JP4595396B2

JP4595396B2 - 回転装置及び時計

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Publication number: JP4595396B2
Application number: JP2004171650A
Authority: JP
Inventors: 健一牛越
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2024-06-09
Also published as: JP2005121627A

Description

本発明は回転装置及び時計に係り、特に、複数の受部材が設けられた回転輪を有し、受部材へ錘を供給することにより回転駆動されるように構成された装置の構成に関する。

一般に、水やボールなどの物体の重量を利用して動作する種々のからくり時計が知られている。例えば、中国の宋代に作られた水運儀象台は、わが国でも復元され、長野県諏訪郡下諏訪町の諏訪湖時の科学館儀象堂に展示されている。この水運儀象台は、水車（枢輪）の外周部に複数のバケットがそれぞれ回動自在に取り付けられ、これらのバケットの一つに水を注ぐことによって水の重量で水車が回転するように構成されている。このとき、時計の計時機構として水車を間欠駆動するために複数のレバーを組み合わせてなる脱進機構が用いられている（例えば、以下の非特許文献１参照）。

また、スイスのジュネーブにあるジュネーブ時計博物館には、金属球をチェーンコンベアによって上方へ持ち上げ、この金属球を回転輪の外周に設けられた凹部に一つずつ導入し、この金属球の重さによって回転輪を回転駆動するように構成されてなる、からくり時計が展示されている。このからくり時計では、金属球の重力がゼンマイと同じ様な一定の駆動力の代わりに用いられている。また、このからくり時計は特に目新しい脱進機構を備えているわけではなく、一般の時計と同様に構成されている。
「復元水運儀象台十一世紀中国の天文観測時計塔」山田慶兒・土屋榮夫著、新曜社１９９７年３月１５日発行

しかしながら、上述の水運儀象台では、枢輪に対してバケットを個々に回動可能に構成し、バケットの回動動作によって一回ずつ水量を秤量しているために構造が複雑になり、脱進機構の各レバーの掛かり量が小さいなどの問題点がある。また、継続して動作させるには、水を大量に上部の貯水槽に供給する必要がある。さらに、水運儀象台自体は外面に装飾が施されているが、内部の機構が把握しにくいため、デザイン性や鑑賞性は高いものの、機械的動作態様の美しさや躍動感が表れ難いという問題点もある。

一方、ジュネーブ時計博物館に展示されている金属球を用いたからくり時計では、金属球をチェーンコンベアによって回転輪の上部に持ち上げ、この金属球を回転輪の凹部に供給していることから、金属球の持ち上げに大きな駆動トルクが必要になり、通常の時計より大きな駆動源が必要になり、また、多くの駆動エネルギーが必要になる。また、単なるチェーンコンベアで構成される金属球の持ち上げ機構は機械的にきわめてありふれたものであり、からくり時計としては斬新性に乏しいという問題点もある。

そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、従来よりも小さな駆動力で動作が可能であり、消費エネルギーの少ない回転装置或いは時計を提供することにある。また、機構動作の鑑賞性に優れ、からくり時計として好適な新規の回転装置或いは時計の構造を提供することにある。

上記問題点に鑑み、本発明の回転装置は、錘体と、該錘体を供給する錘体供給手段と、該錘体供給手段により供給された前記錘体を受け入れ可能に固定された受部材を外周に沿って複数備えた回転輪と、を有する時計であって、前記受部材は前記錘体を受け入れるための開口部を有する容器形状を備え、前記開口部が前記回転輪の回転方向逆側から外周側に亘って連続して開口していることを特徴とする。

この発明によれば、回転輪において複数の受部材が固定されているために回転輪の構造を簡易なものにすることができるとともに、回転輪における受部材の固定姿勢を適宜に設定することによって錘体が脱出する回転輪の角度位置を調整することが可能になる。また、受部材が開口部を備えた容器形状を備えていることにより錘体が受部材により安定して保持されるように構成できる。さらに、開口部が回転輪の回転方向逆側から外周側に亘って連続して開口していることにより、開口部の開口範囲が回転方向逆側から外周側に連続して形成されているため、錘体の受部に対する出し入れが容易になり、円滑に行うことができるようになる。また、受部材と錘体との間の相対的な寸法関係、或いは、錘体の供給角度や排出角度に対する自由度が高くなるので、時計の設計が容易になり、回転輪に対する錘体の供給角度や錘体が受部に保持されている角度範囲に関する自由度が増大するので、回転輪の駆動効率を高めることができ、また、回転輪の歯数を増大することも可能になる。

本発明において、前記錘体供給手段は、下方位置に供給された前記錘体を上方位置へ持ち上げる錘体持上機構を有し、前記錘体持上機構によって前記上方位置に持ち上げられた前記錘体を上部にある前記受部材に供給し、これによって前記回転輪が所定角度回転した後に前記受部材から排出された前記錘体を下部にある前記下方位置に戻すように構成されていることが好ましい。これによって、錘体が受部材に供給されることにより回転輪が所定角度回転し、その後に受部材から錘体が下方位置に排出されると、上記の錘体持上機構によって錘体が上方位置まで持上げられ、再び回転輪に供給されるので、錘体の循環動作態様によって高い鑑賞性を現出することができる。この場合に、一時に前記回転輪の一つの受部材にのみ前記錘体が収容されるように構成することが錘体の動きを強調することができる点上でより好ましい態様となる。

本発明において、前記受部材の内底面の外周側には、前記開口部の外周側の開口縁に向けて上方に傾斜した傾斜面が形成されていることが好ましい。これによれば、受部材に対する錘体の供給時や排出時に、錘体を傾斜面を経てスムーズに出し入れでき、また、錘体の供給時において一旦導入された錘体が反発力により受部材から飛び出したり、錘体の排出時に受部材から錘体が過剰な速度で排出されたりすることを低減することができる。

本発明において、前記受部の内底面の外周縁には突出部が設けられていることが好ましい。これによれば、錘体の供給時に一旦受部内に導入された錘体が飛び出したり、また、錘体の排出時に受部から錘体が過剰な速度で排出されたりすることを突出部によって抑制できる。

本発明において、前記回転輪を間欠動作させる脱進機構をさらに有することが好ましい。この脱進機構によって回転輪を既定の角度ずつ確実に回転させることができる。

本発明において、前記受部材は、前記脱進機構に係合する係合部位を一体に有する一体成形品として構成されていることが好ましい。これによれば、錘体を受ける受部材を、脱進機構に係合する係合部位と一体に構成された一体成形品として構成することにより、回転輪の部品点数を大幅に低減することができるため、組立作業を容易に行うことができるとともに、錘体を受ける受部材と、回転輪を間欠駆動するための脱進機構に対する係合部位とを常に一定の位置関係にて設けることができるため、組立時における位置調整作業を不要となることができることから、製造コストを大幅に低減できる。ここで、一体成形品とは、塑性加工、型成形、切削加工などの各種成形方法を施すことによって一体物として成形されることにより形作られた物を言う。

本発明において、前記受部材は、一枚の板状体を折り曲げることによって前記容器形状を構成したものであることが好ましい。これによれば、板状体を折り曲げることによって容器形状を構成するので、プレス加工などによって低コストで製造可能になるとともに、複雑な形状でも支障なく成形することができる。

本発明において、前記容器形状は直方体形状であり、前記開口部は、前記直方体形状のうち相互に隣接する２つの面部分に亘って連続して開口していることが好ましい。これによれば、直方体形状とすることによって折り曲げ加工によってきわめて容易に成形を行うことが可能になる。また、直方体形状のうちの相互に隣接する２つの面部分に亘って連続して開口するように開口部を設けることで、全体構造をさらに簡易にすることができ、折り曲げ加工の手間も低減できる。

本発明において、前記受部材は前記容器形状を構成する底面部、左右の側面部及び背面部を有し、前記係合部位は前記底面部の側方に連設されて前記側面部の外側に配置され、前記底面部と前記背面部が連設されて相互に折り曲げられてなり、前記背面部と前記左右の側面部が連設されて相互に折り曲げられてなることが好ましい。これによれば、底面部に対して背面部を折り曲げ、背面部に対して左右の側面部を折り曲げることによって上面及び正面が開口した直方体形状の容器形状を構成することができる。また、係合部位を底面部の側方に連設することにより、係合部位をそのまま側面部の外側に配置することができるので、脱進機構に係合しやすく、しかも、受部材に対する錘体の出し入れを妨げない位置に係合部位を配置できるとともに、底面部に連設されていることにより、背面部や側面部の折り曲げ精度などに影響されることがないので、係合部位の位置精度を充分に確保することができる。特に、係合部位を底面部と同一平面上に配置された板状部分にて構成することにより、底面部に対して係合部位を折り曲げる必要がないので、係合部位の位置精度をさらに向上できる。

本発明において、前記錘体持上機構は、水平の若しくは傾斜した軸線を有する渦巻き状の駆動面を備えた駆動体と、該駆動体を前記軸線周りに回転駆動する回転駆動源とを有し、前記駆動体の回転により前記錘体が前記駆動面に駆動されて前記下方位置から前記上方位置へ並進移動するように構成されることが好ましい。

この発明では、水平の若しくは傾斜した軸線を有する渦巻き状の駆動面を備えた駆動体を回転駆動源によって駆動面の軸線周りに回転駆動することによって、駆動面がその渦巻き形状によって駆動体の半径方向に移動するため、駆動面によって下方位置に供給された錘体を上方位置へ並進移動させることができる。ここで、渦巻き状の駆動面とは、平面上に描かれた渦巻き（平面スパイラル）に沿って伸びる面形状を備えたものを言い、螺旋状（ヘリカル状）の面形状を備えたものを含まない。

これによって、渦巻き状の駆動面を有する駆動体が回転しながら錘体が上方へ持ち上げられ、上方位置から回転輪の上部にある受部材へ錘体が供給されるので、錘体によって重量バランスが崩れて回転輪が回転する。受部材に供給された錘体は回転輪が回転していくと下部に移動し、この下部にある受部材から錘体が排出され、駆動体の下方位置へ戻される。このような繰り返しによって回転輪は脱進機構により間欠動作し、この回転輪の間欠動作によって計時が行われる。

この発明によれば、錘体持上機構において渦巻き状の駆動面を有する駆動体を回転させることによって錘体を上方位置へ持ち上げるようにしていることにより、従来のチェーンコンベアのように大きな駆動トルクを必要とせずに錘体を上昇させることができる。また、渦巻き状の駆動面が回転することによって、従来にない斬新な外観を得ることができ、からくり時計として高い鑑賞性を与えることが可能になる。

本発明において、前記錘体持上機構は、錘体を上方へ案内する案内手段を有することが好ましい。案内手段によって錘体をその並進移動方向に案内することにより、錘体を案内方向に安定して移動させることができる。特に、駆動体の軸線が水平方向に設定されていない場合や、駆動体の軸線が水平方向に設定されている場合でも錘体が駆動体の外側の駆動面上に当接した状態で移動するように構成されている場合には、錘体を駆動面上において安定させるには案内手段が必要になる。

本発明において、前記錘体は前記駆動面上で転動しながら上方へ移動することが好ましい。駆動体が軸線周りに回転駆動される一方で錘体は移動するため、駆動面上で錘体が転動しない場合には必ず錘体と駆動面との間の摺動抵抗が駆動体の駆動負荷を増大させる。本発明のように駆動面上で錘体が転動することによって錘体と駆動面との間の摩擦抵抗を低減することができ、駆動体の駆動トルクをさらに低減することが可能になる。

本発明において、前記錘体は、円柱体若しくは円筒体又は球体であることが好ましい。これによって、例えば、円柱体若しくは円筒体である場合には前記駆動面の軸線方向と平行な軸線を有する姿勢とし、球体である場合には任意の姿勢で、それぞれ駆動面上に配置することによって、錘体を転動させながら上方へ持ち上げることができることから、錘体と駆動面との摩擦抵抗（摺動抵抗や転動抵抗）を低減することができるため、駆動体の駆動負荷をさらに低減できる。

本発明において、前記駆動体の軸線は水平に設置されていることが好ましい。駆動体の軸線が水平に設置されていることによって、錘体を垂直上方へ持ち上げるように移動させることができる。この場合には、案内手段により錘体を駆動体の軸芯を通過する垂直面上に保持した状態で移動させることができる。また、案内手段により錘体を駆動面の頂点位置若しくは最低位置に保持した状態で移動させることもできる。このときには、錘体が水平面を接面とする駆動面上の位置に保持されているため、錘体と案内手段との間に生ずる応力が小さくなり、案内手段による案内抵抗を最も小さくすることができるため、さらに駆動負荷を低減できる。

本発明において、前記駆動体は、前記軸線方向に並列し、その表面により前記駆動面を構成する一対の渦巻き状帯材と、該一対の渦巻き状帯材の軸線方向両側に設置され、前記錘体を保持する保持枠と、前記一対の渦巻き状帯材の間に配置され、前記渦巻き状帯材の半径方向に伸びる前記案内手段を構成する案内縁部を有する案内板とを有することが好ましい。これによれば、一対の渦巻き状帯材の間に案内板が配置され、その案内縁部によって錘体を案内することができる。このように構成すると、個々の部品形状を複雑化することなく、しかも簡単な部品構成で容易に駆動体を構成できる。この場合には、錘体は円柱体若しくは円筒体又は球体で構成されることが好ましく、このときの半径は渦巻き状帯材の幅よりも大きく、案内板を挟んで配置された一対の渦巻き状帯材の全幅以下であることが好ましい。

本発明において、前記脱進機構は、前記回転輪に回転方向に複数設けられた係合部位（受部材に係合部位が一体に設けられている場合には当該係合部位）に対して前記回転輪の所定角度範囲に亘って係合可能に構成され、前記係合部位と係合している状態では前記回転輪の順回転に応じて回動するように軸支された第１レバーと、前記係合部位に対して係合可能な係合姿勢と、前記係合部位に係合不可能な非係合姿勢との間で回動可能に軸支され、前記係合姿勢において前記係合部位に係合することにより前記回転輪の順回転を停止可能に構成された第２レバーと、前記第１レバーに連動して前記第２レバーの前記係合姿勢と前記非係合姿勢とを切り換え可能な第３レバーとを有し、前記回転輪の基準停止位置では、前記第２レバーが前記係合姿勢にあるとともに、前記回転輪は前記係合部位が前記第２レバーに係合するまで順回転可能な状態となっており、前記回転輪が前記基準停止位置から順回転を始めると、前記係合部位が前記第２レバーに係合する前に、前記係合部位により前記第１レバーが回動し、これに連動して前記第３レバーが回動し、前記第３レバーによって前記第２レバーが一時的に前記非係合姿勢とされ、その後、前記回転輪がさらに順回転すると、前記第１レバーがさらに回動することにより、前記係合部位が前記第２レバーを越えた後に、前記第３レバーが前記第２レバーを前記係合姿勢に復帰させ、しかる後に、前記第１レバーが前記係合部位から離脱して元の姿勢に戻るように構成されていることが好ましい。これによれば、脱進機構を簡易かつコンパクトに構成できる。また、各レバーの掛かり量を或る程度確保することが容易になる。

次に、本発明の時計は、上記のいずれかに記載された回転装置と、前記回転輪に接続され、前記回転輪の回転動作に応じた時刻表示を行う時刻表示手段とを有することを特徴とする。これによれば、回転装置を計時手段とする時計を構成することができるので、時計機能と結びついた機械動作に基づく高い鑑賞性を備えた装置を実現することができる。

次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明に係る回転装置或いは時計の実施形態の正面図、図２は平面図、図３は右側面図である。この時計１０００は、基台１００１の上に各機構が配置されてなる。すなわち、時計１０００は、錘体を持ち上げるための錘体持上機構１００と、この錘体持上機構１００によって持ち上げられた錘体によって動作する計時機構２００とを備えている。また、計時機構２００とともに動作する可動の装飾体３００が配置されている。

最初に、図７乃至図１１を参照して、回転装置或いは時計１０００の錘体持上機構１００の原理について説明する。本発明の錘体持上機構において、図７に示す駆動体１０は、渦巻き状の駆動部１１を有し、この駆動部の内面及び外面が駆動面１１ａ，１１ｂとなっている。駆動面１１ａは駆動部１１の内面であり、駆動面１１ｂは駆動部１１の外面である。駆動体１０の軸芯１０Ｐは、渦巻きの中心点（中心軸）である。渦巻き（平面スパイラル）としては、種々のものがあるが、例えば、アルキメデスのスパイラル、双曲スパイラル、対数スパイラル（等角スパイラル）などが挙げられる。

アルキメデスのスパイラルは、中心点からの直線距離をｒ、角度をθとした平面極座標系において、ｒ＝ａθ＝（Ｐ／２π）・θで表される。ここで、ａ＝ｖ／ω（定数、ｖは中心から一定の速さで遠ざかる速度、ωは角速度）、Ｐ＝２πａはピッチ距離である。この場合には、渦巻きのピッチが等間隔になるので、本発明の渦巻き形状としては最も好ましい。

双曲スパイラルは、同じ平面極座標系においてｒ＝ａ／θで表される。ここで、ａは定数である。この場合には、θが大きくなるとｒは小さくなり、中心点が漸近点となる。この渦巻き形状では、中心に近づくに従って急激に間隔が狭くなる。

対数スパイラルはｒ＝ａｅｘｐ［Ｋ・θ］で表される。ここで、ａ、Ｋは定数である。この渦巻き形状は動径と接線のなす角が一定である曲線であり、したがって、中心点から半径方向に移動したとき、常に接線方向が等しい方向を向いていることになる。接線方向の傾きφ＝ｃｏｔ^−１Ｋである。この場合には、外側へ進むほど渦巻きのピッチ間隔が少しずつ広くなっていく。

次に、図７に示すように、上記の駆動体１０を用いて錘体１５を駆動する。錘体１５を駆動するには、駆動体１０をその軸芯１０Ｐを中心として回転させ、駆動体１０の駆動面１１ａ又は１１ｂによって錘体１５を半径方向に移動させる。ここで、錘体１５は図７では駆動体１０の半径に沿って（軸芯１０Ｐを通過する直線の伸びる方向に沿って）並進移動（直線移動）するように設定されている。ただし、本発明では、錘体１５の移動経路そのものは駆動体の半径方向と一致していなくてもよく、駆動体１０の渦巻き方向と異なってさえいれば、任意の直線状若しくは曲線状の経路を採るように構成されていてもよい。

図７に示すように、錘体１５を駆動体１０の半径に沿って直線移動させるときには、案内部材１２の案内縁１２ａを駆動体１０の半径に沿って配置し、錘体１５が案内縁１２ａに案内されて移動していくように設定する。

例えば、軸芯１０Ｐを水平方向に設定し、駆動体１０を回転させると、錘体１５は上下方向（垂直方向）に直線移動することになる。ここで、図７に示すように図示時計周りに駆動体１０をその軸芯１０Ｐを中心として回転させる場合、図示実線のように錘体１５を駆動面１１ｂ上に当接させた状態とすれば、錘体１５は上方に移動していく。また、錘体１５を駆動面１１ａ上に当接させた状態とすれば、図７に点線で示すように下方に移動していく。これらの移動方向は、駆動体１０の回転方向が逆になれば逆方向となる。

図８は、上記のように駆動体１０の軸芯１０Ｐを通過する垂直面上に錘体１５を保持したときの錘体１５の動作態様を示す。ここで、錘体１５は、軸芯１０Ｐと平行な軸線を有する円柱体若しくは円筒体、或いは、球体であり、並進移動とともに駆動面１１ｂ上において転動可能に構成されていることを前提とする。錘体１５は、自身の質量に応じた引力Ｗを下方に受けるとともに、この引力Ｗと、駆動面１１ｂの傾斜角ψ（より正確には駆動面の接面の傾斜角）に応じた力Ｆを案内部材１２の案内縁１２ａから受ける。そして、錘体１５が駆動面１１ｂ上で転動するとき、錘体１５と案内部材１２との摩擦力μＦ（μは動摩擦係数）はこの力Ｆによってほぼ決定される。

ここで、駆動体１０の渦巻き形状がアルキメデスのスパイラルであると仮定すると、軸芯１０Ｐを通過する垂直面上における駆動面１１ｂの傾斜角ψ（駆動面の接面の傾斜角）は、ψ＝２／π−ｔａｎ^−１θとなる。例えば、θ＝１．５πのときψ＝１１．９８°、θ＝２πのときψ＝９．０４°、θ＝３．５πのときψ＝５．２０°、θ＝４πのときψ＝４．５５°、θ＝５．５πのときψ＝３．３１°、θ＝６πのときψ＝３．０４°、θ＝７．５πのときψ＝２．４３°、θ＝８πのときψ＝２．２８°となる。なお、この場合においては、錘体１５の移動経路が半径に一致しているため、上記の計算では、駆動面１１ｂと所定の半径方向の接線（接面）とのなす角度を算出していることになる。

次に、上記力Ｆは、傾斜角ψと引力Ｗとによって決定され、Ｆ＝Ｗｔａｎψとなる。ここで、駆動体１０の回転によって錘体１５が転動し、錘体１５は案内部材１２の案内縁１２ａに対して摺動することとすると、この摺動によって生ずる摩擦力は、μＦ＝μＷｔａｎψである。上述のように、θが大きくなるほど傾斜角ψは小さくなるので、Ｆも小さくなり、したがって、摩擦力も小さくなるから、θの小さい領域は使用しないほうが摩擦損失は低減される。ただし、この場合には、錘体の移動ストロークを確保しようとすれば、駆動体１０はその分大型化する。

この錘体１５の摩擦力μＦに起因する駆動体１０の駆動負荷、すなわち摩擦損失をＭ_Ｆとする。ここで、駆動体１０の軸芯１０Ｐと案内縁１２ａ（或いはその延長線）の距離は、高々錘体１５の半径ｄから直径以内である。このため、例えば、当該距離が図８に示す半径ｄと等しい場合には、駆動体の負荷となる摩擦損失Ｍ_ＦはμＦｄとなる。

また、駆動体１０は、その自重Ｗ_Ｏと、錘体１５の重量Ｗとによって軸損失Ｍ_Ｘを生ずるが、これは、駆動体１０の軸支部の半径をｅ、軸支部の動摩擦係数をμ_Ｏとすると、Ｍ_Ｘ＝μ_Ｏ（Ｗ_Ｏ＋Ｗ）ｅとなる。

上記の結果を総合すると、Ｍ_Ｆ＝μＦｄ（ｄは錘体の半径）を転動による摩擦損失とすれば、全損失Ｍ_{ＴＯＴＡＬ}＝Ｍ_Ｆ＋Ｍ_Ｘ＝μＦｄ＋μ_Ｏ（Ｗ_Ｏ＋Ｗ）ｅ＝μＷｄｔａｎψ＋μ_Ｏ（Ｗ_Ｏ＋Ｗ）ｅとなる。ここで、μ＝０．２、μ_Ｏ＝０．１、Ｗ＝５ｇ、Ｗ_Ｏ＝５０ｇ、ｔａｎψは上記の平均値を用いるとすれば、全損失は約２ｇ・ｃｍ程度となる。したがって、時計のムーブメントなどの僅かな駆動トルクでも容易に駆動することができる。

なお、以上の結果は、いずれも単一の錘体１５を駆動する場合を示すものであり、錘体１５が同時に複数駆動される場合（例えば、図７の位置Ｓ１〜Ｓ６のうちの複数箇所に錘体１５が配置される場合）には、摩擦損失Ｍ_Ｆでは損失全体に錘体１５の数を乗算し、軸損失Ｍ_Ｘでは式中のＷに錘体１５の数を乗算すればよい。ここで、例えば、錘体１５を移動させるスパイラルのピッチを１５ｍｍとし、３つの錘体１５を同時に順次異なる周回位置にて上昇させるように構成するためには、錘体１５を導入して導出するために４ピッチ分の半径の大きさ、１５ｍｍ×４＝６ｃｍをもつ駆動体１０が必要となる。そして、軸損失Ｍ_ＸではＷの代わりに３Ｗを用い、摩擦損失Ｍ_Ｆは全体を３倍すればよい。

従来の方法として、錘体を駆動体の外周部に保持して、錘体が駆動体の軸芯と等しい高さにある状態から軸芯の真上に配置される状態まで駆動体を回動させることによって錘体を持ち上げることができる。しかし、この場合には、駆動体が必要とする最大トルクは、外周円弧状を移動しはじめる時に生ずる。最大トルクは、錘体の重さＷと、駆動体の軸芯から錘体までの距離（半径）Ｒとの積となるから、例えば、錘体の重さＷが５ｇ、半径Ｒが６ｃｍであれば、必要な駆動トルクは３０ｇ・ｃｍとなる。もちろん、この場合にも、錘体の数が増えれば、最大トルクも増大する。また、この場合でも全損失を求めるには上述と同様の軸損失がさらに加算される。したがって、本実施形態の全損失は従来の錘体持上機構の全損失に較べてきわめて小さい値となる。

次に、図９には、図７に示すものと同様の駆動体１０、錘体１５を用いた錘体持上機構であるが、錘体１５の駆動面１１ｂ上における保持される位置が異なる例を示してある。この例では、錘体１５を軸芯１０Ｐを通過する垂直面上ではなく、図１０に示すように、駆動面１１ｂの頂点位置１１ｂｐ上に設定してある。また、駆動面１１ｂの頂点位置１１ｂｐ上では、錘体１５は安定しないので、両側に案内部材１２Ａ，１２Ｂを配置し、それらの案内縁部１２Ａａ，１２Ｂａによって錘体１５を上下方向（垂直方向）に案内している。

この場合には、錘体１５がほぼ頂点位置１１ｂｐ上に配置されているので、その接線（接面）はほぼ水平であり、したがって、案内縁部１２Ａａ，１２Ｂａから錘体１５が受ける応力Ｆ′は上記力Ｆに較べて小さく（理想的には０に）なる。したがって、上述の摩擦損失Ｍ_Ｆがほとんどなくなるため、全損失も低減されるから、駆動負荷がさらに低減される。

図１１（ａ）及び（ｂ）には、錘体１５を頂点位置１１ｂｐ上よりもさらに駆動体の回転の向きと逆側にずらして配置した場合の錘体の近傍の様子を示す。この場合には、図１０に示す場合に較べて、錘体１５の図示左側にある案内縁１２Ｂａの位置を錘体１５の位置とともに図示左側にずらして配置してある。この案内縁１２Ｂａとは反対側にある案内縁１２Ａａは図１０に示す場合と同じ位置にある。この状態で、駆動面１１ｂが図示時計周りに速度ｖ１で回転したとすると、錘体１５もまた周速度ｖ１で転動することとなるが、実際には、駆動面１１ｂ及びその上の錘体１５は、駆動面１１ｂが渦巻き状に構成されているために速度ｖ２で上方に移動する。ここで、ｖ１とｖ２の関係は、渦巻きが上述の（図７を参照した説明にて記述した）アルキメデスのスパイラルであれば、ａ＝ｖ２／ω、ｖ１＝ｒ・ωであるから、ｖ２／ｖ１＝１／θとなり、θが大きくなるほど、ｖ２／ｖ１は小さくなる。したがって、θ＝１．５π〜８π程度を考えると、ｖ１>>ｖ２となる。

ここで、錘体１５の回転状態を調べて見る。駆動体１０の時計周りの回転により錘体１５自体の回転は反時計周りに転動する。このとき、駆動体１０の回転によって錘体１５は多少でも図の右側へ移動させようとする力ｆ′を受けることになるため、錘体１５と案内縁１２Ｂａとの間に生ずる力Ｆ″は、図８に示す力Ｆ＝Ｗｔａｎψに相当するｆ＝Ｗｔａｎψ′から上記のｆ′を引いた値になり、その結果、ψとψ′とが大きく異ならなければ、力Ｆ″は常にＦよりも小さな値となる。したがって、この力Ｆ″に起因する摩擦力μＦ″も図８に示す場合よりも小さくなる。

このとき、案内縁１２Ｂａと錘体１５との間に生ずる摩擦力μＦ″の方向は、ｖ１>>ｖ２であるため、図示上方向となる。ここで、案内部材１２Ｂは固定されているため、案内縁１２Ｂａを基準としてみると、図１１（ｂ）に示すように、或る時点ｔ１と、その後の時点ｔ２とで比較すると、時点ｔ１では錘体１５は、案内縁１２Ｂａの下部位置に接していても、時点ｔ２ではそれよりも上部位置に接することになる。すなわち、固定された案内縁１２Ｂａと錘体１５との間のすべり速度はｖ１−ｖ２となる。したがって、錘体１５の転動によって生ずる摩擦損失は、図８及び図１０に示す案内縁１２Ａａに対するものに較べて軽減されることになる。

なお、上記とは逆に、駆動面１１ａの最低位置上に錘体１５を保持して駆動する場合でも、上記と同様に転動による案内部材との摩擦に起因する摩擦損失を低減することができる。この場合には、錘体１５を引力によって駆動面１１ａの最低位置に保持することが可能であるため、回転速度が一定かつ充分に遅ければ、案内部材を必要としない。ただし、実用的には上記と同様に錘体１５の両側を保持するための案内手段を設けることが望ましい。

次に、上述の原理を踏まえて、回転装置或いは時計１０００の錘体持上機構１００の実施例について説明する。図４は錘体持上機構１００の斜め上方から見た様子を示す斜視図、図５は錘体持上機構１００の正面図（ａ）、平面図（ｂ）及び右側面図（ｃ）、図６は、錘体持上機構１００に錘体の導入部及び導出部を設置した場合の斜視図である。この錘体持上機構１００は、図示のように内側から外側へ反時計周りの渦巻き状の駆動面が構成された駆動体１１０を有し、球状に構成された錘体（図示せず）を駆動体１１０の軸芯よりやや上方の下方位置にて駆動体１１０の駆動面上に供給したとき、駆動体１１０が（図示例では時計回りに）回転することによって錘体が徐々に上昇し、やがて上方位置に錘体が達したときに錘体を取り出すように構成したものである。

この駆動体１１０は、一対の渦巻き状帯材１１１Ａ，１１１Ｂが図示前後方向（すなわち駆動体１１０の軸線方向）に並列に配置されている。渦巻き状帯材１１１Ａ，１１１Ｂの内面及び外面はそれぞれ渦巻き状に構成され、上述の駆動面を構成している。一対の渦巻き状帯材１１１Ａ，１１１Ｂの前後両側には板状の保持枠１１３Ａ，１１３Ｂが配置されている。保持枠１１３Ａ，１１３Ｂは、渦巻き状帯材１１１Ａ，１１１Ｂの渦巻き形状に構成された駆動面上に配置される錘体が駆動面上から脱落しないように保持するためのものである。前面側に配置される保持枠１１３Ａには、駆動体１１０の軸芯の近傍（中心側）にて前方に開口した導入口１１３Ａｘが形成され、また、駆動体１１０の外周部において前方に開口した導出口１１３Ａｙが形成されている。上記の一対の渦巻き状帯材１１１Ａ，１１１Ｂ及び保護枠１１３Ａ，１１３Ｂは、支持部材１１４Ａ，１１４Ｂによって一体に構成され、後述するハブに固定されている。

駆動体１１０の背後には、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように駆動源１２０が配置され、この駆動源１２０の駆動軸１２１はハブ１２２に接続されている。駆動源１２０としては適宜の駆動モータなどの回転駆動手段を用いることができるが、本実施形態では、時計駆動機構（ムーブメント）によって構成している。ハブ１２２は、上記の駆動体１１０の中心部に固定され、駆動源１２０の駆動力により駆動体１１０とともに回転するようになっている。

一方、基台１０１の前後位置にはそれぞれ支持枠１０２Ａ，１０２Ｂが固定され、これらの支持枠１０２Ａ，１０２Ｂは、上記ハブ１２２を介して駆動体１１０を回転自在に軸支している。後方の支持枠１０２Ｂには上方に延長された支持延長部１０２Ｂｘが設けられ、この支持延長部１０２Ｂｘは案内部材１１２の上部を支持固定している。この案内部材１１２は、上記一対の渦巻き状帯材１１１Ａ，１１１Ｂの間を挿通して上下方向に伸びるように配置されている。案内部材１１２の下部は基台１０１に固定されている。

図４又は図６において、案内部材１１２は固定されており、駆動体１１０が回転しても常に一定位置（図示例では駆動体１１０の軸芯の上下に亘る位置）に配置されている。案内部材１１２は、図示上下方向に伸びる一対の案内部１１２Ａ、１１２Ｂを有している。一対の案内部１１２Ａ，１１２Ｂは駆動体１１０の軸芯の上方においてそれぞれほぼ上下方向に伸びるように配置されている。案内部１１２Ａ，１１２Ｂには、それぞれ相互に対向配置された案内縁部１２２Ａａ，１１２Ｂａが軸芯の上方に上下に伸びるように形成されている。より具体的には、駆動体１１０の回転方向（時計回り）側に形成された一方の案内部１１２Ａは軸芯の上方をやや上記の回転方向側に傾斜した姿勢で上方に伸びている。また、駆動体１１０の回転方向とは逆側に形成された他方の案内部１１２Ｂは軸芯の上方のやや回転方向とは逆側をほぼ垂直に上方へ向けて伸びている。

図６に示すように、この錘体持上機構１００では、上記の保持枠１１３Ａに設けられた導入口１１３Ａｘが駆動体１１０の軸芯の真上位置にきたときに図示しない錘体を導入口１１３Ａｘを通して渦巻き状帯材１１１Ａ，１１１Ｂの外面上に導入する導入ガイド１３２と、上記の保持枠１１３Ａに設けられた図４に示す導出口１１３Ａｙが駆動体１１０の軸芯の真上位置にきたときに、駆動体１１０の回転によって案内部材１１２によって案内されながら上昇してきた図示しない錘体を導出口１１３Ａｙを通して導出する導出ガイド１３３とが設けられている。これらの導入ガイド１３２及び導出ガイド１３３は支持体１３１によって駆動体１１０の前方に支持固定されている。導入ガイド１３２及び導出ガイド１３３は、図示のように、錘体を転動させて導入若しくは導出させることができる樋状に構成されている。

この実施形態では、導入ガイド１３２から供給される錘体は、駆動体１１０の回転に伴って導入ガイド１３２の出口に導入口１１３Ａｘが現れると、この導入口１１３Ａｘを通して保持枠１１３Ａの内側に導入され、渦巻き状帯材１１１Ａ，１１１Ｂの面上に配置される。このとき、導入された錘体は案内部材１１２の対向する案内縁１１２Ａａ，１１２Ｂａの間に配置され、これらの案内縁１１２Ａａ，１１２Ｂａによってその回転方向の位置が規制される。その後、駆動体１１０の回転に伴って錘体は徐々に上方へ持ち上げられ、やがて、錘体が配置されている位置に導出口１１３Ａｙが現れると、この導出口１１３Ａｙを通して導出ガイド１３３へ錘体が排出される。実際には、上記のような手順で導入ガイド１３２から供給される複数の錘体がそれぞれ順次に持ち上げられ、導出ガイド１３３から順次に排出されるように構成されている。

上記のように構成された本実施形態では、駆動体１１０の或る所定位置に設けられた導入口１１３Ａｘでのみ錘体が導入され、駆動体１１０の他の所定位置に設けられた導出口１１３Ａｙでのみ錘体が導出される。これらの導入口１１３Ａｘ及び導出口１１３Ａｙはそれぞれ一つずつ設けられていてもよく、複数設けられていてもよい。いずれにしても、常に一定の位置で錘体が導入され、他の一定の位置で錘体が導出されるので、錘体の移動範囲（移動距離）は常に一定になる。

次に、図１２を参照して上記実施例の導出口の構造を詳細に説明する。渦巻き状帯材１１１Ａ，１１１Ｂは、基本的には案内部材１１２を挟んで両側に並列に設置されているので、渦巻き状帯材１１１Ａの表面と、１１１Ｂの表面とは同じ角度位置では基本的に同じ高さとなっている。しかし、上記の導出口１１３Ａｙにおいては、導出口１１３Ａｙの設けられた側に存在する渦巻き状帯材１１１Ａの排出部１１１Ａｙが低く、導出口１１３Ａｙの設けられた側とは反対側に存在する渦巻き状帯材１１１Ｂの排出部１１１Ｂｙが高くなっている。これによって、案内部材１１２により角度位置が保持された錘体１１５の前方位置に導出口１１３Ａｙが到達すると、錘体１１５は渦巻き状帯材１１１Ｂの排出部１１１Ｂｙから渦巻き状帯材１１１Ａの排出部１１１Ａｙに移動し、導出口１１３Ａｙから重力に応じて自然に導出ガイド１３３上へ排出されるように構成できる。このような構成では、渦巻き状帯材１１１Ａと１１１Ｂとを導出口１１３Ａｙに対して角度位置が接近するに従って徐々に高低差がつくように構成することが好ましい。これによって、錘体１１５は導出口１１３Ａｙが接近してくるに従って徐々に導出口１１３Ａｙ側に移動し、導出口１１３Ａｙが現れたときには直ちに排出される。

図１３には、上記の導出口１１３Ａｙの近傍の異なる構成を示す。この構成例では、導出口１１３Ａｙの設けられている位置では、渦巻き状帯材１１１Ａ及び１１１Ｂに、導出口１１３Ａｙ側に傾斜した傾斜部１１１Ａｙ′及び１１１Ｂｙ′が形成されている。また、傾斜部１１１Ａｙ′の導出口１１３Ａｙとは反対側の端部は、傾斜部１１１Ｂｙ′の導出口１１３Ａｙ側の端部と同じか、それよりも低くなっている。このように構成することによって、錘体１１５を傾斜部１１１Ｂｙ′及び１１１Ａｙ′によって導出口１１３Ａｙに導くことができるので、錘体１１５をよりスムーズかつ確実に排出することが可能になる。なお、この場合には、渦巻き状帯材１１１Ａ及び１１１Ｂを、導出口１１３Ａｙに対して角度位置が接近するに従って徐々に傾斜角が大きくなっていくように構成することが好ましい。これによって錘体１１５をさらに円滑に導出口１１３Ａｙから排出できる。

図１４は、駆動体１１０の導入口１１３Ａｘの近傍の構造を示すものである。渦巻き状帯材１１１Ａ，１１１Ｂは、導入口１１３Ａｘの角度位置において、導入口１１３Ａｘ側に存在する導入部１１１Ａｘの方が反対側の導入部１１１Ｂｘよりも高く形成されている。これによって、導入ガイド１３２から導入される錘体１１５が導入部１１１Ａｘ，１１１Ｂｘ上に配置されたとき、勢い余って再び導入口１１３Ａｘから外部へ飛び出ないように構成できる。この場合、渦巻き状帯材１１１Ａ，１１１Ｂは、導入口１１３Ａｘから角度位置が遠ざかるに従って徐々に高低差が低減されるように構成されていることが錘体１１５を円滑に駆動する上で好ましい。また、図１３とは逆に、導入部１１１Ａｘ，１１１Ｂｘを導入口１１３Ａｘとは反対側に下方に向けて傾斜させるようにしてもよい。この場合には、導入部１１１Ａｘの導入口１１３Ａｘとは反対側の端部は、導入部１１１Ｂｘの導入口１１３Ａｘ側の端部と同じ高さか、或いは、より高いことが望ましい。これによってさらにスムーズに錘体１１５を導入できる。

次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１５は本実施形態の計時機構２００の主要部分の斜視図、図１６は当該部分の正面図、図１７は当該部分の右側面図（Ｒ）及び左側面図（Ｌ）、図１８は当該部分の平面図である。

この計時機構２００においては、回転輪２１０が回転自在に軸支されている。この回転輪２１０は、全体として円盤状に構成され、支持体２０２Ａ，２０２Ｂによって回転自在に軸支されている。支持体２０２Ａ，２０２Ｂは共に基台２０１に取り付け固定されている。回転輪２１０の回転軸は水平方向に設定されている。

回転輪２１０は、軸線方向両側に配置された一対の支持板２１０Ａ，２１０Ｂに複数のバケット２１２が取り付けられ、これらのバケット２１２が回転輪２１０の外周に沿って配列されたものである。支持板２１０Ａ，２１０Ｂの外周部には、回転方向に等分割された位置に（すなわち回転方向に周期的に）それぞれ係合部２１１Ａ，２１１Ｂが形成されている。ここで、係合部２１１Ａは図示前方に配置され、係合部２１１Ｂは図示後方に配置されている。係合部２１１Ａには、最前部に配置された第１係合部位２１１Ａｘと、この第１係合部位２１１Ａｘのすぐ後方に隣接した第２係合部位２１１Ａｙとを有する。この第２係合部位２１１Ａｙは、第１係合部位２１１Ａｘを構成する板状部と後述するバケット２１２との間に固定された部分に設けられている。第２係合部位２１１Ａｙの径方向の位置は、第１係合部位２１１Ａｘの径方向の位置よりもやや回転輪２１０の中心寄りに設定されている。また、係合部２１１Ｂには、後方係合部位２１１Ｂｘが形成されている。この後方係合部位２１１Ｂｘは、第１係合部位２１１Ａｘとほぼ同じ径方向の位置に設けられている。また、後方係合部位２１１Ｂｘは、第１係合部位２１１Ａｘとは回転方向逆側に向いており、第１係合部位２１１Ａｘ及び第２係合部位２１１Ａｙと、後方係合部位２１１Ｂｘとは、後述する各レバーに対して相互に逆側に係合可能な構造を有している。

回転輪２１０の外周部には、上記係合部２１１Ａ，２１１Ｂに対応する角度位置にそれぞれバケット（上記受部材に相当する。）２１２が固定されている。図示例では、バケット２１２は、係合部２１１Ａと２１１Ｂとの間に配置されている。このバケット２１２は、回転方向逆側から外周側に連続して開口する開口部２１２ａを備えている。すなわち、開口部２１２ａは、回転輪２１０の図示右側の中間高さ位置にバケット２１２が配置されているときには上方に開口する（すなわち、逆回転方向に開口する）部分と、回転輪２１０の外周側（半径方向外側）に開口する部分とが相互に連続するように構成された容器形状を有している。

また、上記の回転輪２１０の周囲には、第２係合部位２１１Ａｙに係合可能に構成された第１レバー２１３と、第１係合部位２１１Ａｘに係合可能な姿勢を採ることが可能な第２レバー２１４と、第１レバー２１３にリンク２１５を介して連結された第３レバー２１６とを有している。ここで、第３レバー２１６の先端部には第２レバー２１４に係合して第２レバー２１４の先端部を持ち上げる可動フック２１７が回動可能に取り付けられている。さらに、後方係合部位２１１Ｂｘに係合可能に構成される逆転防止レバー２１８も設けられている。

ここで、第１レバー２１３、第２レバー２１４、第３レバー２１６及び逆転防止レバー２１８は、全て所定の支持部材によって固定された支点を中心に回動自在に軸支されている。また、可動フック２１７は、第３レバー２１６の先端寄りの部分に回動自在に軸支されている。これらの各レバー或いはフックにおいては、支点の両側の重量バランスやストッパの位置などによって、その動作範囲や基準姿勢などを適宜に設定することができる。したがって、各レバー及びフックには、必要に応じて、適宜の位置に錘やストッパを配置することによって以下に説明する動作が実現される。なお、これらの各レバーにおいて、以下の説明では、支点よりも回転輪２１０に作用する側の端部を先端部と言い、この先端部とは支点を挟んで反対側にある端部を基端部と言うことにする。

上記回転輪２１０は上記錘体持上機構１００で持ち上げられた錘体１５を、上述のバケット２１２に供給することによって回転駆動される。図１５に模式的に示すように錘体１５を回転輪２１０の高さ方向中間部に配置されたバケット２１２の内部に開口部２１２ａを通して導入すると、この錘体１５の分だけ重量バランスが崩れるために回転輪２１０は時計回りに回転し、やがて、バケット２１２が斜め下方を向くようになると、開口部２１２ａを通して錘体１５が排出される。したがって、このような錘体１５の供給と排出を繰り返すことによって回転輪２１０に繰り返し回転駆動力を付与することができる。

次に、上記の図１６とともに、図１９乃至図２１を参照して、上記計時機構２００の動作について説明する。なお、回転輪２１０は上述のように図示時計周りには回転自在に軸支され、図示反時計周りには逆転防止レバー２１８によって回転しないように構成されている。したがって、以下の説明では、図示例では時計周りで示される正規の方向の回転を順回転とし、その反対方向の回転を逆回転ということにする。図１９乃至図２１は、計時機構２００の正面図であり、各図は順に時間の経過とともに変化する状態をそれぞれ示すものとなっている。

最初に、図１６に示すように、回転輪２１０が停止している状態では、回転輪２１０は基準停止位置にある。この基準停止位置は、第１レバー２１３の先端部による逆回転方向への復元力と、逆転防止レバー２１８の逆回転防止のための規制作用とによって位置決めされる。すなわち、第１レバー２１３が回転輪２１０（第２係合部位２１１Ａｙ）に対して逆回転方向に（図示下方から）当接し、逆転防止レバー２１８が後方係合部位２１１Ｂｘに対して順回転方向に（図示斜め下方から）当接することにより、両レバー２１３，２１８によって回転輪２１０が回転方向に位置決めされた状態にある。上記の第１レバー２１３による復元力は、第１レバーの支点両側の重量バランスやリンク２１５を介した第３レバー２１６による反力をも加味した重量バランスによって発生する。この復元力を調整するために、第１レバー２１３の基端部に錘を取り付けてもよい。

上記の基準停止位置では、第２レバー２１４は第１係合部位２１１Ａｘに係合可能な係合姿勢にある。この係合姿勢とは、第２レバー２１４の先端部が回転輪２１０の外周部に接近した姿勢であり、より具体的には、第２レバー２１４の先端部が第１係合部位２１１Ａｘの通過軌道上に配置されていることを言う。このように第２レバー２１４が係合姿勢にあるとき、回転輪２１０が順回転しても、第１係合部位２１１Ａｘが第２レバー２１４の先端部に当接すると、回転輪２１０のそれ以上の順回転は不可能になる。

上記の基準停止位置では第２レバー２１４が係合姿勢にあるけれども、この基準停止位置において第１係合部位２１１Ａｘが第２レバー２１４の先端部に当接しているわけではなく、実際には、基準停止位置から所定角度分だけではあるが順回転方向に回転輪２１０が回転可能な状態となっている。すなわち、上記所定角度分とは、基準停止位置と、第１係合部位２１１Ａｘが第２レバー２１４の先端部に当接し、係合する位置との間の回転輪２１０の回転角度である。

したがって、図１６に示す基準停止位置においては、回転輪２１０を何らかの回転駆動力、例えば、上記のバケット２１２に導入される錘体の重量に起因する回転駆動力によって順回転方向に回転させることができる。このように回転輪２１０が順回転すると、図１９に示すように、第１レバー２１３の先端部は回転輪２１０（第２係合部位２１１Ａｙ）によって押し下げられ、これによって連動リンク２１５を介して第３レバー２１６が回動する。すなわち、第３レバー２１６の基端部が下降し、その先端部は逆に上昇する。このとき、可動フック２１７の先端フック部は第２レバー２１４の先端部に係合しているので、第３レバー２１６の回動によって第２レバー２１４が回転輪２１０から離反されるように持ち上げられる。そして、これによって第２レバー２１４は非係合姿勢となる。この非係合姿勢とは、第２レバー２１４の先端部が第１係合部位２１１Ａｘの通過軌道上から外れた状態を言う。すなわち、第２レバー２１４が回転輪２１０の回転を阻止することができない姿勢である。

上記のように第２レバー２１４が非係合姿勢に設定されることによって、第１係合部位２１１Ａｘは第２レバー２１４の内側を通過し、回転輪２１０はさらに順回転方向に回転し続ける。そして、そのように回転輪２１０がさらに順回転すると、第１レバー２１３はさらに押し下げられ、これによってリンク２１５を介して第３レバー２１６がさらに回動する。このように第３レバー２１６がさらに回動すると、可動フック２１７もまたさらに回転輪２１０から離反するので、やがて可動フック２１７から第２レバー２１４の先端部が外れ、図２０に示すように第２レバー２１４の先端は回転輪２１０に向けて落下し、上記の係合姿勢に復帰する。

なお、第２レバー２１４が非係合姿勢から係合姿勢に復帰する前に、回転輪２１０の順回転により、第１係合部位２１１Ａｘの一つは第２レバー２１４の先端部による規制位置を越える。そして、当該規制位置を越えてから第２レバー２１４が上記のように係合姿勢に復帰する。したがって、一つの係合部位を越えてから第２レバー２１４が係合位置に戻るため、係合部位一つ分（１歯分）だけ回転輪２１０の回転が許容されることとなる。

次に、回転輪２１０がさらに回転すると、第１レバー２１３は回転輪２１０（第２係合部位２１１Ａｙ）に係合する角度範囲を越えるので、回転輪２１０から外れ、その後、図２１に示すように、元の位置（回転輪２１０が基準停止位置にあるときの位置）に向けて復帰し始める。この過程で、リンク２１５を介して第３レバー２１６が復帰動作を開始し、その先端部は回転輪２１０に向けて移動を開始する。この途中で可動フック２１７は係合姿勢にある第２レバー２１４の先端部に当接するが、可動フック２１７は第３レバー２１６に対して回動可能に連結されているので、図２１に示すように、第２レバー２１４の先端部の形状に追従して回動し、第２レバー２１４の係合姿勢には影響を与えない。

上記の過程において、第１レバー２１３が回転輪２１０から外れた後、元の位置に復帰する前までの期間において、回転輪２１０は基本的に第１レバー２１３及び第２レバー２１４に係合しておらず、上記の第１レバー２１３による回動負荷が存在しない状態で回転し続けることになる。したがって、この期間において回転輪２１０に与えられる回転駆動力が低下しなければ、回転抵抗が低下することから回転速度が上昇することが考えられる。このため、本実施形態では、少なくともこの期間において逆転防止レバー２１８の先端部を係合部２１１Ｂに上方から軽く当接した状態とし、逆転防止レバー２１８が回転輪２１０を制動するように構成されている。この逆転防止レバー２１８の制動作用による回転負荷は、第１レバー２１３による回転負荷と交代的に生ずるように構成されている。すなわち、第１レバー２１３による回転負荷が消失する時点で逆転防止レバー２１８の回転負荷が発生するように構成され、これによって回転輪２１０には常に所定の回転負荷を受けた状態で回転するため、その回転速度を安定させることができる。ここで、上記二つの回転負荷はほぼ等しいことがより望ましい。ただし、両回転負荷が異なっていても回転輪の回転速度の安定には寄与できる。また、両回転負荷が交代的に回転輪２１０に与えられなくても、例えば、両回転負荷が重複して与えられる期間が存在しても、或いは、両回転負荷のいずれもが与えられない期間が存在しても、逆転防止レバー２１８の回転負荷による回転輪２１０の回転速度の安定化効果自体は得られる。

そして、最終的には、第１レバー２１３が元の位置に復帰し、可動フック２１７も第２レバー２１４の先端部に係合した状態となり、図１６に示す元の状況に復帰する。そして、このときに回転駆動力が消失していれば、回転輪２１０は、第１レバー２１３の復元力と、逆転防止レバー２１８の係合力とによって上記の基準停止位置に保持される。

本実施形態では、図１９に示すように第２レバー２１４が非係合姿勢になっている状態で、脱進機構が追随できないほどの回転速度で回転輪２１０が回転したとき、回転輪２１０の２歯送りが発生するように思われるが、実際には、回転輪２１０の駆動による第１レバー２１３の順動作途中で図２０に示すように第２レバー２１４が係合姿勢に復帰するので、回転輪２１０がどのように高速回転しようとも、係合姿勢に復帰した第２レバー２１４によって回転輪２１０の２歯送りが阻止される。すなわち、回転輪２１０が高速回転すればするほど、それによって動作する第１レバー２１３の動作速度も速くなり、その途中で第２レバー２１４が係合姿勢に復帰するから、タイミング的に２歯送りが発生することはない。これに対して、第１レバー２１３の順動作完了時或いはその後の復帰動作中に第２レバー２１４が係合姿勢に戻るようにすると、回転輪２１０の回転速度によっては２歯送りが発生する可能性が生ずる。

以上説明した計時機構２００には、図１乃至図３に示すように、回転輪２１０の回転軸に接続された指針駆動用の輪列２２０が接続され、この輪列２２０によって文字盤２３０の前方に配置された指針２３１，２３２が駆動されるように構成されている。

回転輪２１０は、上述の錘体持上機構１００から供給される錘体１５によって駆動される。すなわち、錘体持上機構１００の駆動体１１０が回転することによって錘体１５は徐々に上方へ持ち上げられ、やがて保持枠１１３Ａの導出口１１３Ａｙ（上方位置）から排出され、導出ガイド１３３を通過してほぼ水平姿勢とされたバケット２１２に供給される。このバケット２１２は回転輪２１０の回転軸とほぼ同じ高さに配置されている。バケット２１２に開口部２１２ａを通して錘体１５が供給され収容されると、回転輪２１０の重量バランスが崩れて回転輪２１０は前述の如く回転を始め、回転輪２１０が一歯分回動すると、バケット２１２が傾くことによって錘体１５が開口部２１２ａを通して排出される。排出された錘体１５は導入ガイド１３２を通過して錘体持上機構１００の導入口１１３Ａｘ（下方位置）へ戻される。

図２２は、回転輪２１０のバケット（容器形状を有する受部材）の形状、並びに、当該バケットへの錘体の供給及びバケットからの錘体の排出を示す図である。ここで、図２２（ａ）は従来の水運儀象台の枢輪に取り付けられているものと同様のバケット２を示す斜視図であり、図２２（ｂ）〜（ｄ）は本実施形態の改良されたバケットを示す斜視図である。また、図２２（Ａ）〜（Ｃ）は図２２（ｂ）〜（ｄ）のバケットを用いたときの錘体の供給及び排出を示す説明図である。

図２２（Ａ）に示すように、錘体１５は、錘体持上手段１００から導出された後に導出ガイド１３３を経てバケット２１２に供給され、これにより錘体１５の重量によって回転輪２１０が回転する。そして、回転輪２１０が角度θだけ回転した時点で、バケット２１２から錘体１５が排出され、導入ガイド１３２を経て錘体持上手段１００に戻される。ここで、一つの錘体１５がバケット２１２に供給されることによって回転輪２１０が一歯分回転するように構成する場合には、上記の角度θは、回転輪２１０の間欠動作の一周期とほぼ等しい角度に設定する必要がある。また、錘体の重量によって生み出される回転輪２１０の駆動力を高めるには、錘体を収容した状態で回転するバケットの角度範囲が回転輪２１０の軸線とほぼ等しい高さにある角度位置を含むように設定する必要がある。

このとき、図２２（ａ）に示すように上部開口部のみが設けられてなる箱形状を有するバケット２では、バケット２に対して錘体を導入することのできる導入角度及び錘体を導入可能なバケット２の角度位置が制限されるとともに、バケット２がかなり傾斜した姿勢にならないと錘体を自然に排出することができない。したがって、錘体の供給から排出に至る回転輪２１０の角度範囲が回転輪２１０の軸線とほぼ等しい高さにある角度位置から大きくずれることになるために駆動効率が低下したり、錘体を急角度でバケット２に導入せざるを得ないために導入時の錘体の落差による錘体の位置エネルギーの損失が大きくなったり、或いは、錘体の供給から排出までの回転輪２１０の角度範囲θが大きくなり回転輪２１０の歯数を増やすことができなくなったりする。

ここで、角度範囲θを小さくするには、上記の水運儀象台のように回転輪に対して個々のバケット２を回動可能に構成する必要があるが、このような構成は、回転輪の構造を複雑にし、場合によっては水運儀象台のように脱進機構をも複雑化させる。さらに、バケット２には回転輪２１０の外周側に外側壁が存在するため、この外側壁が段差となってバケット２に対するスムーズな錘体の出し入れを阻害する。

また、上記のバケット２を固定した状態で角度範囲θを小さくする方法としてバケット２の側壁を低くすることが考えられるが、側壁を低くすると、既定の角度位置以外の角度位置において、或いは、外周側の側壁以外の部分（例えば内周側の側壁）から、バケット２から錘体が落下する危険性が大きくなり、この危険性を低減しようとすれば、錘体をゆっくりと穏やかにバケット２への導入するために錘体の導入構造に制約が生ずる。また、錘体のバケット２からの落下を防止するために大きな錘体を用いることができなくなるため、回転輪の駆動力を充分に得ることができなくなるという欠点もある。

一方、本実施形態のバケットは、回転輪２１０の回転方向逆側（図２２では図示上側）から外周側まで連続する開口部２１２ａが設けられている。例えば、図２２（ｂ）に示すバケット２１２においては、上記開口部２１２ａによって外周側が完全に開放された形状（バケットの外周側の外側壁が完全に除去された形状）を有する。より具体的には、バケット２１２は、全体として立方体形状を有し、底壁（底面部）２１２ｂ、内側壁（背面部）２１２ｃ、側壁（側面部）２１２ｄを有するが、外側壁が形成されていない。したがって、図２２（Ａ）に示すように、錘体１５の出し入れを円滑に行うことができるとともに、錘体１５がバケット２１２内に収容されている回転輪２１０の角度範囲θは、回転輪２１０の軸線と同じ高さにある角度位置を含む範囲となるため、錘体１５の重量を効率的に利用することができ、高い駆動力を得ることができる。また、錘体１５の供給から排出に至る回転輪２１０の角度範囲θを小さく設定することができるため、回転輪２１０の歯数を支障なく多く設定することができる。

また、図２２（ｃ）に示すバケット２１２′では、底壁２１２ｂ′によって構成される内底面の外周側に、開口部２１２ａ′の外周側部分に向けて上方に傾斜した傾斜面２１２ｇが設けられている。なお、内側壁２１２ｃ及び側壁２１２ｄはバケット２１２と同様である。このバケット２１２′では、傾斜面２１２ｇが外周側底面部分に形成されているので、図２２（Ｂ）に示すように、錘体１５の導入及び排出をよりスムーズに行うことができる。また、この傾斜面２１２ｇの存在によって、一旦バケット２１２内に導入された錘体１５が、内側壁２１２ｃに衝突した反動などにより正規の排出時点より前に外周側へ飛び出すといったことを抑制できる。また、傾斜面２１２ｇの存在により、ゆっくりと錘体を排出できるようになる。

上記の傾斜面２１２ｇの底壁２１２ｂ′の内底面に対する傾斜角度は、上記角度範囲θに大きく影響する。したがって、傾斜面２１２ｇの傾斜角度を変更することによって、角度範囲θを調整することができる。例えば、他の条件（例えば、回転輪に対するバケットの取付角度、バケットの導入角度位置、バケットの寸法、錘体の寸法など）が同一であれば、バケット２１２に較べてバケット２１２′は上記の傾斜角度分だけ大きくなる。

図２２（ｄ）に示すバケット２１２″では、基本的には上記のバケット２１２と同様に開口部２１２ａ″を備えた容器形状に構成されているが、開口部２１２ａ″の外周側部分の開口縁（すなわち、底面の外周縁）に、底壁２１２ｂから上方へ突出する微小な突起部２１２ｐが設けられている点で相違する。この突起部２１２ｐが存在することによって、図２２（Ｃ）に示すように、一旦バケット２１２″に導入された錘体１５が、内側壁２１２ｃに衝突した反動などにより正規の排出時点よりも前に外周側へ飛び出すといったことを抑制できる。また、突起部２１２ｐの存在により、ゆっくりと錘体を排出できるようになる。

上記の突起部２１２ｐの高さ、或いは、突起部２１２ｐの高さの側壁の高さに対する割合は、上記角度範囲θに大きく影響する。したがって、突起部２１２ｐの上記高さ若しくは上記割合を変更することによって、角度範囲θを調整することができる。例えば、突起部２１２ｐの高さと、底壁２１２ｂと錘体の重心位置との距離の大小関係によって角度範囲θが決定される。

なお、図２２（ｃ）に示す傾斜面２１２ｇと、図２２（ｄ）に示す突起部２１２ｐとを共に設けることも可能である。すなわち、バケットの内底面の外周側に傾斜面を形成し、さらに、この傾斜面の外縁から上方へ突出する突起部を形成する。このようにすることにより、錘体の出し入れを妨げずに、錘体をゆっくりと安定した態様で排出させることができる。

以上説明した本実施形態では、錘体持上機構１００の渦巻き状の駆動体１１０が回転するとともに上方位置から錘体１５が案内板１１２の内側において上方へ徐々に上昇し、導出ガイド１３３を経て計時機構２００の回転輪２１０の外周に設けられたバケット２１２に供給され、回転輪２１０が回転してバケット２１２から錘体１５が導入ガイド１３２を経て再び下方位置において駆動体１１０へ戻るといった経路を循環する。そして、回転輪２１０は錘体１５の供給の度に一歯ずつ送られ、計時を行う。したがって、回転装置或いは時計１０００は単なる時計機能を有するだけでなく、からくり時計として高い鑑賞性を有するものであり、機械動作の醍醐味を存分に表現することができる。

次に、図２３乃至図２５を参照して、本発明に係る別の実施形態の構成について説明する。この実施形態では、回転輪２１０に設けられたバケット（受部材）及び上記係合部位のうちの一部のみが先に説明した実施形態と相違するだけであるので、この相違点のみを以下に説明し、他の構成については説明を省略する。

図２３は、本実施形態の回転輪３１０の構造を示す概略斜視図である。この回転輪３１０においては、上記の回転輪２１０と同様に、軸線方向両側に配置された支持板３１０Ａと３１０Ｂに対して外周に沿って配列された複数のバケット（受部材）３１２が固定されている。より具体的には、バケット３１２の左右側部には取付部３１２ｙ，３１２ｚが設けられ、これらの取付部３１２ｙ，３１２ｚが支持板３１０Ａに設けられた被取付部（図示例では孔）３１１ａと、支持板３１０Ｂに設けられた被取付部（図示例では孔）３１１ｂとにそれぞれ嵌合した状態で固定されている。支持板３１０Ａの外周部には上記と同様の第１係合部位３１１Ａｘが形成され、支持板３１０Ｂの外周部には上記と同様の後方係合部位３１１Ｂｘが形成されている。

図２４は、上記バケット３１２の概略斜視図である。このバケット３１２は容器形状部と、この容器形状部の左右両側に設けられた取付片部とを有する。容器形状部は全体としてほぼ直方体形状になっていて、底面部３１２ｂ、背面部３１２ｃ、左右の側面部３１２ｄを有し、上面及び正面の部分が連続して開口し、開口部３１２ａを構成している。このバケット３１２は、その正面側が上記回転輪３１０の外周側に向く姿勢で固定されている。底面部３１２ｂの内底面のうち、その正面側の部分は先の実施形態で説明したものと同様の傾斜面となっている。また、底面部３１２ｂの正面側の外縁に先の実施形態と同様の突起部を設けてもよい。

側面部３１２ｄの外側には取付片部３１２ｅ，３１２ｆが設けられている。取付片部３１２ｅの正面側の部分は先の実施形態の係合部の一部を構成する第２係合部位３１２ｘとなっており、また、取付片部３１２ｅの側縁には、支持板３１０Ａの被取付部３１１ａに固定される取付部３１２ｙが設けられている。一方、取付片部３１２ｆの側縁には、支持板３１０Ｂの被取付部３１１ｂに固定される取付部３１２ｚ，３１２ｚが設けられている。

上記バケット３１２は、一体の板状材を用いた一体成形品として構成されている。すなわち、プレス加工や鍛造などの塑性加工、鋳造や射出成形などの注入型成形加工、切削加工などの各種成形方法によって一体に成形された部品となっている。より具体的には、本実施形態のバケット３１２は、一体の金属板などの板状材を折り曲げ加工することによって形成されている。

図２５には、本実施形態のバケット３１２の展開形状を示す。図２５に示す一体の板状材３１２Ｐは、プレスの打ち抜き加工などによってきわめて容易に形成できる。この板状材３１２Ｐにおいては、底面部３１２ｂと背面部３１２ｃとが連設され、背面部３１２ｃと左右の側面部３１２ｄ，３１２ｄとが連設され、底面部３１２ｂと左右の取付片部３１２ｅ，３１２ｆとがそれぞれ連設されている。この板状材３１２Ｐに対しては、底面部３１２ｂに対して背面部３１２ｃをほぼ直角に折り曲げ、背面部３１２ｃに対して左右の側面部３１２ｄ，３１２ｄをそれぞれほぼ直角に折り曲げることにより、開口部３１２ａを備えた容器形状が構成される。ここで、底面部３１２ｂの正面側に設けられた傾斜面を構成する部分は、底面部３１２ｂを僅かに折り曲げることによって構成され、左右の側面部３１２ｄ、３１２ｄの間に配置される。

この実施形態のバケット３１２においては、容器形状部と取付片部３１２ｅ，３１２ｆとが一体に構成されていることにより、回転輪３１０の部品点数を低減することができるので、組立作業の容易化や製造コストの低減を図ることができる。また、バケット３１２に第２係合部位３１２ｘを一体に設けることで、バケット３１２の容器形状部と、脱進機構に対して作用する係合部との位置関係若しくは角度関係が一義的に定まるので、両者に対する位置決め作業を何等行わなくても回転輪３１０の動作を確実に行わせることが可能になる。

［回転輪の回転動作］
最後に、本実施形態の作用効果を明確化するために、本実施形態と異なる構成を有するバケットを備えた回転輪について説明する。本実施形態においては、回転輪を脱進機構の係合によって間欠動作させるようにしているが、回転輪の１又は複数のバケットに錘体が常時配置されていると、常に回転輪に駆動トルクが与えられている状態となるので、脱進機構により回転輪にブレーキをかける必要があり、駆動効率が低下する。このため、上記各実施形態では、回転輪に対して錘体の重量が間欠的に及ぼされるようにしている。すなわち、錘体が回転輪のバケットに投入され、所定の角度範囲に亘って配置された後、錘体がバケットから脱落して、回転輪に錘体が存在しなくなるといったサイクルを繰り返すように構成されている。この場合、回転輪のバケットに錘体が配置されない期間があればよく、回転輪に同時に配置される錘体の数は１つでも２つ以上でも構わない。このようにすると、回転輪が脱進機構により停止しているタイミングでは錘体の重量が回転輪に及ぼされていないので、間欠回転のサイクル毎に回転輪に加えるブレーキ力を低減できるため、駆動効率を高めることができる。

上記のように構成したとき、バケットが等角度間隔で配置されることを前提とすれば、回転輪におけるバケットの数が少なすぎると、錘体がバケットに配置されている角度範囲が大きくなるため、大きな角度範囲θにおける駆動トルクの変動が大きくなるとともに、錘体の重量を回転輪の駆動トルクに効率的に変換することができなくなる。したがって、バケットの数ｎは４以上（すなわち、バケットの配置角度間隔は３６０度／４＝９０度以下）であることが好ましく、６以上（すなわち、バケットの配置角度間隔は３６０度／６＝６０度以下）であることが望ましい。この場合、間欠動作の１周期において回転輪に錘体が配置されている角度範囲はバケットの配置角度間隔以下であることが必要であるが、通常は上記角度範囲が配置角度間隔よりも小さくなり、バケットの配置角度間隔から錘体が配置されている角度範囲を差し引いた角度が空転角度、すなわち、回転輪に駆動トルクが加わっていない状態で（惰性で）回転する角度となる。

図２６には、上述のジュネーブ時計博物館に展示されているからくり時計の回転輪の外周に設けられた凹部と同様の構成を有するバケット（受部）３を備えた回転輪の構造を模式的に示す。この場合、バケット３は、回転輪の半径方向外側に開口した容器形状を有しているので、錘体１５を投入しやすい角度位置としては最上部に位置する角度位置が挙げられるが、実際には、回転輪は錘体１５の重量による回転中心の左右のアンバランスによって駆動トルクを生ずるように構成されているので、バケット３が最上部の近傍にあるときにはほとんど駆動トルクが生じない。また、このバケット３では、上記の角度位置から回転輪が角度φだけ回転したときに錘体１５がバケット３から排出されるか否かは、錘体１５の重心位置を通過する垂直線の錘体１５の外面位置との交点と、バケット３の側壁縁と錘体１５の外面との交点の位置関係によって決定される。すなわち、バケット３の底面を基準として計測した、図示のバケット３の側壁高さＫと、錘体１５の重心位置を通過する垂直線の錘体１５の外面位置との交点の高さＬとの大小関係によって錘体１５のバケット３からの排出位置が決まる。

したがって、このバケット３では、その側壁を高くすると錘体１５が排出される角度φが９０度に漸近していくので、錘体１５の重量により発生する回転輪の駆動トルクを大きくしようとすれば、その側壁高さＫを高くしなければならないが、それでも、角度φが９０度を越えるように設定することはできないので、駆動効率を高めることが難しい。

これに対して、図２７に示すバケット４では、回転輪の回転方向逆側に開口した容器形状を備えているので、上記角度φが９０度の前後にわたる範囲において錘体１５を保持し続けることができる。したがって、錘体１５の重量により発生する駆動トルクを大きくすることができ、駆動効率を高めることができる。しかしながら、このバケット４では、側壁を低くすると、錘体１５の回転輪への供給時において錘体１５がバケット４から落下してしまう恐れが高くなり、逆に側壁を高くすると、錘体１５が排出される位置が角度φ＝９０度から離れ、φ＝１８０に近くなるので、駆動効率が低下してしまう。したがって、上記のような問題を回避するには、本実施形態の上記バケットのように、回転輪の回転方向逆側から外周側に亘って連続して開口する容器形状を採用すればよい。これによって、錘体１５の安定保持と、駆動効率の向上とを両立できる。

尚、本発明の回転装置或いは時計は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記錘体１５は球体であるが、例えば、錘体持上機構１００や計時機構２００に対する錘体の供給時や排出時の転がり方向を制御できれば、円柱体や円筒体であってもよい。また、錘体を摺動させて移動させるようにすれば、上記以外の任意の形状であってもよく、さらに、細かな粒体の集合物や液体であっても構わない。

また、上記錘体持上機構は、上述のように駆動面の渦巻き形状の軸線が水平方向に設定される場合に限らず、当該軸線が傾斜するように設置されていてもよく、この場合には錘体を傾斜方向に持ち上げることができる。

さらに、上記計時機構は、基本的に水平方向に設置された回転軸を有する回転輪に対して、重力作用によって動作する各レバーを装備しているが、このような態様に限らず、水平方向とは異なる方向に設置された回転軸を有する回転輪を備えたものであってもよく、また、各レバーは、重力以外の応力、例えばばねなどの弾性部材による弾性力などで動作するものであってもよい。また、上記回転輪には第１係合部位２１１Ａｘ、第２係合部位２１１Ａｙ及び後方係合部位２１１Ｂｘが設けられ、これらの異なる係合部位に第１レバー２１３、第２レバー２１４、逆転防止レバー２１８がそれぞれ係合するように構成されているが、これらの各係合部位は適宜に共通のものとすることも可能であり、或いは、同一の係合部の異なる部分に異なるレバーが係合するように構成してもよい。いずれにしても、上記の各レバーは回転輪１１０の適宜の係合部位に対して回転方向に係脱可能に係合しさえすればどのような係合構造であっても構わない。

回転装置或いは時計の正面図。回転装置或いは時計の平面図。回転装置或いは時計の右側面図。錘体持上機構の主要部を示す斜視図。錘体持上機構の主要部の正面図（ａ）、平面図（ｂ）及び右側面図（ｃ）。錘体持上機構の斜視図。錘体持上機構の原理図。錘体持上機構の錘体の駆動部位の拡大説明図。錘体持上機構の異なる状況を示す原理図。錘体持上機構の異なる位置にある錘体の駆動部位の拡大説明図。駆動機構のさらに異なる位置にある被動体の駆動部位の拡大説明図（ｂ）及び（ｃ）。錘体持上機構の錘体導出部分の説明図。錘体持上機構の錘体の異なる導出部分の説明図。錘体持上機構の錘体導入部分の説明図。計時機構の斜視図。基準停止状態の計時機構の正面図。基準停止状態の計時機構の右側面図（Ｒ）及び左側面図（Ｌ）。基準停止状態の計時機構の平面図。回転輪が僅かに回転した状態の計時機構の正面図。図５よりさらに回転輪が回転した状態の計時機構の正面図。図６よりさらに回転輪が回転した状態の計時機構の正面図。回転輪に取り付けられたバケットの形状を示す斜視図（ａ）〜（ｄ）及び回転輪の錘体供給位置及び錘体排出位置を示す説明図（Ａ）〜（Ｃ）。別の実施形態の回転輪の概略斜視図。別の実施形態のバケットの概略斜視図。図２４に示すバケットの展開図。バケットの構成例及びその作用を説明するための説明図。異なるバケットの構成例及びその作用を説明するための説明図。

符号の説明

１０００…回転装置或いは時計、１００…錘体持上機構、１１０…駆動体、１１１Ａ，１１１Ｂ…渦巻き状帯材、１１２…案内部材、１１３Ａ，１１３Ｂ…保持枠、１５，１１５…錘体、１３２…導入ガイド、１３３…導出ガイド、２００…計時機構、２１０，３１０…回転輪、２１２，３１２…バケット（受部材）、２１２ａ…開口部、２１３…第１レバー、２１４…第２レバー、２１５…リンク、２１６…第３レバー、２１７…可動フック、２１８…逆転防止レバー、２２０…輪列、２３０…文字盤、２３１，２３２…指針、３００…装飾部材

Claims

錘体を供給する錘体供給手段と、輪形状をなし、前記錘体供給手段により供給された前記錘体を受ける受部を前記輪形状における外周に複数備えた回転輪と、を有し、
前記受部は前記錘体を受け入れるための開口部を備え、前記開口部は前記回転輪の軸芯と直交する方向において、前記軸芯から見て遠ざかる側に設け、
前記錘体供給手段は、下方位置に供給された前記錘体を上方位置へ持ち上げる錘体持上機構を有し、前記錘体持上機構によって前記上方位置に持ち上げられた前記錘体を上部にある前記受部に供給し、前記錐体を供給することで前記回転輪が所定角度回転させ、前記受部から排出された前記錘体を下部にある前記下方位置に戻すように構成し、
前記錘体持上機構は、前記回転輪の水平の若しくは傾斜した軸芯に対し直交する方向から見て渦巻き状であり、かつ前記錐体を駆動する駆動面を前記軸線に対し平行方向に備えた駆動体と、前記駆動体を前記軸線周りに回転駆動する回転駆動源と、前記錘体を上方へ案内する案内手段と、を有し、前記駆動体の回転により前記錘体が前記駆動面に駆動されて前記下方位置から前記上方位置へ並進移動するように構成し、
前記駆動体は、前記回転輪の水平の若しくは傾斜した軸線に対し直交する面上において渦巻き状であり、かつ前記軸線方向に並列する表面により前記駆動面を構成する一対の渦巻き状帯材と、前記一対の渦巻き状帯材の軸線方向両側に設置され、前記錘体を保持する保持枠と、前記一対の渦巻き状帯材の間に配置される前記案内手段を構成する案内縁部を有する案内板とを有することを特徴とする回転装置。
請求項１に記載された回転装置と、前記回転輪の回転動作に応じた時刻表示を行う時刻表示手段とを有することを特徴とする時計。