JP2784394B2 - 回転飾りの駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば回転飾り付き置
時計に用いられる回転飾りの駆動装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】装飾性を高くした回転飾り付き置時計
は、高級置時計として親しまれている。回転飾りは指針
のメカニズムとは別系の独立したメカニズムによって構
成されているが、回転飾りを取り付ける回転軸は、ケー
ス上に柱状に立設されたものや、ケースの下面に垂設し
た吊り下げ式のもの等がある。回転軸の駆動はどちらの
タイプにおいても時計ケース内にステップモータを設
け、このステップモータの回転を輪列を介して回転軸に
伝達することにより行われる。

【０００３】ところでステップモータの回転は、モータ
の制御回路によって制御されたパルス信号によって歩進
するものであるため、その回転は間欠的である。したが
ってこの回転をそのまま回転軸に伝達すると、回転飾り
の回転がぎこちないものとなる。そこでこのぎこちなさ
を除去する手段として、一般的に輪列中にコイルバネを
介装して、ステップモータの間欠的な運動を滑らかな回
転運動として回転軸に伝達することが行われている。

【０００４】本発明の構成もこのような基本的構成の延
長上に位置するものであり、図１〜図３を参照しつつ、
従来技術における回転飾りの駆動装置の輪列中にコイル
バネを介装させる構成例について説明する。図１に示す
ように、輪列中の１つの歯車１５を伝達軸１６によって
回転自在に軸支し、伝達軸１６の下端部に一体回転する
円板１７を設け、この円板１７と歯車１５ととの間にコ
イルバネ１８を設けてある。図２、３に示すように、歯
車１５の下面には、歯車と円板１７との間隔を規制する
ボス部１５ｂが形成してあり、コイルバネ１８は、この
ボス部に巻き回されている。また歯車１５の下面のボス
部１５ｂの外方には、リング状部１５ｃが形成してあ
り、このリング状部１５ｃに、半径方向へ切欠してなる
係合溝１５ｄが形成してある。この係合溝１５ｄには、
コイルバネ１８の一端部に形成された係合部１８ａが係
合している。また、円板１７の上面にも、リング状部１
７ｂが形成してあり、これにも係合溝１７ｄが形成して
ある。この係合溝１５ｄには、コイルバネ１８の他端部
に形成された係合部１８ｂが係合している。コイルバネ
１８の高さは、歯車１５と円板１７との間隔よりも高い
ものを採用し、圧縮状態で装着してあるので通常の状態
では、係合部１８ａが係合溝１５ｄから外れることがな
いようにしてある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記したコイ
ルバネによる連結が衝撃などによって離脱してしまうこ
とがある。そうすると、歯車が一方向にだけ動く構成の
ものでは、歯車の突起部１５ａと円板の突部１７ｃとが
当接した状態で回転が伝達されるようになってしまうた
め、コイルバネ１８の機能が失われ、回転飾りに滑らか
な回転運動を伝達することが不可能になることがある。
係合部１８ａを係合溝１５ｄに再係合させるためには、
従来は駆動装置全体を一旦分解しなければならなかった
ので、一般のユーザーには修理不能であり熟練者でもそ
の修理にはかなりの手間を要するという問題があった。

【０００６】そこで本発明の目的は、コイルバネと歯車
または円板との連結が何等かの原因で離脱しても、自動
的に修復（再連結）可能とすることにある。

【０００７】

【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、本発明は、回転飾りを取り付けた回転軸が輪列を
介して駆動モータと連動可能に設けてあり、輪列には、
一端部にカナ部が設けてある伝達軸と、この伝達軸の他
端部に固着してある円板と、伝達軸に回転自在に軸支さ
れた歯車と、この歯車と円板とを弾性的に連結させるコ
イルバネとが介装してあり、このコイルバネの一端に設
けてある一方の係合部が歯車の下面に形成された係合溝
に係合するとともに、コイルバネの他端に設けてある他
方の係合部が円板の上面に設けてある係合溝に係合する
ことにより連結が行われる構成の回転飾りの駆動装置に
おいて、駆動モータは、電池交換時またはリセット操作
時に歯車を所定の回転角だけ逆転させるように制御され
ており、いずれかの係合部が対応する係合溝から離脱し
ている場合に、逆転によりいずれかの係合部はそれぞれ
対応する係合溝に係合可能な構成にしてあるところに特
徴がある。

【０００８】

【実施例】図１に示すように、上ケース１と下ケース２
とによって回転飾り５を取り付ける回転軸３が垂直方向
に起立し、軸受部１ａ，２ａによって回転自在に軸支さ
れている。回転軸３は中板４に形成された突部４ａの中
心を貫通しており、上ケース１から上方への突出端には
回転飾り５が固着してある。回転軸３の上ケース１と中
板４との間に位置する部分には、ブッシュ３ａが固着し
てある。このブッシュ３ａにリング状の第１の永久磁石
６が固着してある。また、中板の突部４ａには、永久磁
石６の下面に対向するリング状の第２の永久磁石７が固
着してある。両永久磁石６，７の極性は相互に反発する
方向に着磁してあり、その磁気反発力は、回転軸３に回
転飾り５を取り付けた状態で、両永久磁石６，７が接触
せずに所定の間隙で対向するように設定することによっ
て、回転飾り５の磁気浮上機構を構成している。

【０００９】回転軸３は、中板４から下方への突出端部
に駆動歯車８が軸方向に相対的に摺動可能に設けてあ
る。駆動歯車８には輪列Ｒを介して駆動モータであるス
テップモータ９からの回転力が伝達される。

【００１０】上記したように磁気浮上機構の部分以外
は、ステップモータ９及びこのモータからの輪列Ｒであ
り、下ケース２と中板４との間で輪列が構成され、薄く
形成することが可能であるが、永久磁石６，７を含む磁
気浮上機構の部分は、輪列部分に比べて厚くなってしま
う。したがって上ケース１には、回転軸３の軸受部１ａ
を中心に所定の範囲に突出部１ｂを形成してあり、この
突出部により形成される空間１ｃ内に永久磁石６，７な
どの磁気浮上機構を収納している。

【００１１】ステップモータ９は、ほぼＵ字状をなすス
テータ１０の一方の脚片に駆動コイル（図示略）が巻き
回してあり、ステータ１０の先端部の間隙内に、ロータ
１２が下ケース２と中板４に設けられた軸受け部に回転
自在に軸支してある。ロータ１２に固着してある永久磁
石１３は、ステータ１０と磁気的に結合して回転力を受
けるものである。

【００１２】ステップモータ９の回転は、このステップ
モータから駆動歯車８に至る伝達輪列Ｒを介して回転軸
３に伝達される。伝達輪列Ｒを構成するロータカナ１２
ａには中間歯車１４が噛合し、この歯車のカナ１４ａに
歯車１５が噛合している。歯車１５は両端を下ケース２
と中板４とに回転自在に軸支された伝達軸１６に回転自
在に嵌合している。伝達軸１６と一体形成してあるカナ
部１６ａには、前出の駆動歯車８が噛合している。

【００１３】歯車１５の下面には、円板１７の外周部に
近接対向する突起部１５ａが一体に垂下形成してあり、
円板１７の外周部には径方向に部分的に突出する突部１
７ａが一体に形成してある。歯車１５と円板１７との間
には、ボス部に巻回されたコイルバネ１８が介装してあ
り、コイルバネ１８は後述するように、その上端及び下
端が係合部を介して歯車１５及び円板１７に設けられた
係合溝にそれぞれ係止することによって、歯車１５と円
板１７とを弾性的に連結している。コイルバネ１８が自
由状態位置（ニュートラル位置）にある時には、突起部
１５ａと突部１７ａとは１８０°の相反する位置にあ
る。これによって突起部１５ａと突部１７ａとは通常の
動作中に係合することはなく、コイルバネ１８が過大に
巻き締められたりあるいは巻き緩められたりした時に係
合し、コイルバネ１８の破損を防止するように作用す
る。

【００１４】図２，３に示すように、歯車１５の下面に
は、その下端部が円板の上面に当接する長さに垂下する
ようにボス部１５ｂが形成してあり、コイルバネ１８
は、このボス部１５ｂに巻回されて、歯車１５と円板１
７との間に伝達軸１６から離脱不能に保持されている。

【００１５】歯車１５の下面には、ボス部１５ｂを所定
間隔で囲む突起からなるリング状部１５ｃが形成してあ
り、ボス部１５ｂとリング状部１５ｃとの間に形成され
た凹部にコイルバネ１８の上端部が収納されている。リ
ング状部１５ｃには、外周部から中心方向に向かう１条
の溝部に形成してなる係合溝１５ｄが設けてある。

【００１６】また、円板１７の上面には、外周部に沿っ
てコイルバネ１８を収容可能な凹部１７ｂが形成してあ
り、この凹部１７ｂを囲むように形成されたリング状部
１７ｃには、外周部から中心方向に向かう１条の溝部に
形成してなる係合溝１７ｄが設けてある。なお、上記し
た突部１７ａはリング状部１７ｃの上面に突設されてい
る。

【００１７】従来技術の欄でも説明したように、歯車１
５の下面と、円板１７の上面との間に装着されたコイル
バネ１８は、両端に形成された係合部１８ａ，１８ｂが
それぞれ対応する係合溝１５ｄ，１７ｄに係合してい
る。このため、歯車１５が回転すると、コイルバネ１８
はその回転力に応じて巻き締められながら、円板１７に
回転力を伝達可能となっている。

【００１８】円板１７の回転は、一体回転する伝達軸１
６に伝達し、その上端部のカナ部１６ａを介して、回転
軸３の駆動歯車８を回転駆動する。

【００１９】回転軸３の右方には、下ケース２に突設さ
れた突部２ｂにロックレバー２０が回転自在に支持され
ている。ロックレバー２０の先端に傾斜状に設けられた
ロッキングアームは永久磁石６，７間に進入可能であ
り、その傾斜面によって可動側の磁石６を浮上可能とな
っている。

【００２０】ロックレバー２０は永久磁石６，７の近傍
に下ケース２から突設してある突部２ｂに回転自在に支
持してあり、同心円弧状のクリックアーム（図示略）
と、径方向に延伸する傾斜面状のロッキングアーム２０
ｂと、このロッキングアームの上面に突出する突起と、
外方に延伸するリセットアームとが一体に形成してある
（いずれも図示略）。また、リセットアームの下方には
プリント基板（図示略）が配設してあり、パルスモータ
９の駆動コイルの両端がこのプリント基板の所定の位置
に接続してある。また図４で説明するモータ駆動回路３
１をリセットするリセットスイッチ３２を構成するばね
片が、プリント基板２１上のリセットアーム２０ｄの先
端部と対向する位置に取り付けてある（図示略）。

【００２１】ステップモータ９は、電池交換またはリセ
ットスイッチを操作すると、まず初めに輪列Ｒを介して
歯車１５を所定角度だけ逆転させた後に正転を継続させ
るように制御されているが、その制御システムは以下の
ようになっている。図４に示すように、ステップモータ
９を制御するモータ駆動回路（ＣＰＵ）３１には、逆転
信号を駆動モータに出力する逆転信号出力回路３３と、
正転信号を駆動モータに出力する正転信号出力回路３４
とが接続されている。モータ駆動回路（ＣＰＵ）３１
は、電源スイッチ（図示略）をオンにするか、またはリ
セットスイッチ３２を押下すると、図５に示すように、
まず逆転信号を発して、ステップモータ９を逆転するよ
うにしてある。この逆転の回転量は、歯車１５が３６０
°の範囲内の回転角に相当するものに設定することによ
り、コイルバネ１８に回転力を伝達可能にしてある。次
にモータ駆動回路（ＣＰＵ）３１によって出力信号を変
化させ、正転信号出力回路３４から正転信号を発してス
テップモータ９を正転させ、この正転を継続して回転飾
り５を滑らかに回転駆動する。

【００２２】次に動作について説明する。本発明におけ
る回転飾り５を回転させるための基本的動作について
は、上記従来技術と同様であるので、ここでは基本的動
作についての説明は省いて、主にコイルバネ１８と歯車
１５との連結が離脱している場合における自動修復の動
作について図６を参照して説明する。まず、回転飾り５
を始動するために、ステップモータ９の電源スイッチ
（図示略）をオンにすると、前述したようにモータ駆動
回路（ＣＰＵ）３１によって逆転信号出力回路３３から
逆転信号が発せられ、ステップモータ９が逆転する。こ
のとき、図６（ａ）に示すように、仮にコイルバネ１８
の係合部１８ａと歯車の係合溝１５ｄとの係合が外れて
おり、係合部１８ａがリング状部１５ｃの下面に位置し
ている場合、係合部１８ａはリング状部１５ｃの下面を
摺動し、コイルバネ１８には歯車１５の回転が伝達され
ず、したがって伝達軸１６も回転しない。仮にこの状態
のままでステップモータ９の正転を続けると、コイルバ
ネ１８と歯車１５との連結が離脱した状態のまま歯車１
５が回転するため、コイルバネ１８は静止したままであ
り、これに伴い円板１７及び伝達軸１６も回転しない。
やがて、歯車１５の回転によって歯車の突起部１５ａは
静止している円板の突部１７ａと当接し、円板１７及び
伝達軸１６を回転させる。この回転はコイルバネ１８を
媒介しない状態で回転を伝達している状態なので、ステ
ップモータ９による間欠的な回転運動がそのまま回転飾
り５に伝達される。

【００２３】このように、コイルバネ１８の係合部１８
ａが歯車１５の係合溝１５ｄから外れた状態にあると
き、図６（ａ）に示すように、ステップモータ９の逆転
により歯車１５が矢印ａで示すように逆転方向に回転
し、係合溝１５ｄがコイルバネの係合部１８ａに接近す
る。さらにステップモータ９が矢印ａ方向に逆転を継続
すると、図６（ｂ）に示すように、係合溝１５ｄがコイ
ルバネの係合部１８ａと一致する位置まで移動する。そ
して係合溝１５ｄと係合部１８ａとの両者が一致する
と、圧縮状態にあるコイルバネ１８の復元力によって、
係合部１８ａは係合溝１５ｄ内に押し込まれ、歯車１５
の係合溝１５ｄとコイルバネ１８と係合部１８ａとが係
合する。図６（ｃ）に示すように、コイルバネの係合部
１８ａが歯車の係合溝１５ｄに係合した後も所定の角度
間では同じ方向に回転が継続した後に停止する。

【００２４】コイルバネの係合部１８ａと歯車の係合溝
１５ｄとが係合がしてもなお、歯車１５は矢印ａ方向へ
の回転を続けるが、やがてモータ駆動回路（ＣＰＵ）３
１から正転信号が出力されると（図５参照）、ステップ
モータ９が回転方向を正転に転じ、図６（ｄ）に示すよ
うに、歯車１５を正転方向（矢印ｂ方向）に回転し、コ
イルバネ１８を巻き締める。このコイルバネ１８を介し
て円板１７および伝達軸１６を回転させ、これと一体の
カナ部１６ａ及び駆動歯車８を介して回転飾り５を一方
向に回転させる。上記した歯車１５の係合溝１５ｄとコ
イルバネ１８の係合部１８ａとの関係は、円板１７の係
合溝１７ｄとコイルバネ１８の係合部１８ｂとの間の関
係（図２参照）にも同様にあてはまる。

【００２５】コイルバネ１８の介在により回転飾り５
は、ステップモータ９の存在を感じさせない滑らかで自
然的な回転運動を行う。このようにして、コイルバネ１
８と歯車１５または円板１７との連結が離脱していて
も、回転飾りの駆動装置の電池交換またはリセットボタ
ンの操作だけで、自動的に修復（再連結）が行なわれ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、回転飾
りの駆動装置の電池交換またはリセット操作時に、回転
軸に回転を伝達する輪列の歯車を所定の回転角だけ逆転
させるように制御してあるので、輪列中に介装してある
コイルバネの連結が離脱しても自動的に修復（再連結）
される。このため、コイルバネの連結が離脱していても
従来のように分解修理をする必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る駆動装置の展開断面図である。

【図２】本発明に係る伝達歯車の正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】制御システムを示すブロック図である。

【図５】駆動モータのパルス波形図である。

【図６】本発明に係る伝達歯車の回転とコイルバネとの
動作の説明図であり、図３の矢視Ｂ−Ｂ線から見た側面
図である。

【符号の説明】

３ 回転軸 ５ 回転飾り ８ 駆動歯車 ９ 駆動モータ（ステップモータ） １５ 歯車 １６ 伝達軸 １６ａ カナ部 １７ 円板 １５ｄ，１７ｄ 係合溝 １８ コイルバネ １８ａ，１８ｂ 係合部 Ｒ 輪列

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G04B 45/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転飾りを取り付けた回転軸が輪列を介
   して駆動モータと連動可能に設けてあり、上記輪列に
   は、一端部にカナ部が設けてある伝達軸と、上記伝達軸
   の他端部に固着してある円板と、上記伝達軸に回転自在
   に軸支された歯車と、上記歯車と上記円板とを弾性的に
   連結させるコイルバネとが介装してあり上記コイルバネ
   の一端に設けてある一方の係合部が上記歯車の下面に形
   成された係合溝に係合するとともに、上記コイルバネの
   他端に設けてある他方の係合部が上記円板の上面に設け
   てある係合溝に係合することにより上記連結が行われる
   構成の回転飾りの駆動装置において、 上記駆動モータは、電池交換時またはリセット操作時に
   上記歯車を所定の回転角だけ逆転させるように制御され
   ており、 いずれかの上記係合部が対応する上記係合溝から離脱し
   ている場合に、上記逆転によりいずれかの上記係合部は
   それぞれ対応する上記係合溝に係合可能な構成にしてあ
   ることを特徴とする回転飾りの駆動装置。