电子装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供保持生成能量不低于预定值的同时，能增大发生器的制动扭矩并减小成本的电控机械时计。电控机械时计包括将经齿轮传送的主弹簧１ａ的机械能转换成电能的发生器２０，与齿轮耦合的指针和由转换的电能驱动的控制发生器２０的转动周期的转动控制装置５０。提供了能短路发生器２０的两端的开关并且由转动控制装置５０断续开关来断续地控制发生器２０。由于发生器２０以断续方式控制，所以可在保持生成电压不低于预定值的同时提高制动扭矩并减少成本。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了电控机械时计，它通过发生器将机械能量源如主弹簧或类似物的机械能转化为电能并用电能驱动转动控制装置来控制发生器的转动周期从而正确驱动固定在齿轮上的指针。众所周知，在日本审查专利公开NO.7-119812和日本未审查专利公开NO.8-101284中公开了一种电控机械时计，这种电控机械时计是由发生器将主弹簧放松时产生的机械能转换为电能并用电能驱动转动控制装置来控制流经发生器线圈的电流值，从而准确地驱动固定在齿轮上的指针来正确地显示时间。然而，在上述的电控机械时计中，重要的是当主弹簧有较大扭矩时增大制动扭矩，同时为了增加持续时间而阻止产生的能量下降。为此，日本审查专利公开NO.7-119812中公开的电控机械时计提出了一个角度范围，在该范围内，关掉制动则转子的旋转速度增大从而增加了每次转子旋转一次即参考信号的一个周期产生的能量值，和另一角度范围，在该范围内，施加制动则转子低速旋转，这样当转子高速旋转时，产生的能量增大从而补偿了施加制动时产生的能量的下降。另外，《日本未审查专利公开》NO.8-101284中公开的电控机械时计增大了制动扭矩并且同时通过升压电路的几个阶段提高发生器感应能量的电压以阻止产生的能量的下降。然而，在日本审查专利公开NO.7-119812中公开的电控机械时计中，由于在转子旋转一次时，它必须由高转速状态切换到低转速以至几乎停止的状态，所以就有一个问题，即在实际中很难实现这种速度的突变。尤其是，由于转子的旋转稳定性通常是通过飞轮装置来增加的，所以就有一个问题，即很难突然地改变速度。另外，由于在施加制动的部分，产生的能量下降，所以增大制动扭矩来消除产生的能量下降有一定的局限。另一方面，由于日本未审查专利公开NO.8-101284中公开的电控机械时计需要许多的开关和电容，所以费用的增加也是一个问题。本专利技术的目的是提供一种电控机械时计，它能在增大发生器制动扭矩时使产生的能量仍保持在不低于预定值的水平，同时减少费用。在根据权利要求1的本专利技术中，电控机械时计包括机械能量源；由机械能量源驱动的发生器，它经齿轮耦合用于产生感应能量并由第一和第二端提供电能；和与齿轮耦合的指针，它的转动控制装置由电能驱动来控制发生器的转动周期，其特征在于包括能短路发生器相应端的开关，其中转动控制装置通过断续开关来断续地控制发生器。本专利技术的电控机械时计由主弹簧驱动指针和发生器，并调节转子的转数，即通过转动控制装置给发生器实施制动来调节指针。这时，发生器的转动控制(制动控制)是通过将能短路发生器线圈两端的开关置“导通”和“关”来断续发生器而实现的。当开关置“导通(ON)”时，以断续的方式将短路制动加到发生器上，同时能量贮存在发生器的线圈上。而当开关置“关(OFF)”时，发生器工作，储存在线圈上的能量使产生的电压升高。其结果是，当断续地控制发生器时，由于施加制动产生的能量下降可以通过将开关置“关”时生成电压的升高来补偿。从而在保持产生的能量不低于预定值时增大制动扭矩，这样就得到了一个持续时间长的电控机械时计。这时，转动控制装置断续开关的频率优选地至少是发生器转子在设定的速度下产生的电压波形的五倍，而且更优选地，断续频率是发生器转子在设定的速度下产生的电压波形的5-100倍。由于当断续频率低于生成电压的波形的五倍时提高生成电压的效果降低，所以断续频率最好至少为生成电压的波形的五倍。当断续频率至少为生成电压的波形的100倍时，实现断续的IC消耗大量的能量。这样，断续频率优选地为生成电压的波形的100倍或更小。另外，当断续频率为生成电压的波形的5-100倍时，由于扭矩的变化率与工作周期的变化率之比近似为预定值，所以可以很容易地实现控制。但是根据实际应用和控制方法，断续频率也可设为低于5倍或高于100倍。优选地根据权利要求4的电控机械时计，包括第一和第二根供电线，它将发生器的电能给供电电路充电；其中开关包括分别跨接在发生器的第一和第二端与第一和第二根供电线之间的第一和第二开关，转动控制装置连续地将连接在发生器第一和第二端之一的开关置ON，同时断续发生器另一端的开关。这种结构下，由于除了以断续方式实现控制外，能量产生过程和发生器的转动过程也可同时实现，这样就可通过减少部件来降低成本，同时可通过控制断续相应的开关的时序来提高能量产生的效率。同时，第一和第二开关优选地包括相应的晶体管。另外，转动控制装置优选地包括比较器，它将发生器产生的电压波形和参考波形进行比较；比较电路，它将每个比较器的输出和时间基准信号进行比较并输出一个差值信号；信号输出电路，它根据差值信号输出脉宽可变的时钟信号；和逻辑电路，它将时钟信号和每个比较器的输出进行“与”并输出一个“与”后的信号送给晶体管。在这种结构下，用于断续地控制晶体管的功耗可以减小，所以可以设置一个电路，使它适用于产生少量能量的时钟发生器。在根据权利要求7的电控机械时计中，第一开关包括第一场效应晶体管，其有一个栅极与发生器的第二端相连，和与第一场效应晶体管串联的第二场效应晶体管，其通过转动控制装置断续；第二开关包括第三场效应晶体管，其有一个栅极与发生器的第一端相连，和与第三场效应晶体管串联的第四场效应晶体管，其通过转动控制装置断续；第一和第二二极管，其分别跨接在发生器的第一和第二端与第一和第二根供电线之间。在根据权利要求8的电控机械时计中，第一开关包括第一场效应晶体管，其有一个栅极与发生器的第二端相连，和与第一场效应晶体管串联的第二场效应晶体管，其通过转动控制装置断续；第二开关包括第三场效应晶体管，其有一个栅极与发生器的第一端相连，和与第三场效应晶体管串联的第四场效应晶体管，其通过转动控制装置断续；升压电容，其跨接在发生器的第一和第二端中的一端与第一和第二根供电线中的一根之间；二极管，其跨接在发生器的第一和第二端的另一端与第一和第二根供电线中的另一根之间。上述结构的电控机械时计中，当发生器的第一端设为正，第二端设为负(电压低于第一端)时，其栅极与第二端相连的第一场效应管置为“导通”，其栅极与第一端相连的第三场效应管置为“关”。其结果是，发生器产生的交流电流流经由第一端、第一场效应管，第一和第二供电线中的一根、供电电路、第一和第二供电线中的另一根和第二端形成的路径。当发生器的第二端设为正，第一端设为负(电压低于第二端)时，其栅极与第一端相连的第三场效应管置为“导通”，其栅极与第二端相连的第一场效应管置为“关”。其结果是，发生器产生的交流电流流经由第二端、第三场效应管、第一和第二供电线中的一根、供电电路、第一和第二供电线中的另一根和第一端形成的路径。同时，第二和第四场效应管根据输入给它们的断续信号重复地“导通”和“关”。由于第二和第四场效应管与第一和第三场效应管串联，所以当第一和第三场效应管置“导通”时电流的流动与第二和第四场效应管的开关状态无关。但是，当第一和第三场效应管置“关”时在第二和第四场效应管置“导通”时，电流的流动与断续信号有关。因此当与“关”状态的第一和第三场效应管之一串联的第二和第四场效应管根据断续信号为“导通”时，第一和第二开关都为“导通”，从而短路发生器的相应端。在这种工作原理下，制动控制可以通过断续方式控制发生器，这样施加制动时产生的能量下降可以通过开关置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电控机械时计，包括机械能量源；由机械能量源驱动的发生器，它经齿轮耦合产生感应能量并从第一和第二端提供电能；与齿轮耦合的指针；和转动控制装置，它由电能驱动控制发生器的转动周期，其特征在于包括能短路发生器相应端的开关，和转动控制装置通过断续开关来断续地控制发生器。

【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，新川修，高桥理，
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]