JP2023016383A - 電子制御式機械時計 - Google Patents
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Abstract
【課題】ローター磁石から地板の磁性体部分に漏れる漏れ磁束を減少でき、地板での渦電流損失を抑制できる電子制御式機械時計を提供すること。【解決手段】電子制御式機械時計は、回転軸と、回転軸に設けられ、ぜんまいからのトルクが伝達されるかなと、回転軸に取り付けられたローター磁石とを備え、トルクで回転するローターと、コイルとステーターとを有し、ローターの回転によって発電される発電機と、磁性体の材料を含んで形成され、ステーターと対向する対向面を有し、且つ、ローターの回転軸を支持する地板と、を備え、回転軸の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、軸方向に沿ったステーターの中心は、軸方向に沿ったローター磁石の中心よりも対向面側に配置されることを特徴とする。【選択図】図4
Description
本発明は、電子制御式機械時計に関する。
特許文献1には、ぜんまいが解ける時に出力される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で回転制御手段を作動させてローターの回転を制御することにより、輪列に固定される指針を正確に運針させる電子制御式機械時計が開示されている。
特許文献1では、地板の磁性体からなる部分を、ローターのローター磁石から離して配置することにより、ローター磁石から地板の磁性体部分に漏れる漏れ磁束を減少させて、地板での渦電流損失を抑制できるようにしている。
特許文献1にも記載のように、ローター磁石によって生じる磁束の一部が漏れ磁束となって地板の磁性体部分と鎖交してしまうと、地板での渦電流損失が生じ、ローターを回転させるのに必要なトルクが増加するので、ぜんまいエネルギーが消費されて持続時間が短くなってしまうといった問題がある。そのため、磁性体を用いて形成された地板の影響をさらに低減したいといった要請がある。
本開示の電子制御式機械時計は、回転軸と、前記回転軸に設けられ、ぜんまいからのトルクが伝達されるかなと、前記回転軸に取り付けられたローター磁石とを備え、前記トルクで回転するローターと、コイルとステーターとを有し、前記ローターの回転によって発電される発電機と、磁性体の材料を含んで形成され、前記ステーターと対向する対向面を有し、且つ、前記ローターの前記回転軸を支持する地板と、を備え、前記回転軸の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、前記軸方向に沿った前記ステーターの中心は、前記軸方向に沿った前記ローター磁石の中心よりも前記対向面側に配置されることを特徴とする。
本開示の電子制御式機械時計は、表面と裏面とを有する文字板と、前記文字板の裏面側に配置され、磁性体の材料を含んで形成される地板と、両端にほぞを有する回転軸と、前記回転軸に設けられ、ぜんまいからのトルクが伝達されるかなと、前記回転軸に取り付けられたローター磁石とを有し、前記地板に対して前記文字板とは反対側に配置され且つ前記トルクで回転するローターと、前記地板に固定され非磁性体の材料を用いて形成される枠体と、前記枠体に固定され前記回転軸の一方のほぞが挿通される穴石と、前記枠体の内側に配置された受石と、前記受石を押さえる押さえバネとを有し、前記一方のほぞを軸支する軸受と、を備え、前記回転軸の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、前記枠体は、前記ローター磁石に対して前記穴石よりも前記文字板側の位置で前記地板に固定されることを特徴とする電子制御式機械時計。
[第1実施形態]
以下、本開示の第1実施形態の電子制御式機械時計1を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態の説明において、平面視とは、後述するローター81の回転軸82の軸方向から見た状態を意味する。また、断面視とは、後述するローター81の回転軸82の軸方向に垂直な方向から見た状態を意味する。
図1は電子制御式機械時計1を示す正面図である。電子制御式機械時計1は、ユーザーの手首に装着される腕時計であり、円筒状の外装ケース2を備え、外装ケース2の内周側に、文字板3が配置されている。
以下、本開示の第1実施形態の電子制御式機械時計1を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態の説明において、平面視とは、後述するローター81の回転軸82の軸方向から見た状態を意味する。また、断面視とは、後述するローター81の回転軸82の軸方向に垂直な方向から見た状態を意味する。
図1は電子制御式機械時計1を示す正面図である。電子制御式機械時計1は、ユーザーの手首に装着される腕時計であり、円筒状の外装ケース2を備え、外装ケース2の内周側に、文字板3が配置されている。
電子制御式機械時計1は、外装ケース2内に収容された図2および図3に示すムーブメント10と、図1に示す時刻情報を指示する時針4A、分針4B、秒針4Cとを備えている。
文字板3には、カレンダー小窓3Aが設けられており、カレンダー小窓3Aから、日車6が視認可能となっている。文字板3は表面と裏面とを備える板状の部材であり、表面が使用者から視認される面である。また、文字板3の表面側には、時刻を指示するためのアワーマーク3Bが表示されている。
文字板3には、カレンダー小窓3Aが設けられており、カレンダー小窓3Aから、日車6が視認可能となっている。文字板3は表面と裏面とを備える板状の部材であり、表面が使用者から視認される面である。また、文字板3の表面側には、時刻を指示するためのアワーマーク3Bが表示されている。
外装ケース2の側面には、りゅうず7が設けられている。りゅうず7は、電子制御式機械時計1の中心に向かって押し込まれた0段位置から1段位置および2段位置に引き出されて移動することができる。
りゅうず7を0段位置で回転すると、ムーブメント10に設けた第1ぜんまい20および第2ぜんまい30を巻き上げることができる。電子制御式機械時計1は、第1ぜんまいおよび第2ぜんまいをフルに巻き上げた場合に、約120時間の持続時間を確保できる。
りゅうず7を1段位置に引いて回転すると、日車6を移動して日付を合わせることができる。りゅうず7を2段位置に引くと秒針4Cが停止し、2段位置でりゅうず7を回転すると、時針4A、分針4Bが移動して時刻を合わせることができる。りゅうず7による日車6や時針4A、分針4Bの修正方法は、従来の機械時計と同様であるため説明を省略する。
りゅうず7を0段位置で回転すると、ムーブメント10に設けた第1ぜんまい20および第2ぜんまい30を巻き上げることができる。電子制御式機械時計1は、第1ぜんまいおよび第2ぜんまいをフルに巻き上げた場合に、約120時間の持続時間を確保できる。
りゅうず7を1段位置に引いて回転すると、日車6を移動して日付を合わせることができる。りゅうず7を2段位置に引くと秒針4Cが停止し、2段位置でりゅうず7を回転すると、時針4A、分針4Bが移動して時刻を合わせることができる。りゅうず7による日車6や時針4A、分針4Bの修正方法は、従来の機械時計と同様であるため説明を省略する。
[ムーブメント]
図2は、本実施形態のムーブメント10の要部を示す平面図であり、図3は、ムーブメント10の要部を示す断面図である。
図2および図3に示すように、ムーブメント10は、第1ぜんまい20が収納される第1香箱車21および第2ぜんまい30が収納される第2香箱車31を備える。時針4A、分針4B、秒針4Cは、ムーブメント10の第1ぜんまい20および第2ぜんまい30によって駆動される。なお、第1ぜんまい20および第2ぜんまい30は、本開示のぜんまいの一例である。
図2は、本実施形態のムーブメント10の要部を示す平面図であり、図3は、ムーブメント10の要部を示す断面図である。
図2および図3に示すように、ムーブメント10は、第1ぜんまい20が収納される第1香箱車21および第2ぜんまい30が収納される第2香箱車31を備える。時針4A、分針4B、秒針4Cは、ムーブメント10の第1ぜんまい20および第2ぜんまい30によって駆動される。なお、第1ぜんまい20および第2ぜんまい30は、本開示のぜんまいの一例である。
ムーブメント10は、文字板3の裏面側に配置される地板11と、輪列受14とを備えている。そして、地板11と輪列受14との間には、第1香箱車21と、第2香箱車31と、第1ぜんまい20および第2ぜんまい30を巻き上げる手動巻上機構40および自動巻上機構50とが配置されている。また、地板11と輪列受14との間には、第1ぜんまい20および第2ぜんまい30のトルクを伝達する表示輪列90と、表示輪列90を介して伝達されるトルクで駆動される発電機80とが配置されている。
ここで、本実施形態では、地板11は、例えば、真鍮や合成樹脂などの非磁性体材料を用いて形成された基材の表面に、防錆や外観向上の目的のためにニッケルメッキ等の磁性体材料による表面処理が施されて構成されている。すなわち、本実施形態では、地板11は、磁性体の材料を含んで形成されている。
また、本実施形態では、地板11は、後述するステーター881、891と対向する対向面12を有している。さらに、地板11の対向面12のステーター881、891側には回路絶縁板15が配置されている。
なお、地板11は、上記構成に限られるものではなく、例えば、基材が磁性体の材料を用いて形成されていてもよい。
また、本実施形態では、地板11は、後述するステーター881、891と対向する対向面12を有している。さらに、地板11の対向面12のステーター881、891側には回路絶縁板15が配置されている。
なお、地板11は、上記構成に限られるものではなく、例えば、基材が磁性体の材料を用いて形成されていてもよい。
[第1ぜんまいおよび第1香箱車]
第1ぜんまい20は、第1香箱車21に収納されている。第1香箱車21は、第1香箱22と、第1香箱真23を備えている。第1香箱真23には、第1香箱真23と一体に回転する第1角穴車24が取り付けられている。
第1ぜんまい20は、第1香箱車21に収納されている。第1香箱車21は、第1香箱22と、第1香箱真23を備えている。第1香箱真23には、第1香箱真23と一体に回転する第1角穴車24が取り付けられている。
[手動巻上機構]
手動巻上機構40は、りゅうず7が取り付けられた巻真41と、つづみ車42と、きち車43と、丸穴車44と、角穴第1伝え車45と、角穴第2伝え車46と、角穴第3伝え車47とを備える。角穴第3伝え車47は、第1角穴車24に噛み合っている。
このため、利用者がりゅうず7を0段位置で回転操作すると、巻真41およびつづみ車42が回転する。りゅうず7が0段位置の場合、つづみ車42はきち車43に噛み合っており、つづみ車42の回転は、きち車43から丸穴車44、角穴第1伝え車45、角穴第2伝え車46、角穴第3伝え車47に順次伝達される。このため、第1角穴車24および第1香箱真23が回転し、第1ぜんまいが巻き上げられる。
手動巻上機構40は、りゅうず7が取り付けられた巻真41と、つづみ車42と、きち車43と、丸穴車44と、角穴第1伝え車45と、角穴第2伝え車46と、角穴第3伝え車47とを備える。角穴第3伝え車47は、第1角穴車24に噛み合っている。
このため、利用者がりゅうず7を0段位置で回転操作すると、巻真41およびつづみ車42が回転する。りゅうず7が0段位置の場合、つづみ車42はきち車43に噛み合っており、つづみ車42の回転は、きち車43から丸穴車44、角穴第1伝え車45、角穴第2伝え車46、角穴第3伝え車47に順次伝達される。このため、第1角穴車24および第1香箱真23が回転し、第1ぜんまいが巻き上げられる。
[自動巻上機構]
自動巻上機構50は、回転錘51と、偏心車53と、爪レバー54と、伝え車55とを備える。
偏心車53は、偏心歯車531および偏心軸部材532を備え、回転錘51に連動して正逆両方向に回動する。
爪レバー54は、偏心車53の偏心軸部材532の偏心軸部に対して回動自在に取り付けられている。
偏心車53が回転錘51に連動して回動すると、偏心車53に取り付けられた爪レバー54は、伝え車55に近づく方向および遠ざかる方向に進退運動し、伝え車55を一方向に回転する。
自動巻上機構50は、回転錘51と、偏心車53と、爪レバー54と、伝え車55とを備える。
偏心車53は、偏心歯車531および偏心軸部材532を備え、回転錘51に連動して正逆両方向に回動する。
爪レバー54は、偏心車53の偏心軸部材532の偏心軸部に対して回動自在に取り付けられている。
偏心車53が回転錘51に連動して回動すると、偏心車53に取り付けられた爪レバー54は、伝え車55に近づく方向および遠ざかる方向に進退運動し、伝え車55を一方向に回転する。
伝え車55は、第1角穴車24に噛み合う歯車を備え、爪レバー54の進退運動に連動して一方向に回転すると、第1角穴車24を回転する。第1角穴車24が回転すると、第1香箱真23が第1角穴車24と一体で回転し、第1ぜんまい20が巻き上げられる。
したがって、本実施形態の電子制御式機械時計1は、りゅうず7を操作することによる手巻巻上げと、回転錘51を回動させることによる自動巻上げとの両方で、第1ぜんまい20を巻き上げることができる。
したがって、本実施形態の電子制御式機械時計1は、りゅうず7を操作することによる手巻巻上げと、回転錘51を回動させることによる自動巻上げとの両方で、第1ぜんまい20を巻き上げることができる。
[第2ぜんまいおよび第2香箱車]
第2ぜんまい30は、第2香箱車31に収納されている。第2香箱車31は、第2香箱32を備えている。
第2ぜんまい30は、第1ぜんまい20によって巻き上げられる。すなわち、第1ぜんまい20が巻き上げられて第2ぜんまい30を巻上げ可能なトルクが蓄積されると、第1香箱車21の第1香箱22が回転する。第1香箱22は、香箱中間車27を介して第2角穴車34に噛み合っており、第1香箱22が回転すると、第2角穴車34および第2香箱真が回転し、第2ぜんまいが巻き上げられる。
第2ぜんまい30は、第2香箱車31に収納されている。第2香箱車31は、第2香箱32を備えている。
第2ぜんまい30は、第1ぜんまい20によって巻き上げられる。すなわち、第1ぜんまい20が巻き上げられて第2ぜんまい30を巻上げ可能なトルクが蓄積されると、第1香箱車21の第1香箱22が回転する。第1香箱22は、香箱中間車27を介して第2角穴車34に噛み合っており、第1香箱22が回転すると、第2角穴車34および第2香箱真が回転し、第2ぜんまいが巻き上げられる。
したがって、本実施形態の電子制御式機械時計1では、手動巻上機構40および自動巻上機構50のいずれによっても第1ぜんまい20および第2ぜんまい30を巻き上げることができる。なお、電子制御式機械時計1としては、手動巻上機構40または自動巻上機構50の一方のみを設けてもよい。
[発電機]
発電機80は、ローター81およびコイルブロック88、89を備えて構成される。
コイルブロック88は、ステーター881にコイル882を巻回して構成され、コイルブロック89は、ステーター891にコイル892を巻回して構成されている。
また、前述したように、ステーター881、891は、地板11の対向面12と対向して配置されている。
本実施形態では、発電機80は、外部からのトルクでローター81が回転すると、コイルブロック88、89によって誘起電力を発生し、電気エネルギーを出力してコンデンサー等に供給できる。また、コイル882、892をショートさせることで、ローター81にブレーキを加えることができ、ブレーキ力を制御することで、ローター81の回転周期を一定に調速できる。
このように、本実施形態の電子制御式機械時計1は、誘起電力を発生し電気エネルギーを出力する発電機80を備える。
発電機80は、ローター81およびコイルブロック88、89を備えて構成される。
コイルブロック88は、ステーター881にコイル882を巻回して構成され、コイルブロック89は、ステーター891にコイル892を巻回して構成されている。
また、前述したように、ステーター881、891は、地板11の対向面12と対向して配置されている。
本実施形態では、発電機80は、外部からのトルクでローター81が回転すると、コイルブロック88、89によって誘起電力を発生し、電気エネルギーを出力してコンデンサー等に供給できる。また、コイル882、892をショートさせることで、ローター81にブレーキを加えることができ、ブレーキ力を制御することで、ローター81の回転周期を一定に調速できる。
このように、本実施形態の電子制御式機械時計1は、誘起電力を発生し電気エネルギーを出力する発電機80を備える。
ローター81は、回転軸82と、ローターかな83と、ローター磁石84と、ローター慣性板85と、ストッパー86とを備えている。ローター磁石84、ローター慣性板85、ストッパー86は、それぞれ回転軸82に取り付けられている。ローター慣性板85は、第2香箱32からの駆動トルク変動に対しローター81の回転数変動を少なくするための部品である。
回転軸82の地板11側の端部には、第1ほぞ821が形成され、輪列受14側の端部には、第2ほぞ822が形成されている。回転軸82には、ぜんまいからのトルクが伝達されるローターかな83が一体に形成されている。また、回転軸82は、大径のフランジ823と、フランジ823から連続して形成された小径の軸部824とを備え、軸部824の先端に第1ほぞ821が設けられている。なお、軸部824の先端は、徐々に径が小さくなるテーパー状に形成され、第1ほぞ821に連続している。第1ほぞ821および軸部824の連続部分は曲面とされ、ローター81にラジアル方向の力が加わった場合でも第1ほぞ821が根元から折れることを防止できる。
回転軸82の輪列受14側の端面825は、第2ほぞ822よりも大径とされている。また、端面825に連続する第2ほぞ822の根元部分は曲面とされ、ローター81にラジアル方向の力が加わった場合でも第2ほぞ822が根元から折れることを防止できる。
ローター磁石84は、円柱状に形成され、地板11側の面が第1面841とされ、輪列受14側の面が第2面842とされる。そして、ローター磁石84には軸部824が挿入され、第2面842がフランジ823に当接している。
ストッパー86は、略円柱状に形成され、軸部824に圧入されて固定されている。これにより、ローター磁石84は、フランジ823と、ストッパー86とで挟持されて固定される。したがって、ストッパー86は、ローター磁石84を固定する磁石固定座を兼ねている。
[表示輪列]
次に、第1ぜんまい20および第2ぜんまい30からの機械的エネルギーによって時針4A、分針4B、秒針4Cを駆動する表示輪列90について説明する。
表示輪列90は、図示略の二番車、三番車93、四番車94、五番車95、六番車96を備えている。第2香箱32の回転は、二番車へ伝達された後、三番車93、四番車94、五番車95、六番車96と順次増速され、ローター81へと伝達される。したがって、ローター81は、第1ぜんまい20、第2ぜんまい30から伝達されるトルクで回転する。
次に、第1ぜんまい20および第2ぜんまい30からの機械的エネルギーによって時針4A、分針4B、秒針4Cを駆動する表示輪列90について説明する。
表示輪列90は、図示略の二番車、三番車93、四番車94、五番車95、六番車96を備えている。第2香箱32の回転は、二番車へ伝達された後、三番車93、四番車94、五番車95、六番車96と順次増速され、ローター81へと伝達される。したがって、ローター81は、第1ぜんまい20、第2ぜんまい30から伝達されるトルクで回転する。
二番車には、図示略の筒かなを介して分針4Bが固定され、四番車94には、秒針軸941を介して秒針4Cが固定されている。また、筒かなには図示略の筒車が接続され、当該筒車に時針4Aが固定されている。
以上の電子制御式機械時計1では、発電機80からの交流出力は、昇圧整流、全波整流、半波整流、トランジスター整流等からなる整流回路を通して昇圧、整流されて平滑用コンデンサーに充電され、このコンデンサーからの電力で発電機80の回転周期を制御する図示しない回転制御装置を作動させている。なお、回転制御装置としては、発振回路、分周回路、回転検出回路、回転数比較回路、電磁ブレーキ制御手段等を含む集積回路によって構成され、発振回路には水晶振動子が用いられる。
[ローターの軸受]
ローター81を軸支する軸受は、地板11に取り付けられた第1軸受100と、輪列受14に取り付けられた第2軸受200とを備えている。なお、ローター81の回転軸82は、第1軸受100および第2軸受200を介して、地板11および輪列受14に支持されている。
ローター81を軸支する軸受は、地板11に取り付けられた第1軸受100と、輪列受14に取り付けられた第2軸受200とを備えている。なお、ローター81の回転軸82は、第1軸受100および第2軸受200を介して、地板11および輪列受14に支持されている。
[第1軸受]
第1軸受100は、地板11に固定された枠体110と、枠体110に固定された穴石120と、枠体110内に配置された受石130と、受石130を押さえる押さえバネ140とを備える。
第1軸受100は、地板11に固定された枠体110と、枠体110に固定された穴石120と、枠体110内に配置された受石130と、受石130を押さえる押さえバネ140とを備える。
枠体110は、非磁性金属や合成樹脂等の非磁性体の材料を用いて形成され、円盤状の保持部111と、保持部111の外周に連続するリング状の位置決め部112とを備える。
穴石120は、例えばルビーなどで形成されており、中央に回転軸82の第1ほぞ821が挿通されている。穴石120は、枠体110に圧入固定され、回転軸82の第1ほぞ821を回転自在に軸支する。
穴石120は、例えばルビーなどで形成されており、中央に回転軸82の第1ほぞ821が挿通されている。穴石120は、枠体110に圧入固定され、回転軸82の第1ほぞ821を回転自在に軸支する。
受石130は、例えばルビーなどで形成された略円盤状の部品であり、枠体110の保持部111に配置されている。
押さえバネ140は、例えば金属で形成された板バネ部材で構成され、外周端部が枠体110の保持部111に保持され、受石130を回転軸82側に付勢している。
押さえバネ140は、例えば金属で形成された板バネ部材で構成され、外周端部が枠体110の保持部111に保持され、受石130を回転軸82側に付勢している。
[第2軸受]
第2軸受200は、枠体210と、穴石220と、受石230と、押さえバネ240とを備える。
枠体210は、枠体110の保持部111と同様の構成を備え、輪列受14に固定されている。
穴石220、受石230、押さえバネ240は、穴石120、受石130、押さえバネ140と同じ部品であるため、説明を省略する。
第2軸受200は、枠体210と、穴石220と、受石230と、押さえバネ240とを備える。
枠体210は、枠体110の保持部111と同様の構成を備え、輪列受14に固定されている。
穴石220、受石230、押さえバネ240は、穴石120、受石130、押さえバネ140と同じ部品であるため、説明を省略する。
[ステーターとローター磁石との配置について]
次に、ステーター881、891とローター磁石84との配置について説明する。
図4は、ムーブメント10の要部を示す拡大断面図である。
図4に示すように、本実施形態では、ステーター881、891は、断面視で回転軸82の軸方向に垂直な方向に延びる中心線P、つまり、回転軸82の軸方向に沿ったステーター881、891の寸法の中心を通る中心線Pが、ローター磁石84の中心線O、つまり、回転軸82の軸方向に沿ったローター磁石84の寸法の中心を通る中心線Oよりも、地板11の対向面12側に位置するように配置されている。すなわち、本実施形態では、ローター磁石84は、回転軸82に垂直な方向に延びる中心線Oがステーター881、891の中心線Pよりも輪列受14側に位置するように配置されている。
これにより、本実施形態では、断面視で、ローター磁石84の中心線Oをステーター881、891の中心線Pに一致するようにローター磁石84を配置する場合に比べて、地板11とローター磁石84との距離を離して配置することができる。そのため、ローター磁石84から地板11の磁性体部分に漏れる漏れ磁束を減少でき、地板11での渦電流損失を抑制できる。
次に、ステーター881、891とローター磁石84との配置について説明する。
図4は、ムーブメント10の要部を示す拡大断面図である。
図4に示すように、本実施形態では、ステーター881、891は、断面視で回転軸82の軸方向に垂直な方向に延びる中心線P、つまり、回転軸82の軸方向に沿ったステーター881、891の寸法の中心を通る中心線Pが、ローター磁石84の中心線O、つまり、回転軸82の軸方向に沿ったローター磁石84の寸法の中心を通る中心線Oよりも、地板11の対向面12側に位置するように配置されている。すなわち、本実施形態では、ローター磁石84は、回転軸82に垂直な方向に延びる中心線Oがステーター881、891の中心線Pよりも輪列受14側に位置するように配置されている。
これにより、本実施形態では、断面視で、ローター磁石84の中心線Oをステーター881、891の中心線Pに一致するようにローター磁石84を配置する場合に比べて、地板11とローター磁石84との距離を離して配置することができる。そのため、ローター磁石84から地板11の磁性体部分に漏れる漏れ磁束を減少でき、地板11での渦電流損失を抑制できる。
ここで、本実施形態では、ローター磁石84は、高さ方向、つまり、回転軸82の軸方向において、ステーター881、891と一部が重なるように配置されている。つまり、断面視で、ローター磁石84とステーター881、891とは少なくとも一部が重なる位置に配置されている。さらに、ローター磁石84は、地板11側の面である第1面841がステーター881、891の中心線Pよりも輪列受14側に位置するように配置されている。すなわち、ステーター881、891は、中心線Pがローター磁石84の第1面841よりも地板11の対向面12側に位置するように配置されている。換言すれば、回転軸82の軸方向に沿った中心線Oから対向面12までの寸法が、回転軸82の軸方向に沿った中心線Pから対向面12までの寸法よりも大きくなるように、ステーター881、891およびローター磁石84は配置されている。
より具体的には、ローター磁石84およびステーター881、891は、断面視で、ローター磁石84とステーター881、891とが高さ方向に重なる箇所の寸法T2が、ローター磁石84の高さ方向の寸法T1の50%以上になるように配置されている。すなわち、ローター磁石84とステーター881、891とは、ローター磁石84の高さ方向の寸法の50%以上の重なりを有している。換言すれば、ローター磁石84の中心線Oがステーター881、891の輪列受14側の面よりも地板11側に位置するように、ローター磁石84は配置されている。
より具体的には、ローター磁石84およびステーター881、891は、断面視で、ローター磁石84とステーター881、891とが高さ方向に重なる箇所の寸法T2が、ローター磁石84の高さ方向の寸法T1の50%以上になるように配置されている。すなわち、ローター磁石84とステーター881、891とは、ローター磁石84の高さ方向の寸法の50%以上の重なりを有している。換言すれば、ローター磁石84の中心線Oがステーター881、891の輪列受14側の面よりも地板11側に位置するように、ローター磁石84は配置されている。
図5は、ローター磁石84およびステーター881、891の重なり比率と、ステーター881、891での磁束密度との関係を示す図である。なお、図5では、横軸にローター磁石84の高さ方向の寸法に対する、ローター磁石84およびステーター881、891の重なり比率、左側の縦軸にステーター881、891での磁束密度、右側の縦軸に重なり比率が100%の際の磁束密度を100とした場合の磁束密度の比率を示している。
図5に示すように、ローター磁石84とステーター881、891との重なり比率が50%の場合、すなわち、図4におけるT2がT1の半分であるようにローター磁石84とステーター881、891が配置される場合、ステーター881、891での磁束密度は約0.158テスラとなっている。これは、ローター磁石84およびステーター881、891の重なり比率が100%である場合の磁束密度に対して約97%の値である。すなわち、ローター磁石84とステーター881、891との重なり比率が50%以上であれば、ステーター881、891での磁束密度はほとんど影響を受けないことが示唆された。そのため、本実施形態では、断面視で、ローター磁石84の一部がステーター881、891と重ならない位置に配置されていても、ローター磁石84とステーター881、891とがローター磁石84の高さ方向の寸法の50%以上の重なりを有するように配置されているので、ステーター881、891での磁束密度にほとんど影響がなく、発電機80での発電にほとんど影響を及ぼすことはない。
なお、上記構成に限られるものではなく、例えば、ローター磁石84およびステーター881、891は、断面視で、ローター磁石84とステーター881、891とが高さ方向に重なる箇所の寸法T2が、ローター磁石84の高さ方向の寸法T1の35%以上になるように配置されていてもよい。このように構成することで、ローター磁石84およびステーター881、891の重なり比率が100%である場合の磁束密度に対して約95%の磁束密度が確保できるので、ステーター881、891での磁束密度にほとんど影響がなく、発電機80での発電にほとんど影響を及ぼすことはない。
図5に示すように、ローター磁石84とステーター881、891との重なり比率が50%の場合、すなわち、図4におけるT2がT1の半分であるようにローター磁石84とステーター881、891が配置される場合、ステーター881、891での磁束密度は約0.158テスラとなっている。これは、ローター磁石84およびステーター881、891の重なり比率が100%である場合の磁束密度に対して約97%の値である。すなわち、ローター磁石84とステーター881、891との重なり比率が50%以上であれば、ステーター881、891での磁束密度はほとんど影響を受けないことが示唆された。そのため、本実施形態では、断面視で、ローター磁石84の一部がステーター881、891と重ならない位置に配置されていても、ローター磁石84とステーター881、891とがローター磁石84の高さ方向の寸法の50%以上の重なりを有するように配置されているので、ステーター881、891での磁束密度にほとんど影響がなく、発電機80での発電にほとんど影響を及ぼすことはない。
なお、上記構成に限られるものではなく、例えば、ローター磁石84およびステーター881、891は、断面視で、ローター磁石84とステーター881、891とが高さ方向に重なる箇所の寸法T2が、ローター磁石84の高さ方向の寸法T1の35%以上になるように配置されていてもよい。このように構成することで、ローター磁石84およびステーター881、891の重なり比率が100%である場合の磁束密度に対して約95%の磁束密度が確保できるので、ステーター881、891での磁束密度にほとんど影響がなく、発電機80での発電にほとんど影響を及ぼすことはない。
[第1実施形態の作用効果]
このような本実施形態では、以下の効果を得ることができる。
本実施形態では、ローター81の回転軸82の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、ステーター881、891の中心線Pは、ローター磁石84の中心線Oよりも地板11の対向面12側に配置されるので、磁性体を含んで形成された地板11とローター磁石84とを離して配置することができる。そのため、ローター磁石84から地板11の磁性体部分に漏れる漏れ磁束を減少でき、地板11での渦電流損失を抑制できる。したがって、第1ぜんまい20および第2ぜんまい30による持続時間を長くすることができる。
このような本実施形態では、以下の効果を得ることができる。
本実施形態では、ローター81の回転軸82の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、ステーター881、891の中心線Pは、ローター磁石84の中心線Oよりも地板11の対向面12側に配置されるので、磁性体を含んで形成された地板11とローター磁石84とを離して配置することができる。そのため、ローター磁石84から地板11の磁性体部分に漏れる漏れ磁束を減少でき、地板11での渦電流損失を抑制できる。したがって、第1ぜんまい20および第2ぜんまい30による持続時間を長くすることができる。
本実施形態では、断面視で、ローター磁石84とステーター881、891とは少なくとも一部が重なる位置に配置され、かつ、ステーター881、891の中心線Pはローター磁石84における地板11側の面である第1面841よりも対向面12側に配置されている。これにより、ステーター881、891での磁束密度に対する影響を抑制しつつ、ローター磁石84を地板11から離して配置することができる。さらに、ステーター881、891をより地板11側に配置することができるので、電子制御式機械時計1を薄型化することができる。
本実施形態では、断面視で、ローター磁石84とステーター881、891とは、ローター磁石84の高さ方向の寸法の35%以上の重なりを有するので、ステーター881、891での磁束密度にほとんど影響を及ぼすことなく、ローター磁石84を地板11から離して配置することができる。
本実施形態では、断面視で、ローター磁石84とステーター881、891とは、ローター磁石84の高さ方向の寸法の50%以上の重なりを有するので、ステーター881、891での磁束密度にさらに影響を及ぼすことなく、ローター磁石84を地板11から離して配置することができる。
本実施形態では、断面視で、ローター磁石84とステーター881、891とは、ローター磁石84の高さ方向の寸法の50%以上の重なりを有するので、ステーター881、891での磁束密度にさらに影響を及ぼすことなく、ローター磁石84を地板11から離して配置することができる。
[第2実施形態]
次に、本開示の第2実施形態の電子制御式機械時計について、図6を参照して説明する。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略または簡略する。
図6は、第2実施形態の電子制御式機械時計のムーブメント10Aの要部を示す断面図である。
図6に示すように、第2実施形態のムーブメント10Aは、前述した第1実施形態のムーブメント10と同様に、文字板3の裏面側に配置される地板11Aと、輪列受14とを備えている。
さらに、ムーブメント10Aは、ローター81と、ステーター881、891と、コイル882、892と、第1軸受100Aと、第2軸受200とを有している。
なお、本実施形態では、前述した第1実施形態と同様に、ステーター881、891の中心線がローター磁石84の中心線よりも地板11Aの対向面12A側に配置されるように、ステーター881、891およびローター磁石84が配置されている。
次に、本開示の第2実施形態の電子制御式機械時計について、図6を参照して説明する。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略または簡略する。
図6は、第2実施形態の電子制御式機械時計のムーブメント10Aの要部を示す断面図である。
図6に示すように、第2実施形態のムーブメント10Aは、前述した第1実施形態のムーブメント10と同様に、文字板3の裏面側に配置される地板11Aと、輪列受14とを備えている。
さらに、ムーブメント10Aは、ローター81と、ステーター881、891と、コイル882、892と、第1軸受100Aと、第2軸受200とを有している。
なお、本実施形態では、前述した第1実施形態と同様に、ステーター881、891の中心線がローター磁石84の中心線よりも地板11Aの対向面12A側に配置されるように、ステーター881、891およびローター磁石84が配置されている。
[第1軸受]
本実施形態では、第1軸受100Aは、地板11Aに固定された枠体110Aと、枠体110Aに固定された穴石120と、枠体110A内に配置された受石130と、受石130を押さえる押さえバネ140とを備える。
そして、枠体110Aは、非磁性金属や合成樹脂等の非磁性体の材料を用いて形成され、円盤状の保持部111Aと、保持部111Aの外周に連続するリング状の位置決め部112Aと、受石130よりも文字板3側に延出する延出部113Aを有する。具体的には、延出部113Aは、保持部111Aの外周側において、文字板3側にリング状に延出されている。すなわち、延出部113Aは、保持部111Aの外周側において、位置決め部112Aとは反対側に配置されている。
本実施形態では、第1軸受100Aは、地板11Aに固定された枠体110Aと、枠体110Aに固定された穴石120と、枠体110A内に配置された受石130と、受石130を押さえる押さえバネ140とを備える。
そして、枠体110Aは、非磁性金属や合成樹脂等の非磁性体の材料を用いて形成され、円盤状の保持部111Aと、保持部111Aの外周に連続するリング状の位置決め部112Aと、受石130よりも文字板3側に延出する延出部113Aを有する。具体的には、延出部113Aは、保持部111Aの外周側において、文字板3側にリング状に延出されている。すなわち、延出部113Aは、保持部111Aの外周側において、位置決め部112Aとは反対側に配置されている。
そして、本実施形態では、地板11Aは、枠体110Aの延出部113Aを固定する固定部13Aを有する。これにより、地板11Aは、文字板3側の位置において、枠体110Aを固定することができる。そのため、地板11Aにおける枠体110Aの固定部13Aとローター磁石84とを離して配置することができる。
さらに、本実施形態では、地板11Aには、固定部13Aのローター磁石84側の位置に開口Sが形成されている。具体的には、地板11Aには、枠体110Aを固定する固定部13Aを構成する開口よりも径が大きい開口Sが形成されている。これにより、固定部13Aのローター磁石84側の位置において地板11Aとローター磁石84とが近接して配置されることを抑制できる。すなわち、図6に示すような、開口Sが設けられない場合のローター磁石84と地板11Aとの最短距離L1よりも、開口Sが設けられる場合のローター磁石84と地板11Aとの最短距離L2を大きくできる。そのため、地板11Aとローター磁石84とをより離して配置することができる。
[第2実施形態の作用効果]
このような本実施形態では、以下の効果を得ることができる。
本実施形態では、ローター81の回転軸82の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、枠体110Aは、ローター磁石84に対して穴石120よりも文字板3側の位置で地板11Aに固定される。これにより、枠体110Aを固定するための地板11Aをより文字板3側に配置することができるので、磁性体を含んで形成された地板11Aとローター磁石84とを離して配置することができる。そのため、ローター磁石84から地板11Aの磁性体部分に漏れる漏れ磁束を減少でき、地板11Aでの渦電流損失を抑制できる。
このような本実施形態では、以下の効果を得ることができる。
本実施形態では、ローター81の回転軸82の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、枠体110Aは、ローター磁石84に対して穴石120よりも文字板3側の位置で地板11Aに固定される。これにより、枠体110Aを固定するための地板11Aをより文字板3側に配置することができるので、磁性体を含んで形成された地板11Aとローター磁石84とを離して配置することができる。そのため、ローター磁石84から地板11Aの磁性体部分に漏れる漏れ磁束を減少でき、地板11Aでの渦電流損失を抑制できる。
本実施形態では、地板11Aは受石130よりも文字板3側に延出する延出部113Aを固定するので、地板11Aによる枠体110Aの固定箇所をより文字板3側に配置することができる。そのため、ローター磁石84と地板11Aとを離して配置することができる。さらに、延出部113Aが設けられない場合に比べて、枠体110Aと地板11Aとが当接する面を大きくできるので、地板11Aにより枠体110Aを確実に固定できる。
本実施形態では、地板11Aには、固定部13Aのローター磁石84側に開口Sが形成されているので、固定部13Aのローター磁石84側の位置において地板11Aとローター磁石84とが近接して配置されることを抑制できる。そのため、地板11Aとローター磁石84とをより離して配置することができる。
[変形例]
なお、本開示は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本開示に含まれるものである。
なお、本開示は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本開示に含まれるものである。
前記各実施形態では、電子制御式機械時計1は、第1ぜんまい20および第2ぜんまい30の2つのぜんまいを備えて構成されていたが、これに限定されるものではなく、例えば、1つのぜんまいのみを備えて構成されていてもよい。
前記第1実施形態では、断面視で、ステーター881、891の中心線Pはローター磁石84における地板11側の面である第1面841よりも対向面12側に配置されていたが、これに限定されない。例えば、断面視で、ステーターの中心線がローター磁石における地板側の面よりも輪列受側に配置されるようにステーターおよびローター磁石が配置されていてもよく、ステーターの中心線がローター磁石の中心線よりも地板の対向面側に配置されるようにステーターおよびローター磁石が配置されていればよい。
前記第2実施形態では、ステーター881、891の中心線がローター磁石84の中心線よりも地板11Aの対向面12A側に配置されるように、ステーター881、891およびローター磁石84が配置されていたが、これに限定されない。例えば、断面視で、ステーターの中心線とローター磁石の中心線とが一致するようにステーターおよびローター磁石が配置されていてもよく、枠体110が、ローター磁石に対して穴石よりも文字板側の位置で地板に固定されていればよい。
[本開示のまとめ]
本開示の電子制御式機械時計は、回転軸と、前記回転軸に設けられ、ぜんまいからのトルクが伝達されるかなと、前記回転軸に取り付けられたローター磁石とを備え、前記トルクで回転するローターと、コイルとステーターとを有し、前記ローターの回転によって発電される発電機と、磁性体の材料を含んで形成され、前記ステーターと対向する対向面を有し、且つ、前記ローターの前記回転軸を支持する地板と、を備え、前記回転軸の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、前記軸方向に沿った前記ステーターの中心は、前記軸方向に沿った前記ローター磁石の中心よりも前記対向面側に配置されることを特徴とする。
本開示では、ローターの回転軸の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、軸方向に沿ったステーターの中心は、軸方向に沿ったローター磁石の中心よりも対向面側に配置されるので、磁性体を含んで形成された地板とローター磁石とを離して配置することができる。そのため、ローター磁石から地板の磁性体部分に漏れる漏れ磁束を減少でき、地板での渦電流損失を抑制できる。
本開示の電子制御式機械時計は、回転軸と、前記回転軸に設けられ、ぜんまいからのトルクが伝達されるかなと、前記回転軸に取り付けられたローター磁石とを備え、前記トルクで回転するローターと、コイルとステーターとを有し、前記ローターの回転によって発電される発電機と、磁性体の材料を含んで形成され、前記ステーターと対向する対向面を有し、且つ、前記ローターの前記回転軸を支持する地板と、を備え、前記回転軸の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、前記軸方向に沿った前記ステーターの中心は、前記軸方向に沿った前記ローター磁石の中心よりも前記対向面側に配置されることを特徴とする。
本開示では、ローターの回転軸の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、軸方向に沿ったステーターの中心は、軸方向に沿ったローター磁石の中心よりも対向面側に配置されるので、磁性体を含んで形成された地板とローター磁石とを離して配置することができる。そのため、ローター磁石から地板の磁性体部分に漏れる漏れ磁束を減少でき、地板での渦電流損失を抑制できる。
本開示の電子制御式機械時計において、前記断面視で、前記ローター磁石と前記ステーターとは少なくとも一部が重なる位置に配置され、かつ、前記ステーターの中心は前記ローター磁石における前記地板側の面よりも前記対向面側に配置されていてもよい。
これにより、ステーターでの磁束密度に対する影響を抑制しつつ、ローター磁石を地板から離して配置することができる。
これにより、ステーターでの磁束密度に対する影響を抑制しつつ、ローター磁石を地板から離して配置することができる。
本開示の電子制御式機械時計において、前記断面視で、前記ローター磁石と前記ステーターとは、前記ローター磁石の高さ方向の寸法の35%以上の重なりを有することが好ましい。
本開示の電子制御式機械時計において、前記断面視で、前記ローター磁石と前記ステーターとは、前記ローター磁石の高さ方向の寸法の50%以上の重なりを有することが好ましい。
これにより、ステーターでの磁束密度にほとんど影響を及ぼすことなく、ローター磁石を地板から離して配置することができる。
本開示の電子制御式機械時計において、前記断面視で、前記ローター磁石と前記ステーターとは、前記ローター磁石の高さ方向の寸法の50%以上の重なりを有することが好ましい。
これにより、ステーターでの磁束密度にほとんど影響を及ぼすことなく、ローター磁石を地板から離して配置することができる。
本開示の電子制御式機械時計は、表面と裏面とを有する文字板と、前記文字板の前記裏面側に配置され、磁性体の材料を含んで形成される地板と、両端にほぞを有する回転軸と、前記回転軸に設けられ、ぜんまいからのトルクが伝達されるかなと、前記回転軸に取り付けられたローター磁石とを有し、前記地板に対して前記文字板とは反対側に配置され且つ前記トルクで回転するローターと、前記地板に固定され非磁性体の材料を用いて形成される枠体と、前記枠体に固定され前記回転軸の一方のほぞが挿通される穴石と、前記枠体の内側に配置された受石と、前記受石を押さえる押さえバネとを有し、前記一方のほぞを軸支する軸受と、を備え、前記回転軸の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、前記枠体は、前記ローター磁石に対して前記穴石よりも前記文字板側の位置で前記地板に固定されることを特徴とする。
本開示では、ローターの回転軸の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、枠体は、ローター磁石に対して穴石よりも文字板側の位置で地板に固定される。これにより、枠体を固定するための地板をより文字板側に配置することができるので、磁性体を含んで形成された地板とローター磁石とを離して配置することができる。そのため、ローター磁石から地板の磁性体部分に漏れる漏れ磁束を減少でき、地板での渦電流損失を抑制できる。
本開示では、ローターの回転軸の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、枠体は、ローター磁石に対して穴石よりも文字板側の位置で地板に固定される。これにより、枠体を固定するための地板をより文字板側に配置することができるので、磁性体を含んで形成された地板とローター磁石とを離して配置することができる。そのため、ローター磁石から地板の磁性体部分に漏れる漏れ磁束を減少でき、地板での渦電流損失を抑制できる。
本開示の電子制御式機械時計において、前記枠体は、前記断面視において、前記受石よりも前記文字板側に延出する延出部を有し、前記地板は、前記延出部を固定してもよい。
これにより、地板は受石よりも文字板側に延出する延出部を固定するので、地板による枠体の固定箇所をより文字板側に配置することができる。そのため、ローター磁石と地板とを離して配置することができる。
これにより、地板は受石よりも文字板側に延出する延出部を固定するので、地板による枠体の固定箇所をより文字板側に配置することができる。そのため、ローター磁石と地板とを離して配置することができる。
本開示の電子制御式機械時計において、前記地板は、前記枠体を固定する固定部を有し、前記地板には、前記固定部の前記ローター磁石側に開口が形成されていてもよい。
これにより、地板には、固定部のローター磁石側に開口が形成されているので、固定部のローター磁石側の位置において地板とローター磁石とが近接して配置されることを抑制できる。そのため、地板とローター磁石とをより離して配置することができる。
これにより、地板には、固定部のローター磁石側に開口が形成されているので、固定部のローター磁石側の位置において地板とローター磁石とが近接して配置されることを抑制できる。そのため、地板とローター磁石とをより離して配置することができる。
1…電子制御式機械時計、2…外装ケース、3…文字板、3A…カレンダー小窓、3B…アワーマーク、4A…時針、4B…分針、4C…秒針、6…日車、7…りゅうず、10,10A…ムーブメント、11,11A…地板、12,12A…対向面、13A…固定部、14…輪列受、20…第1ぜんまい、21…第1香箱車、22…第1香箱、23…第1香箱真、24…第1角穴車、27…香箱中間車、30…第2ぜんまい、31…第2香箱車、32…第2香箱、34…第2角穴車、40…手動巻上機構、50…自動巻上機構、51…回転錘、53…偏心車、54…爪レバー、55…伝え車、80…発電機、81…ローター、82…回転軸、823…フランジ、824…軸部、825…端面、83…ローターかな、84…ローター磁石、841…第1面、842…第2面、85…ローター慣性板、86…ストッパー、88,89…コイルブロック、881,891…ステーター、882,892…コイル、90…表示輪列、93…三番車、94…四番車、95…五番車、96…六番車、100,100A…第1軸受、110,110A…枠体、111,111A…保持部、112,112A…位置決め部、113A…延出部、120…穴石、130…受石、140…押さえバネ、200…第2軸受、210…枠体、220…穴石、230…受石、240…押さえバネ。
Claims (7)
- 回転軸と、前記回転軸に設けられ、ぜんまいからのトルクが伝達されるかなと、前記回転軸に取り付けられたローター磁石とを備え、前記トルクで回転するローターと、
コイルとステーターとを有し、前記ローターの回転によって発電される発電機と、
磁性体の材料を含んで形成され、前記ステーターと対向する対向面を有し、且つ、前記ローターの前記回転軸を支持する地板と、を備え、
前記回転軸の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、前記軸方向に沿った前記ステーターの中心は、前記軸方向に沿った前記ローター磁石の中心よりも前記対向面側に配置される
ことを特徴とする電子制御式機械時計。 - 請求項1に記載の電子制御式機械時計において、
前記断面視で、前記ローター磁石と前記ステーターとは少なくとも一部が重なる位置に配置され、かつ、前記ステーターの中心は前記ローター磁石における前記地板側の面よりも前記対向面側に配置される
ことを特徴とする電子制御式機械時計。 - 請求項2に記載の電子制御式機械時計において、
前記断面視で、前記ローター磁石と前記ステーターとは、前記ローター磁石の高さ方向の寸法の35%以上の重なりを有する
ことを特徴とする電子制御式機械時計。 - 請求項3に記載の電子制御式機械時計において、
前記断面視で、前記ローター磁石と前記ステーターとは、前記ローター磁石の高さ方向の寸法の50%以上の重なりを有する
ことを特徴とする電子制御式機械時計。 - 表面と裏面とを有する文字板と、
前記文字板の前記裏面側に配置され、磁性体の材料を含んで形成される地板と、
両端にほぞを有する回転軸と、前記回転軸に設けられ、ぜんまいからのトルクが伝達されるかなと、前記回転軸に取り付けられたローター磁石とを有し、前記地板に対して前記文字板とは反対側に配置され且つ前記トルクで回転するローターと、
前記地板に固定され非磁性体の材料を用いて形成される枠体と、前記枠体に固定され前記回転軸の一方のほぞが挿通される穴石と、前記枠体の内側に配置された受石と、前記受石を押さえる押さえバネとを有し、前記一方のほぞを軸支する軸受と、を備え、
前記回転軸の軸方向に垂直な方向から見た断面視において、前記枠体は、前記ローター磁石に対して前記穴石よりも前記文字板側の位置で前記地板に固定される
ことを特徴とする電子制御式機械時計。 - 請求項5に記載の電子制御式機械時計において、
前記枠体は、前記断面視において、前記受石よりも前記文字板側に延出する延出部を有し、
前記地板は、前記延出部を固定する
ことを特徴とする電子制御式機械時計。 - 請求項5または請求項6に記載の電子制御式機械時計において、
前記地板は、前記枠体を固定する固定部を有し、
前記地板には、前記固定部の前記ローター磁石側に開口が形成される
ことを特徴とする電子制御式機械時計。
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2022
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