JP3571942B2

JP3571942B2 - 電子時計

Info

Publication number: JP3571942B2
Application number: JP34027198A
Authority: JP
Inventors: 健大野
Original assignee: セイコーインスツルメンツ株式会社
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2018-11-30
Also published as: JP2000162337A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多機能電子時計における電気的導通の構造に関し、特に、アナログ表示部分とデジタル表示部分を備えたコンビネーション電子時計の導通構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコンビネーション電子時計において、アナログ時計機構モジュールのリード基板と回路ブロックの導通手段は、金属製のコイルばねまたは板ばねを使用して、集積回路からの電気信号をアナログ時計機構モジュールに伝達していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のコンビネーション電子時計では、下記の課題があった。
（１）導通手段として金属製のコイルばねまたは板ばねを用いた場合は、導通手段を保持する部品が必要となる。そのため、導通手段のスペースと導通手段を保持する部品のスペースが必要となり、時計サイズが大きくなる要因となった。
（２）特に３端子以上の電気信号を導通する場合は、時計サイズアップの原因となるとともにコストアップあるいは組立工数の増大となった。
（３）アナログ時計機構モジュールのリード基板の導通パターン面と回路ブロックの導通パターン面の段差が大きい場合は、電気的導通信頼性が不安定であった。
【０００４】
【発明の目的】
そこで、従来のこのような課題を解決するため、本発明の目的は以下に記載する点にある。
（１）導通手段を保持する部品を削除するとともに、導通構造を小さいスペースで構成させ、小さいコンビネーション電子時計を提供する。
（２）多数の電気的端子の導通を少ない部品点数で実現し、部品点数の削除によるコストダウンまたは組立工数の削減を可能にする。
（３）アナログ時計機構モジュールのリード基板の導通パターン面と、回路ブロックの導通パターン面の段差が大きい場合においても、確実な電気的導通性確保が可能となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明はアナログ表示部分とデジタル表示部分とを有するコンビネーション電子時計において、アナログ表示部分はアナログ時計機構モジュールを含むように構成し、ステップモータと、このステップモータに駆動信号を伝えるリード基板と、このステップモータの作動に基づいて回転する輪列と、この輪列のうち少なくとも一部の回転角度を修正するための切換機構とを含み、アナログ表示部分は輪列の回転に基づいて時刻をアナログ式で表示するように構成されている。コンビネーション電子時計のデジタル部分は、時刻及び又は時間に関する情報をデジタル式で表示するための液晶パネルを含む。このコンビネーション電子時計は、時刻及び又は時間に関する情報を計数する時刻情報計数手段と、この時刻情報計数回路が計数した計数結果に基づいてアナログ表示部分及びデジタル表示部分を動作させるための駆動手段を含む回路ブロックとを備える。
【０００６】
本発明のコンビネーション電子時計では、アナログ時計機構モジュールは液晶パネルが組込まれたパネル枠に取り付けられる。そして、アナログ時計機構モジュールのリード基板の中心穴はパネル枠に取り付けられたリード基板案内ピンにより案内される。リード基板は、ステップモータ駆動信号を入力するための２つの入力パターンとステップモータの作動をリセットさせるリセット信号を出力するためのリセットパターンが形成されている。
【０００７】
また、本発明のコンビネーション電子時計の信号伝達基板は、アナログ時計機構モジュールのリード基板と回路ブロックを導通させる導通手段であり、リード基板と同様のパターンがリード基板側の表面及び回路ブロック側の裏面に形成されている。この信号伝達基板の両面に設けられたパターンは、スルーホールめっきにより導通されている。また、本発明のコンビネーション電子時計の回路ブロックは、パネル枠に案内されて組み込まれ、パネル枠に取り付けられたリード基板案内ピンの周辺は、アナログ時計機構モジュールのリード基板と同様の各パターンが形成されている。
【０００８】
また、本発明のコンビネーション電子時計の電池枠は、パネル枠に案内されて回路ブロックの裏ぶた側に組み込まれている。パネル枠に取り付けられたリード基板案内ピンの周辺は、金属製のリードブシュの組み込まれる穴が形成されている。
また、本発明のコンビネーション電子時計の金属製のリードブシュは、パネル枠に取り付けられたリード基板案内ピンの外周に案内され、電池枠の穴に組み込まれる。
【０００９】
また、本発明のコンビネーション電子時計のスイッチばねは、パネル枠に案内され組み込まれ、パネル枠のフック取り付け部にスイッチばねのフック部が固定されるとともに、パネル枠に取り付けられたリード基板案内ピンとスイッチばね止めねじが締めつけられ各電気信号端子が確実に導通してムーブ全体が固定される。
【００１０】
更に、本発明のコンビネーション電子時計は、パネル枠とアナログ時計機構モジュールのリード基板の間に弾性部材を組み込むことにより、多数の電気信号の確実な導通性を得ることができる。特に、リード基板の導通パターン面と回路ブロックの導通パターン面に段差が生じて、信号伝達基板を２枚以上用いるムーブメント構造において有効である。なぜなら、信号伝達基板の厚み公差は、ばらつきが大きく、２枚以上の基板厚みが称呼値に対してマイナス側にばらついた場合は、各電気信号端子パターン間の導通不良となるためである。また、弾性部材の形状はドーナツ状の円周形状をしていることが好ましい。なぜなら、スイッチばね止めねじの締め付け力が、各電気信号端子間において一定の力で押圧できるため、電気的導通性が確実となる。
【００１１】
更に、本発明のコンビネーション電子時計は、パネル枠のリード基板受け面に円周溝を設けることにより、弾性部材の組立案内性を向上させるとともに、弾性部材の断面的な圧縮量を管理することができ、回路ブロックからの駆動信号を確実にリード基板に伝達することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（１）アナログ時計機構モジュールの構造
図２から図４を参照し、本発明のアナログ時計機能モジュールを説明する。アナログ時計機能モジュール１００は、モジュールの基板となる地板１０２を備える。ステップモータ１０４は、ステータ１０６と、コイルブロック１０８と、ロータ１１０とを含む。コイルブロック１０８は磁心１０８Ｃを含む。コイルワイヤー１０８Ｗが磁心１０８Ｃの棒状部分に巻かれている。ステップモータ１０４の作動に基づいて回転する表輪列１１２が地板１０２の文字板側に組み込まれる。表輪列１１２は、五番車１１４と、四番車１１６と、三番車１１８と、二番車１２０と、日の裏車１２２とを含む。輪列受１２４が表輪列１１２を回転可能に指示する。輪列の回転角度を修正するための、即ち、針合わせを行うための切換構造が地板１０２の表側に組み込まれる。切換構造１３０は、巻真１３２と、巻真１３２の位置を決めるための巻真位置決め部材１３４と、巻真１３２を引き出した状態において巻真１３２の回転に基づいて回転するつづみ車１３６とを含む。つづみ車１３６は、巻真１３２に対して回転可能に組み込まれる。つづみ車１３６は、一端に日の裏歯車１２２ｇと噛み合うつづみ歯車１３６ｇを有する。
【００１３】
つづみ車１３６は、巻真１３２が０段目にある状態において、巻真１３２の回転により回転せず、巻真１３２を１段目に引き出した状態において、巻真１３２の回転に基づいて回転するようになっている。切換機構１３０の作動に基づいて作動し、ステップモータ１０４の作動を停止させるためのリセットレバー１４０が、地板１０２に対して回転可能に組み込まれる。リセットレバー１４０は金属で作られ、巻真位置決め部材１３４と電気的に導通している。金属で作られたリセットピン１４４が地板１０２に組み込まれる。リセットレバー１４０はリセットレバーばね部１４０Ｓを有する。この構成では、リセットレバー１４０は、常に、図３で見たときに時計まわり方向に回転するように付勢されている。リセットレバー１４０がリセットピン１４４に接触することにより、巻真位置決め部材１３４とリセットピン１４４を電気的に導通させることができる。巻真１３２が０段目にある状態では、リセットレバーばね部のばね力により、リセットレバー１４０は巻真１３２と接触し、かつ、リセットピン１４４と接触しないように構成されている。巻真１３２が１段目にある状態では、リセットレバーばね部のばね力により、リセットレバー１４０は、巻真１３２から離れ、リセットピン１４４と接触するように構成されている。
【００１４】
また、リード基板１４２がコイルブロック１０８に取り付けられている。図５を参照するとリード基板１４２は、ステップモータ１０４を作動させるステップモータ駆動信号を入力するための２つの入力パターン１４２ａ、１４２ｂと、リセットピン１４４と接触し、かつ、リセットレバー１４０の作動に基づいて、ステップモータ１０４の作動をリセットさせるためのリセット信号を出力するリセットパターン１４２ｃとを有する。リセットパターン１４２ｃは、基板の基材からはみだしたリセットピン接触部１４２ｔを含む。リード基板１４２は、ムーブメントを製造するとき、リード基板１４２を案内するためのリード基板案内穴１４２Ｈ３が設けられている。また、２つの入力パターン１４２ａ、１４２ｂは、コイルブロック１０８のコイルワイヤ１０８Ｗの両端部１０８Ｗ１、１０８Ｗ２にそれぞれ配線されており、リセットパターン１４２ｃは、リセットレバー１４０が作動したときにリセットピン１４４を介してリセットレバー１４０と導通するように配線されている。
【００１５】
また、筒車１５０が地板１０２の文字板側に回転可能に組み込まれ、筒車押さえ１５２が、筒車１５０を地板１０２に対して回転可能に指示するために設けられている。筒車１５０の筒車歯車部分１５０ｇは日の裏かな１２２ｐと噛み合う。
（２）コンビネーション電子時計の構造
本発明のコンビネーション電子時計の構造及びアナログ時計機構モジュールのリード基板と回路ブロックの電気信号導通構造について説明する。
【００１６】
図６に示したように、コンビネーション電子時計のムーブメント５００は、アナログ表示部分５０２とデジタル表示部分５０４を有する。アナログ表示部分５０２はアナログ時計機構モジュール１００で構成される。アナログ時計機構モジュール１００は、前述したように、ステップモータ１０４と、このステップモータ１０４に駆動信号を伝えるリード基板１４２とステップモータ１０４の作動に基づいて回転する輪列１６０と、この輪列１６０の回転角度を修正するための切換構造とを含む。アナログ表示部分５０２は、アナログ時計機構モジュール１００の輪列１６０の回転に基づいて時刻をアナログ式で表示できるように構成されている。デジタル表示部分５０４は液晶パネル５１０を含み、この液晶パネル５１０により、時刻及び時間に関する情報をデジタル式に表示するように構成されている。
【００１７】
図６から図１０を参照すると、コンビネーション電子時計は、パネル枠５１２を備える。パネル枠５１２はムーブメント５００の文字板側に配置されている。図１１を参照すると、パネル枠５１２は、アナログ時計機構モジュール１００のリード基板１４２を案内するためのリード基板案内ピン５１２Ｐ５と、アナログ時計機構モジュール１００を案内するための案内ピン５１２Ｐ６、５１２Ｐ７と、信号伝達基板３４０を案内するための案内ピン５１２Ｐ８が設けられている。リード基板案内ピン５１２Ｐ５は雌ねじが設けられている金属製のねじピンである。
【００１８】
アナログ時計機構モジュール１００は、パネル枠５１２の案内ピン５１２Ｐ６、５１２Ｐ７及び、リード基板案内穴１４２Ｈ３をリード基板案内ピン５１２Ｐ５に案内されて組み込まれる。
さらに、信号伝達基板３４０は、リード基板１４２の上に積層して、リード基板案内ピン５１２Ｐ５と信号伝達基板案内ピン５１２Ｐ８に案内されて組み込まれる。図１４と図１５を参照すると、信号伝達基板３４０は、両面にパターン３４０Ａ、３４０Ｂ、３４０Ｃを有する基板で構成され、各々スルーホール３４０Ｔめっきにより両面パターンが導通されている。
【００１９】
さらに、回路ブロック５３０は、パネル枠５１２の基準ピン５１２Ｐ１に案内され組み込まれる。図１２と図１３を参照すると、回路ブロック５３０は、アナログ表示部分５０２とデジタル表示部分５０４を駆動させるための集積回路５３４と各電気素子が実装されている。また、リード基板案内ピン５１２Ｐ５の周辺には、信号伝達基板３４０と同様の各導通パターン５３０Ａ、５３０Ｂ、５３０Ｃが形成され、集積回路５３４の各電気端子と導通している。
【００２０】
また、コンビネーション電子時計は、電池枠５２０を備える。図１７と図１８を参照すると、電池枠５２０は、パネル枠５１２の基準ピン５１２Ｐ１に案内されて組み込まれる。電池枠５２０は、電池５４２を組み込む電池保持形状５２０Ｂと電池マイナス端子５４６を固定する２つの固定穴５４２Ｈ１を備える。また、リード基板案内ピン５１２Ｐ５の周りには、金属製のリードブシュ５３６の組み込まれる案内穴５２０Ｈ２が設けられている。
【００２１】
また、コンビネーション電子時計は、金属製のリードブシュ５３６を備える。図１６を参照すると、リードブシュ５３６は、パネル枠５１２に取り付けられたリード基板案内ピン５１２Ｐ５の外周に案内され、電池枠５２０に組み込まれる。
また、コンビネーション電子時計は、スイッチばね５４０を備える。図１９を参照すると、スイッチばね５４０は、パネル枠５１２の基準ピン５１２Ｐ１に案内され、パネル枠５１２に設けられたスイッチばね固定フック受け部５１２Ｆにスイッチばねフック部５４０Ｆを撓ませることにより組み込まれる。スイッチばね５４０には、外装ボタンからの入力信号を回路ブロック５３０に伝えるばね部５４０Ｂが設けられている。また、電池５４２の陽極に導通するように導通ばね部５４０Ｄが設けられている。また、スイッチばね５４０は、リード基板案内ピン５１２Ｐ５の上面に穴５４０Ｈが形成され、スイッチばね止めねじ５５０がリード基板案内ピン５１２Ｐ５の雌ねじ部分にねじ締めされる。
【００２２】
本発明は、図１に示すように、スイッチばね５４０を固定するスイッチばね止めねじ５５０の締め付け力は、締め付け力の伝達手段である金属製のリードブシュ５３６を介して回路ブロック５３０に加わる。この締め付け力により、回路ブロック５３０は信号伝達基板３４０側にたわむ。そして、信号伝達基板３４０に加わった締め付け力は、アナログ時計機構モジュール１００のリード基板１４２に加わる。この構造を採用することで、ステップモータ１０４を作動させるステップモータ駆動信号を入力するための２つの入力パターン１４２ａ、１４２ｂと、リセットピン１４４と接触し、かつ、リセットレバー１４０の作動に基づいて、ステップモータ１０４の作動をリセットさせるためのリセット信号を出力するリセットパターン１４２ｃの各電気信号を回路ブロック５３０からアナログ時計機構モジュール１００のリード基板１４２へ確実に導通させる。たとえば、金属製のリードブシュ５３６を設けずにスイッチばね止めねじ５５０を締めつけた構造の場合には、ねじ締め力がポリカーボネートあるいはポリアセタールなどのプラスチック材料で形成されている電池枠５２０を介しているため、回路ブロック５３０に伝わりづらい。そのため、温度環境試験などの環境試験において、電池枠５２０の形状変化によってねじ締め力が不安定になる。そのため、回路ブロック５３０とリード基板１４２の電気的導通信頼性が不安定になる。
【００２３】
また、図１２に示すように、回路ブロック５３０のリードブシュ受け面にＶＤＤパターン５３０Ｄを設けることにより、スイッチばね５４０の電池接点ばね部５４０Ｄにより得られた電池５４２の陽極電位を金属製のリードブシュ５３６を介して、回路ブロック５３０のＶＤＤパターン５３０Ｄに導通させる構造となっている。
【００２４】
更に、図２２に示すように、アナログ時計機構モジュール１００のリード基板１４２とパネル枠５１２のリード基板受け面の間に、弾性部材５３８を設ける。そして、スイッチばね止めねじ５５０のねじ締め力により、弾性部材５３８を圧縮するように構成し、回路ブロック５３０と信号伝達基板３４０スキおよび信号伝達基板３４０とリード基板１４２のスキを無くすことにより電気的導通性を確実にする。ここで用いられる弾性部材５３８は、弾性及び耐摩耗性に優れたシリコーン系あるいはエチレン−プロピレン系のゴムが適している。また、図２０に示すようなドーナツ状の円周形状にすることで弾性部材５３８上にある各電気信号接触パターンにスイッチばね止めねじ５５０の締め力を均等に伝えることができる。その上、組立性および部品点数削減にも効果的である。
【００２５】
また、図１に示すように、パネル枠５１２のリード基板受け面に弾性部材５３８を案内する円周溝５１２Ｈを設けることにより、弾性部材５３８の組立性の向上を図れる。更に、弾性部材５３８の圧縮量５３８Ａは、リード基板１４２の導通パターン面と回路ブロック５３０の導通パターン面の段差に起因する部品の公差のバラツキを考慮して定量的に管理することができる。たとえば、弾性部材５３８の圧縮量５３８Ａを、リード基板１４２と信号伝達基板３４０と回路ブロック５３０のそれぞれ厚み公差及びパネル枠５１２のリード基板受け面の高さ公差等のそれぞれの和より大きくすることにより、回路ブロック５３０と信号伝達基板３４０のスキ及び信号伝達基板３４０とリード基板１４２のスキをゼロにすることができる。よって、回路ブロック５３０とリード基板１４２の電気的導通を確実にすることができる。特に図２１に示すように、アナログ時計機能モジュール１００のリード基板１４２の導通パターン面と回路ブロック５３０の導通パターン面に大きな段差が生じ、信号伝達基板３４０を２枚以上設けるなど、基板厚み公差にばらつきがある構造の場合に効果的である。
【００２６】
上記の構造にすることで、基板の厚み公差および各部品の高さ公差のばらつきに影響を受けずに小スペースで確実な複数端子の電気的導通信頼性を確保できる。
また、本発明は、コンビネーション電子時計におけるリード基板と回路ブロック間の電気信号の導通構造のみに限定されず、多機能電子時計のあらゆる電気的信号の導通構造にも効果的である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、コンビネーション電子時計において、上記のような構成としたので、以下に記載する効果を有する。
（１）本発明のコンビネーション電子時計では、アナログ時計機構モジュールと回路ブロックの導通構造が小スペースで可能である。
（２）本発明のコンビネーション電子時計では、複数の電気的信号を簡単な構造で導通させることができる。よって、コストダウン及び製造工程の簡素化が可能である。
（３）本発明のコンビネーション電子時計では、アナログ時計機構モジュールのリード基板の導通パターン面と回路ブロックの導通パターン面の断面的段差が大きい構造においても確実な導通信頼性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の導通構造を示す概略部分断面図である。
【図２】裏ぶた側から見たときの、アナログ時計機構モジュールを示す平面図である。
【図３】輪列受及び巻真位置決め部材を外した状態で裏ぶた側から見たときの、アナログ時計機構モジュールを示す平面図である
【図４】ガラス側から見たときの、アナログ時計機構モジュールを示す平面図である。
【図５】裏ぶた側から見たときの、アナログ時計機構モジュールのリード基板を示す概略平面図である。
【図６】ガラス側から見たときの、本発明のコンビネーション電子時計のムーブメントを示す平面図である。
【図７】裏ぶた側から見たときの、本発明のコンビネーション電子時計のムーブメントを示す平面図である。
【図８】本発明のコンビネーション電子時計のムーブメントの実施の形態を示す概略部分断面図（その１）である。
【図９】本発明のコンビネーション電子時計のムーブメントの実施の形態を示す概略部分断面図（その２）である。
【図１０】本発明のコンビネーション電子時計のムーブメントの実施の形態を示す概略部分断面図（その３）である。
【図１１】裏ぶた側から見たパネル枠の概略平面図である。
【図１２】裏ぶた側から見た回路ブロックの概略平面図である。
【図１３】ガラス側から見た回路ブロックの概略平面図である。
【図１４】裏ぶた側から見た信号伝達基板の概略平面図および概略断面図である。
【図１５】ガラス側から見た信号伝達基板の概略平面図である。
【図１６】リードブシュの概略平面図および概略断面図である。
【図１７】裏ぶた側から見た電池枠の概略平面図である。
【図１８】ガラス側から見た電池枠の概略平面図である。
【図１９】裏ぶた側から見たスイッチばねの概略平面図である。
【図２０】弾性部材の概略平面図および概略断面図である。
【図２１】本発明の導通構造の応用例を示す概略断面図である。
【図２２】本発明の導通構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１００アナログ時計機構モジュール
１０２地板
１０４ステップモータ
１０６ステータ
１０８コイルブロック
１１０ロータ
１１２表輪列
１１４五番車
１１６四番車
１１８三番車
１２０二番車
１２２日の裏車
１２４輪列受
１３０切換機構
１３２巻真
１３４巻真位置決め部材
１３６つづみ車
１４０リセットレバー
１４２リード基板
１４２ａ、１４２ｂ入力パターン
１４２ｃリセットパターン
１４４リセットピン
１５０筒車
１５２筒車押さえ
１６０輪列
３４０信号伝達基板
４００時刻情報計数手段
４０２時刻情報計数回路
４０４駆動手段
４０６導通手段
４０８伝達手段
５００コンビネーション電子時計のムーブメント
５０２アナログ表示部分
５０４デジタル表示部分
５１０液晶パネル
５１２パネル枠
５２０電池枠
５３０回路ブロック
５３４集積回路
５３６リードブシュ
５３８弾性部材
５４０スイッチばね
５４２電池
５４４電池押さえ
５４６電池マイナス端子
５５０スイッチばね止めねじ

Claims

アナログ表示部分とデジタル表示部分を有するコンビネーション電子時計において、アナログ表示部分（５０２）はアナログ時計機構モジュール（１００）を含み、このアナログ時計機構モジュール（１００）は、ステップモータ（１０４）と、このステップモータ（１０４）に駆動信号を伝えるリード基板（１４２）と、このステップモータ（１０４）の作動に基づいて回転する輪列（１６０）と、この輪列（１６０）のうち少なくとも一部の輪列の回転角度を修正するための切換機構（１３０）を含み、アナログ表示部分（５０２）は輪列（１６０）の回転に基づいて時刻をアナログ式に表示するように構成されており、デジタル表示部分（５０４）は、時刻及び又は時間に関する情報をデジタル式に表示するための液晶パネル（５１０）を含み、時刻及び又は時間に関する計数する時刻情報計数手段（４００）と、この時刻情報計数回路（４０２）が計数した計数結果に基づいてアナログ表示部分（５０２）及びデジタル表示部分（５０４）を動作させるための駆動手段（４０４）を含む回路ブロック（５３０）を備え、アナログ時計機構モジュール（１００）のリード基板（１４２）と回路ブロック（５３０）の間に少なくとも１枚以上の信号伝達基板（３４０）を導通手段（４０６）として設け、さらに、ねじ締め力の伝達手段（４０８）として金属製のリードブシュ（５３６）を回路ブロック（５３０）と断面的に積層させて構成としたことを特徴とするコンビネーション電子時計。
アナログ時計機構モジュール（１００）のリード基板（１４２）とパネル枠（５１２）のリード基板の受け面部の間に弾性部材（５３８）を断面的に積層して配置したことを特徴とする請求項１記載のコンビネーション電子時計。
アナログ時計機構モジュール（１００）のリード基板（１４２）とパネル枠（５１２）の間に積層する弾性部材（５３８）は、ドーナツ状の円周形状としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコンビネーション電子時計。
パネル枠（５１２）のリード基板受け面に弾性部材（５３８）が組み込まれる円周溝を設けたことを特徴とする請求項３記載のコンビネーション電子時計。