JP2013108891A - てんぷ構造体及び機械式時計 - Google Patents

Abstract

【課題】複数備わる慣性モーメント調整部品を個別に調整する手間が削減でき、また、慣性モーメント調整部品ごとのズレを小さくすることができるてんぷ構造体及び当該てんぷ構造体を備える機械式時計を提供する。
【解決手段】慣性モーメント調整機構付てんぷ１において、テン輪２は、環状のリム部３と、リム部３を構成する環の径方向に延伸し両端部がリム部３の内周面に接続されたアーム部４と、で構成され、慣性モーメント調整部品６は、アーム部４の両端部それぞれの近傍に配置された歯車７を貫通する軸と同軸で軸支され、それぞれがアーム部４の中心に対して回転対称となる位置関係で配置され、リム部３と同心円上に配置され歯車７と噛合する接続用歯車８を備えるように構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、機械式時計の調速機に関し、特に慣性モーメント調整機構を備えたてんぷ構造体及び機械式時計に関する。

従来、機械式時計の調速機の等時性の調整機構としては、緩急針によってひげぜんまいの長さを変える方法やテン輪の慣性モーメントをテン輪に取付けた部品によって変化させる方法を採用したものが知られていた。ただし、上述の緩急針によってひげぜんまいの長さを変える方法の場合、ひげぜんまいがひげ棒との摩擦によって、劣化したり腐食したりするという問題がある。したがって、テン輪の慣性モーメントの調整によって周期を変化させるという方法が主流となりつつある。この種の機構を採用したてんぷを開示した文献としては、特許文献１や２がある。ここで、特許文献１や２に記載の機構では、テン輪にスリット入りのリング（慣性モーメント調整部品）を複数個取付け、その角度を変化させることで慣性モーメントを変化させている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。そのほか、テン輪側面に突起部を設け該突起部の起伏状態を変化させることで慣性モーメントを調整する方法も開示されている（例えば、特許文献３参照）。

欧州特許出願公開第１７０５５３４号明細書 欧州特許出願公開第１３５１１０３号明細書 特開２００４−３０１６４１号公報

しかしながら、上述の調整機構では、複数ある慣性モーメント調整部品を１つずつ調整する必要があった。このため、調整に手間が掛かり、また慣性モーメント調整部品ごとのズレが生じやすく、全体としてのバランスを取り辛いという課題があった。

そこで本発明は、複数備わる慣性モーメント調整部品を個別に調整する手間が削減でき、また、慣性モーメント調整部品ごとのズレを小さくすることができるてんぷ構造体及び当該てんぷ構造体を備える機械式時計を提供する。

以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、テン輪に取付けた慣性モーメント調整部品の角度調整によって前記テン輪の慣性モーメントを調整可能なてんぷ構造体であって、前記テン輪は、環状のリム部と、前記リム部を構成する環の径方向に延伸し両端部が当該リム部の内周面に接続されたアーム部と、で構成され、前記慣性モーメント調整部品は、前記リム部の円周上に配置された第一の歯車を貫通する軸と同軸で軸支され、それぞれが前記テン輪の中心に対して回転対称となる位置関係で、かつテン輪の重心がテン輪の中心と一致するように配置され、前記リム部と同心円上に配置され前記第一の歯車と噛合する第二の歯車を備えることを特徴とする。

つまり、本発明によると、全ての慣性モーメント調整部品が第一の歯車を介して第二の歯車によって接続されているので、1つの慣性モーメント調整部品を動かすことで第二の歯車を介して、全ての慣性モーメント調整部品が同じ角度だけ動くか、もしくは、第二の歯車を動かすことによって、全ての慣性モーメント調整部品を一度に同じ角度だけ動かすことができる。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載のてんぷ構造体であって、前記第二の歯車は、前記リム部より小さな環状からなり、内周面に前記第一の歯車と噛合する歯列を備えることを特徴とする。
本発明によると、第二の歯車が環状からなるので、てんぷ質量の増加を極力抑えられるので、てんぷでのエネルギー消費を抑えることができる。

請求項３記載の発明は、請求項１に記載のてんぷ構造体であって、前記第二の歯車は、前記リム部より小さな円盤状からなり、外周面に前記第一の歯車と噛合する歯列を備えることを特徴とする。
本発明によると、第二の歯車が円盤状からなるので、構造的に強固で、調整時の負荷への耐久性が高い。

請求項４記載の発明は、機械式時計であって、請求項１〜３の何れか一項に記載のてんぷ構造体を備えたことを特徴とする。
本発明によると、上述のようなてんぷ構造体を備える機械式時計を実現できる。

本発明によれば、複数備わる慣性モーメント調整部品を個別に調整する手間が削減でき、また、慣性モーメント調整部品ごとのズレを小さくすることができる。さらには、調整時の時計体への負荷を軽減することができる。

本発明に係る慣性モーメント調整機構付てんぷを含む機械式時計の模式図である。 本発明に係る第一の実施例の慣性モーメント調整機構付てんぷの平面図である。 本発明に係る第一の実施例の慣性モーメント調整機構付てんぷの縦断面図である。 本発明に係る第二の実施例の慣性モーメント調整機構付てんぷの平面図である。 本発明に係る第二の実施例の慣性モーメント調整機構付てんぷの立面図である。

以下に、本発明の慣性モーメント調整機構付てんぷ１を詳細に説明する。
＜実施例１＞
図１は、本発明に係る慣性モーメント調整機構付てんぷ１（てんぷ構造体）を備えた機械式時計１００を模式的に示した図である。図１に示すように、慣性モーメント調整機構付てんぷ１は、機械式時計１００に備わる輪列の最終部分に設けられ、ぜんまいに蓄えられた駆動力によって回転する輪列の速度を一定な振動によって制御し、秒針に１分間に１回転、分針に１時間に１回転の正確な回転速度を与えている。

図２は、本発明に係る第一の実施例（実施例１）における慣性モーメント調整機構付てんぷ１の平面図であり、図３は、図２に示すＡ−Ａ断面線に沿った縦断面図である。
本発明に係る第一の実施例における慣性モーメント調整機構付てんぷ１は、リム部３とアーム部４から構成されるテン輪２上に、慣性モーメント調整部品６と歯車７（第一の歯車）から構成される歯車付慣性モーメント調整部品５が複数個とこれを繋ぐ接続用歯車８（第二の歯車）が一つ備わる。

テン輪２は、リム部３と、リム部３の下面に接続されたアーム部４と、で構成される。
リム部３は、環状に形成された部材であり、真鍮やステンレス鋼等によって形成される。
アーム部４は、中心部で一体化され、リム部３の内周面に向かって放射状に延伸した形状からなる２本のアームであって、両端がリム部３に接続された部材であり、リム部３と一体に形成される。また所望であれば、別体で形成し、接合・固着しても良い。また、形状を保てる強度を確保できれば何本であっても良い。

歯車付慣性モーメント調整部品５は、慣性モーメント調整部品６及び歯車７の組が、各アームよりも上面であって、当該アームの両端近傍にそれぞれ配置されたものからなる。また、所望であれば、歯車付慣性モーメント調整部品５を配置するためのアームを一体成形や接合・固着により、リム部３内周面に別途設けても良い。

慣性モーメント調整部品６は、歯車７の上面に配設される。当該慣性モーメント調整部品６は、例えば、図２に図示される通り、円柱に四角柱が連接された形状（図２に示すような上面視で鍵穴状）からなる。また、慣性モーメント調整部品６は、歯車７を上下に貫通する軸（図示省略）と同軸で軸支されており、それぞれがアーム部４の中心に対して回転対称となる位置関係で配置され（つまり、テン輪２の重心が中心からズレないための位置関係で配置され）、歯車７の回動に応じて同じ方向／速度で回動する。そのため、歯車７を回動させて慣性モーメント調整部品６の向き（角度）を変えることにより、テン輪２の慣性モーメントを適宜に調整できる。

歯車７は、各々が後述する接続用歯車８の歯と噛合する歯車である。
接続用歯車８は、リム部３と同心円でリム部より小さな環状からなり、底面及び外周面がテン輪２で支持された歯車である。また、接続用歯車８は、内周面全体にわたって歯車７と噛合する歯列が形成されてなり、歯車７と噛合することにより内周面から支持される。さらに、所望であれば慣性モーメント調整部品６を接続用歯車８の上面を覆うようにして配置することで、上面から接続用歯車８を支持できる。つまり、接続用歯車８がある方向に回動した場合、各歯車７及び当該歯車７と同軸で軸支された慣性モーメント調整部品６は、接続用歯車８と同じ方向に同じ速度で回動する。

なお、歯車付慣性モーメント調整部品５の数は任意であり、テン輪の軸を中心とした回転対称で、且つテン輪の重心が中心と一致するような配置であれば、適宜の変更が可能である。
また、上述の通り、本実施例に係る慣性モーメント調整機構付てんぷ１による慣性モーメントの調整は、慣性モーメント調整部品６の角度を変えることによって行う。したがって、慣性モーメント調整部品６は、その回転によりテン輪２の直径方向の質量分布を変化させられれば良く、例えば、Ｃ型のリング状や楕円形、真円で軸を中心からずらしているもの等適宜に採用できる。

（慣性モーメントの調整手順について）
以下に、慣性モーメント調整機構付てんぷ１による慣性モーメントの調整手順について詳細に説明する。
上述の通り、接続用歯車８は、リム部３と同心円上に配置され、内周面及び外周面が歯車付慣性モーメント調整部品６の歯車７とリム部３の縁に挟まれることによって固定されている。

そのため、一つの歯車付慣性モーメント調整部品５をある方向に回転させたとき、当該歯車付慣性モーメント調整部品５と噛合する接続用歯車８、及び接続用歯車８と噛合する他の歯車付慣性モーメント調整部品５が、同じ方向に同じ回動力で回転する。その結果、何れか一つの歯車付慣性モーメント調整部品５を回転させることで、全ての歯車付慣性モーメント調整部品５は、接続用歯車８より受ける回動力によって同じ角度だけ回転する。つまり、何れか一つの歯車付慣性モーメント調整部品５の角度調整を行うことにより、全ての歯車付慣性モーメント調整部品５の角度が同じ量だけ調整されるので、容易に全体としての慣性モーメントのバランスを取ることができる。

なお、上記手順に替えて、接続用歯車８を直接回転させることによって、全ての歯車付慣性モーメント調整部品５を一度に同じ角度だけ回転させることで調整することも当然可能である。
以上、本実施例に係る慣性モーメント調整機構付てんぷ１によると、複数ある慣性モーメント調整部品を１つずつ調整する必要が無くなるので調整に手間が掛からず、しかも慣性モーメント調整部品ごとのズレが生じないので、簡単に全体としてのバランスを取ることができる。

＜実施例２＞
次いで、図４に、本発明に係る第二の実施例（実施例２）における慣性モーメント調整機構付てんぷ１ａの平面図を、図５に図４に示すＢ−Ｂ断面線に沿った断面図を、それぞれ示す。なお、慣性モーメント調整機構付てんぷ１ａの構成のうち、慣性モーメント調整機構付てんぷ１と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本発明に係る第二の実施例における慣性モーメント調整機構付てんぷ１ａは、リム部３とアーム部４から構成されるテン輪２上に慣性モーメント調整部品６と歯車７から構成される歯車付慣性モーメント調整部品５を複数個とこれを繋ぐ接続用歯車８ａを一つ備えている。

接続用歯車８ａは、リム部３と同心円でリム部３より小さな円盤状からなり、当該リム部３と同軸で軸支される部材である。また、接続用歯車８ａは、外周面全体にわたって歯車７と噛合する歯が形成されてなる。つまり、接続用歯車８ａがある方向に回動した場合、各歯車７及び当該歯車７と同軸で軸支された慣性モーメント調整部品６は、接続用歯車８ａと同じ方向に同じ速度で回動する。また、接続用歯車８ａは、慣性モーメント調整時にはテン輪２（アーム部４）から独立して動き、時計に組込まれたときは、テン輪２と一体となって動く。

なお、歯車付慣性モーメント調整部品５の数は任意であり、テン輪の軸を中心とした回転対称となるような配置で、且つテン輪の重心が中心と一致するような配置であれば適宜の変更が可能である。
また、上述の通り、本実施例に係る慣性モーメント調整機構付てんぷ１による慣性モーメントの調整は、慣性モーメント調整部品６の角度を変えることによって行う。したがって、慣性モーメント調整部品６は、その回転によりテン輪２の直径方向の質量分布を変化させられれば良く、例えば、Ｃ型のリング状や楕円形、真円で軸を中心からずらしているもの等適宜に採用できる。

（慣性モーメントの調整手順について）
以下に、慣性モーメント調整機構付てんぷ１ａによる慣性モーメントの調整手順について詳細に説明する。
慣性モーメントの調整時には、実施例１の調整手順と同じく、一つの歯車付慣性モーメント調整部品５を回転させることで、接続用歯車８ａを介し、全ての歯車付慣性モーメント調整部品５を同じ角度だけ回転させるか、もしくは、接続用歯車８ａを直接回転させることによって、全ての歯車付慣性モーメント調整部品５を一度に同じ角度だけ回転させることで調整する。

以上、本実施形態にかかる慣性モーメント調整機構付てんぷ１ａによると、実施形態１にかかる慣性モーメント調整機構付てんぷ１と同様の効果が得られることは勿論、テン輪と同軸で支えることができ、また構造的に強固であることから調整時の負荷への耐久性を高く出来る。

１ 慣性モーメント調整機構付てんぷ
２ テン輪
３ リム部
４ アーム部
５ 歯車付慣性モーメント調整部品
６ 慣性モーメント調整部品
７ 歯車
８ 接続用歯車
１ａ 慣性モーメント調整機構付てんぷ
８ａ 接続用歯車
１００ 機械式時計

Claims (4)

1. テン輪に取付けた慣性モーメント調整部品の角度調整によって前記テン輪の慣性モーメントを調整可能なてんぷ構造体であって、
   前記テン輪は、環状のリム部と、前記リム部を構成する環の径方向に延伸し両端部が当該リム部の内周面に接続されたアーム部と、で構成され、
   前記慣性モーメント調整部品は、前記アーム部の両端部それぞれの近傍に配置された第一の歯車を貫通する軸と同軸で軸支され、それぞれが前記アーム部の中心に対して回転対称となる位置関係で配置され、
   前記リム部と同心円上に配置され前記第一の歯車と噛合する第二の歯車を備えることを特徴とするてんぷ構造体。
2. 前記第二の歯車は、前記リム部より小さな環状からなり、内周面に前記第一の歯車と噛合する歯列を備えることを特徴とする請求項１に記載のてんぷ構造体。
3. 前記第二の歯車は、前記リム部より小さな円盤状からなり、外周面に前記第一の歯車と噛合する歯列を備えることを特徴とする請求項１に記載のてんぷ構造体。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載のてんぷ構造体を備えたことを特徴とする機械式時計。

Images