KR20130041912A - 인서트를 사용한 관성 조절 기능을 가지는 밸런스 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 밸런스의 관성 및/또는 균형 및/또는 진동 주파수를 조절하기 위한 관성 조절 기능을 가지는 시계용 밸런스 세트 (100) 에 관한 것으로, 연결면 (6) 에 의해 허브 (2) 에 연결된 림 (5) 의 리세스 (8) 안으로 삽입되는 인서트 (7) 를 구비한 밸런스 (1) 를 포함한다. 상기 밸런스 (1) 는, 그것의 테 (5) 에, 2 개의 반대 탄성 립 (13, 14) 을 구비한 탄성 지지 수단 (10) 을 포함하는데 탄성 립은 하중이 가해질 때 상기 리세스 (8) 안으로 상기 인서트 (7) 의 삽입을 가능하게 하고, 하중이 해제될 때 리세스 (8) 로부터 인서트의 분리를 방지한다. 본 발명은 또한 밸런스 및 스프링 조립체 또는 이러한 밸런스를 포함하는 시계에 관한 것이다.
Description
본 발명은 밸런스의 관성 및/또는 밸런싱 및/또는 진동 주파수를 조절하기 위한 관성 조절 기능을 가지는 시계 (timepiece) 용 밸런스 세트 제조 방법에 관한 것으로, 한편으로는, 밸런스 평면에 수직한 밸런스 축선과 협동작용하도록 배치된 허브 및 적어도 하나의 결합면에 의해 상기 허브에 연결된 주연의 연속 또는 불연속 테 (felloe) 를 구비한 밸런스를 포함하고, 상기 밸런스 세트는 다른 한편으로는 적어도 하나의 인서트를 포함한다. 상기 밸런스는 상기 테의 주연에 상기 적어도 하나의 인서트를 수용하기 위한 적어도 하나의 리세스를 추가로 포함하고, 상기 인서트는 상보적 가이드 수단을 포함하는데, 이 가이드 수단의 프로파일은 상기 리세스에 포함되는 가이드 수단과 상보적이다.
또한, 본 발명은, 이 유형의 밸런스 세트를 위해 설계되고, 밸런스 평면에 수직한 밸런스 축선과 협동작용하도록 배치된 허브 및 적어도 하나의 결합면에 의해 상기 허브에 연결된 주연의, 연속 또는 불연속 테를 포함하는, 밸런스의 관성 및/또는 밸런싱 및/또는 진동 주파수를 조절하기 위한 관성 조절 기능을 가지는 시계용 밸런스에 관한 것이다. 상기 밸런스 세트는 상기 테의 주연에 적어도 하나의 인서트를 수용하기 위한 적어도 하나의 리세스를 포함하고, 상기 인서트는 상보적 가이드 수단을 포함하는데 이 가이드 수단의 프로파일은 상기 리세스에 포함된 가이드 수단과 상보적이다.
또한, 본 발명은, 상기 방법에 따라 조립되고 밸런스를 포함하는, 밸런스의 관성 및/또는 밸런싱 및/또는 진동 주파수를 조절하기 위한 관성 조절 기능을 가지는 시계용 밸런스 세트에 관한 것으로, 밸런스는 또한 밸런스 평면에 수직한 밸런스 축선과 협동작용하도록 배치된 허브, 및 적어도 하나의 결합면에 의해 상기 허브에 연결된 주연의, 연속 또는 불연속 테를 포함한다. 상기 밸런스는, 상기 테의 주연에, 적어도 하나의 인서트를 수용하기 위한 적어도 하나의 리세스를 포함하고, 상기 인서트는 상보적 가이드 수단을 포함하는데 이 가이드 수단의 프로파일은 상기 리세스에 포함된 가이드 수단과 상보적이다.
본 발명은 또한 이 유형의 밸런스를 통합한 스프링이 달린 밸런스에 관한 것이다.
본 발명은 또한 이 유형의 스프링이 달린 밸런스 또는 밸런스를 통합한 시계에 관한 것이다.
본 발명은 시계용 부재 및 좀 더 구체적으로 밸런스 또는 스프링이 달린 밸런스 조정 분야에 관한 것이다.
캘리버 (calibre) 정확도는 캘리버 조정 부재의 품질에 의해 좌우되고, 특히 밸런스에 대하여 적합한 조정 부재가 고안되면 2.5 ~ 4 ㎐ 의 보통의 주파수와 비교해 예를 들어 10 ㎐ 의 매우 높은 진동 주파수를 단지 얻을 수 있다.
사실, 탄성 밸런스 스프링 토크 형태로 진동을 유지하기 위해 제공되는 에너지는 한편으로는 선회 축선에 대한 밸런스의 관성 및 다른 한편으로는 주파수 제곱의 곱에 비례한다. 따라서, 예를 들어, 동일한 에너지에 대해, 4 ㎐ 에서 10 ㎐ 로 주파수 변화는 그 결과 관성을 대략 6 으로 나누게 된다. 4 ㎐ 의 주파수에 대해, 12 ㎎/㎠ 의 밸런스 관성이 양호한 것으로 간주되는데, 왜냐하면 종래에 이 유형의 밸런스는 9 ~ 10 ㎜ 의 직경을 가지기 때문이다. 따라서, 10 ㎐ 에서 사용하기 위한 밸런스는 특히 2 ㎎/㎠ 미만의 낮은 관성 값을 가져야 한다.
최적의 작동을 위해, 10 ㎐ 에서 사용하기 위한 밸런스는 다양한 사용 위치에서 등시성 방해 (isochronism disturbance) 를 회피하도록 베어링에서 마찰을 감소시키기 위해서 특히 30 ㎎ 미만의 최소 질량을 또한 가져야 한다.
비록 이것이 낮은 질량과 관성을 가질지라도, 고주파 오실레이터의 밸런스는 정적 및 동적 양자의 불균형의 조절 및 완벽한 밸런싱을 또한 허용해야 하고, 그것의 구성은 세팅 (setting) 및/또는 조절 작동을 가능하도록 해야 한다. 따라서, Straumann 명의의 FR 특허 제 1275 357 호 또는 LIP 명의의 FR 특허 제 1 301 938 호에 개시된 스포크를 테가 가지는 밸런스와 같은 보다 경량의 밸런스를 갖는 종래의 기술 또는 해결법을 사용할 수 없다. 사실, 이 밸런스의 심지어 감소된 질량도 충분히 낮은 관성을 제공하지 못한다. 마찬가지로, 티타늄 테와 암 및 감소된 단면을 갖도록 고안된 MONTRES BREGUET SA 명의의 EP 특허 제 1 562 087 호에 따른 티타늄 밸런스의 질량 및 관성은 최적 작동에 요구되는 것보다 훨씬 더 크다.
대략 500 의 Q 계수가 또한 추구되어서, 좋은 품질의 손목시계 (watches) 에 대해 Q 계수가 220 ~ 280 에 가까운 종래 오실레이터의 Q 계수보다 상당히 더 높다. 이 Q 계수는 실리콘 또는 유사한 밸런스 스프링을 위의 조건을 충족하는 밸런스와 결합시킴으로써 단지 얻을 수 있다. 세팅 및 조절 가능성과 결합된 높은 Q 계수를 얻는 것 이외에, 인덱스-조립체가 또한 생략되어야 한다.
더구나, 유닛의 질량이 제한되므로, 가능한 최소 개수의 부품이 바람직할 것이다.
하지만, 재료의 개선 방법에서 매우 정확한 공차를 가지고 이론상 한정된 치수로 제조되는, 실리콘 및 석영과 같은, 마이크로-기계가공할 수 있는 재료는 추후 기계가공하기에 용이하지 않다.
밸런스에 수행된 개선을 기술하는 다양한 문헌이 알려져 있다. ROLEX MONTRES 명의의 CH 특허 출원 제 343,904A 호는 관성 블록 핀에 의해 형성된 인서트를 로킹하는 슬롯 형태의 탄성 유지 수단을 포함하는 밸런스 테를 개시한다. COMPLITIME SA 명의의 WO 특허 출원 제 2008/080570 A2 호는 마찰 끼움장착을 위한 슬롯을 구비한 관성 블록을 개시한다. CHOPARD MANUFACTURE SA 명의의 EP 특허 출원 제 1,351,103 A1 호는 탄성 변형에 의하여 테의 리세스로 삽입되는 탄성 U 형상의 관성 블록을 개시한다. ROLEX WATCHES 명의의 CH 특허 출원 제 345,600 A 호는 관성 블록을 유지하고 탄성적으로 파지하기 위한 슬릿 슬리브를 개시한다. PATEK PHILIPPE 명의의 CH 특허 출원 제 261,431 A 호는 스터드에 중심이 맞추어지고 자체 탄성에 의해 고정되는 조절 추를 개시한다. PAUL DITISHEIM 명의의 CH 특허 출원 제 89,273 A 호는 나사산이 있을 수도 있고 그렇지 않을 수도 있는 공동 (cavity) 의 벽에서 자체 탄성에 의해 유지되는 비돌출 필러 추를 개시한다. PATEK PHILIPPE 명의의 CH 특허 출원 제 280,067 A 호는 스터드에 탄성 장착된 조절 추를 제공하는데, 그 추의 중력 중심은 상기 스터드에 대해 중심에서 벗어난다.
따라서, 이러한 재료로 만들어지거나 이 유형의 재료로 만들어진 적어도 하나의 부품을 통합한 조정 부재가, 기계가공을 회피하고 세팅 가능성에 우선 순위를 부여함으로써, 주파수 및/또는 관성 조절 가능성을 가질 필요가 있다.
본 발명의 단계는, 허브, 테, 및 이 두 부품 사이의 연결부를 포함하고 가능한 한 경량인 밸런스 구조체를 위한 조건을 만들고, 상기 구조체보다 높은 밀도의 임의의 질량부를 허브로부터 가능한 한 멀리 이동시키고, 기계가공으로 복귀하지 않으면서 세팅 및 조절을 수행하기 위한 조정 수단을 상기 구조체에 통합하는 것으로 이루어진다.
따라서, 본 발명은 밸런스의 관성 및/또는 밸런싱 및/또는 진동 주파수를 조절하기 위한 관성 조절 기능을 가지는 시계 밸런스에 관한 것으로, 밸런스 평면에 수직한 밸런스 축선을 중심으로 선회하는 아버 (arbour) 와 협동작용하도록 배치된 허브, 및 적어도 하나의 결합면에 의해 상기 허브에 연결된 주연의 연속 또는 불연속 테를 포함한다. 상기 밸런스는, 상기 테의 주연에, 적어도 하나의 인서트를 수용하기 위한 적어도 하나의 리세스를 포함하고, 상기 인서트는 상기 리세스에 포함되는 가이드 수단과 상보적인 프로파일을 갖는 상보적 가이드 수단을 포함하는 유형이고, 상기 리세스는 상기 인서트를 리세스에 삽입한 후 상기 리세스 내부에서 상기 인서트를 유지하기 위한 탄성 유지 수단을 포함하고, 상기 탄성 수단은 대향한 방향으로 상기 인서트에 응력 또는 토크를 가하기 위해서 상기 인서트의 양측에서 연장되는 적어도 2 개의 탄성 립을 포함한다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 탄성 유지 수단은 상기 밸런스의 상기 테에 만들어지고 상기 인서트의 반경 방향 조절을 위해 상기 밸런스 축선에 대해 반경 방향으로 상기 리세스 내부에 상기 인서트를 유지하도록 배치된다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 탄성 유지 수단은 상기 밸런스의 상기 테에 만들어지고 상기 밸런스 축선에 대해 반경 방향으로 상기 리세스 내부에 상기 인서트를 유지하도록 배치되고, 상기 탄성 유지 수단은 상기 리세스에 제공된 적어도 하나의 고정식 또는 탄성 스톱 부재에 대해 상기 인서트를 밀어주도록 된 베어링면을 형성함으로써 활성 스러스트 수단 (active thrust means) 을 추가 형성한다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 탄성 유지 수단은 상기 밸런스의 상기 테에 만들어지고 상기 테에 대해 접선 방향으로 상기 리세스 내부에서 상기 인서트를 유지하도록 배치된다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 탄성 유지 수단은 상기 밸런스의 상기 테에 만들어지고 상기 밸런스 축선에 대한 반경 방향 및 상기 테에 대한 접선 방향 양자로 상기 리세스 내부에서 상기 인서트를 유지하도록 배치된다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 탄성 유지 수단은 제 1 탄성 유지 수단 및 제 2 탄성 유지 수단을 포함하고, 상기 제 1 탄성 유지 수단과 상기 제 2 탄성 유지 수단 각각은, 상기 제 2 탄성 유지 수단과 상기 제 1 탄성 유지 수단 각각이 상기 인서트를 선회할 때, 리테이닝 클릭 (retaining click) 의 기능을 수행한다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 테는 마이크로-기계가공할 수 있는 재료, 즉 실리콘, 또는 석영 또는 그것의 화합물, 또는 MEMS 기술에서 유도된 합금, 또는 "LIGA" 방법을 통하여 얻어진 유형의 합금으로 상기 결합면 및 상기 허브와 일체품 (single piece) 으로 제조된다.
또한, 본 발명은 밸런스의 관성 및/또는 밸런싱 및/또는 진동 주파수를 조절하기 위한 관성 조절 기능을 가지는 시계용 밸런스 세트에 관한 것으로, 한편으로는 가이드 수단을 갖는 적어도 하나의 리세스를 구비한 밸런스를 포함하고, 다른 한편으로는 상기 가이드 수단과 상보적인 프로파일을 가지는 상보적 가이드 수단을 구비한 적어도 하나의 인서트를 포함하고, 상기 밸런스 및/또는 상기 인서트는 상기 인서트를 상기 리세스 안으로 삽입할 수 있도록 상기 탄성 유지 수단이 응력을 받는 제 1 삽입 위치 및 상기 리세스로부터 상기 인서트의 분리를 방지하기 위해서 상기 탄성 유지 수단이 해제 (release) 되는 제 2 유지 위치에 배치되는 탄성 유지 수단을 포함하고, 상기 인서트는 상기 제 1 삽입 위치로 상기 탄성 유지 수단에 응력을 가함으로써 상기 리세스 안으로 삽입될 수 있고, 상기 탄성 유지 수단은 상기 리세스 내부에서 상기 인서트를 유지하도록 각각의 상기 인서트를 그것의 상기 리세스로 완전히 삽입한 후 상기 제 2 유지 위치로 해제될 수 있다. 상기 밸런스는, 대향한 방향으로 상기 인서트에 응력 또는 토크를 가하도록 상기 인서트의 양측에서 연장되는 적어도 2 개의 탄성 립을 구비한 상기 탄성 수단을 포함한다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 인서트는 상기 리세스 안으로 상기 인서트의 삽입을 허용하도록 상기 탄성 유지 수단이 응력을 받는 제 1 삽입 위치 및 상기 리세스로부터 상기 인서트의 분리를 방지하도록 상기 탄성 유지 수단이 해제되는 제 2 유지 위치에 배치되는 탄성 유지 수단을 포함한다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 인서트는 강성이다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 인서트는 상기 테의 양측에 놓여 영구 조립에 의하여 서로 조립되도록 배치된 적어도 2 개의 플랜지 사이에 파지되고 둘러싸여서, 상기 2 개의 플랜지의 조립에 의해 형성된 서브조립체는 상기 테에 대해 선회 또는 병진 운동하도록 최대 1 자유도를 가진다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 밸런스로 인서트의 삽입 후, 상기 인서트는 마이크로-기계가공되거나 레이저로 재료 제거될 수 있는 재료로 만들어진 적어도 하나의 가시면 (visible surface) 을 가지도록 배치된다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 가이드 수단 및 상기 상보적 가이드 수단은 상기 리세스 내부에서 병진 운동 또는 선회에 의한 상기 인서트의 이동성을 허용하도록 상기 제 2 유지 위치에 배치된다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 탄성 유지 수단은 상기 리세스에서 상기 인서트의 선회 축선에 대한 각도상 선회 위치에서 상기 리세스 내부에 상기 인서트를 유지하도록 배치된다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 탄성 유지 수단은 탄성 립에 의해 둘 다 형성되는 제 1 탄성 유지 수단 및 제 2 탄성 유지 수단을 포함하고, 상기 인서트의 상기 상보적 가이드 수단은 상기 탄성 립의 단부와 협동작용하는 상기 인서트의 주연에 치형부 (toothing) 의 형태로 만들어지고, 탄성 립의 방향은 상호 교차한다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 제 1 탄성 유지 수단 및 상기 제 2 탄성 유지 수단 각각은, 상기 인서트의 선회 축선을 중심으로 양쪽 선회 방향으로 이중 래칫 세팅 조절을 수행하도록, 상기 제 2 탄성 유지 수단 및 상기 제 1 탄성 유지 수단 각각이 상기 인서트를 선회할 때 리테이닝 클릭으로서 역할을 한다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 탄성 유지 수단은, 상기 리세스에서 상기 인서트의 선회 축선에 대해 상기 리세스 내부에서 상기 인서트를 선회시키도록, 상기 제 2 유지 위치로부터 이격되게 상기 수단을 이동시키려는 응력의 작용하에 배치된다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 인서트는, 서로 대향하여 위치하고 2 개의 반대 (antagonistic) 탄성 립에 의해 지지되며 조절 후 상기 인서트를 로킹하도록 배치되는, 나사산 경로, 노치 또는 그루브 각각의 섹션 사이에서 움직일 수 있는 조절 나사 또는 스플라인 샤프트 각각에 의해 형성된다.
본 발명은 또한 적어도 하나의 이러한 밸런스 세트 또는 적어도 하나의 이러한 밸런스를 통합한 스프링이 달린 밸런스에 관한 것으로, 밸런스의 테는, 마이크로-기계가공할 수 있는 재료, 즉 실리콘, 또는 석영, 또는 그것의 화합물, 또는 MEMS 기술로부터 유도된 합금, 또는 "LIGA" 프로세스로부터 얻어진 합금으로 된, 상기 결합면 및 상기 허브와 일체품이다.
또한, 본 발명은 이 유형의 적어도 하나의 스프링이 달린 밸런스 또는 이 유형의 적어도 하나의 밸런스 또는 이 유형의 적어도 하나의 밸런스 세트를 통합한 시계에 관한 것으로, 이것의 테는, 마이크로-기계가공할 수 있는 재료, 즉 실리콘, 또는 석영, 또는 그것의 화합물, 또는 MEMS 기술로부터 유도된 합금, 또는 "LIGA" 프로세스로부터 얻어진 합금으로 된, 상기 결합면 및 상기 허브와 일체품이다.
또한, 본 발명은 적어도 하나의 이러한 밸런스를 통합한 스프링이 달린 밸런스에 관한 것이다.
본 발명은 또한 적어도 하나의 이러한 스프링이 달린 밸런스 또는 적어도 하나의 이러한 밸런스를 통합한 시계에 관한 것이다.
바람직한 실리콘의 사용으로, 매우 경량이면서 또한 매우 강성이고, 허브와 테 사이의 접합 영역에서 벌집 모양으로 될 수도 있는 밸런스 구조체가 얻어진다. 나사를 구비할 수도 있는 인서트를 주연으로 이동하는 것은 매우 낮은 밸런스의 총 질량에도 불구하고 적절한 크기의 관성을 얻는데 기여한다. 조절 및 밸런싱 기능이 보장되고 용이하게 이루어진다.
이 유형의 밸런스는 10 ㎐ 의 주파수 및 10 ㎐ 보다 높은 주파수에서 양호한 작동에 완벽하게 적합하다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 다음 상세한 설명을 읽을 때 분명해질 것이다.
도 1 은 본 발명에 따라 제조된 제 1 밸런스 세트 변형예의 테의 주연에서, 밸런스 축선에 수직인, 세부의 개략적인 부분 단면도를 나타낸다.
도 2 는 도 1 과 유사한 방식으로, 본 발명의 제 2 변형예를 나타낸다.
도 3 은 도 1 과 유사한 방식으로, 본 발명의 제 3 변형예를 나타낸다.
도 4 는 도 1 과 유사한 방식으로, 본 발명의 제 4 변형예를 나타낸다.
도 5 는 본 발명의 제 5 변형예의 개략적 사시도를 나타낸다.
도 6 은 도 1 과 유사한 방식으로, 도 5 의 제 5 실시형태의 세부를 나타낸다.
도 7 은 특정 밸런스 구조체 세부의 개략적인 부분 정면도를 나타낸다.
도 8 은 도 5 의 제 5 변형예의 세부의, 밸런스 축선을 통과하는, 개략적인 부분 단면도를 나타낸다.
도 9 는 본 발명에 따른 제 6 밸런스 변형예의 개략적인 부분 사시도를 나타낸다.
도 10 은 도 9 의 제 6 변형예의 개략적인 부분 단부도를 나타낸다.
도 11 은 제 6 변형예에 따른 밸런스 세트의 개략적인 부분 정면도를 나타낸다.
도 12 는 본 발명에 따른 제 7 밸런스 변형예의 개략적인 부분 사시도를 나타낸다.
도 13 은 도 12 의 제 7 변형예의 개략적인 부분 단부도를 나타낸다.
도 14 는 제 7 변형예에 따른 밸런스 세트의 개략적인 부분 정면도를 나타낸다.
도 2 는 도 1 과 유사한 방식으로, 본 발명의 제 2 변형예를 나타낸다.
도 3 은 도 1 과 유사한 방식으로, 본 발명의 제 3 변형예를 나타낸다.
도 4 는 도 1 과 유사한 방식으로, 본 발명의 제 4 변형예를 나타낸다.
도 5 는 본 발명의 제 5 변형예의 개략적 사시도를 나타낸다.
도 6 은 도 1 과 유사한 방식으로, 도 5 의 제 5 실시형태의 세부를 나타낸다.
도 7 은 특정 밸런스 구조체 세부의 개략적인 부분 정면도를 나타낸다.
도 8 은 도 5 의 제 5 변형예의 세부의, 밸런스 축선을 통과하는, 개략적인 부분 단면도를 나타낸다.
도 9 는 본 발명에 따른 제 6 밸런스 변형예의 개략적인 부분 사시도를 나타낸다.
도 10 은 도 9 의 제 6 변형예의 개략적인 부분 단부도를 나타낸다.
도 11 은 제 6 변형예에 따른 밸런스 세트의 개략적인 부분 정면도를 나타낸다.
도 12 는 본 발명에 따른 제 7 밸런스 변형예의 개략적인 부분 사시도를 나타낸다.
도 13 은 도 12 의 제 7 변형예의 개략적인 부분 단부도를 나타낸다.
도 14 는 제 7 변형예에 따른 밸런스 세트의 개략적인 부분 정면도를 나타낸다.
본 발명은 시계용 부재 및 좀 더 구체적으로 밸런스 또는 스프링이 달린 밸런스 조정 분야에 관련된다.
본 발명은 좀 더 구체적으로 10 ㎐ 이상의 높은 진동 주파수에 대한 밸런스 제조에 관한 것이다.
비제한적인 5 개의 변형 실시형태가 도면에 나타나 있다.
본 발명은 밸런스의 관성 및/또는 밸런싱 및/또는 진동 주파수를 조절하기 위한 관성 조절 기능을 가지는 시계 밸런스 세트 (100) 의 제조에 관련된다.
시계 밸런스 세트 (100) 는 밸런스의 관성 및/또는 밸런싱 및/또는 진동 주파수를 조절하기 위한 관성 조절 기능을 가지는 시계 밸런스 (1) 를 포함한다. 이 밸런스 (1) 는 밸런스 평면 (4) 에 수직한 밸런스 축선 (3) 을 중심으로 선회하는 아버와 협동작용하도록 배치된 허브 (2) 및 주연의 연속 또는 불연속 테 (5) 를 포함한다. 사실, 이 테 (5) 는 밸런스를 더 경량화하기 위해 불연속적일 수도 있다. 도 5 에 나타낸 것처럼 연속 테 (5) 는 양호한 강성 및 양호한 공기 역학 (aero-dynamism) 의 장점을 제공하고, 밸런스 (1) 가 휘어지는 것을 방지함으로써 임의의 국부적 만곡을 제한한다.
이 테 (5) 는, 관통 또는 비관통 디스크와 같은 연속면으로 형성될 수도 있는 적어도 하나의 결합면 (6) 에 의해 또는 여러 암 (20) 에 의해 허브 (2) 에 연결된다. 양호한 삼각 측량 (triangulation) 을 제공하는 횡방향 부재 사이에, 절개를 통해 또는 절개를 통해서가 아니라, 특히 컷아웃부를 갖는 관통 결합면 (6) 을 제조하면 밸런스 질량을 추가로 감소시킨다.
바람직하게, 이하 설명되는 모든 실시형태의 모든 변형예에서, 10 ㎐ 이상의 진동 주파수에서 고레벨 성능을 갖는 밸런스를 얻기 위해서, 테 (5) 는 마이크로-기계가공할 수 있는 재료, 즉 실리콘, 또는 석영, 또는 그것의 화합물 또는 MEMS 기술에서 유도된 합금 또는 "LIGA" 방법에 의해 얻어진 것과 같은 합금, 특히 그러나 비제한적으로, "LIGA" 방법에 의해 얻어진 니켈 또는 알루미늄 기반 합금으로 결합면 (6) 및 허브 (2) 와 일체품으로 제조될 것이다. 실리콘의 선택은 특히 양호한 결과를 부여하고 바람직한 해결법이다.
이 밸런스 세트 (100) 는 적어도 하나의 인서트 (7) 를 수용하기 위해 테 (5) 의 주연에 위치한 적어도 하나의 리세스 (8) 를 추가로 포함한다.
이 밸런스 세트 (100) 는 적어도 하나의 인서트 (7) 를 추가로 포함한다. 이 인서트 (7) 는 이 유형의 리세스 (8) 에서 테 (5) 상에 또는 안에 부가된다. 이 리세스 (8) 는 가이드 수단 (9) 을 포함한다. 인서트 (7) 는 상보적 가이드 수단 (9A) 을 포함하고 이것의 프로파일은 가이드 수단 (9) 과 상보적이다.
바람직하게, 인서트 (7) 또는 상기 인서트를 형성하는 각 부분은 테 (5) 를 형성하는 제 1 재료보다 밀도가 높은 재료로 만들어진다.
본 발명에 따르면:
- 밸런스 (1) 및/또는 인서트 (7) 는, 리세스 (8) 안으로 상기 인서트 (7) 의 삽입을 허용하도록 탄성 유지 수단 (10) 이 응력을 받는 제 1 삽입 위치 및 상기 리세스 (8) 로부터 인서트 (7) 의 분리를 방지하도록 탄성 유지 수단 (10) 이 해제되는 제 2 유지 위치에 배치되는 탄성 유지 수단 (10) 을 구비한다. 바람직하게, 밸런스 (1) 의 적어도 리세스 (8) 는 리세스 안에 상기 인서트를 삽입한 후 리세스 (8) 에 인서트 (7) 를 유지하기 위한 이 유형의 탄성 유지 수단 (10) 을 포함한다. 바람직하게, 이 탄성 수단 (10) 은 도 2 에서 볼 수 있듯이 적어도 하나의 탄성 립을 포함한다. 또한 바람직하게, 도 1, 도 3 및 도 12 내지 도 14 에서 볼 수 있듯이, 이 탄성 수단 (10) 은 대향한 방향으로 상기 인서트 (7) 에 응력 또는 토크를 가하기 위해서 상기 인서트 (7) 의 양측에서 연장되는 2 개의 탄성 립 (13, 14) 을 포함한다.
- 각각의 인서트 (7) 는 제 1 삽입 위치로 탄성 유지 수단 (10) 에 응력을 가함으로써 리세스 (8) 안으로 삽입된다.
- 탄성 유지 수단 (10) 은, 각각의 인서트 (7) 를 그것의 리세스 (8) 안으로 완전히 삽입한 후 제 2 유지 위치로 해제된다.
따라서, 도면에서 볼 수 있듯이, 이 탄성 유지 수단 (10) 은 상기 인서트 (7) 를 그것의 리세스 (8) 안으로 삽입할 수 있고 인서트의 분리를 방지하도록 배치된다. 바람직하게, 수단 (10) 은 바람직하게 비가역적으로 조립되는 클립 수단 및 상보적 클립 수단에 의해 형성된다.
바람직하게, 가이드 수단 (9) 및 상보적 가이드 수단 (9A) 은, 리세스 (8) 내부에서 병진 운동 및/또는 선회에 의한 상기 인서트 (7) 의 이동성을 허용하도록 제 2 유지 위치에 배치된다.
1 자유도의 병진 이동성은 도 1 및 도 11 에 도시된다.
1 자유도의 선회 이동성은 도 2 내지 도 7 에 도시된다. 이 경우에, 바람직하지만 비제한적으로, 가이드 수단 (9) 및 상보적 가이드 수단 (9A) 은 실질적으로 원통형, 또는 원통형이다.
따라서, 본 발명의 결과로서, 고주파수, 특히 10 ㎐ 이상으로 진동할 수 있고 미세 세팅 또는 조절 작동을 허용할 수 있는 밸런스 세트 (100) 가 형성된다. 이 밸런스 세트 (100) 는,
- 밸런스 (1) 에;
- 인서트(들) (7) 에;
- 한편으로는 밸런스 (1) 및 다른 한편으로는 인서트(들) (7) 양자에 탄성 유지 수단 (10) 을 제조하기 위해서 선택된 바에 따라 상이한 구조 (architectures) 를 가질 수도 있다.
특정 실시형태에서, 인서트 (7) 는 강성으로 선택되고, 탄성 유지 수단 (10) 은 밸런스 (1) 의 테 (5) 에 만들어진다.
제 1 실시형태에서, 탄성 유지 수단 (10) 은 밸런스 (1) 에 위치한다. 그러면, 인서트 (7) 는 강성 또는 탄성 중 어느 하나일 수도 있다.
유리한 실시형태에서, 밸런스 (1) 에 포함된 적어도 하나의 리세스 (8) 는 리세스 내부에 상기 인서트를 삽입한 후 리세스 (8) 에서 이 인서트 (7) 를 유지하기 위한 탄성 유지 수단 (10) 을 포함한다. 바람직하게, 이 리세스 (8) 중 여러 개, 그리고 바람직하게 심지어 리세스 모두가 이하 기술될 다른 변형예로 배치될 수도 있는 이 탄성 유지 수단 (10) 을 포함한다. 밸런스 (1) 가 실리콘 재료로 만들어질 때 실리콘의 성질은 밸런스 (1) 의 몸체에 통합되는 탄성 유지 수단 (10) 을 형성하기에 특히 적합하다.
제 2 실시형태에서, 탄성 유지 수단 (10) 은 인서트 (7) 에 위치한다.
탄성 유지 수단 (10) 은 그러면 인서트(들) (7) 에 만들어지고, 밸런스 세트 (100) 는 그러면 밸런스 (1) 를 포함하는데, 이것은 테 (5) 의 주연에 적어도 하나의 인서트 (7) 를 수용하기 위한 적어도 하나의 리세스 (8) 를 포함하고 리세스 (8) 가 반드시 탄성 유지 수단을 포함하는 것은 아니라는 점에서 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 사실, 이 제 2 실시형태에서, 도 4 또는 도 7 에서 볼 수 있듯이, 리세스 안에 인서트의 삽입 후 리세스 (8) 에서 상기 인서트를 유지하기 위한 탄성 유지 수단 (10) 을 포함하는 것은 인서트 (7) 이고, 인서트 (7) 는 인서트에 충분한 유연성을 제공하는 슬롯 (16) 을 포함한다. 따라서, 이 인서트 (7) 는 슬롯 (16) 으로 인한 불균형을 가지는 슬릿 관성 블록을 형성하고, 이 구성은 특히 상기 밸런스가 실리콘 또는 유사물로 만들어질 때 밸런스 (1) 를 파단점 넘어 강제 이동시키지 않으면서 하나의 부분이 다른 부분에 끼워질 수 있는 것을 의미한다. 이 슬롯 (16) 은 또한 유리하게도 리세스 (8) 에서 인서트의 선회 축선 (17) 에 대한 인서트의 선회를 조절하기 위한 공구의 단부를 수용하는데 사용된다.
도면에 나타내지 않은 제 3 실시형태에서, 탄성 유지 수단 (10) 은 밸런스 (1) 및 인서트(들) (7) 양자에 제조된다. 그러면, 인서트 (7) 는 이 유형의 유지 수단 (10) 을 포함하고 리세스 (8) 는 또한 리세스 안에 인서트를 삽입한 후 리세스 (8) 에서 인서트 (7) 를 유지하기 위한 탄성 유지 수단 (10) 을 포함한다.
3 개의 실시형태에서, 리세스 (8), 인서트 (7) 및 탄성 유지 수단 (10) 은, 이하 설명되는 임의의 바람직하지만 비제한적인 구성을 포함한 상이한 구성을 취할 수도 있다.
바람직하게, 탄성 유지 수단 (10) 은 밸런스 (1) 의 테 (5) 에 제조된다.
도 1 의 제 1 변형예 또는 도 11 의 제 6 변형예로 도시된 제 1 반경 방향 구성에서, 탄성 유지 수단 (10) 은 특히 인서트 (7) 의 반경 방향 조절을 위해 밸런스 축선 (3) 에 대해 반경 방향으로 리세스 (8) 에서 인서트 (7) 를 유지하도록 바람직하게 테 (5) 에 만들어져 배치된다.
바람직하게, 도 1 에서 볼 수 있듯이, 인서트 (7) 는 이 반경 방향으로 유지되고, 탄성 유지 수단 (10) 은 리세스 (8) 에 제공된 적어도 하나의 고정식 또는 탄성 스톱 부재 (12) 에 대해 인서트 (7) 를 밀어주도록 된 베어링면 (11) 을 형성하는 활성 스러스트 수단을 또한 형성한다.
도 2 내지 도 7 의 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 변형예에 의해 도시된 제 2 접선 방향 구성에서, 탄성 유지 수단 (10) 은 테 (5) 에 대해 접선 방향으로 리세스 (8) 에 인서트 (7) 를 삽입 및/또는 유지하도록 배치된다.
또 다른 구성에서, 탄성 유지 수단 (10) 은 밸런스 축선 (3) 에 대한 반경 방향 및 테 (5) 에 대한 접선 방향 양자로 리세스 (8) 에 인서트 (7) 를 유지하도록 배치된다.
도 1 의 제 1 변형예에서, 인서트 (7) 는 밸런스 (1) 로 삽입을 위해 테 (5) 의 외부 직경을 통하여 반경 방향으로 슬라이딩하고, 인서트는 반경 방향 및 접선 방향 유지를 위해 탄성 유지 수단 (10) 에 의해 리세스 (8) 에서 제자리에 유지된다. 유리한 실시형태에서, 탄성 유지 수단 (10) 은 제 1 탄성 유지 수단 (13) 및 제 2 탄성 유지 수단 (14) 으로 나누어진다. 이 탄성 유지 수단 (10) 은, 여기에서 인서트 (7) 를 위한 하부 스톱 부재로서 역할을 하도록 배치된 베어링면 (11) 을 포함하는 제 1 탄성 립 (13), 및 인서트 (7) 를 위한 상부 스톱 부재로서 역할을 하도록 배치된 스톱 부재 (12) 를 포함하는 제 2 탄성 립 (14) 에 의해 형성된 스프링 및 클립의 듀얼 시스템 형태를 취한다. 제 1 탄성 유지 수단 (13)및 제 2 탄성 유지 수단 (14) 은 유리하게도 탄성 립에 의해 형성되는데, 탄성 립은 바람직하게 서로에 대해 비평행 방향으로, 특히 서로에 대해 직교 방향으로 움직일 수 있고 대향한 방향으로 인서트 (7) 에 응력을 가한다.
도 1 의 이런 제 1 변형 실시형태에서, 인서트 (7) 는 유리하게도 밸런스의 조절 및 밸런싱을 위한 조절 나사를 수용하기 위해 도면에 미도시된 적어도 하나의 나사산을 포함한다. 이 조절 나사는 밸런스 축선 (3) 에 대해 나사산에서 반경 방향으로 움직일 수 있다.
이런 제 2 접선 방향의 구성에서, 바람직하게, 리세스 (8) 및 인서트 (7) 는 밸런스 축선 (3) 에 평행한 방향으로 리세스 (8) 안으로 인서트 (7) 의 삽입을 보장하도록 배치된다.
도 2 의 제 2 변형 실시형태는 이 배치를 보여준다. 인서트 (7) 는, 스프링을 형성하고 인서트 (7) 를 제자리에 유지하는 탄성 유지 수단 (10) 을 또한 구성하는 탄성 립 (13) 에 의해 부분적으로 형성된 원통형 리세스 (8) 안으로, 테 (5) 의 상부면 또는 하부면을 통하여, 축선 방향으로 구동 또는 슬라이딩된다. 이 인서트 (7) 는 인서트의 선회 축선 (17) 에 대해 불균형을 가진다. 이 불균형은, 예를 들어, 인서트에 만들어지고 빈 상태로 유지되는 중공부 (15) 에 기인한 것일 수도 있어서, 공구가 각도상 선회 조절을 수행하기 위해서 삽입될 수 있도록 허용한다. 하지만, 그것은 또한 이 유형의 중공부 (15) 또는 적합한 리세스에서 인서트 (7) 의 밀도보다 높은 밀도의 부가된 부품의 조립에 기인한 것일 수도 있다.
바람직한 실시형태에서, 탄성 유지 수단 (10) 은 리세스 (8) 에서 상기 인서트 (7) 의 선회 핀 (17) 에 대한 각도상 선회 위치에서 리세스 (8) 에 인서트 (7) 를 유지하도록 배치된다. 바람직하게, 인서트의 이 선회 축선 (17) 은 밸런스 축선 (3) 에 평행하다. 이것은 도 2 내지 도 6 의 변형예의 경우이다.
유리하게도, 도 3 의 제 3 변형예에서 볼 수 있듯이, 탄성 유지 수단 (10) 은 선회 축선 (17) 에 대해 리세스 (8) 안에서 인서트 (7) 를 선회시키도록 제 2 유지 위치로부터 이격되게 상기 유지 수단을 이동시키려는 응력의 작용하에 배치된다. 바람직하게, 이 인서트 (7) 는 도 2 의 제 2 변형예의 인서트와 유사한 불균형을 가지는 유형이지만, 그것은 여기에서 원통형 보어에 의해 형성된 리세스 (8) 의 가이드 수단 (9) 과 협동작용하는 치형부 (18) 의 형태로 제조된 상보적 가이드 수단 (9A) 을 가진다.
이런 제 3 변형예에서, 함께 탄성 유지 수단 (10) 을 형성하는 제 1 탄성 유지 수단 (13) 또는 제 2 탄성 유지 수단 (14) 각각은, 제 2 탄성 유지 수단 (14) 또는 제 1 탄성 유지 수단 (13) 각각이 인서트 (7) 를 선회할 때 유리하게도 리테이닝 클릭으로서 역할을 한다. 여기에서도 또한, 제 1 탄성 유지 수단 (13) 및 제 2 탄성 유지 수단 (14) 은 유리하게도 탄성 립에 의해 형성되는데, 탄성 유지 수단의 방향은 상호 교차하고, 탄성 유지 수단의 단부 (13A, 14a) 는 인서트 (7) 의 주연에 지지되는 치형부 (18) 와 협동작용한다. 이 제 3 변형예는 인서트 (7) 의 선회 축선 (17) 을 중심으로 양쪽 선회 방향으로 이중 클릭 세팅 조절한다. 각각 탄성 립에 의해 형성된 제 1 탄성 유지 수단 (13) 및 제 2 탄성 유지 수단 (14) 은 인서트 (7) 에 대향한 방향으로 토크를 가한다.
주연 치형부 (18) 를 갖는 인서트 (7) 의 이 배치는, 특정 각도상 위치에 유지하는 것을 용이하게 하기 때문에, 다른 변형예에서 물론 사용될 수 있다.
도 5 및 도 8 에 나타낸 제 5 변형예에서, 인서트 (7) 는 테 (5) 의 양측에 놓이고 영구 조립에 의해 상호 조립되도록 배치되는 적어도 2 개의 플랜지 (7A, 7B) 사이에 파지되고 둘러싸이도록 제조되는데, 예를 들어 플랜지는 박아넣거나, 클립에 의해 유지되고, 본딩되거나 비슷하게 리벳 또는 너트와 볼트 또는 유사물과 같이 배치되어서, 이 2 개의 플랜지 (7A, 7B) 를 조립함으로써 형성된 서브조립체는 테 (5) 에 대해 선회 또는 병진 운동하도록 최대 1 자유도를 가진다. 이 실시형태는 인서트 (7) 가 밸런스 (1) 의 테 (5) 로부터 분리되는 것을 방지한다. 또한, 이 플랜지 (7A, 7B) 와 같은 적어도 2 개의 상보적 부분에 인서트 (7) 를 제조하는 것을 고려할 수 있다.
도 2 내지 도 4 의 제 2, 제 3 또는 제 4 변형예와 조합될 수 있는 특정 실시형태에서, 밸런스 세트 (100) 에 포함되는 인서트 (7) 의 전부 또는 일부는 전술한 대로 두 부분 (7A, 7B) 으로 인서트 (7) 의 형태로 제조된다.
도 5 에서 볼 수 있듯이, 후속 미세 조절 가능성을 남겨두도록, 바람직하게 인서트 (7) 는, 밸런스 (1) 로 삽입 후, 마이크로-기계가공되거나 레이저로 재료 제거될 수 있는 재료로 만들어진 적어도 하나의 가시면을 가지도록 제조된다. 사실, 종래에는, 한편으로는 불균형을 조절함으로써 밸런스의 균형을 잡고 다른 한편으로는 관성을 정정하고 특히 오실레이터 주파수를 매우 정확하게 조절할 수 있어야 한다. 밸런스의 밸런싱은 중요한 작동인데, 왜냐하면 대략 마이크로그램 x ㎝ 의 높은 밸런싱 정확도가 요구되기 때문이다.
유리하게도, 각각의 인서트 (7) 는 분리하여 또는 동시에 다음을 허용하도록 특정 형상으로 주어진다:
- 밸런스 평면 (4) 에 평행한 평평한 "평행면", 또는 밸런스 평면 (4) 및 밸런스 축선 (3) 으로부터 비롯되는 반경 방향의 선에 수직한 평평한 "단부면" 중 어느 하나에 의해 형성된 적어도 하나의 평평한 면의 존재로 인하여 용이해진 밸런싱. 동일한 인서트 (7) 는 하나 또는 여러 개의 평행면 및 하나 또는 여러 개의 단부면 양자를 포함할 수도 있다;
- 감소된 공기 역학 항력 (aerodynamic drag) 으로, 그러면 인서트 (7) 는 밸런스 평면 (4) 및 밸런스 축선 (3) 을 통과하는 평면에 수직한 임의의 섹션에 방사 및/또는 경사 공기 역학 프로파일을 포함하여서 공기 중 그것의 마찰을 감소시킨다. 공기 역학 항력을 제한하기 위해서, 바람직하게 각각의 인서트 (7) 는 유리하게도 조절 나사 등과 같은 부가된 요소를 포함할 수도 있는 상기 인서트를 형성할 수도 있는 부분의 임의의 상대 위치에서 테 (5) 로 에워싸인 실린더로부터 후퇴된다.
그러면, 이 표면 중 하나에서 밀링 또는 에칭 또는 다른 수단에 의해, 또는 재료를 부가함으로써, 특히 인서트 (7) 의 가시면이 금속이라면 경납땜, 용접 또는 플라즈마에 의해 밸런싱을 수행하는 것이 용이하다.
바람직한 실시형태에서, 결합면 (6) 은 적어도 하나의 암 (20) 으로 형성된다. 실리콘 기술의 사용 덕분에, 이 암은 임의의 프로파일, 특히 곡선형 또는 다른 프로파일을 채택할 수도 있다. 그것은, 강성을 제공하지만 중량의 상당한 감소를 허용하는 예를 들어 삼각형 포켓 형태로 암을 가로지를 수도 있고 그렇지 않을 수도 있는 더욱 경량인 부분을 또한 포함할 수도 있다. 도 5 는 직경 방향으로 대향한 쌍을 이루는 정수 개수의 암을 구비한 형태를 보여준다.
도 7 은 혼합된 관통 구조체를 포함하는 암 (20) 을 구비한 예시적 실시형태를 나타내는데, 암은 결합면 (6), 특히 암 (20) 의 전체 두께를 관통하는, 리브 (30) 에 의해 분리된, 포켓 (29) 및/또는 결합면 (6), 특히 암 (20) 의 두께 일부, 예를 들어 면의 1/3 을 단지 관통하는 블라인드 포켓 (31) 을 가지는데, 각각은 비슷한 두께의 웨브에 의해 암 (20) 의 타측에 위치한 다른 유사한 블라인드 포켓에 의해 분리된다. 달성된 양호한 삼각 측량은 상당한 질량 절약을 허용한다. 기계적 저항 및 비틀림 저항에 중요한 횡방향 부분 (30) 은 유한 요소를 사용한 종래의 계산에 의해 결정될 수 있다. 물론, 테 (5) 의 환형부는 또한 유사한 방식으로 관통될 수도 있다. 디스크 또는 유사물과 같은 연속 결합면 (6) 이 바람직한 경우에도 마찬가지이다.
밸런스를 더 경량화시킬 목적으로, 테 (5) 는 그것의 주연 또는 테 (5) 의 내부에 하나 이상의 컷아웃부 (23) 를 포함할 수도 있다.
밸런스 축선 (3) 에 대해 인서트 (7) 를 반경 방향으로 삽입하고 조절하는 본 발명의 제 1 반경 방향 구성은 도 9 내지 도 11 에 나타낸 제 6 변형예에 의해 추가 도시되는데, 인서트 (7) 는 도 11 에서 볼 수 있는 조절 나사 (23) 에 의해 형성된다. 이 조절 나사 (23) 는 밸런스 (1) 의 실질적으로 정중면 (4A) 에서 서로 대향하여 위치한 나사산 경로 섹션 (21, 21A) 과 협동작용한다. 서로 마주보는 2 개의 직선 치형부 (22, 22A) 가 만들어질 때, 이 나사산 경로 섹션 (21, 21A) 은 실질적으로 원형 프로파일을 갖는 그루브의 형상과 유사한 형상으로 테이퍼를 형성함으로써 바람직하게 실리콘으로 만들어진 밸런스 (1) 에서 얻어진다. "DRIE" 프로세스는 경사 테이퍼를 생성하거나 본원에 바람직한 이 형상의 테이퍼를 생성하는데, 왜냐하면 적어도 하나의 탄성 립 (13) 형태로 제조된 탄성 유지 수단과 결합될 때, 이 형상은 조절 나사 (23) 를 클램핑시킬 수 있기 때문이다. 상기 나사 (23) 의 나사산 (25) 은, 평면 (4A) 에 수직한 방향으로 원형 테이퍼가 만들어질 때 제조되는 테이퍼된 치형 요소 (28, 28A) 와 각각 종래의 방식으로 협동작용하고, 테이퍼된 치형 요소는 직선 치형 요소 (21, 21A) 를 각각 재현한다. 요컨대, 이 치형 요소 (28, 28A) 는 절두 (truncated) 나사산을 정확히 재현한다. 조절 슬롯 (24) 또는 유사물을 구비한, 금 또는 유사물로 만들어진 조절 나사 (23) 의 선택은 정확한 조절을 허용한다. 예를 들어 리세스 (8) 의 양측에 탄성 립 (13) 또는 하나를 초과한다면 립들을 적합한 크기로 만들어줌으로써 이 조절 나사 (23) 는 그것의 리세스 (8) 로 나사결합된다.
제 6 변형예를 참조하면, 조절 나사 (23) 는 후에 치형 요소 (28, 28A) 를 대체하는 노치 또는 그루브 (41) 와 협동작용하는 스플라인 샤프트 (40) 에 의해 또한 대체될 수도 있다.
이 구성은 도 12 내지 도 14 에 나타낸 유리한 제 7 변형예와 관련해 도시된다. 이 제 7 변형예는 인서트 (40) 의 각 측에 적어도 하나의 탄성 립 (42, 43) 을 포함한다. 이 탄성 립 (42, 43) 은 슬롯 (44, 45) 을 통하여 배치된다.
물론, 이 제 7 변형예는 조절 나사가 양측의 치형 요소와 협동작용하는 제 6 변형예의 구성을 또한 채택할 수도 있는데, 그러면 치형 요소는 2 개의 탄성 립 (42, 43) 에 의해 각각 지지된다.
이런 스플라인 또는 노치 또는 널링 샤프트 (40) 가 회전에 필수적인 것은 아니라는 것을 주목해야 한다. 그것은 특히 정사각형 섹션 또는 평행한 쌍의 면을 포함하는 섹션을 가질 수도 있다.
노치 벽 사이에 배치된 스플라인 또는 유사 인서트의 이 해결법은 특히 경제적인 실시형태인데, 노치 벽 중 적어도 하나는 탄성 립이고 바람직하게 2 개의 노치 또는 스플라인 벽이 탄성 립이다.
또한, 기본 재료, 특히 실리콘 및 그것의 화합물보다 낮은 저 탄성 계수를 가지고 소성 변형을 허용하는 변형가능 층을 형성하는 표면 코팅으로 이런 제 6 또는 제 7 변형예를 개선할 수 있다. 바람직하게, 실리콘 또는 그것의 화합물과 결합하여, 이 표면 코팅의 영 계수 (Young's modulus) 는 8 GPa 미만, 바람직하게 4 GPa 미만이도록 선택된다. 이 변형가능 층은 특히 가스상 증착된 폴리머층으로 형성될 수도 있다.
이 표면 코팅은, 기본 재료, 특히 실리콘 및 실리콘 화합물과의 양호한 친화성을 위해 선택되어야 하고, 또한 인서트 (7) 또는 조절 나사 (23) 를 위한 리세스 (8) 를 직접 형성하는데 사용될 수도 있다.
또한, 본 발명은 전술한 임의의 실시형태 및 임의의 변형예에 따른 적어도 하나의 이러한 밸런스 (1) 또는 적어도 하나의 이러한 밸런스 세트 (100) 를 통합한 스프링이 달린 밸런스에 관한 것이다.
본 발명은 또한 적어도 하나의 이러한 스프링이 달린 밸런스, 또는 적어도 하나의 이러한 밸런스 (1) 또는 적어도 하나의 이러한 밸런스 세트 (100) 를 통합한 시계에 관한 것이다.
실리콘의 사용은 유사한 관성을 갖는 종래 구성의 밸런스로 달성될 수 있는 것보다 상당히 더 큰 직경의 치수화를 허용한다. 실리콘의 높은 탄성 레벨은 본 발명의 탄성 유지 수단 (10) 을 제조하는데 특히 유리하다.
특히, 실리콘의 선택은 탄성 유지 수단 (10) 을 특히 탄성 립 (13 또는 14) 의 형태로 테 (5) 에 제조할 수 있도록 허용한다. 마찬가지로, 클릭 형태의 스톱 수단은 이러한 스트립 또는 실리콘 테에 만들어진 스프링과 결합될 수도 있다.
"LIGA" 프로세스에 의해 얻어지거나 일반적으로 MEMS 기술로부터 유도되는 실리콘 또는 합금의 이런 선택은, 성형 중 우수한 해상도 때문에 테 (5) 에 대해 매우 정확한 기하학적 구조를 보장하여서, 진동을 발생시켜 오실레이터의 적합한 작동에 악영향을 미칠 수 있는 임의의 유극을 방지한다.
게다가, 실리콘의 선택은 밸런스 및 표면 구조화에 에칭 및 장식물의 삽입이 수행될 수 있도록 한다.
바람직하게, 각각의 인서트 (7) 및/또는 각각의 조절 나사 (23) 의 각 부분은 중금속, 또는 청동 또는 베릴륨, 또는 금 또는 백금 또는 탄탈룸 또는 몰리브덴, 또는 그것의 산화물 또는 질화물 또는 그것의 합금, 또는 그것을 기반으로 한 착물 중 하나인 재료로 만들어진다.
본 발명으로 인해, 본 발명에 따른 실리콘 밸런스 스프링 및 밸런스 또는 밸런스 세트를 통합한 오실레이터에 대해 500 에 가까운 측정 품질 계수를 달성할 수 있다.
한편으로는 이런 고품질 계수와 다른 한편으로는, 인서트의 실제 조절 기능 이외에, 밸런싱 조절 및 주파수 세팅 작동 중 재료의 첨가 또는 제거를 위한 기계가공 플랫폼으로서 역할을 하는 새로운 기능을 수행하는 인서트에 의해 제공된 세팅 및 조절 가능성간의 조합으로 인덱스-조립체에 대한 요건을 없애준다.
밸런스의 설계는 그것이 통합되는 스프링이 달린 밸런스의 진동 주파수의 매우 정확한 조절을 허용한다. 밸런스의 세팅 및 조절은 매우 정확하고 10 ㎐ 이상에서 고주파 오실레이터에서 밸런스가 사용될 수 있도록 한다.
따라서, 본 발명이 달성하고자 제안한 목적은 완벽하게 이루어진다.
Claims (20)
- 시계용 밸런스 (1) 로서,
상기 밸런스의 관성 및/또는 균형유지 (poising) 및/또는 진동 주파수를 조절하기 위한 관성 조절 기능을 가지고, 한편으로는, 밸런스 평면 (4) 에 수직한 밸런스 스태프 (3) 를 중심으로 선회하는 아버와 협동작용하도록 배치된 허브 (2) 를 구비한 밸런스 (1), 및 적어도 하나의 결합면 (6) 에 의해 상기 허브 (2) 에 연결된 주연의, 연속 또는 불연속 테 (5) 를 포함하고, 상기 밸런스 (1) 는, 상기 테 (5) 의 주연에, 상기 적어도 하나의 인서트 (7) 를 수용하기 위한 적어도 하나의 리세스 (8) 를 포함하고, 상기 인서트 (7) 는 상보적 가이드 수단 (9A) 을 포함하는데 상기 상보적 가이드 수단의 프로파일은 상기 리세스 (8) 에 포함되는 가이드 수단 (9) 과 상보적이고,
상기 리세스 (8) 는 상기 리세스 (8) 에 상기 인서트 (7) 의 삽입 후 상기 리세스 (8) 에서 제자리에 상기 인서트 (7) 를 유지하기 위한 탄성 유지 수단 (10) 을 포함하고, 상기 탄성 유지 수단 (10) 은 상기 인서트 (7) 에 대향한 방향으로 응력 또는 토크를 가하도록 상기 인서트 (7) 의 양측에서 연장되는 적어도 2 개의 탄성 립들 (13, 14) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 (1). - 제 1 항에 있어서,
상기 탄성 유지 수단 (10) 은 상기 밸런스 (1) 의 상기 테 (5) 에 만들어지고 상기 인서트 (7) 의 반경 방향 조절을 위해 상기 밸런스 스태프 (3) 에 대해 반경 방향으로 상기 리세스 (8) 에서 상기 인서트 (7) 를 유지하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 (1). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 탄성 유지 수단 (10) 은 상기 밸런스 (1) 의 상기 테 (5) 에 만들어지고 상기 밸런스 스태프 (3) 에 대해 반경 방향으로 상기 리세스 (8) 내부에서 상기 인서트 (7) 를 유지하도록 배치되고, 상기 탄성 유지 수단 (10) 은 그 후 상기 리세스 (8) 에 제공된 적어도 하나의 고정식 또는 탄성 스톱 부재 (12) 에 대해 상기 인서트 (7) 를 밀어주도록 된 베어링면 (11) 을 형성함으로써 활성 스러스트 수단 (active thrust means) 을 형성하는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 (1). - 제 1 항에 있어서,
상기 탄성 유지 수단 (10) 은 상기 밸런스 (1) 의 상기 테 (5) 에 만들어지고 상기 테 (5) 에 대해 접선 방향으로 상기 리세스 (8) 에 상기 인서트 (7) 를 유지하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 (1). - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성 유지 수단 (10) 은 상기 밸런스 (1) 의 상기 테 (5) 에 만들어지고 상기 밸런스 스태프 (3) 에 대한 반경 방향 및 상기 테 (5) 에 대한 접선 방향 양자로 상기 리세스 (8) 에 상기 인서트 (7) 를 유지하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 (1). - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성 유지 수단 (10) 은 제 1 탄성 유지 수단 (13) 및 제 2 탄성 유지 수단 (14) 을 포함하고, 상기 제 1 탄성 유지 수단 (13) 과 상기 제 2 탄성 유지 수단 (14) 각각은, 상기 제 2 탄성 유지 수단 (14) 과 상기 제 1 탄성 유지 수단 (13) 각각이 상기 인서트 (7) 를 선회할 때 리테이닝 클릭 (retaining click) 으로서 역할을 하는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 (1). - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 테 (5) 는 마이크로-기계가공할 수 있는 재료, 또는 실리콘, 또는 석영 또는 이들의 화합물, 또는 MEMS 기술로 유도된 합금, 또는 "LIGA" 프로세스에 의해 얻어진 합금으로 상기 결합면 (6) 및 상기 허브 (2) 와 일체품으로 제조되는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 (1). - 밸런스의 관성 및/또는 균형유지 및/또는 진동 주파수를 조절하기 위한 관성 조절 기능을 가지는 시계용 밸런스 세트 (100) 로서,
상기 밸런스 세트 (100) 는, 한편으로는, 가이드 수단 (9) 을 구비한 적어도 하나의 리세스 (8) 를 포함하는 밸런스 (1), 및 다른 한편으로는, 상기 가이드 수단 (9) 과 상보적인 프로파일을 갖는 상보적 가이드 수단 (9A) 을 포함하는 적어도 하나의 인서트 (7) 를 포함하고, 상기 밸런스 (1) 및/또는 상기 인서트 (7) 는, 탄성 유지 수단 (10) 이 응력을 받는 제 1 삽입 위치에서 상기 리세스 (8) 안으로 상기 인서트 (7) 의 삽입을 허용하고 상기 탄성 유지 수단 (10) 이 해제되는 제 2 유지 위치에서 상기 리세스 (8) 로부터 상기 인서트 (7) 의 분리를 방지하도록 배치된 탄성 유지 수단 (10) 을 포함하고, 상기 인서트 (7) 는 제 1 삽입 위치로 상기 탄성 유지 수단 (10) 에 응력을 가함으로써 상기 리세스 (8) 안으로 삽입될 수 있고, 상기 탄성 유지 수단 (10) 은 상기 리세스 (8) 에 상기 인서트 (7) 를 유지하도록 각각의 상기 인서트 (7) 를 상기 인서트의 각각의 상기 리세스 (8) 안으로 완전히 삽입한 후 상기 제 2 유지 위치로 해제될 수 있고,
상기 밸런스 (1) 는 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따라 제조되고 상기 인서트 (7) 에 대향한 방향으로 응력 또는 토크를 가하도록 상기 인서트 (7) 의 양측에서 연장되는 적어도 2 개의 탄성 립들 (13, 14) 을 구비한 상기 탄성 유지 수단 (10) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 세트 (100). - 제 8 항에 있어서,
상기 인서트 (7) 는, 상기 리세스 (8) 안으로 상기 인서트 (7) 의 삽입을 허용하도록 상기 탄성 유지 수단 (10) 이 응력을 받는 제 1 삽입 위치 및 상기 리세스 (8) 로부터 상기 인서트 (7) 의 분리를 방지하도록 상기 탄성 유지 수단 (10) 이 해제되는 제 2 유지 위치에 배치되는 탄성 유지 수단 (10) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 세트 (100). - 제 8 항에 있어서,
상기 인서트 (7) 는 강성인 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 세트 (100). - 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인서트 (7) 는, 상기 테 (5) 의 양측에 놓이고 2 개의 플랜지들 (7A, 7B) 을 조립함으로써 형성된 서브조립체가 상기 테 (5) 에 대해 선회 또는 병진 운동하도록 최대 1 자유도를 가지도록 영구 조립에 의하여 서로 조립되게 배치된 상기 적어도 2 개의 플랜지들 (7A, 7B) 사이에 파지되어 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 세트 (100). - 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인서트 (7) 는, 상기 밸런스 (1) 안으로 삽입 후, 마이크로-기계가공되거나 레이저로 재료 제거될 수 있는 재료로 만들어진 적어도 하나의 가시면을 가지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 세트 (100). - 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가이드 수단 (9) 및 상기 상보적 가이드 수단 (9A) 은, 상기 리세스 (8) 내부에서 병진 운동 및/또는 선회에 의한 상기 인서트 (7) 의 이동성을 허용하도록 상기 제 2 유지 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 세트 (100). - 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성 유지 수단 (10) 은, 상기 리세스 (8) 에서 상기 인서트 (7) 의 선회 축선 (17) 에 대한 각도상 선회 위치에서 상기 리세스 (8) 내부에 상기 인서트 (7) 를 유지하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 세트 (100). - 제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성 유지 수단 (10) 은 상기 리세스 (8) 에서 상기 인서트 (7) 의 선회 축선 (17) 에 대한 각도상 선회 위치에서 상기 리세스 (8) 에 상기 인서트 (7) 를 유지하도록 배치되고, 상기 인서트 (7) 의 상기 상보적 가이드 수단 (9A) 은 상기 탄성 립들 (13, 14) 의 단부들 (13A, 14A) 과 협동작용하는 상기 인서트 (7) 의 주연에 치형부 (18) 의 형태로 제조되고 상기 탄성 립들의 방향은 상호 교차하는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 세트 (100). - 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 탄성 유지 수단 (13) 또는 상기 제 2 탄성 유지 수단 (14) 각각은, 상기 제 2 탄성 유지 수단 (14) 또는 상기 제 1 탄성 유지 수단 (13) 각각이 상기 인서트 (7) 의 선회 축선 (17) 을 중심으로 양쪽 선회 방향으로 이중 클릭 세팅 조절을 하도록 상기 인서트 (7) 를 선회할 때 리테이닝 클릭으로서 역할을 하는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 세트 (100). - 제 8 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성 유지 수단 (10) 은, 상기 탄성 수단을 상기 제 2 유지 위치로부터 이격되게 이동시키려는 응력의 작용하에, 상기 리세스 (8) 에서 상기 인서트 (7) 의 선회 축선 (17) 에 대해 상기 리세스 (8) 내부에서 상기 인서트 (7) 를 선회하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 세트 (100). - 제 8 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인서트 (7) 는, 상기 인서트 조절 후 상기 인서트 (7) 를 유지하도록 2 개의 대향한 탄성 립들 (13, 14) 에서 서로 대향하여 위치한, 나사산 경로 섹션들 (21, 21A), 노치들 또는 그루브들 (41) 각각에 협동작용하는 조절 나사 (23) 또는 스플라인 샤프트 (40) 각각에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 시계용 밸런스 세트 (100). - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 밸런스 (1) 또는 제 8 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 밸런스 세트 (100) 를 통합한 스프링이 달린 밸런스로서,
상기 테 (5) 는, 마이크로-기계가공할 수 있는 재료, 또는 실리콘, 또는 석영, 또는 이들의 화합물, 또는 MEMS 기술로 유도된 합금, 또는 "LIGA" 프로세스에 의해 얻어진 합금으로 된, 상기 결합면 (6) 및 상기 허브 (2) 와 일체품인 것을 특징으로 하는 스프링이 달린 밸런스. - 제 19 항에 따른 적어도 하나의 스프링이 달린 밸런스, 또는 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 밸런스 (1), 또는 제 8 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 밸런스 세트 (100) 를 통합한 시계로서,
상기 테 (5) 는 마이크로-기계가공할 수 있는 재료, 또는 실리콘, 또는 석영, 또는 이들의 화합물, 또는 MEMS 기술로 유도된 합금, 또는 "LIGA" 프로세스에 의해 얻어진 합금으로 된 상기 결합면 (6) 및 상기 허브 (2) 와 일체품으로 제조되는 것을 특징으로 하는 시계.
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