KR20230025357A - 특히 측시를 위한 가요성 관성 요소가 구비된 관성 매스 - Google Patents

특히 측시를 위한 가요성 관성 요소가 구비된 관성 매스 Download PDF

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KR20230025357A
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띠에리 헤슬러
다미앙 프롱귀에
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에타 쏘시에떼 아노님 마누팍투레 홀로게레 스위세
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Abstract

본 발명은 특히 측시 무브먼트의 조절 기관 (10) 상에 장착되도록 의도되는 관성 매스 (1) 에 관한 것이고, 상기 관성 매스는 미리결정된 주파수에서 회전 진동 운동을 받도록 구성되고, 상기 관성 매스는 강성의 메인 본체 (2) 를 포함하고, 상기 관성 매스는 상기 메인 본체 (2) 와 조립된 가요성 관성 요소 (3) 를 포함하고, 가요성 관성 요소 (3) 는 진동 진폭에 따라 관성 매스 (1) 의 기하학적 형태를 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 이러한 관성 매스를 포함하는 측시 무브먼트 및 조절 기관에 관한 것이다.

Description

특히 측시를 위한 가요성 관성 요소가 구비된 관성 매스{INERTIAL MASS EQUIPPED WITH A FLEXIBLE INERTIAL ELEMENT, PARTICULARLY FOR HOROLOGY}
본 발명은 특히 측시를 위한 가요성 관성 요소가 구비된 관성 매스에 관한 것이다.
본 발명은 또한 이러한 관성 매스를 포함하는 조절 기관에 관한 것이다.
본 발명은 또한 그러한 조절 기관을 포함하는 측시 무브먼트에 관한 것이다.
대부분의 현재의 기계식 와치는 조절 기관 및 스위스 팰릿 조립체 에스케이프먼트 기구 (Swiss pallet assembly escapement mechanism) 를 구비한다. 조절 기관은 와치의 시간 베이스를 형성한다. 그것은 공진기로서 칭해진다.
에스케이프먼트는 그 부품에 대해 다음의 2개의 메인 기능을 수행한다.
- 공진기의 왕복 운동을 유지;
- 이러한 왕복 모션을 카운트.
기계적 공진기를 형성하도록, 관성 질량, 안내부 및 탄성 복귀 요소가 요구된다. 종래에, 밸런스-스프링은 밸런스에 의해 형성되는 관성 매스에 대한 탄성 복귀 요소로서 작용한다. 이러한 밸런스는 루비로 제조된 매끄로운 베어링-블록에서 회전하는 피봇에 의해 회전 시 안내된다.
기계식 와치의 조절 기관은 그 주파수가 다양한 인자, 예를 들면 진동의 진폭 (amplitude), 와치의 배향 또는 온도에 종속되기 때문에 비등시성 (anisochronous) 으로 지칭된다.
밸런스 스프링은 일반적으로 와치의 정밀도를 개선시키도록 설정될 수 있어야 한다. 측시 제작자는 일반적으로 넓은 진폭으로 그리고 와치의 베향에 걸쳐 평균함으로써 레이트 세팅 (rate setting) 을 수행한다.
이를 위해 스프링의 유효 길이를 변경시키기 위한 인덱스와 같은 밸런스-스프링의 강성을 조정하기 위한 조정 수단이 사용된다. 따라서, 그 강성은 와치의 레이트 정밀도를 조정하도록 수정된다. 그러나 레이트를 조정하기 위한 종래의 인덱스의 효과는 제한된 채 유지되고 세팅을 하루 당 몇 초 또는 수십 초 정도로 충분히 정확하게 설정하는 데는 항상 효과적이지 않다.
보다 미세한 레이트 조정을 위해, 밸런스의 펠로우 (felloe) 에 배열된 하나 이상의 스크류를 포함하는 조정 수단이 존재한다. 스크류 상의 작용은 밸런스의 관성을 변경시키며, 이는 그 레이트를 뱐경하는 효과를 갖는다.
그러나, 이러한 세팅 모드는 수행하기가 쉽지 않으며, 어쨌든, 조정이 단일 진폭에 대해서만 행해지기 때문에, 오실레이터의 레이트의 충분히 미세한 세팅을 획득하는 것이 불가능하다.
본 발명의 목적은 상기 언급된 단점을 해소하는 것이며, 또한 측시 조절 기관을 위한 관성 매스를 제공하도록 의도된다.
이를 위해, 본 발명은 특히 측시 무브먼트의 조절 기관 상에 장착되도록 의도되는 관성 매스에 관한 것이고, 관성 매스는 미리결정된 주파수에서 회전 진동 운동을 받도록 구성되고, 관성 매스는 강성의 메인 본체를 포함한다.
관성 매스는 메인 본체와 조립된 적어도 하나의 가요성 관성 요소를 포함하고, 가요성 관성 요소는 진동 진폭에 따라 관성 매스의 기하학적 형태를 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
그 진폭에 따라 관성 매스의 기하학적 구조를 변경시킴으로써, 비등시성 슬로프는 전술한 기생 효과에도 불구하고 실질적으로 일정한 주파수를 유지하도록 작용된다. 관성 매스가 진동하는 동안, 가요성 관성 요소도 진동한다. 가요성 관성 요소의 진동은 관성 매스의 진동 진폭에 따라 관성 매스의 기하학적 구조를 변경시킨다. 가요성 관성 요소의 진동 진폭은 관성 매스의 진동 진폭에 종속된다. 따라서, 관성 매스의 기하학적 구조는 그 진동 진폭에 따라 변한다.
본 발명으로 인해, 중력에 대한 와치의 배향에 의해, 또는 온도 차이에 의해, 또는 그 방전 동안 무브먼트의 구동 수단, 예를 들어 배럴 스프링에 의해 공급되는 전력의 차이에 의해 트리거링된 진폭 편차에 의해 유도된 비등시성 슬로프가 변경된다. 따라서, 주파수는 시간에 걸쳐 실질적으로 일정하게 유지되고, 조절 기관의 정밀도는 향상된다.
본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 메인 본체에 대해 가요성 관성 요소의 위치를 조정하기 위한 조정 수단을 포함한다.
본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 조정 수단은 가요성 관성 요소 상에 가변력 또는 토크를 인가하도록 구성된다.
본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 관성 매스는 제 1 관성 요소의 회전 대칭에 의해 배열되는 가요성 관성 요소를 포함하고, 조정 수단은 바람직하게는 상기 메인 본체에 대해 제 2 가요성 관성 요소의 위치를 조정하도록 구성된다.
본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 가요성 관성 요소는 가요성 부품 및 강성의 관성 블록을 포함하고, 가요성 부품은 관성 블록을 메인 본체에 연결한다.
본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 가요성 부품은 관성 블록에 하나의 단부에서 연결된 제 1 가요성 스트립을 포함한다.
본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 가요성 부품은, 제 1 가요성 스트립의 다른 단부에 연결되는 강성의 부분을 포함하고, 강성의 부분을 메인 본체에 그 단부에 의해 연결하는 제 2 가요성 스트립을 포함한다.
본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 조정 수단은 종방향으로 조정가능한 스크류를 포함하고, 스크류는 가요성 관성 요소에 대해 지지하도록 구성된다.
본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 스크류는 강성의 부분에 대해 지지하도록 배열된다.
본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 메인 본체는 환형의 밸런스이고, 가요성 관성 요소(들) 은 환형의 밸런스 내측에 배열된다.
본 발명의 구체적인 실시예에 따르면,관성 매스는 실질적으로 동일한 평면에서 연장된다.
본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 관성 매스는 메인 본체 상에 배열된 적어도 하나의 추가적인 관성 블록, 바람직하게는 2개의 추가적인 관성 블록들을 포함하고, 추가의 제 2 관성 블록은 관성 매스의 관성을 변경하기 위해 조정가능한 위치를 갖는다.
본 발명은 또한 측시 무브먼트를 위한 조절 기관에 관한 것이고, 조절 기관은 탄성 복귀 요소 및 이러한 관성 질량을 포함한다.
탄성 복귀 요소는 예를 들어 주파수가 바람직하게는 3 Hz 인 밸런스-스프링, 또는 주파수가 바람직하게는 적어도 10 Hz 인 가요성 안내부이다.
본 발명은 또한 그러한 조절 기관을 포함하는 측시 무브먼트에 관한 것이다.
추가의 특이점들 및 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 비제한적인 방식으로 그리고 도시에 의해 그 아래에 주어진 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.
- 도 1 은 제 1 구성에서 본 발명에 따른 관성 매스의 개략도이다.
- 도 2 는 제 2 구성에서 도 1 의 관성 매스의 개략도이다.
- 도 3 은 측시 무브먼트의 조절 기관의 개략도이고, 상기 조절 기관은 본 발명에 따른 관성 매스를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 조절 기관 (10) 상에 장착되도록 의도된, 특히 측시 무브먼트를 위한 관성 매스 (1) 에 관한 것이고, 여기서 관성 매스는 회전 진동 운동을 받는다.
도 1 및 도 2 에서, 관성 매스 (1) 는 실질적으로 평면에서 연장되고 강성의 메인 본체 (2) 를 포함한다. 메인 본체 (2) 는, 예를 들어, 기관을 조절하는데 있어서 통상적으로 사용되는 밸런스이다. 이때, 메인 본체 (2) 는 환형, 바람직하게는 원형 형상을 갖는다.
본 발명에 따르면, 관성 매스 (1) 는 메인 본체 (2) 와 조립된 적어도 하나의 가요성 관성 요소 (3) 를 포함한다.
바람직하게는, 그것은 메인 본체 (2) 의 내측에서 링의 중심에 대해 대칭적으로 배열된 2개의 가요성 관성 요소 (3, 13) 를 포함한다. 각각의 가요성 관성 요소 (3, 13) 는 메인 본체 (2) 의 내부 벽 상에 조립된다. 바람직하게는, 각각의 가요성 관성 요소 (3, 13) 는 메인 본체 (2) 의 벽을 따라 연장된다. 가요성 관성 요소 (3, 13) 는 메인 본체 (2) 와 동일한 평면에 배열된다.
2개의 가요성 관성 요소 (3, 13) 는 이러한 관성 매스 (2) 가 구비된 조절 기관이 진동의 진폭에 따라 실질적으로 일정한 진동 주파수를 유지할 수 있도록 구성된다.
따라서, 중력에 대한 와치의 배향에 의해, 또는 온도 차이에 의해, 또는 그 방전 동안 무브먼트의 구동 수단, 예를 들어 배럴 스프링에 의해 공급되는 전력의 차이에 의해 트리거링된 진폭 편차에 의해 유도된 비등시성 (anisochronism) 슬로프가 변경된다.
가요성 관성 요소들로 인해, 주파수는 시간에 따라 실질적으로 일정하게 유지된다. 실제로, 관성 요소들 (3, 13) 은 관성 매스의 진폭과 진동 레이트에 따라 다소 변형된다. 따라서, 그것들은 진동 주파수를 일정하게 유지하는 방식으로 진동 주파수에 영향을 미친다.
각각의 가요성 관성 요소 (3, 13) 는 가요성 부품 (11, 21) 및 강성의 관성 블록 (4, 14) 을 포함하고, 가요성 부품 (11, 21) 은 강성의 관성 블록 (4, 14) 을 메인 본체 (2) 에 연결한다. 강성의 관성 블록 (4, 14) 은 가요성 부품 (11, 21) 보다 무겁다. 강성의 관성 블록 (4, 14) 은 바람직하게는 메인 본체 (2) 보다 10배 더 가볍거나, 또는 적어도 20배 더 가볍다.
가요성 부품 (11, 21) 은 하나의 단부에 의해 관성 블록 (4, 14) 에 연결된 제 1 가요성 스트립 (5, 15), 뿐만 아니라 제 1 가요성 스트립 (5, 15) 의 다른 단부에 연결된 강성의 부분 (6, 16) 을 포함한다. 또한, 가요성 부품 (11, 21) 은 강성 부분 (6, 16) 을 메인 본체 (2) 에 그 단부들에 의해 연결하는 제 2 가요성 스트립 (7, 17) 을 포함한다. 제 2 가요성 스트립 (7, 17) 은 제 1 가요성 스트립 (5, 15) 보다 작다.
제 1 가요성 스트립 (5, 15) 은 원의 원호 형상을 가지며, 실질적으로 평행한 방식으로 메인 본체 (2) 의 곡률을 따라 연장된다. 제 2 가요성 스트립 (7, 17) 은 법선을 따라 강성의 메인 본체 (2) 에 수직으로 링의 내측을 향해 연장된다. 강성의 부분 (6, 16) 은 제 1 가요성 스트립 (5, 15) 의 방향과 반대 방향으로 환형의 메인 본체 (2) 를 따라 연장되는 아치형 장방형 형상을 갖는다. 제 2 가요성 스트립 (7, 17) 은 강성의 부분 (6, 16) 의 제 1 단부에 수직으로 결합된다. 제 1 가요성 스트립 (5, 15) 은 또한 강성의 부분 (6, 16) 으로부터 연장되는 이러한 제 1 단부에 결합된다. 따라서, 강성의 부분 (6, 16) 은 제 1 단부에 반대쪽의 자유 제 2 단부를 포함한다.
2개의 관성-블록들 (4, 14) 은 메인 본체 (2) 뿐만 아니라 2개의 강성 부분들 (6, 16), 2개의 제 1 가요성 스트립들 (5, 15) 및 2개의 제 2 가요성 스트립들 (7, 17) 의 중심에 대해 대칭적으로 배치된다. 따라서, 가요성 관성 요소 (3, 13) 의 각각의 요소는 다른 가요성 관성 요소 (3, 13) 에 대해 회전 대칭에 의해 메인 본체 (2) 에 배열된다.
관성 매스 (1) 가 진동할 때, 관성 블록 (4, 14) 도 가요성 부품들 (11, 21) 로 인해 진동한다. 이러한 진동은 그 진동 진폭에 따라 관성 매스 기하학적 형상을 변경하는 것을 가능하게 한다.
또한, 관성 매스 (1) 는 메인 본체 (2) 에 대해 각각의 가요성 관성 요소 (3, 13) 의 위치를 조정하기 위한 조정 수단을 포함한다. 특히, 조정 수단은 메인 본체 (2) 에 대해 관성 블록 (4, 14) 의 위치를 변경하는 것을 가능하게 한다.
이를 위해, 조정 수단은 각각의 가요성 관성 요소 (3, 13) 상에 가변력 또는 토크를 인가하도록 구성된다. 이러한 실시예에서, 조정 수단은 가요성 부품 (11, 21) 의 강성의 부분 (6, 16) 상에 가변력 또는 토크를 인가하도록 구성된다. 가변력 또는 토크는 가요성 관성 요소 (3, 13) 의 연장 방향에 실질적으로 수직으로 배향된다.
바람직하게는, 조정 수단은 2개의 종방향으로 조정가능한 지지 스크류 (8, 18) 를 포함하며, 각각의 지지 스크류 (8, 18) 는 자유 단부에서 가요성 관성 요소 (3, 13) 에 대해, 더 구체적으로는 가요성 부품 (11, 21) 의 강성의 부분 (6, 16) 에 대해 지지하도록 구성된다. 2개의 지지 스크류 (8, 18) 는 또한 회전 대칭에 의해 배열된다.
세팅 스크류 (8, 18) 는 가요성 관성 소자 (3, 13) 에 도달하도록 메인 본체 (2) 를 통해 통과한다. 따라서, 지지 스크류 (8, 18) 를 메인 본체 (2) 의 외측으로부터 회전시킴으로써 세팅이 수행된다.
지지 스크류 (8, 18) 를 작동시킴으로써, 그것은 관성 블록 (4, 14) 및 제 1 가요성 스트립 (5, 15) 을 메인 본체 (2) 에 대해 이동시키도록 강성의 부분 (6, 16) 상에 가변력을 인가하고, 제 2 가요성 스트립 (7, 17) 은 피봇으로서 작용한다.
따라서, 제 1 가요성 스트립 (5, 15) 및 관성 블록 (4, 14) 은 메인 본체 (2) 에 더 가깝게 또는 그로부터 멀리 이동한다. 결과적으로, 관성 요소에 의해 생성된 효과는 조절 기관 (10) 의 진폭 등시성 슬로프를 조절하도록 약간 변경될 수 있다.
도 1 에서, 지지 스크류 (8, 18) 가 강성의 부분들 (6, 16) 상에 더 약한 힘을 인가하기 때문에, 관성 블록 (4, 14) 은 메인 본체 (2) 로부터 더 멀리 있다. 다른 한편으로, 도 2 에서, 지지 스크류 (8, 18) 가 강성의 부분 (6, 16) 상에 더 큰 힘을 인가하기 때문에, 관성 블록 (4, 14) 은 메인 본체 (2) 에 더 가깝다.
선택적으로, 관성 매스는 환형의 본체 상에 배열된 적어도 하나의 추가적인 관성 블록, 바람직하게는 2개의 추가적인 관성 블록들을 포함하고, 제 2 추가적인 관성 블록은 관성 매스의 관성을 변경하기 위해 환형 본체 상에 조정가능한 위치를 갖는다. 2개의 관성 블록은 예를 들어 메인 본체 (2) 내로 삽입되고 원형 대칭에 의해 배열되는 스크류들 (9, 19) 이다. 외측으로부터 스크류들 (9, 19) 를 작동시킴으로써, 관성 매스의 관성이 변경된다. 따라서, 조절 기관의 레이트 또는 진동수가 조정될 수 있다. 2개의 관성 블록은 또한 편심 스크류일 수 있다.
도 3 은 기계적 측시 무브먼트의 조절 기관 (10) 을 도시하고, 상기 기관은 회전 샤프트 (23) 상에 장착된, 본 발명에 따른 관성 매스 (1) 를 포함한다. 조절 기관 (10) 은 플레이트 (29) 상에 조립되고, 관성 매스 (10) 의 탄성 복귀 요소, 여기서는 관성 매스 (10) 와 평행하게 배열된 밸런스 스프링 (25) 을 포함한다. 메인 본체 (2) 에는 메인 본체 (2) 의 내측을 통해 통과하는 직경방향 아암 (26) 이 구비된다. 직경방향 아암 (26) 의 중간에서, 링 (24) 은 회전 샤프트 (23) 와의 조립을 가능하게 한다.
밸런스 스프링 (25) 은 그 자체 상에 와인딩된 스트립, 회전 샤프트 (23) 와 조립되는 내부 단부, 및 밸런스 스프링 스터드 (27) 에 연결되는 외부 단부를 포함한다. 조절 기관 (10) 은 3Hz 의 주파수를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 특히 도면들에 도시되지 않은 측시 무브먼트를 위한 공진기 메커니즘 (resonator mechanism) 에 관한 것이다. 공진기 메커니즘에는 전술한 실시예들 중 하나에 따른 가요성 안내부가 구비된다.
당연히 본 발명은 도면들을 참조하여 설명된 실시형태들에 제한되지 않고 대안적인 실시형태들은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 구현될 수 있다. 특히, 조절 기관은 밸런스 스프링 대신에 탄성 복귀 요소로서 가요성 안내부를 포함할 수 있다. 가요성 안내부는 예를 들어 교차된 스트립 피봇이다. 바람직하게는, 가요성 안내부는 적어도 10Hz 의 주파수를 갖는다.

Claims (16)

  1. 측시 무브먼트 (horological movement) 의 조절 기관 (10) 상에 장착되도록 의도되는 관성 매스 (inertial mass : 1) 로서,
    상기 관성 매스는 미리결정된 주파수에서 회전 진동 운동을 받도록 구성되고, 상기 관성 매스는 강성의 메인 본체 (2) 를 포함하고,
    상기 관성 매스는 상기 메인 본체 (2) 와 조립된 적어도 하나의 가요성 관성 요소 (3) 를 포함하고, 상기 가요성 관성 요소 (3) 는 진동 진폭에 따라 상기 관성 매스 (1) 의 기하학적 형태를 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 관성 매스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 관성 매스는 상기 메인 본체 (2) 에 대해 상기 가요성 관성 요소 (3) 의 위치를 조정하기 위한 조정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 관성 매스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    조정 수단은 상기 가요성 관성 요소 (3) 상에 가변력 또는 토크를 인가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 관성 매스.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 조정 수단은 종방향으로 조정가능한 스크류 (8, 18) 를 포함하고, 상기 스크류는 상기 가요성 관성 요소 (3, 13) 에 대해 지지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 관성 매스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 관성 매스는 제 1 관성 요소 (3) 의 회전 대칭에 의해 배열되는 제 2 가요성 관성 요소 (13) 를 포함하고, 조정 수단은 상기 메인 본체 (2) 에 대해 상기 제 2 가요성 관성 요소 (3) 의 위치를 조정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 관성 매스.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 가요성 관성 요소 (3, 13) 는 가요성 부품 및 강성의 관성 블록 (4, 14) 을 포함하고, 상기 가요성 부품은 상기 관성 블록 (4, 14) 을 상기 메인 본체 (2) 에 연결하는 것을 특징으로 하는, 관성 매스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가요성 부품은 상기 관성 블록 (4, 14) 에 하나의 단부에 의해 연결된 제 1 가요성 스트립 (5, 15) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 관성 매스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가요성 부품은, 상기 제 1 가요성 스트립 (5, 15) 의 다른 단부에 연결되는 강성의 부분 (6, 16) 을 포함하고, 상기 강성의 부분 (6, 16) 을 상기 메인 본체 (2) 에 그 단부에 의해 연결하는 제 2 가요성 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는, 관성 매스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스크류 (8, 18) 는 상기 강성의 부분 (6, 16) 에 대해 지지되도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 관성 매스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 본체 (2) 는 환형의 밸런스이고, 가요성 관성 요소(들) (3, 13) 은 상기 환형의 밸런스 내측에 배열되는 것을 특징으로 하는, 관성 매스.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 관성 매스는 실질적으로 동일한 평면에서 연장되는 것을 특징으로 하는, 관성 매스.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 관성 매스는 상기 메인 본체 (2) 상에 배열된, 적어도 하나의 추가의 관성 블록 (9, 19), 또는 2개의 추가의 관성 블록을 포함하고, 추가의 제 2 관성 블록 (9, 19) 은 관성 매스의 관성을 변경하도록 조정가능한 위치를 갖는 것을 특징으로 하는, 관성 매스.
  13. 탄성 복귀 요소를 포함하는 측시 무브먼트를 위한 조절 기관으로서,
    상기 조절 기관은 제 1 항에 따른 관성 매스 (1) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조절 기관.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 탄성 복귀 요소는 밸런스 스프링 (25) 이고,
    주파수는 3 Hz 인 것을 특징으로 하는, 조절 기관.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 탄성 복귀 요소는 가요성 안내부이고,
    주파수는 적어도 10 Hz 인 것을 특징으로 하는, 조절 기관.
  16. 측시 무브먼트로서,
    상기 측시 무브먼트는 제 13 항에 따른 조절 기관을 포함하는 것을 특징으로 하는, 측시 무브먼트.
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