JPH06289154A - 回転飾りの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転飾りの運動を停止すると同時に駆動信号
の出力も停止し、駆動信号と回転飾りの運動との同期を
取る。 【構成】 回転軸３を上ケース１と下ケース２により重
力方向に起立状態で回転自在に軸支する。回転軸３は中
板４を貫通し、上ケース１からの突出端に回転飾り５を
固着する。上ケース１と中板４との間で、回転軸３に可
動側の永久磁石６を、中板４の上面に固定側の永久磁石
７を固着し、回転飾り５を固着した回転軸３を両磁石の
反発力により磁気浮上させる。回転軸３の中板４から下
方への突出端部に駆動歯車８を連結し、ステップモータ
９からの回転力を伝達する。ロックレバー20には永久磁
石6,7 間に進入し可動側の永久磁石６を上方へ持ち上げ
て回転軸３の回転を阻止するロッキングアーム20b 及び
突起20c と、プリント基板21上のばね片22上に延伸し駆
動信号を供給する回路をリセットするリセットアーム20
d とが設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば回転飾り付き置
時計に用いられる回転飾りの駆動装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】回転飾り付き置時計は、装飾性を高めた
高級置時計として親しまれている。回転飾り付き置時計
の主要素をなす回転飾りは、通常、立設させた回転軸に
水平方向へ回転可能に取り付けてある。回転飾りを往復
回転させるための機構としては、ヒゲゼンマイを用いた
ものやモータを用いたものなどがある。

【０００３】第１の例としてヒゲゼンマイを用いたもの
は、トランジスタ時計のテンプモータの原理を応用して
回転飾りに往復回転を得ると共に、回転軸をヒゲゼンマ
イを介して回転するように設け、回転飾りがこのヒゲゼ
ンマイによって緩やかに正弦曲線を描いて運動し、飾り
に優雅な動きを与えるようにしたもの（例えば実公昭６
０−２１８２１号）がある。この例において、回転飾り
の動きを止めたいときのために、回転軸と地板とに環状
の永久磁石を対向的に設け、両永久磁石の間隙内に進入
可能にロックレバーを設け、回転軸に垂直方向のロック
力を作用させて動きを止めるようにしたもの（例えば実
公昭６０−２１８１７号）がある。更に上記のロックレ
バーにロッキングピンを設け、ロック時にテンワに当接
してヒゲゼンマイの損傷を防止するようにしたもの（例
えば実公昭６０−３９８２８号）がある。

【０００４】上記のようにヒゲゼンマイを用いると、設
計・製作が面倒で大量生産に不適であり、かつ部品コス
トも高くなり、また組立時などにはヒゲゼンマイの取り
扱いに細心の注意を必要として煩雑である。そこで第２
の例として、本願出願人は、特願平３−４３７１８号に
おいて、正・逆回転可能なステップモータを用い、ヒゲ
ゼンマイを用いた場合と同様な正弦曲線を描いて回転飾
りが運動するようにステップモータの駆動タイミングを
制御するものを提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の第２の例で述べ
た正逆回転モータを用いてヒゲゼンマイを用いた場合と
同様な正弦曲線を描いて回転飾りを運動するように制御
するものは、回転飾りの運動を一時的に停止する手段を
具備していない。そこで上記の第１の例で示したロック
レバーを用いると、回転飾りを停止させることはできる
が、停止中もモータへは駆動信号が送られ続けることに
なり、モータに不必要に電流が流れる不都合を生じ、ま
たロックを解除して再び回転飾りの運動を再開した時
に、駆動信号と回転飾りの運動との同期が取れず、所望
の優雅な運動が得られなくなるいわゆる回転運動の暴走
といった問題を生じる。

【０００６】そこで本発明の目的は、回転飾りの運動を
一時的に停止させることを可能にすると共に、回転飾り
の運動を停止した時には、同時に駆動信号の出力も停止
することによって、常にモータの駆動信号と回転飾りの
運動との同期が取れるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における回転飾りの駆動装置は、回転飾りが
固着してある回転軸が、中板を貫通して上ケースと下ケ
ースとで重力方向に起立状態で回転自在に軸受けしてあ
り、回転軸の中板から下方への突出端部に、駆動歯車が
相対的に回転不能かつ軸方向に摺動可能に連結してあ
り、回転軸の上ケースと中板との間に、可動側の永久磁
石が固着してあり、中板の上面に、可動側の永久磁石の
下面に対向しかつ磁気的に相反発する固定側の永久磁石
が固着してあり、回転飾りを往復駆動する正・逆回転可
能なステップモータから駆動歯車に回転力を伝達する伝
達輪列が、中板と下ケースとで回転自在に軸受けしてあ
る。また両永久磁石の近傍にロックレバーが揺動自在に
支持してあり、ロックレバーには永久磁石間の間隙内に
進入して可動側の永久磁石を上昇させ回転軸の回転を阻
止するロッキングアームと、ステップモータへ駆動信号
を供給する回路をリセットするリセットアームとが設け
てある。

【０００８】また上記の伝達輪列中の１つの歯車は、伝
達軸に回転可能に軸支され、伝達軸に固着された円板と
の間に介装してあるコイルばねを介して伝達軸に回転を
伝達するものである。

【０００９】

【実施例】以下本考案の実施例について、図面を参照し
て説明する。図１及び図２に示すように、上ケース１と
下ケース２とによって回転軸３が重力方向に起立状態で
回転自在に軸受部１ａと２ａとに軸支されている。回転
軸３は中板４の突部４ａの中心を貫通しており、上ケー
ス１から上方への突出端に回転飾り５が固着してある。
また上ケース１と中板４との間の回転軸３には、ブッシ
ュ３ａが固着してあり、このブッシュ３ａに可動側の永
久磁石６が固着してある。中板の突部４ａには、永久磁
石６の下面に対向して固定側の永久磁石７が固着してあ
る。両永久磁石６，７はその対向面で相互に反発するよ
うに着磁してあり、その磁力は、回転軸３に回転飾り５
を取り付けた状態で、両永久磁石が接触せずに所定の間
隙で対向するように設定され、磁気浮上機構を構成して
いる。

【００１０】回転軸３の中板４から下方への突出端部に
駆動歯車８が相互に回転不能かつ軸方向に摺動可能に連
結してある。駆動歯車８には駆動源であるステップモー
タ９からの回転力が伝達される。即ち、ほぼＵ字状をな
すステータ１０の一方の脚片に駆動コイル１１が巻回し
てあり、ステータ１０の先端部の間隙内に、ロータ１２
が下ケース２と中板４により回転自在に軸支してある。
ロータ１２に固着してある永久磁石１３は、ステータ１
０と磁気的に結合して回転力を受けるものである。

【００１１】ロータカナ１２ａに歯車１４が噛合し、こ
の歯車のカナ１４ａに歯車１５が噛合している。歯車１
５は伝達軸１６に回転自在に嵌合しており、伝達軸と一
体形成してあるカナ１６ａに駆動歯車８が噛合し、これ
によりステップモータ９から駆動歯車８に至る伝達輪列
を構成している。歯車１５及び伝達軸１６はいずれも下
ケース２と中板４に回転自在に軸支してある。

【００１２】上に述べたように、歯車１５は伝達軸１６
に回転可能に軸支してあるが、伝達軸１６の下端部に円
板１７を圧入固着し、これにより歯車１５を伝達軸１６
から離脱不能に保持している。歯車１５と円板１７との
間にはコイルばね１８が介装してあり、コイルばねの上
端は歯車１５に、下端は円板１７にそれぞれ係止されて
いる。

【００１３】歯車１５の下面には、円板１７の外周部に
近接対向する突起１５ａが一体に垂下形成してあり、円
板１７の外周部には径方向に部分的に突出する突部１７
ａが一体に形成してある。コイルばね１８が自由状態
（ニュートラル位置）にある時には、突起１５ａと突部
１７ａとは１８０°の相反する位置にある。突起１５ａ
と突部１７ａとは通常の動作中に係合することはなく、
コイルばね１８が過大に巻き締められたり、あるいは巻
き緩められたりした時に係合し、コイルばね１８の破損
を防止するように作用する。

【００１４】ロックレバー２０は永久磁石６，７の近傍
に下ケース２から突設してある突部２ｂに回転自在に支
持してあり、同心円弧状のクリックアーム２０ａと、径
方向に延伸する傾斜面状のロッキングアーム２０ｂと、
ロッキングアームの上面に突出する突起２０ｃと、外方
に延伸するリセットアーム２０ｄとがそれぞれ一体形成
してある。ロッキングアーム２０ｂは永久磁石６と７と
の間に進入可能であり、その傾斜面で可動側の永久磁石
６を上方へ持ち上げ可能である。

【００１５】リセットアーム２０ｄの下方にプリント基
板２１が配設してあり、駆動コイル１１の両端が所定の
位置に接続してある。また図４で説明する制御回路３２
をリセットするリセットスイッチ３２ｂを構成するばね
片２２が、プリント基板２１上のリセットアーム２０ｄ
の先端部と対向する位置に取り付けてある。またプリン
ト基板２１上にクリックピン１９を突設しており、クリ
ックアーム２０ａはこのクリックピン１９を乗り越えて
移動可能である。

【００１６】上記のように磁気浮上機構を除いた部分
は、ステップモータ９及びこのモータからの伝達輪列で
あり、下ケース２と中板４との間で輪列が構成され、薄
く形成することが可能であるが、永久磁石６，７を含む
磁気浮上機構の部分は、輪列部分に比べ、図２の上下方
向が厚くなってしまう。したがって上ケース１には、回
転軸３を中心に所定の範囲に突出部１ｂを形成してあ
り、この突出部１ｂにより形成される空間１ｃ内に永久
磁石６，７などの磁気浮上機構を収納している。

【００１７】本発明の回転飾りは、恰もヒゲゼンマイを
介して往復回転運動をするかのような緩やかな速度変化
をするものであるから、この様な速度変化をさせるため
に、ステップモータ９には図３に示すような波形の作動
パルスが供給されるものである。回転飾りが正面位置か
ら左右に均等な回転角だけ往復回転する時は、その最大
回転角をθmax とすると、回転飾りの角速度は、回転飾
りが正面位置にあるとき、即ち、回転角θmax ／２のと
き最大であり、左右の両端位置にあるとき、即ち、回転
角０とθmax のとき最小である。そこで角速度が最大の
ときには、作動パルスのパルス間隔を最小間隔ｄmin と
し、角速度が最小のときには、作動パルスのパルス間隔
を最大間隔ｄmax とし、ｄmax からｄmin へ次第に間隔
を小さくしてゆき、ｄmin からｄmax へ次第に間隔を大
きくしてゆく。

【００１８】図４は本発明の回路構成のブロック図であ
り、記憶回路３１には上記のような作動パルスを出力す
るためのデータが格納してあり、制御回路３２に接続し
てある。制御回路３２は記憶回路３１のアドレスを指定
してその指定されたアドレスからパルス間隔を数値化し
たものをデータバスを介して読み込み可能である。また
制御回路３２には、パルス間隔を時間的要素に変換する
ためのクロック回路３２ａ及び制御回路３２をリセット
するリセットスイッチ３２ｂが接続してある。制御回路
３２からの出力は、正転用（０１）と逆転用（０２）と
が別々に設けてあり、それぞれ出力バッファを備えたモ
ータ駆動回路３３に接続してある。モータ駆動回路３３
では、制御回路３２から出力されたパルス間隔によって
パルス信号をステップモータ９に出力するように接続し
てある。

【００１９】回転飾り５を駆動するときは、制御回路３
２は回転飾り５の始動時に対応する記憶回路３１のアド
レスを指定し、パルス間隔を数値化したものをデータバ
スを介して読み込み、制御回路３２からの正転の作動パ
ルスがモータ駆動回路３３に供給される。ステップモー
タ９は、駆動タイミングで送られる正転の作動パルスに
より歩進し、この回転がそこでロータ１２から歯車１
４，１５に伝達され、歯車１５が回転することによりコ
イルばね１８にばね力がチャージされ、コイルばね１８
にチャージされたばね力によって円板１７が回転し、伝
達軸１６，駆動歯車８を介して回転軸３が正転駆動され
る。この様にコイルばね１８を介在させて回転を伝達し
ているので、歯車１５が間歇的に歩進されても、円板１
７，駆動歯車８及び回転軸３へ伝達される回転トルクは
平滑化され、回転飾り５は滑らかに正転駆動される。

【００２０】この様にして回転飾り５の回転角に対応し
た駆動タイミングのパルス信号が順次読み出され、モー
タが正転駆動されて回転飾り５が正転し、最大回転角の
１／２だけ正転すると、次に読み出されたデータから
は、制御回路３２から逆転の作動パルスがモータ駆動回
路３３に供給され、回転飾り５は今度は逆転方向に、最
大回転角だけ回転駆動され、再び反転して正転方向に最
大回転角だけ回転駆動される。これが繰り返されて回転
飾り５は往復回転駆動されるものである。

【００２１】回転飾り５の駆動を一時停止させたいとき
には、図５に示すようにロックレバー２０を反時計方向
に揺動させる。この揺動によりクリックレバー２０ａが
クリックピン１９を乗り越え、ロッキングアーム２０ｂ
が永久磁石６と７との間に進入し、図６に示すように進
入につれて永久磁石６を介して回転軸３を上方へ持ち上
げてゆき、ブッシュ３ａが上ケース１に当接しかつ突起
２０ｃが永久磁石６の下面に当接することによって回転
軸３の回転を両者の摩擦力により阻止し、したがって回
転飾り５はその運動を停止する。

【００２２】ロックレバー２０は、揺動していない状態
（図１参照）では図７に示すようにばね片２２を押圧し
ておらず、したがってばね片２２はプリント基板２１か
ら離れており、制御回路３２はセット状態にあるので、
上記のように制御回路３２からステップモータ９の作動
パルスが出力され、回転飾り５が上記のように往復回転
駆動されるのであるが、ロックレバー２０が上記のよう
に揺動駆動された状態（図５参照）では、図８に示すよ
うに、リセットアーム２０ｄがばね片２２の先端方向へ
移動してばね片２２を押圧する。したがってばね片２２
はプリント基板２１に弾接し、これにより制御回路３２
はリセットされ、回転飾り５の駆動を停止した時点で、
制御回路３２からステップモータ９へ作動パルスが出力
されることはなく、モータ９から回転力が伝達されるこ
とはない。

【００２３】次に再び回転飾り５を駆動するに際して
は、ロックレバー２０を時計方向に揺動させる。回転軸
３が解放されると同時に、制御回路３２がセット状態と
なる。回転軸３がそのロックから解放されると、回転停
止時にコイルばね１８にチャージされたばね力が残って
いる場合には、そのばね力が円板１７，伝達軸１６，駆
動歯車８を介し回転軸３に伝達されるので、回転軸３は
コイルばね１８がニュートラル位置になるまで回転して
停止する。そこでリセットされた制御回路３２により、
先に述べたと同様に回転飾り５の駆動のデータが記憶回
路３１から読み込まれ、ステップモータ９を制御して回
転飾り５を上記と同様に駆動する。このために回転飾り
５の姿勢と駆動のデータとは常に同期しており、所望の
優雅な回転運動が得られる。

【００２４】

【発明の効果】以上に説明したように、本考案のロック
レバーには、磁気浮上用の１対の永久磁石間に進入して
可動側の永久磁石を上方へ持ち上げて回転軸の回転を阻
止するロッキングアーム及び突起と、プリント基板上の
ばね片上に延伸し駆動信号を供給する回路をリセットす
るリセットアームとが設けてあるので、回転飾りを停止
したときには、同時に回路がリセットされ、再びセット
状態とすれば、回転飾りの運動に同期した駆動信号が与
えられ、常に所望の優雅な回転飾りの運動が得られる。

【００２５】コイルばねを備えた歯車を介して回転を駆
動歯車に伝達するようにすれば、ステップ駆動にもかか
わらず滑らかな回転飾りの運動が得られ、時計などに用
いた場合に高級感を一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部の断面平面図であ
る。

【図２】同上の要部の展開断面図である。

【図３】作動パルスの波形図である。

【図４】回路構成のブロック図である。

【図５】ロック状態の要部の断面平面図である。

【図６】同上の要部の断面図である。

【図７】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図８】図５のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 上ケース ２ 下ケース ３ 回転軸 ４ 中板 ５ 回転飾り ６ 可動側の永久磁石 ７ 固定側の永久磁石 ８ 駆動歯車 ９ ステップモータ １２，１４，１５，１６ 伝達輪列 ２０ ロックレバー ２０ｂ ロッキングアーム ２０ｄ リセットアーム ３２ 回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転飾りが固着してある回転軸が、中板
   を貫通して上ケースと下ケースとで重力方向に起立状態
   で回転自在に軸受けしてあり、 上記回転軸の上記中板から下方への突出端部に、駆動歯
   車が相対的に回転不能かつ軸方向に摺動可能に連結して
   あり、 上記回転軸の上記上ケースと上記中板との間に、可動側
   の永久磁石が固着してあり、 上記中板の上面に、上記可動側の永久磁石の下面に対向
   しかつ磁気的に相反発する固定側の永久磁石が固着して
   あり、 上記回転飾りを往復駆動する正・逆回転可能なステップ
   モータから上記駆動歯車に回転力を伝達する伝達輪列
   が、上記中板と上記下ケースとで回転自在に軸受けして
   あり、 上記両永久磁石の近傍にロックレバーが揺動自在に支持
   してあり、 上記ロックレバーには、上記永久磁石間の間隙内に進入
   して上記可動側の永久磁石を上昇させ上記回転軸の回転
   を阻止するロッキングアームと、上記ステップモータへ
   駆動信号を供給する回路をリセットするリセットアーム
   とが設けてあることを特徴とする回転飾りの駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記伝達輪列中の１
   つの歯車は、伝達軸に回転可能に軸支され、上記伝達軸
   に固着された円板との間に介装してあるコイルばねを介
   して上記伝達軸に回転を伝達するものであることを特徴
   とする回転飾りの駆動装置。