JP2014081334A - 時計用の定トルク機構及び該機構を備えたムーブメント及び機械式時計 - Google Patents

Abstract

【課題】出力トルク変動を最低限に抑え得る時計用の定トルク機構及びこれを備えたムーブメント及び機械式時計の提供。
【解決手段】機械式時計３のムーブメント２の定トルク機構１は、香箱車１０からてんぷ９８に至る間に配置され、第一巻軸６０と、該軸に対し偏心した第二巻軸５０と、つめ車３３を備え駆動輪列に結合され第一巻軸の中心軸線Ａのまわりで回転される脱進車３０と、従動側輪列に結合され脱進車に対し中心軸線Ａのまわりで相対回転可能な駆動車３５と、第一巻軸が脱進車及び駆動車の一方の車に第二巻軸が他方の車に取付けられ、定トルクばね機構５を構成すべく第一及び第二巻軸の間で巻回された弾性帯状体の形態のぜんまい４０と、脱進車３０の駆動車３５に対する相対回転を間欠的に許容する間欠的回転制御機構とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、時計用の定トルク機構及び該機構を備えたムーブメント及び機械式時計に係わる。

機械式時計において、香箱のぜんまいの巻解けの程度に応じて香箱からがんぎ車を介しててんぷに伝えられるトルクが変動するのを避けるべく、香箱からてんぷへのエネルギ伝達経路たる四番車とがんぎ車との間にルモントワール機構を設けることは知られている。

ルモントワール機構２００を備えた時計１０３のムーブメント１０２は、図７及び図８に示したように、香箱車１１０、二番車１２０、三番車１３０、ルモントワール機構２００、がんぎ車１４０、アンクル１５０及びてんぷ１６０を有する。ルモントワール機構２００は、脱進車２１０と、四番車２２０と、ひげぜんまい２３０と、カム２４０と、フォーク状部分２５０及びアンクル状部分２６０からなる制御レバー２７０とを備える。

香箱車１１０の歯車１１１が二番車１２０のかな１２１に噛合され、二番車１２０の歯車１２２が三番車１３０のかな１３１に噛合され、三番車１３０の歯車１３２が脱進車２１０のかな２１１に噛合されている。脱進車２１０のかな２１１のハブ２１２が四番車２２０の軸２２１に対して同心で摺動回転自在で、ひげぜんまい２３０が渦巻きの外周端部でひげ持２１３を介して脱進車２１０に固定され、内周端部でひげ玉２２２を介して四番車２２０に固定されている。四番車２２０は歯車２２３でがんぎ車１４０のかな１４１に噛合され、がんぎ車１４０はアンクル１５０を介しててんぷ１６０に結合されている。カム２４０は外に凸に湾曲した三つの辺２４１及び三つの頂点２４２からなる概ね三角形状の外形を備えると共にがんぎ車１４０の軸１４２に固定されてがんぎ軸１４２と一体的に回転する。カム２４０には制御レバー２７０のフォーク状部分２５０の二又部分２５１，２５２が係合し、該フォーク状部分２５０の基部の腕部２５３には、アンクル状部分２６０の中央部２６１が回転自在に接続されている。アンクル状部分ないしアンクル様レバー２６０は、脱進車２１０のつめ車２１４のつめ２１５と係合するつめ石２６２，２６３両方の先端に備える。１１３は角穴車である。２１８は位相ズレ防止穴、２１９は位相ズレ防止ピンである。

この種の従来のムーブメント１０２では、がんぎ車１４０が一回転する間に、制御レバー２７０のフォーク状部分２５０が三往復だけ首を振り、制御レバー２７０のアンクル状部分２６０のつめ石２６２又は２６３が、合わせて六回脱進車２１０のつめ車２１４のつめ２１５との係合を解除して脱進車２１０の回転を許容する。

がんぎ車１４０が所定回動位置に達する毎に脱進車２１０に対する制御レバー２７０の規正が解除され脱進車２１０の回転が許容されて香箱１１０のぜんまい１１２の駆動エネルギないしトルクによって脱進車２１０が中心軸線ＰＡのまわりでＰＡ１方向に回転され、脱進車２１０が一歯（一爪）分だけＰＡ１方向に回転されると脱進車２１０のＰＡ１方向の回転は制御レバー２７０のアンクル状部分２６０のつめ石２６２又は２６３によって停止される。従って、四番車２２０と脱進車２１０との間に脱進車２１０の一歯（一爪）分の相対回転が生じる。その結果、四番車２２０と脱進車２１０との間のひげぜんまい２３０が、脱進車２１０の一歯（一爪）分だけ巻き上げられる。このようにして、四番車２２０と脱進車２１０との間にあるぜんまい２３０が、位相ズレ防止ピン２１９により規定された条件下で香箱車１１０のぜんまい１１２のエネルギによらず実際上一定状態に巻き上げられる。

従って、がんぎ車１４０は、直接的には、香箱車１１０のぜんまい１１２のトルクによって駆動されるのではなく、四番車２２０と脱進車２１０との間のひげぜんまい２３０によって駆動され、該ひげんぜんまい２３０のトルクの作用下で四番車２２０により回転される。がんぎ車１４０が一周の１／６（６０度）回転すると、制御レバー２７０が揺動されてアンクル状部分２６０による脱進車２１０の停止が解除されてひげぜんまい２３０の巻上げが行われ、前述のひげぜんまい２３０の巻上げ及びひげぜんまい２３０によるがんぎ車１４０の駆動が繰返される。

以上のような従来のムーブメント１０２において、ひげぜんまい２３０から出力されるトルクを厳密にみると、トルク変動を示した図６の線ＰＤからわかるように、一旦巻き上げられたひげぜんまい２３０が僅かとはいえ解けるにつれて時間ｔの経過と共にひげぜんまい２３０からのトルクは下がる。従って、ひげぜんまい２３０から出力されるトルクＴは、線ＰＤで示したように鋸歯状歯の如き形態になる。すなわち、この従来のルモントワール機構２００を備えたムーブメント１０２においてがんぎ車１４０を駆動するトルクは、一定とはいい難い。

ルモントワール機構２００のこのような短所自体は知られており、このトルク変動を避ける構造は、提案されている（特許文献１）。

しかしながら、この特許文献１では、ひげぜんまいからのトルクの低減に応じて腕の長さを低減させる偏心カム機構を介在させることにより、結果として、がんぎ車に加える力を一定にするようにしていることから、構造の複雑化を避け難く、また、偏心カムの軸部における損失が大きくなるのを避け難いことから、実際には、一定の力をがんぎ車に加え難い虞れがある。

一方で定トルクを出力する機構として，定トルクばね自体は知られている(例えば、特許文献２）。これはばねと２つの巻軸を用いる構造である。

しかしこの構造を時計の動力源に直接適用しようとすると、巻上げに伴い巻軸が２つ共回転するのでばねを巻上げるたびに運針用輪列から外す必要があり、そのままでは適用できない。

なお、定トルクばねについては、いわゆる「Ｏ形（又はＯ型）トルクばね」および「Ｎ形（又はＮ型）トルクばね」のそれぞれに関して、「定トルクばね特性の理論解析」として「荷重／変形特性」や「負荷／変形特性」について、ドラム（巻軸）の径が一定等の点を除いて現実的なモデルに基づいて、詳細な理論的な計算等が行われている（非特許文献１及び２）

特許第４１０５９４１号公報 実願昭５４−１５２６１７号（実開昭５６−７２７９８号）のマイクロフイルム。

大槻敦巳外、「定トルクばね特性の理論解析（Ｏ形トルクばねにおける荷重／変形特性）」、日本機械学会論文集（Ｃ編）２００３年１１月、第６９巻、第６８７号、ｐ．２９０−ｐ．２９６ 大槻敦巳外、「定トルクばね特性の理論解析（Ｎ形トルクばねにおける負荷／変形特性）」、日本機械学会論文集（Ｃ編）２００１年１１月、第６７巻、第６６３号、ｐ．２３２−ｐ．２３９

本発明は、前記諸点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、出力トルクの変動が最低限に抑えられ得る時計用の定トルク機構及び該機構を備えたムーブメント及び機械式時計を提供することにある。

本発明の時計用の定トルク機構は、前記目的を達成すべく、香箱車からてんぷへの駆動エネルギ伝達経路に配置される時計用の定トルク機構であって、第一の巻軸と、該第一の巻軸に対して偏心した位置にある第二の巻軸と、前記香箱車からの駆動側輪列と結合され前記第一の巻軸の中心軸線のまわりで回転される脱進車と、前記てんぷにつながる従動側輪列に結合され前記第一の巻軸の前記中心軸線のまわりで回転可能で前記脱進車に対して相対回転可能な駆動車と、前記脱進車と前記駆動車とをつなぐべく、前記第一の巻軸が前記脱進車及び前記駆動車のうちの一方の車に取付けられ、前記第二の巻軸が前記脱進車及び前記駆動車のうちの他方の車に取付けられ、一端が前記第一の巻軸に取付けられ他端が前記第二の巻軸に取付けられた弾性帯状体の形態のぜんまいであって、定トルクばね機構を構成すべく前記第一及び第二の巻軸の間で巻回されるものと、前記脱進車の前記駆動車に対する相対回転を間欠的に許容する間欠的回転制御機構とを有する。

本発明の時計用の定トルク機構では、「香箱車からの駆動側輪列と結合され第一の巻軸の中心軸線のまわりで回転される脱進車と、てんぷにつながる従動側輪列に結合され第一の巻軸の中心軸線のまわりで回転可能で脱進車に対して相対回転可能な駆動車」及び「脱進車の前記駆動車に対する相対回転を間欠的に許容する間欠的回転制御機構」に加えて、特に、「脱進車と駆動車とをつなぐべく、第一の巻軸が脱進車及び駆動車のうちの一方の車に取付けられ、第二の巻軸が脱進車及び駆動車のうちの他方の車に取付けられ、一端が第一の巻軸に取付けられ他端が第二の巻軸に取付けられた弾性帯状体の形態のぜんまいであって、定トルクばね機構を構成すべく第一及び第二の巻軸の間で巻回されるもの」が設けられているので、駆動車が従動側輪列の車を駆動するトルクが定トルクばねによって規定される定トルク特性を有し得るから、従来のルモントワール機構の場合と異なり、がんぎ車の如き従動側輪列の車へのトルクが実際上一定になり得、該トルクが鋸歯状歯の如くなるのを最低限に抑え得る。

本発明の時計用の定トルク機構では、
（１）前記他方の車が前記脱進車からなり、前記一方の車が前記駆動車からなっていても、
（２）前記一方の車が前記脱進車からなり、前記他方の車が前記駆動車からなっていてもよい。

以上において、（１）の場合は第一の巻軸が定トルクばね機構を構成するぜんまいの巻取り側になり、（２）の場合は第二の巻軸が定トルクばね機構を構成するぜんまいの巻取り側になる。

これらの場合、構造の複雑化を避けつつ出力トルクの一定化が図られ得る。

本発明の時計用の定トルク機構では、前記駆動車が、四番車、三番車又は二番車からなり、前記従動側輪列の前記車が該駆動車に対応する従動車である、がんぎ車、四番車又は三番車からなる。すなわち、本発明の時計用の定トルク機構では、典型的には、前記前記駆動車が四番車からなり、前記従動側輪列の車ががんぎ車からなる。但し、前記駆動車は、四番車の代わりに、三番車や二番車であってもよい。その場合、前記従動側輪列の車は、駆動車に対応して、その従動側である四番車や三番車からなることになる。なお、定トルク機構が、香箱車からてんぷへの駆動エネルギ伝達経路に実際上配置されて、てんぷへの駆動エネルギを実際上一定に保ち得る限り、香箱車とてんぷとを直接つなぐ一本の輪列内に設けられる代わりに、該輪列に対して部分的に分岐した経路にあってもよい。

本発明の時計用の定トルク機構では、
（１）「前記定トルクばね機構を構成する前記ぜんまいが前記第一の巻軸に巻かれた状態と前記第二の巻軸に巻かれた状態の両方の状態において該ぜんまいを構成する前記弾性帯状体の二つの主面のうちの同一の主面が内側に位置するように構成された」所謂『Ｏ形』の定トルクばねであっても、
（２）「前記定トルクばね機構を構成する前記ぜんまいが前記第一の巻軸に巻かれた状態と前記第二の巻軸に巻かれた状態の夫々の状態において該ぜんまいを構成する前記弾性帯状体の二つの主面のうちの異なる主面が内側に位置するように構成された」所謂『Ｎ形』の定トルクばねであってもよい。

なお、本発明の定トルク機構では、所望ならば、前記定トルクばね機構を構成する前記ぜんまいの長手方向の異なる領域において出力トルクが異なる一定値になるように該ぜんまいの自然曲率が予め設定されていてもよい。

その場合、一つのぜんまいの異なる領域を利用して、異なるレベルの一定のトルクを得ることも可能である。

本発明の定トルク機構では、典型的には、前記脱進車がつめ車を備え、前記回転制御機構が、前記従動側輪列の車と一体回転されるカムと、該カムによって揺動される制御レバーであって前記脱進車の前記つめ車の回転を間欠的に許容するアンクル様レバーを備えたものとを有する。

その場合、定トルク機構の占有スペースが最低限に抑えられ易い。但し、所望ならば、脱進車がつめ車を一体的に備える代わりに、脱進車と一体的な歯車に対して直接的又は間接的に噛合した歯車がつめ車を一体的に備え、該つめ車の回転が間欠的に許容されるようになっていてもよい。ここで、「一体的」とは、相対回転がないように相互に固定されていること又は一体化されていることをいう。

本発明のムーブメントは、上記目的を達成すべく、上述のような時計用の定トルク機構を備える。

本発明の機械式時計は、上記目的を達成すべく、上述のような時計用の定トルク機構を備える。

本発明の好ましい一実施例の時計用の定トルク機構を備えたムーブメントを有する機械式時計を文字板側から見た平面説明図。 図１の時計のムーブメントの香箱からてんぷまでの輪列の結合関係を示した平面説明図。 図１の時計のムーブメントの香箱からてんぷまでの輪列のうち一部の輪列の結合関係を断面で示したもので、（ａ）は香箱からがんぎ車までの輪列の結合関係を示した断面説明図、（ｂ）は制御レバーと脱進車との係合関係を示した断面説明図。 図１の時計のムーブメントの定トルク機構において、定トルクばね本体の自然曲率を長手方向の領域によって変動させた場合において、（ａ）は長手方向領域と自然曲率半径との関係を示した模式的グラフ、（ｂ）は長手方向領域に対応する巻数と自然出力トルクとの関係を示した模式的グラフ。 定トルクばね本体がＮ形の形態である、本発明の好ましい一変形例の時計用の定トルク機構の定トルクばね機構部分の平面説明図。 図１〜図３に示した本発明の機械式時計のムーブメントの定トルク機構からのトルク出力の時間依存及び図７に示した従来の機械式時計のムーブメントのルモントワール機構からのトルク出力の時間依存を対比して示した模式的グラフ。 ルモントワール機構を備えたムーブメントを有する従来の機械式時計の関連部分の平面説明図。 図７の時計の輪列の結合関係を示したもので、（ａ）は香箱からがんぎ車までの結合関係を示した断面説明図、（ｂ）は制御レバーと脱進車との係合関係を示した断面説明図。 間欠的回転制御機構の他の例を示す図。

次に、本発明の好ましい一実施の形態を添付図面に示した好ましい一実施例に基づいて説明する。

図１から図３には、本発明の好ましい一実施例の時計用の定トルク機構１及び該機構１を備えた本発明の好ましい一実施例のムーブメント２及び本発明の好ましい一実施例の機械式時計３が示されている。

機械式時計３は、図１に示したような外観４を有する。すなわち、時計３は、時針６ａ、分針６ｂ及び秒針６ｃからなる時刻表示針６を中心軸線Ｃのまわりで時計回りＣ１に回転可能に備える。時計３の文字板７は、正時の位置を表す植字７ａを有する。８は時計ケースである。

ムーブメント２は、図１に加えて、図３の（ａ）及び（ｂ）の断面説明図からわかるように、機械式時計３の外装部品の中すなわち時計ケース８内において文字板７の背後で裏蓋９の手前に収容され、ムーブメント２の巻真２ａの先端にはりゅうず８ａが取付けられている。

定トルク機構１を備えた時計３のムーブメント２は、図２並びに図３の（ａ）及び（ｂ）に示したように、香箱車１０、二番車１５、三番車２０、定トルク機構１、がんぎ車９０、アンクル９４及びてんぷ９８を有する。定トルク機構１は、脱進車３０と、四番車３５と、定トルクばね機構５と、カム７０と、フォーク状部分８１及びアンクル状部分ないしアンクル様レバー８６からなる制御レバー８０とを備える。定トルクばね機構５は、帯状弾性体４３からなる定トルクばね本体４０と、該ばね本体４０をなす帯状弾性体４３の両端４１，４２が取付けられ巻回された第一及び第二の巻軸５０，６０とからなる。

香箱車１０は、香箱歯車１１や主ぜんまい１２や角穴車１３を備え、二番車１５は、（二番）かな１６や（二番）歯車１７を備え、三番車２０は、（三番）かな２１や（三番）歯車２２を備える。脱進車３０は、ハブ３２を備えたかな３１を有すると共に、多数のつめ３４を備えたつめ車３３を有する。四番車３５は軸３６と（四番）歯車３７とを備える。
なお、本実施形態では、多数のつめ３４を適用したが、つめの数は一つ以上あればよい。

香箱車１０の歯車１１が二番車１５のかな１６に噛合され、二番車１５の歯車１７が三番車２０のかな２１に噛合され、三番車２０の歯車２２が脱進車３０のかな３１に噛合されている。脱進車３０のかな３１のハブ３２が四番車３５の軸３６に対して同心で摺動回転自在である。

定トルクばね本体４０は、一端４１で第一の巻軸５０に取付けられ、他端４２で第二の巻軸６０に取付けられている。この例では、第一の巻軸５０が四番車３５の軸３６と一体的に中心軸線Ａと一致する中央巻軸で、第二の巻軸６０が偏心位置において脱進車３０の板に取付けられた偏心巻軸からなる。３８は位相ズレ防止穴、３９は位相ズレ防止ピンである。但し、位相ズレ防止穴３８及ピン３９はなくてもよい。

四番車３５は歯車３７でがんぎ車９０のかな９１に噛合され、がんぎ車９０はアンクル９４を介しててんぷ９８に結合されている。

カム７０は外に凸に湾曲した三つの辺７１及び三つの頂点７２からなる概ね三角形状の外形を備えると共にがんぎ車９０の軸９２に固定されてがんぎ軸９２と一体的に回転する。カム７０には制御レバー８０のフォーク状部分８１の二又部分８２，８３が係合し、該フォーク状部分８１の基部の腕部８４には、アンクル状部分ないしアンクル様レバー８６の中央部８７が回転自在に接続されている。アンクル状部分８６は、脱進車３０のつめ車３３のつめ３４と係合するつめ石８８，８９を両方の腕の先端に備える。

このムーブメント２では、がんぎ車９０が一回転する間に、制御レバー８０のフォーク状部分８１が三往復首を振るので、制御レバー８０のアンクル状部分８６のつめ石８８又は８９が、合わせて六回、脱進車３０のつめ車３３のつめ３４との係合を解除して脱進車３０の回転を許容し、それ以外のタイミングでは脱進車３０のＡ１方向回転を禁止する。これにより、一方では、がんぎ車９０が一定角度回転する毎にすなわち一定時間経過する毎に香箱１０のぜんまい１２によって定トルクばね機構５に対して概ね一定量の巻上げを行ない、他方では、香箱１０のぜんまい１２が一気に解けてしまうのを規制する。一方、脱進車３０と四番車３５との間にある定トルクばね機構５からの定トルクの作用下で、がんぎ車９０が四番車３５から一定トルクを受けて回転される。このようにして、脱進車３０と四番車３５との間にある定トルクばね機構５の巻上げ及び該定トルクばね機構５からのトルクによるがんぎ車９０の回転駆動が繰返される。

この例では、間欠的回転制御機構１９は、がんぎ車（前記従動側輪列の車）９０と一体回転されるカム７０と、該カムに７０よって揺動され前記脱進車３０の前記つめ車３３の回転を間欠的に許容するアンクル様レバー８６を備えた制御レバー８０からなる。

以上において、定トルクばね機構５を構成する定トルクばね本体４０は、該ばね本体４０の両端４１，４２が取付けられ巻回された第一及び第二の巻軸５０，６０の間においてＯ形定トルクばねとして働くべく、非特許文献１の式（２６）に対応する次の式（１）を満たす。（但し、以下の式中の各変数の符号は図面では示さない。）

Ｔ₂／Ｅ・Ｉ＝（Ｒ₂−Ｒ₁）／Ｒ_nＲ₁＋（Ｒ₁ ²−Ｒ₂ ²）／２Ｒ₁ ²・Ｒ₂ （１）

ここで、Ｔ₂は四番車３５側に位置する出力側巻軸（この例では中央巻軸）５０に作用するトルク、Ｅは定トルクばね本体４０すなわち弾性帯状体４３の縦弾性係数（ヤング率）、Ｉは定トルクばね本体４０の中立軸に関する断面二次モーメント、Ｒ₁は脱進車３０側に位置する巻軸（この例では偏心巻軸）６０の側において巻回状態にある弾性帯状体４３の（曲率）半径、Ｒ₂は中央巻軸５０の側において巻回状態にある弾性帯状体４３の（曲率）半径、Ｒ_nは弾性帯状体４３の自然曲率半径である。なお、この例では弾性帯状体４３の厚みを考慮する必要がなく、径Ｒ₁，径Ｒ₂は一定と解し得る。

すなわち、自然曲率半径Ｒ_nが次式（２）を満たすようにしておけば、
Ｒ_n＝（Ｒ₂−Ｒ₁）／｛Ｔ_c・Ｒ₁／Ｅ・Ｉ−（Ｒ₁ ²−Ｒ₂ ²）／２Ｒ₁・Ｒ₂｝ （２）

上記式（１），（２）からＴ₂＝Ｔ_cとなって一定の出力トルクが得られることになる。

以上の如く構成された機械式時計３のムーブメント２では、定トルク機構１の定トルクばね機構５の四番車３５側の巻軸５０から出力されるトルクＴ＝Ｔ₂が、図６の線Ｄで示した通り時間ｔによらず一定Ｔ＝Ｔ₂＝Ｔ_cになる。すなわち、このムーブメント２を備えた機械式時計３では、二つの巻軸６０，５０の間に巻回された特定の自然曲率Ｒ_nのＯ形の定トルクばねの形態の定トルクばね本体４０をなす弾性帯状体４３からなる定トルクばね機構５という比較的簡単な構造を組込むだけで、ルモントワール機構２００を備えた従来のムーブメント１０２とは異なり、がんぎ車９０を駆動するトルクＴを一定にして、正確な駆動を行い得る。

すなわち、図７に示したルモントワール機構２００の場合、脱進車２１０と四番車２２０との間のひげぜんまい２３０が解けるにつれて多少なりとのその出力トルクが低下するのを避け難いのに対して、この定トルクばね機構５では自然曲率Ｒ_nが所定の条件を満たすように定トルクばね本体４０をなす弾性帯状体４３を形成しておくだけで、その解けの程度にかかわらず出力トルクを一定に保ち得るので、主ぜんまい１２の解けに伴う香箱車１０からの出力トルクの低下の影響を受けることなく、がんぎ車９０を実際上常に一定トルクで駆動し得るから、機械式時計の進みや遅れを最低限に抑え得る。

なお、定トルクばね本体４０の自然曲率Ｒ_nをその長さの方向の全体にわたって一定にしておく代わりに、長さ方向の領域に応じて曲率半径を異ならせておいてもよい。例えば、図４の（ａ）のグラフに示したように、全体の長さのうち最初の１／３程度の長さ領域Ｂ１における自然曲率半径を１．５Ｒ程度とし、全体の長さのうち次の１／３程度の長さ領域Ｂ２における自然曲率半径を１．２５Ｒ程度とし、更に、全体の長さのうち最後の１／３程度の長さ領域Ｂ３における自然曲率半径を１．０Ｒ程度としてもよい。

出力トルクＴ₂の自然曲率Ｒ_nに対する依存の仕方は、上記式（１）から、
Ｔ₂＝α１／Ｒ_n＋α２ （１ａ）
（但し、α１，α２は定数）
となって、自然曲率Ｒ_nが大きくなるほど出力トルクが小さくなるので、領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３における出力トルクは、自然曲率Ｒ_nの減少に応じて、概ね、Ｒ_n1＝１．００，Ｒ_n2＝１．６７，Ｒ_n3＝２．６７程度と大きくなる。

従って、ある場合には、定トルクばね本体４０の弾性帯状体４３のうち領域Ｂ１の部分が巻軸６０，５０間に延在して当該領域Ｂ１の自然曲率Ｒ_nによって一定のトルクＴ₂＝Ｔ_cの大きさが決まるようにしておき、より大きなトルクが求められる場合には、弾性帯状体４３のうち別の領域Ｂ２又はＢ３の部分が巻軸５０，６０間に延在して当該領域Ｂ２又はＢ３の自然曲率Ｒ_n1，Ｒ_n2，Ｒ_n3によって一定のトルクＴ₂＝Ｔ_cの大きさＴ_c1，Ｔ_c2，Ｔ_c3が決まるようにすることによって、トルクのレベルを所望に応じて変更し得る。

図２では、中央巻軸５０が巻解け側で偏心巻軸６０が巻取り側である例を示しているけれども、その代わりに、中央巻軸５０が巻解け側で偏心巻軸６０が巻取り側になっていてもよい。また、以上においては、偏心巻軸６０が脱進車３０に取付けられ中央巻軸５０が四番車３５に取付けられている例について示したけれども、その代わりに、偏心巻軸６０が四番車３５に取付けられ中央巻軸５０が脱進車３０に取付けられていてもよい。また、以上においては、定トルク機構１が四番車とがんぎ車との間に設けられた例について示したけれども、定トルク機構１は、香箱車１０と二番車１５との間に設けられても、二番車１５と三番車２０との間に設けられても、三番車２０と四番車３５との間に設けられてもよい。

また、この例では、脱進車３０がつめ車３３を一体的に備えるけれども、その代わりに、つめ車３３の板状本体部と一体的な歯車に対して直接的に又は他の歯車を介して噛合した別の歯車が「つめ」を備えた車（つめ車）を有し、該つめ車の回転が間欠的に行われるようになっていてもよい。

定トルクばね本体４０の同一の主面が内周側に位置するいわゆる「Ｏ形」の定トルクばねを用いた定トルクばね機構５の例について説明したけれども、定トルクばね機構は、「Ｏ形」の代わりに、「Ｎ形」であってもよい。

図５に示した定トルクばね機構５Ａにおいて、図１から図３に示した定トルクばね機構５と同様な要素には同一の符号が付され、概ね同様であるけれども異なるところのある要素には、同一の符号の最後に添字Ａが付されている。

定トルクばね機構５Ａでは、定トルクばね本体４０Ａが「Ｏ形」の代わりに「Ｎ形」の形態を構成するように、中央巻軸６０のまわりにおいて偏心巻軸５０のまわりとは逆向きに巻回されている（中央巻軸６０と偏心巻軸５０との間でいわゆる「Ｎ形」の定トルクばねの形態で巻回されている）点を除いて、定トルクばね機構５の定トルクばね本体４０と同様に構成されている。

定トルクばね機構５Ａは、次の特性を有する。

すなわち、定トルクばね本体４０Ａは、Ｎ形定トルクばねとして働くべく、非特許文献２の式（４０）に対応する次の（１）を満たす。
Ｔ₂／Ｅ・Ｉ＝（Ｒ₂＋Ｒ₁）／Ｒ_nＲ₁＋（Ｒ₁ ²−Ｒ₂ ²）／２Ｒ₁ ²・Ｒ₂ （３）
ここで、各変数Ｔ₂，Ｅ，Ｉ，Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ_nの意味は、前述の場合と同様である。

この場合も、自然曲率半径Ｒ_nが次式（４）を満たすようにしておけば、
Ｒ_n＝（Ｒ₂＋Ｒ₁）／｛Ｔ_c・Ｒ₁／Ｅ・Ｉ−（Ｒ₁ ²−Ｒ₂ ²）／２Ｒ₁・Ｒ₂｝ （４）
上記式（１），（２）からＴ₂＝Ｔ_cとなって一定の出力トルクが得られることになる。その他の点は、図１〜図３の場合と同様である。
なお、間欠的回転制御機構の他の例としては、図９に示すように、カム７０、制御レバー８０（アンクル様レバー８６及びフォーク様レバー８６）を設けず、がんぎ車９０のかなを四番車３５に？みあうように構成し、中心軸線Ａを中心に回動自在なはずみ車１００を設けるようにしてもよい。
この構成は、例えば、英国特許出願公開第５７３９４２号明細書（ＧＢ５７３９４２Ａ）に開示される構成と同様であるため、詳しい説明は省略するが、その構成の概要は、図９に示すように、例えば、つめ車３３の代わりに、他の歯車と比べ十分に大きな円盤状のはずみ車１００を設けられている。
そして、位相ズレ防止ピン兼動力伝達ピン３９Ｂ及び位相ズレ防止穴兼動力伝達穴３８Ｂによって、はずみ車１００は、がんぎ車９０が回転するときに間欠的に相対回転が許容されるようになっている。
具体的には、例えば、四番車３５が回転するときに、はずみ車１００は慣性モーメントが大きいために四番車３５に対して相対的に低速で回転するため、位相ズレ防止ピン兼動力伝達ピン３９Ｂが位相ズレ防止穴兼動力伝達穴３８Ｂの端部を離れ位相ズレ防止穴兼動力伝達穴３８Ｂの内部を移動（回動）する。そして、四番車３５は位相ずれ防止ピン兼動力伝達ピン３９Ｂから回転力（動力、又はトルク等）を与えられず、定トルクばね本体４０から一定の回転力（動力、又はトルク等）を与えられる。
四番車３５が停止すると相対的に低速で回転するはずみ車１００の位相ズレ防止穴兼動力伝達穴３８Ｂが再び四番車３５の位相ズレ防止ピン兼動力伝達ピン３９Ｂに接触し、中心軸線Ａを中心に回動自在に設けられたはずみ車１００は、位相ズレ防止ピン兼動力伝達ピン３９Ｂへ回転力（動力、又はトルク等）を与え、間欠的に相対回転するようになっている。
なお、図９において、上述した他の図と同一の符号を示す部材は、前記他の図に示す部材と、少なくとも同様の機能、作用又は効果を奏するものとする。
また、はずみ車１００の形状は、円盤形状に限られず、楕円、三角形状、四角形状等の三つ以上の線分で囲まれた平面図形であるいわゆる多角形状であってもよい。

１ 定トルク機構
２ ムーブメント
２ａ 巻真
３ 機械式時計
４ 外観
５，５Ａ 定トルクばね機構
６ 時刻表示針
６ａ 時針
６ｂ 分針
６ｃ 秒針
７ 文字板
７ａ 植字
８ 時計ケース
８ａ りゅうず
９ 裏蓋
１０ 香箱車
１１ 香箱歯車
１２ （主）ぜんまい
１３ 角穴車
１５ 二番車
１６ （二番）かな
１７ （二番）歯車
１９ 間欠的回転制御機構
２０ 三番車
２１ （三番）かな
２２ （三番）歯車
３０ 脱進車
３１ かな
３２ ハブ
３３ つめ車
３５ 四番車
３６ 軸
３７ （四番）歯車
３８ 位相ズレ防止穴
３８Ｂ 位相ズレ防止穴兼動力伝達穴
３９ 位相ズレ防止ピン
３９Ｂ 位相ズレ防止ピン兼動力伝達ピン
４０，４０Ａ 定トルクばね本体
４１，４２ 端
４３ 帯状弾性体
５０ 第一の巻軸（中央巻軸）
６０ 第二の巻軸（偏心巻軸）
７０ カム
７１ 辺
７２ 頂点
８０ 制御レバー
８１ フォーク状部分
８２，８３ 二又部分
８４ 基部側腕部
８６ アンクル状部分（アンクル様レバー）
８７ 中央部
８８，８９ つめ石
９０ がんぎ車
９１ （がんぎ）かな
９２ 軸
９４ アンクル
９５，９６ つめ石
９８ てんぷ
１００ はずみ車
Ａ，Ｃ 中心軸線
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ 領域
Ｄ 実施例の線
ＰＤ従来例の線
Ｔ トルク
ｔ 経過時間

Claims (10)

1. 香箱車からてんぷへの駆動エネルギ伝達経路に配置される時計用の定トルク機構であって、
   第一の巻軸と、
   該第一の巻軸に対して偏心した位置にある第二の巻軸と、
   前記香箱車からの駆動側輪列と結合され前記第一の巻軸の中心軸線のまわりで回転される脱進車と、
   前記てんぷにつながる従動側輪列に結合され前記第一の巻軸の前記中心軸線のまわりで回転可能で前記脱進車に対して相対回転可能な駆動車と、
   前記脱進車と前記駆動車とをつなぐべく、前記第一の巻軸が前記脱進車及び前記駆動車のうちの一方の車に取付けられ、前記第二の巻軸が前記脱進車及び前記駆動車のうちの他方の車に取付けられ、一端が前記第一の巻軸に取付けられ他端が前記第二の巻軸に取付けられた弾性帯状体の形態のぜんまいであって、定トルクばね機構を構成すべく前記第一及び第二の巻軸の間で巻回されるものと、
   前記脱進車の前記駆動車に対する相対回転を間欠的に許容する間欠的回転制御機構と
   を有する時計用の定トルク機構。
2. 前記他方の車が前記脱進車からなり、前記一方の車が前記駆動車からなる請求項１に記載の時計用の定トルク機構。
3. 前記一方の車が前記脱進車からなり、前記他方の車が前記駆動車からなる請求項１に記載の時計用の定トルク機構。
4. 前記駆動車が、四番車、三番車又は二番車からなり、前記従動側輪列の前記車が該駆動車に対応する従動車である、がんぎ車、四番車又は三番車からなる請求項１から３までのいずれか一つの項に記載の時計用の定トルク機構。
5. 前記定トルクばね機構を構成する前記ぜんまいが前記第一の巻軸に巻かれた状態と前記第二の巻軸に巻かれた状態の両方の状態において該ぜんまいを構成する前記弾性帯状体の二つの主面のうちの同一の主面が内側に位置するように構成された請求項１から４までのいずれか一つの項に記載の時計用の定トルク機構。
6. 前記定トルクばね機構を構成する前記ぜんまいが前記第一の巻軸に巻かれた状態と前記第二の巻軸に巻かれた状態の夫々の状態において該ぜんまいを構成する前記弾性帯状体の二つの主面のうちの異なる主面が内側に位置するように構成された請求項１から５までのいずれか一つの項に記載の時計用の定トルク機構。
7. 前記定トルクばね機構を構成する前記ぜんまいの長手方向の異なる領域において出力トルクが異なる一定値になるように該ぜんまいの自然曲率が予め設定されている請求項１から６までのいずれか一つの項に記載の時計用の定トルク機構。
8. 前記脱進車がつめ車を備え、前記回転制御機構が、前記従動側輪列の車と一体回転されるカムと、該カムによって揺動される制御レバーであって前記脱進車の前記つめ車の回転を間欠的に許容するアンクル様レバーを備えたものとを有する請求項１から７までのいずれか一つの項に記載の時計用の定トルク機構。
9. 請求項１から８までのいずれか一つの項に記載の時計用の定トルク機構を備えたムーブメント。
10. 請求項１から９までのいずれか一つの項に記載の時計用の定トルク機構を備えた機械式時計。

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