JP3681669B2 - clock - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時計の中でも特に、時針、分針、秒針の３針時刻表示を行う時計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
３針アナログ時計に関する研究・開発はこれまで数多く行われており、その種類も１つの駆動源だけで３針全ての駆動を行う時計や、秒針駆動用の駆動源と、分針および時針駆動用の駆動源の２つの駆動源を有する時計など、様々である。
【０００３】
近年では正確な時刻に自動的に修正して表示する自動修正時計の研究・開発も盛んに行われている（例えば特開２０００−１６２３３６号公報など）。自動修正時計においては、時刻修正（帰零）を行う際に、まず指針の位置を正確に正時等に合わせるなどのために、指針位置検出装置が備えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、指針位置検出装置を含む時計のムーブメントというものは、大量生産により製造コストを下げるため、一般に設計変更は頻繁には行われない。また、１つのムーブメントを、例えば、自動修正機能を有する自動修正時計や、自動修正機能を有しないクオーツ時計等、多品種の製品に使用できることが好ましい。
【０００５】
本発明はかかる事情を鑑みてなされ、多品種の製品に対応できるムーブメントを有する時計を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために、本発明の時計においては、時針、分針、および秒針の３つの指針による３針時刻表示を行い、これら３つの指針が、時刻信号を受信して所定時刻に修正する際に基準位置に位置付けられたことを検出する検出手段と、前記検出手段の出力信号、および時刻信号に基づいて所定時刻に修正する動作を制御する制御部とを具備し、時針に接続されている時針車と分針に接続されている分針車と秒針に接続されている秒針車とが同軸上に配置されている指針軸領域と、第１の駆動源および当該第１の駆動源による回転力を減速して前記秒針車に伝達するための中間車を配置するための第１の配置領域と、前記指針軸領域を挟んで前記第１の配置領域と対向する位置に存在する、第２の駆動源および当該第２の駆動源による回転力を減速して前記分針車および時針車に伝達するための中間車を配置するための第２の配置領域と、前記第２の配置領域と領域の一部を共有し、少なくとも前記第１の駆動源に電力を供給可能な電源部をセットするための第３の配置領域とを有し、前記秒針車への伝達のための中間車には秒針車位置検出用歯車を含み、前記分針車および時針車への伝達のための中間車には、前記分針車に噛合する、分針車および時針車位置検出用歯車を含み、前記第１の駆動源のみを配置し、当該第１の駆動源による回転力を中間車により減速して前記時針車、分針車および秒針車に伝達して３針時刻表示を行う場合には、前記分針車および時針車位置検出用歯車は、前記秒針車に設けられるカナと噛合できる位置に配置されるとともに、前記電源部からは前記第１の駆動源に電力が供給され、前記第１および第２の駆動源を配置し、前記第１の駆動源による回転力を前記秒針車に、前記第２の駆動源による回転力を前記分針車および前記時針車に伝達する場合には、前記電源部を外して外部の電源部から電力が供給される。
【０００９】
本発明によれば、時針、分針、および秒針による３針時刻表示を行う場合に、第１および第２の２つの駆動源により３針時刻表示をする時には、秒針車は、第１の配置領域に配置される第１の駆動源の回転力を中間車により減速して伝達することで駆動され、分針車および時針車は、第２の配置領域に配置される第２の駆動源の回転力を中間車により減速して伝達することで駆動される。また、秒針車にカナを設け、分針車および時針車位置検出用歯車をこのカナと噛合させることで、第１の駆動源のみの駆動力により３針全てを駆動し３針時刻表示を行うことが可能になる。
【００１０】
また、本発明においては、第１の駆動源のみの３針時刻表示と第１および第２の駆動源の２つの駆動源を用いる３針時刻表示のどちらの場合においても、第１の駆動源の中間車の輪列の組み合わせを変化させ、秒針車の基準位置検出に用いられる歯車の大径歯車部の軸方向の位置と厚さを、前記秒針車に設けられるカナに接触しないように定めることで、秒針の運針パターンを変えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に記述する。
本発明に係る時計は、自動修正時計にも自動修正機能を有しないクオーツ時計にも対応できるムーブメントを有する。自動修正時計としては、例えば電波を用いる電波修正時計が考えられる。
【００１２】
そこで、まず、自動修正時計としての電波修正時計の、標準電波による一般的な時刻検出方法について述べる。
電波修正時計においては、一般的に、時刻情報（タイムコード情報）を含んだ長波の標準電波（JJY）を受信し、そのタイムコード情報を基に時刻修正を行う。
【００１３】
図１は本発明に係る自動修正時計としての電波修正時計の信号処理系回路の一構成例を示すブロック図である。
図において、信号処理系回路１０は、標準電波受信系１１、発振回路１３、制御回路１４、バッファ回路１７、光透過型光検出センサ１４０を有する。
【００１４】
標準電波受信系１１は、例えば受信アンテナ１１ａと、送信所から送信されたタイムコードを含む標準電波を受信し、所定の処理を行いパルス信号Ｓ１１として制御回路１４に出力する長波受信回路１１ｂとから構成される。
この長波受信回路１１ｂは、例えばＲＦアンプ、検波回路、整流回路、および積分回路とから構成される。
【００１５】
なお、標準電波受信系１１で受信される、日本標準時（JST）を高精度で伝える長波の標準電波は、図２（a）に示すような形態で送られてくる。
【００１６】
具体的には、タイムコードは「１」信号、「０」信号、「P」信号の３種類の信号パターンから構成され、それぞれの信号パターンは、１秒（s）中の１００％振幅期間幅によって区別されている。つまり、「１」信号を表す場合には１秒（s）の間に５００ms（０．５s）だけ所定の周波数の信号が送信され、「０」信号を表す場合には１秒（s）の間に８００ms（０．８s）だけ所定の周波数の信号が送信され、「P」信号を表す場合には１秒（s）の間に２００ms（０．２s）だけ所定の周波数の信号が送信されてくる。
そして、受信状態が良好な場合には、標準電波受信系１１からは図２（b）に示すように、標準電波の信号に応じたパルス信号として信号Ｓ１１が、制御回路１４に出力される。
【００１７】
なお、日本の標準電波は２００１年９月１日現在、独立法人通信総合研究所（CRL）のもとで運用されており、標準電波の周波数としては、これまで４０kHzのものが使用されてきたが、２００１年１０月１日からは６０kHzの標準電波を送信する送信所も開局予定である。
また、変調波の振幅は最大１００％、最小１０％である。
【００１８】
次に、長波標準電波の送信データについて説明する。
図３に、標準電波信号のタイムコードの一例が示されている。
図３に示す通り、タイムコードは１分１周期（１フレーム）としてこれを６０分割し、１秒間ごとに１ビットの情報を割り当てて送信している。
【００１９】
タイムコードが送信する情報は時、分、１月１日からの通算日、年（西暦下２桁）、曜日、うるう秒情報、時と分に対応するパリティ、予備ビット、停波予告情報であり、このうち時、分、１月１日からの通算日、年（西暦下２桁）、曜日に関しては２進数（BCD（Binary Coded Decimal Notation：２進化１０進法）正論理）として表し送信する。従って、時には２４時間制JSTの時を表すために６ビット、分には７ビット、通算日には１０ビット、年には８ビット、曜日には３ビット必要となる。
なお、秒信号については、秒は電波のパルス信号の立ち上がりとし、パルスの立ち上がりの５５％値（１０％値と１００％値の中央）が標準時の１秒信号に同期する。
【００２０】
P信号は１フレームに７回送信され、正分（０秒）に対応するものがマーカーMと呼ばれ、９秒、１９秒、２９秒、３９秒、４９秒に対応するものがそれぞれポジションマーカーP１〜P５と呼ばれる。
なお、もう１つのポジションマーカーP０は、通常（非うるう秒時）は５９秒の立ち上がりに対応する。このＰ信号が続けて現れるのは１フレーム中１回で５９秒、０秒の時、つまりポジションマーカーP０、マーカーMと続くときだけで、この続けて現れる位置が正分位置となる。つまり分・時データ等の時刻データはこの正分位置を基準としてフレーム中の位置が決まっているためこの正分位置の検出を正確に行わないと時刻データを取り出すことはできない。
【００２１】
ただし、標準電波のフレームのフォーマットは毎分同じわけではなく、図３に示すように、毎時１５分および４５分時のフォーマットと、それ以外の分の時刻のフォーマットは異なっている。後述するが、予備ビットとうるう秒情報は図３（a）に示す１５分、４５分以外のフォーマットのみに含まれ、図３（b）に示すように、呼び出し符号と停波情報が、年情報と曜日情報の代わりに１５分、４５分のフォーマットにのみ現れる。
以下、上記予備ビット、うるう秒情報、停波情報について述べる。
【００２２】
予備ビットは表１に示されるように、SU１、SU２と名付けられたビットを使用する。これらは将来の情報拡張のために用意されたものである。サマータイム情報でこのビットが活用されるときは、SU１＝SU２＝０では「６日以内に夏時間への変更無し」、SU１＝１・SU２＝０では「６日以内に夏時間への変更有り」、SU１＝０・SU２＝１では「夏時間実施中」、SU１＝SU２＝１では「６日以内に夏時間終了」となるような情報形態となっている。夏時間への切り換わりについては日本ではまだサマータイムが導入されておらず、未だ不明の状態であるが欧州のサマータイムの切り替わりをみると、夜中のうちに行っている場合が多い。
【００２３】
【表１】

【００２４】
次にうるう秒は表２に示されるように、LS１、LS２と名付けられた２ビットを使用し、LS１＝LS２＝０では、「１ヶ月以内にうるう秒の補正を行わない」、LS１＝１・LS２＝０では「１ヶ月以内に負のうるう秒（削除）有り」つまり１分間が５９秒となり、LS１＝LS２＝１では「１ヶ月以内に正のうるう秒（挿入）有り」つまり１分間が６１秒となるような情報形態となっている。うるう秒の補正のタイミングは既に決められており、協定世界時（UTC）時刻の１月１日もしくは７月１日の直前に行われることになっている。よって、日本時間JTCでは１月１日もしくは７月１日の午前９：００直前に行われることになる。
うるう秒情報は、実施される前月２日９時０分より、実施月の１日８時５９分まで、継続して送信される。
【００２５】
【表２】

【００２６】
停波情報は表３の（a）、（b）、（c）に示されるように、ST１、ST２、ST３、ST４、ST５、ST６と名付けられたビットを使用し、ST１・ST２・ST３で停波開始予告、ST４で停波時間帯予告、ST５・ST６で停波期間予告を提供する。まず停波開始予告について説明すると、ST１＝ST２＝ST３＝０では「停波予定無し」、ST１＝ST２＝０・ST３＝１では「７日以内に停波」、ST１＝０・ST２＝１・ST３＝０では「３から６日以内に停波」、ST１＝０・ST２＝ST３＝１では「２日以内に停波」、ST１＝１・ST２＝ST３＝０では「２４時間以内に停波」、ST１＝１・ST２＝０・ST３＝１では「１２時間以内に停波」、ST１＝ST２＝１・ST３＝０では「２時間以内に停波」となっている。次に停波時間帯予告は、ST４＝１では「昼間のみ」、ST４＝０では「終日、または停波予定無し」である。次に停波期間予告は、ST５＝ST６＝０では「停波予定無し」、ST５＝０・ST６＝１では「７日以上停波、または期間不明」、ST５＝１・ST６＝０では「２から６日以内で停波」、ST５＝ST６＝１では「２日未満で停波」となっている。
【００２７】
【表３】

【００２８】
以上が標準電波を利用した時刻取得の原理であるが、外部機器や手動で入力した時刻等を修正の際に目標とする時刻として採用してもよい。
【００２９】
時刻を入手した後には、その時刻に合わせて時計の指針を動かし、時計の時刻を修正する。
以下、本発明に係る自動修正時計の時刻の修正方法の一例について簡単に述べる。
なお、本発明においては、駆動源としてモータを用い、１つのモータで秒針を駆動しもう１つのモータで分針および時針を駆動する２モータムーブメントの場合には時刻の自動修正を行い、１つのモータにより３針全てを駆動する１モータムーブメントの場合には時刻の自動修正機能を有しない通常のクオーツ時計として機能することを基本とする。従って、ここでは２モータ自動修正時計の時刻修正方法についてのみ述べる。
【００３０】
２モータ自動修正時計においては、各指針を基準位置まで動かす際には、制御回路１４から、秒針駆動用の第１の駆動源であるステッピングモータ１２１に制御信号CTL₁を、時分針駆動用の第２の駆動源であるステッピングモータ１３１に制御信号CTL₂を送信し、各指針を早送りする。この指針の早送りは、指針位置検出手段により指針が所定の基準位置に移動したことを確認した時点で終了させる。
【００３１】
制御回路１４には、発振回路１３が水晶発振器CRYを利用して生成し制御回路１４に供給している所定周波数の基本クロックを用いた分針カウンタ、秒針カウンタ、標準分・秒カウンタ等を含む内部時計が設けられており、指針の早送り中にも、入力された時刻を基にした時間をカウントし続けている。この内部時計の時刻を目標値として、制御回路１４は各指針を動かすべき量を求め、バッファ１７を介してステッピングモータ１２１，１３１に制御信号CTL₁，CTL₂を出力し、各指針を目標時刻まで動かし、時計の時刻を修正する。
【００３２】
以下、本発明により実現可能となる時計の例を挙げてゆく。
【００３３】
２モータスムースステップ
図４は本発明の１つの実施の形態に係る２モータスムースステップ自動修正時計のムーブメントの一構成例を示す断面展開図であり、図５はその要部の平面図である。
なお、スムースステップとは、約０．５秒かけて針を１秒分動かし、残りの約０．５秒分は止めておく秒針の運針パターンを指す。
【００３４】
ムーブメント１００は、互いに対向して接続されて輪郭を形成する下ケース１１１および上ケース１１２と、この下ケース１１１および上ケース１１２で形成される空間内において下ケース１１１と連結した状態で配置される中板１１３とを備えている。そしてこの空間内のほぼ中央部に、時針に接続されている時針車と分針に接続されている分針車と秒針に接続されている秒針車とが同軸上に配置されている指針軸領域があり、この指針軸領域を挟んで対向するように、第１の駆動源であるステッピングモータ１２１と、その回転力を減速して秒針車に伝達するための中間車を配置するための第１の配置領域と、第２の駆動源であるステッピングモータ１３１と、その回転力を減速して分針車および時針車に伝達するための中間車を配置するための第２の配置領域とが存在する。その他に、ムーブメント１００は、少なくともステッピングモータ１２１に電力を供給可能な電源部１６０をセットするための第３の配置領域を有する。これらの駆動源、指針車、中間車、および透過型光検出センサ１４０や手動で時刻を修正するための手動修正系１５０などは、下ケース１１１、中板１１３、上ケース１１２に対して固定あるいは軸支されている。
【００３５】
ムーブメント１００における第１の配置領域に配置され、秒針を駆動するために構成されている第１の駆動系は、２モータスムースステップの場合、図４および図５に示されている構成要素のうち、ステータと駆動コイル１２１bを有する第１の駆動源であるステッピングモータ１２１と、このステッピングモータ１２１の出力部であり回転力を発生するロータ１２１cと、ロータ１２１cのピニオンに噛合する７番車１２７と、この７番車１２７に噛合した秒針車位置検出用歯車としての６番車１２６（第１検出用歯車）と、この６番車１２６に噛合する中間車としての第１の５番車１２２と、この第１の５番車１２２に噛合した４番車である秒針車１２３（第２検出用歯車）とにより構成されている。
ここで、第１の駆動源であるステッピングモータ１２１は、制御回路１４が出力する制御信号CTL₁に基づいて、その回転方向、回転角度、および回転速度が制御される。なお、本実施形態においては、駆動系の動きを考える際の最小単位として、制御回路１４がステッピングモータ１２１，１３１をパルス駆動するために１回パルス出力を発振することを１ステップと呼ぶことにする。ステップ間の間隔の実際の長さは通常運針時と時刻修正時の早送りの際では異なり、またステッピングモータ１２１とステッピングモータ１３１においてもそれぞれ異なる。
【００３６】
スムースステップ運針においては、秒針、即ち秒針が取り付けられる秒針車１２３を滑らかに動かすために、ロータ１２１cから秒針車１２３までの減速比を大きくする必要がある。そのため、本実施形態においては、第１検出用歯車である６番車１２６と第２検出用歯車である秒針車１２３の間に、中間車として第１の５番車１２２を噛合させ、より大きく減速させるようにしている。ちなみに、本実施の形態における２モータスムースステップ自動修正時計においては、６番車は４０ステップ／回転、秒針車は９６０ステップ／回転であって、ロータ１２１cから秒針車１２３までの減速比は１／４８０である。
【００３７】
２モータスムースステップの場合に第２の配置領域に配置される構成要素は、図４および図５に示されている構成要素のうちの、ステータと駆動コイルを有する第２の駆動源であるステッピングモータ１３１と、このステッピングモータ１３１の出力部であり回転力を発生するロータ１３１cと、ロータ１３１cのピニオンに噛合する中間車としての第２の５番車１３２と、この第２の５番車１３２に噛合した分針車および時針車検出用歯車としての３番車１３３（第３検出用歯車）と、この３番車１３３に噛合する分針車１３４（第４検出用歯車）と、この分針車１３４に噛合した中間車としての日の裏車を介して駆動される時針車１３６（第５検出用歯車）である。
ここで、第２の駆動源であるステッピングモータ１３１は、制御回路１４が出力する制御信号CTL₂に基づいて、その回転方向、回転角度、および回転速度が制御される。
ちなみに、３番車１３３は４５ステップ／回転としている。
【００３８】
図５に示すように、第２の配置領域に配置されるステッピングモータ１３１は、図１２に示される電源部１６０をセットするための第３の配置領域に、その一部をはみ出して配置されている。つまり、第２の配置領域と第３の配置領域はその領域の一部を共有している。
そして、２モータスムースステップの場合のように、ステッピングモータ１３１を用いる場合には、図５に示されるごとく電源部１６０は外され、電源部１６０をセットするための領域である第３の配置領域の一部にまたがって、ステッピングモータ１３１が配置される。
この場合には、ステッピングモータ１２１，１３１には、図示しない外部の電源部から、駆動のための電力が供給される。
【００３９】
図５に示される手動修正系１５０は、上述の分針車１３４および時針車１３６に噛合する日の裏車と、この日の裏車に噛合する手動修正軸とにより構成されている。この手動修正軸は上ケース１１２の外部に位置づけられて利用者が直接指を触れることのできる頭部を有している。
手動修正軸は分針車１３４と同位相で回転するように構成されており、上述の第２の駆動系により分針車１３４が駆動されているときには日の裏車を介して分針車１３４と同位相で回転すると共に、第２の駆動系の非作動時には、頭部を指で回転させることにより、指針位置を手動修正できるようになっている。
【００４０】
透過型光検出センサ１４０は、図４に示すように、例えば、下ケース１１１に取り付けられた発光ダイオードからなる発光素子１４２と、この発光素子１４２に対向するように、上ケース１１２に取り付けられたフォトトランジスタからなる受光素子１４４とにより形成される。
【００４１】
そして、本実施形態においては、この発光素子１４２から発せられる検出光が受光素子１４４で検出されるかされないか、即ち、光検出センサのON，OFFのパターンを調べることにより、指針の位置検出を行っている。
【００４２】
そのためこのON，OFFのパターンを発生させられるように、図４に示すように各検出用歯車には、それらが全て重なり、検出光を透過させることのできる位置に透光部および遮光部が設けられており、これら透光部および遮光部の形状はそれぞれ以下のようになっている。
【００４３】
６番車１２６の透光部は、図６に示すような、回転軸を中心とした同心円上に、半径方向に所定の幅をもって円周方向に伸びる円弧状の長孔１２６aであり、遮光部１２６bはそれ以外の部分であり、秒針車１２３の透光部は、図７に示すような半径方向に所定の幅を有し、円周方向にそれぞれ所定の長さだけ伸びている３個の円弧状の長孔１２３a，１２３b，１２３cであり、遮光部は、それぞれの長孔同士の間の部分である遮光部１２３d，１２３e，１２３fであり、それぞれが、秒針車１２３の回転軸を中心とした同心円上に交互に配置されている。
【００４４】
３番車１３３には、図８に示すように、半径方向に所定の幅を有し、円周方向にそれぞれ所定の長さだけ伸びている３個の円弧状の長孔１３３a，１３３b，１３３cと、それぞれの長孔同士の間の部分である遮光部１３３d，１３３e，１３３fが、３番車１３３の回転軸を中心とした同心円上に交互に配置されている。
【００４５】
分針車１３４には、図９に示すように、半径方向に所定の幅を有し、円周方向にそれぞれ所定の長さだけ伸びている３個の円弧状の長孔１３４a，１３４b，１３４cと、それぞれの長孔同士の間の部分である遮光部１３４d，１３４e，１３４fが、分針車１３４の回転軸を中心とした同心円上に交互に配置されている。
【００４６】
時針車１３６には、図１０に示すように、半径方向に所定の幅を有し、円周方向にそれぞれ所定の長さだけ伸びている３個の円弧状の長孔１３６a，１３６b，１３６cと、それぞれの長孔同士の間の部分である遮光部１３６d，１３６e，１３６fが、時針車１３６の回転軸を中心とした同心円上に交互に配置されている。
【００４７】
これら歯車の長孔および遮光部は、それらが回転したときに生じる光検出センサのON，OFFのパターンによって指針が所定の基準位置に位置していることを判別できるような形状に形成されている。
【００４８】
一例としては、あるAというON，OFFパターンが検出されたときには、指針は４時０分０秒ちょうどを指し、Bというパターンが検出されたときには、指針は８時０分０秒ちょうどを指し、Cというパターンが検出されたときには、指針は１２時０分０秒ちょうどを指しているようになっている。
【００４９】
このようにして、時刻修正の際に指針の基準となる位置が検出された後には、例えば受信した標準電波を基に動かされている、制御回路１４に設けられている内部時計の時刻を目標値として、前記いずれかの基準位置からその目標時刻まで指針を動かすのに必要なステップ数が制御回路１４により算出され、その位置まで秒針はステッピングモータ１２１により、分針および時針はステッピングモータ１３１により早送り駆動されて時刻修正が完了する。
【００５０】
１モータスムースステップ
図１１は本発明の１つの実施の形態に係る１モータスムースステップクオーツ時計のムーブメント２００の一構成例を示す断面展開図であり、図１２はその要部の平面図である。
【００５１】
図１１および図１２に示す１モータスムースステップのムーブメント２００は、図４および図５に示す２モータスムースステップのムーブメント１００からステッピングモータ１３１とロータ１３１c、および第２の５番車１３２を取り外し、秒針車１２３を、３番車１３３の駆動に用いるカナ１２３０（図１１の領域A１参照）を有する秒針車１２３’に交換し、かつ、分針車１３４’に手動修正系１５０によって時分針の修正を行う際に秒針まで動かないようにするためのスリップ機構（図１１の領域A２参照）を追加したものである。
【００５２】
従って、第１の駆動源であるステッピングモータ１２１だけで３針を駆動する場合には、ロータ１２１cと、ロータ１２１cに噛合する７番車１２７と、この７番車１２７に噛合した６番車１２６と、この６番車１２６に噛合する中間車としての第１の５番車１２２と、この第１の５番車１２２に噛合した４番車である秒針車１２３’と、この秒針車１２３’に設けられるカナ１２３０に噛合した３番車１３３と、この３番車１３３に噛合する分針車１３４’と、この分針車１３４に噛合した中間車としての日の裏車を介して駆動される時針車１３６とが配置される。
また、図１２に示すように、ステッピングモータ１３１は取り外され、第３の配置領域に電源部１６０がセットされ、この電源部１６０からステッピングモータ１２１へ電力が供給される。これにより、コンパクトなムーブメントを実現することができる。
さらに、１モータ３針アナログ表示時計において時刻の自動修正を行わない場合には、光検出センサ１４０も取り外される。従って、図１１において光検出センサ１４０も図示されてはいない。
その他の構成等はムーブメント１００の場合と同じであるので、その説明は適宜省略する。
【００５３】
本発明においては、上述のような簡単な変更で、２つのモータで３針を駆動するムーブメントから１つのモータで３針全てを駆動するムーブメントへ変えられ、その場合にも時刻表示が正しく行われるように、中間車を構成する各歯車が軸支されている平面内・空間内の位置関係、特に、秒針車１２３’と３番車１３３の位置関係が定められていることを特徴とする。
【００５４】
・変形形態
１モータスムースステップの時計は時刻の自動修正を行わないクオーツ時計として機能することを基本とするが、自動修正時計として機能させることも可能である。１モータスムースステップ自動修正時計の場合には、ムーブメント２００において、分針車１３４’の代わりにスリップ機構を有しない分針車１３４が用いられ、光検出センサ１４０も追加される。
【００５５】
１モータ自動修正時計の場合には、ステッピングモータ１２１のみに制御信号CTL₁を送信し、ステッピングモータ１２１の回転力を第１の配置領域の輪列の構成により秒針車を介して分針車および時針車にまで伝達することで、３針の駆動および早送り駆動を行う。
３針の早送りは２モータの場合と同じく、指針位置検出手段の光検出センサ１４０により指針が所定の基準位置に移動したことを確認するまで続けられ、その後は制御回路１４の内部時計の時刻を目標値として、制御回路１４がステッピングモータ１２１に制御信号CTL₁を出力し、目標時刻まで３針を早送りすることで時刻修正を行う。
【００５６】
なお、１モータの場合には秒針と分針および時針が同期して動くので、上記位置検出および時刻修正時には、秒針は多くの場合何回転もすることになる。
【００５７】
この場合にも、第１〜第５検出用歯車に形成された図６〜図１０に示す長孔および遮光部により発生する光検出センサのON，OFFのパターンにより位置検出を行う。
【００５８】
本発明においては、１モータスムースステップ自動修正時計においても時刻表示が正しく行われ、時刻修正のための基準位置検出が可能となるように、中間車を構成する各歯車が軸支されている平面内・空間内の位置関係および各歯車の透光部および遮光部の位置関係が定められていることを特徴とする。
【００５９】
２モータステップ
図１３は本発明の１つの実施の形態に係る２モータステップ自動修正時計のムーブメント３００の一構成例を示す断面展開図であり、図１４はその要部の平面図である。
なお、ステップとは、ある表示位置から次の表示位置まで１秒ごとに瞬間的に動かす秒針の運針パターンを指す。
【００６０】
図１３および図１４に示す２モータステップのムーブメント３００は、図４および図５に示す２モータスムースステップのムーブメント１００において、ロータ１２１cと７番車１２７と６番車１２６と第１の５番車１２２の代わりに、ロータ１２１’cと図１５に示す第３の５番車１２８を用いたものである。
従って、ムーブメント３００における第１の配置領域には、ロータ１２１’cと、ロータ１２１’cのピニオンに噛合する第１検出用歯車としての第３の５番車１２８と、この第３の５番車１２８に噛合した第２検出用歯車としての秒針車１２３とが配置される。
【００６１】
第３の５番車１２８には、図１５に示すように、基準位置検出のための検出光を透過させるための円形または略円形の透孔１２８aが２個、回転軸を中心とした同心円上に回転軸を挟んで対向して設けられている。
【００６２】
なお、第３の５番車１２８は、本実施形態では１２ステップ／回転としており、これによりムーブメント３００の場合には秒針車１２３は６０ステップ／回転で駆動されることになる。
【００６３】
そして、この第３の５番車１２８を用いても、ムーブメント１００の場合と同じく光検出センサのON，OFFのパターンを利用することで指針（秒針）の基準位置検出が可能になっている。
その他の構成等はムーブメント１００の場合と同じであるので、その説明は省略する。
【００６４】
１モータステップ
図１６は本発明に係る１モータステップクオーツ時計のムーブメント４００の一構成例を示す断面展開図であり、図１７はその要部の平面図である。
【００６５】
図１６および図１７に示す１モータステップのムーブメント４００は、図１１および図１２に示す１モータスムースステップのムーブメント２００において、ロータ１２１cと７番車１２７と第１の５番車１２２と６番車１２６の代わりに、ロータ１２１’cと図１５に示す第３の５番車１２８を用いたものである。
従って、ムーブメント４００における第１の配置領域には、ロータ１２１’cと、ロータ１２１’cのピニオンに噛合する第１検出用歯車としての第３の５番車１２８と、この第３の５番車１２８に噛合した第２検出用歯車としての秒針車１２３’と、この秒針車１２３’に設けられたカナ１２３０に噛合する第３検出用歯車としての３番車１３３と、この３番車に噛合した中間車としての日の裏車を介して駆動される第５検出用歯車としての時針車１３６とが配置される。
【００６６】
そして、この第３の５番車１２８を用いても、ムーブメント２００の場合と同じく、正しい時刻表示が可能になっている。
その他の構成等は１モータスムースステップクオーツ時計のムーブメント２００の場合と同じであるので、その説明は省略する。また、図１６は１モータステップクオーツ時計を示した図であるので、図１１と同じく光検出センサ１４０は取り外され、図示されていない。
【００６７】
また、このムーブメント４００においては、第３の５番車１２８の歯が秒針車１２３’に設けられたカナ１２３０に当たらないように、第３の５番車１２８の外周部（大径歯車部）を薄くしている（図１６の領域A３参照）。つまり、例えば第３の５番車１２８の歯車部が秒針車１２３’の軸に干渉しないように、指針軸領域、第１の配置領域、第２の配置領域が配置されているので、第３の５番車の大径歯車部を薄くすることで、１モータにより秒針のステップ運針が実現できる。
【００６８】
・変形形態
１モータステップの時計においても、１モータスムースステップの場合と同様に時刻の自動修正を行うことも可能である。
この１モータステップ自動修正時計の場合には、分針車１３４’の代わりにスリップ機構を有しない分針車１３４が用いられ、光検出センサ１４０も追加される。その他の位置検出の手法等は１モータスムースステップ自動修正時計の場合と同じである。
【００６９】
このように、本発明によれば、２モータで高精度かつ迅速な位置検出が可能な自動修正時計や、コンパクトでかつ時刻の自動修正も可能にできる１モータの時計等、様々な品種の時計を提供することができる。
【００７０】
上記実施の形態は本発明を説明するための例であり、例えば歯車の形、大きさ、材質およびその透光部・遮光部の形状や検出手段等について、特許請求の範囲で様々な変更が可能である。
一例として、ステッピングモータ１２１の回転力を秒針車に伝達するための中間車にさらなる歯車を組み込むことで、１モータの場合にも２モータの場合にも、秒針を停止させず１秒かけて１秒間の表示位置を移動させる連続運針を実現させることもできる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば電波時計のような自動修正時計や、クオーツ時計等、多品種の時計において多くの部品や指針の位置検出手段などの共通化を図ることができ、時計の製造コストを低減化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施の形態に係る電波修正時計の信号処理系回路の一構成例を示すブロック構成図である。
【図２】標準電波の信号パターンを示す図である。
【図３】標準電波のタイムコードの一例を示す図である。
【図４】本発明の１つの実施の形態に係る時計のムーブメントの第１例の全体構成を示す断面図である。
【図５】図４の要部の平面図である。
【図６】秒針を駆動する第１駆動系の一部をなす６番車を示す平面図である。
【図７】秒針を駆動する第１駆動系の一部をなす秒針車を示す平面図である。
【図８】分針および時針を駆動する駆動系の一部をなす３番車を示す平面図である。
【図９】分針および時針を駆動する駆動系の一部をなす分針車を示す平面図である。
【図１０】分針および時針を駆動する駆動系の一部をなす時針車を示す平面図である。
【図１１】本発明の１つの実施の形態に係る時計のムーブメントの第２例の全体構成を示す断面図である。
【図１２】図１１の要部の平面図である。
【図１３】本発明の１つの実施の形態に係る時計のムーブメントの第３例の全体構成を示す断面図である。
【図１４】図１３の要部の平面図である。
【図１５】本発明の１つの実施の形態に係る時計のムーブメントの第３例および第４例において秒針を駆動する駆動系の一部をなす第３の５番車を示す平面図である。
【図１６】本発明の１つの実施の形態に係る時計のムーブメントの第４例の全体構成を示す断面図である。
【図１７】図１６の要部の平面図である。
【符号の説明】
１０…信号処理系回路
１１…標準電波受信系
１４…制御回路
１７…バッファ回路
１１１…下ケース
１１２…上ケース
１１３…中板
１２１…ステッピングモータ
１２１c，１２１’c…ロータ
１２２…第１の５番車
１２３，１２３’…秒針車（第２検出用歯車）
１２３a，１２３b，１２３c…長孔
１２３d，１２３e，１２３f…遮光部
１２３０…カナ
１２６…６番車（第１検出用歯車）
１２６a…長孔
１２６b…遮光部
１２８…第３の５番車
１２８a…透孔
１３１…ステッピングモータ
１３１c…ロータ
１３２…第２の５番車
１３３…３番車（第３検出用歯車）
１３３a，１３３b，１３３c…長孔
１３３d，１３３e，１３３f…遮光部
１３４，１３４’…分針車（第４検出用歯車）
１３４a，１３４b，１３４c…長孔
１３４d，１３４e，１３４f…遮光部
１３６…時針車（第５検出用歯車）
１３６a，１３６b，１３６c…長孔
１３６d，１３６e，１３６f…遮光部
１４０…光検出センサ（検出手段）
１４２…発光素子
１４４…受光素子
１５０…手動修正系
１６０…電源部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a timepiece that displays a time of three hands of an hour hand, a minute hand, and a second hand, particularly among timepieces.
[0002]
[Prior art]
There have been many researches and developments on three-hand analog timepieces, and there are many types of watches that drive all three hands with only one drive source, a drive source for second hand drive, and a minute hand and hour hand drive. There are various types such as a timepiece having two driving sources.
[0003]
In recent years, research and development of an automatic correction timepiece that automatically corrects and displays a correct time has been actively conducted (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-162336). In the automatic correction timepiece, when performing time correction (returning zero), a pointer position detection device is provided in order to adjust the position of the pointer accurately to the hour on the hour.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, a watch movement including a pointer position detecting device is generally not frequently changed in design because the manufacturing cost is reduced by mass production. Further, it is preferable that one movement can be used for various types of products such as an automatic correction timepiece having an automatic correction function and a quartz timepiece not having an automatic correction function.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a timepiece having a movement that can handle a wide variety of products.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described object, in the timepiece of the present invention, three hands are displayed by three hands of an hour hand, a minute hand, and a second hand, and these three hands receive a time signal and correct it to a predetermined time. A detection means for detecting that the reference position is positioned at the time, and a control unit for controlling an operation of correcting at a predetermined time based on an output signal of the detection means and a time signal, and connected to an hour hand The hour hand wheel, the minute hand wheel connected to the minute hand and the second hand wheel connected to the second hand are coaxially arranged, the first drive source, and the rotational force by the first drive source A second disposition located at a position opposite to the first disposition region across the pointer shaft region and a first disposition region for disposing an intermediate wheel for decelerating and transmitting to the second hand wheel By the drive source and the second drive source Second arrangement area for decelerating a rotational force to place the intermediate wheel for transmitting to said center wheel and hour wheel andA third arrangement area for setting a power supply unit that shares a part of the area with the second arrangement area and can supply power to at least the first drive source;The intermediate wheel for transmission to the second hand wheel includes a second wheel position detection gear, and the intermediate wheel for transmission to the minute hand wheel and hour hand wheel meshes with the minute hand wheel. Including a minute hand wheel and an hour wheel position detecting gear,PreviousWhen only the first drive source is arranged, and the rotational force of the first drive source is decelerated by the intermediate wheel and transmitted to the hour hand wheel, the minute hand wheel and the second hand wheel, and the three-hand time display is performed,The minute hand wheel and the hour hand wheel position detecting gear are:It is arranged at a position where it can mesh with the kana provided in the second hand wheel.In addition, electric power is supplied from the power supply unit to the first drive source, the first and second drive sources are arranged, and the rotational force from the first drive source is applied to the second hand wheel. When the rotational force from the second driving source is transmitted to the minute hand wheel and the hour hand wheel, electric power is supplied from an external power source unit by removing the power source unit.
[0009]
According to the present invention, when performing the three-hand time display by the first and second drive sources when performing the three-hand time display by the hour hand, the minute hand, and the second hand, the second hand wheel has the first arrangement region. The minute hand wheel and the hour hand wheel are driven by decelerating and transmitting the rotational force of the first drive source arranged at the intermediate wheel, and the minute hand wheel and hour hand wheel are the rotational force of the second drive source arranged in the second arrangement region Is driven by decelerating and transmitting the vehicle by the intermediate vehicle. In addition, the second hand wheel is provided with a pinion, and the minute hand wheel and the hour hand wheel position detecting gear are engaged with the pinion, thereby driving all three hands by the driving force of only the first driving source and displaying the three-hand time. Is possible.
[0010]
In the present invention, the first drive source is used in both the three-hand time display using only the first drive source and the three-hand time display using two drive sources, the first and second drive sources. The combination of the wheel train of the intermediate wheel is changed, and the axial position and thickness of the large-diameter gear portion of the gear used for detecting the reference position of the second hand wheel are determined so as not to contact the pinion provided on the second hand wheel. Thus, the second hand movement pattern can be changed.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The timepiece according to the present invention has a movement that can be applied to both an automatic correction timepiece and a quartz timepiece having no automatic correction function. As the automatic correction clock, for example, a radio correction clock using radio waves can be considered.
[0012]
First, a general time detection method using a standard radio wave of a radio correction clock as an automatic correction clock will be described.
Generally, a radio-controlled timepiece receives a long-wave standard radio wave (JJY) including time information (time code information) and corrects the time based on the time code information.
[0013]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a signal processing system circuit of a radio-controlled timepiece as an automatic timepiece according to the present invention.
In the figure, the signal processing system circuit 10 includes a standard radio wave reception system 11, an oscillation circuit 13, a control circuit 14, a buffer circuit 17, and a light transmission type photodetection sensor 140.
[0014]
The standard radio wave reception system 11 includes, for example, a reception antenna 11a and a long wave reception circuit 11b that receives a standard radio wave including a time code transmitted from a transmission station, performs predetermined processing, and outputs the pulse signal S11 to the control circuit 14. Composed.
The long wave receiving circuit 11b includes, for example, an RF amplifier, a detection circuit, a rectifier circuit, and an integration circuit.
[0015]
Note that a long-wave standard radio wave that is received by the standard radio wave reception system 11 and accurately conveys Japan Standard Time (JST) is sent in a form as shown in FIG.
[0016]
Specifically, the time code is composed of three types of signal patterns: “1” signal, “0” signal, and “P” signal, and each signal pattern has a 100% amplitude period width in one second (s). Are distinguished by. That is, when a “1” signal is represented, a signal having a predetermined frequency is transmitted for 500 ms (0.5 s) during one second (s), and when a “0” signal is represented, one second (s). A signal with a predetermined frequency is transmitted for 800 ms (0.8 s) in the meantime, and when a “P” signal is represented, a signal with a predetermined frequency is transmitted for 200 ms (0.2 s) during one second (s). Come.
When the reception state is good, the standard radio wave reception system 11 outputs a signal S11 as a pulse signal corresponding to the standard radio wave signal to the control circuit 14, as shown in FIG.
[0017]
As of September 1, 2001, Japan's standard radio waves are operated under the Communications Research Laboratory (CRL), and the standard radio frequency has been 40 kHz so far. However, from October 1, 2001, a transmitting station that transmits 60 kHz standard radio waves is also scheduled to open.
The amplitude of the modulated wave is 100% at the maximum and 10% at the minimum.
[0018]
Next, transmission data of the long wave standard radio wave will be described.
FIG. 3 shows an example of the time code of the standard radio signal.
As shown in FIG. 3, the time code is divided into 60 periods of one minute and one period (one frame), and 1-bit information is assigned and transmitted every second.
[0019]
The information sent by the time code is the hour, minute, day of the month since January 1, year (last two digits of the year), day of the week, leap second information, parity corresponding to the hour and minute, spare bits, and stop notice information. Yes, hour, minute, day since January 1, year (last 2 digits), day of week is expressed as binary number (BCD (Binary Coded Decimal Notation) positive logic) and transmitted To do. Therefore, sometimes it takes 6 bits to represent the time of the 24-hour JST, 7 bits for the minutes, 10 bits for the day of the week, 8 bits for the year, and 3 bits for the day of the week.
As for the second signal, the second is the rising edge of the radio wave pulse signal, and the 55% value (the center of the 10% value and the 100% value) of the rising edge of the pulse is synchronized with the standard time 1 second signal.
[0020]
The P signal is transmitted 7 times per frame, and the one corresponding to the minute (0 seconds) is called marker M, and the one corresponding to 9 seconds, 19 seconds, 29 seconds, 39 seconds, and 49 seconds is the position marker. Called P1-P5.
The other position marker P0 normally corresponds to a rise of 59 seconds (in the case of non-leap seconds). The P signal continues to appear only once in one frame at 59 seconds and 0 seconds, that is, when it continues with the position markers P0 and M, and the position where it continues appears as the minute position. That is, the time data such as minute / hour data is determined in the frame with reference to the minute position, so that the time data cannot be extracted unless the minute position is accurately detected.
[0021]
However, the format of the standard radio wave frame is not the same every minute, and as shown in FIG. 3, the format of the hour at 15 minutes and 45 minutes and the format of the other minutes are different. As will be described later, the spare bit and leap second information are included only in formats other than 15 minutes and 45 minutes shown in FIG. 3A, and as shown in FIG. Appears only in 15-minute and 45-minute formats instead of information and day information.
The spare bits, leap second information, and stop information will be described below.
[0022]
As shown in Table 1, the reserved bits use bits named SU1 and SU2. These are prepared for future information expansion. When this bit is used in daylight saving time information, “There is no change to daylight saving time within 6 days” when SU1 = SU2 = 0, “There is a change to daylight saving time within 6 days” when SU1 = 1 and SU2 = 0, In SU1 = 0 · SU2 = 1, the information format is “DST in progress”, and in SU1 = SU2 = 1, “DST ends within 6 days”. Daylight saving time has not yet been introduced in Japan, and it is still unknown, but when it comes to European summertime switching, it is often done in the middle of the night.
[0023]
[Table 1]

[0024]
Next, as shown in Table 2, the leap second uses 2 bits named LS1 and LS2, and when LS1 = LS2 = 0, “the leap second is not corrected within one month”, LS1 = 1・ When LS2 = 0, “There is a negative leap second (deletion) within one month”, that is, one minute is 59 seconds, and when LS1 = LS2 = 1, “There is a positive leap second (insertion) within one month”, that is, one minute. The information form is such that is 61 seconds. The timing of leap second correction has already been determined, and it is supposed to be done immediately before January 1 or July 1 of Coordinated Universal Time (UTC) time. Therefore, at JTC JTC, it will be held just before 9:00 am on January 1 or July 1.
The leap second information is continuously transmitted from 9: 00 on the second day of the previous month to 8:59 on the first day of the current month.
[0025]
[Table 2]

[0026]
As shown in (a), (b), and (c) of Table 3, the stop information uses bits named ST1, ST2, ST3, ST4, ST5, ST6, and ST1, ST2, ST3. A stoppage notice is provided at ST4, a stoppage time notice at ST4, and a stoppage notice at ST5 and ST6. First, the stop start notice will be described. When ST1 = ST2 = ST3 = 0, “No stoppage”, ST1 = ST2 = 0 • When ST3 = 1, “Stop within 7 days”, ST1 = 0 · ST2 = 1・ When ST3 = 0, “Stop within 3 to 6 days”, When ST1 = 0, ST2 = ST3 = 1, “Stop within 2 days”, When ST1 = 1 and ST2 = ST3 = 0, “Stop within 24 hours” In the case of “stop”, ST1 = 1 · ST2 = 0 · ST3 = 1 “stops within 12 hours”, and ST1 = ST2 = 1 · ST3 = 0 indicates “stops within 2 hours”. Next, the stop time notice is “only daytime” when ST4 = 1, and “all day or no stoppage plan” when ST4 = 0. Next, the stop period notice is “No stop plan” at ST5 = ST6 = 0, “Stop for 7 days or longer or unknown period” at ST5 = 0 and ST6 = 1, “At ST5 = 1 and ST6 = 0” “Stops within 2 to 6 days”, and ST5 = ST6 = 1 indicates “stops in less than 2 days”.
[0027]
[Table 3]

[0028]
The above is the principle of time acquisition using a standard radio wave, but an external device, a manually input time, or the like may be adopted as a target time for correction.
[0029]
After obtaining the time, the clock hands are moved in accordance with the time to correct the clock time.
Hereinafter, an example of a method for correcting the time of the automatic correction clock according to the present invention will be briefly described.
In the present invention, in the case of a two-motor movement in which a motor is used as a drive source and the second hand is driven by one motor and the minute hand and hour hand are driven by another motor, the time is automatically corrected and one motor is corrected. In the case of a one-motor movement that drives all three hands, the basic function is to function as a normal quartz watch that does not have an automatic time correction function. Accordingly, only the time correction method of the two-motor automatic correction clock will be described here.
[0030]
In the two-motor automatic correction timepiece, when the hands are moved to the reference position, the control circuit 14 sends a control signal CTL to the stepping motor 121, which is the first drive source for driving the second hand.₁The control signal CTL is sent to the stepping motor 131 as the second drive source for driving the hour / minute hands.₂To fast forward each pointer. This fast-forwarding of the pointer is terminated when the pointer position detecting means confirms that the pointer has moved to a predetermined reference position.
[0031]
The control circuit 14 includes an internal part including a minute hand counter, a second hand counter, a standard minute / second counter using a basic clock of a predetermined frequency generated by the oscillation circuit 13 using the crystal oscillator CRY and supplied to the control circuit 14. A clock is provided to keep counting the time based on the input time even during fast-forwarding of the hands. Using the time of the internal clock as a target value, the control circuit 14 obtains the amount by which each pointer should be moved, and sends the control signal CTL to the stepping motors 121 and 131 via the buffer 17.₁, CTL₂Is output, the hands are moved to the target time, and the time of the clock is corrected.
[0032]
Examples of watches that can be realized by the present invention will be given below.
[0033]
2 motor smooth step
FIG. 4 is a cross-sectional development view showing one configuration example of the movement of the two-motor smooth step automatic correction timepiece according to one embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a plan view of the main part thereof.
The smooth step refers to a second-hand movement pattern in which the hand is moved for one second over about 0.5 seconds and is stopped for the remaining about 0.5 seconds.
[0034]
The movement 100 is arranged in a state of being connected to the lower case 111 in a space formed by the lower case 111 and the upper case 112 which are connected to face each other to form an outline, and in the space formed by the lower case 111 and the upper case 112. And an intermediate plate 113. In the center of this space, there is a pointer shaft area in which the hour hand wheel connected to the hour hand, the minute hand wheel connected to the minute hand, and the second hand wheel connected to the second hand are arranged coaxially. A first arrangement for arranging a stepping motor 121 as a first drive source and an intermediate wheel for decelerating and transmitting the rotational force to the second hand wheel so as to face each other across the pointer shaft region There are a region, a stepping motor 131 as a second drive source, and a second arrangement region for arranging an intermediate wheel for decelerating and transmitting the rotational force to the minute hand wheel and hour hand wheel. In addition, the movement 100 has at least a third arrangement region for setting the power supply unit 160 capable of supplying power to the stepping motor 121. These drive source, pointer wheel, intermediate wheel, transmission type light detection sensor 140 and manual correction system 150 for manually correcting the time are fixed to the lower case 111, the middle plate 113, and the upper case 112. It is pivotally supported.
[0035]
In the case of a two-motor smooth step, the first drive system that is arranged in the first arrangement region of the movement 100 and configured to drive the second hand is the component shown in FIGS. 4 and 5. A stepping motor 121 that is a first drive source having a stator and a drive coil 121b, a rotor 121c that is an output part of the stepping motor 121 and generates a rotational force, and a seventh wheel 127 that meshes with a pinion of the rotor 121c A sixth wheel 126 (first detection gear) as a second hand wheel position detection gear meshed with the seventh wheel 127 and a first fifth wheel 122 as an intermediate wheel meshed with the sixth wheel 126 The second hand wheel 123 (second detection gear) which is the fourth wheel which is meshed with the first fifth wheel 122.
Here, the stepping motor 121 as the first drive source is supplied with a control signal CTL output from the control circuit 14.₁The rotation direction, rotation angle, and rotation speed are controlled based on the above. In the present embodiment, as a minimum unit when considering the movement of the drive system, it is referred to as one step that the control circuit 14 oscillates the pulse output once to drive the stepping motors 121 and 131 in pulses. To do. The actual length of the interval between steps is different during normal operation and fast-forwarding at the time adjustment, and also differs between the stepping motor 121 and the stepping motor 131.
[0036]
In smooth step hand movement, the speed reduction ratio from the rotor 121c to the second hand wheel 123 needs to be increased in order to smoothly move the second hand, that is, the second hand wheel 123 to which the second hand is attached. Therefore, in the present embodiment, the first fifth wheel 122 is meshed as an intermediate wheel between the sixth wheel & pinion 126 being the first detection gear and the second hand wheel 123 being the second detection gear. I try to slow down. Incidentally, in the two-motor smooth step automatic correction timepiece according to the present embodiment, the sixth wheel has 40 steps / rotation, the second hand wheel has 960 steps / rotation, and the reduction ratio from the rotor 121c to the second hand wheel 123 is 1 / 480.
[0037]
In the case of the two-motor smooth step, the component arranged in the second arrangement region is the stepping which is the second drive source having the stator and the drive coil among the components shown in FIG. 4 and FIG. A motor 131, a rotor 131c that is an output portion of the stepping motor 131 and generates a rotational force, a second fifth wheel 132 as an intermediate wheel meshing with a pinion of the rotor 131c, and a second fifth wheel 132 A third hand wheel 133 (third detection gear) as a minute hand wheel and hour hand wheel detection gear meshed with the second hand wheel, a minute hand wheel 134 (fourth detection gear) meshed with the third wheel 133, and this minute hand wheel 134 The hour hand wheel 136 (fifth detection gear) is driven via a minute wheel as an intermediate wheel meshed with the wheel.
Here, the stepping motor 131 as the second drive source is supplied with a control signal CTL output from the control circuit 14.₂The rotation direction, rotation angle, and rotation speed are controlled based on the above.
By the way, the third wheel 133 has 45 steps / rotation.
[0038]
As shown in FIG. 5, the stepping motor 131 arranged in the second arrangement area is arranged so as to partially protrude from the third arrangement area for setting the power supply unit 160 shown in FIG. 12. Yes. That is, the second arrangement area and the third arrangement area share a part of the area.
When the stepping motor 131 is used as in the case of the two-motor smooth step, the power supply unit 160 is removed as shown in FIG. A stepping motor 131 is disposed across a part of the motor.
In this case, power for driving is supplied to the stepping motors 121 and 131 from an external power supply unit (not shown).
[0039]
A manual correction system 150 shown in FIG. 5 includes a minute wheel that meshes with the minute hand wheel 134 and the hour hand wheel 136 described above, and a manual correction shaft that meshes with the minute wheel. The manual correction shaft is positioned outside the upper case 112 and has a head that can be directly touched by a user.
The manual correction shaft is configured to rotate in the same phase as the minute hand wheel 134. When the minute hand wheel 134 is driven by the above-described second drive system, the manual correction shaft is in phase with the minute hand wheel 134 via the minute wheel. When the second drive system is not operated, the pointer position can be manually corrected by rotating the head with a finger.
[0040]
As shown in FIG. 4, the transmissive photodetection sensor 140 is attached to the upper case 112 so as to face the light emitting element 142 and the light emitting element 142 attached to the lower case 111, for example. The light receiving element 144 is formed of a phototransistor.
[0041]
In this embodiment, the detection light emitted from the light emitting element 142 is detected by the light receiving element 144, that is, the position of the pointer is detected by examining the ON / OFF pattern of the light detection sensor. Is going.
[0042]
Therefore, as shown in FIG. 4, each of the detection gears is provided with a light transmitting portion and a light shielding portion at a position where they can all overlap and transmit the detection light so that this ON / OFF pattern can be generated. The shapes of the light transmitting part and the light shielding part are as follows.
[0043]
The translucent portion of the sixth wheel & pinion 126 is an arc-shaped long hole 126a extending in the circumferential direction with a predetermined width in the radial direction on a concentric circle centering on the rotation axis as shown in FIG. 126b is the other part, and the translucent portion of the second hand wheel 123 has a predetermined width in the radial direction as shown in FIG. 7 and extends in the circumferential direction by a predetermined length. Arc-shaped long holes 123a, 123b, and 123c, and the light-shielding portions are light-shielding portions 123d, 123e, and 123f that are portions between the respective long holes, each centering on the rotation axis of the second hand wheel 123. Are arranged alternately on the concentric circles.
[0044]
As shown in FIG. 8, the third wheel 133 has three arc-shaped slots 133a, 133b, 133c having a predetermined width in the radial direction and extending by a predetermined length in the circumferential direction. The light shielding portions 133d, 133e, and 133f, which are portions between the long holes, are alternately arranged on concentric circles around the rotation axis of the third wheel & pinion 133.
[0045]
As shown in FIG. 9, the minute hand wheel 134 has three arc-shaped elongated holes 134a, 134b, 134c each having a predetermined width in the radial direction and extending by a predetermined length in the circumferential direction. The light shielding portions 134d, 134e, and 134f, which are portions between the long holes, are alternately arranged on concentric circles around the rotation axis of the minute hand wheel 134.
[0046]
As shown in FIG. 10, the hour hand wheel 136 has three arc-shaped long holes 136a, 136b, 136c each having a predetermined width in the radial direction and extending by a predetermined length in the circumferential direction. The light shielding portions 136d, 136e, and 136f, which are portions between the respective long holes, are alternately arranged on concentric circles around the rotation axis of the hour hand wheel 136.
[0047]
The long hole and the light-shielding part of these gears are formed in a shape so that it is possible to determine that the pointer is located at a predetermined reference position based on the ON / OFF pattern of the light detection sensor generated when they rotate. .
[0048]
As an example, when an ON / OFF pattern of A is detected, the pointer points to 4:00:00, and when a pattern of B is detected, the pointer points to 8:00:00, When the pattern C is detected, the pointer points to 12:00:00.
[0049]
In this way, after the position serving as the reference of the pointer is detected at the time adjustment, for example, the time of the internal clock provided in the control circuit 14 that is moved based on the received standard radio wave is targeted. As a value, the control circuit 14 calculates the number of steps required to move the pointer from any one of the reference positions to the target time. Driven to complete time adjustment.
[0050]
1 motor smooth step
FIG. 11 is a cross-sectional development view showing one configuration example of the movement 200 of the one-motor smooth step quartz timepiece according to one embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a plan view of the main part thereof.
[0051]
11 and FIG. 12 shows a one-motor smooth step movement 200 in which the stepping motor 131, the rotor 131c, and the second fifth wheel & pinion 132 are removed from the two-motor smooth step movement 100 shown in FIG. 4 and FIG. The wheel 123 is replaced with a second hand wheel 123 ′ having a pinion 1230 (see area A1 in FIG. 11) used for driving the third wheel 133, and the minute hand wheel 134 ′ is corrected by the manual correction system 150. In this case, a slip mechanism (see region A2 in FIG. 11) for preventing the second hand from moving is added.
[0052]
Therefore, in the case where three needles are driven only by the stepping motor 121 that is the first drive source, the rotor 121c, the seventh wheel 127 that meshes with the rotor 121c, and the sixth wheel 126 that meshes with the seventh wheel 127. A first fifth wheel 122 as an intermediate wheel meshing with the sixth wheel 126, a second hand wheel 123 'being a fourth wheel meshing with the first fifth wheel 122, and the second hand wheel 123' A third hand wheel 133 meshed with a pinion 1230 provided on the hour wheel, a minute hand wheel 134 'meshed with the third wheel wheel 133, and an hour hand driven via a minute wheel as an intermediate wheel meshed with the minute hand wheel 134 A car 136 is arranged.
Also, as shown in FIG. 12, the stepping motor 131 is removed, the power supply unit 160 is set in the third arrangement region, and power is supplied from the power supply unit 160 to the stepping motor 121. Thereby, a compact movement can be realized.
Further, when the time is not automatically corrected in the one-motor three-hand analog display timepiece, the light detection sensor 140 is also removed. Therefore, the light detection sensor 140 is not shown in FIG.
Since other configurations are the same as those of the movement 100, the description thereof will be omitted as appropriate.
[0053]
In the present invention, with the simple change as described above, the movement can be changed from a movement that drives three hands with two motors to a movement that drives all three hands with one motor, and even in this case, the time is displayed correctly. As described above, the positional relationship in the plane and space where the gears constituting the intermediate wheel are pivotally supported, in particular, the positional relationship between the second hand wheel 123 ′ and the third wheel & pinion 133 is defined.
[0054]
・ Deformation
The 1-motor smooth step clock basically functions as a quartz clock that does not automatically correct the time, but it can also function as an automatic correction clock. In the case of a one-motor smooth step automatic correction timepiece, in the movement 200, a minute hand wheel 134 having no slip mechanism is used instead of the minute hand wheel 134 ', and a light detection sensor 140 is also added.
[0055]
In the case of a one-motor automatic correction clock, the control signal CTL is sent only to the stepping motor 121.₁And the rotational force of the stepping motor 121 is transmitted to the minute hand wheel and the hour hand wheel via the second hand wheel by the configuration of the wheel train in the first arrangement region, thereby driving the three hands and the fast forward driving.
As in the case of two motors, the rapid feed of the three hands is continued until it is confirmed by the light detection sensor 140 of the pointer position detecting means that the pointer has moved to a predetermined reference position, and thereafter the time of the internal clock of the control circuit 14 is set. As a target value, the control circuit 14 sends a control signal CTL to the stepping motor 121.₁Is output, and the time is corrected by fast-forwarding the 3 hands until the target time.
[0056]
In the case of one motor, since the second hand, the minute hand, and the hour hand move synchronously, the second hand often rotates many times during the position detection and time adjustment.
[0057]
Also in this case, the position is detected by the ON / OFF pattern of the light detection sensor generated by the long holes and the light shielding portions shown in FIGS. 6 to 10 formed in the first to fifth detection gears.
[0058]
In the present invention, the plane on which the gears constituting the intermediate wheel are pivotally supported so that the time display is correctly performed even in the one-motor smooth step automatic correction timepiece and the reference position for time correction can be detected. The positional relationship between the inside and the space and the positional relationship between the light transmitting portion and the light shielding portion of each gear are defined.
[0059]
2 motor steps
FIG. 13 is a cross-sectional development view showing one configuration example of the movement 300 of the two-motor step automatic correction timepiece according to one embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a plan view of the main part thereof.
A step refers to a second hand movement pattern that is instantaneously moved every second from one display position to the next display position.
[0060]
The two-motor step movement 300 shown in FIGS. 13 and 14 is the same as the two-motor smooth step movement 100 shown in FIGS. 4 and 5 except for the rotor 121c, the seventh wheel 127, the sixth wheel 126, and the first fifth wheel. Instead of 122, a rotor 121′c and a third fifth wheel & pinion 128 shown in FIG. 15 are used.
Accordingly, the first arrangement region in the movement 300 includes the rotor 121′c, the third fifth wheel & pinion 128 as the first detection gear meshing with the pinion of the rotor 121′c, and the third fifth wheel. A second hand wheel 123 as a second detection gear meshed with the wheel 128 is disposed.
[0061]
As shown in FIG. 15, the third fifth wheel & pinion 128 has two circular or substantially circular through holes 128a for transmitting the detection light for detecting the reference position, and is concentrically centered around the rotation axis. Are provided opposite to each other with the rotation axis interposed therebetween.
[0062]
In this embodiment, the third fifth wheel & pinion 128 has 12 steps / rotation, and in the case of the movement 300, the second hand wheel 123 is driven at 60 steps / rotation.
[0063]
Even when the third fifth wheel & pinion 128 is used, it is possible to detect the reference position of the pointer (second hand) by using the ON / OFF pattern of the light detection sensor as in the case of the movement 100.
Since other configurations are the same as those of the movement 100, the description thereof is omitted.
[0064]
1 motor step
FIG. 16 is a cross-sectional development view showing one structural example of the movement 400 of the one-motor step quartz watch according to the present invention, and FIG. 17 is a plan view of the main part.
[0065]
16 and FIG. 17 is a movement of one motor step 400 shown in FIG. 11 and FIG. 12, in the movement 200 of one motor smooth step shown in FIGS. 11 and 12, the rotor 121c, the seventh wheel 127, the first fifth wheel 122 and the sixth wheel. Instead of 126, a rotor 121′c and a third fifth wheel & pinion 128 shown in FIG. 15 are used.
Accordingly, the first arrangement region in the movement 400 includes the rotor 121′c, the third fifth wheel & pinion 128 as the first detection gear meshing with the pinion of the rotor 121′c, and the third fifth wheel. The second hand wheel 123 ′ as the second detection gear meshed with the wheel 128, the third wheel 133 as the third detection gear meshed with the pinion 1230 provided on the second hand wheel 123 ′, and the third wheel An hour hand wheel 136 serving as a fifth detection gear driven via a minute wheel serving as an engaged intermediate wheel is disposed.
[0066]
Even when the third fifth wheel & pinion 128 is used, as in the case of the movement 200, correct time display is possible.
Other configurations are the same as those of the movement 200 of the 1-motor smooth step quartz timepiece, and the description thereof is omitted. Since FIG. 16 is a diagram showing a one-motor step quartz watch, the photodetection sensor 140 is removed and not shown in the same manner as FIG.
[0067]
Further, in this movement 400, the outer peripheral portion (large-diameter gear portion) of the third fifth wheel & pinion 128 so that the teeth of the third fifth wheel & pinion 128 do not hit the pinion 1230 provided on the second hand wheel 123 '. Is made thinner (see region A3 in FIG. 16). That is, for example, the pointer shaft region, the first placement region, and the second placement region are disposed so that the gear portion of the third fifth wheel & pinion 128 does not interfere with the shaft of the second hand wheel 123 ′. By thinning the large-diameter gear portion of the No. 5 wheel, step movement of the second hand can be realized by one motor.
[0068]
・ Deformation
Even in a 1-motor step timepiece, the time can be automatically corrected as in the 1-motor smooth step.
In the case of this one-motor step automatic correction timepiece, a minute hand wheel 134 having no slip mechanism is used instead of the minute hand wheel 134 ', and a light detection sensor 140 is also added. Other position detection methods and the like are the same as those of the one-motor smooth step automatic correction timepiece.
[0069]
As described above, according to the present invention, various types of clocks such as an automatic correction timepiece capable of detecting a position with high accuracy and speed with two motors, and a one-motor timepiece which is compact and capable of automatic time correction. Can be provided.
[0070]
The above embodiment is an example for explaining the present invention. For example, the shape, size and material of the gear, the shape of the translucent part and the light shielding part, the detection means, and the like are variously changed within the scope of the claims. Is possible.
As an example, by incorporating a further gear into the intermediate wheel for transmitting the rotational force of the stepping motor 121 to the second hand wheel, the second hand is stopped for 1 second in both cases of 1 motor and 2 motors. It is also possible to realize continuous hand movement that moves the display position for a second.
[0071]
【The invention's effect】
According to the present invention, for example, an automatic correction timepiece such as a radio-controlled timepiece, a quartz timepiece, and the like, it is possible to share many parts and position detecting means for hands in a variety of timepieces. It can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a signal processing system circuit of a radio-controlled timepiece according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a signal pattern of a standard radio wave.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a time code of a standard radio wave.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a first example of a timepiece movement according to one embodiment of the present invention.
5 is a plan view of the main part of FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a plan view showing a sixth wheel which forms part of the first drive system for driving the second hand.
FIG. 7 is a plan view showing a second hand wheel that forms part of a first drive system that drives the second hand.
FIG. 8 is a plan view showing a third wheel which forms a part of a drive system for driving a minute hand and an hour hand.
FIG. 9 is a plan view showing a minute hand wheel that forms part of a drive system that drives a minute hand and an hour hand.
FIG. 10 is a plan view showing an hour hand wheel forming a part of a drive system for driving the minute hand and the hour hand.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an overall configuration of a second example of the movement of the timepiece according to one embodiment of the present invention.
12 is a plan view of the main part of FIG. 11. FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing an overall configuration of a third example of the movement of the timepiece according to one embodiment of the present invention.
14 is a plan view of the main part of FIG. 13;
FIG. 15 is a plan view showing a third fifth wheel which forms a part of a drive system for driving the second hand in the third and fourth examples of the movement of the timepiece according to the embodiment of the invention.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing an overall configuration of a fourth example of a timepiece movement according to one embodiment of the present invention.
17 is a plan view of the main part of FIG. 16;
[Explanation of symbols]
10: Signal processing system circuit
11 ... Standard radio wave reception system
14 ... Control circuit
17 ... Buffer circuit
111 ... Lower case
112 ... Upper case
113 ... Middle plate
121 ... Stepping motor
121c, 121'c ... rotor
122 ... 1st car No. 5
123, 123 '... second hand wheel (second detection gear)
123a, 123b, 123c ... long holes
123d, 123e, 123f ..light-shielding part
1230 ... Kana
126 ... 6th wheel (first detection gear)
126a ... long hole
126b ... Light-shielding part
128 ... Third fifth car
128a ... through hole
131 ... Stepping motor
131c ... Rotor
132 ... No. 5 car
133 ... Third wheel (third detection gear)
133a, 133b, 133c ... long hole
133d, 133e, 133f ..light-shielding part
134, 134 '... minute hand wheel (fourth detection gear)
134a, 134b, 134c ... long hole
134d, 134e, 134f ..light-shielding portion
136 ... hour hand wheel (fifth detection gear)
136a, 136b, 136c ... long holes
136d, 136e, 136f ..light-shielding portion
140... Light detection sensor (detection means)
142... Light emitting element
144. Light receiving element
150 ... Manual correction system
160 ... Power supply

Claims (1)

時針、分針、および秒針の３つの指針による３針時刻表示を行い、
これら３つの指針が、時刻信号を受信して所定時刻に修正する際に基準位置に位置付けられたことを検出する検出手段と、
前記検出手段の出力信号、および時刻信号に基づいて所定時刻に修正する動作を制御する制御部と
を具備し、
時針に接続されている時針車と分針に接続されている分針車と秒針に接続されている秒針車とが同軸上に配置されている指針軸領域と、
第１の駆動源および当該第１の駆動源による回転力を減速して前記秒針車に伝達するための中間車を配置するための第１の配置領域と、
前記指針軸領域を挟んで前記第１の配置領域と対向する位置に存在する、第２の駆動源および当該第２の駆動源による回転力を減速して前記分針車および時針車に伝達するための中間車を配置するための第２の配置領域と、
前記第２の配置領域と領域の一部を共有し、少なくとも前記第１の駆動源に電力を供給可能な電源部をセットするための第３の配置領域と
を有し、
前記秒針車への伝達のための中間車には秒針車位置検出用歯車を含み、
前記分針車および時針車への伝達のための中間車には、前記分針車に噛合する、分針車および時針車位置検出用歯車を含み、
前記第１の駆動源のみを配置し、当該第１の駆動源による回転力を中間車により減速して前記時針車、分針車および秒針車に伝達して３針時刻表示を行う場合には、前記分針車および時針車位置検出用歯車は、前記秒針車に設けられるカナと噛合できる位置に配置されるとともに、前記電源部からは前記第１の駆動源に電力が供給され、
前記第１および第２の駆動源を配置し、前記第１の駆動源による回転力を前記秒針車に、前記第２の駆動源による回転力を前記分針車および前記時針車に伝達する場合には、前記電源部を外して外部の電源部から電力が供給される
時計。Three hands time display with three hands of hour hand, minute hand and second hand,
Detecting means for detecting that these three hands are positioned at the reference position when the time signal is received and corrected to a predetermined time;
A control unit for controlling an operation of correcting to a predetermined time based on an output signal of the detection means and a time signal,
A pointer shaft region in which the hour hand wheel connected to the hour hand, the minute hand wheel connected to the minute hand, and the second hand wheel connected to the second hand are arranged coaxially;
A first arrangement area for arranging an intermediate wheel for decelerating and transmitting the rotational force generated by the first drive source and the first drive source to the second hand wheel;
In order to decelerate and transmit to the minute hand wheel and hour hand wheel the second driving source and the rotational force generated by the second driving source existing at a position facing the first arrangement region across the pointer shaft region. a second arrangement area for arranging the intermediate wheel of,
A third arrangement area for setting a power supply unit that shares a part of the area with the second arrangement area and can supply power to at least the first drive source ;
The intermediate wheel for transmission to the second hand wheel includes a second hand wheel position detection gear,
The intermediate wheel for transmission to the minute hand wheel and the hour hand wheel includes a minute hand wheel and an hour wheel position detecting gear meshing with the minute hand wheel,
Place only before Symbol first drive source, the first of the hour wheel is decelerated by the intermediate wheel rotational force by the drive source, when performing three hands time display is transmitted to the center wheel and the second hand vehicles the center wheel and hour wheel position gear, Rutotomoni disposed at a position capable of kana meshes provided in the seconds wheel, said from the power supply unit power is supplied to the first drive source,
When the first and second drive sources are arranged, and the rotational force from the first drive source is transmitted to the second hand wheel, and the rotational force from the second drive source is transmitted to the minute hand wheel and the hour hand wheel. Is a timepiece in which power is supplied from an external power supply unit with the power supply unit removed .

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