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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-25
(45)【発行日】2023-02-02
(54)【発明の名称】温度補償型てんぷ、ムーブメント及び時計
(51)【国際特許分類】
G04B 17/22 20060101AFI20230126BHJP
G04B 17/06 20060101ALI20230126BHJP
【ＦＩ】
G04B17/22 Z
G04B17/06 A
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2019031408
(22)【出願日】2019-02-25
(65)【公開番号】P2020134429
(43)【公開日】2020-08-31
【審査請求日】2021-12-07
(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】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】中嶋 正洋
(72)【発明者】
【氏名】岸 松雄
(72)【発明者】
【氏名】宇都 正博
(72)【発明者】
【氏名】藤枝 久
【審査官】後藤 順也
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－１４２３２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭４８－０２５１９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５５－０７１１６５（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０４Ｂ １７／２２
Ｇ０４Ｂ １７／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸線に沿って延びるてん真を有し、ひげぜんまいの動力によって前記軸線回りに回動するてんぷ本体を備え、前記てんぷ本体は、
熱膨張率の異なる高膨張部及び低膨張部が重ね合わされた状態で前記軸線回りの周方向に延在するとともに、温度変化に応じて前記軸線方向に直交する径方向に変形可能なバイメタル部を有し、前記てん真を取り囲むリム部と、
前記バイメタル部における前記周方向の第１端部、及び前記てん真間を連結する連結部と、を備え、
前記リム部及び前記連結部は、陽極酸化が可能な材料からなる母材によって一体に形成され、
前記バイメタル部のうち、前記高膨張部は前記母材自体により形成され、前記低膨張部は前記母材が陽極酸化されてなる陽極酸化膜により形成されている温度補償型てんぷ。
【請求項2】
前記リム部のうち、内周部分に前記低膨張部が位置し、外周部分に前記高膨張部が位置している請求項１に記載の温度補償型てんぷ。
【請求項3】
前記陽極酸化膜には、封孔処理が施されている請求項１又は請求項２に記載の温度補償型てんぷ。
【請求項4】
前記母材は、アルミニウムである請求項１から請求項３の何れか１項に記載の温度補償型てんぷ。
【請求項5】
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の温度補償型てんぷを備えていることを特徴とするムーブメント。
【請求項6】
請求項５記載のムーブメントを備えていることを特徴とする時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、温度補償型てんぷ、ムーブメント及び時計に関する。
【背景技術】
【0002】
機械式時計の調速機として機能するてんぷは、軸線に沿って延びるてん真と、てん真に固定されたてん輪と、ひげぜんまいと、を備えている。てん真及びてん輪は、ひげぜんまいの伸縮に伴い、軸線回りに周期的に正逆回動（振動）する。
【0003】
上述したてんぷでは、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。仮に、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。
【0004】
てんぷの振動周期Ｔは、次式（１）で表される。式（１）において、Ｉはてんぷの「慣性モーメント」を示し、Ｋはひげぜんまいの「ばね定数」を示している。
【0005】
【数1】
【0006】
式（１）に基づくと、温度変化等により、てんぷの慣性モーメントＩやひげぜんまいのばね定数Ｋが変化すると、てんぷの振動周期Ｔが変化する。具体的に、上述したてん輪は、熱膨張率が正の材料（温度上昇によって膨張する材料）により形成される場合がある。この場合、温度が上昇すると、てん輪が拡径し、慣性モーメントＩが増加する。
そのため、温度上昇に伴い、慣性モーメントＩが増加することで、振動周期Ｔが長くなる。その結果、てんぷの振動周期Ｔが低温で短く、高温で長くなることで、時計の温度特性が低温で進み、高温で遅れることになる。
そのため、温度上昇に伴い、慣性モーメントＩが増加することで、振動周期Ｔが長くなる。その結果、てんぷの振動周期Ｔが低温で短く、高温で長くなることで、時計の温度特性が低温で進み、高温で遅れることになる。
【0007】
振動周期Ｔの温度依存性を改善するための対策として、てん輪における回転対称となる位置に、バイメタル部を設ける構成が考えられる（例えば、下記非特許文献１参照）。バイメタル部は、熱膨張率が異なる板材を積層して形成される。
この構成によれば、温度上昇時において、各板材の熱膨張率の差により、バイメタル部が例えば径方向の内側に向けて変形する。これにより、てん輪の平均径が縮径することで、慣性モーメントＩを低下させることができる。その結果、慣性モーメントＩの温度特性を補正でき、振動周期Ｔの温度依存性を抑えることができると考えられる。
この構成によれば、温度上昇時において、各板材の熱膨張率の差により、バイメタル部が例えば径方向の内側に向けて変形する。これにより、てん輪の平均径が縮径することで、慣性モーメントＩを低下させることができる。その結果、慣性モーメントＩの温度特性を補正でき、振動周期Ｔの温度依存性を抑えることができると考えられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0008】
【文献】スイス時計大学偏、「時計学理論（Ｔｈｅ Ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ Ｈｏｒｏｌｏｇｙ）」、英語版第２版、２００３年４月、ｐ１３６－１３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところで、上述したバイメタル部は、例えば以下の方法により形成される。
（１）高膨張部及び低膨張部のうち、第１部材の側面に、鋳造やめっき、溶射等によって第２部材を形成した後、厚さ調整のための後加工を行う方法。
（２）高膨張部及び低膨張部同士を接合（例えば、接着やろう付け、溶接、圧接、拡散接合等）する方法。
（１）高膨張部及び低膨張部のうち、第１部材の側面に、鋳造やめっき、溶射等によって第２部材を形成した後、厚さ調整のための後加工を行う方法。
（２）高膨張部及び低膨張部同士を接合（例えば、接着やろう付け、溶接、圧接、拡散接合等）する方法。
【0010】
しかしながら、（１）の方法にあっては、後加工によりバイメタル部の厚さを調整するため、加工誤差等によって厚さばらつきが発生し易かった。
（２）の方法にあっては、高膨張部及び低膨張部の接合時に位置ずれ等が発生する可能性があった。
このように、製造ばらつきによって各バイメタル部を所望の形状に形成できなかった場合には、各バイメタル部の温度係数（温度変化に対するバイメタル部の変形量）が不安定になり易かった。各バイメタル部間で温度係数が異なる場合には、てんぷの重心が回動軸に対してずれる。その結果、てんぷの片重りが発生し、てんぷの姿勢による振動周期Ｔの変動が大きくなる（いわゆる、姿勢差が生じる。）可能性があった。
（２）の方法にあっては、高膨張部及び低膨張部の接合時に位置ずれ等が発生する可能性があった。
このように、製造ばらつきによって各バイメタル部を所望の形状に形成できなかった場合には、各バイメタル部の温度係数（温度変化に対するバイメタル部の変形量）が不安定になり易かった。各バイメタル部間で温度係数が異なる場合には、てんぷの重心が回動軸に対してずれる。その結果、てんぷの片重りが発生し、てんぷの姿勢による振動周期Ｔの変動が大きくなる（いわゆる、姿勢差が生じる。）可能性があった。
【0011】
本発明は、製造ばらつきを抑え、高品質な温度補償型てんぷ、ムーブメント及び時計を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記課題を解決するために本発明の一態様に係る温度補償型てんぷは、軸線に沿って延びるてん真を有し、ひげぜんまいの動力によって前記軸線回りに回動するてんぷ本体を備え、前記てんぷ本体は、熱膨張率の異なる高膨張部及び低膨張部が重ね合わされた状態で前記軸線回りの周方向に延在するとともに、温度変化に応じて前記軸線方向に直交する径方向に変形可能なバイメタル部を有し、前記てん真を取り囲むリム部と、前記バイメタル部における前記周方向の第１端部、及び前記てん真間を連結する連結部と、を備え、前記リム部及び前記連結部は、陽極酸化が可能な材料からなる母材によって一体に形成され、前記バイメタル部のうち、前記高膨張部は前記母材自体により形成され、前記低膨張部は前記母材が陽極酸化されてなる陽極酸化膜により形成されている。
【0013】
本態様によれば、低膨張部を陽極酸化膜により形成することで、低膨張部の厚さを一様に形成し易い。これにより、鋳造やめっき、溶射等によって低膨張部を形成する場合に比べて厚さ調整のための後加工が不要、若しくは簡素化される。また、低膨張部及び高膨張部同士を接合する場合に比べ、低膨張部及び高膨張部の位置ずれを抑制できる。
その結果、製造ばらつきを抑制してバイメタル部を所望の形状に形成し易くなる。したがって、バイメタル部の変形（温度係数）を安定させ、片重りの発生を抑制した高品質な温度補償型てんぷを提供できる。
しかも、陽極酸化可能な材料は、比較的比重が小さいので、軽量のてんぷを製造することができる。これにより、てんぷの耐衝撃性や耐震動性を向上させることができる。また、てんぷの軽量化を図ることができるため、軸受との摩擦抵抗を軽減でき、外乱や姿勢変化による精度低下を抑制できる。
その結果、製造ばらつきを抑制してバイメタル部を所望の形状に形成し易くなる。したがって、バイメタル部の変形（温度係数）を安定させ、片重りの発生を抑制した高品質な温度補償型てんぷを提供できる。
しかも、陽極酸化可能な材料は、比較的比重が小さいので、軽量のてんぷを製造することができる。これにより、てんぷの耐衝撃性や耐震動性を向上させることができる。また、てんぷの軽量化を図ることができるため、軸受との摩擦抵抗を軽減でき、外乱や姿勢変化による精度低下を抑制できる。
【0014】
上記態様において、前記リム部のうち、内周部分に前記低膨張部が位置し、外周部分に前記高膨張部が位置していてもよい。
本態様によれば、リム部にバイメタル部を配置することで、バイメタル部の周長を確保して、温度変化に伴うバイメタル部の変形量（温度係数）を確保し易くなる。
本態様によれば、リム部にバイメタル部を配置することで、バイメタル部の周長を確保して、温度変化に伴うバイメタル部の変形量（温度係数）を確保し易くなる。
【0015】
上記態様において、前記陽極酸化膜には、封孔処理が施されていてもよい。
本態様によれば、低膨張部の凹部に封孔処理が施されているため、耐食性を向上させることができる。
本態様によれば、低膨張部の凹部に封孔処理が施されているため、耐食性を向上させることができる。
【0016】
上記態様において、前記母材は、アルミニウムであってもよい。
本態様によれば、母材にアルミニウムを採用することで、低膨張部及び高膨張部間の熱膨張率の差を大きくし易くなる。その結果、バイメタル部の温度係数を大きくすることができる。
本態様によれば、母材にアルミニウムを採用することで、低膨張部及び高膨張部間の熱膨張率の差を大きくし易くなる。その結果、バイメタル部の温度係数を大きくすることができる。
【0017】
本発明の一態様に係るムーブメントは、上記態様の温度補償型てんぷを備えていてもよい。
本発明の一態様に係る時計は、上記態様のムーブメントを備えていてもよい。
本態様によれば、上記本態様の温度補償型てんぷを備えているため、高品質なムーブメント及び時計を提供できる。
本発明の一態様に係る時計は、上記態様のムーブメントを備えていてもよい。
本態様によれば、上記本態様の温度補償型てんぷを備えているため、高品質なムーブメント及び時計を提供できる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、製造ばらつきを抑え、高品質な温度補償型てんぷ、ムーブメント及び時計を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】第１実施形態に係る時計の外観図である。
【図2】第１実施形態に係るムーブメントを表側から見た平面図である。
【図3】第１実施形態に係るてんぷを表側から見た斜視図である。
【図4】第１実施形態に係るてんぷの平面図である。
【図5】バイメタル部の動作を説明するためのてんぷの部分平面図である。
【図10】第２実施形態に係るてんぷの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
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、以下で説明する各実施形態において、対応する構成には同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
（第１実施形態）
［時計］
図１は、時計１の外観図である。なお、以下に示す各図では、図面を見やすくするため、時計用部品のうち一部の図示を省略しているとともに、各時計用部品を簡略化して図示している場合がある。
図１に示すように、本実施形態の時計１は、ムーブメント２や文字板３、各種指針４～６等が時計ケース７内に組み込まれて構成されている。
（第１実施形態）
［時計］
図１は、時計１の外観図である。なお、以下に示す各図では、図面を見やすくするため、時計用部品のうち一部の図示を省略しているとともに、各時計用部品を簡略化して図示している場合がある。
図１に示すように、本実施形態の時計１は、ムーブメント２や文字板３、各種指針４～６等が時計ケース７内に組み込まれて構成されている。
【0021】
時計ケース７は、ケース本体１１と、ケース蓋（不図示）と、カバーガラス１２と、を備えている。ケース本体１１の側面のうち、３時位置（図１の右側）にはりゅうず１５が設けられている。りゅうず１５は、ケース本体１１の外側からムーブメント２を操作するためのものである。りゅうず１５は、ケース本体１１内に挿通された巻真１９に固定されている。
【0022】
［ムーブメント］
図２は、ムーブメント２を表側から見た平面図である。
図２に示すように、ムーブメント２は、ムーブメント２の基板を構成する地板２１に複数の回転体（歯車等）が回転可能に支持されて構成されている。なお、以下の説明では、地板２１に対して時計ケース７のカバーガラス１２側（文字板３側）をムーブメント２の「裏側」と称し、ケース蓋側（文字板３側とは反対側）をムーブメント２の「表側」と称する。また、以下で説明する各回転体は、何れもムーブメント２の表裏面方向を軸方向として設けられている。
図２は、ムーブメント２を表側から見た平面図である。
図２に示すように、ムーブメント２は、ムーブメント２の基板を構成する地板２１に複数の回転体（歯車等）が回転可能に支持されて構成されている。なお、以下の説明では、地板２１に対して時計ケース７のカバーガラス１２側（文字板３側）をムーブメント２の「裏側」と称し、ケース蓋側（文字板３側とは反対側）をムーブメント２の「表側」と称する。また、以下で説明する各回転体は、何れもムーブメント２の表裏面方向を軸方向として設けられている。
【0023】
地板２１には、上述した巻真１９が組み込まれている。巻真１９は、日付や時刻の修正に用いられる。巻真１９は、その軸線周りに回転可能、かつ軸方向に移動可能とされている。巻真１９は、おしどり２３、かんぬき２４、かんぬきばね２５及び裏押さえ２６を含む切換装置によって、軸方向の位置が決められている。
巻真１９を回転させると、つづみ車（不図示）の回転を介してきち車３１が回転する。きち車３１の回転により丸穴車３２及び角穴車３３が順に回転し、香箱車３４に収容されたぜんまい（不図示）が巻き上げられる。
巻真１９を回転させると、つづみ車（不図示）の回転を介してきち車３１が回転する。きち車３１の回転により丸穴車３２及び角穴車３３が順に回転し、香箱車３４に収容されたぜんまい（不図示）が巻き上げられる。
【0024】
香箱車３４は、地板２１と香箱受３５との間で回転可能に支持されている。二番車４１、三番車４２、四番車４３は、地板２１と輪列受４５との間で回転可能に支持されている。
ぜんまいの復元力により香箱車３４が回転すると、香箱車３４の回転により二番車４１、三番車４２及び四番車４３が順に回転する。香箱車３４、二番車４１、三番車４２及び四番車４３は、表輪列を構成する。
ぜんまいの復元力により香箱車３４が回転すると、香箱車３４の回転により二番車４１、三番車４２及び四番車４３が順に回転する。香箱車３４、二番車４１、三番車４２及び四番車４３は、表輪列を構成する。
【0025】
上述した表輪列のうち、二番車４１には、分針５（図１参照）が取り付けられている。二番車４１の回転に伴って回転する筒車（不図示）には、上述した時針４が取り付けられている。また、秒針６（図１参照）は、四番車４３の回転に基づいて回転するように構成されている。
【0026】
ムーブメント２には、調速脱進機５１が搭載されている。
調速脱進機５１は、がんぎ車５２、アンクル５３及びてんぷ（温度補償型てんぷ）５４を有している。
調速脱進機５１は、がんぎ車５２、アンクル５３及びてんぷ（温度補償型てんぷ）５４を有している。
【0027】
がんぎ車５２は、地板２１と輪列受４５との間で回転可能に支持されている。がんぎ車５２は、四番車４３の回転に伴い回転する。
アンクル５３は、地板２１とアンクル受５５との間で往復回動可能に支持されている。アンクル５３は、一対のつめ石５６ａ，５６ｂを備えている。つめ石５６ａ，５６ｂは、アンクル５３の往復回動に伴いがんぎ車５２のがんぎ歯車５２ａに交互に係合する。がんぎ車５２は、一対のつめ石５６ａ，５６ｂのうち、一方のつめ石ががんぎ歯車５２ａに係合しているとき、一時的に回転が停止する。また、がんぎ車５２は、一対のつめ石５６ａ，５６ｂががんぎ歯車５２ａから離脱しているとき、回転する。これらの動作が連続的に繰り返されることにより、がんぎ車５２が間欠的に回転する。そして、がんぎ車５２の間欠的な回転運動により、上述した輪列（表輪列）が間欠的に動作することで、表輪列の回転が制御される。
アンクル５３は、地板２１とアンクル受５５との間で往復回動可能に支持されている。アンクル５３は、一対のつめ石５６ａ，５６ｂを備えている。つめ石５６ａ，５６ｂは、アンクル５３の往復回動に伴いがんぎ車５２のがんぎ歯車５２ａに交互に係合する。がんぎ車５２は、一対のつめ石５６ａ，５６ｂのうち、一方のつめ石ががんぎ歯車５２ａに係合しているとき、一時的に回転が停止する。また、がんぎ車５２は、一対のつめ石５６ａ，５６ｂががんぎ歯車５２ａから離脱しているとき、回転する。これらの動作が連続的に繰り返されることにより、がんぎ車５２が間欠的に回転する。そして、がんぎ車５２の間欠的な回転運動により、上述した輪列（表輪列）が間欠的に動作することで、表輪列の回転が制御される。
【0028】
＜てんぷ＞
図３は、てんぷ５４を表側から見た斜視図である。図４は、てんぷ５４の平面図である。
図３、図４に示すように、てんぷ５４は、がんぎ車５２を調速する（がんぎ車５２を一定速度で脱進させる。）。てんぷ５４は、てん真６１、てん輪６２及びひげぜんまい６３を有している。なお、てん真６１及びてん輪６２により、本実施形態のてんぷ本体を構成している。
図３は、てんぷ５４を表側から見た斜視図である。図４は、てんぷ５４の平面図である。
図３、図４に示すように、てんぷ５４は、がんぎ車５２を調速する（がんぎ車５２を一定速度で脱進させる。）。てんぷ５４は、てん真６１、てん輪６２及びひげぜんまい６３を有している。なお、てん真６１及びてん輪６２により、本実施形態のてんぷ本体を構成している。
【0029】
てん真６１は、地板２１とてんぷ受（不図示）との間で、軸線Ｏ回りに回動可能に支持されている。以下の説明では、軸線Ｏに沿う方向を軸線方向といい、軸線Ｏに直交する方向を径方向といい、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という場合がある。この場合、軸線方向は、表裏面方向に一致している。
【0030】
てん真６１は、ひげぜんまい６３から伝えられた動力によって軸線Ｏ回りに一定の振動周期で正逆回動する。てん真６１における軸線方向の表側端部は、てんぷ受に支持されている。てん真６１における軸線方向の裏側端部は、地板２１に支持されている。てん真６１は、てんぷ５４の往復回動に同期して、振り石（不図示）を介してアンクル５３のアンクルハコとの係合及び離脱を繰り返す。これにより、アンクル５３が往復回動することで、つめ石５６ａ，５６ｂががんぎ車５２との係合及び離脱を繰り返す。
【0031】
てん輪６２は、てん真６１に同軸で固定されている。てん輪６２は、連結部７０と、リム部７３と、を備えている。
連結部７０は、てん真６１とリム部７３との間を連結している。連結部７０は、ハブ部７１及びあみだ部７２を備えている。
ハブ部７１は、てん真６１に圧入等によって固定されている。
あみだ部７２は、ハブ部７１から径方向の外側に突設されている。本実施形態において、あみだ部７２は、軸線Ｏを間に挟んで対向する位置から、それぞれ径方向の外側に延在している。なお、周方向におけるあみだ部７２の位置や、あみだ部７２の本数等は適宜変更が可能である。
連結部７０は、てん真６１とリム部７３との間を連結している。連結部７０は、ハブ部７１及びあみだ部７２を備えている。
ハブ部７１は、てん真６１に圧入等によって固定されている。
あみだ部７２は、ハブ部７１から径方向の外側に突設されている。本実施形態において、あみだ部７２は、軸線Ｏを間に挟んで対向する位置から、それぞれ径方向の外側に延在している。なお、周方向におけるあみだ部７２の位置や、あみだ部７２の本数等は適宜変更が可能である。
【0032】
リム部７３は、接続部８０と、バイメタル部８１と、を備えている。
接続部８０は、あみだ部７２における径方向の外側端部に連なっている。接続部８０は、あみだ部７２に対して軸方向の厚さが厚くなっている。
接続部８０は、あみだ部７２における径方向の外側端部に連なっている。接続部８０は、あみだ部７２に対して軸方向の厚さが厚くなっている。
【0033】
バイメタル部８１は、各接続部８０から周方向に沿って延在している。本実施形態において、各バイメタル部８１は、接続部８０から周方向の一方側に延びる第１延在部８２と、接続部８０から周方向の他方側に延びる第２延在部８３と、を備えている。本実施形態において、第１延在部８２の周長は、第２延在部８３の周長よりも長くなっている。なお、各バイメタル部８１は、少なくとも第１延在部８２のみを有していればよい。本実施形態において、バイメタル部８１は、軸線Ｏ回りで回転対称（本実施形態では、２回対称）に形成されている。回転対象とは、図形を特徴づけるための表現の一例であり、公知の概念である。例えばｎを２以上の整数とし、ある中心（２次元図形の場合）又は軸（３次元図形の場合）の周りを(３６０/ｎ)°回転させると自らと重なる性質を、ｎ回対称、又はｎ相対称、(３６０/n)度対称等という。例えば、ｎ＝２の場合、１８０°回転させると自らと重なる２回対称となる。
【0034】
リム部７３は、各バイメタル部８１が、同一円周上において、周方向に間隔あけて配置されることで、全体として軸線Ｏと同軸上に配置された環状に形成されている。リム部７３は、連結部７０の周囲を径方向の外側から取り囲んでいる。
【0035】
各バイメタル部８１（第１延在部８２及び第２延在部８３）は、熱膨張率（線膨張率）の異なる材質が径方向に重ね合わされて構成されている。バイメタル部８１は、径方向の内側に位置する低膨張部９１と、低膨張部９１の径方向の外側に位置する高膨張部９２と、を備えている。バイメタル部８１は、低膨張部９１及び高膨張部９２の熱膨張率の差を利用して、温度変化に伴い固定端（接続部８０との境界部分）を起点にして径方向に変形可能に構成されている。本実施形態では、高膨張部９２が径方向の外側に位置しているため、温度上昇した場合に、バイメタル部８１が径方向の内側に向けて変形する。なお、本実施形態において、線膨張率とは、熱膨張率のうち、温度の上昇に対応して長さが変化する割合をいう。
【0036】
バイメタル部８１（第１延在部８２）の自由端（周方向における先端部）には、チラねじ８５が着脱可能に取り付けられている。なお、チラねじ８５の取付位置は、各バイメタル部８１において、互いに回転対象となる位置に配置されていれば、適宜変更が可能である。
【0037】
ひげぜんまい６３は、軸線方向から見た平面視で渦巻状の平ひげである。ひげぜんまい６３は、アルキメデス曲線に沿うように巻回されている。ひげぜんまい６３の内端部は、ひげ玉８７を介しててん真６１に連結されている。ひげぜんまい６３の外端部は、ひげ持（不図示）を介しててんぷ受に接続されている。ひげぜんまい６３は、四番車４３からがんぎ車５２に伝えられた動力を蓄え、てん真６１に伝える役割を果たしている。
【0038】
本実施形態において、ひげぜんまい６３には、恒弾性材料（例えば、コエリンバー等）が好適に用いられる。ひげぜんまい６３は、使用温度範囲でのヤング率が正の温度特性になっている。この場合、ひげぜんまい６３のヤング率の温度係数は、温度変化に伴うてん輪６２の慣性モーメントの温度特性に対して、てんぷ５４の振動周期がなるべく一定になるように調整されている。但し、ひげぜんまい６３は、恒弾性材料以外の材料により形成してもよい。この場合、ひげぜんまい６３としては、ヤング率が負の温度係数（温度上昇によってばね定数が低下する特性）を有する一般的な鋼材料を用いることが可能である。
【0039】
ここで、本実施形態のてん輪６２は、陽極酸化が可能な材料を母材として一体に形成されている。陽極酸化が可能な材料としては、アルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム（Ｍｇ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、これらの合金等（いわゆる、バルブ金属）が挙げられる。本実施形態において、てん輪６２は、アルミニウムを母材として形成されている。
【0040】
上述したてん輪６２の低膨張部９１は、陽極酸化膜により形成されている。すなわち、本実施形態では、てん輪６２のうち、連結部７０、接続部８０及び高膨張部９２に母材１００（図８参照）を残したまま、リム部７３の内周部分のみを陽極酸化させることで、低膨張部９１が形成されている。特に、本実施形態の低膨張部９１は、膜厚を確保するために、硬質アルマイトにより形成されている。
【0041】
本実施形態において、低膨張部９１及び高膨張部９２の厚さは、以下の式（２）を満たすことで、バイメタル部８１の温度係数を最大に設定することができる。
なお、式（２）において、ｔ１、ｔ２、Ｅ１，Ｅ２は、それぞれ以下の通りである。
ｔ１：高膨張部厚さ
ｔ２：低膨張部厚さ
Ｅ１：高膨張部ヤング率
Ｅ２：低膨張部ヤング率
なお、式（２）において、ｔ１、ｔ２、Ｅ１，Ｅ２は、それぞれ以下の通りである。
ｔ１：高膨張部厚さ
ｔ２：低膨張部厚さ
Ｅ１：高膨張部ヤング率
Ｅ２：低膨張部ヤング率
【0042】
【数2】
【0043】
本実施形態のように、アルミニウムと硬質アルマイトとの組み合わせの場合、高膨張部９２（アルミニウム）の径方向での厚さは、低膨張部９１（硬質アルマイト）よりも厚くなっている。但し、低膨張部９１及び高膨張部９２の厚さは適宜変更可能である。
【0044】
なお、陽極酸化膜により形成された低膨張部９１は、凹凸形状（ポーラス構造）とされる。そこで、本実施形態では、低膨張部９１の耐食性を向上させるため、凹部を塞ぐ封孔処理を施すことが好ましい。
【0045】
［温度係数の補正方法］
次に、上述したてんぷ５４において、温度係数の補正方法について説明する。図５は、バイメタル部８１の動作を説明するためのてんぷ５４の部分平面図である。
図５に示すように、本実施形態のてんぷ５４では、温度変化が生じると、低膨張部９１及び高膨張部９２の熱膨張率の差によってバイメタル部８１が屈曲変形する。具体的に、所定温度Ｔ０（常温（例えば、２３℃程度））に対して温度上昇した場合には、高膨張部９２が低膨張部９１よりも膨張する。これにより、バイメタル部８１が、径方向の内側に変形する（図５における符号Ａ）。所定温度Ｔ０に対して温度低下した場合には、高膨張部９２が低膨張部９１よりも収縮する。これにより、バイメタル部８１が、径方向の外側に変形する（図５における符号Ｂ）。
次に、上述したてんぷ５４において、温度係数の補正方法について説明する。図５は、バイメタル部８１の動作を説明するためのてんぷ５４の部分平面図である。
図５に示すように、本実施形態のてんぷ５４では、温度変化が生じると、低膨張部９１及び高膨張部９２の熱膨張率の差によってバイメタル部８１が屈曲変形する。具体的に、所定温度Ｔ０（常温（例えば、２３℃程度））に対して温度上昇した場合には、高膨張部９２が低膨張部９１よりも膨張する。これにより、バイメタル部８１が、径方向の内側に変形する（図５における符号Ａ）。所定温度Ｔ０に対して温度低下した場合には、高膨張部９２が低膨張部９１よりも収縮する。これにより、バイメタル部８１が、径方向の外側に変形する（図５における符号Ｂ）。
【0046】
バイメタル部８１が変形することで、バイメタル部８１の先端部と軸線Ｏとの径方向での距離が変化する。具体的に、所定温度Ｔ０でのバイメタル部８１の先端部と軸線Ｏとの径方向での距離Ｒ０とし、温度上昇時でのバイメタル部８１の先端部と軸線Ｏとの径方向での距離をＲ１とした場合、距離Ｒ０と距離Ｒ１との差分が温度上昇時における径方向での半径変化量ΔＲ１となる。一方、温度低下時でのバイメタル部８１の先端部と軸線Ｏとの径方向での距離をＲ２とした場合、距離Ｒ０と距離Ｒ２との差分が温度低下時における径方向での半径変化量ΔＲ２となる。そして、半径変化量ΔＲ１，ΔＲ２に応じててん輪６２の平均径を縮径又は拡径させることができ、てんぷ５４の軸線Ｏ回りの慣性モーメントを変化させることができる。すなわち、温度上昇した場合には、てん輪６２の平均径を縮径させて慣性モーメントを小さくすることができる。温度低下した場合には、てん輪６２の平均径を拡径させて慣性モーメントを大きくすることができる。これにより、慣性モーメントの温度特性を補正することができる。
【0047】
［てん輪の製造方法］
次に、上述したてん輪６２の製造方法について説明する。
本実施形態のてん輪６２は、母材形成工程と、マスク工程と、陽極酸化工程と、封孔処理工程と、マスク除去工程と、を経て製造される。
次に、上述したてん輪６２の製造方法について説明する。
本実施形態のてん輪６２は、母材形成工程と、マスク工程と、陽極酸化工程と、封孔処理工程と、マスク除去工程と、を経て製造される。
【0048】
図６～図９は、てん輪６２の製造方法を説明するための工程図であって、図４のＶＩ－ＶＩ線に対応する部分の断面図である。
図６に示すように、母材形成工程では、陽極酸化可能な材料に切削加工等を施し、てん輪６２の母材１００を形成する。具体的に、母材１００は、てん輪６２のうち、低膨張部９１を除く部分の形状と同等の外形に形成されている。なお、陽極酸化は、母材１００の表面から成長する部分の厚さと、母材１００の表面が溶出する部分の厚さと、が同程度とされている。したがって、母材１００のうち、バイメタル部８１となる部分（以下、バイメタル形成部１０１という。）の径方向の厚さは、例えば高膨張部９２の厚さと、低膨張部９１の厚さの半分と、の和に設定されている。
図６に示すように、母材形成工程では、陽極酸化可能な材料に切削加工等を施し、てん輪６２の母材１００を形成する。具体的に、母材１００は、てん輪６２のうち、低膨張部９１を除く部分の形状と同等の外形に形成されている。なお、陽極酸化は、母材１００の表面から成長する部分の厚さと、母材１００の表面が溶出する部分の厚さと、が同程度とされている。したがって、母材１００のうち、バイメタル部８１となる部分（以下、バイメタル形成部１０１という。）の径方向の厚さは、例えば高膨張部９２の厚さと、低膨張部９１の厚さの半分と、の和に設定されている。
【0049】
次に、マスク工程では、母材１００のうち、陽極酸化膜を形成しない領域（連結部７０、接続部８０及び高膨張部９２となる領域）をマスク１１０で覆う。マスク１１０は、例えば母材１００をフォトレジストで覆った後、フォトリソグラフィ技術を用いて低膨張部９１となる部分のみを露出させることで形成される。本実施形態において、マスク１１０には、バイメタル形成部１０１の内周面を露出させる開口部１１１が形成される。
【0050】
続いて、陽極酸化工程では、上述した母材１００のうち、開口部１１１から露出した部分を陽極酸化させる。本実施形態では、ＪＩＳ Ｈ ８６０３－１９９９「アルミニウム及びアルミニウム合金の工業用硬質陽極酸化皮膜」に準拠した硬質陽極酸化被膜として、硬質アルマイトを形成する。具体的には、母材１００を陽極とし、電極板を陰極として、母材１００及び電極板（不図示）を電解液中に浸漬させる。続いて、電解液中で陽極及び陰極間に電圧を印加する。すると、母材１００の表面において、酸化反応が進行することで、母材１００の表面に凹凸形状の陽極酸化膜が形成される。本実施形態において、電解液は、低温（例えば０℃前後）の硫酸浴（例えば硫酸濃度１８０ｇ／Ｌの水溶液）又はシュウ酸浴を用いる。これにより、バイメタル形成部１０１の内周部分に低膨張部９１が形成される。なお、陽極酸化膜の膜厚や凹部のピッチ等は、印加電圧や電圧の印加時間、電解液の温度、電流密度等によって調整可能である。
【0051】
次に、封孔処理工程では、低膨張部９１の凹部に対して封孔処理を施す。封孔処理としては、例えば加圧水蒸気や沸騰水を用いた水和封孔処理、ニッケル及びフッ素化合物からなる低温封孔剤水溶液を用いた低温封孔処理等が用いられる。
【0052】
その後、マスク除去工程において、マスク１１０を除去することで、上述したてん輪６２が形成される。
【0053】
本実施形態では、バイメタル部８１のうち、高膨張部９２は陽極酸化が可能な材料からなる母材により形成され、低膨張部９１は母材が陽極酸化されてなる陽極酸化膜により形成されている構成とした。
この構成によれば、低膨張部９１を陽極酸化膜により形成することで、低膨張部９１の厚さを一様に形成し易い。これにより、鋳造やめっき、溶射等によって低膨張部９１を形成する場合に比べて厚さ調整のための後加工が不要、若しくは簡素化される。また、低膨張部及び高膨張部同士を接合する場合に比べ、低膨張部９１及び高膨張部９２の位置ずれを抑制できる。
その結果、製造ばらつきを抑制してバイメタル部８１を所望の形状に形成し易くなる。したがって、バイメタル部８１の変形（温度係数）を安定させ、片重りの発生を抑制した高品質なてんぷ５４を提供できる。
この構成によれば、低膨張部９１を陽極酸化膜により形成することで、低膨張部９１の厚さを一様に形成し易い。これにより、鋳造やめっき、溶射等によって低膨張部９１を形成する場合に比べて厚さ調整のための後加工が不要、若しくは簡素化される。また、低膨張部及び高膨張部同士を接合する場合に比べ、低膨張部９１及び高膨張部９２の位置ずれを抑制できる。
その結果、製造ばらつきを抑制してバイメタル部８１を所望の形状に形成し易くなる。したがって、バイメタル部８１の変形（温度係数）を安定させ、片重りの発生を抑制した高品質なてんぷ５４を提供できる。
【0054】
しかも、陽極酸化可能な材料は、比較的比重が小さいので、軽量のてんぷ５４を製造することができる。これにより、てんぷ５４の耐衝撃性や耐震動性を向上させることができる。また、てんぷ５４の軽量化を図ることができるため、軸受との摩擦抵抗を軽減でき、外乱や姿勢変化による精度低下を抑制できる。
【0055】
本実施形態では、バイメタル部８１をリム部７３に配置する構成とした。
この構成によれば、リム部７３にバイメタル部８１を配置することで、バイメタル部８１の周長を確保して、温度変化に伴うバイメタル部８１の変形量（温度係数）を確保し易くなる。
この構成によれば、リム部７３にバイメタル部８１を配置することで、バイメタル部８１の周長を確保して、温度変化に伴うバイメタル部８１の変形量（温度係数）を確保し易くなる。
【0056】
本実施形態では、低膨張部９１の凹部に封孔処理が施されているため、耐食性を向上させることができる。なお、硬質アルマイトに対して封孔処理を施すと、耐摩耗性が低下する傾向にあるものの、てん輪６２（リム部７３）は摺動部分でないため、封孔処理を施すことに優位性がある。
【0057】
本実施形態では、母材１００にアルミニウムを採用することで、低膨張部９１及び高膨張部９２間の熱膨張率の差を大きくし易くなる。その結果、バイメタル部８１の温度係数を大きくすることができる。
特に、本実施形態のように、低膨張部９１に硬質アルマイトを採用することで、通常のアルマイトでは得られにくい硬質で厚膜な低膨張部９１を形成できる。その結果、低膨張部９１のクラックの発生を抑制できるとともに、低膨張部９１と高膨張部９２との厚さに応じて変化するバイメタル部８１の温度係数の調整幅を確保できる。
特に、本実施形態のように、低膨張部９１に硬質アルマイトを採用することで、通常のアルマイトでは得られにくい硬質で厚膜な低膨張部９１を形成できる。その結果、低膨張部９１のクラックの発生を抑制できるとともに、低膨張部９１と高膨張部９２との厚さに応じて変化するバイメタル部８１の温度係数の調整幅を確保できる。
【0058】
本実施形態のムーブメント２及び時計１は、上述したてんぷ５４を備えているため、歩度のばらつきの少ない高品質なムーブメント２及び時計１を提供できる。
【0059】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。図１０は、第２実施形態に係るてんぷ５４の部分断面図である。本実施形態では、バイメタル部２１１がリム部２００以外の部分に形成されている点で、上述した実施形態と相違している。
図１０に示すてんぷ５４において、リム部２００は、てん真６１の周囲を取り囲む環状に形成されている。リム部２００のうち、回転対称（図示の例では２回対称）となる位置には、取付部２０１が形成されている。取付部２０１は、リム部２００から内側に突出している。
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。図１０は、第２実施形態に係るてんぷ５４の部分断面図である。本実施形態では、バイメタル部２１１がリム部２００以外の部分に形成されている点で、上述した実施形態と相違している。
図１０に示すてんぷ５４において、リム部２００は、てん真６１の周囲を取り囲む環状に形成されている。リム部２００のうち、回転対称（図示の例では２回対称）となる位置には、取付部２０１が形成されている。取付部２０１は、リム部２００から内側に突出している。
【0060】
取付部２０１には、調整部２１０が取り付けられている。調整部２１０は、バイメタル部２１１と、錘部２１２と、を備えている。
バイメタル部２１１は、平面視において、取付部２０１からリム部２００の接線に平行な方向に沿って延在している。バイメタル部２１１は、バイメタル部２１１の延在方向に沿って延びる低膨張部９１及び高膨張部９２が重ね合わされて構成されている。本実施形態では、バイメタル部２１１のうち、低膨張部９１が径方向の内側を向き、高膨張部９２が径方向の外側を向いている。
バイメタル部２１１は、平面視において、取付部２０１からリム部２００の接線に平行な方向に沿って延在している。バイメタル部２１１は、バイメタル部２１１の延在方向に沿って延びる低膨張部９１及び高膨張部９２が重ね合わされて構成されている。本実施形態では、バイメタル部２１１のうち、低膨張部９１が径方向の内側を向き、高膨張部９２が径方向の外側を向いている。
【0061】
なお、本実施形態のバイメタル部２１１は、板状の母材に対して上述した第１実施形態と同様の工程を行った後、機械加工やレーザ加工、放電加工等によって規定の寸法に切断することで形成される。
【0062】
本実施形態においても、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏することに加え、例えば以下の作用効果を奏する。
すなわち、バイメタル部２１１がリム部２００の内側で変形するので、てんぷ５４の周囲の部材と、バイメタル部２１１との干渉等を抑制できる。また、バイメタル部２１１をリム部２００と別体で設けることで、リム部２００の設計自由度を向上させることができる。
すなわち、バイメタル部２１１がリム部２００の内側で変形するので、てんぷ５４の周囲の部材と、バイメタル部２１１との干渉等を抑制できる。また、バイメタル部２１１をリム部２００と別体で設けることで、リム部２００の設計自由度を向上させることができる。
【0063】
（その他の変形例）
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0064】
例えば、上述した実施形態では、バイメタル部が片持ちで形成された場合について説明したが、この構成に限らず、両持ちであってもよい。
上述した実施形態では、バイメタル部がリム部自体又はリム部に支持された構成について説明したが、この構成のみに限られない。すなわち、バイメタル部は、てんぷ５４のうちひげぜんまい６３の動力によって回転する部分（てんぷ本体）に設けられていればよい。この場合、てんぷ本体としては、てん真６１や連結部７０、振り座等が挙げられる。
上述した実施形態では、バイメタル部がリム部自体又はリム部に支持された構成について説明したが、この構成のみに限られない。すなわち、バイメタル部は、てんぷ５４のうちひげぜんまい６３の動力によって回転する部分（てんぷ本体）に設けられていればよい。この場合、てんぷ本体としては、てん真６１や連結部７０、振り座等が挙げられる。
【0065】
上述した実施形態では、母材１００のうち、低膨張部９１に相当する部分のみを陽極酸化させる構成について説明したが、この構成に限られない。例えば母材全体を陽極酸化させた後、低膨張部９１以外に位置する陽極酸化膜を除去する構成であってもよい。
上述した第１実施形態では、てん輪６２の全体が陽極酸化可能な材料により形成された構成について説明したが、この構成に限られない。本発明に係るてんぷは、少なくともバイメタル部が陽極酸化可能な材料により形成されていればよい。
上述した第１実施形態では、てん輪６２の全体が陽極酸化可能な材料により形成された構成について説明したが、この構成に限られない。本発明に係るてんぷは、少なくともバイメタル部が陽極酸化可能な材料により形成されていればよい。
【0066】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した各変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0067】
１…時計
２…ムーブメント
５４…てんぷ
６２…てん輪（てんぷ本体）
６３…ひげぜんまい
７０…連結部
７３…リム部
８１…バイメタル部
９１…低膨張部
９２…高膨張部
１００…母材
２１１…バイメタル部
２…ムーブメント
５４…てんぷ
６２…てん輪（てんぷ本体）
６３…ひげぜんまい
７０…連結部
７３…リム部
８１…バイメタル部
９１…低膨張部
９２…高膨張部
１００…母材
２１１…バイメタル部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】