JP2759757B2 - 粘性カップリング歯車装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粘性カップリング歯車
装置に関するものであり、詳しくはステップモータを駆
動源とし秒針車が実質的に滑らかな連続回転運動をする
ようにするための粘性カップリング歯車装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】クオーツ時計の時計機械体は、駆動モー
タの回転を輪列を介して秒針車に伝え、この秒針車を回
転させるもので、通常は秒針車を減速して分針車を回転
させ、さらにこれを減速して時針車を回転させる仕組み
になっている。駆動モータとしては、電池消耗度が極め
て低いステップモータが採用されている。ステップモー
タは、間欠回転運動をするものであるため、これにとも
なって秒針車も１秒間隔で間欠運動をするようになって
いる。

【０００３】秒針車の運動に対しては、針が時の流れを
連続的に表示するようにしたスイープ運動を要望する消
費者の声もある。

【０００４】このようなスイープ運動を実現する手段と
しては、スイープモータを使用するのが一般的である
が、モータの製造コストが高く、また電池の消耗度が高
くなるという欠点がある。このために、ステップモータ
の間欠回転運動を連続回転運動に変換する運動変換手段
を備えるようにすることが行われている。このような運
動変換手段を備えることによって、ステップモータを駆
動源とする時計機械体の秒針車に連続的な回転運動を与
えるようにするための提案が幾つかなされている（例え
ば実開平２−１２８９９４号公報）。

【０００５】上記提案は、ステップモータの回転を輪列
を介して、秒針軸に遊嵌されたブッシュに固定してある
歯車に伝達し、このブッシュ以後の回転伝達経路に設け
られた運動変換手段によって秒針軸に連続的な回転を与
える構成を採っている。運動変換手段としては、第１の
手段として秒針軸に遊嵌されたブッシュの上方に、この
ブッシュの周囲を囲むように位置された円盤を秒針軸と
一体回転可能に設け、ブッシュと円盤との間をうず巻き
ばねで連結して、間欠運動による速度の変化を吸収可能
にしてある。

【０００６】そして第２の手段として、秒針軸の先端に
プレート状部材を遊嵌し、上記した円盤とプレート状部
材とをばね材で連結して、プレート状部材を円盤に従動
可能とすることにより、間欠運動による速度差を吸収す
るようにしてある。さらに第３の手段として上記したプ
レート状部材を容器内に密封状に収容し、この容器内に
潤滑油等の粘性流体を充填し、プレート状部材が粘性流
体中で回転する際の粘性抵抗の発生によって、秒針軸が
滑らかな連続回転運動をするようにしてある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した手段は、ステ
ップモータの間欠運動を三重の手段によって速度の不連
続性を吸収して秒針車に連続適的な回転をさせようとす
るものである。しかしながら、これらの運動変換手段は
いずれも、秒針軸の軸方向に積層して設けてあるため、
時計機械体が厚くなるという問題がある。そこで本出願
人は先に特願平６ー２３３２７８でステップモータを駆
動源とし秒針車が実質的に滑らかな連続回転運動をする
薄型化した粘性カップリング歯車装置を提案した。

【０００８】しかしながら、上記第２の技術は円盤部の
片面に筒状の壁部を突設し、この壁部の外部にカナを、
内側に凹部を設け、凹部にカナと対向して設けてある上
地板に形成してある突部を遊嵌し、凹部と突部との間の
間隙部に、粘性流体を設けたものであるため、修理等の
ために下地板から上地板を取り外すときに上地板を持ち
上げると、円盤部が粘性流体の粘着力によって上地板と
ともに下地板から持ち上がってしまい、上地板と円盤部
との間に他の車が配置されているとそれら全てが持ち上
がってしまう。これにより、他の車がバラバラになって
しまうという問題がある。

【０００９】そこで本発明の目的は、歯車と第１の地板
との間の間隙部に粘性流体が設けてあっても、第１の地
板を外すときに円盤部が第１の地板に付いていかずに第
２の地板に残るようにした粘性カップリング歯車装置を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の粘性カップリング歯車装置は、歯車とこ
の歯車に対し粘性結合される地板との一方には突部が、
その他方には突部が遊嵌する凹部がそれぞれ設けてあ
り、凹部と突部との間の間隙部には、粘性流体が設けて
あり、第１の地板と平行に形成してある第２の地板に
は、歯車の第１の地板方向への移動を規制する係止部が
設けてある。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１に示すように、下地板１と第１の地
板の一例としての上地板２とが対向しており、その間に
平行に第２の地板の一例としての中板３が設けてある。
下地板１，上地板２及び中板３にそれぞれ形成された軸
部及び軸受け孔部を介して、後述の周知のステップモー
タＳ（図２参照）、およびこのステップモータによって
間欠的に回転するロータ４の回転を後述の秒針車１３に
伝達する減速輪列Ｒ等が設けてある。減速輪列Ｒ中に
は、間欠回転運動を連続回転運動に変換する後述の運動
変換手段Ｕが設けてある。

【００１２】ロータ４にはマグネット４ａが取り付けて
ある。ロータ４は、ロータ軸４ｂの両端が下地板１と上
地板２とによって軸支してあり、ロータ軸４ｂと一体に
形成してあるロータカナ４ｃは駆動車５と噛合してい
る。駆動車のカナ部５ａは後述の３番車６の３番歯車７
と噛合している。

【００１３】３番車６は、３番歯車７と、この３番歯車
の軸７ａに同軸的に回転自在に軸支された中間歯車１０
と、この中間歯車の下方にこれと対向するように設けら
れた円盤８と、この円盤から中間歯車１０に回転力を伝
達可能に３番歯車の軸７ａに同軸的に介在させてあるコ
イルばね９とによって構成されている。円盤８は３番歯
車の軸７ａに圧入されており、３番歯車７と一体に回転
する。

【００１４】コイルばね９の両端は円盤８と中間歯車１
０との両者に係合しており、円盤８が回転するとコイル
ばね９が巻き締められて円盤８から受けるトルクを吸収
しつつ中間歯車１０に回転トルクを付与する。なお、３
番車６に不測の負荷が働いた場合に、コイルばね９が過
度に巻き締められたり巻き戻されたりして破損するのを
防止する手段として、中間歯車１０に係合突起１０ａが
形成してあり、円盤８の外周には係合突部８ａが形成し
てある。コイルばね９に許容値以上の力が働いた場合に
は、係合突起１０ａが係合突部８ａに当接し、コイルば
ね９の過度の巻き締めまたは巻き戻しがされないように
してある。

【００１５】中間歯車１０は４番歯車１１と噛合してい
る。４番歯車１１の円盤部１１ａの片面である上側に
は、筒状の壁部１１ｂが突設してあり、壁部１１ｂの外
部にはカナ１１ｃが、内側には凹部１１ｄが設けてあ
る。凹部１１ｄには、カナ１１ｃ側に位置する上地板２
に形成してある壁状突部２ａが遊嵌している。凹部１１
ｄと突部２ａとの間の間隙部Ｃには、４番歯車１１に粘
性抵抗の負荷を付与するグリース等の粘性流体１２が入
れてある。凹部１１ｄは、４番歯車１１の円盤部１１ａ
の成形時のヒケ防止の働きも有しており、これを利用し
て粘性抵抗の負荷を付与する手段が構成してある。４番
歯車１１の中心部に設けられた孔部１１ｅは、下地板１
に設けられた突起軸１ａに嵌合している。

【００１６】４番歯車１１のカナ１１ｃは、秒針車１３
と一体の秒針歯車１３ａと噛合している。粘性流体１２
は、粘性力によって３番車６から伝達される間欠性を伴
う回転の速度変化を吸収する機能を有する。このため、
３番車６に設けてあるコイルばね９で吸収されてもなお
残存する回転速度の変化は、粘性流体１２によってさら
に緩衝され、秒針車１３は実質的に滑らかな連続回転運
動をすることになる。すなわち、運動変換手段Ｕは、円
盤８と中間歯車１０との間に介在させてあるコイルばね
９と、秒針車１３に粘性抵抗の負荷を付与する粘性抵抗
付与手段１２とからなっている。なお、本発明で規定す
る「コイルばね９」は、平面状に形成されたうずまきば
ね等スパイラル形状に形成されたものを含む。

【００１７】秒針車１３と中板３との間には秒針車１３
に嵌合するとともに両者に弾接して、秒針車１３の動き
を規制する秒針車ばね１４が装着してある。秒針車１３
の中心に突設された秒針軸１３ｂは、中板３を貫通して
分針パイプ（図示せず。）及び時針パイプ（図示せ
ず。）とともに、下地板１から下方に突出して指針軸を
構成している。指針軸の先端には指針１５が取り付けら
れている。

【００１８】図２に示すように、ステップモータＳは、
コイル枠Ｓ１，コイルＳ２，鉄心Ｓ３，ステータＳ４，
ステータ止めねじＳ５及びロータ４により構成してあ
る。ステータ止めねじＳ５は、鉄心Ｓ３とステータＳ４
とを結合している。

【００１９】下地板１には取付ピン１ｂが突設してあ
り、この取付ピン１ｂにはプリント基板１６が取り付け
てある。プリント基板１６の上面には、回路パターン１
６ａが形成してあり、この回路パターン１６ａは上地板
２に対向して配置してある。

【００２０】回路パターン１６ａの所定の２つの接続端
子部１６ａ１，１６ａ２にはコイルの２本の端末Ｓ２
ａ，Ｓ２ｂがそれぞれハンダ付けされて接続してある。
ＳＵＳ等の金属の弾性材料からなるリセット接片１７の
一端部には、リセット接点部１７ａが設けてある。回路
パターン１６ａのリセットパターン部１６ａ３には、リ
セット接点部１７ａの下方に突設された接点１７ａ１が
対向している。

【００２１】図３に示すように、リセット接片１７の中
央部には基部１７ｂが設けてあり、基部１７ｂに形成さ
れた穴１７ｂ１には下地板１に突設されたピン１ｃが貫
通しており、穴１７ｂ１の周囲が上地板２に突設してあ
る筒状の押圧柱２ｂによって当接されている。

【００２２】リセット接片１７の他端部には、ステップ
モータの駆動回路の電源であるボタン電池Ｄに接続して
ある。上地板２にはボタン電池Ｄが外方へ飛び出すのを
阻止する電池蓋Ｆが取り付けてある。

【００２３】図２に示すように、リセット接片１７のリ
セット接点部１７ａは基部１７ｂから上方に立ち曲げた
後下方に屈成させてあり、先端部が下方（プリント基板
１６の上面側）に断面略円弧状に突出して形成してあ
り、この断面略円弧状の突出部が接点１７ａ１となって
いる。

【００２４】基部１７ｂには、プリント基板１６に形成
した透孔１６ｂの下面から回路パターン１６ａが形成し
てある上面に貫通させて舌片状の固着部１７ｃが設けて
あり、この固着部１７ｃは回路パターン１６ａ４に上面
側でハンダ付けされている。下地板１には取付ピン１ｄ
が突設してあり、この取付ピン１ｄに停止レバー１８が
回動自在に挿着してある。

【００２５】停止レバー１８は、係合突起１８ａ，係合
腕１８ｂ，押圧突起１８ｃ，板状部１８ｄ，クリック突
起１８ｅ，リセットツマミ１８ｆ，操作腕１８ｇ及び円
筒軸受部１８ｈを一体に備えている。

【００２６】係合突起１８ａは、４番歯車１１の歯部１
１ｆに噛合するように形成されており、かつ係合腕１８
ｂの一端部に設けてある。押圧突起１８ｃは、一方向に
移動することによってリセット接点部１７ａを押圧し、
これによって回路パターン１６ａのリセットパターン部
１６ａ３とリセット接点部１７ａとを接触するように設
けてあるとともに、他方向に移動することによってリセ
ット接点部１７ａを開放し、これによって回路パターン
１６ａのリセットパターン部１６ａ３とリセット接点部
１７ａとを離反するように設けてある。

【００２７】押圧突起１８ｃは、板状部１８ｄの一端部
（図２の右側）に設けてある。板状部１８ｄは、取付ピ
ン１ｄを回転中心として外周部を円弧状に形成してあ
り、板状部１８ｄの中央外方に、円弧状に形成されたク
リック突起１８ｅが設けてある。クリック突起１８ｅの
中心部近傍には、リセットツマミ１８ｆが形成してあ
る。板状部１８ｄには、この板状部の中央から取付ピン
１ｄ方向に操作腕１８ｇが形成してある。係合腕１８ｂ
の他端部と操作腕１８ｇとは約９０゜の角度をなして円
筒軸受部１８ｈに結合している。

【００２８】下地板１には、取付ピン１ｄから等距離の
位置に１対の細長いクリック柱１ｅ１，１ｅ２が設けて
あり、この１対のクリック柱１ｅ１，１ｅ２の両先端部
の間に、クリック突起１８ｅが位置決め可能になってお
り、この位置決め状態が時計の駆動状態となっている。

【００２９】図３に示すように、リセットツマミ１８ｆ
は、上地板２に開設された開口２ｃを内方から外方に向
けて突出しており、取付ピン１ｄを回転中心として上地
板２の外方で回動操作ができるようになっている。時計
が駆動している通常状態では、係合突起１８ａは、４番
歯車１１の歯部１１ｆから離脱しており、かつリセット
パターン部１６ａ３とリセット接点部１７ａとは図３に
おいて実線で示すように離れている。

【００３０】プリント基板１６には、封止樹脂１６ｃに
よってモールドされたＩＣ１６ｄ等の回路要素からなる
駆動回路（図示せず。）が実装してあり、リセットパタ
ーン部１６ａ３とリセット接点部１７ａとが接続すると
駆動回路がリセットされる。これにより、ステップモー
タＳへの駆動電流の出力が停止され、ロータ４が止ま
る。

【００３１】図２に示すように、中板３には、４番歯車
１１上に延伸する複数の係止部３ａが設けてあり、この
係止部３ａは、上地板２を下地板１から外すときに４番
歯車１１が粘性流体１２の粘性力によって上地板２と一
緒に上地板方向（図２の上方向）へ移動するのを規制す
るために設けてある。中板３は下地板１に設けてある柱
１ｆに挿着され、また上地板２に突出してある押圧柱
（図示せず。）によって位置決めされている。

【００３２】ステップモータＳによりロータ４が回転す
ると、その間欠回転運動は、駆動車５を介して３番車６
に伝達される。３番車６が回転すると、この回転運動は
円盤８からコイルばね９を介して中間歯車１０に伝達さ
れる。ここで、円盤８に伝達された間欠回転運動は、コ
イルばね９によって速度の変化を吸収され、滑らかな回
転運動に変換して中間歯車１０に伝達する。中間歯車１
０はそれと噛合している４番歯車１１を回転させる。４
番歯車１１は、粘性流体１２によって速度の変化をさら
に吸収され、コイルばね１２による速度変化の吸収と合
わせ、秒針はより滑らかな連続回転を行う。

【００３３】時計機械体Ｋの秒針停止装置Ｔは、この実
施例では、４番歯車１１の歯部１１ｆと係合離脱する停
止レバー１８と、この停止レバー１８の変位に連動して
ステップモータＳの駆動回路をリセットするリセット接
片とによって構成されている。

【００３４】停止レバー１８は、中間歯車１０によって
駆動される４番歯車１１に代えて秒針車１３に係合離脱
するようにしてもよい。

【００３５】次に、停止レバー１８の操作について説明
する。停止レバー１８は図２に実線で示してある位置が
通常の時計の運針状態である。

【００３６】時刻修正を行なうために、上記の通常の時
計の運針状態位置で、上地板２の外方より停止レバー１
８のリセットツマミ１８ｆを時計回りに回動するとクリ
ック突起１８ｅがクリック柱１ｅ１を下方に押し曲げ、
クリック突起１８ｅがクリック柱１ｅ１を飛び越した位
置で停止する。この位置では、係合突起１８ａは、４番
歯車１１の歯部１１ｆと噛合しており、かつリセットパ
ターン部１６ａ３とリセット接点部１７ａとは、図３に
おいて想像線で示すように圧接して電気的に互いに接続
し、これにより駆動回路がリセットされて出力が停止さ
れる。この状態ではコイルばね９は運針状態と同じ巻き
込み量となっており、この状態のもとでステップモータ
Ｓの作動停止と秒針車１３の停止とが同時に行なわれ
る。

【００３７】リセットツマミ１８ｆを反時計回りに回動
するとクリック突起１８ｅがクリック柱１ｅ１を下方に
押し曲げ、クリック突起１８ｄがクリック柱１ｅｄ１を
飛び越した両クリック柱１ｅ１間の位置で停止する。こ
の位置では、係合突起１８ａは、４番歯車１１の歯部１
１ｆと離脱しており、かつリセットパターン部１６ａ３
とリセット接点部１７ａとは図３において実線で示すよ
うに離反し、駆動回路がセットされて出力が供給され、
秒針車１３がすぐに正常に運針される。

【００３８】他の実施例として、４番歯車７１の円盤部
７１ａの片面である上側に、筒状の壁部７１ｂを突設し
て、壁部７１ｂの外部にカナ７１ｃを、内側に壁状突部
７１ｄを設け、壁部側に位置する上地板６２に形成して
ある凹部６２ａに壁状突部７１ｄを遊嵌してもよい（図
４参照）。図４において、７２は粘性流体で、Ｃは凹部
６２ａと突部７１ｄとの間隙部である。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、歯車とこの歯車に対し粘性結
合される地板との一方に突部を、その他方に突部が遊嵌
する凹部をそれぞれ設け、凹部と突部との間の間隙部
に、粘性流体を設け、第１の地板と平行に形成してある
第２の地板に、歯車の第１の地板方向への移動を規制す
る係止部を設けたので、第１の地板を第２の地板から取
り外しても歯車が第１の地板に残る。これにより、第１
の地板と歯車との間に他の車が配置されていても、それ
らが持ち上がってしまうことがない。このため、他の車
がバラバラになってしまうことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図２のＡーＡ線断面図
である。

【図２】本発明の一実施例の要部の平面図である。

【図３】図２のＢーＢ線断面図である。

【図４】本発明の他の実施例の断面図である。

【符号の説明】

２，６２ 第１の地板（上地板） ２ａ，７１ｄ 突部 ３ 第２の地板（中板） ３ａ 係止部 １１，７１ ４番歯車 １６ｄ，６２ａ 凹部 １２，７２ 粘性流体 Ｃ 間隙部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G04B 13/00 G04C 3/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯車とこの歯車に対し粘性結合される地
   板との一方には突部が、その他方には上記突部が遊嵌す
   る凹部がそれぞれ設けてあり、 上記凹部と上記突部との間の間隙部には、粘性流体が設
   けてあり、 上記第１の地板と平行に形成してある第２の地板には、
   上記歯車の上記第１の地板方向への移動を規制する係止
   部が設けてあることを特徴とする粘性カップリング歯車
   装置。