JP6770644B2 - クォーツ時計式タイマームーブメント - Google Patents

Description

本発明はタイミング装置、具体的には、タイマーに関する。

従来のタイマーには機械式ムーブメントが使用される場合が多いため、以下の欠点が存在する。使用前にスケールカバーを１周回転させ（機械式ムーブメントのぜんまいを巻く）、次にスケールカバーをタイミング位置に逆方向に回転させる必要があり、多くの初めてのユーザーが上記方法のように使用できず、スケールカバーを直接タイミング位置に合わせた結果、アラーム音の鳴り続ける時間が短いこと、タイミング過程において機械式ムーブメントがユーザーの学習や作業の邪魔となりやすいティック音を持続的に発生させたりし、このため、静かな環境に適用できないこと、機械式ムーブメントの指示差が大きいことである。

本発明の目的は、上記背景技術に記載の欠点を克服して、操作しやすく、ノイズが小さく、正確にタイミングできるという特徴を有するクォーツ時計式タイマームーブメントを提供することである。

本発明の技術的解決方法は以下のとおりである。

クォーツ時計式タイマームーブメントであって、ケースを備え、ケース内にクォーツムーブメント、発音部材及びクォーツムーブメントで駆動される中心出力輪ユニットが設けられ、ケースの頂部にプリント基板及び中心出力輪ユニットで連動される動き輪が設けられ、ケースの底部に電池タンクが設けられ、
前記プリント基板にはスプリングピース及びピラー型スイッチが設けられ、動き輪にはスプリングピースを曲げてピラー型スイッチに接触させるダイヤルレバーが設けられることを特徴とする。

前記中心出力輪ユニットは、クォーツムーブメントに回転可能に位置決めされ且つ動き輪に接続される中心輪軸と、中心輪軸に回転可能に位置決めされ且つクォーツムーブメントの出力歯車と噛み合う伝動歯車と、伝動歯車と中心輪軸を押し締めて両方間に摩擦駆動力を発生させるバネ式押圧板とを含み、
前記伝動歯車には中心軸と嵌合する中心孔が設けられ、伝動歯車の底面に中心輪軸の押圧ディスクと嵌合する凹孔が設けられる。

該タイマーのムーブメントは、動き輪の回転角度を制限するための制限ユニットをさらに備え、
前記制限ユニットは、ケースに揺動可能に位置決めされた位置決めブロックと、ケースに設置されて位置決めブロックの揺動角度を制限するストップラックと、動き輪に設置されて位置決めブロックと協力するダイヤルブロックとを含む。

前記ダイヤルレバーは、動き輪の外円周面の上側に設置され且つプリント基板の上方に位置し、ダイヤルブロックは、動き輪の外円周面の下側に設置され、ダイヤルレバーと位置決めブロックは中心輪軸の軸線方向に間隔を有する。

前記プリント基板の中心に取付孔が設けられ、前記動き輪は取付孔に配置される。

本発明の有益な効果は以下のとおりである。
本発明は、クォーツムーブメントをタイマーのムーブメントの駆動力とするために、動き輪を回転させるだけでタイミング時間を設定することができ、カウントダウンの場合は、クォーツムーブメントの動力が中心出力輪ユニットにより動き輪に伝達され、設定時間になったとき、動き輪が内部スイッチをトリガーすると発音部材は起動されるため、本発明は、時刻を正確に指示でき、作動時にノイズをほぼ発生させず、タイミング時間を容易に設定でき、発音する音のタイプも様々であり、各種外形を有するタイマーの製造に用いられ得る。

本発明の実施例の立体構造模式図の一例である。 本発明の別の立体構造模式図である。 本発明の正面構造模式図である。 本発明の後面構造模式図である。 本発明の上面構造模式図である（ゼロ戻り位置）。 本発明の上面構造模式図である（６０分間のカウントダウン位置）。 図５のＢ−Ｂ矢視構造模式図である。 本発明の分解図である。 図８のＡ部分の拡大構造模式図である。 本発明における動き輪の立体構造模式図である。 本発明における中心出力輪ユニットの正面構造模式図である。 本発明における中心出力輪ユニットの分解図である。 本発明がタイマーケース（卵形タイマーケース）に組み立てられたときの正面構造模式図である。 上部ケースの立体構造模式図である。 図１３の分解図である。

以下、明細書の図面を参照しながら、本発明についてさらに説明するが、本発明は以下の実施例に制限されない。

図８に示されるように、クォーツ時計式タイマームーブメントは、ケース、クォーツムーブメント１、プリント基板２、中心出力輪ユニット、動き輪３、発音部材（好ましくはスピーカー）９、制限ユニットを備える。前記ケースは、ベース８２と上カバー８１を含み、ベースの底部に電池タンク８３、ネジ孔８４及び複数の位置決め孔８５が設けられる。電池タンクに取り付けた電池は、クォーツムーブメント及びプリント基板に給電する。前記クォーツムーブメント、発音部材、中心出力輪ユニットはケースに収納され、発音部材はクォーツムーブメントの底部に設置され、中心出力輪ユニットはクォーツムーブメントの頂部に設置される。

前記中心出力輪ユニットは、同軸に設置された中心輪軸４、伝動歯車５、バネ式押圧板６を含む。前記中心輪軸は、底部における押圧ディスク４２と押圧ディスクに設置された中心軸４１とを含み、中心軸の上部に組み立てノッチ４６が設けられる。前記中心輪軸は、クォーツムーブメントの支持ピン１１（押圧ディスクの底面に支持ピンと嵌合する軸孔が設けられる）に回転可能に位置決めされ、且つ中心軸は上カバーの貫通孔を貫通してケース外へ上向きに延びている。

前記伝動歯車にはそれぞれ、中心軸が貫通するための中心孔５１と、底面に位置する凹孔５２と、外円周面に位置する伝動歯５３とが設けられる。前記伝動歯車は中心輪軸に回転可能に位置決めされ、伝動歯車の凹孔が中心輪軸の押圧ディスク（凹孔の内径は押圧ディスクの外径より大きい）をカバーし、伝動歯車の伝動歯がクォーツムーブメントの出力歯車１２（図９参照）と噛み合う。前記伝動歯車とバネ式押圧板は順次中心軸に套設され、バネ式押圧板において押圧板中心孔６１の縁部形状が中心軸平面４３の部位に一致し（バネ式押圧板と中心軸の相対回転を抑制するために）、中心軸におけるリベット打ち点４５がリベット打ちにより変形してバネ式押圧板を中心軸にしっかりと固定させ、且つ伝動歯車に適切な軸方向圧力を印加する。該軸方向圧力により中心輪軸と伝動歯車が押し締められ、このためクォーツムーブメントの動力は伝動歯車によって中心輪軸（押圧ディスクの頂面及び凹孔の底面の間に十分な摩擦力を確保するために摩擦材料が設置されてもよい）に伝達される。該クォーツムーブメント、プリント基板及び中心出力輪ユニットは市販品として入手してもよい。

前記プリント基板と動き輪はケースの頂部に設置される。前記プリント基板は、ケースの上カバーに取り付けられ、プリント基板の中心には動き輪と嵌合する取付孔２３が設けられ、プリント基板の頂面にさらにスプリングピース２１及びピラー型スイッチ２２（いずれもプリント基板に導通する）が設けられる。前記スプリングピースの外端はプリント基板の外縁位置に固定され、スプリングピースの内端はプリント基板の中心に向いているように吊るされており、ピラー型スイッチはスプリングピースの内端の一側に固定され、スプリングピースは、力が印加されて曲がるときに、ピラー型スイッチにタッチしてプリント基板のチップに信号を発生させ、スプリングピースがピラー型スイッチから離脱したときにも、プリント基板のチップは信号を発生させる。

前記動き輪は、プリント基板の取付孔に配置され、且つ中心輪軸の中心軸に取り付けられる。前記動き輪の中心には中心軸に固定して接続された接続孔３３（接続孔の形状は中心軸の組み立てノッチ４６の形状と一致する）が設けられ、動き輪におけるボス３４はタイマーの上部ケース９１と嵌合するため、タイマーの上部ケースを回転させるだけで、ボスを介して動き輪を回転させることができる。動き輪の外円周面にはそれぞれダイヤルレバー３１及びダイヤルブロック３２（図に示されるダイヤルレバーとダイヤルブロックは軸対称に設置される）が設けられる。前記ダイヤルレバーは動き輪の外円周面の上側（図３の上側）に設置され、且つプリント基板の上方（ダイヤルレバーは、回転するときにスプリングピースと干渉するが、位置決めブロック７とは中心輪軸の軸線方向に間隔を有する）に位置し、ダイヤルブロックは、動き輪の外円周面の下側（図３の下側）に設置され、且つ取付孔内に位置する（ダイヤルブロックとプリント基板は、同一高さに位置し、且つダイヤルブロックの回転半径は取付孔の半径より小さい）。

前記制限ユニットは、位置決めブロック７、ストップラック７１及びダイヤルブロック３２を含む。前記位置決めブロックは、上カバーに揺動可能に位置決めされ、ストップラックは上カバーに設置されて位置決めブロックの揺動角度を制限し、動き輪は、回転するときにダイヤルブロックを介して位置決めブロックを連動して回転させることができ、カウントダウンを設定するときに動き輪を過度に捩じると、位置決めブロックは、限界位置まで運動すると、ストップラックにより止められてさらなる回転が不能になり、ダイヤルブロックも位置決めブロックを止めることによって動き輪のさらなる回転を阻止する。

図１３に示される応用実施例において、クォーツ時計式タイマームーブメントはタイマーケースに組み立てられる。前記タイマーケースは、上部ケース９１と下部ケース９２とを含む。前記下部ケース内にボルト挿入孔９２．２とベースの位置決め孔に挿入して嵌合する位置決め柱９２．１とが設けられる。クォーツ時計式タイマームーブメントを下部ケース（下部ケースの位置決め柱をベースの位置決め孔に挿入する）に入れて、ボルト９３をボルト挿入孔を貫通させてベースのネジ孔に締め付けると、両方は固定して接続される。前記上部ケース９１は、下部ケースの上方に回転可能に位置決めされ、上部ケース内に接続柱９４が設けられ、接続柱内に挿入孔９４．１が設けられ、且つ接続柱の外部にさらにスロット９４．２が設けられ、前記接続柱は、中心輪軸、動き輪に挿入されて嵌合することで上部ケースとクォーツ時計式タイマームーブメントとを固定して接続し、中心輪軸の中心軸は接続柱の挿入孔に挿入され、且つ動き輪のボスは接続柱のスロットに挿入される（上部ケースに印加されるトルクを中心輪軸に伝達できる）。前記上部ケースの外円周面にカウントダウンスケールが１周設けられ、スケールの０位置は６０分間のカウントダウン位置をも示している。ユーザーが手動で上部ケースを回転するにつれて、動き輪及び中心輪軸は連動されて回転し、且つクォーツムーブメントが動き輪を駆動して回転させると同時に、上部ケースは回転する。

位置決めブロックの揺動角度、位置決めブロックの幅及びダイヤルブロックの幅などの関連パラメータを設定することによって、動き輪の二方向における回転限界の位置が完全に重なる（動き輪の回転範囲は３６０度である）ことを確保し、本発明は完全な６０分間のタイミングを行えるように設定される。プリント基板におけるチップを調整して、動き輪が３６０度回転する場合のタイミング期間を２時間、１分間又はほかの任意の時間にしてもよい。

本発明の操作方式は以下のとおりである。
１．図５に示されたゼロ戻り位置では、動き輪は限界位置（位置決めブロックは時計回り方向における限界位置に位置する）まで反時計回りで回転し、且つスプリングピースをピラー型スイッチに押し付ける。
２．カウントダウン設定：図５における矢印の方向のように、動き輪を時計回りで回転させ、このとき、伝動歯車と中心輪軸の間の摩擦力がクォーツムーブメントの出力歯車を動かすのに不十分であるため、中心輪軸はスリップし（中心輪軸は回転するが、伝動歯車は固定している）、同時に動き輪のダイヤルレバーが回転して離れた後、スプリングピースは自体の弾性によってピラー型スイッチから離脱して、自動的に吊り状態に戻り、且つプリント基板のチップが信号を発生させてクォーツムーブメントを起動する。
図６に示されるように、動き輪を限界位置（位置決めブロックは反時計回り方向の限界位置まで移動される）まで時計回りで回転すると、動き輪の回転角度は３６０度、カウントダウンの設定時間は６０分間であり、動き輪が任意の位置（回転角度は３６０度より小さい）に時計回りで回転すると、カウントダウンの設定時間（６０分間より小さい）は動き輪の回転角度に関連する。
３．カウントダウンが始まると、クォーツムーブメントは、中心出力輪ユニットによって動き輪を駆動して、図６における矢印の方向のように反時計回りで回転させる（伝動歯車は摩擦力を利用して中心輪軸を連動して同期回転させ、中心輪軸はさらに動き輪を連動して回転させる）。
４．動き輪が図５に示される位置まで回転するとき、スプリングピースは動き輪による押圧により曲がってピラー型スイッチに接触し、プリント基板は信号を発生させて、スピーカーを起動させて鳴らせてユーザーにアラームを出し、同時にクォーツムーブメントを停止し、鳴り続ける時間がプリント基板におけるチップで設定できる。

Claims (4)

1. クォーツ時計式タイマームーブメントであって、
   ケースを備え、ケース内にクォーツムーブメント（１）、発音部材（９）及びクォーツムーブメントで駆動される中心出力輪ユニットが設けられ、ケースの頂部にプリント基板（２）及び中心出力輪ユニットで連動される動き輪（３）が設けられ、ケースの底部に電池タンクが設けられ、
   前記プリント基板にはスプリングピース（２１）及びピラー型スイッチ（２２）が設けられ、動き輪にはスプリングピースを曲げてピラー型スイッチに接触させるダイヤルレバー（３１）が設けられ、
   前記中心出力輪ユニットは、クォーツムーブメントに回転可能に位置決めされ且つ動き輪に接続された中心輪軸（４）と、中心輪軸に回転可能に位置決めされ且つクォーツムーブメントの出力歯車と噛み合う伝動歯車（５）と、伝動歯車と中心輪軸を押し締めて両方間に摩擦駆動力を発生させるバネ式押圧板（６）とを含み、
   前記伝動歯車には中心軸と嵌合する中心孔（５１）が設けられ、伝動歯車の底面に中心輪軸の押圧ディスク（４２）と嵌合する凹孔（５２）が設けられる、ことを特徴とするクォーツ時計式タイマームーブメント。
2. 動き輪の回転角度を制限するための制限ユニットをさらに備え、
   前記制限ユニットは、ケースに揺動可能に位置決めされた位置決めブロック（７）と、ケースに設置されて位置決めブロックの揺動角度を制限するストップラック（７１）と、動き輪に設置されて位置決めブロックと協力するダイヤルブロック（３２）とを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のクォーツ時計式タイマームーブメント。
3. 前記ダイヤルレバーは、動き輪の外円周面の上側に設置され且つプリント基板の上方に位置し、ダイヤルブロックは、動き輪の外円周面の下側に設置され、ダイヤルレバーと位置決めブロックは中心輪軸の軸線方向に間隔を有する、ことを特徴とする請求項２に記載のクォーツ時計式タイマームーブメント。
4. 前記プリント基板の中心に取付孔（２３）が設けられ、前記動き輪は取付孔に配置される、ことを特徴とする請求項３に記載のクォーツ時計式タイマームーブメント。

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