JP2002520626A - 機械的調節機能を備える計時器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、髭ぜんまいおよびはずみ車を有する一定トルクの主ばねを含む計時器に関し、はずみ車（７）の振動は振動子が振動子インパルス点を通過するときに髭ぜんまい（６）の固定点を動かすことによりエスケープ可動素子（２）を介して維持され、髭ぜんまい（６）の固定点が振動子のまわりを円を描いて動き、それによって主ばね−エスケープアセンブリ（２，６，７）を正しいテンポで回転駆動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求の範囲の規定に従った機械的調節機能を備える計時器に関する
。このような計時器は、特に腕時計において用いられるよう適合される。これは
、トルクが一定のバランスホイールおよび髭ぜんまいを有する型のものであり、
振動子がその振動子のインパルス点を通過するとき髭ぜんまいの固定点を変位さ
せることにより、脱進機を介して振動が維持される。

【０００２】 本発明は、いわゆる「うず式（vortex）」計時器と呼ばれるものに属する。こ
のような計時器の古い型の例として、１７９５年の「ブレゲー（Breguet）うず
式」のものがある。この装置では、バランスホイール、髭ぜんまいおよび脱進機
が回転ケージの内部に装着されており、このケージの回転速度は毎回転６０秒で
ある。このケージ全体がギアリングのまわりを回転する。

【０００３】 本発明の目的の１つは、ジオメトリまたは製造上の問題による主ばね−脱進機
アセンブリの動的および静的釣合いにおける欠陥、または髭ぜんまいの非対称的
なビーティング（beating）を補正することである。

【０００４】 この目的は、請求の範囲により規定される本発明によって達成される。 本発明は、一定トルクのバランスホイールおよび髭ぜんまいを有する型の計時
器に関し、この計時器では、振動子がその振動子のインパルス点を通過するとき
髭ぜんまいの固定点を変位させることにより、脱進可動素子を介して振動が維持
される。この固定点が振動子の軸のまわりを円を描いて動くことにより、主ばね
−脱進機アセンブリが回転する。エネルギの実質的な部分は、固定点の動きによ
って伝達される。脱進機アンクル（escapement anchor）は、脱進機ブリッジに
直接支持される。

【０００５】 バランスホイールおよび髭ぜんまいを有する、従来のいわゆる「うず」式の機
械的調節機能付き計時器と比べて、本発明は以下の利点を呈する。

【０００６】 この計時器は、回転ケージおよび１対の軸を持たない構造になっており、これ
が特に簡単かつ強い構造を可能とし、必要な素子の数がより少なくなる。

【０００７】 容易に得ることができかつ特に見た目に美しい薄い構造が可能になる。目に見
えるケージを有する従来の「うず」とは違って、薄い構造は実現が困難である。

【０００８】 この計時器は、質量および運動量を減じることができる。この構造は、大きな
内径にも小さな内径にも適合される。

【０００９】 「うず」の自転速度はより速くなる（毎回転２〜３０秒）。 脱進機の出力がより高くなるので、より弱いバレルばねを用いることが可能に
なり、またはより大きな作動力（working reserve）の達成が可能になる。

【００１０】 あらゆる機械的労力および摩耗を減じることができる。 本発明を、添付の図面を参照しながら以下にさらに詳細に述べる。

【００１１】 図１は、バランスホイールおよび髭ぜんまいを備える従来型の調節装置付き計
時器を示す図である。このような調節装置付き計時器では、バランスホイールの
振動は、振動子Ｇがそのインパルス点を通過するとき振動子Ｇに直接与えられる
偶力Ｆによって、脱進機を介して維持される。この偶力の伝達は、脱進機の型に
従って、交互にまたは単一方向にのいずれかの態様で、バランスホイールに伝達
され得る。

【００１２】 なお、振動子における乱れを減じるためには、インパルスの持続時間を最小に
しなければならない。振動子の品質係数はこの振動子の周波数に直接比例する。
インパルス点における速度が増すにつれて、一定のトルクを振動子に伝達するこ
とがより難しくなる。よって、脱進機の出力は、たとえば２０〜５０％の間で変
動し得る。さらに、脱進機における駆動偶力の変動はすべて直接振動子に伝達さ
れ、振動子の振幅に影響を与えることもある。ジオメトリまたは製造上の問題に
よる主ばね−脱進機アセンブリの動的および静的な釣合いにおける欠陥、または
髭ぜんまいの非対称なビーティングは補正されない。このような理由すべてから
、時刻調節装置の部品を製造および組立する間は、その信頼性を保証するために
、特別に注意が必要となる。

【００１３】 本発明は、バランスホイールの振動を維持するためのエネルギの伝達が、髭ぜ
んまいの固定点Ａの変位Ｘによって達成されることを特徴とする。この髭ぜんま
いの固定点Ａの変位は、振動子がその振動子のインパルス点Ｇを通過するときに
起こる。図２および図３は本発明に従った調節装置付き計時器の図を表わし、振
動子が振動子のインパルス点を通過するとき脱進可動素子が２方向に変位する場
合（図２）と、振動子が振動子のインパルス点を通過するとき脱進可動素子が１
方向に変位する場合（図３）とを示す。

【００１４】 脱進可動素子を２方向に変位させるためには、図２に従って、振動子は、たと
えばこの振動子が振動子インパルス点を通過するたびに、すなわち半周期にごと
に、インパルスを受ける。図２は、振動子の動きの２つの周期のインターバルを
示し、振動子はその２つの周期中に４つの矢印で表わされる４つのインパルスを
受ける。振動子は、インパルス点に近づくとインパルスを１つ受け、またインパ
ルス点から遠ざかるとインパルスを１つ受ける。振動子の質量を考慮に入れると
、図２に示すこのエネルギ伝達は非対称である。

【００１５】 脱進可動素子を単一方向に変位させるためには、図３に従って、振動子は、た
とえばインパルス点を二度目に通過するたびに、すなわち毎周期ごとに、インパ
ルスを受ける。図３は、振動子の動きの２つの周期のインターバルを示し、この
間に振動子は２つの矢印で表わす２つのインパルスを受ける。振動子は、振動子
のインパルス点に近づくと、または振動子のインパルス点から遠ざかると、イン
パルスを１つ受ける。振動子の質量を考慮に入れると、図３に示すこのエネルギ
伝達は対称である。当然ながら、本発明の範囲から離れることなく、振動子のイ
ンパルスを伝達するための他のインターバルを選択することも可能である。たと
えば、初めのインパルスを二度目に振動子インパルス点を通過するたびに伝達し
、後続のインパルスを三度目に振動子インパルス点を通過する間に伝達すること
などが可能である。このように、各インターバル中に脱進可動素子２の変位の数
を変えることが可能である。

【００１６】 振動子インパルス点の位置は、波形曲線のいずれの点にあってもよい。図１〜
３の実施例によれば、インパルス点は、振動子が最大速度となる波形曲線の変曲
点すなわち０点に対応する。波形曲線上の変曲点での振動子の速度が比較的速い
ので、この振動子の検出（駆動アンクル（以下参照）を用いる）および固定点の
変位は迅速に行なわれなければならない。脱進機の出力は比較的弱い（２０％の
オーダ）。振動子は、それに沿ってインパルスが近づいてくる方向またはそれに
沿ってインパルスが変曲点から離れていく方向のいずれにも、両方向でインパル
スを受けることができる。振動子の乱れは変曲点において振動子にエネルギが伝
達されるとき最小である。

【００１７】 この波形曲線の他のいずれの点を振動子のインパルス点とすることも事実上可
能である。したがって、たとえば、インパルス点が、振動子が最小速度となる波
形曲線の最大点と一致することも可能である。波形曲線の最大点における振動子
の速度は遅いので、振動子の検出および固定点の変位を迅速に行なう必要はない
。振動子の乱れは、エネルギがこのように波形曲線の最大点において振動子に伝
達されるときに最小となる。振動子は容易に検出できる。脱進機の出力は非常に
高くなる（約５０％）。また、インパルス点が、振動子の速度が既に遅くなった
またはまだ遅い波形曲線の最大点に最も近い点と一致することも可能である。エ
ネルギが波形曲線の最大点に近い点において振動子に伝達されるときの出力はな
おも非常に高い。波形曲線の最大点での振動子の速度は遅いので、振動子の検出
および固定点の変位を迅速に行なう必要はなく、振動子の乱れは最小となる。

【００１８】 エネルギは、固定点の動きおよび脱進機アンクルの動きによって伝達される。
この伝達の分布は、実質的には固定点の回転角の関数である。このエネルギの第
１の部分（１０〜１００％の間で変動する）は、インパルスを振動子に与えるこ
とを通じて固定点の動きによって伝達される。このエネルギの第２の部分（０〜
９０％の間で変動する）は、インパルスを駆動アンクル（driving ankle)（以下
の説明参照）に与えることを通じて脱進機アンクルの動きによって伝達される。
したがって、エネルギの１００％を固定点の動きによって伝達する「純粋な」実
施例を設けても、または固定点の動きによってエネルギの１０〜１００％を伝達
し、脱進機アンクルの動きによってエネルギの０〜９０％を伝達するといういく
らか「混合された」実施例を設けてもよい。

【００１９】 脱進機における駆動偶力の変動は振動子に伝達されないので、振動の振幅に影
響を与えることはない。ジオメトリまたは製造上の問題による主ばね−脱進機ア
センブリの動的および静的な釣合いにおける欠陥、または髭ぜんまいの非対称な
ビーティングは（うずの原理によって）補正されない。これらの理由すべてから
、時刻調節装置の部品の製造および組立中に注意を払っても、その信頼性の保証
に対しては限られた影響力しかない。

【００２０】 このエネルギ伝達は、髭ぜんまいの固定点を変位させることにより行なわれる
。このＸ変位により、髭ぜんまいに電位エネルギが生じ、これがバランスホイー
ルの振動を維持することになる。この維持エネルギは多くのパラメータの関数で
ある。これは特に、バランスホイールおよび髭ぜんまいの動的および幾何学的特
徴、髭ぜんまい固定点の変位の角値、この変位の振動円における付与点、および
この固定点が変位するのに要する時間に依存している。

【００２１】 なお、上記固定点の変位の最小値より上で変位させるために、この固定点に駆
動偶力がもたらされる。この駆動偶力の変動が維持エネルギに与える影響は、無
視できると考えられ得る。このため、この調節装置の振動を一定のトルクで維持
することができる。

【００２２】 図４から６は、本発明に従った調節装置付き計時器の一実施例を詳細に示すさ
まざまな図である。図４は上断面図であり、図５は側断面図であり、図６は詳細
を拡大した側断面図である。

【００２３】 この実施例に従うと、駆動偶力をバレルばねから脱進可動素子２へ伝達するた
めに、中間輪１が設けられる。脱進機ブリッジ４はこの中間輪１の軸受として機
能し得る。この脱進機ブリッジ４は中空でバランスホイール７と同心の特殊形状
をしており、かつ脱進可動素子２の回転を支持および制限するものとして作用す
る、脱進機ギアリング１０を有する。

【００２４】 髭ぜんまい６の第１の端部は、固定ピン５によって脱進可動素子２に固定され
る。この髭ぜんまい６の別の端部は点１１でバランスホイール７に固定される。

【００２５】 脱進可動素子２はバランスホイール７と同心に配置された軸受を有する。この
脱進可動素子２は脱進機アンクル３および髭ぜんまい６の固定ピン５を共に駆動
する。脱進機アンクル３はその軸のまわりを旋回することができ、脱進可動素子
２を単一方向のみに回転させることが可能である。好ましくは、脱進機アンクル
３は脱進機ブリッジ４の歯を介して旋回し、進む。脱進機アンクル３は、たとえ
ば底部に、脱進機ブリッジ４の歯の下方を通過するように配置される。脱進機ブ
リッジ４の脱進機ギアリング１０は、脱進機アンクル３の支持点として作用し、
脱進機アンクル３を介して脱進可動素子２の回転角度を制限する。脱進機アンク
ル３は脱進機ブリッジ４上に支持され、直接脱進可動素子２の回転動きを自由に
する。

【００２６】 髭ぜんまい６の固定ピン５は脱進可動素子２に固定的に取付けられており、こ
れは受取ったばかりの角の動きを髭ぜんまい６に伝達し、かつ後にバランスホイ
ール７の振動を起こすことになるある量の電位エネルギを髭ぜんまい６に蓄積す
る。

【００２７】 脱進機アンクル３を駆動するピン８は、バランスホイール７の軸のプレートに
固定的に取付けられる。このピン８は、バランスホイール７が振動のインパルス
点を通過するとき脱進機アンクル３を旋回させるように、位置付けられる。この
ように脱進機アンクル３を旋回させることにより、脱進機アンクル３の脱進機ギ
アリング１０における支持点は自由になり、また脱進機ギアリング１０における
脱進機アンクル３の次の支持点によって制限される脱進可動素子２の角回転を可
能にする。髭ぜんまい６の固定ピン５は脱進可動素子２に固定的に取付けられる
ので、この固定ピン５は受取ったばかりの角の動きをこの髭ぜんまい６に伝達し
、後にバランスホイール７の振動を維持することとなるある量の電位エネルギを
髭ぜんまい６に蓄積する。バランスホイールの振動の周波数は、たとえばバラン
スホイール７中に機械加工された楕円形の窪みに配置される少なくとも１つの調
整質量（adjustment mass）９を変位させることにより、調整され得る。この変
位により、バランスホイールの慣性モーメントおよび調整質量アセンブリが変化
し、またしたがって振動の周波数が変化する。主ばね−脱進機アセンブリ２、６
および７の回転速度は非常に速く、毎回転２〜３０秒となっている。本発明の教
示を受けた当業者であれば、当然ながら、たとえば毎回転１から２秒のより速い
回転速度、または毎回転３０〜６０秒のより遅い回転速度を有する他の主ばね−
脱進機アセンブリを実現させることも可能であろう。

【００２８】 脱進可動素子２の回転角の値は、脱進機アンクル３の駆動ピン８の経路方向と
、脱進機アンクル３のジオメトリと、脱進機ギアリング１０と、脱進可動素子２
における脱進機アンクル３の自由角との関数である。この回転角は、インパルス
点を通過する際にエネルギが伝達されるとき、バランスホイール７の経路方向に
従って変化し、対称または非対称のエネルギ伝達を可能にし、また、バランスホ
イールの振動の各インターバルに対する脱進可動素子２の変位の数に従って変化
し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の調節装置付き計時器の図である。

【図２】 振動子への非対称なエネルギ伝達における、結果として生じる脱
進可動素子が２方向へ変位する、本発明に従った調節装置付き計時器の一例を示
す図である。

【図３】 振動子への対称エネルギ伝達において、結果として生じる脱進可
動素子が単一方向へ変位する、本発明に従った調節装置付き計時器の別の例を表
わす図である。

【図４】 本発明に従った調節装置付き計時器の一実施例の上面図である。

【図５】 図４に従った調節装置付き計時器の一実施例の側断面図である。

【図６】 図４および図５に従った調節装置付き計時器の一実施例の詳細を
拡大した側断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 髭ぜんまいおよびバランスホイールを有する一定トルクの髭
   ぜんまい−バランスホイール型の計時器であって、振動子が振動子インパルス点
   を通過するとき髭ぜんまい（６）の固定点を変位させることにより脱進可動素子
   （２）を介してバランスホイール（７）の振動が維持され、髭ぜんまい（６）の
   前記固定点を振動子の軸のまわりで円を描くように動かし、その結果主ばね−脱
   進機アセンブリ（２，６，７）を回転させることを特徴とする、計時器。
2. 【請求項２】 髭ぜんまい（６）の固定点が、振動子の軸のまわりを単一方
   向に円を描いて動くことを特徴とする、請求項１に記載の計時器。
3. 【請求項３】 髭ぜんまい（６）の固定点が、角の動きを髭ぜんまい（６）
   に伝達するために脱進可動素子（２）によって共に駆動され、かつバランスホイ
   ール（７）の振動を維持させるある量の電位エネルギを髭ぜんまい（６）に蓄積
   することを特徴とする、請求項１または２に記載の計時器。
4. 【請求項４】 １０〜１００％の間で変動するエネルギの部分が、前記固定
   点の動きによって伝達されることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記
   載の計時器。
5. 【請求項５】 前記可動素子の回転角度の値が、インパルス点の経路でエネ
   ルギが伝達されるときバランスホイール（７）の経路方向に従って変化すること
   ができ、対称または非対称のエネルギ伝達を可能にし、前記値が、バランスホイ
   ール（７）の振動の各インターバルに対して脱進可動素子（２）の変位の数に従
   って変化し得ることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の計時器。
6. 【請求項６】 脱進機ブリッジ（４）に直接支持される脱進機アンクル（３
   ）を特徴とする、請求項１に記載の計時器。
7. 【請求項７】 ０〜９０％の間で変動するエネルギの一部が、脱進機アンク
   ルの動きによって伝達されることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記
   載の計時器。
8. 【請求項８】 脱進機アンクル（３）がその軸のまわりを旋回して可動素子
   （２）の回転を自由にすることと、脱進機アンクル（３）が前記脱進可動素子（
   ２）の回転角度を制限するために脱進機ブリッジ（４）の脱進機ギアリング（１
   ０）に直接支持されることとを特徴とする、請求項６に記載の計時器。
9. 【請求項９】 バランスホイール（７）に固定的に取付けられ、かつバラン
   スホイール（７）が振動子インパルス点を通過するとき脱進機アンクル（３）を
   旋回させるように位置付けられる、脱進機アンクル（３）の駆動アンクル（８）
   を特徴とする、請求項６または８に記載の計時器。
10. 【請求項１０】 主ばね−脱進機アセンブリ（２，６，７）の回転速度が毎
    回転２〜３０秒となっていることを特徴とする、請求項１から９のいずれかに記
    載の計時器。
11. 【請求項１１】 振動子のインパルス点の位置が、波形曲線のいかなる点に
    も位置付けられ得ることを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載の計
    時器。
12. 【請求項１２】 バランスホイール（７）中に機械加工された楕円形の窪み
    を有する少なくとも１つの調整質量（９）を特徴とし、バランスホイールにおい
    て前記調整質量を変位させることによりバランスホイール（７）の振動の周波数
    を調整できるようにする、請求項１から１１のいずれかに記載の計時器。
13. 【請求項１３】 腕時計における機械的調節装置付き計時器としての、請求
    項１に記載の計時器の使用。