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发条装置、钟表以及它们的控制方法

申请号 CN99102537.7 申请日 1999-02-26 公开(公告)号 CN1233000A 公开(公告)日 1999-10-27
申请人 精工爱普生株式会社; 发明人 原辰男; 百濑嘉彦;
摘要 本 发明 属于利用经轮系传递的 发条 机械能使 指针 运行的钟表,具有:向发条积蓄 能量 的上弦部;对发条的上弦量与退卷量进行加减运算的加减运算轮系;传递加减运算后的 力 矩的加减运算轮;在发条上弦至预定圈数以上时,与加减运算轮的旋转连动,将加减运算轮系中传递上弦时的力矩的上弦轮系或/和上弦部 锁 定而使发条停止上弦的上弦锁定机构。由于采用了加减运算轮系,能够有效地利用空间,即使在 手表 中也能够安装。
权利要求

1.一种以发条的机械能驱动轮系的发条装置,其特征在于具有:用来向上述发条积蓄能量的上弦部,对上述发条的上弦量和退卷量进行加减运算的加减运算轮系,在该加减运算轮系中对上弦量和退卷量进行了加减运算的加减运算轮,以及与上述加减运算轮的旋转相连动地动作,而防止设定范围之外的矩自上述发条向上述轮系传递的定机构。
2.如权利要求1所述的发条装置,其特征在于,上述锁定机构包括上弦锁定机构,该上弦锁定机构在上述发条上弦至预定圈数以上时,将上述加减运算轮系中传递上弦时的力矩的上弦轮系或/和上述上弦部锁定,从而使发条的上弦停止。
3.如权利要求2所述的发条装置,其特征在于,上述上弦锁定机构是通过将上述上弦轮系或上弦部的力矩传递解除而使上述发条的上弦停止。
4.如权利要求2所述的发条装置,其特征在于,上述上弦锁定机构是将上述上弦轮系或/和上述上弦部中的、其持有力矩不大于直接连结于上述发条的力矩输入一侧的齿轮所持有的力矩的力矩传递部件锁定,而使上述发条的上弦停止。
5.如权利要求1~4之一所述的发条装置,其特征在于,上述锁定机构的构成包括:在上述发条退卷至预定圈数以下时,将上述加减运算轮系中传递退卷时的力矩的退卷轮系或/和上述轮系锁定、从而使该轮系停止旋转的退卷锁定机构。
6.如权利要求5所述的发条装置,其特征在于,上述退卷锁定机构是将上述轮系中齿轮的啮合解除而使之停止的结构。
7.如权利要求5所述的发条装置,其特征在于,上述退卷锁定机构是将上述退卷轮系或/和上述轮系中的、其持有力矩不大于直接连结于上述发条的力矩输出一侧的齿轮所持有的力矩的力矩传递部件锁定,从而使上述轮系的旋转停止。
8.如权利要求2~7之一所述的发条装置,其特征在于,上述上弦锁定机构的构成能够将上述上弦轮系中的齿轮锁定,能够使自该齿轮起向上述发条一侧的力矩传递路径中的任意齿轮被旋转锤的旋转所驱动,以该旋转锤的力矩使上述发条上弦并使上述上弦轮系受到驱动,而在该力矩传递路径中,设有在上述上弦锁定机构动作时防止来自上述旋转锤的力矩向上述发条和上述加减运算轮传递的滑动机构。
9.如权利要求2~8之一所述的发条装置,其特征在于,上述上弦锁定机构具有与传递上弦时的力矩的至少一个部件卡合而能够锁定的上弦锁定杆,上述退卷锁定机构具有与传递退卷时的力矩的至少一个部件卡合而能够锁定的退卷锁定杆。
10.如权利要求9所述的发条装置,其特征在于,上述上弦锁定杆具有能够与上述上弦轮系和上述上弦部中的至少一个齿轮卡合的卡止部,上述退卷锁定杆具有能够与上述退卷轮系和上述轮系中的至少一个齿轮卡合的卡止部。
11.如权利要求9或10所述的发条装置,其特征在于,上述锁定机构具有上述上弦锁定机构和上述退卷锁定机构,上述上弦锁定杆和退卷锁定杆是以一个多功能锁定杆一体地形成。
12.如权利要求9~11之一所述的发条装置,其特征在于,上述锁定杆的旋转中心配置在与该锁定杆卡合的上述部件和上述加减运算轮之间。
13.如权利要求9~12之一所述的发条装置,其特征在于,上述加减运算轮的外周上形成有工作卡合部,上述锁定杆压触在上述加减运算轮上,并且形成有能够与上述加减运算轮的工作卡合部卡合的卡合突起部,当该卡合突起部卡合在上述加减运算轮的工作卡合部内时,上述锁定杆与上述部件相卡合而使该部件停止。
14.如权利要求9~13之一所述的发条装置,其特征在于,上述锁定杆将上述加减运算轮从径向的两侧推压而夹持之。
15.如权利要求9~14之一所述的发条装置,其特征在于,上述锁定杆中与上述部件卡合的部分具有弹性。
16.如权利要求9~14之一所述的发条装置,其特征在于,上述锁定杆这样构成,即与上述部件相卡合的卡合部分为刚性体,驱动该锁定杆动作的上述加减运算轮相对于向该加减运算轮传递力矩的齿轮具有间隙地安装在同一旋转轴上,并且上述锁定杆动作时比上述齿轮先行旋转上述间隙的量。
17.如权利要求1~16之一所述的发条装置,其特征在于,设有以上述加减运算轮驱动的持续时间剩余量显示装置。
18.如权利要求17所述的发条装置,其特征在于,上述持续时间剩余量显示装置设置在支承上述轮系的轮系支承板的外侧。
19.如权利要求1~18之一所述的发条装置,其特征在于,上述发条装置是具有将经由上述轮系传递的发条的机械能转换为电能的发电机,以及靠所转换的电能驱动而对上述发电机的旋转周期进行控制的旋转控制装置的电子控制式。
20.如权利要求1~19之一所述的发条装置,其特征在于,上述发条装置是具有结合在上述轮系上的指针的钟表。
21.一种钟表,属于具有通过上弦部动作而积蓄能量的发条、将经由轮系传递的发条的机械能转换为电能的发电机、结合于上述轮系上的指针、以及靠所转换的电能驱动而对上述发电机的旋转周期进行控制的旋转控制装置的电子控制式机械钟表,其特征在于,至少具有下述上弦锁定机构与下述退卷锁定机构二者中的一方,即在上述发条上弦至预定圈数以上时,将上述上弦部锁定而使发条的上弦停止的上弦锁定机构;以及在上述发条退卷至预定圈数以下时,将来自上述发条的力矩向发电机侧传递的上述轮系锁定而使指针的运行停止的退卷锁定机构。
22.如权利要求21所述的钟表,其特征在于,具有钟表的拨针机构,而且具有在上述发条圈数达到预定圈数以下时,将上述拨针机构锁定而使之不能动作的拨针锁定机构。
23.如权利要求21或22所述的钟表,其特征在于:具有对上述发条的上弦量和退卷量进行加减运算的加减运算轮系、以及对在该加减运算轮系中进行上弦量和退卷量的加减运算后的力矩进行传递的加减运算轮,并且,上述上弦锁定机构这样构成,即能够在上述发条上弦至预定圈数以上时,与上述加减运算轮的旋转连动地动作,将上述加减运算轮系中传递上弦时的力矩的上弦轮系或/和上述上弦部锁定,从而将发条的上弦停止。
24.如权利要求21-23之一所述的钟表,其特征在于:具有对上述发条的上弦量和退卷量进行加减运算的加减运算轮系、以及对在该加减运算轮系中进行上弦量和退卷量的加减运算后的力矩进行传递的加减运算轮,并且,上述退卷锁定机构这样构成,即能够在上述发条退卷至预定圈数以下时,与上述加减运算轮的旋转连动地动作,将上述加减运算轮系中传递退卷时的力矩的退卷轮系或/和结合有指针的上述轮系锁定,从而使指针的运行停止。
25.一种发条装置的发条上弦控制方法,该发条装置具有发条、将经由轮系传递的发条的机械能转换为电能的发电机、以及靠该发电机所转换的电能驱动而对上述发电机的旋转周期进行控制的旋转控制装置,其特征在于:利用向上述发条积蓄能量的上弦部对上述发条上弦,在上述发条上弦至预定圈数以上时,通过上弦锁定机构锁定上述上弦部而停止发条上弦。
26.一种发条装置的发条退卷控制方法,该发条装置具有发条、将经由轮系传递的发条的机械能转换为电能的发电机、以及靠该发电机所转换的电能驱动而对上述发电机的旋转周期进行控制的旋转控制装置,其特征在于:在上述发条退卷至预定圈数以下时,通过退卷锁定机构锁定上述轮系而使该轮系停止旋转。
27.一种钟表的控制方法,其特征在于,以权利要求25或权利要求26所说的控制方法进行控制。

说明书全文

发条装置、钟表以及它们的控制方法

发明涉及发条装置、钟表以及它们的控制方法,可用于例如具有能够以手动方式或自动方式上弦的发条和摆轮游丝机构的机械式钟表中,将如上所述的发条退卷时所输出的机械能经发电机转换为电能,以该电能驱动旋转控制装置工作而对发电机的旋转周期进行控制,从而使固定于轮系上的指针准确运行的电子控制式机械钟表中。

过去,利用发条的机械能驱动指针运行的机械式钟表已经为公众所知。

而近年来,如特开平8-5758号公报所记载的、通过将发条退卷时的机械能经发电机转换为电能,并以该电能驱动旋转控制装置工作以对发电机的绕组中流通的电流值进行控制,从而使固定于轮系上的指针准确运行而准确地指示时间的电子控制式机械钟表也已得到广泛的应用。

然而,如图22所示,发条在上弦到最后上紧时(圈数达到预定圈数A以上时),积蓄在发条上的矩将急剧增大,当发条开始退卷时将输出非常大的力矩,使得对通过发条驱动而旋转的轮系的旋转速度进行控制的调速机和擒纵机等矫正部分承受很大的力矩而有可能损坏。

反之,发条退卷至最后时(圈数达到预定圈数B以下时),发条输出的力矩将显著减小,有可能导致指针的运行渐渐变慢而指示错误的时间。关于这方面,例如就电子控制式机械钟表而言,由于发条退卷至预定圈数以下时,发电机的发电量也将减少而转速降低到所能控制的转速以下,故指针不能准确运行,其结果表现为时间的错误指示。

为此,特别是在较大的钟表(台钟和挂钟)中装设了使发条的上弦和退卷动作在达到一定圈数时予以停止的停止机构。作为该停止机构,一般采用如图23所示的曲线十字架式停止机构,该机构具有固定在条盒轴101上的卡爪102和安装在条盒上的称之为曲线的十字架的齿轮103。

如图23(A)所示,该机构中,卡爪102的卡头102a与齿轮103的缺口相啮合,齿轮103在该位置上能够自由旋转并能够围绕卡爪102的圆周顺序滑移。

并且,在对钟表上弦时,条盒轴101转动,卡爪102也旋转,每旋转一周送进齿轮103的一个齿,最终,齿轮103的平齿103a与卡头102a的肩部相撞而使条盒轴101停止旋转,将上弦定。

而在钟表运行过程中(发条退卷过程中),将如图23(B)所示,卡爪102被固定住,齿轮103与条盒共同以条盒轴101为中心旋转,每旋转一周齿轮103的各齿相应地转动一个齿距,当条盒旋转4周之后,如图23(C)所示,平齿103a与卡头102a二者相撞而将退卷锁定。

然而,虽然该曲线十字架式停止机构具有结构简单且部件数目少等优点,但由于是靠齿轮的平齿与卡头二者的接触实现停止功能的,因此,要保证平齿和卡头的强度,它们的体积必须大,并且需将卡爪和齿轮重叠地配置在条盒中。

因此,条盒部分的厚度尺寸也将变大,故只能应用于能够保证内部具有较大的部件装配空间的钟表中,而内部空间较小的钟表(手表)则不能采用上述曲线十字架式停止机构。

因而,作为手表,对发条上弦时进行停止上弦或退卷时停止退卷是困难的,并且依然存在着前述因施加过大的力矩而使部件损坏和因过小的力矩引起错误指示等问题,人们希望能够将输出力矩总是维持在设定范围内。

本发明的第1目的是,即使是象手表那样的内部的部件装配空间小的发条装置,也能够防止输出过大的力矩或过小的力矩,即提供能够使输出力矩总是在设定范围内的发条装置、钟表以及它们的控制方法。

而作为电子控制式机械钟表,由于能够以发电产生的电能驱动具有晶体振荡器的旋转控制电路,而对发电机的旋转周期即指针的旋转周期高精度地进行控制,故与过去的机械式钟表相比,能够做到误差小、时间指示精度非常高。

但是,由于在拨针时必须将指针停住,故也必须使轮系停止从而使发电机也停止。因此,当发电机停止而不能发电时,虽然在一定时间内可以利用电容器储存的电能继续驱动旋转控制电路,但当电容器放完电时旋转控制电路也将停止工作。

并且,当在进行拨针操作、旋转控制电路处于停止的状态下,结束拨针操作、开始驱动发电机时,直至对控制电路开始进行驱动之前的这段时间内,不能进行走针控制。因此,有人尝试将不能进行走针控制的时间预先设定,以便在控制开始时予以补偿。此时,若发条输出力矩的大小不同,则到发电机能够驱动控制电路为止的时间也将不同,为此,是根据预定的输出力矩的大小而相应地设定上述补偿量的。

然而,就产生了这样的问题,即当发条上弦至最后上紧时,将如前所述,积蓄在发条上的力矩将急剧增大,并且即使上紧程度有稍稍变化力矩也将发生很大变化,因此,每每进行上紧操作时其力矩值的差异很大,即使实施上述补偿也无法进行充分的补偿。

本发明的第2目的是,提供对于诸如电子控制式的场合等,即使旋转控制电路处于停止状态,对其停止期间的补偿仍能够高精度地进行的发条装置、钟表以及它们的控制方法。

按照本发明第1项方案所说的发条装置,属于其结构为能够以发条的机械能驱动的发条装置,其特征是具有:用来向上述发条积蓄能量的上弦部,对上述发条的上弦量和退卷量进行加减运算的加减运算轮系,该加减运算轮系中对上弦量和退卷量进行了加减运算的加减运算轮,以及与上述加减运算轮的旋转相连动地动作的、防止设定范围之外的力矩自上述发条向上述轮系传递的锁定机构。

作为上述本发明,由于是利用加减运算轮系检测出发条的上弦量和退卷量,与传递此时的力矩的加减运算轮的旋转相连动地使锁定机构动作的,因此,能够在发条的持有力矩达到过大之前停止上弦,或在发条的输出力矩降低、轮系不能准确旋转之前使轮系停止,使得发条所输出的力矩总是在设定的范围内。

此时,加减运算轮系是由多个诸如齿轮等部件构成,故不必象曲线十字架式停止机构那样仅以直接安装在条盒轴和条盒轮上的2个部件构成,还可以通过轮系将加减运算轮等配置在条盒轮的周围。因此,即使是象部件装配空间小的手表那样的发条装置,加减运算轮系等也完全能够进行装配,能够在发条上弦时停止上弦。

由此,可实现上述第1目的。

以上所述中,上述锁定机构的特征是,具有在上述发条上弦至预定圈数以上时,将上述加减运算轮系中传递上弦时的力矩的上弦轮系或/和上述上弦部锁定,从而停止发条上弦的上弦锁定机构。

在这种场合下,当发条上弦至预定圈数以上时,与加减运算轮的旋转相连动地、以锁定机构将上弦轮系和上弦部锁定(停止),故能够可靠地实现上弦的停止,特别是能够很好地防止发条上弦过紧。

在这里,上述上弦锁定机构也可以是这样的机构,即不是将齿轮的啮合解除,而是将上述上弦轮系或/和上弦部中的、其持有力矩不大于直接连结于上述发条的力矩输入一侧的齿轮所持有的力矩的齿轮等力矩传递部件锁定而使其停止旋转。

若是锁定持有力矩更小的力矩传递部件(齿轮等),则能够以更小的力实现对上弦的锁定。因此,上弦锁定机构的各部件所需的强度可以减小,使这些部件做到小型化且薄型化。

但是,上述上弦锁定机构也可以是通过将上述上弦轮系或上弦部的力矩传递解除而进行锁定。

另外,上述锁定机构的特征是,其构成包括:在上述发条退卷至预定圈数以下时,将上述加减运算轮系中传递退卷时的力矩的退卷轮系或/和上述轮系锁定从而使该轮系停止旋转的退卷锁定机构。

在这种场合下,是通过与加减运算轮的旋转相连动地动作的退卷锁定机构,在发条达到预定圈数以下时将轮系锁定的,因此,能够在发条的输出力矩降低、轮系无法准确旋转之前强制使轮系停止。

在这里,上述退卷锁定机构也可以是将上述轮系中齿轮的啮合解除而使指针停止运行的结构。

例如,若通过相应于发条的圈数而连动地动作的杆在发条的圈数达到预定圈数以下时将诸如齿轮的啮合解除,则发条的力矩得不到传递,故能够使轮系可靠地停止。

另外,上述退卷锁定机构也可以是这样的机构,即不是将齿轮的啮合解除,而是将上述退卷轮系或/和上述轮系中的、其持有力矩不大于直接连结于上述发条的力矩输出一侧的齿轮所持有的力矩的力矩传递部件(齿轮等)锁定,从而使其诸如旋转等动作停止。

若锁定持有力矩更小的齿轮,则与使其直接承受条盒轮的力矩而停止的场合相比,能够以更小的力将退卷锁定而使指针停止运行。因此,退卷锁定机构的各部件所需的强度可以减小,可使这些部件做到小型化且薄型化。

另外,上述上弦锁定机构最好这样构成,即能够将上述上弦轮系中的齿轮锁定,能够使自该齿轮起靠上述发条一侧的力矩传递路径中的任意齿轮被旋转锤的旋转所驱动,以该旋转锤的力矩使上述发条上弦并使上述上弦轮系受到驱动,而在该力矩传递路径中,设有防止在上述上弦锁定机构动作时来自上述旋转锤的力矩向上述发条和上述加减运算轮传递的滑动机构。

在这种场合下,当以上弦锁定机构将齿轮锁定时,滑动机构即动作而使旋转锤空转,因此,能够防止旋转锤被锁定而损坏,同时,由于来自旋转锤的旋转不会向加减运算轮侧传递,故能够可靠地防止处于锁定状态的上弦锁定机构上作用过分的力而损坏,抑或即使不致损坏也使得设在加减运算轮上的指针指示错误。因此,这样的上弦锁定机构能够无妨碍地应用于自动上弦式发条装置中。

再有,最好上述上弦锁定机构具有与传递上弦时的力矩的至少一个部件卡合而能够锁定的上弦锁定杆,上述退卷锁定机构具有与传递退卷时的力矩的至少一个部件卡合而能够锁定的退卷锁定杆;通过使用各锁定杆能够可靠地实现锁定。

此时,最好上述上弦锁定杆具有能够与上述上弦轮系和上述上弦部中的至少一个齿轮卡合的卡止部,上述退卷锁定杆具有能够与上述退卷轮系和上述轮系中的至少一个齿轮卡合的卡止部。

要锁定上弦轮系、上弦部、退卷轮系、以及轮系,虽然也可以在作为力矩传递部件的各轮系的轮上施加靠摩擦力等产生的制动作用进行锁定,但若使杆的卡止部与齿轮的齿卡合,则能够可靠且容易地将上弦轮系和上弦部锁定。

而通过诸如卡止部的卡合而锁定的轮可以是一个轮也可以是多个轮。

进而,作为上述锁定机构,当具有上述上弦锁定机构和上述退卷锁定机构的场合,其上述上弦锁定杆和退卷锁定杆可以是以一个多功能锁定杆一体地形成,通过将上弦锁定杆和上述退卷锁定杆二者设置成一体,可实现部件数目的减少和空间利用率的提高。

并且,在上弦锁定杆、退卷锁定杆以及多功能锁定杆中,各锁定杆的旋转中心最好设定在与该锁定杆卡合的上述部件和加减运算轮之间。在这种场合下,能够使自旋转中心至上述部件和加减运算轮为止的长度缩短,故还可相应地提高各锁定杆的刚性。

进而,最好上述加减运算轮的外周上形成有由凹槽或凸部等构成的工作卡合部,上述锁定杆压触在上述加减运算轮上并且形成有能够与上述加减运算轮的工作卡合部卡合的卡合突起部,当该卡合突起部卡合在上述加减运算轮的工作卡合部上时上述锁定杆与上述部件相卡合而使该部件停止。

若使锁定杆的卡合突起部压触加减运算轮,则能够使卡合突起部或者与切槽等工作卡合部可靠卡合,或者处于与加减运算轮外周接触的状态,从而不会产生振动而稳定地动作,还能够提高上弦锁定机构和退卷锁定机构的可靠性。

并且,上述锁定杆最好是将上述加减运算轮从径向的两侧推压而进行夹持,使加减运算轮的旋转轴不易倒伏。

进而,上述锁定杆其与上述部件卡合的卡合部分也可以具有弹性,这种场合下,即使在锁定杆的卡合部分与上述部件相卡合的状态下还有力作用于卡合部分,由于具有弹性,能够切实将该力吸收,因而,不会有多余的力作用于上述部件,可防止该部件损坏。

反之,上述锁定杆也可以这样构成,即与上述部件卡合的卡合部分为刚性体,驱动该锁定杆动作的上述加减运算轮相对于向该加减运算轮传递力矩的齿轮有间隙地安装在同一旋转轴上,并且,上述锁定杆动作时比上述齿轮先行旋转上述间隙的量。

此时,由于锁定杆为刚性体,故能够以较大的力可靠地实现锁定。并且,由于是在锁定杆卡合的那一刻加减运算轮(工作卡合部)先行旋转,故能够使锁定杆瞬间与上述部件相卡合,即使是刚性体也能够减少上述部件的磨损。

在第12~16项方案中,所谓“上述锁定杆”,在上弦锁定杆和退卷锁定杆二者分别设置的场合,既可以是其中的任意一方,也可以是双方,而在将上弦锁定杆和退卷锁定杆做为一体的多功能锁定杆而设置的场合,是指该多功能锁定杆。

另外,本发明的钟表最好设有以上述加减运算轮驱动的持续时间剩余量显示装置。

此时,由于设有持续时间剩余量显示装置,故能够很容易地看到发条的持续时间剩余量。

而上述持续时间剩余量显示装置也可以设置在支撑上述轮系的轮系支承板的外侧。

由于持续时间剩余量显示装置设置在钟表的背面,故可使正面的外观保持简洁又具有可辨知持续时间剩余量的功能。

继而,上述发条装置最好是具有将经由上述轮系传递的发条的机械能转换为电能的发电机以及靠所转换的电能驱动而对上述发电机的旋转周期进行控制的旋转控制装置的电子控制式。

并且,本发明的发条装置也可以是钟表。

另外,本发明第21项的钟表,属于具有通过上弦部的动作而积蓄能量的发条、将经由轮系传递的发条的机械能转换为电能的发电机、结合于上述轮系上的指针、以及靠所转换的电能驱动而对上述发电机的旋转周期进行控制的旋转控制装置的电子控制式机械钟表,其特征是,至少具有下述上弦锁定机构与下述退卷锁定机构二者中的一方,即在上述发条上弦至预定圈数以上时将上述上弦部锁定而使发条的上弦停止的上弦锁定机构,以及在上述发条退卷至预定圈数以下时把将来自上述发条的力矩向发电机侧传递的上述轮系锁定而使指针的运行停止的退卷锁定机构。

在如上所述的电子控制式机械钟表中,在设有上弦锁定机构的场合,能够按照预定圈数锁定发条上弦,故发条开始退卷时的输出力矩不会显著增大,可使输出力矩保持大致恒定。因此,在刚刚完成拨针之后转子启动时,能够对控制电路从开始驱动到能够进行控制之前的时间高精度地进行预测,即使在上弦受到锁定后进行拨针操作时旋转控制电路处于停止状态,也能够高精度地进行对控制电路停止期间的补偿,能够进一步提高电子控制式机械钟表的时间指示精度。

由此,不仅能够实现上述第1目的,还能够实现上述第2目的。

另外,在这种电子控制式机械钟表中,即使在设有上弦锁定机构的场合,也能够如上所述地,在发条的输出力矩降低、无法准确走针时,将轮系即指针强制停止,因而仍然能够使输出力矩总是保持在设定范围内,从而实现上述第1目的。

上述电子控制式机械钟表在具有钟表的拨针机构的同时,具有在上述发条圈数达到预定圈数以下时将上述拨针机构锁定而使之不能动作的拨针锁定机构。

若具有拨针锁定机构,则由于在发条充分上弦之前不能进行拨针,故能够使诸如电容器等充电部处于电压更高的状态之后进行拨针操作。因此,还能够在自拨针操作恢复回来之后,以电容器维持对系统的驱动,能够以非常高的精度控制指针运行。

再有,在上述电子控制式机械钟表中,在具有对上述发条的上弦量和退卷量进行加减运算的加减运算轮系和对在该加减运算轮系中进行上弦量和退卷量的加减运算后的力矩进行传递的加减运算轮的同时,上述上弦锁定机构最好为这样构成,即能够在上述发条上弦至预定圈数以上时,与上述加减运算轮的旋转连动地动作,将上述加减运算轮系中传递上弦时的力矩的上弦轮系以及锁定上述上弦部,从而使发条的上弦停止。

通过采用加减运算轮系,可使空间得到有效的利用,即使是手表也能够实现发条上弦时上弦的停止。

并且,在上述电子控制式机械钟表中,在具有对上述发条的上弦量和退卷量进行加减运算的加减运算轮系和对在该加减运算轮系中进行上弦量和退卷量的加减运算后的力矩进行传递的加减运算轮的同时,上述退卷锁定机构最好为这样构成,即能够在上述发条退卷至预定圈数以下时,与上述加减运算轮的旋转连动地动作,将上述加减运算轮系中传递退卷时的力矩的退卷轮系以及结合有指针的上述轮系锁定,从而使指针的运行停止。

通过采用加减运算轮系,可使空间得到有效的利用,即使是手表也能够实现发条退卷时退卷的停止。

第25项方案的发明,属于具有发条、将经由轮系传递的发条的机械能转换为电能的发电机以及靠该发电机所转换的电能驱动而对上述发电机的旋转周期进行控制的旋转控制装置的发条装置的发条上弦控制方法,其特征是,靠用来向上述发条积蓄能量的上弦部进行上述发条的上弦,在上述发条上弦至预定圈数以上时,通过上弦锁定机构锁定上述上弦部而停止发条上弦。

为了在上述发明中也能够按照预定圈数锁定发条上弦,故发条开始退卷时输出力矩不会显著增大,可使输出力矩大致保持恒定,能够对控制电路停止工作之后到重新开始工作期间进行L状不均性补偿。

第26项方案的发明,属于具有发条、将经由轮系传递的发条的机械能转换为电能的发电机、以及靠该发电机所转换的电能驱动而对上述发电机的旋转周期进行控制的旋转控制装置的发条装置的发条退卷控制方法,其特征是,在上述发条退卷至预定圈数以下时,通过退卷锁定机构锁定上述轮系而强制使轮系停止旋转。

为了在这样的发明中,也能够按照预定圈数锁定发条退卷,故能够在发条的输出力矩降低、指针无法准确运行时强制使轮系即指针停止,能够使输出力矩总是保持在设定范围内。

图1是本发明第1实施例中的电子控制式机械钟表的俯视图,图2是图1的主要部分的剖视图,图3是图1的主要部分的剖视图,图4是图1的主要部分的剖视图,图5是第1实施例的各锁定机构主要部分的概略图,图6是本发明第2实施例中的电子控制式机械钟表的剖视图,图7是第2实施例的各锁定机构主要部分的概略图,图8是对第2实施例的各锁定机构的动作进行说明的说明图,图9是将第2实施例的各锁定机构的构成部件放大了的放大图,图10是第3实施例的主要部分的俯视图,图11是第3实施例的主要部分的剖视图,图12是第3实施例的构成部件的俯视图,图13是第3实施例的构成部件之变形例的俯视图,图14是第4实施例的主要部分的剖视图,图15是第4实施例的构成部件的俯视图,图16是第5实施例的主要部分的剖视图,图17是本发明的变形例中的电子控制式机械钟表的俯视图,图18是本发明其它变形例的电子控制式机械钟表的俯视图,图19是本发明又一其它变形例的电子控制式机械钟表的俯视图,图20是本发明的另外一个变形例的电子控制式机械钟表的俯视图,图21是本发明又一另外的变形例的剖视图,图22是发条的特性曲线图,图23是现有的曲线十字架式停止结构的概略图。

下面,结合附图对本发明的各实施例进行说明。

〔第1实施例〕图1是作为涉及本实施例的发条装置的电子控制式机械钟表的概略的俯视图,图2~图4是其主要部分的剖视图。

图1~图4中,电子控制式机械钟表具有由发条1a、条盒齿轮1b、条盒轴1c以及条盒盖1d构成的条盒轮1。发条1a其外端固定在条盒齿轮1b上、内端固定在条盒轴1c上。条盒轴1c被支撑在底板2上,与方孔轮4一体旋转。

方孔轮4与别扣3相啮合而可向顺时针方向旋转但不能向逆时针方向旋转。该方孔轮4可通过操作与未图示的表把连接的柄轴31,经柄轮32、圆孔轮33、方孔中间轮34而使其旋转,并使上述条盒轴1c旋转而对发条1a上弦。因此,由柄轴31、柄轮32、圆孔轮33、方孔中间轮34、方孔轮4构成使发条1a积蓄能量的上弦部30。

如图3所示,条盒齿轮1b的旋转传递到2号轮6之后,被加速并向3号轮7传送、再由3号轮7向秒针轮8及4号轮9传递、进而由4号轮9依次加速而向5号轮10、6号轮11、转子12传递。并且,2号轮6上有经由筒状小齿轮6a固定的未图示的分针,秒针轮8上固定有秒针。另外,筒轮6b经日内轮38连接在筒状小齿轮6a上,该筒轮6b上固定有时针。

各轮6~11及转子12,得到轮系支承板14或2号轮系支承板15与底板2二者的支撑。另外,由各轮6~11构成将发条1a的机械能传递给指针(时针、分针、秒针)的轮系13。

该电子控制式机械钟表如图1所示,具有由转子12和线圈组件21、22构成的发电机20。转子12具有转子磁12a、转子齿轮12b、转子惯性片12c。其中,转子惯性片12c的作用是使转子12的转速相对于来自条盒轮1的驱动力矩的变化而产生的变化减小。

线圈组件21、22是在各自的铁心23上分别卷绕线圈24而构成。各个铁心23的结构是由与转子12相邻地配置的铁心定子部23a、卷绕有上述线圈24的铁心绕线部23b、以及彼此连结的铁心导磁部23c成一体地形成的。

作为上述电子控制式机械钟表,发电机20的交流输出经过由升压整流、全波整流、半波整流、晶体管整流等电路构成的整流电路升压、整流并向滤波电容器充电,以该电容器提供的电能供控制发电机20的旋转的未图示的旋转控制电路(旋转控制装置)工作。而作为旋转控制电路,是由含有振荡电路、分频电路、旋转检测电路、转速比较电路、电磁制动控制手段等电路的集成电路(IC)构成,振荡电路中使用晶体振荡器

另外,拨调分针与时针的拨针操作是这样实现,即拉出表把使上述柄轴31沿轴向移动,在拉档40、爪形弹簧41、离合杆42的作用下,离合轮35向小铁轮36侧移动并啮合,自该小铁轮36经日内中间轮37、日内轮38使筒状小齿轮6a及筒轮6b旋转而实现。因此,由表把、柄轴31、离合轮35、小铁轮36、日内中间轮37、日内轮38、拉档40、爪形弹簧41、离合杆42构成拨针机构44。

该电子控制式机械钟表中设有对发条1a的上紧量与松弛量进行加减运算的加减运算轮系50。

加减运算轮系50,由固定有作为持续时间剩余量显示手段的动力储量指针51的80号轮52、固定于该80号轮52的轴上的动力储量指针轮53、具有与动力储量指针轮53啮合的第1行星轮54a和与该第1行星轮54a成一体的第2行星轮54b的81号轮54、与该81号轮54的第2行星轮54b啮合的行星中间轮55、与该行星中间轮55一体地旋转的82号轮56、与82号轮56啮合的83号轮57、与83号轮57啮合的84号轮58、作为安装有上述行星轮即81号轮54的太阳轮的85号轮59、与该85号轮59啮合的86号轮60、与86号轮60啮合的87号轮61、与87号轮61啮合的88号轮62所构成。

84号轮58与上述方孔轮4啮合,88号轮62与条盒轮1的条盒齿轮1b啮合。

因此,当进行发条1a的上弦操作使方孔轮4旋转时,其力矩自84号轮58开始依次减速传递给83号轮57、82号轮56、81号轮54。此时,由于发条1a上弦时条盒齿轮1b的旋转缓慢而近乎呈停止状态,故从88号轮62到85号轮59处于固定状态,传递到81号轮54的力矩将向动力储量指针轮53、80号轮52、动力储量指针51传递。

而当发条1a退卷时,由于方孔轮4处于停止状态,故自84号轮58至行星中间轮55处于停止状态。并且,当条盒齿轮1b旋转时,其力矩自88号轮62依次减速而向87号轮61、86号轮60、85号轮59传递。此时,由于啮合有81号轮54的行星中间轮55处于停止状态,故81号轮54在围绕行星中间轮55进行自转的同时进行公转。由此,与81号轮54啮合的动力储量指针轮53也朝与上述操作发条1a上弦时的反方向旋转,80号轮52、动力储量指针51也向反方向旋转。

本实施例中,由于自条盒轮1(方孔轮4)至80号轮52的减速比设定为1/12,故对于发条1a的上弦圈数为“6”的场合(旋转为360度×6=2160度),设定成80号轮52即动力储量指针51旋转180度。

因此,加减运算轮系50中,由将方孔轮4的力矩传递给80号轮52的84号轮58、83号轮57、82号轮56、行星中间轮55、81号轮54、动力储量指针轮53构成上弦轮系50a,由将条盒齿轮1b的力矩传递给80号轮52的88号轮62、87号轮61、86号轮60、85号轮59、81号轮54、动力储量指针轮53构成退卷轮系50b。

并且,当方孔轮4旋转时,与发条1a的上弦量相应的力矩传递到80号轮52上而被作为向既定方向的旋转进行加运算,当发条1a退卷、条盒齿轮1b旋转时,与发条1a的退卷量相应的力矩传递到80号轮52上而被作为向反方向的旋转进行减运算。因此,由80号轮构成了加减运算轮。

上述80号轮52如图5所示,呈外周无齿的圆盘状形成,在该外周的一个部位上形成有作为工作卡合部的径向切槽52a。

在该80号轮52的周围设有对上弦轮系50a的旋转进行锁定(停止)的上弦锁定机构70、作为对退卷轮系50b的旋转进行锁定(停止)的退卷锁定机构的指针锁定机构80、对拨针机构44进行锁定的拨针锁定机构90。

上弦锁定机构70具有与84号轮58卡合的上弦锁定杆71。该杆71能够以设在84号轮58和80号轮52之间的旋转轴71a为中心旋转,并具有可卡合在84号轮58的齿上的卡止部72和可与80号轮52的切槽52a卡合的卡合突起部73。并且,自上弦锁定杆71的本体部分大致呈U字形延长的弹簧部74与卡止销75相接触,在该弹簧部74的作用下,卡合突起部73被压接到80号轮52上。因此,在卡合突起部73与80号轮52的切槽52a相卡合的情况下,将如图5中双点划线所示,卡止部72与84号轮58相卡合而将84号轮58的旋转即上弦轮系50a、方孔轮4、进而是上弦部30锁定即使之处于停止状态,发条1a的上弦被停止。

而当卡合突起部73压接在80号轮52的切槽52a以外的外周上时,如图5中实线所示,卡止部72也从84号轮58上脱离,使得上弦轮系50a能够旋转,发条1a可以上弦。

如前所述,将80号轮52设置成在发条1a的上弦圈数达到6时,即方孔轮4在旋转6周的期间,旋转180度。因此,80号轮52的角度这样设定即可,即当达到希望上弦被锁定的圈数(例如,若是具有图22所示特性的发条1a,则为输出力矩大幅度变化之前的圈数A)时,使得上述卡合突起部73能够与80号轮52的切槽52a卡合。

同样,如图5所示,指针锁定机构80也具有与87号轮61卡合的、作为退卷锁定杆的指针锁定杆81。该指针锁定杆81能够以设置在87号轮61及80号轮52之间的旋转轴81a为中心旋转,并具有可与87号轮61的齿卡合的卡止部82、以及可与80号轮52的切槽52a卡合的卡合突起部83。并且,自指针锁定杆81的本体部分大致呈U字形延长的弹簧部84与卡止销85相接触,在该弹簧部84的作用下,卡止部82和卡合突起部83被压接在87号轮61和80号轮52上。

因此,当卡合突起部83与80号轮52的切槽52a相卡合时,将如图5中双点划线所示,卡止部82与87号轮61相卡合而将87号轮61的旋转即退卷轮系50b的旋转锁定,使发条1a的退卷即指针的运行停止。

而当卡合突起部83压接在80号轮52的切槽52a以外的外周上时,则如图5中实线所示,卡止部82也从87号轮61上脱离,使得退卷轮系50b能够旋转即指针能够运行。

指针锁定杆81也设定为当达到希望将退卷锁定(停止指针运行)的圈数时,使得上述卡合突起部83能够与80号轮52的切槽52a相卡合。例如,若为具有图22所示特性的发条1a,则在达到输出力矩大幅度降低的圈数B时将退卷锁定即可。

作为本实施例,需要对上弦进行锁定是在上弦完成时刻即处于圈数达到了“6”的状态时,而需要对退卷进行锁定(停止指针运行)是在发条1a松驰而输出力矩降低的时刻即处于圈数大致接近“0”的状态时,因此,上述二者之间存在着大约圈数为“6”的即80号轮52旋转近180度这样程度的差值。因此,各杆71、81是配置在各卡合突起部73、83相对于80号轮52大致呈180度而相向的位置上。具体地说是,配置在具有约160~180度这一程度的角度的位置上。

拨针锁定机构90如图5所示,具有与离合轮35相卡合的拨针锁定杆91。该拨针锁定杆91其根端侧与上弦锁定杆71成一体,并且在沿方孔轮4的外周延长的前端侧形成有能够与离合轮35的外周上所形成的槽35a相卡合的卡止部92。

因此,当卡合突起部73与80号轮52的切槽52a相卡合时,如图5中双点划线所示,卡止部92自离合轮35上脱离,可向离合轮35的小铁轮36一侧移动,即能够使拨针机构44工作。

而当卡合突起部73压接在80号轮52的切槽52a以外的外周上时,如图5中实线所示,卡止部92与离合轮35相卡合而向离合轮35的小铁轮36侧移动,即拨针机构44锁定,使得诸如将柄轴31抽出等拨针操作本身不能进行。

因此,在以上弦锁定杆71对上弦进行锁定之前即发条1a被充分上紧之前,通过拨针锁定杆91使得拨针机构44被锁定而不能进行拨针操作。

按照上述本实施例,具有下述效果。

1)通过设置上弦锁定机构70或指针锁定机构80,能够在发条1a的持有力矩显著变大之前停止上弦,或在发条1a的输出力矩降低、指针不能准确运行之前使指针停止,能够使发条1a总是输出既定范围内的力矩。

2)并且,特别是通过设置上弦锁定机构70,能够防止发条1a上弦过紧。因此,能够防止由于发条1a上弦过紧而在最初退卷时向轮系13等施加非常大的力矩,能够更切实地防止轮系13等损坏。

3)上述各上弦锁定机构70、指针锁定机构80、拨针锁定机构90利用了配置在条盒轮1和方孔轮4的外周侧的加减运算轮系50,能够有效地利用条盒轮1周围的空间,不会妨碍钟表的小型化、薄型化。特别是,作为上述曲线十字架式停止机构,必须直接在条盒轴1c和条盒轮1上安装卡爪和齿轮,因此,不仅钟表厚度变厚,而且部件装配的自由度降低,给设计带来困难,相比之下,本实施例的设计自由度高、且能够有效地利用空间。因此,即使对于部件装配空间小的手表,也能构成在发条1a上弦和退卷时停止其上弦和退卷(停止指针运行)以及锁定拨针的锁定机构。

4)上弦锁定杆71是与相对于方孔轮4被增速而持有力矩变小的84号轮58相卡合而限制旋转的,因此,能够以更小的力对上弦进行锁定。因此,上弦锁定杆71或84号轮58所需要的强度也可以较小,能够使这些部件小型化且薄型化。

同样地,指针锁定杆81是与相对于条盒轮1被增速而持有力矩变小的87号轮61相卡合而限制旋转的,因此,能够以更小的力对上弦进行锁定。因此,指针锁定杆81或87号轮61所需要的强度也可以较小,能够使这些部件小型化且薄型化。

另外,要想锁定84号轮58和87号轮61时,虽然也可以对各号轮58、61施加靠摩擦力等产生的制动作用而予以锁定,但本实施形式采取各锁定杆71、81的卡止部72、82与各号轮58、61的齿相卡合的方法,因此,能够可靠且容易地对上弦轮系50a和退卷轮系50b进行锁定。

5)由于上弦锁定杆71和拨针锁定杆91的卡合突起部73和指针锁定杆81的卡合突起部83是靠弹簧部74、弹簧部84的作用压接在80号轮52上的,因此,卡合突起部73、83能够可靠地与切槽52a相卡合或与80号轮52的外周相接触,不产生振动而能够稳定地动作,也能够提高上弦锁定机构70、指针锁定机构80、拨针锁定机构90的可靠性。

6)由于上弦锁定杆71的旋转轴71a是配置在84号轮58与80号轮52之间的,因此,可使自旋转轴71a到与各轮58、52相卡合的各卡止部72、卡合突起部73为止的长度变短,因而能够提高上弦锁定杆71的刚性。

同样地,由于指针锁定杆81的旋转轴81a是配置在87号轮61与80号轮52之间的,因此,可使自旋转轴81a到与各轮61、52相卡合的各卡止部82、卡合突起部83为止的长度变短,因而能够提高指针锁定杆81的刚性。

并且,由于拨针锁定杆91的旋转轴71a也是配置在离合轮35与80号轮52之间的,因此,可使自旋转轴71a到与各轮35、52相卡合的各卡止部92、卡合突起部73为止的长度变短,因而也能够提高拨针锁定杆91的刚性。

而旋转轴71a、81a配置在各轮之间就意味着与各轮之间的旋转中心距相比,各轮的旋转中心至各旋转轴71a、81a的距离要短。

7)由于能够在既定的圈数上对发条1a的上弦进行锁定,因此,发条1a开始退卷时的输出力矩不会显著增大,能够使输出力矩大致保持恒定。因此,对于在拨针刚刚结束、转子12启动时,控制电路从开始驱动到能够进行控制之前的时间能够高精度地进行预测。因而,即使在上弦锁定后进行拨针操作时旋转控制电路处于停止状态,也能够高精度地对控制电路停止期间进行补偿,能够进一步提高电子控制式机械钟表的时间指示精度。

8)另外,由于不会产生过高的输出力矩,故能够对调速制动范围即被控制对象力矩进行限定。因此,能够进一步提高调速时的精度,不仅可更进一步提高时间指示精度,而且由于不必象施加有非常高的输出力矩时那样实施无用的制动控制,还能够延长靠发条1a走时的持续时间。

9)由于设置了能够对输入的上弦力矩和退卷力矩进行加减运算而作为一个量输出的加减运算轮系50,因此,还能够在80号轮52上设置动力储量指针51以显示动力储量即钟表的持续时间剩余量。

10)另外,特别是由于设有指针锁定机构80,因此,当发条1a的输出力矩降低、电子控制式机械钟表中的控制电路不能从发电机20得到进行控制所需的电能而不能对指针进行控制时(自由运行状态),能够强制使轮系13即指针停止,更加可靠地防止时间指示错误。

另外,当输出力矩降低导致指针锁定机构80动作时,条盒齿轮1b也停止而使时针、分针、秒针也都停止,因此,钟表使用者能够明确认知是由于输出力矩降低而处于异常工作状态,也能够切实防止使用者误读时间。

11)由于通过指针锁定机构80的动作而能够防止发条1a退卷至必要圈数范围以下,因此,能够消除上弦时的无用卷绕(图22所示圈数0~B),能够缩短进行上弦操作的时间。

12)由于设置了拨针锁定机构90,从而使得在发条1a充分上弦之前不能进行拨针,因此,可使得从进行拨针后到钟表再度停止为止的时间达到最大限度,能够提供使用方便的电子控制式机械钟表。

13)另外,由于设置了拨针锁定机构90,因此,在发条1a的输出力矩降低、电子控制式机械钟表停止时,能够保证到发条1a充分上弦为止、也就是到可进行拨针为止的系统停止时间有足够长。此时,在用手对发条1a上弦期间,也有能量断续地自发条1a输出而使发电机20也工作,因此,若上述到发条1a上弦为止的时间长,则通过发电机20可使电容器等充电部分达到更高的电压。因而,当为了进行拨针操作而使各指针停止即发电机20停止时,靠电容器维持系统驱动的时间可以延长,若能够在正常时间内结束拨针操作,则能够在发电机20开始动作之前维持对系统的驱动。

因此,在拨针之后可立即对系统进行控制,能够以非常高的精度对指针运行进行控制。

而且,若拨针作业在预定时间内结束,则由于电容器中剩有一定程度的电能,故在结束拨针作业并使发电机20动作时,能够比现有技术更迅速地对电容器充电,控制电路被开始驱动的滞后时间可以缩短,因此,能够减少时间控制误差,可更准确地进行拨针作业。

14)由于各锁定机构70、90是与上述发条1a的上弦操作相连动而自动动作的,因此,可以在操作者未意识到的情况下动作,能够进一步提高可操作性。同样地,由于指针锁定机构80是相应于发条1a的圈数而自动动作的,故完全不会对操作者造成负担,不会降低可操作性。

15)由于各锁定机构70、90的杆71、91做成一体化,故能够减少部件数目,成本也可以降低。

16)由于拨针锁定机构90是使拨针锁定杆91卡合在离合轮35上而将拨针机构44锁定使其不能动作,故使用者将表把(柄轴31)拉出的操作本身也被锁定,因此,能够使使用者明确地知道拨针机构44处于锁定状态,可凭感觉进行操作而使可操作性提高。

〔第2实施例〕图6、图7示出本发明第2实施例所涉及的钟表。

本实施例中,与上述第1实施例具有相同作用的部件具有相同的编号,对它们的说明予以省略或简化。

在本实施例中,将上述第1实施例中的上弦锁定杆71和指针锁定杆81做成一体而作为多功能锁定杆111设置,这一点与第1实施例有很大不同。即能够以一个多功能锁定杆111进行上弦锁定和指针锁定。

另外,本实施例中,未设有第1实施例那样的拨针锁定机构。并且,本实施例中,其80号轮52上啮合有减速齿轮115,该减速齿轮115的旋转轴上安装有动力储量指针51。另外,82号轮56和85号轮59的装配形式以及各号轮60~62的装配形式等也与第1实施例有所不同。

多功能锁定杆111具有与84号轮58卡合的第1卡止部112a、与88号轮62卡合的第2卡止部112b、相对于旋转轴111a向这些卡止部112a、112b的相反侧延伸的弹簧部114。

多功能锁定杆111的第1卡止部112a与本体部分同样地为刚性体。另外,将卡合部分的力的角度θ相对于旋转轴111a的旋转中心111b设定为70度以上,使得与84号轮58的卡合能够良好保持。

第2卡止部112b具有弹性,即使在与88号轮62卡合的状态下被进一步向88号轮62侧推压,该推压力也能够被弹性所吸收,以防止88号轮62的齿和轴或旋转轴111a等损坏。

弹簧部114向80号轮52侧折弯成很大的弯,靠该弹簧部114的前端和卡合突起部113对80号轮52从径向的两侧推压而予以夹持。

另外,80号轮52具有与多功能锁定杆111的卡合突起部113卡合的切槽52a、在周向上以预定的长度设置的隆起部52b、设在它们之间的组装用槽52c,由它们形成了一个凸轮

在使用如上所述的80号轮52的场合,将多功能锁定杆111如图8(A)所示地组装,并且与80号轮52的旋转相连动而如(B)~(C)所示地动作。

即,在如(A)所示发条1a完全没有上弦而力矩为0的状态下,多功能锁定杆111处于与卡合突起部113和80号轮52的切槽52a卡合的状态而组装在旋转轴111a上。接着,如(B)所示,由于发条1a的上弦使得80号轮52向箭头方向旋转。此时,卡合突起部113骑压在隆起部52b的一端侧,多功能锁定杆111与该骑压动作连动地向88号轮62侧缓缓转动,第2卡止部112b与88号轮62的齿慢慢卡合。并且,由于卡合突起部113自隆起部52b的另一端下落,第2卡止部112b脱离88号轮62。

在这里,隆起部52b的周向的长度与图22所示的圈数0~B相对应,在自卡合突起部113骑压到隆起部52b上至下落为止期间对发条1a上弦,发条1a上将积蓄设定范围内的下限力矩。

此后,若如(C)所示,进一步对发条1a上弦,80号轮52将继续旋转而使切槽52a朝向卡合突起部113。而在此期间,若发条1a的圈数达到图22中的A处时,将如(D)所示,切槽52a与卡合突起部113二者卡合,同时,多功能锁定杆111的第1卡止部112a与84号轮58卡合。由此,可将上弦轮系50a(图6)的旋转锁定,停止发条1a上弦。

此时,如图9所示,设在80号轮52的旋转轴上的方柱部52d与向其传递力矩的动力储量指针轮53的方孔53a保持预定量的间隙而嵌合。因此,在对发条1a上弦的阶段,如(A)所示,在间隙被充满的状态下,80号轮52与动力储量指针轮53二者一体地旋转。但在多功能锁定杆111的卡合突起部113与切槽52a即将卡合之前,在所说卡合部分上将产生欲使80号轮52旋转的力矩(图中的双点划线箭头),故如(B)所示,80号轮52将超越动力储量指针轮53,径直旋转仅相应于间隙的角度。其结果,卡合突起部113向切槽52a的卡合以及第1卡止部112a向84号轮58的齿的卡合分别在瞬间实现。

回到图8,在发条1a的上弦停止后,当发条1a随着通常使用情况下的指针运行而退卷时,80号轮52向(D)的箭头方向旋转,自(C)至(B)期间,由发条1a输出力矩。于是,在80号轮52到达(B)的时刻,多功能锁定杆111将退卷轮系50b的旋转锁定,使发条1a的退卷即指针的运行停止。

即,在钟表的正常使用情况下,80号轮52在(B)~(D)之间往复旋转。

在本实施例中,除了同样能够获得上述第1实施例中所述各种效果中的、基于与本实施例相同的结构而产生的效果之外,还具有如下特有的效果。

17)多功能锁定杆111是将第1实施例的上弦锁定杆71和指针锁定杆81设置成一体的,故与第1实施例相比,能够减少部件数目,提高空间利用率。

18)多功能锁定杆111是以卡合突起部113和弹簧部114的前端侧将80号轮52从径向两侧推压而予以夹持的,因此,可使80号轮52的旋转轴不易倒伏,能够提高耐久性。

19)通过多功能锁定杆111的弹簧部114推压80号轮52,可不需要第1实施例那样的卡止销75、85,由此也可使部件数目减少。

20)多功能锁定杆111,即使在其第2卡止部112b与88号轮62的齿开始接触之后,也是在直到卡合突起部113完全骑压在隆起部52b上之前,向88号轮62侧一点一点地转动的,故在此期间,第2卡止部推压88号轮62的齿。但是,由于第2卡止部112b具有弹性,对所说推压力能够通过弹性切实加以吸收,因此,能够避免对88号轮62的齿作用过大的推压力,从而能够防止齿和轴损坏。

21)由于多功能锁定杆111的第1卡止部112a是刚性体,故能够以更大的抗力可靠地锁定84号轮58。

另外,由于80号轮52是相对于向该80号轮52传递力矩的动力储量指针轮53具有间隙地安装在同一旋转轴上,并且由于多功能锁定杆111动作时是比动力储量指针轮53先行旋转过间隙量,故能够使多功能锁定杆111的卡合突起部113瞬时落入切槽52a内,并能够与此连动地使第1卡止部112a与84号轮58的齿瞬间卡合。因此,第1卡止部112a与84号轮58的齿之间不会相互摩擦,即使第1卡止部112a为刚性体,也能够抑制84号轮58的齿的磨损。

22)由于80号轮52上啮合有减速齿轮115,而该减速齿轮115的旋转轴上安装有动力储量指针51,因此,不仅能够将动力储量指针51的旋转范围限制在预定的角度内,而且能够在近乎为80号轮52的大约整个圆周的范围内形成凸轮,而凸轮的形成范围大则可相应地提高对力矩的检测精度。

〔第3实施例〕在图10~图15中表示了涉及本发明的第3实施例的自动上弦式钟表的主要部分。

本实施例的钟表为自动上弦式,具有图10所示的自动上弦机构130。该自动上弦机构130是自动上弦式钟表中的公知技术,将旋转锤131的旋转传递给爪杆132,无论旋转锤131的旋转方向如何,可使传能轮133总是向一个方向旋转。图中的编号134是能量接受部。

另外,本实施例的钟表,具有前述的上弦锁定机构70,并且上弦锁定杆(或多功能锁定杆111)与构成上弦轮系50a的84号轮58卡合。而该84号轮58上也连结有上述传能轮133,旋转锤131的旋转经传能轮133传递给84号轮58,以使方孔轮4旋转而对发条1a上弦。此时,在方孔轮4与条盒轴1c之间,设置有对于自动上弦式钟表一般不示出的滑动机构(第1滑动机构)。

然而,可与上弦锁定杆71卡合的84号轮58由树立于底板2上的螺旋销58a、与螺旋销58a以螺纹结合的螺钉58b、可旋转地嵌合于螺旋销58a上的与方孔轮4啮合的第1齿轮58c、以及嵌合于第1齿轮58c的轴部分上并与83号轮57啮合的第2齿轮58d构成,第1齿轮58c也与传能轮133啮合,第2齿轮58d的齿与上弦锁定杆71的卡止部卡合。

这些部件中,第2齿轮58d例如如图12、图13所示,做成具有冲裁部58e的圆状,通过使其与第1齿轮58c接触的接触部58f具有弹性而将第1齿轮58c的轴部分向径向推压而予以支持。即通过具有弹性的接触部58f形成第2滑动机构。

因此,按照这样的钟表,当发条1a处于尚未上弦到图22所示的圈数A的状态(84号轮58的第2齿轮58d未被上弦锁定杆71锁定的状态)时,第2齿轮58d将与第1齿轮58c一起旋转,因此,在通过旋转锤131的旋转对发条1a上弦的同时,能够将其旋转从83号轮57传递给上弦轮系50a而使动力储量指针51(图4)旋转。

反之,当发条1a上弦到图22所示的圈数A时,第2齿轮58d被上弦锁定杆71锁定,因此,第1齿轮58c将克服接触部58f的保持力而旋转,在第1、第2齿轮58c、58d之间发生滑动。其结果,虽然第1齿轮58c旋转,但旋转锤131的旋转不会向上弦轮系50a传递。另外,虽然随着第1齿轮58c的旋转方孔轮4也旋转,但在处于发条1a上弦到圈数A的状态下,上述第1滑动机构将动作,因此,虽然方孔轮4旋转,但其旋转不会向发条1a传递。即,在上弦锁定机构70动作期间,随着第1齿轮58c和方孔轮4的旋转,旋转锤131将空转。

在本实施例中,除了同样能够获得上述第1、第2实施例中所述各种效果中的、基于与本实施例相同的结构而产生的效果之外,还具有如下特有的效果。

23)当上弦锁定机构70锁定84号轮58时,各滑动机构将动作,因此,不仅能够防止旋转锤131被锁定而使其损坏,而且由于旋转锤131的旋转不会向80号轮52侧传递,因而能够切实防止处于锁定状态的上弦锁定机构70上作用过大的力而损坏,抑或不至于损坏也能够可靠防止其旋转向80号轮52传递,可切实避免设在80号轮52上的动力储量指针51(图4)超出既定偏转范围偏转而防止产生错误指示。因此,能够将上弦锁定机构70无妨碍地应用于自动上弦式钟表中。

〔第4实施例〕作为第4实施例,图4示出上述第3实施例中所说明的第2滑动机构的变形例。

本实施例中,84号轮58的第2齿轮58d虽被可旋转地嵌合在第1齿轮58c的轴部分上,但不具有如上所述的具有弹性的接触部58f。这种第2齿轮58d这样构成,即被固定在第1齿轮58c的轴部分上的推压簧58g向轴向推压,在该推压力的作用下能够与第1齿轮58c一起旋转。

如图15所示,推压簧58g具有向径向的外侧伸出的多个臂部58h,臂部58h向第2齿轮58d侧弯曲,因与第2齿轮58d相接触而恢复成略呈直线的形状,以此时的弹力(弹性力)形成上述的推压力。即,在本实施例中,以推压簧58g形成本发明的第2滑动机构。另外,推压簧58g通过弹簧座58i固定在上述轴部分上。

按照这样的钟表,当处于84号轮58的第2齿轮58d未被上弦锁定杆71锁定的状态时,由于第2齿轮58d受到推压簧58g的推压,将与第1齿轮58c一起旋转而将未图示的旋转锤的旋转向上弦轮系50a传递,使动力储量指针51(图4)转动。

反之,当处于第2齿轮58d被上弦锁定杆71锁定的状态时,第1齿轮58c将克服推压簧58g的推压力而旋转,因此,在第2齿轮58d与推压簧58g之间发生滑动,其结果,只有第1齿轮58c与推压簧58g和弹簧座58i一体地旋转,旋转锤的旋转不向上弦轮系50a传递。

按照本实施例,由于与上述第3实施例同样地具有第2滑动机构,因此,尽管作为其第2滑动机构的具体结构不同,但能够获得与第3实施例同样的效果。

〔第5实施例〕作为本发明的第5实施例,图16示出有关动力储量指针51的显示位置的变形例。

在本实施例中,动力储量指针51不是在底板2的外侧(不是表盘侧)、而是在轮系支承板14的外侧,装配在该轮系支承板14与后盖16之间。并且,轮系支承板14的外侧表面上设有动力储量指针51专用的字盘17,另外,在底板2的外侧设有日轮18。而作为持续时间剩余量显示手段(显示器),除了可做成动力储量指针51之外,也可以做成圆形板,另外,也可以采用颜色、花纹或形状等可变化的全息等自动形式。

后盖16由不锈、铂、、金(18k、24K等)、超硬合金(TiC等)等金属、或ABS、聚酸酯(PC)等合成树脂、或陶瓷等材料制成,具有与动力储量指针51的偏转范围相对应的开口部16a。该开口部16a上,经填料19a镶嵌有由无机玻璃、蓝石英、丙烯等制成的透明部件19,可观察到动力储量指针51。也可以通过将整个后盖16以透明部件形成而省去透明部件19。

作为这样的实施例,在诸如对发条1a上弦和想知道发条1a的上弦量(持续时间剩余量)时,可将钟表翻过来确认动力储量指针51的显示位置。

而按照本实施例,具有如下效果。

24)由于动力储量指针51是设在背面,故能够在保持正面外观设计简洁的同时,具有可确认持续时间剩余量的功能。另外,作为持续时间剩余量显示手段,通过在颜色和形状等方面下功夫,能够提高背面外观的可设计性。

25)因动力储量指针51不在底板2的外侧,故80号轮52等不会向底板2外侧突出,能够相应地有效利用空间而配置日轮18等,使之具有日历功能。并且,通过将动力储量指针51设置在轮系支承板14与后盖16之间的空间内,能够实现对该空间的有效利用。

本发明并不限于上述的各个实施例,在可实现本发明目的的范围内的变形、改进均属于本发明。

例如,上述实施例中,设有上弦锁定机构70、指针锁定机构80、拨针锁定机构90三种锁定机构,但也可如图17所示,只设上弦锁定机构70,或可如图18所示,只设上弦锁定机构70和拨针锁定机构90。还可如图19所示,只设上弦锁定机构70和指针锁定机构80。再者,虽然未与图示,另外,可以例如如图20所示,只设指针锁定机构80,也可以只设指针锁定机构80和拨针锁定机构90。也就是说,作为本发明的钟表,只要具有上弦锁定机构70和指针锁定机构80中的至少任何一种锁定机构即可。

另外,上述实施例中,是将上弦锁定机构70和拨针锁定机构90的各自的杆71、91做成一体化,但也可以将它们做成单独的部件。再有,将各杆71、91做成单独的部件的场合,也可以通过改变各杆71、91的各卡合突起部73、93在80号轮52的切槽52a内卡合的位置,使各杆71、91的动作时序改变。例如,上述实施例中,在上弦锁定杆71对上弦予以锁定之前,不能进行拨针操作,但也可以设定成:只要发条1a上弦到预定的圈数以上,即使在上弦被锁定之前也能够进行拨针操作。

另外,作为加减运算轮系50的具体结构,并不限于上述实施例所述的结构,只要通过行星机构的组装等,能够对上弦时来自方孔轮4的输入力矩和退卷时来自条盒轮1的输入力矩进行加减运算而向80号轮52输出即可。

此外,作为上弦锁定机构70,并不限于使用上述加减运算轮系50的机构,只要采用能够检测发条1a的圈数、在达到预定圈数以上时能够锁定发条1a上弦的结构即可。

同样地,作为指针锁定机构80,也不限于使用上述加减运算轮系50的机构,只要采用能够检测发条1a的圈数、在达到预定圈数以下时能够锁定发条1a退卷的结构即可。

上述实施例中,上弦锁定机构70是其上弦锁定杆71卡合在84号轮58上而实现锁定的,但上弦锁定杆71所与之卡合的轮也可以是设在上弦部30或上弦轮系50a上的其它轮。但是,最好使上弦锁定杆71与持有力矩较方孔轮4小的轮卡合。

同样地,在指针锁定机构80中,也不限于使87号轮61停止的场合,也可以是使退卷轮系50b和向发电机20传递力矩的轮系13的任一轮停止。但是,最好是使指针锁定杆81与持有力矩较条盒轮1小的轮卡合。

再有,各锁定机构70、80中,是使各杆71、81的各卡止部72、82与齿轮卡合而实现锁定的,但也可以采用例如压触加减运算轮系50的轮的外周,以其摩擦力实施制动的锁定机构。

另外,作为上弦锁定机构70,并不限于上述实施例那样的、通过对作为上弦部30或上弦轮系50a的力矩传递部件的轮的旋转进行限制而锁定上弦操作的结构,也可以是通过与上弦部30的部件卡合而解除各齿轮的啮合例如柄轮32与圆孔轮33之间的啮合,从而使上弦操作不能进行(锁定)的结构。

另外,作为拨针锁定机构90,并不限于上述实施例那样的、将离合轮35使之不能移动地予以锁定,而不能对柄轴31进行操作的结构,也可以是例如可将柄轴31拨出并进行操作,但使得小铁轮36等拨针机构的部件之间相脱离而不能进行拨针操作的结构。此时,由于表把(柄轴31)等外部操作部件本身可以操作,故不象外部操作部件本身的动作被锁定的钟表那样存在着使用者强行操作外部操作部件而对外部操作部件施加很大力的危险,具有可防止过分的力施加在外部操作部件上的优点。

而作为驱动与诸如上弦部30和轮系13等部件卡合的部件的驱动机构,最好是象上述各杆71、81、91那样随着80号轮52的旋转而动作的所谓凸轮机构,但也可以是其它的动作机构。

再有,上述第1实施例中,作为工作卡合部是在80号轮52上形成有切槽52a,但也可以如第2实施例中的隆起部52b那样,在80号轮52的外周上形成凸部而作为工作卡合部。也就是说,作为工作卡合部,只要各杆71、 81、91能够随着80号轮52的旋转而以既定的时序动作即可。

本发明并不限于电子控制式机械钟表,也可以应用于具有擒纵轮、锚形擒纵轮、摆轮游丝机构等的机械式钟表,但是,电子控制式机械钟表与机械式钟表相比,由于采用晶体振荡器进行高精度的走针控制,故所要求的时间指示精度也比机械式钟表要高。因此,在输出力矩的变化所产生的影响可显著地表现出来的电子控制式机械钟表中,最好设置本发明的上弦锁定机构。

另外,在第1、第2实施例中,作为对发条1a上弦的上弦部,并不限于手动上弦方式,也可以如第3、第4实施例那样采用使用旋转锤的自动上弦装置。条盒轮也可采用自动上弦用的、上满时滑动机构(前述第1滑动机构)动作的条盒轮。而此时最好在84号轮58等上设置第2滑动机构。

另外,也可以如图21所示,使83号轮57与具有滑动机构的84号轮58的第1齿轮58c啮合,并使上弦锁定杆71也与该第1齿轮58c卡合,并且,通过使传能轮133与第2齿轮58d卡合,从而使得处于锁定状态时,使旋转锤随着第2齿轮58d的旋转空转。采用这种结构的场合,由于能够使84号轮58也具有前述第1滑动机构的功能,故可使条盒轮1的构造简单。此外,也可以将滑动机构设置在传能轮133的、底板3侧的小齿轮部分而使之具有同样的功能。

再有,为了能够以IC识别上弦锁定状态的“接通”/“断开”态,也可以设置上弦锁定杆71或可相应于上弦锁定状态而动作的另外的杆,靠该杆的动作实现诸如开关的接通,从而相应于上弦锁定状态向IC发出信号。按照这样的结构,能够以IC检测上弦锁定状态,故发条力矩的大、小也能够以IC进行判别。因此,能够通过IC实现下述控制,即仅在发条力矩大而发电能力也大、电容器电压也高时,输出用来对通常控制之外的需消耗电能的电路的精度加以确认的脉冲。

另外,作为本发明的发条装置,并不限于钟表,也可以是以发条为驱动源的玩具汽车(微型车)和节拍器、八音盒等。

如上所述,按照本发明,由于设有使用加减运算轮系的锁定机构,因此,即使是手表那样内部的部件装配空间很小的钟表和其它发条装置,也具有在发条上弦时和退卷时能够使之停止的、能够使得从发条输出的力矩总是在设定的范围内的效果。

此外,按照本发明的控制方法,在电子控制式机械钟表或其它电子控制式发条装置中,能够抑制输出力矩的变化,因此,具有能够准确进行控制电路停止期间的补偿、能够如上所述地使得从发条输出的力矩总是在设定的范围内的效果。

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