JP2873429B2 - 時計機械体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、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
うにした時計機械体に関するものである。

【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。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。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）。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。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。更に第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。

【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的な回転をさせようとする
もので、その意味では秒針車を滑らかな回転運動をして
いるように見せようとする目的を達成しているものとい
える。しかしながら、これらの運動変換手段はいずれ
も、秒針軸を中心に設けられたものであるため、時刻合
わせをする際に外から針回しによって分針車を回そうと
すると、秒針カナを介してうず巻きばねに力が作用す
る。このため、うず巻きばねが異常な変形をして秒針車
が停止したり、異常な動きをしたりして連続的な時の流
れを中断する結果を生じさせるという問題がある。そこ
で本発明の目的は、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した時計
機械体において、時刻合わせのために針回し軸を回して
も秒針車には影響力を与えず、秒針車が滑らかな連続回
転運動を継続できるようにした時計機械体を提供するこ
とにある。

【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、本発明の時計機械体は、ステップモータを駆動源
として間欠的に回転するロータの回転運動を秒針車に伝
達する第１の減速輪列と、この第１の減速輪列の途中か
ら分岐して時分針車に伝達する第２の減速輪列とが設け
てあり、上記分針車にはスリップ機構が設けてあり、上
記時分針車を回転する針回し軸は、上記分針車に噛合す
る日の裏車に噛合している時計機械体において、間欠回
転運動を連続回転運動に変換し、上記秒針車が実質的に
滑らかな連続回転運動をする運動変換手段は、上記第２
の減速輪列が分岐した以降の上記秒針車回転用の上記第
１の減速輪列中に設けてあり、上記運動変換手段は、同
軸的に回転自在に嵌合する特定回転軸と特定歯車との間
に介在させてあるコイルばねと、他の特定歯車に粘性抵
抗の負荷を付与する粘性抵抗付与手段とからなる。

【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１，２に示すように、時計機械体は、下
地板１と上地板２とが対向しており、その間に中板３を
設けてある。下地板１の中心部に設けられた指針軸孔１
ａからは後述のステップモータ６によって回転させられ
る指針軸５が突出している。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、ステップモータ６によって間欠的に回転するロータ
７の回転を秒針車１３に伝達する第１の減速輪列Ｒ１
と、この第１の減速輪列の途中から分岐して時分針車２
１，１８に伝達する第２の減速輪列Ｒ２とが設けてあ
る。第２の減速輪列Ｒ２が分岐した以降の第１の減速輪
列Ｒ１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。図２に示すよう
に、ステップモータ６は、コイル枠６ａ，コイル６ｂ，
鉄心６ｃ，ステータ６ｄ及びロータ７により構成してあ
る。ロータ７にはマグネットＭ（図１参照）か取り付け
てある。ロータ７は、ロータ軸７ａ（図１参照）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７ａと一体に形成してあるロータカナ７ｂ（図１参
照）は駆動車８と噛合している。駆動車のカナ部８ａは
後述の３番車９の特定回転軸の一例としての中間車軸９
ａに回転自在に軸支されている特定歯車の一例としての
中間歯車１０と噛合している。図３に示すように、３番
車９は中間車軸９ａと、この中間車軸に同軸的に回転自
在に軸支された中間歯車１０と、この中間歯車の上方に
これと対向するように設けられた円盤１１と、この円盤
に中間歯車１０から回転伝達可能、かつ中間車軸９ａに
同軸的に設けられた弾性部材であるコイルばね１２とに
よって構成されている。円盤１１は３番車の中間車軸９
ａに圧入されており、３番車９と一体回転可能である。
中間歯車１０と対向するように設けられた円盤１１の対
向面には、溝部１１ａが設けてあり、この溝部にはコイ
ルばね１２の上端部１２ａが収納されている。コイルば
ね１２の上端部は、溝部１１ａから外方へ向けて設けら
れた係止部１１ｂに係合している。同様にして、溝部１
１ａと対向する中間歯車１０にも溝部１０ａが設けてあ
り、コイルばね１２の下端部が収納されている。コイル
ばね１２の下端部１２ｂは溝部１０ａから外方に向けて
形成された係止部１０ｂに係合している。このようにし
てコイルばね１２が中間歯車１０と円盤１１との両者に
係合しているため、３番車９では中間歯車１０が回転す
るとコイルばね１２が巻き締められて中間歯車１０から
受けるトルクを吸収して円盤１１は回転可能である。な
お、３番車９側に不測の負荷が働いた場合に、コイルば
ね１２が許容値以上に巻き締められて破損するのを防止
する手段として、中間歯車１０に度当り用突起１０ｃが
形成してあり、円盤１１の外周には突部１１ｃが形成し
てある。コイルばね１２に許容値以上の力が働いた場合
には、度当り用突起１０ｃが突部１１ｃに当接してコイ
ルばね１２の巻き締めを停止させ、コイルばね１２には
これ以上の力が働かないようにしてある。本実施例で
は、コイルばね１２は円筒状に形成されているがこれに
限るものではなく、平面状に形成されたうずまきばね等
どのような形状に形成されたものでもよいことはいうま
でもない。図１，２に示すように、中間車軸９ａのカナ
部９ｂは、他の特定歯車の一例としての秒針車１３と一
体の秒針歯車１３ａと噛合している。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１９及び時針パイプ２１ａとともに、下地板１から
下方に突出して指針軸５を構成している。図４に示すよ
うに、秒針軸１３ｂの他端部すなわち秒針歯車１３ａの
他方の面の中心部には、直径をこの秒針軸の３〜４倍の
太さの径に形成した凸部１３ｃが形成してある。凸部１
３ｃの端面の中心部に設けられた孔部１３ｄは、上地板
２に設けられた突起２ａと回転可能に嵌合している。ま
た、地板２に形成された突起２ａの周囲には周囲が前方
に突出し、その前端部から所定深さに掘り下げてなる凹
部２ｂが形成してある。凹部２ｂの内径Ｈは、秒針軸の
凸部１３ｃの直径Ｇよりもやや大きめに作られており、
この凸部を収容可能であるとともに両者間に間隙部Ｃが
形成可能である。この間隙部Ｃには秒針車１３に粘性抵
抗の負荷を付与する粘性抵抗付与手段の一例としてのグ
リース等の粘性流体Ｂが封入してある。粘性流体Ｂは、
秒針車１３が回転する際の潤滑剤としての機能を有する
とともに、粘性力によって３番車９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併有する。こ
のため、３番車９に設けてあるコイルばね１２で吸収さ
れてもなお残存する回転の間欠運動による回転速度の変
化は、粘性流体Ｂによって完全に緩衝され、秒針車１３
は実質的に滑らかな連続回転運動をすることが可能にな
る。すなわち、運動変換手段Ｕは、同軸的に回転自在に
嵌合する中間車軸９ａと中間歯車１０との間に介在させ
てあるコイルばね１２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Ｂとからなっている。図２
に示すように、３番車９の中間歯車１０には、５番車１
４が噛合している。５番車１４は図１では左端部に図示
されており、５番車１４の軸部は中板３を貫通してい
る。中板３と下地板１との間に位置する５番車１４のカ
ナ部１４ａは、６番車１５と噛合している。６番車のカ
ナ部１５ａは、７番車１６と噛合し、７番車のカナ部１
６ａは８番車１７と噛合している。８番車１７のカナ部
１７ａは分針車１８と噛合している。分針車１８は、周
知のスリップ機構（図示せず。）を介して分針パイプ１
９と摩擦的に結合している。また分針パイプ１９と一体
に、分針車１８と隣接位置に設けられた分針カナ１９ａ
には、日の裏車２０が噛合している。日の裏車のカナ部
２０ａは、時針パイプ２１ａ（図１参照）と一体の時針
車２１と噛合し、分針車１８の回転を６０分の１に減速
している。日の裏車２０は上地板２の外側から操作可能
に設けられた針回し軸２２のカナ２２ａと噛合してお
り、針回し軸２２を回すことによって時刻合わせができ
るようになっている。上記したように、第１の減速輪列
Ｒ１は、ロータ７，駆動車８，中間歯車１０，中間車軸
９ａ，秒針車１３とから構成されており、第１の減速輪
列Ｒ１の途中である中間歯車１０から分岐する第２の減
速輪列Ｒ２は、５番車１４，６番車１５，７番車１６，
８番車１７，分針車１８，日の裏車２０，時針車２１と
から構成されている。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１
３の動きを規制する秒針車ばね２３が装着してある。次
に動作について説明する。ステップモータ６によりロー
タ７が回転すると、その間欠回転運動は、駆動車８を介
して３番車９に伝達される。３番車９の中間歯車１０が
中間車軸９ａに回転自在に軸支された状態で回転する
と、この回転運動はコイルばね１２を介して円盤１１に
伝達される。ここで、中間歯車１０に伝達された間欠回
転運動は、コイルばね１２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円盤１１に伝達する。
円盤１１は３番車９の中間車軸９ａと一体回転し、カナ
部９ｂと噛合している秒針歯車１３ａを回転させる。秒
針歯車１３ａは粘性抵抗付与手段Ｂとしてのグリースに
よって速度の変化を吸収され、コイルばね１２による速
度変化の吸収と合わせ、速度変化を完全に吸収されるこ
とにより図示しない秒針は滑らかな連続回転を行う。そ
の一方、中間歯車１０から分岐した第２の減速輪列Ｒ２
によって分針車１８及び時針車２１が回転する。時刻合
わせをするときには、針回し軸２２を回転することによ
って第２の減速輪列Ｒ２を逆に針回しトルクが伝わり、
日の裏車２０のカナ部２０ａを介して時針車２１が回転
させられると共に、日の裏車２０から分針カナ１９ａと
分針パイプ１９が回転させられ、これにより図示しない
時針及び分針が回わされる。分針パイプ１９の回転は、
分針車１８との間にスリップ機構が介在させてあり、し
かも分針車１８から第２の減速輪列Ｒ２を逆に上流方向
に回転が伝達される場合には増速輪列になり回転負荷が
大であるために、分針パイプ１９と分針車１８との間の
スリップ機構が働いて、この分針パイプは回転するが、
分針車は回転しない。つまり、回転力の逆方向の伝達が
断たれる。このため、針回し時には中間歯車１０は回転
されず、第１の減速輪列Ｒ１に回転が伝達することはな
い。このように、針回し時に回転が伝達される輪列に
は、第１の減速輪列Ｒ１中に設けられている粘性流体
Ｂ、コイルばね１２からなる運動変換手段Ｕが含まれな
いので、秒針車１３の連続的な回転運動が針回し動作に
より妨げられることがない。なお、本実施例では、凸部
を秒針車に設け、これを収容する凹部を上地板に形成し
てあるが、これを逆にして、凸部を上地板に形成し、凹
部を秒針車に設けるようにしてもよい。

【発明の効果】本発明は、ステップモータを駆動源とし
て間欠的に回転するロータの回転運動を秒針車に伝達す
る第１の減速輪列と、この第１の減速輪列の途中から分
岐して時分針車に伝達する第２の減速輪列とが設けてあ
り、上記分針車にはスリップ機構が設けてあり、上記時
分針車を回転する針回し軸は、上記分針車に噛合する日
の裏車に噛合している時計機械体において、間欠回転運
動を連続回転運動に変換し、上記秒針車が実質的に滑ら
かな連続回転運動をする運動変換手段は、上記第２の減
速輪列が分岐した以降の上記秒針車回転用の上記第１の
減速輪列中に設けてあり、上記運動変換手段は、同軸的
に回転自在に嵌合する特定回転軸と特定歯車との間に介
在させてあるコイルばねと、他の特定歯車に粘性抵抗の
負荷を付与する粘性抵抗付与手段とからなるものである
ため、時刻合わせの際に針回し軸を回してもコイルばね
には直接的に力が働かず、秒針車が異常な動きをしな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部の断面図である。

【図２】本発明の一実施例におけるステップモータの回
転を針回し軸に伝達する経路を示す構成図である。

【図３】３番車の拡大断面図である。

【図４】粘性抵抗付与手段を示す要部の部分拡大断面図
である。

【符号の説明】

６ ステップモータ ７ ロータ ９ａ 特定回転軸（中間車軸） １０ 特定歯車（中間歯車） １２ コイルばね １３ 他の特定歯車（秒針車） １８ 分針車 ２０ 日の裏車 ２１ 時針車 ２２ 針回し軸 Ｂ 粘性付与手段 Ｒ１ 第１の減速輪列 Ｒ２ 第２の減速輪列 Ｕ 運動変換手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステップモータを駆動源として間欠的に
   回転するロータの回転運動を秒針車に伝達する第１の減
   速輪列と、この第１の減速輪列の途中から分岐して時分
   針車に伝達する第２の減速輪列とが設けてあり、 上記分針車にはスリップ機構が設けてあり、上記時分針車を回転する針回し軸は、上記分針車に噛合
   する日の裏車に噛合している時計機械体において、 間欠回転運動を連続回転運動に変換し、上記秒針車が実
   質的に滑らかな連続回転運動をする運動変換手段は、上
   記第２の減速輪列が分岐した以降の上記秒針車回転用の
   上記第１の減速輪列中に設けてあり、 上記運動変換手段は、同軸的に回転自在に嵌合する特定
   回転軸と特定歯車との間に介在させてあるコイルばね
   と、他の特定歯車に粘性抵抗の負荷を付与する粘性抵抗
   付与手段とからなることを特徴とする時計機械体。