JP2003194964A

JP2003194964A - スリップ機構を持つ時計用車及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003194964A
Application number: JP2001393175A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Murayama; 正幸村山; Noritoshi Suzuki; 紀寿鈴木
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】時計用車のスリップトルクを安定させる構
造。【解決手段】中心歯車１には、一定幅Ｂを有する一対
の弾性腕部２、３が、それぞれ両周縁部１ｂ、１ｂ間を
接続するように形成されている。弾性腕部２、３の中央
には、内径φｄを有する湾曲部２ａ、３ａが形成されて
いて、分カナを弾性的に狭持している。弾性腕部２が周
縁部１ｂ、１ｂと接続する接続部近傍には、それぞれ円
弧状の切り欠き部２ｄ、２ｅによって、幅ｂの狭幅部２
ｂ、２ｃが形成され、弾性腕部３が周縁部１ｂ、１ｂと
接続する部分には、狭幅部２ｂ、２ｃと対向するよう
に、狭幅部３ｂ、３ｃが形成されている。このような狭
幅部２ｂ、２ｃ、３ｂ、３ｃの存在が弾性腕部２、３の
バネ定数を低減させ、スリップトルクのバラツキを低減
させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定以上のトルク
が加わったときに、歯車と歯車軸とが摺動するようにし
たスリップ機構を持つ時計用車及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な指針表示式時計におい
て、時針歯車と円筒状の時針軸である筒車軸とを有する
時針車としての筒車、分針歯車である中心歯車と円筒状
の分針軸である分カナとを有する分針車としての中心
車、秒針歯車である四番歯車と秒針軸である四番カナと
を有する秒針車としての四番車が、各々四番カナは分カ
ナに、分カナは筒車軸に挿通されて、同軸に配設されて
おり、四番カナの軸端は分カナ軸端よりも、分カナの軸
端は筒車軸端よりも突出しており、秒カナ、分カナ及び
筒車軸の軸端には、秒針、分針及び時針が固定されてい
る。

【０００３】駆動輪列から四番車へ、四番車から仲介車
である三番車を経て中心車へ、中心車から他の仲介車で
ある日の裏車を経て筒車へと、トルクが伝達されて各指
針が運針状態となる。表示時刻を修正するときには、リ
ューズを操作することによって、巻真に挿通されて巻真
と共に回転するツヅミ車が日の裏車と噛合して、リュー
ズの回転トルクが分カナ及び筒車に直接伝達される。こ
のとき、分カナと中心歯車とはその係合部において摺動
して、四番車を回転させずに時分針の修正ができる。

【０００４】図７は、このような従来の中心車の一例を
示す縦断面図であり、図８はこの中心車の歯車である中
心歯車の平面図である。図７において、７０は中心車で
あり、７１は略円筒状の分針軸である分カナである。分
カナ７１の斜面部７１ａとカナ部７１ｃとの間に、斜面
を有する摺動部７１ｂが形成されている。８１は歯車で
あり、周縁部８１ａとそれより狭い幅Ｍの周縁部８１ｂ
を有し、一定の幅Ｂを有する一対の弾性腕部８２、８３
が対向する両周縁部８１ｂ、８１ｂ間を接続して形成さ
れている。

【０００５】弾性腕部８２、８３の中央は湾曲部８２
ａ、８３ａを成しており、円弧状の湾曲部８２ａ、８３
ａの内径φｄの内面で分カナ７１の摺動部７１ｂを弾性
的に狭持している。弾性腕部８２、８３の長さ及び幅を
適宜選択することにより、所望のスリップトルク（動摩
擦トルク）を得ることができる。即ち、比較的大径の中
心車の場合には、弾性腕部の長さも、幅も大きくとるこ
とができ、所望のスリップトルクに対してバラツキの小
さなものが得られたが、比較的小径の中心車の場合に
は、弾性腕部の長さが制限されるため、それに対応して
弾性腕部の幅も小さくする必要がある。この場合に、周
縁部８１ｂの幅Ｍを他の周縁部８１ａより小さくしてあ
るのは、弾性腕部８２、８３の長さを少しでも長くする
配慮の結果である。

【０００６】なお、スリップトルクは、大きすぎると中
心車８１と噛合する歯車を摩耗させることになり、小さ
すぎると分針の重量に負けて運針中に分針位置がずれて
しまう。そこで、適度な値を有していることが必要であ
り、狙い値は時計の機種により異なり、３００〜１２０
０μＮｍ（マイクロニュートンメートル）程度である。
スリップトルクをある狙い値に合わせ込むには、弾性腕
部８２、８３の幅Ｂ並びに中心歯車８１と分カナ７１と
の嵌合代を適宜に選択することによって行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スリッ
プトルクの狙い値を調整するためには、弾性腕部８２、
８３の幅Ｂもある程度小さくする必要があるが、特に小
径の中心車の場合、従来の中心車では、例えば、歯車厚
さ１００μｍ（マイクロメートル）、歯先円径２０００
μｍの中心歯車についてみると、幅Ｂは１８０μｍ程度
が小さくする限界であった。なぜなら、幅Ｂを、これ以
上弾性腕部の全長にわたって小さくすることは、弾性腕
部を金型で加工する際に、弾性腕部が捩れたりして歯車
の抜き型の寿命を短縮させてしまうからである。その結
果、弾性腕部のバネ定数が必要以上に大きくなってい
た。

【０００８】このように、大きなバネ定数の弾性腕部で
あれば、中心歯車８１と分カナ７１の摺動部７１ｂとの
嵌合代のバラツキが敏感に影響することになるため、ス
リップトルクのバラツキが大きくなっていた。スリップ
トルクが過大となった場合には、中心車と噛合する歯車
を摩耗させる危険性がある。また、スリップ始動時のピ
ークトルク（静摩擦トルク）も過大となり易く、その場
合には、中心車と噛合する歯車を破損する危険性がある
ために、スリップトルクのバラツキが大きいことが問題
であった。

【０００９】上記発明は、このような従来の問題を解決
するためになされたものであり、その目的は、簡素な構
成を維持したまま、バラツキの小さなスリップトルクが
得られる、特に小径の車に好適な、スリップ機構を持つ
時計用車及びその製造方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための本発明の手段は、歯車に形成した一対の弾性腕部
の湾曲部が歯車軸を弾性的に狭持している時計用車に所
定以上のトルクが加わったときに、前記歯車と前記歯車
軸とが摺動するようにしたスリップ機構を持つ時計用車
において、前記弾性腕部に少なくとも一対の狭幅部を設
けたことを特徴とする。

【００１１】また、前記狭幅部は、前記歯車中心に対し
て点対称の位置に設けたことを特徴とする。

【００１２】また、前記狭幅部は、円弧状の切り欠きに
より形成されていることを特徴とする。

【００１３】また、前記狭幅部は、前記弾性腕部と前記
歯車の周縁部との接続点近傍に設けられていることを特
徴とする。

【００１４】また、前記歯車は、歯先円径が２０００μ
ｍ以下であることを特徴とする。

【００１５】また、前述した目的を達成するための本発
明の他の手段は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記
載のスリップ機構を持つ時計用車を製造する方法におい
て、前記歯車は、帯材の小穴抜き、窓抜き、中心穴抜き
の順序によって前記狭幅部を有する前記弾性腕部が形成
される工程を含むことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第一実施の
形態である中心車の中心歯車を示す平面図であり、図２
は中心歯車の加工工程を示す工程図である。図３、図
４、図５及び図６は、それぞれ本発明の第二、第三、第
四及び第五の実施の形態である中心歯車を示す平面図で
ある。なお、これら中心車の分カナは、従来技術で説明
したものと同じであるから、図面と説明とを省略する。

【００１７】まず、第一の実施の形態である中心歯車の
構成を説明する。図１において、１は中心歯車であり、
中心歯車１の周縁部１ｂは周縁部１ａより狭くなってい
る。２、３は一対の平行な弾性腕部であり、それぞれ両
周縁部１ｂ、１ｂ間を接続するように形成されている。
弾性腕部２、３の中央には、内径φｄを有する湾曲部２
ａ、３ａが形成されている。

【００１８】弾性腕部２、３が周縁部１ｂ、１ｂと接続
する接続部近傍には、それぞれ円弧状の切り欠き部２
ｄ、２ｅ、３ｄ、３ｅによって、幅ｂの狭幅部２ｂ、２
ｃ、３ｂ、３ｃが形成されている。狭幅部２ｂは狭幅部
３ｂと、狭幅部２ｃは狭幅部３ｃと対を成して、それぞ
れ歯車１の中心に対して点対称の位置にある。

【００１９】ここで、中心歯車１の加工工程を図２を用
いて説明する。パイロット穴５１ａ抜きに引き続き、帯
材５１の順送りプレス抜き加工によって、まず、ステッ
プの小穴抜き工程において、後に狭幅部２ｂ、２ｃ、
３ｂ、３ｃの切り欠き部２ｄ、２ｅ、３ｄ、３ｅを形成
する４カ所の丸穴である小穴５１ｂを抜き落とす。次
に、ステップの窓抜き工程において、窓抜きパンチに
よって窓部５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆを抜き落と
し、弾性腕部２、３を残す。但し、両弾性腕部２、３は
中央部のブリッジ５１ｇで互いに連結してＨ字形を成す
状態にしておく。

【００２０】ここで、弾性腕部２、３の長手方向が帯材
の圧延方向（送り方向と同じ）を向くように、金型をセ
ットしておく。次に、ステップの外形抜き工程におい
て、外形を抜き落として、中心歯車１のブランク５２が
できる。次に、ステップの歯割り工程において、この
ブランクを多数重ねて歯割加工を施す。最後に、ステッ
プの中心穴抜き工程において、１枚ずつ、歯先円を基
準として中心穴抜きパンチによりブリッジ５１ｇと共に
中心穴５１ｈを抜き落とすことによって中心歯車１が完
成する。

【００２１】次に、第一実施形態の作用・効果について
説明する。狭幅部２ｂ、２ｃ、３ｂ、３ｃには、弾性腕
部２、３の幅Ｂを小さくすることなく、弾性腕部２、３
のバネ定数を小さくする作用がある。そして、狭幅部２
ｂ、２ｃ、３ｂ、３ｃの幅ｂが狭いほど、バネ定数はよ
り小さくなる。狭幅部２ｂ、２ｃ、３ｂ、３ｃを小穴５
１ｂの先行抜きで形成でき、幅Ｂを必要以上に狭くする
ことがないため、金型の寿命を向上させることができ
た。また、バネ定数を適宜な値に調整できるので、中心
車のスリップトルクのバラツキ並びにピークトルクのバ
ラツキを小さくできて、隣接する歯車の摩耗や破損を起
こすことがなくなった。このことは、比較的小径（例え
ば歯先円径２０００μｍ以下）の車に対して、特に有効
である。

【００２２】次に、本発明の第二、第三、第四及び第五
の実施の形態について、図３、図４、図５及び図６を用
いて説明する。但し、これらの実施の形態は第一の実施
の形態と比較して、狭幅部が形成されている位置が異な
るだけで、その他の構成は第一実施の形態の中心歯車１
と同様であるから、詳細な説明は省略する。図３の中心
歯車１１においては、中心歯車１１の中心に対して点対
称である一対の狭幅部１２ｂ、１３ｂが、弾性腕部１
２、１３の周縁部１１ｂと接続する接続部近傍に形成さ
れている。

【００２３】図４の中心歯車２１においては、歯車２１
の中心に対して点対称である一対の狭幅部２２ｂ、２３
ｂが、弾性腕部２２、２３の周縁部２１ｂから離れた位
置に形成されている。図５の中心歯車３１においては、
中心歯車３１の中心に対して点対称である一対の狭幅部
３２ｂ、３３ｂが、弾性腕部３２、３３の周縁部３１ｂ
と接続する接続部近傍に形成されている。但し、狭幅部
３２ｂ、３３ｂは弾性腕部３２、３３のそれぞれ外側に
形成されている。図６の中心歯車４１においては、一対
の狭幅部４２ｂ、４３ｃが、中心歯車４１の中心に点対
称の位置にではなく、弾性腕部４２、４３の一方の同じ
周縁部４１ｂと接続する接続部近傍に形成されている。

【００２４】第二乃至第四の実施の形態において、一方
の弾性腕部に狭幅部が１カ所であっても、また、弾性腕
部のどの位置にあっても、それなりに弾性腕部のバネ定
数を小さくする作用がある。また、弾性腕部の点対称の
位置に狭幅部を設けているのは、中心車に組み立てられ
たときに、片側の弾性腕部の変形が、長手方向に非対称
に起こったとしても、双方の弾性腕部がその非対称な変
形を打ち消し合うことによって、中心位置のズレが発生
しないからである。但し、中心位置のズレ量が無視でき
る場合には、図６の中心歯車４１のように、点対称では
ない位置に一対の狭幅部４２ｂ、４３ｃを設けることも
可能である。

【００２５】以上説明した、第一乃至第五の実施の形態
において、狭幅部を形成する切り欠き形状は、必ずしも
円弧状である必要はないが、加工上円弧であることが望
ましい。また、狭幅部の形成位置については、以上述べ
た実施の形態のいずれかを組み合わせたものであっても
よいことは勿論である。また、狭幅部の個数も一対に限
定されるものではなく、少なくとも一対あればよい。

【００２６】＜実施例＞次に、第一実施の形態の実施例
について説明する。弾性腕部に狭幅部のない中心歯車を
有する従来の中心車と、狭幅部を点対称に２対設けた中
心歯車を有する本発明の中心車とを各々３００個づつ製
作し、それらの性能を比較した。歯先円直径は共に３１
５０μｍ、弾性腕部の幅は共に２００μｍ、狭幅部の幅
は７５μｍであり、歯車厚は１２０μｍである。

【００２７】その結果、スリップトルクのバラツキは、
従来品のσ（標準偏差）＝４９．４に対して、実施例で
はσ＝３０．１と向上した。なお、スリップトルクの平
均値は４１３．４μＮｍから３００．９μＮｍへと低下
した。実用に供するには、スリップトルクの許容範囲に
入るようにするために、狙い値（平均値）の調整が必要
になるが、低下した分は中心歯車と分カナとの嵌合代を
増やすことによって調整することができた。

【００２８】また、スリップ始動時のピークトルクのバ
ラツキも、従来品のσ＝１０３．６に対して、実施例で
はσ＝８１．３と向上した。なお、ピークトルクの平均
値は７０３．０μＮｍから５２２．５μＮｍへと低下し
た。スリップトルクの調整によって、従来と同じ平均値
を維持しても、バラツキの小さい分ピークトルクの最大
値は小さくなった。以上の結果、隣接する歯車を摩耗さ
せたり、破損することがなくなった。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、時計用車のスリッ
プ構造において、歯車の弾性腕部に少なくとも一対の狭
幅部を設けたので、簡素な構造を維持したまま、弾性腕
部のバネ定数を低下させて、スリップトルクのバラツキ
を低減させ、スリップトルクを安定させることができ
た。従って、歯車の摩耗や破損も発生させない。これに
より、比較的小径の車に対しても好適なスリップ機構を
持つ時計用車及びその製造方法を提供することができ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態である中心車の歯車
を示す平面図である。

【図２】本発明の第一の実施の形態である中心歯車の加
工工程を説明する工程図である。

【図３】本発明の第二の実施の形態である中心車の歯車
を示す平面図である。

【図４】本発明の第三の実施の形態である中心車の歯車
を示す平面図である。

【図５】本発明の第四の実施の形態である中心車の歯車
を示す平面図である。

【図６】本発明の第五の実施の形態である中心車の歯車
を示す平面図である。

【図７】通常用いられる中心車の縦断面図である。

【図８】従来の中心車の歯車を示す平面図である。

【符号の説明】

１、１１、２１、３１、４１中心歯車１ａ、１ｂ、１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ周縁部２、３、１２、１３、２２、２３、３２、３３、４２、
４３弾性腕部２ａ、３ａ湾曲部２ｂ、２ｃ、３ｂ、３ｃ、１２ｂ、１３ｂ、２２ｂ、２
３ｂ、３２ｂ、３３ｂ、４２ｂ、４３ｃ狭幅部５１帯材５１ｂ小穴５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ窓部５１ｈ中心穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】歯車に形成した一対の弾性腕部の湾曲部
が歯車軸を弾性的に狭持している時計用車に所定以上の
トルクが加わったときに、前記歯車と前記歯車軸とが摺
動するようにしたスリップ機構を持つ時計用車におい
て、前記弾性腕部に少なくとも一対の狭幅部を設けたこ
とを特徴とするスリップ機構を持つ時計用車。
【請求項２】前記狭幅部は、前記歯車中心に対して点
対称の位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載の
スリップ機構を持つ時計用車。
【請求項３】前記狭幅部は、円弧状の切り欠きにより
形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２
記載のスリップ機構を持つ時計用車。
【請求項４】前記狭幅部は、前記弾性腕部と前記歯車
の周縁部との接続点近傍に設けられていることを特徴と
する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のスリップ
機構を持つ時計用車。
【請求項５】前記歯車は、歯先円径が２０００μｍ以
下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいず
れかに記載のスリップ機構を持つ時計用車。
【請求項６】前記請求項１乃至請求項５のいずれかに
記載のスリップ機構を持つ時計用車を製造する方法にお
いて、前記歯車は、帯材の小穴抜き、窓抜き、中心穴抜
きの順序によって前記狭幅部を有する前記弾性腕部が形
成される工程を含むことを特徴とするスリップ機構を持
つ時計用車の製造方法。