特許第6548240号(P6548240)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6548240ひげぜんまい、調速機、時計用ムーブメント及び時計
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6548240
(24)【登録日】2019年7月5日
(45)【発行日】2019年7月24日
(54)【発明の名称】ひげぜんまい、調速機、時計用ムーブメント及び時計
(51)【国際特許分類】
   G04B 17/06 20060101AFI20190711BHJP
【FI】
   G04B17/06 Z
【請求項の数】9
【全頁数】27
(21)【出願番号】特願2018-125348(P2018-125348)
(22)【出願日】2018年6月29日
【審査請求日】2018年6月29日
(73)【特許権者】
【識別番号】000002325
【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100142837
【弁理士】
【氏名又は名称】内野 則彰
(74)【代理人】
【識別番号】100166305
【弁理士】
【氏名又は名称】谷川 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100171251
【弁理士】
【氏名又は名称】篠田 拓也
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】藤枝 久
(72)【発明者】
【氏名】原 洋介
【審査官】 榮永 雅夫
(56)【参考文献】
【文献】 特公昭57−49873(JP,B2)
【文献】 特開昭51−68858(JP,A)
【文献】 特表2014−525591(JP,A)
【文献】 特開2015−152599(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G04B 17/06
G04B 17/20 − 26
G04B 18/00 − 06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内端部側が軸線回りに回転する第1部材に固定され、且つ外端部側が第2部材に保持されると共に、前記内端部から前記外端部に至るまでの間に、前記軸線と交差する面内で所定の巻き数で渦巻き状に形成されたひげぜんまい本体を備え、
前記軸線方向から見て、前記ひげぜんまい本体の巻出し位置と前記軸線とを結ぶ第1仮想線と、前記第2部材に保持される前記ひげぜんまい本体の保持位置と前記軸線とを結ぶ第2仮想線と、の間に形成される前記軸線回りの角度を巻込角としたときに、
前記ひげぜんまい本体は、
前記巻込角が予め決められた第1角度範囲内に収まっている状態で前記外端部側が前記面内で回転するように前記第2部材によって保持される、又は予め決められた第2角度範囲内に収まっている状態で前記外端部側が前記ひげぜんまい本体の径方向に移動するように前記第2部材によって保持され、
前記ひげぜんまい本体は、
さらに、前記巻込角が前記第1角度範囲内に収まっているときに、前記面内での回転により変化する等時性変化量の方が、前記径方向への移動により変化する等時性変化量よりも大きく、且つ前記巻込角が前記第2角度範囲内に収まっているときに、前記径方向への移動により変化する等時性変化量の方が前記面内での回転により変化する等時性変化量よりも大きい、ひげぜんまい。
【請求項2】
請求項1に記載のひげぜんまいにおいて、
前記巻込角が零のときを基準として、前記第2部材が前記ひげぜんまい本体の巻き方向側に進む方向を前記巻込角の正方向とし、その反対方向を前記巻込角の負方向としたときに、
前記第1角度範囲は、前記巻込角が(−125度±5度〜−215度±5度)、又は(−35度±5度〜+55度±5度)の範囲内に含まれる角度範囲とされ、
前記第2角度範囲は、前記巻込角が(−125度±5度〜−35度±5度)、又は(+55度±5度〜+145度±5度)の範囲内に含まれる角度範囲とされている、ひげぜんまい。
【請求項3】
請求項2に記載のひげぜんまいにおいて、
前記第1角度範囲は、前記巻込角が(−170度±α度)、又は(+10度±α度)の範囲内に含まれる角度範囲とされ、
前記第2角度範囲は、前記巻込角が(−80度±α度)、又は(+100度±α度)の範囲内に含まれる角度範囲とされ、
前記αは、5度から30度の範囲内に含まれる角度である、ひげぜんまい。
【請求項4】
請求項3に記載のひげぜんまいにおいて、
前記第1角度範囲は、前記巻込角が(−170度±5度)、又は(+10度±5度)の範囲内に含まれる角度範囲とされ、
前記第2角度範囲は、前記巻込角が(−80度±5度)、又は(+100度±5度)の範囲内に含まれる角度範囲とされている、ひげぜんまい。
【請求項5】
請求項1から4のいずれか1項に記載のひげぜんまいにおいて、
前記第1部材は、てんぷとされ、
前記ひげぜんまい本体の前記内端部は、前記てんぷにおけるてん真に固定されている、ひげぜんまい。
【請求項6】
請求項5に記載のひげぜんまいにおいて、
前記ひげぜんまい本体は、前記外端部側が前記面内で回転、又は前記外端部側が前記てん真の径方向に移動することで、前記てんぷの振り角が200度から250度の範囲内で極値が含まれる曲線で等時性変化する、ひげぜんまい。
【請求項7】
請求項5又は6に記載のひげぜんまいと、
前記てんぷと、
前記第2部材と、
前記てんぷに対して前記軸線回りに相対回転可能に組み合わされると共に、前記第2部材を移動可能に支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材は、前記第2部材を前記面内で回転可能に支持、又は前記第2部材を前記てん真の径方向に移動可能に支持する、調速機。
【請求項8】
請求項7に記載の調速機を備える時計用ムーブメント。
【請求項9】
請求項8に記載の時計用ムーブメントを備える時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ひげぜんまい、調速機、時計用ムーブメント及び時計に関する。
【背景技術】
【0002】
機械式時計において、てんぷは振動周期が予め決められた規定値内に設定されていることが重要とされている。振動周期が規定値からずれてしまうと、機械式時計の歩度(時計の遅れ、進みの度合い)が変化するためである。
歩度を調整するための方法として、一般的に、内端部がてんぷのてん真に固定され、外端部がひげ持に固定されたひげぜんまいの長さ(有効長さ)を緩急針で調整する方法が知られている。
【0003】
緩急針は、てんぷの中心軸線回りに回転可能とされ、ひげぜんまいの径方向外側に配置されるひげ受と、ひげぜんまいの径方向内側に配置されるひげ棒と、を主に備えている。これにより、ひげぜんまいは、ひげ受とひげ棒との間に位置し、これらの間で径方向に振動するように構成されている。
この種の緩急針を利用して歩度を調整する場合、一般的には、ひげぜんまいの外端部を固定しているひげ持の位置を調整した後、緩急針をてんぷの中心軸線回りに回転させて、ひげ受及びひげ棒の位置をひげぜんまいの長さ方向に調整する。これにより、ひげぜんまいが振動した際、ひげ受又はひげ棒に接触したときの接触点とひげぜんまいの内端部との間の有効長さを調整することができ、歩度調整を行うことが可能とされている。
【0004】
さらに歩度調整を行う際、ひげ受とひげ棒との間の間隙である隙間量(あおり幅)を調整することで、歩度の等時性調整(あおり調整)を行うことができる緩急針も知られている。
ひげぜんまいは、てんぷが一往復する間、ひげ受に接触、ひげ受から離間、ひげ棒に接触、ひげ棒から離間という動作を繰り返し行うので、有効長さが短い状態と長い状態とを交互に繰り返す。また、ひげぜんまいは巻き上げ量に応じて振動の強弱が変化するので、ひげ受又はひげ棒に接触する時間が変化する。そのため、例えば有効長さが短い状態の時間が長くなってしまう場合があり、歩度の等時性に影響を与えるおそれがある。
【0005】
従って、緩急針によってあおり調整を行うことで、1周期中のばね定数の強弱を振り角に応じて変化させ、これによって等時性を調整することが行われている。特に高精度の機械式時計を組み立てる場合には、等時性調整を行うことが重要視されている。
【0006】
しかしながら、緩急針を具備しない場合、例えば可変慣性てん輪等によって調速機の時間調整を行う場合には、緩急針を利用した等時性調整を行うことができない。従って、組み上がった調速機の等時性は、各構成部品単品の精度や組付け位置等に依存してしまい、等時性にばらつきが生じてしまう。
【0007】
なお、緩急針を利用せずに等時性調整を行う場合には、例えばひげぜんまいのうち、主に外端部側の位置や形状等を、ピンセット等を利用して手動で修正する方法が知られている。さらに、この種の修正を行う場合に用いるひげぜんまいとして、ひげぜんまいのうち最外周部分に、脱進機によって生じるてんぷの振動振幅に依存したムーブメントの歩度の変動を少なくとも部分的に補償する補剛部を形成したひげぜんまいが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特表2014−525591号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、ひげぜんまいの外端部側を修正する従来の方法では、調整量が定量的でないうえ、非常に繊細な作業が要求される。そのため、等時性調整の難易度が高く、且つ等時性調整に膨大な手間及び時間を要してしまい、改善の余地があった。
【0010】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、緩急針を利用しなくても、等時性調整を容易且つ精度良く行うことができるひげぜんまい、調速機、時計用ムーブメント及び時計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
(1)本発明に係るひげぜんまいは、内端部側が軸線回りに回転する第1部材に固定され、且つ外端部側が第2部材に保持されると共に、前記内端部から前記外端部に至るまでの間に、前記軸線と交差する面内で所定の巻き数で渦巻き状に形成されたひげぜんまい本体を備え、前記軸線方向から見て、前記ひげぜんまい本体の巻出し位置と前記軸線とを結ぶ第1仮想線と、前記第2部材に保持される前記ひげぜんまい本体の保持位置と前記軸線とを結ぶ第2仮想線と、の間に形成される前記軸線回りの角度を巻込角としたときに、前記ひげぜんまい本体は、前記巻込角が予め決められた第1角度範囲内に収まっている状態で前記外端部側が前記面内で回転するように前記第2部材によって保持される、又は予め決められた第2角度範囲内に収まっている状態で前記外端部側が前記ひげぜんまい本体の径方向に移動するように前記第2部材によって保持され、前記ひげぜんまい本体は、さらに、前記巻込角が前記第1角度範囲内に収まっているときに、前記面内での回転により変化する等時性変化量の方が、前記径方向への移動により変化する等時性変化量よりも大きく、且つ前記巻込角が前記第2角度範囲内に収まっているときに、前記径方向への移動により変化する等時性変化量の方が前記面内での回転により変化する等時性変化量よりも大きい。
【0012】
本発明に係るひげぜんまいによれば、巻込角が第1角度範囲内に収まっている状態で、ひげぜんまい本体の外端部側を面内で回転操作、又は巻込角が第2角度範囲内に収まっている状態で、ひげぜんまい本体の外端部側を径方向に移動操作することで、等時性調整を行うことができる。
【0013】
特にひげぜんまい本体は、巻込角が第1角度範囲内に収まっているときに、面内での回転により変化する等時性変化量の方が、径方向への移動により変化する等時性変化量よりも大きい。すなわち、面内での回転操作の方が、径方向への移動操作よりも等時性を感度良く変化させることができる。これとは逆に、ひげぜんまい本体は、巻込角が第2角度範囲内に収まっているときに、径方向への移動により変化する等時性変化量の方が面内での回転により変化する等時性変化量よりも大きい。すなわち、径方向への移動の方が、面内での回転よりも等時性を感度良く変化させることができる。
【0014】
従って、ひげぜんまい本体の外端部側を、面内で回転操作、又は径方向に移動操作する場合のいずれであっても、いずれか一方の操作に起因した変化量で等時性を変化させることが可能である。つまり、他方の操作による影響を受け難くした状態で、一方の操作に起因する変化量で等時性を変化させることができる。しかも、回転操作又は移動操作によって変化する等時性の変化量を、回転操作量又は移動操作量と概ね比例した関係にすることが可能である。そのため、ひげぜんまい本体の外端部側の回転操作又は移動操作に対応した変化量で等時性を変化させることができ、等時性調整を定量的に行うことができる。
以上のことから、緩急針を利用しなくても、等時性調整を定量的に行うことができると共に、容易且つ精度良く行うことができる。
【0015】
(2)前記巻込角が零のときを基準として、前記第2部材が前記ひげぜんまい本体の巻き方向側に進む方向を前記巻込角の正方向とし、その反対方向を前記巻込角の負方向としたときに、前記第1角度範囲は、前記巻込角が(−125度±5度〜−215度±5度)、又は(−35度±5度〜+55度±5度)の範囲内に含まれる角度範囲とされ、前記第2角度範囲は、前記巻込角が(−125度±5度〜−35度±5度)、又は(+55度±5度〜+145度±5度)の範囲内に含まれる角度範囲とされても良い。
【0016】
この場合には、巻込角が(−125度±5度〜−215度±5度)、又は(−35度±5度〜+55度±5度)の範囲内に含まれているときに、ひげぜんまい本体は、面内での回転により変化する等時性変化量の方が、径方向への移動により変化する等時性変化量よりも大きい。また、巻込角が(−125度±5度〜−35度±5度)、又は(+55度±5度〜+145度±5度)の範囲内に含まれているときに、径方向への移動により変化する等時性変化量の方が面内での回転により変化する等時性変化量よりも大きい。
従って、巻込角が(−125度±5度〜−215度±5度)、又は(−35度±5度〜+55度±5度)の範囲内に含まれているときに、ひげぜんまいの外端部側を回転操作する、又は、巻込角が(−125度±5度〜−35度±5度)、又は(+55度±5度〜+145度±5度)の範囲内に含まれているときに、ひげぜんまいの外端部側を径方向に移動操作することで、各操作に起因した変化量で等時性を変化させることができ、等時性調整を行うことができる。
【0017】
(3)前記第1角度範囲は、前記巻込角が(−170度±α度)、又は(+10度±α度)の範囲内に含まれる角度範囲とされ、前記第2角度範囲は、前記巻込角が(−80度±α度)、又は(+100度±α度)の範囲内に含まれる角度範囲とされ、前記αは、5度から30度の範囲内に含まれる角度であっても良い。
【0018】
この場合には、巻込角が(−170度±α度)、又は(+10度±α度)の範囲内に含まれるときに、ひげぜんまい本体は、面内での回転により変化する等時性の最大変化量が最大となり、その反対に、径方向への移動により変化する等時性の最大変化量が最小となる。そのため、等時性は、面内での回転操作に伴って高感度に変化するが、径方向への移動操作に対しては不感となり、移動操作に対しては変化し難くなる。
従って、巻込角が(−170度±α度)、又は(+10度±α度)の範囲内に含まれるときに、面内での回転操作を行うことで、該操作に起因した変化量で等時性をより効果的に変化させることができ、等時性調整をさらに容易且つ精度良く行うことができる。
【0019】
同様に、巻込角が(−80度±α度)、又は(+100度±α度)の範囲内に含まれるときに、ひげぜんまい本体は、径方向への移動により変化する等時性の最大変化量が最大となり、その反対に、面内での回転により変化する等時性の最大変化量が最小となる。そのため、等時性は、径方向への移動操作に伴って高感度に変化するが、面内での回転操作に対しては不感となり、回転操作に対しては変化し難くなる。
従って、巻込角が(−80度±α度)、又は(+100度±α度)の範囲内に含まれるときに、径方向への移動操作を行うことで、該操作に起因した変化量で等時性をより効果的に変化させることができ、等時性調整をさらに容易且つ精度良く行うことができる。
【0020】
なお、第1角度範囲において、上記αが30度から5度に向けて小さくなるほど、上述した作用効果をより効果的に奏功することができる。例えば、巻込角が(−170度±30度)、又は(+10度±30度)の範囲内に含まれるときよりも、(−170度±25度)、又は(+10度±25度)の範囲内に含まれる方が上述した作用効果を効果的に奏功できる。
同様に、第2角度範囲において、上記αが30度から5度に向けて小さくなるほど、上述した作用効果をより効果的に奏功することができる。例えば、巻込角が(−80度±30度)、又は(+100度±30度)の範囲内に含まれるときよりも、(−80度±25度)、又は(+100度±25度)の範囲内に含まれる方が上述した作用効果を効果的に奏功できる。
いずれの場合であっても、αの値が小さくなるほど上述した作用効果を効果的に奏功でき、好ましい。具体的には、αとしては30度から5度きざみに小さくすることが考えられる。
【0021】
(4)前記第1角度範囲は、前記巻込角が(−170度±5度)、又は(+10度±5度)の範囲内に含まれる角度範囲とされ、前記第2角度範囲は、前記巻込角が(−80度±5度)、又は(+100度±5度)の範囲内に含まれる角度範囲とされても良い。
【0022】
この場合には、上述した作用効果を、より一層効果的に奏功することができる。
【0023】
(5)前記第1部材は、てんぷとされ、前記ひげぜんまい本体の前記内端部は、前記てんぷにおけるてん真に固定されても良い。
【0024】
この場合には、てんぷの等時性調整を行うことができるひげぜんまいとして利用することができる。
【0025】
(6)前記ひげぜんまい本体は、前記外端部側が前記面内で回転、又は前記外端部側が前記てん真の径方向に移動することで、前記てんぷの振り角が200度から250度の範囲内で極値が含まれる曲線で等時性変化しても良い。
【0026】
この場合には、振り角が200度〜250度の範囲内で等時性調整を行うときに、例えば微小な操作(回転操作、径方向への移動操作)であっても等時性を感度良く効果的に変化させることができ、等時性調整を容易に行い易い。
【0027】
(7)本発明に係る調速機は、前記ひげぜんまいと、前記てんぷと、前記第2部材と、前記てんぷに対して前記軸線回りに相対回転可能に組み合わされると共に、前記第2部材を移動可能に支持する支持部材と、を備え、前記支持部材は、前記第2部材を前記面内で回転可能に支持、又は前記第2部材を前記てん真の径方向に移動可能に支持する。
【0028】
この場合には、支持部材をてんぷに対して軸線回りに相対回転させることで、支持部材と共に第2部材を周方向に移動させることができるので、ひげぜんまいの巻込角を任意の角度に設定することができる。これにより、巻込角を第1角度範囲内又は第2角度範囲内に収まるように適切に設定することができる。さらに、支持部材は第2部材を回転可能又は径方向に移動可能に支持しているので、巻込角に応じて第2部材を回転操作又は径方向への移動操作を行うことで、先に述べたようにひげぜんまいの外端部側を変位させることができ、その結果、等時性調整を行うことができる。
特に従来のようにピンセット等を利用して等時性調整を行う場合とは異なり、巻込角の設定を適切に行った後、回転操作又は移動操作を行う一連の流れで等時性調整をスムーズに行うことができるうえ、等時性を定量的に変化させることが可能であるので、容易且つ適切に等時性調整を行うことができる。
【0029】
(8)本発明に係る時計用ムーブメントは、前記調速機を備える。
(9)本発明に係る時計は、前記時計用ムーブメントを備える。
【0030】
この場合には、上述したひげぜんまいを具備しているので、高精度な等時性調整により、歩度の誤差が少ない高性能な時計用ムーブメント及び時計とすることができる。
【発明の効果】
【0031】
本発明によれば、緩急針を利用しなくても、等時性調整を容易且つ精度良く行うことができる。従って、歩度の誤差が少ない高性能な時計用ムーブメント及び時計を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
図1】本発明に係る第1実施形態を示す図であって、時計の外観図である。
図2図1にムーブメントの平面図である。
図3図2に示す調速機の斜視図である。
図4図3に示すA−A線に沿った調速機の断面図である。
図5図3に示す調速機の平面図であって、ひげ持受とひげぜんまいとてんぷとの関係を示す平面図である。
図6】外端無しタイプのひげぜんまいの平面図である。
図7】巻上ぜんまいタイプのひげぜんまいの平面図である。
図8】巻込角が0度での、操作しない場合と、回転操作した場合と、移動操作した場合における等時性曲線を示す図である。
図9】回転操作時における等時性変化曲線と、移動操作時における等時性変化曲線と、の関係を示す図である。
図10】回転操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線と、移動操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線と、の関係を示す図である。
図11】外端なしタイプのひげぜんまいにおいて、回転操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線と、移動操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線と、の関係を示す図である。
図12】巻上ぜんまいタイプのひげぜんまいにおいて、回転操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線と、移動操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線と、の関係を示す図である。
図13】外端有りタイプ、外端無しタイプ、巻上ぜんまいタイプのひげぜんまいのそれぞれについて、回転操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線と、移動操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線と、の関係を示す図である。
図14】4つの巻込角において、回転操作により変化する等時性の変化曲線の関係を示す図である。
図15】4つの巻込角において、移動操作により変化する等時性の変化曲線の関係を示す図である。
図16】巻き数が14巻き、てんぷの振動数が8振動の場合において、外端有りタイプ、外端無しタイプ、巻上ぜんまいタイプのひげぜんまいのそれぞれについて、回転操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線と、移動操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線と、の関係を示す図である。
図17】第1実施形態の変形例を示す調速機の斜視図である。
図18図17に示すひげ持受とひげぜんまいとてんぷとの関係を示す斜視図である。
図19図18に示すひげ持受及びひげぜんまいとの関係を示す平面図である。
図20】本発明に係る第2実施形態を示す調速機の斜視図である。
図21図20に示すひげ持周辺の拡大平面図である。
図22】本発明に係る第3実施形態を示す調速機の斜視図である。
図23図22に示す状態からひげ持押さえを取り外した状態を示す斜視図である。
図24図22に示すひげ持押さえの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、時計の一例として機械式時計を例に挙げて説明する。
【0034】
(時計の基本構成)
一般に、時計の駆動部分を含む機械体を「ムーブメント」と称する。このムーブメントに文字板、針を取り付けて、時計ケースの中に入れて完成品にした状態を時計の「コンプリート」と称する。時計の基板を構成する地板の両側のうち、時計ケースのガラスのある方の側(すなわち、文字板のある方の側)をムーブメントの「裏側」と称する。また、地板の両側のうち、時計ケースのケース裏蓋のある方の側(すなわち、文字板と反対の側)をムーブメントの「表側」と称する。
なお本実施形態では、文字板からケース裏蓋に向かう方向を上側、その反対側を下側として説明する。
【0035】
(第1実施形態)
図1に示すように、本実施形態の時計1のコンプリートは、図示しないケース裏蓋及びガラス2からなる時計ケース内に、ムーブメント(本発明に係る時計用ムーブメント)10と、少なくとも時に関する情報を示す目盛り等を有する文字板3と、時を示す時針4、分を示す分針5、及び秒を示す秒針6を含む指針と、を備えている。
【0036】
図2及び図3に示すように、ムーブメント10は、地板11と、地板11よりも表側に配置された図示しない輪列受及びてんぷ受12と、を備えている。地板11と輪列受及びてんぷ受12との間には、表輪列と、表輪列の回転を制御する図示しない脱進機と、脱進機を調速する調速機13と、が主に配設されている。地板11の裏側には、文字板3がガラス2を通じて視認可能に配置されている。
【0037】
なお、本実施形態のムーブメント10は、回転錘14を備えた自動巻式の時計用のムーブメント10を例にしている。ただし、この場合に限定されるものではなく、巻真15による手巻き式のムーブメントであっても良い。
【0038】
表輪列は、主に香箱車、二番車、三番車、四番車を備えている。なお本実施形態では、図面を見易くするために二番車、三番車及び四番車の図示を省略している。図1に示す秒針6は、四番車の回転に基づいて回転すると共に脱進機及び調速機13によって調速された回転速度、すなわち1分間で1回転する。分針5は、二番車の回転、或いは二番車の回転に伴って回転する分車の回転に基づいて回転すると共に脱進機及び調速機13によって調速された回転速度、すなわち1時間で1回転する。時針4は、日の裏車を介して二番車の回転に伴って回転する筒車の回転に基づいて回転すると共に、脱進機及び調速機13によって調速された回転速度、すなわち12時間或いは24時間で1回転する。
【0039】
脱進機は、四番車に噛み合う図示しないがんぎ車と、がんぎ車を脱進させて規則正しく回転させる図示しないアンクルと、を備え、後述するてんぷ20からの規則正しい振動で表輪列を制御する。
【0040】
図3及び図4に示すように、調速機13は、第1軸線(本発明に係る軸線)O1回りに往復回転(正逆回転)するてんぷ(本発明に係る第1部材)20と、ひげぜんまい30と、後述するひげぜんまい本体31の外端部31b側を保持するひげ持(本発明に係る第2部材)40と、てんぷ20に対して第1軸線O1回りに相対回転可能に組み合わされると共に、ひげ持40を移動可能に支持するひげ持受(本発明に係る支持部材)50と、を備えている。
なお、本実施形態では、平面視で第1軸線O1に交差する方向を径方向といい、第1軸線O1回りに周回する方向を周方向という。
【0041】
てんぷ20は、第1軸線O1回りに回転可能とされたてん真21と、てん真21に取り付けられたてん輪22と、を備え、ひげぜんまい30を動力源として、第1軸線O1回りに定常振幅(振り角)で正逆回転する。
てん真21は、上ほぞ部21aが上軸受60に軸支されていると共に、下ほぞ部21bが図2に示す地板11に形成された図示しない下軸受に軸支されている。てん真21における上下方向の中間部分には、てん輪22に連結された連結アーム部23が固定されていると共に、ひげ玉24及び振り座25が固定されている。
【0042】
連結アーム部23は、てん真21とてん輪22とを径方向に連結する部材であり、内端部がてん真21に例えば圧入等により固定された環状のボス部26に連結され、且つ外端部がてん輪22の内周面に連結されている。これにより、てん輪22は連結アーム部23を介しててん真21に取り付けられ、てん真21と共に第1軸線O1回りに正逆回転する。ただし、連結アーム部23の数、配置や形状は、適宜変更して構わない。
【0043】
ひげ玉24は、ボス部26よりも上方に配置され、てん真21に例えば圧入等により固定されている。
振り座25は、ボス部26よりも下方に配置され、てん真21に例えば圧入等により固定されている。振り座25は、大つば25a、及び大つば25aよりも下方に位置する小つば25bを有している。大つば25aには、ルビー等の人工宝石から形成され、アンクルを作動(揺動)させるための振り石27が例えば圧入固定されている。
【0044】
上軸受60は、円筒状に形成された軸受枠61と、軸受枠61内に取り付けられ、てん真21の上ほぞ部21aを回転可能に支持する上穴石62と、上穴石62の上方に配置され、てん真21の上ほぞ部21aを軸方向から支える上受石63と、上受石63のさらに上方に配置され、上受石63を軸受枠61に固定する受石押さえばね64と、を備えた耐振軸受とされている。
ただし、上軸受60の構成は、上述の場合に限定されるものではなく、てん真21の上ほぞ部21aを回転可能に支持できれば、その他の構成を採用しても構わない。
【0045】
軸受枠61は、上部枠61a、及び上部枠61aよりも外径が小さい下部枠61bを備え、外径が異なる2段筒状に形成されている。軸受枠61は、てんぷ受12の台座プレート70に形成された軸受筒部71の内側に、下部枠61bが例えば圧入等により固定されることで取り付けられている。なお、軸受枠61及び軸受筒部71は、第1軸線O1と同軸に配設されている。
【0046】
てんぷ受12は、例えば図2に示すように、時計ケースの形状に合わせて円弧状に延びた本体部72を有している。本体部72には、取付孔73が形成されていると共に、外縁部の一部に上記台座プレート70が段差状に凹むように形成されている。てんぷ受12は、図2に示すように、取付孔73を利用した固定ねじ74によって地板11に固定されている。ただし、てんぷ受12の形状は、上述の場合に限定されるものではなく、適宜変更して構わない。
【0047】
図4に示すように、台座プレート70には、台座プレート70を上下に貫通する貫通孔75が第1軸線O1と同軸に形成されている。軸受筒部71は、貫通孔75の開口周縁に沿うように台座プレート70から上方に向けて起立するように形成され、その内側が貫通孔75に連通している。従って、軸受枠61の下部枠61bは、軸受筒部71の内側及び貫通孔75内に例えば圧入によって固定されている。なお、軸受枠61の上部枠61aは、軸受筒部71の開口端上に配置されており、軸受筒部71の外径よりも大きく形成されている。
【0048】
図3図5に示すように、ひげ持受50は、てんぷ受12における軸受筒部71に回転可能に嵌合され、これにより軸受筒部71に対して第1軸線O1回りに相対回転可能とされている。
ひげ持受50は、軸受筒部71の外側に嵌合された連結リング51と、連結リング51から径方向外側に向けて延びると共に、その先端部側(外端部側)でひげ持40を移動可能に支持するひげ持アーム52と、を有している。具体的には、ひげ持受50は、ひげ持40を第1軸線O1に対して平行な第2軸線O2回りに回転可能に支持している。
なお、連結リング51は、周方向の一部が分断された平面視C形状に形成されているが、環状に形成されていても構わない。
【0049】
ひげ持アーム52は、ひげ持40を周方向の両側から挟み込んで保持する第1ひげ持アーム53及び第2ひげ持アーム54の二股アームを備えている。これら第1ひげ持アーム53及び第2ひげ持アーム54は、周方向に弾性変形可能とされ、先端部が互いに接近するように予め付勢されている。これにより、第1ひげ持アーム53と第2ひげ持アーム54との間でひげ持40の軸体41を挟持することが可能とされている。
【0050】
第1ひげ持アーム53のうち第2ひげ持アーム54側を向いた第1挟持面53a、及び第2ひげ持アーム54のうち第1ひげ持アーム53側を向いた第2挟持面54aは、ひげ持40を間に挟んで周方向に対向しあっている。これら第1挟持面53a及び第2挟持面54aには、ひげ持40の軸体41の外径に対応した平面視円弧状の湾曲面55がそれぞれ窪むように形成されている。
第1ひげ持アーム53及び第2ひげ持アーム54は、湾曲面55を利用して軸体41を周方向から挟持するようにひげ持40を支持している。これにより、ひげ持40は、径方向に位置ずれすることなく、第1ひげ持アーム53と第2ひげ持アーム54との間に第2軸線O2回りに回転可能に支持されている。
【0051】
ひげ持40は、第2軸線O2に沿って伸びた円柱状の軸体41と、軸体41の上端部に形成された頭部42と、軸体41の下端部から下方に向かって突出した内側脚部43及び外側脚部44と、を備えている。
【0052】
軸体41は、第1ひげ持アーム53の湾曲面55及び第2ひげ持アーム54の湾曲面55の内側に配置された状態で、第1ひげ持アーム53と第2ひげ持アーム54との間に挟持されている。頭部42は、軸体41の上端部に一体に形成されている共に、第1ひげ持アーム53及び第2ひげ持アーム54の上面に重なるように配置されている。
これにより、ひげ持40は、少なくとも下方への抜け止めがされた状態で、第1ひげ持アーム53と第2ひげ持アーム54との間に、第2軸線O2回りに回転可能に挟持(支持)されている。
【0053】
なお、頭部42は、外周縁部の一部が互いに対向し合う直線部42aを有するように形成され、直線部42aを利用して図示しない調整工具等を頭部42に係合させることが可能とされている。これにより、調整工具を利用して、ひげ持40を第2軸線O2回りに回転操作することが可能とされている。
【0054】
内側脚部43と外側脚部44との間には、後述するひげぜんまい本体31の最外周ばね部32が周方向に挿通されている。すなわち、内側脚部43は、最外周ばね部32よりも径方向内側に配置され、外側脚部44は最外周ばね部32よりも径方向外側に配置されている。そして、ひげぜんまい本体31の最外周ばね部32のうち、内側脚部43及び外側脚部44の内側に挿通された部分は、例えば溶着等によって内側脚部43及び外側脚部44に対して一体に固定されている。
【0055】
これにより、ひげぜんまい30は、外端部31bを含む最外周ばね部32がひげ持40によって固定(保持)された状態とされている。以下、ひげぜんまい30について詳細に説明する。
【0056】
(ひげぜんまい)
図5に示すように、ひげぜんまい30は、内端部31a側がひげ玉24を介しててん真21に固定され、且つ外端部31b側が上述したひげ持40に保持されると共に、内端部31aから外端部31bに至るまでの間に、第1軸線O1と交差する面内で所定の巻き数で渦巻き状に形成されたひげぜんまい本体31を備えている。
【0057】
ひげぜんまい本体31は、例えば鉄やニッケル等の金属からなる薄板ばねであり、第1軸線O1を原点とした極座標系においてアルキメデス曲線に沿う渦巻き状に形成されている。これにより、ひげぜんまい本体31は、径方向に略等間隔で隣り合うように複数の巻き数で巻かれている。なお、ひげぜんまい本体31の材質は、上述した場合に限定されるものではなく、適宜変更して構わない。また、ひげぜんまい本体31の形状は、上述したアルキメデス曲線に沿う渦巻き状に限定されるものでなく、例えば対数螺旋等、ピッチの変化する形状に変更しても構わない。
【0058】
ひげぜんまい本体31のうち、外端部31bを含み、径方向の最も外側に位置する最外周ばね部32の一部分は、癖付け部33を介して径方向外側に離間すると共に、曲率半径が他の部分よりも大きく形成された円弧部34とされている。この円弧部34の周端部が、ひげぜんまい本体31の外端部31bとされている。また、最外周ばね部32のうち円弧部34の部分が、先に述べたようにひげ持40に保持(固定)されている。
【0059】
上述のよう形成された本実施形態のひげぜんまい30は、いわゆる平ひげに分類されると共に、最外周ばね部32に癖付け部33を介して円弧部34が形成された外端形状とされている。本実施形態では、このように形成されたひげぜんまい30を指して、単に「外端有り」或いは「外端有りのぜんまい」と称する場合がある。
【0060】
ところで本発明において、ひげぜんまい30の形状は「外端有り」に限定されるものではなく、他の形状を採用して構わない。例えば図6に示すように、いわゆる平ひげの1つであるが、最外周ばね部32に癖付け部を介して円弧部が形成されていない、シンプルな外端形状のひげぜんまい80を採用しても構わない。この場合のひげぜんまい80を指して、単に「外端無し」或いは「外端無しのぜんまい」と称する場合がある。
なお、図6では、図5に示すひげぜんまい30に対して巻き方向が逆の場合を図示している。
【0061】
さらに図7に示すように、最外周ばね部32の一部を面内から持ち上げて(浮き上がらせて)、外端部31bを、持ち上がりはじめの部分から径方向の反対側に配置させた、いわゆる巻上ひげに分類されるひげぜんまい90を採用しても構わない。この場合のひげぜんまい90を指して、単に「巻上ぜんまい」と称する場合がある。
なお、図7では、図5に示すひげぜんまい30に対して巻き方向が逆の場合を図示している。
【0062】
本実施形態において以下のように巻込角を定義する。
すなわち、図5に示すようにてん真21の軸方向から見て、ひげぜんまい本体31の巻出し位置P1と第1軸線O1とを結ぶ第1仮想線L1と、ひげ持40に保持されるひげぜんまい本体31の保持位置P2と第1軸線O1とを結ぶ第2仮想線L2と、の間に形成される第1軸線O1を中心とした角度を、巻込角θと定義する。
【0063】
なお、巻出し位置P1とは、ひげぜんまい本体31のうち、内端部31aを含み、且つ径方向の最も内側に位置する最内周ばね部35において、実質的にひげ玉24に固定されている位置をいう。従って、ひげぜんまい本体31の内端部31aの位置と巻出し位置P1とは、必ずしも一致しない場合がある。本実施形態においても、ひげぜんまい本体31の内端部31aと巻出し位置P1とは、周方向に僅かにずれている。
さらに保持位置P2とは、ひげぜんまい本体31のうち最外周ばね部32において、実質的にひげ持40に固定(保持)されている位置をいう。従って、ひげぜんまい本体31の外端部31bの位置と保持位置P2とは、必ずしも一致しない場合がある。本実施形態においても、ひげぜんまい本体31の外端部31bと保持位置P2とは、周方向にずれている。
【0064】
さらに、本実施形態において巻込角θの方向、つまり正(+)方向、及び負(−)方向を以下のように定義する。
すなわち、巻込角θが0(零)のとき(第1仮想線L1と第2仮想線L2とが一致したとき)を基準として、この基準位置から保持位置P2がひげぜんまい本体31の巻き方向側に進む方向を巻込角θの正方向(図5では「+」と表示)とし、その反対方向を巻込角θの負方向(図5では「−」と表示)と定義する。従って、図5では正方向の巻込角θとされている。これに対して、例えば図6では負方向の巻込角θとされている。
【0065】
(ひげぜんまいの特性)
次に、本実施形態のひげぜんまい30において、ひげぜんまい本体31の外端部31b側を回転操作、又は径方向に移動操作したときに、等時性がどのように変化するかを、巻込角θに関連付けて計算した結果について説明する。
なお、ひげぜんまい本体31の外端部31b側を回転させる回転操作とは、ひげぜんまい本体31のうちひげ持40に保持されている部分を、てん真21の軸方向と交差する面内で回転させる、すなわち第2軸線O2回りに回転させる操作である。以下、単に「回転操作」という場合がある。
また、ひげぜんまい本体31の外端部31b側を径方向に移動させる移動操作とは、ひげぜんまい本体31のうちひげ持40に保持されている部分を、てん真21の径方向に沿って移動させる操作である。以下、単に「移動操作」という場合がある。
【0066】
また上記計算は、ひげぜんまい30を所定要素に分割し、各要素に弾性体の変形理論を適用して、てんぷ20が振動するときのひげぜんまい30の幾何学中心を中心として計算したトルクを用い、てんぷ20の運動方程式(常微分方程式)を時間積分することで計算を実施した。
【0067】
はじめに、巻込角θが0度の場合において、ひげぜんまい本体31の外端部31b側を何ら操作しない場合(以下、単に「操作前」という場合がある)と、回転操作した場合と、移動操作した場合と、の3パターンについての等時性を計算した。その計算結果に基づくそれぞれの等時性曲線を、図8に示す。
【0068】
図8において、等時性曲線CL1は操作前における等時性曲線を示し、等時性曲線CL2は回転操作後の等時性曲線を示し、等時性曲線CL3は移動操作後の等時性曲線を示す。なお、図8において横軸はてんぷ20の振り角を示し、縦軸は時刻精度となる歩度を示す。また、てんぷ20の振り角としては、120度〜300度の範囲内で計算している。
【0069】
また回転操作は、ひげぜんまい本体31のうちひげ持40に保持されている部分を、第2軸線O2を中心として反時計回りに1度回転させた場合を例にしている。また移動操作は、ひげぜんまい本体31のうちひげ持40に保持されている部分を、径方向の外側に向けて+20μm移動させた場合を例にしている。
さらに本計算では、ひげぜんまい30の巻き数が12巻きの場合を例にしている。また、てんぷ20の振動数としては、10振動、すなわち1秒当たり10振動(1時間で36000振動)している場合を例にしている。
【0070】
次いで、操作前における等時性曲線CL1と回転操作後の等時性曲線CL2との差分を計算し、その計算結果に基づいて算出した回転操作時における等時性変化曲線CL4を、図9に示す。同様に操作前における等時性曲線CL1と移動操作後の等時性曲線CL3との差分を計算し、その計算結果に基づいて算出した移動操作時における等時性変化曲線CL5を、図9に示す。なお、図9において横軸はてんぷ20の振り角を示し、縦軸は時刻精度となる歩等時性変化量を示す。
【0071】
次いで、回転操作時における等時性変化曲線CL4において、等時性変化量の最大値から最小値を減算(最大値−最小値)する計算を行った。
図9の例では、振り角220度での値が最大値(略2.16)となり、振り角120度での値が最小値(略−2.05)となっている。そのため、(最大値−最小値)は、略4.21となる。従って、この(最大値−最小値)の値である略4.21が、巻込角θが0度での、回転操作時における等時性変化の最大変化量となる。
同様に、移動操作時における等時性変化曲線C5において、等時性変化量の最大値から最小値を減算(最大値−最小値)する計算を行った。図9の例では、振り角300度での値が最大値(略−1.02)となり、振り角200度での値が最小値(略−1.44)となっている。そのため、(最大値−最小値)は、略0.42となる。従って、この(最大値−最小値)の値である略0.42が、巻込角θが0度での、移動操作時における等時性変化の最大変化量となる。
【0072】
なお、図9に示すように、回転操作時における等時性変化曲線CL4は、振り角が200度〜250度の範囲内で極値(極大値、すなわち上記最大値)が含まれるような上方に凸となる曲線とされている。同様に、移動操作時における等時性変化曲線CL5は、振り角が180度〜250度の範囲内で極値(極小値、すわなち上記最小値)が含まれるような下方に凸となる曲線とされている。
このような曲線の傾向は、巻込角θが0度の場合に限定されるものではなく、いずれの巻込角θであっても同様の傾向を示す(図14及び図15参照)。
【0073】
次いで、上述した計算を、巻込角θが(−180度〜+180度)の範囲内において、巻込角1度毎に繰り返し行い、各巻込角θでの、回転操作時における等時性変化の最大変化量、及び移動操作時における等時性変化の最大変化量をそれぞれ計算した。
【0074】
そして、各巻込角θでの回転操作時における等時性変化の最大変化量、及び移動操作時における等時性変化の最大変化量について、1つにまとめて見易くしたグラフを図10に示す。図10において、横軸は巻込角θを示し、縦軸は等時性変化の最大変化量を示す。
【0075】
図10において、各巻込角θでの回転操作時における等時性変化の最大変化量の値を記号「□」でプロットしている。そして、記号「□」でプロットした各巻込角θでの最大変化量の値を繋いだ曲線が、回転操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線CL6となる。
同様に、各巻込角θでの移動操作時における等時性変化の最大変化量の値を記号「◇」でプロットしている。そして、記号「◇」でプロットした各巻込角θでの最大変化量の値を繋いだ曲線が、移動操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線CL7となる。
【0076】
図10に示すように、変化曲線CL6及び変化曲線C7は、いずれも最大変化量の最大値と最小値とが交互に周期的に表れる曲線となった。しかも、変化曲線CL6における最大変化量の最大値と、変化曲線CL7における最大変化量の最小値とがほぼ同等の巻込角θの範囲内で対応し、且つ、変化曲線CL6における最大変化量の最小値と、変化曲線CL7における最大変化量の最大値とがほぼ同等の巻込角θの範囲内で対応した状態となる。つまり、変化曲線CL6及び変化曲線C7は、あたかも巻込角θが90度〜110度程度だけ位相がずれた状態となっている。
【0077】
なお、図10では、変化曲線CL6及び変化曲線CL7を比較し易いように、それぞれの最大変化量の最大値が略1の値を示すように、変化曲線L6及び変化曲線7の曲線を補正している。
ただし、この場合であっても、変化曲線CL6及び変化曲線CL7の曲線の傾きが変化するだけであるので、巻込角θに対する変化については補正前と同様である。さらに、変化曲線CL6、CL7は、回転操作及び移動操作の量に概ね比例するため、移動量を補正したことと同様である。
【0078】
以上のことから、図10により、外端有りの本実施形態のひげぜんまい30において、ひげぜんまい本体31の外端部31b側を回転操作、又は径方向に移動操作した場合、等時性が巻込角θに応じてどのように変化するかを把握することができる。
【0079】
さらに、上述した一連の計算を、図6に示す外端無しタイプひげぜんまい80、及び図7に示す巻上ぜんまいタイプのひげぜんまい90について、それぞれ行った。
図6に示すひげぜんまい80(外端無しのぜんまい)について計算を行い、その結果得られた、回転操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線CL8、及び移動操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線CL9を、図11に示す。図11に示すように、変化曲線CL8及び変化曲線CL9は、上述した変化曲線CL6及び変化曲線CL7と同様の傾向を示す曲線であった。
【0080】
さらに、図7に示すひげぜんまい90(巻上ぜんまい)について計算を行い、その結果得られた、回転操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線CL10、及び移動操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線CL11を、図12に示す。図12に示すように、変化曲線CL10及び変化曲線CL11は、上述した変化曲線CL6及び変化曲線CL7と同様の傾向を示す曲線であった。
【0081】
図13は、図10図12の各変化曲線を1つにまとめてグラフ化した図である。図13に示すように、ひげぜんまい30の外端形状がいずれの場合であっても、回転操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線CL12、及び移動操作時における等時性変化の最大変化量の変化曲線CL13は、同じ傾向を示す。
【0082】
以上のことから、外端有りの本実施形態のひげぜんまい30は、以下の特性を有している。なお、以下の特性は、先に述べたように外端無しのぜんまい(ひげぜんまい80)、及び巻上ぜんまい(ひげぜんまい90)であっても同様である。
【0083】
すなわち、ひげぜんまい本体31は、巻込角θが予め決められた第1角度範囲E1内に収まっているときに、第2軸線O2回りの回転操作により変化する等時性変化量の方が、径方向への移動操作により変化する等時性変化量よりも大きく、且つ巻込角θが、第1角度範囲E1とは異なる角度であって、且つ予め決められた第2角度範囲E2内に収まっているときに、径方向への移動操作により変化する等時性変化量の方が第2軸線O2回りの回転操作により変化する等時性変化量よりも大きい。
第1角度範囲E1としては、巻込角θが(−125度±5度〜−215度(すなわち+145度)±5度)、又は(−35度±5度〜+55度±5度)の範囲内である。第2角度範囲E2としては、巻込角θが(−125度±5度〜−35度±5度)、又は(+55度±5度〜+145度±5度)の範囲内である。
【0084】
さらに第1角度範囲E1として、巻込角θが(−170度±α度)、又は(+10度±α度)の範囲内に含まれる角度範囲の場合には、ひげぜんまい本体31は、第2軸線O2回りの回転操作により変化する等時性の最大変化量が最大となり、その反対に、径方向への移動により変化する等時性の最大変化量が最小となる。
【0085】
なお、上記αは5度から30度の範囲内に含まれる角度である。この場合、第1角度範囲E1において、上記αが30度から5度に小さくなるほど、上述した特性をより効果的に奏功することができる。例えば、巻込角θが(−170度±30度)、又は(+10度±30度)の範囲内に含まれるときよりも、(−170度±25度)、又は(+10度±25度)の範囲内に含まれる方が上述した特性を効果的に奏功できる。より好ましくは、巻込角θが(−170度±5度)、又は(+10度±5度)の範囲内に含まれるときである。
なお、αとしては30度から5度きざみに小さくする、すなわち、30度、25度、20度、15度、10度、5度の順に小さくすることが考えられる。
【0086】
さらに、第2角度範囲E2として、巻込角θが(−80度±α度)、又は(+100度±α度)の範囲内に含まれる角度範囲の場合には、径方向への移動操作により変化する等時性の最大変化量が最大となり、その反対に、第2軸線O2回りの回転操作により変化する等時性の最大変化量が最小となる。
【0087】
なお、第1角度範囲E1で説明した場合と同様に、上記αは5度から30度の範囲内に含まれる角度である。この場合、第2角度範囲E2において、上記αが30度から5度に小さくなるほど、上述した特性をより効果的に奏功することができる。例えば、巻込角θが(−80度±30度)、又は(+100度±30度)の範囲内に含まれるときよりも、(−80度±25度)、又は(+100度±25度)の範囲内に含まれる方が上述した特性を効果的に奏功できる。より好ましくは、巻込角θが(−80度±5度)、又は(+100度±5度)の範囲内に含まれるときである。
なお、αとしては30度から5度きざみに小さくする、すなわち、30度、25度、20度、15度、10度、5度の順に小さくすることが考えられる。
【0088】
より詳細に説明する。
図14は、第2軸線O2回りの回転操作により変化する等時性の変化曲線を示す図であり、図15は、径方向への移動操作により変化する等時性の変化曲線を示す図である。
図14及び図15に示すように、巻込角θが+167度、又は+13度の場合には、回転操作によって等時性は好感度に変化するが、その反対に径方向への移動操作に対しては不感となり、移動操作に対しては変化し難くなる。さらに、巻込角θが−77度、又は+103度の場合には、移動操作によって等時性は好感度に変化するが、その反対に回転操作に対しては不感となり、回転操作に対しては変化し難くなる。
【0089】
なお、図13は、先に述べたように巻き数が12巻き、且つてんぷ20の振動数が10振動(すなわち1時間で36000振動)した場合での結果であるが、巻き数及び振動数を変化させた場合であっても同様の結果を得ることができた。
例えば、図16は、巻き数が14巻き、且つてんぷ20の振動数が8振動(すなわち1時間で28800振動)した場合での、図13に相当する図である。この図16からも明らかなように、巻き数及び振動数を変化させた場合であっても、上述した特性を有している。
【0090】
上述のように構成されたひげぜんまい30は、図5に示すように、内端部31a側がひげ玉24を介しててん真21に固定され、外端部31b側がひげ持40に固定(保持)されている。特に本実施形態では、巻込角θが予め決められた第1角度範囲E1内に収まっている状態で、ひげ持受50がひげ持40を第2軸線O2回りに回転可能に保持している。具体的には、巻込角θを+13度としている。
【0091】
(ひげぜんまいの等時性調整)
次に、上述のように構成された調速機13を具備する時計1において、ひげぜんまい30の等時性調整を行う場合について説明する。
なお、初期状態として、ひげ持40は基準回転位置に位置しており、ひげぜんまい本体31はひげ持40によって第2軸線O2回りに変位していないものとする。
【0092】
このような初期状態のもと、等時性調整を行う場合には、例えばひげ持受50をてんぷ20に対して第1軸線O1回りに回転させることで、ひげ持受50と共にひげ持40を周方向に移動させることができるので、ひげぜんまい30の巻込角θを任意の角度に設定することができる。これにより、巻込角θを第1角度範囲E1内又は第2角度範囲E2内に収まるように適切に設定することができる。すなわち、巻込角θを第1角度範囲E1内である+13度に設定することができる。
【0093】
なお、上述した場合に限定されるものではなく、例えば巻込角θが第1角度範囲E1内又は第2角度範囲E2内に収まるように、すなわち巻込角θが第1角度範囲E1内である+13度に設定されるように、ひげぜんまい本体31にひげ持40を予め固定しておいても構わない。
【0094】
次いで、巻込角θが+13度に設定されたひげ持40を、第2軸線O2回りに回転させる回転操作を行う。これにより、等時性を変化させることができ、等時性調整を行うことができる。
特に、ひげぜんまい本体31は、巻込角θが第1角度範囲E1内に収まっている場合、先に述べたように、回転操作により変化する等時性変化量の方が、径方向への移動操作により変化する等時性変化量よりも大きいので、回転操作の方が径方向への移動操作よりも等時性を感度良く変化させることができる。従って、径方向への移動操作による影響を受け難くした状態で、回転操作に起因する変化量で等時性を変化させることができ、緩急針を利用しなくても、等時性調整を定量的に行うことができると共に、容易且つ精度良く行うことができる。
【0095】
しかも、巻込角θが+13度であるので、図14及び図15に示すように、ひげぜんまい本体31は、回転操作により変化する等時性の最大変化量が最大となり、その反対に、径方向への移動操作により変化する等時性の最大変化量が最小となる。そのため、等時性は、回転操作に伴って高感度に変化するが、径方向への移動操作に対しては不感となり、移動操作に対しては変化し難くなる。
従って、巻込角θが+13度の状態でひげ持40の回転操作を行うことで、該操作に起因した変化量で等時性をより効果的に変化させることができ、等時性調整をさらに容易且つ精度良く行うことができる。
【0096】
特に、ひげ持40の回転操作によって変化する等時性の変化量は、回転操作量と概ね比例する。そのため、ひげ持40の回転操作に対応した変化量で等時性を変化させることができ、等時性調整を定量的に行うことができる。
【0097】
特に、ひげぜんまい本体31は、てんぷ20の振り角が200度〜250度の範囲内で極値となる極性で等時性が変化するので、振り角が200度〜250度の範囲内で等時性調整を行うときに、例えば微小な回転操作であっても等時性を感度良く効果的に変化させることができ、等時性調整を容易に行い易い。
【0098】
以上説明したように、本実施形態のひげぜんまい30を具備する調速機13によれば、緩急針を利用しなくても、等時性調整を容易且つ精度良く行うことができる。
特に、従来のようにピンセット等を利用して等時性調整を行う場合とは異なり、巻込角θの設定を適切に行った後、ひげ持40を回転操作する一連の流れで等時性調整をスムーズに行うことができるうえ、等時性を定量的に変化させることが可能である。従って、容易且つ適切に等時性調整を行うことができる。
さらに、本実施形態のムーブメント10及び時計1によれば、上記調速機13を具備しているので、歩度の誤差が少ない高性能なムーブメント10及び時計1とすることができる。
【0099】
(第1実施形態の変形例)
第1実施形態では、巻込角θを+13度としたが、この場合に限定されるものではなく、第1角度範囲E1内、すなわち(−125度±5度〜−215度±5度)、又は(−35度±5度〜+55度±5度)の範囲内であれば構わない。
その中でも、巻込角θが(−170度±α度)、又は(+10度±α度)の範囲内であって、且つαが5度〜30度の範囲内であることが好ましい。その中でも、以下の順番に設定するほど、より好ましくなる。
・巻込角θが(−170度±30度)、又は(+10度±30度)の範囲内。
・巻込角θが(−170度±25度)、又は(+10度±25度)の範囲内。
・巻込角θが(−170度±20度)、又は(+10度±20度)の範囲内。
・巻込角θが(−170度±15度)、又は(+10度±15度)の範囲内。
・巻込角θが(−170度±10度)、又は(+10度±10度)の範囲内。
・巻込角θが(−170度±5度)、又は(+10度±5度)の範囲内。
従って、巻込角θを(−170度±5度)、又は(+10度±5度)の範囲内にすることが最も好ましい。この場合には、第1実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
【0100】
さらに、第1実施形態では、外端有りのひげぜんまい30を採用したが、図6に示す外端なしタイプのひげぜんまい80、或いは図7に示す巻上ぜんまいタイプのひげぜんまい90を採用しても構わない。これらの場合であっても、先に述べたように、外端有りのひげぜんまい30と同様の特性を有しているので、第1実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
【0101】
例えば、図17図19に示すように、巻上ぜんまいタイプのひげぜんまい90を具備する調速機100としても構わない。
この場合のひげぜんまい90は、ひげぜんまい本体31における最外周ばね部32の一部が持ち上がり、持ち上がりの起点部分とは径方向の反対側に向けて延びた後、ひげ持40に固定(保持)されている。また、図示の例では、ひげ持40は、巻込角θが−167度となるようにひげぜんまい90の外端部31b側を固定(保持)している。
【0102】
このように構成された調速機100の場合であっても、巻上ぜんまいタイプのひげぜんまい90が外端有りのひげぜんまい30と同様の特性を有し、且つ巻込角θが(−170度±5度)の範囲内である、−167度であるので、第1実施形態と同様に、ひげ持40の回転操作によって等時性調整を容易且つ精度良く行うことができる。
【0103】
(第2実施形態)
次に、本発明に係る第2実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第2実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第1実施形態では、ひげ持受50がひげ持40を第2軸線O2回りに回転可能に支持したが、第2実施形態ではひげ持受50がひげ持40を径方向に移動可能に支持している。
【0104】
図20及び図21に示すように、本実施形態の調速機110は、ひげぜんまい本体31の外端部31b側を固定(保持)するひげ持(本発明に係る第2部材)120と、ひげ持120を径方向に移動可能に支持するひげ持受(本発明に係る支持部材)130と、を備えている。
なお、図20では、図面を見易くするために、調速機110の構成品の一部を省略している。
【0105】
ひげ持受130は、第1実施形態と同様に、連結リング51と、第1ひげ持アーム53及び第2ひげ持アーム54を有するひげ持アーム52と、を備え、てんぷ20に対して第1軸線O1回りに相対回転可能とされている。
【0106】
第1ひげ持アーム53及び第2ひげ持アーム54は、周方向に弾性変形可能とされ、先端部が互いに接近するように予め付勢されている。これにより、第1ひげ持アーム53と第2ひげ持アーム54との間でひげ持120の軸体41を挟持することが可能とされている。
なお、本実施形態の第1ひげ持アーム53の第1挟持面53a、及び第2ひげ持アーム54の第2挟持面54aには、第1実施形態における湾曲面55が形成されていない。そのため、第1挟持面53a及び第2挟持面54aは平坦面とされている。
【0107】
ひげ持120は、第1実施形態と同様に、軸体41、頭部42、内側脚部43及び外側脚部44を備えている。ただし、軸体41には、第1ひげ持アーム53の第1挟持面53aに対して面接触する第1接触面41aと、第2ひげ持アーム54の第2挟持面54aに対して面接触する第2接触面41bとが、周方向に向い合うように形成されている。
【0108】
これにより、第1ひげ持アーム53及び第2ひげ持アーム54は、第1挟持面53aを第1接触面41aに対して面接触させ、且つ第2挟持面54aを第2接触面41bに対して面接触させた状態で、ひげ持120を挟持している。これにより、ひげ持120は、回転が規制された状態で、第1ひげ持アーム53と第2ひげ持アーム54との間で径方向に移動可能に支持されている。
なお、ひげ持120を径方向に移動させる場合には、例えば頭部42に調整工具を係合させた後、第1ひげ持アーム53と第2ひげ持アーム54との間の挟持力に抗するように、ひげ持120を移動させることが可能である。
さらに、本実施形態では、ひげ持受130は、巻込角θが−77度でひげ持120を移動可能に支持している。
【0109】
(ひげぜんまいの等時性調整)
次に、上述のように構成された本実施形態の調速機110を利用して、ひげぜんまい30の等時性調整を行う場合について説明する。
なお、初期状態として、ひげ持120は基準位置に位置しており、ひげぜんまい本体31はひげ持120によって径方向に変位していないものとする。また、第1実施形態と同様の方法により、巻込角θが第2角度範囲E2内である、−77度に設定されているものとする。
【0110】
このような初期状態のもと、巻込角θが−77度に設定されたひげ持120を、径方向に移動させる移動操作を行う。これにより、等時性を変化させることができ、等時性調整を行うことができる。
特に、ひげぜんまい本体31は、巻込角θが第2角度範囲E2内に収まっている場合、先に述べたように、径方向への移動操作により変化する等時性変化量の方が、回転操作により変化する等時性変化量よりも大きいので、径方向への移動操作の方が回転操作よりも等時性を感度良く変化させることができる。そのため、回転操作による影響を受け難くした状態で、径方向への移動操作に起因する変化量で等時性を変化させることができる。
【0111】
しかも、巻込角θが−77度であるので、図14及び図15に示すように、ひげぜんまい本体31は、径方向への移動操作により変化する等時性の最大変化量が最大となり、その反対に、回転操作により変化する等時性の最大変化量が最小となる。そのため、等時性は、移動操作に伴って高感度に変化するが、回転操作に対しては不感となり、回転操作に対しては変化し難くなる。
従って、巻込角θが−77度の状態で移動操作を行うことで、該操作に起因した変化量で等時性をより効果的に変化させることができ、等時性調整をさらに容易且つ精度良く行うことができる。
【0112】
特に、第1実施形態での回転操作の場合と同様に、ひげ持40の移動操作によって変化する等時性の変化量は、移動操作量と概ね比例する。そのため、ひげ持40の移動操作に対応した変化量で等時性を変化させることができ、等時性調整を定量的に行うことができる。
以上のことから、本実施形態の場合であっても、緩急針を利用しなくても、等時性調整を定量的に行うことができると共に、容易且つ精度良く行うことができる。
【0113】
特に、ひげぜんまい本体31は、てんぷ20の振り角が200度〜250度の範囲内で極値となる極性で等時性が変化するので、振り角が200度〜250度の範囲内で等時性調整を行うときに、例えば微小な移動操作であっても等時性を感度良く効果的に変化させることができ、等時性調整を容易に行い易い。
【0114】
以上説明したように、本実施形態のひげぜんまい30を具備する調速機110であっても、緩急針を利用せずに、等時性調整を容易且つ精度良く行うことができる。
【0115】
(第2実施形態の変形例)
第2実施形態では、巻込角θを−77度としたが、この場合に限定されるものではなく、第2角度範囲E2内、すなわち(−125度±5度〜−35度±5度)、又は(+55度±5度〜+145度±5度)の範囲内であれば構わない。
その中でも、巻込角θが(−80度±α度)、又は(+100度±α度)の範囲内であって、且つαが5度〜30度の範囲内であることが好ましい。その中でも、以下の順番に設定するほど、より好ましくなる。
・巻込角θが(−80度±30度)、又は(+100度±30度)の範囲内。
・巻込角θが(−80度±25度)、又は(+100度±25度)の範囲内。
・巻込角θが(−80度±20度)、又は(+100度±20度)の範囲内。
・巻込角θが(−80度±15度)、又は(+100度±15度)の範囲内。
・巻込角θが(−80度±10度)、又は(+100度±10度)の範囲内。
・巻込角θが(−80度±5度)、又は(+100度±5度)の範囲内。
従って、巻込角θを(−80度±5度)、又は(+100度±5度)の範囲内にすることが最も好ましい。この場合には、第2実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
【0116】
さらに、第2実施形態においても、図6に示す外端なしタイプのひげぜんまい30、或いは図7に示す巻上ぜんまいタイプのひげぜんまい90を採用しても構わない。これらの場合であっても、先に述べたように、外端有りのひげぜんまい30と同様の特性を有しているので、第2実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
【0117】
(第3実施形態)
次に、本発明に係る第3実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第3実施形態においては、第2実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第2実施形態では、第1ひげ持アーム53及び第2ひげ持アーム54を利用してひげ持120を径方向に移動可能に支持したが、第3実施形態では、ひげ持押さえを利用して、ひげ持を移動可能に支持している。
【0118】
図22に示すように、本実施形態の調速機140は、ひげぜんまい本体31の外端部31b側を固定(保持)するひげ持(本発明に係る第2部材)150と、ひげ持150を径方向に移動可能に支持するひげ持受(本発明に係る支持部材)160と、ひげ持受160に対して組み合わされるひげ持押さえ170と、を備えている。
なお、図22では、図面を見易くするために、調速機140の構成品の一部を省略している。
【0119】
図22及び図23に示すように、ひげ持受160は、連結リング51と、連結リング51から径方向外側に向けて延びた第1アーム部161と、第1アーム部161に一体に形成され、周方向に延びる第2アーム部162と、を備えている。
【0120】
第2アーム部162は、第1アーム部161の先端部(外端部)に一体に形成され、周方向に延びる平面視楕円状或いは平面視円弧状に形成されている。本実施形態では、第2アーム部162における周方向の中央部分が、第1アーム部161の先端部に接続されている。
第2アーム部162のうち周方向の中央に位置する部分には、該第2アーム部162を上下に貫通すると共に、径方向外側に向けて開口するスリット状の第1案内溝163が形成されている。第1案内溝163は、径方向に沿って延びる直線状に形成されている。
第2アーム部162のうち、第1案内溝163を挟んで周方向の両側に位置する周端部には、上下に延びるねじ孔164がそれぞれ形成されている。
【0121】
ひげ持150は、第2軸線O2に沿って伸びた円柱状の軸体41と、軸体41の上端部よりも下方に位置すると共に軸体41に一体に形成され、且つ軸体41よりも拡径したフランジ部151と、軸体41の下端部から下方に向かって突出した内側脚部43及び外側脚部44と、を備えている。なお、図22及び図23では、内側脚部43及び外側脚部44は、ひげ持受160によって隠れている。
【0122】
軸体41は、外径が第1案内溝163の溝幅よりも小さい円柱状に形成されている。フランジ部151は、外径が第1案内溝163の溝幅よりも大きい平面視円形状に形成されている。これにより、ひげ持150は、フランジ部151が第2アーム部162に重なった状態で、第1案内溝163内に径方向に移動可能に配置されている。
【0123】
図22及び図24に示すように、ひげ持押さえ170は、第2アーム部162の形状に対応して周方向に延びるプレートとされ、第2アーム部162の上面に重なるように配置されている。なおひげ持押さえ170は、第2アーム部162の略全面を覆うように、その外径が第2アーム部162の外形に対応して形成されている。
【0124】
ひげ持押さえ170のうち、周方向の中央に位置する部分には、該ひげ持押さえ170を上下に貫通すると共に、径方向に沿って延びるスリット状の第2案内溝171が形成されている。第2案内溝171は、第1案内溝163と同等の溝幅とされていると共に、第1案内溝163の上方に配置されている。ひげ持150における軸体41の上端部は、この第2案内溝171内に挿通されている。
【0125】
ひげ持押さえ170の下面には、周方向の中央に位置する部分に径方向に沿って延びる凹溝172が形成されている。凹溝172の幅は、ひげ持150のフランジ部151の直径よりも大きく形成されている。これにより、ひげ持押さえ170は、凹溝172内にフランジ部151を収容した状態で第2アーム部162の上面に重なることが可能とされている。ただし、凹溝172の深さは、フランジ部151の厚みよりも僅かに浅く形成されている。これにより、ひげ持押さえ170は、フランジ部151を第2アーム部162に押し付けた状態で、第2アーム部162の上面に重なっている。
【0126】
さらに、ひげ持押さえ170のうち、第2案内溝171を挟んで周方向の両側に位置する周端部には、固定ねじ173用の取付孔175が形成されている。ひげ持押さえ170は、取付孔175を通じてねじ孔164に固定ねじ173を取り付けることで、フランジ部151を第2アーム部162との間に挟み込んだ状態で、第2アーム部162に対して一体的に組み合されている。
【0127】
(ひげぜんまいの等時性調整)
上述のように構成された本実施形態の調速機140によれば、ひげ持150を径方向に移動させることができるので、第2実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
【0128】
それに加え、本実施形態の場合には、固定ねじ173を緩める或いは取り外すことで、フランジ部151の挟み込みを解除できるので、ひげ持150を第1案内溝163及び第2案内溝171に沿って径方向に移動させることができる。そして、移動操作を行った後、固定ねじ173を締め込むことで、フランジ部151を第2アーム部162とひげ持押さえ170との間で挟み込むことができるので、移動操作後の位置でひげ持150をより安定的に固定することができる。
従って、ひげ持150の位置が例えば不意に径方向に移動して、位置ずれしてしまうことを効果的に抑制することができる。
【0129】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形例には、例えば当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、均等の範囲のものなどが含まれる。
【0130】
例えば、上記各実施形態では、ひげぜんまい本体の内端部側をてんぷのてん真に固定した場合を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではない。例えば、軸線回りに回転する第1部品(すなわち、てんぷ以外の時計用部品)にひげぜんまい本体の内端部側を固定する構成としても構わない。
【符号の説明】
【0131】
θ…巻込角
E1…第1角度範囲
E2…第2角度範囲
L1…第1仮想線
L2…第2仮想線
O1…第1軸線(てんぷの軸線)
P1…巻出し位置
P2…保持位置
1…時計
10…ムーブメント(時計用ムーブメント)
13、100、110、140…調速機
20…てんぷ(第1部材)
21…てん真
30、80、90…ひげぜんまい
31…ひげぜんまい本体
31a…ひげぜんまい本体の内端部
31b…ひげぜんまい本体の外端部
40、120、150…ひげ持(第2部材)
50、130、160…ひげ持受(支持部材)
【要約】      (修正有)
【課題】緩急針を利用しなくても、等時性調整を容易且つ精度良く行うことができるひげぜんまいを提供する。
【解決手段】ひげぜんまい30は、内端部31a側が第1部材20に固定され、且つ外端部31b側が第2部材40に保持されたひげぜんまい本体31を備え、ひげぜんまい本体31は、巻込角θが第1角度範囲内に収まっている状態で外端部側が面内で回転するように第2部材40によって保持される、又は第2角度範囲内に収まっている状態で外端部側が径方向に移動するように第2部材40によって保持され、ひげぜんまい本体31は、巻込角が第1角度範囲内に収まっているときに、面内での回転により変化する等時性変化量の方が、径方向への移動により変化する等時性変化量よりも大きく、且つ巻込角が第2角度範囲内に収まっているときに、径方向への移動により変化する等時性変化量の方が面内での回転により変化する等時性変化量よりも大きい。
【選択図】図5
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24