JP4099253B2 - 機械式駆動手段で駆動される機構とパワーリザーブ表示装置を含む時計 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械式手段で駆動される機構と、この機構用のパワーリザーブ表示装置を含む時計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワーリザーブ表示装置を備えた機械式時計は従来より提供されている。これらのパワーリザーブ表示装置は、簡略化のために主ぜんまいまたはバレルとも呼ぶ駆動ぜんまいの巻回レベルを表示する。主ぜんまいの巻回レベルは、このぜんまいの張力量、すなわちバレルによって駆動される機構に与えられているパワーリザーブに対応している。
【０００３】
公知のパワーリザーブ表示装置は、すべて比較的複雑で、特に煩雑な部材を追加する必要がある。従来のパワーリザーブ表示装置は、バレルの回転路を縮めるために使用された歯車列で形成されて、歯車列によって駆動されるインジケータが主ぜんまいの最大巻回位置と最小巻回位置との間を３６０゜以下の角度で回転するようになっている。このため、この形式の歯車列は通常は幾つかのホィールを必要とし、このためムーブメントに必要な空間が増大すると共に、その構造がさらに複雑になる。従って、従来のパワーリザーブ表示装置を機械式時計ムーブメント内に配置することは比較的高コストになり、そのような装置用の空間が必要になる結果、特に婦人用腕時計のムーブメント等の小型のムーブメントでは、常に解決できるとは限らない設計上の困難が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、多くの空間を必要とせず、またどんな機械式時計ムーブメントにも容易に組み込むことができるパワーリザーブ表示装置を備えた時計を提供することである。本発明の別の目的は、低コストであると共に製造が容易なパワーリザーブ表示装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、機構を駆動する機械エネルギを蓄えるために使用されるバレルと、この機構のパワーリザーブを表示する装置とを備えた時計であって、そのパワーリザーブ表示装置は、バレルによって共通の幾何学的軸線回りに回転駆動される第１及び第２ホィールを機械的に回転連結する弾性部材と、それぞれ第１及び第２ホィールに回転連結された第１及び第２表示手段とを備え、それぞれ第１及び第２表示手段によって決定される２方向間の角変位を少なくともその角変位の値の所定範囲内で表示するようにしたことを特徴とする時計に関する。
【０００６】
本発明の特徴の結果、バレルの巻回レベル、すなわち主ぜんまいの張力の量またはバレルが機構の歯車列に与える力のモーメントが直接表示されるため、ユーザは時計のパワーリザーブを知ることができる。以下に説明する実施態様では、パワーリザーブの表示に必要な追加部材の数が非常に少なく、特にホィールを追加する必要がまったくないことがわかるであろう。
【０００７】
バレルによって駆動される歯車列にバレルが加える力のモーメントが、主ぜんまいの各巻回レベルに対応している。このため、駆動される機構に、特に歯車列にバレルが加える力のモーメントを表示することによって、主ぜんまいの巻回レベルを非常に明確に表示することができる。
【０００８】
特定の実施態様では、第１及び第２ディスプレイ手段間の角変位を制限して、本発明のパワーリザーブ表示装置の弾性部材に加えられる力のモーメントの上限及び下限の両方またはいずれか一方を定める手段が設けられている。
【０００９】
本発明の特定の特徴及び他の利点は、非制限的な例として挙げられている添付図面に関連した以下の説明から明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４を参照しながら、本発明によるパワーリザーブ表示装置を備えた機械式時計の第１実施形態を説明する。
【００１１】
パワーリザーブ表示装置は、コイルばね６によって機械的に回転連結された第１ホィール２及び第２ホィール４を備えており、コイルばね６はホィール２と４を弾性的に連結する。ホィール２及び４は、バレル８によって共通幾何学的軸線１０の回りに回転駆動されるように同軸的に配置されている。ホィール２は、中心軸１２とピニオン１４を含み、ピニオンの歯がバレル８の歯１８と直接噛み合っている。ホィール４は、シリンダ部分２０と歯車２２を含む。歯車２２は、ホィール２６のピニオン２４と噛み合っている。
【００１２】
ホィール４のシリンダ部分２０は、ホィール２の軸１２に取り付けられて、ホィール２の回転と独立に幾何学的軸線の回りに回転できるようになっている。しかし、本実施形態によれば、ホィール２はばね６によってホィールに弾性的に回転連結されている。これを行うため、ばね６の第１端部２８がホィール２に固定されている一方、ばね６の第２端部３０がホィール４に固定されている。ホィール２及び４へのばね６の固定は、当該分野の専門家の技量の範囲内の様々な方法で、特に図示のように、それぞれホィール２及び４に設けられた孔に端部２８及び３０を挿入することによって行うことができる。ばね６はホィール２２とピニオン１４の間に収容され、ピニオン１４とホィール２２を支持しているベース３２によって軸方向に位置決めされていることから、必ずしも端部２８及び３０を対応の孔に押し込む必要はない。
【００１３】
軸１２は、従来通りに軸受３６内に取り付けられたピボット３４を第１端部に備えている。プレート３８側では、軸１２及びそれを取り囲んでいるシリンダ部分２０がプレート３８を貫通して、ディスクまたはプレート４０をホィール４に取り付け、針４２をホィール２に取り付けることができるようにしており、針４２は文字盤４４の開口内に配置されたディスク４０の上方に位置している。時間を表示する針４５は、針４２の上方で回転するように配置されている。
【００１４】
上から見た図面である図４に示されているディスク４０及び針４２は、パワーリザーブディスプレイ手段として作用する。少なくとも１つの基準マーク４６がディスク４０上に示されており、そのマーク４６によって定められた方向と幾何学的回転軸線１０と針４２の長手方向軸線４８の方向によって角変位αが定められる。図２及び図３を参照しながらさらに詳細に説明するように、角変位αが、バレル８によって駆動される機構のパワーリザーブを表示する。
【００１５】
角変位αを所定値の範囲内に制限するため、シリンダ２０のピニオン１４付近の部分が側方に開放して、ピニオン１４からホィール４の方向に突出したピン５４のストップとなる第１表面５０及び第２表面５２を形成している。このため、角変位はストップ５０で下限が、ストップ５２で上限が定められる。
【００１６】
図３に示されているように、角変位αの限界は、バレル８がばね６に加える力のモーメントの限界に対応している。曲線５６は、ばね６の２端部２８及び３０の中心の角度で定められる角変位βの関数として力のモーメントＭを表しているが、一様に増加している。図２ａに示されているようにピン５４がストップ５０に当接している時、角度βの値は２ａで、これはバレルがばね６に加える力の最小モーメントＭ１に対応している。
【００１７】
バレルがばね６に加える力のモーメントがＭ１より大きくなると、角度βがほぼ直線状に増加する。図２ｂは、Ｍ１より大きい力のモーメントＭ２で、角度βの値が２ｂである場合のシリンダ２０に対するピン５４の相対位置を断面図で示している。曲線５６が一様に増加するので、角度βのある１つの決定値はそれぞれ力のモーメントＭの所定値に対応することがわかるであろう。
【００１８】
最後に、ばねに加えられる力のモーメントがＭ３になった時、ピン５４はストップ５２に当接するため、この値Ｍ３がばねに加えられる力のモーメントの最大値になる。このため、角度βは値２ａから値２ｃの間で変化する。ピン５４がホィール２に回転連結されており、ばね６の端部３０がホィール４に回転連結されているので、マーク４６と針４２の軸線４８の間の角変位αは、角度βから所定値を増減させた値に等しい。
【００１９】
角変位αは、ピン５４とシリンダ２０の表面５０によって下限が定められる。同様に、角変位αは、ピン５４とシリンダ２０の表面５２によって上限が定められる。最小変位値αはβ＝２ａに対応する一方、最大変位値αはβ＝２ｃに対応する。このように、変位αは、バレルがホィール２に加える力のモーメントを表し、その力のモーメントは巻回レベルに、すなわち機械的エネルギアキュムレータとして機能するバレルの主ぜんまいの張力に応じた値であるので、本実施形態による時計機構のパワーリザーブを確実に表示することができる。
【００２０】
ホィール２及び４は、バレル８によって駆動される時計機構の従来の歯車列の一部を形成していることがわかるであろう。従って、パワーリザーブ表示装置は、様々な既存の機械式時計ムーブメント内に容易に組み込むことができる。本実施形態によるパワーリザーブ表示装置が必要とする空間は、時計ムーブメントに関しては実質的にゼロであり、ディスク４０及び針４２の両方が回転駆動されるので、文字盤に近接して設けられたパワーリザーブディスプレイ手段だけが一定量の空間を必要とするのみである。
【００２１】
時計の高さの増加を抑えるため、ディスク４０は文字盤４４の開口内に配置されている。従って、本実施形態は、従来のパワーリザーブ表示装置と比較して時計の高さを増大させない。ここで、角変位αの上限及び下限を定める手段は有益で、好適に構成しているが、本発明によるパワーリザーブ表示には必ずしも必要ないことがわかるであろう。しかし、角変位αの限界を定めるこれらの手段は、本発明を改良して、ばね６に加えられる力のモーメントを制限してそれを保護することができると共に、利用可能な値の所定範囲内で主ぜんまいの張力レベルと角変位αの間に一定の直線性を確保することができる。
【００２２】
変更実施形態では、ばね６が渦巻きばねである。このタイプのばねは、平らであるために背が低いという利点を備えており、これは背の低い機械式ムーブメントに好都合であろう。渦巻きばねの場合、ばねがバレルの主ぜんまいと同様に巻き付けた金属リボンで形成されている時、ばねを形成するワイヤの横断面は円形か矩形のいずれでもよい。
【００２３】
パワーリザーブ表示装置は、ホィール付近の位置において、バレル８によって駆動される歯車列内にそれの下流側に割り込ませて配置できることもわかるであろう。このため、ピニオン１４は必ずしもバレル８の歯１８と直接的に噛み合わなくてもよい。例えば、本実施形態のパワーリザーブ表示装置をホィール２６付近に配置することができ、その場合は図１ないし図４を参照しながら説明した第１実施形態のホィール２及び４と同様にして、ホィール２６を本発明に従って同軸的な２つのホィールに変えなければならないであろう。
【００２４】
さらに、シリンダ２０に形成された側方開口は１８０゜以下であることが好ましく、これは角変位αの変化を１８０゜以下の値に制限する。この場合、幾何学的軸線１０に直交する平面上における、表面５０とばね６の端部３０及び幾何学的軸線１０で与えられる方向とで定められる中心角度αは、−７０゜ないし＋７０゜の範囲内であれば都合良く、表面５０がばね６の最小巻回位置を定める。その結果、ホィール４の固定保持が保証される。例えば、表面５０及び５２で定められる中心角度は１２０゜ないし１５０゜である。
【００２５】
しかし、力がシリンダ２０に加えられているので、ばね６の端部３０をホィール４に注意深く固定して、軸１２がシリンダ２０に加える反力が側方開口シリンダの中実部分に向かうようにすれば、側方開口を１８０゜以上にすることもできる。
【００２６】
次に、図５ないし図９を参照しながら、本発明による時計の第２実施形態を説明する。第１実施形態ですでに述べた部材については、ここでは詳細に説明しない。
【００２７】
パワーリザーブ表示装置は、やはり共通の幾何学的軸線１０回りに回転するように配置されたホィール６０及び６２を備えている。ホィール６０はバレル８と噛み合っており、コイルばね６を介してホィール６２に回転連結されている。ホィール６０がホィール２と異なる点は、ピニオン１４からホィール６２に向かって突出した部分が、２つの平坦表面６６及び６８を２端部に形成した環状セクションの形をした突出部分６４で形成されていることである。ホィール６２がホィール４と異なる点は、側方開口を備えていないと共に、第１実施形態のようにプレート３８を貫通していないシリンダ７０で形成されていることである。さらに、ホィール６２は、突出部分６４と同様にホィール６０の方向へ延びた環状セクションの形をした突出部分７２を備えている。突出部分７２の２端部にも２つの平坦表面７４及び７６が形成されている。突出部分６４及び７２で定められる内径Ｒは、幾何学的軸線１０に対するばね６の半径より大きい。
【００２８】
ばね６は、ホィール６２のシリンダ部分７０に巻装されている。ホィール６０及び６２を同軸的に取り付けて、表面７４が表面６６に当接し、表面７６が表面６８に当接することによって、図９に示されているようにパワーリザーブディスプレイの角変位αの上限及び下限を定めることができるようにしている。ばね６に加えられる力のモーメントが、第１実施形態の説明の範囲内で図３に示されているように実質的に値Ｍ１と値Ｍ３の間で変化するように、突出部分６４及び７２が配置されている。
【００２９】
ばね６の端部２８及び３０は、半径方向に曲げられているが、第１実施形態のように軸方向は曲げられていない。さらに、端部２８は突出部分６４の表面６８と当接するように配置され、端部３０は突出部分７２の表面７６と当接するように配置されている。表面６８と表面７６が互いに接近した時に端部３０がこの２平面間に入らないようにするため、端部３０は突出部分６４の上表面７８よりも軸方向に高い位置に設けられている。図６及び図８では、ピニオン１４の歯１６がはっきり示されていないが、破線の円で示されていることがわかるであろう。
【００３０】
次に、この第２実施形態では、ディスプレイ手段のプレートまたはディスク４０が、ホィール６２の歯車２２に回転連結された歯車８０上に配置されており、この歯車８０はピニオン８２を介して歯車２２に回転連結されており、このピニオン８２は、歯車２２と噛み合う下側の第１歯８４と、歯車８０と噛み合う上側の第２歯８６とを備えている。二重歯形式のピニオン８２は回転増倍器として機能するため、針４２の長手方向軸線４８とディスク４０の表面上に設けられたマーク４６の間の角変位αが２つの限界値、すなわち最小値と最大値の間で変化することができ、その間の差はホィール６０に対するホィール６２の相対可能移動量よりも大きい。言い換えると、突出部分６４の表面６８と突出部分７２の表面７６の間の中心の最大角度は、図９に示されているディスプレイ手段４０及び４２で表示される角変位αの最大値間の角度差よりも小さい。
【００３１】
ピニオン８２は、文字盤４４とディスク４０で被覆されている。ディスク４０から実質的に分離させた歯車８０を設けることが必須ではないことはわかるであろう。実際に、変更例では、プレート４０自体の外周に、ピニオン８２の上側の歯８６と噛み合う歯を設ける。また、ばね６がホィール６０及び６２間に完全に収容されていることにもわかるであろう。さらに、ばね６の端部２８及び３０がそれぞれの表面６８及び７６に常時当接して、ばね６が非ゼロの力のモーメントを常時受けていることから、それらに押し付けられていることによって、ばねの回転位置が確実に定められる。
【００３２】
バレルの主ぜんまいの張力レベル、従ってパワーリザーブを表す角変位αのディスプレイ手段に関して説明すると、幾つかの実施形態が可能であり、当該分野の専門家には明らかであることはわかるであろう。変更例が図１０に示されている。図１０は、針４２と、円形の横バー９０を備えた錨またはＴ字形の部材８８を示している。少なくとも１つのマーク４６を付けて、針４２と共に角変位を定めることができる目盛りがバー９０に設けられている。必要ならば、２本の針だけを設けて、ばね６に加えられた力のモーメントの関数として変化する角度だけ角変位する２方向を定めることも可能である。これらの２本針の構造では、それらが重なった時、バレル８が加える力のモーメントが、それによって駆動される機構が適当に作動するには不十分になっていることを本発明の時計のユーザに知らせることができる。
【００３３】
また、２枚のディスクを設けて、上側のディスクの周囲に孔または開口を設けて、例えばパワーリザーブが低いかどうか、あるいはバレルが歯車列に加える力のモーメントが、バレルによって駆動される機構が適当に作動するには低すぎるかどうかをユーザが知ることができるようにしてもよい。また、異なった形状の２枚のプレートを設けて、それらが重なることによって形成されるデザインが、２枚のプレート間の角変位の関数として徐々に現れるようにしてもよい。
【００３４】
当該分野の専門家であれば、ばね６によって弾性的に連結された２つのホィールに関連したディスプレイ手段がほぼ同一平面上に位置するようにした構造を提供できることもわかるであろう。そのような変更例は、さらに難しい構造になるが、パワーリザーブまたは主ぜんまいの張力レベルを表示するディスプレイ手段に必要な高さを減じることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明パワーリザーブ表示装置の第１実施形態の断面図である。
【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ線の高さで見た部分上面図であって、それぞれ図１に示されている機械式時計ムーブメントに適した主ぜんまいの様々な巻回レベルに対応した３つの異なった位置を示している。
【図３】 バレルと直接噛み合ったピニオンにバレルが加える力のモーメントを主ぜんまいの巻回レベルの関数として示すグラフである。
【図４】 パワーリザーブ表示装置のディスプレイ手段を示す、第１実施形態の部分上面図である。
【図５】 本発明のパワーリザーブ表示装置の第２実施形態の断面図である。
【図６】 本発明のパワーリザーブ表示装置の第２実施形態に従った２つのホィールを機械式に回転連結するばねの分解側面図である。
【図７】 図６に示されている２つのホィールを、それぞれこの図面のＶＩＩ及びＶＩＩＩの方向に見た平面図である。
【図８】 図６に示されている２つのホィールを、それぞれこの図面のＶＩＩ及びＶＩＩＩの方向に見た平面図である。
【図９】 図５に示されている第２実施形態の、パワーリザーブ表示装置のディスプレイ手段だけを示す上面図である。
【図１０】 ディスプレイ手段の変更実施形態である。
【符号の説明】
２ 第１ホィール、 ４ 第２ホィール、 ６ 主ぜんまい、 ８ バレル、
１０ 共通幾何学的軸線、 ４０ ディスク、 ４２ 針、 ４６ マーク、
４８ 長手方向軸線

Claims (10)

1. 機構を駆動する機械エネルギを蓄えるために使用されるバレル（８）と、その機構のパワーリザーブを表示する装置とを備えた時計であって、そのパワーリザーブ表示装置は、バレルによって幾何学的軸線（１０）の回りに回転駆動される第１のホィール（２；６０）と、この第１のホィールに弾性部材（６）によって前記幾何学的軸線（１０）の回りに機械的に回転連結される第２ホィール（４；６２）と、それぞれ第１及び第２ホィールに回転連結された第１及び第２表示手段（４０、４２）とを備えて、それぞれ第１及び第２表示手段によって決定される２方向（４６、４８）間の角変位を少なくとも所定範囲内で表示するようにしたことを特徴とする時計。
2. 前記弾性部材（６）はコイルばね（６）で形成されていることを特徴とする請求項１記載の時計。
3. 前記弾性部材（６）はうずまきばね（６）で形成されていることを特徴とする請求項１記載の時計。
4. 前記第１及び第２ホィール（２、４；６０、６２）は、機構の歯車列の第１及び第２歯車であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の時計。
5. 前記第１歯車（２；６０）は、バレルと直接噛み合ったピニオンであることを特徴とする請求項４記載の時計。
6. 前記第１及び第２表示手段の一方（４０）は、表面上に少なくとも基準マーク（４６）を有するディスク（４０）で形成されており、第１及び第２表示手段の他方は、基準マークと協働して角変位を表示する軸線（４８）を定める針（４２）で形成されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載の時計。
7. 前記パワーリザーブ表示装置は、角変位を制限してバレル（８）が弾性部材（６）に加える力のモーメントの上限を定める第１手段（５４、２０、５２；６４、７２、６８、７６）を備えていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載の時計。
8. 前記パワーリザーブ表示装置は、角変位を制限してバレル（８）が弾性部材（６）に加える力のモーメントの下限を定める第２手段（５４、２０、５０；６４、７２、６６、７４）を備えていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項記載の時計。
9. 前記第１手段は、第１及び第２ホィール（２、４；６０、６２）の一方に固定された突出部材（５４；６４）と、第１及び第２ホィールの他方に固定されたストップ（５２；７６）とを備えて、力のモーメントが所定の最大値に達した時、突出部材がストップに当接するように配置したことを特徴とする請求項７記載の時計。
10. 前記第２手段は、第１及び第２ホィール（２、４；６０、６２）の一方に固定された突出部材（５４；６４）と、第１及び第２ホィールの他方に固定されたストップ（５２；７６）とを備えて、力のモーメントが所定の最小値に達した時、突出部材がそのストップに当接するように配置したことを特徴とする請求項８記載の時計。

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