ローラーがないバランスを備えた可撓性エスケープ機構

本発明は、ローラーがないバランス及びエスケープ車を有する計時器用エスケープ機構であって、これらの間で、少なくとも1つの可撓性ストリップによって固定構造体又は前記エスケープ車に接続される可撓性単一片機構によって、衝撃が伝達されるものに関する。

本発明は、さらに、固定構造体及び少なくとも1つのこの種のエスケープ機構を有する計時器用ムーブメントに関する。

本発明は、さらに、固定構造体及び少なくとも1つのこの種のエスケープ機構を有する計時器、及び/又は少なくとも1つのこの種の計時器用ムーブメントに関する。

本発明は、計時器機構の分野に関し、より詳細には、エスケープ機構に関する。

腕時計製造のパフォーマンスのためには、生産、アセンブリ、調整コストを制御するために、最小の所要空間、少ない部品数と共に、高精度な運動が必要である。「LIGA」又は「DRIE」の技術によって、可撓性を有し精密な部品を生産することができ、数多くの部品及び複雑な調整が必要な従来のアーキテクチャに挑戦することができる。

Rolex SA名義の特許文献WO 2011/120180 A1は、2つのアームを備えたパレット型ブレーキレバーを開示しており、これにおいて、各アームには、同じように歯を備える歯車と係合するつめ石が設けられ、2つの弾性アームがフレームにブレーキレバーを接続し、これによって、回転することが可能になり、双安定系を実質的に形成する第3の弾性の要素を有するもの。

Enzler & Von Gunten名義の特許文献EP 2037335 A2は、単一片のスイスのレバーを開示しており、これにおいて、2つのアームそれぞれにつめ石が設けられ、構造体に接続され、疑似回転を定める可撓性の片によって形成されるアームを有する。

Nivarox名義の特許文献EP 2450755 A1は、計時器機構のためのエスケープ車を開示しており、これにおいて、共軸であり回転軸を中心に同期的に回転する複数の歯車を有し、第1の衝撃面において第1の衝撃歯車、及び第1の衝撃面に平行又は一体である第2の止め平面において第2のリリース歯車を有する。第2のリリース歯車は、少なくとも1つの移動可能なアセンブリを有し、これは、一方では、回転軸に対して放射状方向に運動可能で、第1のリターン手段によって平衡点に戻される少なくとも1つのリリース歯を有し、他方では、第2のリターン手段によって止め位置の方向へと第1の放射状方向に戻される、少なくとも1つのロック歯手段を有する。リリース歯は、駆動手段を有し、これは、リリース歯が第1の放射状方向とは反対の第2の放射状方向に移動する場合、ロック歯を第2の放射状方向に駆動するために、ロック歯に備えられた相補的駆動手段と連係するように構成する。リリース歯が第1の放射状方向に移動する場合、駆動手段は、ロック歯を駆動せずに、相補的駆動手段から所定距離離れるように移動するように構成する。

Girard Perregaux SA名義の特許文献EP 2105806 A1は、2つの直交軸を定める変形可能なフレームを開示しており、これは、最大の寸法で留められた線状ばねを有し、これは、双安定の片の形に変化がある場合にエネルギーを回復するように構成する。

Rolex SA名義の特許文献EP 2221677 A1は、ばねに対して回転するレバーを備えた移動止めエスケープを開示しており、このばねは、エスケープ車へのレバーの止め要素を押し、レバーは、バランスの速度変化の影響下で位置がバランスローラーに対して移動可能なローラーによって支えられるリリースフィンガーと連係するリリース要素を支える。

Shortill名義の特許文献CH 60813 Aは、レバーエスケープを開示しており、そのエスケープ車が、そのフランジの両面で、お互い反対に対向するように取り付けられたつめ石と連係する交互に形成された歯を有する。

ETA SA名義の特許文献EP 1967919 A1は、接線方向の衝撃を備えたエスケープを開示しており、これは、輪の中に位置する移動可能なエスケープの歯と連係するように構成するつめ石を有する移動可能な輪形のフレームを有する。

本発明は、小さな厚みを有し、生産が経済的なコンパクトな機構の提案することによって既知のアーキテクチャの制限を克服することを提案する。

このために、本発明は、ローラーがないバランス及びエスケープ車を有する計時器用エスケープ機構であって、前記バランス及び前記エスケープ車の間で、少なくとも1つの可撓性ストリップによって固定構造体又は前記エスケープ車に接続される可撓性単一片機構によって、衝撃が伝達され、当該エスケープ機構は、さらに、可撓性ストリップを有する可撓性ガイドメンバーによってガイドされ動作時に動くバランスばねスタッドにおいて端があるバランスばねによって前記発振が維持され、前記バランスばねスタッドは、前記車のカムパス路内を動くピンを受け、前記バランスばねスタッドは、発振時に、前記バランスばねによって与えられた力の作用の下で、ロック位置に対して動き、前記ピンが前記発振を維持し規制するものに関する。

本発明は、さらに、固定構造体及び少なくとも1つのこの種の機構を有する計時器用ムーブメントに関する。

本発明は、さらに、固定構造体及び少なくとも1つのこの種の機構を有する計時器、及び/又は少なくとも1つのこの種の計時器用ムーブメントに関する。

本発明の他の特徴及び利点が、添付図面を参照する以下の詳細な説明を読むことで理解できるであろう。

可撓性ストリップによって懸架され、エスケープ車の経路と連係するバランスばねスタッドを有する本発明に係るバランスばねを備えたエスケープ機構を示す。

図1のバランスばねスタッド用の経路としてはたらくカムを有する、関連づけられたエスケープ車の詳細を示す。

この種の機構を有するムーブメントを備えた計時器のブロック図を示す。

単一のレベルのエスケープ車と、いくつかの持ち上げ片を有する可撓性ストリップによってガイドされるバランスばねスタッドアセンブリとを備えた変形例を示す。

可撓性領域を有し、部品数が減少している数多くの計時器機構が作られている。これらは、好ましくは、シリコンで作られた部品やLIGA又はDRIE技術を使用して作られた部品を使用している。

これらの可撓性を有する領域を、ガイドメンバー、特に、回転ガイドの形成及び/又は弾性的戻し手段を形成するために使用することができる。

以下の説明における「可撓性ガイドメンバー」は、一又は複数の可撓性ブレードを有する線形運動又は回転運動をするガイドメンバーを意味する。これらのガイドメンバーは、数多くの長所を有する。そのうち、特に、精密さ、摩擦なし、ヒステリシスなし、損耗なし、潤滑の必要性なし、焼付なし、モノリシックな製造が挙げられる。最も一般的な制限事項は、運動の制限、低い復帰力又はトルク密度、時折複雑な運動系、支える負荷についての制限である。

可撓性ガイドメンバーは、中央の方向の両側に及ぼされる応力の作用の下で留められることによってはたらく部品の場合に、ゼロ剛性を得るか又は双安定の状態を有するように変更することができる。その部品の両側では、部品が2つの異なる安定状態を占めることができる。

この双安定系は以下の特徴を有することができる。 ●付勢されたばねがない状態で剛性を有する ●付勢されたばねが可撓性システムに高い留め応力を与える場合に双安定である ●付勢されたばねに起因する予応力の付勢値と一致する付勢値に対して値ゼロを相対的な剛性が通り抜ける場合において、付勢されたばねがガイドメンバーに中間的応力を与える場合にゼロ剛性を有する

特に好ましい手法において、本発明は、少なくとも1つのバランス300及び少なくとも1つのエスケープ車400を有する計時器のムーブメント900又は計時器1000のためのエスケープ機構100に適用可能である。

したがって、本発明は、ローラーなしのバランス300及びエスケープ車400を有する、計時器用エスケープ機構100、より具体的には、バランスばね120を備えたエスケープ機構に関する。バランス300及びエスケープ車400の間では、衝撃が可撓性単一片機構500によって伝達され、少なくとも1つの可撓性ストリップ700によって固定構造体800又は車400に接続される。

本発明によれば、可撓性ストリップ124を備えた可撓性ガイドメンバー123によってガイドされ、動作時に可動であるバランスばねスタッド122を端とするバランスばね121によって発振が維持され、このバランスばねスタッド122は、車126のカムパス路128内を動くピン127を受ける。発振時に、バランスばねスタッド122は、バランスばね121が与えた力の作用の下でそのロック位置に対して動き、ピン127が発振を維持し規制する。

特定の一実施形態において、可撓性ストリップ124を備えた可撓性ガイドメンバー123は回転中心125を有する回転ガイドメンバーである。

特定の一実施形態において、回転中心125はバランス300と共軸である。他の実施形態も可能である。特に、部分的に放射方向の運動を行うものである。より詳細には、連接棒クランクシステムの形態のものである。

具体的には、少なくとも1つのバランス300と少なくとも1つのエスケープ車400の間の衝撃の伝達が可撓性単一片機構500によって達成される。この可撓性単一片機構500は、少なくとも1つのエスケープ車400、又は少なくとも1つのバランス300、とそれぞれ連係する少なくとも1つのフィーラスピンドル600を有する。可撓性単一片機構500は、少なくとも1つの可撓性ストリップ700、又は好ましくは弾性的戻り手段を形成する複数の可撓性ストリップによって、計時器1000の固定構造体800、又は少なくとも1つのエスケープ車400にそれぞれ接続される。

図1は、バランスばねを有するエスケープ機構120を示す。

このエスケープの発振を維持及び規制する原理は、従来のアプローチとは大きく異なる。バランスには、ローラーが設けられず、バランスばねスタッド及びバランスばねによって発振が維持される。

螺旋状バランスばね121は、動作時に可動であるバランスばねスタッド122において端がある。このスタッド122は、可撓性ストリップ124を有する可撓性ガイドメンバー123によってガイドされ、その回転中心125がバランススタッフ棒のものと一致する。ピン127はスタッド122に固定される。

図2に示すように、エスケープ車126には歯ではなく路又はカム128があり、これの中にバランスばねスタッドのピン127が収容される。この路128は、一連のランプ(傾斜路)128A、128Bを有し、これらは、エスケープ車の放射方向に対して傾斜しており、ロック位置129によって分離しており、エスケープ車126の軸を中心とする歯車の外観を示し、ランプ128A、128Bは、エスケープ車126の周囲にわたって、半径を交互に増加させ減少させている。

バランスにはローラーがなく、したがって、相当に単純化している。

この場合においてスタッドピンがなくエスケープ車のない機構のふるまいを考えた場合、発振時に、スタッド122は、バランスばね121がスタッド122に与えた力の作用の下でそのロック位置に対して動く。しかし、システムはこれを維持せずに止まる。完全なシステムの場合には、輪郭128にガイドされるスタッドピン127が、以下の方法で発振を維持し規制する機能を果たす。これは、動いているバランスの時計回りの運動時について記載した。 ●バランスが図1及び2に相当する位置にあってバランスがその時計回りの運動を開始すると、バランスばねスタッドピン127がエスケープ車126の回転を阻止する。ピン127は、方向SDに動くことはできない。なぜなら、バランスばね121がピン127を左に保持するからである。 ●バランスとピンがロック位置にある場合、バランスの時計回りの回転中に、バランスばね121がロック位置を通り抜けた直後に、スタッド122がバランスによって駆動される。ピン127は、そのエスケープ車126におけるロック位置129から解放され、反時計回りの衝撃がバランスばね121を再び付勢する。 ●バランスがその時計回りの回転の行程の端にある時、スタッドピン127がエスケープ車126上の次のロック地点129Aに達すると、スタッドピン127はこのロック地点129Aから抜けない。なぜなら、バランスが反対方向に自身を保持し続けるからである。

一変形例では、秒振動ごとに(すなわち、周波数の半分で)エネルギーがバランスばねスタッドに供給される。

特定の一変形例では、機構は、発振器の基礎周波数の整数の約数又は整数の倍数で、バランスばねスタッド122を介して励起される。

特定の一実施形態において、機構は、発振器の基礎周波数の2倍の周波数で、バランスばねスタッド122を介して励起される。

特定の一変形例では、可撓性ガイドメンバーには双安定の位置のストリップが設けられる。それらは、メンテナンス時に、1つの双安定の位置から別の双安定の位置に変わらなければならない。これによって、非常に速い機能を実現することが可能になり、このことは、非常に好ましい特性である。

数ミリ秒の継続時間(発振周波数が4Hz未満である場合に継続時間が15ミリ秒未満であり、発振周波数が4Hzよりも大きい場合に継続時間が3ミリ秒未満)で、各機能を迅速に実行するためには、ばね仕掛けバランスの小さな回転の間、具体的には、その振幅の10%未満で、各機能が実行されるように、機構が構成されている。

好ましい一実施形態では、スタッドは磁性材料で作られ、スタッド122の位置の安定を増すために、各止めメンバーと連係するカムパス路128の輪郭に沿って微小磁石が設けられる。

別の好ましい一実施形態では、スタッド122の位置の安定を増すために、各止めメンバー(この場合、各ロック位置129)と連係するカムパス路128の輪郭に沿って、エレクトレットが設けられる。バランスばねスタッド122の材料が、より良好な安定性を確実にするために、エレクトレットに応じて選択される。

このシステムは、バランスばねの巻き戻しを利用している。これによって、機能を非常に速く実行することができる。

図4は、それぞれがロック表面401Cを有する周辺部の歯401を有する単一のレベルを有するエスケープ車400を有する特定の変形例を示す。バランスばねスタッドアセンブリ122は、可撓性ストリップ124を有する可撓性ガイドメンバー123によってガイドされ、その回転中心125はバランススタッフ棒と一致する。このスタッドアセンブリ122は、いくつかの持ち上げ片122A、122Bを有し、そのそれぞれは、エスケープ車400の歯401の1つのロック表面401Cとロック当接するように連係するロック表面122Cを有する。図4は、可撓性ガイドメンバーの回転中心がバランススタッフ棒と共軸であるような、回転ガイドの特定の場合を示す。本発明は、さらに、任意の種類のガイドメンバー、特に線形のもの、に適用可能であり、必ずしも回転ガイドメンバーだけではない。

本発明は、さらに、この種の少なくとも1つの可撓性機構500を有し、特に、固定構造体800、及び少なくとも1つのこの種の機構100を有するような計時器用ムーブメント900に関する。

本発明は、さらに、少なくとも1つのこの種の計時器用ムーブメント900及び/又は上記の少なくとも1つの可撓性機構500を有する計時器1000、特に、腕時計に関し、特に、固定構造体800及び少なくとも1つのこの種の機構100を有する。