JPH0812058B2

JPH0812058B2 - 位置検出装置

Info

Publication number: JPH0812058B2
Application number: JP27019292A
Authority: JP
Inventors: 裕通橋詰
Original assignee: 株式会社精工舎
Priority date: 1992-10-08
Filing date: 1992-10-08
Publication date: 1996-02-07
Anticipated expiration: 2011-02-07
Also published as: JPH06117839A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、位置検出装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より位置検出装置として、例えば時
計の歯車に設けた孔または反射板等の検出対象が所定位
置にあることを検出して正時を検出するものがある。そ
の具体的な構成を図７に示す。

【０００３】ロータ歯車１は駆動制御回路（図示せ
ず。）からの１秒毎の駆動パルスによってステップ駆動
される。図７（ａ）は正時の１ステップ前の状態、
（ｂ）は正時の状態、（ｃ）は正時の１ステップ後の状
態である。２はロータ歯車１と連動して回転する第１の
歯車（伝達車）で、孔２ａが設けてある。３は第１の歯
車２と平面的に交差し、かつ非同心的に１時間で１回転
する第２の歯車（分針歯車）で、反射板３ａが設けてあ
る。第１の歯車２と第２の歯車３は、孔２ａと反射板３
ａとが正時に交差するように組み込んである。孔２ａと
反射板３ａは、交差して静止した状態において、それぞ
れの中心点の位置が一致する。また、孔２ａの大きさは
反射板３ａの大きさとほぼ等しくなっている。なお、正
時に孔２ａと反射板３ａとが交差して静止する位置に反
射板３ａに対向して反射型光センサ（図示せず。）を設
けてある。この反射型光センサは孔２ａと反射板３ａと
の交差を検出するためのものであり、発光素子と受光素
子とで構成され、孔２ａと反射板３ａとの交差状態にお
いて発光素子は反射板３ａの中心点に光を照射する。

【０００４】正時になると孔２ａと反射板３ａとが交差
し、図８に示したように、反射型光センサ４の発光素子
からの光が反射板３ａの中心点で反射して反射型光セン
サ４の受光素子で受け取られる。受光素子は反射光を受
けている間、受光信号“１”を発生する。上記駆動パル
ス間において、制御回路（図示せず。）は、受光信号レ
ベルを検出するための検出パルスを発生して正時検出動
作を行なう。この検出パルス発生期間に受光素子からの
受光信号が“１”であれば、上記制御回路は孔２ａと反
射板３ａが交差していること、すなわち正時になったと
判定する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ロータ歯車１は１ステ
ップ毎に静止位置前後にしばらくゆらいでから停止す
る。そのゆらぎ量は１ステップ移動して静止位置を最初
に通過したときが一番大きく、次第にゆらぎ量が収束し
て停止する。このゆらぎのために、ロータ歯車１と連動
している第１の歯車２にも１ステップ毎にゆらぎが生じ
る。したがって、正時になって孔２ａと反射板３ａが交
差した際にもゆらぎが生じる。上記従来の位置検出装置
は、孔２ａと反射板３ａとは交差状態でその中心点が一
致し、かつその大きさがほぼ等しく、正時になって孔２
ａと反射板３ａとが交差する際に、孔２ａが静止位置を
通過して反射板３ａの中心点を遮蔽してしまうので、図
９に示すように、反射型光センサ４の受光素子からの受
光信号レベルにゆらぎが生じる。このように受光信号レ
ベルにゆらぎが生じるため、上記制御回路による正時検
出動作時に受光信号レベルが“１”でない場合があり、
正時を検出できないことがある。

【０００６】本発明は、歯車の所定状態を確実に検出可
能な位置検出装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ロータの回転
に連動して回転する第１の歯車と、この第１の歯車と平
面的に交差して回転する第２の歯車と、上記第１の歯車
と上記第２の歯車の一方に設けてある孔と、他方にその
孔に対応して設けてある反射板と、上記孔と上記反射板
とが交差する位置において上記反射板と対向するように
設けてあり、上記孔と上記反射板とが交差したことを読
み取るための読取り手段とを有する位置検出装置におい
て、上記孔と上記反射板とが交差し、かつ上記第１の歯
車と上記第２の歯車とが静止した状態において、上記孔
の中心点が上記反射板の中心点よりも上記第１の歯車の
逆転方向にずれるように構成することにより上記課題を
解決するものである。

【０００８】また、ロータの回転に連動して回転する第
１の歯車と、この第１の歯車と平面的に交差して回転す
る第２の歯車と、上記第１の歯車と上記第２の歯車のそ
れぞれに設けてある孔と、上記各孔が交差する位置にお
いて上記各孔と対向するように設けてあり、上記各孔が
交差したことを読み取るための読取り手段とを有する位
置検出装置において、上記各孔が交差し、かつ上記第１
の歯車と上記第２の歯車とが静止した状態において、上
記第１の歯車に設けた孔の中心点が上記第２の歯車に設
けた孔の中心点よりも上記第１の歯車の逆転方向にずれ
るように構成することにより上記課題を解決するもので
ある。

【０００９】

【実施例】以下、本発明による位置検出装置を時計の正
時検出用に用いた場合の一実施例について図面に基づい
て説明する。

【００１０】図１は本装置を用いた時計機械体の平面図
である。同図において、図７と同じ符号のものは同様の
ものを示している。２ｂは第１の歯車２に設けてある孔
で、上記従来の場合と同様に正時に反射板３ａと交差す
る。４は反射型光センサであり、上記従来の場合と同様
に正時に孔２ｂと反射板３ａとが交差して静止する位置
に反射板３ａに対向して設けてあり、第１の歯車２の中
心点と第２の歯車３の中心点を結んだ線方向に発光素子
４ａと受光素子４ｂを並べて配置してある。ロータ歯車
１はステップ駆動され、ロータ歯車１の回転に連動して
第１の歯車２が回転し、第１の歯車２の回転に連動して
中間車５が回転し、中間車５の回転に連動して第２の歯
車３が１時間で１回転する。

【００１１】図２は図１に示した時計機械体の断面図で
あり、同じ符号のものは同一のものである。

【００１２】図３は、正時になって孔２ｂと反射板３ａ
とが交差して静止した状態を示したものである。この状
態における反射板３ａの中心点Ｐ２の位置が、反射型光
センサ４の中心位置となっている。本装置は、上記従来
の構成と基本的に同様の構成であるが、孔２ｂと反射板
３ａとが交差して静止した状態において孔２ｂの中心点
Ｐ１が反射板３ａの中心点Ｐ２よりも第１の歯車２の逆
転方向にずれている。角度αは孔２ｂの中心点Ｐ１と反
射板３ａの中心点Ｐ２とのずれ角である。図４に孔２ｂ
が１ステップ駆動されてゆらいだときの中心点Ｐ１の位
置とその静止位置とのずれ角と時間の関係を示す。横軸
が時間、縦軸が角度を表し、角度は第１の歯車２の進み
方向をプラスとする。ずれ角は孔２ｂがその静止位置を
最初に通過して行き過ぎたときが最大角α１となり次第
に収束していく。最大角α１だけずれたときの戻りで再
び静止位置を通過して行き過ぎたときの角度をα２とす
る。なお本例では、孔２ｂが静止位置から最大角α１以
上ずれた場合に、反射型光センサ４に対して反射板３ａ
の中心点Ｐ２が遮蔽されるものとする。角度αはα１と
α２との差である。すなわち孔２ｂは図７に示した従来
の孔２ａを角度α分だけ第１の歯車２の逆転方向に大き
くしたものである。

【００１３】正時になると孔２ｂと反射板３ａが交差す
るが、ロータ歯車１のゆらぎに影響されて第１の歯車２
がゆらぐ。孔２ｂが静止位置から最大角α１だけ行き過
ぎたときの状態を図５に示す。孔２ｂの中心点Ｐ１は反
射板３ａの中心点Ｐ２から角度αだけ第１の歯車２の逆
転方向にずれているので、図５に示したように、孔２ｂ
が静止位置から最大角α１だけ行き過ぎても反射板３ａ
の中心点Ｐ２を遮蔽しない。この後、孔２ｂのゆらぎ量
は小さくなっていくので、反射板３ａの中心点Ｐ２が遮
蔽されることはない。したがって、図６（ａ）に示した
ように、正時における受光信号はレベル“１”に安定し
てゆらぎのないものとなる。制御回路（図示せず。）
は、図６（ｂ）に示したように、ロータ歯車１の駆動パ
ルス間に上記受光信号レベルを検出するための検出パル
スを発生して正時検出動作を行なう。上記のように正時
における受光信号レベルは“１”で安定しているので、
上記制御回路は孔２ｂと反射板３ａが交差しているこ
と、すなわち正時になったと判定する。

【００１４】ところで、上記のような歯車のゆらぎによ
る反射板３ａの中心点Ｐ２の遮蔽は孔２ｂを単に大きく
するだけで防ぐことが可能であるが、孔２ｂを大きくす
ると、それに伴って第２の歯車３を大きくしなければ正
しい正時検出を行なえないので、装置が大きくなってし
まう。上記実施例のように、孔２ｂがその静止位置を最
初に通過して行き過ぎる角度α１とその戻りで再び静止
位置を通過して行き過ぎる角度α２との差である角度α
分だけ孔２ｂを大きくすれば、孔２ｂの大きさの増大を
最小限に抑え、かつ孔２ｂのゆらぎによる反射板３ａの
中心点Ｐ２の遮蔽を防ぐことができる。

【００１５】なお、上記実施例においては本発明装置を
時計の正時検出用として用いた場合について説明した
が、時計の正時検出用に限るものではない。

【００１６】また、上記実施例では、従来の孔２ａに対
して孔２ｂを大きくすることにより、孔２ｂの中心点Ｐ
１と反射板３ａの中心点Ｐ２とをずらしたが、ゆらぎ量
によっては、孔２ａの大きさは変えずに孔２ａと反射板
３ａが交差かつ静止した状態においてそれぞれの中心点
がずれるような構成にしてもよい。

【００１７】また、孔２ｂを第２の歯車３に設け、反射
板３ａを第１の歯車２に設け、反射型光センサ４を第２
の歯車３の第１の歯車２と反対側に孔２ｂと対向するよ
うに設ける構成としてもよい。

【００１８】また、反射板３ａの代わりに孔を設け、透
過型センサを用いて孔の交差を検出する構成としてもよ
い。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成により、歯
車がゆらいでも確実に歯車の所定状態を検出することが
できる。なお、孔がその静止位置を最初に通過して行き
過ぎる角度とその戻りで再び静止位置を通過して行き過
ぎる角度との差分だけ孔を大きくすることにより、孔の
大きさの増大を最小限に抑えられ、装置を大型化せずに
歯車の所定状態を確実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置を用いた時計機械体の構成例を示し
た平面図

【図２】図１の時計機械体の断面図

【図３】図１の時計機械体の要部の所定状態を示した説
明図

【図４】孔２ｂの静止位置からのずれ角と時間の関係を
示した説明図

【図５】図１の時計機械体の要部の所定状態を示した説
明図

【図６】図１の時計機械体の正時検出動作を説明するた
めの説明図

【図７】従来例を示した説明図

【図８】従来例の構成を説明するための説明図

【図９】従来例の動作を説明するための説明図

【符号の説明】

２第１の歯車２ｂ孔３第２の歯車３ａ反射板４センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロータの回転に連動して回転する第１の
歯車と、この第１の歯車と平面的に交差して回転する第２の歯車
と、上記第１の歯車と上記第２の歯車の一方に設けてある孔
と、他方にその孔に対応して設けてある反射板と、上記孔と上記反射板とが交差する位置において上記反射
板と対向するように設けてあり、上記孔と上記反射板と
が交差したことを読み取るための読取り手段とを有する
位置検出装置において、上記孔と上記反射板とが交差し、かつ上記第１の歯車と
上記第２の歯車とが静止した状態において、上記孔の中
心点が上記反射板の中心点よりも上記第１の歯車の逆転
方向にずれるように構成したことを特徴とする位置検出
装置。
【請求項２】ロータの回転に連動して回転する第１の
歯車と、この第１の歯車と平面的に交差して回転する第２の歯車
と、上記第１の歯車と上記第２の歯車のそれぞれに設けてあ
る孔と、上記各孔が交差する位置において上記各孔と対向するよ
うに設けてあり、上記各孔が交差したことを読み取るた
めの読取り手段とを有する位置検出装置において、上記各孔が交差し、かつ上記第１の歯車と上記第２の歯
車とが静止した状態において、上記第１の歯車に設けた
孔の中心点が上記第２の歯車に設けた孔の中心点よりも
上記第１の歯車の逆転方向にずれるように構成したこと
を特徴とする位置検出装置。