JP2596955Y2 - 電子時計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、超音波モータを変換器に用いた電子時計に
係り、特にその電子時計の輪列構造に関する。

〔従来の技術〕

従来の超音波モータを変換器として用いた時計は、実
開平１−87287、実開平１−93589で周知のとおり、指針
表示位置である時計体の中心位置に、圧電素子を添付し
たステータを配置し、振動を加えられたステータに押圧
した摩擦力で回転駆動するロータを、指針表示車である
四番車、分車に一体成形したものが提案されている。こ
の方式によるものは、進行波により、スイープ駆動する
ことも、また、回路制御によりステップ駆動も可能であ
った。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、電磁式モータのように、ステップ駆動させよ
うとした場合、従来の超音波モータの構成のように圧電
素子を添付したステータを時計体中心部に配し、かつ、
ロータも時計体中心に位置する指針表示車に一体で形成
した場合、ロータ形状に針取付け部が付加されるため、
共振が起こしにくくなり、共振周波数がばらつき、一周
60ステップのステップ精度出しが困難となる。また、従
来の超音波モータにおいて一秒毎のステップ駆動させる
場合、常時圧電が印加されているものでなく、きわめて
短い駆動パルスによりステップ駆動するものである。し
かし、落下などの外乱に対しては、駆動パルスが印加さ
れている場合は、一定のトルクが発生しているため、針
トビなどの危険性は少ないが、電圧が印加されていない
状態においては、ロータの上部より与えられるばねのば
ね力のみによって発生するステータとロータの摩擦力だ
けにより針の落下による慣性力に耐えなければならなく
なり、針位置ズレに対する信頼性は低いものである。

そこで、本考案は、超音波モータを変換器に用いた時
計において、針位置精度を向上させるとともに、落下な
どの外乱に対して強く平面サイズの小さい電子時計を提
供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の電子時計は、圧電素子を添付したステータを
超音波で振動させ前記ステータに押圧されたロータを回
転駆動させる超音波モータと、前記ロータの回転を伝達
し時刻表示用指針を駆動するための複数の歯車を備えた
輪列とを有する電子時計において、 前記輪列の内で前記超音波モータと噛み合う歯車は中
心位置が平面的に前記超音波モータと異なる位置にあ
り、かつ前記歯車が前記超音波モータと断面的に異なる
高さで重なりあい、前記超音波モータに形成され前記歯
車に噛み合うかなの外径が超音波モータ外径より小さく
形成されるとともに、 前記輪列を構成する少なくとも一つの歯車の歯間に弾
性材よりなるレバーの先端部が係合すると共に、前記レ
バーの前記先端部は前記歯車の回転方向への回転を容易
にし、かつ前記歯車の逆方向への回転を防止する形状を
有することを特徴とする。

〔実施例〕

第１図は、本実施例を示す平面図である。第２図から
の第５図は、本実施例を示す要部断面図である。

１は、時計体の基枠であるところの地板である。その
上部にフレキシブルな材質より成り、電気信号を発生す
るIC24と、時間基準発生源であるところの水晶振動子25
が実装された回路基板５が載置されている。また、21は
電源であるところのボタン型電池であり、最上部に配置
された回路押え板４に形成されたばね部が、前記ボタン
型電池21の側面を押圧し、固定されている。また、地板
に形成されたダボにより案内された、弾性部材よりなる
マイナス端子22により、電池21の陰極缶を押圧しマイナ
ス導通がとられている。また、このマイナス端子は、上
部に、回路基板のマイナスパターンが、接触し、さら
に、その上部に、第二輪列受３、回路押え板４を、ねじ
26により締めつけることにより、回路基板との導通をと
っているものである。プラス導通は、回路押え板４に形
成された電池固定ばね部より、陽極缶側面を押圧し、電
池固定とともに、そのプラス導通がとられている。前記
水晶振動子は、地板１に形成されたＶ字型の傾面部に、
回路基板よりオーバーハング形成されたプラスパターン
5bを介して配置されており、回路押え板４より出たばね
部に押圧され、固定されるとともに、下部プラスパター
ンより、回路へのプラス導通がとられているものであ
る。

変換器であるところの超音波モータは、ステータ７、
圧電素子８、ロータ板6b、ロータかな6aより成るロータ
により、構成されている。

ステータ７に、振動子としての圧電素子８が接着固定
されており、電圧を印加することにより、ステータへの
振動が誘起できるものである。また、地板１に打込み固
定されたねじピン27に、ステータ７は、案内され、さら
にフランジ部をねじ26により固定されている。ステータ
７の外周部には、振動を増幅するための突起部が複数形
成されており、その上部にロータ板6bが載置されてい
る。また、ロータは、前記ロータ板6bとロータかな6aが
アッセンブリされており、ロータかな6aに形成された柄
を輪列受２に打込まれた軸受石2aにより平面位置決めさ
れている。また、ロータ板6bは、外周部に平面方向の突
起が、４ヶ所に形成されており、この部分がステータ７
に形成された突起の振動により回転するものである。

本実施例の超音波モータは、特願平１−273082で周知
のとおり、ステータに誘起された振動の節を移動するこ
とにより、節部に安定したロータを随時移動することに
よる波動ステープモータである。圧電素子８は、12の振
動要素に分割されており、平面的に４分割（節部）し
た、対向する６つの振動要素には、同一の駆動波形が印
加されている。前記駆動波形を、毎秒、30°毎移動する
ことにより、節部が同様に30°移動し、それに追従する
ロータが毎秒30°のステップモータとなる。

前記のとおり、ステップ駆動するロータは、ロータか
な6aに形成された柄が、軸列受を貫通し、上部よりねじ
26により、固定されたロータ押えばね33により押圧し、
ロータの回転力にかかわるステータとロータの摩擦力を
得ている。

また、断面的に圧電素子８側に位置し、地板１に載置
した回路基板５に、ねじピン27と同心でかつ、径大の穴
を設け、この穴部にオーバーハングした弾性材からなる
パターン5aを、前記圧電素子８の12ヶ所の振動要素にば
ね接触させ、回路導通をとるものである。

ステップ駆動するロータは、1/5の減速比をもって四
番歯車9bと噛み合っている。前記四番歯車9bは、歯数60
の歯形になっており、毎秒一歯送られるものである。四
番歯車の一箇所の歯間には、ねじピン35及び、地板ダボ
に案内された弾性材よりなる秒躍制レバー34のばね先端
部が係合している。秒躍制レバー34のばね力は、超音波
モータに電圧が印加され、回転駆動されている状態では
四番車に発生するトルクより小なるばね力が与えられて
おり、また回転駆動しない状態、すなわち、電圧が印加
されていない状態においては、外部の力、すなわち、針
の慣性等により、四番車が回転しないばね力の設定とな
っている。この秒躍制レバーの四番歯車との係合部は、
接する２枚の歯にともに斜面で接する形状となってお
り、回転方向の斜面は回転が容易に行なえるよう、比較
的、斜面と回転方向のなす角が鋭角となっている。ま
た、反回転方向に対しては、逆回防止のため、斜面と回
転方向が90°に近い角度をもつように形成されている。
秒躍制レバーにより、四番歯車位置は、ばね形状により
一定の位置により決定され、超音波モータにおける回転
角度のばらつきも吸収でき、秒位置精度のよいムーブメ
ントが提供できる。また、外乱に対しても、従来の超音
波モータ時計が、ロータとステータの摩擦力だけによ
り、針などの慣性力に耐えて針飛びを防止しようとする
のに対して、秒躍制レバー34のばね力により四番歯車9a
の不足の回転を防止するため、信頼性が向上する。

四番歯車9bをアッセンブルし、一体となる四番かな9a
は、毎秒のステップ駆動で秒表示をしている。さらに、
地板１に打込み固定された軸受石1aと、第二輪列受３に
打込み固定された軸受石3aに軸支された三番車10は、四
番かな9aと噛み合い、三番かなに噛み合った二番歯車に
伝達を行なうものである。また、三番車10から分表示用
二番車11、日の裏車14を介して、時表示用筒車12に伝達
されている。

外部操作部材である巻真16は、地板１に形成された横
穴に支持されている。この巻真16に係合、連動し、地板
１に打込み固定されたおしどり軸32を回転中心に回転す
るおしどり18は、地板のダボを回転中心に回転するかん
ぬき19と、かんぬきのばき部の反力をもって係合し、共
に位置決めされている。また、巻真16に形成された角部
に案内されたつづみ車17の溝部に、前記かんぬきが、係
合し、その位置決めがされている。さらに、地板ダボを
回転中心に回転する規正レバー20がかんぬき17のつづみ
車係合部先端で、平面的に係合している。時刻修正時
に、巻真16を引き出し操作することにより、おしどり18
の回転移動に連動し、かんぬき19も作動し、クリック感
を発生するとともに、つづみ車17を時計体中心方向に作
動させ、小鉄車15と噛み合う。また、かんぬき19に係合
した規正レバー20も回転移動し、四番歯車9bを規正し、
時刻修正可能とする。また同時に規正レバー20の一部に
形成されたばねが回路基板パターンと接触する。この状
態で、巻真16を回転操作することにより、つづみ車17が
回転させられ、さらに、小鉄車15、日の裏車14を介し
て、二番歯車の回転修正が可能となる。また、これらの
時刻修正部材は、第二輪列受３により、アガキ決めがさ
れており、さらに、第二輪列受３は、地板に打込み固定
されたねじピン28等に案内され、軸列受２を介して、ね
じ26で固定されている。本実施例の時刻修正手段は、機
械式の構成であるが、電子修正による時刻修正手段も可
能である。

以上の構成により、秒躍制レバーを、秒表示を行なう
四番歯車の歯間に一定のばね力をもって係合させること
により、毎秒のステップ位置が、ばねにより、一定の位
置に決められ、秒針位置精度が向上できる。また、外乱
等に対しても、秒躍制レバーのばね力により、針の慣性
力に対抗でき、対衝撃性も交渉できるものである。

本実施例は、三針時計について述べたが、四番車を分
車とする構造で考えた場合の二針時計においても、同様
の効果が得られるものである。

〔考案の効果〕

以上述べた様に本考案によれば、超音波ステップモー
タを使用した時計において、三針時計における四番車、
または二針時計における分車の歯車歯間躍制レバーなど
のばね材で押圧することにより、針位置精度の良い時計
を提供できるとともに、外乱に対しても、針位置ズレを
おこすことがなく、耐衝撃性を向上させるという効果も
有している。また、超音波モータが噛み合う歯車の中心
位置が平面的に超音波モータと異なる位置にあり、また
その歯車が超音波モータと断面的に異なる高さで重なり
あって、更に超音波モータ側でその歯車に噛み合うかな
の外径が超音波モータより小さく形成されることにより
平面サイズを小型化できるという効果も有している。

更に、薄型の電子時計を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の超音波ステップモータ時計の実施例
を示す平面図。 第２図は、本考案の超音波ステップモータ時計の輪列及
び、超音波モータ部を示す断面図。 第３図は、本考案の超音波ステップモータ時計の秒躍制
部及び、切換部を示す断面図。 第４図は、本考案の切換部を示す断面図。 第５図は、本考案の回路及び、電池部を示す断面図。 １……地板 ２……軸列受 ３……第二軸列受 ４……回路押え板 ５……回路基板 6a……ロータかな 6b……ロータ板 ７……ステータ ８……圧電素子 9a……四番かな 9b……四番歯車 10……三番車 11……二番車 12……筒車 14……日の裏車 15……小鉄車 16……巻真 17……つづみ車 18……おしどり 19……かんぬき 20……規正モバー 21……電池 22……電池マイナス端子 24……ICチップ 25……水晶振動子 26……ねじ 33……ロータ押えばね 34……秒躍制レバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−120277（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−11692（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−93589（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−63461（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭61−20554（ＪＰ，Ｙ２) 実公 平８−2636（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】圧電素子を添付したステータを超音波で振
   動させ前記ステータに押圧されたロータを回転駆動させ
   る超音波モータと、前記ロータの回転を伝達し時刻表示
   用指針を駆動するための複数の歯車を備えた輪列とを有
   する電子時計において、 前記輪列の内で前記超音波モータと噛み合う歯車は中心
   位置が平面的に前記超音波モータと異なる位置にあり、
   かつ前記歯車が前記超音波モータと断面的に異なる高さ
   で重なりあい、前記超音波モータに形成され前記歯車に
   噛み合うかなの外径が超音波モータ外径より小さく形成
   されるとともに、 前記輪列を構成する少なくとも一つの歯車の歯間に弾性
   材よりなるレバーの先端部が係合すると共に、前記レバ
   ーの前記先端部は前記歯車の回転方向への回転を容易に
   し、かつ前記歯車の逆方向への回転を防止する形状を有
   することを特徴とする電子時計。