JPH06123783A

JPH06123783A - 時計のスリップ機構の製造方法

Info

Publication number: JPH06123783A
Application number: JP9971291A
Authority: JP
Inventors: Kanenobu Ochiai; 兼宣落合
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1991-04-05
Filing date: 1991-04-05
Publication date: 1994-05-06
Anticipated expiration: 2011-02-21
Also published as: JPH0816705B2

Abstract

(57)【要約】【目的】合成樹脂製の軸部１１ａに合成樹脂製の歯車
部１１ｃをスリップ可能に一体成形する場合に、歯車部
１１ｃが軸部１１ａに融着することなく、適度で安定し
たスリップトルクを得る。【構成】歯車部１１ｃを軸部１１ａの接合用突出部ｃ
の軸方向側の一側面を覆う形状にして、歯車部成形用の
２次成形金型の樹脂注入用ゲートＧを軸部１１ａの突出
部ｃの軸方向側一側面に対向するように設け、樹脂を樹
脂注入用ゲートＧから金型内に流し込んだ時に突出部ｃ
の軸方向側の一側面にぶつかった後突出部ｃの先端側に
流れ込むようにした。

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。そして、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、接合用突出部を有する
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の
突出部に歯車部をスリップ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突出部に流れ込み、突出
部の細い先端部が溶けて歯車部に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
製の歯車部を一体的に成形する場合に、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、歯車部を軸部の接合用突出部の軸方向側面の少なく
とも一方の面を覆うように形成すると共に、歯車成形用
金型の樹脂注入ゲートを歯車部の突出部を覆う部分に位
置して設けた。

【０００７】

【作用】樹脂注入用ゲートから注入された高温の樹脂は
軸部の接合用突出部の一側面にぶつかった後突出部先端
側に流れるので突出部先端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、軸部と歯車部とが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４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わ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
１１、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ＰＰ
Ｓ樹脂からなり、歯車部１１ｃは収縮率の小さく、軸部
１１ａ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、突出部
ｃ、延出部ｄが形成されている。また軸部１１ａ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１１ｂ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１
１ａ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
外周部が下側へ向かって傾斜する傾斜面ｃ_a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１
５、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には突出部ｃの下面に
対応するゲート領域Ｅ内に樹脂注入用ゲートＧ……が複
数設けられている。このゲート領域Ｅは突出部ｃの外周
端から歯車部１１ｃの内周端までの部分である。したが
って、歯車部１１ｃの成形時にゲートＧ……から流入し
た高温の樹脂は突出部ｃの下面に当接することにより、
その流動方向が変わり、突出部ｃの傾斜面ｃ_aに樹脂が
融着することがない。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１
１ａ）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持ち、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Ｐ
ＰＳ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、１
６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……は突出部ｃの下
面に対応して設けられているため、高温の樹脂が各樹脂
注入用ゲートＧ……からキャビティ内に注入されると、
図４に示すように突出部ｃの下面に当接した後、歯車部
１１ｃの周方向（歯先方向）に向かって流れ、歯先に到
達した後今度は突出部ｃ方向へ逆流れ、最後に突出部ｃ
の先端外周に到達して固化する。

【００２０】この結果、注入された高温の樹脂は、直
接、突出部ｃに流れ込まず、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
１２ｃ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１
１ａの外周に回転可能に装着され、その上端が文字板１
４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）が二番車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、上記のようなアナログムーブメ
ントのスリップ機構によれば、二番車１１の歯車部１１
ｃの成形用ゲートＧ……を軸部１１ａに形成された突出
部ｃの下面に対応して設けたので、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
が突出部ｃの下面に当接することにより、直接、突出部
ｃの外周側に流れ込まず、その流動方向が歯車部１１ｃ
の歯先側へ向かい、歯先に到達した後、突出部ｃ側へ逆
流させることができる。そのため、注入された高温の樹
脂が突出部ｃ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低下して樹脂の温度を下がり、突
出部ｃの外周面に樹脂が融着するのを確実に防ぐことが
でき、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の
成形用ゲートＧを軸部１１ａの突出部ｃの下面に対応さ
せて設けたが、この発明はこれに限らず、図５（ａ）
（ｂ）に示すように、歯車部１１ｃが突出部ｃの上部側
に食い付くもの、あるいは上下両側に食い付くものにお
いては突出部ｃの上面に対応させてゲートＧを設けても
良く、特に上下両側に食い付くものでは図５（ｃ）に示
すように突出部ｃの下面に設けても良い。また、上述し
た実施例では軸部１１ａに形成された突出部ｃの先端を
傾斜面ｃ_aに形成したが、この発明はこれに限らず、図
５（ｄ）（ｅ）に示すように、山形面ｃ_b、垂直な平坦
面ｃ_c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スリ
ップトルクを得ることがか能である。

【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
する製造方法において、歯車部を軸部の接合用突出部の
軸方向側面の少なくとも一面を覆う形状にして、歯車成
形用金型の樹脂注入ゲートを軸部の突出部を覆う部分に
位置して設けたので、樹脂注入用ゲートから注入された
高温の樹脂が直接突出部先端に流れないで一度軸部の接
合用突出部の一側面にぶつかった後突出部先端側に流れ
るので、軸部の接合用突出部先端に到達するまでに時間
がかかると共に、流動抵抗により熱量が低下して樹脂の
温度が下がり、突出部先端が歯車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】上記二番車の歯車部の成形時における樹脂の流
動状態を示す図。

【図５】上記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ｃ突出部Ｇ樹脂注入用ゲート

Claims

【特許請求の範囲】

【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形成し、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、前記歯車部を前記軸部の突出部の前記軸方向側面の少な
くとも一方の面を覆うように形成すると共に、前記金型
の樹脂注入ゲートを前記歯車部の前記突出部を覆う部分
に位置して設け、前記樹脂注入ゲートから注入された溶融樹脂を前記突出
部の軸方向側面で方向を変えて前記突出部先端側に流れ
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。