CN1123922A - 模拟时钟机构中的原位检测装置 - Google Patents

Abstract

一种模拟时钟机构中的原位检测装置，在其分针进给齿轮5的外周连接有圆板体6，在该圆板体6上设有原位检测用小孔6S，在安装于竖立于该分针进给齿轮5上侧面的安装轴7的行星齿轮8上，同样设有原位检测用小孔8S，传感器13将该两个小孔6S、8S对齐时的位置作为原位检测点。该装置可使模拟时钟机构的整体结构简化、降低制造成本，并能加大每1分钟进给时原位检测用小孔的移动量，使其迅速退离传感器范围，从而提高分辨率。

Description

模拟时钟机构中的原位检测装置

本发明涉及模拟时钟用的机构，更具体地，涉及非常适合模拟时钟机构用的原位检测装置。

例如在传统的电子记时器中，当进行初期设定或停电再起动后自动进行模拟时钟对准时，是以模拟显示时刻的0：00时发出时刻对准用的信号作为时刻对准的基准的，以往，这种时刻对准信号是采用例如日本实用新型公开1990年124593号公报的图4以及本申请中图7所示结构的原位检测装置来获得的。

图7是上述传统装置的平面图，图中A是由马达(未图示)的齿轮F驱动作转动的长针驱动用齿轮，B是短针驱动用齿轮，C是与长针驱动用齿轮A形成一体的驱动齿轮，D是与该驱动齿轮C啮合作联动转动的联动齿轮，E是与联动齿轮D形成一体且与上述短针驱动用齿轮B啮合使之作联动转动的驱动小齿轮，此外，G和H是设在上述长针驱动用和短针驱动用的各齿轮A和B上的小孔(狭缝)，若这两个小孔G、H完全一致，透光型传感器S即将其作为原位检测，另一方面，当原位尚未来到传感器S的中心或超过中心时，马达使长针驱动用齿轮A快速进给进行修正。

但是，上述结构的传统的原位检测装置因为使用非常多的齿轮及小齿轮，故存在结构复杂、体积庞大和成本高的问题，再有，时钟进给一般是分钟式进给，两个小孔G和H若在该小孔G、H重叠的标准时刻的前后1分钟重叠就不行，故存在为消除这种情况而要求很高的加工精度使制造成本非常昂贵的问题，以及因每分钟进给时短针驱动用齿轮C的小孔H的移动量仅0.5°很小，小孔H不能从传感器S很快退出，故存在着分辨率差，精度不高及稳定性差的问题。

因此，本发明的技术课题在于，提供一种时钟机构中的原位检测装置，该装置整体结构简单且制造成本低，同时能放大每分钟进给的原位检测用小孔的移动量，提高分辨率。

为了解决上述技术性课题，本发明采取如下措施。

一种模拟时钟机构中的原位检测装置，该模拟时钟机构的结构为，在其由步进马达驱动每小时转1周的分针进给齿轮的面上凸出设有安装轴，在该安装轴上装有行星齿轮，该行星齿轮与齿数比为12比11的时针进给齿轮和中心轮两者啮合，若分针进给齿轮转1周，根据上述各齿轮的齿数，时针进给齿轮转 周，

(1)：在上述分针进给齿轮和行星齿轮的各个面上穿设小孔，并设置有这两个齿轮的小孔重叠时可对穿过该两个小孔的光进行检测的传感器，通过该传感器进行对光的检测来获得时钟对准的基准信号。

(2)：在上述分针进给齿轮的外周连接有圆板体，在该圆板体部分设置与行星齿轮的小孔重叠并让传感器的光穿过的分针进给齿轮的小孔。

(3)：在内装有以分针进给轮为主的指针驱动齿轮机构的齿轮箱底面上设置左右卡合部件，通过在水平方向转动步进马达而将凸出设于步进马达左右两侧的凸缘嵌入该左右卡合部件内，从而将步进马达安装于小齿轮与分针进给齿轮啮合的位置，并在其中任一卡合部件的入口部分设置挡住已嵌入该卡合部件内的凸缘的挡块，且设置成能克服弹性将该挡块自由推入齿轮箱内的结构。

上述(1)、(2)、(3)所述各措施有如下作用。

上述传统装置的长针驱动用齿轮A1分钟转6°，短针驱动齿轮B1分钟仅转动6°×1/12＝0.5°，与此相比，若采用上述(1)所述的措施，当装有行星齿轮的分针进给齿轮转动6°(1分钟)时，因为该齿轮上的行星齿轮齿数为12或24，中心轮齿数为11或22，通过啮合，行星齿轮转动6°×11/12或6°×22/24＝5.5°，而且该5.5°的转动是以转动6°的分针进给齿轮的安装轴为中心进行的，所以能使以往相对于传感器1分钟内只能退出0.5°的时针进给齿轮的小孔迅速大步地退出传感器范围，所以能提高分辨率、精度和稳定性，并且因所用齿轮(小齿轮)数少，故可使装置整体结构简化，可实现小型化、低成本化。

若采用上述(2)的措施，因为分针进给齿轮的小孔不是设在分针进给齿轮的面上而是穿设于连接在其外周的圆板体上的离中心轴尽可能远的位置，因此，与将小孔设在分针进给齿轮自身上时相比，分针进给齿轮作分钟进给时小孔的移动量可以更大，所以，能使这些小孔迅速大步退出传感器的范围，改善分辨率并提高精度。

若采用上述(3)所述的措施，在用一个凸像推压挡块的状态下使整个步进马达在水平方向作转动，则左右的凸缘便嵌入设于齿轮箱底面上的左右卡合部件内，便能将步进马达安装成其小齿轮与分针进给齿轮啮合的状态，同时，一旦凸缘嵌入卡合部件内，挡块即会因弹性而再次向外凸出，使凸缘保持嵌入的状态，所以，可以将步进马达恰如扭锁似地一下就可靠地安装在齿轮箱侧。

如上所述，通过上述措施可解决上述技术性课题，解决上述传统技术存在的问题。

附图简介：

图1：设有本发明的原位检测装置的模拟时钟机构的正面剖视图。

图2：图1所示模拟时钟机构的安装有步进马达的齿轮箱的仰视图。

图3：两个小孔对齐、传统器进行位置检测状态的构成图。

图4：对设于行星齿轮上的小孔的移动状态进行说明的构成图。

图5：说明齿轮箱上装有步进马达状态的仰视图。

图6：沿图5Z—Z线的剖视图。

图7：说明传统装置构成的平面图。

以下参照附图，对上述本发明模拟时钟机构中的原位检测装置的较佳实施例进行详细说明。

图1是对具有本发明的原位检测装置的模拟时钟机构内部结构进行说明的剖视图，图中，1是模拟时钟的文字板(里板)，2是安装在该文字板1里侧的齿轮箱，3是通过后面将介绍的一次操作式安装装置安装在齿轮箱2底面上的步进马达，4是穿插在齿轮箱2的中央、其顶端部凸出于文字板1前面的分针转轴，该转轴4的顶端部上安装着分针11的安装部11a，此外，固定于转轴4的中间部分的分针进给齿轮5的齿部5a与上述步进马达3的小齿轮3a啮合，若步进马达3旋转则上述分针11作分钟进给。

7是竖立设于上述分针进给齿轮5的外侧上侧面上的安装轴，该安装轴7上安装有具有12个或24个齿8a的可自由转动的行星齿轮8，该行星齿轮8与时针进给齿轮10的齿10a以及中心轮9的齿9a双方啮合，其中时针进给齿轮10的一体成形的筒状轴部10b转动自由地被套设在上述分针转轴4上，而圆筒形中心轮9则以围住上述分针转轴4的状态连接于文字板1的背面上。

上述时针进给齿轮10的齿10a有12或24个，中心轮9的齿9a设有11个或22个，由于这些齿数之差，若分针进给齿轮5转动1周，则时针进给齿轮10转动1/12周，分针进给齿轮5转动12周，则时针进给齿轮10转动1周，在0：00及12：00时行星齿轮正好回到相同位置和相同相位。

12是时针，12a是将该时针12安装到上述时针进给齿轮10的筒状轴部10b上的连接部，1a是压住行星齿轮8的轴筒部8T顶端，使其不从安装轴7上脱出的导轨。

在图1和图3中，6是连接于上述分针进给齿轮5外周的圆板体，6S、8S是分别穿设于上述圆板体6和上述行星齿轮8的面上的小孔，并使该两小孔在0：00和12：00时其中心正好对齐，13是在小孔6S、8S对齐时使光穿过该小孔，并将该位置作为原位测出的透光型传感器，13a是将传感器13固定于齿轮箱2侧部内侧的钩子。

图2是安装有步进马达3的上述齿轮箱2的仰视图，图5是示出同样安装有步进马达3状态的齿轮箱2的仰视图，图6是沿图5Z—Z线的剖视图，在这些图中，2b和2c是在上述齿轮箱2底部一侧、其嵌入口向着相反方向开口的左右卡合部件，3b和3c是向上述步进马达3的左右两侧伸出的凸缘，当步进马达3从图5状态向逆时针方向水平转动时，左右凸缘3b、3c如图2所示被嵌入左右卡合部件2b、2c内部，步进马达3相对于齿轮箱2的底面，如图1所示，安装成小齿轮3a与分针进给齿轮5的齿部5a啮合的状态。

同样在上述附图中，2a是从齿轮箱2的底面凸出形成的、阻塞上述一个卡合部件2b的入口部分的挡块，2H是围绕挡块2a设置的缺口槽，在齿轮箱2上安装步进马达3时，该挡块2a被其中一个凸缘3b推压向如图6所示的箭头方向向上弹性抬起，因此凸缘3b可以嵌入卡合部件2b，一旦将凸缘3b嵌入卡合部件2b内，则挡块2a因弹力而凸出于图6所示的原来位置，并如图2所示压住已嵌入卡合部件2b内的凸缘3b的侧边，保持步进马达3使其不从齿轮箱2中向外脱出。

本发明的模拟时钟机构中的原位检测装置因采用了如上所述的结构，所以，若将步进马达3恰如扭锁似地安装在齿轮箱2的底面，接着通电使步进马达3转动从而使分针进给齿轮5转动，则分针11每分钟可进给6°，这样，若分针进给齿轮5转动1周，则行星齿轮8使时针进给齿轮10转动

周，可使时针12走动1小时(30°)。

分针11和时针12如上所述那样走动，若走到0：00或12：00，则如图3所示，设于分针进给齿轮5的圆板体6上的小孔6S和设于行星齿轮8的小孔8S完全对齐，传感器13将此作为原位检测，但是，到达0：00或12：00时原位仍未到达传感器13的中心线上，即，两个小孔6S、8S未完全对齐时，在到达0：01或12：01之前控制部CPU使步进马达3快进，对两个小孔6S、8S进行修正，使其完全对齐。

此外，用传感器13检测原位后，若经过1分钟，分针进给齿轮5转动6°，行星齿轮8则如图4所示，在该转动6°的分针进给齿轮5之上，以安装轴7为中心再转动6°×11/12或6°×22/24＝5.5°，所以，各小孔6S、8S能相对传感器13很快大步退出，能提高分辨率。

再有，在本发明中，设于分针进给齿轮5的小孔6S并不是设在齿轮的面上，而是设在连接于该齿轮5外周的圆板体6的位置，即离中心的分针转轴4较远的位置，所以更加大了小孔6S在1分钟内移动的距离，这种结构能使各小孔6S、8S更高速、更大距离地退离传感器13，使分辨率进一步提高。

又，图4中，8×示出了分针进给齿轮5上的行星齿轮8的安装轴7的移动轨迹。

如上所述，根据本发明模拟时钟机构中的原位检测装置，由于将原位检测用的小孔设在分针进给齿轮和行星齿轮上，进行原位检测后使各小孔迅速大步退离传感器，所以分辨率高，传感器对小孔不会有误测，能提供高精度的检测装置，再加上步进马达可相对齿轮箱扭锁似地安装，既方便又牢固，以及整个装置结构比较简单，可低成本制造，所以，非常适合于例如记时器的模拟时钟等使用。

Claims (3)

1.一种模拟时钟机构中的原位检测装置，其特征在于，该模拟时钟机构在其由步进马达驱动每小时转1周的分针进给齿轮的面上凸出设有安装轴，在该安装轴上安装有行星齿轮，该行星齿轮与齿数比为12比11的时针进给齿轮和中心轮双方啮合，若分针进给齿轮转1周，因上述各齿轮的齿数，时针进给齿轮转 周，此外，在上述分针进给齿轮和行星齿轮的各个面上穿设有小孔，并设置对这两个齿轮的小孔重叠时穿透小孔的光进行检测的传感器，通过由该传感器进行的光检测来获得时钟对准的基准信号。

2.如权利要求1所述的模拟时钟机构中的原位检测装置，其特征在于，在所述分针进给齿轮的外周连接有圆板体，在该圆板体部分设置有与行星齿轮的小孔重叠时让传感器的光穿透的分针进给齿轮的小孔。

3.如权利要求1所述的模拟时钟机构中的原位检测装置，其特征在于，在内装有以分针进给齿轮为主的指针驱动齿轮机构的齿轮箱底面上设置左右卡合部件，通过水平转动步进马达而将凸出设于步进马达左右两侧的凸缘嵌入该左右卡合部件内，将步进马达安装于小齿轮与分针进给齿轮啮合的位置，并在其中任一卡合部件的入口部分设置挡住已嵌入该卡合部件内的凸缘的挡块，且设置成能克服弹性将该挡块自由推入齿轮箱内的结构。

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