JPS5915885A - 超比重差式ピストン時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シリンダ液中を上昇、又は下降する超比重差
ピストンの速度を著しく緩慢（たとえば分速数ミリメー
トル）にする機槙ヲ自蔵するためピストンの位置を以て
表示される「時間」・・・・がきわめて、容易に読みと
れることを特徴とする、超比重差式ピヌトン時計に関す
るものである。

従来、巷間広く愛用されてきた砂時計、ないし水時計は
、その形態や動作に妙味もとぼしいうえ小型化がむづか
しいという欠点があった。

この発明は、その欠点などを除くとともに、新しい使途
の開拓全目途としたものである。

きわめて小型のものから大型装置にいたる壕で、自由に
製作できるので、たとえば 体温計ケーク、ホールベンなどに添装したり、ブザーを
鳴らし、扇風機、換気扇を回すなどの、新分野が開ける
、反面さまざまな形態のものを製作できるので、趣味か
ら実用まで応用範囲のすこぶる広い新しい時計装置であ
る。

φ）本願中に用いる用語の定義 特許請求の範囲（イ）号に係る、著しい比重の差を超比
重差と総称し、超比重と略称し、 著しく小なる・・・・ものを、マイナス比重、（又は大
）々る・・・・ものを、プラヌ比重と分称す。

減速室液流速度を、ヒヌトン速度（又は室液の速度）で
除した商を、減速比と称す。

本願、並びに同時提出の特許願■、又は笑用新案登録願
（１）、若くは（２）、に於て超比重差式ビヌトン時計
を、ビヌトン時計と称し、時計と略称す。

ＦＢ）　　原理と効果など 古バケツで水を汲む、底の小穴から噴出する、あわてて
別のバケツを下におく。

日常、よく経験しそうなことである、やがて、（何分何
秒）か経つと、上のバケツは空になり下が満杯になる。

結局上が減量型、下が増幇型の水時計の役割を果したも
のである。

穴が大きすぎると時計にはならない、つまり、このばあ
いの主役は（小穴と噴出流）である。

本願は、逆に（水は不動、小穴が移動）という構想であ
る、すなわち （イ）　シリンダの液内をヒストンが進行すると、間隙
（小穴）も共に移動する。

（ロ）　ビヌトンｍＴ方室（上のバケツ）の液は間隙に
入って急速液流（噴出流）となる。

し）間隙を出た液流は後方室（下のバケツ）に入って遅
速液流にもどる。

以上、連続して行われピストンは全行程を終わる。もし
、３分で行程を終わるなら（３分計）で、１時間々ら文
字通９時計である。

目盛りをつけると中間の時計もできる、少々傾けても誤
差が少いという特徴をもつ時計である。

シリンダ内径１．８問〜２０ｙｎｍのものを用いたが、
これが限界という訳では々い。

以下、図面を用いて本願実施例を詳細説明する。

（Ｑ　構成 第１図に示す如く シリンダ１に、液３を充填し、ピストン２を内股したも
ので、ピストンの上面及び下面を境にＡ、Ｂ、Ｃ王室に
区分される。ＡｋＡ室、Ｂｋ減走二室、ＣをＣ室と呼称
する。

ピストンは、その比重を液の比重に比し著しく小さくな
るように組成した（上昇型）と、著［７〈大きくした（
下降型）の二種に分たルる。

ヒストン外周壁とシリンダ内周壁との間には、間隙Ｘを
設定するが、ヒストン形状はさ丑ざ壕にデザインされる
ので、ヒストン全周壁にわたって一様という訳ではなく
総体的に決定される。

液は水、油等適当に用いる、着色してもよい。

空気などを用いて気体時計とすることもできる。

（ＤＪ　　作用 第２図に示す如く、ａ　ａ’　ｂ　ｂ’　Ｃｄ　ｘ　ｙ
　ｏは小文字、（ｘ）は減速室面積、（ｙ）はピストン
面積を示す。

（ａ）（（イ）はヒストン運動、（ｂ）（′ｉ１５は減
速室液流を表わし、それぞれ、線の長さで速度、矢印で
方向を表わす。

減速比はピストン面積（ｙ）　？、減速室面槓（Ｘ）で
除して算出することができる（ｙ÷Ｘ）。その値は、３
〜ｊＯ位が適当であるが、特に限度を示すものではない
。

この、時計装置においてもつとも重要々条件は、超比重
と減速比のバランスである。

たとえは、同じ「３分計」を設計するにしても、超比重
を大とすれは、減速比も大が必要であるが、超比重を小
とすると、減速比も小でよい、そして前者には、動作が
安定するなどの長所があるし、後者には、復位が容易に
なるという長所（ただし復位法の種類により異なる）が
あるので、その他、いろいろの条件とも勘案して決定す
る。

ヒストンには（ロフト）も（クランク）もない。

超比重ピストンの動力となるのは重力である。

以下、第１図と第２図を用いて作用全説明する。

上昇型ヒストンはマイナス比重をもち、下降型ピストン
はプラス比重全与えられている。

上昇型の作用 げ）　開始・・・・ピストンはシリンダ底部にある。

（ロノ　ピストンは強力な浮力で上昇（ａ）　ｋ開始し
、Ｃ室が減圧源れるため、 ４／９　Ａ室の液は、早い減速室液流（ｂ）となジ、Ｃ
室に吸入され遅い液流に戻る、こうしてに）　Ａ室の液
は次第に減量し、はんたいにＣ室の液は次第に増量する
、それにつれて （ホ）　ヒストンは次第に上昇して行き、やがて（へ）
停止・・・・シリンダ上端に達して停止する。

下降型の作用 シリンダ上端にあるヒストンは強力な沈降力で、下降ｔ
ｒｉを開始するのでＣ室の液は加圧され、早い減速室液
流（ｂｆとなりＡ室に排出される。排出は連続して行わ
れ、ピストンも次第に下降し設計時間をついやしてシリ
ンダ底部に到達する。

シリンダを傾斜すると所要時間は延長きれる。

（Ｅ）　　減速室における減速作用以外の制御作用第６
図は減速室の制御作用を試す実験図である。

図は、径９闘の丸ｈ４に、マイナヌ比重をもつ薄膜状円
筒５、および６を嵌装したもので、間隙Ｙは約０．２ｍ
ｍ、間隙２は約０．１πｍである。

図の実験によって、円筒５は６より早い速度で」二昇す
ることが認められる、しかし両円筒とも、（イ）減速比
は零に近く減速作用もないので、（ロ）両円筒の速度差
は減速作用の差ではなく、ｅ９　　それ以外の作用であ
ることを示している、に）　この作用を減速室の制御作
用と考える１、制御作用は間隙を０゜５問位に拡けると
消滅する。

■゛）各種ピストン特性の比較実験グラフ図第４図は、
この時計の機能の限界を求めるため超比重と減速比をさ
まざまに組替え、傾斜角度を友えながら比較を試みた、
実験グラフ図である。

図によって、Ｌ特性の時計は垂直に使用すれは、（５分
計）であるが、４０度傾けて使用すると、（１０分計）
に変ることなどを知ることができる。

下記において、単に超比重とあるのは超比重適切単に減
速比とあるのけ減速比適切の意である。

Ｌ特性　　超比重、減速比特性 前半変化中なく、後半変化が多い。

ＭＮ特性　超比重、減速比過少特性 Ｍは数秒間で行程全終了する。

Ｎ１ｄＬ特性に酷似する。

Ｏ特性　　超比重過少、減速比過少特性わづかの傾斜で
作用しなく々る。

Ｐ特性　　超比ｌ過少、減速比過大特性まったく作用し
々い。

（Ｑ　応用例とピストンの復位法 作用を終えた時計をふたたび使用するときは、ピストン
を開始位置にもどさねばならない。

その復位法全実施例ごとに併記する。

第５図　上下反転型（栓７を施す） 図矢印の如く、ピストン２が次第に降下すると、その中
火を貫通してピストン２′が上昇する。

鎖線矢印に示す如く、反転倒１立させて復位する。

第６図　シーソー型（栓を施す） 図矢印に示す如く、ピストンが登板する。

鎖線矢印の如く反転、傾斜方向を逆転し復位する。

特性Ｎを用いると減速室を大に設計できるので図の如く
複雑な形状のものを採用する事ができる。

第７図　遠心力型（栓を施す） 図に示す如く、ｏｆ中心にして鎖線矢印の如く連続回転
すると遠心力（求心力）で復位する。

イ）下降型ピストンは遠心力方向Ｃに移動しく口）上昇
型ピストンは求心力方向ｄに移動する（同時提出の実用
新案登録類（１）に関連）第８図　磁着摺動型（猟持型
磁石を離設する）図に示す如く、ピストンに内股した磁
石９をす取持型磁石でシリンダ壁を磁着摺動して復位す
る。

（同時提出の特許ｉｎ　（２）に関連）第９図　外積可
変型（シリンダにポンプ付設）図の如く、ピストン局面
に弾性体薄膜１０を張Ｈしたもので、ポンプで減加圧し
ピストンの外容積を鎖線の如く増減し、浮沈させて復位
する。

第１０図　内積可変型（シリンダにポンプ付設）ピスト
ン周面下端に微孔１１を穿設、ピストン内容積を鎖線の
如く増減し、浮沈させて復位する。

（刊　本発明の実施態様としては 充填する液を、気体に替えたことを特徴とする特許請求
の範囲記載の超比重差式ビヌトン時計。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の超比Ｎ差式ヒヌトン時計の一部を破
断した斜視図である。 １はシリンダ、２はピストン、３は亀、７は栓、ＡはＡ
室、日は減速室、ＣはＣ室、Ｘは間隙。 第２図は減速室の作用を示す横断面図と縦断面図である
。 Ｘは減速室面槓、ｙはビヌトン面槓、ａ、ａ’はピスト
ン通勤、ｂ、ｂ’は減速室液流。 第６図は減速室の制御作用を胆す実験図である。 ４は丸棒、５，６は円筒、Ｙ、Ｚは間隙。 第４図は各種ピストン特性の比較実験グラフ。 Ｌはし特性、Ｍ、ＮはＭＮ特性、０は０特性、ＰはＰ特
性。 第５図は反転型の内部を透視した側面図である。 ８は軸、１′は第２シリンタ、２′は第２ヒヌトン、３
′は液、７′は第２栓。 第６図はシーソー型の内部全透視した側面図、第７図は
遠心力型の内部を透視した実験略図、第８図１は？ａ清
摺動型ビヌトンの縦断面図、第９図は外槓可変型ビヌト
ンの縦断面図、第１０図は内稍可変型ピストンの縦断面
図である。 ９は磁石、１０は弾性体薄膜、１１は微孔。 特許出願人　偲本敏明 （１１） 第１図　　第２図　第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シリンダ１と、その中空部に充填した液３と、内設した
   ピストン２とを以て構成し、 （（イ）　ピストンは、その比重を液の比重に比し著し
   く小（又は大）なる如く組成し、 （旬　ビヌトン周壁と、シリンダ内周壁との間に間隙Ｘ
   を設定する ことを特徴とする超比重浬式ピストン時計。