电子钟表的制作方法

文档序号:18819532发布日期:2019-10-09 00:31阅读:307来源:国知局
电子钟表的制作方法

本发明涉及一种电子钟表,特别是涉及一种具有太阳能电池的电子钟表。



背景技术:

已知有一种具有太阳能电池和电波接收用的天线的电子钟表(专利文献1)。

在专利文献1的电子钟表中,通过将对从位置信息卫星发送的卫星信号进行接收的平面天线、对指针进行驱动的多个电机和二次电池以在俯视观察中互不重叠的方式来进行配置,从而使电子钟表实现了薄型化。

在该电子钟表中,太阳能电池板被配置于表盘与主夹板之间。而且,为了将由太阳能电池板所发的电力供给至二次电池,而需要将太阳能电池板与设置有充电控制电路的电路基板进行导通。此时,太阳能电池板和电路基板被配置为隔着主夹板而分离,并且为了在电子钟表的组装时易于使太阳能电池板与电路基板导通,而利用太阳能电池螺旋弹簧来导通。

但是,太阳能电池螺旋弹簧需要具有从太阳能电池板起至电路基板为止的高度量的长度,且需要配置在平面位置与平面天线、电机和二次电池不同的地方。另外,由于太阳能电池螺旋弹簧为金属制,也流通电流,从而有可能对平面天线的接收性能造成影响。另外,太阳能电池螺旋弹簧压接于太阳能电池板上,而有可能使太阳能电池板变形。

专利文献1:日本特开2016-109522号公报



技术实现要素:

本发明的目的在于,提供一种能够实现薄型化且能够抑制接收性能的降低和太阳能电池板的变形的电子钟表。

本发明的电子钟表的特征在在于,具有:外装壳体,其具有后盖;指针,其被收纳于所述外装壳体中;表盘,其被收纳于所述外装壳体中;太阳能电池,其被收纳于所述外装壳体中,且被配置于所述表盘与所述后盖之间;平面天线,其被收纳于所述外装壳体中,且被配置于所述表盘与所述后盖之间;多个电机,其被收纳于所述外装壳体中,且在从垂直于所述表盘的方向进行观察的俯视观察时以不与所述平面天线重叠的方式而被配置并驱动所述指针;二次电池,其被收纳于所述外装壳体中,且在所述俯视观察时以不与所述平面天线以及所述多个电机重叠的方式而被配置,并通过所述太阳能电池而被充电;电路基板,其被收纳于所述外装壳体中,且被配置于所述太阳能电池与所述后盖之间;第一导电部件以及第二导电部件,其对所述太阳能电池和所述电路基板进行连接,在用穿过所述表盘的平面中心位置的假想直线将所述表盘的平面区域划分为两个区域的情况下,以具有间隔的方式而被配置在与配置有所述平面天线的区域不同的区域中。

根据本发明,由于在电子钟表的俯视观察时,电机、二次电池和平面天线以相互不重叠的方式而配置,因此能够实现电子钟表的薄型化。另外,由于在将表盘的平面区域划分为两个区域时,将平面天线配置在一方的区域中,将导电部件配置在另一方的区域中,从而能够将金属制的导电部件相对于平面天线分离配置。因此,能够减少导电部件对平面天线的影响,且能够抑制接收性能的降低。

另外,由于第一导电部件与第二导电部件隔开间隔而配置,因此与各个导电部件相邻配置的情况相比,能够分散对平面天线的影响,且能够减少平面天线的特性的偏差,从而能够易于从全方向进行接收。

另外,由于各个导电部件隔开间隔配置,因此在由螺旋弹簧构成导电部件的情况下,能够分散从螺旋弹簧施加于太阳能电池上的负载,从而能够抑制太阳能电池的变形等。

优选为,在本发明的电子钟表中,所述第一导电部件以及所述第二导电部件被配置为,在所述俯视观察时,所述第一导电部件与所述第二导电部件之间相对于所述平面中心位置的角度为40度以上且80度以下。

优选为,在本发明的电子钟表中,在所述俯视观察时,所述二次电池被配置在与配置有所述平面天线的区域不同的区域中。

根据本发明,能够将金属制的二次电池相对于平面天线分离配置,而能够减少二次电池对平面天线的影响,从而能够进一步防止接收性能的降低。

优选为,在本发明的电子钟表中,在所述俯视观察时,在用穿过所述表盘的平面中心位置且互相正交的第一假想直线以及第二假想直线而将所述表盘的平面区域划分为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域这四个区域时,所述平面天线以与相邻的第一区域以及第二区域重叠的方式而被配置,所述第一导电部件被配置于第三区域中,所述第二导电部件被配置于第四区域中。

根据本发明,能够将各个导电部件相对于平面天线分离配置,各个导电部件彼此也能够分离配置。因此,能够防止平面天线的接收性能的降低,且能够分散对太阳能电池的负载。

优选为,在本发明的电子钟表中,所述第一区域被配置于所述表盘的9点钟至12点钟的范围,所述第二区域被配置于所述表盘的12点钟至3点钟的范围,所述第三区域被配置于所述表盘的3点钟至6点钟的范围,所述第四区域被配置于所述表盘的6点钟至9点钟的范围。

优选为,在本发明的电子钟表中,所述平面天线具备供电部,所述供电部在所述俯视观察时被配置于所述第一区域中,所述平面天线用的接收ic在所述俯视观察时被配置于所述第一区域中。

根据本发明,由于平面天线的供电部和接收天线用的接收ic能够配置在相同的第一区域中,因此能够缩短对供电部和接收ic进行连接的配线,从而能够减少噪声的影响。特别是,由于供电部和接收ic被配置在相同的区域中,也能够易于将配线配置为直线状,从而能够将噪声的影响抑制为最小限度。

优选为,在本发明的电子钟表中,所述平面天线为贴片天线。

虽然已知贴片天线为平板型的天线,具有单一的指向性,且指向性较窄,但是由于安装有贴片天线的电路基板具有接地板的功能,从而能够使从外部射入的无线电波在电路基板上被反射并引导至天线中。因此,天线不仅能够接收直接地射入天线中的无线电波,还能够接收在电路基板被反射而间接地射入的无线电波。因此,若使用贴片天线,则能够更加提高天线的接收性能。

优选为,在本发明的电子钟表中,所述太阳能电池具备串联连接的八个以上的单电池。

若串联连接八个太阳能单电池,则能够获得约4.8v以上的电动势。因此,能够对电动势较大的锂离子二次电池进行充电,从而能够内置具备平面天线或接收ic的gps接收装置(gps模块)等消耗电流较大的设备。

优选为,在本发明的电子钟表中,具备分型部件,所述分型部件在所述俯视观察时覆盖所述表盘的外周,在所述俯视观察时,所述第一导电部件以及所述第二导电部件被配置于与所述分型部件重叠的位置。

由于太阳能电池板的电极端子的导通部件被配置在背侧,因此存在与其他的地方相比而显著地变黑的情况。即使在这种情况下,由于能够通过分型部件来隐藏电极端子部分,因此能够易于实现高品位的电子钟表。

附图说明

图1为表示第一实施方式所涉及的电子钟表的示意图。

图2为表示所述电子钟表的表面侧的主视图。

图3为所述电子钟表的剖视图。

图4为表示所述电子钟表的机芯的主要部分的俯视图。

图5为表示所述电子钟表的机芯的主要部分的分解立体图。

图6为表示所述电子钟表的太阳能电池的俯视图。

图7为表示所述电子钟表的机芯的主要部分的分解立体图。

图8为表示太阳能电池与电路基板的导通结构的图。

图9为表示被组装于所述电子钟表内的平面天线的立体图。

图10为改变例的电子钟表的剖视图。

具体实施方式

第一实施方式

以下,基于附图而对第一实施方式的电子钟表1进行说明。在本实施方式中,将电子钟表1的表镜31侧作为表面侧(上侧),将后盖12侧作为背面侧(下侧)进行说明。

如下文记述的那样,本实施方式的电子钟表1被构成为,能够接收来自以预定的轨道而环绕在地球的上空中的多个gps卫星或准天顶卫星等位置信息卫星s的卫星信号且获得卫星时刻信息,以对内部时刻信息进行修正。另外,作为卫星信号的接收处理,电子钟表1除了具备通过用户操作按钮以开始接收的手动接收功能之外,还具备在符合了预定的条件时自动地开始接收的自动接收功能。

如图1~图3所示,电子钟表1具备对表盘2、机芯20、平面天线40、二次电池24等进行收纳的外装壳体10。另外,电子钟表1具备外部操作用的表冠6、四个按钮7a、7b、7c、7d和被连接于外装壳体10上的表带。表带具备被连接于外装壳体10的12点钟侧的第一表带15、被连接于6点钟侧的第二表带16和省略图示的表扣。第一表带15和第二表带16为具备被安装于外装壳体10上的钛等金属制的尾端件和多个表带节的金属表带。此外,作为表带并不限定于金属表带,也可以为皮革表带或树脂表带等。

表盘2由聚碳酸酯等非导电性部件形成为圆板状。在表盘2的平面中心配置有指针轴3a,在该指针轴3a上安装有指针3(秒针3b、分针3c、时针3d)。

表盘2具有三个小窗(子表盘)。即,如图2所示,相对于表盘2的设置有指针轴3a的平面中心,在2点钟方向设置有圆形的第一小窗770和指针771,在10点钟方向设置有圆形的第二小窗780和指针781,在6点钟方向设置有圆形的第三小窗790和指针791。

另外,相对于表盘2的平面中心而在4点钟方向设置有矩形的日历窗2b。如图3所示,在表盘2的背面侧配置有日期轮5,且能够从日历窗2b对日期轮5进行目视确认。另外,在表盘2上还形成有供指针轴3a穿插的贯穿孔2c和供指针771、781、791的指针轴穿插的贯穿孔。

在本实施方式中,第一小窗770的指针771为计时码表分针,第二小窗780的指针781为1/5计时码表秒针。第三小窗790的指针791兼用于模式指针以及计时码表时针。在指针791作为模式指针使用的情况下,显示如下的各个模式的设定,即,夏令时的设定(dst:夏令时打开,○:夏令时关闭)、表示二次电池24的残余量的电量指示器、机内模式、接收gps时刻信息以对内部时刻进行修正的测时模式、接收gps时刻信息和轨道信息以对内部时刻和时区进行修正的定位模式。

这些秒针3b、分针3c、时针3d、指针771、781、791以及日期轮5经由后述的步进电机以及轮系而被驱动。

电子钟表的外装结构

图2以及如图3所示,电子钟表1具备对后述的机芯20等进行收纳的外装壳体10。此外,图3为沿着连接表盘2的6点钟位置以及12点钟位置的iii-iii线的剖视图。

外装壳体10具备壳体主体11、后盖12、表镜31。壳体主体11具备圆筒状的壳身111、被设置于壳身111的表面侧的表圈112。

在壳体主体11的背面侧上,设置有对壳体主体11的背面侧的开口进行封堵的圆板状的后盖12。后盖12与壳体主体11的壳身111通过螺纹结构而连接。此外,虽然在本实施方式中,壳身111与后盖12被分体地构成,但是并不限定于此,也可以为壳身111以及后盖12被一体化的单体式(one-piece)壳体。

壳身111、表圈112、后盖12利用sus(不锈钢)、钛合金、铝、bs(黄铜)等金属材料。

电子钟表的内部结构

接下来,对被内置于电子钟表1的外装壳体10中的内部结构进行说明。

如图3所示,在外装壳体10内,除了表盘2之外,还收纳有机芯20、平面天线(贴片天线)40、日期轮5、表盘环32等。

机芯20具备主夹板21、轮系夹板(省略图示)、被主夹板21以及轮系夹板支承的驱动体22、第一电路基板723、第二电路基板724、二次电池24、太阳能电池板25、第一防磁板91、第二防磁板92。

主夹板21由塑料等非导电性部件形成。主夹板21具备对驱动体22进行收纳的驱动体收纳部21a、配置有日期轮5的日期轮配置部21b、对平面天线40进行收纳的天线收纳部21c。

驱动体收纳部21a以及天线收纳部21c被设置在主夹板21的背面侧。由于天线收纳部21c的平面位置为表盘2的12点钟位置,因此,如图2所示,平面天线40被配置在12点钟位置。具体而言,平面天线40在指针3的指针轴3a与壳体主体11之间,并且被配置在表盘2的大致11点钟位置至大致1点钟位置的范围内。即,平面天线40的中心位置被配置在,相对于外装壳体10的平面中心(表盘2的中心)而从11点钟方向起至1点钟方向为止的60度的角度范围内。

驱动体22被收纳于主夹板21的驱动体收纳部21a中,且对秒针3b、分针3c、时针3d、指针771、781、791以及日期轮5进行驱动。即,如图4所示,驱动体22具有对秒针3b进行驱动的第一步进电机221以及第一轮系221a(图3)、对分针3c以及时针3d进行驱动的第二步进电机222以及第二轮系(省略图示)和兼用于指针791以及日期轮5的驱动的第三步进电机223以及第三轮系223a(图3)。第三轮系223a具有使日期轮5旋转的日历驱动轮228(图5)。

另外,驱动体22具有对指针771进行驱动的第四步进电机224以及第四轮系(省略图示)和对指针781进行驱动的第五步进电机225以及第五轮系(省略图示)。

步进电机221~225被配置于与平面天线40以及二次电池24在平面上不重叠的区域中。安装有指针771的指针轴4b、安装有指针781的指针轴4c、安装有指针791的指针轴4d被分别配置在日期轮5的内周侧。

如图4所示,在机芯20中,在从垂直于表盘2的方向进行观察的俯视观察中,在表盘2的3点钟位置配置有被连接于表冠6上的柄轴706,且在柄轴706的周围配置有拉档等省略图示的开关机构(切换机构)。

防磁板

近年来,在智能手机等便携式终端用的壳体中较多地使用高性能的磁针,而对腕表也要求防磁性。因此,为了绕过外部磁场来防止步进电机221~225的误动作,如图3所示,由纯铁等高导磁率材料构成的第一防磁板91以及第二防磁板92配置于在平面上与步进电机221~225重叠的位置。此外,各个步进电机221~225具备被缠绕在磁芯上的线圈、定子和转子。其中,由于线圈部分难以受到外部磁场的影响,因此也可以并不与防磁板91、92在平面上重叠。因此,优选为,防磁板91、92与步进电机221~225的至少一部分在平面上重叠,特别是,与定子和转子在平面上重叠。

如图3所示,第一防磁板91被配置在主夹板21以及日期轮5的钟表表面侧(表镜31侧),且被配置在太阳能电池板25的背面侧。该防磁板91被配置为对步进电机221~225的表面(表盘2侧的面)基本上进行覆盖。

在第一防磁板91上形成有,被形成于与日历窗2b相对应的位置处且用于能够对日期轮5进行目视确认的开口部、配置指针轴3a、4b、4c、4d的开口部。

在第一防磁板91中,与所述平面天线40在俯视观察中重叠的区域被切口而成为切口部912。因此,防磁板91并未被配置在平面天线40的表面侧,平面天线40能够通过防磁板91的切口部912接收电波。

如图3所示,第二防磁板92被配置在主夹板21的钟表背面侧(后盖12侧),且被配置在与第二电路基板724相比靠钟表表面侧。具体而言,在主夹板21的钟表背面侧配置有具有各个轮系的轴承的轮系夹板(省略图示),且在该轮系夹板的钟表背面侧配置有第二防磁板92。由此,第二防磁板92以将步进电机221~225的背面(后盖12侧的面)基本上覆盖的方式而被配置。

在此,如图4所示,将机芯20在俯视观察时假想地分为四个区域。具体而言,用穿过机芯20的平面中心(外装壳体10以及表盘2的平面中心位置、指针轴3a的中心)以及平面天线40的中心的12点钟至6点钟方向的第一直线101、和与第一直线101正交且穿过机芯20的平面中心的3点钟至9点钟方向的第二直线102,而将机芯20即外装壳体10内假想地分割为四个区域105~108。

第一区域105为图4中的左上,即表盘2的9点钟至12点钟的范围,第二区域106为图4中的右上,即表盘2的12点钟至3点钟的范围。第三区域107为图4中的右下,即表盘2的3点钟至6点钟的范围,第四区域108为图4中的左下,即表盘2的6点钟至9点钟的范围。

第二防磁板92为了不与平面天线40发生干涉而形成有切口部922,从而以在俯视观察时不与平面天线40重叠的方式而形成。因此,第二防磁板92在第二区域106中被设为覆盖不与平面天线40重叠的部分的形状,且在从第三区域107至第四区域108被形成为大致半圆状。因此,第二防磁板92通过切口部922而未覆盖第一区域105。

如下文记述的那样,在该第一区域105上配置有平面天线40的供电部44和接收部(接收ic)50。另一方面,在第一区域105中并未配置有步进电机221~225、水晶振子63。

在第二防磁板92上形成有用于配置各个步进电机221~224的线圈的开口部和用于配置二次电池24的大致圆形的切口部。

另外,在通过第二直线102假想地分为两个区域(第一区域105以及第二区域106、与第三区域107以及第四区域108)的情况下,平面天线40和二次电池24被配置在不同的区域中。因此,在本实施方式中,第二直线102为将表盘2的平面区域分为两个区域的假想直线。另外,第一直线101为第一假想直线,第二直线102为第二假想直线。

电路基板

本实施方式的电子钟表1配置有图3所示的钟表驱动控制用的第一电路基板723(图5中未图示)和图3、图5所示的gps接收用的第二电路基板724这两个电路基板。

第一电路基板723被配置在主夹板21与第二防磁板92之间,且设置有与各个步进电机221~225的线圈导通的配线等,并经由连接器751而被连接于第二电路基板724上。

在第一电路基板723上,安装有对来自接收用的第二电路基板724的信号进行接收且对电机进行控制的省略图示的钟表控制ic(cpu)和省略图示的钟表驱动控制ic(驱动电路)等。

第二电路基板724隔着分隔件750(图5中未图示)而被配置在第二防磁板92的背面。亦如图5所示,第二电路基板724被形成为平面大致圆形,并且形成有用于配置二次电池24的大致圆形的切口部731。通过在该切口部731中配置二次电池24,从而能够实现电子钟表1的薄型化。在第二电路基板724的表面侧,安装有平面天线(贴片天线)40、对从gps卫星s接收到的卫星信号进行处理的接收部50(接收元件、接收用ic、gps模块)、电源用ic75、存储器用ic76、芯片元件761、水晶振子63等。存储器用ic76由闪存构成,且存储有gps接收用的固件的程序、用于根据在定位接收处理中计算出的位置信息来判断时区的时区数据。

分隔件750对各个ic等进行保护。此时,优选为,所述各个ic配置在至少与指针轴3a、4b、4c、4d的正下方不同的位置。在第二电路基板724的背面配置有电路按压板725。

在电路按压板725上一体成型有用于与后盖12导通的后盖导通弹簧725a。该后盖导通弹簧725a在电路按压板725上形成有多个。

二次电池

如图5所示,二次电池24为被形成为平面圆形的按钮型的锂离子电池,且对驱动体22、接收部50等供给电力。二次电池24被设置于第二电路基板724的切口部731中,且在俯视观察时被配置在不与平面天线40、接收部50、电源用ic75重叠的位置,具体而言,相对于表盘2的平面中心而被配置在8点钟方向。

在二次电池24的后盖侧配置有电池端子板(省略图示),且电池端子板与第二电路基板724导通。

太阳能电池板

太阳能电池板25具有作为电极部的表面电极和背面电极。表面电极为了使光透过而由ito(indiumtinoxide:氧化铟锡)等透明电极形成。另外,在由树脂薄膜构成的基体上形成有作为发电层的非晶硅半导体的薄膜。

gps卫星信号的频率约为1.5ghz且为高频。高频与由电波钟表接收的长波的标准电波不同,即使用太阳能板的较薄的透明电极,电波也会衰减,且天线特性降低。因此,如图5所示,被形成为圆板状的太阳能电池板25在与平面天线40在俯视观察时重叠的部分处形成有切口部251。太阳能电池板25被配置在主夹板21的表面侧,且并未被配置在平面天线40的表面侧。因此,平面天线40通过太阳能电池板25的切口部251而能够接收电波。

此外,在太阳能电池板25上,形成有与表盘2的日历窗2b在平面上重叠的开口252、供指针轴3a、4b~4d插穿的孔253、257、258、259。

如图6所示,太阳能电池板25具备八个太阳能单电池261~268和被设置于太阳能电池板25的外周端部的电极端子271、272。各个太阳能单电池261~268串联连接在电极端子271、272之间。即,通过连接部275将相邻的太阳能单电池的一方的太阳能单电池的金属电极与另一方的太阳能单电池的透明电极进行连接,从而使各个太阳能单电池261~268串联连接。一个太阳能单电池的电动势约为0.6v以上。因此,若八个太阳能单电池261~268串联连接,就能够获得约0.6v×8级=约4.8v以上的电动势。因此,能够对电动势较大的锂离子二次电池24进行充电,从而能够内置gps接收装置(gps模块)等消耗电流较大的设备。此外,太阳能单电池的数量并不限定于八个,既可以为七个以下,也可以为九个以上。但是,由于当单电池数较少时电动势会变低,而需要另行设置升压电路。在另一方面。当单电池数较多时,各个单电池的面积变小,发电电流降低。因此,优选为,单电池数为八个左右。

电极端子271与太阳能单电池261的金属电极或透明电极的一方导通,电极端子272与太阳能单电池268的金属电极或透明电极的另一方导通。而且,如图5以及图7所示,在电极端子271、272与第二电路基板724的充电用端子741、742之间配置有作为第一导电部件的第一导通弹簧281和作为第二导电部件的第二导通弹簧282。

因此,通过太阳能电池板25发电的电流也如图5以及图8所示,经由电极端子271、272、导通弹簧281、282、充电用端子741、742而被充电至二次电池24中。

电极端子271和电极端子272在俯视观察时分离配置。即,电极端子271被配置在太阳能单电池261的外周,而电极端子272被配置在太阳能单电池268的外周。即,电极端子271以及第一导通弹簧281被配置在第四区域108中,电极端子272以及第二导通弹簧282被配置在第三区域107中。

在此,在本实施方式中,太阳能单电池261、268的中心角约为40度。因此,将电极端子271、272的离开距离用对电极端子271、太阳能电池板25的平面中心即配置有指针轴3a的孔253和电极端子272进行连结的中心角来表示时,所述中心角优选为例如设定在40度以上且80度以下。在图6的示例中,所述中心角约为55度。

电极端子271、272和导通弹簧281、282在俯视观察时被配置于日期轮5的外周侧,如下文记述的那样,被作为分型部件的表盘环32遮挡。在主夹板21上形成有用于供导通弹簧281、282插穿的贯穿孔211、212。

如图6、图7所示,太阳能电池板25通过太阳能电池板按压件29而被安装在主夹板21上。太阳能电池板按压件29为沿着太阳能电池板25的外周而被配置的环形部件,且在其周向的四个地方形成有与主夹板21卡合的卡合钩291。通过利用卡合钩291使太阳能电池板按压件29与主夹板21卡合,而使太阳能电池板25由主夹板21以及太阳能电池板按压件29夹持并固定。

此时,太阳能电池板25的电极端子271、272被配置在卡合钩291的附近。由此,即使通过导通弹簧281、282而施加用于对电极端子271、272作用的力,也能够通过太阳能电池板按压件29的卡合钩291来支承该力,从而能够抑制由导通弹簧281、282导致的太阳能电池板25的变形。

日期轮

在主夹板21的日期轮配置部21b处,配置被形成为环形状、且在表面显示有日期的作为日历轮的日期轮5。日期轮5由塑料等非导电性部件形成。在此,日期轮5在俯视观察时与平面天线40的至少一部分重叠。此外,日历轮并不限定于日期轮5,也可以为显示星期的星期轮、显示月份的月份轮等。

表盘

在主夹板21的表面侧,以覆盖太阳能电池板25以及日期轮5的表面侧的方式而配置有表盘2。表盘2由具有非导电性且具有使至少一部分光透过的透光性的塑料等材料形成。

在此,在俯视观察时与平面天线40重叠的表盘2的表面上能够设置缩写字等。在这种情况下,为了提高平面天线40的接收性能,优选为,缩写字等设置在表盘2的表面上的部件为非金属制,且由塑料等非导电性部件形成。另一方面,在平面上不与平面天线40重叠的第三小窗790或缩写字能够使用金属部件。

另外,表盘2具有透光性。因此,当用户从钟表的表面侧进行观察时,可以透视看到被配置于表盘2的背面侧的太阳能电池板25。因此,在配置有太阳能电池板25的区域与未配置太阳能电池板25的区域,表盘2的颜色能够看出不同。表盘2也可以具有设计上的侧重,以使该颜色的不同变得不明显。

另外,通过在太阳能电池板25上形成切口部251,有时会使与切口部251重叠的部分的表盘2的色调与其他的部分看起来不同。为了防止这种情况,既可以将与太阳能电池板25相同颜色(例如,深蓝色或紫色)的塑料片重叠于太阳能电池板25之下,又可以不对太阳能电池板25整体进行切口,而仅对遮蔽电波的电极层去除在平面上与平面天线40重叠的部分,而残留作为基材的树脂薄膜层来使色调一致。

表盘环

在表盘2的表面侧上,设置有由作为非导电性部件的合成树脂(例如,abs树脂)形成的环形部件即表盘环32。表盘环32沿着表盘2的周围而被配置,且内周面被设为倾斜面(圆锥面),并在该倾斜面上印刷有时间标记或世界时间的时差等刻度。只要表盘环32由塑料成型,就能够确保电子钟表1的接收性能,并且能够以复杂的形状来形成表盘环32,从而能够提高设计性。

如图3所示,表盘环32被配置于覆盖表盘2以及太阳能电池板25的外周边缘的位置。因此,太阳能电池板25的电极端子271、272、连接部275、导通弹簧281、282被设置在与表盘环32在俯视观察时重叠的位置,且被设为不向表盘环32的内周侧露出。因此,表盘环32为分型部件的一个示例。

平面天线

在主夹板21的天线收纳部21c中配置有作为贴片天线(微带天线)的平面天线40。平面天线40为用于接收来自gps卫星s的卫星信号的部件。

平面天线40在俯视观察时不与壳体主体11(壳身111以及表圈112)、太阳能电池板25、防磁板91、92重叠,而与由非导电性部件形成的日期轮5、表盘2、表镜31重叠。即,在电子钟表1中,在平面天线40的钟表表面侧中,在俯视观察时与平面天线40重叠的部件全部由非导电性部件形成。

因此,从钟表表面侧被传播来的卫星信号在穿过表镜31后,并未被壳体主体11、防磁板91、92、太阳能电池板25遮挡,而穿过表盘2、日期轮5、主夹板21并射入平面天线40中。此外,因为秒针3b、分针3c、时针3d、指针771、指针781的与平面天线40重叠的面积较小,即使为金属制也并不妨碍卫星信号的接收,但是如果为非导电性部件,则能够更加避免卫星信号被遮挡的影响,在这点上是优选的。

gps卫星s利用右旋圆偏振波来发送卫星信号。因此,本实施方式的平面天线40由具有优异的圆偏振波特性的贴片天线构成。

如图9所示,平面天线40为在电介质基材41上层压了天线电极部42、gnd电极43、供电部44的面安装型的贴片天线。供电部44具备被配置在平面天线40的底面上的供电电极441。此外,供电部44也可以为带状的条形电极,该条形电极具备供电电极441和在平面天线40的侧面上从供电电极441连续设置的侧面电极。

在贴片天线为方形的情况下,天线电极部42的一边为半波长而进行共振,在为圆形的情况下,直径约为0.58波长而进行共振。但是,由于平面天线40具备电介质基材41,因此能够通过电介质的波长缩短效应来实现平面天线40的小型化。

电介质基材41通过陶瓷等电介质而被形成为长方体状。在此,将电介质基材41的靠主夹板21、表盘2侧的面设为表面411,将靠第二电路基板724侧的面设为背面412。另外,将电介质基材41的四个侧面分别设为第一侧面413a、第二侧面413b、第三侧面413c、第四侧面413d。第一侧面413a以及第二侧面413b被相对配置,第三侧面413c以及第四侧面413d被相对配置。

在电介质基材41的表面411上形成有天线电极部(放射电极部)42。

天线电极部42在俯视观察时被形成为矩形形状,且在一对的对角部分上为了接收圆偏振波而形成有简并分离元件部45。简并分离元件部45为改变在天线电极部42发生的正交的两个偏振波的平衡的部件,可以为切口或突出部等。在本实施方式中,通过对天线电极部42的角部进行切口来构成简并分离元件部45。

供电部44的供电电极441在第一侧面413a的中央部与天线电极部42电容耦合。由天线电极部42接收的卫星电波能够经由电容耦合而传输至供电电极441,且从供电电极441取出。

gnd电极43是在电介质基材41的背面412上与供电电极441绝缘且对供电电极441以外进行覆盖的全面电极。

在本实施方式中,对供电部44的配置位置按如下的方式进行设定。

如图4所示,相对于平面天线40的中心o而假想地设定第一角度范围以及第二角度范围。

在使相对于平面天线40的中心o的方向与相对于表盘2(机芯20)的中心的刻度的方向相对应的情况下,第一角度范围为从1.5点钟方向至4.5点钟方向的角度范围。1.5点钟方向是指,相对于穿过表盘2的中心的第一直线101、第二直线102为45度的角度方向,因此,在图4中为从平面天线40的中心o起朝向第二侧面413b以及第三侧面413c交叉的角部的假想线471的方向。同样地,4.5点钟方向是指,从平面天线40的中心o起朝向第二侧面413b以及第四侧面413d交叉的角部的假想线472的方向。

在使相对于平面天线40的中心o的方向与相对于表盘2(机芯20)的中心的刻度的方向相对应的情况下,第二角度范围为从7.5点钟方向至10.5点钟方向的角度范围。7.5点钟方向是指,在图4中从平面天线40的中心o起朝向第一侧面413a以及第四侧面413d交叉的角部的假想线473的方向。10.5点钟方向是指,从平面天线40的中心o朝向第一侧面413a以及第三侧面413c交叉的角部的假想线474的方向。

因此,第一、第二角度范围为中心角为90度的角度范围。而且,在本实施方式中,供电部44被配置在第二角度范围内。更具体而言,供电部44相对于平面天线40的中心o而被配置在9点钟方向。

此外,第一角度范围以及第二角度范围也可以如以下那样进行说明。考虑平行于表盘2且包含平面天线40的上表面(表面)411的平面a。在该平面a上,将平面天线40的平面中心o作为原点,将与被连接于外装壳体10的第一表带15、第二表带16的长边方向平行且从所述原点朝向第一表带15的直线作为基准线470。基准线470为将中心o作为原点且与第一直线101重叠的直线。第一角度范围为将原点作为旋转中心从基准线470顺时针旋转45度至135度的范围。第二角度范围为将原点作为旋转中心从基准线470逆时针旋转45度至135度的范围。在本实施方式中,供电部44被配置在相对于基准线470逆时针旋转90度的位置。

该平面天线40能够以如下的方式进行制造。首先,通过冲压机将具有约60~120左右的相对介电常数的钛酸钡作为主原料成型为所需的形状,且通过烧成而完成作为天线的电介质基材41的陶瓷。在电介质基材41的背面412,主要对银(ag)等膏状材料进行丝网印刷等,从而构成成为天线的接地电极的gnd电极43。

在电介质基材41的表面411上,通过与gnd电极43同样的方法来构成用于确定天线的频率、接收信号的偏振波的天线电极部42。天线电极部42被形成为与电介质基材41的表面相比小一圈,且在电介质基材41的表面上,在天线电极部42的周围设置有并未层压天线电极部42而露出电介质基材41的露出面。

在电介质基材41的背面412,通过与gnd电极43同样的方法来构成供电部44的供电电极441。

电介质基材41例如,表面形状为大致正方形形状,一边的长度约为11mm,厚度为3mm。天线电极部42例如,表面形状为大致正方形形状,一边的长度约为8~9mm。

平面天线40被安装在第二电路基板724的表面上,且经由供电线46而与被安装于第二电路基板724上的作为接收部50的天线gps模块电连接。供电线46为被形成于第二电路基板724上的配线,在本实施方式中,如图4所示,以使供电部44和接收部50以直线连结的方式而被配线。因此,供电线46从供电部44的供电电极441起朝向约8点钟方向倾斜地引出。此外,供电线46并不限定于对供电部44和接收部50用直线连结的配线。但是,为了发送高频信号,优选为尽可能接近直线的配线。因此,在需要使配线弯曲的情况下,也可以并非呈直角地弯曲,例如只要以45度的角度而弯曲等即可。这是因为,当呈直角地弯曲时,直角部分的图案宽度与直线部分的图案宽度发生较大变化,特性阻抗的变化也变大,从而易于受到噪声的影响。

另外,平面天线40的gnd电极43经由第二电路基板724的接地图案而与接收部50的接地部导通,第二电路基板724作为接地板(接地平面)而发挥作用。另外,接收部50的接地部经由第二电路基板724的接地图案而与金属制的壳身111或后盖12导通,因此壳身111或后盖12也能够作为接地平面而利用。

如图3所示,该平面天线40通过将第二电路基板724固定在主夹板21上而被配置在天线收纳部21c中。由于平面天线40的电介质基材41为陶瓷而硬且易碎,因此在与主夹板21之间夹设有海绵等缓冲部件47。因此,能够防止电介质基材41与主夹板21碰撞而破损。此外,缓冲部件47并非必须,只要根据需要来设置即可。

天线电极部与金属制部件的距离

贴片天线的动作原理为,当用作发送天线时,沿着贴片(天线电极部42)的边缘的强电场从边缘朝向空间放射,因此,天线附近的电力线变强,易受附近金属和电介质的影响。特别是,位于与天线电极部42相比靠上方(表镜31侧)的金属部件的影响较大。

因此,被配置于与平面天线40的上表面(天线电极部42)相比靠上侧(表镜31侧)的金属部件与天线电极部42的位置关系按以下的方式来进行设定。

在本实施方式中,被配置于与平面天线40的上表面相比靠上侧的金属部件为外装壳体10的壳体主体11(壳身111)、第一防磁板91、太阳能电池板25的电极部。

如图3所示,将天线电极部42与壳体主体11的最短距离设为d1,将天线电极部42与被配置于表盘2的背面的第一防磁板91的最短距离设为d2,将天线电极部42与太阳能电池板25的电极部的最短距离设为d3。另外,将平面天线40的厚度设为t。

上述d1~d3基于对由天线电极部42与金属部件的距离所导致的对接收特性的影响进行了确认的实验例而进行设定。在本实施方式中,将最短距离d1~d3设定为至少平面天线40的厚度(t=3mm)的80%即2.4mm以上。

实施方式的作用效果

在电子钟表1的俯视观察时,由于步进电机221~225、二次电池24与平面天线40以互相不重叠的方式进行了配置,因此能够实现电子钟表1的薄型化。

另外,由于在将表盘2的平面区域用第二直线102划分为两个区域时,将平面天线40配置在一方的区域(第一区域105以及第二区域106)中,将导通弹簧281、282配置在另一方的区域(第三区域107以及第四区域108)中,因此能够使导通弹簧281、282相对于平面天线40分离地配置。特别是,能够使平面天线40与各个导通弹簧281、282之间的尺寸设为同平面天线40与外装壳体10的尺寸d1相比而为几倍的大小。因此,能够减少导通弹簧281、282对平面天线40的影响,从而能够防止接收性能的降低。

另外,第一导通弹簧281和第二导通弹簧282被分别配置在第三区域107以及第四区域108中。即,将第一导通弹簧281以及第二导通弹簧282隔开间隔而配置,因而与第一导通弹簧281以及第二导通弹簧282被相邻配置的情况相比,能够分散对平面天线40的指向性特性的影响,从而能够易于从全方向进行接收。

除此之外,由于将第一导通弹簧281和第二导通弹簧282隔开间隔而配置,因此能够通过导通弹簧281、282来分散施加于太阳能电池板25的负载。即,在两个导通弹簧281、282被相邻配置的情况下,由于太阳能电池板25的一个地方与两个弹簧抵接,因此会对太阳能电池板25施加较大的力。因此,需要增厚太阳能电池板按压件29或增加卡合钩291的数量,以使太阳能电池板按压件29能够对导通弹簧281、282的力进行支承。与之相对,如本实施方式那样,若隔开间隔而配置导通弹簧281、282,就能够分散施加于太阳能电池板25上的负载,而能够实现太阳能电池板按压件29的薄型化,也能够将卡合钩291的数量设为最小限。

特别是,在上述实施方式中,由于将各个导通弹簧281、282配置在卡合钩291的附近,因此能够有效地对导通弹簧281、282的力进行支承。

另外,由于将太阳能电池板25的电极端子271、272配置在俯视观察时与作为分型部件的表盘环32重叠的位置、即太阳能电池板25的外周边缘,因此能够将导通弹簧281、282配置在表盘2和主夹板21的外周部。因此,能够提高机芯20的设计的自由度。即,导通弹簧281、282从太阳能电池板25起至第二电路基板724为止而被配置,而为在钟表部件之中钟表的厚度方向的尺寸较大的部件。因此,当配置在与太阳能电池板25的外周边缘相比靠内侧的区域时,有可能与日期轮5或轮系等发生干涉,而制约日期轮或轮系等的配置。与之相对,根据本实施方式的结构,由于导通弹簧281、282被配置在主夹板21的外周部,因此日期轮5或轮系只要在导通弹簧281、282的内侧则能够自由地进行配置。由此,能够提高机芯20的设计自由度。

太阳能电池板25的电极端子271、272能够通过表盘环32来隐藏。因此,即使当电极端子271、272由于导通弹簧281、282配置在背侧等而与太阳能电池板25的其他的地方相比明显变黑时,由于通过表盘环32来隐藏而在外观上未露出,从而能够易于实现高品位的电子钟表1。

由于平面天线40配置在通过第二直线102划分的两个区域的一方中,二次电池24配置在另一方中,因此能够将平面天线40和二次电池24分离配置。因此,能够抑制二次电池24所产生的影响,能够提高平面天线40的接收灵敏度。

由于平面天线40的供电部44和接收部50配置在第一区域105中,因此能够缩短连接供电部44和接收部50的供电线46,从而能够减少噪声的影响。

另外,由于在配置有接收部50的第一区域105上未配置第二防磁板92、步进电机221~225、水晶振子63,因此,也能够减轻金属部件对供电线46的的影响,从而能够抑制平面天线40的灵敏度劣化。

另外,由于从供电部44将供电线46向倾斜方向引出,且到接收部50为止将供电线46配线为直线状,因此能够抑制特性阻抗的变化,且能够将噪声对供电线46的影响设为最小限度。

由于将平面天线40配置在从表盘2的中心起的12点钟方向上,且将供电部44配置在从平面天线40的中心起的9点钟方向上,因此能够将供电部44以远离外装壳体10的方式来进行配置。

因此,能够减轻金属制的壳体主体11导致的对平面天线40的影响,且能够提高平面天线40的接收灵敏度。

由于平面天线40由贴片天线构成,因此能够将第二电路基板724作为接地板而发挥作用,且能够使从外部射入的无线电波在第二电路基板724上反射并导入至平面天线40中,从而能够更加提高平面天线40的接收性能。

另外,由于壳身111以及后盖12与接收部50的接地部进行连接,从而作为接地平面而发挥作用。由此,能够增加接地平面的面积,从而能够提高天线增益且提高天线特性。

由于平面天线40在俯视观察时与太阳能电池板25和防磁板91、92不重叠,因此从钟表的表面侧被传播来的卫星信号并未被太阳能电池板25和防磁板91遮挡而射入至平面天线40中。因此,能够不降低接收性能,而将太阳能电池板25以及防磁板91、92设置在电子钟表1中。

由于将平面天线40配置在从表盘2的中心起至12点钟方向处,因此不会与第一小窗770、第二小窗780、第三小窗790的各个指针771、781、791的指针轴4b、4c、4d发生干涉。因此,能够减少电子钟表1的表盘2的设计的制约。

由于太阳能电池板25串联连接有八个太阳能单电池261~268,因此能够获得约为4.8v以上的电动势,从而能够对电动势较大的锂离子的二次电池24进行充电。因此,能够构成内置了gps接收装置(gps模块)等消耗电流较大的设备的电子钟表1。

由于平面天线40由供电电极441来构成供电部44,因此与利用了供电针的供电部相比,能够实现平面天线40的薄型化,且能够通过表面安装而易于制造。另外,如果在平面天线40的端部(相对于天线的中心偏置的位置)附近设置供电针,则会存在由陶瓷形成的电介质基材41破裂的情况,通过不使用针从而能够防止电介质基材41的破裂。

由于将从天线电极部42至金属制的壳体主体11的最短距离d1、从天线电极部42至第一防磁板91的最短距离d2、从天线电极部42至太阳能电池板25的电极部的最短距离d3分别设定为平面天线40的厚度t的80%以上,因此能够消除频移,且能够降低对平面天线40的接收灵敏度的影响。

由于平面天线40能够以不与步进电机221~225或二次电池24在平面上重叠的方式而进行配置,因此能够以层叠电介质基材41的方式来构成。因此,即使为了被组入腕表尺寸的电子钟表1中而利用平面尺寸较小的平面天线40,也能够确保接收性能。虽然平面天线40与表盘2在平面上重叠,但是由于表盘2由非导电性部件组成,从而能够确保平面天线40的接收性能。另外,即使在将指针3由导电性部件构成的情况下,由于为针状而平面面积较小,从而能够将对接收性能的影响抑制为最小限。

因此,能够提供能够确保接收性能且能够实现薄型化并适于腕表的电子钟表1。

由于在俯视观察时在表盘2的3点钟位置配置有柄轴706或拉档等切换机构,因此当将钟表部件之中的作为较大的部件的平面天线40或二次电池24配置在3点钟位置时,就必须使电子钟表1的平面尺寸大型化。与之相对,在本实施方式中,由于将平面天线40以及二次电池24避开3点钟位置进行配置,因此不会与被配置在3点钟位置的切换机构发生干涉,且能够缩小电子钟表1的平面尺寸。

由于在第二电路基板724的切口部731中配置二次电池24,因此与将电池配置在第二电路基板724的背面侧的情况相比,能够减少电子钟表1的厚度,从而能够实现电子钟表1的薄型化。

由于外装壳体10的一部分、例如壳身111、表圈112、后盖12能够由金属制,因此能够提高电子钟表1的质感。另外,由于沿着表盘2的外周配置的表盘环32等环形部件由非导电性部件构成,因此平面天线40能够从钟表的表镜31侧穿过表盘2、表盘环32、主夹板21而接收卫星信号,且即使壳身111、表圈112或后盖12为金属制也能够确保接收性能。

由于日期轮5由非导电性部件形成,因此,即使在俯视观察时将日期轮5与平面天线40重叠配置,卫星信号也会透过日期轮5而射入天线中,因此能够防止接收性能降低。

另外,由于日期轮5在俯视观察时与平面天线40重叠,因此能够提高避开日期轮5以及平面天线40而配置的指针3、771、781、791的指针轴3a、4b、4c、4d的配置位置的自由度,从而能够提高电子钟表1的设计自由度。

其他的实施方式

此外,本发明并不限定于上述各实施方式,而能够在本发明的主旨的范围内进行各种各样的变形而实施。

如图10所示,也可以分体地设置安装有平面天线40的天线基板400和主基板720。在天线基板400上仅安装有平面天线40。主基板720为两面安装的电路基板,且在两面上安装有各种ic等。

若分体地设置天线基板400和主基板720,则能够并列地排列平面天线40和主基板720。即,由于在天线基板400上仅安装平面天线40,因此能够减少基板的层数,且能够实现薄型化。另一方面,由于主基板720由例如六层的基板等构成,且在两面上安装有ic等,因此与天线基板400相比厚度变厚。因此,只要将主基板720和天线基板400分体地设置,则主基板720能够配置在钟表厚度方向上的平面天线40的厚度内。因此,能够在确保平面天线40的厚度的同时,实现电子钟表1的薄型化。

外装壳体10内的平面天线40的配置位置并不限定于相对于表盘2的中心而在12点钟方向侧,也可以在6点钟方向侧,即平面天线40的中心位置相对于外装壳体10的平面中心而在从5点钟方向至7点钟方向的角度范围内。另外,平面天线40的配置位置也可以相对于表盘2的中心而在3点钟方向侧(平面天线40的中心位置在从2点钟方向至4点钟方向的角度范围内)、9点钟方向侧(平面天线40的中心位置在从8点钟方向至10点钟方向的角度范围内)。即,平面天线40的位置只要根据机芯20的结构适当地设定即可。

此外,在俯视观察中将表盘2划分为两个区域时,导通弹簧281、282只要配置在与配置有平面天线40的区域不同的区域即可。

另外,平面天线40的供电部也可以利用供电针。

虽然在上述实施方式中,表圈112由导电性部件形成,但是本发明并不限定于此。例如,表圈112也可以由作为非导电性部件的氧化锆(zro2)等陶瓷形成。由于氧化锆不仅电阻率较高而不会对电波接收产生不良影响,而且坚硬并具有优异的抗划伤性,因此作为钟表的外装部件非常出色。另外,当将表圈112设为陶瓷制时,能够使表圈112与天线电极部42在俯视观察时重叠。因此,无需增加壳身111的直径以使表圈112不与天线电极部42在平面上重叠,因此,能够缩小壳身111的直径,从而能够实现电子钟表1的平面尺寸的小型化。

虽然在上述实施方式中,电子钟表1具备日期轮5、太阳能电池板25、表盘环32,但是本发明并不限定于此。即,电子钟表1也可以不具备日期轮5、太阳能电池板25、表盘环32。在这种情况下,分型部件也可以由壳体的表圈构成。另外,也可以不一定设置覆盖太阳能电池板25的电极端子271、272部分的分型部件。

虽然在上述实施方式中,太阳能电池板25在与平面天线40在俯视观察时重叠的部分处形成有切口部251,但是太阳能电池板25并不限定为形成有切口部251的部件。太阳能电池板25只要构成为不影响由平面天线40进行的电波接收即可,也可以为在俯视观察时与平面天线40重叠的部分处并未配置有太阳能电池板的形状。例如,既可以在太阳能电池板25上形成挖空在俯视观察时与平面天线40重叠的部分的开口,也可以将太阳能电池板25形成为半圆状且不在俯视观察时与平面天线40重叠的部分处配置太阳能电池板。

虽然在上述实施方式中,设为在第一防磁板91以及第二防磁板92上切口以形成切口部912、922,但是作为第一防磁板、第二防磁板并不限定于形成有切口部的部件。即,只要考虑对于接收的影响且以使与平面天线40的距离变为适当而设定第一防磁板91以及第二防磁板92的形状即可。

虽然作为位置信息卫星的示例,对gps卫星s进行了说明,但是并不限定于此。例如,作为位置信息卫星能够适用伽利略(eu)、格洛纳斯(glonass,俄罗斯)、北斗(中国)等其他的全球公共导航卫星系统(gnss)所利用的卫星。另外,也能够适用静止卫星型卫星导航增强系统(sbas)等的静止卫星或准天顶卫星等仅能够在特定的地域进行检索的地域性卫星定位系统(rnss)等的卫星。

作为平面天线40并不限定于上述的贴片天线,也可以为芯片天线或倒f天线等其他的种类的平面天线,只要根据接收的信号的种类使用适合的平面天线即可。

符号说明

1…电子钟表;10…外装壳体;101…第一直线;102…第二直线;105…第一区域;106…第二区域;107…第三区域;108…第四区域;11…壳体主体;12…后盖;2…表盘;20…机芯;21…主夹板;22…驱动体;221…第一步进电机;222…第二步进电机;223…第三步进电机;224…第四步进电机;225…第五步进电机;24…二次电池;25…太阳能电池板;261~268…太阳能单电池;271、272…电极端子;275…连接部;281…第一导通弹簧;282…第二导通弹簧;29…太阳能电池板按压件;291…卡合钩;3…指针;31…表镜;32…表盘环;3a…指针轴;3b…秒针;3c…分针;3d…时针;40…平面天线;400…天线基板;41…电介质基材;42…天线电极部;43…gnd电极;44…供电部;441…供电电极;45…简并分离元件部;46…供电线;5…日期轮;50…接收部;6…表冠;63…水晶振子;706…柄轴;720…主基板;723…第一电路基板;724…第二电路基板;725…电路按压板;7a…按钮;7b…按钮;7c…按钮;7d…按钮;91…第一防磁板;92…第二防磁板。

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