(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導性材料よりなる裏蓋と、
熱伝導性材料よりなるベゼルと、
裏蓋とベゼルの間に挟み込まれた断熱材料よりなるケースと、
裏蓋及びベゼルの、温度差により発電する熱発電素子と、を備え、
熱発電素子が発電した電力を時計の駆動電力に利用する熱発電時計において、
ケースの内縁に形成された、ケースの内側に突出する突出部と、
ケースの突出部の上に配置される座板と、
ケースの内側に配置され、座板と、裏蓋とを固定する固定手段と、
ケースの下面に当接する裏蓋の外縁と、を備え、
座板と裏蓋との間で、ケースの突出部を挟持して裏蓋を固定したこと
を特徴とする熱発電時計。
【請求項２】
ケースの突出部がリング状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱発電時計。
【請求項３】
裏蓋にケースに対する位置決め手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の熱発電時計。
【請求項４】
座板にケースに対する位置決め手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の熱発電時計。
【請求項５】
裏蓋に段部を備え、段部がケース突出部と嵌合可能な形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の熱発電時計。
【請求項６】
座板に段部を備え、段部がケース突出部と嵌合可能な形状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の熱発電時計。
【請求項７】
裏蓋の外縁をケース外周部よりも外側に延出させたことを特徴とする請求項１に記載の熱発電時計。
【請求項８】
座板の形状がリング状であることを特徴とする請求項１あるいは２のいずれかに記載の熱発電時計。
【請求項９】
座板の内側に熱発電素子が裏蓋と接触するように配置されることを特徴とする請求項８に記載の熱発電時計。
【請求項１０】
座板の外周に切欠形状部を備えたことを特徴とする請求項９に記載の熱発電時計。
【請求項１１】
裏蓋とケースとの間に防水手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の熱発電時計。
【請求項１２】
裏蓋におけるケースに当接する面に凹部を備え、
凹部に防水パッキンを備えたことを特徴とする請求項１１に記載の熱発電時計。
【請求項１３】
ケースにおける裏蓋に当接する面に凹部を備え、
凹部に防水パッキンを配設したことを特徴とする請求項１１に記載の熱発電時計。
【請求項１４】
固定手段が座板を貫通し、裏蓋に螺合されるネジであることを特徴とする請求項１に記載の熱発電時計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱発電時計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱発電時計５１の構造を第３図に示す。第３図において、この熱発電時計５１は、裏蓋５２と、ベゼル５３と、ケース５４と、熱発電素子５５と、風防５６と、ムーブメント５７と、文字板５８と、から構成されている。熱発電素子５５の上面側は、ベゼル５３の熱が伝わるようにベゼル５３と接触する。熱発電素子５５の下面側は、裏蓋５２の熱が伝わるように裏蓋５２と接触する。
【０００３】
裏蓋５２は、腕からの熱を効率よく集めて、その熱を熱発電素子５５に効率よく伝えるために、熱伝導性材料を使用している。ベゼル５３は、効率よく放熱して、裏蓋５２より温度が低くなった熱を熱発電素子５５に効率よく伝えるために熱伝導性材料を使用している。ケース５４は、裏蓋５２に集めた熱を極力ベゼル５３に伝えないようにするために、熱伝導性の低い断熱性材料を使用している。
【０００４】
裏蓋５２は固定用のネジ５９によりケース５４に固定されている。裏蓋５２とケース５４の間には、防水パッキン６０が配設されて、裏蓋５２とケース５４との間の防水性が確保されている。ケース５４は、固定用ネジ（図示せず）によりベゼル５３に固定されている。ベゼル５３とケース５４の間には、防水パッキン６１が配設されて、ベゼル５３とケース５４との間の防水性が確保されている。ベゼル５３の上方には風防５６が配設されている。図中の符号５７はムーブメント５７、および符号５８は文字板である。
【０００５】
こうした構造により、腕の熱が裏蓋５２に伝わる。裏蓋５２に伝わった熱は熱発電素子５５の下面側に伝わる。一方、ベゼル５３はその熱を外気に放熱することにより冷却される。冷却されて、裏蓋５２より温度が低くなった熱は熱発電素子５５の上面側に伝わる。熱発電素子５５には、前記のようにして伝わった、その下面側と上面側の温度差により電力が発生する。その温度差が大きいほど電力が多く発生する。赤道直下のような暑い地域においては、ベゼル５３の温度より裏蓋５２の温度が高くなる場合も考えられる。しかしながら、熱発電素子５５の上面側と下面側に温度差が生じていれば、熱発電素子５５は発電する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の熱発電時計５１の構造には下記のような問題がある。
裏蓋５２の外側からネジ５９によってケース５４に固定しているため、裏蓋５２とケース５４との接触面積が大きい。詳しくは、ネジ５９を配設する面積と、ネジ５９による固定をするための裏蓋５２外周方向の締め代が必要になるため、裏蓋５２とケース５４との接触面積が大きくなってしまう。ケース５４は断熱性材料を使用しているため、熱は伝わりにくいが、まったく伝わらないわけではない。
【０００７】
すると、熱伝導性材料と比べると、その量は少ないが、裏蓋５２の熱がケース５４に伝わり易かった。ケース５４に伝わった熱がベゼル５３に伝わるとベゼル５３の温度が高くなる。よってベゼル５３と接触した熱発電素子５５の上面側の温度も高くなってしまう。
また、裏蓋５２から熱発電素子５５に伝わる熱も減ってしまう。よって熱発電素子５５の下側の温度が下がってしまう。従って、熱発電素子５５にかかる温度差が小さくなり、熱発電素子５５の発電効率が悪くなってしまった。
【０００８】
本発明の目的は、熱発電素子の発電効率が良い熱発電時計を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１は、
「ケースの内縁に形成された、ケースの内側に突出する突出部と、
ケースの突出部の上に配置される座板と、
ケースの内側に配置され、座板を貫通し、裏蓋に螺合されるネジと、
ケースの下面に当接する裏蓋の外縁とを備え、
座板と裏蓋との間で、ケースの突出部を挟持して裏蓋を固定したこと」
を特徴とする。
【００１０】
この構成により、ケースの内側に配置された固定手段によって座板と裏蓋との間で、ケースの突出部を挟んで裏蓋をケースに固定したので、裏蓋の外縁にネジを配置する広い面積が要らない。よって、ケースと接触する裏蓋の外縁の面積を小さくすることができる。したがって裏蓋からケースに伝わる熱が少なくなる。また、裏蓋から座板を伝わってケースに流れる熱もあるが、その量は少ない。詳しくは、座板を介することで裏蓋からケースに伝わる熱は減少する。また、座板とケース内側の接触面積を小さく設定すれば、裏蓋から座板を介してケースに伝わる熱は、さらに減少する。
【００１１】
よって裏蓋から座板を伝わってケースに流れる熱は、全体としては問題にならない範囲である。
従って、熱発電素子にかかる温度差が大きくなり、熱発電素子の発電効率が良い熱発電時計を提供することが出来る。
【００１２】
本発明の請求項２は、
「ケースの突出部がリング状に形成されていること」
を特徴とする。
この構成により、突出部の加工が容易にできる。さらに、突出部を裏板と座板で確実に挟持することができる。
【００１３】
本発明の請求項３は、
「裏蓋にケースに対する位置決め手段を備えたこと」
を特徴とする。
この構成により、ケースに対して裏蓋が容易に取り付けられる。
【００１４】
本発明の請求項４は、
「座板にケースに対する位置決め手段を備えたこと」
を特徴とする。
この構成により、ケースに対して座板が容易に取り付けられる。
【００１５】
本発明の請求項５は、
「裏蓋に段部を備え、段部がケース突出部と嵌合可能な形状に形成されていること」
を特徴とする。
この構成により、裏蓋の段部をケース突出部と嵌合させる。するとケースに対して裏蓋が、裏蓋の平面を含む水平方向に動かなくなる。よって、ネジ孔を探り易くなるので、組立性が向上する。
【００１６】
本発明の請求項６は、
「座板に段部を備え、段部がケース突出部と嵌合可能な形状に形成されていること」
を特徴とする。
この構成により、座板の段部をケース突出部と嵌合させる。するとケースに対して座板が、座板の平面を含む水平方向に動かなくなる。よって、ネジ孔を探り易くなるので、組立性が向上する。
【００１７】
本発明の請求項７は、
「裏蓋の外縁をケース外周部よりも外側に延出させたこと」
を特徴とする。
この構成により、腕と接触する裏蓋の面積を広くして、腕の熱を裏蓋に効率よく伝えることができる。
【００１８】
本発明の請求項８は、
「座板の形状がリング状であること」
を特徴とする。
この構成により、座板の加工が容易になる。また、リング状の座板が、その全周にわたって突出部に接触するので、裏蓋と座板とで、確実に突出部を挟持することができる。
【００１９】
本発明の請求項９は、
「座板の内側に熱発電素子が裏蓋と接触するように配置されること」
を特徴とする。
この構成により、座板を用いても直接熱発電素子を裏蓋に接触させることができる。
【００２０】
本発明の請求項１０は、
「座板の外周に切欠形状部を備えたこと」
を特徴とする。
この構成により、ケースと座板の接触面積を減らすことができる。よって、裏蓋からケースに伝わる熱をより減らすことができる。
【００２１】
本発明の請求項１１は、
「裏蓋とケースとの間に防水手段を備えたこと」
を特徴とする。
この構成により、ケース内に水が入らないようにできる。
【００２２】
本発明の請求項１２は、
「裏蓋におけるケースに当接する面に凹部を備え、
凹部に防水パッキンを備えたこと」
を特徴とする。
この構成により、簡単な構造でケース内に水が入らないようにできる。
【００２３】
本発明の請求項１３、
「ケースにおける裏蓋に当接する面に凹部を備え、
凹部に防水パッキンを配設したこと」
を特徴とする。
この構成により、簡単な構造でケース内に水が入らないようにできる。
本発明の請求項１４、
「固定手段が座板を貫通し、
裏蓋に螺合されるネジであること」
を特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
【００２５】
以下図面を用いて本発明の実施の形態１を説明する。図１は実施の形態１の組立断面図である。
【００２６】
本発明の熱発電時計１は、熱伝導性材料よりなる裏蓋２と、熱伝導性材料よりなるベゼル６と、裏蓋２とベゼル６の間に挟み込まれた断熱材料よりなるケース３を備える。
さらに、裏蓋２及びベゼル６の、温度差により発電する熱発電素子７とを備える。
よって、熱発電素子７が発電した電力を時計の駆動電力に利用できるようになっている。
【００２７】
ここで、熱伝導性材料とは、熱伝導率が高い材料のことを言う。例えばステンレススチール材、アルミ材、黄銅材などが挙げられる。断熱材料とは、熱伝導率が低い材料のことを言う。例えば樹脂材、セラミック材などが挙げられる。
【００２８】
詳しくは、風防１１がベゼル６の上方に配置される。文字板１２が風防１１の下方に配置される。ムーブメント１３が文字板１２の下方に配置される。ここで上下方向とは図１における上下方向を示す。ムーブメント１３は中枠１４によって支持される。ムーブメント１３には熱発電素子７により得られた電力を蓄電するバッテリー（２次電池）（図示せず）が格納されている。時刻を表示するための針（図示せず）を備えていても良い。あるいは時刻表示に、液晶による表示装置（図示せず）を用いても良い。
【００２９】
ケース３とベゼル６は複数のネジ１５によって固定される。第１の熱伝導板１６はケース３とベゼル６の間に挟持される。ネジ１５には座金１７が配置されている。座金１７は用いなくても良い。第２の熱伝導板１８がムーブメント１３の下方に熱発電素子７に挟まれるように配置される。第１の熱伝導シート１９が第１の熱伝導板１６と第２の熱伝導板１８の間に位置する。
【００３０】
第１の熱伝導板１６と第２の熱伝導板１８と第１の熱伝導シート１９は複数の位置決めピン２０により位置決めされる。ベゼル６と第１の熱伝導板１６の間には防水パッキン２１が配置され、ベゼル６と第１の熱伝導板１６の間の防水が確保される。ケース３と第１の熱伝導板１６の間には防水パッキン２２が配置され、ケース３と第１の熱伝導板１６の間の防水が確保される。
【００３１】
ケース３の下方には、裏蓋２が固定される。裏蓋２の上方には、保護板２３が配置される。保護板２３の上には第２の熱伝導シート２４が配置される。第2の熱伝導シート２４の上方に熱発電素子７が配置される。裏蓋２には座板４をネジ５により裏蓋２に固定するための複数のネジ孔２５を備える。第１の熱伝導板１６と第２の熱伝導板１８は熱伝導性材料よりなる。第１の熱伝導シート１９と第２の熱伝導シート２４は熱伝導性材料であって、各部品の加工寸法公差を吸収できるように圧縮変形可能な材料が望ましい。例えば、シリコン材等が好ましい。
保護板２３は熱伝導性材料よりなる。
【００３２】
このようにして、本発明の熱発電時計１においては、腕の熱は裏蓋２を伝わる。裏蓋２に伝わった熱は保護板２３に伝わる。保護板２３に伝わった熱は第2の熱伝導シート２４に伝わる。第2の熱伝導シート２４に伝わった熱は熱発電素子７の下面に伝わる。一方ベゼル６の熱は第１の熱伝導板１６に伝わる。第１の熱伝導板１６に伝わった熱は第１の熱伝導シート１９に伝わる。第１の熱伝導シート１９に伝わった熱は第２の熱伝導板１８に伝わる。第２の熱伝導板１８に伝わった熱は熱発電素子７の上面に伝わる。
【００３３】
ケース３の内縁には、ケース３の内側全周に亘って突出する突出部２６が形成される。
ケース３の突出部２６は、例えば丸いリング状に形成される。これにより、突出部２６の加工が容易にできる。ケース３の突出部２６の上には、座板４が配置される。座板４の材質は、特に限定されないが、例えばステンレススチール材、アルミ材、黄銅材などでも良い。座板４を貫通し、裏蓋２に螺合される複数のネジ５が配置される。ネジ５は、ケース３の内側に配置される固定手段を構成する。
すると、裏蓋２の外縁８が、ケース３の下面に当接する。よって、座板４と裏蓋２との間で、ケース３の突出部２６が挟持されて、裏蓋２がケース３に固定される。
【００３４】
裏蓋２には上方に突出した段部２７が備えられる。この段部２７がケース３の突出部２６と嵌合可能な形状、例えば円柱状に形成される。裏蓋２の段部２７をケース３の突出部２６と嵌合させる。するとケース３に対して裏蓋２が、裏蓋２の平面を含む水平方向に動かなくなる。これが、裏蓋２のケース３に対する位置決め手段を構成する。
【００３５】
この構成により、ケース３に対して裏蓋２が容易に取り付けられる。よって、ネジ孔２５を探り易くなるので、組立性が向上する。また、裏蓋２の段部２７の側面とケース３の突出部２６の側面には隙間を備える。すると、ケース３と裏蓋２の接触面積が少なくなる。さらに裏蓋２からケース３へ熱が伝わりにくくなる。隙間の量は特に限定はしないが、５〜１０００マイクロメートルが好ましい。
さらには、９〜１００マイクロメートルが好ましい。
【００３６】
裏蓋２の外縁８にケース３の外周部よりも外側に延出される延出部２８が形成される。例えば、延出部２８は段部２７の外側全周に亘って形成される。裏蓋２のケース３に当接する面、例えば延出部２８の上面に凹部２９が備えられる。段部２７の側面に凹部２９があってもかまわない。
【００３７】
凹部２９には防水パッキン３０が備えられる。防水パッキン３０が裏蓋２とケース３との間の防水をする防水手段である。このようにして簡単な構造でケース３内に水が入らないようにできる。この構成により、ケース３の内側に配置されたネジ５によって座板４と裏蓋２との間で、ケース３の突出部２６を挟んで裏蓋２をケース３に固定したので、裏蓋２の外縁８にネジ５を配置する広い面積が要らない。
【００３８】
座板４はリング状に形状される。これにより、座板４の加工が容易になる。また、リング状の座板４が、その全周にわたって突出部２６に接触するので、裏蓋２と座板４とで、確実に突出部２６を挟持することができる。座板４の内側には熱発電素子７が裏蓋２と接触するように配置される。これにより、座板４を用いても直接熱発電素子７を裏蓋２に接触させることができる。
【００３９】
また突出部２６を裏板と座板４で確実に挟持することができる。よって、ケース３と接触する裏蓋２の外縁８の面積を小さくすることができる。したがって裏蓋２からケース３に伝わる熱が少なくなる。また、裏蓋２から座板４を伝わってケース３に流れる熱もあるが、その量は少ない。詳しくは、座板４を介することで裏蓋２からケース３に伝わる熱は減少する。また、座板４とケース３の内側の接触面積を小さく設定すれば、裏蓋２から座板４を介してケース３に伝わる熱は、さらに減少する。
【００４０】
また、座板４とケース３の内側の接触面積は当接する部分だけであり更に熱効率は落ちる。よって裏蓋２から座板４を伝わってケース３に流れる熱は、全体としては問題にならない範囲である。従って、熱発電素子７にかかる温度差が大きくなり、熱発電素子７の発電効率が良い熱発電時計を提供することが出来る。
【００４１】
（実施の形態２）
【００４２】
以下図面を用いて本発明の実施の形態２を説明する。ただし実施の形態１と同じ部品には実施の形態１と同じ部品番号を付けて説明は省略する。
図２は本発明の熱発電時計３９の実施の形態２の組立断面図である。
【００４３】
本発明の実施の形態１との構造上の違いは、ケース３１と裏蓋３２と座板３３のみであるため説明はケース３１と裏蓋３２と座板３３の形状だけにとどめる。
ケース３１の裏蓋３２に当接する面、例えばケース３１の突出部４０の下方に凹部３４が備えられる。突出部４０の側面の中程あるいは下面に凹部３４があってもかまわない。凹部３４には防水パッキン３５が備えられる。防水パッキン３５が裏蓋３２とケース３１との間の防水をする防水手段である。このようにして簡単な構造でケース３１内に水が入らないようにできる。裏蓋３２は凹部３４が無い以外は実施の形態１と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００４４】
座板３３には下方に突出した段部３８が備えられる。ここで上下方向とは図２における上下方向を示す。この段部３８がケース３１の突出部４０と嵌合可能な形状、例えば円柱状に形成される。座板３３の段部３８をケース３１の突出部４０と嵌合させる。するとケース３１に対して座板３３が、座板３３の平面を含む水平方向に動かなくなる。よって、ネジ孔２５を探り易くなるので、組立性が向上する。これは座板３３のケース３１に対する位置決め手段である。
【００４５】
また、座板３３の段部３８の側面とケース３１の突出部４０の側面には隙間を備える。すると、ケース３と座板３３の接触面積が少なくなる。さらに座板３３からケース３１へ熱が伝わりにくくなる。隙間の量は特に限定はしないが、５〜１０００マイクロメートルが好ましい。さらには、９〜１００マイクロメートルが好ましい。
また、座板３３の外周には切欠形状部３７が備えられる。よりケース３１と座板３３の接触面積を減らすことができる。よって、裏蓋３２からケース３１に伝わる熱をより減らすことができる。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の組立断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２の組立断面図である。
【図３】従来構造の組立断面図である。
【符号の説明】
１、３９、５１  熱発電時計
２、３２、５２  裏蓋
３、３１、５４  ケース
４、３３  座板
５、１５、５９  ネジ
６、５３  ベゼル
７、５５  熱発電素子
１１、５６  風防
１２、５８  文字板
１３、５７  ムーブメント
１４  中枠
１６  第１の熱伝導板
１７  座金
１８  第２の熱伝導板
１９  第１の熱伝導シート
２０  位置決めピン
２１、２２、３０、３５、６０、６１  防水パッキン
２３  保護板
２４  第２の熱伝導シート
２５  ネジ孔
２６、４０  突出部
２７、３８  段部
２８  延出部
２９、３４  凹部
３７  切欠形状部
【図１】
0004680416.tif 000002
【図２】
0004680416.tif 000003
【図３】
0004680416.tif 000004