(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻を示す時刻針（１０１、１０２）と、前記時刻針（１０１、１０２）とは別に設けられた第１、第２の表示針（１０３、１０４）と、前記第１、第２の表示針（１０３、１０４）を相互に逆方向に所定範囲で往復回転させる回転手段と、前記第１、第２の表示針（１０３、１０４）の可動範囲を規制する規制手段とを備えて成ることを特徴とする表示針付き電子時計。
【請求項２】
前記回転手段は、前記第１、第２の表示針（１０３、１０４）を同一速度で往復回転させることを特徴とする請求の範囲第１項記載の表示針付き電子時計。
【請求項３】
前記回転手段は、所定量ずつ交互に正転及び逆転を行うモータ（２００）と、前記モータ（２００）の回転を前記第１、第２の表示針（１０３、１０４）に伝達する輪列を備えて成ることを特徴とする請求の範囲第２項記載の表示針付き電子時計。
【請求項４】
前記規制手段は、所定位置に固定された第１の係合部（２２６、１００３）と、前記輪列に含まれる車（２１１、１００１）に設けられた第２の係合部（２２７、２２８、１００２）とによって構成され、前記表示針（１０３、１０４）が所定の規制範囲外に回転しようとする際に、前記第１の係合部（２２６、１００３）と第２の係合部（２２７、２２８、１００２）が係合することによって、前記表示針（１０３、１０４）の回転を規制することを特徴とする請求の範囲第３項記載の表示針付き電子時計。
【請求項５】
前記第１の係合部は所定位置に固定されたピン部材（２２６）によって構成され、前記第２の係合部は前記車（２１１）に穴部（２２５）を設けることにより形成される端部（２２７、２２８）によって構成されていることを特徴とする請求の範囲第４項記載の表示針付き電子時計。
【請求項６】
前記第１の係合部は所定立置に固定された凸部（１００３）によって構成され、前記第２の係合部は前記車（１００１）に一体形成された凸部（１００２）によって構成されていることを特徴とする請求の範囲第４項記載の表示針付き電子時計。
【請求項７】
前記電子時計は電子腕時計（１００）であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか一に記載の表示針付き電子時計。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、図形等が一体形成された表示針を有する表示針付き電子時計に関する。
背景技術
従来から、キャラクタ等の図形が一体的に形成された表示針を備えた表示針付き電子時計が利用されている。
従来の表示針付き電子時計は、表示針としての機能を有する針が、針状の秒針あるいは円盤状の秒針によって構成されており、秒針が前記表示針を兼ねていた。また、使用者の操作によってのみ動作する表示針を備えた従来の電子時計においても、前記表示針が時刻を表す時刻針を兼ねているか、又は、前記表示針が時刻針に連動して動作するものであった。
したがって、前記いずれの電子時計においても、時刻表示を兼ねた１本の表示針を備えているにすぎず、１本の表示針ではキャラクタ等の図形に多様な動きを与えることができず、多彩な表示はできなかった。
また、常に運針している表示針を備える電子時計は存在したものの、円盤状の秒針や針状の秒針に図形等を施す程度のものでしかなく、多様な動きを与える等の多彩な表示を行うことができなかった。
また、表示針が時刻針を兼ねていたり、時刻針と連動している場合、針のモーメントによる制約から、表示針に一体的に形成可能な図形等の大きさが制約され、多彩な表示が可能な表示針を使用することは困難であった。
これらの問題を解決して表示針による多様な表示を実現する方法として、時刻針とは別に複数の表示針を設け、前記表示針を往復運動させるように構成することが考えられる。
しかしながら、単に表示針を往復運動させた場合、衝撃等によって表示針の針飛びが生じ、表示動作が不安定になる恐れがある。
本発明は、多彩な表示が可能な表示針を備えると共に、表示針の針飛び等による不安定な動作の発生を防止可能な表示針付き電子時計を提供することを目的としている。
発明の開示
本発明は、前記目的を達成するために、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。
即ち、本発明に係る表示針付き電子時計は、時刻を示す時刻針と、前記時刻針とは別に設けられた第１、第２の表示針と、前記第１、第２の表示針を相互に逆方向に所定範囲で往復回転させる回転手段と、前記第１、第２の表示針の可動範囲を規制する規制手段とを備えて成ることを特徴としている。回転手段は、第１、第２の表示針を相互に逆方向に所定範囲で往復回転させる。衝撃等によって、前記第１、第２の表示針が規制範囲外へ移動しようとした場合、規制手段が前記移動を規制する。これにより、多彩な表示が可能な表示針を備えると共に、表示針の針飛び等による不安定な動作の発生を防止可能な表示針付き電子時計を提供することができる。
ここで、前記回転手段は、前記第１、第２の表示針を同一速度で往復回転させるように構成してもよい。
また、前記回転手段は、所定量ずつ交互に正転及び逆転を行うモータと、前記モータの回転を前記第１、第２の表示針に伝達する輪列を備えて成るように構成してもよい。
さらに、前記規制手段は、所定位置に固定された第１の係合部と、前記輪列に含まれる車に設けられた第２の係合部とによって構成され、前記表示針が所定の規制範囲外に回転しようとする際に、前記第１の係合部と第２の係合部が係合することによって、前記表示針の回転を規制するように構成してもよい。
ここで、前記第１の係合部は所定位置に固定されたピン部材によって構成され、前記第２の係合部は前記車に穴部を設けることにより形成される端部によって構成されるようにしてもよい。また、前記第１の係合部は所定位置に固定された凸部によって構成され、前記第２の係合部は前記車に一体形成された凸部によって構成されるようにしてもよい。
尚、前記電子時計は電子腕時計であってもよい。
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明に係る表示針付き電子時計の具体例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
第１図は、本発明に係る表示針付き電子時計の一具体例の外観を示す正面図で、電子腕時計の例を示している。第１図において、表示針付き電子腕時計１００は、時刻を表す分針１０１及び時針１０２から成る時刻針を有すると共に、三日月形図形１０５が一体的に形成された第１の表示針１０３及び星形図形１０６が一体的に形成された第２の表示針１０４を備えている。表示針１０３、１０４は、分針１０１及び時針１０２と文字盤１０７の間に、同軸上に配設されている。
後述するように、時刻針１０１、１０２を駆動するモータとは異なる１つのモータを駆動源とし、減速比がともに秒針相当で表示針１０３、１０４に対して相互に逆方向の回転を伝達する２系統の輪列を用いることにより、一対の表示針１０３、１０４を、各々、同一の速度で且つ同一の所定角度Ａの範囲で、相互に逆方向に往復運動するように回転駆動する。
第２図は第１図に示した表示針付き電子腕時計１００の駆動機構を示す背面図、第３図は第１図に示した表示針付き電子時計の駆動機構を示す拡大背面図、第４図は第２図におけるＢ−Ｂ断面図、第５図は第４図の部分拡大図断面図であり、各々、同一部分には同一符号を付している。
第２図乃至第５図において、地板２０１と支持板２０２間には、分針１０１及び時針１０２から成る時刻針並びに１対の表示針１０３、１０４を回転駆動するための駆動機構や、電子回路が収容されており、詳細には次の通りに構成されている。
コイル２０３、ステータ２０４及びロータ磁石２０５によって構成された第１のステッピングモータ２００は、周知の時計用ステッピングモータであり（例えば、日本国公開特許公報第５４−１２７３６５号参照）、後述するように、表示針１０３、１０４を所定範囲（第１図の角度範囲Ａ）内で相互に反対方向に往復回転させるように、正転駆動及び逆転駆動が行われる。ステータ２０４及びコイル２０３は、ネジ２０７、２０８によって地板２０１に固定されている。
ロータ磁石２０５の歯車２０６には、車２０９の歯車３０１が歯合している。車２０９のかな３０２には車２１０の歯車３０３が歯合している。また、車２１０の歯車３０３には表示針１０３を回転駆動するための筒車２１２の歯車３０６が歯合している。
一方、車２１０のかな３０４には、反転用の車２１１の歯車３０５が歯合している。また、車２１１の歯車３０５には、表示針１０４を回転駆動するための筒車２１３の歯車３０７が歯合している。
車２１１には、その円周方向に沿って細長の穴部２２５が形成されており、これにより、車２１１には第２の係合部としての端部２２７、２２８が形成されている。穴部２２５には、地板２０１に植設されて固定された第１の係合部としてのピン部材２２６が挿通されている。車２１１の端部２２７、２２８とピン部材２２６は、表示針１０３、１０４の回転範囲を規制するための規制手段を構成しており、表示針１０３、１０４が所定の規制範囲（例えば、第１図の角度範囲Ａ）外に回転しようとする際にピン部材２２６と車２１１の端部２２７、２２８が係合して、表示針１０３、１０４の回転を規制するように構成されている。
また、車２０９、２１０及び筒車２１２は、ステッピングモータ２００の回転方向（即ち、ロータ磁石２０５の回転方向）と逆方向の回転を第１の表示針１０３に伝達する第１の輪列を構成し又、車２０９、２１０、２１１及び筒車２１３は、ステッピングモータ２００の回転方向と同一方向の回転を第２の表示針１０４に伝達する第２の輪列を構成している。ここで、車２０９のかな３０２から筒車２１２の歯車３０６に至る第１の輸列の歯車比と、車２０９のかな３０２から筒車２１３の歯車３０７に至る第２の輪列の歯車比は同一に形成されており、表示針１０３と表示針１０４が同一速度で、相互に逆方向に回転駆動されるように構成されている。これにより、表示針１０３に一体的に形成された三日月形図形１０５と、表示針１０４に一体的に形成された星形図形１０６が同一速度で、相互に反対方向に回転駆動されるようになっている。
尚、ステッピングモータ２００、車２０９、２１０、２１１、筒車２１２、２１３は、第１、第２の表示針１０３、１０４を互いに逆方向に所定範囲で往復回転させる回転手段を構成している。
一方、電子腕時計１００は、分針１０１及び時針１０２から成る時刻心を回転駆動するための構成を備えている。即ち、コイル２１９、ステータ２２０及びロータ磁石２２１によって構成された第２のステッピングモータ２２２を備えると共に、ロータ磁石２２１の回転を伝達する車２２３、２２４、分針１０１を回転駆動するための車２１４及び時針１０２を回転駆動するための筒車２１５によって構成された第３の輪列を備えている。
筒車２１２、２１３、２１５は、車２１４と一体的に形成された軸２１６に同心円状に配設されている。
また、発振回路を構成する水晶振動子２１８及び駆動回路が内蔵された集積回路２１７から成る電子回路を内蔵している。
第６図は、本発明に係る表示付き電子時計の一具体例に使用する駆動回路６００のブロック図で、第１図乃至第５図と同一部分には同一符号を付している。第６図において、駆動回路６００は、水晶振動子２１８等によって構成された発振回路６０１、発振回路６０１の出力信号からシステムクロックを生成するシステムクロック発生回路６０２、プログラムや後述するモータ駆動用パルスが記憶され記憶手段を構成する不揮発性の読出専用メモリ（ＲＯＭ）６０３、システムクロック発生回路６０２からのシステムクロックに応答して、ＲＯＭ６０３に記憶されたプログラムによって動作し、各種の演算処理やステッピングモータ２００、２２２の駆動制御等を行う中央処理装置（ＣＰＵ）６０４、ステッピングモータ２００、２２２に駆動信号を供給するドライバ回路６０５、表示針１０３、１０４を回転駆動するステッピングモータ２００、分針１０１及び時針１０２を回転駆動するステッピングモータ２２２を備えている。
ＲＯＭ６０３には、第７図に示す駆動パルスの波形が記憶されており、ステッピングモータ２００を正逆転駆動する場合、ＣＰＵ６０４はＲＯＭ６０３から前記駆動パルスを読み出して、ドライバ回路６０５を介して、ステッピングモータ２００を正逆転駆動する（例えば、前記公開公報参照）。
即ち、第７図において、ステッピングモータ２００を正回転する場合、第７図（ａ）に示すように、時間幅Ｐ１のパルスを端子ＯＵＴ１に印加することにより正転させ、次に、時間幅Ｐ１のパルスをＯＵＴ２に印加することにより正転させ、これを１周期分（例えば、正回転動作１０回分）交互に繰り返すことにより、ステッピングモータ２００の正転が繰り返される。
また、ステッピングモータ２００を逆回転させる場合には、第７図（ｂ）に示すように、端子ＯＵＴ１に、先ず時間幅ＰＥの消磁パルスを供給し、時間ＰＳ経過後に時間幅Ｐ１のパルスを供給して一端正回転させ、その後、端子ＯＵＴ２に時間幅Ｐ２の逆回転用パルスを供給し、その後、端子ＯＵＴ１に時間幅Ｐ３の逆回転用パルスを供給する。これにより、ステッピングモータ２００が逆回転する。前記動作を、端子ＯＵＴ１と端子ＯＵＴ２に印加する信号を交互に入れ替えて、１周期分（例えば、逆回転動作１０回分）の動作を行う。
以後、前記正回転動作及び逆回転動作を１周期ずつ交互に繰り返し行うことにより、ステッピングモータ２００を同一の所定量ずつ正転及び逆転させ、これを繰り返す。
これにより、ステッピングモータ２００のロータ磁石２０５が、正転方向と逆転方向に交互に、同一量ずつ回転駆動される。
ステッピングモータ２００が所定回数だけ正方向（第３図の矢印方向）に回転すると、車２０９、車２１０、筒車２１２が各々矢印方向に回転し、これによって表示針１０３が矢印方向（時計方向）に、角度範囲Ａだけ回転する。同時に、車２１０に歯合する車２１１が矢印方向に回転して、筒車２１３が矢印方向に回転し、表示針１０４が矢印方向（反時計方向）に角度範囲Ａだけ回転する。
次に、ステッピングモータ２００が前記所定回数だけ逆方向（第３図の反矢印方向）に回転すると、車２０９、車２１０、筒車２１２が反矢印方向に回転し、これによって表示針１０３が反矢印方向（反時計方向）に角度範囲Ａだけ回転する。同時に、車２１０に歯合する車２１１が反矢印方向に回転して、筒車２１３が反矢印方向に回転し、表示針１０４が反矢印方向（時計方向）に角度範囲Ａだけ回転する。
以後、上記動作を繰り返し、これにより、表示針１０３と一体になった三日月形図形１０５と、表示針１０４と一体になった星形図形１０６とは、互いに逆方向に同一速度で、同一の角度範囲Ａで往復運動する。尚、表示針１０３、１０４の回転範囲、即ち第１図の回転角度範囲Ａは、ステッピングモータ２００が正逆方向に回転する量（数）によって定められ、ステッピングモータ２００の回転量を種々設定することにより、表示針１０３、１０４の回転範囲を種々に設定することができ、したがって、三日月形図形１０５及び星形図形１０６を種々の範囲で往復回転させることができる。
以上のようにして、表示針１０３、１０４が角度範囲Ａ内で正常に往復運動している際に、機械的な衝撃等によって表示針１０３、１０４に針飛びが生じて角度範囲Ａ外に回転しようとした場合、表示針１０３、１０４の回転にともなって車２１１が回転するが、穴部２２５によって形成された車２１１の端部２２７、２２８がピン部材２２６と係合し、表示針１０３、１０４がそれ以上に回転することが規制される。これにより、表示針１０３、１０４が異常な動きをすることが防止できる。
第８図は、本発明に係る表示針付き電子時計の他の具体例の外観を示す正面図であり、第１図と同一部分には同一符号を付している。
第８図において、表示針付き電子腕時計１００は、分針１０１及び時針１０２によって構成される時刻針を有すると共に、矢形の図形８０１が一体的に形成された第１の表示針１０３及びハート形の図形８０２が一体的に形成された第２の表示針１０４を備えている。表示針１０３、１０４は、分針１０１及び時針１０２と文字盤１０７の間に配設されている。一対の表示針１０３、１０４は、各々、同一の所定角度Ｃの範囲で、同一速度で、相互に逆方向に往復運動するように回転駆動される。
第９図は、本発明に係る表示針付き電子時計の他の具体例の外観を示す正面図であり、第１図及び第８図と同一部分には同一符号を付している。
第９図において、表示針付き電子腕時計１００は、分針１０１及び時針１０２によって構成される時刻針を有すると共に、矢形の図形８０１が一体的に形成された第１の表示針１０３及びハート形の図形８０２が一体的に形成された第２の表示針１０４を備えている。表示針１０３、１０４は、分針１０１及び時針１０２と文字盤１０７の間に配設されている。一対の表示針１０３、１０４は、各々、同一の所定角度Ｄの範囲で、同一速度で、相互に逆方向に往復運動するように回転駆動される。
第１図、第８図及び第９図に示すように、表示針１０３、１０４に取付ける図形をキャラクタ等の各種図形にしたり文字にする、又は、表示針１０３、１０４の取付け角度を変える、あるいは、表示針１０３、１０４の回転角度範囲を変える等、種々の態様にすることにより、多彩な表現が可能になる。
以上述べたように、前記具体例に係る表示針付き電子腕時計１００は、特に、時刻を示す時刻針（分針１０１、時刻針１０２）とは別に設けられた第１、第２の表示針１０３、１０４と、第１、第２の表示針１０３、１０４を互いに逆方向に所定範囲で往復回転させる回転手段（ステッピングモータ２００、車２０９、２１０、２１１、筒車２１２、２１３）と、第１、第２の表示針１０３、１０４の可動範囲を規制する規制手段（車２１１の端部２２７、２２８、ピン部材２２６）とを備えている。
したがって、表示針１０３、１０４によって多彩な表示が可能になると共に、衝撃等によって表示針１０３、１０４が規制範囲外に回転しようとする動きが規制手段によって規制されるため、異常な動きをすることを規制可能な表示針付き電子腕時計１００を提供することが可能になる。
また、単一方向への回転のみでは表現できないような、例えば、２本の表示針１０３、１０４に各々、キャラクタの両手または両足を一体的に形成する等、ある決められた所定範囲内で動作させたい動きを表現することが可能になると共に、表示針１０３、１０４が異常な動きをすることを規制することが可能になる。
また、表示針１０３、１０４に、両手の図形を一体的に形成した場合、動かしたい所定の範囲で前記両手をパタパタと往復運動させたり、表示針１０３、１０４の取付け角度を種々に設定することにより、キャラクタが大きく手を振ってみせたり、あるいは拍手してみせたりするような動作を表現することができると共に、表示針１０３、１０４が異常な動きをすることを規制することが可能になる。
さらに、表示針１０３、１０４を時刻針（分針１０１、時針１０２）と文字盤１０７の間に配置したことにより、文字盤１０７上のデザインと一体感を持たせることができる。
第１０図乃至第１３図は、本発明に係る表示針付き電子時計の他の具体例の駆動機構を示す図で、第１０図は第２図に対応させた背面図、第１１図は駆動機構の拡大背面図、第１２図は第１０図におけるＥ−Ｅ断面図、第１３図は第１２図の部分拡大図断面図である。尚、第１０図乃至第１３図において、第１図乃至第５図と同一部分には同一符号を付している。
本具体例と前述した具体例との相違点は、表示針１０３、１０４の回転を規制するための規制手段の構成が相違している点であり、その他の構成や動作は同一であるため、以下、前記相違点についてのみ説明する。
本実施の形態においては、前述した具体例における車２２１の代わりに、車１００１が使用されている。
車２１０の歯車３０４は車１００１の歯車１１０１に歯合し、歯車１１０１は筒車２１３の歯車３０７に歯合している。
車１００１の支持板２０２側には第２の係合部を構成する凸部１００２が一体的に形成されている。また、支持板２０２の車１００１に対向する面には第１の係合部を構成する２個の凸部１００３が固定されている。凸部１００２及び凸部１００３は、規制手段を構成している。
表示針１０３、１０４が、機械的な衝撃等によって、所定の規制範囲外に回転しようとした場合、車１００１が回転するが、このとき凸部１００２が凸部１００３の一方に係合して、表示針１０３、１０４の回転が規制される。また、機械的な衝撃等によって、反対方向の規制範囲外に回転しようとした場合には、凸部１００２が他方の凸部１００３に係合して、表示針１０３、１０４の回転が規制される。これにより、表示針１０３、１０４の異常な動作を防止することが可能になる。
尚、前記各具体例においては、モータとして、コイル２０３、ステータ２０４及びロータ磁石２０５によって構成された時計用のステッピングモータ２００を使用したが、他の構成のモータを使用してもよい。
また、前記各具体例においては、表示針１０３、１０４を同一速度で回転するようにしたが、相互に異なる速度で回転させるようにしてもよい。
さらに、前記各具体例においては、表示針１０３、１０４の回転範囲を同一にしたが、異なるようにしてもよい。
さらにまた、前記各具体例においては、時刻針は分針１０１及び時針１０２によって構成したが、これに秒針を加えるようにしてもよい。
また、前記規制手段を、車２１１の端部２２７、２２８と、地板２０１に固定されたピン部材２２６とによって構成した例を示したが、ピン部材２２６を支持板２０２側に固定するようにしてもよい。
また、規制手段を、車１００１に形成した凸部１００２と、支持板２０２に固定した凸部１００３とによって構成した例を示したが、凸部１００３を地板２０１側に固定すると共に、凸部１００２を車１００１の地板２０１に対向する側に設けるようにする等、種々の変更が可能である。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明に係る表示針付き電子時計は、電子腕時計をはじめとして、壁掛け型電子時計、卓上型電子時計等の各種電子時計に適用できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る表示針付き電子時計の一具体例の外観を示す正面図である。
第２図は、本発明に係る表示針付き電子時計の一具体例に使用する駆動機構の背面図である。
第３図は、本発明に係る表示針付き電子時計の一具体例に使用する駆動機構の拡大背面図である。
第４図は、第２図におけるＢ−Ｂ断面図である。
第５図は、第４図の部分拡大図断面図である。
第６図は、本発明に係る表示付き電子時計の一具体例に使用する駆動回路のブロック図である。
第７図は、第６図に示す駆動回路の動作を説明するためのタイミング図である。
第８図は、本発明に係る表示針付き電子時計の他の具体例の外観を示す正面図である。
第９図は、本発明に係る表示針付き電子時計の他の具体例の外観を示す正面図である。
第１０図は、本発明に係る表示針付き電子時計の他の具体例に使用する駆動機構の背面図で、第２図に対応させた図である。
第１１図は、本発明に係る表示針付き電子時計の他の具体例に使用する駆動機構の拡大背面図である。
第１２図は、第１０図におけるＥ−Ｅ断面図である。
第１３図は、第１２図の部分拡大図断面図である。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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