温度补偿型游丝摆轮、机芯以及钟表的制作方法

文档序号:15115376发布日期:2018-08-07 19:54阅读:268来源:国知局

本发明涉及温度补偿型游丝摆轮、机芯以及钟表。



背景技术:

作为机械式钟表的调速器发挥功能的游丝摆轮具备:沿着轴线延伸的摆轴;固定于摆轴的摆轮;以及游丝。摆轴和摆轮随着游丝的伸缩而绕轴线周期性地正反转动(振动)。

对于上述的游丝摆轮来说,将振动周期设定在预先决定的规定值内很重要。如果振动周期从规定值偏移,则机械式钟表的差率(钟表的快慢度)会发生变化。

游丝摆轮的振动周期t由下式(1)表示。在式(1)中,i表示游丝摆轮的“转动惯量”,k表示游丝的“弹簧常数”。

【算式1】

根据式(1),当游丝摆轮的转动惯量i或游丝的弹簧常数k由于温度变化等而发生变化时,游丝摆轮的振动周期t发生变化。具体来说,存在如下的情况:上述的摆轮由热膨胀率为正的材料(由于温度上升而膨胀的材料)形成。这种情况下,当温度上升时,摆轮扩径,转动惯量i增加。另一方面,存在如下情况:游丝由杨氏模量具有负的温度系数的材料(例如,钢材料)形成。这种情况下,当温度上升时,弹簧常数k降低。

因此,随着温度上升,转动惯量i增加,或者弹簧常数k降低,由此,振动周期t变长。其结果是,游丝摆轮的振动周期t在低温下变短且在高温下变长,由此,钟表的温度特性在低温下变快且在高温下变慢。

因此,作为用于改善振动周期t的温度依存性的对策,可以考虑对游丝的材料使用恒弹性材料(例如,钴-艾林瓦尔恒弹性合金等)。可以认为:通过使用恒弹性材料,能够抑制与温度变化相伴随的弹簧常数k的变动,从而抑制振动周期t的温度依存性。可是,为了抑制杨氏模量的温度系数的变动,需要严密的制造管理,存在难以进行游丝的制造这样的课题。

另一方面,作为用于改善振动周期t的温度依存性的对策,也可以考虑如下的结构:在摆轮上的旋转对称的位置处,设置双金属片。双金属片是将热膨胀率不同的板材层叠而形成的。

根据该结构,在温度上升时,由于各板材的热膨胀率之差,双金属片例如向径向内侧变形。由此,摆轮的平均直径缩径,从而能够使转动惯量i降低。其结果是,能够修正转动惯量i的温度特性,从而能够抑制振动周期t的温度依存性。

而且,例如在下述专利文献1中公开了这样的结构:变更各双金属片的有效长度(从摆轮突出的突出量),从而能够变更温度系数修正量(双金属片针对温度变化的在径向上的变化量)。根据该结构,可以认为:通过对应于杨氏模量的温度系数来调整各双金属片的有效长度,由此,容易根据转动惯量i的温度特性来消除杨氏模量的温度系数的偏差。

专利文献1:英国专利256953号说明书

可是,对于上述的专利文献1的结构,存在难以使各双金属片的有效长度一致这样的课题。若各双金属片的有效长度不同,则游丝摆轮的重心相对于转动轴偏移。其结果是,发生游丝摆轮的偏向施重(片重り),从而,由游丝摆轮的姿势所引起的振动周期t的变动变大(产生所谓的姿势差)。

另外,在对游丝的材料采用恒弹性材料的情况下,根据游丝的制造过程(例如,熔解或热处理)中的加工条件,杨氏模量的温度系数可能向正或负发生变动。

可是,在具备以往的双金属片的游丝摆轮中,转动惯量i的温度系数(温度特性的倾向)的调整只能向正和负的任意一方进行。



技术实现要素:

本发明是考虑了上述的情况而完成的,目的在于提供一种温度补偿性能优异的高品质的温度补偿型游丝摆轮、机芯以及钟表。

为了解决上述课题,本发明的一个方式的温度补偿型游丝摆轮具备:游丝摆轮主体,其具有沿着第1轴线延伸的摆轴,且借助游丝的动力绕所述第1轴线转动;和调整部,其从所述游丝摆轮主体上的绕所述第1轴线旋转对称的位置分别沿着第2轴线延伸设置,并且构成为能够调整绕所述第2轴线的位置,所述调整部具有将热膨胀率不同的材料在与所述第2轴线交叉的方向上层叠而成的双金属片。

根据本方式,双金属片随着温度变化而变形,由此,游丝摆轮主体的平均直径变化。由此,能够修正转动惯量的温度特性。

特别是,在本方式中,调整部构成为能够绕第2轴线进行位置调整,因此,能够对应于游丝的杨氏模量的温度系数来变更双金属片的朝向。由此,能够将双金属片的温度系数修正量向正和负双方变更,从而能够将游丝摆轮的转动惯量的温度系数向正和负双方修正。即,容易根据游丝摆轮的转动惯量的温度特性来消除杨氏模量的温度系数的偏差。其结果是,能够将游丝摆轮的振动周期保持为固定,从而能够提供温度补偿特性优异的游丝摆轮。

而且,在本方式中,即使变更了双金属片的朝向,调整部在第2轴线方向上的长度也被维持为固定。因此,与如以往那样变更双金属片的有效长度的情况不同,能够抑制游丝摆轮的重心在规定的温度(常温(例如,23℃左右))下发生偏移的情况。其结果是,能够抑制偏向施重的发生,降低姿势差。

在上述方式中,可以是,所述游丝摆轮主体具备:所述摆轴;和安装于所述摆轴的摆轮,其具有从与所述第1轴线垂直的第1径向的外侧围绕所述摆轴的轮缘部,所述调整部从所述轮缘部起延伸设置。

根据本方式,调整部被设置于摆轮的轮缘部,因此,能够使调整部在第1径向上远离第1轴线。由此,能够增大调整部的半径变形量(在第1径向上,规定的温度下的调整部的末端部与第1轴线之间的距离、和温度变化时的调整部的末端部与第1轴线之间的距离之差),从而能够增大基于双金属片的温度系数修正量。

在上述方式中,可以是,所述调整部在从第1轴线方向观察的俯视图中被配置于所述轮缘部的内侧,并且沿着所述轮缘部的切线方向延伸。

根据本方式,不但能够抑制与调整部的追加相伴的游丝摆轮的大型化,而且能够确保与温度变化相伴随的半径变形量。

在上述方式中,可以是,所述双金属片在第1轴线方向上被配置于和所述轮缘部不同的位置处。

根据本方式,当调整部随着温度变化而在第1径向上变形时,能够抑制轮缘部与调整部的干渉,从而能够确保调整部的半径变形量。

在上述方式中,可以是,所述调整部具备施重部。

根据本方式,能够增大调整部的重量,因此能够增大基于双金属片的温度系数修正量。

在上述方式中,可以是,在所述游丝摆轮主体上形成有贯通孔,所述贯通孔在第2轴线方向上贯通所述游丝摆轮主体,所述调整部具备固定部,所述固定部相对于所述双金属片位于所述第2轴线方向的一侧,且被嵌合于所述贯通孔内,在所述固定部的在所述第2轴线方向上朝向所述一侧的端面上形成有供工具卡定的卡定部。

根据本方式,能够使工具穿过贯通孔卡定于固定部的卡定部。因此,能够简单地进行调整部的绕第2轴线的位置调整。而且,通过借助固定部变更调整部的旋转角度,由此,与借助末端部(双金属片或施重部)变更调整部的旋转角度的情况相比,能够抑制在对调整部进行位置调整时的调整部的塑性变形。因此,能够抑制下述情况:由于调整部的塑性变形而产生规定的温度下的差率偏差。

在上述方式中,可以是,所述调整部沿着所述第2轴线以悬臂的方式延伸。

根据本方式,能够确保与温度变化相伴随的半径变形量,从而能够增大基于双金属片的温度系数修正量。

在上述方式中,可以是,所述游丝由恒弹性材料形成。

根据本方式,能够减小与温度变化相伴随的杨氏模量的变化,从而抑制振动周期的温度依存性。而且,在本方式中,由于能够利用调整部的旋转角度来修正杨氏模量的温度系数的偏差,因此,制造游丝时的制造管理变得容易。因此,不但能够提高游丝的制造效率,还能够降低成本。

在上述方式中,可以是,所述调整部的重心位于所述第2轴线上。

根据本方式,由于调整部的重心位于第2轴线上,因此,在调整了调整部的绕第2轴线的位置的情况下,能够防止调整部的重心根据调整部的旋转角度而从第2轴线偏移的情况。其结果是,能够防止游丝摆轮的重心对应于调整部的旋转角度而发生偏移的情况,因此能够可靠地降低姿势差。

本发明的一个方式的机芯可以具备上述方式的温度补偿型游丝摆轮。

本发明的一个方式的钟表可以具备上述方式的机芯。

根据本方式,由于具备上述的本方式的温度补偿型游丝摆轮,因此能够提供差率的偏差较小的高品质的机芯和钟表。

根据本发明,能够提供温度补偿性能优异的高品质的温度补偿型游丝摆轮、机芯以及钟表。

附图说明

图1是第1实施方式的钟表的外观图。

图2是从正面侧观察第1实施方式的机芯的俯视图。

图3是从正面侧观察第1实施方式的游丝摆轮的俯视图。

图4是第1实施方式的游丝摆轮的侧视图。

图5是与图3的v-v线相当的剖视图。

图6是沿图3的vi-vi线的剖视图。

图7是用于说明调整部的动作的游丝摆轮的部分俯视图。

图8是在调整部处于基准位置的状态下将调整部放大后示出的剖视图。

图9是在调整部的旋转角度θ处于45(deg)的状态下将调整部放大后示出的剖视图。

图10是在调整部的旋转角度θ处于90(deg)的状态下将调整部放大后示出的剖视图。

图11是在调整部的旋转角度θ处于-45(deg)的状态下将调整部放大后示出的剖视图。

图12是在调整部的旋转角度θ处于-90(deg)的状态下将调整部放大后示出的剖视图。

图13是示出在使调整部的旋转角度θ在-90(deg)~90(deg)之间变化的情况下的、双金属片的朝向与双金属片的变形量之间的关系的曲线图。

图14是示出调整部的旋转角度θ与半径变化量δr之间的关系的曲线图。

图15是示出游丝的杨氏模量的温度系数不同时的、温度(℃)与差率之间的关系的曲线图。

图16是第2实施方式的游丝摆轮的立体图。

图17是从正面侧观察变形例的游丝摆轮的俯视图。

图18是变形例的与图6对应的剖视图。

图19是变形例的游丝摆轮的部分俯视图。

标号说明

1:钟表;

2:机芯;

54:游丝摆轮;

61:摆轴;

62:摆轮;

73:轮缘部;

100:调整部;

115:安装孔(贯通孔);

117:作业孔(贯通孔);

120:固定部;

121:双金属片;

122:施重部;

135:卡定部;

202:支承部;

205:安装孔(贯通孔)。

具体实施方式

下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(第1实施方式)

[钟表]

图1是钟表1的外观图。并且,在以下所示的各图中,为了容易观察附图,存在如下的情况:省略了钟表用部件中的一部分的图示,并且将各钟表用部件简化后进行图示。

如图1所示,本实施方式的钟表1是将机芯2或表盘3、各种指针4~6等装入钟表壳体7内而构成的。

钟表壳体7具备壳体主体11、壳体盖(未图示)以及罩玻璃12。在壳体主体11的侧面上的3点位置(图1的右侧)处设有柄头15。柄头15用于从壳体主体11的外侧操作机芯2。柄头15被固定于柄轴19,该柄轴19被贯穿插入壳体主体11内。

[机芯]

图2是从正面侧观察机芯2的俯视图。

如图2所示,机芯2是将多个齿轮体等以能够旋转的方式支承于构成机芯2的基板的底板21上而构成的。并且,在以下的说明中,相对于底板21,将钟表壳体7的罩玻璃12侧(表盘3侧)称作机芯2的“背面侧”,将壳体盖侧(表盘3侧的相反侧)称作机芯2的“正面侧”。另外,以下说明的各齿轮体都是以机芯2的正反面方向为轴向来设置的。

在底板21上组装有上述的柄轴19。柄轴19用于日期或时刻的修正。柄轴19能够绕其轴线旋转,且能够在轴向上移动。柄轴19通过切换装置来决定轴线方向上的位置,所述切换装置具有拉档23、离合杆24、离合杆弹簧25以及拉档压簧26。

当使柄轴19旋转时,立轮31通过离合轮(未图示)的旋转而旋转。借助于立轮31的旋转,小钢轮32和大钢轮33依次旋转,从而将收纳于条盒轮34中的发条(未图示)卷紧。

条盒轮34以能够旋转的方式被支承于底板21与条盒支承件35之间。二号轮41、三号轮42以及四号轮43以能够旋转的方式被支承于底板21与轮系支承件45之间。

当条盒轮34借助于发条的复原力旋转时,二号轮41、三号轮42以及四号轮43由于条盒轮34的旋转而依次旋转。条盒轮34、二号轮41、三号轮42以及四号轮43构成正面侧轮系。

在上述的正面侧轮系中的二号轮41上安装有分针5(参照图1)。在随着二号轮41的旋转而旋转的时轮(未图示)上安装有上述的时针4。另外,秒针6(参照图1)构成为基于四号轮43的旋转而旋转。

在机芯2上搭载有调速擒纵机51。

调速擒纵机51具有擒纵轮52、擒纵叉53以及游丝摆轮(温度补偿型游丝摆轮)54。

擒纵轮52被以能够旋转的方式支承于底板21与轮系支承件45之间。擒纵轮52随着四号轮43的旋转而旋转。

擒纵叉53被支承成能够在底板21与擒纵叉夹板55之间往复转动。擒纵叉53具备一对擒纵叉瓦56a、56b。擒纵叉瓦56a、56b随着擒纵叉53的往复转动而与擒纵轮52的擒纵齿轮52a交替地卡合。当一对擒纵叉瓦56a、56b中的一个擒纵叉瓦与擒纵齿轮52a卡合时,擒纵轮52暂时停止旋转。另外,当一对擒纵叉瓦56a、56b从擒纵齿轮53a脱离时,擒纵轮52旋转。通过连续地反复执行这些动作,由此,擒纵轮52间断地旋转。并且,通过擒纵轮52的间断的旋转运动,使得上述的轮系(正面侧轮系)间断地动作,由此控制正面侧轮系的旋转。

<游丝摆轮>

图3是从正面侧观察游丝摆轮54的俯视图。图4是游丝摆轮54的侧视图。

如图3、图4所示,游丝摆轮54对擒纵轮52进行调速(使擒纵轮52以固定的速度擒纵。)。游丝摆轮54主要具有摆轴61、摆轮62和游丝63。

如图4所示,摆轴61被以能够绕第1轴线o1转动的方式支承在底板21与摆夹板65之间。在以下的说明中,存在如下情况:将沿着第1轴线o1的方向称作第1轴线方向,将与第1轴线o1垂直的方向称作第1径向,将绕第1轴线o1回转的方向称作第1周向。这种情况下,第1轴线方向与正反面方向一致。

摆轴61借助从游丝63传递来的动力绕第1轴线o1以固定的振动周期正反转动。摆轴61上的第1轴线方向的正面侧端部通过轴承(未图示)被支承于摆夹板65。摆轴61上的第1轴线方向的背面侧端部被形成于底板21的轴承(未图示)支承。

在摆轴61上的第1轴线方向的背面侧端部外嵌有双圆盘67。双圆盘67形成为被配置成与第1轴线o1同轴的筒状。在双圆盘67上的第1周向的一部分设置有圆盘钉68。圆盘钉68与游丝摆轮54的往复转动同步地反复与擒纵叉53的擒纵叉箱(アンクルハコ)卡合和脱离。由此,通过使擒纵叉53往复转动,由此擒纵叉瓦56a、56b反复执行与擒纵轮52的卡合和脱离。

图5是与图3的v-v线相当的剖视图。

如图3和图5所示,摆轮62相对于摆轴61上的双圆盘67被固定在第1轴线方向的正面侧。摆轮62主要具备轮毂部71、辐条部(あみだ部)72以及轮缘部73。在本实施方式中,轮毂部71、辐条部72和轮缘部73由金属材料(例如,黄铜等)形成为一体。

轮毂部71通过压入等被固定于摆轴61。

辐条部72从轮毂部71向第1径向的外侧突出地设置。在本实施方式中,辐条部72从如下的位置突出地设置,其中,该位置将轮毂部71中的第1轴线o1夹在中间而在第1径向上对置。但是,能够适当地变更辐条部72的突出设置位置和根数等。

轮缘部73形成为被配置成与第1轴线o1同轴的环状。轮缘部73从第1径向的外侧围绕轮毂部71。辐条部72上的第1径向的外侧端部与轮缘部73的内周面连接。

游丝63在从第1轴线方向观察的俯视图中为涡卷状的平游丝。游丝63以沿着阿基米德曲线的方式被卷绕。游丝63的内端部通过内桩75与摆轴61连结。游丝63的外端部通过外桩(未图示)与摆夹板65连接。游丝63起到了这样的作用:蓄积从四号轮43传递至擒纵轮52的动力,并将该动力传递至摆轴61。

在本实施方式中,对游丝63适当地采用了恒弹性材料(例如,钴-艾林瓦尔恒弹性合金等)。游丝63在使用温度范围中的杨氏模量为正的温度特性。这种情况下,游丝63的杨氏模量的温度系数被调整为:相对于与温度变化相伴的摆轮62的转动惯量的温度特性,使游丝摆轮54的振动周期尽可能变得固定。但是,游丝63也可以由恒弹性材料以外的材料形成。这种情况下,作为游丝63,能够使用杨氏模量具有负的温度系数(弹簧常数由于温度上升而降低的特性)的一般的钢材料。

在此,本实施方式的游丝摆轮54在摆轮62上的绕第1轴线o1旋转对称的位置(在本实施方式中为2次对称)处具有一对调整部100。

并且,在此所说的旋转对象是用于对图形赋予特征的表述的一例,将作为公知概念的如下性质称作n次对称、n相对称或(360/n)度对称等,其中,该性质具体来说是在例如设n为2以上的整数且绕某个中心(2维图形的情况)或轴(3维图形的情况)旋转(360/n)°时与自身重合的性质。例如,在n=2的情况下,成为在旋转180°时与自身重合的2次对称。各调整部100形成为沿着与轮缘部73的切线平行的第2轴线o2延伸的杆状。各调整部100被与轮缘部73连接设置的一对支承部110分别支承。各调整部100彼此和支承部110彼此是互相同等的结构,因此,在以下的说明中,以一个调整部100和支承部110为例进行说明。另外,在以下的说明中,存在如下情况:将沿着第2轴线o2的方向称作第2轴线方向,将与第2轴线o2垂直的方向称作第2径向,将绕第2轴线o2周转的方向称作第2周向。

图6是沿着图3的vi-vi线的剖视图。

支承部110从轮缘部73的内周面向第1径向的内侧鼓出。在支承部110上形成有沿第2轴线方向贯通支承部110的安装孔(贯通孔)115。安装孔115在从第2轴线方向观察的俯视图中形成为圆形状(正圆形状)。并且,安装孔115的形状不限于圆形状,也可以是矩形状或三角形状等。

在支承部110的位于第1轴线方向的背面侧的部分形成有与安装孔115内连通的槽隙116。槽隙116遍及支承部110在第2轴线方向上的整体而形成。

如图4所示,在轮缘部73中,在从第2轴线方向观察时与安装孔115重合的部分形成有在第2轴线方向上贯通轮缘部73的作业孔(贯通孔)117。作业孔117构成为能够供未图示的工具(例如,一字螺丝刀等)插入。

如图3所示,调整部100在轮缘部73的内侧被支承部110悬臂支承。具体来说,调整部100形成为:从第2轴线方向的基端侧(固定端侧)至末端侧(自由端侧),固定部120、双金属片121和施重部122依次相连。

如图6所示,固定部120例如由金属材料形成。固定部120与上述的安装孔115对应地在从第2轴线方向观察的俯视图中形成为圆形状。固定部120被压入(弹性保持于)上述的安装孔115内。并且,也可以将固定部120以跨越安装孔115和作业孔117的方式压入。

在本实施方式中,固定部120与安装孔115之间的过盈量被设定为如下这样的程度:在对调整部100绕第2轴线o2(在第2周向上)施加有规定的转矩的情况下,调整部100能够绕第2轴线o2旋转。即,本实施方式的调整部100构成为:通过一边使固定部120的外周面在安装孔115的内周面上滑动一边使该调整部绕第2轴线o2旋转,由此能够调整该调整部的绕第2轴线o2的位置。

并且,固定部120的截面形状不限于圆形状,也可以是矩形状或三角形状等。另外,在本实施方式中,针对使固定部120的截面形状与安装孔115相对应地形成的情况进行了说明,但是,只要固定部120以能够绕第2轴线o2旋转的方式构成,则固定部120和安装孔115也可以是互不相同的形状。

如图4所示,在固定部120上的第2轴线方向的基端面形成有卡定部135。卡定部135是沿着第2径向呈直线状延伸的槽。工具穿过作业孔117而插入卡定部。并且,卡定部135只要是能够与工具卡定的结构,则不限于槽。

如图3所示,双金属片121被接合(例如,焊接或粘接等)于固定部120在第2轴线方向上的末端面。双金属片121相对于轮缘部73在第1径向的内侧形成为沿第2轴线方向呈直线状延伸的板状。双金属片121是将热膨胀率不同的2张板材(低膨胀部件130和高膨胀部件131)在第2径向上重合而构成的。在本实施方式中,对于低膨胀部件130,适当地使用因瓦合金(ni-fe合金)或硅、陶瓷等。对于高膨胀部件131,适当地使用铜或铜合金、铝等。低膨胀部件130和高膨胀部件131彼此形成为同等的形状(与第2轴线o2垂直的截面形状为矩形状)。在图示的例子中,低膨胀部件130和高膨胀部件131的边界部分位于第2轴线o2上。并且,优选的是,各调整部100的重心分别位于第2轴线o2上。因此,低膨胀部件130和高膨胀部件131的板厚也可以互不相同(能够适当地变更板厚)。在低膨胀部件130和高膨胀部件131的板厚不同的情况下,低膨胀部件130和高膨胀部件131的边界部分与第2轴线o2平行地延伸。

双金属片121(低膨胀部件130和高膨胀部件131)构成为:与调整部100的绕第2轴线o的旋转相伴,双金属片在第2径向上的朝向能够变更。双金属片121利用低膨胀部件130和高膨胀部件131的热膨胀率之差,构成为能够随着温度变化而在第2径向上变形。并且,对于双金属片121的具体的动作,在后面叙述。

如图3所示,施重部122与双金属片121在第2轴线方向上的末端面接合(例如,焊接或粘接等)在一起。施重部122例如由金属材料形成。施重部122的与第2轴线o2垂直的截面形状形成为圆形状。在从第2轴线方向观察的主视图中,施重部122的外形比双金属片121大。并且,施重部122也可以是以能够装卸的方式安装于双金属片121的结构。

[温度修正方法]

接下来,在上述的游丝摆轮54中,对温度系数修正量的调整方法进行说明。图7是用于说明调整部100的动作的游丝摆轮54的部分俯视图。在图7的状态中,关于双金属片121,在低膨胀部件130位于第1径向的内侧的状态下,低膨胀部件130和高膨胀部件131在第1径向上排列。

如图7所示,在本实施方式的游丝摆轮54中,在产生温度变化时,双金属片121由于低膨胀部件130和高膨胀部件131的热膨胀率之差而弯曲变形。具体来说,在相对于规定的温度t0(常温(例如,23℃左右))发生了温度上升的情况下,高膨胀部件131比低膨胀部件130膨胀得多。由此,调整部100向低膨胀部件130和高膨胀部件131的层叠方向的一侧(图7中的第1径向内侧)变形。在相对于规定的温度t0发生了温度降低的情况下,高膨胀部件131比低膨胀部件130收缩得多。由此,调整部100向层叠方向的另一侧(图7中的第1径向外侧)变形。

通过使调整部100变形,由此,调整部100的末端部与第1轴线o1在第1径向上的距离发生变化。具体来说,在设规定的温度t0时的、调整部100的末端部与第1轴线o1在第1径向上的距离为r0,设温度变化时的、调整部100的末端部与第1轴线o1在第1径向上的距离为r1的情况下,距离r0与距离r1之差成为在第1径向上的半径变化量δr。并且,能够与半径变化量δr相对应地使摆轮62的平均直径缩径或扩径,从而能够使游丝摆轮54的绕第1轴线o1的转动惯量变化。即,在温度上升的情况下,能够使摆轮62的平均直径缩径而减小转动惯量。在温度降低的情况下,能够使摆轮62的平均直径扩径而增大转动惯量。由此,能够对转动惯量的温度系数进行修正。

但是,在如本实施方式这样对游丝63使用恒弹性材料的情况下,根据游丝的制造过程(例如,熔解或热处理)中的加工条件,存在杨氏模量的温度系数向正或负变动的可能性。

与此相对,在本实施方式中,能够对应于游丝63的杨氏模量的温度系数来变更双金属片121的朝向(绕第2轴线o2的旋转角度θ)。具体来说,使工具穿过作业孔117卡定于图4所示的调整部100的卡定部135内。然后,使工具绕第2轴线o2旋转,由此,一边使固定部120的外周面在安装孔115的内周面上滑动,一边使调整部100绕第2轴线o2旋转。由此,旋转角度θ被变更。

图8~图12是将调整部100放大后示出的剖视图。

在图8所示的状态下,在低膨胀部件130和高膨胀部件131在第1轴线方向上排列的状态下,低膨胀部件130位于第1轴线方向的正面侧。将该状态作为调整部100的基准位置(0(deg))来调整绕第2轴线o2的旋转角度θ。例如,在图9中,使调整部100从基准位置起在绕第2轴线o2的顺时针方向(+方向)上旋转45(deg)。在图10中,使调整部100从基准位置起在绕第2轴线o2的顺时针方向(+方向)上旋转90(deg)。

在图11中,使调整部100从基准位置起在绕第2轴线o2的逆时针方向(-方向)上旋转-45(deg)。在图12中,使调整部100从基准位置起在绕第2轴线o2的顺时针方向(-方向)上旋转-90(deg)。

图13是示出在同一温度下(高温时)使调整部100的旋转角度θ在-90(deg)~90(deg)之间变化的情况下的、双金属片121的朝向与双金属片121的变形量之间的关系的曲线图。在图13中,x轴表示双金属片121的变形矢量中的沿第1径向的分量(以下,称作x分量。)。另外,y轴表示双金属片121的变形矢量中的沿第1轴线方向的分量(以下,称作y分量。)。这种情况下,在图13中,-x方向与第1径向的内侧一致,+x方向与第1径向的外侧一致。另外,在图13中,位于原点的双金属片121表示规定的温度t0时(变形前)的状态。

如图13所示,在调整部100处于基准位置(0(deg))的情况下,双金属片121仅向第1轴线方向的正面侧变形(图13中的a1)。因此,在基准位置,双金属片121的变形矢量中的y分量变得最大,x分量为0。这种情况下,半径变化量δr为0,因此转动惯量的温度系数不变化。

在使调整部100从基准位置向+方向旋转时,双金属片121也向第1径向的外侧变形,由此产生双金属片121的变形矢量中的+x分量(图13中的a2、a3)。并且,通过使旋转角度θ向+方向增大,+x分量逐渐变大。即,通过使调整部100的旋转角度θ从基准位置向+方向移位,由此能够增大温度上升时的游丝摆轮54的转动惯量的增加量。而且,在旋转角度θ为90(deg)的情况下(图13中的a3),双金属片121仅向第1径向的外侧变形。因此,在旋转角度θ为90(deg)的情况下,+x分量变得最大,y分量为0。这样,通过使调整部100从基准位置向+方向旋转,能够增大转动惯量的温度系数。

另一方面,在使调整部100从基准位置向-方向旋转时,双金属片121也向第1径向的内侧变形,由此产生双金属片121的变形矢量中的-x分量(图13中的a4、a5)。并且,通过使旋转角度θ向-方向增大,由此-x分量变大。即,通过使调整部100的旋转角度θ从基准位置向-方向移位,由此能够抑制温度上升时的游丝摆轮54的转动惯量的增大。而且,在旋转角度θ为90(deg)的情况下(图13中的a5),双金属片121仅向第1径向的内侧变形。因此,在旋转角度θ为90(deg)的情况下,-x分量变得最大,y分量为0。这样,通过使调整部100从基准位置向-方向旋转,能够减小转动惯量的温度系数。

图14是示出调整部100的旋转角度θ与半径变化量δr之间的关系的曲线图。

如图14所示,根据上述的图13中的结果,在使调整部100从基准位置向+方向旋转时,调整部100的半径变化量δr向+方向(第1径向的外侧)变大。另一方面,在使调整部100从基准位置向-方向旋转时,调整部100的半径变化量δr向-方向(第1径向的内侧)变大。

图15是示出游丝63的杨氏模量的温度系数不同时的、温度(℃)与差率之间的关系的曲线图。在图15中,虚线g1表示差率(游丝摆轮54的振动周期)具有负的温度特性的情况,点划线g2表示差率具有正的温度特性的情况。

如图15的g1所示,根据游丝63的杨氏模量与游丝摆轮54的转动惯量之间的关系,在差率具有负的温度特性的情况下,随着温度上升,差率具有变慢的倾向。这种情况下,使调整部100从基准位置向-方向旋转。由此,能够确保与温度上升相伴随的朝向第1径向的内侧的半径变化量δr,减小转动惯量的温度系数,因此,能够抑制与温度上升相伴随的游丝摆轮54的转动惯量的增大。其结果是,游丝摆轮54的振动周期的温度系数被向接近零的方向调整,从而与温度变化无关地将差率维持为固定(参照图15中的实线g3)。

另一方面,如图15的g2所示,根据游丝63的杨氏模量与游丝摆轮54的转动惯量之间的关系,在差率具有正的温度特性的情况下,随着温度上升,差率具有变快的倾向。这种情况下,使调整部100从基准位置向+方向旋转。由此,能够确保与温度上升相伴随的朝向第1径向的外侧的半径变化量δr,增大转动惯量的温度系数,因此,能够增大与温度上升相伴随的游丝摆轮54的转动惯量的增加量。其结果是,游丝摆轮54的振动周期的温度系数被向接近零的方向调整,从而与温度变化无关地将差率维持为固定(参照图15中的实线g3)。

通过像这样对应于差率的温度特性来变更调整部100的旋转角度θ,能够将游丝摆轮54的转动惯量的温度系数向正和负双方修正。由此,容易根据游丝摆轮54的转动惯量的温度特性来消除杨氏模量的温度系数的偏差。

以上,根据本实施方式,构成为,在摆轮62上的旋转对称的位置处设置有双金属片121。

根据该结构,双金属片121随着温度变化而变形,由此,摆轮62的平均直径变化。由此,能够修正转动惯量的温度特性。

特别是,在本实施方式中,调整部100构成为能够进行绕第2轴线o2的位置调整。因此,能够对应于游丝63的杨氏模量的温度系数来变更双金属片121的朝向。由此,能够将双金属片121的温度系数修正量向正和负双方变更,从而能够将游丝摆轮54的转动惯量的温度系数向正和负双方修正。即,容易根据游丝摆轮54的转动惯量的温度特性来消除杨氏模量的温度系数的偏差。其结果是,能够将游丝摆轮54的振动周期保持为固定,从而能够提供温度补偿特性优异的游丝摆轮54。

而且,在本实施方式中,即使变更了双金属片121的朝向,调整部100在第2轴线o2方向上的长度也被维持为固定。因此,与如以往那样变更双金属片121的有效长度的情况不同,能够抑制游丝摆轮54的重心在规定的温度t0下发生偏移的情况。其结果是,能够抑制偏向施重的发生,降低姿势差。

在本实施方式中,调整部100被设置于摆轮62的轮缘部73,因此,能够使调整部100在第1径向上远离第1轴线o1。由此,能够增大半径变形量δr,从而能够增大基于双金属片121的温度系数修正量。

在本实施方式中,调整部100构成为:相对于轮缘部73配置在第1径向内侧,并且沿着轮缘部73的切线延伸。

根据该结构,不但能够抑制与调整部100的追加相伴的游丝摆轮54的大型化,而且能够确保与温度变化相伴随的半径变形量δr。

在本实施方式中,调整部100在末端部具有施重部122,因此,能够增大调整部100中的作为最大变形部的末端部的重量。因此,能够增大基于双金属片121的温度系数修正量。

在本实施方式中,调整部100以悬臂的方式延伸,因此,能够确保与温度变化相伴随的半径变形量δr,从而能够增大基于双金属片121的温度系数修正量。

在本实施方式中,在轮缘部73形成有作业孔117,因此,能够使工具穿过作业孔117卡定于固定部120的卡定部。因此,能够简单地进行调整部100的绕第2轴线o2的位置调整。而且,通过借助固定部120变更调整部100的旋转角度θ,由此,与借助末端部(双金属片121或施重部122)变更调整部100的旋转角度θ的情况相比,能够抑制在对调整部100进行位置调整时的调整部100的塑性变形。因此,能够抑制下述情况:由于调整部100的塑性变形而产生规定的温度t0下的差率偏差。

在本实施方式中构成为,游丝63由恒弹性材料形成。

根据该结构,能够减小与温度变化相伴随的杨氏模量的变化,从而抑制振动周期的温度依存性。而且,在本实施方式中,由于能够利用调整部100的旋转角度θ来修正杨氏模量的温度系数的偏差,因此,制造游丝63时的制造管理变得容易。因此,不但能够提高游丝63的制造效率,还能够降低成本。

在本实施方式中,由于调整部100的重心位于第2轴线o2上,因此,在调整了调整部100的绕第2轴线o2的位置的情况下,能够防止调整部100的重心根据调整部100的旋转角度θ而从第2轴线o2偏移的情况。其结果是,能够防止游丝摆轮54的重心对应于调整部100的旋转角度θ而发生偏移的情况,因此能够可靠地降低姿势差。

本实施方式的机芯2和钟表1具备上述的游丝摆轮54,因此能够提供差率的偏差较小的高品质的机芯2和钟表1。

(第2实施方式)

接下来,对本发明的第2实施方式进行说明。图16是第2实施方式的游丝摆轮201的立体图。在本实施方式中,在下述方面与上述的实施方式不同:支承部202从轮缘部73起在第1轴线方向上突出。在以下的说明中,对于与上述的实施方式相同的结构,标记相同的标号并省略说明。

在图16所示的游丝摆轮201中,在轮缘部73的旋转对称的位置形成有支承部202。支承部202从轮缘部73向第1轴线方向的背面侧突出,并且向第1径向的内侧伸出。在支承部202的相对于轮缘部73向第1径向的内侧伸出的部分,形成有在第2轴线方向上贯通支承部202的安装孔205。在各安装孔205中分别压入有调整部100的固定部120。

这样,在本实施方式中,轮缘部73和调整部100被配置于在第1轴线方向上不同的位置处。因此,当调整部100随着温度变化而在第1径向上变形时,能够抑制轮缘部73与调整部100的干渉,从而能够确保调整部100的半径变形量δr。

并且,本发明的技术范围并不限定于上述实施方式,能够在不脱离本发明的主旨的范围内添加各种变更。

例如,在上述实施方式中,针对在轮缘部73的旋转对称的位置处设有2个调整部100的结构进行了说明,但不限于该结构。即,只要将各调整部100设置于旋转对称的位置,则例如如图17所示,也可以设置3个以上的多个调整部100。

在上述的实施方式中,针对一边使固定部120的外周面在安装孔115的内周面上滑动一边使调整部100绕第2轴线o2旋转的结构进行了说明,但不限于该结构。即,调整部100只要构成为能够绕第2轴线o2进行位置调整即可。这种情况下,例如如图18所示,也可以是如下的结构:形成于固定部120的外花键120a与形成于安装孔115的内花键115a卡合。根据该结构,在使双金属片121的朝向对准后将固定部120嵌合于安装孔115内,由此能够绕第2轴线o2调整调整部100的位置。

并且,也可以是:在对调整部100进行位置调整后,将调整部100固定成相对于支承部110不能旋转。作为调整部100的固定方法,可以是焊接或粘接等,也可以使用其它的紧固部件(例如,紧固螺钉等)进行固定。

在上述的实施方式中,针对固定部120被嵌合于安装孔115内的结构进行了说明,但不限于该结构,能够适当地变更调整部100的安装方法。例如,可以使形成于轮缘部73的凸部和形成于调整部100的凹部嵌合。

在上述的实施方式中,针对调整部100的第2轴线o2沿着轮缘部73的切线延伸的结构进行了说明,但不限于该结构。即,只要是如下的结构即可:通过与温度变化相伴随的双金属片121的变形,在调整部100的变形矢量中产生x分量。这种情况下,可以将第2轴线o2设定为与第1轴线方向交叉的方向或与第1轴线方向平行的方向等。

在上述的实施方式中,针对调整部100通过支承部110被支承于轮缘部73的结构进行了说明,但不限于该结构。即,只要将调整部100设置于游丝摆轮54的借助游丝63的动力而旋转的部分(游丝摆轮主体)上即可。这种情况下,作为游丝摆轮主体,可以列举出摆轴61或摆轮62(轮毂部71或辐条部72等)、双圆盘67等。

在上述的实施方式中,针对低膨胀部件130和高膨胀部件131由相同形状的板材形成的情况进行了说明,但不限于该结构。例如,如图19所示,也可以使低膨胀部件130和高膨胀部件131的厚度互不相同。另外,低膨胀部件130和高膨胀部件131的与第2轴线o2垂直的截面形状不限于矩形状,可以是三角形状或半圆形状等适当的变更。

在上述的实施方式中,针对低膨胀部件130和高膨胀部件131在第2径向上层叠在一起的结构进行了说明,但不限于该结构,只要在与第2轴线方向交叉的方向上层叠即可,这种情况下,例如如图19所示,也可以使随着朝向末端侧而逐渐变厚的低膨胀部件130、和随着朝向末端侧而逐渐变薄的高膨胀部件131层叠。

在上述的实施方式中,针对调整部100呈直线状延伸的结构进行了说明,但不限于该结构。调整部100只要构成为能够绕第2轴线o2进行位置调整,则也可以与第2轴线方向交叉地延伸或者形成为波纹状。

在上述的实施方式中,针对调整部100以悬臂的方式延伸的结构进行了说明,但不限于该结构,也可以是两端支承的结构。

在上述的实施方式中,针对下述情况进行了说明:在调整部100中,遍及支承部110与施重部122之间的整体形成双金属片121,但不限于该结构。只要调整部100的至少一部分由双金属片121构成即可。

此外,能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当地将上述实施方式中的结构要素替换为周知的结构要素,此外,也可以将上述的各变形例适当地进行组合。

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