CN107615182B

CN107615182B - 时钟的调速装置

Info

Publication number: CN107615182B
Application number: CN201680029047.8A
Authority: CN
Inventors: 池田智夫; 仁井田优作; 阿部洋辅
Original assignee: West Railway Timer Co Ltd
Current assignee: West Railway Timer Co Ltd
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2016-06-01
Publication date: 2020-02-07
Anticipated expiration: 2036-06-01
Also published as: EP3282325B1; JP6629854B2; US10274897B2; CN107615182A; WO2016203953A1; EP3282325A4; US20180150030A1; HK1245908A1; JP6808805B2; EP3282325A1; JPWO2016203953A1; JP2020042045A

Abstract

本发明的时钟的调速装置，能够抑制成本并且提高游丝的强度的同时，防止或抑制由温度变化所致的日差值的精度下降。时钟的调速装置(10)具有例如基材为硅制的游丝(1)以及摆轮(2)。关于游丝(1)，硅制的基材的表面设有用于提高强度的DLC的涂膜，并且弹簧常数根据温度变化而变化；摆轮(2)惯性扭矩根据温度变化而变化。而且，通过游丝(1)的弹簧常数的变化和摆轮(2)的惯性扭矩的变化来抑制由温度变化所致的振动周期的变化。

Description

时钟的调速装置

技术领域

本发明涉及时钟的调速装置。

背景技术

机械式时钟利用调速装置来获得正确的日差值。调速装置具备游丝和摆轮。

游丝由金属材料形成，但是近年来还使用有硅(silicon)制的游丝。硅制的游丝能够由半导体工艺来形成，因此与金属制的游丝相比，能够实现精密的尺寸精度。

一方面，硅制的游丝与金属制的游丝相比，对冲击的耐久性欠佳。于是乎，广为人知的游丝有：将硅制的游丝作为基材，并对该基材的表面施有使强度提高的类金刚石(Diamond-Like Carbon；DLC)等的涂膜(coating)的游丝。

然而，这种施有涂膜的游丝与未施有涂膜的游丝相比，存在有对于温度的弹簧常数的变化的幅度变大而日差值的精度下降的温度特性的问题。如果温度特性恶化的话，则无法实现由调速装置所得的正确的日差值。

另一方面，还存在有如由二氧化硅(SiO₂)所形成的涂膜那样，提高硅制的游丝的强度的同时，改善温度特性的游丝(例如，参见专利文献1、2)。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本实用新型专利第3154091号公报

专利文献2：日本发明专利第4515913号公报

发明内容

(发明所要解决的问题)

然而，在使用由二氧化硅所形成的涂膜来改善温度特性的情况下，如果将涂膜的膜厚不设置成例如5μm以上厚度的话，则无法呈现出实质性的效果。而且，为了形成如此厚的厚度，则需要数十小时的处理时间。此外，二氧化硅的涂膜的形成则需要昂贵的氧化炉。

鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供一种能够抑制成本并且提高游丝的强度的同时，防止或抑制由温度变化所致的日差值的精度下降的时钟的调速装置。

(用于解决问题的方案)

本发明的时钟的调速装置具备：游丝以及摆轮，所述游丝具有：涡卷状的基材；以及涂膜，其设置于所述基材的表面而提高强度，所述游丝的弹簧常数根据温度变化而变化，所述摆轮的惯性扭矩根据温度变化而变化，通过所述游丝的弹簧常数的变化和所述摆轮的惯性扭矩的变化来抑制由温度变化所致的振动周期的变化。

(发明的效果)

根据本发明的钟表的时钟的调速装置，能够抑制成本并且提高游丝的强度的同时，防止或抑制由温度变化所致的日差值的精度下降。

附图说明

图1为示出本发明的第一实施方式的携带式时钟(例如，手表)中的调速装置的俯视图。

图2为示出图1中的摆轮的俯视图。

图3A为沿着图2中的I-I线的剖面图，并示出热变形前的常温状态。

图3B为沿着图2中的I-I线的剖面图，并示出从常温状态上升了温度时的状态。

图4为相当于图2的俯视图，并示出配重件在半径方向上延伸的整个长度中、到半径方向的内侧的端部为止的长度比到半径方向的外侧的端部为止的长度长的部位处支承于轮圈的摆轮。

图5为相当于图2的俯视图，并示出由纤维强化塑料一体形成轮辐、轮圈、配重件的摆轮。

图6为相当于图2的俯视图，并示出具有使用了径向接合了热膨胀率不同的两种类型的金属板的双金属片的轮圈的摆轮。

图7为相当于图2的俯视图，并示出由摆轴、轮辐、轮圈构成的摆轮。

图8为示出由本发明的第一实施方式的调速装置、第二实施方式的调速装置、以及比较例1、2的调速装置所进行的各温度特性(温度和日差值的对应关系)的实验结果的曲线图。

图9为示出基材上设有DLC涂膜或者合成树脂涂膜时的、对游丝的弹簧常数的影响的曲线图。

图10为示出由第三实施方式的调速装置及比较例6、7、8的调速装置所进行的各温度特性(温度和日差值的对应关系)的实验结果的曲线图。

图11为示出基材上设有SiO₂涂膜时的、对游丝的弹簧常数的影响的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的调速装置的实施方式进行说明。

<调速装置的结构>

图1为示出本发明的第一实施方式的携带式时钟(例如，手表)中的调速装置(平衡轮(balance))10的俯视图；图2为示出图1中的摆轮2的俯视图。

如图1所示，第一实施方式的调速装置10具备游丝1以及摆轮2。

游丝1例如由硅形成。游丝1是对硅晶片进行半导体工艺而形成，并呈涡卷形状。此外，游丝1的表面施有类金刚石(DLC)的涂膜。由此，游丝1具有：硅制的基材、以及由设置在该基材的表面的DLC而形成的涂膜。DLC的涂膜的膜厚为例如1μm左右。

由于游丝1施有DLC的涂膜，与未施有涂膜的游丝(涡卷状的基材)相比，增加了强度。

游丝1的内侧的端部接合在摆轮2的摆轴3，外侧的端部固定在携带式时钟的机芯的摆轮夹板。

如图2所示，摆轮2具备：摆轴3、成为支承部件的轮辐5及轮圈4、以及配重件6。轮辐5的中心C形成有用于嵌合摆轴3的贯通孔5a。轮辐5形成为从中心C到两端部5b、5c为止的长度相等。

摆轴3嵌合于轮辐5的贯通孔5a，并且轴的上下端以旋转自如的方式支承于携带式时钟的机芯的主夹板和摆轮夹板。

轮圈4形成为圆环状，并且分别结合在轮辐5的两端部5b、5c。在轮辐5和轮圈4结合的状态下，中心C与轮圈4的中心一致，并且轮辐5从中心C向轮圈4的半径方向延伸。

另外，轮辐5和轮圈4一体形成，或者，将独立的部件接合也可。

轮辐5和轮圈4为例如铁中添加镍的合金(因瓦(invar)(注册商标)等)，在常温附近的热膨胀率极小。

配重件6为柱状的棒材，并由与轮辐5及轮圈4相比在常温附件的热膨胀率大的、例如铜形成。在第一实施方式中，配重件6的热膨胀率为超过轮辐5及轮圈4的热膨胀率的6倍的大小。

此外，在第一实施方式中，在配重件6的柱状的轴方向向轮圈4的半径方向的内侧延伸的状态下，柱状的轴方向的一个端部6a接合于轮圈4。也就是说，配重件6的对应于轮圈4的半径方向的外侧的端部6a支承于轮圈4。另一方面，配重件6的对应于轮圈4的半径方向的内侧的端部6b成为不接触任何部件的无拘束状态。

作为配重件6和轮圈4的接合方法，能够适用由螺丝的螺固、由粘结剂的贴合、由凹凸等形状的嵌合、熔焊或钎焊的焊接等。

具备有六个配重件6，这些六个配重件6绕中心C从轮辐5的轴心以45度的角度间隔配置。

据此，在根据温度的变化而热膨胀、热收缩的情况下，配重件6以支承在轮圈4的外侧端部6a为基准，向轮圈4的半径方向的内侧无拘束地伸缩。

<调速装置的作用>

接着，对第一实施方式的携带式时钟的调速装置10的作用进行说明。

图3A及图3B为沿着图2中的I-I线的剖面图，图3A示出热变形前的常温状态，图3B示出从常温的状态上升了温度时的状态。

如图3A所示，摆轮2热膨胀前，各配重件6的各自的重心6g位于距摆轴3(参见图2)的中心C的半径方向的距离为L1的位置。

如果摆轮2、摆轮2的周边温度从常温上升温度的话，游丝1的弹簧常数则下降。

游丝1的弹簧常数的下降则成为使调速装置10的振动周期向变长的方向变化的因素。

对此，如果从常温上升温度的话，摆轮2则如下变化。即，热膨胀率极小的轮辐5(参见图2)及轮圈4即使温度上升了也几乎不膨胀，但是热膨胀率相对于轮辐5及轮圈4大的配重件6则膨胀。

此时，如图3B所示，配重件6分别以半径方向的外侧端部6a为基准，朝向中心C伸长。而且，各配重件6的各自的重心6g向距摆轴3的中心C的半径方向的距离为L2(＜L1)的位置移动。

其结果，与温度上升前相比，温度上升后的摆轮2的半径方向上的重心成为向半径方向的内侧方向(向中心C接近的方向)移动的分布。从而，由于温度的上升，摆轮2的惯性扭矩变小。

摆轮2的惯性扭矩的变小则成为使调速装置10的振动周期向变短的方向变化的因素。

也就是说，根据温度的变化，摆轮2的惯性扭矩朝着将调速装置10的振动周期的变化消除(抑制)的方向变化，该调速装置10的振动周期是根据弹簧常数的变化而变化，该弹簧常数的变化是根据包含涂膜的游丝1的温度变化而变化。

另外，包含涂膜的游丝1的基于温度变化的弹簧常数的变化是能够通过实验等事先掌握，因此能够将对应于该温度变化的摆轮2的惯性扭矩的变化量设定为能够消除调速装置10的振动周期的变化的量，该调速装置10的振动周期是根据弹簧常数的变化而变化，该弹簧常数的变化是根据游丝1的温度变化而变化。在此情况下，通过调整配重件6的长度等来设定对应于温度变化的摆轮2的惯性扭矩的变化量即可。

如此，在第一实施方式的调速装置10中，摆轮2的惯性扭矩朝着将基于包含涂膜的游丝1的弹簧常数的变化的振动周期的变化消除的方向变化，因此由温度变化所致的振动周期的偏离被抑制。因此，能够防止或抑制由温度变化所致的携带式时钟的日差值的精度的下降。

而且，通过DLC来能够提高游丝1的强度。此外，无需使应用于游丝1的DLC等的涂膜发挥温度补偿(对于温度变化所致的弹簧常数的变化的补偿)的功能。由此，关于DLC等的涂膜的厚度，只要能够将游丝1的强度提升至所需强度的厚度即可。因此，能够避免为了形成所需以上的厚度的被膜的成本的产生。

此外，在第一实施方式的调速装置10中，各配重件6的只有一个部位接合于作为支承部件的轮圈4，因此轮圈4及配重件6不会发生温度变化所致的变形、或者变形的作用少。因此，能够防止或抑制由于温度变化所致的应力而引起摆轮2的耐久性下降的情况。

在第一实施方式的调速装置10中，配重件6的半径方向的外侧端部6a支承在轮圈4，因此能够使配重件6的重心6g向半径方向的内侧方向移动的长度变为最大。据此，调速装置10能够确保尽量宽的配重件6所补偿的温度补偿的范围。

<变形例>

在第一实施方式的调速装置10所使用的游丝1中，以DLC作为用于提高强度的涂膜来应用于基材的表面，但是作为涂膜，还可应用金属膜、高分子材料膜、氧化铝(alumina)膜、二氧化钛(TiO₂)膜、二氧化硅(SiO₂)膜等。

在第一实施方式的调速装置10中，游丝1的基材为硅制，但是用其他材料形成也可。作为游丝1的基材，除此之外，还可应用例如石英玻璃、陶瓷材料等。

在第一实施方式的调速装置10中，轮辐5及轮圈4为铁中添加镍的合金，配重件6为铜，但是轮辐5及轮圈4和配重件6的材料的组合并不限于第一实施方式中的材料。即，只要配重件6的热膨胀率比轮辐5及轮圈4大即可，除了铜之外，还可应用镍等。

此外，只要轮辐5及轮圈4热膨胀率比配重件6小即可，还可应用例如石英玻璃、硅(silicon)等。

进而，根据与之组合的游丝的温度特性，在摆轮2中还可使用如下特性的材料：即，将具有温度上升对应的量收缩的负的温度特性的材料(例如，钨酸锆(ZrW₂O₈)、硅氧化物(Li₂O-Al₂O₃-SiO₂)等)。

在第一实施方式的调速装置10中，具备有六个配重件6，但是配重件6只要两个以上即可，并不限于特定的个数。另外，从重量分布的均等化的观点出发，配重件6以夹着中心C成为对称的位置或者等角度间隔配置的为好。

此外，配重件6的朝向(轴线的朝向：姿势)并不限于与轮圈4的半径方向一致的朝向。但是，配重件6的朝向有必要为轮圈4的切线方向以外的朝向，也就是说，为与切线方向交叉的方向。

在第一实施方式的调速装置10中，配重件6在半径方向上形状相同，但并不限于相同形状，还可采用向半径方向的内侧宽度变宽或者厚度变厚而重量变大的形状。如此，温度上升时，根据向半径方向的内侧重量变大的形状的配重件6，使重心6g向半径方向的内侧移动的量比相同的宽度、厚度的配重件6的重心6g移动的量变大。

在第一实施方式的调速装置10中，作为用于支承配重件6的支承部件，形成有轮辐5和轮圈4，但不具备轮圈4并只具备轮辐5，并且配重件6支承于该轮辐5上也可。此外，轮圈4为非沿着圆周方向一整周连接的圆环状也可，或者部分地切除的形状也可。

图4为相当于图2的俯视图，并示出配重件6在半径方向上延伸的整个长度中、到半径方向的内侧的端部6b为止的长度L4比到半径方向的外侧的端部6a为止的长度L3长的部位6e处支承于轮圈4的摆轮12。

在第一实施方式的调速装置10中，配重件6的半径方向的外侧的端部6a支承于轮圈4，但是如图4所示，配重件6在半径方向上延伸的整个长度(L3+L4)中、到半径方向的内侧的端部6b为止的长度L4比到半径方向的外侧的端部6a为止的长度L3长的部位6e处支承于轮圈4也可。

如此，具有在除了端部6a、6b以外的部位6e支承于轮圈4的配重件6的摆轮12的调速装置10也是本发明的时钟的调速装置的一实施方式。而且，由于温度的上升，该摆轮12的、与支承在轮圈4的部位6e相比靠半径方向的外侧的部分6c朝向半径方向的外侧伸长，与支承在轮圈4的部位6e相比靠半径方向的内侧的部分6d朝向半径方向的内侧伸长。

而且，半径方向的外侧的部分6c的重心朝向半径方向的外侧移动，半径方向的内侧的部分6d的重心朝向半径方向的内侧移动。这些各重心的移动量与其各部分的6c、6d的长度L3、L4成比例，因此半径方向的外侧的部分6c的朝向半径方向的外侧移动的重心移动量比半径方向的内侧的部分6d的朝向半径方向的内侧移动的重心移动量小。因此，整个配重件6的重心向半径方向的内侧移动。

其结果，由于温度的上升，摆轮12的重心的分布向半径方向的内侧移动而摆轮12的惯性扭矩变小，从而起到与摆轮2相同的作用效果。

即，具备有如此构成的摆轮12和游丝1的调速装置，能够防止或抑制由温度变化所致的携带式时钟的日差值的精度的下降，能够提高游丝1的强度，并且能够避免为了形成所需以上的厚度的被膜的成本的产生。

在第一实施方式的调速装置10中，成为支承部件的轮辐5及轮圈4由常温附近的热膨胀率极小的材料形成，而配重件6由与轮辐5及轮圈4相比在常温附件的热膨胀率大的材料形成。但并不限于此，具备有图5所示的摆轮2A或者图6所示的摆轮2B的调速装置也是本发明的时钟的调速装置的一实施方式。

即，在图5所示的摆轮2A中，将轮辐5及轮圈4和一对配重件6由纤维增强塑料(FRP)一体形成，并且使轮辐5的轴方向与一对配重件6的轴方向正交。而且，将纤维增强塑料所具有的纤维S的取向设定为与轮辐5的轴方向(轮辐5的延伸方向)平行。

在此，“纤维强化塑料”是指，将半固化片(prepreg)层叠而成的用于提高合成树脂的强度的塑料复合材料，该半固化片是用作为主原料的合成树脂浸渍纤维织物而形成，该织物中纤维具有方向性(长纤维的状态)。纤维具有方向性，因此由于纤维的取向，热膨胀率、强度上呈现出各向异性。也就是说，在该纤维强化塑料中，在沿着纤维的方向的方向上热膨胀率小，在与纤维的方向正交的方向上热膨胀率大。因此，在图5所示的摆轮2A中，在与轮辐5的轴方向平行的方向上热膨胀率比较小而难以变形。此外，在与轮辐5的轴方向正交的方向上热膨胀率比较大而易于变形。

据此，在图5所示的摆轮2A中，从常温上升了温度时，在轮辐5中热膨胀率小，几乎不膨胀。此外，轮圈4虽然以中心C为中心向半径方向膨胀，但是在与轮辐5接合的部位及其附近部位中，半径方向和纤维S的取向方向偏离小而热膨胀率较小，而且轮辐5还约束膨胀。另一方面，在与配重件6一体化的部位及其附近部位中，半径方向和纤维S的取向方向偏离大而热膨胀率较大。因此，如果温度上升的话，轮圈4以轮辐5的轴方向为短轴方向，配重件6的轴方向为长轴方向的椭圆形状膨胀。对此，配重件6其膨胀率大而朝向轮辐5的中心C伸长。

其结果，摆轮2A的重心的分布向半径方向的内侧移动而摆轮2A的惯性扭矩变小，从而起到与图2所示的摆轮2相同的作用效果。即，具备有如此构成的摆轮2A和硅制的基材上设有DLC涂膜的游丝1的调速装置，能够防止或抑制由温度变化所致的携带式时钟的日差值的精度的下降，能够提高游丝1的强度，并且能够避免为了形成所需以上的厚度的被膜的成本的产生。

另外，在该摆轮2A中，也可通过调整配重件6的长度、纤维增强塑料的热膨胀率等来控制由温度变化所致的摆轮2A的惯性扭矩的变化量。此外，在图5所示的摆轮2A中，轮辐5及轮圈4和一对配重件6一体形成。因此，组装性良好，并且不会发生配重件6倾斜地安装于轮圈4的情况，从而能够获得稳定的温度特性。

此外，作为使用于纤维增强塑料中的纤维，能够使用碳纤维、玻璃纤维、硼纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维等。此外，作为纤维增强塑料的主原料的合成树脂，使用不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等的热固化性树脂也可，或者使用聚酰胺树脂、甲基丙烯酸甲酯树脂(MMA)等的热塑性树脂也可。

进而，图6所示的摆轮2B具备有：轮圈4B，其由将摆轴3从径向的外侧环绕半圈左右而形成为大致圆弧状并以摆轴3为中心配置在两侧的两个双金属片(bimetal)40构成；以及轮辐5B，其将这些两个双金属片40和摆轴3径向连接。

在此，双金属片40为将热膨胀率不同的第一金属板4α和第二金属板4β径向层叠而接合在一起的部件。在双金属片40中，作为位于径向内侧的第一金属板4α的材料，使用铁中添加镍的合金(因瓦(注册商标))等的热膨胀率低的材料；作为位于径向外侧的第二金属板4β的材料，使用黄铜等的热膨胀率高的材料。

此外，轮辐5B为径向延伸并经过摆轴3的带状部件，其长度方向的中心嵌合于摆轴3。进而，与双金属片40的第一金属板4α相同地，轮辐5B由因瓦(注册商标)等的热膨胀率低的材料形成。

而且，轮辐5B的两端固定有各双金属片40的一端。据此，各双金属片40的两端被设定为：固定在轮辐5B的固定端40a、以及位于与该固定端40a相反一侧端的自由端40b。此外，两个双金属片40配置成以摆轴3为中心点对称的状态，由两个双金属片40形成以整周环绕摆轴3的轮圈4B。进而，自由端40b上设置有配重件6B。

根据以上结构，温度上升时，由于两个金属板(第一、第二金属板4α、4β)的热膨胀率的差异，双金属片40以自由端40b侧朝向径向的内侧移动的方式变形。据此，配重件6B伴随着温度上升向径向内侧移动而能够使摆轮2B的惯性扭矩下降。其结果，起到与图2所示的摆轮2相同的作用效果。

即，具备有如此构成的摆轮2B和硅制的基材上设有DLC涂膜的游丝1的调速装置，能够防止或抑制由温度变化所致的携带式时钟的日差值的精度的下降，能够提高游丝1的强度，并且能够避免为了形成所需以上的厚度的被膜的成本的产生。

进而，在第一实施方式的调速装置10中，摆轮具有成为支承部件的轮辐5及轮圈4、以及配重件6。但并不限于此，如图7所示，由摆轴3、轮辐5以及轮圈4构成，并且不具有配重件的摆轮2C也可。

在此，在图7所示的摆轮2C由具有温度上升对应的量膨胀的正的温度特性的黄铜形成的情况下，如果温度上升则膨胀，轮辐5伸长而摆轮2C径向扩张。因此，与温度上升前相比，温度上升后的摆轮2C的半径方向的重心成为向半径方向的外侧方向(远离中心C的方向)移动的分布。从而，摆轮2C的惯性扭矩由于温度的上升而变大。摆轮2C的惯性扭矩的变大则成为使调速装置10的振动周期向变长的方向变化的因素。

另一方面，在例如硅制的基材上设有由二氧化硅形成的涂膜的游丝中，即使温度上升，包含涂膜的游丝的弹簧常数也不会下降，这成为使调速装置10的振动周期向变短的方向变化的因素。

因此，在由黄铜形成图7所示的摆轮2C的情况下，也能够通过与具有包含涂膜的游丝的弹簧常数温度上升对应的量增加的正的温度系数的游丝(例如，设在硅制的基材上的二氧化硅的涂膜)的组合来，基于摆轮2C的惯性扭矩的变化的振动周期的变化和基于包含涂膜的游丝的弹簧常数的变化的振动周期的变化相互抵消，从而防止或抑制由温度变化所致的携带式时钟的日差值的精度的下降。

此外，在图7所示的摆轮2C由具有温度上升对应的量收缩的负的温度特性的钨酸锆等形成的情况下，如果温度上升的话，轮辐5缩小而摆轮2C径向收缩。因此，摆轮2C的重心的分布向半径方向的内侧移动而摆轮2C的惯性扭矩变小，从而起到与图2所示的摆轮2相同的作用效果。即，具备由具有负的温度特性的材料形成的摆轮2C和图1所示的游丝1的调速装置，由于基于摆轮2C的惯性扭矩的变化的振动周期的变化和基于包含涂膜的游丝的弹簧常数的变化的振动周期的变化相互抵消，从而能够防止或抑制由温度变化所致的携带式时钟的日差值的精度的下降。

如此，关于采用于第一实施方式的调速装置10中的摆轮，只要能够控制惯性扭矩的话，任何结构也可。可适当选择基于包含涂膜的游丝的弹簧常数的变化而消除调速装置10的周期的变化的摆轮。

[实验例1]

图8为示出由第一实施方式的调速装置10、本发明的其他实施方式(第二实施方式)的调速装置、以及比较例1、2的调速装置所进行的各温度特性(温度和日差值的对应关系)的实验结果的曲线图。

在图8的曲线图中，实线表示本发明的第一实施方式的调速装置10的温度特性；点线表示第二实施方式的调速装置的温度特性；一点划线表示本发明不适用的比较例1的温度特性；二点划线表示本发明不适用的比较例2的温度特性。另外，这些实线、点线、一点划线以及二点划线是将温度为8度、23度以及38度时的各实验数据的节点(plot)连接而得。

在此，第一实施方式的调速装置10(实线)为如下结构：具备：基材为硅且施有厚度为1μm的DLC的涂膜的游丝、以及图2所示的摆轮。

第二实施方式的调速装置(点线)为如下结构：具备：基材为硅且施有厚度为1μm的合成树脂制的涂膜的游丝、以及图2所示的摆轮。另外，该第二实施方式的调速装置(点线)中的“合成树脂制的涂膜”是指，由含有聚对二甲苯(polyparaxylylene)系聚合物的合成树脂形成的涂膜。

比较例1的调速装置(一点划线)为如下结构：具备：无涂膜的硅制的游丝(硅制的基材)、以及由易切削黄铜形成的摆轮。

比较例2的调速装置(二点划线)为如下结构：具备：基材为硅且施有厚度为1μm的DLC的涂膜的游丝、以及由易切削黄铜形成的摆轮。

根据图8所示的温度特性的曲线图，硅制的游丝和现有的摆轮(易切削黄铜制)均具有伴随着温度的增加而使振动周期变慢的温度特性，因此比较例1的温度特性不好。

在此，在比较例1的游丝(硅制的基材)上施有DLC的涂膜的比较例2中，DLC的涂膜朝着使游丝的温度特性恶化的方向发挥作用，比较例2的温度特性与比较例1相比，更加恶化。

另一方面，第一实施方式的调速装置10相对于比较例2，摆轮不同，但是证实了如下情况：相对于上述的两个比较例1、2，通过DLC的涂膜来提高了硅制的游丝的刚性的同时，改善了由DLC的涂膜而恶化的温度特性，从而使基于温度的日差值的变动减少的情况。

此外，在第二实施方式的调速装置中，也证实了如下情况：相对于上述的两个比较例1、2，通过合成树脂的涂膜来提高了硅制的游丝的刚性的同时，改善了温度特性，从而使基于温度的日差值的变动减少的情况。

此外，图9为示出基材上设有DLC的涂膜或者合成树的脂涂膜时的、对游丝的弹簧常数的影响的曲线图。在图9的曲线图中，实线表示比较例3的涡卷状的基材(无涂膜的硅制的游丝)的弹簧常数的温度特性；一点划线表示硅制的基材上设有厚度为1μm的DLC的涂膜的比较例4的游丝的弹簧常数的温度特性；点线表示硅制的基材上设有厚度为1μm的合成树脂的涂膜的比较例5的游丝的弹簧常数的温度特性。另外，比较例4的游丝为第一实施方式的调速装置10中所应用的游丝。此外，比较例5的游丝为第二实施方式的调速装置中所应用的游丝。而且，实线、一点划线、点线是将温度为8度、23度以及38度时的各实验数据的节点连接而得，23度时的弹簧常数比设定为1。

在此，如图9所示，比较例3的涡卷状的基材(无涂膜的硅制的游丝)具有温度上升对应的量下降弹簧常数的特性(负的温度系数)。另一方面，对基材施有DLC的涂膜的比较例4的游丝和对基材施有合成树脂的涂膜的比较例5的游丝也具有温度上升对应的量下降弹簧常数的特性(负的温度系数)。

但是，与比较例3的游丝相比，比较例4及比较例5的游丝对温度的上升，弹簧常数大幅度下降。即，证实了基材上设有DLC的涂膜的游丝的弹簧常数的温度系数小于基材的弹簧常数的温度系数的情况。此外，证实了基材上设有合成树脂的涂膜的游丝的弹簧常数的温度系数也小于基材的弹簧常数的温度系数的情况。

而且，如此，通过设置涂膜来使游丝的弹簧常数的温度系数与基材的弹簧常数的温度系数相比变小，并将该游丝应用于温度上升时的惯性扭矩的温度系数(负的温度系数)比较小的摆轮(也就是说，温度上升时的惯性扭矩增加的抑制效果比较高的摆轮)，据此，能够适宜地抑制基于温度的日差值的变动的情况。

另外，设置在基材上而“使游丝的弹簧常数的温度系数与基材的弹簧常数的温度系数相比变小”的涂膜并不限于DLC、合成树脂。即使是其他的涂膜，只要游丝的弹簧常数呈现出图9的比较例4、比较例5所示的特性的话，也可适用。

[实验例2]

图10为示出由本发明的其他实施方式(第三实施方式)的调速装置及比较例6、7、8的调速装置所进行的各温度特性(温度和日差值的对应关系)的实验结果的曲线图。

在图10的曲线图中，实线表示本发明的第三实施方式的调速装置的温度特性；一点划线表示本发明不适用的比较例6的温度特性；二点划线表示本发明不适用的比较例7的温度特性；点线表示本发明不适用的比较例8的温度特性。另外，这些实线、点线、一点划线以及二点划线是将温度为8度、23度以及38度时的各实验数据的节点连接而得。

在此，第三实施方式的调速装置(实线)为如下结构：具备：基材为硅且施有厚度为1μm的二氧化硅(SiO₂)的涂膜的游丝、以及图2所示的摆轮。

比较例6的调速装置(一点划线)为如下结构：具备：无涂膜的硅制的游丝(硅制的基材)、以及由易切削黄铜形成的摆轮。

比较例7的调速装置(二点划线)为如下结构：具备：基材为硅且施有厚度为5μm的二氧化硅(SiO₂)的涂膜的游丝、以及由易切削黄铜形成的摆轮。

比较例8的调速装置(点线)为如下结构：具备：无涂膜的硅制的游丝(硅制的基材)、以及图2所示的摆轮。

根据图10所示的温度特性的曲线图，硅制的游丝和现有的摆轮(易切削黄铜制)均具有使振动周期变慢的温度特性，因此比较例6的温度特性不好。

在此，在比较例6的游丝上施有厚度为5μm的二氧化硅的涂膜的比较例7中，二氧化硅的涂膜朝着将易切削黄铜的摆轮的温度特性消除的方向发挥作用，因此调速装置整体的温度特性被改善。

但是，使二氧化硅涂膜成长至厚度5μm的时间需要数十小时，因此存在昂贵的制造成本产生的问题。

比较例8为将比较例6的摆轮用第三实施方式的调速装置中的摆轮代替的结构，与比较例6相比，温度特性大幅改善。

另一方面，证实了如下情况：第三实施方式的调速装置通过二氧化硅的涂膜来提高了硅制的游丝的刚性的同时，改善了硅制游丝的温度特性，进而还通过摆轮来将调速装置整体的温度特性与比较例6、7、8相比更好地改善，从而几乎完全地抑制基于温度的日差值的变动的情况。

此外，图11为示出基材上设有二氧化硅的涂膜时的、对游丝的弹簧常数的影响的曲线图。在图11的曲线图中，实线表示比较例9的涡卷状的基材(无涂膜的硅制的游丝)的弹簧常数的温度特性(与上述的比较例3相同)；一点划线表示硅制的基材上设有厚度为1μm的二氧化硅的涂膜的比较例10的游丝的弹簧常数的温度特性。另外，比较例10的游丝为第三实施方式的调速装置中所应用的游丝。而且，实线及一点划线是将温度为8度、23度以及38度时的各实验数据的节点连接而得，23度时的弹簧常数比设定为1。

在此，如图11所示，比较例9的涡卷状的基材(无涂膜的硅制的游丝)具有温度上升对应的量下降弹簧常数的特性(负的温度系数)。另一方面，对基材施有二氧化硅的涂膜的比较例10的游丝也具有温度上升对应的量下降弹簧常数的特性(负的温度系数)。

但是，与比较例9的游丝相比，比较例10的游丝对温度的上升，弹簧常数不下降。即，证实了基材上设有二氧化硅的涂膜的游丝的弹簧常数的温度系数大于基材的弹簧常数的温度系数的情况。

而且，如此，通过设置涂膜来使游丝的弹簧常数的温度系数与基材的弹簧常数的温度系数相比变大，并将该游丝应用于温度上升时的惯性扭矩的温度系数(负的温度系数)比较大的摆轮(也就是说，温度上升时的惯性扭矩增加的抑制效果比较低的摆轮)，据此，能够适宜地抑制基于温度的日差值的变动的情况。

另外，设置在基材上而“使游丝的弹簧常数的温度系数与基材的弹簧常数的温度系数相比变大”的涂膜并不限于二氧化硅。即使是其他的涂膜，只要使游丝的弹簧常数呈现出图11的比较例9所示的特性的话，也可适用。

(关联申请的相互引用)

本申请要求2015年6月15日向日本特许厅提交的特愿2015-120320号的优先权，其全部内容通过引用包含与此。

Claims

1.一种时钟的调速装置，其特征在于，具备：游丝以及摆轮，

所述游丝具有：涡卷状的基材；以及涂膜，其设置于所述基材的表面而提高强度，

所述游丝的弹簧常数根据温度变化而变化，

所述摆轮的惯性扭矩根据温度变化而变化，

通过所述游丝的弹簧常数的变化和所述摆轮的惯性扭矩的变化来抑制由温度变化所致的振动周期的变化，

所述摆轮具备在向所述摆轮的半径方向的内侧延伸的状态下其一个端部成为无拘束的状态的配重件。

2.根据权利要求1所述的时钟的调速装置，其特征在于，

所述游丝的弹簧常数的温度系数比所述基材的弹簧常数的温度系数小。

3.根据权利要求2所述的时钟的调速装置，其特征在于，

所述涂膜由类金刚石或树脂形成。

4.根据权利要求1所述的时钟的调速装置，其特征在于，

所述游丝的弹簧常数的温度系数比所述基材的弹簧常数的温度系数大。

5.根据权利要求4所述的时钟的调速装置，其特征在于，

所述涂膜由二氧化硅形成。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的时钟的调速装置，其特征在于，

所述配重件用于根据温度变化而使所述惯性扭矩变化。

7.根据权利要求6所述的时钟的调速装置，其特征在于，

所述摆轮还具备：摆轴；以及支承部件，其从所述摆轴向以摆轴为中心的半径方向的外侧延伸，

所述配重件支承于所述支承部件，并从所支承的部位向所述半径方向的内侧延伸，并且与所述支承部件相比基于温度变化的热膨胀率大。

8.根据权利要求7所述的时钟的调速装置，其特征在于，

所述配重件在所述半径方向上延伸的整个长度中、从所述支承部件的支承位置到所述半径方向的内侧的端部为止的长度比从所述支承部件的支承位置到所述半径方向的外侧的端部为止的长度长的位置处支承于所述支承部件。

9.根据权利要求7所述的时钟的调速装置，其特征在于，

所述配重件的、在所述半径方向上延伸的整个长度中的外侧的端部支承于所述支承部件。