JP3295315B2 - 時計機械体 - Google Patents

時計機械体

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JP3295315B2
JP3295315B2 JP27643296A JP27643296A JP3295315B2 JP 3295315 B2 JP3295315 B2 JP 3295315B2 JP 27643296 A JP27643296 A JP 27643296A JP 27643296 A JP27643296 A JP 27643296A JP 3295315 B2 JP3295315 B2 JP 3295315B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、時計機械体に関
し、更に詳しくは時針車と分針車とが独立して回転駆動
され、その基準位置を検出し得る時計機械体に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような時計機械体としては、
例えば、時針、分針及び秒針により表示される正時（１
２時０分０秒）を検出すると共に、この検出した正時と
ラジオ等の電波信号の時刻とのズレを検出し、時刻の遅
れ又は進みの修正を毎正時に行なうようにしたものが知
られている（特開昭６１ー１１８６８３号公報）。
【０００３】この第１の従来の技術では、時針車が１回
転する間に１度すなわち１２時間に１度、中間車、時針
車及び分針車の各開口部が合致すると、回路基板に設け
られた第１の光線発信器からの光がこれらの開口部を通
ってプリント回路基板から離れた位置にある第１の光線
受信器により検知され、この受信器から時針車及び分針
車の基準位置信号が出力されると共に、秒針車が１回転
する間に一度すなわち１分間に１度、秒針車と中間車の
両開口部が合致すると、回路基板に設けられた第２の光
線発信器からの光がこれらの開口部を通って回路基板か
ら離れた位置にある第２の光線受信器により検知され、
この受信器から秒針車の基準位置信号が出力され、前記
２つの基準位置信号が同時に得られたときに正時（１２
時０分０秒）が検出されるようになっている。
【０００４】また、光線発信器と光線受信器とを回路基
板上に配置するために、上記回路基板上の上記第１及び
第２の光線発信器と同じ位置に第１及び第２の光線受信
器を設けてあると共に、回路基板上に１つの光線発信器
を設けてあり、さらに、この発信器からの光を２つの光
導体を用いて上記第１及び第２の光線受信器と同じ位置
まで導くようになっている。
【０００５】更に、第２の従来技術である特開平６−１
４８３５４号公報には、時針及び分針をそれぞれ駆動す
る駆動系に、１つずつの検出手段を設けたものが示され
ている。検出手段は、発光素子と受光素子とからなる光
センサと、各駆動系の輪列中に設けた開口とからなって
おり、両駆動系のそれぞれの検出手段が共に検出した時
刻、例えば１２時０分を基準位置としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１の従来の技術では、回路基板上にある２つの光線発信
器に対応する２つの光線受信器を回路基板から離れた位
置に配置しているので、この両光線受信器を回路基板上
の回路と電気的に接続する配線が必要であり、その配線
作業が煩雑となって量産化を図れないと共に、各光線発
信器と対応する各光線受信器との位置ズレが生じて前記
両基準位置を高精度に検出することができないという問
題点あった。
【０００７】また、１つの光線発信器及び２つの光線受
信器を同じ回路基板上に設けるために、２つの光導体を
使用する必要がありかつこれらを狭いスペース内に配置
しなければならず、構成が複雑になると共に製造コスト
が増大するという問題点があった。
【０００８】また、上記第２の従来の技術では、時針及
び分針のそれぞれの駆動系に、反射型フォトセンサから
なる各１つの検出手段を設けなければならないので、配
線が多く構成が複雑となり組立の作業性が悪く、反射型
フォトセンサは高価なものであるので製造コストが高く
なるという問題点があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、時針車と分針車とを独立して回転駆
動させ、１組の検出手段によって時針車及び分針車の基
準位置を検出し、検出手段を減らすことによってコスト
を低減している。基準位置は、時針車と分針車と分針車
よりも高速段の伝達車とによって検出している。このこ
とによって高精度に基準位置の検出ができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、第１の駆動モータによ
り回転駆動される分針車と第２の駆動モータにより回転
駆動される時針車とが独立して回転可能に同心的に設け
てある。分針車には、この分針車に噛合する高速段の伝
達車に形成してある透孔と対向可能な透孔が設けてあ
る。時針車には、分針車の透孔と対向可能で外周部に沿
った複数の弧状の透孔と該透孔よりも幅の狭い複数の遮
蔽部とが設けてあり、上記複数の遮蔽部は、２つの狭幅
部と特定遮蔽部をなす１つの広幅部とが等角度間隔に設
けたものである。時針車と分針車と伝達車との外側に
は、発光素子と受光素子とが対向させて設けてある。第
１及び第２の駆動モータの作動を制御する制御回路に
は、分針車と時針車の基準位置を検出するための初期化
動作を行なうプログラムが組み込まれている。
【００１１】初期化動作は、発光素子を発光させた状態
で分針車と時針車とを歩進的に駆動して、受光素子の出
力がレベル０からレベル１に反転する位置を検出し、こ
の位置を分針車の基準位置とする。ついで分針車を停止
させた状態で時針車を駆動し、遮蔽部の幅の差に対応す
るレベル０の時間差から特定遮蔽部を確認し、当該特定
遮蔽部を通過して受光素子の出力がレベル１に反転する
位置を時針車の基準位置とするようにしてある。
【００１２】また、上記初期化動作で上記発光素子を発
光させた状態で上記分針車を１回転させても上記受光素
子の出力がレベル０からレベル１に反転しない場合に
は、上記時針車を上記特定遮蔽部の幅分回転させた後
で、再度上記分針車を歩進的に駆動して上記受光素子の
出力がレベル０からレベル１に反転する位置を検出して
この位置を上記分針車の基準位置としてもよい。
【００１３】上記のように構成された時計機械体では、
時針車と分針車とが独立して回転駆動され、時針車と分
針車のそれぞれの基準位置が発光素子と受光素子とによ
る１組の検出手段によって検出する構成であるので、簡
単な構成となり、組立の作業性が向上し、コストが低減
する。基準位置の検出に分針車よりも高速段の伝達車を
加えているので、高精度の検出が可能となる。
【００１４】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１乃至図３に示すように、下ケース１と上ケース２と
中板３によって時計輪列が軸支されている。この時計機
械体は、２つの独立した第１の駆動モータＭ１と第２の
駆動モータＭ２が、それぞれ分針及び時針を駆動するよ
うになっている。
【００１５】まず分針の駆動系について説明すると、第
１の駆動モータＭ１はコ字状のステータ４１と、その一
方の脚片に巻回された駆動コイル４２と、このステータ
４１の磁極間に配設されたロータ４３とからなってい
る。ロータカナ４３ａに駆動車５、伝達車６、伝達車７
及び分針車８が順次噛合している。分針車８の分針パイ
プ８ａの先端に、図示しない分針が取り付けられる。
【００１６】次に時針の駆動系について説明すると、第
２の駆動モータＭ２はコ字状のステータ９１と、その一
方の脚片に巻回された駆動コイル９２と、このステータ
９１の磁極間に配設されたロータ９３とからなってい
る。ロータカナ９３ａには駆動車１０、伝達車１１、伝
達車１２及び時針車１３が順次噛合している。時針車１
３の時針パイプ１３ａの先端に、図示しない時針が取り
付けられる。分針車８と時針車１３は同心的に設けてあ
り、分針パイプ８ａと時針パイプ１３ａとは同心的に嵌
合している。分針車８と時針車１３との間には、それぞ
れの回転時に摩擦による影響を排除するために、支持板
１４が介設してある。
【００１７】分針車８に噛合する高速段の伝達車７には
透孔７ａが形成してあり、分針車８には、透孔７ａと対
向可能な位置に透孔８ｂが形成してある。また時針車１
３には、図４の説明に際して後述するように、透孔８ｂ
と対向可能な複数の透孔１３ｂと複数の遮蔽部１３ｃ，
１３ｄ，１３ｅが形成してある。遮蔽部１３ｃは他の遮
蔽部と幅を異にする特定遮蔽部に形成してある。後述の
発光素子１５と受光素子１６とが対向する位置では、伝
達車７の透孔７ａと分針車８の透孔８ｂとが対向する位
置は、分針と時針がそれぞれ「１２」を指す１２時００
分に設定してある。そしてこのときの透孔８ｂに対向す
る中板３と支持板１４の位置に、この中板の透孔３ａと
支持板１４の透孔１４ａが形成してある。そして透孔１
４ａに対向して、下ケース１に発光素子（発光ダイオー
ド）１５が配設してあり、また透孔３ａに対向して、上
ケース２にフォトセンサの機能を有する受光素子（フォ
トダイオード）１６が配設してあり、分針車８と時針車
１３の基準位置を検出する検出手段を構成している。
【００１８】下ケース１と上ケース２と中板３とは、図
２の上部に示すように、下ケース１から突軸１ａを突設
し中板３から筒体３ｂを突設して両者を嵌合させ、中板
３から突起３ｃを突設し上ケース２から筒体２ａを突設
して両者を嵌合させている。また、図２の下部には、下
ケース１に設けた中空軸１ｂと、中板３に設けた中空軸
３ｄと、上ケース２に設けた中空軸２ｃとを同心的に並
設している。
【００１９】上ケース２の外面に突設した係止爪２ｂに
よって回路基板１７が取り付けられており、この回路基
板上に第１及び第２の駆動モータＭ１とＭ２の作動を制
御する制御回路１７ａが形成されている。制御回路１７
ａの所定位置に、受光素子１６が接続されている。発光
素子１５に接続されているリード線１５ａは、中空軸１
ｂと３ｄと２ｃとの中空部を貫通して制御回路１７ａの
所定位置に接続されている。そして、この制御回路１７
ａには、分針車８と時針車１３の基準位置を検出するた
めの初期化動作を行なうプログラムが組み込まれてい
る。
【００２０】時針車１３の透孔１３ａと遮蔽部１３ｃ，
１３ｄ，１３ｅについて、図４を参照して詳細に説明す
る。時針車１３の透孔１３ｂは、外周部に沿った弧状を
なしており、１２０°間隔の位置でブリッジ状の遮蔽部
１３ｃ、１３ｄ、１３ｅによって中心部と外周部とを連
結している。遮蔽部１３ｃの幅は中心角１８°の広幅部
で他の遮蔽部と異なる幅を有する特定遮蔽部としてあ
り、他の２つの遮蔽部１３ｄ、１３ｅの幅は中心角９°
の狭幅部としてあり、特定遮蔽部１３ｃの幅は他の２つ
の遮蔽部１３ｄ、１３ｅの幅の２倍の広い幅を有してい
る。すなわち、時針車１３の複数の狭幅部の遮蔽部１３
ｄ，１３ｅと広幅部の特定遮蔽部１３ｃとが１２０°の
等角度間隔に設けてある。時針車１３の中心部には、均
等間隔のほぼコ字状の切り溝によって舌片１３ｆが形成
してあり、この舌片を弾性変形させて下ケース１に弾接
させてある。
【００２１】この構造であるので、発光素子１５と受光
素子１６とが対向する位置で分針車８の１回転に１度だ
け、透孔７ａと透孔８ｂと時針車１３の透孔１３ｂとが
対向したときに発光素子１５から受光素子１６への光を
通過させ、これ以外では光を遮断させる。
【００２２】次に基準位置を１２時とした時の分針車８
と時針車１３の基準位置を検出する初期化動作につい
て、図５を参照して説明する。まず、この例では、分針
車８は第１の駆動モータＭ１の駆動パルス数２４０パル
スで１回転するように設定している。また時針車１３の
特定遮蔽部１３ｃを送るには、第２の駆動モータＭ２の
駆動パルス数１２パルスが必要であり、遮蔽部１３ｄ、
１３ｅを送るには、６パルスが必要であると設定してい
る。
【００２３】そこで内部時計をストップさせて初期化動
作をスタートさせると、発光素子である発光ダイオード
１５がオンとなり、第１の駆動モータＭ１に駆動パルス
が供給されて分針車８が歩進的に駆動される。受光素子
であるフォトダイオード１６の出力がレベル０の場合
は、駆動パルス数が２４２パルスになったかどうかを判
断し、未だこのパルス数に達しない間は分針車８の駆動
が継続される。２４２パルスは分針車８が１回転するパ
ルス数に安全性を見込んだ２パルスを加えたパルス数で
ある。分針車８を１回転させても未だフォトダイオード
１６の出力がレベル０の場合には、時針車１３のいずれ
かの遮蔽部１３ｃ，１３ｄ，１３ｅが光を遮断している
のであるから、分針車８の駆動が停止され、第２の駆動
モータＭ２に駆動パルスが供給されて時針車１３が１４
パルス分歩進的に駆動される。１４パルスは特定遮蔽部
１３ｃを送るパルス数に安全性を見込んだ２パルスを加
えたパルス数であるので、時針車１３を少し回転させる
とこの特定遮蔽部が光を遮断する位置から外れ、そこに
透孔１３ｂが位置して光を通過可能にする。そこで、引
き続き分針車８が駆動される。フォトダイオード１６の
出力がレベル０からレベル１に反転する位置は、分針車
８の透孔８ｂと伝達車７の透孔７ａとが対向して光を通
過可能にする位置であって、この位置は高速段の伝達車
７の存在により高い精度を有している。そこで、この位
置を検出して分針車８の基準位置とする。ここで分針車
８の駆動が停止される。
【００２４】次に、時針車１３の基準位置を検出するた
めに時針車１３が歩進的に駆動される。フォトダイオー
ド１６の出力がレベル１である間は、時針車の透孔１３
ｂが光を通過させているので時針車１３の駆動が継続さ
れる。フォトダイオード１６の出力がレベル１からレベ
ル０に反転した時は、いずれかの遮蔽部１３ｃ，１３
ｄ，１３ｅが光を横切ったのであるから、特定遮蔽部１
３ｃと他の遮蔽部１３ｄ，１３ｅとの幅の差に対応する
レベル０の時間差からその遮蔽部が特定遮蔽部１３ｃで
あるか否かを確認することができる。このために時針車
１３の駆動が継続されると同時にそのパルス数のカウン
トが開始される。フォトダイオード１６の出力がレベル
０である間、時針車１３の駆動が継続されてそのパルス
数がカウントされる。
【００２５】そしてフォトダイオード１６の出力がレベ
ル０からレベル１に反転したら、カウントされたパルス
数が１２パルスかどうかが判断される。１２パルスより
少ない時は時針車１３の狭幅部の遮蔽部１３ｄ又は１３
ｅが光を横切ったことを意味するので、この時には改め
て時針車１３が駆動され、フォトダイオード１６の出力
がレベル１からレベル０に反転したら上記と同様に再び
パルス数がカウントされ、フォトダイオード１６の出力
がレベル０からレベル１に反転した時のパルス数が１２
パルスになるまでこの動作が繰り返えされる。
【００２６】１２パルスがカウントされたら、これは時
針車１３の特定遮蔽部１３ｃが光を横切ったことを意味
する。そこで、安全性を見込んで更に時針車１３が２パ
ルス分駆動され、この位置を時針車１３の基準位置とし
て時針車１３の駆動が停止され、発光ダイオード１５が
オフにされる。そこで１２時を格納して内部時計をリス
タートさせ、これによって初期化動作を終了する。
【００２７】なお、上記の説明において安全性を見込ん
だパルス数を２パルスとして説明しているが、これに限
られるものでなく、１パルスとしても良く、又は反転し
た位置を直ちに基準位置としてもよい。また、基準位置
を１２時としているが、これに限られるものではなく、
電波修正時計などでは基準位置を２時に設定してもよ
い。
【００２８】
【発明の効果】時針車と分針車とが独立して回転駆動さ
れる時計機械体でありながら、発光素子と受光素子とを
対向させた１組の検出手段によって時針車及び分針車の
基準位置を検出するようにしているので、フォトセンサ
の数が少なくリード線が少なくてすみ、簡単な構成とな
って組立の作業性が向上し、コストを低減させることが
できる。基準位置の検出には、時針車と分針車と分針車
よりも高速段の伝達車とによって検出するようにしてい
るので、高精度な基準位置の検出ができる。
【００２９】特定遮蔽部は他の遮蔽部より広い幅を有し
ているので初期化動作における時針車の基準位置の検出
が容易である。特に、時針車の複数の遮蔽部を、２つの
狭幅部と、特定遮蔽部をなす１つの広幅部とを等角度間
隔に設けるようにしているので、外周部に沿って長い透
孔が存在しても、時針車の強度上のバランスが良く回転
力を安定して伝達することができ、構成も簡単にでき
る。
【００３０】初期化動作で発光素子を発光させた状態で
分針車を１回転させても受光素子の出力がレベル０から
レベル１に反転しない場合には、時針車を特定遮蔽部の
幅分回転させた後で、再度分針車を歩進的に駆動して受
光素子の出力がレベル０からレベル１に反転する位置を
検出してこの位置を分針車の基準位置とするので簡単な
構成で分針車の基準位置を設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す展開断面図である。
【図２】他の位置での断面図である。
【図３】上ケースを外した状態の背面図である。
【図４】時針車の正面図である。
【図５】初期化動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】 Ｍ１ 第１の駆動モータ Ｍ２ 第２の駆動モータ ７ 伝達車 ７ａ 透孔 ８ 分針車 ８ｂ 透孔 １３ 時針車 １３ｂ 透孔 １３ｃ 特定遮蔽部 １３ｄ，１３ｅ 遮蔽部 １５ 発光素子（発光ダイオード） １６ 受光素子（フォトダイオード） １７ａ 制御回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−118683（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−10883（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4253173（ＵＳ，Ａ) 西独国特許出願公開3828810（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G04C 3/00 G04C 9/00 - 9/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の駆動モータにより回転駆動される
    分針車と、第２の駆動モータにより回転駆動される時針
    車とが独立して回転可能に同心的に設けてあり、 上記分針車には、当該分針車に噛合する高速段の伝達車
    に形成してある透孔と対向可能な透孔が設けてあり、 上記時針車には、上記分針車の透孔と対向可能で外周部
    に沿った複数の弧状の透孔と該透孔よりも幅の狭い複数
    の遮蔽部とが設けてあり、上記複数の遮蔽部は、２つの狭幅部と特定遮蔽部をなす
    １つの広幅部とが等角度間隔に設けてある ものであり、 上記時針車と上記分針車と上記伝達車との外側には、発
    光素子と受光素子とが対向させて設けてあり、 上記第１及び第２の駆動モータの作動を制御する制御回
    路には、上記分針車と上記時針車の基準位置を検出する
    ための初期化動作を行なうプログラムが組み込まれてお
    り、 上記初期化動作は、上記発光素子を発光させた状態で上
    記分針車と上記時針車とを歩進的に駆動して上記受光素
    子の出力がレベル０からレベル１に反転する位置を検出
    してこの位置を上記分針車の基準位置とし、ついで上記
    分針車を停止させた状態で上記時針車を駆動し、遮蔽部
    の幅の差に対応するレベル０の時間差から上記特定遮蔽
    部を確認し、当該特定遮蔽部を通過して上記受光素子の
    出力がレベル１に反転する位置を上記時針車の基準位置
    とするようにしてあることを特徴とする時計機械体。
  2. 【請求項２】 請求項１において、上記初期化動作で
    上記発光素子を発光させた状態で上記分針車を１回転さ
    せても上記受光素子の出力がレベル０からレベル１に反
    転しない場合には、上記時針車を上記特定遮蔽部の幅分
    回転させた後で、再度上記分針車を歩進的に駆動して上
    記受光素子の出力がレベル０からレベル１に反転する位
    置を検出してこの位置を上記分針車の基準位置とするこ
    とを特徴とする時計機械体。
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