JPS6117312B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は時刻表示を行なう指針機構を備えた時
計装置に関する。

現在例えば腕時計などにおいて、指針によつて
時刻を表示するとともに液晶、発光ダイオード素
子などで構成される光学的表示装置を備え、指針
では表示が困難な日付、曜日などの情報あるいは
アーラム時刻、タイマ時刻などを光学的表示装置
で表示させる時計装置が考えられている。

しかして、このような時計装置では、指針の駆
動源（および光学的表示装置の電源）として例え
ば電源電池を使用し、この電池によりステツプモ
ータを回転して輪列機構を駆動し指針を動かすよ
うにするが、例えば電源電池などの電源電圧が低
下してステツプモータが回転しなくなつたり、外
部から衝撃力が加わつて輪列機構が故障して停止
したりすると、指針の動きが止まつてしまい時刻
を表すことが不可能になるという欠点がある。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、時
刻を表示する指針機構の動作が停止した際も時刻
を読み取れるようにして使用上の便宜を図り得る
時計装置を提供するものである。

以下本発明を図面で示す実施例について説明す
る。

第１図および第２図は時計装置における機械的
機構部の一実施例を示すもので、この図面は輪列
機構、指針および指針動作停止検出機構を示して
おり、これら各機構は組立てられて時計ケースの
内部に装備される。まず、輪列機構について説明
する。図中１０１は絶縁材料からなる基板、１０
２は地板、１０３は基板１０１と地板１０２との
間に設けられた中間板であり、基板１０１は時計
の裏蓋に地板１０２は表面ガラスに各々対応して
いる。地板１０２と中間板１０３の中央部間には
時針軸１０４が回転可能に支承され、この時計軸
１０４には分針軸１０５が回転可能に挿通してあ
り、この分針軸１０５はさらに中間板１０３から
基板１０１にかけて延長され、基板１０１によつ
て支承されている。時針軸１０４の地板１０２か
ら突出した上端部には時針１０６が、分針軸１０
５の時針軸１０４から突出した上端部には分針１
〓〓〓〓〓
０７が各々取付けてある。時針軸１０４には地板
１０２と中間板１０３との間で時単位歯車１０８
が例えば一体に設けられ、分針軸１０５には基板
１０１と中間板１０３との間で分単位歯車１０９
が嵌着固定してある。また、基板１０１と中間板
１０３との間で支承した軸１１０には第１中間歯
車１１１が嵌装してあり、この第１中間歯車１１
１は図示しないステツプモータのロータの回転を
伝達するもので、これには分単位歯車１０９と噛
合する第１ピニオン１１２が一体に設けてある。
基板１０１と地板１０２の間に支承した軸１１３
には、基板１０１と中間板１０３の間で第２中間
歯車１１４が嵌装してあり、この第２中間歯車１
１４は分単位歯車１０９に一体に設けた第２ピニ
オン１１５と噛合する。第２中間歯車１１４には
地板１０２と中間板１０３の間で、時単位歯車１
０８と噛合する第３のピニオン１１６が一体に設
けられており、このようにして輪列機構が構成さ
れる。そして、ステツプモータと輪列機構と指針
１０６，１０７とで指針機構が構成される。

さらに、指針動作停止検出手段の機械的機構部
である検出機構について説明する。分単位歯車１
０９の下部には基板１０１上に載置した金属製の
検出爪車１１７が回転可能に嵌装してあり、この
内周部には爪１１７ａが形成してある。分単位歯
車１０９の下端には例えばばね鋼からなるばね部
材１１８が検出爪車１１７の内側に位置して固定
してあり、このばね部材１１８は検出爪車１１７
の半径方向に延びて先端が検出爪車１１７の爪１
１７ａに弾性的に係合している。ここで検出爪車
１１７の爪１１７ａとばね部材１１８との関係に
ついてみると、ばね部材１１８は分単位歯車１０
９と一体で分針の移動方向、つまりａ方向（時計
方向）に移動するものであり、検出爪車１１７の
爪１１７ａはばね部材１１８のａ方向移動を許容
（滑らせる）するとともに分針の移動が終了する
とバネ部材１１８の自身の弾性力により反対のｂ
方向（反時計方向）へ移動するのを阻止する形状
をなす。但し、検出爪車１１７は分単位歯車１０
９に対しては自由で基板１０１上で回転できるの
で、ばね部材１１８が爪１１７ａに弾性係合して
一緒にａ方向に回転（回動）されるとともにばね
部材１１８がばね力で復元する時にも爪１１７ａ
との係合により一緒にｂ方向へ回転（回動）され
る。

また、検出爪車１１７の外周部には半径方向に
ピン形をなす可動接点１１９が突出形成してあ
り、基板１０１上には可動接点１１９を挾むよう
ｂ方向側にはストツパピン１２０が、ａ方向側に
はピン形の固定接点１２１が各々突設してある。
このため、検出爪車１１７はストツパピン１２０
と固定接点１２１とで挾まれた範囲内を往復回動
することになり、ばね部材１１８と一緒にａ方向
へ回動する時に可動接点１１９が固定接点１２１
に衝突して停止し、ばね部材１１８の復元力でｂ
方向に回動する時には可動接点１１９がストツパ
ピン１２０に衝突して停止する。なお、常時はば
ね部材１１８の復元力により検出爪車１１７がｂ
方向側へ偏倚されており、ばね部材１１８がａ方
向に移動した時に検出爪車１１７がａ方向に回動
し再びばね部材１１８の復元力が作用すると直ち
にｂ方向側へ回動復帰する。さらにまた、可動接
点１１９は金属製の検出爪車１１７から他の分単
位歯車１０９などを介して接地側へ接続してあ
り、固定接点１２１は図示しない回路基板に設け
たLSI（大規模集積回路）の電子回路に電気的に
接続してある。即ち、検出爪車１１７がａ方向側
に回動して可動接点１１９が固定接点１２１に衝
突することにより両接点１１９，１２１間でスイ
ツチング動作が行なわれ、１個の検出信号（１パ
ルス）を発して前記電子回路の駆動停止検出回路
に送られるものであり、その詳細については後述
する。しかして、このようにして分針１０７、時
針１０６が正常に動作しているか否を検出する検
出機構が構成される。

次に各機構の動作について説明する。ステツプ
モータ（このステツプモーターは制御系統におけ
る分周回路からの周期１秒のクロツクパルスによ
り１秒単位でロータが回転駆動している。）から
の回転が第１中間歯車１１１，第１ピニオン１１
２を介して１分周期の回転に変換して伝達され、
分単位歯車１０９が１分単位分すなわち角度３゜
の範囲だけ回動する。同時に分針軸１０５が一体
回転するので分針１０７は１分単位分だけ回動し
て時計ケースに設けた表示部に形成された時刻目
盛で１分を表示する。分単位歯車１０９は１分単
位毎に間歇的回動して60分＝１時間で１回転す
る。分単位歯車１０９の回転は第２ピニオン１１
〓〓〓〓〓
５、第２中間歯車１１４、第３ピニオン１１６を
介して時単位に変換して時単位歯車１０８に伝達
される。時単位歯車１０８は分単位歯車１０９が
１回転した時に１時単位分すなわち角度30゜だけ
回動し、同時に時針１０６も１時単位分回動して
表示部で時間を表示する。一方、分単位歯車１０
９が１分単位ａ方向に回動するとばね部材１１８
が一体的に移動し、検出爪車１１７を同方向に回
動させる。検出爪車１１７の回動に伴い可動接点
１１９が動き固定接点１２１に衝突し検出爪車１
１７を停止するが、この時両接点１１９，１２１
のスイツチング動作により１個の検出信号が発せ
られる。ばね部材１１８は復元力で検出爪車１１
７を直ちにｂ方向へ復帰させる。従つて、指針機
構においては検出機構から１分毎に１個の検出信
号が発せられて駆動停止検出回路に送られる。但
し、電源電池などの電源電圧低下や外部衝撃など
により指針機構の駆動が停止して指針（分針１０
７、時針１０６）の動きが止まつた時には、ばね
部材１１８と検出爪車１１７も停止するから検出
信号が発せられない。

なお、指針機構はこの実施例の構成に限定され
ず例えば秒針を備えるなど他の構成であつても良
く、また１分毎に検出信号を発して指針の動きを
検出する検出機構も同様に他の構成とすることも
可能である。

次に時計装置における制御系統の一実施例を第
３図について述べる。この制御系統は指針機構を
駆動する手段、指針機構の動作停止を検出する手
段および光学的表示装置が含まれる。図において
は１はLSI（大規模集積回路）などで構成される
電子回路である。２は基準発振信号を出力する発
振回路であり、この発振回路２から出力される発
振信号は分周回路３に送られて分周され、周期１
秒のクロツクパルスをステツプモータ５を駆動制
御する駆動制御回路４に送る。そして、ステツプ
モータ５の回転により輪列機構６が駆動されて、
分針１０７と時針１０６を回転させ時計ケースに
設けた表示部７上で時刻を表示する。また、分周
回路２から出力される周期１秒のクロツクパルス
は例えば64進（60秒を基準とするため61進以上で
あれば良いが実際条件から64進程度が好まし
い。）のカウンタ８に送られ計数されるとともに
計時計数回路９にも送られ、この計時計数回路９
において分、時が計数される。64進カウンタ８に
は輪列機構６に組合せた検出機構から指針が正常
に動作している時に出力される１分毎の信号がリ
セツト入力として与えられている。しかして、64
進のカウンタ８のキヤリー信号はフリツプフロツ
プ１０のセツト入力端子Ｓに送られる。ここで、
機械的機構部である検出機構と電気回路のカウン
タ８およびフリツプフロツプ１０とで検出手段が
構成される。このフリツプフロツプ１０のリセツ
ト入力端子Ｒには輪列機構６からの前記１分毎の
信号が与えられており、セツト出力Ｑはアンド回
路１１にゲート制御信号として供給されるととも
にインバータ１２を介してアンド回路１３にも供
給される。一方計時計数回路９において計数され
る時、分の時刻情報はアンド回路１１に送られる
とともに一致回路１４にも供給される。この一致
回路１４にはアラーム時刻記憶回路１５からのア
ラーム時刻も供給されており、時刻情報とアラー
ム時刻とが一致すると一致信号を報音装置１７に
送つてアラームするものである。なお、計時計数
回路９の時刻情報およびアラーム時刻記憶回路１
５のアラーム時刻は時刻設定回路（図示せず）か
らの設定信号により予じめ設定される。もので、
アラーム時刻はアンド回路１３およびオア回路１
６を介して表示部７に設けられた例えば液晶素子
などで構成された光学的表示装置であるデジタル
表示部７ａに送られデジタル表示される。

従つて、この制御系統によれば指針機構すなわ
ちステツプモータ５により輪列機構６が駆動して
指針が正常に時刻表示動作を行なつている場合に
は、カウンタ８には１分毎にリセツト信号が与え
られるのでキヤリー信号が出力されず、フリツプ
フロツプ１０はセツトされないので、インバータ
１２によつてゲートが開かれているアンド回路１
３及びオア回路１６を介してアラーム時刻が出力
され、デジタル表示部７ａにおいてはアラーム時
刻が表示される。しかして、電源電池などの電源
電圧が低下してステツプモータ５が停止したり輪
列機構６が故障して停止したりして指針の動きが
止まつた場合には、カウンタ８からキヤリー信号
が出力されるのでフリツプフロツプ１０がセツト
状態となり指針に代つてデジタル表示部７ａには
計時計数回路９の時刻情報がアンド回路１１、オ
ア回路１６を介して与えられるので、デジタル表
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示部７ａが自動的に現在の表示時刻を光学的に表
示することにより、指数が止まつてもデジタル表
示部７ａの表示によつて時刻の読取りが行なえ
る。

なお、指針手段において指針が正常に動作して
いるか否かを検出する検出機構は、例えばステツ
プモータが回転しているか否かを検出するように
しても良いなど前述の実施例に限定されない。ま
た、腕時計などのように電源電池を使用するもの
で、例えば電子回路は1.5V、ステツプモータは
3Vで動作させているものにおいては電池電圧が
3V以下になるとステツプモータの回転が止まつ
てしまうが電子回路は正常に動作する。このた
め、電池電圧が3V以上になつたことを検出して
時、分を光学的表示させるようにしても良い。ま
た、通常はアラーム時刻を光学的表示装置で表示
させるようにしたが通常の表示容は例えば月、日
の情報あるいはタイマ時間などであつても良く、
さらには通常は何も表示させないでおいても良
い。

このように本発明は実施例に限定されず、その
要旨を変更しない範囲で種々変形して実施でき
る。

本発明の時計装置は以上説明したように、指針
機構の時刻表示動作が停止した場合に、これを検
出して光学的表示装置で指針に代わつて時刻表示
を行なうので、正確な時刻の読み取りが可能で使
用者にとつて大変便利であり、また表示装置の時
刻表示により指針機構の動作停止を知ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は各々本発明による時計装
置における指針機構の一実施例を示す断面図及び
主要部分の正面図、第３図は電子回路の一実施例
を示す図である。 １……電子回路、２……発振回路、３……分周
回路、４……駆動制御回路、５……ステツプモー
タ、６……輪列機構、７……表示部、８……カウ
ンタ、９……計時計数回路、１０……フリツプフ
ロツプ、１１……アンド回路、１２……インバー
タ、１３……アンド回路、１４……一致回路、１
５……アラーム時刻記憶回路、１６……オア回
路、１７……報音装置、１０１……基板、１０２
……地板、１０４……時針軸、１０５……分針
軸、１０６……時針、１０７……分針、１０８…
…時単位歯車、１０９……分単位歯車、１１７…
…検出爪車、１１８……ばね部材、１１９……可
動接点、１２０……ストツパピン、１２１……固
定接点。 〓〓〓〓〓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発振回路からの基準発振信号に基づき得られ
   る所定周期のクロツクパルスにより回転されるス
   テツプモータと、このステツプモータの回転に応
   じて輪列機構を介して駆動される指針とを備え時
   刻を指針表示する時計装置に於いて、前記基準発
   振信号に基づき前記指針表示される時刻に対応し
   た時刻情報を計数する計時計数回路と、前記所定
   周期のクロツクパルスの出力時に前記指針が駆動
   されないことを検出する検出手段と、この検出手
   段の検出出力時に前記計時計数回路で計数される
   時刻情報を表示する光学的表示装置とを具備した
   ことを特徴とする時計装置。