CN1042573C - 时钟装置 - Google Patents
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Abstract
一种时钟装置，其中，第一、第二马达的转动分别通过第一、第二齿轮链传到分轮和时轮。第一、第二检测装置分别对分轮和时轮在其参照位置时进行检测，第一检测装置包含装在电路板上的分检测传感器，设在第一齿轮链的第二轮上的第一孔，装在分轮上的反射器，第二检测装置包含装在同一电路板上的时检测传感器，与时轮转动相同的第二时轮，设在第二齿轮链的第二轮中的第二孔以及装在第二时轮上的反射器。
Description
本发明涉及时钟装置，特别涉及时轮和分轮在参考位置时能予以检测并能由时针和分针通过时区的时间差或者显示时间的误差来校正显示时间的时钟装置。
涉及这类传统的时钟装置的例子的发明包含时针、分针、秒针显示在12点时的检测，检测出在这12点时显示的时间和在这小时接收到的无线电信号的时间或者相似的无线电广播信号的时间之间的任何差异(误差)。并且每12小时用时钟校正显示时间的误差(日本公布专利SHO61-118683)。
上述参照的公布专利的第一实施例中(如其图1和2所示)，当中间轮、时轮和分轮上的孔在时轮每一转对中一次时，也就是每12小时对中一次时，光线从安装在电路板上的第一光束发射装置穿过孔，并由安装在远离电路板处的第一光束接收装置检测。告知时轮和分轮在它们的参照位置时的参照位置信号由这接收装置输出，秒针每转一转也就是每分钟一次地当中间轮上的孔和秒轮对中时，光线从安装在电路板上的第二光束发射装置穿过这些孔并被安装在远离电路板处的第二光束接收装置所检测，告知秒轮在其参照位置的参照位置信号由第二接收装置输出。当这两个参照位置的二者是同时输出时，这就可推断被显示的12点的时间。
在上述参照公布专利的第二个例子中，(如其图5所示)，为了能使光束发射装置和光束接收装置二者都安装在电路板上，第一和第二光束接收装置与上述第一例子描述中的第一和第二光束发射装置那样设置在电路板的相同位置，一个信号光束发射装置也安装在电路板上，两个光导体用来引导光从该光束发射装置到上述第一例子中的第一和第二光束接收装置所在的位置处。
然而，对于上述参考的公布专利中公开的第一例子，是存在着问题的，因为面对着两个光束发射装置的两个光束接收装置远离电路板而设置，要设置导线将这些光接收装置电连接到在电路板的电路上，因为设置这些导线是个难以处理的作业，时钟装置不容易大量生产，并且光束发射装置和光束接收装置之间失去对中是可能出现的，并会使得上述参照位置的精密的检查成为不可能。
对于上述参考的公布专利中公开的第二个例子中，存在一个问题，因为，为了将信号光束发射装置和两个光束接收装置安装在同一电路板上，两个光导体就要被采用，因为这些光导体被设置在有限狭窄的空间中，装置和结构是复杂的，生产成本也增大。
在美国专利US4645357中也公开了一种时钟装置，这种时钟装置具有上面提及的类似缺陷。
创造的本发明正是要解决涉及传统技术中的这类问题，并且其目的是提出一种时钟装置，该装置具有简单的结构并制造容易，使之适合大批量生产而能降低生产成本。
为达到这些目的，本发明包含独立的能向前和相反驱动的第一和第二马达；电路板；通过第一齿轮链连接到第一马达的分轮；通过第二齿轮链连接到第二马达的时轮；第一检测装置，该装置用来当分轮在参照位置时作检测并包含安装在电路板上的分检测传感器，传感器具有第一光发射装置和第一光接收装置；第一透光部份，光从第一光发射装置经过该透光部份，第一透光部份安装在下面的第一两重叠轮之一上，该两重叠轮为分轮和与分轮重叠的第一齿轮链的一齿轮；反射器安装在所述第一两重叠轮之另一个上，分轮每转一转反射器只与第一透光部份对中一次，而且所述透光部分位于所述第光发射装置和所述反射器之间。
第二检测装置，该装置用来当时针在参照位置时作检测并包含安装在电路板上的时检测传感器，传感器具有第二光发射装置和第二光接收装置；第二时轮，该时轮与第一时轮相同地转动；第二透光部份，光从第二光发射装置经过第二透光部份，该第二透光部份安装在下面的第二两重轮之一上，该第二两重叠轮为第二时轮和与第二时轮重叠的第二齿轮传动链的一齿轮；安装在所述第二重叠轮之另一上的反射器，第一时轮每转一转，反射器只与第二透光部份对中一次，而且所述透光部分位于所述第二光发射装置和所述反射器之间。
第一和第二马达的一个设置在第一和第二齿轮链的各自一侧是推荐的。
因为具有第一光发射装置和第一光接收装置的第一检测装置的分检测传感器与具有第二光发射装置和第二光接收装置的第二检测装置是二者都安装在相同电路板上，所有线路都能设置在这个电路板上。
本发明的推荐的实施例将结合附图予以描述：
图1是根据本发明的时钟装置的推荐实施例的剖视图；
图2显示图1的时钟装置的平面视图，下壳是移去了的。
根据本发明的时钟装置的推荐实施例示于图1和图2中，在该时钟装置中，两个独立的马达M1和M2分别驱动分针6A和时钟8A，该时钟装置能用在世界钟中，该世界钟能用分针6A和时针8A显示指定城市(例如东京)的当前时间，同时还能当不同的在与同期指定的城市(例如东京)于不同时区中的城市(例如纽约)被重新指定时，通过仅仅只是两城市之间的时间差来补偿校正同期显示的时间，因此显示了当前新指定城市(纽约)的当前时间。为了使这成为可能，在此时钟装置中，分轮6和时轮8每个都具有一参照位置，当分轮6和时轮8分别位于它们的参照位置时，时钟装置能予以检测，这种时钟装置的结构现将被描述。
如图1和图2所示，时钟装置的壳体由下壳1和上壳2组成；能向前和相反驱动的马达M1和M2安装在该壳体内，并且，此二马达的传动通过第一齿轮链G1和第二齿轮链G2分别传到分轮6和时轮8。
印刷电路板5也装在壳体中，并且，用来当分轮6位于其参照位置(0分位置)时作检测的第一检测装置D1，以及用来当时针位于其参照位置(12点位置)时作检测的第二检测装置D2分别安装在印刷电路板与第一和第二齿轮链G1和G2之间。
首先，将描述第一马达M1和第一齿轮链G1的结构，该第一齿轮链传输马达M1的驱动到达分轮6。
如图2所示，第一马达M1由定子31以及绕在安装在定子31上的线圈线轴32上的线圈33和可转动地安装在定子31的握持部份31a中的分驱动转子34所组成的。
第一齿轮链G1的结构如下：第二轮72的大直径齿部份72a与分驱动转子34的小齿轮34a啮合；第三轮73的大直径齿部73a与小直径齿部72b啮合，该小直径齿部72b与第二轮72的大直径齿部72a同轴；分轮6的齿部6a与小直径齿部73b啮合，该小直径部73b与第三轮73的大直径齿部73a同轴。
于是，分驱动转子34的转动通过第一齿轮链G1的第二轮72和第三轮73传递到分轮6。
如图1所示，分轮6的管状部份6b突出穿过到下壳1的外侧，分针6A安装在突出部份的端上。
接着对第二马达M2和第二齿轮链G2进行描述，该第二齿轮链传递马达M2的驱动到达时轮8。
如图2所示，第二马达M2由定子41，绕在安装在定子41上的线圈线轴42上的线圈43以及可转动地安装在定子41的握持部份41a中的时驱动转子44组成。
第二齿轮链G2的结构如下：第二轮92的大直径部份92a与时驱动转子44的小齿轮44a啮合；第三轮93的大直径齿部份93a与第二轮92的小直径齿部份92b啮合，该小直径齿部份92b与大直径齿部份92a同轴；时轮8的齿部8a与第三轮93的小直径齿部93b啮合，该小直径齿部93b与大直径齿部93a同轴。第二时轮22的齿部22a具有的齿数与时轮8的齿部8a的齿数相同，该齿部22a与第三轮93的另一小直径齿部93c啮合，第二时轮22与时轮8转动相同。
于是，时轮驱动转子44的转动通过第二齿轮链G2的第二轮92和第三轮93被传递到时轮8。
如图1所示，时针8的管状部份8b罩覆分针6的管状部份6b而同轴安装并穿过下壳1到外侧。时针8A安装在这突出部份的端头。
如图2所示，第一马达M1和第二马达M2的一个安装在第一和第二齿轮链G1和G2的各自的一侧。
第一检测装置的结构以下予以描述，该装置用来当分轮6位于其参照位置(0分位置)时作检测。
如图1和图2所示，分检测传感器11是反射型光感应件，它具有第一光发射装置和第一光接收装置二者，并且是安装在电路板5的上表面(该表面是在图1中面向上的)，该第一光发射装置和第一光接收装置设置在传感器11的下侧并且是面向下的穿过电路板5(图1中朝下方向)。
第二轮72的部份中形成有矩形孔72c，该第二轮与分轮6重叠。分轮6每转一转，圆形反射器6c与孔72c对中只一次。
因此，从分检测传感器11的第一光发射装置发射的光被反射到第一光接收装置仅仅是当孔72c与反射器6c相互对中时。并且，从分检测传感器11的第一光发射装置发射的光穿过孔72c而被反射器6c反射，再返回通过孔72c进入分检测传感器11的第一光接收装置中，第二轮72和分轮6在其表面被涂成黑色，或者用黑塑料制成。
第二检测装置的结构描述如下，该第二检测装置用来当时轮8位于其参照位置(12点位置)时进行检测。
如图1和图2所示，时检测传感器21是具有第二光发射装置和第二光接收装置二者的反射型光传感器，时检测传感器21是装在电路板5的下表面(图1中该表面是朝下的)。该第二光发射装置和第二光接收装置是设置在传感器21的下侧，并且面向下(图1中向下方向)。
矩形孔92c形成在与第二时轮22重叠的第二轮92的部份上，圆形反射器22c装在第二时轮22的部份上，第二时轮22与第二轮92重叠，第二时轮22每转一转圆形反射器22c与孔92c仅只对中一次。
因此，从时检测传感器21的第二光发射装置发射的光被反射进入第二光接收装置是仅在当孔92c和反射器22c相互对中时，并且，从时检测传感器21的第二光发射装置发射的光穿过孔92c并被反射器22c反射再返回通过孔92c而进入时检测传感器21的第二光接收装置。第二轮92和第二时轮22在其表面被涂成黑色，或者它们由黑塑料制成。
在普通钟的运行过程中，每15秒一次地将脉冲信号输入到第一马达M1的线圈33中，使得分轮每60分转动一转，每3分钟一次地将脉冲信号输入到第二马达M2的线圈43中，使得时轮每12小时转一转。
当这时钟装置装建在世界钟中时，当重新指定城市时，该新指定城市与当前指定城市的时区不同，分针6A和时针8A快速移动以显示新指定城的时间，这就要求分轮6和时轮8快速转到它们各自的参照位置。为使此要求发生，普通时钟运行中断，并且高频率的脉冲输入到第一和第二马达M1和M2的线圈33和43中，以使得分针6A和时针8A快速转动直到由分检测传感器11的分轮6参照位置信号和由时检测传感器21的第二时轮22参照位置信号同时地被检测。
上述是根据本发明推存实施例的时钟装置的结构，现将对这种时钟装置的运行予以描述。
在普通钟运行过程中，每15秒一次地将一脉冲信号输入到第一马达M1的线圈33中，每次一脉冲输入到线圈33，分驱动转子34转过一固定角，这转动被第一齿轮链G1传输到分轮6，分轮6被使得每15秒转过1.5°，也就是每小时向前方向转360°(顺时针)。而且，每三分钟一次地将一脉冲输入到第二马达M2的线圈43中，每次一脉冲输入线圈43，时驱动转子44转过一固定角度，这转动被第二齿轮链G2传输到时轮8，时轮8被使得每三分钟转过1.5°，也就是每12小时向前过360°(转一周)。
钟以普通状态运行，当一城市(如纽约)被新指定时，该新指定城市是与当前指定城市(如东京)的时区不同。由时钟现行普通运行所显示的东京时间仅只用东京和纽约的时间差(10小时)来弥补校正，所以纽约的时间就显示了。这需要分轮6和时轮8快速转到它们各自的参照位置，为此，上述普通时钟的运行被中断并且高频信号被输入到第一和第二马达M1和M2的线圈33和43中。
这些高频信号使得分轮6和时轮8的转动快于它们在作普通时钟运行时的转动。
当孔72c和第一检测装置D1的反射器6c相互对中时，因为它们在分轮6每转动一转对中一次，从分检测传感器11的第一光发射装置的光穿过孔72c，并由反射器6c反射返回通过孔72c进入分检测传感器11的第一光接收装置中，分轮6的参照位置信号被从检测传感器11输出。
当孔92c和第二检测装置D2的反射器22c相互对中时，因为时轮8每转一转它们对中一次，光从时检测传感器21的第二光发射装置穿过孔92c并被反射器22c反射返回通过孔92c再进入时检测传感器21的第二光接收装置，时轮8的参照位置信号从时检测传感器21被输出。
当分轮6参照位置信号和时轮8参照位置信号二者同时输出时，这就可以推断，精确的12点时间被显示，到线圈33和43的高频信号被停止，分针6A和时针8A停在它们精确的12点的位置。
从此状态，为了转动分针6A和时针8A到达它们显示新指定城市(纽约)的时间，需要许多脉冲信号输入到线圈33和43中。这就使得分针6A和时针8A快速转动直到显示纽约时间，然后重新开始以普通时钟运行。
对于本发明，正如上面解释的那样，因为分检测传感器11和时检测传感器21二者都装在同一印刷电路板5上，所有导线能设置在这电路板5上。
应指出，虽然在这推荐的实施例中，第二时轮22和时轮8具有相同的齿数，第二时轮22与第三轮93啮合，第三轮93还与时轮8啮合，本发明以结构不限于此，不同的构形可能被采用，只要第二时轮22与时轮8转动相同。
在第二轮72和92中形成的作为光通过部份的孔72c和92c，可用装在该处的透光元件来代替。
虽然在此推荐的实施例中，第二轮72设置在分轮6的印刷电路板5之间，这种构形可被反过来将分轮6设置在第二轮72和印刷电路板5之间来替代。当这样做时，光通过部份设置在分轮6上，反射器装在第二轮72上。相似地，在此推荐的实施例中，第二轮92设置在第二时轮22和印刷电路板5之间，这种构形可被反过来将第二时轮72设置在第二轮92和印刷电路板5之间，当这样做时，光通过部份设置在第二时轮22上，反射器装在第二轮92上。
如上所述，根据本发明的一种时钟装置，该装置包含：独立的能向前和相反驱动的第一和第二马达；电路板；通过第一齿轮链连接到第一马达的分轮；通过第二齿轮链连接到第二马达的时轮；第一检测装置，该装置用来当分轮在参照位置时进行检测，并包含安装在电路板上的分检测传感器，该传感器具有第一光发射装置和第一光接收装置；第一透光部份，光从第一光发射装置穿过该透光部份，该透光部份设置在下面的第一两重叠轮之一上，该第一两重叠轮是分轮和与分轮重叠的第一齿轮链的一齿轮；反射器装在所述第一两重叠轮的另一个上，分轮每转一转反射器与第一透光部份仅只对中一次；第二检测装置，该装置用来当时针位于参照位置时进行检测，该第二检测装置包含装在电路板上的时检测传感器，该传感器具有第二光发射装置和第二光接收装置；与第一时轮同样转动的第二时轮；第二透光部份，光从第二光发射装置穿过第二透光部份，第二透光部份装在下面的第二两重叠轮之一上，该两重叠轮为第二时轮和与第二时轮重叠的第二齿轮链的一齿轮；反射器装在所述第二两重叠轮的另一个上，第一时轮每转一转反射器仅只与第二透光部份对中一次。因为采用这种构形的装置，包含第一光发射装置和第一光接收装置的第一检测装置的分检测传感器以及包含第二光发射装置和第二光接收装置的第二检测装置的时检测传感器二者是装在同一电路板上，所有导线可设置在这电路板上。因此，这种时钟装置结构简单，容易制造，适合于大批量生产，成本也低。
Claims (2)
1、一种时钟装置，该装置包含：
独立的能向前和相反驱动的第一和第二马达；
电路板；
通过第一齿轮链连接到第一马达的分轮；
通过第二齿轮链连接到第二马达的时轮；
第一检测装置，该装置包含安装在电路板上具有第一光发射装置和第一光接收装置的分检测传感器，并且用来当分轮位于参照位置时进行检测；
第一透光部份，光从第一光发射装置穿过该第一透光部份，该透光部份是装在下面的第一两重叠轮之一上，该第一两重叠轮是分轮和与分轮重叠的第一齿轮链的一齿轮；
反射器，该反射器装在所述第一两重叠轮之另一个上，分轮每转一转，反射器与第一透光部份仅只对中一次；
第二检测装置，该装置包含安装在电路板上具有第二光发射装置和第二光接收装置的时检测传感器，并用来当时针位于参照位置时进行检测；
与第一时轮转动相同的第二时轮；
第二透光部份，光从第二光发射装置穿过该第二透光部份，该透光部份是装在下面的第二两重叠轮之一上，该第二两重叠轮是第二时轮和与第二时轮重叠的第二齿轮链的一齿轮；其特征在于：
与所述第一检测装置配合的反射器，该反射器装在所述第一两重叠轮的另一个上，分轮每转一转，反射器与第一透光部份仅只对中一次；而且所述第一透光部分位于所述第一光发射装置和所述反射器之间；
与所述第二检测装置配合的反射器，该反射器装在所述第二两重叠轮的另一个上，所述第一时轮每转一转，反射器只与第二透光部份对中一次，而且所述第二透光部分位于所述第二光发射装置和所述反射器之间。
2、如权利要求1所述时钟装置，其中，第一和第二马达的一个设置在第一和第二齿轮链的各自的边上。
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