專利名稱:電子鐘表及電子機器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種電子鐘表及電子機器,特別涉及一種具有接收無線信息的接收機構(gòu)的電子鐘表及電子機器。
背景技術(shù):
作為具有接收無線信息的功能的電子鐘表等電子機器,公知的有例如接收通過無線(標準電波)發(fā)送的時間信息來進行時間校正的電波鐘表。這種電波鐘表通常用電池驅(qū)動,但由于電波接收消耗電力,所以與普通鐘表相比,具有電池尺寸變大,電池更換頻率增多的問題。另外,也有機芯大型化的問題。
因此在電波鐘表中安裝太陽光發(fā)電裝置來作為發(fā)電機構(gòu)的鐘表已經(jīng)公知(例如,特開平11-160464號公報)。
具有該太陽光發(fā)電裝置的電波鐘表由作為太陽光發(fā)電裝置的太陽電池、具有接收標準電波的天線的接收機構(gòu)和對時間進行計時的計時機構(gòu)構(gòu)成,根據(jù)用天線接收的標準電波來校正計時機構(gòu)的時間。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),可以利用由太陽光發(fā)電所產(chǎn)生的電力來驅(qū)動計時機構(gòu)、接收機構(gòu)。所以,可以形成只要太陽電池能通過光進行發(fā)電、充電就能進行半永久性驅(qū)動的電波鐘表。
可是,太陽光發(fā)電由于日照量(例如陰天和雨天)、季節(jié)(例如冬季)、地域(例如高緯度地域)等條件限制,有時存在太陽光發(fā)電不能高效發(fā)電供給電力的問題。電波鐘表為了用接收機構(gòu)處理(放大、解調(diào)等)所接收的時間信息,需要大的電力。因此,如果不能向接收機構(gòu)供給充足電力時,則不能接收標準電波,或錯誤接收標準電波等,接收機構(gòu)的接收靈敏度降低。另外,太陽電池還具有在感光能量少的情況下想充電時不能快速充電的問題。
由于存在這些問題,所以帶太陽光發(fā)電裝置的電波鐘表不一定使用方便。
因此,本發(fā)明人對在電波鐘表中安裝把機械能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置進行了研究。作為把機械能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置,例如,由從外部輸入機械能的上條柄軸和把通過該上條柄軸產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電機構(gòu)成。發(fā)電機由利用機械能而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和根據(jù)伴隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磁通變化而發(fā)電的發(fā)電線圈構(gòu)成。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),例如,如果通過使上條柄軸旋轉(zhuǎn)等來輸入機械能,則可以在想發(fā)電時進行發(fā)電。所以,與太陽光發(fā)電相比,可以不受季節(jié)、日照量、地域等條件的影響而發(fā)電,具有能容易進行快速發(fā)電的優(yōu)點。
但是,如果用發(fā)電線圈進行發(fā)電,則會從該發(fā)電線圈產(chǎn)生磁場。天線會同時感應(yīng)到從標準電波和該發(fā)電線圈產(chǎn)生的磁場。因此,通過天線接收標準電波時,一旦來自發(fā)電線圈的磁場疊加在天線上,則標準電波的信號受磁場影響而變形,所以不能接收標準電波,或?qū)е洛e誤接收。即,如果僅單純地向電波鐘表安裝把機械能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置,會產(chǎn)生不能接收標準電波的新問題。
該問題不限于具有電波校正功能的電子鐘表,也是具有把機械能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置并且具有接收來自外部的無線信息的天線的各種電子機器的共同問題。
為了構(gòu)成電波鐘表,除計時機構(gòu)和電磁馬達外,還必須安裝接收天線和接收電路、具有供給接收動作所需消耗電力的蓄電電容的電池等。與此相對,手表等便攜式電子鐘表為了提高裝飾性和設(shè)計性,要求盡可能地薄型化,對具有接收天線的電波鐘表的薄型化要求也日益高漲。
作為使電波鐘表薄型化的結(jié)構(gòu),例如,特開2000-105285號中公開了把天線和用于發(fā)揮攜帶用電子鐘表功能的模塊基本配置在同一截面上的結(jié)構(gòu)。另外,特開平11-64547號中,關(guān)于天線磁心和電子模塊電路基板的配置,公開了天線磁心沿著印制線路板的端部延伸的結(jié)構(gòu)。但是,未公開構(gòu)成模塊的部件和天線的配置,所以使電波鐘表薄型化還是很困難的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第1目的是提供一種解決上述問題,具有發(fā)電裝置并且能夠接收來自外部的無線信息的電子鐘表及電子機器。
本發(fā)明的第2目的是提供一種能夠接收來自外部的無線信息的薄型小型的電子鐘表。
本發(fā)明的電子鐘表的特征在于,具有用于接收電波的電波接收用天線;至少一個用于驅(qū)動時間顯示單元的電磁馬達;至少一個電源;和用于置放所述電波接收用天線、所述電磁馬達及所述電源的底架,從目視所述時間顯示單元的方向?qū)λ鎏炀€、所述電磁馬達及所述電源進行投影得到的投影像是相互分離的。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),形成電波接收用天線、電磁馬達及電源在電子鐘表的厚度方向不重疊的結(jié)構(gòu)。在鐘表中,這些天線、馬達、電源是最厚的部件,如果這些部件在鐘表的厚度方向不重疊,可以使電子鐘表的厚度達到最薄。結(jié)果,把該電子鐘表作為以手表為代表的便攜式鐘表時,設(shè)計性和裝飾性良好。
其中,底架只要是能放置天線和馬達及電源的部件即可,通常是由底板和后蓋構(gòu)成。另外,底架可以是文字板、主體殼體和后蓋形成為一體的結(jié)構(gòu)(單體型),也可以是后蓋和手腕佩戴用表帶形成為一體的結(jié)構(gòu),還可以是主體殼體和后蓋及表帶形成為一體的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的電子鐘表的所述天線、所述電磁馬達及所述電源,優(yōu)選配置在與目視所述時間顯示單元的方向大致垂直的同一平面上。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),天線和電磁馬達及電源這些鐘表部件中的大部件可以互不重疊,此外由于是安裝在同一平面上,所以鐘表的厚度與天線和電磁馬達及電源中最厚的部件厚度大致相同,結(jié)果可以盡可能地使鐘表最薄。
其中,所述電波接收用天線、所述電磁馬達及所述電源優(yōu)選配置成同一高度。另外,所述電磁馬達具有第1電磁馬達和第2電磁馬達,所述電波接收用天線、所述電磁馬達、所述電源、所述第1電磁馬達和所述第2電磁馬達優(yōu)選配置成同一高度。此外,具有生成基準時鐘的水晶振子,所述電波接收用天線、所述電磁馬達、所述電源及所述水晶振子優(yōu)選配置成同一高度。另外,所述電波接收用天線、所述電磁馬達及所述電源優(yōu)選配置在所述底架的同一面上。
所謂配置在底架的同一面上,自然包括電波接收用天線、電磁馬達及電源被配置在同一平面(垂直于鐘表厚度方向的平面)上的情況,在底架彎曲的情況下,也包括沿著該底架的彎曲面來配置電波接收用天線、電磁馬達及電源的情況。例如,厚度為數(shù)毫米的非常薄的鐘表,通過使后蓋和底板等沿著手腕的彎曲面而彎曲,可以在確保內(nèi)部空間的同時,實現(xiàn)薄型化。這種鐘表中,設(shè)有電波接收用天線、電源及電磁馬達的后蓋和底板的設(shè)置面也沿手腕的彎曲面形狀而彎曲,這種不配置在同一平面的情況,也屬于配置在底架的同一面上的情況。通過進行這種配置,在從側(cè)面觀看時,可以使電子鐘表看起來非常薄。
電波接收用天線的磁心被埋設(shè)在底架中,其接地面位于和電源的設(shè)置面及電磁馬達的設(shè)置面相同的平面上的情況,也屬于配置在底架的同一面上的情況。把電波接收用天線的磁心埋設(shè)在底架中的情況下,底架如果是塑料制品,可以加大其強度。
另外,電波接收用天線的磁心的設(shè)置面、電源的設(shè)置面及電磁馬達的設(shè)置面沿著手腕的彎曲面即底架的彎曲面的情況,也屬于配置在底架的同一面上的情況。換言之,把電波接收用天線、電源及電磁馬達配置成使從底架的底面到電波接收用天線的磁心設(shè)置面的距離、從底架的底面到電源的設(shè)置面的距離、從底架的底面到電磁馬達的設(shè)置面的距離大致相同的情況,也屬于配置在底架的同一面上的情況。
總之,所謂配置在底架的同一面上,意味著電波接收用天線、電磁馬達及電源被配置在電子鐘表的厚度方向不重疊的位置。即,只要電波接收用天線、電磁馬達及電源相對底架被配置成平面位置(與電子鐘表厚度方向垂直的面方向的位置)互不相同即可。
電磁馬達可以使用步進馬達等。此時,也可以用分別獨立的三個馬達來驅(qū)動時針、分針、秒針。時間顯示單元具有顯示時間用的秒針、分針、時針時,電磁馬達也可以是兩個馬達,即秒針驅(qū)動用馬達和時分針驅(qū)動用馬達。該情況下,與秒針驅(qū)動用馬達比,時分針驅(qū)動用馬達優(yōu)選配置在遠離電波接收用天線的位置。如果這樣配置,在用電波接收用天線接收電波時,可以使秒針驅(qū)動用馬達停止驅(qū)動,而使時分針驅(qū)動用馬達持續(xù)驅(qū)動。即使持續(xù)驅(qū)動時分針驅(qū)動用馬達,如果距離電波接收用天線遠,從時分針驅(qū)動用馬達產(chǎn)生的磁場就不易影響電波接收用天線。因此,通過停止距天線近的秒針驅(qū)動用馬達,可以防止電波接收中的錯誤接收,同時可以總是對時間信息中的重要的時分進行當前時間的顯示。
電磁馬達是秒針驅(qū)動用馬達和時分針驅(qū)動用馬達這兩個馬達時,優(yōu)選時分針驅(qū)動用馬達的耐磁性能高于秒針驅(qū)動用馬達。因為時分針驅(qū)動用馬達的耐磁性能高,可以高精度地維持時間顯示中的重要性高的時分的顯示。
其中,為了提高耐磁性能,在線圈磁心形狀相同的情況下,例如,加大線圈繞線的安匝數(shù)即可。如果加大線圈的安匝數(shù),則不僅提高耐磁性能,還具有可以實現(xiàn)馬達的節(jié)能驅(qū)動的優(yōu)點。因此,在作為電源的二次電池的蓄電余量變少時,在停止秒針驅(qū)動用馬達的驅(qū)動,僅通過時分針驅(qū)動用馬達來進行時分時間顯示時,具有可以大大降低能量消耗的優(yōu)點。
電源可以是內(nèi)置有一次電池、二次電池、電磁發(fā)電機構(gòu)等任何形式。而且,一次電池、二次電池、電磁發(fā)電機構(gòu)等的電源數(shù)目不限于一個,也可以是多個。
本發(fā)明的電子鐘表優(yōu)選把所述電源和所述天線配置在隔著所述電磁馬達而相互離開的位置。另外,優(yōu)選使電源和天線處于隔著電磁馬達而相對的位置。
如果使尺寸大的鐘表部件相互接近地配置在底板上,則放置了大的鐘表部件的部分的強度變?nèi)?,因此抗墜落沖擊等變?nèi)酢K?,?yōu)選使尺寸大的鐘表部件相互分離配置,使天線和電源分離配置。在通過把天線和電源分離而形成的空間中配置電磁馬達。這樣,可以利用電磁馬達的線圈磁心來屏蔽來自電源的磁場,可以形成使來自電源的磁場不影響天線的結(jié)構(gòu)。另外,利用天線磁心把來自外部的磁場屏蔽在電磁馬達之前,所以外部磁場不會影響電磁馬達的動作。因此,可以使電磁馬達準確動作。
當?shù)准苁堑装鍟r,優(yōu)選沿著底板外周配置天線和電源。所謂沿著底板外周配置天線,可以是天線磁心的兩端沿著底板外周的狀態(tài),也可以是線圈形成彎曲狀并沿著底板外周的狀態(tài)。這樣,把棒狀磁心的兩端沿著底板外周進行配置,則可以在有限的空間中確保更多的線圈圈數(shù)。另外,優(yōu)選在底架中對應(yīng)線圈的位置上形成孔或凹部。這樣,即使在線圈圈數(shù)變多,線圈外形變粗時,也能把線圈容納在底架中。
其中,底板的外形形狀不限定于圓形,可以是橢圓形和環(huán)形、四邊形等任意形狀,這由鐘表設(shè)計所決定。
電源優(yōu)選使用鈕扣狀電池,優(yōu)選所述電池的外周至少一部分沿著底板外周。電池是可以充放電的二次電池時,由于電池進行充放電時電壓變化,會使從電池產(chǎn)生的電磁場發(fā)生波動。但是,通過把接收天線和電池配置在盡可能分離的位置,可以使來自電池的電磁場的影響不波及天線,保持天線的接收靈敏度為良好狀態(tài)。
作為電源的形狀,可以使用彎曲及可以彎曲變形的固定電解質(zhì)的一次電池和二次電池。這樣,可以不受電池形狀的影響而自由進行機芯的布局設(shè)計。
另外,優(yōu)選在底板上對應(yīng)所述電源的位置上形成孔或凹部。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),即使電源尺寸大時,也能把電源放置在底板上,可以加大電池的容量。
本發(fā)明的電子鐘表的優(yōu)選形式是所述電磁馬達具有時分針驅(qū)動用第1電磁馬達和秒針驅(qū)動用第2電磁馬達,所述電源和所述天線隔著所述第1電磁馬達和所述第2電磁馬達而配置,所述電源、所述天線、所述第1電磁馬達和所述第2電磁馬達被配置在同一平面上。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),具有第1電磁馬達和第2電磁馬達這兩個電磁馬達,利用這兩個電磁馬達把來自電源的磁場可靠地屏蔽在天線之前。結(jié)果,能夠提高天線的接收靈敏度。
本發(fā)明的電子鐘表的優(yōu)選形式是具有上條柄軸的時間校正機構(gòu)沿著底板外周而配置,具有控制所述電磁馬達的計時用控制電路,從目視所述時間顯示單元的方向?qū)λ鲇嫊r用控制電路和所述時間校正機構(gòu)進行投影得到的投影像至少一部分相互重疊,從目視所述時間顯示單元的方向?qū)λ鲭娫?、所述電磁馬達及所述天線進行投影得到的投影像是相互分離的。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),計時用控制電路例如鐘表用IC較薄,約為0.1mm~0.3mm,所以即使把控制單元重疊設(shè)在時間校正機構(gòu)上,也不會影響電子鐘表的厚度。因此,通過使控制單元和時間校正機構(gòu)重疊,可以使電子鐘表小型化。
本發(fā)明的電子鐘表的優(yōu)選形式是所述時間顯示用指針具有傳遞所述電磁馬達的驅(qū)動能的輪系,所述輪系被配置在所述底架的大致中心。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),可以把指針的旋轉(zhuǎn)中心作為鐘表的大致中心。這樣,可以加大指針的旋轉(zhuǎn)半徑。結(jié)果,能夠容易看清時間顯示。
本發(fā)明的電子鐘表的優(yōu)選形式是具有生成調(diào)諧至所述電波的調(diào)諧信號的調(diào)諧信號用水晶振子、和對由所述天線接收的電波進行處理的接收處理電路,所述調(diào)諧信號用水晶振子和所述接收處理電路接近配置,從所述時間顯示單元的目視方向?qū)λ稣{(diào)諧用水晶振子、所述電源、所述天線及所述電磁馬達進行投影得到的投影像是相互分離的,從所述時間顯示單元的目視方向?qū)λ鼋邮仗幚黼娐贰⑺稣{(diào)諧用水晶振子、所述電源、所述天線及所述電磁馬達進行投影得到的投影像是相互分離的。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),調(diào)諧信號用水晶振子和接收處理電路相互接近,所以能縮小連接兩者的布線間的雜散電容,防止差率不準。另外,兩者的布線距離短,所以能夠減小傳送信號用的能量,可以做到節(jié)能化。
其中,所述調(diào)諧信號用水晶振子優(yōu)選和所述電源、所述天線及所述電磁馬達配置在同一平面上。用于生成基準時鐘信號的計時用水晶振子優(yōu)選和所述調(diào)諧信號用水晶振子、所述電源、所述天線及所述電磁馬達配置在同一平面上。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),部件彼此不重疊,可以做到整體薄型化。另外,計時用控制電路和接收處理電路可以分別設(shè)置,也可以一體地設(shè)在一個IC等上。
計時用水晶振子和計時用控制電路可以分離設(shè)置。例如,可以在計時用水晶振子和計時用控制電路之間設(shè)置電磁馬達。
這樣,把計時用水晶振子和計時用控制電路分離設(shè)置時,連接兩者的布線間的雜散電容變大,有可能產(chǎn)生計時誤差,但可以利用所接收的電波的時間信息進行時間校正。因此,可以準確計時時間,同時提高布局自由度。
另外,調(diào)諧信號用水晶振子優(yōu)選沿著底板外周配置。以不同頻率傳送電波時,可以對應(yīng)不同的頻率設(shè)置兩個或更多調(diào)諧信號用水晶振子,例如,電波是標準電波時,可以設(shè)置40kHz用和60kHz用水晶振子。40kHz用調(diào)諧信號用水晶振子和60kHz用調(diào)諧信號用水晶振子優(yōu)選沿著底板外周配置。這樣,通過沿著底板外周配置水晶振子,可以配置多個水晶振子。結(jié)果,可以接收不同頻率的電波,提高便利性。
本發(fā)明的電子鐘表的優(yōu)選形式是所述電源和所述時間校正機構(gòu)相互鄰接并沿著底板外周配置,所述天線和所述電源相互隔離規(guī)定距離配置,所述天線和所述時間校正機構(gòu)相互隔離規(guī)定距離配置。
這種結(jié)構(gòu)中,構(gòu)成時間校正機構(gòu)的上條柄軸等部件為了實現(xiàn)薄型化和小型化而用高強度的鋼鐵制材質(zhì)來形成,因此具有易帶磁性的性質(zhì)。通過把天線和時間校正機構(gòu)隔離設(shè)置,來自時間校正機構(gòu)的磁場不影響天線,可以提高天線的接收靈敏度。此外,可以利用時間校正機構(gòu)來防止來自鐘表體外部的磁場侵入,防止電磁馬達產(chǎn)生錯誤動作。
另外,電源是可以充放電的二次電池時,由于電池充放電時電壓變化,會從電池產(chǎn)生磁場。該磁場的方向和天線磁心處于同一平面上,所以容易互相干擾。因此,把電源和天線隔離,例如,在通過隔離而形成的空間中配置電磁馬達,從而可以防止來自電源的磁場影響天線,提高天線的接收靈敏度。
優(yōu)選電源的正電位和構(gòu)成上條柄軸等時間校正機構(gòu)的部件是相同電位。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),即使IC等重疊在時間校正機構(gòu)上時,也能抑制對IC的靜電干擾。
優(yōu)選所述輪系、所述電磁馬達、所述天線和所述電池配置在同一平面上。另外,優(yōu)選所述電磁馬達、所述水晶振子、所述天線及所述電源配置在同一平面上。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),部件彼此互不重疊,可以做到整體薄型化。
本發(fā)明的電子鐘表的優(yōu)選形式是具有兩面有導通圖形的電路基板,所述天線的與所述底架隔離的面和所述電源的與所述底架隔離的面隔著所述電路基板的位于相反側(cè),具有由強磁性體形成的電路壓板,該電路壓板用于向所述底架側(cè)按壓所述電路基板。另外,最好電路基板是可以彎曲、折彎的。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),通過由強磁性體構(gòu)成的電路壓板使來自電源的磁場不影響天線,可以提高天線的接收靈敏度。而且,利用電路壓板可以屏蔽來自電源的磁場的影響,所以能夠使電源和天線接近配置。結(jié)果,可以使鐘表整體小型化。
優(yōu)選從所述時間顯示面的目視方向?qū)﹄娐穳喊暹M行投影得到的投影像,與從所述時間顯示面的目視方向?qū)λ鎏炀€磁心及所述電磁馬達的線圈進行投影得到的投影像是分離的。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),可以不受電路壓板的妨礙,把天線線圈和電磁馬達線圈繞粗。這樣,可以加大安匝數(shù),提高天線的接收靈敏度,并且可以提高電磁馬達的耐磁性能。如果電路壓板的電位和電源正電位相同,可以用電路壓板覆蓋電路基板,所以來自外部的光和靜電干擾被電路壓板屏蔽,不會影響計時用控制電路和接收處理電路的動作,可以防止錯誤動作。
本發(fā)明的電子鐘表的優(yōu)選形式是所述電波是包含時間碼的標準電波,該電子鐘表是接收所述標準電波,校正計時機構(gòu)的時間的電波校正鐘表。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),用接收機構(gòu)接收電波的時間碼,根據(jù)所接收的時間碼校正計時機構(gòu)的時間。如果作為時間信息,例如利用長波標準電波,則可以形成自動準確地校正時間的電波校正鐘表。
其中,具有由導電性材料構(gòu)成的手表用表帶,從目視時間方向進行投影時,優(yōu)選所述接收天線和所述鐘表用表帶的投影像是相互分離的。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),接收天線和手表用表帶不重疊,所以可以確保與接收天線交鏈的無線電波,維持接收天線的高接收靈敏度。如果手表用表帶是導電性材料,則無線電波被手表用表帶吸引,但只要手表用表帶和接收天線不重疊,即使無線電波被手表用表帶吸引,也能縮小對接收天線的交鏈磁通的影響。
本發(fā)明的電子鐘表的優(yōu)選形式是具備具有發(fā)電機的發(fā)電機構(gòu);對時間進行計時的計時機構(gòu);和具有用于接收無線信息的天線的接收機構(gòu),在所述天線和所述發(fā)電機的發(fā)電線圈之間設(shè)置磁場屏蔽單元,該磁場屏蔽單元把所述天線屏蔽于由所述發(fā)電線圈產(chǎn)生的磁場之外。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),利用由發(fā)電機構(gòu)的發(fā)電機的電能來驅(qū)動計時機構(gòu)和接收機構(gòu)。用天線接收無線信息,例如,如果該無線信息是包含時間信息的標準電波,則根據(jù)該時間信息校正計時機構(gòu)的時間。
磁場屏蔽單元設(shè)在天線和發(fā)電線圈之間,所以用發(fā)電機發(fā)電時產(chǎn)生的磁場(主要指磁力所作用的空間,但在本說明書中和磁性大致同義使用)不易疊加到天線上。來自發(fā)電線圈的磁場被屏蔽,不能到達天線,所以用天線接收無線信息時,無線信息信號不會因來自發(fā)電線圈的磁場而變形。因此,可以用天線可靠地接收無線信息。另外,如果從發(fā)電線圈流向天線的磁場變少,即使提高天線的接收靈敏度,天線也不會拾取來自發(fā)電線圈的磁場干擾,可以僅接收無線信息。這在接收類似標準電波那樣較弱的無線信息時形成一大優(yōu)點。
其中,所說發(fā)電機,例如,包括具有把由旋轉(zhuǎn)錘和上條柄軸等形成的機械能轉(zhuǎn)換為電能的線圈的發(fā)電機,以及具有從商用電源把交流進行變壓后進行充電時使用的線圈(變壓線圈)的發(fā)電機等?;蛘?,也可以使用步進馬達的線圈。
本發(fā)明的電子鐘表的所述磁場屏蔽單元優(yōu)選具有至少一個由沿著天線配置的強磁性體構(gòu)成的磁場屏蔽部件。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),容易形成由發(fā)電線圈產(chǎn)生的磁場在到達天線之前,被由強磁性體構(gòu)成的磁場屏蔽部件吸引,從該磁場屏蔽部件通過后返回發(fā)電線圈的環(huán)線。即,通過使來自發(fā)電線圈的磁場旁通磁場屏蔽部件,使其在到達天線之前被屏蔽。因此,可以減少通過天線的磁場的磁通。
由這種強磁性體構(gòu)成的磁場屏蔽部件,例如,由鐵、鎳、鈷或它們的合金形成。
本發(fā)明的電子鐘表的優(yōu)選形式是設(shè)有驅(qū)動指示時間的指針的步進馬達,所述磁場屏蔽單元的磁場屏蔽部件包括所述步進馬達的線圈磁心。
本發(fā)明的電子鐘表的優(yōu)選形式是設(shè)有用于存儲由所述發(fā)電機所發(fā)的電力的二次電池,所述磁場屏蔽單元的磁場屏蔽部件包括所述二次電池的殼體。
作為磁場屏蔽部件,可以另外設(shè)置用于屏蔽磁場的部件,但如果沿用通常包含于電子鐘表中、并且由強磁性體構(gòu)成的部件,則不會增加部件數(shù)目,所以能夠節(jié)省空間和降低部件成本,還可防止生產(chǎn)性降低。
步進馬達和二次電池即使在磁場流向線圈磁心和殼體時,也不會影響馬達的驅(qū)動和二次電池的蓄電,所以沒有問題。
其中,磁場屏蔽單元可以僅由至少一個步進馬達構(gòu)成,也可以僅由至少一個二次電池構(gòu)成,還可以由至少一個步進馬達和至少一個二次電池構(gòu)成。
設(shè)有步進馬達和二次電池等兩個或更多磁場屏蔽部件時,這些磁場屏蔽部件優(yōu)選沿著天線配置在天線的發(fā)電線圈側(cè)。
本發(fā)明的電子鐘表的特征是把所述天線投影到包含所述發(fā)電線圈的平面上時,所述天線的中心軸和所述發(fā)電機的發(fā)電線圈中心軸以大于等于60度小于等于120度的夾角交叉。其中,特別優(yōu)選天線和發(fā)電線圈的各自的中心軸以大致90度交叉。
本發(fā)明的電子鐘表優(yōu)選所述天線的中心軸與包含所述發(fā)電機的發(fā)電線圈的中心軸的平面以大于等于60度小于等于120度的夾角交叉。其中,特別優(yōu)選所述交叉角度為大致90度。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu),可以降低從發(fā)電線圈產(chǎn)生的磁場對天線的影響。因此,可以減少天線因該磁場而進行錯誤接收。即,如果天線和發(fā)電線圈的各自中心軸在投影面上在90度±30度的角度范圍內(nèi)交叉,或天線的中心軸與包含發(fā)電線圈的中心軸的平面在90度±30度的角度范圍內(nèi)交叉,則天線不會沿著來自發(fā)電線圈的磁通線,所以來自發(fā)電線圈的磁場不易干擾天線,能夠防止天線的錯誤接收。
本發(fā)明的電子鐘表優(yōu)選設(shè)有指示時間的指針,所述天線和所述發(fā)電線圈夾著所述指針的指針軸配置在相反側(cè)。
為了使來自發(fā)電線圈的磁場不影響天線,發(fā)電線圈和天線應(yīng)盡可能地分離開配置。因此,如果使發(fā)電線圈和天線夾著所述指針的指針軸配置在相反側(cè),可以使兩者拉開距離。結(jié)果,可以減少從發(fā)電線圈到達天線的磁場,使天線能夠不受磁場影響地接收無線信息。
本發(fā)明的電子鐘表的優(yōu)選形式是所述無線信息是包含時間碼的標準電波,該電子鐘表是接收所述標準電波、校正所述計時機構(gòu)的時間的電波校正鐘表。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),用接收機構(gòu)接收無線信息的時間碼,根據(jù)所接收的時間碼校正計時機構(gòu)的時間,因此,如果例如利用長波標準電波作為時間信息,可以形成自動準確地校正時間的電波鐘表。特別是,由于標準電波是較弱的電波,所以在從發(fā)電線圈產(chǎn)生的磁場疊加在天線上,標準電波和磁場干擾時,幾乎不能進行接收,但本發(fā)明設(shè)有磁場屏蔽單元,所以能夠可靠接收。
本發(fā)明的電子機器的優(yōu)選形式是具備具有發(fā)電機的發(fā)電機構(gòu);和具有用于接收無線信息的天線的接收機構(gòu),在所述天線和所述發(fā)電機的發(fā)電線圈之間設(shè)置磁場屏蔽單元,該磁場屏蔽單元把所述天線屏蔽于由所述發(fā)電線圈產(chǎn)生的磁場之外。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),可以利用由發(fā)電機構(gòu)獲得的電力來驅(qū)動電子機器。用天線接收無線信息,例如,如果該無線信息包含時間信息,可以根據(jù)該時間信息來顯示時間,或當無線信息是新聞時,可以顯示該新聞。
在天線和發(fā)電線圈之間設(shè)有磁場屏蔽單元,所以用發(fā)電機發(fā)電時產(chǎn)生的磁場(磁力線)不易疊加到天線上。如果來自發(fā)電線圈的磁場被屏蔽,不能到達天線,則在用天線接收無線信息時,無線信息信號不會因來自發(fā)電線圈的磁場而變形。因此,能夠用天線可靠地接收無線信息。另外,如果從發(fā)電線圈流向天線的磁場變少,則即使提高天線的接收靈敏度,天線也不會拾取來自發(fā)電線圈的磁場干擾,可以僅接收無線信息。這在接收類似標準電波那樣較弱的無線信息時形成一大優(yōu)點。
以上說明中,無線信息不限定于時間信息、新聞,例如,也可以是天氣預(yù)報、電車時刻表信息等各種信息。
圖1是本發(fā)明的第1實施方式涉及的電波鐘表的外觀圖。
圖2是卸下所述第1實施方式的后蓋時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖3是所述第1實施方式中的動力傳遞單元的放大剖面圖。
圖4是卸下本發(fā)明的第2實施方式涉及的電波鐘表后蓋時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖5是卸下本發(fā)明的第3實施方式涉及的電波鐘表后蓋時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖6是所述第3實施方式中的動力傳遞單元的放大剖面圖。
圖7是卸下本發(fā)明的第4實施方式涉及的電波鐘表后蓋時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖8是所述第4實施方式的發(fā)電機的剖面圖。
圖9是所述第4實施方式中沿圖7的IX-IX線的剖面圖。
圖10是從后蓋側(cè)觀看本發(fā)明的第5實施方式的機芯時的平面圖。
圖11是所述第5實施方式中沿圖10的XI-XI線的剖面圖。
圖12是所述第5實施方式中沿圖10的XII-XII線的剖面圖。
具體實施例方式
以下,參照
本發(fā)明的實施方式。
(第1實施方式)圖1表示本發(fā)明的電子鐘表及電子機器的第1實施方式的手表型電子鐘表1的外觀圖。圖2是卸下該電子鐘表1的后蓋時的圖。
該電子鐘表1具有作為底架的主體殼體2;設(shè)在主體殼體2內(nèi)部的鐘表用機芯100;和接收作為無線信息(電波)的包含時間信息的標準電波的天線8。
主體殼體2大致呈環(huán)形,是合成樹脂和陶瓷等非導電性材料,并且由黃銅和金合金等抗磁體材料形成,在主體殼體2的外表面設(shè)置有圖1所示的時間顯示單元3。在主體殼體2的外周相互相反的位置上形成用于安裝手表用表帶23的安裝部件。
時間顯示單元3具有安裝在主體殼體2的環(huán)內(nèi)的大致圓形的文字板31和用于指示時間的指針即秒針32、分針33、時針34。大致圓形的文字板31的背面和主體殼體2的內(nèi)壁形成大致圓形的凹陷部位22,在該凹陷部位22中設(shè)置機芯100。
鐘表用機芯100具有用作發(fā)電機構(gòu)的發(fā)電裝置4;用于存儲由發(fā)電裝置4所發(fā)的電力的二次電池5;以該二次電池5為電源所驅(qū)動的驅(qū)動單元6;安裝有水晶振子71和控制用IC72的電路塊7;和把它們夾持成一體的底板9及輪系座691。
發(fā)電裝置4具有表把的上條柄軸41,該表把的一端設(shè)在主體殼體2的外部,另一端位于主體殼體2的內(nèi)部,其軸可以旋轉(zhuǎn);動力傳遞單元42,其通過齒輪系來傳遞該上條柄軸41旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的機械能;和發(fā)電機43,其利用通過該動力傳遞單元42所傳遞的動力來進行發(fā)電。
發(fā)電機43是具有發(fā)電用轉(zhuǎn)子44、發(fā)電用定子45及發(fā)電用線圈(發(fā)電線圈)46的普通發(fā)電機,其中,轉(zhuǎn)子44利用由動力傳遞單元42所傳遞的動力而旋轉(zhuǎn)。
如圖3的剖面圖所示,動力傳遞單元42是通過從設(shè)在上條柄軸41的另一端側(cè)端部的離合輪421順序嚙合的冠形齒輪422、中間齒輪423連接發(fā)電用轉(zhuǎn)子44而構(gòu)成的。
上條柄軸41作為機械能輸入機構(gòu),不僅輸入機械能,還可用來調(diào)整時間。
二次電池5是以往公知的結(jié)構(gòu),該二次電池5的殼體(外殼)是鈕扣型,由金屬制強磁性體形成。例如,作為用于形成二次電池5的殼體的強磁性體,可以使用SUS304(不銹鋼)等。二次電池5也可以使用可以彎曲、折曲等自由變形的固體電解質(zhì)電池。使用這種自由變形的二次電池5時,可以使其在天線8和發(fā)電用線圈46之間變形成合適形狀來配置,并作為磁場屏蔽部件。
驅(qū)動單元6具有用于驅(qū)動時間顯示單元3的秒針32的秒針驅(qū)動馬達61(第2電磁馬達、步進馬達);用于驅(qū)動分針33及時針34的時分針驅(qū)動馬達65(第1電磁馬達、步進馬達);和把秒針驅(qū)動馬達61及時分針驅(qū)動馬達65的動力分別傳遞給秒針32、分針33及時針34的輪系69。
秒針驅(qū)動馬達61具有卷繞在線圈磁心621上的秒馬達用線圈62;傳遞來自該秒馬達用線圈62的感應(yīng)磁場的秒馬達用定子63;可自由旋轉(zhuǎn)地配置在秒馬達用定子63的定子孔部分、依靠感應(yīng)磁場而旋轉(zhuǎn)的秒馬達用轉(zhuǎn)子64。秒馬達用轉(zhuǎn)子64的轉(zhuǎn)子磁鐵641使用被磁化成2極或多于2極的稀土類磁鐵,例如,優(yōu)選使用釤鈷系磁鐵。
時分針驅(qū)動馬達65的結(jié)構(gòu)基本和秒針驅(qū)動馬達61相同,具有卷繞在線圈磁心661上的時分馬達用線圈66;時分馬達用定子67;和時分馬達用轉(zhuǎn)子68。時分馬達用轉(zhuǎn)子68的轉(zhuǎn)子磁鐵681使用被磁化成2極或多于2極的稀土類磁鐵,例如,優(yōu)選使用釤鈷系磁鐵。秒針驅(qū)動馬達61的線圈磁心621、秒馬達用定子63、時分針驅(qū)動馬達65的線圈磁心661、時分馬達用定子67由坡莫合金材料等高導磁率材料形成。
輪系69分別嚙合在秒馬達用轉(zhuǎn)子64和時分馬達用轉(zhuǎn)子68上,把各個動力傳遞給秒針32、分針33、時針34。
為了實現(xiàn)鐘表和電子機器的小型化,輪系69和動力傳遞單元42等齒輪系的齒輪軸必須確保機械強度,主要由碳鋼和不銹鋼等鋼材形成。
電路塊7具有按一定周期進行振蕩的水晶振子71和控制用IC72等。作為水晶振子71,設(shè)有振蕩基準時鐘的鐘表用水晶振子711和用于生成調(diào)諧至標準電波的頻率的調(diào)諧信號的調(diào)諧用水晶振子712、713。調(diào)諧用水晶振子例如,在日本國內(nèi)是設(shè)置調(diào)諧至60kHz標準電波的水晶振子713、和調(diào)諧至40kHz標準電波的水晶振子712這兩個振子。另外,例如在歐美使用60kHz水晶振子和77.5kHz水晶振子。
IC72具有把來自水晶振子711的頻率分頻并生成基準時鐘的分頻電路;計數(shù)基準時鐘對時間進行計時的計時電路;基于來自計時電路的信號控制驅(qū)動單元6的馬達(秒驅(qū)動馬達61、時分驅(qū)動馬達65)的控制電路;和處理(放大、解調(diào)等)由天線8接收的時間信息的接收電路等。IC72共用可用的電路部分,可以不是模擬電路,而用計算機等軟件構(gòu)成。
其中,由水晶振子711、分頻電路和計時電路構(gòu)成計時機構(gòu)。
天線8由以下部分構(gòu)成由鐵氧體構(gòu)成的磁心81;和在該磁心81上卷繞線圈而成的接收線圈82。天線8的磁心81也可以用鐵氧體、非晶金屬、SUY(電磁軟鐵)等形成。例如,用電磁軟鐵形成天線8的磁心81時,有利于做成沿著主體殼體2的形狀的彎曲形狀。
用天線8接收的時間信息(無線信息)被輸出到IC72的接收電路,進行信號處理。所以,由天線8和IC72的接收電路構(gòu)成接收機構(gòu)。
作為用天線8接收的時間信息,例如可以使用長波標準電波(JJY)等。
下面,說明電子鐘表1的結(jié)構(gòu)布局。
從后蓋側(cè)平視電子鐘表1時,如圖2所示,天線8被配置成使天線8的中心軸8A即磁心81的中心軸與發(fā)電用線圈46的中心軸46A的延長線以大致90度的角度θ1交叉。
在平面配置中,在天線8和發(fā)電用線圈46之間配置秒針驅(qū)動馬達61。該秒針驅(qū)動馬達61的線圈磁心621起著磁場屏蔽部件的功能,構(gòu)成磁場屏蔽單元。
在本實施方式中,天線8被設(shè)置在9點鐘方向。成為外部操作部件的表把的上條柄軸41大多設(shè)在3點鐘方向,所以如果把天線8配置在除該3點鐘方向以外的方向,使其與上條柄軸41等不重疊,更利于薄型化。即,也可以把天線8設(shè)在6點鐘方向、12點鐘方向。但是,利用金屬等導電性材料形成手腕佩戴用表帶時,產(chǎn)生于天線8的線圈82的交鏈磁通容易與表帶重疊。結(jié)果,有可能降低天線8的接收靈敏度。因此,使用金屬等導電性表帶時,把天線8配置在9點鐘方向,更利于使天線8的接收靈敏度保持良好狀態(tài)。另外,使用合成樹脂等非導電性表帶時,可以把天線8配置在6、9、12點鐘的任一側(cè)。
在本實施方式中,磁場屏蔽單元主要由秒針驅(qū)動馬達61的線圈磁心621構(gòu)成,但排列在天線8和發(fā)電用線圈46之間的輪系69等齒輪系的金屬制部件也包含于磁場屏蔽單元中。
磁場屏蔽部件(磁場屏蔽單元)被配置在天線8和發(fā)電用線圈46之間,意味著通過磁場屏蔽部件而閉合的磁回路的電路長度比由發(fā)電用線圈46產(chǎn)生的磁場通過天線8閉合的磁回路短。即,意味著由秒馬達用線圈62構(gòu)成的磁場屏蔽單元的兩端和發(fā)電用線圈46的各兩端之間的距離短于發(fā)電用線圈46的各兩端和天線8的兩端之間的距離。
在本實施方式中,天線8、發(fā)電機47、秒針驅(qū)動馬達61、時分針驅(qū)動馬達65、二次電池5被配置在同一平面上。即,它們被配置在作為底架的主體殼體2的同一面上,形成在電子鐘表1的厚度方向互不重疊的配置狀態(tài)。如果這樣配置,可以使電子鐘表1的厚度尺寸非常薄,能夠提高佩戴性和設(shè)計性。
這種結(jié)構(gòu)中,通過手擰操作來使上條柄軸4旋轉(zhuǎn)。這樣,通過上條柄軸41的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的機械能通過動力傳遞單元42的齒輪系(離合輪421、冠形齒輪422、中間齒輪423)傳遞給發(fā)電用轉(zhuǎn)子44,使發(fā)電用轉(zhuǎn)子44旋轉(zhuǎn)。發(fā)電用轉(zhuǎn)子44一旋轉(zhuǎn),發(fā)電用定子45就產(chǎn)生磁場波動,由于該磁場波動,發(fā)電用線圈46中產(chǎn)生感應(yīng)電流。該感應(yīng)電流被存儲到二次電池5中。利用所存儲的電力驅(qū)動水晶振子71和IC72、秒針驅(qū)動馬達61、時分針驅(qū)動馬達65。
向水晶振子71施加電壓時輸出的振蕩信號通過IC72上的分頻電路被分頻,生成基準信號?;谠摶鶞市盘?,通過IC72上的計時電路對時間進行計時,同時驅(qū)動秒驅(qū)動馬達61、時分驅(qū)動馬達65,使秒馬達用轉(zhuǎn)子64、時分馬達用轉(zhuǎn)子68旋轉(zhuǎn)。秒馬達用轉(zhuǎn)子64、時分馬達用轉(zhuǎn)子68的旋轉(zhuǎn)通過輪系69傳遞給指針(秒針32、分針33、時針34),從而顯示時間。
通過天線8接收到時間信息時,根據(jù)該時間信息對由IC72上的計時電路所計時的時間進行校正,通過指針指示校正后的時間。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的第1實施方式可以達到以下效果。
(1)在天線8和發(fā)電用線圈46之間配置秒針驅(qū)動馬達61等磁場屏蔽部件,所以從發(fā)電用線圈46產(chǎn)生的磁場的磁通在到達天線8之前,容易形成通過秒針驅(qū)動馬達61等再返回發(fā)電用線圈46的閉路。特別是,通過用坡莫合金材料等高導磁率材料形成線圈磁心621、秒馬達用定子63,可以使磁場的磁通更多地流向高導磁率介質(zhì),從而提高磁屏蔽效果。因此,來自發(fā)電用線圈46的磁場不易到達天線8,可以降低來自發(fā)電用線圈46的磁場對天線8的影響,使天線8的接收靈敏度更好。另外,利用輪系69等鋼材也可以屏蔽來自發(fā)電用線圈46的磁場,使其不能到達天線8,輪系69也可活用為磁場屏蔽部件。
這些磁場屏蔽部件可以作為電子鐘表1的部件來發(fā)揮功能,沒必要安裝磁場屏蔽用新部件,僅調(diào)整天線8、二次電池5、秒針驅(qū)動馬達62、時分針驅(qū)動馬達65、發(fā)電線圈46的平面布局即可,所以能夠抑制部件數(shù)目的增加,防止成本增加和生產(chǎn)性的降低。
(2)利用磁場屏蔽部件使來自發(fā)電用線圈46的磁場不易到達天線8,所以能夠抑制天線8的磁心81的磁致伸縮。因此,可以抑制因磁致伸縮造成的天線8內(nèi)部破壞的加劇,延長天線8的壽命。
由于可以抑制因磁致伸縮產(chǎn)生的磁心81的伸縮,所以能夠防止涂覆于接收線圈82的表面的電氣絕緣涂膜和磁心81的摩擦。因此,能夠長期維持接收線圈82和磁心81的電氣絕緣狀態(tài)。
(3)天線8被配置成天線8的磁心81的中心軸8A與發(fā)電用線圈46的中心軸46A的延長線以大致90度的角度θ1交叉的狀態(tài)。因此,在天線8接收時間信息的過程中,即使上條柄軸41旋轉(zhuǎn),從發(fā)電用線圈46產(chǎn)生磁場時,由于該磁場的磁通和天線8的線圈82是垂直的,所以磁場的磁通不易疊加在天線8上。結(jié)果,可以降低來自發(fā)電用線圈46的磁場對天線8的影響,消除錯誤接收,使天線8的接收靈敏度良好。
(4)磁心81是由強磁性體的鐵氧體形成的,所以從外部侵入到電子鐘表1的磁場被會聚到磁心81。因此,能夠抑制來自外部的磁場侵入秒針驅(qū)動馬達61等步進馬達的磁回路內(nèi)部,可以防止秒針驅(qū)動馬達61等因外部磁場而產(chǎn)生錯誤動作。
(第2實施方式)圖4表示本發(fā)明的電子鐘表的第2實施方式中的電子鐘表1。該電子鐘表1的基本結(jié)構(gòu)和第1實施方式相同。第2實施方式與第1實施方式的不同之處是天線8和發(fā)電用線圈46的配置。在本實施方式中,天線8和發(fā)電用線圈46被配置在夾著指針(秒針32、分針33、時針34)的指針軸35的相互相反側(cè),并在電子鐘表1的結(jié)構(gòu)中處于相互最遠的位置。
在發(fā)電用線圈46和天線8之間配置二次電池5、秒針驅(qū)動馬達61、時分針驅(qū)動馬達65。因此,磁場屏蔽單元包括秒馬達用線圈62的線圈磁心621、時分馬達用線圈的線圈磁心661、二次電池5的殼體。磁場屏蔽單元主要由秒馬達用線圈62的線圈磁心621、時分馬達用線圈的線圈磁心661、二次電池5的殼體構(gòu)成,但排列在天線8和發(fā)電用線圈46之間的輪系69和動力傳遞單元42等的齒輪系的金屬制部件也包含于磁場屏蔽單元中。因此,由發(fā)電用線圈46產(chǎn)生的磁場的磁回路不通過天線8,而通過秒馬達用線圈62的線圈磁心621、時分馬達用線圈的線圈磁心661、二次電池5、齒輪系等形成閉路。
二次電池5與天線8鄰接配置,但二次電池5不是鄰接天線8的兩端部,而是鄰接天線8的長邊而配置。使二次電池5鄰接天線8的長邊時,優(yōu)選其位于天線8的中央側(cè)。二次電池5位于天線8的中央側(cè)時,更能減少對天線8的交鏈磁通的影響。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),除了具有和第1實施方式的效果(1)、(2)、(4)相同的效果外,還可達到以下效果。
(5)天線8和發(fā)電用線圈46被配置在夾著指針(秒針32、分針33、時針34)的指針軸的相互相反側(cè),在該結(jié)構(gòu)中處于相互最遠的位置,所以從發(fā)電用線圈46產(chǎn)生的磁場不易到達天線8。因此,在天線8進行接收時,不易受到來自發(fā)電用線圈46的磁場的影響,也可以抑制錯誤接收。
(6)在天線8和發(fā)電用線圈46之間配置兩個馬達(秒驅(qū)動馬達61、時分驅(qū)動馬達65)和二次電池5,所以與上述實施方式比,可以加長磁場屏蔽單元的全長,更容易形成從發(fā)電用線圈46產(chǎn)生的磁場的磁通通過秒驅(qū)動馬達61、時分驅(qū)動馬達65、二次電池5再次返回發(fā)電用線圈46的閉路。所以,可以提高利用磁場屏蔽單元的磁屏蔽效果,進一步降低來自發(fā)電用線圈46的磁場對天線8的影響。
(第3實施方式)圖5表示本發(fā)明的電子鐘表的第3實施方式中的電子鐘表1。該電子鐘表1的基本結(jié)構(gòu)和第1實施方式相同。第3實施方式與第1實施方式的不同之處是動力傳遞單元42的中間齒輪的結(jié)構(gòu)。
圖6表示本實施方式的中間齒輪424。該中間齒輪424由以下部分構(gòu)成嚙合在冠形齒輪422上、被按壓配合在旋轉(zhuǎn)軸上的第1驅(qū)動盤425;被按壓配合在旋轉(zhuǎn)軸上的第1圓筒426;相對旋轉(zhuǎn)軸可以獨立旋轉(zhuǎn)的松轉(zhuǎn)配合的第2圓筒427;嚙合在發(fā)電用轉(zhuǎn)子44上、與第2圓筒427一起旋轉(zhuǎn)的第2驅(qū)動盤428;和一端固定在第1圓筒上,另一端固定在第2圓筒上的卷簧429。在發(fā)電用轉(zhuǎn)子44和發(fā)電用定子45之間設(shè)置定位單元,該定位單元用于固定發(fā)電用轉(zhuǎn)子44的旋轉(zhuǎn),直到作用于發(fā)電用轉(zhuǎn)子44的轉(zhuǎn)矩達到一定水平以上。作為定位單元,例如可以利用類似設(shè)在發(fā)電用定子45的定子孔部分的磁飽和部件,對發(fā)電用轉(zhuǎn)子44進行磁束縛。
發(fā)電用轉(zhuǎn)子44被束縛到一定轉(zhuǎn)矩,即,第2驅(qū)動盤428和第2圓筒427的旋轉(zhuǎn)也被束縛到一定轉(zhuǎn)矩。
此外,天線8和發(fā)電用線圈46的配置、磁場屏蔽部件等和第1實施方式相同。
在這種結(jié)構(gòu)中,使上條柄軸41旋轉(zhuǎn)。于是,上條柄軸41的旋轉(zhuǎn)通過離合輪421傳遞給第1驅(qū)動盤425,旋轉(zhuǎn)軸與第1驅(qū)動盤425一起旋轉(zhuǎn)。第1圓筒426與旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn),但該旋轉(zhuǎn)動力被存儲在卷簧429上。存儲在卷簧429上的旋轉(zhuǎn)動力超過一定轉(zhuǎn)矩時,第2驅(qū)動盤428與第2圓筒427一起旋轉(zhuǎn)。通過該第2驅(qū)動盤428使發(fā)電用轉(zhuǎn)子44旋轉(zhuǎn)進行發(fā)電。
根據(jù)該第3實施方式,除了具有和第1實施方式的效果(1)、(2)、(3)、(4)相同的效果外,還可達到以下效果。
(7)通過中間齒輪424使發(fā)電用轉(zhuǎn)子44以一定水平以上的轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn),所以能夠使發(fā)電電壓的波形一定,把發(fā)電噪聲抑制在一定頻率以下。因此,可以簡化帶通濾波器等整流單元。另外,即使上條柄軸41緩慢旋轉(zhuǎn),存儲在卷簧429上的能量也能快速釋放,所以發(fā)電用轉(zhuǎn)子44能快速旋轉(zhuǎn)。因此,可以提高發(fā)電效率。
(8)由于在卷簧429存儲到一定轉(zhuǎn)矩以前,抑制發(fā)電,待存儲到一定轉(zhuǎn)矩后再發(fā)電,所以能夠重復(fù)發(fā)電、非發(fā)電狀態(tài)。
通過重復(fù)進行發(fā)電、非發(fā)電,來自發(fā)電線圈46的磁場僅在發(fā)電狀態(tài)時產(chǎn)生,所以與一直發(fā)電型的發(fā)電機比,利用具有卷簧429的發(fā)電機,產(chǎn)生磁場的時間減少。因此,可以減少影響天線8的磁場,如果再用磁場屏蔽部件進行磁場屏蔽,可以進一步抑制磁場對天線8的影響。
另外,即使在發(fā)電線圈46和天線8接近配置時,如果在非發(fā)電狀態(tài)時接收無線信息,可以防止接收時的錯誤動作。此時,發(fā)電電壓的波形一定,所以容易通過電子電路來識別發(fā)電狀態(tài)。
(9)通過卷簧429把發(fā)電噪聲抑制在一定頻率以下,可以抑制磁心81的磁致伸縮。即,可以抑制磁心81因急劇磁場變化造成的磁致伸縮的最大變量,所以能夠發(fā)揮和第1實施方式的(2)相同的效果。即,可以防止因磁致伸縮造成的內(nèi)部破壞,能夠長期維持磁心81和接收線圈82的電氣絕緣。
(第4實施方式)圖7表示本發(fā)明的電子鐘表的第4實施方式中的電子鐘表1。該電子鐘表1的基本結(jié)構(gòu)和第1實施方式相同,但發(fā)電機的具體結(jié)構(gòu)不同。
本實施方式的發(fā)電機47如圖8的剖面圖所示,具有一對轉(zhuǎn)子圓板471、472,它們具有規(guī)定間隔并呈同軸心設(shè)置,并隨由動力傳遞單元42所傳遞的旋轉(zhuǎn)(機械能)而旋轉(zhuǎn);磁鐵474,其設(shè)在該轉(zhuǎn)子圓板471、472上,以90度間隔在4處相對設(shè)置;和配置在轉(zhuǎn)子圓板471、472之間的3個線圈475。
轉(zhuǎn)子圓板471、472的旋轉(zhuǎn)軸、線圈475的中心軸方向是圖7的紙面垂直方向。即,線圈475的軸方向是與包含天線8的磁心81的平面垂直的方向。
圖9表示沿圖7中的IX-IX線的剖面圖。在圖9中向剖面看時,天線8在底板9側(cè)的面、驅(qū)動馬達61在底板9側(cè)的面和電池5在底板9側(cè)的面,在包含底板9的面S上位于同一高度。
在這種結(jié)構(gòu)中,通過手擰操作使上條柄軸41旋轉(zhuǎn),通過動力傳遞單元42來傳遞動力,發(fā)電機47的轉(zhuǎn)子圓板471、472旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)子圓板471、472旋轉(zhuǎn)的同時,磁鐵474一起旋轉(zhuǎn),使貫穿線圈475的磁通密度發(fā)生變化,所以在線圈475中產(chǎn)生電流。
根據(jù)該第4實施方式,除了具有和第1實施方式的效果(1)、(2)、(4)相同的效果外,還可達到以下效果。
(10)發(fā)電機47的線圈475大致垂直于包含天線8的磁心81的面,所以天線8大致垂直于從發(fā)電機47的線圈475產(chǎn)生的磁場的磁通。因此,天線8不會沿著來自發(fā)電機47的線圈475的磁場的磁通線,所以來自發(fā)電機47的線圈475的磁場不易干擾天線8,可以降低來自發(fā)電機47的線圈475的磁場對天線8的影響,使天線8的接收靈敏度良好。
(11)從發(fā)電機47的線圈475產(chǎn)生的磁場的磁通不易干擾天線8,所以能夠抑制磁致伸縮對天線8所起的作用。因此,可以發(fā)揮和第1實施方式的效果(2)相同的效果。
(12)天線8、驅(qū)動馬達61、電池5位于同一高度,構(gòu)成鐘表的部件中具有厚度的這些部件被配置于不會在厚度方向重疊的同一高度,所以能使鐘表的厚度最薄。
另外,第1實施方式~第4實施方式的構(gòu)成要素可以適當組合使用。例如,可以把第3實施方式的中間齒輪424和第4實施方式的發(fā)電機47組合使用。
(第5實施方式)下面,參照圖10、圖11、圖12說明本發(fā)明的電子鐘表的第5實施方式。
圖10是從后蓋側(cè)觀看第5實施方式的機芯100時的平面圖。圖1是沿圖10的XI-XI線的剖面圖。圖12是沿圖10的XII-XII線的剖面圖。在圖10中,把紙面上方設(shè)為6點鐘方向,把紙面下方設(shè)為12點鐘方向,把紙面右方向設(shè)為3點鐘方向。
該電子鐘表具有由非導電性材料或抗磁體材料構(gòu)成的主體殼體(未圖示);從主體殼體外部進行輸入操作的外部操作機構(gòu)21;容納在主體殼體中的鐘表用機芯100;和接收包含時間信息的標準電波的天線8。
在主體殼體的一面(在圖10中相當于紙面背面)設(shè)置用于進行時間顯示的時間顯示單元3,該時間顯示單元3具有大致呈圓板狀,用于覆蓋主體殼體一面的文字板;和在該文字板上轉(zhuǎn)動的指針(未圖示)。指針設(shè)有表示秒的秒針、表示分的分針、表示時的時針等,在本實施方式中以鐘表體的大致中心為旋轉(zhuǎn)中心進行旋轉(zhuǎn)。在主體殼體(未圖示)的后蓋形成有插入鐘表用表帶23的未圖示的安裝孔,鐘表用表帶23插裝在安裝孔中。
外部操作機構(gòu)21具有設(shè)在主體殼體的大致3點鐘方向、可以相對主體殼體伸縮并可以沿軸中心旋轉(zhuǎn)的表把211;和可以對主體殼體進行按動操作的A按鈕212和B按鈕213。
表把211設(shè)在上條柄軸41的一端,該上條柄軸41貫穿安裝于主體殼體中,并可以在軸方向進退,表把211和上條柄軸41由金屬性部件形成。表把211相對主體殼體可以進行0檔、1檔、2檔三檔抽出,通過該三檔位置設(shè)定進行輸入操作。
上條柄軸41的另一端位于主體殼體內(nèi),接合于作為桿部件的鎖桿和鎖母等(未圖示)上。上條柄軸41的軸中心的旋轉(zhuǎn)通過未圖示的離合輪、小鐵輪等傳遞給指針,以校正指針的位置。上條柄軸41、鎖桿、鎖母、離合輪、小鐵輪等由碳鋼或不銹鋼等制成。
A按鈕212和B按鈕213之間隔著表把211,A按鈕212被設(shè)在大致2點鐘方向,B按鈕213被設(shè)在大致4點鐘方向。A按鈕212和B按鈕213配合在開關(guān)桿214上,根據(jù)A按鈕212、B按鈕213的一次按動操作,開關(guān)桿214分別進行動作。
鐘表用機芯100具有放置計時用部件和天線8的大致圓形的底板9。作為底架的底板9由非導電性部件(合成樹脂、陶瓷等)形成,在主體殼體內(nèi)部被配置在文字板的背面。
機芯100具有與指針接合并向指針傳遞動力的輪系69;與輪系69接合并驅(qū)動指針的驅(qū)動部件6;用作電源的電池5;安裝有控制電路等的電路塊7;和用于放置這些輪系69、驅(qū)動部件6和電池5的底板9。底板9的形狀不限于圓形,也可以是橢圓形和四邊形等。
輪系69設(shè)在底板9的大致中央,由與底板9相對設(shè)置的輪系座691和底板9軸支撐。通過把輪系69配置在底板9的大致中心位置,可以使指針的旋轉(zhuǎn)軸為鐘表體的中心。這樣,指針的旋轉(zhuǎn)半徑變大,容易看清顯示時間。
驅(qū)動部件6具有用于驅(qū)動秒針的秒針驅(qū)動馬達61和用于驅(qū)動時分針的時分針驅(qū)動馬達65。
秒針驅(qū)動馬達61具有被施加了規(guī)定周期的驅(qū)動脈沖的馬達線圈62;傳遞馬達線圈62中產(chǎn)生的磁通的定子63;和依靠從定子63傳遞的磁通而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子64。時分針驅(qū)動馬達65與秒針驅(qū)動馬達61相同,具有馬達線圈66、定子67和轉(zhuǎn)子68。
定子63、67是由板狀的坡莫合金等高導磁率材料形成。轉(zhuǎn)子64、68的轉(zhuǎn)子小齒輪嚙合在輪系上,轉(zhuǎn)子64、68的旋轉(zhuǎn)通過輪系傳遞給指針。
馬達線圈62、66被卷繞在由坡莫合金等高導磁率材料形成的棒狀線圈磁心621、661上,其圈數(shù)具有足夠的耐磁性能和足夠的線圈電阻,同時整體上不是沿繞粗方向,而是沿著軸方向繞成細長狀。
時分針驅(qū)動馬達65相對輪系69配置在從大致1點鐘方向到大致2點鐘方向的范圍內(nèi),馬達線圈66的軸線不平行于3點鐘和9點鐘的連接線,其9點鐘側(cè)的一端稍偏向鐘表體的中心。秒針驅(qū)動馬達61相對輪系69配置在從大致11點鐘方向到大致8點鐘方向的范圍內(nèi),馬達線圈62的軸線大致平行于2點鐘和8點鐘的連接線。
電池5是具有由SUS304等強磁性體形成的金屬性外殼并可充放電的二次電池。電池5也可以是一次電池。另外,作為二次電池的能源,可以是太陽光發(fā)電、太陽熱發(fā)電、熱差發(fā)電、利用運動能的電磁轉(zhuǎn)換的發(fā)電、壓電發(fā)電等各種方式的發(fā)電。電池5相對輪系69配置在從大致4點鐘方向到大致6點鐘方向的范圍內(nèi),以靠近底板9的外緣的狀態(tài)使電池5外周的一部分接近底板9的外周。電池5的后蓋側(cè)(圖10中紙面表面?zhèn)?具有正電極,文字板側(cè)(圖10中紙面背面?zhèn)?具有負電極。
如圖12所示,在底板9中對應(yīng)電池5的位置上設(shè)有凹陷部位91,電池5放置在該凹陷部位91中。通過這樣在底板9上形成凹陷部位91,可以把電池5做得較大,可以加大電池5的容量。需要消耗電池容量的一大半的驅(qū)動馬達61、65的馬達線圈62、66繞成具有足夠的線圈電阻的狀態(tài),減少消耗能量,所以電池容量可以較小,因此可以使電池5形成較薄的厚度。
電路塊7如圖11或圖12所示,被配置在輪系座691中與底板9相反的面上。電路塊7具有電路基板73;形成于電路基板73的正反兩面的布線圖形731;具有計時功能,同時進行驅(qū)動馬達61、65的驅(qū)動控制的計時用IC721;對所接收的標準電波進行接收處理的接收處理用IC722;和振蕩基準脈沖的水晶振子711、712、713。
電路基板73是由撓性聚酰亞胺和環(huán)氧玻璃等合成樹脂等形成的撓性印制線路板,其為從大致圓中切除了對應(yīng)電池5的部分和比大致1點鐘到大致10點鐘的連接線更靠近邊緣的部分的形狀。電路基板73具有可兩面導通的布線圖形731。如圖12所示,在電路基板73的底板9一側(cè)的面上設(shè)有連接電池5的負電極的端子732。該端子732具有兩個長度互不相同的彈簧部件并被鍍金。通過設(shè)置這兩個彈簧部件,即使端子732成形較薄時,也能加大端子732對電池5的按壓力,所以能夠防止振動。另外,通過設(shè)置長度不同的彈簧部件,彈簧部件彼此的固有頻率不同,所以兩者不會同時與外部沖擊諧振,能夠確保至少一方彈簧部件和電池5導通。
電路基板73由設(shè)在底板9側(cè)的未圖示的電路支撐座和設(shè)在后蓋側(cè)的電路壓板733夾持著。
電路壓板733的形狀和電路基板73大致相同,是從大致圓中切除了比大致1點鐘到大致10點鐘連接線更靠近邊緣的部分的形狀,被配置成與馬達線圈62、66及天線線圈82不重疊的狀態(tài)。
電路壓板733由不銹鋼(SUS)等強磁性體形成,可以兼用作針對電子部件的靜電屏蔽部件、遮光部件、耐磁屏蔽部件以及保持電子電路的各個部件位置的保持部件。
電路壓板733連接電池5的正極,電池5的正極為作為機芯100的電子電路的基準電壓的接地側(cè)。
計時用IC721在電路基板73的底板9側(cè)的面上,相對輪系69設(shè)置在從大致2點鐘到大致3點鐘的范圍內(nèi)。計時用IC721具有根據(jù)來自水晶振子711的基準時鐘來計數(shù)當前時間的當前時間計數(shù)器;根據(jù)由接收用IC722處理后的標準電波的時間信息來校正當前時間計數(shù)器的計數(shù)值的時間校正電路;和向馬達線圈62、66施加驅(qū)動脈沖并根據(jù)當前時間計數(shù)器的當前時間來驅(qū)動指針的馬達驅(qū)動器等。計時用IC721的厚度約為0.1mm~0.3mm,計時用IC721和上條柄軸41在時間顯示單元3的目視方向上有一部分重疊。所謂時間顯示單元3的目視方向是指圖10中的紙面垂直方向,是圖11、圖12中的箭頭L表示的方向,是與文字板大致垂直的方向。計時用IC721較薄,所以即使與上條柄軸41重疊配置也不會影響鐘表的厚度,通過重疊配置計時用IC721和上條柄軸41,可以使鐘表實現(xiàn)小型化。
接收用IC722在電路基板73的底板9側(cè)的面上,相對輪系69設(shè)置在從大致9點鐘到大致12點鐘的范圍內(nèi)。接收用IC722具有對由天線8接收的標準電波進行放大的放大電路;抽取所希望的頻率成分的濾波器;對信號進行解調(diào)的解調(diào)電路;和對信號進行解碼的解碼電路等。
水晶振子設(shè)有用于振蕩計時用基準時鐘的計時用水晶振子711和用于生成調(diào)諧至標準電波的調(diào)諧信號的調(diào)諧用水晶振子712、713。
計時用水晶振子711相對輪系69配置在大致11點鐘方向,相對計時用IC721配置在隔著時分針驅(qū)動馬達65的相反側(cè)。
調(diào)諧用水晶振子,例如在日本可以設(shè)置用于生成調(diào)諧至40kHz標準電波的調(diào)諧信號的40kHz用水晶振子713,和用于生成調(diào)諧至60kHz標準電波的調(diào)諧信號的60kHz用水晶振子712。接收用IC722通過對40kHz標準電波的接收強度和60kHz標準電波的接收強度進行比較,選擇接收強度高的一方,選擇使用40kHz調(diào)諧用水晶振子713和60kHz調(diào)諧用水晶振子712中的其中一個。例如,在歐美使用60kHz水晶振子、77.5kHz水晶振子。
40kHz用水晶振子713在大致6點鐘方向沿著底板9的外緣設(shè)置,60kHz用水晶振子712在大致9點鐘方向沿著底板9的外緣設(shè)置。通過把調(diào)諧用水晶振子712、713如此設(shè)置在底板9的外緣上,可以配置多個水晶振子。調(diào)諧用水晶振子712、713接近接收用IC722配置,并與其電連接。
在底板9的對應(yīng)水晶振子711~713的位置上凹設(shè)凹陷部位92,把水晶振子711~713放置在該凹陷部位92中,水晶振子711~713被電路壓板733的彈性力推向底板9而定位。水晶振子711~713的封殼通過連接電路壓板733,形成與電池的正電位相同的電位。
天線8具有由鐵氧體形成的棒狀的天線磁心81和卷繞在天線磁心81上的天線線圈82。天線8在從大致12點鐘到大致9的范圍內(nèi),并以天線線圈82的軸線大致平行于從大致12點鐘到大致9的連接線的狀態(tài)配置在底板9的外緣上。底板9中對應(yīng)天線磁心82的位置形成切口。
天線磁心81的兩端優(yōu)選沿著底板9的外周。天線線圈82優(yōu)選對齊卷繞。如果采用這種結(jié)構(gòu),外觀美觀并能給予精致的印象。通過把交鏈磁通的向量調(diào)一致,可以提高接收靈敏度。
另外,示例的繞線材質(zhì)使用銅線、銀線等。
天線線圈82的繞線截面形狀優(yōu)選為大致正方形。這樣,與圓形繞線截面比,向天線磁心81卷繞繞線時,繞線彼此間不會產(chǎn)生間隙。結(jié)果,繞線圈數(shù)可以變多,同時可以無間隙地集中卷繞繞線,通過增大交鏈磁通并使其集中,可以提高接收靈敏度。另外,在圈數(shù)相同的情況下,可以使天線8自身小型化。能夠使電波校正鐘表1自身小型化。
在天線線圈82的繞線截面是圓形的情況下,在向天線磁心81卷繞繞線時,也可以利用繞線的塑性變形區(qū)域內(nèi)的拉伸應(yīng)力以拉伸使繞線截面形狀變形為大致六邊形的狀態(tài)進行卷繞。這樣,繞線被繞成蜂窩狀,所以能夠消除死區(qū)空間,實現(xiàn)小型化。另外,可以無間隙地集中卷繞繞線,所以能夠使交鏈磁通集中,提高接收靈敏度。
也可以把天線線圈82的繞線外形沿著底板外周配置。
天線8隔著秒針驅(qū)動馬達61和時分針驅(qū)動馬達65位于輪系69的相反側(cè),即,隔著輪系69、秒針驅(qū)動馬達61和時分針驅(qū)動馬達65在電池5的相反側(cè)相對配置。如果在底板9上使尺寸大的部件相接近,將會減弱底板9的強度,但由于把電池5和天線8分離配置,所以能夠保持底板9的強度。
時分針驅(qū)動馬達65的3點鐘側(cè)(上條柄軸側(cè))端部651相對于通過天線8的3點鐘側(cè)(上條柄軸側(cè))端部83的與天線磁心81垂直的線83A突出于3點鐘側(cè)。秒針驅(qū)動馬達61的馬達線圈62的軸線S1大致平行于天線線圈82的軸線8A,時分針驅(qū)動馬達65的馬達線圈66的軸線S2相對于天線線圈82的軸線8A大致傾斜30度。秒針驅(qū)動馬達61的馬達線圈62的軸線S1和時分針驅(qū)動馬達65的馬達線圈66的軸線S2呈大致無間隙的連續(xù)狀態(tài),并對電池5和天線8進行劃區(qū)。
構(gòu)成外部操作機構(gòu)21的上條柄軸41和天線8在底板9上相距規(guī)定距離而配置。這樣,上條柄軸41和天線8是分離的,所以即使上條柄軸41是不銹鋼、碳鋼等金屬性材料時,上條柄軸41所帶的磁性也不會影響天線8,因此能夠提高天線8的接收靈敏度。
電池5、秒針驅(qū)動馬達61、時分針驅(qū)動馬達65、水晶振子711~713以及天線8被配置在平面上的不同位置,并設(shè)置在從時間目視方向L觀看時在平面上不重疊的位置。即,從時間目視方向?qū)﹄姵?、秒針驅(qū)動馬達61、時分針驅(qū)動馬達65、水晶振子711~713以及天線8進行投影時,它們的投影像互不相同,并且不重疊。另外,在圖11及圖12中,從斷面觀看時,天線8的后蓋側(cè)的面、驅(qū)動馬達61、65的后蓋側(cè)的面、電池5的的后蓋側(cè)的面位于同一平面上為同一高度。
另外,如圖11及圖12所示,優(yōu)選水晶振子711~713也與電池5、秒針驅(qū)動馬達61、時分針驅(qū)動馬達65、水晶振子711~713以及天線8位于相同高度。
用包含SUS(不銹鋼)、鈦合金、金合金、黃銅等導電性材料形成鐘表用表帶23時,優(yōu)選天線8和鐘表用表帶23被配置成在時間目視方向L不重疊的位置關(guān)系。即,從時間目視方向L觀看時,鐘表用表帶23被設(shè)置成其長方向通過鐘表體的大致中心與天線線圈82的軸線大致平行的狀態(tài)。鐘表用表帶23的寬度形成為與天線8不重疊的寬度。這種結(jié)構(gòu)中,手表用表帶如果是導電性材料時,則標準電波被吸引向鐘表用表帶23,但由于鐘表用表帶23和天線8不重疊,所以能夠減小鐘表用表帶23給天線8的交鏈磁通帶來的影響。
下面,說明該電波鐘表1的操作。
作為操作模式有三種模式,即,表把為0檔的時間顯示模式、表把為1檔的時間手動校正模式、表把為2檔的指針0位置校正模式。
通常利用表把0檔即時間顯示模式進行當前時間的顯示。在該狀態(tài)下,按下A按鈕212兩秒以上時,即轉(zhuǎn)換為標準電波的強制接收模式,進行標準電波的接收。接收結(jié)束時,根據(jù)所接收的時間信息進行時間校正,然后轉(zhuǎn)換為正常走針狀態(tài)。在標準電波接收不成功時,也轉(zhuǎn)換為通常的根據(jù)當前時間計數(shù)器進行走針的狀態(tài)。另外,按下B按鈕213,即轉(zhuǎn)換為接收確認模式。在接收確認模式下,如果在最近的幾小時以內(nèi)接收成功,作為接收成功的表示,秒針移動到30秒位置(在文字板31上指向“6”)。如果接收不成功,指針的走針即停止。接收確認模式進行5秒鐘,然后轉(zhuǎn)換為通常的走針狀態(tài)。
在表把為1檔的時間手動校正模式下,每按一次A按鈕212,秒針快進一個刻度,如果按住B按鈕213持續(xù)規(guī)定時間,則秒針以128Hz的脈沖快進。每按一次B按鈕213,分針快進一個刻度,如果按住B按鈕213持續(xù)規(guī)定時間,則分針以128Hz的脈沖快進。
在表把為2檔的指針0位置校正模式下,一旦按下A按鈕212,則秒針回零。一旦按下B按鈕213,則分針回零。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的第5實施方式,除了上述實施方式的效果(12)外,還可達到以下效果。
(13)鐘表用部件中尺寸較大的天線8、時分針驅(qū)動馬達65、秒針驅(qū)動馬達61及電池5被配置成在平面上不重疊、在同一平面上的不同位置是相同高度的狀態(tài),所以鐘表的厚度能夠做到最薄。由于鐘表的厚度能夠做到最薄,所以可以提高做成手表等便攜式鐘表時的設(shè)計性和佩戴性。
(14)天線8和電池5隔著輪系69及時分針驅(qū)動馬達65、秒針驅(qū)動馬達61,被配置在相反側(cè),所以從電池5產(chǎn)生的磁場被輪系69和驅(qū)動馬達61、65的定子63、67、線圈磁心621、661屏蔽。由于電池5充放電時產(chǎn)生電場變化,所以產(chǎn)生磁場,該磁場在包含天線磁心81的平面上具有行進方向,所以容易干擾天線8。但是,通過把天線8和電池5隔離配置,從電池5產(chǎn)生的磁場不影響天線8,能夠提高天線8的接收靈敏度。通過在分離天線8和電池5而產(chǎn)生的空間中配置輪系69和驅(qū)動馬達61、65,可以消除死區(qū)空間,提高空間利用率,實現(xiàn)鐘表的小型化。
(15)秒針驅(qū)動馬達61的線圈磁心621和時分針驅(qū)動馬達65的線圈磁心661在天線8和電池5之間,以從大致平行于天線線圈82的軸線8A到大約30度的角度配置,利用線圈磁心621、661來劃區(qū)電池5和天線8。因此,從電池5產(chǎn)生的磁場幾乎被線圈磁心621、661完全屏蔽,可以提高天線8的接收靈敏度。
(16)調(diào)諧用水晶振子712、713和接收用IC722接近配置,所以連接兩者的布線間的雜散電容變小,在接收標準電波時,可以準確地從由天線8接收的電波中僅抽取標準電波。因此,能夠可靠接收標準電波,準確進行時間校正。由于能夠利用接收的時間信息準確地進行時間校正,所以計時用水晶振子711和計時用IC721可以分離開,隔著時分針驅(qū)動馬達65配置在的相反側(cè)。
(17)在底板9對應(yīng)電路基板73及電路壓板733的天線線圈82的位置形成切口,所以天線線圈82可以不受電波9等妨礙而繞粗。因此,能夠提高天線8的接收靈敏度。
(18)作為SUS等強磁性體的電路壓板733重疊配置在電池5上,所以從電池5產(chǎn)生的磁場由電路壓板733屏蔽,可以抑制來自電池5的磁場對天線8的影響。電池5和天線8在結(jié)構(gòu)上優(yōu)選配置成相離最遠的狀態(tài),但天線8和電池5的離開距離成為限定鐘表外形的一個因素。通過設(shè)置電路壓板733,可以形成電池5和天線8接近的結(jié)構(gòu),因此能使鐘表小型化。
另外,當然,本發(fā)明的電子鐘表和電子機器并不只限定于上述實施例,在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi),可以進行各種變更。
發(fā)電裝置4不限定于使上述實施方式的上條柄軸41旋轉(zhuǎn)來獲得機械能,例如,也可以通過作為機械能輸入機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)錘的旋轉(zhuǎn)來獲得能量。如果利用齒輪系等傳遞旋轉(zhuǎn)錘的旋轉(zhuǎn),可用發(fā)電機43、47進行發(fā)電。
在第1實施方式中,天線8的中心軸8A和發(fā)電用線圈46的中心軸46A的交叉角度可以不是大致90度,也可以在大于等于60度小于等于120度的范圍內(nèi)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),來自發(fā)電用線圈46的磁場的磁通不會沿著天線8,所以該磁場不易影響天線8。
另外,天線8和發(fā)電用線圈46也可以不配置在同一平面上,而形成立體交叉。例如,從目視時間顯示單元3的時間的方向觀看時,天線8的中心軸8A和發(fā)電用線圈46的中心軸46A在投影面上,可以以大于等于60度小于等于120度的角度交叉。
在上述第1~第4實施方式中,也可以是發(fā)電裝置4可裝卸于主體殼體2的結(jié)構(gòu)。
在上述各實施方式中,指針驅(qū)動用馬達或二次電池的數(shù)目沒有特別限定,可以是一個也可以是多個。
磁場屏蔽部件不限定于馬達的線圈磁心621、661和二次電池5的殼體,例如,也可以是另外設(shè)置磁場屏蔽用磁屏蔽部件的結(jié)構(gòu)。作為該磁場屏蔽部件,可以使用鐵、鎳和坡莫合金等各種合金,只要是所謂強磁性體即可。
在上述實施方式中,秒針驅(qū)動馬達61的線圈磁心621及時分針驅(qū)動馬達65的線圈磁心661可以用Co(鈷)大于等于50wt%的鈷系非晶金屬形成。秒馬達用定子64及時分馬達用定子67可以用鐵大于等于50wt%的鐵系非晶金屬形成。這種非晶金屬的導磁率高,所以能夠把線圈磁心621、線圈磁心661、秒馬達用定子64及時分馬達用定子67用作磁場屏蔽部件。另外,用Co大于等于50wt%的鈷系非晶金屬形成線圈磁心621、線圈磁心661時,可以防止鐵損,提高馬達效率。
本發(fā)明利用磁場屏蔽部件把天線8屏蔽于由電波鐘表的內(nèi)部構(gòu)成部件產(chǎn)生的磁場之外。作為磁場的發(fā)生源,除了上述實施方式中說明的發(fā)電機的發(fā)電線圈以外,例如有從商用電源把交流進行變壓后進行充電時使用的變壓線圈等。作為該變壓線圈,例如可以使用步進馬達的馬達線圈。
在用天線8接收無線信息期間,也可以停止指針驅(qū)動用馬達的驅(qū)動。這樣,如果在接收無線信息時停止指針驅(qū)動用馬達的電流,可以使從指針驅(qū)動用馬達產(chǎn)生的磁場不疊加在天線8上,并且能夠利用指針驅(qū)動用馬達的馬達用線圈有效屏蔽來自發(fā)電線圈的磁場。順便說一下,驅(qū)動指針所需要的電流可以是間斷的微弱電流,所以這種電流即使流向指針驅(qū)動用馬達,由于從馬達用線圈產(chǎn)生的磁場微弱,所以充分起到作為磁場屏蔽單元的功能。
在第1、第3、第4實施方式中,在接收無線信息期間,可以停止秒針驅(qū)動用馬達61的驅(qū)動,而持續(xù)時分針驅(qū)動用馬達65的驅(qū)動。與秒針驅(qū)動用馬達61比,時分針驅(qū)動用馬達65配置在距天線8遠的位置,所以從時分針驅(qū)動用馬達65產(chǎn)生的磁場不易影響天線8的接收。該情況下,即使在接收無線信息過程中,也可以顯示時分的當前時間。
在各實施方式中,時間顯示單元3可以通過驅(qū)動指針來顯示時間,也可以通過驅(qū)動圓盤板來顯示時間。時間顯示單元3的指針可以直接安裝在指針驅(qū)動用馬達的馬達軸上,也可以從指針驅(qū)動用馬達通過輪系部和牙輪皮帶等傳遞單元來驅(qū)動指針和圓盤板等。
在各實施方式中,天線8和文字板31可以重疊配置。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),可以加大文字板31,所以可以使指針長度最大限度地長。結(jié)果,能容易看清楚時間。文字板31自身比較薄,所以即使天線8和文字板31重疊時,只要天線8、電磁馬達(秒針驅(qū)動用馬達61、時分針驅(qū)動用馬達65)、二次電池5配置成在厚度方向不重疊的狀態(tài),就能做到整體上的薄型化。
在第5實施方式中,說明了時分針驅(qū)動用馬達65的3點鐘側(cè)端部相對于通過天線8的3點鐘側(cè)端部的與天線磁心81垂直的線突出于3點鐘側(cè)的示例,但是,同樣秒針驅(qū)動馬達61的端部也可以相對于通過天線8的端部的與天線磁心81垂直的線突出于天線8的外方。這樣,如果驅(qū)動馬達61、65的端部突出于天線8的端部,則能夠更可靠地防止從電池5產(chǎn)生的磁場交鏈于天線8,提高天線8的接收靈敏度。
在上述實施方式中,天線磁心可以用非晶金屬形成,是將多個厚度約為0.01mm~0.05mm的薄板狀的細長非晶金屬板層壓而成的,其材質(zhì)例如是Co大于等于50wt%的非晶金屬。其中,非晶金屬板的厚度如果超過0.05mm,則壓板中央部難以迅速冷卻,因此,金屬沒有非晶化而結(jié)晶。即,為了制造非晶金屬,必須在金屬結(jié)晶以前進行迅速冷卻,為此金屬的厚度必須薄。另外,非晶金屬板的厚度如果小于0.01mm,則在裝配作業(yè)等過程中,非晶金屬板的強度變?nèi)跞菀鬃冃?,所以部件的定位作業(yè)和部件裝配作業(yè)等非常難操作。
非晶金屬板的厚度總體上大致相同,但是,在層壓方向上,可以使層壓在上方及下方的非晶金屬板的寬度與層壓在中央的非晶金屬板比,寬度逐漸變窄。非晶金屬板彼此間通過環(huán)氧樹脂等絕緣性粘接材料粘接在一起。層壓所得的天線磁心的截面形狀可以形成大致橢圓形。因此,可以自由改變鐘表部件中尺寸較大的天線磁心的形狀,因此容易改變機芯的外形形狀,提高鐘表的設(shè)計性。
本發(fā)明不限定于電波鐘表,也可以是具有把機械能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置4和天線8并接收無線信息的電子鐘表。另外,也可以是不具有計時機構(gòu)的電子機器。還可以適用于便攜式無線機器、便攜式收音機和八音盒、移動電話、電子記事本等各種電子機器。例如,可以利用無線信息發(fā)送氣壓、氣體濃度、電壓、電流等物理特性的測定結(jié)果,接收該無線信息的電子機器通過驅(qū)動指針來模擬顯示測定值。
無線信息不限定于利用長波標準電波傳送的時間信息。例如,也可以是利用FM和GPS或藍牙和非接觸IC卡傳送的無線信息,無線信息的內(nèi)容也不限定于新聞和天氣預(yù)報等。
如果所接收的外部無線信息,例如是天氣預(yù)報,則可以利用指針來指示預(yù)先設(shè)定的晴天、陰天、雨天這些信息,通過指針驅(qū)動來進行顯示,也可以利用液晶顯示裝置等電子顯示裝置來顯示新聞和股市信息等。
上述變形例可以進行適當?shù)慕M合,也可以與各實施方式進行適當組合。
工業(yè)可用性如上所述,本發(fā)明涉及的電子鐘表及電子機器作為具有接收無線信息功能的電子鐘表等電子機器是有用的,特別是作為能實現(xiàn)小型化、薄型化并提高天線的接收靈敏度的電波校正鐘表是有用的。
權(quán)利要求
1.一種電子鐘表,其特征在于,具有用于接收電波的電波接收用天線;至少一個用于驅(qū)動時間顯示單元的電磁馬達;至少一個電源;以及用于置放所述電波接收用天線、所述電磁馬達及所述電源的底架,從目視所述時間顯示單元的方向?qū)λ鎏炀€、所述電磁馬達及所述電源進行投影得到的投影像是相互分離的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鐘表,其特征在于,所述天線、所述電磁馬達及所述電源配置在與目視所述時間顯示單元的方向大致垂直的同一平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鐘表,其特征在于,所述電源和所述天線隔著所述電磁馬達配置在相互隔離的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鐘表,其特征在于,所述電磁馬達具有時分針驅(qū)動用第1電磁馬達和秒針驅(qū)動用第2電磁馬達,所述電源和所述天線隔著所述第1電磁馬達和所述第2電磁馬達配置,所述電源、所述天線、所述第1電磁馬達和所述第2電磁馬達配置在同一平面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鐘表,其特征在于,具有上條柄軸的時間校正機構(gòu)沿著底板外周配置,具有控制所述電磁馬達的計時用控制電路,從目視所述時間顯示單元的方向?qū)λ鲇嫊r用控制電路和所述時間校正機構(gòu)進行投影得到的投影像至少一部分相互重疊,從目視所述時間顯示單元的方向?qū)λ鲭娫?、所述電磁馬達及所述天線進行投影得到的投影像是相互分離的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鐘表,其特征在于,具有將所述電磁馬達的驅(qū)動能傳遞給所述時間顯示用指針的輪系,所述輪系配置在所述底架的大致中心。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鐘表,其特征在于,具有生成調(diào)諧至所述電波的調(diào)諧信號的調(diào)諧信號用水晶振子、和對由所述天線接收的電波進行處理的接收處理電路,所述調(diào)諧信號用水晶振子和所述接收處理電路接近配置,從所述時間顯示單元的目視方向?qū)λ稣{(diào)諧用水晶振子、所述電源、所述天線及所述電磁馬達進行投影得到的投影像是相互分離的,從所述時間顯示單元的目視方向?qū)λ鼋邮仗幚黼娐贰⑺稣{(diào)諧用水晶振子、所述電源、所述天線及所述電磁馬達進行投影得到的投影像是相互分離的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鐘表,其特征在于,所述電源和所述時間校正機構(gòu)相互鄰接并沿著底板外周配置,所述天線和所述電源相互隔離規(guī)定距離配置,所述天線和所述時間校正機構(gòu)相互隔離規(guī)定距離配置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鐘表,其特征在于,具有兩面有導電圖形的電路基板,所述天線的與所述底架隔離的面和所述電源的與所述底架隔離的面隔著所述電路基板位于相反側(cè),具有由強磁性體形成的電路壓板,該電路壓板用于向所述底架側(cè)按壓電路基板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鐘表,其特征在于,所述電波是包含時間碼的標準電波,該電子鐘表是接收所述標準電波,校正計時機構(gòu)的時間的電波校正鐘表。
11.一種電子鐘表,其特征在于,具備具有發(fā)電機的發(fā)電機構(gòu);對時間進行計時的計時機構(gòu);和具有用于接收無線信息的天線的接收機構(gòu),在所述天線和所述發(fā)電機的發(fā)電線圈之間設(shè)置磁場屏蔽單元,該磁場屏蔽單元把所述天線屏蔽于由所述發(fā)電線圈產(chǎn)生的磁場之外。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子鐘表,其特征在于,所述磁場屏蔽單元具有至少一個由沿著天線配置的強磁性體構(gòu)成的磁場屏蔽部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子鐘表,其特征在于,設(shè)有驅(qū)動指示時間的指針的步進馬達,所述磁場屏蔽單元的磁場屏蔽部件包括所述步進馬達的線圈磁心。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子鐘表,其特征在于,設(shè)有用于存儲由所述發(fā)電機構(gòu)所發(fā)的電的二次電池,所述磁場屏蔽單元的磁場屏蔽部件包括所述二次電池的殼體。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子鐘表,其特征在于,把所述天線投影到包含所述發(fā)電線圈的平面上時,所述天線的中心軸和所述發(fā)電機的發(fā)電線圈中心軸以大于等于60度小于等于120度的夾角交叉。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子鐘表,其特征在于,所述天線的中心軸與包含所述發(fā)電機的發(fā)電線圈中心軸的平面以大于等于60度小于等于120度的夾角交叉。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子鐘表,其特征在于,設(shè)有指示時間的指針,所述天線和所述發(fā)電線圈夾著所述指針的指針軸配置在相反側(cè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子鐘表,其特征在于,所述無線信息是包含時間碼的標準電波,該電子鐘表是接收所述標準電波,校正所述計時機構(gòu)的時間的電波校正鐘表。
19.一種電子機器,其特征在于,具備具有發(fā)電機的發(fā)電機構(gòu);和具有用于接收無線信息的天線的接收機構(gòu),在所述天線和所述發(fā)電機的發(fā)電線圈之間設(shè)置磁場屏蔽單元,該磁場屏蔽單元把所述天線屏蔽于由所述發(fā)電線圈產(chǎn)生的磁場之外。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子鐘表及電子機器,該電子鐘表具有用于接收電波的電波接收用天線(8);用于驅(qū)動時間顯示單元的電磁馬達(61、65);電池(5)和用于容納天線(8)、電磁馬達(61、65)和電池(5)的主體殼體。從目視時間顯示單元的方向?qū)μ炀€(8)、電磁馬達(61、65)和電池(5)進行投影得到的投影像互不相同,即在平面上不重疊。根據(jù)該結(jié)構(gòu)可以使鐘表薄型化。
文檔編號G04G21/04GK1514958SQ0380033
公開日2004年7月21日 申請日期2003年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月27日
發(fā)明者藤森茂幸, 二, 北原丈二 申請人:精工愛普生株式會社