JPH0630795U - 時計の零復帰装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】外観に影響を及ぼさず、外部光による誤動作が
発生するおそれがなく、また時計の小型化を図れ、光セ
ンサの取り付けが容易で油などによる汚れを防止できる
時計の零復帰装置を実現する。 【構成】光反射面２０１を有し、時計本体１０外に突出
した分針車軸部１７ａに結合され、分針車と同速度で回
転する指針位置検出板２０と、光反射面を含む指針位置
検出板の一面２０ａと対向するように配置された反射型
光センサ２２と、零復帰動作を開始させるためのスイッ
チと、零復帰動作開始後の反射型光センサの出力信号レ
ベルに応じて分針車を正転または逆転させて分針を正時
位置に停止させる制御部とを設け、指針位置検出板２０
を、スリット２１ａを有する遮光板２１で覆い、光セン
サ２２はスリット２１ａを介して指針位置検出板２０と
の光の授受を行うように配置する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、アナログ時計の指針位置を検出して正時合わせを行う零復帰装置に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、たとえば図６に示すように、文字板上の外装枠１のほぼ正時に対応する 領域の一部に発光口２および受光口３を設け、発光口２より発した光の指針、た とえば秒針４のかぎ状に形成された先端面での反射光を受光口３より受光して秒 針４の位置を検出する指針位置検出装置を有し、この検出信号に基づいて正時合 わせを行うアナログ電子時計が提案されている（たとえば実開昭５５−８８１８ ４号公報 参照）。

【０００３】 また、図７は、分針車を指針位置検出系として用いた従来の零復帰装置の要部 の構成例を示す図である。 この装置は、分針車５の周辺部に１８０°の範囲に亘ってスリット５ａを形成 し、分針６をスリット５ａの端部５ｂに一致する位置に調整して分針軸７に取り 付け、かつ、いわゆる透過型光センサ８を発光素子と受光素子とで挟み込むよう に配置して構成されている。

【０００４】 このような構成を有する零復帰装置では、図示しない零復帰スイッチが操作さ れ、零復帰動作が開始された際に、分針６が１分から３０分の位置にあるとき、 すなわち正時より進んで分針車５のスリット５ａが、光センサ８の発光素子から 発せられた光の受光素子への光路に介在し、発光素子から発せられた光が受光素 子で受光されて光センサ８がオン状態にあるときは、分針車６を反時計回り方向 ＣＣＷに高速回転させる。 この回転に伴い、やがてスリット５ａが上述した光路外に位置し光センサ８が オフ状態となったときに回転を停止させることにより正時合わせを行う。

【０００５】 一方、零復帰動作が開始された際に、分針６が３１分から５９分の位置にある とき、すなわち正時より遅れて分針車５のスリット５ａが光センサ８の光路外に に位置し、光センサがオフ状態にあるときは、分針車５を時計回り方向ＣＷに高 速回転させる。 この回転伴い、やがてスリット５ａが光センサ８の光路に位置し、光センサ８ がオン状態となったときに回転を停止させることより正時合わせを行う（たとえ ば実開平１−１３５３９０号公報 参照）。

【０００６】 また、図７と同様の構成で、分針６が１分から３０分の位置にあり、分針車６ を反時計回り方向ＣＣＷに高速回転させた場合は、分針６が正時位置を一度越し てから反転させ、再び正時位置に達したとき停止させて、いわゆるバッククラッ シュを防止する提案もなされている（たとえば実開平１−１３５３９０号公報 参照）。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前者の指針自体を光センサの反射板として用いている装置では 、文字板や外装に光センサ用の孔を形成する必要があるため、外観状見栄えが悪 くなる。 また、光センサの発受光部を時計本体の外側に向くように配置する必要がある ため、外部光の影響を受け易く、誤動作が発生し易いという問題がある。

【０００８】 また、後者の分針車５に設けたスリット５ａの位置を検出する装置では、光セ ンサ８が分針車５の外周より外側に位置し、平面的な大きさが大きくなり、時計 の大型化を招く。 この問題は、特に、平面的は配置位置に制約があり、奥行き方向には余裕のあ る自動車用時計の場合には、重大な問題となる。 また、分針車５は時計本体内に収容されるものであることから、光センサの取 り付けが容易ではなく、その取り付け精度にも問題があり、自動化が困難である 。加えて、潤滑油などの飛散によりセンサが汚れやすく、検出精度が劣化するお それがあり、この場合における光センサのクリーニングや交換作業なども容易に 行うことができない。

【０００９】 本考案は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外観に影響 を及ぼさず、外部光による誤動作が発生するおそれがなく、また時計の小型化を 図れ、光センサの取り付けが容易で油などによる汚れを防止できる時計の零復帰 装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案では、光反射面を有し、時計本体外に突出し た分針車軸部に対し分針車の回転に応じて回転可能に結合された指針位置検出板 と、上記光反射面を含む指針位置検出板の一面と対向するように配置された反射 型光センサと、零復帰動作を開始させるためのスイッチと、零復帰動作開始後の 反射型光センサの出力信号レベルに応じて分針車を正転または逆転させて分針を 正時位置に停止させる制御部とを有するようにした。

【００１１】 本考案では、上記指針位置検出板を、スリットを有する遮光部で覆い、上記光 センサはこのスリットを介して指針位置検出板との光の授受を行うように配置し た。

【００１２】

【作用】

本考案によれば、零復帰スイッチがオンにされると、反射型光センサの発光部 から出射された光が、指針位置検出板の反射面を含む一面に対して照射される。 このとき、光照射領域に反射面が位置しているときは、照射光は反射面で反射 されて光センサの受光部で受光される。この場合、光センサの出力信号レベルが ハイレベルとなる。 一方、光照射領域に反射面が位置していないときは、照射光は反射面で反射さ れないため、光センサの受光部で受光されない。この場合、光センサの出力信号 レベルがローレベルとなる。 制御部では、この光センサの出力信号レベルに応じて分針車を正転あるいは逆 転させて、正時位置に位置させる。

【００１３】 また、本考案によれば、遮光部のスリットを介して光センサの発光部からの光 が指針位置検出板に照射され、また、反射面の反射光はスリットを介して光セン サの受光部で受光され、光センサの出射光以外の外部光は遮光部で遮られて、指 針位置検出板には照射されない。

【００１４】

【実施例】

図１は本考案に係るアナログ時計の零復帰装置の一実施例の全体構成を示す断 面図、図２は本考案に係る零復帰装置の要部の平面図、図３は本考案に係る零復 帰装置の要部のブロック構成図である。 図において、１０は時計本体、１１は下板、１２は中板、１３は上板、１４は ステッピングモータ（Ｍ）、１５は４番車、１６は３番車、１７は分針車、１８ は時針車、１９は日の裏車、２０は指針位置検出板、２１は遮光板、２２は反射 型光センサ、３０は零復帰（以下、帰零という）スイッチ、４０は回路基板、４ １は制御部をそれぞれ示している。

【００１５】 時計本体１０は、下板１１と上板１３とで形成される空間内のほぼ中央部に中 板１２が配設され、空間内の下板１１、中板１２、上板１３の所定の位置に対し て、ステッピングモータ１４、４番車１５、３番車１６、分針車１７、時針車１ ８、日の裏車１９が固定あるいは軸支されている。

【００１６】 ステッピングモータ１４は、ボビン１４ａ，ステータ１４ｂ，ロータ１４ｃを 有しており、リード端子１４ｄが上板１３を貫通して回路基板４０に固定され、 回路基板４０に搭載された制御部４１に電気的に接続されている。 ステッピングモータ１４は、制御部４１からの電流の供給方向により回転方向 すなわち時計回り方向ＣＷに回転するか反時計回り方向ＣＣＷに回転するかが制 御されるとともに、制御部４１からの周波数可変な駆動パルスにより回転速度が 制御される。

【００１７】 ４番車１５は、中板１２および上板１３に軸支され、輪歯部分がステッピング モータ１４のロータ１４ｃと歯合されて、ロータ１４ｃの回転が直接伝達される 。

【００１８】 ３番車１６は、軸部の一端が上板１３に軸支され、他端側が中板１２を貫通し た状態で配設されており、輪歯部分が４番車１５の軸部と歯合されている。

【００１９】 分針車１７は、その軸部の一端が上板１３を貫通し、時計本体１０から突出し た状態で軸支され、その突出部分１７ａには指針位置検出板２０の中心部が回転 可能に取り付けられている。 分針車１７の軸部の他端側は中板１２を下板１１側に貫通し、輪歯部分は３番 車１６の軸部と歯合されている。 また、軸部の他端部には分針軸５０が螺着され、分針軸５０は下板１１を貫通 した時針車１８を貫通して時計の文字板側に突出している。

【００２０】 時針車１８は、中央部に貫通口１８ａが形成された略Ｔ字形状をなし、輪歯部 分が時計本体１０内に配設され、突起部分は下板１１を貫通して時計の文字板側 に突出している。また、上述したように貫通口１８ａには分針軸５０が貫挿され ている。

【００２１】 日の裏車１９は、下板１１に軸支されており、輪歯部分が分針車１７の軸部と 歯合され、軸部が時針車１８の輪歯部分と歯合されており、分針車１７と時針車 １８との回転速度の調整を行う。

【００２２】 指針位置検出板２０は、分針車１７の輪歯部分と略同径の円板状をなし、その 中央部は上述したように分針車１７の軸部１７ａに取り付けられ、分針車１７の 回転速度と同速度で時計本体１０外で回転するように配設されている。 指針位置検出板２０は、光を吸収あるいは乱反射するような材料により形成さ れ、回路基板４０と対向する上面２０ａの円周に沿った中央部には、１８０°の 範囲に亘って光の反射面２０１が形成されている。

【００２３】 遮光板２１は、図２に示すように略円板上をなし、外周部に設けられた取り付 け部２１ａに下板１３外面側の指針位置検出板２０の取り付け位置周囲に形成さ れた係止部１３ａを挿入固定させ、指針位置検出板２０の全体を覆うように配設 されている。 遮光板２１には、その径方向にスリット２１ｂが形成されており、スリット２ １ｂの上部には反射型光センサ２２が配設される。

【００２４】 反射型光センサ２２は、発光素子２２ａと受光素子２２ｂとが並設され、これ ら発光素子２２ａの発光部および受光素子２２ｂの受光面が、遮光板２１のスリ ット２１ｂから指針位置検出板２０の上面２０ａを臨むように遮光板２１上に配 設され、そのリード端子２２ｃは回路基板４０に固定され、回路基板４０に搭載 された制御部４１に電気的に接続されている。

【００２５】 光センサ２２は、帰零スイッチ３０がオンされたときに通電されて発光素子２ ２ａから指針位置検出板２０の上面２０ａに対して光を出射し、出射光が反射面 ２０１で反射されて受光素子２２ｂで受光したときにハイレベルの検出信号ＤＴ を制御部４１に出力する。

【００２６】 回路基板４０は、時計本体１０の上板１３の外面と対向するように、上板外面 に形成された取り付け部１３ｂに対して固定されており、その一部には制御部４ １が搭載されている。

【００２７】 制御部４１は、帰零スイッチ３０がオンされ、そのオン信号ＯＮを入力すると 、光センサ２２に通電させるとともに、光センサ２２から出力される検出信号Ｄ Ｔの入力レベルに応じてステッピングモータ１４への電流供給方向を制御し、か つ駆動パルスの周波数を変化させて高速回転させる。

【００２８】 ここで、本装置における指針位置検出板２０の反射面２０１、分針の位置、検 出信号ＤＴの出力レベルおよび正時との関係を、図４を用いて説明する。 反射面２０１と光センサ２２とは、図４に示すように、分針５１が正時を指し ている場合には、反射面２０１の一端部２０１ａが遮光板２１のスリット２１ｂ と対向し、他端部２０１ｂが正時位置に対応するように配置される。 この状態を基準位置として、制御部４１は、分針５１が正時より進み、光セン サ２２、スリット２１ｂの直下に反射面２０１が位置している場合には、検出信 号ＤＴはハイレベルとなるため、制御部４１はステッピングモータ１４を反時計 回り方向ＣＣＷに高速回転させる。 一方、分針５１が正時より遅れ、光センサ２２、スリット２１ａの直下に反射 面２０１が位置していない場合には、検出信号ＤＴはローレベルとなるため、制 御部４１はステッピングモータ１４を時計回り方向ＣＷに高速回転させる。

【００２９】 次に、上記構成における帰零動作を図５に基づいて説明する。 正時合わせを行うために、時報などに合わせて帰零スイッチ３０がオンにされ ると（Ｓ１）、オン信号ＯＮが制御部４１に入力される。 制御部４１では、オン信号ＯＮの入力に伴い、光センサ２２への通電制御が行 われる。これにより、光センサ２２の発光素子２２ａから光が出射され、遮光板 ２１のスリット２１ｂを介して指針位置検出板２０の上面２０ａに照射される。 制御部４１では、この光照射に伴う上面２０ａからの反射光の光センサ２２の 受光素子２２ｂでの受光レベル、すなわち検出信号ＤＴの出力（入力）レベルが 監視される（Ｓ２）。

【００３０】 帰零スイッチ３０がオンされたときに、分針５１が正時より進み、光センサ２ ２、スリット２１ｂの直下に反射面２０１が位置している場合には、反射面２０ １の反射光が受光素子２２ｂで受光されて検出信号ＤＴはハイレベルとなる。 このとき、制御部４１では、ステッピングモータ１４を反時計回り方向ＣＣＷ に高速回転させるように回転制御が行われる（Ｓ３）。 このとき、制御部４１では、ステッピングモータ１４の反時計回り方向ＣＣＷ への回転制御を開始してから、検出信号ＤＴがローレベルに切り換わったか否か の判別が行われる（Ｓ４）。

【００３１】 このステッピングモータ１４の反時計回り方向ＣＣＷへの回転に伴い、分針車 １７、指針位置検出板２０も反時計回り方向ＣＣＷに回転されて、やがて反射面 ２０１の他端部２０１ｂが正時位置近傍に位置し、一端部２０１ａがスリット２ １ｂ直下に位置するようになり、検出信号ＤＴのレベルがハイレベルからローレ ベルに切り換わる。 制御部４１では、検出信号ＤＴがローレベルに切り換わったことにより、ステ ッピングモータ１４の回転停止制御が行われる（Ｓ５）。 これにより、分針５１が正時位置に停止し、帰零動作が完了する。

【００３２】 一方、ステップＳ２において、検出信号ＤＴの入力レベルがローレベルと判別 された場合、帰零スイッチ３０がオンされたときに、分針５１が正時より遅れ、 光センサ２２、スリット２１ｂの直下に反射面２０１が位置していないものと判 断され、制御部４１では、ステッピングモータ１４を時計回り方向ＣＷに高速回 転させるように回転制御が行われる（Ｓ６）。 このとき、制御部４１では、ステッピングモータ１４の時計回り方向ＣＷへの 回転制御を開始してから、検出信号ＤＴがハイレベルに切り換わったか否かの判 別が行われる（Ｓ７）。

【００３３】 このステッピングモータ１４の時計回り方向ＣＷへの回転に伴い、分針車１７ 、指針位置検出板２０も時計回り方向ＣＣＷに回転されて、やがて反射面２０１ の他端部２０１ｂが正時位置近傍に位置し、一端部２０１ａがスリット２１ｂ直 下に位置するようになり、検出信号ＤＴのレベルがローレベルからハイレベルに 切り換わる。 制御部４１では、検出信号ＤＴがハイレベルに切り換わったことにより、ステ ッピングモータ１４の回転停止制御が行われる。 これにより、分針５１が正時位置に停止し、帰零動作が完了する。

【００３４】 なお、上述の説明では、反時計回り方向ＣＣＷに高速回転したときに、正時位 置でモータの回転をすぐ停止する場合を例に説明したが、バッククラッシュを防 止するため、分針５１が正時位置を一度越してから反転させ、再び正時位置に達 したとき停止させるように構成することも可能である。

【００３５】 以上説明したように、本実施例によれば、時計本体１０外に突出した分針車１ ７の軸部に反射面２０１が形成された指針位置検出板２０に取り付け、この指針 位置検出板２０をスリット２１ｂが形成された遮光板２１で覆い、スリット２１ ｂの部分に反射型光センサ２２を配置したので、文字板や外装に光センサ用の孔 を形成する必要がなく、外観状の見栄えを損なうことがない。 また、光センサ２２は、外部光の影響を受け難く、誤動作が発生するおそれが 少ない。 また、光センサとして反射型を用いているため、平面的な大きさが大きくなる ことがなく、大型化を防止できる。したがって、本装置は、平面的は配置位置に 制約があり、奥行き方向には余裕のある自動車用時計として好適である。 さらに、時計本体１０外に配設されていることから、光センサ２１の取り付け が容易で、その取り付け精度にも問題がなくなり、自動化が容易となる。 加えて、潤滑油などの飛散によりセンサが汚れることがなく、検出精度の劣化 を防止でき、また、光センサのクリーニングや交換作業なども容易に行うことが できる。

【００３６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、文字板や外装に光センサ用の孔を形成 する必要がなく、外観状の見栄えを損なうことがない。 また、光センサとして反射型を用いているため、平面的な大きさが大きくなる ことがなく、大型化を防止できる。したがって、本装置は、平面的は配置位置に 制約があり、奥行き方向には余裕のある自動車用時計として好適である。 また、指針位置検出板の大部分を遮光部で覆ったため、外部光の影響を受け難 く、誤動作が発生するおそれが少ない。 さらに、時計本体外に配設されていることから、光センサの取り付けが容易で 、その取り付け精度にも問題がなくなり、自動化が容易となる。 加えて、潤滑油などの飛散によりセンサが汚れることがなく、検出精度の劣化 を防止でき、また、光センサのクリーニングや交換作業なども容易に行うことが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るアナログ時計の零復帰装置の一実
施例の全体構成を示す断面図である。

【図２】本考案に係る零復帰装置の要部の平面図であ
る。

【図３】本考案に係る零復帰装置の要部のブロック構成
図である。

【図４】本考案に係る零復帰装置の指針位置検出板の反
射面、分針位置、検出信号の出力レベルおよび正時との
関係を説明するための図である。

【図５】本考案に係る零復帰装置の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図６】従来のアナログ電子時計の指針位置検出装置の
構成例を示す図である。

【図７】分針車を指針位置検出系として用いた従来の零
復帰装置の要部の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１０…時計本体 １１…下板 １２…中板 １３…上板 １４…ステッピングモータ（Ｍ） １５…４番車 １６…３番車 １７…分針車 １８…時針車 １９…日の裏車 ２０…指針位置検出板 ２１…遮光板 ２３…反射型光センサ ３０…零復帰スイッチ ４０…回路基板 ４１…制御部 ５０…分針軸 ５１…分針

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光反射面を有し、時計本体外に突出した
   分針車軸部に対し分針車の回転に応じて回転可能に結合
   された指針位置検出板と、 上記光反射面を含む指針位置検出板の一面と対向するよ
   うに配置された反射型光センサと、 零復帰動作を開始させるためのスイッチと、 零復帰動作開始後の反射型光センサの出力信号レベルに
   応じて分針車を正転または逆転させて分針を正時位置に
   停止させる制御部とを有することを特徴とする時計の零
   復帰装置。
2. 【請求項２】 上記指針位置検出板は、スリットを有す
   る遮光部で覆われ、上記光センサはこのスリットを介し
   て指針位置検出板との光の授受を行うように配置されて
   いる請求項１記載の時計の零復帰装置。