JP4334566B2 - 回転錘 - Google Patents

Description

本発明は自動巻式の時計に関する。より詳しくは、本発明は回転錘に関する。

自動巻式の時計は、タイムベース、該タイムベースに同期された歯車列、タイムベースに動力を与えて歯車列を駆動するエネルギー蓄積器（通常は香箱）、そして前記エネルギー蓄積器にエネルギーを供給する自動機構が取り付けられたムーブメントを有している。

従来、この自動機構は、軸受によってムーブメントの枠に軸支回動可能に取り付けられた回転錘、該錘の交番運動を一方向の回転運動に変換する反転器、及び該反転器によって駆動される、減速輪列型の巻き上げ輪列を有している。腕時計を着用している人の動きによって発生する錘の交番運動は、巻き上げ輪列を回転駆動し、該巻き上げ輪列は香箱と協働してそのぜんまいを巻き上げる。

回転錘は、軸受、例えば玉軸受を有するように設計されており、該軸受が回転軸をなす。回転錘は、その重心が回転軸に関して移動する質量部材を有している。この質量部材は、通常、最大のトルクを発生するように設計されている。質量部材は重い材料でできており、最高品質の腕時計にあっては、金か白金でできていることが多い。その周縁部において、質量部材は、その錘の重要な部分を定める慣性扇形外縁体と、該扇形外縁体を前記軸受に接続する板とを有している。

回転錘は、前記扇形外縁体の質量と前記回転軸に関するその重心の位置との実質的な関数として、トルクを発生する。このトルクは、前記反転器を介して、巻き上げ輪列の第一輪セットに与えられる。巻き上げ輪列を形成する歯車列の減速比は、最終的にぜんまいに与えられるトルクを定める。

腕時計の着用者が物静かな人であれば、腕の動きが錘を動かすことが無く、トルクを定めるのが重力加速度ｇになる。着用者が活発に動く人であれば、得られる加速度はかなり大きいこともあり得る。現在のところ、活動状態が普通である人を対象としたぜんまいの巻き上げ状態を提供するように、巻き上げ機構が選択されている。その結果、非常に活動的な人の場合は、香箱のぜんまいは強く絞られることになり、過剰な摩耗の危険性を防ぐことができない。また、逆に、時計の着用者が非常に静かな人であれば、香箱のぜんまいは十分に巻き上げられない。

本発明の目的は、腕時計を着用する人の特性を考慮に入れて巻き上げ状態を改善することである。

したがって、質量部材は、
・相互に動くことができ、その相対的な動きによって質量部材の重心を半径方向に動かすように配された２つの部材、並びに
・前記第一の部材及び第二の部材と協働し、前記両部材が相互に動くことのできる第一の状態と、前記部材が相互に強固に固定されている第二の状態とを占めることのできる固定装置
を有する。

前記２つの部材が相互に動くことができ、また、それら部材と共に錘の重心が動くことができるという事実によって、機構の作動状態を変化させて使用者の生活の仕方に合わせることが可能になる。

回転錘の第一の部材が、軸受を担うように設計された板と慣性扇形外縁体とをさらに有していると、好ましい。この板は、軸受が嵌合する穴が設けられた中心から、慣性扇形外縁体を有する周辺部へ向かって延びている。錘によっては追加の慣性扇形外縁体を有しているものもあるが、その他の錘にあっては一体に形成されている
第一の態様においては、第二の部材は、前記扇形外縁体に回動可能に取り付けられた、少なくとも１つの慣性ブロックで形成されている。さらに、前記固定装置は、該慣性ブロックを有限数の予め定められた位置に配するように設計された配置手段を有している。前記有限数の予め定められた位置においては、固定装置が第二の状態にあるときには該固定装置が慣性ブロックを保持し、第一の状態にあるときには慣性ブロックがこれらの位置の内の１つから他へと移動することが可能になる。

補正範囲及び／又はこのような補正の正確さを増すために、第二の部材は２つの慣性ブロックを有している。

高い精度で調整を行う変形例においては、前記慣性ブロックの内の１つは、該慣性ブロックが前記位置の１つから他へと移動することによって値ΔＧの半径方向の重心の移動が起こるような、有限のｎ個の位置を占めることができる。また、第二の慣性ブロックは、その１つの位置から別の位置への移動によって値Δｇの半径方向の重心の移動が起こるようなｍ個の位置を占めることができるように配されている。２つの慣性ブロックは、ｍｘΔｇの積が実質的にΔＧに等しくなるように設計されている。その結果、配置手段を複雑にしすぎることなく、ｍｘｎ個の調整位置を定めることができる。

この態様においては、錘の慣性モーメントは、トルクの発生に伴って減少する。

第二の態様においては、錘の第二の部材も板と慣性扇形外縁体とを有し、それぞれ第一の部材の板と扇形外縁体と並べて配置されている。さらに、回転錘の軸を中心として回動することによって、第二の部材が第一の部材に関して相対的に動くことができるように固定装置が配されている。

本発明の他の効果及び特徴は、添付の図面を参照してなされる以下の記載より理解されるであろう。

図１に示されている錘は、部分的に図示されている玉軸受などの軸受12を受け入れる中央開口部10bが設けられた略環状の中心部10aと、半径方向外側に延びている複数のアーム10cとを有している。前記中央開口部10bは円形であり、中心を軸A-Aが通過する円によって定められる。

その中心部10aにおいて、板10は、複数のボルト14によって軸受12を固定するための、螺子山を切った複数のピン13を配した環を有している。

軸A-Aを中心とする円弧状中間部10dによって、複数のアーム10cはその周縁部で接続されている。該円弧状中間部には３つの孔が設けられており、それぞれ螺子16aがはめ込まれている。

環の一部の形状をした慣性扇形外縁体18は、螺子山を切った５つの足部20を有している。慣性扇形外縁体18は、螺子山を切った足部20の内の３つに螺合する螺子16aによって板10に固定されている。慣性扇形外縁体18は、重金属、例えば、最高品質の腕時計にあっては金か白金、通常の腕時計にあっては真鍮で作られていると好ましい。慣性扇形外縁体は約180度の角度に亘って延在する。螺子山を切った他の２つの足部20の機能については、後で述べる。

板10は、その円弧状中間部10dを介して、約90度の角度に亘って扇形外縁体18に固定されている。中心部10aを円弧状中間部10dに接続するアーム10cの側縁部も、また、円弧の形状をしている。該円弧の中心はそれぞれ扇形外縁体18の端部の一方にあり、螺子山を切った他の２つの足部20の中心に等しい。両側縁部は、それぞれ、６個の規則的に配された螺子山付き足部22を有している。

慣性ブロック24は、扇形外縁体の端部にある足部20に１つずつに取り付けられている。慣性ブロックは略扇形状の形をしており、該扇形の中心24aに円筒形の孔を有している。該孔に螺子山を切った足部20が嵌合し、螺子16bが螺合して軸方向に保持する。扇形中心の反対側には、螺子山を切った足部22の内の１つ又は他を嵌合するための開口部を有する指状体24bが設けられている。その指状体24bを介して螺子山を切った足部22にナット26をねじ込むことにより、慣性ブロック24を保持する。

この回転錘において、慣性扇形外縁体18と板10とが質量部材の第一の部材を形成し、慣性ブロック24が第二の部材を形成する。この質量部材の重心は、Ｇに位置している。螺子16、螺子山を切った足部20、螺子山を切った足部22、及びナット26が固定装置として機能し、その構成部材が螺子留めされていない状態にあるか螺子留めされた状態にあるかによって、慣性扇形外縁体18及び板10に対して慣性ブロック24が動くことができたり、できなかったりする。さらに、螺子山を切った足部は慣性ブロック24を配置し、これによって、慣性ブロックは予め定められた数の位置を占めることができる。

これまでに記載してきた錘によって、腕時計の動力ばねを巻き上げるために歯車列に与えられるトルクを数％変えることが可能になる。２つの慣性ブロック24の一方又は他方の位置を、変えさえすればよい。重心Ｇは軸A-Aに関してさらに動かされ、結果として、慣性ブロック24の指状体24bを有する端部が扇形外縁体18の近くに位置したときにトルクがより大きくなる。逆に、中心部10aに近い位置にある足部22に嵌合するように指状体24bを戻すことにより、重心が軸A-Aの方に変位してトルクが小さくなる。

この目的のために訓練された時計師であれば、誰でもトルクを調節することができる。最適な動作条件を保証するために、腕時計が販売されるときに、職業活動及び余暇活動の両方について身体の活動状態を考慮して購入者を分類することによって、最初の調節を行うことができる。このような基準で、腕時計の使用説明書は、慣性ブロックが配される適切な位置を記載する。数日間の着用の後に、選択された位置が適切であるかどうかを調べることができる。調節を行うためには、螺子16bとナット26とを外して慣性ブロック24が動くことができるようにして、慣性ブロック24が選択された位置に配されたら、再び螺子とナットとを留め付ければよい。

最も正確な調節を可能にするためには、同じ特徴を有していない複数の慣性ブロックを使用することもできる。複数の慣性ブロックの内の一つは、一つの位置から他の位置に移動することによって、値ΔＧの半径方向の重心の移動が起こるように定められた有限数ｎ個の位置を占めることができる。第二の慣性ブロックは、一つの位置から他の位置へ移動することによって値Δｇの重心の移動が起こる、ｍ個の位置を占めることができる。ｍとΔｇとの積が実質的にΔＧに等しくなるように、各慣性ブロックの大きさが決定される。その結果、正確な補正を行うことができる。

先に記載した態様は、この結果を達成するために、僅かに変更する必要がある。所望の効果を得るためには、一方の慣性ブロックのサイズ（特に、厚さと長さ）を適切な方法で低減しさえすればよい。当業者であれば、このような操作は容易に行うことができる。

動力保持装置を取り付けた腕時計においては、特に簡単に調節を行うことができる。この場合、複数の慣性ブロックの動きとぜんまいの巻き上げ程度との間の相関関係を確立しさえすえばよい。

図１を参照して記載されている態様においては、錘の重心が動くのと同時に慣性モーメントが増加する。慣性モーメントを変化させずに重心の位置を変えることも可能である。これは図２に示されている態様において可能であり、図２ａには錘の平面図が、図２ｂには断面図が、図２ｃには分解図が示されている。

この錘は、第一の部材32と第二の部材34とを有しており、該第一及び第二の部材はそれぞれ板と慣性扇形外縁体とを有している。第一の部材32の板には参照符号36が付されており、慣性扇形外縁体には参照符号38が付されている。また、第二の部材34の板には参照符号40が付されており、慣性扇形外縁体には参照符号42が付されている。

板36及び40は、中心角が約45度の略扇形状をしている。この扇形の中心部は切除されて、文字ａによって示される円弧部が形成されている。図２ｃから理解されるように、円弧部36aが約200度をカバーし、円弧部40aが約90度をカバーしている。これらの円弧部には文字ｂで示される孔が開けられており、具体的には、円弧部36aには３つの横長の孔が、円弧部40aには２つの円筒形の孔が設けられている。

これら２枚の板は、螺子山を切った孔44aが複数設けられると共に円弧部36a及び40aの下方に配される締め付け環44、前記孔44aと重なる位置に複数の円筒形の孔46aが設けられると共に円弧部36a及び40aの上方に配されるカバー46、並びにカバー46の複数の孔と円弧部36a及び40aとに自由に挿通され、前記締め付け環44の螺子山を切った孔44aに螺合される対応する数の螺子48を有する固定装置によって相互に組み立てられている。

板36には横長の孔が設けられているので、螺子48が緩められると、錘の軸支回動軸A-Aに対応する軸を中心として、板40に対して角度変化するように動かすことができる。

板36と板40とには、文字ｃで示される３つの孔が、扇形の周縁部にそれぞれ設けられている。これらの孔の機能については、後で説明する。

慣性扇形外縁体38と42とは、それぞれ、文字ａで示され、約80度に亘って延在する弧状部と、その凹部において該弧状部ａに取り付けられる肩部bとを有している。約45度に亘って延在する肩部ｂは、板の支持体として機能する。各肩部ｂには文字ｃで示される２つの円筒形の孔が設けられており、それぞれに、螺子山を切った穴を有する締め付け鋲50が挿通・係合される。板36及び40の２つの孔ｃを通して、前記鋲50に２本の螺子52が螺合されて固定される。その結果、板36及び40は、それぞれ扇形外縁体38及び42に固定される。

一変形例として、扇形外縁体38及び42は、それぞれ板36及び40と一体であってもよく、また、相互に溶接されていてもよい。

ここまで記載してきた構造では、板36と40とが剛性に欠けるという問題が起こるかもしれない。したがって、この２つの部品を相互により確実に固定するために、固定装置は、さらに、肩部38bと42bとの延長上に配される、約90度に亘って延在する円弧形の固定アーム54を有する。このアームは、それぞれ、板の３番目の孔に面して配される２つの長細い開口部54aを有する。ナット58と協働する螺子56がこれら２つの孔と、螺子52によって留め付けられていない孔36c及び40cに挿通され、螺子58とそのナットとを締め付けることによって、当該２つの部分を強固に固定する。

言うまでもなく、ここまでに記載してきた２つの態様の数多くの変形例を考えることができる。記載してきた方法は螺子に大きく依存しており、実際、螺子の使用は、単純な要素や原型を製作するのに特に簡単な方法である。大規模な製造においては、例えば、スナップ留め付け具等の他の固定具や、当業者に知られている他の手段を使用することを検討することもできる。錘の２つの構成部分は、非常に異なる形状を有していてもよく、また、起こりえる相対的な動きと所望の調整範囲との関数として、サイズの比を大きく変えることもできる。

また、第一の態様で定めた慣性ブロックに取り付けて、第二の態様に従った錘を設計することも可能で、２つの部分の相対的な動きで粗調整を行い、慣性ブロックの位置を調節することによってより精密な調整を行うことができる。

このように、本発明による錘が相互に可動な２つの部分を有し、その動きが錘の重心の半径方向の位置を変化させるという事実によって、腕時計を着用する人によって課される条件がどのようなものであれ、自動巻時計の動作条件を最適化することができ、最小の容積で最適な結果を得ることができる。

図１ａは、本発明の第一の態様による回転錘を上方から見た図を示している。 図１ｂは、本発明の第一の態様による回転錘の断面図を示している。 図１ｃは、本発明の第一の態様による回転錘の分解図を示している。 図２ａは、本発明の第二の態様による回転錘を上方から見た図を示している。 図２ｂは、本発明の第二の態様による回転錘の断面図を示している。 図２ｃは、本発明の第二の態様による回転錘の分解図を示している。

Claims (6)

1. 回転軸（A-A）を定める軸受（12）を有すると共に腕時計の枠に取り付けられ、前記回転軸に関して変位する重心（Ｇ）を有する質量部材を含む自動巻時計用の回転錘であって、該質量部材が
   ・一方（10, 18; 32）が他方（24; 34）に関して動くことができ、その相対的な動きによって前記質量部材の重心（Ｇ）を半径方向に動かすように配された２つの部材、並びに
   ・前記第一の部材及び第二の部材と協働し、前記両部材が相互に動くことのできる第一の状態と、前記部材が相互に強固に固定されている第二の状態とを占めることのできる固定装置（13, 14, 16b; 44, 46, 48, 54, 56）
   を有することを特徴とする回転錘。
2. 前記第一の部材が、前記軸受（12）を担うように設計された板（10）と、該板（10）に強固に固定された慣性扇形外縁体（18）とを有することを特徴とする、請求項１に記載の回転錘。
3. 前記第二の部材が前記扇形外縁体（18）に回動可能に取り付けられた少なくとも１つの慣性ブロック（24）で形成されており、前記固定装置が該慣性ブロックを有限数の予め定められた位置に配するように設計された配置手段（22）を有しており、前記有限数の予め定められた位置においては、固定装置が前記第二の状態にあるときには該固定装置が前記慣性ブロックを保持し、前記第一の状態にあるときには慣性ブロックがこれらの位置の内の１つから他へと移動することが可能になることを特徴とする、請求項２に記載の回転錘。
4. 前記第二の部材が２つの慣性ブロック（24）を有していることを特徴とする、請求項３に記載の回転錘。
5. 前記２つの慣性ブロック（24）の１つは、該慣性ブロックが前記位置の１つから他へと移動することによって値ΔＧの半径方向の重心（Ｇ）の移動が起こるような有限のｎ個の位置を占めることができ、第二の慣性ブロック（24）は、その１つの位置から別の位置への移動によって値Δｇの半径方向の重心の移動が起こるようなｍ個の位置を占めることができるように配されており、２つの慣性ブロック（24）は、ｍｘΔｇの積が実質的にΔＧに等しくなるように設計されていることを特徴とする、請求項４に記載の回転錘。
6. 前記第二の部材（34）も板（40）と慣性扇形外縁体（42）とを有し、それぞれ前記第一の部材（32）の前記板（36）と前記扇形外縁体（38）と並べて配置されると共に、前記第一の状態において、前記軸（A-A）を中心として回動することによって、第二の部材（34）の第一の部材（32）に関する相対的な角度が変化する動きを可能にするように固定装置が配されていることを特徴とする、請求項２に記載の回転錘。

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