(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の回転軸を中心にそれぞれ回転する第１回転駆動部及び第２回転駆動部と、前記第１回転駆動部及び前記第２回転駆動部を回転させる駆動手段と、前記第１回転駆動部に設けられた第１被給電部と、前記第２回転駆動部に設けられた第２被給電部と、前記駆動手段に設けられたリング状の送電側コイルと、前記第１回転駆動部に設けられたリング状の第１受電側コイルと、前記第２回転駆動部に設けられたリング状の第２受電側コイルと、前記送電側コイルを励磁する電気回路とを備え、
前記送電側コイル、前記第１受電側コイル、及び前記第２受電側コイルは、それらの中心が前記第１回転駆動部及び前記第２回転駆動部の回転軸と一致するように配置し、
前記送電側コイルを励磁して前記第１受電側コイル及び前記第２受電側コイルに誘導起電力を発生させ、前記第１被給電部に前記第１受電側コイルの誘導起電力を供給し、前記第２被給電部に前記第２受電側コイルの誘導起電力を供給するようにし、
前記送電側コイルと前記第１受電側コイルとの間隔よりも前記送電側コイルと前記第２受電側コイルとの間隔を大きく設定するとともに、前記第２受電側コイルの直径を前記第１受電側コイルの直径よりも大きく設定したことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
共通の回転軸を中心にそれぞれ回転する第１回転駆動部及び第２回転駆動部と、前記第１回転駆動部及び前記第２回転駆動部を回転させる駆動手段と、前記第１回転駆動部に設けられた第１被給電部と、前記第２回転駆動部に設けられた第２被給電部と、前記駆動手段に設けられたリング状の送電側コイルと、前記第１回転駆動部に設けられたリング状の第１受電側コイルと、前記第２回転駆動部に設けられたリング状の第２受電側コイルと、前記送電側コイルを励磁する電気回路とを備え、
前記送電側コイル、前記第１受電側コイル、及び前記第２受電側コイルは、それらの中心が前記第１回転駆動部及び前記第２回転駆動部の回転軸と一致するように配置し、
前記送電側コイルを励磁して前記第１受電側コイル及び前記第２受電側コイルに誘導起電力を発生させ、前記第１被給電部に前記第１受電側コイルの誘導起電力を供給し、前記第２被給電部に前記第２受電側コイルの誘導起電力を供給するようにし、
前記第１受電側コイル及び前記第２受電側コイルは、それらの一方を他方の内側に配置したことを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
共通の回転軸を中心にそれぞれ回転する第１回転駆動部及び第２回転駆動部と、前記第１回転駆動部及び前記第２回転駆動部を回転させる駆動手段と、前記第１回転駆動部に設けられた第１被給電部と、前記第２回転駆動部に設けられた第２被給電部と、前記駆動手段に設けられたリング状の送電側コイルと、前記第１回転駆動部に設けられたリング状の第１受電側コイルと、前記第２回転駆動部に設けられたリング状の第２受電側コイルと、前記送電側コイルを励磁する電気回路とを備え、
前記送電側コイル、前記第１受電側コイル、及び前記第２受電側コイルは、それらの中心が前記第１回転駆動部及び前記第２回転駆動部の回転軸と一致するように配置し、
前記送電側コイルを励磁して前記第１受電側コイル及び前記第２受電側コイルに誘導起電力を発生させ、前記第１被給電部に前記第１受電側コイルの誘導起電力を供給し、前記第２被給電部に前記第２受電側コイルの誘導起電力を供給するようにし、
前記第１受電側コイルに第１ダイオードを接続するとともに、前記第２受電側コイルに第２ダイオードを接続し、
前記電気回路は、正負電圧のパルスにて前記送電側コイルを励磁するものとし、
前記第１受電側コイル及び前記第２受電側コイルには、前記正負電圧のパルスに応じて交互に誘導起電力が発生するようにしたことを特徴とする駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被給電部を設けた回転駆動部を回転する駆動装置に関し、非接触方式にて被給電部に電力を供給するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２には、時計の指針に設けられた発光素子等の被給電部に電力を供給するための導通装置が開示されている。これらの導通装置は、摺動接点により指針と指針外部とを電気的に接続するものである。しかるに、その摺動接点の磨耗によって耐久性が制限されてしまうという問題がある。
【０００３】
この点、給電方法としては、電磁誘導を利用する方法も知られている。特許文献３乃至６には、電磁誘導を利用してなる非接触方式の給電装置が開示されている。
【特許文献１】特開平８−１８４６８１号公報
【特許文献２】特許第３４８２０９９号公報
【特許文献３】特開２０００−８５４９２号公報
【特許文献４】特開２０００−９２７５２号公報
【特許文献５】特開２０００−２５５３４０号公報
【特許文献６】特開２００３−２０９０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者は、指針と指針外部とを電気的に接続する方法として、電磁誘導の利用に着眼し、試作と検討を重ねた結果、その実用化を達成した。本発明の目的は、回転駆動部に設けられた被給電部に合理的に電力を供給することができる駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願第１請求項に記載した発明は、共通の回転軸を中心にそれぞれ回転する第１回転駆動部及び第２回転駆動部と、前記第１回転駆動部及び前記第２回転駆動部を回転させる駆動手段と、前記第１回転駆動部に設けられた第１被給電部と、前記第２回転駆動部に設けられた第２被給電部と、前記駆動手段に設けられたリング状の送電側コイルと、前記第１回転駆動部に設けられたリング状の第１受電側コイルと、前記第２回転駆動部に設けられたリング状の第２受電側コイルと、前記送電側コイルを励磁する電気回路とを備え、前記送電側コイル、前記第１受電側コイル、及び前記第２受電側コイルは、それらの中心が前記第１回転駆動部及び前記第２回転駆動部の回転軸と一致するように配置し、前記送電側コイルを励磁して前記第１受電側コイル及び前記第２受電側コイルに誘導起電力を発生させ、前記第１被給電部に前記第１受電側コイルの誘導起電力を供給し、前記第２被給電部に前記第２受電側コイルの誘導起電力を供給するようにし、前記送電側コイルと前記第１受電側コイルとの間隔よりも前記送電側コイルと前記第２受電側コイルとの間隔を大きく設定するとともに、前記第２受電側コイルの直径を前記第１受電側コイルの直径よりも大きく設定した構成の駆動装置である。
【０００６】
本願第２請求項に記載した発明は、共通の回転軸を中心にそれぞれ回転する第１回転駆動部及び第２回転駆動部と、前記第１回転駆動部及び前記第２回転駆動部を回転させる駆動手段と、前記第１回転駆動部に設けられた第１被給電部と、前記第２回転駆動部に設けられた第２被給電部と、前記駆動手段に設けられたリング状の送電側コイルと、前記第１回転駆動部に設けられたリング状の第１受電側コイルと、前記第２回転駆動部に設けられたリング状の第２受電側コイルと、前記送電側コイルを励磁する電気回路とを備え、前記送電側コイル、前記第１受電側コイル、及び前記第２受電側コイルは、それらの中心が前記第１回転駆動部及び前記第２回転駆動部の回転軸と一致するように配置し、前記送電側コイルを励磁して前記第１受電側コイル及び前記第２受電側コイルに誘導起電力を発生させ、前記第１被給電部に前記第１受電側コイルの誘導起電力を供給し、前記第２被給電部に前記第２受電側コイルの誘導起電力を供給するようにし、前記第１受電側コイル及び前記第２受電側コイルは、それらの一方を他方の内側に配置した構成の駆動装置である。
【０００７】
本願第３請求項に記載した発明は、共通の回転軸を中心にそれぞれ回転する第１回転駆動部及び第２回転駆動部と、前記第１回転駆動部及び前記第２回転駆動部を回転させる駆動手段と、前記第１回転駆動部に設けられた第１被給電部と、前記第２回転駆動部に設けられた第２被給電部と、前記駆動手段に設けられたリング状の送電側コイルと、前記第１回転駆動部に設けられたリング状の第１受電側コイルと、前記第２回転駆動部に設けられたリング状の第２受電側コイルと、前記送電側コイルを励磁する電気回路とを備え、前記送電側コイル、前記第１受電側コイル、及び前記第２受電側コイルは、それらの中心が前記第１回転駆動部及び前記第２回転駆動部の回転軸と一致するように配置し、前記送電側コイルを励磁して前記第１受電側コイル及び前記第２受電側コイルに誘導起電力を発生させ、前記第１被給電部に前記第１受電側コイルの誘導起電力を供給し、前記第２被給電部に前記第２受電側コイルの誘導起電力を供給するようにし、前記第１受電側コイルに第１ダイオードを接続するとともに、前記第２受電側コイルに第２ダイオードを接続し、前記電気回路は、正負電圧のパルスにて前記送電側コイルを励磁するものとし、前記第１受電側コイル及び前記第２受電側コイルには、前記正負電圧のパルスに応じて交互に誘導起電力が発生するようにした構成の駆動装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の駆動装置によれば、回転駆動部に設けられた被給電部に合理的に電力を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１に示す時計１は、本例の駆動装置１００を用いてなるアナログ時計である。この時計１は、時針２１０、分針２２０、秒針２３０を駆動するムーブメント３００を装着した中板２を筐体３の内部に設けてなるものである。ムーブメント３００は、中板２の裏面に配置されており、各指針２１０，２２０，２３０は、中板２の正面側において駆動される。以下の説明においては、特許請求の範囲の記載に従って、時針２１０を第１回転駆動部、分針２２０を第２回転駆動部、秒針２３０を第３回転駆動部、ムーブメント３００を駆動手段と呼ぶ。
【００１７】
図２乃至図３に示すように、本例の駆動装置１００は、共通の回転軸Ｌを中心にそれぞれ回転する第１回転駆動部２１０、第２回転駆動部２２０、及び第３回転駆動部２３０と、各回転駆動部２１０，２２０，２３０をそれぞれ所定の速度で回転させる駆動手段３００と、第１回転駆動部２１０に設けられた第１被給電部４１０と、第２回転駆動部２２０に設けられた第２被給電部４２０と、駆動手段３００に設けられたリング状の送電側コイル５００と、第１回転駆動部２１０に設けられたリング状の第１受電側コイル５１０と、第２回転駆動部２２０に設けられたリング状の第２受電側コイル５２０と、送電側コイル５００を励磁する電気回路６００とを備えている。
【００１８】
送電側コイル５００、第１受電側コイル５１０、及び第２受電側コイル５２０は、回転軸Ｌの方向に互いに間隔をあけるとともに、それらの中心が回転軸Ｌと一致するように配置されている。本例の場合、送電側コイル５００と第２受電側コイル５２０との間隔は、送電側コイル５００と第１受電側コイル５１０との間隔よりも大きく設定されている。
【００１９】
そして、送電側コイル５００を励磁すると、電磁誘導により第１受電側コイル５１０及び第２受電側コイル５２０にそれぞれ誘導起電力が発生する。第１被給電部４１０には、第１受電側コイル５１０の誘導起電力を供給し、第２被給電部４２０には、第２受電側コイル５２０の誘導起電力を供給する構成となっている。
【００２０】
駆動手段３００は、第１回転駆動部２１０を支持する第１出力軸３０１、第２回転駆動部２２０を支持する第２出力軸３０２、及び第３回転駆動部２３０を支持する第３出力軸３０３を備え、各出力軸３０１，３０２，３０３をそれぞれ所定の速度で回転させるモータ及び減速装置を薄型のケースの内部に収納してなるユニットである。各出力軸３０１，３０２，３０３は、指針とともに回転する所謂指針パイプであり、駆動手段３００のケースの正面側に突出している。また、第３出力軸３０３が第２出力軸３０２を貫通し、第２出力軸３０２が第１出力軸３０１を貫通している。送電側コイル５００は、駆動手段３００のケースの正面に設けられており、出力軸３０１，３０２，３０３は、送電側コイル５００を貫通している。中板２の要所には、これらの出力軸３０１，３０２，３０３及び送電側コイル５００に対応する孔部２ａが設けられている。
【００２１】
各回転駆動部２１０，２２０，２３０には、各出力軸３０１，３０２，３０３に圧入嵌合される嵌合軸２１１，２２１，２３１がそれぞれ設けられている。第１回転駆動部２１０の嵌合軸２１１は、第１受電側コイル５１０を貫通している。第２回転駆動部２２０の嵌合軸２２１は、第２受電側コイル５２０を貫通している。
【００２２】
尚、第３出力軸３０３及び第３回転駆動部２３０の嵌合軸２３１は、フェライト製となっている。つまり、これが送電側コイル５００、第１受電側コイル５１０、及び第２受電側コイル５２０に跨るコアとなっている。このような構成によると、磁束の漏れが低減されるので、電磁誘導の効率が向上するという利点がある。
【００２３】
第１被給電部４１０は、第１回転駆動部２１０を照明する発光素子である。第２被給電部４２０は、第２回転駆動部２２０を照明する発光素子である。発光素子としては、発光ダイオードを採用している。第１回転駆動部２１０及び第２回転駆動部２２０は、導光性を有する素材を成形してなるものであり、それぞれ各被給電部４１０，４２０が発する光を入射して、所定の部位から照射するものとなっている。時計１の正面から見ると、第１回転駆動部２１０及び第２回転駆動部２２０が美しく光輝する構成となっている。
【００２４】
図４は、送電側コイル５００、第１受電側コイル５１０、及び第２受電側コイル５２０の断面図である。図５は、第１受電側コイル５１０の説明図である。これらのコイル５００，５１０，５２０は、扁平円筒型のボビンに巻き線を施してなるものである。
【００２５】
本例の場合、第１受電側コイル５１０のボビンには、第１被給電部４１０を装着するプレート状の装着部５１１が一体に設けられている。この装着部５１１によれば、第１受電側コイル５１０と第１被給電部４１０とを予めユニット化することができ、第１回転駆動部２１０に対する第１受電側コイル５１０及び第１被給電部４１０の組付けが容易となる。また同様に、第２受電側コイル５２０のボビンには、第２被給電部４２０を装着するプレート状の装着部５２１が一体に設けられている。この装着部５２１によれば、第２受電側コイル５２０と第２被給電部４２０とを予めユニット化することができ、第２回転駆動部２２０に対する第２受電側コイル５２０及び第２被給電部４２０の組付けが容易となる。
【００２６】
電気回路６００は、パルスにて送電側コイル５００を励磁するパルス発信回路である。特に限定はしないが、本例の場合、駆動手段３００のケースの内部に配置された基板に設けられている。図６は、電磁誘導回路の説明図であり、図７は、パルスの波形を示す説明図である。Ｔは周期を示している。このパルスは、正電圧のみのものであり、パルスの周波数（１／Ｔ）は、臨界融合周波数よりも高く設定している。このような構成によると、各被給電部４１０，４２０は、継続して点灯しているように見せることが可能である。尚、各被給電部４１０，４２０が点滅しているように見せる場合は、周波数が臨界融合周波数よりも高いパルスを断続的に出力するとよい。
【００２７】
以上説明したように、本例の駆動装置によると、回転駆動部に設けられた被給電部に合理的に電力を供給することができる。尚、本例における各部の構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に設計変更が可能であり、図例説明したものに限定されないことは勿論である。更に、本例のように指針を照明する構成は、自動車の計器類等、他の指示装置に応用することも可能である。また、回転駆動部に設けられた被給電部としては、本例では発光素子を採用したが、小型モータやソレノイドを採用してもよい。すなわち、回転駆動部において他の駆動部が機械的に駆動するように構成することも可能である。
【００２８】
次に、本発明の第２実施例を図８に基づいて説明する。本例の場合、第２受電側コイル５２０の直径は、第１受電側コイル５１０の直径よりも大きく設定した。図示は省略するが、各出力軸３０１，３０２，３０３及び各嵌合軸２１１，２２１，２３１の形状は、第１受電側コイル５１０及び第２受電側コイル５２０の直径や支持位置に応じて適宜設定している。尚、その他の基本構成は、前述した実施例と同様である。
【００２９】
このような構成によると、各受電側コイル５１０，５２０にそれぞれ発生する誘導起電力の均一化を図ることが可能である。すなわち、送電側コイル５００と第２受電側コイル５２０との間隔を、送電側コイル５００と第１受電側コイル５１０との間隔よりも大きく設定した場合は、磁束の変化量の格差によって、第２受電側コイル５２０に発生する誘導起電力が小さくなる。この点、第２受電側コイル５２０の直径を比較的大きくすることによれば、その格差を縮小することが可能である。
【００３０】
尚、誘導起電力の均一化については、巻き線の巻回数を異ならしめるという方法も有効である。巻き線の巻回数は、各実施例において適宜に設定するとよい。
【００３１】
次に、本発明の第３実施例を図９に基づいて説明する。本例の場合、第１受電側コイル５１０及び第２受電側コイル５２０は、それらの一方を他方の内側に配置した。図例は、第１受電側コイル５１０の内側に第２受電側コイル５２０を配置したものである。図示は省略するが、各出力軸３０１，３０２，３０３及び各嵌合軸２１１，２２１，２３１の形状は、第１受電側コイル５１０及び第２受電側コイル５２０の直径や支持位置に応じて適宜設定している。尚、その他の基本構成は、前述した実施例と同様である。
【００３２】
このような構成によると、各受電側コイル５１０，５２０にそれぞれ発生する誘導起電力の均一化を図ることが可能である。すなわち、各受電側コイル５１０，５２０における磁束の変化量の格差は、送電側コイル５００との距離に依存するところ、一方を他方の内側に配置することによれば、それを適宜に調整することが可能である。
【００３３】
次に、本発明の第４実施例を図１０に基づいて説明する。本例の場合、第１受電側コイル５１０及び第２受電側コイル５２０は、送電側コイル５００の内側に配置した。図示は省略するが、各出力軸３０１，３０２，３０３及び各嵌合軸２１１，２２１，２３１の形状は、第１受電側コイル５１０及び第２受電側コイル５２０の直径や支持位置に応じて適宜設定している。尚、その他の基本構成は、前述した実施例と同様である。
【００３４】
このように、送電側コイル５００の内側に受電側コイル５１０，５２０を配置することも可能である。或は、本例とは別に、受電側コイル５１０，５２０の内側に送電側コイル５００を配置することも可能である。
【００３５】
次に、本発明の第５実施例を図１１及び図１２に基づいて説明する。本例の場合、電気回路６００は、正負電圧のパルスにて送電側コイル５００を励磁するものとし、第１受電側コイル５１０及び第２受電側コイル５２０には、その正負電圧のパルスに応じて交互に誘導起電力が発生するようにした。かかる電磁誘導作用は、第１受電側コイル５１０に第１ダイオードを接続するとともに、第２受電側コイル５２０に第２ダイオードを接続して達成している。すなわち、第１受電側コイル５１０及び第２受電側コイル５２０に対し、各ダイオードのアノードとカソードが逆に接続されている。本例の各被給電部４１０，４２０は、それぞれ発光ダイオードであり、第１被給電部４１０が第１ダイオード、第２被給電部４２０が第２ダイオードとなっている。尚、その他の基本構成は、前述した実施例と同様である。
【００３６】
このような構成によると、各受電側コイル５１０，５２０に対し、誘導起電力を発生させる電力が交互に振り分けられる。従って、各受電側コイル５１０，５２０にそれぞれ発生する誘導起電力の均一化を図ることが可能である。また特に、本例の構成によれば、必要に応じて正方向の電圧又は負方向の電圧を大きく設定することにより、意図的に一方の受電側コイルの誘導起電力を大きくすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の駆動装置は、発光素子が設けられた指針を駆動する装置として、極めて好適に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例に係り、時計を示す正面図である。
【図２】本発明の実施例に係り、駆動装置を示す側面断面図である
【図３】本発明の実施例に係り、駆動装置を示す側面断面分解図である。
【図４】本発明の実施例に係り、送電側コイル、第１受電側コイル、第２受電側コイルを示す側面断面図である。
【図５】本発明の実施例に係り、（ａ）は第１受電側コイルの正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図、（ｃ）は（ｂ）のＹ−Ｙ矢視断面図である。
【図６】本発明の実施例に係り、電磁誘導回路の説明図である。
【図７】本発明の実施例に係り、パルスの波形を示す説明図である。
【図８】本発明の実施例に係り、送電側コイル、第１受電側コイル、第２受電側コイルを示す側面断面図である。
【図９】本発明の実施例に係り、送電側コイル、第１受電側コイル、第２受電側コイルを示す側面断面図である。
【図１０】本発明の実施例に係り、送電側コイル、第１受電側コイル、第２受電側コイルを示す側面断面図である。
【図１１】本発明の実施例に係り、電磁誘導回路の説明図である。
【図１２】本発明の実施例に係り、パルスの波形を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    時計
２    中板
２ａ    孔部
３    筐体
１００    駆動装置
２１０    第１回転駆動部（時針）
２１１    嵌合軸
２２０    第２回転駆動部（分針）
２２１    嵌合軸
２３０    第３回転駆動部（秒針）
２３１    嵌合軸
３００    駆動手段
３０１    第１出力軸
３０２    第２出力軸
３０３    第３出力軸
４１０    第１被給電部
４２０    第２被給電部
５００    送電側コイル
５１０    第１受電側コイル
５１１    装着部
５２０    第２受電側コイル
５２１    装着部
６００    電気回路
Ｌ    回転軸
【図１】
0004762201.tif 000002
【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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