JP4838672B2

JP4838672B2 - スイープ運針時計

Info

Publication number: JP4838672B2
Application number: JP2006244059A
Authority: JP
Inventors: 和弘藤田
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2026-09-08
Also published as: JP2008064659A

Description

本発明は、２極ステップモータを備え、指針が滑らかにスイープ運針する指針表示式のスイープ運針時計に関し、特に簡易的にスイープ運針させるスイープ運針時計の構成に関する。

従来の時計の２極ステップモータを備えた指針表示式時計のスイープ運針は、新たにひげぜんまいを弾性結合したひげ車およびオイルロータとアイドラを設けた構造（例えば、特許文献1参照。）や、新たにコイルばねを弾性結合した３rd wheelとグリースを介在した４th wheelを設けた構造（例えば、非特許文献１参照。）等により達成されている。

また、従来の歯車は、プレス加工や切削加工による歯割り加工により製造されたており（例えば、特許文献２参照。）、時計の輪列を構成する番車の歯車として多用されている（例えば、特許文献３参照。）。
特開昭６４−７８１８７号広報（第1図、第３図）特開２００３−１９４９６４号広報（第３頁、図２）国際公開第０１／００９６８７号パンフレット（第８頁〜第９頁、図１）特許庁ホームページ、資料室、その他参考情報、標準技術集、新世代電子時計の基礎技術とその外延（３−３−３−２スイープ回転機構）

しかし、上記特許文献１および非特許文献１に記載された従来のものは、以下の課題が残されている。即ち、２極ステップモータを備えた指針表示式時計のスイープ回転機構は新たに、少なくとも微細ばねを弾性結合したばね車と粘性流体の負荷トルクを有する負荷中間車のスイープ運針専用輪列が必要となり、時計サイズに制約を受ける課題がある。さらに、ばね車には、ばねの両端を支持する支持部材が必要となり、また負荷中間車には、粘性流体を挿入するキャビティ必要となることで、時計厚みに制約を受ける課題がある。

以上のように２極ステップモータを備えた指針表示式時計のスイープ運針実現のため、専用輪列が必要となりその結果コスト高となり、廉価時計の転用には向かなかった。また、特許文献２および特許文献３に用いられている時計部品の製造方法によれば、特殊な形状での加工が難しいうえ、曲がりやソリが発生し寸法精度の低下という課題がある。

本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、時計のサイズを変更せずに低コストで２極ステップモータを備えた指針表示式時計の簡易スイープ運針を提供することである。

前記課題を解決するために、本発明に係わるスイープ運針時計は、ステップモータの回転を伝達する複数の歯車からなる輪列機構を有し、前記複数の歯車のうちの一部の歯車に取り付けられた指針を滑らかにスイープ運針させるスイープ運針時計において、前記複数の歯車のうちの特定の歯車が、車輪形状に形成され、外周部に複数の歯を有し、前記ステップモータからの前記回転を受けて回転する歯車部と、前記歯車部と同一の面で、前記歯車の中心部に形成された基部と、前記基部と前記歯車部との間に配置され、且つ、一端が前記基部と連結されるとともに他端が前記歯車部に連結され、前記一端から前記他端へと前記歯車部が回転する方向に渦巻き状に形成された渦巻ばねと、からなり、前記歯車部が前記ステップモータからの前記回転を受けて回転することにより前記渦巻ばねが巻かれ、巻かれた前記渦巻ばねが復元する際に前記基部が前記復元にともなって回転することにより、前記ステップモータからの前記回転を緩和させて前記指針をスイープ運針させることを特徴とするものである。

即ち、２極ステップモータによりステップ回転するロータは五番車、四番車へ伝達される。五番歯車はステップ回転するが五番かなは、五番歯車にある渦巻ばねによって回転方向に変位し復元し簡易スイープ回転（ピクツキ回転）する。さらに、四番歯車は簡易スイープ回転（ピクツキ回転）するが四番かなは四番歯車にある渦巻ばねによって回転方向に変位し復元し簡易スイープ回転することができる。

つまり、五歯車と四番歯に回転方向に変位する微細ばねを有することで簡単にスイープ運針が可能となり、スイープ運針のために特別の輪列は不要であり、スイープ運針の廉価時計の転用が可能となる。

また、五番歯車および四番歯車は、フォトリソグラフィによる高精度転写によって製造されていることを特徴とするものである。

フォトマスクに描かれた高精度パターンに基づいて得られる型に、電鋳材を堆積させて行われるので、いくつかの加工工程を経て製造される従来技術と比較して、部品の寸法制度が向上するとともに複雑形状も製造可能となる。

このような本発明によれば、五番歯車および四番歯車の微細渦巻ばねによる変位と復元を利用することにより、簡単に２極ステップモータを備えた指針表示式時計の簡易スイープ運針が可能となる。

本発明によれば、２極ステップモータを備えた指針表示において簡易スイープ運針時計を得ることができ、時計の商品価値が向上する。さらに、ステップ運針時計と同等の低消費電力・時間精度・小型化・薄型化で簡易スイープ運針を実現できる効果がある。

本発明に係るスイープ運針時計は、指針表示式のクォーツ時計であり、コイルと磁心で構成するコイルブロック１３０とステータ１３２とロータかな１３４аおよびロータ磁石１３４ｂで構成するロータ１３４とからなる２極ステッピングモータ、この２極ステッピングモータにより駆動される五番車１４０、五番車１４０の回転が減速しながら順に伝達される四番車１４２、三番車１５０、および分針が取り付けられる二番車１５２を備え、各番車で輪列が形成されて、指針が滑らかにスイープ運針するものである。

また、このスイープ運針時計は、巻真１１０、この巻真１１０を軸方向の複数位置に保持する巻真押え１６６および切換レバー１８０を含む切換装置、この切換装置によって引き出された巻真１１０の回転を二番車１５２と時針が取り付けられる筒車１６０とに伝達するつづみ車１０８および日の裏車１７４を備えている。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る四番車の外観図である。四番車１４２は四番かな１４２аと四番歯車１４２ｂからなり、四番歯車１４２ｂの中心部から四番歯車１４２ｂ外周部に結合される渦巻ばね１４２ｃを備えている。より詳細には、この四番歯車１４２ｂは、車輪形状に形成され、しかも外周部に複数の歯１４２ｄを有し、前記ステップモータからの回転を受けて歯１４２ｄが回転する歯車部１４２ｅと、前記歯車部と同一の面で、且つ中心部に形成された基部１４２ｆと、前記基部１４２ｆと前記歯車部との間に配置され、且つ、一端が前記基部と連結されるとともに他端が前記歯車部１４２ｅに連結され、しかも前記一端から前記他端へと前記歯車部が回転する方向（図１中の矢印方向）に渦巻き状に形成された渦巻ばね１４２ｃと、からなり、前記歯車部１４２ｅが前記ステップモータからの回転を受けて回転することにより前記渦巻ばね１４２ｃが巻かれ、巻かれた前記渦巻ばね１４２ｃが復元する際に前記基部１４２ｆが前記復元にともなって回転することにより、前記ステップモータからの回転を緩和させて前記指針をスイープ運針させる構造となっている。

一方、図２は、本発明の実施形態に係る五番車の外観図である。五番車１４０は五番かな１４０аと五番歯車１４０ｂからなり、五番歯車１４０ｂの中心部から五番歯車１４０ｂ外周部に結合される渦巻ばね１４０ｃを備えている。より詳細には、この五番歯車１４０ｂも、車輪形状に形成され、しかも外周部に複数の歯１４０ｄを有し、前記ステップモータからの回転を受けて歯１４０ｄが回転する歯車部１４０ｅと、前記歯車部と同一の面で、且つ中心部に形成された基部１４０ｆと、前記基部１４０ｆと前記歯車部との間に配置され、且つ、一端が前記基部と連結されるとともに他端が前記歯車部１４０ｅに連結され、しかも前記一端から前記他端へと前記歯車部が回転する方向（図２中の矢印方向）に渦巻き状に形成された渦巻ばね１４０ｃと、からなり、前記歯車部１４０ｅが前記ステップモータからの回転を受けて回転することにより前記渦巻ばね１４２ｃが巻かれ、巻かれた前記渦巻ばね１４０ｃが復元する際に前記基部１４０ｆが前記復元にともなって回転することにより、前記ステップモータからの回転を緩和させて前記指針をスイープ運針させる構造となっている。

図３は、本発明の実施形態に係るムーブメントの表側の概略形状を示す平面図あり、図４は図３の断面図である。図３及び図４において時計のムーブメント（機械体）１００は、ムーブメントの基板を構成する地板１０２と輪列受１１２を有する。

２極ステップモータによりステップ回転するロータ１３４は五番車１４０、秒針１４４が取り付けられる四番車１４２へ伝達される。ロータかな１３４аと噛合う五番歯車１４０ｂはステップ回転するが、五番かな１４０аは、五番歯車１４０ｂにある渦巻ばね１４０ｃによって回転方向に変位し復元することで簡易スイープ回転（ピクツキ回転）する。

さらに、五番かな１４０аと噛合う四番歯車１４２ｂは簡易スイープ回転（ピクツキ回転）するが四番かな１４２аは四番歯車１４２ｂにある渦巻ばねに１４２ｃよって回転方向に変位し復元することで簡易スイープ回転する。

また、前記五番歯車１４０ｂにある渦巻ばね１４０ｃおよび四番歯車１４２ｂにある渦巻ばね１４２ｃは、フォトリソグラフィ技術を用いることにより、フォトマスクの微細パターンに基づいて形成された微細構造を有する電鋳材からなる微細構造ばねであり、電鋳材は、ＮｉとＣｏの合金、Ｎｉ単体、及びＣｏ単体のいずれかから形成することができる。

よって、フォトリソグラフィによる高精度転写によって製造されているため、大量生産に適し、製品単価を低減できる利点がある。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。また、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。

上記、実施形態では、スイープ運針のための専用輪列は不要でありその結果、時計のサイズを変更せずに低コストで２極ステップモータを備えた指針表示式時計の簡易スイープ運針の時計を提供することである。例えば、専用部品を追加し、ロータから四番車までの減速輪列のいずれかに粘性流体の負荷トルクを有する負荷中間車を噛合させることで、本格スイープ運針が可能になることは言うまでもない。

また、２極ステップモータを備えた指針表示式時計に限らず、機械式時計の輪列、例えば四番歯車に渦巻微細ばねを成形することで、より指針が滑らかにスイープ運針することは言うまでもない。

すなわち、本発明は主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた各実施形態に対し、形状、その他詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

したがって、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものでないから、それらの形状などの限定の一部もしくは全体の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明の実施形態に係る四番車の外観図である。本発明の実施形態に係る五番車の外観図である。本発明の実施形態に係るムーブメントの表側の概略形状を示す平面図ある。図３の断面図である。

符号の説明

１００ムーブメント
１０２地板
１０８つづみ車
１１０巻真
１１２輪列受
１３０コイルブロック
１３２ステータ
１３４ロータ
１３４а ロータかな
１３４ｂロータ磁石
１４０五番車
１４０а 五番かな
１４０ｂ五番歯車
１４０ｃ渦巻ばね
１４０ｄ歯
１４０ｅ歯車部
１４０ｆ基部
１４２四番車
１４２а 四番かな
１４２ｂ四番歯車
１４２ｃ渦巻ばね
１４２ｄ歯
１４２ｅ歯車部
１４２ｆ基部
１４４秒針
１５２二番車
１５０三番車
１６０筒車
１６６巻真押え
１７４日の裏車
１８０切換レバー

Claims

ステップモータの回転を伝達する複数の歯車からなる輪列機構を有し、前記複数の歯車のうちの一部の歯車に取り付けられた指針を滑らかにスイープ運針させるスイープ運針時計において、
前記複数の歯車のうちの特定の歯車が、
車輪形状に形成され、外周部に複数の歯を有し、前記ステップモータからの前記回転を受けて回転する歯車部と、
前記歯車部と同一の面で、且つ前記歯車の中心部に形成された基部と、
前記基部と前記歯車部との間に配置され、且つ、一端が前記基部と連結されるとともに他端が前記歯車部に連結され、前記一端から前記他端へと前記歯車部が回転する方向に渦巻き状に形成された渦巻ばねと、からなり、
前記歯車部が前記ステップモータからの前記回転を受けて回転することにより前記渦巻ばねが巻かれ、巻かれた前記渦巻ばねが復元する際に前記基部が前記復元にともなって回転することにより、前記ステップモータからの前記回転を緩和させて前記指針をスイープ運針させることを特徴とするスイープ運針時計。
前記渦巻ばねは、フォトリソグラフィ技術を用いることにより、フォトマスクの微細パターンに基づいて形成された微細構造を有する電鋳材からなる微細構造ばねであることを特徴とする請求項１に記載のスイープ運針時計。
前記電鋳材は、ＮｉとＣｏの合金、Ｎｉ単体、及びＣｏ単体のいずれかからなることを特徴とする請求項２に記載のスイープ運針時計。
前記基部と前記渦巻ばねと前記歯車部とが、一体成形されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスイープ運針時計。
前記特定の歯車は、前記ステップモータからの前記回転を直接受けて回転する５番歯車と、前記５番歯車からの回転を直接受けて回転する４番歯車とのうち、少なくともいずれかの歯車であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスイープ運針時計。