JP2019144228A - 時計用のステップ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】時の繰り上がりに際しては十位表示部材における十位ステップに加えて、時表示部材における時ステップのシフトも支援する時計用ステップ駆動装置を提供する。【解決手段】一位回転軸３４周りで１０分毎に１０歩の一位ステップで一回転するように駆動させると共に、一位表示部材に剛性結合された一位車４と、十位表示部材を一位回転軸周りで一時間毎に６歩の十位ステップだけ回転駆動させる十位シフト車９と、時軸周りで一時間毎に１歩の時ステップだけ回転駆動される時表示部材と、を備える。十位シフト車には、十位回転軸周りで回転可能なチャージ面１２が同軸に剛性結合され、＞２６０°〜＜３６０°の角度範囲において、最小径点１５から最大径領域１６まで、順送り方向とは逆向きにらせん状に上昇する。最小径点及び最大径領域は、順送り方向とは逆向きの下降斜面１４により、十位シフト車における＜１００°の回転角度で互いに接続されている。【選択図】図２

Description

本発明は、時計用のステップ駆動装置に関し、特に、ムーブメントにより、１０分毎に１０歩の一位ステップで一回転して一位回転軸を回転駆動させると共に、一位表示部材に剛性結合された一位車と、その一位車により、十位回転軸周りで順送り方向に１０分毎に１０歩のステップだけ回転駆動可能であると共に、十位表示部材を一位回転軸周りで一時間毎に６歩の十位ステップだけ回転駆動させる十位シフト車と、一位車又は十位シフト車により、時軸周りで一時間毎に１歩の時ステップだけ回転駆動可能な時表示部材と、を備えるステップ駆動装置に関する。

このようなステップ駆動装置においては、時計の表示部材を一時間間隔で瞬転させることが知られている。この場合、一時間毎に表示要素を瞬転させるために必要とされるエネルギーは、一時間が経過する間にばね装置により蓄積される。そのエネルギーは、ムーブメントから第１歯車を介してばね装置に伝達される。

本発明の課題は、冒頭に述べた形式の時計用として、簡単な構成のステップ駆動装置を提供することにより、十位表示部材における十位ステップのシフトを支援すると共に、時の繰り上がりに際しては十位表示部材における十位ステップに加えて、時表示部材における時ステップのシフトも支援することである。

この課題を解決するため、本発明に係るステップ駆動装置は、十位回転軸周りに回転可能なチャージ面を更に備え、該チャージ面が、十位シフト車に同軸に剛性結合接続され、かつ、＞２６０°〜＜３６０°の角度に亘って、最小径点から最大径領域まで、順送り方向とは逆向きにらせん状に上昇し、前記最小径点及び最大径領域が、順送り方向とは逆向きの下降斜面により、十位シフト車における＜１００°の回転角度で互いに接続され、チャージ面に対して半径方向に当接するシフトばねを更に備え、そのシフトばねが、一位車における最初の９歩の一位ステップ時に、チャージ面の回転により付勢可能であり、１０歩目の一位ステップ時に、チャージ面に沿って半径方向内向きに摺動することを特徴とする。

チャージ面は、好適には、＞３２４°〜＜３６０°の角度領域でらせん状に上昇し、最小直径点及び最大直径点は、順送り方向とは逆向きの斜面により、＜３６°の回転角度で互いに接続されている。

一位表示部材に加えて、十位表示部材及び時表示部材もシフトさせる場合、全ての表示部材をシフトさせるためにより大きなトルクが必要になる。より大きなこのトルクは、一位表示部材における個々のシフトに際しても供給されるため、不要なエネルギーが導入され、従ってより大きな寸法が求められる。チャージ面を配置すれば、過剰なエネルギーは、一位表示部材における９回のシフトに使用され、シフトばねを付勢させることができる。シフトばねがチャージ面の最大径に位置する場合（一位表示部材はこの位置で数字の９を表示している）、シフトばねは、チャージ面の斜面を押圧する直前の状態にある。ここで一位表示部材が９から０にシフトを開始すると、シフトばねがチャージ面の下降斜面に移動する。これにより、シフトばねは、十位表示部材のシフトの支援を開始すると共に、時の繰り上がりに際しては時表示部材のシフトも支援する。

この支援のおかげで、十位表示部材及び時表示部材をシフト可能とするためにムーブメント、従ってそのばねハウジングから供給されるトルクをより低い値とすることが可能となる。一位表示部材における個々のシフトに必要なトルクは、僅かに増加させるのみで十分である。

簡単な実施形態において、シフトばねは、一方の端部領域が固定配置されたばねアームとして形成され、そのばねアームにおける他方の自由端部領域は、チャージ面に対して直接的又は間接的に当接している。

シフトばねをチャージ面に対して間接的に当接させる場合、シフトレバー軸線周りに旋回可能に支持されたマルチアーム型の十位シフトレバーは、シフトばねアームにおいてシフトばねで負荷すると共に、チャージアームの端部領域でチャージ面に当接させることができる。

一位表示部材は、周方向に０〜９の数字を有する一桁ディスクとして構成することができ、及び／又は、十位表示部材は、周方向に０〜５の数字を有する二桁ディスクとして構成することができ、及び／又は、時表示部材は、周方向に０〜１１又は１〜１２の数字を有する時ディスクとして構成することができる。

一位表示部材は、一位ディスクの代わりに一位ポインタとして構成し、十位表示部材は、十位ディスクの代わりに十位ポインタとして構成し、時表示部材は、時ディスクの代わりに時ポインタとして構成してもよい。

一位表示部材及び十位表示部材の回転軸が互いに同軸配置されていれば、所要スペースを小さくすることができる。

簡単な実施形態において、十位表示部材をシフトさせるために、十位シフト車には、十位シフトフィンガが剛性結合され、その十位シフトフィンガが、十位回転軸に対する半径方向間隔を有すると共に十位回転軸に対して平行な順送りピンを有し、その順送りピンが、円周上に均等に分布するよう形成された６個の半径方向スロットを有する星状車に係合可能であり、これにより十位表示部材が一位回転軸周りで一時間毎に６歩の十位ステップだけ回転駆動可能である。

各表示部材がリューズで両回転方向に手動調整可能な場合、旋回レバーは、一位ディスク、十位ディスク及び時ディスクを回転させると共に手動操作可能なリューズ軸により、十位回転軸に対して平行な旋回軸線周りに離脱旋回位置と噛み合い旋回位置との間で旋回可能であり、旋回レバーは、その噛み合い旋回位置にある場合、十位シフトレバーの旋回アームに対して係合することはなく、十位シフトレバーは、旋回レバーによる噛み合い旋回位置から離脱旋回位置への移動により、チャージ面から離脱するよう旋回負荷可能である。

これにより、表示部材のリセット時に、旋回レバーが不所望の衝突、特にチャージ面の下降斜面に対する衝突が回避される。

この場合、簡単な実施形態において、旋回アームが、旋回曲面を有し、旋回レバーの旋回ノーズが、噛み合い旋回位置から離脱旋回位置への旋回移動に際して、旋回曲面に沿って摺動することにより、十位シフトレバーを、チャージ面から離脱するよう旋回可能に負荷する構成とすれば、連続的な旋回移動が実現される。

旋回アームを離脱旋回位置で固定するために、簡単な実施形態において、旋回ノーズは、旋回レバーの離脱旋回位置にある場合、表示部材の修正が完了すると共に、リューズ軸が再びその通常位置に戻るまで、旋回アームにおける旋回曲面の端部に形成された係合凹部に係合させることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳述する。

表示ディスクを備えるステップ駆動装置を示す斜視図である。 図１におけるステップ駆動装置の機能関連領域を示す説明図である。 図１におけるステップ駆動機構を、一位ディスク及び十位ディスクを備える状態で示す平面図である。 図１におけるステップ駆動機構を第１シフト位置で示す平面図である。 図１におけるステップ駆動機構を第２シフト位置で示す平面図である。 図１におけるステップ駆動機構を第３シフト位置で示す平面図である。 図１におけるステップ駆動機構のチャージディスクを示す拡大図である。

駆動シフト車１は、軸２を介して、２０本の歯を有する中間車３に相対回転不能に結合され、ステップ駆動機構（図示せず）により、１分毎に７２°だけ回転する。これにより、中間車３は、１分毎に４本の歯に相当する角度だけ回転する。

中間車３は、４０本の歯を有する一位車４に係合しており、従って１分毎に３６°だけ回転する。すなわち、一位車４は、１０分でちょうど一回転する。

一位車４は、０〜９の数字を周方向に有する一位ディスク５に同心円状かつ相対回転不能に接続されると共に、十位軸６上で回転可能に支持されている。

十位軸６上には、０〜５の数字を周方向に有する十位ディスク８が相対回転不能に配置されている。

一位車４は、４０本の歯を有する十位シフト車９に係合している。十位シフト車９は、十位回転軸７周りに１０分でちょうど１０ステップを刻み、各ステップにおいて３６°の回転角度に亘って回転する。

十位シフト車９には、半径方向における十位シフトフィンガ10が剛性結合され、その十位シフトフィンガ10は、十位回転軸７に対する半径方向間隔を有すると共に、十位回転軸７に対して平行な順送りピン27を有する。

チャージディスク11は、十位シフト車９に対して相対回転不能に同軸結合されている。チャージディスク11は、その周方向における輪郭にチャージ面12を有し、そのチャージ面12は、３３５°の角度範囲に亘ってらせん状に延在するらせん領域13と、傾斜下降面14を含む。この場合、傾斜下降面14は、半径方向において最小直径を有する点（半径方向最小径点）15と、らせん領域13において最大直径を有する領域（最大径領域）16とを互いに接続している。

図７は、チャージ面を有するチャージディスク11の拡大図である。

図示の実施形態に係るチャージディスク11において、チャージ面12は、10個の角度範囲に分割されている。これら１０個の角度範囲のうち、半径方向最小径点15から半径方向最大径領域16までの最初の９個の角度範囲35において、第１角度範囲部分36におけるチャージ面12は、十位回転軸７に対して同心円状に延在した後、第２角度範囲部分37において上昇する。これにより、第２角度範囲部分37は、特定の半径方向距離38だけ拡径した状態で次の角度範囲35に到達している。１０歩目の角度範囲35‘における第１角度範囲部分36‘のチャージ面12は、十位回転軸７に対してやはり同心円状に延在した後、傾斜面14を介して、第２角度範囲部分37‘において最小径点15に戻る。

３本アーム型の十位シフトレバー17が、十位回転軸７に対して平行なシフトレバー軸線18周りに旋回可能に支持されている。十位シフトレバー17は、シフトばねアーム19、チャージアーム20及び旋回アーム21で構成される。

シフトばねアーム19の自由端領域により、ばねアームとして構成されたシフトばね22の自由突出端領域が負荷可能である。シフトばね22における他方の端部領域は、固定配置されている。

チャージアーム20は、その自由端に接触先端部23を有し、時計の通常動作においては、接触先端部23を介してチャージ面12に対して半径方向に当接している。

十位シフト車９と、十位シフト車９に接続されたチャージディスク11は、ステップ駆動機構により回転駆動され、これによりチャージ面12が、最小径点15から出発して接触先端部23に沿いながら９ステップだけ移動する。すなわち、一位ディスク５は、数字の９を示す位置にある（図４参照）。

一位ディスク５が次の１０番目のステップで後続する０に更にシフトすると、十位シフト車９に剛性結合されると共に半径方向に向けられた十位シフトフィンガ10により、円周上に均等に分布させた半径方向スロット26を有する星形車25が、一時間毎に６歩の十位ステップだけ更に回転する。星状車25の更なる回転は、十位回転軸７に対する半径方向間隔を有すると共に十位回転軸７に対して平行に延在する順送りピン27が、半径方向スロット26の１個に係合することで生じる。星状車25の回転により、星状車25に堅固に接続された十位ディスク８も十位ステップの１歩分だけ更に移動する。

一位ディスク５及び十位ディスク８がちょうど５９分を示していれば、一位ディスク５における次のステップシフトにより、時ディスク（図示せず）も更に移動する。

チャージ面が最初の９歩のステップを移動する間、接触先端部23は、半径方向外方に向けて移動し、十位シフトレバー17は、シフトばねアーム19を介して、シフトばね22を９歩のステップで付勢するよう旋回する。

チャージ面12における１０歩目のステップにおいて、接触先端部23は、チャージ面12の傾斜面14領域に到達するため、接触先端部23を有する十位シフトレバー17が、シフトばね22力の作用下でチャージ面12に付加的な力を加え、従って十位シフト車９及び十位シフトフィンガ10にも付加的な力が加えられる。これにより、十位シフトフィンガ10は、十位ディスク８が接続された星状車25に付加的なトルクを加えて更にシフトさせると共に、一時間毎に時ディスクも更にシフトさせる。

リューズ軸28は、その長手方向において、通常位置と調整位置との間で手動変位可能である。リューズ軸28の調整位置において、一位ディスク５、十位ディスク８及び時ディスクは、修正のために両回転方向に調整することができる。調整に際しては、チャージディスク11の回転も生じる。この場合、通常の順送り方向とは逆方向の回転が生じると、半径方向における傾斜面14にて接触先端部23の移動が緩慢となり、場合によっては抑止される可能性がある。これを回避するため、旋回レバー29は、リューズ軸28により、十位回転軸７に対して平行な離脱旋回軸線30周りに、離脱旋回位置と噛み合い旋回位置との間で旋回可能である。

旋回レバー29は、その噛み合い旋回位置（図４及び図５参照）にある場合、十位シフトレバー17の旋回アーム21に対して係合することはない。

リューズ軸28により旋回レバー29が噛み合い旋回位置から離脱旋回位置に旋回すると、旋回レバー29は、その旋回ノーズ31によって旋回アーム21の旋回曲面32に当接し、更なる旋回に伴い旋回曲面32に沿うよう摺動する。これにより、旋回レバー29は、旋回アーム21、従って十位シフトレバー17を旋回させるため、接触先端部23がチャージ面12から半径方向に離間する。

接触先端部23がチャージ面12から最も離間した位置において、旋回ノーズ31は、旋回曲面32の端部における係合凹部33に到達し、その係合凹部33に係合する。これにより、十位シフトレバー17及びその接触先端部23は、リューズ軸28が再び通常位置に戻されるまで、チャージ面12から離間した位置に固定される（図６参照）。

1 駆動シフト車
2 軸線
3 中間車
4 一位車
5 一位ディスク
6 十位軸
7 十位回転軸線
8 十位ディスク
9 十位シフト車
10 十位シフトフィンガ
11 チャージディスク
12 チャージ面
13 チャージディスクのらせん領域
14 下降斜面
15 最小径点
16 最大径領域
17 十位シフトレバー
18 シフトレバー軸線
19 シフトばねアーム
20 チャージアーム
21 旋回アーム
22 シフトばね
23 接触先端部
25 星形車
26 半径方向スロット
27 順送りピン
28 リューズ軸
29 旋回レバー
30 旋回軸線
31 旋回ノーズ
32 旋回曲面
33 係合凹部
34 一位回転軸
35 角度範囲
35‘ １０歩目の角度範囲
36 第１角度範囲部分
36‘ １０歩目の角度範囲における第１部分
37 第２角度範囲部分
37‘ １０歩目の角度範囲における第２部分
38 半径方向距離

Claims (9)

1. 時計用のステップ駆動装置であって、
   ・ムーブメントにより、１０分毎に１０歩の一位ステップで一回転して一位回転軸（34）を回転駆動させると共に、一位表示部材に剛性結合された一位車（４）と、
   ・前記一位車（４）により、十位回転軸（７）周りで順送り方向に１０分毎に１０歩のステップだけ回転駆動されると共に、十位表示部材を前記一位回転軸（34）周りで一時間毎に６歩の十位ステップだけ回転駆動させる十位シフト車（９）と、
   ・前記一位車（４）又は十位シフト車（９）により、時軸周りで一時間毎に１歩の時ステップだけ回転駆動される時表示部材と、
   を備えるステップ駆動装置において、
   前記十位回転軸（７）周りに回転可能なチャージ面（12）を更に備え、該チャージ面（12）が、前記十位シフト車（９）に同軸に剛性結合され、かつ、＞２６０°〜＜３６０°の角度に亘って、最小径点（15）から最大径領域（16）まで前記順送り方向とは逆向きにらせん状に上昇し、前記最小径点（15）及び最大径領域（16）が、前記順送り方向とは逆向きの下降斜面（14）により、前記十位シフト車（９）における＜１００°の回転角度で互いに接続され、前記チャージ面（12）に対して半径方向に当接するシフトばね（22）を更に備え、該シフトばね（22）が、前記一位車（４）における最初の９歩の一位ステップ時に、前記チャージ面（12）の回転により付勢可能であり、１０歩目の一位ステップ時に、前記チャージ面（12）に沿って半径方向内向きに摺動することを特徴とするステップ駆動装置。
2. 請求項１に記載のステップ駆動装置であって、前記シフトばね（22）は、一方の端部領域が固定配置されたばねアームとして形成され、該ばねアームにおける他方の自由端部領域は、前記チャージ面（12）に対して直接的又は間接的に当接していることを特徴とするステップ駆動装置。
3. 請求項１又は２に記載のステップ駆動装置であって、シフトレバー軸線（18）周りに旋回可能に支持されたマルチアーム型の十位シフトレバー（17）が、シフトばねアーム（19）において前記シフトばね（22）で負荷されると共に、チャージアーム（20）の端部領域で前記チャージ面（12）に当接していることを特徴とするステップ駆動装置。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載のステップ駆動装置であって、前記一位表示部材が、周方向に０〜９の数字を有する一位ディスク（５）として構成され、及び／又は、前記十位表示部材が、周方向に０〜５の数字を有する十位ディスク（８）として構成され、及び／又は、前記時表示部材が、周方向に０〜１１又は１〜１２の数字を有する時ディスクとして構成されていることを特徴とするステップ駆動装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載のステップ駆動装置であって、前記一位表示部材及び前記十位表示部材の回転軸が、互いに同軸配置されていることを特徴とするステップ駆動装置。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載のステップ駆動装置であって、前記十位シフト車（９）に、十位シフトフィンガ（10）が剛性結合され、該十位シフトフィンガ（10）が、前記十位回転軸（７）に対する半径方向間隔を有すると共に前記十位回転軸（７）に対して平行な順送りピン（27）を有し、該順送りピン（27）が、円周上に均等に分布するよう形成された６個の半径方向スロット（26）を有する星状車（25）に係合可能であり、これにより前記十位表示部材が前記一位回転軸（34）周りで一時間毎に６歩の十位ステップだけ回転駆動可能であることを特徴とするステップ駆動装置。
7. 請求項３〜６の何れか一項に記載のステップ駆動装置であって、旋回レバー（29）が、前記一位ディスク（５）、前記十位ディスク（８）及び前記時ディスクを回転させると共に、手動操作可能なリューズ軸（28）により、十位回転軸（７）に対して平行な旋回軸線（30）周りに離脱旋回位置と噛み合い旋回位置との間で旋回可能であり、前記旋回レバー（29）が、前記噛み合い旋回位置にある場合、前記十位シフトレバー（17）の旋回アーム（21）に対して係合することはなく、前記十位シフトレバー（17）が、前記旋回レバー（29）による前記噛み合い旋回位置から前記離脱旋回位置への移動により、前記チャージ面（12）から離脱するよう旋回負荷可能であることを特徴とするステップ駆動装置。
8. 請求項７に記載のステップ駆動装置であって、前記旋回アーム（21）が、旋回曲面（32）を有し、
   前記旋回レバー（29）の旋回ノーズ（31）が、前記噛み合い旋回位置から前記離脱旋回位置への旋回移動に際して、前記旋回曲面（32）に沿って摺動することにより、前記十位シフトレバー（17）を、前記チャージ面（12）から離脱するよう旋回可能に負荷することを特徴とするステップ駆動装置。
9. 請求項８に記載のステップ駆動装置であって、前記旋回ノーズ（31）は、前記旋回レバー（29）が前記旋回位置にある場合、前記旋回アーム（21）における前記旋回曲面（32）の端部に形成された係合凹部（33）に係合することを特徴とするステップ駆動装置。