JP2015179014A - Barrel for spiral spring - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機械式時計等の動力源となる、改良されたぜんまいを内蔵する香箱の構造に関する。 The present invention relates to a structure of a barrel having an improved mainspring serving as a power source for a mechanical timepiece or the like.
機械式時計においては、動力源として、ぜんまいが一般的に用いられる。通常のぜんまいを収容した香箱を図7を用いて説明する。
図7は、従来の香箱を説明するために模式的に示した断面図であり、図7(a)は、ぜんまいがある程度ほどけた状態を示し、図7(b)は、ぜんまいが巻き締められた状態を示している。
In a mechanical timepiece, a mainspring is generally used as a power source. A barrel having a normal mainspring will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a conventional barrel, FIG. 7 (a) shows a state where the mainspring is unwound to some extent, and FIG. 7 (b) shows that the mainspring is wound. Shows the state.
図7において、4は従来型のぜんまいで、全長にわたって一様な矩形断面をなす細長い弾性部材をコイル状に巻いたものであり、断面の高さをh、厚さをtとする。5は香箱であり、ほぼ円筒形の容器で、巻かれたぜんまい4を収納する。5aは香箱5の内周面である。6は香箱真で、ぜんまい4の巻き上げ軸と香箱5の回転軸を兼ね、その外周の固定部6aにぜんまい4の内端を固定または保持している。
In FIG. 7,
ぜんまい4の外端は、香箱5の内周面5aに固着されるか、またはスリッピングアタッチメント(図示省略)を介して香箱5の内周面5aに摩擦結合している。ぜんまい4のほどけようとする弾性力が香箱5を香箱真6に対して回転させるトルクを発生させる。なお、香箱5の外周には、そのトルクを時計の輪列に伝えるための歯車が通常設けられるが、これについても図示省略している。
The outer end of the
次に、このような従来の香箱に内蔵される従来型のぜんまいが発生するトルクについて説明する。
図8は、香箱内のぜんまいが発生するトルクの変化を説明する図である。ぜんまいの全巻状態から開放状態まで香箱が回転する間に、発生するトルクの変化を図示したものである。縦軸はトルク、横軸は時間の変化を示している。曲線8は、従来型のぜんまいを用いた場合のトルク曲線である。
Next, the torque generated by the conventional mainspring built in the conventional barrel is described.
FIG. 8 is a diagram for explaining a change in torque at which the mainspring in the barrel is generated. The figure shows a change in torque generated while the barrel is rotated from the fully wound state of the mainspring to the open state. The vertical axis represents torque, and the horizontal axis represents time change. A
ぜんまいは全巻状態では巻真側に巻き締められるが、ほどけるに従って径が広がり、外端部から順次香箱の内周面5aに密接するように変形する。内周面5aに密着してしまった部分のぜんまいはもはやトルクを発生せず、トルクはその内側部分にあるぜんまいから発生する。しかしその部分は次第に小径となるのでトルクの腕長が減り、トルクはぜんまいがほどけるにつれ、時間とともに減少する。 The mainspring is tightened to the winding stem side in the full winding state, but the diameter increases as it unwinds, and is deformed so as to be in close contact with the inner peripheral surface 5a of the barrel in order from the outer end. The mainspring of the portion that is in close contact with the inner peripheral surface 5a no longer generates torque, and torque is generated from the mainspring in the inner portion. However, since the portion gradually becomes smaller in diameter, the arm length of the torque decreases, and the torque decreases with time as the mainspring is unwound.
一般に、香箱は、できるだけ長い時間一定の回転をすることが求められている。香箱が一定の回転をしないと、その香箱を用いる機械式時計の精度が低下してしまうからである。 したがって、内蔵するぜんまいも、できるだけ長い時間一定のトルクを発生する方が好ましい。しかし、図6に示したように、従来型のぜんまいは、トルク変動がかなり大きい。 Generally, the barrel is required to rotate at a constant time for as long as possible. This is because the accuracy of the mechanical timepiece using the barrel is lowered unless the barrel is rotated at a constant rate. Therefore, it is preferable that the built-in mainspring generate a constant torque for as long as possible. However, as shown in FIG. 6, the torque variation of the conventional mainspring is considerably large.
ぜんまいの発生するトルクTは、下記の数式1で求められる。
The torque T at which the mainspring is generated is obtained by the following
T=(Eht3πN)/6L (1) T = (Eht 3 πN) / 6L (1)
ここで、Lはぜんまい長さ、hはぜんまい高さ(香箱真の軸に平行な方向の断面寸法)
、tはぜんまい厚さ、Nは有効巻数、Eは弾性率である。
Here, L is the mainspring length, h is the mainspring height (cross-sectional dimension in the direction parallel to the true axis of the barrel)
, T is the mainspring thickness, N is the effective number of turns, and E is the elastic modulus.
一般的に香箱においては、以下の特性が要求されると思われる。
(ア)全巻状態から開放状態までの間に設定された香箱の有効回転数の範囲において、発生するトルクの変動が少ないこと。
(イ)所定のトルクが持続される時間が長いこと。
(ウ)円筒形の香箱の内容積の利用効率がよく、多くのエネルギーを蓄え得ること。
(エ)香箱体が小型であること。
なお、(イ)〜(エ)項は相互に関連が強く、同じ構成で達成されることが多い。
Generally, in the barrel, the following characteristics are required.
(A) The fluctuation of the generated torque should be small within the range of the effective rotation speed of the barrel that is set between the fully wound state and the open state.
(A) The time for which the predetermined torque is maintained is long.
(C) The use efficiency of the inner volume of the cylindrical barrel is good and a large amount of energy can be stored.
(D) The barrel is small.
The terms (a) to (d) are strongly related to each other and are often achieved with the same configuration.
上記の観点から、従来種々の改善の努力がなされて来た。例えば、1つの香箱に複数のぜんまいを備える技術である(例えば、特許文献1参照。)。また、香箱のぜんまいの幅を、ぜんまいの長さに渡り一様にしないという技術である(例えば、特許文献2参照。)。 From the above viewpoint, various efforts have been made for improvement. For example, this is a technique in which a plurality of mainsprings are provided in one barrel (for example, refer to Patent Document 1). Moreover, it is the technique of not making the width | variety of the mainspring of an incense case uniform over the length of a mainspring (for example, refer patent document 2).
特許文献1に示した従来技術は、上記の数式1におけるぜんまい長さLを極力長くすることによって、多くのエネルギーを蓄積し、持続時間を長くするとともにトルクが実質的に平坦化される範囲を広げようとしたものである。
In the prior art shown in
その手段として、平たい渦巻き状のぜんまいを3段に重ね、隣り合うぜんまいの内端同士、外端同士を連結することによって3つのぜんまいを直列に接続した構成を用いている。 As a means for this, a configuration in which three mainsprings are connected in series by stacking flat spiral springs in three stages and connecting inner ends and outer ends of adjacent mainsprings.
特許文献2に示した従来技術は、トルクを平坦化することを意図して、上記の数式1におけるぜんまい高さhを全長にわたって一定とせず、内端側(巻軸側)で高さを広く、外端側で高さを狭め、テーパー状に変化させたものである。
The prior art shown in
特許文献2に示した従来技術においては、ぜんまいのトルクを発生する部分が、ほどけるにつれて内径側(すなわちぜんまい高さが広く、剛性が高くなる方)に移動し、一方では、高さが狭く剛性の小さい外端寄りの部分は香箱内径側面に順次密着して作動しなくなるため、ほどけてきてもトルクが減少することを補償する効果が確かにあると思われる。
In the prior art disclosed in
特許文献1に示す技術の問題点は、何よりもぜんまいを多段に重ねたため、これらを仕切りのための円板と共に収容すると香箱の厚さが厚くなり、搭載される時計等の機器の小型化に不利なことである。特に腕時計において要求が強い、ムーブメントの小型化が不可能になる。また香箱内の構造も複雑化し、安定な動作が得られるかに疑問がある。
The problem of the technique shown in
特許文献2に示した従来技術では、ぜんまい高さh(文献内ではb)がテーパー状に小さくなるから、渦巻き状のぜんまいを包む空間は、縁部が薄くなって扁平にしたそろばん玉のような形状を呈する。
In the conventional technique shown in
これにより、香箱の円筒形空間に収容すると外側ほどそろばん玉の上下に無駄な空間を生じ、エネルギーが蓄積できる体積(ぜんまいがほどける過程で占める体積で、この例で
はそろばん玉状)は少なくなり、容積の利用効率が悪く、発生トルクも全体として小さくならざるを得ないという問題がある。
As a result, when it is accommodated in the cylindrical space of the barrel, waste space is created above and below the abacus balls, and the volume in which energy can be stored (the volume occupied in the process of unwinding the mainspring, in this example the abacus ball shape) is reduced. However, there is a problem that the use efficiency of the volume is poor and the generated torque must be reduced as a whole.
このように、従来技術には、有効性が高く満足できるものがなかった。本発明は、ぜんまいがほどける過程での発生トルクの変動を少なくすることを第1の目的とする。またそれとともに、エネルギー蓄積のための容積効率の高い香箱を提供することを第2の目的とする。 As described above, none of the conventional techniques is highly effective and satisfactory. The first object of the present invention is to reduce the fluctuation of the generated torque in the process of unwinding the mainspring. In addition, a second object is to provide a barrel with high volumetric efficiency for energy storage.
本発明の香箱は、上記目的を達成するため、以下の構成を採用する。 The barrel of the present invention employs the following configuration in order to achieve the above object.
香箱真に一方端を固定し、前記香箱真の周囲に巻回し、他方端を香箱の内壁に接するようにしてなる、ぜんまいを収納した香箱において、ぜんまいは、一方端のぜんまい高さが低く、他方端のぜんまい高さが高い第1のぜんまいと、一方端のぜんまい高さが高く、他方端のぜんまい高さが低い第2のぜんまいと、で構成し、第1のぜんまいと第2のぜんまいとは、高さ方向に一部が重なる重なり部を有して結合されることを特徴とする。 In the barrel that houses the mainspring, one end of the barrel is fixed, wound around the barrel, and the other end is in contact with the inner wall of the barrel, the mainspring has a low mainspring height at one end, A first mainspring having a high mainspring height at the other end and a second mainspring having a high mainspring height at one end and a low mainspring height at the other end, and the first mainspring and the second mainspring. Is characterized in that they are joined with an overlapping portion partially overlapping in the height direction.
このような構成にすることによって、重なり部により実質的にぜんまい厚を増やし、発生するトルクを増すことができる。 By adopting such a configuration, the mainspring thickness can be substantially increased by the overlapping portion, and the generated torque can be increased.
重なり部は、香箱真側から内壁側に向かうにつれて、高さ方向で、位置がずれているようにしてもよい。 The overlapping portion may be displaced in the height direction from the true barrel side toward the inner wall side.
このような構成にすることによって、あるぜんまいの重なり部と隣に周回するぜんまいと重なり部が更に重なることを避けて、巻き数が減少することを防ぎ、ぜんまいの収容効率を高めることができる。 By adopting such a configuration, it is possible to avoid further overlapping of the mainspring overlapping with the adjacent mainspring and the overlapping portion, to prevent the number of windings from decreasing, and to increase the efficiency of the mainspring.
重なり部は、香箱真側から内壁側に向かうにつれて、高さ方向に対して、小さくなるようにしてもよい。 You may make it an overlapping part become small with respect to a height direction as it goes to an inner wall side from a barrel complete side.
このような構成にすることによって、ぜんまいの長さ方向の部分的な剛性を内端から外端に向けて小さく変化させることができる。 By adopting such a configuration, the partial rigidity in the length direction of the mainspring can be changed small from the inner end toward the outer end.
香箱真は、径が太い第1の径部分と、径が細い第2の径部分とを有し、第1のぜんまいは、一方端を第1の径部分に固定し、第2のぜんまいは、一方端を第2の径部分に固定するようにしてもよい。 The barrel complete has a first diameter portion having a large diameter and a second diameter portion having a small diameter. The first mainspring has one end fixed to the first diameter portion, and the second mainspring is The one end may be fixed to the second diameter portion.
このような構成にすることによって、ぜんまいの内端側の重なり部の厚さを香箱真に形成された径小の段差部分に吸収し、ぜんまいの収容効率を増すことができる。 By adopting such a configuration, the thickness of the overlapping portion on the inner end side of the mainspring can be absorbed by the small-diameter step portion formed in the true barrel and the mainspring accommodation efficiency can be increased.
本発明の香箱は、ぜんまいの剛性分布を改善し発生トルクの変動を少なくできる。また、ぜんまいの空間利用効率を向上させ、蓄積エネルギーを高くすることができる。 The barrel of the present invention can improve the rigidity distribution of the mainspring and reduce the fluctuation of the generated torque. In addition, the space utilization efficiency of the mainspring can be improved and the stored energy can be increased.
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図面は説明しやすいように模式的に示すものであって、説明に関係のない部分は省略している。また、同一の構成には同一の番号を付与している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings are schematically shown for easy explanation, and portions not related to the explanation are omitted. The same number is assigned to the same configuration.
[実施例1の香箱の説明:図1]
まず、実施例1の香箱を構成する要素について説明する。
図1は香箱を説明するための図であって、香箱真を含む断面によって表した模式的な断面図である。図1(a)は、ぜんまいがほどけた状態を示している。図1(b)は、ぜんまいがほぼ巻き締められた状態を示している。
[Description of the barrel of Example 1: FIG. 1]
First, the element which comprises the barrel of Example 1 is demonstrated.
FIG. 1 is a diagram for explaining the barrel, and is a schematic sectional view represented by a section including the barrel true. FIG. 1A shows a state in which the mainspring is unwound. FIG.1 (b) has shown the state by which the mainspring was wound up substantially.
図1において、5は香箱であり、その中心軸は香箱真6である。香箱真6はぜんまいの内端部を固定するためにやや径を太くした固定部6aと、他の部分との軸径の差によって形成された段差部6bを備える。
In FIG. 1, 5 is a barrel, and its central axis is a
香箱5に内蔵するぜんまいは、所定の厚さt1を有する第1のぜんまい1と所定の厚さt2を有する第2のぜんまい2とからなる。これら2つのぜんまいは、ぜんまい高さh方向に一部を重ねており、重なり部3と呼ぶ。この重なり部3の幅は、幅w(ぜんまいの高さhの方向の寸法)である。
The mainspring built in the
第1のぜんまい1は、一方の端部である内端部1aを香箱真6の固定部6aに固定している。他方の他端である外端部1bは、図1に示す例では、図示しないスリッピングアタッチメントなどにより香箱5の内周面5aと接している。
In the
第2のぜんまい2は、一方の端部である内端部2aを香箱真6の段差部6bに固定されるか、あるいは香箱真の固定部6aに固着される第1のぜんまい1と固着されることによって間接的に香箱真6に固着(実質的に固着)している。他方の端部である外端部2bは、図1に示す例では、第1のぜんまい1の外端部1bの香箱真6側の面と接している。
The
第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とは、重なり部3で一部を重ねているが、香箱真6側から香箱の内周面5aに至る香箱内部においては、第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とからなるぜんまいの高さhの寸法が所定の値になるように保たれている。なお、このぜんまいの高さhは、香箱5に求める性能により自由に決めることができる。
The
第1のぜんまい1と第2のぜんまい2との重なり部3の幅wは、これら2つのぜんまいを香箱真6に巻回してなる各周回ごとに一様としてもよい。しかし、幅wに変化を持たせることによって、ぜんまいのトルク特性を制御することができる。このトルク特性の制御については、後に詳述する。本実施例では、図1に示すように、香箱真6側から香箱の内周面5aに至って、幅wは漸次小さくなっている。そして、重なり部3の位置も、香箱真6側から香箱の内周面5aに至って、隣の周回の重なり部3同士が同じ位置で重ならないように、ぜんまいの高さ方向に向かい、ずれている。
The width w of the overlapping
なお、重なり部3において、両ぜんまいの接触面の少なくとも一部は溶接や接着等で接合されるのが望ましく、以下その趣旨で作用を説明するが、重なり面が摩擦的に接触しているだけであっても、一定の程度の効果が発揮される。
In addition, in the overlapping
なお、図1にあっては、香箱5の外周に設けられるべき歯車、香箱真6に連結されるべき角穴車など巻上げ機構、ぜんまいの内端部と香箱真6の固定のための細部形状などは、図示を省略している。
In FIG. 1, a gear to be provided on the outer periphery of the
[ぜんまいの説明:図2]
次に、香箱5に内蔵するぜんまいについて詳述する。
図2は実施例1の香箱に用いるぜんまいを説明するための平面図及び側面図である。
図2(a)は、第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とからなるぜんまいを香箱5から取り出し、完全にほどいて引き伸ばした状態(あるいは、香箱真に巻回する前の状態)の平面図である。図2(b)は、図2(a)に示す2つのぜんまいを重ねた状態を示す平面図である。図2(c)は、図2(b)の矢印A方向から見た側面図、図2(d)は図2(b)の矢印B方向から見た側面図である。
[Description of mainspring: Fig. 2]
Next, the mainspring built in the
FIG. 2 is a plan view and a side view for explaining the mainspring used in the barrel of the first embodiment.
FIG. 2A is a plan view showing a state in which the mainspring made up of the
図2(a)に示すように香箱5に収容される、第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とは、それらを高さの方向から眺めると、いずれも、長手方向に底辺を有する細長い台形となるような概形を有する。
The
第1のぜんまい1は、その台形の底辺1fを図面の下側にし、斜辺1sを図面の上側にした様子を示している。第2のぜんまい2は、その台形の底辺2fを図面の上側にし、斜辺2sを図面の下側にした様子を示している。
The
図2(b)に示すように、両ぜんまいは、所定の重なり部3の幅w(ぜんまいの高さhの方向の寸法)となるように、この例では第1のぜんまい1が図面手前になるように重ねている。そして、第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とからなるぜんまいの高さhの寸法が所定の値で一定になるように保たれている。
As shown in FIG. 2 (b), in this example, the
重なり部3の幅wは一定ではなく、ぜんまいの長手方向にわたって変化する。すなわち、図2(c)に示すように、ぜんまいの内端方向(内端部1a、2aの方向)に向かうほど幅wは大きく、図2(d)に示すように、外端方向(外端部1b、2bの方向)に向かうほど小さくなっている。第1のぜんまい1及び第2のぜんまい2は、このようになるように、それぞれ形状を決める(重なり部3の幅wを決める。)。
The width w of the overlapping
このようにすると、第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とからなるぜんまいにおける任意の部分の剛性を調節することができる。
すなわち、ぜんまいの重なり部3の幅wが大きいほど、第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とを一体のぜんまいと考えたときの、その一体のぜんまいの断面の等価的な厚さtv(つまり、第1のぜんまい1の厚さt1と第2のぜんまい2の厚さt2とが重なることによる厚さ)が大きくなり、断面2次モーメントが増すためである。
If it does in this way, the rigidity of the arbitrary parts in the mainspring which consists of the
That is, the larger the width w of the overlapping
第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とを重ねてなる構成にあっては、図2(c)に示すように、香箱5の香箱真6側の内端部1a、2aに近い部分での重なり部3の幅を幅waとし、その等価的厚さをtva(図示せず)とし、図2(d)に示すように、香箱5の内周面5a側の外端部1b、2bに近い部分での重なり部3の幅を幅wbとし、その等価的厚さをtvb(図示せず)とすると、wa>wbであり、tva>tvbとなる。
In the configuration in which the
このことにより、第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とからなるぜんまいにおける部分的な剛性は、香箱真6に近いほど大きく、香箱5の内周面5aに近いほど小さく変化することになる。
As a result, the partial rigidity of the mainspring made up of the
特許文献2に示した従来技術について説明したように、ぜんまいがほどけるにつれて、
トルクを発生する部分は、香箱真6に近い側ほど生じるトルクが小さくなる傾向がある。本発明においては、香箱真6に近い側の重なり部3の幅waを大きくし(等価的な厚さtaを厚くし)、剛性を高めておくことができるので、ほどけたぜんまいのトルクを補償し、ぜんまいのトルク特性を平坦化できるという制御を行うことができる。
As explained in the prior art shown in
In the portion that generates torque, the torque that is closer to the
また、第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とからなるぜんまいにおける重なり部3の位置は、図1及び図2(b)に示すように、ぜんまい高さhの範囲内でその位置が高さhの方向にずれている。本実施例では、重なり部3は、香箱5の香箱真6側の内端部1a、2aに近い部分では位置が低く、香箱5の内周面5a側の外端部1b、2bに近い部分では高くなる。つまり、香箱真6に巻回されたぜんまいの重なり部3はスパイラル状となる。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2B, the position of the overlapping
このような構成にすることで、図1(b)に示すように、第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とからなるぜんまいを香箱真6に巻き締めた場合でも、ある周回の重なり部3と隣に周回する重なり部3とが更に重なることを避けることができる(第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とがその重なり部3において相互に干渉すると言ってもよい。)。
With such a configuration, even when the mainspring made up of the
そうすることにより、香箱5の内周面5a方向にぜんまいが厚くならず、巻き数が減少することを防ぐことができる。つまり、ぜんまいの収容効率を高めることができ、香箱5に蓄積されるエネルギーを大きくすることができるのである。
By doing so, the mainspring does not become thick in the direction of the inner peripheral surface 5a of the
以上、説明した香箱5は、第1のぜんまい1及び第2のぜんまい2は巻き締めても、両ぜんまいはそれが作る段差が隣り同士でほぼ重なり、うず巻きの隙間に生じる無駄な空間を少なくすることができる。
これにより、トルク特性を平坦化することができるという効果と、蓄積できるエネルギーを大きくすることができるという効果とを兼ねることができるのである。
As described above, in the
As a result, the torque characteristic can be flattened, and the energy that can be stored can be increased.
[トルク特性の比較:図3]
これらの帰結として、本発明の香箱5のトルク特性と従来の香箱のトルク特性とを比較する。
図3は双方のトルク特性を香箱のサイズ及び香箱真に巻かれるぜんまいの巻き数を等しくするという前提で比較した図であって、第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とからなるぜんまいが、全巻(巻き締め)状態からほどけ切って開放されるまでに香箱5が回転しつつ発生するトルクの変化を示したものである。図3に示す曲線7は、本発明の香箱5のトルク特性、曲線8は、図6に示す従来の香箱のトルク特性である。
[Comparison of torque characteristics: Fig. 3]
As a result of these, the torque characteristics of the
FIG. 3 is a diagram comparing both torque characteristics on the assumption that the size of the barrel is equal to the number of windings of the mainspring wound in the barrel, and the mainspring comprising the
図3に示すように、本発明の香箱5のトルク特性7と従来の香箱のトルク曲線8とを比較すると、本発明の香箱5は、発生するトルクを平坦化していることが分かる。香箱が発生するトルクが平坦化されることにより、香箱が回転運動を行う間、安定したトルクを長い時間発生できることになり、その香箱を用いる機械式時計の精度が安定するのである。
As shown in FIG. 3, comparing the
ところで、図3に示すように、本発明の香箱は、従来の香箱に比して最大トルクが減少している。これは前述のとおり、香箱のサイズを同じにした上で、香箱に内蔵するぜんまいの巻き数も従来の香箱と同じにしたためである。すなわち、第1のぜんまい1及び第2のぜんまい2のそれぞれの厚さが、従来の香箱に内蔵するぜんまいの厚さよりも薄くなっているためである(数式1を参照のこと。)。
By the way, as shown in FIG. 3, the barrel of the present invention has a reduced maximum torque compared to the conventional barrel. This is because, as described above, the size of the barrel is the same and the number of windings of the mainspring built in the barrel is the same as that of the conventional barrel. That is, the thickness of each of the
知っての通り、香箱が発生する最大トルクは、接続される輪列機構により決めることができるから、図3に示す本発明の香箱も、時計機構を設計する際に、接続される輪列機構に応じて、適するトルク計算を行えば、何らの問題もない。 As is known, the maximum torque generated by the barrel can be determined by the connected gear train mechanism. Therefore, the barrel gear of the present invention shown in FIG. Therefore, there is no problem if a suitable torque calculation is performed.
[変形例の説明:図4]
すでに説明した実施例1の香箱5においては、第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とからなるぜんまいの重なり部3の幅wが、内端方向(内端部1a、2aの方向)から外端方向(外端部1b、2bの方向)に向かうまで、漸次直線的に変化するものとした。もちろん、本発明の香箱5に用いるぜんまいは、それに限定されない。
[Description of Modification: FIG. 4]
In the
図4は、ぜんまいの変形例を説明する図であって、第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とを重ねた様子を説明する平面図である。この図4に示す例は、すでに説明した図2に示す例と同様に、その重なり部3の幅は漸次小さくなっていることは同じであるが、双方のぜんまいの斜辺1s、2sが曲線状になっている。
FIG. 4 is a diagram for explaining a modification of the mainspring, and is a plan view for explaining a state in which the
[ぜんまいの内径または香箱真の形状についての説明:図5]
本発明の香箱に用いるぜんまいを構成する、第1のぜんまい1及び第2のぜんまい2の形状は、その斜辺1s、2sの形状が特に重要であることは、重なり部3の形状をきちんと規定しなければならないことに鑑みても理解できる。
[Explanation about the inner diameter of the mainspring or the true shape of the barrel: FIG. 5]
The shape of the
香箱真6に第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とを巻回するとき、一周したあとでぜんまい同士が干渉しないように、すなわち重なり部3が更に重なって巻かれたぜんまいに隙間ができ、スペース効率を損じることを避けようとすると、必然的にぜんまいの巻きの内径あるいは香箱真6の直径が決まる場合がある。
When winding the
図5は、重なり部3で重なった第1のぜんまい1及び第2のぜんまい2を示す平面図である。すでに説明した例と同様に第1のぜんまい1が図面手前になっている。
FIG. 5 is a plan view showing the
香箱真6に巻回するとき、図5に示すように、1周回目の内側になる第1のぜんまい1の斜辺1sと、2周回目の内側になる第2のぜんまい2の斜辺2sとが重ならないことが望ましい。
When winding the
香箱真6の周囲に巻回する最小巻き径(すなわち、香箱真6の直径と考えて良い)をdとすると、s1=πd で得られる距離s1が得られる。斜辺1sの端部の位置10は、図5には図示しない香箱真6と接続する部分であるから、この位置10から距離s1分だけ底辺1f、2fに平行な仮想線Jを引いたとき、この仮想線Jと第2のぜんまい2の斜辺2sとの交点である位置20が位置10よりも高くなるように、第1のぜんまい1及び第2のぜんまい2の厚さや形状(特に斜辺1s、2s)を決めるのである。
When the minimum winding diameter wound around the barrel 6 (that is, the diameter of the
これは、ぜんまいを巻き締めたとき、最小径からのぜんまいの最初の巻回後、1周した第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とが厚さ方向に重なる(干渉する)ことを避けるための条件となる。実施例1においては、第1のぜんまい1の斜辺1sと第2のぜんまい2の斜辺2sとの傾斜が緩いと、距離s1、従って最小巻き径dは、比較的大きくなり易い。
This prevents the
したがって、最小巻き径dを小さくしたい、つまり、径の細い香箱真6を使用したいときは、第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とで構成するぜんまいは、距離s1が小さくできる形状とすればよく、例えば、図4に示す形状の第1のぜんまい1及び第2のぜんまい2を用いるとよい。
Therefore, when it is desired to reduce the minimum winding diameter d, i.e., to use the
[実施例2の香箱の説明:図6]
次に、実施例2の香箱を説明する。
[Explanation of the barrel of Example 2: FIG. 6]
Next, the barrel of Example 2 will be described.
図6は実施例2の香箱を説明するための図であって、香箱真を含む断面によって表した模式的な断面図である。この図は、ぜんまいがほぼ巻き締められた状態を示している。 FIG. 6 is a view for explaining the barrel of the second embodiment, and is a schematic sectional view represented by a section including the barrel barrel true. This figure shows a state in which the mainspring is almost tightened.
図6に示す香箱50は、その表面に段差がない香箱真60を用いる例である。重なり部3を幅wで重ねた第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とは、図1に示す実施例1の香箱5の香箱真6の固定部6aに相当する部分がない香箱真60に固定され、巻回される。
The barrel 50 shown in FIG. 6 is an example in which a
このような香箱真60を用いても本発明の香箱50は構成できるが、ぜんまいはその一端を香箱真6に固定しなければならないため、第1のぜんまい1の内端部1aと香箱真60との間には空間65ができてしまう。
Although the barrel 50 according to the present invention can be constructed using such a
空間65は、香箱50の内部にあってはデッドスペースとなるが、すでに説明した第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とで構成するぜんまいを巻回することはでき、すでに説明した香箱5と同様な効果を奏することができる。
The space 65 is a dead space inside the barrel 50, but can wind the mainspring constituted by the
香箱真60に第1のぜんまい1及び第2のぜんまい2を巻回するときは、は、図1に示す香箱真6の固定部6aと段差部6bとがないため、周回ごとに重なり部3が重ならないように配慮することが望ましい。
When the
そのため、実施例2の香箱50には、図4に示す形状のぜんまいを用いるとよい。第1のぜんまい1の斜辺1sと第2のぜんまい2の斜辺2sが内端付近で急傾斜しているため、ぜんまいの最小巻き径dを、実施例1より小さくすることができ、上述の通り、第1のぜんまい1と第2のぜんまい2とが干渉する恐れもより少ないためである
Therefore, the mainspring having the shape shown in FIG. 4 may be used for the barrel 50 of the second embodiment. Since the hypotenuse 1s of the
なお、本発明の実施例において、ぜんまいの内端側の例えば数巻き分までは干渉とデッドスペースの生成を容認するが、それより外側では干渉を避けスペース効率を発揮させるという使い方もあり得る。 In the embodiment of the present invention, the generation of interference and dead space is allowed up to, for example, several turns on the inner end side of the mainspring, but there is a possibility of avoiding interference and exhibiting space efficiency outside it.
以上説明した本発明の香箱は、第1のぜんまい及び第2のぜんまいを重ねたことによる部分剛性の変化と容積の利用効率向上により、利用できる弾性エネルギーを減じることなく、発生するトルクを平坦化することができる。そのため、機械式時計においては、脱進機の駆動力を安定化して等時性を改善し、十分な持続時間を得ることができるし、本発明を他の機器に適用しても優れた効果が得られるものである。 As described above, the barrel of the present invention flattens the generated torque without reducing the elastic energy that can be used by changing the partial rigidity and improving the efficiency of use of the volume by overlapping the first mainspring and the second mainspring. can do. Therefore, in a mechanical timepiece, the driving force of the escapement can be stabilized to improve isochronism and a sufficient duration can be obtained, and excellent effects can be obtained even when the present invention is applied to other devices. Is obtained.
この発明は、稼働時間の間、安定したトルクを要求される機械式時計に好適である。 The present invention is suitable for a mechanical timepiece that requires a stable torque during the operation time.
1 第1のぜんまい
1a 第1のぜんまいの内端部
1b 第1のぜんまいの外端部
2 第2のぜんまい
2a 第2のぜんまいの内端部
2b 第2のぜんまいの外端部
3 ぜんまいの重なり部
5、50 香箱
6、60 香箱真
6a 香箱真の固定部
6b 香箱真の段差部
7 本発明の実施例のトルク曲線
8 従来例のトルク曲線
h ぜんまい高さ
t ぜんまい厚さ
w ぜんまいの重なり部の幅
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ぜんまいは、前記一方端のぜんまい高さが低く、前記他方端のぜんまい高さが高い第1のぜんまいと、前記一方端のぜんまい高さが高く、前記他方端のぜんまい高さが低い第2のぜんまいと、で構成し、
前記第1のぜんまいと前記第2のぜんまいとは、高さ方向に一部が重なる重なり部を有して結合される
ことを特徴とする香箱。 In the barrel that houses the mainspring, the one end is fixed to the barrel and is wound around the barrel, and the other end is in contact with the inner wall of the barrel,
The mainspring is a first mainspring having a low mainspring height at the one end and a high mainspring height at the other end, and a second mainspring having a high mainspring height at the one end and a low mainspring height at the other end. The mainspring and
The barrel according to claim 1, wherein the first mainspring and the second mainspring are coupled to each other with an overlapping portion partially overlapping in a height direction.
ことを特徴とする請求項1に記載の香箱。 The barrel according to claim 1, wherein the overlapping portion is displaced in the height direction from the true side of the barrel to the inner wall side.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の香箱。 3. The barrel according to claim 1, wherein the overlapping portion becomes smaller with respect to the height direction from the true side of the barrel to the inner wall side.
前記第1のぜんまいは、前記一方端を前記第1の径部分に固定し、
前記第2のぜんまいは、前記一方端を前記第2の径部分に固定する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の香箱。 The barrel complete has a first diameter portion having a large diameter and a second diameter portion having a small diameter,
The first mainspring has the one end fixed to the first diameter portion,
The barrel according to any one of claims 1 to 3, wherein the second mainspring fixes the one end to the second diameter portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014056433A JP2015179014A (en) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | Barrel for spiral spring |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017198481A (en) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | セイコーエプソン株式会社 | Clock spring, clock power unit, clock movement and clock |
| CN108700152A (en) * | 2016-01-05 | 2018-10-23 | 香港科技大学 | Dual linear energy dissipation and impact damping device for steel cables subjected to tensile forces |
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2014
- 2014-03-19 JP JP2014056433A patent/JP2015179014A/en active Pending
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| CN108700152B (en) * | 2016-01-05 | 2020-08-14 | 香港科技大学 | Dual linear energy dissipation and impact damping device for steel cables subjected to tensile forces |
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