JP6444059B2 - てんぷ、調速機、ムーブメントおよび時計 - Google Patents
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Description
以下に、本発明の第一実施形態について、図面を用いて説明する。
以下では、機械式の腕時計(請求項の「時計」に相当、以下、単に「時計」という。)および時計に組み込まれたムーブメントについて説明したあと、ムーブメントを構成するてんぷおよび調速機の詳細について説明する。
一般に、時計の駆動部分を含む機械体を「ムーブメント」と称する。このムーブメントに文字板、針を取り付けて、時計ケースの中に入れて完成品にした状態を時計の「コンプリート」と称する。時計の基板を構成する地板の両側のうち、時計ケースのガラスのある方の側、すなわち文字板のある方の側をムーブメントの「裏側」と称する。また、地板の両側のうち、時計ケースのケース裏蓋のある方の側、すなわち文字板と反対の側をムーブメントの「表側」と称する。
図1に示すように、本実施形態の時計1のコンプリートは、図示しないケース裏蓋、およびガラス2からなる時計ケース3内に、ムーブメント100と、時に関する情報を示す目盛り等を有する文字板11と、時を示す時針12および分を示す分針13を含む指針と、を備えている。文字板11には、日付を表す数字を明示させる日窓11aが開口している。これにより、時計1は、時刻に加え、日付を確認することが可能とされている。
図2に示すように、機械式時計のムーブメント100は、基板を構成する地板144を有している。地板144の巻真案内穴102には、巻真110が回転可能に組み込まれている。この巻真110は、おしどり103、かんぬき105、かんぬきばね107および裏押さえ109等を含む切換装置によって、巻真110の軸線方向の位置が決められている。
巻真110を回転させると、つづみ車(不図示)の回転を介してきち車112が回転する。きち車112の回転により丸穴車114および角穴車116が順に回転し、香箱車120に収容されたぜんまい(不図示)が巻き上げられる。
ぜんまいの復元力により香箱車120が回転すると、香箱車120の回転により二番車124、三番車126、四番車128およびがんぎ車130が順に回転する。これら香箱車120、二番車124、三番車126および四番車128は、表輪列を構成する。
また、筒かなの回転に基づいて日の裏車(不図示)の回転を介して筒車(不図示)が回転し、この筒車に取り付けられた時針12(図1参照)が「時」を表示するようになっている。
がんぎ車130の外周には歯132が形成されている。アンクル142は、地板144とアンクル受138との間で回転可能に支持されており、一対のつめ石142a,142bを備えている。アンクル142の一方のつめ石142aが、がんぎ車130の歯132に係合した状態で、がんぎ車130は一時的に停止する。
調速機7は、てんぷ10と、てんぷ10を回転自在に保持する耐振軸受ユニット5とにより構成されている。てんぷ10は、てんぷ受104と地板144との間において、本実施形態に係る耐振軸受ユニット5により回転可能に支持されている。てんぷ10は、一定周期で往復回転することにより、アンクル142の一方のつめ石142aおよび他方のつめ石142bを、がんぎ車130の歯132に交互に係合および解除させ、がんぎ車130を所定周期で脱進させている。てんぷ10および耐振軸受ユニット5の詳細については、後述する。
図3は、図2のA−A線に沿った概略断面図である。なお、図3においては、図面を見やすくするため、てんぷ10の各構成部品を簡略化して図示している。
図3に示すように、てんぷ10は、主にてん輪20と、ひげぜんまい16(請求項の「機械部品」に相当。)と、てん真28と、振り座35(請求項の「機械部品」に相当。)と、を含む。なお、以下のてんぷ10の説明では、てんぷ10が往復回転する際の回転中心を中心軸Oとし、中心軸Oに沿う方向を軸方向といい、中心軸Oと直交する方向を径方向といい、中心軸O周りに周回する方向を周方向という。また、図3において、地板144を挟んで紙面上側がムーブメント100の表側となっており、地板144を挟んで紙面下側がムーブメント100の裏側となっている。
図2に示すように、てん輪本体部21の内側には、中心軸Oに向かって径方向に沿うように四本のアーム部23(23a〜23d)が設けられている。四本のアーム部23a〜23dは、てん輪本体部21の周方向に90°ピッチとなるように、略等間隔に形成されている。また、てん輪本体部21とアーム部23a〜23dとの接続部分には、それぞれ時間調整用錘22が設けられている。時間調整用錘22は、てん輪20のバランスおよび慣性モーメントを調整するために設けられた重りであり、例えば中心軸Oと平行な案内軸周りに回転可能となっている。
連結部24におけるムーブメント100の表側(図3における上側)であって、嵌合孔24aの周りには、中心軸Oと同軸の第一接続部31(請求項の「第一の接続部」に相当。)が形成されている。第一接続部31は、連結部24からムーブメント100の表側に向かって突出する環状凸部となっている。第一接続部31には、後述のひげ玉18が外嵌される。
第一接続部31の径方向における内側には、第一空間部41(請求項の「空間部」に相当。)が設けられている。第一空間部41は、連結部24よりもムーブメント100の表側において、てん真28の周方向における全周にわたって形成されている。
第二接続部32の径方向における内側には、第二空間部42(請求項の「空間部」に相当。)が設けられている。第二空間部42は、連結部24よりもムーブメント100の裏側において、てん真28の周方向における全周にわたって形成されている。
てん真28は、軸方向の両端に、先細りに形成されたほぞ29(29a,29b)を備えている。てん真28は、両端のほぞ29a,29bが、それぞれ後述の耐振軸受ユニット5によって中心軸O周りに回転可能に支持される。
てん真28には、てん輪20が例えば外嵌圧入により固定されている。これにより、てん輪20とてん真28とが一体化されている。
ひげぜんまい16の内端部16aは、後述のひげ玉18を介しててん輪20に接続されている。また、ひげぜんまい16の外端部16bは、てんぷ受104からムーブメント100の裏側に向かって突設されたひげ持106に固定されている。ひげぜんまい16は、外端部16bがひげ持106に固定された状態で拡縮することにより、てん輪20を回転させる。
振り座35は、てん輪20と同様に例えばステンレスや真鍮等の金属材料により形成されたリング状の部材であって、第二接続部32よりも径方向の外側に配置される。本実施形態の振り座35は、てん輪20の連結部24と第二接続部32との角部において、てん輪20と一体形成されている。なお、図3においては、振り座35とてん輪20との境界を二点鎖線で図示している。
振り座35には、振り石26に対応した位置において径方向の外側から内側に向かって凹むとともに、第二接続部32よりも一段下がったツキガタ35aが形成されている。ツキガタ35aは、アンクル142と振り石26とが係合しているときに、アンクル142の剣先143bが振り座35と接触するのを防止する逃げ部として機能している。
図4は、図3における耐振軸受ユニット5周りの拡大図である。
調速機7は、上述したてんぷ10と、一対の耐振軸受ユニット5(5A,5B)を備えている。
図4に示すように、耐振軸受ユニット5A,5Bは、てん真28の軸方向における両端に設けられたほぞ29a,29bを中心軸O周りに回転可能に支持している。一対の耐振軸受ユニット5A,5Bは、てんぷ受104と地板144とにそれぞれ固定されている。
ガイドブシュ53は、例えば鉄や真鍮等の金属材料等により形成された筒状の部材であり、第一筒部53aと、第二筒部53bとを有している。
第一筒部53aの内側には、穴石51が配置されている。第一筒部53aには、開口部の外側角部に、第一テーパ面54aが形成されている。第一テーパ面54aは、例えば第一筒部53aの全周にわたって形成されており、径方向の内側から外側に向かって漸次傾斜している。
さらに、一方の耐振軸受ユニット5Aとてん輪20とは、他の部品を介することなく対向している。すなわち、第一空間部41の内側に一方の耐振軸受ユニット5Aにおける耐振ブシュ56の第一筒部56aを配置することにより、耐振軸受ユニット5Aは、てん真28の径方向から見て、第一接続部31と一方の耐振軸受ユニット5Aの一部分とが重なるように配置される。これにより、てん輪20と一方の耐振軸受ユニット5Aとの離間距離は、第一接続部31およびひげ玉18の厚さよりも短くなっている。
例えば、てん真28に対して、軸方向に沿って衝撃荷重が印加された場合、てん真28が軸方向に沿って変位するとともに、てん真28を支持する軸受部50も軸方向に沿って変位する。これに対して、軸受部50の軸方向の外側には、軸受部50を軸方向の内側に向かって付勢する耐振バネ59が設けられているので、軸受部50が軸方向に沿って変位した場合であっても、軸受部50を弾性的に支持するとともに衝撃荷重を吸収する。また、例えば耐振バネ59の付勢力に抗する大きな衝撃荷重が印加された場合であっても、耐振ブシュ56の段差面56cと第一接続部31の先端面31a、および耐振ブシュ56の段差面56cと第二接続部32の先端面32aのいずれかが当接することにより、てん輪20およびてん真28の軸方向に沿う移動を規制するとともに、衝撃荷重を吸収する。
本実施形態によれば、第一接続部31および第二接続部32には、それぞれ耐振軸受ユニット5の一部分が配置される第一空間部41および第二空間部42が設けられているので、第一空間部41および第二空間部42の内側に耐振軸受ユニット5A,5Bの一部を配置することにより、てん真28の径方向から見て、第一接続部31および第二接続部32と耐振軸受ユニット5A,5Bの一部分とが重なるように配置できる。これにより、てん輪20と一方の耐振軸受ユニット5Aとの離間距離は、第一接続部31およびひげ玉18の厚さよりも短くなる。また、てん輪20と他方の耐振軸受ユニット5Bとの離間距離は、第二接続部32および振り座35の厚さよりも短くなる。したがって、従来技術と比較して、てんぷ10、調速機7、ムーブメント100および時計1を薄型化することができる。
続いて、第一実施形態の変形例について説明する。
図5は、第一実施形態の変形例に係る時計のムーブメントの側面断面図であって、図2のA−A線に沿った断面に相当する断面図である。
上述の第一実施形態では、ひげ玉18がてん輪20の第一接続部31に固定され、ひげ持106がてんぷ受104に固定されていた。
これに対して、図5に示すように、第一実施形態の変形例では、ひげ玉18がてんぷ受104に固定され、ひげ持106がてん輪20に固定されている点で、第一実施形態とは異なっている。なお以下では、第一実施形態と同様の構成については説明を省略する。
ひげ玉18には、ひげぜんまい16の内端部16aが接続される。すなわち、本変形例においては、ひげぜんまい16の内端部16aが固定されるひげ玉18自体が第一接続部31となっている。
また、リング状に形成されたひげ玉18の内側部分は、第一空間部41となっている。第一空間部41には、一方の耐振軸受ユニット5Aにおける耐振ブシュ56の第一筒部56aが配置される。これにより、てん真28の径方向から見て、ひげ玉18と一方の耐振軸受ユニット5Aの一部分とは、互いに重なるように配置される。また、てん輪20と一方の耐振軸受ユニット5Aとの離間距離は、ひげ玉18の厚さよりも短くなる。
第一実施形態の変形例においても、第一実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、本変形例によれば、ひげ玉18自体が第一接続部31となっており、耐振軸受ユニット5Aにおける耐振ブシュ56の第一筒部56aが配置される第一空間部41を有するので、てん真28の径方向から見て、ひげ玉18と一方の耐振軸受ユニット5Aの一部分とは、互いに重なるように配置される。したがって、てん輪20と一方の耐振軸受ユニット5Aとの離間距離は、第一接続部31を有するひげ玉18の厚さよりも短くなる。また、てん輪20と他方の耐振軸受ユニット5Bとの離間距離は、第二接続部32および振り座35の厚さよりも短くなる。したがって、従来技術と比較して、てんぷ10、調速機7、ムーブメント100および時計1を薄型化することができる。
続いて、第二実施形態について説明する。
図6は、第二実施形態に係る時計のムーブメントの側面断面図である。
上述の第一実施形態では、ひげ玉18がてん輪20の第一接続部31に外嵌固定されていた。
これに対して、図6に示すように、第二実施形態では、ひげ玉18がてん輪20の連結部24に固定されている点で、第一実施形態とは異なっている。
なお以下では、第一実施形態と同様の構成については説明を省略する。
ひげ玉18には、嵌合凸部18aが形成されている。嵌合凸部18aは、ひげ玉18を中心軸Oと同軸に配置した時に、てん輪20の嵌合凹部25に圧入される。これにより、ひげ玉18は、てん輪20の連結部24におけるムーブメント100の表側に固定される。
第二実施形態によれば、第一実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、従来技術と比較して、てんぷ10、調速機7、ムーブメント100および時計1を薄型化することができる。
続いて、第三実施形態について説明する。
図7は、第三施形態に係る時計のムーブメントの側面断面図である。
上述の第一実施形態では、ひげ玉18がてん輪20の第一接続部31に外嵌固定されていた。
これに対して、図7に示すように、第三実施形態では、ひげ玉18がてん輪20と一体形成されている点で、第一実施形態とは異なっている。
なお以下では、第一実施形態と同様の構成については説明を省略する。
続いて、第四実施形態について説明する。
図8は、第四実施形態に係る時計のムーブメントの側面断面図である。
上述の第一実施形態では、地板144とてんぷ受104とに対して、てんぷ10および耐振軸受ユニット5A,5Bを含む調速機7が固定されていた。
これに対して、図8に示すように、第四実施形態では、中心軸O周りに回転可能なキャリッジユニット70に対して、てんぷ10および耐振軸受ユニット5A,5Bを含む調速機7が搭載されている点で、第一実施形態および第一実施形態の変形例とは異なっている。
なお以下では、第一実施形態および第一実施形態の変形例と同様の構成については説明を省略する。
下キャリッジ72の外周縁部には、下キャリッジ歯部72bが形成されている。下キャリッジ歯部72bは、四番中間車129と噛合している。四番中間車129は、香箱車120、二番車124、三番車126および四番車128(いずれも図2参照)とともに表輪列を構成する。四番中間車129は、下キャリッジ72に香箱車120からの動力を伝達している。
また、上キャリッジ71と下キャリッジ72との間には、固定歯車76が配置されている。固定歯車76は、外径が上キャリッジ71および下キャリッジ72の外径よりも大きいリング状に形成されている。固定歯車76の内周面には歯部77が形成されている。固定歯車76の歯部77は、がんぎ車130のがんぎかな131と噛合している。
ベアリング80は、外輪81と、内輪82と、外輪81と内輪82とを相対回転可能とする転動体83と、を備えている。ベアリング80の内径は、耐振軸受ユニット5A,5Bの外径よりも大きくなっている。
内輪82には、キャリッジユニット70の下キャリッジ72が、例えばボルト等を介して固定されている。
転動体83は、球体であり、外輪81と内輪82との間に複数配置される。内輪82は、地板144に固定された外輪81に対して、転動体83を介して中心軸O周りに回転可能となっている。
キャリッジユニット70は、ベアリング80を介して地板144に対して中心軸O(請求項の「所定軸」に相当。)周りに回転可能となっている。
ぜんまいの復元力により香箱車120(図2参照)が回転すると、香箱車120の回転により動力が伝達されて、四番中間車129が回転する。また、四番中間車129と噛合する下キャリッジ72は、上キャリッジ71とともに中心軸Oを回転中心として回転する。また、上キャリッジ71および下キャリッジ72の回転にともなって、がんぎ車130が中心軸O周りを回転(公転)する。ここで、がんぎ車130のがんぎかな131は、固定歯車76の歯部77と噛合している。したがって、がんぎ車130は、中心軸O周りを回転(公転)するとともに軸P周りに回転(自転)する。これにより、脱進調速機140(図2参照)が駆動する。また、脱進調速機140は、上キャリッジ71および下キャリッジ72の回転にともなって、中心軸O周りに回転する。すなわち、第四実施形態のムーブメント100は、脱進調速機140が中心軸O周りに回転する、いわゆるトゥールビヨン機構85(the carousel tourbillon mechanism)を備えている。
また、第二接続部に形成された第二空間部のみを備えるムーブメントとしてもよい。すなわち、本発明に係るムーブメントは、少なくとも一個の接続部および空間部を備えていればよい。
また、各実施形態を組み合わせてもよい。したがって、例えば、第一実施形態と第四実施形態とを組み合わせることにより、第一空間部41および第二空間部42を備えるとともに、トゥールビヨン機構85を備えたムーブメント100としてもよい。
また、各実施形態では、ひげ玉18とひげぜんまい16とは、別体形成されていた。これに対して、ひげ玉18とひげぜんまい16とは、一体形成されていてもよい。
Claims (9)
- 少なくとも軸方向の一端が軸受ユニットによって回転可能に支持され、てん輪とともに回転する軸部材と、
前記てん輪に設けられ、動力の受け渡しを行う少なくとも一個の機械部品が接続される接続部と、
を備え、
前記軸受ユニットは、軸受部に作用する衝撃を吸収する耐振軸受ユニットであり、
前記接続部の前記軸部材の径方向内側には、前記軸受ユニットの少なくとも一部分が配置される空間部が設けられ、前記空間部の前記接続部と前記軸受ユニットの間には空間があり、前記空間の前記径方向内側には、前記軸受ユニットの少なくとも一部分が配置されることを特徴とするてんぷ。 - 前記空間部は、前記軸部材の周方向にわたって設けられ、前記軸受ユニットの少なくとも一部分は径方向の内側から外側に向かって漸次傾斜しているテーパ面を備えていることを特徴とする請求項1に記載のてんぷ。
- 前記てん輪よりも前記軸方向の一方側に設けられ、前記てん輪を回転させるひげぜんまいと、
前記てん輪よりも前記軸方向の他方側に設けられた振り座と、
を備え、
前記機械部品は、前記ひげぜんまいと、前記振り座と、を含み、
前記空間部は、前記ひげぜんまいが接続される第一の前記接続部および前記振り座が接続される第二の前記接続部の少なくともいずれか一方に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のてんぷ。 - 前記てん輪よりも前記軸方向の一方側に設けられ、前記てん輪を回転させるひげぜんまいと、
前記ひげぜんまいの一端が固定されるひげ玉と、
前記てん輪よりも前記軸方向の他方側に設けられた振り座と、
を備え、
前記機械部品は、前記ひげぜんまいと、前記振り座と、を含み、
前記空間部は、前記ひげ玉を介して前記ひげぜんまいが接続される第一の前記接続部および前記振り座が接続される第二の前記接続部の少なくともいずれか一方に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のてんぷ。 - 請求項3または4に記載のてんぷと、一対の前記軸受ユニットと、を備えたことを特徴とする調速機。
- 一対の前記軸受ユニットと、前記てん輪とは、それぞれ他の部品を介することなく対向していることを特徴とする請求項5に記載の調速機。
- 請求項5または6に記載の調速機を備えたことを特徴とするムーブメント。
- 前記調速機を所定軸周りに回転させるキャリッジユニットを備えたことを特徴とする請求項7に記載のムーブメント。
- 請求項7または8に記載のムーブメントを備えた時計。
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