(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源より機械的エネルギを伝達する伝達輪列と、前記伝達輪列により駆動される指針と、前記伝達輪列により回転されるロータを有して電気的エネルギを出力する発電機と、前記発電機の起電力を蓄電する蓄電装置と、前記蓄電装置により駆動される回転制御装置とを備えて構成される計時装置であって、
前記回転制御装置は、基準信号を出力する基準信号出力回路と、前記ロータの周期を検出して基準信号と比較して比較制御信号を出力する比較制御信号出力回路とを有し、
前記伝達輪列に設けられた回転対象歯車の被係合部に機械的に係合可能な係合部を備え、かつこの係合部を前記被係合部に係合させた状態で、外部操作部材の操作に応じて係合部を移動させて前記回転対象歯車に回転力を与えて前記ロータを回転させる起動部材を備え、
前記起動部材は、前記回転対象歯車に設けられた被係合部に係合可能な係合部を有する起動バネと、外部操作部材の第１の操作に応じて前記起動バネを付勢して前記係合部を回転対象歯車の被係合部に係合させるとともに、外部操作部材の第２の操作に応じて起動バネの付勢を解除して起動バネを元の位置に戻して前記回転対象歯車に回転力を与える起動バネ作動部材と、を備え、
前記起動バネ作動部材は、前記回転対象歯車に係合してその回転を停止可能な係止部と、この係止部が回転対象歯車に係合されている際に、前記起動バネを所定量付勢してその係合部を回転対象歯車の被係合部に係合させる起動バネ付勢部と、を備えていることを特徴とする計時装置。
【請求項２】
機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源より機械的エネルギを伝達する伝達輪列と、前記伝達輪列により駆動される指針と、前記伝達輪列により回転されるロータを有して電気的エネルギを出力する発電機と、前記発電機の起電力を蓄電する蓄電装置と、前記蓄電装置により駆動される回転制御装置とを備えて構成される計時装置であって、
前記回転制御装置は、基準信号を出力する基準信号出力回路と、前記ロータの周期を検出して基準信号と比較して比較制御信号を出力する比較制御信号出力回路とを有し、
前記伝達輪列に設けられた回転対象歯車に係合可能な係合部を備え、かつこの係合部を外部操作部材の操作に応じて回転対象歯車の略接線方向に移動させて前記回転対象歯車に回転力を与えて前記ロータを回転させる起動部材を備え、
前記起動部材は、前記回転対象歯車に設けられた被係合部に係合可能な係合部を有する起動バネと、外部操作部材の第１の操作に応じて前記起動バネを付勢して前記係合部を回転対象歯車の被係合部に係合させるとともに、外部操作部材の第２の操作に応じて起動バネの付勢を解除して起動バネを元の位置に戻して前記回転対象歯車に回転力を与える起動バネ作動部材と、を備え、
前記起動バネ作動部材は、前記回転対象歯車に係合してその回転を停止可能な係止部と、この係止部が回転対象歯車に係合されている際に、前記起動バネを所定量付勢してその係合部を回転対象歯車の被係合部に係合させる起動バネ付勢部と、を備えていることを特徴とする計時装置。
【請求項３】
機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源より機械的エネルギを伝達する伝達輪列と、前記伝達輪列により駆動される指針と、前記伝達輪列により回転されるロータを有して電気的エネルギを出力する発電機と、前記発電機の起電力を蓄電する蓄電装置と、前記蓄電装置により駆動される回転制御装置とを備えて構成される計時装置であって、
前記回転制御装置は、基準信号を出力する基準信号出力回路と、前記ロータの周期を検出して基準信号と比較して比較制御信号を出力する比較制御信号出力回路とを有し、
前記伝達輪列において前記ロータの１段前の回転対象歯車のカナに、外部操作部材の操作に応じて回転力を与えて前記ロータを回転させる起動部材を備え、
前記起動部材は、前記回転対象歯車のカナに設けられた被係合部に係合可能な係合部を有する起動バネと、外部操作部材の第１の操作に応じて前記起動バネを付勢して前記係合部を回転対象歯車のカナの被係合部に係合させるとともに、外部操作部材の第２の操作に応じて起動バネの付勢を解除して起動バネを元の位置に戻して前記回転対象歯車に回転力を与える起動バネ作動部材と、を備え、
前記起動バネ作動部材は、前記カナに係合してその回転を停止可能な係止部と、この係止部がカナに係合されている際に、前記起動バネを所定量付勢してその係合部をカナの被係合部に係合させる起動バネ付勢部と、を備えていることを特徴とする計時装置。
【請求項４】
請求項１または請求項３に記載の計時装置において、前記起動部材の係合部は、外部操作部材の第２の操作で前記回転対象歯車またはカナの略接線方向に移動されるように構成されていることを特徴とする計時装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の計時装置において、前記起動バネは板バネであり、起動バネの回転対象歯車またはカナの被係合部に係合する係合部は、前記起動バネ作動部材によって歯車またはカナの略接線方向に移動するように構成されていることを特徴とする計時装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の計時装置において、前記起動バネの他端部はピンに固定され、このピンは発電機の基盤に回動可能に取り付けられていることを特徴とする計時装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の計時装置において、前記外部操作部材は竜頭であり、前記起動バネ作動部材は、竜頭を引き出した際に起動バネを付勢して前記回転対象歯車またはカナの被係合部に係合させ、竜頭を押し込んだ際に、起動バネの付勢を解除して起動バネを元の位置に戻して前記回転対象歯車またはカナに機械的な回転力を与えるレバーで構成されていることを特徴とする計時装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の計時装置において、前記発電機は、ヨークおよびコイルを有していることを特徴とする計時装置。
【請求項９】
請求項８に記載の計時装置において、前記発電機は、前記コイルが巻かれるコア部を有する発電機であることを特徴とする計時装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の計時装置において、前記ロータを回転させる起動部材は、前記ロータをその回転方向側に回転させるように構成されていることを特徴とする計時装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の計時装置において、前記発電機から出力された電気的エネルギを蓄積可能に構成され、かつ機械的スイッチを介して前記回転制御装置に接続された蓄電装置を備えるとともに、前記機械的スイッチは、前記外部操作部材の第１の操作に応じて切断されて前記蓄電装置を回転制御装置から切り離すとともに、前記外部操作部材の第２の操作に応じて接続されて前記蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給可能に構成されていることを特徴とする計時装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の計時装置において、前記起動部材によって前記回転対象歯車またはカナに与えられる回転力は、前記発電機のロータが基準速度で起動する大きさに設定されていることを特徴とする計時装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計時装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゼンマイが開放する時の機械的エネルギを発電機で電気的エネルギに変換し、その電気的エネルギにより回転制御装置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、発電機による電気的エネルギを一旦、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転制御装置を駆動しているが、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常時入力されるため、ＩＣや水晶振動子を備える回転制御装置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、ゼンマイを動力源として指針を駆動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的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】
ところで、このような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、回転制御装置も停止していた。
【０００７】
従って、針合わせを終えて竜頭を押し込み、発電機を駆動させても、コンデンサの端子電圧がＩＣの駆動開始電圧（ＩＣを駆動可能な電圧）となるまで充電するのに時間がかかっていた。即ち、発電機の駆動開始時において、発電機の回転速度が遅いと発電機の起電力は小さく、早いと起電力は大きくなるため、発電機の立ち上がり回転速度を早く上昇させる必要がある。この場合、発電機やその駆動機構には、元々多少なりとも慣性があるので、発電機の停止状態から通常の駆動（回転）状態に移行するまでは、その慣性によって時間がかかってしまう。特に、発電機のロータに慣性板が設けられている場合は、発電機の立ち上がり時に、ロータは徐々にスピードを上げて回転する。このため、ロータが回転し始めるときに、より大きなトルクが必要となり、回転数が高まるまでに時間がかかり、結果として発電機の立上り当初は発電機から出力される電力量が小さくなり、コンデンサの端子電圧がＩＣの駆動開始電圧となるまで充電するのに時間がかかっていた。従って、発電機の駆動開始からＩＣが動作するまでに時間がかかり、その間は正確な時間制御を行えないという問題があった。
【０００８】
このため、本出願人は、特開平１１−１４７６８号公報に記載されたように、前記輪列の歯車に駆動レバーを当接させ、針合わせ終了時の竜頭の押し込み動作に応じて前記駆動レバーを歯車から離し、その際の摩擦力で歯車に機械的回転力を加えてロータを回転させることで、ロータの回転スピードを立ち上がり時から大きくして発電量を迅速に大きくし、充電するまでの時間を短縮する方法を発明した。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記発明において、前記駆動レバーは、歯車に対し摩擦力で機械的回転力を加えているため、効率よくかつ安定して回転力を加えることが難しいという問題点があった。このような問題は、発電機に限らず、モータの歯車に駆動レバーによって摩擦力で機械的回転力を加えるようにした場合も同様であり、発電機やモータを含む電磁変換機においてロータやロータを駆動する輪列等の機械的エネルギ伝達手段の歯車に対して回転力を与える駆動レバーを設けた際に共通する課題であった。
【００１０】
本発明の第１の目的は、ロータや機械的エネルギ伝達手段に対する機械的回転力を効率よくかつ安定して与えることができる電磁変換機の起動装置および計時装置を提供することにある。
【００１１】
また、前記特開平１１−１４７６８号公報の発明では、前記駆動レバーは、歯車に直接接触する当接レバー部の弾性力と、この当接レバー部を元の位置に戻す部分の弾性力とのバランスによって前記機械的回転力を設定する必要があり、回転力の設定が難しく、安定した回転力を与えることが難しいという問題があった。具体的には、戻すバネが強いと起動する前にバネが離れて充分な回転トルクを加えられないし、逆に、弱いと衝撃などで歯車と接触してしまう。
【００１２】
本発明の第２の目的は、ロータや機械的エネルギ伝達手段に対する機械的回転力をより安定して与えることができる電磁変換機の起動装置および計時装置を提供することにある。
【００１３】
また、歯車に対する機械的回転力を安定して与える際の問題として効率がある。
【００１４】
すなわち、ロータの回転速度としては、安定して回転でき、空気抵抗や粘性抵抗が大きくならないように、５〜１０Ｈｚ程度が適している。また、回転安定性のためには、前述したように慣性円板が必要である。この慣性円板としては、真鍮製のものなどが用いられ、落下衝撃でのロータ柄の強度を考慮したり、時計のムーブメントの大きさ（例えば直径３０ｍｍ程度）を考慮すると、外径が６ｍｍ、厚み０．２ｍｍ程度が適当なサイズになる。なお、慣性円板には、慣性モーメントを大きくし、重量を落とすために、通常、アミダ穴があけられ、このアミダ穴は直径５ｍｍ程度である。
【００１５】
このような慣性円板を備えたロータの慣性モーメントＩ１は、例えば、以下の（１）式に示すとおりである。
0003575427.tif 000002
従って、運動エネルギーＥ１は、（２）式に示すとおりになる。
0003575427.tif 000003
一方、駆動レバーは、バネ用りん青銅製であり、厚みｈ＝０．２ｍｍ、幅ｂ＝０．２ｍｍ、長さｌ＝０．５ｍｍとすると、その断面２次モーメントＩ２は、（３）式により求められる。
0003575427.tif 000004
また、片持ち支持状態のバネにおける撓み量ｙは（４）式で表される。
0003575427.tif 000005
ここで、ｗはバネ力、Ｅはヤング係数である。この（４）式から、バネ力ｗを求めると、（５）式のとおりになる。
0003575427.tif 000006
従って、バネエネルギーＥ２は、（６）式で求められる。
【００１６】
ばねでロータを回転させるエネルギーの効率ηを計算すると、（７）式のとおりになり、η＝１〜４％となる。
0003575427.tif 000007
このような５％以下の低い効率を安定して出力することは非常に難しく、僅かな効率バラツキが歯車への機械的回転力による初速を大きく変動させることになり、安定して回転させることが難しいという問題があった。
【００１７】
本発明の第３の目的は、ロータや機械的エネルギ伝達手段に機械的回転力を加える起動バネの効率を向上することができる電磁変換機の起動装置および計時装置を提供することにある。
【００１８】
また、前記発明では、前記駆動レバーによって輪列の歯車に与える回転力を高精度で制御しなければ、増速されるロータの回転速度が安定せず、高精度の時間合わせが難しいという問題があった。
【００１９】
すなわち、ＩＣが駆動するまでは、ロータが回転し始めてからの時間なども検出できないため、予め設定された補正値を加えることで時刻合わせの誤差を無くす必要がある。
【００２０】
しかしながら、ロータの回転が安定しないと、ＩＣ駆動までの時間もばらつくため、予め設定された値を補正しても時刻を正確に合わせることができず、高精度の時刻合わせが難しいという問題があった。
【００２１】
また、駆動レバーによる回転力を一定にすることも、駆動レバーの撓み等を高精度に管理しなければならず、一般的な用途では十分利用可能な精度までは管理が可能であっても、それ以上の精度を得ることは困難であるという問題があった。
【００２２】
本発明の第４の目的は、ロータの回転速度を容易に安定させることができる電磁変換機の起動装置および計時装置を提供することにある。
【００２３】
本発明の計時装置は、機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源より機械的エネルギを伝達する伝達輪列と、前記伝達輪列により駆動される指針と、前記伝達輪列により回転されるロータを有して電気的エネルギを出力する発電機と、前記発電機の起電力を蓄電する蓄電装置と、前記蓄電装置により駆動される回転制御装置とを備えて構成される計時装置であって、前記回転制御装置は、基準信号を出力する基準信号出力回路と、前記ロータの周期を検出して基準信号と比較して比較制御信号を出力する比較制御信号出力回路とを有し、前記伝達輪列に設けられた回転対象歯車の被係合部に機械的に係合可能な係合部を備え、かつこの係合部を前記被係合部に係合させた状態で、外部操作部材の操作に応じて係合部を移動させて前記回転対象歯車に回転力を与えて前記ロータを回転させる起動部材を備え、前記起動部材は、前記回転対象歯車に設けられた被係合部に係合可能な係合部を有する起動バネと、外部操作部材の第１の操作に応じて前記起動バネを付勢して前記係合部を回転対象歯車の被係合部に係合させるとともに、外部操作部材の第２の操作に応じて起動バネの付勢を解除して起動バネを元の位置に戻して前記回転対象歯車に回転力を与える起動バネ作動部材とを備え、前記起動バネ作動部材は、前記回転対象歯車に係合してその回転を停止可能な係止部と、この係止部が回転対象歯車に係合されている際に、前記起動バネを所定量付勢してその係合部を回転対象歯車の被係合部に係合させる起動バネ付勢部とを備えることを特徴とする。
【００２４】
このような本発明においては、機械的エネルギ伝達手段の回転対象歯車に対して機械的に係合可能な起動部材を用いているので、従来のような摩擦力を利用したものに比べて、回転対象歯車に対する機械的回転力を効率よくかつ安定して与えることができ、前記第１の目的が達成される。
【００２５】
また、本発明の計時装置は、機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源より機械的エネルギを伝達する伝達輪列と、前記伝達輪列により駆動される指針と、前記伝達輪列により回転されるロータを有して電気的エネルギを出力する発電機と、前記発電機の起電力を蓄電する蓄電装置と、前記蓄電装置により駆動される回転制御装置とを備えて構成される計時装置であって、前記回転制御装置は、基準信号を出力する基準信号出力回路と、前記ロータの周期を検出して基準信号と比較して比較制御信号を出力する比較制御信号出力回路とを有し、前記伝達輪列に設けられた回転対象歯車に係合可能な係合部を備え、かつこの係合部を外部操作部材の操作に応じて回転対象歯車の略接線方向に移動させて前記回転対象歯車に回転力を与えて前記ロータを回転させる起動部材を備え、前記起動部材は、前記回転対象歯車に設けられた被係合部に係合可能な係合部を有する起動バネと、外部操作部材の第１の操作に応じて前記起動バネを付勢して前記係合部を回転対象歯車の被係合部に係合させるとともに、外部操作部材の第２の操作に応じて起動バネの付勢を解除して起動バネを元の位置に戻して前記回転対象歯車に回転力を与える起動バネ作動部材とを備え、前記起動バネ作動部材は、前記回転対象歯車に係合してその回転を停止可能な係止部と、この係止部が回転対象歯車に係合されている際に、前記起動バネを所定量付勢してその係合部を回転対象歯車の被係合部に係合させる起動バネ付勢部とを備えることを特徴とする。
【００２６】
起動部材の係合部を回転対象歯車の略接線方向に移動すれば、歯車に対する回転力の加わる方向と、歯車の回転方向とが一致するため、効率を向上することができ、安定してかつ効率よく歯車を回転することができ、前記第３の目的が達成される。
【００２７】
なお、本発明において、「略接線方向」とは、文字通り接線部における接線の方向は含まれるが、その方向だけではなく、少なくとも、その接線の方向に対し接触部（回転対象歯車と起動部材との接触部）の摩擦係数に対応した角度分（摩擦角）の傾きがあっても、その範囲は本発明の接線方向に含まれるものである。このことは、後述するカナやロータの略接線方向に起動部材の係合部が移動する場合も同様である。
【００２８】
さらに、本発明の計時装置は、機械的エネルギ源と、前記機械的エネルギ源より機械的エネルギを伝達する伝達輪列と、前記伝達輪列により駆動される指針と、前記伝達輪列により回転されるロータを有して電気的エネルギを出力する発電機と、前記発電機の起電力を蓄電する蓄電装置と、前記蓄電装置により駆動される回転制御装置とを備えて構成される計時装置であって、前記回転制御装置は、基準信号を出力する基準信号出力回路と、前記ロータの周期を検出して基準信号と比較して比較制御信号を出力する比較制御信号出力回路とを有し、前記伝達輪列において前記ロータの１段前の回転対象歯車のカナに、外部操作部材の操作に応じて回転力を与えて前記ロータを回転させる起動部材を備え、前記起動部材は、前記回転対象歯車のカナに設けられた被係合部に係合可能な係合部を有する起動バネと、外部操作部材の第１の操作に応じて前記起動バネを付勢して前記係合部を回転対象歯車のカナの被係合部に係合させるとともに、外部操作部材の第２の操作に応じて起動バネの付勢を解除して起動バネを元の位置に戻して前記回転対象歯車に回転力を与える起動バネ作動部材とを備え、前記起動バネ作動部材は、前記回転対象歯車に係合してその回転を停止可能な係止部と、この係止部が回転対象歯車に係合されている際に、前記起動バネを所定量付勢してその係合部を回転対象歯車の被係合部に係合させる起動バネ付勢部とを備えることを特徴とする。カナは直径が小さいため、起動バネの長さ方向の係合量を多くすることができ、効率よくかつ安定して回転させることができる。また、ロータの２段以上前の歯車を回転対象歯車にすると、増速比が大きくなるため、その歯車を回転させるのに非常に大きな力が必要となり、ロータのコギングトルクに勝って起動することが難しいが、回転対象歯車をロータの１段前の歯車にすることで、回転力を比較的小さくすることができる。
【００２９】
加えて、前記各計時装置によれば、係止部および起動バネ付勢部を有する起動バネ作動部材を用いているので、起動バネの付勢量を精度良く一定にすることができ、歯車やカナに加える回転力をより一層安定させることができる。さらに、起動バネ作動部材の係止部も回転対象歯車やカナに係合するため、回転対象歯車やカナつまりはロータをスムーズに停止させることができる。
その上、起動バネを起動バネ作動部材で付勢して回転対象歯車やカナの被係合部に係合し、かつ起動バネ作動部材の付勢を解除して起動バネ自身の弾性力で回転対象歯車に回転力を与えているので、つまり起動バネのみを用いており、回転対象歯車を起動させるバネと、この起動バネを元の位置に戻すバネとが同一であるため、従来のように、各バネの弾性力のバランスを考慮する必要が無く、常時安定した回転力を回転対象歯車に与えることができ、前記第２の目的が達成される。このため、発電機の立上り当初は、ゼンマイによる回転力に加えて起動部材による機械的な回転力が輪列を介して発電機のロータに安定して加えられるため、ロータに大きな回転力が一時的に加えられ、ロータ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る。従って、発電機から出力される電力を短時間で大きな値にでき、発電機の駆動開始時から回転制御装置が作動されるまでの時間が短くなり、針合わせの誤差を小さくすることができる。
また、計時装置は、発電機として用いられる電磁変換機の起動装置を備えているので、針合わせ操作等で電磁変換機が停止した際に、針合わせ操作からの復帰時に電磁変換機を迅速にかつ所定の回転速度で安定して起動することができ、時刻指示誤差を非常に小さくできて高精度の計時装置にすることができる。
【００３６】
さらに、前記起動部材の係合部は、外部操作部材の第２の操作で前記回転対象歯車またはカナの略接線方向に移動されるように構成されていることが好ましい。起動部材の係合部を歯車やカナの略接線方向に移動すれば、歯車やカナに対する回転力の加わる方向と、歯車やカナの回転方向とが一致するため、効率を向上することができ、安定してかつ効率よく歯車を回転することができる。
【００４１】
ここで、前記起動バネは板バネであり、起動バネの回転対象歯車またはカナの被係合部に係合する係合部は、前記起動バネ作動部材によって歯車またはカナの略接線方向に移動するように構成されていることが好ましい。
起動バネの係合部を歯車やカナの略接線方向に移動すれば、歯車やカナに対する回転力の加わる方向と、歯車やカナの回転方向とが一致するため、効率を向上することができ、安定してかつ効率よく歯車やカナを回転することができる。
【００４２】
また、前記起動バネの他端部はピンに固定され、このピンは電子制御式機械時計の地板等の基盤に回動可能に取り付けられていることが好ましい。
【００４３】
起動バネが固定されたピンを基盤に対して回転することで、起動バネの初期位置つまりは起動バネの弾性力を容易に調整することができ、歯車、カナまたはロータに加える回転力を所定量に容易に設定することができる。
【００４６】
また、前記外部操作部材は竜頭であり、前記起動バネ作動部材は、竜頭を引き出した際に起動バネを付勢して前記回転対象歯車またはカナの被係合部に係合させ、竜頭を押し込んだ際に、起動バネの付勢を解除して起動バネを元の位置に戻して前記回転対象歯車またはカナに機械的な回転力を与えるレバーで構成されていることが好ましい。
【００４７】
起動バネ作動部材として、竜頭操作に連動するレバーを用いれば操作性を向上できる。
【００４８】
また、前記発電機は、ヨークおよびコイルを有していることが好ましい。この際、前記発電機は、コイルが巻かれるコア部を有することが好ましい。
【００４９】
発電機としては、コア部の無い発電機を用いてもよいが、コア部を有する発電機を用いれば、磁石を小さくできて耐衝撃性も高くすることができる。なお、コア部を有する発電機はコギングトルクを有するため起動性が低下するが、本発明では機械的回転力を安定して加えることができるため、ロータを確実にかつ安定して回転させることができる。
【００５０】
なお、前記各発明における回転対象歯車の被係合部としては、歯車の歯部であってもよいし、歯車に被係合部を加工して歯部以外に設けてもよい。特に、歯車の歯部を被係合部とすれば、被係合部の加工作業を不要にできる利点がある。同様に、カナの被係合部も、歯部以外に設けてもよいが、カナの歯部を利用することが好ましい。
【００５６】
さらに、前記ロータを回転させる起動部材は、前記ロータをその回転方向側に回転させるように構成されていることが好ましい。前記ロータを、起動部材によって、直接あるいは回転対象歯車、カナ等を介して回転させると、停止していたロータが回転し、ロータに加わる摩擦力も値の大きな静止摩擦から小さな運動摩擦に低減するため、起動性が向上する。このように起動部材は、静止摩擦を運動摩擦に変えて摩擦力を低減すればよいため、ロータをその回転方向側に回転させるだけでなく、回転方向とは逆方向に回転させても構わない。但し、起動部材でロータを本来の回転方向側に回転させれば、ロータの回転速度をより迅速に上昇させることができる点で好ましい。
【００６１】
この際、前記発電機から出力された電気的エネルギを蓄積可能に構成され、かつ機械的スイッチを介して前記回転制御装置に接続された蓄電装置を備えるとともに、前記機械的スイッチは、前記外部操作部材の第１の操作に応じて切断されて前記蓄電装置を回転制御装置から切り離すとともに、前記外部操作部材の第２の操作に応じて接続されて前記蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給可能に構成されていることが好ましい。このような場合、例えば、針合わせのために竜頭を引き出す等の外部操作部材の操作を行うと、機械的スイッチが切断され、コンデンサ等の蓄電装置が回転制御装置（ＩＣ）から切り離されるため、蓄電装置の電圧は低下することなく維持される。
【００６２】
このため、針合わせの終了に伴い竜頭を押し込む等の外部操作部材の他の操作を行い、スイッチを接続した際に、高い電圧に維持された蓄電装置からの電力で回転制御装置を起動でき、回転制御装置の起動時間を短くかつ一定にすることができる。
【００６３】
また、前記起動部材によって前記回転対象歯車またはカナに与えられる回転力は、前記発電機のロータが基準速度で起動する大きさに設定されていることが好ましい。
【００６４】
ここで、基準速度とは、ロータに繋がる輪列に結合された指針が、誤差無く動く速度であり、例えば８Ｈｚである。起動時にロータを基準速度で回転させることができれば、回転制御装置に電力が供給されて起動して制御が開始されるまでの時間と、その間に指針が動いて指示する時間とを一致させることができるため、指示誤差を無くすことができる。
【００６６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００６７】
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。
【００６８】
電子制御式機械時計は、ゼンマイ１ａ、香箱歯車１ｂ、香箱真及び香箱蓋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１ｂ、内端が香箱真に固定される。香箱真は、地板２に固定された香箱軸に挿入され、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。
【００６９】
角穴車４は、反時計回り方向には回転するが時計回り方向には回転しないように、図示しないこはぜと噛み合っている。なお、角穴車４を時計回り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。
【００７０】
香箱歯車１ｂの回転は、二番車７、三番車８、四番車９、５番第１中間車１５、５番第２中間車１６、五番車１０、六番車１１からなる輪列を介して増速されて発電機２０（ロータ１２）に伝達される。これらの輪列は、地板２および輪列受３によって軸支されている。
【００７１】
電磁変換機である発電機２０は、ロータ１２およびコイルブロック２１，２２から構成されている。ロータ１２は、ロータかな１２ａ、ロータ磁石１２ｂ、ロータ慣性円板１２ｃを備えて構成される。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の回転速度変動を少なくするためのものである。
【００７２】
コイルブロック２１，２２は、それぞれヨーク２３にコイル２４を巻線して構成されたものである。各ヨーク２３は、ロータ１２に隣接して配置されるステータ部２３ｃと、前記コイル２４が巻回されるコア部２３ｂと、互いに連結される磁気導通部２３ａとが一体に形成されて構成されている。
【００７３】
前記各ヨーク２３つまり各コイル２４は互いに平行に配置されている。そして、前記ロータ１２は、ステータ部２３ｃ側において、その中心軸が各コイル２４間に沿った境界線上に配置され、ステータ部２３ｃが前記境界線に対して左右対称となるように構成されている。
【００７４】
この際、各ヨーク２３のロータ１２が配置されたステータ孔２３ｄには、図２に示すように、位置決め部材２５が配置されている。そして、各ヨーク２３の長手方向の中間部分つまりヨーク２３のステータ部２３ｃおよび磁気導通部２３ａ間に偏心ピンからなる位置決め治具２６を配置している。この位置決め治具２６を回すと、各ヨーク２３のステータ部２３ｃを位置決め部材２５に当接させてその位置合わせを正確にかつ簡単に行うことができるとともに、磁気導通部２３ａの側面同士を確実に接触させることができる。
【００７５】
各コイル２４の巻数は同数とされている。この際、巻数が同数とは、完全に同数の場合だけではなく、コイル全体からは無視できる程度の誤差、例えば数百ターン程度の違いまでをも含むものである。
【００７６】
なお、各ヨーク２３の磁気導通部２３ａは、その側面が当接されて互いに連結されている。また、磁気導通部２３ａの下面は、各磁気導通部２３ａに跨って配置された図示しない磁気導通用の補助ヨークに接触されている。これにより、磁気導通部２３ａでは、各磁気導通部２３ａの側面部分を通る磁気導通経路と、磁気導通部２３ａの下面および磁気導通用の補助ヨークを通る磁気導通経路との２つの磁気導通経路が形成され、ヨーク２３は環状の磁気回路を形成している。各コイル２４は、各ヨーク２３の磁気導通部２３ａからステータ部２３ｃに向かう方向に対して同方向に巻線されている。
【００７７】
これらの各コイル２４の端部は、ヨーク２３の磁気導通部２３ａ上に設けられた図示しないコイルリード基板に接続されている。
【００７８】
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。
【００７９】
発電機２０からの交流出力は、昇圧コンデンサ１２１，ダイオード１２２，１２３からなる昇圧整流回路を通して昇圧、整流されて平滑用コンデンサ１３０に充電される。コンデンサ１３０には、ＩＣ１５１および水晶振動子１５２を備える回転制御装置１５０が接続されている。このコンデンサ１３０は、０．５μＦ程度の比較的小さな容量を有する積層セラミックコンデンサである。コンデンサ１３０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１０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。
【００８０】
そして、コンデンサ１３０に、ＩＣ１５１および水晶振動子１５２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ＩＣ１５１および水晶振動子１５２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。より具体的には、回転制御装置１５０のＩＣ１５１には、水晶振動子１５２からの発振信号を用いて基準信号を出力する基準信号出力回路と、電磁変換機である発電機２０のロータ１２の周期を検出して基準信号と比較して比較制御信号を出力する比較制御信号出力回路とが設けられ、この比較制御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発電機２０の回転周期を調速するようにされている。なお、発電機２０の調速制御の方法としては、発電機２０の出力端子間を閉ループ状態に接続可能なスイッチ等を設け、このスイッチを前記比較制御信号に応じて断続することで、発電機２０にショートブレーキを掛けて調速するチョッピング制御方式を採用してもよい。
【００８１】
また、コンデンサ１３０には、スイッチ１３１を介して蓄電装置であるコンデンサ１３２が接続されている。このコンデンサ１３２は、約５μＦ程度の比較的大きな容量を有するものである。
【００８２】
ここで、スイッチ１３１は、後述するように、図示しない竜頭（外部操作部材）を操作して巻真を０段目（通常運針モード）または１段目（カレンダ修正モード）にしているときに接続され、２段目（針合わせモード）にしているときに切断される機械的なスイッチで構成されている。このため、発電機２０が作動している際には、発電機２０からの電力は、コンデンサ１３０だけではなく、コンデンサ１３２にも蓄積される。また、針合わせ操作で発電機２０が停止している際には、スイッチ１３１が切断されるため、コンデンサ１３２の電圧は維持される。よって、針合わせ終了で竜頭を０，１段目にしてスイッチ１３１が接続されると、コンデンサ１３２からの電力で、コンデンサ１３０は瞬時に充電され、ＩＣ１５１に所定の電圧を印加する。このため、ＩＣ１５１は、電圧の印加後、約１秒程度で起動する。
【００８３】
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８−１０１２８４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。
【００８４】
このような電子制御式機械時計は、図５〜８に示すように、図示しない竜頭に接続された巻真３１を操作することにより、キチ車３２、丸穴車３３等を介して角穴車４を回転してゼンマイ１ａを巻き上げるように構成されている。
【００８５】
また、分針および時針を合わせる針合わせ操作は、竜頭を引き出して前記巻真３１を軸方向に移動して２段目にセットし、おしどり４０、かんぬき押え４１、かんぬき４２の作用によってつづみ車３５を小鉄車３６側に移動して噛み合わせるとともに、前記小鉄レバー４３で小鉄車３６を日の裏車３８側に移動して噛み合わせ、図２に示すように、筒かな６ａおよび筒車６ｂを回転させることで行われる。
【００８６】
なお、巻真３１を１段目にセットした際には、小鉄レバー４３は移動せずに、かんぬき４２のみが移動してつづみ車３５が小鉄車３６に噛み合うため、カレンダ修正伝え車４５を介してカレンダーを修正できるように構成されている。
【００８７】
また、電子制御式機械時計には、竜頭を操作することで作動される起動装置より具体的には起動部材である回転駆動手段５０が設けられている。起動装置（回転駆動手段）５０は、輪列の途中にある六番車１１を回転させて発電機２０を駆動する起動バネ６０と、おしどり４０の移動に伴い移動しかつ前記起動バネ６０を付勢可能なリセットレバー７０と、リセットレバー７０の移動に伴い移動して、秒針を回転させる四番車９に係合して回転を規制する規制レバー８０とを備えて構成されている。
【００８８】
おしどり４０は、図５，６に示すように、軸４０ａを中心に回動自在に軸支されるとともに、巻真３１に係合されている。そして、かんぬき押え４１に形成された３つの係合溝４１ａ，４１ｂ，４１ｃに係合される位置決めピン４０ｂと、図９にも示すように、小鉄レバー４３およびリセットレバー７０に形成された溝４３ａ，７１に係合するピン４０ｃとを備えている。また、おしどり４０の角部は、かんぬき４２に当接してかんぬき４２を回動させることができるように構成されている。
【００８９】
かんぬき押え４１は、前記おしどり４０の位置決めピン４０ｂを各係合溝４１ａ〜４１ｃに係合させることで、巻真３１つまり竜頭の位置を０，１，２の３段階に設定できるように構成されている。
【００９０】
かんぬき４２は、軸４２ａを中心に回動自在に軸支されている。そして、その一端は、前記つづみ車３５に係合している。このため、巻真３１が引き出されて１段目、２段目になり、おしどり４０が図中反時計回り方向に回転すると、おしどり４０に押されて前記端部つまりつづみ車３５は時計の中心側に移動し、小鉄車３６に係合する。
【００９１】
小鉄レバー４３は、前記溝４３ａ内をピン４０ｃが移動することで、軸４３ｂを中心に回動するように構成されている。この際、前記溝４３ａの形状を工夫することで、竜頭を０，１段目にしている時と、２段目にしている時との２段階で移動するように構成されている。この小鉄レバー４３には、前述したように、小鉄車３６が取り付けられており、小鉄レバー４３の移動に伴い小鉄車３６が時計の中心側に移動して日の裏車３８に係合可能に構成されている。
【００９２】
なお、小鉄車３６は、小鉄レバー４３に対して、図７，８に示すように、小鉄レバー４３に形成された穴にカレンダ修正伝え車４５の軸を嵌挿し、この軸に小鉄車３６を嵌入することで、カレンダ修正伝え車４５と一体的に回動可能に取り付けられている。
【００９３】
リセットレバー７０は、軸７２を中心に回動自在に軸支されている。このリセットレバー７０も、前記溝７１の形状を工夫することで、竜頭を０，１段目にしている時と、２段目にしている時との２段階で移動するように構成されている。
【００９４】
そして、リセットレバー７０には、回転対象歯車である六番車１１のカナ１１ａに係合してカナ１１ａを回転不能に係止可能な係止部７３と、この係止部７３がカナ１１ａに係合されている際に、前記起動バネ６０を所定量付勢してその先端の係合部６３を回転対象歯車１１ａの被係合部（歯）に係合させる起動バネ付勢部７４と、回路基板に形成された穴９０に配置された２つのスイッチ部７５ａ，７５ｂとが設けられている。従って、リセットレバー７０によって起動バネ作動部材が構成されている。
【００９５】
リセットレバー７０のスイッチ部７５ａは、図５，６に示すように、巻真３１が０，１段目にあるときには回路基板に接触され、２段目にあるときには回路基板から離れるように構成されており、このリセットレバー７０の機械的なスイッチ部７５ａによって前記コンデンサ１３２用のスイッチ１３１が構成されている。
【００９６】
また、リセットレバー７０のスイッチ部７５ｂは、巻真３１が０，１段目にあるときには穴９０の一方の側にある回路基板に接触され、２段目にあるときには他方の側にある回路基板に接触されるように構成されており、これにより巻真３１が０，１段目にあるのか２段目にあるのかを検出できるようにされている。
【００９７】
起動バネ６０は板バネで形成され、その基端部は固定ピン６１にかしめにより固定されている。この固定ピン６１は、図１０にも示すように、地板（基盤）２に圧入され、その表面に形成された溝６２にマイナスドライバ等を差し込むことで回転させることができるように構成されている。
【００９８】
また、起動バネ６０の材質やサイズは実施にあたって適宜設定すればよいが、本実施形態では、機械時計に使用されるヒゲゼンマイと同じ恒弾性材料で形成され、厚さ０．０３５ｍｍ、高さ０．１５ｍｍ、ピン６１から突出された部分の長さが３．７ｍｍとされている。
【００９９】
規制レバー８０は、軸８１を中心に回動可能に構成され、その一方の端部８２はリセットレバー７０の係合穴７６に係合され、リセットレバー７０の回動に伴い回動するように構成されている。また、その他方の端部８３は上方に折曲されて、前記四番車９に係合可能に構成されている。
【０１００】
このような本実施形態における起動装置５０の動作について説明する。
【０１０１】
まず、竜頭が押し込まれた通常位置にある場合、図５に示すように、おしどり４０の位置決めピン４０ｂはかんぬき押え４１の係合溝４１ａに係合され、ピン４０ｃは小鉄レバー４３およびリセットレバー７０の溝４３ａ，７１に係合されている。この状態では、つづみ車３５はキチ車３２に係合し、竜頭を回すと、巻真３１、つづみ車３５、キチ車３２、丸穴車３３を介して角穴車４が回転し、ゼンマイ１ａを巻き上げることができる。
【０１０２】
また、小鉄車３６は日の裏車３８に係合しない位置に配置されている。さらに、リセットレバー７０の係止部７３や起動バネ付勢部７４はカナ１１ａや起動バネ６０から離れた位置に配置され、規制レバー８０も四番車９から離れた位置にある。
【０１０３】
そして、図６に示すように、竜頭を２段目まで引き出すと、おしどり４０が軸４０ａを中心に反時計回り方向に回転し、その位置決めピン４０ｂがかんぬき押え４１の係合溝４１ｂに係合される。同時に、おしどり４０の角部でかんぬき４２の端部が時計中心方向に押され、つづみ車３５が小鉄車３６側に移動する。また、おしどり４０のピン４０ｃによって小鉄レバー４３が軸４３ｂを中心に時計回り方向に回転し、小鉄車３６を日の裏車３８側に移動する。これにより、つづみ車３５が小鉄車３６に係合し、小鉄車３６が日の裏車３８に係合し、竜頭を回すことで時刻合わせができるように構成されている。
【０１０４】
同時に、リセットレバー７０が軸７２を中心に反時計回り方向に回転する。この回転に伴い、規制レバー８０が時計回り方向に回転し、四番車９に係合する。これにより、四番車９つまり秒針は、針合わせ時にその回転方向によるバックラッシュで、がたつかないように規制される。
【０１０５】
さらに、リセットレバー７０の起動バネ付勢部７４によって起動バネ６０が付勢され、起動バネ６０は撓んでその先端の係合部６３が六番カナ１１ａの被係合部である歯に係合する。この際、リセットレバー７０の係止部７３が六番カナ１１ａの歯に係合するため、起動バネ６０の付勢量（撓み量）は常に一定に維持される。
【０１０６】
そして、竜頭を回して針合わせ操作を行った後、竜頭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１１に示すように、おしどり４０が時計回り方向に回転し、ピン４０ｃが溝７１内を移動することで、リセットレバー７０が時計回り方向に回転して元の位置に戻る。
【０１０７】
また、規制レバー８０もリセットレバー７０の移動に伴い反時計回り方向に回転し、その先端部８３が四番車９から離れるため、秒針の回転も可能になる。
【０１０８】
リセットレバー７０の移動に伴い、係止部７３および起動バネ付勢部７４も六番カナ１１ａおよび起動バネ６０から迅速に離れる。
【０１０９】
このため、起動バネ６０もそれ自身のばね力で元の位置に戻る。この際、起動バネ６０の先端の係合部６３は、六番カナ１１ａの接線方向に移動し、その移動に伴い、六番車１１には、矢印方向に機械的な回転力が加わる。この六番車１１の回転に伴い、ロータ１２が回転するとともに、五番車１０、５番第２中間車１６、５番第１中間車１５、四番車９等の輪列を介して各指針が動かされる。
【０１１０】
このときの回転力は、実施に応じて適宜設定されるが、本実施形態では、ロータ１２を基準速度（指針を正確に動かすことができる速度、つまり秒針であれば１秒間に１秒分秒針が動く速度であり、例えば８Ｈｚ）で回転できる力に設定されている。
【０１１１】
竜頭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１ａによる回転力に加えて前記起動バネ６０によって六番カナ１１ａに加えられる回転力がロータ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。
【０１１２】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
【０１１３】
（１） 竜頭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リセットレバー７０および起動バネ６０を少なくとも備える起動装置５０を設けて、六番車１１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１ａによる回転力に加えて起動装置５０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装置１５０が作動されるまでの時間を短くでき、針合わせの誤差を小さくすることができる。
【０１１４】
（２） 前記回転力は、起動バネ６０のばね力のみつまり単独のバネの弾性力のみで設定でき、従来のように複数のバネの弾性力のバランスを考慮する必要が無いため、回転力の設定を簡単にかつ精度良く行うことができる。このため、例えば、六番カナ１１ａに加える回転力が小さすぎてロータ１２が回転（起動）しないことや、回転力が大きすぎてブレーキを掛けても進みすぎるといったことがなく、適切な回転力を常に与えることができる。
【０１１５】
（３） 起動バネ６０が固定されたピン６１には溝６２が形成されているため、ドライバ等で容易にピン６１を回転して起動バネ６０の初期位置つまりは起動バネ付勢部７４による撓み量を容易に調整することができる。これにより、前記回転力をより容易にかつ精度良く設定することができる。
【０１１６】
（４） 起動バネ６０による回転力を直径の小さな六番カナ１１ａに加えているので、起動バネ６０の長さ方向の係合量を多くでき、起動バネ６０の係合部６３をカナ１１ａの被係合部に確実に係合させることができる。さらに、ロータ１２の１つ手前の六番車１１のカナ１１ａに回転力を加えているので、ロータ１２を確実に起動することができる。すなわち、前記実施形態において、起動バネ６０のばね力は約０．４ｇである。また、カナ１１ａのピッチ円半径は０．５ｍｍであるから、起動バネ６０によるトルクは０．４ｇ×０．５ｍｍ＝０．２ｇｍｍ＝２００ｍｇｍｍ（国際単位系に換算すると１．９６×１０−６Ｎ・ｍ、以下同様に括弧内の数値は換算値である）である。そして、トルク伝達効率を０．８×０．８＝０．６４とし、増速比８とすると、ロータ１２に加わるトルクは、２００×０．６４／８＝１６ｍｇｍｍ（１．５７×１０−７Ｎ・ｍ）となる。一方、ロータ１２のコギングトルクは１ｍｇｍｍ（９．８×１０−９Ｎ・ｍ）以下であるから、前記トルク（１６ｍｇｍｍ）はコギングトルクに比べて十分に大きいため、前記トルクを加えることでロータ１２を確実に起動（回転）することができる。
【０１１７】
これに対し、例えば、５番カナに起動バネ６０を係合して起動させる場合には、五番車１０から六番車１１への増速比が５、トルク伝達効率が０．８とすると、１６／５×０．８＝２．６ｍｇｍｍ（２．５５×１０−８Ｎ・ｍ）であり、コギングトルクとの差は小さい。このため、ばらつきを考慮すると、ロータ１２を確実に起動することができない虞れがある。従って、前記実施形態のとおり六番カナ１１ａに回転力を加えることで、ロータ１２を確実に起動することができる。
【０１１８】
（５） 起動バネ６０の六番カナ１１ａと係合する係合部６３を、六番カナ１１ａの接線方向つまり回転方向に移動させているので、起動バネ６０によって六番カナ１１ａを回転させる際の効率を高くでき、これにより常時安定して起動することができる。
【０１１９】
例えば、前記実施形態では、慣性円板１２ｃを含むロータ１２の慣性モーメントは、１．４×１０−１０ｋｇｍ２であり、このロータ１２を８Ｈｚで回転させた場合の運動エネルギーは、１．４×１０−１０×（２π×８）２／２＝１．８×１０−７［Ｊ］である。一方、前記起動バネ６０のエネルギーは、１×１０−６［Ｊ］であるから、効率ηは１．８×１０−７／１×１０−６＝１８％になり、５％以下であった従来に比べて効率を高くでき、ロータ１２を安定して起動することができる。
【０１２０】
（６） 前記起動バネ６０はリセットレバー７０の起動バネ付勢部７４で付勢され、かつこのリセットレバー７０は係止部７３が六番カナ１１ａに係合しているため、起動バネ６０の付勢量（移動量）を常に一定にすることができる。これにより、起動バネ６０の弾性力つまり六番カナ１１ａに加える力を常に一定にすることができ、ロータ１２を安定してかつ確実に起動することができる。
【０１２１】
（７） 竜頭の操作に応じて断続されるスイッチ１３１（スイッチ部７５ａ）と、このスイッチ１３１を介してＩＣ１５１側に接続されたコンデンサ１３２とを設けたので、発電機２０が停止する針合わせ時にコンデンサ１３２の電圧を維持でき、針合わせからの復帰時に、コンデンサ１３２の電力でコンデンサ１３０を瞬時に充電してＩＣ１５１に電圧を印加することができる。このため、ＩＣ１５１を迅速に、例えば１秒程度で起動することができる。
【０１２２】
（８） 起動バネ６０から六番カナ１１ａに加える力を一定にできるため、ロータ１２を常に基準速度で起動して回転させることもできる。これにより、回転制御装置１５０に電力が供給されて起動して制御が開始されるまでの間、例えば１秒間程度の間、指針を正確に移動できるため、指示誤差を無くすこともできる。
【０１２３】
（９） ロータ１２に機械的回転力を加えて起動できるため、コギングトルクがあって起動しにくいコア有りの発電機２０を用いることができる。このコア有りの発電機２０を用いることができるため、ロータ１２のロータ磁石１２ｂを小さくでき、かつ耐衝撃性も強くできるため、電子制御式機械時計を小型化にかつ衝撃に強いものにできる。
【０１２４】
（１０）リセットレバー７０は、竜頭の押し込みスピードに関係なく、一定のスピードで移動することができる。このため、起動バネ６０から離れる場合にも迅速に移動でき、起動バネ６０による六番カナ１１ａ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。
【０１２５】
（１１）起動装置５０つまりリセットレバー７０、起動バネ６０、規制レバー８０は、針合わせからの復帰操作である竜頭（外部操作部材）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。
【０１２６】
（１２）四番車９に係合可能な規制レバー８０を設けたので、針合わせ操作時に秒針がバックラッシュによってがたつくことを防止でき、針合わせ操作を容易にかつ正確に行うことができる。
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態において、前述の各実施形態と同一もしくは同様の構成部分には、同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
【０１２７】
図１２は、本発明の第２実施形態の計時装置である電子制御式機械時計の要部を示す平面図であり、図１３及び図１４はその断面図である。
【０１２８】
電子制御式機械時計は、機械的エネルギ源となるゼンマイ１ａ、香箱歯車１ｂ、香箱真及び香箱蓋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１ｂ、内端が香箱真に固定される。香箱真は、地板２に固定された香箱軸に挿入され、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。
【０１２９】
角穴車４は、反時計回り方向には回転するが時計回り方向には回転しないように、図示しないこはぜと噛み合っている。なお、角穴車４を時計回り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。
【０１３０】
香箱歯車１ｂの回転は、二番車７、三番車８、四番車９、５番第１中間車１５、５番第２中間車１６、五番車１０、六番車１１からなる輪列を介して増速されて発電機２０（ロータ１２）に伝達される。これらの輪列は、地板２および輪列受３によって軸支されている。
【０１３１】
発電機２０は、ロータ１２およびコイルブロック２１，２２から構成されている。ロータ１２は、ロータかな１２ａ、ロータ磁石１２ｂ、ロータ慣性円板１２ｃを備えて構成される。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の回転速度変動を少なくするためのものである。このロータ慣性円板１２ｃの外周部となる外周端面には、全周に渡って波状の歯形１２ｄが形成されている。
【０１３２】
また、ロータ慣性円板１２ｃは、ロータ回転軸に対して滑り機構を介して取り付けられている。この滑り機構は、ロータ回転軸に対するロータ慣性円板１２ｃの嵌合力を制御したり、その嵌合部分に図示しないゴム材等を設けたりすることで形成され、ロータ慣性円板１２ｃに所定よりも大きい力が加わると、ロータ回転軸とロータ慣性円板１２ｃとの間で滑り、ロータ回転軸つまりロータ磁石１２ｂが所定速度以上で回転することが抑制され、ロータ磁石１２ｂはほぼ一定速度で回転するようにしている。
【０１３３】
コイルブロック２１，２２は、それぞれヨーク２３にコイル２４を巻線して構成されたものである。各ヨーク２３は、ロータ１２に隣接して配置されるステータ部２３ｃと、前記コイル２４が巻回されるコア部２３ｂと、互いに連結される磁気導通部２３ａとが一体に形成されて構成されている。
【０１３４】
前記各ヨーク２３つまり各コイル２４は互いに平行に配置されている。そして、前記ロータ１２は、ステータ部２３ｃ側において、その中心軸が各コイル２４間に沿った境界線上に配置され、ステータ部２３ｃが前記境界線に対して左右対称となるように構成されている。
【０１３５】
この際、各ヨーク２３のロータ１２が配置されたステータ孔２３ｄには、図１３に示すように、位置決め部材２５が配置されている。そして、各ヨーク２３の長手方向の中間部分つまりヨーク２３のステータ部２３ｃおよび磁気導通部２３ａ間に偏心ピンからなる位置決め治具２６を配置している。この位置決め治具２６を回すと、各ヨーク２３のステータ部２３ｃを位置決め部材２５に当接させてその位置合わせを正確にかつ簡単に行うことができるとともに、磁気導通部２３ａの側面同士を確実に接触させることができる。
【０１３６】
各コイル２４の巻数は同数とされている。この際、巻数が同数とは、完全に同数の場合だけではなく、コイル全体からは無視できる程度の誤差、例えば数百ターン程度の違いまでをも含むものである。
【０１３７】
なお、各ヨーク２３の磁気導通部２３ａは、その側面が当接されて互いに連結されている。また、磁気導通部２３ａの下面は、各磁気導通部２３ａに跨って配置された図示しない磁気導通用の補助ヨークに接触されている。これにより、磁気導通部２３ａでは、各磁気導通部２３ａの側面部分を通る磁気導通経路と、磁気導通部２３ａの下面および前記補助ヨークを通る磁気導通経路との２つの磁気導通経路が形成され、ヨーク２３は環状の磁気回路を形成している。各コイル２４は、各ヨーク２３の磁気導通部２３ａからステータ部２３ｃに向かう方向に対して同方向に巻線されている。
【０１３８】
これらの各コイル２４の端部は、ヨーク２３の磁気導通部２３ａ上に設けられた図示しないコイルリード基板に接続されている。
【０１３９】
次に、電子制御式機械時計の制御回路について、図１５を参照して説明する。
【０１４０】
発電機２０からの交流出力は、昇圧コンデンサ１２１，ダイオード１２２，１２３からなる昇圧整流回路を通して昇圧、整流されて平滑用コンデンサ１３０に充電される。コンデンサ１３０には、ＩＣ１５１および水晶振動子１５２を備える回転制御装置１５０が接続されている。このコンデンサ１３０は、０．５μＦ程度の比較的小さな容量を有する積層セラミックコンデンサである。コンデンサ１３０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１０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。
【０１４１】
そして、コンデンサ１３０に、ＩＣ１５１および水晶振動子１５２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ＩＣ１５１および水晶振動子１５２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。なお、本実施形態においても、回転制御装置１５０のＩＣ１５１には、水晶振動子１５２からの発振信号を用いて基準信号を出力する基準信号出力回路と、電磁変換機である発電機２０のロータ１２の周期を検出して基準信号と比較して比較制御信号を出力する比較制御信号出力回路とが設けられ、この比較制御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発電機２０の回転周期を調速するようにされている。また、発電機２０の調速制御の方法としては、発電機２０の出力端子間を閉ループ状態に接続可能なスイッチ等を設け、このスイッチを前記比較制御信号に応じて断続することで、発電機２０にショートブレーキを掛けて調速するチョッピング制御方式を採用してもよい。
【０１４２】
また、コンデンサ１３０には、スイッチ１３１を介して蓄電装置であるコンデンサ１３２が接続されている。このコンデンサ１３２は、約５μＦ程度の比較的大きな容量を有するものである。
【０１４３】
ここで、スイッチ１３１は、後述するように、図示しない竜頭（外部操作部材）を操作して巻真を０段目（通常運針モード）または１段目（カレンダ修正モード）にしているときに接続され、２段目（針合わせモード）にしているときに切断される機械的なスイッチで構成されている。このため、発電機２０が作動している際には、発電機２０からの電力は、コンデンサ１３０だけではなく、コンデンサ１３２にも蓄積される。また、針合わせ操作で発電機２０が停止している際には、スイッチ１３１が切断されるため、コンデンサ１３２の電圧は維持される。よって、針合わせ終了で竜頭を０，１段目にしてスイッチ１３１が接続されると、コンデンサ１３２からの電力で、コンデンサ１３０は瞬時に充電され、ＩＣ１５１に所定の電圧を印加する。このため、ＩＣ１５１は、電圧の印加後、約１秒程度で起動する。
【０１４４】
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８−１０１２８４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。
【０１４５】
このような電子制御式機械時計は、図１６〜１９に示すように、図示しない竜頭に接続された巻真３１を操作することにより、キチ車３２、丸穴車３３等を介して角穴車４を回転してゼンマイ１ａを巻き上げるように構成されている。
【０１４６】
また、分針および時針を合わせる針合わせ操作は、竜頭を引き出して前記巻真３１を軸方向に移動して２段目にセットし、おしどり４０、かんぬき押え４１、かんぬき４２の作用によってつづみ車３５を小鉄車３６側に移動して噛み合わせるとともに、前記小鉄レバー４３で小鉄車３６を日の裏車３８側に移動して噛み合わせ、図１３に示すように、筒かな６ａおよび筒車６ｂを回転させることで行われる。
【０１４７】
なお、巻真３１を１段目にセットした際には、小鉄レバー４３は移動せずに、かんぬき４２のみが移動してつづみ車３５が小鉄車３６に噛み合うため、カレンダ修正伝え車４５を介してカレンダーを修正できるように構成されている。
【０１４８】
また、電子制御式機械時計には、竜頭を操作することで作動される起動装置５０が設けられている。この起動装置５０は、おしどり４０の移動に伴い移動し、かつ、前述のロータ１２に直接回転力を与えて回転させる起動部材であるリセットレバー７０を備えて構成されている。
【０１４９】
おしどり４０は、図１６，１７に示すように、軸４０ａを中心に回動自在に軸支されるとともに、巻真３１に係合されている。そして、かんぬき押え４１に形成された３つの係合溝４１ａ，４１ｂ，４１ｃに係合される位置決めピン４０ｂと、図２０にも示すように、小鉄レバー４３およびリセットレバー７０に形成された溝４３ａ，７１に係合するピン４０ｃとを備えている。また、おしどり４０の角部は、かんぬき４２に当接してかんぬき４２を回動させることができるように構成されている。
【０１５０】
かんぬき押え４１は、前記おしどり４０の位置決めピン４０ｂを各係合溝４１ａ〜４１ｃに係合させることで、巻真３１つまり竜頭の位置を０，１，２の３段階に設定できるように構成されている。
【０１５１】
かんぬき４２は、軸４２ａを中心に回動自在に軸支されている。そして、その一端は、前記つづみ車３５に係合している。このため、巻真３１が引き出されて１段目、２段目になり、おしどり４０が図中反時計回り方向に回転すると、おしどり４０に押されて前記端部つまりつづみ車３５は時計の中心側に移動し、小鉄車３６に係合する。
【０１５２】
小鉄レバー４３は、前記溝４３ａ内をピン４０ｃが移動することで、軸４３ｂを中心に回動するように構成されている。この際、前記溝４３ａの形状を工夫することで、竜頭を０，１段目にしている時と、２段目にしている時との２段階で移動するように構成されている。この小鉄レバー４３には、前述したように、小鉄車３６が取り付けられており、小鉄レバー４３の移動に伴い小鉄車３６が時計の中心側に移動して日の裏車３８に係合可能に構成されている。
【０１５３】
なお、小鉄車３６は、小鉄レバー４３に対して、図１８，１９に示すように、小鉄レバー４３に形成された穴にカレンダ修正伝え車４５の軸を嵌挿し、この軸に小鉄車３６を嵌入することで、カレンダ修正伝え車４５と一体的に回動可能に取り付けられている。
【０１５４】
リセットレバー７０は、図２１にも示すように、軸７２を中心に回動自在に軸支されている。このリセットレバー７０も、前記溝７１の形状を工夫することで、竜頭を０，１段目にしている時と、２段目にしている時との２段階で移動するように構成されている。
【０１５５】
そして、リセットレバー７０には、ロータ１２の外周部となるロータ慣性円板１２ｃの被係合部である歯形１２ｄに係合可能な係合部７７と、回路ブロック１８０に形成された穴９０に配置された２つのスイッチ部７５ａ，７５ｂとが設けられている。
【０１５６】
このリセットレバー７０は、竜頭を２段目まで引き出した際に、係合部７７をロータ慣性円板１２ｃの歯形１２ｄに係合させ、竜頭を押し込んだ際に、係合部７７を移動してロータ慣性円板１２ｃに回転力を与えるように構成したものである。
【０１５７】
リセットレバー７０のスイッチ部７５ａは、図１６，１７に示すように、巻真３１が０，１段目にあるときには穴９０の一方の側にある回路ブロック１８０に接触され、２段目にあるときには他方の側にある回路ブロック１８０に接触されるように構成されており、これにより巻真３１が０，１段目にあるのか２段目にあるのかを検出できるようにされている。
【０１５８】
また、リセットレバー７０のスイッチ部７５ｂは、巻真３１が０，１段目にあるときには回路ブロック１８０に接触され、２段目にあるときには回路ブロック１８０から離れるように構成されており、このリセットレバー７０の機械的なスイッチ部７５ｂによって前記コンデンサ１３２用のスイッチ１３１が構成されている。
【０１５９】
なお、回路ブロック１８０は、フレキシブル基板にＩＣ等を取り付けることで構成され、図１８，２０，２１に示すように、地板２にビス止めされた回路受座１８１と、同じく地板２にビス止めされる回路押え板１８２とで挟持されて固定されている。
【０１６０】
このような本実施形態における起動装置５０の動作について説明する。
【０１６１】
まず、竜頭が押し込まれた通常位置にある場合、図１６に示すように、おしどり４０の位置決めピン４０ｂはかんぬき押え４１の係合溝４１ａに係合され、ピン４０ｃは小鉄レバー４３およびリセットレバー７０の溝４３ａ，７１に係合されている。この状態では、つづみ車３５はキチ車３２に係合し、竜頭を回すと、巻真３１、つづみ車３５、キチ車３２、丸穴車３３を介して角穴車４が回転し、ゼンマイ１ａを巻き上げることができる。
【０１６２】
また、小鉄車３６は日の裏車３８に係合しない位置に配置されている。さらに、リセットレバー７０の係合部７７は、ロータ慣性円板１２ｃから離れた位置にある。
【０１６３】
そして、図１７に示すように、竜頭を２段目まで引き出すと、おしどり４０が軸４０ａを中心に反時計回り方向に回転し、その位置決めピン４０ｂがかんぬき押え４１の係合溝４１ｂに係合される。同時に、おしどり４０の角部でかんぬき４２の端部が時計中心方向に押され、つづみ車３５が小鉄車３６側に移動する。また、おしどり４０のピン４０ｃによって小鉄レバー４３が軸４３ｂを中心に時計回り方向に回転し、小鉄車３６を日の裏車３８側に移動する。これにより、つづみ車３５が小鉄車３６に係合し、小鉄車３６が日の裏車３８に係合し、竜頭を回すことで時刻合わせができるように構成されている。
【０１６４】
同時に、リセットレバー７０が軸７２を中心に時計回り方向に回転する。この回転に伴い、リセットレバー７０の係合部７７がロータ慣性円板１２ｃに係合する。
【０１６５】
そして、竜頭を回して針合わせ操作を行った後、竜頭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２２に示すように、おしどり４０が時計回り方向に回転し、ピン４０ｃが溝７１内を移動することで、リセットレバー７０が反時計回り方向に回転して元の位置に戻る。
【０１６６】
リセットレバー７０の移動に伴い、その係合部７７もロータ慣性円板１２ｃから迅速に離れ、元の位置に戻る。この際、係合部７７の先端は、ロータ慣性円板１２ｃの接線方向に移動し、その移動に伴い、ロータ慣性円板１２ｃには、矢印方向（時計回り方向）に機械的な回転力が加わる。このロータ慣性円板１２ｃの回転に伴い、六番車１１が回転するとともに、五番車１０、５番第２中間車１６、５番第１中間車１５、四番車９等の輪列を介して各指針が動かされる。
【０１６７】
このときの回転力は、実施に応じて適宜設定されるが、本実施形態では、ロータ１２を基準速度（指針を正確に動かすことができる速度、つまり秒針であれば１秒間に１秒分秒針が動く速度であり、例えば８Ｈｚ）に近い速度で回転できる力に設定されている。
【０１６８】
竜頭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１ａによる回転力に加えて前記リセットレバー７０によってロータ慣性円板１２ｃに回転力が加えられ、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。
【０１６９】
このような本第２実施形態によれば、次のような効果がある。
【０１７０】
（２１）竜頭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リセットレバー７０を備える起動装置５０を設けて、当該リセットレバー７０でロータ慣性円板１２ｃに直接回転力を与えるようにしたので、従来の輪列に回転力を加えた場合のように、輪列の増速による速度誤差の拡大を無くすことができ、ロータ１２を所定の速度で回転することができる。従って、ロータ１２の回転を安定させることができ、ＩＣ１５１駆動までの時間も一定にできるため、予め設定された補正値を加えることで時刻合わせ時の誤差を無くして高精度に管理することができる。
【０１７１】
例えば、六番車１１のカナをリセットレバーで直接駆動させた場合に、７番車（ロータ１２）が２４０Ｈｚで回転する回転力を加えたとする。ここで、リセットレバーの動く速度は、六番車１１からロータ１２の増速比が仮に１０であったとすると、六番車１１は２４０÷１０＝２４Ｈｚで回転していることになる。その時の六番車カナの外周速度からリセットレバーの速度を求めると、２×π×０．５ｍｍ（六番カナの半径）×２４（Ｈｚ）＝７５．４ｍｍ／ｓとなる。この速度で移動するリセットレバー７０でロータ慣性円板１２ｃを直接駆動させると、その回転速度はｆ＝慣性円板外周速度／（２×π×慣性円板半径）＝７５．４／（２×π×３）＝４．０（Ｈｚ）となる。
【０１７２】
同様の計算により、７番車を２００Ｈｚで回転させる回転力のリセットレバー７０でロータ慣性円板１２ｃを直接駆動させると、その回転速度ｆは３．３３Ｈｚとなる。また、７番車を２８０Ｈｚで回転させる回転力のリセットレバー７０でロータ慣性円板１２ｃを直接駆動させると、その回転速度ｆは４．６６Ｈｚとなる。すなわち、同じリセットレバー７０を使用した際に、六番車１１のカナを駆動した場合に、ロータ１２に２００〜２８０Ｈｚと８０Ｈｚのばらつきが生じたとしても、ロータ慣性円板１２ｃを直接駆動すれば、３．３３〜４．６６Ｈｚと１．３３Ｈｚのばらつきしか生じない。つまり、リセットレバー７０の駆動力のばらつきによるロータ１２の回転速度の誤差を従来の約１／６０にまで低減でき、ロータ１２をほぼ所定の速度で回転させることができる。
【０１７３】
（２２）リセットレバー７０を、ロータ１２の外周部に直接係合する係合部７７を備えて形成したので、針合わせ時に竜頭を引き出す操作等の第１の操作で、ロータ１２を確実に規制でき、針合わせ操作も正確に行うことができる。また、針合わせ終了時に竜頭を押し込む操作等の第２の操作によってリセットレバー７０を移動させることで、ロータ１２を即座に起動することができる。
【０１７４】
（２３）リセットレバー７０の係合部７７を、ロータ１２を構成する部品の中で最も直径が大きいロータ慣性円板１２ｃの歯形１２ｄに係合可能に構成したので、リセットレバー７０によって加える力が小さくても回転モーメントを大きくできる。このため、リセットレバー７０として必要な剛性も比較的小さくでき、比較的細い部材で構成でき、軽量化が図れ、かつ配置も容易にできる。
【０１７５】
（２４）ロータ回転軸とロータ慣性円板１２ｃとの間に滑り機構を設けたので、仮にロータ慣性円板１２ｃに所定よりも大きい力が加わった場合でも、ロータ回転軸に対してロータ慣性円板１２ｃが滑り、回転が抑制されるので、ロータ１２の回転速度を常に一定速度にできる。
【０１７６】
（２５）係合部７７を、ロータ慣性円板１２ｃの接線方向つまり回転方向に移動させているので、リセットレバー７０によってロータ慣性円板１２ｃを回転させる際の効率を高くでき、これにより常時安定して起動することができる。
【０１７７】
（２６）竜頭の操作に応じて断続されるスイッチ１３１（スイッチ部７５ｂ）と、このスイッチ１３１を介してＩＣ１５１側に接続されたコンデンサ１３２とを設けたので、発電機２０が停止する針合わせ時にコンデンサ１３２の電圧を維持でき、針合わせからの復帰時に、コンデンサ１３２の電力でコンデンサ１３０を瞬時に充電してＩＣ１５１に電圧を印加することができる。このため、ＩＣ１５１を迅速に、例えば１秒程度で起動することができる。
【０１７８】
（２７）リセットレバー７０でロータ慣性円板１２ｃに直接回転力を加えることでロータ１２の回転速度を高精度に制御できるため、例えば、ロータ１２を常に基準速度（８Ｈｚ等）で起動して回転させることもできる。これにより、回転制御装置１５０に電力が供給されて起動して制御が開始されるまでの間、例えば１秒間程度の間、指針を正確に移動できるため、指示誤差を無くすこともできる。
【０１７９】
（２８）ロータ１２に機械的回転力を加えて起動できるため、コギングトルクがあって起動しにくいコア有りの発電機２０を用いることができる。このコア有りの発電機２０を用いることができるため、ロータ１２のロータ磁石１２ｂを小さくでき、かつ耐衝撃性も強くできるため、電子制御式機械時計を小型化にかつ衝撃に強いものにできる。
【０１８０】
（２９）リセットレバー７０は、竜頭の押し込みスピードに関係なく、一定のスピードで移動することができる。このため、リセットレバー７０によるロータ慣性円板１２ｃ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。
【０１８１】
（３０）起動装置５０つまりリセットレバー７０は、針合わせからの復帰操作である竜頭（外部操作部材）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。
【０１８２】
（３１）リセットレバー７０によって加える回転力の精度がそれほど高くなくても、ロータ１２の回転速度を一定に維持できるため、リセットレバー７０の構造を簡単にでき、部品点数も少なくでき、コストも低減できる。
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本実施形態において、前述の第１実施形態と同一もしくは同様の構成部分には、同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
【０１８３】
前記第１実施形態では、リセットレバー７０の係止部７３と起動バネ付勢部７４とは一体であり、その相対位置も変化しなかったが、本実施形態においては、図２３，２４に示すように、リセットレバー７０において、六番カナ１１ａに係合する係止部７３と、起動バネ６０を付勢する起動バネ付勢部７４との間にスリ割りを形成して別体とすることで、係止部７３および起動バネ付勢部７４の相対位置が変化するように構成されている。
【０１８４】
また、前記第１実施形態では、起動バネ６０を固定ピン６１で地板２に固定することで、ピン６１を回転して起動バネ６０の初期位置を調整可能にしていたが、本実施形態では、図２５に示すように、地板２に形成された２つの突起２ａに起動バネ６０の基端側を圧入して固定するように構成されている。
【０１８５】
このような本実施形態では、竜頭を引き出してリセットレバー７０を軸７２を中心に図中反時計回り方向に回転させると、図２４に示すように、まず、係止部７３がカナ１１ａに係合する。さらに、起動バネ付勢部７４によって起動バネ６０が押し込まれ、起動バネ６０は撓んでその先端の係合部６３がカナ１１ａの歯（被係合部）に係合する。
【０１８６】
また、竜頭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２３に示すように、リセットレバー７０が図中時計回り方向に回転して元の位置に戻る。この際、まず、起動バネ付勢部７４が移動し、続いて係止部７３が移動し、各々は起動バネ６０およびカナ１１ａから迅速に離れる。このため、起動バネ６０は、それ自身のばね力で元の位置に戻り、その際に六番カナ１１ａに機械的な回転力が加わり、前記第１実施形態と同様に、ロータ１２が回転する。
【０１８７】
このような本実施形態においては、前記第１実施形態の（１）、（２）、（４）〜（１２）と同じ効果が得られるうえ、（１３）リセットレバー７０の係止部７３等の各部品の寸法精度に多少ばらつきがあっても、カナ１１ａに加わる機械的回転力の変動を抑えて安定した回転を行うことができる。
【０１８８】
また、（１４）係止部７３が必ず先にカナ１１ａに係合するように設定でき、係止部７３をカナ１１ａに係合させるタイミングと、起動バネ６０の係合部６３をカナ１１ａの被係合部に係合させるタイミングとの順序が常に一定であるため、起動バネ６０を確実にかつ容易にカナ１１ａに係合させることができる。
【０１８９】
さらに、これらにより、（１５）起動バネ６０を固定ピン６１で固定してその初期位置を調整可能にする必要がないため、地板２の突起２ａに圧入することで起動バネ６０を固定でき、製造工程を簡略化できて製造能力を容易に向上させることができる。
【０１９０】
すなわち、第１実施形態の場合、リセットレバー７０の係止部７３と起動バネ付勢部７４との相対位置が固定であるため、例えば、製造上のバラツキで、起動バネ付勢部７４の突出寸法に誤差が生じるとカナ１１ａに加わる機械的回転力にも誤差が生じる。すなわち、起動バネ付勢部７４の突出寸法が小さいリセットレバー７０を用いた場合には、係止部７３がカナ１１ａに係合した際に、起動バネ付勢部７４で起動バネ６０を十分に付勢できず、このため、カナ１１ａに加わる機械的回転力も小さくなってしまう。一方、起動バネ付勢部７４の突出寸法が大きいリセットレバー７０を用いた場合には、係止部７３がカナ１１ａに係合した際に、起動バネ付勢部７４で起動バネ６０を付勢し過ぎることになり、カナ１１ａに加わる機械的回転力も大きくなってしまう。このため、前記固定ピン６１で起動バネ６０の初期位置を調整しなければならず、製造効率が低下する虞れがある。これに対し、本実施形態であれば、係止部７３と起動バネ付勢部７４とが別体であるため、多少の寸法誤差が生じても、係止部７３等の撓みで吸収できるため、起動バネ６０の初期位置の調整も不要にできる。
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、本実施形態において、前述の第２実施形態と同一もしくは同様の構成部分には、同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
【０１９１】
図２６には、本発明の第４実施形態に係る拡大されたロータ１２部分が示されている。本第４実施形態は、前記第２実施形態のロータ慣性円板１２ｃの全周に渡って形成された被係合部である歯形１２ｄを、一部分にだけ形成したものである。
【０１９２】
詳しくは、ロータ慣性円板１２ｃの歯形１２ｄは、ロータ慣性円板１２ｃの外周の一部でかつ対向する２カ所に形成されている。そして、この歯形１２ｄにリセットレバー７０が係合した際に、ロータ磁石１２ｂは、その磁極方向が、歯形１２ｄの位置方向とずれるように設定されている。これにより、リセットレバー７０は、係合部７７を歯形１２ｄに係合させた際に、ロータ１２を静的安定位置から外れた位置で規制可能となっている。
【０１９３】
このような本第４実施形態によれば、前記第２実施形態の（２１）〜（３１）と同じ効果が得られるうえ、（３２）ロータ１２を静的安定位置から外した位置に規制するようにしたので、起動時のコギングトルクの影響が小さくなり、リセットレバー７０によって加える起動トルクをより小さくすることができる。
〔第５実施形態〕
図２７、図２８には、本発明の第５実施形態に係るロータ１２部分が示されている。本第５実施形態は、前記第２実施形態のロータ１２を、ブラシレスモータと同様の構造のロータ１２としたものである。
【０１９４】
すなわち、ロータ１２は、その軸方向に沿って間隔を空けて配置された一対の円板状のロータ磁石１２ｂを備え、各ロータ磁石１２ｂが板状のバックヨーク１２ｅで支持されている。そして、対向部品としての基板２２３は、各ロータ磁石１２ｂ間に配置されており、各ロータ磁石１２ｂに対応した位置には、コイル１２４が設けられている。このようなロータ１２では、円板状のロータ磁石１２ｂを含むロータ１２自身が慣性円板としても作用するため、前述の第２実施形態のようなロータ慣性円板１２ｃは設けられていない。
【０１９５】
そして、２枚のバックヨーク１２ｅの一方には、前記第２実施形態と同様に歯形１２ｄが形成され、この歯形１２ｄにリセットレバー７０の係合部７７が係合することでバックヨーク１２ｅつまりはロータ１２に直接回転力を加えるようにされている。
【０１９６】
このような本第５実施形態によれば、前記第２実施形態の（２１）〜（３１）と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態のような構造の発電機は、漏れ磁束が生じにくく、鉄損が小さいという利点がある一方で、重量つまり慣性が大きくて起動性が劣っていたが、リセットレバー７０で直接バックヨーク１２ｅを回転させることができるので、起動性を向上することができる。
〔第６実施形態〕
図２９には、本発明の第６実施形態に係るロータ１２の概略図が示されている。本第６実施形態は、前記第２実施形態のリセットレバー７０とロータ慣性円板１２ｃとを直接接触させてロータ１２に回転力を与えていたのを、磁力によってロータ１２に回転力を与えたものである。
【０１９７】
詳しくは、リセットレバー７０の先端に、竜頭の操作に応じて移動する磁石を設け、その先端をロータ磁石１２ｂの近傍まで延ばし、ロータ磁石１２ｂとの間に働く磁力つまり磁気的な係合によってロータ１２に回転力を与えるようになっている。
【０１９８】
つまり、リセットレバー７０の先端をロータ磁石１２ｂの近傍に近づけると、ロータ磁石１２ｂにおいて、リセットレバー７０の先端の磁極（例えばＳ極）と互いに引き合う磁極（例えばＮ極）がリセットレバー７０側に位置するように回転する。さらに、リセットレバー７０を反時計回りに移動させると、互いに引き合う状態でロータ磁石１２ｂも時計回りに回転する。これにより、ロータ１２に直接回転力を与えることができる。
【０１９９】
このような本第６実施形態によれば、前記第２実施形態の（２１）、（２４）、（２６）〜（３１）と同じ効果が得られるうえ、（３３）磁力を用いてロータ１２に直接回転力を与えることで、リセットレバー７０とロータ１２とを直接接触させなくてよいので、リセットレバー７０やロータ１２の摩耗発生を防止できる。
【０２００】
また、（３４）ロータ１２側に設ける磁石をロータ磁石１２ｂで兼用したので、ロータ１２側に新たに磁石を設ける必要が無く、コストを低減できるとともに、重量増加も抑えることができる。
〔第７実施形態〕
図３０、図３１には本発明の第７実施形態に係るロータ１２部分が示されている。本第７実施形態は、前述の第６実施形態と同様に、前記第２実施形態のリセットレバー７０とロータ慣性円板１２ｃとを直接接触させてロータ１２に回転力を与えていたのを、磁力つまり磁気的係合によってロータ１２に回転力を与えたものである。
【０２０１】
詳しくは、ロータ慣性円板１２ｃの上面（または下面）に、その周縁に沿って複数個の磁石１６１を配置し、この磁石１６１と、リセットレバー７０の先端下面に設けられた磁石１６２とを利用して、ロータ１２を回転させる。この際、磁石１６１のリセットレバー７０側の磁極と、磁石１６２のロータ慣性円板１２ｃ側の磁極とは互いに引き合う磁極（Ｓ極とＮ極）が配置されている。つまり、リセットレバー７０の先端をロータ慣性円板１２ｃに近づけると、磁石１６１、１６２が引き合い、この吸引力でロータ１２に回転力が与えられるようになっている。
【０２０２】
このような本第７実施形態によれば、前記実施形態の（２１）、（２４）、（２６）〜（３１），（３３）と同じ効果が得られるうえ、（３５）ロータ磁石１２ｂを兼用した場合のように、磁石を有するリセットレバー７０を、ロータ１２の回転中心位置まで伸ばす必要が無く、リセットレバー７０の配置自由度が高まり、スペース効率を向上できる。
【０２０３】
なお、本発明は、前記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他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
【０２０４】
例えば、前記第１，３実施形態のような、起動バネ６０および起動バネ作動部材（リセットレバー７０）を備える起動部材（起動装置５０）を、第２実施形態のようなロータ１２の外周部に係合される起動装置に利用してもよい。
【０２０５】
逆に、第２実施形態のようなリセットレバー７０に係合部７７を設けた起動装置５０で、機械的エネルギ伝達手段である輪列に設けられた回転対象歯車、例えば六番カナ１１ａを回転させてもよい。
【０２０６】
要するに、本発明の起動装置は、機械的エネルギ伝達手段の回転対象歯車、カナあるいはロータ１２に係合してこれらに回転力を加えることができるものであればよい。
【０２０７】
また、本発明の電磁変換機の起動装置におけるロータ１２を回転させる起動部材は、前記ロータ１２をその回転方向側に回転させるように構成した内容で説明してきたが、逆に前記ロータの回転方向とは逆の方向に回転させるように構成してもよい。この場合は、起動部材によってロータが逆方向に回転させられるが、ゼンマイなどの機械的エネルギによって即座にロータ１２は本来の回転方向に回転させられることになる。つまり、停止していたロータ１２は、起動部材によってロータが例え逆方向であっても移動することで、ロータ１２に加わる摩擦力も値の大きな静止摩擦から小さな運動摩擦に低減するので、起動しやすくなる。従って、前述のように、ロータ１２の回転方向が本来の回転方向側に転換された後においては、回転速度が急激に上昇することになり、当初、逆方向に回転する分を含めても、トータルとしては起動部材を用いることでロータの起動性が向上することになるものである。
【０２０８】
また、前記実施形態では、回転対象歯車でもある六番カナ１１ａやロータ１２（ロータ慣性円板１２ｃ）に係合する係合部６３，７７を、六番カナ１１ａやロータ慣性円板１２ｃの接線方向に移動させていたが、その移動方向は略接線方向、つまり接線方向に対し、係合部６３，７７と六番カナ１１ａやロータ慣性円板１２ｃとの接触部の摩擦係数に対応した角度分（摩擦角）の傾きの範囲内の方向に移動させてもよい。係合部６３，７７の移動方向が略接線方向の範囲内であれば、接線方向に移動した時と同様の作用効果が得られる。但し、前記実施形態のように、接線方向への移動が最も好ましい。
【０２０９】
また、第２実施形態においては、ロータ慣性円板１２ｃとリセットレバー７０との接触構造としては、歯形１２ｄと係合部７７とを接触させるものに限らない。例えば、図３２に示されるように、ロータ慣性円板１２ｃ上に、リセットレバー７０の先端を接触させ、その接触する部分にそれぞれゴム材等の滑り止め部材１６３を設けて摩擦力により回転力を加えてもよい。また滑り止め部材１６３を設けずに、リセットレバー７０およびロータ慣性円板１２ｃの互いに接触する部分を、エッチングや放電加工、切削などで凹凸加工し、それらの摩擦力などで回転力を伝えてもよい。
【０２１０】
同様に、カナ１１ａにリセットレバー７０を係合させる場合も、摩擦力を利用して係合させてもよい。このような摩擦力を利用する場合も、ロータ１２やカナ１１ａの接線方向に力が加わるようにすることが望ましいが、必ずしも接線方向でなくてもよい。
【０２１１】
また、前記第６、７実施形態のように、磁気的係合によって回転対象歯車、カナ、ロータに回転力を加える場合も、歯車やロータの接線方向に力が加わるようにすることが望ましいが、必ずしも接線方向でなくてもよい。
【０２１２】
また、リセットレバー７０の係合構造としては、図３３に示されるように、ロータ慣性円板１２ｃの周縁に、先端側がロータ慣性円板１２ｃの下面（または上面）から所定間隔離れて形成された弾性部材１６４を設けておき（同図（Ａ））、係合する場合には、リセットレバー７０の先端が弾性部材１６４を乗り越えるように回転させ、同図（Ｂ）に示されるように、弾性部材１６４の裏側にリセットレバー７０の先端を当接させて係合させるようにしてもよい。元に戻す場合には、リセットレバー７０を係合する方向と反対方向に回転させ、弾性部材１６４とロータ慣性円板１２ｃとの間を通すことで戻る。
【０２１３】
また、第１，３実施形態における回転対象歯車としては、六番カナ１１ａに限らず、六番車１１や五番車１０など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、前記実施形態のようにロータ１２の１段前の六番車１１が好ましく、さらに起動バネ６０との係合を確実にするために六番カナ１１ａに回転力を加えることが好ましい。
【０２１４】
また、起動バネ６０としては、前記実施形態のような板バネに限らず、他の構成のバネでもよい。さらに、前記第１実施形態では、起動バネ６０を回動可能なピン６１に固定していたが、第３実施形態のように地板２などに直接固定してもよい。但し、ピン６１を用いたほうが、起動バネ６０の初期位置を後から調整でき、回転力の設定を変更できる利点がある。
【０２１５】
さらに、前記第１，３実施形態におけるリセットレバー７０としては、係止部７３を備えずに、起動バネ付勢部７４のみを有するものでもよい。
【０２１６】
また、外部操作部材としては竜頭に限らず、例えば針合わせ用のボタンを別途設けた場合には、そのボタンを外部操作部材としてもよい。この場合も、前記ボタンを押す操作に連動して起動装置（回転駆動手段）５０が作動されるように構成すればよい。但し、竜頭を外部操作部材とすれば、針合わせからの復帰操作に連動して起動装置を作動させることができて操作性がよいという利点がある。
【０２１７】
前記実施形態では、スイッチ１３１およびコンデンサ１３２を設けていたが、これらを設けずに、コンデンサ１３０のみを設けてもよい。この際、コンデンサ１３０を前記実施形態と同様の小さい容量のもので構成し、針合わせ後に、発電機２０からの電力のみでコンデンサ１３０を充電して、その後ＩＣ１５１を起動するようにしてもよい。また、コンデンサ１３０の容量を大きくし、針合わせ中であってもコンデンサ１３０でＩＣ１５１を駆動し続けるようにしてもよい。
【０２１８】
また、前記実施形態では、ロータ１２が基準速度で回転する回転力を起動バネ６０の係合部６３やリセットレバー７０の係合部７７で与えていたが、必ずしも基準速度で回転する回転力を与えなくてもよい。要するに、起動バネ６０やリセットレバー７０は、回転力が大きすぎてブレーキが利かなかったり、回転力が小さすぎてロータ１２が回転しないというような問題が生じないように、適切な範囲で回転力を与えることができればよい。
【０２１９】
さらに、ロータに直接回転力を与える構成としては、前記各実施形態のものに限らず、起動部材でロータに直接回転力を与えて回転させることができる構成であればよい。
【０２２０】
また、前記第４実施形態では、歯形とロータ磁石との位相をずらしていたが、これに限らず、例えば、同位相に配置してもよい。但し、歯形とロータ磁石との位相をずらして、ロータ１２を静的安定位置から外した位置に規制するようにした方が、起動時のコギングトルクの影響が小さくなり、リセットレバー７０によって加える起動トルクをより小さくすることができる点で好ましい。なお、第６，７実施形態の磁石を用いた場合にも、ロータ磁石１２ｂを静的安定位置から外れるように、磁石の配置位置やリセットレバー７０の位置を調整してもよい。
【０２２１】
さらに、リセットレバー７０によってロータ１２に加わる力はそれほど大きく変動しないので、ロータ回転軸とロータ慣性円板１２ｃとの間の滑り機構は必ずしも設けなくてもよい。
【０２２２】
また、前記第２実施形態では、リセットレバー７０を、ロータ慣性円板１２ｃの外周部に係合させていたが、例えば、ロータかな１２ａに係合させてもよい。この場合、ロータかな１２ａには、被係合部として利用可能な歯車が予め形成されているため、ロータ慣性円板１２ｃの歯形１２ｄのように新たに歯形を形成する必要がないという利点がある。但し、ロータかな１２ａは半径が小さいため、リセットレバー７０からは大きな力を加えなければならず、リセットレバー７０の剛性も向上させなければならないが、前記第２実施形態のリセットレバー７０を用いれば、リセットレバー７０として必要な剛性も比較的小さくでき、比較的細い部材で構成でき、軽量化が図れ、かつ配置も容易にできる利点がある。
【０２２３】
さらに、電磁変換機としては、前記各実施形態のような発電機２０に限らず、モータに適用してもよい。このモータとしても、前記第１〜４実施形態のようなタイプのモータでもよいし、第５実施形態のようなタイプのモータでもよい。
【０２２４】
本発明の計時装置としては、電子制御式機械時計に限らず、例えば、回転錘を動かして発電する自動巻発電式時計等の各種の発電装置を備える腕時計、置き時計、クロック等の各種時計でもよい。さらには、本発明の電磁変換機の起動装置は、モータの起動装置としても利用できるため、計時装置としても、ボタン型電池や太陽電池等の電気的エネルギー源によって駆動されるステップモータ等で指針を駆動する計時装置に適用してもよい。
【０２２５】
また、本発明の電磁変換機の起動装置は、計時装置に用いられるものに限らず、携帯型の血圧計、携帯電話機、ページャ、万歩計、電卓、携帯用パーソナルコンピュータ、電子手帳、携帯ラジオ、オルゴール、メトロノーム、電気かみそり等の各種の発電機やモータを内蔵する機器や、発電装置にも適用することができる。要するに、本発明は、発電機やモータ等の電磁変換機を有する各種機器に適用できる。
【０２２６】
さらに、機械的エネルギ源も、ゼンマイに限らず、ゴム、スプリング、重錘等でもよく、本発明を適用する対象などに応じて適宜設定すればよい。
【０２２７】
また、ゼンマイなどの機械的エネルギ源からの機械的エネルギを発電機のロータに伝達する機械的エネルギ伝達装置としては、前記実施形態のような輪列（歯車）に限らず、摩擦車、ベルト及びプーリ、チェーン及びスプロケットホイール、ラック及びピニオン、カムなどを利用したものでもよく、本発明を適用する機器の種類などに応じて適宜設定すればよい。
【０２２８】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、機械的エネルギ伝達手段の回転対象歯車、カナまたはロータの被係合部に対して機械的に係わり合う係合部を有する起動部材を用いているので、従来のような摩擦力を利用したものに比べて、回転対象歯車、カナ、ロータに対する機械的回転力を効率よくかつ安定して与えることができる。
【０２２９】
また、起動バネの弾性力のみで回転対象歯車、カナやロータに回転力を加えれば、歯車、カナやロータに対する機械的回転力をより安定して与えることができる。
【０２３０】
さらに、回転対象歯車、カナやロータとの係合部を歯車やロータの略接線方向に移動させて歯車、カナやロータに機械的回転力を加えていれば、起動バネによる歯車、カナやロータの回転の効率を高めることができ、回転対象歯車、カナやロータをより一層安定して回転させることができる。
【０２３１】
また、ロータに直接回転力を与えている場合には、輪列に回転力を加えた場合に比べて増速による速度誤差の拡大を無くすことができ、ロータを所定の速度で回転することができる。従って、ロータの回転速度を容易に安定させることができ、ＩＣ駆動までの時間も一定にできるため、予め設定された補正値を加えることで時刻合わせ時の誤差を無くして高精度に管理することができる。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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