(57)【要約】      （修正有）【課題】ぜんまい、香箱車、ムーブメント、時計及びぜんまいの製造方法を提供する。【解決手段】ぜんまい５０は、弾性を有する細長い板状体からなるぜんまい本体５１を備える。ぜんまい本体５１は、香箱車に収納される前の状態で、一端側に形成された第１巻部５２と、他端側に形成された第２巻部５３と、第１巻部５２と第２巻部５３とを接続する接続部５４と、を備える。ぜんまい本体５１は、ぜんまい本体主材と、本体主材接続部５４Ａにおけるぜんまい本体５１が香箱車内で巻かれた状態の外側面に接合された保護箔５４Ｂと、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有し、渦巻状に巻かれて香箱車に収納される板状体からなるぜんまい本体を備え、
前記ぜんまい本体は、前記香箱車に収納される前の状態で、一端側に形成された第１巻部と、他端側に形成された第２巻部と、前記第１巻部と前記第２巻部とを接続する接続部と、を有しており、
前記ぜんまい本体は、
ぜんまい本体主材と、
前記ぜんまい本体主材の接続部における前記ぜんまい本体が前記香箱車内で巻かれた状態の外側に配置される面に接合された保護箔と、
を備えて構成されていることを特徴とするぜんまい。
【請求項２】
前記保護箔は、前記ぜんまい本体主材に用いられる材料に圧縮応力を付与した圧縮応力付与材料で構成されている請求項１に記載のぜんまい。
【請求項３】
請求項１または２に記載のぜんまいが収納されていることを特徴とする香箱車。
【請求項４】
請求項３に記載の香箱車を備えることを特徴とするムーブメント。
【請求項５】
請求項４に記載のムーブメントを備えることを特徴とする時計。
【請求項６】
請求項１または２に記載のぜんまいを製造する方法であって、
前記ぜんまい本体主材に対して前記保護箔を拡散接合させて前記ぜんまい本体を成形することを特徴とするぜんまいの製造方法。
【請求項７】
前記保護箔は、前記ぜんまい本体主材の接続部における前記ぜんまい本体が前記香箱車内で巻かれた状態での湾曲方向に反する方向に湾曲している請求項６に記載のぜんまいの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ぜんまい、香箱車、ムーブメント、時計及びぜんまいの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、動力ぜんまいを用いた時計は、香箱車に収納されたぜんまいを備えている。ぜんまいは、香箱車内で巻き上げられており、巻き上げられたぜんまいが巻きほぐされることによって香箱車が回転する。香箱車に収容されるぜんまいは、弾性を有し、渦巻状に巻かれて香箱車に収納される板状体からなる。また、香箱車に収容される前の状態では、略Ｓ字形状とされており、一端部に形成された第１巻部と、他端に形成された第２巻部と、第１巻部と前記第２巻部とを接続する接続部と、を有している。このうち、ぜんまいは、第１巻部が香箱真に取り付けられ、第２巻部に近い側の接続部が癖付けされた湾曲方向とは逆方向にそらされて香箱車に収納される。
【０００３】
香箱車に収容されたぜんまいを長期間使用していると、繰返し応力を受けることによる疲労、ぜんまいが金属製であれば金属疲労等により、ぜんまいが破断することがある。このようなぜんまいが破断するまでの耐用年数を極力長くするため、従来、耐久性、耐食性に優れたぜんまいが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１３１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に開示されたぜんまいでは、ぜんまいが破断するまでの耐用年数を極力長くするにあたり、ぜんまいを構成する材料についての工夫がなされているものの、ぜんまいが破断する態様は考慮されていなかった。このため、ぜんまいが破断するまでの耐用年数の長期化を図る余地があった。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ぜんまいが破断するまでの耐用年数の長期化を図ることができるぜんまい、香箱車、ムーブメント、時計及びぜんまいの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るぜんまいは、弾性を有し、渦巻状に巻かれて香箱車に収納される板状体からなるぜんまい本体を備え、前記ぜんまい本体は、前記香箱車に収納される前の状態で、一端側に形成された第１巻部と、他端側に形成された第２巻部と、前記第１巻部と前記第２巻部とを接続する接続部と、を有しており、前記ぜんまい本体は、ぜんまい本体主材と、前記ぜんまい本体主材の接続部における前記ぜんまい本体が前記香箱車内で巻かれた状態の外側に配置される面に接合された保護箔と、を備えて構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るぜんまいにおいて、ぜんまい本体主材の接続部におけるぜんまい本体が香箱車内で巻かれた状態の外側に配置される面は、引張応力が大きくかかる部分であり、ぜんまい本体のうちで最も破断しやすい部分である。この接続部におけるぜんまい本体が香箱車内で巻かれた状態の外側に配置される面に保護箔が設けられていることにより、ぜんまいが最も破断しやすい部分における応力振幅を小さくすることができ、破断の抑制に寄与することができる。したがって、ぜんまいが破断するまでの耐用年数の長期化を図ることができる。
【０００９】
上記ぜんまいにおいて、前記保護箔は、前記ぜんまい本体主材に用いられる材料に圧縮応力を付与した圧縮応力付与材料で構成されていてもよい。
【００１０】
保護箔は、ぜんまい本体主材に用いられる材料に圧縮応力を付与した圧縮応力付与材料で構成されていることにより、ぜんまい本体の応力振幅を小さくすることができる。このため、ぜんまいが破断するまでの耐用年数の長期化を図ることができる。
【００１１】
本発明に係る香箱車は、上記のぜんまいが収納されていることを特徴とする。また、発明に係るムーブメントは、上記の香箱車を備えることを特徴とする。また、本発明に係る時計は、上記のムーブメントを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る香箱車、ムーブメント、時計によれば、ぜんまいが破断するまでの耐用年数の長期化を図ることができる。
【００１３】
本発明に係るぜんまいの製造方法は、前記ぜんまい本体主材に対して前記保護箔を拡散接合させて前記ぜんまい本体を成形することを特徴とする。
【００１４】
上記のぜんまいの製造方法において、複数の前記ぜんまい本体主材を拡散接合させて前記ぜんまい本体を成形している。このため、ぜんまい本体主材に対して保護箔を容易に接合することができる。したがって、ぜんまいが破断するまでの耐用年数の長期化を図ったぜんまいを提供することができる。
【００１５】
上記のぜんまいの製造方法において、前記ぜんまい本体主材の接続部における前記ぜんまい本体が前記香箱車内で巻かれた状態での湾曲方向に反する方向に湾曲しているようにしてもよい。
【００１６】
保護箔は、ぜんまい本体主材の接続部におけるぜんまい本体が香箱車内で巻かれた状態での湾曲方向に反する方向に湾曲していることにより、ぜんまいが破断するまでの耐用年数の長期化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るぜんまい、香箱車、ムーブメント、時計及びぜんまいの製造方法によれば、ぜんまいが破断するまでの耐用年数の長期化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態におけるムーブメント表側の平面図である。
【図２】ぜんまいの全体図である。
【図３】（Ａ）は、ぜんまいが巻きほどかれた香箱車内の平面図、（Ｂ）は、ぜんまいが巻き付けられた香箱車内の平面図である。
【図４】ぜんまいの要部を拡大して説明する説明図である。
【図５】ぜんまいにおける応力振幅と、破断回数のｌｏｇ値との関係を示すグラフである。
【図６】第２の実施形態におけるぜんまいの要部を拡大して説明する説明図である。
【図７】第３の実施形態及び比較例に係るぜんまいのＳ／Ｎ曲線を示す図である。
【図８】第４の実施形態及び比較例に係るぜんまいのＳ／Ｎ曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
＜第１の実施形態＞
まず、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態を説明するにあたり、はじめに、機械式時計１について説明する。図１は、本発明の実施形態におけるムーブメント表側の平面図である。なお、以下の説明では、発明を理解し易くするために、適宜構成部品の一部を省略したり、形状を単純化したり、縮尺を変更したりする等、図示を簡略化している。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態の機械式時計１は、ムーブメント１０と、このムーブメント１０を収納する図示しないケーシングと、により構成されている。ムーブメント１０は、基板を構成する地板１１を有している。この地板１１の裏側には図示しない文字板が配されている。なお、ムーブメント１０の表側に組み込まれる輪列を表輪列と称し、ムーブメント１０の裏側に組み込まれる輪列を裏輪列と称する。地板１１には、巻真案内穴１１ａが形成されており、ここに巻真１２が回転自在に組み込まれている。この巻真１２は、おしどり１３、かんぬき１４、かんぬきばね１５及び裏押さえ１６を有する切換装置により、軸方向の位置が決められている。また、巻真１２の案内軸部には、きち車１７が回転自在に設けられている。
【００２２】
このような構成のもと、巻真１２が、回転軸方向に沿ってムーブメント１０の内側に一番近い方の第１の巻真位置（０段目）にある状態で巻真１２を回転させると、図示しないつづみ車の回転を介してきち車１７が回転する。そして、このきち車１７が回転することにより、これと噛合う丸穴車２０が回転する。そして、この丸穴車２０が回転することにより、これと噛合う角穴車２１が回転する。さらに、この角穴車２１が回転することにより、香箱車２２に収納された図示しないぜんまい（動力源）を巻き上げる。
【００２３】
ムーブメント１０の表輪列は、上述した香箱車２２の他に、二番車２５、三番車２６及び四番車２７により構成されており、香箱車２２の回転力を伝達する機能を果している。また、ムーブメント１０の表側には、表輪列の回転を制御するための脱進機構３０及び調速機構３１が配置されている。
【００２４】
二番車２５は、香箱車２２に噛合う歯車とされている。三番車２６は、二番車２５に噛合う歯車とされている。四番車２７は、三番車２６に噛合う歯車とされている。脱進機構３０は、上述した表輪列の回転を制御する機構であって、四番車２７と噛み合うがんぎ車３５と、このがんぎ車３５を脱進させて規則正しく回転させるアンクル３６と、を備えている。調速機構３１は、上述した脱進機構３０を調速する機構であって、てんぷ４０を具備している。
【００２５】
図２は、ぜんまいの全体図、図３（Ａ）は、ぜんまいが巻きほどかれた香箱車内の平面図、（Ｂ）は、ぜんまいが巻き付けられた香箱車内の平面図である。ぜんまい５０は、香箱車２２に収容される前は、図２に示すように、略Ｓ字形状をなしている。ぜんまい５０はいわゆる動力ぜんまいであり、ぜんまい本体５１を備えている。ぜんまい本体５１は、弾性を有する細長い板状体が塑性変形によって癖付けをされて構成されている。また、ぜんまい本体５１は、ぜんまい本体主材と、ぜんまい本体主材に接合された後に説明する保護箔５４Ｂによって構成されている。ぜんまい本体主材は、例えばＣｏ−Ｎｉ合金などによって構成されている。
【００２６】
ぜんまい５０におけるぜんまい本体５１の一端側には第１巻部５２が形成され、他端側には第２巻部５３が形成されている。第１巻部５２と第２巻部５３との間には、接続部５４が設けられており、第１巻部５２と第２巻部５３とは接続部５４によって接続されている。これらの第１巻部５２、接続部５４、及び第２巻部５３は、１本の板状の部材からなるぜんまい本体を湾曲させ、塑性変形に近い変形による癖付けを行うことで形成されている。さらに、第２巻部５３の先端には、外掛け５５が溶接されて取り付けられている。外掛け５５は、例えばぜんまい本体主材と同様にＣｏ−Ｎｉ合金などによって構成されている。
【００２７】
第１巻部５２及び第２巻部５３はいずれも反時計回り方向に巻かれている。第１巻部５２と第２巻部５３とを接続する接続部５４はわずかに湾曲するが、ほぼ直線に近い形状を成している。接続部５４における湾曲方向は、第１巻部５２側では左が凸となり、第２巻部５３側では、右が凸となる。
【００２８】
また、ぜんまい本体５１は、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、香箱車２２に収納されている。香箱車２２は、香箱真２２Ａ及び香箱ケース２２Ｂを備えている。ぜんまい本体５１は、香箱ケース２２Ｂに収納され、香箱真２２Ａに対して反時計回り方向に渦巻状に巻き付けられている。
【００２９】
香箱ケース２２Ｂは、円盤状の底面部及び底面部の側縁に沿って立設された円周部を備えている。ぜんまい５０は、香箱ケース２２Ｂの底面部に接触し、円周部に囲まれて香箱ケース２２Ｂに収納されている。香箱ケース２２Ｂの底面部における円周部を超えた反対側の面は、開口面とされている。この開口面には、香箱ふたが設けられていてもよいし、蓋部などが設けられることなく開口面は開放されたままとされていてもよい。香箱ふたが設けられている場合には、図１に示す角穴車２１が香箱ふたの上に取り付けられる。また、香箱ふたが取り付けられず開口面が開放されたままの場合には、開口面の中央部分を覆うようにして、角穴車２１が取り付けられている。
【００３０】
ぜんまい本体５１が香箱車２２に収納される際には、第１巻部５２の端部から接続部５４の中点までの間では、香箱車２２に対するぜんまい本体５１の巻き付け方向は第１巻部５２の巻き付け方向のままとされている。また、接続部５４の中点から第２巻部５３の端部までの間では、香箱車２２に対するぜんまい本体５１の巻き付け方向は第１巻部５２の巻き付け方向と逆方向とされている。したがって、接続部５４の中点から第２巻部５３までの間では、香箱車２２に収納される前に癖付けされた巻き付け方向（湾曲方向）と異なる方向で香箱車２２に巻き付けられて収納される。外掛け５５は、香箱ケース２２Ｂの内側に形成された係合部に係合している。
【００３１】
香箱車２２に収納されたぜんまい５０は、図３（Ａ）に示すように、巻きほどかれた状態となっており、図１に示す巻真１２に取り付けられた図示しない竜頭を巻くと、香箱真２２Ａにぜんまい５０が巻き付けられる。そして、図３（Ｂ）に示すように、ぜんまい５０が香箱真２２Ａに最も巻き付けられた状態となる。ぜんまい５０が香箱真２２Ａに巻き付けられた状態となると、香箱真２２Ａに巻き付けられたぜんまい５０の外側には、ぜんまい５０を巻きほどく力が働き、ぜんまい５０を巻きほどく力によって香箱ケース２２Ｂを回転させる。
【００３２】
ぜんまい５０が香箱真２２Ａに巻き付けられたとき、ぜんまい５０の内側は外側よりも強く曲げられるため、ぜんまい５０の内側には大きなエネルギーが蓄えられ、ほどけるときに早くほどけようとする。このとき、ぜんまい５０の外側との間で摩擦を生じ、ぜんまいとして十分な性能を発揮できないことがある。
【００３３】
そこで、ぜんまい本体５１における香箱ケース２２Ｂの外側で巻き付けられる第２巻部５３側を、第１巻部５２と反対側に癖付けしている。こうして、ぜんまい本体５１が香箱真２２Ａに巻き付けられたときに、ぜんまい５０の全長にかかる応力が均等になるようにしている。
【００３４】
さらに、図４に示すように、ぜんまい本体主材の接続部５４に相当する本体主材接続部５４Ａにおけるぜんまい本体５１が香箱車２２内で巻かれた状態の外側に配置される面（以下「外側面」という）には、保護箔５４Ｂが接合されている。なお、図４では、接続部５４の厚さを誇張して描いているが、ぜんまい本体５１における接続部５４と他の部分との間の肉厚はほぼ共通である。保護箔５４Ｂは、予め圧縮応力が付与された圧縮応力付与材料となる金属箔を用いることができる。具体的には、ステンレス鋼や炭素鋼などに予め圧縮応力を付与した金属箔を用いてもよい。
【００３５】
接続部５４は、保護箔５４Ｂが本体主材接続部５４Ａの外側面に対して拡散接合によって接合されて成形されている。本体主材接続部５４Ａに保護箔５４Ｂが拡散接合によって接合されていることで、保護箔５４Ｂを本体主材接続部５４Ａに対して強固に接合することができる。また、ぜんまい本体５１における接続部５４と、他の部分の肉厚がほぼ同じ厚さとすることができる。
【００３６】
次に、本実施形態に係るぜんまい５０を備える機械式時計１の作用効果について説明する。本実施形態に係る機械式時計１においては、香箱車２２内におけるぜんまい５０を巻き付け、ぜんまい５０が巻きほどかれる際に香箱車２２を回転させる。そして、ぜんまい５０が巻きほどかれると、再びぜんまい５０を巻き付ける。この作業を繰り返すことで機械式時計１が作動される。
【００３７】
ぜんまい５０の巻き付け及び巻きほどきを繰り返すと、ぜんまい５０が徐々に金属疲労を起こし、ついにはぜんまい５０の破断に至る。ぜんまい５０の破断は、ぜんまい５０に最も引張応力がかかる位置か、その近傍で生じることが多い。ぜんまい５０に最も引張応力がかかる位置は、接続部５４の外側面である。
【００３８】
このため、ぜんまい本体５１における接続部５４がぜんまい本体５１の他の部分と同じ強度である場合には、ぜんまい５０は、接続部５４から破断することとなる。ぜんまい５０の破断は、ぜんまい５０におけるどの位置で生じたとしてもぜんまい５０としては利用できなくなるので、ぜんまい５０は、全体として、破断しやすい位置が生じないようにすることが好適となる。
【００３９】
また、ぜんまい５０が破断する指標の一つとして、応力振幅を挙げることができる。図５は、ぜんまいにおける応力振幅と、破断回数のｌｏｇ値との関係を示すグラフである。破断回数とは、ぜんまいが破断に至るまでにぜんまいが巻き付けられる回数である。図５に示すように、応力振幅が大きいぜんまいでは、破断回数がＮ１回で破断に至るところ、応力振幅が小さいぜんまいでは、破断回数がＮ２回で破断に至る。ここで、破断回数Ｎ１＜Ｎ２であることから、応力振幅が小さいぜんまいの方が、応力振幅が大きいぜんまいよりも破断回数が多くなり、ぜんまいが破断するまでの耐用年数が長期化することとなる。
【００４０】
本実施形態に係るぜんまい５０では、ぜんまい本体５１における引張応力が最も大きくかかる部分である接続部５４において、本体主材接続部５４Ａの外側面に対して保護箔５４Ｂを接合している。このため、接続部５４の外側面に圧縮応力が付与され、接続部５４における応力振幅を小さくすることができるので、破断回数を多くすることができる。よって、ぜんまい５０が破断するまでの耐用年数の長期化を図ることができる。
【００４１】
また、保護箔５４Ｂは、圧縮応力が付与された金属箔であり、ぜんまい本体５１におけるぜんまい本体主材よりもじん性が低くされている。このため、ぜんまい本体５１が固くなることによる弾力性の低下を抑制しながら、振幅応力を小さくすることができ、ぜんまいが破断するまでの耐用年数が長期化を図ることができる。
【００４２】
次に、ぜんまい５０の製造方法について説明する。ぜんまい５０におけるぜんまい本体５１のぜんまい本体主材は、箔状のぜんまい本体基材を複数積層して形成されている。複数のぜんまい本体基材を積層するにあたり、本実施形態では拡散接合を行っている。拡散接合によるぜんまい本体５１の製造は、例えば３Ｄプリンタを用いて行うことができる。
【００４３】
ぜんまい本体主材を製造する際には、複数枚のぜんまい本体基材を用意する。複数のぜんまい本体基材を配置したら、複数のぜんまい本体基材を拡散接合する。複数のぜんまい本体基材の拡散接合は、次の手順で行われる。まず、複数のぜんまい本体基材を一定圧力で固定材に押し付けておく。その一方で、超音波発振器からの電気エネルギーを超音波振動子で振動エネルギーに変換し、ホーンによって所定の振幅に拡大する。
【００４４】
ホーンによって拡大された振動は、固定材に押し付けられた複数のぜんまい本体基材に対して、ホーンチップ部で印加される。振動が印加された複数のぜんまい本体基材では、金属間で摩擦熱が発生し、ぜんまい本体基材の表面における酸化物や有機被膜などが振動エネルギーによって破壊され、飛散し、ぜんまい本体基材は、表面が清浄な金属面となった部材となる。この振動を継続して複数のぜんまい本体基材に付与することにより、ぜんまい本体基材同士が接合され、１つのぜんまい本体主材となって生成される。
【００４５】
拡散接合は、融点よりもかなり低温での固相接合が行われる接合であり、接合対象となる相互金属に熱の発生による組織変化が生じにくくなるので、相互金属を強固に接合することができる。したがって、ぜんまい本体基材を拡散接合してぜんまい本体主材とすることにより、複数のぜんまい本体基材を強固に接合させた状態でぜんまい本体主材を製造することができる。なお、固相接合とは、原子拡散を誘起させることによる相互金属の原子結合による接合である。
【００４６】
また、拡散接合では、異種材料の接合が可能である。本実施形態では、１種類の材料、具体的には、Ｃｏ−Ｎｉ合金等のみを用いてぜんまい本体主材を形成しているが、複数の材料を用いてぜんまい本体主材を形成することもできる。また、ぜんまい本体主材を構成する材料としては、金属以外の材料、例えば樹脂などを用いることもできる。
【００４７】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態は、上記第１の実施形態で説明したぜんまい５０の接続部５４において、本体主材接続部５４Ａに接合される保護箔５４Ｂが主に異なる。以下、上記第１の実施形態との相違点を中心として、本実施形態について説明する。なお、以下の第３の実施形態以降の実施形態においても、上記第１の実施形態と比較して、ぜんまい５０の接続部の構成が異なっており、上記第１の実施形態との相違点を中心として、各実施形態を説明する。
【００４８】
図６は、第２の実施形態におけるぜんまいの要部を拡大して説明する説明図である。図６に示すように、第２の実施形態に係るぜんまい６０は、略Ｓ字形状をなしており、ぜんまい本体６１、第１巻部６２、第２巻部６３、接続部６４、及び外掛け６５を備えている。また、接続部６４において、本体主材接続部６４Ａの外側面には、保護箔６４Ｂが接合されている。なお、図６では、接続部６４の厚さを誇張して描いているが、ぜんまい本体６１における接続部６４と他の部分との間の肉厚はほぼ共通である。
【００４９】
保護箔６４Ｂとしては、例えばＣｏ−Ｎｉ合金などのぜんまい本体主材と共通の金属を用いることができる。保護箔６４Ｂは、他の材料、例えばステンレス鋼や炭素鋼などを用いてもよい。また、保護箔６４Ｂは、上記第１の実施形態と同様、拡散接合によってぜんまい本体基材に接合されている。
【００５０】
ぜんまい本体主材に接合される前の保護箔６４Ｂは、図６に示すように、湾曲した形状をなしている。保護箔６４Ｂが湾曲する方向は、接続部６４におけるぜんまい本体６１が香箱車２２内で巻かれた状態での湾曲方向に反する方向とされている。保護箔６４Ｂは、予め湾曲した形状とされていることにより、湾曲した部分の内側に圧縮応力が生じている。
【００５１】
本実施形態に係るぜんまい６０を備える機械式時計では、ぜんまい６０の巻き付け、巻きほどきの繰り返しにより、ぜんまい６０における接続部６４の外側面に大きな応力がかかり、ぜんまい６０の破断の原因となりえる。ここで、接続部６４は、本体主材接続部６４Ａに保護箔６４Ｂが接合されて形成されていることにより、応力振幅が小さくされている。このため、ぜんまい６０の破断回数を多くすることができ、ぜんまい６０が破断するまでの耐用年数の長期化を図ることができる。
【００５２】
また、接続部６４において本体主材接続部６４Ａに接合される保護箔６４Ｂは、ぜんまい本体６１が香箱車２２内で巻かれた状態での湾曲方向に反する方向に湾曲している。このため、保護箔６４Ｂが本体主材接続部６４Ａに接合された接続部６４を含むぜんまい本体６１を香箱車２２における香箱真２２Ａに巻き付けた際、ぜんまい６０の接続部６４の外側面には、圧縮応力が付与された状態となっている。したがって、接続部６４における外側面に圧縮応力を容易に付与することができる。
【００５３】
＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態に係るぜんまいでは、図２に示す第１の実施形態に係る保護箔５４Ｂに代えて、ぜんまい本体主材の破断ひずみ量よりも大きいひずみ量を持つ材料で構成された保護箔を用いている。本実施形態における保護箔は、金属製の金属箔でもよいし、樹脂性の保護箔でもよい。
【００５４】
保護箔として用いることができる金属としては、具体的に、ステンレス鋼、銅合金、アルミニウム合金（ジュラルミン）等を挙げることができる。また、保護箔として用いることができる樹脂としては、ゴム樹脂、テフロン（登録商標）などのフッ素樹脂などを挙げることができる。
【００５５】
本実施形態に係るぜんまいを備える機械式時計において、本体主材接続部に保護箔が接合されて接続部が形成されていることにより、応力振幅が小さくされている。このため、ぜんまいの破断回数を多くすることができ、ぜんまいが破断するまでの耐用年数の長期化を図ることができる。
【００５６】
また、接続部において本体主材接続部に接合される保護箔は、ぜんまい本体主材の破断ひずみ量よりも破断ひずみ量が大きい保護箔とされている。このため、本発明例に係るぜんまいでは、ぜんまいが破断するまでの耐用年数の長期化を図ることができる。この点について、図７を参照して説明する。
【００５７】
図７は、ぜんまいのＳ／Ｎ曲線を示す図である。図７においては、比較例に係るぜんまいのＳ／Ｎ曲線を実線で示し、本実施例に係るぜんまいのＳ／Ｎ曲線を一点鎖線で示している。比較例に係るぜんまいは、接続部に保護箔が設けられていないぜんまいであり、本実施例に係るぜんまいは、接続部に保護箔が設けられたぜんまいである。
【００５８】
図７において、ぜんまいが香箱車２２内で完全にほどかれたときのひずみ量を第１ひずみ量ε１とし、ぜんまいが香箱車２２内でいっぱいに巻かれたときのひずみ量を第２ひずみ量ε２とする。比較例及び本実施例に係るぜんまいにおいて、応力振幅は、第２ひずみ量ε２に対応する応力と、第１ひずみ量ε１に対応する応力との差で表される。
【００５９】
比較例に係るぜんまいでは、第２ひずみ量ε２に対応する応力は第４応力量σ４であり、第１ひずみ量ε１に対応する応力は第２応力量σ２である。このため、応力振幅は（σ４−σ２）で表される。一方、本発明例に係るぜんまいでは、第２ひずみ量ε２に対応する応力は第３応力量σ３であり、第１ひずみ量ε１に対応する応力は第１応力量σ１である。このため、応力振幅は（σ３−σ１）で表される。ここで、比較例に係るぜんまいの応力振幅（σ４−σ２）は、本発明例に係るぜんまいの応力振幅（σ３−σ１）よりも大きくなっている。この結果から、本発明例に係るぜんまいでは、比較例に係るぜんまいよりも応力振幅が小さくなっていることがわかる。
【００６０】
また、破断点を比較すると、比較例に係るぜんまいの破断点ε３は、本発明例に係るぜんまいの破断点ε４よりも小さくなっている。この結果から、本発明例に係るぜんまいは、比較例に係るぜんまいよりも破断点が大きいことがわかる。したがって、本発明例に係るぜんまいでは、ぜんまいが破断するまでの耐用年数の長期化を図ることができる。
【００６１】
＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態について説明する。第３の実施形態に係るぜんまいでは、図４に示す第１の実施形態に係る保護箔５４Ｂに代えて、ぜんまい本体主材よりも加工率が低い材料で構成された保護箔を用いている。本実施形態における保護箔としては、ぜんまい本体主材で用いた材料が用いられる。加工率とは、材料を加工する際の加工の進み度合いをいい、例えば冷間加工のように、変形が進むほど硬化が進む加工硬化の程度をいう。
【００６２】
また、接続部において本体主材接続部に接合される保護箔は、ぜんまい本体主材よりも加工率が低い保護箔とされている。このため、本発明例に係るぜんまいでは、ぜんまいが破断するまでの耐用年数の長期化を図ることができる。この点について、図８を参照して説明する。
【００６３】
図８は、ぜんまいのＳ／Ｎ曲線を示す図である。図８においては、比較例に係るぜんまいのＳ／Ｎ曲線を実線で示し、本実施例に係るぜんまいのＳ／Ｎ曲線を一点鎖線で示している。比較例に係るぜんまいは、接続部に保護箔が設けられていないぜんまいであり、本実施例に係るぜんまいは、接続部に保護箔が設けられたぜんまいである。
【００６４】
図８において、ぜんまいが香箱車２２内で完全にほどかれたときのひずみ量を第１ひずみ量ε１１とし、ぜんまいが香箱車２２内でいっぱいに巻かれたときのひずみ量を第２ひずみ量ε１２とする。比較例及び本実施例に係るぜんまいにおいて、応力振幅は、第２ひずみ量ε１２に対応する応力と、第１ひずみ量ε１１に対応する応力との差で表される。
【００６５】
比較例に係るぜんまいでは、第２ひずみ量ε１２に対応する応力は第３応力量σ１３であり、第１ひずみ量ε１１に対応する応力は第１応力量σ１１である。このため、応力振幅は（σ１３−σ１１）で表される。一方、本発明例に係るぜんまいでは、第２ひずみ量ε１２に対応する応力は第２応力量σ１２であり、第１ひずみ量ε１１に対応する応力は第１応力量σ１１である。このため、応力振幅は（σ１２−σ１１）で表される。ここで、比較例に係るぜんまいの応力振幅（σ１３−σ１１）は、本発明例に係るぜんまいの応力振幅（σ１２−σ１１）よりも大きくなっている。この結果から、本発明例に係るぜんまいでは、比較例に係るぜんまいよりも応力振幅が小さくなっていることがわかる。したがって、本発明例に係るぜんまいでは、ぜんまいが破断するまでの耐用年数の長期化を図ることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…機械式時計（時計）
１０…ムーブメント
２２…香箱車
５０，６０…ぜんまい
５１，６１…ぜんまい本体
５２，６２…第１巻部
５３，６３…第２巻部
５４，６４…接続部
５４Ａ，６４Ａ…本体主材接続部
５４Ｂ，６４Ｂ…保護箔
５５，６５…外掛け
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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