JP2017083252A - 電子時計 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、指示部材を正しい位置まで駆動するためには、指示部材の現在の位置を把握している必要がある。
そこで、光センサを用いて、現在の指針位置を検出する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
このため、軸方向の厚さすなわち電子時計の厚さが厚くなるという問題がある。
なお、時計の厚さを薄くするという要請は、上述した指針検出を行う電子時計に限定されるものではなく、電子回路の配線が形成された一般的な電子時計においても同様である。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、厚さを薄くすることができる電子時計を提供することを目的とする。
<電波修正時計の構成>
図1は、本発明に係る電子時計の一実施形態である電波修正時計1を示す平面図、図2は、電波修正時計1の内部を文字板2の側から見た斜視図であり、ムーブメント90、日車7(駆動される部材の一例)及び日車押さえ8(押さえ部材の一例)を示す。
本実施形態の電波修正時計1は、図1に示すように、文字板2に表示されたインデックス3を、時針4(指示部材の一例)、分針5(指示部材の一例)及び秒針6(指示部材の一例)で指し示すことにより時刻を表示する。また、文字板2には日付表示用の窓2aが開口していて、文字板2の背面側に配置された、図2に示す日車7に表示された「1」,「2」,…,「31」の日付の文字(数字)7aのうち1つを窓2aから露出させて、日付を表示する。図1の例では、日付として数字7aの「29」を表示している。
図3は、電波修正時計1の要部断面図である。電波修正時計1は、図3に示すように、文字板2と日車7との間に、ソーラセル80が配置されていて、文字板2を透過した光を光電変換して、ムーブメント90の内部に備えられた二次電池92に電気エネルギとして蓄電する。二次電池92に蓄えられた電機エネルギは、後述するステップモータ31,41(図4参照)や制御部70(図6参照)を駆動するための電源となる。
電波修正時計1は、図4に示すように、ムーブメント90の内部に、外部から送信された時刻の情報を含む信号(例えば、標準電波)を受信するアンテナ93と、各指針(時針4、分針5、秒針6)を駆動するステップモータ31,41及び駆動輪列10,20とを備えている。さらに、電波修正時計1は、図3に示すように、ムーブメント90の、文字板2とは反対側に、ガラス・エポキシで形成された回路基板94を備えている。
この回路基板94には、光を検出するフォトトランジスタ52,62の他、アンテナ93で受信した電波に基づいて、各指針により正しい時刻を指し示すようにステップモータ31,41を制御するIC等で構成された制御部70が備えられている。また、回路基板94に形成された配線には、二次電池92、各ステップモータ31,41が導通している。
また、電波修正時計1は、ムーブメント90の内部で、電波修正時計1の厚さ方向における各ステップモータ31,41と地板91との間に、図5に示すように各ステップモータ31,41を文字板2側において外部磁界から保護する耐磁板95a,96aと、図3に示すように、ムーブメント90の回路基板94側において外部磁界から保護する耐磁板95b,96bとを備えている。
図6は、ムーブメント90の内部に設けられたステップモータ31,41、駆動輪列10,20、検出部50,60及び制御部70を示す斜視図である。
ムーブメント90は、図6に示すように、各指針(時針4、分針5、秒針6)及び日回し車を駆動するステップモータ31,41及び駆動輪列10,20と、アンテナで受信した電波に基づいて、正しい時刻を指し示すようにステップモータ31,41を制御するIC等で構成された制御部70とを備えている。
第2時中間車12には、歯車を軸方向に貫通した検出孔12aが1つ形成されている。第2時中間車12は、平面視(駆動輪列10,20の軸方向に直交する方向に見た面)において筒車14とは重ならない位置に配置されている。
なお、制御部70は、筒車14を軸回りに12時間で1回転させるように第1のステップモータ31の駆動を制御する。このとき、第2時中間車12は軸回りに1時間で1回転する。
四番車22には、歯車を軸方向に貫通した検出孔22aが1つ形成され、三番車23には、歯車を軸方向に貫通した検出孔23aが回転中心を挟んで180[度]の角度間隔で2つ形成され、二番車24には、歯車を軸方向に貫通した検出孔24aが1つ形成されている。
また、制御部70は、四番車22を軸回りに1分間で1回転させ、三番車23を軸回りに8分間で1回転させ、かつ二番車24を軸回りに1時間で1回転させるように、第2のステップモータ41の駆動を制御する。このとき、第2時中間車12は軸回りに1時間で1回転する。
そして、四番車22の検出孔22aと、三番車23の検出孔23aと、二番車24の検出孔24aと、筒車14の検出孔14aとは、1時間に1回、平面上での位置が一致して軸方向に重なるように、回転方向の位置が整えられている。
ただし、これは、筒車14を第1のステップモータ31により1回転させたときに、筒車14の回転位置を検出するための構造であるため、時針4が0時(12時)00分00秒を指示したときから1時間おきに、10時(22時)00分00秒を指示するときまで、検出孔14a,22a,23a,24aが軸方向に重なるように調整されているものに限定されない。
ムーブメント90の内部は、図4に示すように、裏蓋側からの平面視で、文字板2の3時に方向に巻き真97aが設けられている。そして、巻き真97aの、ムーブメント90の内部側の先端側に、巻き真97aの回転方向を検出する検出スイッチ97bが設けられている。検出スイッチ97bは回路基板94に導通していて、検出スイッチ97bで検出された巻き真97aの回転方向に応じた回転方向に指針を回転させるように、制御部70がステップモータ31,41の駆動を制御する。
このように、巻き真97aの回転方向を検出して、検出された回転方向に基づいて指針をモータで電磁的に駆動して指針の指示位置を修正するシステムを、本実施形態において電磁修正システムと称する。
一方、巻き真97aの、ムーブメントの90の内部側の先端の周辺には、金属で形成された裏回り機構97cが配置されている。
また、裏回り機構97cに、電波修正時計1の周方向に隣接した11時辺りの位置に、二次電池92が配置されている。
日車7は、図2に示すように円環状に形成されていて、「1」から「31」までの日付の数字7aが、周方向に沿って並んで表示されている。なお、図2においては、「1」から「31」までの31個の数字7aの内、一部の数字7aのみ表示し、他の残りの数字7aの表示を省略している。日車7は時針4と連動し、日回し車(図示省略)によって周方向に回転駆動される。日回し車は、ムーブメント90の内部に備えられた図3に示す第1の駆動輪列10により駆動される。
日車7の内周側の縁部は、図7に示すように、円板状に形成され、ムーブメント90の地板91に固定された日車押さえ8(押さえ部材の一例)によって、文字板2の側に脱落するのを押さえられている。すなわち、日車押さえ8は、日車7をムーブメント90の内側に向けて押さえている。
本実施形態におけるMIDである日車押さえ8は、ムーブメント90内側に向いた面8aに、銅めっきの電子回路の配線9aが形成されているとともに、この配線9aに導通するLEDチップ51,61が実装されている。なお、配線9aは銅めっきに限定されない。
なお、LEDチップ51とフォトトランジスタ52とにより、第1の駆動輪列10の回転位置、すなわち時針4の回転位置を光学的に検出する第1検出部50を構成している。
制御部70は、アンテナ93で受信した電波に基づいて、フォトトランジスタ52,62で検出された指針の位置が正しい時刻を指し示すように、ステップモータ31,41を制御する。
日車押さえ8に形成されている配線9aは、図5,7に示した3つの端子部3bにおいて、図3に示すように、日車押さえ8と対向した、裏蓋側の回路基板94に形成された配線とそれぞれ金属製の接続ばね98(導通部材の一例)によって電気的に接続されている。これにより、回路基板94の側に導通した二次電池92の電力が制御部70の制御により、接続ばね98及び日車押さえ8の配線9aを通じて、各LEDチップ51,61に供給され、各LEDチップ51,61を発光させることができる。
日車押さえ8の配線9aと回路基板94に形成された配線とを導通させる部材としては、上述した接続ばね98に限定されず、導線であってもよいし、単なる剛体の導電性部材であってもよい。
したがって、導通部材として接続ばね98を適用したものは、ムーブメント90を組み立てる工程での組み立て作業性を向上させることができる。
また、3つの接続ばね98は、図4に示すように、巻き真97aの、ムーブメント90の内部側の先端から、電波修正時計1の回転中心Cまでの間に形成された、指針の位置修正用の輪列機構が配置されていないことによる空間に配置されている。
また、配線9aは、図5に示すように、電波修正時計1の平面視において、アンテナ93と重ならない離れた配置で形成されている。
制御部70は、アンテナ93で受信した電波に基づいて、フォトトランジスタ52,62で検出された指針の位置が正しい時刻を指し示すように、ステップモータ31,41を制御する。
以上のように構成された電波修正時計1によれば、日車押さえ8とムーブメント90との間に、配線9aが形成された回路基板(ガラス・エポキシ基板やフレキシブル基板)をさらに配置する必要がない。したがって、電波修正時計1は、日車押さえ8とムーブメント90との間に配線9aが形成された回路基板(ガラス・エポキシ基板やフレキシブル基板)を配置した電波修正時計よりも、厚さを薄くすることができる。
そして、本発明における押さえ部材としては、例えば、日車押さえの他、表示部材を押さえる表示部押さえや、輪列部材を押さえる輪列受けや、てんぷ受け、アンクル受けなどを適用することができる。
なお、押さえ部材は、ムーブメントの一部を構成するものであってもよい。
押さえ部材は、回路用の配線が形成されるため、非導電性の特性を有するものである。
一方、日車押さえ8に形成された配線9aは、地板91(図3参照)を挟んで二次電池92と平面視で重なって配置されている(図5において、二次電池92と重なって破線で示した配線9a)ことで、二次電池92と平面視で重なる空間を有効に利用することができる。しかも、レジストの無いMIDの配線9aは、樹脂製の地板91に接触しても、電気的な短絡が発生することがない。
しかも、配線9aの全てが、アンテナ93が配置されていない側の領域(II)に配置されていることで、アンテナ93との間隔を十分に確保することができ、アンテナ93の受信性能の低下を、十分に防ぐことができる。
本実施形態の電波修正時計1は、アンテナ93に、アンテナ93の受信性能を向上させるためにアンテナ93の長さを延長する補助板を備えていないが、そのような補助板を備えたものでは、補助板を含めて、本発明の電子時計におけるアンテナとする。
したがって、第2検出部60に関しては、LEDチップ61とフォトトランジスタ62とは、図3に示すように、二番車24、三番車23、四番車22及び筒車14の重なりの外側にそれぞれ配置される。
そして、ムーブメント90の文字板2の側に配置された日車押さえ8の配線9aと、ムーブメント90の裏蓋側に配置された回路基板94に形成された配線とを導通させる3つの接続ばね98を、電磁修正システムを採用した構成によって得られた、巻き真97aの先端から回転中心Cまでの間の空間に、配置することができる。
なお、図5に示した例では、平面視において配線9aのごく一部は耐磁板95aと重なって配置されている(図5において、耐磁板95aと重なって破線で示した配線9a)が、配線9aの全部が耐磁板95a,96aから完全に離れた配置で形成されていることが、短絡を完全に防ぐ観点から好ましい。
本実施形態の電波修正時計1は、日車押さえ8に、配線9aとともにLEDチップ51,61が実装されたものであるが、本発明に係る電子時計は、押さえ部材に配線だけが形成されているものであってもよいし、LEDチップ51以外の他の光学素子(例えば、フォトトランジスタなど)が実装されているものであってもよいし、光学素子に限らず他の電子回路用の素子が実装されているものであってもよい。
7 日車(駆動される部材の一例)
8 日車押さえ(押さえ部材の一例)
8a ムーブメントの内側に向いた面
9a 配線
51,61 LEDチップ(光学素子の一例)
90 ムーブメント
92 二次電池
C 回転中心
Claims (7)
- 電池を有するムーブメントと、
駆動される部材を、前記ムーブメントの内側に向けて押さえ、前記ムーブメントの内側に対向する面に、回路の配線が形成されている押さえ部材と、を備えた電子時計。 - 前記配線の少なくとも一部は、電子時計の平面視において、前記電池と重なる配置で形成されている請求項1に記載の電子時計。
- 前記ムーブメントは、外部からの信号を受信するアンテナを有し、
前記配線は、電子時計の平面視において、前記アンテナと離れた配置で形成されている請求項1又は2に記載の電子時計。 - 前記ムーブメントは、外部からの信号を受信するアンテナを有し、
電子時計の平面視において電子時計の中心を通る直線で、前記アンテナが配置された領域と前記アンテナが配置されていない領域とに二分したとき、前記配線は、前記アンテナが配置されていない領域に形成されている請求項1から3のうちいずれか1項に記載の電子時計。 - 前記ムーブメントは、電子時計の指示部材の位置を光学的に検出する対象となる、軸方向に重なった複数の輪列を有し、
前記押さえ部材に、前記配線に接続され、前記指示部材の位置を検出する光学素子が実装され、
前記光学素子は、前記複数の輪列と軸方向に重なる配置で実装されている請求項1から4のうちいずれか1項に記載の電子時計。 - 前記ムーブメントは、巻き真の回転方向を検出して、検出された前記回転方向に基づいて電子時計の指示部材を電磁的に駆動して前記指示部材の指示位置を修正する電磁修正システムと、前記押さえ部材の配線と前記押さえ部材と対向して配置された回路基板の配線とを電気的に導通させる導通部材と、を備え、
前記導通部材は、前記巻き真の前記ムーブメントの内部側の先端から電子時計の中心までの間の空間に配置されている請求項1から5のうちいずれか1項に記載の電子時計。 - 前記ムーブメントは、モータ及び前記モータを外部磁界から保護する耐磁板を有し、
前記配線は、電子時計の平面視において、前記耐磁板と略離れた配置で形成されている請求項1から6のうちいずれか1項に記載の電子時計。
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