JP5543183B2 - 慣性結合機構を備えた時計ムーブメント - Google Patents

Description

本発明は、慣性結合機構を用いた機構を含む時計ムーブメントに関し、詳細には、自動的に巻き上げられ、このような結合機構を用いた歯車列を含む振動アラームを有し、腕時計、懐中時計、又は同様のもの向けである、このようなタイプのムーブメントに関する。

優先権を主張し且つ引用により全体が本明細書に組み込まれる、特許出願ＥＰ０８０２０８０３．６は、有利にはムーブメントの要素を用いて大きな振幅振動を発生する無音の振動アラーム機構を含む自動巻時計ムーブメントを提供することによって、従来技術で公知の振動アラーム機構を備えた時計の欠点に対処する。

上記出願は更に、このタイプの振動アラーム装置を含む時計ムーブメントを提供し、この設計は特に簡単で安価な装置である。

本発明は、より具体的には、上述した振動アラーム機構にて使用できる結合機構に係るものであり、従来技術における公知のリバーサタイプのクラッチホイールに代替できる。公知のクラッチホイールでは、ホイールの回転の向きに応じて選択的であるが、ホイールセットの各々に固有に駆動特性・従動特性が与えられることはない。

従って、本発明は、第１及び第２の結合ホイールセットを含む結合機構を備え、第１の結合ホイールセットの回転によって第２の結合ホイールセットの回転が引き起こされ、該結合機構は、遠心結合機構であって、第１の結合ホイールセットに固定される慣性クリック片を含み、それに噛み合う、第２の結合ホイールセットに固定される係止部材とを含んでいる、時計ムーブメントに関する。

本機構の利点は、常時駆動ホイールセット及び常時従動ホイールセットを定めることができ、ホイールセットの各側部に配置された歯車列に対して結合が非対称であり、この歯車列の１つが他の歯車列を駆動することができ、相対する駆動結合は常に可能ではないようになることである。

別の利点は、結合が駆動ホイールセットの回転速度に依存することである。

本発明の好ましい実施形態による結合機構を用いた振動アラームを形成するムーブメントの一部分の拡大斜視図である。 組み立て時の図１のムーブメントの斜視図である。 振動錘の支持体に沿った図１のムーブメントの断面平面図である。 図３で見られる本発明による結合装置の断面の拡大図である。 図４の結合装置の平面図である。 図４及び５の結合装置の矢視断面図である。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照しながら以下の説明から明らかになるであろう。

図１は、本発明の好ましい変形形態による慣性クリック片を用いた腕時計用の時計ムーブメントの分解斜視図を示す。提案される時計ムーブメント１は、当業者には公知の自動巻機構を含む時計ムーブメントと振動アラーム機構とを関連付ける。ムーブメント１のこの自動巻機構は、振動錘２の回転を用いて、歯車列３１、３２、３４を介して香箱３６内に機械エネルギーを蓄え、該歯車列は、運動連鎖機構３を形成し、歯付きホイールを形成する振動錘２の錘カナ２１と噛み合う。錘カナ２１の回転軸でもある振動錘２の回転軸２１１に対してその重心がシフトしているので、ユーザの腕の動きによってこの振動錘２が時計ケースに対して回転されるようになる。振動錘２の回転は、運動連鎖機の端部での香箱３６の角穴ホイール３３の回転を引き起こす。角穴ホイール３３の回転は香箱４６内部のゼンマイを巻き上げ、従って、機械エネルギーを蓄え、香箱３６の歯と噛み合う時回り輪列（図示せず）に向かって分配されることになる。図１によれば、この巻線機構は、リザーバホイール３１の結果として、一方向にのみ巻かれるタイプのものであり、その作動が、図３を特に参照しながら、以下で説明される。ホイールセット３２、３４は、減速ホイールセットであり、各々が同軸に連結されたホイール及びカナを含み、これらの目的は、歯車列３の各々で得られる回転速度を錘カナ２１の速度に応じて調整するために好適なギア比を確立することである。

図１に示すように、リバーサホイール３１はまた、支持体５上に回転可能に装着され、該支持体は、振動錘２の錘カナ２１がリバーサホイール３１の第１の歯３１１と噛み合い、リバーサホイール３１の第２の歯３１２が減速ホイールセット３２のホイールと噛み合うように、好適な切り欠き部分を有する。リバーサホイール３１は、振動錘２の第１の回転方向で「フリーホイール」を形成し、リバーサホイール３１の第１のホイールセット３１１の第１の歯は、リバーサホイール３１の第２のホイールセット３１２の第２の歯に結合され、振動錘２の第２の回転方向において、リバーサホイールセット３１の第１の歯３１１は、第２の歯３１２から結合解除される。減速ホイールセット３２は、支持体５に対して回転可能に装着され、減速ホイールセット３２のカナは、受け板３５上に回転可能に装着された別の減速ホイールセット３４のホイールと噛み合い、該受け板３５は底板６に固定される。

図１に示すように、巻上ホイール３７は、受け板３５に対して回転可能に装着され、時計を手動で巻き上げたいと望むユーザが外部ノブ（図示せず）を有する軸部又はクラウンを作動させることによって、回転方向に設定することができる。香箱３６のゼンマイ（図示せず）に蓄積されるエネルギーは、結果として、振動錘２を回転させることによるか、又は手動で巻き上げることによる何れかによって得ることができる。

ムーブメント１は、振動アラーム機構４を含み、該機構は、エネルギー源４６、作動装置４８、運動連鎖機構４、及び振動要素２を含む。図１に示す実施形態によれば、振動アラーム機構に使用されるエネルギー源は、時回り輪列に使用される第１の香箱３６とは無関係の第２の香箱４６である。しかしながら、例えば、電気又は電気機械源など、本発明の振動アラーム装置及び／又は通常の時間表示装置に電源を供給するために別のエネルギー源も想定することができる。例えば、ＥＴＡ製オートクオーツタイプの機構に本発明を適用することが可能であり、ここでは、発電機を駆動するのに振動錘からの機械エネルギーが使用され、該発電機は、クオーツモータに電気エネルギーを供給するアキュムレータに結合される。本発明によれば、作動装置はコハゼ４８であり、これは、アラーム時間以外では香箱４６を回転方向でロックし、好ましくはユーザが設定可能な所定時間にアラームが作動したときには該香箱４６を解除する。アラーム４が所定時間で作動すると、コハゼ４８は、香箱４６の歯を回転自在にしたまま枢動する。制御装置（図示せず）は、アラーム時間外のロック位置と、アラーム時間中の解除位置との間でコハゼ４８を枢動する。

振動アラーム機構の振動要素は、香箱４６の回転によって駆動される運動連鎖機構４の端部で回転方向に駆動される振動錘２であり、図４から６を参照して以下で説明する本発明の好ましい実施形態による作動機構４１を含む。振動アラーム機構は、ユーザの手首上で検出可能な振動を発生するためのものであり、時計が硬質の表面上に置かれたときには、アラーム機構によって発生する振動が時計をジャンプさせ、これにより表面に衝突したときに大きな音が発生する。

振動アラーム機構は、好ましくは、ムーブメントの自動巻上装置に関連付けられた運動連鎖機構４の減速ホイールセット３２、３４に類似して、互いに回転方向に固定されるカナ及びホイールから形成された第１の減速ホイールセット４４を含む。しかしながら、図１に示すホイールセット３４とは異なり、減速ホイールセット４４のカナは、同じホイールセットのホイールの下部に配置され、香箱４６の歯と直接噛み合う。減速ホイールセット４４は、底板６に固定された受け板４５上に回転可能に装着され、該ホイールは、第２の減速ホイールセット４２のカナと噛み合い、第２の減速ホイールセットもまた受け板４５上に回転可能に装着される。減速ホイールセット４２のホイールは、作動装置４１に結合され、該作動装置は、第１及び第２の作動ホイールセット４１１、４１２を含み、該第１のホイールセットの回転により第２のホイールセット４１２の回転が引き起こされるように配列されている。減速ホイールセット４２のホイールの歯は、第１の減速ホイールセット４１１の歯と噛み合い、第２の減速ホイールセット４１２の歯は、振動錘２の錘カナ２１と噛み合う。

アラームが作動すると、コハゼ４８は、香箱４６のゼンマイ内に蓄積されたエネルギーを放出し、香箱４６の周辺の歯を回転方向に設定する。香箱４６内に蓄積される最大エネルギー、並びに第１の作動ホイールセット４１１を駆動する運動連鎖機構４の歯車列のギア比は、振動要素として機能する振動錘２がアラーム作動後に約１５秒間回転するように決定することができる。更に、香箱４６と振動錘との間の回転速度比を決定付けるための減速ホイールセット４２、４４のギア比は、ムーブメント１の第１の自動巻上運動連鎖機構３で使用されるギア比の約５分の１になるように計算され、ここで、パワーリザーブ３６を提供する香箱と振動錘との間の速度比が計算される。これらの比、並びに蓄積できるエネルギーは、特に、好ましくは１０秒から２０秒の間に設定できる所望のアラーム振動時間によって決まることになる。振動時間は、巻上ホイール４７を操作するユーザが香箱に結合された視覚ゲージを調べることによって調整することができ、該視覚ゲージは、香箱内に蓄積されるエネルギーのレベルを決定付ける。

図２は、部品全てが底板６上に組み付けられた、図１のムーブメント１を示している。振動錘２だけは、これが錘カナ２１に固定されたときに該振動錘が覆う部品の全てを示すようにするために見ることができない。従って、振動錘２の支持体５だけが見ることができる。図２に示すように、錘カナ２１がリバーサホイール３１及び結合装置４１の両方、より具体的には、リバーサホイールの第１のホイールセット３１１と結合装置４１の第２のホイールセット４１２の両方と噛み合うことが分かる。これら２つのホイールセット３１１及び４１２が錘カナと直接噛み合うことは、これらホイールセットが常に、振動錘２の回転方向とは反対の同じ方向に回転することを意味する。しかしながら、ホイールセット３１１は駆動側ホイールセットであり、振動錘が所与の回転方向Ｓ１に回転するときに自動的に巻き上げられる移動を引き起こし、他方、ホイールセット４１２は従動側ホイールセットであり、香箱４６からエネルギーが放出されるときに回転方向に作動するが、結合機構の第２のホイール４１１の回転を引き起こすことはない。この実施形態によれば、自動巻上機構１の振動錘の回転方向Ｓ１は、アラームが作動されたときの振動錘２の回転方向Ｓ２とは反対側であるように選択される。第２の運動連鎖機構４を介した香箱４６からの機械エネルギーによって、リバーサホイール３１を介して香箱３６を巻き上げる方向とは反対方向に振動錘が回転するようになることは、アラームが作動可能となり、結果として、香箱に蓄積される所与の量のエネルギーに対してより長い振動期間がもたらされることになる。

図２において、符号３１、３２、３４の要素は、香箱３６内に機械エネルギーを蓄積するためのムーブメント１の自動巻上運動連鎖機構を形成する。所与の回転方向Ｓ１では、リバーサホイールの第１のホイールセット３１１が第２のホイールセット３１２を回転方向に駆動し、これにより、受け板３５上に装着された第１の減速ホイールセット３２のホイールが駆動される。第１の減速ホイールセット３２のホイール下に配置された、この減速ホイールセットのカナが、受け板３５上に回転可能に装着された第２の減速ホイールセット３４のホイールを駆動する。この第２の減速ホイールセット３４のカナは、香箱の角穴ホイール３３を駆動する。上記の説明において示されるように、香箱３６の角穴ホイール３３はまた、ムーブメント１を手動で巻き上げるために巻上ホイール３７の歯と噛み合う。第２の運動連鎖機構４４、４２、４１は、香箱４６からのエネルギーを振動錘２の回転に転換する。ここで香箱４６から始めて、該香箱４６は、コハゼ４８が歯の１つから解放されて直ぐに回転方向に設定されると、図２及び３で見ることができる減速ホイールセット４４のホイール下部に配置された該減速ホイールセット４４のカナと噛み合い、更に減速ホイールセット４２上に回転可能に装着され、該減速ホイールセット４２もまた受け板４５上に回転可能に装着される。この減速ホイールセット４２のホイールは、慣性クリック・ホイール４１と噛み合い、該慣性クリック・ホイール４１は、本発明の好ましい実施形態による結合機構を形成し、以下で各図を参照しながら詳細に説明する。減速ホイールセット４２のホイールは、より具体的には、図４において以下で説明されるように結合機構４１の第１のホイールセット４１１に固定されたカナ４１７上で噛み合い、該第１のホイールセット４１１は、この運動連鎖機構の末端部を形成する第２のホイールセット４１２を回転方向に駆動する。第２の結合機構ホイールセット４１２は、最後に錘カナ２１と噛み合い、振動錘２を回転させるようにする。

運動連鎖機構３を用いたムーブメント１の自動巻上機構とは異なり、運動連鎖機構４は、香箱４６からのエネルギーを内部に蓄積するのではなく、このエネルギーの放出を行う。従って、香箱３６に関連する歯車列とは異なり、アラーム機構歯車列は自動巻上機構を持たず、手動巻上機構のみを有する。香箱４６の角穴ホイール４３上で噛み合う巻上ホイール４７を用いて、例えば、上記で説明されたように外部ノブを作動させることによってこの噛み合いを達成する。例示された好ましい実施形態による自動巻上機構は設けられていないが、例えば、追加の歯車列によって自動巻上機構を付加することも可能となる。但し、これは、ケース内により多くのスペースが必要となる欠点がある。

図３は、図２のムーブメントを振動錘支持体５に沿った断面で示しており、結合機構４１の動作及びリバーサホイール３１の内部をより明確に図示している。ムーブメントの他の構成要素の全ては図２に示すものと同一である。上記で示したように、リバーサホイール３１は、振動錘２の錘カナ２１と噛み合い、図中の方向Ｓ１で示される錘カナ２１の所与の１つの回転方向でのみムーブメント１の巻上機構を作動させる。リバーサホイールは、第１のホイールセット３１１と、フリーホイール型のコハゼシステムによって駆動されるホイールセット３１２とを含む。コハゼ３１３が装着されたスタッドは、第１のホイールセット３１１に固定され、係止部材３１５は、第２のホイールセット３１２の周辺部に形成され、該第２のホイールセット３１２はまた、その回転軸上の星形ハブに固定される。コハゼ３１３のアーム部は、ハブ３１４及び係止部材３１５と協働し、これらが回転方向Ｓ１で第２のホイールセットを回転方向に駆動し、反対方向Ｓ２で解除されるようにする。

この図に示された好ましい実施形態で使用される結合機構４１は、慣性クリック・ホイールからなり、ここでは、以下の要素が断面で見ることができ（注：図３の拡大図である図４を参照して、以下で説明される）、すなわち、ハブ４１５が第１の結合ホイールセット４１１と中心で関連付けられ、該ホイールセットに可撓性ストリップ４１４が固定され、慣性ブロック４１３がストリップの端部上に装着されている。第１の結合ホイールセット４１１が、カナ４１７上での減速ホイールセット４２の動作によって回転方向に駆動されると、慣性ブロック４１３が半径方向外向きに引き付けられる。ストリップ４１４の可撓性により、これら慣性ブロック４１３が半径方向外向きに移動できるようになり、次いで、これらは、第２の結合ホイールセットに固定された係止部材４１６と噛み合い、その結果、該第２の結合ホイールセットが回転方向に駆動される。分かりやすくするために、慣性クリック・ホイールの構成要素の上記の内容は図３には付加されていないが、図４に示すその拡大断面図には付加されている。以下で説明する図５及び６はまた、この結合機構４１の別の詳細図で説明している。

図４から図６は、本発明による慣性クリック・ホイール４１の動作を詳細に示している。図４は、例示した慣性クリック・ホイールによって形成される結合機構４１に注目した図３の拡大図である。より具体的には、本図は、中心にあるハブ４１５と、ストリップ４１４と、第１のホイールセット４１１に固定される慣性ブロック４１３と、第２のホイールセット４１２に固定される係止部材４１６とを示しており、第２のホイールセット４１２では、錘カナ２１上で噛み合うことになる外部歯が示されている。図６を参照して以下で分かるように、係止部材４１６及び第２の結合ホイールセット４１２の歯は、同一平面上には位置していない。図５は、このホイールセット４１２と、その外側歯とを具体的に平面図で示している。慣性ブロック４１３及び可撓性ストリップ４１４は、ホイールセット４１２の空洞を通して見ることができる。このようにして形成された結合機構４１は、遠心結合機構であり、ストリップ４１４及び慣性ブロック４１３により形成される慣性クリック片を含む。その慣性クリック片は、第１のホイールセット４１１のハブ４１５に固定されている。慣性ブロック４１３の半径方向加速の作用によってストリップ４１４が十分に拡大されたときに、第２の結合ホイールセット４１２に固定された係止部材４１６との噛み合いが生じ、該半径方向の加速は、第１のホイールセット４１１のハブ４１５の回転速度により決定付けられる。この速度は、ストリップ４１４が十分に延びて慣性ブロックを係止部材４１６に押し付けることになるようにするために、最小閾値よりも大きくなければならない。これは、とりわけ、運動連鎖機構４のギア比及び特に減速ホイールセット４２、４４のギア比を慎重に計算することによって調整することができる。

図４で分かるように、係止部材４１６は慣性クリック・ホイール４１内に配列され、第１の結合ホイールセット４１１が、第２の結合ホイールセット４１２を回転方向に第１の結合ホイールセット４１１の所与の１つの回転方向でのみ駆動し、この回転方向は、ゼンマイが緩められるときの香箱４６の回転方向によって定義される。ノッチは、第１のホイールセット４１１が反時計回りの方向で回転しているときに噛み合いが最適になるような向きにされる。しかしながら、代替の実施において、係止部材は、第２のホイールセットを噛み合わせ、且つ第１のホイールセット４１１のあらゆる回転方向で第２のホイールセットを回転方向に結合できるように配列されており、その結果、特に底板６、香箱歯４６、及びコハゼ４８の向きに関して、既存の全てのタイプのムーブメント１に対する結合機構の組み付け及びその適合性において柔軟性が確実に最大となるようにすることも考えられる。

図６は、慣性クリック・ホイール４１の図５で見える平面Ａ−Ａに沿った断面を示す。第１の結合ホイールセット４１１の下部にカナ４１７と、ハブ４１５と、第１のホイールセット４１１に固定された慣性ブロック１１３とが見える。上部には一種のカバーが第１の結合ホイールセット４１１上に形成され、第２のホイールセット４１２と、慣性クリック・ホイール４１の横方向外壁上の係止部材４１６とが見える。この図は、相対的な位置関係でのホイールセット４１１及び４１２の相対的駆動−従動特性を示しており、第１のホイールセット４１１の回転が第２のホイールセット４１２の回転を引き起こすが、第２のホイールセット４１２の回転は第１のホイールセット４１１の回転を引き起こすことはない。結果として、振動錘２が移動し、アラーム機構が作動していない場合には、錘カナ２１の回転により第２のホイールセット４１２の回転だけが引き起こされ、残りの運動連鎖機構４への影響はない。このような結合解除は、第１のホイールセット３１１及び第２のホイールセット３１２が各々駆動又は従動することができる、上述のリバーサホイール３１のタイプの結合機構では可能ではなかった。

本発明による結合機構４１によって提供される結合及び結合解除機能は、上述のような振動錘２を用いて振動アラームのもの以外の他のタイプの歯車列内で使用することができ、この結合機構の好ましい使用パターンを構成することは、当業者には理解されるであろう。この機構は、特に、駆動サブセットと従動サブセットとを有するあらゆる歯車列で使用することができ、ここでは、駆動サブセットは、ベースの移動の速度と比べて比較的高い回転速度（すなわち、毎秒数回転数）で駆動することができる少なくとも１つのギア要素からなり、音響アラームなどの従動サブセットは、ハンマー、例えば針の動きを加速させるスクローリング機構、又は他のインジケータ、その他を作動させる。駆動ホイールセット用のエネルギー源は、提示の図で示されるような機械式、並びに電気式とすることができる。

１ ムーブメント； ４１ 結合機構；
４１１ 第１の結合ホイールセット； ４１２ 第２の結合ホイールセット；
４１３ 慣性ブロック； ４１４ 可撓性ストリップ；
４１５ 第１の結合ホイールセットのハブ； ４１６ 係止部材。

Claims (5)

1. 第１及び第２の結合ホイールセット（４１１、４１２）を有し、前記第１の結合ホイールセット（４１１）によって前記第２の結合ホイールセット（４１２）の回転が引き起こされる結合機構（４１)を備える時計ムーブメント（１）であって、
   前記結合機構（４１)が、前記第１の結合ホイールセット（４１１）のハブ（４１５）に固定された慣性クリック片（４１３、４１４）を含む、前記第２の結合ホイールセット（４１２）に固定された係止部材（４１６）と噛み合う遠心結合機構であり、
   前記慣性クリック片（４１３、４１４）が、前記第１の結合ホイールセット（４１１）のハブ（４１５）と単一構造で、可撓性ストリップ（４１４）及び慣性ブロック（４１３）によって形成される、
   時計ムーブメント。
2. 前記第１の結合ホイールセット（４１１）が、単一の所与の回転方向でだけ前記第２の結合ホイールセット（４１２）を回転方向に駆動する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の時計ムーブメント。
3. 前記第２の結合ホイールセット（４１２）が、振動錘（２）の錘カナ（２１）と噛み合う、
   請求項１または２に記載の時計ムーブメント。
4. 前記第１の結合ホイールセット（４１１）の回転が、前記第２の結合ホイールセット（４１２）を回転方向に駆動するが、前記第２の結合ホイールセット（４１２）の回転は、前記第１の結合ホイールセット（４１１）を回転方向に駆動しない、
   請求項２に記載の時計ムーブメント。
5. 前記ストリップ（４１４）が延びて前記慣性ブロックを前記係止部材（４１６）に十分に押し付けるには、前記第１の結合ホイールセットの回転速度が最小閾値よりも大きくなければならない、
   請求項１から４の何れか一項に記載の時計ムーブメント。

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