CN110083044B

CN110083044B - 机芯和钟表

Info

Publication number: CN110083044B
Application number: CN201910061509.XA
Authority: CN
Inventors: 荒川康弘
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Chronometer Co ltd
Priority date: 2018-01-26
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2021-10-29
Anticipated expiration: 2039-01-23
Also published as: CN110083044A; CH714613A2; CH714613B1; JP2019128320A; JP7023124B2

Abstract

本发明提供机芯和钟表，所述机芯能够实现小型化。机芯(10)具备：棘轮(30)，其能够绕第1轴线(O)旋转，并且被设置成能够将发条卷紧；和棘爪(40)，其被设置成能够绕第2轴线(P)旋转，并且具有与棘轮(30)啮合的爪部(42)。爪部(42)与棘轮(30)的接触部(60)位于比棘爪(40)和棘轮(30)的中心线(C)靠发条卷紧时的棘轮(30)的第1旋转方向(D1)的下游侧的位置。爪部(42)的末端面(46)在接触部(60)处朝向第1旋转方向(D1)的下游侧。

Description

机芯和钟表

技术领域

本发明涉及机芯和钟表。

背景技术

以往，机械式钟表的机芯具备：收纳动力发条的条盒轮；将发条卷紧的棘轮；以及使棘轮旋转的上卷轮系。为了防止卷紧的发条开卷，对棘轮的反转进行限制的棘爪与棘轮卡合。例如，在专利文献1中记载了由板材形成、且一端被用作棘爪的限制杆。

专利文献1：日本实开昭52-162172号公报

可是，在专利文献1所记载的技术中，限制杆被设置成在径向上跨越棘轮，因此，配置限制杆的空间需要处于与棘轮重合的位置处。因此，机芯在棘轮的厚度方向上变得大型化。而且，在专利文献1所记载的技术中，还需要用于维持棘爪的姿势的结构，因此，还存在机芯在平面上也变得大型化的担忧。因此，对于现有技术来说，存在使机芯和具备该机芯的钟表小型化的课题。

发明内容

因此，本发明提供能够实现小型化的机芯和钟表。

本发明的机芯的特征在于，所述机芯具备：棘轮，其能够绕第1轴线旋转，并且被设置成能够将发条卷紧；和棘爪，其被设置成能够绕第2轴线旋转，并且具有与所述棘轮啮合的爪部，所述爪部与所述棘轮的接触部位于比所述棘爪和所述棘轮的中心线靠所述发条卷紧时的所述棘轮的第1旋转方向的下游侧的位置，所述爪部的表面在所述接触部处朝向所述第1旋转方向的下游侧。

根据本发明，在由于发条的开卷而使得与第1旋转方向相反的方向的扭矩作用于棘轮时，在比棘爪和棘轮的中心线靠第1旋转方向的下游侧的位置处，棘轮从第1旋转方向的下游侧与棘爪的爪部接触。因此，棘爪的爪部以限制棘轮朝向第1旋转方向旋转的方式顶住棘轮。由此，能够在不使用其他部件的情况下一边维持爪部的姿势一边限制棘轮旋转。从而，即使使爪部的尺寸小型化，也能够使棘爪作为限制棘轮向第1旋转方向的相反方向旋转的部件而发挥功能。因此，与将以往技术那样的限制杆的一部分用作棘爪的情况相比较，能够提供可实现小型化的机芯。

在上述的机芯中，优选的是，在从所述第2轴线的轴线方向观察时，所述接触部处的法线通过所述第2轴线。

根据本发明，在接触部处作用于爪部的来自棘轮的力中的法线方向的分力朝向第2轴线作用，因此，能够抑制棘爪的爪部绕第2轴线旋转而相对于棘轮偏移的情况。因此，棘轮被棘爪的爪部可靠地顶住，能够可靠地限制棘轮向第1旋转方向的相反方向旋转。

在上述的机芯中，优选的是，所述爪部具有接触面，所述接触面包括所述接触部，在从所述第2轴线的轴线方向观察时，所述接触面呈以所述第2轴线为中心的圆弧状延伸。

根据本发明，即使在棘轮与爪部的接触面的任意位置接触的情况下，作用于爪部的来自棘轮的力中的法线方向的分力也朝向第2轴线作用。因此，能够允许与棘爪和棘轮的相对位置的位置偏移等伴随的、接触部的位置偏移。

在上述的机芯中，优选的是，所述机芯还具备施力部件，所述施力部件与所述棘爪卡合，对所述爪部朝向所述棘轮施力，所述施力部件被设置成：在从所述第2轴线的轴线方向观察时，所述施力部件的至少一部分与所述棘爪重合。

根据本发明，与在从正反方向观察时施力部件整体与棘爪并排设置的情况相比，能够减小配置棘爪和施力部件的空间。因此，能够使机芯更加小型化。

在上述的机芯中，优选的是，所述施力部件是在末端部处与所述棘爪卡合的悬臂梁，且被设置于中间部比基端部和末端部更加远离所述第2轴线的位置。

根据本发明，能够在抑制以第2轴线P为基准的施力部件的最大外径变大的同时确保悬臂梁的长度。因此，能够兼顾施力部件的小型化和施力部件的作用力的设计自由度的提高。

本发明的钟表的特征在于具备上述的机芯。

根据本发明，由于具备能够实现小型化的机芯，因此能够使钟表小型化。

根据本发明，能够提供可实现小型化的机芯和钟表。

附图说明

图1是实施方式的钟表的外观图。

图2是从正面侧观察实施方式的机芯的俯视图。

图3是沿图2中的III-III线的剖视图。

图4是从正面侧观察实施方式的机芯的重要部分的俯视图。

图5是沿图2中的V-V线的剖视图。

图6是说明实施方式的机芯的动作的图。

图7是说明实施方式的机芯的动作的图。

标号说明

1：钟表；10：机芯；23：发条；30：棘轮；40：棘爪；42：爪部；46：末端面(接触面)；50：棘爪弹簧(施力部件)；51：基端部；52：中间部；53：末端部；60：接触部；O：第1轴线；P：第2轴线；D1：第1旋转方向；C：中心线；N：法线。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。并且，在以下的说明中，对具有相同或类似的功能的结构标记相同的标号。并且，有时省略这些结构的重复的说明。

通常，将包含有钟表的驱动部分的机械体称作“机芯”。将表盘、针安装于该机芯后放入钟表壳体中从而形成为完成品的状态被称作钟表的“成品”。将构成钟表基板的底板的两侧中的存在钟表壳体的玻璃的一侧(存在表盘的一侧)称作机机芯的“背面侧”。另外，将底板的两侧中的存在钟表壳体的壳体后盖的一侧(与表盘相反的一侧)称作机芯的“正面侧”。并且，以下说明的各齿轮都是以机芯的正反面方向为旋转轴线方向来设置的。

图1是实施方式的钟表的外观图。

如图1所示，本实施方式的钟表1的成品在由未图示的壳体后盖和玻璃2构成的表壳体3内具备：机芯10；表盘4，其具有表示至少与时间相关的信息的刻度等；以及指针，其包括表示小时的时针5、表示分钟的分针6以及表示秒钟的秒针7。钟表1是所谓的自动上条式的手表，其借助用户的移动使摆锤(未图示)旋转，由此经由自动上条轮系使作为钟表1的动力源的发条23(参照图3)卷紧。另外，钟表1也能够通过手动使发条23卷紧，通过使柄头8旋转，由此经由手动上条轮系将发条23卷紧。

图2是从正面侧观察实施方式的机芯的俯视图。图3是沿图2中的III-III线的剖视图。

如图2和图3所示，机芯10具备：底板11；配置得比底板11靠正面侧的条盒夹板12；收纳有发条23的条盒轮20；被设置成能够将发条23卷紧的棘轮30；具有与棘轮30啮合的爪部42的棘爪40；以及与棘爪40卡合的棘爪弹簧50(施力部件)。并且，虽然机芯10具备条盒轮20、包含有未图示的二号轮、三号轮、四号轮等的正面侧轮系、以及包含有摆轮游丝机构、擒纵轮、擒纵叉等的擒纵调速机构，但省略详细的说明。

如图3所示，条盒轮20具有：条轴21；安装于条轴21上的条盒22；以及收纳于条盒22中的发条23。条轴21被底板11和条盒夹板12支承成能够绕第1轴线O旋转。条盒22被条轴21支承成能够旋转。发条23的内侧端部与条轴21连接。发条23的外侧端部与条盒22的内周面连接。通过使条轴21旋转，由此，发条23被卷紧。条盒22借助发条23开卷时的复原力而旋转，从而驱动正面侧轮系。

棘轮30被配置在与条盒轮20相同的轴线上。棘轮30被固定于条轴21上的、位于条盒22与条盒夹板12之间的部分处。棘轮30沿着绕第1轴线O的第1旋转方向D1(参照图4)与条轴21一体旋转，由此将收纳于条盒22中的发条23卷紧。在棘轮30上，由于发条23开卷时的复原力，作用有与第1旋转方向D1相反的第2旋转方向D2的扭矩。在棘轮30的外周部形成有齿31。自动上条轮系或手动上条轮系所具有的齿轮(例如小钢轮)与棘轮30啮合。

棘爪40被配置成在从正反方向观察时不与棘轮30重合。棘爪40被条盒夹板12支承成能够绕第2轴线P旋转。具体来说，棘爪40被外插于从条盒夹板12向正面侧立起设置的圆筒状的支承筒13上。支承筒13的正面侧的端部形成为比支承筒13的外插有棘爪40的部分小的直径。在支承筒13的正面侧的端部外插有衬套14。衬套14被支承筒13的阶梯面、和从正面侧螺入支承筒13的螺钉15的座面夹持。在衬套14的背面侧的端部，设置有朝向径向外侧伸出的凸缘14a。凸缘14a的外径形成为比支承筒13的外插有棘爪40的部分大的直径。衬套14的比凸缘14a靠正面侧的部分的外径小于螺钉15的头的外径。棘爪40以在条盒夹板12与衬套14的凸缘14a之间包含纵向游隙的状态被支承于支承筒13上。并且，纵向游隙是相对于轴的在推力方向上的游隙。

图4是从正面侧观察实施方式的机芯的重要部分的俯视图。

如图4所示，棘爪40具备：圆环状的基部41，其被外插于支承筒13(参照图3)；爪部42、操作部43和被施力杆44，它们从基部41起在与第2轴线P垂直的方向上延伸；以及销45，其被设置于被施力杆44上。爪部42朝向棘轮30延伸。爪部42在接触部60处与棘轮30接触。爪部42与棘轮30的接触部60位于比棘爪40和棘轮30的中心线C靠第1旋转方向D1的下游侧的位置处。并且，在从正反方向观察时，棘爪40和棘轮30的中心线C是连接棘爪40的中心(第2轴线P)和棘轮30的中心(第1轴线O)的线段。

爪部42具有包含接触部60的末端面46(接触面)。在从正反方向观察时，爪部42的末端面46呈以第2轴线P为中心的圆弧状延伸。爪部42的末端面46朝向第1旋转方向D1的下游侧。棘轮30的齿面32从第1旋转方向D1的下游侧与爪部42的末端面46抵接。并且，在以下的说明中，将绕第2轴线P的周向中的、爪部42的末端接近中心线C的方向称作卡合方向。

操作部43是在手动使棘爪40转动时被操作的杆状的部位。操作部43被设置于与爪部42不同的位置。在本实施方式中，操作部43隔着第2轴线P设置于爪部42的相反侧。并且，如图2所示，在条盒夹板12上，在从正反方向观察时与操作部43的末端重合的位置处形成有避让部12a，所述避让部12a以避开操作部43的方式形成。在本实施方式中，避让部12a是在正反方向上贯通条盒夹板12的贯通孔。避让部12a是用于在手动使棘爪40转动时避免对操作部43进行操作的工具与条盒夹板12接触的空间。

如图4所示，被施力杆44被设置于与爪部42和操作部43不同的位置处。在本实施方式中，在从正反方向观察时，被施力杆44被设置于操作部43与中心线C之间，且隔着中心线C被设置于爪部42的相反侧。

图5是沿图2中的V-V线的剖视图。

如图5所示，在被施力杆44上，形成有供销45插入的销插入部44a。销插入部44a是在正反方向上贯通的孔。

销45从正面侧插入销插入部44a中而被固定于被施力杆44上。销45形成为在正反方向上延伸的圆柱状。在销45的正面侧的端部，形成有朝向径向外侧伸出的凸缘部45a。

棘爪弹簧50被配置于条盒夹板12的正面侧。棘爪弹簧50是对棘爪40向卡合方向施力的悬臂梁。棘爪弹簧50的基端部51形成为圆环状，且被外插于衬套14的正面侧的端部。棘爪弹簧50的基端部51以在衬套14的凸缘14a与螺钉15的座面之间具有纵向游隙的状态，隔着衬套14被支承于支承筒13。

如图4所示，棘爪弹簧50以如下方式形成为U字状：中间部52被设置于比基端部51和末端部53远离第2轴线P的位置处。在本实施方式中，在从正反方向观察时，棘爪弹簧50从基端部51起以直线状延伸，然后在中间部52弯曲180°，朝向末端部53以直线状延伸。基端部51与中间部52之间的第1部分54位于比中间部52与末端部53之间的第2部分55靠卡合方向的下游侧的位置处。在第1部分54与第2部分55之间配置有棘爪40的销45。第2部分55从卡合方向的上游侧与销45接触。在本实施方式中，末端部53与销45接触。第1部分54从卡合方向的下游侧与固定在条盒夹板12上的抵接销16接触。抵接销16在从正反方向观察的、第1部分54与第2部分55之间的区域中从条盒夹板12向正面侧立起设置。由此，棘爪弹簧50相对于条盒夹板12朝向卡合方向的相反方向的转动被限制。并且，棘爪弹簧50相对于条盒夹板12对销45朝向卡合方向施力。从而，棘爪弹簧50对棘爪40的爪部42朝向棘轮30施力。

在此，对作用于棘爪40和棘轮30的力进行说明。

图6和图7是说明实施方式的机芯的动作的图，并且是从正面侧观察实施方式的机芯的重要部分的俯视图。

如图6所示，棘爪40的爪部42与棘轮30的接触部60位于比中心线C靠第1旋转方向D1的下游侧的位置。爪部42的末端面46在棘爪40与棘轮30的接触部60处朝向第1旋转方向D1的下游侧。棘轮30的齿面32从第1旋转方向D1的下游侧与爪部42的末端面46接触。在棘轮30由于发条23开卷时的复原力而受到第2旋转方向D2的扭矩时，来自棘轮30的力F作用于爪部42的末端面46。来自棘轮30的力F从棘爪40与棘轮30的接触部60沿着以第1轴线O为中心的圆的切线方向作用。

在此，在从正反方向观察时，爪部42的末端面46呈以第2轴线P为中心的圆弧状延伸，因此，爪部42的末端面46与棘轮30的齿面32的接触部60处的法线N穿过第2轴线P。从而，作用于爪部42的末端面46上的、来自棘轮30的力F中的法线N方向的分力F1朝向第2轴线P作用。因此，棘爪40的爪部42顶住棘轮30而不绕第2轴线P转动，从而限制了棘轮30在第2旋转方向D2上的旋转。

另外，棘爪40的爪部42被棘爪弹簧50朝向棘轮30施力。因此，爪部42从卡合方向的上游侧，与棘轮30的多个齿31中的、比与爪部42的末端面46接触的齿31靠第1旋转方向D1的上游侧1个齿的齿31接触。从而，爪部42的朝向卡合方向的转动被限制，且能够维持顶住棘轮30的状态。

另一方面，如图7所示，在将发条23卷紧时的第1旋转方向D1的扭矩作用于棘轮30时，棘轮30克服棘爪弹簧50的作用力，使棘爪40的爪部42向卡合方向的相反方向转动。由此，棘轮30以使棘爪40的爪部42逐个越过棘轮30的齿31的方式沿第1旋转方向D1旋转。

如以上所详述的那样，在本实施方式中，构成为，棘爪40的爪部42与棘轮30的接触部60位于比棘爪40和棘轮30的中心线C靠第1旋转方向D1的下游侧的位置，棘爪40的爪部42的末端面46朝向第1旋转方向D1的下游侧。

根据该结构，在由于发条23的开卷而使得与第1旋转方向D1相反的方向(第2旋转方向D2)的扭矩作用于棘轮30时，在比中心线C靠第1旋转方向D1的下游侧的位置处，棘轮30从第1旋转方向D1的下游侧与棘爪40的爪部42接触。因此，棘爪40的爪部42以限制棘轮30朝向第1旋转方向D1旋转的方式顶住棘轮30。由此，能够在不使用其他部件的情况下一边维持爪部42的姿势一边限制棘轮30旋转。从而，即使使爪部42的尺寸小型化，也能够使棘爪40作为限制棘轮30向第1旋转方向D1的相反方向旋转的部件而发挥功能。因此，与将以往技术那样的限制杆的一部分用作棘爪的情况相比较，能够提供可实现小型化的机芯10和钟表1。

另外，在从正反方向观察时，棘爪40的爪部42与棘轮30的接触部60处的法线N穿过第2轴线P。根据该结构，在接触部60处作用于爪部42的来自棘轮30的力F中的法线N方向的分力F1朝向第2轴线P作用。因此，能够抑制下述情况：棘爪40的爪部42绕第2轴线P旋转而相对于棘轮30偏移。因此，棘轮30被棘爪40的爪部42可靠地顶住，能够可靠地限制棘轮30向第1旋转方向D1的相反方向旋转。

另外，棘爪40的爪部42具有末端面46，其中，所述末端面46包含接触部60，且在从正反方向观察时呈以第2轴线P为中心的圆弧状延伸。根据该结构，即使在棘轮30与爪部42的末端面46的任意位置接触的情况下，作用于爪部42的来自棘轮30的力F中的法线N方向的分力F1也朝向第2轴线P作用。因此，能够允许与棘爪40和棘轮30的相对位置的位置偏移等伴随的、接触部60的位置偏移。

另外，棘爪弹簧50被设置成：在从正反方向观察时，至少一部分与棘爪40重合。根据该结构，与在从正反方向观察时棘爪弹簧整体与棘爪并排设置的情况相比，能够减小配置棘爪40和棘爪弹簧50的空间。因此，能够使机芯10更加小型化。

另外，棘爪弹簧50是在末端部53处与棘爪40卡合的悬臂梁，且被设置在中间部52比基端部51和末端部53更加远离第2轴线P的位置处。根据该结构，能够在抑制以第2轴线P为基准的棘爪弹簧50的最大外径变大的同时确保悬臂梁的长度。因此，能够兼顾棘爪弹簧50的小型化和棘爪弹簧50的作用力的设计自由度的提高。

另外，棘爪40具备从基部41延伸的操作部43，在条盒夹板12上，在从正反方向观察时与操作部43的末端重合的位置处，形成有以避开操作部43的方式形成的避让部12a。根据该结构，在手动使棘爪40转动时，能够避免对操作部43进行操作的工具与条盒夹板12接触，因此，能够提高在维护机芯10时等的作业性。

并且，本发明不受参照附图所说明的上述实施方式限定，可以在其技术范围内考虑各种变形例。

例如，在上述实施方式中，棘爪弹簧50为悬臂梁，但不限于此。例如，棘爪弹簧也可以是扭转螺旋弹簧。

另外，在上述实施方式中，爪部42的末端面46与棘轮30的齿面32的接触部60处的法线N通过第2轴线P，但不限于此。爪部的末端面与棘轮30的齿面32的接触部处的法线也可以在第1轴线O和第2轴线P之间与中心线C交叉。这种情况下，作用于爪部的来自棘轮30的力中的法线方向的分力相对于朝向第2轴线P的方向向卡合方向下游侧偏移，因此，在爪部作用有朝向卡合方向的扭矩。但是，由于爪部从卡合方向的上游侧与比接触于末端面的齿31靠第1旋转方向D1的上游侧1个齿的齿31接触，因此，爪部能够顶住棘轮30而不会向卡合方向转动。

另外，爪部的末端面与棘轮30的齿面32的接触部处的法线也可以不与中心线C交叉。这种情况下，作用于爪部的来自棘轮30的力中的法线方向的分力相对于朝向第2轴线P的方向向卡合方向上游侧偏移，因此，在爪部上作用有朝向卡合方向的相反方向的扭矩。但是，通过适当地设定爪部与棘轮30的接触部处的摩擦力，能够抑制爪部向卡合方向的相反方向转动而顶住棘轮30。

另外，在上述实施方式中，爪部42的末端面46在从正反方向观察时呈以第2轴线P为中心的圆弧状延伸，但不限于此。例如，爪部的末端面也可以在从正反方向观察时呈直线状延伸。

另外，在上述实施方式中，棘爪40的销45被设置于被施力杆44上，但设置销的部位并不特别限定。另外，也可以将棘爪弹簧设置成与被施力杆等、销以外的部位卡合。

此外，能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当地将上述实施方式中的结构要素替换为周知的结构要素。

Claims

1.一种机芯，其特征在于，

所述机芯具备：

棘轮，其能够绕第1轴线旋转，并且被设置成能够将发条卷紧；和

棘爪，其被设置成能够绕第2轴线旋转，并且具有与所述棘轮啮合的爪部，

所述爪部与所述棘轮的接触部位于比所述棘爪和所述棘轮的中心线靠所述发条卷紧时的所述棘轮的第1旋转方向的下游侧的位置，

所述爪部的末端面在所述接触部处朝向所述第1旋转方向的下游侧。

2.根据权利要求1所述的机芯，其特征在于，

在从所述第2轴线的轴线方向观察时，所述接触部处的法线通过所述第2轴线。

3.根据权利要求2所述的机芯，其特征在于，

所述爪部具有接触面，所述接触面包括所述接触部，在从所述第2轴线的轴线方向观察时，所述接触面呈以所述第2轴线为中心的圆弧状延伸。

4.根据权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的机芯，其特征在于，

所述机芯还具备施力部件，所述施力部件与所述棘爪卡合，对所述爪部朝向所述棘轮施力，

所述施力部件被设置成：在从所述第2轴线的轴线方向观察时，所述施力部件的至少一部分与所述棘爪重合。

5.根据权利要求4所述的机芯，其特征在于，

所述施力部件是在末端部处与所述棘爪卡合的悬臂梁，所述施力部件被设置于中间部比基端部和末端部更加远离所述第2轴线的位置。

6.一种钟表，其特征在于，

所述钟表具备权利要求1至权利要求5中的任意一项所述的机芯。