JP4427542B2 - 機械的ぜんまい仕掛け用稼動余力表示器 - Google Patents

Description

本発明は、香箱に含まれるばねによりエネルギーが供給される機械式腕時計のムーブメントに関する。より詳細には、仕上げ歯車列を駆動するための主香箱と、最小の所定期間中機能すべき補足機能に割り当てられた歯車列を駆動するための少なくとも第２香箱とが設けられた、機械的計時器ムーブメントの稼動余力表示機構に関する。

こうした機構は、計測時間の時間及び分を円盤を用いて表示する、クロノグラフ機械式腕時計のムーブメントに特に良好に適応する。この場合、最小の所定期間は、計測可能な最大時間に等しい。

このタイプの表示器は、針による表示器よりも優れており、大きな寸法の表示の提供を可能にし、従って、例えば航空機のパイロットが望むと思われるような、より迅速により容易な読取を可能にすることが知られている。

そこで生じるのが、円盤を駆動するのに必要な機械的エネルギーの問題である。具体的には、単一の香箱は応力にさらされる危険があり、応力はバランスの振動の振幅を混乱させ、その結果、クロノグラフ歯車列の正確な作動を阻害する。

ＥＰ０３ ４０５５３２．７号明細書は、計測時間の時間単位、１０分単位、及び分単位の円盤が、それぞれ独自の香箱によって駆動されるムーブメントを提案することで、この問題に対する解決策を提供している。

こうした製品では、最小期間にわたってストップウォッチ機能を作動させるために、基本機能とストップウォッチ機能の両方について、ムーブメントの稼動余力の表示を有することが、装着者にとって非常に有用である。

本発明の目的はこの必要性に対応するものである。

この目的を達成するために、前述のタイプの本発明による稼動余力表示機構は、
−針と、針の位置を読み取るために使用される文字盤とを含む稼動余力表示手段と、
−それぞれ主香箱及び第２香箱を前記表示手段に連結している第１及び第２歯車列と、を含み、
−これらの手段及びこれらの歯車列は、表示された稼動余力が、補足機能が作動する残り時間に相当するように配置されている。

有利なことに、表示される稼動余力は、最短の余力を有する香箱の稼動余力である。

好ましい実施形態によると、表示手段及び歯車列は、
−計時器がストップウォッチ機能を伴わずに作動する限り、針は、主香箱の稼動時間と第２香箱の稼動時間との差に相当する稼動時間の後にのみ、移動を開始し、
−ストップウォッチ機能が作動されると直ちに、針は移動を開始して、最短の余力を有する香箱の稼動余力を表示するようになっている。

さらに、表示手段及び歯車列は、
−計時器の巻き上げが、第２香箱の稼動時間に等しい稼動時間に相当する状態に到達しない限り、文字盤は回転するが針は静止したままであり、
−巻き上げが前記状態に到達すると直ちに、文字盤と針とは同時に回転するようになっている。

本発明の他の特徴は、添付の図面を参照して以下に述べる記述により明らかになる。

図１に概略的に示すクロノグラフ腕時計は、文字盤１０上に従来の方法で、現在時刻の時間、分、及び秒を、２本の中央針１１、１２及び９時方向にある小針１３を用いて表示するよう意図されている。

腕時計は、中央針１４を用いて計測時間の秒も表示する一方、計測時間の時間単位、１０分単位、及び分単位の表示は、文字盤１０に設けられた窓の背後に表示される３つの円盤１５、１６、１７によってそれぞれ提供される。

最後に、小針１８と小さい回転文字盤１９とが６時方向に配置され、図２を参照して後述するように、計時器の稼動余力を表示する。

この腕時計のムーブメントは、基礎として、例えばＥＴＡ ＳＡ社（スイス）により「７７５０」の商品番号で市販されているようなクロノグラフタイプの機械式キャリバーを有する。これは、前述の欧州特許文献に詳細が記載されている補足機構に結合されており、円盤１５、１６、１７を駆動している。

従来の方法で、竜頭２０は巻き上げ及び時刻の設定に使用される一方で、２つの押しボタン２１、２２はそれぞれ開始・停止、及びストップウォッチ機構のゼロ位置合わせを制御する。

ここで図２を参照すると、図２ａと図２ｂとの２つの部分に分けられており、稼動余力を表示する機能に関与する部材のみが図示されている。

図２ａでは、参照番号２３は、腕時計の主動力を形成する基本ムーブメントの香箱を示す。この香箱は通常約４０時間の稼動時間を有し、そのドラムの内部に滑りストラップ（図示せず）を備えたばねを含み、このストラップは香箱が完全に巻き戻された時に過度に圧力がかかるのを制限するのに使用される。その軸２４は爪車２５を支持し、爪車２５は竜頭２０から巻き上げ歯車及び丸穴車（図示せず）によって駆動されると考えられる。ドラムの外歯車２６は、時針１１、分針１２、及び秒針１３を駆動する仕上げ歯車列（図示せず）と噛み合う。

爪車２５の反対側で、軸２４は、角度伝達装置２８と噛み合う車２７を支持し、角度伝達装置２８自体は第２香箱３１の軸３０に取り付けられた車２９と噛み合い、第２香箱３１のドラムも滑りストラップを備えたばねを含み、かつ第２香箱３１の稼動時間はストップウォッチ機能が作動すべき時間である。通常、この稼動時間は１０時間である。この香箱のドラムの外歯車３２は、計測時間の分単位を表示するための円盤１７を駆動する歯車列（図示せず）と噛み合う。軸３０はさらに、同じ側で、爪車３３も支持し、爪車３３は第３香箱（図示せず）の爪車で終端する歯車列と噛み合い、第３香箱は計測時間の１０分単位を表示するための円盤１６を駆動するのに使用される。

既に引用した欧州特許文献に記載されるように、第３香箱は、計測時間の時間単位を表示するための円盤１５を駆動するのに使用される第４香箱を作動させる。

爪車３３の反対側で、軸３０は歯車３４を支持し、歯車３４は車３５と噛み合い、車３５の歯車３６は車３７と噛み合い、車３７には突起３８が設けられ、稼動余力表示文字盤１９を支持する。

車３７は軸３９上に旋回可能に取り付けられ、軸３９上には稼動余力を表示する針１８が取り付けられており、並びに反対側には、円形開口部４１を備えた車４０（図２ｂ参照）が取り付けられ、円形開口部４１の長さは、ストップウォッチ機能が作動すべき時間に相当し、それは約１０時間である。

針１８の反対側で、軸３９は、摩擦取り付けされた車４２を支持し、車４２は車４４の歯車４３と噛み合い、車４４の軸は車３５の旋回軸として使用され、かつ車４４は第２香箱３１の軸３０により支持される第２歯車４５と噛み合う。

図２ｂに示すように、図には針１８、文字盤１９、及び図２ａを参照して記載される関連部材がみられ、軸３９は開放車４０と摩擦車４２との間に歯車４６を支持し、歯車４６は角度伝達装置４７と噛み合い、角度伝達装置４７は円形開口部４９を備えた車４８と噛み合い、円形開口部４９の長さは約３０時間の回転期間に相当する。車５０は、車４８の軸５１上に自由に回転可能に取り付けられており、開口部４９に配置された突起５２が設けられている。

車５０は歯車５３と噛み合い、歯車５３の軸５４は摩擦取り付けされた車５５を支持し、車５５は角度伝達装置５６を用いて歯車５７と噛み合い、歯車５７の軸５８は歯車５９を支持し、歯車５９は狼歯を用いて可動部６０と噛み合い、可動部６０は主香箱２３のドラムの外歯車２６と噛み合う。

本発明による機構の操作を、以下の４つの状況について述べる。
−最初の１０時間の巻き上げ、
−１０時間を超える巻き上げ、
−ストップウォッチ機能を伴わない稼動、
−ストップウォッチ機能を伴う稼動。

１． 最初の１０時間の巻き上げ
爪車２５が、竜頭２０から巻き上げ歯車及び丸穴車によって駆動されると、軸２４は、主香箱２３のばねと、同時に、第２香箱３１のばねとを、可動部２７、２８、２９及び軸３０を用いて巻き戻す。

歯車３４も軸３０により支持されており、この歯車３４が、車３５及びその歯車３６を用いて、車３７及び稼動余力表示文字盤１９を駆動し、稼動余力表示文字盤１９は反時計回りに回転して、針１８に、実際には静止した状態で、稼動余力の増加を表示させる。同時に車３７の突起３８は、車４０の開口部４１の中で自由に移動し、従って車４０は回転しない。

巻き上げが２つの香箱にとって少なくとも１０時間の稼動時間に相当する状態に到達すると、針１８は文字盤１９上で１０時間の稼動余力を示す。突起３８も車４０の開口部４１の末端隣接点に到達する。

２． １０時間を超える巻き上げ
巻き上げが継続する場合、車４０は突起３８の作用に基づいて回転を始め、こうして針１８をその文字盤１９と同時に駆動し始めるので、稼動余力表示は１０時間のままである。車４２は歯車４６上に摩擦取り付けされているので、車４２は、自身が歯車４３、車４４、及び歯車４５を介して香箱３１に連結されるような香箱３１の位置に、対応した位置で留まる。

車４０はさらに、歯車４６及び角度伝達装置４７を介して、車４８を駆動し、車４８の開口部４９は、車５０の突起５２を受け入れる。巻き上げが約３０時間の稼動期間に相当する状態に到達すると、この突起は開口部４８の末端隣接点に到達する。従って車５０は回転を始め、可動部５３、５５、５６、５７、及び５８により、歯車５９を駆動する。しかし歯車５９は、狼歯歯車可動部６０の存在のため、主香箱２３に対して影響を及ぼさない。

つまり、滑りストラップを備えたばねの使用により、巻き上げ竜頭２０の作動による巻き上げは、損傷を引き起こすことがなく継続してもよいことがわかる。

３． ストップウォッチ機能を伴わない稼動
腕時計の通常の操作では、主香箱２３のドラムが作動される唯一の要素であり、従って主香箱２３の外歯車２６を介して現在時刻を表示するための歯車列を駆動し、外歯車２６も狼歯歯車可動部６０を駆動し、狼歯歯車可動部６０は、この回転方向において、突起の付いた車５０に対してその動きを伝達する。

計時器が完全に巻き戻されたことを受けて、稼動余力の表示は１０時間のまま、車５０はこれに影響を及ぼすことなくこうして約３０時間回転するが、これはその突起５２が車４８の開口部４９内で自由に回転するからである。稼動の３０時間の終わりに、突起は開口部４９の末端隣接点に到達して、車４８は回転を始める。角度伝達装置４７、歯車４６、及び軸３９、を用いて、稼動余力表示針１８を１０時間の位置から反時計回り方向に回転させ始める。第２香箱３１は作動しておらず、従って車４２は静止しているが、この車は軸３９上に摩擦取り付けされているので、針１８の移動は可能である。

針１８が車４０の開口部４１内における突起３８の移動に対応した経路に沿った移動を完了する、すなわち１０時間経つと、針１８は文字盤１９上で余力ゼロを表示し、従って主香箱２３は約４０時間分解放された状態となる。

つまり、軸３９を香箱２３に関連づける歯車列に挿入された摩擦車５５の存在のおかげで、針１８がゼロ位置に到達した時点で、香箱２３が完全に解放することを妨げられていないことがわかる。

４． ストップウォッチ機能を伴う稼動
ストップウォッチ機能が作動されると直ぐに、第２香箱３１はずっと作動状態に置かれ、稼動余力の表示に影響を及ぼす。第２香箱３１の歯車４５はこれによって、車４４、歯車４３、車４２、及び軸３９を用いて、稼動余力表示針１８の駆動を開始し、針１８は反時計方向に移動を始める。軸３９は歯車４６及び車４０を駆動する。車４０はその歯車４６を介して角度伝達装置４７と噛み合い、角度伝達装置４７は解放車４８を駆動する。

明らかに、主香箱はまだ作動中でありかつ車５０を駆動しており、車５０の突起５２は３０時間後に車４８の開口部４９の末端隣接点に到達し、これに対して、車５０、４８が同時に移動しているので、ストップウォッチ機構が作動した時間が加算される。換言すると、ストップウォッチ機構が３時間使用された場合、突起５２は３３時間後にようやく隣接点に到達する。針１８は１０時間−３時間に等しい稼動余力を表示するので、針１８は主香箱の作動の４０時間後にゼロに到達する。

主香箱の稼動余力が１０時間未満の時に計測時間の計測を開始する場合、突起５２は車４８も回転させる。これは、このような時に針１８の制御に対して２つの香箱の作用が一緒に加わるのを防ぐために不可欠である。

つまり、このようにするためには、車４８はさらに第２香箱３１により駆動される車４２の回転によっても作用されることがわかる。このように、車４８、５０は同じ速度で駆動されることにより、かつ少なくとも１分に等しい歯車振動（香箱３１が１分ずつ進行することから必要とされる）のため、車の突起５２は、車４８の開口部４９の末端に対して相対的に同じ位置に留まる。これらの配置のおかげで、針１８はこうして２つの香箱間で衝突せずに駆動され、主香箱の稼動余力に相当する同一の稼動余力が表示される。

上述の機構は、香箱ばねの手動巻き上げを備えた腕時計の中に組み込まれる。自動巻き上げを備えた腕時計にそのまま応用されてもよいことは明らかである。

このようにして、稼動余力を表示するための機構は、ストップウォッチ機能を作動するのに必要な、１０時間に設定された、稼動時間のみを表示することが提案されており、一方で計時器は、現在時刻表示機能として４０時間の余力を有する。

換言すると、表示針１８は：
−ストップウォッチが作動されない限り、計時器の作動３０時間後、
−あるいは、１０時間の余力を要するストップウォッチが作動された直後、
のいずれかに、１０時間からゼロまで逓減的に駆動される。

円盤を用いて計測時間を表示するムーブメントを備えたクロノグラフ腕時計を示す。 稼動余力の表示を提供するムーブメントの部材の図である。 稼動余力の表示を提供するムーブメントの部材の図である。

Claims (8)

1. 機械式計時器ムーブメントの稼動余力表示機構であって、該ムーブメントは仕上げ歯車列を駆動するための主香箱（２３）と、所定の期間中機能すべき補足機能に割り当てられた歯車列を駆動するための少なくとも第２香箱（３１）とを備えた機構において、
   − 針（１８）と、前記針の位置を読み取るために使用される文字盤（１９）とを含む稼動余力表示手段と、
   − それぞれ前記主香箱及び前記第２香箱を前記表示手段に連結している第１及び第２歯車列と、を含み、
   − 前記手段及び前記歯車列は、表示された稼動余力が、前記補足機能が作動する残り時間に相当するように配置されている
   ことを特徴とする、機構。
2. 前記補足機能がストップウォッチ機能であり、前記表示手段及び前記歯車列は、前記表示された稼動余力が、最短の余力を有する前記香箱の稼動余力となるように配置されることを特徴とする、請求項１に記載の機構。
3. 前記表示手段及び前記歯車列は、
   − 前記計時器が前記ストップウォッチ機能を伴わずに作動する限り、前記針（１８）は、前記主香箱（２３）の稼動時間と前記第２香箱（３１）の稼動時間との差に相当する稼動時間の後にのみ、移動を開始し、
   − 前記ストップウォッチ機能が作動されると直ちに、前記針（１８）は移動を開始して、最短の余力を有する前記香箱の前記稼動余力を表示するようになっていることを特徴とする、請求項２に記載の機構。
4. 前記表示手段及び前記歯車列は、
   − 前記計時器の巻き上げが、前記第２香箱（３１）の稼動時間に等しい稼動時間に相当する状態に到達しない限り、前記文字盤（１９）は回転するが前記針（１８）は静止したままであり、
   − 前記巻き上げが前記状態に到達すると直ちに、前記文字盤（１９）と前記針（１８）とは同時に回転するようになっていることを特徴とする、請求項２及び３のいずれか一項に記載の機構。
5. 前記表示手段は、
   − 前記表示針（１８）が取り付けられ、かつ前記文字盤（１９）が旋回可能に取り付けられる、軸（３９）と、
   − この軸に取り付けられ、かつ前記第２香箱（３１）の前記稼動時間にほぼ等しい稼動時間に相当する長さの円形開口部（４１）を備えた、第１車（４０）と、
   − 前記軸（３９）上に旋回可能に取り付けられ、前記文字盤（１９）に対して固定的に取り付けられ、かつ前記開口部（４１）に位置する突起（３８）を備えた、第２車（３７）と、
   − 前記軸（３９）上に摩擦取り付けされた第４車（４２）と、
   − 前記軸（３９）に取り付けられた第１歯車（４６）と
   をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の機構。
6. 前記第１歯車列は、前記主香箱（２３）の前記歯車（２６）を前記第１歯車（４６）に連結し、かつ
   − 前記歯車（４６）に対して回転可能に固定的に取り付けられ、かつ前記主香箱（２３）の前記稼動時間と前記第２香箱（３１）の前記稼動時間との差に相当する長さの円形開口部（４９）が設けられた、第５車（４８）と、
   − 前記歯車（２６）に対して回転可能に固定的に取り付けられ、前記第５車（４８）の前記軸（５１）上に自由に回転可能に取り付けられ、かつ前記第５車（４８）の開口部（４９）に位置する突起（５２）を備えた、第６車（５０）と
   を含むことを特徴とする、請求項５に記載の機構。
7. 前記第１歯車列は、前記第６車（５０）と前記主香箱（２３）の前記歯車（２６）との間に挿入された、摩擦取り付けされた第７車（５５）及び狼歯可動部（６０）をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の機構。
8. 前記第２歯車列は、
   − 前記第２香箱（３１）の前記軸（３０）に取り付けられた第２歯車（３４）と、
   − この歯車（３４）と噛み合う車で、その歯車（３６）が前記第２車（３７）と噛み合う第７車（３５）と、
   − 前記軸（３０）に旋回可能に取り付けられた第３歯車（４５）と、
   − この第３歯車（４５）と噛み合う車で、その歯車（４３）が前記第４車（４２）と噛み合う第８車（４４）とを含み、前記第７車（３５）はこの歯車の前記軸に旋回可能に取り付けられている
   ことを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一項に記載の機構。

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