(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を含んで構成されたロータ、前記ロータの周囲に配置された高透磁率材からなるステータおよびこのステータに接続されたコイルを有して前記ロータの回転運動を電気エネルギに変換する発電機と、回転中心と重心とが偏心した回転錘との間に設けられ、かつ、前記回転錘の回転を増速して前記ロータに伝達する動力伝達機構であって、
前記動力伝達機構は複数の歯車を組み合わせて構成され、
前記複数の歯車のうち少なくとも一つの歯車は、その歯と、噛合する相手の歯車の歯との間の隙間を塞ぐためのバックラッシュ吸収機構を備え、
前記バックラッシュ吸収機構は、回転軸に固定されて動力を伝達するためのメインギア、前記回転軸と同軸上に前記メインギアを介装して回転可能に係止された一対のサブギア、および、前記一対のサブギアの各々を付勢するひげぜんまいとを有し、
前記ひげぜんまいは、前記メインギアに対して前記サブギアを互いに反対の回転方向に付勢させるため互いに逆向きに取り付けられて、前記動力伝達機構の両回転方向に生じるバックラッシュを吸収することを特徴とする動力伝達機構。
【請求項２】
永久磁石を含んで構成されたロータ、前記ロータの周囲に配置された高透磁率材からなるステータおよびこのステータに接続されたコイルを有して前記ロータの回転運動を電気エネルギに変換する発電機と、回転中心と重心とが偏心した回転錘との間に設けられ、かつ、前記回転錘の回転を増速して前記ロータに伝達する動力伝達機構であって、
前記動力伝達機構は複数の歯車を組み合わせて構成され、
前記複数の歯車のうち少なくとも一つの歯車は、その歯と、噛合する相手の歯車の歯との間の隙間を塞ぐためのバックラッシュ吸収機構を備え、
前記バックラッシュ吸収機構を有する歯車は、基端部を支点に変位可能とされた歯を備え、かつ、その歯溝の幅が前記相手の歯車の歯厚よりも小さくされ、当該歯車の歯が、噛合時に変位することにより、前記相手の歯車の歯を挟持可能とされていることを特徴とする動力伝達機構。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載した動力伝達機構を備えたことを特徴とする電子時計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転中心と重心とが偏心した回転錘の回転を増速して、発電機のロータに伝達する動力伝達機構およびこれを備えた電子時計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子時計等の小型電子機器のエネルギー源には、電池が用いられている。しかし、電池には寿命があるため、定期的に交換する手間が生じることから、近年、電子機器に発電機を搭載して電池を省略する方法が提案されている（特公平７−３８０２９号公報）。
【０００３】
この発電機は、永久磁石からなるロータ磁石を備えたロータ、このロータの周囲に配置された高透磁率材からなるステータおよびこのステータに接続されたコイルを有するものであり、回転中心と重心とが偏心した回転錘とともに、時計等に搭載されている。これらの回転錘と発電機のロータとの間には、動力伝達機構である増速輪列が設けられ、回転錘の回転運動が増速輪列により増速されてロータに伝達されるようになっている。発電機においては、このロータの回転により生じた磁界の変化をステータを介してコイルに伝えて、電磁誘導作用によって電力を発生させるようにしている。
【０００４】
動力伝達機構では、回転錘に固定された回転錘車と、ロータに固定されたロータ歯車と、これらの回転錘車およびロータ歯車の間に配置された大歯車および小歯車からなる伝え車とを互いに噛み合わせて回転運動を伝達するようにしている。これら歯車には、噛合時の摩擦を低減するために、通常、バックラッシュが設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この方法では、ロータによって磁化されたステータに対して、ロータが磁気的に安定した状態（角度）で静止しようとするため、回転錘の回転によってロータを回転させようとする方向と、ロータが磁気的安定位置に留まるために回転しようとする方向とが、一致したり互いに逆方向になったりする。これらの方向が切り替わると、歯車には前述したバックラッシュが設けられているため、噛み合った歯車間で互いの歯（歯面）が衝突する。この衝突により、振動が発生し、機器を構成する他の部品やケーシング等に伝播して共振するため、発電時に音が発生するという問題がある。また、動力の伝達という面では、機械的回転方向および磁気的回転方向が切り替わる毎に、バックラッシュによるエネルギロスが生じるため、発電効率が低下する。
【０００６】
とくに、このような発電機構を腕時計等に設けた場合、回転錘は、腕の動きによって双方向へ不規則に回転するため、回転錘の回転方向に応じて、歯車の回転方向が不規則に切り替わる。この回転方向が切り替わるときに、歯車間で互いの歯が衝突するので、前述した音の発生および発電効率の低下の原因となる。
【０００７】
本発明の目的は、発電時の音の発生を低減できるとともに発電効率を向上できる動力伝達機構を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、永久磁石を含んで構成されたロータ、前記ロータの周囲に配置された高透磁率材からなるステータおよびこのステータに接続されたコイルを有して前記ロータの回転運動を電気エネルギに変換する発電機と、回転中心と重心とが偏心した回転錘との間に設けられ、かつ、前記回転錘の回転を増速して前記ロータに伝達する動力伝達機構であって、前記動力伝達機構は複数の歯車を組み合わせて構成され、前記複数の歯車のうち少なくとも一つの歯車は、その歯と、噛合する相手の歯車の歯との間の隙間を塞ぐためのバックラッシュ吸収機構を備え、前記バックラッシュ吸収機構は、回転軸に固定されて動力を伝達するためのメインギア、前記回転軸と同軸上に前記メインギアを介装して回転可能に係止された一対のサブギア、および、前記一対のサブギアの各々を付勢するひげぜんまいとを有し、前記ひげぜんまいは、前記メインギアに対して前記サブギアを互いに反対の回転方向に付勢させるため互いに逆向きに取り付けられて、前記動力伝達機構の両回転方向に生じるバックラッシュを吸収することを特徴とする。
【０００９】
本発明では、動力伝達機構を構成する歯車にバックラッシュ吸収機構を設けたため、回転錘の回転によってロータを回転させようとする方向、およびロータが磁気的安定位置に留まるために回転しようとする方向が互いに一致したり逆になったりするときや、回転錘の回転方向の変化によって噛み合った歯車の回転方向が一致したり逆になったりするとき等に、歯車間で互いの歯が衝突することがなくなる。従って、歯の衝突による振動の発生を防止できるので、バックラッシュによるエネルギロスを低減できるから、発電効率を向上できる。また、このように付勢されたサブギアを含んで歯車を構成すれば、メインギアおよびサブギアで相手の歯を挟持した状態で、相手の歯車と噛合させることができるから、バックラッシュを確実に吸収できる。また、相手の歯との噛合状態に応じて、メインギアに対するサブギアの角度が変化して歯車の歯溝の幅が変化するので、相手の歯に応じて歯溝の幅を変化させることができるから、相手の歯車との間の距離を厳密にしなくても確実に噛合させることができ、動力伝達機構の製造を容易化できる。さらに、サブギアを両方向に付勢することで、歯車の回転方向がいずれの方向に切り替わる場合でも、バックラッシュを吸収できるようになるので、音の発生を一層確実に防止できるので、発電効率を確保できる。
【００１６】
また、本発明では、永久磁石を含んで構成されたロータ、前記ロータの周囲に配置された高透磁率材からなるステータおよびこのステータに接続されたコイルを有して前記ロータの回転運動を電気エネルギに変換する発電機と、回転中心と重心とが偏心した回転錘との間に設けられ、かつ、前記回転錘の回転を増速して前記ロータに伝達する動力伝達機構であって、前記動力伝達機構は複数の歯車を組み合わせて構成され、前記複数の歯車のうち少なくとも一つの歯車は、その歯と、噛合する相手の歯車の歯との間の隙間を塞ぐためのバックラッシュ吸収機構を備え、前記バックラッシュ吸収機構を有する歯車は、基端部を支点に変位可能とされた歯を備え、かつ、その歯溝の幅が前記相手の歯車の歯厚よりも小さくされ、当該歯車の歯が、噛合時に変位することにより、前記相手の歯車の歯を挟持可能とされていることを特徴とする。
【００１７】
このように歯溝の幅を相手の歯車の歯厚よりも小さくしたうえで可変とすることで、相手の歯車との噛合時に、歯溝が相手の歯の歯厚に応じた幅に拡大され、相手の歯を挟持するようになる。従って、歯車の回転方向に拘わらず、バックラッシュを確実に吸収できるから、音の発生を確実に防止できるうえ、エネルギロスを低減できるから、発電効率の著しい向上を期待できる。
【００１８】
また、歯溝の幅が変化するので、相手の歯車との距離を厳密にしなくてもよくなるから、動力伝達機構の製造を容易化できる。
【００１９】
以上において、複数の歯車のうちバックラッシュ吸収機構を設ける歯車はとくに限定されないが、複数の歯車が、回転錘と同一軸上に配置されて当該回転錘に結合された回転錘車と、ロータと同一軸上に配置されて当該ロータに結合されたロータ歯車と、これらの回転錘車およびロータ歯車の間に配置されかつ互いに同じ軸上に設けられて一体化された大きさの異なる大歯車および小歯車とを含んで構成されている場合、回転錘車および大歯車のうち少なくともいずれか一つの歯車は、バックラッシュ吸収機構を有することが望ましい。
【００２０】
ここで、一体化された大歯車および小歯車は、一組に限定されず、複数組の場合も含む。
【００２１】
このように、複数の歯車のうち比較的大きい歯車である回転錘車および大歯車の少なくともいずれか一つにバックラッシュ吸収機構を設けることで、歯車の構造の微細化を回避できるので、比較的小さい歯車にバックラッシュ吸収機構を設けるよりも簡単に製造できる。
【００２２】
そして、本発明の動力伝達機構は、電子時計に用いることが好ましい。とくに、前述したメインギアおよびサブギアを用いた機構を採用した場合には、複数のギアや、サブギアを付勢する付勢手段等を小型化しなくてもよくなるので、容易かつ少ないコストで製造できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
〔第一実施形態〕
図１には、本第一実施形態の動力伝達機構１３を備えた小型電子機器である腕時計の要部が示されている。この腕時計は、回転中心と重心とが偏心した回転錘１１と、発電機１２と、回転錘１１の回転を増速して発電機１２のロータ２１に伝達する動力伝達機構１３とを有して構成されている。
【００２５】
本実施形態の腕時計では、腕の動き等による回転錘１１の回転運動を動力伝達機構１３により増速して発電機１２のロータ２１に伝達し、このロータ２１を回転させて交流電流を発生させ、この交流を、図示しないが、整流回路により整流して、大容量コンデンサ等の蓄電手段、例えば、電気二重層コンデンサ等に蓄電するようになっている。そして、この蓄電手段を電源として、時間標準である水晶を含む制御回路やこの制御回路に制御される駆動回路を作動させ、駆動回路から送られた駆動信号をステップモータ等の変換器において回転運動に変換し、この回転運動を減速輪列を介して指針に伝達して、指針を駆動させるようにしている。
【００２６】
発電機１２は、二極着磁の永久磁石を含んで構成された円盤状のロータ２１、このロータ２１の周囲に配置された高透磁率材からなるステータ２２およびこのステータ２２に接続されたコイル２３を有して構成され、ロータ２１の回転運動を電気エネルギに変換するようになっている。コイル２３は、磁心２３Ａに電線２３Ｂを巻装したものであり、この磁心２３Ａがステータ２２にねじ２４固定されている。
【００２７】
回転錘１１の回転中心は、図２に示すように、ボールベアリング１４を介して回転軸１５に装着されている。この回転軸１５には、ボールベアリング１４の内輪１４１が固定され、回転錘１１にはベアリング１４の外輪１４２が固定されている。また、回転軸１５の上端には、ベアリング１４を覆うねじ１５１が螺入されている。
【００２８】
これらの回転錘１１および発電機１２の間の動力伝達機構１３は、複数の歯車を組み合わせた増速輪列であり、回転錘１１に結合された回転錘車３１と、ロータ２１に固定されたロータ歯車３２と、これらの回転錘車３１およびロータ歯車３２の間に配置された伝え車３３とを含んで構成されている。
【００２９】
回転錘車３１は、回転錘１１と同一回転軸１５上に設けられ、ボールベアリング１４の外輪１４２を介して回転錘１１と連結されている。この回転錘車３１の軸孔の開口端３１Ａは、外輪１４２の外周に形成された溝部１４２Ａに圧入され、これにより、回転錘車３１および外輪１４２の接続部分には、回転錘１１の回転運動を摩擦力によって伝達するクラッチ機構１６が形成されている。
【００３０】
このクラッチ機構１６においては、回転錘１１が所定速度以下で回転しているときには、回転錘車３１の開口端３１Ａと外輪１４２の溝部１４２Ａとの間に摩擦力が働いて、回転錘１１の回転が回転錘車３１に確実に伝えられる。一方、回転錘１１の回転速度が所定速度を越えると、回転錘１１の開口端３１Ａと溝部１４２Ａとが滑って、回転錘１１の回転運動が回転錘車３１に充分に伝達されなくなる。これにより、ロータ２１に伝達される動力を制限して、ロータ２１の回転速度を発電機１２の性能に応じた速度以下に制限できるようになっている。
【００３１】
ロータ歯車３２は、ロータ２１と同一回転軸２５上に設けられ、ロータ２１に固定されている。このロータ歯車３２は、前述した回転錘車３１よりも大幅に直径の小さい歯車である。
【００３２】
これらのロータ歯車３２および回転錘車３１の間の伝え車３３は、互いに大きさ（直径）の異なる大歯車３４および小歯車３５からなる。これらの歯車３４，３５は、同じ回転軸３６に対して固定され、この回転軸３６を介して結合されている。このような伝え車３３では、小歯車３５は回転錘車３１と噛合し、大歯車３４はロータ歯車３２と噛合している。
【００３３】
なお、伝え車３３の回転軸３６およびロータ２１の回転軸２５は、これらの軸２５，３６と直交配置された地板１７および輪列受１８に支持されている。
【００３４】
大歯車３４は、その歯と、噛合する相手のロータ歯車３２の歯３２Ａとの間の隙間を塞ぐためのバックラッシュ吸収機構４を備えている。具体的には、この大歯車３４は、回転軸３６に固定されて動力を伝達するメインギア４１と、このメインギア４１と同じ軸３６上に設けられた一対のサブギア４２，４３とを有し、これら一対のサブギア４２，４３の間にメインギア４１を介装した構造とされている。
【００３５】
サブギア４２，４３は、回転軸３６に対して回転可能に係止され、極細の線材を巻いたひげぜんまい４４を介してそれぞれメインギア４１に連結されている。これらのひげぜんまい４４は、互いに逆向きに取り付けられ、メインギア４１に対して、サブギア４２，４３を互いに反対の回転方向に付勢できるようになっている。なお、サブギア４２，４３は、ひげぜんまい４４を介して回転軸３６に連結してもよい。
【００３６】
このようなサブギア４２，４３は、メインギア４１に対して、互いに逆方向に回転させることにより付勢され、この付勢された状態でメインギア４１とともにロータ歯車３２と噛み合っている。この付勢力の大きさ、つまり、ロータ歯車３２の歯３２Ａを挟み込むトルクは、サブギア４２，４３をメインギア４１に対してずらすピッチを変えることで調整することができる。これにより、大歯車３４およびロータ歯車３２の噛み合う部分で、サブギア４２，４３が、それぞれ付勢された方向の歯に追従するので、大歯車３４の歯溝の幅を、ロータ歯車３２の歯厚および噛合状態に応じて変化させることができるから、メインギア４１およびロータ歯車３２の間のバックラッシュを吸収することができる。
【００３７】
なお、このような大歯車３４を製造する際には、サブギア４２，４３をそれぞれメインギア４１に対して所望のピッチ分回転させて付勢した状態で、これらのギア４１，４２，４３をピン或いはクリップ等により固定しておき、組立て時に、大歯車３４およびロータ歯車３２を噛み合わせてからピン等を取り去るようにすれば、組立て時にサブギア４２，４３の付勢状態を調整する手間を省略できるので、簡単に製造できる。
【００３８】
本実施形態の伝え車３３およびロータ歯車３２の間では、具体的には、次のように、動力が伝達される。
【００３９】
すなわち、伝え車３３の大歯車３４およびロータ歯車３２の噛み合い部分において、回転錘１１の回転により、図３に示すように、大歯車３４が矢印Ｌ方向に回転した場合、メインギア４１およびこれと同じ回転方向（矢印Ｌ方向）に付勢されたサブギア４３が重なって、ロータ歯車３２の歯３２Ａの一方の歯面３２Ｂを押して回転運動を伝達する。
【００４０】
このとき、回転方向（矢印Ｌ方向）と逆の矢印Ｒ方向に付勢されたサブギア４２は、メインギア４１から回転方向（矢印Ｌ方向）と反対の矢印Ｒ方向にずれて、ロータ歯車３２の歯３２Ａの他方の歯面３２Ｃに当接される。このサブギア４２は、大歯車３４および伝え車３３の回転によって、メインギア４１とロータ歯車３２の他方の歯面３２Ｃとの間の距離が変化しても、その他方の歯面３２Ｃに追従する。つまり、サブギア４２のメインギア４１に対するずれ量は、噛合状態に応じて変化する。
【００４１】
これとは逆に、図４に示すように、大歯車３４が矢印Ｒ方向に回転した場合、メインギア４１およびこれと同じ回転方向（矢印Ｒ方向）に付勢されたサブギア４２が重なって、ロータ歯車３２の歯３２Ａの他方の歯面３２Ｃを押して回転運動を伝達する。このとき、回転方向（矢印Ｒ方向）と逆の矢印Ｌ方向に付勢されたサブギア４３は、メインギア４１からずれて、ロータ歯車３２の歯３２Ａの他方の歯面３２Ｂに当接されて追従するようになる。
【００４２】
このように、本実施形態の大歯車３４では、歯車の回転方向に拘わらず、バックラッシュの大きさに応じて歯溝の幅が変化し、回転運動の伝達は、常時ロータ歯車３２の歯３２Ａを挟持した状態で行われる。
【００４３】
本実施形態の腕時計では、大歯車３４から伝達された回転運動により、ロータ歯車３２が回転し、この回転に伴って発電機１２のロータ２１が回転する。このロータ２１は二極着磁であるため１８０度ずつ回転し、１８０度回転する毎に磁気的に安定した状態、つまり、ロータ２１によって磁化されたステータ２２と引き合った状態に留まろうとする力が生じる。発電時には、この力の方向と、大歯車３４から伝達される回転運動の方向とが一致したり逆になったりして、メインギア４１の接触する歯面３２Ｂ，３２Ｃが切り替わる。この際、ロータ歯車３２の歯３２Ａは、大歯車３４のギア４１〜４３によって常時挟持されているので、回転方向が切り替わるときに、大歯車３４およびロータ歯車３２の間で互いの歯が衝突することはない。
【００４４】
また、回転錘１１の回転方向が変化して、歯車３１，３２，３３の回転方向が切り替わる際にも、大歯車３４およびロータ歯車３２の間における互いの歯の衝突を回避できる。
【００４５】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
【００４６】
すなわち、動力伝達機構１３を構成する大歯車３４にバックラッシュ吸収機構４を設けたため、回転錘１１の回転によってロータ２１を回転させようとする方向やロータ２１が磁気的安定位置に留まるために回転しようとする方向が、一致したり逆になったりするときや、歯車３１，３２，３３の回転方向が切り替わるとき等に、大歯車３４およびロータ歯車３２間で互いの歯が衝突することがなくなる。従って、歯の衝突による振動の発生を防止できるので、共振による音の発生を低減できるうえ、運動の伝達という面では、バックラッシュによるエネルギロスを低減できるから、発電効率を向上できる。
【００４７】
そして、大歯車３４は、メインギア４１およびサブギア４２，４３を有して構成され、これらのサブギア４２，４３は、バックラッシュを吸収する回転方向である大歯車３４の回転方向と逆方向に付勢されているので、ロータ歯車３２との噛合部分において、ロータ歯車３２の歯３２Ａを、メインギア４１およびサブギア４２，４３によって挟持した状態で噛合させることができるから、バックラッシュを確実に吸収できる。
【００４８】
さらに、大歯車３４の歯溝の幅をロータ歯車３２に応じて変化させることができるので、大歯車３４およびロータ歯車３２間の距離を厳密にしなくても、ロータ歯車３２の歯３２Ａを挟み付けた状態で噛合させることができるから、動力伝達機構１３の組立てを容易化できる。
【００４９】
また、サブギア４２，４３は、一対設けられて互いに反対の回転方向に付勢されているので、歯車３１，３２，３３の回転方向がいずれの方向に切り替わる場合でも、バックラッシュを確実に吸収できるから、音の発生を一層確実に防止できるうえ、優れた発電効率を確保できる。
【００５０】
さらに、バックラッシュ吸収機構４は、複数の歯車３１，３２，３４，３５のうち比較的大きい歯車である大歯車３４に設けられているので、バックラッシュ吸収機構４の構造の微細化を回避できるから、比較的小さい小歯車３５やロータ歯車３２等に設けるよりも簡単に製造できるうえ、メインギア４１、サブギア４２，４３およびひげぜんまい４４等を小型化しなくてもよくなるので、低コストに製造できる。
【００５１】
また、バックラッシュ吸収機構４は大歯車３４に設けられて、クラッチ機構１６は回転錘車３１に設けられているので、これらの機構４，１６が分散されるから、機構４，１６の集中による構造の複雑化を防止できる。
【００５２】
〔第二実施形態〕
図５に示す本第二実施形態の動力伝達機構は、バックラッシュ吸収機構を有する歯車として、前記第一実施形態の大歯車３４の代わりに、弾性体からなる大歯車５１を用いたものであり、前記第一実施形態と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略し、以下には異なる部分のみを詳述する。
【００５３】
本第二実施形態の大歯車５１は、環状のリム部５２Ａを備えた歯車本体５２と、このリム部５２Ａに取り付けられた噛合部５３とを有して構成されている。このうち、歯車本体５２は金属等の剛体からなり、噛合部５３は弾性変形可能な弾性体により形成されている。この弾性体としては、合成ゴム等のエラストマ、ウレタン等の樹脂等を採用できる。
【００５４】
また、大歯車５１の歯溝の幅Ｗは、ロータ歯車３２の歯厚Ｔよりも小さくされ、大歯車５１の歯５３Ａが、噛合時に弾性変形することにより、ロータ歯車３２の歯３２Ａを挟持可能とされている。
【００５５】
このように構成された本実施形態では、大歯車５１の歯溝が、ロータ歯車３２の歯３２Ａにより押し広げられるので、その幅Ｗは、ロータ歯車３２の歯厚Ｔに応じた幅になる。従って、大歯車５１からロータ歯車３２への回転運動の伝達は、常時、ロータ歯車３２の歯３２Ａを挟持した状態で行われるので、回転方向に拘わらず、バックラッシュを確実に吸収できる。
【００５６】
このような本実施形態によれば、前記第一実施形態と同様な作用、効果を奏することができる他、大歯車５１の噛合部５３を弾性体により形成して歯溝の幅Ｗを調整するだけでよいので、簡単な構造で容易にバックラッシュ吸収機構５を構成できる。
【００５７】
〔第三実施形態〕
図６に示す本第三実施形態の動力伝達機構は、前記第二実施形態の大歯車５１の代わりに、変位可能な歯を備えた大歯車６１を用いたものであり、前記第二実施形態と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略し、以下には異なる部分のみを詳述する。
【００５８】
本第三実施形態の大歯車６１は、円盤状の歯車本体部６２と、この歯車本体部６２の周囲に放射状に設けられた複数の歯としての噛合片６３とを備え、これらの本体部６２および噛合片６３は、弾性を有する材料により一体的に形成されている。
【００５９】
噛合片６３は、その歯たけが、ロータ歯車３２と噛合するために必要な歯たけよりも大きくされ、基端部６３Ａを支点に変位可能とされている。また、噛合片６３が変位する際の応力の集中を回避するために、本体部６２のうち、隣接した噛合片６３の各基端部６３Ａ間には、それぞれ切欠き部６４が形成されている。
【００６０】
本実施形態の大歯車６１の歯溝の幅Ｗは、前記第二実施形態と同様に、ロータ歯車３２の歯厚Ｔよりも小さくされ、大歯車６１の噛合片６３が、その基端部６３Ａを支点に回転方向に沿って変位することにより、ロータ歯車３２の歯３２Ａを挟持するようになっている。
【００６１】
このように構成された本実施形態では、大歯車６１の歯溝が、ロータ歯車３２の歯３２Ａによって押し広げられるので、歯溝の幅Ｗは、ロータ歯車３２の歯厚Ｔに応じた幅になる。従って、大歯車６１からロータ歯車３２への回転運動の伝達は、常時、ロータ歯車３２の歯３２Ａを挟持した状態で行われるので、回転方向に拘わらず、バックラッシュを確実に吸収できる。
【００６２】
このような本実施形態によれば、前記第一、第二実施形態と同様な作用、効果を奏することができる。
【００６３】
なお、本発明は前記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他の構成等を含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれる。
【００６４】
前記各実施形態では、クラッチ機構１６を回転錘車３１および回転軸１５の間に設けたが、クラッチ機構１６を設ける場所はこれに限定されず、例えば、大歯車３４或いは小歯車３５とその回転軸３６との間に設けてもよく、ロータ歯車３２とその軸２５との間に設けてもよい。なお、クラッチ機構を大歯車３４に設けた場合には、構造の複雑化を防止するために、バックラッシュ吸収機構は、回転錘車に設けることが好ましい。
【００６５】
また、クラッチ機構の構造は、前記第一実施形態で説明した構造に限定されず、例えば、第一実施形態において、クラッチ機構を大歯車３４およびその軸３６の間に設ける場合には、図７に示すように、メインギア４１を回転軸３６に対して完全に固定しないで、メインギア４１の軸孔の開口端４１Ａを、回転軸３６の周囲に形成された係止部３６Ａと、回転軸３６に取り付けられた板ばね７２とで挟持することにより、回転運動を摩擦力により伝達するクラッチ機構７１を構成してもよい。
【００６６】
前記第一実施形態では、メインギアおよびサブギアを含むバックラッシュ吸収機構を大歯車３４に設けたが、動力伝達機構を構成する歯車であれば、バックラッシュ吸収機構を設ける歯車は任意である。例えば、回転錘車をメインギアおよびサブギアにより構成して、回転錘車と小歯車との間のバックラッシュを吸収するようにしてもよく、大歯車および回転錘車の両方にバックラッシュ吸収機構を設けてもよい。或いは、これらの回転錘車と噛合する小歯車や、大歯車と噛合するロータ歯車を、メインギアおよびサブギアによるバックラッシュ吸収機構を有する歯車としてもよい。
【００６７】
また、前記第一実施形態では、二枚のサブギアを用いてバックラッシュ吸収機構を構成したが、サブギアを一枚にしてもよく、これによると、構造を簡略化できる。
【００６８】
さらに、サブギアの周縁部は、図７に示すように、メインギア４１に近接するように湾曲、或いは屈曲させてもよく、これによると、ひげぜんまい４４を収納するスペースを確保しつつ、大歯車３４のロータ歯車３２と噛合する部分の厚さを小さくできるので、ロータ歯車の厚さを小さくできるから、動力伝達機構、つまり、腕時計の薄型化を実現できる。
【００６９】
さらに、サブギアを付勢する付勢手段は、ひげぜんまいに限定されない。例えば、サブギアが一枚の場合、図８および図９に示すように、メインギア４１およびサブギア４３の間に配置した半円状のＣリング７３によって、サブギア４３を付勢してもよい。この構造では、弾性変形可能な材料、例えば、ゴム、樹脂、金属等からなるＣリング７３の両端部をそれぞれメインギア４１およびサブギア４３に対して固定してから、サブギア４２を回転させることで反発力を生じさせる。なお、付勢手段として、図１０に示すように、略円状のＣリング７４を用いるようにしてもよい。
【００７０】
また、図１１および図１２に示すように、付勢手段として、ゴム等の弾性体７５を用いてもよい。この場合、弾性体７５をメインギア４１およびサブギア４３の間に配置して各ギア４１，４３に固定してから、サブギア４３を回転させることで反発力を生じさせる。この弾性体７５は複数配置することが好ましい。
【００７１】
或いは、付勢手段として、図１３および図１４に示すように、板ばね７６を用いてもよい。この場合、メインギア４１に係止部７７を形成するとともに、板ばね７６をサブギア４３に取り付けて、板ばね７６が係止部７７に押しつけられる方向にサブギア４３を回転させて反発力を生じさせる。
【００７２】
また、図１５に示すように、小歯車８０をメインギア８１およびサブギア８２を用いて構成した場合、Ｃリング７８を用いてサブギア８２を付勢することで、ひげぜんまいを用いるよりも構造を簡略化できる。この際、Ｃリング７８の一端には、係止孔７８Ａを形成しておき、メインギア８１に突設した突部８３に挿入することで、Ｃリング７８をメインギア８１に装着してもよい。
【００７３】
そして、前記第二実施形態では、大歯車３４の歯を弾性体により形成してバックラッシュ吸収機構を構成した場合について説明したが、回転錘車の歯を弾性体により形成して小歯車の歯を挟持するようにすることで、回転錘車にバックラッシュ吸収機構を設けてもよく、これらの両方に同様なバックラッシュ吸収機構を設けてもよい。さらには、これらの大歯車および回転錘車にそれぞれ噛合する小歯車の歯やロータ歯車の歯も、弾性体により形成してもよい。
【００７４】
さらに、前記第三実施形態では、歯たけの長い噛合片を、その基端部を支点に変位するように構成したが、噛合片自体に弾性を持たせることにより、歯溝の幅を可変としてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、動力伝達機構を構成する歯車にバックラッシュ吸収機構を設けたため、回転錘の回転方向の変化によって歯車の回転方向が切り替わるとき等に、歯車間で互いの歯が衝突することがなくなる。従って、歯の衝突による振動の発生を防止でき、バックラッシュによるエネルギロスを低減できるから、発電効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態を示す斜視図。
【図２】前記第一実施形態の動力伝達機構を示す断面図。
【図３】前記第一実施形態において大歯車からロータ歯車に動力を伝達する状態を示す図。
【図４】前記第一実施形態において大歯車からロータ歯車に動力を伝達する他の状態を示す図。
【図５】本発明の第二実施形態を示す図。
【図６】本発明の第三実施形態を示す図。
【図７】本発明の他のクラッチ機構を示す断面図。
【図８】本発明の他のバックラッシュ吸収機構を示す断面図。
【図９】本発明のバックラッシュ吸収機構で用いる付勢手段を示す斜視図。
【図１０】本発明のバックラッシュ吸収機構で用いる他の付勢手段を示す斜視図。
【図１１】本発明のさらに他のバックラッシュ吸収機構を示す図。
【図１２】図１１のバックラッシュ吸収機構を示す断面図。
【図１３】本発明の別のバックラッシュ吸収機構を示す図。
【図１４】図１３のバックラッシュ吸収機構で用いる付勢手段の位置を示す図。
【図１５】本発明のさらに別のバックラッシュ吸収機構を示す斜視図。
【符号の説明】
４，５，６  バックラッシュ吸収機構
１１  回転錘
１２  発電機
１３  動力伝達機構
２１  ロータ
３１  回転錘車
３２  ロータ歯車
３３  伝え車
３４，５１，６１  大歯車
３５，８０  小歯車
４１，８１  メインギア
４２，４３，８２  サブギア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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