(57)【要約】【課題】針位置に関する動作不良を防止できる時計を提供すること。【解決手段】歯形形成部２６の正転側の端部側に歯形形成部２６と噛み合うかな２３Ａとの正転度当たり部２７２が設けられている表示車２２と、この表示車２２をかな２３Ａが設けられた中間車２３を介して正逆両方向に駆動するステップモータと、表示車２２に取り付けられる表示針２１とで構成された扇形表示部２０と、ステップモータにパルスを印加する制御部とを備え、かな２３Ａが正転度当たり部２７２に度当たりした時におけるステップモータの２極ロータ２４の一対の磁極方向が、動的安定位置に対して±３０°の範囲から外れている。【選択図】図７
2008116435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動可能な表示車と、前記表示車を正逆両方向に回動駆動するステップモータと、前記表示車の正転側への回動を規制する正転度当たり部と、前記表示車に取り付けられる指示手段とを有する扇形表示部と、
前記ステップモータにパルスを印加する制御部と、を備え、
前記ステップモータのロータは、２極ロータであり、
前記正転度当たり部の位置は、前記表示車が前記正転度当たり部により停止した正転度当たり時における前記ロータの一対の磁極方向が、動的安定位置に対して±３０°の範囲から外れるように設定されている
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、
前記扇形表示部は、前記表示車の逆転側への回動を規制する逆転度当たり部を有し、
前記制御部は、前記ステップモータへの逆転信号の印加によって逆転度当たりさせるリセット処理を行うとともに、前記リセット処理の際に、逆転度当たりさせるのに足りる数以上の逆転信号を前記ステップモータに印加し、
前記指示手段の初期位置は、逆転度当たり後、前記ステップモータに正転パルスが１発以上印加された際の位置に設定されている
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、
前記逆転度当たり部の位置は、前記表示車が前記逆転度当たり部により停止した逆転度当たり時における前記ステップモータのロータの一対の磁極方向が、当該一対の磁極についての一方の静的安定位置に対して±３６０／（ロータの磁極数×２）°の範囲となるように設定され、
逆転度当たり後、前記制御部によって前記ステップモータに最初に印加されるパルスの極性は、一定方向である
ことを特徴とする時計。
【請求項４】
請求項３に記載の時計において、
前記リセット処理によって印加される最後のパルスの極性は、逆転度当たり後、前記最初に印加されるパルスの極性とは逆極性とされている
ことを特徴とする時計。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の時計において、
前記正転度当たり部および前記逆転度当たり部の少なくとも一方は、軸部およびこの軸部に偏心した外周部を有する偏心軸と、前記外周部に度当たりされる前記表示車の一部とを有する
ことを特徴とする時計。
【請求項６】
請求項２から５のいずれかに記載の時計において、
前記制御部は、定期的に、前記リセット処理を行う
ことを特徴とする時計。
【請求項７】
請求項２から６のいずれかに記載の時計において、
外部磁界を検出する検出部を備え、
前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づいて前記リセット処理を行う
ことを特徴とする時計。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の時計において、
蓄電装置を備え、
前記扇形表示部には、前記蓄電装置の蓄電量および前記蓄電装置への積算充電量の少なくとも一方に基づいた持続時間が表示される
ことを特徴とする時計。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の時計において、
発電装置を備えている
ことを特徴とする時計。
【請求項１０】
請求項９に記載の時計において、
前記扇形表示部には、前記発電装置の発電状態が表示される
ことを特徴とする時計。
【請求項１１】
請求項２から７のいずれかに記載の時計において、
蓄電装置と、発電装置と、
前記蓄電装置の蓄電量および前記蓄電装置への積算充電量の少なくとも一方に基づいた持続時間と、前記発電装置の発電状態とに、前記扇形表示部の表示を切り替える表示切替制御部と、を備え、
前記制御部は、前記表示切替制御部による持続時間と発電状態との間の表示切替において、少なくとも発電状態から持続時間に表示が切り替えられた際に、前記リセット処理を行う
ことを特徴とする時計。
【請求項１２】
回動可能な表示車と、前記表示車を正逆両方向に回動駆動するステップモータと、前記表示車の逆転側への回動を規制する逆転度当たり部と、前記表示車に取り付けられる指示手段とを有する扇形表示部と、
前記ステップモータにパルスを印加する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ステップモータへの逆転信号の印加によって逆転度当たりさせるリセット処理を行うとともに、前記リセット処理の際に、逆転度当たりさせるのに足りる数以上の逆転信号を前記ステップモータに印加し、
前記指示手段の初期位置は、逆転度当たり後、前記ステップモータに正転パルスが１発以上印加された際の位置に設定されている
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、時計に係り、特に扇形表示部を有する時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステップモータにより表示針を駆動させて表示を行う電子時計等においては、ステップモータが強力な外部磁界の影響を受けたり、時計自身に強い衝撃が加わったりした場合に、表示針の位置が本来の位置に対してずれてしまうことがある。表示している内容が日付、時間、あるいはクロノグラフといったように、使用者が目視により容易に気付くものであれば、気付いた時点で修正することも可能であるが、電池残量などといった時計内部の情報にあっては、本来の正しい情報と表示されている表示位置との比較ができないために、ずれたことに気付かない。従って、このような情報を表示する場合には、時計内部の情報と実際に表示されている表示位置とを検出し、この検出結果に応じて補正を行う機能が必要となる。
【０００３】
一方、ステップモータを正逆両方向に駆動して扇形の運針軌跡で表示する機構において、表示針が取り付けられる表示車としては、回動範囲にのみ歯形を形成した構造が知られている（例えば、特許文献１）。この特許文献１には、電池交換などにより制御回路を初期値にリセットした場合に、表示車の位置を補正することが開示されている。このような補正方法としては、ステップモータで駆動できる最大運針量よりも多目の信号で、表示車を歯形のない部分まで確実に逆転させ、その位置から適当な数の信号により正転方向に送って補正する。このような補正方法は、表示車の位置を光学的に検出する方法とは異なり、フォトセンサ等の光学素子を不要にでき、コスト面で有利なうえ、小型化や薄型化を阻害しないというメリットがある。
【０００４】
【特許文献１】特許第３６５３７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、表示車を多目の信号で逆転側に戻した場合においては、ロータと表示車との間に配置された中間車のかなが表示車の歯形が形成されていない部分にぶつかり、その位置で表示車、中間車、およびロータの回転が全て止まるのであるが、逆転の信号が多目に出力されることで、さらに逆転側に回転しようとする。ところが、停止した位置でのロータの磁極の向きや、信号の出力方向によっては、出力された信号が逆転側への信号にもかかわらず、正転側に１信号分回転するという現象が生じる。このような現象は、誤表示の原因となるため、その解決が望まれている。
【０００６】
ここで、上述のように歯形のない部分によって表示車の回動が規制されるような度当たり構造をとると、ロータのロックの問題が生じ得る。ロックした場合、りゅうずやボタンなどの外部操作手段によって表示車を逆転側に戻すなどの操作が必要となり、煩雑となる。
【０００７】
本発明の目的は、指示手段の指示位置に関する動作不良を防止でき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】
【０００８】
本発明の時計は、回動可能な表示車と、前記表示車を正逆両方向に回動駆動するステップモータと、前記表示車の正転側への回動を規制する正転度当たり部と、前記表示車に取り付けられる指示手段とを有する扇形表示部と、前記ステップモータにパルスを印加する制御部と、を備え、前記ステップモータのロータは、２極ロータであり、前記正転度当たり部の位置は、前記表示車が前記正転度当たり部により停止した正転度当たり時における前記ロータの一対の磁極方向が、動的安定位置に対して±３０°の範囲から外れるように設定されていることを特徴とする。
【０００９】
このような設定は、ロータの極性、ロータかな、および表示車間相互の位相を合わせることで実現可能である。
本発明によれば、正転度当たり後にロータがロックしてしまうのを防止できる。すなわち、正転度当たり後、逆転信号の印加により、ロータを確実に駆動できる。これにより、針位置に関する動作不良を防止できる。従って、ロック状態を解除するりゅうず操作やボタン操作などが不要となり、利便性が向上する。
【００１０】
本発明の時計では、前記扇形表示部は、前記表示車の逆転側への回動を規制する逆転度当たり部を有し、前記制御部は、前記ステップモータへの逆転信号の印加によって逆転度当たりさせるリセット処理を行うとともに、前記リセット処理の際に、逆転度当たりさせるのに足りる数以上の逆転信号を前記ステップモータに印加し、前記指示手段の初期位置は、逆転度当たり後、前記ステップモータに正転パルスが１発以上印加された際の位置に設定されていることが好ましい。
なお、正転度当たり部および逆転度当たり部により、表示車の回動が３６０°よりも小さい回転角度内で規制される。
【００１１】
ここで、リセット処理時、逆転度当たり部によってロータが回りきらずにその回転が規制されることと、逆転度当たり部の位置設定がばらつくこととによって、逆転度当たり直後の指示手段の指示位置を初期位置とすることはできない。
また、逆転信号により１信号分正転側へ回転してしまうような現象が生じうる。
すなわち、外乱等による指示位置のずれにより、指示手段がいずれの目盛り上から逆転するかが判らないため、リセット処理で印加する逆転信号の数が所定の数であっても、リセット処理後の指示手段の指示位置は一定でない。
【００１２】
そこで本発明では、逆転度当たり後、ロータが１発以上正転側に回転した位置を初期位置としたから、リセット処理後の初期位置合わせにおいて、指示手段を初期位置に確実に合わせることが可能となる。本発明によれば、度当たり後、１発以上のパルスが印加されることにより、ロータが回転した位置に０位置が設定されるか、もしくはその位置よりもさらに正転側の位置に０位置が設定されるため、常に正しい０位置を基準にして指示手段を位置させることができ、誤表示を防止できる。
【００１３】
本発明の時計では、前記逆転度当たり部の位置は、前記表示車が前記逆転度当たり部により停止した逆転度当たり時における前記ステップモータのロータの一対の磁極方向が、当該一対の磁極についての一方の静的安定位置に対して±３６０／（ロータの磁極数×２）°の範囲となるように設定され、逆転度当たり後、前記制御部によって前記ステップモータに最初に印加されるパルスの極性は、一定方向であることが好ましい。
【００１４】
この発明によれば、逆転度当たり部の位置の設定により、逆転度当たり時のロータの向き（ロータの一対の磁極方向）が一方の静的安定位置に対して所定の回転角度範囲内となるため、前記一方の静的安定位置に対応する一定方向の極性のパルスによってロータを正転側に確実に回転させることができる。すなわち、逆転度当たり後、常に一発のパルスでロータが回転するので、逆転度当たり後、最初に印加されるパルスの極性が一定方向に決まる。これにより、指示手段の位置補正等を自動的に正確に行うことが可能となる。つまり、表示針を正確にかつ容易に初期位置に合わせることができる。
【００１５】
本発明の時計では、前記リセット処理（逆転度当たり処理）によって印加される最後のパルスの極性は、逆転度当たり後、前記最初に印加されるパルスの極性とは逆極性とされていることが好ましい。
【００１６】
ここで、リセット処理後のロータの向きは一定になるとは限らないため、指示手段の初期位置合わせを行うには、リセット処理後のロータの向きに応じて、初期位置合わせの際のパルスの極性を切り替える必要が生じていた。
【００１７】
これに対し、本件出願人は、リセット処理における最後のパルスの極性に着目し、逆転度当たりする位置がロータにおいて一定角度範囲内の場合、リセット処理における最後のパルスを、逆転度当たり後に前記最初に印加されるパルスの極性とは逆極性とした際に、リセット処理後のロータの位置が一定となるという新たな知見を得た。その一定角度範囲とは、２極ロータの場合、一方の静的安定位置から逆転側に、他方の静的安定位置までである。すなわち、リセット処理の最後のパルス印加後、ロータは一方の静的安定位置に戻るのである。
【００１８】
本発明によれば、リセット処理における上述した極性の最後のパルスにより、指示手段の指示位置が一定となるので、指示手段の初期位置合わせを一層容易にかつ正確に行うことができる。すなわち、逆転度当たり部の位置の設定により、逆転度当たり直後のロータの磁極方向が一定であることと、リセット処理の最後のパルスの極性が規定されることとの相関によって、制御手段等で初期位置合わせの際のパルスの極性を切り替えることなく、指示手段の初期位置への帰零を確実に行うことができる。つまり、制御部による指示手段の完全自動補正を実現できる。
【００１９】
本発明の時計では、前記正転度当たり部および前記逆転度当たり部の少なくとも一方は、軸部およびこの軸部に偏心した外周部を有する偏心軸と、前記外周部に度当たりされる前記表示車の一部とを有することが好ましい。
【００２０】
この発明によれば、偏心軸の外周部の向きを回転させて軸部に対する外周部の位置が調整された状態で、軸部を地板などに固定することにより、度当たり位置を変更することが可能となる。このように度当たり位置が調整可能とされているので、度当たり時において、ロータの磁極方向が所定の角度範囲となるように、ロータ、表示車などを容易に組み込むことができる。
【００２１】
前述したように、逆転度当たり部の位置設定による効果、指示手段の初期位置設定による効果に加えて、ここで述べた正転度当たり部の位置設定によって、正転度当たり側でのロック防止という効果が得られる。
つまり、本発明によれば、逆転度当たり側を起点として指示手段の指示位置を正確にでき、かつ、正転側で動作不能となることがないので、信頼性を大きく向上させることができるとともに、指示位置補正の自動化を図ることができる。
【００２２】
本発明の時計では、前記制御部は、定期的に、前記リセット処理を行うことが好ましい。
本発明によれば、指示手段の位置補正を例えば１日１回など定期的にかつ自動的に行うことが可能となるので、利便性がより向上する。
【００２３】
本発明の時計では、外部磁界を検出する検出部を備え、前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づいて前記リセット処理を行うことが好ましい。
本発明により、外部磁界による指示手段の位置ずれに対処できる。
なお、リセット処理を行うタイミングは、外部磁界が検出された後であれば任意であり、例えば、所定の基準レベル以上の外部磁界が検出された後、外部磁界が基準レベル未満となった際や、外部磁界の検出から所定時間経過後などに、リセット処理を行えばよい。
【００２４】
本発明の時計では、蓄電装置を備え、前記扇形表示部には、前記蓄電装置の蓄電量および前記蓄電装置への積算充電量の少なくとも一方に基づいた持続時間が表示されることが好ましい。
【００２５】
持続時間（時計が動作可能な時間）の表示は、ずれているか否かの判断が時計の外部からではわかりにくいため、指示手段の位置補正が正確に行われることが望まれるのであり、本発明を特に有効に適用できる。
【００２６】
本発明の時計では、発電装置を備えていることが好ましい。
発電装置は、回転錘の回転による機械的エネルギを電気的エネルギに変換する電磁変換機や、太陽光などを電気エネルギに変換するソーラ発電機等であってよい。
このように発電装置を備える時計では、電池交換が原則不要のため、電池交換時のシステムリセットを行う必要がなく、使用者が指示手段の位置合わせをする機会が少ない。従って、指示手段の位置補正を正確に行える本発明を、このような時計に適用することの意義は大きい。
ここで、制御部が定期的にまたは不定期にリセット処理を行う前記構成に、システムリセットを行う必要がない本発明を適用することにより、指示手段の位置補正の機会を確保できるという大きな効果が得られる。
【００２７】
本発明の時計では、前記扇形表示部には、前記発電装置の発電状態が表示されることが好ましい。
発電状態の表示は、ずれているか否かの判断が時計の外部からではわかりにくいため、指示手段の位置補正が正確に行われることが望まれるのであり、本発明を特に有効に適用できる。
【００２８】
本発明の時計では、蓄電装置と、発電装置と、前記蓄電装置の蓄電量および前記蓄電装置への積算充電量の少なくとも一方に基づいた持続時間と、前記発電装置の発電状態とに、前記扇形表示部の表示を切り替える表示切替制御部と、を備え、前記制御部は、前記表示切替制御部による持続時間と発電状態との間の表示切替において、少なくとも発電状態から持続時間に表示が切り替えられた際に、前記リセット処理を行うことが好ましい。
【００２９】
この発明によれば、表示切替を利用してリセット処理を行うことにより、指示手段の指示位置補正の機会を増やすことが可能となる。
なお、発電時には、発電装置からのノイズの影響で指示手段の位置がずれやすいので、特に発電状態から持続時間への表示切替時にリセット処理を行って指示位置を補正することの効果は大きい。
【００３０】
本発明の時計は、回動可能な表示車と、前記表示車を正逆両方向に回動駆動するステップモータと、前記表示車の逆転側への回動を規制する逆転度当たり部と、前記表示車に取り付けられる指示手段とを有する扇形表示部と、前記ステップモータにパルスを印加する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ステップモータへの逆転信号の印加によって逆転度当たりさせるリセット処理を行うとともに、前記リセット処理の際に、逆転度当たりさせるのに足りる数以上の逆転信号を前記ステップモータに印加し、前記指示手段の初期位置は、逆転度当たり後、前記ステップモータに正転パルスが１発以上印加された際の位置に設定されていることを特徴とする。
【００３１】
本発明では、逆転度当たり後、ロータが１発以上正転側に回転した位置を初期位置としたから、リセット処理後の初期位置合わせにおいて、指示手段を初期位置に確実に合わせることが可能となる。本発明によれば、度当たり後、１発以上のパルスが印加されることにより、ロータが回転した位置に０位置が設定されるか、もしくはその位置よりもさらに正転側の位置に０位置が設定されるため、常に正しい０位置を基準にして指示手段を位置させることができ、誤表示を防止できる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、針位置に関する動作不良を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
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は、本実施形態に係る時計１の概略を示す平面図である。この時計１は、発電装置付電子時計であり、図示略の回転錘と一体で回転する回転錘車２を備えている。回転錘車２の回転は一対の切換車３，４に伝達され、その回転が一方の切換車３から発電装置５のロータ６に伝達され、発電が行われる。一対の切換車３，４は、図示しないラチェット車を備えた構成であり、回転錘がいずれの方向に回転した場合でも、ロータ６を一方向に回転させることが可能である。
【００３４】
ここで、発電装置５は電磁変換機であり、ロータ６の回転により生じるコイル５Ａでの誘起電圧は、トランジスタを用いた図示しない同期整流回路にて整流される。整流された電荷は、図示しない蓄電装置としての二次電池に蓄えられ、二次電池で蓄えられた電荷により回路ブロック上の制御回路や、時針および分針などの運針用のステップモータ、および後述する扇形表示部２０用のステップモータ２５が駆動される。ただし、運針用のステップモータは、通常の電子時計に用いられるものと同じであるため、ここでの詳細な図示および説明を省略する。
【００３５】
また、本実施形態の時計１では、回転錘によってロータ６を回転させる他、巻真操作によってもロータ６を回転させ、よって発電させることが可能である。すなわち時計１は、巻真７の回転操作によって回転するきち車８を備え、きち車８の回転は、丸穴車９を介して揺動車１０に伝達され、揺動車１０の回転が第一手巻伝え車１１に伝達され、第一手巻伝え車１１の回転は、第二手巻伝え車１２および第三手巻伝え車１３を介して切換車３に伝達される。
【００３６】
この際、揺動車１０は、巻真７の一方向への回転時にのみ第一手巻伝え車１１のかな１１Ａと噛み合うようになっている。具体的には、揺動車１０が取り付けられた受け１４にはスリット１４Ａが設けられており、このスリット１４Ａ内に揺動車１０の支持軸１０Ａが摺動自在に嵌め込まれている。従って、図１の場合でいえば、巻真操作により丸穴車９が時計方向に回転した場合には、揺動車１０が反時計方向に回転しながら第一手巻伝え車１１の中心側に移動し、かな１１Ａと噛み合う。一方、第一手巻伝え車１１が切換車３側からの駆動により反時計方向に回転すると、揺動車１０が時計方向に回転しながらかな１１Ａから離間し、第一手巻伝え車１１との噛み合いが外れる。このような構成により、回転錘の回転が巻真７に伝達されないようになっている。
【００３７】
また、本実施形態での時計１は、図２にも拡大して示すように、発電装置５での発電量から算出される二次電池への積算充電量に基づいた運針持続時間を表示したり、発電装置５での発電状態を表示したりする扇形表示部２０を備えている。つまり、扇形表示部２０は、持続計および発電計の両方として機能し、運針持続時間や発電状態をそれぞれ切換可能に表示するのである。
なお、持続時間の表示は、本実施形態のように積算充電量に基づいて行わずに、二次電池の電圧を蓄電量として検出してこれに基づいて行っても良い。あるいは、これら積算充電量と電圧との両方に基づいて、持続時間が表示されていても良い。
【００３８】
例えば、扇形表示部２０が持続計として機能する場合、扇形表示部２０の目盛りが２０分割されている本実施形態では、第０〜第２目盛りの間の領域は、指示手段としての表示針２１の待機位置（持続時間保証外）とされ、表示針２１の初期位置としてのゼロ（０）位置（表示上のゼロ位置）が表示された第２目盛りから第１０目盛りまでの領域は、１目盛り当たり約３時間単位で合計１日分の持続時間に見合う充電量が確保されていることを表示し、第１１目盛りから第１６目盛りまでの領域が２〜７日（つまり１週間まで）の持続時間に見合う充電量が確保されていることを表示し、第１７目盛りが２週間分の持続時間を、第１８目盛りが３週間分の持続時間を、第１９目盛りが１ヶ月分の持続時間をそれぞれ表示するようになっている。そして、扇形表示部２０が持続計として機能する場合、第２０目盛りは使用しない。
【００３９】
一方、扇形表示部２０が発電計として機能する場合、本実施形態では特に、巻真操作時の発電状態を表示するようになっている。巻真操作によりロータ６を回転させて発電を行うと、その発電状態に応じて表示針２１が第１目盛りから第２０目盛りの間で振れる。この時、図２中の右側への振れが素早く動作し、左側への戻り時の振れが右側への振れに比べて僅かに遅い動きを示すようになっている。また、左側への戻り時において表示針２１は、巻真操作による充電量に応じた目盛りまで戻る。
【００４０】
詳細には、第１目盛りから第２０目盛りまでの領域で、最大６時間分の持続時間分が充電されたことを表示するようになっており、例えば、使用者の一度の巻真操作（実際には一度の竜頭の回転）で１時間分の持続時間に相当する充電がなされた場合には、表示針２１が大きく右側に振れて発電がなされたことを表示した後、表示針２１が１時間の充電量に相当する第５目盛りまで戻る。続いて、そこから使用者が（竜頭のつまみ直しにより）２度目の巻真操作を行うと、この第５目盛りの位置から表示針２１が右側に大きく振れて発電がなされたことを表示し、この後、その操作によって合計２時間の持続時間に相当する発電がなされたとすると、２時間の充電量に相当する第８目盛りまで戻る。このように、発電による充電が進むにつれて戻り位置が右側に移動し、最大６時間分の持続時間の充電が行われると、表示針２１が振れなくなって第２０目盛りで維持される。
【００４１】
このような扇形表示部２０の表示針２１は、表示車２２に取り付けられており、表示車２２は中間車２３のかな２３Ａと噛み合い、中間車２３はステップモータ２５のロータ２４と噛み合っている。ステップモータ２５へ信号が１発出力された時の表示車２２の回動角度は６°であり、通常の電子時計での秒車の回動角度と同じである。また、時計１は、発電装置５での発電量に基づいて積算充電量等を算出する図示しないＩＣを搭載しており、扇形表示部２０が持続計として機能している場合には、この積算充電量に応じたパルス信号がＩＣからステップモータ２５に出力され、持続時間に応じた目盛り位置で表示針２１を停止、維持させる。
なお、本実施形態の時計１に搭載されるＩＣ（図示せず）は、ステップモータ２５にパルスを印加する制御部と、扇形表示部２０の表示を切り替える表示切替制御部とを兼ねている。ただし、本実施形態に限らず、これら制御部と表示制御部とが別々のＩＣ等で構成されていてもよい。なお、本実施形態のＩＣは、ステップモータ２５にパルスを印加したり扇形表示部２０の表示を切り替える以外の各種制御をも行う。
【００４２】
これに対して、扇形表示部２０が発電計として機能している間、ＩＣは、発電装置５での発電量に応じた信号をステップモータ２５に生成する。具体的に、表示針２１を右側に移動させて発電していることを示す時には、６４ステップ／秒の大きい周波数で信号を出力してロータ２４を高速で正回転させ、表示針２１を左側に戻す時には、正転時よりは小さい周波数の３２ステップ／秒で信号を出力してロータ２４を逆回転させる。このような動きをさせることで、視覚的にはアナログメータのように脈動感があり、かつ流れるような表示が可能となり、表示針２１の動きを巻真操作に連動しているように見せることができる。
【００４３】
そして、扇形表示部２０を特に発電計として機能させている場合においては、表示針２１の戻り側への移動、すなわちロータ２４の逆転を、ＩＣからステップモータ２５への逆転信号（複数パルスからなる）の連続出力によって実現させている。ロータ２４の正転については、秒針を運針させるためのステップモータへの信号と同様な正転信号が発電量に応じて出力される。ここで、逆転時および正転時の周波数は前述した通りである。
【００４４】
ところで、図２に示す扇形表示部２０において、表示車２２は、歯形が全周にわたって形成されている訳ではなく、一部にのみ連続して形成されている。従って、表示車２２での歯形が形成されている歯形形成部２６の両端側は、中間車２３のかな２３Ａがぶつかる逆転度当たり部２７１および正転度当たり部２７２となっており、図２においては、かな２３Ａが逆転度当たり部２７１にぶつかった状態が示されている。
【００４５】
また、本実施形態で使用されるステップモータ２５のロータ２４は、Ｎ極とＳ極とが一極ずつ着磁された２極ロータである。ステップモータ２５のステータ２８のロータ収容穴内周には、一対の内ノッチ２８Ａが径方向に対向して設けられている。これらの内ノッチ２８Ａを通る線分に対し、ロータ２４のＮ極およびＳ極の磁極の対向方向（一対の磁極方向）に沿った線分（図２中の矢印）が直交する位置において、ロータ２４は静的に安定した停止状態を維持しようとする（静的安定位置）。
【００４６】
さらに、ステータ２８の外周部分には、ロータ２４を挟むように一対の外ノッチ２８Ｂが設けられている。ステップモータ２５のコイル２９（図１）に通電した場合に、ロータ２４の磁極方向に沿った線分（図２中の矢印）は、これらの外ノッチ２８Ｂを通る線分に対して直交するようになり、この位置で安定した停止状態を維持するようになる（動的安定位置）。
【００４７】
図３には、図２での表示車２２の停止位置とロータ２４の位置関係とが模式的に示されている。図３において、ロータ２４の一対の磁極（Ｎ極およびＳ極）の対向方向に沿った線分が矢印Ａ１，Ｂ１，Ｘとして表されている。ロータ２４の一方の静的安定位置（Ｎ極およびＳ極が図３と略同様の向き）にあるときの位置が矢印Ａ１として表されている。また、静的安定位置Ａ１に近い側の動的安定位置にあるときの位置が矢印Ｂ１として表されている。そして、本実施形態では、静的安定位置Ａ１と動的安定位置Ｂ１との略中間位置で、表示車２２の逆転度当たり部２７１に中間車２３のかな２３Ａがぶつかるのであり、図３では、その逆転度当たり部２７１の位置を模式的に丸形状で表示してある。すなわち、この丸形状の逆転度当たり部２７１に矢印Ｘが度当たりしたことで表示車２２が停止し、その時のロータ２４の向きが図３に示すようになっているのである。
【００４８】
このように、矢印Ｘが矢印Ａ１と矢印Ｂ１との間で逆転度当たり部２７１にぶつかる設定になっていると（実際にはかな２３Ａが逆転度当たり部２７１にぶつかる）、コイル２９への通電を解除した後には、ロータ２４が静的安定位置に戻る。つまり、矢印Ｘが矢印Ａ１と重なる位置までロータ２４が戻るのである。ロータ２４が静的安定位置Ａ１で停止している状態を図４に示す。この図４に示すように、ロータ２４が静的安定位置Ａ１に位置している時、表示針２１は丁度、第０目盛りを指し示す。逆説すれば、この静的安定位置Ａ１にある時に、表示針２１が第０目盛りを指し示すように、当該表示針２１を表示車２２に対して取り付けるのである。
【００４９】
表示針２１の具体的な取り付け方法としては、例えば、組み立て工程の途中において、ロータ収容穴周りに永久磁石を配置しておき、ロータ収容穴内のロータ２４の磁極と永久磁石とが引き合うことで、ロータ２４が図３および図４の向きとなるように合わせておく。そして、この時の表示車２２の向きが常に一定となるようにしておく。このためには、図示しない地板の所定位置に、位置決め治具としての案内ピンを立てておき、この案内ピンに対して表示車２２に設けられた丸穴２２Ａを挿通させることで、表示車２２の向きを常に同じにしておくことが可能である。
【００５０】
このようにすることで、ロータ２４および表示車２２相互の位相が常に同じとなった状態で組み込まれ、かな２３Ａが逆転度当たり部２７１にぶつかる時には常時、ロータ２４および表示車２２がそれぞれ図２に示した位置となり、表示針２１が第０目盛りを指す時は常時、それぞれ図４に示した位置となる。なお、ロータ２４の組み込みにあたっては、ロータ２４のロータかな２４Ａの一部に、磁極の向きに対応した切り欠きを設けておき、この切り欠きを目印にすることにより、ロータ２４の磁極が所定の位置を向いているか否かを確認できるようにしておくことが望ましい。
【００５１】
さて、図４に示すように、逆転度当たり後、ロータ２４が静的安定位置にあるときは、ステータ２８の図中、出力「０１」側から、正転信号（Ｎ極と反発し合うパルスＮ）が１発出力されると、ロータ２４での磁極の向きの関係で、ロータ２４は確実に１８０°正転側（図中の時計回り方向）に回動し、表示針２１が１目盛り分正確に移動する。
図３に示したように、静的安定位置（矢印Ａ１）と動的安定位置（矢印Ｂ１）との間で逆転度当たりする場合には、ロータ２４が自動的に静的安定位置Ａ１に位置するようになる。このことから、この静的安定位置Ａ１と動的安定位置Ｂ１との間の範囲で逆転度当たりするように設定されていれば、逆転度当たり後、ロータ２４は、必ず１発目のパルスで確実に正転側に駆動されるといえる。
【００５２】
また、逆転度当たり後、ロータ２４を１発目のパルスで確実に正転側に駆動できるのは、逆転度当たり位置がロータ２４の位置でいう静的安定位置Ａ１と動的安定位置Ｂ１との間に設定されている場合に限ったことではなく、ロータ２４における一方の静的安定位置Ａ１に対して±９０°の領域で逆転度当たりした場合に、１発目のパルスで確実に正転側に駆動できることが確認されている。これに関しては、図５を参照して説明する。ここで、逆転度当たり後、最初のパルスでロータ２４を確実に正転させるためには、逆転度当たり部の位置を静的安定位置Ａ１に対して±９０°の範囲内に設定すれば問題ないが、本実施形態のように静的安定位置Ａ１と動的安定位置Ｂ１との間に逆転度当たり部の位置を設定することで動作がより安定する。
なお、１発目のパルス出力によってロータ２４が正転側に確実に駆動されないと、表示針２１の指示位置がずれ、扇形表示部２０が正しく機能しないことになり、問題となる。
【００５３】
図５（Ａ）は、動的安定位置Ｂ１と静的安定位置Ａ１との間で逆転度当たり後、ロータ２４の磁極の対向方向が静的安定位置Ａ１に位置していることを示しており、この位置に停止している状態からは前述の如く、Ｎ極と反発し合うパルスＮをステータ２８の「０１」側から１発出力することで、ロータ２４が正転側に確実に１８０°回動する。これにより、表示針２１は第０目盛りから１目盛り分進んだ第１目盛り（表示上の「−１」）上に移動する。
ロータ２４が一方の静的安定位置Ａ１にある状態とは、本実施形態では、ロータ２４のＮ極およびＳ極が図５（Ａ）の向きとなった状態をいう。なお、Ｎ極およびＳ極の向きが図５（Ａ）とは１８０°回転した反対の状態のときは、ロータ２４は他方の静的安定位置Ａ２（図３）にある。
【００５４】
図５（Ｂ）は、静的安定位置Ａ１に対して＋９０°（正転側に９０°）ずれた位置で逆転度当たりし、この逆転度当たり位置でロータ２４が停止している状態を示している。この状態では、ロータ２４が中立位置にあり、また、逆転度当たり部２７１との関係から通電が解除されてもロータ２４は静的安定位置Ａ１に戻ることはない。なお、静的安定位置Ａ１から＋９０°（中立位置）で逆転度当たりする図５（Ｂ）の場合に限らず、静的安定位置Ａ１から＋９０°の範囲内で逆転度当たりした場合も、ロータ２４が静的安定位置Ａ１に戻らず、以降、図５（Ｂ）の場合と同様の動きとなる。
図５（Ｂ）の状態から、Ｎ極と反発し合うパルスＮをステータ２８の「０１」側から１発出力すると、ロータ２４は略９０°だけ正転側に回動し、静的安定位置Ａ１から見て１８０°回動したことになって、図５（Ａ）の場合と同様に、表示針２１は第０目盛りから１目盛り分進んだ第１目盛り上に移動する。
なお、図５（Ｂ）の位置で逆転度当たりして停止している状態では、表示針２１の指し示す位置は、第０目盛りと第１目盛りとの略中間位置となる。
【００５５】
図５（Ｃ）は、静的安定位置Ａ１に対して−９０°（逆転側に９０°）ずれた位置で逆転度当たりし、この逆転度当たり位置でロータ２４が停止している状態を示している。この状態では、ロータ２４が図５（Ｂ）とは対向した側の中立位置にあり、通電が解除されてもこの位置に停止し、静的安定位置Ａ１まで進むことはない。なお、動的安定位置Ｂ１と、その逆転側の中立位置（静的安定位置Ａ１から−９０°）との間で逆転度当たりした場合には、ロータ２４が静的安定位置Ａ１に進む。但しこの場合も、以降、図５（Ｃ）の場合と同様の動きとなる。
図５（Ｃ）の状態から、Ｎ極と反発し合うパルスＮをステータ２８の「０１」側から１発入力すると、ロータ２４は略２７０°正転側に一気に回動し、静的安定位置Ａ１から見て１８０°回動したことになって、図５（Ａ）および図５（Ｂ）の場合と同様、表示針２１は第０目盛りから１目盛り分進んだ第１目盛り上に移動する。
なお、図５（Ｃ）の位置で逆転度当たりして停止している状態では、表示針２１の指し示す位置は、第０目盛りの外側にはみ出した位置となる。
【００５６】
以上のように、逆転度当たり後、ロータ２４を１発目のパルスで正転側に確実に駆動させるには、２極ロータを用いている本実施形態では、その逆転度当たり位置を、ロータ２４の位置にして静的安定位置Ａ１に対して±９０°の範囲で設定すればよい。
つまり、静的安定位置Ａ１に対して±３６０°／（ロータ磁極数×２）以内で、逆転度当たり位置を設定すればよく、例えば、Ｎ極、Ｓ極がそれぞれ２極ずつある４極ロータを用いた場合では、静的安定位置に対して±４５°の範囲内で逆転度当たり位置を設定することになる。
なお、本実施形態では、ロータ２４の磁極方向と併せて、ステップモータ２５のコイルブロックの巻線方向も方向を定めてある。これは製造設備上から巻き線しやすい方向で構わない。コイルブロックの巻線方向と、逆転度当たり後、最初に出力されるパルスの極性と、ロータの磁極方向との関係により、逆転度当たり後、ロータは最初のパルスで回転する。
【００５７】
以下には、表示針２１を戻す（リセットする）場合について説明する。扇形表示部２０を例えば発電計として機能させている場合において、表示針２１を図４中の右側に移動させて発電状態を表示させるには、ＩＣはロータ２４を正転側に回転させるための信号（正転信号）をステップモータ２５に所定数連続して出力すればよく、表示針２１を左側に戻す場合には、ロータ２４を逆転させるための信号（逆転信号）を連続して出力すればよい。そして、本実施形態において、表示針２１を戻す時の逆転信号としては、表示針２１が確実に第０目盛り（表示上の「−２」）まで戻るように、表示針２１がいずれの位置にあっても、最大目盛である第２０目盛り分を戻す信号の数よりも多い２２発の逆転信号が出力されるようになっている。
【００５８】
発電させるための１回の巻真操作に続いて、２回目、３回目…の巻真操作が行われる場合、ＩＣは２２発の逆転信号の後に、２回目の巻真操作時の発電量に見合った正転信号を出力して表示針２１を再び右側に動かし、この後に再度、逆転信号を２２発出力して左側に戻し、これを繰り返すことで表示針２１の動きがアナログメータのようになる。また、巻真操作が終了し、発電計としての機能を終了させる必要があるとＩＣが判断した場合にも、扇形表示部２０を持続計に切り換えるためにＩＣは、２２発の逆転信号の出力に引き続いて正転信号を所定数出力し、持続時間に応じた目盛り位置まで表示針２１を移動させる。すなわち、本実施形態では、扇形表示部２０の発電計から持続計への切り替え時に、ＩＣによって２２発の逆転信号をステップモータ２５に印加し、これによって逆転度当たりさせるリセット処理を行う。ＩＣは、扇形表示部２０の発電計から持続計への切り替え時のほかに、１日１回（０時など）、定期的にリセット処理を行う。
【００５９】
ここで、本実施形態では、正転度当たり部２７２が設けられていることにより表示針２１は最大でも第２０目盛りより正転側に振れることがないにもかかわらず、リセット処理の際は逆転信号が２２発出力される。このため、表示針２１が取り付けられている表示車２２の戻り端側では必ず、中間車２３のかな２３Ａが逆転度当たり部２７１に度当たりし、逆転度当たりした後でもさらに逆転信号が出力されていることが考えられる。以下には、逆転信号の連続出力によって逆転度当たりした場合のロータ２４の動きについて説明する。
【００６０】
逆転信号は一般的に、ロータ２４を僅かに正転側に回転させる１回目の反発パルス、正転側に僅かに回転させた位置から逆転側に引き戻すための吸引パルス、および引き戻し時の慣性を利用して一気に逆転させる２回目の反発パルスからなり、この３つのパルスがセットで１つの逆転信号が構成されている。この際、１回目の反発パルスと吸引パルスは短時間（本実施形態では３２ステップ／秒）出力され、２回目の反発パルスは通常の正転信号と同じ時間（本実施形態では６４ステップ／秒）だけ出力される。
【００６１】
図６（Ａ）には、逆転信号の出力により、かな２３Ａが逆転度当たり部２７１に一旦度当たりした状態が示されている。前述したように、逆転度当たりがロータ２４の位置でいう静的安定位置Ａ１および動的安定位置Ｂ１の間で行われる本実施形態では、図６（Ａ）の状態はすなわち、ロータ２４が静的安定位置Ａ１に停止し、表示針２１が第０目盛り（表示上は「−２」）上にあることを示している（図４）。この状態からさらに、逆転信号が連続して出力された場合が図６（Ｂ）〜（Ｄ）に示されている。なお、逆転信号や正転信号は先ず、ロータ２４のＮ極が「０１」側に向いている時には「０１」側から、Ｎ極が「０２」側を向いている時には「０２」側から、それぞれＮ極が反発するように交互に出力されるようになっている。
【００６２】
図６（Ａ）の状態から、逆転信号として先ず短い反発パルスＮ１が「０１」側から出力されると、図６（Ｂ）のようにロータ２４は正転側に回転する。この場合、反発パルスＮ１の出力時間が短いために、ロータ２４は１８０°回転することができない。この状態で、図６（Ｂ）に示すように、「０２」側から吸引パルスＮ２が出力される。この吸引パルスＮ２により、ロータ２４は勢い良く元に戻る。この時に図６（Ｃ）に示すように、通常の出力時間で反発パルスＮ３が出力され、ロータ２４を逆転側に回転させようとする。この際、仮に、逆転度当たり部２７１が無ければ、ロータ２４は動的安定位置Ｂ１を越え、吸引パルスＮ２印加時と同じ逆転方向に回転する。しかしながら、本実施形態では静的安定位置Ａ１と動的安定位置Ｂ１との間でかな２３Ａが逆転度当たり部２７１にぶつかるため、ロータ２４は動的安定位置Ｂ１を越えることができず、ロータ２４は反発パルスＮ３により、図６（Ｄ）に示すように、かな２３Ａの逆転度当たり部２７１への衝突の反動でむしろ、正転側に１８０°回転してしまう。これにより、表示針２１は第１目盛り（表示上の「−１」）上に移動してしまう。
【００６３】
図６（Ｄ）の状態に引き続いて、「０２」側から逆転信号が出力されると、ロータ２４は１８０°回転して図６（Ａ）の状態に戻り、さらには、「０１」側からの逆転信号により、再度図６（Ｄ）に至る。つまり、逆転度当たりが生じてからも連続的に逆転信号が出力されると、ロータ２４としては図６（Ａ）から図６（Ｄ）、そして図６（Ｄ）から図６（Ａ）を繰り返すのであり、表示針２１としては第０目盛り（表示上の「−２」）と第１目盛り（表示上の「−１」）とを往復動作することになる。この現象は２２発の逆転信号が出力されるまで、すなわちリセット処理が終了するまで続く。
【００６４】
そうすると、表示針２１がいずれの目盛り上から逆転するかが判らないため、２２発の逆転信号が出力された後（リセット処理後）では、戻り端側において表示針２１が第０目盛り上あるいは第１目盛りのいずれかを指し示すことになる。このため、仮に第０目盛りを表示上のゼロ（０）位置に設定すると、表示針２１が表示上のゼロ位置で停止したり、場合によっては表示上の「１」位置で停止したりし、仮に、表示上の「１」位置で停止している状態から持続時間等を表示する正転信号を出力すると、持続時間を１目盛り分多く表示してしまい、正しく表示できずに誤表示となってしまう。このような場合、表示針２１が「１」を示していて見かけ上は持続時間が残っている場合でも、時計の動作が停止するおそれがある。
【００６５】
そこで本実施形態では、表示上のゼロ位置（初期位置）を第２目盛り上に設定してある。２２発目の逆転信号が「０１」側から出力されたか、「０２」側から出力されたかはＩＣが記憶しており、また、２２発目が「０１」側から出力された後には、表示針２１が第１目盛り上にあり、「０２」側から出力された後には、表示針２１が第０目盛り上にあることが判っている。このため、持続時間を表示するための正転信号を出力するに先立ち、２２発目が「０２」側から出力されたのであれば、初期位置合わせ用の正転信号を「０１」側から１発、「０２」側から１発、合計２発を出力するようにシステム化することにより、初期位置合わせを行うことができる。つまり、ＩＣがこのようなシステム動作を行う。こうすることで表示針２１は第２目盛りである初期位置に停止することになる。一方で、２２発目が「０１」側から出力されたのであれば、初期位置合わせ用の正転信号を「０２」側から１発のみ出力するようにシステム化することにより、やはり、表示針２１は第２目盛りである初期位置に停止することになる。
【００６６】
本実施形態では、第２目盛りを表示針２１の初期位置としているため、多目の逆転信号の出力により１信号分正転側へ回転してしまうような現象が生じた場合でも、必ず第２目盛りの初期位置に合わせ込むための正転信号を加味して、さらにそこから持続時間または発電状態に見合った数の正転信号を出力することで、複雑な補正手段を用いたり、補正操作を行ったりしなくとも表示針２１を初期位置基準で常時正しく表示できる。これにより、時計１の内部情報である持続時間の誤表示を確実に防止できる。
【００６７】
なお、本実施形態では、図３を参照して述べたように、静的安定位置Ａ１と動的安定位置Ｂ１との間の中間が逆転度当たり位置（図３の２７１参照）となるように、ロータ２４の磁極の向きと逆転度当たり部２７１（図２）との位置関係が規定されている。このような本実施形態や、逆転度当たり時におけるロータ２４の一対の磁極方向が静的安定位置Ａ１に対して±９０°の範囲となるように設定されている図５（Ｂ）および（Ｃ）の場合では、前述のように、逆転度当たり後、１発目のパルスで確実にロータ２４を正転側に回転させることができる。このように、逆転度当たり後、ロータ２４が１発で回転されるように、ロータ２４の磁極方向が規定されているので、逆転度当たり後において、１発以上（本実施形態では２発）信号が印加された際の目盛り位置が表示針２１の初期位置とされることによって、表示針２１の初期位置合わせを確実に行うことができる。
【００６８】
一方、逆転度当たり時におけるロータ２４の一対の磁極方向が、一方の静的安定位置Ａ１に対して±９０°の範囲から外れる場合には、次のようになる。
例えば、図３を参照して、中立位置Ｃ２（静的安定位置Ａ１から＋９０°）と動的安定位置Ｂ２との間で逆転度当たり位置が設定されている場合には、図示を省略するが、ロータ２４は、逆転度当たり後の通電解除後に、他方の静的安定位置Ｂ２に戻って、その位置が維持される。そして、この状態に引き続いて逆転信号が「０１」側から出力されると、結果的にかな２３Ａが逆転度当たり部２７１にぶつかるだけであり、同じ状態が維持される。また、「０２」側から逆転信号が出力されても、ロータ２４には回転する力が働かないので、同じくそのままの状態が維持される。このように、逆転度当たり後に「０１」側からパルスが出力された場合も「０２」側からパルスが出力された場合でもロータ２４は回動せずロックしてしまう。本実施形態では、静的安定位置Ａ１に対して±９０°の範囲内に逆転度当たり位置が設定されているので、このようなロックの問題は生じない。
【００６９】
さらに、中立位置Ｃ１（静的安定位置Ａ１から−９０°）と他方の静的安定位置Ｂ２との間で逆転度当たり位置が設定されている場合について説明する。このような位置で逆転度当たりし、逆転度当たり後に通電が解除されると、ロータ２４は中立位置Ｃ１を越えているために、他方の静的安定位置側に回動しようとするが、逆転度当たりするために当該度当たり状態が維持される。この状態に引き続いてさらに逆転信号を出力すると、「０１」側からの出力では逆転度当たり状態が維持されるが、「０２」側からの出力では、ロータ２４が逆転側に回動して一方の静的安定位置Ａ１まで戻る。ただし、この逆転度当たりの設定では、一方の静的安定位置Ａ１に対して−９０°を越えた位置にロータ２４が停止することになるので、１発目の正転信号でロータ２４を正転側に送ることができるとは限らない。
【００７０】
ここで、逆転信号を連続して出力するリセット処理における最後のパルスに関する知見を述べる。
下記の表に、逆転度当たり部の位置毎に、逆転度当たり直前のパルスと、リセット処理において多めに出力された逆転信号１〜３発のそれぞれの出力時における表示針２１の指示位置とを示す。なお、本実施形態では、リセット処理で連続出力する逆転信号は、「０１」側から２２発であるから、リセット処理で逆転度当たり直前に出力されたパルスは「０２」側から出力される。
また、各表において、「０」は第０目盛り、「１」は第１目盛り、「−１」は第０目盛りよりもマイナスの位置を意味する。
【００７１】
【表１】
2008116435.tif 000003
【００７２】
【表２】
2008116435.tif 000004
【００７３】
【表３】
2008116435.tif 000005
【００７４】
上記1-1〜1-3のように、逆転度当たり位置に応じて、リセット処理後の表示針２１の指示位置は異なるが、上記表のように、リセット処理における最後のパルスが「０２」方向であれば、表示針２１の指示位置は第０目盛りに位置することがわかる。すなわち、リセット処理における最後のパルスが、逆転度当たり後、最初に印加されるパルスの極性（「０１」出力方向）とは逆極性（「０２」出力方向）であるため、リセット処理後のロータの位置が一定となる。
従って、次の各表に示すように、リセット処理における最後のパルスが「０２」方向であって、かつリセット処理後、「０１」側から正転パルスを２発印加することにより、表示針２１の指示位置を初期位置（第２目盛り）に合わせることができる（下記の各表における右の欄参照）。なお、各表には、リセット処理における最後のパルスが「０２」側から出力される場合との比較用として、最後のパルスが「０１」側から出力され、かつリセット処理後に「０２」側からパルスを出力した例を示した（下記の各表における左の欄参照）
【００７５】
【表４】
2008116435.tif 000006
【００７６】
【表５】
2008116435.tif 000007
【００７７】
【表６】
2008116435.tif 000008
【００７８】
以上より、逆転度当たりする位置が一方の静的安定位置Ａ１から逆転側に、他方の静的安定位置Ａ２までの場合、本実施形態において、リセット処理後における最後のパルスを「０２」出力方向に決め、かつ、「０１」側から正転パルスを出力することにより、表示針２１を初期位置に確実にかつ正確に合わせることが可能となる。
すなわち、逆転度当たり部２７１の位置の設定により、逆転度当たり直後のロータ２４の磁極方向が一定であることと、リセット処理の最後のパルスの極性が規定されることとの相関によって、表示針２１の指示位置等を検出することなく、表示針２１の初期位置への帰零を確実に行うことができる。このような構成により、初期位置合わせの際のパルス出力方向の切替を不要にできるという利点がある。すなわち、一定方向のパルスを出力するだけで、表示針２１の初期位置合わせを自動的に行える。
なお、リセット処理で出力する最後のパルスの極性は、リセット処理で出力する最初の逆転信号の方向および逆転信号の数によって決めればよい。本実施形態では、リセット処理の最初の逆転信号は「０１」出力方向であるため、逆転信号の数は偶数となる。
【００７９】
次に、正転側の度当たりについて説明する。図７には、かな２３Ａが表示車２２の正転側の正転度当たり部２７２で度当たりしている状態が示されている。この状態では、表示針２１が第２０目盛りを越えたところに位置しており、その時のロータ２４の磁極方向は図８に示す矢印Ｘのようになっている。図８によれば、ロータ２４は、静的安定位置（矢印Ａ１）と、静的安定位置Ａ１よりも正転側の中立位置Ｃ２（静的安定位置Ａ１から＋９０°）との中間にあり、この向きで正転度当たりが生じている。正転度当たりが生じるのは、表示針２１が第２０目盛りを越えて振れる場合であり、このように第２０目盛りを超えるのは、発電計としてリセット動作を繰り返した際の運針ミスや、外部磁界や落下衝撃を受けた際などの表示針２１の位置ズレに起因し、扇形表示部２０を発電計として機能させている際にも、持続計として機能させている際にも、正転度当たりが生じうる。図８に示した位置で正転度当たりすると、通電を解除した後には、ロータ２４が静的安定位置Ａ１に戻り、図９に示すように、表示針２１が丁度第２０目盛り上を指し示す。
【００８０】
このように正転度当たりの位置がロータ２４でいう静的安定位置Ａ１とその正転側の中立位置Ｃ２との間に設定されていると、図９および図１０（Ａ）に示すように、通電解除後にロータ２４が静的安定位置Ａ１に戻って、その位置を維持しようとするが、ここからさらに正転信号が出力される場合で、例えば「０１」側から出力された場合には、図１０（Ｂ）に示すように、再度度当たりして中立位置Ｃ２（図８）を越えないため、やはり静的安定位置Ａ１に戻る。そして、「０２」側から出力された場合にも、反発することがないためにロータ２４には回転する力が働かず、この場合も静的安定位置を維持する。
なお、図１０および図１１では、正転度当たり部２７２の位置を模式的に丸形状で表示してある。
【００８１】
一方、図１０（Ｂ）の状態において、逆転信号が「０１」側から出力されると、最初の短い反発パルスＮ１によってロータ２４が回動して正転度当たりし、正確に１目盛り分逆転するが、「０２」側から出力されると、最初の短い反発パルスでもロータ２４が動かないので逆転せず、次に出力される「０１」側からの逆転信号ではじめて逆転することになる。ただし、逆転信号を連続出力するリセット処理では、目盛りに対して多目の逆転信号（本実施形態では２２発）が出力されるうえ、単に表示針２１を戻すだけであるから、１発目の「０２」側からの出力で逆転しないことが問題になることはない。
【００８２】
なお、図示を省略するが、仮に正転度当たり位置が、ロータ２４でいう中立位置Ｃ２（静的安定位置Ａ１から＋９０°）と動的安定位置Ｂ２手前（図１０（Ａ）の位置から正転側に１１０°移動した付近）との間に設定された場合には、正転度当たりした後に通電を解除すると、正転度当たり位置が中立位置Ｃ２を越えて正転側にあるため、ロータ２４は「０２」側の静的安定位置Ａ２に進もうとする。しかし、かな２３Ａが正転度当たり部２７２にぶつかった状態が維持されるので、表示針２１としては第２０目盛りを越えた位置で停止し、この状態が維持される。
【００８３】
この状態から、連続して正転信号が出力された場合には、その正転信号が「０１」側からか、「０２」側からかにかかわらず、ロータ２４が正転度当たり位置から動くことはない。そして、逆転信号が出力された場合には、その逆転信号が「０１」側からであっても、「０２」側からであっても、正しく１目盛り分逆転する。すなわち、リセット処理に問題は生じない。
【００８４】
ところが、図１１に示すように、動的安定位置Ｂ２に対して略±３０°の範囲内で正転度当たり部２７２が設定されていると、正転度当たり後にはその位置を維持するだけではなく、その状態から正転信号を「０１」、「０２」いずれの側から出力しても、ロータ２４は全く動くことはない。また、逆転信号を「０１」、「０２」いずれの側から出力してもやはり、ロータ２４は動かない。つまり、ロータ２４は完全にロックされた状態となり、表示針２１をリセットできない。このような正転度当たり位置の設定は避ける必要がある。従って、本実施形態では、正転度当たり時におけるロータ２４の一対の磁極方向が、動的安定位置に対して±３０°の範囲から外れるように、正転度当たり部２７２の位置が設定されている。この構成により、ロータ２４のロックを防止できる。
なお、正転度当たり時におけるロータ２４の一対の磁極方向が本実施形態とは１８０°異なれば、当然、動的安定位置Ｂ１に対して±３０°の範囲から外れるように、正転度当たり部の位置を設定する必要がある。
【００８５】
以上の実施形態では、リセット処理を第２０目盛り側から第０目盛り側に表示針２１を戻すことによって行っていたが、これとは逆に、第０目盛り側から第２０目盛り側へと表示針２１を戻すリセット処理も考えられ、このような場合には、第２０目盛り側の度当たり部を逆転度当たり部として構成し、そして第０目盛り側の度当たり部を正転度当たり部として構成すればよい。要は、いずれの側が起点になるかというだけの違いであり、本実施形態と逆の場合には、例えば、第２０目盛り側の度当たり部の位置を静的安定位置に対して±９０°の範囲内に設定すればよい。また、第０目盛り側の度当たり部の位置を動的安定位置に対して±３０°の範囲を外れるように設定すればよい。
【００８６】
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。
例えば、前記実施形態では、回転錘の回転による機械エネルギを電気エネルギに変換する発電装置５が設けられていたが、本発明に用いられる発電装置としては、ソーラ発電装置などでもよく、任意の発電装置を適用できる。
また、指示手段としては表示針２１に限定されず、ホロスコープのような面状部材であってもよい。
さらに、前記実施形態では、扇形表示部２０での表示上の初期位置が第２目盛り上に設定されていたが、連続した逆転信号により第０目盛りと第１目盛りとの間で往復動するような場合では、第１目盛り上に初期位置を設定してもよく、要するに度当たりした場合に指し示す第０目盛りに対して、正転信号を１発分以上送った位置に初期位置を設定すればよい。
【００８７】
前記実施形態では、表示車２２の歯形形成部２６の両端にそれぞれ逆転度当たり部２７１および正転度当たり部２７２が設けられ、これらの逆転度当たり部２７１および正転度当たり部２７２に中間車２３のかな２３Ａが度当たりすることで表示車２２の回動を止める構成であったが、度当たり部の構成は限定されず、例えば、表示車の歯車部分に長孔を設け、地板などには該長孔を貫通するピン等を設け、このピンが長孔の端部にぶつかることで表示車を停止させてもよい。このような場合には、長孔でのピンとの当接部分およびこのピンにより本発明に係る逆転度当たり部や正転度当たり部が形成される。また、表示車に一体で回転する突起を設け、この突起を地板に設けられた壁部分に当接させてもよく、このような場合では、前記突起および壁部分により度当たり部が形成される。
【００８８】
また、図１２を参照して、前記実施形態とは異なる度当たり部の構成を示す。本例は、度当たり部の位置を偏心軸３１によって調整可能としたものである。
偏心軸３１は、地板等に設けられる軸部３１１と、軸部３１１に対して偏心した外周部３１２とを有している。外周部３１２は、表示車３２に設けられた長孔３２１に挿通されており、表示車３２が正転側に回動された際に、長孔３２１の端部３２１Ａにぶつかり、表示車３２が逆転側に回動された際に、長孔３２１の端部３２１Ｂにぶつかる。つまり、偏心軸３１および端部３２１Ａにより、正転度当たり部が構成され、偏心軸３１および端部３２１Ｂにより、逆転度当たり部が構成されている。
また、表示車３２は、前記実施形態の表示車２２（図７等）とは異なり、全周に歯形３６が形成されている。つまり、本例では、前記実施形態のような一部にのみ歯形形成部２６が設けられた表示車２２ではなく汎用の表示車３２を利用できる。
【００８９】
本例では、組み込みの際に、偏心軸３１の外周部３１２の向きを回転させて軸部３１１に対する外周部３１２の位置が調整された状態で軸部３１１を地板などに固定することにより、度当たり位置を変更することが可能となる。このように度当たり位置が調整可能とされているので、例えば、正転度当たり時にロータ２４の磁極方向が動的安定位置に対して±３０°の範囲から外れた位置となるように、ロータ２４、表示車３２などを容易に組み込むことができる。
【００９０】
また、図１３を参照して、度当たり部の他の構成を示す。本例も、図１２と同様に、偏心軸３１によって度当たり部の位置を調整可能としたものである。
本例では、扇形の表示車３７が使用されており、この表示車３７の端部３７１に、前述の偏心軸３１の外周部３１２がぶつかる。つまり、表示車３７の端部３７１および偏心軸３１により、正転度当たり部が構成されている。なお、表示車３７における端部３７１とは反対側の端部３７２およびピン３８により、逆転度当たり部が構成されている。
本例においても、組み込みの際に、偏心軸３１の外周部３１２の向きを回転させて軸部３１１に対する外周部３１２の位置が調整された状態で軸部３１１を地板などに固定することにより、度当たり位置を変更することが可能となるから、度当たり時において、ロータ２４の磁極方向が所定の角度範囲となるように又は所定の角度範囲から外れるように、ロータ２４、表示車２２などを容易に組み込むことができる。
なお、ピン３８を偏心軸３１と同様に構成することにより、逆転度当たり位置の調整も可能となる。
【００９１】
前記実施形態において、例えば時分針駆動用のステップモータのコイルブロックなどを外部磁界の検出装置として利用することにより、外部磁界を検出し、この検出結果に基づいてリセット処理を行うことが好ましい。これによって、外部磁界による表示針２１の位置ずれに対処できる。ここで、検出した外部磁界の強さが一定の基準レベルを超えた場合に、リセット処理を行うようにしてもよい。
なお、前記実施形態で述べたように、１日１回など定期的に行うリセット処理と、発電計と持続計との表示切替時におけるリセット処理と、ここで述べた外部磁界検出によるリセット処理との３つは併存してよい。あるいは、定期的なリセット処理だけが行われていたり、表示切替時のリセット処理だけが行われていたり、外部磁界検出によるリセット処理だけが行われていたり、これらリセット処理のうち２つだけが行われていても良い。
【００９２】
なお、前記実施形態では、扇形表示部２０は、持続計と発電計とに兼用されていたが、これに限らず、持続時間を表示する扇形表示部と、発電状態を表示する扇形表示部とが別々に設けられていても良い。
また、前記実施形態では、ステータ２８に内ノッチ２８Ａおよび外ノッチ２８Ｂが形成された一体型のステータ２８が使用されていたが、これに限らず、ステップモータのステータは、二体が偏心配置されていてもよい。
さらに、前述のように、本発明の扇形表示部は、発電装置による発電状態や蓄電装置による蓄電量などの時計の内部情報の表示に好適であるが、本発明の扇形表示部に表示される情報は問わず、例えば、表示される情報は暦や曜日、月齢などであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、ステップモータで駆動される扇形の表示部を備えた時計に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施形態に係る時計の概略を示す平面図。
【図２】逆転側での度当たりした状態を示す図。
【図３】図２の度当たり位置でのロータの向きを説明するための図。
【図４】逆転側での度当たり後の状態を示す図。
【図５】１発目の正転信号でロータを回転できる度当たり設定範囲を示す図。
【図６】逆転信号を出力した場合のロータの動きを説明するための図。
【図７】正転側での度当たりした状態を示す図。
【図８】図７の度当たり位置でのロータの向きを説明するための図。
【図９】正転側での度当たり後の状態を示す図。
【図１０】度当たり後に信号を出力した時のロータの動きを説明するための図。
【図１１】ロータがロックする場合の度当たり位置を説明するための図。
【図１２】本発明の変形例に係る度当たり部を示す図。
【図１３】本発明の他の変形例に係る度当たり部を示す図。
【符号の説明】
【００９５】
１…時計、５…発電装置、２０…扇形表示部、２１…指示手段である表示針、２２…表示車、２３…中間車、２３Ａ…かな、２４…ロータ、２５…ステップモータ、２６…歯形形成部、２７１…逆転度当たり部、２７２…正転度当たり部、３１…偏心軸、３２１Ａ…端部（正転度当たり部）、３７１…端部（正転度当たり部）。
【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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【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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