JPH034944Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は電子時計、特に、逆転防止歯形を形
成したロータかなおよび歯車を有する電子時計に
関する。

〔考案の目的〕

本考案は、ステツプモータを用いた電子時計に
関し、特にそのうち時刻合わせ時に於けるロータ
の逆転及び時計がこうむる外乱により起因される
針のもつ一次モーメントによるロータ逆転の防止
を目的とした輪列の逆転防止機構の信頼性を向上
させるためのものである。

ここで、ロータに逆転防止機構を使用するの
は、時計の時刻合わせの操作時や時計に衝撃など
の外乱があつた時に、ロータかなを含む輪列が回
転して、時刻の時刻表示が狂うことがあるためで
ある。本考案は、このような状態においても、ロ
ータの回転を防止する構造により正確な時計表示
の可能な小型・薄型の電子時計を得ることを目的
としている。

〔従来の技術〕

従来より、ロータかなとこれにかみあう歯車に
逆転防止歯形を用いたものがあるがそれらは以下
の理由により歯形のみではその目的を完全には達
成できない事がわかつている。これを第１図、第
２図で説明すれば、既存する多くの逆転防止歯形
は、多少の歯形の形状は異つているが、いずれも
原動車側にあるロータかな１からの回転力はその
まま従動車側にある従動歯車２に伝達される。こ
の状態は、例えば、第１図において、ロータかな
１が矢印方向に回転して、従動歯車２を回転させ
る場合である。

しかし、時計の時刻を合わせるため針合わせす
る場合や時計に衝撃などの外乱が加わつた場合に
は、ロータの通常の回転とは異なり、従動歯車２
からロータかな１を回転させる方向の回転力が発
生することがある。このような状態をさらにくわ
しく説明すると、上記の逆回転力がロータに働く
と、従動歯車２の一歯２ａとロータカナ１の一歯
が干渉し、従動歯車の回転力がロータの回転力と
はならずに、ロータの軸方向の力となり、この部
分で輪列の回転は阻止される。即ちこれは第１図
に示されるような場合であつて、前述の理論がほ
ぼ成立ち、逆転は防止される。このような従来の
逆転防止歯車の構造は、例えば、実開昭51−
135571号公報などに開示されている。

しかし、ロータかな１の静止位置が従動歯車２
に対して第２図に示すような位置にある場合に
は、従来の構造では逆転の防止は十分でない。

すなわち、第２図のように、ロータかな１の歯
１ａと従動歯車２の歯２ｂとが一定の距離を有し
て離れていて、第１図のロータかな１の歯１ａと
従動歯車２の歯２ａのような干渉状態でない場合
には、従動歯車２の歯２ｂから衝撃力などの強い
回転力がロータかな１の歯１ｂに伝わると、ロー
タには回転モーメントが生じる。すると、ロータ
かな１は従動歯車２と干渉することなく右まわり
に回転してしまい、この回転により従動歯車２は
左まわりに回転する。従動歯車２より伝達される
輪列も同時に回転し時刻表示が狂うことになる。

ここで、従来の構造では、ロータ磁石とロータ
かなの相対位置は制約がなく、ロータかなはロー
タ磁石とステータと相互位置により任意の歯の位
置に組み込まれる。このため、ロータかなが第２
図の状態あるいはこれに近い状態で逆転防止がで
きないものが、従来の電子時計においては大きな
確率で発生していた。

なお、ロータに強い回転モーメントが働かない
ように、静かな回転力を従動歯車側からかけてい
けば、逆転は防止されるが、針合せや外乱に対し
ては、歯形だけでは、逆転防止が出来ないという
のが、現存の逆転防止歯形に対する一致した見方
である。従つて、現在市販されている時計の多く
は、針合せ時の逆転力防止の為に、輪列規正用の
部品を設けたり、また、外乱に対しては、ロータ
とステータ間で生じるモータのインデエクストル
クを高く設定し、ロータの静止トルクを大きくし
て逆転防止を図ろうとしている。

しかし、部品点数の削減による時計の小型化、
薄型のため規正レバーをなくすことが必要となつ
た。また、電池寿命の増大のため、ステツプモー
タのインデエクストルクも大きくすることには限
度があるという課題があつた。

そこで、この考案は上記の課題を解決するた
め、ロータかなの静止位置を従動歯車と一定の関
係に構成し、輪列の逆転を防止して指示狂いの起
こりにくい電子時計を得ることを目的としてい
る。

一般に、ロータかな１のステータ４に対する静
止位置は、ロータ磁石３の磁極位置とステータ４
のロータ穴部内周とのギヤツプの狭い個所との位
置関係により定まつている。即ち第３図に於て、
ロータ磁石とステータのスキマ（Ｇ）を図示のよ
うにすると、ある角度θずれた状態でロータ磁石
は静止するようになる。そこで第４図および第５
図に示すように、ロータかな１のある歯の位置と
ロータ磁石３の磁極の位置とのなす角をφとす
る。この角度φをあらかじめ定めてロータかなと
ロータ磁石を固定すれば、ステータ４に対するロ
ータかな１の歯の位置も一定に定まつて組み込ま
れる。

〔実施例〕

以下本考案を実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第６図乃至第１０図はロータかなの歯数が８枚
の場合の実施例を示した図である。

第６図においては、ロータかな１の１つの歯と
従動歯車２と１つの歯の接触点の共通法線がロー
タかな１の回転中心付近を通つている。すなわ
ち、干渉の発生した状態を示す。この状態で従動
歯車２を矢印方向に回転させようとしてもロータ
かな１は干渉状態にあり、回転することはない。

第７図においては、ロータかな１の中央の歯と
従動歯車２の中央の歯は接している。一方、ロー
タかな１の右側の歯と従動歯車２の右側の歯の間
には小さなすきまがある。この状態から従動歯車
２を反時計回り方向に回転させると一定の回転角
で干渉が発生し、第６図の状態となる。第７図の
状態から第６図の状態に至るまでのロータかな１
の回転角は、ロータかなの１歯のピツチ角をＰ度
としたとき、約1/8Ｐ度である。

同様に、第１０図の状態から従動歯車２が反時
計方向に回転して第６図の干渉状態となるまでの
ロータかな１の回転角度は約1/4Ｐ度である。

一方、第８図においては、従動歯車２が回転す
るとロータかな１も回転する。このとき、両者が
干渉状態になるまでには、ロータかな１の回転角
は1/4Ｐ度を越える。このため、ロータかな１に
は大きな慣性モーメントが発生するため、ロータ
かな１の慣性モーメントで従動歯車２が回転して
しまい、干渉状態が発生しにくい。第９図におい
ては、第８図に示した状態よりも更に従動歯車２
とロータかな１の回転角が1/4Ｐをはるかに越え
るので、ロータかな１には、更に大きな慣性モー
メントが発生するために、このロータかな１がま
わされ、干渉状態がより発生しにくい。

以上説明したように、ロータかなの歯数が８枚
の場合には、ロータかなの回転角が1/4Ｐ度以内
で干渉状態となるような構造とすれば、ロータか
なに発生する慣性モーメントはロータかなが逆転
する程度には大きくならない。

ここで、上記の1/4Ｐ度という値は、ロータか
なの歯数、ロータかなあるいはこれとかみ合う歯
車の外径、ロータ磁石の磁力、および、ステータ
の寸度などのステツプモータの仕様と、このステ
ツプモータを組み込んだ時計にかかる衝撃力の大
きさによつても変動しうる値である。

本考案を適用した電子時計を用いた実験では、
第６図、第７図、第１０図の状態はほぼ逆転防止
はなされるが、第８図、第９図の位置では、ロー
タが慣性力を従動歯車から受けて、逆転は防止で
きない事がわかつた。

次に、ロータ磁石の磁極の方向と、ロータかな
の歯位置を意図的にある角度に合わせるやり方は
色々考えられるが、第１１図、第１２図はその一
例である。まず、第１１図は任意に置かれたロー
タかな１の歯の部分に、位置決めの為にカナ形状
に合つたカナ位置決めジグの一部５が矢印方向に
動く。するとカナは回転されて歯の位置が決定さ
れる。次に、ロータ磁石２がロータかな１の真に
入れられる。この時ロータ磁石穴径よりロータか
な真径は細い部分で止められる。これは、ロータ
磁石２の回転を助けるためである。この時まで
は、まだロータ磁石は着磁されていない。それは
着磁されていると、ロータ磁石の磁気の影響によ
りロータ磁石の搬送がやりにくくなるためであ
る。従つて一般的には、ロータかなに磁石が打ち
込まれてから後に、着磁する方法がとられる。次
に、ロータ磁石極性位置決め用ジグの一部に設置
された永久磁石６が矢印方向に伸び、ロータ磁石
２の近傍で止められる。すると、ロータ磁石２
は、永久磁石の磁気の影響を受け弱い着磁がなさ
れ、ロータ磁石２にＮ−Ｓ極が生じる。但し、一
般的にロータ磁石は異方性を有しているので、Ｎ
−Ｓ極は、ロータ形状をつくりこまれる工程中に
決定される。従つて世の中に広く用いられている
円柱形状のロータ形状では、Ｎ−Ｓ極は、ロータ
磁石のどの部分に生じるかは着磁されるまでは外
観では知り得ない。ロータ磁石にＮ−Ｓ極が生じ
れば、永久磁石６との磁気の吸引力でロータは回
転し、安定したところで静止する。静止したらロ
ータかなを押し込み、ロータ磁石と固定する。こ
の方法によれば、ロータかな位置決め用ジグの一
部５とロータ磁石磁極方向位置決め用ジグの一部
永久磁石６の位置関係で目的のロータかな歯位置
とロータ磁石の磁極の方向がある位相角で決め
る事が可能になる。

〔考案の効果〕

以上のように、本考案は逆転防止歯形を有する
電子時計において、ロータかなの歯の静止位置を
一定の回転角度以内の回転によりこれとかみあう
歯車と干渉する位置として、針合わせ時や外乱に
おけるロータの逆転防止の信頼性の向上が得られ
る。

さらに、規正レバーを削除することによる時計
の小型化、薄型化が可能となる。

また、ロータの逆転による針トビのおそれが小
さいので、大きな一次モーメントの針を使用する
ことが可能で外装モデルの多様化が可能となると
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、一般的な逆転防止歯形の作
動図。第３図はステータの平面図、第４図は、ロ
ータの正面図。第５図は、ロータかなとロータ磁
石の磁極方向を示す。第６図〜第１０図は、ロー
タ歯と、従動歯の位置関係を示す図。第１１図、
第１２図は、ロータ磁石の極方向とロータかなの
歯位置を合わせる方法を示した図である。 １……ロータかな、２……従動歯車、３……ロ
ータ磁石、４……ステータ、５……ロータかな位
置決めジグ、６……ロータ磁石極性方向位置決め
ジグ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ステータ、コイルブロツク、ロータとで構成さ
   れる２極ステツプモータを有し、 前記ロータと一体に設けられたロータかながス
   テツプモータの駆動時には常に前記ロータかなに
   かみあう歯車に回転を伝達し、 一方、前記歯車から前記ロータかなへの回転
   は、前記歯車の１歯と前記ロータかなの１歯の接
   触点の共通法線が前記ロータかなの回転中心付近
   を通る状態となることにより、ロータかなの一定
   の回転角の回転においての前記歯車と前記ロータ
   かなが干渉して回転の伝達が停止する逆転防止歯
   形を形成したロータかなおよび歯車を有する電子
   時計において、 前記ステツプモータのロータの静止状態のとき
   に、前記ロータかなの１つの歯が前記歯車と干渉
   している状態にあるか、または、前記歯車の逆転
   により、前記ロータかなに、ロータかなが逆転す
   る大きさの慣性モーメントが発生しないうちに 前記ロータかなと前記歯車の干渉が発生する状
   態になるようにロータかなの位置を構成したこと
   を特徴とする電子時計。