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JP2000111672A - timer - Google Patents

timer

Info

Publication number
JP2000111672A
JP2000111672A JP10280372A JP28037298A JP2000111672A JP 2000111672 A JP2000111672 A JP 2000111672A JP 10280372 A JP10280372 A JP 10280372A JP 28037298 A JP28037298 A JP 28037298A JP 2000111672 A JP2000111672 A JP 2000111672A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
generator
timer
signal
brake
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10280372A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Takahashi
理 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP10280372A priority Critical patent/JP2000111672A/en
Publication of JP2000111672A publication Critical patent/JP2000111672A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Predetermined Time Intervals (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使い勝手が良く、かつ時間精度も高いタイマ
ーを提供すること。 【解決手段】 タイマー100は、増速輪列7〜11を
介して伝達されるゼンマイ1aの駆動力で回転される発
電機20と、発電機20の回転周期を制御する制御回路
56とを備える。ゼンマイ1aで発電機20を回転駆動
するので、電池式タイマーのようにモータ駆動用電池を
不要でき、電池交換の必要が無い使い勝手のよいタイマ
ー100にできる。また、ゼンマイ1aで駆動される発
電機20を水晶振動子51A等を用いる制御回路56で
調速制御しているので、ゼンマイ1aを用いたタイマー
100であっても、クオーツ時計並の高い調速精度が得
られ、その時間精度を向上できる。
(57) [Summary] [Problem] To provide a timer that is easy to use and has high time accuracy. A timer (100) includes a generator (20) rotated by a driving force of a mainspring (1a) transmitted through speed-up trains (7-11), and a control circuit (56) for controlling a rotation cycle of the generator (20). . Since the generator 20 is driven to rotate by the mainspring 1a, a battery for driving the motor can be dispensed with as in the case of a battery-operated timer. Further, since the speed of the generator 20 driven by the mainspring 1a is controlled by the control circuit 56 using the quartz oscillator 51A or the like, even the timer 100 using the mainspring 1a can control the speed as high as a quartz watch. Accuracy is obtained, and the time accuracy can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ゼンマイ等の機械
エネルギを蓄積可能な機械エネルギ蓄積手段を駆動源と
するタイマーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a timer using a mechanical energy storage means such as a mainspring capable of storing mechanical energy as a driving source.

【0002】[0002]

【背景技術】従来より、タイマーとしては、ゼンマイを
利用したものと、電池やAC電源を利用したものとが知
られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a timer using a mainspring and a timer using a battery or an AC power supply are known.

【0003】ゼンマイ式タイマーは、ゼンマイにより駆
動される歯車を脱進機で調速して設定時間を計測するも
のである。
The mainspring timer measures the set time by adjusting the speed of a gear driven by the mainspring with an escapement.

【0004】また、電池式タイマーは、電池で作動され
るステップモータを調速制御して設定時間を計測するも
のである。
[0004] A battery-operated timer measures the set time by controlling the speed of a step motor operated by a battery.

【0005】さらに、AC電源式タイマーは、電池の代
わりに交流電流を用いてステップモータを調速制御する
ものであり、電源コードをコンセントに差し込んで利用
するものである。
Further, the AC power type timer controls the speed of the stepping motor by using an alternating current instead of a battery, and uses a power cord inserted into an outlet.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】AC電源式タイマー
は、電源コードをコンセントに差し込まなければならな
いため、使用箇所が限定され、持ち運びなどもできない
ために使い勝手が悪いという問題があった。
The AC power-supply type timer has a problem in that the power cord must be plugged into an outlet, so that the use place is limited, and the portable timer cannot be used.

【0007】また、電池式タイマーは、電池交換が必要
となるという問題があった。特に、モータを電池で駆動
するために、電池の消耗時間が短く、電池交換の頻度も
比較的多いために使い勝手が悪いという問題があった。
[0007] The battery-powered timer has a problem that the battery needs to be replaced. In particular, there is a problem that since the motor is driven by the battery, the battery consumption time is short, and the frequency of battery replacement is relatively high, so that the usability is poor.

【0008】一方、ゼンマイ式タイマーは、電池や電源
が不要であるために取り扱いしやすいという利点はある
が、ゼンマイのトルクカーブや、その経時変化、姿勢
差、温度変化等の環境変化によってゼンマイの出力が変
化して一定しないため、時間精度が低いという問題があ
った。さらに、これらの理由から、長時間仕様のタイマ
ーを設定できないという問題があった。また、ゼンマイ
も安定したトルクを出力する比較的高価なものが必要と
なるという問題があった。
On the other hand, the mainspring timer has the advantage that it is easy to handle because it does not require a battery or a power supply. However, the mainspring-type timer is affected by changes in the environment such as the torque curve of the mainspring, changes with time, posture differences, and temperature changes. Since the output changes and is not constant, there is a problem that the time accuracy is low. Furthermore, for these reasons, there is a problem that a long-time specification timer cannot be set. In addition, there is a problem that a relatively expensive spring that outputs a stable torque is also required.

【0009】本発明の目的は、使い勝手が良く、かつ時
間精度も高いタイマーを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a timer which is easy to use and has high time accuracy.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のタイマーは、機
械エネルギ蓄積手段を駆動源とするタイマーにおいて、
増速輪列を介して伝達される前記機械エネルギ蓄積手段
からの駆動力によって回転駆動される発電機と、この発
電機の回転周期を制御する制御回路とを備えることを特
徴とする。
A timer according to the present invention is a timer using a mechanical energy storage means as a driving source.
It is characterized by comprising a generator which is rotationally driven by the driving force from the mechanical energy storage means transmitted via a speed increasing gear train, and a control circuit which controls a rotation cycle of the generator.

【0011】このような本発明では、ゼンマイ等の機械
エネルギ蓄積手段によって発電機を回転駆動しているの
で、従来の電池式やAC電源式のタイマーのように、モ
ータを駆動するための電池やAC電源を不要にできる。
このため、電池交換や電源コード等を不要にでき、使い
勝手のよいタイマーにすることができる。
In the present invention, since the generator is driven to rotate by mechanical energy storage means such as a mainspring, a battery for driving a motor, such as a conventional battery-powered or AC-powered timer, is used. AC power can be eliminated.
This eliminates the need for battery replacement, power cords, and the like, and provides a convenient timer.

【0012】さらに、機械エネルギ蓄積手段で駆動され
る発電機を制御回路によって調速制御しており、この制
御回路には、クオーツ時計と同様の水晶発振器等を用い
た制御回路を採用できる。これにより、ゼンマイ等の機
械エネルギ蓄積手段を用いたタイマーであっても、クオ
ーツ時計並の高い調速精度が得られ、その時間精度を向
上することができる。
Further, the speed of the generator driven by the mechanical energy storage means is controlled by a control circuit, and a control circuit using a crystal oscillator or the like, similar to a quartz timepiece, can be employed as the control circuit. As a result, even with a timer using mechanical energy storage means such as a mainspring, a high speed regulation accuracy comparable to that of a quartz clock can be obtained, and the time accuracy can be improved.

【0013】ここで、前記制御回路は、前記発電機が回
転駆動されることで発生される電力によって駆動される
ことが好ましい。
Here, it is preferable that the control circuit is driven by electric power generated when the generator is rotationally driven.

【0014】制御回路の消費電力は、通常、1V、10
0nA以下、例えば0.5V、50nAで動くものもあ
り、モータを駆動する場合に比べて非常に小さい。この
ため、ボタン型の一次電池であっても、10年以上連続
して作動可能であり、モータを電池で駆動する電池式タ
イマーに比べて、電池の交換頻度は非常に少なくでき
る。このため、本発明の制御回路は、乾電池等の一次電
池や、充電式の二次電池、さらには自ら電力を発生する
発電素子、例えば太陽電池、熱発電素子等で駆動させて
もよい。
The power consumption of the control circuit is usually 1 V, 10 V
Some move at 0 nA or less, for example, 0.5 V and 50 nA, which is much smaller than when driving a motor. For this reason, even a button-type primary battery can operate continuously for 10 years or more, and the frequency of battery replacement can be extremely reduced as compared with a battery-operated timer that drives a motor with a battery. For this reason, the control circuit of the present invention may be driven by a primary battery such as a dry battery, a rechargeable secondary battery, or a power generating element that generates electric power by itself, such as a solar cell or a thermoelectric power generating element.

【0015】一方で、発電機で発生する電力を用いれ
ば、一次電池を用いた場合のように電池を交換する必要
が無いため、タイマーの使い勝手を良くすることができ
る。また、電池を無くせれば、電池式タイマーのよう
に、タイマーを廃棄する際に電池(一次、二次)を取り
除く必要が無く、廃棄作業も容易に行える。さらに、太
陽電池や熱発電素子のような高価な電池も不要なため、
タイマーを安価に提供できる。
On the other hand, if the electric power generated by the generator is used, there is no need to replace the battery as in the case of using the primary battery, so that the usability of the timer can be improved. Further, if the battery can be eliminated, there is no need to remove the battery (primary and secondary) when the timer is discarded, unlike a battery-powered timer, and the disposal operation can be easily performed. In addition, expensive batteries such as solar cells and thermoelectric generators are not required,
Timers can be provided at low cost.

【0016】また、前記発電機は、前記輪列の回転に連
繋して回転するロータと、板状の2つのステータと、両
ステータの一端に形成され、かつ両ステータを組合わせ
た状態で前記ロータ周囲に円をなして配置される半円状
の一対のステータ孔とを備えて構成されていることが好
ましい。
[0016] The generator may include a rotor that rotates in connection with the rotation of the wheel train, two plate-shaped stators, and one end of each of the stators. It is preferable that the rotor includes a pair of semicircular stator holes arranged in a circle around the rotor.

【0017】このような2体型のステータを用いれば、
出力波形が複雑な山形波形となる1体型のステータの場
合に比べ、発電波形(出力波形)を正弦波にでき、回転
検出を正確にできて調速制御も精度よく行うことができ
る。
If such a two-piece stator is used,
Compared with the case of a one-piece stator having a complicated mountain-shaped output waveform, the power generation waveform (output waveform) can be a sine wave, the rotation can be detected accurately, and the speed control can be performed accurately.

【0018】また、前記発電機は交流発電機であり、こ
の発電機の出力側には昇圧整流回路が設けられているこ
とが好ましい。
Preferably, the generator is an AC generator, and a boost rectifier circuit is provided on the output side of the generator.

【0019】昇圧整流回路を設ければ、発電機の発電起
電圧を低く設定することができる。このため、発電機の
コイルの巻数を低減することができ、発電機の小型化や
鉄損の低減、ゼンマイの小型化を実現できる。これによ
り、タイマーを小型化でき、かつ小さいトルクで動作す
るためにゼンマイ等の機械エネルギ蓄積手段の寿命を向
上できてタイマーの計測時間も長くすることができる。
By providing the boost rectifier circuit, the voltage generated by the generator can be set low. For this reason, the number of windings of the coil of the generator can be reduced, and downsizing of the generator, reduction of iron loss, and downsizing of the mainspring can be realized. Thus, the timer can be reduced in size and operated with a small torque, so that the life of the mechanical energy storage means such as a mainspring can be improved, and the measurement time of the timer can be extended.

【0020】さらに、前記制御回路は、前記発電機にブ
レーキを加える制動手段を備えるとともに、この制動手
段は、発電機にブレーキを加える際に、チョッパブレー
キ制御を行うことが好ましい。
Further, it is preferable that the control circuit includes a braking means for applying a brake to the generator, and the braking means performs chopper brake control when applying a brake to the generator.

【0021】発電機のブレーキ制御をチョッパリングを
利用して実現する制動手段を用いれば、発電電力を一定
以上に保ちながら、制動トルクを増加できる。つまり、
発電機のコイル両端を短絡可能なスイッチをオン・オフ
するなどしてチョッパリングすると、スイッチをオンし
た時には、発電機にショートブレーキが掛かり、かつ発
電機のコイルにエネルギーがたまる。一方で、スイッチ
をオフすると、発電機が動作し、前記コイルにたまって
いたエネルギー分が含まれるため、起電圧が高まる。こ
のため、発電機をチョッパリングで制御すると、ブレー
キ時の発電電力の低下を、スイッチオフ時の起電圧の高
まり分で補填でき、発電電力を一定以上に保ちながら制
動トルクを増加できる。このため、機械エネルギ蓄積手
段の持続時間を長くでき、長時間の計測が可能なタイマ
ーにすることができるとともに、ブレーキを大きく掛け
ながらでも、起電圧が高い部分があるために確実に回転
検出を行うことができる。
If the braking means for realizing the brake control of the generator by utilizing the chopper ring is used, the braking torque can be increased while maintaining the generated power at a certain level or more. That is,
When choppering is performed by turning on / off a switch capable of short-circuiting both ends of the generator coil, when the switch is turned on, a short brake is applied to the generator and energy is accumulated in the generator coil. On the other hand, when the switch is turned off, the generator operates, and the energy accumulated in the coil is included, so that the electromotive voltage increases. For this reason, if the generator is controlled by choppering, the decrease in the generated power during braking can be compensated for by the increase in the electromotive voltage when the switch is turned off, and the braking torque can be increased while maintaining the generated power at or above a certain level. For this reason, the duration of the mechanical energy storage means can be lengthened, and a timer capable of measuring for a long time can be provided. In addition, even if the brake is applied largely, the rotation detection can be reliably performed because there is a portion where the electromotive voltage is high. It can be carried out.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
This will be described with reference to the drawings.

【0023】本実施形態のタイマー100は、図1に示
すように、略円盤状に形成されている。そして、文字板
4の中心部を回転軸とする指針14を、文字板4に記載
された各数字の位置まで直接指であるいは別途設けられ
た操作摘み等で移動して時間をセットし、スタートボタ
ン100aを押すと、指針14が原点位置に戻る。そし
て指針14が端子15に接触すると、指針14を介して
タイマー100内部の端子(地板2等)と端子15とが
電気的に接続され、この電気回路上に設けられたブザー
等が鳴らされてアラームが出力されるように構成されて
いる。このアラームはボタン100bで停止できるよう
になっている。
As shown in FIG. 1, the timer 100 of this embodiment is formed in a substantially disk shape. The time is set by moving the pointer 14 having the center of the dial 4 as a rotation axis to the position of each number described on the dial 4 directly with a finger or an operation knob or the like separately provided, and starting. When the button 100a is pressed, the pointer 14 returns to the origin position. When the hands 14 contact the terminals 15, the terminals (the ground plate 2 and the like) inside the timer 100 and the terminals 15 are electrically connected via the hands 14, and a buzzer or the like provided on this electric circuit is sounded. It is configured to output an alarm. This alarm can be stopped with the button 100b.

【0024】本発明では、この指針14の移動速度を高
精度に調速することで、時間精度の高いタイマー100
としている。
In the present invention, by adjusting the moving speed of the pointer 14 with high accuracy, the timer 100 with high time accuracy can be used.
And

【0025】タイマー100は、図2,3に示すよう
に、ゼンマイ1a、香箱歯車1b、香箱真1c及び香箱
蓋1dからなる香箱車1を備えている。ゼンマイ1a
は、外端が香箱歯車1b、内端が香箱真1cに固定され
る。香箱真1cは、地板2から立設された軸にネジ5で
固定されて回転できないようになっている。この地板2
には、円板状の文字板4が取り付けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the timer 100 is provided with a barrel wheel 1 including a mainspring 1a, a barrel gear 1b, a barrel barrel 1c, and a barrel lid 1d. Mainspring 1a
The outer end is fixed to the barrel gear 1b and the inner end is fixed to the barrel barrel 1c. The barrel 1c is fixed to a shaft erected from the main plate 2 with screws 5 so that it cannot be rotated. This ground plate 2
, A disk-shaped dial 4 is attached.

【0026】香箱歯車1bの回転は、二番車7に伝達さ
れ、さらに三番車8、四番車9、五番車10、六番車1
1、ロータ12へと順次伝達されて増速されている。な
お、三番車8〜ロータ12は地板2および輪列受け3に
軸支され、二番車7は地板2および7番受け113に軸
支されている。
The rotation of the barrel gear 1b is transmitted to the second wheel & pinion 7, and further transmitted to the third wheel & pinion 8, fourth wheel & fifth wheel & fifth wheel & sixth wheel & pinion
1. The speed is sequentially transmitted to the rotor 12 to increase the speed. The third wheel & pinion 8 to the rotor 12 are pivotally supported by the main plate 2 and the wheel train bearing 3, and the second wheel & pinion 7 is pivotally supported by the main plate 2 and the seventh wheel 113.

【0027】二番車7の軸7aには、時間表示および時
間設定の操作部を兼用した指針14が取り付けられてい
る。そして、この軸7aには、香箱歯車1bに噛合する
歯が形成されている。さらに、軸7aには、リング状に
形成されかつ三番車8に噛合する歯7bが軸7aに嵌合
されている。
A pointer 14 is mounted on the shaft 7a of the center wheel & pinion 7, and also serves as a time display and time setting operation unit. The shaft 7a is formed with teeth that mesh with the barrel gear 1b. Further, teeth 7b formed in a ring shape and meshing with the third wheel & pinion 8 are fitted to the shaft 7a.

【0028】この歯7bと軸7aの嵌合により、スリッ
プ機構が形成されている。このスリップ機構は、ゼンマ
イ1aのトルクは、軸7aから歯7bを介して三番車8
に伝達するが、指針14を指等で動かした場合のように
大きなトルクが加わった場合には、軸7aおよび歯7b
間でスリップして指針14およびゼンマイ1aのみが移
動し、三番車8〜ロータ12は移動しないように構成さ
れている。
The slip mechanism is formed by fitting the teeth 7b and the shaft 7a. In this slip mechanism, the torque of the mainspring 1a is transmitted from the shaft 7a through the teeth 7b to the third wheel 8
When a large torque is applied, such as when the pointer 14 is moved with a finger or the like, the shaft 7a and the teeth 7b
It is configured such that only the hands 14 and the mainspring 1a move by slipping between them, and the third wheel 8 to the rotor 12 do not move.

【0029】このタイマー100は、ロータ12および
コイルブロック121,131から構成される発電機2
0を備えている。ロータ12は、ロータかな12a、ロ
ータ磁石12bを備えて構成される。
The timer 100 includes a generator 2 composed of a rotor 12 and coil blocks 121 and 131.
0 is provided. The rotor 12 includes a rotor pinion 12a and a rotor magnet 12b.

【0030】コイルブロック121,131は、ステー
タ(コア、磁心)123,133にコイル124,13
4を巻線して構成されたものである。ステータ123,
133は、ロータ12に隣接して配置されるコアステー
タ部122,132と、前記コイル124,134が巻
回されるコア巻線部123b、133bと、互いに連結
されるコア磁気導通部123a,133aとが一体に形
成されて構成されている。
The coil blocks 121 and 131 are provided with coils 124 and 13 on stators (cores and magnetic cores) 123 and 133, respectively.
4 is wound. Stator 123,
133, core stator portions 122 and 132 disposed adjacent to the rotor 12, core winding portions 123b and 133b around which the coils 124 and 134 are wound, and core magnetic conduction portions 123a and 133a connected to each other. Are integrally formed.

【0031】前記各ステータ123,133つまり各コ
イル124,134は互いに平行に配置されている。そ
して、前記ロータ12は、コアステータ部122,13
2側において、その中心軸が各コイル124,134間
に沿った境界線L上に配置され、コアステータ部12
2,132が前記境界線Lに対して左右対称となるよう
に構成されている。ここで、各コイル124,134の
巻数は同数とされている。本実施形態においては、巻数
が同数とは、完全に同数の場合だけではなく、コイル全
体からは無視できる程度の誤差、例えば数百ターン程度
の違いまでをも含むものである。
The stators 123 and 133, that is, the coils 124 and 134 are arranged in parallel with each other. The rotor 12 has core stator portions 122 and 13.
On the second side, the center axis is disposed on the boundary line L between the coils 124 and 134, and the core stator portion 12
2, 132 are configured to be symmetrical with respect to the boundary line L. Here, the number of turns of each of the coils 124 and 134 is the same. In the present embodiment, the number of turns is not limited to the case where the number of turns is completely the same, but also includes a negligible error from the entire coil, for example, a difference of about several hundred turns.

【0032】各ステータ123,133のロータ12が
配置されたステータ孔122a,132aには、図3に
示すように、位置決め部材60が配置されている。そし
て、図2に示すように、各ステータ123,133の長
手方向の中間部分つまりコアステータ部122,132
およびコア磁気導通部123a,133a間に、偏心ピ
ンからなる位置決め治具55を配置している。
As shown in FIG. 3, a positioning member 60 is disposed in each of the stator holes 122a and 132a in which the rotor 12 of each of the stators 123 and 133 is disposed. Then, as shown in FIG. 2, intermediate portions of the stators 123 and 133 in the longitudinal direction, that is, the core stator portions 122 and 132
A positioning jig 55 composed of an eccentric pin is disposed between the core magnetic conduction portions 123a and 133a.

【0033】位置決め治具55は、ビスに類似するが、
図4に示す様に、その軸心55aを偏心させて地板2に
回動可能に軸支したものである。そして、位置決め治具
55の平小ネジ状の頭部55bでステータ123,13
3の上面を押えつつこれを回動することで、各ステータ
123,133のコアステータ部122,132を位置
決め部材60に当接させてその位置合わせを正確にかつ
簡単に行うことができるとともに、コア磁気導通部12
3a,133aの側面同士を確実に接触させることがで
きる。
The positioning jig 55 is similar to a screw,
As shown in FIG. 4, the shaft center 55 a is eccentrically supported so as to be rotatable on the main plate 2. The flat screws 55 of the positioning jig 55 are used to fix the stators 123, 13.
By rotating the core 3 while pressing the upper surface of the core 3, the core stator portions 122 and 132 of the stators 123 and 133 can be brought into contact with the positioning member 60, and the positioning thereof can be performed accurately and easily. Magnetic conduction part 12
The side surfaces of 3a and 133a can be reliably brought into contact with each other.

【0034】なお、位置決め治具55は、鉄等の金属材
で構成されている。また、例えば、位置決め部材60が
設けられていない場合等には、ステータ123,133
の位置を微調整する際に、前記位置決め治具55を用い
てもよい。位置決め後は、ステータ123,133をビ
ス21等を用いて固定すればよい。
The positioning jig 55 is made of a metal material such as iron. Further, for example, when the positioning member 60 is not provided, the stators 123 and 133 are provided.
When finely adjusting the position, the positioning jig 55 may be used. After positioning, the stators 123 and 133 may be fixed using screws 21 or the like.

【0035】なお、各ステータ123,133のコア磁
気導通部123a,133aは、図5にも示すように、
その側面が当接されて互いに連結されている。また、コ
ア磁気導通部123a,133aの下面は、各コア磁気
導通部123a,133aに跨って配置されたヨーク5
8に接触されている。これにより、コア磁気導通部12
3a,133aでは、各コア磁気導通部123a,13
3aの側面部分を通る磁気導通経路と、コア磁気導通部
123a,133aの下面およびヨーク58を通る磁気
導通経路との2つの磁気導通経路が形成され、ステータ
123,133は環状の磁気回路を形成している。各コ
イル124,134は、ステータ123,133のコア
磁気導通部123a,133aからコアステータ部12
2,132に向かう方向に対して同方向に巻線されてい
る。
The core magnetic conduction portions 123a and 133a of each of the stators 123 and 133 are, as shown in FIG.
The side surfaces are abutted and connected to each other. The lower surfaces of the core magnetic conduction portions 123a and 133a are provided on the lower surfaces of the yokes 5 arranged over the core magnetic conduction portions 123a and 133a.
8 is contacted. Thereby, the core magnetic conduction portion 12
3a and 133a, each core magnetic conduction portion 123a, 13a
Two magnetic conduction paths are formed: a magnetic conduction path passing through the side surface portion of the core 3a and a magnetic conduction path passing through the lower surfaces of the core magnetic conduction portions 123a and 133a and the yoke 58. The stators 123 and 133 form an annular magnetic circuit. are doing. Each of the coils 124 and 134 is separated from the core magnetic conduction portions 123 a and 133 a of the stators 123 and 133 by the core stator portion 12.
The winding is wound in the same direction as the direction toward 2,132.

【0036】これらの各コイル124,134の端部
は、ステータ123,133のコア磁気導通部123
a,133a上に設けられた図示しないコイルリード基
板に接続されている。
The ends of these coils 124 and 134 are connected to the core magnetic conducting portions 123 of the stators 123 and 133, respectively.
a, 133a are connected to a coil lead board (not shown) provided on the board.

【0037】このように構成されたタイマー100を使
用している場合、各コイル124,134に外部磁界H
(図2)が加わると、外部磁界Hは平行に配置された各
コイル124,134に対して同方向に加わるため、各
コイル124,134の巻線方向に対しては外部磁界H
は互いに逆方向に加わることになる。このため、外部磁
界Hによって各コイル124,134で発生する起電圧
は互いに打ち消し合うように働くため、その影響を軽減
できる。
When the timer 100 configured as described above is used, the external magnetic field H is applied to each of the coils 124 and 134.
2 (see FIG. 2), the external magnetic field H is applied in the same direction to the coils 124 and 134 arranged in parallel, so that the external magnetic field H is applied to the winding directions of the coils 124 and 134.
Are added in opposite directions. For this reason, the electromotive voltages generated in the coils 124 and 134 due to the external magnetic field H work so as to cancel each other out, so that the influence can be reduced.

【0038】次に、タイマー100の制御回路につい
て、図6〜13を参照して説明する。
Next, a control circuit of the timer 100 will be described with reference to FIGS.

【0039】図6には、本実施形態の機能を示すブロッ
ク図が示されている。
FIG. 6 is a block diagram showing the functions of the present embodiment.

【0040】発電機20は、増速輪列7〜11を介して
ゼンマイ1aによって駆動され、誘起電力を発生して電
気的エネルギを供給する。この発電機20からの交流出
力は、昇圧整流、全波整流、半波整流、トランジスタ整
流等からなる整流回路35を通して昇圧、整流され、コ
ンデンサ等で構成された電源回路36に充電供給され
る。
The generator 20 is driven by the mainspring 1a through the speed increasing trains 7 to 11 to generate induced power and supply electric energy. The AC output from the generator 20 is boosted and rectified through a rectification circuit 35 composed of boost rectification, full-wave rectification, half-wave rectification, transistor rectification, and the like, and is supplied to a power supply circuit 36 composed of a capacitor and the like.

【0041】なお、本実施形態では、図7にも示すよう
に、整流回路35を含むブレーキ回路70を発電機20
に設けている。具体的には、発電機20の出力端である
第1の端子MG1、第2の端子MG2を短絡させてショ
ートブレーキを掛ける第1および第2のスイッチ71,
72によりブレーキ回路70が構成されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 7, the brake circuit 70 including the rectifier circuit 35 is connected to the generator 20.
Is provided. Specifically, the first and second switches 71 and 72 that short-circuit the first terminal MG1 and the second terminal MG2 that are the output terminals of the generator 20 to apply a short brake.
A brake circuit 70 is constituted by 72.

【0042】本実施形態では、図8にも示すように、第
1のスイッチ71は、第2の端子MG2にゲートが接続
されたPchの第1の電界効果型トランジスタ(FE
T)76と、後述するチョッパ信号発生部180からの
チョッパ信号(チョッパパルス)CH3がゲートに入力
される第2の電界効果型トランジスタ77とが並列に接
続されて構成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the first switch 71 is a Pch first field effect transistor (FE) having a gate connected to the second terminal MG2.
T) 76 and a second field-effect transistor 77 whose gate receives a chopper signal (chopper pulse) CH3 from a chopper signal generator 180 described later is connected in parallel.

【0043】また、第2のスイッチ72は、第1の端子
MG1にゲートが接続されたPchの第3の電界効果型
トランジスタ(FET)78と、チョッパ信号発生部1
80からのチョッパ信号(チョッパパルス)CH3がゲ
ートに入力される第4の電界効果型トランジスタ79と
が並列に接続されて構成されている。
The second switch 72 includes a third P-channel field-effect transistor (FET) 78 having a gate connected to the first terminal MG 1, and a chopper signal generator 1.
A fourth field-effect transistor 79 to which a chopper signal (chopper pulse) CH3 from 80 is input to the gate is connected in parallel.

【0044】そして、発電機20に接続された昇圧用の
コンデンサ73、ダイオード74,75、第1のスイッ
チ71、第2のスイッチ72により倍電圧整流回路(簡
易同期昇圧チョッパ整流回路)35が構成されている。
なお、ダイオード74,75としては、一方向に電流を
流す一方向性素子であればよく、その種類は問わない。
特に、ダイオード75として降下電圧Vfが小さいショ
ットキーバリアダイオードを用いれば、タイマー100
に、起電圧が小さくて小型の発電機20を用いることが
できる。また、ダイオード74としては、逆リーク電流
が小さいシリコンダイオードを用いることが好ましい。
The boosting capacitor 73, diodes 74 and 75, the first switch 71 and the second switch 72 connected to the generator 20 constitute a voltage doubler rectifier circuit (simple synchronous booster chopper rectifier circuit) 35. Have been.
Note that the diodes 74 and 75 may be any unidirectional elements that allow current to flow in one direction, and the types thereof are not limited.
In particular, if a Schottky barrier diode having a small drop voltage Vf is used as the diode 75, the timer 100
In addition, a small generator 20 having a small electromotive voltage can be used. Further, as the diode 74, it is preferable to use a silicon diode having a small reverse leak current.

【0045】前記ブレーキ回路70は、電源回路(コン
デンサ)36から供給される電力によって駆動される回
転制御手段50により制御されている。この回転制御手
段50は、図6に示すように、発振回路51、ロータの
回転検出回路53、ブレーキの制御回路56を備えて構
成されている。
The brake circuit 70 is controlled by a rotation control means 50 driven by electric power supplied from a power supply circuit (capacitor) 36. As shown in FIG. 6, the rotation control means 50 includes an oscillation circuit 51, a rotor rotation detection circuit 53, and a brake control circuit 56.

【0046】発振回路51は時間標準源である水晶振動
子51Aを用いて発振信号(32768Hz)を出力
し、この発振信号は12段のフリップフロップからなる
分周回路52によってある一定周期まで分周される。分
周回路52の12段目の出力Q12は、8Hzの基準信
号として出力されている。
The oscillation circuit 51 outputs an oscillation signal (32768 Hz) by using a quartz oscillator 51A as a time standard source, and the oscillation signal is frequency-divided to a certain period by a frequency dividing circuit 52 comprising 12 flip-flops. Is done. The output Q12 at the twelfth stage of the frequency dividing circuit 52 is output as an 8 Hz reference signal.

【0047】回転検出回路53は、発電機20に接続さ
れた波形整形回路161とモノマルチバイブレータ16
2とで構成されている。波形整形回路161は、アン
プ、コンパレータで構成され、正弦波を矩形波に変換す
る。モノマルチバイブレータ162は、ある周期以下の
パルスだけを通過させるバンドパス・フィルターとして
機能し、ノイズを除去した回転検出信号FG1を出力す
る。
The rotation detecting circuit 53 includes a waveform shaping circuit 161 connected to the generator 20 and the monomultivibrator 16.
And 2. The waveform shaping circuit 161 includes an amplifier and a comparator, and converts a sine wave into a rectangular wave. The mono-multi vibrator 162 functions as a band-pass filter that passes only pulses of a certain period or less, and outputs the rotation detection signal FG1 from which noise has been removed.

【0048】制御回路56は、制動制御手段であるアッ
プダウンカウンタ160と、同期回路170と、チョッ
パ信号発生部180とを備えている。
The control circuit 56 includes an up / down counter 160 as braking control means, a synchronization circuit 170, and a chopper signal generator 180.

【0049】アップダウンカウンタ160のアップカウ
ント入力およびダウンカウント入力には、回転検出回路
53の回転検出信号FG1および分周回路52からの基
準信号fsが同期回路170を介してそれぞれ入力され
ている。
The rotation detection signal FG1 of the rotation detection circuit 53 and the reference signal fs from the frequency dividing circuit 52 are input to the up-count input and the down-count input of the up-down counter 160 via the synchronization circuit 170, respectively.

【0050】同期回路170は、4つのフリップフロッ
プ171やANDゲート172,NANDゲート173
からなり、分周回路52の5段目の出力Q5(1024
Hz)や6段目の出力Q6(512Hz)の信号を利用
して、回転検出信号FG1を基準信号fs(8Hz)に
同期させるとともに、これらの各信号パルスが重なって
出力されないように調整している。
The synchronization circuit 170 includes four flip-flops 171, an AND gate 172, and a NAND gate 173.
And the fifth stage output Q5 (1024
Hz) and the signal of the output Q6 (512 Hz) of the sixth stage, the rotation detection signal FG1 is synchronized with the reference signal fs (8 Hz), and adjustment is performed so that these signal pulses do not overlap and are output. I have.

【0051】アップダウンカウンタ160は、4ビット
のカウンタで構成されている。アップダウンカウンタ1
60のアップカウント入力には、前記回転検出信号FG
1に基づく信号が同期回路170から入力され、ダウン
カウント入力には、前記基準信号fsに基づく信号が同
期回路170から入力される。これにより、基準信号f
sおよび回転検出信号FG1の計数と、その差の算出と
が同時に行えるようになっている。
The up / down counter 160 is constituted by a 4-bit counter. Up / down counter 1
60, the rotation detection signal FG
1 is input from the synchronization circuit 170, and a signal based on the reference signal fs is input to the down-count input from the synchronization circuit 170. Thereby, the reference signal f
The counting of s and the rotation detection signal FG1 and the calculation of the difference can be performed simultaneously.

【0052】なお、このアップダウンカウンタ160に
は、4つのデータ入力端子(プリセット端子)A〜Dが
設けられており、端子A〜CにHレベル信号が入力され
ていることで、アップダウンカウンタ160の初期値
(プリセット値)がカウンタ値7に設定されている。
The up / down counter 160 is provided with four data input terminals (preset terminals) A to D. When an H level signal is input to the terminals A to C, the up / down counter 160 An initial value (preset value) of 160 is set to the counter value 7.

【0053】また、アップダウンカウンタ160のLO
AD入力端子には、電源回路36に接続されて電源回路
36の電圧に応じてシステムリセット信号SRを出力す
る初期化回路190が接続されている。なお、本実施形
態では、初期化回路190は、電源回路36の充電電圧
が所定電圧になるまではHレベルの信号を出力し、所定
電圧以上になればLレベルの信号を出力するように構成
されている。
The LO of the up / down counter 160
The AD input terminal is connected to an initialization circuit 190 which is connected to the power supply circuit 36 and outputs a system reset signal SR according to the voltage of the power supply circuit 36. In this embodiment, the initialization circuit 190 outputs an H-level signal until the charging voltage of the power supply circuit 36 reaches a predetermined voltage, and outputs an L-level signal when the charging voltage exceeds the predetermined voltage. Have been.

【0054】アップダウンカウンタ160は、LOAD
入力がLレベルになるまで、つまりシステムリセット信
号SRが出力されるまでは、アップダウン入力を受け付
けないため、アップダウンカウンタ160のカウンタ値
は「7」に維持される。
The up / down counter 160 has a LOAD
Until the input goes to the L level, that is, until the system reset signal SR is output, the up / down input is not accepted, so that the counter value of the up / down counter 160 is maintained at “7”.

【0055】アップダウンカウンタ160は、4ビット
の出力QA〜QDを有している。従って、4ビット目の
出力QDは、カウンタ値が7以下であればLレベル信号
を出力し、8以上であればHレベル信号を出力すること
になる。この出力QDは、チョッパ信号発生部180に
接続されている。
The up / down counter 160 has 4-bit outputs QA to QD. Therefore, the output QD of the fourth bit outputs an L level signal when the counter value is 7 or less, and outputs an H level signal when the counter value is 8 or more. This output QD is connected to chopper signal generator 180.

【0056】チョッパ信号発生部180は、3つのAN
Dゲート182〜184で構成され、分周回路52の出
力Q5〜Q8を利用して第1のチョッパ信号CH1を出
力する第1チョッパ信号発生手段181と、2つのOR
ゲート186,187で構成され、分周回路52の出力
Q5〜Q8を利用して第2のチョッパ信号CH2を出力
する第2チョッパ信号発生手段185と、前記アップダ
ウンカウンタ160の出力QDと、第2チョッパ信号発
生手段185の出力CH2とが入力されるANDゲート
188と、このANDゲート188の出力と前記第1チ
ョッパ信号発生手段181の出力CH1とが入力される
NORゲート189とを備えている。
The chopper signal generator 180 has three ANs.
A first chopper signal generating means 181 configured by D gates 182 to 184 and outputting a first chopper signal CH1 using outputs Q5 to Q8 of the frequency dividing circuit 52;
A second chopper signal generating means 185 configured to output a second chopper signal CH2 using outputs Q5 to Q8 of the frequency dividing circuit 52, an output QD of the up / down counter 160, An AND gate 188 to which the output CH2 of the two chopper signal generating means 185 is input, and a NOR gate 189 to which the output of the AND gate 188 and the output CH1 of the first chopper signal generating means 181 are input. .

【0057】このチョッパ信号発生部180のNORゲ
ート189からの出力CH3は、第2,4の電界効果型
トランジスタ77、79のゲートに入力されている。従
って、出力CH3からLレベル信号が出力されると、ト
ランジスタ77,79はオン状態に維持され、発電機2
0がショートされてブレーキが掛かる。
The output CH3 from the NOR gate 189 of the chopper signal generator 180 is input to the gates of the second and fourth field effect transistors 77 and 79. Therefore, when an L level signal is output from the output CH3, the transistors 77 and 79 are maintained in the ON state, and the
0 is short-circuited and the brake is applied.

【0058】一方、出力CH3からHレベル信号が出力
されると、トランジスタ77,79はオフ状態に維持さ
れ、発電機20にはブレーキが加わらない。従って、出
力CH3からのチョッパ信号によって発電機20をチョ
ッパリング制御することができる。
On the other hand, when an H level signal is output from the output CH3, the transistors 77 and 79 are kept off, and the brake is not applied to the generator 20. Therefore, the generator 20 can be chopper-ring-controlled by the chopper signal from the output CH3.

【0059】次に、本実施形態における動作を図9〜1
1のタイミングチャートおよび出力波形図と、図12の
フローチャートとを参照して説明する。
Next, the operation in this embodiment will be described with reference to FIGS.
1 will be described with reference to a timing chart and an output waveform diagram, and a flowchart of FIG.

【0060】発電機20が作動し始めて、初期化回路1
90からLレベルのシステムリセット信号SRがアップ
ダウンカウンタ160のLOAD入力に入力されると
(S11)、図9に示すように、回転検出信号FG1に
基づくアップカウント信号(UP)と、基準信号fsに基
づくダウンカウント信号(DOWN)とがアップダウンカウ
ンタ160でカウントされる(S12)。これらの各信
号は、同期回路170によって同時にカウンタ160に
入力されないように設定されている。
When the generator 20 starts to operate, the initialization circuit 1
When the L-level system reset signal SR is input from 90 to the LOAD input of the up / down counter 160 (S11), as shown in FIG. 9, an up count signal (UP) based on the rotation detection signal FG1 and a reference signal fs. Is counted by the up / down counter 160 (S12). These signals are set by the synchronization circuit 170 so as not to be input to the counter 160 at the same time.

【0061】このため、初期カウント値が「7」に設定
されている状態から、アップカウント信号(UP)が入力
されるとカウンタ値は「8」となり、出力QDからHレ
ベル信号がチョッパ信号発生部180のANDゲート1
88に出力される。
For this reason, when the up-count signal (UP) is input from the state where the initial count value is set to "7", the counter value becomes "8", and an H level signal is generated from the output QD to generate a chopper signal. AND gate 1 of unit 180
88.

【0062】一方、ダウンカウント信号(DOWN)が入力
されてカウンタ値が「7」に戻れば、出力QDからはL
レベル信号が出力される。
On the other hand, if the down-count signal (DOWN) is input and the counter value returns to “7”, the output QD outputs L
A level signal is output.

【0063】チョッパ信号発生部180では、図10に
示すように、分周回路52の出力Q5〜Q8を利用し、
第1チョッパ信号発生手段181から出力CH1を出力
し、第2チョッパ信号発生手段185から出力CH2を
出力する。
As shown in FIG. 10, the chopper signal generator 180 uses the outputs Q5 to Q8 of the frequency dividing circuit 52,
An output CH1 is output from the first chopper signal generation means 181 and an output CH2 is output from the second chopper signal generation means 185.

【0064】そして、アップダウンカウンタ160の出
力QDからLレベル信号が出力されている場合(カウン
ト値「7」以下)には、ANDゲート188からの出力
もLレベル信号となるため、NORゲート189からの
出力CH3は出力CH1が反転したチョッパ信号、つま
りHレベル信号(ブレーキオフ時間)が長く、Lレベル
信号(ブレーキオン時間)が短いデューティ比(トラン
ジスタ77,79をオンしている比率)の小さなチョッ
パ信号となる。従って、基準周期におけるブレーキオン
時間が短くなり、発電機20に対しては、ほとんどブレ
ーキが掛けられない、つまり発電電力を優先したブレー
キオフ制御が行われる(S13,S15)。
When an L level signal is output from the output QD of the up / down counter 160 (count value “7” or less), the output from the AND gate 188 is also an L level signal. The output CH3 is a chopper signal obtained by inverting the output CH1, that is, the duty ratio (the ratio at which the transistors 77 and 79 are on) in which the H level signal (brake off time) is long and the L level signal (brake on time) is short. It becomes a small chopper signal. Therefore, the brake-on time in the reference cycle is shortened, and the brake is hardly applied to the generator 20, that is, the brake-off control giving priority to the generated power is performed (S13, S15).

【0065】一方、アップダウンカウンタ160の出力
QDからHレベル信号が出力されている場合(カウント
値「8」以上)には、ANDゲート188からの出力も
Hレベル信号となるため、NORゲート189からの出
力CH3は出力CH2が反転したチョッパ信号、つまり
Lレベル信号(ブレーキオン時間)が長く、Hレベル信
号(ブレーキオフ時間)が短いデューティ比の大きなチ
ョッパ信号となる。従って、基準周期におけるブレーキ
オン時間が長くなり、発電機20に対してはブレーキオ
ン制御が行われるが、一定周期でブレーキがオフされる
ためにチョッパリング制御が行われ、発電電力の低下を
抑えつつ制動トルクを向上することができる(S13,
S14)。
On the other hand, when the H level signal is output from the output QD of the up / down counter 160 (count value “8” or more), the output from the AND gate 188 also becomes the H level signal. The output CH3 is a chopper signal obtained by inverting the output CH2, that is, a chopper signal having a long duty ratio and a long L level signal (brake-on time) and a short H-level signal (brake-off time). Therefore, the brake-on time in the reference cycle becomes longer, and the brake-on control is performed on the generator 20. However, since the brake is turned off at a constant cycle, the choppering control is performed, and the decrease in the generated power is suppressed. And the braking torque can be improved (S13,
S14).

【0066】なお、倍電圧整流回路(簡易同期昇圧チョ
ッパ整流回路)35では、次のようにして発電機20で
発電した電荷を電源回路36に充電している。すなわ
ち、第1の端子MG1の極性が「+」で第2の端子MG
2の極性が「−」の時には、第1の電界効果型トランジ
スタ(FET)76がオンされ、第3の電界効果型トラ
ンジスタ(FET)78がオフされる。このため、発電
機20で発生した誘起電圧の電荷は、図8に示す「→
→→」の回路によって例えば0.1μFのコンデ
ンサ73に充電されるとともに、「→→→→
→→→」の回路によって例えば10μFの電源回
路(コンデンサ)36に充電される。
In the voltage doubler rectifier circuit (simple synchronous booster chopper rectifier circuit) 35, the electric power generated by the generator 20 is charged in the power supply circuit 36 as follows. That is, the polarity of the first terminal MG1 is “+” and the polarity of the second terminal MG1 is “+”.
When the polarity of 2 is "-", the first field-effect transistor (FET) 76 is turned on and the third field-effect transistor (FET) 78 is turned off. For this reason, the electric charge of the induced voltage generated in the generator 20 is represented by “→” shown in FIG.
For example, the 0.1 μF capacitor 73 is charged by the circuit of “→→”, and “→→→→”.
The power supply circuit (capacitor) 36 of, for example, 10 μF is charged by the circuit of “→→→”.

【0067】一方、第1の端子MG1の極性が「−」で
第2の端子MG2の極性が「+」に切り替わると、第1
の電界効果型トランジスタ(FET)76がオフされ、
第3の電界効果型トランジスタ(FET)78がオンさ
れる。このため、図8に示す「コンデンサ73→→
→→→→→コンデンサ73」の回路によって、
発電機20で発生した誘起電圧と、コンデンサ73の充
電電圧とが加えられた電圧で電源回路(コンデンサ)3
6が充電される。
On the other hand, when the polarity of the first terminal MG1 is switched to “−” and the polarity of the second terminal MG2 is switched to “+”, the first
Field-effect transistor (FET) 76 is turned off,
The third field effect transistor (FET) 78 is turned on. For this reason, as shown in FIG.
→→→→→ Capacitor 73 ”
The power supply circuit (capacitor) 3 is a voltage obtained by adding the induced voltage generated by the generator 20 and the charging voltage of the capacitor 73.
6 is charged.

【0068】なお、各々の状態で、チョッパパルスによ
り発電機20の両端が短絡し、開放されると、コイルの
両端に高電圧が誘起され、この高い充電電圧によって電
源回路(コンデンサ)36を充電することで充電効率が
向上する。
In each state, when both ends of the generator 20 are short-circuited by the chopper pulse and opened, a high voltage is induced at both ends of the coil, and the power supply circuit (capacitor) 36 is charged by the high charging voltage. By doing so, charging efficiency is improved.

【0069】そして、ゼンマイ1aのトルクが大きくて
発電機20の回転速度が大きい場合などでは、アップカ
ウント信号(UP)によりカウンタ値が「8」になった後
に、さらにアップカウンタ値が入力されることがある。
この場合には、カウンタ値は「9」となり、前記出力Q
DはHレベルを維持するため、チョッパ信号CH3によ
りチョッパ信号のブレーキオン制御が行われる。そし
て、ブレーキが掛けられたことにより、発電機20の回
転速度が低下し、回転検出信号FG1が入力される前に
基準信号fs(ダウンカウント信号)が2回入力される
と、カウンタ値は「8」、「7」と低下し、「7」にな
った際にブレーキが解除されるブレーキオフ制御に切り
替えられる。
When the torque of the mainspring 1a is large and the rotation speed of the generator 20 is high, the up-counter value is further input after the counter value becomes "8" by the up-count signal (UP). Sometimes.
In this case, the counter value becomes “9” and the output Q
Since D keeps the H level, the brake-on control of the chopper signal is performed by the chopper signal CH3. When the brake is applied, the rotation speed of the generator 20 decreases, and if the reference signal fs (down count signal) is input twice before the rotation detection signal FG1 is input, the counter value becomes “ 8 "," 7 ", and is switched to the brake-off control in which the brake is released when it becomes" 7 ".

【0070】このような制御を行うと、発電機20が設
定された回転スピード近くになり、図9に示すように、
アップカウント信号(UP)と、ダウンカウント信号(DO
WN)とが交互に入力されて、カウンタ値が「8」と
「7」とを繰り返すロック状態に移行する。この際は、
カウンタ値に応じてブレーキのオン、オフが繰り返され
る。つまり、ロータが1回転する基準周期の1周期の期
間にデューティ比が大きいチョッパ信号と、デューティ
比が小さいチョッパ信号とがトランジスタ77,79に
印加されてチョッパリング制御が行われる。
When such control is performed, the generator 20 approaches the set rotation speed, and as shown in FIG.
Up-count signal (UP) and down-count signal (DO
WN) are input alternately, and the state shifts to a locked state in which the counter value repeats “8” and “7”. In this case,
The ON / OFF of the brake is repeated according to the counter value. That is, a chopper signal having a large duty ratio and a chopper signal having a small duty ratio are applied to the transistors 77 and 79 during one period of the reference period in which the rotor makes one rotation, and chopper ring control is performed.

【0071】さらに、ゼンマイ1aがほどけてそのトル
クが小さくなると、徐々にブレーキを掛ける時間が短く
なり、発電機20の回転速度はブレーキを掛けない状態
でも基準速度に近い状態になる。
When the torque of the mainspring 1a is released and the torque is reduced, the braking time is gradually reduced, and the rotation speed of the generator 20 is close to the reference speed even when the brake is not applied.

【0072】そして、まったくブレーキを掛けなくても
ダウンカウント値が多く入力されるようになり、カウン
ト値が「6」以下の小さな値になると、ゼンマイ1aの
トルクが低下したと判断し、運針を停止したり、非常に
低速にしたり、さらにはブザー、ランプ等を鳴らした
り、点灯させることで、利用者にゼンマイ1aを再度巻
き上げるように促す。
Then, a large down-count value is input without applying a brake at all, and when the count value becomes a small value of "6" or less, it is determined that the torque of the mainspring 1a has decreased, and By stopping, making the speed very low, or sounding or lighting a buzzer, a lamp, or the like, the user is urged to wind the mainspring 1a again.

【0073】従って、アップダウンカウンタ160の出
力QDからHレベル信号が出ている間は、デューティ比
の大きなチョッパ信号によるブレーキオン制御が行わ
れ、出力QDからLレベル信号が出ている間は、デュー
ティ比の小さなチョッパ信号によるブレーキオフ制御が
行われる。つまり、制動制御手段であるアップダウンカ
ウンタ160によってブレーキオン制御とブレーキオフ
制御とが切り替えられる。
Accordingly, while the H level signal is output from the output QD of the up / down counter 160, the brake-on control by the chopper signal having a large duty ratio is performed, and while the L level signal is output from the output QD, Brake-off control is performed by a chopper signal having a small duty ratio. That is, the brake-on control and the brake-off control are switched by the up / down counter 160 as the braking control means.

【0074】なお、本実施形態では、出力QDがLレベ
ル信号の場合、チョッパ信号CH3はHレベル期間:L
レベル期間が15:1つまりデューティ比が1/16=
0.0625のチョッパ信号となり、出力QDがHレベル信号
の場合、チョッパ信号CH3はHレベル期間:Lレベル
期間が1:15つまりデューティ比が15/16=0.93
75のチョッパ信号となる。
In the present embodiment, when the output QD is an L level signal, the chopper signal CH3 is in the H level period: L
The level period is 15: 1, that is, the duty ratio is 1/16 =
When the chopper signal is 0.0625 and the output QD is an H level signal, the chopper signal CH3 has an H level period: L level period of 1:15, that is, a duty ratio of 15/16 = 0.93.
This is 75 chopper signals.

【0075】そして、発電機20のMG1,MG2から
は、図11に示すように、磁束の変化に応じた交流波形
が出力される。この際、出力QDの信号に応じて周波数
は一定でかつデューティ比の異なるチョッパ信号CH3
がトランジスタ77,79に適宜印加され、出力QDが
Hレベル信号を出力した時、つまりブレーキオン制御時
には、各チョッパサイクル内におけるショートブレーキ
時間が長くなってブレーキ量が増えて発電機20は減速
される。そして、ブレーキが掛かる分、発電量も低下す
るが、このショートブレーキ時に蓄えられたエネルギー
を、チョッパ信号によりトランジスタ77,79をオフ
した際に出力してチョッパ昇圧することができるため、
ショートブレーキ時の発電量低下を補うことができ、発
電電力の低下を抑えながら、制動トルクを増加すること
ができる。
Then, as shown in FIG. 11, an AC waveform corresponding to the change of the magnetic flux is output from MG1 and MG2 of the generator 20. At this time, the chopper signal CH3 has a constant frequency and a different duty ratio according to the signal of the output QD.
Is appropriately applied to the transistors 77 and 79, and when the output QD outputs an H level signal, that is, at the time of the brake-on control, the short brake time in each chopper cycle becomes longer, the braking amount increases, and the generator 20 is decelerated. You. Although the amount of power generation also decreases as much as the brake is applied, the energy stored during the short brake can be output when the transistors 77 and 79 are turned off by the chopper signal, and the chopper can be boosted.
It is possible to compensate for a decrease in the amount of power generated during short braking, and to increase the braking torque while suppressing a decrease in generated power.

【0076】逆に、出力QDがLレベル信号を出力した
際、つまりブレーキオフ制御時には、各チョッパサイク
ル内におけるショートブレーキ時間が短くなってブレー
キ量が減って発電機20は増速される。この際も、チョ
ッパ信号によりトランジスタ77,79をオンからオフ
した際にチョッパ昇圧することができるので、まったく
ブレーキを掛けずに制御した場合に比べても発電電力を
向上させることができる。
Conversely, when the output QD outputs an L level signal, that is, during the brake-off control, the short brake time in each chopper cycle is shortened, the brake amount is reduced, and the speed of the generator 20 is increased. Also at this time, since the chopper can be boosted when the transistors 77 and 79 are turned off from on by the chopper signal, the generated power can be improved as compared with the case where control is performed without applying any brake.

【0077】そして、発電機20からの交流出力は、倍
電圧整流回路35によって昇圧、整流されて電源回路
(コンデンサ)36に充電され、この電源回路36によ
り回転制御手段50が駆動される。
The AC output from the generator 20 is boosted and rectified by the voltage doubler rectifier circuit 35 and charged in the power supply circuit (capacitor) 36, and the power supply circuit 36 drives the rotation control means 50.

【0078】なお、アップダウンカウンタ160の出力
QDと、チョッパ信号CH3とは共に分周回路52の出
力Q5〜Q8,Q12を利用しているため、つまりチョ
ッパ信号CH3の周波数が出力QDの周波数の整数倍と
されているため、出力QDの出力レベルの変化つまりブ
レーキオン制御とブレーキオフ制御の切替タイミング
と、チョッパ信号CH3とは同期して発生している。
Since the output QD of the up / down counter 160 and the chopper signal CH3 both use the outputs Q5 to Q8 and Q12 of the frequency dividing circuit 52, that is, the frequency of the chopper signal CH3 is equal to the frequency of the output QD. Since it is an integral multiple, the change in the output level of the output QD, that is, the switching timing of the brake-on control and the brake-off control, and the chopper signal CH3 are generated in synchronization.

【0079】図9〜11の8Hzのダウンカウント信号
(DOWN)およびアップカウント信号(UP)とチョッパ信
号(CH3)との関係をタイミングチャートで示すと図
13に示す通りになる。なお、本実施形態では、チョッ
パ信号(CH3)は、ダウンカウント信号(DOWN)やア
ップカウント信号(UP)に同期していたが、図13のチ
ョッパ信号(CH3’)のように、ダウンカウント信号
(DOWN)やアップカウント信号(UP)に同期せず、各信
号(DOWN,UP)のある周期ではチョッパ信号(CH
3’)のHレベルから始まったり、ある周期はLレベル
から始まるような波形でもよい。なお、本実施形態で
は、チョッパ信号(CH3)がローレベルの場合にブレ
ーキが掛かるように、つまりブレーキ期間はローレベル
とされている。
FIG. 13 is a timing chart showing the relationship between the 8 Hz down-count signal (DOWN) and up-count signal (UP) and the chopper signal (CH3) in FIGS. In this embodiment, the chopper signal (CH3) is synchronized with the down-count signal (DOWN) and the up-count signal (UP). However, as in the chopper signal (CH3 ') of FIG. (DOWN) and the up-count signal (UP) are not synchronized, and in a certain cycle of each signal (DOWN, UP), the chopper signal (CH
3 ') The waveform may start from the H level or a certain period may start from the L level. In this embodiment, the brake is applied when the chopper signal (CH3) is at a low level, that is, the brake period is at a low level.

【0080】また、チョッパリングの信号は、ロータ1
2の回転を制御しようとする設定速度つまりロータ12
がその速度で回転すれば正確な時間表示を行うことがで
きる速度に同期させる必要はない。すなわち、チョッパ
リングの周期と設定速度とは同期関係にあってもよい
し、無くてもよく、これらの関係に何ら制約はない。
The chopper ring signal is output from the rotor 1
2 is set to control the rotation of the rotor 12, ie, the rotor 12
It is not necessary to synchronize at a speed that allows accurate time display if it rotates at that speed. That is, the cycle of the chopper ring and the set speed may or may not be synchronous, and there is no restriction on these relationships.

【0081】そして、タイマー100は、ゼンマイ1a
で指針14および発電機20のロータ12を回転駆動す
るとともに、ロータ12を高精度に調速することで、指
針14も高精度に調速し、これによりタイマー100に
よる測定時間の精度を向上させている。
The timer 100 determines that the mainspring 1a
By rotating the pointer 14 and the rotor 12 of the generator 20 by rotation, the speed of the rotor 12 is adjusted with high accuracy, so that the needle 14 is also adjusted with high accuracy, thereby improving the accuracy of the measurement time by the timer 100. ing.

【0082】このような本実施形態によれば次のような
効果がある。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.

【0083】1)機械エネルギ蓄積手段であるゼンマイ
1aによって発電機20や指針14を回転駆動している
ので、従来の電池式タイマーやAC電源式タイマーに比
べて、電池交換や電源コード等を不要にでき、使い勝手
のよいタイマーにすることができる。
1) Since the generator 20 and the pointer 14 are driven to rotate by the mainspring 1a, which is a mechanical energy storage means, there is no need for battery replacement or a power cord as compared with a conventional battery-operated timer or AC-powered timer. And a convenient timer.

【0084】特に、本実施形態では、発電機20で発電
された電力で回転制御手段50を駆動しているため、各
種電池を設ける必要が無く、電池交換が必要無く、タイ
マー100の使い勝手を向上することができる。
In particular, in this embodiment, since the rotation control means 50 is driven by the electric power generated by the generator 20, there is no need to provide various batteries, no need to replace batteries, and to improve the usability of the timer 100. can do.

【0085】2)また、電池が無いために、タイマー1
00を廃棄する際に電池を取り除く必要が無く、廃棄作
業も容易に行える。さらに、太陽電池や熱発電素子のよ
うな高価な電池を設ける必要がないため、タイマー10
0を安価に提供できる。
2) Also, since there is no battery, the timer 1
There is no need to remove the battery when disposing 00, and the disposal operation can be easily performed. Further, since there is no need to provide an expensive battery such as a solar cell or a thermoelectric generator, the timer 10
0 can be provided at low cost.

【0086】3)ゼンマイ1aで駆動される発電機20
を、発振回路51等を有する回転制御手段50で調速制
御しているために、クオーツ時計と同等の高い精度で指
針14を調速できる。このため、ゼンマイ1aで駆動さ
れるタイマー100でありながら、電池式タイマーと同
様の時間精度が得られ、時間を正確に計測することがで
きる。
3) Generator 20 driven by mainspring 1a
Is controlled by the rotation control means 50 having the oscillation circuit 51 and the like, so that the hands 14 can be adjusted with high accuracy equivalent to that of a quartz watch. For this reason, although the timer 100 is driven by the mainspring 1a, the same time accuracy as that of the battery type timer is obtained, and the time can be accurately measured.

【0087】4)さらに、調速精度が高まるため、タイ
マー100の設定時間を長くしても精度よく時間を計測
できる。このため、従来のゼンマイ式タイマーに比べ
て、より長時間の時間計測を行うことができる。
4) Further, since the speed control accuracy is improved, the time can be measured accurately even if the set time of the timer 100 is lengthened. For this reason, a longer time measurement can be performed as compared with the conventional mainspring timer.

【0088】5)2体型のステータ123,133を用
いているので、ノッチを設けた一体型のステータを用い
る場合に比べて起電圧を向上でき、また出力波形も周期
毎に正確な正弦波にすることができる。
5) Since the two-piece stators 123 and 133 are used, the electromotive voltage can be improved as compared with the case where an integrated stator having a notch is used, and the output waveform is an accurate sine wave for each cycle. can do.

【0089】このため、発電機20の発電能力を向上で
き、発電機20を小型化することができる。また、出力
波形が正弦波となるので、適度なしきい値で区切って二
値化することなどで出力波形を容易に検出でき、ロータ
12の回転数等も容易にかつ正確に検出できる。従っ
て、発電機20の出力波形を利用した指針14の調速制
御を正確かつ簡単に行うことができる。
Therefore, the power generation capacity of the generator 20 can be improved, and the size of the generator 20 can be reduced. Further, since the output waveform is a sine wave, the output waveform can be easily detected by binarizing the output signal by dividing it by an appropriate threshold value, and the rotation speed of the rotor 12 can be easily and accurately detected. Therefore, speed regulation control of the pointer 14 using the output waveform of the generator 20 can be performed accurately and easily.

【0090】6)位置決め治具55および位置決め部材
60を設けたので、ロータ12をステータ孔122a,
132a内に配置した状態でステータ123,133の
位置合わせを行うことができ、例えば製品出荷直前にお
いてロータ12に対するステータ123,133の最適
位置の設定を簡単に行うことができ、位置精度をより一
層向上することができる。
6) Since the positioning jig 55 and the positioning member 60 are provided, the rotor 12 is connected to the stator holes 122a,
The positioning of the stators 123 and 133 can be performed in a state where the stators 123 and 133 are arranged in the interior 132a. For example, the optimum positions of the stators 123 and 133 with respect to the rotor 12 can be easily set immediately before product shipment, and the positional accuracy can be further improved. Can be improved.

【0091】7)ステータ123,133が同一形状で
あるため、同一部品を表裏にして組立てることができ、
部品を共用でき、部品数を削減できる。このため、製造
コストや部品コストを低減でき、取り扱いも容易にでき
る。
7) Since the stators 123 and 133 have the same shape, the same parts can be assembled upside down.
Parts can be shared and the number of parts can be reduced. For this reason, manufacturing costs and parts costs can be reduced, and handling can be facilitated.

【0092】その上、同一形状のステータ123,13
3を左右対称に配置し、かつ各ステータ123,133
のコイル124,134の巻回数が同じであるため、タ
イマー100の外部に発生するACノイズ等による磁束
は二本のコイル124,134内を同数流れ、これによ
って外部ノイズの影響をキャンセルすることができ、ノ
イズに強いタイマー100を形成できる。
In addition, the stators 123, 13 of the same shape
3 are arranged symmetrically, and the respective stators 123, 133
Since the number of turns of the coils 124 and 134 is the same, magnetic flux due to AC noise or the like generated outside the timer 100 flows in the two coils 124 and 134 by the same number, thereby canceling the influence of external noise. Thus, the timer 100 that is resistant to noise can be formed.

【0093】8)さらに、ロータ12を前記境界線L上
に配置しかつ各ステータ123,133を左右対称に構
成しているので、コアステータ部122,132部分の
磁路も短くでき、鉄損を減少させることができる。
8) Further, since the rotor 12 is disposed on the boundary line L and the stators 123 and 133 are symmetrical, the magnetic paths of the core stator portions 122 and 132 can be shortened, and iron loss can be reduced. Can be reduced.

【0094】9)コア磁気導通部123a,133a部
分で2つの磁気導通経路を形成しているので、磁気抵抗
を小さくかつ安定させることができる。すなわち、コア
磁気導通部123a,133aでの磁束は、側面方向の
ほうが流れやすいが、コア磁気導通部123a,133
aの側面同士の接触部分は、製品毎にギャップのばらつ
きが出やすく、磁気抵抗もばらつくおそれがある。一方
で、ヨーク58のみを介して磁気導通経路を構成すれ
ば、ギャップのばらつきは小さくできるが、磁束は側面
方向に比べて流れにくく、磁気抵抗をそれほど小さくで
きない。
9) Since two magnetic conduction paths are formed at the core magnetic conduction portions 123a and 133a, the magnetic resistance can be reduced and stabilized. In other words, the magnetic flux in the core magnetic conduction portions 123a and 133a flows more easily in the side direction, but the core magnetic conduction portions 123a and 133a.
In the contact portion between the side surfaces of “a”, the gap is likely to vary from product to product, and the magnetic resistance may vary. On the other hand, if the magnetic conduction path is formed only through the yoke 58, the variation in the gap can be reduced, but the magnetic flux is less likely to flow than in the side direction, and the magnetic resistance cannot be reduced so much.

【0095】これに対し、本実施形態のように、2つの
磁気導通経路を形成すれば、磁気抵抗を小さくかつ安定
させることができる。そして、磁気抵抗が安定すること
で、コギングトルクも安定するため、そのトルクに応じ
た内ノッチ等を設けることでコギングトルクを小さくす
ることができる。さらに、起電圧を安定化でき、発電や
ブレーキも安定化できる。また、漏れ磁束を低減でき、
金属部品での渦損失を削減することができる。
On the other hand, if two magnetic conducting paths are formed as in this embodiment, the magnetic resistance can be reduced and stabilized. Since the cogging torque is also stabilized by stabilizing the magnetic resistance, the cogging torque can be reduced by providing an inner notch or the like corresponding to the torque. Further, the electromotive voltage can be stabilized, and power generation and braking can be stabilized. Also, the leakage flux can be reduced,
Eddy loss in metal parts can be reduced.

【0096】10)位置決め治具55を、コアステータ部
122,132およびコア磁気導通部123a,133
a間に配置したので、各ステータ123,133毎に1
つの位置決め治具55でコアステータ部122,132
の位置合わせおよびコア磁気導通部123a,133a
の当接状態を調整することができる。これにより、位置
決め治具55の数を少なくできて構成を簡易にでき、コ
ストも低減できる。
10) The positioning jig 55 is connected to the core stator portions 122 and 132 and the core magnetic conduction portions 123a and 133.
a, one for each of the stators 123 and 133.
The core stator portions 122 and 132 are
Alignment and core magnetic conduction portions 123a, 133a
Can be adjusted. Thereby, the number of positioning jigs 55 can be reduced, the configuration can be simplified, and the cost can be reduced.

【0097】11)外部磁界Hによる磁気ノイズを軽減で
きるため、タイマー100の文字板4部分などムーブメ
ント部品に耐磁板を設けたり、外装部品に耐磁効果のあ
る材料を使用する必要がなくなる。このため、コストを
軽減できるとともに、耐磁板等が不要になる分、ムーブ
メントの小型化や薄型化を実現でき、ひいては各部品の
配置などが外装部品に制限されないためにデザインの自
由度が高まり、意匠性や製造効率などに優れたタイマー
100を提供できる。
11) Since magnetic noise due to the external magnetic field H can be reduced, it is not necessary to provide a magnetic-resistant plate for a movement part such as the dial 4 of the timer 100 or to use a material having a magnetic-resistant effect for the exterior part. For this reason, the cost can be reduced, and since the anti-magnetic plate and the like are not required, the movement can be made smaller and thinner, and the arrangement of each part is not limited to the exterior parts, so that the degree of freedom of design is increased, It is possible to provide the timer 100 which is excellent in design properties, manufacturing efficiency, and the like.

【0098】12)発電機20に昇圧整流回路35を設け
ているので、発電機20の発電起電圧を低く設定するこ
とができる。このため、発電機20のコイル124,1
34の巻数を低減でき、発電機20の小型化や鉄損の低
減、ゼンマイ1aの小型化を実現できる。これにより、
タイマー100を小型化でき、かつ小さいトルクで動作
するためにゼンマイ1a等の機械エネルギ蓄積手段の寿
命を向上できてタイマー100の計測時間もより一層長
くすることができる。
12) Since the boosting rectifier circuit 35 is provided in the generator 20, the voltage generated by the generator 20 can be set low. Therefore, the coils 124, 1 of the generator 20
The number of turns of the power generator 34 can be reduced, and the generator 20 can be reduced in size, iron loss can be reduced, and the spring 1a can be reduced in size. This allows
Since the timer 100 can be downsized and operated with a small torque, the life of the mechanical energy storage means such as the mainspring 1a can be improved, and the measurement time of the timer 100 can be further increased.

【0099】13)発電機20のブレーキ制御をチョッパ
リングを利用して実現する制動手段を用いているので、
ブレーキ時の発電電力の低下を、スイッチオフ時の起電
圧の高まり分で補填でき、発電電力を一定以上に保ちな
がら制動トルクを増加できる。このため、機械エネルギ
蓄積手段の持続時間を長くでき、長時間の計測が可能な
タイマー100にすることができるとともに、ブレーキ
を大きく掛けながらでも、起電圧が高い部分があるため
に確実に回転検出を行うことができる。
13) Since the braking means for realizing the brake control of the generator 20 using the chopper ring is used,
The decrease in the generated power during braking can be compensated for by the increase in the electromotive voltage when the switch is turned off, and the braking torque can be increased while maintaining the generated power at or above a certain level. For this reason, the duration of the mechanical energy storage means can be extended and the timer 100 capable of measuring for a long period of time can be provided. In addition, even if the brake is applied to a large extent, there is a portion where the electromotive voltage is high, so that the rotation can be reliably detected. It can be performed.

【0100】14) 回転検出信号FG1に基づくアップカ
ウント信号(UP)と、基準信号fsに基づくダウンカウ
ント信号(DOWN)とを、アップダウンカウンタ160に
入力し、回転検出信号FG1(アップカウント信号)の
カウント数が基準信号fs(ダウンカウント信号)のカ
ウント数よりも大きい状態(カウンタ160の初期値が
「7」であれば、カウンタ値が「8」以上の状態)で
は、ブレーキ回路120により発電機20にブレーキを
かけ続け、逆に回転検出信号FG1のカウント数が基準
信号fsのカウント数以下の状態(カウンタ値が「7」
以下の状態)では、発電機20のブレーキをオフするた
め、発電機20の立ち上がり時等の回転速度が基準速度
よりも大きくずれている場合でも、迅速に基準速度に近
づけることができ、回転制御の応答性を速くすることが
できる。
14) An up-count signal (UP) based on the rotation detection signal FG1 and a down-count signal (DOWN) based on the reference signal fs are input to the up-down counter 160, and the rotation detection signal FG1 (up-count signal) Is larger than the count number of the reference signal fs (down count signal) (if the initial value of the counter 160 is “7”, the counter value is “8” or more), the brake circuit 120 generates power. Machine 20 is continuously braked, and conversely, the state where the count number of the rotation detection signal FG1 is equal to or less than the count number of the reference signal fs (the counter value is
In the following state), the brake of the generator 20 is turned off, so that even when the rotation speed of the generator 20 at startup or the like is greatly deviated from the reference speed, the speed can be quickly approached to the reference speed. Responsiveness can be made faster.

【0101】15) その上、ブレーキのオン、オフ制御
を、デューティ比の異なる2種類のチョッパ信号CH3
を用いて行っているので、充電電圧(発電電圧)を低下
させることなくブレーキ(制動トルク)を大きくするこ
とができる。特に、ブレーキオン時にはデューティ比の
大きなチョッパ信号を用いて制御しているので、充電電
圧の低下を抑えながら制動トルクを大きくすることがで
き、システムの安定性を維持しながら、効率的なブレー
キ制御を行うことができる。これにより、タイマー10
0の持続時間もより長くすることができ、長時間(例え
ば1〜10時間等)の計測が可能なタイマー100にす
ることができる。
15) In addition, the on / off control of the brake is controlled by two types of chopper signals CH3 having different duty ratios.
Therefore, the brake (braking torque) can be increased without lowering the charging voltage (power generation voltage). In particular, when the brake is on, control is performed using a chopper signal with a large duty ratio, so that the braking torque can be increased while suppressing the decrease in charging voltage, and efficient brake control can be performed while maintaining system stability. It can be performed. Thereby, the timer 10
The duration of 0 can be longer, and the timer 100 can measure a long time (eg, 1 to 10 hours).

【0102】16) さらに、ブレーキオフ制御時にも、デ
ューティ比の小さなチョッパ信号によりチョッパ制御し
ているので、ブレーキをオフしている間の充電電圧をよ
り向上することができる。
16) Further, at the time of the brake-off control, the chopper control is performed by the chopper signal having a small duty ratio, so that the charging voltage while the brake is off can be further improved.

【0103】17)ブレーキオン制御とブレーキオフ制御
の切替は、カウンタ値が「7」以下であるか「8」以上
であるかのみで設定され、ブレーキ時間等を別途設定す
る必要もないため、回転制御手段50をシンプルな構成
にでき、部品コストや製造コストを低減でき、タイマー
100を安価に提供できる。
17) Switching between the brake-on control and the brake-off control is set only when the counter value is equal to or less than “7” or equal to or greater than “8”, and there is no need to separately set a brake time and the like. The rotation control means 50 can have a simple configuration, component costs and manufacturing costs can be reduced, and the timer 100 can be provided at low cost.

【0104】18)発電機20の回転速度に応じて、アッ
プカウント信号(UP)が入力されるタイミングが変化す
るため、カウンタ値が「8」である期間つまりブレーキ
を掛けている時間も自動的に調整することができる。こ
のため、特にアップカウント信号(UP)とダウンカウン
ト信号(DOWN)とが交互に入力されるロック状態では、
応答性の速い安定した制御を行うことができる。
18) Since the timing at which the up-count signal (UP) is input changes according to the rotation speed of the generator 20, the period during which the counter value is "8", that is, the time during which the brake is applied, is also automatically set. Can be adjusted. Therefore, especially in the lock state where the up-count signal (UP) and the down-count signal (DOWN) are alternately input.
Fast responsive and stable control can be performed.

【0105】19)制動制御手段として、アップダウンカ
ウンタ160を用いているので、各アップカウント信号
(UP)およびダウンカウント信号(DOWN)の計数と同時
に各計数値の比較(差)を自動的に算出することができ
るため、構成を簡易にできかつ各計数値の差を簡単に求
めることができる。
19) Since the up / down counter 160 is used as the braking control means, the comparison (difference) of each count value is automatically performed simultaneously with the counting of each up count signal (UP) and down count signal (DOWN). Since the calculation can be performed, the configuration can be simplified, and the difference between the respective count values can be easily obtained.

【0106】20)4ビットのアップダウンカウンタ16
0を用いているので、16個のカウント値をカウントす
ることができる。このため、アップカウント信号(UP)
が続けて入力された場合などに、その入力値を累積して
カウントすることができ、設定された範囲つまりアップ
カウント信号(UP)やダウンカウント信号(DOWN)が連
続して入力されてカウンタ値が「15」や「0」になる
までの範囲では、その累積誤差を補正することができ
る。このため、タイマー100を落とした場合等のよう
に衝撃が加わることで、仮に発電機20の回転速度が基
準速度から大きく外れても、ロック状態になるまでは時
間が掛かるが、その累積誤差を確実に補正して発電機2
0の回転速度を基準速度に戻すことができ、タイマー1
00が測定する数分以上の時間では正確な運針を維持す
ることができる。従って、衝撃などが加わっても高精度
の時間測定を行うことができるタイマー100を設計す
ることができる。
20) 4-bit up / down counter 16
Since 0 is used, 16 count values can be counted. Therefore, the up-count signal (UP)
When the value is continuously input, the input value can be accumulated and counted, and the set value, that is, the up-count signal (UP) and the down-count signal (DOWN) are continuously input and the counter value In the range up to "15" or "0", the accumulated error can be corrected. For this reason, even if the rotation speed of the generator 20 greatly deviates from the reference speed due to an impact, such as when the timer 100 is dropped, it takes time until the locked state is reached, but the accumulated error is reduced. Correctly correct generator 2
0 can be returned to the reference speed, and the timer 1
Accurate hand movement can be maintained for a time longer than a few minutes measured by 00. Therefore, it is possible to design the timer 100 that can measure time with high accuracy even when an impact or the like is applied.

【0107】21)初期化回路190を設けて、発電機2
0の起動時の電源回路36が所定の電圧に充電されるま
ではブレーキ制御を行わなず、発電機20にブレーキが
掛からないようにしているので、電源回路36への充電
を優先させることができ、電源回路36によって駆動さ
れる回転制御手段50を迅速にかつ安定して駆動するこ
とができ、その後の回転制御の安定性も高めることがで
きる。
21) By providing an initialization circuit 190, the generator 2
Since the brake control is not performed and the generator 20 is not braked until the power supply circuit 36 at the time of the start-up of 0 is charged to a predetermined voltage, it is possible to give priority to charging the power supply circuit 36. Thus, the rotation control means 50 driven by the power supply circuit 36 can be driven quickly and stably, and the stability of the subsequent rotation control can be enhanced.

【0108】22)出力QDの出力レベル変化つまりブレ
ーキのオン、オフ制御の切替タイミングと、チョッパ信
号CH3のオンからオフへの変化タイミングとを同期さ
せているので、発電機20のチョッパ信号CH3に対応
した起電圧が高い出力部分(ひげ部分)を一定間隔で出
力することができ、この出力をタイマー100の精度検
査用として利用することもできる。
22) Since the output level change of the output QD, that is, the switching timing of the brake ON / OFF control, and the change timing of the chopper signal CH3 from ON to OFF are synchronized, the output timing is changed to the chopper signal CH3 of the generator 20. A corresponding output portion (whisker portion) with a high electromotive voltage can be output at regular intervals, and this output can also be used for checking the accuracy of the timer 100.

【0109】すなわち、出力QDとチョッパ信号CH3
とが同期していない場合には、図14に示すように、一
定周期のチョッパ信号CH3とは別に出力QDの変化時
にも発電機20からは起電圧が高い部分が発生する。こ
のため、発電機20の出力波形における「ひげ部分」は
必ずしも一定間隔で出力されないために、歩度測定パル
スつまりタイマー100の精度検査用として利用するこ
とができないが、本実施形態のように同期させていれば
歩度測定パルスとしても利用することができる。
That is, the output QD and the chopper signal CH3
14 are not synchronized with each other, as shown in FIG. 14, a portion where the electromotive voltage is high is generated from the generator 20 even when the output QD changes, in addition to the chopper signal CH3 having a constant period. For this reason, the “whiskers” in the output waveform of the generator 20 are not necessarily output at regular intervals, and thus cannot be used for the rate measurement pulse, that is, for the accuracy inspection of the timer 100. If it is, it can also be used as a rate measurement pulse.

【0110】23)発電機20の整流制御は、各端子MG
1,MG2にゲートが接続された第1,3の電界効果型
トランジスタ76,78で行っているので、コンパレー
タ等を用いる必要が無く、構成が簡単になり、かつコン
パレータの消費電力による充電効率の低下も防止でき
る。さらに、発電機20の端子電圧を利用して電界効果
型トランジスタ76,78のオン、オフを制御している
ので、発電機20の端子の極性に同期して各電界効果型
トランジスタ76,78を制御することができ、整流効
率を向上することができる。また、チョッパリング制御
される第2,4の電界効果型トランジスタ77,79を
各トランジスタ76,78に並列に接続することで、チ
ョッパリング制御を独立して行うことができ、かつ構成
も簡易にできる。従って、構成が簡易で、発電機20の
極性に同期し、かつ昇圧しながらチョッパ整流を行える
倍電圧整流回路(簡易同期昇圧チョッパ整流回路)35
を提供することができる。
23) The rectification control of the generator 20 is performed at each terminal MG.
1, MG2, the gates are connected to the first and third field-effect transistors 76, 78, so there is no need to use a comparator or the like, the configuration is simplified, and the charging efficiency due to the power consumption of the comparator is reduced. The drop can also be prevented. Further, since the on / off of the field effect transistors 76 and 78 is controlled by using the terminal voltage of the generator 20, each of the field effect transistors 76 and 78 is synchronized with the polarity of the terminal of the generator 20. It can be controlled and the rectification efficiency can be improved. Further, by connecting the second and fourth field-effect transistors 77 and 79, which are chopper-controlled, in parallel with the transistors 76 and 78, the chopper-ring control can be performed independently and the configuration is simplified. it can. Therefore, the voltage doubler rectifier circuit (simple synchronous booster chopper rectifier circuit) 35, which has a simple configuration, synchronizes with the polarity of the generator 20, and can perform chopper rectification while boosting the voltage, 35
Can be provided.

【0111】なお、本発明は前述の各実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での
変形、改良等は本発明に含まれるものである。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved.

【0112】例えば、前記実施形態では、発電機20で
発電された電力により回転制御手段50を駆動していた
が、図15に示すように、回転制御手段50を駆動する
ための電池200を設けてもよい。この電池200は、
消費電力の小さな回転制御手段50のみを駆動すればよ
く、ボタン型の一次電池であっても約10年間程度は電
池交換せずに利用することができる。このため、モータ
を電池で駆動する電池式タイマーに比べて電池交換頻度
を少なくでき、使い勝手が低下することはない。
For example, in the above-described embodiment, the rotation control means 50 is driven by the electric power generated by the generator 20. However, as shown in FIG. 15, a battery 200 for driving the rotation control means 50 is provided. You may. This battery 200
Only the rotation control means 50 with low power consumption needs to be driven, and even a button-type primary battery can be used for about 10 years without replacing the battery. For this reason, the frequency of battery replacement can be reduced as compared with a battery-operated timer that drives a motor with a battery, and the usability is not reduced.

【0113】なお、この電池200としては、乾電池や
ボタン型電池等の一次電池でもよいし、充電式の二次電
池、さらには自ら電力を発生する発電素子、例えば太陽
電池、熱発電素子等で構成してもよく、要するに、回転
制御手段50を駆動可能な電力を供給可能なものであれ
ばよい。
The battery 200 may be a primary battery such as a dry battery or a button-type battery, a rechargeable secondary battery, or a power generating element which generates electric power by itself, such as a solar cell or a thermoelectric power generating element. It may be configured as long as it can supply electric power capable of driving the rotation control means 50.

【0114】また、ステータは、一体型のものなどでも
よく、ステータの形状、構造などは実施にあたって適宜
設定すればよい。
The stator may be of an integral type or the like, and the shape, structure, etc. of the stator may be appropriately set in practice.

【0115】さらに、機械エネルギ蓄積手段としては、
ゼンマイ1aに限らず、板ばねや重り、さらには風船な
どを用いてもよく、要するに機械エネルギ(弾性エネル
ギや位置エネルギなど)を蓄積できるものであればよ
い。
Further, as mechanical energy storage means,
Not limited to the mainspring 1a, a leaf spring, a weight, a balloon, or the like may be used. In short, any material that can store mechanical energy (such as elastic energy or potential energy) may be used.

【0116】発電機20にブレーキを掛ける回転制御手
段50の構成も前記実施形態に限らないし、そのブレー
キの掛け方も前記実施形態のようにチョッパリングで行
うものに限らず、発電機20を調速できるものであれば
よい。
The configuration of the rotation control means 50 for applying a brake to the generator 20 is not limited to that of the above-described embodiment, and the way of applying the brake is not limited to that performed by choppering as in the above-described embodiment. Anything that can speed up is acceptable.

【0117】また、発電機20としては、コアのある発
電機以外に、コアのない発電機(コアレス発電機)でも
よい。さらに、交流発電機に限らず、直流発電機を用い
てもよい。直流発電機の場合、例えば、ブラシモータを
回転する場合には、エンコーダ等で回転検出したり、脈
流を検出したりすればよい。なお、直流発電機の場合に
は、整流回路は無くてもよい。
The generator 20 may be a generator without a core (coreless generator) in addition to a generator with a core. Furthermore, not limited to the AC generator, a DC generator may be used. In the case of a DC generator, for example, when rotating a brush motor, rotation may be detected by an encoder or the like, or a pulsating flow may be detected. In the case of a DC generator, the rectifier circuit may not be provided.

【0118】整流回路35としては、前記実施形態のも
のに限らず、2倍、3倍、4倍等の各種昇圧整流回路
や、全波整流、半波整流、トランジスタ整流等の各種整
流回路を用いてもよい。
The rectifier circuit 35 is not limited to the rectifier circuit of the above-described embodiment, but includes various booster rectifier circuits such as double, triple, and quadruple, and various rectifier circuits such as full-wave rectifier, half-wave rectifier, and transistor rectifier. May be used.

【0119】また、タイマー100における出力として
は、前記実施形態のように電気的なブザーを鳴らす場合
に限らず、指針14が原点に戻ることで作動されるハン
マーでベルを叩くことでアラームを鳴らすようにしても
よいし、音を鳴らす代わりに、ランプなどを点灯させた
りしてもよい。さらに、タイマー100が洗濯機などの
各種機器に組み込まれている場合には、その機器のスイ
ッチをオン、オフするように作動してもよい。
The output of the timer 100 is not limited to the case where the electric buzzer is sounded as in the above embodiment, but the alarm is sounded by hitting the bell with a hammer operated by returning the pointer 14 to the origin. Alternatively, instead of sounding, a lamp or the like may be turned on. Further, when the timer 100 is incorporated in various devices such as a washing machine, the timer 100 may be operated to switch on and off the device.

【0120】[0120]

【発明の効果】以上に述べたように、本発明のタイマー
によれば、使い勝手が良く、かつ時間精度も高くでき
る。
As described above, according to the timer of the present invention, it is easy to use and the time accuracy can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態におけるタイマーを示す斜視
図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a timer according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施形態のタイマーの要部を示す平面図であ
る。
FIG. 2 is a plan view illustrating a main part of the timer according to the embodiment.

【図3】本実施形態のタイマーの要部を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a main part of the timer according to the embodiment.

【図4】本実施形態の位置決め部材を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a positioning member of the embodiment.

【図5】本実施形態のステータを示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a stator according to the embodiment.

【図6】本実施形態におけるタイマーの制御回路の構成
を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a timer control circuit according to the present embodiment.

【図7】本実施形態の制御回路の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a configuration of a control circuit according to the present embodiment.

【図8】本実施形態の整流回路の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating a configuration of a rectifier circuit according to the present embodiment.

【図9】本実施形態のアップダウンカウンタにおけるタ
イミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart of the up / down counter of the embodiment.

【図10】本実施形態のチョッパ信号発生部におけるタ
イミングチャートである。
FIG. 10 is a timing chart in the chopper signal generator of the embodiment.

【図11】本実施形態の発電機の出力波形を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing an output waveform of the generator of the present embodiment.

【図12】本実施形態の制御方法を示すフローチャート
である。
FIG. 12 is a flowchart illustrating a control method according to the present embodiment.

【図13】本実施形態におけるタイミングチャートであ
る。
FIG. 13 is a timing chart in the present embodiment.

【図14】本実施形態の比較例である発電機の出力波形
を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an output waveform of a generator as a comparative example of the present embodiment.

【図15】本発明の変形例の回路構成を示すブロック図
である。
FIG. 15 is a block diagram showing a circuit configuration of a modified example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 香箱車 1a ゼンマイ 1b 香箱歯車 2 地板 4 文字板 7 二番車 8 三番車 9 四番車 10 五番車 11 六番車 12 ロータ 12a ロータかな 12b ロータ磁石 14 指針 15 端子 20 発電機 35 整流回路 36 電源回路 50 回転制御手段 51 発振回路 51A 水晶振動子 52 分周回路 53 回転検出回路 55 位置決め治具 56 制御回路 60 位置決め部材 70 ブレーキ回路 71,72 スイッチ 73 コンデンサ 74,75 ダイオード 77〜79 電界効果型トランジスタ 100 タイマー 100a スタートボタン 100b ボタン 120 ブレーキ回路 121,131 コイルブロック 122a,132a ステータ孔 122,132 コアステータ部 123,133 ステータ 123a,133a コア磁気導通部 123b,133b コア巻線部 124,134 コイル 160 アップダウンカウンタ 161 波形整形回路 162 モノマルチバイブレータ 170 同期回路 171 フリップフロップ 180 チョッパ信号発生部 181 第1チョッパ信号発生手段 185 第2チョッパ信号発生手段 190 初期化回路 200 電池 REFERENCE SIGNS LIST 1 barrel wheel 1a spiral spring 1b barrel wheel 2 ground plate 4 dial 7 second wheel 8 third wheel 9 fourth wheel 10 fifth wheel 11 sixth wheel 12 rotor 12a rotor kana 12b rotor magnet 14 pointer 15 terminal 20 generator 35 commutation Circuit 36 Power supply circuit 50 Rotation control means 51 Oscillation circuit 51A Quartz crystal oscillator 52 Divider circuit 53 Rotation detection circuit 55 Positioning jig 56 Control circuit 60 Positioning member 70 Brake circuit 71, 72 Switch 73 Capacitor 74, 75 Diode 77-79 Electric field Effect type transistor 100 Timer 100a Start button 100b Button 120 Brake circuit 121, 131 Coil block 122a, 132a Stator hole 122, 132 Core stator part 123, 133 Stator 123a, 133a Core magnetic conduction part 123b 133b Core winding section 124, 134 Coil 160 Up / down counter 161 Waveform shaping circuit 162 Monomultivibrator 170 Synchronization circuit 171 Flip-flop 180 Chopper signal generation section 181 First chopper signal generation section 185 Second chopper signal generation section 190 Initialization circuit 200 batteries

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 機械エネルギ蓄積手段を駆動源とするタ
イマーにおいて、 増速輪列を介して伝達される前記機械エネルギ蓄積手段
からの駆動力によって回転駆動される発電機と、この発
電機の回転周期を制御する制御回路とを備えることを特
徴とするタイマー。
1. A timer driven by a mechanical energy storage means as a driving source, comprising: a generator rotationally driven by a driving force from the mechanical energy storage means transmitted via a speed increasing wheel train; and a rotation of the generator. A timer comprising: a control circuit that controls a period.
【請求項2】 請求項1に記載のタイマーにおいて、 前記制御回路は、前記発電機が回転駆動されることで発
生される電力によって駆動されることを特徴とするタイ
マー。
2. The timer according to claim 1, wherein the control circuit is driven by electric power generated by rotating the generator.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載のタイマ
ーにおいて、 前記発電機は、前記輪列の回転に連繋して回転するロー
タと、板状の2つのステータと、両ステータの一端に形
成され、かつ両ステータを組合わせた状態で前記ロータ
周囲に円をなして配置される半円状の一対のステータ孔
とを備えて構成されていることを特徴とするタイマー。
3. The timer according to claim 1, wherein the generator includes a rotor that rotates in connection with rotation of the wheel train, two plate-shaped stators, and one end of each of the stators. A timer comprising a pair of semicircular stator holes formed and arranged in a circle around the rotor in a state where both stators are combined.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のタイマ
ーにおいて、 前記発電機は交流発電機であり、この発電機の出力側に
は昇圧整流回路が設けられていることを特徴とするタイ
マー。
4. The timer according to claim 1, wherein the generator is an AC generator, and a boost rectifier circuit is provided on an output side of the generator. timer.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のタイマ
ーにおいて、 前記制御回路は、前記発電機にブレーキを加える制動手
段を備えるとともに、この制動手段は、発電機にブレー
キを加える際に、チョッパブレーキ制御を行うことを特
徴とするタイマー。
5. The timer according to claim 1, wherein the control circuit includes braking means for applying a brake to the generator, and the braking means is adapted to apply a brake to the generator. A timer for performing chopper brake control.
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