JP6397093B2 - 最適化された計時器用ムーブメント - Google Patents

Description

本発明は、複数の可撓性細長材を有する機械的な弾性戻し手段の作用の下で第１のピボット軸のまわりに発振する少なくとも１つの慣性要素を有する細長材式共振機構を有する機械式計時器用ムーブメントに関する。前記可撓性細長材は、一方では、直接又は間接的に、前記共振機構の構造に固定されており、他方では、直接又は間接的に、前記少なくとも１つの慣性要素に固定されており、前記共振機構は、第２のピボット軸のまわりを回転し少なくとも１つのエネルギー源によってトルクが与えられる少なくとも１つのエスケープ車セットを有する磁気式エスケープ機構につながれており、前記少なくとも１つの慣性要素は、周部に少なくとも２つの第１の磁化領域を有し、この第１の磁化領域は、前記第１のピボット軸に垂直な射影面上への射影において部分的に重なり合うように、前記エスケープ車セットの１つにある第２の磁化領域と直接連係するように構成している。

本発明は、さらに、このようなムーブメントを少なくとも１つ有する腕時計に関する。

本発明は、さらに、第２のピボット軸のまわりを回転し、周部に磁化領域を有する磁気式エスケープ車に関する。

本発明は、細長材式共振器を有し磁気式エスケープ機構を有する計時器用ムーブメントの分野に関する。

１９６０年代や１９７０年代から磁気式エスケープが知られており、Cliffordによる特許文献ＵＳ２９４６１８３、ＪＰＳ５２４０３６６、ＪＰＳ５２４５４６８Ｕ、ＪＰＳ５２６３４５３Ｕの主題となっている。多くの場合、これらのデバイスはかさばるので、腕時計に組み入れることは難しい。とりわけ、これらのデバイスには、等時性に課題がある。すなわち、発振の維持によって共振器の動作が変動し、この変動の量は、発振の振幅に応じて変わる。

THE SWATCH GROUP RESEARCH & DEVELOPMENT Ltdによる特許出願ＥＰ２８９１９３０及びＷＯ２０１５／０９７１７２は、発振の維持によって発生する摂動を相当に小さくして、振幅に応じた変化を無視できるようにしている構成を提案している。しかし、実際上、理想的に等時性であるシステムを設計することは難しい。なぜなら、非常に小さな寸法のエアギャップを用いなければならないからである。すなわち、共振器の連結要素の発振の振幅と比較して無視できるような寸法のエアギャップを用いなければならない。このような状況で、理想的ではないエスケープによって発生する残余の非等時性を打ち消すことができる機構は有用である。

このような等時性補正機構が有用な別の状況がある。実際に、等時性でなければならないのは、エスケープによって維持される共振器によって作られている全体の発振器であることに留意する必要がある。自由な、別の表現を使うと、単独で、すなわち、発振の維持なしの、共振器の動作が、振幅に応じて変わることがあり、共振器は等時性ではなくなる。このような状況で、発振の維持の非等時性によって共振器の非等時性を打ち消すことができると有用である。

本発明は、磁気式エスケープによって維持される可撓性細長材の共振器を有する等時性の機械的な発振器を作ることを提案するものである。

等時性の共振器を得るためには、エスケープにおける遅れの非等時性によって、共振器の非等時性を打ち消さなければならない。等時性の補正機構は、この補正を達成するという機能を有するエスケープを改善させるものである。

このように、本発明は、等時性補正機構とともに磁気式エスケープによって発振が維持されている可撓性細長材式の共振器を有する発振器に関する。

本発明は、請求項１に記載の計時器用ムーブメントに関する。

本発明は、さらに、この種のムーブメントを少なくとも１つ有する腕時計に関する。

本発明は、さらに、請求項１１に記載の磁気式エスケープ車に関する。

添付図面を参照しながら下記の詳細な説明を読むことで、本発明の他の特徴及び利点を理解することができるであろう。

本発明に係る発振器機構の概略平面図を示している。 図１と同様な形態で、共振器及びエスケープ車セットの慣性要素の磁化領域、及び係合解除防止止めを形成している共振器及びエスケープ車の慣性要素の機械的部品のみを示している。 図３〜１０は、図２と同様な形態で、８分の１周期ずつ離れたいくつかの時間における磁気式エスケープの動作を示している。図３は、ｔ＝０の場合である。 ｔ＝Ｔ／８の場合である。 ｔ＝Ｔ／４の場合である。 ｔ＝３Ｔ／８の場合である。 ｔ＝Ｔ／２の場合である。 ｔ＝５Ｔ／８の場合である。 ｔ＝３Ｔ／４の場合である。 ｔ＝７Ｔ／８の場合である。 このような発振器及びエネルギー源を有する腕時計が描かれているブロック図である。

本明細書は、国際特許出願ＷＯ２０１５／０９７１７２に記載されている磁気式エスケープ機構に基づいている。ただし、これに制限されない。

本発明は、このようなエスケープ機構を、非等時性を抑えることができる機構と組み合わせる。その機能は、
−理想的ではないエスケープの残余の非等時性を打ち消し、かつ／又は
−理想的ではない可撓性細長材式の共振器の残余の非等時性を打ち消すこと
である。

特定の実施形態において、エスケープ車は、発振の維持に起因する発振器のレート変動の摂動を抑制された低いものとすることができる領域に配置されるような特定の構成の磁石を有するように構成している。

図１〜２に、本発明に係る発振器を示している。この発振器は、可撓性細長材式の共振器を有し、この共振器の発振は、磁気式エスケープによって維持される。ここで、共振器の慣性車セットに位置する２つの磁石が、２つのディスクの間に挟まれる。この２つのディスクは、この特定の場合（これに限定されない）において、エスケープ車に設けられる。当然、磁気式エスケープ機構は、単一の高さレベルにあることもできる。

これらの共振器磁石は、エスケープ車磁石を斥けるように構成している。共振器とエスケープ車が接触していないことに注目すべきである。

具体的には、エスケープ車の少なくとも１つのディスクは、以下において「接線方向の磁石」と呼ぶ、周部の接線方向又は実質的に接線方向の磁石の第１の列を有し、「接線方向の磁石」は、共振器の磁石を斥けることによって共振器の磁石と連係するように意図された磁石である。

具体的には、エスケープ車の少なくとも１つのディスクは、補正用磁石の第２の列を有し、この補正用磁石の機能は、共振器のいずれの非等時性をも打ち消して、全体として等時性である発振器を得るように、エスケープにおける遅れを調整することである。

図示した有利な実施形態（これに限定されない）において、これらの補正用磁石は、半径方向又は実質的に半径方向であり、以下において「半径方向の磁石」と呼ぶ。

図３〜１０は、８分の１周期ずつ離れており、２つの共振器磁石がエスケープ車の接線方向の磁石によって順に斥けられるような磁気式エスケープの動作を示している。

より正確には、図３〜６に示されている第１の振動の間に、エスケープ車の接線方向の磁石のうちの１つは、共振器の右側の磁石（第１の磁石と呼ばれる）の位置の近くを描き、共振器は、右側に斥けられる。そして、共振器の左側の磁石（第２の磁石と呼ばれる）は、接線方向の磁石がない領域におけるエスケープ車のエアギャップに入る。

図３〜６に示す第２の振動の間に、車の接線方向の磁石によって左に斥けられるのは、第２の共振器の磁石（左側にある）であり、これに対して、第１の共振器の磁石（右側にある）が、エスケープ車エアギャップに入る。

等時性補正機構は、エスケープ車の補正用磁石と共振器の第１又は第２の磁石との間の連係の結果として動作する。

実際に、第１の振動の間に、共振器は、ｔ＝Ｔ／８〜３Ｔ／８に自由に進む。この時間の間、発振器の動作は、エスケープ車に入り込む共振器の磁石の近くにある、磁石、特に、半径方向の磁石、の配置の影響を受けることができる。同じことが、ｔ＝５Ｔ／８〜７Ｔ／８における第２の振動にも当てはまる。

一般的には、エスケープに起因するものであっても共振器に起因するものであっても、補正を必要とする残余の非等時性は弱い。信頼でき、発振の振幅に応じて量が変わるような動作の変化を発生させるように注意を払わなければならない。

図示した例において、補正用磁石は、共振器の磁石の軌道に隣接している領域において、車に対して実質的に半径方向、又は図示しているように厳密に車の半径方向、であるように選択される。このように、共振器の磁石と相互作用し、結果的に、動作における小さな変化を発生させるのは、これらの補正用磁石、特に、半径方向の磁石、の小さい漏れ磁場である。半径方向の磁石の寸法（長さ、幅）とこれらの半径方向の位置は、精密に調整される。これによって、発振の振幅に対する動作における変化の従属性が、エスケープの共振器の残余の非等時性を正確に打ち消す。この調整は、半径方向の磁石の幾何学的構成に適応させることによってケースバイケースベースで行われなければならない。なお、幅も半径方向の距離に応じて可変であることができる。

好ましいことに、激しい衝撃を受けたときに発振器の係合が解除されないことを確実にするために、機構は、以下のような機械的な係合解除防止止めを有する。すなわち、エスケープ車には、星形機構が設けられ、共振器、特に、バランス、の慣性要素が２つのフィンガーを備える。これらの要素は、衝撃を受けたときには機械的な止めとしてはたらく。このような衝撃は、磁気式エスケープを係合解除させてしまうことがある。慣性要素に２つのフィンガーを備えるこの特定の幾何学的構成によって、以下の意味で完全な確実な動作をすることができる。すなわち、いつでも、２つのフィンガーのうちの１つが、車に配置された止めの領域に入り込み、衝撃を受けたときに係合解除防止機能を確実にする。なお、磁気式エスケープの通常動作時にこれらの要素の間に機械的な接点はない。

具体的には、図面を参照すると、機械式計時器用ムーブメント１０００は、細長材式共振機構１００を有し、これは、機械的な弾性戻し手段１１の作用の下で第１のピボット軸Ｄ１のまわりで発振する少なくとも１つの慣性要素１０を有する。

この機械的な弾性戻し手段１１は、複数の可撓性細長材１３を有し、これは、一方では、直接又は間接的に、共振機構１００の構造１２に固定され、他方では、直接又は間接的に、少なくとも１つの慣性要素１０に固定される。

この共振機構１００は、磁気式エスケープ機構２００につながれ、これは、第２のピボット軸Ｄ２のまわりを回転する少なくとも１つのエスケープ車セット２０を有し、また、バレルのような少なくとも１つのエネルギー源３００によってトルクが与えられる。

少なくとも１つの前記慣性要素１０は、その周部に少なくとも２つの第１の磁化領域１５を有し、この第１の磁化領域１５は、第１のピボット軸Ｄ１に垂直な射影面上への射影において部分的に重なり合うように、エスケープ車セット２０にある第２の磁化領域２５と直接連係するように構成しており、いつでも、エスケープ車セット２０の少なくとも１つの第２の磁化領域２５と連係している第１の磁化領域１５は１つのみである。

本発明によると、この少なくとも１つのエスケープ車セット２０は、複数の接線方向の第２の磁化領域２５を有し、これらはそれぞれ、実質的に接線方向に構成しており、それぞれは、第１の磁化領域１５の１つを斥けるように構成している。

ムーブメント１０００は、等時性補正手段を有し、これは、一方では、第１の磁化領域１５のいくつかを組み合わせており、他方では、前記少なくとも１つのエスケープ車セット２０に配置された補正用磁石２７を組み合わせている。

補正用磁石２７はそれぞれ、近くの接線方向の第２の磁化領域２５の近くに配置されており、近くの接線方向の第２の磁化領域２５の磁場の方向とは異なる方向の漏れ磁場を発生させる。

漏れ磁場の強度は、近くの接線方向の第２の磁化領域２５の磁場の強度よりも低い。この漏れ磁場は、第１の磁化領域１５の１つと相互作用し共振機構１００の動作における変化が小さいような寸法構成を有する。

好ましくは、少なくとも１つのエスケープ車セット２０は、このような補正用磁石２７を複数有し、これは、慣性要素１０の周部にある第１の磁化領域１５と連係してエスケープにおける遅れを制限するように構成する半径方向の磁化領域を形成して、共振機構１００の等時性を確実にしている。

具体的には、補正用磁石２７はそれぞれ、接線方向の第２の磁化領域２５に、対向するように又は垂直に、延在している。

好ましい変形態様において、係合解除防止機能を確実にするために、少なくとも１つの慣性要素１０は、その周部において、第１の磁化領域１５を越えるように、第１のピボット軸Ｄ１を中心とする半径方向に延在している２つのフィンガー１６を有する。また、エスケープ車セット２０には、接線方向の第２の磁化領域２５と交互構成になっている複数の止め、特に、半径方向の止め２６があり、そのそれぞれは、第２のピボット軸Ｄ２を中心としており、止めフィンガー１６のうちの１つと連係するように、機械的な係合解除防止手段を形成するように構成している。慣性要素に２つのフィンガー１６があるような選択された幾何学的構成によって、以下の意味で完全な確実な動作をすることが可能になる。すなわち、いつでも、２つのフィンガー１６のうちの１つは、車に配置された止めの領域に入り込み、衝撃を受けたときに係合解除防止機能を確実にする。このように、いつでも止めフィンガー１６の１つ又は他のものと連係するように構成しているようなこの複数の半径方向の止め２６の構成の結果、共振機構１００の完全な確実な動作をすることができる。

具体的には、半径方向の止め２６は、第２のピボット軸Ｄ２を中心とする星形機構２６０をともに形成する。

具体的には、フィンガー１６は、実質的に、第１のピボット軸Ｄ１を中心とする円Ｃの形に延在している。

具体的には、補正用磁石２７は、半径方向の止め２６の半径方向のリーチ範囲を越えるように、第２のピボット軸Ｄ２を中心とする半径方向に延在している。

特定の変形態様において、少なくとも１つの慣性要素１０は、複数の調整可能な慣性ブロック１７を有し、これによって、周波数調整と、第１のピボット軸Ｄ１に対する慣性要素１０又は共振器１００の全可動ユニットの慣性中心の位置の調整との両方が可能になる。

具体的には、共振機構１００は、交差細長材式共振器であり、これにおいては、機械的な戻し手段１１は、互いに離れている実質的に平行な高さレベルに延在している複数の細長材１３を有し、これらの複数の細長材１３は、射影面上への射影において、第１のピボット軸Ｄ１において交差している。

本発明は、さらに、この種のムーブメント１０００を少なくとも１つ有する腕時計２０００に関する。

本発明は、さらに、第２のピボット軸Ｄ２のまわりを回転するように構成しており周部に磁化領域２５を有する磁気式エスケープ車２０に関する。本発明によると、第２の磁化領域２５はそれぞれ、実質的に接線方向に構成しており、また、磁気式エスケープ車２０は、補正用磁石２７を有し、補正用磁石２７はそれぞれ、近くの接線方向の第２の磁化領域２５の近くに配置されており、近くの接線方向の第２の磁化領域２５の磁場の方向とは異なる方向の漏れ磁場を発生させ、また、漏れ磁場の強度は、近くの接線方向の第２の磁化領域２５の磁場の強度よりも小さい。

具体的には、補正用磁石２７はそれぞれ、接線方向の第２の磁化領域２５に垂直に延在している。

具体的には、エスケープ車セット２０は、接線方向の第２の磁化領域２５と交互構成となっている複数の半径方向の止め２６を有しており、そのそれぞれは、第２のピボット軸Ｄ２を中心とし、機械的な係合解除防止手段を形成するように構成している。

具体的には、半径方向の止め２６は、第２のピボット軸Ｄ２を中心とする星形機構２６０をともに形成する。

具体的には、補正用磁石２７は、半径方向の止め２６の半径方向のリーチ範囲を越えるように、第２のピボット軸Ｄ２を中心とする半径方向に延在している。

１０ 慣性要素
１１ 弾性戻し手段
１２ 構造
１３ 可撓性細長材
１５ 第１の磁化領域
１６ 止めフィンガー
１７ 慣性ブロック
２０ エスケープ車セット
２５ 第２の磁化領域
２６ 半径方向の止め
２７ 補正用磁石
１００ 共振機構
２００ 磁気式エスケープ機構
２６０ 星形機構
３００ エネルギー源
１０００ ムーブメント
２０００ 腕時計

Claims (14)

1. 複数の可撓性細長材（１３）を有する機械的な弾性戻し手段（１１）の作用の下で第１のピボット軸（Ｄ１）のまわりに発振する少なくとも１つの慣性要素（１０）を有する細長材式共振機構（１００）を有する機械式計時器用ムーブメント（１０００）であって、
   前記可撓性細長材（１３）は、一方では、直接又は間接的に、前記共振機構（１００）の構造（１２）に固定されており、他方では、直接又は間接的に、前記少なくとも１つの慣性要素（１０）に固定されており、
   前記共振機構（１００）は、第２のピボット軸（Ｄ２）のまわりを回転し少なくとも１つのエネルギー源（３００）によってトルクが与えられる少なくとも１つのエスケープ車セット（２０）を有する磁気式エスケープ機構（２００）につながれており、
   前記少なくとも１つの慣性要素（１０）は、周部に少なくとも２つの第１の磁化領域（１５）を有し、この第１の磁化領域（１５）は、前記第１のピボット軸（Ｄ１）に垂直な射影面上への射影において部分的に重なり合うように、前記エスケープ車セット（２０）の１つにある第２の磁化領域（２５）と直接連係するように構成しており、
   前記少なくとも１つのエスケープ車セット（２０）は、前記エスケープ車の少なくとも１つのディスクに対して接線方向の複数の第２の磁化領域（２５）を有し、前記接線方向の第２の磁化領域（２５）はそれぞれ、実質的に前記接線方向に配置されており、前記第１の磁化領域（１５）の１つを斥けるように構成しており、
   当該ムーブメント（１０００）は、等時性補正手段を有し、この等時性補正手段は、前記少なくとも１つの慣性要素（１０）の前記第１の磁化領域（１５）と、前記少なくとも１つのエスケープ車セット（２０）にある補正用磁石（２７）を有し、
   前記補正用磁石（２７）はそれぞれ、前記接線方向の第２の磁化領域（２５）に近接して配置され、前記近接した接線方向の第２の磁化領域（２５）の磁場の方向とは異なる方向の漏れ磁場を発生させ、
   前記漏れ磁場の強度は、前記近接した接線方向の第２の磁化領域（２５）の磁場の強度よりも小さく、
   前記漏れ磁場は、前記少なくとも１つの慣性要素（１０）の前記第１の磁化領域（１５）の１つと相互作用し前記共振機構（１００）の動作における変化を小さくするような寸法構成を有し、
   前記少なくとも１つのエスケープ車セット（２０）は、半径方向の磁化領域を形成している複数の前記補正用磁石（２７）を有し、
   この半径方向の磁化領域は、前記少なくとも１つの慣性要素（１０）の周部にある前記第１の磁化領域（１５）と連係してエスケープにおける遅れを制限して、前記共振機構（１００）の等時性を確実にするように構成している
   ことを特徴とするムーブメント（１０００）。
2. 前記補正用磁石（２７）はそれぞれ、前記接線方向の第２の磁化領域（２５）に、対向するように又は垂直に、延在している
   ことを特徴とする請求項１に記載のムーブメント（１０００）。
3. 前記少なくとも１つの慣性要素（１０）は、その周部に、前記第１の磁化領域（１５）を越えるように、前記第１のピボット軸（Ｄ１）を中心とする半径方向に延在している２つの止めフィンガー（１６）を有し、
   前記エスケープ車セット（２０）は、前記接線方向の第２の磁化領域（２５）と交互構成となるように、前記第２のピボット軸（Ｄ２）を中心とする複数の半径方向の止め（２６）を有しており、
   この半径方向の止め（２６）はそれぞれ、機械的な係合解除防止手段を形成するように構成しており、
   前記複数の半径方向の止め（２６）は、いつでも、前記止めフィンガー（１６）の１つ又は他のものと連係して、前記共振機構（１００）の完全な確実な動作をするように構成している
   ことを特徴とする請求項１に記載のムーブメント（１０００）。
4. 前記半径方向の止め（２６）は、前記第２のピボット軸（Ｄ２）を中心とする星形機構（２６０）をともに形成する
   ことを特徴とする請求項３に記載のムーブメント（１０００）。
5. 前記止めフィンガー（１６）は、実質的に、前記第１のピボット軸（Ｄ１）を中心とする円（Ｃ）の形に延在している
   ことを特徴とする請求項３に記載のムーブメント（１０００）。
6. 前記補正用磁石（２７）は、前記半径方向の止め（２６）の半径方向のリーチ範囲を越えるように、前記第２のピボット軸（Ｄ２）を中心とする半径方向に延在している
   ことを特徴とする請求項３に記載のムーブメント（１０００）。
7. 前記慣性要素（１０）は、前記第１のピボット軸（Ｄ１）に対する前記慣性要素（１０）の慣性中心の位置の調整を可能にする複数の調整可能な慣性ブロック（１７）を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のムーブメント（１０００）。
8. 前記共振機構（１００）は、交差細長材式共振器であり、
   前記機械的な弾性戻し手段（１１）は、互いに離れた実質的に平行な高さレベルに延在している複数の細長材（１３）を有し、前記細長材（１３）は、前記射影面上への射影において、前記第１のピボット軸（Ｄ１）において交差している
   ことを特徴とする請求項１に記載のムーブメント（１０００）。
9. 請求項１に記載のムーブメント（１０００）を少なくとも１つ有する
   ことを特徴とする腕時計（２０００）。
10. 第２のピボット軸（Ｄ２）のまわりを回転するように構成しており周部に第２の磁化領域（２５）がある磁気式エスケープ車（２０）であって、
    前記第２の磁化領域（２５）はそれぞれ、実質的に接線方向に配置されており、
    当該磁気式エスケープ車（２０）は、補正用磁石（２７）を有し、前記補正用磁石（２７）はそれぞれ、前記接線方向の第２の磁化領域（１５）に近接して配置されており、前記近接した接線方向の第２の磁化領域（２５）の磁場の方向とは異なる方向の漏れ磁場を発生させ、
    前記漏れ磁場の強度は、前記近接した接線方向の第２の磁化領域（２５）の磁場の強度よりも小さい
    ことを特徴とする磁気式エスケープ車（２０）。
11. 前記補正用磁石（２７）はそれぞれ、前記近くの接線方向の第２の磁化領域（２５）に垂直に延在している
    ことを特徴とする請求項１０に記載の磁気式エスケープ車（２０）。
12. 当該磁気式エスケープ車（２０）は、前記近くの接線方向の第２の磁化領域（２５）と交互構成となるように、前記第２のピボット軸（Ｄ２）を中心とする複数の半径方向の止め（２６）を有しており、
    前記半径方向の止め（２６）はそれぞれ、機械的な係合解除防止手段を形成するように構成している
    ことを特徴とする請求項１０に記載の磁気式エスケープ車（２０）。
13. 前記半径方向の止め（２６）は、前記第２のピボット軸（Ｄ２）を中心とする星形機構（２６０）をともに形成する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の磁気式エスケープ車（２０）。
14. 前記補正用磁石（２７）は、前記半径方向の止め（２６）の半径方向のリーチ範囲を越えるように、前記第２のピボット軸（Ｄ２）を中心とする半径方向に延在している
    ことを特徴とする請求項１２に記載の磁気式エスケープ車（２０）。

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