JP5559827B2 - カレンダ機構 - Google Patents

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Description

本発明は、多段歯車、さらに詳しくは、永久カレンダ機構のための歯車に関する。
手動補正を必要とせず、31日未満の月を考慮して日付の表示を自動的に日送りすることが可能な機構に加え、永久カレンダ機構、すなわち2月の最終日に閏年を考慮して日送りする年間カレンダ機構は古くから知られている。
永久カレンダ機構は、12カ月カムまたは48カ月カムを使用し、これらのカムは、それぞれ毎年または4年に一度回転し、31日未満の月に関するさまざま深さの切り込みを有する。12カ月カムの場合、2月の切り込みは、閏年用の浅い切り込みが形成された、毎年割り出されるマルタ十字歯車をさらに含む。レバーのくちばし部は、バネにより復位し、これらの日付表示機構に使用するカムに作用し、係合する深さに応じて月末に日付表示送りを決定する。これは、多数の重要な部品を有する比較的複雑な構造となり、たとえば衝撃時の動作にはあまり信頼性はない。さらに、このカムシステムは、日車およびベースムーブメントを所定方向に同期させることのみ可能であり、よって、時間調整操作時は、日付を先に進めることのみが可能で、日付を戻すことはできない。
これらの欠点を克服するために、スイス特許第680630号明細書に開示される解決法は、たとえば、プログラム車を含む永久カレンダ機構を提案し、プログラム車は、24時間車の突出歯によって駆動され、プログラム車には、月の日数と31との差に対応する段数を常に進めるように歯車列が配置される。この機構は、日車を割り出すためのジャンパー以外に、レバー、バランスまたバネが全くない。しかし、歯車機構は、きわめて複雑であり、プログラム車に偏心して配置され、割出再調整に用いる長歯と嵌合する、それぞれが特有の補正のために設けられている多数の遊星歯車を有する。その結果、24時間車との信頼性のあるかみ合いを確実にするために、軸はきわめて精確な配置が必要となり、生産コストがきわめて高くなる。さらに、空間要求は、さまざまなかみ合いレベルにより、ベースプレートの高さに関して重要であるのみならず、24時間車の比較的大きな直径により、容積に関しても重要である。
欧州特許第1351104号明細書は、プログラム車の構成要素数およびプログラム車の全厚を削減する点で上記の解決法に対する代替案を提案している。しかし、プログラム車はやはり、24時間車に配置された長い歯によって駆動される。さらに、カレンダの割出再調整のための制御装置はやはり、長さの不均一な歯を有し、摺動要素のカム面として作用する多数の遊星歯車をさらに含むため、使用時のかみ合いの信頼性は確実ではない。
したがって、従来技術のこれらの制限がないカレンダ機構の歯車装置、特に永久カレンダが必要となる。
本発明の目的は、日時調整が進み方向と戻り方向の両方で同期できる簡略化された構造を有する、通常のカレンダ機構の代替解決法を提供することである。
本発明の別の目的は、さまざまな割出動作時、特に31日未満の月末の割出を再調整する際のエネルギー損失を最小限に抑える解決法を提供することである。
特に、これらの目的は、時計機構のための歯車12によって実現され、時計機構は、
第1のかみ合いレベルAで最大16の歯を有する、均一な一体型周囲歯システムを備える歯状歯車12’と、
歯状歯車12’と回転可能に固定され、第2のかみ合いレベルBでかみ合い、歯状歯車12’の第1の歯29”に重ね合わされる第1のかみ合い領域29と、
歯状歯車12’と回転可能に固定され、第3のかみ合いレベルDでかみ合い、歯状歯車12’の第2の歯30”に重ね合わされる第2のかみ合い領域30と、
歯状歯車12’と回転可能に固定され、第4のかみ合いレベルCでかみ合い、歯状歯車12’の第3の歯31”に重ね合わされる第3のかみ合い領域31と
を含むことを特徴とする。
提案する解決法の利点は、たとえば、カレンダ機構に使用されるプログラム車とかみ合うために必要となるプレートの容積が減少することである。
提案する解決法の別の利点は、プログラム車に比して、本発明による歯車の各かみ合い領域の調整可能な歯の形状および優れた進路角の結果、さらに良好なかみ合いの信頼性が確実になることである。
提案する解決法のさらなる利点は、24時間車などのベースムーブメントに関連する歯車のかみ合い機能から、カレンダ機構などの時計モジュールを切り離し、これにより、たとえば、そのような歯車の長い歯が、カレンダ機構それぞれの割出動作を実施する必要がないことである。その結果、歯車がカレンダ機構などの時計モジュールとかみ合うように設けられるという事実によって、たとえば時計のベースムーブメントの通常部分をいずれも修正または同時にそれぞれ変更したりせずに、モジュールを追加し、それぞれ取り替えることが可能になる。
本発明の実施形態の実施例は、本願明細書に開示し、添付の図面によって例示する。
図1Aは本発明の好適な変形例による歯車を使用するカレンダ機構の部分断面図である。図1Bは本発明の好適な変形例による特にプログラム車および遊星歯車を有するカレンダ機構の部分平面図である。図1Cは図1Aおよび図1Bに示す発明の好適な変形例による歯車を使用するカレンダ機構の表示装置の平面図である。 図2Aは本発明の好適な変形例による歯車を使用するカレンダ機構の別の断面図であり、特に、プログラム車と、月および閏年の表示との制御機構を示す図である。図2Bは図2Aに示す発明の好適な変形例による歯車を使用するカレンダ機構の部分平面図である。 本発明によるプログラム車および歯車の好適な実施形態の断面図である。 本発明によるプログラム車および歯車の好適な実施形態の斜視図である。 既出の図に示すさまざまモジュールの好適な実施形態を使用する本発明の好適な変形例による歯車を使用するカレンダ機構の斜視図である。 平年の2月28日における、図5に示す好適な実施形態による歯車を使用する永久カレンダ機構のための2つの第1の遊星歯車、第3の遊星歯車および割出歯システムの、それぞれのかみ合いレベルにおけるさまざまな割出順序を示す図である。 平年の2月28日における、図5に示す好適な実施形態による歯車を使用する永久カレンダ機構のための2つの第1の遊星歯車、第3の遊星歯車および割出歯システムの、それぞれのかみ合いレベルにおけるさまざまな割出順序を示す図である。
本発明による歯車は、カレンダ機構を形成するのが好ましい。しかし、この歯車は、たとえばかみ合いレベルの数を調整することによって、年間カレンダ機構または30日月カレンダ機構などのさらに簡易な機構や、他の種類の時計モジュールにも適合させることが可能であることが当業者には理解できるだろう。
図1Aおよび図1Bはそれぞれ、日付表示のための駆動歯車列の断面図および平面図を示し、図1Cは古典的な日付表示装置を示す。特に、図1Bは、ケース0に対するこの歯車列の位置を示し、特に、手動日付補正作動装置26による日付調整機構の動作を明らかにしている。
また、以下は、図1Aおよび図1Bに関して記載し、図に示す好適な実施形態によるカレンダ機構の駆動歯車列に関してさらに良く理解するために組み合わせて参照することができる。ムーブメントの筒車1は、2倍の歯数から成る24時間車2とかみ合う。この24時間車2に配置されているのが日かみ合い部分11であり、15°間隔で配置した7つの歯からなり、1つの歯から別の歯まで1時間毎に移動する。図3Aで明らかなように、24時間車のこの日かみ合い部分11は、さまざまなかみ合いレベルに配置された歯車の歯状歯車12’と第1のレベルAでかみ合う。歯状歯車は、このかみ合いレベルAで8つの歯を有する。したがって、毎日、24時間車2は、日かみ合い部分11の7つの歯とかみ合うと、つまり8時間の間隔で、カレンダ割出車12を1回転させる。カレンダ割出車12は、歯状かみ合い部分とかみ合わない場合でも、図1Aの符号11’が示す24時間車の非歯状部分に支持され、所定の位置に保持される。したがって、24時間車11のかみ合い部分とカレンダ割出車12は、カレンダ割出歯車が毎日時刻18:00〜翌朝2:00で1回転し、日プログラム車13との割り出しが時刻20:00〜深夜に行われるように配置されるのが好ましい。
図1Aに示すように、歯車12は、さまざまなかみ合いレベルB、C、D、Eに分散する複数の歯状領域28、29、30、31を有する。特にこれらの領域は、これらを斜視図で示す図3Bでさらに明確に見て取れる。さらに、記載する好適な実施形態によれば、これらの歯状領域は、連続しており、その結果、必然的に毎時日プログラム車13とかみ合う。図1Bは、かみ合い領域29のかみ合いレベルB、図1Aの2番目のレベルを、プログラム車100とともに示す。遊星歯車129は、回転軸129’の周りを回転し、さらに2月の割出歯451とかみ合い、割出歯451は、プログラム車45の2月の唯一の歯であり、図2Bから明らかなように月プログラム車43と一体化している。かみ合い領域29は、図5Aおよび図5Bで詳細に記載するように、2月に29日から30日に再調整するために、時刻21:00〜22:00で遊星歯車129とかみ合うように配置されるのが好ましい。
日プログラム車13は、31の歯を有する均一な日割出歯システム13’(すなわち、各歯の高さと各歯の間隔は同一)を含み、さらに、このシステムは、筒車1、すなわち24時間車2から24時間車の日かみ合い部分11および歯車12に至る上記の歯車列によって、1日1歯のピッチで割り出される。実際、図に示す好適な実施形態によれば、歯車12と回転可能に固定されているかみ合い領域31は、毎日、好ましくは時刻23:00〜深夜に、日車13の日付の日割出歯システム13’の対応する歯131とかみ合う。歯車12のかみ合い領域31とは異なり、この歯131は、歯車12の歯31に対してのみ定義されているため、毎日同じではなく、各時点で外部の日割出歯システム13’の別の歯に対応している。プログラム車の弾性割出要素14は、各ジャンプの後に2つの連続した歯の間に入り、単一の歯によるピッチで割り出すことを可能にする。
わかりやすくするため図1Aでのみ示してある、歯車12の他のかみ合い領域28および30は、プログラム車100、さらに精確には日プログラム車13に配置される対応する遊星歯車128、130に関連して31日未満の月をさらに再調整するのに有用である。遊星歯車129がかみ合いレベルBでかみ合っている間、それぞれの回転軸128’および130’が日車13と一体化している他の遊星歯車128および130は、特に、図5A、5Bに基づいて後に明らかとなるように、それぞれ平年の2月に28日から29日まで、31日未満の月に30日から31日まで割り出すために、レベルEおよびレベルDでそれぞれかみ合う。これらの割出再調整は、時刻20:00〜21:00および時刻22:00〜23:00でそれぞれ行われるのが好ましい。
図1Aの底部は、中間月制御車42と月プログラム歯車43とのかみ合いに対応するかみ合いレベルGを示し、月プログラム歯車43は、各月末に12分の1回転、すなわち月の値を変更させるために割り出される。中間月制御車42は、日プログラム車13の外部の日割出歯システム13’から開始するこの毎月の割出動作のための制御歯車列の最後の輪であり、以下に、図2Aおよび図2Bに基づいてさらに記載する。固定歯車47’は、図2Aおよび図2Bにさらに明確に示すマルタ十字歯車46’が毎年4分の1回転することを可能にし、この間に固定車が一体化している月プログラム歯車43が1回転することは明白である。マルタ十字歯車46’は、かみ合いレベルGのすぐ上に位置するかみ合いレベルFでかみ合い、レベルEで図3Bに明確に示す3つの歯を含む閏年割出歯車46と一体化する。
図1Aおよび図1Bは、かみ合いレベルCにおいて、中間月制御車42に対して自由に回転可能となるように同軸に配置される中間日車15を介して、日割出歯システム13’が、日プログラム車13のような31の歯を備える日車16とかみ合うことを示す。中間日車15は、日プログラム車13の全ての割出動作のためのリターンを構成するのみであり、この割出動作は日車16に一体的に影響を及ぼし、一方では、日車16の全ての回転動作は、調整時に、さらに以下に記載する手動作動装置26を使用して日車13に一体的に影響を及ぼす。したがって、日車16を割り出す弾性割出要素は必要ない。一位ホイール17は、31の等角領域に分割され、30の歯状領域および1つの非歯状領域が配置される。一位ホイール17は、月の1日を除く毎日、一位表示ディスクを作動させるための歯車19を駆動する。したがって、一位表示ディスクを作動させるための歯車19に一体化した一位表示ディスク20は、十位表示ディスク23のみが加算される月の31日から翌月1日への移動を除いて、毎日1単位ずつ割り出される。一位表示ディスクを作動させるための歯車19は、10の歯を含み、2つの連続した歯の間に入る一位ディスクの弾性割出要素24により10分の1回転のピッチで割り出される。
十位表示ディスク23は、作動歯車、すなわち十位表示ディスクを作動させるための歯車22と一体化し、この歯車は、4つのアーム部を有する十字の形状であり、9日から10日、19日から20日、29日から30日、さらには、31日から1日にそれぞれ移動する時に、4分の1回転して割り出される。4分の1回転のジャンプは、十字の2本の隣接するアーム部の間に入る十位表示ディスクの弾性割出要素24によって確実に行われ、これらの日付の割り出しは、十位ホイール18に配置される長い歯によって確実に行われ、また、十位ホイール18は31の領域に分割されるが、4つの長い歯しか含まず、そのうちの3つの歯は、9の領域の間隔で配置され、第4の歯は、31日から翌月1日に移動するために第3の歯の後に配置される。
日車16から一位表示ディスク20および十位表示ディスク23までの符号16〜24の要素から成る日付表示のための歯車列は、図1A、図1Bおよび図1Cそれぞれで部分的に示す。図1Aは、一位表示ディスク20および十位表示ディスク23それぞれに関連する作動歯車19および作動歯車22それぞれの弾性割出要素21および24を除く歯車列の全体を示し、図1Bは、一位表示ディスク20および十位表示ディスク23の下に位置するかみ合いレベルを示し、これらのディスクは図1Cでのみ示す。
日付調整は、ケース0に配置される手動作動装置26によって行われる。図1Aおよび図1Bに記載する好適な実施形態によれば、日付調整するための手動作動装置26はボタンであり、そのボタンを最大30回連続で押して所望の日付にする。調節機構25は、パルスをボタンから日歯車16に伝達することを可能にし、わかりやすくするため図1Bには示していないが、このような機構は当業者に周知である。しかし、歯車12のかみ合い領域28、29、30または31のうちの1つが、日プログラム車13と直接係合、あるいは、遊星歯車惑星128、129、130を介して係合する場合、すなわち、時刻20:00〜24:00に、記載した好適な実施形態および提案した代替解決法によってこのような日付調整を行うのは不可能である。実際、歯車12と24時間車の日かみ合い部分11との直接係合によって、これらの割出動作が筒車1に達する傾向があり、これはムーブメントの正常機能を損なうことになる。
図2Aおよび図2Bはそれぞれ、本発明の好適な変形例による歯車12を使用するカレンダ機構の断面図および平面図を示し、枢動する格納式の歯を適切に配置するために、月プログラム歯車43を配置するための制御歯車列と、月および閏年を表示するための歯車列とを記載する。他の2つの手動作動装置をケース0のレベルで示し、第1の装置は、符号48で示し、月を調整するためにケースの8時の位置にあり、第2の装置は、たとえばプルバーに古典的に配置される王冠50の形状でケースの4時の位置にあり、軸位置の1つでは、ムーブメントを巻き戻すことが可能であり、別の軸位置では、時針および分針を双方向に調整することが可能である。
図2Aの中心部分は明らかに歯車であり、この歯車には図2Bに示す月割出歯32が配置される。この月割出歯32は、8つの歯が月制御車41の32の歯と回転可能に固定されている月割出歯車33とかみと合い、月制御車41は、かみ合いレベルGで中間月制御車42とかみ合い、中間月制御車は、中間日車15と同軸であるが回転可能に固定されていない、48の歯を有する月プログラム歯車43とかみ合う。月割出歯車33は、弾性割出要素34によって毎月正確に1/8回転し、割出要素は2つの連続した歯の間に入る。月割出歯車33の数と月プログラム歯車43の数との歯車比によって、月プログラム歯車を毎月正確に1/12回転して割り出すことが可能となる。
月割出車33は、23の歯を有する中間月割出車とさらにかみ合い、中間月割出車は、12の歯を有する月表示36の作動歯車とかみ合う。月割出歯車33と月表示のための作動歯車36との歯車比8:12は、作動歯車が各月末には正確に12分の1回転することを確実にする。月表示の作動歯車36は、年割出歯37と回転可能に固定され、その割出歯は、毎年1回転する歯車に配置される。年割出歯37は、8つの歯を備える閏年作動歯車38とかみ合い、その動作歯車は、年割出歯37とかみ合う度に、歯2つ分、つまり90度移動する。閏年作動歯車38は、39の歯を備える中間閏年車39と回転可能に固定され、歯車39は閏年表示車40とかみ合い、閏年表示車40は39の歯を含み、月表示の作動歯車36と同軸に取り付けられ、通常は腕時計のダイヤルに配置される同心リングを指し示す針である月および閏年の指標が、使用者の可読性を改善するためにほぼ同じ動作装置の周りを回転するように配置することができる。図2Aおよび図2Bに記載する月表示(要素33〜36)、閏年表示(要素37〜40)および月プログラム歯車43の位置の制御(要素33、41、42、43)のための歯車列を形成する要素のために割り出される歯の数は、本発明を実施するために、適切なかみ合い効率性を有する、図に示す好適な変形例の構成内の一実施例として与えられ、本発明を制限するものと考えるべきではないことが、当業者には理解できるだろう。
図2Bは、月プログラム歯車43に取り付けた閏年割出歯車46を明確に示す。閏年割出歯車46は、マルタ十字歯車46’と一体化し、このマルタ十字歯車は、固定歯車47に配置される閏年割出フィンガ47’とレベルFでかみ合う。マルタ十字歯車の3つのアーム部に重ね合わせるのは、3つの歯461、462および463であり、それらの歯は、閏年でない場合にレベルEでかみ合って、日付を28から29にする。
月プログラム歯車43は、遊星歯車をかみ合わせて月末に必要な再調整を行うように、表示され、割り出される月の値に同期する。図に示す好適な実施形態によると、要素15、16、32、33、41および42によって形成される制御歯車列が、外部の日割出歯システム13’から月プログラム車43へ逆動できるのはこのためである。日プログラム車13の日割出歯システム13’は、毎日少なくとも1/31回転(すなわち、通常の日は1/31回転するが、31日未満の月の最終日は、システムが30日の月および2月に対して1または複数の1/31回転が要求される再調整をさらに実行)し、毎月末後に12分の1回転して月プログラム車43を割り出す。図に示す好適な変形例により、月プログラム歯車43の割り出しは、月表示を作動させるための歯車36が1/12回転によって割り出されと同時に行われ、これはこれらの2つの歯車の割り出しが、同じ要素、つまり月割出歯32とかみ合うことによって引き起こされることによる。
記載するカレンダ機構の好適な実施形態によれば、符号15、16、32、33、41、42の要素から形成される月プログラム歯車の制御歯車列は、日プログラム車13の日割出歯システム13’から、中間日車15を介して、日付表示歯車列(16〜24)の第1の要素を形成する日車16に至る第1の運動連鎖から形成され、一方では、第2の運動連鎖は、日車16および月割出歯32から開始し、回転可能に固定される月割出歯車33および月制御車41と、中間月制御車42とを介して、日プログラム車13と同軸に配置されるが回転可能に独立している月プログラム車43に戻。中間歯車15および中間歯車42、すなわち、中間日車15および中間月制御車42は、たとえば、他の時計モジュール用にプレートの空間を最大限節約するために、同軸かつ回転可能に独立する2つの歯車を含む単一の中間歯車として配置される。中間月制御車42は、レベルGで月プログラム歯車43とかみ合い、一方では、中間日車15は、レベルCで日プログラム車13の日割出歯システム13’とかみ合う。図に示す好適な実施形態によれば、中間日車15は、日車16と直接かみ合い、その結果、日車とは逆の方向へ回転するため、中間車(中間日車15および中間月制御車42)は、互いに反対方向に回転し、一方では、中間月制御車42は、符号33、41によって形成される歯車を介して日車16と一体化する月割出フィンガ32によって駆動され、日車16と同じ方向に回転する。
月の調整は、ケース0に配置される手動作動装置48によって行われる。図2Aおよび図2Bに記載する好適な実施形態によれば、曜日調整するための手動作動装置48はボタンであり、そのボタンを最大11回連続で押してその年の所望の月にする。記載する好適な実施形態によれば、手動作動装置48は、年を調整するための専用作動装置がないため、月のみならず4年に一度の閏年を求めるのに有用である。この場合、最大のパルス数は47となり、11ではない。この欠点を克服するために、代替実施形態は、閏年表示を作動させるための歯車38の歯システムに直接作用する別の手動作動装置を中心部分に備えることが可能である。但し、この場合、この作動歯車の歯システムは、つまり、好ましくは12月または1月に年割出歯37に係合しないことを調整時に確実にする必要があるということになり、調整を行う必要のある瞬間に関してさらなる制限が必要となる。
調整機構49は、パルスをボタンから月プログラム歯車43へ伝達することを可能にし、わかりやすくするため図2Bに示していない。そのような機構は当業者には周知である。しかし、図に示す好適な実施形態および提案した代替解決法によれば、月割出歯32が、月割出歯車33とかみ合う時、すなわち、現在の月の最終日から翌月1日に移動する夜の間に、そのような月の調整を行うことは不可能である。実際、割出歯32の係合によって日車16が回転し、その結果、日プログラム車13の動作が同一となり、時刻20:00〜24:00に、割出歯車12の歯28、29、30、31との係合によって24時間車11の日かみ合い部分が回転するということになる。これは、日付調整が時刻20:00〜24:00で行われる場合、上記のようにこれらの割出動作を筒車1に伝達する傾向があり、これはムーブメントの正常機能を損なうことになる。
図3Aおよび図3Bはそれぞれ、本発明によるプログラム車100と歯車12の好適な実施形態の断面図および斜視図を示す。歯車12は、レベルAでかみ合うことによって、ムーブメントにより駆動され、かみ合いレベルB、D、Eのさまざまなかみ合い領域28、29、30によって、割出再調整が可能となり、一方で、かみ合いレベルCのかみ合い領域31は、好ましくは時刻23:00〜深夜で正常な割出動作を毎日実行する。かみ合い領域28、29、30および31は、図示する変形例により、それぞれ単一の先細状歯を含み、レベルAで連続的に配置された歯車12の歯状歯車12’の歯28”、29”、30”および31”と重ね合わされる。かみ合いレベルFおよびレベルGは、プログラム車100にのみ関係があり、それぞれ、固定歯車47のツメ部でかみ合うマルタ十字46’による閏年割出車46の割り出しと、12分の1回転による各プログラム月車43の割り出しとを可能にする。記載する実施形態によれば、かみ合い領域29はレベルBに、かみ合い領域30はレベルDに、かみ合い領域28はレベルEにそれぞれ位置する。日かみ合いレベルCの両側のかみ合いレベルD、EおよびBそれぞれのそのような構成によって、遊星歯車の歯システムが隣接する遊星歯車の回転軸を通過できるため、図3Bに示すように遊星歯車128、129、130を日プログラム車13の外部の日割出歯システム13’の連続する歯から奥まって配置することができ、有利である。
図3Bから明らかなように、第1、第2および第4のかみ合い領域28、29、30は同一であり、かみ合いレベルAの、歯状歯車の歯28”、29”、30”に比してこれらの領域それぞれに対して2倍の歯システムを有し、さらに良好なかみ合いの信頼性を確実にするために、それぞれのかみ合いレベルE、BおよびDで重ね合わせられる。かみ合い領域31’は、歯状歯車12’の歯31”と重ね合わせられ、歯31”と同一形状である。このようにして、かみ合い領域31’は、かみ合い領域28、29および30と区別され、日車13の割出歯システム13’によって、かみ合いレベルCである日かみ合いレベルを精確に示すことが容易となる。
月プログラム車43は、かみ合いレベルBで2月の月プログラム歯車45と、かみ合いレベルDで31日未満の月プログラム歯車44と同軸に取り付けられ、回転可能に固定されることから、これらの2つの割出再調整それぞれに専用の歯車列は必要ない。2月の月プログラム歯車45は、単一の歯451を含み、31日未満の月プログラム歯車44は、それぞれ2月、4月、6月、9月、11月に対応する歯441、442、443、444、445の5つの歯を含む。これらの歯は、各月に対応する12の角度領域のうちの2番目、4番目、6番目、9番目および11番目に位置する。したがって、31日未満の月プログラム歯車44は、12の歯を有し、そのうちの7つの歯が31日未満の月に対応する領域では欠落するということになる歯車として配置される。さらに、31日未満の月プログラム歯車の2月に対応する歯441と、2月のためのプログラム歯車の歯451とは、重ね合わされ、同一であり、必要な配列を容易に確認することによってさまざまプログラム歯車の組み立てを容易にし、さらに、それぞれの割出再調整に使用する歯の形状が類似することによって加工費用を抑える。
図3Bには、3つの遊星歯車128、129、130を明確に示し、それぞれの歯車は8つの歯を備え、日プログラム車13と一体化する回転軸を有する。これらの遊星歯車128、129、130は全て同一であり、それらの回転軸128’、129’、130’は、プログラム日車13の日割出歯システム13’の連続する歯の間に位置することから、かみ合い領域28、29、30の歯システムが、両方向および日プログラム車13の1/31回転に相当する角距離に沿って、遊星歯車128、129、130の歯システムを効率的に駆動でき、さらに、日プログラム車13の回転の中心から等距離に位置する。割出歯システム13’の歯の先にかかわる深さは、それぞれのかみ合い領域28、29、30の歯システムとの良好な係合が可能となるように求められる。同じ円弧上の回転軸128’、129’、130’のそのような構成は、31日未満の月プログラム歯車の歯システム44と、2月の月プログラム歯車45と、閏年プログラム歯車46とが同じであり、平年の2月の間は重ね合わされるという事実により可能となる。遊星歯車128、129、130は、月プログラム車43と回転可能に固定されるこれらの歯車の歯システムとかみ合って月末に割出再調整を実施する。記載する好適な実施形態によれば、それぞれの遊星歯車128、129、130は、かみ合い効率を高める8つの歯を含み、月プログラム歯車の連続する歯の間にこれらの歯車をそのように配置することは、歯車128および130が日かみ合いレベルCの両側に位置している場合にのみ可能となり、日かみ合いレベルCでは、歯車12の第3のかみ合い領域31が、毎日、外部の日割出歯システム13’に直接かみ合い、これにより、各遊星歯車128、129および130の歯システムは、隣接する歯車の回転軸に架かることができる。図3Bでは、たとえば、遊星歯車129の歯システムが、遊星歯車128および130の回転軸128’および130’に架かることを示す。
したがって、図3Aおよび図3Bに示すプログラム車100は、遊星歯車129および2月の月割出歯451と協働して、日プログラム車13を歯1つ分進めるかみ合い領域29によって2月に29日から30日までを割り出すための、かみ合いレベルBの第1の割出再調整と、第2の遊星歯車130と協働するかみ合い領域30によって31日未満の月に30日から31日までを割り出すための、第2のかみ合いレベルDにかみ合う第2の割出再調整とを行う永久カレンダ機構を対象とする。第3の割出再調整は、28日しかない2月にのみ行われるため、年間割出動作でない。この割出動作はかみ合い領域28によって第3のかみ合いレベルEで発生し、この領域は第3の遊星歯車128と協働する。日プログラム車13の日割出歯システム13’自体は、第4のかみ合いレベルCでかみ合う。
図に示す3つの歯461、462、463を含むプログラム車の閏年プログラム歯車46は、マルタ十字歯車46’と一体化し、プログラム月車43上に枢動するように取り付けられ、かみ合いレベルFで閏年のツメ部47と毎年かみ合う。プログラム車100の組み立てと、対応する歯車12のかみ合い部分の加工を容易にするために、閏年プログラム歯車の歯461、462、463は同一であり、31日未満の月の月プログラム歯車の、2月に対応する歯441に、さらには平年の2月の間は2月の月プログラム歯車の歯451に重ね合わされる。
したがって、図に示すプログラム車100は、B〜Gの合計6つのかみ合いレベルに及ぶ。しかし、本発明が閏年のためのかみ合いレベルEおよびFを省略することによって年間カレンダ機構に同じように適用できることを当業者は理解されよう。同じように、歯車は、A〜Eの5つのかみ合いレベルにわたって配置されるが、年間カレンダ機構は4つのレベルのみで構成しうる。
図4は、さまざまな上記の図を通して示した、本発明の好適な実施形態によるカレンダ機構の斜視図を示す。図の中心部分にある筒車1からは、歯車12の歯状歯車12’とかみ合う7つの歯がある日かみ合い部分11によって日プログラム車13に至る歯車列を確認することが可能であり、24時間車2は、その上位のかみ合いレベルBのみが、日割出歯システム13’の連続する歯29’および30’と、2月の割出歯451との間のマルタ十字歯車のわずか下に位置する回転軸129’の周りを移動可能な遊星歯車129とともに視認可能である。
カレンダ歯車12のかみ合い領域28、29、30または31のうちの1つとかみ合う度に、日プログラム車13は1/31回転する。日車16は、中間日車15によって同じ角度で回転することになる。日車16の上部には、一位ホイール17および十位ホイール18を示し、図に明らかに示す4つの長い歯は、十位ホイール18の9番目、19番目、29番目および31番目の歯のレベルに配置され、一位ホイール17の31番目の歯は、くりぬかれている。わかりやすくするため、日付表示機構は図に示していない。
それぞれの表示ディスクと、割出要素(符号20〜24、図1Cに示す)と、日歯車と同軸であり回転可能に固定される月割出歯32とが、日車16の下部に隠れているため、日付表示のための歯車列は図4にその全体を示していない。しかし、月割出歯車33は図で確認でき、月制御車41と回転可能に固定され、中間月制御車42による月プログラム歯車43の回転を駆動することを可能にし、月プログラム歯車43の歯システムは、日車の日割出領域13’の歯システムの下位にあり、図でほとんど確認できず、月表示のための歯車列とかみ合う。
図4の上部には、中間月割出車35を示し、月割出歯37と同軸かつ回転可能に固定され、月割出歯37の下部に隠れている月表示のための作動歯車36とかみ合う。月割出歯37は、1年に1回転し、閏年表示の作動歯車38とかみ合い、作動歯車38は、中間閏年車39に同軸かつ回転可能に固定され、中間閏年車39は、歯数が同じの閏年表示車40とかみ合う。腕時計の使用者にとってさらに良好な可読性を得ることが可能となるように、閏年表示車40は、月表示の作動歯車と同軸に配置される。
図5Aは、平年の2月28日における、図に示す好適な実施形態による永久カレンダ機構の第1の割出順序を2つ示す。そのような日には、カレンダ機構は3つの日の値により再調整する必要があり、この再調整は、レベルE、BおよびDそれぞれでかみ合うことによって行われ、図5Aは、時刻20:00のレベルEでの第1の再調整と、時刻21:00のレベルBでの第2の再調整とを示す。
上側の図は、2月28日時刻20:00において、日割出部分11と、それぞれのかみ合いレベルE、B、D、Cにおけるかみ合い部分28、29、30および31で、かみ合いレベルAで重ね合わせたさまざまな歯28”、29”、30”、31”の位置を示す。このとき、かみ合いレベルAで日割出車の歯28”の下部に位置する歯車12のかみ合い部分28は、かみ合いレベルEで、日プログラム車13と一体化した回転軸128”の周りを枢動するように取り付けた遊星歯車128とかみ合う。図に示す好適な実施形態によれば、枢動する格納式の歯128の回転軸128’は、日割出歯システム13’の連続する歯28’と29’との間のくぼみのわずか下側に位置している。遊星歯車128は、閏年割出歯車46の第2の歯462とさらにかみ合い、歯車46は、マルタ十字歯車46’と一体化し、マルタ十字機構46’は、固定歯車47と一体化される固定閏年割出フィンガ47によって1年に一度割り出される。図に示す好適な実施形態によれば、固定歯車47は、月プログラム歯車43および日プログラム車13’と同軸である。
上記の配置と、遊星歯車128の歯システムの閏年割出歯車46の歯462との協働と、1または2つの歯を含むのが好ましいかみ合い部分28の歯システムとの協働の結果、日プログラム車13は、たとえば図5Aにより、24時間車2と同じ回転方向S1、たとえば、腕時計の針の時計回りの方向に1/31回転駆動する。日プログラム車の弾性割出要素14は、日割出歯システム13’の割り出しを可能とし、次に方向S1に精確に1/31ピッチ回転して日付表示歯車列(他の図に示す符号15〜24を参照)にかみ合う。
図5Aの上部から、割出順序が2月末に進む方向を示す下方向の矢印Sに従うと、かみ合いレベルBでの日プログラム車13およびプログラム月車43の断面図を示す第2の図面があり、レベルAで日割出車の歯29”に重ね合わせた日割出車12のかみ合い部分29は、日プログラム車13の枢動する格納式の歯129とかみ合い、この歯は日プログラム車13と一体化する回転軸129’の周りを枢動するように取り付けられる。図に示す好適な実施形態によれば、遊星歯車129の回転軸129’は、日付割出歯システム13”の連続する歯29’と歯30’との間のくぼみのわずか下側に位置している。この順序は、24時間車2が24時間車の日かみ合い部分11を歯1つ分進める時刻21:00に行われ、日割出車12は、1/8回転して歯28”に続いて歯29”にかみ合う。レベルBにおける2月の割出歯451は、かみ合いレベルEにおける図5Aの上側に示す閏年割出歯462と同一であり、さらに重ね合わせられ、この配置によって、遊星歯車129の歯システムの2月の割出歯451との協働と、かみ合い部分29の歯システムとの協働の結果として、日割出歯車13’が同じ方向S1に1/31回転することが可能となり、かみ合い部分は、1または2つの歯を含むのが好ましく、かみ合い部分28と同じ歯数を含むのが好ましいことは明らかである。日プログラム車の弾性割出要素14は、日割出歯車13’の割り出しを可能にし、S1方向に再度精確に1/31回転する。回転方向S1と反対の回転方向S2自体は、月プログラム車43の回転方向に対応しており、2月の月プログラム歯車45が回転可能に固定されている。しかし、記載する好適な実施形態によれば、月の31日から翌月の1日に移動する時にのみ月プログラム車43の割り出しが行われる。
かみ合いレベルDで行われる第3および最後の割出再調整は、かみ合いレベルDに沿って日プログラム車13およびプログラム月車43の断面図を示す図5Bに示し、かみ合いレベルAで歯30”に重ね合わせた歯車12のかみ合い部分30は、日プログラム車13と一体化される回転軸130’の周りを枢動するように取り付けた日プログラム車13の遊星歯車130とかみ合う。図に示す好適な実施形態によれば、回転軸130’は、日付割出歯システム13’の連続する歯30’と歯31’との間のくぼみのわずか下側に、回転軸128’および130’として、日プログラム車13の回転中心に対して同じ円弧上に位置している。この順序は、24時間車2が24時間車の日かみ合い部分11を歯1つ分再度進める時刻22:00に行われ、日割出車12は、1/8回転して日割出車12の歯29”に続いて歯30”にかみ合う。図5Aに示すかみ合いレベルBおよびEと同様に、かみ合いレベルDでは、割出歯441は、レベルEおよびBそれぞれの歯462および451と同一であり、これに重ね合わせられ、レベルDにおけるこの配置によって日割出歯車13’が駆動し、遊星歯車130の歯システムの31日未満の月、ここでは2月の歯車44の割出歯441との協働と、かみ合い部分29の歯システムとの協働の結果として、同じ方向S1に1/31回転することが可能となり、1または2つの歯を含むのが好ましく、別のかみ合い部分28および29と同じ歯数を含むのが好ましい。歯441と同一の他の4つの歯442、443、444および445はそれぞれ、4月、6月、9月および11月に30日から31日の間、同じくこれらの月の最終日の時刻22:00〜23:00の再調整のための割出歯に対応する。
日プログラム車の弾性割出要素14は、日割出歯車13’の回転を可能にし、この最後の割出再調整のために、回転方向S1に精確に1/31回転のピッチで再度割り出しが行われる。回転方向S1自体とは反対の回転方向S2は、月プログラム車43の回転方向に対応しており、31日未満の月プログラム歯車は、2月の月歯車45のように回転可能に固定される。しかし、記載する好適な実施形態によれば、月の31日から翌月の1日に移動する時にのみ月プログラム車43の割り出しが行われる。
図5Aのさまざまな例に示すように、遊星歯車128、129、130は全て同じ幾何学的形状を有するのが好ましく、これにより日プログラム車13の製造を実質的に簡素化し、交換部品の加工も実質的に簡素化するため、日付調整のために専用要素を加工する必要はない。組み合わせた遊星歯車128、129、130それぞれの単純かつ均一な幾何学的形状は、割出歯車(2月の月車45と、31日未満の月の月歯車44)と、割出再調整のために各レベル(B、D、E)で、上に記載したように均一な歯システムとを併用することを可能にする。したがって、提案するカレンダ機構全体の複雑さは、通常の機構に対して大幅に減少する。遊星歯車128、129、130は、8つの歯を含むのが好ましく、それぞれのかみ合いレベルE、B、Dで、図に示す好適な実施形態によるそれぞれ2つの歯を有するかみ合い部分28、29、30とかみ合う。
図に示す好適な実施形態によれば、かみ合い部分28、29および30はそれぞれ、各遊星歯車128、129、130の歯システムとかみ合うのに十分な先細り形状になっている単一の歯を含むのみであり、またこの歯は日割出車12の歯28”、29”、30”に重ね合わせられる。この解決法は、かみ合い部分28、29、30の加工を簡素化することを可能にする。かみ合いの信頼性を改善するために、代替実施形態では、各かみ合い領域に第2の歯を備えてもよい。この場合、かみ合い領域の2つの歯は、全体のかみ合い部分が日割出車12の歯の28”、29”および30”に対して完全に重なり合う位置にあっても、日割出車12の対応する歯28”、29”および30”の両側、精確には下側ではないところに位置する。
図5Aおよび図5Bの日プログラム車13の31の歯では、それぞれ符号1’、28’、29’、30’で示す日割出歯システム13の第1番目の歯および28〜30番目の歯を歯131と同様に示し、平年の2月28日から3月1日まで移動する時に、記載する実施例において、31日から翌月1日を割り出すための日割出車12の歯の31”に重ね合わせたかみ合い部分31と協働する。図に示す好適な実施形態では、かみ合い領域31は、再調整のために設けた他のかみ合い領域(符号28、29、30で示す)とは異なり、重ね合わせた日割出車12の歯31”と精確に同じ形状を有し、一方では、他のかみ合い部分それぞれは、さらに細い歯構造を有する遊星歯車とかみ合う先細状歯を有するという点で異なっている。
図5Bの下部の図は、月の最後の割出順序を示しており、この順序は、平年の2月28日のための先の3回の割出再調整に続き、それ以外の全ての日の時刻23:00〜深夜にも行われる。月の最後の割り出しのための上記の図5Aと同じ矢印Sは、明らかに下向きを指し、割出順序が進む方向を示している。
この図は、特に、図1A/1Bおよび図2A/2Bに示す好適な実施形態において、かみ合いレベルDのすぐ上に位置するかみ合いレベルCの日プログラム車13を示しており、また、かみ合いレベルCでは、歯車12のかみ合い部分31は日プログラム車13の日割出歯システム13’の歯131とかみ合う。この順序は、24時間車2が、図5Bの上側の図に対して24時間車の日かみ合い部分11を歯1つ分再度進める時刻23:00に行われ、歯車12は1/8回転して、歯状歯車12’のレベルAで歯30”に続いて歯31”にかみ合う。
真夜中に日付が3月1日であると割り出され、歯状歯車12’が、回転可能に固定されているかみ合い領域28、29、30、31の全てと同じようにさらに8分の1回転すると、かみ合い領域歯31は日割出歯車13’とかみ合わない。歯車12は、日かみ合い部分11ともにかみ合いレベルAで8つの歯を有し、それらの歯28”、29”、30”および31”は、それぞれのかみ合いレベルE、B、D、Cでかみ合い領域28、29、30および31に重ね合わせられ、プログラム日歯車13の動作に影響を及ぼすことなく、かみ合い部分11の残りの歯とかみ合いが継続されるようになる。したがって、日割出歯システム13’は、この瞬間を過ぎて回転するようには駆動しない。しかし、特に図2Bに基づいて記載する上記の制御歯車列(符号15、16、32、33、41、42)は、31日から翌月の1日へそれぞれ移動する間、方向S1とは反対方向S2に1/12回転することによって月歯車43を割り出す。さらに、歯車12は、歯状かみ合い部分11の7つの歯とかみ合った後に1回転し、この同じかみ合い領域の次のかみ合いまでは、所定の位置で図7Aおよび図7Bの全ての図面に示す非歯状領域11’の表面によって保持され、その回転を妨げる。
本発明によるカレンダ機構によって提案するかみ合いの信頼性は、格納式の歯の転換に、複雑なカムの表面、および/または、いくつかのの構成部品を有するムーブメントを使用する機構に比して改善される。さらに、それぞれの日付再調整に対して全て同一の遊星歯車を使用したり、それぞれのかみ合いレベルで、類似の歯構造を有する複数の同軸かつ回転可能に固定されたプログラム歯車を使用したりすることによって、構造が簡素化される。
さらに、歯車12および日プログラム車13は、長い歯を有さないことは明らかであり、これにより、それらの加工が簡素化される。再調整に使用され、同一であることが好ましいかみ合い領域は、それぞれのかみ合いレベルでモジュールとして取り付け、配置することができる。歯の深さおよび歯数は、日割出車12のかみ合いレベルAで重ね合わせた歯28”、29”、30”に対して、これらに対応する各かみ合い領域28、29、30で2倍であり、良好なかみ合いの信頼性が可能となり、一方では、かみ合い領域それぞれの間の角度の間隔自体は、日プログラム車13の一位の加算を確実にする。
図5Aおよび図5Bに示すように、31日未満の月末に欠落する日の再調整は、最初に、3つの再調整のかみ合いレベルE、B、Dそれぞれで、次に、通常の日付割出レベルCで、最大4時間、つまり時刻20:00〜24:00にわたって毎時間、本発明によるカレンダ機構によって連続して行われ、一方では、歯車12は、24時間車11のかみ合い領域によって駆動される。遊星歯車は全て、同じ時計ムーブメント歯車列、さらに精確には同じ領域(すなわち日割出車12)によって駆動されることから、各補正には専用歯車列が必要なく、これによって、提案するカレンダ機構は、古典的な機構に比して構造が簡素化される。
選択された好適な実施形態によれば、8に固定した日割出車12の歯数は、遊星歯車128、129、130を取り付けた日プログラム車13を割り出すのに十分な角度で1/31回転し、同時に適切なかみ合いの深さで回転を実行するように求められる。時針歯車とかみ合う度に、進路角を増大させるために、歯数は、永久カレンダ機構と一体化するためにさらにたとえば最大6または4に、あるいは、年間カレンダ機構に対しては3にさらに減少させ、この最小数は、日付の再調整に必要となるかみ合い領域の数に対応する。さらに、日割出車12が精確に毎日1回転するという事実は、同じような動作が同じ位置から開始する1日周期によって繰り返されることを可能にする。しかし、変形例では、歯状歯車12’がレベルAのかみ合いレベルで重ね合わされない一連の2つの歯と、4つのかみ合い部分に重ね合わされる4つの歯と、かみ合い部分に重ね合わされない最後の一連の2つの歯とを含む2つの同一パターンの8つの歯からなる16の歯を含むように、歯車12のかみ合い領域が2回繰り返されることも考えられるということになる。この場合、歯状歯車12’は毎日1回転する代わりに半回転し、歯車12の各割り出しステップ時の進路角を制限するということになる。歯数の多い歯状歯車12’を有する歯車12の不利な点は、プレートでさらに大きな空間を占有するということになる。しかし、制限された時間間隔で日付再調整を行うためには、そのような歯車12を、たとえばさらに多くの歯を有する24時間車と組み合わせて使用することは可能ということになる。48の歯がある24時間車を、たとえば7つの歯のかみ合い部分とともに使用して、第1、第2、第3及び第4のかみ合い部分29、30、31および28は、それぞれのかみ合いレベルB、D、C、Eにおいて、日プログラム車13とは毎時ではなく、30分毎に順次かみ合い、一方では、日かみ合い部分11は、既出の図に基づいて示す好適な実施形態により、月末の日付再調整は4時間ではなく、最大でも2時間で、歯車12の歯状歯車12’とかみ合う。
かみ合いレベルB、D、Eが、月末の全ての再調整動作と、日割出動作のかみ合いレベルCとに分離されているという事実によって、プログラム車100および歯車12のそれぞれの部品に関して、好ましくはかみ合いレベル毎に、モジュール単位の交換が可能となる。本発明によるカレンダ機構によって提供するこの可能性は、たとえば、かみ合いレベルCは毎日使用されるが、レベルBは年1回、レベルDは年5回、レベルEは4年のうち平年の3年で年1回使用されるため、きわめて有利である。
カレンダ機構は、古典的にケース0に配置される王冠を回転させることによる時間の調整が、筒車1を介して、最終的にカレンダ機構に伝達されるように、動作に関して、さらには両方向に日付表示を常に同期させることが可能である。これは、目的地の時間帯が出発地域よりも遅れる、たとえば欧州から9時間遅れる米国西海岸を目的地とする旅行の場合に有利となりうる。本発明によるカレンダ機構を装着した腕時計の使用者は、単に腕時計の時間を−9時間調整する必要しかなく、日付は、たとえば3月1日から2月28日または29日に自動的に逆方向に調整され、日付調整のために特別な操作を必要としない。この腕時計の使用は、逆方向の操作での調整時に動作と同期しない通常の日付機構を備える腕時計に対してさらに簡単になるのみである。

Claims (9)

  1. 第1のかみ合いレベル(A)で最大16の歯を有する均質な一体型周囲歯システムを備える歯状歯車(12’)と、
    前記歯状歯車(12’)と回転可能に固定され、第2のかみ合いレベル(B)でかみ合い、前記歯状歯車(12’)の第1の歯(29”)に重ね合わされる第1のかみ合い領域(29)と、
    前記歯状歯車(12’)と回転可能に固定され、第3のかみ合いレベル(D)でかみ合い、前記歯状歯車(12’)の第2の歯(30”)に重ね合わされる第2のかみ合い領域(30)と、
    前記歯状歯車(12’)と回転可能に固定され、第4のかみ合いレベル(C)でかみ合い、前記歯状歯車(12’)の第3の歯(31”)に重ね合わされる第3のかみ合い領域(31)とから構成されることを特徴とする、時計機構のための歯車(12)。
  2. 前記第1の歯(29”)、前記第2の歯(30”)および前記第3の歯(31”)は、前記歯状歯車(12’)の前記歯システムに連続して配置されることを特徴とする、請求項1に記載の時計機構のための歯車(12)。
  3. 前記歯状歯車(12’)と回転可能に固定され、第5のかみ合いレベル(E)でかみ合い、前記歯状歯車(12’)の第4の歯(28”)に重ね合わされる第4のかみ合い領域(28)をさらに含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の時計機構のための歯車(12)。
  4. 前記第1の歯(29”)、前記第2の歯(30”)、前記第3の歯(31”)および前記第4の歯(28”)は、前記歯状歯車(12’)の前記歯システムに連続して配置され、前記第3の歯(31”)の形状は、前記歯状歯車(12’)の歯システムに対応することを特徴とする、請求項3に記載の時計機構のための歯車(12)。
  5. 前記第2のかみ合い領域(30)の前記第3のかみ合いレベル(D)および前記第4のかみ合い領域(28)の前記第5のかみ合いレベル(E)と、前記第1のかみ合い領域(29)の前記第2のかみ合いレベル(B)はそれぞれ、前記第3のかみ合い領域(31)の前記第4のかみ合いレベル(C)の両側に位置することを特徴とする、請求項3または4に記載の時計機構のための歯車(12)。
  6. 前記第1、第2および第4のかみ合い領域(29、30、28)の前記歯システムは同一であることを特徴とする、請求項3〜5のいずれかに記載の時計機構のための歯車(12)。
  7. 前記歯状歯車(12’)は、最大8つの歯を含み、毎日最大1回転するように前記時計ムーブメントの24時間車(2)の日かみ合い部分(11)とかみ合うことを特徴とする、請求項3〜6のいずれかに記載の時計機構のための歯車(12)。
  8. 前記かみ合い領域(28、29、30、31)それぞれは、日プログラム車(13)とかみ合って、1/31回転のピッチで割り出されるように配置されることを特徴とする、請求項7に記載の時計機構のための歯車(12)。
  9. 前記歯車(12)の前記第1、第2、第3および第4番のかみ合い領域(29、30、31、28)は、前記第2、第3、第4および第5のかみ合いレベル(B、D、C、E)における前記日プログラム車(13)と少なくとも1時間の間隔で連続してかみ合うように配置され、一方では、前記24時間車(2)の前記日かみ合い部分(11)は、前記歯車(12)の前記歯状歯車(12’)とかみ合うことを特徴とする、請求項8に記載の時計機構のための歯車(12)。
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