CN206311901U - 钟表指针的旋转位置检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种钟表指针的旋转位置检测装置，能够使到达受光元件的光汇集而尽可能地阻止传感器灵敏度的下降。在具备对马达进行控制的电路基板的模拟时钟中，在指针管的基端部具备旋转体(10)，根据旋转体的旋转位置来检测秒针、分针和时针的位置，在该钟表指针的旋转位置检测装置中，在电路基板(300)上搭载有发光元件(110)和受光元件(120)，设有将发光元件的光导向受光元件引导的导光体(130)，利用发光元件、导光体、受光元件形成コ形的光路(A)，构成该光路的第二管部(220a)的管长度(L1)设置为导光体与受光元件之间的长度(L2)的二分之一以上，并且第二管部的受光元件侧的管内径(a)形成为比导光体侧的管内径(b)小。

Description

钟表指针的旋转位置检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种使用发光元件及受光元件来检测旋转体的旋转位置的钟表指针的旋转位置检测装置。

背景技术

作为在驱动机构中设置的钟表指针的旋转位置检测装置，公知一种使发光元件及受光元件隔着旋转体对置配置，来对在旋转体上设置的透光部进行检测的结构。这是所谓的透射式光传感器的基本的应用形态。在专利文献1～5中，公开了设有这种旋转位置检测装置的模拟时钟的机芯。

另外，通过使用导光体来使光的行进方向反转，能够将发光元件及受光元件相对于旋转体配置在同一侧。即，将发光元件和受光元件配置在同一侧、将导光体配置在相反侧来构成光路，具有使驱动机构的内部的配线构造简化这样的优点。

如前所述，在将发光元件及受光元件相对于旋转体配置在同一侧的情况下，虽然具有使配线构造简化这样的优点，但是由于伴随着光的行进方向的反转，该光会产生损失，因此存在对检测精度造成影响的实情。虽然能够通过使发光元件的光量增加、或提高受光元件的灵敏度来进行应对，但如果发光元件与受光元件邻接，则受光元件直接接收到发光元件的光或接收到在驱动机构的内部反射的光可能性变高。针对钟表指针的旋转位置检测装置，为了应对这样的课题需要进一步进行钻研。

于是，本申请的申请人提出了以下实用新型(专利文献6)。即，该实用新型的旋转位置检测装置用于模拟时钟的驱动机构，该模拟时钟的驱动机构具备马达、由与马达连结的齿轮组构成的减速机构、安装指针的指针管、对上述构件进行收纳的壳体、对马达进行控制的电路基板，并且该旋转位置检测装置具备由在指针管的基端部设置的齿轮部构成的旋转体。

另外，如图12所示，该旋转位置检测装置100设置于使旋转体10旋转的驱动机构，根据该旋转体10的旋转位置来检测秒针、分针及时针的位置，该旋转位置检测装置100具备在电路基板300上搭载的发光元件110和受光元件120、以及将发光元件110的光向受光元件120引导的导光体130。

而且，旋转体10位于发光元件110的光路A，伴随着旋转体10的旋转，在旋转体10上设置的透光部11穿过光路A，由此来检测旋转体10的旋转位置。

另外，壳体200具备从旋转体10的旋转轴方向的两侧夹住该旋转体10的位于正面侧的第一壳体部件210及位于背面侧的第二壳体部件220，此外，在第一壳体部件210上设置朝向第二壳体部件220突出的第一管部210a，并且在第二壳体部件220上设置朝向第一壳体部件210突出的第二管部220a。该第一管部210a和第二管部220a的前端彼此抵接。由此，使光路A在第一管部210a及第二管部220a的内部通过而构成钟表指针的旋转位置检测装置100。

专利文献1：(日本)特开2002-107465号公报

专利文献2：(日本)特开2009-198421号公报

专利文献3：(日本)特许第4643941号公报

专利文献4：(日本)特开2010-203828号公报

专利文献5：(日本)特开2010-281773号公报

专利文献6：(日本)特许第5847041号公报

上述钟表指针的旋转位置检测装置将发光元件和受光元件配置在同一电路基板上，由此与分别设置在前后基板上的结构相比能够使作业效率提高。另一方面，具备将发光元件的光导向受光元件的导光体，使光路成为所谓的コ形，因此光路的距离变长、光量衰减而存在传感器灵敏度下降的倾向。

实用新型内容

于是，本实用新型提出一种钟表指针的旋转位置检测装置，使到达受光元件的光汇集，从而尽可能地阻止传感器灵敏度的下降。

本申请第一方面所记载的实用新型用于模拟时钟的驱动机构1，该模拟时钟的驱动机构1具备：马达；由与马达连结的齿轮组构成的减速机构；安装指针的指针管；收纳马达、减速机构、指针管的壳体200；对马达进行控制的电路基板300；在所述指针管的基端部具备旋转体10，根据该旋转体10的旋转位置来检测秒针、分针及时针的位置，在该旋转位置检测装置100中，

在所述电路基板300上搭载有发光元件110及受光元件120，并且设有将所述发光元件110的光向受光元件120引导的导光体130，利用所述发光元件110、所述导光体130及受光元件120形成コ形的光路A，

所述壳体200具备从所述旋转体10的旋转轴轴向的两侧夹住所述旋转体10的位于正面侧的第一壳体部件210和位于背面侧的第二壳体部件220，

在所述第一壳体部件210中设有朝向所述第二壳体部件220突出的第一管部210a，并且在所述第二壳体部件220中设有朝向所述第一壳体部件210突出的第二管部220a，

所述第一管部210a和所述第二管部220a的前端彼此卡合，所述光路A设置为在所述第一管部210a及所述第二管部220a的内部通过，

另外，所述第二管部220a的管长度L1设置为所述导光体130与所述受光元件120之间的长度L2的二分之一，并且所述第二管部220a的所述受光元件120侧的管内径a形成为比所述导光体130侧的管内径b小。

根据本实用新型，即使发光元件110、导光体130及受光元件120所形成的光路A为コ形，由于第二管部220a的受光元件120侧的管内径a形成为比导光体130侧的管内径b小，因此该管的形状起到使来自导光体130的光收敛的作用效果。另外，将该管长度L1设置为导光体130与受光元件120之间的长度L2的二分之一以上，因此光的收敛效果能够得到保障，其结果是，能够将传感器灵敏度的下降抑制在最小限度。

附图说明

图1涉及本实用新型的实施例，是表示钟表的机芯的主视图。

图2涉及本实用新型的实施例，是表示钟表的机芯的后视图。

图3涉及本实用新型的实施例，是表示钟表的机芯的侧视图。

图4涉及本实用新型的实施例，是表示钟表的机芯内部的侧面剖视图。

图5涉及本实用新型的实施例，是图4的主要部分的放大图，是表示旋转位置检测装置的说明图。

图6涉及本实用新型的实施例，是表示钟表的机芯的分解立体图(正面侧)。

图7涉及本实用新型的实施例，是表示钟表的机芯的分解立体图(背面侧)。

图8涉及本实用新型的实施例，是表示电路基板的后视图。

图9涉及本实用新型的实施例，是表示壳体的主视图。

图10涉及本实用新型的实施例，是表示导光体、遮光部件以及第二壳体部件的主要部分的立体图(正面侧)。

图11涉及本实用新型的实施例，是表示导光体、遮光部件以及第二壳体部件的主要部分的立体图(背面侧)。

图12涉及现有例，是表示旋转位置检测装置的说明图。

附图标记说明

1 驱动机构(模拟时钟的机芯)

10 旋转体

11 透光部

100 旋转位置检测装置

110 发光元件

120 受光元件

130 导光体

131 突片

200 壳体

210 第一壳体部件

210a 第一管部

211 发光元件***凹部

212 受光元件***凹部

220 第二壳体部件

220a 第二管部

221 导光体***凹部

222 遮光部件

223 遮光部件安装凹部

300 电路基板

A 光路

L1 第二管部的管长度

L2 导光体与受光元件之间的长度

a 第二管部的管内径(受光元件侧)

b 第二管部的管内径(导光体侧)

具体实施方式

以下，基于附图对本实用新型的实施例进行说明。

图1～图11所示的驱动机构1是对指针进行驱动的模拟时钟的机芯。该驱动机构1具备马达、由与马达连结的齿轮组构成的减速机构、安装指针的指针管、收纳上述构件的壳体200、对马达进行控制的电路基板300。而且，马达经由减速机构以规定的速度驱动指针管使其旋转。作为指针管，包括安装分针的分针管和安装时针的时针管。时针管经由跨轮而从动于分针管。

本例的旋转位置检测装置100设置于使旋转体10旋转的驱动机构1，并且对旋转体10的旋转位置进行检测，对于作为检测对象的旋转体10没有特别的限制，在本例中为秒针轴的基端部、在分针管的基端部设置的齿轮部以及在时针管的基端部设置的齿轮部。

该旋转位置检测装置100具备：在电路基板300上搭载的发光元件110及受光元件120；将发光元件110的光导向受光元件120的导光体130。各旋转体10位于发光元件110的光路A(参照图5)，伴随着旋转体10的旋转，在各旋转体10上设置的各透光部11分别穿过光路A，由此来检测各旋转体10的旋转位置。将发光元件110及受光元件120相对于旋转体10配置在同一侧。根据受光元件120的检测图案来检测分针及时针的位置。

壳体200具备从旋转体10的旋转轴轴向的两侧夹住该旋转体10的第一壳体部件210及第二壳体部件220。第一壳体部件210及第二壳体部件220是规定的形状的注塑成型部件。将电路基板300设置于第一壳体部件210，并且将导光体130设置于第二壳体部件220。

附图所示的壳体200是将正面侧的第一壳体部件210及背面侧的第二壳体部件220在其厚度方向上组装而成的扁平壳体，在壳体200的内部收纳有马达、减速机构及指针管的基端部。第一壳体部件210及第二壳体部件220彼此扣合连接或螺纹连接。

电路基板300设置在成为壳体200的外侧(正面侧)的面上。具体地说，与第一壳体部件210的正面侧重叠地螺纹连接。另外，指针管的前端部从第一壳体部件210朝向正面突出，在电路基板300上设有供指针管的前端部***且贯通的孔部。

在第一壳体部件210上设有供发光元件110及受光元件120从成为壳体200的外侧(正面侧)的面分别***的发光元件***凹部211及受光元件***凹部212。

另外，在第二壳体部件220上设有：供导光体130从成为壳体200的外侧(背面侧)的面***的导光体***凹部221；对***到导光体***凹部221的导光体130进行覆盖的遮光部件222。导光体130被压入导光体***凹部221。该导光体130利用一对端面使从一方的部位入射的光分别反射而从另一方的部位射出。遮光部件222是板状或片状的部件，在第二壳体部件220上设有包围导光体***凹部221整体的遮光部件安装凹部223。遮光部件222通过粘接而安装于遮光部件安装凹部223。

根据这样的结构，能够相对于壳体200准确且容易地组装导光体130。在组装导光体130之前也能够利用导光体***凹部221从壳体200的外部进行发光元件110及受光元件120的检查。

尤其是在本例的情况下，导光体130成为从向导光体***凹部221的***方向看到的轮廓形状与从该***方向的相反侧看到的轮廓形状不一致的结构。即，如果轮廓形状一致，则认为在制造时存在弄错***方向而将导光体130***的情况。一旦将导光体130***，不仅将其拔出的作业需要花费工夫，也存在产生部件的变形、破损的可能。于是在本例中，在导光体130的主要部位设置突片131来防范这样的情况于未然。附图所例示的导光体130的从***方向看到的轮廓形状是在矩形上设置多个突片131的形状。突片131分别设置在形成角的两个边上。导光体***凹部221的形状比该轮廓形状稍大。如果弄反***方向，则不能将导光体130***导光体***凹部221。

另外，在第一壳体部件210和第二壳体部件220中的至少一方设有向它们之中的另一方突出的管部210a、220a。成为光路A在管部210a、220a的内部通过的结构。

在本例的情况下，在第一壳体部件210中设有朝向第二壳体部件220突出的第一管部210a，并且在第二壳体部件220中设有朝向第一壳体部件210突出的第二管部220a。使第一管部210a及第二管部220a的前端彼此卡合，成为光路A在第一管部210a及第二管部220a的内部通过的结构。在这里，前端卡合是指前端抵接、嵌合，或带有若干间隙地对置等状态。

在透光部11通过的发光元件110的光入射到导光体130，在设置于导光体130的一对端面上以90°分别反射两次而从导光体130射出。射出的光依次通过第二管部220a、第一管部210a而被引入受光元件120。需要说明的是，可以使发光元件110及受光元件120的位置关系颠倒。在这种情况下，光路A的行进方向成为相反的方向。

根据这样的结构，能够切实地提高旋转位置检测装置100的检测精度。即，在相对于旋转体10将发光元件110及受光元件120配置在同一侧的情况下，伴随着光的行进方向的反转，存在该光会产生损失而对检测精度造成影响这样的实情，然而，根据本例，能够利用管部210a、220a来防止光的扩散。因此，能够减少光的损失。并且，能够防止受光元件120直接接收到发光元件110的光、或接收到在驱动机构1的内部反射的光这样的情况。

另外，将第二管部220a的管长度L1设置为导光体130与受光元件120之间的长度L2的二分之一，并且第二管部220a的受光元件120侧的管内径a形成为比导光体130侧的管内径b小。此外，在第二管部220a的导光体130侧的端部形成有光收敛用的倒角。

这样，即使发光元件110、导光体130及受光元件120所形成的光路A为コ形，由于第二管部220a的受光元件120侧的管内径a形成为比导光体130侧的管内径b小，因此利用该管的形状能够起到使来自导光体130的光收敛的作用效果。

另外，将该管长度L1设置为导光体130与受光元件120之间的长度L2的二分之一以上，因此光的收敛效果得以保障，其结果是，能够将传感器灵敏度的下降抑制在最小限度。

如以上所说明的那样，本例的旋转位置检测装置作为对旋转体的旋转位置进行检测的装置是极为合理的。需要说明的是，本例中的各部分的结构在要求专利保护的范围的基础上能够适当地实施设计变更，显然不限于附图所例示的结构。

工业实用性

本实用新型的旋转位置检测装置设置于模拟时钟的机芯，能够作为对其指针的位置进行检测的装置使用。

Claims (1)

1.一种钟表指针的旋转位置检测装置(100)，用于模拟时钟的驱动机构(1)，该模拟时钟的驱动机构(1)具备：马达；由与马达连结的齿轮组构成的减速机构；安装指针的指针管；收纳马达、减速机构、指针管的壳体(200)；对马达进行控制的电路基板(300)；在所述指针管的基端部具备旋转体(10)，根据该旋转体(10)的旋转位置来检测秒针、分针及时针的位置，

所述钟表指针的旋转位置检测装置(100)的特征在于，

在所述电路基板(300)上搭载有发光元件(110)及受光元件(120)，并且设有将所述发光元件(110)的光向受光元件(120)引导的导光体(130)，利用所述发光元件(110)、所述导光体(130)及受光元件(120)形成コ形的光路(A)，

所述壳体(200)具备从所述旋转体(10)的旋转轴方向的两侧夹住所述旋转体(10)的位于正面侧的第一壳体部件(210)和位于背面侧的第二壳体部件(220)，

在所述第一壳体部件(210)中设有朝向所述第二壳体部件(220)突出的第一管部(210a)，在所述第二壳体部件(220)中设有朝向所述第一壳体部件(210)突出的第二管部(220a)，

所述第一管部(210a)和所述第二管部(220a)的前端彼此卡合，所述光路(A)设置为在所述第一管部(210a)及所述第二管部(220a)的内部通过，

此外，所述第二管部(220a)的管长度(L1)设置为所述导光体(130)与所述受光元件(120)之间的长度(L2)的二分之一以上，并且所述第二管部(220a)的所述受光元件(120)侧的管内径(a)形成为比所述导光体(130)侧的管内径(b)小。