特開 2021-181986 駆動機構および時計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-181986(P2021-181986A)

(43)【公開日】2021年11月25日

(54)【発明の名称】駆動機構および時計

(51)【国際特許分類】

   G04C 3/00 20060101AFI20211029BHJP

【ＦＩ】

   G04C3/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】42

(21)【出願番号】特願2021-82627(P2021-82627)

(22)【出願日】2021年5月14日

(31)【優先権主張番号】特願2020-87196(P2020-87196)

(32)【優先日】2020年5月19日

(33)【優先権主張国】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】特許業務法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】前田 俊成

(72)【発明者】

【氏名】北嶋 泰夫

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 真

(72)【発明者】

【氏名】伊原 隆史

(72)【発明者】

【氏名】瀬▲崎▼ 章吾

【テーマコード（参考）】

2F101

【Ｆターム（参考）】

2F101AA01

2F101AC01

2F101AD01

2F101AD04

(57)【要約】

【課題】消費電力の抑制を図ることができる駆動機構を提供する。
【解決手段】駆動機構は、運動体に対して動力を伝達可能に連結される板状の回転体と、回転体を回転させる静電力を発生させる電極と、を有する静電モータと、運動体に対して動力を伝達可能に連結される回転子３０と、コイル３１と、コイルによって発生した磁界を回転子に誘導する固定子３２と、を有し、回転子と固定子との間の電磁抵抗の値が回転子の回転方向Ａ１に沿って一様であるように構成されている電磁モータ３と、静電モータおよび電磁モータを制御する制御部と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

運動体に対して動力を伝達可能に連結される板状の回転体と、前記回転体を回転させる静電力を発生させる電極と、を有する静電モータと、
前記運動体に対して動力を伝達可能に連結される回転子と、コイルと、前記コイルによって発生した磁界を前記回転子に誘導する固定子と、を有し、前記回転子と前記固定子との間の電磁抵抗の値が前記回転子の回転方向に沿って一様であるように構成されている電磁モータと、
前記静電モータおよび前記電磁モータを制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする駆動機構。

【請求項2】

前記電磁モータの前記回転子は、前記運動体及び前記静電モータの前記回転体に対して動力を伝達可能に連結されている
請求項１に記載の駆動機構。

【請求項3】

前記静電モータの前記回転体は、前記運動体及び前記電磁モータの前記回転子に対して動力を伝達可能に連結されている
請求項１または２に記載の駆動機構。

【請求項4】

前記静電モータによって前記運動体を運動させるときに、前記コイルに対して高抵抗が接続される
請求項１から３の何れか１項に記載の駆動機構。

【請求項5】

前記静電モータは、複数の前記電極を有し、
前記電磁モータによって前記運動体を運動させるときに、複数の前記電極が等電位とされる
請求項１から４の何れか１項に記載の駆動機構。

【請求項6】

前記制御部は、前記静電モータによって前記回転子を連れ回しながら前記運動体を運動させる第一駆動制御、および前記電磁モータによって前記回転体を連れ回しながら前記運動体を運動させる第二駆動制御を実行するように構成されており、
前記第二駆動制御における前記運動体の運動速度が前記第一駆動制御における前記運動体の運動速度よりも高速である
請求項１から５の何れか１項に記載の駆動機構。

【請求項7】

前記コイルに発生する誘起電圧を検出する電圧検出部を備え、
前記制御部は、前記電圧検出部によって検出された誘起電圧に基づいて前記電磁モータに対する駆動タイミングを決定する
請求項１から６の何れか１項に記載の駆動機構。

【請求項8】

衝撃を検知する衝撃検知部を備え、
前記制御部は、前記衝撃検知部によって検知された衝撃に応じて前記運動体の位置ずれを抑制する制御を実行する
請求項１から７の何れか１項に記載の駆動機構。

【請求項9】

前記衝撃検知部は、前記コイルに発生する誘起電圧に基づいて衝撃を検知する
請求項８に記載の駆動機構。

【請求項10】

前記制御部は、前記コイルを短絡することにより、または、前記コイルに電圧を印加することにより、前記運動体の位置ずれを抑制する
請求項８または９に記載の駆動機構。

【請求項11】

前記制御部は、前記電極によって前記回転体を制動する静電力を発生させることにより、前記運動体の位置ずれを抑制する
請求項８から１０の何れか１項に記載の駆動機構。

【請求項12】

前記運動体の位置を検出する位置検出部を有し、
前記制御部は、前記衝撃検知部によって衝撃が検知されると、前記位置検出部によって検出された前記運動体の位置に基づく位置補正を実行する
請求項８から１１の何れか１項に記載の駆動機構。

【請求項13】

前記制御部は、前記電磁モータの駆動を開始するときに、前記静電モータによって前記回転子の位置を位置決めした後に、前記コイルに対する駆動パルスの印加を開始する
請求項１から１２の何れか１項に記載の駆動機構。

【請求項14】

前記回転子の磁石は等方性磁石である
請求項１３に記載の駆動機構。

【請求項15】

請求項１から１４の何れか１項に記載の駆動機構と、
前記運動体としての表示針と、
を備えた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、駆動機構および時計に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、静電モータおよび電磁モータを有する機構がある。特許文献１には、秒針を連続回転させる静電モータと、停止時における保持力が静電モータよりも高く、かつ分針を間欠回転させる電磁モータと、静電モータの回転力を秒針に伝達する第１減速機構と、電磁モータの回転力を分針に伝達する第２減速機構と、遊び機構と、を備えるアナログ電子時計が開示されている。遊び機構は、第１減速機構に連結する第１回転部材と、第２減速機構に連結し、第１回転部材と同一回転数で回転する第２回転部材とを有する。

【0003】

遊び機構は、静電モータと電磁モータとの同期駆動時において、第１回転部材および第２回転部材を非接触状態に維持し、秒針が衝撃回転方向に強制的に回転すると第１回転部材と第２回転部材とが接触する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９−２７８２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

静電モータおよび電磁モータを同期駆動すると、二つのモータがそれぞれ電力を消費することで、消費電力の増加を招きやすい。二つのモータの一方によって他方を連れ回す場合、従動側のモータが負荷となり、駆動側のモータの消費電力が増加しやすい。例えば、静電モータによって電磁モータを連れ回す場合、電磁モータの保持トルク等により、静電モータに大きな負荷が掛かることがある。

【0006】

本発明の目的は、消費電力の抑制を図ることができる駆動機構および時計を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の駆動機構は、運動体に対して動力を伝達可能に連結される板状の回転体と、前記回転体を回転させる静電力を発生させる電極と、を有する静電モータと、前記運動体に対して動力を伝達可能に連結される回転子と、コイルと、前記コイルによって発生した磁界を前記回転子に誘導する固定子と、を有し、前記回転子と前記固定子との間の電磁抵抗の値が前記回転子の回転方向に沿って一様であるように構成されている電磁モータと、前記静電モータおよび前記電磁モータを制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る駆動機構は、運動体に対して動力を伝達可能に連結される静電モータと、運動体に対して動力を伝達可能に連結される回転子と、コイルと、コイルによって発生した磁界を回転子に誘導する固定子と、を有する電磁モータと、を備える。電磁モータは、回転子と固定子との間の電磁抵抗の値が回転子の回転方向に沿って一様であるように構成されている。本発明に係る駆動機構によれば、消費電力の抑制を図ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１実施形態の時計および駆動機構の概略構成を示す図である。

【図2】図２は、第１実施形態の時計および駆動機構のブロック図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る静電モータの構成を説明する図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る第一駆動回路の図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る電磁モータを示す平面図である。

【図6】図６は、第１実施形態の第一磁極および第二磁極を示す図である。

【図7】図７は、第１実施形態に係る第二駆動回路および電圧検出部の図である。

【図8】図８は、コイルに発生する誘起電圧を示す図である。

【図9】図９は、０°の回転位置にある回転子を示す図である。

【図10】図１０は、９０°の回転位置にある回転子を示す図である。

【図11】図１１は、静電モータの駆動パルスを示す図である。

【図12】図１２は、静電モータの周期における第一期間から第三期間を示す図である。

【図13】図１３は、静電モータの周期における第四期間から第六期間を示す図である。

【図14】図１４は、１８０°の回転位置にある回転子を示す図である。

【図15】図１５は、誘起電圧の０クロスを説明する図である。

【図16】図１６は、電磁モータの駆動パルスを説明する図である。

【図17】図１７は、電磁モータにおける駆動パルスの印加時間を示す図である。

【図18】図１８は、電磁モータにおける駆動パルスの印加時間の推移を示す図である。

【図19】図１９は、電磁モータを停止させる駆動パルスを示す図である。

【図20】図２０は、電磁モータを停止させる駆動パルスを説明する図である。

【図21】図２１は、第１実施形態の駆動機構の動作を示すフローチャートである。

【図22】図２２は、第２実施形態の時計および駆動機構の概略構成を示す図である。

【図23】図２３は、第２実施形態に係る静電モータの構成を説明する図である。

【図24】図２４は、回転体を基準位置で停止させた状態を示す側面図である。

【図25】図２５は、回転体を基準位置で停止させた状態を示す平面図である。

【図26】図２６は、着磁された回転子を示す図である。

【図27】図２７は、６０°の回転位置にある回転子を示す図である。

【図28】図２８は、１２０°の回転位置にある回転子を示す図である。

【図29】図２９は、１８０°の回転位置にある回転子を示す図である。

【図30】図３０は、３６０°の回転位置にある回転子を示す図である。

【図31】図３１は、５４０°の回転位置にある回転子を示す図である。

【図32】図３２は、電磁モータによる正転駆動を実行する手順を示す図である。

【図33】図３３は、電磁モータによる正転駆動を実行する手順を示す図である。

【図34】図３４は、電磁モータによる正転駆動を実行する手順を示す図である。

【図35】図３５は、電磁モータによる正転駆動を実行する手順を示す図である。

【図36】図３６は、電磁モータによる正転駆動を実行する手順を示す図である。

【図37】図３７は、電磁モータによる正転駆動を実行する手順を示す図である。

【図38】図３８は、電磁モータによる正転駆動を実行する手順を示す図である。

【図39】図３９は、電磁モータによる逆転駆動を実行する手順を示す図である。

【図40】図４０は、電磁モータによる逆転駆動を実行する手順を示す図である。

【図41】図４１は、電磁モータによる逆転駆動を実行する手順を示す図である。

【図42】図４２は、電磁モータによる逆転駆動を実行する手順を示す図である。

【図43】図４３は、電磁モータによる逆転駆動を実行する手順を示す図である。

【図44】図４４は、電磁モータによる逆転駆動を実行する手順を示す図である。

【図45】図４５は、実施形態の第１変形例に係る時計および駆動機構の概略構成を示す図である。

【図46】図４６は、実施形態の第２変形例に係る駆動パルスを示す図である。

【図47】図４７は、実施形態の第３変形例に係る電磁モータを示す図である。

【図48】図４８は、スリットを有する固定子を示す図である。

【図49】図４９は、スリットを有する固定子による保持トルクを示す図である。

【図50】図５０は、ノッチを有する固定子を示す図である。

【図51】図５１は、ノッチを有する固定子による保持トルクを示す図である。

【図52】図５２は、第３変形例の固定子による保持トルクを示す図である。

【図53】図５３は、第３変形例に係る電磁モータの他の例を示す図である。

【図54】図５４は、実施形態の第４変形例に係る電磁モータを示す図である。

【図55】図５５は、スリットを有する固定子を示す図である。

【図56】図５６は、スリットを有する固定子による保持トルクを示す図である。

【図57】図５７は、第一ノッチ対を有する固定子を示す図である。

【図58】図５８は、第一ノッチ対を有する固定子による保持トルクを示す図である。

【図59】図５９は、第二ノッチ対を有する固定子を示す図である。

【図60】図６０は、第二ノッチ対を有する固定子による保持トルクを示す図である。

【図61】図６１は、実施形態の第５変形例に係る電磁モータを示す図である。

【図62】図６２は、実施形態の第５変形例に係る他の電磁モータを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の実施形態に係る駆動機構および時計につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0011】

［第１実施形態］
図１から図２１を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、駆動機構および時計に関する。図１は、第１実施形態の時計および駆動機構の概略構成を示す図、図２は、第１実施形態の時計および駆動機構のブロック図、図３は、第１実施形態に係る静電モータの構成を説明する図、図４は、第１実施形態に係る第一駆動回路の図、図５は、第１実施形態に係る電磁モータを示す平面図、図６は、第１実施形態の第一磁極および第二磁極を示す図、図７は、第１実施形態に係る第二駆動回路および電圧検出部の図、図８は、コイルに発生する誘起電圧を示す図、図９は、０°の回転位置にある回転子を示す図、図１０は、９０°の回転位置にある回転子を示す図である。

【0012】

図１１は、静電モータの駆動パルスを示す図、図１２は、静電モータの周期における第一期間から第三期間を示す図、図１３は、静電モータの周期における第四期間から第六期間を示す図、図１４は、１８０°の回転位置にある回転子を示す図、図１５は、誘起電圧の０クロスを説明する図、図１６は、電磁モータの駆動パルスを説明する図、図１７は、電磁モータにおける駆動パルスの印加時間を示す図、図１８は、電磁モータにおける駆動パルスの印加時間の推移を示す図、図１９は、電磁モータを停止させる駆動パルスを示す図、図２０は、電磁モータを停止させる駆動パルスを説明する図、図２１は、第１実施形態の駆動機構の動作を示すフローチャートである。

【0013】

図１に示すように、本実施形態の時計１００は、駆動機構１および秒針１０１を有する。時計１００は、例えば、秒針１０１を含む指針を有するアナログ電子時計である。秒針１０１は、駆動機構１によって与えられる力により運動する運動体の一例である。

【0014】

図１および図２に示すように、駆動機構１は、静電モータ２、電磁モータ３、制御回路４、電圧検出部５、第一輪列１１、第二輪列１２、第一駆動回路１３、第二駆動回路１４、および針位置検出回路１５を有する。

【0015】

図３に示すように、静電モータ２は、板状の回転体２０と、帯電膜２６と、基板２８と、電極２１，２２，２３と、回転軸２５と、を有する。本実施形態の静電モータ２では、一つの回転体２０に対して、二つの基板２８が配置される。二つの基板２８は、回転体２０に対して軸方向の両側に一つずつ配置される。例示された回転体２０の形状は、円盤形状である。回転体２０は、シリコン基板、帯電用の電極面が設けられたガラスエポキシ基板、あるいはアルミ板などの基板材料により形成された円盤形状の部材である。回転軸２５は、回転体２０の中心部に挿入されており、かつ回転体２０に対して固定されている。回転軸２５は、例えば、時計１００の筐体によって回転可能に支持されている。回転軸２５は、第二輪列１２を介して秒針１０１に連結されている。

【0016】

回転体２０において、電極２１，２２，２３と対向する面には、複数の帯電膜２６が形成されている。帯電膜２６は、回転軸２５を中心とする回転方向に沿って等間隔で配置されている。例示された回転体２０には、各面に８箇所の帯電膜２６が配置されている。実施形態の帯電膜２６は、エレクトレット材料で形成されている薄膜である。帯電膜２６は、例えば、負の電位に帯電している。回転体２０には、隣接する帯電膜２６の間に貫通孔２７が形成されている。

【0017】

基板２８は、回転体２０と対向する位置に固定されている。例示された基板２８の形状は、円盤形状である。基板２８の中央部には、回転軸２５が挿通される貫通孔が形成されている。基板２８において、帯電膜２６と対向する面には、第一電極２１、第二電極２２、および第三電極２３が配置されている。第一電極２１は、Ｕ相に対応する電極であり、第二電極２２は、Ｖ相に対応する電極であり、第三電極２３は、Ｗ相に対応する電極である。つまり、本実施形態の静電モータ２は、三相式のモータである。

【0018】

第一電極２１、第二電極２２、および第三電極２３は、電極群２４を構成している。三つの電極２１，２２，２３は、この順序で回転体２０の回転方向に沿って等間隔で並んでいる。基板２８には、電極群２４が複数配置されている。例示された基板２８には、８個の電極群２４が配置されている。

【0019】

図２に示す第一駆動回路１３は、静電モータ２に対する駆動信号を出力する回路である。図４に示すように、第一駆動回路１３は、第一駆動部１３ａ、第二駆動部１３ｂ、および第三駆動部１３ｃを有する。第一駆動部１３ａは、トランジスタＰ１およびトランジスタＮ１を有する。トランジスタＰ１は、接地電位ＶＤＤと第一電極２１との間に介在している。トランジスタＰ１は、ゲート端子Ｇに供給される制御信号に応じて第一電極２１と接地電位ＶＤＤとを接続し、あるいは第一電極２１と接地電位ＶＤＤとを遮断する。

【0020】

トランジスタＮ１は、電源ＶＳＳと第一電極２１との間に介在している。電源ＶＳＳの電位は、例えば、接地電位ＶＤＤよりも低い負の電位である。トランジスタＮ１は、ゲート端子Ｇに供給される制御信号に応じて第一電極２１と電源ＶＳＳとを接続し、あるいは第一電極２１と電源ＶＳＳとを遮断する。第一駆動部１３ａは、第一電極２１の状態を接地電位ＶＤＤと接続された接地状態、電源ＶＳＳと接続された印加状態、または接地電位ＶＤＤおよび電源ＶＳＳの何れとも遮断されたオープン状態、の何れかに切り替える。

【0021】

第二駆動部１３ｂは、接地電位ＶＤＤと第二電極２２との間に介在するトランジスタＰ２、および電源ＶＳＳと第二電極２２との間に介在するトランジスタＮ２を有する。第二駆動部１３ｂは、第二電極２２の状態を接地状態、印加状態、またはオープン状態、の何れかに切り替える。

【0022】

第三駆動部１３ｃは、接地電位ＶＤＤと第三電極２３との間に介在するトランジスタＰ３、および電源ＶＳＳと第三電極２３との間に介在するトランジスタＮ３を有する。第三駆動部１３ｃは、第三電極２３の状態を接地状態、印加状態、またはオープン状態、の何れかに切り替える。

【0023】

第一駆動回路１３は、制御回路４によって制御される。第一駆動回路１３は、制御回路４の指令に従って静電モータ２に対して駆動パルスを出力する。

【0024】

図５に示すように、電磁モータ３は、回転子３０と、コイル３１と、固定子３２と、を有する。例示された回転子３０は、２極磁化された回転体である。例示された回転子３０の形状は、円柱形状または円盤形状である。回転子３０は、中心軸線Ｃ１に対して径方向の一方側にＮ極３０ｎが位置し、径方向の他方側にＳ極３０ｓが位置するように着磁されている。

【0025】

コイル３１は、固定子３２に対して螺旋状に巻かれている。固定子３２は、コイル３１によって発生した磁界を回転子３０に誘導する部材である。固定子３２は、磁性材料によって環状に形成されている。固定子３２は、芯部３３と、誘導部３４と、を有する。芯部３３は、コイル３１によって囲まれる部分である。コイル３１は、芯部３３の周りに巻かれている。

【0026】

誘導部３４は、コイル３１によって発生した磁界を回転子３０に誘導する部分である。誘導部３４の形状は、例えば、角柱状または板状である。誘導部３４には、回転子３０が挿入される貫通孔３４ａが形成されている。貫通孔３４ａは、誘導部３４の軸方向Ｘ１と直交する方向に沿って誘導部３４を貫通している。貫通孔３４ａの断面形状は、例えば、円形である。貫通孔３４ａは、例えば、誘導部３４における軸方向Ｘ１の中央に配置される。

【0027】

本実施形態の電磁モータ３では、回転子３０の外周面３０ａと、貫通孔３４ａの内周面３４ｂとの隙間Ｇ１の大きさが一定である。貫通孔３４ａは、内周面３４ｂに凹凸を有していない。つまり、回転子３０の回転方向Ａ１に沿って、回転子３０の中心軸線Ｃ１から内周面３４ｂまでの距離が一定である。従って、回転子３０と固定子３２との間の電磁抵抗の値が回転子３０の回転方向Ａ１に沿って一様である。その結果、本実施形態の電磁モータ３では、回転子３０の静的安定点が存在していない。よって、回転子３０が静電モータ２によって連れ回されるときに、回転子３０に対してコギングトルクが作用しない。

【0028】

誘導部３４には、一対の狭窄部３４ｃ，３４ｄが形成されている。一対の狭窄部３４ｃ，３４ｄは、第一狭窄部３４ｃおよび第二狭窄部３４ｄを有する。第一狭窄部３４ｃおよび第二狭窄部３４ｄは、軸方向Ｘ１と直交する断面における断面積が狭くなっている部分である。一対の狭窄部３４ｃ，３４ｄは、貫通孔３４ａを挟んで配置されている。第一狭窄部３４ｃは、貫通孔３４ａに対して幅方向Ｙ１の一方側に位置している。第二狭窄部３４ｄは、貫通孔３４ａに対して幅方向Ｙ１の他方側に位置している。なお、幅方向Ｙ１は、軸方向Ｘ１および中心軸線Ｃ１の何れとも直交する方向である。

【0029】

誘導部３４には、第一狭窄部３４ｃを形成する第一凹部３５ａ、および第二狭窄部３４ｄを形成する第二凹部３５ｂが設けられている。第一凹部３５ａは、誘導部３４の第一側面３４ｅに形成されており、第二凹部３５ｂは、誘導部３４の第二側面３４ｆに形成されている。第一凹部３５ａおよび第二凹部３５ｂは、回転子３０の側に向けて略円弧形状に凹んでいる。第一狭窄部３４ｃおよび第二狭窄部３４ｄは、中心軸線Ｃ１に関して線対称となるように形成されている。

【0030】

固定子３２は、コイル３１に通電されると、コイル３１によって発生した磁界を回転子３０に誘導する。このときに、第一狭窄部３４ｃおよび第二狭窄部３４ｄにおいて磁束が飽和することで、図６に示すように、誘導部３４に第一磁極３６ａおよび第二磁極３６ｂが生じる。第一磁極３６ａおよび第二磁極３６ｂは、誘導部３４の軸方向Ｘ１において互いに対向している。第一磁極３６ａは、貫通孔３４ａに対して軸方向Ｘ１の一方側に位置し、第二磁極３６ｂは、貫通孔３４ａに対して軸方向Ｘ１の他方側に位置する。コイル３１に流れる電流の向きに応じて、第一磁極３６ａおよび第二磁極３６ｂの一方がＮ極となり、他方がＳ極となる。第一磁極３６ａおよび第二磁極３６ｂは、回転子３０に対して電磁力による回転トルクを与え、回転子３０を回転させる。

【0031】

図７に示すように、第二駆動回路１４は、第一駆動部１４ａおよび第二駆動部１４ｂを有する。第一駆動部１４ａは、コイル３１の第一端部３１ａに接続されている。第二駆動部１４ｂは、コイル３１の第二端部３１ｂに接続されている。

【0032】

第一駆動部１４ａは、トランジスタＤＰ１およびトランジスタＤＮ１を有する。トランジスタＤＰ１は、接地電位ＶＤＤと第一端部３１ａとの間に介在している。トランジスタＤＰ１は、ゲート端子Ｇに供給される制御信号に応じて第一端部３１ａと接地電位ＶＤＤとを接続し、あるいは第一端部３１ａと接地電位ＶＤＤとを遮断する。トランジスタＤＮ１は、電源ＶＳＳと第一端部３１ａとの間に介在している。トランジスタＤＮ１は、ゲート端子Ｇに供給される制御信号に応じて第一端部３１ａと電源ＶＳＳとを接続し、あるいは第一端部３１ａと電源ＶＳＳとを遮断する。第一駆動部１４ａは、トランジスタＤＰ１，ＤＮ１により、コイル３１の第一端部３１ａに駆動パルスを印加する。

【0033】

第二駆動部１４ｂは、トランジスタＤＰ２およびトランジスタＤＮ２を有する。トランジスタＤＰ２は、接地電位ＶＤＤと第二端部３１ｂとの間に介在している。トランジスタＤＮ２は、電源ＶＳＳと第二端部３１ｂとの間に介在している。トランジスタＤＰ２，ＤＮ２の構成は、トランジスタＤＰ１，ＤＮ１の構成と同様である。第二駆動部１４ｂは、トランジスタＤＰ２，ＤＮ２により、コイル３１の第二端部３１ｂに駆動パルスを印加する。

【0034】

第二駆動回路１４は、制御回路４によって制御される。第二駆動回路１４は、制御回路４から出力される制御信号に応じてコイル３１に駆動パルスを出力する。

【0035】

図７に示すように、電圧検出部５は、検出抵抗Ｒ１，Ｒ２、トランジスタＴＰ１，ＴＰ２、０クロス検出手段５１、および衝撃検知回路５２を有する。トランジスタＴＰ１のソース端子は接地電位ＶＤＤに接続され、トランジスタＴＰ１のドレイン端子は検出抵抗Ｒ１を介してコイル３１の第一端部３１ａに接続されている。トランジスタＴＰ２のソース端子は接地電位ＶＤＤに接続され、トランジスタＴＰ２のドレイン端子は検出抵抗Ｒ２を介してコイル３１の第二端部３１ｂに接続されている。

【0036】

０クロス検出手段５１および衝撃検知回路５２は、コイル３１の第一端部３１ａおよび第二端部３１ｂに接続されている。０クロス検出手段５１および衝撃検知回路５２は、例えば、コンパレータを含む回路である。０クロス検出手段５１は、コイル３１に生じる誘起電圧Ｖｉの正負が反転したことを検出する回路である。

【0037】

図８には、コイル３１に発生する誘起電圧Ｖｉの推移が示されている。誘起電圧Ｖｉは、回転子３０の回転によってコイル３１に発生する起電力である。誘起電圧Ｖｉは、コイル３１の誘起電流（逆起電流）に対応する。つまり、誘起電圧Ｖｉを検出することは、逆起電流を検出することに対応する。図８において、横軸は時間、縦軸は電圧［Ｖ］を示す。図８には、各時間における回転子３０の位相を示す回転角度［°］が示されている。図９には、回転角度が０°の回転子３０が示されている。図９に示す回転子３０では、回転子３０のＮ極３０ｎおよびＳ極３０ｓがそれぞれ誘導部３４の軸方向Ｘ１を向いている。言い換えると、Ｎ極３０ｎおよびＳ極３０ｓが軸方向Ｘ１に沿った直線上に位置している。

【0038】

図１０には、回転角度が９０°の回転子３０が示されている。図１０に示す回転子３０では、回転子３０のＮ極３０ｎおよびＳ極３０ｓがそれぞれ誘導部３４の幅方向Ｙ１を向いている。言い換えると、Ｎ極３０ｎおよびＳ極３０ｓが幅方向Ｙ１に沿った直線上に位置している。Ｎ極３０ｎは、第二狭窄部３４ｄと対向し、Ｓ極３０ｓは、第一狭窄部３４ｃと対向する。

【0039】

回転子３０が回転すると、図８に示すように誘起電圧Ｖｉが変化する。回転子３０が等速で回転する場合、例えば、誘起電圧Ｖｉの波形が正弦波の波形となる。回転子３０の回転角度が０°および１８０°のときに、誘起電圧Ｖｉの正負が切り替わる０クロスが発生する。例えば、回転子３０の回転角度が０°となるときには、誘起電圧Ｖｉの値が正の値から負の値に切り替わる。一方、回転子３０の回転角度が１８０°となるときには、誘起電圧Ｖｉが負の値から正の値に切り替わる。なお、回転子３０が逆回転している場合には、上記とは極性が逆の０クロスが発生する。

【0040】

０クロス検出手段５１は、誘起電圧Ｖｉにおける０クロスを検出するように構成された回路である。０クロス検出手段５１は、誘起電圧Ｖｉの正から負への０クロスと、誘起電圧Ｖｉの負から正への０クロスと、を区別できるように構成されていてもよい。０クロス検出手段５１は、誘起電圧Ｖｉの０クロスを検出すると、所定の信号を制御回路４に出力する。

【0041】

本実施形態の衝撃検知回路５２は、誘起電圧Ｖｉに基づいて衝撃を検知する。時計１００に衝撃が加わると、秒針１０１に回転力が加わることなどにより、誘起電圧Ｖｉが変化する。衝撃検知回路５２は、例えば、誘起電圧Ｖｉの絶対値と閾値Ｖｔｈとの比較結果により衝撃を検知する。閾値Ｖｔｈは、例えば、静電モータ２または電磁モータ３によって秒針１０１を運動させるときの誘起電圧Ｖｉの最大値よりも大きな値である。衝撃検知回路５２は、誘起電圧Ｖｉの絶対値が閾値Ｖｔｈ以上となると、衝撃検知信号を出力する。

【0042】

図１に示すように、第一輪列１１は、電磁モータ３と静電モータ２との間に介在している。電磁モータ３の回転子３０は、第一輪列１１を介して静電モータ２の回転体２０に連結されている。第一輪列１１は、電磁モータ３の回転を減速して静電モータ２に伝達する減速輪列である。第一輪列１１の減速比は、例えば、１／２４である。つまり静電モータ２が１５°回転すると電磁モータ３は３６０°回転する。また第一輪列１１の減速比は、例えば、１／１２などであってもかまわない。この場合、静電モータ２が１５°回転すると電磁モータ３は１８０°回転する。なお、第一輪列１１は、静電モータ２の回転を増速して電磁モータ３に伝達する増速輪列として機能することもできる。

【0043】

第二輪列１２は、静電モータ２と秒針１０１との間に介在している。秒針１０１は、図２に示す表示車１０２に固定されており、表示車１０２と一体に回転する。静電モータ２の回転体２０は、第二輪列１２を介して表示車１０２に連結されている。第二輪列１２は、静電モータ２の回転を減速して秒針１０１に伝達する減速輪列である。第二輪列１２の減速比は、例えば、１／３０である。すなわち、静電モータ２の回転体２０が１秒間で１８０°回転すると、秒針１０１が１秒間で６°回転する。ちなみにこの時、電磁モータ３は１秒間で４３２０°回転する。後述する図１１から図１３に示す静電モータ２の駆動パルスは６期間で１周期が構成されている。この静電モータの駆動パルス１周期で動作する静電モータ２の回転角度が１５°とすると、この秒針１０１は静電モータの駆動パルス１周期で０．５°、電磁モータ３は静電モータの駆動パルス１周期で３６０°回転する。

【0044】

図１１から図１３を参照して、静電モータ２における運針制御について説明する。図１１には、三つの電極２１，２２，２３に供給される駆動パルスが示されている。図１２には、後述する第一期間Ｋ１から第三期間Ｋ３までの各電極２１，２２，２３の電位が示されている。図１３には、後述する第四期間Ｋ４から第六期間Ｋ６までの各電極２１，２２，２３の電位が示されている。

【0045】

針位置検出回路１５は、秒針１０１の位置を検出する回路である。針位置検出回路１５は、例えば、ＬＥＤおよび受光素子を有する。ＬＥＤおよび受光素子は、例えば、表示車１０２の近傍に配置される。この場合、表示車１０２には、ＬＥＤの光を通過させる孔が設けられる。表示車１０２の回転位置が所定の位置であるときに、ＬＥＤの光が表示車１０２の孔を通過し、受光素子に到達する。針位置検出回路１５は、受光素子の検出結果に基づいて秒針１０１の位置を検出することができる。

【0046】

図１１から図１３を参照して、静電モータ２における運針制御について説明する。図１１には、三つの電極２１，２２，２３に供給される駆動パルスが示されている。図１２には、後述する第一期間Ｋ１から第三期間Ｋ３までの各電極２１，２２，２３の電位が示されている。図１３には、後述する第四期間Ｋ４から第六期間Ｋ６までの各電極２１，２２，２３の電位が示されている。

【0047】

図１１の第一パルスＳ１は、第一駆動回路１３から第一電極２１に対して出力される駆動パルスである。第二パルスＳ２は、第一駆動回路１３から第二電極２２に対して出力される駆動パルスである。第三パルスＳ３は第一駆動回路１３から第三電極２３に対して出力される駆動パルスである。周期ＣＹは、駆動パルスの周期である。

【0048】

周期ＣＹには、第一期間Ｋ１、第二期間Ｋ２、第三期間Ｋ３、第四期間Ｋ４、第五期間Ｋ５、および第六期間Ｋ６が設けられている。六つの期間Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６では、駆動パルスのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせが互いに異なる。第一期間Ｋ１において、第一駆動回路１３は、第一パルスＳ１をＯＦＦとし、第二パルスＳ２および第三パルスＳ３をＯＮとする。電極２１，２２，２３のうち、駆動パルスがＯＮとされた電極の電位は、帯電膜２６に対して静電引力を作用させる電位、すなわち正の電位となる。

【0049】

図１２の（ａ）には、第一期間Ｋ１の各電極２１，２２，２３が示されている。第二電極２２および第三電極２３が正電位となっている。従って、回転体２０は、第二電極２２および第三電極２３から受ける静電引力により、帯電膜２６が第二電極２２および第三電極２３と対向する位置へ向けて移動する。

【0050】

第二期間Ｋ２において、第一駆動回路１３は、第一パルスＳ１および第二パルスＳ２をＯＦＦとし、第三パルスＳ３をＯＮとする。図１２の（ｂ）には、第二期間Ｋ２の各電極２１，２２，２３が示されている。第二期間Ｋ２では、第三電極２３が正電位となっている。従って、回転体２０は、第三電極２３から受ける静電引力により、帯電膜２６が第三電極２３と対向する位置へ向けて回転する。

【0051】

第三期間Ｋ３において、第一駆動回路１３は、第一パルスＳ１および第三パルスＳ３をＯＮとし、第二パルスＳ２をＯＦＦとする。図１２の（ｃ）には、第三期間Ｋ３の各電極２１，２２，２３が示されている。第三期間Ｋ３では、第一電極２１および第三電極２３が正電位となっている。従って、回転体２０は、第一電極２１および第三電極２３から受ける静電引力により、帯電膜２６が第一電極２１および第三電極２３と対向する位置へ向けて回転する。

【0052】

第四期間Ｋ４において、第一駆動回路１３は、第一パルスＳ１をＯＮとし、第二パルスＳ２および第三パルスＳ３をＯＦＦとする。図１３の（ｄ）には、第四期間Ｋ４の各電極２１，２２，２３が示されている。第四期間Ｋ４では、第一電極２１が正電位となっている。従って、回転体２０は、第一電極２１から受ける静電引力により、帯電膜２６が第一電極２１と対向する位置へ向けて回転する。

【0053】

第五期間Ｋ５において、第一駆動回路１３は、第一パルスＳ１および第二パルスＳ２をＯＮとし、第三パルスＳ３をＯＦＦとする。図１３の（ｅ）には、第五期間Ｋ５の各電極２１，２２，２３が示されている。第五期間Ｋ５では、第一電極２１および第二電極２２が正電位となっている。従って、回転体２０は、第一電極２１および第二電極２２から受ける静電引力により、帯電膜２６が第一電極２１および第二電極２２と対向する位置へ向けて回転する。

【0054】

第六期間Ｋ６において、第一駆動回路１３は、第一パルスＳ１および第三パルスＳ３をＯＦＦとし、第二パルスＳ２をＯＮとする。図１３の（ｆ）には、第六期間Ｋ６の各電極２１，２２，２３が示されている。第六期間Ｋ６では、第二電極２２が正電位となっている。従って、回転体２０は、第二電極２２から受ける静電引力により、帯電膜２６が第二電極２２と対向する位置へ向けて回転する。第六期間Ｋ６が終了すると、次の周期ＣＹの第一期間Ｋ１へ移行する。

【0055】

第一駆動回路１３は、上記のような駆動パルスを出力することにより、秒針１０１を連続的に駆動する。第一駆動回路１３による運針は、秒針１０１を等速で回転させる、所謂スイープ運針である。第一駆動回路１３は、秒針１０１を時計１００の内部時刻に応じて運針させる場合、静電モータ２の回転体２０を１秒間に１８０°回転させるように駆動パルスを出力する。第一駆動回路１３による駆動パルスの生成は、制御回路４によって制御される。より詳しくは、制御回路４は、第一駆動回路１３の各トランジスタＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３に対する制御信号によって第一駆動回路１３による駆動パルスの生成を制御する。

【0056】

制御回路４は、静電モータ２によって秒針１０１を運針させる場合、電磁モータ３のコイル３１に対して高抵抗を接続し、電磁モータ３による負荷抵抗を軽減する。コイル３１の第一端部３１ａおよび第二端部３１ｂのうち少なくとも一方に対して高抵抗が接続される。これにより、コイル３１に電流が流れることが規制され、電磁モータ３による負荷抵抗が軽減される。このように電磁モータ３はもともとコギングトルクが作用しないように構成されているだけでなく、静電モータ２で駆動する際に、電流の流れを規制することで、電磁モータ３の負荷抵抗を極力低く抑えるようにしている。電磁モータ３は体積で力を稼ぐ磁力による駆動原理上、静電モータ２の慣性量とは桁違いに慣性量も小さく構成できる。このため、第１輪列１１を１／２４として静電モータ２の回転に対して、２４倍の速度で電磁モータ３を回転させる影響がでるとしても、静電モータ２で十分駆動可能なレベルに抑えることができる。

【0057】

制御回路４は、例えば、第一端部３１ａと接地電位ＶＤＤおよび電源ＶＳＳとの間をオープンにしてもよい。これにより、第一端部３１ａに対して高抵抗を接続した状態が実現される。また、制御回路４は、第二端部３１ｂと接地電位ＶＤＤおよび電源ＶＳＳとの間をオープンにしてもよい。これにより、第二端部３１ｂに対して高抵抗を接続した状態が実現される。

【0058】

制御回路４は、トランジスタＤＰ１，ＤＮ１をＯＦＦとし、トランジスタＴＰ１をＯＮとしてもよい。これにより、第一端部３１ａは、検出抵抗Ｒ１を介して接地電位ＶＤＤと接続される。検出抵抗Ｒ１の抵抗値は、コイル３１の抵抗値と比較して十分に大きい。従って、第一端部３１ａに対して高抵抗を接続した状態が実現される。検出抵抗Ｒ１の抵抗値は、コイル３１の抵抗値に対して１０倍以上とされてもよく、例えば、コイル３１の抵抗値に対して１００倍以上の大きさであってもよい。

【0059】

制御回路４は、トランジスタＤＰ２，ＤＮ２をＯＦＦとし、トランジスタＴＰ２をＯＮとしてもよい。これにより、第二端部３１ｂは、検出抵抗Ｒ２を介して接地電位ＶＤＤと接続される。検出抵抗Ｒ２の抵抗値は、コイル３１の抵抗値と比較して十分に大きい。従って、第二端部３１ｂに対して高抵抗を接続した状態が実現される。検出抵抗Ｒ２の抵抗値は、コイル３１の抵抗値に対して１０倍以上とされてもよく、例えば、コイル３１の抵抗値に対して１００倍以上の大きさであってもよい。

【0060】

本実施形態の駆動機構１は、電磁モータ３によって秒針１０１を回転させることができる。駆動機構１は、例えば、秒針１０１を高速で回転させるときに、電磁モータ３によって秒針１０１を移動させる。駆動機構１は、以下に説明するように、電磁モータ３の駆動を開始するときに、誘起電圧Ｖｉに基づいて電磁モータ３に対する駆動タイミングを決定する。より詳しくは、制御回路４は、０クロス検出手段５１によって検出された０クロスの発生タイミングに基づいて駆動タイミングを決定する。

【0061】

図１４には、１８０°の回転位置にある回転子３０が示されている。この場合、図１５に矢印Ａｒ１で示すように、誘起電圧Ｖｉが０クロスする。誘起電圧Ｖｉの値は、負の値から正の値へと変化する。つまり、誘起電圧Ｖｉが負の値から正の値へと変化するタイミングは、回転子３０が１８０°の回転位置を通過するタイミングを示している。

【0062】

制御回路４は、０クロスが検出されると、第二駆動回路１４によって駆動パルスを発生させる。図１６には、０クロスが発生した直後の回転子３０が示されている。回転子３０の回転位置は、例えば、２４０°である。このときに、回転子３０のＳ極３０ｓは、第一磁極３６ａと対向し、回転子３０のＮ極３０ｎは、第二磁極３６ｂと対向している。

【0063】

制御回路４は、図１６に示すように、第一磁極３６ａをＳ極とし、第二磁極３６ｂをＮ極とするように、第二駆動回路１４によって駆動パルスを出力させる。言い換えると、制御回路４は、第二駆動回路１４により、誘起電圧Ｖｉを打ち消す向きの駆動パルスをコイル３１に印加する。第一磁極３６ａおよび第二磁極３６ｂは、磁力により回転子３０に対して正回転方向の回転トルクを与える。駆動パルスの幅、言い換えると駆動パルスの出力時間は、例えば、回転子３０を６０°回転させるように設定される。図１７には、駆動パルスの印加時間Ｔｏの一例が示されている。

【0064】

制御回路４は、駆動パルスの出力が完了すると、０クロス検出手段５１の出力をモニタする。制御回路４は、０クロスの検出を示す信号を受け取ると、第二駆動回路１４に駆動パルスを発生させる。発生させる駆動パルスは、誘起電圧Ｖｉの極性とは逆極性のパルスである。制御回路４は、駆動パルスの出力と０クロスの検出を繰り返し、回転子３０の回転速度を加速させていく。また、制御回路４は、駆動パルスを出力してから０クロスが検出されるまでの経過時間をタイマによってカウントする。制御回路４は、経過時間に基づいて、回転子３０が安定して回転しているか否かを判定する。

【0065】

制御回路４は、図１８に示すように、回転子３０の回転速度の増加に応じて、駆動パルスの印加時間を徐々に短くしていく。図１８では、時刻ｔ０まで静電モータ２による運針が行なわれている。電磁モータ３が静電モータ２によって連れ回されることで、誘起電圧Ｖｉが発生している。時刻ｔ０に誘起電圧Ｖｉの０クロスが検出され、静電モータ２に対する駆動が停止される。制御回路４は、時刻ｔ０に第一パルスＳ１、第二パルスＳ２、および第三パルスＳ３を全てＯＦＦとして静電モータ２による運針を終了する。

【0066】

制御回路４は、極性が互いに異なる駆動パルスＭｐ，Ｍｎによって電磁モータ３を駆動する。駆動パルスＭｐは、誘起電圧Ｖｉが負の値から正の値に切り替わったときに出力される。駆動パルスＭｎは、誘起電圧Ｖｉが正の値から負の値に切り替わったときに出力される。駆動パルスＭｐ，Ｍｎの印加時間は、徐々に短くされる。例えば、誘起電圧Ｖｉの周期が長いときの印加時間Ｔｏ１に対して、誘起電圧Ｖｉの周期が短くなったときの印加時間Ｔｏ２が短くされる。誘起電圧Ｖｉの周期が更に短くなると、印加時間Ｔｏ３も更に短くされる。なお、図１８では簡略化して誘起電圧Ｖｉの振幅を同じに図示しているが、電磁モータ３の回転速度が上昇するにつれて、振幅も増加していく。駆動パルスＭｐの電圧は、誘起電圧Ｖｉの振幅の増加に対しても十分余裕のある電圧に設定する。駆動パルスＭｐの電圧が高いほど、誘起電圧Ｖｉを打ち消すことができるため、高速化が可能となる。そのため、電磁モータ３の駆動パルスＭｐ，Ｍｎの駆動電圧を高速化に従って、上げるなどしても構わない。

【0067】

制御回路４は、例えば、回転子３０の回転速度を所定の回転速度Ｖ１まで加速させる。この場合、制御回路４は、回転子３０の加速が完了した後は、回転子３０を定速で回転させてもよい。上記の所定の回転速度Ｖ１は、例えば、秒針１０１を時計１００の内部時刻に応じて回転させる場合の回転子３０の回転速度Ｖ０よりも高速である。所定の回転速度Ｖ１は、回転速度Ｖ０の４倍から５倍の速度であってもよい。制御回路４は、回転子３０を所定の回転速度Ｖ１で回転させ、秒針１０１を目標位置へ向けて移動させる。

【0068】

制御回路４は、電磁モータ３の駆動を開始すると、静電モータ２の各電極２１，２２，２３を等電位とし、静電モータ２による負荷抵抗を軽減する。例えば、制御回路４は、最初に０クロスを検出して電磁モータ３に駆動パルスを出力するときに、静電モータ２の各電極２１，２２，２３を等電位にする。各電極２１，２２，２３の電位が等電位となることで、静電モータ２におけるコギングの発生が抑制される。その結果、静電モータ２において、コギングによる負荷抵抗が軽減される。このように電磁モータ３で駆動する際に、静電モータ２によるコギングによる負荷抵抗を低減するだけでなく、もともと第１輪列１１を１／２４などと設定しているために、表面積で力を稼ぐ静電気による駆動原理上、必然的に大きくなってしまう静電モータ２の慣性量の影響を１／（２４×２４）に抑えることができるため、慣性量の小さな電磁モータ３でも十分駆動可能なレベルにすることができる。

【0069】

制御回路４は、例えば、第一電極２１、第二電極２２、および第三電極２３を接地電位ＶＤＤに接続することで各電極２１，２２，２３を等電位としてもよい。制御回路４は、第一電極２１、第二電極２２、および第三電極２３を相互に電気的に接続することで各電極２１，２２，２３を等電位としてもよい。

【0070】

制御回路４は、秒針１０１が目標位置まで移動すると、電磁モータ３を停止させる。制御回路４は、例えば、図１９に示すように、誘起電圧Ｖｉの極性と同方向の駆動パルスを印加する。図１９では、誘起電圧Ｖｉが正の値から負の値へと０クロスした時刻ｔ０に駆動パルスの出力が開始される。この駆動パルスにより、図２０に示すように、回転子３０のＳ極３０ｓと対向する第一磁極３６ａがＮ極とされ、かつ回転子３０のＮ極３０ｎと対向する第二磁極３６ｂがＳ極とされる。

【0071】

制御回路４は、電磁モータ３を停止させる場合、十分長い幅の駆動パルスをコイル３１に印加する。これにより、回転子３０の回転が停止する。制御回路４は、例えば、誘起電圧Ｖｉに基づいて回転子３０の回転が停止したか否かを確認することができる。制御回路４は、駆動パルスを停止すると、電磁モータ３のコイル３１に対して高抵抗を接続する。これにより、電磁モータ３による負荷抵抗が軽減される。制御回路４は、例えば、コイル３１をオープンの状態とすることで、コイル３１に対して高抵抗が接続された状態を実現する。

【0072】

図２１のフローチャートを参照して、本実施形態に係る駆動機構１の動作の一例について説明する。ここでは、通常の時刻表示している秒針を、ユーザの指令等々により秒針を０位置にまで修正、送る際などに電磁モータ３で高速駆動する例を示す。ステップＳ１０において、制御回路４は、入力処理を実行する。制御回路４は、例えば、時計１００の操作部に対する操作入力についての情報を取得する。操作部は、例えば、プッシュボタンやスイッチ等である。制御回路４は、入力処理において、無線通信によって受信した指令の情報を取得してもよい。ステップＳ１０が実行されると、ステップＳ２０に進む。

【0073】

ステップＳ２０において、制御回路４は、０位置修正するか否かを判定する。０位置修正は、秒針１０１の回転位置を正時の位置とする動作である。０位置修正は、例えば、ユーザによる操作入力や無線通信によって受信した指令等に応じて実行される。０位置修正は、時計１００の内部処理に基づいて実行されてもよい。ステップＳ２０の判定の結果、０位置修正すると肯定判定された場合にはステップＳ３０に進み、否定判定された場合にはステップＳ６０に進む。

【0074】

ステップＳ３０において、制御回路４は、電磁モータ３により秒針１０１を０位置へ移動させる。制御回路４は、静電モータ２が秒針１０１を運針させている状態から０位置修正を開始する場合、誘起電圧Ｖｉに基づいて電磁モータ３に対する駆動タイミングを決定する。制御回路４は、図１８を参照して説明したように、０クロスを検出した直後に電磁モータ３に対する駆動パルスＭｐ，Ｍｎを出力する。制御回路４は、所定の回転速度Ｖ１で回転子３０を回転させて秒針１０１を０位置まで移動させる。

【0075】

制御回路４は、秒針１０１が停止している状態から０位置修正を開始する場合、まず、静電モータ２によって電磁モータ３の回転子３０および秒針１０１を回転させる。制御回路４は、静電モータ２によって回転子３０を回転させながら、誘起電圧Ｖｉに基づいて電磁モータ３に対する駆動タイミングを決定する。制御回路４は、決定した駆動タイミングで電磁モータ３に駆動パルスを出力し、回転子３０を回転させる。制御回路４は、所定の回転速度Ｖ１で回転子３０を回転させて秒針１０１を０位置まで移動させる。ステップＳ３０が実行されると、ステップＳ４０に進む。

【0076】

ステップＳ４０において、制御回路４は、復帰動作を実行するか否かを判定する。復帰動作は、秒針１０１の運針を再開する動作である。ステップＳ４０の判定の結果、復帰動作を実行すると肯定判定された場合にはステップＳ５０に進み、否定判定された場合にはステップＳ４０の判定を繰り返す。制御回路４は、ステップＳ４０で否定判定された場合、秒針１０１を０位置で停止させる制御を実行してもよい。制御回路４は、例えば、第二駆動回路１４に駆動パルスを出力させて秒針１０１を停止させることができる。

【0077】

ステップＳ５０において、制御回路４は、電磁モータ３により秒針１０１を内部時刻の位置へ移動させる。制御回路４は、静電モータ２によって電磁モータ３の回転子３０および秒針１０１を回転させる。制御回路４は、静電モータ２によって回転子３０を回転させながら、誘起電圧Ｖｉに基づいて電磁モータ３に対する駆動タイミングを決定する。制御回路４は、決定した駆動タイミングで電磁モータ３に駆動パルスを出力し、回転子３０を回転させる。制御回路４は、所定の回転速度Ｖ１で回転子３０を回転させて秒針１０１を内部時刻の位置まで移動させる。ステップＳ５０が実行されると、ステップＳ１０に移行する。

【0078】

ステップＳ６０において、制御回路４は、運針タイミングであるか否かを判定する。制御回路４は、例えば、第一パルスＳ１、第二パルスＳ２、および第三パルスＳ３のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるタイミングである場合に肯定判定する。ステップＳ６０の判定の結果、運針タイミングであると肯定判定された場合にはステップＳ７０に進み、否定判定された場合にはステップＳ１０に移行する。

【0079】

ステップＳ７０において、制御回路４は、静電モータ２の駆動制御を実行する。制御回路４は、第一駆動回路１３に対する指令信号により、第一パルスＳ１、第二パルスＳ２、および第三パルスＳ３のＯＮ／ＯＦＦを制御する。ステップＳ７０が実行されると、ステップＳ１０へ移行する。

【0080】

なお、電磁モータ３によって秒針１０１を移動させる場面は、０位置修正には限定されない。駆動機構１は、例えば、時刻修正のときや、節電モードから復帰して秒針１０１の運針を再開するときや、アラーム時刻を表示するときに電磁モータ３によって秒針１０１を移動させてもよい。

【0081】

本実施形態の駆動機構１は、検知した衝撃に対して、針位置のずれを抑制する機能、および針位置を修正する機能を有する。秒針１０１を停止させているときに衝撃が加わると、秒針１０１の動きが、第１輪列１１及び第２輪列１２を介して、この実施例の場合、２４×３０倍に増速されて、電磁モータ３の回転子３０を回転させる。この動きにより誘起電圧Ｖｉが発生するが、非常に早く動くため、秒針１０１が通常運針している場合よりも、より大きい振幅の誘起電圧Ｖｉが発生する。このため、衝撃検知回路５２は、感度よく衝撃を検知することが可能となる。制御回路４は、衝撃を検知すると、針位置のずれを抑制する制御を実行する。制御回路４は、回転子３０の回転を制動するロックパルスを第二駆動回路１４によってコイル３１に印加させる。ロックパルスでは、第一磁極３６ａおよび第二磁極３６ｂの極性が一定に維持される。ロックパルスは、回転子３０の回転位置がずれないように回転子３０の回転位置を保持する。なお、ロックパルスを積極的に印加しなくても、制御回路４は、コイル３１の第一端部３１ａと第二端部３１ｂとをショートすることにより、電磁ブレーキ、つまり積極的に負荷抵抗を作用させることで、回転子３０を制動することもできる。

【0082】

制御回路４は、検知した衝撃に対して、静電モータ２によって回転体２０を制動する静電力を発生させて秒針１０１の位置ずれを抑制してもよい。例えば、制御回路４は、第一パルスＳ１をＯＮに維持し、かつ第二パルスＳ２および第三パルスＳ３をＯＦＦに維持して回転体２０に対して制動力を作用させてもよい。ただし、第一パルスＳ１、第二パルスＳ２、および第三パルスＳ３のうち、何れのパルスをＯＮとし、何れのパルスをＯＦＦとするかは任意である。

【0083】

制御回路４は、秒針１０１を運針させているときに衝撃検知回路５２が衝撃を検知すると、針位置の検出を行なう。制御回路４は、例えば、静電モータ２によって通常の運針を実行しながら秒針１０１の針位置を検出する。制御回路４は、針位置検出回路１５の検出結果により秒針１０１の実際の回転位置を取得する。制御回路４は、検出された針位置が内部時刻に対応する針位置と異なる場合、針位置を修正する。制御回路４は、静電モータ２の初期位相に合わせるパルスを第一駆動回路１３から出力して位相を合わせてもよい。制御回路４は、電極２１，２２，２３に発生する電圧に基づいて回転体２０の位相を求めてもよい。なお、秒針１０１を運針させているときに衝撃検知回路５２が衝撃を検知した場合に、まず秒針１０１を停止させているときのように、電磁モータ３にロックパルスを印加して回転子３０の動きを停止させたり、コイル３１の第一端部３１ａと第二端部３１ｂとをショートさせて、負荷抵抗が大きくなるように作用させたりしてもよい。このようにすることで、秒針１０１のずれ量を少なくすることが可能となる。ただ、回転子３０の動きを停止させた場合には、針位置の検出を行い、内部時刻との位置合わせを行うようにするとよい。

【0084】

以上説明したように、本実施形態に係る駆動機構１は、静電モータ２と、電磁モータ３と、制御回路４と、を有する。静電モータ２は、秒針１０１に対して動力を伝達可能に連結される板状の回転体２０と、回転体２０を回転させる静電力を発生させる電極２１，２２，２３と、を有する。電磁モータ３は、秒針１０１に対して動力を伝達可能に連結される回転子３０と、コイル３１と、コイル３１によって発生した磁界を回転子３０に誘導する固定子３２と、を有する。つまり、図１に図示したように構成した場合は、電磁モータ３の回転子３０は、秒針１０１と静電モータ２の回転体２０に対して動力を伝達可能に連結されている。電磁モータ３は、回転子３０と固定子３２との間の電磁抵抗の値が回転子３０の回転方向Ａ１に沿って一様であるように構成されている。

【0085】

制御回路４は、静電モータ２および電磁モータ３を制御する制御部の一例である。制御回路４は、基板上に形成された回路であってもよく、集積回路として構成されていてもよい。本実施形態の駆動機構１は、駆動機構１における消費電力を抑制することができる。また、本実施形態の駆動機構１は、時計１００に搭載された場合、時計１００の消費電力を抑制することができる。

【0086】

本実施形態の駆動機構１では、静電モータ２によって秒針１０１を運動させるときに、コイル３１に対して高抵抗が接続される。よって、電磁モータ３による負荷抵抗が軽減される。

【0087】

本実施形態の静電モータ２は、複数の電極２１，２２，２３を有する。電磁モータ３によって秒針１０１を運動させるときに、複数の電極２１，２２，２３が等電位とされる。よって、静電モータ２による負荷抵抗が軽減される。

【0088】

制御回路４は、静電モータ２によって回転子３０を連れ回しながら秒針を運動させる第一駆動回路を制御する第一駆動制御、および電磁モータ３によって回転体２０を連れ回しながら秒針１０１を運動させる第二駆動回路を制御する第二駆動制御を実行するように構成されている。第二駆動制御における秒針の運動速度（回転速度Ｖ１）は、第一駆動制御における秒針の運動速度（回転速度Ｖ０）よりも高速である。よって、制御回路４は、静電モータ２および電磁モータ３の特性に応じた駆動制御を実行することができる。

【0089】

本実施形態の駆動機構１は、コイル３１に発生する誘起電圧Ｖｉを検出する電圧検出部５を有する。制御回路４は、電圧検出部５によって検出された誘起電圧Ｖｉに基づいて電磁モータ３に対する駆動タイミングを決定する。よって、適切な駆動タイミングを決定することができる。

【0090】

本実施形態の駆動機構１は、衝撃を検知する衝撃検知回路５２を有する。衝撃検知回路５２は、衝撃を検知する衝撃検知部の一例である。制御回路４は、衝撃検知回路５２によって検知された衝撃に応じて秒針１０１の位置ずれを抑制する制御を実行する。よって、駆動機構１は、秒針１０１の位置ずれを抑制して表示精度を向上させることができる。

【0091】

本実施形態の衝撃検知回路５２は、コイル３１に発生する誘起電圧Ｖｉに基づいて衝撃を検知する。よって、構成の複雑化を抑制しつつ衝撃を検知する機能を実現できる。

【0092】

本実施形態の制御回路４は、コイル３１を短絡することにより、またはコイル３１に電圧を印加することにより、秒針１０１の位置ずれを抑制する。よって、回路構成の複雑化を抑制しつつ位置ずれを抑制することができる。

【0093】

本実施形態の制御回路４は、電極２１，２２，２３によって回転体２０を制動する制動力を発生させることにより、秒針１０１の位置ずれを抑制することができる。よって、回路構成の複雑化を抑制しつつ位置ずれを抑制することができる。なお、制御回路４は、電磁モータ３による秒針１０１に対する制動と、静電モータ２による秒針１０１に対する制動と、を合わせて実行してもよい。

【0094】

本実施形態の駆動機構１は、秒針１０１の位置を検出する針位置検出回路１５を有する。針位置検出回路１５は、運動体の位置を検出する位置検出部の一例である。制御回路４は、衝撃検知回路５２によって衝撃が検知されると、針位置検出回路１５によって検出された秒針１０１の位置に基づく位置補正を実行する。よって、駆動機構１は、秒針１０１の位置ずれを抑制して表示精度を向上させることができる。

【0095】

［第２実施形態］
図２２から図４４を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図２２は、第２実施形態に係る時計および駆動機構の概略構成図、図２３は、第２実施形態に係る静電モータの構成を説明する図、図２４は、回転体を基準位置で停止させた状態を示す側面図、図２５は、回転体を基準位置で停止させた状態を示す平面図、図２６は、着磁された回転子を示す図である。第２実施形態に係る駆動機構１において、上記第１実施形態の駆動機構１と異なる点は、例えば、回転子３０の位相における基準位置が回転体２０の位相の基準位置に合わせられている点である。

【0096】

図２２に示すように、第２実施形態の電磁モータ３は、静電モータ２と秒針１０１との間に介在している。つまり、図２２では、静電モータ２の回転体２０は、秒針１０１と電磁モータ３の回転子３０に対して動力を伝達可能に連結されている。第一輪列１６は、静電モータ２の回転体２０と電磁モータ３の回転子３０とを連結する減速輪列である。第二輪列１７は、電磁モータ３の回転子３０と秒針１０１とを連結する減速輪列である。第一輪列１６の減速比は、例えば、２／１である。第二輪列１７の減速比は、例えば、１／３０である。この場合、電磁モータ３は、２秒間に一回転し、静電モータ２は、４秒間に一回転する。つまり、秒針１０１が１秒間で６°回転するときに、電磁モータ３が１秒間で１８０°回転し、静電モータ２は１秒間で９０°回転する。図１１から図１３に示した静電モータ２の駆動パルス１周期で動作する静電モータ２の回転角度が３０°とすると、秒針１０１は静電モータの駆動パルス１周期で２°、電磁モータ３は静電モータの駆動パルス１周期で６０°回転する。

【0097】

図２３に示すように、第２実施形態の回転体２０には、片面に４箇所の帯電膜２６が配置されている。また、基板２８には、第一電極群２４Ａ、第二電極群２４Ｂ、第三電極群２４Ｃ、および第四電極群２４Ｄがこの順番で配置されている。電極群２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、それぞれ第一電極２１、第二電極２２、および第三電極２３を一つずつ有している。第２実施形態では、第一電極群２４Ａの第二電極２２、および第三電極群２４Ｃの第二電極２２が位相の基準位置Ａとされている。

【0098】

以下に説明するように、第２実施形態の回転子３０は、静電モータ２の回転体２０を基準位置Ａに位置合わせした状態で着磁される。例えば、制御回路４は、図２４に示すように、第二電極２２を正の電位とし、第一電極２１および第三電極２３を負の電位とする。これにより、図２４および図２５に示すように、回転体２０は、帯電膜２６が第二電極２２と対向する回転位置（基準位置Ａ）で停止する。

【0099】

回転体２０を基準位置Ａで停止させた状態で、回転子３０が着磁される。第２実施形態の回転子３０は、等方性磁石である。回転子３０は、静電モータ２と連結された状態で着磁される。例えば、コイル３１に通電されることで回転子３０が着磁される。回転子３０は、図２６に示すように、回転体２０が基準位置Ａに停止した状態で、回転子３０の回転角度が０°となるように着磁される。

【0100】

なお、以下の説明では、基準位置Ａにおいて、第一電極群２４Ａの第二電極２２と対向する帯電膜２６を「第一帯電膜２６Ａ」と称する。図２７には、回転体２０の第一帯電膜２６Ａが第一電極群２４Ａの第三電極２３と対向した状態が示されている。このときに、電磁モータ３の回転子３０の回転角度は、６０°である。

【0101】

図２８には、回転体２０の第一帯電膜２６Ａが第二電極群２４Ｂの第一電極２１と対向した状態が示されている。このときに、電磁モータ３の回転子３０の回転角度は、１２０°である。

【0102】

図２９には、回転体２０の第一帯電膜２６Ａが第二電極群２４Ｂの第二電極２２と対向した状態が示されている。このときに、電磁モータ３の回転子３０の回転角度は、１８０°である。このように、第２実施形態の駆動機構１は、静電モータ２の回転体２０が９０°回転すると、電磁モータ３の回転子３０が１８０°回転するように構成されている。

【0103】

図３０には、回転体２０の第一帯電膜２６Ａが第三電極群２４Ｃの第二電極２２と対向した状態が示されている。このときに、電磁モータ３の回転子３０の回転角度は、３６０°である。図３１には、回転体２０の第一帯電膜２６Ａが第四電極群２４Ｄの第二電極２２と対向した状態が示されている。このときに、電磁モータ３の回転子３０の回転角度は、５４０°である。

【0104】

上記のように構成された駆動機構１では、静電モータ２の駆動パルスの立ち上がり又は立ち下がりのタイミングが０クロスのタイミングと同期する。例えば、図２６に示す０°の位置では、第一電極２１に対する第一パルスＳ１がＯＮからＯＦＦへと立ち下がる。よって、０クロスの検出によって静電モータ２の回転体２０の回転位置や位相を取得することができる。

【0105】

［正転駆動］
図３２から図３８を参照して、秒針１０１が停止した状態から電磁モータ３による正転駆動を実行する手順について説明する。図３２には、電磁モータ３による駆動を開始する前の回転体２０の初期位置および回転子３０の初期位置が示されている。制御回路４は、静電モータ２によって回転体２０および回転子３０をそれぞれの初期位置に位置付ける。

【0106】

より詳しくは、制御回路４は、回転子３０の回転位置を０°の位置とするように、静電モータ２を制御する。制御回路４は、第二電極２２の電位を正の電位とし、第一電極２１および第三電極２３の電位を負の電位とする。これにより、第一帯電膜２６Ａが第二電極２２と対向し、回転子３０が０°の回転位置に位置付けられる。なお、制御回路４は、誘起電圧Ｖｉに基づいて回転子３０の回転位置を確認するために、事前に静電モータ２によって回転子３０を回転させておいてもよい。

【0107】

次に、制御回路４は、図３３に示すように、静電モータ２によって回転子３０をわずかに回転させる。図３３では、静電モータ２の第二電極２２および第三電極２３の電位が正電位とされ、第一電極２１の電位が負の電位とされる。これにより、回転子３０は、３０°の位置まで回転する。

【0108】

次に、制御回路４は、図３４に示すように、電磁モータ３に駆動パルスを出力する。このときに出力される駆動パルスは、回転子３０のＮ極３０ｎと対向する第一磁極３６ａをＮ極とし、Ｓ極３０ｓと対向する第二磁極３６ｂをＳ極とするパルスである。制御回路４は、駆動パルスによって回転子３０に対して正転方向の回転トルクを付与する。制御回路４は、駆動パルスを出力するときに、静電モータ２の全ての電極２１，２２，２３を等電位とする。これにより、静電モータ２による負荷抵抗が軽減される。

【0109】

制御回路４は、例えば、回転子３０の回転位置が図３５に示す位置となるまで駆動パルスを出力させる。図３５に示す回転位置は、１８０°の回転位置である。このときに、回転子３０のＳ極３０ｓが第一磁極３６ａと対向し、かつＮ極３０ｎが第二磁極３６ｂと対向する。静電モータ２の第一帯電膜２６Ａは、第二電極群２４Ｂの第二電極２２と対向する。

【0110】

次に、制御回路４は、図３６に示すように、電磁モータ３の駆動パルスをＯＦＦとし、静電モータ２の回転体２０に対して正転方向の回転トルクを付与する。制御回路４は、静電モータ２の第二電極２２および第三電極２３の電位を正の電位とし、かつ第一電極２１の電位を負の電位とする。これにより、回転体２０に対して、正転方向の静電引力が付与される。また、制御回路４は、０クロス検出手段５１により、電磁モータ３において０クロスが発生したタイミングを取得する。制御回路４は、０クロスのタイミングに基づいて電磁モータ３の駆動タイミングを決定する。

【0111】

図３７に示すように、制御回路４は、決定した駆動タイミングにおいて電磁モータ３に駆動パルスを出力する。図３７において、回転子３０の回転位置は、２１０°の位置である。制御回路４は、回転子３０のＳ極３０ｓと対向する第一磁極３６ａをＳ極とし、かつＮ極３０ｎと対向する第二磁極３６ｂをＮ極とする駆動パルスを出力させる。制御回路４は、駆動パルスによって回転子３０に対して正転方向の回転トルクを付与する。制御回路４は、駆動パルスを出力するときに、静電モータ２の全ての電極２１，２２，２３を等電位とする。

【0112】

制御回路４は、例えば、回転子３０の回転位置が図３８に示す位置となるまで駆動パルスを出力させる。図３８に示す回転位置は、３６０°の回転位置である。このときに、回転子３０のＳ極３０ｓが第二磁極３６ｂと対向し、かつＮ極３０ｎが第一磁極３６ａと対向する。静電モータ２の第一帯電膜２６Ａは、第三電極群２４Ｃの第二電極２２と対向する。制御回路４は、同様の手順を繰り返して電磁モータ３を正転方向に回転させる。なお、制御回路４は、電磁モータ３が安定して回転するようになった後は、静電モータ２に対する駆動パルスの出力を停止してもよい。この場合、静電モータ２の各電極２１，２２，２３は、等電位とされることが好ましい。

【0113】

［逆転駆動］
次に、図３９から図４４を参照して、電磁モータ３を逆転方向に駆動するときの手順について説明する。逆転駆動は、例えば、図３２に示すように回転体２０および回転子３０を初期位置に位置付けた状態で開始される。

【0114】

図３９に示すように、制御回路４は、静電モータ２によって回転子３０をわずかに逆転方向に回転させる。図３９では、静電モータ２の第一電極２１および第二電極２２の電位が正の電位とされ、第三電極２３の電位が負の電位とされる。これにより、回転子３０は、−３０°の位置まで回転する。

【0115】

次に、制御回路４は、図４０に示すように、電磁モータ３に駆動パルスを出力する。このときに出力される駆動パルスは、回転子３０のＮ極３０ｎと対向する第一磁極３６ａをＮ極とし、Ｓ極３０ｓと対向する第二磁極３６ｂをＳ極とするパルスである。制御回路４は、駆動パルスによって回転子３０に対して逆転方向の回転トルクを付与する。制御回路４は、駆動パルスを出力するときに、静電モータ２の全ての電極２１，２２，２３を等電位とする。

【0116】

制御回路４は、例えば、回転子３０の回転位置が図４１に示す位置となるまで駆動パルスを出力させる。図４１に示す回転位置は、−１８０°の回転位置である。このときに、回転子３０のＳ極３０ｓが第一磁極３６ａと対向し、かつＮ極３０ｎが第二磁極３６ｂと対向する。静電モータ２の第一帯電膜２６Ａは、第四電極群２４Ｄの第二電極２２と対向する。

【0117】

次に、制御回路４は、図４２に示すように、電磁モータ３の駆動パルスをＯＦＦとして、静電モータ２の回転体２０に対して逆転方向の回転トルクを付与する。制御回路４は、静電モータ２の第一電極２１および第二電極２２の電位を正の電位とし、かつ第三電極２３の電位を負の電位とする。これにより、回転体２０に対して、逆転方向の回転トルクが付与される。また、制御回路４は、０クロス検出手段５１により、電磁モータ３において０クロスが発生したタイミングを取得する。制御回路４は、０クロスのタイミングに基づいて電磁モータ３の駆動タイミングを決定する。

【0118】

図４３に示すように、制御回路４は、決定した駆動タイミングにおいて電磁モータ３に駆動パルスを出力する。図４３において、回転子３０の回転位置は、−２１０°の位置である。制御回路４は、回転子３０のＳ極３０ｓと対向する第一磁極３６ａをＳ極とし、かつＮ極３０ｎと対向する第二磁極３６ｂをＮ極とする駆動パルスを出力させる。制御回路４は、駆動パルスによって回転子３０に対して逆転方向の回転トルクを付与する。制御回路４は、駆動パルスを出力するときに、静電モータ２の全ての電極２１，２２，２３を等電位とする。

【0119】

制御回路４は、例えば、回転子３０の回転位置が図４４に示す位置となるまで駆動パルスを出力させる。図４４に示す回転位置は、−３６０°の回転位置である。このときに、回転子３０のＳ極３０ｓが第二磁極３６ｂと対向し、かつＮ極３０ｎが第一磁極３６ａと対向する。静電モータ２の第一帯電膜２６Ａは、第三電極群２４Ｃの第二電極２２と対向する。制御回路４は、同様の手順を繰り返して電磁モータ３を逆転方向に回転させる。なお、制御回路４は、電磁モータ３が安定して回転するようになった後は、静電モータ２に対する駆動パルスの出力を停止してもよい。この場合、静電モータ２の各電極２１，２２，２３は、等電位とされることが好ましい。

【0120】

以上説明したように、本実施形態の制御回路４は、電磁モータ３の駆動を開始するときに、静電モータ２によって回転子３０の位置を位置決めした後に、コイル３１に対する駆動パルスの印加を開始する。よって、静的安定点を有していない電磁モータ３の駆動を精度よく実行することができる。

【0121】

本実施形態の回転子３０の磁石は、等方性磁石である。よって、回転体２０の基準位置と、回転子３０の基準位置との位置合わせが容易である。

【0122】

［実施形態の第１変形例］
上記第１実施形態および第２実施形態の第１変形例について説明する。図４５は、実施形態の第１変形例に係る時計および駆動機構の概略構成を示す図である。第１変形例において、上記第１実施形態および第２実施形態と異なる点は、例えば、静電モータ２および電磁モータ３が秒針１０１を介して連結されている点である。

【0123】

図４５に示すように、第一輪列１８は、静電モータ２と秒針１０１との間に介在している。静電モータ２の回転体２０は、第一輪列１８を介して秒針１０１に連結されている。第一輪列１８は、静電モータ２の回転を減速して秒針１０１に伝達する減速輪列である。第二輪列１９は、電磁モータ３と秒針１０１との間に介在している。電磁モータ３の回転子３０は、第二輪列１９を介して秒針１０１に連結されている。第二輪列１９は、電磁モータ３の回転を減速して秒針１０１に伝達する減速輪列である。

【0124】

［実施形態の第２変形例］
上記第１実施形態および第２実施形態の第２変形例について説明する。図４６は、実施形態の第２変形例に係る駆動パルスを示す図である。第２変形例に係る駆動機構１は、電磁モータ３によって、静電モータ２による駆動をアシストさせる。例えば、日板を回転させる場合など、カレンダ負荷により、静電モータ２の負荷が重くなることがある。この場合に、第２変形例に係る駆動機構１は、電磁モータ３に駆動アシストを実行させる。

【0125】

図４６において、期間ＫＣは、カレンダ負荷が発生する期間である。制御回路４は、期間ＫＣにおいて、第二駆動回路１４から電磁モータ３に駆動パルスＭｐ，Ｍｎを出力させる。電磁モータ３の出力トルクにより、静電モータ２による駆動がアシストされる。制御回路４は、期間ＫＣにおいて０クロスの検出に失敗した場合、針位置の検出を実行する。ここで、期間ＫＣでは、針位置を検出する間も負荷が重い可能性がある。このため、制御回路４は、針位置を検出する際にも静電モータ２および電磁モータ３を同期駆動してもよい。

【0126】

なお、制御回路４は、電磁モータ３によって秒針１０１を回転させるときに、静電モータ２に駆動アシストを実行させてもよい。例えば、制御回路４は、電磁モータ３によって秒針１０１の回転を開始させるときに、静電モータ２の駆動アシストにより秒針１０１を加速させてもよい。

【0127】

［実施形態の第３変形例］
上記第１実施形態および第２実施形態の第３変形例について説明する。図４７は、実施形態の第３変形例に係る電磁モータを示す図、図４８は、スリットを有する固定子を示す図、図４９は、スリットを有する固定子による保持トルクを示す図、図５０は、ノッチを有する固定子を示す図、図５１は、ノッチを有する固定子による保持トルクを示す図、図５２は、第３変形例の固定子による保持トルクを示す図、図５３は、第３変形例に係る電磁モータの他の例を示す図である。

【0128】

図４７に示すように、第３変形例の固定子３２は、スリット３７ａ，３７ｂ、およびノッチ３８ａ，３８ｂを有する。スリット３７ａ，３７ｂおよびノッチ３８ａ，３８ｂは、誘導部３４に設けられている。スリット３７ａ，３７ｂは、幅方向Ｙ１に沿って延在しており、貫通孔３４ａにつながっている。一方のスリット３７ａは、９０°の位置に配置されており、貫通孔３４ａと誘導部３４の外部空間とを連通している。他方のスリット３７ｂは、２７０°の位置に配置されており、貫通孔３４ａと誘導部３４の外部空間とを連通している。つまり、誘導部３４は、スリット３７ａ，３７ｂによって二分されている。

【0129】

スリット３７ａ，３７ｂの空間部は、空気層であってもよく、非磁性体によって充填されていてもよい。スリット３７ａ，３７ｂに充填される非磁性体は、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）等の合金であってもよい。非磁性体の合金は、例えば、誘導部３４に対してレーザ溶接されてもよい。

【0130】

ノッチ３８ａ，３８ｂは、貫通孔３４ａの内周面３４ｂに形成された凹部である。ノッチ３８ａ，３８ｂは、回転子３０の中心軸線Ｃ１の方向に沿って延在している。一方のノッチ３８ａは、１８０°の位置に配置されている。他方のノッチ３８ｂは、０°の位置に配置されている。つまり、ノッチ３８ａ、３８ｂは、軸方向Ｘ１において互いに対向している。

【0131】

図４８には、スリット３７ａ，３７ｂを有し、かつノッチ３８ａ，３８ｂを有していない固定子３２が示されている。図４８の固定子３２は、回転子３０に対して図４９に示す保持トルクＴｑ１を作用させる。保持トルクＴｑ１の波形は、例えば、正弦波の波形である。保持トルクＴｑ１の周期は、１８０°である。

【0132】

図５０には、ノッチ３８ａ，３８ｂを有し、かつスリット３７ａ，３７ｂを有していない固定子３２が示されている。図５０の固定子３２は、回転子３０に対して図５１に示す保持トルクＴｑ２を作用させる。保持トルクＴｑ２の波形は、保持トルクＴｑ１の波形と同様であり、例えば、正弦波の波形である。保持トルクＴｑ２の位相は、保持トルクＴｑ１の位相に対して９０°ずれている。ノッチ３８ａ，３８ｂの形状は、保持トルクＴｑ２の振幅が保持トルクＴｑ１の振幅と同じとなるように設計されている。

【0133】

図５２には、図４７に示す第３変形例の固定子３２が回転子３０に作用させる保持トルクＴｑ３が示されている。保持トルクＴｑ３は、保持トルクＴｑ１および保持トルクＴｑ２を合わせた合成トルクである。第３変形例の固定子３２は、保持トルクＴｑ１と保持トルクＴｑ２とが打ち消し合うように構成されている。従って、保持トルクＴｑ３は、図５２に示すように、大きさが０となる。言い換えると、図４７に示す固定子３２によれば、回転子３０と固定子３２との間の電磁抵抗の値が回転子３０の回転方向に沿って一様となる。

【0134】

なお、図５３に示すように、複数対のノッチが誘導部３４に設けられてもよい。図５３に示す誘導部３４には、ノッチ３９ａ，３９ｂと、ノッチ３９ｃ，３９ｄと、が設けられている。ノッチ３９ａ，３９ｂは、対をなしており、軸方向Ｘ１において互いに対向している。一方のノッチ３９ａは、１８０°の位置に配置されている。他方のノッチ３９ｂは、０°の位置に配置されている。ノッチ３９ａ，３９ｂによる保持トルクは、図５１に示す保持トルクＴｑ２と同様である。

【0135】

ノッチ３９ｃ，３９ｄは、対をなしており、幅方向Ｙ１において互いに対向している。一方のノッチ３９ｃは、９０°の位置に配置されている。他方のノッチ３９ｄは、２７０°の位置に配置されている。ノッチ３９ｃ，３９ｄによる保持トルクは、図４９に示す保持トルクＴｑ１と同様である。従って、図５３に示す電磁モータ３によれば、回転子３０の回転位置にかかわらず回転子３０に対する保持トルクを０とすることができる。

【0136】

［実施形態の第４変形例］
上記第１実施形態および第２実施形態の第４変形例について説明する。図５４は、実施形態の第４変形例に係る電磁モータを示す図、図５５は、スリットを有する固定子を示す図、図５６は、スリットを有する固定子による保持トルクを示す図、図５７は、第一ノッチ対を有する固定子を示す図、図５８は、第一ノッチ対を有する固定子による保持トルクを示す図、図５９は、第二ノッチ対を有する固定子を示す図、図６０は、第二ノッチ対を有する固定子による保持トルクを示す図である。

【0137】

図５４に示すように、第４変形例に係る誘導部３４は、スリット４０ａ，４０ｂ、およびノッチ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを有する。スリット４０ａ，４０ｂの構成は、上記第３変形例のスリット３７ａ，３７ｂの構成と同様である。

【0138】

ノッチ４１ａ，４１ｂは、第一ノッチ対を構成している。一方のノッチ４１ａは、２１０°の位置に配置されている。他方のノッチ４１ｂは、３０°の位置に配置されている。ノッチ４１ｃ，４１ｄは、第二ノッチ対を構成している。一方のノッチ４１ｃは、１５０°の位置に配置されている。他方のノッチ４１ｄは、３３０°の位置に配置されている。つまり、第一ノッチ対の位相および第二ノッチ対の位相は、それぞれスリット４０ａ，４０ｂの位相に対して６０°ずれている。

【0139】

図５５には、スリット４０ａ，４０ｂを有し、かつノッチ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを有していない固定子３２が示されている。図５５の固定子３２は、回転子３０に対して図５６に示す保持トルクＴｑ４を作用させる。

【0140】

図５７には、第一ノッチ対を有し、かつスリット４０ａ，４０ｂおよび第二ノッチ対を有していない固定子３２が示されている。図５７の固定子３２は、回転子３０に対して図５８に示す保持トルクＴｑ５を作用させる。

【0141】

図５９には、第二ノッチ対を有し、かつスリット４０ａ，４０ｂおよび第一ノッチ対を有していない固定子３２が示されている。図５９の固定子３２は、回転子３０に対して図６０に示す保持トルクＴｑ６を作用させる。

【0142】

保持トルクＴｑ５，Ｔｑ６の波形は、保持トルクＴｑ４の波形と同様であり、例えば、正弦波の波形である。ノッチ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの形状は、保持トルクＴｑ５，Ｔｑ６の振幅が保持トルクＴｑ４の振幅と同じとなるように設計されている。保持トルクＴｑ５の位相は、保持トルクＴｑ４の位相に対して６０°ずれている。保持トルクＴｑ６の位相は、保持トルクＴｑ４の位相および保持トルクＴｑ５の位相の何れに対しても６０°ずれている。従って、図５４に示す固定子３２による合成保持トルクは０となる。つまり、図５４に示す固定子３２によれば、回転子３０と固定子３２との間の電磁抵抗の値が回転子３０の回転方向に沿って一様となる。

【0143】

［実施形態の第５変形例］
上記第１実施形態および第２実施形態の第５変形例について説明する。図６１は、実施形態の第５変形例に係る電磁モータを示す図、図６２は、実施形態の第５変形例に係る他の電磁モータを示す図である。

【0144】

図６１に示す誘導部３４は、三つのノッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃを有する。ノッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃの位相は、相互に１２０°ずれている。具体的には、ノッチ４２ａは、９０°の位置に配置されている。ノッチ４２ｂは、２１０°の位置に配置されている。ノッチ４２ｃは、３３０°の位置に配置されている。三つのノッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃの形状は、例えば、同一である。図６１に示す固定子３２によれば、回転子３０の回転位置にかかわらず回転子３０に作用する保持トルクを０とすることができる。

【0145】

図６２に示す誘導部３４は、スリット４３ａ，４３ｂおよびノッチ４４ａ，４４ｂを有する。スリット４３ａ，４３ｂの構成は、上記第３変形例のスリット３７ａ，３７ｂの構成と同様である。ノッチ４４ａ，４４ｂは、スリット４３ａ，４３ｂを通る仮想線に関して線対称である。固定子３２は、スリット４３ａ，４３ｂによる保持トルクをノッチ４４ａ，４４ｂによる保持トルクで打ち消すように構成されている。よって、図６２に示す固定子３２によれば、回転子３０に対する保持トルクを０とすることができる。

【0146】

［実施形態の第６変形例］
上記第１実施形態および第２実施形態の第６変形例について説明する。駆動機構１は、電磁モータ３の第二駆動回路１４を用いて外部機器との無線通信を行なうように構成されてもよい。例えば、駆動機構１は、外部の歩度測定器との間で非接触式の通信を行ってもよい。歩度測定は、例えば、駆動機構１のモードを歩度測定モードに設定し、かつ時計１００を歩度測定器に載置した状態で実行される。歩度測定モードにおいて、第二駆動回路１４は、コイル３１に対して周期的に歩度パルスを出力する。歩度測定器は、コイル３１に発生した磁界の変化を検出する内蔵コイルを有している。歩度測定器は、検出した磁界の変化に基づいて駆動機構１の歩度を測定する。

【0147】

歩度測定器は、内蔵コイルに電圧を印加して磁界を変化させることにより駆動機構１に対して信号を送ることができる。駆動機構１は、歩度測定器から送られた信号をコイル３１によって受信する。歩度測定器から送られる信号は、例えば、電圧検出部５の信号検出回路によって検出される。制御回路４は、信号検出回路によって検出された信号を取得して各種の処理を行なう。例えば、制御回路４は、歩度測定器から送られる開始信号に応じて歩度パルスの出力を開始させてもよい。

【0148】

駆動機構１が実行する非接触通信は、歩度測定のための通信には限定されない。例えば、駆動機構１は、調整モードにおいて外部機器から歩度調整の指令信号を受信してもよい。制御回路４は、歩度調整の指令信号に応じて歩度を調整する。駆動機構１は、テストモードにおいて外部機器から動作テストの指令信号を受信してもよい。制御回路４は、動作テストの指令信号に応じて静電モータ２、電磁モータ３、または他の駆動部を動作させる。

【0149】

駆動機構１は、電磁モータ３を有しており、第二駆動回路１４によって外部機器と非接触通信を行なうことができる。よって、時計１００の裏蓋を開けることなく歩度測定、歩度調整、動作テスト等を行なうことができる。これにより、製造時の検査／調整や、修理点検における作業効率が向上する。また、裏蓋を開けることなく点検や調整を行なうことができるため、湿気等が流入することによる静電モータ２への悪影響を未然に抑制することができる。

【0150】

［実施形態の第７変形例］
上記第１実施形態および第２実施形態の第７変形例について説明する。制御回路４は、電磁モータ３によって秒針１０１を回転させている際に、静電モータ２によって回転位置の検出を行なってもよい。例えば、制御回路４は、静電モータ２の各電極２１，２２，２３をオープンとして、各電極２１，２２，２３の電位に基づいて回転体２０の回転位置を検出する。制御回路４は、回転体２０の回転位置に基づいて、回転子３０の回転位置を取得することができる。

【0151】

衝撃を検知する方法は、誘起電圧Ｖｉを利用する方法には限定されない。制御回路４は、例えば、傾斜スイッチや加速度センサの検出結果に基づいて衝撃検知を行なってもよい。

【0152】

静電モータ２および電磁モータ３に連結される運動体は、秒針１０１には限定されない。秒針１０１は、静電モータ２および電磁モータ３によって駆動される表示針の一例である。駆動される運動体は、表示針とは異なるものであってもよい。駆動機構１は、静電モータ２および電磁モータ３によって時計１００の全ての指針を運針させてもよい。この場合、指針は、秒針１０１に加えて、分針および時針を有していてもよい。時計１００が有する指針は、分針および時針の二針であってもよい。

【0153】

静電モータ２において、電極２１，２２，２３が回転体２０に配置され、帯電膜２６が時計１００の筐体の側に固定されてもよい。

【0154】

上記第１実施形態、第２実施形態、および変形例に係る駆動機構１は、時計１００とは異なる装置に適用されてもよい。

【0155】

上記の各実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

【符号の説明】

【0156】

１ 駆動機構
２ 静電モータ
３ 電磁モータ
４ 制御回路
５ 電圧検出部
１１，１６，１８ 第一輪列
１２，１７，１９ 第二輪列
１３ 第一駆動回路
１３ａ：第一駆動部、 １３ｂ：第二駆動部、 １３ｃ：第三駆動部
１４ 第二駆動回路
１４ａ：第一駆動部、 １４ｂ：第二駆動部
１５ 針位置検出回路
２０ 回転体
２１：第一電極、 ２２：第二電極、 ２３：第三電極、 ２４：電極群、
２４Ａ：第一電極群、 ２４Ｂ：第二電極群、 ２４Ｃ：第三電極群、
２４Ｄ：第四電極群、 ２５：回転軸、 ２６：帯電膜、 ２６Ａ：第一帯電膜、
２７：貫通孔、 ２８：基板
３０ 回転子
３０ａ：外周面、 ３０ｎ：Ｎ極、 ３０ｓ：Ｓ極
３１ コイル
３１ａ：第一端部、 ３１ｂ：第二端部
３２ 固定子
３３：芯部、 ３４：誘導部、 ３４ａ：貫通孔、 ３４ｂ：内周面
３４ｃ：第一狭窄部、 ３４ｄ：第二狭窄部
３４ｅ：第一側面、 ３４ｆ：第二側面
３５ａ：第一凹部、 ３５ｂ：第二凹部
３６ａ：第一磁極、 ３６ｂ：第二磁極
３７ａ，３７ｂ：スリット、 ３８ａ，３８ｂ：ノッチ
３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ：ノッチ、 ４０ａ，４０ｂ：スリット、
４１ａ，４１ｂ ノッチ（第一ノッチ対）
４１ｃ，４１ｄ ノッチ（第二ノッチ対）
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ ノッチ
４３ａ，４３ｂ スリット
４４ａ，４４ｂ ノッチ
５１ ０クロス検出手段、 ５２：衝撃検知回路
１００ 時計
１０１：秒針、 １０２：表示車
Ａ１ 回転方向
Ｃ１ 中心軸線
ＣＹ 周期
Ｇ１ 隙間
Ｋ１：第一期間、 Ｋ２：第二期間、 Ｋ３：第三期間、 Ｋ４：第四期間、
Ｋ５：第五期間、 Ｋ６：第六期間
Ｍｐ，Ｍｎ 駆動パルス
Ｔｏ１，Ｔｏ２，Ｔｏ３ 印加時間
Ｒ１，Ｒ２ 検出抵抗
Ｓ１：第一パルス、 Ｓ２：第二パルス、 Ｓ３：第三パルス
Ｘ１：軸方向、 Ｙ１：幅方向
Ｖ０：回転速度、 Ｖ１：所定の回転速度
ＶＤＤ：接地電位、 ＶＳＳ：電源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】

【図52】

【図53】

【図54】

【図55】

【図56】

【図57】

【図58】

【図59】

【図60】

【図61】

【図62】