[发明专利]温度补偿型摆轮游丝机构、机芯以及钟表

说明书

本发明提供温度补偿型摆轮游丝机构、机芯以及钟表，能够简单且高精度地进行温度系数修正量的调整，从而温度补偿性能优异。本发明的温度补偿型摆轮游丝机构具备：摆轮游丝机构主体，其具有沿着第1轴线(O1)延伸的摆轴(61)，且借助游丝(63)的动力而绕第1轴线(O1)转动；和调整部(100)，其具有双金属片(121)和施重部(122)，双金属片(121)从摆轮游丝机构主体上的绕第1轴线(O1)旋转对称的位置起分别沿着第2轴线(O2)延伸设置，双金属片(121)是热膨胀率不同的材料在与第2轴线(O2)交叉的方向上层叠而成的，施重部(122)以能够在沿着第2轴线(O2)的第2轴线方向上移动的方式安装于双金属片(121)。

技术领域

本发明涉及温度补偿型摆轮游丝机构、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摆轮游丝机构具备：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)。

对于上述的摆轮游丝机构来说，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。

摆轮游丝机构的振动周期T由下式(1)表示。在式(1)中，I表示摆轮游丝机构的“转动惯量”，K表示游丝的“弹簧常数”。

[算式1]

根据式(1)，当摆轮游丝机构的转动惯量I或游丝的弹簧常数K由于温度变化等而发生变化时，摆轮游丝机构的振动周期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，摆轮游丝机构的振动周期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(例如，参照下述专利文献1)。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，可以认为：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。

专利文献1：日本特公昭43-26014号公报

可是，在上述的专利文献1的结构中，在对各双金属片的温度系数修正量(双金属片的与温度变化相对应的在径向上的变化量)进行调整的情况下，需要对双金属片另行装卸摆轮平衡螺钉等。因此，温度系数修正量的调整变得烦杂，且难以进行高精度的调整。

另外，例如在各双金属片由于制造偏差等而没有形成为所希望的形状的情况下，各双金属片的温度系数修正量容易变得不稳定。在温度系数修正量在各双金属片之间不同的情况下，摆轮游丝机构的重心相对于转动轴偏移。其结果是，存在如下可能性：发生摆轮游丝机构的偏向施重(片重り)，从而，由摆轮游丝机构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)。

发明内容