JP3565227B2 - てんぷ回転角度制御機構付き機械式時計 - Google Patents
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Description
〔技術分野〕
本発明は、てんぷの回転を抑制するような力をてんぷに加えるように構成したてんぷ回転角度制御機構付き機械式時計に関する。
〔背景技術〕
従来の機械式時計において、図18及び図19に示すように、機械式時計のムーブメント（機械体）1100は、ムーブメントの基板を構成する地板1102を有する。巻真1110が、地板1102の巻真案内穴1102aに回転可能に組み込まれる。文字板1104（図19に仮想線で示す）がムーブメント1100に取付けられる。
一般に、地板の両側のうちで、文字板のある方の側をムーブメントの「裏側」と称し、文字板のある方の側と反対側をムーブメントの「表側」と称する。ムーブメントの「表側」に組み込まれる輪列を「表輪列」と称し、ムーブメントの「裏側」に組み込まれる輪列を「裏輪列」と称する。
おしどり1190、かんぬき1192、かんぬきばね1194、裏押さえ1196を含む切換装置により、巻真1110の軸線方向の位置を決める。きち車1112が巻真1110の案内軸部に回転可能に設けられる。巻真1110が、回転軸方向に沿ってムーブメントの内側に一番近い方の第１の巻真位置（０段目）にある状態で巻真1110を回転させると、つづみ車の回転を介してきち車1112が回転する。丸穴車1114が、きち車1112の回転により回転する。角穴車1116が、丸穴車1114の回転により回転する。角穴車1116が回転することにより、香箱車1120に収容されたぜんまい1122を巻き上げる。二番車1124が、香箱車1120の回転により回転する。がんぎ車1130が、四番車1128、三番車1126、二番車1124の回転を介して回転する。香箱車1120、二番車1124、三番車1126、四番車1128は表輪列を構成する。
表輪列の回転を制御するための脱進・調速装置は、てんぷ1140と、がんぎ車1130と、アンクル1142とを含む。てんぷ1140は、てん真1140aと、てん輪1140bと、ひげぜんまい1140cとを含む。二番車1124の回転に基づいて、筒かなI150が同時に回転する。筒かな1150に取付けられた分針1152が「分」を表示する。筒かな1150には、二番車1124に対するスリップ機構が設けられる。筒かな1150の回転に基づいて、日の裏車の回転を介して、筒車1154が回転する。筒車1154に取付けられた時針1156が「時」を表示する。
香箱車1120は、地板1102及び香箱受1160に対して回転可能なように支持される。二番車1124、三番車1126、四番車1128、がんぎ車1130は、地板1102及び輪列受1162に対して回転可能なように支持される。アンクル1142は、地板1102及びアンクル受1164に対して回転可能なように支持される。てんぷ1140は、地板1102及びてんぷ受1166に対して回転可能なように支持される。
ひげぜんまい1140cは、複数の巻き数をもったうずまき状（螺旋状）の形態の薄板ばねである。ひげぜんまい1140cの内端部は、てん真1140aに固定されたひげ玉1140dに固定され、ひげぜんまい1140cの外端部は、てんぷ受1166に固定されたひげ持受1170に取り付けたひげ持1170aを介してねじ締めにより固定される。
緩急針1168が、てんぷ受1166に回転可能に取付けられている。ひげ受1340とひげ棒1342が、緩急針1168に取付けられている。ひげぜんまい1140cの外端部に近い部分は、ひげ受1340とひげ棒1342との間に位置する。
一般的に、従来の代表的な機械式時計では、図14に示すように、ぜんまいを完全に巻き上げた状態（全巻き状態）からぜんまいが解けて持続時間が経過するにつれて、ぜんまいトルクは減少する。例えば、図14の場合では、ぜんまいトルクは、全巻き状態で約27g・cmであり、全巻き状態から20時間経過すると約23g・cmになり、全巻き状態から40時間経過する約18g・cmになる。
一般的に、従来の代表的な機械式時計では、図15に示すように、ぜんまいトルクが減少すると、てんぷの振り角も減少する。例えば、図15の場合では、ぜんまいトルクが25〜28g・cmのとき、てんぷの振り角は約240〜270度であり、ぜんまいトルクが20〜25g・cmのとき、てんぷの振り角は約180〜240度である。
図16を参照すると、従来の代表的な機械式時計におけるてんぷの振り角に対する瞬間歩度（時計の精度を示す数値）の推移が示されている。ここで、「瞬間歩度」とは、「歩度を測定したときのてんぷの振り角等の状態や環境を維持したまま、機械式時計を１日放置したと仮定したとき、１日たったときの機械式時計の進み、又は、遅れを示す歩度の値」をいう。図16の場合では、てんぷの振り角が240度以上のとき、或いは、200度以下のとき、瞬間歩度は遅れる。
例えば、従来の代表的な機械式時計では、図16に示すように、てんぷの振り角が約200〜240度のとき、瞬間歩度は約０〜５秒／日であるが（１日につき約０〜５秒進み）、てんぷの振り角が約170度のとき、瞬間歩度は約−20秒／日になる（１日につき約20秒遅れる）。
図17を参照すると、従来の代表的な機械式時計における全巻き状態からぜんまいを解いたときの経過時間と瞬間歩度の推移が示されている。ここで、従来の機械式時計において、１日あたりの時計の進み、或いは、時計の遅れを示す「歩度」は、図17に実線で示す、ぜんまいを全巻きから解いた経過時間に対する瞬間歩度を24時間分にわたって積分することにより得られる。
一般的に、従来の機械式時計では、全巻き状態からぜんまいが解けて持続時間が経過するにつれて、ぜんまいトルクは減少し、てんぷの振り角も減少するので、瞬間歩度は遅れる。このために、従来の機械式時計では、持続時間が24時間経過した後の時計の遅れを見込んで、ぜんまいを全巻き状態にしたときの瞬間歩度をあらかじめ進めておき、１日あたりの時計の進み、或いは、時計の遅れを示す「歩度」がプラスになるように、あらかじめ調製していた。
例えば、従来の代表的な機械式時計では、図17に実線で示すように、全巻き状態では、瞬間歩度は約10秒／日であるが（１日につき約10秒進む）、全巻き状態から20時間経過すると瞬間歩度は約４秒／日になり（１日につき約４秒進む）、全巻き状態から24時間経過すると瞬間歩度はプラス・マイナス約０秒／日になり（１日につき、進みも遅れもない）、全巻き状態から30時間経過すると瞬間歩度は約−８秒／日になる（１日につき約８秒遅れる）。
なお、従来のてんぷの振り角調製装置として、てんぷの磁石が揺動近接するたびに過電流が発生し、てんぷに制動力を与える振り角調整板を備えたものが、例えば、実開昭54−41675号公報に開示されている。
本発明の目的は、てんぷの振り角が一定の範囲に入るように制御することができるてんぷ回転角度制御機構を備えた機械式時計を提供することにある。
更に、本発明の目的は、全巻き状態から経過時間が過ぎても歩度の変化が少なく、精度がよい機械式時計を提供することにある。
〔発明の開示〕
本発明は、機械式時計の動力源を構成するぜんまいと、ぜんまいが解けるときの回転力により回転する表輪列と、表輪列の回転を制御するための脱進・調速装置とを備え、この脱進・調速装置は右回転と左回転を交互に繰り返すてんぷと、表輪列の回転に基づいて回転するがんぎ車と、てんぷの作動に基づいてがんぎ車の回転を制御するアンクルとを含むように構成された機械式時計において、
ぜんまいが完全に巻き上げられた状態において、てんぷの回転に空気抵抗を与え、ぜんまいを完全に解いた状態において、てんぷの回転に空気抵抗を与えないように構成した回転角度制御機構を有することを特徴とする。
このてんぷ回転角度制御機構は、てんぷの外周部に対して隙間を設けて配置された抵抗レバーを含むように構成するのが好ましい。
また、前記てんぷ回転角度制御機構は、香箱歯車及び角穴車と関連した遊星歯車機構を含むように構成するのが好ましい。
また、前記抵抗レバーは、てんぷの外周部に対して隙間を設けて形成された窓部を含むように構成するのが好ましい。
また、前記抵抗レバーは、てんぷの外周部に対して隙間を設けて形成されたアーム部を含むように構成することもできる。
このように構成したてんぷ回転角度制御機構を用いることにより、機械式時計のてんぷの回転角度を効果的に制御することができ、それによって、機械式時計の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の機械式時計の実施の形態のおいて、ぜんまいを解いた状態におけるムーブメントの表側の概略形状を示す平面図である（図１では、一部の部品を省略し、受部材は仮想線で示している）。
図２は、本発明の機械式時計の実施の形態の表輪列部分の概略形状を示す部分断面図である。
図３は、本発明の機械式時計の実施の形態のおいて、ぜんまいを解いた状態におけるムーブメントの抵抗レバーの部分の概略形状を示す部分平面図である。
図４は、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいを解いた状態におけるムーブメントの抵抗レバーの部分の概略形状を示す部分断面図である。
図５は、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいを巻き上げた状態における作動を示すブロック図である。
図６は、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいを巻き上げた状態におけるムーブメントの表側の概略形状を示す平面図である（図１では、一部の部品を省略し、受部材は仮想線で示している）。
図７は、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいを巻き上げた状態におけるムーブメントの抵抗レバーの部分の概略形状を示す部分平面図である。
８は、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいを巻き上げた状態におけるムーブメントの抵抗レバーの部分の概略形状を示す部分断面図である。
９図は、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいを解いた状態における作動を示すブロック図である。
図10は、本発明の機械式時計の他の実施の形態において、ぜんまいを解いた状態におけるムーブメントの表側の概略形状を示す平面図である（図10では、一部の部品を省略し、受部材は仮想線で示している）。
図11は、本発明の機械式時計の他の実施の形態において、ぜんまいを解いた状態におけるムーブメントの抵抗レバーの部分の概略形状を示す部分平面図である。
図12は、本発明の機械式時計の他の実施の形態において、ぜんまいを巻き上げた状態におけるムーブメントの表側の概略形状を示す平面図である（図12では、一部の部品を省略し、受部材は仮想線で示している）。
図13は、本発明の機械式時計の他の実施の形態において、ぜんまいを巻き上げた状態におけるムーブメントの抵抗レバーの部分の概略形状を示す部分平面図である。
図14は、機械式時計において、ぜんまいを全巻から解いた経過時間とぜんまいトルクの関係を概略的に示すグラフである。
図15は、機械式時計において、てんぷの振り角とぜんまいトルクの関係を概略的に示すグラフである。
図16は、機械式時計において、てんぷの振り角と瞬間歩度の関係を概略的に示すグラフである。
図17は、本発明の機械式時計及び従来の機械式時計において、ぜんまいを全巻から解いた経過時間と瞬間歩度の関係を概略的に示すグラフである。
図18は、従来の機械式時計のムーブメントの表側の概略形状を示す平面図である（図18では、一部の部品を省略し、受部材は仮想線で示している）。
図19は、従来の機械式時計のムーブメントの概略部分断面図である（図19では、一部の部品を省略している）。
〔発明を実施するための最良の形態〕
以下に、本発明の機械式時計の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２を参照すると、本発明の機械式時計の実施の形態のおいて、機械式時計のムーブメント（機械体）400は、ムーブメントの基板を構成する地板102を有する。巻真110が、地板102の巻真案内穴102aに回転可能に組み込まれる。文字板104（図２に仮想線で示す）がムーブメント400に取付けられる。
巻真110は角部と案内軸部とを有する。つづみ車（図示せず）が巻真110の角部に組み込まれる。つづみ車は巻真110の回転軸線と同一の回転軸線を有する。すなわち、つづみ車は角穴を有し、この角穴が巻真110の角部に嵌め合うことにより、巻真110の回転に基づいて回転するように設けられている。つづみ車は甲歯と乙歯とを有する。甲歯はムーブメント400の中心に近い方のつづみ車の端部に設けられる。乙歯はムーブメント400の外側に近い方のつづみ車の端部に設けられる。
ムーブメント400は、巻真110の軸線方向の位置を決めるための切換装置を備える。切換装置は、おしどり190と、かんぬき192と、かんぬきばね194と、裏押さえ196とを含む。おしどり190の回転に基づいて巻真110の回転軸線方向の位置を決める。かんぬき192の回転に基づいてつづみ車の回転軸線方向の位置を決める。おしどり190の回転に基づいて、かんぬき192は２つの回転方向の位置に位置決めされる。
きち車112が巻真110の案内軸部に回転可能に設けられる。巻真110が、回転軸線方向に沿ってムーブメント400の内側に一番近い方の第１の巻真位置（０段目）にある状態で巻真110を回転させると、つづみ車の回転を介してきち車112が回転するように構成される。丸穴車114が、きち車112の回転により回転するように構成される。角穴車116が、丸穴車114の回転により回転するように構成される。角穴車116の回転が一方向になるようにするためのこはぜ118が、角穴車116が歯車部分に噛み合うように配置される。
ムーブメント400は、香箱車120に収容されたぜんまい122を動力源とする。ぜんまい122は鉄等のばね性を有する弾性材料で作られる。角穴車116が回転することにより、ぜんまい122を巻き上げることができるように構成される。
二番車124が、香箱車120の回転により回転するように構成される。三番車126が、二番車124の回転に基づいて回転するように構成される。四番車128が、三番車126の回転に基づいて回転するように構成される。がんぎ車130が、四番車128の回転に基づいて回転するように構成される。香箱車120、二番車124、三番車126、四番車128は表輪列を構成する。
ムーブメント400は、表輪列の回転を制御するための脱進・調速装置を備える。脱進・調速装置は、一定の周期で右回転と左回転を繰り返すてんぷ140と、表輪列の回転に基づいて回転するがんぎ車130と、てんぷ140の作動に基づいてがんぎ車130の回転を制御するアンクル142とを含む。
てんぷ140は、てん真140aと、てん輪140bと、ひげぜんまい140cとを含む。ひげぜんまい140cは、「エリンバー」等のばね性を有する弾性材料で作られる。すなわち、ひげぜんまい140cは、金属の導電材料で作られる。
二番車124の回転に基づいて、筒かな150が同時に回転する。筒かな150に取付けられた分針152が「分」を表示するように構成される。筒かな150には、二番車124に対して所定のスリップトルクを有するスリップ機構が設けられる。
筒かな150の回転に基づいて、日の裏車（図示せず）が回転する。日の裏車の回転に基づいて、筒車154が回転する。筒車154に取付けられた時針156が「時」を表示するように構成される。
香箱車120は、地板102及び香箱受160に対して回転可能なように支持される。二番車124、三番車126、四番車128、がんぎ車130は、地板102及び輪列受420に対して回転可能なように支持される。アンクル142は、地板102及びアンクル受164に対して回転可能なように支持される。
てんぷ140は、地板102及びてんぷ受166に対して回転可能なように支持される。すなわち、てん真140aの上ほぞ140a1は、てんぷ受166に固定されたてんぷ上軸受166aに対して回転可能なように支持される。てんぷ上軸受166aは、てんぷ上穴石及びてんぷ上受石を含む。てんぷ上穴石及びてんぷ上受石は、ルビーなどの絶縁材料で作られる。
てん真140aの下ほぞ140a2は、地板102に固定されたてんぷ下軸受102bに対して回転可能なように支持される。てんぷ下軸受102bは、てんぷ下穴石及びてんぷ下受石を含む。てんぷ下穴石及びてんぷ下受石は、ルビーなどの絶縁材料で作られる。
ひげぜんまい140cは、複数の巻き数をもったうずまき状（螺旋状）の形態の薄板ばねである。ひげぜんまい140cの内端部は、てん真140aに固定されたひげ玉140dに固定され、ひげぜんまい140cの外端部は、てんぷ受166に回転可能に固定されたひげ持受170に取り付けられたひげ持170aを介してねじで固定される。てんぷ受166は黄銅等の金属の導電材料で作られる。ひげ持受170は、鉄等の金属の導電材料で作られる。
次に、図１及び図２を参照して、てんぷ140の作動を説明する。
ひげぜんまい140cは、てんぷ140の回転する回転角度の応じて、ひげぜんまい140cの半径方向に伸縮する。例えば、図１に示す状態では、てんぷ140が時計回り方向に回転すると、ひげぜんまい140cはてんぷ140の中心に向かう方向に収縮し、これに対して、てんぷ140が反時計回り方向に回転すると、ひげぜんまい140cはてんぷ140の中心から遠ざかる方向に拡張する。なお、ひげぜんまい140cの動きは、これと逆の構造であってもよい。すなわち、てんぷ140が反時計回り方向に回転すると、ひげぜんまい140cはてんぷ140の中心に向かう方向に収縮し、てんぷ140が時計回り方向に回転すると、ひげぜんまい140cはてんぷ140の中心から遠ざかる方向に拡張するように構成することもできる。
次に、本発明の機械式時計のてんぷ回転角度制御機構について説明する。
図１から図４を参照して、本発明の機械式時計の実施の形態において、遊星輪列機構410の構造について説明する。
第一太陽車450が輪列受420及び地板102に対して回転可能に支持される。第一太陽車450は第一太陽歯車452と、第一太陽かな454と、第一太陽車真456とを備える。第一太陽車真456は、輪列受420から地板102に向かう方向に、第１軸部456a、第２軸部456b、第３軸部456cを含む。第一太陽歯車車452は第３軸部456cに位置している。第一太陽かな454は、地板102のある方の面と反対側、すなわち、輪列受420の裏ぶた側に位置している。
第二太陽車460が、第一太陽車真456の第１軸部456aに回転可能に組み込まれる。すなわち、第二太陽車460の回転中心は、第一太陽車450の回転中心と同じである。第二太陽車460は第二太陽歯車462と、第二太陽かな464とを有する。
遊星伝え車466が第二輪列受422及び地板102に対して回転可能に支持される。第二太陽歯車462は遊星伝え車466と噛み合っており、遊星伝え車466の回転により回転することができる。遊星伝え車466は角穴車116と噛み合っており、角穴車116の回転により回転することができる。
遊星中間歯車470が、第一太陽車真456の第２軸部456bに対して回転可能に配置される。すなわち、遊星中間歯車470の回転中心は、第一太陽車450の回転中心と同じである。遊星中間歯車470は香箱歯車120aと噛み合っており、香箱歯車120の回転により回転することができる。
第一遊星車472が、遊星中間歯車470の回転中心と異なる箇所を回転中心として、遊星中間歯車470に回転可能に配置される。また、第二遊星車474が、遊星中間歯車470の回転中心と異なる箇所を回転中心として、遊星中間歯車470に回転可能に配置される。すなわち、第一遊星車472の回転中心は、第二遊星車474の回転中心と同じである。
第一遊星車472と第二遊星車474は、ひとまとめにして遊星車476を構成し、両者が、一体となって遊星中間歯車470に対して回転可能なように互いに固定されている。すなわち、第一遊星車472は遊星中間歯車470の輪列受420がある方の側に位置して回転することができ、一方、第二遊星車474は、遊星中間歯車170の地板102があるの方の側に位置して回転することができるように配置されている。
第一遊星車472は第二太陽かな464と噛み合い、従って、第一遊星車472は第二太陽かな464の周囲を公転しながら自転することができる。第二遊星車474は第一太陽歯車452と噛み合い、従って、第二遊星車474は第一太陽歯車452の周囲を公転しながら自転することができる。そして、第一遊星車472と第二遊星車474は、一体となって公転しながら自転することができるように構成されている。
本発明の機械式時計の実施の形態において、遊星輪列機構410の減速比は、例えば、1/432である。
抵抗伝え車480が第二輪列受422及び輪列受420に対して回転可能に支持される。抵抗伝え車480は抵抗伝え歯車482と、抵抗伝えかな484とを備える。抵抗伝え歯車482は２本のばね部を有し、このばね部が抵抗伝えかな484に対して所定のスリップトルクでスリップすることができるように、抵抗伝えかな484に取り付けられている。抵抗伝え歯車482は第一太陽かな454と噛み合っており、第一太陽かな474の回転により回転することができる。
抵抗車486が第二輪列受422及び輪列受420に対して回転可能に支持される。抵抗車486は抵抗歯車488を備える。抵抗歯車488は抵抗伝えかな484と噛み合っており、抵抗伝えかな484の回転により回転することができる。
抵抗車度決めピン430が第二輪列受422に設けられる。抵抗車度決めピン430の度決め部432は抵抗歯車488の切り欠き部488c内に位置する。抵抗レバー436が抵抗車486に対して固定される。抵抗レバー436は抵抗車486の回転により回転することができる。抵抗歯車488の切り欠き部488cが抵抗車度決めピン430によって位置決めされることにより、抵抗歯車488の回転角度は一定の範囲に規制され、それによって、抵抗レバー436の回転角度は一定の範囲に規制される。
抵抗レバー436は抵抗レバー窓部436aを有する。抵抗レバー窓部436aは円形であり、その内容は、てんぷ140の外径より大きく形成される。例えば、てんぷ140の外径が８ミリメートルであるとき、抵抗レバー窓部436の内径は10ミリメートルであるのが好ましい。すなわち、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間の半径方向の隙間SUKは、0.8〜1.2ミリメートル（約１ミリメートル前後）であるのが好ましい。
抵抗レバー436の厚さは、1.7ミリメートルである。てんぷ140のてん輪の厚さは0.8ミリメートルである。すなわち、抵抗レバー436の厚さはてん輪の厚さより大きく形成されるのが好ましい。
抵抗レバー436において、抵抗レバー窓部436aの中心の位置は、ぜんまいを完全に解いた状態において、てんぷ140の回転中心とほぼ一致するように位置決めされる。すなわち、図１、図３及び図４は、このようなぜんまいを完全に解いた状態における、抵抗レバー436とてんぷ140の関係を示している。てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間の半径方向の隙間SUKは、このようなぜんまいを完全に解いた状態におけるてんぷ140の回転が、抵抗レバー窓部436aにより影響を受けないように定められる。
次に、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいの巻き上げのときの作用について説明する。以下に記述する回転方向は、裏ぶた側からムーブメントの表側を見たときの方向を示す。
図３〜図５を参照すると、ぜんまいが完全に解けた状態において、巻上げ輪列（112、114）の回転により、角穴車116が時計周り方向に回転する。この状態では、遊星中間歯車470の回転は香箱歯車120aにより規正されているので、遊星中間歯車470は、遊星歯車機構の中の「固定歯車」を構成する。
角穴車116の回転により遊星伝え車466が反時計周り方位に回転する。遊星伝え車466の回転により、第二太陽車460が時計周り方向に回転する。遊星中間歯車470の回転が規正されているので、第二太陽車460の回転により、第一遊星車472及び第二遊星車474は反時計周り方向に回転する。この第一遊星車472及び第二遊星車474の回転は、回転中心が移動しない「自転」である。
第二遊星車474の回転により、第一太陽車450が時計周り方向に回転する。第一太陽車450の回転により、抵抗伝え車480が反時計周り方向に回転する。抵抗伝え車480の回転により、抵抗歯車488が時計周り方向に回転する。抵抗歯車488が時計周り方向に回転すると、同時に、抵抗レバー436は時計周り方向に回転する。
従って、ぜんまいを巻き上げるにつれて、抵抗レバー436は、図３に示す状態から時計周り方向に回転してゆく。
更にぜんまいを巻き上げるにつれて、抵抗レバー436は、時計周り方向に更に回転して、図６〜図８に示す状態になる。この図６〜図８に示す状態は、ぜんまいの「フル巻き」状態である。この状態における抵抗レバー436の位置は、抵抗歯車488の切り欠き部488cが抵抗車度決めピン430によって位置決めされることにより規制される。
図６〜図８に示す状態では、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間の半径方向の隙間が最少である部分の隙間SUMは、0.1〜0.2ミリメートルであるのが好ましい。
てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間の半径方向の隙間SUMは、このようなぜんまいを完全に巻き上げた状態（「フル巻き」状態）において、てんぷ140の回転が、抵抗レバー窓部436aにより影響を受けて減衰するように定められる。すなわち、図６〜図８に示す状態では、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間にある空気の流れがてんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとによって抵抗を受け、てんぷ140の回転を抑制するような力をてんぷ140に加える。
次に、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいが解けるとき、すなわち、機械式時計が時刻を表示しているときの作用について説明する。
図７〜図９を参照すると、香箱歯車120aは回転して時刻を表示する。このとき、香箱歯車120aは時計周り方向に回転する。
この状態では、角穴車116の歯車に係合するこはぜ118の作用により、角穴車116の回転は規正されているので、遊星伝え車466の回転も規正され、第二太陽車460は遊星歯車機構の中の「固定歯車」を構成する。
香箱歯車120aの回転により、遊星中間歯車470は反時計周り方向に回転する。第二太陽車460の回転が規正されているので、遊星中間歯車470の回転により、第一遊星車472は第二太陽かな464の周囲を公転しながら自転する。第一遊星車472と第二遊星車474は、一体となっているので、第二遊星車474は第一太陽歯車452の周囲を公転しながら自転する。
この状態では、第一遊星車472及び第二遊星車474は反時計周り方向に回転する。この第一遊星車172及び第二遊星車174の回転は、回転中心が変動する「遊星運動」である。例えば、本発明の機械式時計の実施の形態において、この輪列減速比は1/2である。
第二遊星車474と遊星中間歯車470の回転により、第一太陽車450が反時計周り方向に回転する。第一太陽車450の回転により、抵抗伝え車480が時計周り方向に回転する。抵抗伝え車480の回転により、抵抗歯車488が反時計周り方向に回転する。抵抗歯車488が反時計周り方向に回転すると、同時に、抵抗レバー436は反時計周り方向に回転する。
従って、ぜんまいが解けるにつれて、抵抗レバー436は、図７に示す状態から反時計周り方向に回転してゆく。
更にぜんまいが解けるにつれて、抵抗レバー436は、反時計周り方向に更に回転して、図１〜図４に示す状態になる。この図１〜図４に示す状態は、ぜんまいが完全に解けた状態である。この状態における抵抗レバー436の位置は、抵抗歯車488の切り欠き部488cが抵抗車度決めピン430によって位置決めされることにより規制される。
したがって、本発明の機械式時計の実施の形態では、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間の半径方向の隙間は、ぜんまいを完全に巻き上げた状態（「フル巻き」状態）において一番小さく、ぜんまいが完全に解けた状態において一番大きくなるように構成されている。そして、ぜんまいを完全に巻き上げた状態（「フル巻き」状態）において、てんぷ140の回転が、抵抗レバー窓部436aにより一番多く影響を受けて減衰するように定められている。すなわち、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間にある空気の流れは、ぜんまいを完全に巻き上げた状態（「フル巻き」状態）において、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとによって一番大きな抵抗を受け、てんぷ140の回転を抑制するような一番大きな力をてんぷ140に加える。
そして、ぜんまいを完全に巻き上げた状態（「フル巻き」状態）からぜんまいが解けるにつれて、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間にある空気の流れが受ける抵抗は減少し、ぜんまいが完全に解けると、この抵抗はなくなるように構成されている。
このように構成した本発明の機械式時計では、てんぷ140の回転角度を効率的に制御することができる。
次に、本発明の機械式時計の他の実施の形態について説明する。
図10を参照すると、本発明の機械式時計の他の実施の形態において、機械式時計のムーブメント（機械体）490は、ムーブメントの基板を構成する地板102Tを有する。地板102Tの外径寸法は、地板102の外径寸法より小さい。
抵抗レバー496が抵抗車486に対して固定される。抵抗レバー436は抵抗車486の回転により回転することができる。抵抗レバー496は、第一アーム496aと、第二アーム496bとを有する。
図10及び図11を参照すると、抵抗レバー496は抵抗レバー窓部496cを有する。抵抗レバー窓部496cは円の一部分に相当するような形状であり、その内径は、てんぷ140の外径より大きく形成される。例えば、てんぷ140の外径が８ミリメートルであるとき、抵抗レバー窓部496cの内径は10ミリメートルであるのが好ましい。すなわち、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部496cとの間の半径方向の隙間SUKは、0.8〜1.2ミリメートル（約１ミリメートル前後）であるのが好ましい。
抵抗レバー496の厚さは1.7ミリメートルである。てんぷ140のてん輪の厚さは0.8ミリメートルである。すなわち、抵抗レバー496の厚さはてん輪の厚さより大きく形成されるのが好ましい。
抵抗レバー496において、抵抗レバー窓部496cの中心の位置は、ぜんまいを完全に解いた状態において、てんぷ140の回転中心とほぼ一致するように位置決めされる。すなわち、図10及び図11は、このようなぜんまいを完全に解いた状態における、抵抗レバー496とてんぷ140の関係を示している。てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部496cとの間の半径方向の隙間SUKは、このようなぜんまいを完全に解いた状態におけるてんぷ140の回転が、抵抗レバー窓部496cにより影響を受けないように定められる。
本発明の機械式時計の他の実施の形態におけるその他の部分の構造は、図１〜図９について前述した本発明の機械式時計の実施の形態における構造と同様である。
本発明の機械式時計の他の実施の形態において、ぜんまいを巻き上げるにつれて、抵抗レバー496は、図10及び図11に示す状態から時計周り方向に回転してゆく。
更にぜんまいを巻き上げるにつれて、抵抗レバー496は、時計周り方向に更に回転して、図12及び図13に示す状態になる。この図12及び図13に示す状態は、ぜんまいの「フル巻き」状態である。
図12及び図13に示す状態では、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部496cとの間の半径方向の隙間が最少である部分の隙間SUMは、0.1〜0.2ミリメートルであるのが好ましい。
てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部496cとの間の半径方向の隙間SUMは、このようなぜんまいを完全に巻き上げた状態（「フル巻き」状態）において、てんぷ140の回転が、抵抗レバー窓部496cにより影響を受けて減衰するように定められる。すなわち、図12及び図13に示す状態では、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部496cとの間にある空気の流れがてんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部496cとによって抵抗を受け、てんぷ140の回転を抑制するような力をてんぷ140に加える。
本発明の機械式時計の他の実施の形態におけるその他の作用は、図１〜図９について前述した本発明の機械式時計の実施の形態における作用と同様である。
本発明は、以上説明したように、脱進・調速装置が右回転と左回転を繰り返すてんぷと、表輪列の回転に基づいて回転するがんぎ車と、てんぷの作動に基づいてがんぎ車の回転を制御するアンクルとを含むように構成された機械式時計において、てんぷ回転角度制御機構を有する構成としたので、機械式時計の持続時間を減らすことなく、機械式時計の精度を向上させることができる。
すなわち、本発明においては、瞬間歩度と振り角との間の相関関係に着目し、振り角を一定に保つことにより、瞬間歩度の変化を抑制し、１日当たりの時計の進み、遅れを少なくするように調節するようにした。
これに対して、従来の機械式時計では、持続時間と振り角との間の関係により、振り角が時間の経過とともに変化する。さらに、振り角と瞬間歩度の関係により、瞬間歩度が時間の経過とともに変化する。このため、一定の精度を維持することができる、時計の持続時間を長くするのが困難であった。
次に、このような従来の機械式時計の課題を解決するために開発した本発明の機械式時計について行った瞬間歩度に関するシミュレーションの結果を説明する。
図17を参照すると、本発明の機械式時計では、ぜんまいを完全に巻き上げた状態で歩度は約10秒／日であり（１日につき約10秒進み）、全巻き状態から20時間経過すると瞬間歩度は約７秒／日になり（１日につき約７秒進み）、全巻き状態から30時間経過すると瞬間歩度は約−３秒／日になる（１日につき約３秒遅れる）。
これに対して、従来の機械式時計では、ぜんまいを完全に巻き上げた状態で歩度は約10秒／日であり（１日につき約10秒進み）、全巻き状態から20時間経過すると瞬間歩度は約４秒／日になり（１日につき約４秒進み）、全巻き状態から30時間経過すると瞬間歩度は約−８秒／日になる（１日につき約８秒遅れる）。
本発明のてんぷ回転角度制御機構を有する機械式時計は、てんぷの振り角を制御することにより、時計の瞬間歩度の変化を抑制するので、従来の機械式時計と比較すると、瞬間歩度が約０〜10秒／日である全巻からの経過時間を長く維持することができる。
すなわち、本発明の機械式時計では、瞬間歩度が約０〜10秒／日である持続時間が約28時間である。従来の機械式時計では、瞬間歩度が約０〜10秒／日である持続時間が約24時間である。したがって、本発明の機械式時計は、歩度の変化が10秒／日以内である持続時間を、従来の機械式時計の約1.2倍にすることができる。
したがって、本発明の機械式時計は、従来の機械式時計に比較して、非常に精度がよいというシミュレーションの結果が得られた。
〔産業上の利用可能性〕
本発明の機械式時計は、簡単な構造を有し、精度が非常によい機械式時計を実現するのに適している。
本発明は、てんぷの回転を抑制するような力をてんぷに加えるように構成したてんぷ回転角度制御機構付き機械式時計に関する。
〔背景技術〕
従来の機械式時計において、図18及び図19に示すように、機械式時計のムーブメント（機械体）1100は、ムーブメントの基板を構成する地板1102を有する。巻真1110が、地板1102の巻真案内穴1102aに回転可能に組み込まれる。文字板1104（図19に仮想線で示す）がムーブメント1100に取付けられる。
一般に、地板の両側のうちで、文字板のある方の側をムーブメントの「裏側」と称し、文字板のある方の側と反対側をムーブメントの「表側」と称する。ムーブメントの「表側」に組み込まれる輪列を「表輪列」と称し、ムーブメントの「裏側」に組み込まれる輪列を「裏輪列」と称する。
おしどり1190、かんぬき1192、かんぬきばね1194、裏押さえ1196を含む切換装置により、巻真1110の軸線方向の位置を決める。きち車1112が巻真1110の案内軸部に回転可能に設けられる。巻真1110が、回転軸方向に沿ってムーブメントの内側に一番近い方の第１の巻真位置（０段目）にある状態で巻真1110を回転させると、つづみ車の回転を介してきち車1112が回転する。丸穴車1114が、きち車1112の回転により回転する。角穴車1116が、丸穴車1114の回転により回転する。角穴車1116が回転することにより、香箱車1120に収容されたぜんまい1122を巻き上げる。二番車1124が、香箱車1120の回転により回転する。がんぎ車1130が、四番車1128、三番車1126、二番車1124の回転を介して回転する。香箱車1120、二番車1124、三番車1126、四番車1128は表輪列を構成する。
表輪列の回転を制御するための脱進・調速装置は、てんぷ1140と、がんぎ車1130と、アンクル1142とを含む。てんぷ1140は、てん真1140aと、てん輪1140bと、ひげぜんまい1140cとを含む。二番車1124の回転に基づいて、筒かなI150が同時に回転する。筒かな1150に取付けられた分針1152が「分」を表示する。筒かな1150には、二番車1124に対するスリップ機構が設けられる。筒かな1150の回転に基づいて、日の裏車の回転を介して、筒車1154が回転する。筒車1154に取付けられた時針1156が「時」を表示する。
香箱車1120は、地板1102及び香箱受1160に対して回転可能なように支持される。二番車1124、三番車1126、四番車1128、がんぎ車1130は、地板1102及び輪列受1162に対して回転可能なように支持される。アンクル1142は、地板1102及びアンクル受1164に対して回転可能なように支持される。てんぷ1140は、地板1102及びてんぷ受1166に対して回転可能なように支持される。
ひげぜんまい1140cは、複数の巻き数をもったうずまき状（螺旋状）の形態の薄板ばねである。ひげぜんまい1140cの内端部は、てん真1140aに固定されたひげ玉1140dに固定され、ひげぜんまい1140cの外端部は、てんぷ受1166に固定されたひげ持受1170に取り付けたひげ持1170aを介してねじ締めにより固定される。
緩急針1168が、てんぷ受1166に回転可能に取付けられている。ひげ受1340とひげ棒1342が、緩急針1168に取付けられている。ひげぜんまい1140cの外端部に近い部分は、ひげ受1340とひげ棒1342との間に位置する。
一般的に、従来の代表的な機械式時計では、図14に示すように、ぜんまいを完全に巻き上げた状態（全巻き状態）からぜんまいが解けて持続時間が経過するにつれて、ぜんまいトルクは減少する。例えば、図14の場合では、ぜんまいトルクは、全巻き状態で約27g・cmであり、全巻き状態から20時間経過すると約23g・cmになり、全巻き状態から40時間経過する約18g・cmになる。
一般的に、従来の代表的な機械式時計では、図15に示すように、ぜんまいトルクが減少すると、てんぷの振り角も減少する。例えば、図15の場合では、ぜんまいトルクが25〜28g・cmのとき、てんぷの振り角は約240〜270度であり、ぜんまいトルクが20〜25g・cmのとき、てんぷの振り角は約180〜240度である。
図16を参照すると、従来の代表的な機械式時計におけるてんぷの振り角に対する瞬間歩度（時計の精度を示す数値）の推移が示されている。ここで、「瞬間歩度」とは、「歩度を測定したときのてんぷの振り角等の状態や環境を維持したまま、機械式時計を１日放置したと仮定したとき、１日たったときの機械式時計の進み、又は、遅れを示す歩度の値」をいう。図16の場合では、てんぷの振り角が240度以上のとき、或いは、200度以下のとき、瞬間歩度は遅れる。
例えば、従来の代表的な機械式時計では、図16に示すように、てんぷの振り角が約200〜240度のとき、瞬間歩度は約０〜５秒／日であるが（１日につき約０〜５秒進み）、てんぷの振り角が約170度のとき、瞬間歩度は約−20秒／日になる（１日につき約20秒遅れる）。
図17を参照すると、従来の代表的な機械式時計における全巻き状態からぜんまいを解いたときの経過時間と瞬間歩度の推移が示されている。ここで、従来の機械式時計において、１日あたりの時計の進み、或いは、時計の遅れを示す「歩度」は、図17に実線で示す、ぜんまいを全巻きから解いた経過時間に対する瞬間歩度を24時間分にわたって積分することにより得られる。
一般的に、従来の機械式時計では、全巻き状態からぜんまいが解けて持続時間が経過するにつれて、ぜんまいトルクは減少し、てんぷの振り角も減少するので、瞬間歩度は遅れる。このために、従来の機械式時計では、持続時間が24時間経過した後の時計の遅れを見込んで、ぜんまいを全巻き状態にしたときの瞬間歩度をあらかじめ進めておき、１日あたりの時計の進み、或いは、時計の遅れを示す「歩度」がプラスになるように、あらかじめ調製していた。
例えば、従来の代表的な機械式時計では、図17に実線で示すように、全巻き状態では、瞬間歩度は約10秒／日であるが（１日につき約10秒進む）、全巻き状態から20時間経過すると瞬間歩度は約４秒／日になり（１日につき約４秒進む）、全巻き状態から24時間経過すると瞬間歩度はプラス・マイナス約０秒／日になり（１日につき、進みも遅れもない）、全巻き状態から30時間経過すると瞬間歩度は約−８秒／日になる（１日につき約８秒遅れる）。
なお、従来のてんぷの振り角調製装置として、てんぷの磁石が揺動近接するたびに過電流が発生し、てんぷに制動力を与える振り角調整板を備えたものが、例えば、実開昭54−41675号公報に開示されている。
本発明の目的は、てんぷの振り角が一定の範囲に入るように制御することができるてんぷ回転角度制御機構を備えた機械式時計を提供することにある。
更に、本発明の目的は、全巻き状態から経過時間が過ぎても歩度の変化が少なく、精度がよい機械式時計を提供することにある。
〔発明の開示〕
本発明は、機械式時計の動力源を構成するぜんまいと、ぜんまいが解けるときの回転力により回転する表輪列と、表輪列の回転を制御するための脱進・調速装置とを備え、この脱進・調速装置は右回転と左回転を交互に繰り返すてんぷと、表輪列の回転に基づいて回転するがんぎ車と、てんぷの作動に基づいてがんぎ車の回転を制御するアンクルとを含むように構成された機械式時計において、
ぜんまいが完全に巻き上げられた状態において、てんぷの回転に空気抵抗を与え、ぜんまいを完全に解いた状態において、てんぷの回転に空気抵抗を与えないように構成した回転角度制御機構を有することを特徴とする。
このてんぷ回転角度制御機構は、てんぷの外周部に対して隙間を設けて配置された抵抗レバーを含むように構成するのが好ましい。
また、前記てんぷ回転角度制御機構は、香箱歯車及び角穴車と関連した遊星歯車機構を含むように構成するのが好ましい。
また、前記抵抗レバーは、てんぷの外周部に対して隙間を設けて形成された窓部を含むように構成するのが好ましい。
また、前記抵抗レバーは、てんぷの外周部に対して隙間を設けて形成されたアーム部を含むように構成することもできる。
このように構成したてんぷ回転角度制御機構を用いることにより、機械式時計のてんぷの回転角度を効果的に制御することができ、それによって、機械式時計の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の機械式時計の実施の形態のおいて、ぜんまいを解いた状態におけるムーブメントの表側の概略形状を示す平面図である（図１では、一部の部品を省略し、受部材は仮想線で示している）。
図２は、本発明の機械式時計の実施の形態の表輪列部分の概略形状を示す部分断面図である。
図３は、本発明の機械式時計の実施の形態のおいて、ぜんまいを解いた状態におけるムーブメントの抵抗レバーの部分の概略形状を示す部分平面図である。
図４は、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいを解いた状態におけるムーブメントの抵抗レバーの部分の概略形状を示す部分断面図である。
図５は、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいを巻き上げた状態における作動を示すブロック図である。
図６は、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいを巻き上げた状態におけるムーブメントの表側の概略形状を示す平面図である（図１では、一部の部品を省略し、受部材は仮想線で示している）。
図７は、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいを巻き上げた状態におけるムーブメントの抵抗レバーの部分の概略形状を示す部分平面図である。
８は、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいを巻き上げた状態におけるムーブメントの抵抗レバーの部分の概略形状を示す部分断面図である。
９図は、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいを解いた状態における作動を示すブロック図である。
図10は、本発明の機械式時計の他の実施の形態において、ぜんまいを解いた状態におけるムーブメントの表側の概略形状を示す平面図である（図10では、一部の部品を省略し、受部材は仮想線で示している）。
図11は、本発明の機械式時計の他の実施の形態において、ぜんまいを解いた状態におけるムーブメントの抵抗レバーの部分の概略形状を示す部分平面図である。
図12は、本発明の機械式時計の他の実施の形態において、ぜんまいを巻き上げた状態におけるムーブメントの表側の概略形状を示す平面図である（図12では、一部の部品を省略し、受部材は仮想線で示している）。
図13は、本発明の機械式時計の他の実施の形態において、ぜんまいを巻き上げた状態におけるムーブメントの抵抗レバーの部分の概略形状を示す部分平面図である。
図14は、機械式時計において、ぜんまいを全巻から解いた経過時間とぜんまいトルクの関係を概略的に示すグラフである。
図15は、機械式時計において、てんぷの振り角とぜんまいトルクの関係を概略的に示すグラフである。
図16は、機械式時計において、てんぷの振り角と瞬間歩度の関係を概略的に示すグラフである。
図17は、本発明の機械式時計及び従来の機械式時計において、ぜんまいを全巻から解いた経過時間と瞬間歩度の関係を概略的に示すグラフである。
図18は、従来の機械式時計のムーブメントの表側の概略形状を示す平面図である（図18では、一部の部品を省略し、受部材は仮想線で示している）。
図19は、従来の機械式時計のムーブメントの概略部分断面図である（図19では、一部の部品を省略している）。
〔発明を実施するための最良の形態〕
以下に、本発明の機械式時計の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２を参照すると、本発明の機械式時計の実施の形態のおいて、機械式時計のムーブメント（機械体）400は、ムーブメントの基板を構成する地板102を有する。巻真110が、地板102の巻真案内穴102aに回転可能に組み込まれる。文字板104（図２に仮想線で示す）がムーブメント400に取付けられる。
巻真110は角部と案内軸部とを有する。つづみ車（図示せず）が巻真110の角部に組み込まれる。つづみ車は巻真110の回転軸線と同一の回転軸線を有する。すなわち、つづみ車は角穴を有し、この角穴が巻真110の角部に嵌め合うことにより、巻真110の回転に基づいて回転するように設けられている。つづみ車は甲歯と乙歯とを有する。甲歯はムーブメント400の中心に近い方のつづみ車の端部に設けられる。乙歯はムーブメント400の外側に近い方のつづみ車の端部に設けられる。
ムーブメント400は、巻真110の軸線方向の位置を決めるための切換装置を備える。切換装置は、おしどり190と、かんぬき192と、かんぬきばね194と、裏押さえ196とを含む。おしどり190の回転に基づいて巻真110の回転軸線方向の位置を決める。かんぬき192の回転に基づいてつづみ車の回転軸線方向の位置を決める。おしどり190の回転に基づいて、かんぬき192は２つの回転方向の位置に位置決めされる。
きち車112が巻真110の案内軸部に回転可能に設けられる。巻真110が、回転軸線方向に沿ってムーブメント400の内側に一番近い方の第１の巻真位置（０段目）にある状態で巻真110を回転させると、つづみ車の回転を介してきち車112が回転するように構成される。丸穴車114が、きち車112の回転により回転するように構成される。角穴車116が、丸穴車114の回転により回転するように構成される。角穴車116の回転が一方向になるようにするためのこはぜ118が、角穴車116が歯車部分に噛み合うように配置される。
ムーブメント400は、香箱車120に収容されたぜんまい122を動力源とする。ぜんまい122は鉄等のばね性を有する弾性材料で作られる。角穴車116が回転することにより、ぜんまい122を巻き上げることができるように構成される。
二番車124が、香箱車120の回転により回転するように構成される。三番車126が、二番車124の回転に基づいて回転するように構成される。四番車128が、三番車126の回転に基づいて回転するように構成される。がんぎ車130が、四番車128の回転に基づいて回転するように構成される。香箱車120、二番車124、三番車126、四番車128は表輪列を構成する。
ムーブメント400は、表輪列の回転を制御するための脱進・調速装置を備える。脱進・調速装置は、一定の周期で右回転と左回転を繰り返すてんぷ140と、表輪列の回転に基づいて回転するがんぎ車130と、てんぷ140の作動に基づいてがんぎ車130の回転を制御するアンクル142とを含む。
てんぷ140は、てん真140aと、てん輪140bと、ひげぜんまい140cとを含む。ひげぜんまい140cは、「エリンバー」等のばね性を有する弾性材料で作られる。すなわち、ひげぜんまい140cは、金属の導電材料で作られる。
二番車124の回転に基づいて、筒かな150が同時に回転する。筒かな150に取付けられた分針152が「分」を表示するように構成される。筒かな150には、二番車124に対して所定のスリップトルクを有するスリップ機構が設けられる。
筒かな150の回転に基づいて、日の裏車（図示せず）が回転する。日の裏車の回転に基づいて、筒車154が回転する。筒車154に取付けられた時針156が「時」を表示するように構成される。
香箱車120は、地板102及び香箱受160に対して回転可能なように支持される。二番車124、三番車126、四番車128、がんぎ車130は、地板102及び輪列受420に対して回転可能なように支持される。アンクル142は、地板102及びアンクル受164に対して回転可能なように支持される。
てんぷ140は、地板102及びてんぷ受166に対して回転可能なように支持される。すなわち、てん真140aの上ほぞ140a1は、てんぷ受166に固定されたてんぷ上軸受166aに対して回転可能なように支持される。てんぷ上軸受166aは、てんぷ上穴石及びてんぷ上受石を含む。てんぷ上穴石及びてんぷ上受石は、ルビーなどの絶縁材料で作られる。
てん真140aの下ほぞ140a2は、地板102に固定されたてんぷ下軸受102bに対して回転可能なように支持される。てんぷ下軸受102bは、てんぷ下穴石及びてんぷ下受石を含む。てんぷ下穴石及びてんぷ下受石は、ルビーなどの絶縁材料で作られる。
ひげぜんまい140cは、複数の巻き数をもったうずまき状（螺旋状）の形態の薄板ばねである。ひげぜんまい140cの内端部は、てん真140aに固定されたひげ玉140dに固定され、ひげぜんまい140cの外端部は、てんぷ受166に回転可能に固定されたひげ持受170に取り付けられたひげ持170aを介してねじで固定される。てんぷ受166は黄銅等の金属の導電材料で作られる。ひげ持受170は、鉄等の金属の導電材料で作られる。
次に、図１及び図２を参照して、てんぷ140の作動を説明する。
ひげぜんまい140cは、てんぷ140の回転する回転角度の応じて、ひげぜんまい140cの半径方向に伸縮する。例えば、図１に示す状態では、てんぷ140が時計回り方向に回転すると、ひげぜんまい140cはてんぷ140の中心に向かう方向に収縮し、これに対して、てんぷ140が反時計回り方向に回転すると、ひげぜんまい140cはてんぷ140の中心から遠ざかる方向に拡張する。なお、ひげぜんまい140cの動きは、これと逆の構造であってもよい。すなわち、てんぷ140が反時計回り方向に回転すると、ひげぜんまい140cはてんぷ140の中心に向かう方向に収縮し、てんぷ140が時計回り方向に回転すると、ひげぜんまい140cはてんぷ140の中心から遠ざかる方向に拡張するように構成することもできる。
次に、本発明の機械式時計のてんぷ回転角度制御機構について説明する。
図１から図４を参照して、本発明の機械式時計の実施の形態において、遊星輪列機構410の構造について説明する。
第一太陽車450が輪列受420及び地板102に対して回転可能に支持される。第一太陽車450は第一太陽歯車452と、第一太陽かな454と、第一太陽車真456とを備える。第一太陽車真456は、輪列受420から地板102に向かう方向に、第１軸部456a、第２軸部456b、第３軸部456cを含む。第一太陽歯車車452は第３軸部456cに位置している。第一太陽かな454は、地板102のある方の面と反対側、すなわち、輪列受420の裏ぶた側に位置している。
第二太陽車460が、第一太陽車真456の第１軸部456aに回転可能に組み込まれる。すなわち、第二太陽車460の回転中心は、第一太陽車450の回転中心と同じである。第二太陽車460は第二太陽歯車462と、第二太陽かな464とを有する。
遊星伝え車466が第二輪列受422及び地板102に対して回転可能に支持される。第二太陽歯車462は遊星伝え車466と噛み合っており、遊星伝え車466の回転により回転することができる。遊星伝え車466は角穴車116と噛み合っており、角穴車116の回転により回転することができる。
遊星中間歯車470が、第一太陽車真456の第２軸部456bに対して回転可能に配置される。すなわち、遊星中間歯車470の回転中心は、第一太陽車450の回転中心と同じである。遊星中間歯車470は香箱歯車120aと噛み合っており、香箱歯車120の回転により回転することができる。
第一遊星車472が、遊星中間歯車470の回転中心と異なる箇所を回転中心として、遊星中間歯車470に回転可能に配置される。また、第二遊星車474が、遊星中間歯車470の回転中心と異なる箇所を回転中心として、遊星中間歯車470に回転可能に配置される。すなわち、第一遊星車472の回転中心は、第二遊星車474の回転中心と同じである。
第一遊星車472と第二遊星車474は、ひとまとめにして遊星車476を構成し、両者が、一体となって遊星中間歯車470に対して回転可能なように互いに固定されている。すなわち、第一遊星車472は遊星中間歯車470の輪列受420がある方の側に位置して回転することができ、一方、第二遊星車474は、遊星中間歯車170の地板102があるの方の側に位置して回転することができるように配置されている。
第一遊星車472は第二太陽かな464と噛み合い、従って、第一遊星車472は第二太陽かな464の周囲を公転しながら自転することができる。第二遊星車474は第一太陽歯車452と噛み合い、従って、第二遊星車474は第一太陽歯車452の周囲を公転しながら自転することができる。そして、第一遊星車472と第二遊星車474は、一体となって公転しながら自転することができるように構成されている。
本発明の機械式時計の実施の形態において、遊星輪列機構410の減速比は、例えば、1/432である。
抵抗伝え車480が第二輪列受422及び輪列受420に対して回転可能に支持される。抵抗伝え車480は抵抗伝え歯車482と、抵抗伝えかな484とを備える。抵抗伝え歯車482は２本のばね部を有し、このばね部が抵抗伝えかな484に対して所定のスリップトルクでスリップすることができるように、抵抗伝えかな484に取り付けられている。抵抗伝え歯車482は第一太陽かな454と噛み合っており、第一太陽かな474の回転により回転することができる。
抵抗車486が第二輪列受422及び輪列受420に対して回転可能に支持される。抵抗車486は抵抗歯車488を備える。抵抗歯車488は抵抗伝えかな484と噛み合っており、抵抗伝えかな484の回転により回転することができる。
抵抗車度決めピン430が第二輪列受422に設けられる。抵抗車度決めピン430の度決め部432は抵抗歯車488の切り欠き部488c内に位置する。抵抗レバー436が抵抗車486に対して固定される。抵抗レバー436は抵抗車486の回転により回転することができる。抵抗歯車488の切り欠き部488cが抵抗車度決めピン430によって位置決めされることにより、抵抗歯車488の回転角度は一定の範囲に規制され、それによって、抵抗レバー436の回転角度は一定の範囲に規制される。
抵抗レバー436は抵抗レバー窓部436aを有する。抵抗レバー窓部436aは円形であり、その内容は、てんぷ140の外径より大きく形成される。例えば、てんぷ140の外径が８ミリメートルであるとき、抵抗レバー窓部436の内径は10ミリメートルであるのが好ましい。すなわち、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間の半径方向の隙間SUKは、0.8〜1.2ミリメートル（約１ミリメートル前後）であるのが好ましい。
抵抗レバー436の厚さは、1.7ミリメートルである。てんぷ140のてん輪の厚さは0.8ミリメートルである。すなわち、抵抗レバー436の厚さはてん輪の厚さより大きく形成されるのが好ましい。
抵抗レバー436において、抵抗レバー窓部436aの中心の位置は、ぜんまいを完全に解いた状態において、てんぷ140の回転中心とほぼ一致するように位置決めされる。すなわち、図１、図３及び図４は、このようなぜんまいを完全に解いた状態における、抵抗レバー436とてんぷ140の関係を示している。てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間の半径方向の隙間SUKは、このようなぜんまいを完全に解いた状態におけるてんぷ140の回転が、抵抗レバー窓部436aにより影響を受けないように定められる。
次に、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいの巻き上げのときの作用について説明する。以下に記述する回転方向は、裏ぶた側からムーブメントの表側を見たときの方向を示す。
図３〜図５を参照すると、ぜんまいが完全に解けた状態において、巻上げ輪列（112、114）の回転により、角穴車116が時計周り方向に回転する。この状態では、遊星中間歯車470の回転は香箱歯車120aにより規正されているので、遊星中間歯車470は、遊星歯車機構の中の「固定歯車」を構成する。
角穴車116の回転により遊星伝え車466が反時計周り方位に回転する。遊星伝え車466の回転により、第二太陽車460が時計周り方向に回転する。遊星中間歯車470の回転が規正されているので、第二太陽車460の回転により、第一遊星車472及び第二遊星車474は反時計周り方向に回転する。この第一遊星車472及び第二遊星車474の回転は、回転中心が移動しない「自転」である。
第二遊星車474の回転により、第一太陽車450が時計周り方向に回転する。第一太陽車450の回転により、抵抗伝え車480が反時計周り方向に回転する。抵抗伝え車480の回転により、抵抗歯車488が時計周り方向に回転する。抵抗歯車488が時計周り方向に回転すると、同時に、抵抗レバー436は時計周り方向に回転する。
従って、ぜんまいを巻き上げるにつれて、抵抗レバー436は、図３に示す状態から時計周り方向に回転してゆく。
更にぜんまいを巻き上げるにつれて、抵抗レバー436は、時計周り方向に更に回転して、図６〜図８に示す状態になる。この図６〜図８に示す状態は、ぜんまいの「フル巻き」状態である。この状態における抵抗レバー436の位置は、抵抗歯車488の切り欠き部488cが抵抗車度決めピン430によって位置決めされることにより規制される。
図６〜図８に示す状態では、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間の半径方向の隙間が最少である部分の隙間SUMは、0.1〜0.2ミリメートルであるのが好ましい。
てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間の半径方向の隙間SUMは、このようなぜんまいを完全に巻き上げた状態（「フル巻き」状態）において、てんぷ140の回転が、抵抗レバー窓部436aにより影響を受けて減衰するように定められる。すなわち、図６〜図８に示す状態では、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間にある空気の流れがてんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとによって抵抗を受け、てんぷ140の回転を抑制するような力をてんぷ140に加える。
次に、本発明の機械式時計の実施の形態において、ぜんまいが解けるとき、すなわち、機械式時計が時刻を表示しているときの作用について説明する。
図７〜図９を参照すると、香箱歯車120aは回転して時刻を表示する。このとき、香箱歯車120aは時計周り方向に回転する。
この状態では、角穴車116の歯車に係合するこはぜ118の作用により、角穴車116の回転は規正されているので、遊星伝え車466の回転も規正され、第二太陽車460は遊星歯車機構の中の「固定歯車」を構成する。
香箱歯車120aの回転により、遊星中間歯車470は反時計周り方向に回転する。第二太陽車460の回転が規正されているので、遊星中間歯車470の回転により、第一遊星車472は第二太陽かな464の周囲を公転しながら自転する。第一遊星車472と第二遊星車474は、一体となっているので、第二遊星車474は第一太陽歯車452の周囲を公転しながら自転する。
この状態では、第一遊星車472及び第二遊星車474は反時計周り方向に回転する。この第一遊星車172及び第二遊星車174の回転は、回転中心が変動する「遊星運動」である。例えば、本発明の機械式時計の実施の形態において、この輪列減速比は1/2である。
第二遊星車474と遊星中間歯車470の回転により、第一太陽車450が反時計周り方向に回転する。第一太陽車450の回転により、抵抗伝え車480が時計周り方向に回転する。抵抗伝え車480の回転により、抵抗歯車488が反時計周り方向に回転する。抵抗歯車488が反時計周り方向に回転すると、同時に、抵抗レバー436は反時計周り方向に回転する。
従って、ぜんまいが解けるにつれて、抵抗レバー436は、図７に示す状態から反時計周り方向に回転してゆく。
更にぜんまいが解けるにつれて、抵抗レバー436は、反時計周り方向に更に回転して、図１〜図４に示す状態になる。この図１〜図４に示す状態は、ぜんまいが完全に解けた状態である。この状態における抵抗レバー436の位置は、抵抗歯車488の切り欠き部488cが抵抗車度決めピン430によって位置決めされることにより規制される。
したがって、本発明の機械式時計の実施の形態では、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間の半径方向の隙間は、ぜんまいを完全に巻き上げた状態（「フル巻き」状態）において一番小さく、ぜんまいが完全に解けた状態において一番大きくなるように構成されている。そして、ぜんまいを完全に巻き上げた状態（「フル巻き」状態）において、てんぷ140の回転が、抵抗レバー窓部436aにより一番多く影響を受けて減衰するように定められている。すなわち、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間にある空気の流れは、ぜんまいを完全に巻き上げた状態（「フル巻き」状態）において、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとによって一番大きな抵抗を受け、てんぷ140の回転を抑制するような一番大きな力をてんぷ140に加える。
そして、ぜんまいを完全に巻き上げた状態（「フル巻き」状態）からぜんまいが解けるにつれて、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部436aとの間にある空気の流れが受ける抵抗は減少し、ぜんまいが完全に解けると、この抵抗はなくなるように構成されている。
このように構成した本発明の機械式時計では、てんぷ140の回転角度を効率的に制御することができる。
次に、本発明の機械式時計の他の実施の形態について説明する。
図10を参照すると、本発明の機械式時計の他の実施の形態において、機械式時計のムーブメント（機械体）490は、ムーブメントの基板を構成する地板102Tを有する。地板102Tの外径寸法は、地板102の外径寸法より小さい。
抵抗レバー496が抵抗車486に対して固定される。抵抗レバー436は抵抗車486の回転により回転することができる。抵抗レバー496は、第一アーム496aと、第二アーム496bとを有する。
図10及び図11を参照すると、抵抗レバー496は抵抗レバー窓部496cを有する。抵抗レバー窓部496cは円の一部分に相当するような形状であり、その内径は、てんぷ140の外径より大きく形成される。例えば、てんぷ140の外径が８ミリメートルであるとき、抵抗レバー窓部496cの内径は10ミリメートルであるのが好ましい。すなわち、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部496cとの間の半径方向の隙間SUKは、0.8〜1.2ミリメートル（約１ミリメートル前後）であるのが好ましい。
抵抗レバー496の厚さは1.7ミリメートルである。てんぷ140のてん輪の厚さは0.8ミリメートルである。すなわち、抵抗レバー496の厚さはてん輪の厚さより大きく形成されるのが好ましい。
抵抗レバー496において、抵抗レバー窓部496cの中心の位置は、ぜんまいを完全に解いた状態において、てんぷ140の回転中心とほぼ一致するように位置決めされる。すなわち、図10及び図11は、このようなぜんまいを完全に解いた状態における、抵抗レバー496とてんぷ140の関係を示している。てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部496cとの間の半径方向の隙間SUKは、このようなぜんまいを完全に解いた状態におけるてんぷ140の回転が、抵抗レバー窓部496cにより影響を受けないように定められる。
本発明の機械式時計の他の実施の形態におけるその他の部分の構造は、図１〜図９について前述した本発明の機械式時計の実施の形態における構造と同様である。
本発明の機械式時計の他の実施の形態において、ぜんまいを巻き上げるにつれて、抵抗レバー496は、図10及び図11に示す状態から時計周り方向に回転してゆく。
更にぜんまいを巻き上げるにつれて、抵抗レバー496は、時計周り方向に更に回転して、図12及び図13に示す状態になる。この図12及び図13に示す状態は、ぜんまいの「フル巻き」状態である。
図12及び図13に示す状態では、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部496cとの間の半径方向の隙間が最少である部分の隙間SUMは、0.1〜0.2ミリメートルであるのが好ましい。
てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部496cとの間の半径方向の隙間SUMは、このようなぜんまいを完全に巻き上げた状態（「フル巻き」状態）において、てんぷ140の回転が、抵抗レバー窓部496cにより影響を受けて減衰するように定められる。すなわち、図12及び図13に示す状態では、てんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部496cとの間にある空気の流れがてんぷ140の外周部と抵抗レバー窓部496cとによって抵抗を受け、てんぷ140の回転を抑制するような力をてんぷ140に加える。
本発明の機械式時計の他の実施の形態におけるその他の作用は、図１〜図９について前述した本発明の機械式時計の実施の形態における作用と同様である。
本発明は、以上説明したように、脱進・調速装置が右回転と左回転を繰り返すてんぷと、表輪列の回転に基づいて回転するがんぎ車と、てんぷの作動に基づいてがんぎ車の回転を制御するアンクルとを含むように構成された機械式時計において、てんぷ回転角度制御機構を有する構成としたので、機械式時計の持続時間を減らすことなく、機械式時計の精度を向上させることができる。
すなわち、本発明においては、瞬間歩度と振り角との間の相関関係に着目し、振り角を一定に保つことにより、瞬間歩度の変化を抑制し、１日当たりの時計の進み、遅れを少なくするように調節するようにした。
これに対して、従来の機械式時計では、持続時間と振り角との間の関係により、振り角が時間の経過とともに変化する。さらに、振り角と瞬間歩度の関係により、瞬間歩度が時間の経過とともに変化する。このため、一定の精度を維持することができる、時計の持続時間を長くするのが困難であった。
次に、このような従来の機械式時計の課題を解決するために開発した本発明の機械式時計について行った瞬間歩度に関するシミュレーションの結果を説明する。
図17を参照すると、本発明の機械式時計では、ぜんまいを完全に巻き上げた状態で歩度は約10秒／日であり（１日につき約10秒進み）、全巻き状態から20時間経過すると瞬間歩度は約７秒／日になり（１日につき約７秒進み）、全巻き状態から30時間経過すると瞬間歩度は約−３秒／日になる（１日につき約３秒遅れる）。
これに対して、従来の機械式時計では、ぜんまいを完全に巻き上げた状態で歩度は約10秒／日であり（１日につき約10秒進み）、全巻き状態から20時間経過すると瞬間歩度は約４秒／日になり（１日につき約４秒進み）、全巻き状態から30時間経過すると瞬間歩度は約−８秒／日になる（１日につき約８秒遅れる）。
本発明のてんぷ回転角度制御機構を有する機械式時計は、てんぷの振り角を制御することにより、時計の瞬間歩度の変化を抑制するので、従来の機械式時計と比較すると、瞬間歩度が約０〜10秒／日である全巻からの経過時間を長く維持することができる。
すなわち、本発明の機械式時計では、瞬間歩度が約０〜10秒／日である持続時間が約28時間である。従来の機械式時計では、瞬間歩度が約０〜10秒／日である持続時間が約24時間である。したがって、本発明の機械式時計は、歩度の変化が10秒／日以内である持続時間を、従来の機械式時計の約1.2倍にすることができる。
したがって、本発明の機械式時計は、従来の機械式時計に比較して、非常に精度がよいというシミュレーションの結果が得られた。
〔産業上の利用可能性〕
本発明の機械式時計は、簡単な構造を有し、精度が非常によい機械式時計を実現するのに適している。
Claims (5)
- 機械式時計の動力源を構成するぜんまいと、ぜんまいが解けるときの回転力により回転する表輪列と、表輪列の回転を制御するための脱進・調速装置とを備え、この脱進・調速装置は右回転と左回転を交互に繰り返すてんぷと、表輪列の回転に基づいて回転するがんぎ車と、てんぷの作動に基づいてがんぎ車の回転を制御するアンクルとを含むように構成された機械式時計において、
ぜんまいが完全に巻き上げられた状態において、てんぷ（140）の回転に空気抵抗を与え、ぜんまいを完全に解いた状態において、てんぷ（140）の回転に空気抵抗を与えないように構成した回転角度制御機構を有することを特徴とする機械式時計。 - てんぷ回転角度制御機構は、てんぷ（140）の外周部に対して隙間を設けて配置された抵抗レバー（436、496）を含むことを特徴とする請求項１に記載の機械式時計。
- 前記てんぷ回転角度制御機構は、香箱歯車（120a）及び角穴車（116）と関連した遊星歯車機構（410）を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の機械式時計。
- 前記抵抗レバー（436）は、てんぷ（140）の外周部に対して隙間を設けて形成された窓部（436a）を含むことを特徴とする請求項２に記載の機械式時計。
- 前記抵抗レバー（496）は、てんぷ（140）の外周部に対して隙間を設けて形成されたアーム部（496a、496b）を含むことを特徴とする請求項２に記載の機械式時計。
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