JP5918394B2 - ユニバーサル作動均時差機構及びこれをセットする方法 - Google Patents

Description

本発明は、ユニバーサル作動均時差機構に関する。より詳細には、本発明は、腕時計の着用者の経度位置がどこであっても、太陽が頂点である時を正確に示す作動均時差機構（running equation of time mechanism）に関する。

同じ時間帯内で、その時間帯の最も東、中央、最も西のどこにいるかに応じて、太陽が頂点にいる時間は異なる。２つの極端な位置の間では５９分の時差がある。

また、ユーザーが位置する国の時間が、公式な時間帯の時間と合っていないこともある。このような例として、スイスがある。スイスは、グリニッジ時間帯の範囲内にあるが、英国と１時間の時差を有する。

領土がいくつかの時間帯にまたがるにもかかわらず、公式時間が１つだけの国もある。

最後に、季節によって時間を変更する国もある（夏時間／冬時間）。

例えば、７月２３日にヌーシャテル（スイス）にいる者の場合、太陽は、常用時の１３：３８に頂点にある。すなわち、
１２時間（時間帯の時間）＋２時間（夏時間）−２８分（ヌーシャテルの経度：７°）＋６分（作動均時差との差）
である。反対に、同じ日にロンドンにいる者の場合、太陽は常用時の１３：０６に頂点にある。すなわち、
１２時間（時間帯の時間）＋１時間（夏時間）＋０分（ロンドンの経度：０°）＋６分（作動均時差との差）
である。しかし、ヌーシャテルとロンドンは同じ時間帯にある。

本特許出願に添付する図１、２及び３は、本発明のユニバーサル作動均時差機構を適用することができる従来技術の差動デバイスを示す。

この差動デバイスは、本出願人の名義のヨーロッパ特許出願第１２８６２３３号に詳しく説明されている。本特許出願に添付され前記ヨーロッパ特許出願から引用した図１、２及び３を参照すると、これらの図において、特に、１年の内の毎日、平均太陽時又は常用時と、及び真太陽時との間の差によって輪郭が決まる均時差カム１が示されている。

実際に、よく知られているように、同じ場所において頂点にある太陽の２つの連続する上部通路の間を経過する時間である真太陽時と、真太陽時の一年におけるすべての日の平均持続時間である平均太陽時ないし常用時との間では差がある。このような常用時と真太陽時の間の差は、２月１１日に＋１４分２２秒、１１月４日に−１６分２３秒になる。これらの値は年々ほとんど変わらない。

均時差カム１は、計時器に備えられる単純又は永続的な日付機構によって、１年当たり１回転の速度で回転するように駆動している。カム１は、月盤２を備えており、これは、カム１と同じ速度で回転し、カム１の位置を日付機構によって示された日付に合致させる。これによって、太陽時用分針４が正確な太陽時を示す。

このような単純又は永続的な日付機構は、既知の任意の種類のものであってもよく、それらすべてをここでは説明しない。明瞭な理解のために、この日付機構が、１年当たり１回の完全な回転速度で均時差カム１を駆動することを知っていれば十分である。しかし、純粋に図示する目的のみのため、日付（１〜３１）を標示する針８を駆動する日付車セット６を示す。この日付車セット６は１月当たり１回完全に回転する速度で回転する。日付車セット６は、回転方向を反転させるための中間日付車１０、及び１月当たり１回の完全な回転から１年当たり１回の完全な回転まで回転速度を下げるための減速車セット１２を介して、日付機構によって作動させられる。

太陽時用分針４は、差動ギア１４によって駆動され、この差動ギア１４は、常用時用分針１８と、均時差カム１と連係するラック２０とを駆動するギアトレイン１６を入力としてそれぞれ有する（図１においてラック２０は、その両方の端位置における様子を示しており、その一方は実線、他方は一点鎖線で示している）。より詳細には、図１に示すように、差動ギア１４は、腕時計のムーブメントのモーションワークによって駆動する少なくとも１つ、好ましくは２つの、遊星ピニオン２２を備えている。これら２つの遊星ピニオン２２は、それら自身を回転させ、均時差車２６の内側の歯２４の上を転がることができる。また、均時差車２６は、その外側周部分上で、歯付きセクター２８を有し、これを介してラック２０の一方の端に備えられる歯付きセクター３０と連係する。このラックは、ばね（図示せず）の戻し作用の影響を受け、このばねは、腕時計のフレームに固定され、フィーラースピンドル３２を当てる傾向があり、これによって、ラック２０の他方の端が、作動均時差カム１の周面部分と対向する。太陽時表示トレインはピニオン３４を有し、このピニオン３４は、差動ギア１４の中央に置かれ、アーバー３６が保持する。この太陽時表示ピニオン３４は、遊星ピニオン２２と噛み合う。また、太陽時表示ピニオン３４は、筒かな４０と噛み合う表示車３８を保持し、その筒上で太陽時用分針４が駆動する。このギアトレイン３８、４０は、太陽時用分針４が常用時用分針１８と同心になるように、太陽時表示を腕時計のムーブメントの中心４２に戻す。

上述の作動均時差機構は、以下のように動作する。

腕時計の通常の動作モードでは、均時差カム１、均時差ラック２０、均時差トレイン２６は不動である。しかし、遊星ピニオン２２は、腕時計のムーブメントによって駆動させられる。したがって、遊星ピニオン２２は、互いに対して回転し、均時差車２６の内側の歯２４の上を転がり、これによって、太陽時表示ピニオン３４を回転させ、これは、太陽時用分針４が常用時用分針１８に対して随伴する様式で回転することを可能にする。このようにして、太陽時用針４と常用時用針１８の間の差が、２４時間にわたって一定のまま保たれる。

真夜中の辺りに１日当たり１回、作動均時差カム１が回動する。これは、日付をある日から次へと変える日付機構によって駆動される。厳密にその瞬間において、カム１の周面部分に接しているフィーラースピンドル３２は、続いてラック２０を回動させる。ラック２０が回動すると、均時差車２６が回転駆動する。遊星ピニオン２２は、この短い時間間隔（遊星ピニオン２２は１時間当たり１回の完全な回転を行う）の間実質的に不動であり、これらの遊星ピニオン２２は、互いに対して回転し、均時差車２６による回転駆動され、続いて太陽時表示ピニオン３４を駆動する。これによって、太陽時用分針４の位置が再び正確にセットされる。

このようにして、上記の作動均時差機構は、常用時用分針及び太陽時用分針によって、平均太陽時と真太陽時の間の時差をいつでも表示することができる。しかし、この作動均時差機構は、時間帯内にいるユーザーの経度位置に従って太陽が頂点にある常用時を示さない。

本発明の目的は、時間帯におけるユーザーの経度位置にかかわらず、いつでも常用時と真太陽時の間の時間及び分の差を示すことができる作動均時差機構の提供によって、上記問題を克服することである。

このために、本発明は、差動デバイスを有するユニバーサル作動均時差機構に関し、当該機構の第１の入力は、常用時の分用の筒かなによって入力され、当該機構の第２の入力は、作動均時差カムによって入力され、前記差動デバイスは、作動均時差の分部材（running equation minute）に出力し、前記作動均時差の分部材は、真の作動均時差の分部材（true running equation minute）を駆動し、この真の作動均時差の分部材は、真の均時差のモーションワークを介して、真の作動均時差の時部材（true running equation hour）を駆動し、前記常用時の分用の筒かな（civil time minute cannon-pinion）は、モーションワークの車を介して、常用時の時用車を駆動し、この常用時の時用車には、ジャンパーばねが固定されており、この常用時の時用車は、常用時の時針を保持するアーバーに接続された１２の歯を有する星形体と連係し、前記アーバーには時間帯用車も固定されており、前記真の均時差のモーションワークには時差及び表示トレインがつながっており、この時差及び表示トレインは、時間帯の中央に対するユーザーの経度位置にリンクされた時差を前記真の作動均時差の時部材に適用し、前記時間帯用車は、前進又は後退の１時間ステップ単位で、ユーザーが位置する場所の常用時と時間帯の中央における時間との間の時差を前記常用時の時用車に適用するユニバーサル作動均時差機構において、前記作動均時差の分部材は、窪み（indenting）を介して前記真の作動均時差の分部材に接続される。

これらの特徴により、本発明は、単に太陽時と常用時の間の差を表示するだけではなく、太陽時と時間帯の中央に対するユーザーの経度位置に固有な常用時との間の差を考慮することができるようなユニバーサル作動均時差機構を提供する。このようにして、本発明のユニバーサル作動均時差機構は、時間帯内のユーザーが位置する場所における常用時と太陽時との間の時及び分の差をいつでも表示することができる。

本発明の他の特徴及び利点は、本発明に係るユニバーサル作動均時差機構の実施形態についての詳細な説明から、より明確に認識できるであろう。実施形態は、限定する意図なく単に例示したものである。

上述の説明で引用済みであり、本発明のユニバーサル作動均時差機構が適用される作動均時差デバイスの平面図である。 上述の説明で引用済みであり、図１に示す作動均時差機構の第１の断面図である。 上述の説明で引用済みであり、図２の断面図と同様であり、日付機構の一部が示されている。 図４Ａ、４Ｂ及び４Ｃは、本発明に係るユニバーサル作動均時差機構の第１の実施形態を示す。 図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃは、本発明に係るユニバーサル作動均時差機構の第２の実施形態を示す。

本発明は、太陽時表示のために、常用時の分と太陽時の分の間の差と、時間帯の中央に対するユーザーの経度位置に対応する差と、及びユーザーが位置する場所の常用時と時間帯の中央における公式時間との間のいずれの時差に対応する差とを考慮するようなユニバーサル作動均時差機構を提供するという大きな創造性のある考えから生じている。

図４Ａ、４Ｂ及び４Ｃは、本発明に係るユニバーサル作動均時差機構の第１の実施形態を示す。

図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃは、本発明に係るユニバーサル作動均時差機構の第２の実施形態を示す。

図４Ａは、従来技術に係る作動均時差機構の図であり、これは、差動デバイス４４を有し、その入力はそれぞれ、常用時用分針４８を駆動する筒かな４６と、均時差カム５０とである。差動デバイス４４は、作動均時差の分部材５２を出力する。上記のように、作動均時差の分部材５２は、所与の日の常用時と太陽時の間の差を示す。このような常用時と太陽時の間の差は、２月１１日には＋１４分２２秒に、１１月４日には−１６分２３秒にまで到達する。

このような常用時と太陽時の間の差は、時間帯の中央に対するユーザーの経度位置に対応する差に加えられる。実際に、１つの時間帯の幅は１５°であり、これは１時間に対応する。よって、太陽が公式時間帯の時間の３０分前に時間帯に入り、３０分後に去る。

このため、本特許出願に添付する図４Ｂに示されているように、作動均時差の分部材５２は、摩擦要素（窪み）５４によって真の作動均時差の分部材５６を駆動する。この真の作動均時差の分部材５６は、所与の日の常用時と太陽時の間の差を考慮するだけでなく、時間帯の中央に対するユーザーの経度位置をも考慮するという点で、作動均時差の分部材５２とは異なる。真の作動均時差の分部材５６は、次に、真の均時差のモーションワーク５８を介して、真の作動均時差の時部材６０を駆動する。ユーザーによって作動させることができるギアトレイン６２は、真の均時差のモーションワーク５８につながっている。変形例の実施形態の１つによれば、ギアトレイン６２は、真の作動均時差の分部材５６に直接つながっている。このギアトレイン６２は、作動均時差の分部材５６及び作動均時差の時部材６０を時間帯におけるユーザーの経度位置に従ってシフトさせる。この目的のために、本特許出願に添付する図４Ｃに示すように、ギアトレイン６２は、１又は２の標示を保持する。ギアトレイン６２の第１の車６４は、時間帯の中央に対するユーザーの位置のオフセットの標示±７．５°（各時間帯が１５°の幅を有するという知識の下）、そして、随意に、時間帯の中央に対するオフセットの東又は西の標示を保持する。

冬時間又は夏時間の導入、あるいは公式時間帯の時間とは異なる時間についても、図４Ｂを参照して以下において考慮する。

常用時の分部材４８を保持する筒かな４６は、モーションワークの車セット６８を介して１：１２の比で常用時の時用車７０を駆動する。この常用時の時用車７０は、ジャンパーばね７２を保持し、これは、アーバー７６に接続された１２の歯７４を有する星形体を駆動する。このアーバー７６は、常用時の時針７８と、及び常用時の時用車７０の歯の数と同じ数の歯を有する時間帯用車８０を保持している。

本発明に係る腕時計は、少なくとも１つの巻きステム（図示せず）を備えた状態で嵌められ、この巻きステムは、押し込まれた位置では腕時計を巻くことが可能であり、また、第１の引っ張り出された位置では、日付標示をセットすることが可能である。後で説明するように、第２の引っ張り出された位置Ｔ２では、巻きステムは、腕時計のユーザーが位置する場所における常用時と、時間帯の中央における公式時間との間の差を調整することを可能にし、また、第３の引っ張り出された位置Ｔ３では、巻線ステムは腕時計の時間をセットすることができる。すなわち、腕時計のユーザーが位置する場所の時間に腕時計をセットすることができる。

腕時計の時間は、位置Ｔ３にある巻きステムを介して、及びモーションワークの車セット６８を介してセットされる。巻きステムの位置Ｔ３では、モーションワークの車セット６８は、常用時の分部材４８及び常用時の時部材７８を、例えば、正午に、移動するように動作する。回転時において、モーションワークの車セット６８は、筒かな４６を駆動し、これは、前記のように、差動デバイス４４の入力の１つを形成する。したがって、筒かな４６の回転は、作動均時差の分部材５２の回転をもたらし、これは順に、作動均時差の分部材５６及び真の作動均時差の時部材６０を駆動する。なお、手作業での嵌め込み時、すなわち、工場で様々な針が取り付けられる時には、常用時と太陽時の間の差がゼロであるので、年間の４つの日の１つにおいて日付機構が位置合わせされることが確実になる。この場合、常用時の分部材４８及び常用時の時部材７８は、位置Ｔ３にある巻きステムを用いて正午に動かされた場合、真の作動均時差の時部材６０及び真の作動均時差の分部材５６も、正午に位置する。

位置Ｔ３にある巻きステムを作動させることによって一旦すべての針を正午に動かすと、時間帯の中央における常用時と公式時間との間の差をプログラムする必要がある。この差は、時間帯でのユーザーの位置における常用時と、時間帯の中央における時間との間の差にリンクされることは、上記の通りである。例えば、スイスにいるユーザーにとって、この差は、冬では＋１時間であり、夏では＋２時間である。このような常用時におけるシフトあるいは夏時間又は冬時間への変更は、位置Ｔ２にある巻きステムを介して、及びいくつかの１時間ステップ単位で前進又は後退するように動く時間帯用車８０を介して実現され、１２の歯を有する星形車７４がジャンパーばね７２上で１ステップずつ動き、その際、その各ステップは１／１２回転を完了する。

この段階では、以下が連続してプログラムされる。
・常用時の分と太陽時の分の間の差、
・次に、時間帯内のユーザーの経度位置にリンクされた差、
・最後に、腕時計のユーザーが位置する時間帯内の場所における常用時と、時間帯の中央における公式時間との間の差、
残っているのは、腕時計のユーザーが位置する時間帯内の場所の時間と一致するように常用時をセットすることである。この時間設定は、位置Ｔ３にある巻きステムを再び作動させることによって達成することができる。この動作中に、常用時の分部材４８と常用時の時部材７８の表示は、これらの針が、ユーザーが位置する場所の常用時を表示するように調整される。同時に、真の作動均時差の時部材６０及び真の作動均時差の分部材５６は、同じ方向に、そして、常用時の分部材４８と常用時の時部材７８と同じ量を動かされる。最後に、腕時計が常用時と、常用時と真の太陽時の間の差とを表示する。

本特許出願に添付する図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃは、本発明に係るユニバーサル作動均時差機構の第２の実施形態を示す。この本発明の第２の実施形態は、図４Ａ、４Ｂ及び４Ｃを参照して説明した本発明の第１の実施形態と比べて、真太陽時用分針８２が、真の作動均時差の分用の筒かな５６の筒につながりこれに駆動される点のみ異なる。この真太陽時用分針８２は、作動均時差の分用の筒かな５２の筒につながりこれに駆動されたオフセット標示盤８４の上に動かされる。オフセット標示盤８４は、時間帯の中央に対するユーザーの位置のオフセットの標示±７．５°（各時間帯が１５°の幅を有するという知識の下）、及び時間帯の中央に対するオフセットの東又は西の標示を保持する。

より正確には、ユーザーが時間帯の中央にいれば、真太陽時用分針８２がオフセット標示盤８４上にマークされたゼロを指すことは明らかである。また、真太陽時用分針８２及びオフセット標示盤８４が、常用時用分針４８に対して実質的に±１５分オフセットされ、これによって、所与の日の常用時と太陽時の間の差を標示することも明らかである。このような常用時と太陽時の間の差は、２月１１日に＋１４分に２２秒、１１月４日に−１６分２３秒になる。また、真太陽時用分針８２は、オフセット標示盤８４とは独立に動作して、時差及び表示ギアトレイン６２を介して、時間帯の中央に対するユーザーの位置に対応する東又は西の経差がプログラムされる。例えば、６月２１日であると仮定する。この日に、常用時の分が太陽時の分よりも２分進んでいることが知られている。したがって、常用時用分針４８がゼロ標示を指していれば、真太陽時用分針８２及びオフセット標示盤８４は、−２分の差を標示する。ユーザーが、例えば、時間帯の中央よりも４°経度東にあるとさらに仮定すると、真太陽時用分針８２だけがその分針をオフセット標示盤８４の４°経度東の位置に動かすように動作する。したがって、６月２１日に、ユーザーが時間帯の中央の４°経度東にいれば、常用時用分針４８はゼロにあり、オフセット標示盤８４のゼロは、常用時用分針４８に対して−２分オフセットされ、真太陽時用分針８２は、オフセット標示盤８４に対して４°経度東にオフセットされる。すなわち＋１６分オフセットされる。最後に、真太陽時用分針８２は、常用時用分針４８に対して＋１４分オフセットされる。

当然、本発明は、上で説明した実施形態には限定されず、本特許出願に添付する請求の範囲によって定められる本発明の範囲から逸脱せずに、当業者によって様々な単純な変更や変形を考えることができるであろう。具体的には、巻きステムの位置Ｔ３において、常用時の分部材４８及び常用時の時部材７８を動作させることができる。したがって、巻きステムは、スライド可能なピニオンを有し、これは、第１のギアトレインを介して、モーションワークの車セット６８を動かすような役割を果たす。同様に、巻きステムの位置Ｔ２において、腕時計ユーザーが位置する場所における常用時と、及び公式時間帯の時間との間の差が導入される。これを達成するために、巻きステムのスライド可能なピニオンは、第２のギアトレインを介して時間帯用車８０に対して作用する。

Claims (5)

1. 差動デバイス（４４）を有するユニバーサル作動均時差機構であって、
   当該機構の第１の入力は、常用時の分用の筒かな（４６）によって入力され、当該機構の第２の入力は、作動均時差カム（５０）によって入力され、
   前記差動デバイス（４４）は、所与の日の常用時と太陽時の間の差を示す作動均時差の分部材（５２）に出力し、
   前記作動均時差の分部材（５２）は、真の作動均時差の分部材（５６）を駆動し、
   この真の作動均時差の分部材（５６）は、真の均時差のモーションワーク（５８）を介して真の作動均時差の時部材（６０）を駆動し、
   前記常用時の分用の筒かな（４６）は、モーションワークの車セット（６８）を介して常用時の時用車（７０）を駆動し、
   この常用時の時用車（７０）には、ジャンパーばね（７２）が固定されており、
   この常用時の時用車（７０）は、常用時の時針（７８）を保持するアーバー（７６）に接続された１２の歯を有する星形体（７４）と連係し、
   前記アーバー（７６）には時間帯用車（８０）が固定されており、
   前記真の均時差のモーションワーク（５８）には時差及び表示トレイン（６２）がつながっており、
   この時差及び表示トレイン（６２）は、時間帯の中央に対するユーザーの経度位置にリンクされた時差を前記真の作動均時差の時部材（６０）に適用し、
   前記時間帯用車（８０）は、前進又は後退の１時間ステップ単位で、ユーザーが位置する場所の常用時と時間帯の中央における時間との間の時差を前記常用時の時用車（７０）に適用するユニバーサル作動均時差機構において、
   前記真の作動均時差の分部材（５６）の内側の表面は、突起を介して前記作動均時差の分部材（５２）の外側の表面に摩擦接続されているか、または
   前記作動均時差の分部材（５２）の内側の表面は、突起を介して前記真の作動均時差の分部材（５６）の外側の表面に摩擦接続されている
   ことを特徴にするユニバーサル作動均時差機構。
2. 前記時差及び表示トレイン（６２）の第１の車（６４）は、前記時間帯の中央に対するユーザーの位置のオフセットの標示±７．５°を保持する
   ことを特徴にする請求項１記載の作動均時差機構。
3. 前記時差及び表示トレイン（６２）の他の車（６６）は、時間帯の中央に対するオフセットの東又は西の標示を保持している
   ことを特徴にする請求項２記載の作動均時差機構。
4. 真太陽時用分針（８２）が前記真の作動均時差の分部材（５６）用の筒かなの筒につながりこれに駆動され、
   前記真太陽時用分針（８２）は、前記作動均時差の分部材（５２）用の筒かなの筒につながりこれに駆動されるオフセット標示盤（８４）の上を動く
   ことを特徴にする請求項１〜３のいずれかに記載の作動均時差機構。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のユニバーサル作動均時差機構をセットする方法であって、
   所与の日の常用時と真太陽時の間の差を前記真の作動均時差の時部材（６０）に適用するステップと、
   時間帯の中央に対するユーザーの経度位置に対応する差を前記真の作動均時差の時部材（６０）に適用するステップと、
   ユーザーが位置する場所における常用時と、時間帯の中央における時間との間の差を、前進又は後退の１時間ステップ単位で、常用時の時用車（７０）に適用するステップと、
   腕時計のユーザーが位置する時間帯内の場所の時間と一致するように常用時を調整するステップと
   を有することを特徴にする方法。

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