JP3632599B2 - 時計 - Google Patents

Description

【０００１】
【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ーを駆動源として動作する機械時計に関する。また、ゼンマイの機械エネルギの一部を電気エネルギーに変換し、この電気エネルギにより回転制御手段を作動させて回転周期を制御する電子制御式機械時計に関する。
【０００２】
【背景技術】
図１６に示すように、ゼンマイを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が知られている。
【０００３】
この電子制御式機械時計において、ゼンマイ１ａが収容される香箱車１の回転は、分針（図示略）が取り付けられる二番車６に伝達された後、順次三番車７、四番車８、五番車１１、六番車１２に伝達されて最終的に発電機のロータ１３に伝達される。そして、秒針（図示略）の付く秒カナ車９０は、三番車７とのみ噛み合っており、香箱車１からロータ１３までのトルク伝達経路中からは外れた構成になっている。なお、三番車７と秒カナ車９０とのバックラッシによる秒針のフラツキを抑えるために、適宜な構造の秒規正バネを設けることもある。
【０００４】
このような電子制御式機械時計では、ロータ１３が安定して調速され、各番車６，７，８，１１，１２や秒カナ車９０が理想的な形状に設けられている場合には、秒カナ車９０すなわち秒針が１ｒｐｍの定速で正確に運針する。
【０００５】
【発明の開示】
しかし、各番車６，７，８，１１，１２や秒カナ車９０にはバラツキがあり、特にピッチ円寸法の小さい秒カナ車９０がその回転軸に対して偏心していると、秒カナ車９０の回転速度が１ｒｐｍとはならず、秒針の指示ズレが生じる。
【０００６】
これに対し、秒カナ車９０のピッチ円寸法を大きくすることも考えられるが、このような場合には、二番車６から四番車８までの増速比（一般的には増速比６０）を維持する必要から、秒カナ車９０の歯形モジュールを大きくし、これに伴って三番車７を大きくするか、または、二番車６と三番カナとの増速比を大きくしなければならず、噛み合い効率を低下させてしまう。
【０００７】
なお、図１５には、従来の電子制御式機械時計での指針のズレをズレ角度として測定したグラフが示されている。この時計では、三番車７が１周する間に秒カナ車９０が９周するように大きな増速比が設定されているため、秒カナ車９０のピッチ円寸法が小さくなって秒カナ車９０に生じる偏心による影響度が大きくなり、秒カナ車９０が９周する間に、秒針における円周方向での正規位置に対しての角度が−１．２°〜＋４°内で大きくズレることが確認されている。
【０００８】
ところで、電子制御式機械時計では、ゼンマイの機械エネルギーを駆動源にしているので、ゼンマイの幅（時計の厚さ方向の幅）が大きいほど、時計の持続時間が延びて好都合である。
【０００９】
しかし、ゼンマイの幅を大きくすると、これに伴って時計の厚みが増すため、薄型化を阻害するという問題がある。
このような問題は、電子制御式機械時計に限らず、ゼンマイで輪列を駆動する旧来の機械時計でも同様に生じる。
【００１０】
本発明の目的は、秒針の指示ズレをより小さく抑えることができ、かつ時計全体を厚くせずに持続時間を延ばすことができる時計を提供することにある。
【００１１】
本発明は、ゼンマイをエネルギー源として輪列を駆動するとともに、前記輪列の回転を調速する調速装置を備えた時計において、
前記輪列を構成する番車のうちの秒針が取り付けられる四番車は、前記ゼンマイのトルクを前記調速装置に伝達するように配置されているとともに、同一回転軸に設けられたカナと歯車とを備え、かつ前記ゼンマイと平面的に重ならない位置に配置されており、前記四番車と噛み合う前記調速装置寄りの番車は歯車だけを有するアイドル車であり、前記アイドル車と噛み合う前記調速装置寄りの番車はカナおよび歯車を有しており、前記アイドル車の回転軸と平面的に重なっていることを特徴とする。このような本発明においては、秒針が付く番車にカナと歯車とを設けるため、ゼンマイ寄りの番車と前記カナとを噛み合わせるとともに、前記歯車を次の（調速装置寄りの）番車と噛み合わせることにより、ゼンマイ側からの増速比を変更せずに、秒針が付く番車の回転中心から次の番車との噛合部分までの径寸法を大きできる。従って、秒針が付く番車に偏心が生じていても、回転中心側ではその偏心の影響が小さくなり、指示ズレが小さく抑えられる。また、秒針が取り付けられる番車をゼンマイと重ならないように配置するので、その分だけゼンマイの幅を大きくでき、時計全体を厚くしなくとも、ゼンマイの保有トルクが大きくなって時計の持続時間が延びる。この際、前記四番車と噛み合う前記調速装置寄りの番車は増速も減速もしないアイドル車であってもよく、このような場合には、カナと歯車とでなる番車にするのに比し、番車の厚みが小さくなる。以上により、前記目的が達成される。
【００１２】
この際、前記調速装置は、前記輪列からの回転力を受けた発電機により生じた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により、輪列の回転を調速するように構成されていてもよい。
調速装置としては、機械式時計のように脱進機から構成してもよいが、本発明のように電子制御式にすることにより、輪列の調速をより正確に行える。
【００１３】
さらに、前記秒針が取り付けられる番車と前記ゼンマイが収容される香箱車の歯車とが平面的に重なっていることが望ましい。
【００１４】
このような構成では、香箱車の歯車（香箱歯車）の外径を大きく設定可能であるから、これと噛み合う輪列側の番車との間での増速比がより大きくなる。このため、輪列の定速回転時におけるゼンマイの解け方がより遅くなり、時計の持続時間がさらに延びる。
【００１５】
また、本発明は、ゼンマイをエネルギー源として輪列を駆動するとともに、前記輪列からの回転力を受けた発電機により生じた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、輪列の回転を調速するようにした時計において、前記輪列を構成する番車のうちの秒針が取り付けられる番車は、前記ゼンマイのトルクを前記発電機に伝達するように配置されているとともに、同一回転軸に設けられたカナと歯車とを備え、かつ前記輪列は、前記発電機のコイルと平面的に重ならない位置に配置されていることを特徴とするものである。
【００１６】
このような本発明では、秒針が付く番車にカナと歯車とを設けるので、前述と同様に指示ズレが小さく抑えられる。
【００１７】
また、輪列をコイルと重ならないように配置するため、その分だけコイルの径寸法が大きくなるように巻数を稼げるようになり、コイルの軸方向の長さ、すなわち磁路長が短くなる。従って、コイルに磁界を生じさせた際の渦電流損やヒステリシス損等の鉄損が減少するので、時計が少ないゼンマイエネルギーで動作し、時計の持続時間が延びる。
よって、以上においても、前記目的が達成される。
【００１８】
また、以上の各時計において、前記秒針が取り付けられる番車の歯車のピッチ円直径は１．５ｍｍ以上であることが好ましい。
これは、番車の歯車のピッチ円直径を１．５ｍｍよりも小さくすると、偏心による影響を十分に小さくすることができず、指針ズレに対する効果がさほど期待できないからである。
【００１９】
また、前記ゼンマイが収容される香箱車は、地板に対して片持ち状態に支持されていることが好ましい。
このような場合には、香箱車（香箱真）を地板のみで支持するから、輪列受の香箱車に対応した部分を省くなどして香箱車との干渉を避けるようにすれば、その輪列受をより地板側に近づけて配置することが可能となり、時計の薄型化が図れる。一方、輪列受を地板側に近づける代わりに、ゼンマイの幅を大きくすれば、時計の持続時間がより延びるようになる。
【００２０】
さらに、前記秒針が取り付けられる番車と噛み合う前記ゼンマイトルクの伝達系路での前記調速装置寄りの番車は、一端側が輪列受に軸支され、他端側が地板と輪列受との間に設けられた二番受で軸支されてもよい。
このような場合には、前記調速装置寄りの番車の軸を地板と輪列受とに軸支する必要がないから、その番車が例えば分針車（二番車）の歯車に干渉せずに配置されるようになる。従って、秒針が取り付けられる番車の歯車を必要以上に大きくしなくとも、その歯車と次の番車とを噛み合わせてゼンマイのトルクをロータに確実に伝達可能である。
【００２１】
そして、前記発電機のロータに噛み合う番車のさらに前記ゼンマイトルクの伝達系路での前記ゼンマイ寄りの番車は、一端側が地板と輪列受との間に設けられた二番受で軸支され、他端側が地板に軸支されてもよい。
このような場合には、前記ゼンマイ寄りの番車を地板と輪列受とに軸支する必要がないから、この番車の回転軸と干渉することなく輪列を集約でき、時計の小径化が図れる。
【００２２】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
〔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１６で説明した部品には同一符号を付した。
【００２３】
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。このような支持部材２は、地板３側にフランジ部２ａを有し、このフランジ部２ａの図中下側の周縁をカシメることによって地板３に固定され、より倒れ込みにくくなっている。なお、地板３への支持部材２の固定方法としては、カシメの他、溶接や鑞付け等であってもよい。また、支持部材２は地板３と別体の部材である必要はなく、例えば地板３を金属製とした場合は、地板３を製作する際の板材を削り残して支持部材２に相当する形状を地板３に予め一体に設けてもよく、地板３を樹脂製とした場合には、成形用の型を工夫して支持部材２に相当する形状を地板３から突出させて地板３と予め一体に成形してもよい。
【００２４】
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。
【００２５】
香箱歯車１ｂの回転は、二番車６のカナ６ａ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１３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。つまり、本実施形態では、筒カナ６ｃを介して分針が設けられている二番車６、および秒針が設けられている四番車８のそれぞれは、香箱車１からロータ１３までのトルク伝達経路中に直列に組み込まれており、運針中は常時番車の回転方向に香箱からのトルクを受け、バックラッシュが一方向に詰まっている。従って、それら二番車６、四番車８０バックラッシュによる分針、秒針のがたつきが防止されるようになっている。
【００２６】
二番車６、五番車１１は、上方が二番受１５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１３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。特に、五番第１中間車９は、カナおよび歯車を備えているものではく、つまり歯車だけを有するアイドラー（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。また、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。さらに、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１ａ（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２０のコイル２４，３４に重ならないように配置されている。
【００２７】
一方、香箱歯車１ｂと四番車８の歯車８ｂとは平面的に重なっており、香箱歯車１ｂの外径を大きくすることで二番車６のカナ６ａとの間での増速比をより大きくしている。
この電子制御式機械時計は、前記ロータ１３およびコイルブロック２１，３１から構成される発電機２０を備えている。
【００２８】
ロータ１３は、六番車１２が噛み合うロータカナ１３ａ、磁石としてのロータ磁石１３ｂ、および慣性板としての非磁性体のロータ慣性円板１３ｃから構成される。
コイルブロック２１，３１は、コア（磁心）２３，３３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１３に隣接して配置されたステータとしてのコアステータ部２２，３２と、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１３のロータ磁石１３ｂが収容されるステータ穴２０ａを形成している。また、ステータ穴２０ａ内には、ロータ１３を支持する部材の一つとしてブッシュ６０が設けられ、このブッシュ６０には各コイルブロック２１，３１のステータ穴２０ａを形成する部位に対応してステータ用案内形状部６１が設けられている。
【００２９】
このステータ穴２０ａ内にロータ１３が配置された状態において、ロータ１３のロータ慣性円板１３ｃは、コアステータ部２２，３２の図４中の上側、すなわちコアステータ部２２，３２と輪列受１４との間の広い隙間内であって、コアステータ部２２，３２と六番車１２との間に配置されている。この際、ロータ１３のロータ磁石１３ｂと六番車１２との軸方向のギャップＧ１は、ロータ磁石１３ｂとコアステータ部２２，３２との平面方向のギャップＧ２の０．５倍以上（Ｇ１≧０．５×Ｇ２）に十分大きく設定され、ロータ磁石１３ｂから六番車１２への漏れ磁束を生じにくくしている。前記六番車１２の歯車１２ｂは、黄銅などの非磁性体からなっている。なお、ロータ慣性円板１３ｃのように、ロータ磁石１３ｂに近接している非磁性部材は、ロータ磁石１３ｂとコアステータ部２２，３２との面（平面）方向のギャップＧ２の０．５倍以上に十分大きく離れていることが好ましい。
【００３０】
また、前記各コア２３，３３つまり各コイル２４，３４は互いに平行に配置されている。そして、前記ロータ１３は、コアステータ部２２，３２側において、その中心軸が各コイル２４，３４間に沿った境界線Ｌ上に配置され、コアステータ部２２，３２が前記境界線Ｌに対して左右対称となるように構成されている。また、各コイル２４，３４の巻数は同数とされている。ここで、コイルの巻数は、通常数万ターンの単位であるため、巻数が同数とは、完全に同数の場合だけではなく、コイル全体からは無視できる程度の誤差、例えば数百ターン程度の違いまでをも含むものである。なお、各コア２３，３３のコア磁気導通部２３ａ，３３ａは互いに連結されており、コア２３，３３は環状の磁気回路を形成している。さらに、各コイル２４，３４は、コア２３，３３のコア磁気導通部２３ａ，３３ａからコアステータ部２２，３２に向かう方向に対して同方向に巻線されている。
【００３１】
これらの各コイル２４，３４の端部は、コア２３，３３のコア磁気導通部２３ａ，３３ａ上に設けられたコイルリード基板に接続されている。このため、図５の回路図にも示すように、リード基板上のコイル端子２５ａ，２５ｂおよびコイル端子３５ａ，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からの交流出力は、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から運針時の調速制御などを行うＩＣ５５に供給されている。そして、このように各コイル２４，３４の端子２５ｂおよび３５ｂを接続することで、各コア２３，３３を流れる磁束の方向に対してコイル２４，３４の巻線方向が一致するため、各コイル２４，３４での起電圧が加算された交流出力が昇圧整流回路５０に供給される。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等を含んで本発明に係る調速装置が構成されている。
【００３２】
このように構成された電子制御式機械時計を使用している場合、各コイル２４，３４に外部磁界Ｈ（図１）が加わると、外部磁界Ｈは平行に配置された各コイル２４，３４に対して同方向に加わるため、各コイル２４，３４の巻線方向に対しては外部磁界Ｈは互いに逆方向に加わることになる。このため、外部磁界Ｈによって各コイル２４，３４で発生する起電圧は互いに打ち消し合うように働くため、その影響を軽減できる。
【００３３】
以上の電子制御式機械時計において、角穴車４を回転させてゼンマイ１ａを巻く方法は、図示しない竜頭に接続された巻真４０（図１）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。また、分針および時針を合わせる方法は、同様に巻真４０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するようになっている。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。そして、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。
【００３４】
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。
１）秒針が付く四番車８にはカナ８ａと歯車８ｂとが設けられているため、三番車７と四番車８のカナ８ａとを噛み合わせるとともに、歯車８ｂを五番第１中間車９と噛み合わせることにより、二番車６から四番車８までの増速比を変更せずに、四番車８の回転中心から五番第１中間車９との噛合部分までの径寸法を大きくできる。従って、四番車８に偏心が生じていても、回転中心側ではその偏心の影響を小さくでき、秒針の指示ズレを小さくできる。
【００３５】
ここで、仮にロータ１３が８Ｈｚで調速制御されて定速回転しており、かつ四番歯車８ｂに噛み合う五番第１中間車９まで定速回転している状態において、歯数３０の四番歯車８ｂに偏心がなく、四番歯車８ｂが９０°回転（１５秒に相当）する場合には、３０歯×９０°／３６０°＝７．５歯だけ送られることになるが、図６に示すように、四番歯車８ｂ（ピッチ円直径φＢ）の回転中心が偏心量Ａだけ偏心しているとすれば、図７に示すように、９０°−Ｃしか送られず、指示ズレ量Ｃ（Ｃ＝ｔａｎ−１（２Ａ／Ｂ））だけ秒針の指示ズレとなる。この際、偏心量Ａは、加工能力上決する値であるので、指示ズレ量Ｃを極力小さくするには、四番歯車８ｂのピッチ円直径φＢをより大きくして加工を容易にするのがよく、こうすることで前述の効果を得ることができるのである。なお、上記指示ズレは、四番歯車８ｂや五番第１中間車９からロータ１３までの車の偏心および各々の車の歯型形状のバラツキなどによっても生じるが、秒針が取りつけられる四番車により近い車の偏心や歯形形状のバラツキによる影響がより大きいので、四番歯車８ｂの外径を大きくすることによる前述の指示ズレを少なくする効果がより大きい。
【００３６】
また、四番車８（カナ８ａ）の歯形モジュールや、三番車７を著しく大きくしたり、または、二番車６と三番カナとの増速比を大きくしているわけではないので、噛み合い効率が低下する心配がない。
【００３７】
２）秒針が取り付けられる四番車８がゼンマイ１ａと重ならないように配置されているので、その分だけゼンマイ１ａの幅を大きくでき、時計全体の厚みを変更せずに、ゼンマイ１ａの保有トルクを大きくして時計の持続時間を延ばすことができる。
【００３８】
３）四番歯車８ｂと香箱歯車１ｂとが平面的に重なっており、香箱歯車１ｂの外径が大きく設定されているから、これと噛み合う二番車６との間での増速比をより大きくでき、輪列の定速回転時におけるゼンマイ１ａの解け方をより遅くして時計の持続時間をさらに延ばすことができる。
【００３９】
４）各番車６〜１２からなる輪列がコイル２４，３４と重ならないように配置されているため、その分だけコイル２４，３４の径寸法が大きくなるように巻数を稼ぐことができ、コイル２４，３４の軸方向の長さ、すなわち磁路長を短くできる。従って、コイル２４，３４に磁界を生じさせた際の渦電流損やヒステリシス損等の鉄損が減少するので、時計を少ないゼンマイエネルギーで動作させることができ、この点からも時計の持続時間を延ばすことができる。
【００４０】
５）ロータ１３のロータ慣性円板１３ｃがコアステータ部２２，３２と輪列受１４との間の広い隙間に配置されているから、その隙間内に介在する空気がロータ慣性円板１３ｃに及ぼす空気粘性抵抗の影響を小さくでき、ロータ１３を回転させるのに必要な負荷トルクを減少させることができる。従って、やはり時計を少ないゼンマイエネルギーで動作させることができ、この点からも時計の持続時間を延ばすことができる。
【００４１】
６）ロータ１３のロータ磁石１３ｂと六番車１２との軸方向のギャップＧ１は、ロータ磁石１３ｂとコアステータ部２２，３２との平面方向のギャップＧ２の０．５倍以上に十分大きく設定されているため、ロータ磁石１３ｂから六番車１２に漏れる漏れ磁束を減少させることができ、六番車１２での過電流損失を抑えることができる。従って、このことによってもロータ１３を回転させるのに必要な負荷トルクを減少させることができるから、やはり時計を少ないゼンマイエネルギーで動作させることができ、この点からも時計の持続時間を延ばすことができる。
【００４２】
７）秒針が取り付けられる四番車８の歯車８ｂのピッチ円直径は１．５ｍｍ以上であるため、偏心による影響を十分に小さくすることができ、指針ズレに対する効果を確実に得ることができる。
また、四番車８が香箱車１からロータ１３までのトルク伝達経路中に直列に配置されているので、四番車８を常にバックラッシがつめられた状態にでき、秒規正バネ等を設けなくとも秒針のフラツキを防止できる。
【００４３】
８）香箱車１が地板３のみで支持され、輪列受１４の香箱車１に対応した部分を省いて香箱車１との干渉を避けるようになっているため、その分だけゼンマイ１ａの幅を大きくでき、時計の持続時間をより延ばすことができる。一方、ゼンマイ１ａの幅を大きくする代わりに、輪列受１４をより地板３側に近づけて配置することもでき、このような場合には、時計の薄型化を図ることができる。
【００４４】
９）四番車８と噛み合う五番第１中間車９は、一端側が輪列受１４に軸支され、他端側が二番受１５で軸支されているので、五番第１中間車９の回転軸を二番車６および五番第２中間車１０の各歯車７ｂ，１０ｂに対して平面的に重なる位置に設けることができる。従って、四番車８の歯車８ｂを必要以上に大きくしなくとも、五番第１中間車９を介して五番第２中間車１０、ひいては五番車１１に噛み合わせることができ、ゼンマイ１ａのトルクをロータ１３に確実に伝達できる。また、五番第１中間車９の回転軸を二番車６、三番車７、五番第２中間車１０の各歯車６ｂ，７ｂ，１０ｂと重ねることができ、時計の小径化を実現できる。
【００４５】
１０）五番第１中間車９はアイドル車であるから、五番第１中間車をカナと歯車とで構成する場合に比し、その厚みを小さくでき、時計の薄型化を促進できる。
【００４６】
１１）五番車１１は、一端側が二番受１５で軸支され、他端側が地板３に軸支されているので、五番車１１の回転軸を六番車１２と重ねることができ、六番車１２の歯車１２ｂを五番車１１と干渉することなく大きくできる。このため、六番車１２とロータ１３との間の増速比を大きくできるので、これと噛み合うロータ１３をより高速で回転させて発電効率を向上させるこができる。また、五番車１１の回転軸を六番車１２と重ねることにより、輪列を五番車の回転軸に干渉することなく集約でき、時計をより小径化できる。
【００４７】
１２）また、六番車１２の歯車１２ｂを大きくすることにより、さらにロータ１３のロータ慣性円板１３ｃの径寸法も大きくできる。このため、ロータ１３の重量を大きくせずに慣性を確保できるので、ロータ１３をより安定して回転させることができるとともに、時計の落下等によるロータ１３のほぞ折れや曲がりを防止できる。
【００４８】
１３）六番車１２とコアステータ部２２，３２との間にロータ慣性円板１３ｃが配置されているため、六番車１２とコアステータ部２２，３２とのギャップＧ１を十分に大きく確保でき、この点からも六番車１２での渦電流損失を抑えて時計の持続時間を延ばすことができる。また、そのギャップＧ１による隙間をロータ慣性円板１３ｃを配置するのに有効に利用できるから、ロータ慣性円板１３ｃを設けた場合でも時計の厚みが著しく大きくなるのを防止できる。
【００４９】
１４）ロータ１３の一端を支持するブッシュには各コイルブロック２１，３１のステータ穴２０ａを形成する部位に対応してステータ用案内形状部６１が設けられているため、各コイルブロック２１，３１を地板３に固定するにあたって、コアステータ部２２，３２の部分を案内形状部６１でガイドさせることができ、コアステータ部２２，３２の位置精度を向上させることができる。
【００５０】
１５）発電機２０では、同一形状のコア２３，３３を左右対称に配置し、かつ各コイル２４，３４の巻回数を同じにして直列に接続したため、外部磁界Ｈによる磁束は二本のコイル２４，３４内を同数流れ、これによって生じる起電圧をキャンセルすることができ、磁気ノイズに強い電子制御式機械時計を形成できる。
【００５１】
１６）外部磁界Ｈによる磁気ノイズを軽減できるため、時計の文字板部分などムーブメント部品に耐磁板を設けたり、外装部品に耐磁効果のある材料を使用する必要がなくなる。このため、コストを軽減できるとともに、耐磁板等が不要になる分、時計の小型化や薄型化をより確実に実現でき、ひいては各部品の配置などが外装部品に制限されないためにデザインの自由度が高まり、意匠性や製造効率などに優れた電子制御式機械時計を提供できる。
【００５２】
１７）磁気ノイズの影響が小さいため、出力波形がほぼ正弦波になり、適度なしきい値で区切って二値化することなどで出力波形を容易に検出でき、ロータ１３の回転数等も容易に検出できる。従って、発電機の出力波形を利用した時計の制御を正確かつ簡単に行うことができる。
【００５３】
〔第２実施形態〕
図８は、本実施形態に係る電子制御式機械時計の概略を示す平面図、図９〜図１１は、その要部の断面図である。なお、本実施形態において、前記第１実施形態と同様な構成部品には同位置符号を付し、ここでのそれらの説明を省略または簡略化する。
【００５４】
本実施形態においては、四番車８の歯車８ｂのピッチ円直径が第１実施形態に比して大きくされており、歯車８ｂを直接に五番車１１のカナ１１ａに噛み合わせている。従って、歯車８ｂが大きいことにより、五番第１、第２中間車９，１０（図１、図４）が省略され、また、歯車８ｂがゼンマイ１ａと平面的に重なっている。そして、五番車１１が地板３と輪列受１４とで軸支され、従って、六番車１２の歯車１２ｂのピッチ円直径が第１実施形態に比して小さい。他の構成は、第１実施形態とほぼ同様である。
【００５５】
このような実施形態では、五番第１、第２中間車９，１０（図１、図４）が省かれているうえ、四番車８の歯車８ｂがゼンマイ１ａと重なり、さらに、五番車１１が地板３と輪列受１４とで軸支されいるため、前述した２）、７）、９）、１０）、１１）、１２）の効果を得ることはできないが、第１実施形態と同様な構成により、他の効果を同様に得ることができる。また、本実施形態の特有な構成により、以下の効果を得ることができる。
【００５６】
１８）四番車８の歯車８ｂのピッチ円がより大きくなっているため、特にこの四番車８の偏心が秒針の指示ズレとして現れるのを一層良好に防止できる。
【００５７】
１９）五番第１、第２中間車９，１０（図１、図４）が省かれる分だけ部品点数が少なくなるので、部品コストやそれらの組立コストを削減でき、時計をより安価にできる。
【００５８】
〔実施例〕
図１２には、前記第１実施形態に基づいて製作した電子制御式機械時計において、秒針の指示ズレをズレ角度として測定した結果が示されている。なお、本実施例では、四番車８の歯車８ｂのピッチ円直径を１．５ｍｍとした。
この図から明らかなように、ズレ角度は−０．４°〜＋１°内に収まっており、位置ズレが著しく改善されたといえる。
また、時計の持続時間に関しても、ゼンマイ１ａを最大に巻き上げて運針を開始させてから、運針が停止するまでの時間を測定した結果、本実施例の電子制御式機械時計の持続時間が従来の電子制御式機械時計に比して長いことが確認された。そして、時計の厚みも従来のものとほぼ同じであった。
従って、本発明が前記目的を達成するのに有効であると認められる。
【００５９】
なお、本発明は、前記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。
従って、例えば、請求項１に係る発明には、前記第１実施形態で説明したような電子制御式機械時計の他、図１３に示すような機械時計も含まれる。
【００６０】
この機械時計では、五番第２中間車１０はカンギ車７１と噛み合い、カンギ車７１、アンクル７２、テンプ７３からなる調速装置としての機械式脱進機にゼンマイ（図示略）からの動力を伝えており、この脱進機で時間標準を作り出している。なお、この構造および原理等は周知技術であるため、詳細な説明を省略する。また、図中の符号７４はアンクル受である。他の構成は、第１実施形態と同じであり、例えば、秒針が付く四番車８にはカナ８ａと歯車８ｂとが設けられ、この四番車８がゼンマイと重ならないように配置されている。
【００６１】
このような構成では、第１実施形態の電子制御式機械時計ほど輪列の調速を精度よく行えない可能性があるが、第１実施形態と同様な構成により、前述した１）、２）、９）、１０）の効果を同様に得ることができる。そして、図１３では図示を省略したが、四番車８と香箱歯車とを平面的に重ねることで前述の３）の効果を同様に得ることができる。
また、本発明の時計では、請求項１，３〜５に係る構成を同時に備えている必要はなく、それらのうちのいずれか一項を満足する構成を備えていれば本発明に含まれる。
【００６２】
その他、前記各実施形態の発電機２０は、左右対称形状のコア２３，３３を備え、それらの中間位置にロータ１３が配置されていたが、例えばコアが非対称形状であったり、これによってロータ１３が一方のコアに片寄って配置される場合も本発明に含まれる。しかし、本実施形態のようなコア２３，３３を用い、さらにコイル２４，３４の巻数を同じにすることなどにより、耐磁性を向上させることができるので望ましい。
【００６３】
前記各本実施形態の発電機２０では、ロータ１３がロータ慣性円板１３ｃを備えていたが、本発明に係る発電機では、図１４示すロータ８３のように、ロータ慣性円板が無いタイプであってもよい。このようなロータ８３は、ブラシレスモータと同様な構造である。すなわち、ロータ８３は、その軸方向に沿って間隔を空けて配置された一対の円板状のロータ磁石８３ｂを備え、各ロータ磁石８３ｂが平板状のバックヨーク８３ｄで支持されている。そして、各ロータ磁石８３ｂ間には基板８２３が配置されており、基板８２３の各ロータ磁石８３ｂに対応した位置には周方向に沿った複数のコイル８２４が設けられている。このロータ８３では、円板状のロータ磁石８３ｂを含むロータ８３自身が慣性板としても作用するため、第１実施形態のようなロータ慣性円板１３ｃは設けられていない。
【００６４】
以上に述べたように、本発明によれば、秒針の指示ズレをより小さく抑えることができ、かつ時計全体を厚くせずに時計の持続時間を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る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実施形態の回路図である。
【図６】第１実施形態の効果を説明するための平面図である。
【図７】第１実施形態の効果を説明するための他の平面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る電子制御式機械時計の概略を示す平面図である。
【図９】第２実施形態の要部を示す断面図である。
【図１０】第２実施形態の要部を示す別の断面図である。
【図１１】第２実施形態の要部を示すさらに断面図である。
【図１２】実施例の結果を示すグラフである。
【図１３】本発明の一変形例を示す断面図である。
【図１４】本発明の他の変形例を示す断面図である。
【図１５】従来技術を説明するためのグラフである。
【図１６】従来技術を示す断面図である。

Claims (8)

1. ゼンマイをエネルギー源として輪列を駆動するとともに、前記輪列の回転を調速する調速装置を備えた時計において、
   前記輪列を構成する番車のうちの秒針が取り付けられる四番車は、前記ゼンマイのトルクを前記調速装置に伝達するように配置されているとともに、同一回転軸に設けられたカナと歯車とを備え、かつ前記ゼンマイと平面的に重ならない位置に配置されており、
   前記四番車と噛み合う前記調速装置寄りの番車は歯車だけを有するアイドル車であり、
   前記アイドル車と噛み合う前記調速装置寄りの番車はカナおよび歯車を有しており、前記アイドル車の回転軸と平面的に重なっていることを特徴とする時計。
2. 請求項１記載の時計において、前記調速装置は、前記輪列からの回転力を受けた発電機により生じた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により、前記輪列の回転を調速するように構成されていることを特徴とする時計。
3. 請求項１または請求項２に記載の時計において、前記秒針が取り付けられている番車と前記ゼンマイが収容されている香箱車の歯車とが平面的に重なっていることを特徴とする時計。
4. 請求項２において、輪列からの回転力を受けた発電機により生じた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、前記輪列の回転を調速するようにした時計において、
   前記輪列を構成する番車のうちの秒針が取り付けられる番車は、前記ゼンマイのトルクを前記発電機に伝達するように配置されているとともに、同一回転軸に設けられたカナと歯車とを備え、
   前記輪列は、前記発電機のコイルと平面的に重ならない位置に配置されていることを特徴とする時計。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の時計において、前記秒針が取り付けられる番車の歯車のピッチ円直径は１．５ｍｍ以上であることを特徴とする時計。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の時計において、前記ゼンマイが収容される香箱車は、地板に対して片持ち状態に支持されていることを特徴とする時計。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の時計において、前記秒針が取り付けられる四番車と噛み合う前記ゼンマイトルクの伝達系路での前記調速装置寄りの番車は、一端側が輪列受に軸支され、他端側が地板と輪列受との間に設けられた二番受で軸支されていることを特徴とする時計。
8. 請求項４に記載の時計において、前記発電機のロータに噛み合う番車のさらに前記ゼンマイトルクの伝達系路での前記ゼンマイ寄りの番車は、一端側が地板と輪列受との間に設けられた二番受で軸支され、他端側が地板に軸支されていることを特徴とする時計。

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