JP5596370B2 - 時計ムーブメント用の特にデテント型の直接インパルス脱進機 - Google Patents

Description

本発明は、時計ムーブメント用の特にデテント型の直接インパルス脱進機であって、インパルス要素に取り付けられたテン輪と、その歯がインパルス要素の経路と交差するガンギ車と、拘束要素およびクリアランス要素を有するデテントロッカと、ガンギ車の歯の経路内へ拘束要素を挿入する手段と、テン輪と一体的に回転するクリアランスピンと、拘束要素をガンギ車の歯から外すため、ロッカの１振動周期に１度、前記クリアランスピンをロッカのクリアランス要素と係合させる手段とを備え、ガンギ車の歯の経路内へ拘束要素を挿入する前記手段が、拘束要素がガンギ車から離れるときに、ガンギ車の歯の経路内へ移動するように配置された、デテントロッカと一体の滑り面を備え、この滑り面が、ガンギ車の歯によって滑り面に加えられる力によって、デテントロッカの拘束要素が、ガンギ車の歯の経路内へ再び移動するような形状を有する脱進機に関する。

その全般的な性能（効率および等時性）に関して特に高く評価されている１つの脱進機は、テン輪が一方の方向に回転するときに歯車列を解放するいわゆるデテント脱進機であり、この同じシステムは、テン輪の戻りの間に、弾性クリアランス要素の曲がり以外の他の作用なしでテン輪が通過することを可能にする。この有利な機能は、第２の可撓性要素の曲がりに続くガンギ車の解放を可能にするために一方の方向には動かない可撓性要素（一般にストリップ）を使用することによって得ることができる。テン輪が逆方向に回転しているとき、第１のストリップは、ガンギ車を解放することなく自由に曲がることができ、したがって不必要なエネルギー損失を回避する。

第２の可撓性要素は、ブロッキングレバーをその初期位置に戻すために必要である。しかしながら、ガンギ車の解放の瞬間に、このシステムは、ガンギ車および第２の可撓性要素のドロー（ｄｒａｗ）を克服しなければならない。というのは、このドローは、第２の可撓性要素を変形させるために第２の可撓性要素に供給されるエネルギー（ガンギ車を解放するために供給しなければならない全エネルギー量の約５０％）が失われるので相当なエネルギー損失につながるからである。

デテント（特に可撓性部分）のサイズ決定が、デテント脱進機を開発する際の重要ポイントの１つであることは明白である。ガンギ車をロックしたままに保つには十分な剛性が必要だが、同時に、テン輪に供給されるインパルスの間にガンギ車を解放するためにあまりに多くのエネルギーを要してはならない。その危険性は、テン輪／ヒゲゼンマイシステムの重大な摂動およびそれに関連した効率の大幅な低減である。第２の可撓性要素の剛性の下限を規定するガンギ車を解放するのに必要なアンロックトルクも、ノックに対する安全装置となる。

上で論じたタイプのデテント脱進機が特許文献１に記載されている。

この機構は、海洋時間測定において広く使用されたものであり、高価で、繊細であり、完全なる実行を要求し、容易には大量生産に転換されない。一方で、この機構は、非常に精密な調整が可能であり、その結果として最高の時間測定機能を提供する優れた脱進機である。

しかしながら、このような脱進機では、ガンギ車のドローが唯一の安全装置である。これは、その正確な動作をひどく妨げるノックを引き起こす可能性が高い腕時計の場合には不十分である。

米国特許第４０５０８号

本発明の目的は、上記の欠点を少なくとも部分的に解決することにある。

この目的のため、本発明は、請求項１に記載の、時計ムーブメント用の特にデテント型の直接インパルス脱進機に関する。

このような脱進機の主な利点は、ノックに対する安全性が増大することである。さらに、ガンギ車の歯の経路内へ交互に移動する拘束要素と滑り面とを備えるデテントロッカが、追加の安全装置を構成する。

デテントロッカの拘束要素は、デテントロッカがアンロック位置にあるときに、ガンギ車の歯の経路外のこの経路に隣接した位置に位置する安全対策面を備える。有利には、拘束要素のガンギ車の歯の経路内への早すぎる戻りを防ぐため、この安全対策面の長さが、テン輪に運動インパルスを伝達するためにガンギ車が移動する角度に対応する。したがって、この安全対策面は第２の安全装置である。

添付図面は、本発明の主題を形成するデテント脱進機の一実施形態および一変形実施形態を、例として概略的に示す。

本発明が関係するデテント脱進機を、関連するテン輪／ヒゲゼンマイ振動器とともに示す平面図である。 １振動サイクル中のさまざまな位置にある図１の脱進機を、テン輪を省き、より大きな尺度で示す図である。 １振動サイクル中のさまざまな位置にある図１の脱進機を、テン輪を省き、より大きな尺度で示す図である。 １振動サイクル中のさまざまな位置にある図１の脱進機を、テン輪を省き、より大きな尺度で示す図である。 １振動サイクル中のさまざまな位置にある図１の脱進機を、テン輪を省き、より大きな尺度で示す図である。 １振動サイクル中のさまざまな位置にある図１の脱進機を、テン輪を省き、より大きな尺度で示す図である。 １振動サイクル中のさまざまな位置にある図１の脱進機を、テン輪を省き、より大きな尺度で示す図である。 １振動サイクル中のさまざまな位置にある図１の脱進機を、テン輪を省き、より大きな尺度で示す図である。 １振動サイクル中のさまざまな位置にある図１の脱進機を、テン輪を省き、より大きな尺度で示す図である。 １振動サイクル中のさまざまな位置にある図１の脱進機を、テン輪を省き、より大きな尺度で示す図である。 １振動サイクル中のさまざまな位置にある図１の脱進機を、テン輪を省き、より大きな尺度で示す図である。 上記図に示した実施形態の一変形実施形態の分解透視図である。

図１に示す脱進機は、ガンギ車１を備え、ガンギ車１の歯の円形経路は、ヒゲゼンマイ（図示せず）に接続されたテン輪３と一体のインパルスパレット２の経路と交差する。

デテントロッカ４は、２つのストップ５、６間を自由に移動することができる。デテントロッカ４は、一方で、ガンギ車１の歯を拘束するストップ面４ａを含む拘束要素を備え、他方で、ガンギ車の歯が滑ることでロッカを逆時計回りにピボット回転させて、ストップ面を再びガンギ車１の歯の経路内に移動させることを可能にする滑り面４ｂを備える。このデテントロッカ４はさらに、ストップ４ｄに対して押し付けられ、その自由端が、テン輪３と一体のクリアランスピン７の経路内に移動する弾性クリアランス要素４ｃを有する。

デテントロッカ４の拘束要素はさらに、デテントロッカ４がストップ５を押しているときに（図３から６）、ガンギ車１の歯の経路外のこの経路に隣接した位置に位置する安全対策面４ｅを有する。この面は、ガンギ車の歯がテン輪３のインパルスパレット２にそのインパルスを伝達する間の角度に対応するガンギ車１の角度を占有する。

テン輪／ヒゲゼンマイ３の振動サイクルは、図１から１１に示すさまざまな段階に分解することができる。

図１に示す段階では、テン輪３が逆時計回りに回転している。ロッカ４の拘束要素のストップ面４ａはガンギ車１をロックし、ガンギ車１はロッカ４を、ストップ６に押し付けられた状態に保持する。

図２に示す段階は、テン輪３と一体のクリアランスピン７が、ストップ４ｄに押し付けられた弾性クリアランス要素４ｃと接触する瞬間に対応している。ストップ４ｄがあり、テン輪３が逆時計回りに回転しているため、弾性クリアランス要素４ｃは剛性要素のように振る舞う。

デテントロッカ４は次いで、クリアランスピン７の作用の下で、ストップ６を押している状態からストップ５を押す状態（図３）へと移動し、これにより、デテントロッカ４の拘束要素のストップ面４ａによってその１つの歯が拘束されていたガンギ車１を解放する。

運動中の歯車列（図示せず）によって伝達された主ゼンマイ（図示せず）のトルクにさらされるため、ガンギ車１は時計回りに駆動される。次いで、ガンギ車１の歯の１つが、テン輪３のインパルスパレット２と接触する（図４）。これが、テン輪３を振動させ続けるために必要なエネルギーをテン輪３に与えるために主ゼンマイのエネルギーがテン輪３に伝達されるインパルス段階の始まりである。

このインパルス段階は、ガンギ車の歯がインパルスパレットから離れたときに、すなわち実質的に図５に示す位置で終わる。図から分かるとおり、このインパルス段階の全体を通じて、デテントロッカ４の拘束要素の安全対策面４ｅが、例えばノックの結果として拘束要素がガンギ車１の歯の経路内へ移動することを防ぐ。

インパルス段階の後、ガンギ車１は回転を続け、ガンギ車１の歯の１つが滑り面４ｂと接触する（図６）。このガンギ車の歯がこの面４ｂを押しながら滑ると、この歯はロッカ４を逆時計回りに回転させ、再びストップ６に当たるように移動させる（図７）。このピボット運動はさらに、ロッカ４の拘束要素をガンギ車１の歯の経路内へ再び移動させ、その結果、ガンギ車の１つの歯が拘束要素のストップ面４ａに衝突し、ストップ６に押し付けられた状態にロッカ４を保持するトルクをロッカ４に加える（図８）。

一方、テン輪３は逆時計回りに回転し続け、その後、ヒゲゼンマイがテン輪３を停止させ、テン輪３を時計回りに回転させる。

クリアランスピン７がデテントロッカ４の弾性クリアランス要素４ｃと接触すると（図９）、クリアランスピン７は、デテントロッカ４を変位させることなく、弾性クリアランス要素４ｃをストップ４ｄから引き離す（図１０）。テン輪３のインパルスパレット２は、ガンギ車１の隣接する２つの歯と歯の間をそれらの歯に触れることなく通過する。

テン輪３は回転し続け、その後、ヒゲゼンマイによってテン輪３が停止し、再び逆時計回りに回転し（図１１）、これにより新たな振動サイクルが始まる。

図１２は、インパルスパレットおよび前記実施形態のクリアランスピンの代わりにテン輪スタッフに接続されたインパルス／クリアランス装置の一変形実施形態を示す。この変形実施形態は、テン輪スタッフ上に打ち込まれるように設計された管状要素１２ａを備える円形ローラ１２を有する。この管状要素１２ａは、２つの平行外平面１２ｂと交差する部分的に円形の外セクションを有し、この上に、開口１３ａを含むインパルスリング１３が係合し、開口１３ａの断面は管状要素１２ａの外断面とぴったりと合う。インパルスリング１３は、打ち込まれた２つの保持リング８ａ、８ｂ間に軸方向に保持される。インパルスリング１３は、インパルスリング１３の外側面から突き出たインパルスピンないしインパルス面１３ｂを有する。このインパルスリングのピンは、パレットなどの取り付けられた構成部品とすることができる。

この例の半円形断面の２つのインパルスピン９および１０はそれぞれ、ローラ１２に形成された、対応する断面を有する、直径に沿って反対側の２つの開口１２ｃ、１２ｃに打ち込まれる。

慣性部材１１は、３つの開口１１ａ、１１ｂ、１１ｃを備え、そのうちの２つの開口１１ａ、１１ｂは中心から外れており、好ましくは対称であり、直径に沿って反対側に位置する。これらのうちの１つの開口１１ｂは半円形であり、慣性部材１１のピボットインパルスピン１０を受け取り、慣性部材１１に角運動する余地を与えるため、１８０°超の角度をなす２つの半径によって限定される。もう一方の開口１１ａは、インパルスピン９を収容するために細長い。第３の開口は、ローラ１２の管状部分１２ａが緩く通過する中心開口１１ｃであり、開口１１ａおよびインパルスピン９がない場合に、慣性部材１１の角運動を制限するのに使用することができる。慣性部材１１の外側面からクリアランスピン１１ｄが突き出す。この例では、このクリアランスピン１１ｄが三角形であり、慣性部材１１の中心に関して半径方向を向いた駆動面と、傾斜したもう一方の面とを有する。クリアランスピン１１ｄは、ルビーパレットなどのパレットを取り付けることによって形成することもできる。クリアランスピン１１ｄの傾斜した面は、クリアランスピン１１ｄが妨げにならないところになければならないときに、ノックがクリアランスピン１１ｄを突き出た位置へ移動させた場合に、慣性要素１１を押し戻す役目を果たす。

慣性部材１１は、管状部分１２ａの基部に配置される。図１２に示すように、開口１１ａ、１１ｂ、１１ｃの位置、サイズおよび形状は、慣性部材１１が、テン輪スタッフ上に打ち込まれたローラ１２の軸に平行な、慣性部材１１のピボット部材を形成するインパルスピン１０の軸を軸とした限定された角運動を実行することができるように決められる。細長い開口１１ａは、慣性部材１１の２つの限界位置がそれぞれテン輪スタッフの両側に対称に位置するように、開口１１ｂ、１１ｃのそれぞれの軸を通る慣性要素１１の直径に関して対称に配置される。

慣性部材１１の一方の角位置では、クリアランスピン１１ｄが円形ローラ１２の外縁から突き出す。円形ローラ１２が時計回りに回転すると、この三角形のピンの半径方向面が、クリアランス要素４ｃと接触し、その結果、クリアランスピン１１ｄがデテントロッカ４を持ち上げる。クリアランス要素４ｃはもはや弾性要素である必要はない。

慣性部材１１は、テン輪の回転方向にそれぞれ依存する２つの安定位置を有する。試験によれば、慣性部材１１は、テン輪の振動周期を構成する２つのそれぞれの交番回転をテン輪が完了する前に移動するが、インパルスピン１０を軸とした慣性部材１１の回転は、テン輪の死点（角度０の位置）の近くで始まる。

死点において、テン輪は最大速度で移動しており、したがって、正の加速から負の加速に変化する（テン輪が減速し始める）。慣性の効果が感じられ始めるのはこの瞬間である。

慣性部材１１がインパルスピン１０の軸を軸に時計回りに移動すると、クリアランスピン１１ｄは、円形ローラ１２の外縁の内側に引っ込む。

その結果、クリアランスピン１１ｄがクリアランス要素４ｃの前を通過するとき、クリアランスピン１１ｄはデテントロッカ４と係合しない。直接インパルス伝達を使用する知られている全ての脱進機とは異なり、ピンがローラ１２の円形の縁の内側に引っ込むため、テン輪の振動運動を維持するのに資するインパルスをテン輪が受け取らないテン輪の交番回転中にクリアランスロッカ４の要素４ｃの障害を通過するためにクリアランスピン１１ｄが克服すべきものは何もない。したがって、エネルギーの損失またはテン輪の振動周期の摂動は生じない。

テン輪３がその逆時計回りの終わりに到達すると（図７）、テン輪３の減速が慣性部材１１を再び移動させ、慣性部材１１は、クリアランスピン１１ｄがローラ１２の円形の縁から突き出た位置へ戻る。

その２つの限界位置間の慣性部材１１の角運動はわずか数度、一般に約５°から１０°であり、これらの２つの限界位置は、テン輪スタッフの両側に対称に位置する。この慣性部材１１が機能するのに慣性の効果は常に十分であるため、慣性部材１１を低密度材料から製作することができる。外部幾何形状に関するこの選択の自由は、慣性要素を対称にすることができることを意味し、このことは、追加されるアンバランスウエートが小さいことを保証する。実験によれば、ケイ素などの低密度材料を使用した場合、テン輪のバランスに対する影響は無視することができる。

１ ガンギ車
２ インパルスパレット
３ テン輪
４ デテントロッカ
４ａ ストップ面
４ｂ 滑り面
４ｃ 弾性クリアランス要素
４ｄ ストップ
４ｅ 安全対策面
５ ストップ
６ ストップ
７ クリアランスピン
８ａ 保持リング
８ｂ 保持リング
９ インパルスピン
１０ インパルスピン
１１ 慣性部材
１１ａ 開口
１１ｂ 開口
１１ｃ 開口
１１ｄ クリアランスピン
１２ 円形ローラ
１２ａ 管状要素
１２ｂ 平行外平面
１２ｃ 開口
１２ｄ 開口
１３ インパルスリング
１３ａ 開口
１３ｂ インパルスピン

Claims (5)

1. 時計ムーブメント用の直接インパルス脱進機であって、インパルス要素（２）に取り付けられたテン輪（３）と、前記インパルス要素（２）の経路と交差する歯を有するガンギ車（１）と、拘束要素（４ａ）およびクリアランス要素（４ｃ）を有するデテントロッカ（４）と、前記ガンギ車（１）の歯の経路内へ前記拘束要素を挿入する手段と、前記テン輪（３）と一体的に回転するクリアランスピン（７、１１ｄ）と、前記拘束要素（４ａ）を前記ガンギ車の歯から外すため、前記ロッカの１振動周期に１度、前記クリアランスピン（７、１１ｄ）を前記ロッカ（４）の前記クリアランス要素（４ｃ）と係合させる手段とを備え、前記ガンギ車（１）の歯の経路内へ前記拘束要素（４ａ）を挿入する前記手段が、前記拘束要素（４ａ）が前記ガンギ車（１）から離れるときに、前記ガンギ車（１）の歯の経路内へ移動するように配置された、前記デテントロッカ（４）と一体の滑り面（４ｂ）を備え、前記滑り面が、前記ガンギ車（１）の歯によって前記滑り面に加えられる力によって、前記デテントロッカ（４）の前記拘束要素（４ａ）が、前記ガンギ車（１）の歯の経路内へ再び移動するような形状を有する脱進機において、前記ガンギ車（１）が前記テン輪（３）に運動インパルスを伝達している間に、前記拘束要素（４ａ）が、前記ガンギ車（１）の歯の経路内へ移動することを防ぐため、前記デテントロッカ（４）がアンロック位置にあるときに、前記ガンギ車（１）の歯の経路外のこの経路に隣接した位置に位置する安全対策面（４ｅ）を、前記デテントロッカの前記拘束要素（４ａ）が備えることを特徴とする脱進機。
2. 前記拘束要素（４ａ）の前記ガンギ車（１）の歯の経路内への早すぎる戻りを防ぐため、前記安全対策面（４ｅ）の長さが、前記テン輪（３）に運動インパルスを伝達するために前記ガンギ車（１）が移動する角度に対応する、請求項１に記載の脱進機。
3. 前記クリアランスピン（７）が一方の方向に回転している間に前記クリアランスピン（７）がストップ（４ｄ）と接触したときには、前記ストップ（４ｄ）が剛性要素のように振る舞い、前記クリアランスピン（７）がもう一方の方向に回転している間に前記クリアランスピン（７）が前記ストップ（４ｄ）と接触したときには、前記ストップ（４ｄ）がその場から弾性的に移動するように、前記クリアランス要素（４ｃ）が前記ストップ（４ｄ）に対して弾性的に押し付けられる、請求項１または２に記載の脱進機。
4. 前記クリアランスピン（１１ｄ）が、２つの端位置間を自由に移動できるように装着された慣性部材（１１）と一体であり、一方の前記位置では、前記クリアランスピン（１１ｄ）の経路が、前記ロッカ（４）の前記クリアランス要素（４ｃ）と交わり、もう一方の前記位置では、前記クリアランスピン（１１ｄ）の経路が前記クリアランス要素（４ｃ）と交わらず、一方の位置からもう一方の位置への慣性部材（１１）の前記移動が、前記テン輪の振動の各半サイクル中の前記テン輪の速度変化により前記慣性部材に作用する慣性力に起因する、請求項１または２に記載の脱進機。
5. 脱進機がデテント型である、請求項１から４のいずれか一項に記載の脱進機。

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