JPH0631721B2 - 天文学用腕時計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、平面天球図を表示した文字盤上を移動する複
数のインジケータの作用により、様々な天文量を直接に
読み取ることができる天文学用腕時計に関する。この種
の計時装置は『アストロレーブ』と呼ばれる。

月の相、平面天球図における黄道十二宮の環に関する太
陽及び惑星の旋回、日食及び月食、等の天文学上の時間
的な諸量（以下、天文量という）を表示することは、長
い間知られている。測時の機構は、例えばモニュメント
や、テーブル上に設置可能な小型のアストロレーブで使
用するために設計されていた。

しかし、腕時計サイズのアストロレーブの設計は、相当
な困難に直面することが常であった。それは、この種の
時計における寸法の縮小並びに必要とされる強度及び信
頼性と、満足できる方法で作動しかつ所望の精度で天文
量を表示するアストロレーブに求められる複雑さ及び正
確度との両立が困難であることに起因する。

詳述すると、時間基準形成手段として作用する駆動機構
と天文量インジケータとの間の歯数比を改良することに
よって、精度に関しては大略改善することができる。し
かしながら、歯数比の改良は、減速歯車列の歯車数を増
加することによってのみ達成されるものであり、それは
腕時計の寸法縮小に反する。差動歯車装置又は遊星歯車
装置を使用して減速比の実質的な選択を可能にしたとし
ても、特にいくつかの天文量を同時に表示することが要
求される場合、所望程度の小型化及び精度の双方を達成
することはできない。

本発明の目的は、手首に装着でき、小型かつ高精度で、
しかも腕時計に要求される頑丈さ及び信頼性を備える天
文学用腕時計を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、エピサイクリッ
ク歯車装置を介して少なくとも１つの天文量インジケー
タに連結される機械的出力部を有した時間基準形成手段
を具備する天文学用腕時計であって、エピサイクリック
歯車装置が、時間基準形成手段にそれぞれ連結される中
央歯車及び環状歯車と、所定減速比を有した複数の回転
要素を備え、中央歯車と、天文量インジケータの各々と
に連結される遊星歯車列手段と、遊星歯車列手段を支持
し、環状歯車と、天文量インジケータの１つである地方
時インジケータとに固定される遊星歯車支持部材とを具
備することを特徴とする天文学用腕時計を提供する。

時間基準形成手段と少なくとも１つの天文量インジケー
タとの間に、エピサイクリック歯車装置の遊星歯車支持
部材によって支持された遊星歯車列手段を挿入配置する
ことにより、腕時計の減速機構によって占められる容積
を削減することができる。それにより、多数の減速用回
転要素の使用が可能となり、その結果、時計機構の精度
を向上させることができる。このように本発明によれ
ば、時計機構を腕時計のケースに収容でき、しかも減速
機構の寸法（すなわち使用される歯車数）の増加と高水
準の精度の維持との妥協点を見出すことができる。本発
明によれば、回帰年は１秒以下の誤差範囲の偏差で表示
することができ、かつ朔望年は０．０５秒以内の偏差で
表示することできる。

以下、添付の各図面を参照して、本発明をさらに詳細に
説明する。

第１図は、本発明による腕時計の表示装置を示す。第２
図は、この時計の部分断面図で、明瞭化のためいくつか
の部品を省略して示す。第３図は、エピサイクリック歯
車装置の支持環において懸架部材として作用する転がり
軸受を拡大図で示す。第３Ａ図は、第３図の細部をさら
に拡大して示す。第４図は、エピサイクリック歯車装置
の様々な歯車手段の概略平面図である。第５図は、月針
を駆動する歯車手段とレーテを駆動する歯車手段とを示
す断面図である。第６図は、月針の駆動機構を縮小して
示す平面図である。第７図は、第６図の類型図で、レー
テの駆動機構を示す平面図である。第８図は、ドラゴン
針を駆動する歯車手段を第５図より少ない縮尺度で示す
断面図である。第９図は、第６図及び第７図の類型図
で、ドラゴン針の駆動機構を示す平面図である。第１０
図は、天文学モジュールの調整装置を示す本発明による
腕時計の簡略断面図である。

第１図は、本発明による腕時計の外観図であり、特に腕
時計の表示装置Ａを示す。この腕時計はさらに、第２図
に示すように、天文学モジュールＢと時計ムーブメント
Ｃとを備える。時計ムーブメントＣは、機械式の自動巻
若しくは手巻ムーブメント、又はクォーツ電子ムーブメ
ント等の、従来のあらゆるムーブメントであってよい。
時計ムーブメントＣは、本発明による腕時計の時間基準
形成手段、すなわち駆動周波数を規定する手段を構成す
る。

以下の説明を容易にするために、まず表示装置Ａに含ま
れる構成要素を列挙する。必要に応じて各構成要素の概
略の定義を延べる。

表示装置Ａは、地方時を示すアラビア数字の目盛２及び
標準時を示すローマ数字の目盛３を備えたケースリム１
と、目盛３に協働する時針４及び分針５と、各目盛２，
３の半径方向内側で文字盤に描かれ、特定の地理学的地
点及び特定の地理学的緯度（ここではジュネーブの北緯
４６゜）から見た天球像を平面化して示す平面天球図６
と、星の天球像を示し、黄道十二宮を有する黄道及び月
の表示を有する赤道からなるレーテ７と、レーテ７に協
働して尖端８ａで地方時及び月を示し、かつ端縁８ｂで
黄道十二宮を示す太陽針８と、太陽針８に対する相対位
置によって、月の相及び太陽と月とが置かれている様態
の読み取りを可能にする月針９と、太陽針８及び月針９
に対する相対位置によって、日食及び月食の読み取りを
可能にするドラゴン針１０とを備える。

天文学モジュールＢは、Ｌ断面を有する支持環１１に収
容される（第２図）。支持環１１は、平面天球図６の脚
部１３を受容する環部１２と、末端に環状リブ１５を有
するフランジ部１４とからなる。環状リブ１５は、時計
ムーブメントＣの相補的環状リブ１８に当接される肩部
１６を形成する。

エピサイクリック歯車装置１９の遊星歯車支持部材を構
成するフレーム体は、玉軸受２０を介して支持環１１内
で天文学モジュールＢの軸線を中心に回動可能に取着さ
れる。このフレーム体は、後述する一対のプレート２
１，２２からなり、エピサイクリック歯車装置１９の遊
星歯車群を構成する天文学モジュールＢの回転要素群を
支持する。

第３図に示すように、エピサイクリック歯車装置１９
は、適当に離間され相互に固定された一対の平行なプレ
ート２１及びプレート２２を備える（第６図，第７図，
第９図参照）。プレート２１，２２には透かし加工が施
される。プレート２１，２２は、周縁に環状体２４を備
える環部材２３に固定される。環状体２４からは、ねじ
２６によって両プレートに固定されるリム２５が内方へ
延びる。リム２５には内歯群２７（第２図）が形成さ
れ、内歯群２７を介してエピサイクリック歯車装置１９
の支持フレーム体（すなわちプレート２１，２２）が回
転駆動される。内歯群２７は、エピサイクリック歯車装
置１９の環状内歯車を構成する。

軸受２０は、環状室２９（第３Ａ図）内に保持される一
列の玉群２８を備える。環状室２９は、隣接する環部１
２の矩形断面を有する溝３０と、隣接する環状体２４
の、外方円筒面３１及びリム３２を形成する周部ノッチ
とによって画定される。溝３０は、底部とエッジ３０
ａ，３０ｂとによって玉群２８に接触し、周部ノッチ
は、円筒面３１とリム３２のエッジ３２ａとによって玉
群２８に接触する。

環状室２９は、ねじ３４によって環状体２４に固定され
たワッシャ３３により閉じられる（第３図）。ワッシャ
３３の外側下方エッジ３３ａもまた、玉群２８に接触す
る。

第３Ａ図から明らかなように、環状室２９は全体に亙っ
て正方形断面を有する。この正方形断面は、時計学すな
わち自動機械時計において広く使用されるＶ字又は弓形
断面のレースを有した軸受とは異なり、容易に精度が得
られる便利な機械加工によって形成することができる。

玉群２８は、環状室２９の環状直立壁群によって半径方
向に支持され、かつ４つの環状エッジ３０ａ，３０ｂ，
３２ａ，３３ａによって軸方向へ案内される。

さらに、モジュールＢの周縁に配置される軸受２０に
は、多数の自由玉群（すなわちケージに支持されない玉
群）を使用することもできる。したがって、軸受の支持
面が充分に拡大され、軸受の安定性が向上する。また、
多数の接触点を有することにより、レースに比較的軟ら
かい金属を使用することが可能となる。

第３図に示すように、ムーブメントＣは底板３５を備え
る。底板３５は、フランジ部１４に固定された小さに押
え板３６によって、肩部１６に押付けられる。

第２図に示すように、底板３５はその中央で、固定され
た中空アーバ３７を支持する。中空アーバ３７には、１
時間につき１回転する分用の回転要素３８と、１２時間
につき１回転する時用の回転要素３９とが、回転可能に
装着される。より詳しくは、分用回転要素３８は、固定
アーバ３７に装着される筒車４０と、ムーブメントＣの
歯車列４２と噛合しかつ筒車４０に密に（又は摩擦下
で）嵌合される分ホイール４１と、エピサイクリック歯
車装置１９の支持フレーム体の歯車手段４４の駆動ホイ
ール４３とを備える。

時用回転要素３９は、時ホイール４５と、パイプ４６
と、時ピニオン４７とを備える。分用回転要素３８は、
日の裏(motion-work) 回転要素によって時用回転要素３
９に運動学的に連結される。日の裏回転要素は、日の裏
ホイール４８と、底板３５に固定されたスタッド５０に
回転可能に取着される日の裏ピニオン４９とを備える。
日の裏ホイール４８は筒車４０に設けられたピニオン５
１と噛合し、日の裏ピニオン４９は時ホイール４５と噛
合する。分用及び日の裏用の各ピニオンと日の裏用及び
時用の各ホイールとは、分用回転要素と時用回転要素と
の間の減速比が１：１２になるように歯数を決められ
る。筒車４０及びパイプ４６は、それぞれの自由端で分
針５及び時針４を支持する。

エピサイクリック歯車装置１９の支持フレーム体は、一
対の回転要素５２，５３を備えた駆動歯車手段４４を介
して回転駆動される（第２図）。第１の回転要素５２
は、底板３５に固定されたスタッド５４に支承され、駆
動ホイール４３と噛合するホイール５５と、ピニオン５
６とを備える。第２の回転要素５３は、底板３５に固定
されたスタッド５７に支承され、ピニオン５６と噛合す
るホイール５８と、環部材２３の内歯群２７と噛合する
ピニオン５９とを備える。駆動ホイール４３と、支持フ
レーム体の駆動歯車手段４４の各回転要素のピニオン及
びホイールと、環部材２３の内歯群２７とは、歯数比が
１：２４になるように歯数を決められる。このようにし
て、分用回転要素３８は、エピサイクリック歯車装置１
９の支持フレーム体が１回転する間に２４回転する。

複数の回転要素を備えた歯車列手段（後述する）を支持
する支持フレーム体であるプレート２１，２２が比較的
大きな質量を有するので、回転要素５２，５３からなる
駆動歯車手段４４は摩擦連結部５３ａを備える。摩擦連
結部５３ａは、ホイール５８とピニオン５９との間に設
けられる。

このような構成により、支持フレーム体（プレート２
１，２２）がその軸線に関して回動してしまうような衝
撃を腕時計が受けたときに、支持フレーム体の慣性によ
る動作量は、ムーブメントＣに伝達されない。したがっ
て、表示される時刻は影響を受けない。実際には、この
ときピニオン５９が、静止状態を維持するホイール５８
に関して僅かに回転する。その結果、時計機構は、衝撃
による損傷に対して効果的に保護される。

エピサイクリック歯車装置１９の支持フレーム体の慣性
をさらに低減するために、各プレート２１，２２、及び
それらが支持するホイール群は、透かし加工を施され、
かつアルミニウム合金やチタニウム合金等の軽金属又は
軽合金から形成されることが好ましい。

回転要素５３に摩擦連結部を設けたことにより、天文学
モジュールＢをムーブメントＣから独立して調整するこ
とが可能になる（第１０図参照）。

遊星歯車支持部材を構成するフレーム体であるプレート
２１，２２（第２図）は、その中央位置でパイプ６０を
支持する。パイプ６０は、下側のプレート２２に取着さ
れ、時用回転要素３９及び分用回転要素３８と同心に配
置される。したがって、パイプ６０は２４時間につき１
回転する。パイプ６０は、太陽針８（例えば地方時イン
ジケータを構成する）を支持する。パイプ６０はフラン
ジ６１を備え、ばね６２が、フランジ６１と時ピニオン
４７との間に支持される。

さらにパイプ６０は、月車６３、ドラゴン車６４、及び
レーテ車６５を支持する。これら各車は、パイプ６０に
同心状に、かつ相互に囲繞して、相対的回動可能に取着
される。月車６３、ドラゴン車６４、及びレーテ車６５
の各々は、それぞれ月針９、ドラゴン針１０、レーテ７
に固定連結されるパイプ部と、それぞれの歯車列手段に
よって駆動される歯付縁部を有したホイール部６３′，
６４′，６５′とを備える。なお、ばね６２は、上側の
プレート２１とレーテ車６５のホイール部６５′との間
に配置されたばね６２′と協働して、フランジ６１、月
車のホイール部６３′、ドラゴン車のホイール部６
４′、及びレーテ車のホイール部６５′を相互に押付け
るように作用する。ただし、ばね６２，６２′は、動作
的連結手段としては作用しない。

以下、第４図〜第９図を参照して、上記の歯車列手段を
説明する。

これらの歯車列手段は、後述するように、各々が腕時計
の主軸線に関して周転円運動を行うように、遊星歯車支
持部材であるプレート２１，２２に取着される。さら
に、回転要素であるパイプ６０、月車６３、ドラゴン車
６４、及びレーテ車６５が、天文学モジュールＢのエピ
サイクリック歯車装置１９の同心遊星歯車群を構成す
る。

第４図、第６図、第７図、及び第９図に示すように、こ
れら３つの歯車列手段のうち２つは、共通の部分、すな
わち月針９を駆動するとともにレーテ７を回動させる部
分を備える。説明のため、第５図及び第８図の断面図
は、各歯車列手段を構成する回転要素群の回転軸線を結
ぶ線に沿って示すものであり、したがってこれらの図で
は、腕時計の中心軸線が図面の左右両端に示されてい
る。

以下の説明では、各歯車列手段の一構成部品としての回
転要素は無添字の参照符号で示し、かつ、各回転要素の
ホイール及びピニオンは、回転要素と同じ参照符号にそ
れぞれ添字ａ及びｂを付して示す。

第５図及び第６図に示すように、月針９の歯車列手段
は、時ピニオン４７と噛合するホイール６６ａを有した
回転要素６６と、さらに３つの回転要素６７，６８，６
９とを備える。最後段の回転要素６９は、ホイール６９
ａを介して月車６３を駆動する（回転要素６９のピニオ
ン６９ｂは月車６３への動作伝達に使用されない）。

第５図及び第７図に示すように、レーテ７は、回転要素
６６，６７，６８と、ピニオン６９ｂによって動作伝達
に完全に関与する回転要素６９と、最後段の回転要素７
０とを介して回転駆動される。回転要素７０は、ホイー
ル７０ａによってピニオン６９ｂと噛合し、かつピニオ
ン７０ｂによってレーテ車６５と噛合する。

第８図及び第９図に示すように、ドラゴン針１０は、月
車６３を入力部とする歯車列手段によって駆動される。
この歯車列手段は、回転要素７１，７２を備える。

下記の表は、上記の各歯車列手段の各要素に対し、実際
に使用できる歯数を示す。これは一例であり、もちろん
これに限定されるものではない。

したがって、本発明の好適な実施例によれば、歯数比は
それぞれ以下のようになる。

月針に対する歯数比： レーテに対する歯数比： ドラゴン針に対する歯数比（月針と共に始動する）： 第１０図は、天文学モジュールＢの調整装置を示す。ム
ーブメントＣの時間設定システム７３は、クラッチピニ
オン７４を備える。クラッチピニオン７４は、その１つ
の位置で調整歯車手段の回転要素７５と噛合する。調整
歯車手段はさらに、ホイール７６と回転要素７７とを備
え、回転要素７７が環部材２３の内歯群２７と噛合す
る。この調整装置は、天文学モジュールＢの様々なイン
ジケータを、遊星歯車支持部材であるプレート２１，２
２からの直接駆動によって修正することを可能にする。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エピサイクリック歯車装置を介して少なく
   とも１つの天文量インジケータに連結される機械的出力
   部を有した時間基準形成手段を具備する天文学用腕時計
   であって、 前記エピサイクリック歯車装置が、 前記時間基準形成手段にそれぞれ連結される中央歯車及
   び環状歯車と、 所定減速比を有した複数の回転要素を備え、前記中央歯
   車と、前記天文量インジケータの各々とに連結される遊
   星歯車列手段と、 前記遊星歯車列手段を支持し、前記環状歯車と、前記天
   文量インジケータの１つである地方時インジケータとに
   固定される遊星歯車支持部材、 とを具備することを特徴とする天文学用腕時計。
2. 【請求項２】前記遊星歯車支持部材が、間隔をあけて平
   行に配置された一対のプレートからなり、該一対のプレ
   ートが、腕時計の軸線と同軸の転がり軸受を介して、支
   持環に該軸線の周りで回動可能に支持されることを特徴
   とする請求の範囲第１項記載の天文学用腕時計。
3. 【請求項３】前記転がり軸受のレースが、該軸受の玉群
   を配置する略正方形断面の環状室を形成することを特徴
   とする請求の範囲第２項記載の天文学用腕時計。
4. 【請求項４】前記環状室が、対向配置された一対の矩形
   溝によって形成され、一方の該溝が前記支持環に設けら
   れ、かつ他方の該溝が前記遊星歯車支持部材に設けら
   れ、前記玉群が、該一対の溝の各底部に接触して前記軸
   受の半径方向案内作用を果たすとともに、該一対の溝の
   各エッジに接触して軸方向案内作用を果たすことを特徴
   とする請求の範囲第３項記載の天文学用腕時計。
5. 【請求項５】前記遊星歯車支持部材の前記溝が、該遊星
   歯車支持部材の前記プレートに固定されてその外周縁か
   ら外方へ突出する環部材と、該環部材に固定される閉鎖
   ワッシャとによって形成されることを特徴とする請求の
   範囲第４項記載の天文学用腕時計。
6. 【請求項６】前記エピサイクリック歯車装置の前記遊星
   歯車支持部材が、少なくとも１つの摩擦連結部を有した
   伝動部材を介して前記時間基準形成手段に連結されるこ
   とを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項の何れか１項
   に記載の天文学用腕時計。
7. 【請求項７】前記環部材が、前記エピサイクリック歯車
   装置の前記環状歯車を構成する内歯群を備え、該内歯群
   が、前記伝動部材を介して、前記時間基準形成手段の出
   力歯車に連結されることを特徴とする請求の範囲第６項
   記載の天文学用腕時計。
8. 【請求項８】複数の回転要素を有した前記遊星歯車列手
   段の各々が出力部材を備え、該出力部材の各々が、腕時
   計の軸線と同軸配置されて対応の前記天文量インジケー
   タに固定されるパイプ部と、該軸線に直交して前記一対
   のプレートの間の空間に配置されるホイール部とからな
   ることを特徴とする請求の範囲第２項〜第７項の何れか
   １項に記載の天文学用腕時計。
9. 【請求項９】前記地方時インジケータが、腕時計の軸線
   と同軸配置されたパイプに取着され、該パイプがその半
   径方向フランジによって前記遊星歯車支持部材に固定さ
   れることを特徴とする請求の範囲第１項〜第８項の何れ
   か１項に記載の天文学用腕時計。
10. 【請求項１０】複数の天文量インジケータを具備し、前
    記遊星歯車支持部材に支持された前記遊星歯車列手段の
    各々の前記出力部材の前記ホイール部が、隣接する出力
    部材のホイール部に直に重ねて配置され、かつ、各々の
    前記出力部材の前記パイプ部が相互に同軸に挿入される
    ことを特徴とする請求の範囲第８項又は第９項に記載の
    天文学用腕時計。
11. 【請求項１１】前記天文量インジケータの１つが月針で
    あり、複数の回転要素を有して該月針に連結される前記
    遊星歯車列手段が、 の歯数比を有することを特徴とする請求の範囲第１項〜
    第１０項の何れか１項に記載の天文学用腕時計。
12. 【請求項１２】前記天文量インジケータの１つが、星の
    天球像と１年の月とを示すレーテであり、複数の回転要
    素を有して該レーテに連結される前記遊星歯車列手段
    が、 の歯数比を有することを特徴とする請求の範囲第１項〜
    第１１項の何れか１項に記載の天文学用腕時計。
13. 【請求項１３】前記天文量インジケータの１つが、星の
    天球像と１年の月とを示すレーテであり、複数の回転要
    素を有して該レーテに連結される前記遊星歯車列手段
    が、 の歯数比を有し、前記月針を駆動する前記遊星歯車列手
    段と前記レーテを駆動する前記遊星歯車列手段とが共通
    の回転要素を備えることを特徴とする請求の範囲第１１
    項記載の天文学用腕時計。
14. 【請求項１４】前記天文量インジケータの１つがドラゴ
    ン針であり、複数の回転要素を有して該ドラゴン針に連
    結される前記遊星歯車列手段が、 の歯数比を有することを特徴とする請求の範囲第１項〜
    第１３項の何れか１項に記載の天文学用腕時計。
15. 【請求項１５】前記天文量インジケータの１つがドラゴ
    ン針であり、複数の回転要素を有して該ドラゴン針に連
    結される前記遊星歯車列手段が、 の歯数比を有し、該遊星歯車列手段が、前記月針と一体
    の回転要素と、該月針の遊星歯車列手段と該ドラゴン針
    との間に連続して設置されたさらに他の回転要素群とを
    備えることを特徴とする請求の範囲第１１項記載の天文
    学用腕時計。