JP4377140B2 - 電波時計ケース - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時刻情報を含む所定の電波を受信して時刻を表示する電波時計に関するものであり、特に、金属時計ケースを使用した場合における電波受信性能の向上を目指した電波時計ケースに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
標準電波を受信する電子時計、即ち時刻情報を含む標準電波（搬送波）を受信し、この電波から時刻情報を取り出すことにより、正確な時刻を得ることのできる電波時計は既に知られている。この時刻情報を含む電波は、各国毎に周波数が異なり、例えば、日本では総務省、郵政事業庁の管轄下において、４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの標準電波が発信されている。
【０００３】
図７は、このような電波時計の機能の概略を示すブロック図である。この電波時計は、アンテナ１、電波時計受信機２、ＣＰＵ３、表示駆動部４、入力装置５等から構成されている。その他、図示していないが時分秒の各指針又は液晶等による表示部が含まれている。
【０００４】
この電波時計においては、はじめにアンテナ１で時刻情報を含む電波を受信する。電波時計受信機２は、アンテナ１が受信した電波を増幅検波し、電波から時刻情報を取り出して出力する。ＣＰＵ３は、電波時計受信機２から出力された時刻情報に基づき、現在時刻データを出力する。表示駆動部４は、ＣＰＵ３から出力された現在時刻データに基づき、表示部に現在時刻を表示させる。尚、入力装置５は、例えば、ＣＰＵ３に対してリセット等の操作情報を入力する際に使用される。
【０００５】
電波に含まれている時刻情報(タイムコード)は、６０秒周期のパルス信号であり、１秒ごとに、２００、５００、８００msecのいずれかの幅を有するパルスが１つ乗っている。これらパルスの組み合わせにより、６０秒で時刻情報が得られる。ＣＰＵ３は、受け取ったパルス信号から１秒ごとのパルスのパルス幅を読み取っていくことにより、時刻情報(現在時刻)を取得する。そして、ＣＰＵは、取得した時刻情報により、表示駆動部４を介して表示部における表示時刻を修正する。よって、電波時計は、受信した時刻情報に基づき、表示時刻が所定間隔毎に修正されることにより、常に正確な時刻を表示できる。
【０００６】
このような電波時計として、アンテナ、電波時計受信機、ＣＰＵ、表示駆動部および表示部を、アンテナ収納体であるケースの中に収納した腕時計が、すでに提供されている。このケースの素材には、アンテナが電波を受信するために合成樹脂やセラミックなどの非導電性材料が主として用いられてきた。即ち、金属などの導電材料からなるケース内部にアンテナを収納すると、アンテナ近傍に発生する磁束が導電材料に吸い取られ、共振現象が妨げられるため、アンテナが標準電波を受信できなくなるほどに、アンテナの受信機能が低下してしまうからである。
【０００７】
しかしながら、このようなアンテナの受信障害を避けるため、合成樹脂製のケースを用いると、ケースの耐傷性、あるいは耐薬品性の低下をまねくばかりか、装身具としての腕時計に必要とされる高級感や美観も損なわれることになる。このため、ケースに金属を用いた電波腕時計が提案されている。
【０００８】
図８は、ケースの一部に金属を用いた電波腕時計の構造の一例を示す断面図である。この腕時計のケース１０は、胴１１と裏蓋１２と風防１３とから概略構成されている。バンド（図示せず）が連結される胴内部に、ムーブメント１４が公知の手段で配置されている。ムーブメント１４の上方には、時刻表示部である文字板１５と針１６が、同じく公知の手段で配置されている。そして、ムーブメント１４の下方で、かつ裏蓋１２の上方に位置するように、磁気長波アンテナであるバーアンテナ１７が配置されている。このバーアンテナ１７は、フェライト材からなる磁芯部材１８と、この磁芯部材１８に巻回されたコイル２０とよりなり、合成樹脂製の保持部材の上面に固定されている。
【０００９】
ムーブメント１４は、前述した電波時計受信機、ＣＰＵ、および表示駆動部を備え、導線２１によってバーアンテナ１７と電気的に導通される。従って、バーアンテナ１７が受信した標準電波に基づいて、ムーブメント１４のＣＰＵが、表示駆動部における、図示しないギア機構を動作させて、表示部の針１６の位置を常に修正するように駆動する。なお、ここで、上下方向とは、図８における上下を示している。
【００１０】
胴１１は導電材料で中空でない、即ちソリッド金属、たとえばソリッドステンレスからなる。胴１１の最上部には、非導電材料であるガラスからなる風防１３が、接着等の公知の手段で固定される。文字板１５は、非導電材料である合成樹脂やセラミックなどからなる。裏蓋１２は、胴１１に固定されたステンレスからなる環状の縁枠２２と、縁枠内に固定されたガラス２３とからなる。このように、この腕時計は、ケースの上下面には非導電材料が視認されるものの、ケースの側面部分を金属で構成しているため、装身具としての高級感や美観を損なわないという利点がある（特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−３３５７１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８に示される腕時計は、携帯使用する上での電波受信性能について大きな問題はないが、裏蓋１２の縁枠２２にガラス２３が固定されているため、腕時計を落とす等の衝撃を与えるとガラス２３が破損するという問題がある。また、裏蓋１２は、腕に密接しているので、長期の使用において、汗等によりガラス２３が縁枠２２から外れたり、腕時計内部のムーブメント（アンテナ１、電波時計受信機２、ＣＰＵ３、表示駆動部４等）に汗、水、ホコリ等が入り込み、腕時計としての機能を著しく低下させる恐れもある。
【００１３】
また、裏蓋１２にガラス２３が設けられているので、部品点数が増えると共に組立工数も増え、コストアップをまねくという問題を有していた。また、非金属部材が外装に使用されているため、腕時計としての重厚感に欠け、高級感や外観品質にも問題を有していた。
【００１４】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みなされたもので、通常の金属時計ケースを使用しても、携帯上、何の支障もなく時刻情報等、所定の情報を含んだ電波を受信することができ、安定した防水品質及び高級感を有する外観品質の向上並びに一般の時計と同様のデザインバリエーションの拡大を図ることが可能な電波時計ケースを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電波時計ケースは、請求項１に示すように、
アンテナと時計装置とを収納した時計ケースから構成され、
該時計ケースは、少なくとも裏蓋において、電気抵抗率が７．０μΩ−ｃｍ以下の非磁性部材が一部を構成し、前記アンテナは、磁芯材とこの磁芯材に複数巻かれたコイルとから構成され、前記磁芯材の軸線を含む少なくとも１つの平面に沿って、前記裏蓋の、前記アンテナが平行に投影される部分が前記非磁性部材でできていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明においては、アンテナと時計装置とを収納した時計ケースを、電気抵抗率が７．０μΩ−ｃｍ以下に設定された非磁性部材で形成するか、又は時計ケースの一部を当該非磁性部材で形成し、且つ表面仕上げを施している。また、この非磁性部材は、アンテナが平行に投影される裏蓋、胴、ベゼル等の部材あるいは該部材に投影される部分、又はアンテナの端部とそれぞれ相対する裏蓋、胴、ベゼル等の部材あるいは該部材における相対する部分に設けられている。このように非磁性部材を設けると、金属材料に起因するアンテナ近傍での共振現象の乱れを低減することができるため、金属時計ケースであっても十分な受信感度を得ることが可能となる。これにより、電波時計であっても胴、裏蓋、ベゼル等にチタン、ステンレススチール等を使用することができるようになり、受信感度の低下を抑え、時計ケースの機構上及び外観上の機能を向上させることができる。尚、非磁性部材の電気抵抗率等に関しては、実験による検証を重ねることで得られた最も効果的な値を提示している。
【００１７】
【実施例】
以下図面に基づいて本発明の実施例を説明する。はじめに、時計ケースに使用する材質の選定に関する実験とその結果について説明する。まず、時計ケースに使用する材質の中で、アンテナの受信感度の低下が少ない金属を選定するため、０．５ｍｍ厚の金属板の上に、導体径６５μｍコイル２０００ターンの実験用アンテナを設置し、所定位置に設置された送信アンテナから４０ｋＨｚの信号を送信する実験を行った。受信状態の評価は、図２に示すように、受信した信号のピーク高さである利得と周波数帯域幅Δｆとピーク周波数ｆｏから求められるＱ値＝ｆｏ／Δｆを比較することにより行っている。尚、利得が高いほど受信感度が良好であり、Ｑ値が高いほど周波数選択性が良好であることを示す。この実験の結果、金、銀、銅、真鍮、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、それらの合金の上にアンテナを設置した場合は、チタン、チタン合金、ステンレススチール、タンタルカーバイドの場合に比べて、利得が２〜３ｄＢ（デシベル）高くなった。
【００１８】
また、銅、真鍮、アルミニウム，マグネシウム、亜鉛それらの合金に関してＱ値が４１〜４７と高く、チタン、チタン合金、ステンレススチール、タンタルカーバイトに関してＱ値が３２前後と低下することが認められた。
【００１９】
次に、同様の実験を、胴、裏蓋等からなる時計ケースに相当する実験用外装を用いて行った。即ち、図３に示すように、時計ケースに相当する実験用外装５０内に、アンテナに相当する実験用アンテナ５１を収めたものを樹脂板５２の上に載置し、所定位置に設置された送信アンテナ５３から一定周波数の電波を送信し、実験用アンテナ５１の受信状態を測定した。
【００２０】
この実験の結果、時計ケースの胴に相当する胴部５０ａと裏蓋に相当する蓋部５０ｂを共に受信感度が低下すると認められたステンレススチール等の金属で形成すると、Ｑ値は５と低下し、電波時計としては好ましくないことが認められた。また、胴部５０ａを受信感度が低下すると認められたステンレススチール等の金属で形成し、蓋部５０ｂを受信感度が良好と認められた真鍮等の金属で形成すると、Ｑ値は８前後となって受信感度が良好となった。そこで、時計外装に使用することを想定して胴部５０ａはステンレススチール等の金属のままに、外周部分をステンレススチール等の金属でリング又は枠状に形成し且つその内側に真鍮等の金属を嵌め込むことにより形成した蓋部５０ｂを使用すると、Ｑ値は８〜９と更に良好な状態になった。その上、アンテナの利得も１〜２ｄＢ向上することもできた。
【００２１】
上記実験結果から、受信感度が良好となる金属で時計ケースを形成した場合だけでなく、受信感度が低下する金属で時計ケースを形成したとしても、その一部に受信感度が良好となる金属を設けることで、時計ケース内側にあるアンテナの受信感度を向上させることが可能であることが検証できた。
【００２２】
一方、実験に使用した金属の電気抵抗率を比較してみると、受信感度を低下させるチタンやステンレススチールでは、電気抵抗率が５５〜７４μΩ−ｃｍと高く、受信感度が良好となるアルミニウムでは、電気抵抗率が２．６９μΩ−ｃｍと低いことがわかった。そこで、電気抵抗率と受信感度との関係を検証するため、時計ケース全体又はその一部に使用する金属を電気抵抗率に基づいて選定したところ、受信感度が良好となる金属の電気抵抗率を７μΩ−ｃｍ以下に設定することにより、これに金属の電気抵抗率が高い金属を組み合わせたとしても良好な受信感度を保つことが可能であることが判明した。
【００２３】
その結果、金、銀、銅、真鍮、アルミニウム，マグネシウム、亜鉛それらの合金のような電気抵抗率が７μΩ−ｃｍ以下の非磁性部材で時計ケース全体又はその一部を形成すれば、金属を使用した時計ケースであっても受信感度を良好にすることができることが判明した。更に、外観品質に優れたチタン、チタン合金、ステンレススチール、タンタルカーバイト、タングステンカーバイドのように電気抵抗率が高い金属からなる時計ケースであっても、その一部に上記非磁性部材からなる部分があれば受信感度を良好にすることが可能であることも検証できた。
【００２４】
上記各実験等の結果に基づけば、時計ケースの胴や裏蓋を、電気抵抗率が７μΩ−ｃｍ以下の金、銀、銅、真鍮、アルミニウム，マグネシウム、亜鉛それらの合金等の非磁性部材で形成すれば、受信感度の低下を抑え、金属時計ケースを電波時計に使用することができる。また、上記非磁性部材で時計ケースの胴や裏蓋の一部を形成すれば、その他の部分をチタン、チタン合金、ステンレススチール、タングステンカーバイト、タンタルカーバイト等で形成しても、受信感度を良好な状態にすることができる。
【００２５】
また、非磁性部材は、上記金属の内の１種類だけで形成されている必要はなく、その中の少なくとも２種類の金属を拡散接合、ロー付、接着、カシメ等によって接合することにより時計ケースあるいはその一部を形成しても同様の効果が認められた。
【００２６】
次に、上記実験等の結果に基づく実施例を説明する。図１は本発明の第１実施例に係る電波時計ケースを示す断面図である。胴３０は、略筒状をなし、その図中上方の開口部の内周縁にある段部３０ａにパッキン３１を介してガラス３２が取り付けられ、図中下方の開口部に裏蓋３３が圧入、螺合、ネジ等の手段により取り付けられている。尚、図１に示す裏蓋３３は圧入にて胴３０に取り付けられており、その立ち上がり部３３ａと胴３０の内側面３０ｃとの間にパッキン４４が挟み込まれている。
【００２７】
本実施例における胴３０と裏蓋３３は、前述した実験にて受信感度を良好な状態にする電気抵抗率が７．０μΩ−ｃｍ以下の非磁性部材である黄銅材からなる本体部３０ｄ，３３ｄで形成され、鏡面仕上げが施され、その後、湿式メッキにより表面にＰｄ等のメッキ層３０ｅ，３３ｅが形成されて仕上げられたものとなっている。
【００２８】
胴３０と裏蓋３３のメッキ層３０ｅ，３３ｅは、以下に示すような湿式メッキにより形成される。はじめに、下地メッキ層を形成するため、本体部３０ｄ，３３ｄに、メッキ浴（組成：Ｎａ2ＳｎＯ3・３Ｈ2Ｏ ６０ｇ／ｌ（リットル），ＣｕＣＮ ２０ｇ／ｌ，Ｋ2ＳＯ3Ｈ １０ｇ／ｌ，ＫＣＮ（フリー） ３０ｇ／ｌ，ＫＯＨ ６０ｇ／ｌ，Ｚｎ（ＣＮ）2 ５ｇ／ｌ）、浴温５０℃、電流密度２．４Ａ／ｄｍ2、ｐＨ１２．５、析出速度０．３３μｍ／ｍｉｎ、時間６分の条件でメッキを施す。これにより本体部３０ｄ，３３ｄの表面に、約２μｍのＣｕ−Ｓｎ−Ｚｎ合金の下地メッキ層が形成される。
【００２９】
次に、この下地メッキ層の上に以下の条件でメッキを施すことによりＳｎ−Ｃｕ−Ｐｄ合金メッキ層を形成する。メッキ浴（組成：Ｎａ2ＳｎＯ3・３Ｈ2Ｏ ６０ｇ／ｌ（Ｓｎ換算量２６．７ｇ／ｌ），ＣｕＣＮ ２０ｇ／ｌ（Ｃｕ換算量１４．２ｇ／ｌ），Ｋ2ＳＯ3Ｈ １０ｇ／ｌ，ＫＣＮ（フリー） ３０ｇ／ｌ，ＫＯＨ ６０ｇ／ｌ，Ｋ2Ｐｄ（ＣＮ）4・３Ｈ2Ｏ ３０ｇ／ｌ（Ｐｄ換算量９．３ｇ／ｌ））。メッキ条件：浴温５０〜５５℃、電流密度２．０Ａ／ｄｍ2、電流効率４７．８％、ｐＨ１２．５〜１３、析出速度０．３３μｍ／ｍｉｎ、時間９分。このメッキにより下地メッキ層の上に、厚み約３μｍ、硬度（Ｈｖ）約３００、密度９．６ｇ／ｃｍ3のＳｎ−Ｃｕ−Ｐｄ合金メッキ層が形成される。このメッキ層の組成を走査電顕とＸ線マイクロアナライザーで簡易定量したところ、Ｓｎ：１７．１２重量％、Ｃｕ：４４．２２重量％、Ｐｄ：３８．６６重量％の３元合金であることが確認された。
【００３０】
その後、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｐｄ合金メッキ層の上に次のような条件でメッキを施すことにより、仕上げメッキ層が形成される。メッキ浴（日本高純度化学（株）製の「パラブライト−ＳＳＳ」（商品名））。メッキ条件：浴温５５℃、電流密度５Ａ／ｄｍ2、ｐＨ７．６、析出速度０．３３μｍ／ｍｉｎ、時間６分。このメッキにより、厚み約２μｍで白色光沢を有するＰｄメッキ層が形成され、メッキ層３０ｅ，３３ｅが完成される。
【００３１】
上記のようにメッキ層３０ｅ，３３ｅが形成された胴３０と裏蓋３３は、塩化ナトリウム９．９ｇ／ｌ、硫化ナトリウム０．８ｇ／ｌ、尿素７．１ｇ／ｌ、アンモニア水０．１９ｍｌ／ｌ、サッカロース０．２ｇ／ｌ、乳酸（５０％）０．８ｍｌ／ｌからなる人工汗（温度４０℃）に２４時間浸漬する耐食試験を行っても、表面が変色することはなく、良好な耐食性を有している。また、この胴３０と裏蓋３３は、温度２００℃に５時間放置する加熱試験を行ってもメッキ層３０ｅ，３３ｅの剥離が全く認められず、耐熱性も良好なものとなる。
【００３２】
上記のような胴３０の中には、前述した図７に示す電波時計受信機、ＣＰＵ、及び表示駆動部等を備えたムーブメント３４が収められている。ムーブメント３４の図中上方には、時刻表示部である文字板３５と指針３６が設けられている。このムーブメント３４は、胴３０の段部３０ａを形成する内方突出部３０ｂの図中下面に文字板３５が当接することにより位置決めされ、裏蓋３３の立ち上がり部３３ａの上面に配設された樹脂中枠４５との間に挟み込まれることで固定されている。また、このムーブメント３４と裏蓋３３との間には所定の空間が設けられており、その空間の中にアンテナ３７が配置されている。このアンテナ３７は、フェライト材等からなる棒状の磁芯材３８と、この磁芯材３８に巻回されたコイル４０とから構成されており、ムーブメント３４の下面に固定されている。
【００３３】
上記構成からなる電波時計においては、アンテナ３７が受信した標準電波に基づいて、ムーブメント３４内のＣＰＵが、表示駆動部を動作させて、指針３６を常に修正するように駆動する。このときに、本実施例における時計ケースでは、胴３０及び裏蓋３３が非磁性部材で形成されているため、アンテナ近傍での共振現象の乱れを低減し、受信感度を向上させている。また、前述したように、胴３０と裏蓋３３に表面仕上げを施しているため、時計ケースとして使用する際に必要な耐食性及び耐熱性を備えており、また、重厚で高級感のある白色系金属光沢を有しているため、外観品質も高いものとなる。
【００３４】
図４は本発明の第２実施例に係る電波時計ケースを示す断面図である。尚、この第２実施例は、構造が前述した第１実施例と同様であり、胴３０及び裏蓋３３の材質及び表面仕上げが異なるものであるため、材質及び表面仕上げに関して詳述する。本実施例における胴３０は、タングステンカーバイド材（超硬材）からなる本体部３０ｆで形成され、鏡面仕上げが施され、その後、乾式メッキにより表面にメッキ層３０ｇが形成されて仕上げられたものとなっている。一方、裏蓋３３は、電気抵抗率が７．０μΩ−ｃｍ以下の非磁性部材である黄銅材で形成され、鏡面仕上げが施され、その後、第１実施例で述べたＣｕ−Ｓｎ−Ｚｎ合金の下地メッキ層とＳｎ−Ｃｕ−Ｐｄ合金メッキ層とを湿式メッキで形成し、その表面に、乾式メッキによりメッキ層３３ｉ（胴３０に形成したメッキ層と同じ）が形成されて仕上げられたものとなっている。
【００３５】
上記メッキ層３０ｇ及び３３ｉは以下に示す工程でメッキが行われることにより形成される。はじめに、裏蓋３３の表面に、第１実施例で説明したメッキ浴及び条件でＣｕ−Ｓｎ−Ｚｎ合金の下地メッキ層と、その表面にＳｎ−Ｃｕ−Ｐｄ合金メッキ層を形成する。次に、この裏蓋３３とタングステンカーバイドからなる本体部３０ｆを脱脂、洗浄、乾燥する。次に、この本体部３０ｆと裏蓋３３をイオンプレーティング装置にセットし、装置内を排気したのちアルゴンガスを導入して装置内の真空度を１．０×１０-2Ｔｏｒｒにする。ここで、装置内に配設されている熱電子フィラメントとプラズマ電極を作動してアルゴンプラズマを発生させ、１０分間、表面をイオンボンバードで洗浄する。ついで、装置内に窒素ガスを導入して装置内の真空度を２．０×１０-3Ｔｏｒｒに維持し、装置のプラズマ銃でプラズマを発生させつつＴｉを５分間蒸発させて、胴３０と裏蓋３３の表面に厚み０．２５μｍのＴｉＮ層を形成する。更に、Ｔｉの蒸発と窒素ガス導入を停止したのち、Ｔｉを５０原子％含有するＡｕ−Ｔｉ合金を蒸発させて、前記ＴｉＮ層の上に厚み０．３μｍのＡｕ−Ｔｉ合金メッキ層を形成し、メッキ層３０ｇ及び３３ｉを完成させる。
【００３６】
上記のようにメッキ層３０ｇが形成された胴３０及び裏蓋３３は、金色光沢を有することになり、その色調は、スイス金メッキ色規格の１Ｎ−１４色を満足する均一な指定金色調を出すことができる。実際に色差計で測定した色調は、Ｌ’８０，ａ’１．０，ｂ’１５．０であった。尚、このように形成されるメッキ層３０ｇ及び３３ｉは、Ｘ線光電子分光法による分析の結果、金８８原子％、チタン６．５原子％、窒素０．５原子％、酸素２原子％、および炭素３原子％からなっていた。
【００３７】
また、上記胴３０及び裏蓋３３について、第１実施例と同様の人工汗を用いて２４時間の耐食性試験を行っても、腐食や変色は全く認められなかった。
【００３８】
本実施例における時計ケースにおいては、胴３０がタングステンカーバイドで形成されていても裏蓋３３が非磁性部材で形成されているため、アンテナ近傍での共振現象の乱れを低減し、受信感度を向上させている。また、前述したように、胴３０及び裏蓋３３にメッキ層を形成して表面仕上げを施しているため、時計ケースとして使用する際に必要な耐食性等を備えており、また、高級感のある金色調を有しているため、外観品質も高いものとなる。尚、本実施例のように、胴３０にタングステンカーバイドを使用した場合、その表面を鏡面仕上げするだけで乾式メッキを施さなくても時計ケースとして使用することが可能な場合もある。
【００３９】
図５は本発明の第３実施例に係る電波時計ケースを示す断面図である。尚、この第３実施例も、構造が前述した第１実施例と同様であり、胴３０及び裏蓋３３の材質及び表面仕上げが異なるものであるため、材質及び表面仕上げに関して詳述する。本実施例における胴３０は、全体がステンレス材（オーステナイト系）で形成され、表面にヘアーライン目付け仕上げが施されている。一方、裏蓋３３は、その本体部３３ｆがステンレス材（オーステナイト系）で形成され、この本体部３３ｆに設けられた開口部に埋め込まれてロー付けされた充填部材３３ｇが電気抵抗率が７．０μΩ−ｃｍ以下の非磁性部材である黄銅材で形成されており、その後、湿式メッキ及び乾式メッキにより表面にメッキ層３３ｈが形成されて仕上げられたものとなっている。
【００４０】
上記メッキ層３３ｈは以下に示す工程でメッキが行われることにより形成される。はじめに、前述した第１実施例と同じ条件で湿式メッキを施し、黄銅材からなる充填部材３３ｇの表面にＣｕ−Ｓｎ−Ｚｎ合金メッキ層、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｐｄ合金メッキ層、Ｐｄメッキ層を順次形成する。
【００４１】
次に、上記メッキ層が形成された充填部材３３ｇと共にステンレス材からなる本体部３３ｆを有機溶剤で洗浄し、イオンプレーティング装置に配置する。ついで、装置内を１．０×１０-5Ｔｏｒｒまで排気した後、アルゴンガスを３×１０-3Ｔｏｒｒまで導入する。次に、装置内に備えられた熱電子フィラメントとプラズマ電極を駆動させてアルゴンのプラズマを形成させる。これと同時に、裏蓋３３に−５０Ｖの電位を印加して、１０分間ボンバードクリーニングを行う。次いで、アルゴンガスの導入を止め、装置内に窒素ガスを１．０×１０-3Ｔｏｒｒまで導入し、装置内部に備えられたプラズマ銃でプラズマを発生させた後、Ｔｉを１０分間蒸発させて裏蓋３３の表面に窒化度が０．２のＴｉの窒化物からなる被膜を０．５μｍの膜厚に形成し、装置内を１．０×１０-5Ｔｏｒｒまで排気する。次に、装置内にアルゴンガスを１．０×１０-3Ｔｏｒｒまで導入してプラズマを発生させた後、金５５原子％とコバルト４５原子％とからなる金−コバルト混合物を蒸発させ、析出する金−コバルト合金膜の厚みが０．３μｍになったところで金−コバルト混合物の蒸発を止める。
【００４２】
このようにして形成されるメッキ層３３ｈは、Ｘ線光電子分光法による分析の結果、金６３原子％及びコバルト３７原子％からなり、このメッキ層３３ｈが形成された裏蓋３３は、明るさがある均一な白色調の色調を有するものとなる。
【００４３】
本実施例における時計ケースにおいては、胴３０及び裏蓋３３の一部がステンレス材で形成されていても裏蓋３３に非磁性部材で形成されている部分があるため、アンテナ近傍での共振現象の乱れを低減し、受信感度を向上させている。また、前述したように、裏蓋３３の充填部材３３ｇ及び本体部３３ｆにメッキ層を形成して表面仕上げを施しているため、時計ケースとして使用する際に必要な耐食性等を備えており、また、高級感のある白色調を有しているため、外観品質も高いものとなる。尚、本実施例における裏蓋３３の本体部３３ｆの開口部は、アンテナ３７の外形より僅かに大きくなるように形成されることが好ましい。
【００４４】
図６は本発明の第４実施例に係る電波時計ケースを示す断面図である。尚、この第４実施例も、構造が前述した第１実施例と同様であり、胴３０及び裏蓋３３の材質及び表面仕上げが異なるものであるため、材質及び表面仕上げに関して説明する。本実施例における胴３０は、全体が電気抵抗率が７．０μΩ−ｃｍ以下の非磁性部材である１８Ｋの金合金材（銀と銅を含有している）で形成され、表面が鏡面仕上げされている。裏蓋３３は、全体がステンレス材（オーステナイト系）で形成されている。本実施例における時計ケースにおいては、裏蓋３３がステンレス材で形成されていても胴３０が非磁性部材で形成されているため、アンテナ近傍での共振現象の乱れを低減し、受信感度が向上する。
【００４５】
尚、上記各実施例における時計ケースは、胴３０と裏蓋３３で構成されているが、胴３０の上部にベゼルやリングを設けたものを用いることもできる。この場合には、胴、ベゼル、裏蓋の何れかが非磁性部材で形成されていれば、受信感度を向上させることができる。
【００４６】
また、胴、ベゼル、裏蓋それぞれの全体を非磁性部材で形成するだけでなく、それらの一部分だけを非磁性部材で形成しても受信感度を向上させることができる。その場合、アンテナ３７が平行に投影される部分、あるいはアンテナ３７の端部に相対する部分のみを非磁性部材で形成することが効果的であり、好ましい。
【００４７】
また、非磁性部材は一種類だけを用いるだけでなく、複数の非磁性部材を組み合わせて使用することも可能である。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、時計ケースの胴や裏蓋の構成にガラス等の特殊な構成を使用することなく受信感度を高めることができるので、携帯上、何の支障もなく時刻情報等を含む電波を受信する電波時計を提供することができる。
【００４９】
また、時計ケースの胴や裏蓋にチタン、ステンレススチール等を使用することができるので、安定した防水品質と、高級感のある外観品質とを有するケース構造にすることができる。
【００５０】
更に、時計ケースの胴や裏蓋を、電波時計ではない一般の時計と同様に設計・製造することができるので、電波時計におけるケースのデザインバリエーションを一般の時計並に拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る電波時計のケース構造を示す断面図である。
【図２】受信状態の優劣を示すアンテナの利得及びＱ値の算出例を示す説明図である。
【図３】実験用外装を用いた受信実験の実験用設備を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る電波時計のケース構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施例に係る電波時計のケース構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施例に係る電波時計のケース構造を示す断面図である。
【図７】電波時計の機能の概略を示すブロック図である。
【図８】ケースの一部に金属を用いた電波腕時計の構造の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ アンテナ
２ 電波時計受信機
３ ＣＰＵ
４ 表示駆動部
５ 入力装置
１０ ケース
１１ 胴
１２ 裏蓋
１３ 風防
１４ ムーブメント
１５ 文字板
１６ 針
１７ バーアンテナ
１８ 磁芯部材
２０ コイル
２１ 導線
２２ 縁枠
２３ ガラス
３０ 胴
３０ａ 段部
３０ｂ 内方突出部
３０ｃ 内側面
３０ｄ 本体部
３０ｅ メッキ層
３０ｆ 本体部
３０ｇ メッキ層
３１ パッキン
３２ ガラス
３３ 裏蓋
３３ａ 立ち上がり部
３３ｄ 本体部
３３ｅ メッキ層
３３ｆ 本体部
３３ｇ 充填部材
３３ｈ メッキ層
３３ｉ メッキ層
３４ ムーブメント
３５ 文字板
３６ 指針
３７ アンテナ
３８ 磁芯部材
４０ コイル
４４ パッキン
４５ 樹脂中枠
５０ 実験用外装
５０ａ 胴部
５０ｂ 蓋部
５１ 実験用アンテナ
５２ 樹脂板
５３ 送信アンテナ
【発明の属する技術分野】
本発明は、時刻情報を含む所定の電波を受信して時刻を表示する電波時計に関するものであり、特に、金属時計ケースを使用した場合における電波受信性能の向上を目指した電波時計ケースに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
標準電波を受信する電子時計、即ち時刻情報を含む標準電波（搬送波）を受信し、この電波から時刻情報を取り出すことにより、正確な時刻を得ることのできる電波時計は既に知られている。この時刻情報を含む電波は、各国毎に周波数が異なり、例えば、日本では総務省、郵政事業庁の管轄下において、４０ｋＨｚ及び６０ｋＨｚの標準電波が発信されている。
【０００３】
図７は、このような電波時計の機能の概略を示すブロック図である。この電波時計は、アンテナ１、電波時計受信機２、ＣＰＵ３、表示駆動部４、入力装置５等から構成されている。その他、図示していないが時分秒の各指針又は液晶等による表示部が含まれている。
【０００４】
この電波時計においては、はじめにアンテナ１で時刻情報を含む電波を受信する。電波時計受信機２は、アンテナ１が受信した電波を増幅検波し、電波から時刻情報を取り出して出力する。ＣＰＵ３は、電波時計受信機２から出力された時刻情報に基づき、現在時刻データを出力する。表示駆動部４は、ＣＰＵ３から出力された現在時刻データに基づき、表示部に現在時刻を表示させる。尚、入力装置５は、例えば、ＣＰＵ３に対してリセット等の操作情報を入力する際に使用される。
【０００５】
電波に含まれている時刻情報(タイムコード)は、６０秒周期のパルス信号であり、１秒ごとに、２００、５００、８００msecのいずれかの幅を有するパルスが１つ乗っている。これらパルスの組み合わせにより、６０秒で時刻情報が得られる。ＣＰＵ３は、受け取ったパルス信号から１秒ごとのパルスのパルス幅を読み取っていくことにより、時刻情報(現在時刻)を取得する。そして、ＣＰＵは、取得した時刻情報により、表示駆動部４を介して表示部における表示時刻を修正する。よって、電波時計は、受信した時刻情報に基づき、表示時刻が所定間隔毎に修正されることにより、常に正確な時刻を表示できる。
【０００６】
このような電波時計として、アンテナ、電波時計受信機、ＣＰＵ、表示駆動部および表示部を、アンテナ収納体であるケースの中に収納した腕時計が、すでに提供されている。このケースの素材には、アンテナが電波を受信するために合成樹脂やセラミックなどの非導電性材料が主として用いられてきた。即ち、金属などの導電材料からなるケース内部にアンテナを収納すると、アンテナ近傍に発生する磁束が導電材料に吸い取られ、共振現象が妨げられるため、アンテナが標準電波を受信できなくなるほどに、アンテナの受信機能が低下してしまうからである。
【０００７】
しかしながら、このようなアンテナの受信障害を避けるため、合成樹脂製のケースを用いると、ケースの耐傷性、あるいは耐薬品性の低下をまねくばかりか、装身具としての腕時計に必要とされる高級感や美観も損なわれることになる。このため、ケースに金属を用いた電波腕時計が提案されている。
【０００８】
図８は、ケースの一部に金属を用いた電波腕時計の構造の一例を示す断面図である。この腕時計のケース１０は、胴１１と裏蓋１２と風防１３とから概略構成されている。バンド（図示せず）が連結される胴内部に、ムーブメント１４が公知の手段で配置されている。ムーブメント１４の上方には、時刻表示部である文字板１５と針１６が、同じく公知の手段で配置されている。そして、ムーブメント１４の下方で、かつ裏蓋１２の上方に位置するように、磁気長波アンテナであるバーアンテナ１７が配置されている。このバーアンテナ１７は、フェライト材からなる磁芯部材１８と、この磁芯部材１８に巻回されたコイル２０とよりなり、合成樹脂製の保持部材の上面に固定されている。
【０００９】
ムーブメント１４は、前述した電波時計受信機、ＣＰＵ、および表示駆動部を備え、導線２１によってバーアンテナ１７と電気的に導通される。従って、バーアンテナ１７が受信した標準電波に基づいて、ムーブメント１４のＣＰＵが、表示駆動部における、図示しないギア機構を動作させて、表示部の針１６の位置を常に修正するように駆動する。なお、ここで、上下方向とは、図８における上下を示している。
【００１０】
胴１１は導電材料で中空でない、即ちソリッド金属、たとえばソリッドステンレスからなる。胴１１の最上部には、非導電材料であるガラスからなる風防１３が、接着等の公知の手段で固定される。文字板１５は、非導電材料である合成樹脂やセラミックなどからなる。裏蓋１２は、胴１１に固定されたステンレスからなる環状の縁枠２２と、縁枠内に固定されたガラス２３とからなる。このように、この腕時計は、ケースの上下面には非導電材料が視認されるものの、ケースの側面部分を金属で構成しているため、装身具としての高級感や美観を損なわないという利点がある（特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−３３５７１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８に示される腕時計は、携帯使用する上での電波受信性能について大きな問題はないが、裏蓋１２の縁枠２２にガラス２３が固定されているため、腕時計を落とす等の衝撃を与えるとガラス２３が破損するという問題がある。また、裏蓋１２は、腕に密接しているので、長期の使用において、汗等によりガラス２３が縁枠２２から外れたり、腕時計内部のムーブメント（アンテナ１、電波時計受信機２、ＣＰＵ３、表示駆動部４等）に汗、水、ホコリ等が入り込み、腕時計としての機能を著しく低下させる恐れもある。
【００１３】
また、裏蓋１２にガラス２３が設けられているので、部品点数が増えると共に組立工数も増え、コストアップをまねくという問題を有していた。また、非金属部材が外装に使用されているため、腕時計としての重厚感に欠け、高級感や外観品質にも問題を有していた。
【００１４】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みなされたもので、通常の金属時計ケースを使用しても、携帯上、何の支障もなく時刻情報等、所定の情報を含んだ電波を受信することができ、安定した防水品質及び高級感を有する外観品質の向上並びに一般の時計と同様のデザインバリエーションの拡大を図ることが可能な電波時計ケースを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電波時計ケースは、請求項１に示すように、
アンテナと時計装置とを収納した時計ケースから構成され、
該時計ケースは、少なくとも裏蓋において、電気抵抗率が７．０μΩ−ｃｍ以下の非磁性部材が一部を構成し、前記アンテナは、磁芯材とこの磁芯材に複数巻かれたコイルとから構成され、前記磁芯材の軸線を含む少なくとも１つの平面に沿って、前記裏蓋の、前記アンテナが平行に投影される部分が前記非磁性部材でできていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明においては、アンテナと時計装置とを収納した時計ケースを、電気抵抗率が７．０μΩ−ｃｍ以下に設定された非磁性部材で形成するか、又は時計ケースの一部を当該非磁性部材で形成し、且つ表面仕上げを施している。また、この非磁性部材は、アンテナが平行に投影される裏蓋、胴、ベゼル等の部材あるいは該部材に投影される部分、又はアンテナの端部とそれぞれ相対する裏蓋、胴、ベゼル等の部材あるいは該部材における相対する部分に設けられている。このように非磁性部材を設けると、金属材料に起因するアンテナ近傍での共振現象の乱れを低減することができるため、金属時計ケースであっても十分な受信感度を得ることが可能となる。これにより、電波時計であっても胴、裏蓋、ベゼル等にチタン、ステンレススチール等を使用することができるようになり、受信感度の低下を抑え、時計ケースの機構上及び外観上の機能を向上させることができる。尚、非磁性部材の電気抵抗率等に関しては、実験による検証を重ねることで得られた最も効果的な値を提示している。
【００１７】
【実施例】
以下図面に基づいて本発明の実施例を説明する。はじめに、時計ケースに使用する材質の選定に関する実験とその結果について説明する。まず、時計ケースに使用する材質の中で、アンテナの受信感度の低下が少ない金属を選定するため、０．５ｍｍ厚の金属板の上に、導体径６５μｍコイル２０００ターンの実験用アンテナを設置し、所定位置に設置された送信アンテナから４０ｋＨｚの信号を送信する実験を行った。受信状態の評価は、図２に示すように、受信した信号のピーク高さである利得と周波数帯域幅Δｆとピーク周波数ｆｏから求められるＱ値＝ｆｏ／Δｆを比較することにより行っている。尚、利得が高いほど受信感度が良好であり、Ｑ値が高いほど周波数選択性が良好であることを示す。この実験の結果、金、銀、銅、真鍮、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、それらの合金の上にアンテナを設置した場合は、チタン、チタン合金、ステンレススチール、タンタルカーバイドの場合に比べて、利得が２〜３ｄＢ（デシベル）高くなった。
【００１８】
また、銅、真鍮、アルミニウム，マグネシウム、亜鉛それらの合金に関してＱ値が４１〜４７と高く、チタン、チタン合金、ステンレススチール、タンタルカーバイトに関してＱ値が３２前後と低下することが認められた。
【００１９】
次に、同様の実験を、胴、裏蓋等からなる時計ケースに相当する実験用外装を用いて行った。即ち、図３に示すように、時計ケースに相当する実験用外装５０内に、アンテナに相当する実験用アンテナ５１を収めたものを樹脂板５２の上に載置し、所定位置に設置された送信アンテナ５３から一定周波数の電波を送信し、実験用アンテナ５１の受信状態を測定した。
【００２０】
この実験の結果、時計ケースの胴に相当する胴部５０ａと裏蓋に相当する蓋部５０ｂを共に受信感度が低下すると認められたステンレススチール等の金属で形成すると、Ｑ値は５と低下し、電波時計としては好ましくないことが認められた。また、胴部５０ａを受信感度が低下すると認められたステンレススチール等の金属で形成し、蓋部５０ｂを受信感度が良好と認められた真鍮等の金属で形成すると、Ｑ値は８前後となって受信感度が良好となった。そこで、時計外装に使用することを想定して胴部５０ａはステンレススチール等の金属のままに、外周部分をステンレススチール等の金属でリング又は枠状に形成し且つその内側に真鍮等の金属を嵌め込むことにより形成した蓋部５０ｂを使用すると、Ｑ値は８〜９と更に良好な状態になった。その上、アンテナの利得も１〜２ｄＢ向上することもできた。
【００２１】
上記実験結果から、受信感度が良好となる金属で時計ケースを形成した場合だけでなく、受信感度が低下する金属で時計ケースを形成したとしても、その一部に受信感度が良好となる金属を設けることで、時計ケース内側にあるアンテナの受信感度を向上させることが可能であることが検証できた。
【００２２】
一方、実験に使用した金属の電気抵抗率を比較してみると、受信感度を低下させるチタンやステンレススチールでは、電気抵抗率が５５〜７４μΩ−ｃｍと高く、受信感度が良好となるアルミニウムでは、電気抵抗率が２．６９μΩ−ｃｍと低いことがわかった。そこで、電気抵抗率と受信感度との関係を検証するため、時計ケース全体又はその一部に使用する金属を電気抵抗率に基づいて選定したところ、受信感度が良好となる金属の電気抵抗率を７μΩ−ｃｍ以下に設定することにより、これに金属の電気抵抗率が高い金属を組み合わせたとしても良好な受信感度を保つことが可能であることが判明した。
【００２３】
その結果、金、銀、銅、真鍮、アルミニウム，マグネシウム、亜鉛それらの合金のような電気抵抗率が７μΩ−ｃｍ以下の非磁性部材で時計ケース全体又はその一部を形成すれば、金属を使用した時計ケースであっても受信感度を良好にすることができることが判明した。更に、外観品質に優れたチタン、チタン合金、ステンレススチール、タンタルカーバイト、タングステンカーバイドのように電気抵抗率が高い金属からなる時計ケースであっても、その一部に上記非磁性部材からなる部分があれば受信感度を良好にすることが可能であることも検証できた。
【００２４】
上記各実験等の結果に基づけば、時計ケースの胴や裏蓋を、電気抵抗率が７μΩ−ｃｍ以下の金、銀、銅、真鍮、アルミニウム，マグネシウム、亜鉛それらの合金等の非磁性部材で形成すれば、受信感度の低下を抑え、金属時計ケースを電波時計に使用することができる。また、上記非磁性部材で時計ケースの胴や裏蓋の一部を形成すれば、その他の部分をチタン、チタン合金、ステンレススチール、タングステンカーバイト、タンタルカーバイト等で形成しても、受信感度を良好な状態にすることができる。
【００２５】
また、非磁性部材は、上記金属の内の１種類だけで形成されている必要はなく、その中の少なくとも２種類の金属を拡散接合、ロー付、接着、カシメ等によって接合することにより時計ケースあるいはその一部を形成しても同様の効果が認められた。
【００２６】
次に、上記実験等の結果に基づく実施例を説明する。図１は本発明の第１実施例に係る電波時計ケースを示す断面図である。胴３０は、略筒状をなし、その図中上方の開口部の内周縁にある段部３０ａにパッキン３１を介してガラス３２が取り付けられ、図中下方の開口部に裏蓋３３が圧入、螺合、ネジ等の手段により取り付けられている。尚、図１に示す裏蓋３３は圧入にて胴３０に取り付けられており、その立ち上がり部３３ａと胴３０の内側面３０ｃとの間にパッキン４４が挟み込まれている。
【００２７】
本実施例における胴３０と裏蓋３３は、前述した実験にて受信感度を良好な状態にする電気抵抗率が７．０μΩ−ｃｍ以下の非磁性部材である黄銅材からなる本体部３０ｄ，３３ｄで形成され、鏡面仕上げが施され、その後、湿式メッキにより表面にＰｄ等のメッキ層３０ｅ，３３ｅが形成されて仕上げられたものとなっている。
【００２８】
胴３０と裏蓋３３のメッキ層３０ｅ，３３ｅは、以下に示すような湿式メッキにより形成される。はじめに、下地メッキ層を形成するため、本体部３０ｄ，３３ｄに、メッキ浴（組成：Ｎａ2ＳｎＯ3・３Ｈ2Ｏ ６０ｇ／ｌ（リットル），ＣｕＣＮ ２０ｇ／ｌ，Ｋ2ＳＯ3Ｈ １０ｇ／ｌ，ＫＣＮ（フリー） ３０ｇ／ｌ，ＫＯＨ ６０ｇ／ｌ，Ｚｎ（ＣＮ）2 ５ｇ／ｌ）、浴温５０℃、電流密度２．４Ａ／ｄｍ2、ｐＨ１２．５、析出速度０．３３μｍ／ｍｉｎ、時間６分の条件でメッキを施す。これにより本体部３０ｄ，３３ｄの表面に、約２μｍのＣｕ−Ｓｎ−Ｚｎ合金の下地メッキ層が形成される。
【００２９】
次に、この下地メッキ層の上に以下の条件でメッキを施すことによりＳｎ−Ｃｕ−Ｐｄ合金メッキ層を形成する。メッキ浴（組成：Ｎａ2ＳｎＯ3・３Ｈ2Ｏ ６０ｇ／ｌ（Ｓｎ換算量２６．７ｇ／ｌ），ＣｕＣＮ ２０ｇ／ｌ（Ｃｕ換算量１４．２ｇ／ｌ），Ｋ2ＳＯ3Ｈ １０ｇ／ｌ，ＫＣＮ（フリー） ３０ｇ／ｌ，ＫＯＨ ６０ｇ／ｌ，Ｋ2Ｐｄ（ＣＮ）4・３Ｈ2Ｏ ３０ｇ／ｌ（Ｐｄ換算量９．３ｇ／ｌ））。メッキ条件：浴温５０〜５５℃、電流密度２．０Ａ／ｄｍ2、電流効率４７．８％、ｐＨ１２．５〜１３、析出速度０．３３μｍ／ｍｉｎ、時間９分。このメッキにより下地メッキ層の上に、厚み約３μｍ、硬度（Ｈｖ）約３００、密度９．６ｇ／ｃｍ3のＳｎ−Ｃｕ−Ｐｄ合金メッキ層が形成される。このメッキ層の組成を走査電顕とＸ線マイクロアナライザーで簡易定量したところ、Ｓｎ：１７．１２重量％、Ｃｕ：４４．２２重量％、Ｐｄ：３８．６６重量％の３元合金であることが確認された。
【００３０】
その後、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｐｄ合金メッキ層の上に次のような条件でメッキを施すことにより、仕上げメッキ層が形成される。メッキ浴（日本高純度化学（株）製の「パラブライト−ＳＳＳ」（商品名））。メッキ条件：浴温５５℃、電流密度５Ａ／ｄｍ2、ｐＨ７．６、析出速度０．３３μｍ／ｍｉｎ、時間６分。このメッキにより、厚み約２μｍで白色光沢を有するＰｄメッキ層が形成され、メッキ層３０ｅ，３３ｅが完成される。
【００３１】
上記のようにメッキ層３０ｅ，３３ｅが形成された胴３０と裏蓋３３は、塩化ナトリウム９．９ｇ／ｌ、硫化ナトリウム０．８ｇ／ｌ、尿素７．１ｇ／ｌ、アンモニア水０．１９ｍｌ／ｌ、サッカロース０．２ｇ／ｌ、乳酸（５０％）０．８ｍｌ／ｌからなる人工汗（温度４０℃）に２４時間浸漬する耐食試験を行っても、表面が変色することはなく、良好な耐食性を有している。また、この胴３０と裏蓋３３は、温度２００℃に５時間放置する加熱試験を行ってもメッキ層３０ｅ，３３ｅの剥離が全く認められず、耐熱性も良好なものとなる。
【００３２】
上記のような胴３０の中には、前述した図７に示す電波時計受信機、ＣＰＵ、及び表示駆動部等を備えたムーブメント３４が収められている。ムーブメント３４の図中上方には、時刻表示部である文字板３５と指針３６が設けられている。このムーブメント３４は、胴３０の段部３０ａを形成する内方突出部３０ｂの図中下面に文字板３５が当接することにより位置決めされ、裏蓋３３の立ち上がり部３３ａの上面に配設された樹脂中枠４５との間に挟み込まれることで固定されている。また、このムーブメント３４と裏蓋３３との間には所定の空間が設けられており、その空間の中にアンテナ３７が配置されている。このアンテナ３７は、フェライト材等からなる棒状の磁芯材３８と、この磁芯材３８に巻回されたコイル４０とから構成されており、ムーブメント３４の下面に固定されている。
【００３３】
上記構成からなる電波時計においては、アンテナ３７が受信した標準電波に基づいて、ムーブメント３４内のＣＰＵが、表示駆動部を動作させて、指針３６を常に修正するように駆動する。このときに、本実施例における時計ケースでは、胴３０及び裏蓋３３が非磁性部材で形成されているため、アンテナ近傍での共振現象の乱れを低減し、受信感度を向上させている。また、前述したように、胴３０と裏蓋３３に表面仕上げを施しているため、時計ケースとして使用する際に必要な耐食性及び耐熱性を備えており、また、重厚で高級感のある白色系金属光沢を有しているため、外観品質も高いものとなる。
【００３４】
図４は本発明の第２実施例に係る電波時計ケースを示す断面図である。尚、この第２実施例は、構造が前述した第１実施例と同様であり、胴３０及び裏蓋３３の材質及び表面仕上げが異なるものであるため、材質及び表面仕上げに関して詳述する。本実施例における胴３０は、タングステンカーバイド材（超硬材）からなる本体部３０ｆで形成され、鏡面仕上げが施され、その後、乾式メッキにより表面にメッキ層３０ｇが形成されて仕上げられたものとなっている。一方、裏蓋３３は、電気抵抗率が７．０μΩ−ｃｍ以下の非磁性部材である黄銅材で形成され、鏡面仕上げが施され、その後、第１実施例で述べたＣｕ−Ｓｎ−Ｚｎ合金の下地メッキ層とＳｎ−Ｃｕ−Ｐｄ合金メッキ層とを湿式メッキで形成し、その表面に、乾式メッキによりメッキ層３３ｉ（胴３０に形成したメッキ層と同じ）が形成されて仕上げられたものとなっている。
【００３５】
上記メッキ層３０ｇ及び３３ｉは以下に示す工程でメッキが行われることにより形成される。はじめに、裏蓋３３の表面に、第１実施例で説明したメッキ浴及び条件でＣｕ−Ｓｎ−Ｚｎ合金の下地メッキ層と、その表面にＳｎ−Ｃｕ−Ｐｄ合金メッキ層を形成する。次に、この裏蓋３３とタングステンカーバイドからなる本体部３０ｆを脱脂、洗浄、乾燥する。次に、この本体部３０ｆと裏蓋３３をイオンプレーティング装置にセットし、装置内を排気したのちアルゴンガスを導入して装置内の真空度を１．０×１０-2Ｔｏｒｒにする。ここで、装置内に配設されている熱電子フィラメントとプラズマ電極を作動してアルゴンプラズマを発生させ、１０分間、表面をイオンボンバードで洗浄する。ついで、装置内に窒素ガスを導入して装置内の真空度を２．０×１０-3Ｔｏｒｒに維持し、装置のプラズマ銃でプラズマを発生させつつＴｉを５分間蒸発させて、胴３０と裏蓋３３の表面に厚み０．２５μｍのＴｉＮ層を形成する。更に、Ｔｉの蒸発と窒素ガス導入を停止したのち、Ｔｉを５０原子％含有するＡｕ−Ｔｉ合金を蒸発させて、前記ＴｉＮ層の上に厚み０．３μｍのＡｕ−Ｔｉ合金メッキ層を形成し、メッキ層３０ｇ及び３３ｉを完成させる。
【００３６】
上記のようにメッキ層３０ｇが形成された胴３０及び裏蓋３３は、金色光沢を有することになり、その色調は、スイス金メッキ色規格の１Ｎ−１４色を満足する均一な指定金色調を出すことができる。実際に色差計で測定した色調は、Ｌ’８０，ａ’１．０，ｂ’１５．０であった。尚、このように形成されるメッキ層３０ｇ及び３３ｉは、Ｘ線光電子分光法による分析の結果、金８８原子％、チタン６．５原子％、窒素０．５原子％、酸素２原子％、および炭素３原子％からなっていた。
【００３７】
また、上記胴３０及び裏蓋３３について、第１実施例と同様の人工汗を用いて２４時間の耐食性試験を行っても、腐食や変色は全く認められなかった。
【００３８】
本実施例における時計ケースにおいては、胴３０がタングステンカーバイドで形成されていても裏蓋３３が非磁性部材で形成されているため、アンテナ近傍での共振現象の乱れを低減し、受信感度を向上させている。また、前述したように、胴３０及び裏蓋３３にメッキ層を形成して表面仕上げを施しているため、時計ケースとして使用する際に必要な耐食性等を備えており、また、高級感のある金色調を有しているため、外観品質も高いものとなる。尚、本実施例のように、胴３０にタングステンカーバイドを使用した場合、その表面を鏡面仕上げするだけで乾式メッキを施さなくても時計ケースとして使用することが可能な場合もある。
【００３９】
図５は本発明の第３実施例に係る電波時計ケースを示す断面図である。尚、この第３実施例も、構造が前述した第１実施例と同様であり、胴３０及び裏蓋３３の材質及び表面仕上げが異なるものであるため、材質及び表面仕上げに関して詳述する。本実施例における胴３０は、全体がステンレス材（オーステナイト系）で形成され、表面にヘアーライン目付け仕上げが施されている。一方、裏蓋３３は、その本体部３３ｆがステンレス材（オーステナイト系）で形成され、この本体部３３ｆに設けられた開口部に埋め込まれてロー付けされた充填部材３３ｇが電気抵抗率が７．０μΩ−ｃｍ以下の非磁性部材である黄銅材で形成されており、その後、湿式メッキ及び乾式メッキにより表面にメッキ層３３ｈが形成されて仕上げられたものとなっている。
【００４０】
上記メッキ層３３ｈは以下に示す工程でメッキが行われることにより形成される。はじめに、前述した第１実施例と同じ条件で湿式メッキを施し、黄銅材からなる充填部材３３ｇの表面にＣｕ−Ｓｎ−Ｚｎ合金メッキ層、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｐｄ合金メッキ層、Ｐｄメッキ層を順次形成する。
【００４１】
次に、上記メッキ層が形成された充填部材３３ｇと共にステンレス材からなる本体部３３ｆを有機溶剤で洗浄し、イオンプレーティング装置に配置する。ついで、装置内を１．０×１０-5Ｔｏｒｒまで排気した後、アルゴンガスを３×１０-3Ｔｏｒｒまで導入する。次に、装置内に備えられた熱電子フィラメントとプラズマ電極を駆動させてアルゴンのプラズマを形成させる。これと同時に、裏蓋３３に−５０Ｖの電位を印加して、１０分間ボンバードクリーニングを行う。次いで、アルゴンガスの導入を止め、装置内に窒素ガスを１．０×１０-3Ｔｏｒｒまで導入し、装置内部に備えられたプラズマ銃でプラズマを発生させた後、Ｔｉを１０分間蒸発させて裏蓋３３の表面に窒化度が０．２のＴｉの窒化物からなる被膜を０．５μｍの膜厚に形成し、装置内を１．０×１０-5Ｔｏｒｒまで排気する。次に、装置内にアルゴンガスを１．０×１０-3Ｔｏｒｒまで導入してプラズマを発生させた後、金５５原子％とコバルト４５原子％とからなる金−コバルト混合物を蒸発させ、析出する金−コバルト合金膜の厚みが０．３μｍになったところで金−コバルト混合物の蒸発を止める。
【００４２】
このようにして形成されるメッキ層３３ｈは、Ｘ線光電子分光法による分析の結果、金６３原子％及びコバルト３７原子％からなり、このメッキ層３３ｈが形成された裏蓋３３は、明るさがある均一な白色調の色調を有するものとなる。
【００４３】
本実施例における時計ケースにおいては、胴３０及び裏蓋３３の一部がステンレス材で形成されていても裏蓋３３に非磁性部材で形成されている部分があるため、アンテナ近傍での共振現象の乱れを低減し、受信感度を向上させている。また、前述したように、裏蓋３３の充填部材３３ｇ及び本体部３３ｆにメッキ層を形成して表面仕上げを施しているため、時計ケースとして使用する際に必要な耐食性等を備えており、また、高級感のある白色調を有しているため、外観品質も高いものとなる。尚、本実施例における裏蓋３３の本体部３３ｆの開口部は、アンテナ３７の外形より僅かに大きくなるように形成されることが好ましい。
【００４４】
図６は本発明の第４実施例に係る電波時計ケースを示す断面図である。尚、この第４実施例も、構造が前述した第１実施例と同様であり、胴３０及び裏蓋３３の材質及び表面仕上げが異なるものであるため、材質及び表面仕上げに関して説明する。本実施例における胴３０は、全体が電気抵抗率が７．０μΩ−ｃｍ以下の非磁性部材である１８Ｋの金合金材（銀と銅を含有している）で形成され、表面が鏡面仕上げされている。裏蓋３３は、全体がステンレス材（オーステナイト系）で形成されている。本実施例における時計ケースにおいては、裏蓋３３がステンレス材で形成されていても胴３０が非磁性部材で形成されているため、アンテナ近傍での共振現象の乱れを低減し、受信感度が向上する。
【００４５】
尚、上記各実施例における時計ケースは、胴３０と裏蓋３３で構成されているが、胴３０の上部にベゼルやリングを設けたものを用いることもできる。この場合には、胴、ベゼル、裏蓋の何れかが非磁性部材で形成されていれば、受信感度を向上させることができる。
【００４６】
また、胴、ベゼル、裏蓋それぞれの全体を非磁性部材で形成するだけでなく、それらの一部分だけを非磁性部材で形成しても受信感度を向上させることができる。その場合、アンテナ３７が平行に投影される部分、あるいはアンテナ３７の端部に相対する部分のみを非磁性部材で形成することが効果的であり、好ましい。
【００４７】
また、非磁性部材は一種類だけを用いるだけでなく、複数の非磁性部材を組み合わせて使用することも可能である。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、時計ケースの胴や裏蓋の構成にガラス等の特殊な構成を使用することなく受信感度を高めることができるので、携帯上、何の支障もなく時刻情報等を含む電波を受信する電波時計を提供することができる。
【００４９】
また、時計ケースの胴や裏蓋にチタン、ステンレススチール等を使用することができるので、安定した防水品質と、高級感のある外観品質とを有するケース構造にすることができる。
【００５０】
更に、時計ケースの胴や裏蓋を、電波時計ではない一般の時計と同様に設計・製造することができるので、電波時計におけるケースのデザインバリエーションを一般の時計並に拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る電波時計のケース構造を示す断面図である。
【図２】受信状態の優劣を示すアンテナの利得及びＱ値の算出例を示す説明図である。
【図３】実験用外装を用いた受信実験の実験用設備を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る電波時計のケース構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施例に係る電波時計のケース構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施例に係る電波時計のケース構造を示す断面図である。
【図７】電波時計の機能の概略を示すブロック図である。
【図８】ケースの一部に金属を用いた電波腕時計の構造の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ アンテナ
２ 電波時計受信機
３ ＣＰＵ
４ 表示駆動部
５ 入力装置
１０ ケース
１１ 胴
１２ 裏蓋
１３ 風防
１４ ムーブメント
１５ 文字板
１６ 針
１７ バーアンテナ
１８ 磁芯部材
２０ コイル
２１ 導線
２２ 縁枠
２３ ガラス
３０ 胴
３０ａ 段部
３０ｂ 内方突出部
３０ｃ 内側面
３０ｄ 本体部
３０ｅ メッキ層
３０ｆ 本体部
３０ｇ メッキ層
３１ パッキン
３２ ガラス
３３ 裏蓋
３３ａ 立ち上がり部
３３ｄ 本体部
３３ｅ メッキ層
３３ｆ 本体部
３３ｇ 充填部材
３３ｈ メッキ層
３３ｉ メッキ層
３４ ムーブメント
３５ 文字板
３６ 指針
３７ アンテナ
３８ 磁芯部材
４０ コイル
４４ パッキン
４５ 樹脂中枠
５０ 実験用外装
５０ａ 胴部
５０ｂ 蓋部
５１ 実験用アンテナ
５２ 樹脂板
５３ 送信アンテナ
Claims (3)
- アンテナと時計装置とを収納した時計ケースから構成され、
該時計ケースは、少なくとも裏蓋において、電気抵抗率が７．０μΩ−ｃｍ以下の非磁性部材が一部を構成し、前記アンテナは、磁芯材とこの磁芯材に複数巻かれたコイルとから構成され、前記磁芯材の軸線を含む少なくとも１つの平面に沿って、
前記裏蓋の、前記アンテナが平行に投影される部分が前記非磁性部材でできている
ことを特徴とする電波時計ケース。 - 前記アンテナが平行に投影される非磁性部材の外形は、
前記アンテナの外形より僅かに大きくなるように形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の電波時計ケース。 - 前記非磁性部材は、金、銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛又はそれらの合金の中の少なくとも１つからなることを特徴とする請求項１ないし２のいずれか1つに記載の電波時計ケース。
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