(57)【要約】      （修正有）【課題】エレクトレット基板に負荷が掛かることを抑制する時計部品を提供する。【解決手段】時計部品は、エレクトレット基板１１０と、エレクトレット基板１１０の軸孔１１０ｈに挿入されると共に、挿入方向の位置決めをする位置決め拡径部１５０ｃを備える回転軸１５０と、位置決め拡径部１５０ｃと共にエレクトレット基板１１０を挟持すると共に、回転軸１５０が圧入される圧入孔１５２ｈを有する金属製の支持板１５２と、を有し、支持板１５２は、その外縁にエレクトレット基板１１０に向けて突出する環状の第１のカエリ１５２１ａを有し、第１のカエリ１５２１ａの径方向内側に、エレクトレット基板１１０に接触すると共に支持板１５２に設けられる樹脂膜１５２１を有する。【選択図】図１０
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
回転基板と、
前記回転基板の軸孔に挿入されると共に、挿入方向の位置決めをする位置決め拡径部を備える回転軸と、
前記位置決め拡径部と共に前記回転基板を挟持すると共に、前記回転軸が圧入される圧入孔を有する金属製の支持板と、
を有し、
前記支持板は、その外縁に前記回転基板に向けて突出する環状の第１のカエリを有し、
前記第１のカエリの径方向内側に、前記回転基板に接触すると共に前記支持板に設けられる樹脂膜を有する、
時計部品。
【請求項２】
前記回転基板は、周方向に互いに間隔を空けて並んで配置されると共に電荷を帯びた複数のエレクトレット膜が設けられるエレクトレット基板であり、
周方向に互いに間隔を空けて並んで配置される複数の電極部が設けられる、前記エレクトレット基板に対向して設けられる対向基板を有する、
請求項１に記載の時計部品。
【請求項３】
前記エレクトレット基板の上面及び下面に前記複数のエレクトレット膜がそれぞれ設けられており、
前記対向基板は、前記エレクトレット基板の上面に対向して設けられる第１対向基板と、前記エレクトレット面の下面に対向して設けられる第２対向基板と、を含む、
請求項２に記載の時計部品。
【請求項４】
前記回転基板の軸孔内に配置されると共に、前記回転基板の回転力を前記回転軸に伝達する、又は前記回転軸の回転力を前記回転基板に伝達する回転伝達部材を有する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の時計部品。
【請求項５】
前記樹脂膜と前記回転伝達部材とは非接触である、
請求項４に記載の時計部品。
【請求項６】
前記支持板と前記樹脂膜は予め一体的に形成されて成る、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の時計部品。
【請求項７】
前記第１のカエリは、前記樹脂膜が予め一体的に形成される前記支持板を打ち抜くことで形成されて成る、
請求項６に記載の時計部品。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、時計部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、変形可能な座金１６を用いた、回転基板と回転軸の固定構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１７７０１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、回転基板と回転軸の固定構造においては、より安定的に固定させようとすると回転基板に掛かる負荷が大きくなってしまう。その結果、回転基板が損傷してしまうおそれがある。
【０００５】
本考案は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、回転基板に負荷が掛かることを抑制する時計部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく本出願において開示される考案は種々の側面を有しており、それら側面の代表的なものの概要は以下の通りである。
【０００７】
（１）回転基板と、前記回転基板の軸孔に挿入されると共に、挿入方向の位置決めをする位置決め拡径部を備える回転軸と、前記位置決め拡径部と共に前記回転基板を挟持すると共に、前記回転軸が圧入される圧入孔を有する金属製の支持板と、を有し、前記支持板は、その外縁に前記回転基板に向けて突出する環状の第１のカエリを有し、前記第１のカエリの径方向内側に、前記回転基板に接触すると共に前記支持板に設けられる樹脂膜を有する、時計部品。
【０００８】
（２）（１）において、前記回転基板は、周方向に互いに間隔を空けて並んで配置されると共に電荷を帯びた複数のエレクトレット膜が設けられるエレクトレット基板であり、周方向に互いに間隔を空けて並んで配置される複数の電極部が設けられる、前記エレクトレット基板に対向して設けられる対向基板を有する、時計部品。
【０００９】
（３）（２）において、前記エレクトレット基板の上面及び下面に前記複数のエレクトレット膜がそれぞれ設けられており、前記対向基板は、前記エレクトレット基板の上面に対向して設けられる第１対向基板と、前記エレクトレット面の下面に対向して設けられる第２対向基板と、を含む、時計部品。
【００１０】
（４）（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記回転基板の軸孔内に配置されると共に、前記回転基板の回転力を前記回転軸に伝達する、又は前記回転軸の回転力を前記回転基板に伝達する回転伝達部材を有する、時計部品。
【００１１】
（５）（４）において、前記樹脂膜と前記回転伝達部材とは非接触である、時計部品。
【００１２】
（６）（１）〜（５）のいずれかにおいて、前記支持板と前記樹脂膜は予め一体的に形成されて成る、時計部品。
【００１３】
（７）（６）において、前記第１のカエリは、前記樹脂膜が予め一体的に形成される前記支持板を打ち抜くことで形成されて成る、時計部品。
【００１４】
上記本考案の（１）〜（７）の側面によれば、回転基板に負荷が掛かることを抑制する時計部品を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る腕時計の全体構成を示す平面図である。
【図２】本実施形態に係る腕時計の構成の概要を示すブロック図である。
【図３】本実施形態の静電誘導型変換器を示す断面図である。
【図４】本実施形態のエレクトレット基板を一方の対向基板側から見た様子を示す斜視図である。
【図５】本実施形態のエレクトレット基板を他方の対向基板側から見た様子を示す斜視図である。
【図６】本実施形態の一方の対向基板を示す平面図である。
【図７】本実施形態の他方の対向基板を示す平面図である。
【図８】静電誘導型変換器を発電装置として用いた際の作動原理の一例を説明する概略回路図である。
【図９】静電誘導型変換器を静電モータとして用いた際の作動原理の一例を説明する概略回路図である。
【図１０】図３に示す破線の円で示す部分を拡大して示す拡大断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、本考案の実施形態（以下、本実施形態）について図面に基づき詳細に説明する。
【００１７】
［腕時計１の全体構成の概要］
まず、図１、図２を参照して、本実施形態に係る腕時計の全体構成の概要について説明する。図１は、本実施形態に係る腕時計の全体構成を示す平面図である。図２は、本実施形態に係る腕時計の構成の概要を示すブロック図である。
【００１８】
腕時計１は、図１に示すように、胴や裏蓋を含む外装ケース７１と、外装ケース７１内に配置された文字板７２と、時刻を示す指針である秒針２、分針３、時針４を有する。文字板７２には略字７３や時字７４が設けられている。また、外装ケース７１の３時側の側面にはユーザが種々の操作を行うための竜頭１８が配置されている。
【００１９】
なお、図１に示した腕時計１のデザインは一例である。ここで示したもの以外にも、例えば、外装ケース７１を丸型でなく角型にしてもよいし、数や配置が任意のボタンを設けてもよい。また、図１においては、指針を秒針２、分針３、時針４の３本としているが、これに限定されず、曜日、タイムゾーンやサマータイムの有無、電波の受信状態や電池の残量、各種の表示を行う指針（以下、表示針ともいう）や、日付表示等を追加したりしてもよい。
【００２０】
また、腕時計１は、図２に示すように、静電誘導型の発電装置である発電装置１００と、電源２２０と、制御回路２４０と、静電モータ駆動回路５０と、静電誘導型の駆動装置である静電モータ２００と、電磁モータ駆動回路６０と、電磁モータ７０とを含む。
【００２１】
制御回路２４０は、メモリ等を内蔵するマイクロコンピュータであって、メモリに記憶されるプログラムに従って、腕時計１に含まれる各種回路等の動作を制御する。静電モータ駆動回路５０は、制御回路２４０により動作が制御され、静電モータ２００を駆動する。静電モータ２００は、輪列５を介して秒針２を運針させる。電磁モータ駆動回路６０は、制御回路２４０により動作が制御され、電磁モータ７０を駆動する。電磁モータ７０は、輪列６を介して分針３と時針４を運針させる。
【００２２】
ここで、秒針２は、時刻を示す時刻針としてのみでなく、表示針として使用される場合がある。秒針２を表示針として使用する場合であっても、分針３と時針４は時刻針として機能する。そのため、秒針２は、分針３、時針４と互いに連動しないように、分針３、時針４と異なるモータや輪列を介して運針する構成とするのが好ましい。また、指針を連続的に流れるように運針させるモータとしては静電モータ２００が好ましく、指針をステップ運針させるモータとしては電磁モータ７０が好ましい。そのため、本実施形態においては、図２に示すように、秒針２を静電モータ２００により運針させ、分針３及び時針４を電磁モータ７０で運針させる構成を採用した。
【００２３】
電源２２０は、発電装置１００において生じると共に整流回路６１、６２により整流された電気エネルギーにより駆動する。
【００２４】
また、図２に示すように、発電装置１００は、エレクトレット基板１１０と、対向基板１２０、１３０とを含む。また、静電モータ２００は、エレクトレット基板１１０と、対向基板１２０、１３０とを含む。
【００２５】
なお、腕時計１は、図２に示す各構成に加えて、電源２２０からの出力電圧を一定にする定電圧源や、低電圧で静電モータ駆動回路５０を駆動させるための昇圧回路などを含んでいてもよい。
【００２６】
［静電誘導型変換器］
次に、図３〜図７を参照して、本実施形態の静電誘導型変換器について説明する。図３は、本実施形態の静電誘導型変換器を示す断面図である。図４は、本実施形態のエレクトレット基板を一方の対向基板側から見た様子を示す斜視図である。図５は、本実施形態のエレクトレット基板を他方の対向基板側から見た様子を示す斜視図である。図６は、本実施形態の一方の対向基板を示す平面図である。図７は、本実施形態の他方の対向基板を示す平面図である。
【００２７】
以下の説明において、図３に示す矢印Ｚ１が示す方向を上方向、矢印Ｚ２が示す方向を下方向、矢印Ｘ１が示す方向を右方向、矢印Ｘ２が示す方向を左方向と定義する。なお、これら方向は説明の便宜上定義したものであり、腕時計１のユーザから見た方向に対応するものである必要はない。
【００２８】
静電誘導型変換器とは、静電誘導を用いて、運動エネルギーと電気エネルギーとを相互に変換する機器を意味しており、静電誘導型の発電装置又は静電誘導型の駆動装置を指している。その原理は後述するが、静電誘導型変換器に外力を作用させ、運動エネルギーを与えるとそのエネルギーを電気エネルギーに変換して取り出すことができ、これはすなわち発電装置である。また、静電誘導型変換器に電気エネルギーを与えると、そのエネルギーを運動エネルギーとして取り出すことができ、これはすなわち、駆動装置である。なお、本実施形態においては、発電装置１００が静電誘導型の発電装置に相当し、静電モータ２００が静電誘導型の駆動装置に相当するものである。
【００２９】
静電誘導型変換器は、機械的な回転運動を電気エネルギーに変え、又は電気エネルギーを機械的な回転運動として取り出す。以下、発電装置１００の基本的な構造について説明する。なお、静電モータ２００についても基本的な構造は同様であるため、説明を省略する。
【００３０】
発電装置１００は、図３に示すように、回転基板であるエレクトレット基板１１０と、第１対向基板である対向基板１２０と、第２対向基板である対向基板１３０と、回転軸１５０とを有している。エレクトレット基板１１０及び回転軸１５０は金属等の導電部材からなるとよい。
【００３１】
［静電誘導型変換器：エレクトレット基板］
エレクトレット基板１１０は、図４、図５に示すように、回転軸１５０が取り付けられる円板部１１４と、円板部１１４から径方向に放射状に延びると共に周方向に互いに間隔を空けて並ぶ複数の延伸部１１５と、を含んでいる。
【００３２】
図４に示すように、エレクトレット基板１１０の上面にはエレクトレット膜１１１が設けられており、図５に示すように、エレクトレット基板１１０の下面にもエレクトレット膜１１２が設けられている。エレクトレット膜１１１、１１２は、少なくともエレクトレット基板１１０の複数の延伸部１１５の上面及び下面に設けられているとよい。なお、エレクトレット膜１１２は、薄い膜からなり、図３においては、それらの図示を省略している。
【００３３】
ここで、エレクトレット膜の材料には、帯電しやすい材料を用い、例えば負電荷に帯電する材料としては酸化珪素や、フッ素樹脂等がある。かかる材料の具体的な一例として、旭硝子株式会社製のフッ素樹脂であるＣＹＴＯＰ（登録商標）が挙げられる。さらに、その他にもエレクトレット膜の材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルクロライド、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルデンジフルオライド、ポリビニルフルオライド等の高分子材料や、前述の酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素等の無機材料も使用することができる。なお、エレクトレット膜１１１、１１２の配置や、その機能の詳細については後述することとする。
【００３４】
エレクトレット基板１１０の材料は、例えば、アルミニウムなどからなる金属板であるとよい。または、エレクトレット基板１１０の材料は、シリコンを含む板材であってもよい。
【００３５】
［静電誘導型変換器：対向基板］
対向基板１２０と対向基板１３０とは、図３に示すように、回転軸１５０が延伸する方向において、エレクトレット基板１１０に対して所定の間隔を空けて、エレクトレット基板１１０を挟むように配置されている。対向基板１２０は、エレクトレット基板１１０の上面に対向するように設けられている。対向基板１３０は、エレクトレット基板１１０の下面に対向するように設けられている。対向基板１２０及び対向基板１３０は、例えば、腕時計１の各種回路や機構が組付けられる地板に対して直接又は間接的に固定されているとよい。なお、回転軸１５０は、対向基板１２０及び対向基板１３０に対して固定されておらず、対向基板１２０及び対向基板１３０に対して空転する。
【００３６】
図６に示すように、対向基板１２０には、周方向に互いに間隔を空けて並ぶ複数の電極部１２１が設けられている。対向基板１２０には、回転軸１５０が挿入される開口１２０ｈが形成されており、複数の電極部１２１は開口１２０ｈの周辺において、径方向の外側に向けて延伸するように設けられている。
【００３７】
図６においては、複数の電極部１２１が互いに電気的に分離される３つの電極群で構成されており、それら３つの電極群からそれぞれ引き出し配線１２１ｗが延びている例を示している。複数の電極部１２１は、互いに隣り合う電極部１２１と電気的に分離するように設けられている。なお、図６に示す電極部１２１の配置や形状は一例であって、これに限られず、少なくとも周方向に互いに間隔を空けて並ぶものであればよい。なお、図６においては、図面が煩雑になることを避けるため、３つの電極群にそれぞれ含まれる１つの電極部１２１と、１本の引き出し配線１２１ｗにのみ符号を付して、他の電極部及び引き出し配線については符号を省略して図示している。図７に示す電極部１３１及び引き出し配線１３１ｗについても同様である。
【００３８】
図７に示す対向基板１３０も対向基板１２０とほぼ同様の構成である。すなわち、対向基板１３０は、対向基板１３０は、周方向に互いに間隔を空けて並ぶ複数の電極部１３１が設けられている。対向基板１３０には、回転軸１５０が挿入される開口１３０ｈが形成されており、複数の電極部１３１は開口１３０ｈの周辺において、径方向の外側に向けて延伸するように設けられている。
【００３９】
図７においては、複数の電極部１３１が互いに電気的に分離される３つの電極群で構成されており、それら３つの電極群からそれぞれ引き出し配線１３１ｗが延びている例を示している。複数の電極部１３１は、互いに隣り合う電極部１３１と電気的に分離するように設けられている。なお、図７に示す電極部１３１の配置や形状は一例であって、これに限られず、少なくとも周方向に互いに間隔を空けて並ぶものであればよい。
【００４０】
対向基板１２０の材料としては、例えば、一般的にプリント基板に用いられるガラスエポキシ材やガラスコンポジット材などがある。また、吸湿性と平面度に優れるセラミックス基材などであればなおよい。また、対向基板１２０は、電極部１２１が一体的に形成された成形回路部品（ＭＩＤ：Ｍｏｌｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅ）であってもよい。ただし、これに限られるものではなく、対向基板１２０は、例えば、基板上に電極部１２１がパターニングされたフレキシブル回路基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）が貼り付けられてなるものであっても構わない。対向基板１３０についても同様である。
【００４１】
［静電誘導型変換器：回転軸及び軸受機構］
回転軸１５０は、図３に示すように、その上端にほぞ部１５０ａを有しており、その下端にほぞ部１５０ｂを有している。ほぞ部１５０ａ、１５０ｂは、回転軸１５０が延びる方向における端面を含む部分であって、回転軸１５０の他の部分よりも径が小さい部分である。
【００４２】
ほぞ部１５０ａは軸受機構１１に支持されており、ほぞ部１５０ｂは軸受機構２１に支持されている。軸受機構１１及び軸受機構２１は、ほぞ部１５０ａ及びほぞ部１５０ｂの上下方向の位置を調整することにより、ほぞ部１５０ａ及びほぞ部１５０ｂの摺動性を調整する機能を備えている。なお、軸受機構１１及び軸受機構２１は、例えば地板に直接又は間接的に固定されているとよい。
【００４３】
軸受機構１１は、ねじ部１１ａと、ねじ受け部１１ｂと、樹脂部１１ｃと、ねじ受け部１１ｂ及び樹脂部１１ｃを収容する収容部１１ｄと、受石１１ｅと、穴石１１ｆとを有している。
【００４４】
受石１１ｅは、ねじ部１１ａの下端に固定されており、ほぞ部１５０ａの先端に当接している。ほぞ部１５０ａは、受石１１ｅにより上下方向における位置決めがなされている。受石１１ｅは、ほぞ部１５０ａとの摺動性が良く、回転動作や摩耗に対して有利な貴石であるとよい。具体的には、受石１１ｅはルビー等であるとよい。
【００４５】
穴石１１ｆは、収容部１１ｄの中央部に形成されている開口に嵌め込まれており、収容部１１ｄに対して固定されている。穴石１１ｆには、ほぞ部１５０ａが挿入される貫通穴が形成されている。ほぞ部１５０ａは、穴石１１ｆにより径方向における位置決めがなされている。
【００４６】
ねじ部１１ａは、ねじ受け部１１ｂに形成される雌ねじに噛み合う雄ねじを含む。ねじ部１１ａは回転することにより、上下方向に移動する。それにより、ほぞ部１５０ａの上下方向における位置が調整される。すなわち、ほぞ部１５０ａの上下方向における位置は、ねじ部１１ａとねじ受け部１１ｂとの上下方向における相対位置により決められる。
【００４７】
軸受機構２１は、ねじ部２１ａと、ねじ受け部２１ｂと、樹脂部２１ｃと、ねじ受け部２１ｂ及び樹脂部２１ｃを収容する収容部２１ｄと、受石２１ｅと、穴石２１ｆとを有している。軸受機構２１の構成及び機能は、上述の軸受機構１１と同様であるため、詳細な説明については省略する。
【００４８】
［静電誘導型変換器：発電装置として用いた際の作動原理］
図８は、静電誘導型変換器を発電装置として用いた際の作動原理の一例を説明する概略回路図である。図８に示すように、エレクトレット基板１１０に設けられるエレクトレット膜１１１と、対向基板１２０に設けられる電極部１２１とは所定のわずかな間隔を空けて配置されている。同様に、エレクトレット基板１１０に設けられるエレクトレット膜１１２と、対向基板１３０に設けられる電極部１３１とは所定のわずかな間隔を空けて配置されている。なお、図８においては、対向基板１２０、１３０の図示は省略している。また、図８の電極部１２１及び電極部１３１においては、図面が煩雑になることを避けるため、それぞれ２つの電極群のみを示している。
【００４９】
上述のように、対向基板１２０及び対向基板１３０は、電極部が存在する領域と存在しない領域とが周方向に交互に配置される構成であり、エレクトレット基板１１０は、エレクトレット膜が設けられる領域と設けられない領域とが周方向に交互に配置される構成である。
【００５０】
回転軸１５０の回転に伴いエレクトレット基板１１０が回転し、エレクトレット膜１１１と電極部１２１とが正対する状態とそうでない状態が入れ替わり、かつ、エレクトレット膜１１２と電極部１３１とが正対する状態とそうでない状態が入れ替わる。なお、回転軸１５０は、例えば、ピニオンギヤを有しており、ピニオンギヤに噛み合う不図示の輪列を介して回転錘１５の回転が伝達されるとよい。そして、回転軸１５０及びエレクトレット基板１１０は、回転錘１５の回転に伴い回転するとよい。回転錘１５は、例えば、腕時計１を腕に着用したユーザが歩行等する際のユーザの腕の動きに伴って回転するように設けられているとよい。
【００５１】
エレクトレット膜１１１、１１２は、所定の帯電状態となるように形成されている。本実施形態においては、エレクトレット膜１１１、１１２は、共に負電荷を持つように帯電している。
【００５２】
対向基板１２０の電極部１２１がエレクトレット膜１１１に正対している状態では、エレクトレット膜１１１の表面電荷に誘導されて電極部１２１に反対極性の電荷が蓄積される。すなわち、正電荷が電極部１２１に蓄積される。その後、エレクトレット基板１１０が回転し、エレクトレット膜１１１が電極部１２１に正対しない状態となると、電極部１２１に誘導され蓄積された電荷が掃き出され、整流回路６１により整流されて電気エネルギーとして取り出される。
【００５３】
同様に、対向基板１３０の電極部１３１がエレクトレット膜１１２に正対している状態では、エレクトレット膜１１２の表面電荷に誘導されて電極部１３１に反対極性の電荷が蓄積される。すなわち、本実施形態においては、正電荷が電極部１３１に蓄積される。その後、エレクトレット基板１１０が回転し、エレクトレット膜１１２が電極部１３１に正対しない状態となると、電極部１３１に誘導され蓄積された電荷が掃き出され、整流回路６２により整流されて電気エネルギーとして取り出される。
【００５４】
なお、図８においては、電極部１２１と電極部１３１とが周方向についての位相が異なるように、対向基板１２０及び対向基板１３０に配置されている例について示している。ただし、これに限られるものではなく、電極部１２１と電極部１３１は、周方向についての位相が同じになるように配置されていてもよい。
【００５５】
［静電誘導型変換器：静電モータとして用いた際の作動原理］
図９は、静電誘導型変換器を静電モータ２００として用いた際の作動原理の一例を説明する概略回路図である。なお、図９の電極部１２１及び電極部１３１においては、図面が煩雑になることを避けるため、それぞれ１つの電極群のみを示している。
【００５６】
この場合においても、エレクトレット基板１１０と対向基板１２０、１３０とは、所定のわずかな間隔を空けて対向して配置されている。また、エレクトレット基板１１０が回転することにより、エレクトレット膜１１１と電極部１２１とが正対する状態とそうでない状態が入れ替わり、かつ、エレクトレット膜１１２と電極部１３１とが正対する状態とそうでない状態が入れ替わる。
【００５７】
エレクトレット膜１１１、１１２は、所定の帯電状態となるように形成されている。本実施形態においては、エレクトレット膜１１１、１１２は、共に負電荷を持つように帯電している。また、電極部１２１と電極部１３１は、周方向についての位相が異なるように対向基板１２０及び対向基板１３０に配置されている。制御回路２４０は、エレクトレット膜１１１、１１２の帯電状態の逆電荷が所定のタイミングで印加されるように静電モータ駆動回路５０に含まれるスイッチ６３を制御する。
【００５８】
電極部１２１と電極部１３１のいずれか片方にエレクトレット膜１１１、１１２の帯電状態の逆電荷が印加されると、静電気力により、エレクトレット膜１１１又はエレクトレット膜１１２が、逆電荷が印加された電極部に正対するようエレクトレット基板１１０が回転する。スイッチ６３を適宜切り替えて電極部１２１と電極部１３１の逆電荷の印加の有無を交互にタイミングよく切り替えると、エレクトレット基板１１０を連続的に回転運動させることができる。エレクトレット基板１１０の回転に伴い回転軸１５０が回転することとなる。これにより、静電モータ２００において回転運動を取り出すことができる。
【００５９】
以上説明した静電誘導型変換器を発電装置１００又は静電モータ２００として使用するための回路構成は一例であり、他の構成を採用してもよい。
【００６０】
［エレクトレット基板と回転軸の固定構造の詳細］
次に、図３及び図１０を参照して、本実施形態におけるエレクトレット基板１１０と回転軸１５０の固定構造の詳細について説明する。図１０は、図３に示す破線の円で示す部分を拡大して示す拡大断面図である。なお、図１０においては、対向基板１２０、１３０の図示は省略している。
【００６１】
腕時計１は、図１０に示すように、支持板１５１、金属製の支持板１５２、及び回転伝達部材１５３を有しており、これらは回転軸１５０の挿入方向において支持板１５１、回転伝達部材１５３、支持板１５２の順に配置されている。図３及び図１０に示す例においては、回転軸１５０の挿入方向は上方から下方に向かう方向である。なお、回転軸１５０は、後述するように、支持板１５２の軸孔１５２ｈ等に圧入されるものであるため、挿入方向に向かうに従い径が小さくなる形状を含んでいる。
【００６２】
支持板１５１は、回転軸１５０が挿入される軸孔１５１ｈを有している。支持板１５２は、回転軸１５０が挿入される軸孔１５２ｈを有している。回転伝達部材１５３は、回転軸１５０が挿入される軸孔１５３ｈを有している。少なくとも支持板１５２の軸孔１５２ｈは、回転軸１５０が圧入される圧入孔である。なお、支持板１５１の軸孔１５１ｈ、回転伝達部材１５３の軸孔１５３ｈも、回転軸１５０が圧入されるものであってもよい。
【００６３】
また、エレクトレット基板１１０は、回転軸１５０が挿入される軸孔１１０ｈを有している。支持板１５１及び支持板１５２は、エレクトレット基板１１０の軸孔１１０ｈの径よりも径の大きい円板状であるとよい。
【００６４】
回転伝達部材１５３は、エレクトレット基板１１０の回転力を回転軸１５０に伝達する、又は、回転軸１５０の回転力をエレクトレット基板１１０に伝達する部材である。回転伝達部材１５３は、エレクトレット基板１１０の軸孔１１０ｈ内に配置される。回転軸１５０は、軸孔１５３ｈに圧入されることで、回転伝達部材１５３と共に回転するように設けられているとよい。
【００６５】
回転伝達部材１５３は、例えば、円板状であって、周方向の一部に径方向に突出する突出部を有する形状であるとよい。そして、エレクトレット基板１１０の軸孔１１０ｈの内周面には、回転伝達部材１５３の突出部が嵌る溝が形成されているとよい。このような構成により、発電装置１００の場合には、回転軸１５０の回転に伴って回転伝達部材１５３が回転し、回転伝達部材１５３の突出部がエレクトレット基板１１０の軸孔１１０ｈの溝の側壁を押すこととなる。これにより、回転軸１５０の回転力がエレクトレット基板１１０に伝達されて、エレクトレット基板１１０が回転することとなる。また、静電モータ２００の場合には、エレクトレット基板１１０が回転することで、エレクトレット基板１１０の軸孔１１０ｈの溝の側壁が回転伝達部材１５３の突出部を押すこととなる。これにより、エレクトレット基板１１０の回転力が回転伝達部材１５３及び回転伝達部材１５３に圧入される回転軸１５０に伝達されて、回転軸１５０が回転することとなる。
【００６６】
また、回転軸１５０は、挿入方向の位置決めをする位置決め拡径部１５０ｃを有している。位置決め拡径部１５０ｃの径は、支持板１５１の軸孔１５１ｈの径よりも大きいとよい。それにより、エレクトレット基板１１０に対する回転軸１５０の挿入方向における位置決めがなされる。なお、本実施形態においては、回転軸１５０と支持板１５１が別体である例を示すが、回転軸１５０と支持板１５１は一体であってもよい。この場合、支持板１５１が、位置決め拡径部１５０ｃとして機能する。
【００６７】
支持板１５２は、エレクトレット基板１１０及び回転伝達部材１５３を介して支持板１５１の反対側に設けられており、拡径部１５０ｃ及び支持板１５１と共にエレクトレット基板１１０を挟持している。
【００６８】
ここで、本実施形態においては、回転軸１５０を、支持基板１５１、回転伝達部材１５３、支持基板１５２の各軸孔に対して順次挿入することにより組み立てが行われている。具体的には、まず、支持板１５１の軸孔１５１ｈに対して回転軸１５０を挿入する。次に、回転伝達部材１５３の軸孔１５３ｈに対して回転軸１５０を挿入する。次に、支持板１５２の軸孔１５２ｈに対して回転軸１５０を挿入する。この際、支持板１５２の下面を上方に押すことで回転軸１５０を支持板１５２の軸孔１５２ｈに押し込むことにより、回転軸１５０とエレクトレット基板１１０とを固定している。回転軸１５０を支持板１５２の軸孔１５２ｈに押し込む際、支持板１５２の下面に対して均等に力を加えられない場合、支持板１５２が傾き、支持板１５２とエレクトレット基板１１０との間に隙間が生じてしまう可能性がある。このような隙間が生じると、エレクトレット基板１１０の回転にガタが生じてしまう可能性がある。
【００６９】
また、回転軸１５０を支持板１５２の軸孔１５２ｈに押し込む際、支持板１５２が傾いた状態となると、エレクトレット基板１１０に対して局所的な力が加わり、エレクトレット基板１１０が損傷してしまう可能性がある。特にエレクトレット基板１１０が強度の小さい材料からなる場合、エレクトレット基板１１０が変形等してしまう可能性がある。
【００７０】
そこで、本実施形態においては、支持板１５２とエレクトレット基板１１０との間に、エレクトレット基板１１０に接触すると共に支持板１５２に設けられる樹脂膜１５２１を配置する構成を採用した。樹脂膜１５２１はフッ素樹脂などからなるとよい。
【００７１】
このような構成を採用することにより、回転軸１５０を支持板１５２の軸孔１５２ｈに押し込む際、樹脂膜１５２１が緩衝材として機能することとなり、エレクトレット基板１１０が損傷してしまうことが抑制される。また、樹脂膜１５２１がエレクトレット基板１１０と支持板１５２の間に配置されることで、エレクトレット基板１１０と支持板１５２との間に隙間が生じることが抑制される。
【００７２】
本実施形態の支持板１５２は、金属板を材料とし、プレス加工などによりその形状が形成されるものである。プレス加工を行った場合、打ち抜き方向に突出するカエリが縁に形成されることとなる。本実施形態の支持板１５２においては、その外縁に環状の第１のカエリ１５２１ａが形成されている。図１０に示す例においては、支持板１５２の材料である金属板を、下方から上方に向けて打ち抜くことにより、支持板１５２の外形を形成した場合に形成される第１のカエリ１５２１ａを示している。
【００７３】
樹脂膜１５２１は、支持板１５２に予め一体的に形成されるものであるとよい。そのため、支持板１５２は、予め一体的に形成される樹脂膜１５２１と共にプレス加工されるとよい。支持板１５２を、予め一体的に形成される樹脂膜１５２１と共にプレス加工において打ち抜くことで、樹脂膜１５２１は、環状の第１のカエリ１５２１ａの径方向内側に配置されることとなる。
【００７４】
回転軸１５０を支持板１５２の軸孔１５２ｈに押し込む際、図１０に示す例においては、支持板１５２の下面を上方に向けて押すこととなる。この際に、支持板１５２の下面から下方に突出するカエリが外縁に形成されていると、支持板１５２の下面に均等に力を加えることが困難となる。本実施形態の構成においては、第１のカエリ１５２１ａが上方に向くように形成されているため、支持板１５２の下面に均等に力を加えやすい。そのため、支持板１５２が傾くことを抑制できる。その結果、エレクトレット基板１１０と支持板１５２との間に隙間が形成されることを抑制できる。
【００７５】
また、第１のカエリ１５２１ａによる突出量に応じた厚みの樹脂膜１５２１を設けることにより、支持板１５２の上面はほぼ平坦面となる。そのため、支持板１５２の上面がエレクトレット基板１１０に対して均等に押されることとなる。その結果、エレクトレット基板１１０に対して局所的に力が加えられることが抑制される。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態の構成において、エレクトレット基板１１０と支持板１５２との間に隙間が形成されることが抑制されることにより、エレクトレット基板１１０と回転軸１５０とが強固に固定されることとなる。また、エレクトレット基板１１０と回転軸１５０との強固に固定されることにより、エレクトレット基板１１０において回転時の振れが生じにくくなり、安定した回転状態を維持できる。また、エレクトレット基板１１０の回転状態が安定することにより、発電装置として発電効率が低下することを抑制し、駆動装置として駆動伝達効率が低下することを抑制することができる。
【００７７】
また、樹脂膜１５２１が予め一体的に形成される支持板１５２を採用することにより、部品点数を少なくすることができ、樹脂膜１５２１と支持板１５２とを別々に加工する必要がないため製造工数を少なくすることができる。また、樹脂膜１５２１が予め一体的に形成される支持板１５２を採用することにより、回転軸１５０とエレクトレット基板１１０との固定構造を全体的に薄型化することができる。
【００７８】
さらに、支持板１５２は、その軸孔１５２ｈの縁に環状の第２のカエリ１５２１ｂが形成されている。第２のカエリ１５２１ｂは、第１のカエリ１５２１ａと反対方向に突出するように形成されている。すなわち、図１０に示す例においては、支持板１５２の材料である金属板を、上方から下方に向けて打ち抜くことにより、支持板１５２の軸孔１５２ｈを形成した場合に形成される第２のカエリ１５２１ｂを示している。
【００７９】
支持板１５２の軸孔１５２ｈの縁に形成されるカエリが回転軸１５０の挿入方向と反対方向に突出している場合、軸孔１５２ｈに対する回転軸１５０の挿入を阻害する可能性がある。本実施形態においては、第２のカエリ１５２１ｂは回転軸１５０の挿入方向に向けて突出しているため、第２のカエリ１５２１ｂが回転軸１５０の挿入を阻害することはない。
【００８０】
ただし、第２のカエリ１５２１ｂは、第１のカエリ１５２１ａと同じ方向に突出するように形成されていてもよい。すなわち、第２のカエリ１５２１ｂは、上方（図１０の矢印Ｚ１が示す方向）に突出するように形成されていてもよい。この場合、プレス加工により支持板１５２の外形を形成する際に、まとめて軸孔１５２ｈを形成するとよい。第１のカエリ１５２１ａと第２のカエリ１５２１ｂの突出方向が異なる場合、それぞれプレス加工する必要があるが、突出方向を同じとした場合、支持板１５２の外形を形成する工程と、軸孔１５２ｈを形成する工程を同時に行うことが可能となる。そのため、製造工程における工数を少なくすることができる。
【００８１】
なお、図１０においては、回転伝達部材１５３の厚みが、エレクトレット基板１１０の厚みよりも薄い例を示した。そのため、回転伝達部材１５３と樹脂膜１５２１との間に隙間が形成されており、回転伝達部材１５３と樹脂膜１５２１とは、非接触である。この隙間には、例えば、回転軸１５０とエレクトレット基板１１０とを導通する導電部材が配置されてもよい。ただし、導電部材をその隙間に配置しない場合であっても、回転伝達部材１５３と樹脂膜１５２１の間には隙間が形成されているとよい。支持板１５１、回転伝達部材１５３、及び支持板１５２が互いに接触するように設けられる場合、それらの寸法誤差が積み重なることで、支持板１５１、回転伝達部材１５３、及び支持板１５２の合計の厚みが想定より厚くなり、エレクトレット基板１１０に対して回転軸１５０を安定した姿勢で固定することができなくなる可能性があるためである。図１０に示すように、回転伝達部材１５３と樹脂膜１５２１との間に隙間が形成されるよう予め設計しておくことで、支持板等の寸法誤差により固定精度が低下することを抑制することができる。
【００８２】
［その他］
図４においては、エレクトレット基板１１０が、円板部１１４と、円板部１１４から径方向に延びる複数の延伸部１１５とを有しており、延伸部１１５の上面と下面にエレクトレット膜が設けられる例を示したが、エレクトレット基板１１０の構成はこれに限られない。例えば、エレクトレット基板１１０は、延伸部を有しない円板状であって、その円板状の上面及び下面に径方向に延びる複数のエレクトレット膜が互いに間隔を空けて並んで設けられる構成であってもよい。
【００８３】
また、例えば、エレクトレット基板１１０や対向基板１２０、１３０に周方向に所定の間隔を空けて並ぶと共に径方向に延びる複数の貫通孔を形成し、それら貫通孔が形成されない領域に、エレクトレット膜や電極部を配置する構成であってもよい。
【００８４】
なお、本実施形態においては、時計部品として、静電誘導型変換器である発電装置１００及び静電モータ２００を例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、エレクトレット基板以外の回転基板を含む時計に用いられるものであってもよい。
【００８５】
なお、本実施形態においては、腕時計を例に挙げて説明したが、これに限られず、例えば、懐中時計等であってもよい。さらには、時計に限られるものではなく、他の電子機器であってもよい。電子機器は、例えば、ユーザが装着可能なウェアラブルデバイス等の携帯機器であるとよい。
【００８６】
以上、本考案に係る実施形態について説明したが、この実施形態に示した具体的な構成は一例として示したものであり、本考案の技術的範囲をこれに限定することは意図されていない。当業者は、これら開示された実施形態を適宜変形してもよく、本明細書にて開示される考案の技術的範囲は、そのようになされた変形をも含むものと理解すべきである。
【符号の説明】
【００８７】
１  腕時計、２  秒針、３  分針、４  時針、１５  回転錘、１１，２１  軸受機構、５０  静電モータ駆動回路、６０  電磁モータ駆動回路、６１，６２  整流回路、６３  スイッチ、７０  電磁モータ、７１  外装ケース、７２  文字板、７３  略字、７４  時字、１００  発電装置、１１０  エレクトレット基板、１１１，１１２  エレクトレット膜、１１４  円板部、１１５  延伸部、１２０，１３０  対向基板、１２１，１３１  電極部、１５０  回転軸、１５０ａ，１５０ｂ  ほぞ部、１５０ｃ  位置決め拡径部、１５０ｈ  軸孔、１５１  支持板、１５１ｈ  軸孔、１５２  支持板、１５２ｈ  軸孔、１５２１  樹脂膜、１５２１ａ  第１のカエリ、１５２１ｂ  第２のカエリ、１５３  回転伝達部材、１５３ｈ  軸孔、２００  静電モータ、２２０  電源、２４０  制御回路。
【図１】
0003232472.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003232472.tif 000007
【図６】
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【図７】
0003232472.tif 000009
【図８】
0003232472.tif 000010
【図９】
0003232472.tif 000011
【図１０】
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