(57)【要約】【課題】本来の機能と付加機能の電力消費を分けて付加機能の電力消費が本来の機能の電力消費に影響しないようにし、本来の機能と付加機能をともに存分に発揮できる電磁誘導充電式携帯機器を提供する。【解決手段】腕時計１０の時計ケースの裏ブタ１１を、チタン・ＳＵＳ・樹脂などの非磁性材料でつくる。裏ブタ内側のケース内には、裏ブタに密接して環状の二次コイル１２を備える。二次コイルには、第１の整流回路１３を直列に接続する。第１の整流回路は、それに直列に接続する第１の蓄電池１４とで第１の充電回路１５を構成する。その第１の充電回路には、第２の整流回路１６を直列に接続する。第２の整流回路は、それに直列に接続する第２の蓄電池１７とで第２の充電回路１８を構成する。第２の蓄電池には、時計駆動回路２０を直列に接続して備える。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性のケース内に設ける二次コイルと、
その二次コイルに直列に接続する第１の整流回路、およびその第１の整流回路に直列に接続する第１の蓄電池を有する第１の充電回路と、
その第１の充電回路に直列に接続する第２の整流回路、およびその第２の整流回路に直列に接続する第２の蓄電池を有する第２の充電回路と、
を備えることを特徴とする、電磁誘導充電式携帯機器。
【請求項２】
前記第１の蓄電池を、前記二次コイルと同一平面で、かつその二次コイルで囲んで配置することを特徴とする、請求項１に記載の電磁誘導充電式携帯機器。
【請求項３】
前記２次コイルを巻数１００ターン以上とする一方、前記第１の蓄電池を、３Ｖリチウム系の２次電池で、外径が９ｍｍ〜２０ｍｍ、厚みが１．６ｍｍ〜３．２ｍｍとすることを特徴とする、請求項１または２に記載の電磁誘導充電式携帯機器。
【請求項４】
前記第２の蓄電池に時計駆動回路を直列に接続して備えることを特徴とする、請求項１、２または３に記載の電磁誘導充電式携帯機器。
【請求項５】
前記第１の蓄電池に付加機能回路を直列に接続して備えることを特徴とする、請求項４に記載の電磁誘導充電式携帯機器。
【請求項６】
前記付加機能回路を、フル充電を表示する表示駆動回路とすることを特徴とする、請求項５に記載の電磁誘導充電式携帯機器。
【請求項７】
前記表示駆動回路に、充電中であることとフル充電であることを報知するＬＥＤを設けることを特徴とする、請求項６に記載の電磁誘導充電式携帯機器。
【請求項８】
前記第２の整流回路に抵抗を直列に接続して備えることを特徴とする、請求項４に記載の電磁誘導充電式携帯機器。
【請求項９】
電圧検出回路およびシャント回路を有する第１の蓄電池過充電防止回路を、その電圧検出回路を前記第１の蓄電池に直列に接続して備えることを特徴とする、請求項４に記載の電磁誘導充電式携帯機器。
【請求項１０】
前記シャント回路に付加機能回路を設けることを特徴とする、請求項９に記載の電磁誘導充電式携帯機器。
【請求項１１】
電圧検出回路およびシャント回路を有する第２の蓄電池過充電防止回路を、その電圧検出回路を前記第２の蓄電池に直列に接続して備えることを特徴とする、請求項４に記載の電磁誘導充電式携帯機器。
【請求項１２】
発振周波数が１０ＫＨｚ以上の充電器で充電することを特徴とする、請求項４に記載の電磁誘導充電式携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、時計ケース内に蓄電池とともに二次コイルを備え、充電器上に載せてその充電器の一次コイルに通電して磁束を生じ、その磁束で電磁誘導により二次コイルに電流を発生して蓄電池を充電する充電式腕時計などの電磁誘導充電式携帯機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の腕時計の中には、電池交換の煩わしさをなくすため、充電式のものがある。この種の腕時計では、例えば図８に示すように、時計ケースの裏ブタ１内に二次コイル２を備え、その二次コイル２を充電回路３を介して時計駆動回路４に接続していた。充電回路３は、二次コイル２に直列に接続する整流回路５とその整流回路５に直列に接続する蓄電池６とで構成していた。
【０００３】
そして、電池がなくなったときは、充電器のケース７上に載せて充電器の発振回路の出力を第１コイル８に入力することによりコア９に磁束を生じ、その磁束で電磁誘導により二次コイル２に電流を発生して整流回路５で整流し、蓄電池６を充電してその蓄電池６で時計駆動回路４を駆動していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年、時計の多機能化が進み、本来の時計機能に時計機能以外の機能を付加し、液晶・振動モータ・ブザー・ＥＬなどを備えるものが多くなってきている。このようなマルチタイプの腕時計において、制約なく付加機能を使用すると、使用時の消費電流が多いことによる電池電圧の低下により、本来の時計機能が停止するおそれがあり、その不安から付加機能に制約を加えざるを得なかった。
【０００５】
そこで、この発明の第１の目的は、本来の機能と付加機能の電力消費を分けて付加機能の電力消費が本来の機能の電力消費に影響しないようにし、本来の機能と付加機能をともに存分に発揮できる電磁誘導充電式携帯機器を提供することにある。
【０００６】
この発明の第２の目的は、厚さを薄くした電磁誘導充電式携帯機器を提供することにある。
【０００７】
この発明の第３の目的は、付加機能を有効に作動するとともに、確実な充電を可能とする電磁誘導充電式携帯機器を提供することにある。
【０００８】
この発明の第４の目的は、時計機能を本来の機能とする電磁誘導充電式携帯機器において、本来の時計機能と付加機能の電力消費を分けて付加機能の電力消費が本来の機能の電力消費に影響しないようにし、本来の機能と付加機能をともに存分に発揮することにある。
【０００９】
ところで、従来の充電式腕時計では、付加機能を備える場合、特にその付加機能の消費電流が大きいときや長時間動作するとき、その付加機能を動作させると、電池の電圧降下から時計等の本来の機能を停止することがあった。
【００１０】
そこで、この発明の第５の目的は、付加機能を長時間動作しても、時計等の本来の機能が停止することがない電磁誘導充電式携帯機器を提供することにある。
【００１１】
この発明の第６の目的は、充電中であるかフル充電になったかユーザーに知らせることができる電磁誘導充電式携帯機器を提供することにある。
【００１２】
この発明の第７の目的は、充電状態をユーザーに視覚的に知らせることができる電磁誘導充電式携帯機器を提供することにある。
【００１３】
この発明の第８の目的は、第１の蓄電池と第２の蓄電池の耐電圧が大きく異なる場合にも、急速充電やフル充電を可能とする電磁誘導充電式携帯機器を提供することにある。
【００１４】
この発明の第９の目的は、フル充電後の第１の蓄電池の電圧保護を実施する電磁誘導充電式携帯機器を提供することにある。
【００１５】
この発明の第１０の目的は、第１の蓄電池と第２の蓄電池の耐電圧が大きく異なる場合にも、第２の蓄電池に耐電圧以上の電圧が加わることを防ぐとともに、時計の高電圧停止を防止する電磁誘導充電式携帯機器を提供することにある。
【００１６】
この発明の第１１の目的は、充電時に外部から磁力を加えたときも、アナログ時計の駆動モータが誤動作することを防止するとともに、二次コイルを小さくして時計の小型化を図り、また電磁音を発生しない電磁誘導充電式携帯機器を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
そのため、この発明は、上記第１の目的を達成すべく、電磁誘導充電式携帯機器にあって、
非磁性のケース内に設ける二次コイルと、
その二次コイルに直列に接続する第１の整流回路、およびその第１の整流回路に直列に接続する第１の蓄電池を有する第１の充電回路と、
その第１の充電回路に直列に接続する第２の整流回路、およびその第２の整流回路に直列に接続する第２の蓄電池を有する第２の充電回路と、
を備える、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、上記第２の目的を達成すべく、請求項１に記載の電磁誘導充電式携帯機器において、第１の蓄電池を、二次コイルと同一平面で、かつその二次コイルで囲んで配置する、ことを特徴とする。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、上記第３の目的を達成すべく、請求項１または２に記載の電磁誘導充電式携帯機器において、２次コイルを巻数１００ターン以上とする一方、第１の蓄電池を、３Ｖリチウム系の２次電池で、外径が９ｍｍ〜２０ｍｍ、厚みが１．６ｍｍ〜３．２ｍｍとする、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、上記第４の目的を達成すべく、請求項１、２または３に記載の電磁誘導充電式携帯機器において、第２の蓄電池に時計駆動回路を直列に接続して備える、ことを特徴とする。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、上記第４の目的を達成すべく、請求項４に記載の電磁誘導充電式携帯機器において、第１の蓄電池に付加機能回路を直列に接続して備える、ことを特徴とする。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、上記第５の目的を達成すべく、請求項５に記載の電磁誘導充電式携帯機器において、付加機能回路を、フル充電を表示する表示駆動回路とする、ことを特徴とする。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、上記第６の目的を達成すべく、請求項６に記載の電磁誘導充電式携帯機器において、表示駆動回路に、充電中であることとフル充電であることを報知するＬＥＤを設ける、ことを特徴とする。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、上記第７の目的を達成すべく、請求項４に記載の電磁誘導充電式携帯機器において、第２の整流回路に抵抗を直列に接続して備える、ことを特徴とする。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、上記第８の目的を達成すべく、請求項４に記載の電磁誘導充電式携帯機器において、電圧検出回路およびシャント回路を有する第１の蓄電池過充電防止回路を、その電圧検出回路を第１の蓄電池に直列に接続して備える、ことを特徴とする。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、上記第９の目的を達成すべく、請求項９に記載の電磁誘導充電式携帯機器において、シャント回路に付加機能回路を設ける、ことを特徴とする。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、上記第１０の目的を達成すべく、請求項４に記載の電磁誘導充電式携帯機器において、電圧検出回路およびシャント回路を有する第２の蓄電池過充電防止回路を、その電圧検出回路を第２の蓄電池に直列に接続して備える、ことを特徴とする。
【００２８】
請求項１２に記載の発明は、上記第１１の目的を達成すべく、請求項４に記載の電磁誘導充電式携帯機器において、発振周波数が１０ＫＨｚ以上の充電器で充電する、ことを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図１には、この発明の一例である電磁誘導充電式腕時計とその充電器の部分構成を示す。
【００３０】
図中符号１０は腕時計、１１はその腕時計１０の時計ケースの裏ブタである。裏ブタ１１は、チタン・ＳＵＳ・樹脂などの非磁性材料でつくる。裏ブタ１１内側のケース内には、裏ブタ１１に密接して環状の二次コイル１２を備える。
【００３１】
二次コイル１２には、第１の整流回路１３を直列に接続する。第１の整流回路１３は、それに直列に接続する第１の蓄電池１４とで第１の充電回路１５を構成する。その第１の充電回路１５には、第２の整流回路１６を直列に接続する。第２の整流回路１６は、それに直列に接続する第２の蓄電池１７とで第２の充電回路１８を構成する。第２の蓄電池１７には、時計駆動回路２０を直列に接続して備える。
【００３２】
そして、第２の蓄電池１７で時計駆動回路２０を駆動する。電池がなくなったときには、図１に示すように、充電器３０上に載せ、充電器３０のケース３１内に設ける発振回路３２の出力を一次コイル３３に入力することによりコア３４に磁束を生じ、その磁束で電磁誘導により腕時計１０の二次コイル１２に電流を発生し、整流回路１３・１６で整流してそれぞれ蓄電池１４・１７を充電する。
【００３３】
ここで、腕時計１０は、発振周波数が１０ＫＨｚ以上の充電器３０で充電するようにすると、充電周波数を高くして、充電時に外部から磁力を加えたときも、アナログ時計の駆動モータが誤動作することを防止するとともに、二次コイル１２を小さくして小型化を図り、また電磁音をなくすことができる。
【００３４】
そして、図１のような構成とすると、第２の蓄電池１７が時計の動作を長時間にわたって保証するため、本来の時計機能と、液晶・振動モータ・ブザー・ＥＬなどを用いた時計機能以外の付加機能の電力消費を分けて、付加機能の電力消費が本来の機能の電力消費に影響しないようにし、本来の機能と付加機能をともに存分に発揮することができる。
【００３５】
なお、ここで、図２に示すように、第１の蓄電池１４を、二次コイル１２と同一平面で、かつその二次コイル１２で囲んで配置すると、すなわち二次コイル１２の内部に第１の蓄電池１４を配置すると、腕時計１０の全体厚さを薄くすることができる。
【００３６】
また、２次コイル１２を巻数１００ターン以上とする一方、第１の蓄電池１４を、３Ｖリチウム系の２次電池で、外径が９ｍｍ〜２０ｍｍ、厚みが１．６ｍｍ〜３．２ｍｍとすると、付加機能を有効に作動するとともに、確実な充電を可能とすることができる。
【００３７】
そして、図３に示すように、第１の蓄電池１４に付加機能回路２２を直列に接続して備えると、第１の蓄電池１４に複雑な電圧保証回路を付けないで付加機能回路２２が接続でき、本来の時計機能と付加機能の電力消費を分けて付加機能の電力消費が本来の機能の電力消費に影響しないようにし、本来の機能と付加機能をともに存分に発揮することができる。
【００３８】
付加機能回路２２としては、例えば、充電中であることを連続点灯表示で報知し、フル充電であることを点滅点灯表示で報知するＬＥＤ・ＥＬなどの表示駆動回路を設ける。
【００３９】
また、図４に示すように、第２の整流回路１６に抵抗を直列に接続して備えると、第１の蓄電池１４と第２の蓄電池１７の耐電圧が異なる場合にも、抵抗２３で第２の蓄電池１７の充電電流を抑制して第２の蓄電池１７に耐電圧以上の電圧が加わることを防ぎ、急速充電やフル充電を可能とすることができる。
【００４０】
さらに、図５に示すように、電圧検出回路２４およびシャント回路２５を有する第１の蓄電池過充電防止回路２６を、その電圧検出回路２４を第１の蓄電池１４に直列に接続して備えると、第１の蓄電池１４と第２の蓄電池１７の耐電圧が大きく異なる場合にも、第１の蓄電池過充電防止回路２６で第１の蓄電池１４に耐電圧以上の電圧が加わることを防ぎ、急速充電やフル充電を可能とすることができる。
【００４１】
ここで、図６に示すように、シャント回路２５に付加機能回路２７を設けると、付加機能回路２７を駆動することに用いてフル充電後の充電エネルギの有効利用を図ることができる。
【００４２】
ところで、図７に示すように、電圧検出回路２４およびシャント回路２５を有する第２の蓄電池過充電防止回路２８を、その電圧検出回路２４を第２の蓄電池１７に直列に接続して備えると、第１の蓄電池１４と第２の蓄電池１７の耐電圧が大きく異なる場合にも、第２の蓄電池過充電防止回路２８で第２の蓄電池１７に耐電圧以上の電圧が加わることを防ぐとともに、時計の高電圧停止を防止することができる。
【００４３】
なお、腕時計１０は、発振周波数が１０ＫＨｚ以上の充電器３０で充電するようにすると、充電周波数を高くして、充電時に外部から磁力を加えたときも、アナログ時計の駆動モータが誤動作することを防止するとともに、二次コイルを小さくして時計の小型化を図り、また電磁音をなくすことができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、二次コイルとともに、第１の蓄電池を有する第１の充電回路のみならず、第２の蓄電池を有する第２の充電回路も備えるので、本来の機能を第２の蓄電池で保証し、第１の蓄電池の能力限界まで付加機能に利用し得るようにする。これにより、本来の機能と付加機能の電力消費を分けて付加機能の電力消費が本来の機能の電力消費に影響しないようにし、本来の機能と付加機能をともに存分に発揮することができる。
【００４５】
また、蓄電池が容量不足となった場合でも、急速充電により早期の機能回復が可能となる。
【００４６】
請求項２に係る発明によれば、第１の蓄電池を、二次コイルと同一平面で、かつその二次コイルで囲んで配置するので、二次コイルの内部に第１の蓄電池を配置して機器全体の厚さを薄くすることができる。
【００４７】
請求項３に係る発明によれば、２次コイルを巻数１００ターン以上とする一方、第１の蓄電池を、３Ｖリチウム系の２次電池で、外径が９ｍｍ〜２０ｍｍ、厚みが１．６ｍｍ〜３．２ｍｍとするので、付加機能を有効に作動するとともに、確実な充電を可能とすることができる。
【００４８】
請求項４に係る発明によれば、第２の蓄電池に時計駆動回路を直列に接続して備えるので、第２の蓄電池が時計の動作を長時間にわたって保証するため、本来の時計機能と付加機能の電力消費を分けて付加機能の電力消費が本来の機能の電力消費に影響しないようにし、本来の機能と付加機能をともに存分に発揮することができる。
【００４９】
請求項５に係る発明によれば、第１の蓄電池に付加機能回路を直列に接続して備えるので、第１の蓄電池に複雑な電圧保証回路を付けないで付加機能回路が接続でき、本来の時計機能と付加機能の電力消費を分けて付加機能の電力消費が本来の機能の電力消費に影響しないようにし、本来の機能と付加機能をともに存分に発揮することができる。
【００５０】
請求項６に係る発明によれば、付加機能回路を、フル充電を表示する表示駆動回路とするので、ＬＥＤやＥＬなどでフル充電状態を表示し、フル充電後の充電エネルギを有効に利用してユーザーへの報知に使用することができる。
【００５１】
請求項７に係る発明によれば、表示駆動回路に、充電中であることとフル充電であることを報知するＬＥＤを設けるので、充電中であるかフル充電になったかユーザーに知らせることができる。
【００５２】
請求項８に係る発明によれば、第２の整流回路に抵抗を直列に接続して備えるので、第１の蓄電池と第２の蓄電池の耐電圧が異なる場合にも、抵抗で第２の蓄電池の充電電流を抑制して第２の蓄電池に耐電圧以上の電圧が加わることを防ぎ、急速充電やフル充電を可能とすることができる。
【００５３】
請求項９に係る発明によれば、電圧検出回路およびシャント回路を有する第１の蓄電池過充電防止回路を、その電圧検出回路を第１の蓄電池に直列に接続して備えるので、第１の蓄電池と第２の蓄電池の耐電圧が大きく異なる場合にも、第１の蓄電池過充電防止回路で第１の蓄電池に耐電圧以上の電圧が加わることを防ぎ、急速充電やフル充電を可能とすることができる。
【００５４】
請求項１０に係る発明によれば、シャント回路に付加機能回路を設けるので、付加機能回路を駆動することに用いてフル充電後の充電エネルギの有効利用を図ることができる。
【００５５】
請求項１１に係る発明によれば、電圧検出回路およびシャント回路を有する第２の蓄電池過充電防止回路を、その電圧検出回路を第２の蓄電池に直列に接続して備えるので、第１の蓄電池と第２の蓄電池の耐電圧が大きく異なる場合にも、第２の蓄電池過充電防止回路で第２の蓄電池に耐電圧以上の電圧が加わることを防ぐとともに、時計の高電圧停止を防止することができる。
【００５６】
請求項１２に係る発明によれば、発振周波数が１０ＫＨｚ以上の充電器で充電するので、充電周波数を高くして、充電時に外部から磁力を加えたときも、アナログ時計の駆動モータが誤動作することを防止するとともに、二次コイルを小さくして時計の小型化を図り、また電磁音をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一例である電磁誘導充電式腕時計と、その充電器の部分構成図である。
【図２】その具体例の説明図である。
【図３】別の具体例の構成図である。
【図４】また別の具体例の構成図である。
【図５】さらに別の具体例の構成図である。
【図６】またさらに別の具体例の構成図である。
【図７】さらにまた別の具体例の構成図である。
【図８】従来の電磁誘導充電式腕時計と、その充電器の部分構成図である。
【符号の説明】
１０　　電磁誘導充電式腕時計（電磁誘導充電式携帯機器）
１１　　ケースの裏ブタ
１２　　二次コイル
１３　　第１の整流回路
１４　　第１の蓄電池
１５　　第１の充電回路
１６　　第２の整流回路
１７　　第２の蓄電池
１８　　第２の充電回路
２０　　時計駆動回路
２２　　付加機能回路
２３　　抵抗
２４　　電圧検出回路
２５　　シャント回路
２６　　第１の蓄電池過充電防止回路
２７　　付加機能回路
２８　　第２の蓄電池過充電防止回路
３０　　充電器
３１　　充電器のケース
３２　　発振回路
３３　　一次コイル
３４　　コア
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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