JP6766284B1 - 渦巻ばね、トルク発生装置、時計用ムーブメントおよび時計 - Google Patents
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Abstract
Description
さらに、一方の凸部と一方の凹部の内面との接触、および他方の凸部と他方の凹部の内面との接触によって、係合部と被係合部材とが2点で係合する。したがって、上述した効果を奏することができる。
上記の渦巻ばねにおいて、前記一対の凹部のそれぞれは、前記凸部が配置され、前記軸線回りの周方向に沿って延びる第1延在部と、前記第1延在部に連なり、前記軸線を中心とする径方向に沿って延びて前記係合部の側面に開口する第2延在部と、を備えていてもよい。
本発明によれば、第1延在部に位置する凸部を係合部の側面の開口に到達させるためには、凸部を係合部に対して周方向に沿って変位させた後、径方向に沿って変位させる必要がある。このため、凹部が軸方向から見て直線状に延びる構成と比較して、凸部が凹部から脱落することを抑制できる。したがって、係合部と被係合部材とを確実に係合させることができる。
上記の渦巻ばねにおいて、前記一対の凹部のそれぞれは、前記係合部を前記軸線の軸方向に貫通し、前記一対の凹部のそれぞれは、前記凸部が配置される幅狭部と、前記幅狭部に前記軸線回りの周方向で連なり、前記幅狭部よりも前記軸線を中心とする径方向に大きく形成された幅広部と、を備えていてもよい。
本発明によれば、凸部に幅狭部を挿通不能な鍔部が設けられた場合であっても、凸部を幅広部に挿通させた後に幅狭部に移動させることで、凸部を幅狭部に配置できる。このため、鍔部が設けられた凸部を係合部に係合させて、凸部が凹部から脱落することを抑制できる。したがって、係合部と被係合部材とを確実に係合させることができる。
本発明の渦巻ばねは、軸線回りに巻き上げられてトルクを発生させる時計用の渦巻ばねであって、渦巻状に延在するばね本体と、前記ばね本体の外端部に一体成形され、被係合部材に少なくとも2点で係合する係合部と、を備え、前記係合部には、前記被係合部材に形成された第1凸部が配置される凹部が形成され、前記係合部の側面は、前記被係合部材に形成された第2凸部に接触可能に形成されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、係合部が被係合部材に対して回転することを抑制できる。このため、渦巻ばねが巻き上げられて係合部に周方向の力のみならず径方向の力が作用しても、渦巻ばねの意図しない変形を抑制できる。よって、渦巻ばねの巻き締めによる自己接触や、渦巻ばねの巻き広がりによる周囲の部品への接触等を抑制できる。これにより、巻き上げられた状態の渦巻ばねの接触に伴う摩擦力により、渦巻ばねが発生させるトルクが減少することを抑制できる。したがって、渦巻ばねは、所望のトルクを発生させることができる。
さらに、第1凸部と凹部の内面との接触、および第2凸部と係合部の側面との接触によって、係合部と被係合部材とが2点で係合する。したがって、上述した効果を奏することができる。しかも、第2凸部が係合部に形成された凹部に配置される構成と比較して、第1凸部に対する第2凸部の製造誤差による位置ずれを許容できる構成とすることができる。
本発明の時計は、上記の時計用ムーブメントを備えることを特徴とする。
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は、第1実施形態に係る時計を示す平面図である。
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内に、ムーブメント10(時計用ムーブメント)と、少なくとも時に関する情報を示す目盛りを有する文字板3と、時針5、分針6および秒針7を含む指針と、を備える。文字板3には、後述する日車40に表示された日文字40aを明示させる日窓3aが形成されている。
図2に示すように、ムーブメント10は基板を構成する地板11を有している。地板11には、巻真9が組み込まれている。巻真9には、図1に示す時計ケースの外側でりゅうず4が連結されている。ムーブメント10は、地板11の表側に、表輪列12と、脱進調速機13と、を備える。
図3に示すように、ムーブメント10は、地板11の裏側に、裏輪列15と、カレンダ機構16と、時刻修正輪列17と、カレンダ修正機構18と、を備える。
図4は、第1実施形態に係るカレンダ機構の要部をムーブメントの裏側から見た平面図である。なお、図4では、日回し車43の一部を破断して図示している。
図4に示すように、日回し車43は、ムーブメント10の通常運針時において、上下方向に延びる回転軸線P回りを図中の矢印A方向に回転する。以下、回転軸線P回りの周方向を単に周方向と称するとともに、周方向のうち通常運針時における日回し車43の回転方向を正転方向と称する。また、回転軸線Pを中心とする径方向を単に径方向と称する。日回し車43は、筒車38の回転に同期して1日で1回転する日回し歯車60と、日回し歯車60に対して回転軸線P回りに回転可能に設けられた日回しつめユニット70と、日回し歯車60と日回しつめユニット70との間にトルクを与える日回し作動ばね90(図6参照)と、を備える。
図5および図6に示すように、日回し歯車60は、第2日回し中間車42(図3参照)に噛み合う歯車本体61と、歯車本体61から上方に突出した第1ばねピン62A、第2ばねピン62Bおよび規制解除ピン66と、を備える。歯車本体61は、回転軸線P回りに回転可能に設けられている。歯車本体61の中心には、後述する日回し真71が挿通される貫通孔が形成されている。
図7に示すように、第1ばねピン62Aおよび第2ばねピン62Bは、それぞれ回転軸線Pに対して偏心した位置で、歯車本体61に支持されている。第1ばねピン62Aおよび第2ばねピン62Bは、回転軸線P回りの周方向に並んで配置されている。第1ばねピン62Aは、第2ばねピン62Bよりも正転方向に位置している。本実施形態では、第1ばねピン62Aおよび第2ばねピン62Bは、互いに同様に形成されているので、第1ばねピン62Aおよび第2ばねピン62Bのうち1つを特定しない場合は、単にばねピン62という。ばねピン62は、横断面円形状に形成されている。ばねピン62は、歯車本体61から上方に突出した円柱部63と、円柱部63から円柱部63の径方向外側に張り出した鍔部64と、を備える。円柱部63は、一定の外径で上下方向に延在している。鍔部64は、円柱部63の上端部に設けられている。鍔部64は、歯車本体61の上面に対して間隔をあけて配置されている。
図5および図8に示すように、日回しつめユニット70は、日回し真71と、日回しつめ75と、日回しつめばね80と、つめ押さえ82と、ばね押さえ83と、を備える。
次に、上述のように構成されたカレンダ機構16の動作について図4、および図9から図11を参照して説明する。
図9から11は、カレンダ機構の動作説明図であって、カレンダ機構の一部を下方から見た平面図である。
上述したように、日回し車43の日回し歯車60は、筒車38の回転に同期して正転方向に1日で1回転する。日回し歯車60が正転方向に回転すると、その回転力は日回し作動ばね90を介して日回しつめユニット70に伝達されるので、日回しつめユニット70も正転方向に回転する。
次に、本実施形態の日回し作動ばね90の作用について図12を参照して説明する。
図12は、第1実施形態に係る日回し作動ばねの要部を上方から見た平面図である。
図12に示すように、日回し作動ばね90が日回し歯車60によって巻き上げられる際、係合部93がばねピン62によって正転方向に引っ張られて固定部92に対して正転方向に回転する。このため、日回し作動ばね90が巻き上げられると、係合部93には、ばね本体91による付勢力が正転方向とは反対方向に作用する。さらに、日回し作動ばね90が巻き上げられると、ばね本体91が縮径するように巻き締められるので、係合部93にはばね本体91による付勢力が径方向の内側に作用する。これにより、係合部93には、日回し作動ばね90が巻き上げられた状態で、正転方向とは反対方向、かつ径方向の内側への力が作用する。係合部93は、第1接触部95および第2接触部96において、日回し歯車60のばねピン62A,62Bに接触している。
図13は、第1実施形態の第1変形例に係る日回し歯車および日回し作動ばねを上方から見た平面図である。
第1実施形態では、ばねピン62が円柱部63から円柱部63の径方向外側に張り出した鍔部64を有する。これに対して第1実施形態の第1変形例では、ばねピン162が鍔部を有していない点で、第1実施形態と異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
図14は、第1実施形態の第1変形例に係る日回し作動ばねの要部を上方から見た平面図である。
図14に示すように、日回し作動ばね90が巻き上げられると、係合部93Aは、第1接触部95Aおよび第2接触部96Aにおいて、日回し歯車60のばねピン162A,162Bに接触する。
図15は、第1実施形態の第2変形例に係る日回し歯車および日回し作動ばねを上方から見た平面図である。
第1実施形態では、係合部93にばねピン62が挿入される貫通孔94が形成されている。これに対して第1実施形態の第2変形例では、係合部93Bにばねピン62が挿入されるスリット114が形成されている点で、第1実施形態と異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
図16は、第1実施形態の第2変形例に係る日回し作動ばねの要部を上方から見た平面図である。
図16に示すように、日回し作動ばね90が巻き上げられると、係合部93Bは、第1接触部95Bおよび第2接触部96Bにおいて、日回し歯車60のばねピン62A,62Bに接触する。
図17は、第1実施形態の第3変形例に係る日回し歯車および日回し作動ばねを上方から見た平面図である。
第1実施形態では、第1ばねピン62Aの円柱部63が係合部93の第1貫通孔94Aに位置している。これに対して第1実施形態の第3変形例では、第1ばねピン62Aの円柱部63が係合部93Cの側方に配置されている点で、第1実施形態と異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
図18は、第1実施形態の第3変形例に係る日回し作動ばねの要部を上方から見た平面図である。
図18に示すように、日回し作動ばね90が巻き上げられると、係合部93Cは、第1接触部95Cおよび第2接触部96Cにおいて、日回し歯車60のばねピン62A,162Bに接触する。
図19は、第1実施形態の第4変形例に係る日回し歯車および日回し作動ばねを上方から見た平面図である。
第1実施形態の第1変形例では、係合部93Aに第1貫通孔104Aおよび第2貫通孔104Bが形成されている。これに対して第1実施形態の第4変形例では、係合部93Dに単一の貫通孔124が形成されている点で、第1実施形態と異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第1実施形態の第1変形例と同様である。
図20は、第1実施形態の第4変形例に係る日回し作動ばねの要部を上方から見た平面図である。
図20に示すように、日回し作動ばね90が巻き上げられると、係合部93Dは、第1接触部95Dおよび第2接触部96Dにおいて、日回し歯車60のばねピン162A,162Bに接触する。
図21は、第1実施形態の第5変形例に係る日回し歯車および日回し作動ばねを上方から見た平面図である。
第1実施形態では、日回し歯車60に一対のばねピン62が設けられている。これに対して第1実施形態の第5変形例では、日回し歯車60に単一の突起172が形成されている点で、第1実施形態と異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
図22は、第1実施形態の第5変形例に係る日回し作動ばねの要部を上方から見た平面図である。
図22に示すように、日回し作動ばね90が巻き上げられると、係合部93Eは、第1接触部95Eおよび第2接触部96Eにおいて、日回し歯車60の突起172に接触する。
図23は、第1実施形態の第6変形例に係る日回し歯車および日回し作動ばねを上方から見た平面図である。
第1実施形態の第5変形例では、日回し歯車60に設けられた突起172を日回し作動ばね90の係合部93Eが囲うように構成されている。これに対して第1実施形態の第6変形例では、日回し作動ばね90の係合部93Fを日回し歯車60に設けられた壁部182が囲うように構成されている点で、第1実施形態の第5変形例と異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
図24は、第1実施形態の第6変形例に係る日回し作動ばねの要部を上方から見た平面図である。
図24に示すように、日回し作動ばね90が巻き上げられると、係合部93Fは、第1接触部95F、第2接触部96Fおよび第3接触部97Fにおいて、日回し歯車60の壁部182に接触する。
次に、図25から図28を参照して、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、脱進調速機214に伝達される動力の変動を抑制する定トルク機構230に渦巻ばねが設けられている点で、第1実施形態と異なる。なお、第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図25に示すように、本実施形態のムーブメント210(時計用ムーブメント)は、動力源である香箱車211と、香箱車211に繋がる動力源側輪列212と、脱進調速機214と、脱進調速機214に繋がる脱進機側輪列215と、動力源側輪列212と脱進機側輪列215との間に配置された定トルク機構230と、を備えている。
定トルク機構230は、脱進調速機214に伝達される動力の変動(トルク変動)を抑制する機構である。
図26に示すように、定トルク機構230は、上下に延びる第1回転軸線O1を中心軸線とする固定歯車231と、第1回転軸線O1回りに回転する定力上段車240(入力回転体)と、定力上段車240と同軸に配置され、第1回転軸線O1回りに定力上段車240に対して相対回転可能な定力下段車260(出力回転体)と、定力上段車240と定力下段車260とを連係する係脱レバーユニット280と、蓄えた動力を定力上段車240および定力下段車260に伝える定力ばね300と、定力ばね300のトルクを調整するトルク調整機構310と、を備える。第1回転軸線O1は、上述した第1伝達車218および第2伝達車219(図25参照)の回転軸線に対して地板223(図27参照)の面方向にずれた位置に配置されている。
図27に示すように、固定歯車231は、地板223と定力ユニット受224との間に配置されている。定力ユニット受224は、地板223よりも上方に配置されている。固定歯車231は、第1回転軸線O1と同軸に配置された筒体232と、筒体232に一体に形成された歯車本体233と、を備える。
図26および図28に示すように、遊星車支持部249は、平面視で第1回転軸線O1回りの周方向に沿って円弧状に延びている。遊星車支持部249は、上下方向から見た中間部が両端部よりも下方に一段下がるように形成されている。
係脱レバー284は、レバー本体285と、レバー本体285に支持された係合爪石286と、を備える。
次に、上述したように構成された定トルク機構230の動作について説明する。
なお、初期状態として、香箱車211内のぜんまい216が所定の巻き量で巻き上げられ、香箱車211から動力源側輪列212を介して定力上段車240のキャリア247に回転トルクTbの動力が伝達されているものとする。また、定力ばね300が所定の巻き量で巻き上げられ、定力ばね300から定力上段車240のキャリア247および定力下段車260に、回転トルクTbよりも小さい回転トルクTcの動力が伝達されているものとする。
これにより、定力上段車240と定力下段車260とが再び連係するので、定力上段車240の回転が防止され、定力ばね300への動力の補充が終了する。
次に、図29から図31を参照して、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、日針8を運針するレトログラード機構411に渦巻ばねが設けられている点で、第1実施形態と異なる。なお、第1実施形態または第2実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図29に示すように、本実施形態の時計1Aには、日付を表示するカレンダ表示部401aが設けられている。カレンダ表示部401aは、日針8と、文字板3に設けられた扇状の目盛りと、を備える。日針8は、時針5、分針6および秒針7とは異なる軸線回りに、所定の角度範囲内で回動可能に設けられている。扇状の目盛りは、日付を表す「1」から「31」の数字によって構成されている。扇状の目盛りは、日針8の回動範囲に合わせて設けられ、日針8によって指示される。
図30に示すように、ムーブメント410(時計用ムーブメント)は、日針8を駆動するレトログラード機構411を備える。レトログラード機構411は、日針8を所定の角度範囲内で往復移動させる。レトログラード機構411は、日回し車412と、日回し伝え車420と、日復針レバー440と、日針車450と、戻しばね460と、を備える。
次に、上述したように構成されたレトログラード機構411の動作について説明する。
上述したように、日回し車412は、1日で1回転する。日回し車412に設けられた日回しつめ413は、日回し車412と同期して、1日で1回転する。
ここで、日復針レバー440は、カム腕部442が日作動カム425の回転によってカム面426の最内部426bから最外部426aに向かって相対的に移動することにより、初期位置から終期位置に向かって移動する。これにより、日復針レバー440の扇形歯車部441と噛み合う日針車450は、1日で1ステップずつ回転する。また、日針車450に取り付けられた日針8は、日針車450の回転に対応して、日が替わる午前0時頃に1日分だけ運針される。このように、レトログラード機構411は、月の初日から末日かけて日針8を1ステップずつ運針させる。
例えば、上記実施形態では、本発明の渦巻ばねは、巻き上げに際して、外端部および内端部を相対回転させて巻き締めるように用いられる。しかしながら、巻き上げに際して、巻き広げて拡径するように用いられる渦巻ばねに本発明を適用してもよい。この場合には、渦巻ばねの巻き広がりによる周囲の部品への接触等を抑制できる。これにより、巻き上げられた状態の渦巻ばねの接触に伴う摩擦力により、渦巻ばねが発生させるトルクが減少することを抑制できる。
Claims (11)
- 軸線回りに巻き上げられてトルクを発生させる時計用の渦巻ばねであって、
渦巻状に延在するばね本体と、
前記ばね本体の外端部に一体成形され、被係合部材に少なくとも2点で係合する係合部と、
を備え、
前記係合部には、前記被係合部材に設けられた一対の凸部が1つずつ配置される一対の凹部が形成されている、
渦巻ばね。 - 前記一対の凹部のそれぞれは、
前記凸部が配置され、前記軸線回りの周方向に沿って延びる第1延在部と、
前記第1延在部に連なり、前記軸線を中心とする径方向に沿って延びて前記係合部の側面に開口する第2延在部と、
を備える、
請求項1に記載の渦巻ばね。 - 前記一対の凹部のそれぞれは、前記係合部を前記軸線の軸方向に貫通し、
前記一対の凹部のそれぞれは、
前記凸部が配置される幅狭部と、
前記幅狭部に前記軸線回りの周方向で連なり、前記幅狭部よりも前記軸線を中心とする径方向に大きく形成された幅広部と、
を備える、
請求項1に記載の渦巻ばね。 - 軸線回りに巻き上げられてトルクを発生させる時計用の渦巻ばねであって、
渦巻状に延在するばね本体と、
前記ばね本体の外端部に一体成形され、被係合部材に少なくとも2点で係合する係合部と、
を備え、
前記係合部には、前記被係合部材に形成された第1凸部が配置される凹部が形成され、
前記係合部の側面は、前記被係合部材に形成された第2凸部に接触可能に形成されている、
渦巻ばね。 - 前記係合部は、前記被係合部材に接触する第1接触部および第2接触部を有し、
前記第1接触部における第1法線ベクトルは、前記軸線の軸方向から見て前記軸線からずれた方向を指向し、
前記第2接触部における第2法線ベクトルは、前記軸方向から見て前記第1接触部からずれた方向を指向している、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の渦巻ばね。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の渦巻ばねと、
前記渦巻ばねの前記係合部が係合した前記被係合部材と、
前記渦巻ばねの内端部が取り付けられた被取付部材と、
を備えたトルク発生装置。 - 前記被係合部材および前記被取付部材のいずれか一方を含み、筒車の回転に同期して回転する日回し歯車と、
前記被係合部材および前記被取付部材の他方、並びに日文字が表示された日車の歯部に係脱可能に設けられた日回しつめを有し、前記日回し歯車に対して前記日回し歯車と同軸で回動可能に設けられた日回しつめユニットと、
を備えて文字板の日窓に明示された前記日文字を切り替えるカレンダ機構を有する請求項6に記載のトルク発生装置。 - 前記被係合部材および前記被取付部材のいずれか一方を含み、動力源からの動力によって回転して前記渦巻ばねに動力を補充する入力回転体と、
前記被係合部材および前記被取付部材の他方を含み、前記渦巻ばねからの動力によって回転し、脱進調速機に前記渦巻ばねの動力を伝える出力回転体と、
前記出力回転体の回転に基づいて、前記出力回転体に対して前記入力回転体を間欠的に回転させる周期制御機構と、
を備える定トルク機構を有する請求項6に記載のトルク発生装置。 - 前記被係合部材および前記被取付部材のいずれか一方を含み、指針に同期して回動する回動部と、
前記被係合部材および前記被取付部材の他方を含み、前記回動部を回動可能に支持する支持部と、
を備えて前記指針を初期位置と終期位置との間で往復移動させるレトログラード機構を有する請求項6に記載のトルク発生装置。 - 請求項6から請求項9のいずれか1項に記載のトルク発生装置を備える時計用ムーブメント。
- 請求項10に記載の時計用ムーブメントを備える時計。
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