JPH04226316A - 時計のスリップ機構の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は指針式の時計に用いら
れるスリップ機構の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、指針式時計はステップモータ等
の駆動源の回転を輪列機構を介して時針、分針等の指針
に伝達して、指針を運針させることにより時刻を指示表
示するようになっている。また、指針式時計においては
針合せの際には分針、時針は回転させるが、秒針、ステ
ップモータは回転しないようになっており、そのために
分針が取付られる二番車にスリップ機構を備えている。 即ち、二番車は、日ノ裏車に噛合する筒カナを有する軸
部に、三番車が噛合する歯車部がスリップ回転可能に一
体的に取付られた構成をなし、通常の運針時には歯車部
と軸部とが一体的に回転してステップモータの回転が分
針、時針にまで伝達される。一方、針合せの際には軸部
の筒カナに修正機構からの回転力が伝達されるようにな
っていて、時刻修正機構からは軸部の筒カナに一定以上
のトルク（負荷）が加わると、軸部は回転するが歯車部
は回転せず、これにより分針、時針は回転するが、秒針
、ステップモータは回転しないようになっている。

【０００３】このようなスリップ機構は、従来、二番車
の歯車部及び軸部が金属製で、金属製の歯車部に一対の
板ばね状の弾性片を設け、この一対の弾性片で軸部を弾
性的に挟持している。そのため、部品点数が多く、組立
作業が複雑で、安定したスリップトルクが得られず、し
かも金属製であるため加工が面倒で、コスト高になる等
の欠点があった。

【０００４】そこで、本件出願人は、軸部と歯車部とを
合成樹脂で形成すると共に、両者をスリップ回転可能に
一体的に成形することを考え、先に出願した（実願昭６
１−１７８００３号）。これは、軸部を１次成形して、
この軸部を２次成形用（歯車部成形用）金型内に配置し
、金型内に樹脂を流し込み軸部に歯車部をスリップ回転
可能に一体的に成形するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなスリップ
機構の製造方法にあっては、歯車部を成形する時に高温
の溶融樹脂が高温のまま軸部のスリップ面に直接流れ込
み、軸部と歯車部とが融着してスリップトルクが非常に
大きくなる問題があった。本発明は上記事情に鑑みてな
されたもので、合成樹脂製の軸部に合成樹脂製の歯車部
をスリップ回転可能に一体的に一体成形する場合に、歯
車部が軸部に融着することがなく、適度で安定したスリ
ップトルクを得られる時計のスリップ機構の製造方法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、歯車部を成形する金型の樹脂注入用ゲートの位置を
歯車部の軸部軸方向の一側面に位置して設けるとともに
、一側面に対向する他側面の樹脂注入用ゲートより中心
寄りに環状の突出部を設けた。

【０００７】

【作用】樹脂注入用ゲートから注入された高温の樹脂は
直接軸部方向には流れ込まず、１度金型の反対面にぶつ
かり環状突出部を乗り越えてから軸部の接合用突出部方
向へ向って流れるので軸部の接合用突出部に到達するの
に時間がかかると共に、流動抵抗により熱量が欠損され
樹脂温度が下がり、歯車部が軸部に融着するのを確実に
防止でき、適度で安定したスリップトルクが得られる。

【０００８】

【実施例】以下、図１から図５を参照して、この発明の
一実施例につき説明する。構成　　図１は本発明の時計
のスリップ機構の製造方法で製造した二番車を用いた電
子腕時計のアナログムーブメントを示す。このアナログ
ムーブメントはステップモータ１の回転を輪列機構２に
伝え、この輪列機構２で時針３ａ、分針３ｂ、秒針３ｃ
等の指針を運針させて時刻を指示表示し、時刻修正機構
で指針の針合せを行なうようになっている。

【０００９】ステップモータ１は指針を運針させるため
の駆動源であり、ロータ５、図示しないステータ、コイ
ル等からなり、コイルに一定周期の反転パルスが与えら
れる毎に、ロータ５が１８０度ずつステップ回転するよ
うになっている。この場合、ロータ５は図１に示すよう
に、ロータ部５ａ、ロータカナ５ｂ、ロータ軸５ｃ等よ
りなり、これらをチタン酸カリウムウィスカ入りポリア
セタール樹脂で一体に形成するとともに、ロータ部５ａ
にマグネットリング５ｄを装着した構成となっており、
ロータ軸５ｃが地板６と輪列受７との間に回転可能に取
り付けられている。

【００１０】輪列機構２はステップモータ１の回転を指
針に伝達して指針を運針させるものであり、中間車８、
四番車９、三番車１０、二番車１１、日ノ裏車１２、筒
車１３等よりなり、地板６と輪列受７との間に中間車８
、四番車９、三番車１０が、また地板６の上に二番車１
１、日ノ裏車１２、筒車１３がそれぞれ取り付けられて
いる。この場合、地板６および輪列受７はガラスファイ
バを入れたポリフェニレンサルファイド樹脂（以下、「
ＰＰＳ樹脂」と言う）からなり、地板６の上部には文字
板１４が設けられている。

【００１１】以下、各車について順に説明する。中間車
８はステップモータ１のロータカナ５ｂに噛み合って回
転するものであり、チタン酸カリウムウィスカ入りポリ
アセタール樹脂からなり、軸部８ａおよび中間カナ８ｂ
と一体に成形されている。

【００１２】四番車９は中間車８の中間カナ８ｂに噛み
合って回転し、秒針３ｃを運針させるものであり、その
軸部９ａが秒針軸をなし、地板６の軸受部６ａおよび文
字板１４を通して上方へ突出し、この突出した部分が針
取付部９ｃになっており、この針取付部９ｃに秒針３ｃ
が取り付けられている。この四番車９はチタン酸カリウ
ムウィスカ入り液晶ポリマー樹脂からなり、軸部９ａお
よび四番カナ９ｂと一体に形成されている。

【００１３】三番車１０は四番車９の四番カナ９ｂに噛
み合って回転するものであり、チタン酸カリウムウィス
カ入りポリアセタール樹脂からなり、軸部１０ａおよび
三番カナ１０ｂと一体に形成されている。この場合、三
番カナ１０ｂは地板６を貫通してその上方へ突出してい
る。

【００１４】二番車１１は三番車１０の三番カナ１０ｂ
に噛み合って回転し、分針３ｂを運針させるものであり
、軸部１１ａが分針軸をなし、地板６の軸受部６ａの外
周に回転可能に取り付けられており、軸部１１ａの上端
が文字板１４を通して上方へ突出し、この突出した部分
に分針３ｂが取り付けられている。この二番車１１は筒
カナ部１１ｂを有する軸部１１ａと歯車部１１ｃとをス
リップ回転可能に一体的に二色成形したものであり、軸
部１１ａは耐摩耗性および強度が高く、歯車部１１ｃよ
り溶融温度が高いチタン酸カリウムウィスカ入りＰＰＳ
樹脂からなり、歯車部１１ｃは収縮率の小さく、軸部１
１ａより溶融温度が低いチタン酸カリウムウィスカ入り
１２ナイロン樹脂からなっている。

【００１５】この二番車１１は図２に示すように構成さ
れている。即ち、軸部１１ａは筒状をなし、その下部に
筒カナ部１１ｂが形成され、この筒カナ部１１ｂの内部
が大径部ａになっており、その外周にはカナｂ、接合用
突出部ｃ、延出部ｄが形成されている。また、軸部１１
ａの上部側は内部が小径部ｅになっており、その外周に
は逃げ部ｆ、針取付部ｇが形成されている。筒カナ部１
１ｂは大径部ａが地板６の軸受部６ａの外周に回転可能
に嵌合するようになっており、その下端の延出部ｄが下
側へ突出し、地板６の軸受部６ａの周辺に形成された環
状の凹溝６ｂ内に回転可能な状態で挿入され、これによ
り軸部１１ａが芯振れしないように十分長く保持されて
いる。また、外周に設けられたカナｂは日ノ裏車１２の
歯が噛み合うものである。

【００１６】突出部ｃは歯車部１１ｃが一体的に形成さ
れる部分であり、カナｂの下側に鍔状に形成され、その
外周部が下側へ向って傾斜する傾斜面ｃａに形成されて
おり、この突出部ｃの下面が後述する成形用金型１５、
１５の型合わせ面になっている。この場合、突出部ｃの
先端の外径ｃ１は約２．１ｍｍで、先端の角度αは７４
゜になっている。そして、突出部ｃに一体的に成形され
る歯車部１１ｃは外径が約３．４ｍｍで、その厚さｔ１
が約０．３ｍｍで突出部ｃよりも厚く、その下側に突出
する厚さｔ２が約０．０５ｍｍで、突出部ｃに食い込ん
でいる。また、歯車部１１ｃには下面外周寄りに樹脂注
入用ゲートＧ……が複数設けられており、このゲートＧ
……と反対側における上面には軸部１１ａの筒カナ部１
１ｂ寄りに成形時の樹脂の流動方向を変える「Ｖ」字状
の凹部ｊが全周に亘って形成されている。この「Ｖ」字
状の凹部ｊはその深さｔ３が歯車部１１ｃの厚さｔ１の
１／３程度に形成されている。これにより、二番車１１
は適度なスリップトルク（３〜６ｇ・ｃｍ）をもち、こ
れ以上のトルク（負荷）が加わった際に筒カナ部１１ｂ
（軸部１１ａ）と歯車部１１ｃとの間で相互にスリップ
回転する。

【００１７】さらに、軸部１１ａの上側の小径部ｅはそ
の内部に四番車９の軸部９ａが接触しないように挿通す
るようになっている。軸部１１ａの外周に形成された逃
げ部ｆは筒車１３の針取付部１３ｂと対応する部分に位
置し、その部分に所定のクリアランスをもち、時針３ａ
の取り付け時に針取付部１３ｂが変形しても二番車１１
の軸部１１ａに接触しないようになっている。なお、そ
の上端の針取付部ｇは分針３ｂが嵌着する部分である。

【００１８】このような二番車１１を成形する場合には
、図３（Ａ）（Ｂ）に示すような金型１５、１６を用い
て行なうが、この金型１５、１６はターンテーブル型の
自動インサート成形装置に組込まれている。したがって
、図３（Ａ）に示すように、上下一対の１次成形用金型
１５、１５で筒カナ部１１ｂを有する軸部１１ａを射出
成形するのであるが、この上下の金型１５、１５はその
パーテングラインＰＬ、即ち上下の金型１５、１５の接
合面が軸部１１ａの突出部ｃの下面に位置しており、こ
れにより上下の金型１５、１５の位置ズレに伴なう突出
部ｃの先端の偏心を防いでいる。このような金型１５、
１５で軸部１１ａを成形する際に用いる樹脂ペレットは
、２５０℃以上の耐熱性のあるシリコン系のオイルを数
％混合した結晶性のチタン酸カリウムウィスカ入りＰＰ
Ｓ樹脂であり、その樹脂注入用ゲートＧは軸部１１ａの
上端面に設けられている。

【００１９】このようにして成形された軸部１１ａは、
１次成形用金型１５、１５内から取り出した後、図３（
Ｂ）に示すような上下一対の２次成形用金型１６、１６
内に配置し、２次成形用の樹脂を下側の金型１６に設け
られた樹脂注入用ゲートＧ……から注入し、１次成形品
である軸部１１ａに歯車部１１ｃを一体的に成形する。 この場合の樹脂注入用ゲートＧ……は下面外周側に位置
しており、その反対側面つまり上側の金型１６の内側上
面には「Ｖ」字状の凹部ｊを形成するための「Ｖ」字状
の突出部１６ａがキャビティ内に環状に突出形成されて
いる。そのため、樹脂が各樹脂注入用ゲートＧ……から
キャビティ内に注入されると、図３（Ｂ）に示すように
反対側面に形成された凹部ｊの成形用の突出部１６ａに
より、高温の樹脂が、直接、筒カナ部１１ｂの突出部ｃ
に流れ込まず、その流動方向がゲートＧ……側に戻るよ
うな方向に変わる。

【００２０】この結果、注入された高温の樹脂は突出部
ｃの先端に到達するまでに時間がかかるとともに、流動
抵抗により熱量が欠損され、樹脂温度がある程度下がる
ので、突出部ｃの先端に樹脂が融着することがない。な
お、ここで用いる樹脂ペレットは上述と同様に、２５０
℃以上の耐熱性のあるシリコン系のオイルを数％混合し
た結晶性のチタン酸カリウムウィスカ入り１２ナイロン
樹脂である。このようにして成形された成形品（二番車
１１）は、ジメチルシロキサン構造をもつ約１００℃の
高温のシリコン油中に約３時間漬けてオイルアニール処
理する。この場合、シリコン油の温度が熱変形温度の約
８０％で、１時間以上であれば良い。すると、図２に示
すような二番車１１が得られる。

【００２１】日ノ裏車１２は二番車１１の筒カナ部１１
ｂに形成されたカナｂに噛み合って回転するものであり
、チタン酸カリウムウィスカを入れたポリアセタール樹
脂からなり、日ノ裏カナ１２ｂと一体に形成され、地板
６の上面に突出形成された軸部６ｃに回転可能に取り付
けられている。この場合、日ノ裏車１２は日ノ裏押え１
２ｃにより上方から押えられている。

【００２２】筒車１３は日ノ裏車１２のカナ１２ｂに噛
み合って回転し、時針３ａを運針するものであり、チタ
ン酸カリウムウィスカ入りポリアセタール樹脂からなり
、その軸部１３ａは筒状をなし、二番車１１の軸部１１
ａの外周に回転可能に装着され、その上端が文字板１４
の上方へ突出し、この突出した部分が針取付部１３ｂに
なっており、この針取付部１３ｂに時針３ａが圧入によ
り取り付けられている。

【００２３】作用 　　次に、上記のように構成されたアナログムーブメン
トの動作について説明する。通常はステップモータ１に
より指針が運針して時刻を指示表示する。即ち、図１に
示すように、ステップモータ１のロータ５が回転すると
、その回転が中間車８を介して四番車９に伝達され、四
番車９が回転して、四番車９の軸部９ａの上端に取り付
けられた秒針３ｃを運針する。また、このように四番車
９が回転すると、その回転が三番車１０を介して二番車
１１に伝達され、二番車１１が回転する。この場合、二
番車１１は軸部１１ａと歯車部１１ｃとがスリップ回転
可能に一体的に形成されているが、この状態では二番車
１１に一定以上の負荷が加わらないため、軸部１１ａと
歯車部１１ｃとが一体的に回転する。そのため、二番車
１１の軸部１１ａに取り付けられた分針３ｂが運針する
。 このように二番車１１が回転すると、その回転が日ノ裏
車１２を介して筒車１３に伝達され、筒車１３が回転し
て時針３ａを運針する。このように時針３ａ、分針３ｂ
、秒針３ｃが文字板１４の上方を運針するので、時刻が
指示表示される。

【００２４】また、時刻修正を行なう場合には、図示し
ない時刻修正機構の巻真を引き出して所定量回わせば良
い。すると、二番車１１と筒車１３とが回転し、時針３
ａと分針３ｂとを回転して針合わせが行なわれる。この
とき、二番車１１には巻真からトルク（回転力）が与え
られるが、巻真からのトルク（回転力）が二番者１１の
スリップトルク（３〜６ｇ・ｃｍ）以上になると、二番
車１１の軸部１１ａと歯車部１１ｃとの間でスリップし
、軸部１１ａがスリップ回転する。しかも、このように
軸部１１ａがスリップ回転する際に、軸部１１ａと歯車
部１１ｃとの接触面にシリコン系のオイルの薄い皮膜が
でき、この皮膜が潤滑剤として作用し、軸部１１ａと歯
車部１１ｃとを安定したスリップトルクで円滑に回転す
る。そのため、秒針を回転させることなく指針の針合わ
せを行なうことができる。

【００２５】しかるに、上記のような時計のスリップ機
構の製造方法によれば、筒カナ部１１ｂを有する合成樹
脂製の軸部１１ａにスリップ回転可能に一体成形する場
合に、歯車部１１ｃを成形する２次成形用金型の樹脂注
入用ゲートＧを歯車部１１ｃの軸方向一側面に位置して
設けると共に、反対側面に筒カナ部１１ｂの突出部ｃ寄
りに樹脂の流動方向を変える「Ｖ」字状の突出部１６ａ
を全周に亘って形成したので、歯車部１１ｃの成形時に
樹脂注入用ゲートＧ……から注入された高温の樹脂は突
出部１６ａにより、直接、筒カナ部１１ｂの突出部ｃに
流れ込まず、その流動方向がゲートＧ……側に戻るよう
な方向に変わる。そのため、高温の樹脂は突出部ｃの先
端に到達するまでに時間がかかるとともに、流動抵抗に
より熱量が欠損され、樹脂温度がある程度下がるので、
突出部ｃの先端に融着することがなく、極めて回転特性
が良く、しかも安定した適度なスリップトルクを得るこ
とができる。

【００２６】なお、上述した実施例では歯車部１１ｃに
「Ｖ」字状の凹部ｊを形成したが、この発明はこれに限
らず、図４（ａ）（ｂ）に示すように、矩形状の凹部ｊ
ａであっても、「Ｕ」字状の凹部ｊｂであっても良く、
要は樹脂の流動方向を変えるような形状であれば、どの
ような形状であっても良い。また、凹部ｊは歯車部１１
ｃの上面に限らず、図４（ｃ）〜（ｅ）に示すように、
樹脂注入用ゲートＧ……が上面側にある場合には、その
反対側の下面側に「Ｖ」字状、矩形状、「Ｕ」字状の各
凹部ｊ、ｊａ、ｊｂを形成しても良い。更に、上述した
実施例では軸部１１ａの筒カナ部１１ｂに形成された突
出部ｃの先端を傾斜面ｃａに形成したが、この発明はこ
れに限らず、図４（ｆ）（ｇ）に示すように、山形面ｃ
ｂ、垂直な平坦面ｃｃであっても良く、また、その突出
部ｃの食い付きは、下側のみに限らず、上側であっても
、上下両方であっても良いことは勿論である。

【００２７】また、上述した実施例では二番車１１の軸
部１１ａにチタン酸カリウムウィスカ入りＰＰＳ樹脂を
用いたが、これに限らず、チタン酸カリウムウィスカ入
りポリエーテルイミド樹脂を用いてもよく、しかもこれ
ら軸部１１ａおよび歯車部１１ｃに用いられた樹脂の強
化材としてチタン酸カリウムウィスカを用いたが、この
発明はこれに限らず、例えば、ガラスファイバ、カーボ
ンファイバ、還元チタン酸カリウムウィスカ等を用いて
も良い。

【００２８】また、上述した実施例では軸部１１ａにチ
タン酸カリウムウィスカ入りＰＰＳ樹脂を用い、歯車部
１１ｃにチタン酸カリウムウィスカ入り１２ナイロン樹
脂を用いて、スリップトルクを約３〜６ｇ・ｃｍに設定
したが、これらの材質を変えれば２〜１０ｇ・ｃｍのス
リップトルクを得ることが可能である。

【００２９】また、上述した実施例の二番車１１は軸部
１１ａと歯車部１１ｃとをスリップ回転可能に一体成形
した後、シリコン油中に漬けたが、この発明はこれに限
らず、軸部１１ａと歯車部１１ｃとのうち、最初に成形
した１次成形品をジメチルシロキサン構造をもつシリコ
ン油中に漬けてアニール処理しても良い。また、軸部１
１ａと歯車部１１ｃとの両方にシリコン系のオイルを数
パーセント混合した樹脂ペレットを用いて成形したが、
いずれか一方のみをシリコン系のオイルを数パーセント
混合した樹脂ペレットで成形しただけでも良く、必ずし
も、シリコン系のオイルを数パーセント混合した樹脂ペ
レットで成形する必要はない。

【００３０】さらに、この発明の製造方法は上述したよ
うな二番車１１に限らず、三番車１０等の他の歯車にも
適用でき、しかも電子腕時計に限られることなく、他の
指針式時計にも広く適用することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のスリッ
プ機構の製造方法によれば、１次成形した軸部を歯車部
成形用金型内に配置して、金型内に樹脂を注入すること
により軸部に歯車部をスリップ回転可能に一体的に成形
する場合に、金型の樹脂注入用ゲートを歯車部の軸部軸
方向の一側面に位置させるとともに、金型の一側面に対
向する他側面の樹脂注入用ゲートより中心寄りに環状の
突出部を設けたので、樹脂注入用ゲートから注入された
高温の樹脂は軸部の接合用突出部に直接流れ込まず、１
度金型の反対面にぶつかり環状突出部を乗り越えてから
軸部の接合用突出部方向へ向って流れるので、軸部の接
合用突出部に到達するのに時間がかかると共に、流動抵
抗により熱量が欠損され樹脂温度が下がり、歯車部が軸
部に融着するのを確実に防止でき、適度で安定したスリ
ップトルクを有するスリップ機構が製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の時計のスリップ機構の製造方法で製造
した二番車を用いた電子腕時計のアナログムーブメント
の要部断面図。

【図２】上記二番車の拡大断面図。

【図３】上記二番車の製造方法を示す図。

【図４】二番車の変形例を示す図。

【符号の説明】

１１　　二番車 １１ａ　　軸部 １１ｂ　　筒カナ部 １１ｃ　　歯車部 １６　　金型 １６ａ　　突出部 ｊ　　凹部 Ｇ　　樹脂注入用ゲート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　軸方向とは垂直方向に突出する接合用
   突出部を有する軸部を合成樹脂で成形し、この軸部を歯
   車部を成形する金型内に前記接合用突出部が成形用空間
   に露出するように配置し、前記金型の空間内に樹脂を注
   入して前記軸部の接合用突出部に前記歯車部の内周部を
   スリップ回転可能に結合してなる時計のスリップ機構の
   製造方法であって、前記金型の樹脂注入用ゲートの位置
   を前記歯車部の前記軸方向の一側面に位置して設けると
   ともに、前記金型の前記一側面に対向する他側面の前記
   樹脂注入用ゲートより中心寄りに前記一側面に向って突
   出する環状の突出部を設け、前記樹脂注入用ゲートから
   注入された溶融樹脂を前記環状突出部で方向を変えて前
   記接合用突出部方向へ流れ込むようにしたことを特徴と
   する時計のスリップ機構の製造方法。