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(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】P2023093365
(43)【公開日】2023-07-04
(54)【発明の名称】機械式時計
(51)【国際特許分類】
G04C 3/06 20060101AFI20230627BHJP
【ＦＩ】
G04C3/06 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】22
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022199804
(22)【出願日】2022-12-14
(31)【優先権主張番号】P 2021208029
(32)【優先日】2021-12-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】110000154
【氏名又は名称】弁理士法人はるか国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】白井 琢矢
(72)【発明者】
【氏名】田京 祐
(72)【発明者】
【氏名】仁井田 優作
(57)【要約】
【課題】歩度精度を維持すると共に耐久性の高い機械式時計１を提供する。
【解決手段】機械式時計１は、動力ゼンマイ１１と、動力ゼンマイ１１からの動力により駆動するテン輪３１と、テン輪３１を正逆回転運動させるように弾性変形するヒゲゼンマイ３２と、を含む調速機構３０と、テン輪３１の正逆回転運動に伴い正逆回転運動する、二磁極化された永久磁石４０と、コイルと４３、テン輪３１の正方向運動及び逆方向運動に伴う永久磁石４０の運動によりコイル４３に生じる検出電圧に基づいて検出信号を検出する回転検出回路４５と、コイル４３の端子を短絡させることで永久磁石４０を制動する制動力を作用させる制動回路８０と、少なくとも、検出電圧と、基準信号源の基準信号とに基づいて、制動力の作用期間を制御する制御回路４４と、を有する。
【選択図】図３５
【解決手段】機械式時計１は、動力ゼンマイ１１と、動力ゼンマイ１１からの動力により駆動するテン輪３１と、テン輪３１を正逆回転運動させるように弾性変形するヒゲゼンマイ３２と、を含む調速機構３０と、テン輪３１の正逆回転運動に伴い正逆回転運動する、二磁極化された永久磁石４０と、コイルと４３、テン輪３１の正方向運動及び逆方向運動に伴う永久磁石４０の運動によりコイル４３に生じる検出電圧に基づいて検出信号を検出する回転検出回路４５と、コイル４３の端子を短絡させることで永久磁石４０を制動する制動力を作用させる制動回路８０と、少なくとも、検出電圧と、基準信号源の基準信号とに基づいて、制動力の作用期間を制御する制御回路４４と、を有する。
【選択図】図３５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
動力源と、
前記動力源からの動力により駆動するテン輪と、前記テン輪を正逆回転運動させるように弾性変形するヒゲゼンマイと、を含む調速機構と、
前記テン輪の正逆回転運動に伴い正逆回転運動する、二磁極化された永久磁石と、
コイルと、
前記テン輪の正方向運動及び逆方向運動に伴う前記永久磁石の運動により前記コイルに生じる検出電圧に基づいて検出信号を検出する回転検出回路と、
前記コイルの端子を短絡させることで前記永久磁石を制動する制動力を作用させる制動回路と、
少なくとも、前記検出電圧と、基準信号源の基準信号とに基づいて、前記制動力の作用期間を制御する制御回路と、
を有する機械式時計。
前記動力源からの動力により駆動するテン輪と、前記テン輪を正逆回転運動させるように弾性変形するヒゲゼンマイと、を含む調速機構と、
前記テン輪の正逆回転運動に伴い正逆回転運動する、二磁極化された永久磁石と、
コイルと、
前記テン輪の正方向運動及び逆方向運動に伴う前記永久磁石の運動により前記コイルに生じる検出電圧に基づいて検出信号を検出する回転検出回路と、
前記コイルの端子を短絡させることで前記永久磁石を制動する制動力を作用させる制動回路と、
少なくとも、前記検出電圧と、基準信号源の基準信号とに基づいて、前記制動力の作用期間を制御する制御回路と、
を有する機械式時計。
【請求項2】
前記作用期間は、前記テン輪の一方の回転方向における回転速度が最大値に達した後であって、次に前記テン輪が前記一方の回転方向の逆方向における回転速度が最大値に達するタイミングを含む期間を含む、
請求項１に記載の機械式時計。
請求項１に記載の機械式時計。
【請求項3】
前記基準信号が第１間隔で出力されると共に、前記作用期間が前記第１間隔よりも短い第１制動モードと、
前記基準信号が前記第１間隔よりも長い第２間隔で出力されると共に、前記作用期間が前記第２間隔よりも短い第２制動モードと、
を含み、
前記制御回路は、前記第１制動モードと前記第２制動モードを切り替える、
請求項１又は２に記載の機械式時計。
前記基準信号が前記第１間隔よりも長い第２間隔で出力されると共に、前記作用期間が前記第２間隔よりも短い第２制動モードと、
を含み、
前記制御回路は、前記第１制動モードと前記第２制動モードを切り替える、
請求項１又は２に記載の機械式時計。
【請求項4】
前記制動回路は、
前記第１制動モードにおいて、前記作用期間が互いに異なる複数の前記制動力を生じさせることが可能に構成されており、
前記第２制動モードにおいて、前記作用期間が互いに異なる複数の前記制動力を生じさせることが可能に構成されている、
請求項３に記載の機械式時計。
前記第１制動モードにおいて、前記作用期間が互いに異なる複数の前記制動力を生じさせることが可能に構成されており、
前記第２制動モードにおいて、前記作用期間が互いに異なる複数の前記制動力を生じさせることが可能に構成されている、
請求項３に記載の機械式時計。
【請求項5】
前記第２制動モードにおける前記作用期間は、前記第１間隔よりも長い期間を含む、
請求項４に記載の機械式時計。
請求項４に記載の機械式時計。
【請求項6】
前記制動回路は、前記基準信号の出力タイミングに対する前記検出信号の検出タイミングのズレ量に応じた前記作用期間の前記制動力を生じさせる、
請求項５に記載の機械式時計。
請求項５に記載の機械式時計。
【請求項7】
前記制動回路は、前記検出信号が検出された検出タイミングが前記基準信号の出力タイミングよりも進んでいる場合、前記検出信号が検出された検出タイミングが前記基準信号の出力タイミングに対して所定範囲内である場合に生じさせる第１作用期間よりも長い第２作用期間の前記制動力を生じさせる、
請求項５に記載の機械式時計。
請求項５に記載の機械式時計。
【請求項8】
前記制動回路は、前記検出信号が検出された検出タイミングが前記基準信号の出力タイミングよりも遅れている場合、前記検出信号が検出された検出タイミングが前記基準信号の出力タイミングに対して所定範囲内である場合に生じさせる第１作用期間よりも短い第３作用期間の前記制動力を生じさせる、又は前記制動力を生じさせない、
請求項５に記載の機械式時計。
請求項５に記載の機械式時計。
【請求項9】
前記制御回路は、前記基準信号の出力タイミングに対する前記検出信号の検出タイミングのズレ量に基づいて、前記第１制動モードと前記第２制動モードを切り替える、
請求項５に記載の機械式時計。
請求項５に記載の機械式時計。
【請求項10】
温度センサを有し、
前記制御回路は、前記温度センサの出力に基づいて前記第１制動モードと前記第２制動モードを切り替える、
請求項５に記載の機械式時計。
前記制御回路は、前記温度センサの出力に基づいて前記第１制動モードと前記第２制動モードを切り替える、
請求項５に記載の機械式時計。
【請求項11】
前記検出電圧の大きさに関わらず前記検出信号を検出しない非検出期間を含む、
請求項１に記載の機械式時計。
請求項１に記載の機械式時計。
【請求項12】
前記非検出期間は、前記作用期間よりも長い、
請求項１１に記載の機械式時計。
請求項１１に記載の機械式時計。
【請求項13】
前記制動回路は、前記作用期間が異なる複数の前記制動力を生じさせることが可能に構成されており、
前記非検出期間は、前記複数の制動力の前記作用期間のうち少なくともいずれか１つの作用期間よりも長い、
請求項１１に記載の機械式時計。
前記非検出期間は、前記複数の制動力の前記作用期間のうち少なくともいずれか１つの作用期間よりも長い、
請求項１１に記載の機械式時計。
【請求項14】
前記非検出期間は、前記テン輪の正逆回転運動のうち正方向運動及び逆方向運動において、前記テン輪の回転速度が最大値に達した後であって、次に前記テン輪の回転速度が最大値となる前の期間である、
請求項１１に記載の機械式時計。
請求項１１に記載の機械式時計。
【請求項15】
前記制御回路は、前記テン輪を２秒間で１往復させるように前記作用期間を制御する、
請求項１に記載の機械式時計。
請求項１に記載の機械式時計。
【請求項16】
前記制御回路は、前記検出信号が検出される毎に前記制動回路により前記制動力を生じさせる、
請求項１に記載の機械式時計。
請求項１に記載の機械式時計。
【請求項17】
前記制動回路は、前記作用期間が互いに異なる複数の前記制動力を生じさせることが可能に構成されており、
前記制御回路は、前記作用期間の始点又は終点の少なくともいずれかのタイミングを制御することにより前記作用期間を制御する、
請求項１に記載の機械式時計。
前記制御回路は、前記作用期間の始点又は終点の少なくともいずれかのタイミングを制御することにより前記作用期間を制御する、
請求項１に記載の機械式時計。
【請求項18】
前記制御回路は、第１作用期間群に含まれる複数の作用期間においては、その始点のタイミングを固定すると共に、その終点のタイミングを制御し、第２作用期間群に含まれる複数の作用期間においては、その始点のタイミングを制御すると共に、その終点のタイミングを固定し、
前記第２作用期間群に含まれる複数の作用期間それぞれは、前記第１作用期間群に含まれる複数の作用期間よりも長い、
請求項１７に記載の機械式時計。
前記第２作用期間群に含まれる複数の作用期間それぞれは、前記第１作用期間群に含まれる複数の作用期間よりも長い、
請求項１７に記載の機械式時計。
【請求項19】
前記制動回路は、前記作用期間が互いに異なる複数の前記制動力を、予め設定される制動区間内で生じさせることが可能に構成されており、
前記第１作用期間群に含まれる複数の作用期間の始点のタイミングは、前記制動区間の始点以降の所定の基準タイミングであり、
前記第１作用期間群に含まれる複数の作用期間の終点のタイミングは、前記制動区間の終点以前のタイミングであり、
前記第２作用期間群に含まれる複数の作用期間の始点のタイミングは、前記基準タイミングよりも前のタイミングであり、
前記第２作用期間群に含まれる複数の作用期間の終点のタイミングは、前記制動区間の終点のタイミングである、
請求項１８に記載の機械式時計。
前記第１作用期間群に含まれる複数の作用期間の始点のタイミングは、前記制動区間の始点以降の所定の基準タイミングであり、
前記第１作用期間群に含まれる複数の作用期間の終点のタイミングは、前記制動区間の終点以前のタイミングであり、
前記第２作用期間群に含まれる複数の作用期間の始点のタイミングは、前記基準タイミングよりも前のタイミングであり、
前記第２作用期間群に含まれる複数の作用期間の終点のタイミングは、前記制動区間の終点のタイミングである、
請求項１８に記載の機械式時計。
【請求項20】
前記基準タイミングは、前記テン輪の正逆回転運動のうち正方向運動及び逆方向運動において、前記テン輪の回転速度が最大値に達した後であって、次に前記検出電圧の波形のピークが生じる前のタイミングである、
請求項１９に記載の機械式時計。
請求項１９に記載の機械式時計。
【請求項21】
前記制御回路は、前記基準信号の出力タイミングに対する前記検出信号の検出タイミングのズレ量に基づいて前記作用期間を制御し、
前記作用期間が同じ前記制動力を連続して作用させた回数が所定回数以上であって、かつ前記ズレ量が所定量以上である場合、前記作用期間を変える、
請求項１に記載の機械式時計。
前記作用期間が同じ前記制動力を連続して作用させた回数が所定回数以上であって、かつ前記ズレ量が所定量以上である場合、前記作用期間を変える、
請求項１に記載の機械式時計。
【請求項22】
動力源と、
前記動力源からの動力により駆動するテン輪と、前記テン輪を正逆回転運動させるように弾性変形するヒゲゼンマイと、を含む調速機構と、
前記テン輪の正逆回転運動に伴い正逆回転運動する、二磁極化された永久磁石と、
コイルと、
前記テン輪の正方向運動及び逆方向運動に伴う前記永久磁石の運動により前記コイルに生じる検出電圧と、基準信号源の基準信号とに基づいて、前記テン輪の運動を制御する調速パルスを出力する調速パルス出力回路と、
前記検出電圧に基づいて検出信号を検出する回転検出回路と、
前記検出信号が検出される毎に前記永久磁石を制動する制動力を制御する制御回路と、
を有する機械式時計。
前記動力源からの動力により駆動するテン輪と、前記テン輪を正逆回転運動させるように弾性変形するヒゲゼンマイと、を含む調速機構と、
前記テン輪の正逆回転運動に伴い正逆回転運動する、二磁極化された永久磁石と、
コイルと、
前記テン輪の正方向運動及び逆方向運動に伴う前記永久磁石の運動により前記コイルに生じる検出電圧と、基準信号源の基準信号とに基づいて、前記テン輪の運動を制御する調速パルスを出力する調速パルス出力回路と、
前記検出電圧に基づいて検出信号を検出する回転検出回路と、
前記検出信号が検出される毎に前記永久磁石を制動する制動力を制御する制御回路と、
を有する機械式時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、機械式時計に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の機械式時計においては、テンプの往復運動に基づいて１秒を作り出しており、１秒あたりの往復運動の回数が増えると、１秒あたりの誤差、すなわち歩度精度の影響は小さくなる。例えば、特許文献１には、脱進機の慣性を低減してテンプを高速振動化し、歩度精度を向上させる技術が開示されている。また、特許文献２、３には、テンプを備える機械式時計において、歩度を調整する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１１－１８５９３２号公報
【特許文献2】特開２０１９－１１３５４８号公報
【特許文献3】特開２０２０－３８２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、テンプの動きが高速であるほど、動力を伝達する各機構が摩耗しやすく、耐久性が低下してしまう。一方、テンプの動きを低速にすると、歩度精度を担保することが困難となる。
【0005】
本発明は上記課題に鑑みてされたものであって、その目的は、歩度精度を維持すると共に耐久性の高い機械式時計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
（１）動力源と、前記動力源からの動力により駆動するテン輪と、前記テン輪を正逆回転運動させるように弾性変形するヒゲゼンマイと、を含む調速機構と、前記テン輪の正逆回転運動に伴い正逆回転運動する、二磁極化された永久磁石と、コイルと、前記テン輪の正方向運動及び逆方向運動に伴う前記永久磁石の運動により前記コイルに生じる検出電圧に基づいて検出信号を検出する回転検出回路と、前記コイルの端子を短絡させることで前記永久磁石を制動する制動力を作用させる制動回路と、少なくとも、前記検出電圧と、基準信号源の基準信号とに基づいて、前記制動力の作用期間を制御する制御回路と、を有する機械式時計。
【0007】
（２）（１）において、前記作用期間は、前記テン輪の一方の回転方向における回転速度が最大値に達した後であって、次に前記テン輪が前記一方の回転方向の逆方向における回転速度が最大値に達するタイミングを含む期間を含む、機械式時計。
【0008】
（３）（１）又は（２）において、前記基準信号が第１間隔で出力されると共に、前記作用期間が前記第１間隔よりも短い第１制動モードと、前記基準信号が前記第１間隔よりも長い第２間隔で出力されると共に、前記作用期間が前記第２間隔よりも短い第２制動モードと、を含み、前記制御回路は、前記第１制動モードと前記第２制動モードを切り替える、機械式時計。
【0009】
（４）（３）において、前記制動回路は、前記第１制動モードにおいて、前記作用期間が互いに異なる複数の前記制動力を生じさせることが可能に構成されており、前記第２制動モードにおいて、前記作用期間が互いに異なる複数の前記制動力を生じさせることが可能に構成されている、機械式時計。
【0010】
（５）（４）において、前記第２制動モードにおける前記作用期間は、前記第１間隔よりも長い期間を含む、機械式時計。
【0011】
（６）（５）において、前記制動回路は、前記基準信号の出力タイミングに対する前記検出信号の検出タイミングのズレ量に応じた前記作用期間の前記制動力を生じさせる、機械式時計。
【0012】
（７）（５）又は（６）において、前記制動回路は、前記検出信号が検出された検出タイミングが前記基準信号の出力タイミングよりも進んでいる場合、前記検出信号が検出された検出タイミングが前記基準信号の出力タイミングに対して所定範囲内である場合に生じさせる第１作用期間よりも長い第２作用期間の前記制動力を生じさせる、機械式時計。
【0013】
（８）（７）において、前記制動回路は、前記検出信号が検出された検出タイミングが前記基準信号の出力タイミングよりも遅れている場合、前記検出信号が検出された検出タイミングが前記基準信号の出力タイミングに対して所定範囲内である場合に生じさせる第１作用期間よりも短い第３作用期間の前記制動力を生じさせる、又は前記制動力を生じさせない、機械式時計。
【0014】
（９）（５）～（８）のいずれかにおいて、前記制御回路は、前記基準信号の出力タイミングに対する前記検出信号の検出タイミングのズレ量に基づいて、前記第１制動モードと前記第２制動モードを切り替える、機械式時計。
【0015】
（１０）（５）～（９）のいずれかにおいて、温度センサを有し、前記制御回路は、前記温度センサの出力に基づいて前記第１制動モードと前記第２制動モードを切り替える、機械式時計。
【0016】
（１１）（１）～（１０）のいずれかにおいて、前記検出電圧の大きさに関わらず前記検出信号を検出しない非検出期間を含む、機械式時計。
【0017】
（１２）（１１）において、前記非検出期間は、前記作用期間よりも長い、機械式時計。
【0018】
（１３）（１１）又は（１２）において、前記制動回路は、前記作用期間が異なる複数の前記制動力を生じさせることが可能に構成されており、前記非検出期間は、前記複数の制動力の前記作用期間のうち少なくともいずれか１つの作用期間よりも長い、機械式時計。
【0019】
（１４）（１１）～（１３）のいずれかにおいて、前記非検出期間は、前記テン輪の正逆回転運動のうち正方向運動及び逆方向運動において、前記テン輪の回転速度が最大値に達した後であって、次に前記テン輪の回転速度が最大値となる前の期間である、機械式時計。
【0020】
（１５）（１）～（１４）のいずれかにおいて、前記制御回路は、前記テン輪を２秒間で１往復させるように前記作用期間を制御する、機械式時計。
【0021】
（１６）（１）～（１５）のいずれかにおいて、前記制御回路は、前記検出信号が検出される毎に前記制動回路により前記制動力を生じさせる、機械式時計。
【0022】
（１７）（１）～（１６）のいずれかにおいて、前記制動回路は、前記作用期間が互いに異なる複数の前記制動力を生じさせることが可能に構成されており、前記制御回路は、前記作用期間の始点又は終点の少なくともいずれかのタイミングを制御することにより前記作用期間を制御する、機械式時計。
【0023】
（１８）（１７）において、前記制御回路は、第１作用期間群に含まれる複数の作用期間においては、その始点のタイミングを固定すると共に、その終点のタイミングを制御し、第２作用期間群に含まれる複数の作用期間においては、その始点のタイミングを制御すると共に、その終点のタイミングを固定し、前記第２作用期間群に含まれる複数の作用期間それぞれは、前記第１作用期間群に含まれる複数の作用期間よりも長い、機械式時計。
【0024】
（１９）（１８）において、前記制動回路は、前記作用期間が互いに異なる複数の前記制動力を、予め設定される制動区間内で生じさせることが可能に構成されており、前記第１作用期間群に含まれる複数の作用期間の始点のタイミングは、前記制動区間の始点以降の所定の基準タイミングであり、前記第１作用期間群に含まれる複数の作用期間の終点のタイミングは、前記制動区間の終点以前のタイミングであり、前記第２作用期間群に含まれる複数の作用期間の始点のタイミングは、前記基準タイミングよりも前のタイミングであり、前記第２作用期間群に含まれる複数の作用期間の終点のタイミングは、前記制動区間の終点のタイミングである、機械式時計。
【0025】
（２０）（１９）において、前記基準タイミングは、前記テン輪の正逆回転運動のうち正方向運動及び逆方向運動において、前記テン輪の回転速度が最大値に達した後であって、次に前記検出電圧の波形のピークが生じる前のタイミングである、機械式時計。
【0026】
（２１）（１）～（２０）のいずれかにおいて、前記制御回路は、前記基準信号の出力タイミングに対する前記検出信号の検出タイミングのズレ量に基づいて前記作用期間を制御し、前記作用期間が同じ前記制動力を連続して作用させた回数が所定回数以上であって、かつ前記ズレ量が所定量以上である場合、前記作用期間を変える、機械式時計。
【0027】
（２２）動力源と、前記動力源からの動力により駆動するテン輪と、前記テン輪を正逆回転運動させるように弾性変形するヒゲゼンマイと、を含む調速機構と、前記テン輪の正逆回転運動に伴い正逆回転運動する、二磁極化された永久磁石と、コイルと、前記テン輪の正方向運動及び逆方向運動に伴う前記永久磁石の運動により前記コイルに生じる検出電圧と、基準信号源の基準信号とに基づいて、前記テン輪の運動を制御する調速パルスを出力する調速パルス出力回路と、前記検出電圧に基づいて検出信号を検出する回転検出回路と、前記検出信号が検出される毎に前記永久磁石を制動する制動力を制御する制御回路と、を有する機械式時計。
【発明の効果】
【0028】
上記本発明の（１）～（２２）の側面によれば、歩度精度を維持すると共に耐久性の高い機械式時計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】第１実施形態の地板及びそれに組み込まれる各部材を示す斜視図である。
【図2】第１実施形態における動力を伝達する機構及びその周辺を示す斜視図である。
【図3】第１実施形態における調速機構及びその周辺の部材を地板から分解した様子を示す分解斜視図である。
【図4】第１実施形態の軟磁性コアとその周辺を示す平面図、及びその一部を拡大して示す拡大平面図である。
【図5】第１実施形態に係る機械式時計の全体構成を示すブロック図である。
【図6】第１実施形態におけるテン輪の動作と、コイルに生じる逆起電圧との関係を説明する図である。
【図7A】第１実施形態における調速パルスによる永久磁石の動きの制御について説明する図である。
【図7B】第１実施形態における調速パルスによる永久磁石の動きの制御について説明する図である。
【図8】第１実施形態の第１実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図9】第１実施形態における回路図である。
【図10】第１実施形態の第２実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図11】第１実施形態の第３実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図12】第１実施形態における電磁ブレーキの作用タイミングを説明する図である。
【図13】第１実施形態の第４実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図14】第１実施形態の第５実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図15】第１実施形態の第６実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図16】第１実施形態の制動制御の一例を示すフローチャートである。
【図17】第１実施形態の変形例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図18】第１実施形態の変形例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図19】第１実施形態の変形例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図20】第１実施形態の変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。
【図21】電源回路が停止状態から起動を開始する際の制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図22】基準信号の出力タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図23】テン輪の回転角度と永久磁石に作用する保持トルクの関係、及びテン輪の回転角度とヒゲゼンマイのトルクの関係を示すグラフである。
【図24】ヒゲゼンマイのトルク及び保持トルクが働く向きについて説明する図である。
【図25】動力ゼンマイのトルクが弱まった際の制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図26】動力ゼンマイのトルクが弱まったと判定された場合の検出信号の検出の一例を示す図である。
【図27】動力ゼンマイのトルクが弱まった際の制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図28】回転検出の検出精度を向上させる制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図30】第１実施形態の他の変形例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図31】第１実施形態の他の変形例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図32】第１実施形態の他の変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。
【図33】第２実施形態における制動制御の一例を示す図である。
【図34】第２実施形態における制動制御の一例を示す図である。
【図35】第２実施形態における制動制御の一例を示すフローチャートである。
【図36】第３実施形態における制動制御の一例を説明する図である。
【図37A】始点又は終点のいずれかを固定して電磁ブレーキの作用期間を変動させる例を示す図である。
【図37B】所定の基準タイミングを基準として電磁ブレーキの作用期間を変動させる例を示す図である。
【図37C】ランクの高さに応じて電磁ブレーキの作用期間を変動させる例を示す図である。
【図38】ランク切り替えの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、本発明の各実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
【0031】
［全体構成の概要］
まず、図１～図５を参照して、第１実施形態に係る機械式時計１の全体構成の概要について説明する。図１は、第１実施形態の地板及びそれに組み込まれる各部材を示す斜視図である。図２は、第１実施形態における動力を伝達する機構及びその周辺を示す斜視図である。図３は、第１実施形態における調速機構及びその周辺の部材を地板から分解した様子を示す分解斜視図である。図４は、第１実施形態の軟磁性コアとその周辺を示す平面図、及びその一部を拡大して示す拡大平面図である。図５は、第１実施形態に係る機械式時計の全体構成を示すブロック図である。なお、図１～図３は、機械式時計１の裏側から見た様子を示している。なお、裏側とは、機械式時計１の厚み方向のうち外装ケースの裏蓋が配置される側である。
まず、図１～図５を参照して、第１実施形態に係る機械式時計１の全体構成の概要について説明する。図１は、第１実施形態の地板及びそれに組み込まれる各部材を示す斜視図である。図２は、第１実施形態における動力を伝達する機構及びその周辺を示す斜視図である。図３は、第１実施形態における調速機構及びその周辺の部材を地板から分解した様子を示す分解斜視図である。図４は、第１実施形態の軟磁性コアとその周辺を示す平面図、及びその一部を拡大して示す拡大平面図である。図５は、第１実施形態に係る機械式時計の全体構成を示すブロック図である。なお、図１～図３は、機械式時計１の裏側から見た様子を示している。なお、裏側とは、機械式時計１の厚み方向のうち外装ケースの裏蓋が配置される側である。
【0032】
機械式時計１は、動力ゼンマイ１１を動力源とし、脱進機構２０及び調速機構３０によって動力ゼンマイ１１の動きを制御すると共に、指針を駆動させる時計である。機械式時計１は、指針を駆動する各機構が組み込まれる地板１０を外装ケースに収容して成る。なお、第１実施形態においては外装ケースの図示は省略する。また、外装ケースの側面に配置される竜頭の図示も省略する。竜頭は、図１に示す巻き真２の端部に取り付けられている。
【0033】
［全体構成の概要：駆動機構の構成］
機械式時計１が備える駆動機構の概要について説明する。第１実施形態において、動力源である動力ゼンマイ１１、輪列１２、指針軸１３を含む機構を「駆動機構」と称する。なお、図２においては、指針のうち秒針１３１のみを図示している。図２に示す駆動機構は一例であり、これに限られるものではなく、図示する歯車以外の歯車等を備えていてもよい。
機械式時計１が備える駆動機構の概要について説明する。第１実施形態において、動力源である動力ゼンマイ１１、輪列１２、指針軸１３を含む機構を「駆動機構」と称する。なお、図２においては、指針のうち秒針１３１のみを図示している。図２に示す駆動機構は一例であり、これに限られるものではなく、図示する歯車以外の歯車等を備えていてもよい。
【0034】
動力ゼンマイ１１は、金属製の帯状体からなり、外周に複数の歯が形成される香箱１１０に収容されている。香箱１１０は、円盤形状であって、動力ゼンマイ１１を収容する空洞が内部に形成されている。動力ゼンマイ１１は、その内端が香箱１１０の中心に設けられる回転軸である香箱真（不図示）に固定されており、その外端が香箱１１０の内側面に固定されている。ユーザの操作により竜頭が回転させられると、巻き真２が回転する。巻き真２の回転に伴って、動力ゼンマイ１１が巻き上げられる。巻き上げられた動力ゼンマイ１１は、その弾性力によりほどかれる。この際の動力ゼンマイ１１の動作に伴って香箱１１０が回転することとなる。
【0035】
輪列１２は、少なくとも、二番車１２２、三番車１２３、四番車１２４を含む。二番車１２２は、一番車として機能する香箱１１０に形成される複数の歯に噛み合うカナと、回転軸と、複数の歯とを含み、香箱１１０の回転を三番車１２３に伝達する。二番車１２２の回転軸は、分針（不図示）の指針軸である。三番車１２３は、二番車１２２の複数の歯と噛み合うカナと、回転軸と、複数の歯とを含み、二番車１２２の回転を四番車１２４に伝達する。四番車１２４は、三番車１２３の複数の歯に噛み合うカナと、回転軸と、複数の歯とを含み、三番車１２３の回転を脱進機構２０に伝達する。図２に示すように、四番車１２４の回転軸は、秒針１３１の指針軸１３である。
【0036】
［全体構成の概要：脱進機構２０及び調速機構３０の構成、並びにそれらの動作の概要］
次に、脱進機構２０及び調速機構３０について説明する。動力ゼンマイ１１からの動力は、輪列１２を通じて、脱進機構２０及び調速機構３０に伝達される。脱進機構２０は、ガンギ車２１と、アンクル２２とを含んで構成される。調速機構３０は、テン輪３１と、ヒゲゼンマイ３２とを含んで構成される。なお、調速機構３０はテンプと呼ばれることもある。
次に、脱進機構２０及び調速機構３０について説明する。動力ゼンマイ１１からの動力は、輪列１２を通じて、脱進機構２０及び調速機構３０に伝達される。脱進機構２０は、ガンギ車２１と、アンクル２２とを含んで構成される。調速機構３０は、テン輪３１と、ヒゲゼンマイ３２とを含んで構成される。なお、調速機構３０はテンプと呼ばれることもある。
【0037】
ガンギ車２１は、アンクル２２と噛み合うことでアンクル２２から調速機構３０の刻むリズムを受け取り、規則正しい往復運動に変換する部品である。ガンギ車２１は、四番車１２４の複数の歯と噛み合うカナと、回転軸と、複数の歯を含む。図２に示すように、ガンギ車２１の複数の歯は、輪列１２の各歯車の歯よりも周方向に間隔を広く空けて形成されている。
【0038】
アンクル２２は、図４に示すアンクル真２２１を回転軸として正逆回転運動を行う。アンクル２２は、アンクル真２２１からテン輪３１の中心（テン真３１１）に向けて延びており、テン真３１１と共に回転する振り石（不図示）に衝突する竿部２２２を有する。なお、振り石はテン真３１１に固定されている。
【0039】
また、アンクル２２は、ガンギ車２１の複数の歯に衝突する入爪２２３ａが取り付けられる第１腕部２２３と、第１腕部２２３の反対方向に延びると共にガンギ車２１の複数の歯に衝突する出爪２２４ａが取り付けられる第２腕部２２４とを有する。なお、入爪２２３ａと出爪２２４ａは、例えば、サファイア等の石であるとよい。
【0040】
テン輪３１は、テン真３１１を回転中心として、輪列１２により伝達された動力により正逆回転運動をする。なお、以下の説明において、正逆回転運動のうち正方向運動を「正方向の回転」と呼び、逆方向運動を「逆方向の回転」と呼ぶこともある。
【0041】
図３に示すように、テン輪３１は、その外形が円形であって、部分的に切り欠きを有しているとよい。ただし、図３に示すテン輪３１の形状は一例であり、径の異なる箇所を部分的に有してよい。テン真３１１は、図３に示す支持部材３３により支持されている。
【0042】
ヒゲゼンマイ３２は、テン輪３１を正逆回転運動させるように伸縮運動（弾性変形）をする。ヒゲゼンマイ３２は、渦巻き状であり、その内端はテン真３１１に対して固定されており、その外端はヒゲ持受３４に対して固定されている。なお、ヒゲ持受３４は、支持部材３３と共に地板１０に対して固定されている。また、ヒゲ持受３４は、図３に示すように、支持部材３３とワク部材３５とに挟まれて設けられている。
【0043】
ガンギ車２１は、四番車１２４の回転に伴って回転する。ガンギ車２１が回転すると、アンクル２２の入爪２２３ａに衝突し、アンクル２２はアンクル真２２１を中心に回転する。回転したアンクル２２の竿部２２２はテン真３１１に固定される振り石に衝突し、それにより、テン輪３１が回転する。テン輪３１が回転すると、アンクル２２の出爪２２４ａがガンギ車２１に衝突して、ガンギ車２１を停止させる。テン輪３１がヒゲゼンマイ３２の復元力により逆方向に回転すると、アンクル２２の入爪２２３ａが解除され、ガンギ車２１が再び回転する。なお、後述のように、テン輪３１は２秒間で１往復の動作をするよう設計されていることより、ガンギ車２１は、１秒に１ステップの動作を行うこととなる。
【0044】
第１実施形態においては、ヒゲゼンマイ３２の材料としてヤング率の低い樹脂材料を採用した。これにより、金属材料で構成した場合と比較して、テン輪３１の低速振動化を実現することができる。仮に金属ヒゲゼンマイで低速振動化を実現しようとすると、加工困難なレベルまでヒゲゼンマイ３２の断面積を小さくするか、扱いが困難なレベルまでヒゲゼンマイ長を長くしなければならない。
【0045】
第１実施形態においては、ヒゲゼンマイ３２の材料としてヤング率が約５［ＧＰａ］の樹脂を用いた。具体的には、ヒゲゼンマイ３２の材料としてポリエステルを用いた。なお、樹脂材料からなるヒゲゼンマイ３２は、例えば、レーザ加工により製作されるものであるとよい。なお、一般的な金属製のヒゲゼンマイのヤング率は２００［ＧＰａ］程度である。ここで示したヤング率は一例であり、ヒゲゼンマイ３２のヤング率は２０［ＧＰａ］以下であるとよい。すなわち、ヒゲゼンマイ３２のヤング率は、金属製のヒゲゼンマイのヤング率の１０分の１以下であるとよい。さらに好ましくは、ヒゲゼンマイ３２のヤング率は１０［ＧＰａ］以下であるとよい。すなわち、ヒゲゼンマイ３２のヤング率は、金属製のヒゲゼンマイのヤング率の２０分の１以下であるとよい。また、ヤング率は２０［ＧＰａ］以下であればよく、ヒゲゼンマイ３は紙や木材といった材料でも構わない。
【0046】
また、第１実施形態においては、ヒゲゼンマイ３２の弾性変形の中立位置にある状態におけるテン輪３１及び永久磁石４１の回転角度［ｄｅｇ］を０°とした。なお、ヒゲゼンマイ３２の弾性変形の中立位置とは、言い換えると、ヒゲゼンマイ３２が自然長である位置である。また、ヒゲゼンマイ３２の弾性変形の中立位置にある状態におけるテン輪３１に、動力ゼンマイ１１からの動力が供給されることとした。すなわち、テン輪３１及び永久磁石４１は、回転角度が０°の位置において動力ゼンマイ１１からの動力が供給される動力供給位置にある。また、後述のように、第１実施形態において、永久磁石４１は、回転角度０°の位置において、磁気的な釣り合いの位置にある。
【0047】
また、第１実施形態においては、テン輪３１が回転角度３４０°から－３４０°の範囲で駆動するよう設計した。このため、永久磁石４１も回転角度３４０°から－３４０°の範囲で駆動する。ただし、これは一例であり、テン輪３１の移動範囲は、回転角度２７０°から－２７０°の範囲以上であるとよい。このようにテン輪３１の移動範囲をある程度大きくすることにより、テン輪３１の低速振動化を実現できる。
【0048】
以上説明したように、調速機構３０は、ヒゲゼンマイ３２の伸縮運動によって、一定の周期でテン輪３１を繰り返し正逆回転運動（往復運動）させる。脱進機構２０は、テン輪３１に対して往復運動するための力を与え続ける。このような構成及び動作により、秒針１３１等の指針が駆動することとなる。
【0049】
［全体構成の概要：歩度調整手段４０の構成］
次に、歩度調整手段４０の構成について説明する。第１実施形態に係る機械式時計１は、駆動機構、脱進機構２０、調速機構３０に加えて、歩度調整手段４０を含んでいる。
次に、歩度調整手段４０の構成について説明する。第１実施形態に係る機械式時計１は、駆動機構、脱進機構２０、調速機構３０に加えて、歩度調整手段４０を含んでいる。
【0050】
歩度調整手段４０は、永久磁石４１と、軟磁性コア４２（ステータと呼ばれることもある）と、コイル４３と、各種回路（図５参照）とを含んで構成される。歩度調整手段４０は、永久磁石４１の正逆回転運動に基づいて検出される検出信号と、基準信号源である水晶振動子７０の基準振動数とに基づいて歩度調整を行うものである。第１実施形態においては、後述の図８等に示すように、基準信号ＯＳの出力期間を、所定の幅を有する出力期間ｔｓとする。なお、第１実施形態においては、高い周波数精度を実現するために基準信号源として水晶振動子７０を用いたが、これに限らず、例えば、コンデンサと抵抗とで構成されるＣＲ発振器を用いてもよい。
【0051】
なお、図示は省略するが、コイル４３は、外装ケースの内側に設けられる中枠と平面視において重なるように配置されているとよい。または、中枠の周方向の一部に切り欠きが形成されており、コイル４３はその切り欠き内に配置されているとよい。
【0052】
永久磁石４１は、二極磁化された円盤状の回転体であり、径方向にＮ極、Ｓ極に着磁されている。すなわち、永久磁石４１は、Ｎ極部４１１と、Ｓ極部４１２とを含む磁石である。
【0053】
永久磁石４１は、テン輪３１の回転軸であるテン真３１１に取り付けられており、テン輪３１（テン真３１１）の正逆回転運動に伴い正逆回転運動を行うように設けられている。すなわち、永久磁石４１は、その回転角度がテン輪３１の回転角度と同じとなるように、テン輪３１と共に正逆回転運動する。なお、永久磁石４１は、テン真３１１に対して圧入または接着等により固定されているとよい。
【0054】
永久磁石４１は、磁化容易軸がランダムな方向に向いている等方性磁石であるとよい。なお、永久磁石４１は、テン真３１１に取り付けられた状態で、ヘルムホルツコイル等により磁界が与えられることにより着磁されるとよい。このような着磁方法を採用することにより、永久磁石４１の着磁方向を正確に合わせ込むことができる。
【0055】
軟磁性コア４２は、軟磁性材から成り、図４に示すように、永久磁石４１の外周に沿うように設けられる第１端部４２１ａを含む第１磁性部４２１と、永久磁石４１の外周に沿うように設けられる第２端部４２２ａを含む第２磁性部４２２とを有しており、コイル４３と共に磁気回路を構成する。第１端部４２１ａと第２端部４２２ａは、共に半円弧状の内周面を有する形状であり、永久磁石４１を介して互いに対向して配置されている。
【0056】
第１実施形態においては、永久磁石４１は、ヒゲゼンマイ３２が弾性変形の中立位置にある状態において、Ｎ極部４１１が第２磁性部４２２側に配置されており、Ｓ極部４１２が第１磁性部４２１側に配置されている（図４の拡大図参照）。なお、Ｎ極部４１１とＳ極部４１２の配置は逆であってもよいが、その場合、コイル４３の巻き方向を第１実施形態と反対にする必要がある。
【0057】
また、軟磁性コア４２は、図３に示すように、固定具であるパイプ３３ａ及びネジ３３ｂにより、支持部材３３に対して固定されている。このような構成により、軟磁性コア４２は、支持部材３３と共に地板１０に組付けられている。
【0058】
なお、地板１０に組付けられる構成部品のうち、軟磁性コア４２を除く永久磁石４１に近い位置にある支持部材３３やヒゲ持受３４、ワク部材３５、ヒゲゼンマイ３２、テン輪３１といった構成部品は、調速機構３０の正逆回転運動や後述するコイル４３によって生じる逆起電圧に影響しないよう非磁性材であることが望ましい。
【0059】
また、軟磁性コア４２は、図４に示すように、第１端部４２１ａと第２端部４２２ａとの磁気的な結合を分離する第１分離部である第１溶接部４２３と、第１端部４２１ａと第２端部４２２ａとの磁気的な結合を分離すると共に永久磁石４１を介して第１溶接部４２３と対向して配置される第２分離部である第２溶接部４２４とを含んでいる。なお、第１溶接部４２３及び第２溶接部４２４は、第１端部４２１ａと第２端部４２２ａとを物理的に分離する間隙内に形成されるものであるとよい。
【0060】
永久磁石４１は、着磁方向が第１溶接部４２３と第２溶接部４２４との対向方向と直交する位置する状態において磁気的な釣り合いの位置となっている。第１実施形態において、永久磁石４１の磁気的な釣り合いの位置を、回転角度０°とする。この位置において永久磁石４１の保持トルクはほぼ０となる。なお、第１溶接部４２３と第２溶接部４２４との対向方向とは、図４に示すように、第１溶接部４２３と第２溶接部４２４とを結ぶ直線が延びる方向である。図４に示すように、第１実施形態においては、軟磁性コア４２の第１端部４２１ａ及び第２端部４２２ａの内周面にノッチを形成した。具体的には、第１端部４２１ａにノッチｎ１１とノッチｎ１２を形成した。また、第２端部４２２ａに、永久磁石４１を介してノッチｎ１１と対向してノッチｎ２１を形成し、永久磁石４１を介してノッチｎ１２と対向してノッチｎ２２を形成した。このようにノッチが形成されることにより、永久磁石４１が軟磁性コア４２に受ける磁気的影響が低減される。
【0061】
第１実施形態においては、図４に示すように、軟磁性コア４２の第１端部４２１ａと第２端部４２２ａが第１溶接部４２３及び第２溶接部４２４を介して一体となっている例を示したが、これに限られない。例えば、第１溶接部４２３及び第２溶接部４２４を有しておらず、第１端部４２１ａと第２端部４２２ａとは間隙を介して磁気的な結合が分離されるものであってもよい。また、磁気的な結合を完全に分離するものに限られない。例えば、第１端部４２１ａと第２端部４２２ａとは、分離部である狭窄部を介して物理的に繋がっていてもよい。
【0062】
また、図５に示すように、歩度調整手段４０は、制御回路４４、回転検出回路４５、調速パルス出力回路４６、分周回路４７、発振回路４８、制動回路８０を含んでいる。図５においては、上述した永久磁石４１、軟磁性コア４２、コイル４３の図示を省略している。なお、図５に示す歩度調整手段４０の構成は一例である。歩度調整手段４０は、図５に示す各回路を独立して備えている必要はなく、以下で説明する各機能を実現可能なものであればよい。
【0063】
制御回路４４は、歩度調整手段４０に含まれる各回路の動作を制御する回路である。特に、制御回路４４は、後述のように、調速パルス出力回路４６及び制動回路８０を制御することにより永久磁石４１を制動する制動力を制御する制動制御を行う。
【0064】
発振回路４８は、水晶振動子７０の振動数に基づいて所定の発振信号を出力する。なお、水晶振動子７０の振動数は３２７６８［Ｈｚ］である。分周回路４７は、発振回路４８から出力された発振信号を分周する。分周回路４７は、水晶振動子７０に基づく発振信号を分周することで約１０００［ｍｓ］毎に出力される基準信号ＯＳを生成する。ただし、これに限られず、基準信号ＯＳは、２０００［ｍｓ］毎や３０００［ｍｓ］毎に出力されるものであってもよい。すなわち、基準信号ＯＳは、正秒毎に出力されるものであればよい。また、これに限られず、基準信号ＯＳは調速機構３０の周期に対応するものであればよい。
【0065】
回転検出回路４５は、永久磁石４１の運動によりコイル４３に生じる電圧波形に基づいて検出信号を検出する。第１実施形態において、所定の閾値Ｖｔｈ以上の逆起電圧が発生することで回転検出回路４５により検出される信号を検出信号ＤＥと定義する。なお、第１実施形態においては、後述の図８等に示すように、所定の閾値Ｖｔｈを０．５［Ｖ］とする。なお、衝撃等の外的な要因やその他ノイズにより瞬間的に逆起電圧が閾値Ｖｔｈ以上となってしまう場合がある。このようなノイズ等に起因する誤検出を回避するため、例えば、回転検出は３２［μｓ］間隔毎に行い、調速制御を行う起点は、検出信号ＤＥが２回以上の所定回数検出されたタイミングであるとよい。ただし、これに限られず、回転検出の間隔、検出信号ＤＥが連続的に検出された回数、検出信号の検出の蓄積回数等に基づいて適宜決定されるものであるとよい。
【0066】
調速パルス出力回路４６は、分周回路４７により生成された基準信号と、回転検出回路４５が検出した検出信号ＤＥとに基づいて、調速パルスを出力する。具体的には、回転検出回路４５が検出した検出信号ＤＥ号の検出タイミングと、約１０００［Ｈｚ］の基準信号の出力タイミングとを比較し、それらのタイミングにズレが生じている場合、調速パルス出力回路４６は、検出信号ＤＥが検出される周期を１０００［ｍｓ］（＝１秒）に近づけるように調速パルスを出力する。
【0067】
調速パルスの出力は、コイル４３を通電することにより行われる。そのため、調速パルス出力回路４６は、検出信号ＤＥが検出される周期が基準信号よりも早い場合、永久磁石４１の動きを遅らせる方向にトルクが働くようにコイル４３を通電し、検出信号ＤＥが検出される周期が基準信号よりも遅い場合、永久磁石４１の動きを早める方向にトルクが働くようにコイル４３を通電するとよい。永久磁石４１の動きを遅らせる方向にトルクが働くようにコイル４３を通電した際に出力される調速パルスは、永久磁石４１の動きを制動する制動力となる。なお、調速パルスの出力タイミングを含む歩度調整制御の詳細については後述する。
【0068】
調速パルス出力回路４６は、出力期間（パルス幅）が互いに異なる複数の調速パルスを出力可能に構成されるとよい。また、調速パルス出力回路４６は、出力電圧が互いに異なる複数の調速パルスを出力可能に構成されるとよい。
【0069】
［全体構成の概要：発電機としての調速機構３０］
機械式時計１は、電磁誘導の原理を用いた発電機能を有する。第１実施形態においては、調速機構３０が発電機の一部として機能する。具体的には、テン輪３１の正逆回転運動に伴い永久磁石４１が正逆回転運動をし、永久磁石４１の運動による磁界の変化に基づいてコイル４３に生じる電流により発電を行う。このような動作原理により取り出した電力を用いて電源回路６０を起動させる。電源回路６０が起動することで、制御回路４４が駆動可能となる。このような構成を採用するため、第１実施形態においては、電池等の電源を別途設けることなく、制御回路４４を駆動させることができる。
機械式時計１は、電磁誘導の原理を用いた発電機能を有する。第１実施形態においては、調速機構３０が発電機の一部として機能する。具体的には、テン輪３１の正逆回転運動に伴い永久磁石４１が正逆回転運動をし、永久磁石４１の運動による磁界の変化に基づいてコイル４３に生じる電流により発電を行う。このような動作原理により取り出した電力を用いて電源回路６０を起動させる。電源回路６０が起動することで、制御回路４４が駆動可能となる。このような構成を採用するため、第１実施形態においては、電池等の電源を別途設けることなく、制御回路４４を駆動させることができる。
【0070】
整流回路５０は、調速機構３０のテン輪の正逆回転運動のうち正方向運動及び逆方向運動に伴う永久磁石４１の運動によりコイル４３に生じる電流を整流する。電源回路６０は、例えばコンデンサを含む回路であり、整流回路５０により整流された電流に基づいて制御回路４４を駆動させるための電力を蓄電する。
【0071】
【0072】
図６は、第１実施形態におけるテン輪の動作と、コイルに生じる逆起電圧との関係を説明する図である。図６の上段のグラフにおいて、縦軸はテン輪３１の角速度［ｒａｄ／ｓ］であり、横軸は測定時間［ｓ］である。図６の中段のグラフにおいて、縦軸はテン輪３１の回転角度［ｄｅｇ］であり、横軸は測定時間［ｓ］である。図６の下段のグラフにおいて、縦軸はコイル４３に生じる逆起電圧［Ｖ］であり、横軸は測定時間［ｓ］である。また、図６に示す各グラフにおいては、テン輪３１（永久磁石４１）の動きを４秒間測定した例を示している。
【0073】
第１実施形態においては、調速パルス出力回路４６が調速パルスを出力することにより、永久磁石４１の動きを制御することで、テン輪３１の動きを制御して歩度調整を行う。
【0074】
［歩度調整制御の詳細について：調速パルスの出力タイミング］
ここで、永久磁石４１の角速度が速い状態においては、所望のタイミングで歩度調整を行うことが難しい。永久磁石４１の角速度が速い状態においては、調速パルスの出力タイミングがズレる可能性が高いためである。永久磁石４１の角速度が速い状態は、コイル４３に逆起電圧が大きく生じている時である。すなわち、回転検出回路４５が検出信号ＤＥを検出したタイミングである。
ここで、永久磁石４１の角速度が速い状態においては、所望のタイミングで歩度調整を行うことが難しい。永久磁石４１の角速度が速い状態においては、調速パルスの出力タイミングがズレる可能性が高いためである。永久磁石４１の角速度が速い状態は、コイル４３に逆起電圧が大きく生じている時である。すなわち、回転検出回路４５が検出信号ＤＥを検出したタイミングである。
【0075】
そこで、第１実施形態においては、永久磁石４１の正逆回転運動のうち正方向運動及び逆方向運動において、永久磁石４１が回転角度１８０°から０°に逆方向に回転する間、及び回転角度－１８０°から０°に正方向に回転する間に、調速パルスを出力するとよい。すなわち、テン輪３１が動力ゼンマイ１１から動力を供給される前の期間に調速パルスを出力するとよい。これにより、永久磁石４１の角速度が比較的遅い状態において、調速パルスを出力することができる。なお、調速パルスは、発電が得られやすい期間を避けて出力されることが好ましい。発電が得られやすい期間は、後述のように、永久磁石４１が回転角度０°から１８０°に正方向に回転する期間、及び０°から－１８０°に逆方向に回転する期間である。
【0076】
このような構成を採用することにより、調速パルスの出力タイミングがズレてしまうことを抑制できる。その結果、歩度精度を維持することができる。なお、図６においては、歩度調整を行うタイミングを帯状の領域で示している。図６の上段のグラフに示すように、歩度調整は、永久磁石４１の角速度が遅い期間において行われている。
【0077】
［歩度調整制御の詳細について：調速パルスが出力されるコイル端子］
図７Ａ、図７Ｂは、第１実施形態における調速パルスによる永久磁石の動きの制御について説明する図である。第１実施形態においては、図７Ａに示すように、コイル４３の第１端子Ｏ１に調速パルスが出力された場合、第１端部４２１ａがＳ極、第２端部４２２ａがＮ極の極性を持つこととなると定義する。一方、図７Ｂに示すように、コイル４３の端子Ｏ２に調速パルスが出力された場合、第１端部４２１ａがＮ極、第２端部４２２ａがＳ極の極性を持つこととなると定義する。なお、コイル４３の巻き方向が反対の場合、第１端部４２１ａと第２端部４２２ａの極性は反転する。
図７Ａ、図７Ｂは、第１実施形態における調速パルスによる永久磁石の動きの制御について説明する図である。第１実施形態においては、図７Ａに示すように、コイル４３の第１端子Ｏ１に調速パルスが出力された場合、第１端部４２１ａがＳ極、第２端部４２２ａがＮ極の極性を持つこととなると定義する。一方、図７Ｂに示すように、コイル４３の端子Ｏ２に調速パルスが出力された場合、第１端部４２１ａがＮ極、第２端部４２２ａがＳ極の極性を持つこととなると定義する。なお、コイル４３の巻き方向が反対の場合、第１端部４２１ａと第２端部４２２ａの極性は反転する。
【0078】
図７Ａにおいては、正方向に回転する永久磁石４１が回転角度－９０°の位置にあるタイミング、及び逆方向に回転する永久磁石４１が回転角度９０°の位置にあるタイミングで調速パルスをコイル４３に出力する例を示している。
【0079】
図７Ａに示すように、永久磁石４１が回転角度－９０°から正方向に回転する際に、コイル４３の第１端子Ｏ１に調速パルスを出力した場合、永久磁石４１は軟磁性コア４２から斥力を受けることなる。すなわち、永久磁石４１の正方向の回転にブレーキがかかる。一方、永久磁石４１が回転角度９０°から逆方向に回転する際、コイル４３の第１端子Ｏ１に調速パルスを出力した場合、永久磁石４１は軟磁性コア４２から斥力を受けることとなる。すなわち、永久磁石４１の逆方向の回転にブレーキがかかることとなる。
【0080】
また、図７Ｂに示すように、永久磁石４１が回転角度－９０°から正方向に回転する際に、コイル４３の第２端子Ｏ２に調速パルスを出力した場合、永久磁石４１は軟磁性コア４２から引力を受けることなる。すなわち、永久磁石４１の正方向の回転にアクセルがかかる。一方、永久磁石４１が回転角度９０°から逆方向に回転する際、コイル４３の第２端子Ｏ２に調速パルスを出力した場合、永久磁石４１は軟磁性コア４２から引力を受けることとなる。すなわち、永久磁石４１の逆方向の回転にアクセルがかかることとなる。
【0081】
このように、第１実施形態においては、永久磁石４１の正逆回転運動のうち正方向の回転か逆方向の回転かに関わらず、第１端子Ｏ１に調速パルスを出力することで永久磁石４１の回転を弱めることができ、一方、第２端子Ｏ２に調速パルスを出力することで永久磁石４１の回転を強めることができる。
【0082】
すなわち、永久磁石４１の正逆回転運動のうち正方向の回転か逆方向の回転かに関わらず、歩度を遅れる方向に調整する場合、第１端子Ｏ１を通電すればよく、歩度を進める方向に調整する場合、第２端子Ｏ２を通電すればよい。
【0083】
［制動制御］
以下、第１実施形態における制動制御について説明する。第１実施形態において、制動制御とは、テン輪３１の振動数を所定の値に合わせ込むように、制動力を生じさせる制御である。
以下、第１実施形態における制動制御について説明する。第１実施形態において、制動制御とは、テン輪３１の振動数を所定の値に合わせ込むように、制動力を生じさせる制御である。
【0084】
ここで、機械式時計１においては、テン輪３１の動きが高速であるほど、すなわちテン輪３１の振動数が高いほど、動力を伝達する各機構（例えば、ガンギ車２１やアンクル２２）が摩耗しやすくなり、耐久性が低下してしまう。そこで、第１実施形態においては、上述のようにヒゲゼンマイ３２にヤング率の低い樹脂材料を用いている。しかしながら、テン輪３１は、動力ゼンマイ１１やヒゲゼンマイ３２の機械的な動作を利用して動作するものであり、その動きを遅くするためには更なる工夫の余地がある。
【0085】
そこで、第１実施形態においては、テン輪３１の周期毎に、永久磁石４１を制動する制動力を生じさせる構成を採用した。以下、第１実施形態における制動制御の各実施例及び変形例について説明する。
【0086】
［制動制御：第１実施例］
図８は、第１実施形態の第１実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図８の上段は、第１実施例の制動制御を行っていない場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図８の中段は、第１実施例の制動制御を行った場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図８の下段は、第１実施例における、検出信号ＤＥの検出タイミング、基準信号ＯＳの出力タイミング、及びコイル４３の第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力タイミングの一例を示している。
図８は、第１実施形態の第１実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図８の上段は、第１実施例の制動制御を行っていない場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図８の中段は、第１実施例の制動制御を行った場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図８の下段は、第１実施例における、検出信号ＤＥの検出タイミング、基準信号ＯＳの出力タイミング、及びコイル４３の第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力タイミングの一例を示している。
【0087】
第１実施例においては、図８の下段に示すように、検出信号ＤＥが検出されてから時間ｔｐ１が経過したタイミングで、パルス幅（出力期間）ｆｐ１の調速パルスを、第１端子Ｏ１に出力している。また、調速パルスは、検出信号ＤＥが検出される毎に第１端子Ｏ１に出力されている。
【0088】
このように、第１実施例においては、基準信号ＯＳの出力タイミングに対して検出信号ＤＥの出力タイミングが早いか遅いかに関わらず、永久磁石４１（テン輪３１）の周期毎に、永久磁石４１の振動数を低減する方向にトルクが働くようにコイル４３を通電している。これにより、テン輪３１の振動数を低下させることができる。そのため、図８の中段及び下段に示す第１実施例においては、検出信号ＤＥが検出される周期が、図８の上段に示す制動制御を行っていない例よりも長くなっている。すなわち、図８の中段及び下段に示す第１実施例においては、図８の上段に示す制動制御を行っていない例よりも振動数が低くなっている。
【0089】
制動力の大きさは、調速パルスの出力期間及び出力電圧により決まるものである。第１実施例において、調速パルスの出力期間ｆｐ１及び出力電圧は、テン輪３１の振動数が所望の振動数となるように予め設定されているとよい。
【0090】
以上のように第１実施例の制動制御を利用することにより、テン輪３１の振動数を、機械式時計１の物理的な構造に応じて得られるテン輪３１の振動数よりも低い振動数に合わせ込むことができる。
【0091】
［制動制御：第２実施例］
次に、図９、図１０を参照して、第１実施形態の第２実施例における制動制御について説明する。図９は、第１実施形態における回路図である。図１０は、第１実施形態の第２実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図１０の上段は、第２実施例の制動制御を行った場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図１０の下段は、第２実施例における、検出信号ＤＥの検出タイミング、基準信号ＯＳの出力タイミング、及び電磁ブレーキの作用タイミングを示している。第１実施形態において、電磁ブレーキとは、コイル４３の第１端子Ｏ１と第２端子Ｏ２とを短絡させて閉ループ状態にし、永久磁石４１の回転に伴ってコイル４３に発生する磁束の変化を妨げる向きに磁界が生じるような誘起起電力によって得られる制動力のことをいう。
次に、図９、図１０を参照して、第１実施形態の第２実施例における制動制御について説明する。図９は、第１実施形態における回路図である。図１０は、第１実施形態の第２実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図１０の上段は、第２実施例の制動制御を行った場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図１０の下段は、第２実施例における、検出信号ＤＥの検出タイミング、基準信号ＯＳの出力タイミング、及び電磁ブレーキの作用タイミングを示している。第１実施形態において、電磁ブレーキとは、コイル４３の第１端子Ｏ１と第２端子Ｏ２とを短絡させて閉ループ状態にし、永久磁石４１の回転に伴ってコイル４３に発生する磁束の変化を妨げる向きに磁界が生じるような誘起起電力によって得られる制動力のことをいう。
【0092】
上記第１実施例においては、調速パルスにより永久磁石４１を制動する例について説明した。しかしながら、コイル４３の端子を通電する制御においては消費電力が大きくなってしまう。そこで、第２実施例の制動制御においては、制動力を生じさせる手段として、比較的消費電力の小さい電磁ブレーキを用いた。
【0093】
まず、図９を参照して、第１実施形態における回路構成について説明する。
【0094】
図９に示すように、コイル４３の第１端子Ｏ１及び第２端子Ｏ２に対しては、トランジスタＴＰ１及びＴＰ２がそれぞれ接続されている。トランジスタＴＰ１及びＴＰ２に対してはコイル４３に生じた逆起電圧が入力されて、それに基づいて回転検出回路４５が検出信号を検出する。すなわち、所定のタイミングでトランジスタＴＰ２をＯＮとすることで、それらトランジスタに対応する第１端子Ｏ１及び第２端子Ｏ２で発生する誘起電圧を電圧信号である検出信号として取り出すことができる。
【0095】
また、トランジスタＰ１１、Ｐ１２がコイル４３の第１端子Ｏ１に接続されており、トランジスタＰ２１、Ｐ２２がコイル４３の第２端子Ｏ２に接続されている。トランジスタＰ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２は調速パルス出力回路４６からの調速パルスによりＯＮ／ＯＦＦ制御がされる。発電時において、トランジスタＰ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２のゲート端子をＯＦＦとする。また、この際、制動回路８０が制動力を生じさせない状態とするとよい。すなわち、後述のトランジスタＤＢ１、ＤＢ２をＯＦＦにするとよい。その状態において、トランジスタＴＰ１、ＴＰ２と、ダイオードＤにより整流回路５０が構成される。永久磁石４１が正逆回転運動を行うことにより、コイル４３に電流が流れ、コンデンサＣが蓄電される。コンデンサＣにある程度の蓄電がなされると、電源回路６０が起動する。そして、電源回路６０が起動することにより、制御回路４４が起動し、制御回路４４による歩度調整手段４０に含まれる各回路の制御が行われることとなる。
【0096】
さらに、トランジスタＤＢ１がコイル４３の第１端子Ｏ１に接続されており、トランジスタＤＢ２がコイル４３の第２端子Ｏ２に接続されている。トランジスタＤＢ１及びトランジスタＤＢ２は、図５に示す制動回路８０を構成する。制動回路８０は、第１端子Ｏ１、第２端子Ｏ２を短絡させることで、永久磁石４１の振動数を低下させる制動力を生じさせる回路である。なお、図５においては、制動回路８０を歩度調整手段４０の一部に含まれる構成であるとして示すが、これに限られるものではない。
【0097】
第２実施例においては、図１０の下段に示すように、検出信号ＤＥが検出されてから時間ｔｂ１が経過したタイミングで、作用期間ｂ１の電磁ブレーキＤＢを作用させている。また、電磁ブレーキＤＢは、検出信号ＤＥが検出される毎に作用している。
【0098】
このように、第２実施例においては、基準信号ＯＳの出力タイミングに対して検出信号ＤＥの出力タイミングが早いか遅いかに関わらず、永久磁石４１（テン輪３１）の周期毎に、電磁ブレーキを作用させている。これにより、テン輪３１の振動数を低下させることができる。
【0099】
制動力の大きさは、電磁ブレーキの作用期間により決まるものである。第２実施例において、電磁ブレーキの作用期間ｂ１は、テン輪３１の振動数が所望の振動数となるように予め設定されているとよい。
【0100】
以上のように第２実施例の制動制御を利用することにより、第１実施例と同様に、テン輪３１の振動数を、機械式時計１の物理的な構造に応じて得られるテン輪３１の振動数よりも低い振動数に合わせ込むことができる。また、第２実施例においては、第１実施例と比較して、制動制御における電力消費を低減することができる。
【0101】
［制動制御：第３実施例］
次に、図１１を参照して、第１実施形態の第３実施例における制動制御について説明する。図１１は、第１実施形態の第３実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図１１の上段は、第３実施例の制動制御を行った場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図１１の下段は、第３実施例における、検出信号ＤＥの検出タイミング、基準信号ＯＳの出力タイミング、コイル４３の第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力タイミング、及び電磁ブレーキの作用タイミングを示している。
次に、図１１を参照して、第１実施形態の第３実施例における制動制御について説明する。図１１は、第１実施形態の第３実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図１１の上段は、第３実施例の制動制御を行った場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図１１の下段は、第３実施例における、検出信号ＤＥの検出タイミング、基準信号ＯＳの出力タイミング、コイル４３の第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力タイミング、及び電磁ブレーキの作用タイミングを示している。
【0102】
第３実施例においては、第１実施例で説明した調速パルスと、第２実施例で説明した電磁ブレーキとを併用して、テン輪３１の振動数を低減させる例を説明する。
【0103】
第３実施例においては、図１１の下段に示すように、検出信号ＤＥが検出されてから時間ｔｐ１が経過したタイミングで、パルス幅ｆｐ１の調速パルスを、第１端子Ｏ１に出力している。また、検出信号ＤＥが検出されてから時間ｔｂ１が経過した後であって調速パルスが出力されていない期間に電磁ブレーキＤＢを作用させている。また、第３実施例においては、電磁ブレーキＤＢの作用期間をｂ１とした。すなわち、電磁ブレーキＤＢが実際に作用している時間は、作用期間ｂ１からパルス幅ｆｐ１を引いた時間である。
【0104】
なお、図９を参照して説明したように、調速パルスはコイル４３の端子を通電することにより発生するものであり、電磁ブレーキはコイル４３の端子を短絡させることで発生するものであるため、それらは同時に発生することができない。そのため、第３実施形態においては、調速パルスと電磁ブレーキとが互いに入れ子状に発生するように（図１１の下段参照）、制御回路４４により、トランジスタからなるスイッチの切り替えが行われるとよい。
【0105】
第３実施例においては、調速パルスと電磁ブレーキを併用することより、電力消費を抑制しつつ制動力の大きさを維持するができる。すなわち、電磁ブレーキＤＢが作用していない期間においては調速パルスを出力するという制御を行うことで大きな制動力を生じさせつつ、調速パルスが出力されていない期間においては電磁ブレーキＤＢを作用させることで電力消費を抑制しつつ制動力を生じさせることができる。その結果、機械式時計１の物理的な構造に応じて得られるテン輪３１の振動数が高い場合であっても、消費電力を抑制しつつテン輪３１の振動数を低い振動数に合わせ込むことができる。
【0106】
［電磁ブレーキの作用タイミング］
次に、図１２を参照して、電磁ブレーキの作用タイミングの詳細について説明する。図１２は、第１実施形態における電磁ブレーキの作用タイミングを説明する図である。図１２の上段はテン輪３１の回転角度の時間変化を示しており、図１２の下段は逆起電圧の時間変化を示している。
次に、図１２を参照して、電磁ブレーキの作用タイミングの詳細について説明する。図１２は、第１実施形態における電磁ブレーキの作用タイミングを説明する図である。図１２の上段はテン輪３１の回転角度の時間変化を示しており、図１２の下段は逆起電圧の時間変化を示している。
【0107】
上述のように、電磁ブレーキを作用させることにより、テン輪３１の振動数を低下させることができる。しかしながら、テン輪３１の振動数が低下すると、永久磁石４１の回転により得られる発電量も低下してしまう。そこで、第１実施形態においては、発電が行われるタイミングを避けて、電磁ブレーキを作用させることとした。
【0108】
図１２に示すように、第１実施形態においては、テン輪３１が０°から１８０°に正方向に回転する間、及びテン輪３１が０°から－１８０°に逆方向回転する間に、テン輪３１の回転速度が最大値に達することによりコイル４３で検出される逆起電圧の正の立ち上がりが生じる。すなわち、テン輪３１の回転角度が０°から１８０°、及び０°から－１８０°に回転運動する際に電力を取り出すことで、最も効率よく発電を行うことができる。図１２の帯状破線で示される期間は、効率よく発電を行うことができる期間である。この期間におけるテン輪３１の振動数が低下することを避けるため、テン輪３１の回転速度が最大値に達した後、すなわち図１２の帯状破線で示される期間を避けて電磁ブレーキを作用させるとよい。このような制御を行うことにより、発電量を担保しつつ、電磁ブレーキを利用した制動を行うことができる。
【0109】
［歩度ズレが生じた場合の制動制御］
次に、図１３～図２０を参照して、歩度ズレが生じた場合における制動制御について説明する。すなわち、歩度が進んだ場合、又は歩度が遅れた場合における制動制御について説明する。ここでの説明において、制動制御は、歩度調整制御の一部の制御である。
次に、図１３～図２０を参照して、歩度ズレが生じた場合における制動制御について説明する。すなわち、歩度が進んだ場合、又は歩度が遅れた場合における制動制御について説明する。ここでの説明において、制動制御は、歩度調整制御の一部の制御である。
【0110】
［歩度ズレが生じた場合の制動制御：第４実施例］
まず、図１３を参照して、歩度が進んだ場合における制動制御について説明する。図１３は、第１実施形態の第４実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図１３の上段は、第４実施例の制動制御を行った場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図１３の下段は、第４実施例における、検出信号ＤＥの検出タイミング、基準信号ＯＳの出力タイミング、コイル４３の第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力タイミング、及び電磁ブレーキの作用タイミングを示している。
まず、図１３を参照して、歩度が進んだ場合における制動制御について説明する。図１３は、第１実施形態の第４実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図１３の上段は、第４実施例の制動制御を行った場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図１３の下段は、第４実施例における、検出信号ＤＥの検出タイミング、基準信号ＯＳの出力タイミング、コイル４３の第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力タイミング、及び電磁ブレーキの作用タイミングを示している。
【0111】
第４実施例においては、図１３に示すように、測定を開始してから２番目に検出される検出信号ＤＥの検出タイミングが、基準信号ＯＳの出力タイミングよりも早くなっている例について説明する。すなわち、テン輪３１の振動数が高くなり、歩度が進んだ場合の例について説明する。
【0112】
歩度が進む方向にズレた場合、歩度がズレていない場合に生じさせる制動力（第１制動力）より大きい制動力（第２制動力）を生じさせるとよい。そこで、第４実施例においては、歩度ズレが生じた後に第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力期間（パルス幅）を長くした。具体的には、図１３の下段に示すように、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳの出力タイミングよりも早くなった場合、その検出信号ＤＥが検出された後に第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力期間をｐ１（＞ｆｐ１）とした。なお、出力期間ｆｐ１は、図８等で示した例と同様に、歩度ズレが生じていない場合における調速パルスの出力期間である。
【0113】
［歩度ズレが生じた場合の制動制御：第５実施例］
図１４を参照して、歩度が遅れた場合における制動制御について説明する。図１４は、第１実施形態の第５実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図１４の上段は、第５実施例の制動制御を行った場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図１４の上段は、第５実施例の制動制御を行った場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図１４の下段は、第５実施例における、検出信号ＤＥの検出タイミング、基準信号ＯＳの出力タイミング、コイル４３の第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力タイミング、及び電磁ブレーキの作用タイミングを示している。
図１４を参照して、歩度が遅れた場合における制動制御について説明する。図１４は、第１実施形態の第５実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図１４の上段は、第５実施例の制動制御を行った場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図１４の上段は、第５実施例の制動制御を行った場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図１４の下段は、第５実施例における、検出信号ＤＥの検出タイミング、基準信号ＯＳの出力タイミング、コイル４３の第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力タイミング、及び電磁ブレーキの作用タイミングを示している。
【0114】
第５実施例においては、図１４の下段に示すように、測定を開始してから２番目に検出される検出信号ＤＥの検出タイミングが、基準信号ＯＳの出力タイミングよりも遅くなっている例について説明する。すなわち、テン輪３１の振動数が低くなり、歩度が遅れた場合の例について説明する。
【0115】
歩度が遅れる方向にズレた場合、永久磁石４１を制動する制動力を小さくするとよい。そこで、第５実施例においては、歩度ズレが生じた後において第１端子Ｏ１に調速パルスを出力しないこととした。具体的には、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳの出力タイミングよりも遅くなった場合、その検出信号ＤＥが検出された後に行われる制動制御として、調速パルスを第１端子Ｏ１に出力しないとの制御を行うこととした。
【0116】
なお、第５実施例においては、電磁ブレーキについては検出信号ＤＥが検出される毎に作用することとした。電磁ブレーキが作用する分、制動力は生じることとなるが、第１端子Ｏ１に調速パルスが出力されないことより、全体として制動力を小さくすることができる。その結果、歩度ズレを抑制することができる。
【0117】
［歩度ズレが生じた場合の制動制御：第６実施例］
図１５を参照して、歩度が遅れた場合における制動制御について説明する。図１５は、第１実施形態の第６実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図１５の上段は、第６実施例の制動制御を行った場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図１５の下段は、第６実施例における、検出信号ＤＥの検出タイミング、基準信号ＯＳの出力タイミング、コイル４３の第１端子Ｏ１と第２端子Ｏ２に出力される調速パルスの出力タイミング、及び電磁ブレーキの作用タイミングを示している。
図１５を参照して、歩度が遅れた場合における制動制御について説明する。図１５は、第１実施形態の第６実施例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図１５の上段は、第６実施例の制動制御を行った場合にコイル４３に生じる電圧波形を示している。図１５の下段は、第６実施例における、検出信号ＤＥの検出タイミング、基準信号ＯＳの出力タイミング、コイル４３の第１端子Ｏ１と第２端子Ｏ２に出力される調速パルスの出力タイミング、及び電磁ブレーキの作用タイミングを示している。
【0118】
第６実施例においては、上述の第５実施例と同様に、測定を開始してから２番目に検出される検出信号ＤＥの検出タイミングが、基準信号ＯＳの出力タイミングよりも遅くなっている例について説明する。すなわち、テン輪３１の振動数が低くなり、歩度が遅れた場合の例について説明する。
【0119】
歩度が遅れる方向にズレた場合、永久磁石４１に対して歩度を進ませる方向の力を加えるとよい。そこで、第６実施例においては、歩度ズレが生じた後において第１端子Ｏ１への調速パルスの出力を停止すると共に第２端子Ｏ２に調速パルスを出力することとした。具体的には、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳの出力タイミングよりも遅くなった場合、その検出信号ＤＥが検出された後に行われる制動制御として、第２端子Ｏ２に調速パルスを出力すると共に電磁ブレーキを作用させるとの制御を行うこととした。図１５においては、検出信号ＤＥが検出されてから時間ｔｐ２が経過した後、パルス幅ｐ２の調速パルスを第２端子Ｏ２に出力する例を示している。なお、時間ｔｐ２は、時間ｔｐ１と同じであってもよいし、異なっていてもよい。図７Ｂを参照して説明したように、第２端子Ｏ２に調速パルスを出力することで永久磁石４１の回転を強めることができる。
【0120】
なお、第６実施例においては、電磁ブレーキについては検出信号ＤＥが検出される毎に作用することとした。電磁ブレーキが作用する分、制動力は生じることとなる。すなわち、歩度がズレていない場合に生じる制動力（第１制動力）より小さい制動力（第３制動力）が生じることとなる。一方で、第２端子Ｏ２に調速パルスが出力されることより、永久磁石４１を進める方向の力を生じさせることができる。その結果、歩度ズレを抑制することができる。
【0121】
【0122】
第１実施形態においては、永久磁石４１の運動により発電が行われることにより電源回路６０が起動した後（ＳＴ１のＹ）、制動制御が開始される。そして、所定の閾値Ｖｔｈ以上の逆起電圧が発生した後、すなわち、回転検出回路４５により検出信号ＤＥが検出された後（ＳＴ２のＹ）、電磁ブレーキが作用する（ＳＴ３）。図１６に示す例においては、電磁ブレーキの作用期間は毎周期一定である。
【0123】
そして、制御回路４４により、検出信号ＤＥと基準信号ＯＳとの期間差（基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングのズレ量）を取得する（ＳＴ４）。
【0124】
期間差が０又は所定の範囲内の場合（ＳＴ５のＹ）、すなわち、歩度ズレが生じていない場合、第１端子Ｏ１に調速パルスを出力する（ＳＴ６）。なお、調速パルスが出力されている間、電磁ブレーキは停止する。以下説明するＳＴ８、ＳＴ１１でも同様である。その後、歩度ズレが生じていない場合、検出信号ＤＥを検出する毎（ＳＴ２）に同様の制御を繰り返す。すなわち、図１１を参照して説明した第３実施例の制動制御を行う。
【0125】
期間差が所定の範囲外であって（ＳＴ５のＮ）、期間差がプラスである場合（ＳＴ７）、すなわち、歩度が進んでいる場合、第１端子Ｏ１に出力期間の長い調速パルスを出力する（ＳＴ８）。すなわち、図１３を参照して説明した第４実施例の制動制御を行う。
【0126】
期間差が所定の範囲外であって（ＳＴ５のＮ）、期間差がマイナスであり、かつマイナス量が所定範囲内の場合（ＳＴ７のＮ、ＳＴ９のＹ）、第１端子Ｏ１に調速パルスを出力しない（ＳＴ１０）。すなわち、図１４を参照して説明した第５実施例の制動制御を行う。
【0127】
期間差が所定の範囲外であって（ＳＴ５のＮ）、期間差がマイナスであり、かつマイナス量が所定範囲外の場合（ＳＴ７のＮ、ＳＴ９のＮ）、第２端子Ｏ２に調速パルスを出力する（ＳＴ１１）。すなわち、図１５を参照して説明した第６実施例の制動制御を行う。
【0128】
［変形例］
次に、図１７～図１９を参照して、第１実施形態の変形例について説明する。図１７～図１９は、第１実施形態の変形例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図１７～図１９においては、歩度ズレの程度に応じた制動制御を行う例を説明する。具体的には、歩度ズレの程度に応じて制動力の大きさを可変とする例を説明する。制動力の大きさは、調速パルス出力回路４６により出力される調速パルスの出力期間（パルス幅）、調速パルスの出力電圧、及び電磁ブレーキＤＢの出力期間によって決まるものである。
次に、図１７～図１９を参照して、第１実施形態の変形例について説明する。図１７～図１９は、第１実施形態の変形例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図１７～図１９においては、歩度ズレの程度に応じた制動制御を行う例を説明する。具体的には、歩度ズレの程度に応じて制動力の大きさを可変とする例を説明する。制動力の大きさは、調速パルス出力回路４６により出力される調速パルスの出力期間（パルス幅）、調速パルスの出力電圧、及び電磁ブレーキＤＢの出力期間によって決まるものである。
【0129】
図１７、図１８においては、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間ｔ、２ｔ、３ｔ進んでいる場合と、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間ｔ、２ｔ、３ｔ遅れている場合の例をそれぞれ示している。
【0130】
図１７に示す例においては、歩度の進みが大きいほど、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力期間を、図８等で示した出力期間ｆｐ１より長くした。具体的には、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間３ｔ進んでいる場合、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力期間をｐ２１（＞ｆｐ１）とした。また、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間２ｔ進んでいる場合、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力期間をｐ２２（＜ｐ２１）とした。また、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間ｔ進んでいる場合、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力期間をｐ２３（＜ｐ２２）とした。
【0131】
また、図１７に示す例においては、歩度が遅れている場合、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力期間を、図８等で示した出力期間ｆｐ１より短くした。また、さらに遅れが大きくなった場合、第２端子Ｏ２に調速パルスを出力すると共に、遅れが大きいほど、第２端子Ｏ２に出力される調速パルスの出力期間を長くした。具体的には、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間ｔ遅れている場合、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力期間をｐ２４（＜ｆｐ１）とした。また、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間２ｔ遅れている場合、第１端子Ｏ１への調速パルスの出力を停止すると共に、第２端子Ｏ２に出力期間ｐ２５の調速パルスを出力する。また、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間３ｔ遅れている場合、第１端子Ｏ１への調速パルスの出力を停止すると共に、第２端子Ｏ２に出力期間ｐ２６（＞ｐ２５）の調速パルスを出力する。
【0132】
図１８に示す例においては、歩度の進みが大きいほど、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力電圧を、図８等で示した出力電圧Ｖｆｐ１よりも大きくした。具体的には、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間３ｔ進んでいる場合、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力電圧をＶｐ３１（＞Ｖｆｐ１）とした。検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間２ｔ進んでいる場合、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力電圧をＶｐ３２（＞Ｖｐ３１）とした。検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間３ｔ進んでいる場合、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力電圧をＶｐ３３（＞Ｖｐ３２）とした。
【0133】
また、図１８に示す例においては、歩度が遅れている場合、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力期間を、図８等で示した出力電圧Ｖｆｐ１より小さくした。また、さらに遅れが大きくなった場合、第２端子Ｏ２に調速パルスを出力すると共に、遅れが大きいほど、第２端子Ｏ２に出力される調速パルスの出力電圧を大きくした。具体的には、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間ｔ遅れている場合、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスの出力電圧をＶｐ３４（＜Ｖｐ３３）とした。また、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間２ｔ遅れている場合、第１端子Ｏ１への調速パルスの出力を停止すると共に、第２端子Ｏ２に出力電圧Ｖｐ３５の調速パルスを出力する。また、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間３ｔ遅れている場合、第１端子Ｏ１への調速パルスの出力を停止すると共に、第２端子Ｏ２に出力電圧Ｖｐ３６（＞Ｖｐ３５）の調速パルスを出力する。
【0134】
図１９においては、歩度ズレの程度に応じて、電磁ブレーキの作用期間を変更する例を示す。図１９においては、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間ｔ進んでいる場合と、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳの出力タイミングと合っている場合と、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間ｔ、２ｔ遅れている場合の例をそれぞれ示している。
【0135】
図１９に示す例においては、歩度が進んでいる場合、電磁ブレーキの作用期間を長くした。具体的には、歩度が時間ｔ進んでいる場合、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳの出力タイミングと合っている場合の電磁ブレーキの作用期間ｂ１よりも長い作用期間ｂ２１とした。
【0136】
また、図１９に示す例においては、歩度が遅れている場合、電磁ブレーキの作用期間を短くした。具体的には、歩度が時間ｔ遅れている場合において、電磁ブレーキの作用期間をｂ２２（＜ｂ１）とした。また、歩度が２ｔ遅れている場合において、電磁ブレーキの作用を停止させた。
【0137】
［変形例における制動制御のフローチャート］
図２０は、第１実施形態の変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。
図２０は、第１実施形態の変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。
【0138】
上記図１６においては、基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングのズレに応じた制動制御を行う例を示したが、ズレの量を蓄積し、ズレの蓄積量に応じた制動制御を行ってもよい。以下、ズレの蓄積量に応じた制動制御のフローについて説明する。なお、図示は省略するが、歩度調整手段４０は、検出信号ＤＥと基準信号ＯＳとの期間差（基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングのズレ量）を蓄積するカウンタを有しているとよい。
【0139】
第１実施形態の変形例においては、永久磁石４１の運動により発電が行われることにより電源回路６０が起動した後（ＳＴ１のＹ）、制動制御が開始される。そして、所定の閾値Ｖｔｈ以上の逆起電圧が発生した後、すなわち、回転検出回路４５により検出信号ＤＥが検出された後（ＳＴ２のＹ）、制御回路４４により、検出信号ＤＥと基準信号ＯＳとの期間差（基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングのズレ量）を算出すると共に、期間差を蓄積する（ＳＴ２１）。なお、図示は省略するが、歩度調整手段４０は、検出信号ＤＥと基準信号ＯＳとの期間差（基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングのズレ量）を蓄積する蓄積部であるカウンタを有しているとよい。
【0140】
期間差ｔが±１［ｍｓ］の場合（ＳＴ２２のＹ）、作用期間が５００［ｍｓ］の電磁ブレーキを作用し（ＳＴ２３）、出力期間が４［ｍｓ］の調速パルスを第１端子Ｏ１に出力する（ＳＴ２４）。
【0141】
期間差ｔが１０［ｍｓ］より大きい場合（ＳＴ２５のＹ）、作用期間が８００［ｍｓ］の電磁ブレーキを作用し（ＳＴ２６）、出力期間が８［ｍｓ］の調速パルスを第１端子Ｏ１に出力する（ＳＴ２７）。すなわち、歩度が大きく進んでいる場合、制動力を大きくする。
【0142】
期間差ｔが５［ｍｓ］より大きく１０［ｍｓ］以下の場合（ＳＴ２８のＹ）、作用期間が８００［ｍｓ］の電磁ブレーキを作用し（ＳＴ２９）、出力期間が６［ｍｓ］の調速パルスを第１端子Ｏ１に出力する（ＳＴ３０）。すなわち、期間差ｔが１０［ｍｓ］より大きい場合よりは、やや制動力を小さくする。
【0143】
期間差ｔが１［ｍｓ］より大きく５［ｍｓ］以下の場合（ＳＴ３１のＹ）、作用期間が８００［ｍｓ］の電磁ブレーキを作用し（ＳＴ３２）、出力期間が４［ｍｓ］の調速パルスを第１端子Ｏ１に出力する（ＳＴ３３）。すなわち、期間差ｔが５［ｍｓ］より大きく１０［ｍｓ］以下の場合よりは、やや制動力を小さくする。
【0144】
期間差ｔが－５［ｍｓ］以上であって－１［ｍｓ］より小さい場合（ＳＴ３４のＹ）、作用期間が８００［ｍｓ］の電磁ブレーキを作用し（ＳＴ３５）、調速パルスを出力しない（ＳＴ３６）。すなわち、歩度が遅れている場合、制動力を小さくする。
【0145】
期間差ｔが－１０［ｍｓ］以上であって－５［ｍｓ］より小さいの場合（ＳＴ３７のＹ）、電磁ブレーキを作用させず（ＳＴ３８）、調速パルスも出力しない（ＳＴ３９）。すなわち、期間差ｔが－５［ｍｓ］以上であって－１［ｍｓ］より小さい場合よりも制動力を小さくする。
【0146】
期間差ｔが－１０［ｍｓ］より小さい場合（ＳＴ４０）、電磁ブレーキを作用させず（ＳＴ４１）、出力期間が４［ｍｓ］の調速パルスを第２端子Ｏ１に出力する（ＳＴ４２）。すなわち、制動力を０にすると共に、歩度が進む方向の力を生じさせる。
【0147】
【0148】
［その他の制動制御の例：電源回路の起動時］
図２１は、電源回路が停止状態から起動する際の制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
図２１は、電源回路が停止状態から起動する際の制動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【0149】
第１実施形態の各実施例においては、検出信号ＤＥを検出する毎に、永久磁石４１を制動する制動力を制御する例を説明した。上述のように、制動力が生じると永久磁石４１の回転速度が低下し、発電量が低下してしまう。そのため、図９に示すコンデンサＣに十分に蓄電されるまでは、永久磁石４１の回転速度を大きくすることで、効率的に発電を行うことが好ましい。
【0150】
そこで、図２１の例においては、電源回路６０が停止状態から起動する際、十分に蓄電されるまでの所定期間において、検出信号ＤＥが検出された場合であっても制動制御を行わないこととした。例えば、検出信号ＤＥが所定回数検出された後、制動制御を開始するとよい。より具体的には、制御開始後、すぐに電源回路６０が停止状態に移行してしまうのを防ぐために、制動制御を開始するまで（復帰するまで）に必要な検出信号ＤＥの検出回数は大きな値に設定されているとよい。動力ゼンマイ１１のトルクが強いとき、テン輪３１を回転させる力が強いため、発電電力が大きく、反対に動力ゼンマイ１１のトルクが弱いときは発電電力が小さい。そのため、動力ゼンマイ１１の弱いトルク時を基準として、復帰のための検出回数を設定されることが望ましい。
【0151】
図２１の例においては、電源回路６０の起動時に発電量が低下することを抑制することができる。その結果、電源回路６０が起動までに要する時間を短くすることができる。
【0152】
［その他の制動制御の例：テン輪の回転方向を考慮した制動制御］
図２２は、基準信号の出力タイミングの一例を示すタイミングチャートである。機械式時計１の組み立て時における製造ばらつきや、出荷検査時における支持部材３３によるテン輪３１の位置調整等によって、テン輪３１の回転角度が正方向と逆方向とで異なってしまう場合がある。回転角度が異なると、正方向と逆方向とで検出信号ＤＥが検出されるタイミングが異なることとなる。それにより、適切な制動制御が実行されない場合がある。
図２２は、基準信号の出力タイミングの一例を示すタイミングチャートである。機械式時計１の組み立て時における製造ばらつきや、出荷検査時における支持部材３３によるテン輪３１の位置調整等によって、テン輪３１の回転角度が正方向と逆方向とで異なってしまう場合がある。回転角度が異なると、正方向と逆方向とで検出信号ＤＥが検出されるタイミングが異なることとなる。それにより、適切な制動制御が実行されない場合がある。
【0153】
例えば、基準信号ＯＳの１０００［ｍｓ］周期に合わせこむ場合、製造ばらつきにより設計値に対してテン輪３１の実際の振り角が異なっていると、正方向と逆方向で検出信号ＤＥの検出タイミングに差が生じる場合がある。例えば、正方向９８５［ｍｓ］周期、逆方向１０１５［ｍｓ］のように正方向と逆方向で差が発生すると、正方向と逆方向で合わせてみたときは２０００［ｍｓ］であり、全体の周期としてはずれていない。しかしながら、回路上は正方向、逆方向のそれぞれで±１５［ｍｓ］のズレが発生していると識別される。図２０のフローチャートによるとＳＴ２５，２６，２７またはＳＴ４０，４１，４２をたどり、毎周期ごとに制御が切り替わる上に、強い調速パルスを出力し続けてしまう。結果として、必要以上に無駄な制御が行われ、消費電流が増大する原因となる。
【0154】
そこで、図２２に示す例においては、２ステップ（２秒）基準で基準信号ＯＳを設定する構成を採用した。図２２の上段は、正方向と逆方向とで検出される検出信号ＤＥが異なる場合の逆起電圧の波形の一例を示している。図２２の下段は、２ステップ（２秒）基準で基準信号ＯＳを設定した場合におけるタイミングチャートの一例を示している。
【0155】
図２２の下段に示すように、左から奇数番目の基準信号ＯＳの出力間隔をｔｒ１とし、左から偶数番目の基準信号ＯＳの出力間隔をｔｒ２（＝ｔｒ１）とした。この例は、制御回路４４が２ステップ単位（２秒単位）の２系統制御を行うことで実現されるとよい。そして、各制御系統のいずれかにおいて歩度異常が検出された場合に適した制動制御を行うとよい。なお、回路構成の簡略化のために、出力間隔がｔｒ１又はｔｒ２のいずれかである１系統のみの制御系統としてもよい。
【0156】
図２２に示す例によると、基準信号ＯＳを２ステップ基準（ｔｒ１及びｔｒ２）で設け、それぞれに応じた制動制御を行うことで、テン輪３１の往と復の回転角度の差があっても、精度の高い制動制御が可能となる。また、無用な制御を極力抑えることができるため、消費電流を少なくできる。
【0157】
［その他の制動制御の例：動力ゼンマイのトルクが弱まった時］
次に、図２３～図２６を参照して、機械式時計１の継続的な使用に伴い動力ゼンマイ１１が解かれ、動力ゼンマイ１１のトルク（動力）が弱まった場合における制動制御について説明する。図２３は、テン輪の回転角度と永久磁石に作用する保持トルクの関係、及びテン輪の回転角度とヒゲゼンマイのトルクの関係を示すグラフである。図２４は、ヒゲゼンマイのトルク及び保持トルクが働く向きについて説明する図である。図２５は、動力ゼンマイのトルクが弱まった際の制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図２６は、動力ゼンマイのトルクが弱まったと判定された場合の検出信号の検出の一例を示す図である。
次に、図２３～図２６を参照して、機械式時計１の継続的な使用に伴い動力ゼンマイ１１が解かれ、動力ゼンマイ１１のトルク（動力）が弱まった場合における制動制御について説明する。図２３は、テン輪の回転角度と永久磁石に作用する保持トルクの関係、及びテン輪の回転角度とヒゲゼンマイのトルクの関係を示すグラフである。図２４は、ヒゲゼンマイのトルク及び保持トルクが働く向きについて説明する図である。図２５は、動力ゼンマイのトルクが弱まった際の制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図２６は、動力ゼンマイのトルクが弱まったと判定された場合の検出信号の検出の一例を示す図である。
【0158】
図２３に示すように、ヒゲゼンマイ３２のトルクＴ１はテン輪３１の回転角度に比例する。また、保持トルクＴ２は、軟磁性コア４２の磁気的影響により永久磁石４１に作用する力であって、テン輪３１の回転角度に応じた正弦曲線で表される。
【0159】
図２３、図２４に示すように、例えば、テン輪３１の回転角度が４５°である場合、ヒゲゼンマイ３２のトルクＴ１と永久磁石４１に作用する保持トルクＴ２は共に正である。そのため、永久磁石４１には、保持トルクＴ２によって正方向（図２４中の反時計周り方向）への回転を強める力が働くこととなる。
【0160】
一方、図２３、図２４に示すように、例えば、テン輪３１の回転角度が１３５°である場合、ヒゲゼンマイ３２のトルクＴ１は正であり、永久磁石４１に作用する保持トルクＴ２は負となる。すなわち、ヒゲゼンマイ３２のトルクＴ１に対して保持トルクＴ２が反対方向に作用することとなる。そのため、永久磁石４１には、保持トルクＴ２によって正方向への回転を弱める力が働くこととなる。
【0161】
ここで、機械式時計１の継続的な使用に伴い動力ゼンマイ１１のトルクが小さくなると、テン輪３１に供給される動力が小さくなり、テン輪３１の振り角（回転角度）が減少してしまう。
【0162】
上述のように、永久磁石４１に作用する保持トルクＴ２は、正弦曲線で表されることより、テン輪３１の回転角度に応じて、その正負が逆転する。例えば、図２３で示したように、テン輪３１の回転角度が９０°や１８０°を境に正負が逆転する。このように保持トルクＴ２の正負が逆転する境界を跨って振り角が変動すると、保持トルクＴ２により本来加えたい方向と反対側に力が働くこととなり、大きな歩度ズレが生じてしまう。
【0163】
例えば、図２３に示すように、振り角１２０°において保持トルクＴ２は負である。動力ゼンマイ１１のトルクが減少することで、振り角が本来１２０°であるところ８０°になった場合、保持トルクＴ２は正となる。そのため、ヒゲゼンマイ３２のトルクＴ１を強める方向に力が作用することとなり、歩度が進むこととなってしまう。それにより大きな歩度ズレが生じてしまう。このような状態において第１実施形態及び変形例の制動制御を継続しても、歩度ズレが解消しない状態が続くこととなってしまう。
【0164】
そこで、本例においては、動力ゼンマイ１１のトルクが弱まった場合、制動制御を切り替えることで、通常時と異なる制動制御を行うこととした。具体的には、図２５に示すように、動力ゼンマイ１１のトルクが弱まった場合、第１端子Ｏ１への調速パルスの出力を停止すると共に第２端子Ｏ２に調速パルスを出力する。第２端子Ｏ２へ出力される調速パルスの出力タイミングは、テン輪３１（永久磁石４１）が９０°から０°に回転する間、及び－９０°から０°に回転する間であるとよい。
【0165】
第２端子Ｏ２に調速パルスを出力することでテン輪３１の振り角が大きくなる。それにより、上記例でいうと、振り角８０°となった状態から、振り角が減少する前の振り角１２０°に戻され、永久磁石４１に対して適切な方向に保持トルクＴ２を作用させることができる。その結果、動力ゼンマイ１１のトルクが弱まることに起因する歩度ズレが生じることを抑制できる。
【0166】
なお、動力ゼンマイ１１のトルクが弱まっているか否かは、検出される逆起電圧の波形に基づいて判定されるとよい。例えば、制御回路４４は、基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングのズレが所定回数以上発生した場合、動力ゼンマイ１１が弱まっていると判定するとよい。すなわち、通常の制御において歩度ズレが解消しない状態が所定期間継続した場合、動力ゼンマイ１１のトルクが弱まっていると判定するとよい。この場合、歩度調整手段４０は、ズレが発生した回数をカウントするカウントを有しているとよい。図２５においては、ズレが１０回以上発生した場合、振り角を上げる制御に切り替える例を示している。
【0167】
また、制御回路４４は、検出される逆起電圧のピークに基づいて動力ゼンマイ１１のトルクが弱まっているか否かを判定してもよい。具体的には、制御回路４４は、閾値Ｖｔｈ１以上の逆起電圧が所定期間検出されなかった場合、動力ゼンマイ１１のトルクが弱まっていると判定するとよい。そして、閾値Ｖｔｈ１以上の逆起電圧が検出されない状態が所定期間継続した場合、図２６に示すように、制御回路４４は、閾値Ｖｔｈ１より小さい閾値Ｖｔｈ２（第２閾値）に基づいて検出信号ＤＥを検出するとよい。そして、閾値Ｖｔｈ２を基準とする検出信号ＤＥの検出タイミングに基づいて、図２５に示す第２端子Ｏ２に調速パルスを出力する制御を行うとよい。
【0168】
なお、図２５においては、動力ゼンマイ１１のトルクが弱まっていると判定された場合、第２端子Ｏ２に調速パルスを出力する例を示したが、これに限られない。例えば、調速パルスの出力期間を短くして第１端子Ｏ１に出力する、第１端子Ｏ１への調速パルスの出力を停止する、又は、電磁ブレーキの作用を停止する等、制動力を弱める制御を行うこととしてもよい。この場合、図２６で示した閾値Ｖｔｈ２を複数設定し、逆起電圧のピークの大きさに応じて段階的に制動力の制御を切り替えることとしてもよい。
【0169】
また、図２７に示すように、動力ゼンマイ１１のトルクが弱まっていることにより検出信号が検出されない場合において、基準信号ＯＳを基準として調速パルスを出力することとしてもよい。図２７においては、検出信号が検出されない場合であっても、基準信号ＯＳが出力されてから時間ｔｂ１が経過したときに電磁ブレーキを作用させ、基準信号ＯＳが出力されてから時間ｔｐ１（＞ｔｂ１）が経過したときに第１端子Ｏ１に調速パルスを出力する例を示している。なお、この例においても、動力ゼンマイ１１のトルクが弱まっているか否かの判定は、検出される逆起電圧の波形に基づいて行われるとよい。制御回路４４は、動力ゼンマイ１１のトルクが弱まっていると判定された場合、基準信号ＯＳを基準として調速パルスを出力する図２７に示す制動制御に切り替えるとよい。
【0170】
図２７の例によると、動力ゼンマイ１１のトルクが弱まっていることにより検出信号が検出されない場合であっても制動力を生じさせることができ、テン輪３１が高振動の動作を行うことを抑制できる。その結果、機械式時計１の動きを見たユーザが、機械式時計１の故障であると誤認することを抑制できる。
【0171】
［その他の制動制御の例：負の逆起電圧の検出］
次に、図２８、図２９を参照して、回転検出の検出精度を向上させる制動制御について説明する。上記第１実施形態の各実施例においては、逆起電圧が所定の閾値Ｖｔｈ（＞＋０．５）以上であるか否かに基づいて回転検出を行う例を説明した。本例においては、正の逆起電圧に加えて、負の逆起電圧に基づいて回転検出を行うことにより、回転検出の検出精度を向上させる例を説明する。
次に、図２８、図２９を参照して、回転検出の検出精度を向上させる制動制御について説明する。上記第１実施形態の各実施例においては、逆起電圧が所定の閾値Ｖｔｈ（＞＋０．５）以上であるか否かに基づいて回転検出を行う例を説明した。本例においては、正の逆起電圧に加えて、負の逆起電圧に基づいて回転検出を行うことにより、回転検出の検出精度を向上させる例を説明する。
【0172】
具体的には、逆起電圧が閾値＋Ｖｔｈ以上であるか否かの判定に加えて、逆起電圧が－Ｖｔｈ以下であるか否かを判定する。なお、図２８に示す例においては、正の閾値＋Ｖｔｈを＋０．５［Ｖ］とし、負の閾値－Ｖｔｈを－０．２５［Ｖ］とした。負の閾値－Ｖｔｈの絶対値を、正の閾値＋Ｖｔｈの絶対値より小さくしたのは、後述のように、負の逆起電圧のピークの絶対値は、正の逆起電圧のピークの絶対値よりも小さく出るためである。ただし、これは一例であって、閾値の数値はこれに限られるものではない。
【0173】
本例において、正の閾値＋Ｖｔｈである＋０．５［Ｖ］以上の逆起電圧が発生することで回転検出回路４５により検出される信号を検出信号＋ＤＥと定義する。また、負の閾値－Ｖｔｈである－０．２５［Ｖ］以下の逆起電圧が発生することで回転検出回路４５により検出される信号を検出信号－ＤＥと定義する。
【0174】
本例における逆起電圧の波形は、上述の図６の下段で示したものと同様である。すなわち、本例においても、永久磁石４１が回転角度０°から１８０°に回転する間に、永久磁石４１の角速度は最大となり、コイル４３に生じる正の逆起電圧はピークとなる。また、永久磁石４１が磁気的な釣り合いの位置である回転角度１８０°において、コイル４３に生じる逆起電圧は０となる。また、永久磁石４１が回転角度１８０°から３４０°に回転する間に、コイル４３には負の逆起電圧が生じる。この際の永久磁石４１の角速度は、回転角度０°から１８０°に移動するまでの角速度よりも小さい。そのため、負の逆起電圧のピークの絶対値は、正の逆起電圧のピークの絶対値よりも小さく出ることとなる。
【0175】
同様に、永久磁石４１が回転角度０°から－１８０°に回転する間に、永久磁石４１の角速度は最大となり、コイル４３に生じる正の逆起電圧はピークとなる。また、永久磁石４１が磁気的な釣り合いの位置である回転角度－１８０°において、コイル４３に生じる逆起電圧は０となる。また、永久磁石４１が回転角度－１８０°から－３４０°に回転する間に、コイル４３には負の逆起電圧が生じる。この際の永久磁石４１の角速度は、回転角度０°から－１８０°に移動するまでの角速度よりも小さい。そのため、負の逆起電圧のピークの絶対値は、正の逆起電圧のピークの絶対値よりも小さく出ることとなる。
【0176】
本例で生じる逆起電圧は以上説明した波形であることより、図２８に示すように、正の逆起電圧のピークが現れた後、負の逆起電圧のピークが現れる。
【0177】
図２８の例においては、負の検出信号－ＤＥが検出されたタイミングと、基準信号の出力タイミングとを比較し、その比較結果に基づいて制動制御を行っている。具体的には、負の検出信号－ＤＥの検出タイミングと基準信号ＯＳの出力タイミングとのズレが所定範囲内である場合、負の検出信号－ＤＥが検出されてから時間ｔｂ１経過したタイミングで電磁ブレーキを作用させ、負の検出信号－ＤＥが検出されてから時間ｔｐ１（＞ｔｂ１）経過したタイミングで第１端子Ｏ１に調速パルスを出力している。
【0178】
本例においては、例えば、正の検出信号＋ＤＥが検出され、負の検出信号－ＤＥが検出されなかった場合、正の検出信号＋ＤＥの検出タイミングと基準信号ＯＳの出力タイミングとを比較し、その比較結果に基づいて制動制御を行うとよい。このように回転検出の判定基準が２つ設けられる構成を採用することにより、瞬間的なノイズ等に起因する誤検出を抑制することができる。その結果、精度の高い制動制御が可能となる。
【0179】
図２９は、図２８に示す制動制御を実現するための回路図である。本例のように負の逆起電圧を検出するためには、図２９に示すように、回転検出回路４５を、第１端子Ｏ１だけでなく第２端子Ｏ２にも接続するとよい。そして、正の逆起電圧の検出時はトランジスタＴＰ１をＯＦＦ、トランジスタＴＰ２をＯＮにするとよい。一方、負の逆起電圧の検出時はトランジスタＴＰ１をＯＮ、トランジスタＴＰ２をＯＦＦにするとよい。
【0180】
［その他の制動制御の例：歩度ズレが生じた場合の制動制御の他の変形例］
次に、図３０、図３１参照して、歩度ズレが生じた場合の制動制御の他の変形例について説明する。図３０、図３１は、第１実施形態の他の変形例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図３０、図３１においては、歩度ズレの程度に応じた制動制御を行う例を説明する。具体的には、歩度ズレの程度に応じて制動力の大きさを可変とする例を説明する。本変形例においては、制動力の大きさは、調速パルス出力回路４６により出力される調速パルスのデューティ比、及び制動回路８０により作用される電磁ブレーキＤＢのデューティ比によって決まるものである。
次に、図３０、図３１参照して、歩度ズレが生じた場合の制動制御の他の変形例について説明する。図３０、図３１は、第１実施形態の他の変形例における制動制御の一例を示すタイミングチャートである。図３０、図３１においては、歩度ズレの程度に応じた制動制御を行う例を説明する。具体的には、歩度ズレの程度に応じて制動力の大きさを可変とする例を説明する。本変形例においては、制動力の大きさは、調速パルス出力回路４６により出力される調速パルスのデューティ比、及び制動回路８０により作用される電磁ブレーキＤＢのデューティ比によって決まるものである。
【0181】
本変形例においては、制御回路４４が、検出信号ＤＥの検出タイミングに基づいて、調速パルス及び電磁ブレーキの制動ランクを選択する。制動ランクは、デューティ比に応じたランクである。本変形例においては、デューティ比とは、所定の区間における調速パルスが出力される出力期間の割合、及び所定の区間における電磁ブレーキが作用される作用期間の割合である。例えば、デューティ比として、０％、２５％、５０％、７５％、１００％が予め設定されているとよい。
【0182】
本変形例においては、制御回路４４は、検出信号ＤＥが検出された後の区間であって予め設定される制動区間ｔｃにおいて生じる制動力を制御する。すなわち、調速パルスが出力される又は電磁ブレーキが作用される制動区間ｔｃを予め設定し、制動区間ｔｃ内での通電時間を可変として、制動制御を行う。本変形例においては、図３０に示すように、検出信号ＤＥが検出されてから時間ｔｐ経過したタイミングを制動区間ｔｃの始期とする。
【0183】
図３０に示す例においては、制動区間ｔｃにおいて、調速パルスを出力しない期間に電磁ブレーキを作用させることとした。例えば、調速パルスのデューティ比が５０％の場合、デューティ比５０％の電磁ブレーキを作用させる。
【0184】
本変形例においては、制動力に対応する制動ランクを設定する。具体的には、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスがデューティ比１００％であって電磁ブレーキがデューティ比０％であるランクを、制動ランク「００００」とする。第１端子Ｏ１に出力される調速パルスがデューティ比７５％であって電磁ブレーキがデューティ比２５％であるランクを、制動ランク「０００１」とする。第１端子Ｏ１に出力される調速パルスがデューティ比５０％であって電磁ブレーキがデューティ比５０％であるランクを、制動ランク「００１０」とする。第１端子Ｏ１に出力される調速パルスがデューティ比２５％であって電磁ブレーキがデューティ比７５％であるランクを、制動ランク「００１１」とする。第１端子Ｏ１に出力される調速パルスがデューティ比０％であって電磁ブレーキがデューティ比１００％であるランクを、制動ランク「０１００」とする。これら制動ランクを制動力が大きい順に並べると、「００００」、「０００１」、「００１０」、「００１１」、「０１００」である。
【0185】
図３０に示す例においては、歩度に遅れや進みが生じていない場合、制御回路４４が制動ランク「００１０」を選択している。すなわち、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスのデューティ比を５０％、電磁ブレーキのデューティ比を５０％としている。
【0186】
また、歩度の進みが大きいほど、制動ランクを上げることとした。図３０においては、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間２ｔ進んでいる場合、制御回路４４が制動ランク「００００」を選択している。また、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間ｔ進んでいる場合、制御回路４４が制動ランク「０００１」を選択している。
【0187】
また、歩度の遅れが大きいほど、制動ランクを下げることとした。図３０においては、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間ｔ遅れている場合、制御回路４４が制動ランク「００１１」を選択している。また、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間２ｔ遅れている場合、制御回路４４が制動ランク「０１００」を選択している。
【0188】
図３１においては、大きな遅れが発生した場合の例を示している。具体的には、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間３ｔ、４ｔ、５ｔ、６ｔ、７ｔ、８ｔ遅れている場合の例を示している。
【0189】
本例においては、出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間３ｔ以上遅れている場合、第１端子Ｏ１に調速パルスを出力しないこととした。すなわち、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスのデューティ比を０％とした。そして、遅れが大きくなるに従い電磁ブレーキのデューティ比を小さくした。さらに遅れが大きくなった場合、電磁ブレーキを作用させず、第２端子Ｏ２に調速パルスを出力することとした。また、遅れが大きくなるに従い第２端子Ｏ２に出力されるデューティ比を大きくした。
【0190】
図３１に示す例では、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスがデューティ比０％であって電磁ブレーキがデューティ比７５％であるランクを、制動ランク「０１０１」とする。第１端子Ｏ１に出力される調速パルスがデューティ比０％であって電磁ブレーキがデューティ比５０％であるランクを、制動ランク「０１１０」とする。第１端子Ｏ１に出力される調速パルスがデューティ比０％であって電磁ブレーキがデューティ比２５％であるランクを、制動ランク「０１１１」とする。第１端子Ｏ１に出力される調速パルス及び電磁ブレーキのデューティ比０％であるランクを、制動ランク「１０００」とする。第２端子Ｏ２に出力される調速パルスがデューティ比２５％であって電磁ブレーキがデューティ比０％であるランクを、制動ランク「１００１」とする。第２端子Ｏ２に出力される調速パルスがデューティ比５０％であって電磁ブレーキがデューティ比０％であるランクを、制動ランク「１０１０」とする。これら制動ランクを制動力が大きい順に並べると、「０１０１」、「０１１０」、「０１１１」、「１０００」、「１００１」、「１０１０」である。
【0191】
図３１に示す例においては、歩度の遅れが大きいほど、制動ランクを下げることとした。図３１においては、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間３ｔ遅れている場合、制御回路４４が制動ランク「０１０１」を選択している。また、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間４ｔ遅れている場合、制御回路４４が制動ランク「０１０１」を選択している。また、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間５ｔ遅れている場合、制御回路４４が制動ランク「０１１１」を選択している。また、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間６ｔ遅れている場合、制御回路４４が制動ランク「１０００」を選択している。また、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間７ｔ遅れている場合、制御回路４４が制動ランク「１００１」を選択している。また、検出信号ＤＥの検出タイミングが基準信号ＯＳより時間８ｔ遅れている場合、制御回路４４が制動ランク「１０１０」を選択している。
【0192】
［第１実施形態の他の変形例における制動制御のフローチャート］
図３２は、第１実施形態の他の変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。なお、図２０で示したステップと同じステップについては同じ符号を用いて、その説明は省略する。制動ランクについては、図３０、図３１を参照して説明したものと同じである。
図３２は、第１実施形態の他の変形例における制動制御の一例を示すフローチャートである。なお、図２０で示したステップと同じステップについては同じ符号を用いて、その説明は省略する。制動ランクについては、図３０、図３１を参照して説明したものと同じである。
【0193】
上記図３０、図３１においては、基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングのズレに応じた制動制御を行う例を示したが、ズレの量を蓄積し、ズレの蓄積量に応じた制動制御を行ってもよい。以下、ズレの蓄積量に応じた制動制御のフローについて説明する。なお、図示は省略するが、歩度調整手段４０は、検出信号ＤＥと基準信号ＯＳとの期間差（基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングのズレ量）を蓄積するカウンタを有しているとよい。
【0194】
図３２に示す例においては、期間差ｔが±１［ｍｓ］以内の場合（ＳＴ２５１のＹ）、制御回路４４は制動ランク「００１０」を選択する（ＳＴ２６１）。期間差ｔが５［ｍｓ］より大きい場合（ＳＴ２５２のＹ）、制御回路４４は制動ランク「００００」（＞制動ランク「００１０」）を選択する（ＳＴ２６２）。期間差ｔが１［ｍｓ］より大きく５［ｍｓ］以下の場合（ＳＴ２５３のＹ）、制御回路４４は制動ランク「０００１」（＞制動ランク「００１０」）を選択する（ＳＴ２６３）。
【0195】
期間差ｔが－５［ｍｓ］以上であって－１［ｍｓ］以下の場合（ＳＴ２５４のＹ）、制御回路４４は、制動ランク「００１１」（＜「０００１」）を選択する（ＳＴ２６４）。期間差ｔが－１０［ｍｓ］以上であって－５［ｍｓ］より小さい場合（ＳＴ２５５のＹ）、制御回路４４は制動ランク「０１００」（＜制動ランク「００１１」）を選択する（ＳＴ２６５）。期間差ｔが－１５［ｍｓ］以上であって－１０［ｍｓ］より小さい場合（ＳＴ２５６のＹ）、制御回路４４は制動ランク「０１０１」（＜制動ランク「０１００」）を選択する（ＳＴ２６６）。期間差ｔが－１５［ｍｓ］より小さい場合（ＳＴ２５７のＹ）、制御回路４４は制動ランク「０１１０」（＜制動ランク「０１０１」）を選択する（ＳＴ２６７）。
【0196】
以上説明した他の変形例においては、第１端子Ｏ１に出力される調速パルスのデューティ比、第２端子Ｏ２に出力される調速パルスのデューティ比、電磁ブレーキＤＢのデューティ比を、予め設定された制動ランクに対応付けていることにより、回路上での制動力の扱いが容易である。すなわち、制御回路４４による制動力の制御が容易である。
【0197】
【0198】
ここで、電磁ブレーキＤＢが作用している期間においては、コイル４３が短絡していることより逆起電圧は検出されない。すなわち、図３３の下段に示す電磁ブレーキＤＢの作用期間ｂ１において逆起電圧は０［Ｖ］である。図３３の上段における波形の破線部分は、電磁ブレーキＤＢが作用していない場合において検出され得る波形を示しており、図３３の上段における波形の実線部分は、検出された波形を示している。なお、上述の図１０～図１５、図２１、図２２、図２５、図２８、及び後述の図３６～図３７Ｃにおいても同様に電磁ブレーキＤＢが作用している期間において逆起電圧は検出されないが、視認性の都合上、逆起電圧の波形を全て実線で示している。
【0199】
第２実施形態においては、調速パルスの出力による制動力の制御を行わず、電磁ブレーキを作用することによる制動力の制御を行う例を説明する。第２実施形態における物理的構成は、図１～図５を参照して説明した第１実施形態と同様であるとよいが、歩度調整手段４０が調速パルス出力回路４６を有していなくてもよい。
【0200】
電磁ブレーキによる制動は、調速パルスの出力による制動と比較して消費電力が小さいという利点がある一方で、テン輪３１の低速化を実現するにあたり制動力が不足する可能性がある。そこで、第２実施形態においては、第１実施形態と比較して電磁ブレーキの作用期間を長くすることによりテン輪３１の低速化を実現できる程度の制動力を生じさせることが可能な構成を採用する。また、第２実施形態においては、検出信号ＤＥの検出タイミングの進み具合及び遅れ具合に応じて、電磁ブレーキの作用期間を可変とする構成を採用する。例えば、検出信号ＤＥの検出タイミングが進んでいる場合における電磁ブレーキの作用期間を、検出信号ＤＥの検出タイミングが遅れている場合における電磁ブレーキの作用期間よりも長くする。
【0201】
なお、第２実施形態は、電磁ブレーキを作用することにのみによって制動力の制御を行っている点で、図１０を参照して説明した第１実施形態の第２実施例と同様である。第２実施形態は、２ステップ（２秒）基準で電磁ブレーキを作用させる制御を含む点で第１実施形態の第２実施例と異なる。
【0202】
図３３においては、２ステップ（２秒）基準で基準信号ＯＳを設定した例を示す。これにより、検出信号ＤＥが２ステップ毎に検出され、電磁ブレーキＤＢが２ステップ毎に作用している。以下の説明において、１ステップ（１秒）毎に電磁ブレーキＤＢを作用させるモードを第１制動モードと呼び、２ステップ（２秒）毎に電磁ブレーキＤＢを作用させるモードを第２制動モードと呼ぶ。第１制動モードにおいては、基準信号ＯＳが１秒間隔（第１間隔）で出力されると共に、電磁ブレーキＤＢの作用期間が第１間隔よりも短いとよい。第２制動モードにおいては、基準信号ＯＳが２秒間隔（第２間隔）で出力されると共に、電磁ブレーキＤＢの作用期間が第２間隔よりも短いとよい。
【0203】
第２実施形態においては、図３３の下段に示すように、検出信号ＤＥが検出されてから時間ｔｂ１が経過したタイミングで、１秒よりも長く２秒よりも短い作用期間ｂ１の電磁ブレーキＤＢを作用させる制御を含む。
【0204】
また、第２実施形態においては、制御回路４４が、検出信号ＤＥの検出タイミングに基づいて、制動モードを切り替える。また、第２実施形態においては、制御回路４４が、検出信号ＤＥの検出タイミングに基づいて、電磁ブレーキの制動ランクを選択する。制動ランクは、デューティ比に応じたランクである。第２実施形態においては、デューティ比とは、所定の区間における電磁ブレーキが作用される作用期間の割合である。
【0205】
【0206】
第２実施形態の第１制動モードにおいて、検出信号ＤＥが検出された後の区間であって予め設定される制動区間ｔｃの期間を１００％とした場合、電磁ブレーキの作用期間が２５％であるランクを、制動ランク「１００１１」とする。同様に、電磁ブレーキの作用期間が５０％、７５％であるランクをそれぞれ、制動ランク「１００１０」、「１０００１」とする。
【0207】
また、第２実施形態の第２制動モードにおいて、検出信号ＤＥが検出された後の区間であって予め設定される制動区間ｔｃ２（＞ｔｃ１）の期間を１００％とした場合、電磁ブレーキの作用期間が６５％であるランクを、制動ランク「１１０１１」とする。同様に、電磁ブレーキの作用期間が７５％、８５％であるランクをそれぞれ、制動ランク「１１０１０」、「１１００１」とする。
【0208】
なお、第２制動モードの制動ランクそれぞれにおける電磁ブレーキの作用期間は、第１制動モードの制動ランクそれぞれにおける電磁ブレーキの作用期間よりも長いとよい。すなわち、第２制動モードの制動ランクそれぞれにおける電磁ブレーキの制動力は、第１制動モードの制動ランクそれぞれにおける電磁ブレーキの制動力よりも大きいとよい。
【0209】
また、第２制動モードの制動ランクそれぞれにおける電磁ブレーキの作用期間は、第１制動モードにおける基準信号ＯＳの出力間隔（第１間隔）よりも長いとよい。これにより、第２制動モードにおいては、制動力を大きくすることができる。また、第２制動モードの制動ランクそれぞれにおける電磁ブレーキの作用期間は、基準信号ＯＳの２ステップ（２秒）分よりは短いとよい。
【0210】
また、第１制動モードの制動ランクそれぞれにおける電磁ブレーキの作用期間は、基準信号ＯＳが出力される間隔よりも短いとよい。これにより、第１制動モードにおいては、検出信号ＤＥを毎秒検出することができ、かつ発電量を維持することができる。
【0211】
また、第２実施形態において、制動回路８０は、第１制動モードと第２制動モードのそれぞれにおいて、作用期間が互いに異なる複数の制動力を生じさせることが可能に構成されているとよい。
【0212】
図３４（ａ）においては、制御回路４４は、歩度に進みがある場合、制動ランク「１０００１」（第２作用期間の電磁ブレーキ）を選択し、歩度に進み及び遅れが無い場合、制動ランク「１００１０」（第１作用期間の電磁ブレーキ）を選択し、歩度に遅れがある場合、制動ランク「１００１１」（第３作用期間の電磁ブレーキ）を選択する例を示している。すなわち、歩度が進んでいる程、相対的に制動力を大きくしている。
【0213】
図３４（ｂ）においては、制御回路４４は、歩度に進みがある場合、制動ランク「１１００１」（第２作用期間の電磁ブレーキ）を選択し、歩度に進み及び遅れが無い場合、制動ランク「１１０１０」（第１作用期間の電磁ブレーキ）を選択し、歩度に遅れがある場合、制動ランク「１１０１１」（第３作用期間の電磁ブレーキ）を選択する例を示している。すなわち、歩度が進んでいる程、相対的に制動力を大きくしている。
【0214】
なお、図３４（ｂ）においては、制動力の制御に寄与していない基準信号ＯＳの出力期間を、出力期間ｔｔｓとして示している。なお、第２制動モードにおいては、基準信号ＯＳの出力タイミング自体を２ステップ（２秒）としてもよい。すなわち、出力期間ｔｔｓで示される基準信号ＯＳは出力されなくてもよい。この場合、水晶振動子７０に基づく発振信号を分周することで約２０００［ｍｓ］毎に出力される基準信号ＯＳを生成するとよい。
【0215】
【0216】
第２実施形態においては、永久磁石４１の運動により発電が行われることにより電源回路６０が起動した後（ＳＴ１のＹ）、制動制御が開始される。そして、所定の閾値Ｖｔｈ以上の逆起電圧が発生した後、すなわち、回転検出回路４５により検出信号ＤＥが検出された後（ＳＴ２のＹ）、検出信号ＤＥと基準信号ＯＳとの期間差（基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングのズレ量）を取得する（ＳＴ５０）。
【0217】
さらに、制御回路４４により、現在の制動モードを判定する（ＳＴ５１）。現在の制動モードが第１制動モードである場合（ＳＴ５１のＹ）、以下の制御を行う。
【0218】
期間差ｔが±１［ｍｓ］以内の場合（ＳＴ５１１のＹ）、制御回路４４は制動ランク「１００１０」を選択する（ＳＴ５１２）。期間差ｔが１［ｍｓ］より大きく５［ｍｓ］以下の場合（ＳＴ５１３のＹ）、制御回路４４は制動ランク「１０００１」（＞制動ランク「１００１０」）を選択する（ＳＴ５１４）。
【0219】
期間差ｔが－１より小さい場合（ＳＴ５１５のＹ）、制御回路４４は制動ランク「１００１１」（＜制動ランク「１００１０」）を選択する（ＳＴ５１６）。期間差ｔが５［ｍｓ］より大きい場合（ＳＴ５１７のＹ）、制御回路４４は制動ランク「１０００１」を選択する（ＳＴ５１８）。
【0220】
また、期間差ｔが５［ｍｓ］より大きい場合（ＳＴ５１７のＹ）、すなわち、検出信号ＤＥが大きく進んでいる場合、制動モードを第１制動モードから第２制動モードに切り替える（ＳＴ５１９）。すなわち、制動力が大きくなるよう制動モードを切り替える。このように制動力を大きくすることにより、テン輪３１の低速化を維持することができる。
【0221】
一方、現在の制動モードが第２制動モードである場合（ＳＴ５１のＮ）、以下の制御を行う。
【0222】
期間差ｔが±１［ｍｓ］以内の場合（ＳＴ５２１のＹ）、制御回路４４は制動ランク「１１０１０」を選択する（ＳＴ５２２）。期間差ｔが－５［ｍｓ］以上であって、１［ｍｓ］より小さい場合（ＳＴ５２３のＹ）、制御回路４４は制動ランク「１１０１１」（＜制動ランク「１００１０」）を選択する（ＳＴ５２４）。
【0223】
期間差ｔが１よりも大きい場合（ＳＴ５２５のＹ）、制御回路４４は制動ランク「１１００１」（＞制動ランク「１００１０」）を選択する（ＳＴ５２６）。期間差ｔが－５［ｍｓ］より小さい場合（ＳＴ５２７のＹ）、制御回路４４は制動ランク「１１０１１」を選択する（ＳＴ５２８）。
【0224】
また、期間差ｔが－５［ｍｓ］より小さい場合（ＳＴ５２７のＹ）、すなわち、検出タイミングが大きく遅れている場合、制動モードを第２制動モードから第１制動モードに切り替える（ＳＴ５２９）。すなわち、制動力が小さくなるよう制動モードを切り替える。このように制動力を小さくすることにより、過度な制動力が生じることを抑制し、歩度精度を維持することができる。
【0225】
以上説明した第２実施形態においては、電磁ブレーキＤＢの作用期間を長くすることでテン輪３１の低速化を実現することができる。また、電磁ブレーキＤＢの作用期間が長い分、検出信号ＤＥの誤検出を抑制することができる。
【0226】
なお、第２実施形態においては、検出信号ＤＥと基準信号ＯＳとの期間差（基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングのズレ量）に応じて、制動モードを切り替える例を説明したが、これに限られない。例えば、機械式時計１内に温度センサを設けて、温度センサの出力に基づいて制動モードを切り替えてもよい。例えば、温度センサが検出した温度が所定値以上となった場合、制動モードを第２制動モードに切り替えるとよい。これは、温度が上昇すると、コイル４３の抵抗が上昇し、電磁ブレーキＤＢが効きにくくなるためである。温度上昇により電磁ブレーキＤＢが効きにくくなった状態において、電磁ブレーキＤＢの作用期間が長い第２制動モードを実行することにより、歩度精度を維持することができる。
【0227】
なお、第２実施形態においては、第１制動モードと第２制動モードとを切り替え可能な例について説明したが、これに限られず、第２制動モードのみを行う構成であってもよい。すなわち、制御回路４４は、常に２ステップ（２秒）毎に電磁ブレーキＤＢを作用させるように制動回路８０を制御してもよい。この場合、電磁ブレーキＤＢの作用期間は、テン輪３１の一方の回転方向における回転速度が最大値に達した後であって、次にテン輪３１が一方の回転方向の逆方向における回転速度が最大値に達するタイミングを含む期間であるとよい。また、第２実施形態においては、検出信号ＤＥが２ステップ毎に検出され、電磁ブレーキＤＢが２ステップ毎に作用している例を示したが、制動力が不足している場合は２ステップ（２秒）に限らず、３ステップ（３秒）毎、４ステップ（４秒）毎のように、電磁ブレーキＤＢの作用期間を長くするとともに検出信号ＤＥが検出されるステップ数が変更されてもよい。
【0228】
また、第２実施形態においては、図２０を参照して説明したように、基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングのズレ量を蓄積する蓄積部であるカウンタを設け、制御回路４４がズレ量の蓄積量に応じて制動力を制御する構成を採用してもよい。
【0229】
また、第２実施形態においては、基準信号ＯＳの出力タイミングに対する検出信号ＤＥの検出タイミングのズレ量に応じて、電磁ブレーキのデューティ比が２５％～８５％の間で可変である例を示したが、デューティ比はこれに限られるものではない。また、電磁ブレーキのデューティ比が０％である制動力を選択可能に構成してもよい。すなわち、例えば、検出信号ＤＥの検出タイミングが大きく遅れている場合、電磁ブレーキＤＢを作用させないこととしてもよい。
【0230】
【0231】
第３実施形態においては、検出信号ＤＥが検出される逆起電圧Ｖの閾値Ｖｔｈを低く設定した。図３６においては、閾値Ｖｔｈが０［Ｖ］よりもわずかに高い例を示している。このように閾値Ｖｔｈを低く設定することにより、時間の経過に伴い動力ゼンマイ１１の動力が弱まった状態においても、検出信号ＤＥを検出でき、歩度の精度を維持することができる。
【0232】
しかしながら、閾値Ｖｔｈを低く設定した場合、テン輪３１の回転速度が最大値となる回転角度以外の回転角度において、検出信号ＤＥが検出されてしまう可能性がある。すなわち、検出信号ＤＥを誤検出してしまう可能性がある。特に、図６で示すように、テン輪３１の回転角度が最大に達した後において、逆起電圧Ｖにおける２番目に大きいピークが発生するため、このピークに応じて検出信号ＤＥを誤検出してしまう可能性がある。
【0233】
一方で、第１端子Ｏ１、第２端子Ｏ２を短絡させることで電磁ブレーキＤＢを作用させている期間においては、そもそも逆起電圧Ｖは検出されず、検出信号ＤＥが検出されることは無い。そのため、電磁ブレーキＤＢが作用していない期間において、検出信号ＤＥの誤検出を抑制できると好ましい。
【0234】
そこで、第３実施形態においては、コイル４３に生じる逆起電圧Ｖの波形に関わらず検出信号ＤＥを検出しない非検出期間ＤＥ_ｏｆｆを設けることとした。非検出期間ＤＥ_ｏｆｆは、逆起電圧Ｖが閾値Ｖｔｈ以上であるか否かに関わらず、検出信号ＤＥを検出しない期間である。非検出期間ＤＥ_ｏｆｆは、検出信号ＤＥを検出してから所定期間経過後に開始されるとよい。すなわち、逆起電圧Ｖの波形のピークの最大値が生じた後、所定期間が経過後に開始されるとよい。また、非検出期間ＤＥ_ｏｆｆは、テン輪３１の正逆回転運動のうち正方向運動及び逆方向運動において、テン輪３１の回転速度が最大値に達した後であって、次にテン輪３１の回転速度が最大値となる前の期間であるとよい。すなわち、非検出期間ＤＥ_ｏｆｆは、逆起電圧Ｖのピークの最大値が検出されるタイミングと重ならない期間であるとよい。これにより、発電量を維持することができる。
【0235】
また、非検出期間ＤＥ_ｏｆｆと電磁ブレーキＤＢの作用期間は開始タイミングが同じであるとよい。また、非検出期間ＤＥ_ｏｆｆは、電磁ブレーキＤＢの作用期間の少なくともいずれかよりも長いとよい。すなわち、非検出期間ＤＥ_ｏｆｆの終点は、電磁ブレーキＤＢの作用期間のうちいずれかの終点よりも後であるとよい。
【0236】
図３６においては、作用期間がそれぞれ異なる電磁ブレーキＤＢが作用した例を示している。図３６においては、１番目の検出信号ＤＥが検出された後に作用期間が最も長い電磁ブレーキＤＢが作用し、２番目の検出信号ＤＥが検出された後に作用期間が２番目に長い電磁ブレーキＤＢが作用し、３番目の検出信号ＤＥが検出された後に作用期間が最も短い電磁ブレーキＤＢが作用する例を示している。
【0237】
また、図３６においては、非検出期間ＤＥ_ｏｆｆが、３番目の検出信号ＤＥが検出された後に作用する電磁ブレーキＤＢよりも長い例を示している。このように、第３実施形態においては、非検出期間ＤＥ_ｏｆｆが電磁ブレーキＤＢの作用期間の少なくともいずれかよりも長いとよい。これにより、閾値Ｖｔｈを低く設定した場合においても、電磁ブレーキＤＢの作用期間が経過した後における検出信号ＤＥの誤検出を抑制することができる。その結果、歩度精度を維持することができる。
【0238】
なお、図３６においては、非検出期間ＤＥ_ｏｆｆが常に一定である例を示すが、これに限られず、電磁ブレーキＤＢの作用期間に応じて可変としてもよい。具体的には、例えば、電磁ブレーキＤＢの作用期間が短い程、非検出期間ＤＥ_ｏｆｆを長くするとよい。これにより、検出信号ＤＥの誤検出をより精度良く抑制することができる。
【0239】
［電磁ブレーキの作用期間の変動］
ここで、図３７Ａ～図３７Ｃを参照して、電磁ブレーキの作用期間の変動の例について説明する。図３７Ａは、始点又は終点のいずれかを固定して電磁ブレーキの作用期間を変動させる例を示す図である。図３７Ｂは、所定の基準タイミングを基準として電磁ブレーキの作用期間を変動させる例を示す図である。図３７Ｃは、ランクの高さに応じて電磁ブレーキの作用期間を変動させる例を示す図である。なお、図３７Ａ、図３７Ｂにおいては、制動ランクをランク１～３で切り替え可能な例を示しており、図３７Ｃにおいては、制動ランクをランク１～５で切り替え可能な例を示している。また、これら制動ランクは数字が大きいほどデューティ比が大きいことを示している。
ここで、図３７Ａ～図３７Ｃを参照して、電磁ブレーキの作用期間の変動の例について説明する。図３７Ａは、始点又は終点のいずれかを固定して電磁ブレーキの作用期間を変動させる例を示す図である。図３７Ｂは、所定の基準タイミングを基準として電磁ブレーキの作用期間を変動させる例を示す図である。図３７Ｃは、ランクの高さに応じて電磁ブレーキの作用期間を変動させる例を示す図である。なお、図３７Ａ、図３７Ｂにおいては、制動ランクをランク１～３で切り替え可能な例を示しており、図３７Ｃにおいては、制動ランクをランク１～５で切り替え可能な例を示している。また、これら制動ランクは数字が大きいほどデューティ比が大きいことを示している。
【0240】
上述の図３４等では、電磁ブレーキＤＢの作用期間の終点を制動区間ｔｃの終点に固定し、電磁ブレーキの作用期間の始点を変動させてデューティ比に応じた電磁ブレーキ期間を設定する例を説明した。この例は図３７Ａの上段で示す制動ランクをランク１～３で切り替える例に対応する。しかしながら、電磁ブレーキの作用期間の変動はこれに限られない。
【0241】
例えば、図３７Ａの下段で示すように電磁ブレーキの作用期間を変動させるとよい。すなわち、電磁ブレーキＤＢの作用期間の始点を制動期間ｔｃの始点に固定し、電磁ブレーキの終点を変動させてもよい。
【0242】
また、図３７Ｂに示すように、作用期間の始点及び終点を固定せず、所定の基準タイミングを基準として作用期間を変動させてもよい。具体的には、所定の基準タイミングの前後の期間をランクの大きさに応じて変動させるとよい。図３７Ｂにおいては、所定の基準タイミングを基準として、ランクが上がる毎に前後で同じ長さ作用期間を長くする例を示している。
【0243】
また、図３７Ｃに示すように、制動ランクの大きさに応じて、作用期間の始点と終点のいずれを変動させるかを切り替え可能としてもよい。図３７Ｃに示す例においては、制御回路４４は、第１作用期間群に含まれる複数の作用期間（ランク１～３の作用期間）においては、その始点のタイミングを固定すると共に、その終点のタイミングを制御する。また、制御回路４４は、第２作用期間群に含まれる複数の作用期間（ランク４～５）においては、その始点のタイミングを制御すると共に、その終点のタイミングを固定する。なお、第２作用期間群に含まれる複数の作用期間それぞれは、第１作用期間群に含まれる複数の作用期間よりも長い。
【0244】
このように、作用期間の終点が制動区間ｔｃの終点に一致するまでは、ランクが上がるに従い作用期間の終点を遅らせるとよい。そして、作用期間の終点が制動区間ｔｃの終点と一致した後においては、ランクが上がるに従い作用期間の始点を早めるとよい。
【0245】
また、図３７Ｃに示すように、第１作用期間群に含まれる複数の作用期間（ランク１～３の作用期間）の始点のタイミングは、制動区間ｔｃの始点以降の所定の基準タイミングである。また、第１作用期間群に含まれる複数の作用期間（ランク１～３の作用期間）の終点のタイミングは、制動区間ｔｃの終点以前である。また、第２作用期間群に含まれる複数の作用期間（ランク４～５の作用期間）の始点のタイミングは、基準タイミングよりも前であり、また、第２作用期間群に含まれる複数の作用期間（ランク４～５の作用期間）の終点のタイミングは、制動区間ｔｃの終点のタイミングである。なお、図３７Ｃに示す例において、基準タイミングは、テン輪３１の正逆回転運動のうち正方向運動及び逆方向運動において、テン輪３１の回転速度が最大値に達した後であって、次に逆起電圧の波形のピーク（図３７Ｃに示す波形の負のピーク）が生じる前のタイミングである。
【0246】
このように、低いランクでは、作用期間の始点を、逆起電圧の最大値が検出されるタイミング以降に設定し、高いランクでは、作用期間が逆起電圧の最大値が検出されるタイミングと重なるように始点を設定するとよい。なお、逆起電圧の最大値が検出されるタイミングは発電のピークである。図３７Ｃに示すように作用期間の始点又は終点を設定することにより、低いランクでは発電量の少ない領域で制動力を調整することができ、高いランクではより制動力が高くなる発電量の多い領域で制動力を調整することができる。その結果、発電と制動の両立が可能となる。
【0247】
［ランク切り替え］
次に、図３８を参照して、ランク切り替えの一例を説明する。図３８は、ランク切り替えの一例を示すフローチャートである。図３８においては、同じランクの電磁ブレーキを所定回数連続して作用させた場合において、蓄積された期間差ｔに応じてランクを変動させる例を示している。具体的には、蓄積された期間差ｔが０又は正であればランクを１つ上げ、蓄積された期間差ｔが負であれば、ランクを一つ下げる例を示している。
次に、図３８を参照して、ランク切り替えの一例を説明する。図３８は、ランク切り替えの一例を示すフローチャートである。図３８においては、同じランクの電磁ブレーキを所定回数連続して作用させた場合において、蓄積された期間差ｔに応じてランクを変動させる例を示している。具体的には、蓄積された期間差ｔが０又は正であればランクを１つ上げ、蓄積された期間差ｔが負であれば、ランクを一つ下げる例を示している。
【0248】
永久磁石４１の運動により発電が行われることにより電源回路６０が起動した後（ＳＴ１のＹ）、制動制御が開始される。そして、所定の閾値Ｖｔｈ以上の逆起電圧が発生した後、すなわち、回転検出回路４５により検出信号ＤＥが検出された後（ＳＴ２のＹ）、検出信号ＤＥと基準信号ＯＳとの期間差を算出し、期間差ｔを蓄積する（ＳＴ６０）。
【0249】
同じランクでの制動制御を連続して行った回数が４回未満の場合（ＳＴ６１のＮ）、現在の制動ランクに応じた制動制御を行う（ＳＴ６２）。
【0250】
同じランクでの制動制御を連続して行った回数が４回に達している場合であって（ＳＴ６１のＹ）、蓄積された期間差ｔが０以上である場合（ＳＴ６３のＹ）、制動ランクを１つ上げた上で（ＳＴ６４）、上げられた後の制動ランクに応じた制動制御を行う（ＳＴ６２）。
【0251】
同じランクでの制動制御を連続して行った回数が４回に達している場合であって（ＳＴ６１のＹ）、蓄積された期間差ｔが０未満である場合（ＳＴ６３のＮ）、制動ランクを一つ下げた上で（ＳＴ６５）、下げられた後の制動ランクに応じた制動制御を行う（ＳＴ６５）。
【0252】
さらに、図３９を参照して、図３８で示したランク切り替えの変形例を説明する。図３９は、図３８で示したランク切り替えの変形例を示すフローチャートである。図３９においては、蓄積された期間差ｔが大きく、かつ同じランクの電磁ブレーキを所定回数連続して作用させた場合、ランクを大きく変動させる例を示している。具体的には、蓄積された期間差ｔが±３０［ｍｓ］よりも大きい場合、ランクを２つ上げる又は２つ下げる例を示している。
【0253】
永久磁石４１の運動により発電が行われることにより電源回路６０が起動した後（ＳＴ１のＹ）、制動制御が開始される。そして、所定の閾値Ｖｔｈ以上の逆起電圧が発生した後、すなわち、回転検出回路４５により検出信号ＤＥが検出された後（ＳＴ２のＹ）、検出信号ＤＥと基準信号ＯＳとの期間差を算出し、期間差ｔを蓄積する（ＳＴ７０）。
【0254】
蓄積された期間差ｔが３０［ｍｓ］以下であって、－３０［ｍｓ］以上である場合（ＳＴ７１のＮ）、同じランクでの制動制御を４回以上連続して行ったか否かを判定する（ＳＴ７２）。同じランクでの制動制御を連続して行った回数が４回以上であると判定された場合であって（ＳＴ７２のＹ）、蓄積された期間差ｔが０以上である場合（ＳＴ７４のＹ）、ランクを１つ上げる（ＳＴ７５）。そして、上げられた後の制動ランクに応じた制動制御を行う（ＳＴ７３）。同じランクでの制動制御を連続して行った回数が４回以上であると判定された場合であって（ＳＴ７２のＹ）、蓄積された期間差ｔが０未満である場合（ＳＴ７４のＮ）、ランクを１つ下げる（ＳＴ７６）。そして、下げられた後の制動ランクに応じた制動制御を行う（ＳＴ７３）。
【0255】
一方、蓄積された期間差ｔが３０［ｍｓ］より大きい、又は－３０［ｍｓ］未満である場合（ＳＴ７１のＹ）、同じランクでの制動制御を２回以上連続して行ったか否かを判定する（ＳＴ７７）。同じランクでの制動制御を連続して行った回数が２回未満であると判定された場合（ＳＴ７７のＮ）、現在の制動ランクに応じた制動制御を行う（ＳＴ７３）。
【0256】
同じランクでの制動制御を連続して行った回数が２回以上であると判定された場合であって（ＳＴ７７のＹ）、蓄積された期間差ｔが０以上である場合（ＳＴ７８のＹ）、ランクを２つ上げる（ＳＴ７９）。そして、上げられた後の制動ランクに応じた制動制御を行う（ＳＴ７３）。同じランクでの制動制御を連続して行った回数が２回以上であると判定された場合であって（ＳＴ７７のＹ）、蓄積された期間差ｔが０以上である場合（ＳＴ７８のＮ）、ランクを２つ下げる（ＳＴ７１０）。そして、下げられた後の制動ランクに応じた制動制御を行う（ＳＴ７３）。
【0257】
以上説明した図３８、図３９に示すランク切り替えを行うことで、電磁ブレーキの制動力を最適化することができ、その結果、歩度精度を向上することができる。特に、図３９に示すランク切り替えを行うことで、機械式時計１のユーザが屋外から屋内へ移動するなど、温度環境が急激に変化した場合であっても、ランクの切り替えを迅速に行うことができる。その結果、歩歩度精度を向上することができる。
【0258】
［まとめ］
以上説明した各実施形態及び変形例においては、機械式時計１の物理的な構造に応じて得られるテン輪３１の振動数が高い場合であっても、テン輪３１の振動数を低い振動数に合わせ込むことができる。言い換えると、機械式時計１の物理的な構造に応じて得られるテン輪３１の振動数の平均値を下げると共に、予め設定される基準信号ＯＳの周期に合わせ込むことができる。これにより、テン輪３１の低速化を実現できる。その結果、歩度精度を維持すると共に耐久性の高い機械式時計１を提供することができる。
以上説明した各実施形態及び変形例においては、機械式時計１の物理的な構造に応じて得られるテン輪３１の振動数が高い場合であっても、テン輪３１の振動数を低い振動数に合わせ込むことができる。言い換えると、機械式時計１の物理的な構造に応じて得られるテン輪３１の振動数の平均値を下げると共に、予め設定される基準信号ＯＳの周期に合わせ込むことができる。これにより、テン輪３１の低速化を実現できる。その結果、歩度精度を維持すると共に耐久性の高い機械式時計１を提供することができる。
【0259】
なお、テン輪３１の振動数を所定の振動数へ合わせ込むことは、緩急針やフリースプラングのような機構を用いて、手作業のチューニングにて行うことも可能である。しかし、この場合、テン輪３１を停止させ、手作業でチューニングを行い、さらにテン輪３１を動かして測定するという工程が必要になる。各実施形態及び変形例の制動制御を行うことにより、効率的かつ簡易にテン輪３１の振動数を所定の振動数を合わせ込むことができる。
【0260】
［その他］
歩度調整手段４０は、２極磁化された永久磁石４１の動作に基づいて検出信号を得るものであり、永久磁石４１の周辺に磁気的な影響を及ぼす部材が存在する場合、検出精度が低下してしまう可能性がある。そのため、永久磁石４１の周辺の部材の材料として、磁気的な影響が少ないものを採用するとよい。例えば、支持部材３３及びヒゲ持受３４の材料として樹脂材料を用いるとよい。また、支持部材３３を地板１０に対して固定するための固定具３３ａの材料としてリン青銅や真鍮を用いるとよい。また、テン輪３１の材料として、樹脂材料やアルミニウム、真鍮を用いるとよい。
歩度調整手段４０は、２極磁化された永久磁石４１の動作に基づいて検出信号を得るものであり、永久磁石４１の周辺に磁気的な影響を及ぼす部材が存在する場合、検出精度が低下してしまう可能性がある。そのため、永久磁石４１の周辺の部材の材料として、磁気的な影響が少ないものを採用するとよい。例えば、支持部材３３及びヒゲ持受３４の材料として樹脂材料を用いるとよい。また、支持部材３３を地板１０に対して固定するための固定具３３ａの材料としてリン青銅や真鍮を用いるとよい。また、テン輪３１の材料として、樹脂材料やアルミニウム、真鍮を用いるとよい。
【0261】
また、上述のように、ヤング率を低減するためにヒゲゼンマイ３２を樹脂製としたことより、金属製の場合と比較して、永久磁石４１に与える磁気的な影響を低減することができる。また、ヒゲゼンマイ３２が磁性を有する金属製である場合、永久磁石４１から磁気的な影響を受け、ヒゲゼンマイ３２の形状や姿勢が変位してしまう可能性がある。各実施形態及び変形例においては、ヒゲゼンマイ３２を樹脂製としたことより、ヒゲゼンマイ３２自身の形状や姿勢を安定させることができる。また、別途磁性材料からなる耐磁板を機械式時計１に設けてもよい。これにより、機械式時計１に外部の磁石が近づいた場合であっても、永久磁石４１（テン輪３１）の正逆回転運動が乱れることが抑制され、安定した制動制御を行うことができる。
【0262】
図３０、図３１を参照して説明した制動区間ｔｃは、各実施形態の各実施例、各変形例に適用されてもよい。すなわち、例えば、図１０、図１１等で説明した例において、調速パルスを出力又は電磁ブレーキを作用させる制動区間ｔｃを予め設定し、制御回路４４が制動区間ｔｃにおいて生じる制動力を制御するとよい。
【符号の説明】
【0263】
１ 機械式時計、２ 巻き真、１０ 地板、１０ａ 位置決めピン、１０ｂ 開口、１１ 動力ゼンマイ、１２ 輪列、１２２ 二番車、１２３ 三番車、１２４ 四番車、１３ 指針軸、１３１ 秒針、２０ 脱進機構、２１ ガンギ車、２２ アンクル、２２１
アンクル真、２２２ 竿部、２２３ 第１腕部、２２４ 第２腕部、３０ 調速機構、３１ テン輪、３１１ テン真、３２ ヒゲゼンマイ、３３ 支持部材、３３ａ パイプ、３３ｂ ネジ、３４ ヒゲ持受、３５ ワク部材、４０ 歩度調整手段、４１ 永久磁石、４２ 軟磁性コア、４２１ 第１磁性部、４２１ａ 第１端部、４２２ 第２磁性部、４２２ａ 第２端部、４３ コイル、４４ 制御回路、４５ 回転検出回路、４６ 調速パルス出力回路、４７ 分周回路、４８ 発振回路、５０ 整流回路、６０ 電源回路、７０ 水晶振動子、８０ 制動回路、ｎ１１，ｎ１２，ｎ２１，ｎ２２ ノッチ。
アンクル真、２２２ 竿部、２２３ 第１腕部、２２４ 第２腕部、３０ 調速機構、３１ テン輪、３１１ テン真、３２ ヒゲゼンマイ、３３ 支持部材、３３ａ パイプ、３３ｂ ネジ、３４ ヒゲ持受、３５ ワク部材、４０ 歩度調整手段、４１ 永久磁石、４２ 軟磁性コア、４２１ 第１磁性部、４２１ａ 第１端部、４２２ 第２磁性部、４２２ａ 第２端部、４３ コイル、４４ 制御回路、４５ 回転検出回路、４６ 調速パルス出力回路、４７ 分周回路、４８ 発振回路、５０ 整流回路、６０ 電源回路、７０ 水晶振動子、８０ 制動回路、ｎ１１，ｎ１２，ｎ２１，ｎ２２ ノッチ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【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37A】
【図37B】
【図37C】
【図38】
【図39】
