JP2010145367A - 時計のムーブメント - Google Patents

Abstract

【課題】 透過型フォトセンサの構造を合理化してなる時計のムーブメントを提供すること。
【解決手段】 ケース体６００は、背面側の第１ケース部材６１０及び正面側の第２ケース部材６２０をその厚さ方向に組付けてなるものであり、回路基板５００は、第２ケース部材の正面に装着し、透過型フォトセンサ７００は、発光素子７１０を回路基板に設けるとともに、受光素子７２０を第１ケース部材に設けてなるものであり、受光素子は、リード線７４０にて回路基板に接続し、第１ケース部材には、受光素子をケース体の背面側から圧入して装着する素子装着部６１０ａと、リード線の端部をケース体の内部から背面側に延出する貫通孔６１０ｂと、リード線の端部を固定するガイド片６１０ｃと、それらを囲む枠部６１０ｄとを設けた。素子装着部には、遮光性を有するシール部材６１０ｅをケース体の背面側から受光素子を覆うように貼り付けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、指針を駆動するムーブメントであって、透過型フォトセンサにて指針の位置を検出するものに関する。

時計の指針を駆動するムーブメントは、指針パイプが減速機構を介してモータにより駆動する構成となっている。ムーブメントのケース体には、モータを制御する駆動回路が設けられている。モータは、駆動回路に設定されたプログラムに基づいて制御される。特に、標準時刻電波を受信してその表示時刻を修正する電波修正時計の使用が広まっており、電波修正時計のムーブメントには、表示時刻を認識する必要から、指針の位置を検出する位置センサが設けられる。特許文献１及び２には、位置センサとして透過型フォトセンサを採用してなるムーブメントが開示されている。
特許第３５１４６４４号明細書 特許第３５３４６４８号明細書

さて近年では、時計の形態は益々多様化される傾向にあり、電波修正時計に用いるムーブメントについても、構造の簡素化や製造性の向上等を踏まえつつ、更なる工夫が求められている。

透過型フォトセンサを設ける場合、従来では、駆動回路を設けた回路基板（Ａ）に発光素子及び受光素子の一方を搭載するとともに、他の基板（Ｂ）に発光素子及び受光素子の他方を搭載し、これらの基板（Ａ，Ｂ）をケース体の構成部材にそれぞれ配置し、基板（Ａ）と基板（Ｂ）とをリード線又はコネクタにて接続する構成となっている。これに対し、発光素子及び受光素子の他方をリード線にて基板（Ａ）に直接接続すれば、基板（Ｂ）を省略することが可能であると考えられる。部品点数が削減されるという点で有利である。

但し、透過型フォトセンサの構造をどうするかは、ムーブメントを製造するうえでその作業性を左右する重要な問題である。基板（Ｂ）を省略する場合は、ムーブメントの製造性を考慮しつつ、基板（Ｂ）に搭載していた素子の支持構造及び接続構造を改めて検討する必要がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、透過型フォトセンサの構造を合理化してなる時計のムーブメントを提供することである。

本願第１請求項に記載した発明は、モータと、前記モータに連結された減速機構と、指針を装着する指針パイプと、前記モータを制御する駆動回路を設けた回路基板と、前記指針の位置を検出する透過型フォトセンサと、それらを支持するケース体とを備え、前記指針パイプが前記減速機構を介して前記モータにより駆動する時計のムーブメントにおいて、前記ケース体は、背面側の第１ケース部材及び正面側の第２ケース部材をその厚さ方向に組付けてなる扁平型のものであり、前記ケース体の内部には、前記モータ、前記減速機構、及び前記指針パイプの基端部を収納するとともに、前記指針パイプの先端部は、前記第２ケース部材から正面に向けて突出するものとし、前記回路基板は、前記第２ケース部材の正面に装着し、前記透過型フォトセンサは、発光素子及び受光素子の一方を前記回路基板に設けるとともに、受光素子及び受光素子の他方を前記第１ケース部材に設け、前記発光素子及び受光素子の間に位置する前記減速機構又は前記指針パイプの基端部に、前記発光素子の光を透過する透光部を設けてなるものであり、前記受光素子は、リード線にて前記回路基板に接続し、

前記第１ケース部材には、前記受光素子及び受光素子の他方を前記ケース体の背面側から圧入して装着する素子装着部と、前記リード線の端部を前記ケース体の内部から背面側に延出する貫通孔と、前記リード線の端部を固定するガイド片と、前記素子装着部、前記貫通孔、及び前記ガイド片を囲む枠部とを設けたことを特徴とする時計のムーブメント。

本願第２請求項に記載した発明は、モータと、前記モータに連結された減速機構と、指針を装着する指針パイプと、前記モータを制御する駆動回路を設けた回路基板と、前記指針の位置を検出する透過型フォトセンサと、それらを支持するケース体とを備え、前記指針パイプが前記減速機構を介して前記モータにより駆動する時計のムーブメントにおいて、前記ケース体は、背面側の第１ケース部材及び正面側の第２ケース部材をその厚さ方向に組付けてなる扁平型のものであり、前記ケース体の内部には、前記モータ、前記減速機構、及び前記指針パイプの基端部を収納するとともに、前記指針パイプの先端部は、前記第２ケース部材から正面に向けて突出するものとし、前記回路基板は、前記第２ケース部材の正面に装着し、前記透過型フォトセンサは、発光素子を前記回路基板に設けるとともに、受光素子を前記第１ケース部材に設け、前記発光素子及び受光素子の間に位置する前記減速機構又は前記指針パイプの基端部に、前記発光素子の光を透過する透光部を設けてなるものであり、前記受光素子は、リード線にて前記回路基板に接続し、前記第１ケース部材には、前記受光素子を前記ケース体の背面側から圧入して装着する素子装着部と、前記リード線の端部を前記ケース体の内部から背面側に延出する貫通孔と、前記リード線の端部を固定するガイド片と、前記素子装着部、前記貫通孔、及び前記ガイド片を囲む枠部とを設け、前記素子装着部には、遮光性を有するシール部材を前記ケース体の背面側から前記受光素子を覆うように貼り付けて、前記受光素子は、前記シール部材によって抜け止めされ且つ外部からの光が遮断されるようにした構成の時計のムーブメントである。

本発明によれば、透過型フォトセンサの構造を合理化してなる時計のムーブメントを得ることができる。

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１乃至図４に示す本例の電波修正時計のムーブメント１は、複数のモータ２１０，２２０と、各モータ２１０，２２０に連結されたギア列からなる減速機構３１０，３２０と、指針を装着する指針パイプ４１０，４２０，４３０と、モータ２１０，２２０を制御する駆動回路を設けた回路基板５００と、それらを支持するケース体６００とを備え、指針パイプ４１０，４２０，４３０が減速機構３１０，３２０を介してモータ２１０，２２０により駆動する構成となっている。

具体的には、時針を装着する時針パイプ４１０、分針を装着する分針パイプ４２０、秒針を装着する秒針パイプ４３０が同心軸状に設けられている。そして、第１ステッピングモータ２１０に連結された第１減速機構３１０が分針パイプ４２０の基端部に設けられた分針車４２１と連結されている。第２ステッピングモータ２２０に連結された第２減速機構３２０が秒針パイプ４３０の基端部に設けられた秒針車４３１と連結されている。また、分針パイプ４２０の基端部に設けられたカナ４２２が日の裏車３１１と連結されており、時針パイプ４１０の基端部に設けられた時針車４１１が日の裏車３１１のカナ３１２と連結されている。

時針パイプ４１０及び分針パイプ４２０が第１ステッピングモータ２１０によりそれぞれ所定の速度で回転駆動し、秒針パイプ４３０が第２ステッピングモータにより所定の速度で回転駆動する。

図中の７００は、発光素子７１０及び受光素子７２０からなる透過型フォトセンサである。発光素子７１０及び受光素子７２０の間に位置する駆動系の要所、
すなわち減速機構３１０，３２０又は指針パイプ４１０，４２０，４３０の基端部の要所には、発光素子７１０の光を透過する透光部７３０が設けられており、受光素子７２０の検出パターンから各指針パイプ４１０，４２０，４３０の回転位置を検出する構成となっている。この透過型フォトセンサ７００の構造については、後に詳述する。

また、本例のムーブメント１は、標準時刻電波を受信してその表示時刻を修正する電波修正時計に用いるものであって、標準時刻電波を受信するアンテナ８００を備えるとともに、受信の動作を制御する受信回路を回路基板５００に設けてなるものである。

ケース体６００の側部には、アンテナ８００を装着可能としたアンテナ装着部６１１を設けている。このアンテナ８００は、鉄芯にコイルを巻いてなる棒状のものである。

ケース体６００は、背面側の第１ケース部材６１０及び正面側の第２ケース部材６２０をその厚さ方向に組付けてなる扁平型のものである。第１ケース部材６１０及び第２ケース部材６２０の間には、モータ２１０，２２０を装着した中板６０１が設けられている。

このケース体６００の内部には、モータ２１０，２２０、減速機構３１０，３２０、及び指針パイプ４１０，４２０，４３０の基端部が収納されている。第１ケース部材６１０、第２ケース部材６２０、及び中板６０１の要所には、各構成部材を保持する凹凸、ボス、及び支軸等が形成されている。また、中板の要所、すなわち発光素子７１０及び受光素子７２０の間に位置する部位には、発光素子７１０の光を透過する透光部６０１ａが設けられている。指針パイプ４１０，４２０，４３０の先端部は、第２ケース部材６２０から正面に向けて突出している。第１ケース部材６１０及び第２ケース部材６２０は、互いにねじ止めされている。回路基板５００は、第２ケース部材６２０の正面に重ねてねじ止めし、装着されている。回路基板５００には、指針パイプ４１０，４２０，４３０を挿通する孔部が設けられている。

第１ケース部材６１０は、ケース体６００の正面側から見て第２ケース部材６２０の側部に食み出した部位に、第１アンテナ装着部６１１を一体に備えている。第１アンテナ装着部６１１は、正面側を開口した箱型を呈し、その内部には、アンテナ８００の端部を固定するスナップ６１２が設けられている。

本例のムーブメント１は、ケース体６００を組付け、回路基板５００及びアンテナ８００を装着し、アンテナ８００の配線を回路基板５００にハンダ付けしてそれらを電気的に接続した後に、回路基板５００に搭載されたコンデンサ等の受信回路の電子部品を操作してアンテナ８００のチューニングをする構成となっている。

本例の場合、このように回路基板５００及びアンテナ８００を設けた後、更に回路基板５００の正面に目安機構９００を設けている。この目安機構９００は、第２ケース部材６２０の正面に第３ケース部材６３０をねじ止めし、この第３ケース部材６３０と回路基板５００との間に設けられている。指針パイプ４１０，４２０，４３０の先端部は、第３ケース部材６３０を貫通している。

目安機構９００の具体的構成は、特に限定はしないが、本例の場合、不図示の操作手段にて使用者が任意に回転操作する目安車９１０と、時針パイプ４１０と同期回転する時伝え車９２０と、時伝え車９２０に追従する目安カム９３０と、目安カム９３０を目安車９１０側に付勢する所定の形状の板バネ９４０と、回路基板５００に設けられた目安接点９５０とを備え、時針パイプ４１０の駆動に連動して板バネ９４０が目安接点９５０と離合して、目安接点９５０のＯＦＦ／ＯＮが切換えられる構成となっている。

目安車９１０の要所には孔部９１１が設けられており、目安カム９３０は、一回転に一度、その突起部９３１が目安車９１０の孔部９１１に没入することにより、目安車９１０側にある程度移動する。目安カム９３０が目安車９１０側に移動すると、板バネ９４０の所定の部位が目安接点９５０と接触し、目安接点９５０がＯＦＦからＯＮとなる。また、突起部９３１の先端には、所定の向きのテーパーが設けられており、突起部９３１は、目安車９１０の孔部９１１に没入した後、目安カム９３０がある程度回転したところで、その孔部９１１から外脱する。突起部９３１が孔部９１１から外脱すると、板バネ９４０が目安接点９５０から離れて、目安接点９５０がＯＮからＯＦＦとなる。かかる目安機構９００は、必要に応じて取り付け可能となっている。

次に、本例の透過型フォトセンサ７００について説明する。本例の場合、発光素子７１０は、回路基板５００に設けられたＬＥＤである。受光素子７２０は、第１ケース部材６１０に設けらたフォトトランジスタである。図５に示すように、受光素子７２０は、リード線７４０にて回路基板５００に接続されている。リード線７４０の基端部は回路基板５００にハンダ付けされている。ケース体６００の内部には、リード線７４０の先端部を回路基板５００側から第１ケース部材６１０側へ導く通路６００ａが設けられている。

また、図６乃至図１０に示すように、第１ケース部材６１０には、素子装着部６１０ａ、貫通孔６１０ｂ、ガイド片６１０ｃ、及び枠部６１０ｄを設けている。

素子装着部６１０ａは、受光素子７２０をケース体６００の背面側から圧入して装着する部位である。

貫通孔６１０ｂは、リード線７４０の先端部をケース体６００の内部から背面側に延出する孔である。

ガイド片６１０ｃは、リード線７４０の先端部を固定する部位であり、図例では円筒状の凸部となっている。リード線７４０の端部は、複数のガイド片６１０ｃに挟まれて、又はガイド片６１０ｃと枠部６１０ｄの内面に挟まれてその被覆を圧迫され、固定される。

枠部６１０ｄは、素子装着部６１０ａ、貫通孔６１０ｂ、及びガイド片６１０ｃを囲むリブ状の部位である。図例では矩形環状となっている。

素子装着部６１０ａには、遮光性を有するシール部材６１０ｅをケース体６００の背面側から受光素子７２０を覆うように貼り付けて、受光素子７２０は、シール部材６１０ｅによって抜け止めされ且つ外部からの光が遮断される構成となっている。

透過型フォトセンサ７００の組付けは、次の通りである。第１ケース部材と第２ケース部材を組付けた後、これに発光素子７１０及びリード線７４０をハンダ付けした回路基板５００を組付ける。この際にリード線７４０の線端部を通路６００ａに通して貫通孔６１０ｂからケース体６００の背面側に延出する。

そして、受光素子７２０を素子装着部６１０ａに圧入するとともに、ガイド片にてリード線７４０の先端部を所定の位置に固定し、その状態でリード線を受光素子７２０の端子７２１にハンダ付けする。（図８参照）。

或は、受光素子７２０の端子７２１にリード線７４０の先端部をハンダ付けした後に、リード線７４０の基端部を貫通孔６１０ｂから通路６００ａに通して回路基板５００にハンダ付けするようにしてもよい。

更に、素子装着部６１０ａの縁部にシール部材６１０ｅを貼り付ける（図９参照）。受光素子７２０は、素子装着部６１０ａに圧入したのみであると、何らかの衝撃で外脱してしまう恐れがあるが、シール部材６１０ｅにより抜け止めされるので、そのような事態を防止することができる。

枠部６１０ｄは、リード線７４０を保護するという点で、非常に有利なものとなっている。時計の製造時において、ムーブメント１を取り扱う際には、リード線７４０に指、工具、或は時計の構成部品が引っかかる可能性があるが、枠部６１０ｄによれば、そのような事態を防止することができる。受光素子７２０は、基板に搭載せずともこのように設けることができる。

尚、シール部材６１０ｅは、素子装着部６１０ａ及び枠部６１０ｄに貼り付けるようにしてもよい（図１０参照）。本例の場合、素子装着部６１０ａの縁部と枠部６１０ｄの縁部は、高さ（第１ケース部材６１０の平坦面から背面側に突出した寸法）が等しく設定されており、且つガイド片６１０ｃの高さよりも若干高く設定されている。リード線７４０の断面直径は、ガイド片６１０ｃの高さよりも小さい。見栄えとしては、素子装着部６１０ａ及び枠部６１０ｄに貼り付けたほうがよいと思われる。

また、シール部材６１０ｅとしては遮光性を有するものを採用したので、受光素子７２０に対する外部からの光を遮断する手段を別途に設ける必要はない。発光素子７１０及び受光素子７２０の位置関係は、本例とは逆の場合も考えられるが、その場合は、受光素子７２０に対する外部からの光を遮断する何らかの手段が必要となる場合がある。すなわち、このようなムーブメント１は、時計の筐体の内部に配置されるので、光を遮断する手段は必ずしも必要とはいえないが、筐体の構造によっては、筐体内部に光が侵入する場合も考えられる訳である。この点、一方の素子をシール部材６１０ｅで覆うのであれば、いずれにしてもそのシール部材６１０ｅを利用して光を遮断することができるので、本例ではこれを踏まえて、発光素子７１０及び受光素子７２０の位置関係を特定している。

以上説明したように、本例のムーブメントは、透過型フォトセンサを備えた電波修正時計のムーブメントとして極めて合理的に構成されたものである。尚、本例における各部の構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に設計変更が可能であり、図例説明したものに限定されないことは勿論である。

本発明の時計のムーブメントは、アナログ式の壁掛け時計や目覚し時計の時刻表示部を構成するユニットとして、極めて好適に利用することが可能である。

本発明の実施例に係り、時計のムーブメントを示す正面図である。 本発明の実施例に係り、時計のムーブメントを示す背面図である。 本発明の実施例に係り、時計のムーブメントを示す上面図である。 本発明の実施例に係り、ケース体の内部構造を示す説明図である。 本発明の実施例に係り、ケース体及び透過型フォトセンサの要部を示す側面断面図である。 本発明の実施例に係り、第１ケース部材の背面要部を示す斜視図である。 本発明の実施例に係り、第１ケース部材の背面要部を示す説明図である。 本発明の実施例に係り、第１ケース部材の背面要部（受光素子及びリード線を設けた状態）を示す説明図である。 本発明の実施例に係り、第１ケース部材の背面要部（シール部材を素子装着部に貼り付けた状態）を示す説明図である。 本発明の実施例に係り、第１ケース部材の背面要部（シール部材を素子装着部及び枠部に貼り付けた状態）を示す説明図である。

符号の説明

１ ムーブメント
２１０ 第１ステッピングモータ
２２０ 第２ステッピングモータ
３１０ 第１減速機構
３１１ 日の裏車
３１２ カナ
３２０ 第２減速機構
４１０ 時針パイプ
４１１ 時針車
４２０ 分針パイプ
４２１ 分針車
４２２ カナ
４３０ 秒針パイプ
４３１ 秒針車
５００ 回路基板
６００ ケース体
６００ａ 通路
６０１ 中板
６０１ａ 透光部
６１０ 第１ケース部材
６１０ａ 素子装着部
６１０ｂ 貫通孔
６１０ｃ ガイド片
６１０ｄ 枠部
６１０ｅ シール部材
６１１ アンテナ装着部
６１２ スナップ
６２０ 第２ケース部材
６３０ 第３ケース部材
７００ 透過型フォトセンサ
７１０ 発光素子
７２０ 受光素子
７２１ 端子
７３０ 透光部
７４０ リード線
８００ アンテナ
９００ 目安機構
９１０ 目安車
９１１ 孔部
９２０ 時伝え車
９３０ 目安カム
９３１ 突起部
９４０ 板バネ
９５０ 目安接点

Claims (2)

1. モータと、前記モータに連結された減速機構と、指針を装着する指針パイプと、前記モータを制御する駆動回路を設けた回路基板と、前記指針の位置を検出する透過型フォトセンサと、それらを支持するケース体とを備え、前記指針パイプが前記減速機構を介して前記モータにより駆動する時計のムーブメントにおいて、
   前記ケース体は、背面側の第１ケース部材及び正面側の第２ケース部材をその厚さ方向に組付けてなる扁平型のものであり、
   前記ケース体の内部には、前記モータ、前記減速機構、及び前記指針パイプの基端部を収納するとともに、前記指針パイプの先端部は、前記第２ケース部材から正面に向けて突出するものとし、
   前記回路基板は、前記第２ケース部材の正面に装着し、
   前記透過型フォトセンサは、発光素子及び受光素子の一方を前記回路基板に設けるとともに、受光素子及び受光素子の他方を前記第１ケース部材に設け、前記発光素子及び受光素子の間に位置する前記減速機構又は前記指針パイプの基端部に、前記発光素子の光を透過する透光部を設けてなるものであり、
   前記受光素子は、リード線にて前記回路基板に接続し、
   前記第１ケース部材には、前記受光素子及び受光素子の他方を前記ケース体の背面側から圧入して装着する素子装着部と、前記リード線の端部を前記ケース体の内部から背面側に延出する貫通孔と、前記リード線の端部を固定するガイド片と、前記素子装着部、前記貫通孔、及び前記ガイド片を囲む枠部とを設けたことを特徴とする時計のムーブメント。
2. モータと、前記モータに連結された減速機構と、指針を装着する指針パイプと、前記モータを制御する駆動回路を設けた回路基板と、前記指針の位置を検出する透過型フォトセンサと、それらを支持するケース体とを備え、前記指針パイプが前記減速機構を介して前記モータにより駆動する時計のムーブメントにおいて、
   前記ケース体は、背面側の第１ケース部材及び正面側の第２ケース部材をその厚さ方向に組付けてなる扁平型のものであり、
   前記ケース体の内部には、前記モータ、前記減速機構、及び前記指針パイプの基端部を収納するとともに、前記指針パイプの先端部は、前記第２ケース部材から正面に向けて突出するものとし、
   前記回路基板は、前記第２ケース部材の正面に装着し、
   前記透過型フォトセンサは、発光素子を前記回路基板に設けるとともに、受光素子を前記第１ケース部材に設け、前記発光素子及び受光素子の間に位置する前記減速機構又は前記指針パイプの基端部に、前記発光素子の光を透過する透光部を設けてなるものであり、
   前記受光素子は、リード線にて前記回路基板に接続し、
   前記第１ケース部材には、前記受光素子を前記ケース体の背面側から圧入して装着する素子装着部と、前記リード線の端部を前記ケース体の内部から背面側に延出する貫通孔と、前記リード線の端部を固定するガイド片と、前記素子装着部、前記貫通孔、及び前記ガイド片を囲む枠部とを設け、
   前記素子装着部には、遮光性を有するシール部材を前記ケース体の背面側から前記受光素子を覆うように貼り付けて、前記受光素子は、前記シール部材によって抜け止めされ且つ外部からの光が遮断されるようにしたことを特徴とする時計のムーブメント。

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