JP6982160B2 - 制御部材を備える小型時計 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つの電子的に管理可能な機能を備え、また、この機能を制御するための制御部材を備える小型時計に関する。

機械式または電気機械式小型時計は、クラウンを回転させ、また、機械式小型時計の場合はバレルを巻くことによって針の位置を調整することができるクラウンおよびアーバーを標準として備えている。ほとんどの場合、クラウンは、小型時計ケースの近くに位置しているアイドル位置に存在しており、時間を調整し、また、必要に応じて日付を調整するためにはクラウンを調整位置に向かって引っ張る必要がある。

個人情報および／または地理情報、例えば日記およびフィットネス・データならびに地理位置データの電子表示などの追加特徴がますます提供されている。これは、例えば文字盤の一部の上に配置されたデジタル・スクリーンを備えた電子モジュールを追加することによって機械式ムーブメントを装着した小型時計の場合についても同様である。

上記追加特徴の存在には、通常、例えば機能の選択、メニューの検索、等々を可能にする特定の制御手段が必要である。

電子小型時計は、ジョイスティック・タイプまたはトラックボール・タイプの制御部材を使用して開発されている。これらの解決法の例は、それぞれ欧州特許第１１６８１１３号明細書および欧州特許第０５８２１５０号明細書の文書によって例証されている。しかしながらこれらの解決法は、機械式ワインディングを有する小型時計のために提供されたものではないことに留意されたい。欧州特許第０５８２１５０号明細書の文書は、クラウンおよびアーバーならびにトラックボール・デバイスを備えた小型時計を同じく記述している。後者の解決法の欠点は、小型時計ケースは機械加工がより複雑であるため、美的観点および／または経済的観点から、空間的に分離された２つの制御部材の存在は必ずしも望ましいことではないことである。上記先行文書で記述されているジョイスティック・タイプまたはトラックボール・タイプの制御部材の場合、小型時計ケースの良好な耐水性を得ることはより困難であることに同じく留意されたい。

欧州特許第１１６８１１３号明細書 欧州特許第０５８２１５０号明細書

本発明の目的は、上で説明した欠点を抱えていない小型時計を提供することである。この目的は、添付の特許請求の範囲による小型時計によって達成される。

本発明による小型時計は、小型時計の少なくとも１つの第１の機能を管理し、それと同時に１つまたは複数の追加電子機能を制御することができる制御部材を備える。制御部材、例えば回転クラウンは、中心軸を画定し、また、小型時計のミドルを貫通している細長い要素の上に取り付けられる。ひずみゲージとも呼ばれる少なくとも１つの変形ゲージがミドルの内側に取り付けられ、また、使用者が制御部材を前記中心軸に対して直角の少なくとも１つの方向に操作すると、細長い要素によって変形ゲージに加えられる力を表す電気信号を生成するように配置される。プロセッサーは、１つまたは複数のゲージからの信号に基づいて、例えばデジタル・スクリーンに表示されるメニューの使用者による検索を可能にするコマンドを生成する。

以下、本発明について、全く非制限の例として与えられる添付の図面によってより詳細に説明する。

ジョイスティック特徴を本発明の実施形態による小型時計に組み込んだクラウンおよびアーバー機構の垂直断面を示す図である。 図１の機構と同じ機構の水平断面を示す図である。 図１および図２の機構の分解図である。 図１乃至図３に示されている機構を形成しているクラウンおよびアーバーの中心軸に対して直角の断面を示す図である。 ２つの変形ゲージを組み込んだ、小型時計ミドルの内側に配置されたモジュールの斜視図である。 図５Ａのモジュールの内部部分、詳細には２つの変形ゲージを示す斜視図である。

本発明は、機械式ムーブメントを備える小型時計、および電気機械式ムーブメントを備える小型時計の両方に適用される。本発明は、針がない電子小型時計にも適用され得る。

機械式ムーブメントの場合、小型時計は、電子特性を有する追加特徴を備える。この小型時計は、針によって時間を表示するために提供された文字盤の一部の上に展開するデジタル・スクリーンを含むことができ、このデジタル・スクリーンに、例えば１つまたは複数のメニューを検索することによってアクセスすることができる日付、時間、英数字メッセージまたは他の情報などの様々なデータが表示される。小型時計は、従来技術でよく知られている、針を巻き、かつ、調整するためのクラウンおよびアーバー機構を備える。本発明のこの実施形態によれば、クラウンは、クラウンの回転軸に対して直角の平面におけるクラウンの二次元操作を検出する、より正確には、互いに直交し、また、クラウンおよびアーバー機構の中心軸に対して直角の２つの方向に、使用者によってクラウンに横方向に加えられる圧力を検出することができるようにするために取り付けられた一組の変形／ひずみゲージによって追加電子機能を制御するための手段として同じく働く。

図１および図２は、本発明の実施形態による小型時計内のクラウンおよびアーバー機構の垂直断面および水平断面を示したものである。図３には、様々な構成要素が分解図で示されている。クラウン１は、知られている方法で、アーバー２の端部の上に駆動されるアーバー継手６によってワインディング・アーバー２に接続されている。アーバー２およびアーバー継手６からなるアセンブリーは、小型時計ミドル５の壁に提供された孔４の中に固定して取り付けられた管３を貫通している。完成した小型時計では、ミドル５はサポートを形成し、その中に、クラウンおよびアーバー機構によって調整することができる時計ムーブメントが備え付けられる。Ｏ−リング・シール９は、機構の耐水性を保証するために、管３とミドル５の間、および管３とアーバー継手６の間に挿入されている。クラウン１は、クラウン１の回転がアーバー継手６およびアーバー２を回転軸１０の周りに回転させるよう、アーバー継手６の一方の側に取り付けられている。

アーバー継手６およびアーバー２からなるアセンブリーは、クラウンが取り付けられる細長い要素の実施形態を表している。このアセンブリーは、小型時計のタイプに応じて様々な形態を取ることができることに留意されたい。詳細には、アーバー継手およびアーバーは単一の要素を形成することができる。純粋にデジタル小型時計の場合、電子アーバーを形成している細長い要素に固定された回転クラウンを提供することが可能である。一般的には、細長い要素は、中心軸１０を画定し、また、小型時計ミドル５から突出する要素である。

さらに、クラウン１は、ミドルに対して横方向に取り付けられた、本発明を適用することができる制御部材の単なる一実施形態にすぎない。このような制御部材の別の例は、クロノグラフを装着しているプッシュ・ピースのヘッド（通常は非回転）である。一般的には、本発明を適用することができる制御部材は、少なくとも１つの第１の機能を調整するように構成される部材であり、この部材は、１つまたは複数の追加電子機能を調整するために本発明に従って適合される。本発明は、時計学の分野における最も有用な事例を表す回転クラウンの事例に対して説明されるが、それは本発明の範囲を限定するものではない。

図では、クラウン１は、ミドル５に比較的近い、「アイドル位置」と呼ばれる位置に示されている。この位置は、それ自体知られているように、例えば機械式小型時計の使用者が、クラウンを回転させることによってその使用者の小型時計を手動で巻き上げることを可能にする。実施形態によれば、同じく知られているように、クラウンは、針の位置の調整、および適用可能である場合は日付の調整などの機械調整モードを起動するために、このクラウンを手で引っ張り、アーバー２を軸方向に駆動することによってミドル５から引き離すことができる。クラウンの軸方向の位置決め、および機械調整の起動を調整する様々なシステムが存在しており、また、本発明は、これらのシステムのうちの任意のシステムと組み合わせて適用することができる。本発明は、適用されるシステムに無関係に、クラウン１が好ましくはアイドル位置に位置している場合などに制御部材に提供される機能に関している。

図に示されているように、一対のひずみゲージ１５および１６がミドル５の内側に取り付けられている。ゲージは、使用者がクラウン１を直交軸ＸＹＺの系の平面ＹＺで操作すると、アーバー２によって加えられる半径方向の力を測定することができ、軸Ｘはアーバー２の回転軸１０と共線である。より詳細には、軸Ｚは、ミドル５の一般平面に対して本質的に直角であり、また、Ｙはこの一般平面に存在している。実際、平面ＹＺにおけるクラウン１の移動は比較的制限されており、特定の変形態様では移動がほとんどないため、この事例では、ジョイスティック機能は、結果、すなわち平面における摺動接触を導く可能性、あるいはデジタル・ディスプレイの２つの寸法に応じて分散されるこのデジタル・ディスプレイの様々なゾーンを活性化する可能性により緊密に関連している。これは、このアーバーによって加えられる２つのひずみゲージ部分の半径方向の力を介して検出されるのは、クラウンに横方向に加えられる力であり、また、その力がアーバー２に伝達されることによるものである。

半径方向の力を測定するために、ゲージ１５および１６は、弾性材料でできたＯ−リング１７の周囲の、回転軸１０に対して９０°の角度で分離された半径方向の位置に取り付けられている。リング１７は、剛直な材料でできた座金１８の周りに取り付けられている。アーバー２は座金１８を貫通している。座金とアーバーの間のすきまは、最小になり、かつ、座金に対するアーバー２の摺動を可能にするように提供されており、したがって使用者は、時間を調整する位置に向かってクラウン１およびアーバー２を引っ張ることができ、また、もう一度アイドル位置に向けることができる。ゲージ１５および１６は、例えばねじ（図示せず）によってミドル５の側壁の内部表面に固定されるサポート１９によって不動にされる。サポート１９は開口２０を備えており、その直径は、リングが開口２０の中に収納されるよう、Ｏ−リング１７の直径に対応している。さらに、サポート１９は、開口２０の円周に対して９０°の角度で配置され、また、それぞれのゲージ１５および１６を受け取り、かつ、それらをアーバー２に対して固定位置に維持するようにサイズ化された２つの半径方向のベッド２１および２２を備えている。

図に示されている実施形態によれば、サポート１９は、サポート１９を固定位置にロックするために、ミドル５の内壁中の一対の溝２６の中に収納される２つの垂直方向のリブ２５を備えている。等価実施形態では、他のロック手段を実現することができる。

ゲージ１５および１６は、ある程度の予備応力で弾性リング１７との接触が維持され、したがってクラウン１がアイドル位置に置かれ、また、使用者による操作がない場合、基本応力が測定される。このアイドル位置から、平面ＹＺにおけるクラウンの操作によってアーバー２に加えられる半径方向の力が、座金１８によってリング１７に加えられる半径方向の力として伝達され、この力が２つのひずみゲージ１６および１５によってそれぞれ画定される２つの直交軸ＹおよびＺ上の操作の方向に応じて基本予備応力に加えられ、あるいは基本予備応力から控除される。この方法によれば、ゲージ１５および１６によって生成される信号は、クラウンの二次元（ＹおよびＺ）上の操作を表し、それは、コンピュータのための制御コンソールのジョイスティックの機能と同様の機能をクラウンに与える。

ゲージ１５および１６は、サポート１９の背面に取り付けられた印刷回路基板（ＰＣＢ）２８に電線２７によって接続されている。プロセッサー（図示せず）は、ひずみゲージによって生成される信号を処理し、また、処理された信号を小型時計の１つまたは複数の電子機能を管理することになるコマンド、例えば小型時計のデジタル・スクリーン上のカーソルを制御するコマンドに翻訳するためにＰＣＢ２８の上に搭載されている。計算分野でよく知られている方法およびアルゴリズムを実現して信号を処理し、かつ、コマンドを生成することも可能である。電池、または光電池などの他の電気エネルギー源が小型時計の中に存在し、ＰＣＢ２８の上に取り付けられた構成要素、および／または小型時計の中に実現された他の電子構成要素に供給している。

ゲージ１５および１６は互いに直角に配置されることが好ましい。この直角配置からの逸脱は、方向ＹおよびＺに加えられる力が、測定された信号から、平面ＹＺに対して平行の平面におけるゲージの角位置を考慮して誘導され得ることを条件として許容される。

本発明は、２つのひずみゲージを備えた実施形態に限定されない。本発明による小型時計は、単一の方向の操作を測定することができるようにするために配置された単一のゲージ、例えばゲージ１５のみを備えることができる。３つ以上のゲージ、例えばクラウンの軸の周りの４つの点、詳細には角度０°、９０°、１８０°および２７０°に対応する点に置かれた４つのゲージの提供を同じく想定することができる。

少なくとも２つのひずみゲージを備えた実施形態のうちの特定の実施形態は、例えば、中心軸１０に対して直角の平面で制御部材が操作される方向に応じた特定の機能の属性である。例えば図に示されている実施形態の事例では、ゲージ１５によってのみ検出される軸Ｚ上の操作は、ゲージ１６によってのみ検出される軸Ｙ上の操作とは異なる機能を制御することができることになる。この事例では、プロセッサーは、軸Ｙおよび軸Ｚに対する操作のわずかな逸脱は無視されることになるように優先的に構成される。

変形実施形態によれば、ゲージを備えたモジュールは、例えば管３の中のアーバー２およびアーバー継手６のための開口の周りのミドルの壁に機械加工されたベッド中の少なくとも広い範囲にわたって配置される。別の変形実施形態では、ひずみゲージは、管３の、例えばこの管の外部端と同じ側の内部セッティング内に配置され、この場合、ゲージは、クラウン１が２つの方向ＹおよびＺに操作されると、アーバー継手６によってそれらに加えられる半径方向の力を検出する。しかしながら示されている変形態様では測定モジュールは小型時計ケースの不浸透部分に置かれており、また、この測定モジュールと、小型時計の他のユニット、とりわけ電子ディスプレイ・モジュールとの間の電気接続が容易にされているため、示されている変形態様は後者の変形態様が好ましい。

リング１７は弾性界面の一実施形態にすぎず、例えばゲージと座金１８の間に取り付けられた弾性材料でできた２つの部分を含む他の等価形態を取ることができる。この場合、座金１８は、有利ではあるが不可欠ではない。一方、ゲージに加えられる予備応力を有し、その一方でアーバー２のその軸方向の移動を自由にするためには、硬い材料でできた座金が有用である。

他の実施形態によれば、クラウン１（または本発明を適用することができる任意の他の制御部材）は、クロノグラフ・プッシュ・ピースのように、アイドル位置から軸方向に自動反転可能に移動させることができる。この軸方向の移動は、少しの間、使用者がクラウンをミドル５に向かって押し、次にクラウンを解放することによって自動的にその元の位置へ復帰させることによって駆動される。これは、例えばクラウン１がそれ自体知られているばねプッシュ・ピース機構を介してアーバー２に接続されると達成することができる。本発明に関連する実施形態によれば、小型時計は、プロセッサーが、クラウンの半径方向の操作によって生成されるコマンドとは異なる特定のコマンドに応答して生成するよう、この軸方向の移動を検出するために配置された検出器を備えている。クラウンを押すことによって生成されるコマンドは、例えばメニューの中に提示されているオプションの中からの選択を確認するコマンドであってもよい。また、同様に、反転可能な押付けを同じく使用して、クラウンのジョイスティック特徴を起動または起動解除することができる。押付けの継続期間によってコマンドを決定することができる。例えばより長い継続期間は、ジョイスティック特徴を起動または起動解除し、また、より短い継続期間は、特徴が起動状態になると、直ちに選択を確認することができる。

様々なタイプの近接検出器を使用して、ミドルへ向かうクラウンの接近を検出することができる。例えばクラウンが押し付けられると互いに接触する一対のガルバニック・コンタクトを提供することができ、あるいはより有利には容量性検出器を実現することも可能である。別の可能性は、ミドルの壁の中に統合された磁気ピースを備え、また、ソレノイドを備えた、可変磁気抵抗を有する磁気検出器であり、ソレノイドを流れる、所与の電圧で生成される電流は、磁気ピースと、少なくとも部分的に強磁性体から製造されるクラウンの内面との間の距離に依存する。

１ クラウン
２ ワインディング・アーバー
３ 管
４ ミドルの壁の孔
５ 小型時計ミドル
６ アーバー継手
９ Ｏ−リング・シール
１０ 回転軸
１５ ひずみゲージ
１６ ひずみゲージ
１７ Ｏ−リング、弾性界面
１８ 座金
１９ サポート
２０ サポートの開口
２１ サポートのベッド
２２ サポートのベッド
２５ リブ
２６ ミドルの内壁の一対の溝
２７ 電線
２８ 印刷回路基板（ＰＣＢ）

Claims (14)

1. ミドル（５）と、前記ミドルの内側の時計ムーブメントと、前記ミドルに対して横方向に取り付けられた制御部材（１）とを含む小型時計ケースを備える小型時計であって、前記制御部材は、前記ミドル（５）から突出する細長い要素（６、２）の外部端に取り付けられ、この細長い要素は中心軸（１０）を画定し、前記制御部材は、前記細長い要素の回転または軸方向の移動を介して前記小型時計の少なくとも１つの第１の機能を実行するように構成され、前記小型時計は、電気信号によって管理することができる少なくとも１つの追加機能を備え、前記小型時計は、
   − 前記ミドル（５）の内側、または少なくとも部分的にこのミドルの中、あるいはこのミドルに固定して接続された外部要素の中に取り付けられた少なくとも１つのひずみゲージ（１５、１６）であって、このひずみゲージおよび前記細長い要素は、使用者によって前記制御部材に前記中心軸に対して実質的に直角の少なくとも１つの方向に十分な駆動力が加えられると、前記細長い要素がこのひずみゲージに半径方向の力を加えることができるように配置され、前記ひずみゲージは、前記半径方向の力に依存し、したがって前記駆動力に依存する電気信号を生成するように配置される、少なくとも１つのひずみゲージ（１５、１６）と、
   − 前記ひずみゲージによって生成される前記電気信号に基づいて前記追加機能を管理するコマンドを生成するように構成されたプロセッサーと
   を含むことを特徴とする、小型時計。
2. 前記少なくとも１つのひずみゲージは、前記ミドル（５）に対して不動にされ、また、前記細長い要素（６、２）と前記少なくとも１つのひずみゲージの間に配置される弾性界面（１７）に対して取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の小型時計。
3. 前記弾性界面は、前記中心軸を中心とするＯ−リング（１７）の形態を取ることを特徴とする請求項２に記載の小型時計。
4. 剛直な材料でできた座金（１８）は前記細長い要素（６、２）の周りに取り付けられ、この細長い要素（６、２）と前記弾性界面（１７）の間を軸方向に自由に並進し、前記ひずみゲージは、前記弾性界面に対して予備応力が加えられるように取り付けられることを特徴とする請求項２または３に記載の小型時計。
5. 前記小型時計は、前記少なくとも１つのひずみゲージ（１５、１６）を前記ミドル（５）の壁に対して、または前記時計ムーブメントに対して不動にするサポート（１９）を備え、前記サポートは、前記細長い要素（６、２）を通すための開口（２０）、および前記少なくとも１つのひずみゲージを受け取るための少なくとも１つのベッド（２１、２２）を備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の小型時計。
6. 前記小型時計は、前記中心軸に対して直交関係で取り付けられた２つのひずみゲージ（１５、１６）を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の小型時計。
7. それぞれの全く異なる方向における前記制御部材の操作によって前記小型時計の全く異なる機能が管理され、前記全く異なる方向は、前記ひずみゲージの角位置によって本質的に画定されることを特徴とする請求項６に記載の小型時計。
8. 前記制御部材（１）は、前記ミドル（５）に対して軸方向に自動反転可能に移動させることができ、前記小型時計は、前記軸方向の移動を検出することができるように配置された少なくとも１つの近接検出器と、前記軸方向の移動に応答して、前記制御部材の前記中心軸に対して実質的に直角の前記少なくとも１つの方向における操作によって生成される前記コマンドとは異なるコマンドを生成するように構成されたプロセッサーとを含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の小型時計。
9. 前記軸方向の移動を検出することによって生成されるコマンドは、前記少なくとも１つのひずみゲージの機能を起動し、またはその起動を解除することであることを特徴とする請求項８に記載の小型時計。
10. 前記軸方向の移動を検出することによって生成されるコマンドは選択を確認することであることを特徴とする請求項８に記載の小型時計。
11. 前記制御部材は回転クラウン（１）であり、前記回転クラウン（１）は、使用者が前記第１の機能を実行するために前記クラウン（１）を回転させると、前記細長い要素（６、２）を前記中心軸（１０）の周りに回転させるように配置されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の小型時計。
12. 前記細長い要素は、アーバー（２）およびアーバー継手からなるアセンブリーを含み、前記クラウンは、前記アーバー継手（６）の外部端に取り付けられることを特徴とする請求項１１に記載の小型時計。
13. 前記制御部材（１）はプッシュ・ピースであり、その前記第１の機能は、前記小型時計が装着しているクロノグラフの特徴を起動することであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の小型時計。
14. 前記時計ムーブメントは機械式タイプの時計ムーブメントであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の小型時計。

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