JP5977393B2 - アナログインジケータの周期的又は間欠的移動のための駆動機構を備える時計ムーブメント - Google Patents

Description

本発明は、値が所定の複数の非連続な値の中で周期的又は間欠的に変動する、特にカレンダー情報である情報、及び／又は複数の可能な機能／アプリケーションから選択される１つの機能／アプリケーションのアナログ表示を含む、時計ムーブメントの分野に関する。「値」は一般に、数字、カレンダー情報（日付、曜日又は月等）、及び複数の機能又はアプリケーションからの１つの機能又はアプリケーションの選択を意味するが、これらに限定されない。本発明は特に、提案された複数の非連続な表示位置の各表示位置におけるインジケータの正確な位置決めに加えて、アナログインジケータの周期的又は間欠的移動のための駆動機構、及び上記インジケータの耐衝撃手段に関する。

カレンダーインジケータ、特に日付リングを駆動するための主に３つの公知のタイプの機構：連続機構、従来の半瞬間的機構及び瞬間的機構が存在する。

図１に示す従来の変形例では、内側歯部６を備える日付リング４を駆動するために、連続機構２が配設されている。この連続機構はマルタ十字８及びこれを作動させるためのホイールセット１２を含む。このマルタ十字は６つのブランチ９を含み、日付リングの歯部６と噛合する同軸のカナ１０と一体である。カナ１０は６つの歯を有する。ここでのマルタ十字のブランチの数及びカナの歯の数は、非限定的な例として挙げたものである。よって、４つのブランチを有するマルタ十字及び８つの歯を有するカナを有するこのタイプの公知の機構も存在する。好ましくは、歯の数とブランチの数との間の比は整数である。作動ホイールセット１２は、２つの駆動ピン１６、１７及びロック部材１４を含み、上記ロック部材１４は、ブランチ９と協働して上記２つのピンそれぞれが実施する２つの連続する駆動動作の間に、マルタ十字を安定位置にロックする。この作動ホイールセットは、例えばカナ２０によって回転駆動される。マルタ十字システムの動作は周知であるため、ここでは詳述しない。

上述した連続駆動機構は、遊びを殆ど又は全く有さない歯車装置、及びジャンパばねの不在を特徴とする。従って、駆動機能及び日付リングをその表示位置に位置決めする機能は両方とも、マルタ十字と連動するカナによって実施される。更に、耐衝撃機能はマルタ十字システムによって実施され、ロック部材１４がこの機能を容易に保証する。このタイプの機構を有する時計ムーブメントの製造は、表示位置におけるリングの正確な位置決め、例えば時計ムーブメントに設けられた文字盤の開口部における各日付の正確なセンタリングを保証するために、機構及び日付リングの機械加工交差及び組立公差（製造公差）を最大限低減する必要があるため、高価である。

従来の半瞬間的駆動機構は、日付リング用の駆動ホイールを含み、この駆動ホイールは一般に、周期的にリングの歯部を貫通して、上記リングの歯部をある表示位置から次の表示位置へと駆動する、１つのフィンガピース又は２つのフィンガピースを備える。この歯部の歯の間の空間は一般に、特に日付リングの製造交差及びセンタリング公差を原因とするロックのリスクなしに、特に各フィンガピースがリングの歯部を出入りできるよう、比較的広く作製される。よって、駆動ホイールがリングの位置決めの機能を保証できないのは明らかである。更に、歯部と１つのフィンガピース又は２つのフィンガピースとの間に、駆動ホイールの特定の角度範囲にわたる噛合は一般に存在しないため、駆動ホイールは耐衝撃機能を保証できない。

位置決め機能及び耐衝撃機能を保証するために、「ジャンパ」とも呼ばれるジャンパばねが存在し、このジャンパばねはリングの歯部の２つの連続する歯の間に挿入される。これは、次の日付への変更の第１の段階において、リングは駆動ホイールのフィンガピースによって回転駆動され、ジャンパの下流の歯の先端はジャンパの先端が歯の先端に当たるまでジャンパを持ち上げるため、半瞬間的システムと呼ばれる。次に、ジャンパは問題の歯の後方フランクに接線力を印加して、次の静止位置を取る。この第２の段階において、ジャンパは日付リングを次の表示位置へと即座に回転駆動し、駆動ホイールのフィンガピースはリングよりも低い速度で回転を続け、その結果リングへのトルク力の印加が停止される。歯の間の空間は、フィンガピースによって押される歯に続く歯がリングの歯部に挿入されるフィンガピースと当接しないよう、十分に大きく設定される。この半瞬間的機構の主要な欠点は、耐衝撃機能がジャンパによって達成されるため、衝撃を受けた際に十分なロックトルクを印加するために、ジャンパが有意な力で日付リングを圧迫しなければならないことに起因する。よって駆動機構は、各日付の変更の際に、ジャンパの位置決めトルクを上回るために大きな駆動トルクを提供しなければならず、これは多大なエネルギ、及び日付リングの歯部においてこのような駆動トルクを提供できる機構を必要とする。

瞬間的駆動機構の複数の実施形態が存在する。各場合において、これもまた耐衝撃機能を保証する位置決めジャンパが設けられる。従ってこの機構は、上述の半瞬間的機構と同じ欠点を有する。

本発明の目的は、アナログインジケータ、特に日付リングの周期的又は間欠的移動のための従来技術の駆動機構の問題及び欠点を克服することである。

この目的のために、本発明は、値が周期的又は間欠的に変動する情報を表示するためのアナログデバイスを備える時計ムーブメントに関し、このアナログ表示デバイスは、第１の歯部を備える上記情報のインジケータと、インジケータの周期的又は間欠的駆動のための機構とを含む。この駆動機構は、第１の歯部と噛合する第２の歯部を含む不可逆的伝達システムで形成される。表示デバイスは更に、第１の歯部への位置決め力を生成するインジケータ位置決めジャンパを含み、この位置決め力は、複数の非連続な表示位置にインジケータを正確に位置決めするには十分であるが、インジケータのための耐衝撃機能を保証するには不十分である。更に、第１の歯部と第２の歯部との間の接線方向の遊びは、インジケータが複数の非連続な表示位置のうちのいずれの１つの表示位置にあり、不可逆的伝達システムが対応する所定の位置にある場合に、第１の歯部と第２の歯部とが互いに接触しないよう、十分に大きく設定される。この不可逆的伝達システムは、少なくともインジケータが複数の非連続な表示位置のうちのいずれの１つの表示位置にあり、不可逆的伝達システムが上記対応する所定の位置にある場合に、第１の歯部と第２の歯部との噛合によって、インジケータのための耐衝撃機能を保証する。

「周期的駆動」は周期的にのみ起こる駆動を意味し、即ち駆動は限定された期間中に周期的に起こり、ある限定された期間と別の限定された期間との間には起こらない。同様に「間欠的駆動」は、間欠的駆動機構の命令に応じて停止したり開始したりする断続的な駆動を意味し、この駆動は規則的な間隔で起こる必要はない。

本発明による時計ムーブメントのこれらの特徴の結果として、インジケータを駆動及び位置決めするマルタ十字システムを有する上述の連続機構の問題と、ジャンパばねがインジケータの位置決め及び耐衝撃機能を保証する従来の半瞬間的又は瞬間的機構の問題とが両方とも解決される。本発明の特定の実施形態では、駆動機構は、マルタ十字と一体のインジケータを駆動するための１つ又は複数のフィンガピースを有する半瞬間的機構と同様の機構を定義し、１つのフィンガピース又は複数のフィンガピースは上述の第２の歯部を形成する。実際、位置決めジャンパは一般に、インジケータをある表示位置から次の表示位置へと変更する第２の段階においてインジケータを駆動するためにも使用される。

本発明によると、少なくともインジケータをある表示位置から次の表示位置へと変更する第１の段階におけるインジケータ駆動機能、及び耐衝撃機能は、極めて高いロック力を印加できる不可逆的伝達システムによって保証される。しかしながら位置決めの機能は、従来技術のようにこの不可逆的伝達システムによっては保証されず、衝撃を受けた際にインジケータをロックするための通常の最小の力よりもはるかに低いものの上記機能には十分な力を印加する位置決めジャンパによって保証される。

従って、衝撃を受けた際にジャンパばねがインジケータの歯部に大きな接線力を印加できなければならない、従来の半瞬間的又は瞬間的機構を有する従来技術の実施形態よりもはるかに低い駆動トルクによって、インジケータをある表示位置から別の表示位置へと駆動できる。その一方で、連続機構を有するがジャンパを有さない従来技術の実施形態の公差及び組立の問題は排除される。

本発明の他の特定の特徴は、本発明の詳細な説明において以下に提示される。

本発明を、非限定的な例として与えられる添付の図面を参照して、以下に説明する。

既に説明した図１は、マルタ十字システムを有する従来技術の連続駆動機構の上面図である。 図２Ａは、本発明による時計ムーブメントの第１の実施形態の概略上面図である。 図２Ｂは、第１の実施形態の日付リングの歯部とマルタ十字システムとの噛合を示す図を部分的に拡大したものである。 図３Ａは、本発明による時計ムーブメントの第２の実施形態の部分斜視図であり、図３Ｂは、本発明による時計ムーブメントの第２の実施形態の部分上面図である。

図２Ａ、２Ｂを参照して、本発明による時計ムーブメントの第１の実施形態を以下に説明する。時計ムーブメント２４は、周期的に変動する情報である日付、及びこの時計ムーブメントを備える腕時計のユーザが選択できる様々な機能Ｆ１、Ｆ２等のアナログ表示用のデバイスを備える。このアナログ表示デバイスは、第１の歯部２８及び駆動機構３０を備えるリング２６を含む。様々な日付「１」〜「３１」及び様々な可能な機能の名称がリング２６上に印刷される。各日付及び各機能は、時計ムーブメント２４上に設置された文字盤に設けられた開口部を通したリング２６の非連続な表示位置を定義する。駆動は日付に関しては周期的であり、複数の可能な機能からの１つの機能の選択に関しては間欠的である。

駆動機構３０は、不可逆的伝達システムを定義するマルタ十字システムで形成される。これは、カナ３６が載せられたマルタ十字３４を有する駆動ホイール３２を含み、カナ３６は第１の歯部２８と噛合する第２の歯部を有する。駆動ホイールを周期的又は間欠的に作動させるために、駆動機構はカナ４６によって駆動される作動ホイール４０を更に含み、カナ４６自体は電磁モータ（図示せず）によって回転駆動される。作動ホイールは、作動ホイールの直径上に整列する２つのピン４１、４２と、この回転軸上にセンタリングされたロック部材４４とを含む。これらピンは、マルタ十字のブランチ間で貫通するよう、またホイール３２及びそれに伴って独立した日付リングを駆動できるよう配設される。ロック部材４４は、マルタ十字のブランチの湾曲した端部のうちのいずれの１つにおいてホイール３２を位置決めする間に、ホイール３２をロックするために使用される。

このように、作動ホイールは駆動ホイールを回転駆動できるがその逆は不可能であるため、マルタ十字システムは不可逆的伝達を定義する。作動ホイールの角度位置にかかわらず、駆動ホイールが作動ホイールへと伝達するトルク力は、せいぜい小さな角度距離にわたって、作動ホイールを回転させる。これは意図した方向とは逆の方向のトルク力の伝達及びその結果としての回転を意図的に停止させるため、自己ロック駆動機構とも呼ばれる。非連続な表示位置において、（製造公差を超える）マルタ十字のいずれの回転を防止するために、ロック部材４４が（図２Ａ、２Ｂに示すように）マルタ十字の１つのブランチの端部上で実質的に位置合わせされると好ましい。従って、少なくともリング２６がその複数の非連続な表示位置のうちのいずれの１つの表示位置にあり、マルタ十字システムが上で定義した対応する位置にある場合、リングがカナ３６に印加するトルク力が駆動ホイール４０を回転駆動することはない。

本発明によると、第１の歯部２８と第２の歯部３８との間に、図２Ｂに示したＪ１＋Ｊ２と略等しい接線方向の遊びが存在する。この接線方向の遊びは、リング２６が上記の複数の非連続な表示位置のうちのいずれの１つの表示位置にあり、マルタ十字が好ましくは図２Ａ、２Ｂに示した対応する所定の位置にある場合に、第１の及び第２の歯部が互いに接触しないよう、十分に大きく作製される。カナ３６の角度位置にかかわらず、第１及び第２の歯部は常に噛合状態にある。従って衝撃を受けた際に、独立した日付リングが偶然ジャンプすることはあり得ない。実際、リングがカナ３６によって駆動されている間に衝撃による加速を受けたとしても、駆動が終了して、マルタ十字システムが複数の非連続な表示位置に設けられた非駆動位置に戻ると、歯４８は常に歯部２８の２つの隣接する歯５１、５２の間に配設された空間５０内にある。従って、少なくともマルタ十字システムが意図した非駆動位置にある場合、カナ３６は、リング２６が有意なトルク力をカナ３６に印加しても静止したままである。従ってこのリングは、複数の非連続な表示位置のうちのいずれの１つの表示位置にある場合に、上記の接線方向の遊び内でのみ移動できる。よってマルタ十字システムは、第１の歯部と第２の歯部との噛合によって、リング２６のための耐衝撃機能を保証する。「耐衝撃機能」は、衝撃を受けた際に機構が破損又は損傷するのを防ぐことを意味するのではなく、（ＮＩＨＳ９１−１０、９１−２０、９１−３０及び他の規格に従って）腕時計が破損することなく受け得る衝撃の影響下でインジケータが非連続な表示位置を変更するのを継続的に防止することを意味する。

独立した日付リングを正確に位置決めするために、表示デバイスは更に、リングのための位置決めジャンパ５６を含む。ジャンパばねとしても公知であるこのジャンパは、第１の端部に位置決め歯６０を有し、他方の端部にある軸の周りで枢動するアーム５８と、このアームに力を印加して第１の歯部２８に対する位置決め力を生成するばね６２とから形成される。リングが表示位置から離れ、ジャンパが対応する安定又は静止位置から離れる際、この位置決め力は、非連続な表示位置の変更がない場合はリングをその表示位置へと戻すように、又は終了段階においてリングをリング駆動デバイスの作動中に別の意図した表示位置へと移動させるように、リングの歯部に作用する接線成分を有する。例としてばね６２は、一方の部分が溝６４内にあり、他方の部分がアーム５８の後側面に当たる、湾曲した弾性ピン又はストリップである。本発明によると、位置決め力は、リング２６を複数の非連続な表示位置に正確に位置決めするには十分であるが、リングのための耐衝撃機能を保証するには不十分である。従って位置決め力は、衝撃を受けた際にリングをロックするための通常の最小の力よりも低くなるよう設定され、これによりリングを比較的低いトルク力で回転駆動でき、従ってある表示位置から別の表示位置への変更のために必要なエネルギを最小化できる。好ましい変形例では、位置決め力は時計ムーブメントがリング２６に印加する最大摩擦力よりも高く、その一方でこの最大摩擦力の３倍未満である。

非限定的な例として、直径２０ｍｍの真ちゅう製の従来の日付リングは、ムーブメントが水平に置かれている場合に、リングに対する静摩擦力を克服するために約６０μＮｍのトルクを必要とすることが観察された。ジャンパによって耐衝撃機能を保証するために、上記の先行技術のムーブメントの場合、ジャンパは約２０００μＮｍのロックトルク力を印加できる。より重量が軽いアルミニウム又はプラスチック製のリングの場合、この耐衝撃トルクは例えば約８００μＮｍ未満となる。しかしながら本発明の結果として、鋼鉄製のリングの場合、ある変形例では、ジャンパ５６が１２０μＮｍ〜１８０μＮｍのトルクを印加できるように、ばね６２をサイズ設定できる。アルミニウム又はプラスチック製のリングの場合、ジャンパ５６が印加するトルクは例えば８０μＮｍ〜１２０μＮｍとなる。このように本発明は、ジャンパがリングに印加するトルク、及びそれに伴って駆動機構３０が伝達する必要がある駆動トルクを大幅に低減できることが観察された。特に、駆動機構における減速比を低減できる。

好ましい変形例によると、第１の歯部と第２の歯部との間の接線方向の遊びは、リング２６とマルタ十字ホイール３２とで形成される歯車装置において第１の歯部２８及び第２の歯部３８に発生する累積製造公差の２倍超又は略２倍となるよう設定される。

具体的な変形例では、第１の歯部と第２の歯部との間の遊びは、インジケータの移動によって表示位置に対応する安定静止位置から離れたジャンパが、このジャンパがインジケータの歯部に印加する位置決め力によってインジケータを上記安定静止位置に戻すことができる最大距離未満となるよう、設定される。別の変形例では、これは、遊びの半分に、インジケータと不可逆的伝達システムとによって形成される歯車装置において第１及び第２の歯部に発生する累積製造公差を加えたものであり、これは上で定義した最大距離未満である。この変形例では、インジケータの非連続な表示位置に関する不可逆的伝達システムの第２の歯部の理論上の位置は、インジケータの第１の歯部内に実質的にセンタリングされている。即ち、遊びは、図２Ｂの場合のように、第１のインジケータの歯部に挿入された第２の歯部の１つの歯又は複数の歯の両側部上に略等しく分布する。ジャンパは、第１の歯部内でのジャンパの安定静止位置によって定義される表示位置に関して、ある程度の公差を有してもよいことに留意されたい。この公差は有利には、上記の歯車装置において発生する累積製造公差に加算され、上で示した変形例において提供される遊びを画定する。好ましい変形例では、ジャンパの位置をインジケータの組み付け後に調整してよく、これにより非連続な表示位置を極めて正確な様式で事前に定義でき、ジャンパの位置決め公差を無視できる。

図３Ａ、３Ｂは、本発明による時計ムーブメントの第２の実施形態を部分的に示す。この第２の実施形態に設けてもよい上記の様々な変形例については、ここで再び説明しない。第２の実施形態は、第１の実施形態のマルタ十字システムの代わりに自己ロックピンシステムを有する駆動機構を特徴とする。図示した変形例では、日付リング２６Ａのための駆動機構６４は駆動ホイール６６を含み、この駆動ホイール６６には２つのピン６８、６９が固定され、これら２つのピン６８、６９は、リング２６Ａとホイール６６とで形成される歯車装置において第２の歯部を画定する。このホイールは、電磁モータと連動する、又は電磁モータに連結されるカナ７０によって駆動される。２つのピンは、ホイール６６の直径上で整列する。このようにして、日付リングの非連続な表示位置に配設されるホイール６６の位置に対応する、図３Ａ、３Ｂに示した位置において、これら２つのピンは日付リングの完全なロックを保証する。実際、リングがホイール６６に印加するトルク力はホイールを回転駆動できない。従ってホイールは、その２つのピンと共に不可逆的伝達システムを形成する。

好ましくは、２つのピンは円筒形ではなく略半円形の断面を有し、これにより、歯車装置がロックされないまま、第１の歯部２８Ａとこれら２つのピンで形成された第２の歯部との間に比較的大きな遊びが得られる。実際、日付リングが駆動される際、各ピンは交互に、歯部２８Ａの空間から出て、歯の先端に当接することなくこの歯部の別の空間に入ることができなければならない。第１の実施形態を参照して既に説明した他の特徴は、ここでは繰り返さない。特に、第１の実施形態のものと同様のジャンパばねは、複数の非連続な表示位置における日付リングを正確に位置決めするよう配設される。

最後に、当業者は、不可逆的伝達システムを作製するために他の実施形態を用意できることに留意されたい。不可逆性については、衝撃又は激しい運動を受けた際に、インジケータ、特に日付リングの歯部と噛合ホイールにおいて発生し得るトルク力の範囲内で考えることができる。従って、本発明による時計ムーブメントを備える腕時計が遭遇し得るあらゆる状況においてインジケータがホイール内で生成する最大トルク力まで不可逆性が得られれば十分である。特定の実施形態は、インジケータ駆動機構を作動させるために配設された電磁モータを含む電子式ムーブメントに関する。ステッピングモータの場合、固定子は、モータの永久磁石回転子に印加される位置決めトルクを生成するために配設され、これは特にＬａｖｅｔモータの場合、コイルの短絡によって増大させることができる。この位置決めトルクは、回転子を少なくとも１つの安定静止位置（電力の不在時に取られる位置）に保持する。モータは、インジケータと噛合するホイールに伝達される回転子の位置決めトルクが、特に衝撃を受けた際に、インジケータがホイールに印加し得る最大トルク力よりも高いロックトルクを画定できるよう、構成できる。好ましくは、駆動機構の運動学的連鎖の減速比は比較的高く、これによりロック力を十分に高くすることができる。得られるロックトルクは、位置決めトルクだけでなく、運動学的連鎖における摩擦損失にも依存することに留意されたい。

２４ 時計ムーブメント
２６、２６Ａ インジケータ
２６Ａ 日付リング
２８、２８Ａ 第１の歯部
３０、６４ 周期的又は間欠的駆動のための機構
３２、４０ マルタ十字システム
３８；６８、６９ 第２の歯部
６６、６８、６９ 自己ロックピンシステム
Ｊ１＋Ｊ２ 接線方向の遊び

Claims (6)

1. 値が周期的又は間欠的に変動する情報を表示するためのアナログデバイスを備える、時計ムーブメント（２４）であって、
   前記アナログ表示デバイスは、第１の歯部（２８、２８Ａ）を備える前記情報のインジケータ（２６、２６Ａ）と、前記インジケータの周期的又は間欠的駆動のための機構（３０、６４）とを含み、
   前記駆動機構は、前記第１の歯部と噛合する第２の歯部（３８；６８、６９）を含む不可逆的伝達システムで形成される、時計ムーブメントにおいて：
   前記表示デバイスは更に、前記第１の歯部への位置決め力を生成する、前記インジケータのための位置決めジャンパ（５６）を含み、前記第１の歯部への位置決め力は、複数の非連続な表示位置に前記インジケータを正確に位置決めすることはできるが、前記インジケータのための耐衝撃機能を有してはいないこと；
   前記第１の歯部と前記第２の歯部との間には接線方向の遊び（Ｊ１＋Ｊ２）が存在し、前記接線方向の遊びは、前記インジケータが前記複数の非連続な表示位置のうちのいずれの１つの表示位置にあり、前記不可逆的伝達システムが前記表示位置に対応する位置にある場合に、前記第１の歯部と前記第２の歯部とが互いに接触しないよう、設定されること；及び
   前記不可逆的伝達システムは、少なくとも前記インジケータが前記複数の非連続な表示位置のうちのいずれの１つの表示位置にあり、前記不可逆的伝達システムが前記対応する位置にある場合に、前記第１の歯部と前記第２の歯部との噛合によって、前記インジケータのための耐衝撃機能を有すること
   を特徴とする、時計ムーブメント（２４）。
2. 前記不可逆的伝達システムは、マルタ十字システム（３２、４０）であることを特徴とする、請求項１に記載の時計ムーブメント。
3. 前記不可逆的伝達システムは、自己ロックピンシステム（６６、６８、６９）であることを特徴とする、請求項１に記載の時計ムーブメント。
4. 前記位置決め力は、前記時計ムーブメントが前記インジケータに印加する最大摩擦力よりも高いこと、及び
   前記位置決め力は、前記最大摩擦力の３倍未満であること
   を特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の時計ムーブメント。
5. 前記第１の歯部と前記第２の歯部との間の前記接線方向の遊び（Ｊ１＋Ｊ２）は、前記インジケータと前記不可逆的伝達システムとで形成される歯車装置において発生する累積製造公差の２倍超又は略２倍であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の時計ムーブメント。
6. 前記インジケータは日付リング（２６Ａ）であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の時計ムーブメント。

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