JP5955004B2 - 時計ムーブメント部品 - Google Patents

Description

本発明は、時打ち車に運動学的に連結された動力部材と、フレーム上に枢動するように載置され、時打ちハンマに取り付けられたアンクルを備える時打ち部材とを備える時打ち機構を支持するフレームを備える時計ムーブメント部品に関し、このアンクルは、共鳴部材を打つ第１の位置と制限部材によって画定された第２の位置との間で前記時打ちハンマを揺動させるように前記時打ち車と交互に係合される、２つのつめを有する。

時打ちハンマの揺動の振動数は、時打ちのゴングが共鳴するときに音を拡散させることができるように十分に低くなければならないが、鳴動持続時間も最大限に延ばさなければならない。

従来の時打ち機構は、時打ちハンマを駆動させるように設計された時打ち車に取り付けられた歯車に係合された香箱からなる。このハンマはアンクルに運動学的に取り付けられており、時打ち車が香箱によって回転されるときに、アンクルの２つの先端部またはつめが時打ち車の歯の傾斜歯面上を交互に摺動することで、ハンマは、時打ちの共鳴部材を打つ位置と、当接部によって画定された第２の位置との間で揺動する。

ハンマの揺動の振動数は、動力ぜんまいのトルク、ハンマの慣性、および様々な構成要素の組立公差に依存する。これらのパラメータのうちの１つのごくわずかな変動が、ハンマの時打ち速度、したがって音質および鳴動持続時間に影響を及ぼす。しかし、寸法公差、および組立公差は、反復可能な時打ち速度を得ることを可能にせず、それを調整するための手段もない。

さらに、ハンマの重量は、所与の体積においてその慣性が可能な限り大きくなるように選択される。このことは、所与の動力トルクに対して、時打ちのゴングの音をより拡散することを可能とする低い時打ち振動数をもたらすという利点を有する。しかし、この場合、ハンマの時打ち速度したがって鳴動持続時間および音質は、重力の影響を一層受けやすく、したがって腕時計の向きの影響をより受けやすい。

最後に、この設計では、制限当接部に向かうハンマの衝動時に、時打ちそれ自体の２つの明瞭な衝撃が生じる。第１の衝撃は、この当接部に対するハンマの衝突に由来し、第２の衝撃は、アンクルと時打ち車の歯のうちの１つの歯との間の接触によって誘発され、これは不要な雑音を伴う痙攣的な音を発生させるという作用を有する。一解決策は、ハンマが時打ち車の歯のうちの１つの歯に当接するように、制限当接部をなくすることであろうが、この設計では、不要な雑音、および時打ち機構の早期摩耗が生じるリスクは解消されない。

特許文献１は、鳴動中のハンマの時打ち速度の自動変動、または連続的な速度での鳴動を実現することを可能にする時打ち機構を提案している。この機構は、２つの位置のみを有し、したがって時打ちハンマの時打ち振動数を正確に調整することができない。さらに、この機構は、複雑であり、多数の部品を備える。その上、アンクルがハンマから分離されているので、したがって公差の連鎖が特に重要であり、結果として時打ちハンマの時打ち振動数のばらつきが大きくなる。

特許文献２は、機構が時計の向きにそれほど左右されない状態にするように、ハンマの枢動軸がその重心を通る、別の時打ち装置を記載している。しかし、この時打ち機構は、ハンマの時打ち振動数の調整を可能にはせず、また機構の不要な雑音、および時打ち機構の早期摩耗の減少を可能とはしない。

ハンマとその移動を制限する当接部との間の衝撃を軽減するために、Ｖｕｌｃａｉｎ Ｖ１０−Ｈ２ Ｇｏｌｄｅｎ Ｖｏｉｃｅムーブメントは、減衰要素として機能するＯリングシールを当接部上に備える。しかし、そのようなシールでは、不要な雑音が生じるリスクはなくならない。またそのようなシールは、時打ちハンマの時打ち速度を調整可能にすることはない。

スイス国特許第４３１３９３号公報 スイス国特許第７００６０６号公報

本発明の目的は、上述の欠点を少なくともある程度は改善することである。

この目的を達成するための、本発明の主題は、請求項１に記載の時計ムーブメント部品である。

単一部片のみを形成するように、ハンマがアンクルに、またはアンクルがハンマに固定されているので、時打ち部品の構造が簡易化され、またより短くなった公差の連鎖により、時打ちハンマの時打ち振動数のばらつきをより制限することが可能になる。言うまでもなく、ハンマおよびアンクルは、単一部片から製造することができる。

さらに、制限ばねの弾性が、ばねの弾性変形中にハンマによって吸収されたエネルギーの大部分を回復することを可能し、したがってハンマの時打ち速度に作用する。

本発明による制限ばねは、プレストレスが与えられていることが好ましく、これにより、ハンマの時打ち速度を調整することが可能になる。さらに、制限ばねはまた、２つの利点をもたらす減衰器として機能する。一方では、時打ち車の歯のうちの１つの歯とアンクルとの間の衝撃が軽減され、これにより不要な雑音が減少し、また機構の摩耗が減少する。また、衝撃の減衰は、ハンマによって蓄えられたエネルギーに比例する。衝撃が激しくなるほど、その衝撃はより減衰される。したがって、時打ち車に対するアンクルの反発効果は、重力場におけるハンマの向きに関係なく軽減される。したがって、このことは、ハンマの時打ち運動したがって鳴動持続時間および音質に対する時計の位置による影響を制限する結果をもたらす。

本発明の他の利点および詳細は、添付の図によって、概略的かつ例示的に示される、本発明の好ましい実施形態を説明する以下の詳細な説明に照らして明らかになるであろう。

時打ちハンマがその第１の位置に示されている、本発明による時計ムーブメント部品の時打ち機構の主要部材の、簡易化された平面図である。 時打ちハンマがその第２の位置で示されている、図１に類似の図である。 図３ａ〜図３ｃは、時打ちハンマの制限ばねの３つの異なる調整位置を示す詳細図である。

図１は、時打ち部品のフレーム、または時打ち部品の追加的なモジュールのフレームを形成する、フレーム１に載置された時打ち機構を表す。この機構は、歯１１で取り巻かれた胴を備える時打ち香箱１０を備える。動力ぜんまい１２が、この胴内に収容されている。歯１１は、時打ち車２０に取り付けられた歯車１５に係合されている。この車の歯２１は、枢動軸３３のまわりで揺動するように載置されたアンクル３０を交互に駆動させる。このアンクル３０は、時打ちハンマ４０に取り付けられ、これらは一緒に時打ち部材を形成する。アンクルは、時打ちハンマが、適切な事例では時打ちゴングである共鳴部材５０を周期的に打つように時打ちハンマを揺動させるために使用される。

この目的を達成するために、このアンクルは、２つの先端部またはつめ３１、３２を有し、これらの先端部またはつめに対して、動力部材１０の歯２１は、動力部材１０によって時打ち車２０が回転されているときに交互に摺動し、したがって、アンクル３０、および結果的に時打ちハンマ４０を揺動させる。

アンクル３０およびハンマ４０が単一の部材を形成するという事実により、時打ち機構を構成する組立て要素の数は減少する。アンクル３０およびハンマ４０が組み合わされているこの時打ち部材は、公差の連鎖を減少させるが、ゴング上のハンマの時打ち振動数のばらつきを著しく最小限に抑えることを可能にはしない。

図１および図２は、軸３３のまわりでのハンマ４０の揺動運動中の、ハンマ４０の２つの制限位置を示す。図１において、ハンマ４０は、ハンマの一部分４１がゴング５０を振動させるためにゴング５０を打つ、第１の位置を占めている。図２によって示されているハンマ４０の第２の位置では、ハンマのヒール４２が制限ばね６０と接触している。

制限ばね６０は、好ましくは調整可能な支持面６９に対してプレストレスを与えられていることが好ましい。制限ばねは、有利には板ばねからなり、この板ばねは、その端部の一方が、例えば固定部材６５を使用して前記端部を埋収することによってフレーム１に固定されており、またその自由端６１が、ハンマ４０の動程を弾性的に制限するのに使用される部分となる。実際には、ハンマ４０のヒール４２は、板ばねの自由端６１と、この板ばねが支持面６９を圧迫する点との間で、ばね６０に接触することが意図されている。

この例において、制限ばね６０の板ばねの長さは、１２ｍｍ程度の長さであり、その断面は、０．６５×０．１ｍｍ程度の断面である。固定部材６５を支持面６９から隔てている間隔は、約９ｍｍである。

図３ａ、図３ｂ、および図３ｃに示されている好ましい実施形態によれば、支持面６９は、例えば調整偏心器７１の形態をとるプレストレス部材７０の側面からなり、調整偏心器７１は、その角度位置したがって制限ばね６０の板ばねのプレストレスを、ねじ回しを使用して調整することを可能にする直径把持スロット７２を頂面に有する。

図３ａにおいて、偏心器７１は、回転軸から最も離れた側面の部分が制限ばね６０の板ばねに接触する位置にされている。したがって制限ばね６０の板ばねのたわみは最大であり、典型的には０．７ｍｍ程度であり、適切な例では０．６７ｍｍに等しい。

図３ｂにおいて、偏心器７１は、中間位置に調整されており、制限ばね６０の板ばねのたわみは、典型的には０．３ｍｍ程度であり、適切な例では０．３３ｍｍに等しい。

図３ｃにおいて、偏心器７１は回動しており、その結果、支持面６９は制限ばねの板ばねにはもはや接触していない。この結果、制限ばね６０の板ばねはもはや作動状態ではなく、またこの位置ではいかなる機械的応力も受けない。

ハンマ４０のヒール４２が制限ばね６０との接触に至ると、制限ばね６０は、程度の差はあれ著しいたわみを受ける。このたわみは、一方では第２の位置に至るハンマの機械的エネルギーに依存し、他方では制限ばね６０の板ばねに加えられたプレストレスに依存する。このばね６０は、減衰器として機能し、時打ち車の歯２１のうちの１つの歯とアンクルの先端部３１との間の接触に起因する衝撃を弱め、それによって不要な雑音および機構の摩耗を減少させる。衝撃の減衰は、ハンマの機械的エネルギーに比例する。この結果、時打ち車に対するアンクルの反発効果は、重力場におけるハンマの向きに関係なく減少される。したがって、ハンマの時打ち運動に対する時計の空間位置の影響が制限され、それにより、時打ちの規則性、鳴動持続時間、およびその音質が向上される。

ハンマがその第２の位置から第１の位置へと移動するとき、制限ばね６０によって回復されたエネルギーは、ハンマをゴングと逆に移動させるために、時打ち車によってアンクルに伝えられる衝動に加えられる。回復されたエネルギーは、ハンマの共鳴部材への移動においてハンマを加速させ、したがって時打ち速度に影響を及ぼす。このハンマの往復運動は、時打ちが停止されない限り、または香箱ぜんまいが解放状態でない限り行われる。

表１および表２は、２つの可変パラメータによる、ハンマの時打ち振動数、あるいは時打ちの動作持続時間を測定するために実験室で行われた試験で得られた値の結果を、一緒にグループ化している。試験した機構を特徴付ける不変の値は、以下の通りである。

− 香箱ぜんまい１２の最大トルク： 3.3mN・m
− 時打ち車２０の最大トルク： 0.55mN・m
− ハンマ４０の慣性： 83g・mm²
− ばね６０の板ばねの断面： 0.65mm×0.1mm
− ばね６０の板ばねの有効長： 12mm

表１は、上述の２つの可変パラメータによる鳴動持続時間を秒で示している。第１のパラメータは、制限ばね６０のプレストレス値に対応し、これは、本事例において、図３ａ、図３ｂ、および図３ｃにおける偏心器７１の支持面６９の３つの位置に反映されており、これは制限ばねを有さず固定当接部を有する機構の挙動と比較することができる。第２のパラグラフは、５つの異なる位置による空間における時計ムーブメント部品の向きのものである。時計の各位置ＣＨ、３Ｈ、９Ｈ、１２Ｈ、および６Ｈは、時計ムーブメント部品が、文字板が一番上になる水平面、次いで文字板の３時の数字、９時の数字、１２時の数字、最後に６時の数字が天頂を指す垂直面にそれぞれ配置されたときに見られる時打ち機構の向きに対応している。

第２の表は、前述と同じパラメータによるハンマの時打ち振動数の値を示している。

表１から、調整偏心器７１の角度位置、したがって鳴動持続時間に直接影響を及ぼすプレストレスの値が分かる。制限ばねの反力が大きいほど、鳴動持続時間は短くなる。このことは、時打ちハンマ４０に加えられた反力が、時打ち車２０によって付与された衝動に加えられるという事実によって説明され、香箱ぜんまい１２が解けるのを加速させる結果になる。表２は、そのことがより速い時打ち速度において自然に反映されることを示している。

第２のパラメータに関しては、これは、制限ばね６０のプレストレスは時打ち機構に対する重力の影響を減少させる効果を有するということを示している。制限ばねの反力が大きいほど、時打ち機構は空間における位置変化の影響をより受けにくくなる。このことは、制限ばねが、一方ではハンマを元の位置に戻すのに貢献し、他方では時打ち車に対するアンクルの減衰器として機能するという事実によって説明され、そのことにより、様々な空間位置においてより一定の時打ち振動数を得ることが可能になる。

表１は、鳴動持続時間のばらつきは、制限ばね６０が図３ａによる最大プレストレスを受けているときよりも、プレストレスを受けていないときのほうが５倍近く大きいということを示している。

支持面６９の位置を調整するために偏心器の関連が、本発明の好ましい実施形態に対応しているが、移動の実測、および調整可能な支持位置を画定することができる表面の固定化を可能にする、例えばねじを基にした任意の他の調整システムを使用することができる。同様に、示した例において支持面６９は偏心器７１上に位置しているが、この支持面は、偏心器から離れた別の部分に位置しかつそれに運動学的に連結することができる。

本発明の主題により、時打ちハンマの時打ち振動数のばらつきが減少し、また調整手段を介してハンマの時打ち振動数を調整することによって鳴動持続時間を調整できるようになるのみならず、空間における時計の向きに影響を受けにくく、かつ共鳴部材によって放出された音に干渉しない時打ち機構を得ることもできる。さらに、制限ばねにより、アンクルの枢動軸３３が剪断するリスクの減少、および時打ち機構の早期摩耗の回避が可能になる。

１ フレーム
１０ 時打ち香箱、動力部材
１１ 歯
１２ 香箱ぜんまい、動力ぜんまい
１５ 歯車
２０ 時打ち車
２１ 歯
３０ アンクル
３１、３２ つめ、先端
３３ 枢動軸
４０ 時打ちハンマ
４１ 部分
４２ ヒール
５０ 共鳴部材、ゴング
６０ 制限ばね
６１ 自由端
６５ 固定部材
６９ 支持面
７０ プレストレス部材
７１ 調整偏心器、プレストレス調整部材
７２ 直径把持スロット

Claims (5)

1. 時打ち機構を支持するフレーム（１）を備える時計ムーブメント部品であって、前記時打ち機構が、
   時打ち車（２０）に運動学的に連結された動力部材（１０）と、
   時打ちハンマ（４０）、と
   前記時打ち車（２０）に交互に係合され、かつ前記時打ちハンマ（４０）と協働して共鳴部材（５０）を打つ第１の位置と前記時打ちハンマ（４０）が前記共鳴部材（５０）から離間する第２の位置との間で前記時打ちハンマを揺動させるための２つのつめ（３１、３２）を有するアンクル（３０）と、
   前記時打ちハンマ（４０）と接触することにより、前記第２の位置を画定する制限ばね（６０）と、を備え、
   前記アンクル（３０）および前記時打ちハンマ（４０）が、前記フレーム（１）上で枢動するように載置された単一の時打ち部材を形成する、時計ムーブメント部品。
2. 前記制限ばね（６０）が、プレストレス部材（７０）と関連付けられる、請求項１に記載の時計ムーブメント部品。
3. 前記プレストレス部材（７０）が、プレストレス調整部材（７１）を備える、またはプレストレス調整部材（７１）に運動学的に取り付けられている、請求項２に記載の時計ムーブメント部品。
4. 前記制限ばね（６０）が、一端部が埋収された板ばねであり、その埋収された端部とこの板ばねが前記時打ちハンマ（４０）に接触する点との間で前記プレストレス部材（７０）を圧迫する、請求項２および３のいずれか一項に記載の時計ムーブメント部品。
5. 前記プレストレス部材（７０）が、直径把持スロット７２を有する調整偏心器（７１）を備える、または調整偏心器（７１）に運動学的に取り付けられている、請求項２および３のいずれか一項に記載の時計ムーブメント部品。

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