JP6497926B2 - 自動巻き回転錘の軸受構造 - Google Patents

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本発明は、時計の自動巻き回転錘の軸受構造に関する。
機械式時計は、外周に歯車が付いた円柱状のケース(「香箱車」と呼ばれる)に収められたゼンマイの機械的エネルギーによって、駆動されている。腕の動きによって、ムーブメントに回転自在に設けられた回転錘を揺動・回転させて、この回転錘が発生するトルクで香箱車内のゼンマイを巻き上げる機械式時計は、自動巻き腕時計として、従来から良く知られている。
特許文献1などに開示されている自動巻き腕時計では、機械式時計の輪列を地板に対して固定する輪列受けと、回転錘を支持するハブとの間に、1つのボールベアリングを介在させて巻き上げ効率を向上させている。しかしながら、製造上回転錘の回転軸に対するスラスト方向の遊び(縦アガキ量ともいう)が、かなり発生してしまうため、スラスト方向の遊びに巻き上げパワーが取られてしまって巻上げ効率にロスが発生していた。そればかりでなく、薄型化、大型化したムーブメントに搭載しようとすると、回転錘と輪列受けが接触・干渉し、回転錘の運動を阻害し、巻上げ効率が大きく低下していた。
通常、自動巻き腕時計の回転錘を支持するハブと、輪列受けとの間に、ボールベアリング介在させる場合、ベアリングユニット(外輪、回転錘ボール、リテーナ、内輪)のサブアセンブル後、ハブとの固定力を得るために、外輪とハブとの固定に加締め工程が不可欠である。このため、加締め工程によるベアリングユニットへの変形量のバラツキを考慮すると、ベアリングユニット自体に、スラスト方向の遊びのバラツキが大きくなるのはやむを得なかった。これは、加締め工程によるベアリングユニットへの最大変形量に対応して、ベアリングユニットに所定の遊びが生じるように、製造公差が設定されることによる。すなわち、加締め工程を行ってベアリングユニットに変形を与えても、ベアリングの回転不良が生じないように、ベアリングユニットに所定の遊びが設けられている。
したがって、製造上、スラスト方向の遊びのバラツキを現状より小さくすることができず、薄型化、大型化したムーブメントに回転錘を搭載しようとすると、回転錘と輪列受けが干渉する不良品が出ることもあって、不良率を低減できず歩留まりを安定させることができないでいた。一方、ベアリングユニットにおいて遊びのバラツキを小さくする手段としては、ベアリング業界等で行っているように、ベアリングユニットを構成する各子部品を全数検査し、マッチング製造(予め分類仕訳済みの各子部品を最適な隙間寸法に組み合わせる製造方法)を行うことも考えられる。しかしながら、このような製造を行うためには、特別な設備が必要となり製造コストを押し上げるので好ましくない。
特開平11−183645号公報
時計の自動巻き回転錘の軸受において、スラスト方向の遊びのバラツキを小さくするとともに、スラスト方向の遊びによる巻上げ効率のロスを低減させた軸受構造を提供する。
本発明は、時計の自動巻き回転錘の軸受構造において、該軸受構造が、前記回転錘を有するハブが固定された外輪と、時計の輪列受けに固定された内輪とを備え、前記外輪又は前記ハブには、前記回転錘の回転運動を駆動エネルギー源に伝達する中間車と噛合う回転錘カナが、設けられており、前記内輪と前記外輪間のラジアル側軸受と、前記外輪と前記輪列受け間のスラスト側軸受が、別々に設けられた自動巻き回転錘の軸受構造である。
スラスト方向の遊びを、きわめて微小にすることができるので、スラスト方向の遊びに巻き上げパワーが取られることがなく、高い巻上げ効率を保つことができる。そればかりでなく、薄型化、大型化したムーブメントに、搭載しても、回転錘の運動を阻害するような、回転錘と輪列受けが接触・干渉することがなくなり、不良品の発生を極力抑えることができる。製造上スラスト方向の遊びのバラツキを現状より小さくできるとともに、上記マッチング製造設備を不要とすることができる。
本発明の第1実施形態が適用された機械式時計の外観の斜視図である。 図1のA−A線に関する断面図である。 本発明の第1実施形態が適用された機械式時計の内部の斜視図である。 本発明の第1実施形態の断面図である。 本発明の第1実施形態の外輪を下方から見た斜視図である。 本発明の第1実施形態におけるリテーナを示す斜視図である。 本発明の第2実施形態の断面図である。 本発明の第2実施形態を下方から見た斜視図である。 本発明の第2実施形態における板ばねを示す斜視図である。 本発明の第3実施形態の断面図である。 (a)は、本発明の第3実施形態のボール保持部材の斜視図である。(b)は、本発明の第3実施形態のボール保持部材の断面図である。 (a)は、本発明の第4実施形態の平面図である。(b)は、本発明の第4実施形態の断面図である。(c)、(d)は、図12(b)のC部の拡大断面図の一例で、本実施形態に含まれる他の形態である。 (a)は、本発明の第5実施形態の平面図である。(b)は、図13(a)のB−B線に関する断面図である。 本発明の第6実施形態の断面図である。 図14のD部の拡大断面図の一例である。 本発明の第7実施形態の断面図である。
以下、各図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態が適用された機械式時計の外観の斜視図である。図2は、図1のA−A線に関する断面図である。図3は、本発明の第1実施形態が適用された機械式時計の内部の斜視図である。図4は、本発明の第1実施形態の断面図である。図5は、本発明の第1実施形態の外輪を下方から見た斜視図である。図6は、本発明の第1実施形態におけるリテーナを示す斜視図である。
第1実施形態において、図1、3に示す機械式時計に本発明を適用した例で説明するが、本発明は、これに限定されることなくすべての自動巻き時計に適用できるものである。本発明は、必ずしも機械式時計でなく、回転錘によって発電を行う場合の電子時計にも適用することが可能である。さらに、人体の運動、機械等の振動、その他環境に広く存在する運動エネルギーを、回転錘によって利用する場合の発電装置にも、本発明の軸受構造を適用することも可能である。「地板」、「受け」とは腕時計のような機械式時計の場合によくつかわれる呼称で、ハウジングのことを指している。本実施形態では、テンプ6の軸受一式を除き、輪列受け31は一枚板で構成されているが、複数に分割した受けであっても良い。本発明における駆動エネルギー源とは、香箱車1のみならず、エレクトレット発電器、電磁誘導型発電機などが含まれる。
本実施形態の回転錘10は、腕の動きの一方向の回転のみを、香箱車内のゼンマイの巻き上げに利用している。このため、回転錘10から香箱車1に至る中間歯車に、ワンウェイクラッチが用いられている。従来から知られている周知の技術を用いて、回転錘10の回転や揺動の正逆両方向を、香箱車1に伝動するようにすることも可能である。
図1〜4を参照して、以下、本実施形態を説明する。
回転錘10は、図2に示すように、半月板状のハブ11にスポット溶接16で固定されている。ハブ11の内側は、ベアリングユニット(外輪、ボール、内輪)として組立てられてから、ベアリングユニットのうちの外輪12に、圧入後に加締め工程で固定されている。図4の34は加締め痕である。外輪12は、図4、5に示すように、内周にはラジアル側軸受の軌道面41と、下面にはスラスト側軸受の軌道面42が形成されている。外輪の外周側には、回転錘カナ44が形成されており、後述する中間車列に噛合って、回転錘10のトルクを香箱車1に伝動する。回転錘カナ44は、ハブ11の下面に固定されていても良い。「カナ」とは、時計特有の用語でピニオンギアのことであるが、比較的小型の外歯歯車によく使用される。図4の33は、4番車軸であり、32はそれの軸受又は耐震装置である。
軌道面41には、内輪の軌道面との間に、ボール18が転動する。外輪12の軌道面41、ボール18、内輪は、ボールベアリングとしてのラジアル側軸受を構成する。内輪は、上内輪14と下内輪15から構成されている。軌道面42には、輪列受け31に形成された軌道面42’との間に、ボール19が転動する。外輪12の軌道面42、ボール19、輪列受けの軌道面42’は、ボールベアリングとしてのスラスト側軸受を構成する。ここでは、ボールベアリングとしてのラジアル側軸受とスラスト側軸受は個別に設けられている。スラスト側軸受のスラスト方向の遊びは、きわめて微小(一例として数ミクロン程度)に管理されている。これは、ラジアル側軸受である程度スラスト方向の遊びが規制された上、更にスラスト側軸受で遊びを追い込めることによる。
ここで、スラスト方向とは、回転錘の回転軸方向を指し、ラジアル方向とは、回転錘の半径方向を指している。
内輪を構成する上内輪14と下内輪15において、それらの外周側は、それぞれ斜面となっており、両者合わせてボール18が転動する軌道面を形成している。ボール18はここでは7個使用しているが、その他の複数個数であっても良い。ボール18は、図6に示すリテーナ13の凹部45に保持されている。外輪12の軌道面41、ボール18、及び、上内輪14と下内輪15のセットは、ボール18がリテーナ13の凹部45に保持されて、ベアリングユニットとしてサブアッセンブリを構成する。
このベアリングユニットは、図5の段差面43に、回転錘10とハブ11とをスポット溶接16で固定したハブ11の内周側(回転錘10とハブ11とをロータ部分という)を嵌めこんで、4か所の加締め(符号34参照)により加締め工程を行って、ベアリングユニットとロータ部分の両者を合体してロータユニット(符号で10〜15と18)を形成する。このベアリングユニット10〜15、18は、輪列受け31の軌道面42’(図4参照)にボール19を配置した後、ネジ穴17に3本のネジ17’を差し込んで、図1に示すように、輪列受け31の上に、回転錘10が自在に回転できるように設置される。このようにして、軌道面42と輪列受けに形成された軌道面42’との間に、ボール19が転動して、スラスト側軸受が構成される。また、外輪12の軌道面41と内輪の軌道面との間に、ボール18が転動して、ラジアル側軸受が構成される。
ここで、スラスト側軸受として、軌道面42と輪列受けに形成された軌道面42’を用いたが、いずれか一方を、ボール数に応じた複数個の半球面の凹部などにしても良い。
次に、回転錘10の回転が香箱車1に伝動する歯車列を、図3を参照して簡単に説明する。外輪の外周側には、回転錘カナ44が形成されており、回転錘カナ44は、第1中間車21に噛合う。第1中間車21の軸に設けられたカナを介して、第1中間車21の回転は、ワンウェイクラッチ車22に伝動される。ワンウェイクラッチ車22と伝動軸23の間には、ワンウェイクラッチ(図示せず)が介在しており、回転錘10の正逆回転のうち、一方向の回転だけを伝動軸23に伝える。伝動軸23に設けられたカナ23’は、第2中間車25を回転させた後、第2中間車25は、第2中間車25と同軸に設置されたカナ25’を介して第3中間車27を回転させる。その後、第3中間車27は、第4中間車29に噛合い、角穴車7を回転させ、角穴車に嵌合する香箱真7’を回転させてゼンマイを巻き上げる。自動巻き機構のワンウェイクラッチには従来から様々な方式があるので、それらの周知の技術を適用すればよい。
以上述べたように、本実施形態では、回転錘10を、通常のラジアル側軸受で支承するとともに、さらに、外輪12と輪列受け31間に高精度のスラスト側軸受が別個に設けられているので、スラスト側軸受のスラスト方向の遊びは、きわめて微小にすることができる。これによって、スラスト方向の遊びに巻き上げパワーが取られることがなく、高い巻上げ効率を保つことができる。そればかりでなく、薄型化、大型化したムーブメントに、搭載しても、回転錘の運動を阻害するような、回転錘と輪列受けが接触・干渉することがなくなり、不良品の発生を極力抑えることができる。
(第2実施形態)
図7は、本発明の第2実施形態の断面図である。図8は、本発明の第2実施形態を下方から見た斜視図である。図9は、本発明の第2実施形態における板ばねを示す斜視図である。
図7、8に示すように、第2実施形態では、スラスト側軸受の構造が、第1実施形態と異なっており、ボール19を保持するボール保持部は、板ばね35である。板ばね35は、図9に示されている。板ばね35の内周側は、下内輪15と輪列受け31の間に固定される。板ばね35の外周側には、輪列受け31から浮き上がって放射状に延びた支持腕が設けられており、支持腕の穴部35’に各ボール19が保持されて、各ボール19が外輪12の軌道面42に押圧されている。板ばね35のスラスト方向の押圧力が、外輪12の軌道面41、ボール18、上内輪14へと伝わり、通常使用状態ではスラスト側軸受のスラスト方向の遊びをなくすことができる。
これによって、ラジアル側軸受においては、軸受構成部品の各部品精度に依存しない構成が可能となる。ベアリングユニット10〜15、18のスラスト方向の遊びを詰めなくても、回転錘10のスラスト方向への振れを制限できる。したがって、スラスト方向の遊びに巻き上げパワーが取られることがなく、高い巻上げ効率を保つことができるとともに、回転錘の運動を阻害するような、回転錘と輪列受けが接触・干渉することがない。また、外部衝撃加えた時は、板ばね35が逃げるので、ボール19が輪列受け31に接触するだけで、外部衝撃による損傷をなくすることもできる。
本実施形態では、図9で、支持腕が4個としているが、これに限定されずに、適宜、複数個のボール19に応じて設置すればよく、また、板ばね35の内周側は、下内輪15と輪列受け31の間に固定したが、周知のその他の手段で輪列受け31に固定すれば良い。ボール19を保持するボール保持部は、支持腕の穴部35’としたが、プレス加工などで成形した、半球面の凹部などであっても良い。板ばね35のスラスト方向の押圧力は、回転錘10によるモーメントを考慮しつつ、軸受の摺動抵抗を増やさないで、ラジアル側軸受のスラスト方向の遊びをなくすことができるように、適切にバネ定数が選定されねばならない。本実施形態では、スラスト側軸受の構造が、第1実施形態と異なるだけで、その他の構成は第1実施形態と同じである。
(第3実施形態)
図10は、本発明の第3実施形態の断面図である。図11(a)は、本発明の第3実施形態のボール保持部材の斜視図である。図11(b)は、本発明の第3実施形態のボール保持部材の断面図である。
図10を参照して、第3実施形態を説明する。本実施形態では、下内輪36の外周で、ボール保持部37が、螺子嵌合している。ボール保持部37は、図11(a)、(b)に示すような構造をしており、内周にねじが切ってあり、上面には、ボール19を保持できるように、半球面の凹部が形成された突起部が、ボール数に対応して設けられている。一方、内輪側については、上内輪14のネジ穴17に3本のネジ17’を差し込んで、上内輪14が、下内輪36を上内輪14と輪列受け31との間で不動に固定している。3本のネジ17’で上内輪14を固定するので、下内輪36が回り止めされている場合には、必ずしも下内輪36を上内輪14と輪列受け31との間で挟み込まなくても良い。
この不動の下内輪36に対して、ボール保持部37が、螺子嵌合している。この螺子嵌合を調整し、ボール保持部37が外輪側を押し上げて、ラジアル側軸受のスラスト方向の遊びをなくなるようにする。この適正位置が定まったら、ネジ39でボール保持部37の鍔37’を締め付けて回り止めを施す。このように、ボール保持部が、下内輪36の外周で螺子嵌合して、回転錘10の軸方向に移動又は固定可能に構成されているので、ラジアル側軸受のスラスト方向の遊びをなくすことができる。以上述べたスラスト側軸受の構造が、本実施形態では第1実施形態と異なるだけで、その他の構成、効果は第1実施形態と同じである。
(第4実施形態)
図12(a)は、本発明の第4実施形態の平面図である。図12(b)は、本発明の第4実施形態の断面図である。図12(c)、(d)は、図12(b)のC部の拡大断面図の一例で、本実施形態に含まれる他の形態である。
これまでの第1〜3実施形態は、いずれも転がり軸受を使用した軸受構造であったが、第4実施形態では、ラジアル側軸受とスラスト側軸受に、いずれもすべり軸受を使用して、これまでの実施形態と同様に、スラスト方向の遊びをなくなるようにした実施形態である。
図12(b)を参照して、第4実施形態を説明する。回転錘10は、第1実施形態と同様に、半月板状のハブ11にスポット溶接で固定されている。すべり軸受けなので、外輪、内輪はなく、外輪に相当するのが、ハブ11の内周面(内周部48の内周)であり、内輪に相当するのが、ハブ支持部14’に設けられた外周面48’である。ハブ11の下面には、周知の嵌め合い、加締め、螺子止めなどの固定手段で、回転錘10の回転運動を香箱車1に伝達する中間車と噛合う回転錘カナ44が固定されている。回転錘カナ44は、ハブ11と一体的に作製しても良い。本実施形態のすべり軸受けは無給油タイプであっても、給油タイプであっても良い。なお、回転錘カナ44から香箱車1への伝動についての構成は第1実施形態と同じである。
ハブ支持部14’は、回転錘10を有するハブ11に設けられた内周面(内周部48の内周)に、ハブ支持部14’の外周面48’を嵌合させてネジ53で輪列受け31に固定される。外周面48’と内周面間のラジアル側軸受がすべり軸受けを構成する。ハブの上面側、すなわち、ハブ支持部14’とハブ11間の摺動面、及び、ハブの下面側、すなわち、ハブ11と輪列受け31間の摺動面が、スラスト側すべり軸受を構成する。本実施形態では、電鋳技術の一種であるUV−LIGAプロセスによって、ハブ支持部14’とハブ11が作製されたものである。UV−LIGAプロセスについては、後述する。本実施形態は、UV−LIGAプロセスによって、2段階で同時に作製されたものに限定されるものではなく、ハブ支持部14’とハブ11を切削などの周知の加工手段よって作製しても良い。各々別々にUV−LIGAプロセスによって作製しても良い。本実施形態では、紫外線露光によるUV−LIGAプロセスで説明するが、必ずしもこれに限定されず、X線などを用いた一般的なLIGAプロセスによって作製しても良い。以下の説明、実施形態におけるUV−LIGAプロセスは、全て一般的なLIGAプロセスに置き換えることができるものである。
UV−LIGAプロセスとは、フォトリソグラフィによって樹脂の型を形成し、その型に対して転写性のよい電鋳(厚めっき)を実施することで、小型高精度な金属部品や金型を得る方法である。なお、LIGAは、ドイツ語でLithographie(リソグラフィー)、Galvanoformung(メッキ)、Abformung(鋳型成型)を意味する略語である。UV−LIGAとは、紫外線露光によるLIGA技術のことである。
ハブは、UV−LIGAプロセスによって、内周面を有する内周部48を除いた部分が、ニッケル又はニッケル合金で形成され、内周部48は、シリコン層で形成され、シリコン層は、ハブ支持部14’及び輪列受け31に対してそれぞれ露出している。一方、ハブ支持部14’が、UV−LIGAプロセスによって形成された場合は、ニッケル又はニッケル合金などで形成される。その他、ニッケル又はニッケル合金の代わりに、銅、銅合金、金などの金属を利用しても良い。以下、ニッケル又はニッケル合金で実施形態を説明するが、銅、銅合金、金などの金属に置き換えたものも実施形態として含まれる。ラジアル側軸受は、ハブ支持部14’のニッケルなどの外周面48’と、シリコン層で形成された内周部48の内周面で摺動する。スラストすべり軸受けにおいては、内周部48のシリコン層は、潤滑材として、ハブ支持部14’及び輪列受け31に対して露出している。
図12(a)のハブ11のUV−LIGAプロセスによる作製の概要は以下の通りである。内周部48のシリコン層を一体的に形成されたハブ11単体だけを、UV−LIGAプロセスによって作製しても良い。また、フォトレジスト塗布工程と露光工程を2回繰り返すことによって、1段目に、図12(a)のハブ11が形成され、2段目に、図12(b)に断面が示されたハブ支持部14’をUV−LIGAプロセスによって形成すると、ラジアル方向やスラスト方向の摺動面の隙間が、極めて精度良く(一例として2〜3μ)同時に形成することができる。スラスト方向の上下摺動面などには、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)などで0.1μ以下のコーティングをすると良い。
さらに、図12(c)、(d)に示したように、ハブ11の内周側のシリコン層48(内周部48に相当)、248を、径方向に順次積層状に、UV−LIGAプロセスによって作製しても良い。いずれの場合にも、シリコン層48、248は、平面視では円環状に内周側から順次繰り返し形成されても良い。図12(c)の場合には、ハブ11をシリコン層248が貫通して、ハブ11の面から若干量突出して、シリコンによる潤滑面を構成している(これを凸タイプという)。一方、図12(d)の場合には、ハブ11の面からは凹んでおり、凹部となって給油潤滑の場合の油溜りを構成する(これを凹タイプという)。図12(c)、(d)のシリコン層248の積層状の構成は、後述する第5実施形態のハブ11に適用しても良い。この場合には、ハブ11は、LIGAプロセスによって、内周面から、金属で形成された部分47、次にシリコン層148、次に金属で形成された部分の順に繰り返し形成される。シリコン層148は、第4実施形態と同様に、凸タイプ、凹タイプが存在する。
内周部48のシリコン層が一体的に形成されたハブ11を作製するには、UV−LIGAプロセスは好都合である。また、図12(b)に断面が示されたハブ11とハブ支持部14’の2段構造を、UV−LIGAプロセスで作製すると、両者の摺動面の隙間が、極めて精度良くできるので、ベアリングユニット(回転錘10が設けられたハブ11と、輪列受けにネジ53で固定されたハブ支持部14’)のスラスト方向の遊びが小さくなるので、回転錘10のスラスト方向への振れを制限できる。
ハブ11は、UV−LIGAプロセスによって次のように作製すると良い。シリコン(Si)基板に、フォトリソグラフィによって、内周部48のシリコン層が飛び出るように深ぼりエッチングして、図12(a)のハブ11のニッケル部分に対する電鋳型を形成する。導電層を形成した後、Ni電鋳を行って、ハブ11の表裏面を研削研磨、レジスト剥離させて、内周部48のシリコン層を一体的に形成されたハブ11を作製する。
ハブ11とハブ支持部14’の2段構造を、UV−LIGAプロセスで作製する場合には、1段目において、図12(a)のハブ11のニッケル部分に対するNi電鋳を行った後、ハブ支持部14’の1段目の中央部(外周面48’形成)をレジスト剥離させて、全面に導電層を形成する。その後、2段目のレジストを形成して、ハブ支持部14’の2段構造に対する電鋳型を形成した後、その型にNi電鋳を行って、表裏面を研削研磨、及び、レジスト剥離させて、ハブ11とハブ支持部14’の2段構造を作製する。
本実施形態においては、外周面48’と、内周部48の内周面との間のラジアル側軸受がすべり軸受けを構成する。ハブ支持部14’とハブ11間の摺動面、及び、ハブ11と輪列受け31間の摺動面が、スラスト側すべり軸受を構成する。これによって、第1実施形態と同様に、スラスト側軸受が別個に設けられているので、スラスト側軸受のスラスト方向の遊びは、きわめて微小にすることができ、スラスト方向の遊びに巻き上げパワーが取られることがなく、高い巻上げ効率を保つことができる。
(第5実施形態)
図13(a)は、本発明の第5実施形態の平面図である。図13(b)は、図13(a)のB−B線に関する断面図である。
本実施形態においては、図13(b)に示すように、ハブ支持部14’の外周面48’と、ハブ11の内周面(内周部47)間のラジアル側軸受に、ボール18が使用されており、ラジアル側軸受がボールベアリングとなっている。ラジアル方向の遊びは、一例として10ミクロン程度にすると良い。本実施形態では、ハブ11の内周部はシリコン層ではなく、ニッケル又はニッケル合金で形成された内周部47となっており、ボール18に対する軌道面を構成する。ハブ11は、第4実施形態と同様に、UV−LIGAプロセスによって、ハブ内周面から、ニッケル又はニッケル合金で形成された内周部47、シリコン層148、ニッケル又はニッケル合金で形成された部分の順に形成するとよい。なお、この順序でさらに繰り返されていても良い。また、ニッケル又はニッケル合金で本実施形態を説明したが、銅、銅合金、金などの金属に置き換えたものも実施形態として含まれる。
一方、ハブ支持部14’とハブ11間の摺動面、及び、ハブ11と輪列受け31間の摺動面は、第4実施形態と同様に、スラスト側すべり軸受を構成する。第4実施形態と同様に、UV−LIGAプロセスによって作製した場合は、スラスト方向の摺動面の隙間が、極めて精度良く(一例として2〜3μ)形成することができる。このスラストすべり軸受けにおいては、シリコン層148は、潤滑材として、ハブ支持部14’及び輪列受け31に対してそれぞれ露出している。その他の構成は、第4実施形態と同じである。
第5実施形態においても、ラジアル側軸受のボールベアリングと、スラスト側軸受が別個に設けられているので、スラスト側軸受のスラスト方向の遊びは、きわめて微小にすることができ、スラスト方向の遊びに巻き上げパワーが取られることがなく、高い巻上げ効率を保つことができる。
(第6実施形態)
図14は、本発明の第6実施形態の断面図である。図15は、図14のD部の拡大断面図の一例である。
第6実施形態は、これまでの実施形態と同様に、スラスト方向の遊びを小さくする点を課題とするものである。第1〜3実施形態の場合には、外輪側に着目した実施形態であるが、第6実施形態は、内輪側に着目して、スラスト方向の遊びを詰めることができるようにした実施形態である。すなわち、内輪が、上内輪14と、上内輪14の外周に嵌合した下内輪15とから構成され、上内輪14と下内輪15のいずれか一方が、輪列受け31に固定され、他方が、軸受構造のスラスト方向の遊びが減少できるように移動可能に構成したものである。本実施形態では、第1実施形態とは異なり、外輪12の下面には軌道面は形成されていない。したがって、外輪12の下面のスラスト側軸受は使用されていない。外輪の外周側には、回転錘カナ44が形成されている。その他の構成は、第1実施形態と同様である。
図14の場合は、上内輪14が可動調整可能であり、図15の場合は、下内輪15が可動調整可能である。
図14の場合は、ベアリングユニット10〜15、18は、下内輪15の内周に上内輪14を螺子嵌合した状態(ボール18を保持)で、ネジ穴17に3本のネジ17’を差し込んで輪列受け31に固定する。3本のネジ17’で強固に固定する前に、上内輪14を下内輪15に対して、さらにねじ込みを行ってスラスト方向の遊びを適切に減少させた後、ネジ穴17に3本のネジ17’を差し込んで締め上げる。このようにして、上内輪14を、スラスト方向の遊びを減少させた適切な位置で回転不動に固定する。上内輪14のネジ穴17は、上内輪14が下内輪15に対してねじ込みができるように周方向に若干の長穴となっている。
図15の場合は、ベアリングユニット10〜15、18は、上内輪14の外周に下内輪15を螺子嵌合した状態(ボール18を保持)で、上内輪14の下面を輪列受け31に接触させ、ネジ穴17に3本のネジ17’を差し込んで、上内輪14を輪列受け31に固定する。その後、下内輪15を上内輪14に対して、さらにねじ込み上昇させてスラスト方向の遊びを減少させる。下内輪15、上内輪14、ボール18、外輪12間におけるスラスト方向の遊びを減少させた適切な位置で、下内輪15を回転不動に固定する。固定の仕方は、ネジ39でボール保持部37の鍔37’を締め付けて回り止めを施す図11(a)に倣って、同様にして行えばよい。
第6実施形態においても、ラジアル側軸受のボールベアリングのスラスト方向の遊びは、きわめて微小にすることができ、スラスト方向の遊びに巻き上げパワーが取られることがなく、高い巻上げ効率を保つことができる。
(第7実施形態)
図16は、本発明の第7実施形態の断面図である。
第7実施形態は、第6実施形態の図15の場合の螺子嵌合と異なり、上内輪14が、ネジ17’で輪列受けに固定され、下内輪15と輪列受け31との間に弾性部材51を介在させて、下内輪15を、上内輪側に押圧させたものである。その他の構成は第6実施形態の図15の場合と同様である。弾性部材51はゴムなどの材料であっても、つるまきバネやワッシャーなどのスプリングであっても良い。弾性部材51の押圧力は、回転錘10の自重よりもやや大きい程度に設定すると、下内輪15、上内輪14、ボール18、外輪12間における、スラスト方向の遊びがない状態に保持することができる。
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的構成はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
1 香箱車
10 回転錘
11 ハブ
12 外輪
13 リテーナ
14 上内輪
15 下内輪
18、19 ボール
31 輪列受け

Claims (15)

  1. 時計の自動巻き回転錘の軸受構造において、該軸受構造が、前記回転錘を有するハブが固定された外輪と、時計の輪列受けに固定された内輪とを備え、
    前記外輪又は前記ハブには、前記回転錘の回転運動を駆動エネルギー源に伝達する中間車と噛合う回転錘カナが、設けられており、
    前記内輪と前記外輪間に配置され、前記外輪を前記回転錘の半径方向から支持するラジアル側軸受と、前記外輪と前記輪列受け間に配置され、前記外輪を前記回転錘の回転軸方向から支持するスラスト側軸受が、別々に設けられた自動巻き回転錘の軸受構造。
  2. 前記ラジアル側軸受と前記スラスト側軸受が、いずれもボールベアリングであることを特徴とする請求項1に記載の自動巻き回転錘の軸受構造。
  3. 前記スラスト側軸受が、前記外輪、ボール、ボール保持部材から構成され、
    前記スラスト側軸受の各ボールが、前記ボール保持部材で前記輪列受けに支持されていることを特徴とする請求項2に記載の自動巻き回転錘の軸受構造。
  4. 前記ボール保持部が板ばねであり、
    該板ばねの内周側は、前記輪列受けに固定され、
    前記板ばねの外周側には、前記輪列受けから浮き上がって放射状に延びた支持腕が設けられており、前記支持腕の凹部又は穴部に前記各ボールが保持されて、前記各ボールが前記外輪に押圧されていることを特徴とする請求項3に記載の自動巻き回転錘の軸受構造。
  5. 前記ボール保持部が、前記内輪の外周で螺子嵌合して、前記回転錘の軸方向に移動又は固定可能に構成されていることを特徴とする請求項3に記載の自動巻き回転錘の軸受構造。
  6. 時計の自動巻き回転錘の軸受構造において、該軸受構造が、前記回転錘を有するハブに設けられた内周面と、時計の輪列受けに固定されたハブ支持部に設けられた、外周面とを備え、
    前記ハブには、前記回転錘の回転運動を駆動エネルギー源に伝達する中間車と噛合う回転錘カナが、設けられており、
    前記外周面と前記内周面間のラジアル側軸受と、前記ハブ支持部と前記ハブ間、及び、前記ハブと前記輪列受け間のスラスト側すべり軸受とが、それぞれ設けられた自動巻き回転錘の軸受構造。
  7. 前記ラジアル側軸受が、前記外周面と前記内周面間のすべり軸受であることを特徴とする請求項6に記載の自動巻き回転錘の軸受構造。
  8. 前記ラジアル側軸受が、前記外周面と、ボールと、前記内周面を有するボールベアリングであることを特徴とする請求項6に記載の自動巻き回転錘の軸受構造。
  9. 前記ハブは、LIGAプロセスによって、前記内周面から、シリコン層、次に金属で形成された部分の順に形成されていることを特徴とする請求項7に記載の自動巻き回転錘の軸受構造。
  10. 前記ハブは、LIGAプロセスによって、前記内周面から、金属で形成された部分、次にシリコン層、次に金属で形成された部分の順に形成されていることを特徴とする請求項8に記載の自動巻き回転錘の軸受構造。
  11. 前記シリコン層は、前記ハブ支持部及び前記輪列受けに対する前記ハブの面から、突出していることを特徴とする請求項9又は10に記載の自動巻き回転錘の軸受構造。
  12. 前記シリコン層は、前記ハブ支持部及び前記輪列受けに対する前記ハブの面から、凹んでいることを特徴とする請求項9又は10に記載の自動巻き回転錘の軸受構造。
  13. 前記ハブ支持部が、LIGAプロセスによって形成されたことを特徴とする請求項9に記載の自動巻き回転錘の軸受構造。
  14. 時計の自動巻き回転錘の軸受構造において、該軸受構造が、前記回転錘を有するハブが固定された外輪と、時計の輪列受けに固定された内輪とを備え、
    前記外輪又は前記ハブには、前記回転錘の回転運動を駆動エネルギー源に伝達する中間車と噛合う回転錘カナが、設けられており、
    前記内輪と前記外輪間のラジアル側軸受が、ボールベアリングであり、
    前記内輪が、上内輪と、該上内輪の外周に嵌合した下内輪とから構成され、前記上内輪と前記下内輪のいずれか一方が、前記輪列受けに固定され、他方が、前記軸受構造のスラスト方向の遊びが減少できるように移動可能に構成され、
    前記上内輪と前記下内輪とが螺子嵌合した自動巻き回転錘の軸受構造。
  15. 時計の自動巻き回転錘の軸受構造において、該軸受構造が、前記回転錘を有するハブが固定された外輪と、時計の輪列受けに固定された内輪とを備え、
    前記外輪又は前記ハブには、前記回転錘の回転運動を駆動エネルギー源に伝達する中間車と噛合う回転錘カナが、設けられており、
    前記内輪と前記外輪間のラジアル側軸受が、ボールベアリングであり、
    前記内輪が、上内輪と、該上内輪の外周に嵌合した下内輪とから構成され、前記上内輪と前記下内輪のいずれか一方が、前記輪列受けに固定され、他方が、前記軸受構造のスラスト方向の遊びが減少できるように移動可能に構成され、
    前記上内輪が前記輪列受けに固定され、前記下内輪と前記輪列受けとの間に弾性部材を介在させて、前記下内輪を、前記上内輪側に押圧させた自動巻き回転錘の軸受構造。
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