JP5606335B2 - 電子時計 - Google Patents

Description

本発明は、日板等の日付表示手段による表示を有するカレンダー装置を備えた電子時計に関するものであり、特にステップモータ等の駆動手段による指針表示とカレンダー表示とを有する電子時計に関するものである。

従来のカレンダー表示付き電子時計に搭載されている日板を必要な時に駆動する方法として、特許文献１に見られる構造が知られている。

特許文献１の構造によると、日板を１日に１回だけ駆動する機能を有効に実現する方法として、常時回転している時分輪列等の基準駆動から、ゼネバ機構により日送りの時だけ日回し車により日板を駆動する方法が開示されている。

しかし、特許文献１の、従来の電子時計に用いられている通常の指針である、時、分、秒針を駆動するステップモータにより、連動して日板を駆動する方法では、１日分の秒針を駆動する必要がある為、日板を１日送る為には高速でステップモータを駆動しても膨大な時間が必要となっていた。

そこで特許文献２に見られるように、日板までの駆動機構を制御するステップモータと、秒針等の指針までの駆動機構を制御するステップモータとを独立させ、日板の送り時間を短縮することで日付を読み取り易くする構造が開示されている。

特許文献２の構造によると、日板停止時は日板のガタツキや外部衝撃等による日板誤動作を防止する為、躍制レバーにより日板が位置決めされると共に、ゼネバ機構を構成するゼネバ車のフランジ部による日回し車の回転規制がなされている。
一方、日板駆動時は日板駆動用のステップモータを作動することで、偏芯カムにより前記躍制レバーが移動して日板の位置決めが外れると共に、前記ゼネバ車のフランジ部による日回し車の回転規制も外れる。その後、前記ゼネバ車に一体形成された送り歯により規制力の無くなった日回し車を回転させることで日板が１日分送られ、再度躍制レバーにより日板が位置決めされると共に、ゼネバ車のフランジ部による日回し車の回転規制がなされる日板停止状態に至る。

特公昭５１−４１０７１号公報 特許第４４０６７７９号公報

ところで、上記特許文献２記載の構成では、１秒毎にステップ運針する秒針駆動タイミングと、日送りの為の日板駆動タイミングとが重なる虞があり、時計にとって重負荷であるモータ駆動が複数同時に行われるため、電池電圧の著しい低下を招き、システムダウンや時計自体の誤動作を引き起こす恐れがある。

これを防止するため、秒針の駆動タイミングと日板の駆動タイミングとが重なった場合、特に時間を要する日板の駆動を一時停止し、その間に秒針駆動を行うことが考えられる。

しかしながらこのような制御を行った場合、日板の送り動作が途中で一旦停止するため、スムーズな動きとならず、見た目に違和感を生じる恐れがある。

逆に、秒針の駆動タイミングと日板の駆動タイミングとが重なった場合、秒針駆動を一旦停止し、その間に日板駆動を行うことが考えられる。

しかしながらこのような制御を行った場合、日板の送り動作の速度によっては、１秒毎のステップ運針が大きく乱れることになるため、スムーズな動きとならず、見た目に違和感を生じる恐れがある。

本発明の目的は、上記問題点を解決し、暦表示駆動を行う電子時計において、時刻表示の秒針の駆動タイミングと暦表示の駆動タイミングの重なりによる電力的な重負荷を回避しつつ、見た目にスムーズな違和感の無い運針と日板送り動作を行うことである。

上記課題を解決するために、本発明のカレンダー装置を備えた電子時計は、下記記載の構成を採用する。すなわち、
秒針を含む時刻表示手段と、該時刻表示手段の駆動機構と、
該時刻表示手段駆動機構を駆動する時刻表示駆動手段と、
該時刻表示駆動手段を駆動するための時刻表示駆動パルスを出力する時刻表示駆動パルス生成手段と、
暦表示手段と、該暦表示手段の駆動機構と、
該暦表示手段駆動機構を駆動する暦表示駆動手段と、
該暦表示駆動手段を駆動するための暦表示駆動パルスを出力する暦表示駆動パルス生成手段と、
前記時刻表示駆動パルスと前記暦表示駆動パルスの出力タイミングを制御する駆動タイミング制御手段と、を有し、さらに、
前記暦表示手段駆動機構は、前記暦表示駆動パルスの出力期間中に、
前記暦表示手段を躍制する躍制状態と、
前記暦表示手段を駆動する駆動状態と、を有し、
前記駆動タイミング制御手段は、
前記暦表示駆動パルスの出力期間中における前記暦表示手段の躍制状態において
前記暦駆動パルス生成手段からの前記暦表示駆動パルス出力を一時停止して、前記時刻表示駆動パルスを出力し、
前記時刻表示駆動パルスの出力終了後に、前記暦表示駆動パルス出力を許可する
ように制御することを特徴とする。

ここで、「暦表示手段」とは、文字通り暦を表示するための手段であり、日板、曜板、月齢板などが相当する。

これにより、時刻表示の秒針の駆動タイミングと暦表示の駆動タイミングの重なりによる電力的な重負荷を回避しつつ、見た目にスムーズな違和感の無い時刻表示と暦表示の送り動作を行うことが可能である。
また、前記躍制状態として、前記駆動状態の前の第１躍制状態と、前記駆動状態の後の第２躍制状態と、が存在し、前記暦表示駆動パルスの出力期間中における前記時刻表示駆動パルスの出力は、該第１躍制状態と該第２躍制状態のいずれかで実施され、前記タイミング制御手段は、前記時刻表示駆動パルス出力の本来の出力タイミングとのズレ量の小さい躍制状態を選択することを特徴とする。
これにより、見た目にスムーズな違和感の無い運針動作を行うことが可能である。

上記の如く本発明によれば、暦表示駆動を行う電子時計において、時刻表示の秒針の駆動タイミングと日板の駆動タイミングの重なりによる電力的な重負荷を回避しつつ、見た目にスムーズな違和感の無い運針と日板送り動作を行うことが可能である。

本発明の一実施形態の動作を示すフローチャート図である。 本発明の一実施形態のシステム構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態の時計ムーブメント構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態の時計ムーブメントにおける、日板躍制状態を示す透視概略図である。 本発明の一実施形態の時計ムーブメントにおける、日板駆動状態を示す透視概略図である。 本発明の一実施形態の動作を示すタイミングチャート図である。 本発明の一実施形態の動作を示すタイミングチャート図である。

以下図面により本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明のカレンダー装置を備えた電子時計の一実施形態の動作示すフローチャート図である。図２は本発明の一実施形態のシステム構成を示すブロック図である。図３は本発明の一実施形態の時計ムーブメント構成を示す概略図である。図４は本発明の一実施形態の時計ムーブメントにおける、日板躍制状態を示す透視概略図である。図５は本発明の一実施形態の時計ムーブメントにおける、日板駆動状態を示す透視概略図である。図６（ａ）は本発明の一実施形態の動作を示す第１の例のタイミングチャート図である。図６（ｂ）は本発明の一実施形態の動作を示す第２の例のタイミングチャート図である。

なお、以下の実施例では、時刻表示手段が１秒運針を行う秒針、暦表示手段が日板の場合で説明するが、もちろんこれには限定されない。

図２に基づいて本発明のカレンダー装置を備えた電子時計の一実施形態のシステム構成を説明する。

図２において、１は発振手段、２は発振手段１で生成した基準信号を分周して各種タイミング信号を生成する分周手段、３は分周手段２からの各種タイミング信号を受けて、秒針駆動パルスを生成する秒針駆動パルス生成手段、４は秒針駆動パルスを入力するステップモータからなる秒針駆動手段、５は秒針駆動手段４の出力を秒針６へ伝達するための輪列等からなる秒針駆動機構である。８は前記分周手段２からの各種タイミング信号を受けて、日板駆動パルスを生成する日板駆動パルス生成手段、９は日板駆動パルスを入力するステップモータからなる日板駆動手段、１０は日板駆動手段９の出力を日板１１へ伝達する為の輪列等からなる日板駆動機構である。７は前記秒針駆動パルス生成手段３と前記日板駆動パルス生成手段８へそれぞれ秒針駆動パルス出力許可信号Ｓ１、日板駆動パルス出力許可信号Ｓ２を出力する駆動タイミング制御手段である。
次に、図３に基づいて本発明の一実施形態の時計ムーブメント構成を説明する。尚、秒針や日板の動作を説明するのに不要なものについては省略してある。また、秒針６の記載も省略している。これは、図４、５についても同じである。

図３において、秒針駆動用ロータ１２、秒針駆動用ステータ１３、秒針駆動用コイル１４は、前記秒針駆動手段４である秒針駆動用ステップモータを構成し、前記秒針駆動パルス生成手段３からの秒針駆動パルスの入力により動作する。即ち、秒針駆動用ロータ１２
より、前記秒針駆動機構５を構成する五番車１５と秒針車１６を介して秒針６がステップ運針される。
また、日板駆動用ロータ１７、日板駆動用ステータ１８、日板駆動用コイル１９は、前記日板駆動手段９である日板駆動用ステップモータを構成し、前記日板駆動パルス生成手段８からの日板駆動パルスの入力により動作する。日板駆動用ロータ１７には日中間車（１）２０が噛み合い、該日中間車（１）２０のカナに日中間車（２）２１が噛み合う。更に、該日中間車（２）２１のカナに日中間車（３）２２が噛み合う。日中間車（３）２２は、送り歯２４と日ジャンパーカム２３が同軸上に固定された構成からなる。送り歯２４は、日回し車２５に係合された日回し伝え歯車（図示せず）に、１日１回接触するよう配置されている。更に、日回し車２５には日回し歯車２５ａが同軸上に固定され、日板１１を送る歯部と噛み合っている。一方、日中間車（３）２２に同軸上に固定された日ジャンパーカム２３の側面には日ジャンパーレバー２６が接しており、更に該日ジャンパーレバー２６に締結された日ジャンパーバネ２７が、日板１１の歯部に躍制を掛ける躍制レバー２８
を制御している。

次に、図４、図５、図６（ａ）に基づいて本発明の一実施形態による動作を説明する。図４において、日送り動作開始の直後、日板１１は図４の如く躍制レバー２８により躍制が掛かって固定されている。即ち、送り歯２４は日回し車２５に係合された日回し伝え歯車２５ｂ（点線部）に接触してない配置であると共に、日ジャンパーカム２３の一端面に設けられた平ら部２３ａが、日ジャンパーレバー２６の先端部２６ａを押し返す力が働くよう接しており、それにより日ジャンパーバネ２７が、躍制レバー２８を日板１１の歯
部に押し付けつけて規制された状態となっている。

ここで、上記状態は、時系列的に秒針と日板の駆動状況の例を示した図６（ａ）において、躍制区間（１）４７の範囲である。

この後、前記日板駆動パルス許可信号Ｓ２が許可状態となり、前記日板駆動パルス生成手段８から日板駆動パルスが出力され始めると、日板駆動用ロータ１７が回転し、日中間車（１）２０、日中間車（２）２１を介して日中間車（３）２２が時計回りに回転し始める。同時に、該日中間車（３）２２に係合された日ジャンパーカム２３と送り歯２４も時計回りに回転し始める。

しかし、日ジャンパーレバー２６の先端部２６ａが日ジャンパーカム２３の一端面に設けられた平ら部２３ａと接している間は、日ジャンパーバネ２７が、躍制レバー２８を日板１１の歯部に押し付けつけて規制した状態のままである為、躍制が掛かった状態を保持する。即ち、図６（a）において、日板駆動パルス群４３が出力され始めた直後の躍制区間（２）４４の範囲の状態である。

一方、送り歯２４も時計回りに回転はするが、躍制区間（２）４４の範囲では日回し車２５に係合された日回し伝え歯車２５ｂに噛み合うことは無いので、日回し車２５に係合された日回し歯車２５ａを動作させて日板１１を回転させようとすることはない。

この後、日板駆動パルスが出力され続け、日ジャンパーカム２３が回転を続けた結果、日ジャンパーレバー２６の先端部２６ａの接点が、前記日ジャンパーカム２３の平ら部２３ａから脱し、図５の如く非平ら部２３ｂへと達する。これにより、日ジャンパーレバー２６の先端部２６ａを押し返す力が緩和する為、日ジャンパーバネ２７による躍制レバー２８の押し圧が無くなり、日板１１の歯部への規制が解除される。即ち、図６（ａ）において躍制区間（２）４４が終了し、日板駆動区間４５（非躍制状態）の範囲に入ると共に、前記秒針駆動パルス出力許可信号Ｓ１が禁止状態となる。

日板駆動区間４５では、前記送り歯２４が日回し車２５に係合された日回し伝え歯車２５ｂに噛み合っているので、日回し歯車２５ａを動作させ、日板１１を１日分回転させる。

ここで、前回の秒針駆動パルス４０から１秒後に、秒針駆動パルス４１を出力するタイミングが来た場合、前記秒針駆動パルス出力許可信号Ｓ１が禁止状態、即ち日板駆動区間４５である為、秒針駆動パルス４１は出力せずに、日板駆動パルスを優先して出力し続ける。

この後、前記送り歯２４と日回し車２５に係合された日回し伝え歯車２５ｂの噛み合いが無くなり、日回し歯車２５ａによる日板１１の動作が終了すると共に、日ジャンパーレバー２６の先端部２６ａの接点が、前記非平ら部２３ｂから脱し、再び平ら部（平ら部２３ａの回転軸に対して対称位置）へと達し始める。即ち、図６（a）において、日板駆動区間４５が終了し、躍制区間（３）４６の範囲に入り、秒針駆動パルス出力許可信号Ｓ１が許可状態となる。

ここで、秒針駆動パルス４２を出力して秒針６を運針させるが、電力的な重負荷を回避するために前記日板駆動パルス許可信号Ｓ２を禁止状態とし、前記日板駆動パルス生成手段８からの日板駆動パルス出力が一時停止する。この時点で日板駆動パルスが停止しても、日板は既に停止をしているので、日板のスムーズな動作の妨げにはならない。

前記秒針駆動パルス４２の出力が終了すると、再び前記日板駆動パルス許可信号Ｓ２を許可状態とし、日板駆動パルスの出力を再開して所定位置、即ち図４の如く、日ジャンパーレバー２６の先端部２６ａが日ジャンパーカム２３の一端面に設けられた平ら部２３ａと接する位置まで送られた後、日板駆動パルス出力を停止し、日送り動作を終了する。

本例によれば、秒針は、日板駆動パルスの全部の終了を待つことがなく、躍制区間（３）４６の最初の時点で駆動される。したがって、秒針の駆動の遅れを最小限にすることができ、見た目にスムーズな運針を得ることができる。

以上の説明は、本来出力すべき秒針駆動パルス４１のタイミングが前記日板駆動区間４５の中の後半部で生じた例であったが、図６（ｂ）に基づき、本来出力すべき秒針駆動パルス４８のタイミングが日板駆動区間４５の中の前半部で生じた例を説明する。

即ち、前記秒針駆動パルス４８のタイミングが前記日板駆動区間４５の前半部であるにも関わらず、躍制区間（３）４６まで待機した場合、日板１１の送り動作の速度によっては、秒針６の１秒毎の運針が大きく遅れてしまう恐れがある。従ってこの場合は、躍制区間（２）４４の範囲が終了する直前に、日板駆動パルス出力許可信号Ｓ２を禁止状態とし、前記日板駆動パルス生成手段８からの日板駆動パルス出力を一時停止すると共に、秒針駆動パルス４９を出力して秒針６を運針させる。これにより、秒針６の運針を略１秒毎に行うことが出来る。

前記秒針駆動パルス４９の出力が終了すると、再び前記日板駆動パルス許可信号Ｓ２を許可状態とし、日板駆動区間４５に入って日板の駆動を行う。

以上説明した駆動タイミング制御手段７の制御について、図１を用いて再度説明する。図１は、秒針駆動パルスの出力制御の処理手順を示すフローチャートである。駆動タイミング制御手段７は、本来の秒針駆動パルスの出力タイミングのしかるべき前に、次期秒針駆動パルスの出力タイミングが日板駆動区間４５であるかどうかを判断する（ＳＴ１）。
判定タイミングとしては、例えば、日板駆動パルスの出力を開始したタイミングである。

日板駆動区間４５で無い場合は（ＳＴ１：Ｎ）、本来のタイミングで秒針駆動パルスの出力を実施する（ＳＴ４）。日板駆動区間４５となる場合（ＳＴ１：Ｙ）は、躍制区間（２）４４と躍制区間（３）４６のどちらが本来の出力タイミングに近くなるかを調べる（ＳＴ２）。

本来の出力タイミングに近いのが躍制区間（２）４４の場合（ＳＴ３：Ａ）、躍制区間（２）４４の最後(終了間際)で出力を実施する（ＳＴ５、図６（ｂ）参照）。躍制区間（２）４４の最後(終了間際)で出力することで、より本来に近いタイミングで出力することが出来る。

本来の出力タイミングに近いのが躍制区間（３）４６の場合（ＳＴ３：Ｂ）、躍制区間（３）４６の最初(開始直後)で出力を実施する（ＳＴ６、図６（ａ）参照）。躍制区間（３）４６の最初(開始直後)で出力することで、より本来に近いタイミングで出力することが出来る。

以上のような制御を行うことにより、日送りだけでなく、秒運針についても見た目にスムーズな違和感の無い運針を実現することが出来る。

以上のように、本発明によれば、ゼネバ機構による日板駆動を行う電子時計において、秒針の駆動タイミングと日板の駆動タイミングの重なりによる電力的な重負荷を回避しつつ、秒針の駆動を日板駆動パルス出力中の躍制区間で行うよう制御するので、見た目にスムーズな違和感の無い運針と日送り動作を実現できる。
尚、本発明の説明で提示したブロック図や部品構成、タイミングチャート図はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更することが出来る。

本実施例では、暦表示手段を日板としたが、日板の他、曜板、月齢板など、駆動に時間のかかる表示体への使用が好適である。
暦駆動手段としては、本実施例のステップモータの他、圧電アクチュエータなども使用可能である。

１ 発振手段
２ 分周手段
３ 秒針駆動パルス生成手段
４ 秒針駆動手段
５ 秒針駆動機構
６ 秒針
７ 駆動タイミング制御手段
８ 日板駆動パルス生成手段
９ 日板駆動手段
１０ 日板駆動機構
１１ 日板
１２ 秒駆動用ロータ
１３ 秒駆動用ステータ
１４ 秒駆動用コイル
１５ 五番車
１６ 秒針車
１７ 日板駆動用ロータ
１８ 日板駆動用ステータ
１９ 日板駆動用コイル
２０ 日中間車（１）
２１ 日中間車（２）
２２ 日中間車（３）
２３ 日ジャンパーカム
２３ａ 平ら部
２３ｂ 非平ら部
２４ 送り歯
２５ 日回し車
２５ａ 日回し歯車
２５ｂ 日回し伝え歯車
２６ 日ジャンパーレバー
２７ 日ジャンパーバネ
２８ 躍制レバー
４０〜４２、４８、４９ 秒針駆動パルス
４３ 日板駆動パルス群
４４ 躍制区間（２）
４５ 日板駆動区間
４６ 躍制区間（３）
４７ 躍制区間（１）

Claims (3)

1. 秒針を含む時刻表示手段と、該時刻表示手段の駆動機構と、
   該時刻表示手段駆動機構を駆動する時刻表示駆動手段と、
   該時刻表示駆動手段を駆動するための時刻表示駆動パルスを出力する時刻表示駆動パルス生成手段と、
   暦表示手段と、該暦表示手段の駆動機構と、
   該暦表示手段駆動機構を駆動する暦表示駆動手段と、
   該暦表示駆動手段を駆動するための暦表示駆動パルスを出力する暦表示駆動パルス生成手段と、
   前記時刻表示駆動パルスと前記暦表示駆動パルスの出力タイミングを制御する駆動タイミング制御手段と、を有し、さらに、
   前記暦表示手段駆動機構は、前記暦表示駆動パルスの出力期間中に、
   前記暦表示手段を躍制する躍制状態と、
   前記暦表示手段を駆動する駆動状態と、を有し、
   前記駆動タイミング制御手段は、
   前記暦表示駆動パルスの出力期間中における前記暦表示手段の躍制状態において
   前記暦駆動パルス生成手段からの前記暦表示駆動パルス出力を一時停止して、前記時刻表示駆動パルスを出力し、
   前記時刻表示駆動パルスの出力終了後に、前記暦表示駆動パルス出力を許可する
   ように制御することを特徴とする電子時計。
   
   
2. 前記躍制状態として、
   前記駆動状態の前の第１躍制状態と、
   前記駆動状態の後の第２躍制状態と、が存在し、
   前記暦表示駆動パルスの出力期間中における前記時刻表示駆動パルスの出力は、
   該第１躍制状態と該第２躍制状態のいずれかで実施され、
   前記タイミング制御手段は、前記時刻表示駆動パルス出力の本来の出力タイミングとのズレ量の小さい躍制状態を選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
3. 前記暦表示手段駆動機構がゼネバ機構を含む
   ことを特徴とする請求項１ないし２のいずれか１つに記載の電子時計。