JP5607445B2 - 耐衝撃性時計 - Google Patents

Description

この発明は時計、特に腕時計に関する。この発明は衝撃と振動を吸収する時計ムーブメント据付体に関する。

衝撃と振動に対する保護を保証しながらケース内で時計ムーブメントを維持する無数の配列が提案されている。例えばケースと中間溝の間にゴムのような弾性材料の使用が周知である。

米国特許第４２０４３９６号明細書（特許文献１）は、時計ムーブメント用の複数の衝撃吸収器を備える時計を開示する。各衝撃吸収器は時計ケーシングに成形された第一部分と、時計ムーブメントの基板に成形された第二部分と、第一部分と第二部分の間に延びている弾性的に変形可能な連結部分とを有する。この回答は、成形ケーシングと成形基板を備えるムーブメントとを有する特殊時計に適用され、しかし、金属ケーシングと基板を備えるさらに有用な時計に適用されない。さらに、衝撃吸収器の最大長さは時計ムーブメントとケーシングの内側の間の空間によって制限されている。両要素が円形形状を有するから、この間隔が一定であって必然的に小さい。衝撃吸収器の制限長さが乏しい衝撃減衰能力を生じる。

米国特許第３８３８５６８号明細書（特許文献２）は、電子時計ムーブメント据付体を開示する。弾性ばねフィンガーがケース内に時計ムーブメントを据付けるために使用される。再び、ケースとムーブメントの間の空間と衝撃吸収器のタイプが有効な衝撃吸収のために十分ではない。この解決法は電子時計を保護するために、適切であるが、しかしより良い衝撃吸収が必要とされるさらに傷つき易い機械的ムーブメントには適切でない。

米国特許第３７２７３６７号明細書（特許文献３）は、衝撃吸収部材がケースとバックカバーの間に支持されて、衝撃を時計の軸方向と横方向の両方に吸収させる耐衝撃性時計ケースを開示する。衝撃吸収部材が時計ムーブメントを横位置に支持するために且つ衝撃を軸方向に吸収させるために十分な剛性を必要とする。これは厳しい拘束であり、最も適切な衝撃減衰要素を選択するように設計者の自由度を制限する。

フランス特許第１５０９５９０号明細書（特許文献４）は、はざまを備えたリングを使用して、時計ケース内にムーブメントを懸架する他の配列を開示する。

ドイツ特許第１８０８１７０号明細書（特許文献５）は、ビトン（登録商標）のような衝撃吸収材料から形成された入れリングを使用する時計を開示する。

それら配列は振動と少ない衝撃に対してある保護を保証するならば、それら配列はさらに莫大な衝撃の場合には、時計ムーブメント、特に調整部材に対する損傷を防止するために、十分ではない。例えば１，２メータの高さから、コンクリートのような硬質面に落下する金属腕時計が５０００Ｇの程度に負的加速を受けられ、或いはさらに、ケーシングを介してムーブメントまで高い振幅衝撃波を発生させる。この衝撃波は、低周波数と超音波周波数を包含する周波数スペクトルの異なった部分に成分を有する。すべてのそれらスペクトル成分を前記減衰手段により吸収するのは可能でない。剛性はエネルギーの任意の十分な部分を吸収しなく、ケースとムーブメントとの間の連結部を介してムーブメントに直接に伝動される。

衝撃は、捩じれ、剪断と圧縮を包含するこれら連結部とムーブメントの種々の変形を形成する。

米国特許第４２０４３９６号明細書 米国特許第３８３８５６８号明細書 米国特許第３７２７３６７号明細書 フランス特許第１５０９５９０号明細書 ドイツ特許第１８０８１７０号明細書

この発明の目的は、衝撃や振動に対して有効な保護を与えながら、ケース内にムーブメントを支持するさらに有効な配列を提供することである。

他の目的は、全体として衝撃を減衰するためにさらに有効であるケース、ムーブメントと据付手段の組立体を提供することである。

一つの観点では、これら目的は、衝撃吸収器が周波数スペクトルの異なった部分に衝撃と振動のエネルギーを吸収させる複数の独立部分から成り、ケース内に時計ムーブメントを据付ける新たな衝撃吸収器により達成される。

この明細書や請求項において、「独立部分」は二つの異なった部品、或いは成分のように別々に生産されるか、或いは機械加工される部分を意味する。これら部分は組立て中に任意の可能な手段によって互いに固定され得て、協力で作業する。

この発明の他の観点によると、衝撃吸収器が周波数スペクトルの異なった部分に衝撃と振動のエネルギーを吸収させる複数の異なった材料から成り、ケース内に時計ムーブメントを据付ける新たな衝撃吸収器によって達成される。一つの可能な実施例では、吸収器の一部品は金属から形成され、例えば鋼を基礎した螺旋状ばねを包含し、吸収器の他部品が、例えば合成物質、ゴム、膠質状或いはゲル状物質ようなより柔らかい材料から形成される。

衝撃吸収器の異なった部分と異なった材料の少なくとも一方の使用は幅広いスペクトルに渡って衝撃により生じたエネルギーの吸収を可能とする。例えばエネルギーが低音響周波数において減衰されるばかりではなく、むしろ１６ＫＨｚ以上のより高い超音波周波数で減衰される。

衝撃吸収器の異なった部分と異なった材料の少なくとも一方が好ましくは連続的に接続されて、衝撃波がムーブメントに到達する前に連続的にすべての部分／材料を通過させる。

少なくとも一つの部分、或いは好ましくは全衝撃吸収器は所定音響周波数で或いは近傍で音波を案内する導波管として作用し、他の周波数で波を減衰させる。各導波管を通して伝達される音響波の少なくとも実質的部分は、音響波が時計ムーブメントに到達するときに、導波管とムーブメントの異なったインピーダンスによって、導波管に反射される。

この発明の他の可能な独立観点によると、前記目的は、非円形ケース、例えば実質的に正方形、長方形或いはたる形状と実質的に円形時計ムーブメントとを有する時計により達成される。衝撃吸収器はケースの各内側隅と時計ムーブメントの外側の間に有益に据付けられる。この配列が有益である、というのは、衝撃吸収器はケースとムーブメントの間の距離が最も長いように、据付けられ、より大きい長さを有し、より良い衝撃吸収を与えるからである。さらに、減少数の衝撃吸収器は、ケース内に時計ムーブメントをほぼ等静止的に据付けるのを生じさせながら、製造価格を減少させるのを助ける。

この発明の可能な独立観点によると、少なくとも一つの外部に接近可能なねじ込み要素が少なくとも一つの衝撃吸収器の剛性のような性質を修正するのに用いられる。一実施例では、このねじがケース内に衝撃吸収器を据付けるために使用されて、ケースの孔を通過する。ねじを一方向或いは他の方向に旋回させることは、衝撃吸収器に印加された長手圧縮の変化を包含し、それで衝撃吸収性質の変動を包含する。

この発明のまだ可能な独立観点によると、時計ケースがチューブ組立て手段と組立てられたチューブから形成されたフレームと、時計ケースを閉じる機密防水用のチューブに連結された連結板とから成る。チューブフレームはエネルギーのほとんど部分を衝撃から吸収させるために、且つこのケースを時計ムーブメントに連結する手段にこのエネルギーの減衰部分のみを伝達させるために配列されている。それで、任意の衝撃或いは振動からエネルギーの少なくとも一部或いはほとんど部分が時計ケースの部品として特殊に想像されたフレーム内に吸収される。好ましい実施例では、このケースとムーブメントにケースを連結させる減衰要素とが共通衝撃からエネルギーを減衰させるために、且つケースと減衰要素との間の望まれない共振、特に共通衝撃により生じた周波数として共振を回避するために、相互に適用される。

時計クラウンと時計ムーブメントの間のクラウンロッドは好ましくはクラウンロッドによって伝達された衝撃から時計ムーブメントを保護することから他の減衰要素から成る。有益に、クラウンロッドは、両部品が互いに関して長手方向に摺動できる例えば歯車のようなリンクを介して相互に連結された幾つかの部品から形成されている。

さらに、時計ムーブメントが時計ガラスからの軸方向衝撃から他の減衰要素により保護され得る。

この発明は、例としてこの発明の幾つかの特別な実施例を表す添付図を参照しながらより良く理解される。

この発明の一実施例による時計の上から見た図である。

図１はケース１０と時計ダイアル１１の後に例えば機械式ムーブメント、ムーブメントとから成る腕時計１の例を示す。参照数字１２は時計クラウンを示し、参照数字１３は押しボタンである。

例示された例では、時計ケース１０はおよそ正方形或いはクッション形成された形状を有し、時計ムーブメントはおよそ円形外形状を有する。時計ムーブメントは円形支持リング内に収容される。それで、ケース１０の内側と時計ムーブメント（或いはリング）の外側の間の距離が可変であり、時計の各四隅により大きい空間を残す。

好ましい実施例では、時計ムーブメント或いはリングとケース１０の間に直接接触がない。移動体が各隅に或いは近傍に設けられた減衰要素（衝撃吸収器）２によってケース内に完全に懸架されて、ケース内にムーブメントを据付け且つケースとムーブメントの間に衝撃と振動を吸収させる。衝撃吸収器２は好ましくは時計ガラスを通して観察され得て、衝撃吸収器が損傷されるか、或いは例えば張力を必要とするならば、検査する。

この特殊な例では、各減衰要素は二つの独立部分から成り：
・外部分２１は第一範囲の周波数に機械式波を吸収させる鋼或いは任意の他の適切な金属のような第一材料から形成される。この部分は円筒状であり、或いは螺旋状ばね、或いは低周波数或いは音響周波数で衝撃を減衰させるのに適した形状を備える任意の他の要素を包含する。一実施例では、この第一部分はハイパスフィルタとして作用し、衝撃と振動の低周波数を減衰させる。
・内部分２２は可能に例えば合成材料、ゲル膠質状材料或いはゴムのような他の材料から成る。この部分は円筒状、螺旋状などであり、外部分の長手方向端に接続されている。一例では、内部分２２はピストン、シリンダと、ピストンとシリンダの間の弾性圧縮性材料を包含する。一実施例では、この第二部分はサイレントブロック、即ちローパスフィルタ或いはバンドパスフィルタとして作用し、１５ＫＨｚ以上の高い超音波周波数を減衰させる。

内外部分は、ケース１０から来る衝撃波がムーブメントに到達する前にこの減衰要素の両部分を通過しなければならない方向に、連続的に連結されている。外部分は、一周波数バンドにエネルギーのほとんどを吸収し、一方、内部分は他の周波数バンドに残留するエネルギーのほとんどを吸収する；各部分の最高減衰効率は異なった周波数に到達される。二つ以上の異なった部分を有する減衰要素が使用される。

正確に四つの減衰要素の使用は次の理由のために有益である。第一に、四つ以上の要素を使用すると、システムをさらに高価とし、かなり超静止的になり、さらに振動をそれら要素を介してムーブメントに到達できる。三つの減衰要素は理想等静止法でムーブメントを懸架させるのに十分であるが、しかし正方形或いはクッション形成されたケース内に対称配列を許容できず、ムーブメントがある方向から衝撃を感知される。しかしながら、三つの減衰要素は円形形状ケース内に使用され得る。

各減衰要素の長手方向軸線は好ましくは時計ムーブメントの幾何学或いは重力中心へ配向されている；それで、各減衰要素は対向減衰要素と整合されている。この方法では、各減衰要素によって移動体に伝達された残り衝撃エネルギーがムーブメントの中心に向けられていて、他の要素によって伝達されたエネルギーによって少なくとも部分的に補償され、移動体の屈曲以外の圧縮を生じる。

一実施例では、減衰要素２は長手方向圧縮軸線に沿って好ましいモードの変形を有する一方、横変形、ねじれなどを包含する他の変形モードがより高いエネルギーを起こすことを必要とする。

例示された実施例では、衝撃吸収器２はケースを通過する螺子２０、或いは同様な部品を使用してケース１０に据付けられ、ケースの外側から接近され得る。これは、ケース内に時計ムーブメントの組立てを容易にする；ムーブメントが一時的にケース１０内に置かれ、減衰要素２或いは減衰要素の部品はケースの外側から挿入されてムーブメントを永久的に維持する。この実施例では、衝撃吸収器は好ましくは各中心に接近して据付けられ、しかし、正確に縁に無く、ケース１０の外縁に置かれる螺子を回避させる。

次に、クラウンロッドは従来の方法で外側から据付けられる。

一実施例では、減衰要素２の剛性が好ましくは上記据付け螺子２０或いは等価物を使用して、調整され得る。ねじを回転させることは、減衰要素２内で弾性材料の圧縮を修正させ、最高減衰要因或いは減衰が最高である周波数の少なくとも一方を包含する減衰特性を修正させる。それで、時計の外側から企図された使用に対して、例えばスポーツを行うときに或いは夜にムーブメントの懸架を適用させることが可能である。異なった調整が一次的に時計精度に影響を受ける振動を補償したいか、或いは衝撃に対して時計を保護したいかに依存して、選択され得る。制限された数の予定調整位置が設けられ、出来るだけ各ねじのヘッドやケーシングにマーク付けされる。調整が時計の移動体のタイプ、腕輪のタイプ或いは使用者の手首直径に適用され得る。

一配列では、ムーブメント或いはリングの外側とケース１０の内側との間に直接接触がない。しかしながら、大きな衝撃と減衰要素２の著しい変形との場合には、ムーブメントの一つの或いは幾つかの部品がケースに接触し、それで、減衰要素自体を損傷されることを防止する。互いに接触し得るケース或いはムーブメントの少なくとも一方のそれら部分は、弾性的圧縮性材料によりカバーされ得て、ムーブメントの内成分に対する損傷を阻止する。

ムーブメントにクラウン１２を連結させるクラウンロッドは好ましくは、例えば互いに関して長手方向に摺動できる歯車のような連結要素に関して幾つかの関節になった部品から成る。それで、長手方向衝撃がロッドを介して伝達されない；これはロッドが破壊することを保護し、クラウンとクラウンロッドを介して衝撃の伝達を回避する。連結要素が十分に吸収できないより高い衝撃の場合には、ロッドはムーブメントの任意の内成分の前で破壊するために有利に想像される。同様な方法では、押しボタンとムーブメントの間の連結部がバネ要素を包含する幾つかの部品から形成される。

一つの他の出来るだけ独立観点によると、時計ケース１０のそれ自体は変形でき且つ衝突から衝撃の少なくとも一つの部品を吸収させるために連結された幾つかの相互に適用された部品から形成される。時計ケース、ムーブメントと、ムーブメントとケース間の減衰要素を包含する全時計が調整部材のような感知部品の損傷なしに大きな衝撃と振動に抵抗するように想像修正される。さらに、この配列は例えば５０ＫＨｚ以下の有効な周波数バンドに共振周波数を回避するように最適化される。一実施例では、時計ケース１０と減衰要素２が一緒に設計されて、例えば０Ｈｚから５０ＫＨｚまで大きな周波数スペクトルに関してエネルギーの吸収を保証し、それら周波数で共振を回避する。

一実施例では、時計ケース１０は相互に連結されて空間骨組を形成するバー形状直線要素（中空チューブ或いは中実シリンダ）の三次元ネットワークから成る。それで、バー形状直線要素は交点の定義された点で交差し、三次元格子構造を定義する。格子に衝撃と振動によって生じた外力はこの格子の弾性変形を誘導し、バー形状直線要素或いはそれら要素間の連結要素に永久的損傷を回避しながら所望周波数バンドにエネルギーの最適吸収のために最適化される。

この格子により作られたこの骨組は、時計ケースの中央軸受構造を形成し、時計が露出される応力を吸収できる。カバー板と要素がこの骨組に据付けられ、水密封性を保証し且つ外観を改良する；それら要素が時計のメカニックで重要な役割を演じない。時計ケース１０を時計ムーブメントに連結させる減衰要素２は好ましくはこのチューブネットワークに直接に据え付けられている。ケーシングとケーシングとムーブメントの間の減衰要素が好ましくは全体として想像されて最適化されて、完全な範囲の周波数で最高減衰効率を備えている。

１．．．．．腕時計
１０．．．．時計ケース
１１．．．．ダイアル
１２．．．．クラウン
１３．．．．押しボタン
２．．．．．衝撃吸収器（減衰要素）
２０．．．．衝撃吸収器のねじ込み部分
２１．．．．衝撃吸収器の第一外部分
２２．．．．衝撃吸収器の第二内部分

Claims (11)

1. 衝撃や振動から時計ムーブメントを保護する配列であって、前記配列がケース内に時計ムーブメントを据え付ける複数の衝撃吸収器から成り、衝撃吸収器が複数の独立部分から成り、異なった部分がケースから時計ムーブメントまで連続的に連結され且つ周波数スペクトルの異なった部分に衝撃や振動のエネルギーを吸収するようになっており、そして各衝撃吸収器が時計ムーブメントの重心へ配向された長手軸線を有することを特徴とする配列。
2. 衝撃吸収器が周波数スペクトルの対応して異なった部分に衝撃や振動のエネルギーを吸収する複数の異なった材料から成ることを特徴とする請求項１に記載の配列。
3. 衝撃吸収器のある部分が金属から形成されていて、同じ衝撃吸収器の一つの他の部分が合成物質、ゴム、膠質状或いはゲル状材料のような柔らかい材料から形成されていることを特徴とする請求項２に記載の配列。
4. 前記ケースは非円形形状を有し、前記ムーブメントが実質的に円形外形状を有し、前記衝撃吸収器が前記ケースの各内側隅と時計ムーブメントの間に据付けられることを特徴とする請求項１に記載の配列。
5. 前記衝撃吸収器は、前記ケースと前記ムーブメントの間の間隔が最大である箇所に据付けられることを特徴とする請求項１に記載の配列。
6. 前記時計ケースの外側から、少なくとも一つの衝撃吸収器の剛性のような性質を調整するための少なくとも一つの調整要素から成ることを特徴とする請求項１に記載の配列。
7. 前記調整要素が前記ケースの外側から前記衝撃吸収器を据え付け且つ前記衝撃吸収器の圧縮を調整する一つのねじ要素から成ることを特徴とする請求項６に記載の配列。
8. 前記時計ケースがチューブとチューブ連結要素とから形成されたフレームを包含し、連結板が前記チューブフレームに連結されて前記フレームを防水閉鎖することを特徴とする請求項１に記載の配列。
9. 前記衝撃吸収器は前記フレームに直接に連結されていることを特徴とする請求項８に記載の配列。
10. 前記衝撃吸収器は時計の外側から視覚できることを特徴とする請求項１に記載の配列。
11. 実質的に円形外形状を備えるムーブメントと；
    非円形形状を備えるケースと；
    前記ケースの内側隅と前記ムーブメントの間に据付けられた複数の衝撃吸収器と、少なくとも一つの衝撃吸収器が複数の独立部分から成り、異なった部分がケースから時計ムーブメントまで連続的に連結され且つ周波数スペクトルの異なった部分に衝撃や振動のエネルギーを吸収するようになっており、そして各衝撃吸収器が時計ムーブメントの重心へ配向された長手軸線を有することを特徴とする時計。

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