JPH10300862A

JPH10300862A - 機械的動力源によって駆動された発電機から動力を供給される電子時計

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Publication number: JPH10300862A
Application number: JP10118519A
Authority: JP
Inventors: Pierre-Andre Farine; ピエール−アンドレ・ファリヌ; Jean-Jacques Born; ジャン−ジャック・ボルン; Chabrol Francies; フランシス・シャブロ
Original assignee: Asulab AG
Current assignee: Asulab AG
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1998-04-28
Publication date: 1998-11-13
Anticipated expiration: 2018-04-28
Also published as: SG67492A1; KR19980081559A; US6113259A; CN1123807C; CN1197943A; TW351782B; JP4234227B2; HK1017093A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ぜんまい駆動式時計において、計時ムーブメ
ントの必要空間を大幅に増大させることなく自律性を従
来のものよりも高くした時計を提供すること。【解決手段】時計（１）は、電気−機械コンバータ
（３）のロータ（３ａ）と時間表示針（６）を駆動する
ぜんまい（２）を備えている。ロータ（３ａ）の実際の
角位置をその所望角位置に合わせる追従回路（７）に、
コンバータ（３）が電気エネルギを供給する。時計
（１）の自律性を高めるため、追従回路（７）は、コン
バータ（３）で発生した電気エネルギの一部分を蓄積す
る手段（２８）と、ロータ（３ａ）がその所望角位置に
対して所定の遅れよりも大きい遅れを有する時、この蓄
積電気エネルギを使用して駆動パルス（ＩＭ）をコンバ
ータ（３）へ送る手段（２１、２３〜２７）を備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも１つの
永久磁石を有するロータと、この磁石に電磁結合され
て、ロータの回転に応じて第１電気エネルギを発生する
少なくとも１つのコイルを含む電気−機械コンバータ
と、ロータは回転中に継続して動く実際の角位置を有し
ており、このロータに機械的に連結きれて、第１駆動ト
ルクが加えられることによってロータを所定方向に所定
の所望速度より高い回転速度で回転させる機械的動力源
と、ロータと機械的動力源とに機械的に連結されている
時間情報表示手段と、ロータの実際の角位置と規則的に
所望速度で動く所望の角位置との差を表す値を有する比
較信号を発生する手段と、この比較信号に応答して、ロ
ータの所望角位置に対する実際の角位置の差が進んでい
るとき、所望速度よりも低い回転速度をロータに与える
制動トルクを加える制動手段とを有する追従手段とを備
えた時計に関する。

【０００２】そのような時計は、特にヨーロッパ特許第
０，２３９，８２０号及び第０１６７９，９６８号に開
示されている。これらの既知の時計では、コンバータ
は、機械的動力源によって供給される機械的動力に応じ
て、追従回路に供給する必要がある電気エネルギを供給
する発電機として使用されているだけである。これらの
時計の様々な構成要素の特徴は、発電機ロータの実際の
回転速度が通常は時計が適切に動作する速度である所望
速度よりも高速になりがちであり、追従回路は、この実
際の回転速度を所望速度に追従させるように構成されて
いる。ロータの実際の回転速度を所望速度に追従させる
ことは、ロータの実際の角位置を所望の角位置に合わせ
ること、すなわち追従させることは、時計のスイッチを
入れてからロータがその所望速度で継続して回転したの
であればロータが占めるはずの位置、従って所望のロー
タ回転速度で継続して動く位置に含わせることに等しい
ことは容易にわかるであろう。

【０００３】上記ヨーロッパ特許第０，２３９，８２０
号に開示されている形式の時計では、ロータが所望角位
置に対して進んでいるか、遅れているかに応じて決まる
長さの期間にわたってロータを定期的に制動するにとに
よって調整が行われる。上記ヨーロッパ特許第０，６７
９，９６８号に開示されている形式の時計では、ロータ
が所望角位置に対して進む毎に一定期間にわたってロー
タを定期的に制動することによって調整が行われる。ロ
ータの回転速度が所望速度に含わせられたとしても、そ
のロータの実際の角位置はほとんど常にその所望角位置
に対して進んでいるか、遅れていることは容易に理解さ
れるであろう。例えば時計に対する角衝撃の結果、ロー
タが３６０゜以上、場合によっては３６０゜の数倍も進
んだり、遅れることもある。

【０００４】以下の説明を簡単にするため、時計の機械
的動力源が、機械式腕時計に現在使用されているような
従来のぜんまいである場合について説明する。しかし、
当該技術の専門家であれば、機械的動力源の性質がどの
ようなものであっても、以下に記載する発明を使用でき
ることは問題なく理解できるであろう。

【０００５】ぜんまいによって減退角度（let down ang
le）Ａの関数として供給される機械的トルクＣのよく知
られた代替例が、図１に曲線Ｂで示されている。上記形
式と同じ形式の時計にぜんまいを使用できるようにする
ため、減退中の少なくとも一部分の間、ぜんまいが供給
する駆動トルクＣは、ぜんまいによって駆動される発電
機のロータが、その回転速度を調整する回路によって制
動されていない時の所望速度で回転する際のトルクであ
る限界トルクＣＬよりも大きくなければならないことは
明らかである。この限界トルクＣＬの値は、当然ながら
ぜんまいによって駆動される様々な部材の機械的特性と
共に、発電機及びそれによって給電される回路の電気特
性によって決まる。そのような限界トルクＣＬの例が、
図１に点線の両線Ｄで示されている。この直線Ｄは、ぜ
んまいの減退角度の値がＡＬである地点Ｐで曲線Ｂと交
差する。

【０００６】図１の曲線Ｂで表された駆動トルクを有す
るぜんまいで得られる機械的動力Ｅは、ぜんまいが完全
に巻き上げられている時には、その曲線Ｂと図１の軸Ｃ
及びＡによって囲まれた表面に等しいことはよく知られ
ている。ぜんまいの減退中に、このエネルギＥの部分Ｅ
１は、発電機のロータをその所望速度で回転させ、発電
機によって電気エネルギに変換した後、ロータの回転速
度追従回路に供給するために使用されると考えられる。
機械的エネルギＥのこの部分Ｅ１は、軸Ａ及びＣと直線
Ｄと横座標ＡＬを通る垂直な線によって囲まれた表面に
等しい。機械的エネルギＥのＥ２で示された別の部分
は、発電機ロータを加速し、電気エネルギに変換した
後、必要時にロータを制動するために使用される。この
機械的エネルギＥ２は、軸Ｃと直線Ｄと曲線Ｂによって
囲まれた表面に等しい。以上に簡単に説明した既知の時
計の自律性、すなわちぜんまいが完全に巻き上げられた
後、適正に動作する期間は、ぜんまいによって供給され
る駆動トルクが限界トルク値ＣＬに達するまでに経過す
る時間に限定されることはわかるであろう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】高いトルクの供給を行
えるぜんまいか、合計減退角度の大きいぜんまいを使用
することによってこの自律性を向上させることができる
ことは明らかであろう。しかし、そのようなぜんまいが
占める体積も増加するため、腕時計等の体積が小さい時
計ではそれを使用することが困難であるか、不可能でさ
えある。本発明の目的は、上記時計と同じ形式である
が、計時ムーブメントの必要空間を大幅に増大させるこ
となく自律性を上記のものよりも高くした時計を提供す
ることである。別の目的は、動作に必要な動力が得られ
る限り、信頼性が高く、動作の正確さが確保される時計
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも１
つの永久磁石を有するロータと、磁石に電磁結合され
て、ロータの回転に応じて第１電気エネルギを発生する
少なくとも１つのコイルを含む電気−機械コンバータを
備えている。ロータは、機械的動力源に機械的連結され
ており、その動力源から第１駆動トルクが加えられて所
定方向に所定の所望速度より高い回転速度で回転できる
ようになっている。そのロータは回転中に継続して動く
実際の角位置を有している。時間情報表示手段はロータ
と機械的動力源とに機械的に連結されている。本発明は
さらに、追従手段を備えている。この追従手段は、ロー
タの実際の角位置と規則的に所望速度で動くはずである
所望の角位置との差を表す値を有する比較信号を発生す
る手段と、比較信号に応答して、ロータの所望角位置に
対する実際の角位置が進んでいるとき、ロータの回転速
度を所望速度よりも低くする制動トルクをロータに加え
る制動手段と備えている。その追従回路はさらに、比較
信号に応答して、ロータの所望角位置に対する実際の角
位置が遅れているとき、その遅れが所定の遅れより大き
い場合、ロータに第２駆動トルクを加えることによっ
て、やはりロータが所定方向に所望速度より高い回転速
度で回転するようにする制御手段を備えている。以下の
説明から明らかになるように、本発明の特徴によって、
ムーブメントの必要空間を大幅に増大させることなく時
計の自律性を高くすることができる。本発明の他の目的
及び利点は、添付の図面を参照した以下の説明から明ら
かになるであろう。

【０００９】

【発明の実施の形態】図２の非制限的例によって概略的
に示されている実施形態において、本発明の時計１は、
ぜんまい２で形成された機械的動力源を含む。このぜん
まい２は、従来の機械式時計に使用されている既知のぜ
んまいのいずれかと同じ形式にすることができるので、
極めて概略的に示されているだけである。このぜんまい
２によって供給される駆動トルクは、ぜんまいの減退角
度の関数として図１に示されているように変化するもの
と仮定する。このぜんまい２は、手動または自動巻き上
げ機構に連結されているが、巻き上げ機構は、やはり従
来の機械式時計に使用されている既知の巻き上げ機構の
いずれかに類似したものでよいので、ここでは示されて
いない。

【００１０】ぜんまい２は、点線で記号化した歯車列４
を介して電気−機械コンバータ３のロータ３ａに機械的
に結合されている。このコンバータ３はコイル３ｂも含
んでおり、それは当該技術の専門家には既知の様々な方
法で形成されるので、ここでは詳細に説明しない。簡単
に説明すると、本例では、ロータ３ａは双極磁石を含む
が、これはその磁化軸線を表す矢印で簡単に示されてい
るだけである。また、コイル３ｂは、例えば図示しない
ステータを介してロータ３ａの永久磁石に電磁結合され
て、ロータ３ａの回転に応じて端子Ｂ１、Ｂ２間に交流
電圧Ｕｇを発生する。その周期はロータ３ａの回転周
期、すなわちロータ３ａが１回転するためにかかる時間
に一致している。コイル３ｂの端子Ｂ１、Ｂ２がコンバ
ータ３の端子を構成していることは明らかである。

【００１１】時計１はさらに整流器回路５を備えてお
り、その入力５ａ、５ｂはそれぞれコンパータ３の端子
Ｂ１、Ｂ２に接続されている。出力５ｃ、５ｄは、コン
バータ３から発生する交流電圧Ｕｇに応じて少なくとも
ほとんど直流の電圧Ｕａを生じる。この電圧Ｕａは、図
示しない電線を介して以下に記載する様々な電子回路に
供給される。整流器５は、当該技術の専門家には既知の
整流器のいずれかに類似したものでよいので、ここでは
詳細に説明しない。簡単に説明すると、以下に明らかに
なる理由から、この整流器５は、直流電圧Ｕａが交流電
圧Ｕｇのピーク値より大きくなるように構成されてい
る。

【００１２】本例では、整流器５の端子５ａと５ｃは、
コンバータ３の端子Ｂ１に接続されると共に互いに接続
されている。さらに、これらの３つの端子５ａ、５ｃ及
びＢ１の電位は基準電位として任意に選択されるか、ま
たは接地されており、以下の説明に述べるすべての電圧
は、この基準電位に対して測定した電圧である。

【００１３】ロータ３ａが一定速度で回転し、コイル３
ｂが短絡していない時、交流電圧Ｕｇはこの基準電位に
対して対称的である。さらに、以下の説明では、様々な
信号を測定した地点の電位が基準電位とほぼ同じである
か、整流器５の端子５ｄの電位とほぼ同じであるかに従
って、その信号を「０」論理状態か、「１」論理状態で
あると説明する。以下の説明では、これらの論理状態を
単に「０」状態及び「１」状態と呼ぶだけである。

【００１４】時計１はまた現在の時間を表示する表示手
段を備えており、本実施形態ではこれは従来の針６で形
成されているが、他の既知の部材、例えばディスク、ド
ラムまたは他のもので形成してもよい。それはまた、１
つまたは複数の追加表示装置、例えば日付表示装置、月
相表示装置等を含むことができる。この形式の追加表示
装置も図示されていない。針６と、必要ならば追加装置
は、少なくとも一部分が歯車列４の一部分と共通する歯
車列を介してぜんまい２とコンバータ３のロータ３ａに
機械的に連結されている図１では、針６に連結されたこ
の歯車列に個別の参照番号が付けられておらず、やはり
点線で示されている。時計１はまた、針６の時間設定
と、必要ならば追加装置の調整を行う機構を備えている
が、これは当該技術の専門家には既知のこの形式の様々
な機構のいずれかに類似したものでよいので、ここには
示されていない。

【００１５】図２に示されている時計では、ロータ３ａ
の実際の回転速度をその所望回転速度Ｖｃに追従させる
こと、従ってロータ３ａの実際の角位置をその所望角位
置に合わせることが追従回路７によって行われる。ぜん
まい２内に蓄積されている機械的動力の一部をコンバー
タ３で電気エネルギに変換し、コンバータで発生した交
流電圧Ｕｇを整流器５で直流電圧Ｕａに変換した後にこ
の回路７にエネルギーが供給される。

【００１６】ロータ３ａの回転速度を決め、以下に説明
するように歯車列４の回転速度を決める追従回路７は、
ロータ３ａが所望速度Ｖｃで回転する時、針６が通常速
度で回転するように構成されている。本例では、所望速
度Ｖｃが毎秒４回転に設定されているものと仮定する。

【００１７】さらに、以下の説明から明らかになる理由
から、コイル３ｂが短絡していない場合、ぜんまい２に
よって与えられる駆動トルクが上記定義の限界トルクＣ
Ｌ（図１）より高い限り、ロータ３ａの平均回転速度が
所望速度Ｖｃより高くなるように、ぜんまい２とそれが
駆動する様々な素子の特性がコンバータ３の特性と共に
選択される。同様に、これらの特性は、ぜんまい２が完
全に巻き上げられており、そのためそれが与える駆動ト
ルクが最大値である時でも、コイル３ｂが短絡している
場合、平均回転速度が所望速度Ｖｃより低くなるように
選択される。

【００１８】上記追従回路７は比較器８を含み、その非
反転入力はコンバータ３の端子Ｂ２に接続され、反転入
力は基準電位に接続されているので、その出力から発生
する、以下の説明でＳＭと呼ぶ信号は、コンバータ３か
ら送られる電圧Ｕｇが負か正かに従って「０」状態と
「１」状態になる。信号ＳＭの周期は、当然ながら電圧
Ｕｇと同じであるため、特にコンバータ３のロータ３ａ
が所望速度Ｖｃ、本例では前述したように毎秒４回転で
回転する時、この信号ＳＭの周期は２５０ミリ秒であ
る。さらに、コンバータ３のロータ３ａが所定の角位置
を通過する、すなわち電圧Ｕｇが増加中にゼロ値を越え
る毎に、信号ＳＭは「０」状態から「１」状態に変わ
る。このため、信号ＳＭは、ロータ３ａの回転速度測定
信号であると共に、ロータ３ａが上記定義の所定角位置
を通過したことを検出する信号でもある。

【００１９】追従回路７はまた、基準信号ＳＲの供給源
を含む。これは本例では、水晶発振器にすることができ
る発振器９と、発振器９で発生した信号に応じて信号Ｓ
Ｒを生じる出力Ｑ１を有する分周回路１０で形成されて
いる。この発振器９と分周回路１０は、当該技術の専門
家には既知の様々な方法で形成できるので、ここでは詳
細に説明しない。簡単に説明すると、発振器９と分周器
１０は、コンバータ３のロータ３ａが所望速度Ｖｃ、す
なわち本例では２５０ミリ秒で回転している時、信号Ｓ
Ｒの周期が信号ＳＭと同じになるように構成されてい
る。これは、例えば、電子時計の大部分に使用されてい
る、周波数が３２，７６８Ｈｚの信号を発生する発振器
と同様な発振器を発振器９の代わりに用い、また分周器
１０を一連の１３個のフリップフロップからなる既知の
形式にすることによっても得ることができる。

【００２０】また、分周器１０は第２出力Ｑ２を備えて
いる。これは信号ＳＲよりもはるかに短い、例えば百分
の１程度に短い周期を有する信号ＳＣを発生する。その
有用性は以下の説明から明らかになるであろう。本例で
は、この信号ＳＣは、分周器１０の第６フリップフロッ
プの出力から生じることができ、従って約１、９５ミリ
秒の周期を有する。

【００２１】追従回路７はさらに、可逆カウンタすなわ
ちアップ・ダウンカウンタ１１を備えている。このカウ
ンタ１１のカウントアップ入力Ｃは、分周器１０の出力
Ｑに接続されて信号ＳＲを受け取る一方、そのカウント
ダウン入力Ｄは、比較器８の出力に接続されて信号ＳＭ
を受け取る。

【００２２】このアップ・ダウンカウンタ１１は既知の
様々な方法で形成できるので、ここでは詳細に説明しな
い。簡単に説明すると、それは受け取ったパルスの立ち
上がり区間に、すなわち信号ＳＲ及びＳＭの「０」状態
から「１」状態への変化に反応する。言い換えると、カ
ウンタ１１の内容、すなわちそれを形成している様々な
フリップフロップの出力の「０」状態または「１」状態
によって形成された２進数は、ＳＲ信号パルスの各立ち
上がり区間で１単位だけ増分され、ＳＭ信号パルスの各
立ち上がり区間で１単位だけ減分される。カウンタ１１
はまた、入力Ｃ及びＤに受け取るパルスの時間的重なり
合いによる曖昧さを除去することができる既知の手段を
備えている。

【００２３】カウンタ１１はｎ個のフリップフロップを
含む。これらのフリップフロップの最後と最後から２番
目のものの出力をそれぞれＱ１、Ｑ２で表す。また、カ
ウンタ１１はｎ個のフリップフロップで形成されている
ので、その内容はゼロ以上かつ２ⁿ−１以下の値である
ことを思い出されたい。さらに、カウンタ１１の動作は
サイクリック的である。すなわちその内容がゼロの時、
そのカウントダウン入力Ｄにパルスが加えられるとその
内容が２ⁿ−１値になり、またその内容が２ⁿ−１の
時、カウントアップ入力Ｃに加えられるパルスに応答し
て０値になる。

【００２４】当該技術の専門家には容易にわかるよう
に、カウンタ１１の内容がゼロ以上かつ２^(n-1)未満で
ある時、カウンタ１１の出力Ｑ１は「０」状態にあり、
その内容が２^(n-1)以上かつ２ⁿ−１以下である時、出
力Ｑ１は「１」状態にある。さらに、カウンタ１１の内
容がゼロ以上かつ２^(n-2)未満である時、カウンタ１１
の出力Ｑ２が「０」状態にあり、その内容が２^(n-2)以
上かつ２^(n-1)未満である時、出力Ｑ２は「１」状態に
ある。

【００２５】アップ・ダウンカウンタ１１の出力Ｑ１は
ＡＮＤゲート１２の第１入力に接続されており、ＡＮＤ
ゲート１２の第２入力は比較器８の出力に接続されてい
る。このゲート１２の出力は、ＲＳフリップフロップ１
３の入力Ｓに接続されており、ＲＳフリップフロップ１
３の入力Ｒはカウンタ１５の出力Ｑに接続されている。

【００２６】上記のアップ・ダウンカウンタ１１と同様
に、フリップフロップ１３は、その入力Ｓ及びＲに受け
取ったパルスの立ち上がり区間に反応する。言い換える
と、フリップフロップ１３の非反転出力Ｑ及び反転出力
Ｑ（／）は、その入力Ｓに加えられた信号の各立ち上が
り区間に応答してそれぞれ「１」状態及び「０」状態に
なり、出力Ｒに加えられた信号の各立ち上がり区間に応
答してそれぞれ「０」状態及び「１」状態になる。

【００２７】カウンタ１５は、アップ・ダウンカウンタ
ではなく単純なカウンタであって、本例では従来通りに
直列に接続された５個のフリップフロップで形成されて
いるため、第５フリップフロップの非反転出力であるカ
ウンタの出力Ｑは、カウンタの内容が１５から１６に変
わった時、「０」状態から「１」状態に変わる。カウン
タ１５のカウントアップ入力Ｃは分周器１０の出力Ｑ２
に接続されているため、信号ＳＣを受け取り、そのリセ
ット入力Ｒはフリップフロップ１３の反転出力Ｑ（／）
に接続されている。やはりアップ・ダウンカウンタ１１
と同様に、カウンタ１５はカウント入力Ｃに加えられた
信号の立ち上がり区間に反応する。さらに、入力Ｒが
「１」状態にある限り、その内容はゼロ値に維持され
る。

【００２８】追従回路７はさらにコンバータ３のロータ
３ａ用の電気制動素子を含む。これは本例ではｎ型Ｍ０
Ｓトランジスタ１６で形成されており、そのソース及び
ドレーンはそれぞれコンバータ３の端子Ｂ１及びＢ２に
接続され、ゲートはフリップフロップ１３の非反転出力
Ｑに接続されている。当該技術の専門家には容易にわか
るように、トランジスタ１６は、ｎ型であるためにゲー
トが「０」状態にあるか「１」状態にあるか、またその
ソースが基準電位であるかに応じて、遮断されるか、導
通する。

【００２９】追従回路７はさらに、比較器８の出力に接
続されて信号ＳＭを受け取る制御入力Ｃと出力Ｑを有す
る時間遅延回路２１を含む。この時間遅延回路２１は、
信号ＳＭが「０」状態から「１」状態へ変わってから所
定の遅延時間Ｔが経過した後に開始される所定の持続時
間ＤのパルスＩＣを出力Ｑに発生するためのもので、そ
の持続時間中に出力Ｑが「１」状態にあることがわかっ
ていれば、当該技術の専門家であればそれを作製するこ
とが困難ではないので、時間遅延回路２１については詳
細に説明しない。この持続時間Ｄ及び遅延時間Ｔについ
ては以下に説明する。時間遅延回路２１の出力ＱはＮＡ
ＮＤゲートの第１入カに接続されており、その第２入力
はＲＳフリップフロップ２４の出力Ｑに接続されてい
る。

【００３０】フリップフロップ２４の入力ＳはＡＮＤゲ
ート２５の出力に接続されており、そのＡＮＤゲート２
５の第１入力はアップ・ダウンカウンタ１１の出カＱ２
に接続され、その第２入力はインバータゲート２６を介
してカウンタ１１の出力Ｑ１に接続されている。フリッ
プフロップ２４の入力Ｒは、直接的にカウンタ１１の出
力Ｑ１に接続されている。

【００３１】追従回路７はさらに制御素子を含む。本例
ではこれはＰ型Ｍ０Ｓトランジスタ２７で形成され、そ
のソースは直流供給電圧Ｕａの記号＋で示された正電位
に接続され、ドレーンはコンバータ３のコイル３ｂの端
子Ｂ２に接続されている。トランジスタ２７のゲート
は、ゲート２３の出力に接続されている。当該技術の専
門家には容易にわかるように、トランジスタ２７は、そ
れがｐ型であるためにそのゲートが「１」状態にあるか
「０」状態にあるか、またそのソースが正電位であるか
に応じて、遮断されるか、導通する。

【００３２】追従回路７はさらに、以下に説明する状況
において電気エネルギを蓄えて戻すための蓄電装置２８
を備えている。この装置２８は、それぞれ整流器５の端
子５ｃ、５ｄに接続された正端子２８ａと負端子２８ｂ
を備えており、当該技術の専門家には既知の様々な方法
で形成できるので、ここでは詳細に説明しない。簡単に
説明すると、それは従来のアキュムレータ２９を含み、
そのような用途に適した既知のアキュムレータのいずれ
かと同じ種類のものでよい。必要ならば、この装置はさ
らにこのアキュムレータ２９の動作電圧を電圧Ｕａに合
わせるための回路を備えてもよい。この装置２８はま
た、アキュムレータ２９の過充電の防止及びアキュムレ
ータ２９の過放電の防止の両方またはいずれか一方のた
めにアキュムレータ２９の充電電流を制限するための監
視回路も備えることができる。

【００３３】追従回路７はまた、初期化回路を備えてい
るが、図２を不必要に過密化させることを避けるために
図示されておらず、当該技術の専門家には既知の回路で
ある。簡単に説明すると、それは、電圧Ｕａが増加中
に、追従回路７の様々な構成要素が適正に動作し始める
値か、それよりわずかに大きい所定の閾値に達した時点
で、短い初期化パルスを発生するように構成されてい
る。この時点を以下の説明では初期化時点ｔ０と呼ぷ。
この初期化回路は分周器１０、カウンタ１１及び１５、
時間遅延回路２１及びフリップフロップ１３及び２４に
接続されているため、この時点ｔ０でこれらの素子のす
ぺての出力Ｑ、Ｑ１またはＱ２が「０」状態に設定され
る。

【００３４】ぜんまい２が完全に減退し、コンバータ３
のロータ３ａが回転していない時、電圧Ｕｇは当然なが
らゼロである。また、畜電装置２８のアキュムレータ２
９が放電した時、電圧Ｕａはゼロであるか、または時計
１を動作させるためには不十分である。

【００３５】ぜんまい２を巻き直した場合、ロータ３ａ
が回転し始め、電圧Ｕｇ、Ｕａが増加し始める時点に達
する。上記定義の時点ｔ０で、初期化回路で発生したパ
ルスは、分周器１０の出力Ｑ１、Ｑ２、アップ・ダウン
カウンタ１１の出カＱ１、Ｑ２、カウンタ１５及び時間
遅延回路２１の出力Ｑを「０」状態に設定する効果を有
する。同じ初期化パルスの結果として、フリップフロッ
プ１３の出力Ｑ及びＱ（／）はそれぞれ「０」、「１」
論理状態になり、フリップフロップ２４の出力Ｑは
「０」状態になる。

【００３６】フリップフロップ１３の出カＱの「０」状
態によってトランジスタ１６は遮断状態になるため、コ
ンバータ３のコイル３ｂは短絡しないで、ロータ３ａの
回転速度はその所望速度Ｖｃに違してそれを越えること
ができる。さらに、フリップフロップ１３の出力Ｑの
「１」状態によってカウンタ１５の内容がゼロに維持さ
れる。さらに、フリップフロップ２４の出力Ｑの「０」
状態によって、ゲート２３の出力が「１」状態に維持さ
れるため、トランジスタ２７は遮断状態になる。

【００３７】以下の説明から明らかになるように、時計
１が停止した時、アキュムレータ２９は完全に、または
少なくともほば完全に放電している。ロータ３ａが回転
し始めて、電圧Ｕａが十分な値に達した時、アキュムレ
ータ２９はコンバータ３から得られる電気エネルギの一
部分を吸収して充電し始める。このためコンバータ３は
発電機として機能する。電気エネルギのこの余剰分はも
ちろんぜんまい２によって与えられ、上記定義の機械的
エネルギＥ２の少なくとも一部分をコンバータ３で変換
することによって生じる。

【００３８】アキュムレータ２９に蓄えられたこの電気
エネルギは、以下に説明する状況において使用するため
のものである。時点ｔ０の後の時計１の動作は、以上の
説明からその詳細全部を再構成することは当該技術の専
門家には困難ではないので、以下には一般的に説明する
だけとする。

【００３９】時計１の動作のこの説明において、基準信
号ＳＲがその「０」状態から「１」状態に変わり、従っ
てカウンタ１１の内容が１単位だけ増分される各時点を
基準時点ｔｒと呼ぷ。同様に、測定信号ＳＭがその
「０」状態から「１」状態に変わり、従ってカウンタ１
１の内容が１単位だけ減分される各時点を測定時点ｔｍ
と呼ぷ。

【００４０】アップ・ダウンカウンタ１１の内容は、上
記定義の時点ｔ０以降に分周器１０が発生した信号ＳＲ
パルスの数と、おなじ時点ｔ０以降にコンバータ３のロ
ータ３ａが行った全回転の数である、比較器８が発生し
た信号ＳＭパルスの数との差に継続して等しいことは明
らかである。このため、カウンタ１１のこの内容は、ロ
ータ３ａの実際の角位置とその所望の角位置との差を継
続して表している。場合によって、この差は進んでいた
り、遅れており、必要ならば数回転になるであろう。

【００４１】さらに、この差がゼロである時、すなわち
ロータ３ａの角位置がその所望の角位置に一致するか、
少なくともその１回転以内にある時、カウンタ１１の内
容もゼ回である。同様に、その差が、ロータ３ａがその
所望角位置に対して遅れている時、カウンタ１１の内容
はゼロより大きく、かつ２^(n-1)より小さい。このた
め、これらの２つの場合、カウンタ１１の出力Ｑ１は
「０」の状態である。最後になるが、その差が、ロータ
３ａがその所望角位置に対して適んでいる時、カウンタ
１１の内容は２ⁿ−１以下かつ２^(n-1)以上である。

【００４２】次に、上記定義の時点ｔｍの１つの直後か
ら任意に開始し、ロータ３ａがその所望角位置に対して
進んでいると仮定して、時計１の動作を説明する。この
ため、前述したように、カウンタ１１の出カＱ１は
「１」状態にある。信号ＳＭも「１」状態にあるので、
フリップフロップ１３の出カＱ及びＱ（／）がそれぞれ
「１」状態及び「０」状態となる。その結果、トランジ
スタ１６は導通して、コンバータ３のヨイル３ｂを短絡
させる。そのため、ロータ３ａは制動されて、その回転
速度が所望速度Ｖｃより低速になる。

【００４３】やはりその結果として、カウンタ１５のリ
セット入力Ｒが「０」状態に維持されるので、各信号Ｓ
Ｃパルスで１単位だけカウンタ１５の内容が増分され
る。本例では、この内容が１５から１６の値へ変わった
時、すなわちフリップフロップ１３の状態が変化してか
ら約３１．２５ミリ秒後に、カウンタ１５の出力Ｑが
「１」状態に変わる。そのため、フリップフロップ１３
は再び、その出力Ｑ及びＱ（／）がそれぞれ「０」状態
と「１」状態となる。このため、トランジスタ１６は再
び遮断されるため、ロータ３ａはもはや制動されずにそ
の回転速度が再び増加する。

【００４４】次の時点ｔｍの直後に、アップ・ダウンカ
ウンタ１１の出力Ｑ１が再び「１」論理状態であると、
上記の処理が繰り返される。ロータ３ａがその所望角位
置に対して進んでいる度合いは、当然ながらロータ３ａ
が制動される毎に減少するので、最終的にゼロになる。
このように、進みがゼロになると、アップ・ダウンカウ
ンタ１１の出力Ｑ１が「０」状態になり、ロータ８ａが
再びその所望角位置より進み、カウンタ１１の出力Ｑ１
が「１」状態に変わるまでロータ３ａは制動されない。

【００４５】上記定義の時点ｔｍの１つの直後でロータ
３ａがその所望角位置に対して遅れている時、カウンタ
１１の出力Ｑ１が「０」状態にある。この遅れが十分に
小さく、カウンタ１１の内容が２^(n-2)未満である場
合、カウンタ１１の出力Ｑ２も「０」状態にある。従っ
て、ゲート１２と２５の出力と、フリップフロップ１３
と２４の出力Ｑも「０」状態にある。従って、トランジ
スタ１６及び２７はその遮断状態のままであり、特にコ
イル３ｂはいつの時点でも短絡しない。

【００４６】また、ぜんまい２によって与えられる駆動
トルクが上記定義の限界トルクＣＬ以上である場合、ロ
ータ３ａの回転速度は所望速度Ｖｃのままであるか、そ
れ以上になる傾向がある。ロータ３ａの所望角位置に対
する遅れがこれによってゼロになる方向に進む。遅れが
ゼロになり、ロータ３ａがその所望角位置に対して進む
まで、この状態は変わらない。ロータ３ａが進んだ時、
カウンタ１１の出力Ｑ１は「１」状態に変わり、上記の
制動処理が再び開始される。

【００４７】ぜんまい２によって与えられる駆動トルク
が上記定義の限界トルクＣＬより小さくなった場合、コ
ンバータ３で発生した電気エネルギが追従回路７の様々
な構成部材に適当に給電するためには不十分になる。し
かし、前述したように、その時にはアキュムレータ２９
が少なくとも部分的に充電されているので、装置２８は
電圧Ｕａを回路７の機成要素が適切に動作できる値に維
持する。この時、この動作に必要な電気エネルギは、少
なくとも部分的に装置２８のアキュムレータ２９によっ
て与えられる。

【００４８】ぜんまい２によって与えられる駆動トルク
が限界トルクＣＬより小さくなっているので、ぜんまい
２はもはやロータ３ａをその所望回転速度Ｖｃで、まし
てやその速度Ｖｃより高速で回転させることができな
い。このため、ロータ３ａはその所望角位置に対して遅
れ始め、もはやこれを上記方法で補正することができな
い。

【００４９】この遅れが十分に大きくなってカウンタ１
１の内容がその値２^(n-2)に達した時、カウンタ１１の
出カＱ２が「１」状態になるのに対して、そのカウンタ
の出カＱ１はもちろん「０」状態のままである。その結
果、フリップフロップ２４の出力Ｑと同様に、ゲート２
５の出力は「１」状態に変わる。

【００５０】ロータ３ａはその所望位置に対して遅れて
いるので、フリップフロップ２４の出力Ｑが「１」状態
になった時点で、信号ＳＭはまだ「０」状態のままであ
る。このため、時間遅延回路２１の出力Ｑは「０」状態
のままであり、ゲート２３の出カは「１」状態のままで
あり、トランジスタ２７は遮断されたままである。

【００５１】次の時点ｔｍにおいて、電圧Ｕｇがゼロ値
を越えて正の値になり、このため信号ＳＭが「１」状態
になる角位置にロータ３ａが達した時、時間遅延回路２
１が動作し始める。前述したように、上記時点ｔｍから
遅延時間Ｔが経過した後、時間遅延回路２１の出力Ｑが
持続時間ＤのパルスＩＣを発生する。このパルスＩＣの
間、時間遅延回路２１は「１」状態にあるため、ゲート
２３の出力は「０」状態となり、トランジスタ２７は導
通する。

【００５２】このため、このパルスＩＣの間、コイル３
ｂはＩＭで表されたパルスを受け取る。このパルスＩＭ
の間、コイルは電圧Ｕａの供給を受ける。このパルスＩ
ＭはパルスＩＣと同期している、すなわち、それは上記
時点ｔｍに対してパルスＩＣと同じ遅延時間Ｔ後に始ま
り、その持続時間ＤはパルスＩＣと同じである。

【００５３】前述したように、供給電圧Ｕａは発電機３
によって与えられる電圧Ｕｇのピーク値より大きい。パ
ルスＩＭがコイル３ｂに加えられている時点での電圧Ｕ
ｇの値がどのようなものであっても、このパルスＩＭに
よって電流がコイル３ｂに流れ、従って磁界がロータ３
ａの永久磁石に加えられる。既知のようにして、この磁
界とロータ３ａの永久磁石で発生した磁界の相互作用に
よってトルクがそれに加えられる。ぜんまい２がロータ
３ａに加える機械的トルクと区別するため、以下の説明
ではこのトルクを電磁トルクと呼ぷ。

【００５４】以下の説明から明らかになる理由から、こ
の電磁トルクは、ロ−タ３ａをぜんまい２で与えられる
機械的トルクと同じ方向こ回転させるものでなければな
らない。このため、時間遅延回路２１は、上記定義の時
点ｔｍでの電圧Ｕｇのゼロ値通過に対するパルスＩＣの
遅延時間Ｔが電圧Ｕｇの周期の半分より短くなるように
構成されている。このため、パルスＩＭがコイル３ｂに
加えられる時、この電圧Ｕｇは正であり、パルスＩＭに
応答してロータ３ａに加えられる電磁トルクは所望方向
になる。このため、このパルスＩＭを駆動パルスと呼ぷ
ことができる。

【００５５】時間遅延回路２１は、好ましくは遅延時間
Ｔが電圧Ｕｇの周期のほぽ１／４になるように構成され
る。このため、電圧Ｕｇの値がそのピーク値に近い間、
駆動パルスＩＭがコイル３ｂに加えられる。当該技術の
専門家には容易に理解きれるように、これらの状況で
は、ロータ３ａはそれに加えられる電磁トルクがその最
大値にほぽ等しい値になるような角位置にあるため、駆
動パルスＩＭ中にコイル３ｂに供給される電気エネルギ
が最も効率的に使用される。

【００５６】このため、駆動パルスＩＭの間、コンバー
タ３はモータのように動作して、そのコイル３ｂが受け
取った電気エネルギを機械的動力に変換する。以下の説
明から明らかになる理由から、コイル３ｂが受け取る電
気エネルギの量を決定するこのパルスＩＭの持続時間Ｄ
は、得られる機械的動力の量がロータ３ａをその所望速
度Ｖｃよりも高速に加速させるのに十分であるように選
択される。

【００５７】当該技術の専門家には理解されるように、
この持続時間Ｄの値はコンバータ３と、ロータ３ａに接
続されている機械的要素、すなわち特にぜんまい２及び
時間表示針６の特徴に応じて決まるため、その値をこれ
以上特化することは不可能である。しかし、個々の場合
においてこの持続時間Ｄを、例えばテストで決定するこ
とは、当該技術の專門家には困難ではないであろう。

【００５８】前述のアセンブリの場合と同様に電圧Ｕｇ
の周期を２５０ｍｓにして出願人が作製した試作品で
は、遅延時間Ｔ及び持続時間Ｄがそれぞれ６０ｍｓ及び
４ｍｓになるようにし、このため電圧Ｕｇがその正のピ
ーク値を通過する時点に対してパルスＩＭが時間的に実
際に対称的であるように時間遅延回路２１を作製するこ
とによって非常に良好な結果が得られた。

【００５９】フリップフロップ２４の出力Ｑは「１」状
態のままである限り、コイル３ｂは電圧Ｕｇの各周期
で、または本例ではこれと同じことであるロータ３ａの
各回転時に駆動パルスＩＭを受け取る。この駆動パルス
ＩＭは上記特徴を備えているので、ロータ３ａの回転速
度はその所望速度Ｖｃより高速になるか、そのままであ
る。

【００６０】このため、所望角位置に対するロータ３ａ
の遅れは、カウンタ１１の内容と同様に減少する。この
遅れがゼロになり、ロータ３ａがその所望角位置に対し
て進み始めた時、カウンタ１１の出力Ｑ１は再び「１」
状態に変わり、従ってフリップフロップ２４の出力Ｑが
再び「０」状態に変わるため、コイル３ｂはパルスＩＭ
を受け取らなくなる。

【００６１】ぜんまい２がしばらく巻き直されない場
含、ロータ３ａはその所望角位置に対して再び遅れるよ
うになり、カウンタ１１の内容も再び増加し始める。こ
の内容が２^(n-2)以上になると、カウンタ１１の出力Ｑ
２が再び「１」状態に変わり、上記処理が繰り返され
る。

【００６２】非制限的な例として、カウンタ１１のフリ
ップフロップの数ｎを９とすると、このカウンタ１１の
全容量は２⁹、すなわち５１２になる。このため、本例
では、カウンタ１１の内容が２⁷、すなわち１２８にな
った時、駆動パルスＩＭが発生し始める。このため、ロ
ータ３ａはその所望角位置に対して１２８回転、すなわ
ち１２８ｘ３６０゜の遅れを有する。やはり本例では、
ロータ３ａの所望速度Ｖｃが毎秒４回転であるので、時
計１の遅れは３２秒である。

【００６３】各パルスＩＭ中にロータ３ａに供給される
機械的動力は、もちろん蓄電装置２８のアキュムレータ
から得られる。アキュムレータ２９が十分に充電きれて
いる限り、上記のロータ３ａの遅れ回復処理をこのよう
に繰り返すことができる。

【００６４】ぜんまい２によって与えられる機械的トル
クが上記定義の限界トルクＣＬより小さくなった後も、
一定期間は時計１が適正に動作することがわかる。

【００６５】当該技術の専門家であればわかるように、
トランジスタ１６が遮断され、そのためコイル３ｂが短
絡していない時でも、ロータ３ａは、追従回路７の様々
な電子構成要素が消費する電流とアキュムレータ２９の
充電電流の合計に応じて発生する制動トルクを受け取
る。やはり当該技術の専門家にはわかるように、この制
動トルクには、ロータ３ａの加速時間、すなわち上記制
動処理の終了後にロータ３ａがその所望速度Ｖｃに達し
てそれを越えるために必要な時間を長くする作用があ
る。

【００６６】このため、当該技術の専門家であれば容易
に理解されるように、上記時計１のような時計では、ア
キュムレータ２９の充電電流を可能な最低値に制限する
ことによって、ロータ３ａの加速時間が可能な限り短く
なるように蓄電装置２８を構成することが好都合であ
る。

【００６７】図３に非制限的例として概略的に示されて
いる実施形態では、本発明に従った時計が参照番号３１
で示されている。

【００６８】図２の時計１と同様に、時計３１は、電気
−機械コンバータのロータと現在時間表示手段に機械式
に連結されているぜんまいを含み、このコンバータのコ
イルは整流器回路に接続されている。時計３１のこれら
の様々な構成要素は、時計１の対応の構成要素と同じ参
照番号で示され、それらと同一にすることができるの
で、ここでは説明を繰り返さない。

【００６９】時計３１はまた、ロータ３ａの実際の回転
速度をその所望速度Ｖｃに合わせる追従回路を含み、本
例ではこれを参照番号３２で示されている。

【００７０】図２の追従回路７の構成要素と同じ参照番
号で示されている追従回路３２の各榔成要素は、図２の
追従回路７のものと同一であって、同様に動作する。従
って、回路３２のこれるの構成要素の説明をここで繰り
返さない。さらに、回路３２のこれらの機成要素はすぺ
て、幾つかの例外を除いて、回路７の対応械成要素と同
様に互いに接続されている。次に、これらの例外につい
て、追従回路７には存在しない追従回路３２の幾つかの
構成要素と共に説明する。

【００７１】このように、追従回路３２では、トランジ
スタ１６のゲートが追従回路７の場合のようにフリッブ
フロップ１３の出力Ｑに直接的に接続されているのでは
なく、ＡＮＤゲート３３の出力に接続されており、この
ＡＮＤゲート３３の１つの入力がフリップフロップ１３
の出カＱに接続されている。

【００７２】ゲート３３の第２入カはＲＳフリップフロ
ップ３４の出カＱに接続されており、このフリップフロ
ップ３４の入力ＳはＡＮＤゲート３５の出カに接続さ
れ、入力Ｒはインバータゲート２６の出力に接続されて
いる。

【００７３】上記の他のフリップフロップ１３及び２４
と同様に、フリップフロップ３４はその入力Ｓ、Ｒで受
け取った信号の立上がり区間に反応する。すなわち、そ
の入力Ｓ、入力Ｒの「０」状態から「１」状態への各変
化に対応して、その出力Ｑが「１」状態、「０」状態に
なる。さらに、フリップフロップ３４は時計１の説明で
述ぺた初期化回路にも接続されているため、この回路で
発生した初期化パルスに応答して、その出カＱは「０」
状態になる。

【００７４】ゲート３５は２つの入力を備えており、そ
れらはそれぞれカウンタ１１の出力Ｑ１と、インバータ
ゲート３６を介してカウンタ１１の出力Ｑ２に接続され
ている。

【００７５】追従回路３２に拾いて、蓄電装置２８の負
端子２８ｂは、追従回路７のように整流器５の端子５ｃ
に直接、接続されているのではなく、ｎ型Ｍ０Ｓトラン
ジスタ３７のドレーンに接続されており、このトランジ
スタのソースがその端子５ｃに、従って基準電位に接続
されている。

【００７６】トランジスタ３７のゲートは、０Ｒゲート
３８の出力に接続されており、この０Ｒゲート３８は、
それぞれカウンタ１１の出力Ｑ１と、インバータスペー
シングゲート３９を介してゲート２３の出力に接続され
た２つの入力を有する。トランジスタ１６と同様に、ト
ランジスタ３７はｎ型であり、そのソースが基準電位に
接続されているので、トランジスタ３７はそのゲートが
「０」状態にあるか、「１」状態にあるかに応じて、遮
断されるか、導通する。

【００７７】時計３１の動作は、大部分が図２の時計１
と同じである。従って、以下の説明には示されていない
時計３１の動作の詳細は、前述の時計１の動作の説明か
らわかるであろう。

【００７８】図２の時計１の場合と同様に、コンバータ
３のロータ３ａがその所望角位置に対して遅れており、
カウンタ１１の内容が２^(n-2)未満で遅れが比較的小さ
い時、時計３１のカウンタ１１の出カＱ１、Ｑ２は共に
「０」状態にある。これらの状況では、ゲート１２の出
力、フリップフロッブ１３の出力Ｑとゲート３３の出力
は「０」状態にあるので、トランジスタ１６は遮断され
ている。

【００７９】同様に、ゲート２５の出力とフリップフロ
ップ２４の出力Ｑが「０」状態にあるので、ゲート２３
の出力は「１」状態にあり、インバータゲート３９の出
力は「０」状態にある。このため、ゲート３８の２つの
入力が「０」状態であるため、ゲート８８の出カが
「０」状態になり、トランジスタ３７が遮断される。

【００８０】また、ぜんまい２によって与えられる駆動
トルクが限界ＣＬ以上である場合、ロータ３ａの回転速
度はその所望速度Ｖｃより高いままであるか、高くなろ
うとして、ロータ３ａの所望角位置に対する遅れがゼロ
になる方向に進む。

【００８１】図２の時計１の場合とは逆の上記状況で
は、畜電装置２８と整流器５の間の電気接続が遮断され
ることがわかる。このため、この蓄電装置２８のアキュ
ムレータ２９は、その充電状態に関係なく、電流をまっ
たく吸収することができない。このため、コンバータ３
に供給しなければならない電流は、整流器５によって実
施された整流後に追従回路３２のその他の構成要素によ
って吸収された電流に厳密に限定される。

【００８２】従って、コンバータ３によって与えられた
電流に応じてロータ３ａに加えられる制動トルク、従っ
てロータ３ａがその所望角位置に対する遅れを回復する
ために必要な時間は、他が全て同じであれば、図２の時
計１の場合よりも時計３１の本例の場合の方が小さくな
る。

【００８３】反対に、やはり上記の状況において、ぜん
まい２によって与えられる駆動トルクが限界トルクＣＬ
より小さい場合、ロータ３ａの回転速度は所望速度Ｖｃ
未満のままであって、ロータ３ａの所望角位置に対する
遅れが増加する。この遅れが、カウンタ１１の内容が値
２^(n-2)に達すると、カウンタ１１の出力Ｑ２が「１」
状態に変わる。カウンタ１１の出力Ｑ１はまだ「０」状
態にあるので、トランジスタ１６は遮断したままであ
る。反対に、カウンタ１１の出力Ｑ２が「１」状態に維
持されているので、ゲート２５の出カは「１」状態に変
わり、フリップフロップ２４の出カＱが同じく「１」状
態になる。

【００８４】時間遅延回路２１の出力によって供給され
る各パルスＩＣの間、ゲート２８の出カは「０」状態に
変わり、このためトランジスタ２７が導通する。同様
に、インバータゲート３９の出力が、従ってゲート３８
の出力が「１」状態に変わるため、トランジスタ３７が
導通する。その結果、各パルスＩＣの間、蓄電装置２８
は再び追従回路３２の様々な機成要素に、特にトランジ
スタ２７に接続される。

【００８５】このため、図２の時計１の場合のように、
コンバータ３のコイル３ｂは各パルスＩＣに応答してト
ランジスタ２７を介して駆動パルスＩＭを受け取る。駆
動パルスＩＭの間にこのコイル３ｂに供給される電気エ
ネルギは、アキュムレータ２９によって供給される。

【００８６】同様に、アキュムレータ２９が十分な電気
エネルギを含んでいる場合、各パルスＩＭによってロー
タ３ａが加速されるため、その回転速度はその所望速度
Ｖｃより高くなるか、高いままであり、ぜんまい２によ
って供給される駆動トルクが限界トルクＣＬより小さく
ても、ロータ３ａの所望角位置に対する遅れがゼロにな
る方向に進む。

【００８７】やはり図２の時計１の場合のように、コン
バータ３のロータ３ａがその所望角位置に対して進んで
いる時、時計３１のカウンタ１１の出力Ｑ１は「１」状
態にある。さらに、この進みが比較的小さく、カウンタ
１１の内容が２^(n-2)以上である場合、カウンタ１１の
出カＱ２も「１」状態にある。

【００８８】これらの状況では、インバータゲート３６
の出力が「０」状態にあるので、ゲート３５の出力、フ
リップフロップ３４の出カＱ及びゲート３３の出力が継
続して「０」状態にある。

【００８９】図２の時計１の場合とは逆に、ロータ３ａ
は所望角位置に対して進んでいるが、この場合にはトラ
ンジスタ１６は継続して遮断されている。しかし、ゲー
ト３８の出力は継続して「１」状態にあるので、トラン
ジスタ３７は導通し、蓄電装置２８もやはり継続して整
流器５に、従って追従回路３２のその他の構成要素に接
続される。

【００９０】このため、蓄電装置２８のアキュムレータ
２９は、このアキュムレータ２９内に蓄積されている電
気エネルギ量が小さいほど、またその最大容量が大きい
ほど、大きい強度の充電電流を継続して吸収する。この
アキュムレータ２９の充電電流は整流器５を介してコン
バータ３によって供給されることは明らかであり、この
ため、ロータ３ａに加えられる制動トルクの発生に寄与
する。

【００９１】ロータ３ａに加えられる制動トルクがロー
タの回転速度を所望速度Ｖｃより低い回転速度にするた
め、このアキュムレータ２９の充電電流は、ぜんまい２
によって与えられる駆動トルクが大きいほど高い値であ
る一定限界より高くなければならないことは容易にわか
る。この条件が満たされた場合、ロータ３ａの所望角位
置に対する進みが減少するが、この場合、トランジスタ
１６は導通しないため、コイル３ｂは短絡しない。ロー
タ３ａがその所望角位置に対して進んでおり、アキュム
レータ充電電流が上記定義の限界値より高いままである
限り、この状況が変わらないことは明らかである。

【００９２】充電電流がまたこの限界値より高い状態に
ある間にロータ３ａのこの進みがゼロになった場合、ゲ
ート３８の出力と共に、カウンタ１１の出力Ｑ１、Ｑ２
が共に「０」状態に変わる。その結果、トランジスタ３
７が再び遮断されるため、アキュムレータ２９はまった
く電流を吸収しなくなる。この時、ロータ３ａに加えら
れる制動トルクは、追従回路３２のその他の構成要素に
よって吸収された電流によって生じるだけであり、ロー
タ３ａの回転速度は再び所望速度Ｖｃを越えることがで
きる。

【００９３】反対に、ロータ３ａの進みがゼロになる前
にアキュムレータ２９の充電電流が上記定義の限界値よ
り低くなった場合、ロータ３ａに加えられる制動トルク
がその所望速度Ｖｃより低い速度をそれに与えることが
できなくなるため、この進みは減少しなくなり、増加す
ることさえある。

【００９４】このため、その場合にはカウンタ１１の内
容が減少し、その内容が２^(n-2)より小さくなった時、
カウンタ１１の出カＱ２が「０」状態に変わるが、出力
Ｑ１は「１」状態のままであることは明らかである。こ
のため、インバータゲート３６の出力とゲート３５の出
カが「１」状態に変わり、フリップフロップ３４の出カ
Ｑも共に「１１状態となる。

【００９５】測定信号ＳＭが「１」状態に変わるのに対
応してフリップフロップ１３の出カＱが「１」状態に変
わると、ゲート３３の出カも「１」状態に変わり、これ
によって、時間遅延回路２１自体の出カＱが「１」状態
に変わるまで、トランジスタ１６が導通する。

【００９６】トランジスタ１６が導通すると、それはコ
イル３ａを短絡させ、時計１の場合のように、ロータ３
ａに加えられた制動トルクがその所望速度Ｖｃより低い
回転速度とする。このため、アキュムレータ２９の充電
電流は上記定義の限界値より低いが、ロータ３ａの所望
角位置に対する進みが減少する。ロータ３ａが所望角位
置に対して進んでおり、ロータ３ａの各回転時にトラン
ジスタ１６がコイル３ｂを短絡させる限り、この状況は
変わらない。

【００９７】ロータ３ａの進みがゼロになった時、カウ
ンタ１１の出カＱ１、Ｑ２は共に「０」状態になるの
で、トランジスタ１６、３７は再び継続して遮断される
ため、ロータ３ａの回転速度は再び所望速渡Ｖｃを越え
る。

【００９８】以上に説明した時計３１では、そのロータ
３ａがその所望角位置に対して進んでおり、従ってその
回転速度を所望速度Ｖｃよりも低い値に減少させなけれ
ばならない時、コンバータ３で発生する電気エネルギの
少なくとも一部分を利用して蓄電装置２８のアキュムレ
ータ２９を充電することはわかるであろう。しかし、図
２の時計１では、これらの状態で発生した電気エネルギ
のこの部分がジュール効果によって主にコンバータ３の
コイル３ｂ及びトランジスタ１６内で散逸される。その
結果、他が全て同じであれば、時計３１の自律性が時計
１の自律性に較ぺてさらに向上する。

【００９９】当該伎術の専門家であれば容易に理解され
るように、時計３１では、アキュムレータ２９の充電電
流が無制限であるあか、必要ならばこの充電電流をアキ
ュムレータ２９が破壊される危険が生じる値以下に御限
するだけにして畜電装置２８を設計することが好都合で
ある。同様に、アキュムレータ２９は、その公称容量が
でできる限り高くなるように選択することが好都合であ
る。

【０１００】本発明に従った時計の自律性は、上記ヨー
ロッパ特許出願第０，２３９，８２０号及び第０，６７
９，９６８号に開示されているような既知の時計の自律
性よりも大幅に向上することがわかる。

【０１０１】これは、本発明による時計が、ぜんまいに
蓄積された機械的動カの一部分を電気エネルギの形で蓄
横することができる蓄電装置と共に、ぜんまいが完全に
減退した後に時計を動作させるためにこの電気エネルギ
を使用できるようにする手段を含むという事実によるこ
とは明らかである。

【０１０２】本発明に従った時計の自律性の向上は、そ
の様々な構成要素の特徴に応じて、特にその畜電装置の
一部を形成しているアキュムレータの容量に応じて決ま
るので、一般的に数値で示すことはできないことは明ら
かである。

【０１０３】アキュムレータが蓄横できる電気エネルギ
の量が、上記定義の機械的エネルギＥ２の量に対応する
量とほぼ同じであり、この機械的エネルギＥ２が上記定
義の機械的エネルギＥ１の量とほぽ同じになるようにそ
の容量が定められている場合、他の全てが同じであれ
ば、時計の自律性は同じ形式の既知の時計の実際に２倍
になることがわかる。

【０１０４】しかし、どのような形式の時計のぜんまい
でも、それが与える機械灼トルクが限界トルクＣＬより
低くなる前に、一般的に何度も巻き直される。その結
果、本発明に従った時計の畜電装置のアキュムレータを
充電するために電気エネルギに変換後に使用できる機械
的エネルギは、機械灼エネルギＥ２よりも一般的にはる
かに大きい。

【０１０５】このため、本発明に従った時計の蓄電装置
に、上記定義の機械的エネルギＥ２の最に対応する量よ
りも大量の電気エネルギを蓄積できるような容量を有す
るアキュムレータを設けることも可能であり、望ましく
さえある。大容量であるにも係わらず、本時計のぜんま
いによって与えられる駆動トルクが上記定義の限界トル
クＣＬより低くなったときでも、このアキュムレータは
一般的に完全に充電される。その結果、蓄電装置がその
ようなアキュムレータを含んでいる時計の自律性がさら
に向上する。

【０１０６】２つの実施形態を以上に説明した本発明に
従った時計に対して、本発明の範囲から逸脱しない様々
な変更を加えることができることは明らかである。これ
らの変更の２、３例だけを以下に説明する。

【０１０７】例えば、本発明に従った時計のコンバータ
は複数のコイル及びロータの両方またはいずれか一方を
含んだり、多極永久磁石を含むことができることは、当
該技術の専門家には問題なくわかるであろう。このロー
タは、幾つかの双極または多極磁石を含むこともでき
る。

【０１０８】そのような場合、コンバータが発生する交
流電圧の周期は、そのようなコンバータのロータの回転
周期の約数であることは明らかである。その場合はもち
ろん、時計は必要時に電圧の各周期で駆動パルスを発生
するように構成されることが好ましい。

【０１０９】他方、本発明に従った時計のコンバータの
ロータの実際の角位置をその所望の角位置に合わせる作
業を上記のものとは異なった方法で、例えば上記ヨーロ
ッパ特許第０，２３９，８２０号に開示されているよう
にして行うことができる。

【０１１０】上記説明でＩＭと呼ばれている駆動パルス
を発生する手段を変更することもできる。例えば、この
手段は、必要時にコンバータで発生する電圧の各周期で
２つの駆動パルスを発生するように構成してもよい。そ
のような場合、上記例のように、コンバータで発生する
交流電圧がその正のビーク値に近い時、これらの駆動パ
ルスの一方が正であってコンバータコイルに加えられ、
また電圧がその負のビーク値に近い時、これらの駆動パ
ルスの他方がコイルに加えられるようにすることが好都
合である。この後者の駆動パルスは、発電機ロータを加
速できるようにやはり負でなければらならないことは明
らかである。

【０１１１】必要に応じて、コンバータで発生した電圧
の各周期でコンバータのコイルに加えられる駆動パルス
の数を２より大きくてもよいことに注意されたい。

【０１１２】また、例えば、駆動パルス発生手段も、上
記の条件とは異なった条件で駆動パルスを発生するよう
に変更することもできる。このため、これらの駆動パル
スの発生が上記よりも早い、または遅い開始及び停止の
両方またはいずれか一方となるように、駆動パルス発生
手段を機成することができる。特に例を挙げると、コン
バータのロータの実際の角位置とその所望角位置の間の
比較信号の値がそのロータの所望角位置に対する一定の
進みを表す時に発生を中断するだけで、上記例の場合の
ようにロータの遅れがゼロになったことをこの値が表示
すると直ちに中断されるのではないように、この駆動パ
ルス発生手段を構成することができる。同様に、比較信
号値がロータの所望角位置に対する遅れを、非常に小さ
いものでも表すと直ちに駆動パルスの発生が開始される
ように、これらの手段を構成することもできる。

【０１１３】同様に、本発明に従った時計、例えば図３
に示されている時計では、制動トランジスタ、すなわち
図３のトランジスタ１６が、上記の値とは異なった比較
信号値で導通したり遮断されるように追従回路を構成す
ることができる。特に、この追従回路は、この値がまだ
２^(n-2)より高い時にこの制動トランジスタがすでに導
通し、このために蓄電装置のアキュムレータの充電電流
が上記定議の限界より低くなった時のコンバータのロー
タの進みを減少させることができるように構成すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ぜんまいによって供給される駆動トルクの変
化をその減退角度の関数として示している。

【図２】本発明の時計の実施形態を概略的に示す部分
図である。

【図３】本発明の別の実施形態を概略的に示す部分図
である。

【符号の説明】

２ぜんまい、３電気−機械コンバータ、３ａロー
タ、６時間表示針、７、３２追従回路、８比較
器、９発振器、１０分周器、１１アップ・ダウン
カウンタ、１２、２５ＡＮＤゲート、１３、２４Ｒ
Ｓフリップフロップ、１５カウンタ、１６ｎ型Ｍ０
Ｓトランジスタ、２１時間遅延回路、２３ＮＡＮＤ
ゲート、２６インバータゲート、２７ｐ型トランジ
スタ、２８畜電装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者フランシス・シャブロスイス国・シイエイチ−2000・ヌーシャテル・リュルイドルレーン・41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの永久磁石を有するロー
タ（３ａ）と、磁石に電磁結合されて、ロータ（３ａ）
の回転に応じて第１電気エネルギを発生する少なくとも
１つのコイル（３ｂ）を含む電気−機械コンバータ
（３）と、回転中に継続して動く実際の角位置を有するロータ（３
ａ）に機械的に連結されて、ロータ（３ａ）に第１駆動
トルクを加えることによってロータ（３ａ）を所定方向
に所定の所望速度（Ｖｃ）より高い回転速度で回転させ
る機械的動力源（２）と、前記ロータ（３ａ）と機械的動力源（２）に機械的に連
結されている時間情報表示手段（６）と、前記ロータ（３ａ）の実際の角位置と規則的に所望速度
（Ｖｃ）で動く所望の角位置との差を表す値を有する比
較信号を発生する手段（８〜１１）と、その比較信号に
応答して、前記差が前記ロータ（３ａ）の所望角位置に
対する実際の角位置の進みを示す時、ロータ（３ａ）の
回転速度を所望速度（Ｖｃ）よりも低くなるように制動
トルクをロータに加える制動手段（１２，１３，１５，
１６；１２，１３，１５，１６，３３〜３６）とを有す
る追従手段（７；３２）とを傭えた時計であって、追従回路（７；３２）はさらに、比較信号に応答して、
前記差がロータ（３ａ）の所望角位置に対する実際の角
位置の遅れであり、その遅れが所定の遅れより大きい
時、ロータ（３ａ）に第２駆動トルクを加えることによ
って、ロータ（３ａ）を所定方向に所望速度（Ｖｃ）よ
り高い回転速度で回転させる制御手段（２１，２３〜２
８；２１，２３〜２８，３７〜３９）を備えていること
を特徴とする時計。