Driver for power generator for small equipment

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、小型の機器にパワーを供給するパワー発生器用であって、重力で移動する振動おもりから発生器を駆動する歯車列を備え、歯車列は連鎖を成すように配置された複数のホィールとピニオンを含む駆動装置に関する。

【０００２】特に本発明は、機械式ムーブメントを巻くか、電子回路に電力を供給するために腕時計内に配置されたそのような装置に関する。 同様に、本発明は、電磁信号の受信及び送信の両方またはいずれか一方を行う手段と組み合わせた電子装置に関する。

【０００３】

【従来の技術と課題】以上の包括的定義に答える駆動装置は既知であり、そのような装置は自動巻き形時計または電子時計のいずれにも取り付けられている。

【０００４】自動巻き形時計に関して言うと、振動おもりは歯車列を介してバレルの主ぜんまいを巻く。 巻き作業の最後で主ぜんまいを巻き過ぎないようにするために、主ぜんまいは一般的に滑りばねを備えている。 これを行うために、主ぜんまいの外端部はバレルに引っ掛けられていないで、１巻きよりわずかに多くを占めるバレルドラムの壁を押しつけるストリップに固定されている。 このストリップは滑りばねと呼ばれ、主ぜんまいを通常に巻いた後に滑らせてドラムの壁に当接させることができる。 しかし、何らかの理由から滑りばねがそれに与えられた機能を適切に果たさないか、果たすことができない場合、腕時計が衝撃を受けた時、主ぜんまいか、
主ぜんまいを巻く歯車列の一部を形成する歯車の歯が破損する可能性があり、最も応力を受ける歯車は、振動おもりに取り付けられているホィールである。

【０００５】電子時計に関しては、ヨーロッパ特許第Ａ
−０，３２６，３１２号を引用することができる。 この特許は、スーパーキャパシタに電圧を供給する発電機を駆動する装置を開示している。 これを行うために装置は、発電機のロータを駆動できるように発電機に機械的に連結された振動おもりを備えている。 衝撃の際に歯車の歯に過大な応力を受けないように機構を保護してそれらの歯の破損を回避するために、振動おもりと発電機ロータの間に摩擦連結部が設けられている。 提案されている構造では、中間ホィールとピニオンが振動おもりとロータの間に挿入されている。 おもりはその移動を中間ホィールとピニオンのピニオンに伝達し、この中間ホィールとピニオンに設けられたホィールはホィールとピニオンの軸上に摩擦嵌着されて、発電機ロータのピニオンと噛み合っている。 衝撃がおもりに加わった時、またはロータに加わる偶力が許容値を超えた時、ホィールが軸の上を滑るように摩擦が計算されている。 これによって機構の破損が完全に回避される。 しかし、大量生産では、
一定値の摩擦を確保することは困難であり、従って時間のかかる取り付け作業が必要である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記不都合または欠点を解決するために、本発明は、振動おもりが機器の通常の使用状態で発生する機械的パワーをはるかに超える機械的パワーを瞬間的に供給した時、特にこのおもりが過大な加速度を受けた時、他のホィールとピニオンの少なくとも１つから切り離され、それによって連鎖を中断するように配置された摺動ホィールとピニオンを連鎖に含むことを特徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、実施形態及びそれを図示した図面の以下の説明を参照しながら本発明をさらに詳細に説明する。

【０００８】本発明実施形態に従った小型の機器にパワーを供給するパワー発生器用の駆動装置が、図１に平面図で、図２に断面図で示されている。 この装置は、連鎖３を成すように配置された複数のホィールとピニオン１
８，４，６及び１９を含む歯車列を備えている。 この歯車列は、重力で移動してパワー源を構成している振動おもり２からパワー発生器１（特定の実施形態の１つの構造部材だけが図示されている）を駆動する。 振動おもりの回転移動が両方向矢印Ｇで示されている。 装置は、小型の機器、例えば腕時計に組み込まれる。 既知のように、腕時計を装着している腕の移動がおもり２に前後移動を与え、機械式腕時計では、これが腕時計のバレルの主ぜんまいを巻き、電子時計では、アキュムレータまたはスーパーキャパシタに電圧を供給する発電機を駆動する。 そのアキュムレータまたはキャパシタに蓄積されたエネルギは電子回路（クオーツ、ディバイダ等）に供給されて、腕時計を適切に作動させることができる。 ここで選択した図面の場合、パワー発生器は、ロータ２０で示された発電機であり、このロータはそれと同軸的なピニオン２１と共にホィールとピニオン１９を形成している。

【０００９】本実施形態によれば、図示のように、振動おもり２（ホィール５と共にホィールとピニオン１８の一部を形成している）が機器の通常の使用状態で発生する加速度をはるかに超える加速度を受けた時、他のホィールとピニオンの少なくとも１つから（図示の実施形態ではホィールとピニオン１８から）切り離され、それによって連鎖３を中断するように配置された摺動ホィールとピニオン４が連鎖３に含まれている。 この機器が腕時計である場合、通常の使用状態とは、例えばユーザの腕の揺動か、腕の他の日常的な移動であろう。 反対に、時計を地面に落下させることや、物に突き当たる腕の激しい移動はおもりの加速を発生して、装置を破損させる可能性がある。

【００１０】次に、図面に示されている本発明の好適な実施形態を説明する。 特に図１及び図２に示されているように、ホィール５が摺動ホィールとピニオン４を駆動し、この摺動ホィールとピニオン４は中間ホィールとピニオン６を駆動し、この中間ホィールとピニオン６は発電機１と噛み合っている。 このため、連鎖３は順次噛み合った４つのホィールとピニオン１８，４，６及び１９
を含む。 しかし、３つのホィールとピニオンを備えた連鎖の使用も考えることができ、その場合には中間ホィールとピニオンが摺動ホィールとピニオンになる。 しかし、この実施形態は製造上の問題を伴う。

【００１１】次に、図示の連鎖３を説明すると、摺動ホィールとピニオン４は、振動おもり２に取り付けられたホィール５と噛み合ったピニオン７と、中間ホィールとピニオン６の一部を形成しているピニオン９と噛み合ったホィール８とを含み、中間ホィールとピニオン６はホィールとピニオン１９のピニオン２１と噛み合ったホィール２２も含む。 位置決めばね１３の２つのストリップ１１及び１２によって、矢印Ａ及びＢで示された対向力が摺動ホィールとピニオン４の軸１０に加えられている。 おもり２が機器の通常の使用状態に対応した加速度を受けている時、図１及び図３に示されているように、
摺動ホィールとピニオン４は連鎖３内に保持されている。 反対に、おもり２が通常の使用状態に発生する加速度を超える加速度を受けた時、摺動ホィールとピニオン４は、そのピニオン７の歯１４がおもり２に取り付けられたホィール５の歯１５の軌道から押し出されるように決められた軌道を進む。 機器が激しい衝撃（例えば地面への落下）を受けた時、発電機１は中間ホィールとピニオン６やそれと噛み合った摺動ホィールとピニオン４と同様に止まると考えることができる。 言い換えると、発電機１の慣性のために、おもり２に取り付けられているホィール５の歯１５における応力が非常に増大する。 このため、ホィール５が中間ホィールとピニオン６のピニオン９と直接的に噛み合っていると、ホィール５の歯１
５が破損するであろう。 しかし、連鎖３から直ちに排除される摺動ホィールとピニオン４の存在によってそうはならないで、衝撃時にホィール５は自在に回転することができる。

【００１２】電子時計では、発電機がそのステータ巻線の端子間に十分な起電力を発生できるようにするために、一般的にほぼ１００の歯車比が振動おもりと発電機ロータの間に設けられている。 このことから、衝撃時に発電機ロータが止まると考えられる理由がさらに明らかになり、対策がとられなければ、連鎖のホィールとピニオンの１つの歯が破損するであろう。 しかし、自動巻き式時計では、この歯車比は相当に低い。 しかし、前述したように、滑りばねに故障が発生した場合、バレルの主ぜんまいが止まる危険がある。 ここで、本発明に従った装置を使用することがまったく正しいと認められる。

【００１３】図４に示されている摺動ホィールとピニオン４の状態は、矢印Ｆの方向の衝撃に対応している。 ばね１３のストリップ１１及び１２はそれぞれ緊張及び弛緩状態にあり、従って図３に示されている平衡位置から移動している。 衝撃が消えた時、ストリップ１１は摺動ホィールとピニオンを矢印Ａに沿って連鎖３内へ押し戻す。 衝撃が反対方向に発生した場合、緊張するのはストリップ１２であり、ストリップ１１は弛緩することが理解されるであろう。 また、振動おもり２の加速度が通常の使用状態で発生する加速度を超え、従って一定の限界値を超えると直ぐに、摺動ホィールとピニオン４の排除が起こるように、ばね１３のアーム１１及び１２の弾性定数を選択することもわかるであろう。 限界値として５
００ｇのおもり加速度を好適な例として挙げることができる。

【００１４】衝撃の際に連鎖３から後退できるようにするために、摺動ホィールとピニオン４に対して別の軌道を考えることもできる。 図１、図３及び図４に示されているように、摺動ホィールとピニオン４が中間ホィールとピニオン６を中心にした衛星として取り付けられている場合、連鎖３から外れることができる。 これを行うために、摺動ホィールとピニオン４の軸１０は固定ブリッジ１７に形成されたバナナ形長円開口１６内を案内される。 このため、衝撃時に摺動ホィールとピニオン４のピニオン７の歯１４が振動おもり２のホィール５の歯１５
から離脱した時も、摺動ホィールとピニオン４のホィールは中間ホィールとピニオン６のピニオン９と噛み合ったままである。

【００１５】摺動ホィールとピニオン４の軸１０をバナナ形開口内で案内する代わりに、摺動ホィールとピニオン４を、中間ホィールとピニオン６の回転軸に回転可能に取り付けられたブリッジに設けられたスタッドに回動可能に取り付けることができる。 これによって中間ホィールとピニオンを中心とした摺動ホィールとピニオン４
の衛星軌道が得られるが、この実施形態は図示されていない。

【００１６】以上の説明はすべて、振動おもりによって駆動される発電機の作動に関するものである。 このおもりがバレルの主ぜんまいを作動させる場合、摺動ホィールとピニオンをおもりと主ぜんまいの間に配置された連鎖内に取り付けることができることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明実施形態に従った装置の平面図であって、歯車列を介して発電機に作用する振動おもりを示している。

【図２】 図１の断面図である。

【図３】 機器が通常に作動している時の本発明実施形態に従った歯車列の拡大平面図である。

【図４】 機器が衝撃を受けた時の本発明実施形態に従った歯車列の拡大平面図である。

【符号の説明】

１ 発電機、 ２ 振動おもり、 ３ 連鎖、４ 摺動ホィールとピニオン、 ６，１８，１９ ホィールとピニオン