JP4047516B2 - 自動巻き時計 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動巻き用おもりと、この自動巻き用おもりを時計フレームの軸線周りに回転させるボールベアリングと、自動巻き用おもりをバレル軸に連結するための減速歯車列と、自動巻き用おもりの両方向の回転を一方向の回転に変換するための逆転機構とを備えた自動巻き時計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常の自動巻き機構は、自動巻き用おもりの回転方向がどちらの場合でも、バレルバネの内側端部と一体化したバレル軸をバレルバネの荷重方向に回転させるために、逆転機構が設けられる。そのような逆転機構がないと、自動巻き用おもりの回転運動の半分は事実上失われ、その結果、逆転機構がある場合と同じだけバレルバネに荷重を加えるのに、自動巻き用おもりを２倍動かす必要がある。
【０００３】
どのような装置を採用したとしても、逆転機構は、面積と高さの両方の寸法に関しての問題が生じる。この問題は上記駆動機構の直径が小さいほど解決が困難であることは、実際上、明白である。逆転機構が自動巻き用おもりとバレル軸との機構的連結の始点に配置されたときにおいては、駆動機構の中心軸周りに回転する駆動部品を集積した結果、駆動機構の厚みを増加させるという問題がある。また、この問題は、駆動機構の直径が小さいほど解決が困難になる。
【０００４】
このように駆動機構の中心にある駆動部品が集積する典型的な例が、スイス国特許３６３，２９８の中で示されている。この中では、駆動機構の中心に配置することが必要な時計の指時機構（時計針を動かす歯車機構）に加えて、自動巻き用おもり用回転ピンを固定するためのブリッジが必要になり、このピン周りに回転するように装着された平板上の自動巻き用おもりと、ブリッジと平板上自動巻き用おもりとの間にある２つの逆転要素と、これらの各逆転要素を一方向に駆動させるための機構が必要になるのみならず、これらの種々の要素を上述の回転ピン周りに回転させるために集積した種々の要素の間に必要な空間が必要となる。
【０００５】
上記空間の問題に対する多くの解決手段の中で、自動巻き用おもりの中で逆転要素を収納するように自動巻き用おもりを使用することがスイス国特許３２９，４４８の記載の中ですでに明らかにされている。この解決手段は、大きな空間を含む逆転機構を収納するためにおもりを中空にすることが必要であるので、おもりの慣性を減少させるという欠点がある。従って、バネに荷重を加えるためにバレルバネに伝動され得るトルクが、減少する。
【０００６】
さらに、スイス国特許３０８, ９３９と３０８，９４０に記載された他の解決手段において、逆転機構は、バレル軸に同心に装着される。この場合には、バレルの中で駆動バネを収容するための容積をバレルから差し引かねばならないので、バレルの中に貯蔵できるエネルギーは減少する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、とりわけ自動巻き機構の大きさを縮小させること、特に駆動機構の中心部分における空間をより合理的に使用させることにより上述の種々の欠点を少なくとも部分的に改良することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の主な長所の１つは、大直径のボールベアリングを使用し、逆転機構を収容するために駆動機構の中心に十分な容積を残すことができるようにすることである。時計のフレーム上の自動巻き用おもりを回転させるように機能するボールベアリングの軌道輪は逆転機構の周囲を囲み、その結果、自然に逆転機構と同じ高さに配置することができるので、駆動機構の中心において保持される空間により、駆動機構の高さを増加させることを必要としない。従って、この配列は上述する駆動部品の集積を避けるので、高さ方向に空いた空間を保持させる。
【０００９】
この配列をすることにより、自動巻き用おもりの回転軸が上述の駆動部品とともに駆動機構の中心を占め、おもりの直径が最大となるが、外側方向に離れて駆動する自動巻き用おもりの回転部材によって時計フレームの中心部分が占有されることはない。従って、駆動機構の中心部分に空間ができ、そして、これらの歯車がボールベアリングの外側ではなく内側に配置されるので、逆転機構の小歯車と減速歯車機構を駆動させる小歯車は、小さな直径にすることができる。また、これらの歯車は第一減速段階の構成要素となるので、減速歯車機構用の駆動歯車が小さな直径を有することにより、減速歯車列の駆動部品の数を減らすことができる。また、逆転機構が揺動する自動巻き用おもりに固定されることにより、自動巻き用おもりの回転方向と逆回転する際、逆転歯車の回転に対するデッドゾーン（回転を有効に伝動しない範囲）を制限することもできる。
【００１０】
また、二重の逆転要素が中心位置に配置され、かつ逆転要素に固定される駆動歯車の直径が小さいことにより、減速歯車機構は駆動機構の中心周りに相対的に集積し、その結果、周囲に自動巻き用おもりに使用できる空間を残すことができる。実際には、自動巻き用おもりにより伝動することができるトルクは、自動巻き用おもりの慣性、すなわち、自動巻き用おもりの回転ピンから離れて配置されたおもりにより決定される。
【００１１】
従って、中心に歯車機構を集め，減速歯車機構の駆動部材の数を少なくするおかげで、本発明は平面方向にも必要な空間を省くことができる。
【００１２】
さらに、本発明の目的を形成する自動巻き時計の一つの実施形態に関して一つの例として与えられ、 添付の略図面を参照する以下の記載により、本発明の長所が理解できるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、時計の自動巻き機構の一部に関してのみ記載しており、その他の部分については本発明の理解には不要であるため記載を省略する。
【００１４】
この自動巻き機構は、二部分に分かれて形成された自動巻き用おもり、すなわち、ほぼ半円外表面１が固定された中心部分２を備えている。この目的のために、図２に示すように外表面１は、中心部分２の環状支持面２ａに係合する中心開口１ａを有している。環状斜面は、支持面２ａとともに突起２ｂを画定する。この突起２ｂの斜面は、適切な工具を使用して、開口１ａに適合する向かい合った支持面２ａを中心方向に変形させ、その結果、自動巻き用おもりを形成する２つの部分１、２を互いに固定させることができるように支持面として機能する。
【００１５】
図２に示すように、ボールベアリング３は、中心部分２の周囲に設けられる。内側軌道輪３ａは、一方では、この中心部分２の周囲に設けられ、他方では、中心部分２の円筒部分２ｃの上へ力を掛け、ベアリング軌道輪３ｃを保持するように機能するリング４の周囲に設けられている。外側軌道輪３ｂは、ブリッジ６に配置しブリッジ６を時計フレームに固定するための環状部材５の開口の中で設けられ、また上記ブリッジ６は、図２に示す環状部材５の円筒面５ｅと適合させるための円筒開口６ａを設ける。
【００１６】
これらの相補形状の円筒面５ｅ、６ａは、時計フレームの中心において自動巻き用おもり１、２を同心円上に位置決めさせるように機能する。また、図３に示すように、環状部材５は、少なくとも２つの正反対に向かい合って固定され環状部材５の円筒面５ｅの外側に延びるタブ５ａ、５ｂを含む。これらの固定されたタブ５ａ、５ｂは、図２において１本が示されているネジ２２によりタブ５ａ、５ｂを図１に示す時計フレームのブリッジ６に固定するために、それぞれネジ溝付のさら穴（円錐状の穴）により囲まれた開口５ｃ、５ｄで貫通されている。
【００１７】
管状部分２ｄは、自動巻き用おもりの中心部分２の回転軸と同心円状に設けられ、下方に延びている。第一逆転要素７は、中心部分２で、図３に示すこの自動巻き用おもりの回転軸と同心円状に形成されるさら穴２ｅの中に配置されている。図２に示すこの第一逆転要素７は、この逆転要素用軸受として機能する管状部分２ｄの円筒ボアの中で係合する管状回転部分７ａを有する。
【００１８】
小歯車９と一体化した第二逆転要素８は、逆転要素用軸受として機能する管状部分２ｄの円筒外表面に下方から係合する。ネジ山付ロッド１０ａと一体化した小歯車１０は、ロッド１０ａのネジ山と適合する内部ネジ溝 7ｂを有する第一逆転要素７の管状部分の内部に下方からネジで固定する。この組立体は、小歯車１０と、逆転要素８と小歯車９と、を自由に回転させると同時に、この組立体は、小歯車１０を逆転要素７に固定し、管状部分２ｄ周りに逆転要素８と小歯車９とを軸方向に保持することを可能としている。
【００１９】
各逆転要素７、８は、それぞれテノン（自動巻き用おもりに接合するための突起）１３、１４周りに回転するように装着された遊星歯車１１、１２と噛み合う。これらのテノン１３、１４はそれぞれ自動巻き用おもりの中心部分２の上方と下方とから押し込まれる。図３、４に示すように、遊星歯車１１、１２の歯は、それぞれ逆転遊星歯車機構７と１１、８と１２を一方向のみに回転させる形状、すなわち、それぞれこの遊星歯車１１、１２の逆回転により対応する逆転要素７、８をロックさせ、その結果、逆転要素７、８は自動巻き用おもりと一体化して回転させる形状を有する。
【００２０】
２つの逆転要素７、８とこれにそれぞれ対応する遊星歯車１１、１２は、 自動巻き用おもりの回転軸と同軸に装着されるが、それぞれ逆転要素７、８の回転軸は、一方に対して他方が相対的に１８０°まで回転するようにされている。すなわち、中心部分２の上面に装着された逆転要素７とその遊星歯車１１とを備えた逆転機構は、中心部分２の下面に装着された逆転要素８とその遊星歯車１２を備えた他の逆転機構と対称の関係を有する。従って、上記逆転機構を自動巻き用おもりの同じ面（例えば、自動巻き用おもりの上面）から見た場合、逆転機構はそれぞれ共通の回転軸周りに相対的に逆回転する。
【００２１】
従って、自動巻き用おもり１、２が各逆転要素７、８とロックしたとき遊星歯車１１、１２の回転ピンは常に自動巻き用おもり１、２と一体化するので、遊星歯車１１、１２は、自動巻き用おもり１、２と回転可能に一体化し、 その結果、自動巻き用おもり１、２の回転を逆転要素７、８に伝動する。逆転方向において、逆転要素７、８は自動巻き用おもり１、２を拘束せず、その結果、何ら回転を伝動しない。しかし、２つの逆転要素は、一方に対し他方が逆回転するように駆動するので、それゆえ常に自動巻き用おもりの回転を伝動する逆転要素が１つ存在することになる。
【００２２】
以上の回転の伝動とその結果としての自動巻き用おもりの駆動トルクの伝動は、それぞれ逆転要素７、８と一体化する小歯車１０、９により達成される。従って、小歯車９、１０は逆転要素８、７と同様、互いに反対方向に回転するので、一方が他方と反対方向に回転するこれらの各小歯車は、減速歯車列の異なる２つの駆動部分で噛み合うことが必要である。
【００２３】
従って、逆転要素７と一体化する小歯車１０が、減速歯車列の第二駆動部材１６と噛み合い、一方、小歯車９は減速歯車列の第一駆動部材１５と噛み合う。第一駆動部材１５は、小歯車１５ａを介してこの第二駆動部材１６と噛み合う。第三駆動部材１７は、第二駆動部材１６の小歯車１６ａと噛み合い、最終的にこの部材１７の小歯車１７ａは、図示はしていないがバレルスプリングの内側端部に固定されるバレルのシャフト１９と一体化したバレルラチェットホイール（円筒のつめ車）１８と噛み合う。総ての時計と同様、 このラチェットホイール１８は、バネ２１により荷重がかけられたつめ２０と係合し、ラチェットホイール１８をバレルスプリングの荷重方向のみに回転させる。
【００２４】
従って、自動巻き用おもり１、２は、逆転機構を支持する中心部分２周りに回転するので、直径が小さくできる２つの小歯車９、１０をその中心において担持する。この直径を小さくできる小歯車により、自動巻き用おもり１、２からの回転速度を直接に、かつ自動巻き用おもり１、２の両方向の回転から減速させることができる。
【００２５】
逆転機構は、自動巻き用おもりの中心部分２の上に装着された一体のモジュール（単一の機構的まとまり）を形成する。この逆転機構を取り外すためには、環状固定部材５のタブ５ａ、５ｂを時計フレーム６に固定する２つのネジを弛めて外すことが必要である。これにより、逆転機構を掃除し潤滑油を挿すためにも、駆動検査するためにも、この機構に非常に容易にアクセスできる。
【００２６】
上述した通り、小歯車９、１０が自動巻き用おもりから減速歯車列に回転トルクを伝動するとき、小歯車は自動巻き用おもりと一体化して回転でき、その結果、小歯車の回転軸周りには回転しない。従って、 回転で生じる摩擦力によるトルクの損失が生じず、効率が良い。
【００２７】
２つの遊星歯車１１、１２は同一なので上下の遊星歯車間に誤差が生じる危険性がない。従って、テノン１３、１４の周りに遊星歯車１１、１２を回転させても鉛直方向の力が釣り合っているため片持ち梁の状態にはならない。これらのドライブイン方式（drive-in）のテノンを使用して固定することにより、これらの遊星歯車１１、１２を紛失する危険性が回避される。
【００２８】
異なる逆転機構の中で逆転歯車をカッティングのみによって形成し得る内部歯車と噛み合わせ、総ての機構をホビングにより形成することができる。ホビングによるとカッティングによるよりも精密な歯車機構の製造ができる。歯車の輪郭と歯車直径を規則正しくすると言う観点からは、ホビングによる歯成形は、カッティングより精度が高い。また、ホビングにより良質な歯の表面仕上げもできる。従って、 製造誤差も減少し、その結果、歯車が正確に作動する期間が長くなる。
【００２９】
自動巻き用おもり１、２の回転方向が変化する間のデッドゾーンは、遊星歯車の回転数は、特に歯車の選択されたピッチ円の直径、すなわち逆転要素７、８とともに駆動する遊星歯車１１、１２の歯数により調整される。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動巻き用おもりの時計フレームの部分斜視図である。
【図２】図１のラインII−IIに沿った部分断面図である。
【図３】自動巻き用おもりの中心部分の斜視図である。
【図４】フレーム上の自動巻き歯車機構の駆動部分の配置を示した平面図である。
【符号の説明】
１…半円外表面
１ａ…中心開口
２…中心部分
２ａ…環状支持面
２ｂ…突起
２ｃ…円周部分
２ｄ…管状部分
２ｅ…さら穴
３…ボールベアリング
３ａ…内側軌道輪
３ｂ…外側軌道輪
３ｃ…支持軌道輪
４…リング
５…環状部材
５ａ…タブ
５ｂ…タブ
５ｃ…開口
５ｅ…円筒面
６…ブリッジ
６ａ…円筒面
７…第一逆転要素
７ａ…管状回転部分
７ｂ…内側ネジ溝
８…第二逆転要素
９…小歯車
１０…小歯車
１０ａ…ロッド
１１…遊星歯車
１２…遊星歯車
１３…テノン
１４…テノン
１５…第一駆動部材
１５ａ…小歯車
１６…第二駆動部材
１６ａ…小歯車
１７…第三駆動部材
１７ａ…小歯車
１８…ラチェットホイール
１９…シャフト
２０…つめ
２１…バネ
２２…ネジ

Claims (7)

1. ボールベアリング（３）の軌道輪（３ａ、３ｂ）により囲まれた中心部分（２）を有する自動巻き用おもり（１、２）を備え、前記ボールベアリング（３）の軌道輪（３ａ、３ｂ）の一方（３ａ）は前記中心部分（２）と一体に形成され、他方（３ｂ）は、該他方の軌道輪を時計フレーム（６）に位置決めする手段及び該時計フレーム（６）に取外し可能に固定する手段と一体に形成されており、
   更に、上記自動巻き用おもり（１、２）をバレル軸（１９）に連結する減速歯車列（１５〜１８）と、
   前記自動巻き用おもり（１、２）の二方向への回転運動を一方向への回転運動に変換して上記バレル軸（１９）に伝動する逆転機構（７〜１２）とを備えた自動巻き時計において、
   前記逆転機構は二つの第一小歯車（７、８）と二つの遊星歯車（１１、１２）とを備え、
   前記逆転機構の二つの第一小歯車（７、８）は、前記中心部分（２）と同心軸であって自由に回転し、
   各第一小歯車（７、８）はそれぞれ一つの遊星歯車（１１、１２）と噛み合い、
   前記遊星歯車の回転ピンは前記中心部分（２）と一体的に形成され、
   各遊星歯車の歯は、該遊星歯車と噛合する第一小歯車（７、８）が二つの反対向きの回転方向のうち一方向へのみ回転するのを許容すると共に前記一方向と反対方向の回転をする場合はその第一小歯車（７、８）が上記中心部分（２）と一体となって作動するように形成され、
   前記第一小歯車（７、８）は、それぞれ前記減速歯車列の駆動部分（１５、１６）と噛み合う２つの第二小歯車（１０、９）と一体に形成され、
   上記減速歯車列の駆動部分（１５、１６）の回転方向は互いに反対方向である自動巻き時計。
2. 前記自動巻き用おもりの中心部分（２）は管状部分（２ｄ）を含み、前記管状部分（２ｄ）の内側表面は前記逆転機構の一方の第一小歯車（７）用の回転面として機能し、前記管状部分（２ｄ）の外側表面は前記逆転機構の他方の第一小歯車（８）用の回転面として機能する請求項１に記載の自動巻き時計。
3. 前記中心部分（２）の管状部分（２ｄ）の内側で回転するように装着された一方の第一小歯車（７）は、前記管状部分（２ｄ）の内側で回転するように装着された部材（７ａ）の２つの端部とそれぞれ一体に形成された２つの歯付き部材（７、１０）を含み、これら歯付き部材の一方（１０）は前記管状部分（２ｄ）周りで回転するように装着された前記他方の第一小歯車（８）に対する軸線方向のストッパーとして機能する請求項２に記載の自動巻き時計。
4. 前記管状部分（２ｄ）の内側で回転するように装着された第一小歯車の歯付き部材（７、１０）には、一方を他方にネジ締めすることにより互いに一体に機能するようにそれぞれに相補的なネジ溝が形成される請求項３に記載の自動巻き時計。
5. 前記自動巻き用おもりの中心部分（２）は環状突起（２ｂ）を有し、前記自動巻き用おもりの外側部分（１）は環状突起（２ｂ）の周りに適合する開口（１ａ）を有し、該環状突起（２ｂ）が中心方向内側に変形することにより前記外側部分（１）と内側部分（２）とが互いに固定され、環状突起（２ａ、２ｂ）の周囲を囲む前記外側部分（１）の一部は前記ボールベアリング（３）の軌道輪（３ａ、３ｂ）を覆う請求項１から４のいずれかに記載の自動巻き時計。
6. 各第一小歯車（７、８）は遊星歯車（１１、１２）と噛み合い、前記遊星歯車の歯は対応する第一小歯車（７、８）を一方向にのみ回転させるような形状に形成され、一つの第一小歯車と一つの遊星歯車（７、１１）とから形成される前記逆転機構の一方が前記逆転機構の他方（８、１２）に対して対称関係をもって前記中心部分（２）に装着され、これら逆転機構の共通軸線回りの回転方向はそれぞれ互いに対して逆向きである請求項１から５のいずれかに記載の自動巻き時計。
7. 前記ボールベアリングの軌道輪（３ｂ）を位置決めする手段（５）は２つの相補的な円筒面（５ｅ、６ａ）を含み、前記固定する手段（５）は、前記円筒面（５ｅ、５ａ）の外側で延びると共にネジ留め用の開口（５ｃ、５ｄ）が設けられる少なくとも２つのタブ（５ａ、５ｂ）を含む請求項１から６のいずれかに記載の自動巻き時計。

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