(57)【要約】【課題】  レイアウト効率を下げることなくコギングトルクを抑制できる電磁変換機を有する時計を提供すること。【解決手段】ステータ６２Ａ，６２Ｂをケース部材の内縁形状に沿って湾曲させて非対称形状とする。ステータ切欠部６７両側の対向するステータ端部６９Ａ，６９Ｂ間の隙間８０は、ロータ６１の中心に対して非対称に配置されている。ステータ６２が非対称形状となったことで生じるコギングトルクの増加を、隙間８０をロータ６１の中心に対して非対称に配置することで抑制できる。ステータ６２を非対称形状としてもコギングトルクの増加を防止できるので、ステータ６２をケース部材のより外側に配置できるから、ケース部材内部のレイアウト効率の低下を防止できる。【選択図】 図４
2006138722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁変換機を有する時計であって、
前記電磁変換機は、ロータと、このロータを挟んで対向配置される一対のステータと、これらのステータの少なくとも一方に接続されるコイルとを備え、
一対の前記ステータは、非対称形状に形成されるとともに、各ステータを組み合わせた状態で前記ロータ周囲の同心円上に配置される円弧状のステータ切欠部が形成され、前記ロータ周囲の前記ステータ端部間の隙間は、前記ロータの中心に対して非対称の位置に配置されている
ことを特徴とする時計。
【請求項２】
請求項１に記載の時計において、
前記電磁変換機は、ケース部材に収納され、
前記ステータは、前記ケース部材の内縁形状に沿って湾曲して形成される
ことを特徴とする時計。
【請求項３】
請求項２に記載の時計において、
前記ステータ端部間の隙間は、前記ロータの中心より前記ケース部材内部の外側に配置される
ことを特徴とする時計。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の時計において、
一対の前記ステータのうち、ケース部材の外側の前記ステータにおける前記ロータ周囲の前記ステータ端部の面積は、内側の前記ステータにおける前記ロータ周囲の前記ステータ端部の面積より大きく形成される
ことを特徴とする時計。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の時計において、
前記ステータは、複数の板状部材を積層して構成される
ことを特徴とする時計。
【請求項６】
請求項５に記載の時計において、
前記ステータには、積層された複数の板状部材同士を仮止めするための仮固定部が形成される
ことを特徴とする時計。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の時計において、
当該時計は、機械的エネルギの蓄積および供給を行う機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源により前記ロータが駆動されることで発電する前記電磁変換機と、前記電磁変換機に連動して作動する時刻表示手段とを備え、前記電磁変換機で発電した電力で前記ロータの回転速度を調節することにより時刻表示を行う電子制御式機械時計である
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、電磁変換機を有する時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、時計としては、ぜんまいなどの機械的エネルギによって発電力を得て、この発電力によって輪列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）。この電子制御式機械時計には、ロータと、このロータが回転可能に配置される一対のステータと、ステータの一部に巻き回されるコイルとを有する発電機が設けられている。機械的エネルギによって輪列が回転すると、この回転運動がロータに伝達されてロータが回転し、電磁誘導によってコイルに起電力が発生する。電子制御式機械時計は、この起電力によって制御回路を駆動してロータの回転速度を調整することによって輪列の回転を調速する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１０８７６６号公報（図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、時計は、外形形状が円形となっていることが多く、指針が時計の外形形状の中央に配置されることが一般的である。したがって、前述のような電子制御式機械時計において発電機を配置する場合には、発電機は時計の外縁側に配置されることとなる。しかしながら、前述の発電機のステータは、製造効率を考慮して同一形状の板状部材を反転させて全体として対称形状となっている。したがって、このような形状の発電機を円形の時計の外縁に沿って配置すると、ステータと時計の外縁との間に無駄なスペースが生じ、レイアウト効率を向上させることができない。また、レイアウト効率を向上させることができないため、時計の小型化を図ることができない。
【０００５】
ここで、一対のステータを非対称形状とし、ステータを時計の外縁に沿って配置することでスペース効率を向上させることも考えられる。しかしながらステータを非対称形状とすると、ロータが回転する際のステータの磁気抵抗が、ステータの形状が対称である場合とは変化してしまい、ロータに生じるコギングトルクが上昇してしまうという問題がある。コギングトルクが上昇するとロータ回転起動時のトルクが大きくなるため、発電機の起動性が悪くなってしまい、消費電力が大きくなってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、レイアウト効率を下げることなくコギングトルクを抑制できる電磁変換機を有する時計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の時計は、電磁変換機を有する時計であって、電磁変換機は、ロータと、このロータを挟んで対向配置される一対のステータと、これらのステータの少なくとも一方に接続されるコイルとを備え、一対のステータは、非対称形状に形成されるとともに、各ステータを組み合わせた状態でロータ周囲の同心円上に配置される円弧状のステータ切欠部が形成され、ロータ周囲のステータ端部間の隙間は、ロータの中心に対して非対称の位置に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、ステータが非対称形状に形成されているので、時計の形状に合わせてステータ形状を形成することも可能となり、レイアウト効率の低減が防止される。これにより、時計の小型化が促進される。
ここで、ステータが非対称形状に形成されているので、磁気抵抗が大きくなり、コギングトルクが上昇するおそれがある。しかしながら、この発明によれば、ステータの形状に合わせてステータ端部間の隙間がロータ中心に対して非対称の位置に配置されているので、磁気抵抗の上昇が防止され、コギングトルクの増加が抑制される。これにより、ロータが回転する際の抵抗の増加が抑制されるので、良好な起動性が確保される。
なお、時計に設けられる電磁変換機としては、例えば時計のぜんまいなどの機械的エネルギ源からの機械的エネルギによって発電する発電機や、回転錘の回転運動によって発電する発電機、指針が接続された輪列を回転駆動するステップモータなどへの利用が挙げられる。
また、ロータ周囲のステータ端部間の隙間とは、一方のステータにおいてステータ切欠部両側に形成されるステータ端部が、他方のステータのステータ端部と対向したときに形成される隙間を意味し、ロータ周囲に対して一対のステータが対向することにより形成される隙間を意味する。
【０００９】
本発明では、電磁変換機は、ケース部材に収納され、ステータは、ケース部材の内縁形状に沿って湾曲して形成されることが望ましい。
この発明によれば、ステータがケース部材の内縁形状に沿って湾曲して形成されているので、電磁変換機をケース部材の形状に沿って隙間なく配置することが可能となり、スペース効率が向上する。例えば時計が円形のケース部材を備え、中央に指針および輪列が配置される場合などでは、電磁変換機を外縁側に配置しなければならないが、本発明の時計では、電磁変換機を、他の部材が配置されないスペースに有効に配置できるので特に有用である。また、ステータが湾曲して形成されることにより、ケース部材内部のスペースを有効に利用できるため、時計の小型化が容易となる。
【００１０】
本発明では、ステータ端部間の隙間は、ロータの中心よりケース部材内部の外側に配置されることが望ましい。
ステータがケース部材の内縁形状に沿って湾曲して形成されている場合、一対のステータのうち、ケース部材内部において外側に配置されるステータは、中央側に配置されるステータよりも磁路が長くなる。したがって、外側に配置されるステータの方が、内側に配置されるステータよりも磁気抵抗が増加してしまうおそれがある。この発明によれば、ステータ端部間の隙間が、ロータの中心よりケース部材内部の外側に配置されているので、ステータをケース部材の内縁形状に沿って湾曲させたことにより生じる外側のステータの磁気抵抗がケース内部の外側寄りに配置された隙間によって調整されるから、電磁変換機に生じるコギングトルクの増加が抑制される。
【００１１】
本発明では、一対のステータのうち、ケース部材内部の外側のステータにおけるロータ周囲のステータ端部の面積は、内側のステータにおけるロータ周囲のステータ端部の面積より大きく形成されることが望ましい。
ステータがケース部材の内縁形状に沿って湾曲して形成されている場合には、一対のステータのうちケース部材内部の外側のステータの磁気抵抗が増加するおそれがある。この発明によれば、外側のステータの端部の面積が、内側のステータの端部の面積よりも大きく形成されているので、一対のステータの形状が非対称となっていることで生じる磁気抵抗の増加が抑制される。
【００１２】
本発明では、ステータは、複数の板状部材を積層して構成されることが望ましい。
この発明によれば、ステータが複数の板状部材を積層して構成されているので、磁気回路の渦電流損失が低減される。
また、ステータが複数の板状部材を積層して構成されているので、通常板状で供給されるアモルファスなどの磁気損失の少ない材料を使用することが可能となる。
【００１３】
本発明では、ステータには、積層された複数の板状部材同士を仮止めするための仮固定部が形成されることが望ましい。
この発明によれば、ステータに仮固定部が形成されているので、複数の板状部材を積層してステータを製造する場合に、ステータ同士を仮固定することが可能となり、製造が容易となる。また、仮固定部が形成されると、ステータの磁気抵抗が増加する傾向にあるが、本発明では、ステータ端部間の隙間がロータの中心に対して非対称に形成されているので、仮固定部が形成されることによる磁気抵抗の増加が抑制され、磁路形成が確実となる。
ここで、仮固定部は、例えばステータ外周に一対の切り込みを形成し、これらの切り込み間を折り曲げて隣接する板状部材を仮固定するなどの方法が考えられる。このような構成の仮固定部では、ステータの一部に切り込みを形成すればよいので、製造が容易となる。
【００１４】
本発明では、当該時計は、機械的エネルギの蓄積および供給を行う機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源によりロータが駆動されることにより発電する電磁変換機と、電磁変換機に連動して作動する時刻表示手段とを備え、電磁変換機で発電した電力でロータの回転速度を調節することにより時刻表示を行う電子制御式機械時計であることが望ましい。
電子制御式機械時計は通常多くの部品を要し、またこれらの部材のほとんどが時計の中央側に配置される場合が多く、スペース効率の向上が困難である。この発明によれば、時計が前述の電磁変換機を有するので、この電磁変換機を時計の他の部材を避けて配置することが可能となり、時計が電子制御式機械時計であってもスペース効率が向上する。
また、電子制御式機械時計は、機械的エネルギ源からの機械的エネルギにより発電力を得るため、発電効率の向上を図るべく、いかにロータを小さい力で回転させるかが重要課題となる。この発明によれば、電磁変換機のコギングトルクの増加が抑制されるので、良好な起動性が確保される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の時計によれば、レイアウト効率を下げることなく、コギングトルクの抑制を図ることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の一実施形態にかかる電子制御式機械時計としての時計１の平面図が示されている。また、図２には、時計１の側断面図が示されている。これらの図１および図２において、時計１は、腕時計型のアナログ時計であり、機械的エネルギ源としてのぜんまい２と、ぜんまい２に接続されるとともに、ぜんまい２による機械的エネルギで駆動される輪列３と、輪列３に接続され時刻を表示する指針４と、使用者の動きによって回転錘５１を回転させてぜんまい２を巻き上げる巻き上げ機構５と、輪列３に接続されぜんまい２からの回転運動によって発電する電磁変換機としての発電機６とを備えている。これらのぜんまい２、輪列３、指針４、巻き上げ機構５、および発電機６は、他の構成部品とともにケース部材７に収納されている。ケース部材７は、円筒状に形成され、指針４が設けられる側の一方の開口端には図示しない風防が設けられ、他方の開口端には図示しない裏蓋が設けられている。
【００１７】
ぜんまい２は、香箱２１に収納されており、この香箱２１の外周には、香箱車２２が形成されている。香箱車２２には、輪列３を構成する歯車が噛合されている。ぜんまい２のほどける力によって香箱２１が回転すると、香箱車２２が回転し、輪列３を回転駆動する。
輪列３は、ぜんまい２からの回転運動を増速して伝達する複数の歯車で構成されており、香箱車２２に噛合して順次増速する二番車３１、三番車３２、四番車３３、五番車３４、および六番車３５を備えている。二番車３１および四番車３３には指針４がそれぞれ接続されており、輪列３の回転に伴って回転することによって時刻を表示する。
【００１８】
巻き上げ機構５は、回転錘５１と、回転錘５１と一体に同心上で回転する回転錘歯車５２と、回転錘歯車５２に噛み合って回転する一番伝え車５３と、一番伝え車５３の回転に連動して偏心駆動される爪レバー５４と、爪レバー５４によって回転駆動されるとともに、ぜんまい２の角穴車２３に噛合する伝え車５５とを備えている。爪レバー５４は、爪レバー本体５４Ａと、この爪レバー本体５４Ａから延長された弾性変形可能な引き爪５４Ｂおよび押し爪５４Ｃとを備え、一番伝え車５３が回転すると、これに係合した爪レバー本体５４Ａが伝え車５５に対して進退運動する。引き爪５４Ｂおよび押し爪５４Ｃは、爪レバー本体５４Ａが往復動すると、それらの先端が伝え車５５の径方向に対向した歯に交互に係脱する。つまり、爪レバー本体５４Ａが伝え車５５に対して後退する際には、引き爪５４Ｂが伝え車５５に係合し、この状態で伝え車５５の一歯を引く。このとき、押し爪５４Ｃは伝え車５５との係合が外れている。爪レバー本体５４Ａが伝え車５５に対して前進する際には、押し爪５４Ｃが伝え車５５に係合し、この状態で伝え車５５の一歯を押す。以上の動作を交互に繰り返すことにより、回転錘５１の回転方向にかかわらず、伝え車５５を一方向に間欠的に回転させ、角穴車２３を介してぜんまい２を巻き上げる。
ここで、巻き上げ機構５においては、爪レバー５４が、ムーブメントの中心にある回転錘５１に設けられておらず、中心から外れた一番伝え車５３に設けられている。これにより、時計１の薄型化を図っている。
【００１９】
図３には、発電機６の平面図が示されている。この図３および前述の図１および図２に示されるように、発電機６は、輪列３からの回転運動によって回転するロータ６１と、このロータ６１が回転可能に配置されるステータ６２と、ステータ６２の一部に巻き回されるコイル６３とを備えている。
ロータ６１は、２極の永久磁石であるロータ磁石６１Ａと、輪列３の六番車３５に噛合するロータかな６１Ｂと、ロータ６１の回転をむらを抑制する慣性版６１Ｃとを備えている。六番車３５からの回転運動がロータかな６１Ｂに伝達されると、ロータかな６１Ｂに一体的に設けられたロータ６１が回転することとなる。
【００２０】
ステータ６２は、ロータ６１を挟んで対向して一対（６２Ａ，６２Ｂ）設けられている。各ステータ６２Ａ，６２Ｂは、アモルファス材料からなる板状部材を所定枚数（複数）積層して略棒状に形成されており、各ステータ６２Ａ，６２Ｂの長手方向がケース部材７の径方向に略直交する方向に配置されている。ここで、ステータ６２Ａ，６２Ｂに形成される磁路を流れる磁束量は0.1μWbから0.2μWbに設定されることが望ましい。各ステータ６２Ａ，６２Ｂの一部は、コイル６３（６３Ａ，６３Ｂ）がそれぞれ巻き回されるコア部６４（６４Ａ，６４Ｂ）とされている。このコア部６４（６４Ａ，６４Ｂ）の両側には、ステータ６２Ａ，６２Ｂが互いに連結されるコア磁気導通部６５（６５Ａ，６５Ｂ）と、ロータ６１が配置されるロータ配置部６６（６６Ａ，６６Ｂ）とが形成されている。
【００２１】
ここで、ステータ６２Ａ，６２Ｂのうち、ケース部材７の径方向外側に配置されるステータ６２Ａでは、両端がケース部材７の内縁に近接して配置される。この時ステータ６２Ａ両端がケース部材７の内縁に干渉しないように、ステータ６２Ａのコア磁気導通部６５Ａはケース部材７の内縁形状に沿って湾曲部６５１Ａが形成されて湾曲した形状となっている。また、ステータ６２Ａのロータ配置部６６Ａも、ケース部材７の内縁形状に沿って湾曲し、ケース部材７の内側に向かって突出した形状となっている。
一方、ケース部材７の内側に配置されたステータ６２Ｂは、コア磁気導通部６５Ｂは湾曲せずにほぼ棒状に形成されているが、ロータ配置部６６Ｂは、ステータ６２Ａのロータ配置部６６Ａと同様に、ケース部材７の内縁形状に沿って湾曲し、ケース部材７の内側に向かって突出する形状となっている。したがって、このようなステータ６２Ａおよびステータ６２Ｂの形状により、ステータ６２は全体としてケース部材７の内縁形状に沿った形状となり、ステータ６２Ａとステータ６２Ｂとは、互いに非対称の形状となっている。また、ケース部材７の径方向外側に配置されるステータ６２Ａは、内側に配置されるステータ６２Ｂよりも形成される磁路が長くなっている。
【００２２】
各ステータ６２Ａ，６２Ｂには、固定用の孔６２１Ａ，６２１Ｂが形成され、これらの孔６２１Ａ，６２１Ｂにねじ６２２（図１参照）が貫通しステータ６２Ａ，６２Ｂが地板に固定されている。また、各ステータ６２Ａ，６２Ｂは、時計１の平面視（図１において紙面に直交する方向から見た状態、）で、回転錘５１の回転軌跡よりもケース部材７の内側に配置されている。したがって、時計１の平面視で、回転錘５１と発電機６とが干渉しない位置に配置されることにより、発電機６を時計１の側面視（図１において紙面に平行な方向から見た状態）で重なる位置に配置できるので、時計１の薄型化が促進されている。
【００２３】
図４には、発電機６の一部拡大図が示されている。この図４および前述の図３に示されるように、ステータ６２Ａ，６２Ｂは、発電機６の磁気回路の一部を形成するものであり、ロータ６１が配置される位置には、略円弧状のステータ切欠部６７（６７Ａ，６７Ｂ）がそれぞれ形成されている。これらのステータ切欠部６７（６７Ａ，６７Ｂ）は、ステータ６２Ａ，６２Ｂを互いに対向させて略平行に配置した状態で、対向した位置に形成され、これら一対のステータ切欠部６７Ａ，６７Ｂによって円形の空間６８が形成される。この円形の空間６８内には、ロータ６１が配置され、このとき円形の空間６８の中心とロータ６１の中心とは一致するようになっている。
【００２４】
ここで、発電機６（特にロータ６１）と他の金属部材とが軸方向に近接し過ぎると、ロータ磁石６１Ａから金属部材へ漏れ磁束が生じ、発電機６での発電性能や対磁性能が低下する。これに対して本実施形態では、一番伝え車５３は、時計１の平面視において、ロータ磁石６１Ａから離れた側の位置に配置されており、爪レバー５４が発電機６のロータ磁石６１Ａに近づかないように設置されている。これにより、ロータ磁石６１Ａから金属部材への漏れ磁束を防いでいる。
また、ステータ６２（６２Ａ，６２Ｂ）のロータ配置部６６（６６Ａ，６６Ｂ）は、それぞれケース部材７の径方向内側に向かって突出（湾曲）して形成されているので、ステータ６２（６２Ａ，６２Ｂ）が直線的に形成される場合に比べて、ロータ６１の配置がケース部材７の径方向内側となる。この配置により、ロータ６１が回転錘５１に干渉しないようになっている。
【００２５】
ステータ切欠部６７Ａ，６７Ｂの円弧状両側には、それぞれ互いに対向するステータ端部６９Ａ，６９Ｂが設けられている。両側のステータ端部６９Ａ同士を結ぶ線は、ロータ６１の直径方向にほぼ平行に配置され、また、ステータ端部６９Ｂ同士を結ぶ線も、ロータ６１の直径方向にほぼ平行に配置されている。互いに対向するステータ端部６９Ａ，６９Ｂは、それぞれ所定間隔を有してほぼ平行に配置され、このため、ステータ端部６９Ａ，６９Ｂ間には、所定寸法の隙間８０が形成されている。
ここで、ロータ６１の中心線Ｃからステータ端部６９Ｂまでの距離Ｂは、ロータ６１の中心線Ｃからステータ端部６９Ａまでの距離Ａよりも短く設定されている。したがって、隙間８０は、ロータ６１の周囲に、ロータ６１の中心に対して非対称の位置に形成されていることとなる。いいかえると、隙間８０の中央を通る線Ｄは、ロータ６１の中心線Ｃよりもケース部材７の径方向外側に配置されている。なお、本実施形態では、距離Ａは例えば約２５ｍｍ、距離Ｂは約１０ｍｍに設定される。
【００２６】
また、ステータ端部６９Ｂの端部面積は、ステータ端部６９Ａの端部面積よりも小さく形成されている。このとき、ステータ６２Ａとステータ６２Ｂの厚み寸法は同じに設定されているので、ステータ端部６９Ｂの端部面積をステータ端部６９Ａの端部面積よりも小さくするには、発電機６の平面視（図４において紙面に垂直な方向から見た状態）でステータ端部６９Ｂの寸法ｍ１を、対向するステータ端部６９Ａの寸法ｍ２より小さく、またステータ端部６９Ｂの寸法ｍ３を、対向するステータ端部６９Ａの寸法ｍ４より小さく設定すればよい。なお、一対のステータ端部６９Ｂの寸法ｍ１および寸法ｍ３は、等しく設定されていなくてもよく、また一対のステータ端部６９Ａの寸法ｍ２および寸法ｍ４は、等しく設定されていなくてもよい。
【００２７】
ステータ６２（６２Ａ，６２Ｂ）の外周には、所定箇所（本実施形態ではそれぞれ三箇所）に一対の切込８１が形成されている。一対の切込８１間のステータ６２（６２Ａ，６２Ｂ）部分は、積層される板状部材を仮固定するための仮固定部８２となっている。
このような構成のステータ６２（６２Ａ，６２Ｂ）を形成する場合には、アモルファス薄板を所定枚数積層して製造する。まず、アモルファス薄板から、ステータ６２Ａ，６２Ｂの外形形状をプレスなどで打ち抜いてそれぞれ形成する。このとき切込８１を同時に打ち抜いて形成することが望ましい。形成されたステータ用の板状部材を所定枚数（例えば１８枚）積層する。そして仮固定部８２を板状部材の断面方向に曲げ加工すると、仮固定部８２が積層された他の板状部材の切込８１間にはさまり、積層される板状部材が互いに仮固定されて位置決めされる。板状部材は、仮固定された状態で互いに接着され、その後または接着時と同時に、仮固定部８２は板状部材と同一平面上に戻される。
なお、プレスでステータ６２（６２Ａ，６２Ｂ）用の板状部材の外形形状を打ち抜く際には、板状部材の断面方向に沿ってばりが形成されるため、このばりによっても積層される板状部材の位置決めがより確実となる。
【００２８】
コイル６３（６３Ａ，６３Ｂ）は、ステータ６２（６２Ａ，６２Ｂ）のコア部６４（６４Ａ，６４Ｂ）にそれぞれ巻き回されている。これらのコイル６３Ａおよびコイル６３Ｂは直列に接続されている。ここで、コイル６３Ａおよびコイル６３Ｂのコイル巻線の巻き数は、耐磁性能の観点から同じであることが望ましい。
【００２９】
このような実施形態によれば、次のような効果が得られる。
(１) ステータ６２Ａとステータ６２Ｂが異なる形状に形成され、ステータ６２が全体として非対称に形成されており、また、このステータ６２の形状に対応してロータ６１周囲のステータ端部６９Ａ，６９Ｂ間の隙間８０もロータ６１の中心に対して非対称に配置されている。したがって、ステータ６２が非対称な形状となることによって生じるコギングトルクの増加を抑制できる。よって、ロータ６１が回転する際の抵抗の増加を防止できるから、ロータ６１が回りにくくなるといった不具合を防止でき、ロータ６１の起動性を良好に確保できる。また、これにより、発電機６の発電性能を向上させることができる。さらに、コギングトルクの増加を防止できるので、輪列３に加わる負荷トルクを低減でき、時計１の耐久性を向上させることができる。そして、コギングトルクの増加を防止できるので、外乱によってもロータ６１の回転が停止しにくいから、時計１の信頼性を向上させることができる。
【００３０】
ここで、本実施形態の発電機６に生じるコギングトルクと、従来の形状の発電機に生じるコギングトルクとを比較する。
図５には、従来の発電機９０の一部拡大図が示されている。また、図６には、図５の発電機９０とは別の形状に形成された従来の発電機９５の一部拡大図が示されている。
まず、図５において、発電機９０の一対のステータ９１は、同形状を反転させた配置となっており、つまり対称な形状となっている。また、ステータ端部９２間の隙間９３の中央を通る線は、ロータ９４の中心線を通る。つまり、隙間９３は、ロータ９４の周囲に、対称に形成されている。
次に、図６において、発電機９５は、一対のステータ９６が、本実施形態のように一方側に湾曲して非対称な形状となっている。しかし、ステータ端部９７間の隙間９８の中央を通る線は、ロータ９９の中心線を通っている。つまり、隙間９８は、ロータ９９の周囲に対称に形成されている。
【００３１】
図７は、発電機９０、発電機９５、および本実施形態の発電機６について、ロータ９４，９９，６１をそれぞれ回転させた場合の、ロータ９４，９９，６１の回転角に対するコギングトルクを示したシミュレーション結果である。
まず、この図７からわかるように、ステータ９１が対称に形成された発電機９０のロータ９４に生じるコギングトルク（図７中、点線で図示）に比べて、ステータ９６が非対称である場合の発電機９５のロータ９９に生じるコギングトルク（図７中、実線で図示）の方が大きいことがわかる。つまり、例えばスペース効率を考慮してステータ９６の形状を非対称とすると、ステータ９１の磁気抵抗が変化してしまい、コギングトルクが大きくなってしまう。
【００３２】
本実施形態の発電機６に生じるコギングトルク（図７中、一点鎖線で図示）は、発電機９５に生じるコギングトルクよりも小さいことがわかる。つまり、発電機６において、隙間８０をロータ６１の中心に対して非対称に形成することにより、コギングトルクの増加を抑制できることが確認できる。
なお、本実施形態の発電機６に生じるコギングトルクは、図５で説明した発電機９０のコギングトルクよりも小さくなっている。つまり、本実施形態の発電機６は、ステータ６２が非対称となることで増加するコギングトルクを抑制するだけでなく、ステータ９１が対称である場合の発電機９０に比べてもコギングトルクの減少を図ることができ、起動性を向上させることができる。
したがって、従来では例えば発電機９５のステータ９６に内ノッチや外ノッチを形成することで増加するコギングトルクを抑制するなどの手法が取られていたが、本実施形態の発電機６によれば、ノッチを形成することなくコギングトルクの増加を抑制できるので、ステータ６２の形状を簡略化でき、ステータ６２を容易に製造できる。
【００３３】
(２) ステータ６２Ａのコア磁気導通部６５Ａがケース部材７の内縁形状に沿って湾曲して形成されている。また、ロータ配置部６６（６６Ａ，６６Ｂ）もケース部材７の内縁形状に沿って湾曲して形成されている。これらのコア磁気導通部６５Ａ、およびロータ配置部６６Ａ，６６Ｂの形状により、ステータ６２の両端がケース部材７の内縁に干渉するのを防止できる。また反対に、これらのコア磁気導通部６５Ａ、およびロータ配置部６６Ａ，６６Ｂの形状により、発電機６をケース部材７内部においてより径方向外側に配置できる。したがって、ケース部材７内部のスペース効率を向上させることができる。また、このような形状においても、隙間８０がロータ６１の中心に対して非対称に形成されているので、コギングトルクの増加を抑制できる。特に、時計１が電子制御式機械時計である本実施形態においては、構成部品が比較的多く、指針４や輪列３がケース部材７の中央側に配置されるので、発電機６をケース部材７のより外側に配置できると、ケース部材７内部のスペースを有効に活用できる。また、これにより、時計１の小型化を促進できる。
ステータ６２が、ケース部材７の内縁形状に沿って湾曲して形成されているので、ステータ６２が回転錘５１と干渉しない位置で、かつケース部材７のより外側に配置できる。したがって、これによっても時計１の小型化を促進できるとともに、時計１の薄型化を促進できる。
【００３４】
(３) 隙間８０が、ロータ６１の中心より、ステータ６２Ｂより磁路の長いステータ６２Ａ側に寄った位置に形成されているので、ステータ６２Ａの磁路が長くなったことにより生じる磁気抵抗の増加を緩和できる。これにより、コギングトルクの増加を抑制できる。
【００３５】
(４)ステータ端部６９Ｂの面積が，ステータ端部６９Ａの面積より小さいので、ステータ６２Ｂより磁路の長いステータ６２Ａに生じる磁気抵抗の増加を緩和できる。また、これらのステータ端部６９Ａ，６９Ｂの面積を適宜調整することによって、ステータ６２が非対称な形状であることによる磁気抵抗の変化を抑制できる。
【００３６】
(５) ステータ６２（６２Ａ，６２Ｂ）が、板状部材を所定枚数積層して構成されているので、ステータ６２（６２Ａ，６２Ｂ）に生じる磁気回路の渦電流損失を低減できる。また、通常板状に提供されるアモルファス材などの渦電流損失の少ない材料を利用することができる。
【００３７】
(６) 仮固定部８２が形成されているので、ステータ６２（６２Ａ，６２Ｂ）を製造する際に、複数の板状部材を積層して仮固定でき、ステータ６２（６２Ａ，６２Ｂ）を容易に製造できる。通常、仮固定部８２を形成すると、ステータ６２（６２Ａ，６２Ｂ）の磁気抵抗が上昇するため、コギングトルクが上昇してしまう。つまり、ステータ６２が非対称であることによるコギングトルクの上昇に加え、仮固定部８２を設けることによってもコギングトルクが上昇してしまう。しかしながら、本実施形態では、隙間８０がロータ６１の中心に対して非対称に形成されているので、仮固定部８２を形成しても、コギングトルクの増加を抑制できる。
【００３８】
なお、本発明は前述の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。
ステータ端部間の隙間は、ロータの中心よりもケース部材の外側に配置されているものに限らず、例えばロータの中心よりもケース部材の内側に配置されていてもよい。
ステータは、ケースの内縁形状に沿って湾曲して形成されるものに限らず、ステータが非対称形状となっていれば、その形状は任意である。
電磁変換機は、電子制御式機械時計の調速機（発電機）として用いられるものに限らず、その他例えば、時計の指針が支持される輪列を回転駆動する駆動機構としてのステップモータとして用いたり、回転錘の回転運動をロータに伝達して、発電力を得る発電機として用いてもよい。
時計は、電子制御式機械時計に限らず、例えば電池からの電力によって駆動する電子時計などであってもよい。
【００３９】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる電子制御式機械時計を示す平面図。
【図２】本発明の一実施形態にかかる電子制御式機械時計の一部を示す側断面図。
【図３】本発明の一実施形態にかかる発電機を示す平面図。
【図４】発電機の一部拡大図。
【図５】従来の発電機の構造を示す一部拡大図。
【図６】従来の発電機の別の構造を示す一部拡大図。
【図７】従来の発電機および本発明の一実施形態にかかる発電機のコギングトルクを示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１…時計（電子制御式機械時計）、２…ぜんまい（機械的エネルギ源）、３…輪列、４…指針、５…巻き上げ機構、６…発電機（電磁変換機）、５１…回転錘、６１…ロータ、６２（６２Ａ，６２Ｂ）…ステータ、６３（６３Ａ，６３Ｂ）…コイル、６９Ａ，６９Ｂ…ステータ端部、６７（６７Ａ，６７Ｂ）…ステータ切欠部、８０…隙間、８２…仮固定部。
【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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