JP6071005B2

JP6071005B2 - 時計の指針位置検出センサの構造

Info

Publication number: JP6071005B2
Application number: JP2014027350A
Authority: JP
Inventors: 浩加部; 義典後藤
Original assignee: Rhythm Watch Co Ltd
Current assignee: Rhythm Watch Co Ltd
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2034-02-17
Also published as: JP2015152470A

Description

本発明は、電波による時刻信号を得ることで時刻を自動修正する電波時計等において指針位置を検出するために用いられる指針位置センサに関するものであり、特に、指針位置検出センサを構成する発光素子と受光素子との間を遮蔽する構造に関する。

従来、時刻信号を得ることで時刻を自動修正する時計においては、指針を駆動する指針車の回転から指針位置を検出するために、指針車の所定部分に孔を設け、発光素子から指針車に光を照射し、孔を透過した光を受光素子で受光することにより、指針位置を検出していた（特許文献１参照）。

通常、上記従来の時計における発光素子と受光素子は、指針車を挟むように対向配置されていたが、発光素子と受光素子を搭載する回路基板がそれぞれ必要になる。このため、指針車を透過した光を発光素子が搭載された回路基板の方向へ導光することで、発光素子と同一回路基板に受光素子を搭載したものもあった。

特許第４７８１８００号公報

上記のように、発光素子と受光素子を同一回路基板に搭載すると、発光素子の光が横方向から直に受光素子に当たって受光してしまうことがあった。このため、発光素子と受光素子との間にゴム等の遮蔽部材を取り付けることを試みたが、遮蔽部材と回路基板やケースとの隙間から光が漏れることがあり、正確な位置検出を行うことができない場合があった。また、樹脂等からなる回路基板が導光体となって、その内部に光が導光され、その光を受光素子が受光する場合もあり、単に遮蔽部材を取り付けても確実に遮蔽することは難しかった。更に、別体からなる遮蔽部材を取り付けると、部品点数と工数が増加し、コストアップになるという問題もあった。

また、ムーブメントを小型化すると、回路基板も小さくなり、発光素子と受光素子との距離がより近くなって顕著に光の漏れが発生し、光の漏れを防止することがより難しくなるという問題もあった。

本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解決し、別体の遮蔽部材を設けることなく、発光素子と受光素子を確実に遮蔽した時計の指針位置検出センサの構造を提供することにある。

本発明の時計の指針位置検出センサの構造は、ケースと、該ケースにより支持された所定位置に透孔が形成された指針車と、前記ケースに取り付けられる回路基板と、を備えた時計における指針位置を検出する指針位置検出センサの構造であって、前記回路基板に搭載され且つ前記指針車に光を照射する発光素子と、前記発光素子に並んで前記回路基板に搭載され且つ前記指針車の回転により前記透孔を通過する光を受光する受光素子と、前記発光素子から照射され前記透孔を透過した光を前記受光素子に導光する導光体と、前記回路基板における前記発光素子と前記受光素子との間に設けられた貫通孔と、前記ケースから突出し、前記回路基板を前記ケースに取り付けることにより前記貫通孔に挿通されて前記発光素子と前記受光素子との間を遮蔽する遮蔽部と、からなるものである。

また、この時計の指針位置検出センサの構造における前記ケースには前記発光素子と前記受光素子にそれぞれ適合する凹部が設けられ、該凹部の隔壁が前記遮蔽部で形成され、前記凹部の底部に前記発光素子と前記受光素子にそれぞれ対面する光の出射孔と入射孔が設けられている。また、前記遮蔽部は、前記貫通孔の内面に密着することなく、前記貫通孔に挿通されている。

本発明の時計の指針位置検出センサの構造では、回路基板を取り付けるケースに遮蔽部を設け、その遮蔽部を回路基板の貫通孔に挿通することで発光素子と受光素子を遮蔽しているので、別体の遮蔽部材を取り付ける必要がない。特に、遮蔽部はケースに一体に設けられているので、遮蔽部とケースとの間に隙間は発生せず、確実に遮蔽することができる。

また、回路基板における発光素子と受光素子との間に貫通孔を設けているので、回路基板が導光体となって発光素子からの光を受光素子の方向へ導光することがなく、確実に遮蔽することができる。

また、発光素子と受光素子との間隔は、貫通孔と遮蔽部を設けることができる程度であればよいので、極めて近接配置することができ、ムーブメントの小型化にも対応することができる。

本発明の一実施形態に係る時計の指針位置検出センサの構造を示す電波時計用ムーブメントの要部断面図である。図１に示す第３のケースの正面図である。図２に示す第３のケースの断面図である。図１に示す回路基板の背面図である。図４に示す回路基板の側面図である。

図１に示す電波時計用ムーブメントにおいて、ケース４は、指針駆動機構を時計背面側から覆う第１のケース１と、第１のケース１内にて指針駆動機構を時計背面側から支持する中板等の第２のケース２と、指針駆動機構を時計前面側から支持する下板等の第３のケース３と、により構成されている。

本実施形態における指針駆動機構内の指針車は、時針車５、分針車６及び秒針車７からなる。この時針車５、分針車６及び秒針車７には、歯車の重なり合う位置にそれぞれ円弧状あるいは円形の透孔５ａ、６ａ、７ａがそれぞれ設けられている。この透孔５ａ、６ａ、７ａは、各歯車の回転により、予め決められたパターンで連通するか遮蔽されるように設定されている。

ムーブメントの前面側にある第３のケースの前面には、図２及び図３に示すように、後述する発光素子８と受光素子９が適合すると共に時針車５、分針車６及び秒針車７に対向するように凹部３ａ、３ｂが設けられている。また、その凹部３ａ、３ｂの間には、凹部３ａ、３ｂを隔絶するように前方に突出した略細長矩形状の遮蔽部３ｃが設けられている。この遮蔽部３ｃは、後述する回路基板１０の位置決めをするボス３ｄ等の端面よりも前方に突出するように形成されている。また、凹部３ａ、３ｂの底部には、発光素子８と受光素子９に対面するように出射孔３ｅと入射孔３ｆが設けられている。この出射孔３ｅは時針車５、分針車６及び秒針車７の透孔５ａ、６ａ、７ａと連通する位置に設けられている。また、入射孔３ｆは、透孔５ａ、６ａ、７ａを透過した光を前方に導光するように第１のケース１内に設けられた導光体１１に対面する位置に設けられている。

この第３のケース３の前面側に取り付けられる回路基板１０には、発光ダイオード等の発光素子８とフォトトランジスタ等の受光素子９が、第３のケース３の凹部３ａ、３ｂに適合する位置に、搭載されている。また、回路基板１０には、発光素子８と受光素子９との間に第３のケース３の遮蔽部３ｃに対面及び適合する細長矩形状の貫通孔１０ａが設けられている。

本実施形態においては、上記構成からなる第３のケース３の前面に設けられたボス３ｄ等により回路基板１０を位置決めしてネジ１２等によって固定することで、第３のケース３に回路基板１０が取り付けられる。このときに、回路基板１０に搭載された発光素子８と受光素子９は、第３のケース３の凹部３ａ、３ｂ内に収められ、第３のケース３の遮蔽部３ｃによって遮蔽される。また、遮蔽部３ｃは、その先端が回路基板１０の前面に達するように貫通孔１０ａ全体に挿通されて、発光素子８と受光素子９の間だけでなく回路基板１０の前面に至る厚み部分まで遮蔽している。

上記のように発光素子８と受光素子９を遮蔽すると、隣り合う発光素子８と受光素子９の横方向は遮蔽部３ｃによって凹部３ａ、３ｂの底部から回路基板１０の貫通孔１０ａ内まで遮蔽されることになる。また、発光素子８と受光素子９との間に設けられた貫通孔１０ａは、回路基板１０の内部に導光される光を遮断することになり、これにより回路基板１０を通って光が漏れることもなくなる。

尚、本実施形態における遮蔽部３ｃは、貫通孔１０ａの内面に接することなく貫通孔１０ａに挿通されている。これにより、回路基板１０の取付時に発光素子８及び受光素子９付近に応力が掛かってその位置がずれることを防ぎ、また、貫通孔１０ａの内面と遮蔽部３ｃとが密着しないようにすることで、回路基板３内部の光を確実に遮断するものとなっている。

尚、本実施形態の指針位置検出センサの構造を用いた指針位置の検出は、次のように行われる。発光素子８から照射された光は、出射孔３ｅから時針車５、分針車６及び秒針車７の透孔５ａ、６ａ、７ａを透過し、導光体１１により導光されて入射孔３ｆから受光素子９に照射される。

発光素子８から照射された光は、透孔５ａ、６ａ、７ａを透過して導光体１１に達し、導光体１１により導光されて受光素子９に達する場合と、時針車５等の回転により遮られる場合がある。このように受光素子９に光が達した場合と遮られた場合におけるオンオフそれぞれの間隔から、時針車５に取り付けられた時針等の位置を検出する。尚、分針車６、秒針車７に関しても同様に位置検出することが可能である。

本実施形態においては、前述したように発光素子８からの光を受光素子９が直に受光することがないように遮蔽部３ｃと貫通孔１０ａで光を遮蔽及び遮断しているので、上記のような指針位置の検出を確実に行うことができる。

１第１のケース
２第２のケース
３第３のケース
３ａ、３ｂ凹部
３ｃ遮蔽部
３ｄボス
３ｅ出射孔
３ｆ入射孔
４ケース
５時針車
５ａ透孔
６分針車
６ａ透孔
７秒針車
７ａ透孔
８発光素子
９受光素子
１０回路基板
１０ａ貫通孔
１１導光体
１２ネジ

Claims

ケースと、該ケースにより支持された所定位置に透孔が形成された指針車と、前記ケースに取り付けられる回路基板と、を備えた時計における指針位置を検出する指針位置検出センサの構造であって、
前記回路基板に搭載され且つ前記指針車に光を照射する発光素子と、
前記発光素子に並んで前記回路基板に搭載され且つ前記指針車の回転により前記透孔を通過する光を受光する受光素子と、
前記発光素子から照射され前記透孔を透過した光を前記受光素子に導光する導光体と、
前記回路基板における前記発光素子と前記受光素子との間に設けられた貫通孔と、
前記ケースから突出し、前記回路基板を前記ケースに取り付けることにより前記貫通孔に挿通されて前記発光素子と前記受光素子との間を遮蔽する遮蔽部と、
からなることを特徴とする時計の指針位置検出センサの構造。
前記ケースには前記発光素子と前記受光素子にそれぞれ適合する凹部が設けられ、該凹部の隔壁が前記遮蔽部で形成され、前記凹部の底部に前記発光素子と前記受光素子にそれぞれ対面する光の出射孔と入射孔が設けられている請求項１記載の時計の指針位置検出センサの構造。
前記遮蔽部は、前記貫通孔の内面に密着することなく、前記貫通孔に挿通されている請求項１及び２記載の時計の指針位置検出センサの構造。