JP6180296B2 - 筒インデックス車および時差修正機構付時計 - Google Patents

Description

本発明は、時差修正機構を有する時計に関する。

従来、時差修正機構付時計において、時針のみ操作を可能にする躍制機構を筒車部に有し、巻真を回転させることで、時針を１時間単位で修正を行っている。

また、時差修正機構付時計において、躍制機構を筒車部に有するのが一般的であり、躍制機構は筒車の歯車部にばね部と、ばね部先端の爪部と、歯車部に対し摺動回転可能に嵌合された爪部を有した車で構成され、ばね部先端の爪部が爪部を有した車の爪部に係合している。（特許文献１参照）

特開２０１３−１９５２９６号公報（図１、段落００３２）

筒車の歯車部のサイズはムーブメントのサイズ、さらにはデザインの制約を受けるため大きくすることが難しく、限られた歯車部のスペースの中に躍制機構を配置する必要がある。

しかしながら、躍制機構のばね部には、正確な時針の位置出し、強い節度感が求められるため、限られたスペースの中に、強力なばねを配置しなければならず、どうしてもばね応力が高くなる傾向になり、ばねの耐久性が低くなってしまう。

更に、躍制機構のばね部先端の爪部には強力なばねのたわみ力が掛かるため、ばね部先端の爪部は、爪部を有した車の爪部との耐磨耗性を必要とする。

しかしながら、ばね部と、ばね部先端の爪部は一体構造であるため、耐摩耗性と、ばね応力の両方に適した材料を選択する必要がある。
また、ばね部先端の爪部は、正確な時針の位置出しと、強い節度感を安定化するため寸法精度が必要であるが、寸法がばらつき易いばね部の先端に配置されるため、高い加工精度を必要とする。

本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、省スペースでありながら、強力で耐久性のある躍制機構を備えた時差修正機構、該機構を備えた時差修正時計を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、
筒インデックス星車（１７）と、筒インデックス歯車（１８）と、躍制機構を有し、
該躍制機構により、前記筒インデックス星車（１７）と前記筒インデックス歯車（１８）が一体的に、又は相対的に回転可能に構成された筒インデックス車（３）であって、
前記躍制機構は、筒インデックスレバー（２０）と筒インデックスばね（２１）とで構成され、
前記筒インデックスレバー（２０）は、前記筒インデックス星車（１７）の爪部（２６）に係合する躍制爪部（３２）を有して回動可能に構成され、
前記筒インデックスばね（２１）は、
躍制動作のためのたわみ力を発生するばね部（３６）と、
前記筒インデックスレバー（２０）と接触し、前記ばね部（３６）によるたわみ力を前記筒インデックスレバー（２０）に伝えるレバー接触部（３５）と、を有し、
前記筒インデックスばね（２１）は回動中心（３７）回りに回動可能に構成され、
前記ばね部（３６）と前記レバー接触部（３５）は前記回動中心（３７）を挟んで反対側に配置されることを特徴とする。

以上の構成により、強い節度感と耐久性のある躍制機構を省スペースで達成することを可能とする。

本発明の好ましい一実施例の時差修正機構付時計の主要部の断面図である。 筒インデックス車３の部品平面図および断面図である。 筒車４の上面図とＩ−Ｉ線における断面図および底面図、筒インデックス車３の構成要素毎の上面図およびＩ−Ｉ線における断面図である。 筒インデックス車３の作動前の状態Ｄａを示した説明図である。 筒インデックス車３の作動中の状態Ｄ１を示した説明図である。 筒インデックス車３の作動後の状態Ｄ２を示した説明図である。

本発明の実施例について、図面を用いて説明を行う。
図１は本発明の時差修正機構付時計の主要部の断面図、図２は後述の筒インデックス車３の部品平面図および断面図、図３は、筒車４の上面図とＩ−Ｉ線における断面図および底面図、筒インデックス車３の構成要素毎の上面図およびＩ−Ｉ線における断面図である。

なお、図３において、左より（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は底面図である。また、上より（Ａ）は筒車４、（Ｂ）は筒インデックス星車１７、（Ｃ）は筒インデックスレバー２０と筒インデックスばね２１、（Ｄ）は筒インデックス歯車１８、（Ｅ）は筒インデックス車座１９を図示している。

図１において、１は不図示のロータから不図示の番車を介し駆動される四番車である。１ａは四番車１の軸である四番かなであり、四番かな１ａには秒針５が取り付けられている。２は、不図示の三番車を介して四番車１と繋がる中心車であり、中心車２には分針６が取り付けられている。３は筒インデックス車であり、日の裏車４６を介して中心車２につながっており、時差設定において大事な役割を担う。４は筒車であって、筒インデックス車３を構成する筒インデックス星車１７と噛み合う。また、筒車４は日回し中間車８及び日回し車９を介して日車１０にもつながっている。筒車４には、時針７が取り付けられている。また、１１は第二筒車であり、２４時間針１２が取り付けられているが、本発明の構成に含まれないので以後説明はしない。

２３は中心パイプであり、その外周を筒インデックス車３が摺動回転し、内周を中心車２が摺動回転する。中心パイプ２３は、筒インデックス車３と中心車２が連れ回るのを防ぐ役割を果たしている。

１４は巻真であり、つづみ車１５や第３時修正伝え車１６が嵌合されている。
巻真１４は矢印Ａの方向に引き出し可能に構成され、その引き出し量により、分針６と時針７の両方を操作可能な時刻修正状態と、時針７のみを１時間単位で操作可能な時差修正状態と、に設定できる。

時刻修正状態では、つづみ車１５が不図示の中間車を介し日の裏車４６と噛合い、分針６が取り付けられた中心車２が操作可能となり、結果的に時針７が取り付けられた筒車４も操作可能となる。

時差修正状態では、つづみ車１５が第３時修正伝え車１６と噛合い、第３時修正伝え車１６から第２時修正伝え車４２、第２時修正伝え車４２から第１時修正伝え車４３、さらに時修正車２５と噛み合い、筒車４の歯車部２４と噛み合って、時針７のみの操作が可能となる。

筒車４は図３で示すように底面側に突起４５を有する。筒車４の突起４５は、筒インデックス車３を構成する筒インデックス星車１７の各爪部２６と噛み合う。これにより筒車４と筒インデックス星車１７は一体物として動作する。

続いて、時差設定において大事な役割を担う筒インデックス車３の構成について、図２、３を用いて説明する。

筒インデックス車３は、筒インデックス星車１７と、筒インデックス歯車１８と筒インデックス車座１９と筒インデックスレバー２０と筒インデックスばね２１とで構成される。

筒インデックス車３は、筒インデックス星車１７の中心穴２２を介して、図１に示す中心パイプ２３の外周に摺動回転可能に嵌合されている。

筒インデックス星車１７は、外周に等間隔に形成された多数の爪部２６と、筒インデックス車座装着用凸部２７を有する。筒インデックス星車１７の各爪部２６には頂点３０を備える。

筒インデックス歯車１８の中心穴部４１には、筒インデックス星車１７が摺動回転可能に嵌合され、筒インデックス車座装着用凸部２７に筒インデックス車座１９が装着されることで、一体的に固定される。ここで、「一体的に固定される」とは、「筒インデックス星車１７と筒インデックス歯車１８は、一体の歯車として動作可能」という意味であり、時刻修正時には「一体の歯車として動作」する。一方、時差修正時には、筒インデックス星車１７と筒インデックス歯車１８は、別箇に動作を行う。動作の詳細は後述する。

図３に示す筒インデックスレバー２０と筒インデックスばね２１により、躍制（ジャンパ）機構が構成される。筒インデックスレバー２０は躍制爪部３２と穴部３３を有し、筒インデックスばね２１はレバー接触部３５とばね部３６と穴部３７を有する。

筒インデックスレバー２０は、穴部３３で筒インデックス歯車１８の軸部３４に挿入されて摺動回転可能に嵌合されており、軸部３４を中心に躍制爪部３２のＣ１方向及びＣ２方向の変位が可能になっている。

筒インデックスばね２１は穴部３７で筒インデックス歯車１８の軸部３８に挿入され、摺動回転可能に嵌合されている。

図３より明らかなように、ばね部３６とレバー接触部３５は回動中心である穴部３７を挟んだ
反対側に配置され、かつ、ばね部３６はレバー接触部３５より長く形成されている。

また、レバー接触部３５は、ばね部３６より太く直線状に形成されており、筒インデックスレバー２０を押えるために剛性を高めている。

ばね部３６は、ばね性を高めるため、レバー接触部３５よりも細く、また湾曲して形成
される。

ばね部３６の先端３６ａは筒インデックス歯車１８のばね固定部５０に摺動可能に係合される。これにより、筒インデックスばね２１が軸部３８を中心に回転動作をする際に、ばね部３６にたわみ力が発生する。筒インデックスばね２１のばね部３６で生じたたわみ力は、レバー接触部３５を介して筒インデックスレバー２０へ伝達される。

筒インデックス歯車１８の中心穴部４１には、筒インデックス星車１７が摺動回転可能に嵌合され、筒インデックスレバー２０の躍制爪部３２が、筒インデックス星車１７の回転位置に応じて該筒インデックス星車１７の爪部２６、２６に対して係合される。
爪部２６、２６間の１ピッチが時針７の時差修正（１時間）分に設定されている。

次に、筒インデックス車３の動作について説明する。

まず、時差修正機構付時計の通常運針状態及び時刻修正状態について説明する。

時差修正機構付時計の通常運針状態及び時刻修正状態では、不図示のモータからの動力が、中心車２から日の裏車４６を介して筒インデックス歯車１８の歯車部４４に伝えられる。前述の如く、筒インデックス星車１７と筒インデックス歯車１８は、筒インデックス車座１９により一体的に固定されている。また、筒インデックス星車１７には外部から力が働かないため、図２に示すように、筒インデックスレバー２０の躍制爪部３２が筒インデックス星車１７の爪部２６と係合し、筒インデックスばね２１のばね部３６で生じたたわみ力で、レバー接触部３５を介して抑え込まれ、付勢状態となる。

以上の如く構成された筒インデックス車３は、時差修正機構付時計の通常運針状態及び時刻修正状態においては、該筒インデックス車３を構成する筒インデックス星車１７及び筒インデックス歯車１８がその躍制機構において係合されて全体として一体物として動作する。
従って、時差修正機構付時計では図１に示した通り、全体として一体物として動作する筒インデックス車３の筒インデックス歯車１８の歯車部４４が日の裏車４６を介して中心車２につながっているので、通常運針状態及び時刻修正の際においては、時針７及び分針６が日の裏車４６を介して同期回転される。

一方、時差修正の場合、巻真１４をＡ方向に時差修正用の所定引出位置まで引出した状態で巻真１４をＢ１、Ｂ２方向に回転させると、図１に示すように、該巻真１４の回転がつづみ車１５及び第３時修正伝え車１６を介して第２時修正伝え車４２に伝達され、更に該第２時修正伝え車４２から第１時修正伝え車４３を介して時修正車２５に伝達された後、筒車４の歯車部２４で該時修正車２５に噛合した筒車４に伝達される。このとき、筒インデックス車３の筒インデックス歯車１８は、歯車部４４で日の裏車４６の日の裏かな４６ａに対して噛合してその回転が実際上規制されているので、筒インデックス車３のインデックス星車１７が、躍制機構の筒インデックスレバー２０をＣ１方向に後退させつつ、筒インデックス歯車１８に対して回転中心線のまわりで相対回転される。従って、日の裏車４６に噛合した中心車２に取付けられた分針６は回転されず、筒インデックス車３の筒インデックス星車１７に係合された筒車４に取付けられた時針７のみが、時差分だけ筒インデックス星車１７と共に回転される。また、筒車４の歯車部２４の回転に応じて、日回し中間車８及び日回し車９が回転されて、該日回し車９に係合した日車１０が、該当する場合には、時差分だけ間欠回転される。

以上のとおり、時差設定において大事な役割を担う部分は、主として筒インデックス車３にあることから、以下では、時差修正に係る筒インデックス車３の詳細な動作を、図４
、図５及び図６に基づいて説明する。

図４は、時差修正機構を構成する筒インデックス車３の筒インデックス星車１７が丁度特定の安定な位置にある状態Ｄａを示す。すなわち、図４の状態Ｄａでは、筒インデックスレバー２０の躍制爪部３２が筒インデックス星車１７の隣接爪部２６、２６の間に最大限に丁度嵌り込み、躍制爪部３２は、その斜面部で対面する爪部２６、２６の頂点３０、３０に丁度密接している。なお、筒インデックスレバー２０を付勢している筒インデックスばね２１は図４の状態Ｄａにおいても、自由位置ないし自立位置からはＣ１方向に広げられた状態にあり、筒インデックスレバー２０を筒インデックス星車１７に対して、Ｃ２方向の復元力を及ぼした状態で釣り合っている。

この復元力が小さいと、筒インデックスレバー２０の躍制爪部３２が筒インデックス星車１７の隣接爪部２６、２６の間に最大限に嵌り込めず、筒インデックス星車１７の位置が不安定になり、最終的に筒インデックス星車１７に噛み合う筒車４に取り付けられた時針７の指示位置が不安定となるため、筒インデックスばね２１の復元力の強さが指示位置安定には不可欠となる。

しかし、この種の時差修正用躍制機構では、筒インデックス車３の様な筒車構造体の限られたスペースの中で強力なばねを配置すると、どうしてもばね応力が高くなる傾向になり、ばねの耐久性が低くなってしまう。

本願構造ではこれに配慮し、図２及び図３に示すように、筒インデックスレバー２０と筒インデックスばね２１を分けたことにより、筒インデックスばね２１の穴部３７が、レバー接触部３５に近くに配置でき、ばね部３６を長くとることが可能となっている。従って、限られたスペースの中で耐久性の高い強力なばねを配置することができる。

また、本願構造では支点とする筒インデックスばね２１の穴部３７の近くに、作用点とするレバー接触部３５を配置することで、ばね力による復元力をレバー比で増幅させることができるため、ばね力の更なる向上が可能となっている。

図５は、時差修正機構を構成する筒インデックス車３の筒インデックス星車１７が、状態Ｄａの位置からＥ方向に凡そ１５度回転した位置を採る状態Ｄ１を示す。図６は、図５の状態Ｄ１の位置からさらにＥ方向に回転し、図４の状態Ｄａと同様の安定した位置を採る状態Ｄ２を示す。

この筒インデックス星車１７は、同一の大きさ及び形状の１２個の爪部２６を等間隔に備え、状態Ｄａから３０度回転すると、爪部２６が一つ分だけ回転されて実際上同じ状態Ｄ２に達する。状態Ｄ１は躍制爪部３２が筒インデックス星車１７の爪部２６を丁度乗り越える瞬間を示す。この瞬間を越えると躍制爪部３２が爪部２６を乗り越える負荷が一気に開放され、節度感を発生しつつ、次の安定な位置Ｄ２に落ち着くまで一連で動作する。時差修正の際、この節度感が強いと操作感触が鮮明となるため、好感を持たれる傾向がある。この節度感を強くするには、強力なばねを配置する必要がある。

本構造では前述にもあるように限られたスペースの中で、耐久性の高い強力なばねを配置することができるため、強い節度感を発生することができる。

この種の時差修正用躍制機構で強い節度感を発生させる場合の弊害として、筒インデックスレバー２０の躍制爪部３２の様な躍制爪部と筒インデックス星車１７の爪部２６の様な爪部の摩耗が挙げられる。

本願構造では前述にもあるように筒インデックスレバー２０と筒インデックスばね２１を分けているため、節度発生部である筒インデックスレバー２０は耐摩耗性、筒インデックスばね２１は応力の強い材料が使用でき、材料選択の自由度が上がるとともに、それぞれの性能をより発揮ですることができる。

また、正確な時針の位置出しと強い節度感を安定化するために寸法精度が必要な、筒インデックスレバー２０の躍制爪部３２を、筒インデックスばね２１の寸法がばらつき易いばね部３６から切り離したことにより夫々部品形状が簡略化され、筒インデックスレバー２０、筒インデックスばね２１共に高い寸法精度で容易に加工することができる。

１ 四番車
１ａ 四番かな
２ 中心車
３ 筒インデックス車
４ 筒車
５ 秒針
６ 分針
７ 時針
８ 日回し中間車
９ 日回し車
１０ 日車
１１ 第二筒車
１２ ２４時間針
１４ 巻真
１５ つづみ車
１６ 第３時修正伝え車
１７ 筒インデックス星車
１８ 筒インデックス歯車
１９ 筒インデックス車座
２０ 筒インデックスレバー
２１ 筒インデックスばね
２２ 筒インデックス星車１７の中心穴
２３ 中心パイプ
２４ 筒車４の歯車部
２５ 時修正車
２６ 筒インデックス星車１７の各爪部
２７ 筒インデックス星車１７の筒インデックス車座装着用凸部
３０ 筒インデックス星車１７の各爪部２６の頂点
３２ 筒インデックスレバー２０の躍制爪部
３３ 筒インデックスレバー２０の穴部
３４ 筒インデックス歯車１８の軸部
３５ 筒インデックスばね２１のレバー接触部
３６ 筒インデックスばね２１のばね部
３６ａ 筒インデックスばね２１のばね部３６の先端
３７ 筒インデックスばね２１の穴部
３８ 筒インデックス歯車１８の軸部
４１ 筒インデックス歯車１８の中心穴部
４２ 第２時修正伝え車
４３ 第１時修正伝え車
４４ 筒インデックス歯車１８の歯車部
４５ 筒車４の突起
４６ 日の裏車
４６ａ 日の裏かな
５０ 筒インデックス歯車１８のばね固定部
Ａ 引き出し方向
Ｂ１、Ｂ２ 回転方向
Ｃ１、Ｃ２ 変位の方向
Ｄａ、Ｄ１、Ｄ２ 時差修正機構の状態
Ｅ 回転方向

Claims (4)

1. 筒インデックス星車（１７）と、筒インデックス歯車（１８）と、躍制機構を有し、
   該躍制機構により、前記筒インデックス星車（１７）と前記筒インデックス歯車（１８）が一体的に、又は相対的に回転可能に構成された筒インデックス車（３）であって、
   前記躍制機構は、筒インデックスレバー（２０）と筒インデックスばね（２１）とで構成され、
   前記筒インデックスレバー（２０）は、前記筒インデックス星車（１７）の爪部（２６）に係合する躍制爪部（３２）を有して回動可能に構成され、
   前記筒インデックスばね（２１）は、
   躍制動作のためのたわみ力を発生するばね部（３６）と、
   前記筒インデックスレバー（２０）と接触し、前記ばね部（３６）によるたわみ力を前記筒インデックスレバー（２０）に伝えるレバー接触部（３５）と、を有し、
   前記筒インデックスばね（２１）は回動中心（３７）回りに回動可能に構成され、
   前記ばね部（３６）と前記レバー接触部（３５）は前記回動中心（３７）を挟んで反対側に配置されることを特徴とする筒インデックス車（３）。
2. 前記ばね部（３６）は前記レバー接触部（３５）より長く形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の筒インデックス車（３）。
3. 前記レバー接触部（３５）は、前記ばね部（３６）より太く形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の筒インデックス車（３）。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の筒インデックス車（３）を有する時差修正機構付時計。

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