(57)【要約】  ＭとＮをそれぞれ１よりも大きい、或いは１に等しい整数として、ロータと、Ｍ＋Ｎ個のコイルを備えたステータとを有する発電機と、これらのＭ＋Ｎ個のコイルの中のＮ個のコイルの電流を、従って、ロータの回転速度を調整する、値を調整可能な第一の負荷インピーダンスを備えた電子緩急調整回路とを有する腕時計用緩急調整部品である。従って、限定された数のコイルだけが制動のために使用され、それ以外のコイルが、電子緩急調整回路に電力を供給し続ける。
2016501371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭとＮをそれぞれ１よりも大きい、或いは１に等しい整数として、ロータと、Ｍ＋Ｎ個のコイルを備えたステータとを有する発電機と、
ロータの制動を制御するように構成された電子緩急調整回路と、
を備えた腕時計用緩急調整部品において、
この回路が、Ｎ個のコイルにより加える制動と異なる形でＭ個のコイルにより加える制動を制御するように構成されていることを特徴とする緩急調整部品。
【請求項２】
ＭとＮの両方が、２よりも大きい、或いは２に等しい整数であることを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項３】
電子緩急調整回路が、当該のＭ＋Ｎ個のコイルの中のＮ個のコイルの電流を調整するために、従って、ロータの回転速度を調整するために、値を調整可能な第一の負荷インピーダンスを有することを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項４】
値が固定された第二の負荷インピーダンスが配備され、この第二の負荷インピーダンスが、少なくとも当該のＭ個のコイルと接続されていることを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項５】
Ｍ及びＮが固定されており、発電機の動作中に変更されないことを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項６】
電子緩急調整回路が、制動制御のために割り当てられたコイルの数を変更するために、発電機の動作中にＭ及びＮを変更するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項７】
当該の値を調整可能な第一の負荷インピーダンスが、当該のＮ個のコイルと並列に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の緩急調整部品。
【請求項８】
当該のＭ個のコイルが、当該の値を調整可能な第一の負荷インピーダンスと並列に接続されていないことを特徴とする請求項７に記載の緩急調整部品。
【請求項９】
値を調整可能な第一の負荷インピーダンスが、電子緩急調整回路の上流に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の緩急調整部品。
【請求項１０】
当該のＭ＋Ｎ個のコイル全体により決まる電流が、当該の値を固定された第二の負荷インピーダンスに流れることを特徴とする請求項４に記載の緩急調整部品。
【請求項１１】
当該の値を固定された第二の負荷インピーダンスが、当該の電子緩急調整回路の下流に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の緩急調整部品。
【請求項１２】
当該のＭ個のコイルが、当該のＮ個のコイルと直列に接続され、電子緩急調整回路が、Ｍ＋Ｎ個のコイルの端子における電圧によって電力を供給されることを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項１３】
当該の値を調整可能な第一の負荷インピーダンスが、第一の負荷インピーダンスの値を幾つかの離散的な値の間で制御するために、個別に選択可能な幾つかの離散的なインピーダンスから構成されることを特徴とする請求項３に記載の緩急調整部品。
【請求項１４】
当該の電子緩急調整回路が、制動サイクルを適用することによって、ロータの制動を制御するように構成されており、各サイクルが、制動強度が固定された第一の制動期間と、制動強度がロータの進度に依存する第二の制動期間とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項１５】
当該の電子緩急調整回路が、当該の第二の期間の間に制動強度を修正し、当該の第一の期間の間に制動強度を一定に保持するように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の緩急調整部品。
【請求項１６】
当該の電子緩急調整回路が、当該の第一の期間の間に制動強度をゼロに保持するように構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の緩急調整部品。
【請求項１７】
当該の電子緩急調整回路が、当該のサイクルの時間長を修正するように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の緩急調整部品。
【請求項１８】
当該の電子緩急調整回路が、香箱において利用可能なエネルギーに基づき当該のサイクルの時間長を変更することによって、残り駆動時間を表示するように構成されていることを特徴とする請求項１７に記載の緩急調整部品。
【請求項１９】
当該の電子緩急調整回路が、クオーツ発振器、このクオーツ発振器から得られる（ｄｏｗｎ）パルスと当該のコイルの出力における信号から得られる（ｕｐ）パルスを計数するシステム、及びこの計数システムに応じて当該の第一の負荷インピーダンスの値を調整する当該の第一の負荷インピーダンスの制御システムを有することを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項２０】
当該のコイルの形状が卵形であることを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項２１】
請求項１から２０までのいずれか一つに記載の緩急調整部品を備えた時計ムーブメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腕時計用緩急調整部品、特に、機械式腕時計用の電子緩急調整部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械式腕時計は、通常渦巻ばねとテンプから成る集合部品を用いて緩急調整されている。しかし、この形式の緩急調整部品を用いて達成できる精度は限定される。
【０００３】
電子式時計は、通常クオーツ発振器を用いて緩急調整されている。達成可能な精度は、機械式ムーブメントの精度よりも高いが、それらの時計は、通常周期的に交換する必要の有る電池を必要とする。
【０００４】
それらの欠点を克服するために、従来技術では、クオーツ発振器を備えた電子回路により緩急調整される機械式ムーブメントを有する時計が知られている。その電子回路に必要なエネルギーは、ムーブメントにより駆動されるマイクロ発電機によって供給されている。
【０００５】
従って、特許文献１は、樽型バネと発電機を備えた機械式ムーブメントを提案している。そのバネは、伝動装置を用いて、時間表示部と、交流を供給する発電機とを駆動している。その発電機は、クオーツ発振器と電子緩急調整回路に電力を供給するための蓄電コンデンサを充電する整流器に電力を供給している。その電子緩急調整回路は、論理比較回路と、その論理比較回路の出力と接続された、その論理比較回路により電力吸収を制御可能なエネルギー散逸回路とを備えている。その論理比較回路の一方の入力は、基準回路と接続され、その論理比較回路の他方の入力は、発電機と接続されている。その比較結果に応じて、論理比較回路は、エネルギー散逸回路による電力吸収を制御しており、そのため、緩急調整回路のエネルギー吸収を制御することによって、発電機と時間表示部の動きを調整している。
【０００６】
そのような時計では、機械式時計の利点、即ち、電池の無いことが、クオーツ時計の精度と組み合わされている。
【０００７】
特許文献２と特許文献３は、制御回路がロータの角度位置を持続的に監視して、角度位置が進んだら直ちにロータを制動する、マイクロ発電機の速度を制御する異なる電子回路を記載している。それらが構成部品の誤差と位相変動に対して敏感であるために、それらの回路は調整が難しい。
【０００８】
特許文献４は、電圧変換器が比較器により制御されるトランジスタを備え、そのトランジスタが、回路の始動後にダイオードに置き換えられる、時計のマイクロ発電機を制御する電子回路の改善形態を記載しており、その内容を参照して、ここに組み入れる。
【０００９】
特許文献５は、電気的に接続された三つのコイルを備えたステータと、磁化領域を備えたロータとを有する、時計ムーブメント用マイクロ発電機を記載している。それらのコイルは、組立を容易にするために、ロータのシャフトの回りに非対称的な形で配置されている。
【００１０】
特許文献６は、マイクロ発電機を備えた時計ムーブメントを記載しており、その内容を参照して、ここに組み入れる。電荷の蓄積を防止するために、ホイールと歯車列ピニオンが電気的に接地される（プレートと電気的と接続される）とともに、非磁性材料から構成されている。
【００１１】
特許文献７は、カウンタと、そのカウンタに積算された値が閾値を上回ると直ちに制動する制動回路とを備えた時計仕掛けのためのマイクロ発電機用制動回路を記載している。
【００１２】
一般的に、マイクロ発電機のコイルと接続された負荷インピーダンスの修正は、この形式の回路のマイクロ発電機の制動に影響を与える。オール・オア・ナッシングモードで動作する幾つかの回路では、短時間の間粗い制動を加えるために、制動パルスを用いてコイルを短絡している。突然加えられる加速及び減速の結果、利用可能なエネルギーが非効率に使用されている。そのため、別の制動回路は、負荷インピーダンスの値を幾つかの離散的な値の間で変化させることによる漸進的な制動を提案している。
【００１３】
しかし、この形式の用途において周知の制動回路は、制動中にステータコイルの端子で利用可能な電圧が低下するとの欠点を有する。この問題は、特に、マイクロ発電機が速く回転し過ぎるサイズに構成され、持続的に制動、調整しなければならない場合に重大な問題となる。その場合、持続的に制動することは、発生する電圧を低下させ、そのことは、発電機の動きを調整する電子回路に電力を供給するのに十分な電圧を保証することを難しくしている。その結果、発電機が速く回転し過ぎる場合に、重量振動体を巻き直すための機械的なエネルギーが豊富になることにより、電気回路に電力を供給するために利用可能な電圧が、その回路を時には停止させる虞の有る値にまで減少するとの逆説的な状況となっている。
【００１４】
特許文献８は、単純交流モードから二倍交流モードに整流器を切り換えることが可能であり、その結果整流器の出力において利用可能な電圧を徐々に増加させ、誘導電流を増加させて、ロータを遅らせる整流器回路を備えた、時計仕掛けのためのマイクロ発電機用制動回路を記載している。しかし、その整流器の動作モードの切り換えは、利用可能なエネルギーの効率的な使用に不都合な、発電機に加える制動トルクの突然の変化を引き起こしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】スイス特許公開第５９７６３６号明細書
【特許文献２】欧州特許公開第０２３９８２０号明細書
【特許文献３】欧州特許公開第６７９９６８号明細書
【特許文献４】欧州特許第８１６９５５号明細書
【特許文献５】欧州特許第０８５１３２２号明細書
【特許文献６】国際特許第０６３７４９号明細書
【特許文献７】欧州特許第９０５５８９号明細書
【特許文献８】米国特許第２００５００４１５３５号明細書
【特許文献９】欧州特許第１１７１８０６号明細書
【特許文献１０】欧州特許第１２７６０２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の一つの課題は、上述した制限の無い腕時計用電子緩急調整部品を提案することである。
【００１７】
特に、本発明の一つの課題は、発電機が速く回転して、エネルギー的に、或いは長い時間に渡って制動しなければならない場合でも、十分な電圧を供給し続ける腕時計用電子緩急調整部品を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明では、これらの課題は、特に、
ＭとＮを１より大きい、或いは１に等しい整数として、ロータとＭ＋Ｎ個のコイルを備えたステータとを有する発電機と、
ロータの制動を制御するように構成された電子緩急調整回路であって、Ｎ個のコイルにより加える制動と異なる形でＭ個のコイルにより加える制動を制御するように構成された回路と、
を有する腕時計用緩急調整部品によって達成される。
【００１９】
一つの実施形態では、Ｎ個のコイルだけが、ロータに加える制動を可変に制御するために使用される一方、それ以外のＭ個のコイルが、制動のために使用されないか、或いは如何なる場合でも制動を制御するために使用される。この解決策は、Ｎ個のコイルだけで制動して、最大制動時でも、少なくともＭ個のコイルが電子緩急調整回路に持続的に電力を供給し続けるとの利点を有する。従って、全てのコイルの同時短絡による突然の電圧降下の防止、電子機器の単純化及び／又は例えば、異なる制動形態を使用可能とすることによる、より柔軟な動作の実現が可能となる。
【００２０】
好ましくは、Ｍは２よりも大きいか、或いは２に等しい。好ましくは、Ｎは２よりも大きいか、或いは２に等しい。好ましくは、ＭとＮの両方が２よりも大きいか、或いは２に等しい。別の実施形態では、Ｍが２よりも大きいか、或いは２に等しい一方、Ｎは１に等しい。別の実施形態では、Ｎが２よりも大きいか、或いは２に等しい一方、Ｍが１に等しい。
【００２１】
一つの実施形態では、可変値の第一の負荷インピーダンスＺ１が、Ｎ個のコイルと接続されている。Ｎ個のコイルにより加える制動強度は、このインピーダンスの値に依存し、従って、このインピーダンスは、ロータの回転速度と進度を決定する。
【００２２】
一つの実施形態では、固定値の第二の負荷インピーダンスＺ２が、前記のＭ個のコイルと接続されている。この固定値の第二の負荷インピーダンスＺ２は、離散的なインピーダンス、例えば、離散的なインピーダンス又は集積回路に統合されたインピーダンスから構成することができる。この固定値の第二の負荷インピーダンスＺ２は、少なくとも部分的に、電子緩急調整回路の入力インピーダンスにより構成することもできる。
【００２３】
一つの実施形態では、可変値の第一の負荷インピーダンスＺ１は、Ｎ個のコイルと接続され、可変値の第二の負荷インピーダンスＺ２が、それ以外のＭ個のコイルと接続されている。このインピーダンスＺ１の値は、Ｍ個のコイルにより加える制動とＮ個のコイルにより加える制動を独立して制御するために、インピーダンスＺ２の値と独立して制御される。一つの例では、最大制動時でも十分な電力供給を保証するために、Ｍ個のコイルにより加える制動は、制御されるが、それ以外のＮ個のコイルにより加える制動よりも小さい。
【００２４】
一つの実施形態では、コイルは、二つ以上のグループに分けられ、各グループは、固定又は可変インピーダンスと接続されている。一つ又は幾つかのグループのコイル又は全てのグループのコイルは、それらのグループの各々により加える制動強度を個々に制御するために、可変インピーダンスと接続されている。一つ又は幾つかのコイルグループは、最大制動時でも十分な電力供給を保証するために、固定インピーダンス又は可変であるが大きな値のインピーダンスと接続されている。
【００２５】
一つの実施形態では、各コイルは、各コイルにより加える制動を独立して制御するために、それ以外のコイルと接続されたインピーダンスの大きさと独立して大きさを制御される共用されない可変インピーダンスと接続されている。
【００２６】
Ｎ＋Ｍ個のコイルにより加える制動強度は、これらのインピーダンスの値に依存し、従って、その値は、発電機の回転速度と進度を決定する。
【００２７】
また、本発明は、ロータとＭ＋Ｎ個のコイルを備えたステータとを有する腕時計用緩急調整部品に関し、制動制御のために使用されるコイルの数がＭ＋Ｎよりも小さい。
【００２８】
制動制御のために使用されるＮ個のコイルは、好ましくは、互いに直列に接続されるとともに、値を調整可能な第一の負荷インピーダンスＺ１と直接並列に接続されている。この値を調整可能な第一の負荷インピーダンスＺ１は、電子緩急調整回路の上流に接続することができる。従って、Ｎ個のコイルだけで制動が行なわれても、これらのコイルが、中間回路の損失無しに直接短絡することができるので、制動が特に効率的となる。
【００２９】
固定値の第二の負荷インピーダンスＺ２には、Ｍ＋Ｎ個のコイルの集合部品により決まる電流が流れる。この固定値の第二の負荷インピーダンスＺ２は、電子緩急調整回路の下流に接続することができる。従って、直列のＭ＋Ｎ個のコイルの端子において利用可能な全電圧は、電子緩急調整回路に電力を供給するために利用可能である。
【００３０】
この値を調整可能な負荷インピーダンスは、得られる全インピーダンスを調整するために、直列接続及び／又は並列接続に修正可能な一つ又は幾つかの固定インピーダンスにより実現することができる。この値を調整可能な負荷インピーダンスは、値を制御可能な一つ又は幾つかの構成部品から構成することもできる。
【００３１】
この電子緩急調整回路は、整流器と電圧増倍器を備えることができる。
【００３２】
この電子緩急調整回路は、クオーツ発振器、このクオーツ発振器から得られるパルスと発電機のパルスを計数するシステム、及びこの計数システムに基づき第一の負荷インピーダンスＺ１の値を調整する第一の負荷インピーダンスＺ１を制御するシステムを備えることができる。
【００３３】
この計数システムに基づき、Ｚ１と独立した第二の負荷インピーダンスＺ２の値及び／又はインピーダンスの合計値Ｚ１＋Ｚ２を調整することも可能である。
【００３４】
この発電機のパルスを計数するシステムは、Ｍ＋Ｎ個のコイルの端子における信号からパルスを計数することができる。この発電機のパルスを計数するシステムは、決して短絡されないＭ個のコイルの端子における信号からパルスを計数することができる。この発電機のパルスを計数するシステムは、決して短絡されないＭ個のコイルの中の一部の端子における信号からパルスを計数することができる。
【００３５】
値を調整可能な第一の負荷インピーダンスＺ１は、第一の負荷インピーダンスＺ１の値を幾つかの離散的な値の間で制御するために、個別に選択可能な幾つかの離散的なインピーダンスから構成される。
【００３６】
一つの実施形態では、発電機は、Ｍ＋Ｎ個のコイルを備え、その中のＮ個のコイルだけを短絡することができる。それ以外のＭ個のコイルは、固定の負荷インピーダンスと接続することができる。残るＮ個のコイルだけが制動する役割を果たす。このようにして、電子緩急調整回路の端子において利用可能な平均交流電圧は、ロータが十分な速度で回転し続ける限り、制動中でも十分な状態に保持される。
【００３７】
異なる変化形態を想定することができる。例えば、制動に割り当てられたコイルの数又は電流を発生するためだけに割り当てられたコイルの数は変更可能である。制動に割り当てられた可変数Ｎ個のコイルを使用することが可能である。この場合、第一の負荷インピーダンスが固定されたままでも、制動に割り当てられたコイルの数を修正することによって、可変の制動強度を実現することができる。例えば、蓄電コンデンサに蓄積された電荷が相当量有り、発電機が速過ぎる形で回転し続ける場合、制動に使用するコイルの数を増加することが可能である。その逆に、始動中又は発電機が遅く回転し過ぎる場合、制動に割り当てられたコイルの数を低減することが可能である。
【００３８】
従って、制動に割り当てられたコイルの数Ｎを制御することによって、制動強度を制御することが可能である。制動に割り当てられたＮ個のコイルを用いた制動によって、弱い制動を実現することができ、より多くのコイルを用いて制動するために、Ｎの値を増加することによって、より大きな制動トルクを実現することができる。
【００３９】
コイルの割り振りを修正することが可能である。第一のグループのコイルは、制動のための第一の期間及び電流を発生するためだけの第二の期間において使用することができる。第二のグループのコイルは、電流を発生するための第一の期間及び制動のための第二の期間において使用することができる。
【００４０】
異なるコイル又はコイルグループでの異なる制動強度による制動が可能である。第一のグループのコイルは、調整可能な第一の負荷インピーダンスＺ１と接続することができる。第二のグループのコイルは、調整可能な第二の負荷インピーダンスと接続することができる。この調整可能な第一の負荷インピーダンスＺ１の値は、調整可能な第二の負荷インピーダンスの値と異なる値とすることができる。電子緩急調整回路は、第一のグループのコイル及び第二のグループのコイルでの異なる制動強度による制動のために、第一の負荷インピーダンスＺ１と第二の負荷インピーダンスを制御することができる。第一のグループのコイルを第一のインピーダンスと接続することによって、強力な制動のために第一のグループのコイルを使用することが可能である。第二のグループのコイルを第一のインピーダンスよりも大きな値の第二のインピーダンスと接続することによって、より弱い制動のために第二のグループのコイルを使用することが可能である。
【００４１】
異なるコイル又はコイルグループでの異なる制動時間長による制動が可能である。第一のグループのコイルを第一の負荷インピーダンスＺ１と接続することができる。第二のグループのコイルを第二の負荷インピーダンスと接続することができる。第一の負荷インピーダンスを用いた制動時間長は、第二の負荷インピーダンスを用いた制動時間長と異なる時間長とすることができる。電子緩急調整回路は、第一のグループのコイル及び第二のグループのコイルでの異なる制動期間又は時間長による制動のために、第一の負荷インピーダンス及び／又は第二の負荷インピーダンスの値及び／又は接続形態を制御することができる。第一のグループのコイルでの第一の時間長による制動を加えることによって、強力な制動のために第一のグループのコイルを使用することが可能である。第二のグループのコイルでの第一の時間長よりも短い第二の時間長による制動を加えることによって、より弱い制動のために第二の制動グループを使用することが可能である。
【００４２】
三つ以上のグループのコイルと三つ以上の負荷インピーダンスを配備することが可能である。例えば、強力な制動に割り当てられた第一のグループのコイルと、穏やかな制動に割り当てられた第二のグループのコイルと、電子緩急調整回路に電力を供給する電流を発生するためだけに割り当てられた第三のグループのコイルとを配備することが可能である。
【００４３】
上記の全ての実施形態において、制動コイルは、少なくとも全部が短絡されていない場合に、電子緩急調整回路に電力を供給するために使用することもできる。
【００４４】
本発明の独立した特徴では、少なくとも一つのコイルで加える制動は断続的である。Ｍ＋Ｎ個の中のＮ個のコイルで加える制動を断続的な制動とすることができる。全てのコイルで加える制動を断続的な制動とすることができる。この断続的な制動は、Ｍ＋Ｎ個のコイルの使用と組み合わせて、その中のＮ個のコイルだけを制動制御に割り当てることができる。この断続的な制動は、全てのコイルが同じ制動を加える緩急調整部品を用いて加えることもできる。この断続的な制動は、全てのコイルが制動強度の制御に使用される緩急調整部品を用いて加えることができる。
【００４５】
従って、また、本発明の対象は、
ＭとＮをそれぞれ１よりも大きい、或いは１に等しい整数として、ロータと、Ｍ＋Ｎ個のコイルを備えたステータとを有する発電機と、
各サイクルが、制動強度が一定の第一の制動期間と制動強度が発電機の進度に依存する第二の制動期間とから成る制動サイクルを適用することによって、ロータの制動を制御するように構成された電子緩急調整回路と、
を備えた腕時計用緩急調整部品である。
【００４６】
この断続的な制動は、時間長Ｔ１の第一の期間の間制動を中断した後、時間長Ｔ２の第二の期間の間制動を再開することによって実現することができる。このサイクルの全時間長Ｔ１＋Ｔ２は、好ましくは、１秒に、或いはそれ以外の値に設定することができる。この緩急調整部品は、電子緩急調整回路、例えば、本明細書の残余の部分に記載されている通り、香箱において利用可能なエネルギーに、そのため残り駆動時間に応じて全時間長Ｔ１＋Ｔ２を変更するように構成された電子緩急調整回路を備えることができる。
【００４７】
一つの実施形態では、このサイクルの全時間長Ｔ１＋Ｔ２は、香箱において利用可能なエネルギーに応じて、複数の値、例えば、複数の離散的な値をとることができる。この電子緩急調整回路は、香箱において利用可能なエネルギーに応じて、このサイクルの時間長を変更することによって、残り駆動時間を表示するように構成される。例えば、香箱のほぼエネルギーを放出した状態は、このサイクルの時間長を大幅に増大することによって、例えば、文字盤の秒針の断続する不規則な動きを生じさせる３、５又は１０秒の値にまで時間長を増大することによって、ユーザに表示することができる。エネルギーを充填された香箱は、針の規則的な動きを生じさせる短いサイクルを用いて表示することができる一方、より大きくエネルギーを放出した香箱は、針のより不規則な動きを生じさせる、より長いサイクルを用いて表示することができる。試験により、そのような断続する動きが、エネルギーに関して、制動が一定の動作よりも驚く程経済的であると立証されることが分かった。
【００４８】
二つ以上の異なる期間から成る制動サイクル、例えば、一つ以上の制動時間及び／又は一つ以上の非制動期間又は制動が一定の期間から成る制動サイクルを設けることが可能である。
【００４９】
時計がクロノグラフモードで動作している場合、短い時間長の精確な測定を可能とするために、このサイクル時間長Ｔ１＋Ｔ２を低減することができる。
【００５０】
時間長Ｔ２の第二の制動期間の間に加える制動強度をサイクル毎に変更することによって、制動強度を制御することができる。それに代わって、或いはそれに追加して、時間長Ｔ２又は時間長Ｔ１と時間長Ｔ２の比率を変更することによって、制動強度を制御することができる。それに代わって、或いはそれに追加して、制動コイルの数を修正することによって、制動強度を制御することができる。
【００５１】
制動強度は、本明細書の残余の部分に記載されているような、クオーツ発振器から由来するパルスの数と発電機から到来するパルスの数の間の差を積算するカウンタを用いて決定される、発電機の進度に依存することができる。
【００５２】
上記の異なる実施形態は、互いに排除しない場合、互いに組み合わせることができる。
【００５３】
本明細書において、「短絡」との用語は、「ゼロに近いが、必ずしもゼロに等しくない値にインピーダンスを低減すること」を意味する。例えば、コイルは、コイルの端子における電圧を開路時、即ち、負荷インピーダンスが無限大の場合の誘導電圧よりも明らかに低いレベル（例えば、１パーセント未満）に低下させるような負荷インピーダンスがその出力と接続されている場合に、短絡されていると考える。
【００５４】
以下の添付図面を参照した記述において、本発明の実施例を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一つの実施形態による発電機の模式図
【図２】本発明の一つの実施形態による電子回路の簡略化した回路図
【図３】本発明の一つの実施形態による別の電子回路の簡略化した回路図
【図４】本発明の一つの実施形態による調整可能な負荷インピーダンスＺ１の模式図
【発明を実施するための形態】
【００５６】
腕時計用緩急調整部品は、図１に模式的に図示された発電機を備えている。この例の発電機は、（図示されていない）速度調整される機械ムーブメントの歯車列に接続された（図示されていない）ピニオン又はホイールのアーバー１２０に取り付けられたロータ１２を有する。このロータ１２は、ロータが機械ムーブメントの歯車列によって回転駆動された場合に回転磁界を発生する（図示されていない）磁気部分、例えば、離散的な磁石又は磁化部分を備えたプレートから構成される。一つの変化形態では、幾つかのプレートを備えたロータ、例えば、二枚のプレートを同軸に互いに上下に重ね合わせたロータを配備することが可能である。
【００５７】
この発電機は、更に、ロータ１２の回転により生じる回転磁界がコイルに誘導電圧を誘導するようにコイル１０，１０’を配置したステータを有する。この図は、六つのコイルをほぼ規則的な角度で分布させた構成を図解している。これらのコイルの数は、別の数とすることができる。二枚のプレートから成るロータの場合、これらのコイルは、有利には、二枚のロータプレートを通るプリント回路に、例えば、ＰＣＢに取り付けることができる。
【００５８】
この例のコイル１０，１０’の形状は、ほぼ卵形又はほぼ台形であり、そのため、これらの断面は、発電機の中心から遠ざかる程大きくなっている。この特別な形状によって、中心の近くに出来る限り互いに接近させてコイルを配置する一方、これらのコイルの断面が外側に向かって大きくなることにより得られる改善された連結形態を活用することが可能となる。この卵形状は、例えば、外側よりも内側の渦巻きを強く締め付けるように、巻付張力を半回転毎に修正するコイル巻付プロセスによって実現することができる。この卵形状は、如何なる種類の電子緩急調整回路、例えば、本明細書の残余の部分に記載されているような回路又は別の回路を用いた時計仕掛け用発電機で使用することもできる。
【００５９】
本発明の範囲内では、特許文献５に記載された発電機又は特許文献９に記載された発電機を含む、それ以外の形式の発電機を使用することができ、ここに、それらの特許文献の内容を参照して取り込む。
【００６０】
図２は、本発明によるロータの回転速度を調整する電子回路２の簡略化した回路図を図示している。この回路の幾つかの数の構成要素は、特許文献１０と同じ構成要素とすることができ、ここに、その特許文献の内容を参照して取り込む。コイル１０，１０’、クオーツ２３、及び場合によっては、コンデンサＣ２を除く、この回路の大部分の構成要素は、集積回路、例えば、ＡＳＩＣ回路の形で実現することができる。
【００６１】
上述したステータの電気コイル１０，１０’は、直列に接続されており、二つのグループに分けられる。コイル１０’から成るグループは、例えば、制動と電子回路への電力供給のために設計されたＮ＝２個のコイルから構成することができる。コイル１０から成るグループは、例えば、専ら電子回路への電力供給のために設計されたＭ＝４個のコイルから構成することができる。
【００６２】
この構成要素Ｚ１は、制動用に設計されたＮ個のコイル１０’と並列に接続された可変値の負荷インピーダンスであり、この実施形態では、単純な抵抗である。このインピーダンスＺ１の実施形態の一例が図示されており、以下において、図４と関連して更に説明する。一つの実施形態では、負荷インピーダンスＺ１は、並列に接続された可変値の幾つかの抵抗９１０〜９１６から構成される。スイッチ９００〜９０６が、この回路の各分岐路に配備されており、制動強度をロータの速度又は進度に合わせるために、この回路により各時点で決定されるデジタル信号Ｂ０〜Ｂ３１を用いて個別に選択することができる。
【００６３】
この構成要素３は、Ｍ＋Ｎ個のコイルの端子における交流電圧を連続的に増倍した電圧Ｖｄｄに変換し、その電圧を蓄電コンデンサＣ２に充電して、電子回路全体に電力供給することが可能な整流器兼電圧増倍器回路である。ここに示した回路は、電流の整形と増倍のためにダイオードＤ１〜Ｄ３とコンデンサＣ１及びＣ３を使用する形態をベースとしている。ダイオードでの電圧降下を防止するために、有利には、ダイオードは、特許文献１０に記載されたプロセスに基づき、始動後に、ダイオードの上流と下流の電圧値を比較する比較器により制御されて、トランジスタに置き換えられる。
【００６４】
このコンデンサＣ２は、コイル１０，１０’に誘導された電圧が変動する場合でも、整流器３の出力電圧をほぼ一定のレベルＶｄｄに維持することが可能な比較的大きな値の蓄電コンデンサである。
【００６５】
このインピーダンスＺ２は、Ｍ個の電力供給コイル１０と接続されるとともに、この実施形態では、Ｎ個の制動コイル１０’とも接続された、好ましくは、固定値の、負荷インピーダンス、この例では、単純な抵抗である。この文脈において、「接続される」とは、負荷インピーダンスＺ２の変化がＭ＋Ｎ個のコイルにより生成される電流に影響を与えること、或いは、言い換えると、この負荷インピーダンスＺ２を流れる電流がＭ＋Ｎ個のコイル１０，１０’により誘導される電圧に依存することを意味する。この文脈において、「固定の」とは、インピーダンスＺ２の値が調整できないこと、故意に調整されないことを意味するが、このインピーダンスの変更は、使用中に行なうことができる。
【００６６】
このインピーダンスＺ２は、個別部品、集積回路から構成するか、或いは場合によっては、電子緩急調整回路２の入力インピーダンスによって構成することができる。
【００６７】
図２に図示された負荷インピーダンスＺ１，Ｚ２は、単純な抵抗である。容量部品又は誘導部品から成るインピーダンスを含む、それ以外の形式のインピーダンスを使用することができる。
【００６８】
この構成要素２０は、各時点でＭ＋Ｎ個のコイル１０，１０’の端子における電圧ＶＭ２を比較して、極性反転毎に方向転換する矩形信号を生成するヒステリシス比較器である。従って、この矩形信号の立ち下りエッジ及び／又は立ち上がりエッジは、ロータ１２の回転周波数を決める周期のパルスとして使用することができる。一つの変化形態では、比較器２０は、制動しないコイル１０の端子又はそれらの非制動コイルの一部のコイルの端子における電圧ＶＭ１を比較することができる。
【００６９】
この構成要素２３は、発振器２４と共に基準発振器を構成するクオーツであり、その出力信号の周波数は、ロータ１２の設定すべき回転速度と一致するように、周波数分割器２５によって分割される。この周波数分割器の出力における「ｄｏｗｎ」出力信号は、両方向カウンタ２２の減分入力に供給される。
【００７０】
この構成要素２１は、比較器２０の出力におけるパルスと周波数分割器２５の出力におけるパルスが同じ時点で生じた場合に、比較器の出力におけるパルスを周波数分割器の出力におけるパルスに対して相対的にシフトさせることが可能な反一致回路である。この反一致回路２１の出力における「ｕｐ」出力信号は、両方向カウンタ２２の増分入力に供給される。
【００７１】
この両方向カウンタ２２は、発電機から到来する「ｕｐ」パルス毎に増分され、クオーツ発振器２３，２４から到来する「ｄｏｗｎ」パルス毎に減分される二進値Ｂ０：Ｂ３１を保存している。従って、このカウンタの値は、発電機がクオーツにより与えられる基準信号に対して相対的に速く回転し過ぎる場合に増加し、遅く回転する場合に減少する。この信号Ｂ０：Ｂ３１は、可変インピーダンスＺ１の値を調整するために、従って、制動トルクを調整するために使用される。
【００７２】
計数値に対して線形的な比率、或いは好ましくは、非線形的な比率によりデジタル信号Ｂ０：Ｂ３１を、そのため、制動強度を調整するために、図示されていない論理部をカウンタ２２の出力に、或いはそのカウンタの一部として配備することができる。例えば、瞬間的な電圧降下を防止するために、発電機１０，１２のロータ１２が非常に遅く回転している場合、クオーツ発振器信号に対して相対的に進んでいる場合でも、回路への電力供給を可能とする電圧値に速く到達するために、制動を中止することが可能である。加える制動トルクは、例えば、瞬間的な速度差、その差の微分及び／又はその差の積分に比例する成分を含むことができる。更に、速度超過時又はそれと逆に速度が極端に遅い時に、表示された指示が正しくない虞が有る場合に、時計を停止するために、大きな制動を行なうことができる。好ましくは、始動段階において、ロータを自由回転で回転させて、電子回路への電力供給に十分な誘導電圧に出来る限り速く到達させるために、この制動を中断することができる。
【００７３】
従って、この制動は、大きな電流で発電機を制動するために、カウンタ２２により計数される値が増加した場合に値が減少する可変負荷インピーダンスＺ１と接続されたＮ個のコイル１０’を用いてのみ行なうことができる。他方において、それ以外のＭ個のコイル１０は、実質的に一定である負荷インピーダンスＺ２と接続されており、そのため、発電機が制動されている場合でも、これらのそれ以外のコイルの端子における交流電圧ＶＭ１（平均値又は二乗平均値ＲＭＳ）は実質的に一定である。これによって、コイル１０，１０’の端子において、制動中でも、電子回路２への電力供給に十分な電圧ＶＭ２を維持することが可能である。
【００７４】
従って、供給電圧Ｖｄｄは、好ましくは、制動期間中でも電子回路２への電力供給に十分な高い値に維持される。しかし、低減された数のコイルにより加える制動トルクが低下する。従って、この回路のお蔭で、全てのコイルにより唐突な形で制動が行なわれる場合よりも長い間制動することが可能となる。
【００７５】
一つの実施形態では、この装置は、時計を標準的に使用している間、公称速度でロータを回転させるために、ロータが可変の制動強度で持続的に、或いはほぼ持続的に制動されるようなサイズとする。この動作モードによって、利用可能なエネルギーを、そのため時計の残り駆動時間を節約する一方、突然の制動後に電子回路が停止するリスクを制限することが可能となる。このようにして、そのような持続的な制動は、回路及びシステムを外乱に対して強くする役割を果たすことができる。
【００７６】
別の実施形態では、制動サイクルがロータに適用される。各サイクルは、例えば、ロータがコイルにより制動されずに自由に回転する時間長Ｔ１の第一の期間と、時計の動きを制御するために、制動強度が発電機の進度に応じて制御される時間長Ｔ２の第二の期間とから構成される。従って、この時計は、時間長Ｔ１の期間の間加速され、時間長Ｔ２の期間の間減速されることによって、不規則な速度で進む。試験により、驚くことに、この動作モードが経済的であると立証され、時計の動作時間を延ばせることが分かった。一つ以上の制動期間及び／又は一つ以上の非制動期間から成るサイクルを設けることが可能である。時間長Ｔ１の間制動を全体的に中断せずに、制動を低下させるか、或いは一定の制動を加えることが可能である。
【００７７】
各サイクルの全時間長Ｔ１＋Ｔ２を固定することができる。制動時間長を調整することにより時計の動きを制御するために、Ｔ１とＴ２の間の比率を変更することができる。各サイクルの時間長Ｔ１＋Ｔ２は、有利には、ユーザが秒針の不規則な動きを少しだけ気付くか、或いは全く気付かない程十分に短い。この時間長は、サイクルの時間長を延ばすとともに、香箱がエネルギーを放出した場合に、より効率的な形で動作するように、香箱において利用可能なエネルギーに応じて調整することができる。時計が停止する少し前の香箱の大きくエネルギーを放出した状態は、例えば、３秒よりも長い、好ましくは、５秒よりも長い、例えば、１０秒の非常に長い時間長Ｔ１＋Ｔ２により表示することができる。そのような時間長は、非常に目立つ、秒針のぎくしゃくした動きを作り出して、時計を巻く必要が有ることをユーザに表示する。
【００７８】
図２では、回路に電力供給するコイル１０及び１０’用の固定負荷インピーダンスＺ２が整流器兼増倍器３の下流に有る一方、制動の役割も果たすコイル１０’用の可変負荷インピーダンスＺ１が、その整流器３の上流に有る。図３に模式的に図示されている通り、回路に電力供給するコイル１０及び１０’用の固定負荷インピーダンスＺ２を整流器兼増倍器３の上流に配備することも可能であり、回路のそれ以外の構成部品を図２の構成部品と同じものとすることができる。
【００７９】
図示されていない別の変化形態では、制動のために、しかし、異なる制動強度で、全てのコイル１０，１０’を使用することも可能である。従って、第一のグループのＭ個のコイルは、値を調整可能な第一の負荷インピーダンスと接続することができ、第二のグループのＮ個のコイルは、値を調整可能な第二の負荷インピーダンスと接続することが可能であり、少なくとも或る時点において、この第一の負荷インピーダンスの値は、第二の負荷インピーダンスの値と異なる。これにより、例えば、制動のために、しかし、異なる寄与度により、全てのインピーダンスを使用することが可能となる。例えば、強力な制動が必要な場合にのみ、これらのコイルグループの中の一方を使用することが可能である一方、他方のグループは、より頻繁な形及び／又は制動強度がより大きな形で使用される。少なくとも或る時点において各グループを異なる負荷インピーダンスと接続する形で、二つ以上のコイルグループを設けることも可能である。
【００８０】
電気信号の各期間の間に、異なるコイルに対して異なる制動時間長を用いることも可能である。例えば、第一のグループのコイルは、第一の時間長の間、例えば、持続的な制動のために使用することができる一方、他方のグループの異なるコイルは、ゼロではないが、第一の時間長よりも短い第二の時間長の間だけ、制動のために使用することができる。
【００８１】
コイルの出力電圧が最大となる毎に、その電圧ピークを蓄電コンデンサＣ２の充電に用いるために、短時間の間全てのコイルの制動を中断することが可能である。この中断時間長は、コイルに応じて変更することができる。
【００８２】
図示されていない別の変化形態では、制動トルクを変更するために値を調整するコイル１０’の選択形態が修正される。第一のグループのコイルが、第一の時点において制動のために使用され、第二のグループのコイルが、第二の時点において制動のために使用される。
【００８３】
図４は、本発明の一つの実施形態による値を調整可能な負荷インピーダンスＺ１の例を図示している。このインピーダンスＺ１の値は、カウンタ２２のデジタル信号Ｂ０〜Ｂ３１（又はカウンタの出力における信号から導き出されるデジタル信号）に依存する。前に述べた通り、このインピーダンスＺ１は、整流器３の上流において、制動コイル１０’の端子と直接接続することができる。整流器の下流に制動用の負荷インピーダンスを配備すること、及び／又は異なる制動コイル１０’による制動のために幾つかの可変値のインピーダンスを個別に配置することも可能である。
【００８４】
このインピーダンスＺ１は、この実施例では、幾つかの抵抗９１０〜９１６、例えば、集積回路に統合された抵抗から構成される。各抵抗９１０〜９１６は、それぞれスイッチ９００〜９０６と直列に接続されている。これらのスイッチ９００〜９０６は、カウンタ２２（又はこのカウンタ２２の上流の論理部）から到来する信号Ｂ０〜Ｂ４及びＢ３０〜Ｂ３１によって制御される。これらの異なる抵抗９１０〜９１６の値は、ビットＢ０〜Ｂ３１の有効桁に反比例する、そのため、例えば、ビットＢ３１の活性化は、ビットＢ０の活性化よりも著しく大きな制動を生じさせる。
【００８５】
これらのスイッチ９００〜９０６は、ゲート電圧がゼロの時に遮断され、この電圧が論理値１をとった時に開かれる、タイプＮの電界効果トランジスタによって構成することができる。
【００８６】
これらの抵抗全体と直列に追加の電界効果トランジスタ９２０を接続して、制動が望ましくない場合に、このトランジスタを遮断して、インピーダンスを増大することができる。このトランジスタ９２０は、例えば、始動時又は制動を中断する必要が有る、それ以外の時点において、（０の）能動信号ＬＶにより制御される、例えば、Ｐチャンネルトランジスタとすることができる。
【００８７】
これらのトランジスタ９００〜９０６及び９２０の明確な切換と、明らかに区別される各開放及び遮断状態とを保証するために、電圧増倍器を使用して、これらのトランジスタのゲートに印加する電圧を増倍することが可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１０    電力を供給する役割だけを果たすステータコイル
１０’  制動と電力供給の役割を果たすステータコイル
１２    磁気ロータ
１２０  ロータのアーバー
２      電子緩急調整回路
２０    発電機からのパルスを計数するシステムのヒステリシス比較器
２１    反一致回路
２２    発電機からのパルスを計数するシステム及びクオーツ発振器からのパルスを計数するシステムのカウンタ
２３    クオーツ
２４    発振器
２５    周波数分割器
３      整流器兼電圧増倍器
９００：９０６    スイッチ（Ｎ−ＦＥＴトランジスタ）
９１０：９１６    集積トランジスタ
９２０  スイッチ（Ｐ−ＦＥＴトランジスタ）
Ｂ０：Ｂ３１      インピーダンスＺ１の制御信号
Ｃ１    第一のコンデンサ
Ｃ２    第二の蓄電コンデンサ
Ｃ３    第三のコンデンサ
Ｄ１    整流器の第一のダイオード
Ｄ２    整流器の第二のダイオード
Ｄ３    整流器の第三のダイオード
ＬＶ    制動を中断するための信号
Ｚ１    （調整可能な）第一の負荷インピーダンス
Ｚ２    （固定又は調整可能な）第二の負荷インピーダンス
ＶＭ１  コイル１０の端子における電圧
ＶＭ２  コイル１０＋１０’の端子における電圧
ＶＭ３  コイル１０’の端子における電圧
Ｖｄｄ    整流器兼増倍器の出力における電圧
Ｖｓｓ    アース電圧
【図１】
2016501371.tif 000003
【図２】
2016501371.tif 000004
【図３】
2016501371.tif 000005
【図４】
2016501371.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月11日(2015.8.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭとＮをそれぞれ１よりも大きい、或いは１に等しい整数として、ロータと、Ｍ＋Ｎ個のコイルを備えたステータとを有する発電機と、
ロータの制動を制御するように構成された電子緩急調整回路と、
を備えた腕時計用緩急調整部品において、
この回路が、Ｎ個のコイルにより加える制動と異なる形でＭ個のコイルにより加える制動を制御するように構成されていることを特徴とする緩急調整部品。
【請求項２】
ＭとＮの両方が、２よりも大きい、或いは２に等しい整数であることを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項３】
電子緩急調整回路が、当該のＭ＋Ｎ個のコイルの中のＮ個のコイルの電流を調整するために、従って、ロータの回転速度を調整するために、値を調整可能な第一の負荷インピーダンスを有することを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項４】
値が固定された第二の負荷インピーダンスが配備され、この第二の負荷インピーダンスが、少なくとも当該のＭ個のコイルと接続されていることを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項５】
Ｍ及びＮが固定されており、発電機の動作中に変更されないことを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項６】
電子緩急調整回路が、制動制御のために割り当てられたコイルの数を変更するために、発電機の動作中にＭ及びＮを変更するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項７】
当該の値を調整可能な第一の負荷インピーダンスが、当該のＮ個のコイルと並列に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の緩急調整部品。
【請求項８】
当該のＭ個のコイルが、当該のＮ個のコイルと直列に接続され、電子緩急調整回路が、Ｍ＋Ｎ個のコイルの端子における電圧によって電力を供給されることを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項９】
当該の電子緩急調整回路が、制動サイクルを適用することによって、ロータの制動を制御するように構成されており、各サイクルが、制動強度が固定された第一の制動期間と、制動強度がロータの進度に依存する第二の制動期間とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項１０】
当該の電子緩急調整回路が、当該のサイクルの時間長を修正するように構成されており、
当該の電子緩急調整回路が、香箱において利用可能なエネルギーに基づき当該のサイクルの時間長を変更することによって、残り駆動時間を表示するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載の緩急調整部品。
【請求項１１】
当該の電子緩急調整回路が、クオーツ発振器、このクオーツ発振器から得られる（ｄｏｗｎ）パルスと当該のコイルの出力における信号から得られる（ｕｐ）パルスを計数するシステム、及びこの計数システムに応じて当該の第一の負荷インピーダンスの値を調整する当該の第一の負荷インピーダンスの制御システムを有することを特徴とする請求項１に記載の緩急調整部品。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか一つに記載の緩急調整部品を備えた時計ムーブメント。
【国際調査報告】
2016501371.tif 000007
2016501371.tif 000008
2016501371.tif 000009
2016501371.tif 000010