JP2015004684A - 多針付電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】機器全体を小型化・薄型化することのできる多針付電子機器を提供する。【解決手段】複数の針のうち、時針輪列機構によって第３のモータ１３１の回転運動を伝達される時針１３の直近に位置する時針用筒車１３７及び機能針輪列機構によって第４のモータ１４１の回転運動を伝達される機能針１４の直近に位置する機能針用筒車１４７を歯車支持基板１０の表側に配置し、秒針輪列機構を構成する歯車のうち少なくとも秒針１１の直近に位置する四番車１１４及び分針輪列機構を構成する歯車のうち少なくとも分針１２の直近に位置する二番車１２５を歯車支持基板１０の裏側に配置した。【選択図】 図２

Description

本発明は、多針付電子機器に関するものである。

従来、秒針、分針、時針等を備えたアナログ式時計等、複数の針を備えた多針付電子機
器が広く普及している。このような多針付電子機器においては、時計全体の薄型化を図る
ために、複数の針を駆動させるための複数組の輪列を平面的に配置する技術が知られてい
る（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１２１０７５号公報

しかしながら、特に腕時計等、小型の電子機器においては、できるだけコンパクトであ
りながら多様な機能を実現することのできる機器が望まれている。このため、多針化、複
雑化と機器全体の小型化という課題を両立させるべく、機器全体の更なる小型化・薄型化
のための工夫が求められている。
この点、多針付きの電子機器においては、針を駆動させるための歯車が最も多くのスペ
ースを占めており、歯車を効率よく実装することができれば、機器全体の更なる小型化・
薄型化を図ることが期待できる。

そこで、本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、多針付電子機器全体
の小型化・薄型化を図ることができる多針付電子機器を提供することを目的とするもので
ある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の多針付電子機器は、
複数の針と、この複数の針をそれぞれ独立駆動回転させるための複数の駆動モータと、
前記複数の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する複数の歯車を備えてなる輪列機構と
、前記複数の歯車を支持する支持基板とを備えている多針付電子機器において、
前記複数の針は、前記支持基板の表側に配置され、異なる輪列機構により異なる前記駆
動モータの回転運動を伝達される時針、分針、秒針を含み、
前記複数の駆動モータは、前記支持基板の裏側に配置され、
前記時針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成する複数の歯車の
うち、少なくとも前記時針の直近に位置する歯車は、前記支持基板の表側に配置され、
前記時針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成する複数の歯車の
うちの１つの歯車は、表裏にそれぞれの歯車部を有し、前記支持基板の表側と裏側とにお
いてそれぞれの歯車部が異なる歯車と噛み合うように配置され、
前記分針または前記秒針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成す
る複数の歯車は、前記支持基板の裏側に配置され、
前記時針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成する複数の歯車の
うち前記支持基板の表側に配置された前記表裏にそれぞれの歯車部を有する歯車を除く、
前記表裏にそれぞれの歯車部を有する歯車から前記時針の直近に位置する歯車までの複数
の歯車から構成される輪列機構と、前記分針または前記秒針に前記駆動モータの回転運動
を伝達する複数の歯車から構成される輪列機構とは、前記支持基板を挟んで前記複数の針
の軸を一端として半径方向の所定の範囲に対向配置されていることを特徴としている。
また、請求項２に記載の多針付電子機器は、
複数の針と、この複数の針をそれぞれ独立駆動回転させるための複数の駆動モータと、
前記複数の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する複数の歯車を備えてなる輪列機構と
、前記複数の歯車を支持する支持基板とを備えている多針付電子機器において、
前記複数の針は、前記支持基板の表側に配置され、異なる輪列機構により異なる前記駆
動モータの回転運動を伝達される第１の針と第２の針とを含み、
前記複数の駆動モータは、前記支持基板の裏側に配置され、
前記第１の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成する複数の歯
車のうち、少なくとも前記第１の針の直近に位置する歯車は、前記支持基板の表側に配置
され、
前記第１の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成する複数の歯
車のうちの１つの歯車は、表裏にそれぞれの歯車部を有し、前記支持基板の表側と裏側と
においてそれぞれの歯車部が異なる歯車と噛み合うように配置され、
前記第２の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成する複数の歯
車は、前記支持基板の裏側に配置され、
前記前記第１の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成する複数
の歯車のうち前記支持基板の表側に配置された前記表裏にそれぞれの歯車部を有する歯車
を除く、前記表裏にそれぞれの歯車部を有する歯車から前記第１の針の直近に位置する歯
車までの複数の歯車から構成される輪列機構と、前記第２の針に前記駆動モータの回転運
動を伝達する複数の歯車から構成される前記輪列機構とは、前記支持基板を挟んで前記複
数の針の軸を一端として半径方向の所定の範囲に対向配置されていることを特徴としてい
る。

本発明によれば、異なる輪列機構により駆動モータの回転運動を伝達される針のうち、
少なくとも第１の針の直近に位置する歯車が支持基板の表側に配置され、第２の針の直近
に位置する歯車が支持基板の裏側に配置されるため、多針付電子機器の中央部近傍におい
て歯車が支持基板の同一面上に集中することなく分散配置される。
これにより、歯車を効率よく組み込むことができ、多針付電子機器全体の小型化、薄型
化を実現することができる。

本実施形態の指針式時計の秒針輪列機構及び分針輪列の概略構成を示す要部段面図である。 本実施形態の指針式時計の時針輪列機構及び機能針輪列の概略構成を示す要部段面図である。 図１に示す指針式時計の時計ムーブメントを裏面側から見た平面図である。 図１に示す指針式時計の時計ムーブメントを表面側から見た平面図である。 本実施形態の指針式時計に設けられる第２の中間車を示す側面図である。 第１の中間車、第２の中間車、針位置検出車の位置関係を示す平面図である。 図６における矢視VII方向から見た場合の段面図である。 （ａ）は、針位置検出車の平面図であり、（ｂ）は、針位置検出車の側断面図である。 （ａ）は、第２の中間車の平面図であり、（ｂ）は、第２の中間車の側断面図である。 （ａ）は、第１の中間車の平面図であり、（ｂ）は、第１の中間車の側断面図である。 図１における第２の針位置検出機構部分の拡大図である。 図２における第２の針位置検出機構部分の拡大図である。 第２の針位置検出機構の検出位置を発光素子の側から見た拡大図である。 図１３における矢視XIV−XIV方向の断面図である。 本実施形態の一変形例の時計ムーブメントを裏面側から見た平面図である。 本実施形態の一変形例の時計ムーブメントを表面側から見た平面図である。 本実施形態の一変形例の指針式時計の秒針輪列機構及び分針輪列の概略構成を示す要部段面図である。 本実施形態の一変形例の指針式時計の時針輪列機構及び機能針輪列の概略構成を示す要部段面図である。 図１７に示す指針式時計の時計ムーブメントを裏面側から見た平面図である。 図１７に示す指針式時計の時計ムーブメントを表面側から見た平面図である。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
なお、以下では、本発明に係る多針付電子機器が、秒針、分針、時針及び機能針といっ
た複数の針を備え、これらの針を電気的な駆動により回転させて時刻等の表示を行うアナ
ログ式の時計（以下、「指針式時計」という。）である場合について説明するが、本発明
を適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。

先ず、図１から図１４を参照しつつ、本発明に係る多針付電子機器としての指針式時計
の一実施形態について説明する。

図１及び図２は、本実施形態における指針式時計をそれぞれ異なる部分で断面した指針
式時計の側断面図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態における指針式時計１００は、複数の針及びこ
の針を動かすための機構を備える時計ムーブメント１と、例えば樹脂等により形成され時
計ムーブメント１を収容するハウジング２とを備えている。

このハウジング２の表面側（視認側：図１及び図２において上側）には、ほぼ円形の薄
板状に形成された文字板２１が配置されている。また、文字板２１の裏面側（図１及び図
２において下側）には、ソーラーパネル２２が配置されている。
文字板２１、ソーラーパネル２２のほぼ中央部には、それぞれ貫通孔２１ａ，２２ａが
設けられており、時計ムーブメント１の針（すなわち、秒針１１、分針１２、時針１３、
機能針１４）を支持する軸部材（すなわち、秒針軸１１５、分針軸１２６、時針筒状部１
３８、機能針筒状部１４８）が、これら貫通孔２１ａ，２２ａを通してハウジング２の内
部から外部（図１及び図２において上側）に向けて突出している。

また、ハウジング２の裏面側（図１及び図２において下側）には、このハウジング２内
に収容された時計ムーブメント１等を押える押え部材２５が嵌め込まれている。
ハウジング２の内部であって、押え部材２５の上側（図１及び図２において上側）には
、回路基板２６が設けられている。回路基板２６上には、図示しない各種電子部品が実装
されている。

ハウジング２の内部であって、時計ムーブメント１の上側（図１及び図２において上側
）には、後述する第１〜第４のモータ１１１，１２１，１３１，１４１（図３参照）に侵
入する外部からの磁界を阻止する耐磁機能を有する耐磁板２３が設けられている。
図３に破線で示すように、耐磁板２３は、第１〜第４のモータ１１１，１２１，１３１
，１４１を覆うように配置されている。なお、耐磁板２３は、第１〜第４のモータ１１１
，１２１，１３１，１４１をほぼ覆う形状となっていればよく、図示例の形状に限定され
ない。
耐磁板２３は、例えば、純鉄に近い性質の鉄やパーマロイ等の比透磁率の高い材料で形
成されている。なお、耐磁板２３を形成する材料はこれに限定されず、比透磁率の高い材
料（例えば、比透磁率３００以上程度）であれば適用することが可能である。
このように、比透磁率の高い材料で形成された耐磁板２３を配置することにより、外部
から侵入する磁界を耐磁板２３に引き寄せて、第１〜第４のモータ１１１，１２１，１３
１，１４１に影響を与えるのを防ぐことができる。

また、耐磁板２３とソーラーパネル２２との間には、日車押え板２４が配置されている
。

図３は、時計ムーブメント１を裏面側（図１及び図２における下側）から見た平面図で
あり、図４は、時計ムーブメント１を視認側（文字板の設置される側、図１及び図２にお
ける上側）から見た平面図である。
図１から図４に示すように、時計ムーブメント１は、複数の歯車を支持する支持基板で
ある歯車支持基板１０を備えている。
歯車支持基板１０は、指針式時計１００の内部を第１の空間Ｒ１と第２の空間Ｒ２とに
隔てており、例えば、歯車支持基板１０の裏面側（図１及び図２における下側）が第１の
空間Ｒ１、歯車支持基板１０の表面側（図１及び図２における上側）が第２の空間Ｒ２と
なっている。歯車支持基板１０は、例えば樹脂等により形成されているが、歯車支持基板
１０を形成する材料は、特に限定されない。
また、時計ムーブメント１の裏面側（図１及び図２における下側）には、複数の歯車を
歯車支持基板１０との間に挟むようにして支持する輪列受け基板１５が設けられている。
なお、図３においては、この輪列受け基板１５を取り外した状態を示している。

ここで、図１から図４を参照しつつ、本実施形態における時計ムーブメント１に設けら
れている輪列機構の構成について説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態において時計ムーブメント１は、秒針１１、分
針１２、時針１３、機能針１４の４針を備えている。
また、図４に示すように、秒針１１を駆動させる第１のモータ１１１、分針１２を駆動
させる第２のモータ１２１、時針１３を駆動させる第３のモータ１３１、機能針１４を駆
動させる第４のモータ１４１という４つの駆動モータを備えており、これら第１〜第４の
モータ１１１，１２１，１３１，１４１により、秒針１１、分針１２、時針１３、機能針
１４をそれぞれ独立して駆動させるように構成されている。
なお、第１〜第４のモータ１１１，１２１，１３１，１４１は、例えば２極のステータ
と２極のロータとを有するステッピングモータである。

また、時計ムーブメント１には、第１〜第４のモータ１１１，１２１，１３１，１４１
の回転運動をそれぞれ秒針１１、分針１２、時針１３、機能針１４まで伝達する輪列機構
が設けられている。
第１のモータ１１１の回転運動を秒針１１まで伝達する秒針輪列機構は、第１のモータ
１１１に設けられているロータ１１２の歯車部１１２ａと噛み合ってその回転を伝える五
番車１１３、五番車１１３の歯車部１１３ａと噛み合って回転する四番車１１４で構成さ
れている。
この四番車１１４は、秒針１１を支持する軸部材としての秒針軸１１５に取り付けられ
ており、この秒針軸１１５を中心として四番車１１４が回転することにより秒針１１が回
転駆動するようになっている。

同様に、第２のモータ１２１の回転運動を分針１２まで伝達する分針輪列機構は、第２
のモータ１２１に設けられているロータ１２２の歯車部１２２ａと噛み合ってその回転を
伝える中間車１２３、中間車１２３の歯車部１２３ａと噛み合って回転する三番車１２４
、三番車１２４の歯車部１２４ａと噛み合って回転する二番車１２５で構成されている。
この二番車１２５は、分針１２を支持する軸部材としての分針軸１２６に取り付けられ
ており、この分針軸１２６を中心として二番車１２５が回転することにより分針１２が回
転駆動するようになっている。

また、第３のモータ１３１の回転運動を時針１３まで伝達する時針輪列機構は、第３の
モータ１３１に設けられているロータ１３２の歯車部１３２ａと噛み合ってその回転を伝
える第１の中間車１３３、第１の中間車１３３の歯車部１３３ａと噛み合って回転する第
２の中間車１３４、第２の中間車１３４の歯車部１３４ａと噛み合って回転する第３の中
間車１３５、第３の中間車１３５の歯車部１３５ａと噛み合って回転する第４の中間車１
３６、第４の中間車１３６と噛み合って回転する時針用筒車１３７で構成されている。

図５は、本実施形態における第２の中間車１３４の構成を示す側面図であり、図６は、
この第２の中間車１３４とこれに接続する歯車とを裏面側から見た平面図である。また、
図７は、図６における矢視VII方向から見た要部断面図である。
図５に示すように、本実施形態において第２の中間車１３４は、その表裏にそれぞれ歯
車部としての小歯車（ピニオンギア）が設けられた第１の歯車であり、歯車支持基板１０
の表裏において各小歯車がそれぞれ異なる歯車と噛み合い、これらを同時に駆動させるよ
うになっている。
具体的には、図６及び図７に示すように、歯車支持基板１０の裏面側（図１及び図２に
おいて下側）、すなわち、指針式時計１００の第１の空間Ｒ１内に位置する部分には第１
の小歯車１３４ａが設けられている。また、図７に示すように、歯車支持基板１０の表面
側（図１及び図２において上側）、すなわち、指針式時計１００の第２の空間Ｒ２内に位
置する部分には第２の小歯車１３４ｂが設けられている。

本実施形態では、第２の中間車１３４は、指針式時計１００における歯車支持基板１０
の裏面側の空間である第１の空間Ｒ１内で、第２の歯車としての第１の中間車１３３と噛
み合い、この第１の中間車１３３により第３のモータ１３１の回転運動が当該第２の中間
車１３４に伝達されるようになっている。

また、第２の中間車１３４における歯車支持基板１０の表面側に設けられている第２の
小歯車１３４ｂは、指針式時計１００における歯車支持基板１０の表面側の空間である第
２の空間Ｒ２内で、第３の歯車である第３の中間車１３５と噛み合っており、これを回転
駆動させるようになっている。
このように、第３の中間車１３５が歯車支持基板１０の表面側に設けられている第２の
小歯車１３４ｂと噛み合うように構成されることにより、時針輪列機構は、第２の中間車
１３４までは歯車支持基板１０の裏面側（すなわち、第１の空間Ｒ１内）に配置され、第
３の中間車１３５から先は歯車支持基板１０の表面側（すなわち、第２の空間Ｒ２内）に
配置されるというように、時針輪列機構の配置がその途中で歯車支持基板１０の裏面側か
ら表面側へと移るように構成されている。

また、第２の中間車１３４における歯車支持基板１０の裏面側（図１及び図２において
下側）に設けられている第１の小歯車１３４ａは、後述する第１の針位置検出機構３０を
構成する針位置検出車１３９と噛み合っており、第２の中間車１３４が回転することによ
り同時に針位置検出車１３９を回転移動させるようになっている。
なお、第２の中間車１３４の表裏に設けられる第１の小歯車１３４ａ及び第２の小歯車
１３３ｂの大きさ、歯数等は特に限定されず、用途に応じて各種の小歯車を設けることが
可能である。

時針用筒車１３７の中心には、中空管状に構成された軸部材としての筒状部１３８が立
設されており、筒状部１３８の先端部には時針１３が取り付けられている。筒状部１３８
の内部には分針軸１２６が挿通され、分針軸１２６の中には秒針軸１１５が挿通されてい
る。

同様に、第４のモータ１４１の回転運動を機能針１４まで伝達する機能針輪列機構は、
第４のモータ１４１に設けられているロータ１４２と噛み合ってその回転を伝える第１の
中間車１４３、第１の中間車１４３の歯車部１４３ａと噛み合って回転する第２の中間車
１４４、第２の中間車１４４の歯車部１４４ａと噛み合って回転する第３の中間車１４５
、第３の中間車１４５と噛み合って回転する第４の中間車１４６、第４の中間車１４６と
噛み合って回転する機能針用筒車１４７で構成されている。

第２の中間車１４４には、第２の中間車１３４と同様、その表裏に第１の小歯車１４４
ａ、第２の１４４ｂが設けられている。

本実施形態では、第２の中間車１４４は、指針式時計１００における歯車支持基板１０
の裏面側の空間である第１の空間Ｒ１内で、第２の歯車としての第１の中間車１４３と噛
み合い、この第１の中間車１４３により第３のモータ１４１の回転運動が当該第２の中間
車１４４に伝達されるようになっている。

また、第２の中間車１４４における歯車支持基板１０の表面側に設けられている第２の
小歯車１４４ｂは、指針式時計１００における歯車支持基板１０の表面側の空間である第
２の空間Ｒ２内で、第３の歯車である第３の中間車１４５と噛み合っており、これを回転
駆動させるようになっている。
このように、第３の中間車１４５が歯車支持基板１０の表面側に設けられている第２の
小歯車１４４ｂと噛み合うように構成されることにより、機能針輪列機構は、第２の中間
車１４４までは歯車支持基板１０の裏面側（すなわち、第１の空間Ｒ１内）に配置され、
第３の中間車１４５から先は歯車支持基板１０の表面側（すなわち、第２の空間Ｒ２内）
に配置されるというように、機能針輪列機構の配置がその途中で歯車支持基板１０の裏面
側から表面側へと移るように構成されている。

また、第２の中間車１４４における歯車支持基板１０の裏面側（図１及び図２において
下側）に設けられている第１の小歯車１４４ａは、後述する第１の針位置検出機構３５を
構成する針位置検出車１４９と噛み合っており、第２の中間車１４４が回転することによ
り同時に針位置検出車１４９を回転移動させるようになっている。
なお、第２の中間車１４４の表裏に設けられる第１の小歯車１４４ａ及び第２の小歯車
１４４ｂの大きさ、歯数等は特に限定されず、用途に応じて各種の小歯車を設けることが
可能であることは時針輪列機構の場合と同様である。

機能針用筒車１４７の中心には、中空管状に構成された筒状部１４８が立設されており
、筒状部１４８の先端部には機能針１４が取り付けられている。
筒状部１４８の内部には時針用筒車１３７の筒状部１３８が挿通されており、機能針が
取り付けられた筒状部１４８、時針１３が取り付けられた時針用筒車１３７の筒状部１３
８、及びこの筒状部１３８の内部に挿通されている分針軸１２６、秒針軸１１５は、同一
の回転軸を中心に回転可能となっている。

本実施形態において、筒状部１４８を備える機能針用筒車１４７は、耐磁板２３によっ
て支持されており、耐磁板２３は、時計ムーブメント１に設けられている複数の歯車の軸
部材うちの少なくとも１つを支持する軸部材支持基板として機能する。

本実施形態では、複数の輪列機構のうち、秒針輪列機構及び分針輪列機構は、歯車支持
基板１０よりも下側の第１の空間Ｒ１内に位置しており、時針輪列機構を構成する歯車の
うち、時針１３の直近の歯車である時針用筒車１３８を含む第３の中間車１３５以降の歯
車及び機能針輪列機構を構成する歯車のうち、機能針１４の直近の歯車である機能針用筒
車１４８を含む第３の中間車１４５以降の歯車が歯車支持基板１０よりも上側の第２の空
間Ｒ２内に位置している。このため、歯車が時計ムーブメント１の中央部近傍（すなわち
、機能針用筒車１４８等の軸部材の近傍）で歯車支持基板１０の上下いずれかに集中して
重なり合うことを防ぎ、歯車を効率的に分散配置させることができる。

図６及び図７に示すように、第２の中間車１３４の近傍には、指針式時計１００の針位
置を光学的な手法により検出する第１の針位置検出機構３０が設けられている。第１の針
位置検出機構３０は、光を発光する発光素子３１と、この発光素子３１からの光を受光す
る受光素子３２とを備えている。発光素子３１は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）から
なり、受光素子３２は、フォトトランジスタからなる。なお、発光素子３１及び受光素子
３２の構成はこれに限定されない。
また、図２に示すように、機能針輪列機構の側にも、同様に、発光素子３６と受光素子
３７とを備える第１の針位置検出機構３５が設けられている。

ここで、図６から図１０を参照しつつ、針位置検出車１３８を備える第１の針位置検出
機構３０の構成について説明する。なお、時針輪列機構の側に設けられている第１の針位
置検出機構３０と機能針輪列機構の側に設けられている第１の針位置検出機構３５とは、
ほぼ同様の構成となっているため、図６から図１０では時針輪列機構の側に設けられてい
る第１の針位置検出機構３０を例として説明し、機能針輪列機構の側に設けられている第
１の針位置検出機構３５についてはその説明を省略する。

発光素子３１は、例えば耐磁板２３の下側面であって、第１の中間車１３３、第２の中
間車１３４、針位置検出車１３９が平面視で重なり合う箇所に設けられている。
一方、受光素子３２は、回路基板２６上であって、第１の中間車１３３、第２の中間車
１３４、針位置検出車１３９が平面視で重なり合う箇所に設けられている。この受光素子
３２は、第１の中間車１３３、第２の中間車１３４、針位置検出車１３９を挟んで上記発
光素子３１と対向して配置されている。
本実施形態では、後述する第２の針位置検出機構４０とともに、第１の針位置検出機構
３０においても針位置検出を行うことにより、針位置検出の精度を高めることができる。

図８（ａ）は、本実施形態における針位置検出車１３９の平面図であり、図８（ｂ）は
、針位置検出車１３９の側断面図である。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、本実
施形態において、針位置検出車１３９には、発光素子３１と受光素子３２とを結ぶ光軸上
の光検出位置に対応する回転軌跡上のほぼ対照位置に針位置検出用の第１の光透過孔部１
３９ａ及び第２の光透過孔部１３９ｂが設けられている。

また、図９（ａ）は、本実施形態における第２の中間車１３４の平面図であり、図９（
ｂ）は、第２の中間車１３４の側断面図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように
、本実施形態において、第２の中間車１３４には、針位置検出用の検出用孔部である第３
の光透過孔部１３４ｃが１つ設けられている。

また、図１０（ａ）は、本実施形態における第１の中間車１３３の平面図であり、図１
０（ｂ）は、第１の中間車１３３の側断面図である。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示
すように、本実施形態において、第１の中間車１３３には、針位置検出用の検出用孔部で
ある第４の光透過孔部１３３ｂが１つ設けられている。

図６及び図７に示すように、針位置検出用車１３９の第１の光透過孔部１３９ａ又は第
２の光透過孔部１３９ｂ、第２の中間車１３４の第３の光透過孔部１３４ｃ、第１の中間
車１３３の第４の光透過孔部１３３ｂは、第１の中間車１３３、第２の中間車１３４、針
位置検出用車１３９を回転させてある所定位置となったときに、重なり合うようになって
いる。
これらの第１の中間車１３３、第２の中間車１３４、針位置検出用車１３９は、例えば
ユーザが図示しない操作ボタン等を操作することにより針位置検出の指示が入力されると
、自動的に各光透過孔部１３３ｂ，１３４ｃ，１３９ａ又は１３９ｂが重なり合う位置ま
で回転移動するようになっている。そして、これら光透過孔部１３３ｂ，１３４ｃ，１３
９ａ又は１３９ｂが重なり合う位置まで移動すると、針位置検出機構３０の発光素子３１
が光を発光させ、この光を受光素子３２が受光することにより針位置の検出を行うように
なっている。

なお、針位置の検出を行うタイミングはこれに限定されず、例えば予め針位置検出を行
う時間を設定していた場合には、当該設定時間になったときに自動的に各光透過孔部１３
３ｂ，１３４ｃ，１３９ａ又は１３９ｂが重なり合う位置まで回転移動して針位置の検出
が行われるようになっていてもよい。

また、図１及び図２に示すように、本実施形態において、指針式時計１００は、軸部材
である機能針用筒車１４７、時針用筒車１３７の近傍に第２の針位置検出機構４０を備え
ている。図１１は図１における第２の針位置検出機構４０部分を拡大した図であり、図１
２は図２における第２の針位置検出機構４０部分を拡大した図である。
図１１及び図１２に示すように、第２の針位置検出機構４０は、第1の針位置検出機構
３０，３５と同様に、指針式時計１００の針位置を光学的な手法により検出するものであ
り、発光素子４１と受光素子４２とを備えている。発光素子４１は第1の針位置検出機構
３０の発光素子３１と同様にＬＥＤ（発光ダイオード）からなり、受光素子４２は受光素
子３２と同様にフォトトランジスタからなる。

受光素子４２は、発光素子４１と対向する位置に設けられており、発光素子４１と受光
素子４２とを結ぶ光軸上に検出位置Ｐが設定されている。
五番車１１３、四番車１１４、二番車１２５、時針用筒車１３７及び機能針用筒車１４
７には、それぞれ、光透過孔部１１３ａ，１１４ａ，１２５ａ，１３７ａ及び１４７ａが
設けられており、発光素子４１及び受光素子４２は、五番車１１３、四番車１１４、二番
車１２５、時針用筒車１３７及び機能針用筒車１４７が所定位置まで回転して、光透過孔
部１１３ａ，１１４ａ，１２５ａ，１３７ａ及び１４７ａがほぼ検出位置Ｐに重なり合っ
たときに、検出位置Ｐにおいて発光素子４１が光を発光し、受光素子４２がこの光を受光
することにより、針位置の検出を行うようになっている。

図１３及び図１４に示すように、五番車１１３、四番車１１４、二番車１２５、時針用
筒車１３７及び機能針用筒車１４７に設けられた各光透過孔部１１３ａ，１１４ａ，１２
５ａ，１３７ａ及び１４７ａは、歯車の製造精度等に起因して多少のずれがあるため、大
きめに形成されており、多少位置ずれがあっても、発光素子４１からの光が受光素子４２
まで届くようになっている。これにより、許容限度の範囲内にとどまるような僅かなずれ
であれば、受光素子４２が発光素子４１からの光を受光することができ、針位置の検出が
できるようになっている。

また、図１４に示すように、発光素子４１と受光素子４２との間に介在する日車押え板
２４、耐磁板２３、輪列受け基板１５には、検出位置Ｐに対応する位置にそれぞれ貫通孔
２４ａ，２３ａ，１５ａが形成されており、発光素子４１からの光を遮らないようになっ
ている。

本実施形態では、機能針用筒車１４７を受ける支持基板としても機能する耐磁板２３に
設けられた貫通孔２３ａが、発光素子４１からの光を絞り込む絞込み孔として機能するよ
うになっている。
すなわち、例えば、五番車１１３、四番車１１４、二番車１２５、時針用筒車１３７及
び機能針用筒車１４７に設けられる光透過孔部１１３ａ，１１４ａ，１２５ａ，１３７ａ
及び１４７ａの径が、０．３ｍｍ〜０．４ｍｍである場合に、耐磁板２３に設けられる貫
通孔２３ａの径は、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度となっている。
発光素子４１と受光素子４２とを用いて光学的に針位置の検出を行う場合、歯車の持つ
バックラッシの影響等によって、発光素子４１の光を受光素子４２が受光してはならない
状態においても、光を検出してしまうという状況が発生することがある。
この点、本実施形態では、耐磁板２３に五番車１１３、四番車１１４、二番車１２５、
時針用筒車１３７及び機能針用筒車１４７に設けられる光透過孔部１１３ａ，１１４ａ，
１２５ａ，１３７ａ及び１４７ａの径よりも小さな径の貫通孔２３ａを設けることによっ
て、発光素子４１からの光を絞り込むことができるので、別部材を設けることなく、受光
素子４２による受光精度を向上させることができる。

次に、本実施形態における作用について説明する。

前述のように、本実施形態では、秒針１１、分針１２、時針１３、機能針１４がそれぞ
れ、独立の駆動モータ（第１のモータ１１１、第２のモータ１２１、第３のモータ１３１
、第４のモータ１４１）により、各輪列機構を介して独立して駆動するようになっている
。
具体的には、第１のモータ１１１が回転すると、その回転運動が第１のモータ１１１の
ロータ１１２の歯車部１１２ａから五番車１１３に伝えられ、五番車１１３から四番車１
１４に伝えられる。これにより、秒針軸１１５を中心として四番車１１４が回転し、秒針
１１が文字板２１上で回転駆動する。

同様に、第２のモータ１２１が回転すると、その回転運動が第２のモータ１２１のロー
タ１２２の歯車部１２２ａから中間車１２３に伝えられ、中間車１２３から三番車１２４
に伝えられ、さらに三番車１２４から二番車１２５に伝えられる。これにより、分針軸１
２６を中心として二番車１２５が回転し、分針１２が文字板２１上で回転駆動する。

また、第３のモータ１３１が回転すると、その回転運動が第３のモータ１３１に設けら
れているロータ１３２の歯車部１３２ａから第１の中間車１３３に伝えられ、第１の中間
車１３３から第２の中間車１３４に伝えられ、第２の中間車１３４から第３の中間車１３
５、第３の中間車１３５から第４の中間車１３６、第４の中間車１３６から時針用筒車１
３７へと伝えられる。これにより、筒状部１３８を中心として時針用筒車１３７が回転し
、時針１３が文字板２１上で回転駆動する。
このとき、第１の中間車１３３は歯車支持基板１０の裏側の第１の空間Ｒ１内で第２の
中間車１３４と噛み合って回転運動を第２の中間車１３４に伝達し、第３の中間車１３５
は歯車支持基板１０の表側の第２の空間Ｒ２内で第２の小歯車１３４ｂと噛み合うことに
より第２の中間車１３４から回転運動の伝達を受ける。これにより、時針輪列機構は第２
の中間車１３４を境いとして歯車支持基板１０の裏側から表側に移動する。

また、第２の中間車１３４における歯車支持基板１０の裏側に設けられている第１の小
歯車１３４ａには、針位置検出車１３９が噛み合って第２の中間車１３４の回転に伴って
同時に回転するようになっている。ユーザが針位置検出を指示したとき又は針位置検出す
べき時間として設定されている時間が来たときは、第１の中間車１３３、第２の中間車１
３４、針位置検出車１３９が所定の位置まで回転移動し、第１の針位置検出機構３０の発
光素子３１が光を発光させ、受光素子３２がこの光を検出することにより時針１３の針位
置の検出が行われる。

同様に、第４のモータ１４１が回転すると、その回転運動が第４のモータ１４１に設け
られているロータ１４２の歯車部１４２ａから第１の中間車１４３に伝えられ、第１の中
間車１４３から第２の中間車１４４に伝えられ、第２の中間車１４４から第３の中間車１
４５、第３の中間車１４５から第４の中間車１４６、第４の中間車１４６から機能針用筒
車１４７へと伝えられる。これにより、筒状部１４８を中心として機能針用筒車１４７が
回転し、機能針１４が文字板２１上で回転駆動する。
このとき、第１の中間車１４３は歯車支持基板１０の裏側の第１の空間Ｒ１内で第２の
中間車１４４と噛み合って回転運動を第２の中間車１４４に伝達し、第３の中間車１４５
は歯車支持基板１０の表側の第２の空間Ｒ２内で第２の小歯車と噛み合うことにより第２
の中間車１４４から回転運動の伝達を受ける。これにより、機能針輪列機構は第２の中間
車１４４を境いとして歯車支持基板１０の裏側から表側に移動する。

また、第２の中間車１４４における歯車支持基板１０の裏側に設けられている第１の小
歯車には、針位置検出車１４９が噛み合って第２の中間車１４４の回転に伴って同時に回
転するようになっている。ユーザが針位置検出を指示したとき又は針位置検出すべき時間
として設定されている時間が来たときは、第１の中間車１４３、第２の中間車１４４、針
位置検出車１４９が所定の位置まで回転移動し、第１の針位置検出機構３５の発光素子３
６が光を発光させ、受光素子３７がこの光を検出することにより機能針１４の針位置の検
出が行われる。

また、指針式時計１００は、第２の針位置検出機構４０により秒針１１、分針１２の針
位置の検出、補正を行う。
具体的には、秒針１１、分針１２の針位置の検出は、五番車１１３、四番車１１４、二
番車１２５、時針用筒車１３７及び機能針用筒車１４７が、所定の検出位置Ｐに各光透過
孔部１１３ａ，１１４ａ，１２５ａ，１３７ａ及び１４７ａが重なり合う位置に移動した
ときに、発光素子４１が光を発光させ、受光素子４２がこの光を検出することによって行
われる。
このとき、機能針用筒車１４７を支持している耐磁板２３に設けられた貫通孔２３ａが
発光素子４１からの光を絞ることにより、周囲から回り込む光を遮蔽して、受光素子４２
が精度よく光を検出することができるようになっている。異なる輪列機構により駆動モー
タの回転運動を伝達される針のうち、少なくとも第１の針の直近に位置する歯車が支持基
板の表側に配置され、第２の針の直近に位置する歯車が支持基板の裏側に配置されるため
、多針付電子機器の中央部近傍において歯車が支持基板の同一面上に集中することなく分
散配置される。

以上のように、本実施形態では、時針輪列機構によって第３のモータ１３１の回転運動
を伝達される時針１３の直近に位置する時針用筒車１３７及び機能針輪列機構によって第
４のモータ１４１の回転運動を伝達される機能針１４の直近に位置する機能針用筒車１４
７を歯車支持基板１０の表側に配置し、秒針輪列機構を構成する歯車（例えば秒針１１の
直近に位置する四番車１１４）及び分針輪列機構を構成する歯車（例えば分針１２の直近
に位置する二番車１２５）を歯車支持基板１０の裏側に配置している。
これにより、歯車が指針式時計１００の中央部近傍において、歯車支持基板１０のいず
れかの側に集中することがなく、歯車を効率よく組み込むことができる。

また、本実施形態では、第２の中間車１３４，１４４の表裏両側に歯車支持基板１０の
裏側に位置する第１の小歯車１３４ａ，１４４ａと歯車支持基板１０の表側に位置する第
２の小歯車１３４ｂ，１４４ｂを設けて、時針１３を回転させるための第３の駆動モータ
１３１、及び機能針１４を回転させるための第４の駆動モータ１４１の回転運動を歯車支
持基板１０の裏側に位置する第１の小歯車１３４ａ，１４４ａで受けた後、歯車支持基板
１０の表側に位置する第２の小歯車１３４ｂ，１４４ｂと噛み合う第４の中間車１３５，
１４５にその回転運動を伝達する。
これにより、各時針１３に第３の駆動モータ１３１の回転運動を伝達する時針輪列機構
及び機能針１４に第４の駆動モータ１４１の回転運動を伝達する機能針輪列機構を、途中
で歯車支持基板１０の裏側から表側に移動させることができる。これにより、指針式時計
１００の内部に歯車を効率よく組み込むことができ、指針式時計１００全体の小型化、薄
型化を実現することができる。

また、本実施形態では、針位置検出機構を３組設けているため、より精度の高い針位置
検出及び針位置の補正を行うことができる。
すなわち、特に、本実施形態に示した例のように、秒針１１、分針１２、時針１３、機
能針１４という４針をそれぞれ異なる駆動モータ（第１〜第４のモータ１１１，１２１，
１３１，１４１）によって独立駆動させる場合には、分針１２も時針１３も機能針１４も
細かいステップで運針するため、従来のように発光素子（ＬＥＤ）と受光素子（フォトト
ランジスタ）１組で構成される針位置検出機構を１つ備えるのみでは全ての針を精度よく
完全補正することは困難である。
この点、本実施形態では、秒針１１及び分針１２の２針については、従来と同様に時計
ムーブメント１の中央近傍において第２の針位置検出機構４０の発光素子４１（ＬＥＤ）
と受光素子４２（フォトトランジスタ）により針位置検出を行い、時針１３及び機能針１
４については、この第２の針位置検出機構４０とは別にそれぞれ発光素子３１，３６（Ｌ
ＥＤ）と受光素子３２，３７（フォトトランジスタ）からなる第１の針位置検出機構３０
，３５を設けて、計３組の針位置検出機構３０，３５，４０により、針位置を検出してい
る。これにより、針位置を正確に検出して、針位置の完全補正を実現することができる。

また、前記のように途中で輪列機構を歯車支持基板１０の裏側から表側に移動させる役
割を有する第２の中間車１３４に第１の針位置検出機構３０，３５において検出に用いら
れる光透過孔部を設けて、針位置の検出に用いている。このため、針位置検出機構を３組
備えるとした場合でも、別途光透過孔部を備える部材を設ける必要がなく、高精度の針位
置検出を省スペースで行うことができる。

また、本実施形態は、秒針１１、分針１２、時針１３、機能針１４という複数の針をそ
れぞれ異なる駆動モータ（第１〜第４のモータ１１１，１２１，１３１，１４１）によっ
て同軸上で独立駆動させる４針同軸独立駆動の構成をとっているため、複数の針を設けた
場合でも、各針をそれぞれ精度よく制御することができ、多針付電子機器に複数の機能を
持たせる高機能化に対応することができる。

なお、本実施形態では、第１の針位置検出機構３０，３５と第２の針位置検出機構４０
とを備えて、この両方によって針位置の検出を行う場合を例示したが、第１の針位置検出
機構３０，３５を設けることは必須ではなく、第２の針位置検出機構４０のみによって針
位置の検出を行うようにしてもよい。この場合には、図１５に示すように、針位置検出車
を設けない構成とすることができる。

また、本実施形態では、４つの駆動モータ（第１のモータ１１１、第２のモータ１２１
、第３のモータ１３１、第４のモータ１４１）全てに被さる形状の耐磁板２３を文字板２
１側に１つ設ける例を示したが、耐磁板２３の形状や、配置される位置・数等は特に限定
されない。例えば、耐磁板を文字板２１側（図１等において上側）のみでなく、回路基板
２６側（図１等において下側）にも配置してもよい。
また、時計のケース等が外部からの磁界の侵入を遮蔽するような材料で形成されている
場合等であれば、図１６に示すように、特に耐磁板を設けない構成とすることもできる。

また、本実施形態では、秒針１１、分針１２、時針１３、機能針１４という４針をそれ
ぞれ異なる駆動モータ（第１〜第４のモータ１１１，１２１，１３１，１４１）によって
独立駆動させる４針独立駆動の例を示したが、独立駆動させる針の数はこれに限定されず
、例えば、さらに複数の機能針を備える構成としてもよい。
この場合には、時計ムーブメント１の中央部近傍において、歯車支持基板１０の上側又
は下側に歯車が集中しないように、輪列機構のほぼ半分については少なくとも針近傍の歯
車が歯車支持基板１０の上側に配置されるようにし、残りのほぼ半分については少なくと
も針近傍の歯車が歯車支持基板１０の下側に配置されるように構成することが好ましい。
また、針の数が増加した場合には、針位置検出機構の数も増やして、各針の針位置検出
の精度を保つようにすることが好ましい。
また、本実施形態では、すべての針を独立駆動させる例を示したが、複数の針のうちの
一部は同じ駆動モータによって駆動されるように構成してもよい。

さらに、図１７から図２０に示すように、秒針１１、分針１２、時針１３という３針を
それぞれ異なる駆動モータ（第１〜第３のモータ１１１，１２１，１３１）によって独立
駆動させる３針独立駆動とした場合でも本発明を適用することが可能である。なお、図１
９、図２０では、耐磁板２３を省略している。

この場合には、例えば、図２に示すように、時針１３を駆動させる時針輪列機構の第２
の中間車１３４の表裏両側に第１の小歯車１３４ａ，第２の小歯車１３４ｂを設けて、歯
車支持基板１０の裏側で受けた第３のモータ１３１の回転運動を歯車支持基板１０の表側
の第３の中間車１３５に伝達し、第２の中間車１３４を境として時針輪列機構を歯車支持
基板１０の裏側から表側に移動させるように構成する。

なお、図１８、図１９では図示していないが、第１の小歯車１３４ａと噛み合う位置に
針位置検出車を設け、時針の針位置を検出する第１の針位置検出機構を設けるようにして
もよい。

また、各輪列機構を構成する歯車の配置・数等は、本実施形態で示したものに限定され
ない。
例えば、時針輪列機構を構成する中間車の数は４つに限定されず、さらに多くてもよい
し、３つ以下の歯車で構成してもよい。

また、本実施形態では、時針輪列機構及び機能針輪列機構を構成する第２の中間車１３
４，１４４の表裏両側に小歯車を設けて、この第２の中間車１３４，１４４を第１の歯車
として機能させるように構成したが、第２の中間車１３４，１４４以外の歯車の表裏両側
に小歯車を設けて、これを第１の歯車として機能させてもよい。

また、本実施形態では、耐磁板２３が機能針用筒車１４７を受ける支持基板を兼ねるよ
うに構成したが、時針用筒車１３７等、他の歯車を受ける支持基板を兼ねてもよい。

また、本実施形態では、多針付電子機器が、複数の指針を備えた指針式時計である場合
を例として示したが、本発明は、複数の針を備え、歯車によって針に動力を伝達すること
で針を動かす電子機器であれば一般的に適用することが可能であり、指針式時計に限定さ
れない。例えば各種の計器用の多針付電子機器であっても本発明を適用することができる
。

なお、その他、本発明が上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。

１ 時計ムーブメント
２ ハウジング
１１ 秒針
１２ 分針
１３ 時針
１４ 機能針
２１ 文字板
２３ 耐磁板
２６ 回路基板
３０ 第１の針位置検出機構
３１ 発光素子
３２ 受光素子
３５ 第１の針位置検出機構
３６ 発光素子
３７ 受光素子
４０ 第２の針位置検出機構
４１ 発光素子
４２ 受光素子
１１１ 第１のモータ
１１３ 五番車
１１４ 四番車
１２１ 第２のモータ
１２４ 三番車
１２５ 二番車
１３１ 第３のモータ
１３３ 第１の中間車
１３４ 第２の中間車
１３４ａ 第１の小歯車
１３４ｂ 第２の小歯車
１３７ 時針用筒車
１３９ 針位置検出車
１４１ 第４のモータ
１４３ 第１の中間車
１４４ 第２の中間車
１４４ａ 第１の小歯車
１４４ｂ 第２の小歯車
１４７ 機能針用筒車
１４９ 針位置検出車
１００ 指針式時計

前記課題を解決するために、請求項１に記載の多針付電子機器は、
文字板と、この文字板の中央部の貫通孔に配置された軸部材に支持される複数の針と、この複数の針をそれぞれ独立駆動回転させるための複数の駆動モータと、前記複数の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する複数の歯車を備えてなる輪列機構とを備えている多針付電子機器において、
前記複数の針は、異なる輪列機構により異なる前記駆動モータの回転運動を伝達される時針、分針、秒針を含み、
前記複数の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構の複数の歯車は、前記文字板の中央部の貫通孔を中心とした所定の帯状領域に配置されていることを特徴としている。
また、請求項３に記載の多針付電子機器は、
文字板と、この文字板の中央部の貫通孔に配置された軸部材に支持される複数の針と、この複数の針をそれぞれ独立駆動回転させるための複数の駆動モータと、前記複数の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する複数の歯車を備えてなる輪列機構とを備えている多針付電子機器において、
前記複数の針は、異なる輪列機構により異なる前記駆動モータの回転運動を伝達される第１の針と第２の針とを含み、
前記複数の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構の複数の歯車は、前記文字板の中央部の貫通孔を中心とした所定の帯状領域に配置されていることを特徴としている。

Claims (2)

1. 複数の針と、この複数の針をそれぞれ独立駆動回転させるための複数の駆動モータと、
   前記複数の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する複数の歯車を備えてなる輪列機構と
   、前記複数の歯車を支持する支持基板とを備えている多針付電子機器において、
   前記複数の針は、前記支持基板の表側に配置され、異なる輪列機構により異なる前記駆
   動モータの回転運動を伝達される時針、分針、秒針を含み、
   前記複数の駆動モータは、前記支持基板の裏側に配置され、
   前記時針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成する複数の歯車の
   うち、少なくとも前記時針の直近に位置する歯車は、前記支持基板の表側に配置され、
   前記時針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成する複数の歯車の
   うちの１つの歯車は、表裏にそれぞれの歯車部を有し、前記支持基板の表側と裏側とにお
   いてそれぞれの歯車部が異なる歯車と噛み合うように配置され、
   前記分針または前記秒針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成す
   る複数の歯車は、前記支持基板の裏側に配置され、
   前記時針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成する複数の歯車の
   うち前記支持基板の表側に配置された前記表裏にそれぞれの歯車部を有する歯車を除く、
   前記表裏にそれぞれの歯車部を有する歯車から前記時針の直近に位置する歯車までの複数
   の歯車から構成される輪列機構と、前記分針または前記秒針に前記駆動モータの回転運動
   を伝達する複数の歯車から構成される前記輪列機構とは、前記支持基板を挟んで前記複数
   の針の軸を一端として半径方向の所定の範囲に対向配置されていることを特徴とする多針
   付電子機器。
2. 複数の針と、この複数の針をそれぞれ独立駆動回転させるための複数の駆動モータと、
   前記複数の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する複数の歯車を備えてなる輪列機構と
   、前記複数の歯車を支持する支持基板とを備えている多針付電子機器において、
   前記複数の針は、前記支持基板の表側に配置され、異なる輪列機構により異なる前記駆
   動モータの回転運動を伝達される第１の針と第２の針とを含み、
   前記複数の駆動モータは、前記支持基板の裏側に配置され、
   前記第１の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成する複数の歯
   車のうち、少なくとも前記第１の針の直近に位置する歯車は、前記支持基板の表側に配置
   され、
   前記第１の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成する複数の歯
   車のうちの１つの歯車は、表裏にそれぞれの歯車部を有し、前記支持基板の表側と裏側と
   においてそれぞれの歯車部が異なる歯車と噛み合うように配置され、
   前記第２の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成する複数の歯
   車は、前記支持基板の裏側に配置され、
   前記第１の針に前記駆動モータの回転運動を伝達する前記輪列機構を構成する複数の歯
   車のうち前記支持基板の表側に配置された前記表裏にそれぞれの歯車部を有する歯車を除
   く、前記表裏にそれぞれの歯車部を有する歯車から前記第１の針の直近に位置する歯車ま
   での複数の歯車から構成される輪列機構と、前記第２の針に前記駆動モータの回転運動を
   伝達する複数の歯車から構成される前記輪列機構とは、前記支持基板を挟んで前記複数の
   針の軸を一端として半径方向の所定の範囲に対向配置されていることを特徴とする多針付
   電子機器。

Images