JP3629895B2 - 電子制御式機械時計 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゼンマイが開放する時の機械エネルギを発電機で電気エネルギに変換し、その電気エネルギにより回転制御手段を作動させて発電機の回転周期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する電子制御式機械時計に関する。
【０００２】
【背景技術】
ゼンマイが開放する時の機械エネルギを発電機で電気エネルギに変換し、その電気エネルギ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】
この際、発電機による電気エネルギを一旦、平滑用コンデンサに供給し、このコンデンサからの電力で回路制御手段を駆動しているが、このコンデンサには発電機の回転周期と同期した交流の起電力が入力されるため、ＩＣや水晶振動子を備える回路制御手段の動作を可能とするための電力を長期間保持する必要がなかった。このため、従来は、ＩＣや水晶振動子を数秒程度動作可能な静電容量の比較的小さなコンデンサが用いられていた。
【０００４】
この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を発電するだけでよく、少ない入力エネルギで時計を作動することもできた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電子制御式機械時計は、以下の課題を有している。すなわち、通常は竜頭を引き出して行う針合わせ（時刻合わせ）を行う場合、正確に時刻を合わせられるように、時、分、秒の各指針を停止させていた。指針を停止することは、輪列を停止させることになるため、発電機も停止されていた。
【０００６】
このため、発電機から平滑用コンデンサへの起電力の入力が停止する一方で、ＩＣは駆動し続けるため、コンデンサに蓄えられた電荷はＩＣ側に放電されて端子電圧が低下し、その結果、回路制御手段も停止してしまうとともに、コンデンサも完全に放電されていた。
【０００７】
そして、針合わせを終えて竜頭を押し込み、発電機が回転を開始しても、放電されて電圧が０のコンデンサを、回路制御手段の駆動開始電圧（ＩＣを駆動可能な電圧）に達する電圧まで充電するのには時間がかかり、その間はＩＣが動作せず、正確な時間制御を行えないという問題があった。
【０００８】
また、水晶振動子は、電圧を加えてから、安定して発振信号を出すまでに少々の時間を必要するため、ＩＣが駆動しても、水晶振動子が安定するまでに時間がかかり、その間も正確な時間制御を行えないという問題があった。
【０００９】
このため、正確な針合わせを行うことができないという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、針合わせ時等で発電機が停止した場合でも、正確な針合わせを行うことができる電子制御式機械時計を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の電子制御式機械時計は、ゼンマイと、輪列を介して伝達されるゼンマイの機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機と、前記輪列に結合された指針と、変換した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回転制御手段とを備える電子制御式機械時計において、前記発電機が停止している際に、人の操作によって駆動されて前記回転制御手段に電気エネルギを供給する補助発電機を備えることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明では、針合わせ時等に発電機が停止した場合でも、補助発電機を作動させて回転制御手段に電気エネルギを供給することができる。このため、針合わせ後に時計を作動させる前に、予め補助発電機によってＩＣや水晶振動子からなる回転制御手段を安定して駆動させておくことができ、これにより、正確な時間制御を行えて針合わせを正確に行うことができる。
【００１３】
この際、補助発電機としては、コイルおよび磁石と、コイルおよび磁石を相対移動させる移動手段とを備え、この移動手段を操作して発電するものや、圧電素子および圧電素子に当接可能な当接部と、この当接部を移動させて前記圧電素子に当接させて圧電素子に応力を加える移動手段とを備え、この移動手段を操作して発電するもの等が利用できる。
【００１４】
さらに、これらにおいて、移動手段としては、竜頭であることが好ましい。竜頭を用いた場合には、竜頭を回転させたり、軸方向に進退移動させることで、コイルおよび磁石を相対移動させたり、当接部を移動させることができる。
【００１５】
また、移動手段としては、回転ベゼルでもよいし、専用に設けられた押しボタンでもよい。
【００１６】
また、前記補助発電機としては、圧電素子と、この圧電素子が取り付けられた可撓性部材、例えば時計バンド、時計バンドの中留め、時計の裏蓋等とで構成され、前記可撓性部材を変形させて圧電素子に応力を加えるように構成されていてもよい。
【００１７】
さらに、前記発電機が停止している際には前記補助発電機を前記回転制御手段に接続し、発電機が駆動されている際には前記補助発電機を前記回転制御手段から切断するスイッチを備えることが好ましい。
【００１８】
このようなスイッチを備えていれば、発電機が駆動している間は、前記電力供給手段を回路から切り離しておくことができ、余分な電力消費等を防止することができる。
【００１９】
また、本発明の第２の発明の電子制御式機械時計は、ゼンマイと、輪列を介して伝達されるゼンマイの機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機と、前記輪列に結合された指針と、変換した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回転制御手段とを備える電子制御式機械時計において、前記発電機が停止している際に、人の操作によって前記発電機を駆動して前記回転制御手段に電気エネルギを供給する発電機駆動手段を備えることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明では、針合わせ時等に発電機が停止している場合に、発電機駆動手段を作動させて発電機を駆動し、回転制御手段に電気エネルギを供給することができる。このため、針合わせ後に時計を作動させる前に、予め発電機駆動手段を操作することでＩＣや水晶振動子からなる回転制御手段を安定して駆動させておくことができ、これにより、正確な時間制御を行えて針合わせを正確に行うことができる。
【００２１】
ここで、前記発電機駆動手段としては、輪列の途中に設けられた規制対象歯車の回転を規制する規制手段と、その歯車の発電機側に設けられた回転対象歯車を回転させて前記発電機を駆動させる回転手段とを備えて構成されるとともに、前記回転対象歯車は、その歯車のかなに対して歯車が相対的に回転可能に構成されていることが好ましい。
【００２２】
回転対象歯車は、定常時には、通常の歯車として動くが、針合わせ時等で発電機が停止されている際に、規制手段でかなに噛み合う歯車の回転を規制した状態で、歯車を回転手段により回転させて、回転対象歯車のかなおよび歯車間に所定トルク以上の力が加わると、かなに対して歯車が滑って回転される。これにより、回転対象歯車から発電機側の各歯車を介して発電機が駆動されて発電される。
【００２３】
この際、前記規制手段は、竜頭を引き出すと前記規制対象歯車に当接してその回転を規制し、竜頭を押し込むと前記規制対象歯車から離れる規制レバーにより構成され、前記回転手段は、竜頭を引き出すと、前記回転対象歯車の歯に係合し、竜頭を押し込むと、前記回転対象歯車の外周縁の接線方向に移動して前記歯車を回転させる駆動レバーにより構成されていることが好ましい。
【００２４】
また、前記規制手段としては、竜頭を引き出すと前記規制対象歯車に当接してその回転を規制し、竜頭を押し込むと前記規制対象歯車から離れる規制レバーにより構成され、前記回転手段は、竜頭を引き出すと前記回転対象歯車の歯に中間車を介して係合して前記歯車を回転可能状態とされ、竜頭を押し込むと前記中間車から離れるとともに、竜頭の回転により回転される鼓型歯車により構成されているものでもよい。
【００２５】
さらに、前記規制手段は、竜頭を引き出すと前記規制対象歯車に当接してその回転を規制し、竜頭を押し込むと前記規制対象歯車から離れる規制レバーにより構成され、前記回転手段は、竜頭を引き出すと前記回転対象歯車の歯に当接可能とされて歯を押すことで前記歯車を回転させるプッシュボタンにより構成されているものでもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の第１実施形態の電子制御式機械時計の要部を示す平面図であり、図２及び図３はその断面図である。
【００２８】
電子制御式機械時計は、ゼンマイ１ａ、香箱歯車１ｂ、香箱真１ｃ及び香箱蓋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に固定される。香箱真１ｃは、地板２と輪列受３に支持され、角穴車４と一体で回転するように角穴ネジ５により固定されている。
【００２９】
角穴車４は、時計方向には回転するが反時計方向には回転しないように、こはぜ６と噛み合っている。なお、角穴車４を時計方向に回転しゼンマイ１ａを巻く方法は、機械時計の自動巻または手巻機構と同様であるため、説明を省略する。
【００３０】
香箱歯車１ｂの回転は、７倍に増速されて二番車７へ、順次６．４倍増速されて三番車８へ、９．３７５ 倍増速されて四番車９へ、３倍増速されて五番車１０へ、１０倍増速されて六番車１１へ、１０倍増速されてロータ１２へと、合計１２６，０００倍の増速をしている。
【００３１】
二番車７には筒かな７ａが、筒かな７ａには分針１３が、四番車９には秒針１４がそれぞれ固定されている。従って、二番車７を１ｒｐｈで、四番車９を１ｒｐｍで回転させるためには、ロータ１２は５ｒｐｓで回転するように制御すればよい。このときの香箱歯車１ｂは、１／７ｒｐｈとなる。
【００３２】
この電子制御式機械時計は、ロータ１２、ステータ１５、コイルブロック１６から構成される発電機２０を備えている。ロータ１２は、ロータ磁石１２ａ、ロータかな１２ｂ、ロータ慣性円板１２ｃから構成される。ロータ慣性円板１２ｃは、香箱車１からの駆動トルク変動に対しロータ１２の回転数変動を少なくするためのものである。ステータ１５は、ステータ体１５ａに４万ターンのステータコイル１５ｂを巻線したものである。
【００３３】
コイルブロック１６は、磁心１６ａに１１万ターンのコイル１６ｂを巻線したものである。ここで、ステータ体１５ａと磁心１６ａはＰＣパーマロイ等で構成されている。また、ステータコイル１５ｂとコイル１６ｂ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。
【００３４】
次に、電子制御式機械時計の制御回路について、図４を参照して説明する。
【００３５】
発電機２０からの交流出力は、昇圧コンデンサ２１，ダイオード２２，２３からなる昇圧整流回路を通して昇圧、整流されて平滑用コンデンサ３０に充電される。コンデンサ３０には、ＩＣ５１および水晶振動子５２を備える回転制御手段５０が接続されている。
【００３６】
そして、コンデンサ３０に、ＩＣ５１および水晶振動子５２を駆動可能な所定電圧、例えば、１Ｖの電圧が蓄えられると、その蓄電力でＩＣ５１および水晶振動子５２が駆動され、発電機２０のコイルに流れる電流量を可変して電磁ブレーキ量を調整し、発電機２０つまり指針の回転周期を調速している。
【００３７】
なお、コイルに流れる電流量を可変する手段としては、特開平８−１０１２８４号公報の実施例１に記載されるような、発電機２０両端と並列に接続された負荷制御回路の抵抗を可変する方法や、実施例２に記載されるような、昇圧段数を可変する方法等が有効である。また、昇圧整流回路に設けられたスイッチ２４は、過電流、過電圧が加わった際のリミッタである。
【００３８】
この回路には、補助発電機４０が設けられている。補助発電機４０は、整流ダイオード４２及びスイッチ４１を介してＩＣ５１側に接続されている。スイッチ４１は、時計の竜頭を引き出す（針合わせ操作を行う）と接続され、竜頭を押し込む（針合わせ操作を終了して時計を駆動させる）と切断されるように構成されている。
【００３９】
補助発電機４０は、図５に示すように、電子制御式機械時計の竜頭６０に取り付けられた磁石４５と、この磁石４５の周囲に配置されたヨーク４６に巻回されたコイル４７とからなる電磁発電機で構成されている。そして、竜頭６０を回転させてコイル４７に対して磁石４５を相対移動させることにより、発電するように構成されている。
【００４０】
このような本実施形態において、針合わせを行うために竜頭６０を引き出して指針を停止させると、発電機２０も停止する。同時に、スイッチ４１も接続される。
【００４１】
この状態で針合わせ操作を行うために、竜頭６０を回転させると、補助発電機４０が作動されて電力が出力される。この電力は、一旦、コンデンサ３０に供給された後、回転制御手段５０のＩＣ５１や水晶振動子５２に供給され、回転制御手段５０を駆動する。
【００４２】
そして、針合わせが終了して竜頭６０を押し込むと、発電機２０が回転して発電し、その出力電力によって回転制御手段５０を駆動して時間制御を行う。なお、発電機２０が回転し始めてから回転制御手段５０を駆動可能な電流を出力するまでには一定時間が必要であるが、本実施形態では、発電機２０が停止中は補助発電機４０から電力が供給されてコンデンサ３０が充電されているため、発電機２０が立ち上がるまでは、コンデンサ３０から回転制御手段５０に電力を供給することができる。また、スイッチ４１は、竜頭６０を押し込むのと同時に切断される。
【００４３】
これにより、針合わせ時等の発電機２０が停止している間も、補助発電機４０から電力が供給され、ＩＣ５１および水晶振動子５２からなる回転制御手段５０は、駆動し続ける。
【００４４】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
【００４５】
▲１▼発電機２０のほかに、補助発電機４０を設けたので、発電機２０が停止している間も、補助発電機４０によりＩＣ５１や水晶振動子５２等の回転制御手段５０に電力を供給することができる。このため、針合わせ作業を終了して発電機２０を作動させる前から補助発電機４０を作動させて電力を供給しておくことで、発電機２０が作動された直後には、既に回転制御手段５０を動作させておくことができ、正確に時間を制御でき、正確な針合わせ作業を行うことができる。
【００４６】
▲２▼補助発電機４０は手動操作で発電するため、太陽電池などのように、環境、場所、時間等に制約を受けることがなく、常にかつ確実に発電させることができる。
【００４７】
▲３▼補助発電機４０は、ＩＣ５１等を駆動可能な小さな電力を出力できればよいため、コンパクトに構成することができ、電子制御式機械時計の竜頭６０部分にも容易に組み込むことができ、デザイン性を低下させることもない。
【００４８】
▲４▼スイッチ４１を設けて、発電機２０が作動されている間は、補助発電機４０を回路側から切り離しているので、コンデンサ３０からＩＣ５１に供給される電力が補助発電機４０側にリークすることがなく、エネルギー効率を向上することができる。
【００４９】
▲５▼補助発電機４０を、竜頭６０を回転させることで発電する構成としたので、針合わせ作業による竜頭６０の回転操作がそのまま発電操作になっているので、操作者が意識することなく発電させることができ、操作性を向上することができる。
【００５０】
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態において、前述の各実施形態と同一もしくは同様の構成部分には、同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
【００５１】
本実施形態は、図６に示すように、補助発電機として前記第１実施形態の電磁発電機の代わりに、圧電素子（ピエゾ素子）７１と、この圧電素子７１に当接可能な当接部である羽根７２が軸周面に取り付けられた移動手段である竜頭６０とを備えるピエゾ発電機を用いたものである。
【００５２】
本実施形態においては、竜頭６０を回転させると、圧電素子７１に各羽根７２が順次当接し、その応力によって圧電素子７１で発電が行われ、コンデンサ３０を介して回転制御手段５０に電力が供給される。
【００５３】
この本実施形態においても、前記第１実施形態の▲１▼〜▲５▼と同一の作用効果を奏することができる。
【００５４】
次に本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、図７に示すように、補助発電機として、移動手段である竜頭６０の軸に磁石４５を取り付け、その周囲にコイル４７を配置し、竜頭６０を軸方向に沿って進退移動させることで磁石４５およびコイル４７を相対移動させて発電するものを用いている。
【００５５】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態の▲１▼〜▲４▼と同一の作用効果を奏することができる。さらに、本実施形態では、竜頭６０を押し引きすることで発電しているので、特に針合わせ操作終了時に竜頭６０を押し込む際にも発電することができ、発電機２０が立ち上がる直前に常に補助発電機で発電することができる。
【００５６】
次に本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、図８に示すように、移動手段としてバネ７３によって外側に付勢されている押しボタン７４と、この押しボタン７４の軸に取り付けられた磁石４５と、その周囲に配置されたコイル４７とで補助発電機を構成し、押しボタン７４を軸方向に押すことで磁石４５およびコイル４７を相対移動させて発電するものである。
【００５７】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態の▲１▼〜▲４▼と同一の作用効果を奏することができる。さらに、本実施形態では、押しボタン７４は、バネ７３で付勢されているため、ボタン７４を１回押すと磁石４５は１往復して発電でき、操作者はボタン７４を押す操作のみを行えばよいため、発電操作性をより向上できる。さらに、竜頭６０とは別の押しボタン７４を用いているので、針合わせ操作に影響せず、竜頭６０による針合わせをより一層正確に行うことができる。
【００５８】
次に本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態は、図９に示すように、移動手段である竜頭６０の軸に係合し、回転軸７５Ａを中心に回動自在に設けられた当接板７５と、この当接板７５によって図９における左右方向（矢印方向）に折曲される圧電素子（ピエゾ素子）７１とで補助発電機を構成し、竜頭６０を軸方向に沿って進退させることで圧電素子７１を折曲させて発電するものである。
【００５９】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態の▲１▼〜▲４▼と同一の作用効果を奏することができる。
【００６０】
次に本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態は、図１０に示すように、電子制御式機械時計の表面に設けられた移動手段である回転ベゼル７６の下面に複数の当接部７７を設け、時計のケース内に前記当接部７７が当接可能な位置に圧電素子（ピエゾ素子）７１を配置して補助発電機を構成したものである。この本実施形態においても、回転ベゼル７６を回転させて、複数の当接部７７を順次圧電素子７１に当接させて折曲させることで、発電することができる。
【００６１】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態の▲１▼〜▲４▼と同一の作用効果を奏することができる。さらに、回転ベゼル７６は、針合わせ操作に影響せず、竜頭６０による針合わせをより一層正確に行うことができるとともに、サイズが比較的大きいため、容易に回転操作することができ、操作性も良好にできる。
【００６２】
次に本発明の第７実施形態について説明する。本実施形態は、図１１に示すように、電子制御式機械時計の裏蓋８１の内側に圧電素子（ピエゾ素子）７１を配置して補助発電機を構成したものである。この裏蓋８１は可撓性を有し、裏蓋８１を指で押して圧電素子７１を折曲させることで、発電することができる。
【００６３】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態の▲１▼〜▲４▼と同一の作用効果を奏することができる。さらに、裏蓋８１を指で押すだけで発電でき、操作性も良好にできる。
【００６４】
次に本発明の第８実施形態について説明する。本実施形態は、前記各実施形態が補助発電機を用いたものであったのに対し、発電機２０を直接駆動させる発電機駆動手段を備えたものである。
【００６５】
すなわち、図１２に示すように、発電機駆動手段９０は、輪列の途中にある四番車９を規制する規制手段である規制レバー９１と、五番車１０を回転させて発電機２０を駆動する回転手段である駆動レバー９２とを備えている。
【００６６】
これらの各レバー９１，９２は、共通する軸９３を中心に回動自在に軸支されている。また、各レバー９１，９２には、案内溝９１ａ，９２ａがそれぞれ形成されている。
【００６７】
そして、これらの案内溝９１ａ，９２ａには、軸９４を中心に回動自在に軸支されるとともに、竜頭６０の軸に係合されたおしどり９５のピン９５ｂが係合されている。なお、前記各案内溝９１ａ，９２ａの形状は、竜頭６０を進退移動させた際に以下の動作を行うように設定されている。
【００６８】
すなわち、図１２に示すように、竜頭６０が押し込まれた通常位置にある場合、各レバー９１，９２は、四番車９および五番車１０から離れて配置されている。そして、図１３に示すように、竜頭６０を引き出し始めると、まず、規制レバー９１が四番車９の外周に当接して四番車９の回転を規制する。
【００６９】
さらに、図１４に示すように、竜頭６０を引き出すと、規制レバー９１は四番車９の外周に当接したままとされ、一方、駆動レバー９２はその先端が五番車１０の歯に係合される位置に移動される。
【００７０】
そして、図１５に示すように、竜頭６０を押し込み始めると、まず、駆動レバー９２が五番車１０から離れる方向に移動する。この際、駆動レバー９２の先端は五番車１０の歯に係合していたため、駆動レバー９２の移動に伴い五番車１０が図１５の矢印方向に回転される。この回転は、六番車１１を介してロータ１２に伝達されるため、発電機２０が回転駆動されて発電が生じる。
【００７１】
そして、さらに、竜頭６０を押し込むと、規制レバー９１も四番車９から離れる方向に移動し、図１２の状態に戻る。
【００７２】
なお、五番車１０のかな１０ａは、四番車９の歯に噛合しているため、四番車９が規制レバー９１で止められていると、五番車１０を回転させることはできない。そこで、本実施形態では、五番車１０を図１６に示すように、かな１０ａと、五番車１０とを分離し、かな１０ａをバネ性を持たせた五番車１０の軸受１０ｂ部分に支持させて、かな１０ａと五番車１０との間で一定以上のトルクが加わった際、つまり四番車９が規制レバー９１で回転停止され、五番車１０が駆動レバー９２で回転させられた場合のみに、五番車１０に対してかな１０ａを相対的に回転できるように構成されている。
【００７３】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
【００７４】
▲６▼針合わせ操作時の発電機２０が停止している際に、竜頭６０を出し入れする手動操作によって五番車１０を回転させることで、六番車１１を介して発電機２０を回転駆動することができ、回転制御手段５０に電力を供給することができる。このため、針合わせ作業を終了して発電機２０を作動させる前に、竜頭６０を手動操作することで発電機２０を作動させて電力を供給することができ、発電機２０が作動された直後には、既に回転制御手段５０を動作させておくことができるので、正確に時間を制御でき、正確な針合わせ作業を行うことができる。
【００７５】
▲７▼また、発電機２０の手動駆動操作は、引き出した竜頭６０を押し込む操作であるため、針合わせ操作の終了時の操作と同じにでき、このため、少なくとも、針合わせ操作の終了時には必ず発電機２０を作動させて発電することができる。従って、針合わせ操作から復帰して発電機２０が作動された直後には、常に回転制御手段５０を動作させておくことができ、正確に時間を制御でき、正確な針合わせ作業を行うことができるとともに、発電用の特別な操作が必要なく、操作性を損なうこともない。
【００７６】
次に本発明の第９実施形態について説明する。本実施形態は、前記第８実施形態では駆動レバー９２を用いて五番車１０を回転させていたのに対し、図１７に示すように、回転手段として、五番車１０に噛み合う五番中間車１００と、竜頭６０に取り付けられて五番中間車１００に噛み合う鼓型歯車１０１とを用いたものである。なお、鼓型歯車１０１は、竜頭６０を引き出して針合わせ操作を行う際に五番中間車１００に噛み合い、竜頭６０を押し込んだ際には五番中間車１００から離れるように構成されている。
【００７７】
なお、本実施形態では、図示しないが、四番車９の回転を規制する規制レバー９１も設けられており、かつ五番車１０はかな１０ａと五番車１０とが一定トルク以上で相対的に回転できるように構成され、竜頭６０で五番車１０を回転させた際に四番車９の回転が規制されるように構成されている。
【００７８】
このような本実施形態においては、竜頭６０を引き出して針合わせ作業を行うと、同時に五番中間車１００、五番車１０、六番車１１を介して発電機２０が回転駆動されて発電し、その電力で回転制御手段５０が駆動されて時間制御が行われる。
【００７９】
これにより、前記第８実施形態の効果▲６▼と同様に、針合わせ操作時の発電機２０が停止している際に、竜頭６０を回転させる手動操作によって五番中間車１００を回転させることで、五番車１０、六番車１１を介して発電機２０を回転駆動することができ、回転制御手段５０に電力を供給することができる。このため、針合わせ作業を終了して発電機２０を作動させる前に、竜頭６０を手動操作することで発電機２０を作動させて電力を供給することができ、発電機２０が作動された直後には、既に回転制御手段５０を動作させておくことができるので、正確に時間を制御でき、正確な針合わせ作業を行うことができる。
【００８０】
また、前記第８実施形態の効果▲７▼と同様に、発電機２０の手動駆動操作は、引き出した竜頭６０を回す針合わせ操作であるため、発電用の特別な操作が必要なく、操作性を損なうこともない。
【００８１】
次に本発明の第１０実施形態について説明する。本実施形態は、図１８に示すように、回転手段として五番車１０の歯車に当接するプッシュボタン１１０を設け、このプッシュボタン１１０を押して五番車１０を回転させるように構成されている。
【００８２】
なお、本実施形態でも、四番車９の回転を規制する規制レバー９１が設けられ、かつ五番車１０はかな１０ａと五番車１０とが一定トルク以上で相対的に回転できるように構成されている。
【００８３】
プッシュボタン１１０は、バネ１１１で外側に付勢されており、ボタン１１０を押した場合に、手を離せば自動的に元の位置に戻るように構成されている。
【００８４】
また、プッシュボタン１１０には、竜頭６０の軸に係止されて竜頭６０の位置で移動される係止レバー１１２が係合されている。
【００８５】
この係止レバー１１２は、竜頭６０を押し込むとプッシュボタン１１０側の端部が外側に移動し、ボタン１１０の軸に係止してボタン１１０を押し込めないようにし、竜頭６０を引き出すとプッシュボタン１１０の軸に係止しない位置に配置され、ボタン１１０を押し込むことができるようになっている。
【００８６】
このような本実施形態においては、竜頭６０を引き出して針合わせ作業を行うとともに、プッシュボタン１１０を数回〜数十回押して五番車１０を回転する。すると、六番車１１を介して発電機２０が回転駆動されて発電し、その電力で回転制御手段５０が駆動されて時間制御が行われる。
【００８７】
これにより、前記第８実施形態の効果▲６▼と同様に、針合わせ操作時の発電機２０が停止している際に、プッシュボタン１１０を押し込む手動操作によって五番車１０を回転させることで、六番車１１を介して発電機２０を回転駆動することができ、回転制御手段５０に電力を供給することができる。このため、針合わせ作業を終了して発電機２０を作動させる前に、ボタン１１０を手動操作することで発電機２０を作動させて電力を供給し、発電機２０が作動された直後には、既に回転制御手段５０を動作させておくことができ、正確に時間を制御でき、正確な針合わせ作業を行うことができる。
【００８８】
また、プッシュボタン１１０の動作を規制する係止レバー１１２を設けたので、定常運転中はボタン１１０の動作をロックすることができ、誤操作を無くすことができる。
【００８９】
さらに、針合わせ操作用の竜頭６０とは別に、発電操作用のプッシュボタン１１０を独立して設けたので、針合わせ操作を正確に行うことができ、操作性も向上できる。
【００９０】
なお、本発明は前述の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範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００９１】
例えば、補助発電機としては、前記各実施形態のものに限らず、例えば、昇圧コンデンサ２１を圧電素子７１で構成し、この圧電素子７１に衝撃を加えて発電するように構成されたものを用いてもよいし、圧電素子を時計バンド、時計バンドの中留め等の可撓性部材に取り付け、この可撓性部材を変形させて発電するように構成されたものを用いてもよい。要するに、補助発電機としては、何らかの人の動作によって発電できるものであればよい。
【００９２】
また、発電機２０を直接駆動する発電機駆動手段を用いる場合、前記各実施形態では五番車１０を回転させていたが、回転対象歯車としては、五番車１０に限らず、六番車１１や四番車９、三番車８等の他の歯車でもよい。但し、ロータ１２の回転量や回転対象歯車に加える力の点から、ロータ１２の２〜３段前の五番車１０、四番車９のいずれかを回転対象歯車とすることが好ましい。そして、規制対象歯車は、各回転対象歯車のかなに噛み合う歯車とすればよい。
【００９３】
さらに、前記各実施形態では、補助発電機を回転制御手段５０に対して断続するスイッチ４１を設けていたが、このスイッチ４１は必ずしも設けなくても良い。但し、スイッチ４１を設けたほうが、発電機２０が駆動している際に、前記電力供給手段を回路から切り離しておくことができ、余分な電力消費等を防止することができる点で好ましい。
【００９４】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の第１の発明によれば、メインの発電機のほかに、手動操作で発電される補助発電機を設けたので、針合わせ時等で発電機が停止した場合でも、正確な針合わせを行うことができる。
【００９５】
また、本発明の第２の発明によれば、針合わせ時等で発電機が停止した場合でも、その発電機を手動操作で駆動する発電機駆動手段を設けたので、正確な針合わせを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における電子制御式機械時計の要部を示す平面図である。
【図２】図１の要部を示す断面図である。
【図３】図１の要部を示す断面図である。
【図４】前記実施形態の要部の回路を示す図である。
【図５】前記実施形態の補助発電機を示す概略図である。
【図６】本発明の第２実施形態の補助発電機を示す概略図である。
【図７】本発明の第３実施形態の補助発電機を示す概略図である。
【図８】本発明の第４実施形態の補助発電機を示す概略図である。
【図９】本発明の第５実施形態の補助発電機を示す概略図である。
【図１０】本発明の第６実施形態の補助発電機を示す概略図である。
【図１１】本発明の第７実施形態の補助発電機を示す概略図である。
【図１２】本発明の第８実施形態の発電機駆動手段を示す概略図である。
【図１３】第８実施形態の発電機駆動手段の動作を説明する概略図である。
【図１４】第８実施形態の発電機駆動手段の動作を説明する概略図である。
【図１５】第８実施形態の発電機駆動手段の動作を説明する概略図である。
【図１６】第８実施形態における五番車の構成を示す概略図である。
【図１７】本発明の第９実施形態の発電機駆動手段を示す概略図である。
【図１８】本発明の第１０実施形態の発電機駆動手段を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 香箱車
１ａ ゼンマイ
１２ 指針
１３ 分針
１４ 秒針
２０ 発電機
３０ 平滑用コンデンサ
４０ 補助発電機
４１ スイッチ
４２ 整流ダイオード
４５ 磁石
４６ ヨーク
４７ コイル
５０ 回転制御手段
５１ ＩＣ
５２ 水晶振動子
６０ 移動手段である竜頭
７１ 圧電素子
７２ 当接部である羽根
７４ 移動手段であるボタン
７５ 当接部である当接板
７６ 移動手段である回転ベゼル
７７ 当接部
８１ 裏蓋
９０ 発電機駆動手段
９１ 規制手段である規制レバー
９２ 回転手段である駆動レバー
１００ 回転手段である五番中間車
１０１ 回転手段である鼓型歯車
１１０ 回転手段であるプッシュボタン
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゼンマイが開放する時の機械エネルギを発電機で電気エネルギに変換し、その電気エネルギにより回転制御手段を作動させて発電機の回転周期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する電子制御式機械時計に関する。
【０００２】
【背景技術】
ゼンマイが開放する時の機械エネルギを発電機で電気エネルギに変換し、その電気エネルギ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】
この際、発電機による電気エネルギを一旦、平滑用コンデンサに供給し、このコンデンサからの電力で回路制御手段を駆動しているが、このコンデンサには発電機の回転周期と同期した交流の起電力が入力されるため、ＩＣや水晶振動子を備える回路制御手段の動作を可能とするための電力を長期間保持する必要がなかった。このため、従来は、ＩＣや水晶振動子を数秒程度動作可能な静電容量の比較的小さなコンデンサが用いられていた。
【０００４】
この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を発電するだけでよく、少ない入力エネルギで時計を作動することもできた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電子制御式機械時計は、以下の課題を有している。すなわち、通常は竜頭を引き出して行う針合わせ（時刻合わせ）を行う場合、正確に時刻を合わせられるように、時、分、秒の各指針を停止させていた。指針を停止することは、輪列を停止させることになるため、発電機も停止されていた。
【０００６】
このため、発電機から平滑用コンデンサへの起電力の入力が停止する一方で、ＩＣは駆動し続けるため、コンデンサに蓄えられた電荷はＩＣ側に放電されて端子電圧が低下し、その結果、回路制御手段も停止してしまうとともに、コンデンサも完全に放電されていた。
【０００７】
そして、針合わせを終えて竜頭を押し込み、発電機が回転を開始しても、放電されて電圧が０のコンデンサを、回路制御手段の駆動開始電圧（ＩＣを駆動可能な電圧）に達する電圧まで充電するのには時間がかかり、その間はＩＣが動作せず、正確な時間制御を行えないという問題があった。
【０００８】
また、水晶振動子は、電圧を加えてから、安定して発振信号を出すまでに少々の時間を必要するため、ＩＣが駆動しても、水晶振動子が安定するまでに時間がかかり、その間も正確な時間制御を行えないという問題があった。
【０００９】
このため、正確な針合わせを行うことができないという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、針合わせ時等で発電機が停止した場合でも、正確な針合わせを行うことができる電子制御式機械時計を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の電子制御式機械時計は、ゼンマイと、輪列を介して伝達されるゼンマイの機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機と、前記輪列に結合された指針と、変換した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回転制御手段とを備える電子制御式機械時計において、前記発電機が停止している際に、人の操作によって駆動されて前記回転制御手段に電気エネルギを供給する補助発電機を備えることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明では、針合わせ時等に発電機が停止した場合でも、補助発電機を作動させて回転制御手段に電気エネルギを供給することができる。このため、針合わせ後に時計を作動させる前に、予め補助発電機によってＩＣや水晶振動子からなる回転制御手段を安定して駆動させておくことができ、これにより、正確な時間制御を行えて針合わせを正確に行うことができる。
【００１３】
この際、補助発電機としては、コイルおよび磁石と、コイルおよび磁石を相対移動させる移動手段とを備え、この移動手段を操作して発電するものや、圧電素子および圧電素子に当接可能な当接部と、この当接部を移動させて前記圧電素子に当接させて圧電素子に応力を加える移動手段とを備え、この移動手段を操作して発電するもの等が利用できる。
【００１４】
さらに、これらにおいて、移動手段としては、竜頭であることが好ましい。竜頭を用いた場合には、竜頭を回転させたり、軸方向に進退移動させることで、コイルおよび磁石を相対移動させたり、当接部を移動させることができる。
【００１５】
また、移動手段としては、回転ベゼルでもよいし、専用に設けられた押しボタンでもよい。
【００１６】
また、前記補助発電機としては、圧電素子と、この圧電素子が取り付けられた可撓性部材、例えば時計バンド、時計バンドの中留め、時計の裏蓋等とで構成され、前記可撓性部材を変形させて圧電素子に応力を加えるように構成されていてもよい。
【００１７】
さらに、前記発電機が停止している際には前記補助発電機を前記回転制御手段に接続し、発電機が駆動されている際には前記補助発電機を前記回転制御手段から切断するスイッチを備えることが好ましい。
【００１８】
このようなスイッチを備えていれば、発電機が駆動している間は、前記電力供給手段を回路から切り離しておくことができ、余分な電力消費等を防止することができる。
【００１９】
また、本発明の第２の発明の電子制御式機械時計は、ゼンマイと、輪列を介して伝達されるゼンマイの機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機と、前記輪列に結合された指針と、変換した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回転制御手段とを備える電子制御式機械時計において、前記発電機が停止している際に、人の操作によって前記発電機を駆動して前記回転制御手段に電気エネルギを供給する発電機駆動手段を備えることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明では、針合わせ時等に発電機が停止している場合に、発電機駆動手段を作動させて発電機を駆動し、回転制御手段に電気エネルギを供給することができる。このため、針合わせ後に時計を作動させる前に、予め発電機駆動手段を操作することでＩＣや水晶振動子からなる回転制御手段を安定して駆動させておくことができ、これにより、正確な時間制御を行えて針合わせを正確に行うことができる。
【００２１】
ここで、前記発電機駆動手段としては、輪列の途中に設けられた規制対象歯車の回転を規制する規制手段と、その歯車の発電機側に設けられた回転対象歯車を回転させて前記発電機を駆動させる回転手段とを備えて構成されるとともに、前記回転対象歯車は、その歯車のかなに対して歯車が相対的に回転可能に構成されていることが好ましい。
【００２２】
回転対象歯車は、定常時には、通常の歯車として動くが、針合わせ時等で発電機が停止されている際に、規制手段でかなに噛み合う歯車の回転を規制した状態で、歯車を回転手段により回転させて、回転対象歯車のかなおよび歯車間に所定トルク以上の力が加わると、かなに対して歯車が滑って回転される。これにより、回転対象歯車から発電機側の各歯車を介して発電機が駆動されて発電される。
【００２３】
この際、前記規制手段は、竜頭を引き出すと前記規制対象歯車に当接してその回転を規制し、竜頭を押し込むと前記規制対象歯車から離れる規制レバーにより構成され、前記回転手段は、竜頭を引き出すと、前記回転対象歯車の歯に係合し、竜頭を押し込むと、前記回転対象歯車の外周縁の接線方向に移動して前記歯車を回転させる駆動レバーにより構成されていることが好ましい。
【００２４】
また、前記規制手段としては、竜頭を引き出すと前記規制対象歯車に当接してその回転を規制し、竜頭を押し込むと前記規制対象歯車から離れる規制レバーにより構成され、前記回転手段は、竜頭を引き出すと前記回転対象歯車の歯に中間車を介して係合して前記歯車を回転可能状態とされ、竜頭を押し込むと前記中間車から離れるとともに、竜頭の回転により回転される鼓型歯車により構成されているものでもよい。
【００２５】
さらに、前記規制手段は、竜頭を引き出すと前記規制対象歯車に当接してその回転を規制し、竜頭を押し込むと前記規制対象歯車から離れる規制レバーにより構成され、前記回転手段は、竜頭を引き出すと前記回転対象歯車の歯に当接可能とされて歯を押すことで前記歯車を回転させるプッシュボタンにより構成されているものでもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の第１実施形態の電子制御式機械時計の要部を示す平面図であり、図２及び図３はその断面図である。
【００２８】
電子制御式機械時計は、ゼンマイ１ａ、香箱歯車１ｂ、香箱真１ｃ及び香箱蓋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に固定される。香箱真１ｃは、地板２と輪列受３に支持され、角穴車４と一体で回転するように角穴ネジ５により固定されている。
【００２９】
角穴車４は、時計方向には回転するが反時計方向には回転しないように、こはぜ６と噛み合っている。なお、角穴車４を時計方向に回転しゼンマイ１ａを巻く方法は、機械時計の自動巻または手巻機構と同様であるため、説明を省略する。
【００３０】
香箱歯車１ｂの回転は、７倍に増速されて二番車７へ、順次６．４倍増速されて三番車８へ、９．３７５ 倍増速されて四番車９へ、３倍増速されて五番車１０へ、１０倍増速されて六番車１１へ、１０倍増速されてロータ１２へと、合計１２６，０００倍の増速をしている。
【００３１】
二番車７には筒かな７ａが、筒かな７ａには分針１３が、四番車９には秒針１４がそれぞれ固定されている。従って、二番車７を１ｒｐｈで、四番車９を１ｒｐｍで回転させるためには、ロータ１２は５ｒｐｓで回転するように制御すればよい。このときの香箱歯車１ｂは、１／７ｒｐｈとなる。
【００３２】
この電子制御式機械時計は、ロータ１２、ステータ１５、コイルブロック１６から構成される発電機２０を備えている。ロータ１２は、ロータ磁石１２ａ、ロータかな１２ｂ、ロータ慣性円板１２ｃから構成される。ロータ慣性円板１２ｃは、香箱車１からの駆動トルク変動に対しロータ１２の回転数変動を少なくするためのものである。ステータ１５は、ステータ体１５ａに４万ターンのステータコイル１５ｂを巻線したものである。
【００３３】
コイルブロック１６は、磁心１６ａに１１万ターンのコイル１６ｂを巻線したものである。ここで、ステータ体１５ａと磁心１６ａはＰＣパーマロイ等で構成されている。また、ステータコイル１５ｂとコイル１６ｂ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。
【００３４】
次に、電子制御式機械時計の制御回路について、図４を参照して説明する。
【００３５】
発電機２０からの交流出力は、昇圧コンデンサ２１，ダイオード２２，２３からなる昇圧整流回路を通して昇圧、整流されて平滑用コンデンサ３０に充電される。コンデンサ３０には、ＩＣ５１および水晶振動子５２を備える回転制御手段５０が接続されている。
【００３６】
そして、コンデンサ３０に、ＩＣ５１および水晶振動子５２を駆動可能な所定電圧、例えば、１Ｖの電圧が蓄えられると、その蓄電力でＩＣ５１および水晶振動子５２が駆動され、発電機２０のコイルに流れる電流量を可変して電磁ブレーキ量を調整し、発電機２０つまり指針の回転周期を調速している。
【００３７】
なお、コイルに流れる電流量を可変する手段としては、特開平８−１０１２８４号公報の実施例１に記載されるような、発電機２０両端と並列に接続された負荷制御回路の抵抗を可変する方法や、実施例２に記載されるような、昇圧段数を可変する方法等が有効である。また、昇圧整流回路に設けられたスイッチ２４は、過電流、過電圧が加わった際のリミッタである。
【００３８】
この回路には、補助発電機４０が設けられている。補助発電機４０は、整流ダイオード４２及びスイッチ４１を介してＩＣ５１側に接続されている。スイッチ４１は、時計の竜頭を引き出す（針合わせ操作を行う）と接続され、竜頭を押し込む（針合わせ操作を終了して時計を駆動させる）と切断されるように構成されている。
【００３９】
補助発電機４０は、図５に示すように、電子制御式機械時計の竜頭６０に取り付けられた磁石４５と、この磁石４５の周囲に配置されたヨーク４６に巻回されたコイル４７とからなる電磁発電機で構成されている。そして、竜頭６０を回転させてコイル４７に対して磁石４５を相対移動させることにより、発電するように構成されている。
【００４０】
このような本実施形態において、針合わせを行うために竜頭６０を引き出して指針を停止させると、発電機２０も停止する。同時に、スイッチ４１も接続される。
【００４１】
この状態で針合わせ操作を行うために、竜頭６０を回転させると、補助発電機４０が作動されて電力が出力される。この電力は、一旦、コンデンサ３０に供給された後、回転制御手段５０のＩＣ５１や水晶振動子５２に供給され、回転制御手段５０を駆動する。
【００４２】
そして、針合わせが終了して竜頭６０を押し込むと、発電機２０が回転して発電し、その出力電力によって回転制御手段５０を駆動して時間制御を行う。なお、発電機２０が回転し始めてから回転制御手段５０を駆動可能な電流を出力するまでには一定時間が必要であるが、本実施形態では、発電機２０が停止中は補助発電機４０から電力が供給されてコンデンサ３０が充電されているため、発電機２０が立ち上がるまでは、コンデンサ３０から回転制御手段５０に電力を供給することができる。また、スイッチ４１は、竜頭６０を押し込むのと同時に切断される。
【００４３】
これにより、針合わせ時等の発電機２０が停止している間も、補助発電機４０から電力が供給され、ＩＣ５１および水晶振動子５２からなる回転制御手段５０は、駆動し続ける。
【００４４】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
【００４５】
▲１▼発電機２０のほかに、補助発電機４０を設けたので、発電機２０が停止している間も、補助発電機４０によりＩＣ５１や水晶振動子５２等の回転制御手段５０に電力を供給することができる。このため、針合わせ作業を終了して発電機２０を作動させる前から補助発電機４０を作動させて電力を供給しておくことで、発電機２０が作動された直後には、既に回転制御手段５０を動作させておくことができ、正確に時間を制御でき、正確な針合わせ作業を行うことができる。
【００４６】
▲２▼補助発電機４０は手動操作で発電するため、太陽電池などのように、環境、場所、時間等に制約を受けることがなく、常にかつ確実に発電させることができる。
【００４７】
▲３▼補助発電機４０は、ＩＣ５１等を駆動可能な小さな電力を出力できればよいため、コンパクトに構成することができ、電子制御式機械時計の竜頭６０部分にも容易に組み込むことができ、デザイン性を低下させることもない。
【００４８】
▲４▼スイッチ４１を設けて、発電機２０が作動されている間は、補助発電機４０を回路側から切り離しているので、コンデンサ３０からＩＣ５１に供給される電力が補助発電機４０側にリークすることがなく、エネルギー効率を向上することができる。
【００４９】
▲５▼補助発電機４０を、竜頭６０を回転させることで発電する構成としたので、針合わせ作業による竜頭６０の回転操作がそのまま発電操作になっているので、操作者が意識することなく発電させることができ、操作性を向上することができる。
【００５０】
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態において、前述の各実施形態と同一もしくは同様の構成部分には、同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
【００５１】
本実施形態は、図６に示すように、補助発電機として前記第１実施形態の電磁発電機の代わりに、圧電素子（ピエゾ素子）７１と、この圧電素子７１に当接可能な当接部である羽根７２が軸周面に取り付けられた移動手段である竜頭６０とを備えるピエゾ発電機を用いたものである。
【００５２】
本実施形態においては、竜頭６０を回転させると、圧電素子７１に各羽根７２が順次当接し、その応力によって圧電素子７１で発電が行われ、コンデンサ３０を介して回転制御手段５０に電力が供給される。
【００５３】
この本実施形態においても、前記第１実施形態の▲１▼〜▲５▼と同一の作用効果を奏することができる。
【００５４】
次に本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、図７に示すように、補助発電機として、移動手段である竜頭６０の軸に磁石４５を取り付け、その周囲にコイル４７を配置し、竜頭６０を軸方向に沿って進退移動させることで磁石４５およびコイル４７を相対移動させて発電するものを用いている。
【００５５】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態の▲１▼〜▲４▼と同一の作用効果を奏することができる。さらに、本実施形態では、竜頭６０を押し引きすることで発電しているので、特に針合わせ操作終了時に竜頭６０を押し込む際にも発電することができ、発電機２０が立ち上がる直前に常に補助発電機で発電することができる。
【００５６】
次に本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、図８に示すように、移動手段としてバネ７３によって外側に付勢されている押しボタン７４と、この押しボタン７４の軸に取り付けられた磁石４５と、その周囲に配置されたコイル４７とで補助発電機を構成し、押しボタン７４を軸方向に押すことで磁石４５およびコイル４７を相対移動させて発電するものである。
【００５７】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態の▲１▼〜▲４▼と同一の作用効果を奏することができる。さらに、本実施形態では、押しボタン７４は、バネ７３で付勢されているため、ボタン７４を１回押すと磁石４５は１往復して発電でき、操作者はボタン７４を押す操作のみを行えばよいため、発電操作性をより向上できる。さらに、竜頭６０とは別の押しボタン７４を用いているので、針合わせ操作に影響せず、竜頭６０による針合わせをより一層正確に行うことができる。
【００５８】
次に本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態は、図９に示すように、移動手段である竜頭６０の軸に係合し、回転軸７５Ａを中心に回動自在に設けられた当接板７５と、この当接板７５によって図９における左右方向（矢印方向）に折曲される圧電素子（ピエゾ素子）７１とで補助発電機を構成し、竜頭６０を軸方向に沿って進退させることで圧電素子７１を折曲させて発電するものである。
【００５９】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態の▲１▼〜▲４▼と同一の作用効果を奏することができる。
【００６０】
次に本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態は、図１０に示すように、電子制御式機械時計の表面に設けられた移動手段である回転ベゼル７６の下面に複数の当接部７７を設け、時計のケース内に前記当接部７７が当接可能な位置に圧電素子（ピエゾ素子）７１を配置して補助発電機を構成したものである。この本実施形態においても、回転ベゼル７６を回転させて、複数の当接部７７を順次圧電素子７１に当接させて折曲させることで、発電することができる。
【００６１】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態の▲１▼〜▲４▼と同一の作用効果を奏することができる。さらに、回転ベゼル７６は、針合わせ操作に影響せず、竜頭６０による針合わせをより一層正確に行うことができるとともに、サイズが比較的大きいため、容易に回転操作することができ、操作性も良好にできる。
【００６２】
次に本発明の第７実施形態について説明する。本実施形態は、図１１に示すように、電子制御式機械時計の裏蓋８１の内側に圧電素子（ピエゾ素子）７１を配置して補助発電機を構成したものである。この裏蓋８１は可撓性を有し、裏蓋８１を指で押して圧電素子７１を折曲させることで、発電することができる。
【００６３】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態の▲１▼〜▲４▼と同一の作用効果を奏することができる。さらに、裏蓋８１を指で押すだけで発電でき、操作性も良好にできる。
【００６４】
次に本発明の第８実施形態について説明する。本実施形態は、前記各実施形態が補助発電機を用いたものであったのに対し、発電機２０を直接駆動させる発電機駆動手段を備えたものである。
【００６５】
すなわち、図１２に示すように、発電機駆動手段９０は、輪列の途中にある四番車９を規制する規制手段である規制レバー９１と、五番車１０を回転させて発電機２０を駆動する回転手段である駆動レバー９２とを備えている。
【００６６】
これらの各レバー９１，９２は、共通する軸９３を中心に回動自在に軸支されている。また、各レバー９１，９２には、案内溝９１ａ，９２ａがそれぞれ形成されている。
【００６７】
そして、これらの案内溝９１ａ，９２ａには、軸９４を中心に回動自在に軸支されるとともに、竜頭６０の軸に係合されたおしどり９５のピン９５ｂが係合されている。なお、前記各案内溝９１ａ，９２ａの形状は、竜頭６０を進退移動させた際に以下の動作を行うように設定されている。
【００６８】
すなわち、図１２に示すように、竜頭６０が押し込まれた通常位置にある場合、各レバー９１，９２は、四番車９および五番車１０から離れて配置されている。そして、図１３に示すように、竜頭６０を引き出し始めると、まず、規制レバー９１が四番車９の外周に当接して四番車９の回転を規制する。
【００６９】
さらに、図１４に示すように、竜頭６０を引き出すと、規制レバー９１は四番車９の外周に当接したままとされ、一方、駆動レバー９２はその先端が五番車１０の歯に係合される位置に移動される。
【００７０】
そして、図１５に示すように、竜頭６０を押し込み始めると、まず、駆動レバー９２が五番車１０から離れる方向に移動する。この際、駆動レバー９２の先端は五番車１０の歯に係合していたため、駆動レバー９２の移動に伴い五番車１０が図１５の矢印方向に回転される。この回転は、六番車１１を介してロータ１２に伝達されるため、発電機２０が回転駆動されて発電が生じる。
【００７１】
そして、さらに、竜頭６０を押し込むと、規制レバー９１も四番車９から離れる方向に移動し、図１２の状態に戻る。
【００７２】
なお、五番車１０のかな１０ａは、四番車９の歯に噛合しているため、四番車９が規制レバー９１で止められていると、五番車１０を回転させることはできない。そこで、本実施形態では、五番車１０を図１６に示すように、かな１０ａと、五番車１０とを分離し、かな１０ａをバネ性を持たせた五番車１０の軸受１０ｂ部分に支持させて、かな１０ａと五番車１０との間で一定以上のトルクが加わった際、つまり四番車９が規制レバー９１で回転停止され、五番車１０が駆動レバー９２で回転させられた場合のみに、五番車１０に対してかな１０ａを相対的に回転できるように構成されている。
【００７３】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
【００７４】
▲６▼針合わせ操作時の発電機２０が停止している際に、竜頭６０を出し入れする手動操作によって五番車１０を回転させることで、六番車１１を介して発電機２０を回転駆動することができ、回転制御手段５０に電力を供給することができる。このため、針合わせ作業を終了して発電機２０を作動させる前に、竜頭６０を手動操作することで発電機２０を作動させて電力を供給することができ、発電機２０が作動された直後には、既に回転制御手段５０を動作させておくことができるので、正確に時間を制御でき、正確な針合わせ作業を行うことができる。
【００７５】
▲７▼また、発電機２０の手動駆動操作は、引き出した竜頭６０を押し込む操作であるため、針合わせ操作の終了時の操作と同じにでき、このため、少なくとも、針合わせ操作の終了時には必ず発電機２０を作動させて発電することができる。従って、針合わせ操作から復帰して発電機２０が作動された直後には、常に回転制御手段５０を動作させておくことができ、正確に時間を制御でき、正確な針合わせ作業を行うことができるとともに、発電用の特別な操作が必要なく、操作性を損なうこともない。
【００７６】
次に本発明の第９実施形態について説明する。本実施形態は、前記第８実施形態では駆動レバー９２を用いて五番車１０を回転させていたのに対し、図１７に示すように、回転手段として、五番車１０に噛み合う五番中間車１００と、竜頭６０に取り付けられて五番中間車１００に噛み合う鼓型歯車１０１とを用いたものである。なお、鼓型歯車１０１は、竜頭６０を引き出して針合わせ操作を行う際に五番中間車１００に噛み合い、竜頭６０を押し込んだ際には五番中間車１００から離れるように構成されている。
【００７７】
なお、本実施形態では、図示しないが、四番車９の回転を規制する規制レバー９１も設けられており、かつ五番車１０はかな１０ａと五番車１０とが一定トルク以上で相対的に回転できるように構成され、竜頭６０で五番車１０を回転させた際に四番車９の回転が規制されるように構成されている。
【００７８】
このような本実施形態においては、竜頭６０を引き出して針合わせ作業を行うと、同時に五番中間車１００、五番車１０、六番車１１を介して発電機２０が回転駆動されて発電し、その電力で回転制御手段５０が駆動されて時間制御が行われる。
【００７９】
これにより、前記第８実施形態の効果▲６▼と同様に、針合わせ操作時の発電機２０が停止している際に、竜頭６０を回転させる手動操作によって五番中間車１００を回転させることで、五番車１０、六番車１１を介して発電機２０を回転駆動することができ、回転制御手段５０に電力を供給することができる。このため、針合わせ作業を終了して発電機２０を作動させる前に、竜頭６０を手動操作することで発電機２０を作動させて電力を供給することができ、発電機２０が作動された直後には、既に回転制御手段５０を動作させておくことができるので、正確に時間を制御でき、正確な針合わせ作業を行うことができる。
【００８０】
また、前記第８実施形態の効果▲７▼と同様に、発電機２０の手動駆動操作は、引き出した竜頭６０を回す針合わせ操作であるため、発電用の特別な操作が必要なく、操作性を損なうこともない。
【００８１】
次に本発明の第１０実施形態について説明する。本実施形態は、図１８に示すように、回転手段として五番車１０の歯車に当接するプッシュボタン１１０を設け、このプッシュボタン１１０を押して五番車１０を回転させるように構成されている。
【００８２】
なお、本実施形態でも、四番車９の回転を規制する規制レバー９１が設けられ、かつ五番車１０はかな１０ａと五番車１０とが一定トルク以上で相対的に回転できるように構成されている。
【００８３】
プッシュボタン１１０は、バネ１１１で外側に付勢されており、ボタン１１０を押した場合に、手を離せば自動的に元の位置に戻るように構成されている。
【００８４】
また、プッシュボタン１１０には、竜頭６０の軸に係止されて竜頭６０の位置で移動される係止レバー１１２が係合されている。
【００８５】
この係止レバー１１２は、竜頭６０を押し込むとプッシュボタン１１０側の端部が外側に移動し、ボタン１１０の軸に係止してボタン１１０を押し込めないようにし、竜頭６０を引き出すとプッシュボタン１１０の軸に係止しない位置に配置され、ボタン１１０を押し込むことができるようになっている。
【００８６】
このような本実施形態においては、竜頭６０を引き出して針合わせ作業を行うとともに、プッシュボタン１１０を数回〜数十回押して五番車１０を回転する。すると、六番車１１を介して発電機２０が回転駆動されて発電し、その電力で回転制御手段５０が駆動されて時間制御が行われる。
【００８７】
これにより、前記第８実施形態の効果▲６▼と同様に、針合わせ操作時の発電機２０が停止している際に、プッシュボタン１１０を押し込む手動操作によって五番車１０を回転させることで、六番車１１を介して発電機２０を回転駆動することができ、回転制御手段５０に電力を供給することができる。このため、針合わせ作業を終了して発電機２０を作動させる前に、ボタン１１０を手動操作することで発電機２０を作動させて電力を供給し、発電機２０が作動された直後には、既に回転制御手段５０を動作させておくことができ、正確に時間を制御でき、正確な針合わせ作業を行うことができる。
【００８８】
また、プッシュボタン１１０の動作を規制する係止レバー１１２を設けたので、定常運転中はボタン１１０の動作をロックすることができ、誤操作を無くすことができる。
【００８９】
さらに、針合わせ操作用の竜頭６０とは別に、発電操作用のプッシュボタン１１０を独立して設けたので、針合わせ操作を正確に行うことができ、操作性も向上できる。
【００９０】
なお、本発明は前述の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範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００９１】
例えば、補助発電機としては、前記各実施形態のものに限らず、例えば、昇圧コンデンサ２１を圧電素子７１で構成し、この圧電素子７１に衝撃を加えて発電するように構成されたものを用いてもよいし、圧電素子を時計バンド、時計バンドの中留め等の可撓性部材に取り付け、この可撓性部材を変形させて発電するように構成されたものを用いてもよい。要するに、補助発電機としては、何らかの人の動作によって発電できるものであればよい。
【００９２】
また、発電機２０を直接駆動する発電機駆動手段を用いる場合、前記各実施形態では五番車１０を回転させていたが、回転対象歯車としては、五番車１０に限らず、六番車１１や四番車９、三番車８等の他の歯車でもよい。但し、ロータ１２の回転量や回転対象歯車に加える力の点から、ロータ１２の２〜３段前の五番車１０、四番車９のいずれかを回転対象歯車とすることが好ましい。そして、規制対象歯車は、各回転対象歯車のかなに噛み合う歯車とすればよい。
【００９３】
さらに、前記各実施形態では、補助発電機を回転制御手段５０に対して断続するスイッチ４１を設けていたが、このスイッチ４１は必ずしも設けなくても良い。但し、スイッチ４１を設けたほうが、発電機２０が駆動している際に、前記電力供給手段を回路から切り離しておくことができ、余分な電力消費等を防止することができる点で好ましい。
【００９４】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の第１の発明によれば、メインの発電機のほかに、手動操作で発電される補助発電機を設けたので、針合わせ時等で発電機が停止した場合でも、正確な針合わせを行うことができる。
【００９５】
また、本発明の第２の発明によれば、針合わせ時等で発電機が停止した場合でも、その発電機を手動操作で駆動する発電機駆動手段を設けたので、正確な針合わせを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における電子制御式機械時計の要部を示す平面図である。
【図２】図１の要部を示す断面図である。
【図３】図１の要部を示す断面図である。
【図４】前記実施形態の要部の回路を示す図である。
【図５】前記実施形態の補助発電機を示す概略図である。
【図６】本発明の第２実施形態の補助発電機を示す概略図である。
【図７】本発明の第３実施形態の補助発電機を示す概略図である。
【図８】本発明の第４実施形態の補助発電機を示す概略図である。
【図９】本発明の第５実施形態の補助発電機を示す概略図である。
【図１０】本発明の第６実施形態の補助発電機を示す概略図である。
【図１１】本発明の第７実施形態の補助発電機を示す概略図である。
【図１２】本発明の第８実施形態の発電機駆動手段を示す概略図である。
【図１３】第８実施形態の発電機駆動手段の動作を説明する概略図である。
【図１４】第８実施形態の発電機駆動手段の動作を説明する概略図である。
【図１５】第８実施形態の発電機駆動手段の動作を説明する概略図である。
【図１６】第８実施形態における五番車の構成を示す概略図である。
【図１７】本発明の第９実施形態の発電機駆動手段を示す概略図である。
【図１８】本発明の第１０実施形態の発電機駆動手段を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 香箱車
１ａ ゼンマイ
１２ 指針
１３ 分針
１４ 秒針
２０ 発電機
３０ 平滑用コンデンサ
４０ 補助発電機
４１ スイッチ
４２ 整流ダイオード
４５ 磁石
４６ ヨーク
４７ コイル
５０ 回転制御手段
５１ ＩＣ
５２ 水晶振動子
６０ 移動手段である竜頭
７１ 圧電素子
７２ 当接部である羽根
７４ 移動手段であるボタン
７５ 当接部である当接板
７６ 移動手段である回転ベゼル
７７ 当接部
８１ 裏蓋
９０ 発電機駆動手段
９１ 規制手段である規制レバー
９２ 回転手段である駆動レバー
１００ 回転手段である五番中間車
１０１ 回転手段である鼓型歯車
１１０ 回転手段であるプッシュボタン
Claims (12)
- ゼンマイと、輪列を介して伝達されるゼンマイの機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機と、前記輪列に結合された指針と、変換した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回転制御手段とを備える電子制御式機械時計において、
前記発電機が停止している際に、人の操作によって駆動されて前記回転制御手段に電気エネルギを供給する補助発電機を備え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、前記補助発電機は、コイルと、磁石と、前記コイルおよび磁石の一方を他方に対して相対移動させる移動手段とを備え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、前記補助発電機は、圧電素子と、この圧電素子に当接可能な当接部と、この当接部を移動させて前記圧電素子に当接させ、圧電素子に応力を加える移動手段とを備えることを特徴とする電子制御式機械時計。
- 請求項２または請求項３に記載の電子制御式機械時計において、前記移動手段は、竜頭であることを特徴とする電子制御式機械時計。
- 請求項２または請求項３に記載の電子制御式機械時計において、前記移動手段は、回転ベゼルであ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、前記補助発電機は、圧電素子と、この圧電素子が取り付けられた可撓性部材とで構成され、前記可撓性部材を変形させて圧電素子に応力を加えるように構成されていることを特徴とする電子制御式機械時計。
- 請求項１〜６のいずれかに記載の電子制御式機械時計において、前記発電機が停止している際には前記補助発電機を前記回転制御手段に接続し、発電機が駆動されている際には前記補助発電機を前記回転制御手段から切断するスイッチを備えることを特徴とする電子制御式機械時計。
- ゼンマイと、輪列を介して伝達されるゼンマイの機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機と、前記輪列に結合された指針と、変換した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回転制御手段とを備える電子制御式機械時計において、
前記発電機が停止している際に、人の操作によって前記発電機を駆動して前記回転制御手段に電気エネルギを供給する発電機駆動手段を備えることを特徴とする電子制御式機械時計。 - 請求項８に記載の電子制御式機械時計において、前記発電機駆動手段は、輪列の途中に設けられた規制対象歯車の回転を規制する規制手段と、その歯車の発電機側に設けられた回転対象歯車を回転させて前記発電機を駆動させる回転手段とを備えて構成されるとともに、前記回転対象歯車は、その歯車のかなに対して歯車が相対的に回転可能に構成されていることを特徴とする電子制御式機械時計。
- 請求項９に記載の電子制御式機械時計において、前記規制手段は、竜頭を引き出すと前記規制対象歯車に当接してその回転を規制し、竜頭を押し込むと前記規制対象歯車から離れる規制レバーにより構成され、前記回転手段は、竜頭を引き出すと、前記回転対象歯車の歯に係合し、竜頭を押し込むと、前記回転対象歯車の外周縁の接線方向に移動して前記歯車を回転させる駆動レバーにより構成されていることを特徴とする電子制御式機械時計。
- 請求項９に記載の電子制御式機械時計において、前記規制手段は、竜頭を引き出すと前記規制対象歯車に当接してその回転を規制し、竜頭を押し込むと前記規制対象歯車から離れる規制レバーにより構成され、前記回転手段は、竜頭を引き出すと前記回転対象歯車の歯に中間車を介して係合して前記歯車を回転可能状態とされ、竜頭を押し込むと前記中間車から離れるとともに、竜頭の回転により回転される鼓型歯車により構成されていることを特徴とする電子制御式機械時計。
- 請求項９に記載の電子制御式機械時計において、前記規制手段は、竜頭を引き出すと前記規制対象歯車に当接してその回転を規制し、竜頭を押し込むと前記規制対象歯車から離れる規制レバーにより構成され、前記回転手段は、竜頭を引き出すと前記回転対象歯車の歯に当接可能とされて歯を押すことで前記歯車を回転させるプッシュボタンにより構成されていることを特徴とする電子制御式機械時計。
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