机芯以及钟表的制作方法

文档序号:18413397发布日期:2019-08-13 19:02阅读:332来源:国知局
机芯以及钟表的制作方法

本发明涉及一种机芯以及钟表。



背景技术:

例如,已知一种如下的钟表,其内置有电池,并且通过由该电池的电力来使秒针等的指针旋转从而报知时刻。该钟表的机芯具有对指针进行驱动的轮系单元、和驱动电机。轮系单元例如具有与驱动电机的齿轮相啮合的第一齿轮、和固定有指针的第二齿轮。驱动电机的旋转力经由第一齿轮而向第二齿轮传递。由此,指针进行旋转。

为了抑制其惯性矩,第一齿轮由比较轻量的材料、即树脂材料构成。另一方面,由于固定有针,因此第二齿轮由具有足够强度的材料、即金属材料构成。此外,轮系单元被构成为,通过分别从两侧对第一齿轮和第二齿轮的轴进行保持的主夹板和轮系夹板来对齿轮的位置进行保持。

进一步,第一齿轮以及第二齿轮的厚度较薄,而且,主夹板与轮系夹板之间的距离也较短。另外,主夹板和轮系夹板由比较轻量的材料、即树脂材料构成。

在这样的轮系单元中,在由树脂材料构成的第一齿轮、和由金属材料构成的第二齿轮相啮合并一起旋转的情况下,在两个齿轮的齿彼此的摩擦或啮合的齿彼此相互剥离时等,将在第一齿轮和第二齿轮上产生静电。当产生这样的现象时,因被储存于齿轮中的电荷,从而容易使靠近齿轮的侧面的主夹板或轮系夹板极化,尤其是,通过在与距离较近的轮系夹板之间产生的库仑力,从而使各齿轮粘贴在轮系夹板上,并使摩擦阻力大幅上升。而且,根据其程度,而会产生电机停止的不良状况。

为了对轮系单元的电荷进行放电,重要地是树脂材料的电阻较低。因此,在现有情况中,为了使树脂材料的电阻降低,而例如提出了记载于专利文献1中的技术。在记载于该专利文献1的装置中,在齿轮的树脂材料中混合了碳纤维。此外,在专利文献2中,提出了一种使用由树脂材料构成的基板、与使碳纤维和硼混合在树脂材料中的齿轮的技术。

但是,由于专利文献1以及专利文献2所记载的碳纤维并没有进入至齿轮的齿顶,因此存在无法获得足够的导电性的这一课题。

专利文献1:日本特开平3-081370号公报

专利文献2:wo2003/54636



技术实现要素:

本发明是鉴于上述课题而完成的发明,其目的在于,提供一种能够连齿顶也确保了足够的导电性的机芯以及钟表。

该发明所涉及的机芯的特征在于,具备:电机,其通过电池的电力而被驱动;第一齿轮,其对所述电机的驱动力进行传递,并由包括导电性聚合物和碳粉末的材料构成;第二齿轮,其对所述电机的驱动力进行传递,并由金属材料构成。

根据这样的结构,即使第一齿轮较薄且小型,粉末状的碳和导电性聚合物也会被填充到全部的齿顶,从而能够有效地确保第一齿轮的导电性。另外,能够有效地抑制由在第一齿轮和第二齿轮啮合并一起旋转时所产生的摩擦所形成的静电。而且,通过使第一齿轮以及第二齿轮例如与驱动电机电源的电极(正极或负极)或外装外壳等的、相对于在第一齿轮以及第二齿轮上产生的静电而静电电容足够大的结构体电连接,从而能够对在第一齿轮以及第二齿轮的剥离中产生的静电进行放电。

在本发明的机芯中,优选为,具有轮系夹板,所述轮系夹板对所述第一齿轮以及所述第二齿轮进行支承,且具有导电性。

由此,能够将轮系夹板和第一齿轮以及第二齿轮设为相同电位。因此,不仅能够防止在第一齿轮、第二齿轮和轮系夹板之间产生库仑力的情况,而且还能够抑制产生约翰逊-拉别克力、梯度力的情况。其结果为,能够进一步有效地防止对第一齿轮以及第二齿轮进行驱动的电机停止等的不良状况。

在本发明的机芯中,优选为,具有主夹板,所述主夹板对所述第一齿轮以及所述第二齿轮进行支承,且具有导电性。

由此,能够将轮系夹板和第一齿轮以及第二齿轮设为相同电位。因此,不仅能够防止在第一齿轮、第二齿轮和轮系夹板之间产生库仑力的情况,而且还能够防止产生约翰逊-拉别克力、梯度力的情况。其结果为,能够进一步有效地防止对第一齿轮以及第二齿轮进行驱动的电机停止等的不良状况。

在本发明的机芯中,优选为,所述导电性聚合物为,在由聚噻吩、聚乙炔、聚苯胺、聚对苯、聚对苯乙烯构成的组中的至少一种中掺杂了杂质而得到的聚合物。

由此,第一齿轮可在充分地确保导电性的同时,具有优异的耐摩耗性、耐冲击性。

在本发明的机芯中,优选为,所述第一齿轮中的所述导电性聚合物的含量为,90wt%以上且99.9wt%以下。

由此,能够在充分地确保导电性的同时,确保第一齿轮的足够的强度。

在本发明的机芯中,优选为,所述碳粉末的平均粒径为,1μm以上且50μm以下。

由此,能够在充分地确保导电性的同时,确保第一齿轮的足够的强度,并且能够进一步提高成形性。

在本发明的机芯中,优选为,所述第一齿轮中的所述碳粉末的含量为,0.1wt%以上且10wt%以下。

由此,能够在充分地确保导电性的同时,确保第一齿轮的足够的强度。

在本发明的机芯中,优选为,所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。

虽然在第一齿轮和第二齿轮啮合的情况下,易于在第一齿轮上产生静电,但即使在该情况下,也能够更有效地发挥本发明的效果。

在本发明的机芯中,优选为,所述第一齿轮与被固定于所述电机的旋转轴上的齿轮啮合。

由此,实施了第一齿轮的轻量化,并能够抑制第一齿轮的惯性矩。

在本发明的机芯中,可以采用如下方式,即,具有相互啮合的多个所述第一齿轮。

在机芯具有拥有导电性的多个第一齿轮的情况下,通过将多个第一齿轮中的一个与接地电极连接,从而能够进行多个第一齿轮的放电。

在本发明的机芯中,优选为,所述第二齿轮与所述第一齿轮相比位于从动侧。

虽然在这样的结构中,第二齿轮与第一齿轮相比易于受到转矩的影响,但由于是由金属材料构成的,因此强度较高,并具有优异的耐久性。

在本发明的机芯中,优选为,在所述第二齿轮上,固定有秒针。

在对秒针进行驱动的轮系单元中,由于成为各个齿轮的旋转速度较快而易于储存静电的结构,因此能够更加有效地发挥本发明的效果。

本发明的轮系单元的特征在于,其为由树脂材料构成的第一齿轮和由金属材料构成的第二齿轮啮合并一起旋转的轮系单元,所述第一齿轮由包括导电性聚合物和碳粉末的材料构成,并对以电池为电源而进行驱动的所述电机的驱动力进行传递。

由此,能够获得发挥上述效果的轮系单元。

本发明的钟表的特征在于,具备:本发明的机芯、和对所述机芯进行收纳的外壳。

由此,能够获得发挥上述效果的钟表。

附图说明

图1为第一实施方式的钟表的主视图。

图2为图1所示的钟表的剖视图。

图3为图1所示的钟表所具备的机芯的俯视图。

图4为图1所示的钟表所具备的机芯的放大剖视图。

图5为表示图3中的轮系单元的示意图(俯视图)。

图6为第二实施方式的机芯的放大剖视图。

图7为表示第三实施方式的轮系单元的示意图(剖视图)。

具体实施方式

以下,参照附图所示的优选的实施方式来对本发明的轮系单元、机芯以及钟表进行详细说明。

第一实施方式

图1为作为第一实施方式的钟表的电子钟表的主视图。图2为图1所示的钟表的剖视图。图3为图1所示的钟表所具备的机芯的俯视图。图4为图1所示的钟表所具备的机芯的放大剖视图。图5为表示图3中的轮系单元的示意图(俯视图)。

以下,参照图1~图5来对本发明的轮系单元、机芯以及钟表的实施方式进行说明。另外,也可将表盘侧称为“上”或“表面侧”,也可以将背盖侧称为“下”或“背面侧”。

如图1以及图2所示,电子钟表10具备:筐体1、机芯2、表盘3和发电单元4。另外,在筐体1的外缘上设置有一对表带,该一对表带被佩带于手腕上。

筐体1具备外装外壳11、盖玻璃12和背盖13。外装外壳11在由金属形成的圆筒状的外壳111上嵌合有例如由陶瓷形成的表圈112。在该表圈112的内周部处,作为时刻显示部分而配置有表盘3。

机芯2具备:主夹板21、被支承于主夹板21上的驱动机构22、和电路基板23。

主夹板21具有对驱动机构22等进行支承的功能。该主夹板21被安装在后述的支承部件6上。

驱动机构22主要被安装在主夹板21的下侧(背盖侧)的面上。关于该驱动机构22,将在后文详细叙述。

电路基板23覆盖了驱动机构22的背面侧。另外,电路基板23具备接收部(gps模块)231、控制部232以及电池233。电池233由锂离子电池等的二次电池或氧化银电池等构成。在本实施方式中,电池233通过后述的太阳能电池5所发出的电力而被充电。另外,该电路基板23经由连接引脚而与天线(未图示)等连接。

电路基板23从背面侧被具有导电性的电路压板25所覆盖。

如图1所示,表盘3具有:时刻显示部31、日历显示部32、星期显示部33、多项指示器(multi-indicator)34和双时显示部35。

在时刻显示部31中,插穿有指针轴41。另外,指针轴41例如构成同心设置的三重筒结构,并且在各轴上,以相互独立旋转的方式固定有作为秒针的针411、作为分针的针412和作为时针的针413。

日历显示部32具有如下的功能,即,通过经由被设置于表盘3上的窗部321而显示出印刷有从1至31的数字的日历轮42的一部分,从而报知日期的功能。

在星期显示部33中,插穿有指针轴43,并且所述星期显示部33具有通过被固定于指针轴43上的针431所指的位置而报知星期的功能。

在多项指示器34中,插穿有指针轴44,并且所述多项指示器34具有通过被固定于指针轴44上的针441所指的位置而例如报知电池233的电力剩余量的功能。

在双时显示部35中,插穿有指针轴45,并且所述双时显示部35具有通过被固定于指针轴45上的针451所指的位置而例如报知其他国家的时刻的功能。

另外,指针轴41通过后述的驱动机构22a以及22b而被驱动。具体而言,秒针411通过驱动机构22a而被驱动,分针412和时针413通过驱动机构22b而被驱动。日历轮42通过后述的驱动机构22c而被驱动,指针轴43通过后述的驱动机构22d而被驱动,指针轴44通过后述的驱动机构22e而被驱动,指针轴45通过后述的驱动机构22f而被驱动(参照图3)。

另外,表盘3相对于太阳能电池5的光谱灵敏度而在有效的波长范围内具有良好的透光性,例如,成为透明。作为其结构材料,并未被特别限定,例如,可列举出各种玻璃材料、各种塑料材料。尤其是,从轻量、加工的容易性等的观点出发,优选为塑料材料,其中,更优选为聚碳酸酯。在电子钟表10中,透过了表盘3的光到达太阳能电池5,由此,如前文所述那样,产生了电力。

优选为,表盘3具有将光扩散的功能。由此,能够防止或抑制处于表盘3的背面侧的太阳能电池5经由表盘3而被目视确认的情况。一般而言,在手表中,优选为,尽可能不从外部目视确认到太阳能电池5。在像电子钟表10这样抑制了对于太阳能电池5的目视确认性的情况下,提高了电子钟表10的审美性。

此外,作为使表盘3承担光扩散功能的方法,并未被特别限定,例如,可列举出在表盘3的表面侧的面以及背面侧的面中的至少一方上形成包含扩散剂在内的扩散层的方法、设置偏光薄膜的方法、大量形成作为棱镜而发挥功能的微小的凹凸的方法等。

这样的表盘3在俯视观察时形成大致圆形。主夹板21、盖玻璃12以及太阳能电池5也同样地,在俯视观察时形成圆形。

如图2所示,发电单元4具有太阳能电池5和支承部件6。

太阳能电池5具有将光能转换成电能的功能。在太阳能电池5中被转换的电能被利用于机芯2的驱动等中。

太阳能电池5具有基板51、和层叠于基板51上的太阳能电池膜52。

基板51具有对太阳能电池膜52进行支承的功能。该基板51由树脂材料构成。作为树脂材料,可列举出各种热塑性树脂、或热固化性树脂、光固化性树脂等的各种固化性树脂。

太阳能电池膜52例如具有如下的pin结构,即,向非单晶硅薄膜中选择性地导入p型的杂质和n型的杂质,进一步地,在p型的非单晶硅薄膜和n型的非单晶硅薄膜之间具备杂质浓度较低的i型的非单晶硅薄膜的结构。

此外,虽然未进行图示,但在太阳能电池5中形成有电极,太阳能电池5所发出的电力经由与该电极相连接的配线而被供给至电池233。

如图2所示,支承部件6被配置于主夹板21的外周侧、且被配置于表盘3的背面侧处。另外,支承部件6由形成框状的部件构成,并通过未图示的固定单元而与太阳能电池或表盘3固定在一起。而且,支承部件6在对表盘3以及太阳能电池5进行支承的状态下被固定于主夹板21上。

如图3所示,驱动机构22具有:对指针轴41进行驱动的驱动机构22a以及驱动机构22b、对日历轮42进行驱动的驱动机构22c、对指针轴43进行驱动的驱动机构22d、对指针轴44进行驱动的驱动机构22e、对指针轴45进行驱动的驱动机构22f。

由于这些部件为大致相同的结构,因此,在下文中,对驱动机构22a进行详细说明。驱动机构22a为,图3中用虚线包围的部分。

图4为驱动机构22a附近的放大剖视图。图5为驱动机构22a的示意图(俯视图)。如图4以及图5所示,驱动机构22a具有电机8、和通过电机8而被驱动的轮系单元9。

电机8为步进电机,并且具备:具有转子收纳用孔的定子84、以可旋转的方式被配置于转子收纳用孔中的转子82、与定子84相接合的磁心、和被卷绕于磁心上的线圈83。另外,转子82具备转子齿轮81。

转子齿轮81例如由金属材料构成,且在其外周部上具有齿811。该齿811与树脂齿轮91的齿911相啮合。由此,电机8的旋转力经由转子82的转子齿轮81而向树脂齿轮91传递。

另外,电机8内的线圈83在两端处具有端子。各个端子与控制部232电连接。转子82被两极(s极以及n极)磁化。定子84由磁性材料形成。当驱动脉冲从控制部232被供给至线圈83的两端的端子间从而有电流流动时,将在定子84中产生磁通。由此,通过在定子84上产生的磁极与转子82的磁极之间的相互作用,从而使转子82旋转一步的量(180度)。

轮系单元9具有树脂齿轮91、金属齿轮93和轮系夹板94,其中,所述树脂齿轮91为,与齿轮81啮合的作为第一齿轮的减速齿轮,所述金属齿轮93为,其上固定有针411,且与树脂齿轮91啮合的第二齿轮,所述轮系夹板94对这些齿轮进行支承。这些树脂齿轮91以及金属齿轮93从主动侧起以该顺序排列配置。

此外,虽然轮系单元9的减速比针对驱动机构22a~驱动机构22f的每一个而不同,但被设为5以上且100以下程度。

树脂齿轮91具有大齿轮910和小齿轮912(小齿轮),所述大齿轮910形成圆板状,且在其外周部上具有齿911,所述小齿轮912被固定于大齿轮910的一个面的中心部处,并进行同轴旋转。

大齿轮910的齿911与齿轮81的齿811相啮合。由此,齿轮81的旋转力被传递至树脂齿轮91。小齿轮912(小齿轮)形成圆板状,且在其外周部上具有齿913。该小齿轮912与金属齿轮93相啮合。

金属齿轮93形成圆板状,且在其外周部上具有齿931。该齿931与小齿轮912的齿913相啮合。由此,中间齿轮92的旋转力被传递至金属齿轮93。另外,在金属齿轮93的顶面的中心部处,固定有针411。

由此,针411与金属齿轮93的旋转一起进行旋转。

这样的树脂齿轮91以及金属齿轮93被轮系夹板94从主夹板21的相反侧所支承。

另外,如图4所示,在轮系夹板94与电路基板23之间设置有连接单元96。在本实施方式中,该连接单元96由具有导电性的长条的板簧构成。连接单元96的一端部(图4中左侧的端部)与指针轴41的表盘3的相反侧的轴端接触,并针对指针轴41而向其轴向进行施力。另外,连接单元96的另一端部(图4中右侧的端部)与电路基板23接触。另外,电路基板23与电池233的正极或负极电连接。因此,金属齿轮93经由连接单元96和电路基板23而与电池233的正极或负极电连接。此外,电池233的静电电容相对于在树脂齿轮91以及金属齿轮93上所产生的静电而足够大。

根据以上这样的轮系单元9,电机8的旋转力经由轮系单元9而被传递至针411。由于树脂齿轮91是由树脂材料构、且包含导电性聚合物和碳填料在内的材料构成的,因此可实现树脂齿轮91以及中间齿轮92的轻量化,并能够抑制树脂齿轮91以及中间齿轮92的惯性矩。另一方面,由于金属齿轮93由金属材料构成,因此能够提高金属齿轮93的强度。因此,即使承接到通过针411的旋转而产生的转矩,也能够防止其发生损伤的情况。

可是,在由树脂材料构成的齿轮、和由金属材料构成的齿轮相啮合并一起旋转的结构中,在两齿轮上,会因摩擦或剥离而产生静电并储存有电荷。由摩擦电序可知,树脂材料的齿轮在负极上带电,金属材料的齿轮在正极上带电。

另外,由于与两齿轮对置的轮系夹板94是由树脂材料构成的,因此通过来自两齿轮的电荷的电场而被介电极化,从而在两齿轮与轮系夹板94之间产生库仑力。

另外,由于相邻的齿轮彼此之间的电位不同,因此还产生梯度力,并且由于齿轮沿着轴向移动,因此齿轮与轮系夹板94粘附在一起。其结果为,在两齿轮上产生摩擦阻力,并产生妨碍两齿轮的旋转的不良状况。

另外,在轮系夹板94由具有导电性的材料构成、且轮系夹板94未被接地的情况下,通过相邻的电位不同的齿轮而产生约翰逊-拉别克力。

另外,即使轮系夹板94由具有导电性的材料构成、且轮系夹板94被接地,由于在轮系夹板94中产生有两齿轮的侧面的电荷的镜像电荷,因此也会产生相当于库伦力的力。即,在任意一种情况下,力均作用于齿轮沿着轴向而进行移动的方向,从而齿轮与轮系夹板94粘附在一起并产生摩擦阻力,进而产生妨碍各齿轮的旋转的不良状况。

另外,在齿轮的导电化中使用作为一般的碳填料的碳纤维或碳纳米管等的情况下,碳填料的长度越长,则越有利。具体而言,需要70~200μm以上的长度。由于该长度的碳填料不会进入到例如0.3mm以下的较小的齿轮的齿顶,因此在钟表所使用的齿轮中,存在无法获得足够的导电性的问题。另外,在较薄的齿轮中,存在填料易于堵塞在齿的根部处而无法形成齿顶的问题。另外,在齿轮的导电化中,在碳填料中掺杂硼而使硼分散在树脂材料内的情况下,由于硼的体积电阻率较高,因此存在无法获得足够的导电性且无法充分地发挥静电防止效果的问题。在该情况下,由于硼主要被填充于齿顶,因此,尤其是在齿顶处将无法获得足够的导电性。

因此,在本实施方式中,通过设为如下的结构,从而能够消除这样的不良状况。以下,对该情况进行说明。

在本实施方式中,树脂齿轮91除了由聚缩醛(pom)、聚碳酸酯、聚酰胺、聚芳酯、聚醚酰亚胺、abs等的具有优异的耐磨耗性、耐冲击性的热塑性树脂构成之外,还由包括导电性聚合物和碳粉末在内的材料构成。具体而言,大齿轮910以及小齿轮912由包括导电性聚合物和碳粉末在内的材料构成。因此,即使树脂齿轮91较薄且小型,粉末状的碳和导电性聚合物也会被填充至全部的齿顶为止,从而包括齿顶在内的齿轮整体具有导电性。

在此,如前文所述,金属齿轮93经由连接单元96和电路基板23而与电池233的正极或负极电连接。因此,与金属齿轮93啮合的树脂齿轮91能够经由金属齿轮93、连接单元96、电路基板23而与电池233电连接。电池233的静电电容相对于在树脂齿轮91以及金属齿轮93中产生的静电而足够大。因此,能够对在金属齿轮93上产生的静电进行放电。

另外,由于与金属齿轮93啮合的树脂齿轮91具有导电性,因此成为经由金属齿轮93、连接单元96、电路基板23而与电池233电连接的状态。

根据以上情况,在轮系单元9中,能够进行树脂齿轮91以及金属齿轮93的放电,从而能够防止在树脂齿轮91以及金属齿轮93中储存静电而产生如前文所述的不良状况的情况。

优选为,导电性聚合物为,在由聚噻吩、聚乙炔、聚苯胺、聚对苯(poly-p-phenylene)、聚对苯乙烯(poly-p-phenylenevinylene)构成的组中的至少一种中掺杂磺酸或碘等的杂质而成聚合物。由此,树脂齿轮91在充分确保导电性的同时,具有优异的轻量性、耐摩耗性、耐冲击性。

在这些物质中,优选为,导电性聚合物为,在聚噻吩中参杂杂质而得到的聚合物。由此,树脂齿轮91还具有优异的导电性。

这样的树脂齿轮91的表面电阻率(表面电气电阻率)优选为,在107ω/□以上且1011ω/□以下,更加优选为,在108ω/□以上且1010ω/□以下。由此,能够获得更加显著的本实施方式的效果。

另外,优选为,树脂齿轮91的体积电阻率(体积电气电阻率)在107ω·cm以上且1011ω·cm以下,更加优选为,在108ω·cm以上且1010ω·cm以下。由此,能够获得更加显著的本实施方式的效果。

另外,树脂齿轮91中的导电性聚合物的含量优选为,在90wt%以上且99.9wt%以下,更加优选为,在93wt%以上且97wt%以下。由此,能够充分地获得本实施方式的效果,并且能够确保树脂齿轮91的足够的强度。

作为碳粉末,可列举出乙炔黑或科琴黑等的碳黑类、石墨或硬炭黑类等的具有导电性的碳粉末。由此,能够加强树脂齿轮91,并且能够提高导电性,从而能够更加可靠地获得本实施方式的效果。

虽然构成碳粉末的粒子并未被特别限定,但例如可列举出鱗片状、球状等。

另外,碳粉末的各粒子的平均长宽比优选为,在1以上且3以下,更加优选为,在1.3以上且2.7以下。通过以此方式包括碳粉末,从而能够提高树脂齿轮91的强度。而且,与在导电性聚合物中含有碳纤维等的情况相比,能够提高成形性。尤其是,由于在齿921等的微细的部位中,纤维会飞出,而且,残留应力易于变高,因此作为整体圆形度会降低,但由于是粉末,因此能够防止这样的情况。而且,由于是粉末状,因此在齿的根部处不会产生堵塞,能够将碳粉末和包含导电性聚合物在内的树脂填充至齿顶,从而能够连齿顶也确保足够的导电性。而且,在成形时,能够将导电性聚合物填充至模具的齿顶的部分为止,从而具有优异的成形性。

碳粉末的平均粒径优选为,在1μm以上且50μm以下,更加优选为,在2μm以上且30μm以下。由此,能够在充分地确保树脂齿轮91的导电性的同时,确保树脂齿轮91的足够的强度,并且能够进一步提高成形性。

另外,树脂齿轮91中的碳粉末的含量优选为,在0.1wt%以上且10wt%以下,更加优选为,在0.5wt%以上且5wt%以下。由此,能够在充分地确保树脂齿轮91的导电性的同时,确保树脂齿轮91的足够的强度。

以此方式,轮系单元9具有与金属齿轮93啮合的树脂齿轮91,且该树脂齿轮91由包括导电性聚合物和碳填料在内的材料构成。虽然在树脂齿轮91与金属齿轮93相啮合的情况下,在树脂齿轮91上易于产生静电,但即使在该情况下,本实施方式的效果也会更加有效地被发挥。树脂齿轮91为第一齿轮的一个示例,金属齿轮93为第二齿轮的一个示例。

另外,轮系单元9具有与被固定于电机8的旋转轴上的齿轮81相啮合的树脂齿轮91。由此,实施了树脂齿轮91的轻量化,并能够抑制树脂齿轮91的惯性矩,而且,齿轮81由金属材料构成,从而成为易于在树脂齿轮91中储存静电的结构。因此,本实施方式的效果被更加有效地发挥。

另外,如前文所述,轮系单元9对钟表的秒针(针411)进行驱动,而秒针被固定在金属齿轮93上。在对秒针进行驱动的驱动机构22a的轮系单元9中,树脂齿轮91以及金属齿轮93的旋转速度较快,从而成为易于储存静电的结构。因此,本实施方式的效果被更加有效地发挥。

另外,金属齿轮93位于与树脂齿轮91相比靠从动侧、即位于电机8的远位侧。在这样的结构中,虽然金属齿轮93易于受到来自针411的转矩的影响,但由于是由金属材料构成的,因此强度较高,具有优良的耐久性。

另外,在本实施方式中,由于在驱动机构22a~驱动机构22f的全部的轮系单元9中,树脂齿轮91具有导电性,因此能够在驱动机构22a~驱动机构22f的全部的驱动机构中获得上述效果。

另外,在轮系单元9中,也可以在树脂齿轮91与金属齿轮93之间具有中间齿轮。在该中间齿轮由金属材料构成的情况下,与树脂齿轮91同样地,除了由聚缩醛(pom)、聚碳酸酯、聚酰胺、聚芳酯、聚醚酰亚胺、abs等的具有优异的耐磨耗性、耐冲击性的热塑性树脂之外,还由包含导电性聚合物和碳粉末在内的材料构成。在该情况下,由于树脂齿轮91经由中间齿轮而与金属齿轮93相接,因此与电池233等的静电电容足够大的结构体电连接,并能够进行树脂齿轮91以及中间齿轮的双方的放电。

另外,也可以在树脂齿轮91中含有碳粉末以外的粉末。作为该粉末,能够使用金属粒子等的具有导电性的粉末、或玻璃粒子等的不具有导电性的粉末等。

另外,在本实施方式中,对连接单元96被连接在指针轴41的端面上的情况进行了说明,但并未被限定于此,例如,也可以与树脂齿轮91以及金属齿轮93中的至少一方连接。

另外,虽然在本实施方式中,作为通过连接单元96而被连接的基准电极,而为电池233的正极或负极,但只要静电电容相对于在各齿轮中产生的静电而足够大即可,并未被限定与此,例如,也可以与外装外壳11连接。在该情况下,也可以在导电路径内包含电路基板23。

如以上那样,根据本实施方式,轮系单元9(齿轮列)具备由包含导电性聚合物和碳粉末在内的材料构成的作为第一齿轮的树脂齿轮91、和由金属材料构成的作为第二齿轮的树脂齿轮91,并且对以电池为电源而进行驱动的电机8的驱动力进行传递。

根据这样的结构,树脂齿轮91以及中间齿轮92能够导电化至全部的齿顶为止,而且,即使使齿轮更加薄壁化,也能够稳定地实施齿顶的成形。中间齿轮92为第一齿轮的一个示例。另外,树脂齿轮91始终与金属齿轮93成为相同电位,不仅能够防止由摩擦或剥离而带电的情况,而且还能够在树脂齿轮91、金属齿轮93以及轮系夹板94中防止约翰逊-拉别克力、梯度力的任意一个的产生。而且,由于通过指针轴41和连接单元96而与电池233的正极或负极相连接,从而电位稳定,因此也能够防止在树脂齿轮91以及金属齿轮93和轮系夹板94上产生库仑力的情况,并且能够防止产生由树脂齿轮91以及金属齿轮93的粘附所造成的不良状况的情况。

另外,机芯2具备本发明的轮系单元9。由此,可以获得发挥上述效果的机芯2。

另外,电子钟表10具备机芯2、和对机芯2进行收纳的筐体1(外壳)。由此,可以获得发挥上述效果的电子钟表10。

此外,在本实施方式中,对在树脂齿轮91中一体地形成了大齿轮910以及小齿轮912的情况进行了说明,但并未被限定于此,也可以为大齿轮910以及小齿轮912被分体构成,且分体的齿轮彼此被接合(例如,粘合、熔敷、压入)的结构。在该情况下,大齿轮910以及小齿轮912中的一部分也可以由金属材料构成。

另外,虽然在本实施方式中,对作为发电单元4的发电功能而使用了太阳能电池的结构进行了说明,但并未被限定与此,也可以为使用了摆锤的发电功能等。另外,也可以仅由不具有发电功能的电池233构成。

第二实施方式

图6为第二实施方式的机芯的放大剖视图。

以下,参照该图来对本发明的轮系单元、机芯以及钟表的第二实施方式进行说明,但是以与前述的实施方式的不同点为中心进行说明,同样的事项将省略其说明。

在本实施方式中,主要轮系夹板具有导电性,且连接单元的结构有所不同,除此以外,其余均与所述第一实施方式相同。

由于树脂齿轮91能够在轴向上进行移动,因此与轮系夹板94接触或剥离。因此,轮系夹板94的与树脂齿轮91或金属齿轮93的对置面带电并产生库伦力,从而树脂齿轮91或金属齿轮93会粘附在轮系夹板94上。其结果为,在树脂齿轮91与轮系夹板94之间产生摩擦阻力,从而产生了妨碍树脂齿轮91或金属齿轮93的旋转的不良状况。树脂齿轮91为第一齿轮的一个示例,金属齿轮93为第二齿轮的一个示例。

如上述第一实施方式所述,树脂齿轮91由包含导电性聚合物和碳粉末的材料构成。即,大齿轮910以及小齿轮912由包含导电性聚合物和碳粉末的材料构成。

在本实施方式中,轮系夹板94也具有导电性。该轮系夹板94由树脂材料和包含碳填料或微小的纤维状金属在内的材料构成。由此,在充分地确保了导电性的同时,具有优异的轻量性、耐摩耗性、耐冲击性。

作为树脂材料,例如,可列举出聚缩醛、聚碳酸酯、聚酰胺、聚芳酯、聚醚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等。作为碳填料,可列举出碳粉末、碳纤维、碳纳米管等。作为纤维状金属,可列举出铜、不锈钢、或者玻璃纤维或在针状陶瓷上涂覆了铝或铜的金属化纤维等。

另外,如图6所示,在本实施方式中,轮系夹板94通过连接单元96而与电池233(未图示)的正极或负极连接。在本实施方式中,连接单元96例如由导线等构成。

根据这样的结构,树脂齿轮91、金属齿轮93以及轮系夹板94成为相同电位,从而不仅防止了因摩擦或剥离而产生的带电,而且还能够在树脂齿轮91、金属齿轮93以及轮系夹板94上防止库仑力、约翰逊-拉别克力、梯度力的任一个力的产生。而且,能够在不于连接单元96中使用长条的板簧结构等复杂的形状来与指针轴41连接的条件下,使与轮系夹板94相接的树脂齿轮91和金属齿轮93通过轮系夹板94和连接单元96而与电池233的正极或负极连接。其结果为,在电位上稳定,并且能够防止由齿轮的粘附造成的不良状况。而且,能够省略连接单元96与各齿轮的轴的端面相接的结构,各齿轮能够圆滑地进行旋转。

另外,主夹板21也可以由具有与轮系夹板94相同的导电性的材料构成,并具有导电性。在该情况下,既可以是仅主夹板21具有导电性,而轮系夹板94与第一实施方式同样地、由不具有导电性的材料构成,也可以是主夹板21以及轮系夹板94的双方具有导电性。由此,能够获得如上文所述的效果。

第三实施方式

图7为表示第三实施方式的轮系单元的示意图(剖视图)。

以下,参照该图来对本发明的轮系单元、机芯以及钟表的第三实施方式进行了说明,但是以与前文所述的实施方式之间的不同点为中心进行说明,同样的事项省略其说明。

在本实施方式中,主要是轮系单元的结构有所不同,除此以外,均与所述第一实施方式相同。

如图7所示,在本实施方式中,轮系单元9具有与树脂齿轮91的小齿轮912相啮合的检测齿轮95(秒检测齿轮)。检测齿轮95具有与金属齿轮93相同的齿数,并以与金属齿轮93相同的旋转周期进行旋转。

在树脂齿轮91和检测齿轮95上,分别形成有贯穿孔,并且被形成为,在检测齿轮95进行一次旋转的期间的一个位置处,检测齿轮95的贯穿孔和树脂齿轮91的贯穿孔在俯视观察时重叠。在检测齿轮95以及树脂齿轮91与主夹板21之间配置有未图示的光传感器用电路基板,并在光传感器用电路基板上,在俯视观察时与各个贯穿孔重叠的位置相同的位置上设置有发光二极管(led)或发光聚合物(oled)、无机el等的发光元件。另外,在电路基板23中,在俯视观察时与各个贯穿孔重叠的位置相同的位置上设置有光电二极管或光电晶体管、硫化镉光电元件(cds)等的受光元件。来自发光元件的光穿过相互重叠的各个贯穿孔,并通过受光元件而被检测,从而能够对针411位于基准位置的情况进行检测。

另外,检测齿轮95由包含像在上述实施方式中所叙述的导电性聚合物以及碳粉末在内的材料构成。由此,例如,能够在不使配线与检测齿轮95的旋转轴(中心轴)连接的条件下,使检测齿轮95经由树脂齿轮91而与金属齿轮93电连接,并能够使检测齿轮95与电池233的正极或负极电连接。其结果为,能够实施检测齿轮95的放电,并能够在检测齿轮95中储存静电,从而防止产生如前文所述那样的不良状况的情况。检测齿轮95为第一齿轮的一个示例。

以上,使用图示的实施方式而对本发明的轮系单元、机芯以及钟表进行了说明,但本发明并未被限定于此,构成轮系单元、机芯以及钟表的各部能够置换为可发挥同样功能的任意的结构。另外,也可以附加任意的结构物。

另外,虽然在上述实施方式中,作为电子钟表的一个示例,而对手表型的电子钟表进行了说明,但本发明并未被限定于此,例如,也能够应用于座钟、挂件式钟表、怀表等。

另外,轮系单元并未被限定于如上所述的电子钟表,例如,能够应用于智能眼镜、智能电话、平板终端、hmd(headmountdisplay:头戴式显示器)等的可佩带终端、车辆导航装置、电子记事本(也包含附带通信功能的产品)、电子辞典、电子计算器、电子游戏机、文字处理器、可视电话、防盗用视频监控器、电子双筒望远镜、pos(pointofsale:销售点)终端、医疗设备(例如,电子体温计、血压计、血糖仪、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测量设备、计量仪器类(例如,车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器等。

符号说明

1…筐体;2…机芯;3…表盘;4…发电单元;5…太阳能电池;6…支承部件;8…电机;9…轮系单元;10…电子钟表;11…外装外壳;12…盖玻璃;13…背盖侧;21…主夹板;22…驱动机构;22a…驱动机构;22b…驱动机构;22c…驱动机构;22d…驱动机构;22e…驱动机构;22f…驱动机构;23…电路基板;25…电路压板;31…时刻显示部;32…日历显示部;33…星期显示部;34…am/pm显示部;34…多项指示器;35…双时显示部;41…指针轴;42…指针轴;43…指针轴;44…指针轴;45…指针轴;46…指针轴;51…基板;52…太阳能电池膜;81…转子齿轮;82…转子;83…线圈;84…定子;91…树脂齿轮;92…中间齿轮;93…金属齿轮;94…轮系夹板;95…检测齿轮;96…连接单元;111…外壳;112…表圈;232…控制部;233…电池;411…针;421…针;431…针;441…针;451…针;461…针;811…齿;910…大齿轮;911…齿;912…小齿轮;913…齿;920…大齿轮;921…齿;922…小齿轮;923…齿;931…齿。

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