[發明專利]溫度補償型擺輪及其制造方法、鐘表用機芯、機械式鐘表

有效

• 申請號: 201410055583.8
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN104007650B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 新輪隆;中島正洋;川內谷卓磨;藤枝久;新家學
• 申請（專利權）人: 精工電子有限公司
• 主分類號: G04B17/06
• 分類號: G04B17/06;G04B17/22
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,馬建軍

技術領域

本發明涉及溫度補償型擺輪、鐘表用機芯、機械式鐘表以及溫度補償型擺輪的制造方法。

背景技術

作為機械式鐘表的調速器，一般由擺輪和游絲構成。其中，擺輪是圍繞擺軸的旋轉軸周期性地正反旋轉而振動的部件，將擺輪的振動周期設定在預先確定的規定值內很重要。這是因為，如果振動周期偏離規定值，則機械式鐘表的差率(鐘表的快慢度)會發生變化。但是，上述振動周期容易由于各種原因而發生變化，例如會因溫度變化而發生變化。

這里，上述振動周期T由下述式(1)表示。

在上述式(1)中，I表示“擺輪的慣性力矩”，K表示“游絲的彈簧常數”。因此，如果擺輪的慣性力矩或游絲的彈簧常數發生變化，則振動周期也發生變化。

這里，作為用于擺輪的金屬材料，一般采用線性膨脹系數為正的材料，所述材料由于溫度上升而膨脹。因此，平衡輪直徑擴大，從而使慣性力矩增加。并且，由于一般用于游絲的鋼材的楊氏模量具有負的溫度系數，因而彈簧常數由于溫度上升而降低。

根據以上的情況，如果溫度上升，則與此相伴會使慣性力矩增加且游絲的彈簧常數降低。因此，從上述式(1)可知，擺輪的振動周期成為在低溫時變短且在高溫時變長的特性。因此，作為鐘表的溫度特性，成為在低溫時變快、在高溫時變慢這樣的特性。

因此，作為用于對擺輪的振動周期的溫度特性進行改進的對策，已知下述的2個方法。

作為第1方法，公知有這樣的方法：不使平衡輪成為形成完全閉環的圓形，而使平衡輪在周向的兩個部位分斷而成為圓弧狀部，并且，使用將由熱膨脹率不同的材料構成的金屬板在徑向上接合而成的雙金屬(bimetal)形成各圓弧狀部，而且使圓弧狀部的周向的一端部為固定端，使周向的另一端部為自由端(參照專利文獻1)。

通常，如上所述，伴隨溫度上升，平衡輪由于熱膨脹而直徑擴大，因而使實際的慣性力矩增大，然而根據第1方法，當溫度上升時，由雙金屬構成的圓弧狀部由于熱膨脹率的差異而以自由端側向徑向的內側移動的方式向內變形。由此，可以使平衡輪的平均直徑縮小，從而使實際的慣性力矩降低，可以使慣性力矩的溫度特性具有負的斜率。結果，可以使慣性力矩變化到抵消游絲的溫度依存性的程度，能夠將擺輪的振動周期的溫度依存性抑制得較低。

作為第2方法，通過采用鈷－艾林瓦爾恒彈性合金(Co-Elinvar)等恒彈性材料作為游絲的材料，得到鐘表的使用溫度范圍(例如23℃±15℃)附近的楊氏模量的溫度系數為正的特性。

根據該第2方法，通過在上述使用溫度范圍內，使平衡輪的線性膨脹系數和游絲的線性膨脹系數抵消，可以消除擺輪的慣性力矩相對于溫度的變化，能夠將擺輪的振動周期的溫度依存性抑制得較低。

【專利文獻1】日本特公昭43－26014號公報

另外，在上述第1方法中，通過將熱膨脹率相互不同的徑向內側的金屬板與徑向外側的金屬板接合，形成雙金屬的圓弧狀部，作為其接合方法列舉出錫焊和壓合等。然而，在這些方法中，由于精加工受到此時的接合條件等左右，因而難以確保固定的形狀精度。而且，由于使用2個金屬板構成圓弧狀部，因而在錫焊和壓合時、或者通過切斷來形成各圓弧狀部時，2個金屬板有可能發生塑性變形。

由此，很難以高精度的形狀精度對雙金屬的圓弧狀部進行精加工，慣性力矩的調整和溫度補償量的設定容易變得不穩定。而且，作為配置在徑向內側的金屬板的材料，一般采用殷鋼等鐵系材料(低熱膨脹材料)，具有當不施加電鍍工序等時生銹的問題。因此，制造費工夫，具有改善的余地。

并且，在上述第2方法中，在使用鈷－艾林瓦爾恒彈性合金等恒彈性材料制作游絲時，有可能由于熔解時的組成和熱處理等的各種加工條件而使楊氏模量的溫度系數大幅變化。因此，需要嚴密的制造管理工序，游絲的制造變得不容易。因此，有時在鐘表的使用溫度范圍附近很難使楊氏模量的溫度系數為正。

發明內容

本發明正是考慮到上述情況而完成的，本發明的目的是提供一種溫度補償型擺輪、具有該溫度補償型擺輪的鐘表用機芯、機械式鐘表以及溫度補償型擺輪的制造方法，形狀精度優異，可有針對性地、穩定地進行溫度校正作業，并且不易生銹，可在抑制施加額外的外力(應力)的同時高效地制造。

本發明為了解決所述課題而提供以下的技術方案。