JPH11295447A - 発電機能付電子時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽光発電−自動巻発電併用型の発電機能付
電子時計におけるソーラセル及び回転錘の配置状態を具
体化して、実用に適した構造の発電機能付電子時計の提
供。 【解決手段】 発電用ソーラセル１１、回転軌跡が発電
用ソーラセルの外径とほぼ同径の発電用回転錘２１、こ
の発電用回転錘２１の回転によって発電を行なう発電モ
ータ２３、前記発電用ソーラセル１１及び発電モータ２
３と接続し発電された電力を蓄える蓄電池、この蓄電池
からの電力によって時刻表示手段３５を駆動させる時計
モジュールとを備えるとともに、前記発電用ソーラセル
１１を、前記時計モジュールの前記時刻表示手段３５側
であって、表示部１より内側に配置し、前記発電用回転
錘２１を、厚肉部と薄肉部を有する形状とするととも
に、前記時計モジュールの前記時刻表示手段と反対側に
配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電手段としてソ
ーラセル及び回転錘を併用した発電機能付電子時計に関
し、特に、ソーラセルと回転錘の時計内における配置に
改良を加えたものである。

【０００２】

【従来の技術】エネルギーの有効利用という観点から、
電子時計においてもソーラセルを用いて発電を行なう太
陽光発電型のものが近年盛んに開発されかつ実用化され
ている。一方、時計内部に重錘を配置して、その回転エ
ネルギーを電気エネルギーに変換して発電を行なう自動
巻発電型のものも最近開発されつつある。

【０００３】前者の太陽光発電型の電子時計は、光を受
けられる状態にあれば発電を行なうことができるもの
の、光を受けられない状態、例えば洋服の長袖で時計が
かくれてしまっているような状態では発電を行なうこと
ができない。このため、このような状態が長時間継続す
ると時計内の電池に充電が行なわれず時計が止まってし
まう。一方、後者の自動巻発電型の電子時計は、腕に付
けてあれば腕の動きにより回転錘が回転して発電を行う
ことができるが、腕から外され放置された状態になると
発電を行なうことができなくなる。したがって、この場
合も放置時間が長くなると時計が止まってしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、太陽光発
電型の電子時計と自動巻発電型の電子時計には一長一短
があることから、両者の電子時計を組み合わせて両者の
短所を補完しあった太陽光発電−自動巻発電併用型の電
子時計が、特開昭６１−２８８１９２号公報で提案され
ている。しかし、特開昭６１−２８８１９２号公報で提
案されている電子時計は、単なるアイデアを開示したも
のに過ぎず、具体的な構造についての開示はなんらされ
ていない。

【０００５】本発明は、上記事情にかんがみてなされた
ものであって、太陽光発電−自動巻発電併用型の発電機
能付電子時計におけるソーラセル及び回転錘の配置状態
を具体化して、実用に適した構造の発電機能付電子時計
の提供を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発電機能付電子時計は、発電用のソ
ーラセル、発電用の回転錘、この発電用の回転錘の回転
によって発電を行なう発電モータ、前記ソーラセル及び
発電モータと接続し発電された電力を蓄える蓄電池、こ
の蓄電池からの電力によって時刻表示手段を駆動させる
時計モジュールとを備えるとともに、 前記発電用のソ
ーラセルを、前記時計モジュールの前記時刻表示手段側
であって、表示部の裏側（内側）に配置し、 前記発電
用の回転錘を、厚肉部と薄肉部を有する形状とするとと
もに、前記時計モジュールの前記時刻表示手段と反対側
に配置した構成としてある。

【０００７】また、請求項２記載の発電機能付電子時計
は発電用のソーラセル、発電用の回転錘とこの発電用の
回転錘の回転によって発電を行なう発電モータ、前記ソ
ーラセル及び発電モータと接続し発電された電力を蓄え
る蓄電池、この蓄電池からの電力によって時刻表示手段
を駆動させる時計モジュールとを備えるとともに、前記
発電用のソーラセルを、前記時計モジュールの前記時刻
表示手段側であって、表示部の裏側（内側）に配置し、
前記発電用の回転錘を、厚肉部と薄肉部を有する形状と
するとともに、前記時計モジュールの前記時刻表示手段
側であって、前記発電用ソーラセルの裏側に配置した構
成としてある。

【０００８】これにより、ソーラセルを利用した発電機
能と回転錘を利用した発電機能を兼備した電子時計をコ
ンパクトに構成することができる。また、回転錘を厚肉
部と薄肉部を有する形状としてあるので、この薄肉部の
領域に、回転錘の回転を伝達する増速輪列の噛み合い部
を配置できるので、構造上スペースを有効利用でき、時
計モジュールを厚くしないですみ、時計の薄型化を可能
とする。

【０００９】また、請求項３記載の発電機能付電子時計
は、前記発電用のソーラセルの外径と前記発電用の回転
錘の回転奇跡をほぼ同じ径とするとともに、この径が前
記文字板の外径とほぼ同じ径となるようにした構成とし
てある。これにより、発電用ソーラセルの受光面積と回
転錘の回転軌跡を時計ケース内で最大限大きくとること
が可能となり、大きな発電効果を得られる。

【００１０】また、請求項４記載の発電機能付電子時計
は、外周の一部に、前記時計モジュールの回路基板と接
続する導通端子部を設けた構成としてある。これによ
り、回転錘の回転時に回転錘が導通端子部と干渉するこ
とがない。特に、回転錘をソーラセルとともに時計モジ
ュールの時刻表示手段側に配置したときに有効となる。

【００１１】また、請求項５記載の発電機能付電子時計
は、前記導通端子部を、コイルスプリング状の導電性部
材で構成してある。これにより、電子時計に衝撃が加わ
ったときには、その衝撃を導通端子部が吸収するので、
ソーラセルと回路基板間の断線を防止する。

【００１２】また、請求項６記載の発電機能付き電子時
計は、前記発電用のソーラセルを複数の素子に分割する
とともに、前記導通端子部を、前記ソーラセルの素子分
割線を挟んだ両側の素子にそれぞれ設けた構成としてあ
る。これにより、ソーラーセルの電極部は分割線を挟ん
で近接配置されるので、前記導通端子部は小さく形成す
ればよく、コスト的にも有利となる。

【００１３】また、請求項７記載の発電機能付電子時計
は、前記文字板を、半透明，色付き又は模様付きもしく
は透明とした構成としてある。これにより、ソーラセル
による発電を従とした場合においては、文字板として透
明な部材だけでなく、多少透過率は劣るものの半透明，
色付きあるいは模様付きの文字板を用いることが可能と
なって、多種多様なデザインの文字板を提供することが
できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第一実施
形態にかかる発電機能付電子時計の要部縦断面図を示
し、図２は、発電用ソーラセルと回転錘の平面から見た
配置関係及びソーラセルによる発電系各部材の平面から
見た配置関係を示す図である。

【００１５】図１に示すように、本発電機能付電子時計
は、大別するとソーラセルによる発電系１０と、回転錘
による発電系２０及び、時刻表示手段の駆動系３０を構
成する各部材からなっている。

【００１６】ソーラセルによる発電系１０は、全体がほ
ぼ円形をなし、９０度間隔で四個の素子１１ａ〜１１ｄ
に等分割された状態の発電用ソーラセル１１を有してい
る。この発電用ソーラセル１１は、表示部（文字板）１
の裏側に配置されるとともに、その外周縁をソーラセル
支持枠１２によって支持されている。また、発電用ソー
ラセル１１は、等分割された四個の素子１１ａ〜１１ｄ
のうち、素子分割線を挟んだ両側の素子１１ａ，１１ｄ
に導通端子部１３ａ，１３ｂが接続してある。

【００１７】この導通端子部１３ａ，１３ｂは、発電用
ソーラセル１１で発電した電力を回路基板２に送り、図
示しない蓄電池に蓄電させるためのものである。この導
通端子部１３ａ，１３ｂは、導電性金属をコイルスプリ
ング状に加工して形成してあり、その一端が発電用ソー
ラセル１１の素子１１ａ及び１１ｄの端子（図示せず）
と端子シート１４を介して接続し、他端が回路基板２の
端子（図示せず）と接続している。なお、導通端子部１
３ａ，１３ｂをコイルスプリング状としてあるので、た
とえば、時計を落としたりして大きな衝撃が加わった場
合でも、その衝撃を導電端子部１３ａ，１３ｂが吸収し
て、発電用ソーラセル１１と回路基板２間での断線を防
止する。

【００１８】回転錘による発電系２０は、半円状の回転
錘２１と、この回転錘２１の回転を増速する増速輪列２
２と、この増速輪列２２からの回転を受けて発電を行な
う発電モータ２３を有している。ここで、半円状の回転
錘２１は、外周側を厚肉部とし中心を含む内周側を薄肉
部としてあり、その回転軌跡は発電用ソーラセル１１の
外径とほぼ同径となるようにしてある。また、この回転
錘２１は、後述する時計モジュールの反文字板側に配置
してある。したがって、前記発電用ソーラセル１１と回
転錘２１は、時計モジュールの両側に配置された状態と
なっている。このように回転錘２１の外周側を厚肉部と
すると、回転錘２１の回転時に遠心力が大きく作用して
回転効率がよくなり、また内周側を薄肉にして時計モジ
ュール側空間を大きくすると、種々部材の収納容積を広
くとることが可能となる。

【００１９】また、回転錘と発電用ソーラセルとの関係
を見ると、回転錘を時計モジュールの内部に配置してあ
ると、他の構成部品に対する断面方向の隙間を確実に確
保する必要があり、時計モジュールが厚くなってしま
う。また、回転錘の径は、ソーラーセルと回路基板の導
通部材を避ける分だけ小さくなる。これに対し、本実施
の形態のように、回転錘をソーラーセルと反対側に位置
させると、回転錘の径をソーラーセルの径とほぼ同じ長
さまで大きくでき、発電効率を高めることができる。

【００２０】増速輪列２２は、輪列受３と中受４によっ
て回転自在に支持されるとともに、伝エカナ２２ａが回
転錘２１の伝エ歯車２１ａと、また伝エカナ座２１ｂが
発電ロータ２４の伝エカナ２４ａと噛み合っている。こ
こで、発電ロータ２４は発電コイル２５とともに発電モ
ータ２３を形成しており、この発電モータ２３で発電さ
れた電力は、前記回路基板２を介して、前記蓄電池（図
示せず）に蓄電される。発電ロータ２４は輪列受４と地
板５によって回転自在に支持されている。

【００２１】時刻表示手段による駆動系３０は、時計モ
ータ３１と、この時計モータ３１からの回転運動を時刻
表示手段３５としての筒車３５ａ，中心車３５ｂ及び秒
車３５ｃにそれぞれ伝える時計用減速輪列３４を有して
いる。

【００２２】ここで、時計モータ３１は、時計コイル３
２及び時計ロータ３３とからなり、時計ロータ３３の回
転を時計用減速輪列３４に伝えている。この減速輪列３
４は、図１では一つしか示していないが、実際には複数
の歯車列からなっており、時針を取り付ける筒車３５
ａ，分針を取り付ける中心車３５ｂ及び、秒針を取り付
ける秒車３５ｃと噛み合っている。時刻表示手段の駆動
系３０における時計ロータ３３及び時計用減速輪列３４
も、上記輪列受３，中受４，地板５によって回転自在に
支持されている。

【００２３】これら輪列受３，中受４，地板５と、これ
らによって回転自在に支持される増速輪列２２，発電ロ
ータ２４及び時計ロータ３３，減速輪列３４などが時計
モジュールを構成している。そして、筒車３５ａ，中心
車３５ｂ，秒車３５ｂは、時計モジュールから文字板１
側に、発電用ソーラセル１１と文字板１の中心部を貫通
して突設してある。

【００２４】上記のように、本実施形態における発電機
能付電子時計は、時計モジュールの文字板１（時刻表示
手段３５）側に発電用ソーラセル１１を配置するととも
に、文字板１と反対側に回転錘２１を配置し、かつ発電
用ソーラセル１１の外径と回転錘２１の回転軌跡をほぼ
同径としてある。そして、発電用ソーラセル１１外径
は、文字板１の外径とほぼ同じ大きさとなるようにして
ある。したがって、発電用ソーラセル１１は文字板１の
全面を透過してくる光を受光し、回転錘２１は図示しな
い時計ケース内において許容される最大限の回転軌跡を
もって回転することになり、いずれも大きな発電効果を
得ることができる。

【００２５】文字板１として透明のものを用いると、光
の透過率がよくなって発電量が多くなるが、本発電機能
付電子時計においては回転錘２１による発電を主の発電
要素とし、発電用ソーラセル１１を従の発電要素として
使用することができる。このようにして使用する場合
は、発電用ソーラセル１１による発電量を大きくする必
要が無くなるので、多少、透過率の低くなる文字板をも
利用することが可能となる。すなわち、文字板１として
半透明のもの、種々の模様や文字，数字等を施した模様
付きのものなどを広く利用することができ、それだけ時
計のデザインの多様化が可能となる。特に、発電用ソー
ラセル１１の有する色によって受けていたデザイン上の
制約を解消することができ、発電用ソーラセル１１を備
えた時計において新たなデザインを生み出すことが可能
となる。

【００２６】次に、本発明の第二実施形態について説明
する。図３は、本発明の第二実施形態にかかる発電機能
付電子時計の要部縦断面図を示す。本実施形態の発電機
能付電子時計は、回転錘２１を、発電用ソーラセル１１
とともに時計モジュールの時計表示手段側に配置した点
に特徴があり、その他の構成は第一実施形態のものとほ
ぼ同じである。すなわち、第二実施形態にかかる発電機
能付電子時計は、文字板１の裏側に配置した発電用ソー
ラセル１１の、さらに裏側に回転錘２１を回転可能に配
置した構成としてある。そして、回転錘２１の回転は、
増速輪列２２を介して発電モータ２３の発電ロータ２４
に伝えられるようになっている。

【００２７】この実施形態の発電機能付電子時計におい
ても、発電用ソーラセル１１の外径と回転錘２１の回転
軌跡がほぼ同じ径となるようにしてあり、また、発電用
ソーラセル１１の四個に等分割した素子のうち素子分割
線を挟んだ両側の素子の外周部には導通端子部１３ａ，
１３ｂが接続してある。このように導通端子部１３ａ，
１３ｂを配設すると、回転錘２１の回転軌跡の外側に導
通端子部１３ａ，１３ｂが位置することになり、回転錘
２１の回転時における導通端子部１３ａ，１３ｂとの干
渉を避けることも可能となる。

【００２８】本発明は、上記実施形態の発電機能付電子
時計に限定されるものではなく、種々変形例を含むもの
である。たとえば、時計モジュールの時刻表示手段側に
回転錘を配置する場合において、回転錘と発電用ソーラ
セルを一体化することも可能である。換言すれば、回転
錘の表側に発電用ソーラセルを貼り付けるなどして両者
を一体化した構成とする。この場合、発電用ソーラセル
１１からの電力はスリップリングなどを利用して取り出
す構成とすればよい。このような構成とすると、発電用
ソーラセル１１の設置スペースを最小限とすることがで
きるとともに、文字板の裏側で発電用ソーラセル１１が
動く状態を透視することができデザイン上でのおもしろ
さが増すことになる。

【００２９】

【発明の効果】以上のような構成からなる本発明の発電
機能付電子時計によれば、ソーラセルを利用した発電機
能と回転錘を利用した発電機能を兼備した電子時計をコ
ンパクトに構成することができる。また、発電用ソーラ
セルの受光面積と回転錘の回転軌跡を時計ケース内で最
大限大きくとることが可能となって大きな発電効果を得
ることができ、しかも、回転錘が導通端子部と干渉する
ことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第一実施形態にかかる発電機
能付電子時計の要部縦断面図を示す。

【図２】図２は、発電用ソーラセルと回転錘の平面から
見た配置関係及びソーラセルによる発電系各部材の平面
から見た配置関係を示す。

【図３】図３は、本発明の第二実施形態にかかる発電機
能付電子時計の要部縦断面図を示す。

【符号の説明】

１ 文字板 ２ 回路基板 １１ 発電用ソーラセル １１ａ〜１１ｄ 発電用ソーラセルの素子 １３ａ，１３ｂ 導通端子部 ２１ 回転錘 ２２ 増連輪列 ２３ 発電モータ ３１ 時計モータ ３４ 減速輪列 ３５ 時刻表示手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電用のソーラセル、発電用の回転錘、
   この発電用の回転錘の回転によって発電を行なう発電モ
   ータ、前記ソーラセル及び発電モータと接続し発電され
   た電力を蓄える蓄電池、この蓄電池からの電力によって
   時刻表示手段を駆動させる時計モジュールとを備えると
   ともに、 前記発電用のソーラセルを、前記時計モジュールの前記
   時刻表示手段側であって、表示部の裏側に配置し、 前記発電用の回転錘を、厚肉部と薄肉部を有する形状と
   するとともに、前記時計モジュールの前記時刻表示手段
   と反対側に配置したことを特徴とする発電機能付電子時
   計。
2. 【請求項２】 発電用のソーラセル、発電用の回転錘と
   この発電用の回転錘の回転によって発電を行なう発電モ
   ータ、前記ソーラセル及び発電モータと接続し発電され
   た電力を蓄える蓄電池、この蓄電池からの電力によって
   時刻表示手段を駆動させる時計モジュールとを備えると
   ともに、 前記発電用のソーラセルを、前記時計モジュールの前記
   時刻表示手段側であって、表示部の裏側に配置し、 前記発電用の回転錘を、厚肉部と薄肉部を有する形状と
   するとともに、前記時計モジュールの前記時刻表示手段
   側であって、前記発電用ソーラセルの裏側に配置したこ
   とを特徴とする発電機能付電子時計。
3. 【請求項３】 前記発電用のソーラセルの外径と前記発
   電用の回転錘の回転軌跡をほぼ同じ径とするとともに、
   この径が前記文字板の外径とほぼ同じ径となるようにし
   たことを特徴とする請求項１又は２記載の発電機能付電
   子時計。
4. 【請求項４】 前記発電用のソーラセルは、外周の一部
   に、前記時計モジュールの回路基板と接続する導通端子
   部を設けたことを特徴とする請求項３記載の発電機能付
   電子時計。
5. 【請求項５】 前記導通端子部を、コイルスプリング状
   の導電性部材で形成したことを特徴とする請求項４記載
   の発電機能付き電子時計。
6. 【請求項６】 前記発電用のソーラセルを複数の素子に
   分割するとともに、前記導通端子部を、前記ソーラセル
   の素子分割線を挟んだ両側の素子にそれぞれ設けたこと
   を特徴とする請求項４又は５記載の発電機能付電子時
   計。
7. 【請求項７】 前記文字板を、半透明，色付き又は模様
   付きもしくは透明としたことを特徴とする請求項１〜６
   のいずれか一項に記載の発電機能付電子時計。