JP2001042066A - 電子制御機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータの起動性と発電機の発電効率とのバラ
ンスを容易に調整できること。 【解決手段】 発電機６０を、ロータ７０、永久磁石６
１、コイルブロック２１，３１で形成される磁気回路中
の磁束数をロータ７０の回転でスイッチングして変化さ
せ、よって誘起電力を生じさせる構成にした。このた
め、ロータ７０の引きトルクと発電機６０の発電効率と
のバランスをとるのには、永久磁石６１の体積を変えて
磁束数を変えればよいが、この場合、磁気回路中の磁束
数が極端に変動する心配がなく、発電機６０の発電効率
に及ぼす影響を小さくでき、微妙な調整を容易にでき
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、電子制御機器に係
り、例えば、ゼンマイを機械的エネルギー源として輪列
を駆動するとともに、輪列からの回転を受けて回転する
発電機に電力を生じさせ、この電力により駆動される電
子回路によって前記発電機の回転周期を制御すること
で、輪列に制動をかけて調速するようにした電子制御式
機械時計用の電子制御機器に関する。

【０００２】

【背景技術】ゼンマイが解ける時の機械エネルギーを発
電機で電気エネルギーに変換し、その電気エネルギーに
より回転制御手段を作動させて発電機のコイルに流れる
電流値等を制御することにより、輪列に固定される指針
を正確に駆動して正確に時刻を表示する電子制御式機械
時計として、特開平８−５７５８号公報に記載されたも
のが知られている。

【０００３】図１８，１９は、同公報に開示された時計
の平面図および断面図である。

【０００４】各図において、ゼンマイを内蔵した香箱車
１からの回転動力は、地板３および輪列受１４、二番受
１５に支持された二番車６、三番車７、四番車８、五番
車１１、六番車１２からなる輪列を介して増速されて発
電機２０に連繋される。

【０００５】発電機２０は、従来の電池駆動式電子時計
の駆動用ステップモータに類似する構造であり、ロータ
１３、およびステータ１５０およびコイルブロック１６
０とからなっている。

【０００６】ロータ１３は、六番車１２に連繋して回転
するロータかな１３ａの軸回りに、ロータ磁石１３ｂお
よび円板状のロータ慣性板１３ｃを一体に取付けたもの
である。

【０００７】ステータ１５０は、ステータ体１５０ａに
４万ターンのステータコイル１５０ｂを巻線したもので
ある。

【０００８】コイルブロック１６０は、磁心１６０ａに
１１万ターンのコイル１６０ｂを巻線したものである。
ここで、ステータコイル１５０ｂとコイル１６０ｂと
は、各々の発電電圧を加えた出力電圧がでるように直列
に接続されている。

【０００９】この発電機２０は、ロータ１３の回転によ
り得られた電力を、図示しないコンデンサを介して水晶
発振器を備えた電子回路に給電し、この電子回路でロー
タの回転検出及び基準周波数に応じてロータ回転の制御
信号をコイルに送り、この結果、輪列は常時その制動力
に応じて一定の回転速度で回転する。そして、従来で
は、この発電機２０および図示しない電子回路等により
電子制御機器を構成していた。

【００１０】このような電子制御式機械時計は、指針の
駆動をゼンマイを動力源とするために運針駆動用のモー
タが不要であり、部品点数が少なく安価であるという特
徴がある。その上、電子回路を作動させるのに必要な僅
かな電気エネルギーを発電するだけでよく、少ない入力
エネルギーで時計を作動することもできた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電子
制御式機械時計において、電子制御機器を構成する発電
機２０のロータ１３にはロータ磁石１３ｂが設けられて
いるので、針合わせ時のように、ロータ１３の回転を一
端止めて再起動させる場合、ロータ１３にはロータ磁石
１３ｂの磁束によって引きトルクが生じる。このため、
ゼンマイの機械エネルギで起動するロータ１３の起動性
を向上させるのには、ロータ磁石１３ｂとして体積が小
さく、磁束数の少ないものを用いるなどして、引きトル
クの調整を行う必要がある。

【００１２】しかし、ロータ磁石１３ｂの体積を幾分小
さくして引きトルクの調整を図ろうとすると、ロータ磁
石１３ｂとステータ体１５０ａとのギャップが僅かに広
がることにより、ステータ体１５０ａと鎖交する磁束数
が著しく少なくなったり、周辺部材等に漏れる磁束数の
割合が多くなったりと、発電効率が大幅に低下する。従
って、ロータ１３の起動性と発電気２０による発電効率
とのバランスをとるのに、単にロータ磁石１３ｂの大き
さを変えたのでは、発電機２０の発電効率への影響が大
きすぎるため、微妙な調整を容易に行えないという問題
がある。

【００１３】本発明の目的は、ロータの起動性と発電機
の発電効率とのバランスを容易に調整できる電子制御機
器を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の電子制御機器
は、機械エネルギによって駆動されることで誘起電力を
発生して電気エネルギを供給する発電機を備えるととも
に、前記電気エネルギにより駆動されて前記発電機の回
転周期を制御する電子制御機器であって、前記発電機
は、前記機械エネルギで回転する軟磁性材製のロータ
と、磁界を生じさせる永久磁石と、これら永久磁石およ
びロータ間に配置されて磁気回路を形成する磁気回路形
成部材とを備えるとともに、前記ロータの回転で前記磁
気回路中の磁束数を変化させて前記磁気回路形成部材お
よび／または前記ロータに設けられたコイルで前記誘起
電力を発生可能に設けられていることを特徴とするもの
である。このような本発明においては、ロータ、永久磁
石、および磁気回路形成部材によって形成される一連の
磁気回路をロータの回転によってスイッチングし、よっ
て磁気回路中を流れる磁束数を変化させて誘起電力を生
じさせる構成であるから、ロータには従来のようなロー
タ磁石を設ける必用がない。このため、ロータの引きト
ルクと発電機の発電効率とのバランスをとるのには、永
久磁石の体積等を変えて磁束数を変えればよいが、この
場合、ロータ磁石とステータ体とのギャップが広がって
ステータ体と鎖交する磁束数が著しく少なくなる従来と
は異なり、磁気回路中の磁束数は極端に変動しないの
で、発電効率に及ぼす影響がさほど大きくなく、微妙な
調整が容易になる。

【００１５】また、本発明の電子制御機器では、前記磁
気回路形成部材には、前記ロータの径方向に対向した少
なくとも一対の固定凸部が設けられ、前記ロータの外周
にも、径方向に対向した少なくとも一対の可動凸部が設
けられていることが望ましい。

【００１６】このような構成では、複数の凸部によって
磁気回路形成部材およびロータが多極化され、ロータの
一回転中に誘起される電力（の出力波形）のピークが複
数となるので、ピークの検出を緻密に行うことが可能と
なり、ロータの調速精度が向上する。

【００１７】この際、前記一対の可動凸部は、前記ロー
タの周方向に沿って複数設けられ、各対の可動凸部は、
軸方向に積層される複数の軟磁性材製の薄板部材の両端
に設けられていることが望ましい。

【００１８】このような構成によれば、積層された各薄
板部材間では反磁界によって磁束が流れ難いので、磁束
が薄板部材内を平面方向に沿って確実に通るようにな
る。このため、磁気回路形成部材側の一方の固定凸部か
らこれと対をなす他方の固定凸部に磁束が薄板部材を介
して良好に流れるようになり、漏れ磁束等が少なくなっ
て発電効率が向上する。

【００１９】そして、前記複数の薄板部材のうち、互い
に接触する少なくとも一対の薄板部材は、それぞれ異な
る対の固定凸部間に位置するように積層されていること
が望ましい。

【００２０】このような構成では、反磁界作用に反して
一方の薄板部材から他方の薄板部材へ軸方向に磁束が流
れた場合でも、当該他方の薄板部材を通って磁束が磁極
の異なる固定凸部に正常に流れるようになり、発電効率
の低下が抑えられる。

【００２１】また、前記可動凸部の幅寸法は、前記固定
凸部の幅寸法の１／２以上、２／３以下であることが望
ましい。

【００２２】１／２よりも小さいと、固定凸部の幅寸法
中を可動凸部が通過する時間が長くなって磁束変化が生
じない時間も長くなるから、ピークを検出し易い出力波
形が得られず、ロータの調速精度が低下する可能性があ
る。反対に、２／３よりも大きいと、磁束が一つの固定
凸部から可動凸部を介して同極側にある別の固定凸部に
漏れる可能性があり、このような場合には、発電効率が
低下する。

【００２３】そして、本発明では、前記コイルは、前記
磁気回路形成部材および前記ロータの両方に設けられ、
これらのコイルが直列に接続されていることが望まし
い。

【００２４】このような構成では、各着る電子制御式機
械時計の起電圧が加算されるため、より大きな起電圧が
確保される。

【００２５】以上において、前記永久磁石は、前記磁気
回路形成部材に対して可動することが望ましい。

【００２６】このような構成では、磁気回路形成部材か
ら永久磁石を離間させたり、永久磁石の磁極の向きを変
えることで、磁気回路形成部材内に磁束が流れないよう
にすることが可能となり、この状態では、ロータに引き
トルクが生じ難くなる。従って、このような状態からロ
ータを起動させれば、その起動性が格段に向上する。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００２８】〔第１実施形態〕図１は、本実施形態に係
る時計としての電子制御式機械時計の概略を示す平面
図、図２〜図４は、その要部の断面図である。なお、図
１８、図１９で説明した部品には同一符号を付した。

【００２９】図１〜図４において、電子制御式機械時計
は、ゼンマイ１ａ、香箱歯車１ｂ、香箱真１ｃおよび香
箱蓋１ｄからなる香箱車１を備えている。ゼンマイ１ａ
は、外端が香箱歯車１ｂ、内端が香箱真１ｃに固定され
ている。香箱真１ｃは、筒状とされて支持部材２に挿通
されることにより、この支持部材２を介して地板３に片
持ち状態に支持され、支持部材２に螺合される角穴ネジ
５で図中の上方に抜けないように押さえ込まれていると
同時に、断面方向にがた（足掻き）を持たせている。

【００３０】香箱車１および地板３間には香箱真１ｃと
一体に回転する角穴車４が配置されている。角穴車４
は、中心穴が四角形状やトラック形状とされ、その中心
穴が香箱真１ｃの四角形状部分（角取り部）に貫挿され
た状態で香箱真１ｃの係止部１ｅと地板３とで挟持され
ており、いわゆる投げ込み構造で配置されている。

【００３１】香箱歯車１ｂの回転は、二番車６のカナ６
ａへ伝達された後、二番車６の歯車６ｂから増速されて
三番車７のカナ７ａへ、三番車７の歯車７ｂから増速さ
れて四番車８のカナ８ａへ、四番車８の歯車８ｂから五
番第１中間車９を介して増速されて五番第２中間車１０
のカナ１０ａへ、五番第２中間車１０の歯車１０ｂから
増速されて五番車１１のカナ１１ａへ、五番車１１の歯
車１１ｂから増速されて六番車１２のカナ１２ａへ、六
番車１２の歯車１２ｂから増速されてロータ７０へと伝
達される。そして、二番車６には筒カナ６ｃが、筒カナ
６ｃには図示しない分針が、四番車８には図示しない秒
針がそれぞれ固定されている。

【００３２】二番車６、五番車１１は、上方が二番受１
５に、下方が地板３に軸支されている。三番車７、五番
第２中間車１０、六番車１２、およびロータ７０は、上
方が輪列受１４に、下方が地板３に軸支されている。四
番車８、五番第１中間車９は、上方が輪列受１４に、下
方が二番受１５に軸支されている。五番第１中間車９
は、カナおよび歯車の別がないアイドラー（アイドル
車）とされ、その回転軸が二番車６の歯車６ｂおよび五
番第２中間車１０の歯車１０ｂと平面的に重なってい
る。五番車１１は、その回転軸が六番車１２と平面的に
重なっている。秒針が付く四番車８において、歯車８ｂ
のピッチ円直径は、１．５mm以上であって、ゼンマイ１
ａ（香箱車１）と平面的に重ならない大きさとされてい
る。そして、以上説明した各番車６〜１２からなる輪列
は、後述する発電機６０のコイル２４，３４に重ならな
いように配置されている。

【００３３】この電子制御式機械時計は、前記ロータ７
０、コイルブロック２１，３１、および六面体状の永久
磁石６１から構成される発電機６０を備えている。

【００３４】発電機６０のロータ７０は、図５、図６に
も示すように、六番車１２が噛み合うロータカナ７０ａ
と、軸方向に積層された軟磁性材製の四枚の薄板部材７
１，７２，７３，７４とを備えている。

【００３５】各薄板部材７１〜７４は、互いに平面的に
重なり合う中央部分と、この中央部分から径方向の外側
に突出して当該径方向に対向した可動凸部７１ａ，７１
ｂ，７２ａ，７２ｂ，７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ
とで構成され、図６中で最上部に配置された薄板部材７
１に対して下方の薄板部材７２が周方向に９０°ずれて
配置され、この薄板部材７２に対してさらに下方の薄板
部材７３が周方向に４５°ずれて配置され、この薄板部
材７３に対して最下部の薄板部材７４が周方向に９０°
ずれて配置され、以上により、各可動凸部７１ａ，７１
ｂ，７２ａ，７２ｂ，７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ
がそれぞれ周方向に４５°ずつずれ、平面的に重ならな
いようになっている。

【００３６】コイルブロック２１，３１は、磁気回路形
成部材としてのコア２３，３３（図１では実線で図示）
にコイル２４，３４を巻線して構成されたものである。
コア２３，３３は、ロータ７０に隣接して配置されたコ
アステータ部２２，３２と、永久磁石６１を介して互い
に連結されるコア磁気導通部２３ａ，３３ａと、前記コ
イル２４，３４が巻回されるコア巻線部２３ｂ、３３ｂ
（図１では実線で図示）とが一体に形成されて構成さ
れ、コアステータ部２２，３２でロータ７０が収容され
るステータ穴６０ａを形成している。また、本実施形態
では、永久磁石６１は、コア磁気導通部２３ａ側がＮ
極、コア磁気導通部３３ａ側がＳ極となるように介装さ
れ、図示しない適宜な固定手段によって地板３等に取り
付けられている。

【００３７】コア２３のコアステータ部２２には、ステ
ータ穴６０の中央側に向けて突出した二つの固定凸部２
６，２７が周方向に９０°間隔をあけて設けられ、各固
定凸部２６，２７がＮ極として作用する。また、コア３
３のコアステータ部３２にも、同様な二つの固定凸部２
８，２９が周方向に９０°間隔をあけて設けられ、各固
定凸部２８，２９がＳ極として作用する。これらの固定
凸部２６〜２９のうち、固定凸部２６，２９同士、およ
び固定凸部２７，２８同士は、ロータ７０の径方向に対
向している。

【００３８】そして、図５に示すように、各可動凸部７
１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂ，７３ａ，７３ｂ，７４
ａ，７４ｂの周方向の幅寸法Ｗ１は、各固定凸部２６，
２７，２８，２９の周方向の幅寸法Ｗ２の１／２以上、
２／３以下とされている。

【００３９】このような発電機６０では、ロータ７０の
回転によって薄板部材７１の一方の可動凸部７１ａがＮ
極である固定凸部２６に近接対向し、他方の可動凸部７
１ｂがＳ極である固定凸部２９に近接対向する位置にあ
る時は、同時に、薄板部材７２の可動凸部７２ａがＮ極
である固定凸部２７に近接対向し、可動凸部７２ｂがＳ
極である固定凸部２８に近接対向する。一方この時、薄
板部材７３，７４の各可動凸部７３ａ，７３ｂ，７４
ａ，７４ｂは、周方向における各固定凸部２６〜２９の
間の凹状部分や隙間に位置するようになる。そして、こ
のような状態では、永久磁石６１、各コイルブロック２
１，３１、およびロータ７０で環状の磁気回路が形成さ
れ、図５中に矢印で示すように、永久磁石６１のＮ極側
からの磁束の一部がコア２３の固定凸部２６から、薄板
部材７１の可動凸部７１ａ，７１ｂを通ってコア３３の
固定凸部２９に流れ、他の磁束が固定凸部２７から、薄
板部材７２の可動凸部７２ａ，７２ｂを通ってコア３３
の固定凸部２８に流れ、それぞれ永久磁石６１のＳ極側
に戻る。

【００４０】次いで、例えば、ロータ７０が図５中にお
いて右回転する構成であれば、可動凸部７１ａ，７１ｂ
は次第に固定凸部２６，２９から離れて磁束が通り難く
なり、可動凸部７２ａ，７２ｂも次第に固定凸部２７，
２８から離れて磁束が通り難くなり、磁気回路中の磁束
が徐々に減少してコア巻線部２３ｂ，３３ｂに巻かれた
コイル２４，３４には起電流が生じる。

【００４１】さらにロータ７０の回転が進むと、今度
は、薄板部材７３の可動凸部７３ａ，７３ｂがそれぞれ
固定凸部２９，２６に近づき、薄板部材７４の可動凸部
７４ａ，７４ｂがそれぞれ固定凸部２８，２７に近づい
て磁束が再び通り易くなり、磁気回路中の磁束が徐々に
増加してコア巻線部２３ｂ，３３ｂに巻かれたコイル２
４，３４には前述とは反対の向きに起電流が生じる。

【００４２】従って、この発電機６０では、以上の動作
がロータ７０の回転に伴って繰り返されるため、磁気回
路内の磁束数が変化して誘起電力を出力でき、略正弦波
（具体的な波形形状は固定凸部および可動凸部の形状等
によって異なる）の出力波形が得られる。そして、この
際、計八つの可動凸部７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２
ｂ，７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂが設けられている
ことで、出力波形のピークもロータ７０の一回転中に八
回出力されることになる。

【００４３】また、発電機６０において、各コイル２
４，３４の端部は、コア２３，３３のコア磁気導通部２
３ａ，３３ａ上に設けられたコイルリード基板に接続さ
れている。そして、図７の回路図に示すように、リード
基板上のコイル端子２５ａ，２５ｂおよびコイル端子３
５ａ，３５ｂは、コイル端子２５ｂおよびコイル３５ｂ
が連結されて各コイル２４，３４が直列に接続され、コ
イル端子２５ａ，３５ａは、昇圧コンデンサ５１，ダイ
オード５２，５３からなる昇圧整流回路５０に接続され
ている。これにより、コイル２４，３４からの出力は、
昇圧整流回路５０を通して昇圧、整流されて平滑用コン
デンサ５４に充電され、このコンデンサ５４から運針時
のロータ７０の調速制御などを行うＩＣ５５に供給され
ている。ここで、本実施形態では、以上の発電機２０、
昇圧整流回路５０、ＩＣ５５等を含んで本発明の電子制
御機器が構成されている。

【００４４】以上の電子制御式機械時計において、発電
機６０を構成するコア２３，３３のコア磁気導通部２３
ａ，３３ａ間には永久磁石６１が取り付けられているた
め、針合わせ時等に、図示しない竜頭を引いてロータ７
０の回転を一旦止めると、ロータ７０は、磁気回路中に
永久磁石６１の磁束が流れ易い位置、すなわち、ロータ
７０の可動凸部７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂもしく
は可動凸部７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂが、固定凸
部２６〜２９に近接対向するように引き寄せられて停止
し、ロータ７０には引きトルクが生じことになる。

【００４５】そして、このような発電機６０では、発電
機６０の発電効率を向上させるために、永久磁石６１と
して磁束の多いものを用いると、ロータ７０に作用する
引きトルクが増加し、ゼンマイ１ａからの機械エネルギ
によるロータ７０の起動性が低下する。反対に、起動性
を向上させるために、磁束の少ない永久磁石６１を用い
ると、発電効率が低下する。

【００４６】このため、本実施形態では、ロータ７０の
起動性と発電機６０の発電効率との微妙な調整を図るた
めに、図５中に一点鎖線および二点鎖線で示すように、
永久磁石６１として、体積（総磁束）の異なる複数のも
のの中から適宜選択し、両者のバランスが好適となるも
のを用いている。

【００４７】ところで、この電子制御式機械時計におけ
る針合わせ方法は、前記竜頭に接続された巻真４０（図
１）を操作し、つづみ車４５、図示しない小鉄車、日の
裏中間車、および日の裏車４６（図２）を介して行わ
れ、この際、駆動系は、規正レバーを五番車１１に当接
させるなどして停止し、この際にロータ７０も停止する
ようになっている。なお、分針や時針の時刻表示を合わ
せる機構は、周知である機械時計と同様であるため、さ
らなる詳細な説明を省略する。

【００４８】また、針合わせに伴ってゼンマイ１ａを巻
き上げることがあるが、ゼンマイ１ａを巻く方法は、同
様に巻真４０を操作することにより、キチ車４１、丸穴
車４２、角穴第１中間車４３、角穴第２中間車４４を介
して行われ、この際、角穴車４の回転方向がコハゼ４ａ
によって規制されている。なお、ゼンマイ１ａを巻く方
法は、手巻き機構以外でもよく、例えば回転錘の回転や
回動によりゼンマイ１ａを巻き上げる自動巻機構を用い
てもよい。

【００４９】このような本実施形態によれば、以下のよ
うな効果がある。

【００５０】１）前記電子制御式機械時計の電子制御機
器を構成する発電機６０においては、ロータ７０、永久
磁石６１、および一対のコイルブロック２１，３１によ
って形成される一連の磁気回路がロータ７０の回転によ
ってスイッチングされ、よって磁気回路中を流れる磁束
数を変化させて誘起電力を生じさせる構成であるから、
ロータ７０には従来のようなロータ磁石１３ｂ（図１
９）を設ける必用がない。このため、発電機６０におい
ても、ロータ７０の引きトルクと発電機６０の発電効率
とのバランスをとるのには、永久磁石６１の体積等を変
えて磁束数を変えればよいが、この場合、ロータ磁石１
３ｂとステータ体１５０ａとのギャップが広がってステ
ータ体１５０ａと鎖交する磁束数が著しく少なくなる従
来とは異なるため、磁気回路中の磁束数を極端に減少さ
せる心配がなく、発電機６０の発電効率に及ぼす影響を
小さくでき、微妙な調整を容易にできる。

【００５１】２）コイルブロック２１，３１には、ロー
タ７０の径方向に対向してＮ極およびＳ極を形成する固
定凸部２６，２９、固定凸部２７，２８が設けられてい
るのに対し、ロータ７０の外周には、径方向にそれぞれ
対向した計八つの可動凸部、すなわち、可動凸部７１
ａ，７１ｂ、可動凸部７２ａ，７２ｂ、可動凸部７３
ａ，７３ｂ、可動凸部７４ａ，７４ｂが設けられている
ため、ロータ７０の一回転中に出力波形のピークも八回
出力させることができ、ピークの検出を緻密に行うこと
でロータ７０の調速精度を向上させることができる。

【００５２】３）この際、ロータ７０の周方向に沿って
複数設けられたこれらの可動凸部７１ａ，７１ｂ、可動
凸部７２ａ，７２ｂ、可動凸部７３ａ，７３ｂ、可動凸
部７４ａ，７４ｂは、ロータ７０の軸方向に積層される
軟磁性材製の各薄板部材７１〜７４の両端にそれぞれ設
けられているため、積層された各薄板部材７１〜７４間
では反磁界によって磁束を流れ難くできる。従って、可
動凸部７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂ，７３ａ，７３
ｂ，７４ａ，７４ｂが、固定凸部２６，２９あるいは固
定凸部２７，２８に近接対向し、磁気回路中に磁束が流
れ易い状態では、薄板部材７１〜７４内をその平面方向
（径方向）に沿って磁束を確実に通すことができ、漏れ
磁束等を少なくして発電効率を向上させることができ
る。

【００５３】４）薄板部材７１〜７４のち、互いに接触
する薄板部材７１，７２は、周方向に互いに９０°位置
ずれしているので、一方の例えば薄板部材７１が固定凸
部２６，２９に近接対向する時、他方の薄板部材７２を
別の固定凸部２７，２８に建設対向させることができ
る。このため、反磁界作用に反して薄板部材７１から薄
板部材７２へ軸方向に磁束が流れた場合でも、薄板部材
７２を通って磁束をやはりＳ極側の固定凸部２８に流す
ことができ、発電効率の低下を防止できる。

【００５４】このことは、互いに９０°位置ずれし、か
つ軸方向に接触している薄板部材７３，７４でも同様で
ある。

【００５５】５）可動凸部７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７
２ｂ，７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂの幅寸法Ｗ１
は、固定凸部２６〜２９の幅寸法Ｗ２の１／２以上であ
り、幅寸法Ｗ１が小さ過ぎないため、幅寸法Ｗ２中を通
過する時間を長くしないことで出力波形を正弦波に近づ
けることができ、ピークの検出精度を向上させることが
できる。また、幅寸法Ｗ１が幅寸法Ｗ２の２／３以下で
あり、幅寸法Ｗ１が大き過ぎないので、例えば可動凸部
７１ａが隣接し合う固定凸部２６，２７に跨ってしまう
心配がなく、可動凸部７１ａを介して磁束が固定凸部２
６から同じＮ極の固定凸部２７に漏れるのを防止でき、
発電効率を良好に維持できる。

【００５６】６）前記２）の効果により、秒針の揺らぎ
等も有効に防止でき、また、ロータ７０のふらつきも防
止されるから、従来のような慣性板１３ｃを用いなくと
もロータ７０を良好に回転させることができる。そし
て、慣性板を用いないか、あるいはより軽量化すること
でロータ７０全体を軽量化でき、ホゾ部分などが容易に
折れるのをなくして耐衝撃性を向上させることができ
る。

【００５７】７）従来の電子制御式機械時計では、時計
の組み立て完成後においてロータ１３を着磁することは
困難であったため、ロータ１３を予め着磁しておき、着
磁されたロータ１３を時計の組み立て時にステータ１５
０のステータ穴内に配置する必要があった。しかし、従
来では、ロータ１３が磁力を有することでステータ穴内
に体よく付勢させることが難しく、その配置作業に手間
がかかっていた。このれに対して本実施形態では、永久
磁石６１を組み込む前にロータ７０をステータ穴６０ａ
に配置すれば、ロータ７０自身が磁力を有しておらず、
また、永久磁石６１による磁力の影響も受けないので、
ロータ７０を正しい姿勢で容易に配置でき、組立性も向
上させることができる。

【００５８】〔第２実施形態〕図８、図９には、本発明
の第２実施形態に係る電子制御機器の発電機６０が示さ
れている。

【００５９】この発電機６０では、永久磁石６１が円柱
状とされ、各コア２１，３１のコア磁気導通部２３ａ，
３３ａ間に形成された配置穴６０ｂ内に配置されてい
る。永久磁石６１は、地板３から突出したピン６２に貫
挿されており、一体に設けられたピニオン６３にはラッ
ク６４が噛合され、このラック６４を移動させることで
回動するようになっている。また、このようなラック６
４の移動は、図示しない竜頭の引き出しおよび押し戻し
操作と連動するようになっている。他の構成は第１実施
形態の発電機６０と同じである。

【００６０】このような本実施形態では、針合わせ時等
に竜頭を引き出すと、ラック６４が図８中の実線で示し
た矢印方向に移動し、永久磁石６１を左側に約９０°回
動させる。この場合、ロータ７０は、図示しない輪列と
共に停止するが、永久磁石６１の磁極がコア磁気導通部
２３ａ，３３ａの対向方向に対して略直角を向くため、
コア２１，３１を介して流れる磁束が大幅に減少し、停
止状態にあるロータ７０には引きトルクが殆ど生じな
い。

【００６１】そして、針合わせ完了後、竜頭を押し戻す
と、ラック６４が一点鎖線で示した矢印方向に戻るのに
従って永久磁石６１ももとの位置に回動して戻り、磁気
回路中に磁束を通すことが可能である。

【００６２】このような構成によれば、以下の効果があ
る。

【００６３】８）ロータ７０を停止させている間はロー
タ７０に引きトルクが殆ど生じないので、この状態から
永久磁石６１がもとの位置に戻るまでの間に（ロータ７
０に大きな引きトルクが生じるまでの間に）、ロータ７
０を起動させるようにゼンマイのトルク伝達機構を構成
すれば、針合わせ等が完了して竜頭を押し戻したとき
に、ゼンマイのトルクでロータ７０を容易に起動させる
ことができ、ロータ７０の起動性を格段に向上させるこ
とができる。

【００６４】９）従来では、ロータ１３の磁力によって
引きトルクが生じていたから、起動性を高めるために
は、ロータ磁石１３ｂを小さくして発電効率およびブレ
ーキ性能（調速性能）を犠牲にする必要があり、その
分、各コイル１５０ｂ，１６０ｂの総巻数を多くしてコ
イル１５０ｂ，１６０ｂ両端に出力される起電圧を確保
する必要があった。これに対して本実施形態では、ロー
タ７０の起動性を格段に向上させることができ、しか
も、永久磁石６１を大きくして磁気回路中の磁束数を十
分確保できるので、各コイル２４，３４の総巻数を従来
に比して少なくでき、時計の小型軽量化およびコストの
削減を図ることができる。

【００６５】〔第３実施形態〕図１０、図１１には、本
発明の第３実施形態に係る電子制御機器の発電機６０が
示されている。

【００６６】この発電機６０では、コイルブロック２
１，３１側には一対の固定凸部２６，２９が設けられ、
ロータ７０側にも一枚の薄板部材７１によって一対の可
動凸部７１ａ，７１ｂが設けられている。板状部材７１
には、可動凸部７１ａ，７１ｂ側にそれぞれ巻線するこ
とで一対の可動コイル７５ａ，７５ｂが設けられてい
る。各可動コイル７５ａ，７５ｂは、連続した一本の巻
線で形成されることで直列に接続されており、その巻線
の両端はロータ７０の図中下部側に設けられた電極７６
ａ，７６ｂに接続されている。これらの電極７６ａ，７
６ｂには一対のブラシ７７が交互に接続可能であり、こ
れらのブラシ７７によって起電圧を取り出している。さ
らに、各ブラシ７７を介してコイル２４，３４および可
動コイル７５ａ，７５ｂは直列に接続されており、各コ
イル２３，３４，７５ａ，７５ｂでの誘導を同期させる
ことで、それぞれで生じる起電圧を加算した大きな起電
圧が得られるようになっている。

【００６７】なお、このような可動コイル７５ａ，７５
ｂを設けた場合には、コイル２４，３４を必要に応じて
設ければよく、省略可能である。これは、可動コイル７
５ａ，７５ｂ側での磁束変化がコイル２４，３４側に比
べて大きく、可動コイル７５ａ，７５ｂの巻数によって
は、可動コイル７５ａ，７５ｂ側のみで十分に起電圧を
確保できるからである。

【００６８】また、ロータ７０を第１実施形態のような
複数の薄板部材で構成した場合など、各薄板部材に同様
な可動コイル７５ａ，７５ｂを設けてもよい。

【００６９】本実施形態によれば、その構成により、以
下の効果がある。

【００７０】10）ロータ７０を構成する薄板部材７１で
の磁束変化は、コイルブロック２１，３１での磁束変化
よりも大きいため、この薄板部材７１に可動コイル７５
ａ，７５ｂを設けることで格段に効率のよい発電を行え
る。

【００７１】なお、本発明は、前記各実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成
等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれ
る。

【００７２】例えば、前記第１、第２実施形態では、コ
イルブロック２１，３１側には、Ｎ−Ｓ極として対を成
した二組の固定凸部２６，２９および固定凸部２７，２
８が設けられ、ロータ７０側には、径方向に対向した四
組の可動凸部７１ａ，７１ｂ、可動凸部７２ａ，７２
ｂ、可動凸部７３ａ，７３ｂ、および可動凸部７４ａ，
７４ｂが設けられていたが、本発明では、図１２、図１
３に示すように、コイルブロック２１，３１側に一対の
固定凸部２６，２９を設け、ロータ７０側に、二枚の薄
板部材７１，７２によって計二組の可動凸部７１ａ，７
１ｂ、可動凸部７２ａ，７２ｂを設けてもよく、このよ
うな場合でも、ロータ７０の一回転中に四回のピークを
有する出力波形を得ることができ、第１、第２実施形態
程ではないが、一回転中に一回のピークを得るのに比べ
れば、やはりロータ７０の調速精度を向上させることが
できる。

【００７３】また、この図１２、図１３に示す薄板部材
７１，７２のように、本発明に係る薄板部材を二重構造
にしてもよく、こうすることで反磁界作用をより有効に
利用でき、漏れ磁束を確実になくすことができる。

【００７４】さらに、図示を省略するが、ロータにコイ
ルを設けない場合でも、第３実施形態のように、一対の
固定凸部のみを設けたコイルブロックに、一枚の薄板部
材で構成された一対の可動凸部のみを有するロータを組
み合わせた場合でも本発明に含まれ、そして、このよう
な場合でも、ロータの一回転中に二回のピークを有する
出力波形を得ることができる。

【００７５】一方、図１４、図１５に示すように、コイ
ルブロック２１，３１側に、対を成した計四組の固定凸
部２６，２９、固定凸部２７，２８、固定凸部８１，８
４、固定凸部８２，８３を設け、ロータ７０側に、八枚
の薄板部材７１〜７８によって計八組の可動凸部（符号
省略）を設けてもよく、このような場合には、ロータ７
０の一回転中に十六回のピークを有する出力波形を得る
ことができ、ロータ７０の調速精度を大幅に向上させる
ことができる。

【００７６】しかも、多極化を永久磁石で行おうとする
と、着磁方法、着磁装置、および着磁精度等に大きな課
題があるが、本発明によると、多極化を安価な構成で実
現できる。

【００７７】要するに、本発明では、多極化するのに、
コイルブロック２１，３１側に少なくとも一対の固定凸
部が設けられ、ロータ側にも少なくとも一対の可動凸部
が設けられていればよい。

【００７８】前記第２実施形態では、永久磁石６１は円
柱状とされ、ラック・ピニオン方式によって回動するこ
とで、コイルブロック２１，３１に磁束を断続的に通す
ことが可能になっていたが、このような構成に限らず、
例えば、図１６、図１７に示すように、コイルブロック
２１，３１のコア巻線部２３ｂ，３３ｂの端部に当接部
２３ｃ、３３ｃを設けるとともに、これらの当接部２３
ｃ，３３ｃにＮ極、Ｓ極が当接するように跨る永久磁石
６１を設け、この永久磁石６１を受部材６５およびこの
一端側のピン６６で回動自在（図１６中の二点鎖線参
照）に設けることも考えられる。そして、このような場
合でも、受部材６５の回動を竜頭操作と連動させ、永久
磁石６１と各当接部２３ｃ，３３ｃとを針合わせ時等に
離間させれば、第２実施形態で述べた効果を同様に得る
ことができる。

【００７９】本発明の電子制御機器の発電機は、各実施
形態で示したような一対のコイルブロック２１，３１を
備えたものの他、従来のような一つのコイルブロック１
６０とステータ１５０とを備えたタイプにも適用でき
る。

【００８０】さらに、本発明の電子制御機器は電子制御
式機械時計に限らず、同様な電子制御を必要とするオル
ゴール、テープレコーダ、音声再生用プレーヤー、等速
回転装置、タイマー、液体供給装置、携帯式薬剤自動投
与装置など、任意の電子機器や玩具等に適用できる。

【００８１】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
ロータの起動性と発電機の発電効率とのバランスを容易
に調整できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る電子制御機器を用
いた電子制御式機械時計の概略を示す平面図である。

【図２】第１実施形態の要部を示す断面図である。

【図３】第１実施形態の要部を示す別の断面図である。

【図４】第１実施形態の要部を示すさらに別の断面図で
ある。

【図５】第１実施形態を構成する構成部品を拡大して示
す平面である。

【図６】図５のVI−VI線断面図である。

【図７】第１実施形態の回路図である。

【図８】本発明の第２実施形態に係る電子制御機器の構
成部品を示す平面図である。

【図９】図８のIX−IX線断面図である。

【図１０】本発明の第３実施形態に係る電子制御機器の
構成部品を示す平面図である。

【図１１】図１０のXI−XI線断面図である。

【図１２】本発明の一変形例を示す平面図である。

【図１３】図１２のXIII−XIII線断面図である。

【図１４】本発明の他の変形例を示す平面図である。

【図１５】図１４のXV−XV線断面図である。

【図１６】本発明のさらに別の変形例を示す平面図であ
る。

【図１７】前記別の変形例を示す側面図である。

【図１８】従来技術を示す平面図である。

【図１９】従来技術を示す断面図である。

【符号の説明】

２３，３３ 電磁回路形成部材であるコア ２６，２７，２８，２９ 固定凸部 ６０ 発電機 ６１ 永久磁石 ７０ ロータ ７１，７２，７３，７４ 薄板部材 ７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂ，７３ａ，７３ｂ，７
４ａ，７４ｂ 可動凸部 Ｗ１，Ｗ２ 幅寸法

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械エネルギによって駆動されることで
   誘起電力を発生して電気エネルギを供給する発電機を備
   えるとともに、前記電気エネルギにより駆動されて前記
   発電機の回転周期を制御する電子制御機器であって、 前記発電機は、前記機械エネルギで回転する軟磁性材製
   のロータと、磁界を生じさせる永久磁石と、これら永久
   磁石およびロータ間に配置されて磁気回路を形成する磁
   気回路形成部材とを備えるとともに、前記ロータの回転
   で前記磁気回路中の磁束数を変化させて前記磁気回路形
   成部材および／または前記ロータに設けられたコイルで
   前記誘起電力を発生可能に設けられていることを特徴と
   する電子制御機器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電子制御機器におい
   て、前記磁気回路形成部材には、前記ロータの径方向に
   対向した少なくとも一対の固定凸部が設けられ、前記ロ
   ータの外周にも、径方向に対向した少なくとも一対の可
   動凸部が設けられていることを特徴とする電子制御機
   器。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の電子制御機器におい
   て、前記一対の可動凸部は、前記ロータの周方向に沿っ
   て複数設けられ、各対の可動凸部は、軸方向に積層され
   る複数の軟磁性材製の薄板部材の両端に設けられている
   ことを特徴とする電子制御機器。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の電子制御機器におい
   て、前記複数の薄板部材のうち、互いに接触する少なく
   とも一対の薄板部材は、それぞれ異なる対の固定凸部間
   に位置するように積層されていることを特徴とする電子
   制御機器。
5. 【請求項５】 請求項２ないし請求項４のいずれかに記
   載の電子制御機器において、前記可動凸部の幅寸法は、
   前記固定凸部の幅寸法の１／２以上、２／３以下である
   ことを特徴とする電子制御機器。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
   載の電子制御機器において、前記コイルは、前記磁気回
   路形成部材および前記ロータの両方に設けられ、これら
   のコイルが直列に接続されていることを特徴とする電子
   制御機器。
7. 【請求項７】 請求項１ないし請求項６のいずれかに記
   載の電子制御機器において、前記永久磁石は、前記磁気
   回路形成部材に対して可動することを特徴とする電子制
   御機器。