(57)【要約】      （修正有）【課題】圧電素子をショックスイッチとして利用する場合の操作性を向上できる電子機器及び電子時計を提供する。【解決手段】開口部５ｂを有するケース本体３と、開口部５ｂを閉塞する裏蓋４と、裏蓋４の内面に取り付けられる圧電素子７１とを備え、裏蓋４の外面に外部からの衝撃によって裏蓋を歪ませる凸部６５を設けることにより、外部からの衝撃による裏蓋４の歪みを大きくすることができるので、圧電素子７１による検出精度を向上させ、圧電素子７１をショックスイッチとして利用する場合の操作性を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース開口部を有するケース本体と、
前記ケース開口部を閉塞する裏蓋と、
前記裏蓋の内面に取り付けられる圧電素子とを備え、
前記裏蓋に、外部からの衝撃によって前記裏蓋を歪ませる歪み付与部を設けたことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記歪み付与部は、前記裏蓋の外面に設けられた凸部であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記凸部は、前記裏蓋にプレス加工を施すことにより形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記凸部は、前記圧電素子に対する投影面積が、前記圧電素子の面積よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記歪み付与部は、前記裏蓋の中心に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電子機器。
【請求項６】
前記歪み付与部は、前記圧電素子の中心に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の電子機器。
【請求項７】
前記圧電素子の中心と、前記裏蓋の中心とが一致していることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の電子機器。
【請求項８】
請求項１に記載の電子機器と、
前記ケース本体内に収納されたムーブメントとを備えたことを特徴とする電子時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子機器及び電子時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内部にムーブメントが収納されるケース本体と、ケース本体の開口部を閉塞する裏蓋（裏蓋本体）とを有する電子時計の中には、裏蓋の内面側に圧電素子を設け、この圧電素子をショックスイッチとして利用するものがある。このものは、例えば時計自体を叩く（タップ）等して外部から衝撃が加わったときに生じる裏蓋の歪みを圧電素子が検出するようになっている。そして、この圧電素子から電気信号を出力することで、ラップタイム計測等を行うことができる（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５３−８０２６３号公報
【特許文献２】特開２００５−２１４７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の従来技術にあっては、例えば時計自体を叩いた際の衝撃の大きさによっては、裏蓋の歪みが小さくなってしまい、圧電素子による検出精度が低下してしまう。このように、圧電素子をショックスイッチとして利用する場合、その操作性が悪いという課題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、圧電素子をショックスイッチとして利用する場合の操作性を向上できる電子機器及び電子時計を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る電子機器は、ケース開口部を有するケース本体と、前記ケース開口部を閉塞する裏蓋と、前記裏蓋の内面に取り付けられる圧電素子とを備え、前記裏蓋に、外部からの衝撃によって前記裏蓋を歪ませる歪み付与部を設けたことを特徴とする。
【０００７】
このように構成することで、外部からの衝撃による裏蓋の歪みを大きくすることができるので、圧電素子による検出精度を向上させることができる。このため、圧電素子をショックスイッチとして利用する場合の操作性を向上させることができる。
【０００８】
本発明に係る電子機器は、前記歪み付与部は、前記裏蓋の外面に設けられた凸部であることを特徴とする。
【０００９】
このように構成することで、簡素な構造で歪み付与部を構成しつつ、外部からの衝撃によって容易に裏蓋を歪ませることができる。
【００１０】
本発明に係る電子機器は、前記凸部は、前記裏蓋にプレス加工を施すことにより形成されていることを特徴とする。
【００１１】
このように構成することで、歪み付与部を簡素な構造で構成しつつ、この歪み付与部と裏蓋とを一体成形することができる。このため、電子機器の製造コストを低減させることが可能になる。
【００１２】
本発明に係る電子機器は、前記凸部は、前記圧電素子に対する投影面積が、前記圧電素子の面積よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする。
【００１３】
このように構成することで、裏蓋が歪むことによる圧電素子の歪みを大きくすることができる。このため、圧電素子による裏蓋の歪みの検出精度を、さらに向上させることができる。
【００１４】
本発明に係る電子機器は、前記歪み付与部は、前記裏蓋の中心に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
ここで、裏蓋の外周部は、ケース本体に固定されているので、歪み量が小さい。このため、裏蓋の中心に歪み付与部を設けることにより、外部からの衝撃による裏蓋の歪みを確実に大きくすることができる。
【００１６】
本発明に係る電子機器は、前記歪み付与部は、前記圧電素子の中心に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
このように構成することで、裏蓋の歪みの大きい箇所を圧電素子により検出させることができるので、圧電素子による裏蓋の歪みの検出精度を、さらに向上させることができる。
【００１８】
本発明に係る電子機器は、前記圧電素子の中心と、前記裏蓋の中心とが一致していることを特徴とする。
【００１９】
このように構成することで、外部からの衝撃による裏蓋の歪みをできる限り大きくすることができると共に、裏蓋の歪みの大きい箇所を圧電素子により検出させることができる。このため、圧電素子をショックスイッチとして利用する場合の操作性をさらに向上できる。
【００２０】
本発明に係る電子時計は、電子機器と、前記ケース本体内に収納されたムーブメントとを備えたことを特徴とする。
【００２１】
このように構成することで、圧電素子をショックスイッチとして利用する場合の操作性がよい電子時計を提供できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、外部からの衝撃による裏蓋の歪みを大きくすることができるので、圧電素子による検出精度を向上させることができる。このため、圧電素子をショックスイッチとして利用する場合の操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態における電子時計の縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態における電子時計の底面図である。
【図３】本発明の実施形態における裏蓋の作用説明図である。
【図４】本発明の実施形態における凸部の第１変形例を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態における凸部の第２変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（電子時計）
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、電子時計１の縦断面図、図２は、電子時計１の底面図である。
図１、図２に示すように、電子時計１は、腕時計型電子時計であって、ケース本体３と裏蓋４とからなるケース２を備え、ケース２の内部にムーブメント２０が収納されている。尚、以下の説明では、図１においてカバーガラス６側（図１中上側）を上側、裏蓋４側（図１中下側）を下側として、上下方向をいうものとする。
【００２５】
ケース本体３は、上下を開口させ内部がムーブメント収納部１０となっているプラスチック製の筒状の外枠５と、外枠５の上側の開口部５ａに固定された透明なカバーガラス６とを備えている。そして、外枠５の下側の開口部（ケース開口部）５ｂは、不図示のねじにより取り外し可能に取り付けられた裏蓋４によって塞がれている。
【００２６】
外枠５の外周部には、１２時側と６時側とに、それぞれ不図示のベルトを取り付けるためのベルト取付部９（図２参照）が形成されている。尚、以下の説明では、外枠５の軸線Ｏに直交する方向を単に径方向といい、軸線Ｏ回りに周回する方向を単に周方向という。
外枠５における開口部５ａの下側には、外枠５の径方向内側（水平方向内側）に向けて内フランジ部１４が突設されている。そして、上述したカバーガラス６は、開口部５ａ内に嵌合された状態で、外周部分が内フランジ部１４により下方から支持されている。
【００２７】
図１に示すように、ムーブメント２０は、平面視で略同形状の駆動ユニット２１と電池ユニット２２とが上下に積層され、これら駆動ユニット２１及び電池ユニット２２が不図示の連結部材により一体化されたものである。尚、ムーブメント収納部１０内において、駆動ユニット２１は上側（カバーガラス６側）に配置され、電池ユニット２２は下側（裏蓋４側）に配置されている。
【００２８】
駆動ユニット２１は、後述する液晶ディスプレイ２５（以下、ＬＣＤ２５という）を保持する樹脂製のＬＣＤ保持枠２４を備え、ＬＣＤ保持枠２４の内側にＬＣＤ２５が固定されている。ＬＣＤ２５はカバーガラス６に対向して配置されている。ＬＣＤ２５は、周知技術であるので詳細説明を省略するが、液晶を挟んで対向配置されたガラス基板２５ａ，２５ｂと、これらガラス基板２５ａ，２５ｂの外側に配置された偏光フィルタ２５ｃ，２５ｄとにより構成されている。ＬＣＤ保持枠２４の下側には、ＩＣ２７等が実装された回路基板２６が取り付けられている。
ＬＣＤ２５はＩＣ２７によって制御され、時刻等の像をデジタル表示する。これにより、ユーザは、カバーガラス６を通してＬＣＤ２５に表示された像を視認することができる。
【００２９】
電池ユニット２２は、ボタン型の電池３０と、電池３０を収容する樹脂製の電池ケース３１と、電池３０を電池ケース３１に固定する金属製の電池押さえ板３２とを備えている。
電池ケース３１の中央部には、下方に向けて開放された電池収容部３５が形成されている。そして、電池３０は、厚さ方向を上下方向とした状態で、電池収容部３５内に収容されている。電池３０の正極及び負極は、電池収容部３５内において、不図示の接続導体により回路基板２６の正極端子及び負極端子（いずれも不図示）に電気的に接続され、電池３０から回路基板２６に電気を供給できるように構成されている。
また、電池ケース３１における電池収容部３５の外側には、電池収容部３５を挟んで径方向で互いに対向する位置に、電池ケース３１を上下方向に貫通するスリット状の係合孔３３が形成されている。
【００３０】
電池ケース３１の上面における外周部分には、上方に向けて突出する上側ガイドピン３６が形成されている。この上側ガイドピン３６は、回路基板２６に形成されたガイド孔３７及びＬＣＤ保持枠２４に形成されたガイド凹部３８内に案内され、これにより駆動ユニット２１、回路基板２６、及び電池ユニット２２が相対的に位置決めされている。
電池押さえ板３２は、電池３０を下方から支持するものであって、断面略コの字状に形成されている。具体的に、電池押さえ板３２は、中央部が電池収容部３５を下方から覆うように配置されるとともに、両端部が電池ケース３１の係合孔３３内に係合されている。
【００３１】
（裏蓋）
ケース本体３の開口部５ｂを閉塞している裏蓋４は、金属板にプレス加工を施すことにより形成された略円板形状のものであって、中央の大部分が下方に向かって窪んで底板部６２を構成している。
底板部６２は、３時と９時の方向に長くなるように、平面視略長円形状に形成されている。底板部６２は、ユーザが電子時計１を装着した場合における腕ＵＤ（図３参照）との接触部分となる。
【００３２】
底板部６２の外周部には、フランジ部６１が形成されている。フランジ部６１は、外枠５の下面にパッキン６３を挟んだ状態で外枠５に固定されている。具体的に、裏蓋４のフランジ部６１には、各ベルト取付部９に対応する部位に、外側に向かって延出する取付片６４がそれぞれ形成されている。この取付片６４に、ねじ孔７が４か所形成されている。これらねじ孔７に不図示のねじが挿入され、さらにねじが外枠５に螺入されることにより、外枠５に裏蓋４が締結固定される。
【００３３】
ここで、底板部６２の外面には、裏蓋４の中心Ｐ１となる位置に、凸部６５が形成されている。この凸部６５は、外部からの衝撃によって裏蓋４を歪みやすくするためのものである（詳細は後述する）。凸部６５は、底板部６２を下方に向かって押し出すようにプレス加工を施すことにより、略有底円筒状に形成されている。
【００３４】
一方、底板部６２の内面には、この内面に接触するように圧電素子７１が配置されている。圧電素子７１は、外部から衝撃が加わったときに生じる裏蓋４の歪みを検出し、電気信号を出力するショックスイッチ機能としての役割と、アラームやスイッチ操作等をブザー（電子音）により報知する報知機能としての役割を有している。
【００３５】
圧電素子７１は、平面視略半月状に形成されたものであって、その中心Ｐ２が裏蓋４の中心Ｐ１とほぼ一致するように配置されている。また、圧電素子７１は、底板部６２の内面に配設されたＰＺＴ等からなる圧電素材と、圧電素材の上面に形成された上部電極（何れも不図示）とを有している。
尚、裏蓋４は、導体によって形成されているので、裏蓋４自体が圧電素子７１の下部電極としても機能する。また、圧電素子７１の下部電極（裏蓋４）は、不図示のアース用導通部材により電池３０の正極に電気的に接続され、電源電圧ＶＤＤに保持されている。
【００３６】
圧電素子７１の上部電極は、コイルばね等からなる導通部材７６を介して回路基板２６のＩＣ２７に接続されている。圧電素子７１の上部電極は、コイルばね等からなる導通部材７６を介して回路基板２６のＩＣ２７に接続されている。
具体的に、上述した電池ケース３１の外周部分のうち、圧電素子７１の外周部分に上下方向で重なる部分には、電池ケース３１を貫通する貫通孔７７が形成され、この貫通孔７７を通して圧電素子７１の上部電極と回路基板２６の下面とが、導通部材７６により電気的に接続されている。
【００３７】
尚、貫通孔７７の開口縁には、下方に向けて突出するガイド筒部７８が形成されており、このガイド筒部７８が圧電素子７１の上部電極に近接している。
ここで、裏蓋４に形成されている凸部６５は、この凸部６５を圧電素子７１に投影させた面積が圧電素子７１よりも小さくなるように形成されている。換言すれば、この実施形態において、凸部６５は、圧電素子７１の配置範囲内に収まるように、その直径Ｅ１が設定されている。このように、凸部６５を形成することにより、外部からの衝撃によって裏蓋４を歪みやすくすることができる。以下、詳述する。
【００３８】
（圧電素子の動作、及び裏蓋の作用）
次に、図３に基づいて、圧電素子７１の動作、及び裏蓋４の作用について説明する。
図３は、裏蓋４の作用説明図であって、図１に対応している。
まず、圧電素子７１の報知機能を作動させる場合について説明する。この場合、導通部材７６を介して回路基板２６のＩＣ２７から圧電素子７１にブザー用信号を出力する。すると、圧電素子７１に、ブザー用信号に応じた電圧が印加され、圧電素子７１が振動してブザーが発生する。これにより、アラームやスイッチ操作等をユーザに報知することができる。
【００３９】
続いて、圧電素子７１のショックスイッチ機能を作動させる場合について説明する。尚、ここでは、電子時計１をユーザの腕ＵＤに装着した状態で圧電素子７１のショックスイッチ機能を作動させる場合について説明する。
ショックスイッチ機能を作動させる場合、電子時計１自体（ケース２）をタップして電子時計１に外部から衝撃を加える（図３における矢印Ｆ１参照）。すると、電子時計１に加えられた衝撃がケース２を介して裏蓋４に伝達され、この裏蓋４が歪む。このとき、裏蓋４の底板部６２に凸部６５が形成されているので、腕ＵＤからの反力が凸部６５に集中し、凸部６５が上側に押し上げられる（図３における矢印Ｙ１参照）。
【００４０】
そして、裏蓋４全体としては、中心Ｐ１（図２参照）が最大変位箇所となるように大きく歪む（図３における２点鎖線参照）。
ここで、凸部６５は、裏蓋４の中心Ｐ１となる位置に形成されているので、外部から衝撃が加わった際、裏蓋４を最大限歪ませることができる。つまり、例えば、凸部６５が裏蓋４のフランジ部６１の近傍に形成されたのでは、フランジ部６１がケース２に固定されているので、裏蓋４を大きく歪ませることができない。これに対し、裏蓋４の中心Ｐ１は、裏蓋４がケース２に固定されている箇所（フランジ部６１）から最も離れた位置になるので、中心Ｐ１に凸部６５を形成することにより、裏蓋４を大きく歪ませることが可能になる。
【００４１】
尚、凸部６５の直径Ｅ１を小さく設定するほど裏蓋４の中心Ｐ１に腕ＵＤからの反力が集中するので、裏蓋４が歪みやすくなる。また、凸部６５が小さいと、裏蓋４と圧電素子７１との接合面積が増大するので、圧電素子７１の固定を確実に安定させることができるので好ましい。
しかしながら、直径Ｅ１を、凸部６５が腕ＵＤにめり込んでしまうような極小値にしてしまうと、凸部６５によって裏蓋４を歪ませることができなくなってしまうので、これを考慮して直径Ｅ１を決定する必要がある。
【００４２】
外部からの衝撃により裏蓋４が歪むと、この裏蓋４の内面に配置されている圧電素子７１が歪む。すると、圧電素子７１の上部電極と下部電極との間に電圧が発生し、この電気信号が導通部材７６を介して回路基板２６のＩＣ２７に入力される。そして、入力された電気信号に基づいてラップタイム計測等のショックスイッチ操作が行われる。
【００４３】
ここで、圧電素子７１が、中心Ｐ２が裏蓋４の中心Ｐ１とほぼ一致するように配置されていることに加え、凸部６５が、この凸部６５を圧電素子７１に投影させた面積が圧電素子７１よりも小さくなるように形成されている。このため、裏蓋４の歪みに応じて圧電素子７１を最大限歪ませることができる。このため、圧電素子７１の上部電極と下部電極との間に発生する電圧をできる限り大きくすることができ、ショックスイッチの操作性を高めることができる。
【００４４】
（効果）
このように、上述の実施形態によれば、裏蓋４に凸部６５を形成することにより、外部からの衝撃による裏蓋４の歪みを大きくすることができる。このため、裏蓋４の歪みに対する圧電素子７１の検出精度を高めることができる。よって、圧電素子７１をショックスイッチ機能として利用する場合の操作性を向上させることができる。
また、凸部６５は、底板部６２を下方に向かって押し出すようにプレス加工を施すことにより形成されているので、凸部６５を形成するための加工コストを抑えることができる。
【００４５】
さらに、凸部６５は、この凸部６５を圧電素子７１に投影させた面積が圧電素子７１よりも小さくなるように形成されている。このため、圧電素子７１の上部電極と下部電極との間に発生する電圧をできる限り大きくすることができる。よって、圧電素子７１の検出精度を向上でき、ショックスイッチとしての操作性を高めることができる。
【００４６】
そして、凸部６５は、裏蓋４の中心Ｐ１となる位置に形成されているので、外部から衝撃が加わった際、裏蓋４を最大限歪ませることができる。このため、さらに確実に、圧電素子７１の検出精度を高めることができる。
また、圧電素子７１は、中心Ｐ２が裏蓋４の中心Ｐ１とほぼ一致するように配置されているので、裏蓋４の歪みの大きい箇所（Ｐ１）を、圧電素子７１により確実に検出させることができる。このため、ショックスイッチとしての操作性を、より確実に高めることができる。
【００４７】
尚、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、裏蓋４の内面に圧電素子７１を配置する一方、裏蓋４の外面に凸部６５が形成された電子時計１について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、開口部を有するケースと、このケースの開口部を閉塞するように設けられた裏蓋と、この裏蓋の内面にショックスイッチとしての機能を有する圧電素子が設けられたさまざまな電子機器に、上述の実施形態の凸部６５を採用することができる。
【００４８】
また、上述の実施形態では、圧電素子７１をショックスイッチとして機能させる場合、圧電素子７１から出力される電気信号に基づいてラップタイムの計測等を行う場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、圧電素子７１を用いてさまざまな計測を行うことが可能である。
【００４９】
さらに、上述の実施形態では、外部からの衝撃によって裏蓋４を歪みやすくするために、この裏蓋４に凸部６５を形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、外部からの衝撃によって裏蓋４を歪ませる構造（以下、歪み付与部という）が設けられていればよい。例えば、凸部６５に代わって裏蓋４の中心Ｐ１部分の肉厚を薄肉化し、この薄肉化した箇所を、歪み付与部として構成してもよい。つまり、裏蓋４を薄肉化することにより、この薄肉化した箇所の強度が弱くなり、裏蓋４を歪み易くさせることができる。
【００５０】
そして、上述の実施形態では、裏蓋４に凸部６５を１つ形成したが、これに限られるものではなく、裏蓋４が歪み易くなる範囲で凸部６５を複数形成してもよい。
また、上述の実施形態では、凸部６５は、底板部６２を下方に向かって押し出すように、プレス加工を施すことにより形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、底板部６２に別途凸部６５を取り付けるように構成してもよい。この場合、凸部６５の材質は、特に金属に限られるものではなく、例えば硬質ゴムやスポンジ等、さまざまな材質を採用することが可能である。
【００５１】
さらに、上述の実施形態では、凸部６５は、略有底円筒状に形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、凸部６５は、歪み付与部として機能する形状であればよい。例えば、凸部６５を、以下の変形例に示すような形状にしてもよい。
【００５２】
（第１変形例）
図４は、裏蓋４に形成される凸部６５の第１変形例を示す平面図である。
同図に示すように、凸部６５を、圧電素子７１の形状に対応するように平面視略半月状に形成してもよい。この場合であっても、凸部６５を圧電素子７１に投影させた面積が圧電素子７１よりも小さくなるように形成する。また凸部６５の中心Ｐ３と、裏蓋４の中心Ｐ１とがほぼ一致するように、凸部６５を形成する。
このように構成することにより、前述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５３】
（第２変形例）
図５は、裏蓋４に形成される凸部６５の第２変形例を示す平面図である。
同図に示すように、凸部６５を、１２時と６時の方向に沿って長くなるように、平面視略長円形状に形成してもよい。この場合であっても、凸部６５を圧電素子７１に投影させた面積が圧電素子７１よりも小さくなるように形成する。また凸部６５の中心Ｐ４と、裏蓋４の中心Ｐ１とがほぼ一致するように、凸部６５を形成する。
このように構成することにより、前述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１…電子時計  ２…ケース  ３…ケース本体  ４…裏蓋  ５ｂ…開口部（ケース開口部）  ７１…凸部  Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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