JP2019007986A - 電子時計のムーブメント及び電子時計 - Google Patents

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Abstract

【課題】電子時計を、衝撃検知機能を動作状態と非動作状態とに頻繁に切り替える必要がなく、衝撃検知機能の非動作状態の時間を最小化することができるものとする。【解決手段】電波修正時計1のムーブメント3は、衝撃の入力を検出することにより駆動の制御を行う衝撃検知機能が付加された秒針用ステップモータ31及び分時針用ステップモータ32を含む4つのステップモータ31,32,33,34を備え、衝撃検知機能を有する1つの分時針用ステップモータ32から見て、衝撃検知機能を有する他の秒針用ステップモータ31は、衝撃検知機能を有しないステップモータ33,34よりも遠い位置に配置されている。【選択図】図3

Description

本発明は、電子時計のムーブメント及び電子時計に関する。
電子時計は、ステップモータにより時刻表示用の指針等を駆動している。電子時計に衝撃が入力されると、指針に大きなモーメントが作用する。電子時計の指針は、輪列を介してステップモータのロータに連結しているが、ロータはステップモータが有する保持力で所定位置に保持されているに過ぎないため、保持力を上回るモーメントが指針から入力されて回転し、指針の位置ずれが発生する。
ステップモータの保持力を強くすることで、衝撃の入力による指針の位置ずれを防止することも考えられるが、保持力を強くすると、ロータを回転させるために必要とされる電力を増大させる必要がある。このため、ステップモータの消費電力が大きくなり、省エネルギの観点から好ましくない。
特に駆動頻度の高い秒針用のステップモータの保持力を強くすると、消費電力の増大は一層重要な問題となる。
そこで、衝撃が入力されることで指針が動かされ、これによりロータが回転されたときにステップモータに生じた逆起電力を検出することで、衝撃の入力を検出し、衝撃の入力が検出されたときは、ロータを制動させる駆動の制御を行って、指針の位置ずれを防止する衝撃検知機能が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−172677号公報
しかし、衝撃検知機能は、他のステップモータの駆動の際に生じる漏洩磁気の影響を受けて誤作動し、制御用パルスの誤った出力により消費電力の増大を引き起こすおそれがある。このため、他のステップモータの駆動の際には、衝撃検知機能を停止させて、漏洩磁気の影響を受けないようにしている。
ところで、衝撃検知機能は秒針用のステップモータに付加されるが、秒針用のステップモータだけでなく、他のステップモータにも付加する場合、秒針用のステップモータなど、駆動頻度の高い他のステップモータの漏洩磁気による影響を受けるおそれがある。
この事態を避けるために、他のステップモータが駆動されるときだけ衝撃検知機能を停止させることが考えられる。しかし、他のステップモータが、駆動頻度の高いステップモータであると、動作状態と非動作状態とを頻繁に切り替える必要があり、衝撃検知機能の非動作状態の時間が増大し、指針ずれの危険性が高まる。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、衝撃検知機能を動作状態と非動作状態とに頻繁に切り替える必要が無く、衝撃検知機能の非動作状態の時間を短縮することができる電子時計のムーブメント及び電子時計を提供することを目的とする。
本発明の第1は、衝撃の入力を検出することにより駆動の制御を行う衝撃検知機能が付加されたステップモータを含む少なくとも3つのステップモータを備え、前記衝撃検知機能が付加されたステップモータは複数あり、前記衝撃検知機能が付加された1つのステップモータに対して、前記衝撃検知機能が付加されていないステップモータよりも離れた位置に、前記衝撃検知機能が付加された他のステップモータが配置されている電子時計のムーブメントである。
本発明の第2は、本発明の電子時計のムーブメントと、前記ステップモータにより駆動される指針と、を備えた電子時計である。
本発明に係る電子時計のムーブメント及び電子時計によれば、衝撃検知機能を動作状態と非動作状態とに頻繁に切り替える必要が無く、衝撃検知機能の非動作状態の時間を短縮することができる。本発明に係る電子時計のムーブメント及び電子時計によれば、最適な例の場合は、衝撃検知機能を動作状態と非動作状態とに切り替える必要がない。
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を示す透視図である。 図1に示した電波修正時計を文字板の側から見た図である。 ムーブメントにおける4つのステップモータの配置を示す図である。
以下、本発明に係る電子時計のムーブメント及び電子時計の実施形態について、図面を用いて説明する。
<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を示し、裏蓋側から、二点鎖線で表したケース2を仮想的に透過して実線で表したムーブメント3が見えている状態を表す透視図である。図1の上方は12時方向、左方は3時方向である。図2は、図1に示した電波修正時計1を文字板4の側から見た図であり、ケース2等の外装部品は記載を省略している。
電波修正時計1は、図1に示すように、導電性を有する金属製のケース2の内部にムーブメント3が収容されている。電波修正時計1は、時刻情報を含む電波(例えば、GPS衛星から発信された、時刻情報を含むGPS信号)を受信し、時刻表示用の指針を正しい位置に自動的に修正する機能を有する。
電波修正時計1は、図2に示すように、文字板4の中心回りに時計回りの回転する指針の一例である時針5a、分針5b及び秒針5cを備えている。また、文字板4の6時の方向の部分には、時針5a及び分針5bで示す時刻とは別の時分を24時間表示で示すためのデュアル分時小文字板4aが形成されている。このデュアル分時小文字板4aに対応して、電波修正時計1は、デュアル時針5d及びデュアル分針5eを備えている。
さらに、文字板4の9時の方向の部分には、曜日(S,M,T,W,T,F,S)を示したり、サマータイム(SMT)のオン(ON)とオフ(OFF)との選択状態を示したり、電池の充電残量を示したりする機能表示小文字板4bが形成されている。この機能表示小文字板4bに対応して、電波修正時計1は、機能表示針5fを備えている。
また、文字板4の3時の方向の部分には、時針5a、分針5b、秒針5c、デュアル時針5d、デュアル分針5e及び機能表示針5fの表示する機能を切り替える機能切替小文字板4cが形成されている。この機能切替小文字板4cに対応して、電波修正時計1は、機能切替針5gを備えている。
なお、時針5a、分針5b、秒針5c、デュアル時針5d、デュアル分針5e及び機能表示針5fは、後述するようにムーブメント3に備えられたステップモータ31,32,33,34(後述する図3参照)により自動的に回転駆動されるが、機能切替針5gは、図示を省略したリュウズを手動で操作することにより回転駆動される。
文字板4の4時の方向と5時の方向との間の部分には、文字板4の背面側に配置された日板に記載の日付の文字(図3の例では「7」)6を露出させるための日付窓4dが開いている。
<ムーブメントの構成>
図3は、ムーブメント3における4つのステップモータ31,32,33,34の配置を示す図であり、図2の背面側から見た図である。
ムーブメント3は、本発明に係る電子時計のムーブメントの一実施形態である。ムーブメント3は、図3に示すように、4つのステップモータ31,32,33,34を備えている。
電波修正時計1の文字板4(図2参照)の3時から4時の間の方向に対応して配置されたステップモータ31は、秒針5cを回転させる秒針用ステップモータである。以下、このステップモータ31を秒針用ステップモータ31という。秒針用ステップモータ31は、1秒間に1回の周期(頻度)で駆動される。
文字板4の8時から9時の間の方向に対応して配置されたステップモータ32は、時針5a及び分針5bを回転させる分時針用ステップモータである。以下、このステップモータ32を分時針用ステップモータ32という。分時針用ステップモータ32は、10秒間に1回の周期(頻度)で駆動される。分時針用ステップモータ32は、2つのコイル32a,32bを有している。
文字板4の6時の方向に対応して配置されたステップモータ33は、デュアル時針5d及びデュアル分針5eを回転させるデュアル分時針用ステップモータである。以下、このステップモータ33をデュアル分時針用ステップモータ33という。デュアル分時針用ステップモータ33は、1分間に1回の周期(頻度)で駆動される。
文字板4の9時から10時の間の方向に対応して配置されたステップモータ34は、機能表示針5fを回転させる機能表示針用ステップモータである。以下、このステップモータ34を機能表示針用ステップモータ34という。機能表示針用ステップモータ34は、曜日の表示のために1日に1回の周期(頻度)で駆動される。なお、機能表示針5fで表示する別の機能を利用するときは、その機能の利用の際にも駆動される。
秒針用ステップモータ31と分時針用ステップモータ32とには、それぞれのステップモータ31,32に対する衝撃の入力を検出することにより駆動の制御を行う衝撃検知機能が付加されている。
衝撃検知機能は、具体的には、電波修正時計1を落下させる等して衝撃の入力があったときに、指針がその衝撃によって動くのを阻止する機能である。衝撃検知機能は、例えば、衝撃の入力により指針が動いたとき、その指針を駆動するステップモータのロータの動きを、逆起電力の検出により検出し、逆起電力が検出されたときは、ステップモータのロータに制動を掛けるように駆動を制御することにより実現されている。
したがって、衝撃検知機能が付加されたステップモータはそれぞれ、例えば逆起電力の検出により衝撃の入力を検出する衝撃検出回路と、衝撃の入力が検出されたときに、ロータに制動を掛けるように駆動を制御する制御回路とを備えている。本実施形態においては、秒針用ステップモータ31と分時針用ステップモータ32とは、この衝撃検出回路と制御回路との機能を有するIC39により制御されて上述した衝撃検知機能が付加されている。
また、ムーブメント3は、地板7と、図示を省略した輪列機構、輪列受け、IC39等の回路が形成された回路基板、回路押さえ板、2つの耐磁板、電波受信用のアンテナ及びブザーコイル等を備えている。
輪列機構は、地板7と輪列受けとによって回転可能に支持されていて、各ステップモータ31〜34と対応する指針(秒針5c、分針5b、時針5a、デュアル時針5d、デュアル分針5e、機能表示針5f)とに連結されている。
輪列機構は、地板7に輪列機構を配置するために凹んで形成された輪列用凹部7a等に配置される。輪列用凹部7aの一部は、分時針用ステップモータ32と秒針用ステップモータ31との間に形成されている。したがって、分時針用ステップモータ32と秒針用ステップモータ31との間に、輪列機構の一部が配置されている。
電波受信用のアンテナは、例えば平面視で矩形のパッチアンテナである。このアンテナは、地板7にアンテナを配置するために凹んで形成されたアンテナ用凹部7b等に配置される。
ブザーコイルは、機能切替小文字板4cに表示されたアラーム(ALM)がセットされている場合に鳴らされるものである。このブザーコイルは、地板7にブザーコイルを配置するために凹んで形成されたブザーコイル用凹部7c等に配置される。ブザーコイル用凹部7cは、アンテナ用凹部7bの周囲のスペースに形成されている。
ここで、分時針用ステップモータ32と秒針用ステップモータ31との間の距離をL1、分時針用ステップモータ32とデュアル分時針用ステップモータ33との間の距離をL2、分時針用ステップモータ32と機能表示針用ステップモータ34との間の距離をL3とすると、これらの距離L1,L2,L3は、以下の大小関係となっている。
L1>L2,L3
すなわち、分時針用ステップモータ32から見て、秒針用ステップモータ31が最も遠い位置に配置され、デュアル分時針用ステップモータ33と機能表示針用ステップモータ34とが次に遠い位置に配置されている。
<ムーブメントの作用>
以上のように構成された本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3によると、衝撃検知機能が付加された分時針用ステップモータ32からは、他のステップモータ31,33,34のうち駆動頻度が最も高い秒針用ステップモータ31が最も遠い位置(距離L1の位置)に配置されている。
分時針用ステップモータ32は、このように最も遠い位置に配置された秒針用ステップモータ31からは、駆動時の漏洩磁気の影響を受け難い。したがって、分時針用ステップモータ32は、秒針用ステップモータ31の駆動の都度、分時針用ステップモータ32に付加された衝撃検知機能を非動作状態に切り替えなくても、衝撃検知機能を正常に動作させることができる。
これにより、本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3は、分時針用ステップモータ32に付加された衝撃検知機能を、頻繁に停止させることなく動作させることができ、衝撃検知機能の非動作状態の時間を短縮することができる。
なお、本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3において、衝撃検知機能が付加された分時針用ステップモータ32を除いた他のステップモータ31,33,34を、駆動頻度が高い順(秒針用ステップモータ31、デュアル分時針用ステップモータ33、機能表示針用ステップモータ34の順)、すなわち、漏洩磁気を発生する頻度が高い順に、衝撃検知機能が付加された分時針用ステップモータ32から遠い位置(距離L1>L2>L3)に配置することにより、分時針用ステップモータ32の衝撃検知機能を停止する頻度を最も低くすることができる。
本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3によれば、最適な場合には、衝撃検知機能を停止する必要が無くなり、衝撃検知機能を動作状態と非動作状態とに切り替える必要が無い。
なお、電波修正時計1及びムーブメント3においては、分時針用ステップモータ32と駆動頻度が最も高い秒針用ステップモータ31との間(輪列用凹部7a)に、輪列機構などの、アンテナによる電波の受信に影響を与えない動作部材のみを配置し、ステップモータを配置しないことが好ましい。
ただし、分時針用ステップモータ32と駆動頻度が最も高い秒針用ステップモータ31との間に他のステップモータを配置することを完全に排除するものではない。このように、他のステップモータを配置する場合は、ステップモータ33,34のように、駆動頻度が他に比較して低いものを配置することが好ましい。
なお、分時針用ステップモータ32と駆動頻度が最も高い秒針用ステップモータ31との間には、輪列機構の他に、電波受信用のアンテナ等の動作部材を配置してもよい。アンテナを配置する場合は、分時針用ステップモータ32と駆動頻度が最も高い秒針用ステップモータ31との間の地板7にアンテナを配置するためのアンテナ用凹部7bを形成すればよい。
分時針用ステップモータ32と駆動頻度が最も高い秒針用ステップモータ31との間にアンテナを配置するものでは、アンテナによる電波の受信の際は、秒針用ステップモータ31及び分時針用ステップモータ32の駆動を停止するのが好ましい。
本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3は、衝撃検知機能が付加されたステップモータが2つ(秒針用ステップモータ31、分時針用ステップモータ32)あり、分時針用ステップモータ32から見て、秒針用ステップモータ31は、他のステップモータ33,34よりも遠くに配置されている。したがって、2つのステップモータ31,32の衝撃検知機能の相互干渉を防止することができる。
また、本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3は、衝撃検知機能が付加された各ステップモータ31,32が制動の際に出力するパルスの漏洩磁気の影響を防ぐこともできる。
本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3は、衝撃検知機能が付加されているのが、秒針用ステップモータ31と分時針用ステップモータ32とであるため、時刻を指示する時針5a、分針5b及び秒針5cの全ての位置ずれを、消費電力の増加をさせることなく防止することができる。
本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3は、分時針用ステップモータ32が、2つのコイル32a,32bを有している。2つのコイル32a,32bを制御して1つのロータを駆動させることで、ロータを正回転方向(時計回り方向)に回転させるときと、逆回転方向(反時計回り方向)に回転させるときとで、回転速度を同じにすることができる。
したがって、例えば世界の都市間での時差の調整のために、分時針用ステップモータ32により分針5b及び時針5aを進める速度と戻す速度とを同じにすることができ、操作性を向上させることができる。
本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3は、秒針用ステップモータ31が文字板4の3時から4時の間の方向に対応して配置され、分時針用ステップモータ32が文字板4の8時から9時の間の方向に対応して配置されている。
一般的に、文字板4の4時付近の位置や8時付近の位置は、指針が配置されないため、その指針に連結される輪列機構も配置されず、デッドスペースになり易い。
これに対して、本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3は、デッドスペースになりやすい文字板4の4時付近の位置に秒針用ステップモータ31が配置され、かつデッドスペースになりやすい文字板4の4時付近の位置に分時針用ステップモータ32が配置されている。
したがって、本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3は、デッドスペースを有効に利用することができる。
また、本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3において、衝撃検知機能が付加された2つのステップモータ31,32が配置される4時付近の位置と8時付近の位置とは、ムーブメント3の中心を挟んで、互いにほぼ対角となる位置である。
したがって、本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3によれば、ムーブメント3内の限られたスペースの中で、衝撃検知機能が付加された2つのステップモータ31,32を互いに遠ざけて配置することができる。
なお、本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3は、衝撃検知機能が付加された2つのステップモータ31,32を、4時付近の位置と8時付近の位置という組み合わせの配置であるが、本発明に係る電子時計及び電子時計のムーブメントにおける衝撃検知機能が付加された2つのステップモータの配置は、この実施形態における位置の組み合わせに限定されるものではない。
したがって、本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3において、アンテナ等を別の位置に配置するなどして、衝撃検知機能が付加された2つのステップモータ31,32を、12時付近の位置と6時付近の位置という組み合わせの配置としてもよい。また、その他の位置の組み合わせの配置としてもよい。
本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3は、地板7のアンテナ用凹部7bの周囲にブザーコイル用凹部7cが形成されているため、ブザーコイルは、アンテナの周囲に配置されている。アンテナは矩形のパッチアンテナであり、ムーブメント3は外周輪郭が円形であるため、アンテナの周囲はデッドスペースとなる。そして、ブザーコイルは、このアンテナの周囲に形成されたデッドスペースに配置されているため、電波修正時計1及びムーブメント3は、ムーブメント3内のスペースの利用効率を高めることができる。
本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3は、衝撃検知機能が付加されたステップモータを2つ有するが、衝撃検知機能が付加されたステップモータを2つ有するものに限らず、2つ以上有するものであればよい。
なお、本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3は、秒針用ステップモータ31にも衝撃検知機能が付加されている。そして、この秒針用ステップモータ31から見た場合、最も遠い位置に配置されたステップモータは機能表示針用ステップモータ34となっている。
しかし、機能表示針用ステップモータ34は、残りの他のステップモータ(分時針用ステップモータ32、デュアル分時針用ステップモータ33)に比べて駆動頻度が極端に少なく、実質的にほとんど動作しないステップモータであるということができる。
したがって、秒針用ステップモータ31から見た場合、他の複数のステップモータ(分時針用ステップモータ32、デュアル分時針用ステップモータ33、機能表示針用ステップモータ34)から、実質的にほとんど動作しない機能表示針用ステップモータ34を、秒針用ステップモータ31から遠い位置に配置する対象から除外してもよい。
これにより、本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3は、秒針用ステップモータ31から見た場合、他の複数のステップモータとしては分時針用ステップモータ32、デュアル分時針用ステップモータ33だけを対象とし、その結果、分時針用ステップモータ32を秒針用ステップモータ31から最も遠い位置に配置されている。
また、本発明に係る電子時計及び電子時計のムーブメントにおけるステップモータを、一定の周期で駆動されるステップモータだけに限定することもできる。
すなわち、本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3における秒針用ステップモータ31、分時針用ステップモータ32及びデュアル分時針用ステップモータ33は、一定の周期で動作するため、本発明の電子時計及び電子時計のムーブメントにおけるステップモータの一例となる。
一方、本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3における機能表示針用ステップモータ34は、不定期の動作に対応して不定周期で駆動されるため、本発明の電子時計及び電子時計のムーブメントにおけるステップモータの適用外とすることができる。
なお、このような不定期の動作に対応したステップモータとしては、上述した機能表示針用ステップモータ34の他に、クロノグラフ表示針用のステップモータや、ユーザの操作によって動作される機能に対応したステップモータなどを適用することができる。
本実施形態の電波修正時計1及びムーブメント3は、秒針5cを駆動する秒針用ステップモータ31と、分針5b及び時針5aを駆動する分時針用ステップモータ32とに、衝撃検知機能が付加されたものであるが、本発明の電子時計及び電子時計のムーブメントはこの実施形態に限定されない。
すなわち、電波修正時計1及びムーブメント3が、例えば、秒針用ステップモータ31及び分時針用ステップモータ32に代えて、秒針5c及び分針5bを駆動する1つのステップモータとして秒分針用ステップモータと、時針5aを駆動するステップモータとして時針用ステップモータとを備え、これら秒分針用ステップモータと時針用ステップモータとにそれぞれ衝撃検知機能が付加されたものとしてもよい。この場合、秒分針用ステップモータを、分時針用ステップモータ32と同様に、2つのコイルを有するものとしてもよい。
また、電波修正時計1及びムーブメント3が、例えば、秒針用ステップモータ31及び分時針用ステップモータ32に代えて、秒針5cを駆動するステップモータとして秒針用ステップモータと、分針5bを駆動するステップモータとして分針用ステップモータと、時針5aを駆動するステップモータとして時針用ステップモータとを備え、これら秒針用ステップモータと分針用ステップモータと時針用ステップモータとにそれぞれ衝撃検知機能が付加されたものとしてもよい。
電子時計は、時刻情報を表示することを主たる機能としているため、時刻情報は、他の付加的な機能を表示する指針に比べて大きな指針で表示される。そして、時刻情報を表示する指針は、他の付加的な機能を表示する指針に比べて駆動頻度が高い。したがって、本発明の電子時計及び電子時計のムーブメントは、時刻情報を表示する時針、分針又は秒針を駆動するステップモータに衝撃検知機能を付加して、視認され易い大きな指針の位置ずれを防止又は抑制することができる点が、非常に重要な利点である。
1 電波修正時計
3 ムーブメント
4 文字板
4a デュアル分時小文字板
4b 機能表示小文字板
4c 機能切替小文字板
5a 時針
5b 分針
5c 秒針
5d デュアル時針
5e デュアル分針
5f 機能表示針
5g 機能切替針
31 秒針用ステップモータ
32 分時針用ステップモータ
33 デュアル分時針用ステップモータ
34 機能表示針用ステップモータ
L1,L2,L3 距離

Claims (6)

  1. 衝撃の入力を検出することにより駆動の制御を行う衝撃検知機能が付加されたステップモータを含む少なくとも3つのステップモータを備え、
    前記衝撃検知機能が付加されたステップモータは複数あり、
    前記衝撃検知機能が付加された1つのステップモータに対して、前記衝撃検知機能が付加されていないステップモータよりも離れた位置に、前記衝撃検知機能が付加された他のステップモータが配置されている電子時計のムーブメント。
  2. 前記衝撃検知機能が付加されたステップモータは、秒針を駆動する秒針用ステップモータと、分針及び時針を駆動する分時針用ステップモータとである請求項1に記載の電子時計のムーブメント。
  3. 前記分時針用ステップモータは、2つのコイルを有する請求項1又は2に記載の電子時計のムーブメント。
  4. 電波を受信するアンテナを備え、
    前記アンテナの周囲のスペースにブザーコイルが配置されている請求項1から3のうちいずれか1項に記載の電子時計のムーブメント。
  5. 前記衝撃検知機能が付加された2つのステップモータは、互いに対角となる位置に配置されている請求項1から4のうちいずれか1項に記載の電子時計のムーブメント。
  6. 請求項1から5のうちいずれか1項に記載の電子時計のムーブメントと、
    前記ステップモータにより駆動される指針と、を備えた電子時計。
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