电子控制式机械钟表及其过充电防止方法技术

相对于发电机（２０），将贮存从发电机输出的电能的蓄电装置（２２）与旁通电路（３１）并联连接，根据蓄电装置（２２）的电压对该旁通电路（３１）的旁通电路用开关（３３）进行通／断控制。这样，就可以减小输入蓄电装置的输入电流，从而可以实现蓄电装置的电压降低，所以，可以防止过充电。另外，可以得到与发电机的转动周期对应的发电波形，所以，可以根据该发电波形高精度地并且可靠地控制发电机的转动周期，从而可以实现正确的时刻指示。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，详细地说，就是涉及具有机械能源、由该机械能源驱动的同时发生感应电动势并输出电能的发电机、储蓄从该发电机输出的电能的蓄电装置和由该蓄电装置供给的电能驱动的控制上述发电机的转动周期的转动控制装置的。
技术介绍
通常，钟表必须定期更换电池，但是，近年来，已经知道有通过将由旋转锤、发条、太阳能电池等发电机发生的电力向电容器或二次电池等蓄电装置充电作为驱动源而不需要更换电池同时关心操作性和环境的钟表。在这种钟表的发电机中，特别是利用发条使转子转动而发电的发电机，由于不像太阳能电池等那样受到环境、场所、时间等限制，用户通过上发条就可以总是可靠地进行发电，所以，获得了广泛的利用。作为使用发条式的发电机的电子仪器，有例如电子控制式机械钟表。电子控制式机械钟表由发电机将发条释放时的机械能变换为电能，通过利用该电能使转动控制装置动作来控制在发电机的线圈中流过的电流值，正确地驱动固定在齿轮系上的指针，使之正确地指示时刻。在该钟表中，通过检测发电机的发电波形，求转子的转动速度，通过制动控制使该转子转动速度(相位)与由晶体振子构成的时间标准源的基准信号的速度(相位)一致，来实现作为时钟的基本功能的正确的时刻的指示。另一方面，将发电的电力充电的蓄电装置分别有耐压，蓄电装置的电压超过该耐压时，将成为电容量降低等特性劣化或由于膨胀引起破坏及漏液等的原因，从而有可能使组装了发电机的钟表发生故障。因此，在利用旋转锤的转动而发电的发电机或使用太阳能电池的发电机中，为了防止蓄电装置的充电电压异常的上升，采用了特开昭61-236332号公报公开的电路。该电路使用比较器检测蓄电装置的电压，在电压值大于指定的值时，就将发电机的两端短路，从而不会使新的电流流进蓄电装置。只要设置了这种电路，在蓄电装置的电压上升时，就将发电机短路，从而可以中断向蓄电装置的电力供给，所以，可以防止过充电。但是，在特开昭61-236332号的电路中，由于要将发电机的两端短路，所以，在发电机的两端发生的发电波形将发生变形电压电平将降低。因此，如果将特开昭61-236332号的电路组装到上述电子控制式机械钟表中，就不能根据发电波形求出转子的正确的转动速度，所以，也就不能进行使转子的转动速度与时间标准源的基准信号一致的控制，从而也就不能进行正确的时刻指示。本专利技术的目的旨在提供可以防止蓄电装置的过充电同时可以实现正确的时刻指示的电子控制式机械时钟及其过充电防止方法。从发电机输出的电能输入蓄电装置进行充电。在本专利技术中，由于与蓄电装置并联地设置了旁通电路，所以，电压检测电路根据蓄电装置的电压使旁通电路的旁通电路用开关接通时，旁通电路就导通，从而发电机的电能也就流入旁通电路。因此，可以减小输入蓄电装置的电流，这样，由于可以降低蓄电装置的电压，所以，可以防止蓄电装置的过充电。另外，由于不将发电机短路就可以削减向蓄电装置的输入电流，所以，发电波形也就不会发生变形，电压电平也就不会降低，从而可以得到与发电机的转动周期对应的发电波形。因此，根据发电波形可以正确地得到发电机的转动周期，所以，根据该发电波形可以高精度的并且可靠地控制发电机的转动周期，从而可以实现正确的时刻指示。此外，在蓄电装置的电压上升时，就减少向蓄电装置的充电电流，从而由其引起的制动效果将减小，这样，将有可能不能确保总的所需要的制动量。与此相反，在本专利技术中，在蓄电装置的电压上升到大于设定电压时，通过使充电电流流过旁通电路，制止蓄电装置的电压上升，所以，可以抑制向蓄电装置的充电电流引起的制动效果的降低，从而可以总体地确保所需要的制动量。此外，在检测模式下设定为不加制动时，有时转子将高速转动(例如，为通常转动速度的2～10倍)。这时，与通常状态相比，将从发电机向蓄电装置供给大的发电电流，电压将上升，但是，按照本专利技术，使充电电流流过旁通电路，可以防止电压上升，从而可以起限幅器的功能。此外，由于可以防止蓄电装置的电压上升，所以，可以延长电子控制式机械钟表的使用时间。即，在电子控制式机械钟表中，通过尽可能减少发条等的机械能源的消耗，可以延长电子控制式机械钟表的使用时间。因此，希望发电机的驱动速度尽可能低速化。这时，随着驱动低速化，发电机的电动势将降低，所以，这也就要求降低构成由该电动势驱动的旋转控制装置和电压检测电路等电路部的IC的电力消耗。这里，为了降低IC的电力消耗，必须将IC的栅极氧化膜减薄，于是，IC的耐压将降低。因此，必须降低从蓄电装置加到IC上的电压。因此，按照本专利技术，由于可以用旁通电路限制蓄电装置的电压上升，所以，作为构成由该蓄电装置的电压驱动而动作的转动控制装置等的IC，可以使用耐压低的即电力消耗低的IC。因此，在电子控制式机械钟表中，与蓄电装置并联地设置旁通电路，可以使发电机的驱动速度实现低速化，从而可以延长电子控制式机械钟表的使用时间，所以，具有非常重大的意义。这时，上述转动控制装置最好具有将上述发电机的两端子间断开或将其连接成闭环状态的电路开合装置。作为转动控制装置，可以将可变电阻等与发电机连接，通过改变发电机的线圈中流通的电流值可以对转动速度进行调速，但是，如果使用通过将发电机的两端子间连接或断开而切换为闭环状态和非闭环状态的电路开合装置，就可以使发电机的端子间形成闭环，施加短路制动，从而可以进行制动控制，所以，可以使制动控制装置的结构简单，从而可以很容易地进行制动控制。另外，上述制动控制装置最好具有进行斩波控制以使反复进行上述短路开合装置的连接和断开的开合周期比作为发电机的转动速度的基准的转动基准信号的周期短的控制单元。这时，由于可以通过斩波进行升压，所以，可以提高电动势，同时可以进行有效的制动控制。此外，上述旁通电路最好相对于上述发电机配置在比上述电路开合装置靠近蓄电装置侧。旁通电路配置在发电机与电路开合装置之间时，在旁通电路用开关接通的期间，不能利用电路开合装置进行转动控制，但是，如果将旁通电路设置在比电路开合装置靠近蓄电装置侧即设置在电路开合装置的发电机侧的相反侧，就可以与旁通电路用开关的通断无关地进行发电机的转动控制，同时，可以可靠地防止向蓄电装置充电的过充电。此外，作为电子控制式机械钟表，最好具有将从上述发电机输出的电流进行整流的整流电路，同时，上述旁通电路最好相对于上述发电机配置在比整流电路靠近上述蓄电装置侧。这时，旁通电路也不会妨碍从发电机输出的电流的整流动作，并且可以可靠地防止蓄电装置的过充电。此外，上述蓄电装置的一端最好与和上述发电机连接的上述整流电路的一端侧连接，而蓄电装置的另一端与上述整流电路的另一端侧连接，上述旁通电路相对于发电机最好配置在比上述电路开合装置和上述整流电路靠近上述蓄电装置侧。这时，旁通电路不会妨碍电路开合装置的转动控制动作和整流电路的整流动作，并且也可以可靠防止蓄电装置的过充电。此外，上述整流电路的一端侧最好由配置在上述发电机的第1交流输入端子与上述蓄电装置的一端侧之间的第1整流用开关和配置在上述发电机的第2交流输入端子与上述蓄电装置的一端侧之间的第2整流用开关构成，上述电路开合装置最好由与上述第1整流用开关并联连接的第1电路开合用开关和与上述第2整流用开关并联连接的第2电路开合用开关构成。如果分别设置发电机的整流用的开关和将发电机的两端子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有机械能源、由该机械能源驱动的同时发生感应电动势并输出电能的发电机、储蓄从该发电机输出的电能的蓄电装置和由该蓄电装置供给的电能驱动的控制上述发电机的转动周期的转动控制装置的电子控制式机械钟表，其特征在于：具有与上述蓄电装置并联连接的旁通电路、设置在该旁通电路中的旁通电路用开关和根据上述蓄电装置的电压控制该旁通电路用开关的通／断的电压检测电路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小池邦夫，清水荣作，中村英典，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]