JP2000235087A - 時 計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 交流発電機を有する時計において、構成の複
雑化を招くことなく、高速運針を行う場合でも、運針機
構の狂いを抑制する。 【解決手段】 胴１は、その内部にほぼ円形状の空間を
有しており、この空間のほぼ中央に運針機構２が配置さ
れている。胴１内部の空間内における運針機構２の外周
側には、ほぼ同一平面上に切換部３、交流発電機４、二
次電池５、時分駆動ステッピングモータ６および秒駆動
ステッピングモータ７がそれぞれ配置されている。ここ
で、切換部３は交流発電機４と二次電池５との間に配置
されており、二次電池５は交流発電機４と秒駆動ステッ
ピングモータ７との間に配置されている。このように配
置することにより、時計の胴１内といった限られたスペ
ースの中で交流発電機４と時分駆動ステッピングモータ
６および秒駆動ステッピングモータ７との距離が大きく
なるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、時計に係り、特に
複数のモータおよび交流発電機を備えた時計に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在では、使用者の腕の動きに伴って運
動する回転重錘の運動を捉えて電気エネルギーに変換す
る交流発電機を備えた時計が利用されている。このよう
な交流発電機を有する時計では、交流発電機の発電した
電力を二次電池に蓄電している。そして、二次電池に蓄
電された電力をステッピングモータに供給し、これによ
りステッピングモータが運針機構を駆動するようになっ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、運針機構を
駆動するステッピングモータは、外部からの磁界に対し
て影響を受けることがあり、上述したように交流発電機
を有する時計では、交流発電機の発生した磁界によって
ステッピングモータに狂いが生じ、運針の止まりや進み
遅れ等が生じることがある。例えば、回転錘による発電
ロータの回転、またはりゅうずによる発電ロータの回転
を利用する交流発電機では、回転錘やりゅうずの回転が
瞬間的に高速になることがあり、この場合、高電圧や高
周波数が発生し、低消費電力駆動を行うために微妙な制
御を行うステッピングモータに大きな影響を与え、安定
したモータ駆動の妨げとなる。特に、運針機構を駆動す
るステッピングモータを複数配置した場合には、交流発
電機とステッピングモータとの間に間隔が取りづらく、
これらのステッピングモータが交流発電機の発生する磁
界の影響を受けやすくなってしまう。

【０００４】このような交流発電機の発生する磁界によ
る運針の不具合を防止するために、交流発電機とステッ
ピングモータとの間に磁気シールド部材を設けるものが
提案されているが、新たに磁気シールド部材を設ける必
要があるため、構成が複雑となるという問題点があっ
た。また、国際公開公報ＷＯ９８／４１９０６号に記載
の発電装置付き電子時計は、運針の毎ステップを必要最
小限に近いエネルギーを有する駆動パルスで行うととも
に、駆動されたロータの運動により駆動コイルに発生す
る誘起電圧の波形を監視し、カレンダ機構駆動中やゴミ
の付着などによる突発的な負荷の増大によりロータが正
常に１ステップ回転し得ない場合に発生する特有の波形
が検出されたならば、上述した駆動パルスよりも実効エ
ネルギーの大きい（例えば、パルスの時間幅の広い）補
正駆動パルスを直ちに供給する構成が開示されており、
この結果、駆動エネルギーによる単位時間当たりの平均
的な消費電力を軽減して、電池寿命を延ばすとともに、
時計の誤動作（時刻遅れ）を低減する旨が記載されてい
る。

【０００５】しかしながら、上記構成を採用したとして
も、節電モードにおいて運針を停止し、通常運針を行う
通常モードに復帰した際に通常運針時よりも高速に運針
を行う高速運針を行って現時刻復帰を行うような、指針
を高速駆動する必要がある場合には、補正駆動パルスを
供給するための時間的余裕がないという問題点が生じ
る。より具体的には、高速運針時において、２５６［Ｈ
ｚ］で運針を行う場合には、ある駆動パルスと次に出力
される駆動パルスとの間の時間はおよそ３．９［ｍｓｅ
ｃ］しかないため、この期間中にロータが１ステップ回
転し得なかったことを検出したり、補助駆動パルスを出
力することは困難であるという問題点があった。そこ
で、本発明の目的は、上記の事情を考慮してなされたも
のであり、構成の複雑化を招くことなく、高速運針を行
う場合であっても運針機構の狂いを抑制することが可能
な時計を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の構成は、互いに所定距離離間して配
置された複数のモータおよび発電機を備えた時計であっ
て、前記モータにより駆動され、運針を行う運針機構部
と、前記複数のモータのうちいずれか一つのモータであ
る第１のモータと前記発電機との間のスペースに配置さ
れ、巻真を含む外部操作部材を有する切換機構部と、前
記複数のモータのうち前記第１のモータとは異なる第２
のモータと前記発電機との間のスペースに配置され、前
記モータに駆動電源を供給する電源部と、を備えたこと
を特徴としている。

【０００７】請求項２記載の構成は、請求項１記載の構
成において、前記第１のモータは、時計修正時に外部操
作部材の操作に連動して規制される歯車を有する輪列機
構を駆動するためのモータであることを特徴としてい
る。

【０００８】請求項３記載の構成は、請求項１記載の構
成において、地板を備え、前記運針機構部は、前記地板
のほぼ中央に配置されていることを特徴としている。

【０００９】請求項４記載の構成は、請求項１記載の構
成において、前記発電機は、運動エネルギーを電気エネ
ルギーに変換する交流発電機であることを特徴としてい
る。

【００１０】請求項５記載の構成は、請求項１記載の構
成において、前記複数のモータは、前記時分輪列を駆動
する時分駆動モータと、前記秒輪列を駆動する秒駆動モ
ータと、を含むことを特徴としている。

【００１１】請求項６記載の構成は、請求項５記載の構
成において、前記第１のモータは前記時分駆動モータあ
るいは前記秒駆動モータのいずれかであることを特徴と
している。

【００１２】請求項７記載の構成は、請求項５記載の構
成において、前記第１のモータは、前記時分駆動モータ
あるいは前記秒駆動モータのいずれか一方であり、前記
第２のモータは、前記時分駆動モータあるいは前記秒駆
動モータのいずれか他方であることを特徴としている。

【００１３】請求項８記載の構成は、請求項６または請
求項７記載の構成において、地板を備え、前記運針機構
部は、前記地板のほぼ中央に配置され、前記時分駆動モ
ータおよび前記秒駆動モータは、前記運針機構部の外周
側に配置されていることを特徴としている。

【００１４】請求項９記載の構成は、請求項８記載の構
成において、前記発電機は、前記運針機構部の外周側に
配置されていることを特徴としている。

【００１５】請求項１０記載の構成は、請求項１記載の
構成において、前記複数のモータは、前記発電機の属す
る平面とほぼ同一平面上に配置されていることを特徴と
している。

【００１６】請求項１１記載の構成は、請求項１記載の
構成において、前記発電機は、回転錘と、前記回転錘の
回転に伴って回転するロータと、前記ロータの回転によ
って起電力を発生するコイルとを有していることを特徴
としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。 Ａ．時計の全体構成 まず、図１は本発明の一実施形態に係る時計を示す組立
平面図である。同図において、符号１は胴を示す。胴１
は、その内部にほぼ円形状の空間を有しており、この空
間のほぼ中央に運針機構２が配置されている。胴１内の
空間には、地板３００（図３参照）が配置されており、
運針機構２を構成する各車はこの地板のほぼ中央部に軸
支されている。胴１内部の空間内における運針機構２の
外周側には、ほぼ同一平面上に切換部３、交流発電機
４、二次電池５、時分駆動ステッピングモータ６および
秒駆動ステッピングモータ７がそれぞれ配置されてい
る。このように、この時計を構成する各部を重ねずに、
ほぼ同一平面上に配置することによって、時計全体の薄
型化を容易にしている。

【００１８】この場合において、運針機構２は運針機構
部として機能し、切換部３は切換機構部として機能し、
二次電池５は電源部として機能している。ここで、切換
部３は交流発電機４と時分駆動ステッピングモータ６と
の間に配置されており、二次電池５は交流発電機４と秒
駆動ステッピングモータ７との間に配置されている。こ
のように交流発電機４と時分駆動ステッピングモータ６
および秒駆動ステッピングモータ７との間に、それぞれ
切換部３および二次電池５を配置することによって、時
計の胴１内といった限られたスペースの中で交流発電機
４と時分駆動ステッピングモータ６および秒駆動ステッ
ピングモータ７との距離が大きくなるようにしている。
以下、これらの胴１内部の空間に配置される各構成要素
について説明する。

【００１９】Ｂ．発電機構 まず、図２を参照して、この時計の発電機構について説
明する。交流発電機４は、ロータ４１、ステータ４２お
よびコイル４３を有しており、ロータ４１がステータ４
２の内部で回転することにより、ステータ４２に接続さ
れたコイル４３に電力を誘起させる発電装置である。こ
の交流発電機４におけるロータ４１のかなには、ロータ
伝え車４４が噛合されており、ロータ伝え車４４に回転
錘車４５が噛合されている。これにより、回転錘車４５
の回転が増速されてロータ４１に伝達されるようになっ
ている。回転錘車４５の外周側には半円状の回転重錘４
６が取り付けられており、回転重錘４６はネジ４７によ
って回転自在に支持されている。この構成の下、使用者
の腕の動きを捉えて回転重錘４６および回転錘車４５が
一体となって回転し、この回転がロータ伝え車４４を介
してロータ４１に伝達される。このようにしてロータ４
１が回転させられ、コイル４３に電力が誘起される。そ
して、交流発電機４によって発電された電力は、図示せ
ぬ整流回路を介して二次電池５に蓄えられる。

【００２０】Ｃ．駆動機構 次に、図１、図３および図４を参照して、この時計のほ
ぼ中央に配置される運針機構２と、運針機構２に駆動力
を付与する時分駆動ステッピングモータ６および秒駆動
ステッピングモータ７等とから構成される駆動機構につ
いて説明する。本実施形態に係る時計では、図示せぬ時
針および分針を回転させる時分輪列２１と、図示せぬ秒
針を回転させる秒輪列２２とを有しており、各輪列はそ
れぞれ時分駆動ステッピングモータ６および秒駆動ステ
ッピングモータ７に個別に駆動されるようになってい
る。図１に示すように、時分輪列２１を駆動する時分駆
動ステッピングモータ６は、後述する駆動部からの駆動
パルスによって磁力を発生するコイル６１と、コイル６
１によって励磁されるステータ６２と、ステータ６２の
内部において励磁される磁界により回転するロータ６３
とを備えた構成になっている。

【００２１】ここで、図３は時分輪列２１付近の組立断
面図である。図１および図３に示すように、時分輪列２
１を構成する各車は、地板３００および輪列受３０１に
軸支されている。時分駆動ステッピングモータ６におけ
るロータ６３のかなには、四番車８０が噛合されてお
り、四番車８０には三番車８１が噛合されている。ま
た、三番車８１には、この時計の中心位置に配置される
二番車８３が噛合されている。この二番車８３には分針
が取り付けられており、二番車８３の回転に伴って分針
が回転するようになっている。また、二番車８３には日
の裏車８４が噛合されており、この日の裏車８４が時針
の取り付けられた筒車８５に噛合されている。これによ
り、時分駆動ステッピングモータ６の駆動力が筒車８５
に伝達され、時針が回転させられるようになっている。
筒車８５には、図示せぬカレンダー機構の筒中間車が噛
合されており、これにより時分駆動ステッピングモータ
６の駆動力がカレンダー機構の日車に伝達されるように
なっている。

【００２２】図１に示すように、秒輪列２２を駆動する
秒駆動ステッピングモータ７は、上述した時分駆動ステ
ッピングモータ６と同様にコイル７１、ステータ７２お
よびロータ７３を備えた構成となっている。後述する駆
動部から供給される駆動パルスによってロータ７３が回
転するようになっている。図１および図４に示すよう
に、秒輪列２２を構成する各車も、地板３００と輪列受
３０１との間に軸支されている。秒駆動ステッピングモ
ータ７におけるロータ７３のかなには、秒中間車７５が
噛合されており、秒中間車７５に秒針が取り付けられた
秒車７６が噛合されている。これにより、ロータ７３の
回転に伴って秒車７６に取り付けられた秒針が回転させ
られるようになっている。 Ｄ．切換部 次に、切換部３について説明する。図１に示すように、
切換部３は、巻真３２を有しており、巻真３２における
胴１の外部側の先端部には、りゅうず（操作部材）３１
が取り付けられている。これにより、使用者はりゅうず
３１を引き出したり回したりすることによって時刻修正
等を行うことができるようになっている。

【００２３】巻真３２には、おしどり３３が係合されて
いる。おしどり３３は地板３００（図３参照）に立設さ
れた軸３３ａに揺動自在に支持されており、これにより
おしどり３３は巻真３２の移動に伴って回動するように
なっている。おしどり３３は、図示せぬ押さえ部材に設
けられた凹部によって３箇所に位置決めされるようにな
っている。これらの位置におしどり３３が位置決めされ
ることによって、巻真３２が通常運針、暦修正（１段引
き）および時刻修正状態（２段引き）のいずれかに位置
決めされることになる。また、おしどり３３には、かん
ぬき３４が係合されている。かんぬき３４は、軸３４ａ
に揺動自在に支持されており、これによりおしどり３３
の移動に伴ってかんぬき３４が回動させられるようにな
っている。かんぬき３４は、巻真３２の軸方向に沿って
移動可能に設けられたつづみ車３５に係合されており、
かんぬき３４が回動させられた場合には、つづみ車３５
が巻真３２に沿って移動させられる。

【００２４】つづみ車３５の図１中右側には、小鉄車３
６が配置されており、巻真３２が時刻修正状態（２段引
き）に位置決めされてかんぬき３４が回動させられた場
合には、つづみ車３５が図１中右側に移動させられ、小
鉄車３６とつづみ車３５が噛み合うようになっている。
この状態で使用者がりゅうず３１を回転させることによ
って巻真３２が回転させられると、つづみ車３５から小
鉄車３６に回転が伝達され、さらに小鉄車３６から日の
裏中間車８９を介して日の裏車８４に回転が伝達され
る。これにより、日の裏車８４に係合される二番車８３
が回転させられ、時刻修正が行われる。また、巻真３２
が時刻修正状態に位置決めされた場合には、おしどり３
３に係合された規正レバー３８が移動させられ、規正レ
バー３８が四番車８０を停止させるとともに、図示せぬ
電子回路部をリセットさせるようになっている。また、
巻真３２には、カレンダ修正車３９が係合されており、
巻真３２が暦修正状態（１段引き）に位置決めされた場
合に、りゅうず３１を介して巻真３２が回転させられる
と、その回転がカレンダ修正車３９を介して図示せぬカ
レンダー機構の日車に伝達され、暦修正が行われる。

【００２５】Ｅ．電気系統 次に、本実施形態に係る時計の電気的構成について図５
を用いて説明する。同図に示すように、この時計の電気
系統は、上述した交流発電機４と、電源部１１１と、制
御部１１２と、駆動部１１３とを備えた構成となってい
る。電源部１１１は、過大電圧が後段の回路に印加され
るのを防止するためのリミッタ回路１２０と、交流発電
機４によって発電された電力が蓄電される二次電池５
と、昇圧回路１２１とを備えている。昇圧回路１２１
は、複数のコンデンサを有している。昇圧回路１２１
は、これらのコンデンサを用いて多段階の昇圧および降
圧ができるようになっており、制御部１１２からの制御
信号によって駆動部１１３に供給する電圧を調整するこ
とができる。また、昇圧回路１２１の出力電圧はモニタ
信号として制御部１１２にも供給されており、これによ
り出力電圧をモニタできると共に、出力電圧の微小な増
減によって交流発電機４が発電を行っているか否かを判
断できるようになっている。ここで、電源部１１１は、
Ｖｄｄ（高電圧側）を基準電位（ＧＮＤ）に取り、Ｖｓ
ｓ（低電圧側）を電源電圧として生成している。制御部
１１２は、大別すると、パルス合成回路１２２と、モー
ド設定部１２３と、時刻情報記憶部１２４と、駆動制御
回路１２５とを備えている。

【００２６】パルス合成回路１２２は、水晶振動子など
の基準発振源１２６を用いて安定した周波数の基準パル
スを発振する発振回路と、基準パルスを分周して得た分
周パルスと基準パルスとを合成してパルス幅やタイミン
グの異なるパルス信号を発生する合成回路とを備えた構
成となっている。モード設定部１２３は、発電状態検出
部１２７と、発電状態検出のために用いる設定値を切り
換える設定値切換部１２８と、二次電池５の充電電圧を
検出する電圧検出回路１２９と、発電状態に応じて時刻
表示のモードを制御するとともに、充電電圧に基づいて
昇圧倍率を制御する中央制御回路１３０と、モードを記
憶するモード記憶部１３１とを備えた構成となってい
る。

【００２７】発電状態検出部１２７は、交流発電機４の
起電圧Ｖｇｅｎを設定電圧値Ｖｏと比較して発電が検出
されたか否かを判断する第１の検出回路１３２と、設定
電圧値よりもかなり小さい設定電圧値Ｖｂａｓ以上の起
電圧Ｖｇｅｎが得られた発電継続時間Ｔｇｅｎを設定時
間Ｔｏと比較して発電が検出されたか否かを判断する第
２の検出回路１３３とを備えており、第１の検出回路１
３２および第２の検出回路１３３のいずれか一方の条件
が満足すると、発電状態であると判断するようになって
いる。ここで、設定電圧値ＶｏおよびＶｂａｓは、いず
れもＶｄｄ（＝ＧＮＤ）を基準としたときの負電圧であ
り、Ｖｄｄからの電位差を示している。なお、第１の検
出回路１３２および第２の検出回路１３３の構成につい
ては後述する。

【００２８】ここで、設定電圧値Ｖｏおよび設定時間Ｔ
ｏは、設定値切換部１２８によって切換制御できるよう
になっている。設定値切換部１２８は、表示モードから
節電モードに切り換わると、発電状態検出部１２７の第
１の検出回路１３２および第２の検出回路１３３の設定
値ＶｏおよびＴｏの値を変更する。本実施形態において
は、表示モードの設定値ＶａおよびＴａとして、節電モ
ードのＶｂおよびＴｂよりも低い値がセットされるよう
になっている。したがって、節電モードから表示モード
へ切り換えるためには、大きな発電が必要とされる。こ
こで、その発電の程度は、この時計を通常携帯して得ら
れる程度では足らず、ユーザが手振りによって強制的に
充電する際に生じる大きなものである必要がある。言い
換えれば、節電モードの設定値ＶｂおよびＴｂは手振り
による強制充電を検出できるように設定されている。中
央制御回路１３０は、第１の検出回路１３２および第２
の検出回路１３３で発電が検出されない非発電時間Ｔｎ
を計測する非発電時間計測回路１３４を備えており、非
発電時間Ｔｎが所定の設定時間以上継続すると表示モー
ドから節電モードに移行するようになっている。

【００２９】一方、節電モードから表示モードへの移行
は、発電状態検出部１２７によって、交流発電機４が発
電状態にあることが検出され、かつ二次電池５の充電電
圧ＶCが十分であるという条件が整うと実行される。と
ころで、本実施形態では電源部１１１が昇圧回路１２１
を備えているため、充電電圧ＶCがある程度低い状態で
も昇圧回路１２１を用いて電源電圧を昇圧することによ
り、上述した運針機構２１２等を駆動することが可能で
ある。そこで、中央制御回路１３０は、充電電圧ＶCに
基づいて昇圧倍率を決定し、昇圧回路１２１を制御して
いる。しかし、充電電圧ＶCがあまりにも低いと、昇圧
しても運針機構２１２等を動作させることが可能な電源
電圧を得ることができない。そのような場合には、節電
モードから表示モードに移行すると、正確な時間表示を
行うことができず、また無駄な電力を消費してしまうこ
とになる。そこで、本実施形態においては、充電電圧Ｖ
Cを予め定められた設定電圧値Ｖｃと比較することによ
り、充電電圧ＶCが十分であるか否かを判断し、これを
節電モードから表示モードへ移行するための一条件とし
ている。

【００３０】こうして設定されたモードは、モード記憶
部１３１に記憶され、その情報が駆動制御回路１２５、
時刻情報記憶部１２４および設定値切換部１２８に供給
されている。駆動制御回路１２５においては、表示モー
ドから節電モードに切り換わると、駆動部１１３に対し
パルス信号を供給するのを停止し、時分針駆動部１１３
ａおよび秒針駆動部１１３ｂの動作を停止させる。これ
により、時分駆動ステッピングモータ６および秒駆動ス
テッピングモータ７が回転しなくなり、時刻表示が停止
する。

【００３１】次に、時刻情報記憶部１２４は、より具体
的にはアップダウンカウンタで構成されており（図示せ
ず）、表示モードから節電モードに切り換わると、パル
ス合成回路１２２によって生成された基準信号を受けて
時間計測を開始してカウント値をアップし（アップカウ
ント）、節電モードから表示モードに切り換わると、時
間計測を終了するようになっている。これにより、節電
モードの継続時間が計測されることになる。また、節電
モードから表示モードに切り換わると、前記アップダウ
ンカウンタのカウント値をダウンし（ダウンカウン
ト）、ダウンカウント中は、駆動制御回路１２５から秒
針駆動部１１３ｂおよび時分針駆動部１１３ａに供給さ
れる早送りパルスを出力する。この場合において、時分
針の早送りパルスの周波数は、例えば、２５６［Ｈｚ］
程度となっている。そして、アップダウンカウンタのカ
ウント値が零、すなわち節電モードの継続時間に相当す
る早送り運針時間が経過すると、早送りパルスの送出を
停止するための制御信号を生成し、これを秒針駆動部１
１３ｂおよび時分針駆動部１１３ａに供給している。こ
の結果、時刻表示は現時刻に復帰されることになる。こ
のように時刻情報記憶部１２４は、再表示された時刻表
示を現在時刻に復帰させる機能も備えている。

【００３２】次に、駆動制御回路１２５は、パルス合成
回路１２２から出力される各種のパルスに基づいて、モ
ードに応じた駆動パルスを生成する。まず、節電モード
にあっては、駆動パルスの供給を停止する。次に、節電
モードから表示モードへの切り換えが行われた直後に
は、再表示された時刻表示を現時刻に復帰させるため
に、パルス間隔が短い早送りパルスを駆動パルスとして
時分針駆動部１１３ａおよび秒針駆動部１１３ｂに供給
する。そして、早送りパルスの供給が終了した後には、
通常のパルス間隔の駆動パルスを時分針駆動部１１３ａ
および秒針駆動部１１３ｂに供給する。

【００３３】Ｆ．動作 次に、上記構成の時計におけるモード切換処理について
図６を用いて説明する。まず、制御部１１２は、節電モ
ード動作中であるか否かを判別する（ステップＳ１）。
ステップＳ１の判別において節電モード中である場合に
は、後述するステップＳ６の処理に移行する。一方、ス
テップＳ１の判別において節電モード中ではない、すな
わち表示モード中である場合には、中央制御回路１３０
は、発電状態検出部１２７の検出信号に基づいて、起電
力があるか否か、すなわち交流発電機４が発電している
か否かを判別する（ステップＳ２）。ステップＳ２の判
別において、起電力があると判別した場合には、時刻表
示を継続し（ステップＳ９）、再びステップＳ１に処理
を移行する。

【００３４】一方、ステップＳ２の判別において、起電
力がない、すなわち交流発電機４は発電をしていないと
判別した場合には、中央制御回路１３０の非発電時間計
測回路１３４が非発電時間Ｔｎのカウントアップを行う
（ステップＳ３）。そして、中央制御回路１３０は、非
発電時間Ｔｎが所定の設定時間を越えて継続しているか
否かを判別する（ステップＳ４）。ステップＳ５の判別
において、非発電時間Ｔｎが所定の設定時間を超えて継
続していない場合には、処理を再びステップＳ３に移行
し、ステップＳ２からステップＳ４の処理を繰り返す。
一方、ステップＳ４の判別において、非発電時間Ｔｎが
所定の設定時間を超えて継続している場合には、自動的
に時刻表示を停止して節電モードに移行する（ステップ
Ｓ５）。より具体的には、中央制御回路１３０がモード
記憶部１３１に節電モードを記憶させる。これにより、
駆動制御回路１２５は時分針駆動部１１３ａおよび秒針
駆動部１１３ｂを制御し、時分駆動ステッピングモータ
６および秒駆動ステッピングモータ７の駆動を停止させ
る。

【００３５】このように節電モードに移行すると、時刻
情報記憶部１２４が時間計測を開始する（ステップＳ
６）。そして、交流発電機４が発電状態にあるか、つま
り起電力があるか否かが判別される（ステップＳ７）。
ここで、発電状態検出部１２７によって交流発電機４が
発電状態にあることが検出され、かつ、二次電池５の電
圧が充分である場合には、時刻情報記憶部１２４に計測
された時間に基づいて、駆動制御回路１２５から時分針
駆動部１１３ａおよび秒針駆動部１１３ｂに早送りパル
スが送出される。これにより時分針および秒針が早送り
で回転させられ、時刻表示を現時刻に復帰させる（ステ
ップＳ８）。本実施形態に係る時計では、節電モードか
ら表示モードに移行する場合、時分針駆動部１１３ａに
早送りパルスを送出して時刻表示を現時刻に復帰させて
いる。

【００３６】このような時刻復帰を行う場合、通常の時
計のように秒針、分針および時針を同一のモータで駆動
させる構造とすると、秒針を超高速で回さなければ短時
間での時刻復帰ができない場合がある。例えば、３時間
の早送りを行う場合には、秒針を１８０回転させなけれ
ばならず、時間を要するだけでなく消費電力も大きくな
る。従って、本実施形態では、時分針と秒針とをそれぞ
れ時分駆動ステッピングモータ６および秒駆動ステッピ
ングモータ７とで駆動する構成とし、早送り時には、時
分針と秒針を個別に回転させて現時刻へ復帰させてい
る。これにより、秒針は通常１回転以内の回転量で現時
刻に復帰させることが可能となり、現時刻復帰動作時の
消費電力を低減することができる。ところで、本実施形
態のように交流発電機４を有する時計では、交流発電機
４と運針機構を駆動するステッピングモータとの距離が
近い場合には、ステッピングモータが交流発電機４の発
生する磁界の影響を受けて、運針の止まりや進み遅れを
招くことがある。

【００３７】これは、次のような理由によるものであ
る。ステッピングモータを駆動する場合、消費電力を抑
制するために、通常時は短いパルスで駆動して回転検出
を行い、非回転であると判断した時に長い補正パルスを
出力するパルス幅制御を行っている。ここで、回転検出
はステッピングモータのコイルに発生する誘起電圧の検
出を行うことによって行われている。しかし、外部磁界
の影響によって上乗せ電圧が大きくなった場合には、実
際にはロータが回転していないにも関わらず、誘起電圧
がコイルに発生していまい、回転していると誤検出する
ためである。従って、このような誤検出を抑制するため
には、外部磁界に起因する上乗せ電圧を抑制する必要が
ある。

【００３８】また、上述したように本実施形態では、節
電モードから表示モードに移行する場合に、時分針駆動
部１１３ａに２５６［Ｈｚ］程度の早送りパルスを送出
して時刻表示を現時刻に復帰させている。この場合にお
いて、ある駆動パルスと次に出力される駆動パルスとの
間の時間はおよそ３．９［ｍｓｅｃ］しかないため、こ
の期間中に上述したようなロータが１ステップ回転し得
なかったことを検出したり、補助駆動パルスを出力する
ことは困難であり、外部磁界の影響をより低減する必要
が生じる。このような外部磁界に起因した上乗せ電圧に
よる誤検出を抑制し、現時刻復帰時の誤動作を抑制する
ためには、上乗せ電圧を０．３Ｖ以下に抑制することが
好ましい。

【００３９】以下、上乗せ電圧を０．３Ｖ以下に抑制す
るための構成について説明する。図７は、本実施形態に
おける交流発電機４と時分駆動ステッピングモータ６と
の配置間隔Ｄ（図１参照、Ｄは約４ｍｍ）を隔てて交流
発電機（交流発電機４と同じ仕様）とステッピングモー
タ（時分駆動ステッピングモータ６と同じ仕様）とを配
置した場合に、ステッピングモータのコイルに誘起され
る電圧を測定した結果である。図７においては、交流発
電機のコイルに１００〜３００Ｈｚの周期で５〜１０ｍ
Ａの発電電流が流れた時に、ステッピングモータのコイ
ルに誘起される電圧をそれぞれ示す。図７に示されるよ
うに、交流発電機とステッピングモータとの間隔をＤと
した場合に、ステッピングモータのコイルに０．３Ｖ以
上の誘起電圧が生じることがない。従って、ステッピン
グモータ駆動時の回転誤検出が低減される。

【００４０】一方、図８は、上述した配置間隔の１／２
の間隔、つまり１／２Ｄの間隔を隔てて交流発電機とス
テッピングモータ（いずれも図７で使用したものと同
一）で同様の電圧測定を行った結果を示す。図８に示さ
れるように、配置間隔を１／２にした場合、ステッピン
グモータのコイルに０．３Ｖ以上の誘起電圧が生じてし
まう。これらの２つの測定結果からも明らかなように、
交流発電機とステッピングモータの配置間隔は、可能な
限り大きくすることが望ましい。本実施形態に係る時計
は、上述した時刻復帰動作時の低消費電力化等の理由か
ら、時分駆動ステッピングモータ６および秒駆動ステッ
ピングモータ７の２モータ構成となっているが、交流発
電機４と時分駆動ステッピングモータ６との間に、切換
部３を配置することによって、時計の胴１内といった限
られたスペースの中で交流発電機４と時分駆動ステッピ
ングモータ６との配置間隔を大きくするようにしてい
る。このように配置することにより、交流発電機４と時
分駆動ステッピングモータ６とを間隔Ｄを隔てて配置す
ることができる。従って、上述したように時分駆動用ス
テッピングモータ６駆動時の誤動作を低減することが可
能となる。

【００４１】また、交流発電機４と秒駆動ステッピング
モータ７との間に、二次電池５を配置することによっ
て、図１から明らかなように、胴１内の限られたスペー
スの中で交流発電機４と秒駆動ステッピングモータとの
間の距離を間隔をＤより大きくすることができる。これ
により、秒駆動ステッピングモータ７の誤動作を低減す
ることができる。このように本実施形態に係る時計で
は、磁気シールド部材等を設けることによる構成の複雑
化を招くことなく、安定したステッピングモータの駆動
を行うことができ、時針、分針および秒針等の運針機構
の狂いが発生することを抑制することができる。また、
交流発電機４と時分駆動ステッピングモータ６との間に
は、多くのスチール製部材から構成される切換部３が配
置されており、また交流発電機４と秒駆動ステッピング
モータ７との間には、ステンレス材を使用した二次電池
５が配置され、これらの部材が時期シールドの作用をな
すことによって、実際には図７に示されるより、さらに
上乗せ電圧の値を小さくすることができる。従って、交
流発電機４の発生した磁界による時分駆動ステッピング
モータ６および秒駆動ステッピングモータ７への影響を
さらに低減することができ、さらに安定したモータの駆
動が可能となる。

【００４２】Ｈ．変形例 なお、上述した実施形態においては、時分駆動ステッピ
ングモータ６および秒駆動ステッピングモータ７がそれ
ぞれ時分針および秒針を駆動する構成となっていたが、
複数のステッピングモータを用いて運針機構を駆動する
ものであれば、これらのステッピングモータと交流発電
機４との間に、それぞれ切換部３および二次電池５を配
置するようにすればよい。例えば、時分針および秒針を
駆動するモータと、気圧計等の時分秒針以外の運針機構
を駆動するモータとを有する時計にも本発明は適用可能
である。また、上述した実施形態においては、回転錘を
用いてロータを回転させる交流発電機を用いた場合につ
いて述べたが、これに限らず、りゅうずの回転を利用し
て発電を行う発電機であってもよいし、ゼンマイをほど
いて発電ロータを回転させる発電機であってもよい。要
するに、発電コイルを有する発電機であればよいが、上
述した実施形態のように回転錘の回転が瞬間的に高速に
なり、高電圧や高周波数を発生することのある発電機を
有する時計に適用することがより効果的である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発電機と複数のモータとの間で間隔を大きくとることが
できるので、磁気シールド部材等を設けることによる構
成の複雑化を招くことなく、交流発電機の発生した磁界
の運針機構駆動用モータへの影響を小さくすることがで
きる。従って、運針機構の狂いを抑制することができ
る。特に、上述したように現時刻復帰動作時に高速運針
を行っているとともに、低消費電力化のために複数のモ
ータを用いている場合には、本発明は極めて有効であ
り、本発明を適用することにより、付加価値の高い商品
を提供可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る時計の組立平面図
である。

【図２】 前記時計の発電機構を示す組立平面図であ
る。

【図３】 前記時計の時分輪列付近を示す側断面図であ
る。

【図４】 前記時計の秒輪列付近を示す側断面図であ
る。

【図５】 前記時計の電気的構成を示すブロック図であ
る。

【図６】 前記時計によるモード切換動作の処理手順を
示すフローチャートである。

【図７】 本実施形態と同様に交流発電機およびステッ
ピングモータとを配置した場合に、交流発電機のコイル
に１００〜３００Ｈｚの周期で５〜１０ｍＡの発電電流
が流れたときに、ステッピングモータのコイルに誘起さ
れる電圧を測定結果の一例を示す図である。

【図８】 図７に示す測定時の１／２の配置間隔で交流
発電機とステッピングモータとを配置した場合の、交流
発電機のコイルに１００〜３００Ｈｚの周期で５〜１０
ｍＡの発電電流が流れたときに、ステッピングモータの
コイルに誘起される電圧を測定結果の一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１……胴、 ２……運針機構、 ３……切換部（切換機構）、 ４……交流発電機、 ５……二次電池（電源）、 ６……時分駆動ステッピングモータ、 ７……秒駆動ステッピングモータ、 ２１……時分輪列、 ２２……秒輪列、 ３１……りゅうず（操作部材）、 ３２……巻真、 ３３……おしどり、 ３４……かんぬき、 ４１……ロータ、 ４２……ステータ、 ４３……コイル、 ４４……ロータ伝え車、 ４５……回転錘車、 ４６……回転重錘、 ６１……コイル、 ６２……ステータ、 ６３……ロータ、 ７１……コイル、 ７２……ステータ、 ７３……ロータ、 ８０……四番車、 ８１……三番車、 ８３……二番車、 ８４……日の裏車、 ８５……筒車

フロントページの続き (72)発明者 小島 博之 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 飯田 謙司 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 澤田 明宏 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2F001 AA05 AA07 AB01 AD00 AE03 AG01 AG04 AG05 AG07 AG11 AG16 AH10 2F084 AA00 AA07 CC03 EE12 GG04 HH15 HH16 JJ04 JJ07 LL01 LL02 LL03

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに所定距離離間して配置された複数
   のモータおよび発電機を備えた時計であって、 前記モータにより駆動され、運針を行う運針機構部と前
   記複数のモータのうちいずれか一つのモータである第１
   のモータと前記発電機との間のスペースに配置され、巻
   真を含む外部操作部材を有する切換機構部と、 前記複数のモータのうち前記第１のモータとは異なる第
   ２のモータと前記発電機との間のスペースに配置され、
   前記モータに駆動電源を供給する電源部と、 を備えたことを特徴とする時計。
2. 【請求項２】 請求項１記載の時計において、 前記第１のモータは、時計修正時に外部操作部材の操作
   に連動して規制される歯車を有する輪列機構を駆動する
   ためのモータであることを特徴とする時計。
3. 【請求項３】 請求項１記載の時計において、 地板を備え、 前記運針機構部は、前記地板のほぼ中央に配置されてい
   ることを特徴とする時計。
4. 【請求項４】 請求項１記載の時計において、 前記発電機は、運動エネルギーを電気エネルギーに変換
   する交流発電機であることを特徴とする時計。
5. 【請求項５】 請求項１記載の時計において、 前記複数のモータは、前記時分輪列を駆動する時分駆動
   モータと、 前記秒輪列を駆動する秒駆動モータと、を含むことを特
   徴とする時計。
6. 【請求項６】 請求項５記載の時計において、 前記第１のモータは前記時分駆動モータあるいは前記秒
   駆動モータのいずれかであることを特徴とする時計。
7. 【請求項７】 請求項５記載の時計において、 前記第１のモータは、前記時分駆動モータあるいは前記
   秒駆動モータのいずれか一方であり、 前記第２のモータは、前記時分駆動モータあるいは前記
   秒駆動モータのいずれか他方であることを特徴とする時
   計。
8. 【請求項８】 請求項６または請求項７記載の時計にお
   いて、 地板を備え、 前記運針機構部は、前記地板のほぼ中央に配置され、 前記時分駆動モータおよび前記秒駆動モータは、前記運
   針機構部の外周側に配置されていることを特徴とする時
   計。
9. 【請求項９】 請求項８記載の時計において、 前記発電機は、前記運針機構部の外周側に配置されてい
   ることを特徴とする時計。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の時計において、 前記複数のモータは、前記発電機の属する平面とほぼ同
    一平面上に配置されていることを特徴とする時計。
11. 【請求項１１】 請求項１記載の時計において、 前記発電機は、回転錘と、前記回転錘の回転に伴って回
    転するロータと、前記ロータの回転によって起電力を発
    生するコイルとを有していることを特徴とする時計。