JP5710794B2 - 時計の表示モジュール - Google Patents

Description

本発明は、時計学の分野に関し、特に、時計の表示モジュールに関する。

表示装置、特に時間の表示装置を備える先行技術の機械式腕時計が存在し、このような時計は、通常ムーブメントの中心部に分針と同軸の時針を備えている従来のアナログ表示とは区別される独自の特徴を備えている。

例として、特許文献１（未公開）には、複数の細長い角柱を含む時計表示装置が開示されている。各角柱は、その長手軸に沿って回転するように作動することができ、これによってこの角柱の側面のうちの１つを表示面に向けることができ、その結果、一緒に見えている表示される全側面が、適正時間の情報を提供する。表示装置は、その外縁近辺に、複数の表示モジュールを備える。各表示モジュールは、複数の細長い角柱を備え、この角柱の縦長の側面同士が合わさって配置されて表示表面を形成する。各モジュールの各角柱の各側面の見えている外観は、そのモジュールの角柱が表示平面で側面が合わさった向きになる際に、適正時間の情報を表示モジュールのうちの１つの表示表面に再形成できるように考案されている。この表示装置は、さらに、ムーブメントの中心部で同軸に配置される回転部材を備え、回転部材は、その軸周りに回転することによって、適正時間に相当する表示モジュールのうちの１つを暴露させることができる。

スイス国特許出願第０１９４９／０７号

特に時を示すためのもう１つの独自の表示装置を提供することが、本発明の目的である。

本発明によれば、この目的は、一連の英数字および／または絵を様々な時間に表示するようになっている時計表示モジュールを介して達成される。本表示モジュールは、軸周りに回転作動するように配置されるプラットフォームと、このプラットフォームに配置される複数の歯車体とを備え、プラットフォームが回転作動するときに、プラットフォームの回転軸周りに軌道に沿って回転する間に、各歯車体自体が回るようになっている。本表示モジュールは、さらに、複数の翼部を備え、この翼部は、各歯車体に配置されて、表示モジュールの中心部に順に位置決めされるようになっている。各歯車体の各翼部は、この翼部が表示モジュールの中心部でほぼ同一平面を向いて、互いに隣接して中心表示ユニットを形成するように作動する。各翼部は、英数字または絵の一部を含み、複数の翼部で形成される中心表示ユニットがどの時間でも英数字および／または絵のうちの１つを表示できるようになっている。

好ましくは、本発明による表示モジュールは、中心表示ユニットに、時を表す１から１２の数字を連続して表示するようになっている。このようにするために、モジュールは、４つの歯車体を備え、各々が６つの翼部を備え、この翼部はそれぞれ、その両面に１から１２の数字の一部を有する。

本発明の特徴は、図面を参照して非限定的な例のみを目的として挙げた好適な実施形態の記述を読めば、さらに明らかになるであろう。

本発明による時表示モジュールの上面斜視図である。 図１の下面斜視図である。 プラットフォームの一部の斜視図である。 時表示モジュールの歯車体のうちの１つの完全な斜視図である。 図４の部分斜視図である。 図１の表示モジュールの解放機構の上面斜視図である。 図６の下面斜視図である。 調速機に連結した図６および図７の機構の斜視図である。

本発明の好適な実施形態によれば、図１に示す表示モジュールは、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」、「７」、「８」、「９」、「１０」、「１１」および「１２」の連続する数字を、４つの翼部１を用いて表示モジュールの中心部に再形成するように考案されている。このようにするために、表示モジュールの各翼部１は、回転軸周りに回転して、翼部の片面またはもう一方の面が見えるようになっている。各翼部１は、２つの側面を有し、この側面は、互いに平行であり、翼部の回転軸を境に対称である。翼部の各側面には傾斜面が続いて先端角度が９０°の三角部を形成し、この先端は、翼部の回転軸と一致する。この特殊な形状により、４つの翼部を１時間毎に表示モジュールの中心部に位置決めすることができ、この中心部で、各翼部の各傾斜面は、他の２つの翼部の傾斜面のうちの１つと隣接して、中心表示ユニット２を形成する。４つの翼部を用いて時を表す１から１２の数字を連続して再形成するために、表示モジュールは、計２４の翼部を有し、各翼部は、この翼部の両面に、１から１２の数字のうちの１つの断片を備えている（図示せず）。実際、４つの翼部を用いて１から１２の数字を再形成するためには、数字の断片が４８（４ｘ１２）なければならず、この断片は、各翼部の２つの面（２４ｘ２）に振り分けられている。

本発明の複雑な点は、翼部に付与される動きにあり、それは以下の理由による。
− ４つの翼部を６時間に一度、表示モジュールの中心部でほぼ同一平面に位置決めしなければならない。
− 各翼部の回転軸同士の間の角度が９０°になるように、４つの翼部の向きを互いに対して決定し、翼部が互いに隣接して中心表示ユニット２を形成するようにしなければならない。
− 翼部の一方の面に配置されている数字の第１の断片が、表示モジュールの中心部で１時間にわたって見えるようにするとともに、６時間後に表示モジュールの中心部に再び位置決めされる際には、翼部のもう一方の面に配置されている別の数字の第２の断片が１時間にわたって見えるように、各翼部は、翼部の軸１６周りに１８０°完全に回転しなければならない。

翼部を駆動するこの特殊な方式を達成するために、このモジュールは、４つの受容部４を備えるプラットフォーム３（図３）を有し、この受容部は、互いに対して９０°に配置され、それぞれが歯車体５（図４）を受容するようになっている。次に図２を参照すると、各歯車体５は、第１および第２の衛星歯車６ａ、６ｂを備え、この衛星歯車は、同軸であり、それぞれが第１および第２の遊星歯車７ａ、７ｂ（図３）と噛み合い、この遊星歯車には、プラットフォーム３が回転式に取り付けられる。プラットフォーム３は、周縁全体に歯を有し、この歯によってプラットフォームは、駆動装置によって１時間に一度９０°回転駆動されることができ、この駆動装置については以下に説明していく。ギア比は、プラットフォーム３が９０°回転する間の１時間毎に、第１および第２の衛星歯車６ａ、６ｂがそれぞれ６０°および１２０°の回転を１回達成するように決定される。

図５では、各歯車体５は、フレーム９を備え、このフレームは、第２の衛星歯車６ｂに固定され、このフレームに、遊星歯車装置が配置される。この歯車装置は、遊星歯車１０で形成され、遊星歯車は、フレーム９の中心部に配置されて軸１１に固定され、この軸は、時が変わる間に遊星歯車１０が６０°回転するように、第１の衛星歯車６ａに運動学的に連結される。遊星歯車１０は、３つの中間歯車１２と噛み合い、中間歯車はそれぞれ衛星歯車１３と噛み合い、プラットフォーム３が９０°駆動される際に時が変わる間に、各衛星歯車がフレーム９に対して１８０°回転するようになっている。

各衛星歯車１３には、この歯車の回転軸に沿ってピン形状の翼部キャリア１４が取り付けられ、このキャリアは先端に孔１５を有し、この孔の中に軸１６が嵌合し（図４）、軸は、その各端部に翼部１を備える。

一方、各歯車体５の１つの翼部を１時間毎に表示モジュールの中心部に位置決めするために、表示モジュール駆動装置が設定する時間にわたって、好ましくは５秒から１０秒の間にわたって、プラットフォーム３が作動して９０°回転する際に、４つの歯車体は軌道に沿って９０°動く。この時間の間、フレーム９自体は１２０°回転し、一方３つの翼部キャリア１４はそれぞれ、フレーム９に対して１８０°回転する。

本発明が克服しようとしている主な難点の１つは、翼部の一方の面に配置された数字の第１の断片が表示モジュールの中心部で１時間にわたって見えるようにするとともに、６時間後に表示モジュールの中心部に再び位置決めされる際には、翼部のもう一方の面に配置されている別の数字の第２の断片が１時間にわたって見えるように、翼部が軸１６沿いに回転するように各翼部１に付与しなければならない動きに関するものである。このようにすることで、１から１２の数字を中心表示ユニット２に連続して表示することができる上に、時が変わる間に翼部同士が衝突するのを防止する。

このようにするために、次に図４を参照すると、各翼部キャリア１４の周囲には円筒体１７が回転式に取り付けられている。円筒体１７の一方の端部は、楕円形ギア１８と一体化し、この楕円形ギアは、歯車体１９と噛み合い、この歯車体は、その外縁全体に特殊な歯を有する。円筒体１７のもう一方の端部は、第１の円錐ピニオン２０を備え、この円錐ピニオンは、翼部キャリア１４の軸１６に取り付けられた第２の円錐ピニオン２１を駆動するために配置される。

歯車体１９の立体形状および楕円形ギア１８の立体形状は、１から１２の数字を連続して表示するように、１時間毎に、各翼部が回転軸周りに２回転および３回転を交互に行ってギア比を変化させるように設定される。さらに詳細には、歯車体１９の周縁は、可能な限り最良の回転を提供する数学的関係から算出されたものである。楕円形ギア１８は、互いに対して１２０°になるように配置され、これによって各ギア１８は、時が変わる間に歯車体１９の３つの直線区分のうちの１つと噛み合った後、次に時が変わる（時が１つ繰り上がる）間に歯車体１９の湾曲区分のうちの１つと噛み合う。楕円形ギア１８が歯車体１９の直線区分に沿って動くとき、および湾曲区分に沿って動くとき、円筒体１７は、軸周りにそれぞれ１４４°、２１６°自転する。２つの円錐ピニオン２０、２１のギア比は、各キャリア１４の翼部が、時の変わる間に回転軸周りに１回転した後、次に時が変わる間に１回半回転するように算出される。各翼部は、６時間毎に表示モジュールの中心部に再び位置決めされるため、この時間の間に翼部は、軸１６周りに７．５回転する。これはつまり、翼部の両面が６時間おきにモジュールの中心部に１時間にわたって見えるように、各翼部の向きを決定できるということである。

歯車体１９の歯のプロファイルおよび楕円形ギア１８の歯のプロファイルは、Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ（登録商標）タイプのソフトウェアを用いて得られ、現在のところ、このソフトウェアの計算能力を用いて、極めて極端な形状をした「歯車」で形成される仮想ギアを設計できるほか、角度の遊び、および特定形状の歯の噛み合いに関する収率などの様々なパラメータを分析できる。今日では、このような「歯車」を、特に遠紫外線リソグラフィ法を用いて製造することが可能である。

以下の表は、１時間経つごとに表示モジュールの本質的な素子に付与される動きを要約したものである。

この表によれば、各歯車体５のフレーム９は、プラットフォーム３が４分の３回転する際に時表示が３つ繰り上がる間に、フレーム自体が完全に１回転する。この時間の間、キャリア１４は、１回半回転し、各キャリアの両翼部を１時間にわたって、１時間間隔が３つの間に、モジュールの中心部に位置決めする。最後に、翼部の回転軸１６は、時が６繰り上がる過程、および１２繰り上がる過程で、それぞれ７．５回転および１５回転し、各翼部の一方の面に配置されている数字の第１の断片が、表示モジュールの中心部で１時間にわたって見えるようにするとともに、翼部が６時間後に表示モジュールの中心部に再び位置決めされる際には、翼部のもう一方の面に配置されている別の数字の第２の断片が１時間にわたって見えるようにする。

表示モジュールを１時間毎に作動させて時を変更するために、プラットフォーム３を１時間毎に９０°回転駆動する解放機構が配置される。そのため、図６の機構は、香箱３０を備え、香箱の軸は、筒カナ３１に連結され、筒カナによって、表示モジュールを作動させるのに必要なエネルギーを主ゼンマイの中に１時間貯蔵することができる。香箱のドラムは、周縁に歯を備えるプラットフォーム３と噛み合うようになっている（図１から図３）。この機構はさらに、解放歯車３２を備え、解放歯車は、歯車体３３を介して比率１で運動学的に香箱３０に連結し、解放歯車３２も１時間あたり１回転するようになっている。

次に図７を参照すると、カム３４が解放歯車３２に固定され、筒カナには渦形カムが駆動される。解放レバー３６は、渦形カム３５と恒久接触するように配置され、カム３４の径方向側面と当接するように配置されるエッジ３７を備える。渦形カム３５が回転することで、レバー３６は回転軸周りに段階的に揺れ動き、エッジ３７は、カム３４の径方向側面に沿って、カム３４から完全に解放されるまで１時間にわたって動くようになる。このとき、カムは、レバー３６でロックされなくなるため、香箱のドラム３０を解放する。香箱のドラムの回転は、解放歯車３２を駆動し、解放歯車は、レバー３６のエッジ３７が再びカム３４の径方向側面に当接するまで１回転する。解放歯車３２と香箱３０との比率は１であるため、香箱も１時間毎に３６０°回転してプラットフォーム３を９０°駆動させる。

図６では、第１のフィンガー３８は、解放歯車３２の軸に設置され、第２のフィンガー４０（図７）の軌跡上にあるリフティング部品３９を作動させるように配置され、第２のフィンガーは、筒カナ３１に回転式に連結される。この機構の目的は、時計修理工に対して調整時間を軽減することである。そのため、解放レバー３６は、渦形カム３５の「高点」でレバー３６が接触する点よりも、エッジ３７が解放歯車３２の「高点」で前に出るように配置されることができる。レバー３６のエッジ３７が１時間に１回カム３４から解放されるとき、解放歯車３２は、第１のフィンガー３８と一緒に回転駆動されて第１のフィンガーがリフティング部品３９を打つ。その後、リフティング部品３９は、渦形カム３５を駆動する第２のフィンガー４０を回転作動させ、これによって、レバー３６は、渦形カムの高点の上を通ることができる。レバー３６がジャンプを終えると、戻りバネ（図示せず）が素子を元の位置に戻す。この機構がなければ、渦形カム３５の「高点」を、レバー３６上にくるカム３４の「高点」に正確に調整しなければならなくなる。

存在する運動学的なエネルギーを制御し、最適化するために、中間歯車４１（図８）を介して慣性調速機４２が解放歯車３２に連結され、香箱のドラム３０が好ましくは６秒から８秒の時間内に３６０°回転するようになっている。

当然ながら、本発明は、上記の好適な実施形態に限定されるものではなく、あらゆる実施変形例も範囲に含まれる。例として、翼部は、各々が絵の一部を備えて、様々な時間に様々な絵を再形成するようにしてもよい。

Claims (9)

1. 一連の英数字および／または絵を様々な時間に表示するようになっている時計表示モジュールであって、前記表示モジュールは、軸周りに回転作動するように配置されるプラットフォーム（３）と、前記プラットフォーム（３）に配置される複数の歯車体（５）とを備え、前記プラットフォームが回転作動するときに、前記プラットフォーム（３）の回転軸周りに軌道に沿って回転する間に、各前記歯車体（５）自体が回り、前記表示モジュールは、さらに、複数の翼部（１）を備え、前記翼部は、各前記歯車体（５）に配置されて、前記表示モジュールの中心部に順に位置決めされ、各前記歯車体（５）の各前記翼部（１）は、前記翼部（１）が前記表示モジュールの中心部でほぼ同一平面を向いて、互いに隣接して中心表示ユニット（２）を形成するように作動し、各前記翼部（１）は、英数字または絵の一部を含み、複数の前記翼部（１）で形成される前記中心表示ユニット（２）がどの瞬間でも前記英数字および／または絵のうちの１つを表示できる、表示モジュール。
2. ４つの前記歯車体（５）を備え、この前記歯車体（５）のそれぞれが６つの前記翼部（１）を備え、前記翼部（１）は、その両面に英数字または絵の一部を含む、請求項１に記載の表示モジュール。
3. 前記中心表示ユニット（２）は、時を表す１から１２の数字を連続して表示するようになっている、請求項１または２に記載の表示モジュール。
4. 各前記歯車体（５）は、第１および第２の衛星歯車（６ａ、６ｂ）を備え、前記第１および第２の衛星歯車（６ａ、６ｂ）は、同軸に取り付けられ、それぞれが第１および第２の遊星歯車（７ａ、７ｂ）を噛み合い、前記第１および第２の遊星歯車（７ａ、７ｂ）には、前記プラットフォーム（３）が回転式に取り付けられる、請求項１、２または３に記載の表示モジュール。
5. 各前記歯車体（５）は、フレーム（９）を備え、前記フレーム（９）には遊星歯車装置が取り付けられ、前記遊星歯車装置は、第３の遊星歯車（１０）と噛み合う第３、第４、第５の衛星歯車（１３）を備え、各前記第３、第４、第５の衛星歯車（１３）は、翼部キャリア（１４）と一体化し、前記翼部キャリア（１４）は、対応する前記第３、第４、第５の衛星歯車（１３）の回転軸に沿って取り付けられ、前記翼部キャリア（１４）を垂直に横切る軸（１６）を保持し、前記軸（１６）の両端には、２つの前記翼部（１）が配置される、請求項４に記載の表示モジュール。
6. 前記遊星歯車装置の前記第３の遊星歯車（１０）および各前記歯車体（５）の前記フレーム（９）は、それぞれ対応する前記歯車体（５）の前記第１および第２の衛星歯車（６ａ、６ｂ）に連結される、請求項５に記載の表示モジュール。
7. 前記第２の衛星歯車（６ｂ）と前記第２の遊星歯車（７ｂ）とのギア比は、前記プラットフォーム（３）が９０°回転駆動される際に、前記フレーム（９）自体が１２０°回転するように設定される、請求項５または６に記載の表示モジュール。
8. 各前記歯車体（５）の前記遊星歯車装置の前記遊星歯車（１０）と前記第３、第４、第５の衛星歯車（１３）とのギア比は、前記プラットフォーム（３）が９０°回転駆動される際に、前記第３、第４、第５の衛星歯車（１３）の各々が前記フレーム（９）に対して１８０°回転するように設定される、請求項５、６または７に記載の表示モジュール。
9. 請求項１から８のうちいずれか一項に記載の表示モジュールを備える腕時計。

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