(57)【要約】【課題】ソーラー発電式電子時計において、ソーラーセルからの出力電流をＩＣまで伝達するのに、剛体のソーラーセルに対して微細な接点バネや、熱圧着性の端子シートを用いていた。そのため、コスト的にも高価になり、信頼性にも不安があった。【解決手段】弾性を有する基板のソーラーセルを用い、ソーラーセルの出力電極部を撓ませる事によって接続部材との電気的導通を確保し、ソーラーセルの出力電流を取り出す構造にする。その結果、接続部材は剛性の簡単な形状にする事ができ、安価で信頼性に優れたソーラーセルの発電電流の取り出し構造を実現できる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有する基板上に製膜されたソーラーセルと、該ソーラーセルによって発電した発電エネルギにより駆動されるＩＣチップと、前記ソーラーセルの出力電極部と前記ＩＣチップの電源部とを電気的に接続する接続部材とを有し、前記ソーラーセルの出力電極部と前記接続部材との電気的な接続を前記ソーラーセルの弾性による圧接により行うことを特徴とするソーラー発電式電子時計。
【請求項２】
前記ソーラーセルの出力電極と前記ＩＣチップの電源部とを電気的に接続する接続部材との間にさらに弾性導通部材を有し、前記ソーラーセルの出力電極部と前記接続部材との電気的な接続を前記ソーラーセルの弾性と前記弾性導通部材の弾性とによる圧接により行うことを特徴とする請求項１記載のソーラー発電式電子時計。
【請求項３】
前記ソーラーセルはリング状に配置されていることを特徴とする請求項１記載のソーラー発電式電子時計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はソーラー発電式電子時計のソーラーセルからの発電電流の取り出し構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のソーラー発電式電気時計においては、ソーラーセルの発電電流の取り出し構造としては、ソーラーセルの出力電極部に、板状またはコイル形状の接続バネを弾性圧接して電気的導通をとり、その接続バネを介して時計を駆動するＩＣチップを実装した回路基板に電源を供給する構造が一般的に用いられている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、ソーラーセルの出力電極部に熱圧着性の導電シートを圧着してソーラーセルの出力電流を取り出す構造も用いられている。（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５７−６７８７７号公報（第２頁、図２）
【特許文献２】
特開平８−１７９０５８号公報（特許請求の範囲、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、今までに提案されているソーラーセルの発電電流の取り出し構造にはそれぞれ多くの課題を有していた。上記接続バネを用いたソーラーセルの発電電流の取り出し構造では、微細なサイズのバネ部品を配置する必要があった。一般的に腕時計はその携帯性の要求から小型化薄型化が求められるため、その機構部品は非常に小さなスペースに配置する必要がある。そのため、ソーラーセルの接続バネは微小な構造にしなければならず、またその微小なサイズの中で電気的導通の信頼性を確保するためにバネの接点圧力、撓み量などの適切な設定にする必要があった。その結果、接続バネを用いた構造は、小型化薄型化を図る場合に制約となり、また接続バネは部品設計、加工性、取扱い等が難しく、コストアップにつながってしまうという課題があった。
【０００６】
また、上記の熱圧着性の導電シートを用いる構造では、腕時計の微小なスペースで接着による固定力および電気的導通を確保する必要がある。そのために熱圧着の作業は非常に難しいものとなり、作業工数の増加、歩留まりの低下など、コストアップにつながってしまうという課題があった。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題を解決して、大きなスペースを必要としない簡単な構造により、薄型小型の時計構造を低価格で実現し、さらに電気的導通の信頼性の高いソーラーセルの発電電流の取り出し構造を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、弾性を有する基板上に製膜されたソーラーセルと、該ソーラーセルによって発電した発電エネルギにより駆動されるＩＣチップと、前記ソーラーセルの出力電極部と前記ＩＣチップの電源部とを電気的に接続する接続部材とを有し、前記ソーラーセルの出力電極部と前記接続部材との電気的な接続を前記ソーラーセルの弾性による圧接により行うことを特徴とする。
【０００９】
上記構成により、ソーラーセルの発電電流を、ソーラーセルの弾性を利用した圧接によって取り出すことができるので、別途に複雑な接続バネ部材等を用いる必要がない。すなわち、低価格で、小型薄型のソーラー発電式電子時計を実現する事ができる。また、簡単な構成でソーラーセルの発電電流を取り出せるため、電気的導通の信頼性を高める事ができる。
【００１０】
また、前記ソーラーセルの出力電極と前記ＩＣチップの電源部とを電気的に接続する接続部材との間にさらに弾性導通部材を有し、前記ソーラーセルの出力電極部と前記接続部材との電気的な接続を前記ソーラーセルの弾性と前記弾性導通部材の弾性とによる圧接により行うことを特徴とする。
【００１１】
上記構成により、ソーラーセルの弾性だけでなく、弾性導通部材の弾性を用いてソーラーセルの出力電極部と接続部材との電気的な接続を行っているので、信頼性の高い接点構造を実現する事ができる。
【００１２】
また、前記ソーラーセルはリング状に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
上記構成により、リング状に配置したソーラーセルの発電電流をとても簡単な構造で取り出す事が可能となり、リング状に配置されるソーラーセルを用いたソーラー発電式電子時計の電気的導通の信頼性を確保しつつ、低価格なソーラー発電式電子時計を実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態であるソーラー発電式電子時計の部分断面図であり、図２はソーラーセルの上面図である。
図１において、１は弾性を有するフィルム製の基板上に製膜されたソーラーセル、３は該ソーラーセルによって発電した発電エネルギにより駆動されるＩＣチップ、４は該ＩＣチップ３が実装される回路基板で、２は前記ソーラーセル１の出力電極部と前記回路基板４との間の電気的接続をとる為の金属からなる導電性の接続部材である。５はプラスチック材からなる地板であり、ネジチューブ７が圧入固定されている。６は前記接続部材２と前記回路基板４を締結固定する止めネジである。
【００１５】
図２に示すように、ソーラーセル１は光を受けて発電する発電部１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆを有し直列に接続されている。１ａは、発電部１ｃからプラスの出力を取り出すプラス出力電極部であり、また１ｂは発電部１ｆからマイナスの出力を取り出すマイナス出力電極部であり、プラス出力電極部１ａ及びマイナス出力電極部１ｂはそれぞれ発電部１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆから外形方向に突出した形状をしている。
【００１６】
以上の構成による第１の実施の形態において、図１に示すように、ソーラーセル１のプラス出力電極部１ａはソーラーセル１の弾性により下向きに弾性的に撓んで接続部材２に圧接され、接続部材２と接触している。接続部材２は導電性の金属部材であるので、ソーラーセルのプラス出力電極部１ａと接続部材２は電気的に接続される。接続部材２は回路基板４とともに止めネジ６で地板５に締結固定されることによって、ソーラーセル１のプラス出力電極部１ａと回路基板４とは電気的に接続され、回路基板４の図示されていないパターンを介してソーラーセル１のプラス出力電極部１ａとＩＣチップ３の図示されていない電源部とは電気的に接続される。なお、図示していないがソーラーセル１のマイナス出力電極部１ｂも、同様の構成によりＩＣチップ３の図示されていない電源部と電気的に接続される。第１の実施の形態においては以上のような構成をとることによりソーラーセル１の発電電流を取り出している。
【００１７】
接続部材２は、図１に示すように剛体形状をしているが、ソーラーセル１はフィルム製であり、弾性を有しているので、プラス出力電極部１ａが撓んだ時に、一定の接点力を保つ事ができる。また、ソーラーセル１の、プラス出力電極部１ａおよびマイナス出力電極部１ｂを図２に示すように突出した形状にすることにより弾性性能を向上させる事ができ、接点の信頼性を向上させる事ができる。
【００１８】
なお、第１の実施の形態においてソーラーセル１はフィルム製の基板を使用したが、弾性を有した基材であればそれ以外の基板でも良く、例えば薄板状ステンレス等でも良い。
【００１９】
また、第１の実施の形態において接続部材２は剛体形状としたが、接続部材２に弾性をもたせる構造としても良い。その場合ソーラーセル１と、接続部材２の電気的導通の信頼性を向上させる事ができる。
【００２０】
以上の構成のように第１の実施の形態によれば、ソーラーセル１の発電電流の取り出しにあたり、複雑なバネ性を有した接続バネなどを用いる必要がなく、単純な剛体構造の接続部材２だけで構成する事ができる。
【００２１】
次に第２の実施の形態について、図３を用いて説明する。図３は本発明の第２の実施の形態であるソーラー発電式電子時計の部分断面図である。図３において、３１は弾性を有するフィルム製の基板上に製膜されたソーラーセルである。３２は該ソーラーセル３１の出力電極部と前記回路基板４との間の電気的接続をとる為の金属からなる導電性の接続部材である。なお、第１の実施の形態と同一部品には同一番号を付して説明を省略する。
【００２２】
ソーラーセル３１のプラス出力電極部３１ａは縦曲げされた形状で、接続部材３２に横方向に圧接し、接続部材３２とソーラーセル３１の出力電極部３１ａとは電気的に接続されている。接続部材３２は剛体構造でありバネ力を持たないが、フィルム基材のソーラーセル３１の弾性力によって、接続部材３２の方向へ接点力を得る事ができる。接続部材３２は、回路基板４とともに止めネジ６で締結固定されることによって、ソーラーセル３１のプラス出力電極部１ａと回路基板４とは電気的に接続され、回路基板４の図示されていないパターンを介してソーラーセル３１出力電極部１ａとＩＣチップ３の図示されていない電源部とは電気的に接続される。なお、図示していないがソーラーセル３１のマイナス出力電極部も、同様の構成によりＩＣチップ３の図示されていない電源部と電気的に接続される。第２の実施の形態においては以上のような構成をとることによりソーラーセル３１の発電電流を取り出している。
【００２３】
以上の構成のように第２の実施の形態によれば、ソーラーセル３１からの出力を、複雑なバネ性を有した接続部材を用いる事無く、単純な剛体構造の接続部材３２で構成する事ができる。また、ソーラーセル３１のプラス出力電極部３１ａを縦曲げする事により、平面的なスペースを必要とせず、小型の腕時計を実現するのに有効である。
【００２４】
次に第３の実施の形態について、図４を用いて説明する。図４は本発明の第３の実施の形態であるソーラー発電式電子時計の部分断面図である。図４において、７１は弾性を有するフィルム製の基板上に製膜されたソーラーセル、７５は該ソーラーセルによって発電した発電エネルギにより駆動されるＩＣチップ、７６は該ＩＣチップ７５が実装される回路基板で、７２は前記ソーラーセル７１の出力電極部７１ａと前記回路基板７６との間の電気的接続をとる為の金属からなる導電性の接続部材である止メピンで、ソーラーセル７１の固定及び出力電流を取り出しを行っている。６５は止メピン７２と、ＩＣチップ７５が実装された回路基板７６との電気的導通をとる金属性の接続バネである。７４はプラスチック材からなる時計の基材となる地板である。
【００２５】
以上の構成による第３の実施の形態において、地板７４の上面に配置されたソーラーセル７１の出力電極部７１ａは、止メピン７２をプラスチック材の地板７４に圧入する事により、止メピン７２に押されて下方向に撓む。止メピン７２は径太部７２ｃにより地板７４に固定される為、ソーラーセル７１の出力電極部７１ａは止メピン７２のツバ底部７２ａを圧接し、電気的に接続される。止メピン７２の先端部７２ｂは接続バネ６５と接触し、さらに接続バネ６５は回路基板７６と接触している。よって、ソーラーセル７１の出力電流は、止メピン７２、接続バネ６５、回路基板７６を介して電気的に接続されて、ＩＣチップ７５へ供給される。第３の実施の形態では、時計ムーブメントへのソーラーセル７１の組立は、地板７４上にソーラーセル７１を配置し、その後止メピン７２を地板７４へ圧入する手順となる。
【００２６】
以上の構成のように第３の実施の形態によれば、とても簡単な形状の止メピン７２でソーラーセル７１を固定する事ができ、さらに同時に、出力電流を取り出す事ができる。また、ソーラーセル７１を固定する組立作業も簡単に行う事ができる。
【００２７】
続いて第４の実施の形態について、図５を用いて説明する。図５は本発明の第４の実施の形態であるソーラー発電式電子時計の部分断面図である。第４の実施の形態は、前述の第３の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、金属からなる導電性の接続部材である止メピン６２とソーラーセル７１の間にバネ座６３を挿入している構成が異なる。この構成によると、まずソーラーセル７１の出力電極部７１ａとバネ座６３との間で電気的に接続され、その後バネ座６３と止メピン６２との間で電気的に接続される。なお、止メピン６２からＩＣ７５までの電気的接続経路は前述の第３の実施の形態と同様である。
【００２８】
以上の構成よれば、ソーラーセル７１の出力部の接点力を、ソーラーセル７１の弾性力だけでなく、バネ座６３のバネ力を用いて確保しているので、信頼性の高い接点構造を実現する事ができる。
【００２９】
また、第４の実施の形態では、ソーラーセル７１と、バネ座６３の両方のバネ力によって電気的導通をとっているが、ソーラーセル７１を剛体構造としてバネ座６３だけのバネ力で電気的導通をとる構成とすることも可能である。
【００３０】
続いて第５の実施の形態について、図６を用いて説明する。図６は本発明の第５の実施の形態であるソーラー発電式電子時計の、ソーラーセルの出力構造を示す略平面図である。図６において、４１は弾性を有するフィルム製の基板上に製膜されたソーラーセルであり、４２及び４３は金属からなる導電性の剛体の接続部材である。図示していないがリング状のソーラーセル４１の内側に腕時計のムーブメントを配置し、丸型のソーラー発電式電子時計を構成している。
【００３１】
図６に示すようにソーラーセル４１はリング状に撓ませた構造に配置し、さらにプラス出力電極部４１ａ、およびマイナス出力電極部４１ｂは、点線の状態から実線の状態まで撓ませる。このときソーラーセル４１のプラス出力電極部４１ａは接続部材４２と圧接して電気的に接続され、マイナス出力電極部４１ｂは接続部材４２と圧接して電気的に接続される。なお、接続部材４２及び接続部材４３は図示されていないＩＣチップの電源部と電気的に接続されている。
【００３２】
以上の構成によれば、リング状に配置した、ソーラーセルの出力をとても簡単な構造で取り出す事が可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、ソーラーセルの出力電流を、ソーラーセルの弾性力によってとりだす事ができるので、複雑な接続バネ部材などを用いる必要がなく、また、複雑な接続バネ部材などを用いないので、低価格で、小型薄型の腕時計を実現する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるソーラー発電式電子時計の部分断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態であるソーラー発電式電子時計のソーラーセルの上面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態であるソーラー発電式電子時計の部分断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態であるソーラー発電式電子時計の部分断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態であるソーラー発電式電子時計の部分断面図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態であるソーラー発電式電子時計の、ソーラーセルの出力構造を示す略平面図である。
【符号の説明】
１、３１、４１、７１  ソーラーセル
２、３２、４２、４３  接続部材
３、７５  ＩＣ
４、７６  回路基板
５、７４  地板
６２、７２  止メピン
６３  バネ座
６５  接続バネ
【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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