KR101352283B1 - 자동 시계용 거치장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동시계를 올려 두면 주기적으로 움직이면서 태엽이 감기도록 하는 시계 거치장치를 개시한다. 본 발명의 실시예에 따른 시계 거치장치는, 타원형의 구동기어; 상기 구동기어에 맞물리며, 상기 구동기어와 직교하는 방향으로 배치되는 타원형의 종동기어; 상기 종동기어에 연결되어 회전하는 부분으로서, 시계가 놓이는 거치대를 구비하는 회전운동부; 상기 구동기어와 상기 종동기어를 회전 가능하게 지지하는 메인프레임을 포함한다.
본 발명에 따르면, 거치된 시계가 타원기어에 의한 가속도(힘)뿐만 아니라 복합 회전운동에 의한 가속도(힘)를 동시에 받게 되므로 짧은 동작시간에 태엽을 효과적으로 감을 수 있다. 또한 링 또는 반원형 구조물 내에서 시계가 복잡한 회전운동을 하므로 동적인 장식 효과도 얻을 수 있다.

Description

자동 시계용 거치장치{Stand for automatic watch}

본 발명은 시계용 거치장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 자동식 손목시계를 여러 방향으로 회전시킴으로써 시계에 내장된 태엽(spring)이 자동으로 감기도록 한 거치장치에 관한 것이다.

일반적으로 손목시계는 내장된 배터리의 전원에 의해 동작하는 전자식과, 태엽(maim spring)에 의해 동작하는 기계식으로 구분된다.

이 중에서 기계식 시계는, 문자판과, 문자판의 상부에서 회전하는 바늘과, 문자판의 하부에서 바늘을 구동시키는 무브먼트(movment)를 포함한다. 또한 무브먼트는 태엽이 들어있는 태엽통(barrel drum)과, 태엽의 힘으로 회전하면서 시침, 분침 및 초침을 회전시키는 기어열과, 기어열이 일정 속도로 회전하도록 하는 탈진기(escapement) 및 조속기(regulator) 등을 포함한다.

이와 같이 기계식 시계는 감겨진 태엽이 풀리는 힘에 의해 기어열과 바늘이 회전하고 태엽이 다 풀려 버리면 더 이상 동작하지 않게 되므로 주기적으로 태엽을 감아주어야 한다.

기계식 시계 중에서 수동시계는 사용자가 시계 측면에 설치된 크라운을 회전시켜서 수동으로 태엽을 감아야 하는 불편이 있다. 이에 따라 최근에는 사용자의 움직임에 따라 시계 내부에 설치된 무게추가 회전하면서 태엽을 감아주는 자동 시계(automatic watch)가 많이 사용되고 있다.

그런데 자동시계도 사용자가 장시간 착용하지 않거나 전시용으로 비치하는 경우에는 태엽이 풀려서 바늘이 정지하게 되며, 그때마다 수동으로 태엽을 감아주어야 하는 불편이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 시계 판매점 등에서는 모터를 이용하여 시계를 정, 역 회전시키거나 회전속도를 변화시킴으로써 주기적인 가속도(힘)를 부여하여 태엽이 자동으로 감기도록 한 시계 거치대를 사용하고 있다.

그런데 모터의 회전방향 또는 회전속도를 주기적으로 변경하면 모터의 수명이 짧아질 뿐만 아니라 전력소모가 증가하는 문제가 있다. 또한 모터제어부품으로 인해 제작비용이 증가하는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 자동시계를 올려 두면 주기적으로 움직이면서 태엽이 감기도록 하여 바늘이 정지하지 않도록 하는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 특히 종래의 제품에 비해 전력소모 및 제작비용을 줄이면서도 동작이 유연하고 화려한 시계 거치장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 타원형의 구동기어; 상기 구동기어에 맞물리며, 상기 구동기어와 직교하는 방향으로 배치되는 타원형의 종동기어; 상기 종동기어에 연결되어 회전하는 부분으로서, 시계가 놓이는 거치대를 구비하는 회전운동부; 상기 구동기어와 상기 종동기어를 회전 가능하게 지지하는 메인프레임을 포함하는 손목시계용 거치대를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 손목시계용 거치대의 상기 종동기어는, 상기 구동기어의 둘레에 다수개가 배치되고, 각 종동기어마다 상기 회전운동부가 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 손목시계용 거치대의 상기 회전운동부는, 내측에 상기 거치대가 결합되는 내부링; 상기 내부링과 동심상에 배치되고 상기 내부링보다 큰 직경의 외부링; 일단이 상기 종동기어에 결합된 수직방향의 제1연결부재; 양단이 상기 내부링의 서로 대향하는 위치에 각각 고정된 반원형상의 제2연결부재; 상기 제2연결부재를 상기 제1연결부재에 대해 회전 가능하게 결합하고 상기 내부링의 중심을 향해 배치되는 제1회전축; 상기 외부링의 양측에서 상기 메인프레임에 수직으로 고정되는 한 쌍의 고정부재; 상기 한 쌍의 고정부재에 상기 외부링을 회전가능하게 각각 결합하는 수평방향의 한 쌍의 제2회전축; 상기 외부링과 상기 내부링을 연결하며 상기 내부링의 중심을 향해 배치되는 제3회전축을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 거치된 시계가 타원기어에 의한 가속도(힘)뿐만 아니라 복합 회전운동에 의한 가속도(힘)를 동시에 받게 되므로 짧은 동작시간에 태엽을 효과적으로 감을 수 있다.

또한 링 또는 반원형 구조물 내에서 시계가 복잡한 회전운동을 하므로 동적인 장식 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 손목시계 거치장치의 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 손목시계 거치장치의 평면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 손목시계 거치장치의 정면도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 손목시계 거치장치의 측면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 손목시계 거치장치에 시계가 거치된 모습을 나타낸 도면

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1 내지 도 4는 각각 본 발명의 실시예에 따른 손목시계 거치장치(100)의 사시도, 평면도, 정면도 및 측면도를 나타낸 것이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 손목시계 거치장치(100)는 메인프레임(102), 구동기어(110), 구동기어(110)의 일측과 타측에서 각각 구동기어(110)에 맞물리는 제1종동기어(121) 및 제2종동기어(122)와, 제1종동기어(121) 및 제2종동기어(122)에 각각 결합된 제1회전운동부(130)와 제2회전운동부(140)를 포함한다.

구동기어(110), 제1종동기어(121) 및 제2종동기어(122)는 모두 수평방향으로 배치되고, 메인프레임(102)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

본 발명의 실시예에서는 구동기어(110), 제1종동기어(121) 및 제2종동기어(122)가 모두 타원형 기어이고, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 구동기어(110)의 장축과 제1 및 제2종동기어(121,122)의 장축이 서로 직교하도록 배치된다.

타원형 기어를 사용하면, 제1 및 제2종동기어(121,122)의 회전속도가 주기적으로 달라진다. 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2종동기어(121,122)는 장축상에 위치하는 기어 이(gear tooth)가 구동기어(110)에 맞물릴 때의 회전속도보다 단축상에 위치하는 기어 이가 구동기어(110)에 맞물릴 때의 회전속도가 훨씬 빠르다.

즉, 제1 및 제2종동기어(121,122)는 구동기어(110)와 맞물려서 1 사이클의 회전운동을 하는 중에 회전속도가 주기적으로 변하게 되고, 이로 인해 제1 및 제2회전운동부(130,140)에 거치된 시계에 주기적인 가속도(힘)가 가해져 태엽이 원활하게 감길 수 있게 된다.

제1 및 제2회전운동부(130,140)는 동일한 구조를 가지므로 이하에서는 제1종동기어(121)에 의해 회전하는 제1회전운동부(130)를 중심으로 설명하기로 한다.

제1회전운동부(130)는 내부링(inner ring)(133)과, 제1종동기어(121)의 회전력을 내부링(133)으로 전달하는 제1 및 제2연결부재(131,132)와, 메인프레임(102)에 고정된 고정부재(136)와, 고정부재(136)에 회전 가능하게 결합되고 내부링(133)의 외측에 내부링(133)과 동심에 배치되는 외부링(outer ring)(138)과, 내부링(133)의 내측에 설치되며 시계가 놓여지는 거치대(134)를 포함한다.

거치대(134)는 내부링(133)의 직경방향으로 배치된 지지봉(135)에 고정되며, 지지봉(135)은 내부링(133)에 탈부착 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

거치대(134)는 도 5에 나타낸 바와 같이 시계(10)를 거치하는 용도이며, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 실시예에서는 시계줄을 강하게 조일 수 있도록 금속판의 양단을 일측으로 말아서 약간의 탄성을 갖도록 하였다.

제1연결부재(131)는 그 하단이 제1종동기어(121)의 기어열의 측면에 수직으로 고정되고, 도 3에 나타낸 바와 같이 상단은 제1회전축(139a)을 통해 제2연결부재(132)에 결합된다.

제2연결부재(132)는 내부링(133)과 같은 반지름을 갖는 반원 형상이고. 양단이 각각 내부링(133)의 서로 대향하는 일측과 타측에 고정된다. 따라서 내부링(133)과 제2연결부재(132)는 서로에 대해 고정되므로 일체로 움직이게 된다.

제2연결부재(132)의 반원이 이루는 평면과 내부링(133)의 평면은 서로 직교하는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제1연결부재(131)는 상단이 제2연결부재(132)의 중앙에 결합되며, 전술한 바와 같이 서로 고정되는 것이 아니라 제1회전축(139a)에 의해 결합된다. 제1회전축(139a)은 내부링(133)의 중심을 향해 상향 경사를 갖도록 설치된다.

한편 제1종동기어(121)가 타원 기어인 경우에는 도 2의 평면도에 나타낸 바와 같이 제2연결부재(132)는 제1종동기어(121)의 장축방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우 제1연결부재(131)도 제1종동기어(121)의 장축상에서 수직으로 배치되어야 함은 물론이다.

한편 고정부재(136)는 제1종동기어(121)의 양측에서 메인프레임(102)에 수직으로 고정된 한 쌍의 제1고정부재(136a)와 상기 한 쌍의 제1고정부재(136)의 상단을 서로 연결하는 제2고정부재(136b)를 포함한다.

도면에는 제2고정부재(136b)가 메인프레임(102)의 중심을 향해 만곡된 수평방향의 반원 형상인 것으로 나타내었으나, 이에 한정되는 것은 아니므로 반대쪽으로 설치될 수도 있다. 또한 메인프레임(102)과 수평방향으로 배치된 원 형상일 수도 있다. 제2고정부재(136b)를 생략하는 것도 가능하다.

제2고정부재(136b)를 설치하는 경우에는 그 형상이 원이든 반원이든 그 내측에서 운동하는 외부링(138)과 충돌하지 않아야 하므로 제2고정부재(136b)의 반경은 외부링(138)보다 커야 한다. 또한 내부링(133), 외부링(138), 제2연결부재(132) 및 제2고정부재(136b)는 곡률중심의 위치가 동일한 것이 바람직하다.

외부링(138)은 한 쌍의 제1고정부재(136a)의 사이에 위치하며, 외부링(138)의 일측과 타측은 각각 수평방향의 한 쌍의 제2회전축(139b)에 의해 한 쌍의 제1고정부재(136a)의 상단에 각각 결합된다. 따라서 외부링(138)은 제2회전축(139b)을 중심으로 회전운동을 할 수 있다.

또한 내부링(133)은 외부링(138)에 대해 회전 가능하게 결합된다. 구체적으로는 내부링(133)의 상단과 하단이 각각 제3회전축(139c)에 의해 외부링(138)에 회전 가능하게 결합된다.

제3회전축(139c)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 내부링(133)의 중심을 향하는 방향으로 배치된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 시계 거치장치(100)에 시계(10)가 놓여진 모습을 나타낸 개략 단면도이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 구동기어(110)는 하부에 위치하는 모터(50)에 연결되어 회전하며, 메인프레임(102)의 하부에는 모터(50)에 대해 주기적인 온/오프 제어를 하는 제어기판(60)과, 전원공급부(70)가 설치된다. 전원공급부(70)는 배터리일 수도 있고, 상용전원을 DC로 변환하여 출력하는 것일 수도 있다.

그리고 메인프레임(102)의 상부에는 제1 및 제2회전운동부(130,140)를 덮는 커버(104)를 결합할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 시계 거치장치(100)의 동작을 설명한다.

먼저 도 5에 나타낸 바와 같이, 거치대(134)에 시계(10)를 거치한 후 시계줄을 조여서 고정하고, 전원스위치를 온(ON)시키면, 모터(50)에 의해 구동기어(110)가 회전하면서 구동기어(110)에 맞물린 제1 및 제2종동기어(121,122)가 동시에 회전하기 시작한다.

그리고 제1 및 제2종동기어(121,122)에 각각 결합된 제1 및 제2회전운동부(130,140)도 동작하기 시작한다.

제1회전운동부(130)를 예를 들어 설명하면, 제1종동기어(121)에 고정된 제1연결부재(131)는 제1종동기어(121)의 축을 중심으로 회전운동을 시작한다.

그러면 제2연결부재(132)를 통해 제1연결부재(131)에 연결된 내부링(133)이 도 4에 나타낸 바와 같이 제3회전축(139c)을 중심으로 회전운동을 시작한다.

한편 내부링(133)이 회전운동을 시작하면 내부링(133)과 외부링(138)을 연결하는 제3회전축(139c)의 위치가 계속 달라지게 된다.

그런데 외부링(138)의 양측은 제2회전축(139b)을 통해 한 쌍의 제1고정부재(136a)에 결합되어 있어 내부링(133)과 같은 방향으로 회전하지 못하므로 회전저항이 발생하게 된다.

이러한 회전저항이 발생하면, 내부링(133)과 그에 고정된 제2연결부재(132)가 제1회전축(139a)을 중심으로 회전하면서 제3회전축(139c)의 위치가 달라질 수 있게 된다.

이를 통해 내부링(133)은 제1회전축(139a)을 중심으로 하는 회전운동과 제3회전축(139c)을 중심으로 하는 회전운동을 병행하게 된다.

이때 제3회전축(139c)에 의해 내부링(133)에 구속되어 있는 외부링(138)은 제2회전축(139b)을 중심으로 양측이 번갈아 오르내리는 시소운동을 하게 된다.

따라서 본 발명에 따른 시계 거치장치(100)에 거치된 시계(100)는 타원형의 제1 및 제2종동기어(121,122)의 회전에 의해 발생하는 수평방향의 가속도(힘)와, 내부링(133)의 복합 회전운동으로 인해 발생하는 가속도(힘)를 동시에 받게 되므로 짧은 동작시간에도 효과적으로 태엽이 감길 수 있게 된다.

또한 반원 형상의 제2고정부재(136b)의 내측에서 내부링(133), 외부링(138) 및 반원 형상의 제2연결부재(132)가 복합적인 회전운동을 하므로 동적인 장식효과를 얻을 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다.

예를 들어 본 발명의 실시예에서는 하나의 타원형 구동기어에 2개의 타원형 종동기어가 맞물리는 것으로 설명하였으나, 타원형 종동기어가 하나만 설치될 수도 있고, 3개 이상이 설치될 수도 있다. 이 경우에도 각 타원형 종동기어는 각 타원형 구동기어와 직교하는 방향으로 배치되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명이 손목시계용 거치장치에만 국한되는 것은 아니므로 회중시계 등과 같이 다른 종류의 자동식 시계용 거치장치에도 적용될 수 있다. 또한 자동식이 아닌 수동시계 또는 전자시계의 전시용으로 사용될 수도 있을 것이다.

이와 같이 본 발명은 더욱 다양한 형태로 변형 또는 수정될 수 있고, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.

10: 손목시계 50: 모터
60: 제어기판 70: 전원부
102: 프레임 104; 커버
110: 구동기어 121, 122: 제1, 제2종동기어
130, 140: 제1, 제2 회전운동부 131: 제1연결부재
132: 제2연결부재 133: 내부링
134: 거치대 135: 지지봉
136: 고정부재 138: 외부링
139a, 139b, 139c: 제1, 제2, 제3회전축

Claims (3)

1. 타원형의 구동기어;
   상기 구동기어에 맞물리며, 상기 구동기어와 직교하는 방향으로 배치되는 타원형의 종동기어;
   상기 종동기어에 연결되어 회전하는 부분으로서, 시계가 놓이는 거치대를 구비하는 회전운동부;
   상기 구동기어와 상기 종동기어를 회전 가능하게 지지하는 메인프레임
   을 포함하며, 상기 회전운동부는,
   내측에 상기 거치대가 결합되는 내부링;
   상기 내부링과 동심상에 배치되고 상기 내부링보다 큰 직경의 외부링;
   일단이 상기 종동기어에 결합된 수직방향의 제1연결부재;
   양단이 상기 내부링의 서로 대향하는 위치에 각각 고정된 반원형상의 제2연결부재;
   상기 제2연결부재를 상기 제1연결부재에 대해 회전 가능하게 결합하고 상기 내부링의 중심을 향해 배치되는 제1회전축;
   상기 외부링의 양측에서 상기 메인프레임에 수직으로 고정되는 한 쌍의 고정부재;
   상기 한 쌍의 고정부재에 상기 외부링을 회전가능하게 각각 결합하는 수평방향의 한 쌍의 제2회전축;
   상기 외부링과 상기 내부링을 연결하며 상기 내부링의 중심을 향해 배치되는 제3회전축
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 시계 거치장치
2. 제1항에 있어서,
   상기 종동기어는 상기 구동기어의 둘레에 다수개가 배치되고, 각 종동기어마다 상기 회전운동부가 결합되는 것을 특징으로 하는 시계 거치장치
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