(57)【要約】【課題】針の動作不良の発生を抑制できる時計用ムーブメントを提供する。【解決手段】ムーブメントは、回転可能に設けられ、表示針１４が取り付けられる表示針車と、表示針車を両方向に回転駆動する表示針用ステッピングモータと、表示針車の回転軸線とは異なる第１回転軸線Ｏ回りに回転可能に設けられ、第１回転軸線Ｏに沿って延びる第１軸部５２を有し、第１軸部５２の外周面には表示針１４が接触可能な接触部６０が設けられ、接触部６０の第１回転軸線Ｏからの距離は第１回転軸線Ｏ回りの周方向の位置に応じて変化している、筒車５１と、筒車５１を回転駆動する、表示針用ステッピングモータとは別に設けられた時針用ステッピングモータと、を備える。【選択図】図１１
2020067368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられ、針が取り付けられる第１車と、
前記第１車を両方向に回転駆動する第１モータと、
前記第１車の回転軸線とは異なる軸線回りに回転可能に設けられ、前記軸線に沿って延びる軸部を有し、前記軸部の外周面には前記針が接触可能な接触部が設けられ、前記接触部の前記軸線からの距離は前記軸線回りの周方向の位置に応じて変化している、第２車と、
前記第２車を回転駆動する、前記第１モータとは別に設けられた第２モータと、
を備えることを特徴とする時計用ムーブメント。
【請求項２】
前記接触部は、面カット部を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の時計用ムーブメント。
【請求項３】
前記接触部は、互いに平行に設けられた一対の面カット部を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の時計用ムーブメント。
【請求項４】
前記接触部は、前記軸線に対して偏心している、
ことを特徴とする請求項１に記載の時計用ムーブメント。
【請求項５】
前記第１モータは、１つのコイルを有するステータ、および２極のロータを備える、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の時計用ムーブメント。
【請求項６】
前記ステータは、前記ロータが配設されるロータ収容孔が形成されステータヨークを備え、
前記ステータヨークは、前記コイルの励磁によって前記ロータ収容孔の周囲に互いに異なる一対の磁極を発生させる一対の磁気飽和部を備え、
前記一対の磁気飽和部は、前記ロータの回転中心を挟んで互いに対向するように設けられ、
前記ロータ収容孔には、前記ロータに対して保持トルクを作用させる一対の切欠部が形成され、
前記一対の切欠部は、前記ロータの回転中心を挟んで互いに対向するように設けられ、
前記一対の切欠部を通る直線は、前記一対の磁気飽和部を通る直線に対して前記ロータの正転方向に所定角度傾斜し、
前記接触部は、前記ロータを正転させる際に前記針が変位する方向の上流側から前記針を前記接触部に接触させた状態で前記第２車を回転させると、前記ロータが前記所定角度よりも大きく回転するように形成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の時計用ムーブメント。
【請求項７】
前記第１モータおよび前記第２モータを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記針が前記第２車の前記接触部に接触した場合に、前記第２車を回転させるパルスを前記第２モータに所定回数印加する毎に、前記針を前記第２車から離間する方向に回転させるパルスを前記第１モータに１回印加する、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の時計用ムーブメント。
【請求項８】
前記所定回数は、１回である、
ことを特徴とする請求項７に記載の時計用ムーブメント。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の時計用ムーブメントと、
前記第１車に取り付けられた第１針と、
前記第２車に取り付けられた第２針と、
を備えることを特徴とする時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時計用ムーブメントおよび時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステッピングモータによって針を駆動させる電子時計において、針の位置を補正する機構が搭載されたものがある。針の回動範囲が規定された時計において、針の位置の補正方法として、針が取り付けられる車を回動範囲の端部まで回動させて度当たりさせる方法がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、回動可能な表示車と、表示車を正逆両方向に回動駆動するステッピングモータと、表示車の正転側への回動を規制する正転度当たり部と、表示車に取り付けられる指示手段とを有する扇形表示部を備えた時計が開示されている。
【０００３】
しかしながら、表示車が度当たりして静止した際に、ステッピングモータのロータの回転位置によっては、ステッピングモータにパルスを印加してもロータが回転せずにスタックする場合がある。そこで、特許文献１に記載の発明では、正転度当たり部の位置を、表示車が正転度当たり部により停止した正転度当たり時におけるロータの一対の磁極方向が、動的安定位置に対して±３０°の範囲から外れるように設定している。これにより、正転度当たり後、逆転信号の印加により、ロータを確実に駆動できるとされている。
【０００４】
ところで近年では、文字板の中央付近を中心として回転する時分針等以外に、時分針の回転中心からずれた位置を中心に回動する表示針を設け、時刻以外の各種情報を表示する機能を有する時計がある。この種の時計では、表示針が時分針等の軸部に接触しないようにする必要がある。すなわち、表示針が時分針等の軸部と表示針の軸部との軸間距離よりも長く延びる場合には、表示針が時分針等の軸部に接触しない範囲内で回動して情報を表示するように設計される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１６４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術の表示針を備える時計においては、パルスの過印加等の予期せぬ事態によって、表示針が通常の回動範囲から逸脱して、時分針等の軸部に度当たりする場合がある。このような場合には、表示針が度当たりした状態でのロータの回転位置を予測することが困難である。このため、ステッピングモータにパルスを印加してもロータが回転しないスタック状態となり、表示針の動作不良が生じる可能性がある。
【０００７】
そこで本発明は、針の動作不良の発生を抑制できる時計用ムーブメントおよび時計を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の時計用ムーブメントは、回転可能に設けられ、針が取り付けられる第１車と、前記第１車を両方向に回転駆動する第１モータと、前記第１車の回転軸線とは異なる軸線回りに回転可能に設けられ、前記軸線に沿って延びる軸部を有し、前記軸部の外周面には前記針が接触可能な接触部が設けられ、前記接触部の前記軸線からの距離は前記軸線回りの周方向の位置に応じて変化している、第２車と、前記第２車を回転駆動する、前記第１モータとは別に設けられた第２モータと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、針が第２車の軸部の接触部に接触した状態で第２車を回転させることで、針と第２車の軸部との隙間を設ける、または針を押圧して変位させることができる。これにより、針が第２車に接触してロータが回転不能の状態になった場合でも、ロータを回転させることが可能となる。したがって、針の動作不良の発生を抑制することができる。
【００１０】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記接触部は、面カット部を有する、ことが望ましい。
【００１１】
本発明によれば、面カット部によって接触部の前記軸線からの距離を前記軸線回りの周方向の位置に応じて変化させることができる。したがって、上述した作用効果を奏する時計用ムーブメントを形成することができる。
【００１２】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記接触部は、互いに平行に設けられた一対の面カット部を有する、ことが望ましい。
【００１３】
本発明によれば、第２車を少なくとも１８０°回転させることによって、針と第２車の軸部との隙間を設ける、または針を押圧して変位させることができる。すなわち、面カット部が１つだけ設けられている場合と比較して、速やかに針と第２車の軸部との隙間を設ける、または針を押圧して変位させることができる。
さらに、接触部のうち少なくとも一部は、一対の面カット部の前記軸線からの距離によらず、面カット部よりも前記軸線からの距離が大きい部分となる。このため、接触部の前記軸線からの最大距離は、面カット部を設けても変化しない。すなわち、面カット部が３つ以上設けられている場合と比較して、針と第２車の軸部との隙間を大きく設ける、または針を押圧して大きく変位させることができる。
以上により、針が第２車に接触してロータが回転不能の状態になった場合でも、ロータをより確実に回転させることが可能となる。したがって、針の動作不良の発生を抑制することができる。
【００１４】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記接触部は、前記軸線に対して偏心している、ことが望ましい。
【００１５】
本発明によれば、接触部の前記軸線からの距離を前記軸線回りの周方向の位置に応じて変化させることができる。したがって、上述した作用効果を奏する時計用ムーブメントを形成することができる。
【００１６】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記第１モータは、１つのコイルを有するステータ、および２極のロータを備える、ことが望ましい。
【００１７】
本発明によれば、ロータを逆転させる際に、最初にロータを正転させるパルスをコイルに印加する場合がある。このため、ロータを正転させることで針が第２車の軸部に接触した際には、それ以上ロータを正転させることができないので、ロータが逆転不能の状態に陥る。したがって、上述した接触部を有する第２車を組み合わせることで、ロータの逆転不能の状態から抜け出すことが可能な時計用ムーブメントとすることができる。
【００１８】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記ステータは、前記ロータが配設されるロータ収容孔が形成されステータヨークを備え、前記ステータヨークは、前記コイルの励磁によって前記ロータ収容孔の周囲に互いに異なる一対の磁極を発生させる一対の磁気飽和部を備え、前記一対の磁気飽和部は、前記ロータの回転中心を挟んで互いに対向するように設けられ、前記ロータ収容孔には、前記ロータに対して保持トルクを作用させる一対の切欠部が形成され、前記一対の切欠部は、前記ロータの回転中心を挟んで互いに対向するように設けられ、前記一対の切欠部を通る直線は、前記一対の磁気飽和部を通る直線に対して前記ロータの正転方向に所定角度傾斜し、前記接触部は、前記ロータを正転させる際に前記針が変位する方向の上流側から前記針を前記接触部に接触させた状態で前記第２車を回転させると、前記ロータが前記所定角度よりも大きく回転するように形成されている、ことが望ましい。
【００１９】
ここで、ロータを正転させた際に針が回転する方向を第１方向と称する。本発明によれば、ロータの磁極軸が一対の磁気飽和部を通る直線に直交する位置にある状態では、ロータは、磁極軸が一対の内ノッチを通る直線に直交する位置に向けて正転しようとする。針が第２車の接触部における前記軸線から最も離れた箇所に第１方向上流側から接触した場合、第２車を回転させて針を第１方向に回転させると、ロータは、静止安定位置まで前記所定角度θ正転して、静止安定位置で停止する。さらに第２車を回転させると、ロータの停止に伴って、針と第２車の軸部との隙間ができる。これにより、ロータを正転させることが可能となるので、ロータを上述したパルスによって逆転させることが可能となる。したがって、針の動作不良の発生を抑制することができる。
【００２０】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記第１モータおよび前記第２モータを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記針が前記第２車の前記接触部に接触した場合に、前記第２車を回転させるパルスを前記第２モータに所定回数印加する毎に、前記針を前記第２車から離間する方向に回転させるパルスを前記第１モータに１回印加する、ことが望ましい。
【００２１】
本発明によれば、第１モータに定期的に逆転パルスを印加できる。これにより、第２車の接触部における針の接触位置が不明であっても、針と第２車の軸部との隙間ができた状態、または針が第２車によって押圧されて変位した状態で、第１モータに逆転パルスを印加できる。したがって、ロータの回転不能の状態から確実に抜け出すことができる。
【００２２】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記所定回数は、１回である、ことが望ましい。
【００２３】
本発明によれば、針と第２車の軸部との隙間ができた状態、または針が第２車によって押圧されて変位した状態で、第１モータに逆転パルスを確実に印加できる。したがって、ロータの回転不能の状態からより確実に抜け出すことができる。
【００２４】
本発明の時計は、上記の時計用ムーブメントと、前記第１車に取り付けられた第１針と、前記第２車に取り付けられた第２針と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、第１針の動作不良の発生が抑制された時計を提供できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、針の動作不良の発生を抑制できる時計用ムーブメントおよび時計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態の時計の平面図である。
【図２】第１実施形態の時計の断面図である。
【図３】第１実施形態の時計の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態のステッピングモータの構成を示す模式図である。
【図５】第１実施形態のステッピングモータの構成を示す模式図である。
【図６】第１実施形態の筒車の斜視図である。
【図７】第１実施形態に係るステッピングモータの正転動作を示す動作図である。
【図８】第１実施形態に係るステッピングモータの逆転動作を示す動作図である。
【図９】第１実施形態に係るステッピングモータの逆転動作を示す動作図である。
【図１０】第１実施形態に係るステッピングモータの逆転動作を示す動作図である。
【図１１】第１実施形態の時計において、表示針が筒車に接触した場合の動作の一例を示す平面図である。
【図１２】第１実施形態の時計において、表示針が筒車に接触した場合の動作の一例を示す平面図である。
【図１３】第１実施形態の時計において、表示針が筒車に接触した場合の動作の一例を示す平面図である。
【図１４】第２実施形態の筒車の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、時計の一例として、アナログクォーツ式の電子時計を例に挙げて説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。
【００２９】
［第１実施形態］
最初に第１実施形態の時計１およびムーブメント１０について説明する。
（時計）
一般に、時計の駆動部分を含む機械体を「ムーブメント」と称する。このムーブメントに文字板、指針を取り付けて、時計ケースの中に入れて完成品にした状態を時計の「コンプリート」と称する。
【００３０】
図１は、第１実施形態の時計の平面図である。
図１に示すように、時計１のコンプリートは、ケース裏蓋（不図示）およびガラス３を含む時計ケース４の内部に、ムーブメント１０、文字板１１、時針１２、分針１３および表示針１４（針）を備える。時針１２および分針１３は、時刻を指示する。時針１２および分針１３は、ムーブメント１０が備える第１出力軸２１（図２参照）に取り付けられ、第１回転軸線Ｏ（軸線）回りに回転する。第１回転軸線Ｏは、第１出力軸２１の中心軸線である。表示針１４は、時計１が実行しているモードの種類など、時針１２および分針１３が指示する時刻情報とは異なる情報を指示する。表示針１４は、ムーブメント１０が備える第２出力軸２２（図２参照）に取り付けられ、第１回転軸線Ｏとは異なる第２回転軸線Ｐ回りに回動する。第２回転軸線Ｐは、第２出力軸２２の中心軸線である、第２回転軸線Ｐは、第１回転軸線Ｏと平行に設けられている。
【００３１】
第２回転軸線Ｐから表示針１４の先端までの距離は、第２回転軸線Ｐから第１出力軸２１（図２参照）までの距離よりも長くなっている。このため、表示針１４の回動範囲は、通常時には、３６０°未満であって、第１出力軸２１を避けた扇形状に設定されている。
【００３２】
文字板１１は、円板状に形成されている。文字板１１は、時針１２および分針１３に対応する主表示領域１５と、表示針１４に対応する副表示領域１６と、を有する。主表示領域１５には、時針１２および分針１３の先端により指示される目盛りが、文字板１１の外周に沿って円周状に設けられている。副表示領域１６には、表示針１４の先端により指示される目盛りや文字等が、表示針１４の回動範囲に対応して、第２回転軸線Ｐを中心とする円弧状に設けられている。本実施形態では、副表示領域１６は、表示針１４との組み合わせにより、例えば活動量計の目標値に対する達成率や、時計１が実行しているモードの種類等を表示可能となっている。文字板１１、時針１２、分針１３および表示針１４は、ガラス３を通じて視認可能に配置されている。
【００３３】
時計ケース４の側面のうち、２時に位置する部分、および４時に位置する部分のそれぞれにはボタン１７が設けられている。ボタン１７は、時針１２および分針１３が示す時刻を修正する時刻修正や、時計１が実行するモードの切り替え等に用いられる。
【００３４】
（ムーブメント）
図２は、第１実施形態の時計の断面図である。
図２に示すように、ムーブメント１０は、文字板１１とケース裏蓋（不図示）との間に配置されている。ムーブメント１０は、時針１２、分針１３および表示針１４を駆動する。なお、以下の説明では、時針１２および分針１３の回転中心である第１回転軸線Ｏの延在方向を軸方向という。
【００３５】
図３は、第１実施形態の時計の構成を示すブロック図である。
図３に示すように、ムーブメント１０は、複数のステッピングモータ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃと、複数の輪列５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃと、制御部７０と、支持体８０と、を備える。支持体８０は、地板や輪列受等であって、例えばムーブメント１０の外郭を形成する。支持体８０は、複数のステッピングモータ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃや、複数の輪列５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ等を支持する。支持体８０は、時計本体に対して着脱可能の別体のユニットの形態として構成されていてもよい。この場合、ムーブメント１０は、時計本体を完成品とした場合の半製品、中間製品として取り扱われるものである。
【００３６】
複数のステッピングモータ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、時針１２を駆動する時針用ステッピングモータ３０Ａ（第２モータ）と、分針１３を駆動する分針用ステッピングモータ３０Ｂと、表示針１４を駆動する表示針用ステッピングモータ３０Ｃ（第１モータ）と、である。なお、以下では、ステッピングモータを単にモータと称する。また、以下の説明では、時針用モータ３０Ａ、分針用モータ３０Ｂおよび表示針用モータ３０Ｃのうち１つを特定しない場合は、単にモータ３０という。
【００３７】
図４および図５は、モータの構成を示す模式図である。
図４に示すように、モータ３０は、ロータ収容孔４０が形成されたステータ３１と、ロータ収容孔４０に回転可能に配設されたロータ３２と、を備える。モータ３０は、ロータ３２を正逆両方向に回転させることができる。図４において、矢印Ｄｎはロータ３２の正転方向を示している。本実施形態では、ロータ３２の正転（正方向の回転）は、後述する磁気飽和部４２および内ノッチ４３の位置関係によって決まる方向である。ロータ３２は、軸方向に延びる軸線回りに回転する。ロータ３２は、径方向に２極に着磁されることにより磁気的な極性を有する。ロータ３２は、支持体８０（図３参照）によって回転可能に支持されている。ロータ３２には、輪列５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃが有する歯車に噛み合うかなが形成されている（不図示）。
【００３８】
ステータ３１は、ステータヨーク３４と、ステータヨーク３４と磁気的に接合された磁心３５と、磁心３５に巻回されたコイル３６と、を備える。ステータヨーク３４は、例えばパーマロイ等の高透磁率材料を用いた板材により形成されている。ステータヨーク３４は、軸方向から見て所定の形状に延在している。ステータヨーク３４の中間部には、円形状のロータ収容孔４０が形成されている。ロータ収容孔４０は、ステータヨーク３４を軸方向に貫通している。なお、中間部とは、ステータヨーク３４の両端間の中央のみならず、ステータヨーク３４の両端間の内側の範囲を含む意とする。
【００３９】
磁心３５は、例えばパーマロイ等の高透磁率材料により形成されている。磁心３５は、ステータヨーク３４の両端部に磁気的に接続されている。磁心３５には、上述したコイル３６が巻回されている。コイル３６を励磁すると、磁心３５およびステータヨーク３４に沿って磁束が流れる。
【００４０】
ここで、ステータヨーク３４におけるロータ収容孔４０の周囲には、ステータヨーク３４の外縁からロータ収容孔４０に向かって切り欠かれた一対の外ノッチ４１が形成されている。一対の外ノッチ４１は、ロータ３２の回転中心を挟んで互いに反対側に配置されている。具体的に、一対の外ノッチ４１は、ロータ３２の回転中心回りに互いに１８０°ずれた位置に設けられている。各外ノッチ４１は、円弧状に切り欠かれている。ステータヨーク３４におけるロータ収容孔４０の周囲は、各外ノッチ４１によって局所的に狭くなっている。ステータヨーク３４における外ノッチ４１によって狭くなった部分は、磁気飽和部４２とされている。
【００４１】
磁気飽和部４２は、ロータ３２の磁束によっては磁気飽和せず、コイル３６が励磁されたときに磁気飽和して磁気抵抗が大きくなるように構成されている。これにより、ステータヨーク３４は、磁気飽和部４２において磁気飽和が生じることによってロータ収容孔４０の周囲において磁気的に２つに分割される。一対の磁気飽和部４２は、ロータ３２の回転中心を挟んで互いに対向するように設けられている。具体的に、一対の磁気飽和部４２は、ロータ３２の回転中心回りに互いに１８０°ずれた位置に設けられている。
【００４２】
図５に示すように、一対の磁気飽和部４２は、コイル３６の励磁によってロータ収容孔４０の周囲に互いに異なる一対の磁極を発生させる。一対の磁極は、一対の磁気飽和部４２を通る直線を挟んだ両側に発生する。一対の磁極を励磁すると、ロータ３２は磁極軸が一対の磁気飽和部４２を通る直線に直交する位置で静止する（図５に示す状態）。以下、ロータ３２の磁極軸が一対の磁気飽和部４２を通る直線に直交するときのロータ３２の停止位置を中間静止位置という。
【００４３】
また、図４に示すように、ロータ収容孔４０の内周縁には、一対の内ノッチ４３（切欠部）が形成されている。一対の内ノッチ４３は、ロータ３２の回転中心を挟んで互いに対向するように設けられている。具体的に、一対の内ノッチ４３は、ロータ３２の回転中心回りに互いに１８０°ずれた位置に設けられている。各内ノッチ４３は、円弧状に切り欠かれている。例えば、一対の内ノッチ４３を通る直線は、一対の磁気飽和部４２を通る直線に対してロータ３２の回転中心で交差している。一対の内ノッチ４３を通る直線は、一対の磁気飽和部４２を通る直線に対して、ロータ３２の正転方向に９０°未満の所定角度θ傾斜している。換言すると、ロータ３２の正転方向は、一対の磁気飽和部４２を通る直線に対して、一対の内ノッチ４３を通る直線が９０°未満で傾斜する方向である。
【００４４】
内ノッチ４３は、ロータ３２に対して保持トルクを作用させる。内ノッチ４３は、コイル３６が励磁されていないときのロータ３２の静止位置を決めるための位置決め部として構成されている。ロータ３２は、その磁極軸が一対の内ノッチ４３を通る直線と直交する位置にあるときに、最もポテンシャルエネルギーが低くなり、安定して停止する。以下、ロータ３２の磁極軸が一対の内ノッチ４３を通る直線に直交するときのロータ３２の停止位置を安定静止位置という。ロータ３２は、ステータ３１の一対の磁極を励磁し続けると中間静止位置で静止し、ステータ３１の一対の磁極の励磁を停止すると安定静止位置で静止する。
【００４５】
図３に示すように、複数の輪列５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、時針用モータ３０Ａの出力を時針１２に伝達する時針用輪列５０Ａと、分針用モータ３０Ｂの出力を分針１３に伝達する分針用輪列５０Ｂと、表示針用モータ３０Ｃの出力を表示針１４に伝達する表示針用輪列５０Ｃと、である。複数の輪列５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、支持体８０に回転可能に支持された少なくとも１つの歯車を有する。時針用輪列５０Ａは、時針用モータ３０Ａのロータ３２に連結されている。分針用輪列５０Ｂは、分針用モータ３０Ｂのロータ３２に連結されている。表示針用輪列５０Ｃは、表示針用モータ３０Ｃのロータ３２に連結されている。なお、以下では表示針用モータ３０Ｃのロータ３２を表示針用ロータ３２と称する。
【００４６】
図２に示すように、時針用輪列５０Ａは、筒車５１（第２車）を有する。筒車５１は、第１回転軸線Ｏと同軸に配置されている。筒車５１は、第１回転軸線Ｏ回りに回転可能に設けられている。筒車５１は、文字板１１からガラス３（図１参照）側に突出する第１軸部５２を備える。第１軸部５２は、第１回転軸線Ｏに沿って延びる円筒状に形成されている。第１軸部５２は、第１出力軸２１である。第１軸部５２の先端には、時針１２が取り付けられる。筒車５１は、時針用モータ３０Ａによって両方向に回転駆動される。筒車５１は、時針用モータ３０Ａのロータ３２を正転させることで、ガラス３側から見た時計回り方向に回転し、時針１２を時計回り方向に回転させる。
【００４７】
分針用輪列５０Ｂは、分針車５４を有する。分針車５４は、第１回転軸線Ｏと同軸に配置されている。分針車５４は、第１回転軸線Ｏ回りに回転可能に設けられている。分針車５４は、文字板１１からガラス３側へ突出する第２軸部５５を備える。第２軸部５５は、第１回転軸線Ｏに沿って延びる円柱状、または円筒状に形成されている。第２軸部５５は、筒車５１の第１軸部５２に挿通され、筒車５１の第１軸部５２よりもガラス３側へ突出している。第２軸部５５は、第１出力軸２１である。第２軸部５５の先端には、分針１３が取り付けられる。分針１３は、時針１２よりもガラス３側に配置されている。分針車５４は、分針用モータ３０Ｂによって両方向に回転駆動される。分針車５４は、分針用モータ３０Ｂのロータ３２を正転させることで、ガラス３側から見た時計回り方向に回転し、分針１３を時計回り方向に回転させる。
【００４８】
表示針用輪列５０Ｃ、表示針車５７（第１車）を有する。表示針車５７は、第２回転軸線Ｐと同軸に配置されている。表示針車５７は、第２回転軸線Ｐ回りに回転可能に設けられている。表示針車５７は、文字板１１からガラス１１側へ突出する第３軸部５８を備える。第３軸部５８は、第２回転軸線Ｐに沿って延びる円柱状、または円筒状に形成されている。第３軸部５８は、第２出力軸２２である。第３軸部５８の先端には、表示針１４が取り付けられる。表示針１４は、時針１２よりも文字板１１側に配置されている。表示針車５７は、表示針用モータ３０Ｃによって両方向に回転駆動される。表示針車５７は、表示針用ロータ３２を正転させることで、ガラス３側から見た時計回り方向に回転し、表示針１４を時計回り方向に回転させる。
【００４９】
第１出力軸２１の外周面の一部には、表示針１４が接触可能となっている。本実施形態では、筒車５１の第１軸部５２の外周面には、表示針１４が接触可能な接触部６０が設けられている。接触部６０は、軸方向において表示針１４と同じ位置に設けられている。すなわち、接触部６０は、軸方向に直交する方向から見て、表示針１４と重なるように設けられている。接触部６０は、筒車５１の第１軸部５２における時針１２の取付部５２ａよりも文字板１１側に設けられている。
【００５０】
図６は、第１実施形態の筒車の斜視図である。
図６に示すように、接触部６０の第１回転軸線Ｏからの距離は、第１回転軸線Ｏ回りの周方向の位置に応じて変化している。接触部６０は、一定の曲率半径で軸方向および第１回転軸線Ｏ回りの周方向に延びる円周面部６１と、円周面部６１よりも小径の小径部６２と、を備える。小径部６２は、筒車５１の第１軸部５２の外周面を面カットすることにより形成されている。本実施形態では、小径部６２は、２面カットにより形成された一対の面カット部６３を備える。一対の面カット部６３は、互いに平行な同一形状の平面とされている。これにより、接触部６０は、第１回転軸線Ｏについて２回対称に形成されている。
【００５１】
接触部６０は、第２回転軸線Ｐ中心の時計回り方向の上流側から表示針１４を接触部６０に接触させた状態で筒車５１を回転させると、表示針用ロータ３２が前記所定角度θよりも大きく回転するように形成されている。具体的に、接触部６０は、表示針１４が小径部６２に接触した状態における表示針用ロータ３２の位置と、表示針１４が円周面部６１に接触した状態における表示針用ロータ３２の位置と、の角度差が、前記所定角度θよりも大きくなるように形成されている。
【００５２】
図３に示すように、制御部７０は、例えばモータドライバＩＣ（集積回路）である。制御部７０は、モータ３０を駆動する駆動信号を生成し、生成した駆動信号をモータ３０のコイル３６に印加してロータ３２を駆動する。駆動信号として、正転パルスおよび逆転パルスがある。正転パルスは、安定静止位置にあるロータ３２を１８０°正転させる。図７に示すように、正転パルスは、ロータ３２を反発させるように、ロータ３２の磁極と対向するステータ３１の一対の磁極を励磁する。
【００５３】
逆転パルスは、安定静止位置にあるロータ３２を１８０°逆転させる。例えば、逆転パルスは、正転パルスと同極性の第１パルスと、第１パルスと逆極性の第２パルスと、第２パルスと逆極性の第３パルスと、を含む。
【００５４】
図８に示すように、第１パルスは、ロータ３２を反発させるように、ロータ３２の磁極と対向するステータ３１の一対の磁極を励磁する。第１パルスは、ロータ３２を安定静止位置から正転させる。すなわち、第１パルスは、逆転させたいロータ３２を正転方向に逆振りする。例えば、第１パルスは、ロータ３２の磁極軸と一対の磁気飽和部４２を通る直線とが平行となる位置を越えない位置までロータ３２を正転させる。
【００５５】
第２パルスは、第１パルスに続いて印加される。図９に示すように、第２パルスは、第１パルスの印加時とは逆極性となるように、ステータ３１の一対の磁極を励磁する。第２パルスは、第１パルスによって正転したロータ３２を吸引して逆転させる。すなわち、第２パルスは、第１パルスによって逆振りされたロータ３２に戻りの反動を付与する。例えば、第２パルスは、中間静止位置を越える位置までロータ３２を逆転させる。
なお、これらパルスの設定は、第１パルスによる逆振りと第２パルスによる戻りの反動を利用可能な設定であれば、前述のようなロータ３２の位置との関係に限定されるものではない。
【００５６】
第３パルスは、第２パルスに続いて印加される。図１０に示すように、第３パルスは、ロータ３２を反発させるように、ロータ３２の磁極と対向するステータ３１の一対の磁極を励磁する。第３パルスは、第２パルスにより逆転したロータ３２をさらに逆転させる。例えば、第３パルスは、ロータ３２が安定静止位置を越える位置まで逆転し、回転方向が正転方向に転じるまで印加される。ロータ３２は、第３パルスの印加停止後、安定静止位置に向けて自由振動により振動を収束させる。
【００５７】
ここで、表示針１４を駆動できないスタック状態について説明する。
図１１から図１３は、第１実施形態の時計において、表示針が筒車に接触した場合の動作の一例を示す平面図である。
図１１に示すように、表示針１４が通常の回動範囲から時計回り方向に逸脱して筒車５１の第１軸部５２に接触すると、表示針１４を駆動できないスタック状態となる場合がある。
【００５８】
例えば、表示針１４が第１軸部５２に時計回り方向の上流側から接触した状態で、表示針用ロータ３２が安定静止位置にあると、表示針用ロータ３２を逆転パルスの第１パルスによって正転させることができない。このため、逆転パルスによって表示針用ロータ３２を逆転させることができず、表示針１４を時計回り方向および反時計回り方向の両方向に駆動できないスタック状態となる。
【００５９】
そこで、制御部７０は、スタック状態から抜け出すために、例えばリセット時に、時針用モータ３０Ａに正転パルスまたは逆転パルスを所定回数入力する毎に、表示針用モータ３０Ｃに逆転パルスを１回入力する処理を繰り返す。例えば、制御部７０は、時針用モータ３０Ａに逆転パルスを１回入力する毎に、表示針用モータ３０Ｃに逆転パルスを１回入力する処理を繰り返す。制御部７０は、時針用モータ３０Ａへのパルスの入力と、表示針用モータ３０Ｃへのパルスの入力と、を同時に行ってもよいし、交互に行ってもよい。本実施形態では、筒車５１の接触部６０が第１回転軸線Ｏについて２回対称に形成されているので、制御部７０は例えば筒車５１を少なくとも１８０°回転させる。
【００６０】
これにより、図１２に示すように、表示針１４が筒車５１の円周面部６１に接触していた場合には、小径部６２が表示針１４に対向する位置まで回転することで、表示針１４と筒車５１の第１軸部５２とに隙間が形成される。また、表示針１４が筒車５１の小径部６２に接触していた場合には、筒車５１が回転することで、筒車５１の接触部６０の径差によって表示針１４が反時計回り方向に押される。すると、表示針１４が円周面部６１に接触する状態となる。このため、筒車５１の回転が進行して筒車５１の小径部６２が表示針１４に再度対向する位置まで回転することで、表示針１４と筒車５１の第１軸部５２とに隙間が形成される。
【００６１】
表示針１４と筒車５１の第１軸部５２とに隙間が形成された状態では、図１３に示すように、表示針１４は時計回り方向に回転可能となる。このため、表示針用ロータ３２は逆転パルスの第１パルスによって正転可能となる。よって、表示針用ロータ３２は逆転パルスによって逆転することができる。また、表示針１４が筒車５１の接触部６０に押されて反時計回り方向に回転する過程で、表示針用ロータ３２には逆転方向への回転力が付与される。このため、ロータ３２への逆転方向の回転力の付与によっても、表示針用ロータ３２は回転不能な状態から抜け出すことができる。
【００６２】
なお、以上の説明では、表示針１４が第１軸部５２に時計回り方向の上流側から接触した状態で、表示針用ロータ３２が安定静止位置にある場合を説明したが、他の場合であっても同様の方法でスタック状態から抜け出すことができる。例えば、表示針１４が第１軸部５２に時計回り方向の上流側から接触した状態で、表示針用ロータ３２が中間静止位置にある場合も生じうる。この場合、ステータ３１の磁極を励磁しても磁束が表示針用ロータ３２の磁極軸に平行になるので、表示針用ロータ３２が回転せず、表示針１４を駆動できない。そこで、筒車５１を回転させることで、表示針用ロータ３２を中間静止位置から回転させることができる。これにより、表示針用ロータ３２には回転力が付与されるので、表示針用ロータ３２は回転不能な状態から抜け出すことができる。
【００６３】
以上に説明したように、本実施形態のムーブメント１０および時計１では、筒車５１の第１軸部５２の外周面に、表示針１４が接触可能な接触部６０が設けられている。接触部６０の第１回転軸線Ｏからの距離は、第１回転軸線Ｏ回りの周方向の位置に応じて変化している。この構成によれば、表示針１４が筒車５１の第１軸部５２の接触部６０に接触した状態で筒車５１を回転させることで、表示針１４と筒車５１の第１軸部５２との隙間を設ける、または表示針１４を押圧して変位させることができる。これにより、表示針１４が筒車５１に接触して、表示針用ロータ３２が回転不能の状態になった場合でも、表示針用ロータ３２を回転させることが可能となる。したがって、表示針１４の動作不良の発生を抑制することができる。
【００６４】
また、接触部６０は、面カット部６３を有する。この構成によれば、面カット部６３によって接触部６０の第１回転軸線Ｏからの距離を第１回転軸線Ｏ回りの周方向の位置に応じて変化させることができる。したがって、上述した作用効果を奏するムーブメント１０および時計１を形成することができる。
【００６５】
また、接触部６０は、一対の面カット部６３を有する。この構成によれば、筒車５１を少なくとも１８０°回転させることによって、表示針１４と筒車５１の第１軸部５２との隙間を設ける、または表示針１４を押圧して変位させることができる。すなわち、面カット部６３が１つだけ設けられている場合と比較して、速やかに表示針１４と筒車５１の第１軸部５２との隙間を設ける、または表示針１４を押圧して変位させることができる。
さらに、接触部６０のうち少なくとも一部は、一対の面カット部６３の第１回転軸線Ｏからの距離によらず円周面部６１となるので、接触部６０の第１回転軸線Ｏからの最大距離は面カット部６３を設けても変化しない。すなわち、面カット部が３つ以上設けられている場合と比較して、表示針１４と筒車５１の第１軸部５２との隙間を大きく設ける、または表示針１４を押圧して大きく変位させることができる。
以上により、表示針１４が筒車５１に接触して表示針用ロータ３２が回転不能の状態になった場合でも、表示針用ロータ３２をより確実に回転させることが可能となる。したがって、表示針１４の動作不良の発生を抑制することができる。
【００６６】
また、表示針用モータ３０Ｃは、１つのコイル３６を有するステータ３１、および２極の表示針用ロータ３２を備える。この構成によれば、表示針用ロータ３２を逆転させる際に、上述した逆転パルスの第１パルスのように、最初に表示針用ロータ３２を正転させるパルスをコイル３６に印加する場合がある。このため、表示針用ロータ３２を正転させることで表示針１４が筒車５１の第１軸部５２に接触した際には、それ以上表示針用ロータ３２を正転させることができないので、表示針用ロータ３２が逆転不能の状態に陥る。したがって、上述した接触部６０を有する筒車５１を組み合わせることで、表示針用ロータ３２の逆転不能の状態から抜け出すことが可能なムーブメント１０とすることができる。
【００６７】
また、ステータヨーク３４において、一対の内ノッチ４３を通る直線は、一対の磁気飽和部４２を通る直線に対して、表示針用ロータ３２の正転方向に所定角度θ傾斜している。接触部６０は、表示針１４を時計回り方向上流側から接触部６０に接触させた状態で筒車５１を回転させると、表示針用ロータ３２が前記所定角度θよりも大きく回転するように形成されている。この構成によれば、表示針用ロータ３２が中間静止位置にある状態では、表示針用ロータ３２は静止安定位置に向けて正転しようとする。表示針１４が筒車５１の円周面部６１に時計回り方向上流側から接触した場合、筒車５１を回転させて表示針１４に筒車５１の小径部６２を接触させるように表示針１４を時計回り方向に回転させると、表示針用ロータ３２は、静止安定位置まで前記所定角度θ正転して、静止安定位置で停止する。さらに筒車５１を回転させると、表示針用ロータ３２の停止に伴って、表示針１４と筒車５１の小径部６２の第１軸部５２との隙間ができる。これにより、表示針用ロータ３２を正転させることが可能となるので、表示針用ロータ３２を逆転パルスによって逆転させることが可能となる。したがって、表示針１４の動作不良の発生を抑制することができる。
【００６８】
また、制御部７０は、表示針１４が筒車５１の接触部６０に接触した場合に、正転パルスまたは逆転パルスを時針用モータ３０Ａに所定回数印加する毎に、逆転パルスを表示針用モータ３０Ｃに１回印加する。この構成によれば、表示針用モータ３０Ｃに定期的に逆転パルスを印加できる。これにより、筒車５１の接触部６０における表示針１４の接触位置が不明であっても、表示針１４と筒車５１の第１軸部５２との隙間ができた状態、または表示針１４が筒車５１によって押圧されて変位した状態で、表示針用モータ３０Ｃに逆転パルスを印加できる。
しかも本実施形態では、制御部７０は、正転パルスまたは逆転パルスを時針用モータ３０Ａに１回印加する毎に、逆転パルスを表示針用モータ３０Ｃに１回印加する。このため、表示針１４と筒車５１の第１軸部５２との隙間ができた状態、または表示針１４が筒車５１によって押圧されて変位した状態で、表示針用モータ３０Ｃに逆転パルスを確実に印加できる。
したがって、表示針用ロータ３２の逆転不能の状態から確実に抜け出すことができる。
【００６９】
なお、本実施形態では、筒車５１の接触部６０の小径部６２として、面カット部６３が一対設けられているが、これに限定されるものではない。筒車の接触部に必要な径差（面カット量）が確保できるのであれば、面カット部を３つ以上設けてもよい。面カット部を多く設けることで、スタック状態から抜け出す際に筒車を回転させる角度が小さくなるので有効である。例えば、図６に示す筒車５１の第１軸部５２に面カット部６３を４つ設けることで、スタック状態から抜け出す際の筒車５１の回転角度を９０°とすることができる。ただし、面カット部を多く設けることで製造コストが増加するため、本実施形態では２面カットを採用した。
【００７０】
［第２実施形態］
次に、図１４を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、筒車５１の接触部１６０が偏心した円周面である点で、第１実施形態とは異なる。なお、以下で説明する以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００７１】
図１４は、第２実施形態の筒車の斜視図である。
図１４に示すように、第２実施形態の筒車５１の第１軸部５２のうち、時針１２の取付部５２ａに対して文字板１１側に隣接する部分は、第１回転軸線Ｏに対して偏心した円筒状に形成されている。これにより、筒車５１の第１軸部５２の外周面のうち表示針１４が接触可能な接触部１６０は、第１回転軸線Ｏに対して偏心した円周面に形成されている。接触部１６０の第１回転軸線Ｏからの距離は、第１回転軸線Ｏ回りの周方向の位置に応じて変化している。接触部１６０は、第１回転軸線Ｏからの距離が最も大きい大径部１６１と、第１回転軸線Ｏからの距離が最も小さい小径部１６２と、を備える。接触部１６０は、第１回転軸線Ｏについて１回対称に形成されている。
【００７２】
接触部１６０は、第２回転軸線Ｐ中心の時計回り方向の上流側から表示針１４を接触部１６０に接触させた状態で筒車５１を回転させると、表示針用ロータ３２が前記所定角度θよりも大きく回転するように形成されている。具体的に、接触部１６０は、表示針１４が小径部１６２に接触した状態における表示針用ロータ３２の位置と、表示針１４が大径部１６１に接触した状態における表示針用ロータ３２の位置と、の角度差が、前記所定角度θ以上となるように形成されている。
【００７３】
このように、筒車５１の接触部１６０は、第１回転軸線Ｏに対して偏心しているので、表示針１４が筒車５１の第１軸部５２の接触部１６０に接触した状態で筒車５１を回転させることで、表示針１４と筒車５１の第１軸部５２との隙間を設ける、または表示針１４を押圧して変位させることができる。したがって、第１実施形態の筒車５１と同様の作用効果を奏することができる。
なお、第２実施形態の筒車５１を用いた場合であっても、制御部７０は、表示針１４を駆動できないスタック状態から抜け出すために、第１実施形態と同様の処理を行う。本実施形態では、接触部１６０は、第１回転軸線Ｏについて１回対称に形成されているので、筒車５１を少なくとも３６０°回転させる。
【００７４】
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、制御部７０がムーブメント１０の一部を構成しているが、制御部はムーブメントと別に設けられていてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、接触部６０，１６０の第１回転軸線Ｏからの距離を周方向の位置に応じて変化させるために、筒車５１の第１軸部５２に面カット部６３または偏心した外周面を設けているが、これに限定されない。例えば、筒車５１の第１軸部５２の外周面に突起を設けてもよい。
【００７６】
また、上記実施形態では、時針１２および分針１３が互いに異なるモータによって駆動されるように構成されているが、これに限定されない。表示針１４と筒車５１とを互いに独立して駆動できればよく、筒車５１および分針車５４が輪列を介して連結され、時針１２および分針１３が１つのモータによって駆動されるように構成されていてもよい。
【００７７】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１…時計  １０…ムーブメント（時計用ムーブメント）  １２…時針（第２針）  １４…表示針（針、第１針）  ３０Ａ…時針用ステッピングモータ（第２モータ）  ３０Ｃ…表示針用ステッピングモータ（第１モータ）  ３１…ステータ  ３２…ロータ  ３４…ステータヨーク  ３６…コイル  ４０…ロータ収容孔  ４２…磁気飽和部  ４３…内ノッチ（切欠部）  ５１…筒車（第２車）  ５２…第１軸部（軸部）  ５７…表示針車（第１車）  ６０，１６０…接触部  ６３…面カット部  ７０…制御部  θ…所定角度  Ｏ…第１回転軸線（軸線）
【図１】
2020067368.tif 000003
【図２】
2020067368.tif 000004
【図３】
2020067368.tif 000005
【図４】
2020067368.tif 000006
【図５】
2020067368.tif 000007
【図６】
2020067368.tif 000008
【図７】
2020067368.tif 000009
【図８】
2020067368.tif 000010
【図９】
2020067368.tif 000011
【図１０】
2020067368.tif 000012
【図１１】
2020067368.tif 000013
【図１２】
2020067368.tif 000014
【図１３】
2020067368.tif 000015
【図１４】
2020067368.tif 000016