JP2013210223A - 指針駆動機構 - Google Patents

Abstract

【課題】機能的であるとともにデザイン性に優れた指針駆動機構を提供する。
【解決手段】指針駆動機構１００は、各軸の先端部を突出するとともに、他方の底面から分針軸２２０の基端部を突出する円筒体３００と、分針軸２２０に設けられた太陽歯車４１０と、太陽歯車４１０及び円筒体３００の内歯４２０と噛合する遊星歯車４３０と、遊星歯車４３０を枢支するプレート体４４０と、プレート体４４０の円筒ボス部４４１に設けられた公転伝達歯車４５０と、公転伝達歯車４５０と噛合する従動歯車４６０と、従動歯車４６０のカナ４６１と噛合する時針車４７０とを備え、円筒体３００は、その円筒側面が時針車４７０、従動歯車４６０、公転伝達歯車４５０、及び円筒ボス部４４１を囲む第１円筒部材３１０と、その円筒側面がプレート体４４０、遊星歯車４３０、及び太陽歯車４１０を囲むとともにその内面に内歯４２０が設けられた第２円筒部材３２０とを組付けてなる。
【選択図】図５

Description

本発明は、時計の指針を駆動する指針駆動機構に関する。

一般に、時計の指針を駆動する指針駆動機構は、地板に対して時針軸及び分針軸を回転可能に設けて構成されている。時針軸は、分針軸を貫通するパイプ状の部材である。地板には他の支持部材が組付けられ、時針軸及び分針軸は地板と他の支持部材にて軸支する構成となっている。また、地板と他の支持部材との間には、時針軸及び分針軸を連結する日ノ裏車が設けられており、日の裏車を介して分針軸の回転を減速して時針軸に伝達する構成となっている。このような指針駆動機構は、特許文献１乃至７にも開示されている。更に、特許文献８には、地板に組付ける支持部材を省略することにより、その支持構造を簡素化してなる指針駆動機構が開示されている。

また、分針軸及び時針軸に対する駆動伝達構造は、遊星歯車を用いて構成することも可能である。特許文献９には、遊星歯車を介してモータの動力を時針軸及び分針軸にそれぞれ伝達する構成が開示されている。

特開平５−２３２２５０号公報 特開平１０−４８３４９号公報 特開平１０−２８２２５２号公報 特開２０００−１４７１４７号公報 特開２０００−２２１２７７号公報 特開２００１−１０８７６２号公報 特開２００２−３５７６７２号公報 特許第４５３１５３４号公報 特開平０８−６２３４５号公報

さて近年、時計の機能やデザインはますます多様化されており、前述した指針駆動機構についても、その機能及び形態に応じた一層の合理化が望まれている。この点、本願発明者は、小型の円筒体にて時針軸及び分針軸を支持するとともに、分針軸の回転を減速して時針軸に伝達する機構をその円筒体の内部に収納する構成を提案した。これまでにないデザインの時計が得られると考えられる。また、時計の製造時における組付けが容易となる利点もある。そして、検討と試作を繰り返した結果、日の裏車を遊星歯車機構に置きかえることによって円筒体の小径化を達成し、本発明を完成させた次第である。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機能的であるとともにデザイン性に優れた指針駆動機構を提供することである。

本願第１請求項に記載した発明は、その先端部に時針（２１）を装着する時針軸（２１０）と、その先端部に分針（２２）を装着する分針軸（２２０）とを備え、前記分針軸（２２０）が前記時針軸（２１０）に貫通されており、前記分針軸（２２０）の回転を減速して前記時針軸（２１０）に伝達する指針駆動機構（１００）において、一方の底面から前記時針軸（２１０）の先端部及び前記分針軸（２２０）の先端部を突出するとともに、他方の底面から前記分針軸（２２０）の基端部を突出する円筒体（３００）と、前記分針軸（２２０）に設けられた太陽歯車（４１０）と、前記太陽歯車（４１０）及び前記円筒体（３００）に設けられた内歯（４２０）と噛合する遊星歯車（４３０）と、前記円筒体（３００）の内部において前記分針軸（２２０）を中心に回転可能に設けられ且つ前記遊星歯車（４３０）を枢支するプレート体（４４０）と、前記プレート体（４４０）に設けられ且つ前記分針軸（２２０）を貫通する円筒ボス部（４４１）と、前記円筒ボス部（４４１）に設けられて前記分針軸（２２０）を中心に前記遊星歯車（４３０）の公転周期と同じ周期で回転する公転伝達歯車（４５０）と、前記円筒体（３００）に枢支され且つ前記公転伝達歯車（４５０）と噛合する従動歯車（４６０）と、前記時針軸（２１０）に設けられ且つ前記従動歯車（４６０）のカナ（４６１）と噛合する時針車（４７０）とを備え、前記円筒体（３００）は、その円筒側面が前記時針車（４７０）、前記従動歯車（４６０）、前記公転伝達歯車（４５０）、及び前記円筒ボス部（４４１）を囲む第１円筒部材（３１０）と、その円筒側面が前記プレート体（４４０）、前記遊星歯車（４３０）、及び前記太陽歯車（４１０）を囲むとともにその内面に前記内歯（４２０）が設けられた第２円筒部材（３２０）とを組付けてなる構成の指針駆動機構（１００）である。

本発明によれば、機能的であるとともにデザイン性に優れた指針駆動機構を得ることができる。

本発明の実施例に係り、時計を示す正面図である。 本発明の実施例に係り、時計の内部を示す正面図である。 本発明の実施例に係り、時計の内部を示す側面図である。 本発明の実施例に係り、指針駆動機構を示す側面図である。 本発明の実施例に係り、指針駆動機構を示す側面断面図である。 本発明の実施例に係り、指針駆動機構を示す分解斜視図である。

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１乃至図３に示す時計１は、図４乃至図６に示す指針駆動機構１００を用いてなるアナログ時計の一例である。

図例した時計１は、リング型のフレーム体３１に複数の円形の透明板４１，４２，４３，４４を設け、これを台座３２に配置してなるものである。透明板は、正面側から第１透明板４１、第２透明板４２、第３透明板４３、及び第４透明体４４とする。第３透明板４３は、プーリ（図示はせず）を介してフレーム体３１に設けられており、フレーム体３１に対して回転可能に保持されている。

台座３２の内部には、第３透明板４３を回転する駆動装置５０が配置されている。駆動装置５０は、モータ５１と、モータ５１の出力軸に連結された減速機構５２と、モータ５１及び減速機構５２を支持する支持体５３にて構成されている。第３透明板４３には、減速機構５２と噛合するギア部４３ａが設けられており、駆動装置５０は、モータ５１の動力によって第３透明板４３を１時間に１回転の速度で回転する。

指針駆動機構１００は、後述する円筒体３００が第２透明板に支持されるとともに、分針軸２２０の基端部が第３透明板４３の回転中心に結合されており、第３透明板４３の回転に伴って時針２１及び分針２２をそれぞれ所定の速度で駆動する構成となっている。第３透明板４３は、いわゆる分針車に相当する。時針２１及び分針２２は、第１透明板４１と第２透明板４２との間において駆動する。

フレーム体３１の内側は、手前側からは奥側、奥側からは手前側が透けて見える構成となっている。指針駆動機構１００には歯車等が連結されていないことが一目で解る。つまり、時計１を見る者にとっては、なぜ指針２１，２２が動くのかと興味をそそる不思議なものとなっている。

次に、本例の指針駆動機構１００について説明する。指針駆動機構１００は、その先端部に時針２１を装着する時針軸２１０と、その先端部に分針２２を装着する分針軸２２０とを備えている。分針軸２２０が時針軸２１０に貫通されており、分針軸２２０の回転を減速して時針軸２１０に伝達する構成となっている。

この指針駆動機構１００は、一方の底面から時針軸２１０の先端部及び分針軸２２０の先端部を突出するとともに、他方の底面から分針軸２２０の基端部を突出する円筒体３００を備えたものである。また、円筒体３００の内部には、遊星歯車からなる輪列構造が収納されている。

具体的には、分針軸２２０に設けられた太陽歯車４１０と、太陽歯車４１０及び円筒体３００に設けられた内歯４２０と噛合する遊星歯車４３０と、円筒体３００の内部において分針軸２２０を中心に回転可能に設けられ且つ遊星歯車４３０を枢支するプレート体４４０と、プレート体４４０に設けられ且つ分針軸２２０を貫通する円筒ボス部４４１と、円筒ボス部４４１に設けられて分針軸２２０を中心に遊星歯車４３０の公転周期と同じ周期で回転する公転伝達歯車４５０と、円筒体３００に枢支され且つ公転伝達歯車４５０と噛合する従動歯車４６０と、時針軸２１０に設けられ且つ従動歯車４６０のカナ４６１と噛合する時針車４７０とを備えている。図例したものは、一対のプレート体４４０の間に２つの遊星歯車４３０を枢支してなるものである。円筒ボス部４４１は、一対のプレート体４４０の一方に設けられている。

円筒体３００は、その円筒側面が時針車４７０、従動歯車４６０、公転伝達歯車４５０、及び円筒ボス部４４１を囲む第１円筒部材３１０と、その円筒側面がプレート体４４０、遊星歯車４３０、及び太陽歯車４１０を囲むとともにその内面に内歯４２０が設けられた第２円筒部材３２０とを組付けてなるものである。

第１円筒部材３１０及び第２円筒部材３２０は、それぞれ一方の底面が開口された円筒形状の部材であり、その開口底面が位置する円筒体３００の一方の底面には、蓋体３０１が設けられている。図例では、第１円筒部材３１０に蓋体３０１が設けられている。開口底面の位置関係を逆にして第２円筒部材３２０に蓋体３０１を設けるようにしてもよい。また、第１円筒部材３１０及び第２円筒部材３２０の一方の底面は、円筒体３００の内部を区画する区画壁となっている。区画壁には、従動歯車４６０を枢支する軸部３１１が設けられている。本例の第１円筒部材３１０、第２円筒部材３２０、及び蓋体３０１は、金属製の部材であり、スポット溶接により組付けられている。ねじ止めにより組付けるようにしてもよい。内歯４２０は、第２円筒部材３２０の内面に一体成形されている。或は、これらの部材を樹脂製の部材とすることも可能である。樹脂製では内歯４２０の強度を確保することが困難となる場合も考えられるが、その場合は、内歯４２０を構成する金属製の部材を第２円筒部材３２０に配置するとよい。

次に、指針駆動機構１００の減速比について説明する。分針軸２２０から時針軸２１０へ回転を伝達する場合の減速比は、１２／１である。この減速比を遊星歯車機構のみにて得ようとする場合は、遊星歯車が大型化するなどして、結果的に円筒体３００の径が大きくなってしまう。そこで本例では、円筒ボス部４４１と時針軸２１０との間に従動歯車４６０を介するものとし、遊星歯車機構による減速比を６／１、従動歯車４６０による減速比を２／１としている。

具体的には、太陽歯車４１０の歯数を１２、遊星歯車４３０の歯数を２４、内歯４２０の歯数を６０としている。また、公転伝達歯車４５０の歯数と従動歯車４６０の歯数を同じとし（本例では１８）、従動歯車４６０のカナ４６１の歯数を１２、時針車４７０の歯数を２４としている。このような構成によると、安定した円滑な駆動伝達が可能となる。特に、太陽歯車４１０、遊星歯車４３０、及び内歯４２０の歯数関係は、減速比に応じて様々な設計が可能であるところ、本例におけるそれらの歯数は、成形精度や各部材の大きさを十分に考慮してなされたものであり、バランスのとれた極めて優れた関係となっている。

以上説明したように、本例の指針駆動機構は、分針軸の回転を減速して時針軸に伝達する機構として極めて合理的に構成されたものである。これを利用することにより、斬新なデザインの時計を構成することができる。尚、本例における各部の構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に設計変更が可能であり、図例説明したものに限定されないことは勿論である。

例えば、本例の時計１は分針軸２２０を結合した第３透明板４３を回転させるものであるが、或は、分針軸２２０を中心に第３透明板４３を１時間に１回転の周期で公転させ、分針軸２２０に設けた偏心軸をその第３透明板４３に結合するようにしてもよい。その場合、第３透明板４３は円形でなくともよい。

本発明の指針駆動機構は、壁掛け時計、置き時計等の各種アナログ時計の指針を駆動する機構として好適に利用することが可能である。

１ 時計
２１ 時針
２２ 分針
３１ フレーム体
３２ 台座
４１ 第１透明板
４２ 第２透明板
４３ 第３透明板
４３ａ ギア部
４４ 第４透明板
５０ 駆動装置
５１ モータ
５２ 減速機構
５３ 支持体
１００ 指針駆動機構
２１０ 時針パイプ
２２０ 分針パイプ
３００ 円筒体
３０１ 蓋体
３１０ 第１円筒部材
３１１ 軸部
３２０ 第２円筒部材
４１０ 太陽歯車
４２０ 内歯
４３０ 遊星歯車
４４０ プレート体
４４１ 円筒ボス部
４５０ 公転伝達歯車
４６０ 従動歯車
４６１ カナ
４７０ 時針車

Claims (1)

1. その先端部に時針を装着する時針軸と、その先端部に分針を装着する分針軸とを備え、前記分針軸が前記時針軸に貫通されており、前記分針軸の回転を減速して前記時針軸に伝達する指針駆動機構において、
   一方の底面から前記時針軸の先端部及び前記分針軸の先端部を突出するとともに、他方の底面から前記分針軸の基端部を突出する円筒体と、
   前記分針軸に設けられた太陽歯車と、
   前記太陽歯車及び前記円筒体に設けられた内歯と噛合する遊星歯車と、
   前記円筒体の内部において前記分針軸を中心に回転可能に設けられ且つ前記遊星歯車を枢支するプレート体と、
   前記プレート体に設けられ且つ前記分針軸を貫通する円筒ボス部と、
   前記円筒ボス部に設けられて前記分針軸を中心に前記遊星歯車の公転周期と同じ周期で回転する公転伝達歯車と、
   前記円筒体に枢支され且つ前記公転伝達歯車と噛合する従動歯車と、
   前記時針軸に設けられ且つ前記従動歯車のカナと噛合する時針車とを備え、
   前記円筒体は、その円筒側面が前記時針車、前記従動歯車、前記公転伝達歯車、及び前記円筒ボス部を囲む第１円筒部材と、その円筒側面が前記プレート体、前記遊星歯車、及び前記太陽歯車を囲むとともにその内面に前記内歯が設けられた第２円筒部材とを組付けてなることを特徴とする指針駆動機構。

Images