JP2019159320A - 時計の時打ち機構用音楽櫛 - Google Patents

Abstract

【課題】時計の時打ち機構用に最適化した音楽櫛を提供する。【解決手段】時計の時打ち機構用音楽櫛（１）は、時計内部に櫛を固着するためのヒール（２）に接続した数本の歯（３）を備える。音楽櫛（１）は、歯の作動中に不協和音を除去するために、隣接する歯（３）の各間隙の延長線上に其々が延伸するヒール（２）における溝（６）を更に備える。【選択図】図２ａ

Description

本発明は、時計の時打ち機構のために最適化した音楽櫛に関する。

また、本発明は、時計の時打ち機構のために最適化した音楽櫛を作製する方法にも関する。

時計学の分野では、所定時点で又は要求に応じて音又はメロディを発生できる時打ち機構を有する、腕時計等の、時計を提供することができる。メロディを発生するために、時打ち機構内部に、少なくとも１個の音楽櫛を持つ音楽モジュールを取付けることが知られている。この音楽櫛は、数本の歯から成り、該歯を、一般的に、例えば、ブリッジ又はプレート又はケース中間部等の時計の固定部品に取付けるための同じベース又はヒールに、全て接続している。歯は、好適には、直線で、同じ平面において互いに平行である。

通常、歯の長さは、音楽モジュールの対応する作動部材によって作動される際に、特定の音を規定する。作動部材は、歯の自由端に作用して、該歯を振動させ、それにより規定した音を発生させる。勿論、数群の同じ長さの平行な歯を有して、それにより作動時に同じ楽音を発生させるようにすることも知られている。

図１ａ及び図１ｂは、従来の時打ち機構用音楽櫛の一実施形態を、立体図及び平面図で表している。音楽櫛１は、一片体である。音楽櫛１は、１組の直線的な歯３を含み、該歯３を、該櫛１のヒール２にある穴５を貫通するネジ（図示せず）を特に用いて時計ケース内部に取着するためのヒール２に接続している。これらの歯３は、同じ平面において互いに平行に配設できる。各歯３の間隙は、同一としてもよい。

歯３の各自由端は、傾斜部を形成するカム要素４を含む。好適には、傾斜部は、歯３の自由端に対して鋭角を形成する斜面を画成する。音楽櫛１の少なくとも１本の歯３を作動するために、ピン等の作動部材が設けられており、該ピンは、上記作動部材が歯の自由端の方向に移動すると、カム４の傾斜部と接触して、歯３を上昇又は湾曲させる。作動部材が上記カム４を超えて移動すると、歯３は解放され、それにより該歯３は振動して、所定の音を発生する。

音楽櫛１の歯３の製造を容易にするために、円形又は円筒形のフライスカッタを、櫛１のヒール２を横断して使用して、作製する歯の長さに応じて線ｐを画成できる。歯の長さは、特定の周波数を得るように計算され、歯の幅及び厚さは、全ての歯に対して同一である。このように、図１ｂで見られるように、点Ａと点Ｂは、歯３の湾曲面に関して対称でなく、それが原因で、ピンが通過することによって歯が湾曲する際に、歯が捩れる。その結果、湾曲エネルギは、湾曲及び捩れモードでは、分散されてしまう。湾曲は、純粋ではなくなり、その結果、歯に伝達されるエネルギは、放出されるのが望ましいモードである、第１湾曲モードで最大にならない。

歯３の第１固有湾曲モードは、正確に作動されず、歯３が、湾曲及び捩りモードで振動するため、弱音（ｄａｍｐｅｎｉｎｇ）が一層発せられる。これらの状態では、作動する歯３が湾曲する際、歯３をヒール２に取着した点で応力が発生するため、作動した歯３から別の隣接する歯３に振動伝達があることに注目されたい。この応力は、隣接する歯３同士が結合し、その結果、かかる歯３の不所望な湾曲が生じた場合に、隣接する歯３に予応力を加えるかも知れない。その結果、ピンが、歯３の自由端でカム４を通過すると、ピンは、この歯３だけでなく、隣接する歯３も作動させる。その際、単一の歯３を作動することによって発生する単音の代わりに、同時に振動するが、低い振幅で振動する２、３又は４本の隣接する歯３があるかも知れないため、メロディに音の干渉がある。そのために、不協和音を生成し、音は、所望するような単音ではなくなることが観察され、先行技術の音楽櫛の欠点となっている。

米国特許第３，０１３，４６０号（特許文献１）では、特定数の歯を有する音楽櫛について開示しており、該歯全てがヒールに接続され、ヒールと歯が一体となっている。櫛は、ネジによってプレートに固定されてもよく、該ネジは、ヒールの上にあるカバープレートの開口部、及びヒールの開口部を貫通する。歯の厚さを、研削ホィールによって調節するが、該ホィールを、ヒールから各歯の一部分上に移動して、櫛のメロディを調節できる。プレートカバーは、各歯の機械加工部分を隠すのに役立つ。しかしながら、欠点としては、歯の１本を作動した際の不協和音を回避するために、ヒールから歯を機械加工する点に関して、全く記載されていないことがある。

スイス国特許第４９８４６３号（特許文献２）では、音楽櫛について開示している。この音楽櫛は、ヒールに接続し、該ヒールと一体化して形成された数本の直線的な歯を含む。また、ヒールは、歯の間隙の延長線上に溝も含む。しかしながら、欠点としては、歯の１本を作動した際の不協和音を回避するために、本体から歯を機械加工する点に関して、全く記載されていないことがある。

日本国特許出願第２００１−２１５９５６号（特許文献３）では、互いに平行な歯及びヒールに作製した溝を有する音楽櫛について開示している。しかしながら、欠点としては、歯の１本を作動した際の不協和音を回避するために、ヒールから歯を機械加工する点に関して、全く記載されていないことがある。

米国特許第３，０１３，４６０号 スイス国特許第４９８４６３号 日本国特許出願第２００１−２１５９５６号

従って、本発明の目的は、作動した歯から隣接する歯に振動が伝達するのを回避し、且つ不協和音を生成させないようにするために、時計の時打ち機構用に最適化した音楽櫛を提供することによって、現状技術の欠点を解消することである。

従って、本発明は、独立請求項１で規定した特徴を含む、時計の時打ち機構用に最適化した音楽櫛に関する。

音楽櫛の特定の実施形態については、従属請求項２〜８で規定する。

本発明による時打ち機構用に最適化した音楽櫛の一利点は、各歯の間隙の延長線上で、ヒールに溝を作製し、該溝により、歯を互いから分離し、１本の歯から別の歯に振動が伝達するのを抑制できる点である。更に、これは、作動した歯とヒールとの間の取着点への応力も、高精度で抑制する。実際に、歯を作動させると、歯の湾曲により、歯の取着点で応力が発生するが、ヒールにある溝のために、この応力は、隣接する歯に予応力を加えるのに十分ではなく、従って、作用しないままとなる。

有利には、かかる最適化した音楽櫛を製造中、各歯を、円形又は円筒形のフライスカッタで個別に機械加工して、歯の湾曲平面に対してヒールへの接続点間を対称的にする。その結果、第１湾曲モードを、作動ピンが通過するにつれて該ピンが歯を湾曲する際に、完全に作動させる。第１湾曲モードでは、その結果、伝達されたエネルギは、最大になる。同じことが、振幅に関しても当てはまり、振幅も最大になり、メロディの音響レベルや音に対する知覚を増大させる効果がある。

また、本発明は、独立請求項９で規定した特徴を含む、時計の時打ち機構用に最適化した音楽櫛を製造する方法にも関する。

音楽櫛を製造する方法の特定のステップを、従属請求項１０〜１２で規定する。

時計の時打ち機構用音楽櫛の、及び該音楽櫛を製造する方法の目的、利点及び特徴については、以下の記載で、特に図面を参照して、一層明白になるであろう。

時打ち機構用の先行技術の音楽櫛の一実施形態の立体図を表す。 時打ち機構用の先行技術の音楽櫛の一実施形態の平面図を表す。 本発明による時打ち機構用に最適化した音楽櫛の一実施形態の立体図を示す。 本発明による時打ち機構用に最適化した音楽櫛の一実施形態の平面図を示す。 歯の各作動時に音の干渉を生じる従来の音楽櫛を示す。 歯の各作動時に音の干渉の無い本発明による最適化した音楽櫛を示す。

以下の記載では、少なくとも１個の音楽櫛を備えた時計の時打ち機構の、当該技術分野で周知である全ての部品については、簡潔にのみ記載する。

図２ａ及び図２ｂは、時打ち機構の音楽モジュール用音楽櫛１の一実施形態を表している。櫛１は、１組の歯３を含み、該歯は、直線としてもよい。これら歯３を、同じ平面において互いに平行に配設できる。各歯３の間隙を、同一にしてもよい。各歯の片端部を、同じヒール２に固定する。ヒール２は、該ヒール２を例えば、プレートに接続したブリッジに固定するために、又は音楽腕時計等の時計のケース内部にあるプレート又は中間部に直接固定するために、ネジ（図示せず）を通すための穴５を有する。好適には、同じ材料製の単一部品、即ち一片体の音楽櫛１を形成するように、歯３をヒール２と一体化させる。材料は、例えば、鋼鉄若しくは銅等の金属素材、又は金若しくはプラチナ等の貴金属、又は金属ガラス等の非晶質構造の材料としてもよい。

音楽櫛１の歯３を作動させるために、カム要素４を設けてもよく、該カム要素４は、各歯３の自由端で、傾斜部を画成する。好適には、カム４の傾斜部は、歯３の自由端に対して鋭角を画成する斜面を形成する。ピン等の作動部材は、対応する歯３を持上げる又は湾曲させるように、カム４の傾斜部と接触できる。対応する歯３の各作動ピンを、例えば、時打ち機構の円筒又は円板上に配置してもよい。一般に、カム４による各歯の作動を、歯３に平行な平面で、作動させる歯３の自由端の方向に、各ピンを移動させることによって、達成する。作動部材、即ち、ピンが上記カム４を超えて移動すると、歯３が解放され、それにより歯が振動し始めて、特にヒール２からの歯の長さによって規定される特定の音を放つ。

各歯３の自由端の各要素４より後方にある歯の直線部分は、音楽櫛１の周波数調律に必要である。音楽櫛１を、歯の基本的な周波数が、メロディ又はチャイムを形成する所望の周波数より低い状態に保つ歯３を有するように寸法取りする。この端部から材料を除去することで、各歯３の周波数を増大でき、その結果、各歯を５Ｈｚ以内に正確に調律できる。こうして各歯３の長さを調節することで、歯３の周波数が所望の周波数より高い場合に、歯３の厚さを調節せずに済む。厚さの調節は、各歯３の剛性を低下させるであろう。歯３の湾曲中に蓄えたエネルギが減少すると、同様に音響レベルも低下するであろう。

本発明によると、歯３のヒール２への取着点に、即ち歯３をヒール２に接合する箇所に、溝６を、ヒール２内で、隣接する歯３の各間隙の延長線上に延伸させて、配設する。好適には、各溝６の幅は、２本の隣接する歯３の間隙と同一にできる。各溝６は、直線で、２本の隣接する歯３の対応する間隙の方向に沿って作製できる。各溝６の深さを、各歯３の厚さと同一にする、又は大きくして、上記歯の作動中に１本の歯３から別の隣接する歯３に振動が伝達するのを回避してもよい。ヒール２の厚さを、各歯３の厚さより２倍から１０倍の間で選択してもよい。また、溝６を、ヒール２の厚さ全体に亘り作製してもよい。

このヒール２の厚さは、各歯３の状態を挟着ビーム（ｃｌａｍｐｅｄ ｂｅａｍ）として規定するのに必要である。このヒール２の余分な厚さが無い、即ち、ヒール２が歯３の又は溝６の厚さと同様な厚さであれば、各歯３の剛性は、低下するであろう。その結果、ヒール２と各溝６の端部までの歯３を構成する組立体は、各歯３の作動中に変形を受けるであろう。また、ヒールの厚さにより、歯３を自由に振動可能にしつつ、時計のプレート又は外装部品と共に支え面を有することも可能になる。ヒール２無しでは、各歯３を様々な歯３の長さに応じて異なる位置に取着するため、幾つかの歯３は、プレート又はケース中間部と直接接触した状態になるだろう。これは、作動した歯３が適切に振動するのを妨げ、弱音を増加させるだろう。

音楽櫛１を作製するために、片側から歯を作製するより薄い厚さの平坦部分の際まで垂直に延伸するヒール２の形状を既に含むプリフォームを選択可能である。平坦部分の上面は、ヒール２の上面に平行に延伸した状態にする。

従って、音楽櫛１の歯３を、歯３の自由端からヒール２への取着点まで個別に機械加工する。２本の隣接する歯３の間隙を、例えば、フライスカッタ又はワイヤカッタとしてもよい機械加工ツールによって作製する。ヒール２にある溝６を、２本の隣接する歯の各間隙の後に、又は音楽櫛１の機械加工の終わりに、機械加工ツールによってそのまま直に得られる。各歯３、及び各歯３の自由端のカム４の厚さを、フライス加工によって、特に円形又は円筒形のフライスカッタを用いて、調節する。

図２ｂに示したような、ヒール２への各歯３の取着点で、この種の機械加工は、ヒール２に接続した歯３の湾曲平面に対して点Ａ１と点Ｂ１とを対称にできる。点Ａ１とＢ１を接続する各線ｐ１は、各歯３の方向に直交する。その結果、ピンが通過するにつれてピンが歯３を湾曲する際に、第１湾曲モードを、完全に作動する。第１湾曲モードでは、伝達したエネルギは、最大となる。また、振幅も最大となり、メロディの音響レベル及び音に対する知覚を増大させる効果がある。

また、音楽櫛１のヒール２にある溝６に関して、該溝は、歯３を互いに分離させ、１本の歯３から別の隣接する歯３への振動伝達を抑制することを意図する点にも注目すべきである。実際に、歯３を作動する、例えばピンによって湾曲すると、歯３の湾曲により、歯３のヒール２に対する取着点に応力が生じる。これらの溝６は、音楽櫛１の歯３間の結合を防ぎ、作動した各歯３の取着点に対する応力を高精度で抑制する。溝６は、通常の運動が隣接する歯に伝わるのを防ぐ。本発明のこの構成において音楽櫛１が発生するメロディは、単音（ｐｕｒｅ）であり、音の干渉又は不協和音の影響を受けないと考えられる。

比較目的で、図３ａと図３ｂは、作動中の、例えば、最高音を有する歯３について、図３ａの従来の音楽櫛１と、図３ｂの本発明による溝６付きの最適化した音楽櫛１との比較を表している。最小歯３である最高音の歯３の湾曲を受けて、作動した歯３がピンの通過後に振動する点に注目されたい。同じことが、従来の音楽櫛１の場合には、作動した歯３に隣接する歯３にも適用され、隣接する歯も湾曲動作を受けるが、これは、溝６付きの最適化した音楽櫛１の場合には、当てはまらない。最小から最大の振動の大きさを、従来の音楽櫛１でも最適化した音楽櫛１でも３本の歯３で提供し、表すが、最適化した音楽櫛１では、最高音の作動した歯３に隣接する２本の歯３が、通常振動しないため、不協和音を生成せずに、提供し、表せる。

以上の記載から、時計の時打ち機構用音楽櫛の幾つかの変形例を、当業者は、クレームで規定した本発明の範囲から逸脱せずに、考案できる。各歯は、長方形又は円形又は他の断面を有する直線形状としてもよく、該断面は、歯の全長に亘り同一としてもよい。また、断面は、各歯の長さに沿って徐々に又は断続的に変化してもよい。

１ 音楽櫛
２ ヒール
３ 歯
４ カム要素
５ 穴
６ 溝

Claims (12)

1. 時計の時打ち機構に適した音楽櫛（１）であり、該音楽櫛は、前記時計内部で前記櫛を固着するためのヒール（２）に接続した数本の歯（３）を備え、前記音楽櫛（１）は、隣接する前記歯（３）の各間隙の延長線上に其々が延伸する前記ヒール（２）における溝（６）を含み、前記歯（３）は、直線で、前記ヒール（２）から同じ平面において互いに平行に配設される、音楽櫛（１）であって、各歯（３）を、作動する各歯（３）の湾曲平面に対して、前記ヒール（２）への接続点（Ａ１、Ｂ１）間を対称的に機械加工することによって得ることを特徴とする、音楽櫛（１）。
2. 前記歯（３）を前記ヒール（２）と一体化して、同じ材料で作製した単一片部品を形成することを特徴とする、請求項１に記載の音楽櫛（１）。
3. 前記歯（３）は、全て又は一部を、前記ヒールから自由端までの長さが異なるものとし、それにより各歯が、作動時に、特定の音を出すようにすることを特徴とする、請求項１に記載の音楽櫛（１）。
4. 各歯（３）は、自由端付近に、カム要素（４）を含み、該カム要素は、傾斜部を形成して、前記時打ち機構の作動部材が、前記傾斜部の通過中に前記歯を作動可能にすることを特徴とする、請求項１に記載の音楽櫛（１）。
5. 各歯（３）の前記自由端側で各カム要素（４）の後方に存在する、各歯（３）の直線部分は、前記音楽櫛（１）の周波数の調節を、前記歯の長さを短くすることによって、達成可能にすることを特徴とする、請求項４に記載の音楽櫛（１）。
6. 前記ヒール（２）における各溝（６）の深さは、各歯（３）の厚さ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の音楽櫛（１）。
7. 前記ヒール（２）における各溝（６）を、前記ヒール（２）の全厚にも亘り作製することを特徴とする、請求項１に記載の音楽櫛（１）。
8. 前記ヒール（２）の厚さは、各歯（３）の厚さより２〜１０倍厚いことを特徴とする、請求項１に記載の音楽櫛（１）。
9. 時計の時打ち機構に適した音楽櫛（１）を製造する方法であって、該方法は：
   −ヒール（２）の形状を有する初期プリフォームを提供するステップであって、前記ヒール（２）は、片側から該ヒール（２）の前記厚さより薄い平坦部分まで垂直に延伸するステップ；
   −前記平坦部分に歯（３）を、隣接する歯（３）の各対間に同一の間隙を設けて、前記ヒール（２）からの各歯（３）の長さを異なる又は部分的に異なる長さで、及び作動する各歯（３）の湾曲平面に対して前記ヒール（２）への接続点（Ａ１、Ｂ１）間を対称的に、機械加工するステップ；及び
   −前記ヒール（２）において、２本の隣接する歯（３）の前記間隙の各延長線上に溝（６）を機械加工するステップ
   を含む方法。
10. 前記歯（３）を、該歯の自由端から、該歯の前記ヒール（２）への取着点まで個別に機械加工することを特徴とする、請求項９に記載の音楽櫛（１）を製造する方法。
11. 隣接する歯（３）の各対の前記間隙を、フライスカット又はワイヤカットによって作製することを特徴とする、請求項９に記載の音楽櫛（１）を製造する方法。
12. 前記歯（３）を、前記ヒール（２）から前記歯の自由端まで機械加工するステップを、作動する各歯（３）の湾曲平面に対して前記ヒール（２）への前記接続点（Ａ１、Ｂ１）間を対称的にするために、円形又は円筒形のフライスカッタを用いて実行すること、及び前記歯及び各歯（３）の前記自由端にある各カム要素（４）の厚さを、円形又は円筒形カッタでフライス加工することによって実現することを特徴とする、請求項９に記載の音楽櫛（１）を製造する方法。

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