JP3982290B2 - Spring, balance spring, and clock - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、時計の調速用に利用されるバネ材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、時計、オルゴール等の精密機械には、種々のバネが採用されている。例えば、時計であれば、機械式時計におけるテンプを付勢するヒゲゼンマイ等が知られている。
【０００３】
このようなバネに用いられる材料としては、従来より炭素鋼、ステンレス、コバルト合金、銅合金等からなるバネ材料、ゼンマイ材料等が採用されていたが、次のような問題がある。
機械式時計の調速機を構成するテンプを付勢するヒゲゼンマイの場合、温度変化によってヤング率が変化して付勢力がばらつき、テンプの揺動周期が変化し、このテンプの揺動周期の変化が機械式時計の精度に大きく影響を及ぼす。従って、ヒゲゼンマイの材料としては、温度変化によりヤング率が変化しないものを採用するのが好ましい。
【０００４】
このようなゼンマイの巻数と出力トルクとの関係は比例関係にあり、ゼンマイが出力するトルクをＴ、ゼンマイの巻締め回数（巻数）をＮ、ヤング率をＥ、ゼンマイの全長をＬとし、ゼンマイが厚さｔ、幅ｂの矩形状の断面を有するとすると、
Ｔ＝（Ｅｔ^３ｂπ／６Ｌ）×Ｎ …（１）
という式で表されることが知られている。
【０００５】
一方、ゼンマイの全長Ｌ、厚さｔ、幅ｂは、ゼンマイが収納される香箱サイズによって決定され、香箱内半径をＲ、香箱真半径をｒとすると、ゼンマイの全長Ｌは、
Ｌ＝π（Ｒ^２−ｒ^２）／２ｔ …（２）
という式によって導かれ、ゼンマイの全長Ｌおよび厚さｔは反比例の関係にあるということが判る。
【０００６】
ここで、ゼンマイに蓄えられる機械エネルギは、（１）式の出力トルクＴを巻数Ｎで積分することにより与えられ、（１）式がゼンマイの全長Ｌおよび厚さｔの関数とも考えられるので、従来は、Ｌ、ｔを調整することによってゼンマイのエネルギを調整していた。
【０００７】
すなわち、ゼンマイの厚さｔを薄くしてゼンマイの全長Ｌを大きくすれば、ゼンマイの最大巻数Ｎmaxを大きくすることができる。
【０００８】
逆に、ゼンマイの全長Ｌを短くしてゼンマイの厚さｔを厚くすれば、出力トルクＴの値を高くすることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような決定方法では、（２）式から判るように、ゼンマイの厚さｔおよび全長Ｌが香箱内部の収納空間の容積によって制限されてしまうので、長時間動作可能なゼンマイを採用する場合、必然的に香箱を大きくして収納空間を大きくとらなければならず、ゼンマイを含む駆動機構の小型化が図れないという問題がある。
【００１０】
また、ヤング率の高いゼンマイ材料を採用して厚さｔが薄くても高トルクを出力することのできるゼンマイとすることも考えられたが、ゼンマイの靱性を確保しづらく、ゼンマイの耐久性という点で限界があった。
【００１１】
本発明の目的は、時計等の精密機械の高精度化、安定動作化を図ることができるバネを提供することにあり、また、動力源として利用した場合、長時間動作化を図ることのできるバネ、およびこのバネを動力源とする駆動機構を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
１．バネ材料の特定
ヒゲゼンマイ等に組み込まれて調速用として使用されるバネにおいて、アモルファス金属から構成されていることを特徴とする。
【００１３】
ここで、バネ材料としてアモルファス金属を採用したのは、要するに、引っ張り応力が大きくかつヤング率の小さな材料をバネ材料とするためである。具体的には、従来のゼンマイ材料（化学組成（重量％）：Ｃｏ ３０〜４５％、Ｎｉ １０〜２０％、Ｃｒ ８〜１５％、Ｃ ＜０．０３％、Ｗ ３〜５％、Ｍｏ ３〜１２％、Ｔｉ ０．１〜２％、Ｍｎ ０．１〜２％、Ｓｉ ０．１〜２％、Ｆｅ 残）と、アモルファス金属から構成されるバネとを比較すると、以下のようになる。

【００１４】
尚、上述したアモルファスバネのアモルファス金属としては、例えば、Ｎｉ−Ｓｉ−Ｂ系、Ｎｉ−Ｓｉ−Ｃｒ系、Ｎｉ−Ｂ−Ｃｒ系、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｒ系等のアモルファス金属を採用することができるが、バネの要求性能に応じて、種々のアモルファス金属を採用することができる。
【００１５】
このようなアモルファス金属から構成されるバネを採用すれば、アモルファスバネの方が最大引張り応力が大きいので、許容応力も大きくなり、同じ形状の従来材料のバネと比較して、高い付勢力が得られ、精密機器を小型化する際に好適である。
【００１６】
また、バネがアモルファス金属により構成されているので、単ロール法、双ロール法、回転水中紡糸法等によりワイヤ、リボン材等を簡単に製造することができ、バネの製造工程の簡素化が図られる。
【００１７】
さらに、アモルファス金属は耐食性が良好なので、錆止め用メッキを使用箇所によっては不要とすることができる。
【００１８】
そして、水晶振動子を固定する付勢手段としてアモルファス金属から構成されるバネを用いた場合、以下の理由で水晶振動子の信号の周期の進み遅れを防止することができる。すなわち、上述したように、アモルファス金属から構成されるバネは、従来材料のバネと比較してヤング率が低いため、バネのたわみ量εと付勢力Ｆとの関係は、図１に示すように、従来材料のバネのグラフＧ１よりも傾きの小さいグラフＧ２となる。従って、水晶振動子を固定するのに必要な付勢力Ｆ0を与える従来材料のバネのたわみ量をε1、アモルファスバネのたわみ量をε2とすると、両者のバネのたわみ量ε1およびたわみ量ε2にδという変化が生じた場合、その際の付勢力Ｆ0の変動ｄｆ1、ｄｆ2を比較するとアモルファスバネの付勢力の変動ｄｆ2の方が小さいことが判る。よって、水晶振動子を固定する付勢手段としてアモルファスバネを採用すれば、付勢力のばらつきを低減することが可能となり、水晶振動子の周期のずれを少なくすることができ、時計体の高精度化が図られる。
【００１９】
また、アモルファスから構成されるバネを、機械式時計の調速機を構成するテンプを付勢するヒゲゼンマイとして採用すれば、通常のヒゲゼンマイ材料である炭素鋼等と比較すると、温度変化に伴うヤング率の変化が少ないので、温度変化が生じても、付勢力のばらつきに伴うテンプの揺動周期の変化が少なく、機械式時計の高精度化が図られる。
【００２０】
さらに、駆動機構の動力源としてアモルファス金属から構成されるバネを採用した場合、すなわち、アモルファス金属から構成されるゼンマイとした場合、動力源の長時間動作化は、以下のような考えに基づいて導くことができる。
【００２１】
すなわち、上述した式（１）の関係が成立するゼンマイ３１（厚さｔ、幅ｂ、長さＬ）のたわみは、図２に示されるように、内端３１１が香箱真３３に剛接合され、他の端部となる外端３１２が自由端とされる片持ち支持梁のたわみとして近似的に求められる。図２におけるたわみ角α（ｒａｄ）は、ゼンマイ３１のたわみ半径をｒとすると、
ｒ＝Ｌ／α …（３）
と表すことができる。
【００２２】
一方、ゼンマイ３１の巻数Ｎは、上述したたわみ角αによって、
Ｎ＝α／２π …（４）
と表される。
【００２３】
従って、上述した式（１）は（３）、（４）式から、
Ｔ＝（ｂｔ^３Ｅ／１２Ｌ）×α …（５）
と変形される。
【００２４】
そして、ゼンマイ３１のたわみによって蓄えられるエネルギＵは、ゼンマイ１に作用する曲げモーメント、すなわち、ゼンマイ１の出力トルクＴをαについて積分することによって求められ、

となる。
【００２５】
従って、長さＬのゼンマイが蓄え得る最大エネルギＵmaxは、図２におけるゼンマイ３１の最大たわみ角αmaxとすると、
Ｕmax＝（ｂｔ^３Ｅ／２４Ｌ）×αmax^２ …（７）
と表される。
【００２６】
ここで、ゼンマイ３１に作用する曲げ応力σは、ゼンマイ３１に作用する曲げモーメント、すなわち、たわみ状態にあるゼンマイ３１が出力し得る出力トルクＴの関数として表され、ゼンマイ１の中立軸Ａからの厚さ方向変位をｙ、ゼンマイ３１の断面二次モーメントをＩzとすると、
σ＝Ｔ×ｙ／Ｉz …（８）
と表される。
【００２７】
従って、図２におけるゼンマイ３１の上面に作用する引っ張り方向の最大曲げ応力σbは、（８）式より、
σb＝Ｔ・（ｔ／２）／Ｉz …（９）
と算出される。
【００２８】
一方、ゼンマイ３１の断面は、厚さｔ、幅ｂの矩形状をなしているから、
Ｉz＝ｂｔ^３／１２ …（１０）
と算出され、（９）、（１０）式より、
Ｔ＝（ｂｔ^２／６）×σb …（１１）
と表される。
【００２９】
従って、（１）、（１１）式より、
Ｔ＝（Ｅｔ^３ｂπ／６Ｌ）×Ｎ＝（ｂｔ^２／６）×σb …（１２）
と表され、（７）式におけるαmaxを与えるゼンマイの最大巻数Ｎmaxは、（４）式より、
Ｎmax＝αmax／２π …（１３）
となる。よって、（１２）、（１３）式より、
αmax＝２Ｌσb／Ｅｔ …（１４）
という関係が導き出せる。
【００３０】
従って、αmaxは、ゼンマイ３１の引っ張り方向の最大曲げ応力σb、すなわち、ゼンマイ３１に用いられるゼンマイ材料の最大引っ張り応力σmaxによって決定され、上述した（７）式は、

と算出されることが判る。
【００３１】
（１５）式から、図２のゼンマイ３１に蓄えられる最大エネルギＵmaxは、ゼンマイ３１の厚さｔ、幅ｂ、長さＬのみならず、ゼンマイ３１を構成する材料の最大引っ張り応力σmax、ヤング率Ｅによっても変化することが判る。
【００３２】
従って、ゼンマイに蓄えられるエネルギＵmaxをより大きくするには、最大引っ張り応力σmaxが大きくかつヤング率Ｅが小さい性質の材料をゼンマイ１に採用するのが好ましいということが判る。すなわち、上述したσmax＝３４０（kgf／mm^２）、Ｅ＝９０００〜１２０００（kgf／mm^２）のアモルファスバネをゼンマイ３１の材料として採用した場合、（１５）式より、従来の場合と比較して４．８〜６．４倍のエネルギを蓄えられることが判る。
【００３３】
従って、時計やオルゴール等の駆動機構の動力源としてアモルファスゼンマイを採用すれば、香箱等他の部分の形状寸法を変更することなく、ゼンマイに蓄積可能なエネルギ体積密度を向上することが可能となる。よって、駆動機構の動力源としては、小型化を維持しつつ、長時間動作させることが可能となり、特に、小型化が重要な腕時計の駆動機構の動力源として好ましい。
【００３４】
以上において、上述したアモルファス金属から構成されるバネがヒゲゼンマイまたはゼンマイとして利用される場合、非磁性体からなるゼンマイであるのが好ましい。すなわち、これらのゼンマイが非磁性体で構成されていれば、耐磁性が向上するので、ゼンマイが磁界等に引っ張られても、ゼンマイの特性が低下することもない。尚、アモルファス金属から構成されるバネを、水晶振動子の固定バネ、コハゼバネ等に用いた場合、当該バネが非磁性体から構成されていれば、耐磁性が向上し、上述と同様にバネの付勢力が磁界等に影響されることもない。
【００３５】
２．アモルファス金属から構成されるバネの最適形状
また、アモルファス金属から構成されるバネの断面形状は、直径０．０５mm以上の円形断面、または厚さ０．０１mm×幅０．０５mm以上の矩形断面を有しているのが好ましい。
【００３６】
すなわち、バネの断面形状がこのような断面であれば、十分な付勢力が得られるので、水晶振動子の固定手段、機械式時計の調速機を構成するテンプを付勢するヒゲゼンマイ、駆動機構の動力源となるゼンマイ等として利用することができる。
【００３７】
また、上述したアモルファス金属から構成されるバネは、基板や地板等に初期たわみを持たせて組み込まれているのが好ましい。
【００３８】
すなわち、初期たわみがあるので、バネを基板、地板等に組み込んでも、バネの動きやずれを生じることもない。さらに、初期たわみがあると、荷重を初期から加えることができるが、従来材料のバネではヤング率が高いため、その分許容応力までの余裕が少なくなってしまう。これに対して、アモルファス金属から構成されるバネでは、ヤング率が低いため、初期たわみで荷重がかかっていても、許容応力の余裕分が十分確保される。
【００３９】
さらに、上述したアモルファス金属から構成されるバネが駆動機構の動力源であるゼンマイとして利用される場合、このゼンマイの自由展開形状はＳ字状をなし、この自由展開形状の湾曲方向が変化する変曲点は、巻き取り側の端部となる内端と、この内端に対して他の端部となる外端との中間点よりも内端側に形成されているのが好ましい。
【００４０】
ここで、ゼンマイの自由展開形状とは、ゼンマイを香箱内から出した状態の形状のように、ゼンマイの拘束状態を解放した場合の展開形状をいう。
【００４１】
従来材料からなるゼンマイの自由展開形状では、図３に示すグラフＧ３のように、ゼンマイの内端と外端との中間点Ｃに変曲点（曲率半径ρが無限大となり、ゼンマイの湾曲方向が変化する点）を設けた理想曲線に近いＳ字状に形成していたが、これは以下の理由による。
▲１▼ 予めゼンマイを巻き取り方向とは反対側にクセ付しておき、巻締め時、ゼンマイに蓄えられるエネルギを多く蓄積するためである。
▲２▼ ゼンマイ全体に亘って均等に曲げ応力が作用するようにして応力集中によるゼンマイの破断を防止するためである。
【００４２】
一方、上述したように、アモルファスゼンマイは、従来のゼンマイ材料と比較してヤング率が小さいので、上記▲２▼の理由による制限は緩和され、専ら▲１▼を達成するためにクセ付を行うことが可能となる。
【００４３】
そして、具体的には、アモルファスゼンマイの最適な自由展開形状は、以下のようにして決定される。
【００４４】
香箱に収納されたゼンマイの巻締め時における螺旋形状をアルキメデスの螺旋と仮定すると、極座標ｒ、θを採った場合、
ｒ＝（ｔ／２π）・θ …（１６）
と表される（ｔ：ゼンマイの厚さ）。
【００４５】
そして、ゼンマイ全体に亘って応力集中が起こらない理想曲線を与える条件は、ゼンマイに作用する曲げモーメントをＭ、ゼンマイの曲げ剛性をＢ、自由展開形状におけるゼンマイの曲率半径をρ0、巻締め時におけるゼンマイの外周部分の曲率半径をρ1とすると、
（１／ρ1）−（１／ρ0）＝Ｍ／Ｂ＝一定 …（１７）
で与えられる。
【００４６】
また、ゼンマイ全体の蓄積した弾性エネルギが最大となる条件は、ゼンマイの最大弾性歪み量をεmaxとすると、
Ｂ／Ｍ＝ｔ／４εmax …（１８）
で与えられる。
【００４７】
巻出し中心からの曲線に沿って測ったゼンマイの長さをＬ’とすると、
１／ρ1＝（π／ｔＬ’）^１／２ …（１９）
という関係が成立する。
【００４８】
従って、（１７）、（１９）式より、
１／ρ0＝（π／ｔＬ’）^１／２−Ｍ／Ｂ …（２０）
となる。
【００４９】
実際には、ゼンマイの内端は、香箱真に巻き付けられるので、この香箱真半径をｒとすると、実際のゼンマイの長さＬは、
Ｌ＝Ｌ’−πｒ^２／ｔ …（２１）
となる。そして、理想曲線形の自然方程式は（２２）式のようになる。
ρ0＝２（π／ｔ）×（Ｂ／Ｍ）^３×（１／Ｌ）＋Ｂ／Ｍ …（２２）
【００５０】
従って、ゼンマイの蓄積エネルギが最大となる場合の自由展開形状における曲率半径ρ0は、（１８）、（２２）式より、
ρ0＝２（π／ｔ）×（ｔ／４εmax）^３×（１／Ｌ）＋ｔ／４εmax
…（２３）
と表すことができる。
【００５１】
尚、εmax＝０．０２となると、理想曲線の渦巻形状のピッチがゼンマイの厚さｔよりも完全に小さくなってしまうので、実際には、εmax＝０．０２に近い形状で代用することとなる。
【００５２】
（２３）式を上述した図３に表せばグラフＧ４のようになり、計算上変曲点を、従来材料のゼンマイのグラフＧ３よりも内端側に形成することが可能なことが判る。
【００５３】
従って、アモルファスゼンマイであれば、ゼンマイの全長に亘って巻き取り方向とは反対側にクセ付することが可能となるので、巻締め時の蓄積エネルギをより多くすることが可能となる。
【００５４】
ここで、上述した（１）式は理論上算出される基礎式であり、（２２）式もこの基礎式から求められる理論上の式であり、実際には、ゼンマイ同士またはゼンマイと香箱との間に摩擦が生じたり、ゼンマイと香箱真とを接合するための巻き代が必要となるので、これらを考慮する必要がある。
【００５５】
従って、摩擦による補正係数をＫ1、ゼンマイを香箱真に巻き付けるための巻数Ｎoとすると、従来材料のゼンマイでは、巻数Ｎと出力トルクＴとの関係は、
Ｔ＝Ｋ1・（Ｅｂｔ^３π／６Ｌ）×（Ｎ−Ｎo） …（２４）
となる。
【００５６】
従って、図４に示すように、従来材料のゼンマイの出力トルク特性Ｇ６と比較して、アモルファスゼンマイの出力トルク特性Ｇ５は、巻数は同じであるが、カーブの傾きが小さく巻数の変化によるトルク変動が小さい。また、同じ巻数時でのトルクが高いので、持続時間が増加し、駆動機構をより長時間動作させることが可能となる。
３．最適形状となるアモルファスゼンマイの形成
また、上述したアモルファス金属から構成されるバネをゼンマイとして利用する場合、単板では厚さｔが５０μｍ以上のものを製造するのが困難なため、２枚、３枚、および複数枚のアモルファス金属板状体を積層一体化してアモルファスゼンマイとするのが好ましい。
【００５７】
すなわち、アモルファス金属板状体が積層して形成されているので、（１）、（２２）、（２３）式から判るように、出力トルク等の要求性能に応じてアモルファスゼンマイの厚さｔを自由に設定することが可能となる。
【００５８】
さらに、積層一体化する場合、複数枚のアモルファス金属板状体を合成樹脂系の接着剤で貼り合わせるのが好ましい。
【００５９】
すなわち、合成樹脂系の接着剤は、比較的低温で複数枚のアモルファス金属板状体を積層一体化することができるので、アモルファス金属の特性が変化することもなく、上述したアモルファスゼンマイの特徴が損なわれることもない。
【００６０】
具体的には、アモルファス金属の特性が変化する略３００℃以下の温度で硬化する接着剤を採用すればよく、例えば、エポキシ系接着剤であれば、略１００℃で硬化するので、アモルファス金属の特性が変化することもない。
【００６１】
また、接着剤が完全に硬化する前であれば容易に変形するので、上述したアモルファスゼンマイのクセ付を治具等に巻き付けて容易に行うことが可能となる。
【００６２】
さらに、従来のゼンマイのようにクセ付のために別途熱処理等をする必要がなく、ゼンマイの製造工程の簡素化を図ることが可能となる。尚、複数枚のアモルファス金属板状体の内端部分、変曲点部分、外端部分をスポット溶接しても、アモルファスゼンマイのクセ付を行うことが可能である。尚、このような積層一体化したバネを、水晶振動子の固定バネ、コハゼバネ等として用いても、上述と同様の効果を享受できる。
【００６３】
４．アモルファスゼンマイを利用した駆動機構
そして、本発明に係るゼンマイを利用した駆動機構は、上述したアモルファスゼンマイと、このゼンマイの機械エネルギを伝達する輪列とを備えたゼンマイを利用した駆動機構であって、複数のアモルファスゼンマイと、これらのゼンマイを収納する複数の香箱とを有し、前記輪列には、前記複数の香箱が同時に噛合していることを特徴とする。
【００６４】
すなわち、アモルファスゼンマイが収納された複数の香箱を同時に輪列に噛合させているので、輪列には、複数の香箱から出力される出力トルクを重ね合わせた出力トルクが作用し、輪列に大きなトルクを作用させることが可能となり、駆動機構を高い出力トルクで動作させることが可能となる。
【００６５】
以上において、前記複数の香箱は、輪列に対する噛合の位相が互いにずれているのが好ましい。
【００６６】
すなわち、噛合の位相が互いにずれているので、一方の香箱と輪列との噛合によって発生するトルク変動を、他の香箱との噛合により打ち消すことが可能となり、香箱全体で輪列への伝達トルクの変動を抑制して駆動機構をスムースに動作させることが可能となる。
【００６７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００６８】
第１実施形態は、本発明に係るバネをゼンマイとして利用した駆動機構に係るものである。図５は、本発明の第１実施形態に係るアモルファスゼンマイを利用した電子制御式機械時計の駆動機構を示す平面図であり、図６及び図７はその断面図である。
【００６９】
電子制御式機械時計の駆動機構１は、アモルファスゼンマイ３１、香箱歯車３２、香箱真３３及び香箱蓋３４からなる香箱３０を備えている。アモルファスゼンマイ３１は、外端が香箱歯車３２、内端が香箱真３３に固定される。香箱真３３は、地板２と輪列受３に支持され、角穴車４と一体で回転するように角穴ネジ５により固定されている。
【００７０】
角穴車４は、時計方向には回転するが反時計方向には回転しないように、コハゼ６と噛み合っている。なお、角穴車４を時計方向に回転しアモルファスゼンマイ３１を巻く方法は、機械時計の自動巻または手巻機構と同様であるため、説明を省略する。
【００７１】
香箱歯車３２の回転は、７倍に増速されて二番車７へ、順次６．４倍増速されて三番車８へ、9.375 倍増速されて四番車９へ、３倍増速されて五番車１０へ、１０倍増速されて六番車１１へ、１０倍増速されてロータ１２へと、合計１２６，０００倍の増速をし、これらの歯車が輪列を構成している。
【００７２】
二番車７には筒かな７ａが、筒かな７ａには分針１３が、四番車９には秒針１４がそれぞれ固定されている。従って、二番車７を１ｒｐｈで、四番車９を１ｒｐｍで回転させるためには、ロータ１２は５ｒｐｓで回転するように制御すればよい。このときの香箱歯車１ｂは、１／７ｒｐｈとなる。
【００７３】
この電子制御式機械時計は、ロータ１２、ステータ１５、コイルブロック１６から構成される発電機２０を備えている。ロータ１２は、ロータ磁石１２ａ、ロータかな１２ｂ、ロータ慣性円板１２ｃから構成される。ロータ慣性円板１２ｃは、香箱３０からの駆動トルク変動に対しロータ１２の回転数変動を少なくするためのものである。ステータ１５は、ステータ体１５ａに４万ターンのステータコイル１５ｂを巻線したものである。
【００７４】
コイルブロック１６は、磁心１６ａに１１万ターンのコイル１６ｂを巻線したものである。ここで、ステータ体１５ａと磁心１６ａはＰＣパーマロイ等で構成されている。また、ステータコイル１５ｂとコイル１６ｂは、各々の発電電圧を加えた出力電圧がでるように直列に接続されている。
【００７５】
このような発電機２０によって発電された交流出力は、図５〜図７では図示を略したが、駆動機構１の調速、脱進等の制御用に組み込まれる制御回路に供給される。
【００７６】
次に、上述した香箱３０の内部構造について図８に基づいて説明する。
【００７７】
図８（Ａ）には、前述したアモルファスゼンマイ３１が香箱３０内で巻締められた状態が示され、図８（Ｂ）には、アモルファスゼンマイ３１が香箱内で巻戻った後の状態が示されている。
【００７８】
尚、このアモルファスゼンマイ３１の形状寸法は、幅ｂ＝１mm、厚さｔ＝０．１mm、全長Ｌ＝３００mmである。
【００７９】
アモルファスゼンマイ３１は、上述したように、その内端３１１が香箱真３３に巻き付けられているとともに、外端３１２が香箱の内側面に接合固定されている。
【００８０】
図８（Ｂ）の状態において、外力によって香箱３０を香箱真３３に対して回転させると、アモルファスゼンマイ３１が巻締まる。巻締め後、香箱３０の拘束状態を解放すると、アモルファスゼンマイ３１の巻戻りとともに、香箱３０が回転する。そして、香箱３０の外周に形成される香箱歯車３２によって上述した二番車７等の輪列を回転させて分針１３、秒針１４等が動作する。
【００８１】
アモルファスゼンマイ３１は、図９に示すように、厚さ５０μｍのアモルファス金属板状体３１３を複数枚積層一体化して形成され、各々のアモルファス金属板状体３１３同士は、エポキシ系接着剤３１４によって貼り付けられている。
【００８２】
前記香箱３０から取り外したアモルファスゼンマイ３１は、図１０に示すように、香箱真３３に対する巻取り方向とは、反対側にクセ付され、平面略Ｓ字状の自由展開形状を有している。
【００８３】
そして、湾曲方向が変化する変曲点３１５は、内端３１１の近傍に形成され、変曲点３１５から内端３１１までは、アモルファスゼンマイ３１を香箱真３３に固定するために利用される。
【００８４】
以上のようなアモルファスゼンマイ３１を製造するに際しては、まず、アモルファス金属板状体３１３を駆動機構１の動力源として必要な幅、長さ寸法に加工する。
【００８５】
そして、各々のアモルファス金属板状体３１３をエポキシ系接着剤３１４を用いて互いに貼り合わせ、アモルファスゼンマイ３１に必要な厚さｔ（０．１mm）を確保する。
【００８６】
最後に、エポキシ系接着剤３１４が硬化する前に、丸棒等にアモルファスゼンマイ３１を巻き付けてクセ付を行い、エポキシ系接着剤３１４を硬化させる。
【００８７】
以上のような第１実施形態に係るアモルファスゼンマイ３１によれば、次のような効果がある。
▲１▼ 駆動機構１の動力源としてアモルファスゼンマイ３１が採用されているので、駆動機構１の小型化を維持しつつ、当該駆動機構１を長時間動作させることができる。
【００８８】
因みに、上述した駆動機構１に従来のゼンマイを組み込んだ場合、巻締め時から４０時間で停止するのに対して、アモルファスゼンマイ３１を組み込んだ場合、巻締め時から４５時間で停止し、持続時間は約１０％増加する。
▲２▼ 変曲点３１５の位置を内端３１１の近傍に設定することができるので、クセ付をアモルファスゼンマイ３１のほぼ全長に亘って行うことができ、アモルファスゼンマイ３１が蓄積する機械エネルギを増大させて駆動機構１の動作の長時間化を一層図ることができる。
【００８９】
また、アモルファスゼンマイ３１であればトルク変動が小さいので、機械式時計の動力源として採用した場合、駆動精度が向上する。
▲３▼ 従来のゼンマイでは、バルク材から圧延を繰り返して所定寸法の厚さのゼンマイを得ていた。
【００９０】
これに対して、上述したアモルファスゼンマイ３１は、単ロール法、双ロール法、回転水中紡糸法等によりワイヤ、リボン材等を簡単に製造することができるので、アモルファスゼンマイの製造の簡単化を図ることができる。
▲４▼ 複数枚のアモルファス金属板状体３１３の積層一体化をエポキシ系接着剤３１４によって行っているので、アモルファスゼンマイ３１の形成に加熱工程が加わることもなく、アモルファス金属の特性を損なうことがない。
【００９１】
また、接着剤の硬化前にクセ付を行うことができるので、アモルファスゼンマイ３１のクセ付を治具等に巻き付けて容易に行うことができる。
【００９２】
次に、本発明の第２実施形態に係るアモルファスゼンマイを利用した駆動機構について説明する。尚、以下の発明では、既に説明した部分又は部材と同一又は類似の部分等については、その説明を省略又は簡略する。
【００９３】
前述した第１実施形態に係る駆動機構１では、駆動機構１を動作させる動力源は、香箱３０に収納された１つのアモルファスゼンマイ３１のみであった。
【００９４】
これに対して、図１１に示すように、第２実施形態に係る駆動機構１０１は、香箱３０を２つ備え、各々の内部に収納されたアモルファスゼンマイ３１が駆動機構１０１の動力源とされている点が相違する。
【００９５】
駆動機構１０１の二番車７の基部歯車７１には、２つの香箱３０の外周に形成された香箱歯車３２（図１１では図示略）が同時に噛合している。
【００９６】
２つの香箱３０は、それぞれの香箱真３３を中心として同一方向に回動し、二番車７には、各々のアモルファスゼンマイ３１の出力トルクＴを加えたトルク２Ｔが作用している。
【００９７】
ここで、二番車７に噛合する香箱歯車３２は、図１２に示すように、左側の香箱歯車３２と右側の香箱歯車３２とが噛合する位相が異なっていて、左側の香箱歯車３２が二番歯車７とＢ１点で当接する時、右側の香箱歯車３２はＢ２点で二番歯車７から離間しようとしている。
【００９８】
尚、このような位相の相違は、香箱真３３の相対位置によって決まり、図１１から判るように、二番車７の回転中心と香箱真３３とがなす角βに応じて噛合する位相を調整することができる。
【００９９】
このような第２実施形態に係るアモルファスゼンマイを利用した駆動機構１０１によれば、前述の第１実施形態で述べた効果に加えて、次のような効果がある。すなわち、アモルファスゼンマイ３１が収納された２つの香箱３０を同時に輪列を構成する二番車７に同時に噛合させているので、香箱３０各々の出力トルクＴを重ね合わせて二番車７を回転させることができ、駆動機構１０１を高い出力トルク２Ｔで動作させることができる。
【０１００】
また、二番車７に噛合する香箱歯車３２の位相が互いにずれているので、一方、例えば、図１２において、左側の香箱３０と二番歯車７との噛合状態によって発生するトルク変動を、他の右側の香箱３０との噛合状態によりトルクを和することで、伝達トルクの変動を抑制して駆動機構１０１をスムースに動作させることができる。
【０１０１】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、本発明に係るアモルファス金属から構成されるバネを、機械式時計の調速機を構成するテンプを付勢するヒゲゼンマイとして利用したものである。すなわち、本例における調速機を構成するテンプひげ系４００は、図１３および図１４に示すように、テン真４１０、テン輪４２０、振り座４３０、ヒゲ玉４４０、ヒゲ持４５０、緩急針４６０を含んで構成される。
【０１０２】
テン真４１０には、テン輪４２０、振り座４３０、ヒゲ玉４４０が固定され、これらが一体で回転するように構成されている。ヒゲゼンマイ４７０は、アモルファス合金から構成される非磁性体であり、その内周端がヒゲ玉４４０に固定され、外周端は、ヒゲ持４５０に固定されている。緩急針４６０は、ヒゲ棒４６１およびヒゲ受４６２を含んで構成され、ヒゲゼンマイ４７０の最外周部分は、ヒゲ棒４６１およびヒゲ受の間を通過している。
【０１０３】
そして、このようなテンプヒゲ系４００では、テンプ輪４２０がテン真４１０を軸として回転すると、これに伴いヒゲ玉４４０も回転するので、テンプ輪４２０には、ヒゲゼンマイ４７０の付勢力が作用し、この付勢力とテンプ輪４７０の慣性力とがつり合うと、テン輪４２０の回転が停止し、ヒゲゼンマイ４７０の付勢力により、テン輪４２０は逆方向に回転する。すなわち、テン輪４２０は、テン真４１０を軸として揺動を繰り返す。このテン輪４２０の揺動周期は、緩急針４６０のヒゲ棒４６１、ヒゲ受４６２の位置を微調整することにより、変化させることができる。また、この揺動周期Ｔは、テンプ輪４２０等の回転部分の慣性モーメントＪの他、ヒゲゼンマイ４７０の材料特性によっても変化し、ヒゲゼンマイ４７０の幅をｂ、厚さをｔ、ゼンマイ長さをＬ、ヒゲゼンマイのヤング率をＥとすると、以下の（２５）式によって表される。

以上ような第３実施形態によれば、次のような効果がある。
【０１０４】
すなわち、ヒゲゼンマイ４７０がアモルファス金属により構成されているので、温度変化に伴うヤング率Ｅの変化が少なく、（２５）式で表されるテンプヒゲ系４００の揺動周期の変化も少なくなり、テンプヒゲ系４００を含む調速機を有する機械式時計の高精度化を図ることができる。
【０１０５】
また、ヒゲゼンマイ４７０が非磁性体のアモルファス金属から構成されているので、耐磁性が向上し、ヒゲゼンマイ４７０が外部磁界等に引っ張られても、ゼンマイの特性が低下することもない。
【０１０６】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態は、本発明に係るアモルファス金属から構成されるバネを、水晶発振式時計の水晶振動子を付勢状態で固定するバネとして利用したものである。
【０１０７】
すなわち、図１５に示すように、水晶振動子５００は、真空カプセル５０１と、この真空カプセル５０１の内部に収納される音叉型の振動子本体５０２とを含んで構成され、真空カプセル５０１の端部に設けられる端子５０３が回路基板５１０と電気的に接続されて発振回路が構成される。
このような水晶振動子５００は、地板５２０上に配置され、ネジ５３０と、アモルファス金属から構成される固定バネ５４０によって、地板５２０に押さえつけられる方向に付勢された状態で固定されている。
【０１０８】
このような第４実施形態によれば、以下のような効果がある。すなわち、アモルファス金属から構成される固定バネ５３０は、ヤング率が小さいので、固定バネ５３０のたわみ量と付勢力との関係は、上述した図１に示されるように、従来材料のバネのグラフＧ１よりも傾きの小さいグラフＧ２となる。従って、固定バネ５３０のたわみ量が変化しても、その際の付勢力の変動が少なくなるので、水晶振動子の周期のずれを少なくすることができ、水晶発振式時計の高精度化を図ることができる。
【０１０９】
尚、本発明は、前述の各実施形態に限定されるものではなく、次に示すような変形等をも含むものである。
【０１１０】
すなわち、前述の第１実施形態では、アモルファスゼンマイ３１は、電子制御式機械時計の駆動機構１の動力源として用いられていたが、これに限らず、制御系が調速機、脱進機によって構成される通常の機械式時計の駆動機構にアモルファスゼンマイを用いてもよい。
【０１１１】
また、前述の第１実施形態では、時計の駆動機構１の動力源としてアモルファスゼンマイ３１が用いられていたが、これに限らず、オルゴール等他の駆動機構の動力源としてアモルファスゼンマイを用いても良い。
【０１１２】
さらに、前述の第１実施形態では、アモルファスゼンマイ３１は接着剤３１４によって積層一体化されていたが、内端３１１、外端３１２、変曲点３１５にスポット溶接を行って一体化してもよく、このようにすれば、積層一体化と同時にアモルファスゼンマイのクセ付をある程度行うことができる。
【０１１３】
そして、前述の第２実施形態では、輪列を構成する二番車７には、２つの香箱３０が噛合していたが、２以上の香箱３０が噛合していてもよく、要するに、アモルファスゼンマイの蓄積エネルギと、駆動機構の動力源として要求されるエネルギとに応じて適宜決定すればよい。
【０１１４】
また、前述の第４実施形態では、アモルファス金属から構成されるバネを、水晶振動子５００を固定する固定バネ５３０として利用していたが、これに限られない。すなわち、第１実施形態の角穴車４と噛合するコハゼ６を構成するコハゼバネをアモルファス金属から構成してもよい。コハゼは、香箱内のゼンマイを巻く際の巻戻り防止のための部品であり、その時機能するバネがコハゼバネである。そして、コハゼバネは、ゼンマイを巻いている最中、コハゼと係合している角穴車のかみ合い歯数分だけ繰り返し荷重を受けることとなり、その回数は数万〜数十万回／年となる。このような繰り返し荷重がかかる場合、コハゼバネの許容応力は、最大応力の１／２以下に設定する必要がある。従って、このようなコハゼバネにアモルファス金属から構成されるバネを使用すれば、許容応力が高く設定でき、また付勢力のばらつきも少ないので、コハゼバネの材料としても有利である。
【０１１５】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、他の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【０１１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るバネ、ヒゲゼンマイは機械式時計の調速用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の作用を説明するためのひずみと付勢力の関係を示すグラフである。
【図２】 本発明の作用を説明するための模式図である。
【図３】 ゼンマイ長さと曲率半径との関係からゼンマイの変曲点位置を表すグラフである。
【図４】 巻数と出力トルクとの関係を表すグラフである。
【図５】 本発明の第１実施形態に係るアモルファスゼンマイを利用した駆動機構を表す平面図である。
【図６】 前述の実施形態における駆動機構の断面図である。
【図７】 前述の実施形態における駆動機構の他の断面図である。
【図８】 前述の実施形態における香箱内に収納されたゼンマイを表す平面図である。
【図９】 前述の実施形態におけるゼンマイの厚さ方向断面図である。
【図１０】 前述の実施形態におけるゼンマイの自由展開形状を表す平面図である。
【図１１】 本発明の第２実施形態に係る駆動機構を表す部分平面図である。
【図１２】 前述の実施形態における香箱と輪列との噛合状態を表す部分平面図である。
【図１３】 本発明の第３実施形態に係るテンプヒゲ系の構造を表す平面図である。
【図１４】 前述の実施形態におけるテンプヒゲ系の構造を表す断面図である。
【図１５】 本発明の第４実施形態に係る水晶振動子の固定構造を表す側面図である。
【符号の説明】
１…駆動機構、７…輪列、３０…香箱、３１…ゼンマイ、３１１…内輪、３１２…外輪、３１３…アモルファス金属板状体、３１４…接着剤、
３１５…変曲点[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to a spring material used for speed control of a timepiece.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various springs have been employed in precision machines such as watches and music boxes. For example, in the case of a timepiece, a balance spring or the like for energizing a balance in a mechanical timepiece is known.
[0003]
As materials used for such springs, spring materials and spring materials made of carbon steel, stainless steel, cobalt alloy, copper alloy and the like have been conventionally used, but there are the following problems.
In the case of a balance spring that energizes the balance constituting the speed governor of a mechanical watch, the Young's modulus changes due to temperature changes, the urging force varies, and the oscillation period of the balance changes. Changes greatly affect the accuracy of mechanical watches. Accordingly, it is preferable to use a material for the balance spring that does not change the Young's modulus due to a temperature change.
[0004]
The relationship between the number of turns of the mainspring and the output torque is proportional. The torque output by the mainspring is T, the number of times the mainspring is tightened (number of turns) is N, the Young's modulus is E, and the total length of the mainspring is L. Has a rectangular cross section with a thickness t and a width b,
T = (Et ³ bπ / 6L) × N (1)
It is known that it is expressed by the following formula.
[0005]
On the other hand, the total length L, the thickness t, and the width b of the mainspring are determined by the barrel size in which the mainspring is accommodated. When the radius inside the barrel is R and the true radius of the barrel is r, the total length L of the mainspring is
L = π (R ² -R ² ) / 2t (2)
It can be seen that the total length L and the thickness t of the mainspring are in an inversely proportional relationship.
[0006]
Here, the mechanical energy stored in the mainspring is given by integrating the output torque T in equation (1) by the number of turns N, and equation (1) can be considered as a function of the total length L and thickness t of the mainspring. Conventionally, the energy of the mainspring has been adjusted by adjusting L and t.
[0007]
That is, if the spring length t is reduced to increase the total length L of the mainspring, the maximum number of turns Nmax of the mainspring can be increased.
[0008]
Conversely, the value of the output torque T can be increased by shortening the overall length L of the mainspring and increasing the thickness t of the mainspring.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a determination method, as can be seen from the equation (2), the spring thickness t and the total length L are limited by the volume of the storage space inside the barrel, so that a spring that can operate for a long time is employed. In this case, the barrel must be enlarged to increase the storage space, and the drive mechanism including the mainspring cannot be downsized.
[0010]
It was also considered to use a spring material with a high Young's modulus to make a spring that can output a high torque even if the thickness t is thin, but it is difficult to ensure the toughness of the spring, and the durability of the spring There was a limit in terms.
[0011]
An object of the present invention is to provide a spring capable of achieving high precision and stable operation of a precision machine such as a watch, and can be operated for a long time when used as a power source. An object is to provide a spring and a drive mechanism using the spring as a power source.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
1. Identification of spring material
A spring incorporated in a balance spring or the like and used for speed control is characterized by being made of an amorphous metal.
[0013]
Here, the reason why the amorphous metal is employed as the spring material is that, in short, a material having a large tensile stress and a small Young's modulus is used as the spring material. Specifically, a conventional mainspring material (chemical composition (% by weight): Co 30 to 45%, Ni 10 to 20%, Cr 8 to 15%, C <0.03%, W 3 to 5%, Mo 3 ~ 12%, Ti 0.1-2%, Mn 0.1-2%, Si 0.1-2%, Fe balance) and a spring made of amorphous metal are compared as follows: .

[0014]
As the amorphous metal of the above-described amorphous spring, for example, an amorphous metal such as Ni—Si—B, Ni—Si—Cr, Ni—B—Cr, or Co—Fe—Cr may be employed. However, various amorphous metals can be used depending on the required performance of the spring.
[0015]
If a spring composed of such an amorphous metal is adopted, the maximum tensile stress is greater in the amorphous spring, so the allowable stress is larger, and a higher biasing force is obtained compared to the spring of the same material as the conventional material. And is suitable for downsizing precision instruments.
[0016]
In addition, since the spring is made of an amorphous metal, it is possible to easily manufacture wires, ribbon materials, etc. by a single roll method, a twin roll method, a rotating underwater spinning method, etc., thereby simplifying the spring manufacturing process. It is done.
[0017]
Furthermore, since the amorphous metal has good corrosion resistance, the rust-preventing plating can be made unnecessary depending on the place of use.
[0018]
When a spring made of amorphous metal is used as an urging means for fixing the crystal unit, it is possible to prevent the signal cycle of the crystal unit from being advanced or delayed for the following reason. That is, as described above, since a spring made of amorphous metal has a lower Young's modulus than a conventional spring, the relationship between the spring deflection ε and the biasing force F is as shown in FIG. The graph G2 has a smaller inclination than the graph G1 of the spring of the conventional material. Therefore, if the deflection amount of the spring of the conventional material that gives the urging force F0 necessary for fixing the crystal resonator is ε1, and the deflection amount of the amorphous spring is ε2, the deflection amount ε1 and the deflection amount ε2 of both springs are δ. When the change occurs, comparing the fluctuations df1 and df2 of the urging force F0 at that time, it can be seen that the fluctuation df2 of the urging force of the amorphous spring is smaller. Therefore, if an amorphous spring is used as the biasing means for fixing the quartz crystal, it is possible to reduce the variation in the biasing force, reduce the deviation in the period of the quartz crystal, and increase the accuracy of the watch body. Is achieved.
[0019]
In addition, if the spring made of amorphous is used as a balance spring that biases the balance constituting the governor of the mechanical timepiece, it is accompanied by a change in temperature as compared with carbon steel, which is a normal balance spring material. Since the change in Young's modulus is small, even if a temperature change occurs, there is little change in the rocking cycle of the balance due to variations in the urging force, and the accuracy of the mechanical timepiece can be improved.
[0020]
Furthermore, when a spring made of amorphous metal is used as the power source of the drive mechanism, that is, when a spring made of amorphous metal is used, the operation of the power source for a long time is based on the following idea. Can lead.
[0021]
That is, the deflection of the mainspring 31 (thickness t, width b, length L) in which the relationship of the above-described formula (1) is established is such that the inner end 311 is rigidly joined to the barrel complete 33 as shown in FIG. The outer end 312 as the other end is approximately obtained as the deflection of the cantilevered support beam with the free end. The deflection angle α (rad) in FIG. 2 is given by assuming that the deflection radius of the mainspring 31 is r.
r = L / α (3)
It can be expressed as.
[0022]
On the other hand, the winding number N of the mainspring 31 is determined by the deflection angle α described above.
N = α / 2π (4)
It is expressed.
[0023]
Therefore, the above equation (1) is derived from the equations (3) and (4).
T = (bt ³ E / 12L) × α (5)
And transformed.
[0024]
The energy U stored by the deflection of the mainspring 31 is obtained by integrating the bending moment acting on the mainspring 1, that is, the output torque T of the mainspring 1 with respect to α,

It becomes.
[0025]
Therefore, when the maximum energy Umax that can be stored in the spring having the length L is the maximum deflection angle αmax of the spring 31 in FIG.
Umax = (bt ³ E / 24L) x αmax ² ... (7)
It is expressed.
[0026]
Here, the bending stress σ acting on the mainspring 31 is expressed as a function of the bending moment acting on the mainspring 31, that is, the output torque T that can be output by the mainspring 31 in the bent state, and from the neutral axis A of the mainspring 1. If the displacement in the thickness direction is y and the secondary moment of the spring 31 is Iz,
σ = T × y / Iz (8)
It is expressed.
[0027]
Therefore, the maximum bending stress σb in the tensile direction acting on the upper surface of the mainspring 31 in FIG.
σb = T · (t / 2) / Iz (9)
Is calculated.
[0028]
On the other hand, the cross section of the spring 31 has a rectangular shape with a thickness t and a width b.
Iz = bt ³ / 12 (10)
From the equations (9) and (10),
T = (bt ² / 6) × σb (11)
It is expressed.
[0029]
Therefore, from the equations (1) and (11),
T = (Et ³ bπ / 6L) × N = (bt ² / 6) × σb (12)
The maximum number of turns Nmax of the mainspring that gives αmax in the equation (7) is calculated from the equation (4):
Nmax = αmax / 2π (13)
It becomes. Therefore, from the equations (12) and (13),
αmax = 2Lσb / Et (14)
This relationship can be derived.
[0030]
Therefore, αmax is determined by the maximum bending stress σb in the tensile direction of the mainspring 31, that is, the maximum tensile stress σmax of the mainspring material used for the mainspring 31.

It can be seen that
[0031]
From the equation (15), the maximum energy Umax stored in the mainspring 31 of FIG. 2 is not only the thickness t, width b, and length L of the mainspring 31 but also the maximum tensile stress σmax and Young's modulus of the material constituting the mainspring 31. It can be seen that E also changes.
[0032]
Therefore, it can be seen that, in order to further increase the energy Umax stored in the mainspring, it is preferable to use a material having a property that the maximum tensile stress σmax is large and the Young's modulus E is small for the mainspring 1. That is, σmax = 340 (kgf / mm described above) ² ), E = 9000-12000 (kgf / mm ² ) Is used as the material of the mainspring 31, it can be seen from the formula (15) that 4.8 to 6.4 times as much energy can be stored as compared with the conventional case.
[0033]
Therefore, if an amorphous spring is used as a power source for a driving mechanism such as a watch or a music box, the energy volume density that can be stored in the mainspring can be improved without changing the shape and dimensions of other parts such as a barrel. . Therefore, the power source of the drive mechanism can be operated for a long time while maintaining the miniaturization, and is particularly preferable as the power source of the drive mechanism of a wristwatch in which miniaturization is important.
[0034]
In the above, when the spring made of the amorphous metal described above is used as a balance spring or a spring, the spring made of a non-magnetic material is preferable. That is, if these springs are made of a non-magnetic material, the magnetic resistance is improved. Therefore, even if the mainspring is pulled by a magnetic field or the like, the properties of the mainspring do not deteriorate. In addition, when a spring made of amorphous metal is used for a fixed spring of a crystal resonator, a koze spring, etc., if the spring is made of a non-magnetic material, the magnetic resistance is improved, The biasing force is not affected by the magnetic field or the like.
[0035]
2. Optimal shape of spring made of amorphous metal
In addition, the cross-sectional shape of the spring made of amorphous metal preferably has a circular cross section having a diameter of 0.05 mm or more, or a rectangular cross section having a thickness of 0.01 mm × width of 0.05 mm or more.
[0036]
That is, if the cross-sectional shape of the spring is such a cross-section, a sufficient urging force can be obtained, so that the quartz spring fixing means, the balance spring that urges the balance constituting the speed governor of the mechanical timepiece, and the drive It can be used as a spring that serves as a power source for the mechanism.
[0037]
Moreover, it is preferable that the spring composed of the above-described amorphous metal is incorporated with an initial deflection in a substrate, a ground plate or the like.
[0038]
That is, since there is an initial deflection, even if the spring is incorporated in a substrate, a ground plate, etc., the spring does not move or shift. Furthermore, if there is an initial deflection, a load can be applied from the initial stage. However, since the Young's modulus of a conventional spring is high, the margin to the allowable stress is reduced accordingly. On the other hand, since the spring made of amorphous metal has a low Young's modulus, a sufficient margin of allowable stress is ensured even when a load is applied in the initial deflection.
[0039]
Further, when the spring composed of the amorphous metal described above is used as a spring that is a power source of the drive mechanism, the spring has a S-shaped free deployment shape, and the bending direction of the free deployment shape changes. The bending point is preferably formed on the inner end side with respect to the intermediate point between the inner end serving as the end on the winding side and the outer end serving as the other end with respect to the inner end.
[0040]
Here, the free-rolling shape of the mainspring refers to a developed shape when the mainspring is released from a restrained state, such as a shape in which the mainspring is out of the barrel.
[0041]
In the free-running shape of the mainspring made of the conventional material, as shown in the graph G3 in FIG. 3, the inflection point (the radius of curvature ρ becomes infinite at the intermediate point C between the inner end and the outer end of the mainspring, and the direction in which the mainspring is curved. However, this is due to the following reason.
(1) The spring is preliminarily attached to the side opposite to the winding direction, and a large amount of energy stored in the mainspring is accumulated during winding.
(2) This is to prevent the mainspring from being broken due to stress concentration so that the bending stress acts evenly over the entire mainspring.
[0042]
On the other hand, as described above, since the amorphous spring has a smaller Young's modulus than the conventional spring material, the limitation due to the reason (2) is relaxed, and only the habit is performed to achieve (1). It becomes possible.
[0043]
Specifically, the optimum free development shape of the amorphous spring is determined as follows.
[0044]
Assuming that the spiral shape at the time of winding the mainspring stored in the barrel is an Archimedean spiral, when taking polar coordinates r, θ,
r = (t / 2π) · θ (16)
(T: thickness of the mainspring).
[0045]
The conditions for giving an ideal curve that does not cause stress concentration throughout the mainspring are as follows: the bending moment acting on the mainspring is M, the bending stiffness of the mainspring is B, the radius of curvature of the mainspring in the free deployment shape is ρ0, If the radius of curvature of the outer periphery of the mainspring is ρ1,
(1 / ρ1) − (1 / ρ0) = M / B = constant (17)
Given in.
[0046]
In addition, the condition that the elastic energy accumulated in the entire mainspring is maximized is that the maximum elastic strain amount of the mainspring is εmax.
B / M = t / 4εmax (18)
Given in.
[0047]
If the length of the mainspring measured along the curve from the unwinding center is L ′,
1 / ρ1 = (π / tL ′) ^1/2 ... (19)
The relationship is established.
[0048]
Therefore, from the equations (17) and (19),
1 / ρ0 = (π / tL ′) ^1/2 -M / B (20)
It becomes.
[0049]
Actually, since the inner end of the mainspring is wound around the barrel, if the radius of the barrel is r, the actual length L of the mainspring is
L = L′−πr ² / T (21)
It becomes. The natural equation of the ideal curve shape is as shown in equation (22).
ρ0 = 2 (π / t) × (B / M) ³ × (1 / L) + B / M (22)
[0050]
Therefore, the radius of curvature ρ0 in the freely developed shape when the stored energy of the mainspring is maximized is expressed by the equations (18) and (22):
ρ0 = 2 (π / t) × (t / 4εmax) ³ × (1 / L) + t / 4εmax
... (23)
It can be expressed as.
[0051]
When εmax = 0.02, the pitch of the spiral shape of the ideal curve is completely smaller than the spring thickness t, so in practice, a shape close to εmax = 0.02 may be substituted. Become.
[0052]
If Expression (23) is represented in FIG. 3 described above, it becomes as shown in the graph G4, and it can be seen that the inflection point can be formed on the inner end side of the graph G3 of the spring of the conventional material.
[0053]
Therefore, if it is an amorphous mainspring, it can be attached to the side opposite to the winding direction over the entire length of the mainspring, so that it is possible to increase the accumulated energy at the time of winding.
[0054]
Here, the above-described formula (1) is a theoretical formula calculated theoretically, and the formula (22) is also a theoretical formula obtained from this basic formula. In practice, the balance between the mainsprings or between the mainspring and the barrel Since friction occurs between them and a winding allowance for joining the mainspring and the barrel barrel is necessary, it is necessary to consider them.
[0055]
Accordingly, if the correction coefficient due to friction is K1, and the number of turns No for winding the mainspring to the barrel is true, the relationship between the number of turns N and the output torque T is as follows.
T = K1 · (Ebt ³ π / 6L) × (N−No) (24)
It becomes.
[0056]
Therefore, as shown in FIG. 4, compared with the output torque characteristic G6 of the conventional spring, the output torque characteristic G5 of the amorphous spring has the same number of turns, but the curve slope is small and the torque fluctuation due to the change in the number of turns. Is small. Further, since the torque at the same number of turns is high, the duration time is increased, and the drive mechanism can be operated for a longer time.
3. Amorphous springs with optimal shape
Further, when the spring composed of the above-described amorphous metal is used as a spring, it is difficult to manufacture a single plate having a thickness t of 50 μm or more. It is preferable to laminate and integrate the plate-like bodies into an amorphous spring.
[0057]
That is, since the amorphous metal plate-like body is formed by laminating, the thickness t of the amorphous spring is set according to the required performance such as output torque, as can be seen from the equations (1), (22), and (23). It can be set freely.
[0058]
Furthermore, when stacking and integrating, it is preferable that a plurality of amorphous metal plates are bonded together with a synthetic resin adhesive.
[0059]
That is, since the synthetic resin adhesive can laminate and integrate a plurality of amorphous metal plate-like bodies at a relatively low temperature, the characteristics of the amorphous spring described above are maintained without changing the characteristics of the amorphous metal. It will not be damaged.
[0060]
Specifically, an adhesive that cures at a temperature of approximately 300 ° C. or less at which the properties of the amorphous metal change may be employed. For example, an epoxy adhesive cures at approximately 100 ° C. The characteristics do not change.
[0061]
In addition, since it is easily deformed before the adhesive is completely cured, the above-described amorphous spring can be easily wound around a jig or the like.
[0062]
Further, it is not necessary to perform a separate heat treatment or the like for the habit, unlike the conventional mainspring, and the manufacturing process of the mainspring can be simplified. It should be noted that it is possible to perform the setting of the amorphous spring even by spot welding the inner end portion, the inflection point portion, and the outer end portion of the plurality of amorphous metal plate-like bodies. Even if such a laminated and integrated spring is used as a fixed spring of a crystal resonator, a kohaze spring or the like, the same effect as described above can be obtained.
[0063]
4). Drive mechanism using amorphous spring
And the drive mechanism using the mainspring according to the present invention is a drive mechanism using the mainspring including the above-described amorphous mainspring and a train wheel that transmits the mechanical energy of the mainspring, and a plurality of amorphous mainsprings, It has a plurality of barrels for storing these springs, and the plurality of barrels are meshed with the wheel train at the same time.
[0064]
In other words, since a plurality of barrels containing amorphous springs are simultaneously meshed with the train wheel, an output torque obtained by superimposing output torques output from the plurality of barrels acts on the train wheel, and the train wheel is greatly affected. Torque can be applied, and the drive mechanism can be operated with high output torque.
[0065]
In the above, it is preferable that the plurality of barrels are out of phase with each other.
[0066]
That is, since the meshing phases are shifted from each other, it is possible to cancel the torque fluctuation generated by the meshing of one barrel and the train wheel by meshing with the other barrel, and the torque transmitted to the train wheel in the entire barrel. It is possible to smoothly operate the drive mechanism while suppressing the fluctuation.
[0067]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0068]
The first embodiment relates to a drive mechanism that uses a spring according to the present invention as a spring. FIG. 5 is a plan view showing a drive mechanism of an electronically controlled mechanical timepiece using an amorphous spring according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are sectional views thereof.
[0069]
The drive mechanism 1 of the electronically controlled mechanical timepiece includes a barrel 30 comprising an amorphous spring 31, barrel barrel gear 32, barrel barrel 33, and barrel lid 34. The amorphous spring 31 is fixed to the barrel gear 32 at the outer end and to the barrel full 33 at the inner end. The barrel complete 33 is supported by the main plate 2 and the train wheel bridge 3 and is fixed by a square hole screw 5 so as to rotate integrally with the square hole wheel 4.
[0070]
The square wheel 4 is meshed with the cork 6 so as to rotate in the clockwise direction but not in the counterclockwise direction. The method of rotating the square wheel 4 in the clockwise direction and winding the amorphous spring 31 is the same as in the automatic winding or manual winding mechanism of a mechanical timepiece, and thus the description thereof is omitted.
[0071]
The rotation of the barrel gear 32 is increased by 7 times to the second wheel 7 and sequentially increased by 6.4 times to the third wheel 8 and then increased by 9.375 times and increased to the fourth wheel 9 by 3 times. The speed of the fifth wheel 10 is increased 10 times, the speed of the sixth wheel 11 is increased 10 times, and the speed is increased 10 times to the rotor 12. The gears constitute a gear train.
[0072]
A second pinion 7 is fixed to a cylindrical pinion 7a, a minute pin 13 is fixed to the pinion pinion 7a, and a second hand 14 is fixed to the fourth pinion wheel 9. Therefore, in order to rotate the second wheel 7 at 1 rph and the fourth wheel 9 at 1 rpm, the rotor 12 may be controlled to rotate at 5 rpm. The barrel gear 1b at this time is 1/7 rph.
[0073]
This electronically controlled mechanical timepiece includes a generator 20 including a rotor 12, a stator 15, and a coil block 16. The rotor 12 includes a rotor magnet 12a, a rotor pinion 12b, and a rotor inertia disc 12c. The rotor inertia disc 12c is for reducing the rotational speed fluctuation of the rotor 12 with respect to the driving torque fluctuation from the barrel 30. The stator 15 is obtained by winding a stator coil 15b of 40,000 turns around a stator body 15a.
[0074]
The coil block 16 is obtained by winding a coil 16b of 110,000 turns around a magnetic core 16a. Here, the stator body 15a and the magnetic core 16a are made of PC permalloy or the like. Further, the stator coil 15b and the coil 16b are connected in series so that an output voltage obtained by adding the respective power generation voltages can be obtained.
[0075]
Although not shown in FIGS. 5 to 7, the AC output generated by such a generator 20 is supplied to a control circuit incorporated for controlling speed control, escapement, and the like of the drive mechanism 1.
[0076]
Next, the internal structure of the barrel 30 described above will be described with reference to FIG.
[0077]
FIG. 8A shows a state in which the above-described amorphous spring 31 is wound in the barrel 30, and FIG. 8B shows a state after the amorphous spring 31 has been wound back in the barrel. Has been.
[0078]
The amorphous spring 31 has a shape of width b = 1 mm, thickness t = 0.1 mm, and total length L = 300 mm.
[0079]
As described above, the inner end 311 of the amorphous spring 31 is wound around the barrel complete 33 and the outer end 312 is bonded and fixed to the inner side surface of the barrel.
[0080]
In the state of FIG. 8B, when the barrel 30 is rotated relative to the barrel 33 by external force, the amorphous spring 31 is wound. After the tightening, when the restraint state of the barrel 30 is released, the barrel 30 rotates as the amorphous spring 31 is rewound. Then, the minute hand 13, the second hand 14, and the like are operated by rotating the wheel train such as the second wheel 7 described above by the barrel gear 32 formed on the outer periphery of the barrel 30.
[0081]
As shown in FIG. 9, the amorphous spring 31 is formed by laminating and integrating a plurality of amorphous metal plate bodies 313 having a thickness of 50 μm, and the amorphous metal plate bodies 313 are bonded to each other with an epoxy adhesive 314. It is attached.
[0082]
As shown in FIG. 10, the amorphous spring 31 removed from the barrel 30 has an unfolded shape that is generally S-shaped in a plane and is attached to the opposite side to the winding direction with respect to the barrel 33.
[0083]
The inflection point 315 where the bending direction changes is formed in the vicinity of the inner end 311, and the inflection point 315 to the inner end 311 are used to fix the amorphous spring 31 to the barrel complete 33.
[0084]
In manufacturing the above-described amorphous spring 31, first, the amorphous metal plate 313 is processed into a width and a length dimension necessary as a power source of the drive mechanism 1.
[0085]
Then, the amorphous metal plate-like bodies 313 are bonded to each other using an epoxy adhesive 314 to secure a thickness t (0.1 mm) necessary for the amorphous spring 31.
[0086]
Finally, before the epoxy-based adhesive 314 is cured, the amorphous spring 31 is wound around a round bar or the like, and the epoxy-based adhesive 314 is cured.
[0087]
The amorphous spring 31 according to the first embodiment as described above has the following effects.
(1) Since the amorphous spring 31 is employed as the power source of the drive mechanism 1, the drive mechanism 1 can be operated for a long time while maintaining the downsizing of the drive mechanism 1.
[0088]
Incidentally, when the conventional spring is incorporated in the drive mechanism 1 described above, it stops in 40 hours from the time of winding, whereas when the amorphous spring 31 is incorporated, it stops in 45 hours from the time of winding, and the duration Increases by about 10%.
(2) Since the position of the inflection point 315 can be set in the vicinity of the inner end 311, the setting can be performed over almost the entire length of the amorphous spring 31, and the mechanical energy accumulated by the amorphous spring 31 is increased. Accordingly, it is possible to further increase the operation time of the drive mechanism 1.
[0089]
Moreover, since the torque fluctuation is small in the case of the amorphous spring 31, when it is adopted as a power source of a mechanical timepiece, driving accuracy is improved.
{Circle around (3)} In the conventional spring, the mainspring having a predetermined thickness was obtained by repeatedly rolling from the bulk material.
[0090]
On the other hand, the above-described amorphous spring 31 can easily manufacture a wire, a ribbon material, and the like by a single roll method, a twin roll method, a rotating underwater spinning method, and the like, and therefore simplifies the manufacturing of the amorphous spring. be able to.
(4) Since the lamination of the plurality of amorphous metal plate-like bodies 313 is performed by the epoxy adhesive 314, the heating process is not added to the formation of the amorphous spring 31 and the characteristics of the amorphous metal may be impaired. Absent.
[0091]
Moreover, since the habit can be performed before the adhesive is cured, the habit of the amorphous spring 31 can be easily wound around a jig or the like.
[0092]
Next, a drive mechanism using an amorphous spring according to a second embodiment of the present invention will be described. In the following invention, the description of the same or similar parts as the parts or members already described is omitted or simplified.
[0093]
In the drive mechanism 1 according to the first embodiment described above, the power source for operating the drive mechanism 1 is only one amorphous spring 31 housed in the barrel 30.
[0094]
On the other hand, as shown in FIG. 11, the drive mechanism 101 according to the second embodiment includes two barrels 30, and the amorphous spring 31 housed inside each is used as a power source for the drive mechanism 101. Is different.
[0095]
A barrel gear 32 (not shown in FIG. 11) formed on the outer periphery of the two barrels 30 is meshed with the base gear 71 of the second wheel 7 of the drive mechanism 101 at the same time.
[0096]
The two barrels 30 rotate in the same direction around the barrel barrels 33, and the second wheel 7 is applied with torque 2T obtained by adding the output torque T of each amorphous spring 31.
[0097]
Here, as shown in FIG. 12, the barrel gear 32 meshed with the center wheel & pinion 7 is different in the phase in which the left barrel barrel 32 and the right barrel barrel 32 are meshed. When contacting the numbered gear 7 at the point B1, the right barrel gear 32 is about to be separated from the numbered gear 7 at the point B2.
[0098]
Such a phase difference is determined by the relative position of the barrel complete 33, and as can be seen from FIG. 11, the phase of meshing is adjusted according to the angle β formed by the center of rotation of the center wheel 7 and the barrel complete 33. can do.
[0099]
The drive mechanism 101 using the amorphous spring according to the second embodiment has the following effects in addition to the effects described in the first embodiment. That is, since the two barrels 30 in which the amorphous springs 31 are stored are simultaneously meshed with the second wheel 7 constituting the train wheel, the second wheel 7 is rotated by superimposing the output torques T of the barrels 30. The drive mechanism 101 can be operated with a high output torque 2T.
[0100]
Further, since the phase of the barrel gear 32 meshing with the center wheel 7 is shifted from each other, for example, in FIG. 12, torque fluctuations caused by the meshing state of the left barrel 30 and the second gear 7 are different from each other. By summing the torque according to the meshed state with the right barrel 25, the drive mechanism 101 can be operated smoothly while suppressing fluctuations in the transmission torque.
[0101]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, a spring made of an amorphous metal according to the present invention is used as a balance spring for urging a balance constituting a governor of a mechanical timepiece. That is, as shown in FIGS. 13 and 14, the balance whisker system 400 that constitutes the speed governor in this example includes a tenth stem 410, a ten wheel 420, a swing seat 430, a beard ball 440, a beard holding 450, and a slow and fast needle 460. It is comprised including.
[0102]
A ten wheel 420, a swing seat 430, and a beard ball 440 are fixed to the tenth stem 410, and are configured to rotate integrally. The balance spring 470 is a non-magnetic material made of an amorphous alloy, and an inner peripheral end thereof is fixed to the beard ball 440 and an outer peripheral end is fixed to the beard holding 450. The slow / fast needle 460 includes a mustache rod 461 and a mustache receptacle 462, and the outermost peripheral portion of the balance spring 470 passes between the mustache rod 461 and the mustache receptacle.
[0103]
In such a balance bead system 400, when the balance wheel 420 rotates about the balance stem 410, the mustache ball 440 also rotates. Accordingly, the biasing force of the balance spring 470 acts on the balance wheel 420, When this urging force balances with the inertial force of the balance wheel 470, the rotation of the balance wheel 420 stops, and the balance wheel 470 urges the balance wheel 420 to rotate in the opposite direction. That is, the ten wheel 420 repeats swinging about the tenth stem 410 as an axis. The oscillation cycle of the ten wheel 420 can be changed by finely adjusting the positions of the whisker bar 461 and the whiskers 462 of the slow / fast needle 460. Further, the oscillation period T varies depending on the material property of the balance spring 470 in addition to the moment of inertia J of the rotating portion such as the balance wheel 420, and the width of the balance spring 470 is b, the thickness is t, and the length of the spring. Is L and the Young's modulus of the balance spring is E, it is expressed by the following equation (25).

The third embodiment as described above has the following effects.
[0104]
That is, since the balance spring 470 is made of an amorphous metal, the change in the Young's modulus E accompanying the temperature change is small, and the change in the oscillation cycle of the balance bead system 400 expressed by the equation (25) is also small. The precision of the mechanical timepiece having the governor including 400 can be improved.
[0105]
Further, since the balance spring 470 is made of a non-magnetic amorphous metal, the magnetic resistance is improved, and even if the balance spring 470 is pulled by an external magnetic field or the like, the properties of the spring are not deteriorated.
[0106]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment, a spring made of an amorphous metal according to the present invention is used as a spring for fixing a quartz oscillator of a quartz oscillation type timepiece in an energized state.
[0107]
That is, as shown in FIG. 15, the crystal resonator 500 includes a vacuum capsule 501 and a tuning fork-type resonator body 502 housed in the vacuum capsule 501, and an end portion of the vacuum capsule 501. The terminal 503 provided in the circuit board is electrically connected to the circuit board 510 to form an oscillation circuit.
Such a crystal unit 500 is disposed on the ground plate 520 and is fixed in a state of being urged in a direction to be pressed against the ground plate 520 by a screw 530 and a fixing spring 540 made of amorphous metal.
[0108]
According to such 4th Embodiment, there exist the following effects. That is, since the fixed spring 530 made of amorphous metal has a small Young's modulus, the relationship between the amount of deflection of the fixed spring 530 and the urging force is as shown in FIG. The graph G2 has a smaller inclination. Therefore, even if the amount of deflection of the fixed spring 530 changes, the fluctuation of the urging force at that time is reduced, so that the deviation of the period of the quartz oscillator can be reduced, and the accuracy of the quartz oscillation type timepiece is improved. be able to.
[0109]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes the following modifications.
[0110]
That is, in the first embodiment described above, the amorphous spring 31 is used as a power source of the drive mechanism 1 of the electronically controlled mechanical timepiece. However, the present invention is not limited to this, and the control system is controlled by a speed governor or escapement. An amorphous spring may be used for the drive mechanism of a normal mechanical timepiece.
[0111]
In the first embodiment described above, the amorphous spring 31 is used as a power source of the timepiece drive mechanism 1. However, the present invention is not limited to this, and an amorphous spring may be used as a power source of another drive mechanism such as a music box. good.
[0112]
Further, in the first embodiment described above, the amorphous spring 31 is laminated and integrated by the adhesive 314. However, the inner spring 311, the outer end 312, and the inflection point 315 may be integrated by spot welding, In this way, the amorphous spring can be subjected to a certain degree of merging at the same time as the lamination integration.
[0113]
In the second embodiment, the second wheel 7 constituting the train wheel is engaged with the two barrels 30, but two or more barrels 30 may be engaged, in short, an amorphous spring. What is necessary is just to determine suitably according to the storage energy of this, and the energy requested | required as a motive power source of a drive mechanism.
[0114]
In the fourth embodiment described above, the spring made of amorphous metal is used as the fixed spring 530 for fixing the crystal unit 500, but the present invention is not limited to this. That is, you may comprise the Kauze spring which comprises the Koji 6 which meshes with the square hole wheel 4 of 1st Embodiment from an amorphous metal. The kohaze is a part for preventing rewinding when winding the spring in the barrel, and the spring that functions at that time is the kohaze spring. And while the spring spring is wound, the load is repeatedly applied by the number of meshing teeth of the square hole wheel engaged with the spring, and the number of times is several tens of thousands to several hundred thousand times / year. . When such a repeated load is applied, it is necessary to set the allowable stress of the koze spring to 1/2 or less of the maximum stress. Therefore, if a spring made of amorphous metal is used for such a koze spring, the allowable stress can be set high, and the variation in biasing force is small, which is advantageous as a material for the koze spring.
[0115]
In addition, the specific structure, shape, and the like in the implementation of the present invention may be other structures as long as other objects can be achieved.
[0116]
【The invention's effect】
As described above, the spring and the balance spring according to the present invention are suitable for speed control of a mechanical timepiece.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between strain and urging force for explaining the operation of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing an inflection point position of a mainspring from a relationship between a mainspring length and a radius of curvature.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the number of turns and the output torque.
FIG. 5 is a plan view showing a drive mechanism using an amorphous spring according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the drive mechanism in the embodiment described above.
FIG. 7 is another cross-sectional view of the drive mechanism in the embodiment described above.
FIG. 8 is a plan view showing the mainspring housed in the barrel in the above-described embodiment.
FIG. 9 is a sectional view in the thickness direction of the mainspring in the embodiment described above.
FIG. 10 is a plan view showing a free-rolling shape of the mainspring in the embodiment described above.
FIG. 11 is a partial plan view showing a drive mechanism according to a second embodiment of the invention.
FIG. 12 is a partial plan view showing a meshing state between the barrel and the train wheel in the embodiment described above.
FIG. 13 is a plan view showing a structure of a tempered beard according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a structure of a tempige type in the above-described embodiment.
FIG. 15 is a side view showing a crystal resonator fixing structure according to a fourth embodiment of the invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Drive mechanism, 7 ... Train wheel, 30 ... Incense box, 31 ... Spring, 311 ... Inner ring, 312 ... Outer ring, 313 ... Amorphous metal plate, 314 ... Adhesive,
315 ... Inflection point

Claims (5)

ヒゲゼンマイ等に組み込まれて調速用として使用されるバネにおいて、アモルファス金属から構成されていることを特徴とするバネ。A spring incorporated in a balance spring or the like and used for speed control, wherein the spring is made of an amorphous metal. 請求項１において、前記バネは非磁性体からなることを特徴とするバネ。2. The spring according to claim 1, wherein the spring is made of a non-magnetic material. 請求項１または２において、前記バネは複数枚のアモルファス金属板状体を積層一体化することにより形成されていることを特徴とするバネ。3. The spring according to claim 1, wherein the spring is formed by laminating and integrating a plurality of amorphous metal plate-like bodies. 請求項１〜３のいずれかに記載のバネから構成されていることを特徴とするヒゲゼンマイ。A balance spring comprising the spring according to claim 1. 請求項４に記載のヒゲゼンマイを用いたことを特徴とする時計。A timepiece using the balance spring according to claim 4.

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