JP5443579B2 - コラムホイール及びこれを含むクロノグラフ機構 - Google Patents

Description

本発明は、同一のプッシュボタンに連続的に圧力を加えることによって、クロノグラフ針及び少なくとも１つのカウンタ針を必要に応じて始動し、停止し、及び始点に戻すよう、これらの針を制御するために配設される、３ストローククロノグラフ機構に関する。より詳細には、本発明は、コラムホイールを備える上記タイプの３ストローククロノグラフ機構に関し、この機構では、プッシュボタンに連続的に圧力を加えることで、コラムホイールの角度位置を漸進的にインクリメントする効果が得られる。

上述の定義に対応するクロノグラフ機構は、当業者には公知である。特に、「Le chronograph, son fonctionnement, sa reparation（クロノグラフ：その機構と修理）」（第５版、B Humbert著、Editions Scriptar S.A., ラ・コンベルシオン（スイス）、１９９０年刊）（非特許文献１）は、このタイプのクロノグラフについて、いくつかの公知の変形例の特色を示しつつ、詳細に開示している。

本明細書に添付されている図１は、公知のコラムホイールを示す。この図からわかるように、コラムホイールは基本的に、ラチェットホイール「ｒ」と、ラチェットの縁部に担持された６つの歯又はコラム「ｅ」とからなる。今日では一般に、ラチェットホイールとコラムは互いに一体となっており、上述の図から分かるように、コラムの横断面は切頂三角形であるのが普通である。この特徴的な形状は、コラムをホイールのプレートの厚さに削って成形するためのトリミングカッターの使用によるものである。コラムホイールは一般的に５つ又は６つのコラムを担持し（図示した例では６つ）、３ストローククロノグラフの場合、ラチェットは各コラムに対して３つの歯を含む（図示した例では、ラチェットは１８の歯を含む）。起動されていないとき、コラムホイールは、その端部がラチェットに当接しているジャンパバネ（図示せず）によって、安定した角度位置に保持される。またクリックの動作により、コラムホイールを制御する（図示せず）。クリックをラチェットと恊働するよう配設し、これをプッシュボタンで制御する。プッシュボタンへの圧力の各印加は、コラムホイールをラチェット歯１つ分の角度によって前進させるためにクリックを動かす効果を有する。

通常、１つのコラムを先行するコラムの位置へ移動させるためのプッシュボタンへの圧力の印加は3回必要で、これは従来のクロノグラフの３つの機能：始動、停止、リセットに対応する。これらの機能は、コラムホイールのコラムによって順次起動されるよう配設されている制御部品（又はレバー）を枢動させることによって解除される。コラムの段階的な漸進によって定義される軌道が、枢動部品のビークの軌道を横切るように、この枢動部品を配設する。従って、コラムが枢動部品のビークと接触すると、コラムによってビークが持ち上げられる。そして、コラムが更に前進すると、コラムはビークの下から解除され、ビークは２つのコラムの間の空間に落ちて枢動部品を引き下げることができる。よって、クロノグラフ機構の機能の解除又は中止を決定するのはコラムホイールの角度位置である、ということは明らかである。

１つのレバーまたは別のレバーのビークを持ち上げ、２つのコラムの間の空間に落とす時の正確な瞬間に関する最適な精度を得るために、様々な枢動部品のビークは極めて複雑な形状を有している。さらに、クロノグラフ機構を組み立てた後で、枢動部品のビークを修正する必要があることが多く、これはクロノグラフのコストをかなり増加させる。更に、枢動制御部品のビークは、前述の書籍から取った図２に例示したように、多種多様な形状を有し得る。このような形状の多様性のせいで、クロノグラフの製造を標準化するのが難しくなっている。最後に、図２からは、ビークの幅がコラムの幅より広いこともわかる。この極めて一般的な特徴のせいで、２つのコラムの間の空間でビークが動くことができる距離が短くなってしまう。その結果、レバーとコラムとは、かなり強い機械力にさらされる。従って、既存の機構よりも機械力の強さが弱いクロノグラフ機構を作製できれば、有益であろう。

「Le chronograph, son fonctionnement, sa reparation（クロノグラフ：その機構と修理）」（第５版、B Humbert著、Editions Scriptar S.A., ラー・コンベルシオン（スイス）、１９９０年刊）

本発明の目的は、従来技術の前述の欠点を克服することである。本発明は、添付の請求項１によるコラムホイール及び請求項７によるクロノグラフ機構を提供することによって、この目的を達成する。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照しつつ、単なる非限定的な例として提供する以下の記述を読むことで明らかになるであろう。

図１は、従来技術の３ストロークコラムホイールの上面平面図である。 図２は、従来技術のクロノグラフ機構における、コラムと枢動部品のビークとの間で可能な様々な相互作用を示す、上面平面概略図である。 図３は、本発明の特定の実施形態に対応するクロノグラフ機構の平面図であり、クロノグラフ機構はゼロにリセットされ、始動準備状態である。 図４は、図３のクロノグラフ機構が始動する瞬間の平面図である。 図５は、図３及び図４のクロノグラフ機構の、作動中の平面図である。 図６は、図３〜５のクロノグラフ機構が停止する瞬間の平面図である。 図７は、図３〜６のクロノグラフ機構の、停止中の平面図である。 図８は、図３〜７のクロノグラフ機構をゼロにリセットする瞬間の平面図である。 図９は、図３〜８のクロノグラフ機構のコラムホイールの上面平面図である。 図１０は、図９のコラムホイールの斜視図である。

まず初めに、本発明の特定の実施形態によるコラムホイール４０を図示した図９及び１０を参照すると、このホイールがラチェット４２と、ラチェットの周囲に規則的に分布している４つのコラム４４とから本質的に形成されていることがわかる。コラムホイールは更に、クロノグラフ機構の軸（図９及び１０には図示せず）の周囲に枢動可能に取り付けられたハブ４６を含む。図９はまた、コラムホイール４０の回転方向を示すための矢印符号Ｒを含む。これは本実施例では時計回りであることに留意すべきである。

図示されている実施例では、コラムホイールは４つのコラム４４それぞれをホイールのハブ４６に接続するための４本のアーム４８を更に含む。従って、コラム４４、アーム４８及びハブ４６は、４相の回転対称性を有する上部構造を形成する。ラチェット４２は１２個の歯を有し、これらは互いにそれぞれ３０°だけ離間している。よって、当業者には、本実施例のコラムホイールが１２／４ストロークコラムホイール（３ストローク）であることが理解できるであろう。

図１０の斜視図は、ハブ４６と、コラムをこのハブに接続するアーム４８をはっきりと示す。アームとハブの存在によって、広くはホイール、詳細にはコラムの構造がより堅固なものとなる。コラムホイールがより堅固であれば、特に高い精度を持った動作が可能になることは明らかであろう。また、アームが最も細くなっている箇所の幅は、コラムの幅より非常に狭いことが見て取れる（ここで、コラムの幅は、コラムの前縁を後縁から隔てる距離として定義される）。本発明によると、アーム４８の幅はコラム４４の幅の半分よりも狭い。本実施例では、アームの幅はコラムの幅のおよそ１／３程度でさえある。本発明のこの特徴は、空間４５をコラムホイールの上部構造に配設できることを意味している。これらの空間は、様々な枢動部品のビークをコラムの間に十分に深く落とし込むことができるようにするために必要である。

図１０はまた、ハブ４６とアーム４８の高さがコラム４４の高さより低いことも示す。アームの高さは、好ましくはコラムの高さの２０〜６０％である。アームの高さに関するこの特徴のひとつの利点は、ビークがコラムホイールのアーム４８の上を通過できる程度に十分に高い位置にレバーが設置されている場合に、レバービークの移動距離を伸ばすことができることを意味するという点である。好ましくは、コラムホイールはその全体が旋盤上で作製される。旋盤上で連続的に成形加工することで、この部品は特筆すべき精度を獲得する。

図９は、コラム４０の外形をはっきりと示す。コラムの外形は概して、歪んだ楕円形、又はおそらくより精確には飛行機の翼の外形に対応していることがわかるだろう。従って、コラムの（コラムホイールの回転方向に関して）前側を「前縁」、後側を「後縁」と呼ぶことにする。コラムはまた、外面（コラムホイールの外側に向かう）と内面（ハブ４６に向かう）とを有する。外面と内面とは、前縁及び後縁で接触する。外面に関して言えば、コラムの外形は、コラムホイールとほぼ同心の円弧を形成していることがわかるだろう。一方、内面においては、コラムの外形は、（慣用の飛行機の翼の場合と同様に、）前縁領域に比べて後縁領域で大きな曲率半径を有している。

図９において、コラムの内面と外面が前縁領域で形成する角度を「α」とし、コラムの内面と外面が後縁領域で形成する角度を「β」としている。図９はまた、２つの角度α及びβが実際には非常に丸みを帯びていることを示す。角度αが非常に丸みを帯びているという事実により、クロノグラフの作動中にコラムと恊働するレバーのビークの漸進を促進するという利点が得られる。角度βに関しては、この角度が丸みを帯びているという事実は実質的には技術的効果を有しておらず、変形例では角度βは尖っていてもよい。図示した実施例において、角度α及びβの値はそれぞれ５８°及び３１°である。様々な実施形態によれば、角度αは変化させてもよいが、好ましくは５５〜６５°に収まる。角度βはコラムホイールに含まれるコラムの数に依存するが、コラムの数が多くなるほど小さくなるのが好ましいであろう。しかしながら、角度βは好ましくは２５〜３５°に収まる。

最後に、コラム４４の幅は、コラムホイール４０に含まれるコラムの数に本質的に依存する。しかしながら、本発明によると、コラムホイールのコラムは、コラムの間に配設されている開口より幅広である。

図３〜８は、本発明の特定の実施形態による時計ムーブメントを裏蓋側から見た図である。ここに図示した時計ムーブメントは、腕時計に一体化されて取り付けられる。これらの状況において、図で上側に示されている竜頭は、このムーブメントを含む腕時計を文字盤側から見れば、実際には３時の位置にある。従って、図３〜８は裏蓋側から見た図なので、時計の「正午」位置が図の右側にあり、時間の表示は反時計回りになっていることがわかるだろう。

図３〜８は、本発明の特定の実施形態による同一のクロノグラフ機構を、一回の完全な動作サイクルにおける異なる段階で示した図である。コラムホイール４０に加えて、図示したクロノグラフ機構はクロノグラフホイール１、コラムホイールと恊働するよう配設されたビークを備えた枢動連結部品４、連結レバー３上で枢動する発振ピニオン２、及び２つのバネ（それぞれ５ａ、５ｂとする）を含む。連結レバーはある方向又はその逆の方向に枢動するように配設され、これにより、発振ピニオン２の歯がクロノグラフホイール１の歯に交互に噛み合ったり解除されたりする。連結レバー３はクロノグラフを停止させる及び再始動させるために枢動する。実際、発振ピニオン２はムーブメント歯車列（図示せず）の４番目のホイールセットにより、恒久的に駆動される。これらの状況において、クロノグラフホイールがピニオン２と噛み合っている時にこのピニオンは駆動され、発振ピニオンがその歯から解除される時、クロノグラフホイールは分離されている。

バネ５ａの目的は、連結レバー及び連結レバーが担持する発振ピニオンを、クロノグラフホイールに対して戻すことである。バネ５ｂは、連結レバーのビークをコラムホイールに対して戻すために配設される。図３〜８はまた、ビークと反対側の端部で、枢動連結部品４が、連結レバー３の対応する端部と恊働するよう配設されたピン６を担持していることも示す。特に図４及び５に見られるように、枢動部品４のビークが２つのコラムの間に下がると、ピン６は連結レバーから離れるように動くことがまず見て取れる。これらの状況において、バネ５ａが発振ピニオン２をクロノグラフホイール１の歯と噛み合わせることを妨げるものは無い。逆に、特に図３に示したように、枢動連結部品のビークがコラムホイールのコラムによって持ち上げられると、ピン６は連結レバー３を枢動させ、これにより、発振ピニオン２はクロノグラフホイールの歯から離れるように動く。従って、クロノグラフホイール１の連結及び分離を制御するのはコラムホイール４０である。

図示したクロノグラフ機構は、分カウンタホイール１５及び中間ホイール１２を更に含む。カウンタホイール１５はクロノグラフホイール１により、中間ホイール１２を介して駆動される。クロノグラフホイールのアーバ及び分カウンタホイールのアーバは、どちらもリセット用ハートカム（それぞれ７、１７とする）を担持することも見てとれる。２本のアームを備えるハンマーを、この２つのハートカムと恊働するように提供する。このハンマーはリセット用枢動部１０と、踏み棒形状の可動頭部９とからなる。可動頭部は枢動部１０の一端に蝶番で留められており、ハートカム７、１７のひとつとそれぞれ恊働するように配設された２つの傾斜部分８ａ、８ｂを有する。公知のように、リセット用枢動部１０は、ハンマーをハートカムに対して引き下げるためにある方向に枢動し、ハンマーを持ち上げるために別の方向に枢動するように配設される。また、ハンマーをハートカム７、１７に対して安静位に戻すためにバネ１９も配設する。結局、ハンマーの傾斜を制御するのもコラムホイール４０である。

本実施例のクロノグラフ機構は、ブレーキレバー３０で形成されたブレーキを更に含み、このブレーキレバーの一端は、クロノグラフホイール１の周に作用してこれを固定するために配置されるシュー３２を担持する。従来の方法では、ブレーキレバー３０は、シュー３２がクロノグラフホイールから離れた所に保持される引き上げ位置と、シューがクロノグラフホイールをブロックする持ち下げ位置との間を交互に枢動するように配設される。また、シュー３２をクロノグラフホイールに対して安静位に戻すためのバネ（図示せず）も配設される。さらには、ブレーキレバー３０の枢動を制御するのは、またもやコラムホイール４０である。

本発明のクロノグラフ機構は、コラムホイールを制御する機構を更に含む。この機構は、プッシャ機構である。従来の方法では、プッシャ機構は、ユーザがプッシャ機構のプッシュボタンを繰り返し起動すると、コラムホイール４０の角度位置を徐々にインクリメントするように配設される。更に、コラムホイール４０は、コラムホイールジャンパバネ（図３及び６で５０とする）によって保持され、このバネはラチェットの歯（図９及び１０で４２とする）に対して圧力を加え、コラムホイールを安定した位置に保持する。

図示した実施例で竜頭６５のボタン６７をコラムホイール４０に接続するプッシャ機構は、クリック５２、クリックバネ５４、枢動制御部５６、中間制御レバー５８、及び制御バネ６０を含む。本実施例において、竜頭６５はムーブメントの周の「３時」の位置に配設され、ムーブメントの中心方向へと延伸する巻き上げ及び時刻設定ステム（図示せず）と関連付けられている。中間レバー５８は「４時」の位置でフレーム上を枢動し、そのわずかに曲がった形状によって、４時の位置から2時の位置の間、ムーブメントの周にほぼ沿って延伸することができる。中間レバーは３時の位置でトング６２を担持し、このトングは竜頭の方を向いている。このトングは、ムーブメントの文字盤側に向かって約９０°曲がっている。よって、このトングは、竜頭にほぼ対向する旗状部を形成する。以下でより詳細にわかるように、プッシュボタンは軸受け表面６９を含み、この軸受け表面は、プッシュボタンが起動された時に制御機構の中間レバーを起動するために、上記旗状部に圧力をかけるよう配設されている。

枢動制御部５６は1時の位置でフレーム上を枢動し、そのわずかに曲がった形状によって、竜頭の近傍までムーブメントの周にほぼ沿って延伸することができる。制御バネ６０は、枢動制御部５６と恊働して、当該枢動制御部５６の自由端をムーブメントの周に向かって戻すように配設される。この枢動制御部の自由端は、中間レバー５８の遠位端と恊働するよう配設された段付きポスト５７を担持していることも見て取れる。よって、ポスト５７によって、バネ６０はレバー５８の遠位端をムーブメントの外側に向けて恒常的に押し戻すことができることが明らかであろう。また、逆に、ユーザがプッシュボタンを押すことによってレバー５８を枢動させると、枢動制御部５６を枢動させる効果が得られることも明らかであろう。

公知のように、枢動制御部５６の自由端は枢動制御部のクリック（５２とする）を担持する。クリック５２は枢動部の端部で自由に枢動し、クリックバネ５４によってコラムホイールのラチェット歯４２に対して押し戻される。よって、クリック５２はラチェットの歯４２と恊働するように配設されており、プッシュボタンに圧力を加えることによって枢動制御部５６の端部をムーブメントの中心に向かって枢動させると、クリック５２はコラムホイールをラチェット歯１つ分前進させることによってムーブメントを動かす。そして、プッシュボタンへの圧力が解除されると、制御バネ６０は枢動部５６及びレバー５８を安静位へと戻す。クリック５２はまた、ラチェット歯の傾斜部分にわたってスライドして戻る。このようにして、クリックは、プッシュボタンに次に圧力が加えられる時に次の歯を作動させる準備をする。

従来の方法では、この実施例において、あるコラムを先行するコラムの位置に動かすためにプッシュボタンを３回押さなければならず、これはクロノグラフの３つの機能：始動、停止、リセットに対応している。図３はゼロにリセットされた後停止しているクロノグラフ機構を示す。クロノグラフ機構の構成要素は、時計ムーブメントの歯車列によって恒常的に駆動されている発振ピニオン２を除いて全て停止している（発振ピニオンの回転方向を矢印で示す）。

図４は、クロノグラフ機構が始動する瞬間を示す。竜頭のボタン６７が押し込まれ、中間レバー５８と枢動制御部５６とがムーブメントの中心方向に枢動して、クリック５２を駆動する。クリックのこの動作により、コラムホイール４０が時計回りに３０°前進する。コラムホイールの３０°の回転により、リセット用枢動部１０のビークが持ち上げられ、枢動し、ハンマーを持ち上げてハートカム７、１７を解除する。更に、コラムホイールの回転によって、枢動連結部４のビークが２つのコラムの間の空間（図９及び１０で４４としてある）に落とし込まれる。上述のように、枢動連結部をバネ５の動作の結果としてこのように枢動させると、コラムホイールのインクリメントにより、発振ピニオンの歯とクロノグラフホイール１の歯も噛み合う。結局、３０°の回転はブレーキには何ら影響を及ぼさず、従ってビークは持ち上げられたままである。

図５は、作動中のクロノグラフ機構を示す。竜頭６５のボタン６７は、中間レバー５８及び枢動制御部５６同様、安静位に戻っている。クリック５２も戻っており、再びプッシュボタンが作動する時に次の歯を作動させる準備をしている。クロノグラフホイール１、中間ホイール１２、及び分カウンタホイール１５は、発振ピニオン２によって、図中に矢印で示した方向に向かって回転駆動されている。

図６は、クロノグラフ機構を停止した瞬間を示す。同図において、プッシュボタン６７は押し込まれ、中間レバー５８と枢動制御部５６は再び、ムーブメント駆動クリック５２の中心方向へと枢動して、コラムホイールを再び３０°回転させる。コラムホイールのこの新たなインクリメントはひとつには、枢動連結部４のビークを持ち上げ、発振ピニオン２をクロノグラフホイール１から解除する効果を有する。更に、コラムホイールの回転は、レバーを枢動させることにより、ブレーキレバー３０のビークを枢動させて２つのコラム４４の間に落とし込む効果も有する。上述のように、レバー３０の枢動によって、シュー３２はクロノグラフホイール１に対して引き下げられ、これによってシューはクロノグラフホイールをブロックする。

図７は、停止状態のクロノグラフ機構を示す。竜頭６５のボタンは、中間レバー５８及び枢動制御部５６と同様、安静位に戻っている。クリック５２も戻っており、再びプッシュボタンが作動する時に次の歯を作動させる準備をしている。ブレーキレバー３０のシュー３２は、クロノグラフホイール１及び分カウンタホイール１５を、クロノグラフ機構が停止した時の位置に維持し、クロノグラフ機構が始動してから停止するまでにかかった時間を読み取ることができるようにする。

図８は、クロノグラフ機構をゼロにリセットする瞬間を示す。竜頭の別の作動に続いて、プッシュボタン６７は押し込まれ、中間レバー５８と枢動制御部５６は再び、ムーブメント駆動クリック５２の中心方向へと枢動して、コラムホイールを再び３０°回転させる。コラムホイールのこの新たなインクリメントはひとつには、ブレーキレバー３０のビークを持ち上げ、シュー３２をクロノグラフホイール１から離れる方向に動かす効果を有する。更に、コラムホイールの回転は、リセット用枢動部１０のビークを２つのコラム４４の間に落とし込み、これによってこの枢動部を枢動させる効果も有する。この枢動部の枢動により、ハンマーの２つの傾斜部分８ａ及び８ｂはそれぞれ２つのハートカム７、１７に対して引き下げられ、これによってクロノグラフホイール１及び分カウンタホイール１５はそれぞれの始動位置に戻る。

図３〜８を参照して以下のことに留意されたいが、枢動連結部４のビークとリセット用枢動部１０のビークとを図２で比較すると、本発明によるクロノグラフ機構のビークは従来技術におけるビークよりもより先細になっていることが直ちに明らかである。この特徴のひとつの利点は、先細のビーク（先端の角度が４０°未満；好ましくは３０°未満）のおかげで、本実施例のクロノグラフ機構の枢動部品を、例えば図１０に示すコラムホイールの２つのコラムの間の間隙で形成される比較的狭い空間にも落とし込むことができることである。その必然的結果として、本実施例のクロノグラフ機構の枢動部品のビークのような先細のビークを使用することにより、ビークが無分別に引き下げられてしまうことを回避できる代わりに、より幅広のコラムが必要となることも明らかであろう。

Claims (11)

1. ３ストローククロノグラフ機構のためのコラムホイール（４０）であって、
   ‐３×ｎ（ｎ≧３）個の歯を有するラチェット（４２）と、
   ‐中央ハブ（４６）と、
   ‐前記コラムホイールと同軸であり、ｎ相の回転対称性を有する、上部構造と、
   を含み、
   前記上部構造は、ｎ本の放射状アーム（４８）と、前記コラムホイールの回転軸に平行なｎ本のコラム（４４）とからなり、
   前記コラムは前記コラムホイールの周りに沿って規則的に分布し、前記コラムの間のｎ個の開口で形成されるｎ個の空間によって互いに離間しており、
   各前記コラムは、前縁と後縁によって互いに接続される外面と内面を含み、
   前記外面は、前記コラムホイールの前記回転軸と同心の丸みを帯びた形状を有し、
   前記内面は前記放射状アーム（４８）によって前記ハブ（４６）に接続されており、
   前記前縁と前記後縁との間で計測した前記コラム（４４）の幅は、前記コラムの間の前記開口の幅よりも大きいこと、及び、前記アーム（４８）の最も幅が狭い点における幅は、前記コラム（４４）の前記幅の半分よりも小さいことを特徴とする、コラムホイール（４０）。
2. 前記ハブ（４６）及び前記アーム（４８）の高さは、前記コラム（４４）の高さの２０〜６０％であることを特徴とする、請求項１に記載のコラムホイール。
3. 横断面において、前記コラム（４４）の前記内面は、前記アーム（４８）の高さを超える前記コラムの部分において凸形状を有し、前記内面の曲率半径は、前記前縁領域におけるよりも前記後縁領域において大きいことを特徴とする、請求項２に記載のコラムホイール。
4. 一つの前記コラムの前記内面と前記外面とによって前記前縁領域において形成される角度は、５５°〜６５°であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコラムホイール。
5. 一つの前記コラムの前記内面と前記外面とによって前記後縁領域において形成される角度は、２５°〜３５°であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコラムホイール。
6. ｎ＝４であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のコラムホイール。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のコラムホイール（４０）と、少なくとも１つの枢動部（４、１０、３０）とを含むクロノグラフ機構であって、
   前記枢動部（４、１０、３０）のビークは、前記コラムホイールのコラム（４４）と恊働するように配設される、クロノグラフ機構。
8. 前記枢動部の前記ビークは、４０°未満の角度を形成する先端を有することを特徴とする、請求項７に記載のクロノグラフ機構。
9. 前記先端は、３０°未満の角度を形成することを特徴とする、請求項８に記載のクロノグラフ機構。
10. 前記枢動部は、枢動連結部（４）であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のクロノグラフ機構。
11. 前記枢動部は、リセット用枢動部（１０）であることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか１項に記載のクロノグラフ機構。
    
    

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