本實(shí)用新型涉及一種使用發(fā)光元件及受光元件來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)位置的鐘表指針的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

作為在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)置的鐘表指針的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置，公知一種使發(fā)光元件及受光元件隔著旋轉(zhuǎn)體對(duì)置配置，來(lái)對(duì)在旋轉(zhuǎn)體上設(shè)置的透光部進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)構(gòu)。這是所謂的透射式光傳感器的基本的應(yīng)用形態(tài)。在專利文獻(xiàn)1～5中，公開(kāi)了設(shè)有這種旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置的模擬時(shí)鐘的機(jī)芯。

另外，通過(guò)使用導(dǎo)光體來(lái)使光的行進(jìn)方向反轉(zhuǎn)，能夠?qū)l(fā)光元件及受光元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體配置在同一側(cè)。即，將發(fā)光元件和受光元件配置在同一側(cè)、將導(dǎo)光體配置在相反側(cè)來(lái)構(gòu)成光路，具有使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部的配線構(gòu)造簡(jiǎn)化這樣的優(yōu)點(diǎn)。

如前所述，在將發(fā)光元件及受光元件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體配置在同一側(cè)的情況下，雖然具有使配線構(gòu)造簡(jiǎn)化這樣的優(yōu)點(diǎn)，但是由于伴隨著光的行進(jìn)方向的反轉(zhuǎn)，該光會(huì)產(chǎn)生損失，因此存在對(duì)檢測(cè)精度造成影響的實(shí)情。雖然能夠通過(guò)使發(fā)光元件的光量增加、或提高受光元件的靈敏度來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)，但如果發(fā)光元件與受光元件鄰接，則受光元件直接接收到發(fā)光元件的光或接收到在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部反射的光可能性變高。針對(duì)鐘表指針的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置，為了應(yīng)對(duì)這樣的課題需要進(jìn)一步進(jìn)行鉆研。

于是，本申請(qǐng)的申請(qǐng)人提出了以下實(shí)用新型(專利文獻(xiàn)6)。即，該實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置用于模擬時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該模擬時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具備馬達(dá)、由與馬達(dá)連結(jié)的齒輪組構(gòu)成的減速機(jī)構(gòu)、安裝指針的指針管、對(duì)上述構(gòu)件進(jìn)行收納的殼體、對(duì)馬達(dá)進(jìn)行控制的電路基板，并且該旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置具備由在指針管的基端部設(shè)置的齒輪部構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)體。

另外，如圖12所示，該旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置100設(shè)置于使旋轉(zhuǎn)體10旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，根據(jù)該旋轉(zhuǎn)體10的旋轉(zhuǎn)位置來(lái)檢測(cè)秒針、分針及時(shí)針的位置，該旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置100具備在電路基板300上搭載的發(fā)光元件110和受光元件120、以及將發(fā)光元件110的光向受光元件120引導(dǎo)的導(dǎo)光體130。

而且，旋轉(zhuǎn)體10位于發(fā)光元件110的光路A，伴隨著旋轉(zhuǎn)體10的旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)體10上設(shè)置的透光部11穿過(guò)光路A，由此來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體10的旋轉(zhuǎn)位置。

另外，殼體200具備從旋轉(zhuǎn)體10的旋轉(zhuǎn)軸方向的兩側(cè)夾住該旋轉(zhuǎn)體10的位于正面?zhèn)鹊牡谝粴んw部件210及位于背面?zhèn)鹊牡诙んw部件220，此外，在第一殼體部件210上設(shè)置朝向第二殼體部件220突出的第一管部210a，并且在第二殼體部件220上設(shè)置朝向第一殼體部件210突出的第二管部220a。該第一管部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的內(nèi)部通過(guò)而構(gòu)成鐘表指針的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置100。

專利文獻(xiàn)1：(日本)特開(kāi)2002-107465號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：(日本)特開(kāi)2009-198421號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：(日本)特許第4643941號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：(日本)特開(kāi)2010-203828號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)5：(日本)特開(kāi)2010-281773號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)6：(日本)特許第5847041號(hào)公報(bào)

上述鐘表指針的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置將發(fā)光元件和受光元件配置在同一電路基板上，由此與分別設(shè)置在前后基板上的結(jié)構(gòu)相比能夠使作業(yè)效率提高。另一方面，具備將發(fā)光元件的光導(dǎo)向受光元件的導(dǎo)光體，使光路成為所謂的コ形，因此光路的距離變長(zhǎng)、光量衰減而存在傳感器靈敏度下降的傾向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

于是，本實(shí)用新型提出一種鐘表指針的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置，使到達(dá)受光元件的光匯集，從而盡可能地阻止傳感器靈敏度的下降。

本申請(qǐng)第一方面所記載的實(shí)用新型用于模擬時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1，該模擬時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1具備：馬達(dá)；由與馬達(dá)連結(jié)的齒輪組構(gòu)成的減速機(jī)構(gòu)；安裝指針的指針管；收納馬達(dá)、減速機(jī)構(gòu)、指針管的殼體200；對(duì)馬達(dá)進(jìn)行控制的電路基板300；在所述指針管的基端部具備旋轉(zhuǎn)體10，根據(jù)該旋轉(zhuǎn)體10的旋轉(zhuǎn)位置來(lái)檢測(cè)秒針、分針及時(shí)針的位置，在該旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置100中，

在所述電路基板300上搭載有發(fā)光元件110及受光元件120，并且設(shè)有將所述發(fā)光元件110的光向受光元件120引導(dǎo)的導(dǎo)光體130，利用所述發(fā)光元件110、所述導(dǎo)光體130及受光元件120形成コ形的光路A，

所述殼體200具備從所述旋轉(zhuǎn)體10的旋轉(zhuǎn)軸軸向的兩側(cè)夾住所述旋轉(zhuǎn)體10的位于正面?zhèn)鹊牡谝粴んw部件210和位于背面?zhèn)鹊牡诙んw部件220，

在所述第一殼體部件210中設(shè)有朝向所述第二殼體部件220突出的第一管部210a，并且在所述第二殼體部件220中設(shè)有朝向所述第一殼體部件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設(shè)置為在所述第一管部210a及所述第二管部220a的內(nèi)部通過(guò)，

另外，所述第二管部220a的管長(zhǎng)度L1設(shè)置為所述導(dǎo)光體130與所述受光元件120之間的長(zhǎng)度L2的二分之一，并且所述第二管部220a的所述受光元件120側(cè)的管內(nèi)徑a形成為比所述導(dǎo)光體130側(cè)的管內(nèi)徑b小。

根據(jù)本實(shí)用新型，即使發(fā)光元件110、導(dǎo)光體130及受光元件120所形成的光路A為コ形，由于第二管部220a的受光元件120側(cè)的管內(nèi)徑a形成為比導(dǎo)光體130側(cè)的管內(nèi)徑b小，因此該管的形狀起到使來(lái)自導(dǎo)光體130的光收斂的作用效果。另外，將該管長(zhǎng)度L1設(shè)置為導(dǎo)光體130與受光元件120之間的長(zhǎng)度L2的二分之一以上，因此光的收斂效果能夠得到保障，其結(jié)果是，能夠?qū)鞲衅黛`敏度的下降抑制在最小限度。

附圖說(shuō)明

圖1涉及本實(shí)用新型的實(shí)施例，是表示鐘表的機(jī)芯的主視圖。

圖2涉及本實(shí)用新型的實(shí)施例，是表示鐘表的機(jī)芯的后視圖。

圖3涉及本實(shí)用新型的實(shí)施例，是表示鐘表的機(jī)芯的側(cè)視圖。

圖4涉及本實(shí)用新型的實(shí)施例，是表示鐘表的機(jī)芯內(nèi)部的側(cè)面剖視圖。

圖5涉及本實(shí)用新型的實(shí)施例，是圖4的主要部分的放大圖，是表示旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置的說(shuō)明圖。

圖6涉及本實(shí)用新型的實(shí)施例，是表示鐘表的機(jī)芯的分解立體圖(正面?zhèn)?。

圖7涉及本實(shí)用新型的實(shí)施例，是表示鐘表的機(jī)芯的分解立體圖(背面?zhèn)?。

圖8涉及本實(shí)用新型的實(shí)施例，是表示電路基板的后視圖。

圖9涉及本實(shí)用新型的實(shí)施例，是表示殼體的主視圖。

圖10涉及本實(shí)用新型的實(shí)施例，是表示導(dǎo)光體、遮光部件以及第二殼體部件的主要部分的立體圖(正面?zhèn)?。

圖11涉及本實(shí)用新型的實(shí)施例，是表示導(dǎo)光體、遮光部件以及第二殼體部件的主要部分的立體圖(背面?zhèn)?。

圖12涉及現(xiàn)有例，是表示旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置的說(shuō)明圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(模擬時(shí)鐘的機(jī)芯)

10 旋轉(zhuǎn)體

11 透光部

100 旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置

110 發(fā)光元件

120 受光元件

130 導(dǎo)光體

131 突片

200 殼體

210 第一殼體部件

210a 第一管部

211 發(fā)光元件插入凹部

212 受光元件插入凹部

220 第二殼體部件

220a 第二管部

221 導(dǎo)光體插入凹部

222 遮光部件

223 遮光部件安裝凹部

300 電路基板

A 光路

L1 第二管部的管長(zhǎng)度

L2 導(dǎo)光體與受光元件之間的長(zhǎng)度

a 第二管部的管內(nèi)徑(受光元件側(cè))

b 第二管部的管內(nèi)徑(導(dǎo)光體側(cè))

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。

圖1～圖11所示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1是對(duì)指針進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的模擬時(shí)鐘的機(jī)芯。該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1具備馬達(dá)、由與馬達(dá)連結(jié)的齒輪組構(gòu)成的減速機(jī)構(gòu)、安裝指針的指針管、收納上述構(gòu)件的殼體200、對(duì)馬達(dá)進(jìn)行控制的電路基板300。而且，馬達(dá)經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)以規(guī)定的速度驅(qū)動(dòng)指針管使其旋轉(zhuǎn)。作為指針管，包括安裝分針的分針管和安裝時(shí)針的時(shí)針管。時(shí)針管經(jīng)由跨輪而從動(dòng)于分針管。

本例的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置100設(shè)置于使旋轉(zhuǎn)體10旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1，并且對(duì)旋轉(zhuǎn)體10的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于作為檢測(cè)對(duì)象的旋轉(zhuǎn)體10沒(méi)有特別的限制，在本例中為秒針軸的基端部、在分針管的基端部設(shè)置的齒輪部以及在時(shí)針管的基端部設(shè)置的齒輪部。

該旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置100具備：在電路基板300上搭載的發(fā)光元件110及受光元件120；將發(fā)光元件110的光導(dǎo)向受光元件120的導(dǎo)光體130。各旋轉(zhuǎn)體10位于發(fā)光元件110的光路A(參照?qǐng)D5)，伴隨著旋轉(zhuǎn)體10的旋轉(zhuǎn)，在各旋轉(zhuǎn)體10上設(shè)置的各透光部11分別穿過(guò)光路A，由此來(lái)檢測(cè)各旋轉(zhuǎn)體10的旋轉(zhuǎn)位置。將發(fā)光元件110及受光元件120相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體10配置在同一側(cè)。根據(jù)受光元件120的檢測(cè)圖案來(lái)檢測(cè)分針及時(shí)針的位置。

殼體200具備從旋轉(zhuǎn)體10的旋轉(zhuǎn)軸軸向的兩側(cè)夾住該旋轉(zhuǎn)體10的第一殼體部件210及第二殼體部件220。第一殼體部件210及第二殼體部件220是規(guī)定的形狀的注塑成型部件。將電路基板300設(shè)置于第一殼體部件210，并且將導(dǎo)光體130設(shè)置于第二殼體部件220。

附圖所示的殼體200是將正面?zhèn)鹊牡谝粴んw部件210及背面?zhèn)鹊牡诙んw部件220在其厚度方向上組裝而成的扁平殼體，在殼體200的內(nèi)部收納有馬達(dá)、減速機(jī)構(gòu)及指針管的基端部。第一殼體部件210及第二殼體部件220彼此扣合連接或螺紋連接。

電路基板300設(shè)置在成為殼體200的外側(cè)(正面?zhèn)?的面上。具體地說(shuō)，與第一殼體部件210的正面?zhèn)戎丿B地螺紋連接。另外，指針管的前端部從第一殼體部件210朝向正面突出，在電路基板300上設(shè)有供指針管的前端部插入且貫通的孔部。

在第一殼體部件210上設(shè)有供發(fā)光元件110及受光元件120從成為殼體200的外側(cè)(正面?zhèn)?的面分別插入的發(fā)光元件插入凹部211及受光元件插入凹部212。

另外，在第二殼體部件220上設(shè)有：供導(dǎo)光體130從成為殼體200的外側(cè)(背面?zhèn)?的面插入的導(dǎo)光體插入凹部221；對(duì)插入到導(dǎo)光體插入凹部221的導(dǎo)光體130進(jìn)行覆蓋的遮光部件222。導(dǎo)光體130被壓入導(dǎo)光體插入凹部221。該導(dǎo)光體130利用一對(duì)端面使從一方的部位入射的光分別反射而從另一方的部位射出。遮光部件222是板狀或片狀的部件，在第二殼體部件220上設(shè)有包圍導(dǎo)光體插入凹部221整體的遮光部件安裝凹部223。遮光部件222通過(guò)粘接而安裝于遮光部件安裝凹部223。

根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠相對(duì)于殼體200準(zhǔn)確且容易地組裝導(dǎo)光體130。在組裝導(dǎo)光體130之前也能夠利用導(dǎo)光體插入凹部221從殼體200的外部進(jìn)行發(fā)光元件110及受光元件120的檢查。

尤其是在本例的情況下，導(dǎo)光體130成為從向?qū)Ч怏w插入凹部221的插入方向看到的輪廓形狀與從該插入方向的相反側(cè)看到的輪廓形狀不一致的結(jié)構(gòu)。即，如果輪廓形狀一致，則認(rèn)為在制造時(shí)存在弄錯(cuò)插入方向而將導(dǎo)光體130插入的情況。一旦將導(dǎo)光體130插入，不僅將其拔出的作業(yè)需要花費(fèi)工夫，也存在產(chǎn)生部件的變形、破損的可能。于是在本例中，在導(dǎo)光體130的主要部位設(shè)置突片131來(lái)防范這樣的情況于未然。附圖所例示的導(dǎo)光體130的從插入方向看到的輪廓形狀是在矩形上設(shè)置多個(gè)突片131的形狀。突片131分別設(shè)置在形成角的兩個(gè)邊上。導(dǎo)光體插入凹部221的形狀比該輪廓形狀稍大。如果弄反插入方向，則不能將導(dǎo)光體130插入導(dǎo)光體插入凹部221。

另外，在第一殼體部件210和第二殼體部件220中的至少一方設(shè)有向它們之中的另一方突出的管部210a、220a。成為光路A在管部210a、220a的內(nèi)部通過(guò)的結(jié)構(gòu)。

在本例的情況下，在第一殼體部件210中設(shè)有朝向第二殼體部件220突出的第一管部210a，并且在第二殼體部件220中設(shè)有朝向第一殼體部件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，成為光路A在第一管部210a及第二管部220a的內(nèi)部通過(guò)的結(jié)構(gòu)。在這里，前端卡合是指前端抵接、嵌合，或帶有若干間隙地對(duì)置等狀態(tài)。

在透光部11通過(guò)的發(fā)光元件110的光入射到導(dǎo)光體130，在設(shè)置于導(dǎo)光體130的一對(duì)端面上以90°分別反射兩次而從導(dǎo)光體130射出。射出的光依次通過(guò)第二管部220a、第一管部210a而被引入受光元件120。需要說(shuō)明的是，可以使發(fā)光元件110及受光元件120的位置關(guān)系顛倒。在這種情況下，光路A的行進(jìn)方向成為相反的方向。

根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠切實(shí)地提高旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置100的檢測(cè)精度。即，在相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體10將發(fā)光元件110及受光元件120配置在同一側(cè)的情況下，伴隨著光的行進(jìn)方向的反轉(zhuǎn)，存在該光會(huì)產(chǎn)生損失而對(duì)檢測(cè)精度造成影響這樣的實(shí)情，然而，根據(jù)本例，能夠利用管部210a、220a來(lái)防止光的擴(kuò)散。因此，能夠減少光的損失。并且，能夠防止受光元件120直接接收到發(fā)光元件110的光、或接收到在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1的內(nèi)部反射的光這樣的情況。

另外，將第二管部220a的管長(zhǎng)度L1設(shè)置為導(dǎo)光體130與受光元件120之間的長(zhǎng)度L2的二分之一，并且第二管部220a的受光元件120側(cè)的管內(nèi)徑a形成為比導(dǎo)光體130側(cè)的管內(nèi)徑b小。此外，在第二管部220a的導(dǎo)光體130側(cè)的端部形成有光收斂用的倒角。

這樣，即使發(fā)光元件110、導(dǎo)光體130及受光元件120所形成的光路A為コ形，由于第二管部220a的受光元件120側(cè)的管內(nèi)徑a形成為比導(dǎo)光體130側(cè)的管內(nèi)徑b小，因此利用該管的形狀能夠起到使來(lái)自導(dǎo)光體130的光收斂的作用效果。

另外，將該管長(zhǎng)度L1設(shè)置為導(dǎo)光體130與受光元件120之間的長(zhǎng)度L2的二分之一以上，因此光的收斂效果得以保障，其結(jié)果是，能夠?qū)鞲衅黛`敏度的下降抑制在最小限度。

如以上所說(shuō)明的那樣，本例的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置作為對(duì)旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行檢測(cè)的裝置是極為合理的。需要說(shuō)明的是，本例中的各部分的結(jié)構(gòu)在要求專利保護(hù)的范圍的基礎(chǔ)上能夠適當(dāng)?shù)貙?shí)施設(shè)計(jì)變更，顯然不限于附圖所例示的結(jié)構(gòu)。

工業(yè)實(shí)用性

本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置設(shè)置于模擬時(shí)鐘的機(jī)芯，能夠作為對(duì)其指針的位置進(jìn)行檢測(cè)的裝置使用。