(57)【要約】【課題】砂時計の簡便な操作性を損なわずに、計時の精度及び経過時間の読み取りの精度を共に向上させた砂時計型の計時装置を提供する。【解決手段】砂時計型機械式計時装置に搭載される計時装置ユニット１０は、おもり部１００と、脱進機１０１と、調速機１０２と、指針１７とを備え、計時装置ユニット１０の上下を反転させることで増加するおもり部１００の位置エネルギーにより、脱進機１０１と調速機１０２とが協働することによって、指針１７が調速された一定の速度で動く構成とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下を反転させて始動させる砂時計型の計時装置であって、動力源となるおもり部と、前記おもり部の重さで駆動する脱進機と、前記脱進機と協働する調速機と、を備えることを特徴とする砂時計型機械式計時装置。
【請求項２】
請求項１に記載の砂時計型機械式計時装置であって、前記脱進機及び前記調速機により調速された速度で動く指針を備えることを特徴とする砂時計型機械式計時装置。
【請求項３】
前記脱進機は、ガンギ歯を有するガンギ歯車を備えたガンギ車と、前記ガンギ歯と係合する係合面を有する一対のツメを備えたアンクルと、からなるものであって、前記ガンギ歯は前記ガンギ車の回動軸を有する平面に関して面対称となる歯面を有し、前記一対のツメの前記係合面は前記アンクルの回動軸を有する平面に関して面対称となることを特徴とする請求項１又は２に記載の砂時計型機械式計時装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、砂時計と同様の使い方をする機械式計時装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、砂時計の計時の精度を向上させるため、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されているように、電子制御技術を用いる方法がある。【０００３】  一方、砂時計の経過時間を読み取る方法として、例えば特許文献３に記載されているように、粒体の蓄積時間を視認できる構造体を備える方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−４９２８７号公報
【特許文献２】特開平２−２８００８５号公報
【特許文献３】特開２０１２−８３３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、特許文献１及び特許文献２の方法では、電源を確保する必要があり、従来の砂時計のようにいつどこにおいても上下を逆転するだけで計時を行えるという使い勝手の良さがなくなってしまう。【０００６】  一方、特許文献３の方法では、粒体の溜まり具合を目視によって判断することで経過時間の読み取りを行うため、計時装置が置かれた環境や読み取る人の違いによって基準が曖昧なものになり、結果として読み取りの精度は低くなってしまう。【０００７】  本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、従来の砂時計の簡便な操作性を維持しながら、計時の精度を向上させ、かつ経過時間の読み取りの精度も向上させた砂時計型の計時装置を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  請求項１の発明は、上下を反転させて始動させる砂時計型の計時装置であって、動力源となるおもり部と、前記おもり部の重さで駆動する脱進機と、前記脱進機と協働する調速機と、を備えることを特徴とする砂時計型機械式計時装置である。【０００９】  請求項２の発明は、請求項１に記載の砂時計型機械式計時装置であって、前記脱進機及び前記調速機により調速された速度で動く指針を備えることを特徴とする砂時計型機械式計時装置である。【００１０】  請求項３の発明は、前記脱進機は、ガンギ歯を有するガンギ歯車を備えたガンギ車と、前記ガンギ歯と係合する係合面を有する一対のツメを備えたアンクルと、からなるものであって、前記ガンギ歯は前記ガンギ車の回動軸を有する平面に関して面対称となる歯面を有し、前記一対のツメの前記係合面は前記アンクルの回動軸を有する平面に関して面対称となることを特徴とする請求項１又は２に記載の砂時計型機械式計時装置である。
【発明の効果】
【００１１】  請求項１の発明によれば、装置の上下を反転させたときに増加するおもり部の位置エネルギーを動力源として脱進機が駆動させられる。この際、脱進機と協働する調速機が一定の周期で作用することにより、おもり部の降下速度は一定になる。このように機械式時計と同じ原理をもちいることにより、操作性は損なわずに計時の精度を向上させた砂時計型機械式計時装置を実現することができる。【００１２】  請求項２の発明により、指針を用いることで、状況に左右されずに経過時間を正確に読み取ることを可能にする砂時計型機械式計時装置を実現することができる。【００１３】  請求項３の発明によれば、ガンギ歯は面対称の歯面を持つと同時に、一対のアンクルのツメの係合面も面対称であるため、ガンギ歯車の回転方向の影響を受けない脱進機が実現できる。これにより、装置の上下の向きによってガンギ歯車の回転方向が変わらないように制御するための機構が必要なくなり、コストの削減に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例の砂時計型機械式計時装置の分解斜視図である。
【図２】実施例の砂時計型機械式計時装置における計時装置ユニットの分解斜視図である。
【図３】実施例の砂時計型機械式計時装置における調速脱進機ユニットの分解斜視図である。
【図４】実施例の砂時計型機械式計時装置におけるガンギ車及びアンクルの位置関係を示す上面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ），（Ｃ）及び（Ｄ）は、実施例の砂時計型機械式計時装置におけるガンギ車及びアンクルの作動状態を示す上面図である。
【図６】実施例の砂時計型機械式計時装置におけるおもり部の変形例を示す分解斜視図である。
【図７】実施例の砂時計型機械式計時装置における指針の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  本発明を実施するための形態に関する実施例を以下に説明する。
【００１６】（構造説明）
図１は本実施例の砂時計型機械式計時装置１を示す図であり、この砂時計型機械式計時装置１はケース２、ケース３、及び透明ケース４を筐体として成り立っている。計時装置ユニット１０の支柱１１の両端と結合部品５及び６とは接着固定され、透明ケース４は結合部品５及び６の間に挟まれることで固定される。また、ケース２は結合部品５の突起部７と接着固定され、同様にケース３は結合部品６の突起部８と接着固定される。
【００１７】  図２に示すように、計時装置ユニット１０は支柱１１、増速歯車２０及び調速脱進機ユニット３０から成り立っている。軸体１２及び１３は、スペーサー１４及び１５に設けられた筒部１４ａ及び１５ａを軸通し、スペーサー１４及び１５を回動可能に支持しながら、調速脱進機ユニット３０のフレーム３１に設けられた固定穴３２及び３３へ圧入固定される。この際、支柱１１に設けられたスリット１１ａは、軸体１２及び１３の拡径部１２ａ及び１３ａとスペーサー１４及び１５の拡径部１４ｂ及び１５ｂとで滑動可能に挟持される。そのため、調速脱進機ユニット３０は支柱１１に対して直動する。また、支柱１１には目盛１６が設けられ、この目盛１６を指し示す指針１７が軸体１２に設けられる。増速歯車２０は歯車２１、カナ２２及び回動中心に設けられた筒部２３から構成される。軸体１８は筒部２３を軸通し増速歯車２０を回動可能に支持しながら、フレーム３１に設けられた固定穴３４へ圧入固定される。この際、カナ２２と支柱１１に設けられたラック１１ｂとは噛み合う。一方、増速歯車２０と調速脱進機ユニット３０と軸体１２、１３及び１８とスペーサー１４及び１５とは、おもり部１００として機能する。
【００１８】  図３に示すように、調速脱進機ユニット３０は、脱進機１０１と、調速機１０２とから成り立っており、特に限定はされないが脱進機１０１はガンギ車４０及びアンクル５０から構成されるピンアンクル脱進機（ピンレバー脱進機）とし、調速機１０２はテンプ６０から構成されるテンプ式調速機とする。
【００１９】  ガンギ車４０はガンギ歯車４１、ガンギカナ４２及び回動中心に設けられた筒部４３から構成される。軸体１９は筒部４３を軸通しガンギ車４０を回動可能に支持しながら、フレーム３１に設けられた固定穴３５へ圧入固定される。この際、ガンギカナ４２と歯車２１（図示せず）とは噛み合う。また、アンクル５０はアンクル体５１、アンクル真５２及び２つのツメ（アンクルピン）５３と５４とから構成される。アンクル真５２はフレーム３１に設けられたアンクル受３６を軸通し回動可能に支持されながら、アンクル体５１に設けられた固定穴５１ａへ圧入固定される。同時に、ツメ５３及び５４はアンクル体５１に設けられた２つの固定穴５１ｂへそれぞれ圧入固定される。この際、ツメ５３及び５４はガンギ歯車４１に形成される複数のガンギ歯４４に対して交互に係脱可能に噛み合う。
【００２０】  テンプ６０は振り座６１、テン輪６２、ヒゲゼンマイ６３及びフレーム６４から構成される。テン輪６２は振り座６１の段差部６１ａへ圧入固定され、ヒゲゼンマイ６３のヒゲ玉６３ａは振り座６１の段差部６１ｂへ圧入固定され、また、ヒゲゼンマイ６３のヒゲ持ち６３ｂはフレーム６４の固定穴６４ａへ圧入固定される。フレーム３１のテン真体３７は振り座６１に設けられた筒部６５を軸通し、振り座６１を回動可能に支持しながら、フレーム６４に設けられた固定穴６４ｂへ圧入固定される。その際、振り座６１に配置された振り石（振りピン）６６とアンクル体５１に設けられたハコ５５と係脱可能に噛み合う。
【００２１】  図４に示すように、ガンギ歯４４の歯先から歯底までの２つの歯面４５と歯面４６とは、ガンギ車４０の回動軸Ｃ１を有する平面Ｆ１に関して面対称となる。また、ツメ５３はガンギ歯４４と係合する係合面５６を有し、ツメ５４はガンギ歯４４と係合する係合面５７を有している。この時、係合面５６と係合面５７とはアンクル５０の回動軸Ｃ２を有する平面Ｆ２に関して面対称となる。そして、歯面４５は停止面４５ａと衝撃面４５ｂとを有し、歯面４６は停止面４６ａと衝撃面４６ｂとを有する形状とし、同時に、ツメ５３及び５４は円柱形状（ピン形状）とする。
【００２２】（動作説明）
通常、スペーサー１４または１５のどちらか一方が、スリット１１ａの下端に接触することでストッパーとなり、おもり部１００の位置エネルギーがカナ２２へ伝わらずに砂時計型機械式計時装置１は停止している。
【００２３】  砂時計型機械式計時装置１の上下を反転させると、スペーサー１４及び１５はストッパーの役割をなさなくなり、反転により増加したおもり部１００の位置エネルギーは、ラック１１ｂとカナ２２との噛み合いによって増速歯車２０へと伝わり、さらに、歯車２１とガンギカナ４２との噛み合いによってガンギ車４０へ回転する力として伝えられる。
【００２４】  ガンギ車４０の回転は、ガンギ歯車４１のガンギ歯４４を通してツメ５３及び５４へ衝撃を与え、アンクル真５２を中心としたアンクル５０の揺動運動となり、ハコ５５を介して振り石６６へ回動する力として伝えられる。同時に、ヒゲゼンマイ６３が作用することによりテンプ６０は往復回転運動を継続する。
【００２５】  他方、テンプ６０の往復回転運動は、アンクル５０を介してガンギ車４０の回転を断続的に制御する。また、この往復回転運動はテン輪６２とヒゲゼンマイ６３との作用によって一定の周期を保つため、規則正しく、ガンギ車４０の回転速度を一定に調速する。
【００２６】  つまり、おもり部１００の位置エネルギーによって、脱進機１０１と調速機１０２とが協働することで、おもり部１００は一定の速度を保って落下する。また、目盛１６と指針１７との位置関係から時間経過を正確に読み取ることができる。
【００２７】  この際、ガンギ車４０の回転には、おもり部１００の落下方向（砂時計型機械式計時装置１の上下向き）によって、時計方向と反時計方向とが存在する。それぞれの回転方向における脱進機１０１の動作について、図５（Ａ）、（Ｂ），（Ｃ）及び（Ｄ）を参照して、次に説明する。
【００２８】  図５（Ａ）及び（Ｂ）は、ガンギ車４０が時計方向に回転する状況を示す。図５（Ａ）に示した状態は、ガンギ歯４４の歯面４５の停止面４５ａとツメ５３の係合面５６とが接触し、ガンギ車４０が停止している様子を表している。テンプ６０（図示せず）の回転に伴うアンクル５０（一部図示せず）の回動により、係合面５６が停止面４５ａから外れガンギ車４０が回転開始すると同時に、係合面５６が衝撃面４５ｂから衝撃を受ける。その後、図５（Ｂ）に示した状態のように、ツメ５４の係合面５７が別のガンギ歯４４の歯面４５の停止面４５ａと接触してガンギ車４０の回転は停止する。同様に、テンプ６０（図示せず）の回転に伴うアンクル５０（一部図示せず）の回動により、係合面５７が停止面４５ａから外れガンギ車４０が回転開始すると同時に、係合面５７が衝撃面４５ｂから衝撃を受ける。その後、図５（Ａ）に示した状態に戻り、一連の動きは繰り返される。
【００２９】  一方、図５（Ｃ）及び（Ｄ）は、ガンギ車４０が反時計方向に回転する状況を示す。図５（Ｃ）に示した状態は、ガンギ歯４４の歯面４６の停止面４６ａとツメ５４の係合面５７とが接触し、ガンギ車４０が停止している様子を表している。テンプ６０（図示せず）の回転に伴うアンクル５０（一部図示せず）の回動により、係合面５７が停止面４６ａから外れガンギ車４０が回転開始すると同時に、係合面５７が衝撃面４６ｂから衝撃を受ける。その後、図５（Ｄ）に示した状態のように、ツメ５３の係合面５６が別のガンギ歯４４の歯面４６の停止面４６ａと接触してガンギ車４０の回転は停止する。同様に、テンプ６０（図示せず）の回転に伴うアンクル５０（一部図示せず）の回動により、係合面５６が停止面４６ａから外れガンギ車４０が回転開始すると同時に、係合面５６が衝撃面４６ｂから衝撃を受ける。その後、図５（Ｃ）に示した状態に戻り、一連の動きは繰り返される。
【００３０】  この時、ガンギ車４０の回動軸Ｃ１とアンクル５０の回動軸Ｃ２とを通る平面Ｆ３に関して、図５（Ａ）と図５（Ｃ）とに示される位置関係は面対称となり、また、図５（Ｂ）と図５（Ｄ）とに示される位置関係も面対称となる。また、前述したように、歯面４５と歯面４６とは平面Ｆ１に関して面対称であり、係合面５６と係合面５７とは平面Ｆ２に関して面対称である。そのため、ガンギ車４０の回転が時計方向と反時計方向とのどちらの状態であっても、脱進機１０１は同じ動作を行う。
【００３１】  以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明は上述の実施例に限定されず、例えば次の変形例を包含する。
（１）図６に示すように、調速脱進機ユニット３０は支柱２００に固定された構造とし、おもり部１００の代わりに真鍮おもり２０１を備え、真鍮おもり２０１に取り付けられたチェーン２０２と、カナ２２の代わりに増速歯車２０に備えられたスプロケット２０３とによって、真鍮おもり２０１の位置エネルギーを増速歯車２０へと伝える機構とする。
（２）脱進機１０１は、ガンギ歯にのみ衝撃面を有するピンアンクル脱進機の代わりに、例えば、ガンギ歯とツメとのそれぞれに衝撃面を有するクラブツースレバー脱進機や、ツメ部にのみ衝撃面を有するラチェットツースレバー脱進機など、他の脱進機構によって構成される構造とする。
（３）調速機１０２は、テンプ式調速機の代わりに、例えば、振り子式調速機など、他の調速機構によって構成される構造とする。
（４）図７に示すように、おもり部１００の一部に設けられた指針１７の代わりに、増速歯車２０などの輪列部に指針３００を有する構造とする。
【符号の説明】
【００３２】１  砂時計型機械式計時装置
１０  計時装置ユニット
１１  支柱
１１ｂ  ラック
１６  目盛
１７  指針
２０  増速歯車
２１  歯車
２２  カナ
３０  調速脱進機ユニット
３６  アンクル受
３７  テン真体
４０  ガンギ車
４１  ガンギ歯車
４２  ガンギカナ
４４  ガンギ歯
４５  歯面
４６  歯面
５０  アンクル
５１  アンクル体
５２  アンクル真
５３  ツメ
５４  ツメ
５５  ハコ
５６  係合面
５７  係合面
６０  テンプ
６１  振り座
６２  テン輪
６３  ヒゲゼンマイ
６６  振り石（振りピン）
１００  おもり部
１０１  脱進機
１０２  調速機
Ｃ１  回動軸
Ｃ２  回動軸
Ｆ１  平面
Ｆ２  平面
Ｆ３  平面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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