JP2022524846A - 時計製造のためのインジケータデバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、時計製造のためのインジケータデバイス（Ｄ）に関し、駆動歯付きホイール（３）が、被駆動プログラムホイール（２）を回転させ、被駆動プログラムホイール（２）は、外歯（２０）および内歯（２１）を持つ実質的に円形冠として構成される。後者は、内部歯付き偏心ホイール（１）と噛み合い、好適な伝達比での内歯付き偏心ホイールのサイクロイドロータリ運動が、プログラムホイール（２）上に付与される情報が示されることを可能にする。デバイスは、クロックの万年暦を作成するために好適である。

Description

本発明は、本発明のより一般的な態様において、メカニカル部材、例えば特に時計製造の用途を意図したメカニズムのコンポーネントの制御に関する。

冒頭において、本発明は、一般に時計製造のためを意図しており、従って本発明は、ウォッチ／クロックのサイズまたは形状は問わないため、携帯可能なウォッチまたは懐中時計並びに卓上時計、壁時計または任意の他の適用の両方に適用されることを特記する。

さらに、本発明はメカニカル部材の制御に関するものであるが、もっぱらメカニカルクロック、すなわち手動または自動のばね荷重のクロックに限定されるものと解釈されるべきではなく、本発明はまた、クオーツまたは他のシステムによって制御されるメカニカル部材を有するクロックにも拡張されてよい。

従って、本明細書および後続の特許請求の範囲において、一般に時計製造にまたはクロックの形態に言及がなされる場合、このことは限定的に理解されてはならず、ここで言及することはまた、サイズ、使用、作動に関し異なるクロックの他の実施形態にも拡張されてよい。

知られているように、腕時計、卓上時計または壁時計には、ユーザに指標を提供するために周期的に作動される針に加えて、複数の部材が存在する。

これは、例えば、データ（ｄａｔｅｒ）、カレンダー、年鑑、干支のケースが当てはまるが、クロックの負荷レベルまたはタイムゾーン、タイムカウンタ等のインジケータといった他の機能のインジケータのケースも当てはまる。

これらのインジケータは通常、エスケープメントを回転させるギアトレインに接続されたギアトレインによって作動されるメカニズムで形成される。

これらのインジケータおよび関連する時計製造メカニズムに関する重要な様相は、それらの機能に従い、これらのインジケータおよび関連する時計製造メカニズムは、様々な指標（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）を提供する可能性を有する必要があるということ、すなわち、それらは、異なる周期性のサイクルの組み合わせであるということである。

典型的にこのことは、カレンダーの月の日のケースに当てはまり、そこでは、３１日を有する月、３０日を有する他の月、２８日を有する他の月が存在し、そしてうるう年では２９日ですらある。

一部のメカニカルばね荷重クロック、とりわけ卓上時計または壁時計では、負荷レベルのインジケータも存在し、それはすなわち、クロックが停止することを防ぐべく、ばね荷重が切れる前にどのくらい残っているかをシグナリングして、ユーザにばねを始動させる必要があることを警告するシステムである。

機能の数を増やすことで、克服されるべき困難さも増えることは明らかである。なぜならば、その動作のために特定のエネルギーを必要とするだけでなく（故に時間および分の針を作動させるためのエネルギーから減じられる）、摩擦および摩耗を低減するべく潤滑油も必要とするラチェット、レバートランスミッション、カム等の一連の非常に多くのメカニカル部材を作動させる必要があるからである。

さらに、メカニズムの複雑さおよび／または数が増えると必然的に、クロックのサイズ並びにその組み立てコストおよび製造コストも増大する。

この理由のため、上記の禁忌事項を持つカムメカニズム、ラチェットおよびばねの存在を低らすまたはなくすギアトレインおよびギアを含む、プログラムホイールとしても知られる永久メカニズムが過去に開発された。

このタイプのメカニズムの例は、ＥＰ１ ３５１ １０４の公開欧州特許出願に説明されている。

それは、一連の遊星ギアトレインで形成されるメカニズムであり、そこでは、予め定められた数（この場合、一日の時間に対応する２４個）の歯を持つ歯付きプログラムホイールが、カスケード式に駆動されるギアを制御し、ギアの一部は遊星タイプである。

これらのギアの１または複数は、針および／または同心円盤若しくは同心リングに関連付けられており、後者は、日、月および年の指標（名前および／または数）を有する。実際には、ギアトレインが同心円盤の位置を変更して、特定の日、月、年に関するめいめいの指標を放射状配置にもたらし、その結果、放射状に延びるクロック針は、対応する総観情報を提供できる。

このプログラムホイールを用いた解決策は、正確且つ信頼性のある万年暦を提供するにおいて効果的であるが、メカニズムを簡素化し、メカニズムのサイズを低減させるという観点では最適ではないようである。

実際、ギアトレインの使用にはシステムの一定の機能的硬直性が必然的に伴う。なぜならば、ギアトレインは、固定の伝達比を有するコンポーネントであり、従って必要とされるカレンダー情報の各々のために対応するギアトレインが提供される必要があるからである。

また、当該情報の表示のために、指標を読むための針を備えたダイアルを有する必要があり、コンポーネントの数が増えることによって、カレンダーの読み取りの迅速性を低減させる。理由はダイアルの同心円盤の運動によって依然として当該情報の総観表示を提供しており、これは常に正確なわけではないからである。

換言すると、針は、週の日および月の日のため、月のため、並びに年のためのインジケータとして同時に動作する必要があり、これらは、ダイアル上で放射状に位置合わせされ、この情報の位置は経時的に変動し、従って、またそれらの位置合わせおよび結果的な読み取りは必然的に完全に正確ではない構成によって影響を受ける。

従って、この状況に鑑み、本発明の根底にある技術的課題は、検討した技術水準に関し既に概説した制約を克服するための構造および動作の特性を備えた、プログラムホイールタイプの時計製造で利用可能なメカニカルデバイスを作成することである。

換言すると、本発明の目的は、少なくとも部分的に、ＥＰ１ ３５１ １０４で公知のプログラムホイールメカニズムを簡素化して、プログラムホイールのコンポーネント部品の低減を可能にし、引いては、このメカニズムを含む万年暦の製造を容易にすることである。

この技術的課題を解決する思想は、少なくとも１つのサイクロイドサテライトギアを使用することにあり、サイクロイドサテライトギアは、予め定められた伝達比で、好ましくは、万年暦の例えば、週および／または月の日、または月、年等といったものの情報のコンテキスト表示と共に低減した運動を作動させることが可能である。

本発明の特性は、本明細書に添付した特許請求の範囲により具体的に記載されている。

これらの特性、それによりもたらされる結果および本発明により達成される効果は、以下に記載される本発明の好ましい非限定的実施形態の説明からより明らかとなろう。当該実施形態は、非限定的な例として提供される添付図面に図示される。

本発明によるメカニカルデバイスの斜視図を示す。 それぞれの動作条件における前のデバイスの背面図を示す。 それぞれの動作条件における前のデバイスの背面図を示す。 前の図のデバイスの前面図を示す。 前の図のデバイスの詳細を示す。

上記の図面について、これら図面は、全体として参照符号Ｄで示される、本発明によるプログラムホイールを持つ万年暦メカニズムを示す。

特に、理解され得るように簡素化および明確性のために、設けられることが意図されるメカニズムおよびクロックの残部に対し、図面は必要な要素のみを示し、あるいは、いずれの場合においても本発明の理解に有用な要素を示す。上記公開ＥＰ１３５１１０４に説明されているものを含め、本技術分野で一般に知られているものについて言及がなされ得る。

従って、当業者は、以下に説明される内容に基づき、可能性として、当業者の一般的技術ノウハウに属する情報の寄与と併せて本発明を実施可能である。

一般的見地から、時計製造のためのメカニカルデバイスＤの動作は、偏心タイプ１のギアのサイクロイド運動に基づくということが言える。偏心タイプ１のギアのおかげで、デバイスＤは、万年暦の典型的機能を実行可能であり、すなわち、年の月の異なる長さ（２８、３０および３１日）およびうるう年の２月の長さ（２９日）の差を考慮する。

デバイスＤは、コンポーネント自体に直接情報を表示させることを可能にする。例えば、図４には、うるう年の２月２８日が表示されている。特に、日付の数字（２８）が、２つの歯付きホイールまたはギア２および３の回転中心を結ぶ垂直方向（図４に対する）の直線上に示される。

他方、月の名前は、数字１の下方の地点または参照符号２３の箇所に位置するもの（この例では２月）であり、これに対し、うるう年の指標は、ウィンドウ２４内に視認可能なものであり、そこでは、文字Ｌが"うるう年（Ｌｅａｐ Ｙｅａｒ）"を表わす（言語、慣習、クロックサイズおよびその他あらゆることに応じ、最も適切に指標を提供するために他のシンボルおよび／または文字が用いられてよいことは明らかである）。

前述の通り、デバイスまたはぜんまいメカニズムＤは、互いに噛み合う被駆動ホイールまたはギア２およびモータホイールまたはギア３を有し、前者はプログラムホイール機能の実行に寄与する一方、二番目のものは、クロックのエスケープメントからの運動トルクまたは駆動トルクを受け取り、これ自体は公知であるので、図面に図示していない。プログラム可能なシステムは、ギア１,２,４,５,６および７で構成される。

特に、モータギア３は、２４歯の歯車であり、簡潔さのため、そのうち７個のみが図面に示されている。モータギアは、１日当たり、すなわち２４時間で１サイクル回る。

実際、ホイール２は、外歯２０および内歯２１を備えた円形歯冠であり、図面に示される好ましい実施形態によると、外歯２０は３１個の歯（１月の日のように）を有する一方、内歯２１は２６個の歯を有する。

外歯２０は以下により良く示されるように、駆動ホイール３と噛み合う一方、内歯２１は内部ホイール１により係合される。内部ホイール１は、ホイール２の軸に対し、固定の偏心回転軸を有し、偏心"２ｅ"は、ホイール２および３の回転軸を結ぶ直線Ｙ沿いである。

偏心ホイール１は、ホイール２の歯冠の内歯２１に対するハイポサイクロイド回転運動を有し、好ましい実施形態によると、偏心ホイール１は、２４歯のギアから得られ、図面中において、そのうち１８個が除去され、６個のみが１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆのように視認可能に残されている。

これらの歯１ａ～１ｆは、ホイール２の内歯２１（２６個の歯）と噛み合い、この伝達比では、ホイール２の各周期において、偏心ギア１は、ホイール２に対し２つの歯分前進する。

ホイール２の外歯２０は、より低位の３１全歯（月の日を表わす）、および、ホイール２の上面に配置された参照符号４、５、６で示されるより高位の３つの他のすべり歯を有する。

このように形成されたギアトレインは、駆動ホイール３（図に不図示の時間のギアトレインに接続された。時間のギアトレインから駆動ホイールはその運動を得る）によって作動され、駆動ホイール３は２４個の歯（必ずしも２４個である必要はないが）を有するように設計されており、そのうち連続する７個の歯９、１０、１１、１２、１３、１４、１５のみが示され、駆動ホイール３は２４時間で一周する。７個の歯９、１０、１１、１２、１３、１４、１５のうち、中央の歯９のみが完全であり、すなわち、この歯はギア３のバンドの厚みに等しい厚みを有する一方、他の歯１０、１１、１２、１３、１４、１５は、ギア自体の厚みの半分のみ、またはいかなる場合においても、当該厚みの一部にわたり延伸する。

さらに、見てわかるように、歯９はその他の歯に対し中央の位置にあり、歯９は駆動ホイール３の回転方向（図面に矢印で示される）において歯１０、１１、１２よりも先行する一方、歯９は残りの歯１３、１４、１５に後行する。

上記歯１０～１２および１３～１５は、ホイール上のすべり歯４、５、６と同じ高さに位置付けられている。ホイール２上のガイドされる後者の３つは、駆動ホイール３の歯９～１２と、それらが外側に押されるときにのみ噛み合い、図示される例において、弾性収縮手段（ここに表されない）によって正常に後退位置に戻される。

これらの伸縮手段（図示される例における）は、ばね１７で構成され、それぞれは、歯４、５、６の内部に収容され、ホイール２の内歯２１の箇所において半径方向に突出する。

ガイドシステムと一体化されたこれらの歯は異なるように設計されて、ばねの使用をなくしてよい。説明の簡素化のために限り、図示される構成を示すことが選択された。

万年暦デバイスＤはさらに、８歯の遊星ギア７を有し、そのうち３つのみが完全であり、すなわち３つは完全なインボリュートプロファイルを有し、遊星ギアは、偏心ホイール１上で旋回され、遊星ギア７は、１０歯のセントラルギアまたはピニオン８と係合し、当該ピニオンは、ハイポサイクロイドホイール１の回転の偏心軸と同軸である。

本発明による万年暦デバイスＤの動作は、以下のように行われる。

一日に一回、駆動ホイール３の一循環が完了すると、歯９がホイール２と噛み合い、ホイール２を１歯分前進させ、これは、カレンダーの観点から見た１日の前進に等しい。このようにして、ホイール２は、月の最大長を考慮して３１日で一回転する。

しかしながら、デバイスが、３０日の長さを有する年の月のうちの１つ（例えば、４月、６月、９月または１１月）を表わす必要がある場合、駆動ホイール３の歯の通過時に、ホイール２は２歯分（すなわち２日）前進可能である必要がある。すなわち、ホイール２は、３０日を表わす歯から、１日を表わす歯へと直接通過する必要がある。

本発明による万年暦デバイスＤにおいては、これは、偏心ホイール１のサイクロイド運動のおかげで可能となり、偏心ホイール１は、プログラムホイール２の内歯２１と噛み合うその６個の歯のうちの１つが、ホイール２の回転方向（図３および４において時計回り）において遭遇する後者の１番目のすべり歯４を外側に押し出すことを可能にする。

このようにして、すべり歯４は、駆動ホイール３の中央の完全歯９に隣接する歯１０と噛み合って、被駆動ホイール２を、２歯分前進させることで、歯３０から歯１への通過を作動させる。これは、一年に４回、正確には４月、６月、９月および１１月の月において生じる。

今度は特定のケースである２月の月（図３）についてであるが、そこでは、歯（日）２８から歯（日）１への通過、すなわち４歯の前進がなされる。これは、サテライトギア７の運動とホイール１のサイクロイド運動の組み合わせのおかげで可能になる。

実際、サテライトギア７は、８個の歯を有し、そのうち７１、７２、７３として示される３つのみが完全であり、それらはそれぞれ、２月の月が２８日の長さである通常のまたはうるう年ではない年（すなわち３６５日）に対応する１、２および３の数字を有する。歯７１、７２、７３を用いて、移動可能な歯のうち３番目の歯６を外側に押して、歯６を駆動ホイール３と噛み合わうようにさせる。

一年に一回、偏心ホイール１の２つの隣接する歯が、プログラムホイール２の歯４および５と噛み合い、それらを外側へ押す。

この状況下で、同時に、サテライトホイール７の１つの完全歯が、すべり歯６を外側へ押す。

このようにして、ホイール３の完全歯９が、ホイール２を、歯２８（同日に対応）から歯（日）２９へと押す間に、歯１０、１１、１２とそれぞれ噛み合う歯６、５および４が、被駆動ホイール２を３つの位置分、前進させる。故に、得られる全体的な変位は、２月２８日から３月１日への４歯分（すなわち日）である。

年がうるう年である場合は、２月２９日に、サテライトホイール７は歯Ｌ（Ｌｅａｐ（うるう年）の略語）を表わし、歯Ｌは先端を有さず、歯６を外側に押さない。このようにして、駆動ホイール３は、ホイール２を、２月２９日から３月１日までの通過に対応する３歯分のみ前進させる。

この目的のため、他の２つの歯４および５とは異なり、移動可能な歯６はレバーアーム６ａ上に形成されることが好ましく、レバーアーム６ａはカムとして動作して、遊星ギア７が完全一周に対応する位置（図２）、すなわち４年ごと、に到達したとき、歯６を半径方向の外側に押すことが可能となることに留意されたい。

これは実際、ピニオン８の周りのサテライトギア７の回転周囲であり、この目的のため、後者は偏心ホイール１と同軸の位置に、ホイール２からピニオンに対し半径方向に延在するアーム１９によって支持されている。有利には、アーム１９の終端は、ピニオン８の上面から突出するペグ８ａが係合する溝１９ａを有し、その結果、ホイールの回転をピニオン８に伝達するグリフメカニズムを実質的に形成する。

溝１９ａは、回転中の、回転の偏心によって生じるアーム１９とピニオン８との間の相対運動を補償することを可能にし、第１にプログラムホイール２と一体化され、第２にプログラムホイール２に対し偏心するハイポサイクロイドホイール１と一体化される。

偏心ホイール１を覆うブリッジとして構成されるアーム１９は、その下を遊星ギア７が通過することを可能にする。

ここまで説明したことから、本発明によるデバイスＤが、根底にある技術的課題を解決可能であることが理解可能である。

実際、本発明が事実上どのように駆動ホイール３および被駆動ホイール２を備えるギアトレインで構成されるかの理解は難しくなく、駆動ホイール２に偏心ホイール１が内部的に関連付けられている。これら３つの主要コンポーネントおよびピニオン８と遊星ギア７の追加をもって、限定数の部品を持つコンパクトなサイズの万年暦を得ることが可能であることが導かれ、従って当該万年歴は、卓上時計または壁時計に加え腕時計に使用可能である。

実際、歯４、５、６は、コンプライアントメカニズムのコンセプトを用いて、ホイール２の本体と一体化されてよい。

本発明によるデバイスにより得られるさらなる結果は、本発明は、日、月またはうるう年を示すための追加の針または円盤を必要とせず、その代わりに、本発明は、情報の即時表示を可能とし、従ってより読みやすくするという点である。

実際、わかるように、日および月の指標は、偏心ホイール１のホイール２に対する位置から直接導びき出される一方で、年の指標は、偏心ホイールに関連付けられた遊星ギア７の運動によりもたらされる間接的な導出である。可能な好ましい実施形態により、月はハイポサイクロイドホイール１上に示される。

さらにより好ましくは、この指標は、タグ、プレート、カバーまたは表面２５上に報告されてよく、また、ホイール１の、ギア７およびピニオン８が配置される側に対する反対側に全体的または部分的に透明に適用されてもよい。この表面はまた１または複数の開口部２４を有してもよく、当該開口部を通して、対応する情報、例えば図４に表示されるケースでは年が表示されてよいが、またそれ以外でもよい。

この原理は、時計製造において使用可能な、週の日、月相、十二宮シンボルまたは色若しくはその他といったすべての指標により広範且つ一般的に適用されてよいことをまた強調すべきである。このような場合、被駆動ホイール１および２上にも必要な指標を表示することが可能であり、または、追加のギアを制御すべく、そこに示される７個の歯９～１５を用いることも可能である。

この文脈において、本発明の根底にある顕在化される原理を用いて、例えばクロックの負荷レベル等、クロックの他の機能も示してよいことに留意されたい。

負荷レベルは、例えば、英数字（例えば、１／４、１／２、３／４若しくは完全を表わすＰ、中間を表わすＭおよび低を表わすＢまたは同様のもの）を用いて、または色（例えば、緑、黄、赤）、組み合わせた解決策およびあらゆるものと共に、様々なタイプのインデックスを用いて表示されてよい。

このように創出されたデバイスＤは、いかなる場合においても、本技術分野で知られるコンポーネントと比較して限られた数のコンポーネントを有する信頼性のあるものであり、本質的に歯の結合は形状タイプのものであり、強い摩擦を生じさせないので、潤滑油を必要としない。

この目的のために、図面に示されるギアの歯側のプロファイルは、円周におけるインボリュートタイプであり、このことが、摩擦を低減させることでトルク伝達を促進することに留意されたい。しかしながら、例えば偏心ホイール１に他のプロファイルが使用されてよく、偏心ホイール１の歯はプロファイルにおいてサイクロイドであり得る。しかしながら、すべてのこれらの変形例は、以降の特許請求の範囲に属する。

Claims (12)

1. 時計製造のためのインジケータデバイスであって、歯付き駆動ホイールと、前記歯付き駆動ホイールに連結された被駆動ホイールとを備え、
   前記被駆動ホイールは、外歯および内歯を有する実質的に円形冠として構成され、
   前記インジケータデバイスはさらに、前記被駆動ホイールの前記内歯とサイクロイドに係合する内部歯付きホイールを備えることにより、前記被駆動ホイール上に表示される情報は、前記内部歯付きホイールの位置と関連付けられる、インジケータデバイス。
2. 前記内部歯付きホイールは、前記被駆動ホイールに対し偏心する、請求項１に記載のインジケータデバイス。
3. 前記内部歯付きホイールの偏心は、前記歯付き駆動ホイールおよび前記被駆動ホイールの回転中心を結ぶ直線沿いに向けられる、請求項２に記載のインジケータデバイス。
4. 前記内部歯付きホイールは、前記被駆動ホイールに関連付けられた表示されるべき前記情報に応じて、予め定められた円周上の点に配置された複数の歯を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載のインジケータデバイス。
5. 前記被駆動ホイールは、上歯の一帯を有し、前記上歯は、前記上歯が前記被駆動ホイールの前記外歯の歯に対し位置揃えされる前進位置と、前記上歯が前記外歯に対し後退される後退位置との間で移動可能である、請求項１から４のいずれか一項に記載のインジケータデバイス。
6. 前記移動可能な歯は、前記後退または前記前進の状態に戻るための弾性収縮手段に関連付けられる、請求項５に記載のインジケータデバイス。
7. 前記歯付き駆動ホイールは、縦方向に低減された延伸を有する、または、いかなる場合においても前記歯付き駆動ホイール自体の厚みの一部にわたる複数の歯と、前記歯付き駆動ホイールの前記厚みにわたり延伸する少なくとも１つの完全歯とを有し、低減された延伸を持つ前記複数の歯は、予め定められた条件下において、前記被駆動ホイールと噛み合う、請求項１から６のいずれか一項に記載のインジケータデバイス。
8. 前記内部歯付きホイールの回転軸と同軸であるセントラルギアまたはピニオンと係合する、遊星ギアを備える、請求項１から７のいずれか一項に記載のインジケータデバイス。
9. 前記遊星ギアは、前記被駆動ホイールの上歯の一帯において、前記上歯を、前記上歯が前記被駆動ホイールの前記外歯の歯に対し位置揃えされる前進位置と、前記上歯が同一の前記外歯に対し後退される後退位置との間で変位させるために動作するよう適合される、請求項８に記載のインジケータデバイス。
10. 前記被駆動ホイールの前記外歯は３１個の歯を有する一方、前記駆動ホイールは、２４時間で一回転するよう適合される、請求項１から９のいずれか一項に記載のインジケータデバイス。
11. 前記駆動ホイールは、特定の円周セクタに限定された２４歯タイプ（必ずしも２４ではない）の歯を有する、請求項１０に記載のインジケータデバイス。
12. 万年暦を備えるクロックであって、請求項１から１１のいずれか一項に記載の少なくとも１つのデバイスが存在する、クロック。

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