JP2000155182A

JP2000155182A - 時計の耐磁構造

Info

Publication number: JP2000155182A
Application number: JP10329462A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Nagasaka; 栄一永坂
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1998-11-19
Publication date: 2000-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】耐磁性能を向上させることができる時計の耐
磁構造を提供する。【解決手段】裏蓋12とムーブメント13の間及び文字盤
14とムーブメント13の間に設けられたアモルファス材16
は、円板状のものが複数枚積層されている。ムーブメン
ト13の側面側の周囲に設けられたアモルファス材17は、
長いテープ状のアモルファス材が渦巻き状に巻かれて積
層された構造を有している。アモルファス材16,17の組
成は、67.0Fe-18.0Co−14.0B-1.0Si（wt％）である。前
記ムーブメント13の側面側の周囲に設けられたアモルフ
ァス材は、複数枚の円形のアモルファス材が同心円状に
積層された構造としてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、時計の耐磁構造に
関する。

【０００２】

【背景技術】従来の時計において、耐磁構造は、純鉄
からなる耐磁材を時計の裏蓋とムーブメントの間に介在
させたり、フェライト系ステンレス材の裏蓋を設ける
ことにより構成されていた。

【０００３】しかし、前記の耐磁構造によれば、純鉄
は薄物加工ができないため、耐磁保証水準である4800A/
mを満足させるには必要以上に板厚を厚くしなければな
らなかったため、コンプリートの総厚も厚くなってしま
うという問題点があった。また、ケースの外径も大きく
なるという欠点があった。更には、純鉄は耐食性が非常
に劣るため、めっきを施さなければならなかった。

【０００４】一方、前記の耐磁構造によれば、裏蓋の
絞り加工性や切削性に劣る、という加工上の問題点があ
った。また、鏡面性に劣るため、外観が悪い、耐食性に
劣る、材料費が高い、という問題点もあった。更には、
必要以上にコンプリートが厚くなるという問題点があっ
た。

【０００５】このような問題点を解決するため、特開平
7-191157号公報によれば、アモルファス材を耐磁材とし
て使用した時計の耐磁構造が提案されている。この発明
によれば、アモルファス材は非常に薄いため、時計の薄
型化、軽量化及び小型化を実現できるというものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平7-191157号
公報に係る時計の耐磁構造の場合、具体的には１枚の薄
板状のアモルファス材を裏蓋の内面に接着することによ
り時計の裏蓋とムーブメントとの間に介在させている。

【０００７】この耐磁構造によれば、アモルファス材自
体は、スペース効率が良く、また透磁率が高いため、シ
ールド効果の高いものであるが、この耐磁構造のように
１枚の薄板状のアモルファス材を裏蓋の内面のみに貼り
付けてシールドしようとすると、横方向の外部磁界によ
り飽和してしまうという問題点を有している。

【０００８】そこで、本発明は、耐磁性能を向上させる
ことができる時計の耐磁構造を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明に係る
時計の耐磁構造は、積層構造のアモルファス材が耐磁材
として設けられていることを特徴とする。

【００１０】前記アモルファス材の積層数（巻数）は、
多くして断面積を大きくすれば、飽和磁束を大きくでき
るので、スペースの許す限り、積層数を多くするのが好
ましい。

【００１１】前記アモルファス材は、平面状に積層され
ていても、曲面状に積層されていてもよく、シールドす
べき対象の形状に応じて適当な積層形態をとり得る。

【００１２】前記積層されたアモルファス材間には絶縁
層が介在している。

【００１３】前記アモルファス材とは、結晶構造を持た
ない材料で、固体を構成している原子が液体状態の配列
のまま不規則に並んでいる物質である。

【００１４】このアモルファス材を構成する元素は、F
e、Ni、Co、Cr、Nb、Cu、Mo、Ti、Be、W、V、P、C、B、
Si、Al、Sn、In、Sb等である。

【００１５】このアモルファス材の具体的材種として
は、Fe-B-Si-C系、Fe-Co-B-Si系を挙げることができ
る。

【００１６】本発明によれば、積層構造のアモルファス
材が耐磁材として使用されているため、大きな断面積を
確保でき、高磁界下でのシールドを実現させることがで
きる。

【００１７】本発明の第２発明に係る時計の耐磁構造
は、第１発明において、前記積層構造は、同心円状の積
層構造であることを特徴とする。

【００１８】前記同心円状には、アモルファス材が正確
に円形となっているものから楕円形のもの、更には四角
形のものも含まれる。

【００１９】なお、時計には断面中央部に巻真があるた
め、これに合わせて一部欠切したＣ形の積層構造でもよ
い。

【００２０】本発明の第３発明に係る時計の耐磁構造
は、第１発明において、前記積層構造は、渦巻き状の積
層構造であることを特徴とする。

【００２１】前記渦巻き状には、円形状のものから楕円
形状のもの、更には四角形状のものも含まれる。

【００２２】本発明に係る渦巻き状積層構造することに
より、積層構造を容易に作製することができる。

【００２３】本発明の第４発明に係る時計の耐磁構造
は、第１〜第３発明のいずれかにおいて、前記積層構造
のアモルファス材は、ムーブメントの側面側を囲うよう
に設けられていることを特徴とする。

【００２４】通常の時計の場合、各部品は平面的にレイ
アウトされているので、ステータや磁心などの磁性材料
も平面的にレイアウトされている。即ち、磁性材料内に
流れる磁束は平面的に流れるので、上下方向からの磁界
は、ステータや磁心を通り抜けて悪影響を及ぼさない。
しかし、側面からの磁界の場合、ステータや磁心に磁束
が入り込んでロータの静的位置に悪影響を与える結果、
ロータの回転が不安定になり、更には回転することによ
って発生する磁界の変化が外部磁界により打ち消されて
しまうため、回転検出機能に悪影響を与え、時計の遅れ
や進みの原因となっている。このため、高耐磁時計には
ムーブメントの側面側からのシールドは必須であり、前
記積層構造のアモルファス材を設けることにより、耐磁
板の内側と外側には、反磁界が発生するため、ムーブメ
ント内に流れる磁束数を減少させることが可能になる。

【００２５】本発明の第５発明に係る時計の耐磁構造
は、第１〜第４発明のいずれかにおいて、前記積層構造
のアモルファス材がムーブメントの側面側を囲うように
設けられていると共に、耐磁板がムーブメントの上下少
なくとも一方の面側に設けられていることを特徴とす
る。

【００２６】前記耐磁板の材料は任意であり、例えば積
層構造のアモルファス材でも、純鉄等の軟磁性材料でも
よい。

【００２７】前記耐磁板は、ムーブメントの上下両面側
にそれぞれ設けるのが好ましい。

【００２８】本発明によれば、前記積層構造のアモルフ
ァス材の反磁界効果でムーブメントの側面から中に入れ
なかった磁束は、上下の前記耐磁板に吸い寄せられ、こ
の耐磁板の周囲の一部に沿って抜けていくという現象が
発生する。

【００２９】本発明の第６発明に係る時計の耐磁構造
は、第１〜第５発明のいずれかにおいて、前記時計は、
電子制御式時計であることを特徴とする。

【００３０】前記電子制御式時計には、電池を内蔵し
た一般的なクオーツ時計、回転錘を用いて発電する自
動発電機式時計、電子制御式機械時計、が含まれる。

【００３１】前記電子制御式機械時計とは、ゼンマイ
が開放するときの機械エネルギを発電機で電気エネルギ
に変換し、その電気エネルギで回転制御手段を作動させ
て発電機のコイルに流れる電流値を制御することによ
り、輪列に固定される指針を駆動して時刻を表示する時
計である（特開平8-5758号公報等参照）。

【００３２】本発明の第７発明に係る時計の耐磁構造
は、第１〜第６発明のいずれかにおいて、前記電子制御
式時計は、電子制御式機械時計であることを特徴とす
る。

【００３３】電子制御式機械時計の場合、発電機の起電
圧波形を検出し、回転制御を行っているため、コイルに
対して外部磁界が加わると、起電圧波形に乱れが生じ、
誤検出の可能性がある。また、材料によっては、ゼンマ
イが着磁すると持続時間に影響が出る。そこで、電子制
御式機械時計において、ムーブメントの側面側を囲うよ
うに前記積層構造のアモルファス材を設けることによ
り、このような影響を有効に防止できるようになる。

【００３４】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕図１、２を参照
して本発明の第１実施形態に係る時計の耐磁構造を説明
する。

【００３５】本実施形態の時計の耐磁構造においては、
耐磁材となるアモルファス材11,15が、裏蓋12とムーブ
メント13の間、文字盤14とムーブメント13の間、及びム
ーブメント13の側面側の周囲に設けられている。なお、
文字盤14の上は、針が回転する空間21であり、この上に
ケース18を介してガラス板19が設けられている。

【００３６】前記裏蓋12とムーブメント13の間、及び文
字盤14とムーブメント13の間に設けられたアモルファス
材11は、１枚の円板状のものである。

【００３７】一方、図２に示すように、前記ムーブメン
ト13の側面側の周囲に設けられたアモルファス材15は、
複数枚の円形のアモルファス材が同心円状に積層された
構造を有している。

【００３８】具体的には、１枚のアモルファス材の厚さ
は18〜25μmであり、積層数は５〜15位である。全層の
厚さは、１〜３mmになる。

【００３９】これらのアモルファス材11,15の組成は、8
1.0Fe-13.5B-3.5Si-2.0C（wt％）である。

【００４０】本実施形態の耐磁構造によれば、アモルフ
ァス材11,15が、裏蓋12とムーブメント13の間及び文字
盤14とムーブメント13の間に設けられていることに加え
て、ムーブメント13の側面側の周囲にも設けられている
ため、側面側からの外部磁界を有効にシールドできるよ
うになる。

【００４１】即ち、一般に板状の材料内の磁界Ｈを、外
部磁界Ｈo、材料中の磁化Ｂ、反磁界係数Ｎ、空気中の
透磁率μoで表すと、下記式の通りとなる。

【００４２】Ｈ＝Ｈo−Ｂ・Ｎ／μo 一方、板状の材料に対して表裏面に平行方向の磁界がか
かった場合（図３参照）、反磁界係数は０であるが、表
裏面に垂直方向の磁界がかかった場合（図４参照）、反
磁界係数は1/2である。

【００４３】そこで、アモルファス材15をムーブメント
13の側面側の周囲にも設けることにより、この反磁界係
数Ｎの1/2が働くため、外部磁界Ｈoに対するマイナス分
（Ｂ・Ｎ／μo）が大きくなって、材料(ムーブメント)
内磁界Ｈを減少させることができる。

【００４４】また、１枚のアモルファス材自体の厚さは
薄いが、積層数を５〜15と多くして断面積を大きくして
いるので、飽和磁束を大きくできる。

【００４５】〔第２実施形態〕図５、６を参照して本発
明の第２実施形態に係る時計の耐磁構造を説明する。

【００４６】本実施形態の時計の耐磁構造においては、
耐磁材となるアモルファス材16,17が、第１実施形態と
同じ位置に設けられている。

【００４７】前記裏蓋12とムーブメント13の間、及び文
字盤14とムーブメント13の間に設けられたアモルファス
材16は、円板状のものが複数枚積層されている。

【００４８】一方、図６に示すように、前記ムーブメン
ト13の側面側の周囲に設けられたアモルファス材17は、
長いテープ状のアモルファス材が渦巻き状に巻かれて積
層された構造を有している。

【００４９】具体的には、１枚のアモルファス材の厚さ
は18〜25μmであり、５〜15回巻きとなっている。全層
の厚さは、１〜３mmになる。

【００５０】これらのアモルファス材16,17の組成は、6
7.0Fe-18.0Co−14.0B-1.0Si（wt％）である。

【００５１】この渦巻き状のアモルファス材17を作製す
る際、本来絶縁層があるので錆は発生しにくくなってい
るが、渦巻き状に加工する際、絶縁層の剥がれが生じる
ため、そのままでは錆が発生しやすくなっている。しか
し、渦巻き状に固定する際、樹脂に含浸させたり、樹脂
を塗布しながら巻き固めるようにするので、結果的に樹
脂のコーティングがなされ、錆の発生は抑えられること
になる。

【００５２】なお、アモルファス材17を渦巻き状にした
後、端部をスポット溶接して固定することもできるが、
この場合には錆防止用の樹脂等のコーティングを改めて
行う必要がある。

【００５３】本実施形態の耐磁構造によれば、裏蓋12と
ムーブメント13の間、及び文字盤１４とムーブメント１
３の間に設けられているアモルファス材16を積層構造と
したので、大きな断面積が得られ、シールド効果が高ま
る。

【００５４】また、ムーブメント13の側面側の周囲にも
設けられている渦巻き構造のアモルファス材17は、第１
実施形態と同様に反磁界が作用し、ムーブメント13内を
流れる磁束数を少なくすることができる。

【００５５】また、本実施形態に係る渦巻き状のアモル
ファス材17は、テープ状のアモルファス材を渦巻き状に
巻けばよいため、作製が容易である。

【００５６】〔第３実施形態〕図７、８を参照して本発
明の第３実施形態に係る時計の耐磁構造を説明する。

【００５７】本実施形態に係る時計の耐磁構造は、時計
が電子制御式時計、この電子制御式時計の中でも電子制
御式機械時計の場合に適用されたものである。

【００５８】図７に示すように、この電子制御式機械時
計は、ゼンマイ31、香箱歯車32、香箱真33、及び香箱蓋
34からなる香箱車35を備えている。ゼンマイ31は、外端
が香箱歯車32、内端が香箱真33に固定されている。筒状
の香箱真33は、地板36に設けられた支持部材に挿通され
て角穴ネジ37によって固定され、角穴車38と一体で回転
する。そして、地板36には、カレンダー板39、および円
板状の文字板41が取り付けられている。

【００５９】香箱歯車32の回転は、増速輪列となる各番
車42A〜42Eを介して合計126,000倍に増速されている。
この際、各番車42A〜42Eは各々異なる軸線上に設けられ
て後述するコイル43,44に重ならない位置に配置され、
ゼンマイ31からのトルク伝達経路を構成している。

【００６０】二番車42Aと係合する筒かな45には時刻表
示を行う分針が、秒かな46には時刻表示を行う秒針がそ
れぞれ固定されている。

【００６１】また、トルク伝達経路から外れた秒かな46
は、香箱車35とコイル43との間に設けられた指針抑制装
置によってそのバックラッシュが詰められている。指針
抑制装置は、一対の直線状の抑制ばね49,51と、各抑制
ばね49,51基端側を支持して二番受52に固定される固定
部材としてのヒゲ玉53,53とで構成されている。

【００６２】この電子制御式機械時計は、ロータ47及び
コイルブロック55,56から構成される発電機57を備えて
いる。ロータ47は、ロータかな58、ロータ磁石59を備え
て構成される。

【００６３】コイルブロック55,56は、ステータ（コ
ア、磁心）61,62にコイル43,44が巻線されて構成された
ものである。ステータ61,62は、ロータ47に隣接して配
置されるコアステータ部63,64と、前記コイル43,44が巻
回されるコア巻線部65,66と、互いに連結されるコア磁
気導通部67,68とが一体に形成されて構成されている。

【００６４】前記各ステータ61,62つまり各コイル43,44
は互いに平行に配置されている。そして、前記ロータ47
は、コアステータ部63,64側において、その中心軸が各
コイル43,44間に沿った境界線Ｌ上に配置され、コアス
テータ部63,64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。

【００６５】この際、各ステータ61,62のロータ47が配
置されたステータ孔71,72には、図８に示すように、位
置決め部材73が配置されている。そして、各ステータ6
1,62の長手方向の中間部分つまりコアステータ部63,64
及びコア磁気導通部67,68間には偏心ピンからなる位置
決め治具74が配置されている。

【００６６】なお、各ステータ61,62のコア磁気導通部6
7,68は、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67,68 の下面は、各コア磁気導通
部67,68に跨って配置されたヨークに接触されている。
これにより、コア磁気導通部67,68では、各コア磁気導
通部67,68の側面部分を通る磁気導通経路と、コア磁気
導通部67,68の下面及びヨーク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61,62は環状
の磁気回路を形成している。

【００６７】これらの各コイル43,44の端部は、ステー
タ61,62のコア磁気導通部67,68上に設けられたコイルリ
ード基板に接続されている。

【００６８】本実施形態に係る電子制御式機械時計に
は、図示のように、ムーブメントの上側及びムーブメン
トの側面側の周囲にそれぞれアモルファス材16,17が設
けられている。

【００６９】本実施形態のように、時計を電子制御式機
械時計とした場合、発電機の起電圧波形を検出し、回転
制御を行っているため、コイルに対して外部磁界が加わ
ると、起電圧波形に乱れが生じ、誤検出の可能性があ
る。また、材料によっては、ゼンマイが着磁すると持続
時間に影響が出る。そこで、この電子制御式機械時計に
おいて、ムーブメントの側面側を囲うように前記積層構
造のアモルファス材を設けることにより、このような影
響を有効に防止できるなお、ムーブメント内にモータや
発電機を有している電子制御式時計や電子制御式機械時
計では、モータや発電機が磁性材料を有して構成されて
いるため、外部磁界に対して特に弱くなっている。そこ
で、図９，10に示すように、このようなモータや発電機
のある部分に対しては、平面側及び側面側のアモルファ
ス材16,17の積層数を増やしておくのが好ましい。

【００７０】

【発明の効果】本発明に係る時計の耐磁構造によれば、
積層構造のアモルファス材が耐磁材として設けられてい
るため、耐磁性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る時計の耐磁構造を
示す断面図である。

【図２】同実施形態に係るアモルファス材の同心円状の
積層構造を示す断面図である。

【図３】板状材料に対して表裏面に平行方向の磁界がか
かった状態を示す図である。

【図４】板状材料に対して表裏面に垂直方向の磁界がか
かった状態を示す図である。

【図５】本発明の第２実施形態に係る時計の耐磁構造を
示す断面図である。

【図６】同実施形態に係るアモルファス材の渦巻き状の
積層構造を示す断面図である。

【図７】本発明の第３実施形態に係る電子制御式機械時
計の平面図である。

【図８】同実施形態に係る時計の断面図である。

【図９】第３実施形態に係る電子制御式機械時計の他の
構成を示す平面図である。

【図１０】第３実施形態に係る電子制御式機械時計の他
の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

11 １枚の平板状のアモルファス材 15 同心円状に積層されたアモルファス材 16 平面的に積層されたアモルファス材 17 渦巻き状に積層されたアモルファス材 12 裏蓋 13 ムーブメント

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】積層構造のアモルファス材が耐磁材とし
て設けられていることを特徴とする時計の耐磁構造。
【請求項２】請求項１に記載の時計の耐磁構造におい
て、前記積層構造は、同心円状の積層構造であることを特徴
とする時計の耐磁構造。
【請求項３】請求項１に記載の時計の耐磁構造におい
て、前記積層構造は、渦巻き状の積層構造であることを特徴
とする時計の耐磁構造。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の時計の
耐磁構造において、前記積層構造のアモルファス材は、ムーブメントの側面
側を囲うように設けられていることを特徴とする時計の
耐磁構造。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の時計の
耐磁構造において、前記積層構造のアモルファス材がムーブメントの側面側
を囲うように設けられていると共に、耐磁板がムーブメ
ントの上下少なくとも一方の面側に設けられていること
を特徴とする時計の耐磁構造。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の時計の
耐磁構造において、前記時計は、電子制御式時計であることを特徴とする時
計の耐磁構造。
【請求項７】請求項６に記載の時計の耐磁構造におい
て、前記電子制御式時計は、電子制御式機械時計であること
を特徴とする時計の耐磁構造。