JP5623924B2 - 指針位置検出機能付時計 - Google Patents
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Description
上述のように、スリップ機構の時計の指針位置検出には、秒針用と分針及び時針用の2組の指針検出構造が必要である。この場合、特許文献3のように、秒針には電子式指針位置検出(特に、透過型光学式)、分針及び時針には機械式指針位置検出を使用することが考えられる。しかし、時刻表示に使用される筒車に機械式指針位置検出機構を設置する場合、輪列が集中する時計の中央付近に検出機構を設置することになり、時計の構造が複雑になり、かつ大型化や厚みの増加を招く可能性がある。
また、機械式指針位置検出機構を設置した場合、検出時に表示に悪影響を及ぼす可能性がある。特許文献2には、接点バネが円カムの切り欠き部に落ち込む時に、負荷変動が大きすぎて計測機構に悪影響を与える、また振動や衝撃によって接点バネが撓んでも不要時にスイッチが入る問題があるとも記載されている。
上記問題を、図面を用いて説明する。
図4は従来の機械式検出構造の一実施例を示す平面図である。図4(a)は非検出時のある状態を示している。図4(b)は検出時のある状態を示している。
検出カム327は、カム輪郭山型頂点y´と検出カム回転中心軸を結んだ線に対し、左右対称に変化するカム輪郭山型頂点前x´とカム輪郭山型頂点前z´からなる山型の突出部327aを有する。
Cは、接点バネ330の揺動運動を示す。検出カム327において揺動運動Cの範囲は、カム輪郭山型頂点前x´の斜面から始まりカム輪郭山型頂点前z´の斜面迄となる。
以上が、従来技術の構造の説明である。次に、この構造における問題点を説明する。
Fは、接点バネ先端330aがカム輪郭山型頂点y´を経て再び検出カム327の突出部327aの斜面z’に接した接点バネ330の荷重である。
バックラッシEは、正転方向A´及びAに対し反対側に隙間がある状態であるが、接点バネ330の荷重Fが働くと負荷変動し、検出車325はバックラッシ分更に回転する。
この回転が、駆動車300により駆動される前記不図示の検出対象歯車まで伝わることで、検出対象歯車に取り付けられた指針の動きが一瞬変わり、指針のピクツク現象が発生する。
また、別の問題として、図4の従来技術では、接点バネ先端330aが検出カム327に常に接触している。このため、以下の問題点も有している。
(1)検出対象である表示駆動輪列の負荷が大きい。
(2)接触部が摩耗し易く、検出精度が落ちる。
(3)振動や衝撃によって接点バネ330が撓んで、本来の検出タイミング以外で検出リード板接点部331bが接点OFF状態となる。また逆に本来の検出タイミングである接点OFF状態で接点がONし、誤検出となる可能性が常に存在した。
中心車と、該中心車と噛み合う日の裏車と、
前記中心車の位置を検出するための検出車と、
該検出車により前記中心車の位置を検出する検出手段と、を有し、
前記検出車が前記日の裏車と噛み合う指針位置検出機能付時計であって、
前記検出車が前記日の裏車と噛み合う検出歯車と、
前記検出手段と接する検出カムと、を有し、
前記検出手段は、
前記検出カムと接する従動節である検出レバーと
該検出レバーを拘束する検出レバー押えばねと、
該検出レバーの揺動動作を位置検出信号に変換する変換機構とを有し、さらに、
前記検出カムが、検出対象位置に対応する頂点をはさんで非対称である山型形状カム輪郭を有し、
通常運針時において、前記検出レバーは、前記カム輪郭の頂点に達する前は、
前記非対称山型形状カム輪郭の変化が大きい側に接し、
頂点通過後は、前記カム輪郭が頂点から除々に滑らかに減衰する変化の小さい側と接し、さらに、
前記検出車の前記検出カムと前記検出レバーは、
前記検出カムの前記非対称山型形状カム輪郭と前記頂点の前後の所定区間にて接触し、
該所定区間以外では非接触であることを特徴とする。
(1)中心車と、該中心車と噛み合う日の裏車と、前記中心車の位置を検出するための検出車と、該検出車により前記中心車の位置を検出する検出手段と、を有し、該検出車が前記日の裏車と噛み合うため、分位置検出を時刻修正に機械式のスリップ構造を持つ時計にも適用できる。
また、三番車に比べ減速比が大きい輪列である前記日の裏車に前記検出車を噛み合わせることで、前記検出車は前記中心車より小径に構成されるため、前記検出車は小径化が可能となり、前記分位置検出を平面的に小型化できる。
また、非接触時を設ける事により、前記分検出先端が摩耗しにくいため、長期間、検出精度を維持できる。さらに、表示系輪列への負荷も低減できる。
図1は、本発明にかかる機械式指針位置検出構造を示す平面図である。図2は、本発明にかかる機械式指針位置検出構造を示す断面図である。
121は、図示しない秒針が取付けられた四番車であり、後述の三番車122を駆動する。四番車121は図示しない五番車に駆動され、五番車は図示しないステップモータのローターに駆動される。122は、後述の中心車123を駆動する三番車である。
128は日の裏中間車であって日の裏車124と噛み合い、時刻修正時に図示しないリューズからの回転が伝えられ、日の裏車124を駆動する。
Bは、分検出カム127の逆転方向で、図示しない分針の逆転方向と同じである。
時刻修正時、図示しないリューズから日の裏中間車128に回転が伝えられ、日の裏車124が正転及び逆転させられると、分検出車125も連動し正転Aまたは逆転Bをさせられる。
Bは、分検出カム127の逆転方向であり、時刻修正がされた場合に逆転方向Bにも回転する。
A´は、分検出歯車126を駆動する日の裏歯車124bの正転方向を示す。
であり、それ以外が非接触となる領域である。G領域は位置検出対応区間ならびにその前後に相当し、G以外の領域は非検出対象区間である。
このため衝撃や振動の際、バックラッシ等のガタがある分検出車125の移動の影響を受けて分検出リード板接点部130bと、分検出レバー先端131bが離れる危険性が小さくなる。
このため、誤検出が大幅に低減され、検出精度や信頼性が向上する。
さらに、非接触期間は輪列への負荷も低減出来るので、この区間はステップモータの駆動力を低減できるので、時計の低消費電力化も可能となる。
具体的には分検出カム127は、カム輪郭山型頂点yとカム回転中心軸を結んだ線に対し、左右非対称に変化するカム輪郭山型頂点前xとカム輪郭山型頂点前zからなる山型のカム輪郭をひとつ持つ。
図3(b)は、分検出レバー先端130aがカム輪郭山型頂点前xに乗り上げた分検出の検出直後の状態を示し、接点である分検出リード板接点部131bと分検出レバー接点部130bが離れ、接点が切れた状態である。詳細図(b1)は前記接点が切れた直後の状態を拡大した図である。また分検出カム127と分検出レバー130が接触状態となる。
カム輪郭山型頂点前xの輪郭は、検出点前後の差を大きくするため、分検出車125の回転可能な範囲にてカム輪郭山型頂点前xの変化は大きく形成される。前記検出点前後の差を大きくするのは検出精度を上げるためである。
詳細図(c2)は、図3(c)状態時の日の裏歯車124bと分検出歯車126の噛合いを拡大した図である。
カム輪郭山型頂点後zの輪郭は、変化が小さく滑らかに形成されているため、分検出レバー押付荷重D´は分検出カム127の軸方向に働く。
その後カム輪郭山型頂点yを経てカム輪郭山型頂点後zの輪郭のある部分で分検出リード板突起131bと分検出レバー130が接するまでが接点OFF範囲である。
[1]時計の小型化、薄型化
本発明は、中心車123と、中心車123と噛み合う日の裏車124と、中心車123の位置を検出するための分検出車125と、検出車125により中心車123の位置を検出する検出手段である分検出カム127と分検出レバー130と分検出リード板131と分検出レバー押えバネ132を有し、分検出車125が日の裏車124と噛み合うため、時刻修正に機械式のスリップ構造を持つ時計にも、分検出構造を適用できる。
さらに、輪列系の中心部にある中心車123に比べ、分検出レバー130等の検出機構を配置しやすいため、構造を簡略化でき、時計の小型化、薄型化に貢献できる。
本発明の機械式分検出構造は、分検出カム127が、非対称山型形状カム輪郭を有し、通常運針時に分検出レバー130は非対称山型形状カム輪郭の変化が大きい側に乗り上げて接し非対称山型形状の頂点までに位置検出を行い、頂点通過後は前記非対称山型形状のカム輪郭の変化が小さい側を除々に滑らかに減衰する。
前記非対称山型形状カム輪郭によって分検出レバー押付荷重D又はD´がバックラッシに影響を与えないため、正転時の分針ピクツキを防止できる。
分検出車125の検出カム127は、検出レバー130と、検出カム127の非対称山型形状カム輪郭と位置検出の前後にて接触するが、前記位置検出の前後以外の非検出時は、分検出カム127と検出レバー130は非接触である。
このため、前記非検出時においては衝撃による誤接触の影響を受けにくいので、検出の精度や信頼性を向上できる。
また、非接触時を設ける事により、分検出レバー先端130aが摩耗しにくくなり、長い期間、検出精度を維持できる
さらに、付随する効果として、非接触期間は輪列への負荷も低減出来るので、低消費電力化にも貢献できる。
111 輪列受
112 中受
121 四番車
122 三番車
123 スリップ機構を持つ中心車
123a 中心カナ
123b 中心歯車
124 日の裏車
124a 日の裏カナ
124b 日の裏歯車
125 本発明の機械式指針検出構造の分検出車
126 分検出歯車
127 分検出カム
128 日の裏中間車
129 筒車
130 分検出レバー
130a 分検出レバー先端
130b 分検出レバー接点部
130c 分検出レバー突起
131 分検出リード板
131b 分検出リード板接点部
131d 分検出リード板基板接続部
132 分検出レバー押えバネ
132d 分検出レバー押えバネ基板接続部
300 駆動車
325 従来の機械式指針検出構造の検出車
326 検出歯車
327 検出カム
327a 検出カム突出部
330 接点バネ
330a 接点バネ先端
330b 接点バネ本体
331 検出リード板
331b 検出リード板接点部
x 本発明の分検出カムのカム輪郭山型頂点前
y 本発明の分検出カムのカム輪郭山型頂点
z 本発明の分検出カムのカム輪郭山型頂点後
x´ 従来例の検出カムのカム輪郭山型頂点前
y´ 従来例の検出カムのカム輪郭山型頂点
z´ 従来例の検出カムのカム輪郭山型頂点後
A 本発明の分検出車及び、従来例の検出車の正転方向
A´ 本発明で使用の日の裏歯車及び、従来例の駆動車の正転方向
B 本発明の分検出車及び、従来例の検出車の逆転方向
D 本発明の分検出カム輪郭山型頂点前x接触時の分検出レバー押付荷重方向
D´ 本発明の分検出カム輪郭山型頂点前z接触時の分検出レバー押付荷重方向
E バックラッシ
F 従来例の検出カム輪郭山型頂点前z´接触時の検出レバー押付荷重方向
G 本発明の分検出カムと分検出レバー先端が接触する領域
H 本発明の分検出カムと分検出レバー先端の非接触状態の空隙
Claims (2)
- 中心車と、該中心車と噛み合う日の裏車と、
前記中心車の位置を検出するための検出車と、
該検出車により前記中心車の位置を検出する検出手段と、を有し、
前記検出車が前記日の裏車と噛み合う指針位置検出機能付時計であって、
前記検出車が前記日の裏車と噛み合う検出歯車と、
前記検出手段と接する検出カムと、を有し、
前記検出手段は、
前記検出カムと接する従動節である検出レバーと
該検出レバーを拘束する検出レバー押えばねと、
該検出レバーの揺動動作を位置検出信号に変換する変換機構とを有し、さらに、
前記検出カムが、検出対象位置に対応する頂点をはさんで非対称である山型形状カム輪郭を有し、
通常運針時において、前記検出レバーは、前記カム輪郭の頂点に達する前は、
前記非対称山型形状カム輪郭の変化が大きい側に接し、
頂点通過後は、前記カム輪郭が頂点から除々に滑らかに減衰する変化の小さい側と接し、さらに、
前記検出車の前記検出カムと前記検出レバーは、
前記検出カムの前記非対称山型形状カム輪郭と前記頂点の前後の所定区間にて接触し、
該所定区間以外では非接触である
ことを特徴とする指針位置検出機能付時計。 - 前記検出車は中心車より小径に構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の指針位置検出機能付時計。
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JP2011016130A JP5623924B2 (ja) | 2011-01-28 | 2011-01-28 | 指針位置検出機能付時計 |
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