JP4420444B2 - 時計 - Google Patents

Description

本発明は、指針が配置された文字板と、指針を回転させる駆動機構とを備えたアナログ式の時計に関し、駆動機構のバックラッシュに起因する指針と目盛との位置ずれに対処するものである。

指針を駆動する駆動機構は、モータの回転を歯車にて減速し、指針を所定の速度で回転する構成となっている。また通常、駆動機構における歯車には、微量のバックラッシュ（つまり遊び）が設定されており、指針と文字板の目盛との間には、このバックラッシュに起因して位置ずれが生じる場合がある。バックラッシュに起因する指針と目盛との位置ずれは、弾性体や磁性体にて歯車等に適当な負荷をかけることにより、その発生を防止することは可能である。特許文献１乃至３には、負荷によってそのような位置ずれを防止する構成が開示されている。

但し大型の指針になると、比較的大きな負荷が必要となり、バックラッシュに起因する指針と目盛との位置ずれを完全に防止しようとすると、指針を駆動するトルクに悪影響を及ぼしかねない状態となる。また長身の指針であれば、指針と目盛との開きもそれだけ大きくなる訳である。

特に近年では、電波修正時計も広く普及されている。電波修正時計は、秒単位で正確な時刻表示を行うことから、指針と目盛との位置ずれについても、これを低減することの重要性が極めて高い。
特開平８−２６２１５３号公報 特開平１１−３０４９５４号公報 特開２００３−１２１５６３号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バックラッシュに起因する指針と目盛との位置ずれが目立たないように構成された時計を提供することである。

本願第１請求項に記載した発明は、指針が配置された文字板と、前記指針を回転させる駆動機構とを備えた時計において、前記文字板に設ける目盛を部分的にずらすことにより、前記駆動機構のバックラッシュに起因する前記指針と前記目盛との位置ずれを小さくしたものであり、前記バックラッシュに起因して前記指針が回転する角度をＸ度とするとき、前記バックラッシュに起因して前記指針と前記目盛との位置ずれが発生する部位周辺の目盛を前記指針の回転方向に（Ｘ／２）度ずらした構成の時計である。

本願第２請求項に記載した発明は、請求項１において、前記目盛の基本間隔が６度であるとともに、Ｘが２度以下である構成の時計である。

本発明によれば、バックラッシュに起因する指針と目盛との位置ずれが目立たないように構成された時計を得ることができる。

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１及び図２に示す時計１は、アナログ式の壁掛時計又は置時計である。この時計１は、指針たる時針２１、分針２２、及び秒針２３が配置された文字板３０と、各指針２１，２２，２３を右回りに回転させる駆動機構４０と、文字板３０及び駆動機構４０を収納する時計ケース５０とを備えたものである。時計ケース５０は、文字板３０を保持する枠体５１、及び文字板３０の正面に位置する透明板５２等にて構成されている。駆動機構４０は、文字板３０の裏面に配置されている。

駆動機構４０は、文字板３０を貫通する時針パイプ４１、分針パイプ４２、及び秒針パイプ４３を備え、時針２１、分針２２、及び秒針２３は、各パイプ４１，４２，４３にそれぞれ支持されている。文字板３０の中央には、各パイプ４１，４２，４３を貫通する孔部３２が設けられている。

また駆動機構４０は、不図示のステップモータ及び減速歯車列を備え、時針パイプ４１及び時針２１を１２時間に１回転、分針パイプ４２及び分針２２を１時間に１回転、秒針パイプ４３及び秒針２３を１分間に１回転する構成となっている。秒針２３は、１秒間隔で基本的に６度ずつステップ運針される。文字板３０に設けられた目盛３１の基本間隔は６度である。

更に、減速歯車列の要所には弾性体が当接されており、駆動機構４０のバックラッシュに起因する指針２１，２２，２３と目盛３１との位置ずれは、弾性体の負荷によってある程度抑制されている。但しかかる弾性体の負荷の大きさは、指針２１，２２，２３の大きさや長さに対して小さいものであり、特に秒針２３の重心が下降する際には、秒針２３と目盛３１との位置ずれの発生が不可避となっている。具体的には、秒針２３が真上を指すときの角度を０度とすると、秒針２３が３０度以上回転したところでバックラッシュに起因する秒針２３と目盛３１との位置ずれが発生する。そして、秒針２３が１５０度以上回転する手前で、弾性体の負荷よってかかる位置ずれが無い状態に復帰する。

尚、このような位置ずれが発生する角度及び解消される角度は、駆動機構４０における弾性体の負荷の大きさや、秒針２３の大きさや長さによって異なってくる。弾性体の負荷は、指針を駆動するトルクが良好に維持されるように設定される。そして、図３及び図４に示すように、秒針２３の角度をθ、秒針パイプ４３の回転軸から秒針２３の重心Ｇまでの距離をｌｇ、秒針２３の重さをｗ、秒針パイプ４３にかかる負荷トルクをＴａとするとき、これらの関係式は、Ｔａ＝ｗ×ｌｇ×sinθ、となる。負荷トルクＴａの最大値を１とすると、角度θが３０度及び１５０度の際の負荷トルクＴａは０．５となる。つまり本例では、駆動機構４０における弾性体の負荷は、負荷トルクＴａの最大値の約半分と釣合う構成となっている。

本例の時計１の特徴は、以上説明した基本構成に加えて、文字板３０に設ける目盛３１を部分的にずらすことにより、駆動機構４０のバックラッシュに起因する秒針２３と目盛３１との位置ずれを小さくしたことである。より詳細には、バックラッシュに起因して秒針２３が回転する角度をＸ度とするとき、バックラッシュに起因して秒針２３と目盛３１との位置ずれが発生する部位周辺の目盛３１を秒針２３の回転方向に（Ｘ／２）度ずらしている。すなわち、３０度の目盛３１（１時を示す目盛）とその次の目盛３１との間隔を６＋（Ｘ／２）度とし、１５０度の目盛３１（５時を示す目盛）とその前の目盛３１との間隔を６−（Ｘ／２）度としている。３０度の目盛３１と１５０度の目盛３１との間に位置する１９個の目盛３１は、秒針２３の回転方向に（Ｘ／２）度ずれている（図２参照）。

尚、バックラッシュに起因して秒針２３が回転する角度Ｘは２度以下となっている。この角度Ｘの値は、目盛３１の基本間隔６度に対し、現状における駆動機構４０の製造技術と、目盛３１のずれとを踏まえて設定された合理的な値となっている。かかる構成によれば、目盛３１がずれていても、これが不自然に見えることはない。

以下、角度Ｘを２度として説明する。まず、目盛３１をずらさない場合は、バックラッシュに起因して位置ずれが発生すると、目盛３１に対する秒針２３の位置ずれは＋２度となる。これに対し本例においては、バックラッシュに起因して秒針２３と目盛３１との位置ずれが発生する部位周辺の目盛３１を秒針２３の回転方向に（Ｘ／２）度ずらしているので、位置ずれが発生しても、目盛３１に対する秒針２３の位置ずれは＋１度となる。

また、バックラッシュに起因する位置ずれの発生は、各部の微妙なバランスに影響するため、秒針２３が目盛３１をずらした部位に進入しても直ちに発生しないことや、指針２３が目盛３１をずらした部位から脱出する前に解消されることも考えられる。しかるに、そのような場合であっても、目盛３１に対する秒針２３の位置ずれは−１度であり、目盛３１と秒針２３との位置ずれは±１度の範囲となる。

このように本例の時計１は、目盛３１を部分的にずらすという簡単な構成を以ってして、駆動機構のバックラッシュに起因する秒針２３と目盛３１との位置ずれを従来の半分になさしめるという顕著な効果を達成してなるものである。尚、本例における各部の構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に設計変更が可能であり、図例説明したものに限定されないことは勿論である。電波修正時計においては、本例の構成が特に有効である。

本発明の時計は、バックラッシュに起因する指針と目盛との位置ずれが目立たないように構成されたものであり、壁掛時計や置時計として好適に利用することが可能である。

本発明の実施例に係り、時計を示す正面図である。 本発明の実施例に係り、文字板を示す正面図である。 本発明の実施例に係り、秒針を示す説明図である。 本発明の実施例に係り、秒針における負荷トルク−角度特性グラフである。

符号の説明

１ 時計
２１ 時針
２２ 分針
２３ 秒針
３０ 文字板
３１ 目盛
３２ 孔部
４０ 駆動機構
４１ 時針パイプ
４２ 分針パイプ
４３ 秒針パイプ
５０ 時計ケース
５１ 枠体
５２ 透明板

Claims (2)

1. 指針が配置された文字板と、前記指針を回転させる駆動機構とを備えた時計において、
   前記文字板に設ける目盛を部分的にずらすことにより、前記駆動機構のバックラッシュに起因する前記指針と前記目盛との位置ずれを小さくしたものであり、
   前記バックラッシュに起因して前記指針が回転する角度をＸ度とするとき、前記バックラッシュに起因して前記指針と前記目盛との位置ずれが発生する部位周辺の目盛を前記指針の回転方向に（Ｘ／２）度ずらしたことを特徴とする時計。
2. 前記目盛の基本間隔が６度であるとともに、Ｘが２度以下であることを特徴とする請求項１記載の時計。

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