JP5366319B2 - デテント脱進機およびそれを有する機械式時計 - Google Patents
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Description
図1から図3を参照すると、本発明のデテント脱進機100は、がんぎ車110と、がんぎ車110の歯部112と接触可能な振り石122および外し石124を有するてんぷ120と、がんぎ車110の歯部112と接触可能な接触平面132Bを含む止め石132を有する作動レバー130とを含む。
(2・1)第1タイプ:
前述したように、図3を参照すると、第1タイプの作動レバー130の本体部130Hは、止め石支持アーム131と、片作動ばね140と、片作動ばね支持アーム133と、復帰ばね150とを有している。片作動ばね140および復帰ばね150は、作動レバー130と一体に形成される。片作動ばね140の外し石接触部140Gは、てんぷ120の回転中心120Aと、作動レバー130の回転中心130Aとを結ぶ直線である作動基準直線129に対して角度DGが5度から45度の範囲内にあるように形成される。片作動ばね支持アーム133の下面(すなわち、地板側の表面)と、片作動ばね140の下面(すなわち、地板側の表面)は、1つの平面内に位置するように構成される。片作動ばね140は、片作動ばね支持アーム133よりも作動基準直線129に近い位置に配置される。
図4を参照すると、第2タイプの作動レバー130Bの本体部130HBは、止め石支持アーム131Bと、片作動ばね140と、片作動ばね支持アーム133と、復帰ばね150とを有している。止め石支持アーム131Bの厚さは、片作動ばね140の厚さよりも厚くなるように構成される。第2タイプの作動レバー130Bにおいて、他の構成は、前述した第1タイプの作動レバー130と同様である。この構成により、作動レバーの重心の位置を作動基準直線129上に配置するか、或いは、作動レバーの重心の位置を作動基準直線129の近くに配置することができる。
図5を参照すると、第3タイプの作動レバー130Cの本体部130HCは、止め石支持アーム131と、片作動ばね140と、片作動ばね支持アーム133Cと、復帰ばね150とを有している。片作動ばね支持アーム133Cの一部は肉抜きされている。図示した例では、4箇所の肉抜き部133C1〜133C4が、片作動ばね支持アーム133Cに設けられている。片作動ばね支持アーム133Cに肉抜き部を設ける個数は、1個であってもよいし、複数であってもよい。第3タイプの作動レバー130Cにおいて、他の構成は、前述した第1タイプの作動レバー130と同様である。この構成により、作動レバーの重心の位置を作動基準直線129上に配置するか、或いは、作動レバーの重心の位置を作動基準直線129の近くに配置することができる。この構成により、作動レバーを軽量化することができ、作動レバーの慣性モーメントを小さくすることができる。
図6を参照すると、第4タイプの作動レバー130Dの本体部130HDは、止め石支持アーム131Dと、片作動ばね140と、片作動ばね支持アーム133Dと、復帰ばね150とを有している。止め石支持アーム131Dの一部は肉抜きされ、かつ、片作動ばね支持アーム133Dの一部は肉抜きされている。図示した例では、3箇所の肉抜き部131D1〜131D3が止め石支持アーム131Bに設けられ、4箇所の肉抜き部133D1〜133D4が片作動ばね支持アーム133Dに設けられている。止め石支持アーム131Bに肉抜き部を設ける個数は、1個であってもよいし、複数であってもよい。片作動ばね支持アーム133Dに肉抜き部を設ける個数は、1個であってもよいし、複数であってもよい。第4タイプの作動レバー130Dにおいて、他の構成は、前述した第1タイプの作動レバー130と同様である。肉抜き部を設ける個数と肉抜き部を設ける位置を選定することにより、作動レバーの重心の位置を作動基準直線129上に配置するか、或いは、作動レバーの重心の位置を作動基準直線129の近くに配置することができる。この構成により、作動レバーを軽量化することができ、作動レバーの慣性モーメントを小さくすることができる。上述したように、本発明のデテント脱進機の好ましい構造においては、止め石支持アームの一部、および、片作動ばね支持アームの一部のうちの少なくとも一方を肉抜きするように構成することができる。
図7を参照すると、第5タイプの作動レバー130Eの本体部130HEは、止め石支持アーム131Eと、片作動ばね140と、片作動ばね支持アーム133と、復帰ばね150とを有している。止め石132Eが止め石支持アーム131Eと一体に形成されている。この構成により、作動レバーと止め石の製造工程を削減することができる。
図8を参照すると、第6タイプの作動レバー130Fの本体部130HFは、止め石支持アーム131Fと、片作動ばね140と、片作動ばね支持アーム133と、復帰ばね150とを有している。止め石支持アーム131Fの横幅は、片作動ばね140の横幅よりも大きくなるように構成される。第6タイプの作動レバー130Fにおいて、他の構成は、前述した第1タイプの作動レバー130と同様である。この構成により、作動レバーの重心の位置を作動基準直線129上に配置するか、或いは、作動レバーの重心の位置を作動基準直線129の近くに配置することができる。
図9を参照すると、第7タイプの作動レバー130F2の本体部130HFは、止め石支持アーム131F2と、片作動ばね140と、片作動ばね支持アーム133と、復帰ばね150とを有している。止め石支持アーム131F2には、2個の幅広部131F3、131F4が形成されている。幅広部131F3、131F4の横幅は、片作動ばね140の横幅よりも大きくなるように構成される。幅広部を設ける数は1個であってもよいし、又は、複数であってもよい。第7タイプの作動レバー130F2において、他の構成は、前述した第1タイプの作動レバー130と同様である。この構成により、作動レバーの重心の位置を作動基準直線129上に配置するか、或いは、作動レバーの重心の位置を作動基準直線129の近くに配置することができる。
図10を参照すると、第8タイプの作動レバー130Gの本体部130HGは、止め石支持アーム131と、片作動ばね140Gと、片作動ばね支持アーム133Gと、復帰ばね150とを有している。片作動ばね140Gは、直線状になるように構成される。片作動ばね支持アーム133Gは、直線状になるように構成される。第8タイプの作動レバー130Gにおいて、他の構成は、前述した第1タイプの作動レバー130と同様である。この構成により、片作動ばね140Gの撓み特性を安定させることができる。
図11を参照すると、第9タイプの作動レバー130Jの本体部130HJは、止め石支持アーム131Jと、片作動ばね支持アーム133Jとを有している。本体部130HJと別個に形成された片作動ばね140Jは、その一方の端部が本体部130HJのスリットの中にレーザ溶接などの溶接加工により固定される。本体部130HJと別個に形成された復帰ばね150Jは、その一方の外端部が本体部130HJの上面にレーザ溶接などの溶接加工により固定される。第9タイプの作動レバー130Gにおいて、他の構成は、前述した第1タイプの作動レバー130と同様である。この構成により、本体部130HJを形成する材料の撓み特性よりも撓み特性が良い材料で片作動ばね140Jを形成することができる。また、この構成により、本体部130HJを形成する材料の撓み特性よりも撓み特性が良い材料で復帰ばね150Jを形成することができる。
図12を参照すると、第10タイプの作動レバー130Kの本体部130HKは、止め石支持アーム131Kと、片作動ばね支持アーム133Kとを有している。本体部130HKと別個に形成された片作動ばね140Kは、その一方の端部が本体部130HKのスリットの中に、かしめ加工により固定される。本体部130HKと別個に形成された復帰ばね150Kは、その一方の外端部が本体部130HKのスリットの中に、かしめ加工により固定される。第10タイプの作動レバー130Kにおいて、他の構成は、前述した第1タイプの作動レバー130と同様である。この構成により、本体部130HKを形成する材料の撓み特性よりも撓み特性が良い材料で片作動ばね140Kを形成することができる。また、この構成により、本体部130HKを形成する材料の撓み特性よりも撓み特性が良い材料で復帰ばね150Kを形成することができる。
図13を参照すると、第11タイプの作動レバー130Mの本体部130HMは、止め石支持アーム131と、片作動ばね支持アーム133と、片作動ばね140とを有している。本体部130HMと別個に形成された復帰ばね150Mは、その変形ばね部の先端部付近が本体部130HMを押すように配置される。復帰ばね150Mは、地板170に固定される。第11タイプの作動レバー130Mにおいて、他の構成は、前述した第1タイプの作動レバー130と同様である。この構成により、本体部130HKを形成する材料の撓み特性よりも撓み特性が良い材料で復帰ばね150Kを形成することができる。
図14を参照すると、第12タイプの作動レバー130Nは、本体部130HNと、止め石支持アーム131と、片作動ばね支持アーム133Nとを有している。片作動ばね支持アーム133Nは、本体部130HNおよび止め石支持アーム131とは別個に形成される。本体部130HNと別個に形成された片作動ばね140Nは、その一方の端部が本体部130HNと、片作動ばね支持アーム133Nとの間に配置され、2本の横ねじ145N1、145N2により、本体部130HNと片作動ばね支持アーム133Nに対して固定される。本体部130HNと別個に形成された復帰ばね150Nは、その変形ばね部の先端部付近が本体部130HNを押すように配置される。復帰ばね150Nは、地板170に固定される。第12タイプの作動レバー130Nにおいて、他の構成は、前述した第1タイプの作動レバー130と同様である。この構成により、本体部130HNを形成する材料の撓み特性よりも撓み特性が良い材料で片作動ばね140Nを形成することができる。また、この構成により、本体部130HNを形成する材料の撓み特性よりも撓み特性が良い材料で復帰ばね150Nを形成することができる。
図15を参照すると、第13タイプの作動レバー130Pは、本体部130HPと、止め石支持アーム131Pと、片作動ばね支持アーム133Pとを有している。止め石支持アーム131Pは、本体部130HPとは別個に形成される。片作動ばね支持アーム133Nは、本体部130HPとは別個に形成される。本体部130HNと別個に形成された片作動ばね140Pは、その一方の端部が本体部130HPと、片作動ばね支持アーム133Pとの間に配置され、2本の横ねじ145P1、145P2により、本体部130HPと片作動ばね支持アーム133Pに対して固定される。本体部130HNと別個に形成された復帰ばね150Nは、その変形ばね部の先端部付近が、本体部130HPと、止め石支持アーム131Pとの間に配置され、2本の横ねじ145P3、145P4により、本体部130HPと止め石支持アーム131Pに対して固定される。復帰ばね150Pのその変形ばね部の元部は、地板170に固定される。第13タイプの作動レバー130Pにおいて、他の構成は、前述した第1タイプの作動レバー130と同様である。この構成により、本体部130HPを形成する材料の撓み特性よりも撓み特性が良い材料で片作動ばね140Pを形成することができる。また、この構成により、本体部130HPを形成する材料の撓み特性よりも撓み特性が良い材料で復帰ばね150Pを形成することができる。
次に、作動レバーを製造する方法の一例について説明する。
(3・1)作動レバーを作るための第一の製造工程:
図16(a)を参照すると、電鋳部品の製造のために用いる基板420を準備する(工程401)。基板420を構成する材料は、シリコン、ガラス、プラスチックなどである。エッチングの加工精度を考えると、シリコンが適している。基板420の大きさは、例えば、2インチ(約50mm)から8インチ(約200mm)の範囲の半導体製造に用いられる標準寸法であるのが好ましい。基板420の厚さは、基板420の大きさによって異なるが、例えば4インチシリコン基板の場合、300μmから625μmの厚さのものが用いられる。
本発明のデテント脱進機の実施形態において、止め石132は、作動レバー130と一体に形成することができる。以下に説明する第二の製造工程によって、止め石132は作動レバー130と一体に電鋳加工により形成することができる。
以下に説明する第三の製造工程によって、止め石支持アーム131と、片作動ばね140と、片作動ばね支持アーム133と、復帰ばね150との少なくとも2つを同時に形成することができる。図37を参照すると、第三の製造工程によって、基板620を用いて作動レバー630を形成することができる。
以下に説明する第四の製造工程によって、止め石支持アーム631と、片作動ばね640と、片作動ばね支持アーム633と、復帰ばね650との少なくとも2つを同時に形成することができる。
(4・1)作動その1:
図19を参照すると、てんぷ120が自由振動することにより、大つば116が矢印A1の方向(反時計回り方向)に回転する。
図20を参照すると、大つば116に固定された外し石124が矢印A1の方向(反時計回り方向)に回転して、片作動ばね140の外し石接触部140Gに接触する。
図21を参照すると、外し石124が矢印A1の方向(反時計回り方向)に回転し、片作動ばね140が、外し石124に押されて、ばね受突起部130Dを押す。すると、作動レバー130は、矢印A2の方向(時計回り方向)に回転する。がんぎ車110の歯部112の先端部は、止め石132の接触平面132Bの上を摺動する。
図22を参照すると、作動レバー130が矢印A2の方向(時計回り方向)に回転する作動に伴い、作動レバー130の止め石支持アーム131は調整偏心ピン161から離れる。
図23を参照すると、ぜんまいが巻き戻されるときの回転力により回転する表輪列により、がんぎ車110は回転され、がんぎ車110は駆動される。がんぎ車110が矢印A4の方向(時計回り方向)に回転することにより、がんぎ車110の歯部112の先端部は振り石122に接触し、てんぷ120に回転力を伝える。大つば116が矢印A1の方向(反時計回り方向)に所定の角度まで回転すると、外し石124は、片作動ばね140の外し石接触部140Gから離れる。
(4・6)作動その6:
図24を参照すると、復帰ばね150のばね力により、作動レバー130は、矢印A3の方向(反時計回り方向)に回転して、当初の位置に戻ろうとする。止め石132の接触平面132Bに接触していた、がんぎ車110の歯部112の先端部は止め石132から外れる(がんぎ車110は解除される)。復帰ばね150のばね力により、作動レバー130は、矢印A3の方向(反時計回り方向)に回転して、作動レバー130の止め石支持アーム131は調整偏心ピン161に向かって押し戻される。
図25を参照すると、てんぷ120が矢印A1の方向(反時計回り方向)に自由振動することにより、がんぎ車110の次の歯部112の先端部は止め石132の接触平面132Bに落下する。復帰ばね150のばね力により、作動レバー130の止め石支持アーム131は調整偏心ピン161に接触する。
図26を参照すると、てんぷ120が自由振動することにより、大つば116が矢印A5の方向(時計回り方向)に回転する。
図27(a)を参照すると、大つば116に固定された外し石124が矢印A5の方向(時計回り方向)に回転して、片作動ばね140の外し石接触部140Gに接触する。外し石124が矢印A5の方向(時計回り方向)に回転し、片作動ばね140が、外し石124に押される。
図28を参照すると、大つば116が矢印A5の方向(時計回り方向)に所定の角度まで回転すると、外し石124は、片作動ばね140の外し石接触部140Gから離れる。すると、片作動ばね140は、当初の位置に戻り、てんぷ120は自由振動する。
以下同様に、図19に示す状態から図28に示す状態に至る作動を繰り返すことができる。
さらに、本発明は、機械式時計の動力源を構成するぜんまいと、前記ぜんまいが巻き戻されるときの回転力により回転する表輪列と、前記表輪列の回転を制御するための脱進機とを備えるように構成された機械式時計において、前記脱進機が、上記のデテント脱進機で構成されることを特徴としている。この構成により、薄型で調整が容易な機械式時計を実現することができる。また、本発明の機械式時計は、脱進機の力の伝達効率が良いので、ぜんまいを小さくすることができ、或いは、同じサイズの香箱を用いて長時間持続の時計を実現することができる。
110 がんぎ車
120 てんぷ
122 振り石
124 外し石
130 作動レバー
131 止め石支持アーム
132 止め石
133 片作動ばね支持アーム
140 片作動ばね
141 片作動ばね規制レバー
150 復帰ばね
162 復帰ばね調整偏心ピン
170 地板
300 ムーブメント(機械体)
320 香箱車
325 二番車
326 三番車
327 四番車
Claims (13)
- がんぎ車(110)と、がんぎ車(110)の歯部と接触可能な振り石(122)および外し石(124)を有するてんぷ(120)と、がんぎ車(110)の歯部と接触可能な止め石(132)を有する作動レバー(130)とを含む時計用のデテント脱進機(100)において、
前記作動レバー(130)は、前記止め石(132)を支持する止め石支持アーム(131)と、前記外し石(124)と接触可能な部分を含む片作動ばね(140)と、前記片作動ばね(140)の先端にある外し石接触部(140G)の位置を定めるための片作動ばね支持アーム(133)とを有しており、
前記作動レバー(130)は、前記止め石(132)が、前記がんぎ車(110)に近づく方向と、前記止め石(132)が、前記がんぎ車(110)から遠ざかる方向の2方向に回転可能なように構成されており、
前記片作動ばね(140)は、前記てんぷ(120)の回転中心(120A)と、前記作動レバー(130)の回転中心(130A)とを結ぶ直線である作動基準直線(129)を基準としたときに、前記がんぎ車(110)がある側と反対側において、前記片作動ばね(140)の先端部分が、前記てんぷ(120)の回転中心(120A)から遠ざかるにつれて、前記作動基準直線(129)からの距離が増加するように角度をなして配置されており、
前記片作動ばね(140)は、前記止め石支持アーム(131)と、前記片作動ばね支持アーム(133)との間に配置されている、
ことを特徴とするデテント脱進機。 - 前記片作動ばね支持アーム(133)の下面と、前記片作動ばね(140)の下面は、デテント脱進機がんぎ車(110)の回転中心軸線(110A)、および、前記てんぷ(120)の回転中心軸線に対して垂直な1つの平面内に配置されることを特徴とする、請求項1に記載のデテント脱進機。
- 前記片作動ばねの変形ばね部(140B)の前記外し石接触部(140G)に続く部分は、前記てんぷ(120)の回転中心(120A)と、前記作動基準直線(129)に対して、5度から45度の範囲内にある角度(DG)をなすように構成されることを特徴とする、請求項1に記載のデテント脱進機。
- 前記止め石支持アーム(131)は、前記作動基準直線(129)に対して、前記片作動ばね支持アーム(133)と反対の側に位置することを特徴とする、請求項1に記載のデテント脱進機。
- 前記止め石支持アーム(131)の幅は、前記片作動ばね支持アーム(133)の幅より大きく形成され、或いは、前記止め石支持アーム(131)の厚さは、前記片作動ばね支持アーム(133)の厚さより厚く形成されることを特徴とする、請求項1に記載のデテント脱進機。
- 前記止め石支持アーム(131)の幅は、前記片作動ばね支持アーム(133)より細く形成され、かつ、前記片作動ばね支持アーム(133)は肉抜きされた部分を含むことを特徴とする、請求項1に記載のデテント脱進機。
- 前記止め石支持アーム(131)、および、前記片作動ばね支持アーム(133)のうちの少なくとも一方は、前記作動レバー(130)の慣性モーメントを低減させるために、肉抜きされた部分を含むことを特徴とする、請求項1に記載のデテント脱進機。
- 前記片作動ばね支持アーム(133)は、前記作動基準直線(129)からみて凸になるような1以上の曲線部を含む形状に形成されることを特徴とする、請求項1に記載のデテント脱進機。
- 前記片作動ばね支持アーム(133)は、先端部分から根元部分に向うにつれて断面積が大きくなるように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載のデテント脱進機。
- 前記デテント脱進機は、さらに、前記止め石(132)が前記がんぎ車(110)に近づく方向に前記作動レバー(130)を回転させる力を前記作動レバー(130)に加えるための復帰ばね(150)を備え、
前記復帰ばね(150)は、前記作動レバー(130)の回転中心(130A)に対して、前記止め石支持アーム(131)および前記片作動ばね支持アーム(133)の反対側に位置するように配置されていることを特徴とする、請求項1に記載のデテント脱進機。 - 前記デテント脱進機は、さらに、前記止め石(132)が前記がんぎ車(110)に近づく方向に前記作動レバー(130)を回転させる力を前記作動レバー(130)に加えるための復帰ばね(150)を備え、
前記復帰ばね(150)の初期位置を調整するための復帰ばね調整偏心ピン(162)が設けられることを特徴とする、請求項1に記載のデテント脱進機。 - 前記片作動ばね(140)の外し石接触部(140G)を前記片作動ばね支持アーム(133)に押し付けるための片作動ばね規制レバー(141)が前記作動レバー(130)に設けられることを特徴とする、請求項1に記載のデテント脱進機。
- 機械式時計の動力源を構成するぜんまいと、前記ぜんまいが巻き戻されるときの回転力により回転する表輪列と、前記表輪列の回転を制御するための脱進機とを備えるように構成された機械式時計において、前記脱進機が、請求項1から12のいずれか1項に記載のデテント脱進機で構成されることを特徴とする機械式時計。
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