JP2019132779A - 太陽電池ユニット、太陽電池付ムーブメントおよび時計 - Google Patents

太陽電池ユニット、太陽電池付ムーブメントおよび時計 Download PDF

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Abstract

【課題】薄型化を図ることができる太陽電池ユニット、太陽電池付ムーブメントおよび時計を提供する。【解決手段】太陽電池ユニット4は、樹脂材料で構成された基板51を有する太陽電池5と、樹脂材料で構成され、枠状をなし、内側で前記太陽電池を支持する支持部材6と、を備え、基板51と支持部材6とは、接合層を介して接合されている。また、支持部材6は、内周側に段差部61を有し、段差部61は、接合層によって太陽電池5と接合される接合面62を有する。【選択図】図3

Description

本発明は、太陽電池ユニット、太陽電池付ムーブメントおよび時計に関する。
太陽電池により発電した発電エネルギーを二次電池に蓄電して駆動させる太陽電池付電子時計が知られている(例えば、特許文献1参照)。この太陽電池付電子時計は、ムーブメントと、ムーブメント上に設けられた太陽電池と、太陽電池を支持する文字板受けリングと、文字板受けリング上に設けられた文字板と、これらを収納する筐体とを備えている。
また、特許文献1では、文字板受けリングは、その上面に突出して設けられたフック部を有しており、このフック部と太陽電池の縁部とが係合することによって、太陽電池が文字板受けリングに支持されている。
特開2013−108904号公報
しかしながら、特許文献1に記載されている太陽電池付電子時計では、文字板受けリングの上面に突出するようにフック部が設けられているため、その分、文字板受けリングの厚さ(最大厚さ)が厚くなる。その結果、文字板受けリングと太陽電池とを含む太陽電池ユニット全体として厚くなってしまうという問題ある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下のものとして実現することが可能である。
本発明の太陽電池ユニットは、樹脂材料で構成された基板を有する太陽電池と、
樹脂材料で構成され、枠状をなし、前記太陽電池を支持する支持部材と、を備え、
前記基板と前記支持部材とは、接合層を介して接合されていることを特徴とする。
本発明では、接合層を介して太陽電池と支持部材とを固定する構成とした。これにより、前述したフックのような固定手段が省略されている分、太陽電池と支持部材とを固定した状態において、太陽電池ユニット全体として薄型化を図ることができる。
本発明の太陽電池ユニットでは、前記支持部材は、内周側に段差部を有し、
前記段差部は、前記接合層によって前記太陽電池と接合される接合面を有するのが好ましい。
これにより、支持部材の上面(主面)で太陽電池を接合する場合に比べて、太陽電池が支持部材の厚さ方向の途中に入り込んだ状態で固定することができる。よって、太陽電池ユニット全体として厚さが厚くなってしまうのを防止することができる。
本発明の太陽電池ユニットでは、前記接合層は、接着剤層であり、
前記段差部は、前記接着剤層が入り込む逃げ部を有するのが好ましい。
これにより、接着剤の余剰分が不本意に他の部位に付着するのを防止することができる。
本発明の太陽電池ユニットでは、前記接合層は、前記支持部材の周方向に沿って複数設けられているのが好ましい。
これにより、太陽電池と支持部材との接合強度をさらに高めることができるとともに、接合状態を安定的に保持することができる。
本発明の太陽電池ユニットでは、前記接合層は、前記太陽電池の平面視において、前記支持部材の中心から偏心した位置に設けられているのが好ましい。
これにより、太陽電池の縁部に反りが生じるのを防止することができる。
本発明の太陽電池ユニットでは、前記太陽電池は、複数のソーラーセルと、隣り合う前記ソーラーセルを直列に接続する接続部と、を有し、
前記接続部は、前記太陽電池の平面視において、前記接合層とは異なる位置に設けられているのが好ましい。
これにより、太陽電池と支持部材とを固定する際、接続部が損傷するのを防止することができる。
本発明の太陽電池ユニットでは、前記太陽電池と前記支持部材との位置決めを行う位置決め部を有するのが好ましい。
これにより、太陽電池と支持部材とを組立てる際、その組立作業を容易に行うことができる。
本発明の太陽電池ユニットでは、前記位置決め部は、前記太陽電池に設けられた太陽電池側位置決め孔と、前記支持部材に設けられた支持部材側位置決め孔と、を有するのが好ましい。
これにより、太陽電池と支持部材との位置決めを行うことができる。太陽電池と支持部材とを位置決めする場合、支持部材に案内ピンを設け、太陽電池の位置決め孔と当該案内ピンとを係合させることも可能である。しかし、本発明では、支持部材に案内ピンを設けないので、太陽電池ユニット全体としてさらに薄型化を図ることができる。
本発明の太陽電池付ムーブメントは、本発明の太陽電池ユニットを備えることを特徴とする。
これにより、上記本発明の効果を発揮する太陽電池付ムーブメントが得られる。
本発明の時計は、本発明の太陽電池付ムーブメントと、
前記太陽電池付ムーブメントを収納するケースと、を備えることを特徴とする。
これにより、上記本発明の効果を発揮する時計が得られる。
図1は、本発明の太陽電池ユニットを備える時計(電子時計)の平面図である。 図2は、図1に示す時計(電子時計)の断面図である。 図3は、図1に示す時計(電子時計)が備える太陽電池ユニットの分解斜視図である。 図4は、図3中のA−A線断面図である。 図5は、図3中のB−B線断面図である。
以下、本発明の太陽電池ユニット、太陽電池付ムーブメントおよび時計を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、太陽電池ユニットを備える時計(電子時計)の平面図である。図2は、図1に示す時計(電子時計)の断面図である。図3は、図1に示す時計(電子時計)が備える太陽電池ユニットの分解斜視図である。図4は、図3中のA−A線断面図である。図5は、図3中のB−B線断面図である。
以下、図1〜図5を参照して、本実施形態の太陽電池ユニット、太陽電池付ムーブメントおよび時計について説明する。また、電子時計の腕に接する側(裏蓋側)を「下」、「下方」または「裏」と言い、その反対側を「上」、「上方」または「表」と言う。
図1〜図3に示すように、太陽電池ユニット4は、樹脂材料で構成された基板51を有する太陽電池5と、樹脂材料で構成され、枠状をなし、太陽電池5を支持する支持部材6と、を備え、基板51と支持部材6とは、接着剤層7(接合層)を介して接合されている。
従来では、太陽電池と支持部材とは、支持部材に設けられたフック等の固定手段によって固定されている(例えば、特開2013−108904号公報参照)。このような構成では、固定手段自身の厚さによって、支持部材全体での厚さが厚くなっていた。また、太陽電池と支持部材との固定強度を高めるためには、上記固定手段の大きさを大きく(厚く)設定したり、固定手段の設置個所を多くしたりすることができる。この場合、支持部材全体での厚さがさらに厚くなる傾向がある。これに対し、本実施形態では、上記のような固定手段を省略し、接合層を介して太陽電池と支持部材とを固定する構成とした。これにより、前述したフックのような固定手段が省略されている分、太陽電池ユニット4全体として薄型化を図ることができる。さらに、太陽電池の基板と支持部材とが樹脂材料で構成されているため、例えば、接合層として接着剤を用いた場合、接合強度を高めることができる。
また、図1および図2に示すように、太陽電池付ムーブメント20は太陽電池ユニット4を備える。
これにより、上記効果を発揮する太陽電池付ムーブメントが得られる。
また、図1および図2に示すように、電子時計10(時計)は、太陽電池付ムーブメント20と、太陽電池付ムーブメント20を収納する筐体1(ケース)と、を備える。
これにより、上記効果を発揮する太陽電池付ムーブメントが得られる。
電子時計10は、アンテナ内蔵式電子時計である。また、電子時計10は、時刻情報を含む無線電波としての長波標準電波を受信し、受信した時刻情報に基づいて時針、分針、秒針の指示位置を補正可能な時計である。
次に、電子時計10の各部について説明するが、ムーブメント2に関しては、種々のものを用いることができるため、簡素に説明する。
図2に示すように、電子時計10は、筐体1と、ムーブメント2と、文字板3と、太陽電池ユニット4と、を備えている。また、筐体1の外縁には、一対のベルトが設けられており、腕に装着することができる。
筐体1は、外装ケース11と、カバーガラス12と、裏蓋13とを備えている。外装ケース11は、金属で形成された円筒状のケース111に、例えばセラミックで形成されたベゼル112が嵌合されている。このベゼル112の内周部に、文字板3が時刻表示部分として配置されている。
ムーブメント2は、地板21と、地板21に支持される駆動機構22と、回路基板23と、図示しないアンテナと、を備える。
地板21は、駆動機構22等を支持する機能を有する。この地板21は、例えば、硬質な樹脂材料で構成されており、後述する支持部材6に取り付けられている。
駆動機構22は、地板21の下側の面に取り付けられている。駆動機構22は、ステップモーターと歯車などの輪列とを有し、当該ステップモーターが当該輪列を介して指針軸24を回転させることにより、指針241、242、243が駆動する。このような、駆動機構22は、回路基板23で裏面側から覆われている。
回路基板23は、制御部232およびリチウムイオン電池などの二次電池233を備えている。二次電池233は、後述する太陽電池5が発電した電力で充電される。アンテナは、アンテナコアと、アンテナコアに巻かれたコイルとで構成される。また、回路基板23は、その裏側から回路押さえ25によって押さえられている。
このようなムーブメント2と、後述する太陽電池ユニット4とで、太陽電池付ムーブメント20が構成されている。
文字板3は、図示はしないが時刻表示部やカレンダー窓等を有し、中央に指針軸24が挿通されている。また、文字板3は、例えば透明等の光透過性を有する材料で構成されている。その構成材料としては、特に限定されないが、例えば各種ガラス材料、各種プラスチック材料等が挙げられる。軽量であり、加工が容易である等の観点からプラスチック材料が好ましく、中でも、ポリカーボネートが好ましい。電子時計10では、文字板3を透過した光が太陽電池5に到達して、これにより、前述したように電力が生じる。
文字板3は、光を拡散する機能を有するのが好ましい。これにより、文字板3の裏側にある太陽電池5が文字板3を介して視認されるのを防止または抑制することができる。一般的に、腕時計では太陽電池5が外部からできる限り視認されないようにするのが好ましい。そのため、光を拡散する機能によって太陽電池5に対する視認性が抑制された場合、電子時計10の審美性が向上する。
なお、文字板3に光拡散機能を担持させる方法としては、特に限定されない。例えば、文字板3の表側の面および裏側の面のうちの少なくとも一方に、拡散剤を含む拡散層を形成する方法、偏光フィルムを設置する方法、プリズムとして機能する微小な凹凸を多数形成する方法等が挙げられる。
このような文字板3は、平面視で、たる型(トノー型)形状をなしている。また、カバーガラス12および太陽電池5についても同様にたる型(トノー型)形状をなしている。なお、平面視とは、文字板3に垂直な方向であって文字板3を視認可能な方向から電子時計10を視認することである。
図2〜図4に示すように、太陽電池ユニット4は、太陽電池5と、支持部材6と、を有している。
太陽電池5は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する機能を有する。太陽電池5で変換された電気エネルギーは、ムーブメント2の駆動等に利用される。
図3に示すように、太陽電池5は、基板51と、基板51上に積層された太陽電池膜52(光電変換素子)とを有している。
基板51は、太陽電池膜52を支持する機能を有している。この基板51は、樹脂材料で構成されている。樹脂材料としては、各種熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等の各種硬化性樹脂が挙げられる。
具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、基板51は、主としてポリエステルで構成されているのが好ましい。これにより、基板51の柔軟性を高めることができ、太陽電池5を支持部材6に接合する際の作業性を高めることができる。
太陽電池膜52は、例えば、非単結晶シリコン薄膜にp型の不純物とn型の不純物とが選択的に導入され、さらにp型の非単結晶シリコン薄膜とn型の非単結晶シリコン薄膜との間に不純物濃度の低いi型の非単結晶シリコン薄膜を備えたpin構造を有している。
また、太陽電池5は、その縁部が太陽電池5の中心側に切り欠かれて形成された切欠き53を有している。この切欠き53は、太陽電池5の厚さ方向の全域にわたって切り欠かれている。言いかえれば、切欠き53は、側方に開放した貫通孔と言うこともできる。切欠き53については、後に詳述する。
図3に示すように、太陽電池5には、後述する電極54が形成されている。この電極54に接続された導通バネ9および図示しない配線を介して、太陽電池5が発電した電力が二次電池233に供給される。
なお、導通バネ9は、2つ設けられている。一方の導通バネ9は、電極54のうちの正電極(図示せず)と接続され、他方の導通バネ9は、電極54のうちの負電極(図示せず)と接続されている。
また、太陽電池5は、5つのソーラーセルが直列に接続された構造を有している。太陽電池5の略中央部には、隣り合うソーラーセル同士を直列に接続する接続部55が設けられている。
また、太陽電池5全体としての厚さ(最大厚さ)は、0.03mm以上0.5mm以下であるのが好ましく、0.05mm以上0.3mm以下であるのがより好ましい。
このような太陽電池5は、平面視において、ムーブメント2全体を包含している。すなわち、太陽電池5は、平面視において、ムーブメント2よりも大きい。これにより、太陽電池5が外光を受ける面積を大きくすることができ、太陽電池5の発電効率を高めることができる。
図2に示すように、支持部材6(文字板受リング)は、地板21の外周であって、文字板3の裏面側に配置されている。また、図3に示すように、支持部材6は、枠状をなす部材で構成されており、その内側にて太陽電池5を支持する。この支持部材6は、中心軸O方向から見たとき(平面視したとき)の外形形状が、たる型(トノー型)に対応した形状をなしている。
また、図3および図4に示すように、支持部材6は、内周部(内周側)に段差部61を有しており、この段差部61の上面にて太陽電池5を支持している。後述するように、段差部61の表面は、太陽電池5が接合される接合面62として機能する。段差部61は、支持部材6の上面60aから下方に落ち込んだ部分のことを言う。
段差部61は、支持部材6の中心軸Oを長手方向に介して一対設けられている。すなわち、支持部材6の12時側と6時側とに設けられている。これにより、段差部61が支持部材6の中心軸Oを幅方向に介して一対設けられている場合、すなわち3時側と9時側に設けられている場合に比べて、十分な大きさの接合面62を確保することができる。よって、支持部材6と太陽電池5との接合強度を高めることができる。
また、段差部61の深さ(最小深さ)、すなわち、底面611位置に対する隆起部612の上面の高さは、0.03mm以上0.5mm以下であるのが好ましく、0.05mm以上0.3mm以下であるのがより好ましい。これにより、段差部61内に太陽電池5を収納することができ。すなわち、太陽電池5を支持部材6に固定した状態で、太陽電池5の上面が、支持部材6の上面60aよりも上側に突出するのを防止することができる。太陽電池5の上面が支持部材6の上面60aよりも上側に突出すると、太陽電池5が文字板の裏面に接触してしまい、外観上不具合が発生する場合があるが、この不具合を防止することができる。また、太陽電池ユニット4の薄型化に寄与することができる。
また、図3および図4に示すように、支持部材6の上面60aには、複数(本実施形態では、2つ)の位置決めピン63が設けられている。位置決めピン63は、支持部材6の中心軸Oを長手方向に介して一対設けられている。各位置決めピン63は、支持部材6の上面60aから上側(文字板側)に突出形成されている。
この位置決めピン63は、文字板3に設けられた挿入孔に嵌合する。これにより、文字板3と支持部材6とを位置決めすることができる。また、位置決めピン63が、支持部材6の中心軸Oを長手方向に介して一対設けられていることにより、より安定的に文字板3と支持部材6とを位置決めすることができる。
また、支持部材6の下面60bには、複数(本実施形態では、3つ)のフック64が設けられている。フック64は、地板21の縁部に引っ掛かり、支持部材6と地板21とを固定することができる。
フック64は、下面60bから下側に突出形成されており、支持部材6の中心軸O回りに略等角度間隔で配置されている。また、各フック64の先端部(下側の端部)は、支持部材6の中心軸Oに突出形成された爪部641を有している。各爪部641が地板21に引っ掛かることにより、支持部材6と地板21とを固定することができる。
このような、支持部材6は、樹脂材料で構成されている。支持部材6を金属等の導電性材料で形成すると、アンテナによって電波を受信する際、渦電流が発生し、受信感度が低下する。支持部材6を樹脂材料で構成することにより、このような受信感度の低下を防止することができる。樹脂材料としては、各種熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等の各種硬化性樹脂が挙げられる。
具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、支持部材6は、主としてポリカーボネートで構成されているのが好ましい。これにより、支持部材6の十分な強度を確保することができる。
ここで、図4に示すように、接合面62と太陽電池5の裏面とは、接着剤層7(接合層)により固定されている。
接着剤層7は、例えば、エポキシ系、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤の他、各種ホットメルト接着剤(ポリエステル系、変性オレフィン系)等で構成されている。また、UV硬化性接着剤や、熱硬化性接着剤等の硬化性接着剤を用いてもよい。
また、前述したように、太陽電池5の基板51が主としてポリエステルで構成され、支持部材6が主としてポリカーボネートで構成されている場合、接着剤層7は、エポキシ系の接着剤で構成されているのが好ましい。これにより、太陽電池5と支持部材6との接合強度を高めることができる。
また、接着剤層7は、例えばディスペンサー等で接着剤を塗布することができ、特に、時計のような微細な構造において有利である。
また、前述したように、支持部材6(支持部材)は、内周側に段差部61を有し、段差部61は、接着剤層7(接合層)によって太陽電池5と接合される接合面62を有する。これにより、支持部材6の上面60aで太陽電池5を接合する場合に比べて、太陽電池5が支持部材6の厚さ方向の途中に入り込んだ状態で固定することができる。よって、太陽電池ユニット4全体として厚さが厚くなってしまうのを防止することができる。
また、接合面62の面積は、太陽電池5の平面視での面積の5%以上50%以下であるのが好ましく、7%以上20%以下であるのがより好ましい。これにより、十分な接合強度を確保することができるとともに、太陽電池ユニット4の平面視での大きさが過剰に大きくなるのを防止することができる。
また、段差部61は、底面611と、底面611から支持部材6の厚さ方向に突出形成された隆起部612とを有している。隆起部612は、支持部材6の周方向に沿って延在するように、複数か所(本実施形態では、5か所)に設けられている。この隆起部612の外表面と底面611とで接合面62が構成される。
本実施形態では、各隆起部612の各々に接着剤層7が設けられている。すなわち、接着剤層7(接合層)は、支持部材6の周方向に沿って5か所(複数の部分)に設けられている。これにより、太陽電池5と支持部材6との接合強度をさらに高めることができるとともに、接合状態を安定的に保持することができる。さらに、トノー型の幅方向の部分に接着剤層7を設置するスペースを省略することができ、トノー型の幅方向が過剰に太くなるのを防止することができる。
また、各隆起部612の幅方向の両側には、底面611との間に段差が形成されている。この段差により形成された空間は、接着剤層7の余剰分が入り込む逃げ部として機能する。
このように、電子時計10では、接合層は、接着剤層7であり、接合面62には、接着剤が入り込む逃げ部としての空間が形成されている。これにより、接着剤の余剰分が不本意に他の部位に付着したりするのを防止することができるとともに、空間Sに位置する接着剤層7も太陽電池5と支持部材6との接合に寄与するため、その分、接合強度を高めることができる。
なお、本実施形態では、隆起部612と底面611との段差によって逃げ部が形成されているが、別途、溝等を設けることにより逃げ部を形成してもよい。
また、太陽電池ユニット4は、太陽電池5と支持部材6との位置決めを行う位置決め治具8(位置決め部)を用いて組み立てられる。これにより、太陽電池5と支持部材6とを組立てる際、その組立作業を容易に行うことができる。以下、このことについて説明する。
支持部材6は、底面611から裏面(下面)に貫通形成された貫通孔623を有している。この貫通孔623は、支持部材6の中心軸Oを介して一対設けられている。また、各貫通孔623は、隆起部612の外周側、すなわち、支持部材6の中心軸Oに対して、隆起部612よりも遠位側に形成されている(図3参照)。
このような貫通孔623と、前述した太陽電池5の縁部に形成された切欠き53とには、位置決め治具8の位置決めピン812が挿入されて、支持部材6と太陽電池5との固定が行われる。
位置決め治具8は、板状の本体811と、本体811から突出するように形成された位置決めピン812とを有する。位置決めピン812は、貫通孔623および切欠き53に一括して挿通される部分である。これにより、太陽電池5と支持部材6との位置決め状態を維持することができる。
このような位置決めピン812は、例えば、次のようにして用いられる。まず、位置決めピン812に支持部材6の貫通孔623を挿入する。このとき、位置決めピン812の先端部は、支持部材6の表面から突出した状態となっている。そして、支持部材6の隆起部612に接着剤を塗布して接着剤層7を形成する。この状態で、太陽電池5を、太陽電池5の切欠き53が位置決めピン812に沿うように配置し、太陽電池5と支持部材6とを位置決めする。具体的には、太陽電池5は、太陽電池5の切欠き53の縁部と支持部材6の貫通孔623の縁部とが重なり合うように配置される。そして、太陽電池5の裏面と支持部材6とを接着する。この場合、太陽電池5の表面側から、隆起部612(接着剤層7)に対応する位置に負荷を与え、太陽電池5の裏面と支持部材6とが確実に接着されるようにする。例えば、太陽電池5の表面側から隆起部612に対応する位置に重りを乗せることができる。その後、位置決めピン812に設置された支持部材6と太陽電池5とを恒温槽に設置し、接着剤を熱硬化処理して乾燥させ、太陽電池5と支持部材6とを確実に固定させる。最後に、太陽電池5、支持部材6、位置決めピン812を恒温槽から取り出し、固定された太陽電池5および支持部材6を位置決めピン812から取り外す。このようにして、太陽電池ユニット4が形成される。
このように、位置決め部8は、太陽電池5に設けられた切欠き53(太陽電池側位置決め孔)と、支持部材6に設けられた貫通孔623(支持部材側位置決め孔)と、を有する。これにより、太陽電池5と支持部材6との位置決めを行うことができる。特に、支持部材6が案内ピンを有する構成に比べ、案内ピンが省略された分、薄型化に寄与する。
なお、本実施形態では、太陽電池側位置決め孔として側方に開放した貫通孔である切欠きを用いたが、側方に開放しない形状としてもよい。
また、接着剤層7(接合層)は、太陽電池5の平面視において、支持部材6の中心軸O(中心)から偏心した位置に設けられている。接着剤層7(接合層)は、例えば、太陽電池5の縁部に対応する位置に設けることができる。これにより、太陽電池5の縁部に反りが生じるのを防止することができる。また、本実施形態では、導通バネ9が太陽電池5の縁部の近傍に設置されており、導通バネ9が太陽電池5の縁部の近傍を付勢している。この付勢している部分と接合されている部分との距離が大きければ大きいほど、太陽電池の反りが大きくなり、文字板3と太陽電池5とが接触する場合がある。本実施形態では、このような文字板3と太陽電池5との接触を防止することができる。
また、前述したように、太陽電池5は、接続部55を有し、接続部55は、太陽電池5の平面視において、接合層とは異なる位置に設けられている。具体的には、太陽電池5の中央部に設けられている。前述したように、太陽電池5の表面側から、隆起部612(接着剤層7)に対応する位置に負荷をかけて太陽電池5と支持部材6とを確実に固定させる場合がある。このような場合に、接続部55に負荷がかかると、接続部55が損傷する可能性がある。太陽電池5の中央部に接続部を設け、接着剤層7と接続部55とを離間させることによって、接続部が損傷するのを防止することができる。
以上説明したように、本発明によれば、太陽電池ユニット4の薄型化を図ることができ、電子時計10全体としても薄型化に寄与する。
なお、太陽電池5と文字板3とは、密着(接触)していても、離間していてもよい。離間している場合、その離間距離(平均離間距離)は、0.01mm以上、0.3mm以下であるのが好ましく、0.01mm以上、0.1mm以下であるのがより好ましい。これにより、太陽電池5が変形することができ、応力集中による破損を防止することができるとともに、太陽電池ユニット4の十分な薄型化を図ることができる。
また、太陽電池ユニット4を製造する際、太陽電池5を支持部材6の段差部61内に収納し、その後に太陽電池5と支持部材6との間に接着剤を流し込んでもよい。この場合、例えば、切欠き53や貫通孔623を介して接着剤を供給し、毛管現象によって接着剤層7を形成することができる。また、新たに接着剤供給口を別途設ける必要がなく、太陽電池ユニット4の構成が複雑になるのを防止することができる。
なお、本実施形態では、接合層の一例として、接着剤層である場合について説明したが、本発明ではこれに限定されず、接合層として、粘着剤(粘着性組成物)で構成された粘着材層を用いてもよい。この粘着剤(粘着性組成物)としては、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等いずれのものでもよい。
以上、本発明の太陽電池ユニット、太陽電池付ムーブメントおよび時計を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、太陽電池ユニット、太陽電池付ムーブメントおよび時計を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物(工程)が付加されていてもよい。
また、本実施形態では電子時計の一例としてトノー型の例を示したが、丸型、四角型等の他の形状の電子時計にも適用することができる。
また、前記実施形態では、電子時計の一例として、腕時計型のものについて説明したが、本発明ではこれに限定されず、例えば、置時計、ペンダント型時計、懐中時計等にも適用することができる。
また、長波の電波を受信する電波時計について説明したが、GPS電波やBluetooth(登録商標)、Wi−Fi、LPWA等の電波を受信する太陽電池付の電波時計に適用することもできる。
また、太陽電池ユニットは、上記のような電子時計に限定されず、例えば、歩数、脈拍、血圧、気圧、高度等を測定する機能付の太陽電池付のリスト型機器に適用することもできる。
1…筐体、10…電子時計、20…太陽電池付ムーブメント、100…GPS衛星、11…外装ケース、111…ケース、112…ベゼル、12…カバーガラス、13…裏蓋、2…ムーブメント、21…地板、211…凹部、22…駆動機構、23…回路基板、231…受信部(GPSモジュール)、232…制御部、233…二次電池、24…指針軸、241…指針、242…指針、243…指針、3…文字板、4…太陽電池ユニット、5…太陽電池、51…基板、52…太陽電池膜、53…切欠き、54…電極、55…接続部、6…支持部材、60a…上面、60b…下面、61…段差部、611…底面、612…隆起部、62…接合面、623…貫通孔、63…位置決めピン、64…フック、641…爪部、7…接着剤層、8…位置決め治具、811…本体、812…位置決めピン、9…導通バネ、

Claims (10)

  1. 樹脂材料で構成された基板を有する太陽電池と、
    樹脂材料で構成され、枠状をなし、前記太陽電池を支持する支持部材と、を備え、
    前記基板と前記支持部材とは、接合層を介して接合されていることを特徴とする太陽電池ユニット。
  2. 前記支持部材は、内周側に段差部を有し、
    前記段差部は、前記接合層によって前記太陽電池と接合される接合面を有する請求項1に記載の太陽電池ユニット。
  3. 前記接合層は、接着剤層であり、
    前記段差部は、前記接着剤層が入り込む逃げ部を有する請求項2に記載の太陽電池ユニット。
  4. 前記接合層は、前記支持部材の周方向に沿って複数設けられている請求項1ないし3のいずれか1項に記載の太陽電池ユニット。
  5. 前記接合層は、前記太陽電池の平面視において、前記支持部材の中心から偏心した位置に設けられている請求項1ないし4のいずれか1項に記載の太陽電池ユニット。
  6. 前記太陽電池は、複数のソーラーセルと、隣り合う前記ソーラーセルを直列に接続する接続部と、を有し、
    前記接続部は、前記太陽電池の平面視において、前記接合層とは異なる位置に設けられている請求項1ないし5のいずれか1項に記載の太陽電池ユニット。
  7. 前記太陽電池と前記支持部材との位置決めを行う位置決め部を有する請求項1ないし6のいずれか1項に記載の太陽電池ユニット。
  8. 前記位置決め部は、前記太陽電池に設けられた太陽電池側位置決め孔と、前記支持部材に設けられた支持部材側位置決め孔と、を有する請求項7に記載の太陽電池ユニット。
  9. 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の太陽電池ユニットを備えることを特徴とする太陽電池付ムーブメント。
  10. 請求項9に記載の太陽電池付ムーブメントと、
    前記太陽電池付ムーブメントを収納するケースと、を備えることを特徴とする時計。
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