JP3582383B2

JP3582383B2 - ゼンマイトルク出力装置およびこれを用いた機械時計

Info

Publication number: JP3582383B2
Application number: JP32682298A
Authority: JP
Inventors: 理高橋
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1998-11-17
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2018-11-17
Also published as: JP2000147153A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゼンマイ出力装置およびこれを用いた時計に関し、例えばゼンマイが解ける時等の機械エネルギーで輪列に固定された指針を運針させる機械時計や、ゼンマイの機械エネルギーを駆動源として動作しつつ、一部を発電機で電気エネルギーに変換し、この電力により回転制御手段を作動させて回転周期を制御する電子制御式機械時計、あるいはゼンマイで駆動する駆動機構等を有する他の機器などの技術分野に属する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、ゼンマイが解ける時等の機械エネルギーで輪列に固定された指針を運針させる機械時計が知られている。また、ゼンマイの機械エネルギーを発電機で電気エネルギーに変換し、その電気エネルギーにより回転制御手段を作動させて発電機のコイルに流れる電流値等を制御することにより、輪列内の指針を正確に駆動して正確に時刻を表示する電子制御式機械時計として、特開平８−５７５８号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
図９，１０は、同公報に開示された電子制御式機械時計の平面図および断面図である。
【０００４】
各図において、ゼンマイを内蔵した香箱車１からの回転動力は、地板２および輪列受３に支持された二番車７、三番車８、四番車９、五番車１０、六番車１１からなる輪列を介して増速されて発電機２０に連繋される。
【０００５】
発電機２０は、従来の電池駆動式電子時計の駆動用ステップモータに類似する構造であり、ロータ１２、ステータ１５０及びコイルブロック１６０とからなっている。
【０００６】
ロータ１２は、六番車１１に連繋して回転するロータかな１２ａの軸回りに、ロータ磁石１２ｂ、円板状のロータ慣性板１２ｃを一体に取付けたものである。ステータ１５０は、ステータ体１５０ａに４万ターンのステータコイル１５０ｂを巻線したものである。
【０００７】
コイルブロック１６０は、磁心１６０ａに１１万ターンのコイル１６０ｂを巻線したものである。ここで、ステータコイル１５０ｂとコイル１６０ｂは、各々の発電電圧を加えた出力電圧がでるように直列に接続されている。
【０００８】
そして、この発電機２０は、ロータ１２の回転により得られた電力を、図示しないコンデンサを介して水晶発振器を備えた電子回路に給電し、この電子回路でロータの回転検出及び基準周波数に応じてロータ回転の制御信号をコイルに送り、この結果、輪列は常時その制動力に応じて一定の回転速度で回転する。
【０００９】
この機械時計は、指針の駆動をゼンマイを動力源とするために運針駆動用のモータが不要であり、部品点数が少なく安価であるという特徴がある。その上、電子回路を作動させるのに必要な僅かな電気エネルギーを発電するだけでよく、少ない入力エネルギーで時計を作動することもできた。
【００１０】
ところで、このような機械時計に用いられるゼンマイは、巻数Ｎが同一の場合、最大出力トルクＴmaxが大きいほどエネルギ体積（Ｔmax×Ｎ）が大きいことが一般的に知られている。つまり、図１０に実線で示すように、最大出力トルクＴ₁maxを有するゼンマイよりも、２倍の最大出力トルクＴ₂maxを有するゼンマイの方がエネルギー体積が大きい。従って、最大出力トルクＴ₂max（より大きいエネルギー体積）のゼンマイを用い、二番車７以下の輪列をより小さい駆動トルク、例えば１／２の駆動トルクで駆動するようにすれば、ゼンマイのトルク曲線が一点鎖線で示すようになり、最大出力トルクＴ₁maxのゼンマイを用いる場合よりも２倍の持続時間を達成することが可能である。
【００１１】
また、同一体積のゼンマイ（香箱車）を用いた場合では、出力トルクを大きくして巻数を少なくするか、または、出力トルクを小さくして巻数を多くするかを選択でき、このような場合では、前者の方のエネルギ体積が大きくなって持続時間をより延ばすことができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、出力トルクの大きいゼンマイをゆっくり開放して使用する場合には、香箱車１から例えば二番車７への増速比を大きく設定し、二番車７の径寸法や歯のモジュールをより小さくする必要があるので、これに伴って種々の問題が生じる。すなわち、二番車７の歯底径が小さくなり過ぎて秒針の付く四番車９用の穴を設けることができなかったり、二番かなの歯数が少なくなって一歯の送り角度が大きくなり、よって効率変動が大きくなり過ぎたり、あるいは歯のモジュールが小さ過ぎて強度や加工上の問題が生じる。
【００１３】
このため、二番車７の径寸法および歯数などは、香箱車から二番車７への増速比でいえば７前後、また、歯のモジュールは０．１程度にするのが一般的とされ、従って、容易にそれらの諸設定を変更し、より大きなエネルギー体積のゼンマイを用いる等して時計の持続時間を延ばそうとすることは極めて困難といえる。本発明の目的は、番車の径寸法や歯の大きさなどの各種の設定を変えずにより大きなエネルギー体積のゼンマイを用いることができ、これによって持続時間を大幅に延ばすことができる機械時計を提供することにある。
【００１４】
一方、前述の機械時計に限らず、ゼンマイで駆動する駆動機構等を有する他の機器においても、設計あるいは製造上最適なゼンマイの出力トルクと、使用上最適なゼンマイの出力トルクとの間には隔たりがある場合があり、ゼンマイの出力トルクを可変できる装置が望まれている。
【００１５】
本発明の他の目的は、ゼンマイの出力トルクを容易に可変できるゼンマイトルク出力装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
先ず、本発明のゼンマイトルク出力装置は、ゼンマイの内端と連動する内端側車と、外端と連動する外端側車と、これらの内外端車を連結する歯車とを備え、前記内外端車の少なくともいずれか一方から前記ゼンマイのトルクを出力可能に構成され、前記内外端車を連結する歯車の数は奇数であるとともに、前記内外端車の減速比は前記ゼンマイのトルクが出力される側に向けて２より小さいことを特徴とすることを特徴とするものである。
【００１７】
このような本発明においては、内外端車の減速比に応じて、ゼンマイから任意の大きさのトルクが容易に出力されるようになる。
【００１８】
また、本発明のゼンマイトルク出力装置では、前記内外端車を連結する歯車には、前記ゼンマイの巻上げ時にスリップし、かつ出力時にロックするスリップ機構が設けられていることが望ましい。
【００１９】
このような場合には、前記歯車にスリップ機構を設けるので、内外端側車のうちの一方の車を回転させてゼンマイの巻き上げる際、その回転が他方の車に伝達されるのを防止可能である。
【００２０】
さらに、本発明の前記ゼンマイトルク出力装置では、内外端車を連結する歯車の数は奇数であるとともに、前記内外端車の減速比は前記ゼンマイのトルクが出力される側に向けて２より小さくするともよく、このような場合には、出力トルクが小さくなるとともに、ゼンマイの解ける時間が長くなる。
【００２３】
次に、本発明の機械時計は、前述のゼンマイ出力装置を備えていることを特徴とするものであり、より大きなエネルギー体積のゼンマイを番車の諸設定を変えずに用いることが可能となり、時計の持続時間が大幅に延びる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態につき、図面を参照して説明する。
【００２５】
〔第１実施形態〕
図１〜図２は、本発明の第１実施形態を示すものである。なお、各図において、発電機の構成の主要部が従来と異なる以外は、従来と同一なので、その同一部分もしくは相当部分に同一符号を付し、異なる部分、あるいは新たに説明を付加する部分にのみ異なる符号を付して説明する。
【００２６】
各図において、電子制御式機械時計は、ゼンマイ１ａ、香箱歯車１ｂ、香箱真１ｃ、及び香箱蓋１ｄからなる香箱車１を備えている。ゼンマイ１ａは、外端が香箱歯車１ｂ、内端が香箱真１ｃに固定される。筒状の香箱真１ｃは、地板２に設けられた支持部材に挿通されて角穴ネジ５によって固定され、角穴車４と一体で回転する。そして、地板２には、カレンダー板２ａ、および円板状の文字板２ｂが取り付けられている。
【００２７】
香箱歯車１ｂの回転は、増速輪列となる各番車７〜１１を介して合計１２６，０００倍に増速されている。この際、各番車７〜１１は各々異なる軸線上に設けられて後述するコイル１２４，１３４に重ならない位置に配置され、ゼンマイ１ａからのトルク伝達経路を形成している。
【００２８】
二番車７と係合する筒かな７ａには時刻表示を行う図示しない分針が、秒かな１４ａには時刻表示を行う図示しない秒針がそれぞれ固定されている。従って、二番車７を１ｒｐｈで、秒かな１４ａを１ｒｐｍで回転させるためには、ロータ１２は５ｒｐｓで回転するように制御すればよい。このときの香箱歯車１ｂは、１／７ｒｐｈとなる。
【００２９】
また、トルク伝達経路から外れた秒かな１４ａは、香箱車１とコイル１２４との間に設けられた指針抑制装置１４０によってそのバックラッシュが詰められている。指針抑制装置１４０は、テフロン処理や分子間結合被膜等で表面処理された一対の直線状の抑制ばね１４１，１４２と、各抑制ばね１４１，１４２の基端側を支持して二番受１１３に固定されるヒゲ玉１４３，１４４とで構成されている。
【００３０】
この電子制御式機械時計は、ロータ１２およびコイルブロック１２１，１３１から構成される発電機１２０を備えている。ロータ１２は、ロータかな１２ａ、ロータ磁石１２ｂ、および円板状のロータ慣性板１２ｃを備えて構成される。
【００３１】
コイルブロック１２１，１３１は、それぞれ同一形状とされたステータ（コア、磁心）１２３，１３３にコイル１２４，１３４を巻線して構成されたものである。ステータ１２３，１３３は、ロータ１２に隣接して配置されるコアステータ部１２２，１３２と、前記コイル１２４，１３４が巻回されるコア巻線部１２３ｂ、１３３ｂと、互いに連結されるコア磁気導通部１２３ａ，１３３ａとが一体に形成されて構成されている。
【００３２】
前記各ステータ１２３，１３３つまり各コイル１２４，１３４は互いに平行に配置されている。そして、前記ロータ１２は、コアステータ部１２２，１３２側において、その中心軸が各コイル１２４，１３４間に沿った境界線Ｌ上に配置され、コアステータ部１２２，１３２が前記境界線Ｌに対して左右対称となるように構成されている。
【００３３】
この際、各ステータ１２３，１３３のロータ１２が配置されたステータ孔１２２ａ，１３２ａには、図２に示すように、位置決め部材６０が配置されている。そして、各ステータ１２３，１３３の長手方向の中間部分つまりコアステータ部１２２，１３２およびコア磁気導通部１２３ａ，１３３ａ間に偏心ピンからなる樹脂製の位置決め治具５５を配置している。この位置決め治具５５を回すと、各ステータ１２３，１３３のコアステータ部１２２，１３２を位置決め部材６０に当接させてその位置合わせを正確にかつ簡単に行うことができるとともに、コア磁気導通部１２３ａ，１３３ａの側面同士を確実に接触させることができる。各コイル１２４，１３４の巻数は同数とされている。本実施形態においても、巻数が同数とは、完全に同数の場合だけではなく、コイル全体からは無視できる程度の誤差、例えば数百ターン程度の違いまでをも含むものである。
【００３４】
なお、各ステータ１２３，１３３のコア磁気導通部１２３ａ，１３３ａは、その側面が当接されて互いに連結されている。また、コア磁気導通部１２３ａ，１３３ａの下面は、各コア磁気導通部１２３ａ，１３３ａに跨って配置された図示しないヨークに接触されている。これにより、コア磁気導通部１２３ａ，１３３ａでは、各コア磁気導通部１２３ａ，１３３ａの側面部分を通る磁気導通経路と、コア磁気導通部１２３ａ，１３３ａの下面およびヨークを通る磁気導通経路との２つの磁気導通経路が形成され、ステータ１２３，１３３は環状の磁気回路を形成している。各コイル１２４，１３４は、ステータ１２３，１３３のコア磁気導通部１２３ａ，１３３ａからコアステータ部１２２，１３２に向かう方向に対して同方向に巻線されている。
【００３５】
これらの各コイル１２４，１３４の端部は、ステータ１２３，１３３のコア磁気導通部１２３ａ，１３３ａ上に設けられた図示しないコイルリード基板に接続されている。
【００３６】
このように構成された電子制御式機械時計を使用している場合、各コイル１２４，１３４に外部磁界Ｈ（図１）が加わると、外部磁界Ｈは平行に配置された各コイル１２４，１３４に対して同方向に加わるため、各コイル１２４，１３４の巻線方向に対しては外部磁界Ｈは互いに逆方向に加わることになる。このため、外部磁界Ｈによって各コイル１２４，１３４で発生する起電圧は互いに打ち消し合うように働くため、その影響を軽減できる。
【００３７】
また、直列に接続された各コイル１２４，１３４は、図３に示すように、起電力発生用、ロータ１２の回転検出用および発電機１２０の回転制御用に兼用されている。すなわち、ＩＣからなる電子回路２４０をコイル１２４，１３４の起電力で駆動し、回転検出および回転制御を行っている。電子回路２４０は、水晶振動子２４１を駆動する発振回路２４２と、発振回路２４２に生じたクロック信号を基に時刻信号となる基準周波数信号を生成する分周回路２４３と、前記ロータ１２の回転を検出する検出回路２４４と、検出回路２４４で得られた回転周期と基準周波数信号とを比較してその差分を出力する比較回路２４５と、その差分に応じて前記発電機１２０に制動用の制御信号を送る制御回路２４６とから構成されている。なお、水晶振動子２４１の代わりに各種の基準標準振動源等を用いてクロック信号を発生させてもよい。
【００３８】
各回路２４２〜２４６は、直列に接続された各コイル１２４，１３４で生成した電力により駆動されるもので、発電機１２０のロータ１２が輪列からの回転を受けて一方向に回転すると、各コイル１２４，１３４には交流出力が生じ、この出力をダイオード２４７、コンデンサ２４８からなる昇圧充電回路により昇圧整流し、この整流された直流電流により制御回路（電子回路）２４０を駆動する。また、各コイル１２４，１３４の交流出力の一部は、ロータ１２の回転周期の検出信号として取り出され、前記検出回路２４４に入力される。各コイル１２４，１３４から出力された出力波形は、一回転周期毎に正確な正弦波を描く。従って検出回路２４４は、この信号をＡ／Ｄ変換して時系列的なパルス信号とし、この検出信号を比較回路２４５により基準周波数信号と比較し、制御回路２４６ではその差分に応じた制御信号を各コイル１２４，１３４のブレーキ回路として機能するショート回路２４９に送る。
【００３９】
そして、制御回路２４６からの制御信号に基づいて、ショート回路２４９は各コイル１２４，１３４の両端を短絡してショートブレーキをかけてロータ１２の回転周期を調速する。
【００４０】
なお、前記ショート回路２４９は、図４に示すように、互いに逆方向に電流を通す一対のダイオード２５１と、これらの各ダイオード２５１に直列に接続されたスイッチＳＷと、各スイッチＳＷに並列に接続された寄生ダイオード２５０とからなる両方向スイッチにより構成されている。これにより、各コイル１２４，１３４の交流出力の全波を利用してブレーキ制御を行うことができ、ブレーキ量を大きくとれるようにしている。
【００４１】
次に、図１，５に基づき、本実施形態の最も特徴的な構成であるゼンマイトルク出力装置３００について以下に説明する。
【００４２】
ゼンマイトルク出力装置３００は、ゼンマイ１ａと、ゼンマイ１ａの内端が固定された内端側車としての前記角穴車４と、外端が固定された外端側車としての前記香箱歯車１ｂと、角穴車４および香箱歯車１ｂとを連結する歯車としての巻上げ車３０１、巻上げ中間車３０２、および切換車３０３とで構成され、巻上げ車３０１が角穴車４と巻上げ中間車３０２とに噛み合い、切換車３０３の切換歯車３０３ａが香箱歯車１ｂに、切換かな３０３ｂが巻上げ中間車３０２にそれぞれ噛み合っている。
【００４３】
また、巻上げ車３０１および巻上げ中間車３０２は、案内ピンおよび止めネジによって地板２に支持され、切換車３０３は、一端側が地板２に、他端側が輪列受３に支持されている。そして、これらの奇数個（３つ）の歯車３０１〜３０３により、角穴車４および香箱歯車１ｂが同じ方向に回転するように構成され、この際の角穴車４から香箱歯車１ｂに向けての減速比Ｚｚは１よりも小さく設定されている（Ｚｚ＜１）。
【００４４】
切換車３０３において、切換歯車３０３ａには、切換かな３０３ｂ側のラチェット部３０３ｃが嵌合する開口部が設けられており、この開口部内には前記ラチェット部３０３ｃに係止するバネ３０３ｄが設けられている。また、押さえ蓋３０４により、切換歯車３０３ａとラチェット部３０３ｃとの断面的な噛み合い外れを防止している。このような切換車３０３では、角穴車４を回転させてゼンマイ１ａを巻き上げると、角穴車４の回転に伴って切換かな３０３ｂ側のみが回転し、その回転は切換歯車３０３ａに伝達されず、反対に、ゼンマイ１ａが解けることで香箱歯車１ｂが回転すると、バネ３０３ｄがラチェット部３０３ｃに係止して切換歯車３０３ａと切換かな３０３ｂとが共に矢印Ａ方向（図５）に回転する。すなわち、ラチェット部３０３ｃおよびバネ３０３ｄで本発明に係るスリップ機構が形成されている。
【００４５】
このようなゼンマイトルク出力装置３００では、図６に模式的に示すように、ゼンマイ１ａが解ける時の出力トルクをＴとすると、香箱歯車１ｂが各歯車３０１〜３０３を介して角穴車４と抗することになるため、香箱歯車１ｂにはその回転方向とは逆向きにＺｚ・Ｔのトルクが生じる。この時、角穴車４から香箱歯車１ｂへの減速比Ｚｚは１より小さく、Ｚｚ・Ｔ＝＜Ｔ（香箱歯車１ｂを回転させようとするＴ）となるため、香箱歯車１ｂは実線で示した出力トルクＴの向き（ゼンマイ１ａが外端から解ける向き）に回転するとともに、香箱歯車１ｂから二番車７へ出力される出力トルクＴｏｕｔは、Ｔｏｕｔ＝Ｔ−Ｚｚ・Ｔ＝（１−Ｚｚ）Ｔ＝となり、ゼンマイ１ａの出力トルクＴの（１−Ｚｚ）倍となって、出力トルクＴよりも小さくなる。
【００４６】
また、角穴車４と香箱歯車１ｂとの間には３つの歯車３０１〜３０３が配置されているから、香箱歯車１ｂが回転すると、この回転に伴って角穴車４が同方向すなわち巻き上がる方向に回転する。この際、減速比Ｚｚ＜１であることにより、香箱歯車１ｂが一周してゼンマイ１ａを外端側から巻き解く間に、角穴車４は同方向にＺｚ周してゼンマイ１ａを内端側から巻き上げ、結果的にはゼンマイ１ａが（１−Ｚｚ）周だけ解け、香箱車１のみを設けた従来に比してより遅く解けきることになる。
【００４７】
従って、例えば図１０に示したような最大出力トルクＴ₂maxのゼンマイを用い、減速比Zzを０．５とした場合には、香箱歯車１ｂの出力トルクＴoutのカーブは、図１０中の一点鎖線のように、最大出力トルクがＴ₂maxの１／２となってＴ₁maxと同じになり、持続時間が２倍になる。このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
【００４８】
１）本実施形態の電子制御式機械時計はゼンマイトルク出力装置３００を備えているため、より大きなエネルギー体積のゼンマイ１ａを使用しつつも、その出力トルクＴｏｕｔを小さく可変して二番車７に出力することができる。従って、出力トルクＴｏｕｔを小さくしたことによる余剰エネルギーで角穴車４を巻き上げることにより、ゼンマイ１ａが最後まで巻き解ける時間を長くでき、香箱歯車１ｂから二番車７への増速比を大きくするために二番車７の径寸法や歯の大きさなどの諸設定を変えなくとも、時計の持続時間を大幅にしかも容易に延ばすことができる。
【００４９】
２）ゼンマイトルク出力装置３００を構成する切換車３０３には、ラチェット部３０３ｃおよびバネ３０３ｄからなるスリップ機構が形成されているので、ゼンマイ１ａを巻き上げるために角穴車４を回転させても、その回転が香箱歯車１ｂに伝達されるのを防止でき、指針等が回転してしまうのを確実に防止できる。
【００５０】
３）ステータ１２３，１３３はそれぞれ独立した部品で形成され、構造上ステータ孔の片持ち支持などによる脆弱部分や外ノッチのように変形しやすい部分がないため、取扱いが簡単になり、各工程でのハンドリング性を良好にでき、歩留り低下も防止できる。
【００５１】
４）ステータ１２３，１３３が同一形状であるため、同一部品に巻線することができ、部品を共用でき、部品数を削減できる。このため、製造コストや部品コストを低減でき、取り扱いも容易にできる。
【００５２】
５）同一形状のステータ１２３，１３３を左右対称に配置し、かつ各ステータ１２３，１３３のコイル１２４，１３４の巻回数が同じであるため、時計の外部に発生するＡＣノイズ等による磁束は二本のコイル１２２，１３２内を同数流れ、これによって外部ノイズの影響をキャンセルすることができ、ノイズに強い電子制御式機械時計を形成できる。
【００５３】
６）二〜六番車７〜１１を各々異なった軸線上に配置することでそれら番車７〜１１の配置設計の自由度を高めることが可能であるから、秒かな１４ａをトルク伝達経路から外すなどして、各番車７〜１１をロータ１２に向けて迂遠させて配置することにより、コイル１２４，１３４と重ならない位置に配置することができる。従って、コイル１２４，１３４の厚さ方向を大きくするようにして巻数を稼げるため、コイル１２４，１３４の平面方向の長さ、すなわち磁路長を短くでき、鉄損を減少させてゼンマイ１ａの持続時間を延ばすことができる。
【００５４】
７）さらに、ロータ１２を前記境界線Ｌ上に配置しかつ各ステータ１２３，１３３を左右対称に構成しているので、コアステータ部１２２，１３２部分の磁路も短くでき、この点でも磁路長を短くできて鉄損を減少させることができる。
【００５５】
８）コア磁気導通部１２３ａ，１３３ａ部分で２つの磁気導通経路を形成しているので、磁気抵抗を小さくかつ安定させることができる。そして、磁気抵抗が安定することで、起電圧を安定化でき、発電やブレーキも安定化できる。また、漏れ磁束を低減でき、金属部品での渦損失を削減することができる。
【００５６】
９）位置決め治具５５および位置決め部材６０を設けたので、ロータ１２をステータ孔５３内に配置した状態でステータ１２３，１３３の位置合わせを行うことができ、例えば製品出荷直前においてロータ１２に対するステータ１２２，１２３の最適位置の設定を簡単に行うことができ、位置精度をより一層向上させることができる。
【００５７】
１０）位置決め治具５５を各ステータ１２３，１３３よりも柔らかい樹脂部材で構成したので、位置決め治具５５による各ステータ１２３，１３３の破損も防止できる。
【００５８】
１１）位置決め治具５５を、コアステータ部１２２，１３２およびコア磁気導通部１２３ａ，１３３ａ間に配置したので、各ステータ１２３，１３３毎に１つの位置決め治具５５でコアステータ部１２２，１３２の位置合わせおよびコア磁気導通部１２３ａ，１３３ａの当接状態を調整することができる。これにより、位置決め治具５５の数を少なくできて構成を簡易にでき、コストも低減できる。
【００５９】
１２）外部磁界Ｈによる磁気ノイズを軽減できるため、電子制御式機械時計の文字板２ｂ部分などムーブメント部品に耐磁板を設けたり、外装部品に耐磁効果のある材料を使用する必要がなくなる。このため、コストを軽減できるとともに、耐磁板等が不要になる分、ムーブメントの小型化や薄型化を実現でき、ひいては各部品の配置などが外装部品に制限されないためにデザインの自由度が高まり、意匠性や製造効率などに優れた電子制御式機械時計を提供できる。
【００６０】
１３）秒かな１４ａがトルク伝達経路から外れていることにより、秒かな１４ａには香箱車１と重なるトルク伝達用の歯車等が不要であるから、その分ゼンマイ１ａの幅寸法（時計の厚さ方向の寸法）を大きくでき、時計全体の厚さを維持しつつゼンマイ１ａの持続時間をさらに延ばすことができる。
【００６１】
〔第２実施形態〕
図７には、本発明の第２実施形態に係るゼンマイトルク出力装置３００が示されている。なお、前記第１実施形態と同様な機能部品には同一符号を付してそれらの説明を省略する（以下の実施形態でも同様である）。
【００６２】
本実施形態では、角穴車４の径寸法が香箱歯車１ｂの径寸法よりも大きく、これらの間が巻上げ車を兼用した１つの切換車３０３で連結されている。そして、第１実施形態と同様に、角穴車４から香箱歯車１ｂに向けての減速比Ｚｚが１よりも小さく設定されている。
【００６３】
このような実施形態でも、第１実施形態と同様に前述した１）、２）の効果を同様に得ることができるうえ、以下の効果がある。
【００６４】
１４）角穴車４の径寸法が香箱歯車１ｂの径寸法よりも大きいので、角穴車４から香箱歯車１ｂに向けての減速比Ｚｚを１よりも小さくし、かつ角穴車４および香箱歯車１ｂを同方向に回転させるためには、切換車３０３を１つだけ用い、その切換歯車３０３ａを香箱歯車１ｂに、切換かな３０３ｂを角穴車４にそれぞれ噛み合わせるようにすればよく、第１実施形態のよう巻上げ車３０１や巻上げ中間車３０２を不要にできる。従って、部品数の低減および時計の小型化を促進できる。
【００８１】
なお、本発明は、前記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他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
【００８２】
例えば、前記第１、第２実施形態では、減速比Ｚｚを１よりも小さくすることで香箱歯車１ｂの出力トルクを抑える反面、ゼンマイ１ａの持続時間を延ばすように構成されていたが、この他、切換車３０３の切換歯車３０３ａと角穴車４と噛み合わせ、切換かな３０３ｂと香箱歯車１ｂとを噛み合わせた前記第３実施形態において、角穴車４から香箱歯車１ｂへの減速比Ｚｚを１＜Ｚｚ＜２に設定することにより、出力トルクを抑えて持続時間を延ばすようにしてもよい。
【００８３】
また、第１実施形態では、香箱歯車１ｂと角穴車４とが３つの歯車３０１〜３０３で連結され、第２実施形態では、切換車３０３のみで連結されていたが、それらの実施形態と同様な作用・効果を得るためには、香箱歯車１ｂと角穴車４とを５つ以上の奇数個の歯車で連結してもよい。
【００８６】
また、本発明に係るスリップ機構は、前記第１実施形態に示したものに限定されず、その構造等は実施にあたって適宜に決められてよい。
【００８７】
さらに、本発明の機械時計としては、発電機を備えた電子制御式機械時計に限らず、テンプ等の調速機を備えた機械時計であってもよい。
【００８８】
そして、本発明のゼンマイトルク出力装置としては、時計に用いられるものに限らず、ゼンマイで駆動する駆動機構等を有する他の機器に適用できる。
【００８９】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明のゼンマイトルク出力装置によれば、ゼンマイの出力トルクを容易に可変できるという効果があり、このゼンマイトルク出力装置を機械時計に適用するれば、番車の径寸法や歯の大きさなどの各種の設定を変えずにより大きなエネルギー体積のゼンマイを用いることができ、これによって持続時間を大幅に延ばすことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子制御式機械時計を示す平面図である。
【図２】第１実施形態の断面図である。
【図３】第１実施形態における発電機と電子回路との接続形態を示す回路ブロック図である。
【図４】図３のショート回路を示す回路図である。
【図５】第１実施形態の要部を示す断面図である。
【図６】第１実施形態の要部を平面的に示す模式図である。
【図７】第２実施形態の要部を平面的に示す模式図である。
【図８】従来技術を示す平面図である。
【図９】従来技術を示す断面図である。
【図１０】トルク曲線を示す図である。
【符号の説明】
１ａゼンマイ
１ｂ外端側車である香箱歯車
４内端側車である角穴車
３０１〜３０３，３０５歯車である巻上げ車、巻上げ中間車、切換車、および巻解き車
３００ゼンマイトルク出力装置
３０３ｃラチェット部
３０３ｄバネ
Zz 減速比

Claims

ゼンマイの内端と連動する内端側車と、外端と連動する外端側車と、これらの内外端車を連結する歯車とを備え、前記内外端車の少なくともいずれか一方から前記ゼンマイのトルクを出力可能に構成され、前記内外端車を連結する歯車の数は奇数であるとともに、前記内外端車の減速比は前記ゼンマイのトルクが出力される側に向けて２より小さいことを特徴とするゼンマイトルク出力装置。
請求項１に記載のゼンマイトルク出力装置において、前記内外端車を連結する歯車には、前記ゼンマイの巻上げ時にスリップし、かつ出力時にロックするスリップ機構が設けられていることを特徴とするゼンマイトルク出力装置。
請求項１に記載のゼンマイ出力装置を備えていることを特徴とする機械時計。