弾性指針 ― 形と長さを変える時計の針

曲がることで表示する針#

弾性指針は、薄い腕の弾性変形を利用し、表示中に形や見かけの長さを変える時計の指針である。フランス語の特許では aiguille élastique、英語では elastic hand や flexible resilient hand と呼ばれる。本稿では、柔軟な腕と、その根元を動かす機構からなる可変形状の表示技術を扱う。単に衝撃で曲がる針や、回転方向が逆転するだけのレトログラード表示とは異なり、変形自体が意図された表示動作となる。1 2

目的の一つは、円形でない文字盤を有効に使うことである。長さが一定の針先は円を描くが、楕円や卵形の目盛へ近づけるには、向きに応じて針先と回転中心の距離を変える必要がある。また、午前と午後を異なる形で示したり、同じ針の角度と長さに別々の情報を持たせたりする構想も特許に記されている。1 2 3

成立と特許の範囲#

一体の柔軟な指針#

EP2863274A1「Aiguille élastique flexible」は2013年10月18日出願、2015年4月22日公開で、発明者はMarc Stranczl、公開情報上の当初出願人はOmega SAである。後年のBreguetの特許がこの文献を参照していても、当初から同一の出願人だったと読み替えるべきではない。この公開公報の請求項1は、針筒と柔軟な薄片を持つ一体の針で、加えた力によって薄片上の頂点と針筒の距離が変わる構成を記す。二つの針筒を備える構成は、さらに別の請求項で具体化される。1

この公報は、パンタグラフによって長さを変える先行方式に対し、部品の製作・組立や衝撃への対応を課題として挙げる。一体の薄片で動きを作れば、変形する部分に多数の関節を設けずに済む。ただし、公報が掲げる堅牢性は発明の目的であり、市販時計同士の耐衝撃性能を比較した試験結果ではない。1

指針の発明と駆動機構の発明#

Montres Breguet SAのEP3764168A1は2020年5月27日出願、2021年1月13日公開で、書誌上は2018年7月31日への優先権を示す。発明者はChristophe Bifrareである。これは弾性指針の最初の提案ではなく、二つの針筒を動かす差動機構と、その負荷をならすトルク調整機構を扱う。公開請求項1は差動機構の入力キャリアに作用するトルク調整機構を含み、請求項2以降がカムと弾性腕などを規定する。2

同じ技術群には、腕の視認性、衝撃時の逃げ、装飾や材料を扱う文献もある。EP3830649B1はそうした指針自体の構成を詳述する。似た名称の公報をすべて別々の完成製品と数えたり、公開公報の説明をそのまま販売モデルの部品表と見なしたりすることはできない。3

二つの針筒で形を作る#

自由な状態と取り付けた状態#

基本的な例では、二本の柔軟な腕が先端でつながり、各腕の根元に針筒を持つ。針筒とは駆動軸に取り付ける筒状の部分である。製作直後の自由な状態では二つの針筒が離れていても、時計への取り付け時には同じ回転軸上へ重ねる。この操作ですでに腕へ予荷重がかかる。1 2

二つの針筒の相対角を変えると、腕の曲がり方が変わり、先端は中心へ近づいたり遠ざかったりする。両側の駆動を組み合わせることで、全体の向きと先端の半径方向位置を制御する。長く細い形から短く幅広い形への変化は、材料そのものが同じ比率で伸び縮みすることを意味しない。曲がった腕の形が変わることで、中心から先端までの距離が変わるのである。1

EP2863274A1には、二回転する一方の針筒に対し、他方を1.8回転させ、差を最後にジャンプで戻す例がある。これにより二周の渦巻状の経路を作り、午前・午後などを分ける構想である。1

カムと差動機構#

卵形に沿わせる場合には、入力回転に対して一定の歯数比を与えるだけでは足りない。表示したい輪郭と、腕の変形特性に合わせた角度補正が必要となる。EP3764168A1では、回転するキャリアに載った遊星歯車の偏心指が固定カムの内側の軌道をたどり、そこで得た角度変化を二つの針筒へ配る例を説明する。2

一方の針筒へは遊星歯車から直接、もう一方へは中間歯車を介して補正を伝える。中間歯車が補正の向きを反転するため、共通の回転に対して両腕へ反対向きの進み・遅れを与えられる。指針自身の弾性は、偏心指をカムの軌道へ戻す力にも使われる。公報には、既存ムーブメントへ追加する薄い表示モジュールとしての構成が示される。2

表示の負荷をならす#

柔軟な腕を変形させるにはエネルギーが必要で、針の位置によって必要なトルクが変わる。EP3764168A1は、その変動がテンプの振り角や持続時間へ影響しうると説明し、表示機構の入力側に調整カムと弾性腕を付ける方式を示す。2

調整カムの上り面では弾性腕を持ち上げてエネルギーを蓄え、下り面では腕が戻る力で機構を助ける。表示を変形させる負荷の大きい区間へ、蓄えたエネルギーを戻すよう位相を合わせることで、入力側から見た負荷を平滑化する。これは新たなエネルギーを生む装置ではなく、消費と回収のタイミングを調整する仕組みである。2

公報の例では、調整後のトルクは、調整機構を持たない場合の最大値を基準に約0.3～0.4倍の範囲になると説明される。これは特許が記す実施例のトルクの値である。測定条件をそろえた市販品の比較値としては扱えない。2

公報はこの構成を歴史的なスタックフリードと比較している。ただし、ここで調整するのは弾性指針の周期的な表示負荷であり、主ゼンマイがほどける際のトルク変化そのものとは区別される。2

材料・製造と設計の制約#

EP2863274A1は、一体成形と複数の高さを持つ構造を説明する。EP3830649B1はさらに、軸方向の高さ200 µm、文字盤面内の厚さ40 µmという細い腕の例を示し、視認性を上げる装飾を付ける際にも柔軟性と衝撃時の質量を管理する必要を論じる。これらの寸法は公報の例で、弾性指針一般の規格ではない。1 3

後者には、先端・針筒と柔軟な腕を接合する構成、炭素繊維や超弾性合金を使う案、断面形状によって面外変形を起こす案もある。接合や材料の選択肢が書かれていることと、特定製品がその材料を採用していることは別である。3

予荷重は、歯車の遊びを一方向へ寄せ、カムとの接触を保つのに利用できる。一方、その力も駆動系の負荷となる。摩耗寿命、温度による指示の変化、耐磁性、潤滑剤や保守時の交換手順について、ここで確認した公報だけから共通の性能値を定めることはできない。1 2

実用例と発展#

実用例はBreguetのReine de Naples Cœur 9825である。Swatch Groupの2021年年次報告書は、この年のBreguetの製品として、6時側を中心にしたハート形の分針が卵形文字盤上の位置に応じて形を変える時計を紹介する。上半分では長く広がり、下半分では縮む表示で、28本の限定仕様として記載されている。4

2023年公開のEP4276544A1でも、二つの腕へ反対向きの追加角を与える駆動機構が提案されている。表示する針の向きと、長さを決める変形をどう組み合わせるかは、その後も技術課題として扱われている。5

年表#

この年表は確認した技術文献と製品記録の推移であり、可変長指針全体の世界初を確定するものではない。2026年11月時点の調査でも、製品ごとの材料・耐久試験・保守仕様や、特許の各国での権利状況は一律には確定していない。弾性指針の意義は、表示の角度だけでなく形と長さも設計対象へ広げた点にある。1 2 3 4 5

参考文献#

1. Marc Stranczl、当初出願人Omega SA「Aiguille élastique flexible」、EP2863274A1、2015年4月22日公開。詳細説明、図1～10の説明、公開請求項1～18。閲覧日2026年11月13日。

2. Christophe Bifrare、Montres Breguet SA「Mécanisme d’affichage d’horlogerie à aiguille élastique」、EP3764168A1、2021年1月13日公開。詳細説明、図1～12の説明、公開請求項1～7、書誌・B1公開日。閲覧日2026年11月13日。

3. Montres Breguet SA「Aiguille elastique d’horlogerie」、EP3830649B1、2024年3月20日公開。詳細説明、図1～22の説明、請求項。閲覧日2026年11月13日。

4. Swatch Group、Annual Report 2021、Breguet節「Queen of Naples Cœur 9825」。2021年の製品記録。閲覧日2026年11月13日。

5. Montres Breguet SA「Mécanisme horloger pour l’actionnement d’une aiguille flexible」、EP4276544A1、2023年11月15日公開。要約・公開請求項1。閲覧日2026年11月13日。