JP6193949B2 - 時計ムーブメント用の係合解除可能な同軸ホイール - Google Patents

Description

本発明は、時計ムーブメント用の係合解除可能な同軸ホイールに関する。特に本発明は、一方のホイールを他方のホイールから係合解除できるようにジャンピング弾性部材によって連結された、同軸ホイールに関する。一応用例は、時刻指示針に加えて日付ディスクを駆動することと、例えばある月が３１日を超える日数を有する場合に日付ディスクの位置を補正できるようにすることとからなる。別の応用例は、例えばＧＭＴ（グリニッジ標準時）である第２のタイムゾーン表示針を駆動し、かつ選択された第２のタイムゾーンのために針の位置を修正できるようにするためのものである。

従来のムーブメントでは、２つの同軸ホイールのシステムを使用することは公知であり、これら同軸ホイールは、第２のホイールと一体の第３のホイールを径方向に押圧する、第１のホイールに固定されたばねを用いた連結手段を有する。従って公知の連結システムは本質的に３つのレベルを有し、第３のホイールの歯部に対して径方向に作用するジャンパばねを提供する。この径方向弾性力を克服するために、２つのホイールのうちの一方に係合解除トルクを印加しなければならず、ここで同時に他方のホイールは上記係合解除トルクの印加を可能とするのに十分な強さの反作用トルクを有する。第３の歯付きホイールは、２つのホイールに関する複数の別個の相対角度位置を定義する。２つのホイール間の相対トルクが係合解除トルクより低い場合、２つのホイールは一体として回転する。２つのホイール間に係合解除トルクを印加すると、相対角度位置が所望の数のステップだけ変化する。この構成は、ばねが一般に、必要な弾性特性を達成できるよう大きな表面積を占める突起部を有するため、比較的大きな空間を占有する。更にこの構成は、ばねの形状が比較的複雑であり、またばねが上述の必要な弾性特性を達成するために薄い断面を有するため、複雑かつ脆弱である。更に第３のホイールの直径は、径方向に作用するばねを設置するために必要な空間によって制限され、これによって１回転する間のジャンプステップの数が制限される。

本発明の目的は、小型で正確な、そして長い使用期間に亘って信頼性の高い、時計ムーブメント用の係合解除可能な同軸ホイールを有するデバイスを提供することである。

本発明の別の目的は、一方のホイールを他方のホイールに対して容易に微調整できる、時計ムーブメント用の係合解除可能な同軸ホイールを有するデバイスを提供することである。

製造が容易であり、従って経済的な、時計ムーブメント用の係合解除可能な同軸ホイールを有するデバイスを提供できると有利である。更に本発明は、異なる角度距離を有する複数のステップを用いて様々な変形例に容易に適合できるよう構成される。

本発明の目的は、請求項１に記載の、腕時計ムーブメント用の係合解除可能な同軸ホイールを有する機構によって達成される。従属請求項は、本発明の有利な態様を説明するものである。

本発明は、時計ムーブメント用の係合解除可能な同軸ホイールを有するデバイスに関する。上記デバイスは、入力ホイール、出力ホイール、ハブ、並びにばね及び位置決め要素を含むジャンパ機構を含み、上記位置決め要素は、回転軸の周囲における、出力ホイールに対する入力ホイールの特定の数の別個の角度位置を画定する。この位置決め要素は、陥凹要素及び突出要素を含む。ばねは、ホイールを互いに対して連結するために、係合解除トルク未満において突出要素を陥凹要素に対して押圧する弾性力を印加するよう構成される。突出要素及び陥凹要素は軸方向に延在し、ばねは軸方向に弾性力を印加するよう構成される。

一実施形態では、位置決め要素は、突出要素を形成する１つ又は複数のボールを含み、これらボールは入力又は出力ホイールに配置された孔の形態のボールハウジング内に収容され、陥凹要素は、ボールハウジングが配置されていないホイールの表面に形成される。

別の実施形態では、ばねは全体として上記入力又は出力ホイールに形成され、上記突出要素はばねの弾性アーム上の隆起部の形態で作製される。

有利な実施形態によると、回転軸の周囲に均一に分散された複数の突出要素が存在する。

有利な実施形態によると、ばねは本質的に平坦な又は厚さが小さいディスクの形態であり、ハブの周囲に設置されるよう構成された中央孔を形成する基部と、弾性アームを含む弾性部分とを含み、上記弾性アームの端部は、上記陥凹要素のうちの１つの中へ突出要素を押圧するよう構成される。

有利な実施形態によると、ばねは打抜き加工された金属シートから形成される。

有利な実施形態によると、ばねはハブに固定された、中央オリフィスを有する固定部分を含む。

有利な実施形態によると、入力ホイールは陥凹要素を含み、出力ホイールはばねを含むか又はばねと一体である。

本発明では、係合解除可能なホイールを有するデバイスを含む時計ムーブメントについても記載され、このデバイスのホイールのうちの１つは、ムーブメントの駆動デバイスの駆動ホイールと係合し、デバイスの他方のホイールはムーブメントの補正デバイスの補正ホイールと係合する。

係合解除可能なホイールデバイスは、日付ディスク駆動ホイールにも係合してよい。

ムーブメントは、係合解除可能なホイールデバイスのハブ上に設置された針又は別の表示部材も含んでよい。

本発明の他の有利な目的及び態様は、請求項及び以下の実施形態の詳細な説明を読むと明らかになるであろう。

本発明について、非限定的な例として挙げられている添付の図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態による係合解除可能なホイールデバイスを含む時計ムーブメントの一部の概略斜視図である。 図２ａは、本発明の第１の実施形態による係合解除可能なホイールデバイスの斜視図である。 図２ｂは、図２ａのデバイスの断面図である。 図２ｃは、図２ａのデバイスの展開斜視図である。 図３は、本発明の第２の実施形態による係合解除可能なホイールデバイスの斜視図である。

図１から始まる図面を参照すると、時計ムーブメント２の一部は、駆動デバイス（図示せず）の駆動ホイール４及び補正デバイス（図示せず）の補正ホイール８と係合する、係合解除可能なホイールデバイス１０を含む。この係合解除可能なホイールデバイス１０は、日付ディスク（図示せず）の駆動ホイール６とも係合してよい。

係合解除可能なホイールデバイス１０は、入力ホイール１２、出力ホイール１６、ハブ１４、ジャンパ機構１８を含む。針３又は別の表示部材をハブ１４上に設置してよい。図示した実施形態では、ハブ１４は、例えば時、分及び／又は秒を表示するデバイスのための１つ又は複数の同軸アーバ（図示せず）を通過させることができる、中央孔４０を含む。

ジャンパ機構１８は、２つのホイール間に係合解除トルクと呼ばれる特定の閾値超の相対トルクを印加することによって、１つ又は複数のノッチが画定するある角度距離に亘る、出力ホイール１６に対する特定の回転を、入力ホイール１２が受けることができるようにするよう構成される。入力ホイール１２は駆動ホイール４の歯と係合する歯５０を含み、これによって入力ホイール１２は駆動ホイールによって駆動される。また出力ホイール１６は、補正ホイール８の歯と係合する歯５０を含む。変形例によると、出力ホイール１６の歯５０は、日付ディスク又は時間関連値の表示のための他の機構に連結された駆動ホイール６の歯と係合する。

入力ホイール１２は、ハブ１４のセクション３８を収容するよう構成された中央オリフィス３２を含む。図示した実施形態では、この中央オリフィスはホイールセクション３８より僅かに大きな直径を有し、これによって入力ホイール１２はハブ１４に対して自由に回転できる。この実施形態では、出力ホイール１６はハブ１４の固定セクション３６に圧入されるか又はリベット留めされるよう構成された中央オリフィス５２を有し、これにより出力ホイール１６はハブ１４と一体となる。しかしながらある変形例では、この構成を逆転できる。即ち入力ホイールをハブと一体とし、また針３の位置を補正するために補正ホイール８が必要でない限り、出力ホイールがハブに対して回転できるようにすることができる。ハブ１４は、図示した実施形態におけるように、ホイールのうちの一方に組み付けられた分離した部分であってよいが、ある変形例では、入力又は出力ホイールと一体の部分としてハブを形成できる。

有利な変形例では、針３を用いて、時計ムーブメントの主要な時刻表示に対して第２のタイムゾーンを指示できるが、腕時計の主要な時刻指示を変化させることなくこのタイムゾーン指示を変化させることができなければならない。２４時間の時間割で機能するタイムゾーンは、２４の位置を必要とすることになり、又はいくつかの国では時間は１時間よりも小さな単位で時刻を区切るため、１／２時間を指示する変形例では２４を超える位置、即ち４８の位置を必要とすることになる。ある変形例では、第２のタイムゾーンは１２時間のディスプレイを有してよいことに留意されたい。

タイムゾーン又は日付ディスクの位置を補正したい場合、補正ホイール８にトルクを印加して、このトルクがジャンパ機構１８の係合解除トルクを超えた場合に出力ホイール１６を回転させ、入力ホイール１２は駆動ホイール４によってロックされる。従って図示した変形例では、補正ホイール８に十分に大きなトルクを印加することによって、出力ホイール１６と（ハブ１４によって出力ホイールと一体とされた）針３とを回転させることができ、日付駆動デバイスは出力ホイールと噛合する。

ジャンパ機構１８は、ばね２０と、係合解除可能なホイールデバイス１０の一方のホイールに対する他方のホイールの特定の数の別個の角度位置を画定する位置決め要素２２とを含む。本発明では、ばねは軸方向に弾性力を印加するよう構成され、この軸方向は、係合解除可能なホイールデバイス１０のホイール１２、１６の回転軸Ａに対して平行な方向に対応する。

位置決め要素２２は、陥凹要素２４及び突出要素２６を含む。突出要素２６は陥凹要素２４に軸方向に係合して、ばね２０の作用下でホイールを一体として回転させるトルクを生成する。２つのホイール間に印加されるトルクが、ホイールを一体として回転させるために必要な最大トルクによって画定される係合解除トルク未満のままである間、入力ホイール１２及び出力ホイール１６は連結されたままであり、共に回転する。係合解除トルクは、一方では突出要素及び突出要素に係合する陥凹要素のジオメトリによって画定され、他方ではばね２０が印加する軸方向推力によって画定される。

この構成の重要な利点の１つは、位置決め要素をホイール１２、１６の周に近接させることができ、これによって、上記別個の角度位置、即ち１回転あたりのジャンプ又はノッチの数を画定するために、可能な限り大きな直径を利用できるようになることである。

この構成の別の利点は、軸方向力を印加するためのばねの構成及びデバイスへの組み付けが比較的単純であることである。またこれにより、所望の係合解除トルクを高い精度で画定するために容易に較正できる、堅固で信頼性の高い機構を得ることができる。

図２ａ〜２ｃに示す第１の実施形態では、ジャンパ機構１８のばね２０は、出力ホイール１６に組み付けられて出力ホイール１６と一体となる分離した部分である。図示した変形例では、ばね２０は、ハブ１４、例えばハブ１４のホイール固定部分３６上にリベット留めされる、中央オリフィス５４を有する固定部分４４を含む。しかしながら、ばね２０を固定して出力ホイール１６と一体とする、例えばハンダ付け、接着結合、圧着又はリベット留めといった他の手段も考えられる。しかしながら、製造ステップの簡潔さ及びコストの低さから、出力ホイール１６及びばね２０をハブ１４に圧入するのが有利である。

図２ａ〜２ｃに示す変形例では、位置決め要素２２は、出力ホイール１６に配設された孔及び入力ホイール１２の表面に形成された陥凹部２４の形態のボールハウジング３０に収容された、１つ又は複数のボール２８を含む。従ってボール２８は、入力ホイール１２の表面に形成された陥凹要素２４に係合されるよう構成された突出要素２６を画定する。入力ホイールの表面に形成され、かつ回転軸の周囲に均等に円形に配設される、上記陥凹部２４の数は、出力ホイールと入力ホイールとの間のノッチ又は相対角度位置の数を画定する。

例えばこの実施形態では単一のボール２８である１つの突出要素のみを有することもできるが、ホイール１２、１６に対する軸方向推力を平衡させるために、直径に関して反対の位置にある少なくとも２つのボールを有することが好ましい。好ましくは、入力ホイール１２に対する安定した平衡化された軸方向推力を得ることができるよう、均一に、即ち９０°毎に分散された少なくとも４つの突出要素が存在し、この突出要素の数は５以上であってもよい。少なくとも４つの突出要素２６を陥凹要素２４に係合させることによって、各突出要素に印加される力を、１つ、２つ又は３つの突出要素を有する構成と比較して低減でき、これは全体として係合解除トルクの制御の改善を提供する。実際には、突出要素の数を増加させることにより、各要素の陥凹部内の押圧力は低減され、結果として、突出要素がある陥凹部からジャンプして次の陥凹部と係合する際の衝撃が低減される。

図２ａの実施形態では、ばね２０は、例えば打抜き加工された金属シートから形成されたディスクである平坦なディスクの形態を取ってよく、このディスクは、ハブ１４にリベット留めされるよう構成された中央孔５４を形成する基部４２と、弾性アーム４８を含む弾性部分４６とを含み、上記弾性アーム４８の端部は、ボール２８を支承するよう構成される。ばねの基部はホイール１６に対して押圧してよいが、ばねとホイールとの間に空間を有することもできる。簡潔な変形例では、ばねは、ボールを押圧する単純で平坦な、比較的薄いディスクによって形成される。別の変形例では、このディスクは、軸方向弾性変形性能を増大させる開口を有してよい。

ボール２８の直径は出力ホイール１６の厚さより大きく、これによって各ボールがホイールの２つの主表面を超えて突出して、片側がばねの弾性アームによって押圧され、もう片側が陥凹部２４のうちの１つの内側に格納される。しかしながらある変形例では、直径が出力ホイールの厚さと本質的に同一であるか又はそれより小さいボールを有することも考えられ、この場合ばねの端部は、孔の中に挿入されてボールをホイールの表面の下側へと押圧するよう構成された延長部を含んでよい。

別の変形例では、ばねアームの端部に、ハウジング３０を横切って延在する突出形状を有することもでき、これはボール又はその他の介在部品を用いることなく陥凹部２４に係合するよう構成される。

ある変形例では、ボールハウジングを入力ホイール内に形成して、図２ｃに示すホイール１２の下側に設置した状態で入力ホイールと一体とし、かつ出力ホイール１６に陥凹部を形成することもできる。より一般には、本発明の範囲から逸脱することなく、突出要素を入力ホイール１２に設置してよく、陥凹部を出力ホイール１６に設置してよい。

図３を参照すると、別の実施形態が示されており、ここではジャンパ機構１８は出力ホイール１６及び入力ホイール１２と直接的に一体化されている。入力ホイール１２は上述の第１の実施形態の入力ホイールと同一又は同様のものであってよい。出力ホイール１６はばね２０及び突出要素２６を含み、これらは出力ホイールと一体の部品を形成する。有利な変形例では、ホイール１６は本質的に平坦な又は厚さの小さいディスク、例えば打抜き加工された金属シートから形成されたディスクの形態を取ってよく、この場合ばね２０はディスク内に打抜き加工された弾性アーム４８を含む。突出要素は、各アーム４８内のアーム４８の端部近傍に隆起部を打抜き加工することによって作製してよく、この隆起部は入力ホイール１２の陥凹部２４に係合するよう構成される。この実施形態では、出力ホイール１６はハブ１４に圧入してもよく、又はハンダ付け、接着結合又は圧着といった他の手段によってハブ１４と一体としてよい。この実施形態においても、本発明の範囲から逸脱することなく、ばねアーム及び突出要素は入力ホイール１２に一体化してよく、陥凹部は出力ホイール１６に一体化してよい。

３ 針
４ 駆動ホイール
６ 駆動ホイール
８ 補正ホイール
１０ 係合解除可能な同軸ホイール
１２ 入力ホイール
１４ ハブ
１６ 出力ホイール
１８ ジャンパ機構
２０ ばね
２２ 位置決め要素
２４ 陥凹要素
２６ 突出要素
２８ ボール
３０ ボールハウジング
４２ 基部
４４ 固定部分
４６ 弾性部分
４８ 弾性アーム
５４ 中央孔、中央オリフィス

Claims (15)

1. 時計ムーブメント用の係合解除可能な同軸ホイール（１０）を有する機構であって、
   前記機構は、入力ホイール（１２）、出力ホイール（１６）、ハブ（１４）、並びにばね（２０）及び位置決め要素（２２）を含むジャンパ機構（１８）を有し、
   前記位置決め要素（２２）は、回転軸（Ａ）の周囲における、前記出力ホイールに対する前記入力ホイールの特定の数の別個の角度位置を画定し、
   前記回転軸は軸方向を画定し、
   前記位置決め要素は、陥凹要素（２４）及び突出要素（２６）を含み、
   前記ばねは、前記ホイールを互いに対して連結するために、係合解除トルク未満において前記突出要素を前記陥凹要素に対して押圧する弾性力を印加するよう構成される、機構において、
   前記機構は、前記突出要素及び前記陥凹要素が軸方向に延在し、前記ばねが軸方向に弾性力を印加するよう構成され、
   前記ハブ（１４）は、前記入力ホイール（１２）または前記出力ホイール（１６）のいずれか一方のホイールと固定セクション（３６）において一体となるよう構成され、
   さらに、前記ハブ（１４）は、他方のホイールをホイールセクション（３８）において自由に回転可能かつ前記軸方向に支持するよう構成され、
   前記ばねは、前記ハブ（１４）の周縁に配設されていることを特徴とする、機構。
2. 前記位置決め要素は、前記突出要素を形成する１つ又は複数のボール（２８）を含み、
   前記ボールは、前記入力ホイール又は前記出力ホイールに配置された孔の形態のボールハウジング（３０）内に収容され、
   前記陥凹要素（２４）は、前記ボールハウジングが配置されていない前記ホイールの表面に形成される
   ことを特徴とする、請求項１に記載の機構。
3. 前記ばねは全体として、前記入力ホイール又は出力ホイールのうちの一方に形成され、
   前記突出要素は、前記ばねの弾性アーム（４８）上の隆起部の形態で作製される
   ことを特徴とする、請求項１に記載の機構。
4. 前記ばねは、全体が前記入力ホイール又は出力ホイールのうちの一方と一体の部品として成形されることを特徴とする、請求項３に記載の機構。
5. 前記機構は、前記回転軸の周囲に均一に分散された複数の前記突出要素を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の機構。
6. 少なくとも４つの前記突出要素が存在することを特徴とする、請求項５に記載の機構。
7. 前記ばねは、前記ハブの周囲に設置されるよう構成された中央孔（５４）を形成する基部（４２）と、少なくとも１つの前記弾性アーム（４８）を含む弾性部分（４６）とを画定する、本質的に平坦なディスクの形態であり、
   前記弾性アーム（４８）の端部は、前記陥凹要素のうちの１つの中へ前記突出要素を押圧するよう構成される
   ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の機構。
8. 前記ばねは、軸方向弾性変形性能を増大させる開口を有するディスクからなり、前記開口は、前記回転軸回りに延在していることを特徴とする、請求項７に記載の機構。
9. 前記ばねは、打抜き加工された金属シートから形成されることを特徴とする、請求項７または８に記載の機構。
10. 前記陥凹要素は、前記出力ホイール又は前記入力ホイールの外周に近接して配設されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の機構。
11. 前記ばねは、前記ハブに固定される固定部分（４４）を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の機構。
12. 前記入力ホイールは前記陥凹要素を含み、前記出力ホイールは前記ばねを含むか又は前記ばねと一体であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の機構。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の係合解除可能なホイールを有する機構を含む、時計ムーブメントであって、
    前記機構のホイールのうちの１つは、前記ムーブメントの駆動デバイスの駆動ホイール（４）と係合し、
    前記機構の他方のホイールは、前記ムーブメントの補正デバイスの補正ホイール（８）と係合する、時計ムーブメント。
14. 前記係合解除可能なホイール機構は、前記ムーブメントの日付ディスクの駆動ホイール（６）にも係合することを特徴とする、請求項１３に記載の時計ムーブメント。
15. 前記ムーブメントは、前記係合解除可能なホイール機構のハブ上に設置された針（３）又は別の表示部材を更に含むことを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の時計ムーブメント。

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