JP2010048605A - アンテナ内蔵式電子時計 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でアンテナ特性低下を抑制できるアンテナ内蔵式電子時計を提供することを目的とする。
【解決手段】電波修正時計１は、金属製の外装ケース１１０と、外装ケース１１０の裏側の開口に取り付けられる金属製の裏蓋１３０と、外装ケース１１０内に収納されて外部無線情報を受信するアンテナ２１と、アンテナ２１で受信された前記外部無線情報を処理する受信手段と、時刻情報を表示する時刻表示手段とを備える。外装ケース１１０と裏蓋１３０との間には樹脂製絶縁リング１５０が挟み込まれて配置される。外装ケース１１０および裏蓋１３０は、樹脂製絶縁リング１５０が各部材に圧着することで互いに固定され、かつ、樹脂製絶縁リング１５０が間に介在することで電気的に絶縁されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、アンテナにより外部無線情報を受信可能なアンテナ内蔵式電子時計に関する。

従来、外部から時刻情報を有する外部無線情報をアンテナにて受信し、時刻修正などの処理を実施する電波修正時計などのアンテナ内蔵式電子時計が知られている。このようなアンテナ内蔵式電子時計では、金属製のケースや裏蓋に対向してアンテナを配置すると、アンテナで発生する磁束により渦電流が発生し、アンテナの受信特性が悪化する問題がある。これに対して、渦電流による影響を軽減する構成が考えられている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１に記載の電子機器では、アンテナ部を収納する金属製外装部を、金属製の胴部材と金属製の裏蓋部材とで構成し、これらの胴部材および裏蓋部材を接合固定する接合固定部を、前記アンテナ部の略中心部に対向する部位若しくはその近傍部位には設けない構成としている。すなわち、特許文献１では、胴部材と裏蓋部材とを複数箇所でスポット的に接合固定する構成としている。

また、特許文献２に記載のものは、金属製のケース本体と、ケース本体の裏側に取り付けられる金属製の裏蓋と、前記ケース本体の内周面に螺合して前記裏蓋をケース本体に押さえ付けて固定するリング部材と、ケース本体と裏蓋との間に介在されて、その間の絶縁もしくは電気抵抗を大きくするためのスペーサ部材とを備えた機器ケースである。

国際公開番号ＷＯ２００６／０２２４３３号パンフレット 特開２００８−３２４４６号公報

しかしながら、前記特許文献１では、胴部材と裏蓋部材とを複数箇所でスポット的に接合固定しなければならないため、胴部材や裏蓋部材の構造が複雑になり、加工や組立作業が煩雑になるという問題がある。例えば、特許文献１の図１１に示された構成では、裏蓋部材において、胴部材に接合される構成要素をアンテナ部に対応する部位を除いて設ける必要がある。
このため、裏蓋部材の上面の複数箇所に、前記胴部材に接合される構成要素を溶接などで固定する必要があり、裏蓋部材の構造が複雑となり、加工が煩雑になる。
また、裏蓋部材は、胴部材にネジ方式で固定されるため、胴部材に裏蓋部材をねじ込んで固定する際に、前記胴部材に接合される構成要素がアンテナ部に対向する部位に位置しないように注意して作業する必要があり、組立作業性も低下する。

また、前記特許文献２では、裏蓋をケース本体に固定するリング部材と、ケース本体および裏蓋間を絶縁するスペーサ部材とを別々に設ける必要があるため、部品点数が増えるとともに、組立作業性も低下するという問題がある。

本発明は、上記のような問題に鑑みて、簡単な構成でアンテナ特性低下を抑制できるアンテナ内蔵式電子時計を提供することを目的とする。

本発明のアンテナ内蔵式電子時計は、金属製の外装ケースと、前記外装ケースの裏側の開口に取り付けられる金属製の裏蓋と、前記外装ケース内に収納されて外部無線情報を受信するアンテナと、前記アンテナで受信された前記外部無線情報を処理する受信手段と、時刻情報を表示する時刻表示手段とを備えたアンテナ内蔵式電子時計であって、前記外装ケースと裏蓋との間には樹脂製絶縁リングが挟み込まれて配置され、前記外装ケースおよび裏蓋は、前記樹脂製絶縁リングが各部材に圧着することで互いに固定され、かつ、前記樹脂製絶縁リングが介在することで電気的に絶縁されていることを特徴とする。

本発明のアンテナ内蔵式電子時計は、金属製の外装ケースおよび金属製の裏蓋間に樹脂製絶縁リングを介在させて電気的に絶縁したので、渦電流のループが小さく分断され、渦電流損を低減できる。特に、外装ケース内に収納されるアンテナとして、磁性体コアにアンテナコイルを巻いたアンテナを用いた場合には、自己共振による副磁路を発生しやすい。このため、アンテナの周囲に設けられた金属製の外装ケースや裏蓋に前記副磁路による渦電流が発生し、アンテナの受信特性が悪化する。これに対し、本発明によれば、樹脂製絶縁リングを設けることで渦電流のループを分断でき、渦電流損を低減できる。
このため、金属製の外装ケースおよび裏蓋からなる時計ケースを用いても、受信性能を向上でき、かつ、ケースの質感を向上できて意匠性も向上できる。
また、外装ケースおよび裏蓋間に樹脂製絶縁リングを挟み込み、各外装ケースおよび裏蓋に前記樹脂製絶縁リングを圧着させることで、各部材を固定する構造を採用したので、樹脂製絶縁リングの他に固定用のリングを別途設ける必要が無く、時計ケースの構造を簡易にでき、組立作業性も向上できる。

そして、本発明のアンテナ内蔵式電子時計では、前記裏蓋は、金属板と、前記金属板が取り付けられる開口を有する金属製のリング部材とを備えて構成され、前記金属板とリング部材との間には裏蓋用樹脂製絶縁リングが挟み込まれて配置され、前記金属板およびリング部材は、前記裏蓋用樹脂製絶縁リングが各部材に圧着することで互いに固定され、かつ、前記裏蓋用樹脂製絶縁リングが介在することで電気的に絶縁されていることが好ましい。

この発明によれば、裏蓋を金属板、リング部材の２体構造とし、それらの間に裏蓋用樹脂製絶縁リングを介在させたので、裏蓋における渦電流のループを更に分断でき、渦電流損をより一層低減できる。
また、金属板およびリング部材は、それらの部材間に挟み込んだ裏蓋用樹脂製絶縁リングを各部材に圧着させることで固定する構造を採用したので、裏蓋の構成を簡易にでき、組立作業性も向上できる。

また、本発明のアンテナ内蔵式電子時計では、前記外装ケースは、金属製の胴と、金属製のガラス縁とを備えて構成され、前記胴とガラス縁との間にはケース用樹脂製絶縁リングが挟み込まれて配置され、前記胴およびガラス縁は、前記ケース用樹脂製絶縁リングが各部材に圧着することで互いに固定され、かつ、前記ケース用樹脂製絶縁リングが介在することで電気的に絶縁されていることが好ましい。

この発明によれば、外装ケースを胴、ガラス縁の２体構造とし、それらの間にケース用樹脂製絶縁リングを介在させたので、外装ケースにおける渦電流のループを更に分断でき、渦電流損をより一層低減できる。
また、胴およびガラス縁は、それらの部材間に挟み込んだケース用樹脂製絶縁リングを各部材に圧着させることで固定する構造を採用したので、外装ケースの構成を簡易にでき、組立作業性も向上できる。

さらに、本発明のアンテナ内蔵式電子時計では、前記時刻表示手段は、時刻を表示する時刻表示部と、前記時刻表示部の動作を制御する時計回路部とを備え、前記時計回路部の電源端子は、前記外装ケースおよび裏蓋の少なくとも一方に、導電性バネで電気的に導通されていることが好ましい。

時計ケースを、複数の部材で構成し、各部材間を絶縁すると、耐静電気特性が低下するが、本発明では、時計回路部の電源端子を導電性バネで外装ケースや裏蓋に導通しているので、耐静電気性能を向上できる。このため、特に微細プロセスで製造されてローパワーで駆動可能なＣＰＵ等を用いることができ、省電力化も実現できる。

また、本発明のアンテナ内蔵式電子時計では、前記導電性バネは、前記アンテナに対して所定長さ以上離れた位置に設けられていることが好ましい。
すなわち、時計回路部の電源端子を金属製の外装ケースや裏蓋に導通する導電性バネが、アンテナに近接して配置されていると、導電性バネを通して渦電流が流れ、アンテナの受信特性に影響する。
一方、前記導電性バネをアンテナから所定長さ以上離して配置すれば、前記渦電流の影響を軽減でき、アンテナの受信特性を向上できる。
なお、前記所定長さは、前記アンテナの副磁路による渦電流の影響を軽減できる程度の長さであればよい。例えば、時計の中心軸を通る線（例えば時計の１２時および６時を結ぶ線）で時計の平面を２分割した場合、一方の領域にアンテナを配置し、他方の領域に導電性バネを配置することで、アンテナから所定長さ離れた位置に導電性バネを配置すればよい。

また、本発明のアンテナ内蔵式電子時計では、前記裏蓋は、金属板と、前記金属板が取り付けられる開口を有する金属製のリング部材とを備えて構成され、前記金属板とリング部材との間には裏蓋用樹脂製絶縁リングが挟み込まれて配置され、前記金属板およびリング部材は、前記裏蓋用樹脂製絶縁リングが各部材に圧着することで互いに固定され、かつ、前記裏蓋用樹脂製絶縁リングが介在することで電気的に絶縁され、前記外装ケースは、金属製の胴と、金属製のガラス縁とを備えて構成され、前記胴とガラス縁との間にはケース用樹脂製絶縁リングが挟み込まれて配置され、前記胴およびガラス縁は、前記ケース用樹脂製絶縁リングが各部材に圧着することで互いに固定され、かつ、前記ケース用樹脂製絶縁リングが介在することで電気的に絶縁され、前記時計回路部の電源端子は、前記外装ケースの胴および前記裏蓋の金属板に導電性バネで電気的に導通されていることが好ましい。

この発明によれば、外装ケースを胴およびガラス縁で構成し、裏蓋を金属板およびリング部材で構成し、時計回路部の電源端子を、導電性バネを介して胴および金属板に導通させている。このため、時計ケースを構成する金属部品のうち、体積が大きい部品に電源端子を導通できるので、ガラス縁やリング部材に導通させた場合に比べて耐静電気性能を向上できる。

以下、本発明に係る実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るアンテナ内蔵式電子時計としての電波修正時計１の正面図である。

電波修正時計１は、時針１１、分針１２、秒針１３（指針１１〜１３）および文字板１４を備えた指針式電子時計（アナログ時計）である。
この電波修正時計１は、さらに、標準電波を受信するアンテナ２１および各指針１１〜１３の駆動を制御する各種構成が組み込まれたモジュール１０（図２参照）と、これらの指針１１〜１３、文字板１４、モジュール１０などを内部に収納する時計ケース１００とを備えている。また、電波修正時計１には、外部入力装置８として、リュウズ８１やボタン８２が設けられている。
そして、このような電波修正時計１は、アンテナ２１を備えることで、時刻情報を有する外部無線情報としての長波標準電波を受信し、受信した時刻情報に基づいて時針１１、分針１２、秒針１３の指示位置を自動的に修正することができる。

〔モジュールの構成〕
電波修正時計１を構成するモジュール１０を図２ないし図５に基づいて説明する。
図２は電波修正時計１の概略断面図であり、図３は電波修正時計１を裏蓋を外した状態で裏面側から見た図であり、図４は電波修正時計１の概略構成を示すブロック図である。

モジュール１０は、略円筒状で合成樹脂製のモジュール中枠９０を有している。このモジュール中枠９０の側面には、径方向に向かって時計ケース１００の内周面に当接する複数の突出部（図示せず）が形成され、これらの突出部は、時計ケース１００の内周面に沿って配置されている。
そして、モジュール１０は、時計ケース１００内に収納される際、モジュール中枠９０に設けられた各突出部が時計ケース１００の内面とそれぞれ当接することで位置が固定される。

また、モジュール１０には、受信ＩＣ、ＣＰＵ、水晶振動子などが取り付けられた回路基板８０、駆動手段４の一部を構成するモータ４１１，４２１や輪列などが組み込まれた時計体（ムーブメント）、電力供給手段７を構成する高容量二次電源（二次電池）７２などの各構成部材が組み込まれている。さらに、モジュール１０には、時計ケース１００に近接する位置に電波を受信する前記アンテナ２１が組み込まれている。

モジュール１０に組み込まれる回路基板８０の回路押さえ板８３には、図２，３に示すように、回路基板８０の電源端子に導通される導電性バネ８４，８５が設けられている。
導電性バネ８４は２つ設けられ、それぞれ回路基板８０の外周面から外側に向かって延長され、後述する外装ケース１１０の胴１１１に接触している。
導電性バネ８５は、回路基板８０の裏面から裏蓋側に向かって延長され、後述する裏蓋１３０の金属板１３１に接触している。
さらに、各導電性バネ８４，８５は、時計の９時側に配置されたアンテナ２１に対し、時計の１２時および６時を結ぶ線よりも３時側に設けられている。すなわち、時計の中心軸を通る線で時計の平面を２分割した場合、一方の領域にアンテナ２１を配置し、他方の領域に導電性バネ８４，８５を配置している。このため、導電性バネ８４，８５は、アンテナ２１から渦電流の影響を軽減できる長さ以上離れた位置に配置されている。

この回路基板８０には、図４に示すように、受信した電波を処理する受信手段２と、駆動制御回路部３と、指針を駆動する駆動手段４と、時刻をカウントするカウンタ部６と、が各種回路構成として設けられている。これらの回路基板８０に設けられた各回路によって時計回路部が構成されている。

受信手段２は、電波を受信するアンテナ２１と、コンデンサなどで構成されてアンテナ２１で受信する電波に同調させる同調回路部２２と、アンテナ２１で受けた情報を処理する受信回路部２３と、受信回路部２３で処理された時刻データを記憶する時刻データ記憶回路部２４とを備えて構成されている。

図５は、電波修正時計１の受信回路部の構成を示すブロック図である。
同調回路部２２は、図５に示されるように、アンテナ２１に対して並列に接続された２つのコンデンサ２２Ａ，２２Ｂを備えて構成され、一方のコンデンサ２２Ｂはスイッチ２２Ｃを介してアンテナ２１に接続されている。
そして、駆動制御回路部３から出力される周波数切替え制御信号により、前記スイッチ２２Ｃをオンまたはオフすることで、アンテナ２１で受信する電波の周波数を切り替えるように構成されている。これにより、例えば、日本国内において、送信周波数４０ｋＨｚのおおたかどや山（東日本）の標準電波出力局と、送信周波数６０ｋＨｚのはがね山（西日本）の標準電波出力局とから出力されている２種類の周波数の長波標準電波を切り替えて受信することができるように構成されている。

これらのコンデンサ２２Ａ，２２Ｂは、図３に示すように、アンテナ２１に設けられたアンテナ用回路基板２２０に設けられている。なお、アンテナ用回路基板２２０には、図示を略すが前記コンデンサ２２Ａ，２２Ｂを含めて７個のコンデンサが設けられている。そして、これらのコンデンサのアンテナとの接続を切り替えることで、４０ｋＨｚ、６０ｋＨｚ、７７．５ｋＨｚの３種類の周波数に切り替えることができる。この際、正確な周波数同調ができるように、一つの周波数あたり２または３個のコンデンサを並列に接続し、スイッチで切り替えるようにしている。

受信回路部２３は、図５に示されるように、アンテナ２１によって受信された長波標準電波信号を増幅する増幅回路２３１と、増幅された長波標準電波信号から所望の周波数成分のみを抜き出すバンドパスフィルタ２３２と、長波標準電波信号を平滑化し復調する復調回路２３３と、増幅回路２３１のゲインコントロールを行ない長波標準電波信号の受信レベルが一定になるように制御するＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路２３４と、復調された長波標準電波信号をデコードして出力するデコード回路２３５とを備えて構成されている。
受信回路部２３で受信され信号処理された時刻データは、図４に示すように、時刻データ記憶回路部２４に出力されて記憶される。
受信回路部２３は、予め設定されたスケジュールや外部入力装置８による強制受信操作などによって、駆動制御回路部３から出力される受信制御信号に基づいて時刻情報の受信を開始する。

駆動制御回路部３には、図４に示されるように、パルス合成回路３１からのパルス信号が入力される。パルス合成回路３１は、水晶振動子などの基準振動子３１１からの基準パルスを分周してクロックパルスを生成し、また、基準パルスからパルス幅やタイミングの異なるパルス信号を発生させる。なお、この基準振動子３１１は、ＣＰＵに接続されて、回路のクロック信号となるが、周波数が長波受信周波数に近く、アンテナ２１にノイズとして信号が混入する可能性があるため、アンテナ２１から離して配置されている。

駆動制御回路部３は、一秒に一回出力され秒針１３を駆動させる秒駆動パルス信号ＰＳ１と、一分間に一回出力され時分針１１，１２を駆動させる時分駆動パルス信号ＰＳ２とを、各秒駆動回路４１、時分駆動回路４２に出力して、指針の駆動を制御する。すなわち、各駆動回路４１，４２は、各駆動回路４１、４２からのパルス信号によって駆動されるステッピングモータからなる秒モータ４１１，時分モータ４２１を駆動し、これにより各モータ４１１，４２１に接続された秒針１３と、分針１２および時針１１とを駆動する。
そして、各指針１１〜１３、文字板１４、モータ４１１，４２１、駆動回路４１，４２によって時刻を表示する時刻表示部が構成されている。なお、時刻表示部としては、１つのモータで、時針１１、分針１２、秒針１３を駆動するものでもよい。

なお、本実施形態では、図３に示すように、秒モータ４１１は、平面的には時計の中心軸およびアンテナ２１間に配置されている。そして、秒モータ４１１の秒モータコイル４１１Ａは回路押さえ板８３の切欠部分に配置されている。
また、時分モータ４２１は、平面的には時計の中心軸および導電性バネ８５間に配置されている。そして、時分モータ４２１の時分モータコイル４２１Ａは回路押さえ板８３の開口部分に配置されている。
さらに、日車等を駆動するカレンダーモータ４３１を設ける場合、平面的には時計の５時位置にある導電性バネ８４および時計の中心軸間に配置すればよい。このカレンダーモータ４３１のカレンダーモータコイル４３１Ａも、回路押さえ板８３の開口部分に配置すればよい。

カウンタ部６は、秒をカウントする秒カウンタ回路部６１と、時分をカウントする時分カウンタ回路部６２とを備えて構成されている。
秒カウンタ回路部６１は、秒位置カウンタ６１１と、秒時刻カウンタ６１２と、一致検出回路６１３とを備えて構成されている。秒位置カウンタ６１１および秒時刻カウンタ６１２はともに６０カウント、つまり１Ｈｚの信号が入力された場合には６０秒でループするカウンタである。秒位置カウンタ６１１は、駆動制御回路部３から秒駆動回路４１に供給される駆動パルス信号（秒駆動パルス信号ＰＳ１）をカウントしている。つまり、秒針を駆動させる駆動パルス信号をカウントすることによって、秒針が示している秒針の位置をカウントしている。
秒時刻カウンタ６１２は、通常は、駆動制御回路部３から出力される１Ｈｚの基準パルス信号（クロックパルス）をカウントする。また、受信手段２で時刻データを受信した場合には、この時刻データのうちの秒データに合わせてカウンタ値が修正される。

同様に、時分カウンタ回路部６２は、時分位置カウンタ６２１と、時分時刻カウンタ６２２と、一致検出回路６２３とを備えて構成されている。時分位置カウンタ６２１および時分時刻カウンタ６２２はともに２４時間分の信号が入力されるとループするカウンタである。時分位置カウンタ６２１は、駆動制御回路部３から時分駆動回路４２に供給される駆動パルス信号（時分駆動パルス信号ＰＳ２）をカウントし、時針、分針が示している時分針の位置をカウントしている。
時分時刻カウンタ６２２は、通常は、駆動制御回路部３から出力される１Ｈｚのパルス（クロックパルス）をカウントする（正確には１Ｈｚを６０回計数したところで１カウントとする）。また、受信手段２で時刻データを受信した場合には、この時刻データのうちの時分データに合わせてカウンタ値が修正される。

各一致検出回路６１３，６２３は、各位置カウンタ６１１，６２１と各時刻カウンタ６１２，６２２とのカウント値の一致を検出し、一致しているか否かを示す検出信号を駆動制御回路部３に出力する。
駆動制御回路部３は、各一致検出回路６１３，６２３から不一致信号が入力されると、一致信号が入力されるまで各駆動パルス信号ＰＳ１，ＰＳ２を出力し続ける。このため、通常運針時は、駆動制御回路部３から１Ｈｚの基準信号によって各時刻カウンタ６１２，６２２のカウンタ値が変化して位置カウンタ６１１，６２１と不一致となると、各駆動パルス信号ＰＳ１，ＰＳ２が出力されて各指針が動くとともに、各位置カウンタ６１１，６２１が時刻カウンタ６１２，６２２と一致することになり、この動作を繰り返すことで、通常の運針制御が行われる。
また、受信した時刻データで各時刻カウンタ６１２，６２２が修正されると、そのカウンタ値に各位置カウンタ６１１，６２１のカウンタ値が一致するまで、各駆動パルス信号ＰＳ１，ＰＳ２が出力され続け、指針が早送りされて正しい時刻に修正される。
従って、駆動制御回路部３、カウンタ部６、パルス合成回路３１によって、前記時刻表示部の動作を制御する時計回路部が構成されている。そして、この時計回路部および前記時刻表示部によって時刻表示手段が構成されている。

電力供給手段７は、自動巻発電機や太陽電池（ソーラー発電機）などによって構成された発電手段としての発電装置７１と、発電装置７１で発電された電力を蓄電する高容量二次電源７２とを備えて構成されている。本実施形態では、図２に示すように、文字板１４の裏面側にソーラーパネル７４を配置し、発電装置７１としている。
高容量二次電源７２は、リチウムイオン電池のような二次電池が利用できる。なお、電力供給手段７としては、銀電池などの一次電池を用いてもよい。また、高容量二次電源７２は、ステンレス製のケースで構成されており、アンテナ特性への影響を抑えるため、図３に示すように、モジュール１０内においてアンテナ２１から離れた時計の１時方向の位置に配置されている。

外部入力手段としての外部入力装置８は、リュウズ８１、ボタン８２を備え、受信動作や時刻合わせなどを行うために利用される。

アンテナ２１は、磁性体コア２１１およびこの磁性体コア２１１に巻かれたアンテナコイル２１２により構成されている。このアンテナ２１は、図１に示すように、モジュール中枠９０内において、その長手方向が時計の１２時および６時を結ぶ方向と並行に配置され、かつ、各指針の回転軸が設けられた時計の平面中心位置に対して９時方向となる位置に配置されている。

磁性体コア２１１は、例えば、コバルト系のアモルファス箔（例；Ｃｏ５０ｗｔ％以上のアモルファス箔）を型で打ち抜くか、エッチングで成形したものを１０〜３０枚程接着して重ね合わせ、焼鈍などの熱処理を行って磁気特性を安定化させたものである。すなわち、磁性体コア２１１は、平面状のアモルファス箔を時計の厚み方向に積層して構成されている。なお、磁性体コア２１１としては、積層アモルファス箔に限定されず、フェライトを用いてもよく、この場合には、型などで成形し、熱処理して製造すればよい。

アンテナコイル２１２は、長波標準電波（４０〜７７．５ｋＨｚ）を受信する場合は、１０ｍＨ程度のインダクタンス値が必要となる。このため、本実施形態では、アンテナコイル２１２として直径０．１μｍ程度のウレメット線を数百ターンほど巻いて構成している。

アンテナ２１は、前記アンテナコイル２１２と、アンテナコイル２１２に接続されたコンデンサ２２Ａ，２２Ｂで並列共振させることで、外部磁束による誘起電圧を高めている。
また、アンテナ２１と受信ＩＣとは２本の配線で接続されている。すなわち、アンテナコイル２１２をアンテナ端部から取り出して回路基板８０にはんだ付けすることにより、アンテナ２１と受信ＩＣとは電気的に接続されている。これにより、アンテナ２１で受信された標準電波が受信手段２に出力可能となる。なお、前記電気的接続は、アンテナ２１にポリイミドなどからなるフレキシブル基板を取り付け、この基板を回路基板８０にネジ留めすることなどで行ってもよい。

〔時計ケースの構成〕
次に、電波修正時計１の時計ケース１００の構成について説明する。
時計ケース１００は、図２に示すように、略円筒状に形成された外装ケース１１０と、外装ケース１１０の表面側の開口に装着されたカバーガラス１２０と、外装ケース１１０の裏面側の開口に取り付けられた裏蓋１３０とを備える。

〔外装ケースの構成〕
外装ケース１１０は、金属製の胴１１１と、金属製のガラス縁１１５とを備えて構成されている。なお、胴１１１およびガラス縁１１５の材質は、例えば、チタン、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウムなどの各種金属が利用できる。

胴１１１は、略円筒状に形成され、その表面には、図６にも示すように、胴１１１の内周に沿って凹部１１２が形成されている。また、胴１１１には、前記リュウズ８１の巻真８１Ａが挿通される貫通孔１１３が形成されている。

ガラス縁１１５は、カバーガラス１２０を保持する保持部１１６と、胴１１１の内周側に挿入される挿入部１１７とを備えている。カバーガラス１２０は保持部１１６に接着剤で固定してもよいし、図示しないパッキン材を介在させて固定してもよい。

そして、前記胴１１１の凹部１１２には、ケース用樹脂製絶縁リング１５１が配置されている。このケース用樹脂製絶縁リング１５１は、プラスチック製のリング材である。そして、挿入部１１７の外周面にケース用樹脂製絶縁リング１５１を装着した状態で、挿入部１１７を胴１１１内に挿入して押し込むと、前記ケース用樹脂製絶縁リング１５１は凹部１１２部分に配置されて変形し、胴１１１およびガラス縁１１５に圧着する。このため、胴１１１およびガラス縁１１５は、ケース用樹脂製絶縁リング１５１が間に挟み込まれて圧着されることで互いに固定されている。

〔裏蓋の構成〕
裏蓋１３０は、図７にも示すように、金属板１３１と、金属製のリング部材１３５とを備えて構成されている。なお、金属板１３１およびリング部材１３５の材質も、チタン、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウムなどの各種金属が利用できる。

金属板１３１は、円板状に形成されている。
リング部材１３５は、略円環状に形成され、図６に示すように、その内周面にはリング部材１３５の内周側に向かって突出する突起部（鍔部）１３６が形成されている。また、リング部材１３５の上面には、上方（カバーガラス１２０側）に向かって突出され、かつ、胴１１１の内周に沿って円環状に設けられた突条部１３７が形成されている。

そして、前記金属板１３１の外周面と、リング部材１３５の内周面との間には、裏蓋用樹脂製絶縁リング１５２が配置されている。この裏蓋用樹脂製絶縁リング１５２も、前記ケース用樹脂製絶縁リング１５１と同じプラスチック製のリング材である。そして、金属板１３１の外周面に裏蓋用樹脂製絶縁リング１５２を装着した状態で、金属板１３１をリング部材１３５の開口内に挿入し、前記突起部１３６に金属板１３１が当接する位置まで押し込むと、前記裏蓋用樹脂製絶縁リング１５２はリング部材１３５および突起部１３６間に配置されて変形し、リング部材１３５および突起部１３６に圧着する。このため、リング部材１３５および突起部１３６は、裏蓋用樹脂製絶縁リング１５２が間に挟み込まれて圧着されることで互いに固定されている。

〔外装ケースおよび裏蓋の固定構造〕
以上のような構成の外装ケース１１０および裏蓋１３０は、外装ケース１１０および裏蓋１３０間に挟み込まれた樹脂製絶縁リング１５０によって互いに固定されている。
樹脂製絶縁リング１５０は、各リング１５１，１５２と同様にプラスチック製のリング材である。そして、リング部材１３５の突条部１３７の外周面に樹脂製絶縁リング１５０を装着した状態で、裏蓋１３０を胴１１１の裏面側開口に挿入し、突起部１３６が胴１１１の下面に当接する位置まで押し込むと、前記樹脂製絶縁リング１５０は突起部１３６および胴１１１間に配置されて変形し、突起部１３６および胴１１１に圧着する。このため、裏蓋１３０および外装ケース１１０は、樹脂製絶縁リング１５０が間に挟み込まれて圧着されることで互いに固定されている。

なお、各樹脂製絶縁リング１５０，１５１，１５２の材質としては、例えば、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン：polyoxymethylene、ポリアセタール、アセタール樹脂とも呼ばれ、主として（−ＣＨ_２Ｏ−）の構造単位からなる結晶性の熱可塑性樹脂）などが利用できる。
また、各樹脂製絶縁リング１５０，１５１，１５２は、防水のためのパッキンの機能も兼ねており、電波修正時計１の防水性を確保している。

〔電波修正時計における磁束の流れ〕
このような構造の電波修正時計１における磁束の流れについて、図８に示す。電波修正時計１は、外装ケース１１０および裏蓋１３０からなる時計ケース１００が金属製であるため、外部からの電波はカバーガラス１２０側つまり電波修正時計１の表面側から時計ケース１００内に入る。そして、前記電波に基づく時計外部からの磁束２１４は、金属製の時計ケース１００を避けてアンテナ２１の磁性体コア２１１を貫通する。
すると、アンテナ２１の自己共振によって発生する磁束（副磁路）２１５も、図８に示すように発生する。このように自己共振させた場合、アンテナ２１およびその周囲にできる副磁路２１５の磁束密度は高くなり、受信性能は向上する。しかしながら、その分、アンテナ２１の周囲の金属は、渦電流の影響を受けやすくなる。ここで、渦電流は、電磁誘導によって前記副磁路２１５の磁束を打ち消すような向きで金属製の外装ケース１１０や裏蓋１３０に流れる。この渦電流損は、以下の式１で表される。

ここで、Pe:渦電流損、t:鉄板の厚さ、f:周波数、Bm:最大磁束密度、ρ:磁性体の抵抗率、ke:比例定数である。
上記式１に示すように、渦電流損は、時計ケース１００の厚みや大きさが大きい程、大きなループができて渦電流損が大きくなる。従って、時計ケース１００を構成する各部材を絶縁すれば、渦電流のループも小さく分断されるため損失が小さくなる。

すなわち、本実施形態では、外装ケース１１０および裏蓋１３０間に樹脂製絶縁リング１５０を配置している。また、外装ケース１１０を胴１１１およびガラス縁１１５の２体構造とし、各胴１１１およびガラス縁１１５間にケース用樹脂製絶縁リング１５１を配置している。さらに、裏蓋１３０を金属板１３１およびリング部材１３５の２体構造とし、金属板１３１およびリング部材１３５間に裏蓋用樹脂製絶縁リング１５２を配置している。

従って、金属製の時計ケース１００は、各絶縁リング１５０〜１５２によって、胴１１１、ガラス縁１１５、金属板１３１、リング部材１３５の４つの部材に電気的に絶縁される。このため、図９に示すように、各部材に生じる渦電流のループは小さく分断され、渦電流損失も小さくなる。
一方、図１０に示すように、外装ケース１１０Ａおよび裏蓋１３０Ａがスクリュー構造で固定されている場合は、各部材間の接触圧力も高くなり、高周波抵抗も低くなる。このため、各部材に生じる渦電流のループも大きくなり、渦電流損失も大きくなる。

なお、本実施形態では、各絶縁リング１５０〜１５２で絶縁している部分においても、一部、金属部同士が接触している。しかしながら、各絶縁リング１５０〜１５２と金属部材との接触圧力は大きいが、各金属部材間、つまり胴１１１とガラス縁１１５間、金属板１３１とリング部材１３５間、胴１１１とリング部材１３５間の接触圧力は、前記スクリュー構造で固定されている場合に比べて低く、かつ、接触面積も小さいため、高周波抵抗も大きくなり、スクリュー構造で固定した場合に比べて渦電流損も小さくできる。

〔電波修正時計の作用効果〕
上述したように、上記実施形態の電波修正時計１は、金属製の外装ケース１１０および裏蓋１３０間に樹脂製絶縁リング１５０を介在させて電気的に絶縁したので、これらの部材をスクリュー構造で接合した場合に比べて、渦電流損を低減でき、受信性能を向上することができる。このため、金属製の外装ケース１１０および裏蓋１３０を用いても受信性能を確保でき、意匠性も向上できる。

また、外装ケース１１０を胴１１１、ガラス縁１１５の２体構造とし、それらの間にケース用樹脂製絶縁リング１５１を介在させたので、外装ケース１１０における渦電流損をより一層低減できる。
さらに、裏蓋１３０を金属板１３１、リング部材１３５の２体構造とし、それらの間に裏蓋用樹脂製絶縁リング１５２を介在させたので、裏蓋１３０における渦電流損をより一層低減できる。

また、胴１１１、ガラス縁１１５、金属板１３１、リング部材１３５の各部材同士の固定は、各絶縁リング１５０〜１５２を挟み込んで固定する構造を採用したので、前記特許文献２のように、絶縁用の部材の他に固定用のリングを別途設ける必要が無く、時計ケース１００の構造を簡易にでき、組立作業性も向上できる。

さらに、時計ケース１００を、複数の部材で構成し、各部材間を絶縁すると、耐静電気特性が低下する。特に、本実施形態のようなソーラーパネル７４を有する時計１の場合、ＣＰＵ等はローパワー化のために微細プロセスで製造されており、耐静電気性能はあまり高くない。このような低消費電力のＣＰＵを用いている場合、耐静電気特性を向上させるには、複数ある外装の金属部品のうち、電荷を逃がしやすいため、体積が大きい部品と接続することが好ましい。そこで、本実施形態では、回路基板８０の電源端子を導電性バネ８４によって、外装ケース１１０においてガラス縁１１５に比べて体積が大きな部品である胴１１１に導通し、導電性バネ８５によって、裏蓋１３０においてリング部材１３５に比べて体積が大きな部品である金属板１３１に導通しているので、耐静電気性能を向上できる。
また、導通部の数が多いほど耐静電気性能が向上するが、本実施形態では、胴１１１に対しては２本の導電性バネ８４を設けて２箇所で導通しているので、１箇所のみで胴１１１に導通させた場合に比べて耐静電気性能を向上できる。
さらに、各導電性バネ８４，８５は、アンテナ２１に対して離れた位置に設けられているので、渦電流の影響をさらに低減できて受信性能を向上できる。
その上、各導電性バネ８４，８５と、胴１１１や金属板１３１との接触面積は小さいため、導電性バネ８４，８５の接触による渦電流の影響も小さく、この点でも受信性能を向上できる。

また、裏蓋１３０は、裏蓋用樹脂製絶縁リング１５２を介在させた状態で、胴１１１の裏面側開口に圧入して固定できるので、スクリュー構造の場合のように、裏蓋１３０を回転させて取り付ける必要がない。このため、裏蓋１３０の向きを固定できるため、裏蓋１３０に文字や図柄などを設けた際に、それらの文字や図柄を所定の向きに設定でき、デザイン性を向上できる。
さらに、スクリュー構造の裏蓋に比べて、ネジ山を加工する必要が無く、その分、加工コストが安くなるメリットもある。

［他の実施の形態］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。

例えば、前記実施形態では、外装ケース１１０を胴１１１およびガラス縁１１５の２体構造としていたが一体構造の外層ケースを用いてもよい。同様に、裏蓋１３０も金属板１３１およびリング部材１３５の２体構造としていたが、一体構造の裏蓋を用いてもよい。
また、前記実施形態では、金属板１３１は平面円形の円板状に形成していたが、平面多角形の板状に形成してもよい。この場合、リング部材１３５の開口の平面形状を、金属板１３１の平面形状に合わせて形成すればよい。このように、金属板１３１の形状を様々に設定することで、裏蓋１３０のデザイン性を向上できる。

また、前記実施形態では、導電性バネ８４，８５を設けて時計回路部の電源端子を胴１１１や金属板１３１に導通させていたが、このような導電性バネ８４，８５を設けなくてもよい。但し、前記実施形態のように導電性バネ８４，８５を設けることで耐静電気特性を向上できるため、腕時計のような小型でかつ省電力化が必要な機器においては、導電性バネ８４，８５を設けることが好ましい。

本発明は、標準電波を受信する長波電波時計に限らず、１２５ｋＨｚや１３．５６ＭＨｚの周波数の電波を使うキーレスエントリーなどの近距離無線通信の用途に用いてもよい。
さらに、アンテナ２１としては、磁性体コア２１１にアンテナコイル２１２を巻いたものに限定されず、コアレスのアンテナなどでもよい。すなわち、アンテナとしては、受信する電波の種類に応じたものを利用すればよい。

その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。

本実施形態に係るアンテナ内蔵式電子時計としての電波修正時計の正面図である。 前記実施形態の電波修正時計の厚み方向に断面した際の側断面図である。 前記実施形態の電波修正時計を裏蓋側からみた概略構成を示す平面図である。 前記実施形態の電波修正時計の概略構成を示すブロック図である。 前記実施形態の電波修正時計の受信回路部の構成を示すブロック図である。 前記実施形態の電波修正時計の時計ケースの構造を示す拡大断面図である。 前記実施形態の裏蓋の構成を示す斜視図である。 前記実施形態の電波修正時計において、アンテナにて電波を受信した際に発生する副磁路を模式的に示した図である。 前記実施形態の電波修正時計で発生する渦電流を模式的に示した図である。 前記実施形態の比較例の時計で発生する渦電流を模式的に示した図である。

符号の説明

１…電波修正時計、２…受信手段、１０…モジュール、２１…アンテナ、８０…回路基板、８３…回路押さえ板、８４，８５…導電性バネ、１００…時計ケース、１１０…外装ケース、１１１…胴、１１５…ガラス縁、１２０…カバーガラス、１３０…裏蓋、１３１…金属板、１３５…リング部材、１５０…樹脂製絶縁リング、１５１…ケース用樹脂製絶縁リング、１５２…裏蓋用樹脂製絶縁リング、２１４…磁束、２１５…副磁路。

Claims (6)

1. 金属製の外装ケースと、
   前記外装ケースの裏側の開口に取り付けられる金属製の裏蓋と、
   前記外装ケース内に収納されて外部無線情報を受信するアンテナと、
   前記アンテナで受信された前記外部無線情報を処理する受信手段と、
   時刻情報を表示する時刻表示手段とを備えたアンテナ内蔵式電子時計であって、
   前記外装ケースと裏蓋との間には樹脂製絶縁リングが挟み込まれて配置され、
   前記外装ケースおよび裏蓋は、前記樹脂製絶縁リングが各部材に圧着することで互いに固定され、かつ、前記樹脂製絶縁リングが介在することで電気的に絶縁されている
   ことを特徴とするアンテナ内蔵式電子時計。
2. 請求項１に記載のアンテナ内蔵式電子時計において、
   前記裏蓋は、金属板と、前記金属板が取り付けられる開口を有する金属製のリング部材とを備えて構成され、
   前記金属板とリング部材との間には裏蓋用樹脂製絶縁リングが挟み込まれて配置され、
   前記金属板およびリング部材は、前記裏蓋用樹脂製絶縁リングが各部材に圧着することで互いに固定され、かつ、前記裏蓋用樹脂製絶縁リングが介在することで電気的に絶縁されている
   ことを特徴とするアンテナ内蔵式電子時計。
3. 請求項１または請求項２に記載のアンテナ内蔵式電子時計において、
   前記外装ケースは、金属製の胴と、金属製のガラス縁とを備えて構成され、
   前記胴とガラス縁との間にはケース用樹脂製絶縁リングが挟み込まれて配置され、
   前記胴およびガラス縁は、前記ケース用樹脂製絶縁リングが各部材に圧着することで互いに固定され、かつ、前記ケース用樹脂製絶縁リングが介在することで電気的に絶縁されている
   ことを特徴とするアンテナ内蔵式電子時計。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のアンテナ内蔵式電子時計において、
   前記時刻表示手段は、時刻を表示する時刻表示部と、前記時刻表示部の動作を制御する時計回路部とを備え、
   前記時計回路部の電源端子は、前記外装ケースおよび裏蓋の少なくとも一方に、導電性バネで電気的に導通されている
   ことを特徴とするアンテナ内蔵式電子時計。
5. 請求項４に記載のアンテナ内蔵式電子時計において、
   前記導電性バネは、前記アンテナに対して所定長さ以上離れた位置に設けられている
   ことを特徴とするアンテナ内蔵式電子時計。
6. 請求項４または請求項５に記載のアンテナ内蔵式電子時計において、
   前記裏蓋は、金属板と、前記金属板が取り付けられる開口を有する金属製のリング部材とを備えて構成され、前記金属板とリング部材との間には裏蓋用樹脂製絶縁リングが挟み込まれて配置され、前記金属板およびリング部材は、前記裏蓋用樹脂製絶縁リングが各部材に圧着することで互いに固定され、かつ、前記裏蓋用樹脂製絶縁リングが介在することで電気的に絶縁され、
   前記外装ケースは、金属製の胴と、金属製のガラス縁とを備えて構成され、前記胴とガラス縁との間にはケース用樹脂製絶縁リングが挟み込まれて配置され、前記胴およびガラス縁は、前記ケース用樹脂製絶縁リングが各部材に圧着することで互いに固定され、かつ、前記ケース用樹脂製絶縁リングが介在することで電気的に絶縁され、
   前記時計回路部の電源端子は、前記外装ケースの胴および前記裏蓋の金属板に導電性バネで電気的に導通されている
   ことを特徴とするアンテナ内蔵式電子時計。

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