特許ウォッチ

公開番号2024132051
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023042686
出願日2023-03-17
発明の名称電子制御式機械時計
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G04C 10/00 20060101AFI20240920BHJP(時計)
要約【課題】持続時間を維持でき、かつ、発電能力を向上できる電子制御式機械時計の提供する。
【解決手段】電子制御式機械時計は、ゼンマイと、ゼンマイの機械エネルギーを伝達する輪列と、輪列と連動するローターと、輪列によって駆動されて時刻を表示する指針と、ゼンマイの機械エネルギーから電気エネルギーを生成し、且つ、ローターに与える磁界を発生して輪列の回転速度を制御する第1発電コイルと、ゼンマイの機械エネルギーから電気エネルギーを生成する第2発電コイルと、第1発電コイルおよび第2発電コイルで生成さ
れた電気エネルギーを蓄電する蓄電装置と、第1制御信号に基づいて第1発電コイルで生成された電気エネルギーを蓄電装置に充電し、且つ、第1発電コイルを介して輪列の回転速度を制御する第1充電回路と、第2発電コイルで生成された電気エネルギーを蓄電装置に充電する第2充電回路と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ゼンマイと、
前記ゼンマイの機械エネルギーを伝達する輪列と、
前記輪列と連動するローターと、
前記輪列によって駆動されて時刻を表示する指針と、
前記ゼンマイの前記機械エネルギーから電気エネルギーを生成し、且つ、前記ローター
に与える磁界を発生して前記輪列の回転速度を制御する第１発電コイルと、
前記ゼンマイの前記機械エネルギーから電気エネルギーを生成する第２発電コイルと、
前記第１発電コイルおよび前記第２発電コイルで生成された前記電気エネルギーを蓄電
する蓄電装置と、
第１制御信号に基づいて前記第１発電コイルで生成された前記電気エネルギーを前記蓄
電装置に充電し、且つ、前記第１発電コイルを介して前記輪列の回転速度を制御する第１
充電回路と、
前記第２発電コイルで生成された前記電気エネルギーを前記蓄電装置に充電する第２充
電回路と、
を備えることを特徴とする電子制御式機械時計。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電子制御式機械時計において、
前記第１充電回路は、前記第１制御信号に基づいて前記第１発電コイルの端子を短絡す
る第１チョッピング制御によって、前記第１発電コイルで生成された前記電気エネルギー
を昇圧して前記蓄電装置に充電し、且つ、前記輪列の回転速度の制御を行い、
前記第２充電回路は、前記第１制御信号とは異なる第２制御信号に基づいて前記第２発
電コイルの端子を短絡する第２チョッピング制御によって、前記第２発電コイルで生成さ
れた前記電気エネルギーを昇圧して前記蓄電装置に充電する
ことを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項３】
請求項２に記載の電子制御式機械時計において、
発振信号を出力する振動子を備え、
前記第１制御信号は、前記第１発電コイルの起電圧波形に基づく回転検出信号と、前記
発振信号に基づく基準信号とを比較した比較結果に基づいて生成され、パルス幅が可変制
御された第１チョッパ信号であり、
前記第２制御信号は、パルス幅が固定された第２チョッパ信号である
ことを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項４】
請求項３に記載の電子制御式機械時計において、
前記第２制御信号の周期に対するブレーキ期間の割合を示すデューティー比は、６０％
以上、９０％以下である
ことを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項５】
請求項２に記載の電子制御式機械時計において、
前記第１充電回路は、前記第１発電コイルと電源ラインとの間に接続された第１のダイ
オードと、前記第１発電コイルの端子を短絡する第１のトランジスターとを備え、
前記第２充電回路は、前記第２発電コイルと前記電源ラインとの間に接続された第２の
ダイオードと、前記第２発電コイルの端子を短絡する第２のトランジスターとを備え、
前記第１充電回路と前記第２充電回路とは、直列に接続される
ことを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項６】
請求項１に記載の電子制御式機械時計において、
前記第２発電コイルは、前記ローターによって前記電気エネルギーを生成する
ことを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項７】
請求項１に記載の電子制御式機械時計において、
前記輪列と連動する第２ローターをさらに備え、
前記第２発電コイルは、前記第２ローターによって前記電気エネルギーを生成する
ことを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項８】
請求項７に記載の電子制御式機械時計において、
前記輪列は、
前記ローターのカナと噛み合う第１歯車と、
前記第２ローターのカナに噛み合い、且つ、前記第１歯車の回転を増速して伝達する増
速歯車と、
を備えることを特徴とする電子制御式機械時計。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御式機械時計に関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ゼンマイによって輪列を介して駆動されて誘起電力を発生する発電機と、輪列に結合さ
れた指針と、発電機の回転周期を制御して輪列に結合された指針の運針速度を調速する電
子制御式機械時計が知られている（例えば特許文献１参照）。
前記特許文献１の電子制御式機械時計では、発電機のコイル両端をショートさせるスイ
ッチを設け、このスイッチをオン、オフさせるチョッピング制御を行っている。これによ
り、スイッチをオンしたときは、ショートブレーキによる調速制御に加えて発電機のコイ
ルにエネルギーをためることができ、スイッチをオフしたときにはコイルにたまっていた
エネルギーが含まれるため起電圧を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０００－２０１４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電子制御式機械時計において、発電能力を向上させるために、動力となるゼンマ
イの巻き解きトルクを増やすとゼンマイが巻き解けるまでの持続時間が短くなるという課
題がある。また、インダクタンス値を増やすためにコイルを大きくすると発電機自体が大
きくなるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の電子制御式機械時計は、ゼンマイと、前記ゼンマイの機械エネルギーを伝達す
る輪列と、前記輪列と連動するローターと、前記輪列によって駆動されて時刻を表示する
指針と、前記ゼンマイの前記機械エネルギーから電気エネルギーを生成し、且つ、前記ロ
ーターに与える磁界を発生して前記輪列の回転速度を制御する第１発電コイルと、前記ゼ
ンマイの前記機械エネルギーから電気エネルギーを生成する第２発電コイルと、前記第１
発電コイルおよび前記第２発電コイルで生成された前記電気エネルギーを蓄電する蓄電装
置と、第１制御信号に基づいて前記第１発電コイルで生成された前記電気エネルギーを前
記蓄電装置に充電し、且つ、前記第１発電コイルを介して前記輪列の回転速度を制御する
第１充電回路と、前記第２発電コイルで生成された前記電気エネルギーを前記蓄電装置に
充電する第２充電回路と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態の電子制御式機械時計を示す正面図である。
電子制御式機械時計の構成を示すブロック図である。
電子制御式機械時計のムーブメントの要部を示す概略平面図である。
ムーブメントの回路構成を示す図である。
ムーブメントの第１充電回路および第２充電回路を示す回路図である。
第１充電回路用の第１チョッパ信号を示す波形図である。
ブレーキデューティーと発電電圧との関係を示すグラフである。
調速制御方法を示すフローチャートである。
第２実施形態のムーブメントの要部を示す概略平面図である。
第３実施形態のムーブメントの要部を示す概略平面図である。
変形例の第１充電回路を示す回路図である。
変形例の第２充電回路を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
［第１実施形態］
以下、第１実施形態の電子制御式機械時計１を図面に基づいて説明する。
電子制御式機械時計１は、図１に示すように、ケース２と、文字板３と、指針である時
針４、分針５、秒針６と、りゅうず７と、日車８とを備える。
電子制御式機械時計１は、図２に示すように、ムーブメント１０を備える。ムーブメン
ト１０は、ゼンマイ１１と、輪列２０と、調速機を兼用する第１発電機３０と、発電専用
の第２発電機４０と、第１発電機３０で発電された交流電力を整流して充電する第１充電
回路５０と、第２発電機４０で発電された交流電力を整流して充電する第２充電回路６０
と、第１充電回路５０および第２充電回路６０によって充電される蓄電装置８０と、水晶
振動子１００と、制御部７０とを備える。
【０００８】
図３は、ムーブメント１０の要部を示す平面図である。
ムーブメント１０は、香箱車１２と、輪列２０と、第１発電機３０および第２発電機４
０と、を備えている。
香箱車１２は、図示略のゼンマイ１１と、香箱歯車１３と、香箱真１４とを備える。ゼ
ンマイ１１は、外端が香箱歯車１３、内端が香箱真１４に固定される。香箱真１４は、地
板に設けられた支持部材に挿通されて角穴ネジによって固定され、角穴車１５と一体で回
転する。角穴車１５は、りゅうず７を回転することで、巻真１６、つづみ車１７、きち車
１８、丸穴車１９、角穴中間車１５１等を備えた巻き上げ機構によって回転する。角穴車
１５が回転することで、香箱真１４が回転するため、ゼンマイ１１が巻き上げられる。
【０００９】
ゼンマイ１１が巻き解けることで回転駆動する香箱歯車１３の回転は、二番車２１、二
番車２１と噛み合う三番車２２、二番車２１と重なり、三番車２２と噛み合う四番車２３
、四番車２３と噛み合う五番車２４、五番車２４と噛み合う六番車２５により構成された
増速輪列である輪列２０を介して増速される。六番車２５には、第１発電機３０および第
２発電機４０で兼用するローター３５に設けられたカナ３６が噛み合う。
二番車２１と一体の図示略の筒カナには、分針５が取り付けられ、筒カナから日の裏車
を介して回転が伝達される筒車には、時針４が取り付けられる。四番車２３の軸部先端に
は、秒針６が取り付けられる。さらに、最も高速となる六番車２５の回転は、カナ３６を
介して第１発電機３０および第２発電機４０のローター３５に伝達される。
【００１０】
第１発電機３０は、第１磁心３１と、第１磁心３１に巻かれた第１発電コイル３２と、
第１磁心３１の両端に連結される第１ステーター３３と、第１発電コイル３２の端部がそ
れぞれ接続された端子を有する第１回路基板３４と、第１ステーター３３の開口に配置さ
れ、２極に着磁されたローター３５とを備える。
第２発電機４０は、第２磁心４１と、第２磁心４１に巻かれた第２発電コイル４２と、
第２磁心４１の両端に連結される第２ステーター４３と、第２発電コイル４２の端部がそ
れぞれ接続された端子を有する第２回路基板４４と、第２ステーター４３の開口に配置さ
れたローター３５とを備える。
本実施形態では、第１磁心３１および第２磁心４１は、連結部３１１を介して一体に製
造されている。具体的には、第１磁心３１および第２磁心４１は、連結部３１１から互い
に９０～１００°程度の角度で交差する方向に延長されている。
第１ステーター３３および第２ステーター４３も、一体に製造されている。すなわち、
第１ステーター３３および第２ステーター４３は、ローター３５が配置された開口部から
３方向に延出された延出部３３１、３３２、３３３を有する。延出部３３１は、第１磁心
３１の端部に連結され、延出部３３２は第２磁心４１の端部に連結され、延出部３３３は
連結部３１１に連結されている。
したがって、第１ステーター３３は、主に延出部３３１および延出部３３３で構成され
、第２ステーター４３は、主に延出部３３２および延出部３３３で構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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