JP5313955B2 - 電波腕時計 - Google Patents

Description

本発明は、電波腕時計に関する。

特許文献１には、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの衛星信号を受信し、かかる衛星信号に含まれるＧＰＳ時刻情報に基づいて時刻を修正するＧＰＳ付き腕時計が記載されている。同文献では、かかる腕時計の構造として、ＧＰＳアンテナを腕時計の一方の側に偏った位置に配置し、指針を駆動する輪列やモータとＧＰＳアンテナとの干渉を避けている（図２）。

特開２００９−２３６５６０号公報

ＧＰＳ等の衛星からの信号はＵＨＦ帯が用いられる。このような高周波の信号はその直進性が高く、電波の経路途上にある障害物による妨害を受けやすい。このような電波を受信するアンテナを腕時計内部の偏った位置に配置すると、金属が用いられることが多い腕時計の胴が、アンテナに到達しうる電波を一部遮るなど影響を与えることが懸念される。

本発明は、ＧＰＳ衛星等の衛星からの電波を受信し、時刻を修正する電波腕時計において、アンテナを略中央に配置することができる電波腕時計を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る電波腕時計は、時刻に関する情報を表示する時刻情報表示手段を備えた少なくとも１つの中空歯車と、衛星からの電波を受信するパッチアンテナと、を有し、平面視において、前記パッチアンテナは、前記中空歯車の中空部に配置される。

上記本発明によれば、ＧＰＳ衛星等の衛星からの電波を受信し、時刻を修正する電波腕時計において、アンテナを略中央に配置することができる電波腕時計を提供される。

本発明の第１の実施形態に係る電波腕時計の平面図である。 図１のＡ−Ａ線による断面図である。 筒状部の形状を示す平面図である。 第１の実施形態に係る電波腕時計の機構を示す平面図である。 図４のＢ−Ｂ線による断面図である。 図４のＣ−Ｃ線による断面図である。 第１の実施形態に係る電波腕時計の機能ブロック図である。 第１の実施形態に係る電波腕時計の第１の変形例である。 第１の実施形態に係る電波腕時計の第２の変形例である。 本発明の第２の実施形態に係る電波腕時計の平面図である。 図１０のＤ−Ｄ線による断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る電波腕時計の平面図である。 図１２のＥ−Ｅ線による断面図である。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る電波腕時計１００を示す平面図である。同図には、電波腕時計の外装である胴１、胴１内に配置された文字板２と時刻を示す指針である時針３、分針４、秒針５が示されている。また、胴１の３時側の側面にはユーザが種々の操作を行うための竜頭６、ボタン７が配置されている。胴１の１２時側及び６時側の側面からは、バンドを固定するためのバンド固定部８が伸びている。

本実施形態の電波腕時計１００は、中心軸に指針が取り付けられる一般的なアナログ時計と異なり、時針３及び分針４は環状のリム９及び１０にそれぞれ取り付けられる。リム９及び１０は、後述する中空歯車の一部であり、共通の回転中心の周りにそれぞれ回転し、その回転位置により時分を表示する。また、秒針５は、秒針軸１１に取り付けられる。秒針５の回転中心、すなわち、秒針軸の位置はリム９及び１０の回転中心とは異なる位置となっており、本実施形態では、リム１０の内側の６時側の位置に配置されている。文字板２は、リム９及び１０の内側の文字板２ａと外側の文字板２ｂとに分割されており、適宜時刻目盛等の装飾が施される。

なお、同図に示した電波腕時計１００のデザインは一例である。ここで示したもの以外にも、例えば、胴１を丸型でなく角型にしてもよいし、竜頭６やボタン７の有無、数、配置は任意である。また、本実施形態では、指針を時針３、分針４、秒針５の３本としているが、これに限定されず、秒針５を省略しても、あるいは、曜日、タイムゾーンやサマータイムの有無、電波の受信状態や電池の残量、各種の表示を行う指針や、日付表示等を追加したりしてもよい。

なお、本明細書では、電波腕時計という用語を、腕時計であって、かつ、外部からの電波を受信し、当該電波に含まれる時刻に関する情報に基づき、腕時計内部に保持している時刻の情報である内部時刻を修正する機能を有している腕時計を指すものとして用いる。

図２は、図１のＡ−Ａ線による断面図である。電波腕時計１００の文字板２を覆うように風防１２が胴１に取り付けられ、また、風防１２の反対側では、裏蓋１３が胴１に取り付けられる。風防１２の材質は、ガラス等の透明な材料であり、非磁性かつ非導電性である。また、胴１及び裏蓋１３の材質は、特に限定はされないが、本実施形態では金属である。

本明細書では、以降、電波腕時計１００の風防１２が配置される方向（図２における上方向）を風防側、裏蓋１３が配置される方向（図２における下方向）を裏蓋側と呼ぶ。

文字板２ｂの裏蓋側には、太陽電池１４が配置され、風防側から入光した光により発電がなされる。そのため、文字板２ｂはある程度光線を透過する材質で形成される。本実施形態では、文字板２ｂは、太陽電池１４を挟むようにして、地板１５に固定枠１６により固定される。本実施形態では、固定枠１６はいわゆるスナップ止めの方法で地板１５に固定されるが、これに限定されず、種々の方法によって固定してよい。

地板１５は、合成樹脂等の非磁性かつ非導電性の材質からなり、パッチアンテナ１７や輪列をはじめとする各種部材を支持する。パッチアンテナ１７には、その厚み方向を貫くように給電ピン１８が設けられ、風防側の面が衛星からの電波を受信する受信面１９となっている。

ところで、一般に長波帯を用いて地上局から送信される標準電波を用いて時刻修正を行う電波時計では、フェライトあるいはアモルファス合金等の磁芯にコイルを巻いた形式のいわゆるバーアンテナが用いられることが多い。これに対し、本実施形態に係る電波腕時計１００では、はるかに周波数の高いＵＨＦ帯を用いて衛星から送信される信号を受信する。そのため、ＵＨＦ帯の信号の受信に適した小型のアンテナとして、パッチアンテナ１７を用いている。

地板１５の中央には、筒状部２０が形成されており、その内側には、パッチアンテナ１７が収容される。また、筒状部２０の上面には、文字板２ａが取り付けられる。衛星から到達する電波は、文字板２ａを透過し、パッチアンテナ１７の受信面１９で受信される。そのため、文字板２ａの材質は、非磁性かつ非導電性の材料、例えば、合成樹脂である。

なお、文字板２ａを省略し、パッチアンテナ１７が露出するデザインとしても良い。その場合には、風防を除き、パッチアンテナ１７の受信面に到来する電波を遮るものはなく、受信性能は高い。

筒状部２０の外側面は円筒面となっており、その外側に分表示中空歯車２１が配置される。分表示中空歯車２１は、リム１０と歯部２２からなっており、リム１０の内周面は筒状部２０の外周面により案内され、回転自在に支持される。リム１０の外周面には、さらに時表示中空歯車２３が配置される。時表示中空歯車２３もまた、リム９と歯部２４からなっており、回転自在に支持されている。符号２５、２６は分表示中空歯車２１及び時表示中空歯車２３が風防側に抜けないよう押さえる中空歯車押さえである。歯部２２及び歯部２４は、それぞれ同図に表れない輪列と噛み合ってモータに連なっており、自在に回転させられるようになっている。

また、筒状部２０の内側面は、パッチアンテナ１７を収容する収容穴となっている。収容穴の形状は、筒状部２０の外側面と相似形、すなわち、円形であっても良いし、パッチアンテナ１７の外形に合わせた形状であっても良い。本実施形態では、パッチアンテナ１７の外形は平面視においておおむね矩形である。

図３は、筒状部２０の形状を示す平面図である。図中（ａ）は、筒状部２０の内側面の形状が円形である場合であり、筒状部２０の内側には、パッチアンテナ１７の形状及び位置を二点鎖線で示した。この場合、筒状部２０の厚みが全周にわたり等しいため、筒状部２０の強度がどの位置でも等しく、また、筒状部２０を含む地板を合成樹脂を用いて、例えば射出成型等により製造する場合には、いわゆるヒケが発生しづらいため精度の良い筒状部２０が得られる。

一方、同図中（ｂ）は、筒状部２０の内側面がパッチアンテナ１７の外形に合わせた形状である場合である。この場合、筒状部２０の外形を小さくすることができる。

このような構成により、パッチアンテナ１７は、中空歯車（分表示中空歯車２１及び時表示中空歯車２３）の中空部に配置される。また、図２に戻り、電波腕時計１００の断面視において、中空歯車と、パッチアンテナ１７は重なり合う位置に配置されており、電波腕時計１００の厚みが薄くなるよう配慮されている。

指針である分針４及び時針３は、分表示中空歯車２１及び時表示中空歯車２３のリム１０及びリム９の風防側の端部にそれぞれ取り付けられている。なお、本実施形態の中空歯車は、ユーザに時刻を知らせる機能を有する時刻情報表示手段で有れば、どのようなものを備えていてもよい。指針は、時刻情報表示手段の一例である。また、正確には図１のＡ−Ａ線による断面では分針４及び時針３は図２に表れないが、理解を容易にするため、同図では分針４及び時針３が３時の位置にあるものとして示した。

なお、本実施形態では、分表示中空歯車２１を時表示中空歯車２３の内側に配置したが、これを逆にし、内側の中空歯車が時表示を行うものとしてもよい。また、中空歯車を回転自在に案内する構造は特に限定されない。本実施形態のように滑り案内を用いるものはもちろん、ベアリングを用いても、複数の自由歯車を用いてもよい。

地板１５の裏蓋側には、回路基板２７が配置され、さらにその裏蓋側には電池支持枠２８が配置される。電池支持枠２８もまた、好適には合成樹脂製であり、非導電性の材料からなる。電池支持枠２８には電池２９が支持される。本実施形態では、電池２９は充電可能な二次電池であり、ボタン型のリチウムイオン二次電池を用いている。そして、太陽電池１４により発電された電力が蓄積されるようになっている。電池２９の両極となる両面には、それぞれ好ましくは金属製の電極板３０、３１が設けられており、回路基板２７に設けられた配線パターンと導通するようになっている。本実施形態では、電極板３０は電池２９上に溶接されており、電極板３１は、その弾性復元力により電池２９の面に押しつけられるようになっている。また、電池２９は平面視において、電波腕時計１００のほぼ中央に配置されている。

巻真３２の一端には竜頭６が取り付けられ、他端には竜頭操作検知部３３が組みつけられており、ユーザーが竜頭６を引き出し、回転させた際に、竜頭６の引き出し位置、回転量及び回転方向を電気的に検知するようになっている。

なお、本実施形態では、電波腕時計１００は太陽光発電による電力により駆動し、蓄電可能な二次電池を備えたものとして示したが、これに換え、一次電池を使用するものとしてもよい。その場合には、太陽電池１４は不要である。そして、その場合には文字板２ｂは必ずしも光線を透過する材質でなくても良く、金属製であっても良い。また、電池２９の形状はボタン型に限定されず、任意である。さらに、二次電池としてリチウムイオン二次電池以外のもの、例えば、リチウムイオンキャパシタやニッケル水素畜電池を用いてもよい。

図４は、本実施形態に係る電波腕時計１００の機構を示す平面図である。同図は、電波腕時計１００の胴や風防、裏蓋、竜頭等の外装や、文字板を取り除いた機構部分を示しており、地板１５と、パッチアンテナ１７、各指針を駆動する歯車機構、並びに、パッチアンテナ１７により受信された信号をベースバンド信号へと変換する高周波回路３４、ベースバンド信号より情報を抽出するデコーダ回路３５及び電波腕時計１００全体の動作を制御するとともに、内部回路により時刻を計時するコントローラ３６の位置関係を示している。そのため、歯車機構や高周波回路３４、デコーダ回路３５及びコントローラ３６のように他の部材の背後に隠れて見えない部材も同図中では実線で示されている。

地板１５の６時側の位置には、分針４及び秒針５を駆動する第１の駆動機構３７が配置されている。第１の駆動機構３７は、モータ３８のロータ３９の回転を、歯車である五番車４０、四番車４１、三番車４２、歯部２２の順に伝達して減速し、分表示中空歯車２１に伝達する。これにより分表示中空歯車２１が回転され、リム１０に取り付けられた分針４により分を表示する。また、四番車４１の回転軸は、秒針軸１１となっており、秒針５が取り付けられている。すなわち、本実施形態では、分針４と秒針５は連動している。

図５は、図４のＢ−Ｂ線による断面図である。Ｂ−Ｂ線は、第１の駆動機構３７の各車の中心を通る線であり、図示の簡略化のため、地板１５は一部その表示を省略している。

同図には、モータ３８のコイルの断面が示されており、ロータ３９から、五番車４０、四番車４１、三番車４２を経て分表示中空歯車２１の歯部２２へと連なる輪列が図示されている。輪列を構成するこれら歯車は、図示されている通り、地板１５に組み付けられる。また、四番車４１が有する秒針軸１１は、分表示中空歯車２１より風防側まで延ばされており、秒針５が他の部材と干渉しないようにされている。また、本実施形態では、図４に示されるように、秒針軸１１は分表示中空歯車２１の中空部側に配置されているため、秒針軸１１と分針４や時針３が干渉することはない。

また、秒針軸１１を有する四番車４１は、パッチアンテナ１７と干渉しないよう配置しなければならない。そのため、図４に示されるように、パッチアンテナ１７が矩形である場合には、パッチアンテナ１７のいずれかの辺の中央に向き合う位置に四番車４１を配置するとよい。このようにすると、四番車４１の配置スペースが広くなり、四番車４１に大径の車を使用できる。ここで、辺の中央に向き合う位置とは、当該辺から外方に向かう垂直二等分線近傍の位置であり、好ましくは、かかる垂直二等分線上に秒針軸１１を置く。また特に、パッチアンテナ１７の外形が概ね長方形である場合には、その長辺の中央に向き合う位置とすると良い。本実施形態では、パッチアンテナ１７の外形はおおむね正方形であり、各辺はそれぞれ１２時、３時、６時及び９時の方向を向いているため、四番車４１もまたこれらの方向に位置するように配置することが好ましい。図に示した例では、四番車４１は６時の方向に位置するよう配置されている。もちろん、パッチアンテナ１７が配置される角度が変われば、四番車４１が配置されるのに適した位置も、パッチアンテナ１７の角度に応じて変わることになる。

なお、パッチアンテナ１７の外形は、ここで説明した矩形に限定されず、円形であってもよい。その場合には、筒状部２０の内側面の形状も円形であることが好ましい（図３（ａ）参照）。この場合においても、筒状部２０の厚みが全周にわたり等しいため、その強度はどの位置でも等しく、また、筒状部２０を含む地板を合成樹脂の射出成型等により製造する場合にヒケが発生しづらい。また、筒状部２０の内側面とパッチアンテナ１７との距離が全周にわたり一定となるため、平面視において、各部材を無駄なく配置することができ、電波腕時計１００全体をコンパクトに構成することができる。また、パッチアンテナ１７の外形が等方的であるため、四番車４１の配置位置に制約はない。

モータ３８のコイルの風防側には、外部磁界によるモータ３８の誤動作を防止する金属製の耐磁板４３が取り付けられる。図示していないが、モータ３８の裏蓋側にも同様の耐磁板を設けてもよい。

ところで、パッチアンテナ１７を用いた受信の際には、受信の障害となりうる金属部材を、できる限りパッチアンテナ１７の受信面１９より上側（本実施形態では、風防側）に配置しないようにする方が好ましいと考えられる。そこで、本実施形態の分表示中空歯車２１の歯部２２は、パッチアンテナ１７の受信面１９よりも裏蓋側に設けられる。このようにすると、輪列を構成する各歯車の大部分はいずれも受信面１９よりも裏蓋側に位置することとなる。そのため、輪列を構成する歯車に金属が用いられる場合においても、かかる部材がパッチアンテナ１７による電波の受信に与える影響は小さい。時表示中空歯車２３の歯部２４についても同様であり、パッチアンテナ１７の受信面１９よりも裏蓋側に設けることが好ましい。

図４に戻り、地板１５の１２時側の位置には、時針３を駆動する第２の駆動機構４４が配置されている。第２の駆動機構４４は、モータ４５のロータ４６の回転を、歯車である時中間車（１）４７、時中間車（２）４８、時中間車（３）４９、時中間車（４）５０、歯部２４の順に伝達して減速し、時表示中空歯車２３に伝達する。これにより時表示中空歯車２３が回転され、リム９に取り付けられた時針３により時を表示する。第２の駆動機構４４の断面方向の構造は、秒針軸１１が無いことを除き、第１の駆動機構３７のものとおおむね同様である。

このように、分表示中空歯車２１をモータ３８、時表示中空歯車２３をモータ４５と、両者を異なるモータにより駆動すると、時針３を独立して回転させることができるため、例えば、ユーザが異なるタイムゾーンの地域に移動した際に、時刻を現地時間に合わせる際に、時針３のみを回転させて時刻合わせが行える。しかしながら、これに限定はされず、時針３と分針４を連動させ、秒針５を独立して駆動してもよい。この場合、秒針５には秒を示す機能以外に、電波腕時計１００の種々の状態を表示させる機能や、ストップウォッチの計測針としての機能を付与してもよい。

また、本実施形態では、中空歯車（分表示中空歯車２１及び時表示中空歯車２３）は外歯歯車となっている。このようにすると、中空歯車の駆動機構（第１の駆動機構３７と第２の駆動機構）は主としてその外周側に配置されるため、中空歯車の中空部に、パッチアンテナ１７を配置するための空間が確保される。また、中空歯車（分表示中空歯車２１及び時表示中空歯車２３）はいずれも、パッチアンテナ１７による電波の受信に影響を与えないよう、非磁性かつ非導電性の材質、例えば、合成樹脂により形成されていることが好ましい。なお、再び図２を参照し、パッチアンテナ１７の受信面１９がより風防１２に近い位置に配置されている場合など、中空歯車が断面視において、受信面１９より裏蓋側に位置する場合等には、中空歯車を金属としても差し支えないと考えられる。

本実施形態では、第１の駆動機構３７と第２の駆動機構４４を有し、２つのモータ３８，４５を備えており、かかるモータ３８，４５はともに中空歯車（分表示中空歯車２１及び時表示中空歯車２３）の外周側に配置されている。このため、モータ３８，４５により発生するノイズがパッチアンテナ１７による電波の受信に影響を与えにくい。また、モータ３８，４５はそれぞれ中空歯車の回転中心Ｏに対し反対側に位置するよう配置される。このため、モータ３８とモータ４５から発生するノイズが互いに影響を及ぼす可能性が低減されるほか、電波腕時計１００の重量バランスが保たれる。すなわち、比較的重量のある部品であるモータ３８及びモータ４５がそれぞれ中空歯車の回転中心Ｏに対し反対側に位置するため、電波腕時計１００全体の重心が回転中心Ｏから大きくずれることがない。なお、中空歯車の回転中心Ｏに対し反対側とは、回転中心Ｏに対し概ね対称となる位置を指しているが、より正確には、例えば一例として、モータ３８上の任意の点、例えば、コイルの中心と回転中心Ｏを結ぶ線分と、モータ４５上の任意の点であるコイルの中心と回転中心Ｏを結ぶ線分とが形成する角度が、９０度以上、より好ましくは１３５度以上、さらに好ましくは１８０度となる位置であると定義して良い。あるいは、別の例として、回転中心Ｏを通るある直線が、回転中心Ｏに対して反対側となる位置で、モータ３８上のいずれかの点と、モータ４５上のいずれかの点を通過するような位置であると定義しても良い。

また、高周波回路３４及びデコーダ回路３５と、コントローラ３６はそれぞれ中空歯車の回転中心Ｏに対し反対側に位置するよう配置されている。中空歯車の回転中心Ｏに対し反対側とは、上述した通りである。これは、高周波回路３４及びデコーダ回路３５の動作周波数と、コントローラ３６の動作周波数の違いに起因する。すなわち、本実施形態に係る電波腕時計１００では、高周波回路３４及びデコーダ回路３５は、パッチアンテナ１７により受信されたＵＨＦ帯の電波を検波し、デコードしなければならないため、両者は高周波数で動作されなければならない。これに対し、コントローラ３６は電波腕時計１００全体および時計回路を動作させるものであり、この動作周波数は、通常電子時計に用いられる水晶振動子の振動周波数である３２７６８Ｈｚ程度の低周波数である。そのため、駆動周波数の著しく異なる両者からの電磁ノイズが互いの動作に悪影響を及ぼす可能性があるが、それぞれ駆動周波数の異なる回路を中空歯車の回転中心Ｏに対し反対側に位置するよう分散して配置すると、回転中心Ｏ上に配置されたパッチアンテナ１７の接地部分及び電池２９（図２参照）が、電磁ノイズを遮蔽する大きな金属部材となり、かかる電磁ノイズによる悪影響を低減する。このため、本実施形態に係る電波腕時計１００はその電波の受信性能が優れたものとなる。

図６は、図４のＣ−Ｃ線による断面図である。同図には、回路基板２７上に実装された高周波回路３４及びデコーダ回路３５、コントローラ３６が示されている。本実施形態では、高周波回路３４とデコーダ回路３５を、回路基板２７の互いに反対の面であって、ちょうど相対する位置に配置し、両者をスルーホールで接続している。このようにすると、高周波回路３４とデコーダ回路間の配線経路が短くなり、寄生容量やインピーダンスが小さくなるため、ノイズの影響が低減される。また、高周波回路３４とコントローラ３６は回路基板の裏蓋側に配置されている。これは、高周波回路３４については、パッチアンテナ１７の給電ピン１８との接続が容易であることが理由であり、また、コントローラ３６については、パッチアンテナ１７の受信面１９からできる限り遠い位置にノイズ源となりうるコントローラ３６を配置した方が良いことによる。地板１５の裏蓋側の面には、デコーダ回路３５を収容する凹部が形成されている。

しかしながら、高周波回路３４及びデコーダ回路３５、コントローラ３６の配置はこれに限定はされない。高周波回路３４とデコーダ回路３５を回路基板２７の同一の面に配置してもよいし、高周波回路３４とデコーダ回路３５の機能を統合したワンチップの集積回路を用いてもよい。高周波回路３４及びコントローラ３６は、回路基板２７の風防側の面に配置してもよく、デコーダ回路３５を回路基板２７の裏蓋側の面に配置してもよい。

図７は、本実施形態に係る電波腕時計１００の機能ブロック図である。パッチアンテナ１７により受信された衛星からの電波は、高周波回路３４によりベースバンド信号に変換され、デコーダ回路３５により時刻に関する情報、特に、正確な現在時刻を示す情報が抽出され、コントローラ３６へと受け渡される。コントローラ３６は、受け取った正確な現在時刻を示す情報に基づいて、内部の時計回路が保持する時刻情報である内部時刻を修正し、内部時刻に基づいてモータ３８，４５を駆動する。モータ３８，４５により発生した回転動力は、輪列を経て指針（時針３、分針４及び秒針５）へと伝達され、時刻表示がなされる。

また、太陽電池１４による発電により得られた電力は、電池２９に蓄積される。そして、電池２９からは、高周波回路３４、デコーダ回路３５及びコントローラ３６に電力が供給される。スイッチ５１は、高周波回路３４及びデコーダ回路３５への電力供給のオン／オフを切り替えるスイッチであり、コントローラ３６により制御される。高周波数で動作する高周波回路３４とデコーダ回路３５はその消費電力が大きいため、コントローラ３６は、衛星からの電波を受信する時のみスイッチ５１をオンとして高周波回路３４及びデコーダ回路３５を動作させ、それ以外の時はスイッチ５１をオフとして、電力消費を低減する。

電波の受信は、竜頭６やボタン７等の入力手段によるユーザからの要求がなされた時や、あらかじめ定められた時刻となったときに行ってよく、そのほかにも、前回の時刻修正があった時刻からの経過時間、あるいは太陽電池１４の発電量やその他の電波腕時計１００の周囲の環境を示す情報等に基づいて行うようにして良い。

本実施形態の電波腕時計１００は、種々の変形が可能である。

図８は、本実施形態に係る電波腕時計１００の第１の変形例であり、秒針軸１１をリム９及び１０の外周側に配置した例である。また、図９は、本実施形態に係る電波腕時計１００の第２の変形例であり、秒針５を、時表示中空歯車及び分表示中空歯車と同軸で回転する第３の中空歯車である秒表示中空歯車のリム５２に取り付けたものである。秒針５は、分針４と連動するものであっても、独立して駆動可能なものであってもよい。

続いて、本発明の第２の実施形態を、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。本実施形態は、第１の実施形態の電波腕時計とは、時刻情報表示手段の構成が異なっている。その他の第１の実施形態と同様の部材については、同符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１０は、本発明の第２の実施形態に係る電波腕時計２００の平面図である。電波腕時計２００は、中空歯車が備える時刻情報表示手段が、指針ではなく、円板である。胴１内に納められた文字板２ａ、２ｂの間には、分表示中空歯車のリム（同図中に現れず）に取り付けられた分円板５３と、時表示中空歯車のリム（同図中にあらわれず）に取り付けられた時円板５４が配置される。分円板５３及び時円板５４はともに中抜きの円板であり、共通の中心の周りに回転するようになっている。分円板５３上には分を示す目盛りが、時円板５４上には時を示す目盛りが記されており、文字板２ａ及び／または２ｂ状に設けられたインデックスマーク５５上の目盛りを読むことにより、現在時刻を知ることができるようになっている。秒針５は、分円板５３及び時円板５４の回転中心、すなわち、中空歯車の回転中心とは異なる位置に設けられた秒針軸１１に取り付けられている。

なお、本実施形態では秒針軸１１は円板（分円板５３及び時円板５４）の外周側に設けられているが、内周側に設けるようにしてもよい。また、秒針５に換えて、秒表示も時分同様に円板を用いて表示するようにしてもよい。さらに、本実施形態で示した表示の方法は一具体例であり、必ずしもこれに限定されない。各円板に目盛りを記し、インデックスマーク５５の位置の目盛りを読む表示以外にも、各円板に指針の代わりとなる目印を付し、文字板２ｂに一般的な時計と同様の時刻目盛りを表示するようにしてもよい。

図１１は図１０のＤ−Ｄ線における断面図である。同図に示すように、分円板５３は分表示中空歯車２１のリム１０の風防側端部に取り付けられる。また、時円板５４は時表示中空歯車２３のリム９の同じく風防側端部に取り付けられる。そして、文字板２ｂ、時円板５４、分円板５３及び文字板２ａは、その高さが等しく、面一となるように配置される。しかしながら、これは一例であり、文字板２ｂ、時円板５４、分円板５３及び文字板２ａの高さが互いに異なってもよい。また、その他の部分は、第１の実施形態と同様である。

なお、分円板５３を中抜きされている中空の円板ではなく、中実の円板としてもよい。また、分円板５３と時円板５４を入れ替え、図１０中の分円板５３上に時表示を、時円板５４上に分表示をしても差し支えない。

さらに、本発明の第３の実施形態を、図１２及び図１３を参照しつつ説明する。本実施形態もまた、第１の実施形態の電波腕時計とは、時刻情報表示手段の構成が異なっている。その他の第１の実施形態と同様の部材については、第１の実施形態と同符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１２は、本発明の第３の実施形態に係る電波腕時計３００の平面図である。

電波腕時計３００では、中空歯車が備える時刻情報表示手段が、一般的な時計同様の、回転中心に配置された指針軸である時針軸５６及び分針軸５７に取り付けられた指針である。また、文字板２はドーナツ状の中抜き形状であり、その内側に見えているのは、時表示中空歯車が有する天板５８である。時針軸５６及び分針軸５７にはそれぞれ時針３及び分針４が取り付けられる。秒針５は、時針３及び分針４の回転中心、すなわち、中空歯車の回転中心とは異なる位置であって、天板５８の外周側に設けられた秒針軸１１に取り付けられている。なお、ここで示す秒針５の配置は一例であり、その他にも、例えば時針軸５６及び分針軸５７と同軸に秒針軸を設け、秒針５を取り付けるようにしてもよい。

図１３は図１２のＥ−Ｅ線における断面図である。同図に示すように、分表示中空歯車２１のリム１０の風防側端部には、天板５９が設けられ、その回転中心には、分針軸５７が固定されている。そのため、分針軸５７は、分表示中空歯車２１と一体に回転する。分針軸５７には、分針４が取り付けられる。また、時表示中空歯車２３のリム９の風防側端部には、天板５８が設けられ、その回転中心には、分針軸５７を内部に収容する筒状の時針軸５６が固定されている。そのため、時針軸５６は、時表示中空歯車２３と一体に回転する。時針軸５６には、時針３が取り付けられる。

天板５８及び５９は、パッチアンテナ１７の風防側を覆うため、その電波の受信に影響を与えないよう、非磁性かつ非導電性の材質で形成することが好ましく、好適には合成樹脂を用いて良い。前述のとおり、中空歯車も非磁性かつ非導電性の材質で形成することが好ましいことから、中空歯車（分表示中空歯車２１及び時表示中空歯車２３）と天板５８，５９、及び指針軸（分針軸５７及び時針軸５６）は合成樹脂で一体に形成するとよい。また、天板５８及び５９は、必ずしも中空歯車（分表示中空歯車２１及び時表示中空歯車２３）の風防側の面全面を覆う平板でなくともよい。ほかにも、例えば自転車のタイヤのスポークのように、回転中心から放射状に延びる梁で指針軸を支えるようにしてもよいし、装飾的な透かし模様を形成し、その回転中心に指針軸を設けるなどしてもよい。いずれにせよ、指針軸（分針軸５７及び時針軸５６）が中空歯車（分表示中空歯車２１及び時表示中空歯車２３）と一体に回転するよう取り付けられていれば、天板５８，５９の具体的形状は問わない。

また、本実施形態では、文字板２は天板５８より裏蓋側の位置に配置しているが、天板５８と同じ高さに配置し、電波腕時計３００をユーザが見た際に、文字板２の面が面一となるようにしてもよい。あるいは、文字板２を天板５８よりやや風防側の位置に配置し、天板５８のほぼ全体を覆い、中央に指針軸（分針軸５７及び時針軸５６）が貫通する穴を有する形状としてもよい。いずれにしても、本実施形態の電波腕時計３００では、図１２に示されているように、一般的な中心に指針軸を有する時計と外観が近似した電波腕時計３００が提供される。

１ 胴、２ 文字板、３ 時針、４ 分針、５ 秒針、６ 竜頭、７ ボタン、８ バンド固定部、９，１０ リム、１１ 秒針軸、１２ 風防、１３ 裏蓋、１４ 太陽電池、１５ 地板、１６ 固定枠、１７ パッチアンテナ、１８ 給電ピン、１９ 受信面、２０ 筒状部、２１ 分表示中空歯車、２２ 歯部、２３ 時表示中空歯車、２４ 歯部、２５，２６ 中空歯車押さえ、２７ 回路基板、２８ 電池支持枠、２９ 電池、３０，３１ 電極板、３２ 巻真、３３ 竜頭操作検知部、３４ 高周波回路、３５ デコーダ回路、３６ コントローラ、３７ 第１の駆動機構、３８ モータ、３９ ロータ、４０ 五番車、４１ 四番車、４２ 三番車、４３ 耐磁板、４４ 第２の駆動機構、４５ モータ、４６ ロータ、４７ 時中間車（１）、４８ 時中間車（２）、４９ 時中間車（３）、５０ 時中間車（４）、５１ スイッチ、５２ リム、５３ 分円板、５４ 時円板、５５ インデックスマーク、５６ 時針軸、５７ 分針軸、５８，５９ 天板、１００，２００，３００ 電波腕時計。

Claims (12)

1. 時刻に関する情報を表示する時刻情報表示手段を備えた少なくとも１つの中空歯車と、
   衛星からの電波を受信するパッチアンテナと、を有し、平面視において、前記パッチアンテナは、前記中空歯車の中空部に配置される電波腕時計。
2. 断面視において、前記中空歯車及び前記パッチアンテナは重なり合う位置に配置される請求項１に記載の電波腕時計。
3. 断面視において、前記中空歯車の歯が設けられている位置は、前記パッチアンテナの受信面より裏蓋側である請求項２に記載の電波腕時計。
4. 前記中空歯車は、外歯歯車である請求項１乃至３のいずれかに記載の電波腕時計。
5. 前記中空歯車は、非磁性かつ非導電性の材質により形成されている請求項１乃至４のいずれかに記載の電波腕時計。
6. 少なくとも２つのモータを備え、前記２つのモータは前記中空歯車の外周側であって、前記中空歯車の回転中心に対し反対側に位置するよう配置される請求項１乃至５のいずれかに記載の電波腕時計。
7. 前記中空歯車として、時表示手段を備えた時表示中空歯車と、分表示手段を備えた分表示中空歯車を備え、前記時表示中空歯車と、前記分表示中空歯車は異なるモータにより駆動される請求項１乃至６のいずれかに記載の電波腕時計。
8. 秒針を有する秒針軸を有し、前記秒針軸の回転中心は前記中空歯車の回転中心とは異なる位置である請求項１乃至７のいずれかに記載の電波腕時計。
9. 受信された前記電波に基づいてベースバンド信号を発生する高周波回路及び前記ベースバンド信号より情報を抽出するデコーダ回路と、
   前記情報に含まれる時刻に関する情報に基づき、内部時刻を修正するコントローラと、を有し、
   前記コントローラと、前記高周波回路及びデコーダ回路は前記中空歯車の回転中心に対し反対側に位置するよう配置される請求項１乃至８のいずれかに記載の電波腕時計。
10. 前記時刻情報表示手段は、前記中空歯車のリムに取り付けられた指針である請求項１乃至９のいずれかに記載の電波腕時計。
11. 前記時刻情報表示手段は、前記中空歯車に取り付けられた中空または中実の円板である請求項１乃至９のいずれかに記載の電波腕時計。
12. 前記中空歯車の回転中心に、前記中空歯車と一体に回転するよう取り付けられた指針軸を有し、
    前記時刻情報表示手段は、前記指針軸に取り付けられた指針である請求項１乃至９のいずれかに記載の電波腕時計。

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