JP4551531B2

JP4551531B2 - 太陽電池付電子時計

Info

Publication number: JP4551531B2
Application number: JP2000121968A
Authority: JP
Inventors: 稔小林
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2000-04-24
Filing date: 2000-04-24
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2020-04-24
Also published as: JP2001305247A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池付電子時計の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、時計はその時刻の表示形態として、２本或いは３本の指針によって時刻を表示するアナログ方式と、液晶やＬＥＤに代表される電子光学的表示装置によって時刻を表示するデジタル方式、或いは両者を組み合わせたコンビネーション方式に大別できることは周知である。また、このうちアナログ方式の時計の中でも、例えば秒針やカレンダーの有無、更にはタイマー機能、クロノグラフ機能やアラーム機能、月齢表示機能等に代表される従属的な計時機能の有無を、消費者がそれぞれの好みに合わせて選択できることも周知である。
【０００３】
また、時計はその駆動電源として、従来は手巻き式や、充電不可能な一次電池を利用する物が主流であったが、近年充電可能な二次電池を利用した、電池交換不要の充電式時計が普及してきている。
【０００４】
駆動電源として二次電池を活用した充電式時計の例としては、光を受光することによって発電する太陽電池を利用した太陽電池付時計、腕の動きにより錘を回転させて発電する自動巻発電時計などが挙げられる。
【０００５】
このうち、太陽電池を電源として使用した電子時計の基本構造を、指針式時計を例に挙げて以下に説明する。図６は従来の太陽電池付電子時計の、太陽電池回りの要部断面図である。図６において、１は時計を構成する母材となる板状部品である地板、２は文字板、３は地板１と文字板２の間に配設され、光を受光することによって発電する太陽電池、４は時計を駆動する複合回路、５は地板１に押込固定され、複合回路４や図示しない巻真による時刻修正機構を保持する高分子樹脂成形品である巻真スペーサ、６は図示しない減速輪列や複合回路４など、時計の構成要素を地板１及び巻真スペーサ５と挟持することによって保持する回路支持板、１０は巻真スペーサ５によって位置決めされ、複合回路４と太陽電池３を電気的に接続するバネ部品である太陽電池接続バネである。
【０００６】
図６において、太陽電池接続バネ１０は、太陽電池接点部である接続バネ部１０ａによって太陽電池３の下面側に配設された電極３ａと、回路接点部である接続バネ部１０ｂによって複合回路４上に配設された図示しないパターンと導通している。これにより、太陽電池３が光を受光して発電した場合、発生した電流は太陽電池接続バネ１０を介して複合回路４の導電パターンと導通し、最終的には図示しない二次電池に蓄えられる。実際の運針時は二次電池から、いわば小出しに電流を取り出す事によって、夜間など、太陽電池３が受光せず発電しない時にも安定した運針を実現している。
【０００７】
本例においては、文字板２を光を透過する材質で形成し、文字板２と地板１の間に配設した太陽電池３に光を当てることにより発電している。このように、文字板２の下に太陽電池３を配設した構造とすることによって、腕への携帯時に時計が露出し、文字板２を通して太陽電池３に光が当たる状態になっていれば常に太陽電池３が発電するため、二次電池へ効率よく充電することが可能である。
【０００８】
しかしながら、この構造では、文字板２を光が透過して太陽電池３に光を当てる必要があるため、文字板２を光の透過率の高い材質で形成する必要が生じる等、文字板２にデザイン上の制約が生じる問題がある。
【０００９】
これに対する一つの解決策の例として、図６に示したような、文字板２の下に太陽電池３を配設した従来の太陽電池付時計モジュールと異なり、裏蓋をガラス素材等、光を透過する材質で形成し、裏蓋側に太陽電池３を配置することによって文字板３の仕様選択の自由度を増した構造の時計モジュールが挙げられる。裏蓋側に太陽電池３を配置した充電式時計モジュールについては、特開平９-５４５０に代表される通り、既知の概念として考えられている。
【００１０】
その例を図７に示す。図７は太陽電池３を裏蓋側に配設した充電式の指針式電子時計モジュールの太陽電池接続部付近の要部断面図である。
【００１１】
図７において、９は外装部品である裏蓋である。裏蓋９は光を透過するガラス素材で形成してあり、太陽電池３を文字板２に対して地板１と反対側に配設する事により、従来とは異なり腕から外した状態で裏蓋９側の太陽電池３を光に当てて発電する構造となっている。
【００１２】
ここで、図６及び図７においては、太陽電池３の陽極と陰極それぞれに太陽電池接続バネ１０を接続し、複合回路４との電気的接点としている。即ち、太陽電池３が光を受光して発電する事により得られる電流は、陽極及び陰極を複合回路４と電気的に接続する事で複合回路４へと流れ込むため、太陽電池接続バネ１０は必ず陽極側と陰極側の１本ずつ、合計２本必要となる。
【００１３】
なお、図６においては、太陽電池接続バネ１０はコイル形状をしたバネである。これに対して、図７においては、太陽電池接続バネ１０は、太陽電池３との接続バネ部１０ａと複合回路４との接続バネ部１０ｂの二本の板バネを一体化した複合板バネ形状となっており、複合回路４と巻真スペーサ５によって挟持する事で位置決め及び保持を行う構造となっている。このように、太陽電池接続バネ１０の形状については、太陽電池３と複合回路４で電気的接続が確実に行えればバネの形状は特に制約はなく、対象とする太陽電池付時計モジュールのサイズや複合回路４の電気パターンの配設位置によって、より適切な方法を適宜使い分けているのが実情である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで重要となるのが、如何に太陽電池３と複合回路４の電気的接続を確実に、しかも低コストで実現する構造を得るかである。
【００１５】
即ち、太陽電池接続バネ１０に関しては、その部品サイズが微小であるため、モジュールの組立ライン内、指針や文字板２を組み立てる外装区内、或いはアフターサービスでの修理時に落下の危険がある。また、部品の取り扱い時に作業者が誤って変形させてしまい、太陽電池３と複合回路４の確実な電気的接続が得られなくなる問題が起きる懸念もある。
【００１６】
特に二次電池を利用した太陽電池付時計の場合に問題となるのが、太陽電池３と複合回路４の電気的接続不良が発生しても、外観上で不良検出が行いにくい事である。即ち、仮に太陽電池３からの充電が行われなくなっても、二次電池に電気容量が残っていれば時計は運針を続けるため、ユーザが使用していて二次電池容量がなくなって初めて太陽電池３の導通不良が明らかになる事が考えられる。
【００１７】
これに対して、組立区内では太陽電池３の発電及び導通検査を実施すれば、出荷時の不良発生は防止可能であるが、アフターサービス上では作業者が脱落に注意して作業するという、作業者依存の面が大きくなる。
【００１８】
本発明はこれらの課題を解決すべく、太陽電池付時計モジュールにおいて、部品の取り扱い性を向上しつつ部品点数を削減し、太陽電池３と複合回路４の確実な導通を得る構造を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するための本発明は、時計を構成する母材となる地板と、光を受光することで発電する太陽電池と、該太陽電池で発電した電流を蓄電する二次電池と、前記太陽電池の出力によって前記時計を駆動する回路、前記時計の構成要素を保持する保持部品、及び前記太陽電池と前記回路とを電気的に接続する太陽電池接点部を設けた太陽電池接続部品を有する太陽電池付電子時計において、前記保持部品は、金属製の板状部品であって、前記二次電池の陽極を押圧保持するものであると共に、陽極側の前記太陽電池接続部品を一体に形成したことを特徴とする。
【００２０】
前記陽極側の太陽電池接続部品は、前記保持部品に一体に設けたバネ部であることを特徴とする。
【００２１】
前記保持部品は、前記回路を保持する回路支持板であることを特徴とする。
【００２２】
前記時計はさらに文字板を備え、前記太陽電池は、前記文字板と前記地板との間に配設することを特徴とする。
【００２３】
前記時計はさらに裏蓋を備え、前記太陽電池は、前記裏蓋と前記回路支持板との間に配設することを特徴とする。
【００２４】
前記陽極側の太陽電池接続部品に形成した前記太陽電池接点部は、前記太陽電池の受光面側と反対側に接触することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を図を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態であり、図１は本発明を適用した裏蓋側に太陽電池を配設した太陽電池付アナログ時計の太陽電池と複合回路の接点部周辺の要部平面図、図２は要部断面図である。なお図６及び図７と同一構造には同一記号を付してその説明を省略する。
【００２６】
図１及び図２において、回路支持板６は、金属製の板状部品であり、塑性加工の一方法であるプレス加工、曲げ加工及び絞り加工を利用して成形しており、二次電池の陽極を押圧保持しているため、板全体が＋の電気を帯電している。また、太陽電池３と複合回路４をそれぞれ太陽電池接点部（−）７ａと回路接点部（−）７ｂにより電気的に接続する太陽電池接続バネ（−）７を配設しているが、２本の太陽電池接続バネのうち、太陽電池３の下面に配設した電極のうち、陽極３ａと回路基板４の陽極側を電気的接続するバネ部を、回路支持板６と一体成形したのが特徴である。
【００２７】
即ち、回路支持板６に板バネ形状６ａを配設し、この部分に上曲げ加工を加えることによって、その先端部に太陽電池接点部（＋）６ｂを太陽電池３の太陽電池下面電極（＋）３ａと当接させることによって、陽極側の太陽電池接点部（＋）６ｂを有する板バネ形状６ａを回路支持板６と一体で成形した事が特徴である。回路支持板６は、板バネ形状６ａとは別の場所に配設したバネ形状の回路接点部６ｃによって複合回路４に配設した電極パターンと当接しているため、太陽電池３が受光することにより発生する電流は、回路支持板６を介して複合回路４へ流れる。
【００２８】
つまり、回路支持板６全体を太陽電池接続バネ（−）７と同等の作用を持つ導電部品として利用することが可能となる。
【００２９】
これにより、図６及び図７の従来例においては太陽電池３の陽極側及び陰極側の各電極を接続するため２部品必要であった太陽電池接続バネ１０は、図１及び図２においては、太陽電池３の陰極側電極３ｂと回路基板４の陰極パターンを接続する１本のみとなる。この結果、部品点数を一点削減することが可能となり、完成製品の部品コストを削減すると共に、組立のコストも低減することが可能となる。
【００３０】
また、従来部品寸法が小さく、細い板状のバネ部品であったため変形しやすく、取り扱いに注意する必要があった太陽電池接続バネ１０を、別の部品と一体成形することにより、部品寸法は大きくなり、取扱性も向上し、作業上のミスによる部品の変形や、部品の脱落による太陽電池３と複合回路４の電気的導通不良を事前に予防することが可能となる。
【００３１】
なお、図１及び図２で例を挙げて説明した、裏蓋９側に太陽電池３を配設した太陽電池付アナログ時計モジュールについては、回路支持板６に板バネ形状６ａを一体成形しているが、この回路支持板６については、既存の太陽電池付アナログ時計モジュールの回路支持板を流用しているのが特徴である。
【００３２】
即ち、この回路支持板６には、時計モジュールと外装部品である裏蓋９を電気的に接続することによって、時計モジュールに静電気が加わったときのアースをとるバネ形状を一体で成形していたが、図１に示す本発明の一実施形態の場合、このアースバネの曲げ加工形状を変更することによって、板バネ形状６ａを形成している。これにより、製作費用の高いプレス金型を新規に製作することなく、板バネ形状６ａを一体成形した回路支持板６を低コストで形成することが可能となる。
【００３３】
続いて、図３を用いて本発明の第二の実施形態を説明する。図３は本発明の第二の実施形態を示す太陽電池付アナログ時計モジュールの太陽電池接続部回りの要部断面図である。図３に示す太陽電池付アナログ時計は、本発明の第一の実施形態と異なり、地板１と文字板２の間に太陽電池３を配設した従来タイプの物であるが、図３に示すように、回路支持板６から板バネ形状６ａを地板１側に延伸し、その先端部６ｂを太陽電池３の下面に配設した陽極３ａと当接させることにより、太陽電池接続バネとして使用しているのが特徴である。
【００３４】
図１に示す、太陽電池３が裏蓋９と回路支持板６との間に配設された構造の太陽電池付アナログ時計の場合、太陽電池３と＋に帯電した回路支持板６が断面的に近接しているため、回路支持板６に板バネ形状６ａを一体で形成する事が可能である。これに対して、図３に示すような、太陽電池３が文字板２と地板１の間に配設された従来の太陽電池付アナログ時計に関しても同様に、回路支持板６に代表される、＋に帯電している金属部品に太陽電池接続バネ部を一体成形することにより、部品点数を削減すると共に、部品の取扱性を向上させた構造を実現することが可能となり、本発明の応用範囲は極めて広いと考えられる。
【００３５】
続いて第三の実施形態を図４及び図５を用いて説明する。
【００３６】
図４は本発明の第三の実施形態の要部平面図、図５は要部断面図であり、８は図示しない巻真による時刻修正機構の一部品である裏押えである。図４及び図５において、裏押え８に板バネ形状８ａを一体成形し、この部分に上曲げを加えることによって、太陽電池接点部（＋）８ｂを太陽電池３の下面側の陽極側の電極部３ａに当接させているのが特徴である。本例の場合、裏押え８は、板バネ形状８ａとは別に一体成形した回路接点部（＋）８ｃによって複合回路４の下面に配設した電極パターンと導通しているため、太陽電池３が受光して発生した電流は、裏押え８を介して複合回路４へと流れる事になる。即ち、裏押え８を陽極側の太陽電池接点部（＋）６ｂを有する板バネ形状６ａを形成した回路支持板６と同等の作用を持つ導通部品として利用しているのが特徴である。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、太陽電池付電子時計において、太陽電池と複合回路を電気的に接続する部品である太陽電池接続バネを対象とし、太陽電池接続バネを別の部品と一体成形することによって部品点数の削減によるコストダウンを実現している。更に、部品の取扱性を向上する事を実現している。
【００３８】
具体的には、裏蓋９側に太陽電池を配設した太陽電池付アナログ時計について、太陽電池の陽極と回路を電気的に導通させるバネ部品である太陽電池接続バネを、回路に代表される時計の構成要素を保持する部品である回路支持板と一体成形することによって、部品点数を削減すると共に、板バネ部品であり変形の危険があり、取り扱いに注意を要する部品であった太陽電池接続バネを、より取扱性を向上した形状とする事が可能となる。
【００３９】
また、別の実施形態として、太陽電池を地板と文字板の間に配設した従来タイプの太陽電池付アナログ時計において、回路支持板からバネ部を延伸し、太陽電池と接続することによって、本発明の第一の実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００４０】
また、別の実施形態として、巻真を操作することによって時刻を修正する裏回り機構の一部品である裏押エについて、太陽電池接続バネ部を一体で成形することによって、本発明の第一の実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す、裏蓋側に太陽電池を配設した太陽電池付アナログ時計の、太陽電池の電極付近の要部平面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す、裏蓋側に太陽電池を配設した太陽電池付アナログ時計の要部断面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態を示す、太陽電池付アナログ時計の、太陽電池の電極付近の要部断面図である。
【図４】本発明の第三の実施形態を示す、太陽電池付アナログ時計の要部平面図である。
【図５】本発明の第三の実施形態を示す、太陽電池付アナログ時計の太陽電池の電極付近の要部断面図である。
【図６】従来の太陽電池付アナログ時計の、太陽電池の電極付近の要部断面図である。
【図７】従来の、太陽電池を裏蓋側に配設した太陽電池付アナログ時計の要部断面図である。
【符号の説明】
１地板
２文字板
３太陽電池
３ａ太陽電池の下面電極（陽極）
４複合回路
５巻真スペーサ
６回路支持板
６ａ板バネ形状
６ｂ太陽電池接点部（＋）
６ｃ回路接点部（＋）
７太陽電池接続バネ
７ａ太陽電池接点部（−）
７ｂ回路接点部（−）
８裏押え
８ａ板バネ形状
８ｂ太陽電池接点部（＋）
８ｃ回路接点部（＋）
９裏蓋

Claims

時計を構成する母材となる地板と、光を受光することで発電する太陽電池と、該太陽電池で発電した電流を蓄電する二次電池と、前記太陽電池の出力によって前記時計を駆動する回路、前記時計の構成要素を保持する保持部品、及び前記太陽電池と前記回路とを電気的に接続する太陽電池接点部を設けた太陽電池接続部品を有する太陽電池付電子時計において、
前記保持部品は、金属製の板状部品であって、前記二次電池の陽極を押圧保持するものであると共に、陽極側の前記太陽電池接続部品を一体に形成したことを特徴とする太陽電池付電子時計。
前記陽極側の太陽電池接続部品は、前記保持部品に一体に設けたバネ部であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池付電子時計。
前記保持部品は、前記回路を保持する回路支持板であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の太陽電池付電子時計。
前記時計はさらに文字板を備え、前記太陽電池は、前記文字板と前記地板との間に配設することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の太陽電池付電子時計。
前記時計はさらに裏蓋を備え、前記太陽電池は、前記裏蓋と前記回路支持板との間に配設することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の太陽電池付電子時計。
前記陽極側の太陽電池接続部品に形成した前記太陽電池接点部は、前記太陽電池の受光面側と反対側に接触することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の太陽電池付電子時計。