(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械式ムーブメント（４）を備えた計時器（２、８０）であって、
−  少なくとも１つの時間データアイテムの表示機構（１２）と、
−  その最小位置エネルギ状態に対応するニュートラル位置（０）を中心に、一般的な振動軸に沿って振動するのに適した機械式共振器（６、６Ａ）と、
−  前記表示機構の動作をペーシングするように配置された機械式振動子（１８）とともに形を成す前記機械式共振器のメンテナンスデバイス（１４）とを備え、
前記計時器はさらに、前記機械式振動子の中間周波数を調整するための調整デバイスを備え、
前記調整デバイス（２０、５２、５２Ａ）は、機械式タイプからなり、前記機械式調整デバイスは、マスタ振動子を画定する機械式補助振動子（２２、２２Ａ、５４、９６）によっておよび、前記機械式共振器の機械式制動デバイス（２４、５６、５６Ａ）によって形成され、前記機械式制動デバイスは、スレーブ振動子を画定する前記機械式振動子のための設定点周波数に応じてのみ選択された制動周波数において生成され、前記マスタ振動子によって決定された、周期的な制動パルス中に、前記機械式共振器（６、６Ａ）に、散逸的な機械的な制動トルクを加えることができるように配置され、前記機械式共振器および前記機械式制動デバイスによって形成された機械式システムは、前記機械式制動デバイス（２４、５６、５６Ａ）が、前記一般的な振動軸に沿った位置の範囲において、前記機械式共振器の任意の位置で、前記周期的な制動パルスを開始できるように構成され、このスレーブ振動子の使用可能な動作範囲のためのこの第１の側面において前記スレーブ振動子が有しやすい振幅の少なくとも１つの範囲にわたって、前記機械式共振器の前記ニュートラル位置からの２つの側面のうちの少なくとも第１の側面において延びていることを特徴とする、計時器。
【請求項２】
前記機械式振動子が、前記機械式共振器の前記ニュートラル位置から前記第１の側面に有しやすい振幅の前記範囲を組み込んだ前記機械式共振器の前記位置の範囲の第１の部分は、連続的または準連続的である一定の範囲を有し、この第１の部分は、前記振幅の範囲の最小振幅の前記側面において、少なくとも、この最小振幅のための前記周期的な制動パルスの１つの持続時間に実質的に対応する角度距離にわたって延びることを特徴とする、請求項１に記載の計時器。
【請求項３】
前記機械式システムは、前記周期的な制動パルスが開始し得る前記機械式共振器の位置の前記範囲がまた、この機械式振動子の前記使用可能な動作範囲のために、この第２の側面において前記機械式振動子が有しやすい振幅の少なくとも１つの範囲にわたって、前記機械式共振器の前記ニュートラル位置から、前記２つの側面のうちの第２の側面において延びるように構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の計時器。
【請求項４】
前記機械式振動子が、前記機械式共振器の前記ニュートラル位置から前記第２の側面に有しやすい振幅の前記範囲を組み込んだ前記機械式共振器の前記位置の範囲の第２の部分は、連続的または準連続的である一定の範囲を有し、この第２の部分は、前記機械式振動子が、前記ニュートラル位置から前記第２の側面に有しやすい振幅の範囲の最小振幅の前記側面において、少なくとも、この最小振幅のための前記周期的な制動パルスの１つの持続時間に実質的に対応する角度距離にわたって延びることを特徴とする、請求項３に記載の計時器。
【請求項５】
前記制動周波数は、正の整数Ｎで除された前記設定点周波数の２倍に等しい、すなわちＦＦＲ＝２・Ｆ０Ｃ／Ｎであり、ここで、ＦＦＲは、前記制動周波数であり、Ｆ０Ｃは、前記設定点周波数であることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の計時器。
【請求項６】
前記機械式制動デバイス（２４、５６、５６Ａ）は、前記機械式共振器に、実質的に摩擦によって前記散逸的な機械的な制動トルクを加えるように、かつ、前記周期的な制動パルスがおのおの、前記設定点周波数の逆数に対応する設定点周期の１／４未満の持続時間を本質的に有するように配置されることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の計時器。
【請求項７】
前記機械式制動デバイス（２４、５６、５６Ａ）は、前記機械式共振器に、実質的に摩擦によって前記散逸的な機械的な制動トルクを加えるように、かつ、前記周期的な制動パルスがおのおの、前記設定点周波数の逆数に対応する設定点周期の１／１０未満の持続時間を本質的に有するように配置されることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の計時器。
【請求項８】
前記機械式制動デバイス（２４、５６、５６Ａ）は、前記機械式共振器に、実質的に摩擦によって前記散逸的な機械的な制動トルクを加えるように、かつ、前記周期的な制動パルスがおのおの、前記設定点周波数の逆数に対応する設定点周期の１／４０未満の持続時間を本質的に有するように配置されることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の計時器。
【請求項９】
前記機械式システムは、前記機械式制動デバイス（２４、５６、５６Ａ）が、前記スレーブ振動子の使用可能な動作範囲において、前記一般的な振動軸に沿って、前記機械式共振器の任意の位置において、前記周期的な制動パルスのうちの１つを開始できるように構成されることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれかに記載の計時器。
【請求項１０】
前記マスタ振動子（２２、２２Ａ）は、フレキシブルストリップに取り付けられたてん輪−ヒゲゼンマイまたはてん輪によって形成されるマスタ共振器（２８）を備えることを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれかに記載の計時器。
【請求項１１】
前記マスタ振動子（２２、２２Ａ）は、停止ピン（３３）を装備する脱進機を備え、したがって、ステップ状のモードで動作することを特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の計時器。
【請求項１２】
前記マスタ振動子（９６）は、音叉（９８）によって形成されたマスタ共振器を備えることを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれかに記載の計時器。
【請求項１３】
前記マスタ振動子（５４、９６）は、磁気タイプの連続回転脱進機を備え、前記連続回転脱進機は、このマスタ振動子を形成するマスタ共振器（６０、９８）と、前記連続回転脱進機を形成するガンギ車（６８）との間の磁気結合を備えることを特徴とする、請求項１から請求項１０および請求項１２のいずれかに記載の計時器。
【請求項１４】
前記マスタ振動子は、振動を維持するために、マスタ共振器に及ぶ力を等価するための機構に関連付けられることを特徴とする、請求項１から請求項１３のいずれかに記載の計時器。
【請求項１５】
前記機械式制動デバイス（２４、５６、５６Ａ）は、前記周期的な制動パルス中に、前記スレーブ振動子の前記機械式共振器（６、６Ａ）の振動部材（８、８Ａ）に、前記散逸的な機械的な制動トルクを加えるように、制御機構（４８、４８Ａ、５８および６８）と、前記制御機構によって前記制動周波数において作動するように配置された制動パルス生成機構（５０、５０Ａ）とを備えることを特徴とする、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の計時器。
【請求項１６】
前記制動パルス生成機構は、ばね（４４、４４Ａ）またはフレキシブル要素に関連付けられ、前記周期的な制動パルス中に、前記振動部材の制動面（４６）と接触するように配置された制動部材（４２）を装備するレバー（４０、４０Ａ）を備えることを特徴とする、請求項１５に記載の計時器。
【請求項１７】
前記制御機構は、制御ホイール（６８、３７、３７Ａ）の各回転時に、前記周期的な制動パルスのうちの１つを生成するために前記レバーを作動させることができるように、前記制御ホイール上に配置された作動フィンガ（５８）または作動ピン（３８）を備え、前記制御ホイールは、前記マスタ振動子によって決定された平均速度で回転駆動することを特徴とする、請求項１６に記載の計時器。
【請求項１８】
前記制御ホイールは、前記マスタ振動子のガンギ車（３４Ａ）に堅固に接続されることを特徴とする、請求項１７に記載の計時器。
【請求項１９】
前記制御ホイールは、機械式バレル（２６）からの動力を前記マスタ振動子に伝達するためのホイールセット（３６）に堅固に接続され、この伝達ホイールは、前記マスタ振動子のガンギ車に運動学的に接続されることを特徴とする、請求項１７に記載の計時器。
【請求項２０】
最初に、前記レバー（４０）を回転させて、前記制動パルス生成機構を作動させるために、次に、前記作動フィンガまたは前記作動ピンと、前記生成機構との間の接触が中断されたときに、前記周期的な制動パルスのうちの１つをトリガするために、前記制御ホイールの各回転時に、前記作動フィンガ（５８）または前記作動ピン（３８）が、前記レバーと瞬間的に接触できるように、前記機械式制動デバイス（２４，５６）が配置されることを特徴とする、請求項１７から請求項１９のいずれかに記載の計時器。
【請求項２１】
動力を、前記マスタ振動子に供給し、前記スレーブ振動子に供給しない補助バレルを備え、前記スレーブ振動子は、主バレルによって動力を供給されることを特徴とする、請求項１から請求項２０のいずれかに記載の計時器。
【請求項２２】
前記周期的な制動パルスは、前記スレーブ振動子の前記使用可能な動作範囲について、前記計時器の動作の、少なくとも潜在的な変動位相の大部分において、前記周期的な制動パルス中に、前記機械式共振器を瞬間的にロックしないように、選択される力結合および持続時間を有し、この変動位相は、前記スレーブ振動子が、前記周期的な制動パルスと同期される同期位相の前に、前記機械式調整デバイスの噛合後に特に発生しやすく、前記機械式システムは、前記周期的な制動パルスのおのおのの前記持続時間中、少なくとも、前記潜在的な変動位相の前記大部分において、前記散逸的な機械的な制動トルクが、前記機械式共振器へ加えられるように配置されることを特徴とする、請求項１から請求項２１のいずれかに記載の計時器。
【請求項２３】
前記スレーブ振動子の前記使用可能な動作範囲について、および、このスレーブ振動子が前記周期的な制動パルスと同期される前記計時器の動作の同期位相において、これら周期的な制動パルスは、少なくともその終了部分において、周期的な制動パルス中に、前記機械式共振器を瞬間的にロックするように選択された力結合および持続時間を有することを特徴とする、請求項１から請求項２２のいずれかに記載の計時器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ムーブメントを備えた機械式計時器に関し、ムーブメントの動作をペーシングする機械式振動子の動作における潜在的な時間ドリフトを修正するためのデバイスによって動作が強化される。このような時間ドリフトは、特に前記機械式振動子の平均固有振動周期が設定点周期に等しくない場合に発生する。この設定点周期は、修正デバイスに組み込まれた補助振動子によって決定される。
【０００２】
特に、機械式計時器は、一方では、
−  少なくとも１つの時間データアイテムの表示機構と、
−  その最小位置エネルギ状態に対応するニュートラル位置を中心に、一般的な振動軸に沿って振動するのに適した機械式共振器と、
−  表示機構の動作をペーシングするように配置された機械式振動子とともに形を成す機械式共振器のメンテナンスデバイスであって、この機械式振動子の各振動は、振動周期を画定する、メンテナンスデバイスとを備えたムーブメントによって、
他方では、計時器の動作を高めるために、前述した機械式振動子の中間周波数を調整するためのデバイスによって、形成される。
【背景技術】
【０００３】
本発明の分野で定義される計時器は、いくつかの先行文献で提案されている。１９７７年に公開されたスイス国特許発明第５９７６３６号は、図３を参照してこのような計時器を提案している。ムーブメントには、てん輪−ヒゲゼンマイと、従来のメンテナンスデバイスとによって形成された共振器が装備されており、従来のメンテナンスデバイスは、アセンブリと、ばねを備えたバレルに運動学的に連結されたガンギ車とが装備されている。この計時器ムーブメントはさらに、その機械式振動子の周波数を調整するための電子デバイスを備えている。この調整デバイスは、電子回路と、てん輪のフェローの下に配置された支持体に配置されたフラットコイルから、および、てん輪に取り付けられ、振動子が起動されたときに、ともにコイルを通過するように互いに近接して配置された２つの磁石から形成された磁気アセンブリと、を備えている。
【０００４】
電子回路は、水晶共振器を備えるとともに基準周波数信号ＦＲを生成する働きをする時間基準を備え、この基準周波数は、機械式振動子の周波数ＦＧと比較される。振動子の周波数ＦＧは、一対の磁石によってコイルにおいて生成された電気信号を介して検出される。調整回路は、磁気磁石コイルの結合およびコイルに接続された切り替え可能な負荷を介して、瞬間的に制動トルクを誘導するのに適している。
【０００５】
てん輪−ヒゲゼンマイを電子調整デバイスと結合するために、磁気コイル式電磁システムを使用することは、様々な問題を引き起こす。第１に、てん輪上の永久磁石の配置により、計時器ムーブメントに常に磁束が存在し、この磁束が空間的に周期的に変化する。このような磁束は、計時器ムーブメントの要素の部位または要素、特に強磁性材料で作られた部品のような磁性材料で作られた要素に有害な作用を及ぼす可能性がある。これは、計時器ムーブメントの適切な動作に影響を与え、旋回要素の摩耗を増加させる可能性がある。確かに、問題となっている磁気システムをある程度スクリーニングすることが想定され得るが、スクリーニングには、てん輪によって支えられる特定の要素が必要である。このようなスクリーニングは、機械式共振器のサイズおよびその重量を増加させる傾向がある。さらに、それはてん輪−ヒゲゼンマイの美的構成の可能性を制限する。
【０００６】
当業者は、電気機械式であるそのてん輪−ヒゲゼンマイの周波数を調整するためのデバイスが関連付けられた機械式計時器ムーブメントも認識している。より具体的には、調整は、てん輪−ヒゲゼンマイと、調整デバイスとの間の機械的な相互作用を介して発生し、調整デバイスは、てん輪に配置された停止部と、可動フィンガを装備したアクチュエータとによって形成されたシステムによって、振動しているてん輪に作用するように配置され、可動フィンガは、停止部の方向において、制動周波数で作動されるが、てん輪のフェローに触れることはない。このような計時器は、文献仏国特許発明第２１６２４０４号に記載されている。この文献で提案された概念によれば、機械式振動子が設定点周波数に対して時間ドリフトを示す場合、フィンガと停止部との間の相互作用によって、機械式振動子の周波数を、水晶共振器の周波数に同期させることが求められ、フィンガは、てん輪を瞬間的にロックすることができる、てん輪はその後、特定の時間間隔の間、その動きを停止される（てん輪がそのニュートラル位置に向かって戻ったとき、停止部は、その方向に移動したフィンガを支える）、または、てん輪がその終了角度位置のうちの１つの方向に回転している間、フィンガが停止部に到達したとき、振動振幅を制限する（振幅を画定する）ことができると想定されており、フィンガは、その後、振動を停止し、てん輪は、反対方向に直進移動し始める。
【０００７】
このような調整システムは、多くの欠点を有し、動作システムを形成できることが真に疑われ得る。停止部の振動運動に対するフィンガの周期的な作動、およびこの停止部に向かうフィンガの周期的な運動に対する停止部の振動に対する潜在的に大きな初期位相シフトは、多くの問題を引き起こす。フィンガと停止部との間の相互作用は、てん輪の単一の角度位置に限定され、この角度位置は、てん輪−ヒゲゼンマイの軸に対するアクチュエータの角度位置と、アイドル時のてん輪における停止部の（そのニュートラル位置を画定する）角度位置とによって画定されることに留意されたい。実際、フィンガの運動は、停止部との接触によっててん輪を停止することを可能にすると想定されるが、フィンガは、てん輪のフェローと接触しないように配置される。さらに、フィンガと停止部との間の相互作用の時間は、てん輪−ヒゲゼンマイの振動の振幅にも依存することに留意されたい。
【０００８】
求められている同期はありそうもないことに留意されたい。確かに、特に、周波数は、フィンガの前後運動を計時する設定点周波数よりも大きく、フィンガと、その２つの終了角度位置のうちの一方から戻るてん輪を瞬間的に保持する停止部との間の第１の相互作用（誤差を低減する修正）を伴うてん輪−ヒゲゼンマイの場合、第２の相互作用は、フィンガの半周期運動中に、停止部がフィンガに触れずに、何度も振動した後、フィンガの振動方向を即座に反転させることによる、フィンガによるてん輪の停止となり、ここでは、停止部がフィンガに当接する一方、てん輪は、前記終了角度位置に向かって回転する（誤差を増加させる修正）。したがって、たとえば数百の振動周期などの長い時間間隔の間、未修正の時間ドリフトがあるだけではなく、フィンガと停止部との間のいくつかの相互作用により、時間ドリフトは、減少するのではなく、増加する。さらに、上記の第２の相互作用中の停止部の、ひいては、てん輪−ヒゲゼンマイの、振動の位相シフトは、フィンガと停止部（そのニュートラル位置にあるてん輪）との間の相対的な角度位置にしたがって大きくなる可能性があることに留意されたい。
【０００９】
したがって、所望される同期が得られることは疑わしい。さらに、特に、てん輪−ヒゲゼンマイの固有周波数は、設定点周波数に近いが等しくない場合、この時点でフィンガの反対側に位置する停止部によって、てん輪に向かう動きにフィンガがロックされるシナリオは、予見可能である。このような寄生相互作用は、機械式振動子および／またはアクチュエータに損傷を与える可能性がある。さらに、これは実際に、フィンガの接線範囲を制限する。最後に、停止部との相互作用位置でのフィンガの保持期間は比較的短くなければならないため、遅延を誘発する修正が制限される。結論として、文献仏国特許発明第ＦＲ２．１６２．４０４号で提案されている計時器の動作は、当業者には非常にありそうにないように見え、当業者は、このような教示を思いとどまる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】スイス国特許発明第５９７６３６号
【特許文献２】仏国特許発明第２１６２４０４号
【特許文献３】欧州特許出願公開第２８９１９３０号
【発明の概要】
【００１１】
本発明の目的は、技術的背景において上述した技術的問題および欠点の解決策を見出すことである。
【００１２】
本発明の範囲内で、機械式計時器ムーブメントの動作の精度を高める、すなわち、この機械式ムーブメントの毎日の時間ドリフトを低減することが一般的に求められている。特に、本発明は、機械式計時器ムーブメントのためのこのような目標を達成しようとするものであり、ここでは、動作が最初に最適に調整される。実際、本発明の一般的な目的は、機械式ムーブメントの潜在的な時間ドリフトを阻止するためのデバイス、すなわち、このような機械式ムーブメントの動作を調整し、その精度を高めるデバイスを、すべてのために、自律的に機能できることを放棄することなく、この機械式ムーブメントがその特定の機能によって有することができる最高の可能な精度で、つまり、調整デバイスがない場合、または調整デバイスが非アクティブである場合に、見つけることである。
【００１３】
本発明の別の目的は、電気および／または電子デバイスを、本発明にしたがう計時器に組み込む必要なく、すなわち、いわゆる機械式腕時計に特有の部材およびシステムを使用することによって、前述した目的を達成することであり、この腕時計は、磁石や強磁性要素、ただし、電力供給すなわち電源を必要とするデバイス以外のような磁気要素を、機械式時計の分野におけるさまざまな開発にしたがって一体化できる。
【００１４】
この目的のために、本発明は、この技術分野において上記で定義された計時器に関し、述べられた機械式振動子は、スレーブ振動子であり、調整デバイスは、機械式からなり、機械式調整デバイスは、マスタ振動子を画定する機械式補助振動子と、スレーブ振動子の機械式共振器の機械式制動デバイスとによって形成される。機械式制動デバイスは、スレーブ振動子のための、マスタ振動子によって決定された設定点周波数の関数に応じてのみ選択された制動周波数において生成された周期的な制動パルス中に、スレーブ振動子の機械式共振器に、機械的な制動トルクを加えることができるように配置される。次に、スレーブ振動子の機械式共振器、および機械式制動デバイスによって形成された機械式システムは、機械式制動デバイスが、この機械式共振器の一般的な振動軸に沿った位置の範囲において、前記機械式共振器の任意の位置で、周期的な制動パルスを開始できるように構成されており、このスレーブ振動子の使用可能な動作範囲のための第１の側面においてスレーブ振動子が有しやすい振幅の少なくとも１つの第１の範囲にわたって、前記機械式共振器のニュートラル位置からの２つの側面のうちの少なくとも第１の側面において延びている。
【００１５】
一般的な代替実施形態では、述べられた機械式システムは、周期的な制動パルスが開始し得るスレーブ振動子の機械式共振器の位置の前記範囲が、この機械式振動子の使用可能な動作範囲のために、一般的な振動軸に沿って、第２の側面においてスレーブ振動子が有しやすい振幅の少なくとも１つの第２の範囲にわたって、前記機械式共振器のニュートラル位置から、２つの側面のうちの第２の側面において延びるようにも構成される。
【００１６】
好ましい代替実施形態では、スレーブ振動子が、その機械式共振器のニュートラル位置から２つの側面にそれぞれ有しやすい振幅の第１および第２の範囲をそれぞれ組み込む、上記で特定した機械式共振器の位置範囲の２つの部分のおのおのは、連続的または準連続的である一定の範囲を示す。
【００１７】
一般的な代替実施形態では、機械式制動デバイスは、周期的な制動パルスがおのおの、設定点周波数の逆数に対応する設定点周期の１／４未満の持続時間を本質的に有するように構成される。特定の代替実施形態では、周期的な制動パルスは、設定点周期の１／１０未満の持続時間を有する。好ましい代替実施形態では、周期的な制動パルスの持続時間は、本質的に、設定点周期の１／４０未満であると想定される。
【００１８】
本発明の特徴により、驚くべきことに、スレーブ機械式振動子は、以下の本発明の詳細な説明から明らかになるように、マスタ機械式振動子上で効果的かつ迅速に同期される。機械式調整デバイスは、閉ループのサーボ制御なしに、および、機械式振動子の動きの測定センサなしに、マスタ機械式振動子にスレーブ機械式振動子を同期させるためのデバイスを形成する。したがって、機械式調整デバイスは、開ループで機能し、以下で説明するように、機械式ムーブメントの自然な動作の進みと遅れとの両方を修正することができる。この結果は非常に注目に値する。「マスタ振動子における同期」という用語は、本明細書では、スレーブ機械式振動子のマスタ機械式振動子へのサーボ制御（開ループ、したがってフィードバックなし）を意味する。調整デバイスの動作は、マスタ振動子の基準周波数から導出される制動周波数が、スレーブ振動子に強制され、それが時間データアイテム表示機構の動作をペーシングするようになっている。これは、結合された機械式振動子のシナリオから、または強制的な振動子の標準的な場合からさえも構成されない。本発明において、機械的な制動パルスの制動周波数は、スレーブ振動子の中間周波数を決定する。
【００１９】
「機構の動作を計時する」という用語は、動作時にこの機構の可動部分の動きのペースを設定すること、特にそのホイール、したがって時間データアイテムの少なくとも１つの表示の回転速度を決定することを意味する。
【００２０】
好ましい実施形態では、機械式共振器および機械式制動デバイスによって形成される機械式システムは、機械式制動デバイスが、スレーブ機械式振動子の使用可能な動作範囲において、実質的にいつでもこのスレーブ機械式振動子の固有振動周期で、機械的な制動パルスを開始できるように構成される。換言すれば、周期的な制動パルスの１つは、この機械式共振器の一般的な振動軸に沿ったスレーブ機械式振動子の機械式共振器の任意の位置で実質的に開始し得る。
【００２１】
原則として、振動子のエネルギの一部がこれらの制動パルスによって散逸されるため、制動パルスは散逸性を有する。主な実施形態では、機械的な制動トルクは、実質的に摩擦によって、特に、振動軸に沿って特定の範囲（孤立していない）を示す機械式共振器の制動面に特定の圧力を加える機械式制動部材によって加えられる。
【００２２】
特定の実施形態では、制動パルスは、スレーブ共振器に制動トルクを加え、その値は、周期的な制動パルス中にこのスレーブ共振器を瞬間的にロックしないように想定される。この場合、好ましくは、上記の機械式システムは、（ゼロまたは孤立ではなく、特定の有意な期間を有する）連続的または準連続的な時間間隔中に、制動パルスのおのおのによって生成される機械的な制動トルクを、スレーブ共振器に加えることができるように配置される。
【００２３】
以下、限定しない例によって、添付の図面を用いて、本発明がより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による計時器の第１の実施形態を部分的に概略的に示す図である。
【図２Ａ−２Ｄ】本発明による計時器およびその動作のシーケンスの第２の実施形態を部分的に示す図である。
【図３】本発明による計時器の第３の実施形態を部分的に示す図である。
【図４】本発明による計時器の一般的な配置の第１の構成を概略的に示す図である。
【図５】本発明による計時器の一般的な配置の第２の構成を概略的に示す図である。
【図６】ニュートラル位置を通過する前に、機械式共振器の振動の特定の半周期における機械式共振器への第１の制動パルスの適用と、第１の制動パルスが発生する時間間隔におけるこの機械式共振器のてん輪の角速度とその角度位置を示す図である。
【図７】図６と同様の図であるが、機械式振動子がそのニュートラル位置を通過した後の機械式振動子の振動の特定の半周期における第２の制動パルスの適用に関する図である。
【図８Ａ−８Ｃ】図８Ａは、振動周期中のてん輪−ヒゲゼンマイの角度位置を示す図である。図８Ｂは、てん輪−ヒゲゼンマイの角度位置にしたがう、一定の制動トルクの３つの値に対する固定持続期間の制動パルスについて取得された計時器ムーブメントの動作の変動を示す図である。図８Ｃは、対応する制動力を示す図である。
【図９】本発明による計時器における修正デバイスの噛合後の初期位相において生じやすい３つの異なるシナリオのうちの１つを示す図である。
【図１０】本発明による計時器における修正デバイスの噛合後の初期位相において生じやすい３つの異なるシナリオのうちの１つを示す図である。
【図１１】本発明による計時器における修正デバイスの噛合後の初期位相において生じやすい３つの異なるシナリオのうちの１つを示す図である。
【図１２】本発明による計時器の修正デバイスの噛合後に生じ、スレーブ機械式振動子の固有周波数が設定点周波数よりも大きいシナリオのために求められる同期をもたらす物理的プロセスの説明グラフを示す図である。
【図１３】図１２のシナリオにおいて、各半周期において制動パルスが発生する代替実施形態のためのスレーブ機械式振動子の振動と、安定した同期位相における制動パルスとを表す図である。
【図１４】本発明による計時器の修正デバイスの噛合後に生じ、スレーブ機械式振動子の固有周波数が設定点周波数よりも小さいシナリオのために求められる同期をもたらす物理的プロセスの説明グラフを示す図である。
【図１５】図１４のシナリオにおいて、各半周期において制動パルスが発生する代替実施形態のためのスレーブ機械式振動子の振動と、安定した同期位相における制動パルスとを表す図である。
【図１６】図１２のシナリオについて、機械式振動子の角度位置と、４振動周期ごとに制動パルスが発生する修正デバイスの動作モードの対応する振動周期のグラフを示す図である。
【図１７】図１４のシナリオについて、機械式振動子の角度位置と、４振動周期ごとに制動パルスが発生する修正デバイスの動作モードの対応する振動周期のグラフを示す図である。
【図１８】図１６の部分拡大図である。
【図１９】図１７の部分拡大図である。
【図２０】上の２つの図と同様に、機械式振動子の周波数が、制動周波数に等しい特定のシナリオを表す図である。
【図２１】本発明による計時器の代替実施形態について、スレーブ機械式振動子の振動周期の進行のみならず、合計時間誤差の進行を示す図である。
【図２２】本発明による計時器のさらなる代替実施形態について、可能な時間ドリフトの修正のためのデバイスの噛合後の初期位相におけるスレーブ機械式振動子の振動のグラフを示す図である。
【図２３Ａ−２３Ｃ】本発明による計時器およびその動作のシーケンスの第４の実施形態を部分的に示す図である。
【図２４Ａ−２４Ｃ】本発明による計時器およびその動作のシーケンスの第５の実施形態を部分的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明による機械式計時器２の第１の実施形態を部分的に概略的に示す。機械式計時器２は、時間データアイテムを示す表示機構１２を含む機械式計時器ムーブメント４を備えている。機械式ムーブメントはさらに、てん輪８およびヒゲゼンマイ１０によって形成される機械式共振器６と、主脱進機によって形成されるこの機械式共振器を維持するための主デバイスとを備えている。この主脱進機１４および機械式共振器６は、表示機構の動作をペーシングする機械式振動子１８を形成する。この主脱進機１４は、たとえば、アンクルアセンブリおよびガンギ車によって形成され、主機械式動力源１６に運動学的に接続されている。機械式共振器は、その最小の位置エネルギ状態に対応するニュートラル位置（アイドル位置／ゼロ角度位置）の周りで、たとえば、てん輪のフェロー９の外半径に対応する半径の円形軸に沿って振動するのに適している。てん輪の位置はその角度位置によって与えられるため、この場合、円形軸の半径は重要ではないことが理解される。これは、たとえば、別の特定の実施形態では線形であり得る機械式共振器の動きの性質を示す一般的な振動軸を画定する。
【００２６】
計時器２はさらに、機械式振動子１８の動作における可能な時間ドリフトを修正するための機械式修正デバイス２０を備え、この機械式修正デバイスは、この目的のために、機械式制動デバイス２４、および、（以降マスタ振動子とも称される）マスタ機械式振動子２２を備えている。マスタ振動子は、その動作のペースを設定し、機械式制動デバイスによって提供される機械式制動パルスの制動周波数を決定する基準周波数を提供するために、機械式制動デバイスに関連付けられる／結合される。計時器ムーブメントの動作を直接ペーシングする主機械式振動子が、機械式振動子１８である限り、マスタ振動子２２は、補助機械式振動子であり、したがって、主機械式振動子は、スレーブ振動子であることに留意されたい。一般に、補助機械式振動子は、本来、または設計によって、主機械式振動子よりも、より正確である。有利な代替実施形態では、マスタ振動子２２は、その振動を維持するために、加えられた力を等価するための機構に関連付けられる。
【００２７】
マスタ振動子２２は、この場合、通常、てん輪３０およびヒゲゼンマイによって形成される補助機械式共振器２８と、たとえば、アンクルアセンブリ３３、および１つのステップが、マスタ振動子の各半周期において実行されるステップ状に回転するガンギ車３４を備えた補助脱進機３２によって形成される補助メンテナンスデバイスと、を備えている。したがって、ガンギ車３４の平均回転速度は、マスタ振動子２２の基準周波数によって決定される。制動デバイス２４は、制御機構４８と、制御機構により決定される制動周波数において機械的な制動パルスを生成するように配置された制動パルス生成機構５０（以下「パルス生成器」とも称される）とを備えている。この制御機構は、ホイールセット３６に堅固に接続されているか、またはホイールセット３６を形成している制御ホイール３７を備えている。制動パルス生成機構は、旋回部材４０と、旋回部材に関連付けられたばね４４とによって形成された制動部材を備えている。
【００２８】
ホイールセット３６は、補助機械式動力源２６に運動学的に接続されている。このホイールセット３６は、補助動力源２６からの機械的な動力を、最初にマスタ振動子２２に、次に制動パルス生成器５０に伝達するためのホイールセットである。これは、機械式修正デバイスが、単一の機械式動力源を必要とする限り、有利な代替実施形態である。脱進機３２は、ガンギ車３４のピニオンと噛み合うホイールセット３６を介して共振器２８を維持するので、ガンギ車３４は、ホイールセット３６にペースを伝え、したがって、（ステップ状に進むので）マスタ振動子の基準周波数に応じてる平均角速度を決定する。
【００２９】
旋回部材４０は、回転軸４３上に取り付けられており、したがって、２つのアームを備えたレバーを形成する。レバーの第１の端部４１は、制御ホイール３７と噛み合い、制御ホイール３７は、第１の端部に対して横方向に押すことによって、パルス生成器を最初に作動させ、次にばね４４を圧縮することによってレバーを旋回させるようにレバーを作動させるために、前記第１の端部と連続的に接触するように配置されたピン３８を支える。したがって、第１の端部に接触しているピンが、この第１の端部を越えて通過するときに、制動パルスがトリガされ、これにしたがって解放されるステップまで、制御ホイールがステップ状に進むと、パルス生成器が作動される。制動デバイスは、この解放が、制御ホイールの、決定されたステップで一度に発生するように調整される。この場合、レバー４０は、一種のハンマを形成する。機械的な制動パルスをてん輪８に加えるために、レバー４０は、その第２の端部において、制動パッドを形成する比較的剛性のあるストリップばね４２を有する。制動パルスがトリガされるステップに続いて、レバーは、このように圧縮されたばね４４によって、てん輪のフェロー９に向かって加えられる圧力によって回転駆動され、ストリップばねは、フェローに近づくときに、てん輪の回転軸に対して実質的に半径方向の動きを受ける。パルス生成器は、レバーの解放に続くレバーの最初の振動中に、制動パッドがフェロー９の側面４６と接触し、これによって、側面４６を瞬間的に制動させるために、てん輪に一定の力結合を加えるように構成される。制動パルス生成器は、制動周波数における単一の制動パルスの代わりに、一連の制動パルスを生成するリバウンドを阻止するために、レバーの動きが十分に減衰されるように構成されることが好ましい。しかしながら、この減衰は、レバーのトリガ後のレバーの最初の振動中に、制動パッドがてん輪と接触するように調整される。
【００３０】
制動パルス生成器は、主に動的な乾燥摩擦により、周期的な制動パルスが、一定の持続時間を有することができるように配置される。この点に関し、ストリップばね４２の剛性と質量は、適切な方式で選択され得る。ストリップばね４２は、接触の持続時間を延ばしている間、および、このストリップばねと、てん輪において想定される制動面との間の摩擦による制動をもたらしている間、てん輪へのインパクト中の衝撃を減衰させる。ばね４４のためにも適切な剛性が選択され、このばねがアイドル状態のとき（「変形していない」位置にあるとき）、制動面に対するレバーの位置が決定される。最後に、パルス生成器の他のパラメータ、特にその２つのアームのおのおのの長さ、およびその２つのアームの一方におけるばねの押さえの位置が、有利に調整されることに留意されたい。
【００３１】
有利な代替実施形態では、マスタ共振器のてん輪は、フレキシブルストリップに取り付けられる。同様に、脱進機のアンクルアセンブリは、双安定システムを画定するフレキシブルストリップによって形成され、旋回シャフトを含まない場合がある。別の特定の代替実施形態では、アンクルアセンブリとガンギ車との間の結合は磁気である。このような場合、停止ピン付きの磁気脱進機が得られる。したがって、本発明によれば、任意の高精度の機械式振動子が、計時器ムーブメントに組み込まれ得る。説明の目的で、マスタ振動子２２は、１０Ｈｚの固有振動数で振動し、スレーブ振動子１８よりも大きく、その設定点周波数が３Ｈｚに等しい内在精度を有する。ガンギ車３４は、２０の歯を含み、したがって、毎秒半回転（１／２ｒｐｓ）を実行する。示された代替実施形態では、制御ホイールは、そのフェローに等間隔で配置された５本のピン３８を支えている。この場合、ガンギ車のピニオンと、制御ホイールとの間の減速比は、７．５（６歯のピニオンと４５歯のホイール）であると想定されるため、制御ホイール３７は、１秒あたり１／１５回転（１／１５ｒｐｓ）を実行し、したがって、パルス生成器は、３分の１秒ごとに作動および解放され、したがって、１／３Ｈｚの周波数（「制動周波数」と称される）で制動パルスを生成する。主振動子１８の設定点周波数は３Ｈｚであるため、機械式修正デバイス２０は、９つの設定点周期ごとに機械的な制動パルスをもたらし、これは、実質的に、主振動子の９つの振動周期毎の１パルスに対応し、その固有周波数は、設定点周波数において可能な限り同様に調整される。本発明による機械式修正デバイスによって得られる同期は、以下に詳細に説明される。
【００３２】
代替実施形態では、制御ホイールは、回転ごとに単一の制動パルスをもたらすように、単一のピンのみを支えるように想定される。このような場合、制動周波数は１／１５Ｈｚに等しく、４５の設定点周期毎に１つの制動パルスが発生する。本発明によって得られる同期現象の説明によって示されるように、機能的でもある別の代替実施形態では、制御ホイールは、直径方向に対向する２本のピンを有する。このような場合、制動周波数は２／１５Ｈｚに等しく、２２．５周期毎に、つまりスレーブ主振動子１８の４５回の半周期（非偶数）毎に１つの制動パルスしか発生しない。
【００３３】
原則として、機械式制動デバイス２４は、スレーブ主振動子のための設定点周波数にしたがってのみ選択され、マスタ補助振動子２２によって決定された制動周波数で、制動パルスを機械式共振器６に周期的に加えることができるように配置されている。機械式制動デバイスは、スレーブ機械式共振器６の制動面と瞬間的に接触することできる制動部材を備えている。この目的のために、制動部材は可動であり、制動パルスを加えるために、制動部材が周期的にスレーブ機械式共振器の制動面と接触する制動周波数において、制動パルスを周期的に作動させる、機械式制御デバイスによって制御される前後運動を有する。
【００３４】
次に、スレーブ機械式共振器６および機械式制動デバイス２４によって形成される機械式システムは、機械式制動デバイスが、スレーブ機械式共振器の任意の位置で、少なくとも特定の連続的または準連続的な位置範囲において、周期的な制動パルスを開始できるように構成され、これによって、このスレーブ機械式共振器は、その一般的な振動軸に沿って通過するのに適切となる。図１に示される代替実施形態は、機械式システムが、スレーブ振動子の使用可能な動作範囲内の振動周期の任意の時間において、スレーブ機械式共振器に機械的な制動パルスを加えることができるように、機械式制動デバイスが構成された好ましい代替実施形態に対応する。実際、フェロー３０の外部側面４６は、連続的かつ円形の制動面を画定し、制動部材４０のパッド４２が、てん輪−ヒゲゼンマイの任意の角度位置で機械的な制動トルクを発揮できるようになっている。したがって、制動パルスは、スレーブ振動子が動作しているときに達成される２つの終了角度位置（機械式共振器のニュートラル位置から両側のスレーブ振動子それぞれの２つの振幅）の間のスレーブ機械式共振器の任意の角度位置において開始し得る。
【００３５】
制動面は、てん輪のフェローの外部側面以外であり得ることに留意されたい。図示されていない代替実施形態では、円形制動面を画定するのは、てん輪の中央シャフトである。この場合、制動部材のパッドは、機械的な制動パルスを加えると、中央シャフトのこの表面に対して圧力を加えるように配置される。
【００３６】
一般的な動作モードでは、機械式制動デバイス２４は、周期的な制動パルスおのおのが、実質的に、スレーブ機械式振動子１８の振動の設定点周期の１／４未満の持続時間を有するように配置される。
【００３７】
非限定的な例として、ヒゲゼンマイの定数ｋ＝５．７５Ｅ−７Ｎｍ／ｒａｄおよび慣性Ｉ＝９．１Ｅ−１０ｋｇ・ｍ2、および４Ｈｚに等しい設定点周波数Ｆ０Cであるてん輪−ヒゲゼンマイによって形成される主計時器共振器の場合、約５分の毎日の誤差を有し、その非同期動作が幾分不正確である計時器ムーブメントに関する第１の代替実施形態と、約３０秒の毎日の誤差を有し、その非同期動作がより正確であるさらなる計時器ムーブメントに関する第２の代替実施形態とを検討することが可能である。第１の代替実施形態では、平均制動トルクの値の範囲は、０．２μＮｍから１０μＮｍまでの間であり、制動パルスの持続時間の値の範囲は、５ｍｓから２０ｍｓまでの間であり、周期的な制動パルスを加えるための制動周期に対する値の範囲は、０．５ｓから３ｓまでの間である。第２の代替実施形態では、平均制動トルクの値の範囲は、０．１μＮｍから５μＮｍまでの間であり、周期的な制動パルスの持続時間の値の範囲は、１ｍｓから１０ｍｓまでの間であり、制動周期のための値の範囲は、３ｓから６０ｓまでの間、つまり、少なくとも１分間に１回である。
【００３８】
スレーブ主振動子は、てん輪−ヒゲゼンマイと、特にスイスレバータイプの停止ピンを備えた脱進機とを備えたバージョンに限定されないことに留意されたい。特に、フレキシブルストリップてん輪を備えた他の機械式振動子が想定され得る。脱進機は、停止ピンを含むか、または、連続回転タイプからなり得る。これは、マスタ振動子を形成する補助機械式振動子にも当てはまる。マスタ振動子は、最終的に機械式ムーブメントの動作に求められる高精度を与える振動子であるので、この振動子が、特に、時間表示機構である時計ムーブメントの１つまたは複数の機構を駆動する必要がないことを念頭において、理想的には、可能な限り正確である機械式タイプの振動子がそのために選択される。これは、以下に記載される本発明の第２の実施形態によって示される。
【００３９】
図２Ａは、本発明による計時器の第２の実施形態を示す。図面を過度に複雑にしないために、スレーブ主共振器６と機械式修正デバイス５２のみが示されている。修正デバイスは、マスタ機械式振動子５４によって、および、第１の実施形態の範囲内で提示されたものと同様の制動パルス生成機構５０を備えた機械式制動デバイス５６によって形成される。図１の共振器と同様の共振器６、およびパルス生成器５０は、ここでは再度詳細に説明されない。
【００４０】
マスタ振動子５４は、磁気脱進機タイプからなる。マスタ振動子５４は、てん輪６２およびヒゲゼンマイ６６（概略的に示される）によって形成される共振器６０を備えている。代替実施形態では、てん輪は、フレキシブルストリップに取り付けられる。このてん輪は、その旋回軸の両側に位置し、それぞれの端部に２つの磁石６３、６４を支える２つのアームを備えている。これら２つの磁石は、共振器６０をガンギ車６８に結合するために使用される。このガンギ車および磁石６３、６４は、マスタ振動子５４の磁気脱進機を形成する。ガンギ車は、２つの環状トラック７０、７２によって形成された磁気構造を備えている。２つの環状トラックのおのおのは、環状セクタ７４、７６の半周期を有し、１つのセクタ７４および１つの隣接セクタ７６が連帯して、磁気構造の角度周期を画定する。２つのトラックは、１／２周期ずつ角度的に位相がずれている。全体として、セクタ７４は、少なくとも１つの物理的特徴を有しているか、または、てん輪によって運ばれる磁石に対する少なくとも１つの物理的パラメータを定義する。これは、セクタ７６の類似の物理的特徴と、または、セクタ７６によって定義される類似の物理的パラメータと異なる。言い換えれば、セクタ７４を通過する２つの磁石のいずれかの磁気的ポテンシャルは、セクタ７６を通過するときに磁石が有する磁気的ポテンシャルとは異なる。特に、２つのセクタの一方に最小の磁気的ポテンシャルが現れ、これら２つのセクタの他方に最大の磁気的ポテンシャルが現れることが想定される。したがって、ガンギ車が回転すると、ガンギ車は、その固有振動周波数で共振器６０の振動をもたらし、したがって、これは、ガンギ車に、連続回転速度を、以下「基準周波数」と称されるこの振動周波数の値に応じて強制する。ガンギ車は、てん輪６２の振動周期毎に、磁気構造の１角度周期だけ進む。直接励起され、その共振周波数（固有振動数）で振動するのが共振器である場合、ガンギ車は、前述した連続回転速度で回転駆動されることに留意されたい。本明細書では、「連続回転速度」という用語は、ガンギ車が、停止することなく回転することを意味すると理解されるが、速度は、周期的に変動する可能性があり得る。
【００４１】
ガンギ車６８の磁気構造について、複数の代替実施形態が考慮され得る。第１の代替実施形態では、セクタ７４は、強磁性材料で作られる一方、セクタ７６は、非磁性材料で作られる。第２の代替実施形態では、セクタ７４は、磁化材料で作られる一方、セクタ７６は、非磁性材料で作られる。第３の代替実施形態では、セクタ７４は、第１の方向に磁化された材料で作られる一方、セクタ７６は、第１の方向と反対の第２の方向に磁化された（逆極性）材料で作られる。セクタ７６の場合、２つの磁石６３、６４のおのおのは、２つのセクタのうちの一方より上で、磁気反発力を受け、他方のセクタより上で、磁気吸引力を受ける。他の完全な代替実施形態は、欧州特許出願公開２８９１９３０号に記載されている。マスタ振動子５４の機能をより良く理解するために、この文献に対する参照がなされ得る。
【００４２】
ガンギ車は、その周囲に、ガンギ車によって実行される各回転において、パルス生成器５０を作動させることができるように配置されたフィンガ５８を支えている。このフィンガは、制動デバイス５６に属し、その役割は、第１の実施形態のピン３８の役割と同様である。したがって、ガンギ車および作動フィンガ５８は、連帯して、パルス生成器５０の制御機構を形成する。第２の実施形態の修正デバイスの一連の動作は、図２Ａから図２Ｄに与えられる。
【００４３】
図２Ａでは、パルス生成器５０は、アイドル状態であり、作動フィンガ５８は、その方向に徐々に回転する。図２Ｂでは、作動フィンガは、レバー４０の端部４１と接触し、レバー４０は時計回り方向に回転し始めている。パルス生成器はこのようにして作動される。回転し続けることにより、フィンガは、端部４１との接触がなくなるまで端部４１に沿って摺動する。端部４１との接触がなくなると、レバーが解放され、制動パルスの生成をトリガする。このことは、図２Ｃに示される。以前に圧縮されたばね４４は、最初の振動中に、レバーを反時計回り方向に駆動し、制動パッドを画定するストリップばね４２は、特定の時間間隔中に、てん輪のフェローの制動面４６を押す。制動パルスの後、レバーは、図２Ｄに示すように、２回目の振動中に、再び時計回りに回転し、その後、減衰を受けながら、パルス生成器のアイドル位置を中心に振動する。最後に、レバーは、安定化され、作動中のフィンガが新たな回転を完了させることを待つ。
【００４４】
例示の目的のために、マスタ振動子５４の基準周波数は、１２Ｈｚに等しく、ガンギ車の磁気構造は、３０°の磁気周期、すなわち合計して１２周期を有する。ガンギ車は、毎秒１回転するので、制動パルス生成機構は、１Ｈｚの制動周波数で作動される。別の代替実施形態では、磁気周期の数は、２４に等しく、したがって制動周波数は、２Ｈｚに等しい。
【００４５】
図３は、本発明による計時器の第３の実施形態を示す。（部分的に図示された）計時器８０は、単にスレーブ主共振器６Ａの、および制動パルス生成機構５０Ａの少数の特徴によって、図１における計時器とは異なる。共振器６Ａは、てん輪をバランスさせるためのネジ８２が収容されたキャビティ８４を（てん輪の一般的な平面内に）有するフェロー９Ａを備えている。したがって、てん輪の外部側面４６Ａは、もはや連続的な円形面を画定するのではなく、４つの連続的な角度セクタを有する不連続な円形面を画定する。ストリップばね４２は、図３に示すように、ストリップばねに面してキャビティが存在する場合でも、てん輪８Ａの任意の角度位置のために、制動パルスが留まることが可能な範囲を備えた接触面を有することに留意されたい。次に、パルス生成器５０Ａのレバー４０Ａは、レバーの両側にそれぞれ延びる２つの弾性ストリップ８６Ａ、８６Ｂによって中央部に保持され、したがって、２つの弾性ストリップによって画定される仮想軸の周りを旋回できる。２つの弾性ストリップは、２つのスタッドに取り付けられ、各スタッドは、スロットを有し、ここには、ストリップ端部が、堅固に挿入されている。最後に、第１の制動パルス後の制動期間において、他の顕著な制動パルスが、共振器６Ａに加えられるのを阻止するために、第１の制動パルスの生成後に、このレバーの振動を十分に減衰させるように、ショックアブソーバ８８が、レバー４０Ａに関連付けられる。
【００４６】
図４および図５は、本発明による計時器の一般的な配置のための２つの代替構成を概略的に示している。図４は、前述した実施形態で実施された好ましい配置に関する。一方、計時器ムーブメントは、主要部分で製作され、ここでは、主バレルによって形成される主機械式動力源が、その動力を主トランスミッションを介してスレーブ振動子９２へ、および時間表示機構へ伝達し、その動作は、このスレーブ振動子によってペーシングされる。本発明によれば、制動デバイスは、スレーブ共振器を制動するように配置され、この制動の強度は、上記で説明したように、制動周波数で周期的に変動する。この制動デバイスは、機械式ムーブメントの主要部分の要素から独立した機械式修正デバイスの一部を形成する。機械式修正デバイスは、主バレルから分離された補助バレルによって形成される補助機械式動力源を備えている。この補助バレルは、その動力を、補助トランスミッションを介して、最初にマスタ振動子９４に、次に制動デバイスに供給する。第１の実施形態では、補助トランスミッションを介して制動デバイスに動力が供給され（バージョンＶ１）、この補助トランスミッションのホイールセットは、制動パルスがトリガされる時間を決定するのみならず、このパルス生成器を作動させるために必要な動力を伝達するパルス生成器の制御機構を形成する。第２の実施形態では、これら２つの機能を作動フィンガで直接実行するのは、ガンギ車である（バージョンＶ２）。この配置は、マスタ振動子に連結されたホイールセットからスレーブ振動子に連結されたホイールセットを完全に分離するという利点を有する。これは、マスタ振動子の動作と精度に影響を及ぼす可能性のある２つの振動子間のあらゆる可能な結合を阻止する。スレーブ振動子とマスタ振動子との間で想定される唯一の相互作用は、制動パルスによって構成される。
【００４７】
図５は、考慮され得る一般的な代替構成を示している。計時器ムーブメントの主要部分および修正デバイスは、同じ単一の動力源、すなわち、その動力を供給するバレルを、共有のトランスミッションを介して、差動機構へ共有し、差動機構は、この動力を、最初に、スレーブ振動子９２へ、および時間表示機構へ、次に、マスタ振動子９４へ、および制動デバイスへ分配することが特徴とされる。この代替案は、直列または並列の複数のバレルが、差動機構に動力を供給するために使用されることを阻止しないことに留意されたい。
【００４８】
さらなる特定の実施形態を提示する前に、マスタ補助振動子に対するスレーブ主振動子の同期が、どのように得られるのかに加えて、本発明による計時器の注目すべき動作が詳細に説明される。
【００４９】
以下のテキストは、図６および図７を参照して、本発明に至る開発の範囲内で強調され、本発明による計時器で実施される同期方法に関係する注目すべき物理現象を説明する。この現象を理解することにより、機械式ムーブメントの動作を調整する修正デバイスによって得られる同期をより良く理解することが可能になり、この結果が以下で詳しく説明される。
【００５０】
図６と図７では、最初のグラフは、制動パルスＰ１、Ｐ２が、問題となっている機械式共振器にそれぞれ加えられ、この共振器によって形成される、機械式振動子によってペーシングされる機構の動作を修正する時間ｔP1を示している。後者の２つのグラフはそれぞれ、機械式共振器の振動部材（以下「てん輪」ともいう）の経時的な角速度（毎秒のラジアンの値：[ｒａｄ／ｓ]）および角度位置（ラジアンの値：［ｒａｄ］）を示す。曲線９０、９２はそれぞれ、制動パルスの発生前に自由に振動（その固有周波数における振動）するてん輪の角速度および角度位置に対応する。制動パルス後、制動パルスからの外乱を伴うシナリオ、および外乱のないシナリオにおける共振器の振舞いにそれぞれ対応する速度曲線９０ａ、９０ｂが示される。同様に、位置曲線９２ａ、９２ｂはそれぞれ、制動パルスからの外乱を伴うシナリオ、および外乱のないシナリオにおける共振器の振舞いに対応する。これら図において、制動パルスＰ１、Ｐ２が発生する時間ｔP1、ｔP2は、これらのパルスの中点の時間位置に対応する。しかしながら、制動パルスの開始およびその持続時間は、時間に関して制動パルスを画定する２つのパラメータであると考慮される。
【００５１】
パルスＰ１、Ｐ２は、図６および図７においてバイナリ信号によって表されていることに留意されたい。しかしながら、以下の説明では、制御パルスではなく機械式共振器に加えられる機械的な制動パルスが考慮される。したがって、特定の実施形態では、特に機械式制御デバイスを有する機械式修正デバイスでは、機械的な制動パルスを加える前に、少なくとも部分的に制御パルスが発生する場合があることに留意されたい。このような場合、以下の説明では、制動パルスＰ１、Ｐ２は、共振器に加えられる機械的な制動パルスに対応し、以前の制御パルスには対応しない。
【００５２】
さらに、制動パルスは、一定の力結合または非一定の力結合（たとえば、実質的にガウス曲線または正弦曲線）で加えられることに留意されたい。「制動パルス」という用語は、機械式共振器へ力結合を瞬間的に加えることを示し、機械式共振器は、その振動部材（てん輪）を制動する。すなわち、この振動部材の振動運動に対向する。可変の、ゼロではない結合の場合、パルスの持続時間は、一般に、機械式共振器を制動するための顕著な力結合を有するこのパルスの一部として画定される。制動パルスは、顕著な変動を示す場合があることに留意されたい。途切れがちの、短いパルスが連続することもあり得る。一定の結合の場合、各パルスの持続時間は、設定点周期の半分未満であり、好ましくは設定点周期の１／４よりも短いと想定される。各制動パルスは、図６および図７のように機械式共振器を停止させることなく制動をかけ得るか、制動パルス中に停止させ、この制動パルスの残りの間に、瞬間的に停止させ得ることに留意されたい。
【００５３】
機械式振動子の自由な各振動周期Ｔ０は、この機械式振動子の振動振幅を画定する２つの終了位置間でそれぞれ発生する第２の半周期Ａ０2が続く第１の半周期Ａ０1を画定し、各半周期は、同じ持続時間Ｔ０／２を有し、中央時間において、機械式共振器のゼロ位置を経由する機械式共振器の通過を示す。振動の２つの連続した半周期は、てん輪がそれぞれ一方向の振動運動を維持し、その後、他方向の振動運動を維持する２つの１／２周期を画定する。換言すれば、半周期は、振動振幅を画定するその２つの終了位置の間の一方向または他方向のてん輪の振動に対応する。原則として、制動パルスが発生する振動周期の変動、したがって機械式振動子の周波数の孤立した変動が観察される。実際、時間変動は、制動パルスが発生する唯一の半周期に関連している。「中央時間」という用語は、半周期の中間点で実質的に発生する時間を示す。これは、特に機械式振動子が自由に振動する場合である。一方、調整パルスが発生する半周期の場合、この中央時間は、調整デバイスによって引き起こされる機械式振動子の外乱により、これらの半周期のおのおのの持続時間の中間点に正確に対応しなくなる。
【００５４】
次に、図６に示されたものに対応する、その振動周波数の第１の修正シナリオにおける機械式振動子の振舞いを説明する。第１の周期Ｔ０後、次に、それぞれ新たな半周期Ａ１である新たな周期Ｔ１、が始まり、この間に、制動パルスＰ１が発生する。半周期Ａ１は初期時間ｔD1において開始し、共振器１４は、終了位置に対応する最大の正の角度位置を占める。次に、制動パルスＰ１は、共振器がそのニュートラル位置を通過する中央時間ｔN1の前に、したがって、外乱のない振動の対応する中央時間ｔN0の前に位置する時間ｔP1でも発生する。最後に、半周期Ａ１は、終了時間ｔF1で終了する。制動パルスは、半周期Ａ１の開始を示す時間ｔD1後の時間間隔ＴA1の後にトリガされる。持続時間ＴA1は、１／２半周期Ｔ０／４から、制動パルスＰ１の持続時間を引いたものよりも短い。与えられた例では、この制動パルスの持続時間は、１／２半周期Ｔ０／４よりもかなり短い。
【００５５】
したがって、この第１の場合では、制動パルスは、半周期の開始と、この半周期での共振器のニュートラル位置を経由する共振器の通過との間に生成される。制動パルスＰ１の間、絶対値での角速度は減少する。このような制動パルスは、角速度の２つの曲線９０ａ、９０ｂおよび角度位置の２つの曲線９２ａ、９２ｂによって、図６に示すように、共振器の振動に負の時間位相シフトＴC1、すなわち、外乱のない理論信号（破線で表示）に対する遅延をもたらす。したがって、半周期Ａ１の持続時間は、時間間隔ＴC1だけ増加する。したがって、半周期Ａ１を備える振動周期Ｔ１は、値Ｔ０に対して延長される。これは、機械式振動子の周波数の孤立した減少と、関連付けられた機構の瞬間的な減速をもたらし、この機械式振動子によって、その動作がペーシングされる。
【００５６】
図７を参照して、その発振周波数の第２の修正シナリオにおける機械式振動子の振舞いを以下に説明する。第１の周期Ｔ０後、次に、それぞれ半周期Ａ２である新たな振動周期Ｔ２が始まり、この間に、制動パルスＰ２が発生する。半周期Ａ２が、初期時間ｔD2において始まり、その後機械式共振器は、終了位置（最大の負の角度位置）にある。１／２半周期に対応する１／４周期Ｔ０／４の後、共振器は、中央時間ｔN2においてニュートラル位置に到達する。次に、制動パルスＰ２は、共振器がそのニュートラル位置を通過する中央時間ｔN2の後に、半周期Ａ２に位置する時間ｔP2で発生する。最後に、制動パルスＰ２の後、この半周期Ａ２は、共振器が再び終了位置（周期Ｔ２における最大の正の角度位置）を占める終了時間ｔF2において、したがって、外乱のない振動の対応する終了時間ｔF0の前でも発生する。制動パルスは、半周期Ａ２の初期時間ｔD2後の時間間隔ＴA2の後にトリガされる。持続時間ＴA2は、１／２半周期Ｔ０／４よりも長く、半周期Ｔ０／２から、制動パルスＰ２の持続時間を引いたものよりも短い。与えられた例では、この制動パルスの持続時間は、１／２半周期よりもかなり短い。
【００５７】
したがって、問題となっている第２のシナリオでは、半周期において、共振器がニュートラル位置（ゼロ位置）を通過する中央時間と、この半周期が終了する終了時間との間に、制動パルスが生成される。制動パルスＰ２の間、絶対値での角速度は減少する。注目すべきことに、この場合、角速度の２つの曲線９０ｂ、９０ｃおよび角度位置の２つの曲線９２ｂ、９２ｃによって、図７に示されるように、制動パルスは、共振器の振動において、正の時間位相シフトＴC2、すなわち、（破線で示すように）外乱のない理論信号に対する先行をもたらす。したがって、半周期Ａ２の持続時間は、時間間隔ＴC2だけ減少する。したがって、半周期Ａ２を備える振動周期Ｔ２は、値Ｔ０よりも短い。これは、機械式振動子の周波数の孤立した増加と、関連付けられた機構の瞬間的な加速をもたらし、この機械式振動子によって、その動作が計時される。この現象は驚くべきことであり、明白ではない。これが、過去に当業者がこのことを無視していた理由である。実際、制動パルスにより、機構の加速を得ることは、原理的に驚くべきことであるが、これは実際には、この動作が機械式振動子によりペーシングされ、制動パルスがその共振器に加えられる場合である。
【００５８】
機械式振動子について上述した物理現象は、本発明による計時器で実施される同期方法に含まれる。計時器の分野での一般的な教示とは異なり、制動パルスで機械式振動子の周波数を低下させるのみならず、制動パルスで機械式振動子の周波数を増加させることもできる。当業者は、制動パルスを用いて、機械式振動子の周波数を実際に低下のみさせることができ、必然的に、前記振動子に電力を供給するときに、駆動パルスを加えることによって、このような機械式振動子の周波数を増加のみさせることができると期待するであろう。計時器の分野で確立され、したがって当業者が最初に思い付くようになったこのような直観的なアイデアは、機械式振動子にとって不正確であることが判明している。したがって、以下で詳細に説明するように、マスタ振動子を画定する補助振動子によって、わずかに高すぎるまたは低すぎる周波数を瞬間的に有するか否かに関わらず、さらに非常に正確な機械式振動子を同期させることが可能である。したがって、単に制動パルスによって、高すぎる周波数または低すぎる周波数を修正することが可能である。要約すると、てん輪−ヒゲゼンマイの振動の半周期中に制動結合を加えると、そのニュートラル位置を経由したてん輪−ヒゲゼンマイの通過の前または後にそれぞれ、前記制動トルクが加えられるか否かによって、このてん輪−ヒゲゼンマイの振動における負または正の位相シフトをもたらす。
【００５９】
本発明によって計時器に組み込まれた修正デバイスの、結果として生じる同期方法を、以下に説明する。図８Ａは、２５０ｍｓの振動周期中に、３００°の振幅で振動する計時器機械式共振器の角度位置（度）を示す。図８Ｂは、連続的な振動周期内で制動パルスが加えられた時間にしたがって、すなわち、機械式共振器の角度位置にしたがって、機械式共振器の連続的な振動周期内で加えられた１ミリ秒（１ｍｓ）の制動パルスによって生成される毎日の誤差を示す。この場合は、機械式振動子が、４Ｈｚの固有周波数で自由に機能するという事実に基づく（外乱のないシナリオ）。各制動パルスによって加えられる３つの力結合（１００ｎＮｍ、３００ｎＮｍ、５００ｎＮｍ）に対して、それぞれ３つの曲線が与えられる。結果は、上記の物理現象、つまり、第１の１／４周期または第３の１／４周期に発生する制動パルスは、機械式振動子の周波数の低下に起因する遅延をもたらす一方、第２の１／４周期または第４の１／４周期に発生する制動パルスは、機械式振動子の周波数の増加に起因する先行をもたらすことを確認する。次に、所与の力結合について、共振器のニュートラル位置で発生する制動パルスの毎日の誤差がゼロに等しく、振動の終了位置に接近すると、この毎日の誤差は、（絶対値において）増加することが観察される。共振器の速度がゼロを通過し、動きの方向が変化するこの終了位置では、毎日の誤差の符号が突然反転する。最後に、図８Ｃは、振動周期中に制動パルスが加えられた時間に応じて、上記の３つの力結合値に対して消費される制動力を与えている。共振器の終了位置に接近すると速度が低下するため、制動力も低下する。したがって、もたらされる毎日の誤差は、終了位置に接近すると増加するが、必要な制動力（したがって、振動子によって失われるエネルギ）は大幅に減少する。
【００６０】
図８Ｂにおいてもたらされる誤差は、実際には、機械式振動子が、設定点周波数に対応しない固有周波数を有するシナリオの修正に対応し得る。したがって、振動子が、低すぎる固有振動数を有する場合、振動周期の第２または第４の１／４に発生する制動パルスにより、自由な（外乱のない）振動によって採り入れられる遅延の修正が可能になる場合があり、この修正は、振動周期内の制動パルスの時間に応じてほぼ実質的である。一方、振動子が、高すぎる固有周波数を有する場合、振動周期の第１または第３の１／４に発生する制動パルスにより、自由な振動によって採り入れられる先行の修正が可能になる場合があり、この修正は、振動周期内の制動パルスの時間に応じてほぼ実質的である。
【００６１】
上記で与えられた教示により、補助機械式振動子上の主機械式振動子（スレーブ振動子）の同期の、注目すべき現象を理解することが可能となり、正の整数Ｎで除された設定点周波数Ｆ０Cを２倍にする、すなわち、ＦFR＝２Ｆ０C／Ｎにするために、有利に対応する制動周波数ＦFRで、スレーブ機械式共振器に、単に制動パルスを周期的に加えることにより、マスタ振動子を形成する。したがって、制動周波数は、マスタ振動子の設定点周波数に比例し、正の整数Ｎを与えられると、単にこの設定点周波数に依存する。設定点周波数は、基準周波数を乗じられた分数に等しいと想定されるので、制動周波数は、基準周波数に比例し、この基準周波数によって決定される。この基準周波数は、本来、または設計によって、主機械式振動子よりもより正確である、補助機械式振動子によって供給される。
【００６２】
本発明によって計時器に組み込まれた修正デバイスによって得られた上述の同期は、図９から図２２を活用してより詳細に説明される。
【００６３】
図９は、先頭グラフにおいて、自由に振動し（曲線１００）、制動により振動する（曲線１０２）スレーブ機械式共振器、特に計時器共振器のてん輪−ヒゲゼンマイの角度位置を示す。自由振動の周波数は、設定点周波数Ｆ０C＝４Ｈｚよりも大きい。第１の機械的な制動パルス１０４（以下、「パルス」とも称される）は、この場合、終了位置を経由する通過と、ゼロを経由する通過との間の１／２半周期における振動周期ごとに１回発生する。想定されるシステムは機械式共振器の角度位置を検出しないため、この選択は任意である。したがって、これは、とりわけ、以下で分析される可能性のある仮説にすぎない。したがって、機械式振動子の減速のシナリオが、ここで観察される。この場合、第１の制動パルスの制動トルクは、振動周期にわたって自由な振動子によって採り入れられる先行を補償するための最小の制動トルクよりも大きいと想定される。これにより、第２の制動パルスは、これらのパルスが発生する１／４周期内で第１よりもわずかに前に生じる。機械式振動子の瞬時周波数を与える曲線１０６は、実際、瞬時周波数が、第１のパルスから、設定点周波数を下回ることを示している。したがって、第２の制動パルスは、先行する終了位置により近く、後続のパルスでは、制動効果が増加するという具合である。したがって、変動位相では、振動子の瞬時周波数は漸進的に低下し、パルスは、振動の終了位置に漸進的に近づく。一定時間後、制動パルスは、機械式共振器の速度が方向を変え、その後、瞬時周波数が増加し始める、終了位置を経由する通過を備えている。
【００６４】
この制動は、共振器の動きの方向に関わらず、共振器の動きに対向することを特徴とする。したがって、共振器は、制動パルス中にその振動の方向の反転で通過するとき、制動トルクは、この反転時に、符号を自動的に変える。これは、制動トルクに、第１の符号を有する第１の部分と、第１の符号と反対の第２の符号を有する第２の部分とを有する制動パルス１０４ａを与える。したがって、このシナリオでは、信号の第１の部分は、終了位置の前に発生し、この終了位置の後に発生する第２の部分の効果に反する。第２の部分は、機械式振動子の瞬時周波数を低下させるが、第１の部分は、増加させる。その後、振動子の瞬時周波数が（この場合、制動周波数に対応する）設定点周波数に等しい値において、最終的に比較的迅速に安定するために、修正は減少する。したがって、変動位相の後には、同期位相とも称される安定位相が続く。この場合、振動周波数は設定点周波数に実質的に等しく、制動パルスの第１および第２の部分は、実質的に一定の、画定された比率を有する。
【００６５】
図１０におけるグラフは、図９におけるグラフと同等である。主な違いは、自由な機械式振動子の固有周波数の値であり、これは、設定点周波数Ｆ０C＝４Ｈｚ未満である。第１のパルス１０４は、図９と同じ１／２半周期において発生する。予想通り、曲線１１０によって与えられる瞬時周波数の減少が観察される。したがって、制動を伴う振動１０８は、パルス１０４ｂが終了位置を経由して共振器の通過を包含し始めるまで、変動位相において瞬間的により多くの遅延を採る。終了位置の前に発生するパルスの第１の部分は、瞬時周波数を増加させるので、この時から、設定点周波数に達するまで瞬時周波数が増加し始める。この現象は、自動的である。実際、振動周期の持続時間は、設定点周期Ｔ０Cの持続時間よりも長い間、パルスの第１の部分は増加するが、第２の部分は減少し、その結果、瞬時周波数は増加し続け、設定点周期は、実質的に振動周期に等しい安定した状態になる。したがって、目的とされた同期が得られる。
【００６６】
図１１におけるグラフは、図１０におけるグラフと同等である。主な違いは、第１の制動パルス１１４は、図１０とは別の１／２半周期、すなわちゼロを経由する通過と、終了位置を経由する通過との間の１／２半周期において生じることである。上述したように、この場合、変動位相では、曲線１１２によって与えられる瞬時周波数における増加が観察される。この場合、第１の制動パルスの制動トルクは、振動周期にわたって自由な機械式振動子によって採られる遅延を補償するための最小の制動トルクよりも大きいと想定される。これにより、第２の制動パルスは、これらのパルスが発生する１／４周期内で第１よりもわずかに後に生じる。曲線１１２は、実際に、振動子の瞬時周波数が、第１のパルスから、設定点周波数を超えて増加することを示している。したがって、第２の制動パルスは、後続する終了位置により近く、後続のパルスでは制動効果が増加するという具合である。したがって、変動位相では、制動１１４を伴う振動の瞬時周波数が増加し、制動パルスは、振動の終了位置に漸進的に近づく。一定時間後、制動パルスは、機械式共振器の速度が方向を変える、終了位置を経由した通過を備えている。その時から、上記と同様の現象が観察される。制動パルス１１４ａは、その後、２つの部分を有し、第２の部分は、瞬時周波数を低下させる。瞬時周波数におけるこの減少は、図９および図１０を参照して与えられたものと同じ理由で、設定点値に等しい値になるまで続く。周波数における低下は、瞬時周波数が、設定点周波数に実質的に等しくなると、自動的に停止する。次に、同期位相における設定点周波数での機械式振動子の周波数の安定化が得られる。
【００６７】
図１２から図１５を活用して、振動周期中に第１の制動パルスが発生する、任意の時点での、遷移位相における機械式振動子の振舞いのみならず、振動周波数が設定点周波数において安定化される同期位相に対応する最終シナリオが説明される。図１２は、機械式共振器の位置の曲線Ｓ１を用いて振動周期を表している。この場合、問題になっているシナリオでは、自由な機械式振動子（制動パルスなし）の固有振動周波数Ｆ０は、設定点周波数Ｆ０Cよりも大きい（Ｆ０＞Ｆ０C）。振動周期は、通常、おのおの振動振幅に対応する２つの終了位置（ｔm-1、Ａm-1；ｔm、Ａm；ｔm+1、Ａm+1）の間にある第２の半周期Ａ２が続く第１の半周期Ａ１を備えている。次に、第１の半周期では、制動パルス「Ｉｍｐ１」が示され、その中点の時間位置が、時間ｔ1において生じ、第２の半周期では、制動パルス「Ｉｍｐ２」が示され、その中点の時間位置が、時間ｔ2において生じる。パルスＩｍｐ１およびＩｍｐ２はＴ0／２の位相シフトを示し、所与の制動トルクプロファイルに対して、システムの２つの不安定な平衡をもたらす修正に対応するという特徴がある。これらのパルスはそれぞれ振動周期の第１および第３の１／４において発生するため、自由な機械式振動子の過度に高い固有周波数を正確に修正できる程度まで機械式振動子を（制動パルスを加えるために選択された制動周波数で）制動する。パルスＩｍｐ１、Ｉｍｐ２は両方とも第１のパルスであり、おのおのは、他のパルスがない場合に、それ自体で考慮されることに留意されたい。パルスＩｍｐ１、Ｉｍｐ２の効果は同一であることに留意されたい。
【００６８】
したがって、時間ｔ1またはｔ2において第１のパルスが発生すると、理論的には、次の振動周期中に、このシナリオが繰り返され、振動周波数は、設定点周波数に等しくなる。このようなシナリオでは、２つの点に留意されたい。第１に、時間ｔ1またはｔ2において、第１のパルスが正確に発生する可能性は比較的低いが可能である。第２に、このような特定のシナリオが発生した場合、それは長期間続くことができない。実際、計時器におけるてん輪−ヒゲゼンマイの瞬時周波数は、様々な理由（振動振幅、温度、空間的方位の変化等）により、時間の経過とともにわずかに変化する。これらの理由は、精密な腕時計製造では、一般に、最小限に抑えることが求められている外乱を表すが、実際には、このような不安定な均衡は、あまり長く続かないという事実が残っている。制動トルクが高いほど、時間ｔ1、ｔ2は、それぞれに続くニュートラル位置を経由した機械式共振器の２つの通過時間に近くなることに留意されたい。また、固有振動周波数Ｆ０と設定点周波数Ｆ０Cとの差が大きいほど、時間ｔ1、ｔ2はまた、それぞれに続くニュートラル位置を経由した機械式共振器の２つの通過時間に近くなることに留意されたい。
【００６９】
次に、パルスを加えている間に、時間位置ｔ1またはｔ2からわずかに逸脱したときに、何が起こるかを検討する。図１２を参照して与えられた教示によれば、ゾーンＺ１ａ内のパルスＩｍｐ１の左（先行する時間位置）にパルスが発生した場合、後続する周期中に、先行する終了位置Ａm-1が漸進的に制動パルスに接近するように、修正が増える。一方、パルスＩｍｐ１の右（後続する時間位置）で、ゼロ位置の左にパルスが発生した場合、後続する周期中にパルスは、修正のない、このゼロ位置に向かってドリフトするように修正が減少する。実際、パルスの効果が変化し、瞬時周波数が増加する。固有周波数はすでに高すぎるため、パルスは急速に終了位置Ａmにドリフトする。したがって、ゾーンＺ１ｂにおいて、パルスＩｍｐ１の右にパルスが生じると、後続するパルスは、後続する終了位置Ａmに漸進的に接近する。同じ振舞いは、第２の半周期Ａ２でも観察される。ゾーンＺ２ａのパルスＩｍｐ２の左にパルスが生じると、後続するパルスは、先行する終了位置Ａmに漸進的に接近するであろう。一方、ゾーンＺ２ｂにおいてパルスＩｍｐ２の右にパルスが生じると、後続するパルスは、後続する終了位置Ａm+1に漸進的に接近するであろう。この定式化は、相対的であり、実際には、制動パルスの印加周波数は、（制動周波数を与えられると）マスタ振動子によって設定され、変動するのは振動周期となり、制動パルスの印加時間に接近するのは、問題となっている終了位置になることに留意されたい。結論として、パルスが、ｔ1以外の時間において、第１の半周期Ａ１で発生した場合、瞬時振動周波数は、後続する振動周期中に、変動位相において進み、この第１の半周期の２つの終了位置のうちの１つ（機械式共振器の動きの方向の反転位置）は、制動パルスに漸進的に接近するようになる。同じことは、第２の半周期Ａ２にも当てはまる。
【００７０】
図１３は、上記の変動位相の後に発生する最終的な安定状態に対応する同期位相を示す。前述のように、制動パルス中に終了位置を経由した通過が生じると、場合に応じて、終了位置の直前または直後に、これらの制動パルスが、少なくとも完全に発生する制動パルスで、自由な機械式振動子の時間ドリフトを十分に修正できるように構成されている（力結合および持続時間）のであれば、この終了位置は、制動パルスと揃えられる。したがって、同期位相では、第１の半周期Ａ１において第１のパルスが発生すると、振動の終了位置Ａm-1は、パルスＩｍｐ１ａと揃えられるか、振動の終了位置Ａmは、パルスＩｍｐ１ｂと揃えられる。実質的に一定の結合の場合、スレーブ主振動子の高すぎる固有周波数と、マスタ補助振動子によって設定された設定点周波数との差を正確に修正できるように、パルスＩｍｐ１ａ、Ｉｍｐ１ｂはおのおの第１の部分を有し、その持続時間は、第２の部分の持続時間よりも短い。同様に、同期位相では、第１のパルスが、第２の半周期Ａ２おいて発生するのであれば、振動の終了位置Ａmは、パルスＩｍｐ２ａと揃えられるか、または、振動の終了位置Ａm+1は、パルスＩｍｐ２ｂと揃えられる。
【００７１】
パルスＩｍｐ１ａ、Ｉｍｐ１ｂ，Ｉｍｐ２ａ、およびＩｍｐ２ｂはそれぞれ、比較的安定した時間位置を占めることに留意されたい。確かに、これらのパルスの１つは、外乱により左または右にわずかにずれると、後続するパルスを、初期の相対時間位置に戻す効果を有する。その後、同期位相中に、機械式振動子の時間ドリフトが変化すると、振動はわずかな位相シフトを自動的に維持し、パルスＩｍｐ１ａ、Ｉｍｐ１ｂ，Ｉｍｐ２ａ、およびＩｍｐ２ｂそれぞれの第１の部分と第２の部分との比は、制動パルスによってもたらされる修正を、周波数における新たな差に適応させる程度に変化する。本発明による計時器のこのような振舞いは、真に注目に値する。
【００７２】
図１４および図１５は、図１２および図１３に類似しているが、振動子の固有周波数が、設定点周波数未満であるシナリオの場合である。その結果、制動パルスによって行われた修正の不安定な平衡シナリオに対応するパルスＩｍｐ３およびＩｍｐ４は、それぞれ、パルスが、振動周波数の増加をもたらす第２および第４の１／４周期（時間ｔ3および時間ｔ4）に位置する。システムの振舞いは、先行する検討に由来するため、ここでは再び詳細に説明されない。変動位相（図１４）において、ゾーンＺ３ａにおけるパルスＩｍｐ３の左に、半周期Ａ３においてパルスが生じると、先行する終了位置（ｔm-1、Ａm-1）は、後続するパルスに漸進的に接近する。一方、ゾーンＺ３ｂにおいて、パルスＩｍｐ３の右にパルスが生じると、後続する終了位置（ｔm、Ａm）は、後続するパルスに漸進的に接近する。同様に、ゾーンＺ４ａにおいて、パルスＩｍｐ４の左に、半周期Ａ４においてパルスが生じると、先行する終了位置（ｔm、Ａm）は、後続するパルスに漸進的に接近する。最後に、ゾーンＺ４ｂにおいて、パルスＩｍｐ４の右にパルスが生じると、後続する終了位置（ｔm+1、Ａm+1）は、遷移位相中、後続するパルスに漸進的に接近する。
【００７３】
同期位相（図１５）において、第１の半周期Ａ３において第１のパルスが発生すると、振動の終了位置Ａm-1は、パルスＩｍｐ３ａと揃えられるか、振動の終了位置Ａmは、パルスＩｍｐ３ｂと揃えられる。実質的に一定の結合の場合、パルスＩｍｐ３ａ、Ｉｍｐ３ｂはおのおの、第１の部分を有し、その持続時間は、スレーブ主振動子の低すぎる固有周波数と、マスタ補助振動子によって設定された設定点周波数との差を正確に修正するために、その持続時間がその第２の部分の持続時間よりも長い。同様に、同期位相において、第１のパルスは、第２の半周期Ａ４で発生すると、振動の終了位置Ａmは、パルスＩｍｐ４ａと揃えられるか、振動の終了位置Ａm+1は、パルスＩｍｐ４ｂと揃えられる。図１２および図１３を参照して上記で説明したシナリオの範囲内で行われるその他の検討は、図１４および図１５のシナリオと同様に適用される。結論として、自由な機械式振動子の固有周波数が高すぎるか低すぎるかに関わらず、振動周期内の第１の制動パルスが加えられる時間に関係なく、本発明による修正デバイスは効果的であり、機械式振動子の共振器に制動パルスが加えられる制動周波数を制御するマスタ補助振動子の基準周波数によって決定される設定点周波数において、機械式ムーブメントの動作をペーシングする機械式振動子の周波数を迅速に同期させる。これは、機械式振動子の固有周波数が変化し、特定の期間では設定点周波数よりも高く、他の期間ではこの設定点周波数よりも低い場合でも、依然として正しい。
【００７４】
上記で与えられた教示および本発明による計時器の特徴によって得られる同期は、制動パルスを加えるための制動周波数が設定点周波数に等しくないシナリオにも当てはまる。振動周期毎に１つのパルスを加える場合、不安定な位置（ｔ1、Ｉｍｐ１、ｔ2、Ｉｍｐ２、ｔ3、Ｉｍｐ３、ｔ4、Ｉｍｐ４）で発生するパルスは、単一の振動周期中に時間ドリフトを補償する修正に対応する。他方、想定される制動パルスが、複数の振動周期中の時間ドリフトを修正するのに十分な効果を有する場合、この複数の振動周期に等しい時間間隔ごとに単一のパルスを加えることが可能である。その後、振動周期ごとに１つのパルスが生成されるシナリオに関して同じ振舞いが観察される。パルスが発生する振動周期を考慮すると、上記のシナリオと同じ変動位相と、同じ同期位相とがある。さらに、これらの検討は、各制動パルスの間に、整数の半周期がある場合にも正しい。奇数の半周期の場合、場合に応じて、図１２から図１５における半周期Ａ１またはＡ３から、半周期Ａ２またはＡ４へ、遷移が交互に行われる。半周期によってオフセットされた２つのパルスの効果は同じであるため、２つの連続する制動パルス間の偶数回の半周期に関して、同期が実行されることが理解される。結論として、すでに述べたように、図１２から図１５を参照して説明したシステムの振舞いは、制動周波数ＦFRが２Ｆ０C／Ｎに等しくなると観察され、Ｆ０Cは、振動周波数の設定点周波数であり、Ｎは正の整数である。
【００７５】
あまり関心はないが、同期は、設定点周波数の２倍（２Ｆ０）より大きい制動周波数ＦFR、すなわちＮ＞２の場合、Ｆ０のＮ倍に等しい値について得られることに留意されたい。ＦFR＝４Ｆ０である代替実施形態では、機械式共振器のニュートラルポイントにおいて、２パルス毎に１つが発生するため、同期位相において影響を与えずにシステム内のエネルギ損失のみが存在する。２Ｆ０より高い制動周波数ＦFRの場合、終了位置で発生しない同期位相におけるパルスは、その対の効果を相殺する。したがって、これらは大きな実用的な意味はない理論的なシナリオであることが理解される。
【００７６】
図１６および図１７は、設定点周波数の１／４に等しい制動周波数ＦFRの代替実施形態のための同期位相を示し、したがって、４つの振動周期ごとに１つの制動パルスが発生する。図１８および図１９はそれぞれ、図１６および図１７の部分拡大図である。図１６は、主振動子の固有周波数が、設定点周波数Ｆ０C＝４Ｈｚよりも大きいシナリオに関し、図１７は、主振動子の固有周波数が、この設定点周波数よりも大きいシナリオに関する。制動パルスＩｍｐ１ｂまたはＩｍｐ２ａ、Ｉｍｐ３ｂまたはＩｍｐ４ａそれぞれが発生する振動周期Ｔ１*およびＴ２*のみが、固有周期Ｔ０*に対する変動を示すことが観察される。制動パルスは、対応する周期において単に位相シフトをもたらす。したがって、この場合、瞬時周期は、設定点周期間の平均値に等しい平均値のあたりで振動する。図１６から図１９では、瞬時周期は、振動信号の立ち上がりエッジでゼロを経由する通過から、このような後続する通過まで測定されることに留意されたい。したがって、終了位置において発生する同期パルスは、振動周期に完全に含まれる。包括的であるために、図２０は、固有周波数が、設定点周波数に等しい特定のシナリオを示している。この場合、振動周期Ｔ０*はすべて等しいままであり、制動パルスＩｍｐ５は、（一定の制動トルクの場合）同一の持続時間を有するこれらパルスの第１および第２の部分を有する自由振動の終了位置において正確に発生し、第１の部分の効果は、第２の部分の反対の効果によって相殺される。
【００７７】
図２１は、設定点周波数Ｆ０C＝３Ｈｚの振動周期の変化と、機械式振動子の３つの振動周期ごとに発生する、１日あたり５５０秒、すなわち、１日あたり約９分の毎日の誤差を示す時間表示機構の動作をペーシングする適切な制動パルスとを示している。この誤差は非常に顕著であるが、制動デバイスは、このような誤差を修正できるように構成されている。この場合、制動効果は比較的顕著である必要があり、瞬時周期の大きな変動があるが、平均周期は、本発明による計時器における修正デバイスの噛合後の設定点周期と、短い変動位相とに、実質的に等しい。修正デバイスが動作していないとき、予想されるように、総時間誤差は、時間に応じて線形的に増加するのに対し、修正デバイスの噛合後に、この誤差は、急速に安定化されることが観察される。したがって、時間が、このような修正デバイスの噛合と、変動位相と後に設定された場合、（「累積誤差」とも称される）合計誤差は、低いままであるため、計時器はその後、この計時器に組み込まれ、制動デバイスに関連付けられているマスタ振動子の精度に対応する精度で時間を示す。
【００７８】
図２２は、本発明による修正デバイスの噛合後のスレーブ機械式振動子の振幅の進行を示す。変動位相では、第１のパルスがゼロ位置（ニュートラル位置）の近くで生じるシナリオにおいて、振幅における比較的明白な減少が観察される。図８Ｃのグラフに見られるように、特にこの変動位相の第１の部分で発生する様々な制動パルスは、比較的大きなエネルギ損失をもたらす。その後、エネルギ損失は比較的急速に減少し、最終的に同期位相における所与の修正に対して最小になる。そのため、パルスが機械式共振器の終了位置を経由した通過を含むと、再び振幅が増加し、同期位相の開始時に増加し続けるが、散逸した制動エネルギは、その後、機械式振動子の振幅変動に対する比較的大きな時定数が仮定されると、その最小値で安定化することが観察される。したがって、本発明による計時器はさらに、想定される制動パルスによって、振動子によって散逸されるエネルギが最小である同期位相で安定化するという利点を有する。実際、振動子は、その振幅の安定化の後、想定される制動パルスの振幅における最小の可能な減少を示す。これは、主振動子を維持しているゼンマイが解放されると、機械式ムーブメントの動作を実行するための最小振動振幅が、正確な運転を保証しながら可能な限り遅く達成されるため、利点である。したがって、本発明による同期を生成する機械式ムーブメントの動作を修正するデバイスは、パワーリザーブための最小化された影響を有する。
【００７９】
制動パルスによって生成される外乱、特に計時器ムーブメントのエネルギ損失を最小化するために、短いパルス持続時間、さらには非常に短いパルス持続時間が、好ましくは選択される。したがって、特定の代替実施形態では、制動パルスのおのおのは、設定点周期の１／１０未満の持続時間を有する。好ましい代替実施形態では、制動パルスはおのおの、前記設定点周期の１／２５０から１／４０までの間の持続時間を有する。後者の場合、４Ｈｚに等しい設定点周波数の場合、パルスの持続時間は、０．１ミリ秒から５ミリ秒までの間である。
【００８０】
図１から図３を参照して、制動デバイスは、スレーブ振動子の使用可能な動作範囲内の振動周期の実質的にいつでも、機械的な制動パルスをスレーブ機械式共振器に加えることを可能にする円形制動面を有する機械式共振器を備えた計時器が説明されている。これは好ましい代替実施形態である。計時器ムーブメントは一般に、有利な連続的な外部面を備えた円形フェローを有するてん輪を有するので、上記の好ましい代替実施形態は、その機械式振動子の修正を必要とせずにこのようなムーブメントに容易に実施され得る。この好ましい代替実施形態により、変動位相の持続時間を最小化し、最適な時間内に所望の同期を実行することを可能にすると理解される。
【００８１】
しかしながら、一定期間後、スレーブ機械式共振器および機械式制動デバイスによって形成される機械式システムとの安定した同期がすでに得られている場合があり、この機械式システムは、機械式制動デバイスが、スレーブ機械式共振器の任意の位置で、この画定された共振器の位置の連続的または準連続的範囲においてのみ周期的な制動パルスを開始できるように構成され、この範囲は、スレーブ機械式共振器のニュートラル位置から、両側面のうちの第１の側面において、その使用可能な動作範囲に対するスレーブ振動子の振幅の範囲によって定義される。有利なことに、この位置の範囲は、最小振幅の側面において、最小振幅のために、動的な乾燥摩擦によって制動パルスを可能とするように、制動パルスの持続時間に対応する角度距離まで増加される。機械式システムが、すべての半周期において、単にすべての振動周期においてではなく機能できるように、この機械式システムは、機械式制動デバイスが、その使用可能な動作範囲に対するスレーブ機械式振動子の振幅の範囲内において、前記ニュートラル位置からの２つの側面のうちの第２の側面における機械式共振器の任意の位置において、周期的な制動パルスを開始できるようにも構成される必要がある。有利には、位置の範囲はまた、最小振幅の側面において、少なくとも制動パルスの持続時間に実質的に対応する角度距離だけ増加する。
【００８２】
したがって、第１の一般的な代替実施形態では、スレーブ機械式共振器の位置の上述した連続的または準連続的範囲は、そのニュートラル位置から２つの側面の第１の側面において、少なくとも、スレーブ振動子が、このスレーブ振動子の使用可能な動作範囲のためにこの第１の側面において有しやすい振幅の範囲にわたって、そしてその上有利なことに、振幅の範囲の最小振幅の側面において、少なくとも、制動パルスの持続時間に実質的に対応する角度距離にわたって延びる。第２の一般的な代替実施形態では、第１の連続的または準連続的範囲である第１の一般的な代替実施形態において上記で定義された連続的または準連続的範囲に加えて、上述の機械式システムは、スレーブ振動子が、前記使用可能な動作範囲のためにこの第２の側面において、そしてその上有利なことに、少なくとも前記第１の角度距離にわたる振幅の、使用可能な動作範囲の最小振幅の側面において有しやすい、振幅の範囲にわたって延びるこのスレーブ機械式共振器の少なくとも第２の連続的または準連続的な範囲におけるそのニュートラル位置からの２つの側面のうちの第２の側面において、機械式制動デバイスが、スレーブ機械式共振器の任意の位置において周期的な制動パルスを開始できるように構成されている。
【００８３】
最後に、本発明の範囲内で、２つの周期的な制動パルスのカテゴリは、スレーブ機械式共振器に加えられる機械的な力結合の強度および周期的な制動パルスの持続時間に関して区別され得る。第１のカテゴリに関しては、スレーブ振動子の使用可能な動作範囲について、少なくとも上述された変動位相の大部分における周期的な制動パルス中に、スレーブ機械式共振器を瞬間的にロックしないように、制動トルクと制動パルスの持続時間が想定される。この場合、システムは、各制動パルス中、少なくとも可能な前記変動位相の大部分において、機械的な制動トルクがスレーブ機械式共振器に加えられるように配置される。
【００８４】
有利な代替実施形態では、振動部材および制動部材は、少なくとも可能な前記変動位相の大部分において、本質的には制動部材と、振動部材の制動面との間の動的な乾燥摩擦によって周期的な制動パルスが加えられるように配置される。第２のカテゴリに関しては、スレーブ振動子の使用可能な動作範囲について、および上述した同期位相において、少なくともその端部において、周期的な制動パルス中に機械式共振器をロックするように、機械的な制動トルクと、周期的な制動パルスの持続時間が想定される。
【００８５】
特定の代替実施形態では、同期位相では、周期的な制動パルスによって、スレーブ機械式共振器の瞬間的なロックが想定されるが、周期的な制動パルスが、スレーブ機械式共振器の終了位置の外側で発生する、可能な変動位相の初期部分では、機械式共振器は、これらの周期的な制動パルスによってロックされない。
【００８６】
図２３Ａから図２３Ｃは、本発明による計時器の第４の実施形態における修正デバイスの一連の動作を示す。スレーブ主共振器６および機械式修正デバイス５２Ａのみが示されている。修正デバイスは、マスタ補助振動子９６によって、および、制動パルス生成機構５０Ａを備えている第１の実施形態の範囲内で示されたものと同様の制動デバイス５６Ａによって形成される。マスタ振動子９６は、第２の実施形態の振動子５４に類似している。マスタ振動子９６の動作は類似しており、ここでは再度説明されない。マスタ振動子９６は、その２つの振動枝の自由端に、軸方向の磁化を有する２つの磁石９９、１００をそれぞれ支える音叉によって形成されるその共振器９８によって異なる。これらの磁石は、共振器９８をガンギ車６８に結合するために使用される。ガンギ車と２つの磁石は、マスタ振動子９６の磁気脱進機を形成する。音叉は、逆位相で振動するその２つの分岐を備えた基本共振モードを有するため、および、音叉が支える２つの磁石９９、１００は、アイドル状態において、ガンギ車の回転軸に対して正反対に配置されるため、ガンギ車の磁気構造の磁気周期の数は、偶数であると想定される。音叉は、比較的高い固有振動数を有することができ、これによって、代替実施形態では、作動フィンガ５８が、修正デバイス５２Ａの動作に必要な機械的動力の補助トランスミッションのために歯車列のホイールセット上に配置されるように考慮され、このホイールセットは、ガンギ車６８よりも遅い速度で回転する。
【００８７】
修正デバイスの動作は、ガンギ車６８および作動フィンガ５８によって形成される制御機構が、制動パルス生成機構５０Ａに逆に作用するという点で、前述の実施形態の動作とは異なる。図２Ａにおけるように、フィンガ５８が、レバー４０の端部４１に向かって回転するとき、レバー４０はアイドル状態であり、ストリップばね４２は、てん輪８の制動面４６から一定の距離にある（図２３Ａ）。しかしながら、フィンガがレバーの端部４１に接触するとすぐに、レバーは、時計方向に回転し始め、ストリップばねは、制動面４６に触れるまで、制動面４６に向かって徐々に回転する一方、フィンガ５８は、依然として、前記端部４１を支えている（図２３Ｂは、てん輪に接触したときのレバーを示す）。その後、フィンガは連続的に進み続けるので、フィンガと前記端部との接触が失われ、レバーが解放されるまで、ストリップばねは、ますますてん輪を押して、てん輪を制動し（図２３Ｃ）、レバーは、前の段階で拡張されたばね４４Ａによって後方に引っ張られるので、制動パルスを終了させる。
【００８８】
この場合、ばね４４Ａの力は非常に小さくてもよいが、レバーの解放後のレバーの振動を阻止し、第１のパルスに続く制動期間中に第２の寄生制動パルスを引き起こすために、十分な減衰が想定されることが好ましい。制動パルスの持続時間は、ストリップばねが制動面に触れた後、作動フィンガがレバーの端部に接触し続ける角度距離によって決定される。この角度距離は、特に作動フィンガの長さの比を調整することにより、所定の値に設定され得る。この場合、制動トルクは、制動パルス中に増加し、レバーが解放されるとすぐに、ほぼ瞬時的に減少することに留意されたい。この力結合は、特にストリップばねの剛性と、レバーの２つのアーム間の長さとに応じて、所定の値に設定され得る。
【００８９】
図２４Ａから図２４Ｃは、本発明による計時器の第５の実施形態における修正デバイスの一連の動作を示す。スレーブ主共振器６と、機械式修正デバイスの一部のみが示されている。修正デバイスは、ガンギ車３４Ａのみが図示されているマスタ補助振動子２２Ａ（その共振器およびアンクルアセンブリは、図１に示されたものと同様）、および制動デバイス５６Ａによって形成される。したがって、第１の実施形態と同様に、ガンギ車は、マスタ共振器の基準周波数によって決定される角速度でステップ状に回転する。制動デバイスは、第４の実施形態の範囲内で上述したものと同様の制動パルス生成機構５０Ａを備えている。このパルス生成器は、第４の実施形態のものと同様に動作する。この場合、制動デバイスの制御機構４８Ａは、ガンギ車によって、および、このガンギ車に正反対に取り付けられた２本のピン３８によって、形成される。
【００９０】
前の実施形態とは対照的に、制御機構はステップ状に進む。ガンギ車のステップ中に、制動パルスの生成が想定される（図２４Ｂ）。ガンギ車は、たとえば１５の歯を有し、マスタ振動子２２Ａは、７．５Ｈｚの基準周波数で動作する。ガンギ車は、１秒間に１／２回転し、これによって、１Ｈｚの制動周波数で、制動パルスが生成される。マスタ振動子の各周期において、ガンギ車３４Ａは２つのステップを実行し、２４°に等しい角度距離だけ進み、これによって、２つのステップの少なくとも１つは、少なくとも１２°の回転に対応する。レバー４０の端部４１は、制御ホイールの所与のステップ中に、制動パルスが完全に生成されるように、回転ピン３８によって画定される円に対して構成および位置される。制動パルスをもたらすために、発生するステップに先行する制御ホイールのステップ中に、レバーがすでに有利に回転されていることに留意されたい。このような場合、ストリップばね４２が、前記先行するステップ中に、この制動面に触れることはないが、そこから短い距離で停止することによって、てん輪の制動面４６に向かって回転するように、制動デバイスを配置するよう注意が払われる（図２４Ａ）。
【００９１】
図２４Ａから図２４Ｃは、ガンギ車が２つの連続するステップを実行する基準期間にわたって発生する制動デバイスの３つの構成を示す。図２４Ａは、ガンギ車３４Ａの、決定されたステップの終了時における制動デバイスの第１の状態を示している。図２４Ｂは、前記決定されたステップ（てん輪８への制動パルスの印加）に直接続く第１のステップ中の制動デバイスの第２の状態を示す。図２４Ｃは、第２のステップが前記第１のステップに直接続く前に、ガンギ車３４Ａが、図２４Ｂに示される第１のステップを完了した第３の状態に対応する。ステップ中に、ガンギ車３４Ａが非常に迅速に回転する（自由回転）と、制動パルスの持続時間は、比較的短くなり得る。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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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８Ａ−８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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