JP6541427B2 - 機械的振動子用の時計アンクルおよび時計の緩動解放機構 - Google Patents

Description

本発明は、時計製造の分野に関する。より具体的には、本発明は、機械的振動子用の時計アンクル（ｐａｌｌｅｔ ｆｏｒｋ）および時計の緩動解放機構（ｔｉｍｅｐｉｅｃｅ ｔｉｍｅ−ｄｅｌａｙ ｒｅｌｅａｓｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）に関する。

時計の緩動解放機構は、さまざまな装置の中に組込まれて、その内部での解放の瞬間を決定することを可能にしている。詳細には、このような機構は、一つ以上のゴングを連続的に打撃することで時間を音響的に示す時計の時打ち仕掛けの機能の基礎を成すものである。

従来、時計の緩動解放機構は、ガンギ車および機械的振動子を含むことができる。機械的振動子の振動するアンクルには、ガンギ車の歯部と交互に係合する二つの爪が含まれる。このようにして、時計アンクルの規則的振動は、ガンギ車の間欠的回転を調節する。

各爪は、ガンギ車の歯の衝撃を受けた後、このガンギ車を瞬間的に停止させる。ガンギ車の歯による爪に対する連続的衝撃は、所望されないものでありうるクリック音を生成する。詳細には、時計の緩動解放機構が時計の機械式時打ち仕掛けを機能させる場合、このクリック音は、時計の時打ち仕掛けが生成する音と干渉する。

英国特許出願公開第５７４２２９号明細書中に記載されているのは、無音となるように意図されているアンクルである。このアンクルでは、各爪は、それをアンクルアームに連結する可撓性ブレードによって支えられている。英国特許出願公開第５７４２２９号明細書に記載のアンクルは扱いにくいものである。

本発明によると時計アンクルは、枢動軸（ｐｉｖｏｔ ａｘｉｓ）を中心にして振動する形でそれを取付けるための真ならびに、時計アンクルがその枢動軸を中心にして振動する場合にガンギ車と交互に係合させられるように具備された第一および第二の爪を含む。少なくとも第一の爪は、エネルギー吸収によって、真との関係において、上流側の待機位置から下流側停止端部位置まで変位可能であり、下流側停止端部位置は、この上流側待機位置との関係において第一の爪によるガンギ車の歯の停止前のこの歯の進行方向を考慮して下流側にオフセットされているものである。時計アンクルには一つのアームが含まれており、このアームの中間セクションは弾性屈曲を含み、その一方の端部は真との関係において固定されており、このアームが第一の爪を画定しており、アームの中間セクションは固定した端部と第一の爪の間に位置づけられ、第一の爪がその上流側待機位置にある第一の構成から第一の爪がその下流側停止端部位置にある第二の構成へと弾性的に変形可能であることによって、第一の爪をその上流側待機位置に向かって復帰させている。

第一の爪は、それが停止させつつある歯によって変位させられるように適応されている。エネルギーの吸収は、第一の爪がこうして変位させられた時点で発生し、これが歯を減速停止させる。その結果、実質的により弱い、あるいは感知できないクリック音がもたらされる

こうして、本発明に係るアンクルを使用することによって、ガンギがその動作中に発生させるクリック音に代表される騒音影響を削減することが可能となる。このアンクル内の屈曲により、中間セクションは、過度に長くしたり過度に薄くすることなく所望の弾性を有することが可能となる。

以上で定義した時計アンクルは、詳細には以下に規定するものの中から一つ以上の有利な特徴を単独で、または組合せた形で組込むことができる。

好ましくは第二の爪は、エネルギーの吸収と共に、真との関係において、上流側待機位置から下流側停止端部位置まで変位可能であり、下流側停止端部位置は、この上流側待機位置との関係において第二の爪によるガンギ車の歯の停止前のこの歯の進行方向を考慮して下流側にオフセットされているものである。この場合時計アンクルには、第二の爪をその上流側待機位置に向かって復帰させるための復帰装置が含まれている。その場合、アンクルを含むガンギの動作により発生するクリック音は、ガンギ車の各々が減速停止されている限り、一層弱いものとなる。

好ましくは、時計アンクルは、もう一方のアームを含んでおり、このアームの中間セクションは弾性屈曲を含み、その一方の端部は真との関係において固定されており、このもう一方のアームが第二の爪を画定しており、復帰装置はもう一方のアームの中間セクションを含む弾性復帰装置であり、もう一方のアームのこの中間セクションは、このもう一方のアームの固定した端部と第二の爪の間に位置づけられ、第二の爪がその上流側待機位置にある第一の構成から第二の爪がその下流側停止端部位置にある第二の構成へと弾性的に変形可能である。

好ましくは時計アンクルは、第一の爪がその下流側停止端部位置に入った時点で直ちに、真との関係において、下流側にアームを停止させるためのストッパを含む。その場合、時計アンクルの適正な動作と両立するものでありながら、かつ大きい減速を得ることが可能である。

好ましくは、ストッパは前記真により形成されている。その場合、時計アンクルを単純化することができる。

好ましくは、時計アンクルは、真を支える組立て部品およびアームを確定する付属部品である堅く連結された二つの部品を含む。その場合時計アンクルは、単純でかつコンパクトな構造を容易に有することができる。

好ましくは、ストッパは、組立て部品内に堅く固定されたピンの外側部分によって形成されている。その場合時計アンクルは、単純でかつコンパクトな構造を容易に有することができる。

好ましくは、組立て部品は機械的振動子の慣性質量（ｉｎｅｒｔｉａ ｍａｓｓ）である。その場合慣性質量は、さらに時計アンクルの他の部品の全てまたは一部を合わせて保持する一つの部品の機能も果し、こうして単純化が可能になる。

本発明は同様に、時計の緩動解放機構をもその目的としている。この時計の機構は、
− 力学的エネルギー蓄積装置と、
− 蓄積装置により提供される力学的エネルギーを用いて駆動される回転ガンギ車と、
− 先に定義したものなどの時計アンクルを含む機械的振動子と、
を含む。

時計アンクルは、ガンギ車の間欠的回転を調節するような形でこのガンギ車と協働している。

好ましくは時計の緩動解放機構は、ゴング、このゴングを打撃するための打撃ハンマー、ならびにガンギ車の間欠的回転により決定される速度にしたがったハンマーの反復的作動用装置を含む、時計時打ち仕掛けである。

非限定的な例として提供され、添付図面に表されている本発明の特別な一実施形態についての以下の説明から、他の利点および特徴がより明確になるものである。

本発明に係る時計の緩動解放機構、より具体的には腕時計の機械式時打ち仕掛けの機構の平面図である。 図１の機械式時打ち仕掛けを構成する部分機構を表わす図１とは反対側から見た平面図である。 図１に表わされた機械式時打ち仕掛けを構成するガンギの斜視図である。 図３に表わされたガンギの一部を成す本発明に係る時計アンクルの平面図である。 動作中の連続する四つの瞬間の一つにおける図３のガンギを各々表わしている、類似した平面図である。 動作中の連続する四つの瞬間の一つにおける図３のガンギを各々表わしている、類似した平面図である。 動作中の連続する四つの瞬間の一つにおける図３のガンギを各々表わしている、類似した平面図である。 動作中の連続する四つの瞬間の一つにおける図３のガンギを各々表わしている、類似した平面図である。

図１において、本発明の一実施形態に係る時計の緩動解放機構は、より具体的には、腕時計の機械式時打ち仕掛けである。

腕時計の機械式時打ち仕掛けにおけるその利用が、図１の実施形態の特徴の全てまたは一部について特に好ましいものの、本発明は、腕時計の機械式時打ち仕掛けに限定されない。例えば、本発明をオートマトンの機構中に組込んで、アニメーション速度を制御することができる。

図１に表わされている時計の緩動解放機構は、ガンギ１を含み、この中で、時計アンクル２がガンギ車３に連結されて、間欠的回転を調節できるようになっている。

ガンギ車３と一体化したカナ（ｐｉｎｉｏｎ）４が、輪列５の一部を成し、この輪列はこのガンギ車３を、力学的エネルギー蓄積装置を形成する香箱６に結合している。カナ４以外に、輪列５は、カナ４と噛み合う車７、この車７と一体化したカナ８、ならびにカナ８と噛み合う車９を含む。

図２を見ればわかるように、輪列５は、同様にして、車９と一体化しかつ香箱６を構成する香箱−ドラム１５の周囲歯部と噛み合うカナ１０を含む。

さらに図２において、香箱６は香箱バネ１６を含み、このバネの一方の端部は調整用リング１７によって固定されている。この香箱バネ１６の他方の端部は、香箱−真１８に取付けられている。フック１９が、香箱バネ１６の予備緊張すなわち予備巻き取りを調整するために考えられる多数の角度位置の中から選択可能な一つの角度位置に、調整用リング１７を保持している。

再び図１において、ラック（図示せず）から巻き上げ運動を受けとるように具備された歯付きセクション２０およびラック−ピニオン２１が、香箱−ドラム１５と同じ軸を中心にして回転する香箱−真１８と一体化している。この香箱−真１８が香箱バネ１６により提供されるエネルギーを送出し、図１にある時計回り方向に旋回する場合にのみ、ラチェット２２が、香箱−真１８に対し香箱−ドラム１５を結合させるために具備された部分的に見られるラチェット機構の一部を形成している。香箱バネ１６の巻き上げすなわち巻き取りが、ラック−ピニオン２１の逆方向への駆動と共に実施される。このような巻き取りの時点で、ラック−ピニオン２１および香箱−真１８は駆動されるが、それによって香箱−ドラム１５が駆動されることはなく、したがって香箱−ドラム１５は、輪列５およびガンギ１の場合と同様、静止状態にとどまることができる。

枢動する形で取付けられた、作動準備および解放レバー２５は、歯付きセクション２０の１２個の歯の各々によって作動され得るような形で配置されている。作動準備および解放レバーは、揺動（ｓｗｉｎｇｉｎｇ）ハンマー２７を変位させこのハンマー２７用の発射バネ２８により出発位置へとこのハンマーを導くために具備されている角度付き伝達レバー２６と協働する。作動準備および解放レバー２５、伝達レバー２６、および揺動ハンマー２７は、駆動連鎖を構成し、その最後には発射バネ２８が位置づけられている。この駆動連鎖の他方の端部に作用するように、押えバネ２９が具備されている。発射バネ２８および押えバネ２９は、一方の方向そして次に他方の方向に交互に、作動準備および解放レバー２５、伝達レバー２６、および揺動ハンマー２７を、互いに接触した状態で戻す。

巻取られ、次に解放された後、香箱バネ１６は、図１の時打ち仕掛けの機構全体を駆動するエネルギーを提供する。なお図１中、矢印はそのとき存在する運動の方向を表わしている。輪列５内部の平均速度は、ガンギ１によって調節される。香箱６がこの輪列５を駆動するにつれて、その平均速度は詳細にはガンギ１によって調節される。

香箱１６が、先行する作動準備中に蓄積されたエネルギーを送出した場合は常に、歯付きセクション２０の少なくとも一つの歯は、作動準備および解放レバー２５の前を通過し、それを作動させる。歯は、この作動準備および解放レバー２５を始動バネ２８の作動準備の方向に枢動させる。次に、作動準備および解放レバー２５がその前進を続行しながら歯から外れた時点で、発射バネ２８はゴング３０に向かってハンマー２７を始動させ、このハンマー２７がこのゴングを打撃すると、音が発出されることになる。

香箱６の巻き上げ量は、作動準備および解放レバー２５を連続的に駆動する歯の数を決定する。ハンマー２７によるゴング３０の連続する二回の打撃の間の持続時間は、ガンギ１が制御する速度により左右されるが、これはこの速度が歯付きセクション２０の平均回転速度だからである。結論として、ガンギ１、輪列５、香箱６、および歯付きセクション２０は共に、ゴング３０の連続する二回の打撃の間の遅延を確立しこれらの連続する打撃を作動させる下位機構を作動させる、一つの機構を形成している。

ガンギ１は、図３に単独で表わされており、ここにおいて、時計アンクル２が、付属部分４０、真４１、およびピン４２を、慣性質量４３である組立て部品上に組立てた結果として得られることがわかる。記載されている実施形態において、慣性質量４３は、アンクル２を構成する部分であり、このアンクル２はそれ自体機械的振動子を形成する。しかしながら、それは他の形をとることができ、機械的振動子の内部で、アンクルおよび慣性質量は、本発明の範囲から逸脱することなく、互いに結合された二つの全く異なる要素であり得る。

真４１を用いて、アンクル２は、ガンギ車３の回転軸Ｘ₂−Ｘ’₂に対して平行な枢動軸Ｘ₁−Ｘ₁’を中心にして枢動するように取付けられている。

ここで理解される意味合いにおいて、爪とは、時計製造の分野ではツメ石とも呼ばれる嘴状フックである。付属部品４０は、アンクル２の上流側爪４４および下流側爪４５を画定する。本明細書中、および添付の請求の範囲において、「〜の前」、「上流側」、および「下流側」、ならびに類似の用語は、爪におけるガンギ車の一つの歯の進行方向を基準にしている。

図４を見ればわかるように、付属部品４０は、剛性本体４６を含み、この本体は組立てピン４７が慣性質量４３内に堅く組立てている。ピン４２は、組立てピン４７を中心として慣性質量と剛性本体とが互いに枢動する可能性をことごとく妨げることによって、慣性質量４３内への剛性本体４６の剛性組立てに寄与する。付属部品４０は同様に、二つの弾性的可撓性アーム、すなわち上流側アーム４８と下流側アーム４９を含み、これらのアームは各々、剛性本体４６に連結されている固定端部５０または５１を含む。

上流側アーム４８の一セクションは、爪４４で終結するフック用フィンガー５２を形成する。アーム４８の中間セクション５３は、固定端部５０とフック用フィンガー５２とを互いに連結する。この中間セクション５３は、ピン４２の外側部分により構成されるストッパまでフック用フィンガー５２が変位可能となるような形で弾性的に可撓性を有するブレードの形をしている。弾性的屈曲５４が、中間セクション５３の曲げ剛性を減少させている。

下流側アーム４９の一セクションは、爪４５で終結するフック用フィンガー５５を形成する。アーム４９の中間セクション５６は、固定端部５１とフック用フィンガー５５とを互いに連結する。この中間セクション５６は、フック用フィンガー５５が下流側に変位可能となるような形で弾性的に変形可能であるブレードの形をしている。弾性的屈曲５７が、中間セクション５６の剛性を減少させている。アーム４９の戻りセクション５８が、フック用フィンガー５５を、爪４５を超えて上流側に次にガンギ車３とは反対の方向に延長させている。真４１は、この戻りセクション５８のためのストッパを形成し、こうして、下流側でフック用フィンガー５５の変位の可能性を制限する。

下流側アーム４９は、ガンギ車３の連続する二つの歯の間に入りこれらの歯が誤った方向に旋回しないようにすることのできる下流側ブロッキング用尾部５９を支えている。

図５〜８は、アンクル２の動作を示す。図５では、輪列５により駆動されるガンギ車３は時計回り方向に旋回し、Ｄと記されたその歯の一つが上流側爪４４とぶつかるが、それにより直ちに停止させられることはない。このとき、詳細にはガンギ車３の慣性および輪列５の慣性により駆動される歯Ｄの押圧下で、上流側アーム４８は、特にその弾性屈曲５４において弾性的に湾曲し、こうして運動エネルギーの漸進的吸収およびガンギ車３の同様に漸進的な減速が導かれる。アーム４８の弾性的変形は、そのフック用フィンガー５２がこのフィンガーを停止させるピン４２とぶつかった時点で終了し、これが図６で起こっていることである。この図６において、ガンギ車３は一時的に停止させられている。

上流側爪４４による歯Ｄの減速停止が発生している間にアンクル２の枢動軸Ｘ₁−Ｘ’₁を中心とするアンクル２の枢動運動は逆転し、その後上流側爪４４はガンギ車３との関係において逆方向運動を開始する。この逆方向運動は、上流側爪４４を歯Ｄから離れるように導き、こうしてガンギ車３が解放される。ひとたび歯Ｄから離れた時点で、上流側アーム４８は、歯Ｄの減速停止中にアーム４８が蓄積した弾性ポテンシャルエネルギーの散逸に伴って、再びその初期形状をとる。

上流側爪４４の逆方向運動には、再び旋回し始めたガンギ車３との関係における下流側爪４５の順方向運動が伴う。こうして、図７に表わされた状況が導かれ、図中、歯Ｄは下流側爪４５とぶつかっている。前述の場合と同様、このとき歯Ｄは第一ステップで漸進的に減速し、これは下流側アーム４９が跳ね返りの方向に弾性的に変形したことの結果である。

下流側アーム４９の弾性変形は、戻りセクション５８がそれを停止する真４１とぶつかった時点で終了する。このとき、真４１は下流側アーム４９を停止させる機能を果し、これは図８に示されている。アンクル２の枢動軸Ｘ₁−Ｘ’₁を中心とした枢動運動は、下流側爪４５による歯Ｄの減速停止の間に再び逆転する。ひとたび歯Ｄから離れた時点で、下流側アーム４９は、歯Ｄの減速停止中にアーム４９が蓄積した弾性ポテンシャルエネルギーの散逸に伴って、再びその初期形状をとる。

爪４４および４５によるガンギ車３の間欠的停止は減速されている。これにより、ガンギ１の動作が生成するクリック音は実質的に削減される。

本発明は、前述の実施形態に限定されない。詳細には、同じく本発明に係る時計アンクルにおいて、付属部品４０を、慣性質量４３上に揺動する状態で取付け、追加のバネにより待機位置に向かって戻すことができ、その場合アーム４８および４９は剛性であり得、さらには削除することもできる。

本発明の範囲内にあるさらに別の可能性によると、二つのフック用フィンガー５２および５５を、互いに距離を置いて揺動する状態で取付けることが可能である。この場合、それらの各々は、他方のフック用フィンガーのレバーアーム上に作用できるレバーアームを支えることができる。これらのレバーアームは、下流側に変位されたいずれか一つのフック用フィンガーが、他方のフック用フィンガーのレバーアームを、この他方のフック用フィンガーの上流側の戻りの方向に作動させることになるような形で、配置されている。

１ ガンギ
２ 時計アンクル
３ ガンギ車
４ カナ
５ 輪列
６ 香箱
７ 車
８ カナ
９ 車
１０ カナ
１５ 香箱−ドラム
１６ 香箱バネ
１７ 調整用リング
１８ 香箱−真
１９ フック
２０ 歯付きセクション
２１ ラック−ピニオン
２２ ラチェット
２５ 作動準備および解放レバー
２６ 伝達レバー
２７ 揺動ハンマー
２８ 始動バネ
２９ 押えバネ
３０ ゴング
４０ 付属部品
４１ 真
４２ ピン
４３ 慣性質量
４４ 上流側爪
４５ 下流側爪
４６ 剛性本体
４７ 組立てピン
４８ 上流側アーム
４９ 下流側アーム
５０、５１ 固定端部
５２、５５ フック用フィンガー
５３、５６ 中間セクション
５４、５７ 弾性的屈曲
５８ 戻りセクション
５９ 下流側ブロッキング用尾部

英国特許出願公開第５７４２２９号明細書

Claims (10)

1. 機械的振動子用の時計アンクルであって、枢動軸（Ｘ₁−Ｘ’₁）を中心にして振動する形でそれを取付けるための真（４１）ならびに、時計アンクルがその枢動軸（Ｘ₁−Ｘ’₁）を中心にして振動する場合にガンギ車（３）と交互に係合させられるように具備された第一および第二の爪を含み、少なくとも第一の爪は、エネルギー吸収と共に真（４１）との関係において、上流側の待機位置（図５、図７）から下流側停止端部位置（図６、図８）まで変位可能であり、下流側停止端部位置は、この上流側待機位置との関係において第一の爪によるガンギ車（３）の歯（Ｄ）の停止前のこの歯の進行方向を考慮して下流側にオフセットされているものである時計アンクルであって、
   一つのアームが含まれており、このアームの中間セクション（５３、５６）が弾性屈曲（５４、５７）を含み、その一方の端部（５０、５１）が真（４１）との関係において固定されており、このアームが第一の爪を画定しており、アームの中間セクション（５３、５６）は固定した端部（５０、５１）と第一の爪の間に位置づけられ、第一の爪がその上流側待機位置にある第一の構成から第一の爪がその下流側停止端部位置にある第二の構成へと弾性的に変形可能であることによって、第一の爪をその上流側待機位置に向かって復帰させていることを特徴とする、時計アンクル。
2. 第二の爪が、エネルギーの吸収と共に、真（４１）との関係において、上流側待機位置から下流側停止端部位置まで変位可能であり、下流側停止端部位置は、この上流側待機位置との関係において第二の爪によるガンギ車（３）の歯（Ｄ）の停止前のこの歯の進行方向を考慮して下流側にオフセットされているものである時計アンクルであって、時計アンクルには、第二の爪をその上流側待機位置に向かって復帰させるための復帰装置（５３、５６）が含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の時計アンクル。
3. もう一方のアームが含まれており、このアームの中間セクション（５３、５６）が弾性屈曲（５４、５７）を含み、その一方の端部（５０、５１）が真（４１）との関係において固定されており、このもう一方のアームが第二の爪を画定しており、復帰装置は、もう一方のアームの中間セクション（５３、５６）を含む弾性復帰装置であり、もう一方のアームのこの中間セクション（５３、５６）は、このもう一方のアームの固定した端部（５０、５１）と第二の爪の間に位置づけられ、第二の爪がその上流側待機位置にある第一の構成から第二の爪がその下流側停止端部位置にある第二の構成へと弾性的に変形可能であることを特徴とする、請求項２に記載の時計アンクル。
4. 第一の爪がその下流側停止端部位置に入った時点で直ちに、真（４１）との関係において、下流側にアーム停止させるためのストッパ（４１、４２）を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の時計アンクル。
5. ストッパが前記真（４１）により形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の時計アンクル。
6. 真（４１）を支える組立て部品（４３）およびアームを画定する付属部品（４０）である堅く連結された二つの部品を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の時計アンクル。
7. ストッパが、組立て部品（４３）の中に堅く固定されたピン（４２）の外側部分によって形成されていることを特徴とする、請求項４および６に記載の時計アンクル。
8. 組立て部品が機械的振動子の慣性質量（４３）であることを特徴とする、請求項６および７のいずれか一つに記載の時計アンクル。
9. − 力学的エネルギー蓄積装置（６）と、
   − 力学的エネルギー蓄積装置（６）により提供される力学的エネルギーを用いて駆動される回転ガンギ車（３）と、
   − 機械的振動子（２）と、
   を含む時計の緩動解放機構において、機械的振動子が、請求項１〜８のいずれか一つに記載の時計アンクル（２）を含み、この時計アンクル（２）がガンギ車（３）の間欠的回転を調節するような形でこのガンギ車（３）と協働していることを特徴とする、時計の緩動解放機構。
10. この時計の緩動解放機構が、ゴング（３０）、このゴング（３０）を打撃するための打撃ハンマー（２７）、ならびにガンギ車（３）の間欠的回転により決定される速度にしたがったハンマー（２７）の反復的作動用装置（２０、２５、２６、２８、２９）を含む時計時打ち仕掛けであることを特徴とする、請求項９に記載の時計の緩動解放機構。
    

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