JP6437067B2 - 自動巻き式腕時計 - Google Patents

Description

本発明は、自動巻きデバイスの技術分野に関する。本発明は、より詳細には、周辺光のエネルギーによって、例えば、光電池によって、計時器のバレルばねを巻くことができるデバイスに関する。

少なくとも１つの時間指示をする機構のアセンブリーにエネルギーを供給するために、腕時計用ムーブメントには駆動手段が必要である。

この駆動手段は、機械式腕時計の場合、メインばねないしバレルばねであり、これは、手動操作される巻き機構の作用によって、又は着用者の運動が減速車列に接続された回転錘を介してバレルばねに伝達されることによって、巻かれる。本発明は、振動錘を用いる自動巻き式の計時器用ムーブメントに関する。

振動錘は、振動錘が発生させるエネルギーを用いてばねを巻くことができる。その回転方向は、どの機構に接続されるかに応じて、単一方向のみ又は両方向である。

一般的には、振動錘は、シャフト上で回転自在にガイドされアンバランスがあるようにマウントされる。この振動錘が、巻き方向と呼ばれる第１の回転方向に動くと、この振動錘は、バレルのばねを巻く伝達車列を駆動する。振動錘が、自由方向と呼ばれる反対方向に動くと、この振動錘は、ばねの伝達車列に作用しなくなり、自由に回転することができるようになる。着用者が運動をしていないと、振動錘は、いくつかの振動の後に、その均衡位置に戻る。アンバランスのためである。これによって、振動錘が巻き方向に動くごとに、振動錘がばねを巻くことができる。

腕時計の着用者の腕の運動によって、一方の回転方向又は他方の回転方向に振動錘を回転させて、エネルギーを回復させることができる。

また、振動錘を動かしてバレルばねを巻くことを可能にするように意図されたモーターを有するような自動巻きデバイスが知られている。欧州特許文献ＥＰ０３２０７５４に、このようなデバイスが記載されている。しかし、ばねを巻くために必要なトルクは非常に大きく、このことによって、パワーがあって、したがって、かさばるモーターが必要となったり、厄介である高いギア比が必要になったりする。

本発明の目的は、特に、これらの既知の技術の様々な短所を改善することである。

より詳細には、本発明は、バレルばねを巻くために必要なトルクを低減させることを可能にする自動巻きデバイスを提供することを目的とする。

本発明の別の目的は、着用していないときに腕時計を巻いて稼働状態を維持して、また、着用しているときに振動錘の機能を保持することである。

本発明は、さらに、既存のムーブメントの振動錘を大きな変更なしで置き換えることができるような「プラグアンドプレイ」デバイスを提供することを目的とする。

これらの目的や下の説明を読むことで明確になる他の目的は、バレルばねの巻きデバイスに接続されたムーブメントを有する本発明に係る自動巻き式腕時計であって、
＊ 軸Ａのまわりを回転する振動錘と、
＊ バレルにトルクを伝達するように前記振動錘と連係する減速車列と、
＊ 電気エネルギーを格納する格納ユニットと、
＊ 周辺光を受け前記格納ユニットをチャージするように構成している光電池と、
＊ 前記電気エネルギー格納ユニットの端子に接続される制御回路と、及び
＊ 前記制御回路に接続され、前記振動錘に連結されて前記振動錘を動かせる駆動手段と
を有するものによって達成される。

本発明によると、前記格納ユニット、前記制御回路及び前記駆動手段は、好ましくは、前記振動錘にて一体化されている。

本発明の他の好ましい変形態様によると、以下の特徴を有する。
＊ 前記駆動手段は、当該腕時計と連係するように構成している少なくとも１つのマイクロモーターを有し、これによって、軸のまわりに前記振動錘を動かせる。
＊ 前記駆動手段は、当該腕時計と一体化された歯付きリングを有し、この歯付きリングは、前記駆動手段と連係する。
＊ 前記駆動手段は、前記歯付きリングと噛み合うピニオンを支持する伝動軸を有する。
＊ 前記歯付きリングは、前記ムーブメントの直径と同じ又は前記ムーブメントの直径よりもわずかに大きい直径を有する。
＊ 前記駆動手段は、当該腕時計と連係するように構成している多極車を有し、これによって、軸Ａのまわりに前記振動錘を動かせる。
＊ 前記駆動手段は、強磁性体によって作られた歯付きリングを有し、この歯付きリングは、当該腕時計と一体化されており、前記多極車と連係する。
＊ 前記エネルギー格納ユニットは、スーパーキャパシター、キャパシター、インダクター又は電池を有する。
＊ 前記光電池は、好ましくは、前記振動錘の可視面にマウントされる。しかし、例えば、光透過性のムーブメントにおいて、別の面にマウントすることができる。
＊ 当該腕時計上にて前記光電池が組み付けられる。

また、本発明は、本発明を適用可能なすべての計時器に関する。

図面を参照しながら例として与えられる本発明の特定の実施形態（これに限定されない）についての以下の説明を読むことによって、本発明の他の特徴及び利点が明らかになるであろう。

本発明の第１の実施形態に基づく腕時計に取り付けられる巻きデバイスの概略図である。 本発明の第２の実施形態に基づく腕時計に取り付けられる巻きデバイスの概略図である。

図１に示した特に有利なアプリケーションのフレームワークの範囲内にて、本発明に係る腕時計の実施形態について説明する。巻きデバイス１は、伝統的な機械式腕時計用ムーブメントに接続され、このアセンブリーは、巻きエネルギーが、腕時計の着用者の腕の運動によって作られる代わりに、又はこれに加えて、周辺光によって供給されるような自動腕時計を形成している。したがって、腕時計は、着用されているときに巻かれたり、腕時計が光エネルギーを受けた後すぐに巻かれたりする。

巻きデバイス１は、光電池３を用いて、自然又は人工の周辺光から電気エネルギーへとエネルギーを変換し、また、腕時計を着用していないときに光を受けるように光電池３を腕時計の振動錘２上に配置することができ、また、腕時計を着用していないときに表盤側から光を受けるように光電池３を表盤側に配置することができる。当業者は、さらに、これらの両方の組み合わせを想到することができる。光電池３は、電流を供給するように直列及び／又は並列に接続されたいくつかの基本セルを備えることができる。例えば、ヘテロ接合タイプのセルである。この電流は、腕時計が部分光又は完全な太陽光の下に位置するかどうかに応じて、相当に大きい割合において変化することができる。

電気エネルギー格納ユニット４は、光電池３に接続しており、これによって、この光電池３によって作られるエネルギーを格納する。電気エネルギー格納ユニット４は、充電式電池、スーパーキャパシター、又は単純なセラミックスキャパシター又はインダクターの形態であることができる。そして、光電池２及び電気エネルギー格納ユニット４は、制御回路５に接続され、この制御回路５は、その出力にて駆動パルスを駆動手段６に供給する。

第１の実施形態によると、駆動手段６は、時計製造業において周知なブラシレスタイプのマイクロモーター又はラベット（Lavet）タイプのステッピングモーターを有し、あるいは例えば、軸方向のフラックスモーターや圧電タイプのモーターを有し、マイクロモーターは、伝動軸を有し、この伝動軸の端にてピニオン６１がマウントされ、このピニオン６１は、歯付きリング６０と連係するように、又は腕時計において形成され又は腕時計にて組み立てられた歯付き区画と連係するように、構成している。このように、マイクロモーターがアクティブであるときに、マイクロモーターは、軸Ａのまわりに振動錘２を動かせる。このことには、自動巻き式の機械式腕時計において一般的に用いられる減速車列７を通してバレルばねを巻く効果がある。このような手法の利点は、既知のデバイスにおいて必要とされるトルクよりもはるかに小さいトルクしか必要としないということである。これは、車列７によって発生する減速に起因している。

図２に示す第２の実施形態によると、駆動手段６においては、マイクロモーターによって駆動される複数の磁石又は一体化された磁石によって構成している車６２と、腕時計と一体化された強磁性体の切り欠き付き車６３との間の磁気結合が発生し、車６２の磁石は、切り欠き付き車６３の切り欠きによって引きつけられ、このことによって、いずれの接触もなく振動錘２を駆動する。

磁気結合の力は、高々バレルばねの最大トルクよりも小さい特定のトルクまでのトルクで振動錘２を駆動するように選択される。このことによって、ばねの応力付与を防ぎ、着用しているときに振動錘２がその巻き仕事をすることが可能になる。また、接触がないことは、衝撃を受けたときにギヤの歯に対する相当に大きな応力を回避することができることを意味する。なぜなら、振動錘２の大きな慣性のためである。

電気エネルギー格納ユニット４が初期に放電しており、光電池３に光が当てられるとすると、光電池３によって供給される電流には、電気的な格納ユニット４をチャージし、この格納ユニット４の電圧又は電流を増加させる効果がある。特定の時間の後に、格納ユニット４の端子における電圧又は電流が基準値に対応する値に達していると、回路５は、所定の時間間隔の間に格納ユニット４の端子を駆動手段６の端子に接続する回路ブレーカーとしてはたらく。そして、格納ユニット４は、明確に定められた駆動パルスを駆動手段６に供給して、駆動手段６を一又は複数のステップ進ませる。

好ましいことに、腕時計の姿勢に応じて伝達を制御することができる。腕時計が水平姿勢となっているときないし平坦に横たわっているときに、重力の影響は無視でき、振動錘２は連続回転するようにされる。腕時計が鉛直姿勢であるときないし一方の端を下にして直立しているときに、振動錘２は、特定の角度、例えば、９０°、から巻かれ、その後に放されて、これによって、振動錘２が、その均衡位置に戻るまでに、重力の影響の下で振動するようにされる。均衡位置に達すると、サイクルが再び始まる。例として、通常の光の状態では、マイクロモーターは、毎秒約２５ステップを実行することができる。一般的には、ばねを巻くのにバレルを５回転させることで十分である。これは、振動錘の５００ターンに対応する。これは、すなわち、マイクロモーターの２５００００ステップ、また、振動錘の１ターン当たり５００ステップに対応する。したがって、バレルばねを巻くのに約３時間あれば十分である。

本発明の別の特定の実施形態によると、腕時計には、意図的にシェード付けされた領域があり、これによって、光電池３から光を周期的に奪って、駆動手段６に供給するために必要なパルスを発生させる。このような変形態様によって、電子回路５を回避することができる。

本発明の変形態様の１つによると、電子回路５は、供給されるエネルギー量、及び／又はモーターに供給するために必要な電流プロファイル、及び／又は実行したステップ数を測定する手段を有し、これによって、モーメント又はバレルが完全に巻かれたことを検出する。このモーメントが検出されると、電子回路５は、マイクロモーターにパルスを送ることを止めて、バレルばねを劣化させないようにする。

巻きデバイス１に接続された腕時計用ムーブメントは、それ自身、バレルばねと、ばねによって駆動される車列と、ムーブメントのいくつかの車の回転を安定させるように前記車列によって振動する発振器セットと、及びこの車列によって制御される時間ディスプレーとを有する。そして、バレルばねは、歯車列７につながれて、駆動手段６によって実行される各ステップで巻かれる。このように、ムーブメントと巻きデバイスは、十分に機能するために、典型的には約１５０／２００ルクスである周辺光しか必要としない自律的な自動腕時計の心臓部を形成する。

本発明の別の変形態様によると、振動錘２は、コイルを有し、これによって、振動錘２自身がモーターのローターを形成する。ステーターは、いくつかの磁石を有するリングによって形成され、これによって、モーターなしで振動錘２自身が動くことが可能になり、電子回路５が磁界を作るようにコイルに電流を供給する。

本発明のこれらの異なる態様によって、エネルギーの観点で自律的であるような自動腕時計が提供される。これは、腕時計を着用していないときであっても、時間を連続的に指示し、また、バレルばねを巻くためにいずれの特定の行為をも必要としない。

本発明は、もちろん、図示した例に制限されず、当業者に明らかな様々な変形態様及び改変が可能である。

１ 巻きデバイス
２ 振動錘
３ 光電池
４ エネルギー格納ユニット
５ 制御回路
６ 駆動手段
７ 減速車列
６０ 歯付きリング
６１ ピニオン
６２ 多極車
６３ 歯付きリング

Claims (10)

1. バレルばねの巻きデバイス（１）に接続されたムーブメントを有する自動巻き式腕時計であって、
   軸Ａのまわりを回転する振動錘（２）と、
   バレルにトルクを伝達するように前記振動錘（２）と連係する減速車列（７）と、
   電気エネルギーを格納する少なくとも１つのエネルギー格納ユニット（４）と、
   周辺光を受け前記エネルギー格納ユニット（４）をチャージするように構成している少なくとも１つの光電池（３）と、
   前記エネルギー格納ユニット（４）の端子に接続される制御回路（５）と、及び
   前記制御回路（５）に接続され、前記振動錘（２）に連結されて前記振動錘（２）を動かせる駆動手段（６）とを有し、
   前記エネルギー格納ユニット（４）、前記制御回路（５）及び前記駆動手段（６）は、前記振動錘（２）にて一体化されている
   ことを特徴とする腕時計。
2. 前記駆動手段（６）は、当該腕時計と連係するように構成している少なくとも１つのマイクロモーターを有し、これによって、前記軸Ａのまわりに前記振動錘（２）を動かせる
   ことを特徴とする請求項１に記載の腕時計。
3. 前記駆動手段（６）は、当該腕時計と一体化された歯付きリング（６０）を有し、この歯付きリング（６０）は、少なくとも１つのマイクロモーターと連係する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の腕時計。
4. 前記少なくとも１つのマイクロモーターは、歯付きリング（６０）と噛み合うピニオン（６１）を支持する伝動軸を有する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の腕時計。
5. 前記歯付きリング（６０）は、前記ムーブメントの直径と同じ又は前記ムーブメントの直径よりもわずかに大きい直径を有する
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の腕時計。
6. 前記駆動手段（６）は、当該腕時計と連係するように構成している多極車（６２）を有し、これによって、前記軸Ａのまわりに前記振動錘（２）を動かせる
   ことを特徴とする請求項１に記載の腕時計。
7. 前記駆動手段（６）は、強磁性体によって作られた歯付きリング（６３）を有し、この歯付きリング（６３）は、当該腕時計と一体化されており、前記多極車（６２）と連係する
   ことを特徴とする請求項６に記載の腕時計。
8. 前記エネルギー格納ユニット（４）は、スーパーキャパシター、キャパシター、インダクター又は電池を有する
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の腕時計。
9. 前記光電池（３）は、前記振動錘（２）にマウントされる
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の腕時計。
10. 当該腕時計上にて前記光電池（３）が組み付けられる
    ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の腕時計。

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