特許 6494309 静電誘導型発電器付き電子時計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6494309

(24)【登録日】2019年3月15日

(45)【発行日】2019年4月3日

(54)【発明の名称】静電誘導型発電器付き電子時計

(51)【国際特許分類】

   G04C 10/00 20060101AFI20190325BHJP

   H02N 1/08 20060101ALI20190325BHJP

   G04G 19/00 20060101ALI20190325BHJP

【ＦＩ】

   G04C10/00 C

   H02N1/08

   G04G19/00 Y

【請求項の数】13

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-21311(P2015-21311)

(22)【出願日】2015年2月5日

(65)【公開番号】特開2016-142721(P2016-142721A)

(43)【公開日】2016年8月8日

【審査請求日】2017年11月22日

(73)【特許権者】

【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】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100153084

【弁理士】

【氏名又は名称】大橋 康史

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100157211

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 一夫

(72)【発明者】

【氏名】伊原 隆史

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 真

(72)【発明者】

【氏名】和泉 輝

【審査官】 榮永 雅夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−１４２４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５９１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１９８９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０４Ｃ １０／００ − ０４

Ｇ０４Ｇ １９／００ − １２

Ｈ０２Ｎ １／００ − １２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

風防を含む外装ケーシングと、前記外装ケーシング内に配置されたハウジングと、前記ハウジング内に配置されたクオーツムーブメントと、前記ハウジング内に配置された静電誘導発電器とを有する静電誘導発電器付き電子時計において、
前記静電誘導発電器は、
前記ハウジングに対して回転自在な回転錘と、
前記ハウジングに対して回転自在な回転部材と、
前記ハウジングに固定された対向基板と、
前記回転部材と前記対向基板の両者のいずれか一方に設置された帯電膜と、前記両者のうちの他方に、前記帯電膜に対向して設置された対向電極と、を有し、
前記帯電膜と前記対向電極間で発生した電力を前記クオーツムーブメントに出力し、
前記回転部材の回転又は回転伝動を、前記外装ケーシングの外部から前記風防を通じて視認できるようにし、
前記風防と前記ハウジング間に文字板が配置されており、前記回転部材の回転軸が前記文字板を貫いて、前記回転軸の軸端部に回転表示体が設けられたことを特徴とする静電誘導発電器付き電子時計。

【請求項2】

前記ハウジングは、地板と受け板を有しており、前記回転部材は、前記地板と前記受け板間で軸支され、前記文字板、前記地板、前記回転部材、前記対向基板、前記受け板の順序で配置されたことを特徴とする請求項１に記載の静電誘導発電器付き電子時計。

【請求項3】

前記ハウジングは、地板と受け板を有しており、前記回転部材は、前記地板と前記受け板間で軸支され、前記文字板、前記地板、前記対向基板、前記回転部材、前記受け板の順序で配置されたことを特徴とする請求項１に記載の静電誘導発電器付き電子時計。

【請求項4】

前記回転軸を、前記地板側又は前記受け板側に、付勢するバネを設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の静電誘導発電器付き電子時計。

【請求項5】

前記回転錘の回転が歯車伝動機構を介して前記回転部材の前記回転軸に伝動されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の静電誘導発電器付き電子時計。

【請求項6】

前記回転部材の前記回転軸に前記回転錘が設けられたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の静電誘導発電器付き電子時計。

【請求項7】

ヒゲゼンマイの一端が前記回転部材の前記回転軸に固定され、前記ヒゲゼンマイの他端が前記ハウジングに固定されたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の静電誘導発電器付き電子時計。

【請求項8】

風防を含む外装ケーシングと、前記外装ケーシング内に配置されたハウジングと、前記ハウジング内に配置されたクオーツムーブメントと、前記ハウジング内に配置された静電誘導発電器とを有する静電誘導発電器付き電子時計において、
前記静電誘導発電器は、
前記ハウジングに対して回転自在な回転錘と、
前記ハウジングに対して回転自在な回転部材と、
前記ハウジングに固定された対向基板と、
前記回転部材と前記対向基板の両者のいずれか一方に設置された帯電膜と、前記両者のうちの他方に、前記帯電膜に対向して設置された対向電極とを有し、
前記帯電膜と前記対向電極間で発生した電力を前記クオーツムーブメントに出力し、
前記回転部材の回転又は回転伝動を、前記外装ケーシングの外部から前記風防を通じて視認できるようにし、
前記回転錘の回転が歯車伝動機構を介して前記回転部材の回転軸に伝動され、
ヒゲゼンマイの一端が前記回転部材の前記回転軸に固定され、前記ヒゲゼンマイの他端が、前記歯車伝動機構の一部を構成する歯車に固定され、前記歯車が前記回転軸を貫通して相互に回転可能に設置されたことを特徴とする静電誘導発電器付き電子時計。

【請求項9】

前記風防と前記ハウジング間に文字板が配置されており、前記回転部材の回転軸又は回転伝動軸が前記文字板を貫いて、前記回転軸又は前記回転伝動軸の軸端部に回転表示体が設けられたことを特徴とする請求項８に記載の静電誘導発電器付き電子時計。

【請求項10】

風防を含む外装ケーシングと、前記外装ケーシング内に配置されたハウジングと、前記ハウジング内に配置されたクオーツムーブメントと、前記ハウジング内に配置された静電誘導発電器とを有する静電誘導発電器付き電子時計において、
前記静電誘導発電器は、
前記ハウジングに対して回転自在な回転錘と、
前記ハウジングに対して回転自在な回転部材と、
前記ハウジングに固定された対向基板と、
前記回転部材と前記対向基板の両者のいずれか一方に設置された帯電膜と、前記両者のうちの他方に、前記帯電膜に対向して設置された対向電極とを有し、
前記帯電膜と前記対向電極間で発生した電力を前記クオーツムーブメントに出力し、
前記回転部材の回転又は回転伝動を、前記外装ケーシングの外部から前記風防を通じて視認できるようにし、
前記風防と前記ハウジング間に文字板が配置されており、前記回転部材の回転軸又は回転伝動軸が前記文字板を貫いて、前記回転軸又は前記回転伝動軸の軸端部に回転表示体が設けられ、
前記回転伝動軸が歯車伝動機構に連結する歯車を介して回転し、前記回転部材の回転が前記回転表示体に伝動され、
ヒゲゼンマイの一端が前記回転部材の前記回転軸に固定され、前記ヒゲゼンマイの他端が、前記歯車伝動機構の一部を構成する歯車に固定され、前記歯車が前記回転軸を貫通して相互に回転可能に設置されたことを特徴とする静電誘導発電器付き電子時計。

【請求項11】

前記ハウジングは、地板と受け板を有しており、前記回転部材は、前記地板と前記受け板間で軸支され、前記文字板、前記地板、前記回転部材、前記対向基板、前記受け板の順序で配置されたことを特徴とする請求項９または１０に記載の静電誘導発電器付き電子時計。

【請求項12】

前記ハウジングは、地板と受け板を有しており、前記回転部材は、前記地板と前記受け板間で軸支され、前記文字板、前記地板、前記対向基板、前記回転部材、前記受け板の順序で配置されたことを特徴とする請求項９または１０に記載の静電誘導発電器付き電子時計。

【請求項13】

前記回転軸を、前記地板側又は前記受け板側に、付勢するバネを設けたことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の静電誘導発電器付き電子時計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ユーザーが発電状態を認識することができるようにした静電誘導発電器付き電子時計に関する。

【背景技術】

【0002】

腕時計などの携帯用電子時計には、太陽電池などの発電装置を内蔵し、電池交換なしに動作するものが実現されてきている。太陽電池のような発電装置は、直射日光下を除いて室内などでは利用可能なエネルギ密度が低く、さらに継続したエネルギが得られないという問題がある。このためソーラーセルに光が当たらず発電が一定時間行われていないことを検知すると、自動的に節電状態になるパワーセーブ機能を有している。
また、特許文献１に示すように、ユーザーの腕の動きなどを捉えて運動エネルギを電気エネルギの変換する電磁誘導型発電器付の電子時計でも、非携帯状態にある場合には蓄電池（２次電池）の消費電力を低減させるべく、自動的に節電状態になるパワーセーブ機能を有している。

【0003】

このようなパワーセーブ状態に入った電子時計は、液晶表示が消え、針が止まってしまうことから、ユーザーがしばしば故障と誤認してしまうことが多い。そのため、ユーザーから、「時計がとまってしまったのですが、どうしたらよいですか」と問い合わせが多く、ＦＡＱ（Frequently Asked Questions）として、その回答が各製造メーカに用意されている。このような誤認が生じないように、わざわざパワーセービングマークを点滅させるなどの表示手段を用いてユーザーに知らせる方法が知られている。しかしながら、表示手段を設けた分コストアップになるばかりでなく、表示手段のデスプレイ用のスペースの確保が必要となり、時計のサイズがそれだけ大きくなってしまうという問題があった。また、２次電池の充電量が少なくなって充電不足の場合には、ソーラーセルを直射日光に当てて充電して動くかどうか確認する必要があって、即座には故障かどうか判別がつかないことも多く、このような消費者の疑問に対応する必要が生じていた。

【0004】

一方、近年エレクトレット材料による静電誘導を利用した実用的発電装置が、特許文献２〜５に開示されているように、開発されてきている。静電誘導とは、帯電した物体を導体に接近させると、帯電した物体とは逆の極性の電荷が引き寄せられる現象のことである。静電誘導現象を利用した発電装置とは、「電荷を保持する膜」（以下、帯電膜という）と「対向電極」を配置した構造において、この現象を利用して、両者を相対移動させて誘導された電荷を取り出す発電のことである。

【0005】

図１は、静電誘導現象を利用した発電の原理を説明する説明図である。

【0006】

エレクトレット材料による場合を例にとると、エレクトレットは、誘電体に電荷を打ち込んだものであり、半永久的に静電場を発生させるものである。このエレクトレットによる発電では、図１にみられるように、エレクトレットと対向電極とを近接させ、エレクトレットにより形成される静電場によって対向電極に誘導電荷が生じ、エレクトレットと対向電極の重なりの面積を変化（振動等）させれば、外部電気回路において交流電流として取り出すことができる。このエレクトレットによる発電は、構造が比較的簡単で、電磁誘導によるものより、低周波領域において高い出力が得られ有利であって、近年いわゆる「環境発電（Energy Harvesting）」として注目されている。

【0007】

特許文献２には、時計モジュールに設けられた地板に対して回転する回転板に、放射状に形成した電極及びエレクトレット膜を配置する一方、地板上に放射状に形成した電極を配置して、地板に対して回転板を回転させ、回転運動エネルギを電気エネルギに変換する発電装置が開示されている。特許文献３も、特許文献２の発電装置と同様な発電装置であって、回転体の側面とその対向面に電極又はエレクトレット膜を設けたものが開示されている。さらに、特許文献４、５には、ヒゲゼンマイ（渦巻きバネの一種、時計用語）を使ってエレクトレット膜と電極の往復周期回転を行う静電誘導型発電装置が開示されている。これらの発電装置を携帯用の電子時計に適用した場合には、先に述べた太陽電池などの電子時計と同様に、ユーザーが、パワーセーブ状態をしばしば故障と誤認してしまう上述の問題が発生する。

【0008】

特許文献２〜５の従来技術は、いずれも、エレクトレット膜や電極の配置された回転板は、ケースや地板の内部奥に組み込まれており、エレクトレットの回転動作を外部からは視認することができないものである。このため、パワーセーブ状態や２次電池の充電量が少なくなって充電不足の場合に、即座にユーザーが発電状態を確認することができないものであった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特許第３４８４７０４号公報

【特許文献2】特開２０１０−２７９１９２号公報

【特許文献3】特開２０１３−２１９８９７号公報

【特許文献4】特開２０１３−５９１４９号公報

【特許文献5】特開２０１３−１３５５４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

ユーザーの誤認などに対応して、静電誘導発電器の回転部材（エレクトレット）の動作を外部から視認することができるようにし、ユーザーが発電状態を容易に認識することができるようにしたものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、風防を含む外装ケーシングと、前記外装ケーシング内に配置されたハウジングと、前記ハウジング内に配置されたクオーツムーブメントと、前記ハウジング内に配置された静電誘導発電器とを有する静電誘導発電器付き電子時計において、前記静電誘導発電器は、前記ハウジングに対して回転自在な回転錘と、前記ハウジングに対して回転自在な回転部材と、前記ハウジングに固定された対向基板と、前記回転部材と前記対向基板の両者のいずれか一方に設置された帯電膜と、前記両者のうちの他方に、前記帯電膜に対向して設置された対向電極とを有し、前記帯電膜と前記対向電極間で発生した電力を前記クオーツムーブメントに出力し、前記回転部材の回転又は回転伝動を、前記外装ケーシングの外部から前記風防を通じて視認できるようにしたことを特徴とする静電誘導発電器付き電子時計である。

【発明の効果】

【0012】

回転部材の回転作動を外部から視認することができるので、ユーザーが発電状態を容易に認識できる。さらに、放射状の電極形状などにみられる視覚的興味を喚起する回転部材や回転表示体の回転が、デザイン的にユーザーの発電状態への関心を引き付けるので、ユーザーに常時発電を促すことが出来る。また、ユーザーは、回転部材の回転動作を外部から視認しながら、携帯時にどのような振動状態で回転部材が効率良く回転するかを習得できる。このことから、本発明は外部から視認によって、パワーセーブ状態か故障かの誤認を少なくすることができるばかりでなく、効率良く発電できる携帯時の振動状態をユーザーに意識させることで、充電不足の機会を極力減少させることができるものである。また、ハウジング内部を外光から完全に遮蔽した場合には、外部からの光に対し、蓄電電荷の喪失、帯電膜の劣化、回路の消費電流増加を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】静電誘導現象を利用した発電の原理を説明する説明図である。

【図2】本発明の第１実施形態を視覚的に示した図である。

【図3】本発明の第１実施形態の対向電極２と帯電膜３を説明するための部分的斜視図である。

【図4】本発明の第１実施形態の対向電極２と帯電膜３のパターンを示す図である。

【図5】本発明の第１実施形態の対向電極２と帯電膜３の別のパターンを示す図である。

【図6】本発明の第１実施形態のＡ−Ａ線（図７）に関する模式的断面図である。

【図7】本発明の第１実施形態の内部構造を示す概要である。

【図8】本発明の第２実施形態のＡ−Ａ線（図７）に関する模式的断面図である。

【図9】本発明の第２実施形態において、回転表示体の取付けを説明するための平面図及び側面図である。

【図10】本発明の第３実施形態のＢ−Ｂ線（図１１）に関する模式的断面図である。

【図11】本発明の第３実施形態の内部構造を示す概要である。

【図12】本発明の第４実施形態を示す模式的断面図である。

【図13】本発明の第５実施形態を示す模式的断面図である。

【図14】図１３のＣ部の拡大断面図である。

【図15】本発明の第６実施形態を示す模式的断面図である。

【図16】本発明の第７実施形態を示す模式的断面図である。

【図17】本発明の第８実施形態を示す斜視図及び側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、各図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0015】

以下の各実施形態では、腕時計で実施形態を説明するが、必ずしも腕時計に限定されるものではない。携帯用の静電誘導発電器付き電子電気機器であれば、本発明のように回転表示体を設置して、本発明の効果を同様に発揮することができるものである。

【0016】

（第１実施形態）
図２は、本発明の第１実施形態を視覚的に示した図である。図３は、本発明の第１実施形態の対向電極２と帯電膜３を説明するための部分的斜視図である。図４は、本発明の第１実施形態の対向電極２と帯電膜３のパターンを示す図である。図５は、本発明の第１実施形態の対向電極２と帯電膜３の別のパターンを示す図である。図６は、本発明の第１実施形態のＡ−Ａ線（図７）に関する模式的断面図である。図７は、本発明の第１実施形態の内部構造を示す概要である。図６の断面図において、風防側２４を上部、上側、上方といい、裏蓋４２側を下部、下側、下方と称す。以下の実施形態においても同様である。

【0017】

以下、第１実施形態を、各図面を参照して説明する。
本実施形態は、腕時計など携帯用電子時計に適用した場合の実施形態である。携帯用電子時計は、図６に示すように、風防２４を含む外装ケーシング４１、４２（裏蓋４２）と、文字板２５と、ハウジング３３、３４と、このハウジング内に配置されたクオーツムーブメントと、ハウジング内に配置された静電誘導発電器とを有している。風防２４は、パッキン４３を介して外装ケーシング４１に嵌めこまれている。風防２４は、透明材料で形成されている。

【0018】

ハウジングは、以下において腕時計の場合によくつかわれる呼称、すなわち、地板３３、受け板３４として説明する。地板３３は、ハウジングの一種であって、様々なパーツを組み込む土台、支持板、内装ケーシングなどを意味している。また、受け板とは、回転体の軸を支えたり、部品を固定・保持する役割を果たす場合に良くつかわれる用語である。文字板２５と地板３３を、帯電膜（エレクトレット膜）の設置された回転部材の固定された回転軸８の軸端部（上端部ともいう）が貫いており、この軸端部には、回転表示体２９が、図２に示すように設けられている。これによって、風防２４から、回転表示体２９の回転状況が視認できるようになっている。

【0019】

文字板や地板にのぞき窓を設けて、風防から直接、帯電膜（エレクトレット膜）回転を視認するようにすることもできるが、帯電膜に外光が照射されると、当該部位の蓄積電荷か減少することにより発電能力が低下してしまう。
さらに、外光が内部に入射すると、クオーツムーブメントの回路基板上のＩＣなどの消費電流を大きくさせたりＩＣの誤動作を招くことがあり、消費電力節減と誤作動防止の観点からも好ましくない。本実施形態では、外部や風防からの外光は、文字板２５、外装ケーシング４１、ハウジングなどのいずれかで遮光されるとともに、外装ケーシングや、地板３３、受け板３４などのハウジング内部が、外光に対して遮光されているので、外光に対し、蓄電電荷の喪失、帯電膜の劣化、回路の消費電流増加を防ぎ、余分なデスプレイ不要でサイズに影響を与えずに、エレクトレットの発電状況をユーザーに知らせることができる。すなわち、風防２４とハウジング（地板３３）間に文字板２５が配置されており、回転部材４の回転軸８が文字板２５を貫いて、回転軸８の軸端部（上端部）に回転表示体２９を設けることによって、帯電膜３（エレクトレット膜）を外光から完全に遮蔽した上で、回転部材４の回転を回転表示体２９に伝達して発電状態を視認することができる。

【0020】

クオーツムーブメントは、ここでは、水晶振動子２８と、回路基板５と、コイル２６及びモータ用のロータ・ステータを備えたステップモータと、運針用歯車と、２次電池２２などを含むものとして定義される。回路基板５には、発振回路、分周回路、ステップモータの駆動回路、整流回路、電源回路などが組み込まれている。歯車駆動部２１には、クオーツムーブメントの一部である、コイル２６、ステップモータ、運針用歯車などが含まれている。図６にみられるように、歯車駆動部２１からは、指針軸が、文字板２５の上方に突き出て時針、分針、秒針（秒針図示せず）などの指針２３が取り付けられている。指針２３は、時針、分針しか表示していないが、時針、分針、秒針を備えていても良い。図７は、クオーツムーブメントと静電誘導発電器などの時計内部構造の概要を示しており、図７のＺ部分は、地板やクオーツムーブメントの一部が適宜レイアウトされた概略領域である。２７はりゅうずを示している。Ｚ部分には、クオーツムーブメントのうち歯車駆動部２１や回路基板５などが配置されるが、そのレイアウトは適宜設計的に定めればよい。

【0021】

次に、図３〜５を参照して静電誘導発電器の構成について述べる。
回転軸８には回転部材４が固定されており、回転部材４の下面には帯電膜３が配置されている。一方、帯電膜３に対向するように、上部表面に対向電極２が配置された対向基板１が、受け板３４に設置固定されている。回転部材４の下面に対向電極２が配置されて、対向電極２に対向するように、対向基板１の上部表面に帯電膜３が配置されるようにしても良い。すなわち、回転部材４と対向基板１の両者のいずれか一方に設置された帯電膜３と、両者のうちの他方に帯電膜３に対向して設置された対向電極２を設けるようにする。本実施形態では、回転部材４は、地板３３と受け板３４間で軸支され、文字板２５、地板３３、回転部材４、対向基板１、受け板３４の順序で配置されているが、これに限定されるものではなく、文字板２５、地板３３、対向基板１、回転部材４、受け板３４の順序で配置されていても良い（後述する図１２の第４実施形態参照）。以下の第２〜８実施形態においても同様である。

【0022】

図６において、クオーツムーブメントの回路基板５も、対向基板と同様に受け板３４に設置固定されている。ここでは、対向基板１と帯電膜３とのギャップを精密に管理するため、対向基板１と回路基板５を別体で作製しているが、同様の位置精度が満たされるなら回路基板５と対向基板１を同一の基板に形成することも可能である。回路基板５と対向基板１とが別基板の場合は接続コネクタ、導通バネ、接続端子などで導通を行う。これらは、後述の実施形態においても同様である。

【0023】

回転部材４が回転すると、静電誘導発電が引き起こされ、帯電膜３と対向電極２間で発生した電力を、クオーツムーブメント（回路基板５）に出力する。図３には、回転部材４の下面には帯電膜３が配置され、帯電膜３に対向するように、対向電極２が配置された状況が斜視図で模式的に示されている。本実施形態では、回転錘１０の伝動に歯車伝動機構を介しているので、上部から下部に向かって、文字板２５、地板３３、歯車１４、回転部材４、帯電膜３、対向電極２、対向基板１、受け板３４の順序で配置されている。

【0024】

回転部材４、及び、その下面の帯電膜３は、図３、４に示すように、それぞれ、放射状に形成され、放射状の各一片との間にはブランク部（透し孔、貫孔）が形成されている。回転軸８は、上側は地板３３の軸受５５、下側は受け板３４に設けた軸受５０（耐震装置、一例としてパラショックなどであっても良い）で軸支されている。回転軸８の上方端には、回転表示体２９が嵌めこまれている。この回転表示体２９は、回転軸８の上端部が、地板３３と文字板２５を突き抜けて、風防２４からの視認において、回転部材４の回転状況を表示するものである。回転表示体２９としては、円盤部の表示体を例示として示したが、これに限定することなく指針などの任意の表示体であって良い。円盤部に印刷や凹凸を設けても良い。指針の場合にはスモールセコンド（秒針）と間違わないような視覚上の工夫が必要となる。
回転軸８には肩部１８があり、軸受５０側に設けられたバネ７で、回転軸８は上方に押圧されつつ、肩部１８が軸受５５で位置決め規制されている。
組み立ての際には、地板３３の軸受５５に対して回転軸８の上側を差込み、その後、回転軸８の下側を受け板３４の軸受５０に差し込み、受け板３４の位置決めをしてネジ止め固定する。この過程において、回転軸８の肩部１８が軸受５５に押し付けられていないと、回転軸８が傾き、帯電膜３と対向電極２が接触してしまい、帯電膜３の蓄電電荷が対向電極２に流出するため、発電特性が著しく低下する。そこで、軸受５０側にバネ７を設けて、回転軸８の肩部１８を軸受５５に押し付けることで、受け板３４のネジ止め寸前まで、帯電膜３と対向電極２の距離を離すことができるため、帯電膜３の蓄電電荷を流出することなく組み立てが可能となる。
また、地板３３と受け板３４とは不図示の加工精度の高い支柱で連結されており、地板３３と受け板３４との相対位置のバラつきは極めて小さい。従って、受け板３４のネジ止めを行った後には、回転部材４の下面の帯電膜３と、対向基板１の上面の対向電極２とのギャップが精度よく設定されることになる。バネ７は、針座などによくつかわれるような極薄の板バネである。弾発力のごく弱いスプリングワッシャなどであっても良い。

【0025】

回転錘１０は腕の動きなどを捉えて回転する。回転軸８の回転部材４の上側において歯車１４が回転軸８に固定されている。また、軸９に固定された回転錘１０から回転軸８への歯車伝動機構（歯車列）として、軸９に固定された歯車１５と、回転軸８に固定された歯車１４とが設けられている。ここでは、歯車列は、歯車１５、１４を指している。この場合、回転錘１０の回転が増速されて回転軸８を回転させると、回転部材に設置された帯電膜（エレクトレット膜）３を、対向基板１（受け板３４の固定）に静止した対向電極２に対して、増速回転させることができる。従って、回転部材４の回転数が高まると、発電量を上昇させることができる。なお、歯車列としては、２枚の歯車に限らず、３枚以上の歯車を組み合わせても良く、また、特殊歯車、カム、リンク、一方向クラッチ等を途中に介在させたものもここでの歯車伝動機構に含まれる。軸９は、ここでは、受け板３４にベアリング１６を介して軸支されている。軸９の軸支については、地板３３と受け板３４で軸支することも可能である。

【0026】

軸９に固定された回転錘１０から回転軸８への歯車伝動機構としては、機械式腕時計においてこれまで公知の自動巻きの回転駆動技術を転用することが可能である。たとえば、腕の運動などの振動による、軸９に固定された回転錘１０の正逆両方向の回転を、歯車伝動機構に内在した変換クラッチ機構によって、常に一方向の回転に変換するようにしても良い。

【0027】

このような変換クラッチ機構は、ツゥーウェイクラッチ機構として機械式自動巻き腕時計の公知技術として、よく知られているので、これらの公知技術などを適用することが可能である。また、回転錘１０による軸９の回転や揺動の正逆一方向のみを、ワンウェイクラッチで回転軸８に伝動しても良い。この場合、回転錘１０の軸９（回転部材４の回転軸８）の回転が逆回転する時であっても、回転部材４に動きを阻害する力が加わることがなくなるので運動エネルギの無駄がなくなり、発電効率を高めることができる。以上述べた回転部材４と回転錘１０との歯車伝動機構は、以下に述べる実施形態においても適宜適用することができる。本実施形態において、回転錘１０は直接回転軸８に設けることも可能である。さらには、回転部材４に錘を設けて、回転錘の代わりにしても良い。これらの場合には歯車伝動機構１５、１４が不要である。

【0028】

続いて、本実施形態の詳細について以下に説明する。
本発明で帯電膜として用いられるエレクトレット材料には、帯電しやすい材料を用い、例えばマイナスに帯電する材料としてはシリコン酸化物（ＳｉＯ₂）や、フッ素樹脂材料などを用いる。具体的には一例としてマイナスに帯電する材料として旭硝子製のフッ素樹脂材料であるＣＹＴＯＰ（登録商標）などがある。

【0029】

さらに、その他にもエレクトレット材料としては、高分子材料としてポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリビニルデンジフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）などがあり、無機材料としては前述したシリコン酸化物（ＳｉＯ₂）やシリコン窒化物（ＳｉＮ）なども使用することができる。その他、周知の帯電膜を使用することができる。

【0030】

図４、５を参照して、帯電膜３と対向電極２を説明する。
帯電膜３（エレクトレット膜）には、負電荷が保持されているので、対向電極２には、静電誘導により正電荷が引き寄せられる。対向基板１に設けられた対向電極２、回転部材４に設けられた帯電膜３は、図４に示すようなパターンであって、中心から等しい角度の放射部３’、３’が等間隔で形成されている。図４のパターンでは、図３の斜視図にみられるように、放射部（帯電膜）３’、３’相互間はそれぞれブランク部（透し孔）となっており、放射部（電極）２’、２’相互間には電極が設けられておらず、対向基板１が露出しているか、図３のように、対向基板１の放射部相互間をブランク部にしても良い。

【0031】

この図４の帯電膜と対向電極のパターンを、以下、「第１パターン」と称す。帯電膜３は、個別の放射部３’からなるパターンに形成されていて、導電部材の回転軸８に電気接点を介して接続されて出力されている（各放射部３’毎に回転軸８に接続するか、各放射部３’を連結配線後回転軸８に接続するようにしても良い）。回転部材（基板）４が金属の場合には各放射部３’はそれぞれ基板を通じて回転軸８と直接接続される。一方、対向電極も、外周側の電極部から出力が取り出される。両出力端子は、整流回路２０に接続している。回転軸８からの電流の取り出し方については、ブラシ電極や軸受部の導電体構成部を利用して回転しながら電気的接続を行えばよい。

【0032】

回転錘１０によって、回転軸８に固定された回転部材４が回転すると、帯電膜（エレクトレット膜）３と対向電極２間との重なり面積が増減し、対向電極２に引き寄せられる正電荷が増減して、帯電膜（エレクトレット膜）３と対向電極２間に交流電流を発生させる。対向電極２と帯電膜３間の発生電流を、出力部として、整流回路２０を通し直流変換して、クオーツムーブメントに出力させるものである。

【0033】

整流回路２０は、ブリッジ式であり、４個のダイオードを備え、入力側には、対向電極２と帯電膜３がそれぞれ接続されている。出力側には平滑回路を介して、所定電圧に変換する図示しない電源回路が接続されており、この直流変換された発電電流は、クオーツムーブメントに電力として供給されるとともに、２次電池２２に蓄電される。本実施形態における帯電膜および対向電極は放射状にパターニングされていたが、対向基板１、回転部材４に対して相対回動したときに、重なり面積が増減するのであれば、他の形状にパターニングされていても良い。

【0034】

その他のパターンの一例として、図４の下部に示すパターンとは異なり、図５の下部に示すように対向基板１上の対向電極２の放射部２’を、それぞれ独立させ、とびとびに接続配線した放射部２’を、２端子としてそれぞれ整流回路２０の入力側に接続させてもよい。図５の上部の帯電膜３のパターンは、図４の上部の場合と同じであるが、出力端子が不要となっている。（特許文献５の図９、１０の実施例の原理説明を参照。特許文献５を引用補充する。）この場合には、静止する対向基板１上の対向電極２のみから電流を取り出せばよいので、回転する回転部材の電気的接続が不要になって便利である。

【0035】

ここで、図５の下部に示す対向基板１上の対向電極２の放射部２’のパターンと、図５の上部に示す帯電膜３のパターンを、以下、「第２パターン」と称す。なお、第１、２パターンにおいて、放射部３’、３’相互間はブランクでなく、透過性の部材で構成しても良い。本発明の本実施形態及び後述する実施形態では、図４の「第１パターン」であっても、図５の「第２パターン」であっても、いずれも実施可能である。

【0036】

本実施形態では、風防２４からの回転表示体２９の回転によって、帯電膜（エレクトレット膜）回転状態を視認するようにすることできる。対向基板１、回転部材４は、遮光部材として機能する文字板２５などによって完全に遮光されており、遮光部材より下は外光からの光は入射されない。また、回転部材４の回転軸８の上端部は文字板２５から出ており、この軸に回転表示体２９を接続し、回転部材の回転状態が視認できるようにしている。このため、帯電膜の光による特性劣化を防止するとともに、外光の内部への入射により、クオーツムーブメントの回路基板上のＩＣなどの消費電流を大きくさせたりＩＣの誤動作を招くことも、防止することができる。回転部材４の回転する様子は、回転表示体２９の回転によって、風防２４を通して視覚的に明確に確認できるため、ユーザーが容易に発電状態を認識することが出来る。

【0037】

回転軸８、回転部材４、対向電極２を時計に組み込む際は、位置合わせが必要であり、特に帯電膜３と対向電極２とのギャップは発電特性にかかわるため微調整が必要となる。したがって、前記のように第１パターンにおいては、回転部材４の放射部３’、３’相互間と、対向基板１の放射部２’、２’相互間に位置する部位を、ブランクかあるいは透明部材で構成することで、相互の位置と状態を確認しながらの調整が可能となり、調整工程を簡易化できる利点も生じる。

【0038】

以上述べたように、本実施形態において、風防２４から見える回転表示体２９の回転状況によって、回転部材４の回転する様子が視覚的に明確に確認できるため、ユーザーが容易に発電状態を認識することが出来る。また、風防２４とハウジング（地板３３）間に文字板２５が配置されており、回転部材４の回転軸８が文字板２５を貫いて、回転軸８の軸端部（上端部）に回転表示体２９を設けることによって、帯電膜３（エレクトレット膜）を外光から完全に遮蔽することができる。これによって、帯電膜の光による特性劣化を防止するとともに、外光の内部への入射により、クオーツムーブメントの回路基板上のＩＣなどの消費電流を大きくさせたりＩＣの誤動作を招くことも、防止することができる。

【0039】

（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態のＡ−Ａ線（図７）に関する模式的断面図である。図９は、本発明の第２実施形態において、回転表示体の取付けを説明するための平面図及び側面図である。

【0040】

本発明の第２実施形態は、図６の第１実施形態において、回転軸８を支承する下側の軸受５０に使用されていたバネ７を、上側の軸受５５に使用した実施形態である。回転部材４に固定された回転軸８は、地板３３と受け板３４間で支承され、文字板２５、地板３３、歯車１４、回転部材４、対向基板１、受け板３４の順序で配置されている。回転軸８の風防側の軸端部に回転表示体２９が設けられ、バネ７は、回転軸８の肩部１８と軸受５５との間に介在して設置されている。バネ７により、回転軸８は、常時受け板側に付勢されている。なお、バネ７は、針座などに良くつかわれる板バネである。その他の構成は第１実施形態と同様である。

【0041】

図９に示すように、回転表示体２９は、本実施形態では円盤部であり、下面に回転軸８の上端部に取り付けるための筒２９’が固着されている。回転表示体２９は指針であっても良い。この取り付け工程（針付けともいう）においては、地板３３内の全てのパーツを組み付けて受け板３４で各軸を固定し、時計ムーブメントとして形成した後、回転表示体２９の筒２９’を、文字板２５から飛び出している回転軸８の上端部に、押し込んで嵌めこむ。

【0042】

回転部材４の下面の帯電膜３と、対向基板１の上面の対向電極２とのギャップは、極めて微小に精度よく設定されている。回転軸８に回転表示体２９を取り付けるとき、回転部材４の回転軸８に強い力がかかり、回転部材４と対向基板１が接触したりするようなことがあってはならない。接触すると、帯電量が低下し、発電量が低下する。回転表示体２９を取り付ける工程はムーブメントを組み立てた後なので、帯電膜３と対向電極２との接触は製品としてダメージを与えることがあるので、接触は極力避ける必要がある。本実施形態では、バネ７が、回転軸８を軸受５０の方向に押圧しており、回転軸８の下端部は、軸受５０で位置決め規制されて軸方向には動かない。したがって、筒２９’を回転軸８の上端部に押し込む時の押し込み力が、回転軸８に作用しても、回転軸８の下端部と軸受５０には隙間が存在していないので、回転軸８軸方向に移動することなく、帯電膜３と対向電極２とのギャップを、針付け時に一定に保つことができる。すなわち、回転表示体２９を回転軸８の上端部に取り付けるときに、回転部材４の回転軸８が、バネ７によって、時計の裏蓋側の軸受５０で既に移動規制されており、回転部材４の下面の帯電膜３と、対向基板１の上面の対向電極２とが接触するようなことがない。

【0043】

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、風防２４から見える回転表示体２９の回転状況によって、回転部材４の回転する様子が視覚的に明確に確認できるため、ユーザーが容易に発電状態を認識することが出来る。また、風防２４とハウジング（地板３３）間に文字板２５が配置されており、回転部材４の回転軸８が文字板２５を貫いて、回転軸８の軸端部（上端部）に回転表示体２９を設けることによって、帯電膜３（エレクトレット膜）を外光から完全に遮蔽することができる。これによって、帯電膜の光による特性劣化を防止するとともに、外光の内部への入射により、クオーツムーブメントの回路基板上のＩＣなどの消費電流を大きくさせたりＩＣの誤動作を招くことも、防止することができる。

【0044】

（第３実施形態）
図１０は、本発明の第３実施形態のＢ−Ｂ線（図１１）に関する模式的断面図である。図１１は、本発明の第３実施形態の内部構造を示す概要である。

【0045】

本発明の第３実施形態は、回転表示体２９が、第１実施形態の回転軸８ではなくて、回転伝動軸８’に取り付けられた実施形態である。回転軸８の回転部材４の上側において歯車１４が回転軸８に固定されている。第１実施形態と同じように、軸９に固定された回転錘１０から回転軸８への歯車伝動機構として、軸９に固定された歯車１５と、回転軸８に固定された歯車１４とが設けられている。歯車１５に歯車１７が噛合うように、回転伝動軸８’には歯車１７が固定されている。歯車１７は必ずしも１つの歯車を意味しない。歯車伝動機構から複数の歯車を介在させて、回転伝動軸８’に回転を伝えるようにしても良い。回転部材４の回転数と回転表示体２９の回転数の比率を適宜設定して、視認する上で適切な回転スピードに設定することもできる。また、回転軸８から、歯車伝動機構を経由せず、直接回転伝動軸８’に伝動しても良い。回転軸８から回転伝動軸８’への伝動は、軸９に固定された回転錘１０から回転軸８への歯車伝動機構を利用する方が、歯車個数の節約になる。以上のようにして、本実施形態では、図１１にみられるように、軸８の位置に対して、軸８’の位置を、文字板２５や内部レイアウトＺにおけるスペース上好ましい位置に設定することができる。その他の構成は第１、２実施形態と同様である。

【0046】

本実施形態によれば、第１、２実施形態と異なり、回転表示体２９は、回転伝動軸８’の上端部に取り付けるので、回転部材４の回転軸８が軸方向に移動することなく、回転部材４の下面の帯電膜３と、対向基板１の上面の対向電極２との接触が防止される。さらに、第１、２実施形態と同様に、風防２４から、回転表示体２９の回転状況が視認でき、回転伝動軸８’が文字板２５を貫いて、回転伝動軸８’の軸端部（上端部）に回転表示体２９を設けることによって、帯電膜３（エレクトレット膜）を外光から完全に遮蔽した上で、回転部材４の回転を回転表示体２９に伝達して発電状態を視認することができる。

【0047】

（第４実施形態）
図１２は、本発明の第４実施形態を示す模式的断面図である。

【0048】

本発明の第４実施形態は、対向基板１が、第１〜３実施形態の受け板３４側に取り付けられる代わりに、文字板２５の側の地板３３に取り付けられている。したがって、文字板２５、地板３４、地板３４に固定された対向基板１、回転部材４、受け板３４の順序で配置されている。回転軸８の肩部１８は、軸受５５で位置決め規制されるように、軸受５０側に設けられたバネ７で、回転軸８を上方に押圧している。これによって、回転部材４の上面の帯電膜３と、対向基板１の下面の対向電極２とのギャップが精度よく設定されることになる。さらに、回転表示体２９の筒２９’を、文字板２５から飛び出している回転軸８の上端部に、押し込んで嵌めこむときに、回転部材４の回転軸８が、下方に（受け板側、裏蓋側）に移動する。このとき、回転部材４の下面の帯電膜３と、対向基板１の上面の対向電極２は、ギャップが拡がる方に移動するので、回転部材４と対向基板１が接触して帯電量が低下したりして、製品としてダメージを与えることはない。本実施形態では、第２実施形態と同様に、回転表示体２９を回転軸８の上端部に取り付けるときに、回転部材４の上面の帯電膜３と、対向基板１の下面の対向電極２との接触が防止される。その他の構成及び効果は第１、２実施形態と同様である。

【0049】

（第５実施形態）
図１３は、本発明の第４実施形態を示す模式的断面図である。図１４は、図１３のＣ部の拡大断面図である。

【0050】

本発明の第５実施形態は、第１実施形態とは、回転表示体２９の回転軸８への取付け構造が相違している。回転表示体２９を取り付けるときに、回転部材４の上面の帯電膜３と、対向基板１の下面の対向電極２との接触を防止することを目的としている。図１４を参照して、マグネットカップリングを利用した回転表示体２９の取付け構造を以下説明する。図９と同様に、回転表示体２９は、本実施形態では円盤部であり、下面に軸１１の上端部に取り付けるための筒２９’（図示せず）が固着されている。回転表示体２９は指針であっても良い。回転表示体２９は、ムーブメント組み付け完成後に、回転表示体２９の筒２９’を、文字板２５から飛び出している軸１１の上端部に、押し込んで嵌めこむ。

【0051】

地板３３は、上側磁石保持用板部材３７と軸受保持用の地板部分３３’から構成されている。回転軸８は、軸受保持用の地板部分３３’の軸受５０と受け板３４の軸受５０で支承されている。軸１１の下部には円盤状の上部マグネット盤３１が固定されており、上部マグネット盤３１の下面には有底穴３９が設けられている。この有底穴３９は、上側磁石保持用板部材３７の凸部３８に遊嵌（緩く嵌合）して載置されている。上部マグネット盤３１は、凸部３８及び有底穴３９を軸心にして回転可能に構成されている。一方、地板３３を隔てて、回転軸８の上端部には、下部マグネット盤３２が固着されており、上部マグネット盤３１と上部マグネット盤３１はマグネットカップリングを構成する。マグネットの着磁の状態は、ＮＳ左右に分割した２極であっても多極であっても良い。回転軸８が回転すると、下部マグネット盤３２が回転し、上部マグネット盤３１が、地板３３を隔てて連れ回りする。これによって、風防２４から見える回転表示体２９の回転状況によって、回転部材４の回転する様子が視覚的に明確に確認できる。その他の構成は、第１実施形態と同じである。

【0052】

本実施形態によれば、回転表示体２９の筒２９’を、文字板２５から飛び出している軸１１の上端部に、押し込んで嵌めこむ場合に、押し込み力は、マグネットカップリングが介在しているので、回転軸８に伝わらない。回転表示体２９を取り付けるときに、回転部材４の回転軸８が、時計の裏蓋側に移動することがなく、下面の帯電膜３と、対向基板１の上面の対向電極２との接触が防止される。さらに、第１実施形態と同様に、風防２４から、回転表示体２９の回転状況が視認でき、地板３３を隔てて回転表示体２９を設けることによって、帯電膜３（エレクトレット膜）を外光から完全に遮蔽した上で、回転部材４の回転を回転表示体２９に伝達して発電状態を視認することができる。

【0053】

（第６実施形態）
図１５は、本発明の第６実施形態を示す模式的断面図である。

【0054】

本実施形態は、回転軸８に半円形の回転錘１０’と回転部材４を固定して、回転軸８と地板３４との間にヒゲゼンマイ１２（時計用語、渦巻きバネ）を設置して、回転錘１０’の振動でヒゲゼンマイ１２撓ませて、回転部材４の回転振幅を大きくさせて、発電効率を向上させたものである。回転錘と一体化した回転部材４としても良い。本実施形態においても、風防２４と地板３３間に文字板２５が配置されており、回転部材４の回転軸８が文字板２５を貫いて、回転軸８の軸端部（上端部）に回転表示体２９を設けることによって、帯電膜３（エレクトレット膜）を外光から完全に遮蔽した上で、回転部材４の回転を回転表示体２９に伝達して発電状態を視認することができる。

【0055】

回転部材４の下面には帯電膜３が配置されている。一方、帯電膜３に対向するように、対向基板１の上の対向電極２が配置されて、対向基板１が受け板３４に載置固定されている。回転部材４が回転すると、静電誘導発電が引き起こされ、帯電膜３と対向電極２間で発生した電力をクオーツムーブメントに出力する。回転軸８は、地板３３の軸受５５、受け板３４に設けられた軸受５０（パラショックなどの耐震装置でも良い）で軸支されている。ヒゲゼンマイ１２は、一端が、地板３３から突き出したブラケット３６に設置したヒゲ持ち１３で固定され、ヒゲゼンマイ１２の他端が、回転軸８にヒゲ玉１２’によって圧入や加締めで固定されている。回転軸８には肩部１８があり、軸受５０側に設けられたバネ７で、回転軸８は上方に押圧されつつ、肩部１８が軸受５５で位置決め規制されている。従って図６と同様の理由で、回転部材４の下面の帯電膜３と、対向基板１の上面の対向電極２とのギャップが精度よく設定されることになる。図８の第２実施形態のように、バネ７を、回転軸８の肩部１８と軸受５５との間に介在して設置し、回転軸８は、常時受け板側に付勢されるようにしても良い。

【0056】

回路基板５も、受け板３４上に設置されている。その他の構成は、第１実施形態と同じである。図１５では、回転部材４の下面に帯電膜３が設置され、対向基板１の上面に対向電極２が設置されているが、もちろん帯電膜３と対向電極２がこの逆に配置された場合もこの実施形態に含まれる。本実施形態においても、回転部材４の回転する様子が回転表示体２９を通して視覚的に確認できるため、ユーザーが発電状態を確認することが出来る。図１５の実施形態では、回転軸８に直接回転錘１０’を取り付けたが、第１実施形態の回転錘１０と歯車１４、１５のようにして、回転軸８を回転させても良い。既に第１実施形態で述べたが、ヒゲゼンマイ１２、ブラケット３６がない場合であっても、本発明の実施形態として含まれる。

【0057】

（第７実施形態）
図１６は、本発明の第７実施形態を示す模式的断面図である。

【0058】

本実施形態は、第６実施形態と同様に、ヒゲゼンマイ１２を撓ませて、回転部材４の回転振幅をより継続的にして、発電効率を向上させたものである。第７実施形態では、ヒゲゼンマイ１２の両端の取付け位置と、ベアリング１１６に注目して説明する。

【0059】

本実施形態においても、回転軸８には、回転部材４が固定されており、回転部材４の下面には帯電膜３が配置されている。一方、帯電膜３に対向するように、対向基板１の上の対向電極２が配置されて、対向基板１が受け板３４に載置固定されている。回路基板５も、受け板３４上に設置されている。図１６では、回転部材４の下面に帯電膜３が設置され、対向基板１の上面に対向電極２が設置されているが、もちろん帯電膜３と対向電極２がこの逆に配置された場合もこの実施形態に含まれる。回転部材４が回転すると、静電誘導発電が引き起こされ、帯電膜３と対向電極２間で発生した電力をクオーツムーブメントに出力する。回転軸８は、地板３３の軸受５５、受け板３４に設けられた軸受５０（パラショックなどの耐震装置でも良い）で軸支されている。回転軸８には肩部１８があり、軸受５０側に設けられたバネ７で、回転軸８は上方に押圧されつつ、肩部１８が軸受５５で位置決め規制されている。従って図６と同様な理由で、回転部材４の下面の帯電膜３と、対向基板１の上面の対向電極２とのギャップが精度よく設定されることになる。図８の第２実施形態のように、バネ７を、回転軸８の肩部１８と軸受５５との間に介在して設置し、回転軸８は、常時受け板側に付勢されるようにしても良い。

【0060】

回転部材４の回転軸８の上端部は、文字板２５を貫いて、回転軸８の上端部に回転表示体２９を設けられている。帯電膜３（エレクトレット膜）を外光から完全に遮蔽した上で、回転部材４の回転を回転表示体２９に伝達して発電状態を視認することができるようにしている。

【0061】

回転錘１０は腕の動きなどを捉えて回転する。回転軸８の回転部材４の上側において歯車１４がベアリング１１６を介して回転軸８に接続されている。軸９に固定された回転錘１０から回転軸８への歯車伝動機構として、軸９に固定された歯車１５と、回転軸８に固定された歯車１４とが設けられている。この場合、回転錘１０の回転が増速されて回転軸８を回転させると、回転部材４に設置された帯電膜３を、対向基板１に静止した対向電極２に対して、増速回転させることができる。

【0062】

これまでの実施形態では、歯車１４は回転軸８に固定されていたが、本実施形態では、歯車１４と回転軸８との間には、ベアリング１１６が設けられている。ヒゲゼンマイ１２の一端はヒゲ持ち１３で歯車１４に固定され、ヒゲゼンマイ１２の他端が、回転軸８にヒゲ玉１２’によって圧入や加締めで固定されている。歯車１４の上面には、ヒゲゼンマイ１２の外周を囲むように、円筒部材１９が一体的に設置されている。円筒部材１９は、ヒゲゼンマイ１２が振動で巻き広がる時に規制する壁である。
回転錘１０が回転すると、歯車１５を介して歯車１４が回転し、歯車１４に設置したヒゲ持ち１３も回るため、ヒゲゼンマイ１２は撓む。この時、ベアリング１１６が介在することで、歯車１４の回転動作に影響されずに回転軸８を保持できるため、回転軸８はゼンマイの撓みに応じて回転することになる。これにより、回転モーメントの異なる回転部材４と回転錘１０とが、ヒゲゼンマイ１２を介して繋がる事から、いわば連成振動のごとく動作し、回転部材４の回転運動を長く続けることが可能になる（これを以下連成振動型という）。従って、回転錘１０の振動でヒゲゼンマイ１２撓ませて、回転部材４の回転振幅を大きくかつ継続的に振動させて、発電効率を向上させることができる。

【0063】

本実施形態においても、風防２４と地板３３間に文字板２５が配置されており、回転部材４の回転軸８が文字板２５を貫いて、回転軸８の軸端部（上端部）に回転表示体２９を設けることによって、帯電膜３（エレクトレット膜）を外光から完全に遮蔽した上で、回転部材４の回転を回転表示体２９に伝達して発電状態を視認することができる。

【0064】

本実施形態の変形例としては、回転錘１０にボス穴を設けて、回転軸８をボス穴に挿入し、回転錘１０と回転軸８とを相互に回転できるようにする。一方、回転錘１０は地板３３にベアリングを介して回転可能に支持する。ヒゲゼンマイ１２の一端をヒゲ持ち１３で回転錘１０に固定し、ヒゲゼンマイ１２の他端が、回転軸８にヒゲ玉１２’によって圧入や加締めで固定しても、同様の連成振動型の実施形態を実現することができる。

【0065】

（第８実施形態）
図１７は、本発明の第８実施形態を示す模式的断面図である。

【0066】

第１０実施形態は、回転部材４と回転錘１０とを一体化し、回転錘１０の回転軸である軸９の円周方向に、帯電膜３と対向電極２をリング状に向かい合うよう配置している。ここで、帯電膜３と対向電極２とは略直方形であり、外部ケーシンク４１の外周方向に、略直方形のブランクと交互に配されている。帯電膜３と対向電極２とは同じサイズであることが発電効率において望ましいが、発電電力との兼ね合いで、その一方が他方よりも大きくしてもかまわない。
回転表示体２９が、回転伝動軸８’に取り付けられている。回転錘１０（回転部材）の回転を、軸９に固定した歯車１５から歯車１７に歯車伝動して、歯車１７の回転を、第３実施形態と同様に、視認できるようにした実施形態である。帯電膜３と対向電極２を、回転錘１０の側方外周円筒面と外部ケーシンク４１の側方内周円筒面との間に設けることもできる。回転錘１０は半円形であっても、全円形にして付加錘をつけても良い。
対向電極２は、外部ケーシンク４１の側方内周円筒面の全周にわたって、ブランクと交互に設けられる。これに対して帯電膜３は、回転錘１０の側方外周円筒面にブランクと交互に設けられるため、回転錘１０が半円形であるよりも全円形のほうが、帯電膜３の総面積が広くできるため発電量が多くなり望ましい。その一方で、回転錘１０が半円形である場合は、回転しやすくなるため発電の機会が増える。従って回転錘１０を半円形と全円形のどちらにするかは、都度、条件によって選択してよい。

【0067】

本実施形態では、いわば回転錘１０が回転部材４を兼ねており、回転錘１０の側方内周円筒面に回転部材（基板）４が設けられており、そこに帯電膜３が設置されている。また、地板３３の側方外周円筒面には対向基板１が設けられており、対向電極２が設置されている。回転錘１０が回転すると、静電誘導発電が引き起こされ、帯電膜３と対向電極２間で発生した電力を、接続コネクタ（図示せず）、導通バネ、接続端子などを介して、クオーツムーブメント（回路基板５）に出力する。図１７では、回転部材４に帯電膜３が設置され、対向基板１に対向電極２が設置されているが、もちろん帯電膜３と対向電極２がこの逆に配置された場合もこの実施形態に含まれる。

【0068】

回転伝動軸８’には１つの歯車１７が固定されているが、歯車１７は必ずしも１つの歯車を意味しない。歯車伝動機構から複数の歯車を介在させて、回転伝動軸８’に回転を伝えるようにしても良い。本実施形態では、軸８の位置に対して、軸８’の位置を、文字板２５や内部レイアウトＺにおけるスペース上好ましい位置に設定することができる。その他の構成は第３実施形態と同様である。

【0069】

本実施形態によれば、帯電膜３と対向電極２を、回転錘１０の側方外周円筒面と外部ケーシンク４１の側方内周円筒面との間に設けるので、回転表示体２９を回転伝動軸８’の上端部に取り付けるときに、帯電膜３と、対向電極２との接触が防止される。さらに、他の実施形態と同様に、風防２４から、回転表示体２９の回転状況が視認でき、回転伝動軸８’が文字板２５を貫いて、回転伝動軸８’の軸端部（上端部）に回転表示体２９を設けることによって、帯電膜３（エレクトレット膜）を外光から完全に遮蔽した上で、回転部材４の回転を回転表示体２９に伝達して発電状態を視認することができる。

【0070】

第８実施形態を除く上記各実施形態において、対向基板１は、クオーツムーブメントの回路基板５と同一基板上に形成すると、基板の共用化が可能であり、時計の薄型化に利するものである。発電効率上、整流回路は、対向基板１上に配置されたほうが効率的であり、その後の電源・降圧回路も同様に対向基板１上に配置されたほうが効率的である。
また、本発明を、文字板２５を省略して、地板３３をスケルトン時計のように、ごく必要な部分のみ残して骨格化形成したり、ハウジングを透明材にしたりして、回転部材４の回転が直接風防から視認できるように構成しても良く、これも本実施形態に含まれる。

【0071】

なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的構成はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。

【符号の説明】

【0072】

１ 対向基板
２ 対向電極
３ 帯電膜
４ 回転部材
８、８’、９ 軸
１０、１０’ 回転錘
１４、１５、１７ 歯車
２１ 歯車駆動部
２２ ２次電池
２４ 風防
２５ 文字板
３３、３４ ハウジング
２００ クオーツムーブメント

【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】