KR20110046306A

KR20110046306A - 뚜르비옹 및 뚜르비옹을 포함하는 시계 무브먼트

Info

Publication number: KR20110046306A
Application number: KR1020100103277A
Authority: KR
Inventors: 빈센트 칼라브레쎄
Original assignee: 불랑패인쏘시에떼아노님
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2011-05-04
Also published as: EP2315081B1; US8337076B2; JP2011089994A; JP5346903B2; HK1157881A1; CN102053554A; KR101208845B1; US20110096635A1; EP2315081A1; CN102053554B

Abstract

뚜르비옹 메커니즘(tourbillon mechanism)에 따르면, 뚜르비옹 메커니즘은 캐리지(103) 내에서 피벗회전하는 두 개 이상의 톱니 요소(125A, 125B; 225A, 225B, 225C)와 톱니 휠(127; 227)을 포함하고, 이스케이프 피니언(111B)과 맞물린 상기 톱니 휠은 동축 위치에서 상기 캐리지 내에 자유로이 장착되며, 상기 두 개 이상의 톱니 요소(125A, 125B; 225A, 225B, 225C)들은 상기 톱니 요소들과 맞물린 상기 톱니 휠(127; 227) 주위로 거리가 일정하게 떨어져 있고, 상기 두 개 이상의 톱니 요소들은 상기 이스케이프 피니언(111B)을 고정 톱날(119; 219)에 연결시키기 위해 각각 상기 고정 톱날(119; 219)과 맞물리도록 설계되는 것을 특징으로 한다.

Description

뚜르비옹 및 뚜르비옹을 포함하는 시계 무브먼트{TOURBILLON AND TIMEPIECE MOVEMENT INCLUDING THE SAME}

본 발명은 시계 메커니즘에 관한 것으로서, 이 시계 메커니즘은 이스케이프 휠(escape wheel)과 피니언을 포함하는 탈진기(escapement), 및 스프링 밸런스(sprung balance)를 포함하며, 상기 탈진기와 스프링 밸런스는 구동 배럴(driving barrel)과 끼워맞춤된 시계 무브먼트의 프레임 상에서 피벗회전되고 상기 구동 배럴에 의해 회전하게 구동될 수 있도록 설계된 회전 캐리지 내에 장착되며, 상기 시계 메커니즘은 상기 캐리지의 회전축에 대해 동심 위치에서 프레임에 고정될 수 있도록 설계되고 고정 톱날(fixed toothing)로 불리는 원형의 톱날을 추가로 포함하고, 상기 이스케이프 피니언은 기어에 의해 상기 고정 톱날에 연결될 수 있도록 제공된다.

위에서 정의한 것과 일치하는 메커니즘은 통상 뚜르비옹(tourbillon)으로 불린다.

본 발명은 또한 시계 무브먼트에 관한 것으로서, 상기 시계 무브먼트는 구동 배럴, 이스케이프 휠과 피니언을 포함하는 탈진기, 및 스프링 밸런스를 포함하고, 상기 탈진기와 스프링 밸런스는 시계 무브먼트의 프레임 상에서 피벗회전하는 회전 캐리지 내에 장착되며 상기 캐리지가 회전하게 구동될 수 있도록 구동 배럴에 운동학적으로 연결되고, 상기 이스케이프 피니언은 기어에 의해 프레임과 일체로 구성된 원형의 고정 톱날에 연결되며, 상기 고정 톱날은 상기 캐리지의 회전축과 동심적으로 배열된다.

위에서 정의한 것과 일치하는 시계 무브먼트는 통상 뚜르비옹 시계 무브먼트로 불린다.

앞에서 기술된 정의에 일치하는 뚜르비옹 시계 메커니즘은 공지되어 있다. 뚜르비옹의 목적은 시계가 고정된 수직 위치에 관한 오차의 변화들을 상쇄하기 위한 것이다.

이상적인 시계에서, 스프링 밸런스 시스템의 무게중심은 회전축 상에 위치되어야 하고 진동 동안 그 위치에서 영구적으로 유지되어야 한다. 스프링 밸런스 시스템의 실제 거동이 이러한 이상적인 거동과 일치하지 않을 때 오차 변화가 관찰되는데, 이 오차 변화는 시계가 수직 방향에 대해 어느 방향으로 위치되는 가에 좌우된다. 사실, 지구 중력의 영향은 스프링 밸런스 시스템의 무게중심을 하부 방향으로 되돌리는 것이다. 따라서, 밸런스 스태프가 수직 위치에 있지 않을 때, 중력으로 인한 끌어당기는 힘은 가변 토크를 생성하며, 이 가변 토크는 상기 밸런스에 작용하고 밸런스 스프링의 탄성에 의해 생성된 토크의 강도를 변하게 한다. 이러한 현상은 실질적으로 시계의 수직 위치들 사이의 오차를 변화하게 한다.

뚜르비옹의 기능은 탈진기-밸런스 조립체를 저절로 회전하게 하여 오차 변화를 상쇄하기 위해 상기 탈진기-밸런스 조립체가 모든 위치들을 택하는 것이다. 따라서 뚜르비옹의 목적은 수직 위치들 사이의 차이를 제거하는 것이 아니라 상기 차이들을 상쇄하는 것이다.

www.horlogerie-suisse.com 웹사이트에서 인용된 도 1은 공지된 뚜르비옹을 예시한다. 뚜르비옹(1)은 피니언(15)의 아버에 동축으로 고정되고 두 베어링(5, 6) 사이에서 상기 피니언과 함께 회전하도록 장착된 회전 캐리지(3)를 포함한다. 상기 캐리지(3)는 스프링 밸런스(9)와 레버 분류기(11A, 12, 13)로 형성된 장치를 수용한다. 예시된 뚜르비옹에서, 스프링 밸런스(9)는 캐리지(3)와 동축으로 장착된 것을 볼 수 있다. 하지만, 스프링 밸런스가 중심에서 벗어난 위치에서 상기 캐리지(3)에 의해 균등하게 수용될 수 있다는 것은 자명할 것이다.

캐리지 피니언(15)은 시계의 작동 트레인(이 중 오직 제 3 휠(17)만 도면에서 보여질 것임)에 의해 배럴(도시되지 않음)에 연결된다. 이 배럴은 기어 트레인과 뚜르비옹을 구동시키도록 설계된 메인스프링을 둘러싼다. 통상적인 것과 같이, 도 1의 뚜르비옹은 뚜르비옹이 없는 시계의 작동 트레인에서 세컨드-휠(seconds-wheel)에 배열될 수 있는 공간을 차지한다. 이것이 캐리지 피니언(15)이 종종 세컨드-피니언(second-pinion)으로 불리는 이유이다.

캐리지(3)는 캐리지 피니언(15)에 작용하는 구동 힘을 받는다. 그에 대한 반작용으로, 고정 톱니(19)는 반대 방향으로 이스케이프 피니언(11B)에 힘을 가한다. 따라서, 일반적인 시계에서와 같이 뚜르비옹 시계에서, 탈진기는 배럴에 의해 최초로 분배된 에너지를 수용한다. 캐리지(3) 내부에서 탈진기의 역할은 통상적인 것이며 탈진기가 유성 휠과 같이 고정 휠(19)과 맞물린 피니언(11B)에 의해 캐리지의 회전 속도를 조정할 수 있는 것은 자명할 것이다. 시계가 수직 위치에 있을 때 캐리지는 캐리지의 회전 동안 연속적으로 모든 수직 위치들을 차지한다. 따라서 수직 방향에서의 오류가 상쇄된다.

뚜르비옹은 이론적으로 수직 위치들 사이에서 오차 변화를 상쇄하는 이점을 가진다. 하지만 본 출원인이 수행한 연구에 따르면, 종종 이러한 이점은 전달된 에너지가 변동됨으로써 없어진다. 이러한 변동은 이스케이프 피니언과 고정 휠의 중심 거리에서의 유극(play)에 의해 야기된다. 이 유극은 통상적인 피벗을 사용하기 때문에 발생되는 것이며, 유극 내에서 피벗은 유성 타입의 기어를 만들기 위해 횡방향으로 약간 느슨하게 베어링 내에 고정된다.

도 2a, 2b 및 2c는 캐리지(3)의 세 수직 위치들 내에서 이스케이프 피니언(11B)과 고정 휠(19)의 상대 위치들을 도식적으로 도시한다(도 2에서는 캐리지(3)가 도시되지 않음). 예시적인 예를 제공하기 위해, 캐리지(3)(도 1 참조)의 두 피벗(23A, 23B)은 0.2mm의 직경을 가지며 베어링(5, 6)(도 1 참조) 내의 홀은 0,21mm로 가정할 것이다. 또한, 예에 의해, 이스케이프 휠 세트의 피벗은 0.09mm의 직경을 가지며 베어링들은 0.10mm 홀들을 가지는 것으로 가정될 것이다. 또한, 시계의 수평 위치에서, 고정 휠과 캐리지는 완벽하게 동심 구조이며, 고정 휠(19)과 이스케이프 피니언(11B) 사이의 중심 거리 "a"는 3.50mm 값을 가진다.

도 2a는 캐리지의 제 1 수직 위치에서 이스케이프 피니언(11B)과 고정 휠(19)을 나란하게 도시한다. 이 위치에서, 탈진기와 캐리지의 피벗축은 동일한 수평면에 있다. 고정 휠이 바닥 플레이트(21)와 일체로 구성됨에 따라 상기 고정 휠은 수직 위치에 의해 영향을 받지 않는다. 하지만, 수직 위치에서, 중력의 영향 하에서, 캐리지는 고정 휠의 중심에 대해 0.005mm 만큼 하부 방향으로 이동된다(이 0.005mm는 캐리지 피벗 베어링에서 캐리지 피벗의 느슨한 틈과 동일하다). 이스케이프 피니언을 고정하는 베어링들이 캐리지 내에 장착되기 때문에, 이 베어링들이 무브먼트 뒤에 오고 캐리지의 축에 대해 평행하게 하부 방향으로 이동한다. 또한 이스케이프 휠 세트는 베어링 내에서도 0.005mm 만큼 하부 방향으로 이동할 것이며, 이 베어링 또한 이동된다. 마지막으로, 이스케이프 휠 세트의 축이 고정 휠의 중심에 대해 0.010mm 만큼 이동된 것이 관찰된다. 하지만, 이러한 이동은 두 축을 포함하는 평면에 대해 실질적으로 수직이기 때문에, 중심 거리(a₁)의 값에 거의 영향을 끼치지 않는다.

도 2b는, 캐리지의 제 2 수직 위치에 있는, 고정 휠(19) 바로 밑에 있는 이스케이프 피니언(11B)을 도시한다. 도 2a를 참조하여 설명한 것과 같이, 수직 위치에서, 이스케이프 피니언 축은 고정 휠의 중심에 대해 0.01mm 만큼 하부 방향으로 이동한다. 이 예에서와 같이, 이스케이프 피니언은 고정 휠에 대해 수직이며; 이스케이프 피니언 축의 이동의 진폭은 이스케이프 피니언과 고정 휠 사이의 중심 거리 값에 더해진다. 따라서, 이 예에서, 중심 거리(a₂)는 3.51mm의 값을 가지며, 이스케이프 피니언의 톱니들 간의 고정 휠 톱니의 관통은 0.01mm 만큼 감소된다. 상기와 같이 관통되는 것이 감소됨으로써 "버팅(butting)"으로 알려져 있고 전달 힘의 감소 또는 심지어 기어 트레인이 고정되는 것과 같은 중대한 기어 결점이 야기될 수 있다.

도 2c는, 캐리지의 제 3 수직 위치에 있는, 고정 휠(19) 바로 위에 있는 이스케이프 피니언(11B)을 도시한다. 이 경우, 이스케이프 피니언은 고정 휠에 대해 수직이며 고정 휠 바로 위에 위치된다. 따라서, 피니언의 하부 방향으로의 이동은 이스케이프 피니언과 고정 휠 사이의 중심 거리의 값을 감소시킨다. 이 예에서, 중심 거리(a₃)는 3.49mm의 값을 가지며, 이는 고정 휠의 톱니들이 이스케이프 피니언의 톱니들 사이로 관통되는 것이 0.01mm 만큼 증가하는 것에 해당한다. 이렇게 관통되는 것이 증가함으로써 "드롭(drop)"으로 알려져 있고 전달 힘의 증가와 불규칙한 속도와 같은 중대한 기어 결점이 야기될 수 있다.

요약하면, 뚜르비옹은 시계가 고정되는 수직 위치에 관한 오차 변화를 상쇄할 수 있다. 하지만, 뚜르비옹은 그 자체로 오차의 불안정성을 야기할 수 있다. 이러한 불안정성은 뚜르비옹 시계의 오차가 수직 위치에 대해 캐리지가 어느 방향으로 배열되는 가에 따라 변하려는 경향이 있다는 사실로부터 기인한다.

앞의 예에서 기술한 뚜르비옹은 두 베어링(5 및 6) 사이에서 피벗회전하는 종래의 뚜르비옹이다. 또한 플라잉 뚜르비옹(flying tourbillon)도 알려져 있는데, 이 플라잉 뚜르비옹 내에서 캐리지는 캐리지의 베이스에 의해 상기 캐리지를 지지하는 단일 피벗 상에 장착된다. 이러한 타입의 구성으로, 상측 베어링과 이 베어링이 장착되는 브릿지를 없앨 수 있으며 이에 따라 캐리지의 상부가 완전히 비게 되는 것이 가능하다. 시계의 수직 위치에서, 뚜르비옹 캐리지가 돌출하여 따라서 중력이 캐리지의 축을 하부 방향으로 경사지게 하려는 경향이 있다. 단일 베어링 주위에 상당한 유극이 있으면, 상기와 같은 경사는 이스케이프 피니언의 톱니들 사이에 고정 휠 톱니가 관통하는데 영향을 미치기에 충분할 것이다.

본 발명의 목적은 위에서 기술된 뚜르비옹의 결점들을 해결하는 데 있다. 이 목적은 청구항 제 1항과 일치하는 시계 메커니즘 또는 이 시계 메커니즘을 포함하는 시계 무브먼트를 제공함으로써 구현된다.

본 발명에 따르면, 고정 톱날(fixed toothing)은, 이스케이프 피니언과 직접 맞물리는 대신, 상기 두 개 이상의 톱니 요소들과 맞물린다. 상기 톱니 요소들은 고정 톱날의 외주를 따라 거리가 일정하게 떨어져 있으며 이 톱니 요소들은 이들이 둘러싸고 있는 톱니 휠과 차례대로 맞물린다. 마지막으로, 이스케이프 피니언과 맞물리는 것은 톱니 휠이다. 따라서, 고정 톱날과 이스케이프 피니언 사이는 상기 고정 톱날, 상기 두 개 이상의 톱니 요소, 톱니 휠 및 최종적으로 이스케이프 피니언을 포함하는 기어에 의해 연결된다. 이 톱니 휠은 고정 톱니가 아니고 그 대신 이스케이프 피니언과 맞물리는 톱니 휠이기 때문에, 이 톱니 휠은 "가상 고정 휠(false fixed wheel)"로 불린다. 상기 가상 고정 휠이 고정 톱날의 축 바로 위에 배치되고 대략 고정 톱날의 축 내에 배치되는 것은 자명할 것이다.

본 발명에 따르면, 가상 고정 휠이 이스케이프 피니언과 같이 캐리지 내에 장착되기 때문에, 이 두 휠 들 간의 중심 거리는 캐리지의 피벗회전에 있는 어떠한 유극에 의해서도 영향을 받지 않는 것은 자명할 것이다. 그 반대로, 두 개 이상의 톱니 요소들과 고정 톱날 각각들 간의 중심 거리는 수직 방향에 대해 캐리지가 어느 방향으로 위치되는 가에 따라 변하기 쉽다. 하지만, 상기 두 개 이상의 톱니 요소들이 고정 톱날의 외주를 따라 거리가 일정하게 떨어져 있기 때문에, 중심 거리 중 하나의 값에 있어서의 어떠한 감소도 이에 공존하는 중심 거리 중 그 외의 다른 하나 이상의 값에 있어서의 증가와 거의 상쇄되며, 그 반대도 마찬가지이다. 이러한 현상은 시계가 수직 위치에 있을 때 뚜르비옹 캐리지의 회전과 동반되는 오차 변화를 현저하게 감소시킨다.

본 발명의 특정 구체예에 따르면, 고정 톱날은 프레임에 고정된 휠의 톱날에 의해 형성된다. 이 구체예의 바람직한 한 변형예에 따르면, 가상 고정 휠과 프레임에 고정된 휠(고정 휠)은 동일한 피치 반경을 가지며 이에 따라 같은 속도로 회전한다. 프레임에 고정된 휠이 회전하기 않기 때문에 가상 고정 휠도 프레임에 대해 회전하지 않는다는 것은 자명할 것이다. 이 특징은, 상기 구체예에 따른 뚜르비옹에 대해서, 종래의 뚜르비옹의 탈진기와 같은 속도로 작동하는 탈진기가 사용될 수 있음을 의미한다.

또한 고정 휠과 가상 고정 휠이 같은 수의 톱니를 가지는 것도 가능하다. 이 상태에서, 상기 각각의 두 개 이상의 톱니 요소들은 피니언일 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 구체예에 따르면, 가상 고정 휠 주위로 거리가 일정하게 떨어진 상기 두 개 이상의 톱니 요소들은 직경 방향으로 맞은편 위치들에 배치된 두 톱니 요소들이다. 이 변형예에서는 톱니 요소들의 개수가 두 개로 제한되게 할 수 있으며, 이에 따라 뚜르비옹의 형상을 단순하게 할 수 있다.

본 발명의 그 외의 특징들과 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 단지 비-제한적인 예에 의해서만 주어진 하기 설명을 읽음으로써 자명할 것이다.
도 1은 종래 기술의 뚜르비옹 시계 메커니즘의 일부를 도시한 횡단면도이다.
도 2a, 2b 및 도 2c는 종래 기술의 뚜르비옹 시계 메커니즘의 캐리지의 세 개의 수직 위치들에 해당하는 이스케이프 휠과 고정 휠의 상대 위치들을 도식적으로 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 구체예에 따른 뚜르비옹 시계 메커니즘의 캐리지의 바닥 부분과 고정 휠의 일부를 보여주는 투시도이다.
도 4는 도 3의 캐리지와 고정 휠의 일부를 도시한 투시도이며, 이 도면에서는 특히 상기 캐리지 내에 장착된 이스케이프 휠 세트를 보여준다.
도 5는 도 3과 도 4의 캐리지와 고정 휠의 일부를 도시한 투시도로서, 상기 캐리지는 완전히 조립되어 있다.
도 6은, 본 발명의 제 2 구체예에 따라서, 고정 톱날과 가상 고정 휠 및 이들을 서로 연결하는 기어를 도식적으로 도시하는 상부도이다.

도 3은 회전 캐리지의 바닥 부분과 고정 톱날을 보여주는 뚜르비옹 시계 메커니즘의 일부를 도시한 투시도이다. 이 도면은 휠의 톱날이 고정 톱날을 형성하는 고정 휠(119A)을 보여준다. 상기 고정 휠(119A)은 조절될 수 있고 시계 무브먼트(도시되지 않음)의 프레임에 고정될 수 있도록 설계된다. 예를 들어, 볼 베어링과 같은 베어링(도시되지 않음)이 상기 고정 휠의 허브에 배열된다. 이 베어링을 관통하는 피니언(115)(도시되지 않음)의 아버가 있는데, 이 아버는, 고정 휠과 플레이트 사이에서, 고정 휠 밑에 있는 공간 내에서 회전하도록 배열된다. 도 3에서 오직 바닥 부분만 도시된 회전 캐리지(103)는 회전 캐리지(103)와 일체 구성된 피니언(115)의 아버에 동축으로 고정된다. 캐리지(103)가 회전하도록 구동될 수 있도록 하기 위하여, 피니언(115)(캐리지 피니언으로 언급됨)은 시계(도시되지 않음)의 작동 트레인(going train)에 의해 시계 무브먼트(도시되지 않음)의 배럴에 기구학적으로 연결되도록 설계된다.

상기 캐리지(103)는 두 피니언(125A, 125B)를 가진다. 이 두 피니언들은 상기 캐리지 내에서 피벗회전하며 고정 휠(119A)의 양 측면 위에서 직경 방향으로 맞은편 위치에 배열된다. 도 3의 투시도에는 이 상태가 도시되지는 않았지만, 피니언(125A, 125B)의 톱니들은 고정 톱날과 맞물린다. 캐리지(103)는 휠(127)(이후로는 "가상 고정 휠(false fixed wheel)"로 언급됨)을 추가로 가지는데, 이 휠(127)은 상기 고정 휠과 동일한 직경과 동일한 개수의 톱니를 가진다. 상기 가상 고정 휠은 피니언(115)의 아버와 동심인 캐리지의 중심에서 피벗회전한다. 또한 두 피니언(125A, 125B)도 휠(127)과 맞물려있는 것을 볼 수 있다. 따라서, 예시된 예에서, 두 피니언은 휠(119A)과 휠(127) 사이에 삽입된 중간 휠들과 같이 작동한다. 따라서 이 두 휠들은 같은 속도로 회전할 것이며, 고정 휠(119A)이 시계 무브먼트의 프레임에 고정되어 있기 때문에 휠(127)(가상 고정 휠)은 프레임에 대해 제로 속도(zero speed)로 회전한다.

또한, 도 3은 캐리지(103)의 바닥 부분이 캐리지 주변에서 베어링(126)을 가지는 것을 보여주며, 이 베어링(126)은 이스케이프 휠 세트(도 3에서는 보이지 않음)의 피벗의 바닥 단부를 수용하도록 설계된다.

도 3을 참조하여 위에서 기술된 요소들 외에도, 도 4는 캐리지(103)의 제 1 브릿지(129)를 보여준다. 이 브릿지(129)는 스프링 밸런스 스태프(도 4에서는 도시되지 않음)의 바닥 단부를 수용하도록 설계된 베어링(131)을 가진다. 이 예에서 스프링 밸런스는 중심에서 벗어난 위치에서 캐리지 내에서 피벗회전하는 것을 관찰할 수 있다.

하지만, 해당 업계의 당업자는 본 발명이 스프링 밸런스가 동축 위치에서 캐리지에 의해 수용되는 뚜르비옹 시계 메커니즘에 동일하게 적용되는 것을 이해할 것이다. 또한 제 1 브릿지(129)가 그 외의 세 베어링(이들은 도면부호로 표시되지 않음)들을 추가로 포함하고 있음을 볼 수 있다. 휠(127)의 피벗의 상측 단부를 위한 중앙 베어링과 두 피니언(125A, 125B)의 피벗들의 상측 단부들을 수용하기 위한 두 측면 베어링들이 제공된다.

또한 도 4는 이스케이프 피니언(111B)과 이스케이프 휠(111A)에 의해 형성된 이스케이프 휠 세트를 도시한다. 이 도면은 피니언(111B)의 톱니들이 휠(127)의 톱니 사이를 관통하는 것을 보여준다. 뚜르비옹 시계 메커니즘이 작동할 때 상기 이스케이프 휠 세트가 휠(127) 주위에서 유성과 같이 이동하는 것은 자명할 것이다. 가상 고정 휠이 프레임에 대해 회전하는 것이 가능하지 않기 때문에, 상기 가상 고정 휠의 톱날은 이스케이프 피니언(111B)의 유성 회전에 대한 반대 방향으로 반작용 힘을 가한다. 따라서 가상 고정 휠은 종래 기술의 뚜르비옹 시계 무브먼트의 고정 휠과 정확하게 동일한 역할을 수행한다. 하지만, 본 발명에 따르면, 가상 고정 휠과 이스케이프 휠은 둘 다 캐리지(103)에 의해 수용된다. 따라서, 본 발명에 따른 시계 메커니즘에서, 캐리지에 작용하는 중력은 가상 고정 휠과 이스케이프 휠 세트 사이의 중심 거리 값에 영향을 미치지 않는다.

다시 도 3을 보면, 한편으로는 고정 휠(119A)과 다른 한편으로는 두 피니언(125A, 125B) 사이의 중심 거리가 수직방향에 대해 캐리지의 순간 방향에 좌우하여 변하기 쉽다는 것을 이해할 수 있다. 하지만, 피니언(125A 및 125B)이 고정 휠(119A)에 대해 직경 방향으로 맞은편 위치에 배열되기 때문에, 피니언 중 한 피니언과 고정 휠 사이의 중심 거리에 있어서의 어떠한 변화도 피니언 중 그 외의 다른 피니언과 고정 휠 사이의 중심 거리에 있어서의 반대 변화에 의해 상쇄된다. 따라서, 중심 거리 변화가 야기될 때, 피니언 중 한 피니언에 전달된 힘은 감소되고 그 외의 다른 피니언에 전달된 힘은 증가하며, 그 반대도 마찬가지이다. 따라서, 두 개 이상의 거리가 일정하게 떨어진 피니언들이 전달된 힘을 상쇄할 수 있게 한다는 사실은 자명할 것이다.

도 5는 완전히 조립된 캐리지(103)를 보여준다. 도 5는 특히 스프링 밸런스(133)를 보여준다.

또한 해당 업계의 당업자들에게는 다양한 대안예 및/또는 개선예들이 밑에 첨부된 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도 본 명세서의 주제를 형성하는 구체예에 대해 제공될 수 있음이 자명할 것이다. 특히, 고정 톱날은 반드시 고정 휠의 톱날일 필요가 없다. 사실, 예를 들어, 고정 톱날을 위해 프레임과 일체로 구성된 크라운의 내측 톱날을 이용하는 것도 가능하다. 고정 휠 대신 고정 크라운을 사용하는 한 구체예가 도 6에 부분적으로 예시된다. 도 6은 내측 톱날(219)을 가진 고정 크라운(219A), 및 캐리지(도시되지 않음)에 의해 수용된 가상 고정 휠(227)을 도식적으로 도시한다. 상기 제 2 구체예에 따른 뚜르비옹 시계 메커니즘은 캐리지 내에서 피벗회전하고 가상 고정 휠(227) 주위로 거리가 일정하게 떨어진(각각 120°만큼) 세 톱니 요소(225A, 225B, 225C)들을 추가로 포함한다. 이 톱니 요소(225A, 225B, 225C)들은 각각 큰 직경을 가진 제 1 피니언과 작은 직경을 가진 제 2 피니언으로 형성된다. 이 두 피니언들은 한 피니언의 연장선에 다른 피니언과 함께 조립된다. 각각의 세트 중 제 1 피니언은 고정 크라운의 내측 톱날과 맞물리며 제 2 피니언은 가상 고정 휠과 맞물린다. 예시된 예에서, 제 1 피니언 직경과 제 2 피니언 직경 사이의 오차는 가상 고정 휠과 고정 크라운의 피치 반경 사이의 오차와 동일하도록 선택된다.

예시된 예에 따르면, 뚜르비옹 메커니즘이 작동될 때, 캐리지는 고정 크라운과 가상 고정 휠에 대해 동심적으로 시계 방향으로 회전한다. 예에서, 캐리지의 회전 속도는 일분 당 한 바퀴일 수 있다. 이 상태에서, 캐리지의 기준 프레임 내에서 캐리지에 대해, 고정 크라운이 반시계 방향으로 일분 당 한 바퀴의 속도로 회전한다고 말할 수 있다. 캐리지에 대해 고정 크라운이 회전되어 세 톱니 요소(225A, 225B, 225C)들이 반시계 방향으로 구동된다. 그 뒤 상기 세 톱니 요소들은 가상 고정 휠을 시계 방향으로 구동하게 한다. 제 1 피니언과 고정 톱날의 피치 외주(pitch circumference)들 사이의 오차가 제 2 피니언과 가상 고정 휠의 피치 외주들 사이의 오차와 동일하기 때문에, 가상 고정 휠은 일분 당 한 바퀴의 속도로 캐리지에 대해 시계 방향으로 회전한다. 이는, 고정 크라운에 대해, 가상 고정 휠은 일분 당 두 바퀴의 속도로 시계 방향으로 회전하는 것을 의미한다.

따라서, 제 2 구체예에 따르면, 가상 고정 휠은 캐리지에 대해 시계 방향으로 회전한다. 이 상태에서, 이스케이프 휠 세트는 정상적인 시계 무브먼트 내에서 일반적인 방향에 대한 반대 방향으로 회전해야 한다. 하지만, 해당 업계의 당업자는 어떻게 탈진기들을 한 방향 또는 다른 방향으로 회전하게 하는지 알고 있다. 따라서 이들은 상기 예에서 뚜르비옹 메커니즘을 구현하는데 특별히 어려움을 겪지 않을 것이다. 더구나, 위의 예에서 사용된 피치 반경 오차의 한 유리한 결과는 밸런스와 탈진기가 일반적인 시계 무브먼트에서와 같이 동일한 진동수(frequency)로 작동할 수 있다는 점이다.

본 발명에 따라서, 상기 제 2 구체예는 특히 프레임에 대한 가상 고정 휠의 속도가 반드시 제로일 필요가 없다는 사실을 예시한다. 본 발명에 관한 오직 한 전제조건은 가상 고정 휠과 캐리지가 서로에 대해 회전한다는 사실이다. 게다가, 상기에서 기술한 사항인 "톱니 휠 주위로 거리가 일정하게 떨어진 2개 이상의 톱니 요소들"도 꼭 피니언들로만 형성될 필요가 없다는 것도 자명할 것이다. 상기 톱니 요소들은 서로에 대해 조립된 휠과 피니언일 수도 있다. 게다가, 톱니 요소들의 개수는 반드시 두 개 또는 세 개일 필요가 없다. 예를 들어, 톱니 요소들의 개수는 서로 90°의 각도로 벌어진 네 개일 수도 있다.

Claims

이스케이프 휠(111A)과 피니언(111B)을 포함하는 탈진기, 및 스프링 밸런스(133)를 포함하는 시계 메커니즘으로서, 상기 탈진기와 스프링 밸런스는 구동 배럴과 끼워맞춤된 시계 무브먼트의 프레임 상에서 피벗회전되고 상기 구동 배럴에 의해 회전하게 구동될 수 있도록 설계된 회전 캐리지(103) 내에 장착되며, 상기 시계 메커니즘은 상기 캐리지의 회전축에 대해 동심 위치에서 프레임에 고정될 수 있도록 설계되고 고정 톱날로 불리는 원형의 톱날(119; 219)을 추가로 포함하고, 상기 이스케이프 피니언(111B)은 기어(119, 125A, 125B, 127; 219, 225A, 225B, 225C, 227)에 의해 상기 고정 톱날에 연결될 수 있도록 설계되는 시계 메커니즘에 있어서,
상기 시계 메커니즘은 상기 캐리지(103) 내에서 피벗회전하는 두 개 이상의 톱니 요소(125A, 125B; 225A, 225B, 225C)와 톱니 휠(127; 227)을 추가로 포함하고, 상기 이스케이프 피니언(111B)과 맞물린 상기 톱니 휠은 동축 위치에서 상기 캐리지 내에 자유로이 장착되며, 상기 두 개 이상의 톱니 요소(125A, 125B; 225A, 225B, 225C)들은 상기 톱니 요소들과 맞물린 상기 톱니 휠(127; 227) 주위로 거리가 일정하게 떨어져 있고, 상기 두 개 이상의 톱니 요소들은 상기 이스케이프 피니언(111B)을 고정 톱날(119; 219)에 연결시키기 위해 각각 상기 고정 톱날(119; 219)과 맞물리도록 설계되는 시계 메커니즘.
제 1항에 있어서,
상기 고정 톱날(119)은 프레임에 고정된 휠(119A)의 톱날에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 시계 메커니즘.
제 1항에 있어서,
상기 고정 톱날(219)은 프레임에 고정된 크라운(219A)의 내측 톱날에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 시계 메커니즘.
제 2항에 있어서,
상기 톱니 휠(127)과 프레임에 고정된 휠(119A)은 동일한 피치 직경을 가지고, 프레임에 대한 톱니 휠의 회전 속도는 제로인 것을 특징으로 하는 시계 메커니즘.
제 4항에 있어서,
상기 두 개 이상의 톱니 요소들은 피니언(125A, 125B)인 것을 특징으로 하는 시계 메커니즘.
제 1항에 있어서,
상기 두 개 이상의 톱니 요소들은 톱니 휠(127) 주위에서 직경 방향으로 맞은편 위치들에 배치된 두 개의 톱니 요소(125A, 125B)들인 것을 특징으로 하는 시계 메커니즘.
제 1항에 있어서,
상기 두 개 이상의 톱니 요소들은 톱니 휠(227) 주위로 거리가 일정하게 떨어진 세 개의 톱니 요소(225A, 225B, 225C)들인 것을 특징으로 하는 시계 메커니즘.
구동 배럴, 이스케이프 휠(111A)과 피니언(111B)을 포함하는 탈진기, 및 스프링 밸런스(133)를 포함하는 시계 무브먼트로서, 상기 탈진기와 스프링 밸런스는 시계 무브먼트의 프레임 상에서 피벗회전하는 회전 캐리지(103) 내에 장착되며 상기 캐리지가 회전하게 구동될 수 있도록 구동 배럴에 운동학적으로 연결되고, 상기 이스케이프 피니언(111B)은 기어(119, 125A, 125B, 127; 219, 225A, 225B, 225C, 227)에 의해 프레임과 일체로 구성된 원형의 고정 톱날(119; 219)에 연결되며, 상기 고정 톱날은 상기 캐리지(103)의 회전축과 동심적으로 배열되는 시계 무브먼트에 있어서,
상기 이스케이프 피니언(111B)을 상기 고정 톱날(129; 219)에 연결하는 상기 기어는 상기 캐리지(103) 내에서 피벗회전하는 두 개 이상의 톱니 요소(125A, 125B; 225A, 225B, 225C)들과 톱니 휠(127; 227)을 포함하며, 상기 이스케이프 피니언(111B)과 맞물린 상기 톱니 휠은 동축 위치에서 상기 캐리지 내에 자유로이 장착되고, 상기 두 개 이상의 톱니 요소(125A, 125B; 225A, 225B, 225C)들은 상기 톱니 요소들과 맞물린 상기 톱니 휠(127; 227) 주위로 거리가 일정하게 떨어져 있으며, 상기 두 개 이상의 톱니 요소들은 각각 상기 고정 톱날(119; 219)과 맞물리는 시계 무브먼트.