JPH0694850A - 発電装置付電子時計 - Google Patents
発電装置付電子時計Info
- Publication number
- JPH0694850A JPH0694850A JP24222692A JP24222692A JPH0694850A JP H0694850 A JPH0694850 A JP H0694850A JP 24222692 A JP24222692 A JP 24222692A JP 24222692 A JP24222692 A JP 24222692A JP H0694850 A JPH0694850 A JP H0694850A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- energy
- mechanical energy
- generator
- storage device
- mechanical
- Prior art date
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- Pending
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- Electromechanical Clocks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エネルギー効率の良い発電装置付電子時計を
提供する。 【構成】 回転錘からのエネルギーを機械エネルギー蓄
積装置と発電機に分配して、機械エネルギー蓄積手段か
らのエネルギーにより指示系を駆動し、発電機により変
換された電気エネルギーを蓄積した電源からのエネルギ
ーにより回路系を駆動させる。 【効果】 電気エネルギーを蓄積した電源のみにより駆
動される場合に比べ電源が同じならば、消費エネルギー
が減るため長時間駆動させることができる。時計が止ま
ってもすぐに駆動することができる。機械エネルギー蓄
積装置による発電のように常に高速で回転する必要がな
いため耐久性に優れている。全てゼンマイの機械エネル
ギー蓄積装置に比べ、蓄積エネルギーが極めて小さいた
め時計の小型化ができる。
提供する。 【構成】 回転錘からのエネルギーを機械エネルギー蓄
積装置と発電機に分配して、機械エネルギー蓄積手段か
らのエネルギーにより指示系を駆動し、発電機により変
換された電気エネルギーを蓄積した電源からのエネルギ
ーにより回路系を駆動させる。 【効果】 電気エネルギーを蓄積した電源のみにより駆
動される場合に比べ電源が同じならば、消費エネルギー
が減るため長時間駆動させることができる。時計が止ま
ってもすぐに駆動することができる。機械エネルギー蓄
積装置による発電のように常に高速で回転する必要がな
いため耐久性に優れている。全てゼンマイの機械エネル
ギー蓄積装置に比べ、蓄積エネルギーが極めて小さいた
め時計の小型化ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発電装置付電子時計に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の発電装置付電子時計は特公平３−
３７１５２のように回転錘を用いたエネルギー補給装置
により機械エネルギー蓄積をおこない、蓄積されたゼン
マイのエネルギーにより発電をおこない水晶発振器を駆
動し、標準信号により時計源振系を制御するものがあっ
た。
３７１５２のように回転錘を用いたエネルギー補給装置
により機械エネルギー蓄積をおこない、蓄積されたゼン
マイのエネルギーにより発電をおこない水晶発振器を駆
動し、標準信号により時計源振系を制御するものがあっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では、機械エネルギー蓄積装置にエネルギーが蓄積さ
れるまで駆動できないため、駆動までの時間がかかると
いった問題や全てゼンマイの機械エネルギー蓄積装置に
より発電を行う構成のため大きなゼンマイが必要であっ
た。常に高速で回転するため耐久性に問題があった。
術では、機械エネルギー蓄積装置にエネルギーが蓄積さ
れるまで駆動できないため、駆動までの時間がかかると
いった問題や全てゼンマイの機械エネルギー蓄積装置に
より発電を行う構成のため大きなゼンマイが必要であっ
た。常に高速で回転するため耐久性に問題があった。
【０００４】そこで本発明はこのような問題を解決する
もので、その目的とするところはエネルギー効率の良い
発電装置付電子時計を提供するところにある。
もので、その目的とするところはエネルギー効率の良い
発電装置付電子時計を提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の発電装置付電子
時計は、回転錘、前記回転錘により発生する機械エネル
ギーを電気エネルギーに変換する発電機、前記電気エネ
ルギーを蓄える電源、前記回転錘からの機械エネルギー
を蓄積する機械エネルギー蓄積装置、前記機械エネルギ
ー蓄積装置からのエネルギーを伝達するとともに指針を
有する機械エネルギー伝達系、前記機械エネルギー伝達
系に連結する調速機構、前記調速機構の周期を調整する
制御機構、水晶回路を含む電子回路を有し、前記制御機
構及び前記電子回路は前記電源から給電を受け、前記指
針は前記機械エネルギー蓄積装置からの機械エネルギー
により駆動する。
時計は、回転錘、前記回転錘により発生する機械エネル
ギーを電気エネルギーに変換する発電機、前記電気エネ
ルギーを蓄える電源、前記回転錘からの機械エネルギー
を蓄積する機械エネルギー蓄積装置、前記機械エネルギ
ー蓄積装置からのエネルギーを伝達するとともに指針を
有する機械エネルギー伝達系、前記機械エネルギー伝達
系に連結する調速機構、前記調速機構の周期を調整する
制御機構、水晶回路を含む電子回路を有し、前記制御機
構及び前記電子回路は前記電源から給電を受け、前記指
針は前記機械エネルギー蓄積装置からの機械エネルギー
により駆動する。
【０００６】
【作用】回転錘からのエネルギーを機械エネルギー蓄積
装置と発電機に分配して、機械エネルギー蓄積装置から
のエネルギーにより指示系を駆動し、発電機により変換
された電気エネルギーを蓄積した電源からのエネルギー
により回路系を駆動させる。
装置と発電機に分配して、機械エネルギー蓄積装置から
のエネルギーにより指示系を駆動し、発電機により変換
された電気エネルギーを蓄積した電源からのエネルギー
により回路系を駆動させる。
【０００７】
【実施例】以下、図面によりこの発明の実施例について
説明する。
説明する。
【０００８】図１は本発明の時計の平面レイアウト図を
示す。
示す。
【０００９】１は時計ムーブメントであり、回転錘２が
取り付かれている。３はその回転中心であり、回転錘２
の重心と回転中心３の位置は大きくずれた形状をしてい
る。したがって、時計体が動くと回転錘２は重力の作用
で回転する。この回転を回転錘に取り付けられた歯車４
と増速中間車５によって増速して、永久磁石で作られた
ロータ６に伝えられる。ロータ６の回りには、高透磁率
材のステータ７が配置され中央部にコイル８が巻回され
ている。
取り付かれている。３はその回転中心であり、回転錘２
の重心と回転中心３の位置は大きくずれた形状をしてい
る。したがって、時計体が動くと回転錘２は重力の作用
で回転する。この回転を回転錘に取り付けられた歯車４
と増速中間車５によって増速して、永久磁石で作られた
ロータ６に伝えられる。ロータ６の回りには、高透磁率
材のステータ７が配置され中央部にコイル８が巻回され
ている。
【００１０】回転錘２が回転するとこの回転がロータ６
に伝えられロータ６が回転するとステータ７にロータ６
の回転に応じて変化する磁束が誘導される。
に伝えられロータ６が回転するとステータ７にロータ６
の回転に応じて変化する磁束が誘導される。
【００１１】この磁束の変化によりコイル８には電圧が
誘起され回転錘２の機械エネルギーが電気エネルギーに
変換される。
誘起され回転錘２の機械エネルギーが電気エネルギーに
変換される。
【００１２】コイル８の誘起電圧はダイオードによる整
流回路及び過充電防止回路を経て二次電源９に充電され
る。
流回路及び過充電防止回路を経て二次電源９に充電され
る。
【００１３】１０は９からの電力により駆動する電子回
路で水晶発振器、論理回路を有する回路である。
路で水晶発振器、論理回路を有する回路である。
【００１４】１１は電磁作用等を応用した調速機構であ
る。調速機構は電気エネルギーの機械力変換装置であ
り、電磁変換、圧電変換、静電変換等である。
る。調速機構は電気エネルギーの機械力変換装置であ
り、電磁変換、圧電変換、静電変換等である。
【００１５】１２は電子回路１０の出力により調速機構
１１の電流を制御する制御機構である。
１１の電流を制御する制御機構である。
【００１６】１３は弾性材料を有する機械エネルギー蓄
積装置である。機械時計用語ではゼンマイを有する「香
箱」と呼ぶ。
積装置である。機械時計用語ではゼンマイを有する「香
箱」と呼ぶ。
【００１７】１４は伝達輪列であり、通常時、分、秒、
カレンダーを表示する指針１５を有する歯車を持つ。１
６は回転錘２からの回転を機械エネルギー蓄積装置に伝
える減速中間車である。
カレンダーを表示する指針１５を有する歯車を持つ。１
６は回転錘２からの回転を機械エネルギー蓄積装置に伝
える減速中間車である。
【００１８】図２は本発明のブロック図である。
【００１９】２１は図１のロータ６、ステータ７、コイ
ル８からなる発電機である。
ル８からなる発電機である。
【００２０】２２は発電機２１、二次電源９、電子回路
１０、制御機構１２から構成される回路系である。
１０、制御機構１２から構成される回路系である。
【００２１】２３は機械エネルギー蓄積装置１３、伝達
輪列１４、調速機構１１、指針１５から構成される指示
系である。
輪列１４、調速機構１１、指針１５から構成される指示
系である。
【００２２】本発明の構成は回転錘２の回転エネルギー
を回路系２２と指示系２３に分配して、その各々のエネ
ルギーにより時計の回路系、指示系をそれぞれ駆動させ
るものである。
を回路系２２と指示系２３に分配して、その各々のエネ
ルギーにより時計の回路系、指示系をそれぞれ駆動させ
るものである。
【００２３】図３は回路系、指示系へのエネルギー伝達
を示す図である。
を示す図である。
【００２４】３２は二番車、３３は三番車、３４は４番
車、３５は５番車である。
車、３５は５番車である。
【００２５】指示系及び回路系へのエネルギー分配比を
１時間駆動させるために必要な回転錘のエネルギーを算
出することにより回転錘からのエネルギー分配比につい
て説明する。
１時間駆動させるために必要な回転錘のエネルギーを算
出することにより回転錘からのエネルギー分配比につい
て説明する。
【００２６】指示系を駆動させるエネルギーは、 ２番車での出力トルクＴ＝３ｇｃｍ 輪列伝達効率 ηは９０％×３段 とすると、指針を１時間駆動させるために必要な回転錘
からのエネルギーは、
からのエネルギーは、
【００２７】
【数１】
【００２８】一方、回路系を駆動させるエネルギーは、 ＩＣの消費電力Ｐ1 Ｐ1 ＝１．５Ｖ×０．２μＡ＝０．３μＷ 調速機構を制御するエネルギーＰ2 Ｐ2 ＝１．５Ｖ×０．１μＡ＝０．１５μＷ 発電機のエネルギー交換効率 ｋ＝３０％ 輪列伝達効率 ηは９０％×２段 とすると、回路系を１時間駆動させるために必要な回転
錘からのエネルギーは、
錘からのエネルギーは、
【００２９】
【数２】
【００３０】したがって、時計を１時間駆動させるのに
必要な回転錘のエネルギーは、 Ｕ＝Ｕ1 ＋Ｕ2 Ｕ＝２．５３＋６．６７＝９．２（ｍＪ）となる。
必要な回転錘のエネルギーは、 Ｕ＝Ｕ1 ＋Ｕ2 Ｕ＝２．５３＋６．６７＝９．２（ｍＪ）となる。
【００３１】これを比率に直すと、 指示系へのエネルギーは、２７．５％ 回路系へのエネルギーは、７２．５％ 上記の様に回転錘からのエネルギー分配比は、指示系を
駆動させる機械エネルギー蓄積装置への分配量より、回
路系を駆動させる発電機への分配量を多くすれば良いこ
とになる。
駆動させる機械エネルギー蓄積装置への分配量より、回
路系を駆動させる発電機への分配量を多くすれば良いこ
とになる。
【００３２】図４で本発明の調速機構について説明す
る。
る。
【００３３】本発明の調速機構はステップモータを応用
したものである。
したものである。
【００３４】ロータ４１には常に機械エネルギー蓄積装
置からの回転トルクが加わっている。ステータ４２には
ロータ４１の引きトルクを発生させる内ノッチが設けら
れている。
置からの回転トルクが加わっている。ステータ４２には
ロータ４１の引きトルクを発生させる内ノッチが設けら
れている。
【００３５】ロータ４１の引きトルクは機械エネルギー
蓄積装置からの回転トルクより大きく設定されており、
通常ロータは引きトルクと回転トルクのつり合った位置
で保持されている。ロータ４１は電子回路１０からの信
号により１秒毎に回転する。
蓄積装置からの回転トルクより大きく設定されており、
通常ロータは引きトルクと回転トルクのつり合った位置
で保持されている。ロータ４１は電子回路１０からの信
号により１秒毎に回転する。
【００３６】この時、ロータ４１には機械エネルギー蓄
積装置１３からの回転エネルギーが加わっているため少
量のエネルギーでロータ４１は回転することができる。
積装置１３からの回転エネルギーが加わっているため少
量のエネルギーでロータ４１は回転することができる。
【００３７】ロータ４１の極数は２極以上の多極の方が
回転エネルギーが少量ですむため多極のロータをもちい
ることが望ましい。
回転エネルギーが少量ですむため多極のロータをもちい
ることが望ましい。
【００３８】又、圧電素子で雁木車を制御する調速機構
を用いてもよい。
を用いてもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
回転錘からのエネルギーを機械エネルギー蓄積装置と発
電機に分配して、機械エネルギー蓄積装置からのエネル
ギーにより指示系を駆動させ、発電機により変換された
電気エネルギーを蓄積した電源からのエネルギーにより
回路系を駆動させることにより以下の様な効果を有す
る。
回転錘からのエネルギーを機械エネルギー蓄積装置と発
電機に分配して、機械エネルギー蓄積装置からのエネル
ギーにより指示系を駆動させ、発電機により変換された
電気エネルギーを蓄積した電源からのエネルギーにより
回路系を駆動させることにより以下の様な効果を有す
る。
【００４０】１．電気エネルギーを蓄積した電源のみに
より駆動される場合に比べ電源の容量が同じならば、消
費エネルギーが減るため長時間駆動させることができ
る。
より駆動される場合に比べ電源の容量が同じならば、消
費エネルギーが減るため長時間駆動させることができ
る。
【００４１】２．時計が止まってもすぐに駆動すること
ができる。
ができる。
【００４２】３．機械エネルギー蓄積装置による発電の
ように常に高速で回転する必要がないため耐久性に優れ
ている。
ように常に高速で回転する必要がないため耐久性に優れ
ている。
【００４３】４．全てゼンマイの機械エネルギー蓄積装
置に比べ、蓄積エネルギーが極めて小さいため時計体の
小型化ができる。
置に比べ、蓄積エネルギーが極めて小さいため時計体の
小型化ができる。
【００４４】５．機械式時計に比べ時間精度が良い。
【図１】 本発明の時計の平面レイアウト図。
【図２】 本発明のブロック図。
【図３】 回路系、指示系へのエネルギー伝達を示す
図。
図。
【図４】 調速機構の図
１時計ムーブメント ２回転錘 ３回転中心 ４歯車 ５増速中間車 ６ロータ ７ステータ ８コイル ９二次電源 １０電子回路 １１調速機構 １２制御機構 １３機械エネルギー蓄積装置 １４伝達輪列 １５指針 １６減速中間車 ２１発電機 ３２二番車 ３３三番車 ３４四番車 ３５五番車 ４１ロータ ４２ステータ
Claims (2)
- 【請求項１】 回転錘、前記回転錘により発生する機械
エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機、前記電
気エネルギーを蓄える電源、前記回転錘からの機械エネ
ルギーを蓄積する機械エネルギー蓄積装置、前記機械エ
ネルギー蓄積装置からのエネルギーを伝達するとともに
指針を有する機械エネルギー伝達系、前記機械エネルギ
ー伝達系に連結する調速機構、前記調速機構の周期を調
整する制御回路、水晶回路を含む電子回路を有し、 前記制御回路及び前記電子回路は前記電源から給電を受
け、前記指針は前記機械エネルギー蓄積装置からの機械
エネルギーにより駆動することを特徴とする発電装置付
電子時計。 - 【請求項２】 前記回転錘からのエネルギー分配量を前
記機械エネルギー蓄積装置側より前記発電機側に多く分
配することを特徴とする請求項１記載の発電装置付電子
時計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24222692A JPH0694850A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 発電装置付電子時計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24222692A JPH0694850A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 発電装置付電子時計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0694850A true JPH0694850A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=17086113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24222692A Pending JPH0694850A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 発電装置付電子時計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0694850A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001016655A1 (en) * | 1999-08-26 | 2001-03-08 | Seiko Epson Corporation | Timepiece device |
| US7377705B2 (en) | 2004-08-04 | 2008-05-27 | Seiko Epson Corporation | Printing device driven by a mechanical energy storage device |
| WO2017028815A1 (zh) * | 2015-08-20 | 2017-02-23 | 比亚迪股份有限公司 | 用于智能手表的能量收集模组和智能手表 |
-
1992
- 1992-09-10 JP JP24222692A patent/JPH0694850A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001016655A1 (en) * | 1999-08-26 | 2001-03-08 | Seiko Epson Corporation | Timepiece device |
| US6973010B1 (en) | 1999-08-26 | 2005-12-06 | Seiko Epson Corporation | Timepiece device |
| US7377705B2 (en) | 2004-08-04 | 2008-05-27 | Seiko Epson Corporation | Printing device driven by a mechanical energy storage device |
| US7798734B2 (en) | 2004-08-04 | 2010-09-21 | Seiko Epson Corporation | Printing device |
| WO2017028815A1 (zh) * | 2015-08-20 | 2017-02-23 | 比亚迪股份有限公司 | 用于智能手表的能量收集模组和智能手表 |
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