JP2014006163A - 歯車体、輪列機構、時計用ムーブメント及び時計 - Google Patents

Abstract

【課題】回転トルクが上昇することを抑えつつ、バックラッシュに起因する運針ムラ等を抑制すること。
【解決手段】伝達歯車によって動力源からの回転力が伝達される歯車体であって、軸心Ｏ回りに回転可能とされた車軸６０と、車軸に固定され、伝達歯車と噛み合う歯部６２ａが形成された第１歯車６２と、車軸に回転可能に取付けられ、伝達歯車と噛み合う歯部６３ａが形成された第２歯車６３と、第２歯車に伝達された回転力に応じて、第１歯車と第２歯車とを互いに逆回転させる動力伝達体６４と、を備え、第１歯車及び第２歯車は、互いに逆回転することにより、該第１歯車の歯部と該第２歯車の歯部とが伝達歯車の少なくとも一つの歯部と接触することによって、伝達歯車から回転力が伝達される歯車体４１を提供する。
【選択図】図４

Description

本発明は、歯車体、この歯車体を具備する輪列機構、時計用ムーブメント、及び時計に関するものである。

従来から、四番車やクロノ秒車等の指針が付く歯車と、この歯車に噛み合う歯車と、の間にはバックラッシュが生じることが知られており、このバックラッシュ分の遊びによる慣性により、指針のふらつきや運針ムラ等を発生させてしまう場合があった。そこで、このような運針ムラ等を抑制するために、指針付きの歯車を押さえばねの力で軸方向に付勢することで、該歯車を例えばプレート等の部材に圧接させ、該歯車に対して回転し難くするような負荷を与える構造が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−２１５２６７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の方法では、押さえばねの力で指針付きの歯車を軸方向に押さえ付けるので、回転負荷が大きくなりすぎてしまい、該歯車を回転させるために大きな回転トルクが必要になってしまう。従って、例えばこの指針付きの歯車をクォーツ時計における四番車に適用した場合には、五番車を介して噛み合っているロータへの負荷が増大してしまう。そのため、モータの消費電流が上昇してしまい、低消費電力化及び長寿命化が難しくなり易かった。
特に、運針ムラ等を安定して抑制するためには、十分な付勢力で指針付きの歯車を押さえ付ける必要があるが、その反面、ロータへの負荷も増大してしまうので、低消費電力化及び長寿命化がますます困難になり易かった。

また、大きな回転トルクを必要とするので、四番車の歯部と該四番車が軸支される他の歯車（例えば二番車）との接触面が摩耗し易くなってしまう。従って、接触面の耐久性を考慮して、上記他の歯車を押さえる歯車押さえを組み込む必要があり、構成に制約が発生し易かった。

本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、回転トルクが上昇することを抑えつつ、バックラッシュに起因する運針ムラ等を抑制することができる歯車体、これを具備する輪列機構、時計用ムーブメント、及び時計を提供することである。

本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
（１）本発明に係る歯車体は、伝達歯車によって動力源からの回転力が伝達される歯車体であって、軸心回りに回転可能とされた車軸と、前記車軸に固定され、前記伝達歯車と噛み合う歯部が外周縁に沿って形成された第１歯車と、前記車軸に回転可能に取付けられ、前記伝達歯車と噛み合う歯部が外周縁に沿って形成された第２歯車と、前記第２歯車に伝達された回転力に応じて、前記第１歯車と前記第２歯車とを互いに逆回転させる動力伝達体と、を備え、前記第１歯車及び前記第２歯車は、互いに逆回転することにより、該第１歯車の歯部と該第２歯車の歯部とが前記伝達歯車の少なくとも一つの歯部と接触することによって、前記伝達歯車から回転力が伝達されることを特徴とする。

本発明に係る歯車体によれば、車軸に第１歯車及び第２歯車の２つの歯車が取り付けられているので、これら第１歯車の歯部と第２歯車の歯部との間の隙間に伝達歯車の歯部を入り込ませながら、噛み合せることができる。これにより、伝達歯車の歯部は、第１歯車の歯部と第２歯車の歯部との間に挟み込まれながら噛み合う。よって、伝達歯車からの回転力によって、歯車体の全体を軸心回りに回転させることができる。特に、伝達歯車の歯部は第１歯車の歯部と第２歯車の歯部とによって挟み込まれた状態となるので、伝達歯車と歯車体との間で生じるバックラッシュを詰めることが可能である。

ところで、伝達歯車の歯部が入り込んだ際、この歯部は第１歯車の歯部と第２歯車の歯部とによって挟み込まれつつ、第１歯車の歯部と第２歯車の歯部との周方向の隙間を周方向に広げようとするので、第２歯車は全体的には第１歯車と同じ方向に回転しながらも、第１歯車に対して相対的に逆方向に回転する。そのため、動力伝達体は、第２歯車に伝わった回転力を第１歯車に伝達して該第１歯車を歯車体の回転方向に回転させる。これにより、次に噛み合う伝達歯車の歯部を入り込ませる隙間を確実に形成することができる。
従って、常にバックラッシュを詰めた状態を維持しながら、歯車体と伝達歯車とを互いに噛み合せることができる。

これにより、歯車体やこの歯車体に噛み合う別の歯車のいずれかに指針を具備することで、バックラッシュに起因する運針ムラ等を抑制することができる。しかも、押さえばねを利用していた従来のものに比べて、歯車体に与える回転負荷を低減させることができる。従って、歯車体を回転させるための回転トルクが上昇してしまうことを抑制することができ、例えば消費電力化を図ることができる。
更には、回転トルクの上昇を抑制できるので、歯車体と伝達歯車との接触部における摩耗を防止でき、耐久性の向上化を図り易い。

（２）上記本発明に係る歯車体において、前記動力伝達体は、前記第１歯車と前記第２歯車との間において前記軸心回りに環状に形成された環状空間内に配置され、該環状空間内で自転しながら前記軸心回りに公転することが好ましい。

この場合には、第１歯車と第２歯車との間に形成された環状空間内に動力伝達体を配置できるので、内部に隠すことができ、この動力伝達体のための設置スペースを確保する必要がなく、構成の簡略化を図ることができる。また、環状空間内で動力伝達体を遊星運動させるので、この動力伝達体を例えば軸等で固定する必要がない。この点においても、構成の簡略化を図り易い。
なお、この場合、動力伝達体は伝達歯車の歯部が一歯ごとに噛み合うたびに回転するので、自転しながら軸心回りに公転するように環状空間内を移動する。

（３）上記本発明に係る歯車体において、前記第２歯車は、前記第１歯車よりも歯数が多いことが好ましい。

この場合には、第１歯車の歯部の歯数よりも第２歯車の歯部の歯数の方が多いので、両歯車の歯部は周方向に位相がずれた状態となっている。そのため、第１歯車の歯部と第２歯車の歯部との周方向の隙間は、第１歯車における歯部同士の周方向の間隔よりも狭くなっている。従って、上述した作用効果をより効果的に奏効することができる。

（４）上記本発明に係る歯車体において、前記第１歯車に対して前記第２歯車を押し付ける付勢部材を備えていることが好ましい。

この場合には、第１歯車に対して第２歯車を適度に押し付けることができるので、両歯車同士が軸心方向に離間してしまうことを防止できる。従って、作動信頼性を確保でき、バックラッシュをより効果的に詰めることができる。

（５）上記本発明に係る歯車体において、前記第１歯車及び前記第２歯車は、前記環状空間内に露出し、前記軸心回りに環状に配置されると共に前記車軸の径方向に互いに向かい合う内歯をそれぞれ有し、前記動力伝達体は、前記第１歯車の内歯及び前記第２歯車の内歯にそれぞれ噛合する遊星歯車であることが好ましい。

この場合には、動力伝達体を第１歯車及び第２歯車の内歯にそれぞれ噛合する遊星歯車とすることができるので、すべり等が生じ難く、第１歯車と第２歯車とを確実に逆回転可能させることができる。従って、バックラッシュをより効果的に詰めることができる。

（６）上記本発明に係る歯車体において、前記第１歯車と前記第２歯車とのうちの少なくとも一方には、前記遊星歯車のほぞをガイドするガイド溝が前記軸心回りに環状に形成されていることが好ましい。

この場合には、遊星歯車のほぞをガイドするガイド溝が形成されているので、該遊星歯車をがたつかせることなく、環状空間内で自転及び公転をより安定して行わせることができる。

（７）上記本発明に係る歯車体において、前記車軸には、指針が取付けられていることが好ましい。

この場合には、バックラッシュが防止され、運針ムラが抑制された指針付きの歯車体とすることができる。

（８）本発明に係る輪列機構は、上記本発明に係る歯車体と、前記伝達歯車と、を備えていることを特徴とする。

本発明に係る輪列機構によれば、上述した歯車体を具備しているので、該歯車体及び伝達歯車のいずれにおいても、バックラッシュを防止した状態で噛み合せることができ、例えばいずれの歯車に指針が付いたとしても、運針ムラ等を抑制することができる。

（９）本発明に係る時計用ムーブメントは、上記本発明に係る輪列機構と、前記動力源と、を備えていることを特徴とする時計用ムーブメント。

本発明に係る時計用ムーブメントによれば、上述した輪列機構を具備しているので、運針ムラが抑制された高品質な時計用ムーブメントとすることができる。また、例えば、動力源としてロータを有するモータを利用した場合、このモータの低消費電力化を図ることができる。

（１０）本発明に係る時計は、上記本発明に係る時計用ムーブメントを備えることを特徴とする。

本発明に係る時計によれば、上述した時計用ムーブメントを具備しているので、運針ムラが抑制された、高品質な時計とすることができる。特に、クロノグラフ機構を有する時計に好適である。

本発明によれば、回転トルクが上昇することを抑えつつ、バックラッシュに起因する運針ムラ等を抑制することができ、低消費電力化及び耐久性の向上による長寿命化を図ることができる。

本発明に係る実施形態を示す図であって、時計の外観図である。 図１に示すムーブメントを表側から見た平面図である。 図２に示すムーブメントの部分断面図である。 図３に示す四番車の縦断面図である。 図４に示す四番車のＡ−Ａ線に沿った平面図（一部断面図）である。 四番車における第１四番歯車の歯部及び第２四番歯車の歯部と、五番車における五番上かなの歯部と、の噛み合い関係を示す図である。 図６に示す状態から、五番車の回転によって四番車が回転しはじめた状態を示す図である。 図７に示す状態から五番車及び四番車がさらに回転した状態を示す図である。 四番車の変形例を示す図であって、図５に相当する図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、時計の一例としてクォーツ式の腕時計を例に挙げて説明する。

（時計）
一般に、時計の駆動部分を含む機械体を「ムーブメント」と称する。このムーブメントに文字板、針を取り付けて、時計ケースの中に入れて完成品にした状態を時計の「コンプリート」と称する。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、即ち、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、即ち、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、及びガラス２からなる時計ケース３内に、ムーブメント１０と、少なくとも時に関する情報を示す目盛り等を有する文字板１１と、時を示す時針１２、分を示す分針１３及び秒を示す秒針１４を含む指針と、を備えている。

（時計用ムーブメント、輪列機構）
図２及び図３に示すように、上記ムーブメント１０は、該ムーブメント１０の基板を構成する地板２０を有している。この地板２０の裏側には、上記文字板１１がガラス２を通じて視認可能に配置されている。地板２０の表側には、電池２１、時計１の源振を構成する水晶ユニット２２や輪列機構２３等が配置される。また、地板２０の図示しない巻真案内穴に巻真２４が回転可能に組み込まれている。

上記水晶ユニット２２は、内部に所定の周波数で発振する図示しない水晶振動子を有しており、リード部２２ａが地板２０の表側に形成された回路基板２５に接続されている。そして、図示しない電池プラス端子を介して上記電池２１のプラス極と回路基板２５のプラスパターンとが導通され、図示しない電池マイナス端子を介して上記電池２１のマイナス極と回路基板２５のマイナスパターンとが導通されている。
また、回路基板２５には、集積回路（ＩＣ）２６が実装されている。この集積回路２６は、例えばＣ−ＭＯＳ又はＰＬＡで構成されており、水晶振動子の振動に基づいて基準信号を出力する発振部（オシレータ）と、この発振部の出力信号を分周する分周部（デバイダ）と、分周部の出力信号に基づいてステップモータ３５を駆動するモータ駆動信号を出力する駆動部（ドライバ）と、を内部に有している。

また、地板２０の表側には、磁心に巻いたコイルワイヤを含むコイルブロック３０と、このコイルブロック３０の磁心の両端部分と接触するように配置されたステータ３１と、このステータ３１のロータ穴に配置され、ロータ磁石３２ａが組み込まれたロータ３２と、が配置されている。

ロータ３２は、地板２０及び輪列受２９に対して回転可能に支持されている。即ち、ロータ３２の上軸部３２ｂが輪列受２９の軸受部に軸支され、ロータ３２の下軸部３２ｃが地板２０の軸受部に軸支されている。
なお、輪列受２９及び地板２０の軸受部としては、例えば穴石、ほぞ枠、貫通穴や凹部等で構成することが可能である。そして、これら軸受部には、潤滑油や精密機械油（例えば時計油）等が注油されていることが好ましい。
上記したコイルブロック３０、ステータ３１及びロータ３２は、ステップモータ（本願発明に係る動力源の一例）３５として機能する。

また、地板２０の表側には、上記ロータ３２の回転に基づいて回転する五番車（本願発明の伝達歯車の一例）４０と、この五番車４０の回転に基づいて回転する四番車（本願発明に係る歯車体の一例）４１と、この四番車４１の回転に基づいて回転する三番車４２と、この三番車４２の回転に基づいて回転する二番車４３と、この二番車４３の回転に基づいて回転する日の裏車５５と、この日の裏車５５の回転に基づいて回転する筒車４４と、が配置されている。
なお、上記した各車は、表側の輪列機構（表輪列）２３を構成する。

五番車４０は、五番歯車４０ａ及び五番上かな４０ｂを有しており、地板２０及び輪列受２９に対して回転可能に支持されている。即ち、五番車４０の上軸部４０ｃが輪列受２９の軸受部に軸支され、五番車４０の下軸部４０ｄが地板２０の軸受部に軸支されている。五番歯車４０ａは、ロータ３２のロータかな３２ｄに噛み合っている。これにより、五番車４０はロータ３２の回転に伴って回転する。

四番車４１については、後に詳細に説明する。

三番車４２は、三番歯車４２ａ及び三番下かな４２ｂを有しており、地板２０の表側に配置されたリセットレバー５０及び輪列受２９に対して回転可能に支持されている。即ち、三番車４２の上軸部４２ｃが輪列受２９の軸受部に軸支され、三番車４２の下軸部４２ｄがリセットレバー５０に形成された軸受部に軸支されている。三番歯車４２ａは、四番車４１の四番下かな６１に噛み合っている。これにより、三番車４２は四番車４１の回転に伴って回転する。

二番車４３は、四番車４１の軸心Ｏと同軸に配置されており、地板２０に一体的に形成されている円筒部５２に対して回転可能に取り付けられている。この二番車４３は、三番車４２の三番下かな４２ｂに噛み合う二番歯車４３ａを有している。これにより、二番車４３は、三番車４２の回転に伴って回転する。

二番車４３は、地板２０に一体的に形成されている上記円筒部５２の内部に配置されていると共に、円筒部５２の上方開口端上に回転可能に載置されている。これにより、二番車４３は、安定した回転が可能とされている。
なお、二番車４３は１時間に１回転するように構成され、下端部には分針１３が取り付けられている。この際、分針１３は四番車４１に取り付けられる秒針１４よりも文字板１１側に位置している。

筒車４４は、四番車４１の軸心Ｏと同軸に配置されており、円筒部材５２に対して回転可能に取付けられて、該円筒部材５２よりも裏側に位置している。この筒車４４は、日の裏車５５等を介して二番車４３に噛み合う筒歯車４４ａを有している。これにより、筒車４４は、日の裏車５５に基づいて回転する。
なお、この筒車４４は１２時間に１回転するように構成されていると共に時針１２が取付けられている。この際、時針１２は分針１３よりも文字板１１側に位置している。

上記巻真２４は、分針１３及び時針１２を回転させて、時刻表示（時及び分の表示）を修正する時刻合わせに用いられる時計部品であり、その一端部には時計ケース３の側方に位置する竜頭５３が取付けられている（図１参照）。
この巻真２４は、上記したように地板２０に形成された巻真案内穴によって回転可能に支持されていると共に、軸方向に引出操作可能とされている。この際、巻真２４は、地板２０の表側に配置された、おしどり、かんぬきやかんぬきばね等の図示しない切替装置により、軸方向の位置が決められている。
なお、巻真２４は、段階的（例えば２段階）に引出操作可能とされても良いが、本実施形態では１段階の引き出しがなされる場合を説明する。

地板２０の表側には、巻真２４を引き出した状態で回転させたときに、図示しないつづみ車等を介して回転する日の裏車５５が配置されている。そして、この日の裏車５５が回転することにより、二番車４３及び筒車４４が回転するように構成されている。これにより、時刻合わせが可能とされる。
更に、地板２０の表側には、上記時刻合わせを行う際に集積回路２６の動作をリセットし、なおかつ三番車４２と二番車４３との噛み合いを外す機能を備えたリセットレバー５０が配置されている。

具体的には、巻真２４を引き出し操作すると、リセットレバー５０が平面的に回転作動し、回路基板２５のリセットパターンと導通して集積回路２６の動作をリセットする。そして、このリセットレバー５０には、三番車４２の下軸部４２ｄをガイドするためのガイド穴５０ａが配置されている。そのため、リセットレバー５０の平面的な回転作動に連動して三番車４２が傾き、二番歯車４３ａと三番下かな４２ｂとの噛み合いが外れる。

なお、巻真２４を引き出した状態では、三番車４２と二番車４３の噛み合いが外れた状態にあるため、秒針１４の付いた四番車４１は回転しない。これにより、巻真２４を回すことにより、分針１４のついた二番車４３、時針１２のついた筒車４４のみを回し、時刻を修正することが可能となる。
また、四番車４１は、五番車４０を介してロータ３２と噛み合っているが、ロータ磁石３２ａがその場に留まろうとする力（インデックストルク）を有しているので、回転することがない。

（四番車）
次に、上記四番車４１について詳細に説明する。
図３〜図５に示すように、四番車４１は、五番車４０と三番車４２との間に配置された車であり、軸心Ｏ回りに回転可能とされた車軸６０と、車軸６０に形成された四番かな６１と、車軸６０に固定された第１四番歯車（本願発明に係る第１歯車の一例）６２と、車軸６０に回転可能に取付けられた第２四番歯車（本願発明に係る第２歯車の一例）６３と、これら第１四番歯車６２と第２四番歯車６３との間に配置された遊星中間車（本願発明に係る動力伝達体、遊星歯車の一例）６４と、を備えている。

車軸６０は、四番かな６１が二番車４３の上方開口端上に回転可能に載置された状態で、この二番車４３の内部に挿通されている。また、車軸６０の上軸部６０ａは、輪列受２９の軸受部に軸支されている。これにより、四番車４１は安定した回転が可能とされている。車軸６０の下軸部６０ｂは、二番車４３よりもガラス２側に突出しており、この突出した部分に秒針１４が取り付けられている。四番かな６１は、三番車４２の三番歯車４２ａに噛み合っている。

第１四番歯車６２は、四番かな６１の上側に位置しており、車軸６０に対して例えば打ち込み固定によって固定されている。この第１四番歯車６２の外周縁には、五番車４０の五番上かな４０ｂに噛み合う複数の歯部６２ａが全周に亘って形成されている。図示の例では、歯部６２ａの歯数は６０歯とされている。

第２四番歯車６３は、第１四番歯車６２の上側に重なった状態で車軸６０に回転可能に取付けられている。この第２四番歯車６３は、その外径が第１四番歯車６２と同径とされていると共に、その外周縁には、五番車４０の五番上かな４０ｂに噛み合う複数の歯部６３ａが全周に亘って形成されている。このとき、第２四番歯車６３の歯部６３ａは、第１四番歯車６２の歯部６２ａよりも歯数が多くなるように形成されている。図示の例では、歯数が１つ多い６１歯とされている。

第２四番歯車６３と輪列受２９との間には、皿ばね（本願発明に係る付勢部材の一例）６５が配置されており、第２四番歯車６３を下方に付勢して該第２四番歯車６３を第１四番歯車６２に対して押し付けている。

また、第１四番歯車６２と第２四番歯車６３との間には、軸心Ｏ回りに環状に延びる環状空間Ｓが形成されている。そして、この環状空間Ｓ内に上記した遊星中間車６４が配置されている。この遊星中間車６４は、環状空間Ｓ内で自転しながら軸心Ｏ回りに公転する車であり、第２四番歯車６３に伝達された回転力に応じて第１四番歯車６２と第２四番歯車６３とを互いに逆回転可能に連結している。

この点、詳細に説明する。
第１四番歯車６２及び第２四番歯車６３は、環状空間Ｓ内に露出し、軸心Ｏ回りに環状に配置されると共に車軸６０の径方向に互いに向かい合う内歯６２ｂ、６３ｂをそれぞれ有している。図示の例では、第２四番歯車６３の内歯６３ｂが径方向の外方に向かって突出するように形成され、第１四番歯車６２の内歯６２ｂが、上記内歯６３ｂよりも径方向の外側に配置されると共に径方向の内方に向かって突出するように形成されている。
そして、遊星中間車６４は、これら第１四番歯車６２の内歯６２ｂ、及び第２四番歯車６３の内歯６３ｂに対してそれぞれ噛み合った状態で配置されている。これにより、第１四番歯車６２と第２四番歯車６３とを互いに逆回転可能に連結している。

また、遊星中間車６４には、下方に向けてほぞ６４ａが突設されており、第１四番歯車６２に形成されたガイド溝６６内に入り込んでいる。このガイド溝６６は、環状空間Ｓに連通した状態で、軸心Ｏ回りに環状に形成された溝であり、自転及び公転する遊星中間車６４のほぞ６４ａをガイドしている。

（時計の作用）
次に、上述のように構成された時計１の作用について説明する。
まず、ムーブメント１０において、水晶ユニット２２における水晶振動子が所定周波数で発振すると、この水晶振動子の振動に基づいて、集積回路２６に内蔵されている発振部が基準信号を出力すると共に、分周部が発振部からの出力信号を分周する。すると、駆動部が分周部の出力信号に基づいて、ステップモータ３５を駆動するモータ駆動信号を出力する。コイルブロック３０にこのモータ駆動信号が入力されると、ステータ３１が磁化してロータ３２を回転させる。このとき、ロータ３２は、例えば１秒ごとに１８０度回転しながら、連続的に回転を継続する。

そして、図３に示すように、このロータ３２の回転力は五番車４０を介して四番車４１に伝達され、該四番車４１が１分間に１回転する。これにより、秒針１４を１分間に１回転させることができる。また、四番車４１に伝達された回転力は、三番車４２、二番車４３及び筒車４４に伝達され、これら各車が回転する。このとき、二番車４３が１時間に１回転し、筒車４４が１２時間に１回転する。これにより、分針１３を１時間に１回転させ、時針１２を１２時間に１回転させることができる。

ここで、五番車４０から四番車４１への回転力の伝達について詳細に説明する。
図３及び図６に示すように、五番車４０における五番上かな４０ｂの歯部４０ｂ１と、四番車４１における第１四番歯車６２の歯部６２ａ及び第２四番歯車６３の歯部６３ａとが、噛み合っていることで、五番車４０から四番車４１へ回転力が伝達される。このとき、第１四番歯車６２の歯部６２ａの歯数よりも、第２四番歯車６３の歯部６３ａの歯数の方が多いので、両歯車６２、６３の歯部６２ａ、６３ａは周方向に位相がずれた状態となっている。

なお、以降の説明では、理解を容易にするため、第１四番歯車６２の歯部６２ａと第２四番歯車６３の歯部６３ａとが、周方向に均等にずれているのではなく、図６に示すように、五番上かな４０ｂの歯部４０ｂ１が噛み合っている噛み合い位置で歯部６２ａ、６３ａの位相が一致し、この噛み合い位置とは軸心Ｏを挟んで径方向の反対側の位置で位相が最大にずれているとして説明する。

ロータ３２の回転に基づいて五番上かな４０ｂが例えばＣＣＷ方向（反時計方向）に回転すると、図６に示すように、この五番上かな４０ｂの歯部４０ｂ１に対して、位相が一致した状態で噛み合っている第１四番歯車６２の歯部６２ａ、及び第２四番歯車６３の歯部６３ａに回転力が伝達されるので、送り始めの段階では第１四番歯車６２及び第２四番歯車６３は共に一体的にＣＷ方向（時計方向）に回転する。これにより、四番車４１の全体をＣＷ方向に回転させることができる。
この際、皿ばね６５によって、第２四番歯車６３は第１四番歯車６２に押し付けられているので、両者の間に生じる摩擦力によっても両歯車６２、６３は一体的に回転する。なお、この段階では、遊星中間車６４の自転は行われない。

次いで、回転が進むと、図７に示すように、第１四番歯車６２の歯部６２ａと第２四番歯車６３の歯部６３ａとの位相が徐々にずれてくるので、第１四番歯車６２の歯部６２ａと第２四番歯車６３の歯部６３ｂとの周方向の隙間Ｈ１は、第１四番歯車６２における歯部６２ａ同士の間隔Ｈ２よりも狭くなりはじめる。よって、五番上かな４０ｂの歯部４０ｂ１が、上記隙間Ｈ１に入り込みながら噛み合うこととなる。

次いで、回転がさらに進むと、図８に示すように、第１四番歯車６２の歯部６２ａと第２四番歯車６３の歯部６３ａとの位相がさらにずれるので、上記隙間Ｈ１がさらに狭くなる。これにより、五番上かな４０ｂの歯部４０ｂ１は、第１四番歯車６２の歯部６２ａと第２四番歯車６３の歯部６３ａとによって挟み込まれた状態となる。従って、五番車４０と四番車４１との間で生じるバックラッシュを詰めることができる。

ところで、上記隙間Ｈ１に五番上かな４０ｂの歯部４０ｂ１が入り込む際、五番上かな４０ｂの歯部４０ｂ１は第１四番歯車６２の歯部６２ａと第２四番歯車６３の歯部６３ａとによって挟みこまれつつ、上記隙間Ｈ１を周方向に広げようとするので、第２四番歯車６３は全体的にはＣＷ方向に回転しながらも、第１四番歯車６２に対して相対的に逆方向（ＣＣＷ方向）に回転する（矢印Ｆ１方向参照）。
そのため、環状空間Ｓ内に配置された遊星中間車６４が、第２四番歯車６３に伝わった回転力を第１四番歯車６２に対して伝達し、該第１四番歯車６２をＣＷ方向に回転させる（矢印Ｆ２方向参照）。これにより、五番上かな４０ｂの歯部４０ｂ１のうち、次に噛み合う歯部４０ｂ１を入り込ませる隙間を確実に確保することができる。

従って、常にバックラッシュを詰めた状態を維持しながら、五番車４０と四番車４１とを互いに噛み合せることができる。なお、遊星中間車６４は、五番上かな４０ｂの歯部４０ｂ１が一歯ごとに噛み合うたびに回転するので、ＣＷ方向に自転しながら（矢印Ｆ３方向参照）、軸心Ｏ回りをＣＷ方向に公転（矢印Ｆ４方向参照）するように環状空間Ｓ内を移動する。

以上のことにより、バックラッシュに起因する運針ムラ等を抑制しながら秒針１４を進ませることができる。
しかも、押さえばねを利用していた従来のものに比べて、四番車４１に与える回転負荷を低減させることができる。従って、四番車４１を回転させるための回転トルクが上昇してしまうことを抑制することができ、ステップモータ３５の消費電力化を図ることができる。さらには、回転トルクの上昇を抑制できるので、五番上かな４０ｂの歯部４０ｂ１と、第１四番歯車６２の歯部６２ａ及び第２四番歯車６３の歯部６３ａと、の接触面の摩耗を防止でき耐久性の向上化を図り易い。よって、五番車４０及び四番車４１の長寿命化を図り易い。

また、皿ばね６５を具備しているので、車軸６０に固定された第１四番歯車６２に対して車軸６０に回転可能に取付けられた第２四番歯車６３を適度に押し付けることができ、第１四番歯車６２と第２四番歯車６３とが軸心Ｏ方向に離間してしまうことを防止できる。従って、遊星中間車６４を環状空間Ｓ内に確実に収納させた状態で回転させることができ、その作動信頼性を確保して、バックラッシュを効果的に詰め易い。
しかも、この遊星中間車６４は、第１四番歯車６２の内歯６２ｂ、及び第２四番歯車６３の内歯６３ｂにそれぞれ噛み合っているので、すべり等が生じ難く、第１四番歯車６２と第２四番歯車６３とを確実に逆回転可能に連結させることができる。従って、やはりバックラッシュを効果的に詰め易い。

なお、皿ばね６５によって第１四番歯車６２と第２四番歯車６３との間に摩擦力を発生させることができるので、この摩擦力を利用して五番上かな４０ｂの歯部４０ｂ１を第１四番歯車６２の歯部６２ａと第２四番歯車６３の歯部６３ａとによって確実に挟み込むことができる。加えて、遊星中間車６４とそれに噛み合う第１四番歯車６２及び第２四番歯車６３の内歯６２ｂ、６３ｂとの歯車伝達効率による負荷も利用して、五番上かな４０ｂの歯部４０ｂ１を第１四番歯車６２の歯部６２ａと第２四番歯車６３の歯部６３ａとによって確実に挟み込むことができる。
これらのことからも、バックラッシュを効果的に詰め易い。
なお、皿ばね６５は、第１四番歯車６２と第２四番歯車６３との間に摩擦力を持たせる目的のためであり、その力は従来の運針ムラ抑制のために付加されているばね（秒ばね）のような強い力である必要はない。

更に、第１四番歯車６２には、遊星中間車６４のほぞ６４ａをガイドするガイド溝６６が形成されているので、遊星中間車６４をがたつかせることなく、環状空間Ｓ内で自転及び公転をより安定して行わせることが可能である。

以上説明したように、本実施形態の四番車４１によれば、バックラッシュが防止された状態で回転可能とされ、運針ムラが抑制された秒針１４付きの歯車体とすることができる。また、この四番車４１のバックラッシュが防止されるので、当然に二番車４３及び筒車４４のバックラッシュも防止される。そのため、分針１３及び時針１２についても運針ムラを抑制することが可能となる。
また、この四番車４１を含む輪列機構２３を具備するムーブメント１０によれば、秒針１４だけでなく、分針１３及び時針１２についても運針ムラが抑制された高品質なムーブメントとすることができる。そして、このムーブメント１０を具備する時計１によれば、各針の運針ムラが抑制された高品質な時計とすることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態では、本発明に係る歯車体を秒針１４が取り付けられる四番車４１に適用した場合を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではなく、例えば四番車４１に噛み合う三番車４２に適用して構わない。この場合であっても、秒針１４の運針ムラを抑制することが可能である。
さらには、クォーツ式の時計１ではなく、機械式時計に本発明に係る歯車体を適用しても構わない。この場合、例えば、運針ムラが目立ち易いクロノグラフ秒が取り付けられる歯車に好適に採用できる。

また、上記実施形態では、第１四番歯車６２の上側に第２四番歯車６３を配置したが、これとは逆に、第２四番歯車６３を四番かな６１の上側に配置し、その上側に第１四番歯車６２を配置しても構わない。この場合であっても、同様の作用効果を奏効することができる。なお、この場合には、皿ばね６５の位置を例えば第２四番歯車６３と四番かな６１との間に設け、第２四番歯車６３を上方に付勢することで第１四番歯車６２に押し付ければ良い。
また、第２四番歯車６３を第１四番歯車６２に押し付ける付勢部材としては、皿ばね６５に限定されるものではなく、例えば板ばねやコイルばね等でも構わない。更には、この付勢部材は必須なものではなく、具備しなくても良い。

また、上記実施形態では、第１四番歯車６２の歯部６２ａの歯数よりも、第２四番歯車６３の歯部６３ａの歯数の方を多くした場合を例に挙げて説明したが、両四番歯車６２、６３の歯数が同数であっても構わない。この場合であっても、同様の作用効果を奏効することができる。また、第１四番歯車６２の歯部６２ａの歯数よりも、第２四番歯車６３の歯部６３ａの歯数の方を少なくしてもよく、この場合であっても、同様の作用効果を奏効することができる。
但し、第１四番歯車６２の歯部６２ａの歯数よりも、第２四番歯車６３の歯部６３ａの歯数の方を多くした方が、両四番歯車６２、６３の歯部６２ａ、６３ａを周方向に位相をずらすことができるので、より好ましい。
また、第１四番歯車６２の歯部６２ａの歯数よりも、第２四番歯車６３の歯部６３ａの歯数の方を多くする場合には、その歯数の差は一歯に限定されるものではなく、二歯以上多くても構わない。
この場合、第１四番歯車６２の歯部６２ａと第２四番歯車６３の歯部６３ａとで形成される周方向の隙間に、五番上かな４０ｂの歯部４０ｂ１が入り込める程度に、歯数を多く設計すれば良い。

また、上記実施形態では、本発明に係る動力伝達体を遊星中間車６４としたが、歯車に限定されるものではなく、例えばゴム等からなる回転円板等であっても良い。この場合には、第１四番歯車６２及び第２四番歯車６３の内歯６２ｂ、６３ｂを、回転円板の外周面に接する周面に変更すれば良い。

また、上記実施形態では、本発明に係る動力伝達体としての遊星中間車６４は、環状空間Ｓ内で自転しながら前記軸心Ｏ回りに公転するように構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、動力伝達体として、所定の軸に回動可能に軸通された歯車を適用してもよい。なお、この軸は、環状空間Ｓ内の所定の位置に設けるようにしてもよい。
この場合、上記図８に示す状態において、隙間Ｈ１に五番上かな４０ｂの歯部４０ｂ１が入り込む際に、第２四番歯車６３が、第１四番歯車６２に対して相対的に逆方向（ＣＣＷ方向）に回転した場合に（矢印Ｆ１方向参照）、環状空間Ｓ内に配置された歯車は、第２四番歯車６３に伝わった回転力を第１四番歯車６２に対して伝達し、該第１四番歯車６２をＣＷ方向に回転させる（矢印Ｆ２方向参照）ようになる。
さらにこの場合（遊星中間車６４を所定の軸に回動可能に軸通した場合）、第２四番歯車６３の内歯６３ｂと第２四番歯車６３の歯部６３ａ（内歯６３ｂに対して外側の歯車）を分離して別体とし、例えば、一の回転軸（例えば、図８の軸心Ｏ）を基準に相対的に回転可能とする。そして、第２四番歯車６３の内歯６３ｂと第２四番歯車６３の歯部６３ａとを、例えば皿バネ等の弾性体により相対的に離間するように付勢してもよい。
これにより、例えば、遊星中間車６４と、第２四番歯車６３の内歯６３ｂ及び、第２四番歯車６３の歯部６３ａの隙間（クリアランス）が狭くなり、遊星中間車６４と、第２四番歯車６３の内歯６３ｂ、及び第２四番歯車６３の歯部６３ａ相互間で作用力が生じる結果、これらの歯車の動作が制限される可能性が生じた場合であっても、第２四番歯車６３の内歯６３ｂ、又は第２四番歯車６３の歯部６３ａの何れか又は双方がスリップ（例えば、回転軸を基準に相対的に回転）するため、かかる動作の制限を回避することが可能である。
これによっても、五番上かな４０ｂの歯部４０ｂ１のうち、次に噛み合う歯部４０ｂ１を入り込ませる隙間を確実に確保することができる。

また、遊星中間車６４から下方側にほぞ６４ａを突設させ、このほぞ６４ａを第１四番歯車６２に形成されたガイド溝６６でガイドしたが、この場合に限定されず、例えば遊星中間車６４から上方側にほぞ６４ａを突設させ、第２四番歯車６３にほぞ６４ａをガイドするガイド溝６６を形成しても構わない。更には、遊星中間車６４から上方側及び下方側にほぞ６４ａを突設させ、第１四番歯車６２及び第２四番歯車６３の両方にほぞ６４ａをガイドするガイド溝６６をそれぞれ形成しても構わない。

更に、遊星中間車６４を環状空間Ｓ内に１つだけ配置した構成としたが、２つ以上配置しても良い。例えば、図９に示すように、軸心Ｏ回りに均等に３つ配置しても構わない。この場合であっても、同様の作用効果を奏効することができる。

Ｏ…軸心
Ｓ…環状空間
１…時計
１０…ムーブメント（時計用ムーブメント）
２３…輪列機構
１４…秒針（指針）
３５…ステップモータ（動力源）
４０…五番車（伝達歯車）
４０ｂ１…五番車の歯部（伝達歯車の歯部）
４１…四番車（歯車体）
６０…車軸
６２…第１四番歯車（第１歯車）
６２ａ…第１四番歯車の歯部
６２ｂ…第１四番歯車の内歯
６３…第２四番歯車（第２歯車）
６３ａ…第２四番歯車の歯部
６３ｂ…第２四番歯車の内歯
６４…遊星中間車（動力伝達体、遊星歯車）
６５…皿ばね（付勢部材）
６４ａ…遊星中間車のほぞ
６６…ガイド溝

Claims (10)

1. 伝達歯車によって動力源からの回転力が伝達される歯車体であって、
   軸心回りに回転可能とされた車軸と、
   前記車軸に固定され、前記伝達歯車と噛み合う歯部が外周縁に沿って形成された第１歯車と、
   前記車軸に回転可能に取付けられ、前記伝達歯車と噛み合う歯部が外周縁に沿って形成された第２歯車と、
   前記第２歯車に伝達された回転力に応じて、前記第１歯車と前記第２歯車とを互いに逆回転させる動力伝達体と、を備え、
   前記第１歯車及び前記第２歯車は、互いに逆回転することにより、該第１歯車の歯部と該第２歯車の歯部とが前記伝達歯車の少なくとも一つの歯部と接触することによって、前記伝達歯車から回転力が伝達されることを特徴とする歯車体。
2. 請求項１に記載の歯車体において、
   前記動力伝達体は、前記第１歯車と前記第２歯車との間において前記軸心回りに環状に形成された環状空間内に配置され、該環状空間内で自転しながら前記軸心回りに公転することを特徴とする歯車体。
3. 請求項１又は２に記載の歯車体において、
   前記第２歯車は、前記第１歯車よりも歯数が多いことを特徴とする歯車体。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の歯車体において、
   前記第１歯車に対して前記第２歯車を押し付ける付勢部材を備えていることを特徴とする歯車体。
5. 請求項２から４のいずれか１項に記載の歯車体において、
   前記第１歯車及び前記第２歯車は、前記環状空間内に露出し、前記軸心回りに環状に配置されると共に前記車軸の径方向に互いに向かい合う内歯をそれぞれ有し、
   前記動力伝達体は、前記第１歯車の内歯及び前記第２歯車の内歯にそれぞれ噛合する遊星歯車であることを特徴とする歯車体。
6. 請求項５に記載の歯車体において、
   前記第１歯車と前記第２歯車とのうちの少なくとも一方には、前記遊星歯車のほぞをガイドするガイド溝が前記軸心回りに環状に形成されていることを特徴とする歯車体。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の歯車体において、
   前記車軸には、指針が取付けられていることを特徴とする歯車体。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の歯車体と、
   前記伝達歯車と、を備えていることを特徴とする輪列機構。
9. 請求項８に記載の輪列機構と、
   前記動力源と、を備えていることを特徴とする時計用ムーブメント。
10. 請求項９に記載の時計用ムーブメントを備えることを特徴とする時計。

Images