JP2013186116A - 表示装置および電子時計 - Google Patents

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Abstract

【課題】 外部衝撃を受けても、ステッピングモータを確実に動作させることができる表示装置および電子時計を提供する。
【解決手段】 予め定められた表示領域に設けられた目盛表示部10と、この目盛表示部10の上方を移動する指針11と、この指針11を駆動するステッピングモータ12と、目盛表示部10の両端部にそれぞれ位置して指針11の移動範囲を規制する一対のストッパピン23、24と、このストッパピン23、24をそれぞれ移動可能に支持する回転連結板25とを備えている。従って、指針11がストッパピン23、24に強く押し付けられると、その衝撃によって回転連結板25が回転してストッパピン23、24を移動させることができ、その反動で回転連結板25が逆回転してストッパピン23、24を元の位置に戻すことができ、これによりステッピングモータ12の回転位置のずれを元に戻すことができる。
【選択図】 図2

Description

この発明は、時計や計器などの機器に用いられる表示装置およびそれを備えた電子時計に関する。
例えば、計器に用いられて速度を指示表示する表示装置においては、特許文献1に記載されているように、速度目盛が表示された文字板の上方を移動する指針を、ステッピングモータによって駆動することにより、指針で文字板の速度目盛を指示するように構成されたものが知られている。
特開平11−160360号公報
この種の表示装置における文字板は、その上面に速度目盛が予め定められた範囲で設けられていると共に、速度目盛の起点位置に指針を位置規制するためのストッパ部が設けられている。これにより、この表示装置は、ステッピングモータによって指針が回転して速度目盛を指示し、この後、ステッピングモータによって指針が逆方向に回転して起点位置に戻り、ステッピングモータが停止するように構成されている。
ところで、ステッピングモータは、コイル部、ステータ、およびロータを備え、コイル部に電流を流してステータに交番磁界を発生させ、この交番磁界によって磁石を有するロータを180度ずつステップ回転させるように構成されている。この場合、ステータにはロータが配置する貫通孔が設けられていると共に、この貫通孔の内面にはロータが180度回転するごとにロータの回転位置を規制するためのノッチが互いに対向して設けられている。
このような表示装置では、ステッピングモータが停止し、指針が起点位置に位置してストッパ部に当接している状態のときに、外部から衝撃を受けて、指針がストッパ部に強く押し付けられると、ステッピングモータにおけるロータの停止位置が、ステータの貫通孔に設けられたノッチに対して位置ずれてしまうことがある。このような場合には、コイル部に電流を流してステータに交番磁界を発生させても、その交番磁界によってロータが回転しないことがあるという問題が生じる。
この発明が解決しようとする課題は、外部衝撃を受けても、ステッピングモータを確実に動作させることができる表示装置および電子時計を提供することである。
この発明は、予め定められた表示領域に設けられた目盛表示部と、この目盛表示部の上方を移動して目盛表示部の目盛を指示する指針と、この指針を駆動するためのステッピングモータと、前記目盛表示部の端部に位置して前記指針の移動範囲を規制するストッパ部と、このストッパ部を移動可能に支持する可動支持部材とを備えていることを特徴とする表示装置である。
この発明によれば、指針がストッパ部に当接してステッピングモータが停止している状態のときに、外部から衝撃を受けて、指針がストッパ部に強く押し付けられると、その衝撃によって可動支持部材がストッパ部を移動させることができる。このため、指針がストッパ部と共に移動した後に、可動支持部材によってストッパ部を元の位置に戻すことにより、ステッピングモータの回転位置を元に戻すことができる。これにより、外部衝撃を受けても、ステッピングモータを確実に動作させることができる。
この発明を腕時計に適用した第1実施形態における時計モジュールを示した拡大正面図である。 図1に示された時計モジュールのA−A矢視における拡大断面図である。 図1に示された時計モジュールにおける表示装置を透視して示した拡大正面図である。 図3に示された表示装置のステッピングモータにおけるステータとロータとの対応関係を示し、(a)はロータが正しい位置に停止している状態を示した要部の拡大正面図、(b)はロータが正しい位置からずれて停止している状態を示した要部の拡大正面図である。 図3に示された表示装置において指針と第1、第2の各ストッパピンとの対応関係を示し、(a)は指針が第1、第2のストッパピンの一方に当接している状態を示した要部の拡大正面図、(b)はその状態で指針が第1、第2のストッパピンの一方を押して回転連結板が回転する状態を示した要部の拡大正面図である。 この発明を腕時計に適用した第2実施形態における時計モジュールの表示装置を示した要部の拡大断面図である。 図6に示された表示装置の偏心回転体を示した拡大斜視図である。 図6に示された表示装置において指針、第1、第2の各ストッパ部、および一対の偏心回転体における各対応関係を示し、(a)は指針が第1、第2のストッパ部の一方に当接している状態を示した要部の拡大正面図、(b)はその状態で指針が第1ストッパ部を押して偏心回転体が偏心回転した状態を示した要部の拡大正面図である。 この発明を腕時計に適用した第3実施形態における時計モジュールの表示装置を示した要部の拡大断面図である。 図9に示された表示装置において指針、第1、第2の各ストッパピン、および一対の板ばねにおける各対応関係を示し、(a)は指針が第1、第2のストッパピンの一方に当接している状態を示した要部の拡大正面図、(b)はその状態で指針が第1、第2のストッパピンを押した際に、一対の板ばねが撓み変形する状態を示した要部の拡大正面図である。
(第1実施形態)
以下、図1〜図5を参照して、この発明を指針式の腕時計に適用した第1実施形態について説明する。
この腕時計は、図1および図2に示すように、時計モジュール1を備えている。この時計モジュール1は、腕時計ケース(図示せず)内に配置されるように構成されている。この時計モジュール1は、ハウジング2を備えている。
このハウジング2の上部には、図2に示すように、上文字板3と下文字板4とが上下に所定間隔離れた状態で配置されている。上文字板3は、図1に示すように、その上方を秒針5a、分針5b、時針5cが運針して、上文字板3の周縁に設けられた時字6を指示することにより、時刻を指示表示するように構成されている。この上文字板3には、気圧表示などのレトログラード用の開口部7が6時側に設けられている。この開口部7は、円弧状の長孔に形成されている。
また、下文字板4およびハウジング2には、図1および図2に示すように、気圧表示などのレトログラード用の表示装置8が上文字板3の開口部7に対応して設けられている。この表示装置8は、下文字板4上に設けられた目盛表示部10と、この目盛表示部10の上方を移動する指針11と、この指針11を駆動するためのステッピングモータ12とを備えている。
目盛表示部10は、図1〜図3に示すように、下文字板4上に気圧などのレトログラード用の目盛9が上文字板3の開口部7に対応して設けられている。指針11は、ステッピングモータ12の回転によって目盛表示部10の上方を移動し、目盛表示部10の目盛9を指示するように構成されている。
すなわち、この指針11は、図1〜図3に示すように、指針軸13の上端部に取り付けられている。この指針軸13の下部には、伝達車14が設けられている。この伝達車14は、中間車15を介してステッピングモータ12によって回転するように構成されている。これにより、指針11は、ステッピングモータ12によって指針軸13が回転することにより、下文字板4の上方を回転移動するように構成されている。
この場合、指針軸13は、図1に示すように、円弧状の開口部7に対応する円弧の中心に位置した状態で、図2に示すように、その中間部がハウジング2に回転自在に取り付けられている。この指針軸13の上端部は、下文字板4の上方に突出し、この突出した部分に指針11が取り付けられている。また、この指針軸13の下部に取り付けられた伝達車14は、ハウジング2に回転自在に取り付けられた中間車15のカナ15aに噛み合って回転するように構成されている。
ステッピングモータ12は、図2および図3に示すように、コイル部16、ステータ17、およびロータ18を備え、ハウジング2内に設けられている。コイル部16は、コア16aにコイル16bを巻き付けたものであり、コイル16bに交番電流が供給されると、交番磁界を発生するように構成されている。ステータ17は、コイル16bと平行に配置された状態で、その両端部がコア16aの両端に取り付けられ、コイル部16で発生した磁界が伝わるように構成されている。
ロータ18は、図2および図3に示すように、ステータ17の中間部に設けられた貫通孔17a内に配置された状態で、その軸部18aがハウジング2に回転自在に取り付けられている。このロータ18は、ステータ17の貫通孔17a内に配置される磁石部20と、中間車15が噛み合うロータカナ21とを有している。磁石部20は、図4(a)に示すように、ステータ17の貫通孔17a内に配置された際に、貫通孔17aの内面に互いに対向して設けられた一対のノッチ17bを境に磁極(N極とS極)が分かれるように構成されている。
この場合、一対のノッチ17bは、図4(a)に示すように、ステータ17の貫通孔17aをステータ17の長手方向に対して2分する位置よりも少しずれた位置、すなわちステータ17の長手方向において貫通孔17aを2分する線R1に対して少し傾いた線R2上に位置した状態で設けられている。このため、ロータ18の磁石部20は、その磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応した状態で、ステータ17の貫通孔17a内に配置されるように構成されている。
これにより、ロータ18は、コイル部16に交番電流が流れてステータ17に交番磁界が発生した際に、図4(a)に示すように、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bを境に、磁極(N極とS極)が交互に変わることにより、磁石部20が180度ずつステップ回転するように構成されている。
また、このロータ18は、図2および図3に示すように、ロータカナ21に中間車15が噛み合っていることにより、ロータ18のステップ回転が中間車15のカナ15aを介して伝達車14に伝達され、この伝達車14の回転によって指針軸13を回転させて、指針11を移動させるように構成されている。
ところで、この表示装置8は、図2および図5に示すように、指針11の移動範囲を規制するための第1、第2の各ストッパピン23、24と、この第1、第2の各ストッパピン23、24を移動可能に支持する回転連結板25とを更に備えている。第1、第2の各ストッパピン23、24は、回転連結板25の両端部にそれぞれ起立した状態で設けられている。
この場合、第1、第2の各ストッパピン23、24は、図2および図5に示すように、その各上部が目盛表示部10の両端部に位置する下文字板4の箇所にそれぞれ設けられた一対の挿入孔26を通して下文字板4の上方に突出するように構成されている。この一対の挿入孔26は、回転連結板25の回転中心である指針軸13を中心とする円弧状の長孔に形成され、この長孔に沿って第1、第2の各ストッパピン23、24が移動するように構成されている。
回転連結板25は、図2および図5(b)に示すように、その中間部が指針軸13に回転可能に取り付けられている。この回転連結板25は、ほぼ帯板状に形成され、その回転中心を境に重量バランスが左右で異なるように構成されている。例えば、この回転連結板25は、図5(b)に示すように、その回転中心を境に、左側が細く、右側が太く形成されている。また、この回転連結板25は、回転中心を境に重量バランスが異なると共に、回転しても常に元の所定位置に戻るように構成されている。
これにより、この回転連結板25は、図5(a)および図5(b)に示すように、指針11が左側の第1ストッパピン23に当接した状態で、指針11が反時計回りに回転して第1ストッパピン23を押すと、この押された第1ストッパピン23によって回転連結板25が反時計回りに回転して第1ストッパピン23を同じ方向に移動させ、且つその反動で回転連結板25が逆回転して第1ストッパピン23を押し戻すように構成されている。
また、この回転連結板25は、図5(a)および図5(b)に示すように、指針11が右側の第2ストッパピン24に当接した状態で、指針11が時計回りに回転して第2ストッパピン24を押すと、この押された第2ストッパピン24によって回転連結板25が時計回りに回転して第2ストッパピン24を同じ方向に移動させ、且つその反動で回転連結板25が逆回転して第2ストッパピン24を押し戻すように構成されている。
さらに、この回転連結板25は、指針11が第1、第2の各ストッパピン23、24のいずれか一方に当接してステッピングモータ12のロータ18が回転動作しない状態のときに、腕時計を強く振ると、回転連結板25の重量バランスが異なることにより、回転連結板25がいずれかの方向に回転して、第1、第2の各ストッパピン23、24を移動させ、これにより指針11を移動させて、ステッピングモータ12のロータ18を強制的に回転させるように構成されている。
次に、この腕時計における表示装置8の作用について説明する。
この表示装置8は、時計モジュール1に組み込まれた気圧センサー(図示せず)によって気圧が検出されると、その検出データに基づいてステッピングモータ12が回転する。このときは、ステッピンブモータ12のコイル部16に気圧センサーの検出データに応じて交番電流が供給され、ステータ17に交番磁界を発生させて、ロータ18をステップ回転させる。
すると、ロータ18の回転によってロータカナ21に噛み合っている中間車15が回転し、この中間車15の回転が中間車15のカナ15aに噛み合っている伝達車14に伝達され、この伝達車14の回転によって指針軸13が回転し、この指針軸13の回転によって指針11が回転して目盛表示部10の上方を移動する。これにより、指針11が目盛表示部10の目盛9、例えば図1に示すように、700(気圧)の目盛9を指示することにより、気圧が指示表示される。
この状態で、指針11が停止すると、ステッピングモータ12への通電が断たれて、ロータ18の回転が停止する。このときには、ロータ18の磁石部20は、その磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応した状態で、ロータ18が停止する。このため、ステッピングモータ12は、次の気圧測定でコイル部16に電流が供給されると、ロータ18が回転する状態を維持する。
また、この状態で、腕時計が外部から衝撃を受けて、その衝撃によって指針11が触れるように回転すると、これに伴ってステッピングモータ12のロータ18が回転しても、ロータ18は、磁石部20の磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応する元の状態に戻り、指針11を気圧センサーの検出データに応じた位置に戻す。
一方、気圧が低下した際には、ステッピングモータ12のロータ18が逆回転して、指針11が左側の第1ストッパピン23に向けて移動する。このときには、ステッピングモータ12のコイル部16にロータ16が逆回転するような交番電流を供給して、ステータ17に交番磁界を発生させ、ロータ18を逆回転させる。これにより、指針軸13が逆回転して、指針11が目盛表示部10の上方を逆方向に移動する。このとき、気圧が最も低くなると、指針11が左側の第1ストッパピン23に当接して停止する。
すると、ステッピングモータ12への通電が断たれて、ロータ18の回転が停止する。このときには、ロータ18の磁石部20は、その磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応した状態で、ロータ18が停止する。このため、ステッピングモータ12は、次の気圧測定でコイル部16に電流が供給されると、ロータ18が回転する状態を維持する。
このような状態で、腕時計が外部から衝撃を受けて、その衝撃によって指針11が第1ストッパピン23を押した際には、図5(b)に示すように、この押された第1ストッパピン23によって回転連結板25が反時計回りに回転して第1ストッパピン23を同じ方向に移動させ、その反動で回転連結板25が逆回転(つまり時計回りに回転)して第1ストッパピン23を押し戻す。
このように、指針11が第1ストッパピン23を押した際には、ステッピングモータ12のロータ18が僅かに回転して、例えば図4(b)に示すように、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対して位置ずれしても、回転連結板25の逆回転によって第1ストッパピン23が押し戻される。
このため、ステッピングモータ12は、図4(a)に示すように、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応した状態で、ロータ18が停止する。これにより、ステッピングモータ12は、次の気圧測定でコイル部16に電流が供給されると、ロータ18が回転する状態になる。
同様に、気圧が上昇して指針11が右側の第2ストッパピン24に当接して停止した際にも、ステッピングモータ12への通電が断たれて、ロータ18の回転が停止する。このときにも、ロータ18の磁石部20は、その磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応した状態で、ロータ18が停止する。このため、ステッピングモータ12は、次の気圧測定でコイル部16に電流が供給されると、ロータ18が回転する状態になる。
このような状態で、腕時計が外部から衝撃を受けて、その衝撃によって指針11が第2ストッパピン24を押した際には、図5(b)に2点鎖線で示すように、この押された第2ストッパピン24によって回転連結板25が時計回りに回転して第2ストッパピン24を同じ方向に移動させ、その反動で回転連結板25が逆回転して第2ストッパピン24を押し戻す。
このときも、指針11が第2ストッパピン24を押した際には、ステッピングモータ12のロータ18が僅かに回転して、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対して位置ずれしても、回転連結板25の逆回転によって第2ストッパピン24が押し戻される。
これにより、ステッピングモータ12は、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応した状態で、ロータ18が停止する。このため、ステッピングモータ12は、次の気圧測定でコイル部16に電流が供給されると、ロータ18が回転する状態になる。
さらに、指針11が何らかの原因によって第1、第2の各ストッパピン23、24のいずれか一方に当接して、ステッピングモータ12のロータ18が回転動作しない状態のときには、腕時計を強く振って、回転連結板25をいずれかの方向に強制的に回転させることにより、指針11を移動させてステッピングモータ12のロータ18を強制的に回転させる。
すなわち、腕時計を強く振ると、回転連結板25の重量バランスが異なることにより、回転連結板25がいずれかの方向に回転する。これにより、第1、第2の各ストッパピン23、24が移動して、指針11が回転することにより、ステッピングモータ12のロータ18が回転する。
このため、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対して位置ずれした状態で、指針11が停止していても、回転連結板25の回転によってロータ18を回転させて、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部を、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応させて、ロータ18を回転可能な状態にする。
このように、この腕時計の表示装置8によれば、予め定められた表示領域に設けられた目盛表示部10と、この目盛表示部10の上方を移動して目盛表示部10の目盛9を指示する指針11と、この指針11を駆動するためのステッピングモータ12と、目盛表示部10の両端部にそれぞれ位置して指針11の移動範囲を規制するための一対のストッパピン23、24と、この一対のストッパピン23、24をそれぞれ移動可能に支持する可動支持部材である回転連結板25とを備えていることにより、外部衝撃を受けても、ステッピングモータ12を確実に動作させることができる。
すなわち、この表示装置8では、指針11が第1、第2のストッパピン23、24の一方に当接してステッピングモータ12が停止している状態のときに、外部から衝撃を受けて、指針11が第1、第2のストッパピン23、24の一方を強く押すと、その衝撃によって回転連結板25が回転して第1、第2のストッパピン23、24を移動させることができる。
このため、指針11が第1、第2のストッパピン23、24と共に移動した後に、その反動で回転連結板25が逆回転することにより、第1、第2のストッパピン23、24を元の位置に戻すことができるので、ステッピングモータ12の回転位置がずれても、その位置ずれを元に戻すことができる。これにより、外部衝撃を受けても、ステッピングモータ12を確実に動作させることができる。
この場合、回転連結板25は、指針11の回転中心を中心に回転可能に配置され、且つその回転中心を境に重量バランスが異なり、この回転連結板25の両端部に第1、第2のストッパピン23、24がそれぞれ取り付けられている構成であることにより、指針11が第1、第2のストッパピン23、24の一方に当接している状態で、外部から衝撃を受けて、回転連結板25が回転しても、重量バランスが異なることにより、回転による反動で回転連結板25を逆回転させて元の回転位置に戻すことができる。このため、ステッピングモータ12の回転位置がずれても、その位置ずれを元に戻すことができる。
さらに、この表示装置8では、回転連結板25の重量バランスが異なることにより、指針11が何らかの原因によって第1、第2の各ストッパピン23、24のいずれか一方に当接して、ステッピングモータ12のロータ18が回転動作しない状態のときに、腕時計を強く振って、回転連結板25をいずれかの方向に強制的に回転させることができるので、指針11を移動させてステッピングモータ12のロータ18を強制的に回転させることができる。
これにより、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対して位置ずれした状態で、指針11が停止していても、回転連結板25の回転によってロータ18を強制的に回転させて、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部を、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応させることができ、これによりロータ18を回転可能な状態にすることができる。
(第2実施形態)
次に、図6〜図8を参照して、この発明を腕時計に適用した第2実施形態について説明する。なお、図1〜図5に示された第1実施形態と同一部分には同一符号を付して説明する。
この腕時計の表示装置30は、図6〜図8に示すように、第1、第2の各ストッパ部31、32を一対の偏心回転体33にそれぞれ設けた構成であり、これ以外は第1実施形態とほぼ同様に構成されている。
この一対の偏心回転体33は、図6〜図8に示すように、それぞれ回転軸34と偏心部35とを有し、これらが目盛表示部10の両端部に位置する下文字板4の箇所にそれぞれ配置されている。この場合、回転軸34は、ハウジング2と下文字板4とに回転自在に取り付けられ、その上部が下文字板4の上方に突出し、下部がハウジング2内の空間部36内に突出し、この突出した下部に偏心部35が取り付けられるように構成されている。
偏心部35は、図7および図8に示すように、ほぼ楕円柱状に形成され、その中心からずれた一側部(図7では右上側部)に回転軸34の下部が取り付けられ、この状態でハウジング2の空間部36内で回転するように構成されている。また、第1、第2の各ストッパ部31、32は、それぞれ偏心部35よりも小さいほぼ楕円柱状に形成され、その中心からずれた一側部(図7では左下側部)に回転軸34の上部が取り付けられ、他側部である各先端部31a、32aが偏心部35と反対側に向けて突出するように構成されている。
これにより、この一対の偏心回転体33は、図8(a)および図8(b)に示すように、第1、第2の各ストッパ部31、32の突出した各先端部31a、32aが目盛表示部10上を移動する指針11側に向けて突出し、各偏心部35の他端部35aが目盛表示部10上を移動する指針11と反対側に向けて突出し、この状態で第1、第2の各ストッパ部31、32の突出した各先端部31a、32aに指針11が当接することにより、指針11の移動範囲を規制するように構成されている。
また、この一対の偏心回転体33は、図8(a)および図8(b)に示すように、指針11が第1、第2の各ストッパ部31、32の各先端部31a、32aに当接した状態で、指針11が更に回転して第1、第2の各ストッパ部31、32を押すと、この押された第1、第2の各ストッパ部31、32が各回転軸34を中心に回転して各偏心部35を偏心回転させ、その反動で各偏心部35が逆回転して第1、第2の各ストッパ部31、32を元の位置に押し戻すように構成されている。
さらに、この一対の偏心回転体33は、指針11が第1、第2の各ストッパ部31、32のいずれか一方に当接してステッピングモータ12のロータ18が回転動作しない状態のときに、腕時計を強く振ると、各偏心部35がそれぞれ各回転軸34を中心に偏心回転することにより、第1、第2の各ストッパ部31、32がそれぞれ各回転軸34を中心に回転して指針11を強制的に回転させるように構成されている。
次に、この腕時計における表示装置30の作用について説明する。
この表示装置30も、第1実施形態と同様、時計モジュール1に組み込まれた気圧センサー(図示せず)によって気圧が検出されると、その検出データに基づいてステッピングモータ12が回転する。これにより、指針11が目盛表示部10の上方を移動して目盛9、例えば図1に示したように、700(気圧)の目盛9を指示することにより、気圧が指示表示される。
一方、気圧が低下して指針11が左側の第1ストッパ部31の先端部31aに当接して停止した際には、ステッピングモータ12への通電が断たれて、ロータ18の回転が停止する。このときにも、ロータ18の磁石部20は、その磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応した状態で、ロータ18が停止する。このため、ステッピングモータ12は、次の気圧測定でコイル部16に電流が供給されると、ロータ18が回転する状態を維持する。
このような状態で、腕時計が外部から衝撃を受け、その衝撃によって指針11が第1ストッパ部31の先端部31aを押した際には、この押された第1ストッパ部31が回転軸34を中心に回転して、偏心回転体33の偏心部35を偏心回転させ、その反動で偏心部35が逆回転し、指針11を押し戻す。
これにより、ステッピングモータ12のロータ18が僅かに回転して、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対して位置ずれしても、偏心回転体33の偏心部35が偏心回転することにより、指針11が押し戻される。
このため、ステッピングモータ12は、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応した状態で、ロータ18が停止する。これにより、ステッピングモータ12は、次の気圧測定でコイル部16に電流が供給されると、ロータ18が回転する状態になる。
同様に、気圧が上昇して指針11が右側の第2ストッパ部32の先端部32aに当接して停止した際にも、ステッピングモータ12への通電が断たれて、ロータ18の回転が停止する。このときにも、ロータ18の磁石部20は、その磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応した状態で、ロータ18が停止する。このため、ステッピングモータ12は、次の気圧測定でコイル部16に電流が供給されると、ロータ18が回転する状態を維持する。
このような状態で、腕時計が外部から衝撃を受けて、その衝撃によって指針11が第2ストッパ部32の先端部32aを押した際には、この押された第2ストッパ部32が回転軸34を中心に回転して、偏心回転体33の偏心部35を偏心回転させ、その反動で偏心部35が逆回転し、指針11を押し戻す。
これにより、ステッピングモータ12のロータ18が僅かに回転して、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対して位置ずれしても、偏心回転体33の偏心部35を偏心回転によって指針11が押し戻される。
このため、ステッピングモータ12は、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応した状態で、ロータ18が停止する。これにより、ステッピングモータ12は、次の気圧測定でコイル部16に電流が供給されると、ロータ18が回転する状態になる。
さらに、指針11が何らかの原因によって第1、第2の各ストッパ部31、32のいずれか一方に当接してステッピングモータ12のロータ18が回転動作しない状態のときには、腕時計を強く振って、偏心回転体33の偏心部35を強制的に偏心回転させることにより、第1、第2の各ストッパ部31、32を回転させて指針11を移動させ、ステッピングモータ12のロータ18を強制的に回転させる。
これにより、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対して位置ずれして、指針11が停止していても、偏心回転体33の偏心部35が偏心回転することにより、ロータ18が回転してロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部を、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応させ、ロータ18を回転可能な状態にする。
このように、この腕時計の表示装置30によれば、指針11が第1、第2の各ストッパ部31、32のいずれかに当接してステッピングモータ12が停止している状態のときに、外部から衝撃を受けて、指針11が第1、第2の各ストッパ部31、32のいずれかに強く押し付けられると、その衝撃によって一対の偏心回転体33が偏心回転して、第1、第2の各ストッパ部31、32を移動させることができる。
このため、指針11が第1、第2の各ストッパ部31、32のいずれかと共に移動した後に、その反動で一対の偏心回転体33が逆回転して第1、第2の各ストッパ部31、32を元の位置に戻すことができるので、ステッピングモータ12の回転位置がずれても、その位置ずれを元に戻すことができる。これにより、外部衝撃を受けても、ステッピングモータ12を確実に動作させることができる。
この場合、一対の偏心回転体33は、それぞれ回転軸34と偏心部35とを有し、この偏心部35の中心からずれた位置に回転軸34が取り付けられ、この回転軸34に第1、第2の各ストッパ部31、32が取り付けられている構成であるから、指針11が第1、第2の各ストッパ部31、32のいずれかを押し付けて、偏心部35を偏心回転させると、その反動で偏心部35が逆回転して第1、第2の各ストッパ部31、32を元の位置に戻し、ロータ18の回転位置を元に戻すことができる。
また、この表示装置30では、一対の偏心回転体33が偏心回転する構成であるから、指針11が何らかの原因によって第1、第2の各ストッパ部31、32のいずれか一方に当接して、ステッピングモータ12のロータ18が回転動作しない状態のときに、腕時計を強く振って、一対の偏心回転体33を強制的に偏心回転させて、第1、第2の各ストッパ部31、32を回転させることができるので、指針11を移動させてステッピングモータ12のロータ18を強制的に回転させることができる。
これにより、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対して位置ずれして、指針11が停止していても、一対の偏心回転体33の偏心回転によってロータ18を強制的に回転させて、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部を、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応させることができるので、ロータ18を回転可能な状態にすることができる。
(第3実施形態)
次に、図9および図10を参照して、この発明を腕時計に適用した第3実施形態について説明する。この場合にも、図1〜図5に示された第1実施形態と同一部分には同一符号を付して説明する。
この腕時計の表示装置40は、図9および図10に示すように、第1、第2の各ストッパピン23、24を一対の板ばね41にそれぞれ設けた構成であり、これ以外は第1実施形態とほぼ同様に構成されている。
この場合、ハウジング2上には、図9に示すように、円板状の固定部42が設けられている。この固定部42には、指針軸13が回転可能に取り付けられている。この固定部42の外周部には、一対の板ばね41がそれぞれ放射方向に向けて設けられている。この一対の板ばね41は、図10に示すように、その先端側が固定部42の円周方向に沿って撓み変形するように構成されている。この一対の板ばね41の各先端部には、第1、第2の各ストッパピン23、24が起立した状態で取り付けられている。
この第1、第2の各ストッパピン23、24は、第1実施形態と同様、その各上部が目盛表示部10の両端部に位置する下文字板4の箇所にそれぞれ設けられた一対の挿入孔26を通して下文字板4の上方に突出するように構成されている。この一対の挿入孔26は、指針軸13を中心とする円弧状の長孔に形成され、この長孔に沿って第1、第2の各ストッパピン23、24が移動するように構成されている。
次に、この腕時計における表示装置40の作用について説明する。
この表示装置40も、第1実施形態と同様、時計モジュール1に組み込まれた気圧センサー(図示せず)によって気圧が検出されると、その検出データに基づいてステッピングモータ12が回転する。これにより、指針11が目盛表示部10の上方を移動して目盛9、例えば図1に示したように、700(気圧)の目盛9を指示することにより、気圧が指示表示される。
一方、気圧が低下して指針11が左側の第1ストッパピン23に当接して停止した際には、ステッピングモータ12への通電が断たれて、ロータ18の回転が停止する。このときにも、ロータ18の磁石部20は、その磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応した状態で、ロータ18が停止する。このため、ステッピングモータ12は、次の気圧測定でコイル部16に電流が供給されると、ロータ18が回転する状態を維持する。
このような状態で、腕時計が外部から衝撃を受けて、その衝撃によって指針11が第1ストッパピン23を押した際には、この押された第1ストッパピン23が板ばね41を撓み変形させ、その反動で板ばね41が弾性復帰して指針11を押し戻す。これにより、ステッピングモータ12のロータ18が僅かに回転して、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対して位置ずれしても、板ばね41の弾性復帰力によって指針11が押し戻される。
このため、ステッピングモータ12は、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応した状態で、ロータ18が停止する。これにより、ステッピングモータ12は、次の気圧測定でコイル部16に電流が供給されると、ロータ18が回転する状態になる。
同様に、気圧が上昇して指針11が右側の第2ストッパピン24に当接して停止した際にも、ステッピングモータ12への通電が断たれて、ロータ18の回転が停止する。このときにも、ロータ18の磁石部20は、その磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応した状態で、ロータ18が停止する。このため、ステッピングモータ12は、次の気圧測定でコイル部16に電流が供給されると、ロータ18が回転する状態を維持する。
このような状態で、腕時計が外部から衝撃を受けて、その衝撃によって指針11が第2ストッパピン24を押した際には、この押された第2ストッパピン24が板ばね41を撓み変形させ、その反動で板ばね41が弾性復帰して指針11を押し戻す。これにより、ステッピングモータ12のロータ18が僅かに回転して、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対して位置ずれしても、板ばね41の弾性復帰力によって指針11が押し戻される。
このため、ステッピングモータ12は、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応した状態で、ロータ18が停止する。これにより、ステッピングモータ12は、次の気圧測定でコイル部16に電流が供給されると、ロータ18が回転する状態になる。
さらに、指針11が何らかの原因によって第1、第2の各ストッパピン23、24のいずれか一方に当接して、ステッピングモータ12のロータ18が回転動作しない状態のときには、腕時計を強く振って、板ばね41を強制的に撓み変形させることにより、第1、第2の各ストッパピン23、24を回転させて指針11を移動させ、ステッピングモータ12のロータ18を強制的に回転させる。
これにより、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対して位置ずれして、指針11が停止していても、板ばね41の撓み変形によってロータ18が回転してロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部を、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応させ、ロータ18を回転可能な状態にする。
このように、この腕時計の表示装置40によれば、指針11が第1、第2の各ストッパピン23、24のいずれかに当接してステッピングモータ12が停止している状態のときに、外部から衝撃を受けて、指針11が第1、第2の各ストッパピン23、24のいずれかに強く押し付けられると、その衝撃によって板ばね41が撓み変形して第1、第2の各ストッパピン23、24の一方を移動させることができる。
このため、指針11が第1、第2の各ストッパピン23、24のいずれかと共に移動した後に、その反動で板ばね41が弾性復帰して第1、第2の各ストッパピン23、24の一方を元の位置に戻すことができるので、ステッピングモータ12の回転位置がずれても、その位置ずれを元に戻すことができる。これにより、外部衝撃を受けても、ステッピングモータ12を確実に動作させることができる。
この場合、一対の板ばね41は、指針軸13を中心に回転する方向に撓み変形する構成であるから、指針11が何らかの原因によって第1、第2の各ストッパピン23、24のいずれか一方に当接して、ステッピングモータ12のロータ18が回転動作しない状態のときに、腕時計を強く振って、一対の板ばね41を強制的に撓み変形させることができ、これにより第1、第2の各ストッパピン23、24を回転させることができるので、指針11を移動させてステッピングモータ12のロータ18を強制的に回転させることができる。
これにより、ロータ18の磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部が、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対して位置ずれして、指針11が停止していても、一対の板ばね41の撓み変形によってロータ18を強制的に回転させて、磁石部20における磁極(N極とS極)の境界部を、ステータ17の貫通孔17aにおける一対のノッチ17bに対応させることができるので、ロータ18を回転可能な状態にすることができる。
なお、上述した第3実施形態では、可動支持部材として板ばね41を用いた場合について述べたが、これに限らず、例えばコイルばねなどの他のばね部材を用いても良く、また、ばね部材に限らず、ウレタン樹脂やゴムなどの弾性部材を用いても良い。
また、上述した第1〜第3の各実施形態では、目盛表示部10が気圧などの目盛9が表示されている場合について述べたが、これに限らず、気温や湿度、月の満ち欠け、潮の満ち引き、速度などを表示するものにも適用することができる。
また、上述した第1〜第3の各実施形態では、目盛表示部10の両側に第1、第2の各ストッパピン23、24または第1、第2の各ストッパ部31、32を設けた場合について述べたが、必ずしも目盛表示部10の両側に第1、第2の各ストッパピン23、24または第1、第2の各ストッパ部31、32を設ける必要はなく、少なくとも目盛表示部10の片側のみに第1、第2の各ストッパピン23、24または第1、第2の各ストッパ部31、32のいずれかを設けた構成であっても良い。
さらに、上述した第1〜第3の各実施形態では、指針式の腕時計に適用した場合について述べたが、必ずしも腕時計である必要はなく、例えばトラベルウオッチ、目覚まし時計、置き時計、掛け時計などの各種の時計に適用することができるほか、時計に限らず、速度メータなどの計器にも適用することができる。
以上、この発明のいくつかの実施形態について説明したが、この発明は、これらに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(付記)
請求項1に記載の発明は、予め定められた表示領域に設けられた目盛表示部と、この目盛表示部の上方を移動して前記目盛表示部の目盛を指示する指針と、この指針を駆動するためのステッピングモータと、前記目盛表示部の端部に位置して前記指針の移動範囲を規制するストッパ部と、このストッパ部を移動可能に支持する可動支持部材とを備えていることを特徴とする表示装置である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の表示装置において、前記可動支持部材は、前記指針の回転中心を中心に回転可能に配置され、且つその回転中心を境に重量バランスが異なる回転連結板であり、この回転連結板の両端部に前記ストッパ部がそれぞれ取り付けられていることを特徴とする表示装置である。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の表示装置において、前記可動支持部材は、偏心回転する偏心回転体であり、この偏心回転体に前記ストッパ部が取り付けられていることを特徴とする表示装置である。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の表示装置において、前記可動支持部材は、前記指針の移動方向に弾力的に変位する弾性部材であり、この弾性部材に前記ストッパ部が取り付けられていることを特徴とする表示装置である。
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の表示装置を備えていることを特徴とする電子時計である。
1 時計モジュール
2 ハウジング
3 上文字板
4 下文字板
8、30、40 表示装置
10 目盛表示部
11 指針
12 ステッピングモータ
13 指針軸
16 コイル部
17 ステータ
17a 貫通孔
17b ノッチ
18 ロータ
23、24 第1、第2の各ストッパピン
25 回転連結板
31、32 第1、第2の各ストッパ部
33 偏心回転体
34 回転軸
35 偏心部
41 板ばね
これにより、この回転連結板25は、図5(a)および図5(b)に示すように、指針11が左側の第1ストッパピン23に当接した状態で、指針11が反時計回りに回転して第1ストッパピン23を押すと、この押された第1ストッパピン23によって回転連結板25が反時計回りに回転して第2ストッパピン24を同じ方向に移動させ、且つその(第2ストッパピン24の)反動で回転連結板25が逆回転して第1ストッパピン23を押し戻すように構成されている。
また、この回転連結板25は、図5(a)および図5(b)に示すように、指針11が右側の第2ストッパピン24に当接した状態で、指針11が時計回りに回転して第2ストッパピン24を押すと、この押された第2ストッパピン24によって回転連結板25が時計回りに回転して第1ストッパピン23を同じ方向に移動させ、且つその反動で回転連結板25が逆回転して第2ストッパピン24を押し戻すように構成されている。
このような状態で、腕時計が外部から衝撃を受けて、その衝撃によって指針11が第1ストッパピン23を押した際には、図5(b)に示すように、この押された第1ストッパピン23によって回転連結板25が反時計回りに回転して第2ストッパピン24を同じ方向に移動させ、その(第2ストッパピン24の)反動で回転連結板25が逆回転(つまり時計回りに回転)して第1ストッパピン23を押し戻す。
このような状態で、腕時計が外部から衝撃を受けて、その衝撃によって指針11が第2ストッパピン24を押した際には、図5(b)に2点鎖線で示すように、この押された第2ストッパピン24によって回転連結板25が時計回りに回転して第1ストッパピン23を同じ方向に移動させ、その反動で回転連結板25が逆回転して第2ストッパピン24を押し戻す。

Claims (5)

  1. 予め定められた表示領域に設けられた目盛表示部と、
    この目盛表示部の上方を移動して前記目盛表示部の目盛を指示する指針と、
    この指針を駆動するためのステッピングモータと、
    前記目盛表示部の端部に位置して前記指針の移動範囲を規制するストッパ部と、
    このストッパ部を移動可能に支持する可動支持部材と
    を備えていることを特徴とする表示装置。
  2. 請求項1に記載の表示装置において、前記可動支持部材は、前記指針の回転中心を中心に回転可能に配置され、且つその回転中心を境に重量バランスが異なる回転連結板であり、この回転連結板の両端部に前記ストッパ部がそれぞれ取り付けられていることを特徴とする表示装置。
  3. 請求項1に記載の表示装置において、前記可動支持部材は、偏心回転する偏心回転体であり、この偏心回転体に前記ストッパ部が取り付けられていることを特徴とする表示装置。
  4. 請求項1に記載の表示装置において、前記可動支持部材は、前記指針の移動方向に弾力的に変位する弾性部材であり、この弾性部材に前記ストッパ部が取り付けられていることを特徴とする表示装置。
  5. 請求項1に記載の表示装置を備えていることを特徴とする電子時計。

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