JPH1130675A - 水晶発振器およびこの水晶発振器を用いた電子制御式機械時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電圧を加えてから安定発振するまでの時間が
短い水晶発振器を提供すること。 【解決手段】 水晶発振器を、水晶振動子５２と、水晶
振動子５２が内蔵された水晶収納ケース５３に対し、水
晶振動子５２の振動方向に衝撃力を加える駆動レバー７
１とを備えて構成する。水晶振動子５２に電圧を加える
とともに、駆動レバー７１によって水晶収納ケース５３
に衝撃力を加える。これにより、水晶振動子５２は、電
圧による発振に加えて駆動レバー７１の衝突による機械
的な振動が加えられるため、水晶振動子５２の振動が大
きくなり、安定発振までの時間を短くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、時計や携帯電話等
で用いられる水晶発振器と、ゼンマイが開放する時の機
械エネルギを発電機で電気エネルギに変換し、その電気
エネルギにより回転制御手段を作動させて発電機の回転
周期を制御することにより、輪列に固定される指針を正
確に駆動する電子制御式機械時計とに関する。

【０００２】

【従来の技術】ゼンマイが開放する時の機械エネルギを
発電機で電気エネルギに変換し、その電気エネルギによ
り回転制御手段を作動させて発電機のコイルに流れる電
流値を制御することにより、輪列に固定される指針を正
確に駆動して正確に時刻を表示する電子制御式機械時計
として、特開平８−５７５８号公報に記載されたものが
知られている。

【０００３】この際、発電機による電気エネルギを一
旦、平滑用コンデンサに供給し、このコンデンサからの
電力で回路制御手段を駆動しているが、このコンデンサ
には発電機の回転周期と同期した交流の起電力が入力さ
れるため、ＩＣや水晶振動子を備える回路制御手段の動
作を可能とするための電力を長期間保持する必要がなか
った。このため、従来は、ＩＣや水晶振動子を数秒程度
動作可能な静電容量の比較的小さなコンデンサが用いら
れていた。

【０００４】この電子制御式機械時計は、指針の駆動を
ゼンマイを動力源とするためにモータが不要であり、部
品点数が少なく安価であるという特徴がある。その上、
電子回路を作動させるのに必要な僅かな電気エネルギを
発電するだけでよく、少ない入力エネルギで時計を作動
することもできた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子制
御式機械時計は、以下の課題を有している。すなわち、
通常は竜頭を引き出して行う針合わせ（時刻合わせ）を
行う場合、正確に時刻を合わせられるように、時、分、
秒の各指針を停止させていた。指針を停止することは、
輪列を停止させることになるため、発電機も停止されて
いた。

【０００６】このため、発電機から平滑用コンデンサへ
の起電力の入力が停止する一方で、ＩＣは駆動し続ける
ため、コンデンサに蓄えられた電荷はＩＣ側に放電され
て端子電圧が低下し、その結果、回路制御手段も停止し
ていた。

【０００７】そして、針合わせを終えて竜頭を押し込
み、発電機を作動させて回路制御手段の水晶振動子を駆
動させても、水晶振動子は、電圧を加えてから、安定し
て発振信号を出すまでに少々の時間を必要とし、水晶振
動子が安定するまでの間は、正確な時間制御を行えない
という問題があった。このため、安定して発振するまで
の時間が短い水晶発振器が求められていた。

【０００８】また、水晶振動子は、時計以外にも、携帯
電話などの移動無線機における電波発信等にも用いられ
ており、このような各種の機器に用いられている水晶発
振器においても、安定して発振するまでの時間が短い水
晶発振器が求められていた。

【０００９】本発明の第１の目的は、電圧を加えてから
安定発振するまでの時間が短い水晶発振器を提供するこ
とにある。

【００１０】また、本発明の第２の目的は、水晶発振器
が安定発振するまでの時間を短縮でき、針合わせの誤差
を小さくすることができる電子制御式機械時計を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の水晶発振器は、
水晶振動子を用いた水晶発振器であって、前記水晶振動
子が内蔵された水晶収納ケースに対して衝撃力を加える
衝撃部材を備えることを特徴とするものである。

【００１２】この際、衝撃力を加える方向は限定されな
いが、特に、前記水晶収納ケースに対して水晶振動子の
振動方向に衝撃力を加えるように構成されていることが
好ましい。

【００１３】本発明では、水晶振動子に電圧を加えると
ともに、衝撃部材によって水晶収納ケースに衝撃力を加
える。水晶振動子に衝撃力を加えることで、水晶振動子
は、電圧による発振に加えて衝突部材の衝突による機械
的な振動が加えられるため、水晶振動子の振動が大きく
なり、安定発振までの時間が短くなる。特に、水晶振動
子の振動方向に衝撃力を加えれば、水晶振動子に効果的
に機械的振動を加えることができる。

【００１４】この際、前記衝撃部材は、水晶振動子への
電圧印加開始時に、前記水晶収納ケースに衝撃力を加え
るように構成されていることが好ましい。

【００１５】前記衝撃部材の衝撃力は、水晶振動子が安
定発振するまでに加えればよいが、特に水晶振動子への
電圧印加開始時に加えれば、水晶振動子が発振し始めた
時の振動を大きくでき、安定発振までの時間を効率的に
短くすることができる。

【００１６】また、本発明の電子制御式機械時計は、ゼ
ンマイと、輪列を介して伝達されるゼンマイの機械エネ
ルギを電気エネルギに変換する発電機と、前記輪列に結
合された指針と、変換した前記電気エネルギにより駆動
されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御手段と
を備える電子制御式機械時計において、前記回転制御手
段は、衝突部材を有する前記水晶発振器を備えているこ
とを特徴とするものである。

【００１７】衝突部材を有する水晶発振器を用いること
で、水晶振動子が安定発振するまでの時間が短くなり、
正確な時間制御を行えない時間を短くできるため、針合
わせ時の誤差を小さくすることができる。

【００１８】ここで、前記水晶発振器の衝撃部材は、前
記発電機が停止される針合わせからの復帰操作に連動し
て前記水晶収納ケースに衝撃力を加えるように構成され
ていることが好ましい。

【００１９】衝撃部材の動作を、発電機が作動し始めて
回転制御手段に電力が加えられ始める針合わせからの復
帰操作に連動させれば、水晶振動子に電圧が加えられる
のとほぼ同時に衝撃を加えることができ、水晶振動子を
より速く安定発振させることができるとともに、衝撃部
材を動作させるための特別な操作が不要になり、操作性
も向上できる。

【００２０】また、この電子制御式機械時計において、
前記発電機からの電気エネルギを一時的に蓄えて前記回
転制御手段に供給するコンデンサを備えるとともに、前
記発電機が停止している際に、前記コンデンサから前記
回転制御手段への電気エネルギの供給を遮断する電力供
給制御手段を備えることが好ましい。

【００２１】このように構成すれば、針合わせ時等に発
電機が停止した場合に、電力供給制御手段によってコン
デンサから回転制御手段への電気エネルギの供給を遮断
できるので、発電機が停止している間もコンデンサは充
電状態に維持される。従って、針合わせ操作からの復帰
時に、発電機が十分に立ち上がるまでは、コンデンサか
ら回転制御手段に電気エネルギを供給して回転制御手段
を作動させることができ、回転制御手段が作動されるま
でのタイムラグによる誤差を無くすことができ、針合わ
せ時の時間制御の誤差を小さくすることができる。この
ため、水晶振動子に即座に電圧を加えることができ、こ
の電圧が加えられた状態の水晶振動子に対して衝撃部材
による衝撃を加えて安定発振までの時間を確実に短縮す
ることができる。

【００２２】ここで、前記電力供給制御手段としては、
前記コンデンサに直列に接続されるとともに、前記発電
機が作動している際は接続され、発電機が停止している
際には切断されるスイッチ等が用いられる。

【００２３】さらに、前記回転制御手段は、水晶振動子
を用いた水晶発振回路と、この水晶発振回路の発振能力
を定常運転時よりも向上させる水晶発振能力向上手段
と、前記水晶発振回路を、前記水晶発振能力向上手段を
用いて発振能力を向上させた高発振状態および定常運転
状態のいずれか一方に切り替える切替手段とを備えるこ
とが好ましい。

【００２４】ここで、水晶発振能力向上手段としては、
前記水晶振動子に定常運転時よりも高い電圧を加える高
電圧印加手段等が用いられる。また、高電圧印加手段と
しては、複数のコンデンサと、これらのコンデンサを並
列接続状態と直列接続状態とに切り替える回路制御手段
と、前記コンデンサと水晶振動子との接続を断続するス
イッチとで構成されているものなどが利用できる。

【００２５】水晶振動子に高電圧を印可する高電圧印可
手段等からなる水晶発振能力向上手段を設けたので、発
電機が停止される針合わせ操作からの復帰時において、
前記水晶発振回路を駆動する際に、水晶発振能力向上手
段を用いて高発振状態とすることで、水晶発振回路が安
定した発振信号を出力するまでの時間を従来に比べて短
縮することができる。特に、水晶振動子に高電圧を印加
していれば、前記衝撃部材による機械的衝撃を加えた際
に、より迅速に安定発振状態にすることができ、回路制
御手段を迅速にかつ安定して駆動できて立上り時の誤差
を少なくでき、正確な針合わせを行うことができる。

【００２６】さらに、切替手段を備えることで、水晶発
振回路が安定した発振信号を出力した後には、水晶発振
回路を前記水晶発振能力向上手段を用いた高発振状態か
ら定常運転状態に切り替えることができ、消費電力が大
きくなる高発振状態を最小限の時間に押さえることがで
き、省エネルギー化をはかることもできる。

【００２７】また、高電圧印可手段を複数のコンデンサ
を備えて構成すれば、コンデンサの接続状態を回路制御
手段で切り替えることで、印可電圧の大きさを制御でき
るため、構成が簡易になり、かつ定常値の数倍という大
きな電圧を印可することができる。さらに、コンデンサ
と水晶振動子とを断続するスイッチを設けたので、発電
機が停止している間もコンデンサを充電状態に維持して
おくことができ、発電機の立上り時にスイッチを接続し
てコンデンサに充電された電力を水晶振動子に即座に供
給することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００２９】図１は、本発明の第１実施形態の電子制御
式機械時計の要部を示す平面図であり、図２及び図３は
その断面図である。

【００３０】電子制御式機械時計は、ゼンマイ１ａ、香
箱歯車１ｂ、香箱真１ｃ及び香箱蓋１ｄからなる香箱車
１を備えている。ゼンマイ１ａは、外端が香箱歯車１
ｂ、内端が香箱真１ｃに固定される。香箱真１ｃは、地
板２と輪列受３に支持され、角穴車４と一体で回転する
ように角穴ネジ５により固定されている。

【００３１】角穴車４は、時計方向には回転するが反時
計方向には回転しないように、こはぜ６と噛み合ってい
る。なお、角穴車４を時計方向に回転しゼンマイ１ａを
巻く方法は、機械時計の自動巻または手巻機構と同様で
あるため、説明を省略する。

【００３２】香箱歯車１ｂの回転は、７倍に増速されて
二番車７へ、順次６．４倍増速されて三番車８へ、9.37
5 倍増速されて四番車９へ、３倍増速されて五番車１０
へ、１０倍増速されて六番車１１へ、１０倍増速されて
ロータ１２へと、合計１２６，０００倍の増速をしてい
る。

【００３３】二番車７には筒かな７ａが、筒かな７ａに
は分針１３が、四番車９には秒針１４がそれぞれ固定さ
れている。従って、二番車７を１ｒｐｈで、四番車９を
１ｒｐｍで回転させるためには、ロータ１２は５ｒｐｓ
で回転するように制御すればよい。このときの香箱歯車
１ｂは、１／７ｒｐｈとなる。

【００３４】この電子制御式機械時計は、ロータ１２、
ステータ１５、コイルブロック１６から構成される発電
機２０を備えている。ロータ１２は、ロータ磁石１２
ａ、ロータかな１２ｂ、ロータ慣性円板１２ｃから構成
される。ロータ慣性円板１２ｃは、香箱車１からの駆動
トルク変動に対しロータ１２の回転数変動を少なくする
ためのものである。ステータ１５は、ステータ体１５ａ
に４万ターンのステータコイル１５ｂを巻線したもので
ある。

【００３５】コイルブロック１６は、磁心１６ａに１１
万ターンのコイル１６ｂを巻線したものである。ここ
で、ステータ体１５ａと磁心１６ａはＰＣパーマロイ等
で構成されている。また、ステータコイル１５ｂとコイ
ル１６ｂは、各々の発電電圧を加えた出力電圧がでるよ
うに直列に接続されている。

【００３６】次に、電子制御式機械時計の制御回路につ
いて、図４を参照して説明する。

【００３７】発電機２０からの交流出力は、昇圧コンデ
ンサ２１，ダイオード２２，２３からなる昇圧整流回路
を通して昇圧、整流されて第１の蓄電手段である平滑用
コンデンサ３０および第２の蓄電手段であるコンデンサ
８０に充電される。

【００３８】コンデンサ３０，８０は互いに並列に配置
され、発電機２０と、ＩＣ５１および水晶振動子５２を
備える回転制御手段５０とに接続されている。なお、コ
ンデンサ３０は、切替回路１８３およびスイッチ４０を
介して前記回転制御手段５０に接続されている。なお、
水晶振動子５２と、ＩＣ５１内に設けられた発振インバ
ータや帰還抵抗とによって水晶発振回路５５が形成され
ている。

【００３９】コンデンサ３０は、比較的容量の小さな、
例えば０．５〜５μＦ程度の静電容量を有する複数のコ
ンデンサ３０Ａ，３０Ｂによって構成されている。一
方、前記コンデンサ８０は、コンデンサ３０よりも小さ
な静電容量０．０５〜０．５μＦ程度の静電容量を有す
るものが用いられている。これらの各コンデンサ３０
Ａ，３０Ｂ，８０としては、電解コンデンサ等を用いて
もよいが、電解コンデンサと比較して寿命が長く、数１
０年レベルの製品寿命が得られる積層セラミックコンデ
ンサを用いるほうが好ましい。また、コンデンサ３０
Ａ，３０Ｂは、後述する回路制御手段３２によって、そ
の接続が並列および直列に切り替えられるように設定さ
れている。

【００４０】切替回路１８３は、切替用スイッチ１８１
および抵抗値が１００ＭΩ程度の抵抗１８２が並列に接
続されて構成されている。切替用スイッチ１８１は、発
電機２０が停止してコンデンサ３０の端子電圧が回転制
御手段５０を駆動できない電圧まで下がった際に切断さ
れ、発電機２０が作動されて回転制御手段５０を駆動可
能な電圧以上になった際に接続されるように制御されて
いる。

【００４１】電力供給制御手段であるスイッチ４０は、
図５，６にも示すように、回路基板１３１上のコンデン
サ３０が接続された配線１３２に、断続可能に構成され
たスイッチレバー４０Ａによって構成されている。この
スイッチレバー４０Ａは、針合わせ操作のために竜頭６
０を引き出すと配線１３２から離れて切断され、竜頭６
０を押し込むと配線１３２に接触されて接続されるよう
に構成されている。

【００４２】なお、スイッチレバー４０Ａや地板等の金
属部分は、回路の基準点であるアースに導通され、Ｖ_DD
に設定されている。なお、このスイッチ４０は、本実施
形態では竜頭操作に応じて断続するメカスイッチである
が、電子的なスイッチを用いてもよい。

【００４３】そして、コンデンサ３０またはコンデンサ
８０に、ＩＣ５１および水晶振動子５２を駆動可能な所
定電圧、例えば、１Ｖの電圧が蓄えられると、その蓄電
力でＩＣ５１および水晶振動子５２が駆動され、発電機
２０のコイルに流れる電流量を可変して電磁ブレーキ量
を調整し、発電機２０つまり指針の回転周期を調速して
いる。

【００４４】すなわち、前記回転制御手段５０は、図７
に示すように、発振回路１５１、分周回路１５２、回転
数検出回路１５３、回転数比較回路１５４、電磁ブレー
キ制御手段１５５等を含む集積回路（ＩＣ５１）によっ
て構成されている。

【００４５】発振回路１５１は水晶振動子５２による発
振信号を出力し、この発振信号は分周回路１５２によっ
てある一定周期まで分周される。この分周信号は、例え
ば１秒周期の基準周期信号として回転数比較回路１５４
および電磁ブレーキ制御手段１５５に出力されている。

【００４６】回転数比較回路１５４は、回転数検出回路
１５３で検出された発電機の周波数信号と、分周回路１
５２から出力された基準周期信号との周期（回転数）を
比較し、両者の時間的な差異を求め、その差異を無くす
ように、すなわち発電機２０と基準周期信号の周期が同
期するように発電機２０の回転周期を補正するための周
期補正信号を電磁ブレーキ制御手段１５５に出力する。

【００４７】電磁ブレーキ制御手段１５５は、前記周期
補正信号に基づいて発電機２０のコイルに流れる電流量
を可変して電磁ブレーキ量を調整し、発電機２０つまり
指針の回転周期を調速している。なお、コイルに流れる
電流量を可変する手段としては、特開平８−１０１２８
４号公報の実施例１に記載されるような、発電機２０両
端と並列に接続された負荷制御回路１５６の抵抗を可変
する方法や、実施例２に記載されるような、昇圧段数を
可変する方法等が有効である。

【００４８】このような電子制御式機械時計には、図８
〜１０に示すように、竜頭６０の操作に連動して作動さ
れる回転駆動手段７０が設けられている。回転駆動手段
７０は、輪列の途中にある五番車１０を回転させて発電
機２０を駆動する駆動レバー７１と、この駆動レバー７
１を移動させるおしどり８１と、おしどり８１の回転位
置を規制するクリックばね９１とを備えて構成されてい
る。

【００４９】おしどり８１は、軸８２を中心に回動自在
に軸支されるとともに、竜頭６０の軸６１に係合されて
いる。そして、クリックばね９１に形成された２つの係
合溝９２，９３に係合される位置決めピン８３と、駆動
レバー７１側に当接される当接ピン８４とを備えて構成
されている。

【００５０】また、駆動レバー７１は、ばね性を有する
金属、プラスチックなどで構成され、軸７２を中心に回
動自在に軸支されており、この軸７２部分から３方向に
延長された延長部分を備えて構成されている。この延長
部分の１つである係止レバー部７３は、時計に固定され
た係止ピン６３に当接されており、駆動レバー７１は図
８の状態から時計回り方向の回転が規制されている。

【００５１】また、駆動レバー７１の延長部分の他の１
つである当接レバー部７４は、五番車１０の外周縁に当
接可能に構成されている。

【００５２】さらに、駆動レバー７１の他の延長部分で
ある位置規制レバー部７５は、前記おしどり８１の当接
ピン８４が配置、当接される溝７６および当接面７７と
を備えるとともに、水晶振動子５２の水晶収納ケース５
３に当接される衝突部７８を備えている。従って、この
駆動レバー７１によって本発明の衝突部材が構成されて
いる。

【００５３】なお、この水晶振動子５２が内蔵された水
晶収納ケース５３は、図１１に示すように、地板２およ
び回路受け６６によって保持されている。

【００５４】このような本実施形態において、発電機２
０が作動されている定常運転時には、スイッチ４０およ
び切替用スイッチ１８１が入れられており、発電機２０
からの電力は一旦コンデンサ３０に蓄えられてから回転
制御手段５０に供給され、発電機２０の回転つまり指針
の時間制御が行われる。この定常運転時には、図１２に
示すように各コンデンサ３０Ａ，３０Ｂは、竜頭６０の
操作に連動して作動される切替手段１４０からの指示に
応じて作動する回路制御手段３２によって、並列に接続
されている。

【００５５】また、回転駆動手段７０は、竜頭６０が押
し込まれた通常位置にある場合、図８に示すように、お
しどり８１の位置決めピン８３はクリックばね９１の係
合溝９３に係合され、当接ピン８４は駆動レバー７１の
溝７６に係合されている。この状態では、衝突部７８は
水晶収納ケース５３に当接され、当接レバー部７４は五
番車１０から離れた位置にある。

【００５６】そして、針合わせを行うために竜頭６０を
引き出して指針を停止させると、発電機２０も停止す
る。この際、図１３に示すように、発電機２０が停止す
る直前に、回路制御手段３２によってコンデンサ３０
Ａ，３０Ｂは直列に接続され、その後、切替手段１４０
によってスイッチ４０が切断される。スイッチ４０が切
断されることにより、ＩＣ５１、水晶振動子５２側に電
流が流れないため、各コンデンサ３０Ａ，３０Ｂは充電
された状態に維持される。

【００５７】同時に、図９に示すように、竜頭６０を引
き出すと、おしどり８１が軸８２を中心に反時計回り方
向に回転し、その位置決めピン８３がクリックばね９１
の係合溝９２に係合される。同時に、おしどり８１の当
接ピン８４は駆動レバー７１の当接面７７側に移動し、
駆動レバー７１を軸７２を中心に時計回り方向に回転さ
せる。ただし、駆動レバー７１の係止レバー部７３が係
止ピン６３に当接しているため、係止レバー部７３は移
動できない。このため、駆動レバー７１自身が有するば
ね力（弾性力）によって、係止レバー部７３に対して当
接レバー部７４、位置規制レバー部７５が変位され、当
接レバー部７４は五番車１０に当接される。

【００５８】この際、当接レバー部７４は、駆動レバー
７１の軸７２の中心を通る五番車１０の外周縁の接線９
０に対して角度を持つ（平行ではない）ように構成さ
れ、また、前記接線９０の五番車１０との接点よりも、
五番車１０の通常回転方向の手前側で五番車１０に接す
るように構成されている。また、位置規制レバー部７５
の衝突部７８は、水晶収納ケース５３から離れる。

【００５９】そして、針合わせ操作が終了して竜頭６０
を押し込むと、図１４に示すように、切替手段１４０に
よってスイッチ４０が接続され、直列に接続されかつ充
電状態で維持されていたコンデンサ３０Ａ，３０Ｂから
通常の２倍の電圧がＩＣ５１，水晶振動子５２に印加さ
れる。これにより、水晶振動子５２の起動性が向上し、
水晶発振回路５５が高発振状態とされてその安定発振ま
での時間が短縮される。

【００６０】また、竜頭６０を押し込んで針合わせの終
了操作を行うと、その操作に連動して、図１０に示すよ
うに、おしどり８１が時計回り方向に回転し、当接ピン
８４が溝７６内に移動することで、駆動レバー７１に加
わっていた付勢力が解放され、駆動レバー７１のばね力
によって当接レバー部７４が元の位置に戻る。

【００６１】この際、当接レバー部７４は、図１０の矢
印１００のように、五番車１０との接触位置からやや斜
め方向に移動するため、五番車１０には当接レバー部７
４との摩擦力によって矢印１０１の方向に機械的な回転
力が加わる。

【００６２】竜頭６０を押し込んで針合わせ作業から復
帰すると、発電機２０が作動し始めるが、この立上り時
に、ゼンマイによる回転力に加えて前記駆動レバー７１
によって五番車１０に加えられる回転力が六番車１１を
介してロータ１２に伝達されるため、ロータ１２に大き
な回転力が一時的に加えられ、ロータ１２の回転スピー
ドは立ち上がり時から大きくなり、発電機２０から出力
される電力は短時間で大きな値となる。

【００６３】また、同時に、衝突部７８は、水晶収納ケ
ース５３に衝突し、これにより、水晶振動子５２の振動
方向に衝撃が加わり、水晶振動子５２が振動する。竜頭
６０を押し込んで発電機２０が駆動し始めると、水晶振
動子５２にも電圧が加わって発振し始めるが、この電圧
による発振に加えて衝突部７８の衝突による機械的な振
動が加えられるため、水晶振動子５２が発振し始めた時
の振動が大きくなり、安定発振までの時間が短くなる。

【００６４】そして、スイッチ４０が接続されてから予
め設定された所定時間経過後、あるいは水晶振動子５２
の安定発振が確認されたら、切替手段１４０は回路制御
手段３２によってコンデンサ３０Ａ，３０Ｂを並列に戻
し、水晶発振回路５５を図１２に示すような定常運転状
態に切り替える。

【００６５】なお、通常の針合わせ操作時には上記動作
をするが、長時間発電機２０が停止されており、コンデ
ンサ３０の端子電圧が自己放電により低下している場合
には、竜頭６０を押すと次のように動作する。

【００６６】すなわち、コンデンサ３０の端子電圧が低
下していることで、図４に示すように、前記切替用スイ
ッチ１８１は切断されている。この状態で、竜頭６０が
押し込まれて発電機２０が作動し始めると、スイッチ４
０が接続される。そして、コンデンサ３０は大きな抵抗
値を有する抵抗１８２を介して発電機２０に接続されて
いるとともに、コンデンサ８０のほうがコンデンサ３０
よりも容量が小さいため、コンデンサ８０側に大きな電
流が流れて先に充電される。そして、コンデンサ８０が
回転制御手段５０を駆動可能な電圧（１Ｖ程度）になる
と、回転制御手段５０が作動し、時計の時間が制御され
る。

【００６７】また、コンデンサ３０にも抵抗１８２を介
して電流の一部が流れて同時に充電され、このコンデン
サ３０の端子電圧が、コンデンサ８０の電圧と同じにな
った場合、あるいは回転制御手段５０を駆動可能な電圧
に達すると、スイッチ１８１が接続され、コンデンサ３
０側から回転制御手段５０に電力が供給され、定常運転
に戻る。

【００６８】さらに、本実施形態における電磁ブレーキ
制御手段１５５等の制御動作について図７の回路ブロッ
ク図および図１５のフローチャートをも参照して説明す
る。

【００６９】まず、電子制御式機械時計において、針合
わせを行うために竜頭６０を引き出して指針を停止させ
ると、発電機２０も停止する。

【００７０】そして、針合わせを終了して竜頭６０を押
し込むと、前述の通り、発電機２０が回転して発電し、
その出力電力によって回転制御手段５０が駆動されて発
振し始める（ステップ１、以下ステップをＳと略す）。

【００７１】この発振開始時の発電機２０の回転数を回
転数検出回路１５３で検出し、その回転数が１．１ｒｐ
ｍよりも大きいか否かを回転数比較回路１５４で判断す
る（ステップ２）。

【００７２】この発電機２０の回転数は、ゼンマイ１ａ
の状態によって左右される。すなわち、図１６に示すよ
うに、ゼンマイ１ａが弱く巻かれている場合、検出開始
時の秒針の回転数は、１．１ｒｐｍ程度であり、その際
の指示ずれ量（遅れ量）は、０．１秒であり、また立ち
上がり時間（発電機２０によって回転制御手段５０が駆
動されるまでの時間）は１秒である。一方、ゼンマイ１
ａが強く巻かれている場合、検出開始時の秒針の回転数
は、１．２ｒｐｍ程度であり、その際の指示ずれ量（遅
れ量）は、０秒であり、また立ち上がり時間（発電機２
０によって回転制御手段５０が駆動されるまでの時間）
は０．３秒である。

【００７３】このため、ゼンマイ１ａが強く巻かれてい
る場合（回転数の検出結果が１．１ｒｐｍよりも大きい
場合）は、その時点で指示ずれがないため、即座に通常
の制御（Ｓ４）を行えばよい。

【００７４】一方、ゼンマイ１ａが弱く巻かれている場
合（回転数の検出結果が１．１ｒｐｍ以下の場合）は、
回転数比較回路１５４は周期補正信号を電磁ブレーキ制
御手段１５５に出力せず、１秒間電磁ブレーキの制御を
行わないようにする（Ｓ３）。ゼンマイ１ａによる指針
の回転は、発電機２０に電磁ブレーキを掛けなければ、
定常時よりも僅かに速く回転するようになっている。こ
のため、１秒間電磁ブレーキの制御を行わなければ、指
針は１．１秒分進み、０．１秒の前記指示遅れ分を解消
して正しい指示に補正することができる。

【００７５】そして、１秒間電磁ブレーキの制御を行わ
なかった後は、通常の制御（Ｓ４）に移行される。

【００７６】以上により、発電機２０の立ち上がり時の
指示ずれが解消される。また、回転数比較回路１５４お
よび電磁ブレーキ制御手段１５５によって補正制御手段
が構成されている。

【００７７】なお、図１２に示すように、竜頭６０の操
作に連動して作動される切替手段１４０からの指示に応
じて前記コンデンサ３０Ａ，３０Ｂの接続を直列および
並列に切り替える回路制御手段３２と、コンデンサ３０
Ａ，３０Ｂと、スイッチ４０とにより、水晶発振能力向
上手段である高電圧印加手段３３が構成されている。

【００７８】このような本実施形態によれば、次のよう
な効果がある。

【００７９】１）駆動レバー７１の衝突部７８によって
水晶収納ケース５３に衝撃を加えて水晶振動子５２を振
動させているので、水晶振動子５２が安定して発振する
までの時間を短縮できる。これにより、回転制御手段５
０によって正確な時間制御を行えない時間を短くでき、
針合わせ操作時の誤差を小さくすることができる。

【００８０】２）竜頭６０を押し込む針合わせ作業から
の復帰操作に連動して、衝撃部材である駆動レバー７１
を作動させているので、発電機２０が立ち上がって水晶
振動子５２に電圧が加えられるのとほぼ同時に、水晶収
納ケース５３に衝撃を加えて水晶振動子５２を機械的に
振動させることができる。このため、水晶振動子５２が
発振し始めた時の振動を大きくでき、水晶振動子５２が
ある程度発振している時に衝撃を加える場合に比べて、
安定発振までの時間をより効率的に短くすることができ
る。

【００８１】３）駆動レバー７１の位置規制レバー部７
５は、おしどり８１による付勢が解放された際のばね力
で移動しているので、竜頭６０の押し込みスピードに関
係なく、一定のスピード（力）で水晶収納ケース５３に
衝撃を加えることができる。このため、水晶振動子５２
に加わる機械的な力も常に一定にでき、安定して発振す
るまでの時間もほぼ一定にでき、誤差の補正も容易に行
うことができる。さらに、竜頭６０の押し込みスピード
によって衝撃力が変化しないので、操作者が竜頭６０の
押し込み方等を考慮する必要がなく、操作性を向上する
ことができる。

【００８２】４）衝撃部材である駆動レバー７１は、針
合わせからの復帰操作である竜頭６０を押し込む操作に
連動して作動されるため、操作者が意識することなく動
作させることができ、操作性をより向上することができ
る。

【００８３】５）竜頭６０を押し込む針合わせ作業から
の復帰操作に連動して作動される駆動レバー７１、おし
どり８１、クリックばね９１からなる回転駆動手段７０
を設けて、五番車１０に機械的な回転力を加えるように
したので、発電機２０の立上り時に、ゼンマイによる回
転力に加えて回転駆動手段７０による機械的な回転力を
輪列を介して発電機２０のロータ１２に加えることがで
きる。このため、ロータ１２に大きな回転力が一時的に
加えられ、ロータ１２の回転スピードを立ち上がり時か
ら大きくすることができ、発電機２０から出力される電
力を短時間で大きな値にできる。従って、発電機２０の
駆動開始時から回転制御手段５０が作動されるまでの時
間を短くでき、針合わせの誤差をより小さくすることが
できる。

【００８４】６）回転対象歯車を、ロータ１２の２段前
の五番車１０に設定したので、回転対象歯車の回転量に
対するロータ１２の回転量を比較的大きくできるととも
に、その際に歯車に加わる回転力を比較的小さくするこ
とができる。

【００８５】例えば、五番車１０から六番車１１への増
速比は１０であり、六番車１１からロータ１２への増速
比は１０であるから、ロータ１２を９０度回転させるの
に、１段前の六番車１１は９度回転させなければならな
いのに対し、２段前の五番車１０であれば０．９度回転
させるだけでよい。駆動レバー７１のように摩擦力によ
って歯車を安定して回転させることができるのは、５度
程度であるため、六番車１１を回転対象歯車とした場合
にはロータ１２を大きく回転させることができないが、
本実施形態では五番車１０を回転対象歯車にしたので、
五番車１０の回転角度が僅かでもロータ１２を大きく
（約１００倍）回転させることができる。

【００８６】さらに、五番車１０からロータ１２への増
速比は１００であるので、より増速比が大きい四番車
９、三番車８等を回転対象歯車にした場合に比べて、駆
動レバー７１で加える力をそれほど大きくする必要が無
く、駆動レバー７１の構成も簡易にすることができると
ともに、五番車１０の歯の摩擦も防止できる。

【００８７】７）駆動レバー７１の当接レバー部７４
は、おしどり８１による付勢が解放された際のばね力で
移動しているので、竜頭６０の押し込みスピードに関係
なく、一定のスピード（力）で移動することができる。
このため、五番車１０に加わる回転力も常に一定にで
き、安定しかつ一定の回転力をロータ１２に与えること
ができるとともに、竜頭６０の押し込みスピード等を考
慮する必要がないため、操作性も向上することができ
る。

【００８８】８）回転駆動手段７０は、針合わせからの
復帰操作である竜頭６０を押し込む操作に連動して作動
されるため、操作者が意識することなく動作させること
ができ、操作性をより向上することができる。

【００８９】９）竜頭６０の進退操作に応じて断続され
るスイッチ４０からなる電力供給制御手段を設けたの
で、竜頭６０を引き出して発電機２０を停止させている
間は、コンデンサ３０から回転制御手段５０側に電力が
供給されることがなく、コンデンサ３０の端子電圧を維
持することができる。このため、針合わせ作業を終了し
て発電機２０を作動させ始めた直後から、回転制御手段
５０を作動させることができ、従来のように、ＩＣ５１
が駆動するまでのタイムラグが生じないため、時間制御
の誤差が少なくなり、より正確な針合わせ作業を行うこ
とができる。

【００９０】10）スイッチ４０は、竜頭６０に一端が接
合されたスイッチレバー４０Ａからなり、構成を簡単に
できるため、本実施形態の電子制御式機械時計を安価に
製造することができる。

【００９１】11）水晶発振回路５５の起動時に、高電圧
印加手段３３によって水晶振動子５２に定常時の２倍も
の高電圧を印加しているので、水晶発振回路５５の起動
性を向上でき、安定して発振するまでの時間を従来に比
べて短縮することができる。これにより回転制御手段５
０が駆動するまでの時間を短縮でき、立上り時の誤差の
発生を小さくできて針合わせを正確に行うことができ
る。

【００９２】特に、本実施形態では、水晶収納ケース５
３に衝撃を加える点と、スイッチ４０の切断によってコ
ンデンサ３０の端子電圧を維持できる点と、高電圧印加
手段３３によって水晶振動子５２に高電圧を印加できる
点との相乗効果によって、回転制御手段５０が駆動する
までの時間を極めて短縮でき、立上り時の誤差の発生を
非常に小さくできて針合わせを正確に行うことができ
る。

【００９３】12）高電圧印加手段３３を、コンデンサ３
０Ａ，３０Ｂ、スイッチ４０、回路制御手段３２によっ
て構成し、コンデンサ３０Ａ，３０Ｂを直列もしくは並
列に接続することで、水晶振動子５２に印加する電圧の
大きさを制御しているので、構成を簡易にでき、コスト
も安価にできる。その上、各コンデンサ３０Ａ，３０Ｂ
を直列にすることで、定常運転時の２倍と大きな電圧を
水晶振動子５２に容易に印加できるので、水晶振動子５
２の発振起動性を著しく向上できる。

【００９４】13）また、高電圧印加手段３３にスイッチ
４０を設け、針合わせ操作で発電機２０が停止する直前
にスイッチ４０を切断しているので、発電機２０が停止
している間も各コンデンサ３０Ａ，３０Ｂを充電状態に
維持できる。特に、針合わせ操作程度の短い時間であれ
ば、自己放電も殆ど無く、針合わせ操作から復帰してス
イッチ４０が接続された際に、十分な電力を水晶振動子
５２に印加することができる。

【００９５】14）さらに、切替手段１４０によって水晶
振動子５２が安定発振した後は、各コンデンサ３０Ａ，
３０Ｂを並列接続に戻しているので、水晶振動子５２に
高電圧が長時間印加されることを防止できるとともに、
消費電力も低減できて省エネルギー化をはかることがで
きる。

【００９６】15）定常運転時に用いられるコンデンサ３
０のほかに、より静電容量の小さなコンデンサ８０を設
けたので、針合わせ操作からの復帰時に、回転制御手段
５０のＩＣ５１等を駆動可能な電圧まで迅速に充電する
ことができ、回転制御手段５０を素早く作動させること
ができる。

【００９７】このため、回転制御手段５０が作動せず、
発電機２０の回転制御つまりは時計の時間制御を正確に
行えない立上り時間を短縮でき、針合わせ時の誤差を非
常に小さくできる。例えば、前記第１実施形態では、コ
ンデンサ８０は発電機２０が駆動してから約０．５秒程
度でＩＣ５１を駆動可能な電圧になり、ＩＣ５１を駆動
することができる。なお、ＩＣ５１が駆動していない間
も、指針はゼンマイで動いているため、実際の誤差は一
定量補正することなどで、０．１秒以下に制御でき、誤
差を非常に小さくできる。

【００９８】16）前記実施形態では、切替用スイッチ１
８１および抵抗１８２からなる切替回路１８３を介して
コンデンサ３０を発電機２０や回転制御手段５０に接続
したので、コンデンサ３０が自己放電等によってその端
子電圧が低下している場合には、発電機２０の立上り時
にはスイッチ１８１を切断しておき、抵抗１８２を介し
てコンデンサ３０に電流を流すことができ、これにより
抵抗１８２の抵抗値の大きさを適宜設定することで、コ
ンデンサ３０，８０への充電タイミングを適宜設定する
ことができる。従って、コンデンサ８０へは素早く充電
してＩＣ５１等を迅速に駆動できるとともに、コンデン
サ３０も比較的速く充電することができるような設定を
容易に行うことができる。

【００９９】17）前記実施形態では、従来の回路に比べ
て、スイッチ４０と、コンデンサ８０と、切替回路１８
３とを新たに加えるだけで形成でき、コスト増加も殆ど
無く、電子制御式機械時計の製造コストなども従来と同
程度にすることができる。

【０１００】18）さらに、コンデンサ３０の電圧がＩＣ
５１等を駆動可能な電圧以下に低下した場合に、スイッ
チ１８１を切断しているので、コンデンサ３０内の電荷
は、消費されにくくなり、針合わせ時間が短ければ、コ
ンデンサ３０内の電荷が残った状態で再度充電すること
ができ、この場合には、コンデンサ３０の電圧をＩＣ５
１等を駆動可能な電圧以上にするまでの時間をより短縮
することができ、素早く定常運転に移行することができ
る。

【０１０１】19）回転数比較回路１５４および電磁ブレ
ーキ制御手段１５５からなる補正制御手段を設け、発電
機２０の立ち上がり時の回転数に応じて、電磁ブレーキ
制御を行って指示ずれを解消する補正を行っているの
で、指示の誤差を小さくでき、正確な針合わせ作業を行
うことができる。

【０１０２】20）回転数比較回路１５４および電磁ブレ
ーキ制御手段１５５による指示ずれの補正は、所定時
間、電磁ブレーキの制御を行わないことで行っているた
め、制御を簡単にでき、かつ特別な制御回路等も不要に
できてコストも低減できる。

【０１０３】21）回転数に基づく判断を、１．１ｒｐｍ
より大きいか否かの２段階で判断しているので、補正制
御を容易にかつ迅速に行うことができる。

【０１０４】22）コンデンサ３０のほかに、ＩＣ５１に
直結されたコンデンサ８０を設けたので、スイッチ４０
でチャタリングが生じた場合でも、コンデンサ８０から
ＩＣ５１に電力を供給でき、ＩＣ５１がチャタリングで
停止されることを防止できる。

【０１０５】23）コンデンサ８０と、切替回路１８３と
を設けたので、仮にコンデンサ３０の端子電圧が自己放
電等によって低下していても、針合わせ操作からの復帰
時に、補助コンデンサ８０を用いて回転制御手段５０の
ＩＣ５１等を駆動可能な電圧まで迅速に充電することが
でき、回転制御手段５０を素早く作動させることができ
る。

【０１０６】このため、回転制御手段５０が作動せず、
発電機２０の回転制御つまりは時計の時間制御を正確に
行えない立上り時間を短縮でき、針合わせ時の誤差を非
常に小さくできる。例えば、前記実施形態では、コンデ
ンサ８０は発電機２０が駆動してから約０．５秒程度で
ＩＣ５１を駆動可能な電圧になり、ＩＣ５１を駆動する
ことができる。なお、ＩＣ５１が駆動していない間も、
指針はゼンマイで動いているため、実際の誤差は一定量
補正することなどで、０．１秒以下に制御でき、誤差を
非常に小さくできる。

【０１０７】24）また、本実施形態では、スイッチ１８
１および抵抗１８２からなる切替回路１８３を介してコ
ンデンサ３０を発電機２０や回転制御手段５０に接続し
たので、発電機２０の立上り時にはスイッチ１８１を切
断しておき、抵抗１８２を介してコンデンサ３０に電流
を流すことができ、これにより抵抗１８２の抵抗値の大
きさを適宜設定することで、コンデンサ３０，８０への
充電タイミングを適宜設定することができる。

【０１０８】従って、コンデンサ８０へは素早く充電し
てＩＣ５１等を迅速に駆動できるとともに、コンデンサ
３０も比較的速く充電することができるような設定を容
易に行うことができる。

【０１０９】なお、本発明は前述の各実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での
変形、改良等は本発明に含まれるものである。

【０１１０】例えば、前記実施形態では、駆動レバー７
１で水晶収納ケース５３に衝突する衝突部材を形成して
いたが、水晶収納ケース５３に衝撃を加えるための衝撃
部材を、駆動レバー７１とは別のもので形成してもよ
い。

【０１１１】また、針合わせからの復帰操作としては、
竜頭６０を用いたものに限らず、例えば針合わせ用のボ
タンを別途設けた場合には、そのボタンを押す操作に連
動して衝撃部材が作動されるように構成してもよい。こ
の際、そのボタンを押す操作に連動して回転駆動手段７
０も作動されるように構成してもよい。

【０１１２】さらに、衝撃部材によって水晶収納ケース
５３に衝撃を加えるタイミングは、水晶振動子５２に電
圧を加えるのと同時でなくてもよく、水晶振動子５２が
安定発振するまでの間に加えればよい。また、衝撃を加
える方向は、必ずしも水晶振動子５２の振動方向に沿っ
ていなくてもよく、水晶振動子５２の振動を高めること
ができる方向に衝撃を加えればよい。

【０１１３】また、前記実施形態では、本発明の水晶発
振器を電子制御式機械時計に用いていたが、携帯電話の
電波発信等の他の用途に用いてもよい。要するに、本発
明の水晶発振器は、安定発振までの時間の短縮が求めら
れる様々な機器において利用できる。

【０１１４】さらに、回転駆動手段７０の構成は、前記
実施形態のものに限らず、針合わせからの復帰操作に連
動して回転対象歯車を回転させることができるものであ
ればよい。

【０１１５】また、回転対象歯車としては、五番車１０
に限らず、六番車１１や四番車９、三番車８等の他の歯
車でもよい。但し、ロータ１２の回転量や回転対象歯車
に加える力の点から、ロータ１２の２〜３段前の五番車
１０、四番車９のいずれかを回転対象歯車とすることが
好ましい。

【０１１６】さらに、切替回路１８３としては、図１７
に示すように、スイッチ１８１およびダイオード１８４
によって構成されるものでもよい。ダイオード１８４
は、順方向に電圧を加えた場合、通常０．６Ｖ程度の電
圧が加わるまでは電流が流れず、０．６Ｖ程度以上の電
圧が加わると、電流が流れ出すため、発電機２０の立上
り時にスイッチ１８１を切断しておけば、最初は補助コ
ンデンサ８０側のみに電流が流れてコンデンサ８０が迅
速に充電され、ＩＣ５１を迅速に駆動できる。

【０１１７】一方、ダイオード１８４に加わる電圧が所
定電圧（０．６Ｖ程度）以上になるとコンデンサ３０側
にもダイオード１８４を介して電流が流れて充電され
る。そして、コンデンサ３０の電圧がコンデンサ８０と
同じ電圧になるか、あるいはコンデンサ３０の電圧がＩ
Ｃ５１を駆動可能な電圧に達した際にはスイッチ１８１
を接続し、コンデンサ３０によって回転制御手段５０を
駆動する。

【０１１８】なお、ダイオード１８４を直列に２つ接続
して設ければ、ダイオード１８４を介して電流が流れ始
める電圧が約倍（１．２Ｖ程度）となるため、コンデン
サ８０がＩＣ５１を駆動可能な電圧（１Ｖ前後）になる
までコンデンサ３０側には電流を流れないように制御す
ることもできる。このダイオード１８４の数や、種類
は、各コンデンサ３０，８０の充電タイミングなどを考
慮して適宜設定すればよい。

【０１１９】このような抵抗１８２の代わりにダイオー
ド１８４を用いた切替回路１８３を利用すれば、コンデ
ンサ３０の電圧が低下してスイッチ１８１を切断した際
に、コンデンサ３０内の電荷がダイオード１８４側に流
れないので、コンデンサ３０内により確実に電荷を残し
ておくことができる利点もある。

【０１２０】また、前記実施形態では、コンデンサ３０
を切替回路１８３を介して発電機２０や回転制御手段５
０側に接続していたが、この切替回路１８３は必ずしも
設けなくてもよい。但し、切替回路１８３を設けたほう
が、コンデンサ３０の端子電圧が低下している際の発電
機２０の立上り時に、静電容量の小さなコンデンサ８０
側のみに電流を流して充電することができるため、コン
デンサ８０の電圧を回転制御手段５０の駆動可能な電圧
により速く高めることができる。

【０１２１】また、第１および第２の蓄電手段として
は、コンデンサ３０，８０に限らず、固体電解質電池
や、リチウムイオン電池等でもよく、充放電が可能なも
のであればよい。

【０１２２】さらに、各コンデンサ３０，８０の静電容
量の値や、抵抗１８２、ダイオード１８４の抵抗値、種
類なども前記各実施形態のものに限らず、駆動する回転
制御手段５０で必要とする電圧などに応じて適宜選択す
ればよい。

【０１２３】また、前記発電機が停止している際に、コ
ンデンサ３０から回転制御手段５０への電気エネルギの
供給を遮断する電力供給制御手段としては、前記スイッ
チ４０に限らず、例えば、図１８に示すように、ＩＣ５
１内に、そのメイン回路５１Ａと電力供給側とを断続す
るスイッチ１７０を設け、このスイッチ１７０を電力供
給制御手段としたものでもよい。

【０１２４】このスイッチ１７０を用いた場合、針合わ
せを行うために竜頭６０を引き出すと、スイッチ１７０
が切断され、同時に、指針および発電機２０も停止す
る。スイッチ１７０が切断されることにより、ＩＣ５１
内のメイン回路５１Ａが電源供給ラインから切り離され
るため、ＩＣ５１での消費電力が低減される。

【０１２５】このため、コンデンサ３０からＩＣ５１に
供給される電力消費量が少なくなり、コンデンサ３０の
充電量の低下割合を押さえられる。

【０１２６】そして、針合わせが終了して竜頭６０を押
し込むと、スイッチ１７０が接続され、同時に、発電機
２０が回転し始めてコンデンサ３０を充電し始める。こ
の際、コンデンサ３０には、針合わせ時間に応じた電力
（＝スイッチ１７０の切断時のコンデンサ３０の蓄電力
−単位時間当たりのＩＣ５１の消費電力×針合わせ時
間）が蓄えられているため、従来の完全に放電された状
態のコンデンサ３０に充電する場合に比べて、ＩＣ５１
を駆動可能な電圧まで充電する時間が短くなる。

【０１２７】そして、コンデンサ３０がＩＣ５１を駆動
可能な電圧に充電されると、ＩＣ５１は水晶振動子５２
を作動させて発電機２０の回転制御を行う。

【０１２８】このようにＩＣ５１内に竜頭６０の進退操
作に応じて断続されるスイッチ１７０からなる電力供給
制御手段を設ければ、竜頭６０を引き出して発電機２０
を停止させている間は、ＩＣ５１のメイン回路５１Ａを
切り離すことができ、ＩＣ５１での消費電力量を低減す
ることができる。

【０１２９】このため、針合わせ作業が所定時間内に終
了すれば、コンデンサ３０にはある程度の電力が残さ
れ、このため、針合わせ作業を終了して発電機２０を作
動させた際に、従来に比べて迅速にコンデンサ３０を充
電でき、ＩＣ５１を駆動するまでのタイムラグを短くで
きるため、時間制御の誤差が少なくなり、より正確な針
合わせ作業を行うことができる。

【０１３０】さらに、従来に比べて、ＩＣ５１内にスイ
ッチ１７０を形成するだけでよく、製造コストの増加も
殆どなく、比較的安価に提供することができる。

【０１３１】また、前記実施形態では、スイッチ４０を
コンデンサ３０に直列に接続される位置に設けたが、例
えば、図４において、コンデンサ３０の下側の分岐点と
ＩＣ５１との間などに設けてもよく、要するにコンデン
サ３０に充電された電力がＩＣ５１側に流れないように
遮断できる位置に設ければよい。但し、スイッチ４０の
位置によっては、ダイオード２３のリークが生じること
があるため、前記実施形態の位置に設けることが好まし
い。

【０１３２】また、スイッチ４０，１７０，１８１の具
体的な構成は、前記実施形態のスイッチレバー４０Ａ等
に限らず、他の構成の機械式のスイッチや、電気的なス
イッチでもよく、実施にあたって適宜設定すればよい。
但し、電力の供給を完全に遮断できる点で機械式スイッ
チを用いることが好ましい。なお、電気的なスイッチを
用いた場合でも、電気的スイッチを構成するシリコンダ
イオードのリーク電流（１ｎＡ程度）しか放電しないた
め、スイッチの遮断効果は機械式スイッチの場合とほと
んど同じであり、実用上は問題とならない。

【０１３３】さらに、スイッチ４０，１７０は、竜頭６
０の操作に連動して断続されるものに限らず、発電機２
０や輪列の停止および作動に連動して断続するものでも
よい。但し、前記スイッチレバー４０Ａを用いれば、構
造が簡単で安価に製造できる利点がある。

【０１３４】また、前記実施形態では、スイッチ４０を
構成するスイッチレバー４０Ａと、回転駆動手段７０の
駆動レバー７１とを別部材で構成していたが、これらを
一体化してもよい。さらに、前記実施形態では、スイッ
チレバー４０Ａ自身が竜頭６０の操作によってスイッチ
４０を断続する切替手段１４０を構成していたが、切替
手段１４０としては電気的制御によってスイッチ４０を
制御するものでもよく、スイッチ４０の種類などに応じ
て適宜設定すればよい。

【０１３５】また、前記各コンデンサ３０，８０として
は、各種のコンデンサが利用できるが、特に電解質を含
まない積層セラミックコンデンサを用いれば、信頼性を
向上できる点で好ましい。セラミックコンデンサの放電
特性を測定したところ、充電せずに１５分間程度自己放
電させても、当初の９割以上の端子電圧を維持できた。
従って、通常数分で終了する針合わせ操作時には、発電
機２０が停止しても積層セラミックコンデンサは回転制
御手段５０を駆動するのに十分な端子電圧を維持するこ
とができる。

【０１３６】また、回転駆動手段７０の構成は、前記実
施形態のものに限らず、針合わせからの復帰操作に連動
して回転対象歯車を回転させることができるものであれ
ばよい。

【０１３７】また、回転対象歯車としては、五番車１０
に限らず、六番車１１や四番車９、三番車８等の他の歯
車でもよい。但し、ロータ１２の回転量や回転対象歯車
に加える力の点から、ロータ１２の２〜３段前の五番車
１０、四番車９のいずれかを回転対象歯車とすることが
好ましい。

【０１３８】さらに、前記実施形態では、回転駆動手段
７０の駆動レバー７１で水晶収納ケース５３に衝突する
衝突部７８を形成していたが、この衝突部７８は無くて
もよいし、水晶収納ケース５３に衝撃を加えるための衝
撃レバーを、駆動レバー７１とは別に設けてもよい。

【０１３９】また、針合わせからの復帰操作としては、
竜頭６０を用いたものに限らず、例えば針合わせ用のボ
タンを別途設けた場合には、そのボタンを押す操作に連
動して回転駆動手段７０が作動されるように構成しても
よい。この際、そのボタンを押す操作に連動して駆動レ
バー７１が作動されるため、水晶収納ケース５３への衝
撃も同時に加えられる。

【０１４０】さらに、駆動レバー７１や衝撃レバーによ
って水晶収納ケース５３に衝撃を加えるタイミングは、
水晶振動子５２に電圧を加えるのと同時でなくてもよ
く、水晶振動子５２が安定発振するまでの間に加えれば
よい。

【０１４１】また、前記実施形態では、水晶発振能力向
上手段として、高電圧印加手段３３を用いていたが、図
１９に示すように、水晶発振回路５５の発振インバータ
を改良したものを用いてもよい。すなわち、水晶振動子
５２、帰還抵抗２５６、コンデンサ２５７Ａ，２５７Ｂ
を備えた水晶発振回路５５において、発振インバータを
定常運転時に利用される第１の発振インバータ２５８
と、この発振インバータ２５８に比べて電流を流す能力
に優れ、発振回路５５の起動性を向上できる第２の発振
インバータ２５９とを並列に接続したものを設けてい
る。この第２の発振インバータ２５９によって水晶発振
能力向上手段が構成され、第２の発振インバータ２５９
はスイッチ２６１を介して発振インバータ２５８に接続
されている。

【０１４２】前記スイッチ２６１は、メカあるいは電子
的なスイッチであり、竜頭６０の操作に連動して切替手
段１４０によって断続される。

【０１４３】この水晶発振回路５５からの発振信号は、
発振信号をある一定周期、例えば１秒周期まで分周して
基準周期信号として出力する分周回路１５２に入力され
ている。

【０１４４】このような変形例においても、定常運転時
には、切替手段１４０によってスイッチ２６１が切断さ
れ、水晶発振回路５５は第１の発振インバータ２５８の
みを用いて作動される。

【０１４５】そして、針合わせを行うために竜頭６０を
引き出して指針を停止させると、発電機２０も停止し、
水晶発振回路５５も停止する。この際、切断されていた
スイッチ２６１は切替手段１４０によって接続される。
これにより、能力の高い第２の発振インバータ２５９が
加わるため、各発振インバータ２５８，２５９が並列に
接続された水晶発振回路５５の発振インバータは、能力
が高い高発振状態に設定される。

【０１４６】そして、針合わせ操作が終了して竜頭６０
を押し込むと、高発振状態とされた発振インバータ２５
８，２５９が用いられるため、水晶発振回路５５の起動
性が向上し、安定発振までの時間が短縮される。

【０１４７】そして、竜頭６０が押し込まれてから予め
設定された所定時間経過後、あるいは水晶振動子５２の
安定発振が確認されたら、切替手段１４０によってスイ
ッチ２６１を切断して第１の発振インバータ２５８のみ
の利用に戻し、図１９の定常運転状態に切り替える。

【０１４８】このような発振インバータを改良した水晶
発振能力向上手段を用いれば、水晶発振回路５５の起動
時に、切替手段１４０によって能力が高い第２の発振イ
ンバータ２５９を、第１の発振インバータ２５８ととも
に利用するようにしているので、水晶発振回路５５の起
動性を向上でき、安定して発振するまでの時間を従来に
比べて短縮することができる。これにより回転制御手段
５０が駆動するまでの時間を短縮でき、立上り時の誤差
の発生を小さくできて針合わせを正確に行うことができ
る。

【０１４９】また、従来に比べて、第２の発振インバー
タ２５９およびスイッチ２６１と、切替手段１４０とを
追加するだけでよいので、構成を簡易にでき、コストも
安価にできる。

【０１５０】さらに、切替手段１４０によって、針合わ
せ操作で発電機２０が停止している間にスイッチ２６１
を接続して発振インバータの能力を向上させているの
で、針合わせ操作から復帰した時点から高能力の発振イ
ンバータを用いることができ、水晶発振回路５５の起動
性をより一層向上することができる。

【０１５１】また、水晶振動子５２が安定発振した後
は、切替手段１４０によってスイッチ２６１を切断し
て、第１の発振インバータ２５８のみを利用する定常運
転状態に戻しているので、消費電力を低減できて省エネ
ルギー化をはかることができる。

【０１５２】なお、回路制御手段５０の発振回路の起動
性を向上するには、水晶発振能力向上手段を用いるもの
に限らず、例えば、図２０に示すように、水晶発振回路
５５のほかに、水晶発振回路５５に比べて起動性に優れ
た第２の発振回路２７０を設けてもよい。

【０１５３】すなわち、回転制御手段５０は、水晶振動
子５２、帰還抵抗２５６、コンデンサ２５７Ａ，２５７
Ｂ、発振インバータ２５８からなる水晶発振回路５５
と、抵抗２７１およびコンデンサ２７２を備えたＲＣ発
振回路からなる第２の発振回路２７０とを備えている。

【０１５４】これらの各発振回路５５，２７０は、切替
手段１４０で制御されるスイッチ２７３を介して分周回
路１５２に接続されている。また、水晶発振回路５５の
出力（発振信号）は、切替手段１４０内に設けられた水
晶発振検出手段である水晶発振検出回路２７４に接続さ
れ、水晶発振回路５５で安定した発振が行われているか
を検出できるように構成されている。

【０１５５】このような変形例においては、定常運転時
には、切替手段１４０によってスイッチ２７３が水晶発
振回路５５に接続され、回転制御手段５０は水晶発振回
路５５を利用して作動される。

【０１５６】そして、針合わせを行うために竜頭６０を
引き出して指針を停止させると、発電機２０も停止し、
水晶発振回路５５も停止する。この際、竜頭６０の操作
に連動して切替手段１４０によりスイッチ２７３は第２
の発振回路２７０に接続される。

【０１５７】そして、針合わせ操作が終了して竜頭６０
を押し込むと、スイッチ２７３が接続された第２の発振
回路２７０を用いて発振信号が出力されるため、発振回
路の起動性が向上し、回転制御手段５０の駆動までの時
間が短縮される。

【０１５８】そして、水晶発振検出回路２７４によって
水晶発振回路５５が安定して発振していることが確認さ
れたら、切替手段１４０はスイッチ２７３を水晶発振回
路５５側に接続し、定常運転状態に切り替える。なお、
切替手段１４０によるスイッチ２７３の制御を、竜頭６
０が押し込まれてからの所定時間で制御するようにして
もよい。

【０１５９】このような別の発振回路２７０を用意して
おけば、回転制御手段５０の立上り時に、切替手段１４
０によって起動性が良い第２の発振回路２７０を利用で
きるので、安定した発振信号が得られるまでの時間を従
来に比べて短縮することができる。これにより回転制御
手段５０が駆動するまでの時間を短縮でき、立上り時の
誤差の発生を小さくできて針合わせを正確に行うことが
できる。

【０１６０】また、切替手段１４０によって、針合わせ
操作で発電機２０が停止している間にスイッチ２７３を
第２の発振回路２７０側に接続しているので、針合わせ
操作から復帰した時点から起動性の良い第２の発振回路
２７０を用いることができ、回転制御手段５０の起動性
をより一層向上することができる。

【０１６１】さらに、水晶発振検出回路２７４によって
水晶発振回路５５の安定発振が検出された後は、切替手
段１４０によってスイッチ２７３を切り替えて、水晶発
振回路５５を利用する定常運転状態に戻しているので、
消費電力が高い第２の発振回路２７０を長時間利用する
必要が無く、消費電力を低減できて省エネルギー化をは
かることができる。

【０１６２】また、水晶発振能力向上手段としては、前
記実施形態のような高電圧印加手段３３や、第２の発振
インバータ２５９に限らず、例えば、帰還抵抗２５６や
コンデンサ２５７Ａ，２５７Ｂの値を変化させる手段等
を用いても良い。

【０１６３】また、高電圧印加手段３３としては、２つ
のコンデンサ３０Ａ，３０Ｂ、スイッチ４０、回路制御
手段３２を備えるものに限らず、例えば、出力電圧値の
異なる複数種類の電源を設けて切り替えて出力させても
よい。さらに、コンデンサを用いる場合に、コンデンサ
の数は２つに限らず、３つ以上でもよい。

【０１６４】また、前記第３実施形態では、第２の発振
回路２７０として、ＲＣ発振回路を用いていたが、ＬＣ
発振回路など他形式の発振回路を用いてもよい。

【０１６５】さらに、前記実施形態では、電磁ブレーキ
制御手段１５５を用いた制御において、検出された回転
数が１．１ｒｐｍよりも大きい場合と、それ以下の場合
との２段階で制御していたが、検出回転数の区分けを３
つ以上に設定し、各検出回転数に応じて電磁ブレーキを
制御しない時間を設定してもよい。この場合には、より
細かい制御が可能となるため、針合わせ時の誤差をより
小さくすることができる。但し、実際の運転では、発電
機２０の立ち上がり時の回転数は、１．１〜１．２ｒｐ
ｍ前後であることが殆どであり、前記実施形態のよう
に、２段階であっても実用上問題はない。

【０１６６】また、前記実施形態では、電磁ブレーキを
制御しない時間で指示ずれを補正していたが、補正の手
段としては、例えば、指示ずれ量に応じて電磁ブレーキ
の制御量を調整することで調速してもよく、実施にあた
って適宜設定すればよい。

【０１６７】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の水晶発振
器によれば、電圧を加えてから安定発振するまでの時間
を短縮することができる。

【０１６８】また、本発明の電子制御式機械時計によれ
ば、水晶発振器が安定発振するまでの時間を短縮でき、
針合わせの誤差を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における電子制御式機械時
計の要部を示す平面図である。

【図２】図１の要部を示す断面図である。

【図３】図１の要部を示す断面図である。

【図４】前記実施形態の制御回路を示す図である。

【図５】前記実施形態のスイッチを示す正面図である。

【図６】図６のVI−VI線に沿った断面図である。

【図７】前記実施形態の電磁ブレーキ制御回路の要部を
示すブロック図である。

【図８】前記実施形態の回転駆動手段を示す概略図であ
る。

【図９】前記実施形態の回転駆動手段の動作を示す概略
図である。

【図１０】前記実施形態の回転駆動手段の動作を示す概
略図である。

【図１１】前記実施形態の水晶振動子の保持構造を示す
概略図である。

【図１２】前記実施形態の回路要部を示す図である。

【図１３】図１２の次の状態を示す図である。

【図１４】図１３の次の状態を示す図である。

【図１５】前記実施形態の制御を示すフローチャートで
ある。

【図１６】前記実施形態においてゼンマイの巻き量に対
する検出開始時の発電機回転数、指示ずれ量、立ち上が
り時間を示す図である。

【図１７】本発明における切替回路の変形例を示す回路
図である。

【図１８】本発明における電力供給制御手段の変形例を
示す回路図である。

【図１９】本発明における水晶発振能力向上手段の変形
例を示す回路図である。

【図２０】本発明における発振回路の変形例を示す回路
図である。

【符号の説明】

１ 香箱車 １ａ ゼンマイ １ｂ 香箱歯車 ２ 地板 ３ 輪列受 ４ 角穴車 ７ 二番車 ８ 三番車 ９ 四番車 １０ 五番車 １１ 六番車 １２ ロータ １３ 分針 １４ 秒針 １５ ステータ １６ コイルブロック ２０ 発電機 ２１ 昇圧コンデンサ ２２，２３ ダイオード ３０，３０Ａ，３０Ｂ コンデンサ ３２ 回路制御手段 ３３ 高電圧印加手段 ４０ スイッチ ４０Ａ スイッチレバー ５０ 回路制御手段 ５１ ＩＣ ５１Ａ メイン回路 ５２ 水晶振動子 ５３ 水晶収納ケース ５５ 水晶発振回路 ６０ 竜頭 ７０ 回転駆動手段 ７１ 駆動レバー ７３ 係止レバー部 ７４ 当接レバー部 ７５ 位置規制レバー部 ７８ 衝突部 ８０ コンデンサ ８１ おしどり １３１ 回路基板 １３２ 配線 １４０ 切替手段 １５１ 発振回路 １５２ 分周回路 １５３ 回転数検出回路 １５４ 回転数比較回路 １５５ 電磁ブレーキ制御手段 １５６ 負荷制御回路 １７０ スイッチ １８１ 切替用スイッチ １８２ 抵抗 １８３ 切替回路 １８４ ダイオード ２５６ 帰還抵抗 ２５７Ａ，２５７Ｂ コンデンサ ２５８，２５９ 発振インバータ ２６１ スイッチ ２７０ 第２の発振回路 ２７１ 抵抗 ２７２ コンデンサ ２７３ スイッチ ２７４ 水晶発振検出回路

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水晶振動子を用いた水晶発振器であっ
   て、前記水晶振動子が内蔵された水晶収納ケースに対し
   て衝撃力を加える衝撃部材を備えることを特徴とする水
   晶発振器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の水晶発振器であって、
   前記衝撃部材は、前記水晶収納ケースに対して水晶振動
   子の振動方向に衝撃力を加えるように構成されているこ
   とを特徴とする水晶発振器。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の水晶発
   振器であって、前記衝撃部材は、水晶振動子への電圧印
   加開始時に、前記水晶収納ケースに衝撃力を加えるよう
   に構成されていることを特徴とする水晶発振器。
4. 【請求項４】 ゼンマイと、輪列を介して伝達されるゼ
   ンマイの機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機
   と、前記輪列に結合された指針と、変換した前記電気エ
   ネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御す
   る回転制御手段とを備える電子制御式機械時計におい
   て、 前記回転制御手段は、請求項１または請求項２に記載の
   水晶発振器を備えていることを特徴とする電子制御式機
   械時計。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の電子制御式機械時計に
   おいて、前記水晶発振器の衝撃部材は、前記発電機が停
   止される針合わせからの復帰操作に連動して前記水晶収
   納ケースに衝撃力を加えるように構成されていることを
   特徴とする電子制御式機械時計。
6. 【請求項６】 請求項４または請求項５に記載の電子制
   御式機械時計において、前記発電機からの電気エネルギ
   を一時的に蓄えて前記回転制御手段に供給するコンデン
   サを備えるとともに、前記発電機が停止している際に、
   前記コンデンサから前記回転制御手段への電気エネルギ
   の供給を遮断する電力供給制御手段を備えることを特徴
   とする電子制御式機械時計。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の電子制御式機械時計に
   おいて、前記電力供給制御手段は、前記コンデンサに直
   列に接続されるとともに、前記発電機が作動している際
   は接続され、発電機が停止している際には切断されるス
   イッチにより構成されていることを特徴とする電子制御
   式機械時計。
8. 【請求項８】 請求項４〜７のいずれかに記載の電子制
   御式機械時計において、前記回転制御手段は、水晶振動
   子を用いた水晶発振回路と、この水晶発振回路の発振能
   力を定常運転時よりも向上させる水晶発振能力向上手段
   と、前記水晶発振回路を、前記水晶発振能力向上手段を
   用いて発振能力を向上させた高発振状態および定常運転
   状態のいずれか一方に切り替える切替手段とを備えるこ
   とを特徴とする電子制御式機械時計。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の電子制御式機械時計に
   おいて、前記水晶発振能力向上手段は、前記水晶振動子
   に定常運転時よりも高い電圧を加える高電圧印加手段に
   よって構成されていることを特徴とする電子制御式機械
   時計。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の電子制御式機械時計
    において、前記高電圧印加手段は、複数のコンデンサ
    と、これらのコンデンサを並列接続状態と直列接続状態
    とに切り替える回路制御手段と、前記コンデンサと水晶
    振動子との接続を断続するスイッチとで構成されている
    ことを特徴とする電子制御式機械時計。