JPH0875873A - 自動巻クオーツ腕時計の発電機 - Google Patents
自動巻クオーツ腕時計の発電機Info
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- JPH0875873A JPH0875873A JP20900394A JP20900394A JPH0875873A JP H0875873 A JPH0875873 A JP H0875873A JP 20900394 A JP20900394 A JP 20900394A JP 20900394 A JP20900394 A JP 20900394A JP H0875873 A JPH0875873 A JP H0875873A
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- Japan
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- generator
- stator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動巻クオーツ腕時計用小型、薄型の発電機
を提供することにある。 【構成】 時計用の発電機は、回転錘３０３に係合した
増速輪列３０４、３０５、該増速輪列３０４、３０５に
係合した永久磁石からなるロータ１０６、該ロータ１０
６に結合したステータ１０７、該ステータ１０７に固着
したコイル１０８から構成され、前記ステータ１０７の
ロータ穴部１０９には、少なくとも１個のノッチ１１２
を形成し、少なくとも１個を、該ノッチ１１２を形成し
ない発電機のロータ１０６に発生する保持トルクの不安
定平衡点２０３に対応する、前記ステータの前記ロータ
穴部１０９に形成することを特徴とする。 【効果】 小型、薄型の自動巻クオーツ腕時計が可能で
ある。
を提供することにある。 【構成】 時計用の発電機は、回転錘３０３に係合した
増速輪列３０４、３０５、該増速輪列３０４、３０５に
係合した永久磁石からなるロータ１０６、該ロータ１０
６に結合したステータ１０７、該ステータ１０７に固着
したコイル１０８から構成され、前記ステータ１０７の
ロータ穴部１０９には、少なくとも１個のノッチ１１２
を形成し、少なくとも１個を、該ノッチ１１２を形成し
ない発電機のロータ１０６に発生する保持トルクの不安
定平衡点２０３に対応する、前記ステータの前記ロータ
穴部１０９に形成することを特徴とする。 【効果】 小型、薄型の自動巻クオーツ腕時計が可能で
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】回転錘、該回転錘に係合した増速
輪列、該増速輪列に係合した永久磁石からなるロータ、
該ロータに結合したステータ、該ステータに固着したコ
イルから構成される発電機の構造に関する。
輪列、該増速輪列に係合した永久磁石からなるロータ、
該ロータに結合したステータ、該ステータに固着したコ
イルから構成される発電機の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開昭６０ー１７４９７６号公報に開示
されている腕時計用発電機を図３（ａ）に示す。時計ケ
ース３０１内に設置した、該発電機３０２（図３（ａ）
では、発電機以外の時計機構を省略した。）は、半円板
形状の片錘を有する回転錘３０３、該回転錘３０３に係
合した増速輪列３０４、３０５、該増速輪列３０５に係
合した永久磁石からなるロータ３０６、該ロータ３０６
に結合したステータ３０７、該ステータ３０７に固着し
たコイル３０８から構成され、腕を振ることによって前
記回転錘３０３は起動、回転し、前記増速輪列３０４、
３０５によって前記ロータ３０６は増速回転し、前記コ
イル３０８には、該コイル３０８を鎖交する、該ロータ
３０６の有する永久磁石の磁束が時間変化することによ
って、起電圧が発生し、該コイル３０８に電流が発生
し、該電流によって該コイル３０８に接続したキャパシ
タ（図省略）が充電される。図３（ｂ）に、永久磁石か
らなるロータ３０６、該ロータ３０６に結合したステー
タ３０７、該ステータ３０７に固着したコイル３０８の
外観図、図３（ｃ）に、前記ステータ３０７のロータ穴
部３０９付近を示す。前記ステータ３０７のロータ穴部
３０９は、円筒形状をしており、前記ロータ３０６に発
生する保持トルクは小さく（該ロータ穴部３０９は円筒
形状でも、該ステータ３０７の外形形状は、前記ロータ
３０６の回転軸に対し、回転対称にならないので、保持
トルクは発生する。）、前記回転錘の片錘によって発生
するトルクに較べ、無視できるものであり、前記ロータ
３０６の起動、回転角速度、さらに前記発電機の発電能
力にほとんど影響しなかった。
されている腕時計用発電機を図３（ａ）に示す。時計ケ
ース３０１内に設置した、該発電機３０２（図３（ａ）
では、発電機以外の時計機構を省略した。）は、半円板
形状の片錘を有する回転錘３０３、該回転錘３０３に係
合した増速輪列３０４、３０５、該増速輪列３０５に係
合した永久磁石からなるロータ３０６、該ロータ３０６
に結合したステータ３０７、該ステータ３０７に固着し
たコイル３０８から構成され、腕を振ることによって前
記回転錘３０３は起動、回転し、前記増速輪列３０４、
３０５によって前記ロータ３０６は増速回転し、前記コ
イル３０８には、該コイル３０８を鎖交する、該ロータ
３０６の有する永久磁石の磁束が時間変化することによ
って、起電圧が発生し、該コイル３０８に電流が発生
し、該電流によって該コイル３０８に接続したキャパシ
タ（図省略）が充電される。図３（ｂ）に、永久磁石か
らなるロータ３０６、該ロータ３０６に結合したステー
タ３０７、該ステータ３０７に固着したコイル３０８の
外観図、図３（ｃ）に、前記ステータ３０７のロータ穴
部３０９付近を示す。前記ステータ３０７のロータ穴部
３０９は、円筒形状をしており、前記ロータ３０６に発
生する保持トルクは小さく（該ロータ穴部３０９は円筒
形状でも、該ステータ３０７の外形形状は、前記ロータ
３０６の回転軸に対し、回転対称にならないので、保持
トルクは発生する。）、前記回転錘の片錘によって発生
するトルクに較べ、無視できるものであり、前記ロータ
３０６の起動、回転角速度、さらに前記発電機の発電能
力にほとんど影響しなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発電機
付腕時計を小型化、薄型化していくためには、該発電機
を小型化、薄型化していく必要があり、まず、前記回転
錘を小型化、薄型化しなければならない。前記回転錘を
小型化、薄型化すると、該回転錘の片錘によって発生す
るトルク（該回転錘の質量と該回転錘の重心の回転軸か
らの距離の積に比例する。）は小さくなるので、前記ロ
ータに発生する保持トルクは、該トルクに較べ無視でき
なくなる。その結果、該保持トルクは、前記回転錘の起
動、回転角速度を抑制し、前記発電機の発電能力を低下
させるので、発電機を小型化、薄型化するには、前記ロ
ータに発生する保持トルクを小さくする必要がある。
付腕時計を小型化、薄型化していくためには、該発電機
を小型化、薄型化していく必要があり、まず、前記回転
錘を小型化、薄型化しなければならない。前記回転錘を
小型化、薄型化すると、該回転錘の片錘によって発生す
るトルク（該回転錘の質量と該回転錘の重心の回転軸か
らの距離の積に比例する。）は小さくなるので、前記ロ
ータに発生する保持トルクは、該トルクに較べ無視でき
なくなる。その結果、該保持トルクは、前記回転錘の起
動、回転角速度を抑制し、前記発電機の発電能力を低下
させるので、発電機を小型化、薄型化するには、前記ロ
ータに発生する保持トルクを小さくする必要がある。
【０００４】本発明は、上記課題に対してなされたもの
で、小型、薄型の発電機付腕時計に使用可能な発電機を
提供することを目的とする。
で、小型、薄型の発電機付腕時計に使用可能な発電機を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】腕時計用の発電機は、回
転錘に係合した増速輪列と、増速輪列に係合した永久磁
石からなるロータと、ロータに結合したステータと、ス
テータに固着したコイルから構成され、前記ステータの
ロータ穴部には、少なくとも１個のノッチを形成したも
のである。
転錘に係合した増速輪列と、増速輪列に係合した永久磁
石からなるロータと、ロータに結合したステータと、ス
テータに固着したコイルから構成され、前記ステータの
ロータ穴部には、少なくとも１個のノッチを形成したも
のである。
【０００６】更に前記ノッチの少なくとも１個は、ノッ
チを形成しない発電機のロータに発生する保持トルクの
不安定平衡点に対応する、ステータのロータ穴部に形成
することを特徴とする。
チを形成しない発電機のロータに発生する保持トルクの
不安定平衡点に対応する、ステータのロータ穴部に形成
することを特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて、前記
発電機のロータに発生する保持トルクを小さくするため
の本発明の発電機の構造を説明する。本発明の発電機に
おいても、回転錘、該回転錘に係合した増速輪列までの
構造は、図３（ａ）に示す従来の発電機と同一なので、
説明を省略する。
発電機のロータに発生する保持トルクを小さくするため
の本発明の発電機の構造を説明する。本発明の発電機に
おいても、回転錘、該回転錘に係合した増速輪列までの
構造は、図３（ａ）に示す従来の発電機と同一なので、
説明を省略する。
【０００８】図１（ａ）は、前記増速輪列３０５に係合
した２極の永久磁石からなる前記ロータ１０６、該ロー
タ１０６に結合した２極のステータ１０７、該ステータ
１０７に固着した前記コイル１０８の外観図を示し、前
記ステータ１０７には、前記ロータ１０６と結合するた
めに、ロータ穴部１０９が形成されている。
した２極の永久磁石からなる前記ロータ１０６、該ロー
タ１０６に結合した２極のステータ１０７、該ステータ
１０７に固着した前記コイル１０８の外観図を示し、前
記ステータ１０７には、前記ロータ１０６と結合するた
めに、ロータ穴部１０９が形成されている。
【０００９】図１（ｂ）は、該ロータ穴部１０９付近の
拡大平面図であり、本発明の発電機のロータ１０６に発
生する保持トルクを小さくするために、前記ロータ穴部
１０９には、ノッチ１１２、１１３が形成されている。
ここで、ノッチ１１２は、前記ステータ１０７のロータ
穴部１０９の、ノッチ１１２、１１３を形成しない発電
機のロータ回転角θ＝０゜（ここで、線分１１０はロー
タ１０６の永久磁石のＮ極とＳ極を結んだ線分であり、
線分１１１は、ノッチ１１２、１１３を形成しない発電
機のロータが不安定平衡点にあるときの線分１１０であ
り、ロータ回転角θは、前記線分１１０と線分１１１の
なす角である。）に形成されている。ノッチ１１３はロ
ータ回転角θ＝３４０゜に対応するステータ１０７のロ
ータ穴部１０９に形成されている。
拡大平面図であり、本発明の発電機のロータ１０６に発
生する保持トルクを小さくするために、前記ロータ穴部
１０９には、ノッチ１１２、１１３が形成されている。
ここで、ノッチ１１２は、前記ステータ１０７のロータ
穴部１０９の、ノッチ１１２、１１３を形成しない発電
機のロータ回転角θ＝０゜（ここで、線分１１０はロー
タ１０６の永久磁石のＮ極とＳ極を結んだ線分であり、
線分１１１は、ノッチ１１２、１１３を形成しない発電
機のロータが不安定平衡点にあるときの線分１１０であ
り、ロータ回転角θは、前記線分１１０と線分１１１の
なす角である。）に形成されている。ノッチ１１３はロ
ータ回転角θ＝３４０゜に対応するステータ１０７のロ
ータ穴部１０９に形成されている。
【００１０】図２（ａ）は、ステータのロータ穴部にノ
ッチ１１２、１１３を形成した本発明の発電機のロータ
に発生する保持トルクカーブ２０１、ステータのロータ
穴部にノッチを形成しない従来例の発電機のロータに発
生する保持トルクカーブ２０２のシミュレーション結果
を示す。ここで、本発明の発電機においては、ノッチ１
１２は、ステータのロータ穴部にノッチを形成しない従
来例の発電機のロータに発生する保持トルクカーブ２０
２の不安定平衡点２０３（θ＝０゜）に対応する、ステ
ータのロータ穴部に形成されている。ノッチ１１３は、
θ＝３４０゜に対応する、ステータのロータ穴部に形成
されている。各保持トルクカーブ２０１、２０２を比較
すると、ステータのロータ穴部にノッチ１１２とノッチ
１１３を形成した、本発明の発電機の保持トルクの最大
トルクは、従来例の発電機の保持トルクの最大トルクの
約１／２になることが分かる。
ッチ１１２、１１３を形成した本発明の発電機のロータ
に発生する保持トルクカーブ２０１、ステータのロータ
穴部にノッチを形成しない従来例の発電機のロータに発
生する保持トルクカーブ２０２のシミュレーション結果
を示す。ここで、本発明の発電機においては、ノッチ１
１２は、ステータのロータ穴部にノッチを形成しない従
来例の発電機のロータに発生する保持トルクカーブ２０
２の不安定平衡点２０３（θ＝０゜）に対応する、ステ
ータのロータ穴部に形成されている。ノッチ１１３は、
θ＝３４０゜に対応する、ステータのロータ穴部に形成
されている。各保持トルクカーブ２０１、２０２を比較
すると、ステータのロータ穴部にノッチ１１２とノッチ
１１３を形成した、本発明の発電機の保持トルクの最大
トルクは、従来例の発電機の保持トルクの最大トルクの
約１／２になることが分かる。
【００１１】図２（ｂ）は、ステータのロータ穴部にノ
ッチ１１２、１１３を形成した本発明の発電機のロータ
に発生する、保持トルクを除いた励磁トルク２０４、ス
テータのロータ穴部にノッチを形成しない従来例の発電
機のロータに発生する、保持トルクを除いた励磁トルク
カーブ２０５のシミュレーション結果を示し、各励磁ト
ルクカーブ２０４、２０５を比較すると、ステータのロ
ータ穴部にノッチ１１２とノッチ１１３を形成した、本
発明の発電機の励磁トルクの最大トルクは、従来例の発
電機の励磁トルクの最大トルクと略同一となる。ここ
で、保持トルクを除いた励磁トルクの最大トルクＴｍａ
ｘは、以下に示す数１によって表せる。
ッチ１１２、１１３を形成した本発明の発電機のロータ
に発生する、保持トルクを除いた励磁トルク２０４、ス
テータのロータ穴部にノッチを形成しない従来例の発電
機のロータに発生する、保持トルクを除いた励磁トルク
カーブ２０５のシミュレーション結果を示し、各励磁ト
ルクカーブ２０４、２０５を比較すると、ステータのロ
ータ穴部にノッチ１１２とノッチ１１３を形成した、本
発明の発電機の励磁トルクの最大トルクは、従来例の発
電機の励磁トルクの最大トルクと略同一となる。ここ
で、保持トルクを除いた励磁トルクの最大トルクＴｍａ
ｘは、以下に示す数１によって表せる。
【００１２】
【数１】Ｔｍａｘ＝Ｋ・Ｉ
【００１３】ここで、Ｋは、発電機の電気機械結合係
数、Ｉはコイルに発生する電流、一方、ロータが回転し
たことによって、コイルに発生する起電圧の最大電圧Ｖ
ｍａｘは、以下に示す数２によって表される。
数、Ｉはコイルに発生する電流、一方、ロータが回転し
たことによって、コイルに発生する起電圧の最大電圧Ｖ
ｍａｘは、以下に示す数２によって表される。
【００１４】
【数２】Ｖｍａｘ＝Ｋ・ω
【００１５】ここで、ωは、ロータの角速度である。よ
って、数１から、ステータのロータ穴部にノッチ１１２
とノッチ１１３を形成した、本発明の発電機の励磁トル
クの最大トルクが、従来例の発電機の励磁トルクの最大
トルクと略同一となることは、本発明の発電機の電気機
械結合係数が、従来例の発電機の電気機械結合係数と略
同一であることになり、数２からロータの回転角速度ω
が同一であれば、本発明の発電機に発生する起電圧が、
従来例の発電機に発生する起電圧と同一となるので、ス
テータのロータ穴部にノッチ１１２とノッチ１１３を形
成したことは、本発明の発電機の保持トルクを、従来例
の発電機の保持トルクの約１／２にしただけであること
が分かる。
って、数１から、ステータのロータ穴部にノッチ１１２
とノッチ１１３を形成した、本発明の発電機の励磁トル
クの最大トルクが、従来例の発電機の励磁トルクの最大
トルクと略同一となることは、本発明の発電機の電気機
械結合係数が、従来例の発電機の電気機械結合係数と略
同一であることになり、数２からロータの回転角速度ω
が同一であれば、本発明の発電機に発生する起電圧が、
従来例の発電機に発生する起電圧と同一となるので、ス
テータのロータ穴部にノッチ１１２とノッチ１１３を形
成したことは、本発明の発電機の保持トルクを、従来例
の発電機の保持トルクの約１／２にしただけであること
が分かる。
【００１６】よって、本発明の発電機のロータ１０６
は、従来の発電機のロータ３０１に較べ、ロータに発生
する保持トルクの減小により、起動、回転が良好にな
り、ロータの回転角速度も増加し、本発明の発電機のロ
ータ１０６は、従来の発電機のロータ３０１に較べ大き
い起電圧を発生できる。また、従来の発電機の回転錘よ
りも、小型、薄型の回転錘を使用した本発明の発電機
を、従来の発電機の発電能力と同程度の発電能力の発電
機にできる。
は、従来の発電機のロータ３０１に較べ、ロータに発生
する保持トルクの減小により、起動、回転が良好にな
り、ロータの回転角速度も増加し、本発明の発電機のロ
ータ１０６は、従来の発電機のロータ３０１に較べ大き
い起電圧を発生できる。また、従来の発電機の回転錘よ
りも、小型、薄型の回転錘を使用した本発明の発電機
を、従来の発電機の発電能力と同程度の発電能力の発電
機にできる。
【００１７】以上の本発明の実施例の説明において、ロ
ータ１０６の永久磁石の極数を２、ステータ１０７の極
数を２として説明したが、該ロータ１０６の永久磁石の
極数と該ステータ１０７の極数は２に限定されるもので
はない。
ータ１０６の永久磁石の極数を２、ステータ１０７の極
数を２として説明したが、該ロータ１０６の永久磁石の
極数と該ステータ１０７の極数は２に限定されるもので
はない。
【００１８】
【発明の効果】以上の詳細な説明によって示されたよう
に、従来の発電機の回転錘より、小型、薄型の回転錘を
使用した本発明の発電機でも、前記ロータに発生する保
持トルクは、回転錘の片錘によって発生するトルクに較
べ無視できるので、発電能力の低下はなく、発電機の小
型化、薄型化が可能になり、小型、薄型の自動巻クオー
ツ腕時計が可能になる。また、従来の発電機の回転錘と
同じサイズの回転錘を使用した本発明の発電機の発電能
力は、従来の発電機の発電能力に較べ向上する。
に、従来の発電機の回転錘より、小型、薄型の回転錘を
使用した本発明の発電機でも、前記ロータに発生する保
持トルクは、回転錘の片錘によって発生するトルクに較
べ無視できるので、発電能力の低下はなく、発電機の小
型化、薄型化が可能になり、小型、薄型の自動巻クオー
ツ腕時計が可能になる。また、従来の発電機の回転錘と
同じサイズの回転錘を使用した本発明の発電機の発電能
力は、従来の発電機の発電能力に較べ向上する。
【図１】本発明の発電機の外観図、平面図である。
【図２】発電機の保持トルク、励磁トルクのシミュレー
ション結果である。
ション結果である。
【図３】従来の発電機の外観図、平面図である。
１０９ ステータのロータ穴部 １１２ ノッチ １１３ ノッチ
Claims (2)
- 【請求項１】 回転錘を回転させて発電した電源を用い
て駆動する腕時計の発電機において、腕時計用の発電機
は、前記回転錘に係合した増速輪列と、該増速輪列に係
合した永久磁石からなるロータと、該ロータに結合した
ステータと、該ステータに固着したコイルから構成さ
れ、前記ステータのロータ穴部には、少なくとも１個の
ノッチを形成することを特徴とする自動巻クオーツ腕時
計の発電機。 - 【請求項２】 前記ノッチの少なくとも１個を、該ノッ
チを形成しない発電機のロータに発生する保持トルクの
不安定平衡点に対応する、前記ステータの前記ロータ穴
部に形成することを特徴とする請求項１記載の自動巻ク
オーツ腕時計の発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20900394A JPH0875873A (ja) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | 自動巻クオーツ腕時計の発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20900394A JPH0875873A (ja) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | 自動巻クオーツ腕時計の発電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0875873A true JPH0875873A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16565697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20900394A Pending JPH0875873A (ja) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | 自動巻クオーツ腕時計の発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0875873A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000029910A1 (fr) | 1998-11-17 | 2000-05-25 | Seiko Epson Corporation | Piece d'horlogerie mecanique a commande electronique |
| EP1115042A2 (en) * | 2000-01-06 | 2001-07-11 | Seiko Epson Corporation | Power generator, timepiece and electronic device having the same, and cogging torque adjustment method for the same |
| US6774513B2 (en) * | 1998-06-11 | 2004-08-10 | Citizen Watch Co., Ltd | Two-pole step motor for timepiece |
-
1994
- 1994-09-02 JP JP20900394A patent/JPH0875873A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6774513B2 (en) * | 1998-06-11 | 2004-08-10 | Citizen Watch Co., Ltd | Two-pole step motor for timepiece |
| WO2000029910A1 (fr) | 1998-11-17 | 2000-05-25 | Seiko Epson Corporation | Piece d'horlogerie mecanique a commande electronique |
| EP1115042A2 (en) * | 2000-01-06 | 2001-07-11 | Seiko Epson Corporation | Power generator, timepiece and electronic device having the same, and cogging torque adjustment method for the same |
| US6541882B2 (en) | 2000-01-06 | 2003-04-01 | Seiko Epson Corporation | Power generator, timepiece and electronic device having the same, and cogging torque adjustment method for the same |
| EP1115042A3 (en) * | 2000-01-06 | 2003-12-03 | Seiko Epson Corporation | Power generator, timepiece and electronic device having the same, and cogging torque adjustment method for the same |
| US6831446B2 (en) | 2000-01-06 | 2004-12-14 | Seiko Epson Corporation | Power generator, timepiece and electronic device having the same, and cogging torque adjustment method for the same |
| US6879068B2 (en) | 2000-01-06 | 2005-04-12 | Seiko Epson Corporation | Power generator, timepiece and electronic device having the same, and cogging torque adjustment method for the same |
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