(57)【要約】【課題】回転体の回転位置を検出する手段を、部品点数の増加および大型化を抑制して実現できる時計用ムーブメントを提供する。【解決手段】時計用ムーブメントは、磁性部７０を有する四番歯車３９ｂと、磁性部７０に対して磁気反応を示す対応磁性部と、磁性部７０と対応磁性部との磁気反応により生じた四番歯車３９ｂの回転負荷の変動を検出するモータ負荷検出部と、モータ負荷検出部により検出された四番歯車３９ｂの回転負荷の変動に基づいて、四番歯車３９ｂの回転方向における基準位置を検出するパルス制御部と、を備える。【選択図】図１１
2019138769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性部を有する回転体と、
前記磁性部に対して磁気反応を示す対応磁性部と、
前記磁性部と前記対応磁性部との磁気反応により生じた前記回転体の回転負荷の変動を検出する負荷検出部と、
前記負荷検出部により検出された前記回転体の回転負荷の変動に基づいて、前記回転体の回転方向における基準位置を検出する位置検出部と、
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】
前記磁性部は、前記回転体における前記回転体の回転軸線方向に向く主面上に設けられている、
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３】
前記磁性部は、前記回転体の最外周部に設けられている、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の時計用ムーブメント。
【請求項４】
前記磁性部は、前記回転体における前記回転体の径方向外側に向く側面上に設けられている、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の時計用ムーブメント。
【請求項５】
前記磁性部は、前記回転体が前記基準位置に位置するときに、前記対応磁性部に最接近する位置のみに設けられている、
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】
前記磁性部の少なくとも一部は、前記回転体の周方向に沿って延び、
前記磁性部は、前記回転体が前記基準位置に位置するときに、前記周方向に沿って延びる部分における前記対応磁性部に最接近する箇所のみに間欠部を備える、
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７】
前記磁性部は、
第１磁性部と、
前記回転体の径方向において前記第１磁性部と同じ位置に設けられ、前記第１磁性部よりも磁化率または磁化の小さい第２磁性部と、
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８】
前記回転体が支持された支持部材をさらに備え、
前記対応磁性部は、前記支持部材に設けられている、
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の時計用ムーブメント。
【請求項９】
前記負荷検出部は、前記回転体に噛み合う被係合回転体である、
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の時計用ムーブメント。
【請求項１０】
前記対応磁性部は、前記回転体に対して前記回転体の回転軸線方向で対向する位置に設けられ、前記回転体の回転を規正する規正レバーに設けられる、
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の時計用ムーブメント。
【請求項１１】
前記回転体は、前記回転体の中心角３０度ずつ区分けされた１２の区分領域を備え、
１２の前記区分領域を、任意の１つの前記区分領域を始点として前記回転体の周方向一方側に順に第１区分領域から第１２区分領域としたとき、
前記磁性部は、第４区分領域、第５区分領域、第６区分領域、第８区分領域、第１０区分領域および第１１区分領域において、前記回転体の径方向における互いに同じ位置に設けられている、
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の時計用ムーブメント。
【請求項１２】
指針を回転させるロータを有するステッピングモータと、
前記負荷検出部および前記位置検出部を含み、主駆動パルスおよび補助駆動パルスによって前記ロータを回転させるとともに、前記主駆動パルスに基づく検出駆動パルスによって前記指針を回転させたときに前記ロータの回転状態の検出により前記指針の指針基準位置を判断する制御部と、
前記回転体を有し、前記ステッピングモータの駆動力を前記指針に伝達する輪列と、
を備える、
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の時計用ムーブメント。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の時計用ムーブメント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】
時計において、指針の位置を検出するために、輪列を構成する歯車の回転位置を検出する手法が用いられる場合がある。歯車の回転位置を検出する手法として、例えば歯車が有する穴を発光素子と受光素子で挟み、透過光の有無によって検出することが知られている。
【０００３】
また、歯車の回転位置を検出する手法として、磁気を用いる技術がある（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の発明では、歯車の回転面上に歯車中心より放射状に指針の回転位置をデジタルコード化した硬磁性膜パターンが形成され、かつ該硬磁性膜パターンが垂直磁化されており、該硬磁性膜パターンに対向して時計基板にホール素子が設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７２９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、ホール素子が設けられるので、部品点数が増加する。また、ホール素子が歯車の回転面に対向して設けられているので、歯車の回転軸線方向にムーブメントが大型化する可能性がある。
【０００６】
そこで本発明は、回転体の回転位置を検出する手段を、部品点数の増加および大型化を抑制して実現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】
【０００７】
本発明の時計用ムーブメントは、磁性部を有する回転体と、前記磁性部に対して磁気反応を示す対応磁性部と、前記磁性部と前記対応磁性部との磁気反応により生じた前記回転体の回転負荷の変動を検出する負荷検出部と、前記負荷検出部により検出された前記回転体の回転負荷の変動に基づいて、前記回転体の回転方向における基準位置を検出する位置検出部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、回転体が回転して磁性部が対応磁性部に接近すると、磁気反応により磁性部と対応磁性部との間に磁力が作用する。これにより、回転体の回転負荷を変動させることができる。このため、従来技術のようにホール素子を用いることなく、負荷検出部および位置検出部によって回転体の回転方向における基準位置を検出することができる。したがって、回転体の回転位置を検出する手段を、部品点数の増加および大型化を抑制して実現できる。
【０００９】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記磁性部は、前記回転体における前記回転体の回転軸線方向に向く主面上に設けられている、ことが望ましい。
【００１０】
本発明によれば、回転体が歯車である場合等、回転体の外周面に他の部材が係合する場合、回転体における他の部材に係合しない箇所に磁性部が設けられるので、回転体と他の部材との係合により磁性部が損傷することを抑制できる。
【００１１】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記磁性部は、前記回転体の最外周部に設けられている、ことが望ましい。
【００１２】
本発明によれば、磁性部が回転体の最外周部よりも内側に設けられている構成と比較して、磁性部と対応磁性部との間に作用する同等の磁力によって、回転体に対してより大きなトルクを付与することができる。したがって、回転体の回転負荷をより確実に変動させることができる。
【００１３】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記磁性部は、前記回転体における前記回転体の径方向外側に向く側面上に設けられている、ことが望ましい。
【００１４】
本発明によれば、磁性部は、回転体の最外周部に設けられる。このため、磁性部が回転体の最外周部よりも内側に設けられている構成と比較して、磁性部と対応磁性部との間に作用する同等の磁力によって、回転体に対してより大きなトルクを付与することができる。したがって、回転体の回転負荷をより確実に変動させることができる。
【００１５】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記磁性部は、前記回転体が前記基準位置に位置するときに、前記対応磁性部に最接近する位置のみに設けられている、ことが望ましい。
【００１６】
本発明によれば、回転体が基準位置に位置しない状態では、磁性部と対応磁性部との間に磁気反応が生じず、磁力が作用しないので、回転体の回転負荷が小さくなる。したがって、回転体の回転負荷の増大に伴う、駆動に要する消費電力の増加を抑制できる。
【００１７】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記磁性部の少なくとも一部は、前記回転体の周方向に沿って延び、前記磁性部は、前記回転体が前記基準位置に位置するときに、前記周方向に沿って延びる部分における前記対応磁性部に最接近する箇所のみに間欠部を備える、ことが望ましい。
【００１８】
本発明によれば、間欠部が対応磁性部に接近すると、磁性部と対応磁性部との磁気反応の度合いが低下する。このため、磁性部に作用する磁力は、磁性部の間欠部が対応磁性部に最接近するときに減少する。したがって、回転体が基準位置に位置するときに回転体の回転負荷を変動させることができるので、負荷検出部および位置検出部によって回転体の基準位置を検出することができる。
【００１９】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記磁性部は、第１磁性部と、前記回転体の径方向において前記第１磁性部と同じ位置に設けられ、前記第１磁性部よりも磁化率または磁化の小さい第２磁性部と、を備える、ことが望ましい。
【００２０】
本発明によれば、第１磁性部が対応磁性部に接近する場合と、第２磁性部が対応磁性部に接近する場合と、で磁気反応の度合いが相違する。すなわち、回転体の回転位置によって磁気反応の度合いを変化させることができる。したがって、回転体の回転負荷を変動させることができるので、負荷検出部および位置検出部によって回転体の基準位置を検出することができる。
【００２１】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記回転体が支持された支持部材をさらに備え、前記対応磁性部は、前記支持部材に設けられている、ことが望ましい。
【００２２】
本発明によれば、対応磁性部を支持するために新たな部品を追加する必要がない。したがって、部品点数の増加を抑制できる。
【００２３】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記負荷検出部は、前記回転体に噛み合う被係合回転体である、ことが望ましい。
【００２４】
本発明によれば、回転体を含む輪列が回転体に噛み合う被係合回転体を有する場合に、対応磁性部として新たな部品を追加する必要がない。したがって、部品点数の増加を抑制できる。
【００２５】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記対応磁性部は、前記回転体に対して前記回転体の回転軸線方向で対向する位置に設けられ、前記回転体の回転を規正する規正レバーに設けられる、ことが望ましい。
【００２６】
本発明によれば、対応磁性部として新たな部品を追加する必要がない。したがって、部品点数の増加を抑制できる。
【００２７】
上記の時計用ムーブメントにおいて、前記回転体は、前記回転体の中心角３０度ずつ区分けされた１２の区分領域を備え、１２の前記区分領域を、任意の１つの前記区分領域を始点として前記回転体の周方向一方側に順に第１区分領域から第１２区分領域としたとき、前記磁性部は、第４区分領域、第５区分領域、第６区分領域、第８区分領域、第１０区分領域および第１１区分領域において、前記回転体の径方向における互いに同じ位置に設けられている、ことが望ましい。
【００２８】
本発明によれば、回転角度３０度毎の連続する４つの回転負荷のパターンは、１２の初期位置それぞれに対して異なるパターンとなる。すなわち、回転体を１２０度回転させて、回転角度３０度毎に回転負荷を４回検出することで、検出動作開始時の回転体の回転位置を把握することができる。このため、回転体が３６０度回転する間において回転体の回転負荷が１回のみ変動する構成と比較して、回転体の回転位置を速やかに検出できる。
【００２９】
上記の時計用ムーブメントにおいて、指針を回転させるロータを有するステッピングモータと、前記負荷検出部および前記位置検出部を含み、主駆動パルスおよび補助駆動パルスによって前記ロータを回転させるとともに、前記主駆動パルスに基づく検出駆動パルスによって前記指針を回転させたときに前記ロータの回転状態の検出により前記指針の指針基準位置を判断する制御部と、前記回転体を有し、前記ステッピングモータの駆動力を前記指針に伝達する輪列と、を備える、ことが望ましい。
【００３０】
本発明によれば、指針の指針基準位置を把握する手段を通常運針可能な所定負荷によって実現できる。したがって、補助駆動パルスを用いることなく回転体を１周回転させることができるので、補助駆動パルスを使用した場合の駆動に要する消費電力の増加を抑制できる。
【００３１】
本発明の時計は、上記の時計用ムーブメントを備えることを特徴とする。
【００３２】
本発明によれば、回転体の回転位置を検出する手段を、部品点数の増加および大型化を抑制して実現された時計を提供できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、回転体の回転位置を検出する手段を、部品点数の増加および大型化を抑制して実現できる時計用ムーブメントおよび時計を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態に係る時計の構成例を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る指針の指針基準位置の一例を説明するための図である。
【図３】第１実施形態に係る指針駆動部とモータ負荷検出部の構成例を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に係るパルス制御部が出力する駆動パルスの例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係るモータの構成例を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る主駆動パルスとモータ回転時に発生する誘起電圧の例を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る負荷の状態と誘起電圧の関係を説明するための図である。
【図８】第１実施形態に係る指針位置を検出する手順の概要を説明するための図である。
【図９】第１実施形態に係る針位置検出を行う処理手順例を示すフローチャートである。
【図１０】第１実施形態の時計用ムーブメントを示す断面図である。
【図１１】第１実施形態の四番歯車の平面図である。
【図１２】第１実施形態の四番歯車の拡大斜視図である。
【図１３】第２実施形態の四番歯車の拡大斜視図である。
【図１４】第３実施形態の四番歯車の平面図である。
【図１５】第４実施形態の四番歯車の平面図である。
【図１６】第５実施形態の四番歯車の平面図である。
【図１７】第５実施形態の負荷検出部のよって検出される四番歯車の回転負荷のパターンを示す表である。
【図１８】第５実施形態に係る針位置検出を行う処理手順例を示すフローチャートである。
【図１９】第６実施形態の時計用ムーブメントを示す断面図である。
【図２０】第７実施形態の時計用ムーブメントを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。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。
【００３６】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る時計１の構成例を示すブロック図である。
図１に示すように、時計１は、電池２、発振回路３、分周回路４、記憶部５、制御部１０、第１モータ２０ａ、第２モータ２０ｂ、第３モータ２０ｃ、輪列３０ａ、輪列３０ｂ、輪列３０ｃ、第１指針４０ａ、第２指針４０ｂ、および第３指針４０ｃを備える。
【００３７】
制御部１０は、パルス制御部１１（位置検出部）、および指針駆動部１２を備える。
指針駆動部１２は、第１指針駆動部１２１ａ、モータ負荷検出部１２２ａ（負荷検出部）、第２指針駆動部１２１ｂ、モータ負荷検出部１２２ｂ（負荷検出部）、第３指針駆動部１２１ｃ、およびモータ負荷検出部１２２ｃ（負荷検出部）を備える。
なお、時計用ムーブメントは、少なくとも記憶部５、制御部１０、第１モータ２０ａ、第２モータ２０ｂ、第３モータ２０ｃ、輪列３０ａ、輪列３０ｂ、および輪列３０ｃを備える。
【００３８】
なお、第１モータ２０ａ、第２モータ２０ｂ、および第３モータ２０ｃのうちの１つを特定しない場合は、モータ２０という。また、輪列３０ａ、輪列３０ｂ、および輪列３０ｃのうちの１つを特定しない場合は、輪列３０という。また、第１指針４０ａ、第２指針４０ｂ、および第３指針４０ｃのうちの１つを特定しない場合は、指針４０という。また、第１指針駆動部１２１ａ、第２指針駆動部１２１ｂ、および第３指針駆動部１２１ｃのうちの１つを特定しない場合は、指針駆動部１２１という。また、モータ負荷検出部１２２ａ、モータ負荷検出部１２２ｂ、およびモータ負荷検出部１２２ｃのうちの１つを特定しない場合は、モータ負荷検出部１２２という。
【００３９】
なお、図１に示す時計１は、計時した時刻を指針４０によって表示するアナログ時計である。図１に示した例では、時計１が３本の指針４０を備える例であるが、指針４０の数は、１本でも２本でも４本以上であってもよい。その場合、時計１は、指針駆動部１２１、モータ負荷検出部１２２、モータ２０、および輪列３０を、指針４０毎に備えている。
【００４０】
電池２は、例えばリチウム電池や酸化銀電池等の、いわゆるボタン電池である。なお、電池２は、太陽電池、および太陽電池によって発電された電力を蓄電する蓄電池であってもよい。電池２は、電力を制御部１０に供給する。
【００４１】
発振回路３は、例えば水晶の圧電現象を利用し、その機械的共振から所定の周波数を発振するために用いられる受動素子である。ここで、所定の周波数は、例えば３２［ｋＨｚ］である。
分周回路４は、発振回路３が出力した所定の周波数の信号を所望の周波数に分周し、分周した信号を制御部１０に出力する。
【００４２】
記憶部５は、第１指針４０ａ、第２指針４０ｂ、第３指針４０ｃそれぞれの主駆動パルス、補助駆動パルスを記憶する。なお、主駆動パルス、補助駆動パルスについては、後述する。また、記憶部５は、第１指針４０ａ、第２指針４０ｂ、第３指針４０ｃそれぞれのサーチパルスを記憶する。なお、サーチパルスは、指針４０の指針基準位置を検出する際に用いられる。サーチパルス、指針基準位置の検出については、後述する。記憶部５は、区間Ｔ１〜Ｔ３における、モータ負荷検出部１２２が備える比較器Ｑ７（図３参照）の出力の組み合わせと回転状態とモータ２０の状態を関連付けて記憶している。なお、区間Ｔ１〜Ｔ３については、図７を用いて後述する。記憶部５は、所定周期、後述する駆動パルスにおけるパルスの幅、駆動パルスにおけるパルスの数、変更したパルスの数等を記憶する。記憶部５は、制御部１０が制御に用いるプログラムを記憶する。
【００４３】
制御部１０は、分周回路４が分周した所望の周波数を用いて計時を行い、計時した結果に応じて、指針４０を運針するようにモータ２０を駆動する。また、制御部１０は、モータ２０の回転によって発生する逆起電圧（誘起電圧）を検出し、検出した結果に基づいて、指針４０の指針基準位置を検出する。なお、指針基準位置の検出方法は、後述する。
【００４４】
パルス制御部１１は、分周回路４が分周した所望の周波数を用いて計時を行い、計時した結果に応じて指針４０を運針するようにパルス信号を生成し、生成したパルス信号を指針駆動部１２に出力する。また、パルス制御部１１は、指針駆動部１２が検出したモータ２０に発生する誘起電圧と基準電圧との比較結果を取得し、取得した結果に基づいて指針基準位置の検出を行う。
【００４５】
また、パルス制御部１１は、駆動端子Ｍ１１１、駆動端子Ｍ１１２、駆動端子Ｍ１２１、駆動端子Ｍ１２２、制御端子Ｇ１１、制御端子Ｇ１２が、第１指針駆動部１２１ａに接続され、検出端子ＣＯ１がモータ負荷検出部１２２ａに接続されている。また、駆動端子Ｍ２１１、駆動端子Ｍ２１２、駆動端子Ｍ２２１、駆動端子Ｍ２２２、制御端子Ｇ２１、制御端子Ｇ２２が、第２指針駆動部１２１ｂに接続され、検出端子ＣＯ２がモータ負荷検出部１２２ｂに接続されている。また、駆動端子Ｍ３１１、駆動端子Ｍ３１２、駆動端子Ｍ３２１、駆動端子Ｍ３２２、制御端子Ｇ３１、制御端子Ｇ３２が、第３指針駆動部１２１ｃに接続され、検出端子ＣＯ３がモータ負荷検出部１２２ｃに接続されている。
【００４６】
指針駆動部１２は、パルス制御部１１が出力したパルス信号に応じてモータ２０を駆動することで指針４０を運針させる。また、指針駆動部１２は、モータ２０を駆動したときに発生する誘起電圧を検出し、検出した誘起電圧と基準電圧との比較結果をパルス制御部１１に出力する。
【００４７】
第１指針駆動部１２１ａは、パルス制御部１１の制御に応じて、第１モータ２０ａを正転または逆転させるためのパルス信号を生成する。第１指針駆動部１２１ａは、生成したパルス信号によって第１モータ２０ａを駆動する。
【００４８】
第２指針駆動部１２１ｂは、パルス制御部１１の制御に応じて、第２モータ２０ｂを正転または逆転させるためのパルス信号を生成する。第２指針駆動部１２１ｂは、生成したパルス信号によって第２モータ２０ｂを駆動する。
【００４９】
第３指針駆動部１２１ｃは、パルス制御部１１の制御に応じて、第３モータ２０ｃを正転または逆転させるためのパルス信号を生成する。第３指針駆動部１２１ｃは、生成したパルス信号によって第３モータ２０ｃを駆動する。
【００５０】
モータ負荷検出部１２２ａは、第１モータ２０ａの回転によって第１指針駆動部１２１ａに発生する逆起電圧を検出し、検出した逆起電圧を閾値である基準電圧Ｖｃｏｍｐと比較した結果をパルス制御部１１に出力する。
【００５１】
モータ負荷検出部１２２ｂは、第２モータ２０ｂの回転によって第２指針駆動部１２１ｂに発生する逆起電圧を検出し、検出した逆起電圧を基準電圧Ｖｃｏｍｐと比較した結果をパルス制御部１１に出力する。
【００５２】
モータ負荷検出部１２２ｃは、第３モータ２０ｃの回転によって第３指針駆動部１２１ｃに発生する逆起電圧を検出し、検出した逆起電圧を基準電圧Ｖｃｏｍｐと比較した結果をパルス制御部１１に出力する。
【００５３】
第１モータ２０ａ、第２モータ２０ｂ、第３モータ２０ｃそれぞれは、例えばステッピングモータである。第１モータ２０ａは、第１指針駆動部１２１ａが出力したパルス信号によって、輪列３０ａを介して第１指針４０ａを駆動する。第２モータ２０ｂは、第２指針駆動部１２１ｂが出力したパルス信号によって、輪列３０ｂを介して第２指針４０ｂを駆動する。第３モータ２０ｃは、第３指針駆動部１２１ｃが出力したパルス信号によって、輪列３０ｃを介して第３指針４０ｃを駆動する。
【００５４】
輪列３０ａ、輪列３０ｂ、輪列３０ｃそれぞれは、少なくとも１つの歯車を有する。輪列３０ａは、第１モータ２０ａの駆動力を第１指針４０ａに伝達する。輪列３０ｂは、第２モータ２０ｂの駆動力を第２指針４０ｂに伝達する。輪列３０ｃは、第３モータ２０ｃの駆動力を第３指針４０ｃに伝達する。輪列３０は、指針４０が３６０度回転する間において、一カ所、負荷変動するように形成されている。輪列３０は、基準負荷部を有する。基準負荷部は、指針４０が指針基準位置に位置するときに、輪列３０が有する歯車の回転負荷を変動させるように構成されている。これにより、モータ２０のロータ２０２（図５参照）が受ける負荷（トルク）は、指針４０が指針基準位置に位置するときに変動する。本実施形態では、基準負荷部は、指針４０が取り付けられた歯車の回転負荷を変動させるように構成されている。なお、指針４０が指針基準位置に位置するときに、指針４０が取り付けられた歯車が位置する回転位置を基準位置とする。輪列３０および基準負荷部の詳細な構成については後述する。
【００５５】
第１指針４０ａは、例えば時針である。第２指針４０ｂは、例えば分針である。第３指針４０ｃは、例えば秒針である。
【００５６】
次に、指針４０の指針基準位置について説明する。
図２は、本実施形態に係る基準負荷部と指針４０の指針基準位置の一例を説明するための図である。図２の指針４０は、例えば秒針である第３指針４０ｃである。
図２において、略１２時の位置が指針４０の指針基準位置であり、この位置（第１領域）に指針４０があるとき、他の位置（第２領域）と比較して、ロータ２０２が受ける負荷が変動する。すなわち、図２に示す例では、略１２時の位置に基準負荷部が設けられている。換言すると、ロータ２０２が受ける第１領域の負荷は、第２領域の負荷より大きいまたは小さい。本実施形態では、モータ負荷検出部１２２は、ロータ２０２が受ける負荷の変動を検出することにより、指針４０が取り付けられた歯車の回転負荷の変動を検出する。また、パルス制御部１１は、モータ負荷検出部１２２により検出されたロータ２０２が受ける負荷の変動に基づいて、指針４０が取り付けられた歯車の基準位置を検出し、指針４０の指針基準位置を把握する。
なお、図２では、略１２時の位置が指針４０の指針基準位置である例を示したが、指針４０の指針基準位置は他の位置であってもよい。また、第１指針４０ａ、第２指針４０ｂ、第３指針４０ｃそれぞれの指針基準位置は、同じ位置であっても互いに異なる位置であってもよい。
【００５７】
次に、指針駆動部１２１とモータ負荷検出部１２２の構成例を説明する。
図３は、本実施形態に係る指針駆動部１２１とモータ負荷検出部１２２の構成例を示すブロック図である。
図３に示すように、指針駆動部１２１は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を備えている。また、モータ負荷検出部１２２は、抵抗Ｒ１とＲ２、比較器Ｑ７を備えている。
【００５８】
スイッチング素子Ｑ３は、ゲートがパルス制御部１１の駆動端子Ｍｎ１１（ｎは１〜３のいずれか）に接続され、ソースが電源＋Ｖｃｃに接続され、ドレインがスイッチング素子Ｑ１のドレインと抵抗Ｒ１の一端と比較器Ｑ７の第１入力部（＋）と第１出力端子Ｏｕｔｎ１に接続されている。
スイッチング素子Ｑ１は、ゲートがパルス制御部１１の駆動端子Ｍｎ１２に接続され、ソースが接地されている。
【００５９】
スイッチング素子Ｑ５は、ゲートがパルス制御部１１の制御端子Ｇｎ１に接続され、ソースが電源＋Ｖｃｃに接続され、ドレインが抵抗Ｒ１の他端に接続されている。
【００６０】
スイッチング素子Ｑ４は、ゲートがパルス制御部１１の駆動端子Ｍｎ２１に接続され、ソースが電源＋Ｖｃｃに接続され、ドレインがスイッチング素子Ｑ２のドレインと抵抗Ｒ２の一端と比較器Ｑ７の第２入力部（＋）と第２出力端子Ｏｕｔｎ２に接続されている。
スイッチング素子Ｑ２は、ゲートがパルス制御部１１の駆動端子Ｍｎ２２に接続され、ソースが接地されている。
【００６１】
スイッチング素子Ｑ６は、ゲートがパルス制御部１１の制御端子Ｇｎ２に接続され、ソースが電源＋Ｖｃｃに接続され、ドレインが抵抗Ｒ２の他端に接続されている。
【００６２】
比較器Ｑ７は、第３入力部（−）に基準電圧Ｖｃｏｍｐが供給され、出力部がパルス制御部１１の検出端子ＣＯｎに接続されている。
【００６３】
指針駆動部１２１の第１出力端子Ｏｕｔｎ１と第２出力端子Ｏｕｔｎ２の両端には、モータ２０が接続されている。
【００６４】
スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６それぞれは、例えばＰチャネルのＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；電界効果トランジスタ）である。また、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２それぞれは、例えばＮチャネルのＦＥＴである。
スイッチング素子Ｑ１とＱ２は、モータ２０を駆動する構成要素である。スイッチング素子Ｑ５とＱ６と抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２は、回転検出のための構成要素である。スイッチング素子Ｑ３とＱ４は、モータ２０の駆動と回転検出の双方に兼用される構成要素である、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６それぞれは、オン状態でオン抵抗が小さく、低インピーダンスの素子である。また、抵抗Ｒ１とＲ２の抵抗値は、同じであり、スイッチング素子のオン抵抗より大きな値である。
【００６５】
なお、指針駆動部１２１は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４を同時にオン状態、Ｑ２，Ｑ３を同時にオフ状態にすることで、モータ２０が備える駆動コイル２０９に対して正方向の電流を供給することで、モータ２０を１８０度正方向に回転駆動させる。また、指針駆動部１２１は、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を同時にオン状態、Ｑ１，Ｑ４を同時にオフ状態にすることで、駆動コイル２０９に対して逆方向の電流を供給することで、モータ２０を正方向に更に１８０度回転駆動させる。
【００６６】
次に、パルス制御部１１が出力する駆動信号の例を説明する。
図４は、本実施形態に係るパルス制御部１１が出力する駆動パルスの例を示す図である。
図４において、横軸は時刻、縦軸は信号がＨ（ハイ）レベルであるかＬ（ロー）レベルであるかを表している。波形Ｐ１は、第１の駆動パルスの波形である。波形Ｐ２は、第２の駆動パルスの波形である。
【００６７】
時刻ｔ１〜ｔ６の期間は、モータ２０を正転させる期間である。時刻ｔ１〜ｔ２の期間、パルス制御部１１は、第１駆動パルスＭｎ１を生成する。時刻ｔ３〜ｔ４の期間、パルス制御部１１は、第２駆動パルスＭｎ２を生成する。なお、時刻ｔ１〜ｔ２または時刻ｔ３〜ｔ４の期間の駆動信号は、符号ｇ３１が示す領域のように、複数のパルス信号により構成され、パルス制御部１１がパルスのデューティを調整する。この場合、時刻ｔ１〜ｔ２の期間または時刻ｔ３〜ｔ４の期間は、パルスのデューティに応じて変化する。以下、本実施形態では、符号ｇ３１が示す領域の信号波を「くし歯波」という。または、時刻ｔ１〜ｔ２または時刻ｔ３〜ｔ４の期間の駆動信号は、符号ｇ３２が示す領域のように、１つのパルス信号により構成され、パルス制御部１１がパルスの幅を調整する。この場合、時刻ｔ１〜ｔ２の期間または時刻ｔ３〜ｔ４の期間は、パルスの幅に応じて変化する。以下、本実施形態では、符号ｇ３２が示す領域の信号波を「矩形波」という。
なお、本実施形態では、時刻ｔ１〜ｔ２または時刻ｔ３〜ｔ４の期間のパルスを主駆動パルスＰ１という。以下の説明では、主駆動パルスＰ１が、くし歯波の例を説明する。
【００６８】
なお、時刻ｔ５〜ｔ６の期間の補助駆動パルスＰ２は、主駆動パルスＰ１によってロータが回転しなかったことが検出されたときのみに出力される駆動パルスである。
また、実施形態では、補助駆動パルスを用いずに主駆動パルス（検出駆動パルス）によって指針４０を運針させる状態を第１回転状態という。さらに、第１回転状態の後に補助駆動パルスも用いて指針を運針させる状態を第２回転状態という。
【００６９】
次に、モータ２０の構成例を説明する。
図５は、本実施形態に係るモータ２０の構成例を示す図である。
図５に示すように、モータ２０をアナログ電子時計に用いる場合には、ステータ２０１および磁心２０８はネジ（図示せず）によって地板５１（図１０参照）に固定され、互いに接合されている。また、駆動コイル２０９は、第１端子ＯＵＴ１、第２端子ＯＵＴ２を有している。
【００７０】
ロータ２０２は、２極（Ｓ極およびＮ極）に着磁されている。ロータ２０２には、かな２０２ａ（図１０参照）が設けられている。
ステータ２０１は、磁性材料によって形成されている。ステータ２０１の外端部には、ロータ収容用貫通孔２０３を挟んで対向する位置に複数（本実施形態では２個）の切り欠き部（外ノッチ）２０６，２０７が設けられている。各外ノッチ２０６，２０７とロータ収容用貫通孔２０３間には過飽和部２１０，２１１が設けられている。
【００７１】
過飽和部２１０，２１１は、ロータ２０２の磁束によっては磁気飽和せず、駆動コイル２０９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。ロータ収容用貫通孔２０３は、輪郭が円形の貫通孔の対向部分に複数（本実施形態では２つ）の半月状の切り欠き部（内ノッチ）２０４，２０５を一体形成した円孔形状に構成されている。
【００７２】
切り欠き部２０４，２０５は、ロータ２０２の停止位置を決めるための位置決め部を構成している。駆動コイル２０９が励磁されていない状態では、ロータ２０２は、図５に示すように前記位置決め部に対応する位置、換言すれば、ロータ２０２の磁極軸Ａが、切り欠き部２０４，２０５を結ぶ線分と直交するような位置（角度θ０位置）に安定して停止している。ロータ２０２の回転軸（回転中心）を中心とするＸＹ座標空間を４つの象限（第１象限Ｉ〜第４象限ＩＶ）に区分している。
【００７３】
ここで、指針駆動部１２１から矩形波の主駆動パルスを駆動コイル２０９の端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２間に供給して（例えば、第１端子ＯＵＴ１側を正極、第２端子ＯＵＴ２側を負極）、図５の矢印方向に駆動電流ｉを流すと、ステータ２０１には破線矢印方向に磁束が発生する。これにより、過飽和部２１０，２１１が飽和して磁気抵抗が大きくなり、その後、ステータ２０１に生じた磁極とロータ２０２の磁極との相互作用によって、ロータ２０２は図５の矢印方向に１８０度回転し、磁極軸が角度θ１位置で安定的に停止する。なお、モータ２０を回転駆動することによって通常動作（本実施形態ではアナログ電子時計であるため運針動作）を行わせるための回転方向（図５では反時計回り方向）を正方向とし、その逆（図５では時計回り方向）を逆方向としている。
【００７４】
指針駆動部１２１から、逆極性の矩形波の主駆動パルスを駆動コイル２０９の端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２に供給して（前記駆動とは逆極性となるように、第１端子ＯＵＴ１側を負極、第２端子ＯＵＴ２側を正極）、図５の反矢印方向に駆動電流ｉを流すと、ステータ２０１には反破線矢印方向に磁束が発生する。これにより、過飽和部２１０、２１１が先ず飽和し、その後、ステータ２０１に生じた磁極とロータ２０２の磁極との相互作用によって、ロータ２０２は前記と同一方向（正方向）に１８０度回転し、磁極軸が角度θ０位置で安定的に停止する。
【００７５】
以後、このように、指針駆動部１２１が、駆動コイル２０９に対して極性の異なる信号（交番信号）を供給する。これにより、モータ２０は、前記動作が繰り返し行われて、ロータ２０２を１８０度ずつ矢印方向に連続的に回転させることができるように構成されている。
指針駆動部１２１は、相互に極性の異なる駆動パルスＰ１で交互に駆動することによってモータ２０を回転駆動し、主駆動パルスＰ１で回転できなかった場合には、後述する区間Ｔ３の後に主駆動パルスＰ１と同極性の補助駆動パルスＰ２を用いて回転駆動する。
【００７６】
次に、モータ２０の駆動時のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の動作とモータ回転時に発生する誘起電圧の例について説明する。なお、以下の例では、モータ２０が正転の場合を説明する。
【００７７】
図６は、本実施形態に係る主駆動パルスＰ１とモータ回転時に発生する誘起電圧の例を示す図である。図６において、横軸は時刻、縦軸は信号がＨレベルであるかＬレベルであるかを表している。波形ｇ１１は、指針駆動部１２１のＯｕｔｎ１から出力される主駆動パルスＰ１および検出パルスの波形である。符号ｇ１２は、検出区間を示している。波形ｇ１３は、スイッチング素子Ｑ３のゲートに入力される制御信号Ｍｎ１１の波形である。
波形ｇ１４は、スイッチング素子Ｑ１のゲートに入力される制御信号Ｍｎ１２の波形である。波形ｇ１５は、スイッチング素子Ｑ４のゲートに入力される制御信号Ｍｎ２１の波形である。波形ｇ１６は、スイッチング素子Ｑ２のゲートに入力される制御信号Ｍｎ２２の波形である。波形ｇ１７は、スイッチング素子Ｑ５のゲートに入力される制御信号Ｇｎ１の波形である。波形ｇ１８は、スイッチング素子Ｑ６のゲートに入力される制御信号Ｇｎ２の波形である。
なお、図６に示す状態は、図４における時刻ｔ１〜ｔ３の期間の状態である。
【００７８】
なお、図６において、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６は、ゲートに入力される信号がＬレベルの期間、オン状態になり、ゲートに入力される信号がＨレベルの期間、オフ状態になる。また、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ゲートに入力される信号がＨの期間、オン状態になり、ゲートに入力される信号がＬレベルの期間、オフ状態になる。
時刻ｔａ〜ｔｂの期間は、駆動区間である。
また、時刻ｔｂ〜ｔｃの期間は、回転状態の検出区間である。
【００７９】
駆動区間であるｔａ〜ｔｂの期間、波形ｇ１３と波形ｇ１４に示すように、パルス制御部１１は、くし歯波である主駆動パルスＰ１に応じてスイッチング素子Ｑ３とＱ１を所定周期でオン状態とオフ状態に切り換えることで、モータ２０を正方向に回転させるように制御する。モータ２０が正常に回転できた場合は、モータ２０が備えるロータが正方向に１８０度回転する。なお、この期間、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５，Ｑ６それぞれは、オフ状態であり、スイッチング素子Ｑ４は、オン状態である。
【００８０】
検出区間の時刻ｔｂ〜ｔｃの期間、パルス制御部１１は、スイッチング素子Ｑ１のオフ状態を維持し、スイッチング素子Ｑ３を所定のタイミングでオン状態とオフ状態を切り換えてハイインピーダンスの状態になるように制御する。そして、パルス制御部１１は、この検出区間、スイッチング素子Ｑ５をオン状態に切り換えるように制御する。なお、検出期間、パルス制御部１１は、スイッチング素子Ｑ４のオン状態を維持し、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ６をオフ状態に制御する。
【００８１】
これにより、検出区間では、スイッチング素子Ｑ４とＱ５をオン状態でスイッチング素子Ｑ３をオフ状態にする検出ループと、スイッチング素子Ｑ４とＱ５をオン状態でスイッチング素子Ｑ３をオン状態にする閉ループとが所定周期で交互に繰り返される。このとき、検出ループの状態は、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５、抵抗Ｒ１によってループが構成されるため、モータ２０に制動がかからない。一方、閉ループの状態は、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４、モータ２０が有する駆動コイル２０９によってループが構成されることにより、駆動コイル２０９が短絡されているので、モータ２０に制動がかかり、モータ２０の自由振動が抑制される。
【００８２】
検出区間、抵抗Ｒ１には、駆動電流と同方向に誘起電流が流れる。この結果、抵抗Ｒ１には、誘起電圧信号ＶＲｓが発生する。比較器Ｑ７は、区間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３それぞれの区間毎に、この誘起電圧信号ＶＲｓと基準電圧Ｖｃｏｍｐとを比較して、誘起電圧信号ＶＲｓが基準電圧Ｖｃｏｍｐ以下である場合に「１」を示す信号を出力し、誘起電圧信号ＶＲｓが基準電圧Ｖｃｏｍｐより大きい場合に「０」を示す信号を出力する。なお、図７を用いて後述するように、区間Ｔ１は、検出区間における１番目の区間である。区間Ｔ２は、検出区間における２番目の区間である。区間Ｔ３は、検出区間における３番目の区間である。
【００８３】
図４の時刻ｔ３〜ｔ５の期間は、第２の駆動パルスが生成される。これにより、駆動区間、パルス制御部１１は、主駆動パルスＰ１に応じてスイッチング素子Ｑ４とＱ２を所定周期でオン状態とオフ状態に切り換えることで、モータ２０を正方向に回転させるように制御する。なお、この期間、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ５、Ｑ６それぞれは、オフ状態であり、スイッチング素子Ｑ３は、オン状態である。  
【００８４】
そして、検出区間、パルス制御部１１は、スイッチング素子Ｑ２のオフ状態を維持し、スイッチング素子Ｑ４を所定のタイミングでオン状態とオフ状態を切り換えてハイインピーダンスの状態になるように制御する。そして、パルス制御部１１は、この検出区間、スイッチング素子Ｑ６をオン状態に切り換えるように制御する。なお、検出期間、パルス制御部１１は、スイッチング素子Ｑ３のオン状態を維持し、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ５をオフ状態に制御する。これにより、抵抗Ｒ２には、駆動電流と同方向に誘起電流が流れる。この結果、抵抗Ｒ２には、誘起電圧信号ＶＲｓが発生する。比較器Ｑ７は、区間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３それぞれの区間毎に、この誘起電圧信号ＶＲｓと基準電圧Ｖｃｏｍｐとを比較して、誘起電圧信号ＶＲｓが基準電圧Ｖｃｏｍｐ以下である場合に「１」を示す信号を出力し、誘起電圧信号ＶＲｓが基準電圧Ｖｃｏｍｐより大きいである場合に「０」を示す信号を出力する。
【００８５】
次に、図７を用いて、負荷の状態と誘起電圧の関係について、さらに説明する。
図７は、本実施形態に係る負荷の状態と誘起電圧の関係を説明するための図である。なお、図７において、符号Ｐ１は駆動パルスＰ１を示す。符号Ｔ１は、区間Ｔ１を示す。符号Ｔ２は、区間Ｔ２を示す。符号Ｔ３は、区間Ｔ３を示す。なお、波形ｇ２０１〜ｇ２０４は、比較器Ｑ７に入力される信号ＣＯ１と駆動パルスＰ１を模式的に合わせて示した波形である。
【００８６】
モータ２０にかかっている負荷が通常の場合（通常負荷）、波形ｇ２０１に示すように、区間Ｔ２のときに、誘起電圧信号ＶＲｓが基準電圧Ｖｃｏｍｐ以上である。このため、比較器Ｑ７の出力は、区間Ｔ１のときが「０」、区間Ｔ２のときが「１」、区間Ｔ３のときが「−」である。なお、「−」は、「０」であっても「１」であってもよいことを表している。
【００８７】
モータ２０にかかっている負荷が小さい場合（負荷小）、波形ｇ２０２に示すように、区間Ｔ１と区間Ｔ２のときに、誘起電圧信号ＶＲｓが基準電圧Ｖｃｏｍｐ以上である。このため、比較器Ｑ７の出力は、区間Ｔ１のときが「１」、区間Ｔ２のときが「１」、区間Ｔ３のときが「−」である。
【００８８】
モータ２０にかかっている負荷が大きい場合（負荷大）、波形ｇ２０３に示すように、区間Ｔ１と区間Ｔ３のときに、誘起電圧信号ＶＲｓが基準電圧Ｖｃｏｍｐ以上である。このため、比較器Ｑ７の出力は、区間Ｔ１のときが「−」、区間Ｔ２のときが「０」、区間Ｔ３のときが「１」である。
【００８９】
モータ２０が回転できていない場合（非回転）、波形ｇ２０４に示すように、区間Ｔ１のときに、誘起電圧信号ＶＲｓが基準電圧Ｖｃｏｍｐ以上である。このため、比較器Ｑ７の出力は、区間Ｔ１のときが「−」、区間Ｔ２のときが「０」、区間Ｔ３のときが「０」である。
なお、パルス制御部１１は、主駆動パルスＰ１で非回転の状態が検出された場合、主駆動パルスＰ１と同極性の補助駆動パルスＰ２で回転駆動するように制御する。
【００９０】
すなわち、比較器Ｑ７の区間Ｔ１〜Ｔ３の出力の組み合わせによって、モータ２０の負荷の状態や、非回転状態を検出することができる。
なお、記憶部５は、図７の符号ｇ２１１で囲んだ領域の区間Ｔ１〜Ｔ３の比較器Ｑ７の出力と、符号ｇ２１２で囲んだ領域の負荷の状態や回転状態を対応付けて記憶している。
【００９１】
次に、制御部１０が、くし歯波である駆動パルスＰ１のパルスの大きさ（パルスのデューティ）を変化させ、その時の比較器Ｑ７の出力に基づいて、指針位置を検出する手順の概要を説明する。
図８は、本実施形態に係る指針位置を検出する手順の概要を説明するための図である。
なお、制御部１０は、以下の処理を、例えば、電池２が交換されたとき、初めて電源がオン状態にされたとき、所定の時間毎（例えば一日に一回）、設定が初期化された時、指針４０の位置検出を行う針位置検出動作モード等に行う。なお、指針４０の指針基準位置を検出するために用いられるサーチパルスは、記憶部５が記憶している。また、サーチパルスとは、図８に示すように、指針基準位置検出用の主駆動パルスであり、パルスの大きさ（デューティ）の異なる複数のパルスから構成されている。また、サーチパルスは、主駆動パルスに基づく検出駆動パルスである。
【００９２】
パルス制御部１１は、主駆動パルスＰ１の初期値に基づく指針４０の一周分のパルス信号を指針駆動部１２１に出力する。
そして、パルス制御部１１は、パルス信号を出力した後の区間Ｔ１〜Ｔ３における比較器Ｑ７の出力を指針の１周分、取得する。例えば、指針４０が秒針の場合、パルス制御部１１は、パルス信号を６０回、出力するように制御する。パルス制御部１１は、パルスの発数毎に、区間Ｔ１〜Ｔ３の比較器Ｑ７の出力を、記憶部５に記憶させる。具体的には、パルス制御部１１は、１発目のパルスに、区間Ｔ１が「０」、区間Ｔ２が「１」、区間Ｔ３が「０」を対応付けて記憶させ、２発目のパルスに、区間Ｔ１が「０」、区間Ｔ２が「１」、区間Ｔ３が「０」を対応付けて記憶させ、以下同様に記憶させる。
【００９３】
パルス制御部１１は、取得した区間Ｔ１〜Ｔ３における比較器Ｑ７の出力の組み合わせと、記憶部５が記憶する区間Ｔ１〜Ｔ３における比較器Ｑ７の出力のパターンとを比較して、モータ２０の状態を検出する。なお、モータ２０の状態とは、モータ２０が小さな負荷（負荷小）が有る状態か否か、大きな負荷（負荷大）が有る状態か否か、非回転状態であるか否か、である。
【００９４】
パルス制御部１１は、検出結果に基づいて、主駆動パルスの大きさを変化させる。なお、本実施形態では、主駆動パルスにおいてパルスのＬレベルを長くする処理、またはパルスの幅を長くする処理を、パルスアップ（パルスＵＰ）という。また、本実施形態では、駆動パルスにおいてパルスのＬレベルの長さを減らす処理、またはパルスの幅を短くする処理を、パルスダウン（パルスＤＯＷＮ）という。
【００９５】
パルス制御部１１が、パルスの大きさを変化させることで、指針４０の一周（３６０度）における指針４０の位置毎の比較器Ｑ７の出力状態が変化する。
輪列３０にロータ２０２が受ける負荷を変動させる構成要素がない場合は、指針４０の一周の間中、図７で説明した通常負荷の状態（区間Ｔ１が「０」、区間Ｔ２が「１」、区間Ｔ３が「０」）を６０回繰り返す。
【００９６】
本実施形態では、上述したように、輪列３０にロータ２０２が受ける負荷を変動させる構成要素（基準負荷部）があるため、指針４０が３６０度回転する間において、一カ所、ロータ２０２が受ける負荷が変動するように形成されている。このため、通常状態であっても、サーチパルスの大きさが適切であれば輪列３０にロータ２０２が受ける負荷を変動させる構成要素がある位置で負荷大または負荷小となり、区間Ｔ２が「０」、区間Ｔ３が「１」になる、または区間Ｔ１が「１」、区間Ｔ２が「１」になる。このように、指針４０の一周において、負荷大または負荷小となる箇所が一カ所の場合が、指針の検出位置である。具体的には、区間Ｔ２が「０」かつ区間Ｔ３が「１」、または区間Ｔ１が「１」かつ区間Ｔ２が「１」が検出された位置が指針基準位置である。本実施形態では、このように、負荷が変動する位置を検出することを、針位置検出という。
【００９７】
パルスを大きく（パルスのＬレベルの長さを増やす）しすぎた場合は、ロータ２０２が回転しやすくなるので、負荷が検出されにくくなり、指針基準位置を検出しにくくなる。このように、負荷が検出されなくなった場合、パルス制御部１１は、パルスダウンを行う。
一方、パルスを小さく（パルスのＬレベルの長さを減らす）しすぎた場合は、ロータ２０２が回転しにくくなり負荷が大きくなるため、負荷大の状態が複数回発生する。このように、２回以上、負荷が検出された場合、パルス制御部１１は、パルスアップを行う。
【００９８】
これにより、本実施形態では、指針４０を１周（３６０度）運針させ、運針中の区間Ｔ１〜Ｔ３の検出結果を取得して、取得した結果に基づいて指針４０の指針基準位置を検出することができる。なお、本実施形態では、パルスダウンを行う場合であっても、非回転状態にならない主駆動パルスで、針位置検出を行うことが望ましい。
【００９９】
次に、針位置検出を行う処理手順例を説明する。
図９は、本実施形態に係る針位置検出を行う処理手順例を示すフローチャートである。
【０１００】
（ステップＳ１）パルス制御部１１は、主駆動パルスを初期状態に設定する。
（ステップＳ２）パルス制御部１１は、指針４０を１周分（３６０度）運針させるように主駆動パルスを生成し、生成した主駆動パルスに基づいて指針駆動部１２１を制御する。続けて、指針駆動部１２１は、モータ２０を駆動して指針４０を１周分（３６０度）運針させる。
【０１０１】
（ステップＳ３）パルス制御部１１は、１周分の区間Ｔ１、区間Ｔ２、区間Ｔ３それぞれのモータ負荷検出部１２２の出力を取得する。なお、パルス制御部１１は、パルスの発数毎に、区間Ｔ１〜Ｔ３それぞれのモータ負荷検出部１２２の出力を、記憶部５に記憶させる。
【０１０２】
（ステップＳ４）１周分の運針終了後、パルス制御部１１は、全ての領域（例えば０〜３５９度の１周分）において、区間Ｔ１が「０」かつ区間Ｔ２が「１」であったか否かを判定する。パルス制御部１１は、全ての領域において、区間Ｔ１が「０」かつ区間Ｔ２が「１」であったと判定した場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、ステップＳ５の処理に進める。パルス制御部１１は、全ての領域において、区間Ｔ１が「０」かつ区間Ｔ２が「１」でなかったと判定した場合（ステップＳ４；ＮＯ）、ステップＳ６の処理に進める。
【０１０３】
（ステップＳ５）全ての領域において、区間Ｔ１が「０」かつ区間Ｔ２が「１」であった場合は、全ての領域が通常負荷の状態であり、回転に余裕があり、負荷を検出できない状態である。この場合は、負荷を検出しやすくするために、回転しにくくさせる必要がある。このため、パルス制御部１１は、１つパルスダウンする。すなわち、パルス制御部１１は、主駆動パルスのＬレベルの長さを１つ減らす。換言すると、パルス制御部１１は、第１エネルギを、第１エネルギより小さい第２エネルギにする。なお、パルス制御部１１は、例えば、分周回路４によって生成される周波数に基づいた１クロック分、主駆動パルスのＬレベルの長さを短くする。パルス制御部１１は、処理後、ステップＳ２に処理を戻す。
【０１０４】
（ステップＳ６）パルス制御部１１は、区間Ｔ１が「１」かつ区間Ｔ２が「１」が一箇所（１つの領域）、または区間Ｔ２が「０」かつ区間Ｔ３が「１」が一箇所（１つの領域）であった場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）、ステップＳ７の処理に進める。パルス制御部１１は、複数の箇所（複数の領域）で区間Ｔ１が「１」かつ区間Ｔ２が「１」、または複数の箇所（複数の領域）で区間Ｔ２が「０」かつ区間Ｔ３が「１」であった場合（ステップＳ６；ＮＯ）、ステップＳ８の処理に進める。
【０１０５】
（ステップＳ７）パルス制御部１１は、区間Ｔ１が「１」かつ区間Ｔ２が「１」が一箇所（１つの領域）、または区間Ｔ２が「０」かつ区間Ｔ３が「１」が一箇所（１つの領域）であった場合、負荷の変動が検出された位置を指針基準位置であると特定し記憶部５に記憶させる。特定後、パルス制御部１１は、指針基準位置を特定したときのサーチパルスである主駆動パルスを最適パルスとして記憶部５に記憶させ、針位置検出処理を終了する。なお、パルス制御部１１は、このように指針基準位置を特定したときの駆動パルスを、通常の運針時の駆動パルスに用いるようにしてもよい。
【０１０６】
（ステップＳ８）パルス制御部１１は、複数の箇所（複数の領域）で区間Ｔ１が「１」かつ区間Ｔ２が「１」、または複数の箇所（複数の領域）で区間Ｔ２が「０」かつ区間Ｔ３が「１」であった場合、１つパルスアップする。すなわち、パルス制御部１１は、主駆動パルスのＬレベルの長さを１つ長くする。換言すると、パルス制御部１１は、第１エネルギを、第１エネルギより大きい第３エネルギにする。なお、パルス制御部１１は、例えば、分周回路４によって生成される周波数に基づいた１クロック分、主駆動パルスのＬレベルの長さを長くする。パルス制御部１１は、処理後、ステップＳ２に処理を戻す。
【０１０７】
なお、製造のバラツキにより指針基準位置と指針基準位置以外の位置の負荷の相対差が大きく主駆動パルスで指針基準位置を検出できない場合、パルス制御部１１は、補助駆動パルスも用いて指針基準位置を検出して記憶部５に記憶させる。このように、補助駆動パルスを用いて指針基準位置を検出（区間Ｔ２が「０」かつ区間Ｔ３が「０」）した場合、パルス制御部１１は、指針基準位置を検出できた主駆動パルスと補助駆動パルスを最適パルスとして記憶部５に記憶させないようにしてもよい。
【０１０８】
なお、図９の処理において、負荷変動の位置が指針４０の２ステップ以上に渡る場合があるが、負荷変動が２つ以上連続して得られた場合、パルス制御部１１は、最初に負荷変動が検出されたパルスの発数に対応する位置を指針基準位置として検出する。なお、負荷変動の位置、負荷変動が検出された位置とは、区間Ｔ１が「１」かつ区間Ｔ２が「１」の位置、または区間Ｔ２が「０」かつ区間Ｔ３が「１」の位置である。
【０１０９】
ここで、図９の処理の概要を説明する。
パルス制御部１１は、初期状態の主駆動パルス（第１エネルギ）を用いて、指針４０を一周させて、区間Ｔ１〜Ｔ３それぞれの値を取得する。なお、初期状態の主駆動パルスは、運針に用いている主駆動パルス、または前回、指針基準位置を検出できた主駆動パルスである。
パルス制御部１１は、初期状態の主駆動パルスで指針４０を一周させたとき、負荷変動が生じる箇所を１つ見つけられた場合、その領域を第１領域（図２）、すなわち指針基準位置であると判別する。
初期状態の主駆動パルスで負荷変動が生じる箇所を１つも見つけられなかった場合、パルス制御部１１は、負荷小または負荷大（図７）となる箇所が１つとなる状態までパルスダウンを行う。パルスダウンした主駆動パルスが、第２エネルギであり、第２エネルギからさらにパルスダウンした主駆動パルスが、第４エネルギである。
さらに、負荷小または負荷大となる箇所が１つとなる状態までパルスダウンを行っても１つに絞れない場合、パルス制御部１１は、補助駆動パルスも用いて、非回転（図７）となる箇所が１つとなる状態までパルスダウンを行う。
また、初期状態の主駆動パルスを用いて指針４０を一周させた結果、負荷小または負荷大（図７）となる箇所が複数見つかった場合、パルス制御部１１は、負荷小または負荷大（図７）となる箇所が１つとなる状態までパルスアップを行って、指針基準位置を検出する。
【０１１０】
なお、上述した処理手順は一例であり、処理手順は用途に応じて入れ替えてもよい。また、パルスダウンには下限を設け、パルスアップには上限を設け、これらの上限と下限を予め記憶部５に記憶させておくようにしてもよい。このように、上限と下限が記憶されている場合、パルス制御部１１は、上限までパルスアップしても負荷が大きくなる位置を１つに絞れない場合に、再度、初期状態に戻して指針基準位置を検出するか、異常であると判別して報知するようにしてもよい。または、パルス制御部１１は、下限までパルスダウンしても負荷が大きくなる位置を１つに絞れない場合に、再度、初期状態に戻して指針基準位置を検出するか、異常であると判別して報知するようにしてもよい。
【０１１１】
次に、第１実施形態の輪列３０について説明する。
図１０は、第１実施形態の時計用ムーブメントを示す断面図である。
図１０に示すように、時計用ムーブメントは、輪列３０ａ、輪列３０ｂおよび輪列３０ｃと、輪列３０ａ〜３０ｃ等を支持する地板５１、輪列受５２および二番受５３と、地板５１に取り付けられた筒車押さえ５４と、を備えている。
【０１１２】
地板５１は、時計用ムーブメントの基板を構成している。輪列受５２は、地板５１を挟んで時計１の文字板（不図示）とは反対側に配置されている。二番受５３は、地板５１と輪列受５２との間に配置されている。筒車押さえ５４は、地板５１を挟んで輪列受５２とは反対側に配置されている。
【０１１３】
輪列３０ａは、時中間車（不図示）と、筒車３３と、を有する。時中間車は、地板５１と輪列受５２とにより回転可能に支持されている。時中間車は、第１モータ２０ａのロータ２０２（図５参照）のかなに噛み合っている。筒車３３は、中心パイプ６２に回転可能に外挿されている。中心パイプ６２は、地板５１に保持されている。中心パイプ６２は、地板５１から突出している。筒車３３は、時中間車に噛み合う筒歯車３３ａを有する。筒車３３は、筒車押さえ５４に押さえられている。筒車３３は、筒車押さえ５４と筒歯車３３ａとの間に配置された第１針座６３により、地板５１側に向かって付勢されている。筒車３３の第１端部は、筒車押さえ５４から突出している。筒車３３の第１端部には、第１指針４０ａが取り付けられる。なお、輪列３０ａは、時中間車を複数備えていてもよい。
【０１１４】
輪列３０ｂは、二番中間車（不図示）と、二番車３６と、を有する。二番中間車は、地板５１と輪列受５２とにより回転可能に支持されている。二番中間車は、第２モータ２０ｂのロータ２０２のかなに噛み合っている。二番車３６は、中心パイプ６２内に輪列受５２側から回転可能に挿通されている。二番車３６は、筒車３３と同軸に配置されている。二番車３６の第１端部は、二番受５３に支持されている。二番車３６は、二番中間車に噛み合う二番歯車３６ａを有する。二番車３６は、二番受５３と二番歯車３６ａとの間に配置された第２針座６４により、地板５１側に向かって付勢されている。二番車３６の第２端部は、筒車押さえ５４から突出している。二番車３６の第２端部には、第２指針４０ｂが取り付けられる。
【０１１５】
輪列３０ｃは、六番車３７と、五番車３８と、四番車３９と、を有する。六番車３７は、六番歯車３７ａと六番かな３７ｂとを有し、地板５１と輪列受５２とにより回転可能に支持されている。六番歯車３７ａは、第３モータ２０ｃのロータ２０２のかな２０２ａに噛み合っている。五番車３８は、五番歯車３８ａと五番かな３８ｂとを有し、地板５１と輪列受５２とにより回転可能に支持されている。五番歯車３８ａは、六番車３７の六番かな３７ｂに噛み合っている。
【０１１６】
四番車３９は、車軸３９ａと、車軸３９ａに固定された四番歯車３９ｂと、を有する。車軸３９ａは、二番車３６に挿通され、二番車３６に回転可能に支持されている。四番車３９は、筒車３３および二番車３６と同軸に配置されている。車軸３９ａの第１端部は、輪列受５２により回転可能に支持されている。車軸３９ａの第２端部は、筒車押さえ５４から突出している。車軸３９ａの第２端部には、第３指針４０ｃが取り付けられる。四番歯車３９ｂは、五番車３８の五番かな３８ｂに噛み合っている。四番車３９は、輪列受５２と四番歯車３９ｂとの間に配置された第３針座６５により、地板５１側に向かって付勢されている。四番歯車３９ｂは、後述する磁性部７０を有する。
【０１１７】
ここで、上述した基準負荷部について詳述する。なお、以下の基準負荷部に関する説明では、第３指針４０ｃの指針基準位置を把握するために、第３指針４０ｃが取り付けられた四番歯車３９ｂの回転方向における基準位置を検出する構成を例に挙げて説明する。
基準負荷部は、四番歯車３９ｂが有する磁性部７０と、磁性部７０に対して磁気反応を示す対応磁性部８０と、を備える。
【０１１８】
図１１は、第１実施形態の四番歯車の平面図である。図１２は、第１実施形態の四番歯車の拡大斜視図である。
図１１に示すように、磁性部７０は、四番歯車３９ｂに設けられている。磁性部７０は、四番歯車３９ｂにおける磁性部７０以外の箇所とは磁気特性の異なる部分である。磁性部７０は、強磁性体である。具体的に、磁性部７０は、軟磁性材料または永久磁石（硬磁性材料）により形成されている。磁性部７０は、四番歯車３９ｂの回転軸線Ｏ方向に向く一対の主面のうち、輪列受５２に対向する主面３９ｃ上に設けられている（図１０および図１２参照）。磁性部７０は、四番歯車３９ｂの最外周部に設けられている。磁性部７０の形成範囲の中心角は、例えば四番歯車３９ｂの有する１つの歯の歯厚に対応する角度である。歯厚は、歯車のピッチ円上における歯の厚さである。なお、磁性部７０の形成範囲の中心角は、例えば第３モータ２０ｃの駆動１ステップによって四番歯車３９ｂが回転する角度以下であってもよい。
【０１１９】
磁性部７０は、磁性材料の粉末を含むペーストを四番歯車３９ｂの表面に塗布して加熱することにより形成される。また、磁性部７０は、所定の形状に形成された磁性材料を四番歯車３９ｂに接着等によって取り付けることにより形成されてもよい。また、磁性部７０は、四番歯車３９ｂの表面に任意の元素を塗布し、レーザー等を用いてスポット熱処理することによって、四番歯車３９ｂにおける局所的に材料組成の異なる部分として形成されてもよい。また、磁性部７０は、熱処理によって磁性が変化する材料により四番歯車３９ｂを形成し、レーザー等を用いて四番歯車３９ｂの所定の箇所をスポット熱処理することによって形成されてもよい。熱処理によって磁性が変化する材料としては、例えばリンを含有する無電解ニッケルめっき皮膜等がある。
【０１２０】
図１０に示すように、対応磁性部８０は、磁性部７０に対向する位置に設けられている。本実施形態では、対応磁性部８０は、輪列受５２に設けられている。対応磁性部８０は、四番歯車３９ｂの回転軸線Ｏからの距離が磁性部７０と略一致する位置に設けられている。対応磁性部８０は、四番歯車３９ｂの周方向において一部の箇所に設けられている。対応磁性部８０は、強磁性体である。対応磁性部８０は、磁性部７０が永久磁石によって形成されている場合、永久磁石または軟磁性材料により形成されている。また、対応磁性部８０は、磁性部７０が軟磁性体により形成されている場合、永久磁石により形成されている。これにより、対応磁性部８０は、磁性部７０に対して磁気反応を示す。なお、磁気反応は、磁性部７０と対応磁性部８０との吸引または反発である。対応磁性部８０は、磁性部７０と同様の方法により形成される。磁性部７０および対応磁性部８０は、第３指針４０ｃが指針基準位置に位置するとき、すなわち四番歯車３９ｂが基準位置に位置するときに、互いに最接近するように設けられている。
【０１２１】
四番歯車３９ｂが回転すると、磁性部７０が１周ごとに対応磁性部８０に最接近する。磁性部７０および対応磁性部８０がともに永久磁石により形成されている場合、磁性部７０には、対応磁性部８０に接近する際に反発方向または吸引方向の磁力が作用する。これにより、四番歯車３９ｂの回転負荷は、磁性部７０が対応磁性部８０に最接近する際、または磁性部７０が対応磁性部８０に最接近した位置から離間する際に増大する。よって、第３指針４０ｃが指針基準位置に位置するときに、ロータ２０２が受ける負荷が増大する。
【０１２２】
また、磁性部７０が軟磁性材料により形成され、対応磁性部８０が永久磁石により形成されている場合、磁性部７０は対応磁性部８０に接近すると磁化する。このため、磁性部７０には、対応磁性部８０に接近する際に吸引方向の磁力が作用する。これにより、四番歯車３９ｂの回転負荷は、磁性部７０が対応磁性部８０に最接近した位置から離間する際に増大する。よって、第３指針４０ｃが指針基準位置に位置するときに、ロータ２０２が受ける負荷が増大する。なお、磁性部７０が永久磁石により形成され、対応磁性部８０が軟磁性材料により形成されている場合も同様である。
【０１２３】
このように、本実施形態の時計用ムーブメントは、磁性部７０を有する四番歯車３９ｂと、磁性部７０に対して磁気反応を示す対応磁性部８０と、磁性部７０と対応磁性部８０との磁気反応により生じた四番歯車３９ｂの回転負荷の変動を検出するモータ負荷検出部１２２と、モータ負荷検出部１２２により検出された四番歯車３９ｂの回転負荷の変動に基づいて、四番歯車３９ｂの基準位置を検出するパルス制御部１１と、を備える。この構成によれば、四番歯車３９ｂが回転して磁性部７０が対応磁性部８０に接近すると、磁気反応により磁性部７０と対応磁性部８０との間に磁力が作用する。これにより、四番歯車３９ｂの回転負荷を変動させることができる。このため、従来技術のようにホール素子を用いることなく、モータ負荷検出部１２２およびパルス制御部１１によって四番歯車３９ｂの基準位置を検出することができる。したがって、四番歯車３９ｂの回転位置を検出する手段を、部品点数の増加および大型化を抑制して実現できる。
【０１２４】
また、磁性部７０は、四番歯車３９ｂにおける四番歯車３９ｂの回転軸線Ｏ方向に向く主面３９ｃ上に設けられている。この構成によれば、五番かな３８ｂに係合しない箇所に磁性部７０が設けられるので、四番歯車３９ｂと五番かな３８ｂとの係合により磁性部７０が損傷することを抑制できる。
【０１２５】
また、磁性部７０は、四番歯車３９ｂの最外周部に設けられている。この構成によれば、磁性部が四番歯車３９ｂの最外周部よりも内側に設けられている構成と比較して、磁性部７０と対応磁性部８０との間に作用する磁力によって、四番歯車３９ｂに対して大きなトルクを付与することができる。したがって、四番歯車３９ｂの回転負荷をより確実に変動させることができる。
【０１２６】
また、磁性部７０は、四番歯車３９ｂが基準位置に位置するときに、対応磁性部８０に最接近する位置のみに設けられている。このため、四番歯車３９ｂが基準位置に位置しない状態では、磁性部７０と対応磁性部８０との間に磁気反応が生じず、磁力が作用しないので、四番歯車３９ｂの回転負荷が小さくなる。したがって、四番歯車３９ｂの回転負荷の増大に伴う、駆動に要する消費電力の増加を抑制できる。
【０１２７】
また、対応磁性部８０は、四番歯車３９ｂを支持する輪列受５２に設けられている。このため、対応磁性部８０を支持するために新たな部品を追加する必要がない。したがって、部品点数の増加を抑制できる。
【０１２８】
また、時計用ムーブメントは、主駆動パルスに基づく検出駆動パルスによって指針４０を回転させたときにロータ２０２の回転状態の検出により指針４０の指針基準位置を判断する制御部１０を備える。この構成によれば、指針４０の指針基準位置を把握する手段を通常運針可能な所定負荷によって実現できる。したがって、補助駆動パルスを用いることなく四番歯車３９ｂを１周回転させることができるので、補助駆動パルスを使用した場合の駆動に要する消費電力の増加を抑制できる。
【０１２９】
なお、第１実施形態では、磁性部７０が四番歯車３９ｂにおける輪列受５２に対向する主面３９ｃ上に設けられ、対応磁性部８０が輪列受５２に設けられているが、これに限定されない。磁性部が四番歯車３９ｂにおける二番受５３に対向する主面上に設けられ、対応磁性部が二番受５３に設けられていてもよい。
【０１３０】
また、第１実施形態では、磁性部７０が輪列３０ｃに設けられた構成を説明したが、輪列３０ａおよび輪列３０ｂのうち少なくともいずれか一方に磁性部が設けられていてもよい。すなわち、基準負荷部は、筒歯車３３ａが有する磁性部と、筒歯車３３ａの磁性部に対して磁気反応を示す対応磁性部と、を備え、第１指針４０ａが取り付けられた筒歯車３３ａの基準位置を検出するように構成されていてもよい。また、基準負荷部は、二番歯車３６ａが有する磁性部と、二番歯車３６ａの磁性部に対して磁気反応を示す対応磁性部と、を備えて、第２指針４０ｂが取り付けられた二番歯車３６ａの基準位置を検出するように構成されていてもよい。例えば、二番歯車３６ａの磁性部に対して磁気反応を示す対応磁性部は、図中の符号８０ａで示すように、地板５１に設けられてもよい。
【０１３１】
（第２実施形態）
図１３は、第２実施形態の四番歯車の拡大斜視図である。
図１１および図１２に示す第１実施形態では、磁性部７０は、四番歯車３９ｂの主面３９ｃ上に設けられている。これに対して、図１３に示す第２実施形態では、磁性部１７０は、四番歯車３９ｂにおける四番歯車３９ｂの径方向外側に向く側面３９ｄ（歯面）上に設けられている点で、第１実施形態と異なっている。本実施形態では、磁性部１７０は、四番歯車３９ｂの１つの歯に設けられている。
【０１３２】
この構成によれば、磁性部１７０は、四番歯車３９ｂの最外周部に設けられる。このため、磁性部が四番歯車３９ｂの最外周部よりも内側に設けられている構成と比較して、磁性部１７０と対応磁性部８０との間に作用する磁力によって、四番歯車３９ｂに対して大きなトルクを付与することができる。したがって、四番歯車３９ｂの回転負荷をより確実に変動させることができる。
【０１３３】
（第３実施形態）
図１４は、第３実施形態の四番歯車の平面図である。
図１１に示す第１実施形態では、磁性部７０は、四番歯車３９ｂが基準位置に位置するときに、対応磁性部８０に最接近する位置のみに設けられている。これに対して、図１４に示す第３実施形態では、磁性部２７０は、四番歯車３９ｂが基準位置に位置するときに対応磁性部８０に最接近する箇所を除いて、四番歯車３９ｂの周方向に沿って延びている点で、第１実施形態と異なっている。
【０１３４】
図１４に示すように、磁性部２７０の全体は、四番歯車３９ｂの周方向に沿って円環状に延びている。磁性部２７０は、四番歯車３９ｂが基準位置に位置するときに、対応磁性部８０（図１０参照）に最接近にする箇所のみに間欠部２７１を備えている。換言すると、磁性部２７０は、四番歯車３９ｂが基準位置に位置するときに対応磁性部８０に最接近する箇所を避けるように、四番歯車３９ｂの周方向に沿って円弧状に延びている。間欠部２７１の形成範囲の中心角は、例えば第３モータ２０ｃの駆動１ステップによって四番歯車３９ｂが回転する角度以下である。
【０１３５】
四番歯車３９ｂが回転すると、磁性部２７０の間欠部２７１が１周ごとに対応磁性部８０に最接近する。磁性部２７０および対応磁性部８０が永久磁石により形成されている場合、磁性部２７０には、対応磁性部８０に接近する際に反発または吸引方向の磁力が作用する。磁性部２７０に作用する磁力は、磁性部２７０の間欠部２７１が対応磁性部８０に最接近するときに減少する。これにより、四番歯車３９ｂの回転負荷は、磁性部２７０の間欠部２７１が対応磁性部８０に最接近した位置から離間する際、または磁性部２７０の間欠部２７１が対応磁性部８０に最接近する際に増大する。よって、第３指針４０ｃが指針基準位置に位置するときに、ロータ２０２が受ける負荷が増大する。
【０１３６】
また、磁性部２７０が軟磁性材料により形成され、対応磁性部８０が永久磁石により形成されている場合、磁性部２７０は対応磁性部８０に接近すると磁化する。このため、磁性部２７０には、対応磁性部８０に接近する際に吸引方向の磁力が作用する。磁性部２７０に作用する磁力は、磁性部２７０の間欠部２７１が対応磁性部８０に最接近するときに減少する。これにより、四番歯車３９ｂの回転負荷は、磁性部２７０の間欠部２７１が対応磁性部８０に最接近する際に増加する。また、四番歯車３９ｂの回転負荷は、磁性部２７０の間欠部２７１が対応磁性部８０に最接近した位置から離間する際に減少する。よって、第３指針４０ｃが指針基準位置に位置するときに、ロータ２０２が受ける負荷が減少する。なお、磁性部２７０が永久磁石により形成され、対応磁性部８０が軟磁性材料により形成されている場合も同様である。
【０１３７】
このように、磁性部２７０は、四番歯車３９ｂの周方向に沿って延びるとともに、四番歯車３９ｂが基準位置に位置するときに対応磁性部８０に最接近する位置に間欠部２７１を備える。この構成によれば、間欠部２７１が対応磁性部８０に接近すると、磁性部２７０と対応磁性部８０との磁気反応の度合いが低下する。このため、磁性部２７０に作用する磁力は、磁性部２７０の間欠部２７１が対応磁性部８０に最接近するときに減少する。したがって、四番歯車３９ｂが基準位置に位置するときに四番歯車３９ｂの回転負荷を変動させることができるので、モータ負荷検出部１２２およびパルス制御部１１によって四番歯車３９ｂの基準位置を検出することができる。
【０１３８】
なお、上記第３実施形態では、磁性部２７０は、円環状に形成されているが、これに限定されない。磁性部は、上述した磁性部２７０よりも広範囲に設けられていてもよい。例えば、磁性部は、四番歯車３９ｂの主面全体に設けられていてもよい。この場合であっても、磁性部の少なくとも一部が周方向に沿って延び、磁性部はその一部に間欠部を備えていれば、上述した効果を奏することができる。
【０１３９】
（第４実施形態）
図１５は、第４実施形態の四番歯車の平面図である。
図１１に示す第１実施形態では、磁性部７０は、四番歯車３９ｂが基準位置に位置するときに、対応磁性部８０に最接近する位置のみに設けられている。これに対して、図１５に示す第４実施形態では、磁性部３７０は、円環状に延びるとともに、互いに磁気的性質の異なる第１磁性部３７１および第２磁性部３７２を備える点で、第１実施形態と異なっている。
【０１４０】
図１５に示すように、磁性部３７０は、四番歯車３９ｂの周方向に沿って円環状に延びている。磁性部３７０は、四番歯車３９ｂが基準位置に位置するときに対応磁性部８０（図１０参照）に最接近する位置のみに設けられた第１磁性部３７１と、四番歯車３９ｂの径方向において第１磁性部３７１と同じ位置に設けられた第２磁性部３７２と、を備える。第２磁性部３７２は、磁性部３７０における第１磁性部３７１以外の部分である。磁性部３７０が永久磁石により形成されている場合、第２磁性部３７２は、第１磁性部３７１よりも磁化が小さい。磁性部３７０が軟磁性材料により形成されている場合、第２磁性部３７２は、第１磁性部３７１よりも磁化率が小さい。第１磁性部３７１と第２磁性部３７２との磁性は、互いが逆であってもよい。すなわち、磁性部３７０が永久磁石により形成されている場合、第１磁性部３７１が第２磁性部３７２よりも磁化が小さくてもよい。また、磁性部３７０が軟磁性材料により形成されている場合、第１磁性部３７１が第２磁性部３７２よりも磁化率が小さくてもよい。
【０１４１】
四番歯車３９ｂが回転すると、第１磁性部３７１が１周ごとに対応磁性部８０に最接近する。磁性部３７０および対応磁性部８０が永久磁石により形成されている場合、磁性部３７０には、対応磁性部８０に接近する際に反発または吸引方向の磁力が作用する。第１磁性部３７１は、第２磁性部３７２よりも磁化が大きいので、第１磁性部３７１には、第２磁性部３７２が対応磁性部８０に接近する際よりも大きい反発または吸引方向の磁力が作用する。これにより、四番歯車３９ｂの回転負荷は、第１磁性部３７１が対応磁性部８０に最接近する際、または第１磁性部３７１が対応磁性部８０に最接近した位置から離間する際に増大する。よって、第３指針４０ｃが指針基準位置に位置するときに、ロータ２０２が受ける負荷が増大する。
【０１４２】
また、磁性部３７０が軟磁性材料により形成され、対応磁性部８０が永久磁石により形成されている場合、磁性部３７０は対応磁性部８０に接近すると磁化する。このため、磁性部３７０には、対応磁性部８０に接近する際に吸引方向の磁力が作用する。第１磁性部３７１は、第２磁性部３７２よりも磁化率が大きいので、第１磁性部３７１には、第２磁性部３７２が対応磁性部８０に接近する際よりも大きい吸引方向の磁力が作用する。これにより、四番歯車３９ｂの回転負荷は、第１磁性部３７１が対応磁性部８０に最接近した位置から離間する際に増大する。よって、第３指針４０ｃが指針基準位置に位置するときに、ロータ２０２が受ける負荷が増大する。
【０１４３】
このように、磁性部３７０は、第１磁性部３７１と、四番歯車３９ｂの径方向において第１磁性部３７１と同じ位置に設けられ、第１磁性部３７１よりも磁化率または磁化の小さい第２磁性部３７２と、を備える。この構成によれば、第１磁性部３７１が対応磁性部８０に接近する場合と、第２磁性部３７２が対応磁性部８０に接近する場合と、で磁気反応の度合いが相違する。すなわち、四番歯車３９ｂの回転位置によって磁気反応の度合いを変化させることができる。したがって、四番歯車３９ｂの回転負荷を変動させることができるので、モータ負荷検出部１２２およびパルス制御部１１によって四番歯車３９ｂの位置を検出することができる。
【０１４４】
なお、第１磁性部３７１は、少なくとも第２磁性部３７２と同径の円周上における第２磁性部３７２以外の箇所を同一磁性として存在していればよい。すなわち、磁性部は、円環状に限らず、四番歯車３９ｂの主面の全面に設けられていてもよい。
【０１４５】
また、本実施形態では、第１磁性部３７１は、四番歯車３９ｂが基準位置に位置するときに対応磁性部８０に最接近する位置のみに設けられているが、これに限定されず、第１磁性部３７１と第２磁性部３７２との位置関係が逆転していてもよい。すなわち、四番歯車３９ｂが基準位置に位置するときに対応磁性部８０に最接近する位置には、第２磁性部が設けられていてもよい。
【０１４６】
（第５実施形態）
上述した各実施形態では、四番歯車３９ｂが３６０度回転する間において、四番歯車３９ｂの回転負荷が１度変動する。これに対して、第５実施形態では、四番歯車３９ｂが３６０度回転する間において、四番歯車３９ｂの回転負荷が特定のパターンで変動する。なお、第１実施形態ではパルス制御部１１は負荷が変動する箇所を１つ探しているが、本実施形態ではパルス制御部１１は負荷が変動する箇所を複数探すように構成される。
【０１４７】
図１６は、第５実施形態の四番歯車の平面図である。
図１６に示すように、磁性部４７０は、四番歯車３９ｂの周方向において所定のパターンで配置されている。
【０１４８】
以下、磁性部４７０が配置される所定のパターンについて詳述する。
四番歯車３９ｂは、中心角３０度ずつ区分けされた１２の区分領域を備える。ここで、四番歯車３９ｂの１２の区分領域を、任意の１つの区分領域を始点として、図中の時計回り方向に順に第１区分領域から第１２区分領域とし、符号Ｋ１からＫ１２を付す。この場合、磁性部４７０は、第４区分領域Ｋ４、第５区分領域Ｋ５、第６区分領域Ｋ６、第８区分領域Ｋ８、第１０区分領域Ｋ１０および第１１区分領域Ｋ１１に設けられている。磁性部４７０は、四番歯車３９ｂの径方向における互いに同じ位置に設けられている。磁性部４７０は、四番歯車３９ｂの周方向に沿って延びている。磁性部４７０は、各区分領域において四番歯車３９ｂの周方向全域に延びている。すなわち、磁性部４７０は、隣り合う区分領域の磁性部４７０と連続している。
【０１４９】
図１７は、第５実施形態の負荷検出部のよって検出される四番歯車の回転負荷のパターンを示す表である。図１７には、四番歯車３９ｂを図１６中に矢印ＣＣＷで示す反時計回り方向に回転させた場合の、四番歯車３９ｂの回転角度３０度毎の回転負荷を示している。図１７において初期回転位置は、四番歯車３９ｂの１２の区分領域Ｋ１からＫ１２のうち、検出動作開始時に対応磁性部８０に最接近している区分領域を表している。また、図１７において、検出パターンの「０」は磁性部４７０が対応磁性部８０に最接近しておらず四番歯車３９ｂの回転負荷が変動していない状態を示し、「１」は磁性部４７０が対応磁性部８０に最接近して四番歯車３９ｂの回転負荷が増大している状態を示している。
【０１５０】
図１７に示すように、回転角度３０度毎の連続する４つの回転負荷のパターンは、１２の初期位置それぞれに対して異なるパターンとなっている。すなわち、四番歯車３９ｂを１２０度回転させて、回転角度３０度毎に回転負荷を４回検出することで、検出動作開始時の四番歯車３９ｂの回転位置を把握することができる。
【０１５１】
次に、針位置検出を行う処理手順例を説明する。
図１８は、本実施形態に係る針検出を行う処理手順例を示すフローチャートである。
なお、四番歯車３９ｂの基準位置は、図１６に示す磁性部を有する区分領域と磁性部を有しない区分領域の境界が対応磁性部８０に最接近する回転位置であるものとする。すなわち、四番歯車３９ｂの基準位置は、Ｋ３とＫ４、Ｋ６とＫ７、Ｋ７とＫ８、Ｋ８とＫ９、Ｋ９とＫ１０、Ｋ１１とＫ１２のいずれかの境界が対応磁性部８０に最接近する回転位置であるものとする。また、最適なサーチパルスは設定されていることを前提とする。
【０１５２】
（ステップＳ１’）四番歯車３９ｂを１２０度回転させ、回転角度３０度毎に連続する４つの回転負荷を検出する。
【０１５３】
（ステップＳ２’）ステップＳ１’で検出した回転負荷のパターンから、検出動作開始時に対応磁性部８０に最接近していた区分領域を割り出す。
【０１５４】
（ステップＳ３’）四番歯車３９ｂが基準位置の手前側に位置するように、四番歯車３９ｂを回転角度３０度ずつ回転させる。
【０１５５】
（ステップＳ４’）四番歯車３９ｂを連続回転させ、最初に回転負荷が検出された回転位置を基準位置であると特定し、記憶部５に記憶させて針位置検出処理を終了する。
【０１５６】
具体的な例を以下に示す。例えば、四番歯車３９ｂの基準位置は、区分領域Ｋ３とＫ４の境界に対応磁性部８０が最接近する際の四番歯車３９ｂの回転位置とする。また、検出動作開始時に対応磁性部８０に最接近している区分領域は、図１６に示す区分領域Ｋ１０の点Ｘの位置であるとする。このような状態において針位置検出の処理を開始した場合、回転負荷の４つの検出パターンは１，１，０，０となる。これにより、検出動作開始時に対応磁性部８０に最接近していた区分領域がＫ１０である割り出されると同時に、四番歯車３９ｂにおける対応磁性部８０に最接近する区分領域が区分領域Ｋ１へと移動する。さらに、四番歯車３９ｂを６０度（３０度×２回）回転させ、四番歯車３９ｂが基準位置の直前に位置する状態にする。続いて、四番歯車３９ｂを連続回転させ、回転負荷が増大する位置、言い換えれば、検出パターンが０から１となる位置を検出し、これを基準位置と特定して針位置検出処理を終了する。
【０１５７】
このように、本実施形態によれば、四番歯車３９ｂを１２０度回転させることで、検出動作開始時の四番歯車３９ｂの回転位置を把握できる。このため、四番歯車３９ｂが３６０度回転する間において四番歯車３９ｂの回転負荷が１度だけ変動する構成と比較して、四番歯車３９ｂの回転位置を速やかに検出できる。
【０１５８】
（第６実施形態）
図１９は、第６実施形態の時計用ムーブメントを示す断面図である。
図１０に示す第１実施形態では、対応磁性部８０が輪列３０ａ〜３０ｃ等を支持する地板５１等の部材に設けられている。これに対して、図１９に示す第６実施形態では、対応磁性部５８０を規正レバー６７に設けた点で、第１実施形態と異なっている。
【０１５９】
図１９に示すように、二番歯車３６ａは、磁性部５７０を有する。磁性部５７０は、二番歯車３６ａの回転軸線Ｏ方向に向く一対の主面のうち、二番受５３に対向する主面上に設けられている。磁性部５７０は、四番歯車３９ｂが有する磁性部７０（図１１等参照）と同様に形成されている。
【０１６０】
規正レバー６７は、二番受５３に設けたピン（図示せず）により案内され、対応磁性部５８０が、規正レバー６７における磁性部５７０に対向する位置に設けられている。規正レバー６７の対応磁性部５８０は、指針合わせの際、例えば五番車３８の回転を規正するように構成されている。この対応磁性部５８０は、二番受５３と二番歯車３６ａとの間から、五番車３８に向かって延び、五番車３８に接触可能に設けられている。なお、規正レバー６７の全体が対応磁性部５８０となっていてもよい。
【０１６１】
この構成によれば、対応磁性部５８０が規正レバー６７に設けられているので、対応磁性部として新たな部品を追加する必要がない。したがって、部品点数の増加を抑制できる。
【０１６２】
（第７実施形態）
図２０は、第７実施形態の時計用ムーブメントを示す断面図である。
図１０に示す第１実施形態では、対応磁性部８０が輪列３０ａ〜３０ｃ等を支持する地板５１等の部材に設けられている。これに対して、図２０に示す第７実施形態では、対応磁性部６８０が四番歯車３９ｂに噛み合う五番かな３８ｂである点で、第１実施形態と異なっている。この構成によれば、輪列３０ｃが四番歯車３９ｂに噛み合う五番かな３８ｂを有しているので、対応磁性部として新たな部品を追加する必要がない。したがって、部品点数の増加を抑制できる。
【０１６３】
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、各指針４０ａ〜４０ｃのそれぞれにモータ２０ａから２０ｃが設けられているが、これに限定されず、各指針４０ａ〜４０ｃを１つのモータ２０により駆動するように構成されていてもよい。この場合、磁性部は、輪列が有する歯車のうち、モータ２０の駆動力の伝達経路上において、よりモータ２０に近い位置の歯車に設けられることが望ましい。これにより、ロータに与える負荷の変動がノイズに埋もれることを抑制できる。
【０１６４】
また、上記各実施形態では、パルス制御部１１は、ロータ２０２の回転負荷が大きくなる箇所を探すように構成されているが、ロータ２０２の回転負荷が小さくなる箇所を探すように構成されていてもよい。
【０１６５】
また、上記各実施形態では、指針４０の基準位置を把握するために回転体の基準位置を検出しているが、これに限定されない。例えばレトログラードや回転数カウンターに対して本発明を適用してもよい。適用に際しては、地板等に磁性部を設け、また、レトログラード針またはカウンター針を取り付ける歯車には、この地板等に設けた磁性部と対向する位置に、対応磁性部を設ける。歯車が回転し、地板等に設けた磁性部と、歯車に設けた対応磁性部が対向した際、発生した負荷を検出し、レトログラードにおいては、帰零位置検出を行い、回転数カウンターにおいては、回転数の積算を行うことが可能となる。
【０１６６】
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および各変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１６７】
１…時計  １０…制御部  １１…パルス制御部（位置検出部）  ２０…モータ  ２０ａ…第１モータ（モータ）  ２０ｂ…第２モータ（モータ）  ２０ｃ…第３モータ（モータ）  ３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…輪列  ３６ａ…二番歯車（回転体）  ３８ｂ…五番かな（被係合回転体）  ３９ｂ…四番歯車（回転体）  ３９ｃ…主面  ３９ｄ…側面  ４０…指針  ４０ａ…第１指針（指針）  ４０ｂ…第２指針（指針）  ４０ｃ…第３指針（指針）  ５１…地板（支持部材）  ５２…輪列受（支持部材）  ６７…規正レバー  ７０，１７０，２７０，３７０，４７０，５７０…磁性部  ８０，５８０，６８０…対応磁性部  １２２，１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ…モータ負荷検出部（負荷検出部）  ２０２…ロータ  ２７１…間欠部  ３７１…第１磁性部  ３７２…第２磁性部  Ｋ４…第４区分領域  Ｋ５…第５区分領域  Ｋ６…第６区分領域  Ｋ８…第８区分領域  Ｋ１０…第１０区分領域  Ｋ１１…第１１区分領域  Ｏ…回転軸線
【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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