JP6949863B2 - 時計のための機構、およびこのような機構を備える時計 - Google Patents
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Description
本発明は、時計のための機構と、このような機構を備える時計とに関する。
- 特定の公称振幅および特定の振動周期で振動するように適合された調節部材を備えるレギュレータと、
- 歯が設けられ、エネルギー貯蔵装置によって付勢されるように意図されるエネルギー分配部材と、
- エネルギー分配部材の歯と係合するパレットフォークであって、前記エネルギー分配部材がエネルギー貯蔵装置によって付勢されて、繰り返し動作のサイクルにおいて増分ステップで移動するようにエネルギー分配部材を周期的および交互に係止および解放するためにレギュレータによって制御され、繰り返し動作のサイクルの間、レギュレータに機械エネルギーを伝えるように適合されたパレットフォークと
を備える時計のための機構が知られている。
- 歯が設けられ、エネルギー貯蔵装置によって付勢されるように意図されるエネルギー分配部材と、
- エネルギー分配部材の歯と係合するパレットフォークであって、前記エネルギー分配部材がエネルギー貯蔵装置によって付勢されて、繰り返し動作のサイクルにおいて増分ステップで移動するようにエネルギー分配部材を周期的および交互に係止および解放するためにレギュレータによって制御され、繰り返し動作のサイクルの間、レギュレータに機械エネルギーを伝えるように適合されたパレットフォークと
を備える時計のための機構が知られている。
調節部材の公称振動振幅は、エネルギー貯蔵装置にエネルギーが正常に投入されるときの通常の動作条件下での振動振幅である。
これらの知られているこの種類の機構は、エネルギー貯蔵装置が十分なエネルギーをもはや有していないとき、レギュレータの振動振幅が低下し、これがその周波数を変化させ、機構の時間精度を混乱させるという欠点を有する。
本発明はこの欠点を克服することを意図されている。
このために、本発明によれば、問題となる種類の機構は、
- 第1の弾性リンク手段によってパレットフォークに弾性的に連結され、第2の弾性リンク手段によって調節部材に弾性的に連結される結合解除部材であって、第1の極端な位置と第2の極端な位置との間で特定の振幅で、調節部材と同じ振動周期で振動するように構成された結合解除部材と、
- 前記極端な位置(これらの極端な位置は、調節部材が搭載されて振動するフレームまたは構造に対して有利に固定される)を課すための動作制限手段と
を備えることを特徴とする。
- 第1の弾性リンク手段によってパレットフォークに弾性的に連結され、第2の弾性リンク手段によって調節部材に弾性的に連結される結合解除部材であって、第1の極端な位置と第2の極端な位置との間で特定の振幅で、調節部材と同じ振動周期で振動するように構成された結合解除部材と、
- 前記極端な位置(これらの極端な位置は、調節部材が搭載されて振動するフレームまたは構造に対して有利に固定される)を課すための動作制限手段と
を備えることを特徴とする。
別の言い方をすれば、制限手段によって課される結合解除部材の振動振幅は、同じ結合解除部材が制限手段のない場合に有することになる振動振幅より小さい。結合解除部材の2つの極端な位置は、これらの制限手段によって幾何学的に制約される。
これらの構成であれば、エネルギー貯蔵装置に貯蔵されるエネルギーが実質的に低下し、そのため振動子が通常に動作し続ける場合であっても、結合解除部材の振動振幅は一定のままであり、したがって、これらの条件の下では、機構の時間精度は保たれる。
本発明による機構の様々な実施形態では、場合により以下の構成のうちの1つまたは複数が用いられ得る。
- 動作制限手段は、結合解除部材が間で振動する2つの停止要素を備える。
- パレットフォークおよびエネルギー分配部材は、エネルギー分配部材が移動するときはいつでも、パレットフォークによって再係止される直前に第1の弾性リンク手段に機械エネルギーを伝えるために、前記エネルギー分配部材がパレットフォークに衝撃を供給するように成形され、衝撃の終わりにおけるこの係止は、パレットフォークの位置が衝撃の終わりに固定されることを暗示しており、これは、第1の弾性手段へと伝達されるエネルギーの量を正確に確実に決定するのを助ける(このエネルギーの量は第1の弾性手段の変形によって決定される)。
- パレットフォークは弾性サスペンションに搭載される。
- パレットフォークおよび第1の弾性リンク手段は、結合解除部材が第1の極端な位置と第2の極端な位置との一方のすぐ近傍にあるときにのみ(結合解除部材が第1の極端な位置と第2の極端な位置との一方にある場合を含む)、パレットフォークがエネルギー分配部材を解放するように設計され、これは、パレットフォークの係合解除がレギュレータを混乱させるのを防止する。
- エネルギー分配部材はガンギ車であり、パレットフォークは、逃がし方向に沿ってガンギ車の各々の側に1つずつ配置された第1および第2の停止部材を備え、それら第1および第2の停止部材は、ガンギ車の歯に交互に係止するように適合され、パレットフォークは、第1および第2の停止部材がガンギ車の歯に係止するときに第1および第2の静止位置をそれぞれ占めるように、ならびに、逃がし方向に沿って2つの静止位置の各々の側に1つずつ位置する2つの極端な振動位置の間で振動するように、搭載および成形される。
- 結合解除部材は、前記第1の極端な位置と前記第2の極端な位置との間で逃がし方向に沿って移動可能であり、第1の弾性リンク手段は、結合解除部材が第1の極端な位置のすぐ近傍にあるとき、第1の停止部材をガンギ車から離すことによって、逃がし方向に沿う第1の方向にパレットフォークを移動するように設計され、第1の弾性リンク手段は、結合解除部材が第2の極端な位置のすぐ近傍にあるとき、第2の停止部材をガンギ車から離すことによって、逃がし方向に沿う第1の方向と反対の第2の方向にパレットフォークを移動するように設計され、第1の極端な位置は第2の極端な位置に対して第1の方向に沿ってずれている。
- パレットフォークおよびガンギ車は、ガンギ車が移動するときはいつでも、パレットフォークによって再係止される直前に第1の弾性リンク手段に機械エネルギーを伝えるために、前記ガンギ車がパレットフォークに衝撃を供給するように成形される。
- ガンギ車は単一の回転の方向で回転するように設計され、ガンギ車の各々の歯は、パレットフォークに前記衝撃を供給するために、回転の方向に配向された、第1の停止部材または第2の停止部材のいずれかに対してカムとして作用するように適合される凸状前縁を有し、前記凸状前縁は、ガンギ車を係止するために、第1の停止部材または第2の停止部材のいずれかに当接するように適合される停止縁まで、回転の方向と反対である角度方向において延びる。
- ガンギ車およびパレットフォークは、各々の衝撃の終わりにおいて、第1の弾性リンク手段が、パレットフォークの第1の静止位置および結合解除部材の第2の極端な位置、または、パレットフォークの第2の静止位置および結合解除部材の第1の極端な位置のいずれかによって、幾何学的に決定付けられる弾性変形の状態になるように設計され、これは、一定の機械エネルギーが各々のサイクルでレギュレータに伝えられることを保証する。
- 結合解除部材の振幅は、調節部材の公称振動振幅の25%未満であり、より具体的には、調節部材の公称振動振幅の20%未満である。
- 結合解除部材の振幅は、調節部材の公称振動振幅の5%より大きく、具体的には、調節部材の公称振動振幅の10%より大きい。
- 動作制限手段は、極端な位置の各々において、特定の停止時間にわたって、結合解除部材を動かない状態に維持するように適合され、結合解除部材は、振動周期の75%より大きく、具体的には、振動周期の80%より大きい合計停止時間にわたって、各々の振動周期の間、不動とされる。
- 合計停止時間は、振動周期の95%未満であり、具体的には、振動周期の90%未満である。
- 結合解除部材は剛体である。
- レギュレータ、パレットフォーク、および結合解除部材は、同じ板に形成された統合された一体品システムを構成し、実質的に板の中央平面内で移動するように設計される。
- 結合解除部材は、前記結合解除部材を固定支持体に連結する弾性サスペンションによって案内される。
本発明は、上記で定めた機構を備える時計にも関する。
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照しつつ、非限定的な例として与えられる本発明の実施形態のうちの1つの以下の記載から明らかとなる。
様々な図において、同じ符号は同一の要素または同様の要素を指示している。
図1は、
- ケース2と、
- ケース2に収められた時計ムーブメント3と、
- 大まかには、竜頭4と、
- 文字盤5と、
- 文字盤5を覆うガラス6と、
- ガラス6と文字盤5との間に配置され、時計ムーブメント3によって作動させられる、それぞれ時および分のための2つの針7a、7bを例えば備える時刻指示器7と
を備える、腕時計などの時計1を示している。
- ケース2と、
- ケース2に収められた時計ムーブメント3と、
- 大まかには、竜頭4と、
- 文字盤5と、
- 文字盤5を覆うガラス6と、
- ガラス6と文字盤5との間に配置され、時計ムーブメント3によって作動させられる、それぞれ時および分のための2つの針7a、7bを例えば備える時刻指示器7と
を備える、腕時計などの時計1を示している。
図2に概略的に示しているように、腕時計ムーブメント3は、例えば、
- 典型的には主ゼンマイである機械的なエネルギー貯蔵装置8と、
- 機械的なエネルギー貯蔵装置8によって駆動される機械的な伝達装置9と、
- 前記時刻指示器7と、
- エネルギー分配部材10(例えば、ガンギ車)と、
- エネルギー分配部材10を連続的に保持および解放するのに適するパレットフォーク11と、
- エネルギー分配部材が一定の時間間隔において増分ステップで移動されるようにパレットフォーク11を規則的に移動させるためにパレットフォーク11を制御する振動調節部材を備える機構であるレギュレータ12と、
- レギュレータ12とパレットフォーク11との間に介在される結合解除部材13と
を備え得る。
- 典型的には主ゼンマイである機械的なエネルギー貯蔵装置8と、
- 機械的なエネルギー貯蔵装置8によって駆動される機械的な伝達装置9と、
- 前記時刻指示器7と、
- エネルギー分配部材10(例えば、ガンギ車)と、
- エネルギー分配部材10を連続的に保持および解放するのに適するパレットフォーク11と、
- エネルギー分配部材が一定の時間間隔において増分ステップで移動されるようにパレットフォーク11を規則的に移動させるためにパレットフォーク11を制御する振動調節部材を備える機構であるレギュレータ12と、
- レギュレータ12とパレットフォーク11との間に介在される結合解除部材13と
を備え得る。
結合解除部材13は、第1の弾性リンク手段R1(第1のバネであって、図1および図2では示されていない)によってパレットフォーク11に弾性的に連結されており、第2の弾性リンク手段R2(第2のバネであって、図1および図2では示されていない)によって調節部材に弾性的に連結されている。この結合解除部材13は、2つの極端な位置の間で、調節部材と同じ振動周期であるがより小さい振幅で振動するように構成されており、この小さい振幅は動作制限手段(有利には、結合解除部材が間で振動し、結合解除部材を振動周期の一部分にわたって動かないままにするように結合解除部材の進行を制限する2つの停止部)によって課される。
ここで、時計ムーブメント3が図3および図3Aを参照してより詳細に説明されるが、図3および図3Aは、レギュレータ12、パレットフォーク11、および結合解除部材13は、（通常は平坦な）同じ板14に形成された統合された一体品システムを構成しており、実質的に前記板の中央平面内で移動するように設計される。しかしながら、本発明は、前述の結合解除部材13が任意の時計ムーブメントで提供され得るため、このような統合されたシステムに限定されない。
図3および図3Aの例では、板14は、例えば、板14の材料の性質に依存して約0.1mmから約0.6mmまでなど、薄いものであってよい。
板14は、板のXY平面において、約15mmから40mmの間の横断する寸法(幅および長さ、または直径)を有し得る。XおよびYは板14の平面を定める2つの直角に交わる軸である。
板14は、良好な弾性と小さい振動数とを呈するために、優先的には小さいヤング率を有する任意の適切な剛性の材料を用いて製作され得る。板14を作り出すための適切な材料の例には、シリコン、ニッケル、鉄/ニッケル合金、鋼鉄、およびチタンがある。シリコンの場合、板14の厚さは、例えば、0.2mmから0.6mmの間であり得る。
板14に形成された様々な部材は、板14に開口を作り出すことで得られ、マイクロ工学で使用される任意の製造工程によって、具体的には、MEMSの製造のために使用される工程によって、得られる。
シリコン板14の場合、板は、例えば、深掘り反応性イオンエッチング(DRIE)によって、または、場合によっては小さな一続きのためのレーザー切断によって、局所的に中空にされ得る。
鉄/ニッケルの板14の場合、板は、具体的には、LIGA工程によって、または、レーザー切断によって、作り出すことができる。
鋼鉄またはチタンの板14の場合、板14は、例えば、ワイヤ放電加工(WEDM)によって中空とされ得る。
ここで、機構の構成部品がより詳細に説明される。これらの部品の一部は剛性であり、他の部品は弾性的に変形可能であり、本質的に曲げることができる。剛性の部品と弾性の部品との間の違いは、板14のXY平面におけるそれらの剛性であり、これはそれらの形に起因し、具体的には、それらの細長さに起因する。細長さは、具体的には、細長比(当該部分の長さ/幅の比率)であり得る。例えば、剛性の部分は、XY平面において弾性の部分より少なくともおおよそ1000倍大きい剛性を有する。例えば以下に記載している弾性の腕部27、43〜50、56、58、59、61、62といった弾性連結についての典型的な寸法は、例えば5mm〜13mmの間の範囲である長さと、例えば0.01mm(10μm)〜0.04mm(40μm)の間の範囲で、具体的には約0.025mm(25μm)である幅とを含む。
板14は固定外側フレーム15を形成しており、固定外側フレーム15は、例えばフレーム15の孔15aを横断するネジなど(図示せず)によって、支持板14aに固定される。支持板14aは時計1のケース2と一体である。フレーム15は、エネルギー分配部材10、パレットフォーク11、レギュレータ12、および結合解除部材13を少なくとも部分的に包囲できる。
エネルギー分配部材10は、板14のXY平面と垂直な回転の軸Zの周りを回転可能であるように、例えば支持板14aに搭載される、回転可能に搭載されるガンギ車とすることができる。エネルギー分配部材10は、エネルギー貯蔵部8によって単一の回転の方向16に付勢される。
エネルギー分配部材10は、図示した例では、例えば凸状であり得る前縁17a(回転の方向16における)と、比較的真っ直ぐであり得る後縁17b(回転の方向16と反対)と、歯17の端において突出し、停止縁を形成する先端17cとを有する外歯17を有する。先端17cは、回転の方向16において配向された回転の軸Zに対して実質的に径方向の縁を形成し得る。
パレットフォーク11は、例えばX軸と平行に延びる剛性の本体18と、例えばエネルギー分配部材10の各々の側に1つずつY軸と平行に延びる2つの平行な剛性の側腕部19、20とを備え得る剛性の部品である。腕部19、20は、腕部19、20から、X軸の方向に沿って互いに向かって突出する指の形態で2つの停止部材21、22をそれぞれ備えている。有利には、各々の停止部材は楔形とされ、回転の軸Zに対して実質的に径方向に配置され、回転の方向16と反対方向に配向された停止面21a、22aと、反対の面21b、22bとを備える。
代替で、図9に示しているように、ガンギ車10の歯117の輪郭と、パレットフォーク11の停止部材121、122とは、逆で実施されてもよい。この場合、車の歯117は、例えば回転の軸Zに対して真っ直ぐに径方向となり得る前縁117a(回転の方向16において)と、径方向に対して比較的真っ直ぐで斜めであり得る後縁117b(回転の方向16と反対)とを伴う、突出する先端のない簡素な輪郭を有し得る。パレットフォーク11は、例えば図3におけるのと同じ手法で、移動可能に搭載され得る。パレットフォーク11は、例えばX軸と平行に延びる剛性の本体118と、例えばエネルギー分配部材10の各々の側に1つずつY軸と平行に延びる2つの平行な剛性の側方腕部119、120とを有し得る剛性品である。腕部119、120は、腕部119、120から、X軸の方向に沿って互いに向かって突出する2つの指の形とされた停止部材121、122をそれぞれ備えている。図9の変形例では、各々の停止部材121、122は、歯117の端が矢印16の方向に抗して滑る衝撃傾斜部121a、122aを備えることができ、各々の衝撃傾斜部121a、122aは、車10の回転の方向16において、回転の軸Zに対して実質的に径方向である停止リップ121b、122bで途切れている。
パレットフォーク11は、X軸と平行に移動可能となるようにフレーム15に弾性的に連結され、それによって逃がし方向を形成している。有利には、パレットフォーク11は、例えばY軸と実質的に平行な2つの弾性の腕部27を備える弾性サスペンションによってフレーム15に連結され得る。弾性の腕部27は、側方腕部19、20の各々の側に1つずつ配置されることが可能であり、パレットフォーク11は、側方腕部19、20と反対にY軸に沿って延びる2つの脚部23、25を有してもよく、これらの脚部はX軸に沿って延びる突起24、26によって途切れている。弾性の腕部27は場合によりこれらの突起24、26に連結され得る。レギュレータ12のより近くに位置する突起26は、場合によっては、その有用性がさらに下記で分かることになる延在部26aを用いて前記レギュレータに向かって延ばされ得る。
レギュレータ12は、不活性質量を形成する剛性の調節部材12aと、調節部材12aをフレーム15へと連結する弾性サスペンション12bとを備える機械的振動子である。この弾性サスペンションは、調節部材を、所与の振動期間と、所与の公称振幅A0(図示せず)とで振動させることができる。図示した例では、弾性サスペンション12bは、実質的にX軸と平行な直線的な並進で振動するように適合されるが、レギュレータ12は、具体的には回転可能といった、任意の他の種類のものであってもよい。
検討している例では、調節部材12aは、実質的にX軸に沿って延びる剛性の本体28と、例えば前記側方腕部19、20と同じ方向に、本体28からY軸に沿って延びる3つの平行な剛性の腕部29〜31とを備え得る。パレットフォーク11に最も近い腕部29は、X軸に沿って延びる外側の突起32を備えてもよい。腕部29、30は、X軸に沿って互いに向かって延びるそれぞれ符号33、34である内部突起を備えてもよい。腕部30、31は、X軸に沿って互いに向かって延びるそれぞれ符号34、35である内部突起も備え得る。
フレーム15は、場合によっては、調節部材12aの腕部29、30、31の間で自由にされたままの空間へとそれぞれ開口する2つの陥凹部36を備え得る。これらの陥凹部36は、Y軸に沿って延びる剛性の腕部38によって分離されている。パレットフォーク11に最も近い陥凹部36は、調節部材12aに向かうその開口に、X軸に沿って互いに向かって延びる突起37、39を備えてもよい。パレットフォーク11から最も遠い陥凹部36は、調節部材12aに向かうその開口に、X軸に沿って互いに向かって延びる突起39、40を備えてもよい。
弾性サスペンション12bは、陥凹部36内に、および、調節部材12aの腕部29、30、31の間で自由にされたままの空間内に、実質的にY軸に沿って延びる2つの剛性のロッド41を備えてもよい。これらのロッド41の各々は、その長手方向の端の各々に、実質的にX軸に沿って延びる拡大されたヘッド42を備えてもよい。ロッド41のヘッド42は、弾性の腕部43〜50によって、調節部材12aの前記突起33〜35まで、および、フレーム15の突起37、39、40までそれぞれ連結され得る。他の種類の弾性サスペンション12bが当然ながら可能である。
結合解除部材13は、例えば、実質的にX軸に沿って延びる剛性の本体51と、Y軸の方向において陥凹部53へと突出する2つの剛性の捕獲部52とを備える剛性の部品とでき、陥凹部53は、2つの剛性の停止要素54、55の間で、前述の陥凹部36と同じ側においてフレーム15に形成されている。
結合解除部材13は、実質的にX軸に沿う並進時の振動を許容するために、弾性リンク手段R1、R2によってフレーム15内に懸架して搭載されており、そのため、捕獲部52は、合計移動距離jで、停止要素54、55の向かい合う停止面54a、55aにさらに当接するが、結合解除部材13の移動は、具体的には回転可能といった他の種類のものであってもよい。結合解除部材の振動振幅j/2は、調節部材12aの公称振幅A0より小さい。
この移動は場合によっては、実質的にY軸に沿って陥凹部53へと延び、結合解除部材13をフレーム15へと連結する少なくとも1つの弾性の腕部56によって、さらに案内され得る。
有利には、A0およびjは、振幅j/2がA0の25%より小さく、具体的には、A0の20%より小さくなるようなものである。j/2の振幅は、A0の5%より大きくてもよく、具体的にはA0の10%より大きくてもよい。
したがって、結合解除部材13は、振動周期Tの75%より大きく、具体的には、Tの80%より大きい合計停止時間にわたって、停止要素54、55に当たって動かないままとなる。合計停止時間は、振動周期Tの95%より小さくてもよく、具体的には、Tの90%より小さくてもよい。
弾性リンク手段R1、R2は任意の知られている種類のものであり得る。検討している例では、弾性リンク手段R1は、例えばX軸に沿って延びる剛性の中間部材57によって相互に連結される弾性の腕部58、59を備えてもよい。弾性の腕部58、59は、陥凹部53を有するフレーム15の側に向かって、パレットフォーク11の延在部26aまで、および、結合解除部材13の本体51までそれぞれ開くV字で延びている。弾性リンク手段R1は、図示した例では2つの平行な弾性の腕部58と2つの平行な弾性の腕部59とを備えているが、任意選択で、望まれる弾性的な剛性に依存して、1つの弾性の腕部58および/もしくは1つの弾性の腕部59、または、異なる数の弾性の腕部を備えてもよい。
同様に、弾性リンク手段R2は、例えばX軸に沿って延びる剛性の中間部材60によって相互に連結される弾性の腕部61、62を備えてもよい。弾性の腕部61、62は、陥凹部53を有するフレーム15の側に向かって、結合解除部材13の本体51まで、および、調節部材12aの外側の突起32までそれぞれ開くV字で延びている。弾性リンク手段R2は、図示した例では2つの平行な弾性の腕部61と2つの平行な弾性の腕部62とを備えているが、任意選択で、望まれる弾性的な剛性に依存して、1つの弾性の腕部61および/もしくは1つの弾性の腕部62、または、異なる数の弾性の腕部を備えてもよい。
前述した機構は次のように機能する。以下において、上/下、左/右の概念は、図3〜図8の図面の向きに対して記載を明確にするために使用され得るが、これらの指示は非限定的である。
図3の状況において、パレットフォーク11は第1の静止位置にあり、エネルギー分配部材10は停止させられており、左に位置する歯17の先端17cは、パレットフォーク11の左に位置する停止部材21の停止面21aと接触している。
結合解除部材13は、その極端な右の位置にある(右の停止要素55に当接する)、または、この位置の近くにあり、調節部材12aは、その極端な右の位置の近くにある。
第1の弾性手段R1は、パレットフォーク11の左位置(第1の静止位置)と、結合解除部材13の右位置(第2の極端な位置)とによって幾何学的に決定付けられる最大の引き伸ばしを有する。そのため、これによって第1の弾性手段R1に貯蔵される機械エネルギーがあらかじめ決定され、各々のサイクルにおいて一定になる。
図3の位置から始まって、図4に示しているように、調節部材12aが矢印63の方向で左へと移動し、結合解除部材13も矢印63の方向で左へと移動する。
次に、第1の弾性手段R1に先に蓄積されたエネルギーが、調節部材12aを左へと引っ張ることで、その振動を維持するためにレギュレータ12へと伝達される。
第1の弾性手段R1は、伸長されている限り、パレットフォーク11を右へと引っ張り、そのためパレットフォーク11をその第1の位置に保持し、先に説明したようにエネルギー分配部材10に係止する。
結合解除部材13が、図5に示しているように、その極端な左の位置または第2の極端な位置(左の停止要素54に当接する)に到達するのに近づくと、第1の弾性手段R1は、ほとんどその静止長さとなり、パレットフォーク11を左へと駆動し、これによって、パレットフォーク11をその第1の位置から離し、それによってエネルギー分配部材10の逃がしを可能にし、そのためエネルギー分配部材10は回転の方向16に回転することができる。
エネルギー分配部材10の逃がしにより、右に位置する歯17の凸状前縁17aが、パレットフォーク11の右に位置する停止部材22と接触することになり、これは、カムの作用によって、パレットフォーク11を、矢印64の方向に右へと第2の静止位置まで移動させ、その第2の静止位置において、右側に位置する歯17の先端17cが停止部材22の停止面22aに載る(図6)。エネルギー分配部材10によって供給されるこの衝撃は、第1の弾性手段R1にエネルギーを伝え、第1の弾性手段R1を圧縮する。この移動の間、結合解除部材13は、停止要素54に当たってその極端な左の位置(第1の極端な位置)に留まり、そのため調節部材12aは、その極端な左の位置にあるか、または、この位置の近くにある。
第1の弾性手段R1は、パレットフォーク11の右位置と、結合解除部材13の左位置とによって幾何学的に決定付けられる最小の引き伸ばしを呈する。そのため、第1の弾性手段R1は、各々のサイクルにおいて一定である所定の蓄積機械エネルギーを有する。
また、結合解除部材13が当接しているとき、第1の弾性手段R1における逃がしおよびエネルギーの供給が起こり、これは、調節部材12aが多かれ少なかれ自由に振動することを意味する。そのため、調節部材12aの振動は、エネルギー分配部材10の逃がし、および、エネルギー分配部材10がパレットフォーク11に提供する衝撃によって邪魔されない。
そのため、図7に示しているように、調節部材12aは、矢印64の方向へ右に移動することで、その動作を再開し、その振動は、システムへと分配される第1の弾性手段R1に蓄積されたエネルギーによって維持される。
この動作の終わりに、パレットフォーク11は矢印64の方向に右へと引っ張られ(図8)、そのためエネルギー分配部材10が逃げ、回転の方向16において回転する。そのため、左に位置する歯17の凸状前縁17aが、カム作用によってパレットフォークの停止部材21と係合し、図3の状況へと戻るようにパレットフォーク11を左へと移動する。
これらのステップは無制限に繰り返される。
記載した装置は、以下の利点を有している。
- 結合解除部材13が当接しているときにガンギ車の衝撃がパレットフォークに伝達されるため、および、結合解除部材13がその極端な位置のうちの1つのすぐ近傍にある(例えば、移動がj/10で極端な下方の位置まで残っている)ときにガンギ車10の解放が起こるため、結合解除部材13およびバネR1、R2は、パレットフォーク11の動作を、レギュレータから独立させるか、または、レギュレータから実質的に独立させ、これは、衝撃または逃がしがレギュレータを混乱させるのを防止する。
- 各々の衝撃の局面の間にガンギ車によってレギュレータ12に供給されるエネルギーが、バネR1において投入されるエネルギーによって決定され、この投入は、もっぱらガンギ車10からの衝撃の終わりにおける変形の状態によって決定され、ここで、この変形の状態はもっぱら、結合解除部材13の極端な位置と、パレットフォーク11の対応する静止位置とによって決定され、そのためこのエネルギーの伝わりは正確に一定である。
- 結合解除部材13が当接しているときにガンギ車の衝撃がパレットフォークに伝達されるため、および、結合解除部材13がその極端な位置のうちの1つのすぐ近傍にある(例えば、移動がj/10で極端な下方の位置まで残っている)ときにガンギ車10の解放が起こるため、結合解除部材13およびバネR1、R2は、パレットフォーク11の動作を、レギュレータから独立させるか、または、レギュレータから実質的に独立させ、これは、衝撃または逃がしがレギュレータを混乱させるのを防止する。
- 各々の衝撃の局面の間にガンギ車によってレギュレータ12に供給されるエネルギーが、バネR1において投入されるエネルギーによって決定され、この投入は、もっぱらガンギ車10からの衝撃の終わりにおける変形の状態によって決定され、ここで、この変形の状態はもっぱら、結合解除部材13の極端な位置と、パレットフォーク11の対応する静止位置とによって決定され、そのためこのエネルギーの伝わりは正確に一定である。
図10に示した本発明の第2の実施形態では、レギュレータ12、パレットフォーク11、および結合解除部材13は、本発明の第1の実施形態について先に説明したように、ここでも同じ板14(通常は平面)に形成された統合された一体品システムとでき、実質的に前記板14の中央平面内で移動するように設計される。
前述したように、板14は固定外側フレーム215を形成しており、固定外側フレーム215は、例えばフレーム215の孔215aを横断するネジなど(図示せず)によって、支持板14aに固定される。支持板14aは時計1のケース2に固定される。フレーム215は、エネルギー分配部材10、パレットフォーク11、およびレギュレータ12を少なくとも部分的に包囲してもよい。
エネルギー分配部材10は、図3および図3Aを参照して前述したものと同一または同様のガンギ車であり得る。
パレットフォーク11は、例えばガンギ車10の回転の軸Zに対して実質的に径方向で延びる剛性の本体218と、ガンギ車10を部分的に包囲するように剛性の本体218から延びる2つの平行な剛性の側腕部219、220とを有し得る。腕部219、220は、回転軸Zに対して径方向に腕部219、220から互いに向かって突出する指の形態で、2つの停止部材221、222をそれぞれ備える。停止部材221、222は、図3および図3Aのものと同様とでき、回転の軸Zに対して実質的に径方向で配置され、ガンギ車の先端17cとの当接によって係合するように適合される停止面221a、222aを各々備え得る。
パレットフォーク11は、ガンギ車10から遠くに置かれた回転の中心の周りに回転可能となるようにフレーム215に弾性的に連結され(図示されておらず、後でさらに説明される)、そのため停止部材221、222はガンギ車の回転の軸Zに対して実質的に径方向に移動する。
有利には、パレットフォーク11は、後で説明されている剛性の結合解除部材213を備える弾性サスペンションによってフレーム15に連結されてもよい。
レギュレータ12は、第1および第2の調節部材229、230を有する機械的な振動子であり、第1および第2の調節部材229、230は、剛性の慣性質量を各々形成しており、それらを並進方向O1においてY軸の周りで振動させることができる弾性サスペンションによってフレーム215に各々連結されている。
第1および第2の調節部材229、230の弾性サスペンションは、例えば、X軸に沿って実質的に延び、フレーム215に連結される2つの弾性の腕部231を各々有し得る。
第1および第2の調節部材229、230の各々は、並進方向O1における振動振幅と、並進方向O1に対して垂直なゼロではない二次的な振動振幅とを伴う円形の並進で振動するように、フレーム215に搭載されている。並進方向O1における前記振動振幅は、第1および第2の調節部材の二次的な振動振幅より大きく、例えば、二次的な振動振幅より少なくとも10倍大きい。
示した例では、第1および第2の調節部材229、230は、主本体232がフレーム215の内向きに延びる2つの側方腕部233の間でY軸に沿って延びる状態で、C字形を各々有することができる。前記弾性の腕部231は側方腕部233の自由端に有利に連結でき、側方腕部233は、弾性の腕部231を長くし、そのため特に柔軟にさせることができる。
第1および第2の調節部材229、230は、同一または実質的に同一の質量の2つの対称的な部品であり得る。第1および第2の調節部材229、230は、それらの間に自由な中心空間234を定めることができる。
剛性の平衡レバー237が、自由な内部空間234内に配置され、中央の回転の中心Pの周りで枢動するように搭載されている。平衡レバー237は場合によっては、V字の形態の中央部分238が回転の中心Pおよび2つの側方腕部239から分岐する状態で、実質的にM字の形を有することができる。
側方腕部239は、例えば実質的にY軸に沿って延びる2つの弾性の腕部240によって、第1および第2の調節部材229、230にそれぞれ連結され得る。
平衡レバー237は、フレーム215にしっかりと連結された剛性の支持体240aに、弾性サスペンション243によって搭載され得る。剛性の支持体240aは、例えば、調節部材229、230の間でY軸に沿って、フレーム15から、例えばX軸に沿って延びてT字形を支持体240aに与えることができるヘッド242まで延びる腕部241を備え得る。
弾性サスペンション243は、例えば、
- 平衡レバー237の内側に配置され、例えば回転の中心Pにおいて中心リブ245を備え、2つの幅広ヘッド246の間でX軸に沿って延びる剛性の枢動部材244と、
- 回転の中心Pの近くで中心リブ245の両側に1つずつ配置された2つの剛性の中間本体247、248と、
- 剛性の支持体240aのヘッド242の自由端を剛性の中間本体247にそれぞれ連結する2つの弾性の腕部249と、
- 剛性の中間本体247を幅広ヘッド246の自由端のうちの一方にそれぞれ連結する2つの弾性の腕部250と、
- 剛性の中間本体248を幅広ヘッド246の自由端のうちの他方にそれぞれ連結する、弾性の腕部250と対称の2つの弾性の腕部251と、
- 平衡レバーの中心部分238のそれぞれの端に剛性の中間本体248を連結する2つの弾性の腕部252と
を備え得る。
- 平衡レバー237の内側に配置され、例えば回転の中心Pにおいて中心リブ245を備え、2つの幅広ヘッド246の間でX軸に沿って延びる剛性の枢動部材244と、
- 回転の中心Pの近くで中心リブ245の両側に1つずつ配置された2つの剛性の中間本体247、248と、
- 剛性の支持体240aのヘッド242の自由端を剛性の中間本体247にそれぞれ連結する2つの弾性の腕部249と、
- 剛性の中間本体247を幅広ヘッド246の自由端のうちの一方にそれぞれ連結する2つの弾性の腕部250と、
- 剛性の中間本体248を幅広ヘッド246の自由端のうちの他方にそれぞれ連結する、弾性の腕部250と対称の2つの弾性の腕部251と、
- 平衡レバーの中心部分238のそれぞれの端に剛性の中間本体248を連結する2つの弾性の腕部252と
を備え得る。
平衡レバー237は、第1および第2の調節部材229、230が並進方向O1に沿って互いと反対方向に対称的に移動することを要求する。
これらの反対の移動は、機構の動力学的な平衡を可能にし、これは、衝撃、重力、および、より一般的には加速に対する機構の感度を低減する。
結合解除部材213は、例えば、剛性の基部213aと、ガンギ車10に向かって分岐する2つの剛性の腕部213b、213cとを備えることができ、腕部213b、213cの方向は、例えば、実質的にパレットフォーク11の回転の前記中心において交差する。
結合解除部材213は、例えば、結合解除部材の腕部213b、213cの間で基部213aから分岐し、フレーム215に連結される2つの弾性の腕部256a、256bによって、パレットフォーク11の回転の前記中心の周りで前記フレーム215上で枢動するように搭載され得る。レギュレータ12から遠い方の弾性の腕部256aは、例えば、フレーム215に直接的に連結でき、レギュレータ12に近い方の他方の弾性の腕部256bは、Y軸に対して若干傾斜した方向でフレーム215の内部へと延びる剛性の腕部262に連結できる。
この腕部262は、場合によっては、ガンギ車10とパレットフォーク11とをレギュレータ12から部分的に分離できる。
結合解除部材213は、例えば、基部213aから分岐し、前記弾性の腕部256a、256bの内側で、本体218と一体の剛性の腕部226へと延びる2つの弾性の腕部238によって、パレットフォーク11に弾性的に連結できる。2つの弾性の腕部の方向は、有利には、パレットフォーク11の回転の前記中心において実質的に交差し得る。これらの弾性の腕部238は、第1の実施形態で言及した第1のバネR1を形成できる。
レギュレータ12に最も近い剛性の腕部213bは、例えばスロット261の連続を形成する弾性の腕部によって形成される第2のバネR2によって前記レギュレータ12に連結できる。より明確には、この弾性の腕部は、第2の調節部材230の腕部233の剛性の延在部233aに連結され得る。
第1の実施形態で説明したように、結合解除部材213は、2つの極端な位置の間で、レギュレータと同じ振動周期であるがより小さい振幅で振動するように構成されており、この小さい振幅は、動作制限手段(有利には、結合解除部材が間で振動し、結合解除部材が振動周期の一部分にわたって動かないままであることを要求するために結合解除部材の進行を限定する2つの停止部)によって課される。
図10の例では、これらの制限手段は、例えば、フレーム215に形成され、レギュレータ12から遠い方の腕部213bの自由端が中で係合される切り欠き253を備え得る。この切り欠き253は、第1の実施形態で説明したように、結合解除部材213の移動を限定する2つの停止面253a、253bの間に定められている。
第2の実施形態における機構の動作は、第1の実施形態ですでに記載したものと同様である。第1および第2の調節部材229、230は、図11および図12にそれぞれ示した2つの極端な位置の間で並進方向O1において、例えば20〜30Hzの間であり得る周波数fで振動する。結合解除部材213の限定された移動のため、前記部材は、レギュレータの振動周期Tの75%より大きく、具体的には、Tの80%より大きい合計停止時間の間、停止要素253a、253bに当たって動かないままとなる。合計停止時間は、振動周期Tの95%より小さくてもよく、具体的には、Tの90%より小さくてもよい。
1 時計
2 ケース
3 時計ムーブメント
4 竜頭
5 文字盤
6 ガラス
7 時刻指示器
7a、7b 針
8 機械的なエネルギー貯蔵装置、エネルギー貯蔵部
9 機械的な伝達装置
10 エネルギー分配部材、ガンギ車
11 パレットフォーク
12 レギュレータ
12a 剛性の調節部材
12b 弾性サスペンション
13 結合解除部材
14 板
14a 支持板
15 固定外側フレーム
15a 孔
16 単一の回転の方向
17 歯、外歯
17a 凸状前縁
17b 後縁
17c 先端
18 剛性の本体
19、20 剛性の側腕部
21、22 停止部材
21a、22a 停止面
21b、22b 反対の面
23、25 脚部
24、26 突起
26a 延在部
27 弾性の腕部
28 剛性の本体
29、30、31 剛性の腕部
32 外側の突起
33、34、35 内部突起
36 陥凹部
37、39、40 突起
38 腕部
41 剛性のロッド
42 ヘッド
43、44、45、46、47、48、49、50 弾性の腕部
51 剛性の本体
52 剛性の捕獲部
53 陥凹部
54、55 剛性の停止要素
54a、55a 停止面
56 弾性の腕部
57 剛性の中間部材
58、59 弾性の腕部
60 剛性の中間部材
61、62 弾性の腕部
63 移動の方向
117 歯
117a 前縁
117b 後縁
118 剛性の本体
119、120 剛性の側方腕部
121、122 停止部材
121a、122a 衝撃傾斜部
121b、122b 停止リップ
213 剛性の結合解除部材
213a 剛性の基部
213b、213c 剛性の腕部
215 固定外側フレーム
215a 孔
218 剛性の本体
219、220 剛性の側腕部
221、222 停止部材
221a、222a 停止面
229 第1の調節部材
230 第2の調節部材
231 弾性の腕部
232 主本体
233 側方腕部
233a 剛性の延在部
234 中心空間
237 剛性の平衡レバー
238 中央部分、弾性の腕部
239 側方腕部
240 弾性の腕部
240a 剛性の支持体
241 腕部
242 ヘッド
243 弾性サスペンション
244 剛性の枢動部材
245 中心リブ
246 幅広ヘッド
247、248 剛性の中間本体
249 弾性の腕部
250、251 弾性の腕部
252 弾性の腕部
253a、253b 停止面
256a、256b 弾性の腕部
261 スロット
262 弾性の腕部
A0 公称振幅
j 全体の移動距離
O1 並進方向
P 回転の中心
R1 第1の弾性リンク手段、バネ
R2 第2の弾性リンク手段、バネ
T 振動周期
Z 回転の軸
2 ケース
3 時計ムーブメント
4 竜頭
5 文字盤
6 ガラス
7 時刻指示器
7a、7b 針
8 機械的なエネルギー貯蔵装置、エネルギー貯蔵部
9 機械的な伝達装置
10 エネルギー分配部材、ガンギ車
11 パレットフォーク
12 レギュレータ
12a 剛性の調節部材
12b 弾性サスペンション
13 結合解除部材
14 板
14a 支持板
15 固定外側フレーム
15a 孔
16 単一の回転の方向
17 歯、外歯
17a 凸状前縁
17b 後縁
17c 先端
18 剛性の本体
19、20 剛性の側腕部
21、22 停止部材
21a、22a 停止面
21b、22b 反対の面
23、25 脚部
24、26 突起
26a 延在部
27 弾性の腕部
28 剛性の本体
29、30、31 剛性の腕部
32 外側の突起
33、34、35 内部突起
36 陥凹部
37、39、40 突起
38 腕部
41 剛性のロッド
42 ヘッド
43、44、45、46、47、48、49、50 弾性の腕部
51 剛性の本体
52 剛性の捕獲部
53 陥凹部
54、55 剛性の停止要素
54a、55a 停止面
56 弾性の腕部
57 剛性の中間部材
58、59 弾性の腕部
60 剛性の中間部材
61、62 弾性の腕部
63 移動の方向
117 歯
117a 前縁
117b 後縁
118 剛性の本体
119、120 剛性の側方腕部
121、122 停止部材
121a、122a 衝撃傾斜部
121b、122b 停止リップ
213 剛性の結合解除部材
213a 剛性の基部
213b、213c 剛性の腕部
215 固定外側フレーム
215a 孔
218 剛性の本体
219、220 剛性の側腕部
221、222 停止部材
221a、222a 停止面
229 第1の調節部材
230 第2の調節部材
231 弾性の腕部
232 主本体
233 側方腕部
233a 剛性の延在部
234 中心空間
237 剛性の平衡レバー
238 中央部分、弾性の腕部
239 側方腕部
240 弾性の腕部
240a 剛性の支持体
241 腕部
242 ヘッド
243 弾性サスペンション
244 剛性の枢動部材
245 中心リブ
246 幅広ヘッド
247、248 剛性の中間本体
249 弾性の腕部
250、251 弾性の腕部
252 弾性の腕部
253a、253b 停止面
256a、256b 弾性の腕部
261 スロット
262 弾性の腕部
A0 公称振幅
j 全体の移動距離
O1 並進方向
P 回転の中心
R1 第1の弾性リンク手段、バネ
R2 第2の弾性リンク手段、バネ
T 振動周期
Z 回転の軸
Claims (19)
- 時計(1)のための機構であって、
特定の公称振幅および特定の振動周期で振動するように適合された調節部材(12a; 230)を備えるレギュレータ(12)と、
歯(17; 117)が設けられ、エネルギー貯蔵装置(8)によって付勢されるように意図されるエネルギー分配部材(10)と、
前記エネルギー分配部材の前記歯(17; 117)と係合するパレットフォーク(11)であって、前記エネルギー分配部材(10)が前記エネルギー貯蔵装置(8)によって付勢されて、繰り返し動作のサイクルにおいて増分ステップで移動するように前記エネルギー分配部材(10)を周期的および交互に係止および解放するために前記レギュレータ(12)によって制御され、繰り返し動作のこのサイクルの間、前記レギュレータ(12)に機械エネルギーを伝えるように適合されたパレットフォーク(11)と
を備え、
第1の弾性リンク手段(R1)によって前記パレットフォーク(11)に弾性的に連結され、第2の弾性リンク手段(R2)によって前記調節部材(12a; 230)に弾性的に連結された結合解除部材(13; 213)であって、第1の極端な位置と第2の極端な位置との間で特定の振幅で、前記調節部材(12a; 230)と同じ振動周期で振動するように構成された結合解除部材(13; 213)と、
前記極端な位置を課すための動作制限手段(52、54、55; 253a、253b)と
を備えることを特徴とする機構。 - 前記動作制限手段は、前記結合解除部材(13; 213)が間で振動する2つの停止要素(54、55; 253a、253b)を備える、請求項1に記載の機構。
- 前記パレットフォーク(11)および前記エネルギー分配部材(10)は、前記エネルギー分配部材(10)が移動するときはいつでも、前記パレットフォーク(11)によって再係止される直前に前記第1の弾性リンク手段(R1)に機械エネルギーを伝えるために、前記エネルギー分配部材が前記パレットフォーク(11)に衝撃を供給するように成形される、請求項1または2に記載の機構。
- 前記パレットフォーク(11)は弾性サスペンション(27; 238、256a、256b)に搭載される、請求項1から3のいずれか一項に記載の機構。
- 前記パレットフォーク(11)および前記第1の弾性リンク手段(R1)は、前記結合解除部材(13)が前記第1の極端な位置と前記第2の極端な位置との一方にあるときにのみ、前記パレットフォーク(11)が前記エネルギー分配部材(10)を解放するように設計される、請求項1から4のいずれか一項に記載の機構。
- 前記エネルギー分配部材はガンギ車(10)であり、前記パレットフォーク(11)は、逃がし方向に沿って前記ガンギ車(10)の各々の側に1つずつ配置された第1および第2の停止部材(21、22; 121、122; 221、222)を備え、前記第1および第2の停止部材(21、22; 121、122; 221、222)は、前記ガンギ車(10)の前記歯(17)に交互に係止するように適合され、前記パレットフォーク(11)は、前記第1および第2の停止部材(21、22; 121、122; 221、222)が前記ガンギ車の前記歯に係止するときに第1および第2の静止位置をそれぞれ占めるように、ならびに、前記逃がし方向に沿って2つの前記静止位置の各々の側に1つずつ位置する2つの極端な振動位置の間で振動するように、搭載および成形される、請求項1から5のいずれか一項に記載の機構。
- 前記結合解除部材(13)は、前記第1の極端な位置と前記第2の極端な位置との間で前記逃がし方向に沿って移動可能であり、前記第1の弾性リンク手段(R1)は、前記結合解除部材(13)が前記第1の極端な位置のすぐ近傍にあるとき、前記第1の停止部材(21; 121; 221)を前記ガンギ車(10)から離すことによって、前記逃がし方向に沿う第1の方向(63)に前記パレットフォーク(11)を移動するように設計され、前記第1の弾性リンク手段(R1)は、前記結合解除部材(13)が前記第2の極端な位置のすぐ近傍にあるとき、前記第2の停止部材(22; 122; 222)を前記ガンギ車(10)から離すことによって、前記逃がし方向(X)に沿う前記第1の方向(63)と反対の第2の方向(64)に前記パレットフォーク(11)を移動するように設計され、前記第1の極端な位置は、前記第2の極端な位置に対して前記第1の方向(63)に沿ってずれている、請求項6に記載の機構。
- 前記パレットフォーク(11)および前記ガンギ車は、前記ガンギ車(10)が移動するときはいつでも、前記パレットフォークによって再係止される直前に前記第1の弾性リンク手段(R1)に機械エネルギーを伝えるために、前記ガンギ車が前記パレットフォーク(11)に衝撃を供給するように成形される、請求項6または7に記載の機構。
- 前記ガンギ車(10)は単一の回転の方向(16)で回転するように設計され、前記ガンギ車の各々の歯(17)は、前記パレットフォーク(11)に前記衝撃を供給するために、前記回転の方向(16)に配向された、前記第1の停止部材(21)または前記第2の停止部材(22)のいずれかに対してカムとして作用するように適合される凸状前縁(17a)を有し、前記凸状前縁(17a)は、前記ガンギ車(10)を係止するために前記第1の停止部材(21)または前記第2の停止部材(22)のいずれかに当接するように適合される停止縁(17c)まで、前記回転の方向(16)と反対である角度方向に延びる、請求項8に記載の機構。
- 前記ガンギ車(10)および前記パレットフォーク(11)は、各々の衝撃の終わりにおいて、前記第1の弾性リンク手段(R1)が、前記パレットフォークの前記第1の静止位置および前記結合解除部材の前記第2の極端な位置、または、前記パレットフォークの前記第2の静止位置および前記結合解除部材の前記第1の極端な位置のいずれかによって、幾何学的に決定付けられる弾性変形の状態になるように設計される、請求項7を引用する場合の請求項8または9に記載の機構。
- 前記結合解除部材(13)の振幅は、前記調節部材(12a)の公称振動振幅より小さい、請求項1から10のいずれか一項に記載の機構。
- 前記結合解除部材(13)の振幅は、前記調節部材(12a)の公称振動振幅の25%未満である、請求項1から11のいずれか一項に記載の機構。
- 前記結合解除部材(13; 213)の振幅は、前記調節部材(12a; 230)の公称振動振幅の5%より大きい、請求項1から12のいずれか一項に記載の機構。
- 前記動作制限手段(52、54、55; 253a、253b)は、前記極端な位置の各々において、特定の停止時間にわたって、前記結合解除部材(13; 213)を動かない状態に維持するように適合され、前記結合解除部材(13; 213)は、振動周期の75%より大きい合計停止時間にわたって、各々の振動周期の間、不動とされる、請求項1から13のいずれか一項に記載の機構。
- 前記合計停止時間は、振動周期の95%未満である、請求項14に記載の機構。
- 前記結合解除部材(13; 213)は剛体である、請求項1から15のいずれか一項に記載の機構。
- 前記レギュレータ(12)、前記パレットフォーク(11)、および前記結合解除部材(13; 213)は、同じ板(14)に形成された統合された一体品システムを構成し、前記板の中央平面内で移動するように設計される、請求項1から16のいずれか一項に記載の機構。
- 前記結合解除部材(13; 213)は、前記結合解除部材(13; 213)を固定支持体(15)に連結する弾性サスペンション(56; 256a、256b)によって案内される、請求項1から17のいずれか一項に記載の機構。
- 請求項1から18のいずれか一項に記載の機構を備える時計。
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