JPH0954169A - ツールビョン機構を備えた機械時計 - Google Patents

ツールビョン機構を備えた機械時計

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JPH0954169A
JPH0954169A JP7210784A JP21078495A JPH0954169A JP H0954169 A JPH0954169 A JP H0954169A JP 7210784 A JP7210784 A JP 7210784A JP 21078495 A JP21078495 A JP 21078495A JP H0954169 A JPH0954169 A JP H0954169A
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    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/20—Compensation of mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/28—Compensation of mechanisms for stabilising frequency for the effect of imbalance of the weights, e.g. tourbillon
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄型で、設計の自由度が高く、かつ厳密な時
間精度の調整が可能なツールビョン機構を備えた機械時
計を得る。 【解決手段】 テンプ７と、アンクル６と、ガンギ車５
を搭載し一体となって回転するケージ１を有するツール
ビョン機構を備えた機械時計において、そのケージ１
は、輪列２１により駆動される歯車１４を外周に形成し
たケージ下板１０を有するものとした。また、ガンギ車
５と同軸に形成されたガンギカナ３は、地板８に固定さ
れた内歯歯車９と噛み合い、ガンギカナ３と内歯歯車９
はケージ１の回転に伴ってガンギ車５が自転と共に公転
する遊星歯車運動をする構成とした。そのケージ１は、
アンクル６を揺動可能に支持するアンクル受１６を備え
たケージ上板１２を有し、アンクル受１６はケージ下板
１０とケージ上板１２に軸支されたテンプ７のリム部１
７と平面的に重ならない構成とした。そして少なくと
も、ケージ下板１０の外周に形成された歯車１４と、内
歯歯車９と、ガンギカナ３の歯形を同一モジュール、同
一圧力角のインボリュートで形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は薄型で、かつ組立工
程での調整作業を容易にしたツールビョン機構を備えた
機械時計の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】ゼンマイを動力源とし、ヒゲゼンマイを
装着したテンプを調速機とし、アンクル、ガンギ車を脱
進機とする通常の機械時計では、テンプ７の必然的な形
状の不均一性に基づく、動的な重心の偏心誤差があり、
また、動作中にヒゲゼンマイの伸縮による重心の移動も
生じる。そのため、時計を立姿勢においた場合、何時の
方向が上になるかによって、テンプの等時性が変動する
ことになる。このような、時計の姿勢による等時性の変
動を相殺するための機構として、ツールビョンと呼ばれ
る機構がある。
【０００３】ツールビョン機構は、携帯時計の時間精度
を向上させる目的で約２００年前にフランスのアブラム
・ルイ・ブレゲーにより開発されたものである。基本的
な機構は、増速輪列の最終段の歯車に脱進機と調速機を
搭載してケージを構成し、このケージ自体を常時回転さ
せることにより、時計の姿勢による等時性の変動を相殺
するものである。
【０００４】またツールビョン機構は、その精緻な構造
の故にケージ部分を時計の文字板側に露呈させ、部品の
仕上げを綿密に行うことにより、その神秘的な動きを強
調して複雑時計の領域のものとして、その商品価値を高
める手段もとられている。これはツールビョン機構に独
特の巧芸美を訴える力があるためでもある。
【０００５】図８に従来のツールビョン機構を用いた時
計の断面図を示す。図示しないゼンマイの動力は増速輪
列の終端の歯車３０に伝達され、この終端の歯車３０の
回転が、ケージ２９の下端に設けられたカナ３１（ピニ
オン）に伝達され、ケージ２９が回転する。このケージ
２９にはガンギ車５と、そのガンギ車５と係合するアン
クル６と、そのアンクル６と係合するテンプ７が、ケー
ジ上板１２とケージ下板３２の間に搭載されている。ケ
ージ上板１２とケージ下板３２はケージ支柱１１によっ
て結合されている。ケージ上板１２に設けられた軸ピン
１３と、ケージ下板３２に設けられた軸ピン３３を回転
軸として、ケージ２９が回転する。ガンギ車５と同軸に
形成されたガンギカナ３は、地板８に固定された太陽歯
車１９と噛み合っている。ケージ２９が回転すると、ガ
ンギカナ３は太陽歯車１９の周囲を、自転しながら公転
する遊星歯車の運動をする。この遊星歯車機構により増
速輪列の回転がガンギ車５に伝達される。ガンギ車５の
回転力はアンクル６を介してテンプ７に伝達され、テン
プ７の回転振動の動力源となる。
【０００６】このように、ケージ２９が回転することに
より、ケージ２９に搭載されたガンギ車５、アンクル
６、テンプ７が一体に常時回転するため、時計の１２時
上、３時上、６時上、９時上の立姿勢四方向における等
時性は互いに相殺されて常に一定になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のツ
ールビョン機構では、ケージを回転させるためのケージ
カナ３１がケージ２９の最下端にあるため、ケージ２９
本体の厚みにケージカナ３１が重畳され、よって時計の
機械体の厚みが増す結果となっていた。
【０００８】また時間精度の調整は通常の機械時計と同
様に、等時性に影響する、テンプ７に設けられたヒゲゼ
ンマイ４の有効長さを緩急針の位置で、あるいは、テン
プ７の回転振動のバランスに影響する、ヒゲゼンマイ４
の支持部であるヒゲ持受の位置を適宜調整するが、それ
ら緩急針、ヒゲ持受はケージ２９と一緒に回転するた
め、通常動作状態での時間精度調整は不可能である。そ
のため、ケージ２９を固定した状態で調整作業が行える
特別な治具を用意する。しかしながら、従来の機械時計
で用いられている円弧歯形歯車は噛み合う相手が変わる
と回転トルクの伝達特性が変わってしまう。よって、ツ
ールビョン機構の場合、通常動作時と調整時の駆動状態
は当然異なったものとなるため、厳密な時間調整が困難
であった。
【０００９】そこで本発明は、薄型で、設計の自由度が
高く、かつ厳密な時間精度の調整が可能なツールビョン
機構を備えた機械時計を得ることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、ケージ下板の外周に設けた歯車によって
増速輪列からの回転力を受ける手段により、ケージカナ
を不要とした。また遊星歯車機構を構成する太陽歯車を
内歯歯車とする手段により、ケージの平面的配置に自由
度を持たせた。さらに増速輪列からケージへの回転力の
伝達に関与する歯車の歯形を同一モジュール、同一圧力
角のインボリュートで形成する手段により、同一のイン
ボリュート歯形で形成された駆動歯車を有する時間精度
調整用治具でのツールビョン機構の時間精度の調整を厳
密なものとした。
【００１１】
【発明の実施の形態】上記手段に基づく実施の形態とし
て本発明では、テンプと、アンクルと、ガンギ車を搭載
し一体となって回転するケージを有するツールビョン機
構を備えた機械時計において、そのケージは、輪列によ
り駆動される歯を外周に形成したケージ下板を有するも
のとすることにより極めて薄いムーブメントが実現でき
る。
【００１２】また、ガンギ車と同軸に形成されたガンギ
カナは、地板あるいは受等に固定された内歯歯車と噛み
合い、ガンギカナと内歯歯車はケージの回転に伴ってガ
ンギ車が自転と共に公転する遊星歯車運動をする構成と
することにより視覚的に面白い機構を実現できる。
【００１３】そのケージは、アンクルを揺動可能に支持
するアンクル受を備えたケージ上板を有し、アンクル受
はケージ下板とケージ上板に軸支されたテンプのリム部
と平面的に重ならないようにして、さらに薄型化が実現
できる。そして少なくとも、ケージ下板の外周に形成さ
れた歯と、内歯歯車と、ガンギカナの歯形を同一モジュ
ール、同一圧力角のインボリュートで形成することによ
り時間精度の調整を厳密なものとすることができる。
【００１４】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づいて
説明する。図１は、本発明のツールビョン機構を備えた
機械時計の主要部であるケージ１の断面図である。ケー
ジ１の主要部はケージ下板１０とケージ上板１２の間に
構成されている。ケージ下板１０は外周が歯車１４にな
っており、かつ２本のケージ支柱１１によってケージ上
板１２と結合されている。ケージ下板１０とケージ上板
１２は、夫々下向き上向きに一対の軸ピン１３を有し、
ケージ１はこの一対の軸ピン１３を中心に回転出来る鳥
かご状になっている。軸ピン１３は、地板８および受２
にそれぞれ設けられた軸受２２によって軸支されてい
る。そしてこのケージ１の内部に時計としての主要部で
ある脱進機、調速機即ちガンギ車５、アンクル６、テン
プ７が格納されている。
【００１５】これらの部分は通常の機械時計の脱進機、
調速機と本質的に同じであるが、自転することになるガ
ンギ車５のカナ３（ピニオン）がケージ１の軸ピン１３
と平行にケージ下板１０の外部に飛び出させている。こ
のガンギカナ３は、地板８上に、軸ピン１３と同心に配
置固定された円環状の内歯歯車９と噛み合っており、ケ
ージ１の回転に伴ってガンギカナ３は自転しながら公転
する。すなわち、これらガンギカナと内歯歯車９で遊星
歯車機構を形成する。
【００１６】図２は、ケージ１への回転力の伝達の様子
を示したものである。図示しないゼンマイの動力は増速
輪列の四番歯車２０を介して五番歯車２１に伝達され
る。五番歯車２１は、ケージ下板１０の外周に形成され
た歯車１４と噛み合っており、この五番歯車２１の回転
に従ってケージ１全体が回転する。ケージ１の回転に伴
い、内歯歯車９と噛み合ったガンギカナ３が回転し、ガ
ンギ車５に回転力が伝達される。ガンギ車５の回転力
は、図４の平面図に示すように、ガンギ車５と共に脱進
機を構成するアンクル６に間欠的に伝達され、それによ
ってアンクル６が間欠的に揺動する。アンクル６の間欠
的な揺動によって、テンプ７に間欠的に駆動力が与えら
れ、調速機としてのテンプ７がヒゲゼンマイ４の弾性力
によって等時回転振動を持続する。
【００１７】上記のように本発明による構成では、ケー
ジ下板１０の外周を歯車１４とし、増速輪列の回転力を
受ける構造としたため、機械体の厚みを増す要因となっ
ていたケージカナ３１が不要となる。そのため、ツール
ビョン機構という複雑な機構を備えながら極めて薄いム
ーブメントが構成できるようになった。
【００１８】また、ガンギカナ３と共に遊星歯車機構を
構成する内歯歯車９を、従来のような外歯歯車ではなく
内歯歯車で構成したため、この内歯歯車９の固定部を外
周側に移すことができる。すなわち、ケージ１の軸ピン
１３を支持する軸受２２回りのスペースに余裕ができる
ため、設計の自由度が増し、時計体の薄型化を考慮した
余裕ある設計が可能となった。
【００１９】また、図１に示すように、アンクル６の揺
動運動を支持するアンクル受１６はケージ上板１２の内
側に固着されている。図６は、ケージ上板１２をアンク
ル受１６側から見た平面図であるが、このアンクル受１
６の形状を、回転振動しているテンプ７のリム１７の内
側にスキマＡを持たせて配置するようにした。これによ
りアンクル受１６とテンプ７の平面的な重なりを避ける
ことができるため、ケージ１をより一層薄型化すること
が可能となった。さらに、この配置構成によりテンプ７
とガンギ車５の段差が少なくなるため、ツールビョン機
構を時計の文字板に設けた孔から視認できるように構成
した場合、特徴ある動作をするテンプ７とガンギ車５が
明瞭に視認できるようになり、複雑時計としての商品性
をより一層高めることができる。
【００２０】本発明においては、主要な歯車およびカナ
にインボリュート歯形を採用しているが、以下にその理
由について説明する。ツールビョン機構は調速機全体が
常時回転しているため、動作状態で緩急針、ヒゲ持受を
操作することが出来ない。そのため、時間精度を調整す
る場合はケージ１を固定した状態でガンギカナ３を直接
駆動するための、特別な治具を用意する必要がある。そ
の際、通常動作状態と時間精度調整状態とでツールビョ
ン機構の駆動状態を同一のものとすることにより、テン
プ７の振りムラの傾向などを正確に把握することができ
る。
【００２１】図３は、調整用治具にケージ１を固定した
状態を示す断面図であり、図５はその平面図である。ケ
ージ１は２本の固定ネジ２６によって地板１８に固定さ
れている。下側の軸ピン１３は地板１８に設けられた案
内穴２７に挿入され、ケージ１の位置決めを行う。調整
用治具に設けられた図示しないゼンマイの動力が、増速
輪列を介して駆動歯車２８に伝達される。駆動歯車２８
は、ガンギカナ３と噛み合い、脱進機と調速機を駆動し
その状態で時間精度の調整操作を行う。この場合図５に
示した駆動歯車２８の回転中心２４は、図４に示した通
常状態での四番歯車２０の回転中心２３とは異なり、ガ
ンギ車５のカナと直接噛み合う位置に設けられている。
【００２２】この構成において、増速輪列から駆動歯車
２８に至る輪列構成は、図２で示した通常動作状態での
増速輪列から四番歯車２０までの輪列構成と同一にして
いる。そして、駆動歯車２８とガンギカナ３、および四
番歯車２０、五番カナと五番歯車２１、ケージ下板の歯
車１４、そして内歯歯車９のそれぞれの歯形をすべて同
一モジュール、同一圧力角のインボリュート歯形とし
た。それにより、ガンギカナ３と噛み合う相手が通常動
作状態と、時間精度調整状態とで変わった場合でも、ま
た各々の状態で噛み合いの具合が若干変動した場合で
も、回転トルクの伝達特性を一定にすることができる。
よって、調整用治具で時間精度を調整したツールビョン
機構は通常動作状態での時間精度を保証することが可能
となる。
【００２３】また調整用治具の輪列は、通常動作で使用
する輪列と同一のものが使用できるため、調整用治具の
輪列を別途に設計製造する必要がない。さらに図７に示
すように、ケージ下板１０に２個またはそれ以上の穴２
５を明けておき、地板１８にねじ２６で固定するように
構成したので、固定用つめなどは不要になり、また調整
治具用機械台も単純な市販品が使えるようになった。当
然この穴２５は図７のような長穴に限らず、単純な穴で
もよい。
【００２４】
【発明の効果】上記の通り、本発明によるツールビョン
機構を備えた機械時計では、脱進機、調速機とともに回
転するケージへの回転力の伝達を、ケージ下板の外周に
設けた歯車によって行う構成により、ケージカナを不要
としたため、ツールビョン機構という複雑な機構を備え
ながら極めて薄いムーブメントを構成することが可能と
なった。また遊星歯車機構を構成する太陽歯車を内歯歯
車としたことにより、ケージを支持する軸受の回りにス
ペースの余裕を持たせることができるため、ケージの平
面的配置に自由度が増し、時計体の薄型化を考慮した余
裕のある設計が可能となった。さらに、四番歯車、五番
カナ、五番歯車、ケージ下板の歯車、そしてガンギカナ
と内歯歯車のそれぞれの歯形をすべて同一モジュール、
同一圧力角のインボリュート歯形とするともに、ツール
ビョン機構の時間精度を調整する際にガンギカナと噛み
合う駆動歯車も同一のインボリュート歯形で形成するこ
とにより、時間精度調整用治具でのツールビョン機構の
時間精度の調整を厳密なものとすることが可能となっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による機械時計に用いられるツールビョ
ン機構のケージ部の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明による機械時計に用いられるツールビョ
ン機構のケージ部と輪列の係合関係を示す断面図であ
る。
【図３】本発明による機械時計に用いられるツールビョ
ン機構のケージ部を調整用治具に取り付けた状態を示す
断面図である。
【図４】本発明による機械時計に用いられるツールビョ
ン機構のケージ部の実施例を示す平面図である。
【図５】本発明による機械時計に用いられるツールビョ
ン機構のケージ部を調整用治具に取り付けた状態を示す
平面図である。
【図６】本発明による機械時計に用いられるテンプリム
とアンクル受の位置関係を示す平面図である。
【図７】本発明による機械時計に用いられるケージ下板
の代表的な例における平面図である。
【図８】従来のツールビョン機構を備えた機械時計のケ
ージ部周辺を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ケージ ２ 受 ３ ガンギカナ ４ ヒゲゼンマイ ５ ガンギ車 ６ アンクル ７ テンプ ８ 地板 ９ 内歯歯車 １０ ケージ下板 １１ ケージ支柱 １２ ケージ上板 １３ 軸ピン １４ 歯車 １５ ガンギ受 １６ アンクル受 １７ テンプリム １８ 地板 １９ 太陽歯車 ２０ 四番車 ２１ 五番車 ２２ 軸受 ２３ 四番車位置 ２４ 調整ムーブ用四番車位置 ２５ ケージ固定ネジ穴 ２６ ケージ固定ネジ ２７ 案内穴 ２８ 駆動歯車 ２９ ケージ ３０ 輪列終端の歯車 ３１ ケージカナ ３２ ケージ下板 ３３ 軸ピン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 テンプと、前記テンプと係合するアンク
    ルと、前記アンクルと係合するガンギ車と、前記テンプ
    と前記アンクルと前記ガンギ車を搭載し一体となって回
    転するケージとを有するツールビョン機構を備えた機械
    時計において、前記ケージは、輪列により駆動される歯
    を外周に形成したケージ下板を有することを特徴とする
    ツールビョン機構を備えた機械時計。
  2. 【請求項２】 前記ガンギ車と同軸に形成されたガンギ
    カナは、固定された内歯歯車と噛み合い、前記ガンギカ
    ナと前記内歯歯車は前記ケージの回転に伴って前記ガン
    ギ車が自転と共に公転する遊星歯車運動をする構成であ
    ることを特徴とする請求項１記載のツールビョン機構を
    備えた機械時計。
  3. 【請求項３】 前記ケージは、前記アンクルを揺動可能
    に支持するアンクル受を備えたケージ上板を有し、前記
    アンクル受は前記ケージ下板と前記ケージ上板に軸支さ
    れた前記テンプのリム部と平面的に重ならない構成であ
    ることを特徴とする請求項１記載のツールビョン機構を
    備えた機械時計。
  4. 【請求項４】 少なくとも、前記ケージ下板の外周に形
    成された歯と、前記内歯歯車と、前記ガンギカナの歯形
    が同一モジュール、同一圧力角のインボリュートで形成
    された構成であることを特徴とする請求項１記載のツー
    ルビョン機構を備えた機械時計。
  5. 【請求項５】 前記ケージ下板は、時間精度の調整を行
    う際に前記ケージを固定するための締結ねじ用の穴を有
    することを特徴とする請求項１記載のツールビョン機構
    を備えた機械時計。
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