JP7467390B2 - 指針のふらつき低減構造 - Google Patents

Description

本発明は、指針のふらつきを防止又は低減する、指針のふらつき低減構造に関する。

時計の指針を回転させる歯車が複数連なった輪列には、歯車の歯同士を円滑に噛み合わせて歯車を回転させるために、バックラッシが形成されている。したがって、バックラッシの分だけ、互いに噛み合った歯の間には遊びがあり、歯車はこの遊びの分だけは動くことができる。

そして、時計の指針は、歯車に固定されているため、歯車の動きに従って動くが、歯車が遊びの分だけ任意に動くと指針も歯車の動きに応じて動くため、特に秒針のように運針の動きを視認できるものは、指針のふらつきが目立ちやすい。

このような歯車の遊びによる動きを防止又は抑制するものとして、時刻表示の輪列に連動して駆動される戻し歯車と、戻し歯車に接して戻し歯車に摩擦力を与える摩擦部材と、摩擦部材に、戻し歯車の、時刻表示のための通常の運針方向とは反対向きのトルクを付与する戻しばね部材と、を備えた指針の停止位置のばらつき低減機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このばらつき低減機構によれば、時刻表示のための通常の運針動作において、バックラッシに起因する指針のふらつきを防止又は抑制することができる。

国際公開第２０１９／１２３８２１号

ところで、特許文献１に記載されたばらつき低減機構は、摩擦部材と戻し歯車という部品を組み合わせて構成しているため、コストが高くなるという問題がある。また、時刻表示のための既存の輪列機構に、新たな部品であるばらつき低減機構を組み込むのは、配置のスペースを作るのが難しいという問題もある。

さらに、例えば女性用の腕時計の場合、男性用の腕時計に比べて外形サイズが小さいため、配置のためのスペースが小さいだけでなく、駆動トルクも小さい。したがって、摩擦部材と戻し歯車の戻し機構との間で生じるスリップトルクを、男性用の腕時計に比べて格段に小さく設定する必要があり、その調整が難しいという問題もある。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、摩擦部材と戻し歯車との組み合わせで構成されるばらつき低減機構に比べて、配置のスペースを小さくすることができるとともに、時刻表示のための既存の輪列に作用する負荷トルクを低減しつつ、指針のふらつきを防止又は低減することができる指針のふらつき低減構造を提供することを目的とする。

本発明は、時刻表示用の指針がふらつくのを低減する指針のふらつき低減構造であって、前記指針が固定された歯車の回転軸に、又は前記歯車に連結して動作する他の歯車の回転軸に、所定の摩擦力で接触する摩擦部と、前記摩擦部と結合した一端部と、回転しない部材に回転を規制された他端部と、前記一端部と前記他端部との間の、前記歯車の回転により弾性変形するばね部と、を有する戻しばね部と、が一体に形成されている指針のふらつき低減構造である。

本発明に係る指針のふらつき低減構造によれば、摩擦部材と戻し歯車との組み合わせで構成されるばらつき低減機構に比べて、配置のスペースを小さくすることができるとともに、時刻表示のための既存の輪列に作用する負荷トルクを低減しつつ、指針のふらつきを低減することができる。

本発明に係る指針のふらつき低減構造の一実施形態である戻しばね部材が組み込まれた時計のムーブメントにおける時刻表示用の指針の輪列機構の一例を示す図である。 図１に示した戻しばね部材が設けられた３番車を示す斜視図である。 ３番車と戻しばね部材とを分解した分解斜視図である。 戻しばね部材の作用を説明する平面図（その１）である。 戻しばね部材の作用を説明する平面図（その２）である。 変形例の戻しばね部材が設けられた３番車を示す斜視図である。 ３番車と戻しばね部材とを分解した分解斜視図である。 戻しばね部材の作用を説明する平面図である。

以下、本発明に係る指針のふらつき低減構造の実施形態について、図面を用いて説明する。

図１は本発明に係る指針のふらつき低減構造の一実施形態である戻しばね部材１０が組み込まれた時計のムーブメントにおける時刻表示用の輪列機構の一例を示す断面図、図２は戻しばね部材１０が設けられた３番車３０を示す斜視図、図３は３番車３０と戻しばね部材１０とを分解した分解斜視図である。なお、図１に示した輪列は、時刻を表示する時計の指針のうち、秒針と分針を駆動するための輪列であり、時針を駆動する輪列を省略したものである。

この輪列は、ステップモータ６０のローター６１と同軸に設けられたローターかな６２に５番車５０の歯車５１が噛み合い、５番車５０の歯車５１と同軸の５番かな５２に４番車４０の歯車４１が噛み合い、４番車４０の歯車４１と同軸の４番かな４２に３番車３０の歯車３１が噛み合い、３番車３０の歯車３１と同軸の３番かな３２に２番車（中心車）２０の歯車２１が噛み合っている。

４番車４０の軸４３と２番車２０の中空の軸２３とは、図１においては、構成を見易くするために離れた配置で記載されているが、実際は、いずれも時計の文字板の中心軸Ｃ１に一致する同軸に配置されていて、４番車４０の軸４３は、２番車２０の軸２３の中心軸Ｃ１側に配置されている。

そして、４番車４０の軸４３に秒針が固定され、２番車２０の軸２３の外周面に接して、軸２３に対して中空筒状の分かな（図示省略）に分針が固定されている。

なお、図示を省略した時針の輪列は、分かなの外側に配置され、同じく図示を省略した日の裏車を介して分かなに連結された筒車に固定されている。

＜構成＞
ここで、本実施形態の指針の停止位置のばらつき低減機構（以下、単に、ばらつき低減機構という。）は、４番車４０から減速された３番車３０に設けられている。このばらつき低減機構は、具体的には、図２，３に示すように、３番車３０自体に組み付けられた戻しばね部材１０によって構成されている。

戻しばね部材１０は、弾性材料で形成されている。戻しばね部材１０は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems；微小な電気機械システム）によって形成されている。ただし、戻しばね部材１０は、ＭＥＭＳで形成されたものに限定されず、他の製造方法によって製造されたものであってもよい。例えば、戻しばね部材１０は、ひげゼンマイなどに用いられるシリコンや合金などの材質で形成されていてもよい。

戻しばね部材１０は、３番車３０の歯車３１の、３番かな３２が配置されている裏面３１ｂとは反対のおもて面３１ａの側に配置されている。

なお、３番車３０の歯車３１のおもて面３１ａ側には、歯車３１を貫通した軸３３に、外側から嵌め合わされた座３４が配置されている。座３４は内周面３４ａが軸３３に接するように圧入されているため、軸３３と一体的に、中心軸Ｃ２回りに回転する。３番車３０と近接する他の歯車との位置関係により、おもて面３１ａの側に戻しばね部材１０を配置するスペースが不足している場合は、戻しばね部材１０を座３４と共に、裏面３１ｂに配置してもよい。

この座３４は、戻しばね部材１０の摩擦ばね部１２（摩擦部）を、軸３３に摩擦力で接触させるために、軸３３の外径を太くすることを目的として設けられている。したがって、座３４は軸３３と同視され、軸３３の太さが座３４の外径と同程度に太いものであって、摩擦ばね部１２を摩擦力で軸３３に接触させることができる場合は、座３４を設ける必要はない。

戻しばね部材１０は、戻しばね部１１と摩擦ばね部１２とを備えている。戻しばね部１１と摩擦ばね部１２とは、中心軸Ｃ２方向における厚さが同じに形成されているが、戻しばね部材１０の所望とする特性に応じて、厚さを部分的に異ならせてもよい。戻しばね部１１は、ばね部１１ｃと、一端部１１ａと、他端部１１ｂ、とを有する。ばね部１１ｃは、３番車３０の歯車３１の外形よりわずかに内側で、歯車３１の外形に略沿う略円弧状に形成された部分を有している。

一端部１１ａは、ばね部１１ｃの一端から、ばね部１１ｃの円弧の中心となる半径方向の内側に延びて形成されている。他端部１１ｂは、ばね部１１ｃの他端から、ばね部１１ｃの円弧の半径方向の外側に延びて形成されている。

なお、時計のムーブメントの平面視において、戻しばね部１１のうち、一端部１１ａとばね部１１ｃは、３番車３０の歯車３１に重なる範囲に配置されているが、他端部１１ｂの一部は、歯車３１と重なる範囲から外側に突出して配置される。

摩擦ばね部１２は、略ハート形に形成されている。摩擦ばね部１２は、２か所の接触部１２ａ，１２ｂと、２つのばね部１２ｃ，１２ｃと、を備えている。接触部１２ａは、摩擦ばね部１２のハート形の下側の角部の内側面に突起を設けていて、この突起が座３４の外周面３４ｂに接している。

接触部１２ｂは、摩擦ばね部１２のハート形の上側の括れ部の内側面に突起を設けていて、この突起が座３４の外周面３４ｂに接している。接触部１２ａ、１２ｂと座３４の外周面３４ｂとの摩擦量を増減する必要がある場合は、突起の接触面積、設置する突起の数などを増減したり、又は接触部１２ａ、１２ｂの突起を無くしたりして、面で座３４と接触させてもよい。

２つの接触部１２ａ，１２ｂは、中心軸Ｃ２を挟んで対向する位置に形成されている。そして、２つの接触部１２ａ，１２ｂ間の寸法が、外周面３４ｂの直径よりも小さく形成されているため、２つの接触部１２ａ，１２ｂが外周面３４ｂに同時に接触して、座３４を挟んだ状態となる。

２つのばね部１２ｃ，１２ｃは、それぞれ、接触部１２ａ，１２ｂを両端部とする略Ｃ字状であり、両端部間の間隔を広げる方向に弾性変形したとき、両端部間の間隔を狭める方向に向く弾性力が発生する。したがって、両端部間の間隔を広げる方向に弾性変形したとき、２つの接触部１２ａ，１２ｂは、座３４の外周面３４ｂに対して半径方向の中心側に向かう弾性力による垂直抗力を作用させる。

これにより、座３４の外周面３４ｂと接触部１２ａ，１２ｂとの間には、外周面３４ｂに沿った方向に摩擦トルクが発生する。この摩擦トルクは、ばね部１２ｃ，１２ｃの弾性力による接触部１２ａ，１２ｂにおける垂直抗力に比例したものとなる。したがって、ばね部１２ｃの弾性係数を調整したり、ばね部１２ｃが弾性変形していない状態での、接触部１２ａ，１２ｂ間の間隔を調整したりすることで、座３４の外周面３４ｂと接触部１２ａ，１２ｂとの間に生じる摩擦トルクの大きさを調整することができる。

この他にも、座３４の外周面３４ｂと接触部１２ａ，１２ｂとの間の摩擦係数を調整することによっても、両者間の摩擦トルクの大きさを調整することもできる。

座３４の外周面３４ｂと接触部１２ａ，１２ｂとの間の摩擦係数は、座３４の外周面３４ｂに対する接触部１２ａ，１２ｂの位置、接触する面積、接触する部位の数などによっても変わるため、適正な摩擦トルクを得るためには、ばね部１２ｃの弾性力などを調整する必要がある。

ばね部１２ｃの弾性力は、ばね部１２ｃの長さにより調整が可能である。例えば、座３４の外周面３４ｂと接触部１２ａ，１２ｂとの間の摩擦係数が大きい場合には、ばね部１２ｃの弾性力を低減するために、ばね部１２ｃの長さを長くすることにより、弾性変形量が増大して弾性力は低減する。

図４のように、座３４に対して上下方向から接触部１２ａ，１２ｂにおいて接触する場合は、座３４の外周面３４ｂと接触部１２ａ，１２ｂとの間の摩擦係数は比較的大きいため、平面視で歯車３１の外周内に収まる範囲で、ばね部１２ｃを極力長くして弾性力を低減する。その結果、摩擦ばね部１２は、略ハート形に形成される。更に弾性力を低減させるために、曲線を複数組み合わせた形状で、ばね部１２ｃをさらに長く構成してもよい。

一方、座３４の外周面３４ｂと接触部１２ａ，１２ｂとの間の摩擦係数が小さい場合には、ばね部１２ｃの弾性力を低減する必要が無いため、ばね部１２ｃの長さは上記した場合よりも短くてよい。

ばね部１２ｃの弾性力の調整は、中心軸Ｃ２と垂直方向のばね部１２ｃの厚さを薄くすることによっても実現可能である。ばね部１２ｃの厚さを破断しない範囲で薄くすることで、弾性変形量が増大し、弾性力を低くすることができる。

戻しばね部材１０は、戻しばね部１１の一端部１１ａが、摩擦ばね部１２の一方の接触部１２ａの外面に結合している。一端部１１ａが摩擦ばね部１２の一方の接触部１２ａの外面に結合することにより、接触部１２ａの座３４との接触面又は接触点に対して戻しばね部１１で生じた戻し力を均等に伝達することができる。

＜作用＞
図４は、戻しばね部材１０の作用を説明する平面図（その１）、図５は、戻しばね部材の作用を説明する平面図（その２）である。

本実施形態で示した輪列は、時刻表示のためにステップモータ６０のローターかな６２が、例えば、反時計回りの回転方向－Ｒに回転する。これにより、５番車５０は時計回りの回転方向Ｒに回転し、４番車４０は反時計回りの回転方向－Ｒに回転し、３番車３０は時計回りの回転方向Ｒに回転する。

ここで、戻しばね部１１の他端部１１ｂは、図４に示すように、ローターガイド９０の、２つの縁９１ａ，９１ｂで仕切られた切り欠き９１に配置されている。ローターガイド９０は、時計のムーブメントにおいて、地板や輪列受けと同様に動かない部材である。

３番車３０が時計回りの回転方向Ｒに回転すると、摩擦ばね部１２の接触部１２ａ，１２ｂが３番車３０の座３４の外周面３４ｂとの摩擦で生じた静止摩擦トルクにより、３番車３０の回転とともに回転方向Ｒに連れ回る。これにより、摩擦ばね部１２に結合した戻しばね部１１の一端部１１ａは、摩擦ばね部１２と一体に回転方向Ｒに回転するように引っ張られる。

そして、戻しばね部１１は、一端部１１ａとともに回転方向Ｒに回転しようとするが、切り欠き９１に配置されている戻しばね部１１の他端部１１ｂは、回転方向Ｒへの回転により、回転方向Ｒの下流側（前方側）の縁９１ａに突き当たると回転が規制される。

戻しばね部１１は、一端部１１ａは３番車３０の回転にしたがって回転方向に引っ張られ、他端部１１ｂは回転が規制された状態となるため、円弧状のばね部１１ｃが、円弧の曲率を変化させるように弾性変形して撓む。

これにより、ばね部１１ｃには、変形前の曲率に復元しようとする弾性力が発生して、３番車３０には、一端部１１ａを回転する前の位置に復帰させる回転方向－Ｒに向かう、弾性力に応じた戻しトルクが作用する。

３番車３０は、４番車４０と噛み合っているため、３番車３０に作用する戻しトルクは４番車４０にも作用し、４番車４０は、時刻表示のための回転方向－Ｒとは反対方向Ｒに回転させようとする戻しトルクが作用する。

この結果、時刻表示のために回転する、ステップモータ６０のローターかな６２から３番車３０までの輪列に存在するバックラッシが、時刻表示のための回転方向に寄せられた状態となり、バックラッシが一方に寄せられていない場合に生じ得る、各番車５０，４０，３０の遊びによるがたつきの発生を防止又は抑制することができる。よって、例えば４番車４０に固定される秒針等の指針が、がたつきによってふらつくのを防止又は抑制することができる。

ここで、摩擦ばね部１２の接触部１２ａ、１２ｂと座３４の外周面３４ｂとの静止摩擦トルクは、時刻表示のために３番車３０を回転方向Ｒに回転させる、ステップモータ６０のローターかな６２から伝達された駆動トルクに比べて小さい。

そして、戻しトルクは、３番車３０の回転方向Ｒへの回転が進むにしたがって大きくなるが、戻しトルクが静止摩擦トルクを上回ると、摩擦ばね部１２の接触部１２ａ、１２ｂは座３４の外周面３４ｂに対してスリップする。スリップの後、座３４の外周面３４ｂには、スリップにより小さくなった戻しトルクが摩擦トルクとして回転方向Ｒとは反対方向に作用し続ける。

このように、本実施形態の戻しばね部材１０によれば、時刻表示のために回転する輪列に、回転する方向とは反対方向に摩擦トルク（戻しトルク）を常に作用させることで、輪列の歯車間のバックラッシが一方に寄せて、秒針がふらつくのを防止又は抑制することができる。

また、本実施形態の指針のふらつき低減構造は、既存の指針駆動車である３番車３０に一部（一端部１１ａ）を組み付け、他の一部（他端部１１ｂ）を動かない部分に引っ掛けた戻しばね部材１０であるため、既存の輪列以外の新たな歯車を用いるものに比べて、時計のムーブメントにおける平面視で占める空間を新たに設ける必要がない。

特に、本実施形態の戻しばね部材１０は、他端部１１ｂ以外の大部分（摩擦ばね部１２の全部と戻しばね部１１のばね部１１ｃ及び一端部１１ａ）は、３番車３０の歯車３１と平面視で重なるため、既存の３番車３０の歯車３１と平面視で略重なる範囲だけで配置することができる。

しかも、戻しばね部材１０は、３番車３０の歯車３１の範囲と平面視で重ならない他端部１１ｂについても、既存のローターガイド９０に形成した切り欠き９１に配置される。したがって、戻しばね部材１０を配置するために新たに必要とされる平面視での領域はない。

なお、戻しばね部材１０は、３番車３０の歯車３１のおもて面３１ａ側に配置されるが、戻しばね部１１や摩擦ばね部１２は、歯車３１のおもて面３１ａ側におけるスペース（他部品の無い領域）に応じた形状で形成することで、既存のデッドスペースに配置することができる。

また、本実施形態の戻しばね部材１０における戻しばね部１１の他端部１１ｂは、歯車３１と平面視で重なる範囲から外側に突出して形成されているが、他端部１１ｂも、歯車３１と平面視で重なる範囲内となるように形成されていてもよい。このように、戻しばね部材１０の全体が歯車３１と平面視で重なる範囲内に配置される構成により、本実施形態の指針のふらつき低減構造は、時計のムーブメントにおける平面視で占める空間をより小さくすることができる。

本実施形態の戻しばね部材１０は、摩擦ばね部１２と外周面３４ｂとの摩擦トルクを調整することができるため、時刻表示のための既存の輪列に作用する戻しトルク（負荷トルク）を低減することが可能である。

本実施形態の戻しばね部材１０における摩擦ばね部１２は、ハート形であり、略線対称の形状であるため、２つの接触部１２ａ，１２ｂが座３４の外周面３４ｂに接触している状態で、対称線を挟んだ両側のバランスを良好に保つことができ、安定した摩擦トルクを得ることができる。

また、本実施形態の戻しばね部材１０は、２つ以上の部品を組み合わせて構成されるものではなく、戻しばね部材１０という単一の部材で構成されるため、複数の部品を組み合わせて構成されるものに比べて、製造コストを低減することができる。

また、本実施形態の戻しばね部材１０は、２つの接触部１２ａ，１２ｂの突起により、座３４の外周面３４ｂに接触しているが、突起ではなく接触部１２ａ，１２ｂの周方向に延びた面で接触する構成にした場合は、点で接触するものに比べて、摩擦トルクを安定したものとすることができる。

なお、座３４の外周面３４ｂは、図１に示すように、中心軸Ｃ２の軸方向において、歯車３１のおもて面３１ａに近づくにしたがって、中心軸Ｃ２からの半径が小さくなるテーパを有している。

これにより、外周面３４ｂに接触する接触部１２ａ，１２ｂは、中心軸Ｃ２の軸方向において、歯車３１のおもて面３１ａに近づく方向に付勢される。この結果、接触部１２ａ，１２ｂが、中心軸Ｃ２の軸方向において、歯車３１のおもて面３１ａから遠ざかる方向に移動しにくくなり、接触部１２ａ，１２ｂが、歯車３１のおもて面３１ａから遠ざかる方向に移動することで、接触部１２ａ，１２ｂが座３４から外れるのを防止又は抑制することができる。

また、前述したように、３番車３０の回転方向Ｒへの回転に伴い、座３４に接触した接触部１２ａ，１２ｂが回転し、戻しばね部１１も回転するが、戻しばね部１１の他端部１１ｂは回転方向Ｒの下流側（前方側）の縁９１ａに突き当たり、回転が規制される。したがって、他端部１１ｂの位置が荷重点となり、戻しばね部１１は、円弧状のばね部１１ｃが円弧の曲率を変化させるように弾性変形して撓む。

この状態において、接触部１２ａ，１２ｂと座３４との摩擦で生じた摩擦トルクと３番車の中心から荷重点までの距離（荷重点距離）とに基づいて、荷重点での荷重を求めることができる。この荷重により、ばね部１１ｃが撓み、ばね部１１ｃが元の状態に戻ろうとする戻しトルクが生じ、３番車３０には回転方向Ｒと逆方向のトルクが作用して、バックラッシ（遊び）による秒針のふらつきを抑えることができる。

これにより、バックラッシの量と、接触部１２ａ，１２ｂと座３４との摩擦トルクとに応じて、ばね部１１ｃの戻しトルクを調整する必要があり、特に、荷重点距離に応じて戻しトルクを調整する必要がある。具体的には、荷重点距離が長くなればその分、戻しトルクを低くする必要があり、ばね部１１ｃの長さを長くすることにより戻しトルクを低くすることが可能である。

戻しトルクを低くする方法としては、中心軸Ｃ２と垂直方向のばね部１１ｃの厚さを、破断しない範囲で薄くすることで、弾性変形量が増し、戻しトルクを低くすることもできる。例えば、ばね部１１ｃの中心軸Ｃ２と垂直方向の厚さ、中心軸Ｃ２方向の厚さ、又はその両方を減らすことにより、ばね部１１ｃの戻しトルクは低減する。この場合、ばね部１１ｃを長くしなくてもよいため、ばね部１１ｃは略円弧状ではなく、直線状に形成してもよい。

＜変形例＞
図６は、変形例の戻しばね部材１１０が設けられた３番車３０を示す斜視図、図７は、３番車３０と戻しばね部材１１０とを分解した分解斜視図、図８は、戻しばね部材１１０の作用を説明する平面図である。

図２～５に示した実施形態の戻しばね部材１０は、戻しばね部１１を、歯車３１の外形に沿うような大きな単一の円弧状（凸となる向きが単一という意味であり、曲率は単一であることに限定されない）に形成されたものであるが、戻しばね部の形状は、単一の円弧状に限定されない。

図６～８は、単一の円弧状ではない形状、例えばＳ字状に形成された戻しばね部１１１と、摩擦ばね部１１２とを有する戻しばね部材１１０を示す。この戻しばね部材１１０は、本発明に係る指針のふらつき低減構造の別の実施形態であり、図２～５に示した戻しばね部材１０の変形例である。

戻しばね部材１１０は、図６，７に示すように、戻しばね部材１０と同様、３番車３０の歯車３１の、３番かな３２が配置されている裏面３１ｂとは反対のおもて面３１ａの側に配置されている。

戻しばね部材１１０は、戻しばね部１１１と摩擦ばね部１１２とを備えている。戻しばね部１１１は、ばね部１１１ｃと、一端部１１１ａと、他端部１１１ｂ、とを有する。ばね部１１１ｃは、略Ｓ字状に形成されている。ばね部１１１ｃのＳ字は、中心軸Ｃ２を跨いで形成されている。

つまり、ばね部１１１ｃのＳ字は、中心軸Ｃ２に対して、片側の半径の範囲内に形成されたものではなく、中心軸Ｃ２を挟んで、両側の半径範囲にわたって形成されている。したがって、ばね部１１１ｃのＳ字の形状は、中心軸Ｃ２に対して片側の半径の範囲内に形成されたＳ字の形状よりも大きくすることができ、ばね部１１１ｃの長さを長くすることができる。なお、ばね部１１１ｃのＳ字は、中心軸Ｃ２に対して、片側の半径の範囲内に形成されたものであってもよい。

一端部１１１ａは、ばね部１１１ｃの一端に形成されて、後述する摩擦ばね部１１２に結合している。他端部１１１ｂは、ばね部１１１ｃの他端に形成されている。他端部１１１ｂには、中心軸Ｃ２方向の、歯車３１とは反対方向に突出した円柱状のピン１１３が固定されている。

他端部１１１ｂに設けられたピン１１３は、中心軸Ｃ２方向に突出して、突出した方向に配置されている既存の動かない部材（例えば、ローターガイド９０であってもよい）に形成された孔９５に嵌め合わされている。これにより、戻しばね部１１１の他端部１１１ｂは、戻しばね部１１の他端部１１ｂと同様に動かない。

３番車３０の回転方向Ｒへの回転に伴い、座３４に接触した接触部１１２ａ，１１２ｂが回転し、戻しばね部１１１も回転するが、他端部１１１ｂはピン１１３に固定されているため回転が規制される。これにより、他端部１１１ｂの位置が荷重点となり、円弧状のばね部１１１ｃが弾性変形して撓む。

ここで、接触部１１２ａ，１１２ｂと座３４との摩擦で生じた摩擦トルクと３番車の中心から荷重点までの距離（荷重点距離）とに基づいて荷重点での荷重を求めることができる。この荷重でばね部１１１ｃがたわみ、戻ろうとする戻しトルクが生じることで、３番車は回転方向Ｒと逆方向にトルクがかけられバックラッシによるふらつきを抑えることができる。

したがって、バックラッシの量と、接触部１１２ａ，１１２ｂと座３４との摩擦トルクとに応じて、ばね部１１１ｃの戻しトルクを調整する必要があり、特に、荷重点距離に応じて戻しトルクを調整する必要がある。図６から図８の変形例における戻しばね部１１１の荷重点距離は、図２から図５の戻しばね部１１の荷重点の距離よりも短いため、戻しばね部１１１の戻しトルクは、戻しばね部１１よりも大きくてもよく、ばね部１１１ｃの長さはばね部１１ｃよりも短い。

変形前の曲率に復元しようとする弾性力が発生させるために、ばね部１１１ｃにはある程度の長さが必要となる。変形例では、ばね部１１１ｃの占有領域が狭くなるよう、ばね部１１１ｃをＳ字に構成している。これにより、戻しばね部材１１０と３番車以外の歯車や時計部品とが干渉しにくくなり、これらの配置の自由度を向上させることができる。

戻しトルクを調整する方法としては、中心軸Ｃ２と垂直方向のばね部１１１ｃの厚さを破断しない範囲で調整することで、弾性変形により発生する戻しトルクを調整することもできる。

摩擦ばね部１１２は、図６，７に示すように、互いに向かい合う２つの略Ｃ字状のばね部１１２ｃ，１１２ｃの一部同士が結合した形状に形成されている。この２つの略Ｃ字状のばね部１１２ｃ，１１２ｃは、中心軸Ｃ２を挟んで、略線対称に形成されている。

摩擦ばね部１１２は、この結合した部分の内周面に、接触部１１２ａが形成されている。また、摩擦ばね部１１２は、ばね部１１２ｃ，１１２ｃの結合していない側の各他端の内周面に、接触部１１２ｂ，１１２ｂが形成されている。これら３つの接触部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｂは、中心軸Ｃ２を外側から囲む配置で形成され、それぞれ座３４の外周面３４ｂに点接触している部分である。

各ばね部１１２ｃ，１１２ｃにおける各接触部１１２ａ，１１２ｂ間の寸法は、外周面３４ｂの直径よりも小さく形成されているため、各接触部１１２ａ，１１２ｂが外周面３４ｂに同時に接触して、座３４を挟んだ状態となる。これにより、座３４の外周面３４ｂと接触部１１２ａ，１１２ｂとの間には、外周面３４ｂに沿った方向に摩擦トルクが発生する。

この摩擦トルクは、ばね部１１２ｃ，１１２ｃの弾性力による接触部１１２ａ，１１２ｂにおける垂直抗力に比例したものとなる。したがって、戻しばね部材１１０は、ばね部１１２ｃの弾性係数を調整したり、ばね部１１２ｃが弾性変形していない状態での、接触部１１２ａ，１１２ｂ間の間隔を調整したりすることで、座３４の外周面３４ｂと接触部１１２ａ，１１２ｂとの間に生じる摩擦トルクの大きさを調整することができる。

また、戻しばね部材１１０は、座３４の外周面３４ｂと接触部１１２ａ，１１２ｂとの間の摩擦係数を調整することによっても、両者間の摩擦トルクの大きさを調整することができる。

図６から図８の変形例において、摩擦ばね部１１２が座３４と接触しているのは、接触部１１２ａ及び接触部１１２ｂ，１１２ｂの３点であり、さらに、接触部１１２ｂが略Ｃ字形であるため、座３４と接触部１１２ａ，１１２ｂとの摩擦係数は、図２から図５に示した接触部１２ａ，１２ｂで座３４を挟む構造の摩擦ばね部１２よりも小さい。

したがって、戻しばね部材１１０は、ばね部１１２ｃの弾性力を、ばね部１２ｃの弾性力より高くして摩擦トルクを確保する必要がある。このため、戻しばね部材１１０は、ばね部１２ｃに比べてばね部１１２ｃの長さを短くすることにより、弾性変形量を少なくして弾性力を高めている。

ばね部１１２ｃの弾性力を調整する方法としては、中心軸Ｃ２と垂直方向のばね部１１２ｃの厚さを厚くすることで弾性変形量が少なくして弾性力を高くする方法を適用することもできる。

戻しばね部材１１０は、戻しばね部１１１の一端部１１１ａが、摩擦ばね部１１２の、２つのばね部１１２ｃ，１１２ｃが結合している部分の外面に結合している。

＜作用＞
以上のように構成された変形例の戻しばね部材１１０は、実施形態の戻しばね部材１０と同様に、３番車３０が時計回りの回転方向Ｒに回転すると、摩擦ばね部１１２の接触部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｂが３番車３０の座３４の外周面３４ｂとの摩擦で生じた静止摩擦トルクにより、３番車３０の回転とともに回転方向Ｒに連れ回る。

戻しばね部１１１は、一端部１１１ａとともに回転方向Ｒに回転しようとするが、ピン１１３が例えばローターガイド９０の孔９５に引っ掛けられているため、戻しばね部１１１の他端部１１１ｂは回転しない。したがって、戻しばね部１１１は、Ｓ字状のばね部１１１ｃの形状が変化するように弾性変形して撓む。

これにより、ばね部１１ｃには、変形前の形状に復元しようとする弾性力が発生して、３番車３０には、一端部１１１ａを回転する前の位置に復帰させる回転方向－Ｒに向かう、弾性力に応じた戻しトルクが作用する。

この結果、時刻表示のために回転する、ステップモータ６０のローターかな６２から３番車３０までの輪列に存在するバックラッシが、時刻表示のための回転方向に寄せられた状態となり、バックラッシが一方に寄せられていない場合に生じ得る、各番車５０，４０，３０の遊びによるがたつきの発生を防止又は抑制することができる。よって、例えば４番車４０に固定される秒針等の指針が、がたつきによってふらつくのを防止又は抑制することができる。

また、変形例の指針のふらつき低減構造は、既存の指針駆動車である３番車３０に一部（一端部１１１ａ）を組み付け、他の一部（他端部１１１ｂ）を動かない部分に引っ掛けた戻しばね部材１１０であるため、既存の輪列以外の新たな歯車を用いるものに比べて、時計のムーブメントにおける平面視で占める空間を新たに設ける必要がない。

変形例の戻しばね部材１１０は、ピン１１３も含めた全体が平面視で歯車３１の範囲内に収まるように形成されているため、他端部１１ｂの一部が平面視で歯車３１の外側に突出した戻しばね部材１０に比べて、平面視で占める範囲をさらに低減することができる。

なお、戻しばね部１１１と摩擦ばね部１１２とは、中心軸Ｃ２方向における厚さが同じに形成されているため、戻しばね部材１１０の全体としての厚さを抑制することができる。また、戻しばね部材１１０は、３番車３０の歯車３１のおもて面３１ａ側に配置されるが、戻しばね部１１１や摩擦ばね部１１２は、歯車３１のおもて面３１ａ側におけるスペース（他部品の無い領域）に応じた形状で形成することで、既存のデッドスペースに配置することができる。

本実施形態の戻しばね部材１１０によれば、摩擦ばね部１１２と外周面３４ｂとの摩擦トルクを調整することができるため、時刻表示のための既存の輪列に作用する戻しトルク（負荷トルク）を低減することが可能である。

本実施形態の戻しばね部材１１０は、戻しばね部１１１がＳ字状に形成され、戻しばね部材１０の戻しばね部１１のＣ字状に比べて、撓み量に対する弾性力が強くなる。したがって、同じ撓み量で比べた場合、摩擦ばね部１１２で生じる戻しトルクは、摩擦ばね部１２で生じる戻しトルクよりも大きくなる。

このため、摩擦ばね部１１２と外周面３４ｂとが、摩擦ばね部１２と外周面３４ｂとの接触部１２ａ，１２ｂのように面接触の形態で接触する構成は、外周面３４ｂに作用する戻しトルクが大きくなって、時刻表示のための輪列の駆動の動力の損失が大きくなり得る。

これに対して、変形例の戻しばね部材１１０は、摩擦ばね部１１２と外周面３４ｂとが、接触部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｂのように点接触の形態で接触する構成であるため、外周面３４ｂに作用する戻しトルクを、面接触の形態の構成よりも低減することができ、時刻表示のための輪列の駆動の動力の損失を低減することができる。

なお、実施形態の戻しばね部材１０は、戻しばね部１１を歯車３１の外形に沿うような大きな変形の円弧状に形成したものであるため、変形例の戻しばね部材１１０の戻しばね部１１１に比べて、戻しばね部１１のたわみ量に対する戻しトルクを緩やかに増大させることができるという利点がある。

また、変形例の戻しばね部材１１０は、戻しばね部材１０と同様、２つ以上の部品を組み合わせて構成されるものではなく、単一の部材で構成されるため、複数の部品を組み合わせて構成されるものに比べて、製造コストを低減することができる。

上述した実施形態の戻しばね部材１０及び変形例の戻しばね部材１１０は、戻しばね部１１，１１１の一端部１１ａ，１１１ａが結合した部分が、ばね部１２ｃ，１１２ｃを有する摩擦ばね部１２，１１２であるが、本発明に係る指針のふらつき低減構造は、戻しばね部１１，１１１の一端部１１ａ，１１１ａが結合した部分は、軸３３又は座３４に接して摩擦力を発生する摩擦部であればよく、ばね部１２ｃ，１１２ｃを有しないものであってもよい。

上述した実施形態の戻しばね部材１０及び変形例の戻しばね部材１１０は、戻しばね部１１，１１１の他端部１１ｂ，１１１ｂが、回転等しない部材（例えば、ローターガイド９０）に引っ掛けられることで動かないようにしたものであるが、他端部１１ｂ，１１１ｂを動かないように固定するものであればよく、引っ掛けられた態様に限定されない。

上述した実施形態の戻しばね部材１０及び変形例の戻しばね部材１１０は、３番車３０の歯車３１に対
して設けた例であるが、時刻表示用の輪列であれば、他の歯車（４番車４０の歯車４１や、５番車５０の歯車５１等）に設けたものであってもよい。

１０ 戻しばね部材（指針のふらつき低減構造）
１１ 戻しばね部
１１ａ 一端部
１１ｂ 他端部
１１ｃ ばね部
１２ 摩擦ばね部（摩擦部）
３０ ３番車
３１ 歯車
３３ 回転軸

Claims (4)

1. 時刻表示用の指針がふらつくのを低減する指針のふらつき低減構造であって、
   前記指針が固定された歯車の回転軸に、又は前記歯車に連結して動作する他の歯車の回転軸に、所定の摩擦力で接触する摩擦部と、
   前記摩擦部と結合した一端部と、回転しない部材に回転を規制された他端部と、前記一端部と前記他端部との間の、前記歯車の回転により弾性変形するばね部と、を有する戻しばね部と、が一体に形成され、
   前記摩擦部は、前記回転軸を、弾性力により挟んだ状態とする摩擦ばね部であり、
   前記摩擦ばね部は、前記歯車の軸を挟んで、略線対称に形成された２つのばね部を有し、
   前記摩擦ばね部が、前記回転軸の外周面に、前記回転軸の中心を挟んで互いに対向する位置に形成された２つ以上の接触部を有し、前記ばね部が、２つ以上の前記接触部をそれぞれ両端部としてそれぞれ略Ｃ字状に形成されている指針のふらつき低減構造。
2. 前記戻しばね部は、前記戻しばね部の少なくとも前記一端部及び前記ばね部が、平面視で前記歯車に重なる範囲に形成されている、請求項１に記載の指針のふらつき低減構造。
3. 前記戻しばね部の前記ばね部は、前記歯車の外形よりわずかに内側で、前記歯車の外形に略沿う略円弧状に形成された部分を有する、請求項１又は２に記載の指針のふらつき低減構造。
4. 前記戻しばね部と前記摩擦部とは、前記軸方向における厚さが同じに形成されている、請求項１から３のうちいずれか１項に記載の指針のふらつき低減構造。