JP2006343240A - 時計ムーブメントおよび時計 - Google Patents

Abstract

【課題】 時計ムーブメントにおいて、従来と同等の耐磁性能を確保しつつ、耐磁板のサイズを小型化する。
【解決手段】 電池１１が、ステップモータ１２の長手方向１２ｘの延長線上から外れた角度方向であって、地板１５の略中心部１７を挟んで、ステップモータ１２から離隔して配設され、耐磁板１３が、地板１５と略平行な面内において、ステップモータ１２のみを略覆うように設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、時計ムーブメントおよび時計に関し、詳細には、耐磁性能の改良に関する。

従来より、時計ムーブメントの種類の一つとして、水晶発振器などによって発生した高周波の発振信号を、分周器などの電気回路によって適当な周波数まで下げ、得られた周期的電気信号を電磁誘導により、すなわちステップモータ等の変換器により、機械的な駆動力に変換し、この駆動力を、時針等の指針を動かすための動力源とするものが知られている。

このようなアナログ時計のムーブメントには、上述した発信器等の他に、複数の歯車同士が噛み合って構成された輪列や、電気回路に電力を与える電池、時針を始めとした指針の指示方向を調整するための指針調整機構など多種の部品類が備えられており、これらの部品類の多くは、地板と称される板状体に設置されている（特許文献１）。

また、日付表示機構を持つものでは、上述した部品類に加えて、日付表示用の歯車列等を備え、クロノグラフ機能を有するものでは、この機能を動作させるための他の機構をさらに備えている。

ところで、この種の時計ムーブメントは、外部磁場によって簡単に誤動作しない特性（耐磁性）が要求されており、この耐磁性を向上させるべく、上述した輪列および変換器等を耐磁板（磁気シールド板）によって覆うことが行われている（特許文献２）。
特開平８−２０１５３９号公報 実公昭６１−１１６６６号公報

ところで、上記耐磁板は専ら耐磁性能の向上を目的としたものであるため、コスト面やムーブメントのサイズの観点からは、より小さいものが望まれている。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、従来と同等の耐磁性能を確保しつつ、耐磁板のサイズを小さくした時計ムーブメントおよび時計を提供することを目的とする。

本発明に係る時計ムーブメントは、電池が、２極のステップモータ等の変換器から離されて、かつ、変換器の長手方向の延長線上から外れた位置に配置されていることにより、電池に引き付けられた外部磁場の磁束が、変換器の長手方向に沿って磁場を形成することがなく、したがって、変換器は外部磁場の影響を受けにくい。

そして、そのような外部磁場の影響を受けにくい配置にある変換器に対しては、この変換器部分のみを耐磁板で覆うだけで、従来と同等の耐磁性を確保することができ、耐磁板のサイズを小さくすることができる。

すなわち、本発明に係る時計ムーブメントは、発振回路を含む時計回路に所定の電力を供給する電池と、前記時計回路から出力された電気信号に基づく電磁誘導により前記電気信号を駆動力に変換する変換器とが、所定の地板に保持固定され、前記駆動力を動力源とした時計ムーブメントにおいて、前記電池は、前記地板上において、前記変換器の長手方向の延長線上から外れた角度方向であって、時針の支軸を挟んで前記変換器から離隔して配設され、前記変換器に対する外部磁場の影響を低減させる耐磁板が、前記地板と略平行な面内において、略前記変換器のみを覆うように、設けられていることを特徴とする。

ここで、「耐磁板が地板と略平行な面内において変換器を覆うように設けられている」とは、ムーブメントの厚さ方向について、変換器を覆うように設けられていることを意味する。

また、「略前記変換器のみを覆うように設けられている」とは、耐磁板の大きさが、変換器の大きさと略同等であることを意味し、略同等の大きさには、変換器よりもわずかに大きい大きさおよびわずかに小さい大きさを含み、また、耐磁板を地板等の基部にネジ等によって固定するための、変換器からはみ出る余肉部を有するものであってもよい。

このように構成された時計ムーブメントによれば、外部磁場による磁束を引き付け易い電池が、時針の支軸を挟んで変換器から離隔して配設されているため、変換器は、電池によって引き付けられた後に電池から外部に放出された磁束を受けにくくなり、変換器の耐磁性を向上させることができる。

また、外部磁場による磁束方向が、変換器の長手方向、すなわち２極のステップモータにおけるコイルのコアの延びた方向またはステータに形成されたロータ収納穴に発生する磁束方向に一致すると、この変換器を誤動作させ易いが、外部磁場による磁束を引き付け易い電池が、変換器の長手方向の延長線上から外れた角度方向に配設されているため、電池によって引き付けられた後に電池から外部に放出された磁束が、変換器の長手方向に沿って磁界を形成することがなく、この点からも、変換器の耐磁性を向上させることができる。

したがって、耐磁板が、変換器のみを覆う小さいサイズのものであっても、変換器の耐磁性を、従来と同等に確保することができる。

しかも、耐磁板をそのような小さなサイズに形成することができるため、時計ムーブメントの、一層の小型化を図ることができる。

なお、２極ステップモータである場合は、コイルのコアの延びた方向とステータに形成されたロータ収納穴に発生する磁束方向とが一致するとは限らないが、そのように一致しない場合においては、変換器の長手方向とは、コイルのコアの延びた方向とステータに形成されたロータ収納穴に発生する磁束方向とによって形成される角度範囲（鋭角側）を意味するものとする。

本発明に係る時計ムーブメントにおいては、前記電池および前記変換器は、前記電池の略中心と前記変換器の略中心とを通る仮想直線と、該変換器の長手方向に沿った仮想線とが、６０度以上（鋭角側における角度）の角度で交差するように配置されているのが好ましい。

このように構成された時計ムーブメントによれば、電池から放出された外部磁場による磁束が、変換器の長手方向（磁束による影響を受けやすい方向）に沿って変換器に一層入りにくくなり、変換器の耐磁性を一層向上させることができる。

また、本発明に係る時計ムーブメントにおいては、時刻情報を含む電波を受信するアンテナをさらに備え、前記アンテナは、前記電池および前記変換器から離隔して配設されているのが好ましい。

アンテナは、電波を多く受けることが好ましいが、変換器の近く配置されていると、変換器を覆うように配設されている耐磁板によって電波を受けにくくなる。

しかし、本発明に係る時計ムーブメントによれば、アンテナは変換器から離隔して配設されているため、アンテナの受信に与える悪影響を抑制することができる。

また、アンテナが電池に近接して配置されていると、電池によって電波が吸収されるため、アンテナの受信に悪影響を与えるが、本発明に係る時計ムーブメントによれば、アンテナは電池から離隔して配設されているため、アンテナの受信に与える悪影響を抑制することができる。

なお、アンテナの長手方向は、電池の略中心と変換器の略中心とを結ぶ仮想直線に対して略平行であることが好ましい。

アンテナの姿勢を、このような向きにして配設することにより、電池による悪影響を、さらに低減することができる。

この場合、略平行とは、アンテナの長手方向と、電池の略中心と変換器の略中心とを結ぶ仮想直線とが、概略１０度以下（鋭角側）の角度で交差する（投影面上において交差することを含む。）状態も含む。

本発明に係る時計は、外装部品の内部に時計ムーブメントを備えた時計において、前記時計ムーブメントが本発明に係る時計ムーブメントであることを特徴とする。

このように構成された本発明に係る時計によれば、上述した本発明に係る時計ムーブメントによって奏される効果により、時計全体の外形サイズを小型化することができ、または従来と同等の外形サイズのままであれば、外装内部に空間の余裕を拡大させることができるため他の機能部品を追加する自由度を高めることができる。

本発明に係る時計ムーブメントによれば、変換器の耐磁性を、従来と同等に確保しつつ、耐磁板のサイズを小さくすることができ、時計ムーブメントの、一層の小型化を図ることができる。

また、本発明に係る時計によれば、時計全体の外形サイズを小型化することができ、または外装内部に空間の余裕を拡大させることができる。

以下、本発明に係る時計ムーブメントについての、具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る時計ムーブメント１０の概略構成を示す図であり、（ａ）はこの時計ムーブメント１０が組み込まれる時計のケース蓋側から視た平面図、（ｂ）はその裏面側（時計の文字盤側）から視た図である。なお、符号１８は、巻真である。

図示の時計ムーブメント１０は、例えば、腕時計等の携帯用時計に用いられるムーブメントであって、全体として、厚さの薄い略柱形状を呈している。

そして、この時計ムーブメント１０は同図に示すように、地板１５に、図示を略した発振回路を有する時計回路に所定の電力を供給する電池１１と、時計回路から出力された電気信号に基づく電磁誘導により前記電気信号を駆動力に変換するステップモータ１２（変換器）と、時刻情報を含む電波を受信するアンテナ１４とが少なくとも保持固定されている。

また、ステップモータ１２は、図２に示すように、コイル１２ｄに流された上記電気信号によって、ロータ１２ｃを取り囲んで向かい合う２つのステータ１２ａ，１２ｂ間に磁界が生じ、この磁界がロータ１２ｃに回転駆動力を生じさせる。

そして、ロータ１２ｃの回転は、ロータ１２ｃに噛合した輪列（歯車列）１６に伝達され、この輪列１６は、地板１５の略中心部１７に設けられた時針や分針（いずれも図示を略す。）を、それぞれ適切な回転角度で回転させ、時針や分針が指し示す文字盤の数字や文字等を視認させることによって、時刻（時、分）を認識させることができる。

ここで、ステップモータ１２は、コイル１２ｄで発生した磁界をステータ１２ａ，１２ｂに誘導してロータ１２ｃに所定の駆動力を与えるものであるため、外部磁場が、発生磁界の方向（図２において、Ｍ方向）に沿った磁束を有するものであるときは、発生磁界の方向に直交する方向Ｍ′に沿った磁束を有する外部磁場よりも、ロータ１２ｃの駆動力に多大な影響を与える。

そこで、文字盤側からみて（図１（ｂ））、ステップモータ１２に対する外部磁場の影響を低減させる耐磁板１３が、地板１５と略平行な面内の文字盤側に、ステップモータ１２を略覆うように設けられており、外部磁場による磁束を耐磁板１３に誘導して、ステップモータ１２への影響を抑制している。

そして、この耐磁板１３は、ステップモータ１２のみを覆う程度の小さいサイズに設定されている。

なお、この耐磁板１３は、文字盤側に配設されたものに限定されるものではなく、文字盤とは反対側に設けられていてもよいし、両方の側に設けられていてもよい。

また、この時計ムーブメント１０には、アンテナ１４によって受信した電波に含まれた時刻情報を検出して、この時計の時針や分針が指し示す時刻を、自動的に修正する電波時計の機能も備えられている。

ここで、図１（ｂ）に示すように、電池１１は地板１５上において、ステップモータ１２の長手方向１２ｘの延長線上から外れた角度方向であって、時針の支軸が設けられる地板１５の略中心部１７を挟んで、ステップモータ１２から離隔して配設されている。

さらに、アンテナ１４も、電池１１およびステップモータ１２から離隔して配設されており、図１（ｂ）に示すように、例えば、アンテナの長手方向１４ｘが、電池１１の略中心とステップモータ１２の略中心とを結ぶ仮想直線１１ｘに対して略平行となるように配設されている。実際には、アンテナの長手方向１４ｘと仮想直線１１ｘとは、１０度以下の角度で交差するが、この程度の浅い角度での交差は、略平行と見なすものとする。

次に、本実施形態に係る時計ムーブメント１０の作用について説明する。

まず、この時計ムーブメント１０に外部磁場が作用すると、この外部磁場による磁束が電池１１に引き付けられ、電池１１を通って放出される磁束密度が高くなる。したがって、ステップモータ１２が電池１１に近接して配置されているものでは、電池１１から放出された磁束にステップモータ１２に影響を与えやすい。

しかし、本実施形態の時計ムーブメント１０は、電池１１が、時針の支軸が設けられる地板１５の略中心部１７を挟んで、ステップモータ１２から離隔して配設されているため、ステップモータ１２は、電池１１によって引き付けられた後に電池１１から外部に放出された外部磁場による磁束を受けにくくなり、ステップモータ１２の耐磁性を向上させることができる。

また、外部磁場による磁束方向が、ステップモータ１２の長手方向に一致すると（図２における磁束方向Ｍの場合）、このステップモータ１２を誤動作させ易いが、外部磁場による磁束を引き付け易い電池１１が、ステップモータ１２の長手方向１２ｘの延長線上から外れた角度方向に配設されているため、電池１１によって引き付けられた後に電池１１から外部に放出された磁束が、ステップモータ１２の長手方向１２ｘに沿って磁界を形成することがなく、この点からも、ステップモータ１２の耐磁性を向上させることができる。

ここで、表１は、電池１１の略中心とステップモータ１２の略中心とを通る仮想直線１１ｘと、ステップモータ１２の長手方向に沿った仮想直線１２ｘとの交差角度を変化させたときの、各交差角度における耐磁性能の評価結果を示している。

この評価は、表１の左欄に示した交差角度に設定された時計ムーブメントを備えた時計に、所定の外部磁界を与えた状態で、ステップモータ１２を１０ステップ動作させるための信号を与え、そのときのステップモータ１２の動作状況を評価したものである。すなわち、信号にしたがった動作が行われたときは耐磁性能を○印で評価し、ステップモータ１２が回転しないなどの誤動作が発生したときは耐磁性能を×印で評価した。

表１の評価結果から明らかなように、交差角度が６０度より小さい場合には誤動作が生じているが、６０度以上の交差角度では、誤動作することなく正常に動作することが判明した。

また、耐磁板１３が、ステップモータ１２のみを覆う小さいサイズのものであっても、ステップモータ１２の耐磁性を、従来と同等に確保することができる。

しかも、耐磁板１３をそのような小さなサイズに形成することができるため、時計ムーブメント１０の、一層の小型化を図ることができる。

また、アンテナ１４は、電池１１およびステップモータ１２から離隔して配設されているのが好ましい。

アンテナ１４は、ステップモータ１２の近く配置されていると、ステップモータ１２を覆うように配設されている耐磁板１３によって電波を受けにくくなるが、本実施形態の時計ムーブメント１０は、アンテナ１４がモータ１２から離隔して配設されているため、アンテナ１４の受信に与える悪影響を抑制することができる。

また、アンテナ１４が電池１１に近接して配置されていると、電池１１によって電波が吸収されるため、アンテナ１４の受信に悪影響を与えるが、本実施形態の時計ムーブメント１０は、アンテナ１４が電池１１から離隔して配設されているため、アンテナ１４の受信に与える悪影響を抑制することができる。

しかも、アンテナ１４は、その長手方向１４ｘが、電池１１の略中心とステップモータ１２の略中心とを結ぶ仮想直線１１ｘに対して略平行となるように配置されているため、電池１１から出た磁束による悪影響を、さらに低減することができる。

以上、説明したように、本実施形態に係る時計ムーブメント１０によれば、ステップモータ１２の耐磁性を従来と同等に確保しつつ、耐磁板１３のサイズを小さくすることができ、時計ムーブメント１０を一層の小型化することができる。

なお、上述した実施形態に係る時計ムーブメント１０は、電波を受けるためのアンテナ１４を有するものであったが、本発明に係る時計ムーブメントは、この形態に限定されるものではない。

すなわち、アンテナ１４を具備しない形態の時計ムーブメントであってもよく、例えば、図３に示すように、電池１１が、ステップモータ１２の長手方向１２ｘの延長線上から外れた角度方向であって、地板１５の略中心部１７を挟んで、ステップモータ１２から離隔して配設され、耐磁板１３が、地板１５と略平行な面内において、ステップモータ１２のみを略覆うように設けられているものであればよい。

このように構成された実施形態の時計ムーブメント１０によれば、外部磁場による磁束Ｍｇの向きが、図４（ａ）に示すものであるとき、ステップモータ１２は、電池１１によって引き付けられた後に電池１１から外部に放出された外部磁場による磁束を受けにくくなり、ステップモータ１２の耐磁性を向上させることができる。

また、電池１１に引き付けられずにステップモータ１２に向かう他の磁束Ｍｇは、同図（ｂ）に示すように、ステップモータ１２を覆うように設けられている耐磁板１３に引き付けられるため、この磁束Ｍｇがステップモータ１２に悪影響を与えるのを抑制することができる。

一方、外部磁場による磁束Ｍｇの向きが、図５に示すものであるとき、ステップモータ１２は、電池１１によって引き付けられた後に電池１１から外部に放出された密度の高い磁束Ｍｇを受けるが、この磁束Ｍｇを受けるステップモータ１２の向きは、外部磁場による磁束の影響を最も受けやすい長手方向１２ｘではなく、最も影響を受けにくい、長手方向１２ｘに直交する方向である。

したがって、電池１１によって引きつけられた密度の高い磁束Ｍｇであっても、ステップモータ１２はその磁束Ｍｇの影響を受けにくい。しかも、ステップモータ１２に向かう磁束のうち、ある程度の割合の磁束Ｍｇは、ステップモータ１２を覆う耐磁板１３に引き寄せられるため、この磁束Ｍｇがステップモータ１２に悪影響を与えるのを抑制することができる。

なお、上述した各実施形態の時計ムーブメント１０を備えた時計は、本発明に係る時計の実施形態とすることができる。

また、上記実施形態では、時針と分針とを備えた時計ムーブメントについて説明したが、秒針や他の指針を備えた時計ムーブメントにも本発明を適用することが可能である。

本発明の一実施形態に係る時計ムーブメントの概略構成を示す図であり、（ａ）はこの時計ムーブメントが組み込まれる時計のケース蓋側から視た平面図、（ｂ）はその裏面側（時計の文字盤側）から視た図、をそれぞれ示す。 図１に示した時計ムーブメントを構成するステップモータの詳細を示す図である。 アンテナを備えていない実施形態に係る時計ムーブメントを示す模式図である。 図３に示した実施形態の時計ムーブメントが、ステップモータの長手方向に沿った向きの外部磁場の磁束を受けた場合を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）における断面図Ｓ−Ｓを示す図である。 図３に示した実施形態の時計ムーブメントが、ステップモータの長手方向に直交する方向の外部磁場の磁束を受けた場合を示す模式図である。

符号の説明

１０ 時計ムーブメント
１１ 電池
１２ ステップモータ（変換器）
１３ 耐磁板
１４ アンテナ
１５ 地板
１６ 輪列
１７ 略中心部
１８ 巻真

Claims (5)

1. 発振回路を含む時計回路に所定の電力を供給する電池と、前記時計回路から出力された電気信号に基づく電磁誘導により前記電気信号を駆動力に変換する変換器とが、所定の地板に保持固定され、前記駆動力を動力源とした時計ムーブメントにおいて、
   前記電池は、前記地板上において、前記変換器の長手方向の延長線上から外れた角度方向であって、時針の支軸を挟んで前記変換器から離隔して配設され、
   前記変換器に対する外部磁場の影響を低減させる耐磁板が、前記地板と略平行な面内において、略前記変換器のみを覆うように、設けられていることを特徴とする時計ムーブメント。
2. 前記電池および前記変換器は、前記電池の略中心と前記変換器の略中心とを通る仮想直線と、該変換器の長手方向に沿った仮想直線とが、少なくとも６０度以上の角度で交差するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の時計ムーブメント。
3. 時刻情報を含む電波を受信するアンテナをさらに備え、前記アンテナは、前記電池および前記変換器から離隔して配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の時計ムーブメント。
4. 前記アンテナは、その長手方向が、前記電池の略中心と前記変換器の略中心とを結ぶ仮想直線に対して略平行となるように配設されていることを特徴とする請求項３に記載の時計ムーブメント。
5. 外装部品の内部に時計ムーブメントを備えた時計において、
   前記時計ムーブメントが、請求項１から４のうちいずれか１項に記載の時計ムーブメントであることを特徴とする時計。

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