JP4277815B2 - 暦表示機能付電子時計およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、暦表示機能付電子時計およびその制御方法に係り、特に暦表示変更時の操作感の向上と、消費電力の低減を図る技術に関する。

従来より、日、月等の暦を表示する暦表示機構を備えた電子時計（暦表示機能付電子時計）が知られている。この時計の暦表示機構としては、例えば、円周上に「１」〜「３１」の数字が配置された日車と呼ばれるリング状の表示板を備え、時刻０時を過ぎたタイミングで、この日車をアクチュエータで１日分回転駆動して、時計に設けられた表示窓に表示される暦を１日分変更（日送り）する構成などが採用されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、日車を駆動するアクチュエータとして、圧電アクチュエータを用いることが考えられる。
具体的には、圧電アクチュエータによる暦送り動作を行う場合には、２４時検出を行い、時刻が２４時になったことが検出された場合には、制御装置は、圧電アクチュエータの駆動を開始することとなる。
圧電アクチュエータは、減速輪列を介して日車を駆動することとなる。
この場合に、減速輪列には、接点ばね付の歯車（検出車）が設けられており、回路基板には、接点ばねの回転状態に応じて導通／否導通状態になる停止検出パターン電極（回路基板）が設けられている。これにより接点ばね付の歯車が所定回転位置（駆動停止位置に相当）に至り、接点ばねが停止検出パターン電極に対して所定の導通状態になると、制御装置は、圧電アクチュエータの駆動を停止することとなる。
国際公開ＷＯ９９／３４２６４号公報 特開２００３−２５５０６３号公報

ところで、上述したように、接点ばね付の歯車および停止検出パターン電極を用いて圧電アクチュエータの駆動停止タイミングを検出する場合には、検出ばねと検出車との位相合わせを行う必要がある。また、検出ばねを設けることによる組込性が悪化が生じ、全体として製造コストの上昇を招くという問題点が生じることとなる。
また、減速輪列に接点ばね付の歯車を設けることから、輪列構成のレイアウト自由度が低いという不具合も生じる。
さらに接点ばね付の歯車を減速輪列の最後尾（最減速側）に設けたとしても、負荷トルクへの寄与率が高くなってしまうという不具合が生じる。

さらにまた、停止検出パターン電極のレイアウトには比較的自由度があるので、停止位置は自由に設定することができる反面、部品ばらつきなどに起因して、制御車の回転保持位置（停止位置）を規制するためのジャンパと連携した動作を行わせることが困難であり、圧電アクチュエータへの逆負荷の増加、ユーザの日送り感の低下（操作感が悪くなる）という不具合も生じ得る。
そこで、本発明の目的は、圧電アクチュエータへの負荷が低負荷で操作感を維持することが可能な暦表示機能付電子時計およびその制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、圧電アクチュエータを駆動し、制御車および中間車を含む歯車輪列により暦表示車を回転させる暦表示機能付電子時計において、 前記制御車に一体に形成され、前記中間車に噛合する制御車かなと、前記制御車の回転状態に応じて制御車の半径方向あるいは回転方向に付勢力を与え、前記制御車が回転保持位置にある場合に前記半径方向への付勢力および規制突起部により前記制御車かなを介して前記制御車を当該回転保持位置に保持するとともに、前記圧電アクチュエータの駆動により撓みつつ固定電極部側に回動する可動電極部を有し、前記可動電極部と前記固定電極部との電気的接続がなされ、再び解除された時点で前記制御車かなと前記中間車との間のバックラッシ分に相当するだけ前記制御車を送るように、前記可動電極部における撓み量が設定されたジャンパと、前記圧電アクチュエータを駆動する駆動部と、前記駆動部を制御し、前記制御車を前回の回転保持位置から今回の回転保持位置まで駆動するに際し、前記付勢力に抗して前記圧電アクチュエータを駆動させ、前記規制突起部が前記制御車かなの歯を乗り越えようとして、前記解除された時点で圧電アクチュエータの駆動を停止させる駆動制御部と、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、駆動制御部は、駆動部を制御し、制御車を前回の回転保持位置から今回の回転保持位置まで駆動するに際し、付勢力に抗して圧電アクチュエータを駆動させ、規制突起部が制御車かなの歯を乗り越えようとして、可動電極部と固定電極部との電気的接続がなされ、再び解除された時点で圧電アクチュエータの駆動を停止させる。
このとき、ジャンパは、可動電極部と固定電極部との電気的接続がなされ、再び解除された時点で制御車かなと中間車との間のバックラッシ分に相当するだけ前記制御車を送るように、前記可動電極部における撓み量が設定されているので、確実に制御車かなの歯と中間車の歯とのバックラッシ分をジャンパの付勢力のみで駆動する。
そして、今回の回転保持位置まで駆動された制御車は、ジャンパの半径方向への付勢力により当該回転保持位置に保持されることとなる。

この場合において、前記圧電アクチュエータは、間欠駆動を行うものであり、前記動作状態検出部は、前記可動電極部と前記固定電極部とが電気的に接続されたか否かの判別を、前記圧電アクチュエータが駆動されている期間以外で禁止するようにしてもよい。
また、時刻表示を行う時刻表示部を駆動する時刻表時用モータを有し、前記圧電アクチュエータは、前記時刻表示用モータの非駆動期間に駆動されるようにしてもよい。
さらに、暦表示機能付電子時計を駆動するための電源としての二次電池を有し、前記圧電アクチュエータは、前記二次電池の電圧が所定基準電圧を下回った場合に、駆動が強制的に停止されるようにしてもよい。

また、圧電アクチュエータを駆動し、制御車および中間車を含む歯車輪列により暦表示車を回転させる暦表示機能付電子時計の制御方法において、前記暦表示機能付電子時計は、前記制御車に一体に形成され、前記中間車に噛合する制御車かなと、前記制御車の回転状態に応じて前記制御車の半径方向あるいは回転方向に付勢力を与え、前記制御車が回転保持位置にある場合に前記半径方向への付勢力および規制突起部により前記制御車かなを介して前記制御車を当該回転保持位置に保持するとともに、前記圧電アクチュエータの駆動により撓みつつ固定電極部側に回動する可動電極部を有し、前記可動電極部と前記固定電極部との電気的接続がなされ、再び解除された時点で前記制御車かなと前記中間車との間のバックラッシ分に相当するだけ前記制御車を送るように、前記可動電極部における撓み量が設定されたジャンパと、を備え、前記制御車を前回の回転保持位置から今回の回転保持位置まで駆動するに際し、前記付勢力に抗して前記圧電アクチュエータを駆動させる第１駆動過程と、前記規制突起部が前記制御車かなの歯を乗り越えようとして、前記ジャンパの前記可動電極部が前記固定電極部と電気的に接続されたか否かを判別する判別過程と、前記判別の結果に基づいて前記解除された時点で圧電アクチュエータの駆動を停止させる停止過程と、前記ジャンパの前記回転方向への付勢力により駆動して前記制御車を前記今回の保持位置まで駆動する第２駆動過程と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、圧電アクチュエータの駆動時間を低減し、圧電アクチュエータとジャンパとを連携して動作させた状態で、暦表示車を回転駆動することとなり、低消費電力で圧電アクチュエータへの負荷を低く抑えつつ、操作感を維持することが可能となる。

次に図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。以下の説明においては、本発明を腕時計に適用した場合について説明する。
図１は、実施形態に係る腕時計の外観構成を示す図である。
腕時計１は、図１に示すように、時計本体部１ａと、この時計本体部１ａに連結されたベルト１ｂとを備えている。
時計本体部１ａは、筐体２００と、この筐体２００に設けられた円盤状の時刻表示板２０２とを備え、この時刻表示板２０２の上面には、秒針６１と、分針（長針）６２と、時針（短針）６３からなる３つの表示指針が設けられている。
時刻表示板２０２には、その円周に沿って、時刻を示す数字または記号（文字も含まれるものとする）が等間隔に配置されており、表示指針の各々が指し示す数字または記号により、現在時刻が表示される。

また、時刻表示板２０２には、略矩形にくり抜かれてなる日表示窓２０４と、２４時表示部２０５と、月表示部２０６と、年表示部２０８とがそれぞれ設けられている。日表示窓２０４には、暦の「日」を示す「１」乃至「３１」のいずれか一つの数字が表示される。この場合、後述するように、１位の数字と１０位の数字とは別々の日車（暦表示車）に付され、暦の「日」は、各日車に付された数字によって表示される。
２４時表示部２０５には、その円周に沿って、２４等分された時刻を示す記号が等間隔に配置されており、表示指針２０５ａが指し示す記号により「時間」が表示される。
また、月表示部２０６には、その円周に沿って、暦の「月」を示す、例えば「ＪＡＮ」（１月を示す）〜「ＤＥＣ」（１２月を示す）のいずれか一つの記号が等間隔に配置されており、表示指針２０６ａが指し示す記号により暦の「月」が表示される。

年表示部２０８には、その円周に沿って、数字「０」乃至「３」のいずれか一つの数字が等間隔に表示され、閏年であれば、表示指針２０８ａが数字「０」を指し示し、それ以降、「１」「２」「３」を指し示せば、それは閏年から何年目であるかを表示する。これにより、ユーザは暦の「年」を知ることができる。
この時計本体部１ａ内には、時刻表示板２０２と略同形状の円盤状の地板３０３（図２参照）が配置され、この地板３０３を挟んで、時計の表側にはオートカレンダ機構（暦表示手段）が配置され、裏側には時計としての基本機構が配置されている。なお、この地板３０３は、オートカレンダ機構の各歯車の一端を軸支する部材として機能する。

図２は、ムーブメントをオートカレンダ機構側から見た斜視図である。図３はオートカレンダ機構の要部を示す図である。図４はオートカレンダ機構の要部の拡大図である。
オートカレンダ機構は、時計１の表側に相当する地板３０３の一方の面に支持され、圧電アクチュエータ７１により駆動されている。
圧電アクチュエータ７１は、振動子である圧電素子を備え、この圧電素子の振動により、ロータ７２の外周部を突っつくとき、摩擦力が生じてロータ７２を回転させる。
ロータ７２は、ロータかな７２ａを一体に備え、このロータかな７２ａには、中間車７４が噛み合う。この中間車７４の中間車かな７４ａには、中間車７５が噛み合い、その中間車かな７５ａには、中間車７６が噛み合う。この中間車７６は、制御車かな７７に噛み合い、この制御車かな７７は、制御車７８と一体に形成される。ここまでは制御車７８を回すための減速輪列である。
制御車かな７７には、位置決め用ジャンパ３００が摺動可能に係合して、制御車かな７７（および制御車７８）の半径方向に付勢し、制御車かな７７ひいては制御車７８を所定回転位置で保持している。

図５は、位置決め用ジャンパの平面図である。図６は位置決め用ジャンパの外観斜視図である。
位置決め用ジャンパ３００は、大別すると、板状のジャンパ本体３０１と、ジャンパ本体３０１の一端側に延在され、ジャンパ本体３０１を制御車かな７７側に付勢する弾性部３０２と、を備えている。
ジャンパ本体３０１の中央部には、地板３５０に立設された回転軸３５１がジャンパ本体３０１を回動可能に挿入される回転軸孔３０３を備えている。
ジャンパ本体３０１の側部には、リブ３０４が設けられており、リブ３０４の一端には、可動電極として機能する可動電極部３０５がジャンパ本体３０１の表面から垂直な方向に立設されている。
さらにジャンパ本体３０１の他端側の側部には、制御車かな７７に係合して、制御車かな７７の保持位置を規制する規制突起部３０６が設けられている。

図７は、位置決め用ジャンパを時計に組み込んだ場合の平面図である。
図７に示すように、配線基板４００の可動電極部３０５に対向する位置には、固定電極としてのオーバーハング電極部４０１が形成されている。オーバーハング電極４０１は、配線基板４００を構成する樹脂部からせり出すように形成されているものであり、その一端は、配線基板４００上に形成された配線パターン４０２に接続されている。
また、位置決め用ジャンパ３００の弾性部３０２は、地板３５０に対し、固定ねじ３５２により固定されている。

図８は、制御車の回転を制御する制御系の概要構成図である。
図８に示すように、位置決め用ジャンパ３００は高電位側電源が接続されている。
また、腕時計１は、腕時計１全体を制御するコントローラ４１０を備えており、このコントローラ４１０は、制御入力端子４１０Ａおよび配線パターン４０２を介してオーバーハング電極部４０１に接続されており、オーバーハング電極部４０１の電位状態に応じてアクチュエータ駆動回路４１１を制御する。ここで、制御入力端子４１０Ａは、コントローラ４１０内部で図示しない電圧検出用抵抗を介して接地されており、通常状態で“Ｌ”レベルとなっている。
アクチュエータ駆動回路４１１は、コントローラ４１０から圧電アクチュエータ７１を駆動するための駆動指示が与えられると、圧電アクチュエータ７１に所定の電圧印加パターンで電圧を印加し、駆動状態とする。

圧電アクチュエータ７１の駆動力は、歯車輪列７２〜７６を介して減速されつつ伝達され、制御車かな７７を矢印Ａ方向に回転駆動する。
これに伴い、位置決め用ジャンパ３００の規制突起部３０６は、制御車かな７７を構成する歯７７Ａを乗り越えようとし、位置決め用ジャンパ３００は、回転軸３５１を回転中心として、矢印Ｂ方向に回動することとなる。これにより、位置決め用ジャンパ３００の可動電極部３０５は、弾性部３０２の付勢力に抗して、オーバーハング電極部４１１側に回動し、ひいては、オーバーハング電極部４１１と電気的に接続されることとなる。
従って、制御入力端子４１０Ａの電位は高電位側電源レベル、すなわち、“Ｈ”レベルとなり、コントローラ４１０は、位置決め用ジャンパ３００の規制突起部３０６が制御車かな７７の歯７７Ａを乗り越えている状態であることを知ることができる。

そこで、本実施形態においては、コントローラ４１０が制御車７８を圧電アクチュエータ７１により減速輪列７２〜７７を介して回転駆動し、制御入力端子４１０Ａの電位レベルの変化を監視することで、制御車かな７７ひいては制御車７８の送り量が、暦を１日分送ることが可能となる送り量に至ったことを検出し、当該検出時点で圧電アクチュエータ７１の駆動を停止する。
ここで、制御車７８の送り量が暦を１日分送ることが可能となる送り量というのは、制御車かな７７と中間車７６との間のバックラッシ分に相当するだけ制御車７８を送っていない状態であり、位置決め用ジャンパ３００の付勢力により制御車かな７７を駆動し、当該位置で位置決め状態にすることが可能となるまでの送り量のことをいう。

従って、この制御車７８の送り量が暦を１日分送ることが可能となる送り量まで圧電アクチュエータ７１を駆動すれば、当該時点でコントローラ４１０が圧電アクチュエータ７１の駆動を停止したとしても、位置決め用ジャンパ３００の制御車回転方向への付勢力により制御車かな７７が矢印Ａ方向に制御車かな７７の歯面と中間車７６の歯面との間のバックラッシ分駆動され、制御車かな７７の歯面と中間車７６の歯面が当接した時点で暦の１日分送りが完了することとなるのである。
従って、制御車かな７７の歯面と中間車７６の歯面が当接するまで圧電アクチュエータ７１を駆動する必要がなく、位置決め用ジャンパ３００と連携した動作を行うことができるので消費電力を低減することができる。さらに、位置決め用ジャンパ３００の付勢力のみで制御車かな７７の歯面と中間車７６の歯面を当接させられるので、１位の日車および１０位の日車を所定位置まで駆動しつつ当該位置で保持することができることとなる。

この場合に、位置決め用ジャンパ３００の初期位置、すなわち、制御車７８を所定位置で保持した状態に相当する位置における可動電極部３０５と、オーバーハング電極部４１１との距離Ｄ（図８参照）は、位置決め用ジャンパ３００の規制突起部３０６が制御車かな７７の歯７７Ａを乗り越えることにより、一旦、可動電極部３０５とオーバーハング電極部４１１とが電気的に接続されてから再び非接続状態になった時点が、制御車かな７７の歯面と中間車７６の歯面との間のバックラッシ分に相当する位置となるように調整されている。

次に具体的な動作について説明する。
図９は、圧電アクチュエータ駆動前の初期状態の説明図である。図１０は、動作状態を説明するためのタイミングチャートである。
図９に示すように、位置決め用ジャンパ３００の規制突起部３０６は、制御車かな７７の歯７７Ａ０と歯７７Ａ１の間に位置し、歯７７Ａ０および歯７７Ａ１の双方に当接した状態となっており、位置決め用ジャンパ３００は、制御車かな７７ひいては制御車７８を当該回転位置で保持している。
この状態では、可動電極部３０５とオーバーハング電極部４１１とは、電気的に離れた状態であり、コントローラ４１０は、制御端子４１０Ａが接地状態（図１０では“L”レベルで示す）ので、制御車かな７７ひいては制御車７８が所定の回転位置で保持されていると認識していることとなる。

この状態において、コントローラ４１０は、現在時刻が２４時に至ったと認識すると、暦を１日分送るべく、アクチュエータ駆動回路４１１を制御して圧電アクチュエータ７１を駆動する。

図１１は、圧電アクチュエータのより詳細な動作状態を説明するためのタイミングチャートである。
本実施形態においては、圧電アクチュエータ７１は、間欠駆動を行っており、コントローラ４１０は、可動電極部３０５とオーバーハング電極部４１１（固定電極部）とが電気的に接続されたか否かの判別を、圧電アクチュエータ７１が駆動されている期間以外で禁止するようにされている。

これは、以下のような理由による。
圧電アクチュエータ７１によるロータの回転速度は、電源電圧、輪列負荷に依存するが、４〜３０ｒｐｓとなる。例えば、減速輪列の減速比によりロータが８．３３周すると暦を１日送ることができる。この場合に、時刻表示を行うための電磁モータを駆動（パルスＰ１，Ｐ２を出力）するために、電源の負荷を低減して急激な電源電圧降下によるシステムダウンを回避すべく、毎正秒からカウントして６／１６秒間はアクチュエータ７１の駆動を停止している。
これを考慮すると、実際の１日分の日送りを行うためには、０．２８秒〜３．３秒が必要となる。

従って、毎正秒からカウントして６／１６秒間を除く、１０／１６秒で日送りを行うことは不可能であり、可動電極部３０５とオーバーハング電極部４１１（固定電極部）との電気的接続が不安定になる可能性があるからである。
そこで、コントローラ４１０は、処理の複雑さを回避するため、圧電アクチュエータの駆動を中断すると同時に、可動電極部３０５とオーバーハング電極部４１１（固定電極部）との検出した電気的接続状態を保持する構成を採っている。

すなわち、コントローラ４１０は、図１１に示すように、２４時検出信号が“Ｈ”レベルとなり、現在時刻が２４時に至ったと認識すると、暦を１日分送るべく、２４時を検出してから（１＋６／１６）秒後にアクチュエータ駆動回路４１１を制御して圧電アクチュエータ７１の駆動を開始する。
コントローラ４１０は、１秒ごとに時刻表示を行うための電磁モータを駆動しているが、２４時を検出してから２秒後に電磁モータを駆動する際には、圧電アクチュエータ７１の駆動を一旦停止する。

これと同時にコントローラ４１０は、送り量検出信号を“Ｈ”レベルに保持して、可動電極部３０５とオーバーハング電極部４１１（固定電極部）との検出した電気的接続状態を保持する
そして、コントローラ４１０は、再び６／１６秒後、すなわち、電磁モータが駆動されていない状態で、圧電アクチュエータ７１の駆動を再開するとともに、可動電極部３０５とオーバーハング電極部４１１（固定電極部）との電気的接続状態を検出することとなる。

なお、より詳細には、コントローラ４１０は、送り量検出信号を“Ｈ”レベルにしている時間の前後双方に１６ｍｓ〜３２ｍｓのチャタリング防止期間を設け、この期間は、検出を行わないようにしている。これは、可動電極部３０５とオーバーハング電極部４１１（固定電極部）との電気的接続状態が不安定な期間が長い場合があるためである。
以上の説明は、時刻表示用の電磁モータの非駆動期間に圧電アクチュエータ７１を駆動するものであったが、電源として二次電池を用いる場合、二次電池の電圧が所定基準電圧を下回った場合に、駆動が強制的に停止するようにしてもよい。

さて、コントローラ４１０により、圧電アクチュエータ７１の駆動が開始されると、圧電アクチュエータ７１は、ロータ７２の外周部を突っつき、これによって、当該ロータ７２を回転させる。
ロータ７２が回転すると、ロータかな７２ａも一体に回転し、ロータかな７２に噛み合っている中間車７４も回転することとなる。
中間車７４が回転すると、中間車かな７４ａも一体に回転し、中間車かな７４ａに噛み合っている中間車７５も回転する。
中間車７５が回転すると、中間車かな７５ａも一体に回転し、中間車かな７５ａに噛み合っている中間車７６も回転する。
中間車７６が回転すると、中間車７６に噛み合っている制御車かな７７も矢印Ａ方向に回転することとなる。

図１２は、制御車かなが回転しはじめた場合の説明図である。
図１２に示すように、位置決め用ジャンパ３００の規制突起部３０６は、制御車かな７７の歯７７Ａ０と歯７７Ａ１の間に位置し、かつ、歯７７Ａ１のみに当接した状態で、歯７７Ａ１を乗り越えようとしている。
この状態で、可動電極部３０５とオーバーハング電極部４１１とは、電気的に接続された状態となり、コントローラ４１０は、制御端子４１０Ａが高電位側電源接続状態となったので（図１０では、“H”レベルで示す）、制御車かな７７ひいては制御車７８が回転状態に移行したと認識する。

図１３は、制御車かながさらに回転し、規制突起部が歯の突端に至った場合の説明図である。
図１３に示すように、位置決め用ジャンパ３００の規制突起部３０６は、制御車かな７７の歯７７Ａ１の突端に位置した状態で、まさにこの瞬間、歯７７Ａ１を乗り越えようとしている。
この状態においても、可動電極部３０５とオーバーハング電極部４１１とは、電気的に接続された状態となっており、コントローラ４１０は、制御端子４１０Ａが高電位側電源接続状態（＝“Ｈ”レベル）となったままであるので、制御車かな７７ひいては制御車７８が回転状態のままであると認識している。

図１４は、制御車かながさらに回転し、規制突起部が歯の突端を越えた場合の説明図である。
図１４に示すように、位置決め用ジャンパ３００の規制突起部３０６は、制御車かな７７の歯７７Ａ１の突端を越えた状態であり、可動電極部３０５とオーバーハング電極部４１１とは、電気的に非接続状態となる直前となっている。
さらに制御車かな７７が回転し、位置決め用ジャンパ３００の規制突起部３０６が制御車かな７７の回転中心方向に移動すると、可動電極部３０５とオーバーハング電極部４１１とは、電気的に非接続状態となる。
この結果、コントローラ４１０は、制御端子４１０Ａが高電位側電源接続状態から接地状態に移行（図１０では、“H”レベルから“L”レベルに遷移）したので、制御車７８の送り量が暦を１日分送ることが可能となる送り量に至ったと判別し、アクチュエータ駆動回路４１１を制御して圧電アクチュエータ７１の駆動を停止する。
この時点で、制御車かな７７の歯面と中間車７６の歯面との間のバックラッシ分、離間していることとなる。

従って、制御車かな７７は、フリーな状態となっており、位置決め用ジャンパ３００の規制突起部３０６は、弾性部３０２によるジャンパ本体３０１を制御車かな７７側に付勢する付勢力および制御車かな７７の回転方向への付勢力により、制御車かな７７の歯７７Ａ１に当接したまま、歯７７Ａ２側に向かって摺動することとなる。
この結果、制御車かな７７は、矢印Ａ方向に回転させられ、制御車かな７７の歯面と中間車７６の歯面との間のバックラッシ分だけ回転させられると、制御車かな７７の歯面が対応する中間車７６の歯面に当接し、その位置で回転が停止させられる。

図１５は、制御車かなの回転停止後の状態説明図である。
図１５に示すように、位置決め用ジャンパ３００の規制突起部３０６は、制御車かな７７の歯７７Ａ１と歯７７Ａ２の間に位置し、歯７７Ａ１および歯７７Ａ２の双方に当接した状態となっており、位置決め用ジャンパ３００は、制御車かな７７ひいては制御車７８を当該回転位置で保持することとなる。
この状態でも、可動電極部３０５とオーバーハング電極部４１１とは、電気的に離れた状態であり、コントローラ４１０は、制御端子４１０Ａが接地状態（＝“Ｌ”レベル）であるので、制御車かな７７ひいては制御車７８が所定の回転位置（暦表示位置）で保持されていると再び認識しつづけることとなる。

次に暦表示動作の具体例を説明する。
２４時表示部２０５では、その駆動力が、オートカレンダ機構の駆動源とは異なり、地板３０３の裏側に配置された時計の運針機構の駆動源から取られる。すなわち、運針機構Ｅの筒車（時針（短針）６３を支持する筒車）に筒車体９３が一体化されており、この筒車体９３には、２４時検出車９４が噛み合う。そして、この２４時検出車９４には、２４時車９５が噛み合い、この２４時車９５の回転により、２４時表示部２０５の表示指針２０５ａが回転する。この表示指針２０５ａは、１時間に１回送られる。
この２４時検出車９４には、ばねスイッチ３１０が設けられ、このばねスイッチ３１０により、表示指針２０５ａが「午前零時」を指し示したことが検出される。

一方、制御車７８は、爪数が異なる複数の爪車を備え、いずれかの爪車が、図３中、制御車７８の上方に位置する、１位の日車（１位表示体（暦表示車））８９を回す日回し車８７と、１０位の日車（１０位表示体（暦表示車））９２を回す日回し車９０と、図中で制御車７８の右下に位置する、月車（暦表示車）８２を回す月表示中間車７９とにそれぞれ噛み合う。
ここで、１位の日車８９の外周表面には「０」〜「９」の数字が周方向に等間隔に表示され、１０位の日車９２の外周表面には「空領域」と「１」〜「３」の数字が周方向に等間隔に表示される。なお、「空領域」とは数字の記載がない領域で、該当日が一桁の「日」（すなわち、１日〜９日）に相当するとき、１０位に位置付けられる。
上述した日表示窓２０４には、１位の日車８９上の数字「０」〜「９」と、１０位の日車９２上の「空領域」或いは数字「１」〜「３」との組み合わせにより、暦の「日」を示す「１」乃至「３１」のいずれかの数字が表示される。

２４時検出車９４のばねスイッチ３１０により、表示指針２０５ａが「午前零時」を指し示したことが検出されると、コントローラ４１０は、アクチュエータ駆動回路４１１を駆動し、圧電アクチュエータ７１により減速輪列７２〜７７を駆動して制御車７８を回転する。
制御車７８が回転駆動されると、まず、１位の日車８９に対応する歯車体の１位送り爪を介して、日回し車８７および１位日かな８８が回転し、これと一体に１位の日車８９が回転し、その外周表面上の数字「０」〜「９」が、原則的に、１日に１回の割合で周方向に一つ送られる。この制御車７８の回転に応じて、１位の日車８９の回転が進み、１０位が繰り上がる日付に至ると、今度は、１０位の日車９２に対応した歯車体の１０位送り爪を介して、日回し車９０および１０位日かな９１が回転し、これと一体に１０位の日車９２が回転し、その外周表面上の「空領域」或いは数字「１」〜「３」が、１０日に１回の割合で周方向に一つ送られる。

また、制御車７８の回転に対応して、１位の日車８９および１０位の日車９２の回転が進み、「月」の表示が繰り上がる日付に至ると、今度は、月車８２に対応した歯車体の月送り爪を介して、月表示中間車７９および月検出車８０が回転し、これと一体に月車８２が回転する。そして、その表示指針２０６ａが回転し、月表示部２０６上の暦の「月」を示す「ＪＡＮ」（１月を示す）〜「ＤＥＣ」（１２月を示す）のいずれか一つの記号が指し示され、暦の「月」表示が行われる。
月検出車８０には、年表示中間車８３が噛み合い、この年表示中間車８３には年送り車８４が噛み合う。そして、この年送り車８４には年車（暦表示車）８５が噛み合い、この年車８５には、暦の「年」を指し示す表示指針２０８ａが接続される。

この場合において、年送り車８４は、１年の期間を経て、初めて年車８５を９０°回転させるように構成される。従って、表示指針２０８ａは、１年に１回送られる。そして、閏年であれば、表示指針２０８ａが数字「０」を指し示し、それ以降、「１」「２」「３」を指し示せば、例えば、それは閏年から何年目であるかを表示し、これにより、暦の「年」が表示される。
すなわち、このオートカレンダ機構は、ロータ７２の回転を減速輪列７２〜７７を介して減速して制御車７８を回転し、この制御車７８の回転により、日車（１位の日車８９および１０位の日車９２）、月車８２および年車８５をそれぞれ回転するように構成され、暦表示の変更を行うこととなる。

以上の説明のように、本実施形態によれば、圧電アクチュエータ７１と位置決め用ジャンパ３００とを連携して動作させ、位置決め用ジャンパ３００が制御車かな７７の歯を乗り越えた状態で、圧電アクチュエータ７１の駆動を停止し、その後は、位置決め用ジャンパ３００の弾性部３０２の付勢力で制御車かな７７ひいては制御車７８を駆動する。従って、消費電力を低減できるとともに、圧電アクチュエータ７１に無用な負荷がかかることなく、操作感を維持することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る腕時計の外観構成を示す図である。 ムーブメントをオートカレンダ機構側から見た斜視図である。 オートカレンダ機構の要部を示す図である。 オートカレンダ機構の要部の拡大図である。 位置決め用ジャンパの平面図である。 位置決め用ジャンパの外観斜視図である。 位置決め用ジャンパを時計に組み込んだ場合の平面図である。 制御車の回転を制御する制御系の概要構成図である。 圧電アクチュエータ駆動前の初期状態の説明図である。 動作状態を説明するためのタイミングチャートである。 圧電アクチュエータのより詳細な動作状態を説明するためのタイミングチャートである。 制御車かなが回転しはじめた場合の説明図である。 規制突起部が歯の突端に至った場合の説明図である。 規制突起部が歯の突端を越えた場合の説明図である。 制御車かなの回転停止後の状態説明図である。

符号の説明

１…腕時計、１０、２０…ステッピングモータ、７１…圧電アクチュエータ、７２…ロータ、７７…制御車かな、７７Ａ、７７Ａ０、７７Ａ１、７７Ａ２…歯、７８…制御車、８９…１位の日車、９２…１０位の日車、３００…位置決め用ジャンパ（ジャンパ）、３０１…ジャンパ本体、３０２…弾性部、３０３…回転軸孔、３０４…リブ、３０５…可動電極部、３０６…規制突起部、３５１…回転軸、４００…配線基板、４０１…オーバーハング電極部、４０２…配線パターン、４１０…コントローラ、４１０Ａ…制御入力端子、４１１…アクチュエータ駆動回路。

Claims (5)

1. 圧電アクチュエータを駆動し、制御車および中間車を含む歯車輪列により暦表示車を回転させる暦表示機能付電子時計において、
   前記制御車に一体に形成され、前記中間車に噛合する制御車かなと、
   前記制御車の回転状態に応じて制御車の半径方向あるいは回転方向に付勢力を与え、前記制御車が回転保持位置にある場合に前記半径方向への付勢力および規制突起部により前記制御車かなを介して前記制御車を当該回転保持位置に保持するとともに、前記圧電アクチュエータの駆動により撓みつつ固定電極部側に回動する可動電極部を有し、前記可動電極部と前記固定電極部との電気的接続がなされ、再び解除された時点で前記制御車かなと前記中間車との間のバックラッシ分に相当するだけ前記制御車を送るように、前記可動電極部における撓み量が設定されたジャンパと、
   前記圧電アクチュエータを駆動する駆動部と、
   前記駆動部を制御し、前記制御車を前回の回転保持位置から今回の回転保持位置まで駆動するに際し、前記付勢力に抗して前記圧電アクチュエータを駆動させ、前記規制突起部が前記制御車かなの歯を乗り越えようとして、前記解除された時点で圧電アクチュエータの駆動を停止させる駆動制御部と、
   を備えたことを特徴とする暦表示機能付電子時計。
2. 請求項１記載の暦表示機能付電子時計において、
   前記圧電アクチュエータは、間欠駆動を行うものであり、
   前記動作状態検出部は、前記可動電極部と前記固定電極部とが電気的に接続されたか否かの判別を、前記圧電アクチュエータが駆動されている期間以外で禁止することを特徴とする暦表示機能付電子時計。
3. 請求項２記載の暦表示機能付電子時計において、
   時刻表示を行う時刻表示部を駆動する時刻表時用モータを有し、
   前記圧電アクチュエータは、前記時刻表示用モータの非駆動期間に駆動されることを特徴とする暦表示機能付電子時計。
4. 請求項２または請求項３記載の暦表示機能付電子時計において、
   暦表示機能付電子時計を駆動するための電源としての二次電池を有し、
   前記圧電アクチュエータは、前記二次電池の電圧が所定基準電圧を下回った場合に、駆動が強制的に停止されることを特徴とする暦表示機能付電子時計。
5. 圧電アクチュエータを駆動し、制御車および中間車を含む歯車輪列により暦表示車を回転させる暦表示機能付電子時計の制御方法において、
   前記暦表示機能付電子時計は、
   前記制御車に一体に形成され、前記中間車に噛合する制御車かなと、
   前記制御車の回転状態に応じて制御車の半径方向あるいは回転方向に付勢力を与え、前記制御車が回転保持位置にある場合に前記半径方向への付勢力および規制突起部により前記制御車かなを介して前記制御車を当該回転保持位置に保持するとともに、前記圧電アクチュエータの駆動により撓みつつ固定電極部側に回動する可動電極部を有し、前記可動電極部と前記固定電極部との電気的接続がなされ、再び解除された時点で前記制御車かなと前記中間車との間のバックラッシ分に相当するだけ前記制御車を送るように、前記可動電極部における撓み量が設定されたジャンパと、を備え、
   前記制御車を前回の回転保持位置から今回の回転保持位置まで駆動するに際し、前記付勢力に抗して前記圧電アクチュエータを駆動させる第１駆動過程と、
   前記規制突起部が前記制御車かなの歯を乗り越えようとして、前記ジャンパの前記可動電極部が前記固定電極部と電気的に接続されたか否かを判別する判別過程と、
   前記判別の結果に基づいて前記解除された時点で圧電アクチュエータの駆動を停止させる停止過程と、
   前記ジャンパの前記回転方向への付勢力により駆動して前記制御車を前記今回の保持位置まで駆動する第２駆動過程と、
   を備えたことを特徴とする暦表示機能付電子時計の制御方法。

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