时计装置的制作方法

文档序号:6263207阅读:225来源:国知局
专利名称:时计装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种时计,并且更具体的是涉及一种具有用于将机械能转换为电能或将电能转换为机械能的电磁转换器的时计。特别的是,本发明涉及具有马达的电子时计、具有发电机或马达的电子时计、以及具有主发条和发电机的电子控制的机械时计、和类似时计的改进。
近年来大量生产的电子控制的机械时计的驱动原理是使用作为动力源的主发条来驱动齿轮轮系,并且使用连接到齿轮轮系的发电机来代替由特定机械时计游丝摆轮和擒纵轮所构成的机械调速器。发电机由于接受齿轮轮系的转动而产生电能,通过这样所产生的电能来驱动用于控制的电子电路,通过来自电子电路的控制信号来控制发电机的转动周期,并因此来制动和调节齿轮轮系的速度。因此,这种结构不需要电池作为电源来驱动电子电路,并且还能够提供与电池驱动类型电子时计相同程度的高精度。
图33表示的是这种电子控制的机械时计。
电子控制的机械时计具有条盒轮系1,其包括主发条、条盒轮、条盒轴和条盒箱。主发条固定在条盒轮的外端并且固定在条盒轴的内端。条盒轴通过基板2和齿轮轮系支架来支撑,并且通过方孔螺钉5将其向里弯而固定在方孔轮4上。方孔轮4与棘爪啮合以使其顺时针转动而不能逆时针转动。
通过齿轮轮系来增加来自条盒轮转动力的速度,该条盒轮具有固定在其内的主发条,该齿轮轮系由二轮连轴齿7、三轮连轴齿8、长三针轮9(the sweep second wheel and pinion)、五轮连轴齿10和六轮连轴齿11所组成,并且将该转动能量传输到发电机20。
发电机20的结构类似于用于驱动电池驱动类型的传统电子时计的步进马达,并且包括转子12和一对线圈组件15和16。线圈组件15和16通过连接具有相同形状的组件相互间线性对称连接来获得,并且具有相同的体积。发电机20通过没有示出的电容器将转子12转动所获得的电能馈送到具有晶体振荡器的电子电路,并且该电子电路探测转子的转动并且根据参考频率发送用于控制转子转动的控制信号,并且结果是齿轮轮系总是根据其制动力的恒定转动速度来转动。
因此,由于这对线圈组件15和16与其它元件相比较厚,基板2具有用于放置线圈组件15和16各自线圈的开口2c,并且将时计设计成薄形以防止线圈和基板2相互水平重叠。
但是当基板2具有开口2c时,在接近基板2周边的开口2c拐角部分存在降低基板2强度的可能。到目前为止,因此,在这种开口2c的拐角和基板2的周边之间设置用于保持基板2足够大强度的距离、也就是距离D1。因此,当在保持距离D1情况之后,必须促使电子控制的机械时计的尺寸有更多的减少量。
另一方面,还可以提供有底洞来代替基板2中的穿孔2c,将线圈放置在该洞中并且消除具有距离D1的拐角,并因此使得时计的尺寸减小,但是在这种情况中,由于必须使洞的底部有足够的厚度来保持基板2的强度,就存在阻碍时计厚度减小的问题。
本发明的目的在于提供一种能够确实减小尺寸的时计。
尽管这种电子控制的机械时计具有通过手上紧其主发条的机构,也可以使用依靠摆动锤自动上紧主发条的机构来代替,并且还需要对摆动锤进行改进。
本发明的另一目的在于提供一种能够改进摆动锤转动性能的时计。
根据本发明一部分的时计具有用于将机械能转换为电能或将电能转换为机械能的电磁转换器,电磁转换器包括一对第一和第二线圈,第一线圈布置在时计的外周侧面上并且具有比远离时计外周所布置的第二线圈绕组磁芯长的绕组磁芯。
根据本发明的上述部分,由于布置在时计外周近处的线圈绕组磁芯变短,线圈的体积变小并且例如在时计中,与现有技术相比用于放置线圈开口的尺寸变小,该开口是在基板上所提供。因此,当通过保持开口拐角部分和基板外周之间的距离来确保基板的强度与现有技术于相同程度时,可以通过减小基板的外径来减小时计的尺寸。并且即使在提供凹陷部分代替开口的情况中,由于凹陷部分的面积变小,凹陷部分底部厚度可以是小的并且不存在阻碍时计厚度减小的可能。
同时,更适合的是缠绕在第一线圈绕组磁芯上的绕组直径比缠绕在第二线圈上的绕组直径要小。这里的“绕组直径”表示的是绕组导体的直径。
当如上所述使绕组磁芯变短时,缠绕在绕组磁芯上的绕组匝数减小,但是在该发明中由于通过使导线直径变小来增加匝数,第一线圈和第二线圈匝数的差值就变小,并且使得难以通过外部磁场来感应影响电磁转换器。
并且在使用直径较小导线的情况中,更适合的是较小直径绕组的传导率比较大直径绕组的传导率大,因此通过减小各自绕组之间的导体电阻差值来使得电磁转换器的电子特性稳定。
此外,代替减小导线直径的方法是,通过使缠绕在第一线圈绕组磁芯上的绕组包层厚度比缠绕在第二线圈绕组磁芯上的绕组包层厚度薄来增加第一线圈的匝数。
在这种情况下,由于绕组导体的直径彼此相同,由于各自绕组的导体电阻变为彼此相等而不会出现绕组传导率彼此不同的原因而获得良好的电子特性。
另一方面,根据本发明另一部分的时计具有用于将机械能转换为电能或将电能转换为机械能的电磁转换器,电磁转换器包括一对第一和第二线圈,其中缠绕在布置于时计外周侧面第一线圈绕组磁芯上的绕组直径小于缠绕在布置于远离时计外周第二线圈绕组磁芯周围的绕组直径。
根据本发明的上述部分,由于通过使各自线圈的匝数彼此相等而减小导线直径使得第一线圈的体积小于第二线圈的体积,用于放置线圈的开口变小并因此促进时计尺寸的缩减。
此外在这种情况中,希望通过使各自绕组的导线传导率彼此不同来稳定电子特性。
另一方面,根据本发明另一部分的时计具有用于将机械能转换为电能或将电能转换为机械能的电磁转换器,电磁转换器包括一对第一和第二线圈,第一线圈布置在时计的外周侧面上并且具有比远离时计外周所布置第二线圈绕组磁芯薄的绕组磁芯。
此外,在本发明的上述部分,由于第一线圈绕组磁芯变薄,如果以相同匝数缠绕该绕组磁芯,绕组线圈的体积变小并且时计的尺寸减小。
在这种情况中,希望薄绕组磁芯由具有饱和磁通密度比厚绕组磁芯材料大的材料所形成。
换句话说,由于第一线圈的绕组磁芯具有较大的饱和磁通密度,即使当绕组磁芯变薄时,整个线圈的防磁性能达到保持良好的状态并且难以被外部磁场所感应影响。
并且本发明的时计使得缠绕在布置于时计外周侧面的第一线圈绕组磁芯上的绕组包层厚度薄于缠绕在布置于远离时计外周的第二线圈绕组磁芯上的绕组包层厚度,不考虑各自线圈绕组磁芯的长度差异。
由于通过使各自线圈的匝数彼此相等而减小绕组导线直径使得上述装置第一线圈的绕组磁芯变小,因此用于放置线圈的开口变小,并且依次使时计的尺寸减小。
根据本发明另一部分的时计具有用于将机械能转换为电能或将电能转换为机械能的电磁转换器,电磁转换器包括一对第一和第二线圈,其中缠绕在布置于时计外周侧面第一线圈至少一端周围的绕组当接近外周时变薄。
根据上述部分,由于缠绕绕组以使一端部分逐渐变细,例如如果用于放置线圈的开口拐角部分做成如下的锥形部分的形状,由于该部分使开口面积变小,并因此当通过保持开口拐角和基板外周之间的距离以确保基板的强度与现有技术为相同程度时,可以通过基板外径的减小来减小时计的尺寸。
根据本发明另一部分的时计具有用于将机械能转换为电能或将电能转换为机械能的电磁转换器,电磁转换器包括一对第一和第二线圈,其中至少将布置在时计外周侧面的第一线圈构造为与外周结构一致。
在本发明中,稍微接近时计的中间来提供根据线圈形状所提供的用于放置线圈的开口。因此,当通过保持开口拐角和基板外周之间的距离以确保基板的强度与现有技术为相同程度时,可以通过基板外径的减小来减小时计的尺寸。
尽管上文所描述的几种方式的效果是相对于提供用于放置线圈的开口的情况,但由在于本发明中无论是否存在这种开口,将第一线圈的末端部分以接近时计中间而布置,因此即使在不提供开口的情况下也可以同样来减小时计的尺寸。
根据本发明另一部分的时计具有用于将机械能转换为电能或将电能转换为机械能的电磁转换器,电磁转换器包括一对第一和第二线圈,其中布置在时计外周侧面的第一线圈绕组磁芯可以相对于布置在远离时计外周的第二线圈绕组磁芯的位置移动,从而与横截面方向(后罩的厚度方向)中的后罩底部隔开。
在本发明中,由于在接近后罩外周处形成类似于倒角的斜坡,可以通过它来促进时计尺寸的减小。并且当从侧面来看整个时计时,设计中可以使得时计的厚度看起来较薄。
顺便提一下,在上述的每个发明中,可以提供能够沿外周转动的摆动锤。
尽管上述每个发明都试图通过减小线圈的体积使时计外周变小来减小时计的尺寸,但迄今为止该发明保持着时计的外周尺寸。当以这种方式进行时,由于使得线圈的末端离表壳外周更远,可以利用线圈末端和表壳外周之间的间隔来使得摆动锤的外周(裙缘)变大。因此,由于将摆动锤的重心设定为接近外周,增加摆动锤的转动惯量并且改进其转动性能,并因此可以达到其它目的。
希望第一线圈绕组磁芯的位置在摆动锤的剖面方向中(沿摆动锤转动轴的方向)比第二线圈绕组磁芯的位置更远。
根据上述装置,由于第一线圈相对于第二线圈与摆动锤隔离,因此摆动锤的尺寸,尤其时其外周部分的尺寸可以在表壳内变大,并因此增加摆动锤的转动惯量并且可以实现目的。
在具有摆动锤的时计中,希望形成电磁转换器的磁传导部分的部件向着与摆动锤外周侧面所提供裙缘部分的平面重叠位置延伸。
在这种情况中,由于通过其自身延长而放大磁传导部分的剖面面积,确保电磁转换器的磁路变大,并因此改善电磁转换器的性能。
顺便提一下,除用于上紧主发条的作为机械能手动输入部分的手动上发条部分之外,通过使用例如主发条的机械储能来驱动的传统机械时计有时还具有作为利用摆动锤的机械能自动输入部分的自动上条部分。在这种情况中,迄今为止,手动上发条部分和自动上发条部分通常彼此相对而布置,在它们之间具有其内安装了主发条的条盒,因此它们不会互相干扰。
在“技术背景”中所描述的这种电子控制的机械时计中,存在有效空间小并且难以减小尺寸的问题。
特别的是,电子控制的机械时计具有主发条和发电机两个相对比较大的元件。由于它们的厚度和尺寸比较大,将它们布置在与机芯其它元件不同平面的位置上。并且用于将来自主发条的转动力传送到发电机的齿轮轮系布置在邻近条盒的手动上发条部分的位置。
因此,在它们之间具有条盒并布置在手动上发条部分相对侧的自动上发条部分导致更接近发电机而布置。同时,由于线圈缠绕其的原因而使发电机的厚度和尺寸最大,当自动上发条部分布置在发电机上时,导致时计(机芯)的厚度变大。
另一方面,由于发电机必须在位置上移动并且为减小厚度而放置在与自动上发条部分不同平面的位置,导致机芯面积的增大。
因此,在将手动上发条部分和自动上发条部分都装配到电子控制的机械时计的情况中,由于其厚机芯或其大的平面面积而存在难以减小时计尺寸的问题。并且不仅是在电子控制的机械时计中而且还在每个具有例如主发条和发电机的机械储能部分的多种时计中提供手动上发条部分和自动上发条部分的情况中,也存在同样的问题。
为解决这种问题,需要电磁转换器是用于将机械能转换为电能的发电机,并且具有用于储存机械能的机械储能部分、用于将机械能手动输入到机械储能部分中的机械能手动输入部分、以及用于将机械能自动输入到机械储能部分中的机械能自动输入部分,在机械储能部分的一侧(第一侧)上提供机械能手动输入部分和机械能自动输入部分,在机械储能部分的另一侧(第二侧)上相对于夹在机械储能部分中的机械能手动输入部分和机械能自动输入部分而提供发发电机。
同时,以漩涡或类似形状上紧的主发条可以用作机械储能。
根据该发明,由于在发电机的相对侧提供机械能手动输入部分和机械能自动输入部分,并且它们之间是机械储能部分,因此发电机和机械能自动输入部分不会相互重叠。因此,不仅由于发电机和机械能自动输入部分的重叠会导致机芯厚度的增加,而且由于发电机和机械能自动输入部分的相互移动也会导致机芯平面尺寸的增加,因此为防止出现增加厚度的现象而使它们相互间不会在平面上重叠。因此,将改善时计内侧的有效空间,可以抑制机芯面积或厚度的增加,并且即使在具有例如自动上条机构或类似机构的机械能自动输入部分的情况下,也可以减小时计的尺寸。
并且由于形成机械能手动输入部分和机械能自动输入部分的多数元件由铁制成,长期使用它们就可能产生由于元件间的磨损而导致的磨损粉末。此外,当发电机布置在这些机械能手动输入部分和机械能自动输入部分附近时,磨损粉末就可能进入发电机并因此阻塞发电机。
因此,类似于该发明,当在发电机的相对侧提供机械能手动输入部分和机械能自动输入部分,并且它们之间是机械储能部分时,机械能手动输入部分和机械能自动输入部分可以保持远离发电机以机械储能部分的宽度,并因此几乎可以防止磨损粉末进入发电机。
此外,由于形成机械能手动输入部分和机械能自动输入部分的多数元件由铁制成,当它们接近发电机而布置时,就可能出现由一些来自发电机的漏磁通所导致的铁损,并且使电磁性能退化。
因此,类似于该发明,当在发电机的相对侧提供机械能手动输入部分和机械能自动输入部分,并且它们之间是机械储能部分时,由于机械能手动输入部分和机械能自动输入部分可以保持远离发电机,就可以抑制机械能手动输入部分和机械能自动输入部分可中铁损现象的发生并且可以改善电磁性能。
此外,作为机械能手动输入部分的上条轴可以相对于时计的机体上下移动,就可能存在水或类似物进入时计内的可能。
当水或类似物进入发电机时,发电机可能出现故障。因此,当机械能手动输入部分和机械能自动输入部分接近上条轴而布置并且发电机远离上条轴而布置,在它们之间具有机械储能部分时,水或类似物进入发电机的可能就很小并且可以提高时计的耐用性。
在上述装置中,需要用于将储存在机械储能部分中的机械能转换到发电机转子的机械能转换装置布置在机械能手动输入部分以及机械能自动输入部分、和发电机之间。
因此,机械能转换装置由齿轮轮系、计时带和滑轮、链轮、以及类似部件而构成。
当以这种方式来构建时,由于齿轮轮系的机械能转换装置和类似装置布置在机械能手动和自动输入部分与发电机之间,在机械能手动和自动输入部分通过应用到它们上的大扭矩而易于产生的磨损粉末难以进入发电机(尤其时转子)中并且不会削弱发电机的性能。
在本发明的时计中,最好电磁转换器是用于将机械能转换为电能的发电机并且具有用于储存机械能的机械储能部分,时计从外部手工操作元件沿时计的圆周方向具有顺序排列的用于将机械能手动输入到机械储能部分中的机械能手动输入部分、用于将机械能自动输入到机械储能部分中的机械能自动输入部分、机械储能部分和发电机。
根据上述装置,由于机械储能部分布置在机械能手动和自动输入部分和发电机之间,发电机和机械能自动输入部分不会相互重叠。因此,就可能提高时计内的有效空间并抑制机芯面积和厚度的增加,并且即使当其具有例如自动上发条机构或类似机构的机械能自动输入部分时也可以减小时计的尺寸。
即使当在机械能手动输入部分和机械能自动输入部分中产生磨损粉末时,磨损粉末几乎都被阻止进入发电机内并且可以防止性能的退化。此外,由于在各自输入部分中由来自发电机的漏磁通或类似原因所引起的铁损现象是可以抑制的,也可以改善防磁性能。
由于远离例如用于操作机械能手动输入部分的上条柄头的外部操作元件,水或类似物进入发电机的可能就很小,并且可以提高时计的耐用性。
在本发明的时计中,最好可以提供用于显示储存在机械储能部分中机械能的量的储能显示器,储能显示器布置在机械储能部分和发电机之间。
在这种情况中,当机械储能部分由以漩涡形状上紧的主发条所构成时,最好储能显示器由用于指示主发条的剩余弹簧能量的剩余弹簧能量指示机构所构成。
这种储能显示器在厚度上通常是薄的并且布置在表盘上。由于这个原因,储能显示器可以布置在电机的部件上,并因此可以有效地利用机械储能部分和电机之间接近表盘的空间。
在储能显示器是剩余弹簧能量指示机构的情况中,通过接近作为机械储能部分的主发条来提供剩余弹簧能量指示机构从而简化剩余弹簧能量指示机构的结构,并且由于该原因,可以提高时计内的有效空间。
顺便提一下,由于安装在这种时计内的小尺寸电机的尺寸是有限制的,摆动锤和主发条的尺寸也是有限制的并且用于驱动电机的驱动扭矩是小的。因此,就存在当转子开始从电机转子处于停止状态而转动时施加到转子的扭矩变动较大的问题,就得不到用于克服扭矩变动的足够大的驱动扭矩并且不能转动转子,并且难以启动转子或当对时计施加震动来停止转子时不能重新启动转子。
特别是,由于电子控制的机械时计通过从主发条所增加的齿轮轮系的速度来转动电机的转子的驱动扭矩与依靠摆动锤转动转子的电机相比是小的,需要进一步减小扭矩变动的影响。
因此,按照惯例,为减小扭矩变动而在面向转子磁铁的定子表面中形成内凹槽。特别的是,进行调节使得在没有形成内凹槽情况中的扭矩变动与形成内凹槽情况中的扭矩变动彼此相加后变为零。
另一方面,通常的电机包括上述具有定子和绕组磁芯的电机,并且为了使得导线缠绕线圈的操作变得容易它们由至少两个机体的金属元件而形成。
在它们由两个机体形成的情况中,但是磁路中各自元件间存在接头。由于当磁路中各自元件间存在接头时,磁阻根据接头的状态变化很大,这就在所装配的单个电机中存在容易改变根据磁路磁阻变化的扭矩变动值的问题。
并且当扭矩变动改变时,就存在即使当形成尺寸彼此相等的内凹槽时扭矩变动也不能完全取消为零的问题,并且难以使得扭矩变动足够小。
由于将这种电机不能充分减小扭矩变动以及其启动性能差作为检验过程的缺点来解决,就存在由于它而降低收益率的问题并且会使产品的成本很高。
因此,在本发明的时计中,希望电磁转换器具有转子、定子和缠绕在定子上的线圈,定子包括一对接近转子的定子部分和一对具有所缠绕线圈的绕组磁芯,一个定子部分和另一个定子部分通过各自的绕组磁芯形成整体。
在这种情况中,由于包括定子部分和绕组磁芯的的定子形成一体并且在各个元件中没有接头,磁阻就不会变化,并且在使转子从电机从停止的状态开始转动而施加到转子上的扭矩变动的变化小,并且使得扭矩变动的值稳定。


图1是表示本发明第一实施例的平面图;图2是表示第一实施例的剖视图;图3是表示第一实施例主要部件的剖视图;图4是表示第一实施例主要部件的平面图;图5是表示本发明第二实施例的平面图;图6是表示第二实施例的剖视图;图7是表示本发明第三实施例的平面图;图8是表示第三实施例的剖视图;图9是表示本发明第四实施例的平面图;图10是表示本发明第五实施例的平面图;图11是表示本发明第六实施例的平面图;图12是表示第六实施例的剖视图;图13是表示本发明第七实施例主要部件的剖视图;图14是表示本发明第八实施例的平面图;图15是表示第八实施例主要部件的剖视图16是表示第八实施例主要部件的剖视图;图17是表示第八实施例主要部件的剖视图;图18是表示第八实施例主要部件的剖视图;图19是表示第八实施例主发条的平面图;图20是表示本发明第九实施例的剖视图;图21是表示第九实施例主发条的平面图;图22是表示第九实施例中条盒轮系的示意平面图;图23是表示本发明第十实施例的平面图;图24是表示本发明第十一实施例的平面图;图25是表示本发明第十一实施例的剖视图;图26是表示第十一实施例中发电机主要部件的分解透视图;图27是表示发电机主要部件的剖视图;图28是表示发电机绕组磁芯部分的剖视图;图29是表示本发明第十二实施例的平面图;图30是表示本发明第十三实施例的平面图;图31是表示本发明变形实施例的平面图;图32是表示变形实施例的纵向剖视图;图33是表示本发明的现有技术的平面图。
在下文中将参照附图来描述本发明的实施例。在第一实施例中,与现有技术中所描述元件的相同元件给出相同的附图标记。并且在第二或后面的实施例中,对那些与现有技术和第一实施例中相同的元件给出相同的附图标记。并且将省略或简化它们的描述。[第一实施例]图1是表示根据本发明的电子控制的机械时计的平面图,并且图2和3是其剖视图。
电子控制的机械时计具有条盒轮系1,其包括主发条1a、条盒轮1b、条盒轴1c和条盒箱1d。主发条1a固定在条盒轮1b的外端并且固定在条盒轴1c的内端。套筒状的条盒轴1c具有固定在其上的支撑元件,在基板2上以平圆盘的形状来提供支撑元件,并且通过方孔螺钉5将其向里弯而固定在方孔轮4上。基板2具有日历夹板2a和固定在其上的圆盘状表盘2b。图2和3中的附图标记6是齿轮轮系支架。
因此,在该实施例中,机械能是例如当主发条1a上紧时主发条1a弯曲的变形所产生的弹力。
通过形成增速齿轮轮系的各自序列轮7到11可使得条盒轮1b的转动速度增加126,000倍。同时,在不会与后述的线圈124和134重叠并形成用于传送来自主发条1a扭矩的路径这样的位置上所布置的各自不同轴上提供各自序列轮7到11。
没有示出的用于指示时间的分针固定在与二轮连轴齿7啮合的分轮7a上,并且没有示出的用于指示时间的秒针固定在秒针齿轴14a上。因此,为了以1转/小时(rph)来转动二轮连轴齿7并且以1转/分(rpm)来转动秒针齿轴14a,就足够控制转子12以5转/秒(rps)转动。同时条盒轮1b以1/7rph转动。
并且在扭矩传送路径之外的秒针齿轴14a具有间隙,该间隙由条盒轮系1和线圈124之间所提供的指针控制装置140来消除。指针控制装置140由一对经过聚四氟乙烯处理或分子结合镀层表面处理或类似处理的线性控制弹簧141和142、以及作为固定元件的弹簧夹头143和144所构成,弹簧夹头支撑每个控制弹簧141和142的底端侧并且固定在秒支架113上。
电子控制的机械时计具有作为电磁转换器的发电机120,由转子12和线圈组件121和131所构成。转子12具有转子齿轴12a、转子磁铁12b以及转子惯性盘12c。转子惯性盘12c试图减小转子12转动速度的变化来防止条盒轮系1驱动扭矩的变化。
线圈组件121和131分别具有通过缠绕定子(磁芯或磁芯)123和133而形成的线圈124和134。通过使接近转子12而布置的磁芯定子部分122和132、在其上形成线圈124和134的绕组磁芯123b和133b、以及磁芯磁传导部分123a和133a形成为一体来得到定子122和133。
将定子123和133、也就是线圈124和134相互平行而布置。并且该定子123和133每一个都具有两层结构并且例如由PC材料而制成。
如图2所示,定位元件22布置在具有在其内布置有转子12的定子123和133的定子孔部件122a和132a中。偏心销23布置在定子123和133纵向的中间部分,也就是在磁芯定子部分122、132和磁芯磁传导部分123a、133a之间。通过转动偏心销23,可以使得定子123和133的磁芯定子部分122和132开始与定位元件22接触并因此精确地和容易地对它们进行定位,并且使得通过螺钉固定的磁芯磁传导部分123a和133a的侧面开相互接触。
通过使它们在其侧面相互接触来连接定子123和133的磁芯磁传导部分123a和133a。并且磁芯磁传导部分123a和133a的下侧开始与没有示出的布置在磁芯磁传导部分123a和133a上的离合杆接触。由于该原因,在磁芯磁传导部分123a和133a中形成两个磁传导路径,其中一个经过磁芯磁传导部分123a和133a的侧面部分并且另一个经过磁芯磁传导部分123a和133a的下侧和离合杆,并且定子123和133形成环形磁路。线圈124和134分别具有在相同方向中缠绕的导线,该方向相对于从磁芯磁传导部分123a和133a朝向磁芯定子部分122和132方向。
利用没有示出的在磁芯磁传导部分123a和133a上所提供的线圈引线基板来连接线圈124和134的末端。
在使用以这种方式所构成的电子控制的机械时计的情况中,当外部磁场H(参见图1)作用到线圈124和134时,由于外部磁场H作用到在相同方向中相互平行布置的线圈124和134,外部磁场H导致作用方向相对于线圈124和134的绕组方向而相互倒置。因此,由于外部磁场H在线圈124和134中所产生的电动势作用以使其相互抵消,可以减小其影响。
下面将描述本发明最典型的结构。
在图1中,在接近线圈组件121和131之外的基板2外周的线圈组件131绕组磁芯133b的长度L2比线圈组件121绕组磁芯123b的长度L1短(L1>L2)。因此,该实施例使缠绕在绕组磁芯133b上的导体导线直径小于缠绕在绕组磁芯123b上的导体导线直径(覆盖导体的包层具有相同的厚度),并因此在保持磁芯124和134具有彼此相等匝数的情况下形成体积较大的线圈124和体积较小的线圈134。“相等的匝数”不仅包括匝数完全相等的情况,而且也包括具有例如几百匝差值这种对于整个线圈是可以忽略的误差的情况。
并且该实施例使得形成线圈134的绕组传导率大于形成线圈124的绕组传导率,并因此当它们的导线直径不同时减小各自绕组间的导体电阻差值。
如图3所示,这种线圈124和134在图3中的较低部分被放进基板2上所提供的开口2c中,并因此通过防止基板2和线圈124和134相互水平重叠来使得时计变薄。在图1中,根据线圈124和134的安装位置,使开口2c的扁平形状成梯状。因此,在基板2外周开口2c的最近拐角和基板2外周之间的距离D1与其中开口2c为长方形(由一长和两短虚线交替所示)的现有技术情况中的距离D1相同,并因此确保基板2该拐角部分的强度。
接下来,将参照图4来描述这种时计的转换操作。图4是从图1相对侧所视的平面图。
以这样构成电子控制的机械时计来上紧主发条1a通过转动小钢轮33、圆孔轮(没有示出)和类似元件来转动的方孔轮(图2),以及通过在其中成鸭嘴形元件90的销91位于棘爪簧92零位置的普通操作时,对连接到没有示出的小钢轮上的上条轴31进行操作。
并且当通过拔上条轴将销91设定在第一位置92b时,由于中间杆93不能移动并且只有掣子94可以移动,并且离合轮32和中间轮37啮合,可以通过日历调校传输轮(没有示出)来调校日历。
此外如图2所示,可以通过下面的操作来执行用于调校分针和时针的指针调校操作通过拉拔小钢轮以在轴向中移动上条轴31,将销91设定在第二位置92c上,依靠鸭嘴形元件90、掣子支架95和掣子94来使离合轮32移动并与中间轮37啮合,并及转动分针轮7a和时针轮7b。
电子控制的机械时计具有重调杆96。该重调杆96是当拔出的柄头推回时通过鸭嘴形元件的移动进行操作的启动元件,并且其给出直接使转子12转动的转动力。
如上所述的该实施例将会带来如下的效果。
(1)由于在发电机120中,接近基板2外周所布置的线圈134的绕组磁芯133b比布置在更内侧的线圈124的绕组磁芯123b短,并且与现有技术相比开口2c的面积要小,当通过保持开口2c拐角和基板2外周之间的距离D1与现有技术的相等来确保基板2的强度时,该实施例可以通过使基板的直径减小来使得时计的尺寸更小。
(2)由于缠绕在线圈134绕组磁芯133b上的导线直径小于缠绕在线圈124绕组磁芯123b上的导线直径,可以使前者的匝数更多。由于这个原因,尽管线圈134的绕组磁芯133b的绕组宽度较小,但线圈134可以具有和线圈124同样的匝数,并且可以通过减小线圈124和134匝数间的差值来使得时计难以受外部磁场的感应影响。
(3)由于导线直径小的线圈134的绕组传导率大于导线直径大的线圈124的绕组传导率,可以使得各自绕组的导体电阻间的差值变小,并且保持发电机120电子特性的稳定。
(4)由于通过保持距离D1来充分确保基板2的强度,因此可以改善当其跌落时的耐震强度,并因此提高它的可靠性。[第二实施例]参照附图5和6来描述本发明的第二实施例。
在该实施例中的电子控制的机械时计中,绕组磁芯123b和133b的长度L1和L2彼此相同(L1=L2),但是缠绕在绕组磁芯133b上的绕组导线直径上小于缠绕在绕组磁芯123b的绕组。各自绕组的匝数彼此相同。并且直径小的导线传导率大于直径大的导线传导率。
该实施例将会带来如下的效果。
(5)由于缠绕在绕组磁芯133b上的绕组在导线直径上小于缠绕在绕组磁芯123b上的绕组,具有相同匝数的线圈124和134中的该实施例可以由其较小的导线直径使线圈134的体积减小,并且可以使开口2c的面积减小。尽管该实施例在构成上不同于第一实施例,因此,该实施例也同样能够提供上述的效果(1)。并且也能够同样提供上述效果(3)和(4)。[第三实施例]参照附图7和8来描述本发明的第三实施例。
在该实施例中的电子控制的机械时计中,绕组磁芯123b和133b的长度L1和L2彼此相同(L1=L2),但是绕组磁芯133b的宽度W2和厚度H2小于绕组磁芯122b的宽度W1和厚度H1(W1>W2,H1>H2)并且使绕组磁芯133b变薄。并且绕组磁芯123b由PC材料所制成,但是绕组磁芯133b由饱和磁通密度较大的PB材料所制成该实施例将会带来如下的效果。
(6)由于使绕组磁芯133b比绕组磁芯123b薄,在线圈124和134中具有相等的匝数和导线直径的该实施例中,可以由其较小的导线直径使线圈134在体积上变小并且可以使开口2c的面积变小。尽管该实施例的组成不同于上述实施例的,因此,该实施例也能够同样提供上述效果(1)。并且也能够同样提供上述效果(4)。
(7)由于绕组磁芯133b在饱和磁通密度上大于绕组磁芯123b,即使当绕组磁芯133b变薄时,该实施例也可以将作为整体的线圈124和134的防磁性能保持很好,并且可以使时计难以受外部磁场的感应影响。
在该实施例中,绕组磁芯的宽度W1、W2和厚度H1、H2都彼此不同,但是即使当宽度W1和W2不同时,也可以同样近似获得上述效果(6)。由于可以期望通过使厚度H1和H2彼此不同来使其稍微变薄,但是该实施例的组成是更好的。[第四实施例]图9是本发明的第四实施例。
在该实施例的电子控制的机械时计中,线圈134的末端部分逐渐变细。这种锥形必然是通过朝着线圈134中间部分逐渐将数匝导线集中在绕组磁芯133b上并且不同于必然在线圈末端部分所形成的细长锥形。并且开口2c的拐角部分形成适合线圈134的锥形部分,并且充分确保开口2c拐角部分和基板2外周之间的距离D1。
该实施例会带来如下的效果。
(8)由于线圈134的末端部分逐渐变细,可以通过将开口2c拐角部分形成如下的锥形来使开口2c的面积变小。尽管该实施例的组成不同于上述的实施例,因此,该实施例也能够同样提供上述效果(1)。并且也能够同样提供上述的效果(4)。
在该实施例中,线圈124和134的末端都逐渐变细,但是在图9中只有右端部分逐渐变细,并且即使在这种情况中,也可以获得效果(8)。
并且如上所述线圈134的锥形部分可以通过缠绕线圈134的绕组磁芯133b来形成,其自身的绕组磁芯133b在末端逐渐变细。[第五实施例]图10表示的是本发明的第五实施例。
在本发明的电子控制的机械时计中,线圈124和134形成与基板2外周平行的弧形。“与外周平行”还包括稍微偏离平行的情况以及完全相互平行的情况。可以通过缠绕弧形绕组磁芯123b和133b来实现这种弧形线圈124和134。
该实施例会带来如下的效果。
(9)由于线圈124和134是与基板2外周平行的弧形,可以在稍微更接近时计中间提供根据线圈134形状所提供的开口2c。尽管该实施例的组成不同于上述的实施例,因此,该实施例也能够同样提供上述效果(1)。并且也能够同样提供上述的效果(4)。[第六实施例]参照图11和12来描述本发明的第六实施例。
该实施例的电子控制的机械时计具有自动上条机构,该自动上条机构具有扇形的摆动锤150。在其它组成上其与第一实施例相同。也就是说,更接近外周的线圈134的绕组磁芯133b长度L2小于远离外周的线圈124的绕组磁芯123b的长度L1(L1>L2)。
可以使基板2的尺寸与图33中所描述的现有技术的相同。因此,开口2c拐角和基板2之间的距离D2大于现有技术的距离D1(D1>D2)。
在摆动锤150的外周侧面上提供面向基板2外周的裙缘部分151。线圈组件121和131的磁芯磁传导部分123a和133a延伸到裙缘部分151和基板2之间的间隙中,并且磁芯磁传导部分123a和133a的部分与裙缘部分151水平重叠。
该实施例会带来如下的效果。
(10)由于可以使用具有与第一实施相同组分的发电机120来使开口2c拐角部分和基板2外周之间的距离D2变大,尤其是统通过这样来使摆动锤150的裙缘部分151的尺寸变大,可以将摆动锤150的重心设置为更接近外周,并且可以改善转动性能。
(11)由于距离D2大,基板2的该部分的强度可以变得更坚固并且可以通过更大改善其耐震强度来较大地提高它的可靠性。
(12)由于使得摆动锤150的裙缘部分151朝向外周而变大成为可能,因此即使当裙缘部分151和基板2之间的间隙稍微变大时也可以充分改善摆动锤150的转动性能,利用该间隙使线圈组件121和131的磁芯磁传导部分123a和133a延伸是可能的。由于这个原因,可以通过使磁芯磁传导部分123a和133a的剖面面积和相互接触的面积变大来确保较大的磁路,并且改善发电机120的性能。即使在只延伸每个由两层所组成的磁芯磁传导部分123a和133a的一层的情况下,也能够同样获得该效果。
(13)并且由于磁芯磁传导部分123a和133a较大的原因,可以容易地执行用于连接线圈绕组末端和磁芯磁传导部分123a和133a上基板的模的终端处理,并且此外可以增加基板布置图设计的自由度。[第七实施例]参照附图13来描述本发明的第七实施例。
该实施例的电子控制的机械时计具有与第六实施例相同的自动上条机构,该自动上条机构具有扇形的摆动锤150。并且在发电机120中,绕组磁芯133b布置在与图13中摆动锤150向下远离h1高度的位置上。可以通过相对于磁芯磁传导部分133a弯曲绕组磁芯133b(图4)来实现这种结构。发电机120的其它组成与第二实施例的相同。
除了第二实施例的效果外,这种组成还提供如下的效果。
(14)由于在该实施例中,绕组磁芯133b比绕组磁芯123b更远离摆动锤150,可以通过使长短交替虚线所围绕部分延伸来使摆动锤150的裙缘部分在其内部变大,并且可以改进摆动锤150的转动性能。[第八实施例]图14表示的是根据本发明第八实施例时计的电子控制的机械时计主要部件的平面图,并且图15、16、17和18是其剖视图。
电子控制的机械时计具有作为机械储能部分、以漩涡形状所上紧的主发条1a;发电机120,用于将储存在主发条1a中的机械能转换为电能;手动上条部分30,作为将机械能手工输入到主发条1a的机械能手动输入部分;和自动上条部分40,作为将机械能自动输入到主发条1a的机械能自动输入部分。
主发条1a固定在由条盒轮1b、条盒轴1c和条盒箱1d所组成的条盒轮系1中,并且主发条1a的内端固定在条盒轴1c上并且当其弹簧扭矩超过确定值时其外端在条盒轮1b上滑动。通过由二轮连轴齿7、三轮连轴齿8、长三针轮9、五轮连轴齿10和六轮连轴齿11所组成的齿轮轮系来增加条盒轮1b的转动速度,并且将其传送到发电机120的转子12。由基板2、秒支架113和齿轮轮系支架6来支撑该齿轮轮系。
该实施例将长三针轮9的齿轴用作秒针齿轴,并且由于在传送来自主发条1a的扭矩的路径中提供长三针轮9的原因,可以消除齿间隙并且该实施例不需要上述实施例中所使用的指针控制装置140。
另一方面,使用和第一实施例相同的发电机120,并且绕组磁芯133b的长度L2比绕组磁芯123b的长度L1短(L1>L2)并且缠绕在绕组磁芯133b上的绕组导体导线直径小于缠绕在绕组磁芯123b上的绕组导体导线直径。并且形成线圈134的绕组传导率大于形成线圈124的绕组传导率。
电极120由转子12和线圈组件121和131所组成,并且将其布置在作为图14中条盒轮系1另一侧(第二侧)的底侧。
表示发电机120的图16中附图标记28是布置在磁芯磁传导部分123a和133a一个表面(图16中顶侧)上的离合杆,并且附图标记29是在磁芯磁传导部分123a和133a另一个表面(图16中的底侧)上所提供的线圈引线基板并且其具有将线圈124和134连接到其上的端。支撑线圈引线基板29、线圈组件121和131的定子123和133、和离合杆28并将它们固定在齿轮轮系支架6和拧紧在齿轮轮系支架6上的电路支撑板29a之间。
使来自发电机120的交流电能的电压逐步上升,并且通过逐步递升整流、全波整流、半波整流、晶体管整流或类似整流的整流电路对其进行整流,并且然后将其提供给由电容器71和类似元件所组成的电源电路。整流电路和电源电路形成与时计外周平行的月牙形电路块70,并且其一端通过电路支撑板29a与线圈引线基板连接。尽管到目前为止省略了使用这种电路块70的组件的描述,但还在该实施例的电子控制的机械时计中使用,并且还在后述实施例的电子控制的机械时计中使用。并且依靠来自电路块70中电源电路的电能,该实施例的电子控制的机械时计通过驱动IC72和晶体振荡器73来控制电流流进发电机120的线圈中,并且当执行短时制动操作时而精确驱动固定在齿轮轮系上的指针(时间信息指示器)。
电路块70由FPC(柔性印刷电路)所制成并且支撑在基板2所提供的电路支撑座76和电路支架74之间,并且将绝缘板75插入到电路支架74和电路块70之间。
在这种情况中,由于电路块的形状是月牙形的原因,将电路块70布置成不会与发电机的线圈组件121和131水平重叠,并且例如转子12、其它轮系和类似这些移动元件,并将其有效地安装在可移动元件和时计外周之间狭窄和小的安装空间中。并且在电路块70中,支撑在基板2所提供的电路支撑座76和电路支架74之间的部分与连接到线圈引线基板29的部分在其垂直剖视图中的安装位置彼此垂直不同,但是FPC的柔性使得其能够处理好这种位置差。
如图14和17所示,指针上条部分30具有连接到没有示出的小钢轮上的上条柄轴31,和由离合轮32、小钢轮33、圆孔轮35和圆孔传动轮36所组成的指针上条齿轮轮系34,并且将其布置在具有条盒轮系1的发电机120相对侧的一侧(第一侧),条盒轮系1具有安装在它们之间的主发条1a。
离合轮32固定在上条柄轴31的近端部分上。小钢轮33固定在上条柄轴31的中间部分上并且与离合轮32的末端边缘相啮合。
使圆孔轮35与小钢轮33相垂直而布置,并且其由与上条齿轮33外周啮合的圆孔齿轮35a和与圆孔传动轮36啮合的圆孔齿轴35b所组成。
圆孔传动轮36在其一边缘与圆孔齿轴35b所啮合,并且在其另一边缘通过传动轮44与方孔轮4啮合。
因此,当转动柄头时,通过上条柄轴31、离合轮32、小钢轮33、圆孔轮35、圆孔传动轮36和传动轮44使方孔轮4转动,并因此可以上紧主发条1a。
自动上条部分40具有摆动锤41、具有传动轮44的自动上条齿轮轮系43、以及自动上条杆45,并且其布置在接近手动上条部分30并在具有条盒轮系1的发电机120相对侧的一侧(第一侧)上而布置,条盒轮系1具有安装在它们之间的主发条1a。
由于这个原因,如图14所示,将手动上条部分30、自动上条部分40、主发条1a(条盒轮系1)和发电机(电流产生部分)120按该顺序从外部操作元件(柄头)沿电子控制的机械时计的圆周绕电子控制的机械时计的中心部分(指针轴线)的顺序而布置。
摆动锤41形成扇形并且将其布置成其圆弧部分与时计的内圆周边缘平行,并且通过滚珠轴承47对其轴向支撑以使能够相对于传动支架46自由转动。
传动轮44由具有与自动上条杆45顶端啮合的大钢轮轮齿的传动齿轮44a、以及和圆孔传动轮36和方孔轮4啮合的齿轴44b所组成。
自动上条杆45由固定在滚珠轴承47所提供的偏心销42上并与摆动锤41一起转动的转动部分45a、从该转动部分45a向传动轮44延伸的两臂45b、以及在每个臂45b上所提供并与传动齿轮44a啮合的拉爪45c和推爪45d所组成。
当摆动锤41转动时,因此,通过偏心销42连接到摆动锤41的自动上条杆45的臂45b相互移动,并且可以通过拉爪45c和推爪45d利用该运动使传动齿轮44a在固定方向中转动。无论摆动锤41向右或左那一个方向转动,传动轮总是在固定方向中转动。
并且通过转动传动轮44,使方孔轮4转动并且自动上紧主发条1a。
因此,当依靠手动上条部分上紧主发条1a时,也可以利用作为自动上条齿轮轮系43的传动轮44。换句话说,手动上条部分30的手动上条齿轮轮系34通过传动轮44将机械能输入到主发条1a中。简言之,手动上条部分30一般通过使用自动上条部分40的自动上条齿轮轮系43来上紧主发条。
如图19所示,这种通过自动上条部分上紧的主发条1a具有作为防止主发条1a过度上紧的防止过度上紧机构的滑动配件61。
该滑动配件61具有大约条盒轮系1的内圆周壁一圈的长度,由比主发条1a厚的板簧所制成,固定在主发条1a的最末端,并且将主发条1a的大部分外周部分压在内圆周壁上。并且此外当试图对充分上紧的主发条1a上弦时,也就是对主发条1a施加比指定转动扭矩大的扭矩时,转动扭矩大于其中滑动配件61将主发条1a压在内圆周壁上的力并且使主发条1a滑动,并因此防止主发条1a的过度上紧。
回到图14和17,剩余弹簧能指示机构(能量储备指示机构或上条标记机构)50作为用于指示储存在主发条1a中机械能的能量储存显示,也就是,在条盒轮系1和发电机120之间提供表盘上的主发条1a的剩余弹簧能。
剩余弹簧能指示机构50具有第一指示传动轮51、指示中间轮52、第二指示传动轮53、第三指示传动轮54和指示轮55。
第一指示传动轮51与固定在条盒轴1c上的条盒轴齿轴101啮合,并且使第一指示传动轮51的齿轴51a可转动地固定在指示轮55的轴上。
指示中间轮52与固定在条盒轮1b上的条盒齿轴102啮合,并且使第三指示传动轮54与指示中间轮52的齿轴52a啮合。
在第三指示传动轮54的偏心位置上可转动地轴向支撑第二指示传动轮53。第二指示传动轮53与第一指示传动轮51的齿轴51a和指示轮的指示齿轮55a啮合。
并且指示轮55具有固定在其上的指示空心轴56。当作为指示轮55的一体时,指示空心轴56通过摩擦和转动在表盘侧与指示轮55的末端部分啮合。该指示空心轴56具有用于指示主发条1a剩余弹簧能的指针57。这种剩余弹簧能指示机构50由所谓的行星齿轮轮系所组成,其将指示轮55用作太阳齿轮并且将第三指示传动轮54上所提供的第二指示传动轮53用作行星齿轮。
当通过上紧主发条1a的操作使方孔轮4转动时,其扭矩从条盒轴齿轴101传送到第一指示传动轮51。因此,由于当主发条上紧时条盒轮1b处于停止状态,指示中间轮52和第三指示传动轮54处于固定状态中。由于这个原因,与第一指示传动轮51的齿轴51a啮合的第二指示传动轮53仅在当前位置转动,并且将其传动通过指示齿轮55a传递给指示轮55,并且结果是使指示空心轴56和指针57正向转动。
另一方面,当主发条松开时,由于方孔轮4处于停止,条盒轴齿轴101和第一指示传动轮51处于停止。并且当条盒轮1b转动时,其扭矩从条盒齿轴102传递到指示中间轮52和第三指示传动轮54。并且然后,由于固定第一指示传动轮51,第二指示传动轮53当齿轴51a转动时绕其转动,并且将其转动运动从指示齿轮51a传递给指示轮55并使指示空心轴56转动。同时,由于指示空心轴56在上发条方向的反向中转动,指针57也在上发条方向的反向中转动。
因此,通过指针57来指示主发条1a的剩余弹簧能,并且可以使时计的运行持续时间变得可见。
由于如图14和15所示,剩余弹簧能指示机构50的厚度是薄的,将其水平放置在发电机部分之上,也就是,在条盒轮系1和发电机120之间的表盘侧。
根据上述第八实施例,可以通过使用与第一实施例相同的发电机120来获得和第一实施例相同的效果,并且还可以获得如下的效果。
(15)由于在发电机120的相对侧上提供手动上条部分30和自动上条部分40,在它们之间具有主发条1a,因此没有必要将发电机120和自动上条部分40布置成使它们在时计的厚度方向中相互重叠。由于这个原因,可以通过使发电机120和自动上条部分40相互重叠来防止机芯变厚,并且可以通过将发电机120布置成远离条盒轮系1以使其不与自动上条部分40重叠来防止增加机芯的平面尺寸。由于这个原因,可以提高时计内空间的有效性,抑制机芯面积和厚度的增加,并且即使在其具有手动上条部分30和自动上条部分40的情况下也可以使时计的尺寸减小。
(16)由于在发电机120的相对侧上提供手动上条部分30和自动上条部分40,在它们之间具有主发条1a,通过条盒轮系1和发电机120的间隔使手动上条部分30和自动上条部分40保持分离。由于这个原因,即使如果由于使用较长时间而在具有多种铁成分的手动上条部分30或自动上条部分之间产生磨损粉末,也几乎可以防止磨损粉末进入发电机120中。因此,可以更加减小故障发生的可能性并且也可以减轻维护工作量。
(17)并且由于可以将手动上条部分30和自动上条部分40布置成远离发电机120,可以减小手动上条部分30和自动上条部分40的漏磁通并抑制铁损或类似损耗的发生。因此可以改进时计的防磁性能。
(18)由于接近形成手动上条部分30的上条轴31而布置手动上条部分30和自动上条部分40,并且远离上条轴31而布置发电机120,在它们之间具有主发条1a,水或类似物进入发电机120的可能性很小并且可以提高时计的耐用性。
(19)由于在主发条1a和发电机120之间提供剩余弹簧能指示机构中,其厚度是薄的并且可以将其布置成与发电机120的一部分重叠,可以有效地利用主发条1a和发电机120之间表盘侧的空间。
并且由于剩余弹簧能指示机构的强度相当小,其可以由例如黄铜和类似的无磁性材料所形成。由于这个原因,可以防止由磨损粉末导致的防磁性能退化或故障的发生。
(20)由于以通过自动上条齿轮轮系43将机械能输入到主发条1a来构成手动上条齿轮轮系34,与彼此无关地提供手动上条齿轮轮系34和自动上条齿轮轮系43的情况相比,可以通过通常在各自上条部分30和40中使用自动上条齿轮轮系43来减少时计元件的数目。由于这个原因,可以执行有效的布置图设计,减少元件数,更容易使时计的尺寸变小并且还降低它的成本。
例如,当进行布置图时,其中使与小钢轮33啮合的圆孔轮35直接与方孔轮4啮合,为避开圆孔轮35就有必要接近时计的外周而布置传动轮44,并且不能使摆动锤41的裙缘部分(摆动锤的外边缘部分)变大,并因此使摆动锤41的转动启动性能退化。另一方面,当在不移动传动轮到位的情况下可以将圆孔轮35布置在更内侧(更接近机芯的中心),也必须将小钢轮33和离合轮32移动向更内侧,并且难以进行日历调校机构和类似机构的布置图。与之相反的是,由于圆孔轮35不直接与方孔轮4啮合,但通过自动上条齿轮轮系43的传动轮44与方孔轮4啮合,可以容易地进行各自轮系的布置图并且可以进行具有高效空间的的布置图并且使时计的尺寸更小。
(21)由于该实施例采用数量最小轮系的爪杆类型自动上条部分40,因此可以减小各自上条部分30和40的安装空间,并使时计的尺寸更小。
(22)由于手动上条部分30的圆孔轮35由圆孔齿轮35a和圆孔齿轴35b两个齿轮所组成,即使依靠手动上条部分30也可以容易地上紧具有较大扭矩的主发条1a。
也就是说,类似该实施例的电子控制的机械时计使用较大扭矩的主发条1a,以为了在较大扭矩下稳定地转动转子12,并且当依靠主发条1a将转动扭矩转换为电能时为提高电能产生的效率而使运行持续时间变长。由于这个原因,由于手动上条操作中的柄头扭矩容易是大的并且如果提供了自动上条部分40,将自动上条齿轮轮系43的负载加到柄头扭矩中,与传统的时计相比柄头扭矩上升大约40%或更高。到目前为止,柄头扭矩已是30到40gfcm,并且即使是使用较大的柄头时也限制在大约70gfcm。由于这个原因,难以依靠仅由小钢轮33、圆孔轮35和方孔轮4所组成的手动上条齿轮轮系34来上紧主发条1a。另一方面,类似该实施例,如果通过提供圆孔齿轮35a、圆孔齿轴35b和圆孔传动轮36来使手动上条齿轮轮系34的减速比变大(例如,传统弹簧时计具有3到4的减速比,但该实施例可以使减速比为6或更大),可以获得能够容易上紧主发条1a的手动上条部分30。
(23)由于主发条1a具有用于通过自动上条部分40防止主发条1a过度上紧主发条1a的滑动配件61,就可以容易地防止主发条1a的过度上紧并且防止由过度上紧导致的主发条1a的断裂。[第九实施例]图20是表示根据本发明第九实施例时计的电子控制的机械时计主要部件的剖视图。通过提供作为用于防止第八实施例的传动轮44上主发条1a过度上紧的防止过度上紧机构的滑动机构62来得到第九实施例。
滑动机构62将形成传动轮44的传动齿轮44a和齿轴44b相互分开,并在齿轴44b和传动齿轮44a之间布置弹簧元件44c。并因此当比指定扭矩大的扭矩施加到传动轮44时使传动齿轮44a和齿轴44b彼此相对滑动。
更详细的是,从齿轴44b的末端表面向传动齿轮44a外边缘所挖出的凹陷部分44d在传动齿轮44a的内表面上所形成。锥形盘簧的弹簧元件44c或类似元件布置在该凹陷部分44d中,并且弹簧元件的两个端面分别与传动齿轮44a和齿轴44b相接触,并且当齿轴44b为一体时,通过该弹簧元件44c将传动齿轮44a压在所转动的凸缘上。
由于这个原因,当自动上条部分40上紧主发条1a时,当彼此为一体时,通过弹簧元件44c的增力使传动齿轮44a和齿轴44b转动。另一方面,当大于指定转动扭矩的扭矩施加到传动轮44时,即类似当在完全上紧状态还试图上紧主发条1a时,在传动齿轮44a和齿轴44b之间就出现滑动,并因此不会将扭矩传递到方孔轮4。因此,可以防止主发条1a的过度上紧。
在这种方式中,通过提供滑动机构62来防止传动轮44上的主发条1a的过度上紧,类似第一实施例可以排除主发条1a具有较大比例刻度滑动配件61的必要性。换句话说,如图21和22所示,简单结构足够了,在该结构中通过折起来所形成的钩63在主发条1a的最末端部分形成并且该钩63与条盒轮系1内圆周壁上所形成突起63a啮合。
由于在依靠手动上条部分30上紧主发条1a的情况中,通过齿轴44b将扭矩从手动上条齿轮轮系34的圆孔传动轮36传递给方孔轮4,传统手动上条时计也同样上紧主发条1a。
根据如上所述的第九实施例,可以依靠与第一实施例相同的组分实现本发明的目的并且提供与第八实施例的效果(15)和(22)相同的效果,并且还带来如下的效果。
(24)由于自动上条部分40具有滑动机构62,就不需要传统的滑动配件61并且在使用具有相同尺寸的条盒轮系1的情况中,主发条1a的有效长度可以变长。由于这个原因,可以使时计的运行持续时间变长。例如,与第一实施例相比,该实施例可以使运行持续时间大约变长5小时,并且在不需要变长运行持续时间的情况中,可以使条盒轮系变小并且使时计的尺寸更小。
(25)由于在主发条1a之前一级的齿轮(传动轮44)上提供滑动机构62,例如与在主发条1a部分中提供滑动机构62的情况相比,可以大约减小停止扭矩到1/5,采用例如锥形盘簧这种简单弹簧结构并且容易制造耐用性很好的时计。
(26)在通过手动上条时计的情况中,由于操作员可以预感到施加到类似传统手动上条时计的主发条1a的扭矩,因此不会发生过度上紧情况。到目前为止,在通过手动上条的自动上条时计中,由于当主发条完全上紧时通过滑动配件使主发条滑动,就存在操作员不知道何时停止上发条以及何时继续过度上紧,但是在该实施例中由于操作员可以预感到施加到类似传统手动上条时计的主发条1a的扭矩,还可以解决继续过度上紧的问题。[第十实施例]图23是表示根据本发明第十实施例时计的电子控制的机械时计主要部件的剖视图。通过提供作为用于防止第八实施例的自动上条杆45中主发条1a过度上紧的防止过度上紧机构来得到第十实施例。
更详细的是,在自动上条杆45的每个臂45b上形成作为变形部分的弯曲部分45e。该弯曲部分充当防止过度上紧机构。
也就是说,在试图对完全上紧状态中的主发条1a上紧的情况中,即使如果为转动传动轮44而试图将大于指定扭矩的扭矩施加到自动上条杆45的爪45c和45d,由于弯曲部分45e的变形而使大于指定扭矩的扭矩不会施加到自动上条杆45的爪45c和45d上并且在其转动中不会使传动轮转动。因此来防止主发条1a的过度上紧。
根据如上所述的第十实施例,除第八实施例的效果外还可获得如下的效果。
(27)由于在自动上条杆45中提供作为防止过度上紧机构的弯曲部分45e,可以通过弯曲部分45e容易和安全地防止主发条1a的过度上紧。具体的是,由于滑动配件61和滑动机构62利用摩擦,因此维护和维持摩擦状态是必须的,但是该实施例利用自动上条杆45的变形并且其摩擦较小,并因此可以通过简单和能充分利用空间的结构来进行长期稳定的操作,并且还降低了时计的成本。[第十一实施例]图24是表示根据本发明第十一实施例电子控制的机械时计主要部件的平面图,并且图25是其剖视图并且图26是其透视图。
该实施例的电子控制的机械时计具有由转子12和定子170所组成的发电机120,并且还如图26到28所示,通过多个非晶材料所制成的U形扁平薄板171堆叠而形成定子170。特别的是,如图28中定子170的剖视图所示,通过二十块薄板171堆叠而形成定子170。因此,尽管没有具体的限制非晶材料,可以利用具有主要成分钴的钴基非晶材料、具有主要成分铁的铁基非晶材料、以及类似的非晶材料。具体的是,在大约10Hz的低频率下钴基非晶材料的铁损较小,这适合该实施例的电子控制的机械时计。
定子170具有一对磁芯定子部分172和173,布置在转子12的相对侧;一对绕组磁芯174和175,具有分别固定在它们上面的线圈124和134;和接线柱176,用于使这些绕组磁芯174和175相互连接;并且将其制成扁平形并接近U形。
每个在圆弧形状中凹陷的定子孔部件172a和173a在磁芯定子部分172和173的内圆周壁上形成,并且内凹槽177在每个定子孔部件172a和173a中形成。
在绕组磁芯174和175中,类似于第一实施例,外部绕组磁芯175的长度L2比绕组磁芯174的长度L1短,并且缠绕在绕组磁芯175上的绕组导体的导线直径小于绕组磁芯174的绕组导体的导线直径。
如图26所示,将布置在绕组磁芯174和175上的线圈124和134缠绕在绕线管181和182上。每个绕线管181和182几乎形成方形导管,并且分别将线圈124和134缠绕在它们上。并且绕线管181和182具有从它们所提供而突起的线圈引线基板183,并且线圈124和134的末端分别与线圈引线基板183上的电路184相连。并且形成线圈134的绕组传导率大于形成线圈124的绕组传导率。
绕线管181和182上的中心孔185和186的剖视形状和尺寸几乎与绕组磁芯174和175相一致,并且通过将绕组磁芯174和175插入到这些孔185和186中来使得绕线管181和182分别布置在绕组磁芯174和175上。并且在绕线管181和182布置在绕组磁芯174和175上的状态中,将各自的线圈引线基板183通过螺钉固定在基板2上和类似定子170的穿孔上。同时,使各自的线圈引线基板183相互电连接并且缠绕在各自绕线管181和182上的各自线圈124和134彼此串联。
因此,使一个定子部分172和绕组磁芯174平行于另一个定子部分173和绕组磁芯175而布置。由于这个原因,使分别布置在绕组磁芯174和175上的线圈124和134相互平行而布置。并且和第一实施例相同,线圈124和134的匝数彼此相等,并且在分别布置在绕组磁芯174和175上的状态中它们彼此以相同方向缠绕。
由于这个原因,当将外部磁场作用到线圈124和134上时,由于外部磁场以相同的方向作用到线圈124和134上,外部磁场导致在相对于线圈124和134绕组方向的反方向彼此作用。由于这个原因,在线圈124和134中通过外部磁场所产生的电动势可相互抵消,因此可以减小其影响。
并且将转子12布置成使其中心轴布置在沿线圈124和134之间的分界线上,并且使磁芯定子部分172、173以及绕组磁芯174、175相对于分界线对称而布置。
同时,如图25所示,几乎是环状的定位元件22布置在磁芯定子部分172和173之间,更特别的是定子170的转子12布置在定子孔部件172a和173a上。并且偏心销23布置在定子170的各自磁芯定子部分172和173的外侧。通过转动偏心销23,可以按压并且使定子170的各自磁芯定子部分172和173开始与定位元件22接触,并且准确而容易地执行其定位。
在定子170中,形成环形磁路,该环形磁路从转子磁铁12b开始,经过一个磁芯定子部分172(173)、绕组磁芯174(175)、接线柱176、另一个绕组磁芯175(174)和另一个磁芯定子部分173(172),并返回到转子磁铁12b。同时通过堆叠薄板171来形成定子170,并且在逆磁场的感应下磁通难以流经薄板171之间,但是足够的磁通流经U形薄板并因此形成磁路。简而言之,磁路在每块薄板中形成并且定子170具有多个捆绑为一个整体的磁路。
如上所述的该实施例可以通过与第一实施例相同的组分来实现本发明的目的并且还提供如下的效果。
(28)由于没有接头的一体的定子170在使用其磁路期间,在磁路中不会出现磁阻的变化,并且可以在没有内凹槽形成的状态中保持施加到转子12上的扭矩变动稳定在所指定的值上。由于这个原因,可以形成内凹槽177来完全取消扭矩变动并因此将扭矩变动几乎减小为零。
(29)由于的确可以使扭矩变动变得非常小,即使小尺寸的发电机120以小的驱动扭矩也可以改进转子12的启动性能。并且由于可以降低引起启动性能退化的故障发生率并可以改善收益率,因此可以降低产品的成本。
并且由于的确可以减小扭矩变动,即使当其由于震动而停止时也可以快速重新启动时计,使惯性盘12c变小来防止转子12停止并改善耐震强度。并且可以通过惯性盘12c尺寸的减小来使得转子12的轴承直径变小,并且可以减小摩擦损耗。由于这个原因,通过来自主发条1a的机械能使转子12转动,即使具有发电机120的电子控制的机械时计以较小的驱动扭矩也可以通过减小机械能的损耗来使其运行持续时间变长。
(30)由于该实施例将线圈124和134分别缠绕在绕线管181和182上,将这些绕线管181和182插入到定子170上以布置线圈124和134,即使在U形定子170中也可以容易地布置线圈124和134。由于这个原因,可以防止线圈124和134的绕组可用性退化并且可以提高生产效率。
(31)由于绕组磁芯174和175分别具有线圈124和134两个线圈,与具有一个线圈的情况相比可以使磁路变短并因此使它们的铁损变小。
此外,由于可以使惯性盘12c变小,与现有技术相比可以将惯性盘12c布置得离线圈124和134更近,并因此通过缩短磁路来减小铁损。
(32)由于线圈124和134的匝数彼此相等,将它们彼此串联并将它们相互平行而布置,可以抵消发电机120外出现的由外部磁场所引起的感应影响,并因此使外部磁场的感应影响变小。
(33)由于提供能够压在磁芯定子部分172和173的定子孔部件172a和173a的内圆周壁上的定位元件22、以及用于将磁芯定子部分172和173压在定位元件22上的偏心销23,可以使转子12和定子170的偏心量变小,并且容易将定子170定位在指定位置上。
(34)由于可以通过定位元件22和偏心销23使转子12和定子孔部件172a和173a之间的偏心量变小,可以减小磁导性的变化并且还可以抑制磁通流量的变化,并因此的确可以使得由偏心率所引起的扭矩变动变小。
(35)由于通过堆叠非晶材料制成的薄板来形成定子170,可以减小其铁损并且形成低损耗发电机120。[第十二实施例]图29表示的是本发明第十二实施例的发电机200。将与上述实施例相同的电子控制的机械时计的发电机用作该实施例的发电机200,并且将多极磁铁201用作它的转子磁铁。该实施例使用14极的多极磁铁201,但是也可以使用具有10极、18极或类似的多极磁铁201,并且多极磁铁201将至少具有4极或更多极,在这种情况中,如果将其装配到包括彼此对称的磁芯定子部分172和173的定子170中,实际上多极磁铁201具有10、14或18极。
并且定子孔部件172a、173a的内径,也就是磁芯定子部分172和173会比环状定位元件22的外径稍微变小,并且当磁芯定子部分172和173固定到定位元件22时,磁芯定子部分172和173轻微弯曲以使通过弹力压在定位元件22上。
此外在使用这种具有多极磁铁201的发电机200的情况中,由于使用一体的定子170,因此可以减小磁阻的变化,并且由于可保持施加到转子磁铁上的扭矩变动稳定在指定值上,因此可以通过形成适应扭矩变动的内凹槽以使扭矩变动几乎为零,并且结果是可以获得和第十一实施例的效果(28)到(35)相同的效果。
(36)此外,由于使用多极磁铁201,在产生和两极磁铁相同电动势的情况下,由于可以使定子170中的磁通流量变小并因此减小扭矩变动,因此即使在没有形成内凹槽的情况下也可以改善启动性能。也就是说,由于发电机200的电动势与“(线圈124和134的匝数)×(每单位时间的磁通变化量)”成比例,并且通过增加极数来增加每单位时间的磁通变化量,因此即使如果减小磁通量也可以获得相同程度的电动势。由于可以基于这个原因减小磁通量,因此可以减小扭矩变动。
(37)此外,电子控制的机械时计通过探测其输出波来反馈控制转子12以调节转子12的速度。因此,如果通过使用多极磁铁来增加转子12每转波形中变化的频率,就可以更精确地控制转子12的转动。
(38)由于可以仅通过将磁芯定子部分172和173固定在定位元件22上来对磁芯定子部分172和173定位并使偏心销为不必要的,就可以减小元件数并且还改进装置的可用性。[第十三实施例]图30表示的是本发明第十三实施例的发电机300。发电机300与其它实施例的不同点在于,在该实施例中通过摆动锤310来转动转子12,但在其它实施例中通过主发条1a来转动转子12。也就是说,将发电机300并入到指针类型的电子时计301中,并且其由重量偏心的摆动锤310所组成,通过其上具有时计的臂的运动来使摆动锤310转动,当移动具有指针类型的电子时计301时,通过接收来自摆动锤310、定子170、以及缠绕在定子170上的线圈124和134的动能来产生电流。通过用于增加速度和将摆动锤310的转动运动传递给转子12的电流产生齿轮轮系360来使摆动锤310和转子12彼此机械连接。
并且指针类型的电子时计301将发电机300所产生的电能储存在蓄电池320中并且通过没有示出的利用该电能驱动的步进马达来操作指针。
定子170和发电机300的线圈124和134可以基本上与第一实施例的相同,但是由于摆动锤310的驱动扭矩与主发条1a的相比较大,更适合的是与发电机120相比,发电机300使用较大的磁铁来增加磁通,减少所产生的较大电流的电阻损耗,并且将主要成分为铁并具有高饱和磁通密度的非晶材料用作定子170的材料。
由于定子170是一体定子的原因,如上所述的实施例可以带来和第十一实施例的效果(28)到(35)相同的效果。此外,在发电机300中,转子磁铁12b可以由多极磁铁所形成并且在这种情况中,可以获得效果(36)和(37)。
本发明并不局限于这些实施例,还包括能够实现本发明目的的其它组成并且还包括类似下文中所示的变形。
例如,第一实施例的线圈134通过利用小直径的绕组(导体)使包括其包层的整个导线直径变小以获得较大的匝数,但是可以接受的是通过利用较薄包层所包敷的绕组来使整个导线直径变小以获得较大的匝数。
并且可以将其应用到第二实施例和类似的实施例中,通过使其包层变薄来使绕组直径变小。在这种情况下,可以通过其较小的绕组直径使外部线圈的体积变小并且使得用于安装线圈的开口变小并使得其匝数也变小,从而使时计的尺寸更小。
在第一到第七实施例中,开口2c作为安装相应线圈的空间而提供,但是由于提供底洞来代替这种开口2c,就可以形成没有拐角而具有距离D1和D2的基板。根据本发明,即使在这种情况中,由于可以使洞变小,可以为当确保基板2的强度而促使时计的厚度变薄。
第三实施例将PC材料用作绕组磁芯123b的材料并且将具有较大饱和磁通密度的PB材料用作绕组磁芯133b的材料,但例如,此外还可接受仅在形成绕组磁芯133b的两层中的一层使用PB材料,在这种情况下,也可以使绕组磁芯133b具有较大饱和磁通密度。
并且饱和磁通密度不同的材料并不局限于PC和PB材料,也可以是其它材料。
但是,各自绕组磁芯饱和磁通密度相等的情况还包括在后述的本发明权利要求6中。
第六实施例使用具有类似第一实施例组成的发电机120,但并不局限于此,也可以使发电机120与第二到第五实施例的摆动锤150结合,并且在这种情况中,也可以同样获得效果(10)和(11)。并且在时计中提供摆动锤的情况中,其中例如类似第七实施例,外部线圈的剖面面积较小,除效果(14)外还可以获得如下的效果。也就是说,如图6中长短虚线交替所示以及一长两短虚线交替所示,由于可以使摆动锤150的裙缘部分比传统摆动锤150′更接近内侧,当保持裙缘部分151的体积与现有技术为相同程度时,可以使在后罩152的外周裙缘部分中所形成的斜坡斜度大于传统后罩152′的斜度,并因此使时计从外表上看起来很薄。
在第七实施例中,整个线圈134的剖面在面积上小于线圈124,但是在第六实施例中所示具有相同尺寸剖面形状的线圈124和134中,通过使绕组磁芯133b比绕组磁芯123b更向下来使整个线圈134下移,并因此可以使摆动锤裙缘部分的内侧变大。
此外,相对于绕组磁芯123b移动绕组磁芯133b可以应用到类似传统结构发电机的发电机中,该发电机具有剖面尺寸和长度彼此相等的线圈,并且后述的本发明权利要求13也包含了这种情况,并且同样可以提供效果(14)。
并且此外在不具有摆动锤的时计中,具体的是,可以通过移动绕组磁芯133b比绕组磁芯123b更向下来将整个线圈134移动接近基板2,也就是说,距离后罩152更远(图6),并且在这种情况中,存在这样的效果可以通过形成具有后罩外周裙缘部分斜度的斜坡来使时计的尺寸变得更小,并且通过使斜坡变大来使时计从表面上看起来很薄。
并且后述的本发明权利要求15包括这种时计。
实施例中的基板2是扁圆形,但是基板2的外部形状是考虑到时计的设计而随意确定的。并且在根据权利要求10的发明中,与随意形状的基板平行来提供线圈是足够的。
并且防止过度上紧机构并不局限于第八实施例和类似的实施例。例如,可以在扭矩大于指定扭矩时,通过使摆动锤41和滚珠轴承47彼此相对滑动来防止主发条1a的过度上紧。并且可以通过把两个元件制成彼此相对滑动分隔方孔轮4来防止主发条1a的过度上紧。此外,可以通过在弹簧元件上提供偏心销42代替摆动锤41来防止主发条1a的过度上紧,并且通过设定该弹簧元件的弹力来防止主发条1a上紧,因此当该销42从自动上条杆45接收大于特定值的力时,偏心销42的偏心量变为零。并且可以通过在与偏心销42啮合的自动上条杆45孔钻周围提供弹簧部分来防止主发条1a的过度上紧,并且当接收大于指定值的力时,通过弹簧部分变形使自动上条杆45运行距离为零来防止主发条1a上紧。简而言之,防止过度上紧机构是一种足以防止主发条1a过度上紧的机构,并且在实现时可适当选择其形状、结构和类似的方面。
并且手动上条齿轮轮系34通过自动上条齿轮轮系43将机械能输入到主发条1a中,但并不局限于此,例如还可接受的是提供相互独立的手动上条齿轮轮系34和自动上条齿轮轮系43,并使每个齿轮轮系将机械能输入到主发条1a中。为使手动上条齿轮轮系34通过自动上条齿轮轮系43将机械能输入到主发条1a中是更适合的原因在于,一般可以在各自绕组部分30和40中使用自动上条齿轮轮系43,从而减少元件数并因此更容易使时计的尺寸减小和完全完成设计。
此外,能量储存显示并不局限于剩余弹簧能指示机构50,例如可以是用于指示主发条1a扭矩值的弹簧扭矩指示机构,并且用于指示的这种结构和方法是足够的,可以在实现时完全确定。并且能量储存显示并不局限于行星齿轮轮系和指针的机构,例如足以获得通过IC所探测的制动能或用于执行发电机2转动控制的类似能而保持的能量,并显示保持在例如液晶、语音或类似的适当显示器上的能量。
此外,可以不必提供能量储存显示(剩余弹簧能量指示机构50)。由于剩余弹簧能量指示机构50布置在条盒轮系1和与绕组部分30和40无关的发电机120之间,在这种情况中,也足以完全卸下剩余弹簧能量指示机构50并且不需要调节装置或类似的其它元件。由于这个原因,即使在无论是否有剩余弹簧能量指示机构50时而改变时计规格的情况中,一般可以使用例如手动上条部分30、自动上条部分40、发电机120和类似的其它元件,并因此使生产容易并降低成本。
同样地,在生产规格中没有自动上条部分40的时计的情况中,由于足以移动自动上条杆45和摆动锤41并且一般可使用其它元件,从而使生产容易并降低成本。
此外,机械储能部分并局限于主发条1a,还可以使用橡胶元件、弹簧、锤或类似元件,并且可以根据所应用的本发明目的来适当选择。
并且机械能手动输入部分并不局限于实施例的手动上条部分30,也可以根据机械储能部分的种类来适当选择。
此外,机械能自动输入部分并不局限于使用自动上条杆45的自动上条部分40,也可以是满速类型,并且将运行自动将机械能输入到例如主发条或类似机械储能部分中的装置。
并且用于将机械能从例如主发条或类似的机械储能部分中传送到发电机120的机械能传送装置并不局限于类似实施例的齿轮轮系,也可以使用摩擦轮、皮带(同步皮带和类似的皮带)和皮带轮、链与链轮、齿条与齿轮、凸轮和类似的轮,并且可以根据本发明所应用的装置种类来适当选择。
并且作为时间信息显示装置,除指针外还可以接受使用圆盘、圆环或圆弧形状的指示器。此外,使用液晶面板或类似的数字显示类型时间信息显示装置可以被使用。
并且定子并不局限于类似于实施例中的对称定子,其中磁芯定子部分172、173和绕组磁芯174、175分别相互平行布置并且相对于经过转子12转动中心的分界线而对称,并且在实施时适当确定其具体的形状和结构就足够了。
并且第十一实施例和类似实施例中定子170的材料并不局限于非晶材料,也可以是能够形成磁路的材料。例如,钴基非晶材料和78%镍的坡莫镍铁合金C的特性相互接近,并且铁基非晶材料和45%镍的坡莫镍铁合金C的特性相互接近,尽管它们的铁损稍微大一些,但这些坡莫镍铁合金材料是足够适合了。因此,除非晶材料外还可以使用坡莫镍铁合金材料。
线圈124和134并不局限于缠绕在绕线管181和182上的线圈,也可以是直接缠绕在绕组磁芯174和175上的线圈。此外,可以不必形成内凹槽177。也就是说,如果没有保持扭矩变动稳定,必须将来自主发条1a或摆动锤310的驱动扭矩设为相当大并出现运行持续时间下降的问题。另一方面,如果保持磁阻恒定并将扭矩变动保持稳定在指定值上,就必定可以仅通过将扭矩变动设为稍微大于来自主发条或摆动锤310的驱动扭矩来启动转子12,并且形成具有良好启动性能的发电机,并且即使在不形成内凹槽的情况下也可以使运行持续时间变长。
并且根据本发明,由于可以减小扭矩变动,惯性盘12c的直径或转动惯量都是小的,并且还可以不使用。
作为本发明的电磁转换器,已经示出在电子控制的机械时计中所提供的发电机120,但是本发明的电磁转换器可以是图31和32中所示电子时计中使用的由电池161驱动的步进马达160。
并且本发明的时计并不局限于电子控制的机械时计,也可以是例如手表、时钟、挂钟和类似的多种时计,例如,依靠发电机120所产生的电能来驱动步进马达。
此外,还可以将本发明应用到除电池外还具有作为辅助电源的主发条1a或发电机120的时计或类似时计中。
由于这种本发明的时计可以在即使没有电池或类似的情况下使用,还可以将其用作户外时计或发生灾难时使用的时计。
如上所述,根据本发明,由于接近基板外周布置的线圈的绕组磁芯小于布置在更内侧的线圈的绕组磁芯,当确保基板强度而保持开口拐角部分和基板外周之间的距离与传统基板的为相同程度时,必定可以减小基板的尺寸,并因此提供容易设计的小尺寸时计。
权利要求
1.一种包括电磁转换器的时计,该转换装置用于将机械能转换为电能或将电能转换为机械能,电磁转换器包括一对第一和第二线圈,第一线圈布置在时计的外周侧面上并且具有比远离时计外周所布置的第二线圈绕组磁芯短的绕组磁芯。
2.根据权利要求1所述的时计,其中缠绕在第一线圈绕组磁芯上的绕组直径比缠绕在第二线圈上的绕组直径要小。
3.根据权利要求1所述的时计,其中缠绕在第一线圈绕组磁芯上的绕组包层比缠绕在第二线圈绕组磁芯上的绕组包层薄。
4.一种包括电磁转换器的时计,该转换装置用于将机械能转换为电能或将电能转换为机械能,电磁转换器包括一对第一和第二线圈,其中缠绕在布置在时计的外周侧面上的第一线圈绕组磁芯上的绕组直径小于缠绕在远离时计外周所布置第二线圈绕组磁芯上的绕组直径。
5.根据权利要求2或4所述的时计,其中具有较小直径的绕组传导率大于具有较大直径的绕组传导率。
6.一种包括电磁转换器的时计,该转换装置用于将机械能转换为电能或将电能转换为机械能,电磁转换器包括一对第一和第二线圈,第一线圈布置在时计的外周侧面上并且具有比远离时计外周所布置的第二线圈绕组磁芯薄的绕组磁芯。
7.根据权利要求6所述的时计,其中薄绕组磁芯由具有饱和磁通密度比厚绕组磁芯材料大的材料所形成。
8.一种包括电磁转换器的时计,该转换装置用于将机械能转换为电能或将电能转换为机械能,电磁转换器包括一对第一和第二线圈,其中缠绕在布置在时计的外周侧面上的第一线圈绕组磁芯上的绕组包层比缠绕在远离时计外周所布置第二线圈绕组磁芯上的绕组包层薄。
9.一种包括电磁转换器的时计,该转换装置用于将机械能转换为电能或将电能转换为机械能,电磁转换器包括一对第一和第二线圈,其中缠绕在布置于时计外周侧面第一线圈至少一端上的绕组当接近外周时变薄。
10.一种包括电磁转换器的时计,该转换装置用于将机械能转换为电能或将电能转换为机械能,电磁转换器包括一对第一和第二线圈,其中至少将布置在时计外周侧面的第一线圈构造为与外周结构一致。
11.一种包括电磁转换器的时计,该转换装置用于将机械能转换为电能或将电能转换为机械能,电磁转换器包括一对第一和第二线圈,其中布置在时计外周侧面的第一线圈绕组磁芯的位置相对于布置在远离时计外周的第二线圈绕组磁芯的位置,是从后罩底部向横截面方向分离地偏置的。
12.根据权利要求1到11所述的时计,还包括在外周的圆周方向中转动的摆动锤。
13.根据权利要求12所述的时计,其中第一线圈绕组磁芯的位置相对于布置在远离时计外周的第二线圈绕组磁芯的位置,是从摆动锤向横截面方向分离地偏置的。
14.一种时计,包括用于将机械能转换为电能或将电能转换为机械能的电磁转换器,电磁转换器包括一对第一和第二线圈;和在时计外周的圆周方向中转动的摆动锤,其中第一线圈绕组磁芯的位置相对于布置在远离时计外周的第二线圈绕组磁芯的位置,是从摆动锤向横截面方向分离地偏置的。
15.根据权利要求12到14任一所述的时计,电磁转换器包括磁传导部分,磁传导部分的一部分延伸到与摆动锤外周侧面所提供裙缘部分平面重叠的位置。
16.根据权利要求1到15任一中所述的时计,其中电磁转换器是用于将机械能转换为电能的发电机,并且具有用于储存机械能的机械储能部分、用于将机械能手动输入到机械储能部分中的机械能手动输入部分、以及用于将机械能自动输入到机械储能部分中的机械能自动输入部分,在机械储能部分的一侧上提供机械能手动输入部分和机械能自动输入部分,在机械储能部分的另一侧上相对于夹在机械储能部分中的机械能手动输入部分和机械能自动输入部分提供发电机。
17.根据权利要求16所述的时计,其中用于将储存在机械储能部分中的机械能传送到发电机转子的机械能传送装置布置在发电机、机械能手动输入部分和机械能自动输入部分之间。
18.根据权利要求1到15任一中所述的权利要求,其中电磁转换器是用于将机械能转换为电能的发电机并且具有用于储存机械能的机械储能部分,时计从外部手工操作元件沿时计的圆周方向具有顺序排列的用于将机械能手动输入到机械储能部分中的机械能手动输入部分、用于将机械能自动输入到机械储能部分中的机械能自动输入部分、机械储能部分和发电机。
19.根据权利要求16到18任一中所述的权利要求,还包括用于显示储存在机械储能部分中机械能的量的储能显示器,储能显示器布置在机械储能部分和发电机之间。
20.根据权利要求1到19任一中所述的权利要求,其中电磁转换器具有转子、定子和缠绕在定子上的线圈,定子包括一对接近转子的定子部分和一对具有所缠绕线圈的绕组磁芯,定子部分之一和另一个定子部分通过各自的绕组磁芯形成整体。
全文摘要
电子控制的机械时计中的发电机(120),其中使布置在主夹板(2)外周侧上的线圈(134)的磁芯绕组部件(133b)比内侧线圈(124)的磁芯绕组部件(123b)短。因此,与传统的相比可以减小开口(2c)的开口面积并且减小主夹板(2)的外径,为确保主夹板(2)的强度而保持开口(2c)拐角部分和主夹板(2)外周之间的距离D1不变,因此减小时计的尺寸。
文档编号G04C13/11GK1327550SQ00802328
公开日2001年12月19日 申请日期2000年8月23日 优先权日1999年8月26日
发明者小池信宏, 宫坂护, 高桥理 申请人:精工爱普生株式会社
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