JP6040211B2

JP6040211B2 - 計時器用の打撃機構用ディスク−振動板

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Publication number: JP6040211B2
Application number: JP2014235269A
Authority: JP
Inventors: ポリクロニス（ナキス）・カラパティス; ヨウネス・カドミリ; ダヴィデ・サルチ
Original assignee: モントレーブレゲ・エスアー
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2034-11-20
Also published as: EP2881935B1; CH708953B1; HK1211349A1; EP2881935A1; CN104698807A; EP2881936B1; EP2881936A2; JP2015114664A; EP2881936A3; US9182744B2; US20150160616A1; CN104698807B; CH708953A2

Description

本発明は、音楽対応又は打撃機構付き計時器用のディスク−振動板のアセンブリであって、軸を中心に回転する少なくとも１つのディスクを有し、前記ディスクは、前記軸と実質的に平行な突き出るピンを有し、かつ、当該アセンブリの少なくとも１つの振動板に備えられる細長片と連係するように構成し、前記ピンのそれぞれは、対応する細長片の遠位端にある相補的な受け表面と連係するように構成する作用表面を有し、前記遠位端は、前記ピンと同じ前記ディスクの半径上に置かれ、前記振動板の前記細長片の断面は、音程が最も高い最短の細長片から音程が最も低い最長の細長片になるにしたがって徐々に大きくなるものに関する。

本発明は、さらに、このようなディスク−振動板のアセンブリを少なくとも１つ有する音響対応又は打撃機構に関する。

本発明は、さらに、このような音響機構を少なくとも１つ有する計時器用ムーブメントに関する。

本発明は、さらに、このようなムーブメントを少なくとも１つ及び／又はこのような機構を少なくとも１つ有する計時器、特に腕時計、に関する。

本発明は、音楽対応の計時器及びオルゴールの分野に関し、より詳細には、音楽対応の腕時計、打撃機構付き腕時計及びミニッツリピーター（音で時刻を知らせるもの）腕時計、及びアラームに関する。

音楽対応の腕時計の打撃機構は、一般に、振動板と、振動板の細長片を作用させるシステムとによって形成されている。このような作用システムは、ほとんどのオルゴールにおけるように回転する円筒であったり、回転するディスクである。

前記後者の回転ディスクの場合は、腕時計の平面に回転ディスクが配置され、全高が小さいので特に有利である。しかし、最も低い音程を発する細長片の作用エネルギーを大きく制限してしまいメロディーがあまり聞こえなくなる。

貫通ピンが打撃用ディスク上に配置されており、振動板の各細長片を素早く持ち上げて放す。一般に、ディスク−振動板のシステムの大きさ決めは、以下の２つの基準に従う。
−細長片はすべて、それらの長さにかかわらず、同じ持ち上げ距離を有する。
−細長片は、曲がりの過剰減衰及びノイズの発生を回避するために、急に放される。

音楽対応の計時器が古くからあるにもかかわらず、以下についてのガイダンスが現状の最先端技術には存在しない。
−打撃用ディスクに対する振動板の細長片の位置の適合性
−細長片及び作用ピンの幅
−振動板の細長片の高さ
−作用ピンの高さ
−ピンに接触した細長片を持ち上げるための斜面の形やピンの形と、ピンの移動方向（ピンは回転ディスクにおいて円形の軌道を描く）との間の何らかの適合性

打撃機構のトルクの消費、したがって、力学的エネルギーは、一般に、最適化されない。
−高い音を作用させるのと低い音を作用させるのとでは、トルクの消費は非常に異なり、最も高い音程の音に対応する最短の振動板の細長片の作用においては過度であることがある。
−振動板の細長片が不適切に変形することによって、相当なエネルギー量が消費されることがある。これは、具体的には、腕時計の平面におけるねじれ又は曲がりをもたらすような変形である。これらの変形が過剰減衰され、不適切な周波数の寄与（不協和）をもたらすので、音響的な性能が実際に失われる。

エネルギー損が、これらの不適切な変形の自由度に応じてかかる力及びトルクに比例し、そして、これは材料に発生する三次元的な変形及び材料が受ける機械的応力に依存するので、細長片が剛性を有するように作られていて不適切な三次元的な変形が非常に小さくなるようになっていても、このエネルギー損は非常に大きいことがある。なぜなら、その際の機械的応力が増加するからである。

ＤＵＮＣＡＮ名義の米国特許出願ＵＳ２８７６６７０Ａは、一定の厚み及び等しくない長さ及び幅を有する細長片を備えたオルゴール用ディスク−振動板のアセンブリであって、これらの細長片はすべて、振動板の正中面上へのディスクの射影内にあり、細長片が取り付けられている側の固体の部分において、共振空胴を形成する溝を有するものを開示している。

ＢＲＥＧＵＥＴ名義のスイス特許出願ＣＨ７０４６７０Ａは、細長片を備えたオルゴール用ディスク−振動板のアセンブリであって、これら細長片のすべてが振動板の正中面上へのディスクの射影内にあり、ディスクの規制ピンの高さが、伝達されるトルクに従って適合するようなものを開示している。

ＦＥＲＮＡＮＤ名義のスイス特許出願ＣＨ４０５８９６Ａは、様々な細長片の自由長を決定するような被覆に部分的に包囲されたオルゴール用振動板を開示している。

ＳＥＧＡＮＬＴＤ名義の国際特許出願ＷＯ２００４／０９０８６３Ａ２は、メモリー、磁気的音発生装置及び振動板を備えた電子音楽発生装置を開示している。

本発明は、上記のような現状の先端技術の課題を克服するような打撃機構付きの振動板−ディスクのシステムを最適化することを提案するものである。

従来技術において絶えず発生するエネルギー損失を減らすために、本発明は、計時器又はオルゴールの平面におけるねじれ及び曲がりの望まない自由度が発生するほどに細長片の剛性を増加させずに、細長片が作用される際に作られる力の方向及び種類を最適化しつつ、振動板の各細長片の１次曲げモードにおけるエネルギーを最大化することを目的とする。

上記を達成するために、本発明は、音楽対応又は打撃機構付き計時器用のディスク−振動板のアセンブリであって、軸を中心に回転する少なくとも１つのディスクを有し、前記ディスクは、前記軸と実質的に平行な突き出るピンを有し、かつ、当該アセンブリの少なくとも１つの振動板に備えられる細長片と連係するように構成し、前記ピンのそれぞれは、対応する細長片の遠位端にある相補的な受け表面と連係するように構成する作用表面を有し、前記遠位端は、前記ピンと同じ前記ディスクの半径上に置かれ、前記振動板の前記細長片の断面は、音程が最も高い最短の細長片から音程が最も低い最長の細長片になるにしたがって徐々に大きくなり、前記相補的な受け表面は、前記細長片の作用段階の終わりにおいて、前記ピンが備える相補的な端縁と、前記軸を中心とする同じ半径上に位置する端縁を有し、前記端縁及び前記相補的な端縁は、直線区画であるものに関する。

本発明の特徴の一つによって、前記直線区画が軸に垂直な平面に対して傾けられる。

本発明は、さらに、このようなムーブメントを少なくとも１つ及び／又はこのような機構を少なくとも１つ有し、具体的には腕時計である計時器に関する。

添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことで、本発明の他の特徴及び利点を理解できるであろう。

図１は、本発明に係る音楽対応の腕時計用の振動板の概略的平面図を示しており、同図において、細長片の幅が最短の細長片から最長のものへと大きくなっている。図２は、図１と同様な形態で図１の振動板を示しており、この振動板は、連係する打撃ないしメロディー用ディスクに重なっており、振動板の最長の細長片の一部が、打撃用ディスクの外部上に配置されている。図３は、ディスクの回転軸と平行であってディスクの中心を始点とする半径方向の線に垂直な平面に沿った概略断面図を示しており、同図において、この平面は、方向Ｔを通り抜けて所与のピンと細長片の対を通っており、従来のディスク−振動板のアセンブリのピンの斜面と振動する細長片の斜面の連係の詳細を示している。図４は、図３と同様な形態で本発明に係るディスク−振動板のアセンブリを示しており、同図において、細長片の斜面及びピンの斜面が、細長片−ピンの接点を通るようなディスクの半径方向を向いている。図５は、本発明に係るディスク−振動板のアセンブリを有する音楽対応又は打撃機構付き腕時計のブロック図を示す。

振動板の細長片及び打撃用ディスクのピンの構成、機械的及び幾何学的な特性は、振動板の各細長片の作用を最適化するように互いに適合しており、これによって、力学的エネルギーの最適な活用を確実に行うことができ、音を発生するために必要なトルクの消費を最小限に抑えることができる。

本発明は、音楽対応又は打撃機構付き計時器１０００用のディスク−振動板のアセンブリ１に関し、軸ｄと実質的に平行に突出する複数のピン３が設けられ、少なくとも１つの振動板５の細長片４と連係するように構成し、軸ｄを中心に回転する少なくとも１つのディスク２を有する。

ピン３はそれぞれ、作用表面３０を有する。この作用表面３０は、好ましくは、斜面又はこれと同等なものによって形成される。この斜面は、対応する細長片４の遠位端４１にある相補的な受け表面４０と連係するように構成し、この遠位端４１は、ピン３と同じディスク２の半径上に配置される。好ましくは、相補的な受け表面４０も、斜面又はこれと同等なものとなっている。

作用とは、作用表面３０が相補的な受け表面４０を押して、細長片をその静止位置から離れさせて位置エネルギーを与えることによって細長片を緊張させる段階である。作用は、対応するピン３による細長片４の完全な緊張化の後に、ピン３と細長片４が離れて細長片４が共振する直前に終了し、細長片４は、位置エネルギーを音エネルギーの形に変える。この位置エネルギーは、ディスク２の回転運動時にピン３によって与えられるものである。

好ましいことに、振動板５の細長片４の断面は、音程が最も高い最短の細長片４Ｃから音程が最も低い最長の細長片４Ｌになるにしたがって徐々に大きくなる。ここで「徐々に大きくなる」というのは、異なる長さを有する隣接する細長片の間で、大きくなるということ、又は同じ断面で段階的に大きくなるということを意味する。本発明の特定の一変形例において、このように大きくなることは、１つ１つの細長片ごとに厳密に大きくなる。好ましいことに、相補的な受け表面４０は、ピン３に備えられた相補的な端縁３２として、細長片４の作用段階の終わりにおいて回転軸ｄを中心とする同じ半径上に位置する端縁４２を有する。

より詳細には、図１に示すように、振動板５の細長片４の幅は、最短の細長片４Ｃ（音程が最も高い）から最長の細長片４（音程が最も低い）になるにしたがって徐々に大きくなる。ここで「徐々に大きくなる」というのは、異なる長さを有する隣接する細長片の間で、大きくなるということ、又は同じ断面で段階的に大きくなるということを意味する。本発明の特定の一変形例において、このように大きくなることは、１つ１つの細長片ごとに厳密に大きくなる。

好ましいことに、作用ピン３の幅も、当該ピン３が連係する細長片４の幅と列をなすように、徐々に大きくなる。ピン３の幅は、ディスク２の軸ｄを中心とする半径方向を向いた有用寸法である。すなわち、対応する細長片４と連係するように意図されたピンの部分の寸法である。図４に示す特定の一実施形態では、ピン３は台形類である。

振動板全体の細長片の高さが同じであることによって、振動板が一体形成される場合に、経済的な製造が可能になる。

可能性のある１つの変形例は、細長片４の高さを変えるものであって、細長片４の幅を増加させる代わりに、細長片の高さを大きくすることを伴う。あるいは、単に、音程が最も高いものから音程が最も低いものになるにしたがって細長片の断面を大きくすることを伴う。特定の一実施形態において、細長片４の高さは、音程が最も高い最短の細長片４Ｃから音程が最も低い最長の細長片４Ｌになるにしたがって徐々に大きくなる。しかし、細長片が一定の断面を有する場合に、作用エネルギーは大きくなる。これによって、細長片が一定の高さ及び変化する幅を有するような、図に示した実施形態を使用することが好ましくなる。

本発明に係る特定の一実施形態において、端縁４２及び相補的な端縁３２は、直線区画４９、４９Ａである。

より詳細には、これらの直線区画４９及び４９Ａは、ディスクの回転軸ｄに垂直な平面Ｐに対して、傾斜している。すなわち、傾いている。

特定の一実施形態において、作用ピン３が有する相補的な端縁３２の幅も、複数のピン３が連係する細長片４の断面と同じ割合で徐々に大きくなる。

好ましいことに、図２に示すように、振動板５の最長の細長片４のいくつかは、少なくとも一部が打撃用ディスク２の外に配置されており、好ましくは、これらの細長片４の長さの３分の１を超える部分が打撃用ディスク２の外に配置されている。この特性によって、トルクの消費を最小限にすることができ、したがって、打撃機構又は音楽の機構の貯蔵パワーの寿命を延ばすことができ、チャイム時ないしメロディー演奏時にトルクの消費を均一化することができる。

ピン２の作用表面３０及び細長片４の相補的な受け表面４０の従来の構成では、両方とも細長片の主方向に垂直な方向を向いている。このような従来の構成と比較して、本発明は、より少ないトルクを消費することを可能にする構成を提案するものである。ピン３の作用表面３０及び細長片４の相補的な受け表面４０は、図２及び４に示すように、ディスク２の中心を始点として当該細長片と当該ピンとの接点を通る半径方向ＤＲに垂直な方向に、適切な手法で向きを定められる。これによって、当該細長片４が局所的な半径方向ＤＲとなす角度が変更され、細長片４がピン３によって持ち上げられた場合にいかなるエネルギーの浪費をも防ぎ、細長片４の１次曲げモードで蓄えられたエネルギーを最大化することができる。

したがって、ピン３と細長片４の間の接触線は、細長片が放される瞬間、したがって、作用の終わり時、においてディスクの半径方向を向いていることが好ましい。

図４は、連係する表面の２つの端部分、すなわち、ピン３上の線３２及び細長片４上の線４２を示している。もちろん、半径方向に厳密的に整列していることは最適な条件であるが、これは、音楽対応又は打撃機構付き計時器１０００には他の部品もあるために、必ずしも満たされるとは限らない。これは、特に、打撃機構が大きな空間を占めるような複雑な機構に接続されるような腕時計の場合にいえる。この半径方向の線に対して、好ましくは５°までの最大の角度の偏差を許容することができる。

図２は、振動板５の最短の細長片４Ｃ及び最長の細長片４Ｌにそれぞれ対応する２つの半径方向の線ＤＲＣ及びＤＲＬを示す。前記傾斜（図示した好ましい実施形態において、表面３０及び４０は斜面である）がディスク２に固定された複数のピン３の軌道の接線Ｔの方向を向いているので、各細長片４は、振動板２の平面Ｐに対して垂直に持ち上げられ、これによって、腕時計の平面におけるねじれや曲がりを防ぐことができる。

打撃用ディスク２のピン３は、好ましくは、最短の細長片から最長の細長片になるにしたがって徐々に大きくなるような、ディスク２の平面Ｐに対する高さを有する。これによって、持ち上げ量が徐々に大きくなる。

各細長片の作用エネルギーは、以下のように与えられる。

ここで、Ｅはヤング率、ｂは幅、ｈは高さ、Ｌは細長片の長さ、δは細長片の持ち上げ量である。

本発明によると、音程が最も高い細長片の作用エネルギーに対する音程が最も低い細長片の作用エネルギーの比は、１：３（これは、５ｄＢ未満の音響レベルの差に相当する）よりも大きくなければならない。

好ましいことにすべての細長片に対して細長片の高さが同一であるような特定の一実施形態においては、この基準は、細長片の幅、それらの持ち上げ量、及びそれらの長さの間の厳密な関係が要求される。音程が最も低い細長片４Ｌ（最長）（幅ｂ_g；長さＬ_g；持ち上げ量δ_g）と、音程が最も高い細長片４Ｃ（最短）（幅ｂ_a；長さＬ_a；持ち上げ量δ_a）とを考えた場合、関係は以下の通りである。

具体的には、同じ高さ及び同じ幅の細長片４、そして所与の周波数及び持ち上げ量の特性（周波数ｆ；持ち上げ量δ）のそれぞれに対して、音程が最も低い細長片４Ｌ（周波数ｆ_g；持ち上げ量δ_g）と音程が最も高い細長片４Ｃ（周波数ｆ_a；持ち上げ量δ_a）との間の関係は、以下の不等式を満たす。

特定の一実施形態において、複数のピン３の作用表面３０及び細長片４の相補的な受け表面４０は、ディスク２の平面Ｐに対して傾斜した平面であり、ディスク２の中心を始点として関心事の細長片４とピン３の間の接点を通る局所的な半径方向ＤＲと垂直な方向を向いている。

より詳細には、軸ｄを中心とする、振動板５の最短の細長片４Ｃに対応する第１の半径方向の線ＤＲＣ、及び最長の細長片４Ｌに対応する第２の半径方向の線ＤＲＬは、お互いどうし非ゼロの角度を形成する。

本発明は、さらに、ディスク−振動板のアセンブリ１を少なくとも１つ有する音響対応又は打撃機構１００に関する。

本発明は、さらに、このような音響機構１００を少なくとも１つ有する計時器用ムーブメント２００に関する。

本発明は、さらに、このようなムーブメント２００を少なくとも１つ及び／又はこのような機構を少なくとも１つ有するような、具体的には腕時計１００である、計時器１０００に関する。

本発明は、以下のような多くの長所を有する。
−腕時計が発する音の音響レベルを１ｋＨｚ〜４ｋＨｚの周波数帯に改善する。
−メロディー時に知覚される音響レベルの均一性を増加させる。
−メロディーの同調及び純粋性を改善する。
−打撃機構の貯蔵パワーを増加させる。

１ディスク−振動板のアセンブリ
２ディスク
３ピン
４細長片
４Ｃ最短の細長片
４Ｌ最長の細長片
５振動板
３０作用表面
３２相補的な端縁
４０相補的な受け表面
４１遠位端
４２端縁
４９、４９Ａ直線区画
１００音響対応又は打撃機構
１０００計時器
ｄ軸
Ｐ平面
ＤＲ局所的な半径方向

Claims

音楽対応又は打撃機構付き計時器（１０００）用のディスク−振動板のアセンブリ（１）であって、
軸（ｄ）を中心に回転する少なくとも１つのディスク（２）を有し、前記ディスク（２）は、前記軸（ｄ）と実質的に平行な突き出る複数のピン（３）を有し、かつ、当該アセンブリ（１）の少なくとも１つの振動板（５）に備えられる細長片（４）と連係するように構成し、
前記ピン（３）のそれぞれは、対応する細長片（４）の遠位端（４１）にある相補的な受け表面（４０）と連係するように構成する作用表面（３０）を有し、前記遠位端（４１）は、前記ピン（３）と同じ前記ディスク（２）の半径上に置かれ、
前記振動板（５）の前記細長片（４）の断面は、音程が最も高い最短の細長片（４Ｃ）から音程が最も低い最長の細長片（４Ｌ）になるにしたがって徐々に大きくなり、
前記相補的な受け表面（４０）は、前記細長片（４）の作用段階の終わりにおいて、前記ピン（３）が備える相補的な端縁（３２）と、前記軸（ｄ）を中心とする同じ半径上に位置する端縁（４２）を有し、
前記端縁（４２）及び前記相補的な端縁（３２）は、直線区画（４９、４９Ａ）であり、そして、
複数の前記ピン（３）の前記作用表面（３０）及び前記細長片（４）の前記相補的な受け表面４０は、前記ディスク（２）の平面（Ｐ）に対して傾斜した平面であり、前記ディスク（２）の中心を始点として前記細長片（４）と前記ピン（３）の間の接点を通る局所的な半径方向ＤＲと垂直な方向を向いている
ことを特徴とするディスク−振動板のアセンブリ（１）。
前記細長片（４）のそれぞれが同じ高さを有し、幅、長さ及び持ち上げ量をそれぞれ有するような特性（幅ｂ；長さＬ；持ち上げ量δ）有する場合に、
音程が最も低く最長の細長片（４Ｌ）（幅ｂ_g；長さＬ_g；持ち上げ量δ_g）と、及び音程が最も高く最短の細長片（４Ｃ）（幅ｂ_a；長さＬ_a；持ち上げ量δ_a）との関係が不等式

を満たす
ことを特徴とする請求項１に記載のディスク−振動板のアセンブリ（１）。
前記直線区画（４９、４９Ａ）は、前記軸（ｄ）に垂直な前記平面（Ｐ）に対して傾いていることを特徴とする請求項１に記載のディスク−振動板のアセンブリ（１）。
前記振動板（５）の細長片（４）の幅は、音程が最も高い最短の細長片（４Ｃ）から音程が最も低い最長の細長片（４Ｌ）になるにしたがって徐々に大きくなる
ことを特徴とする請求項１に記載のディスク−振動板のアセンブリ（１）。
前記ピン（３）が備える前記相補的な端縁（３２）の幅は、当該ピン（３）が連係する細長片（４）の断面と同じ割合で徐々に大きくなる
ことを特徴とする請求項１に記載のディスク−振動板のアセンブリ（１）。
前記振動板（５）は、３分の１を超える長さが前記ディスク（２）の外部に配置されているような、当該振動板（５）の中で最長のいくつかの細長片（４）を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のディスク−振動板のアセンブリ（１）。
前記ディスク（２）の前記ピン（３）は、前記ディスク（２）の前記平面（Ｐ）に対して高くなっており、
この高さは、最短の細長片（４Ｃ）から最長の細長片（４Ｌ）まで、当該ピン（３）が連係する細長片（４）の断面が大きくなるのに従って徐々に大きくなる
ことを特徴とする請求項１に記載のディスク−振動板のアセンブリ（１）。
前記軸（Ｄ）を中心とする、最短の細長片（４Ｃ）に対応する第１の半径方向の線（ＤＲＣ）、及び振動板（５）の最長の細長片（４Ｌ）に対応する第２の半径方向の線（ＤＲＬ）は、互いどうしに非ゼロの角度を形成する
ことを特徴とする請求項１に記載のディスク−振動板のアセンブリ（１）。
請求項１に記載のディスク−振動板のアセンブリ（１）を少なくとも１つ有する
ことを特徴とする音響対応又は打撃機構（１００）。
請求項９に記載の音機構（１００）を少なくとも１つ有する
ことを特徴とする計時器用ムーブメント（２００）。
請求項１０に記載のムーブメント（２００）を少なくとも１つ及び／又は請求項９に記載の機構（１００）を少なくとも１つ有し、腕時計である
ことを特徴とする計時器（１０００）。