DE2808534C3 - Reversierbarer Schrittmotor für eine analoge Quarzuhr - Google Patents

Reversierbarer Schrittmotor für eine analoge Quarzuhr

Info

Publication number
DE2808534C3
DE2808534C3 DE2808534A DE2808534A DE2808534C3 DE 2808534 C3 DE2808534 C3 DE 2808534C3 DE 2808534 A DE2808534 A DE 2808534A DE 2808534 A DE2808534 A DE 2808534A DE 2808534 C3 DE2808534 C3 DE 2808534C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pulse
rotor
circuit part
pulse width
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2808534A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2808534A1 (de
DE2808534B2 (de
Inventor
Yoshikazu Suwa Nagano Kawamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suwa Seikosha KK
Original Assignee
Suwa Seikosha KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suwa Seikosha KK filed Critical Suwa Seikosha KK
Publication of DE2808534A1 publication Critical patent/DE2808534A1/de
Publication of DE2808534B2 publication Critical patent/DE2808534B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2808534C3 publication Critical patent/DE2808534C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/02Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step specially adapted for single-phase or bi-pole stepper motors, e.g. watch-motors, clock-motors
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/14Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen reversierbaren Schrittmotor für eine analoge Quarzuhr nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine elektronische Quarzuhr ist eine Subminiaturvorrichtung, die eine sehr kleine Batterie benötigt, welche die Uhr solange wie möglich antreiben kann. Dies führt zur Forderung, daß die Uhr einen sehr geringen Energieverbrauch aufweisen muß. Tatsächlich hat man immer wieder versucht, den Energieverbrauch einer Uhr zu verringern. Für den Schrittmotor, der den elektromechanischen Wandler einer elektronischen Uhr darstellt, gut in dieser Hinsicht keine Ausnahme, und man versucht, seinen Wirkungsgrad zu erhöhen, um den Energieverbrauch zu reduzieren.
Als Grundfunktion war es bei einer Uhr ausreichend, daß die Zeiger mit ablaufender Zeit in einer bestimmten Richtung gedreht wurden, damit die Zeit abgelesen werden konnte. Hierfür reichte ein sich nur in einer Richtung drehender Schrittmotor aus. Ih jüngerer Zeit ist mit der wachsenden Beliebtheit elektronischer Armbanduhren ein sich in beiden Richtungen drehen^ der, das heißt ein reversierbarer Schrillmotor erfordere Hch geworden, und zwar aufgrund von Anforderungen bezüglich Bequemlichkeit, Gebrauchsfähigkeit, FunktJonserweiterung usw.
Ein reversierbarer Schrittmotor der eingangs angegebenen Gattung ist in der älteren Anmeldung DE-OS 26 28 583 beschrieben. Bei diesem Schrittmotor ist durch die Formgestaltung des Stators für eine stationäre Gleichgewichtslage des Rotors gesorgt, aus der dieser durch die Antriebsimpulse des ersten Schaltungsteiles der Antriebjschaltung in einer bestimmten Richtung
ίο fortschaltbar ist. Zur Umkehrung der Drehrientung liefert der zweite Schaltungsteil der Antriebsschaltung einen Speisestrom an die Statorwicklung, die den Rotor aus der durch die Formgebung vorgegebenen Gleichgewichtslage in eine durch das Magnetfeld bestimmte auasistationäre Gleichgewichtslage verdreht, aus der der Rotor aufgrund gleichartiger Impulse, wie sie der erste Schaltungsteil liefert, nun in der entgegengesetzten Richtung anläuft. Diese Betriebsweise setzt voraus, daß während der Dauer der Steuerung des Rotor j durch den zweiten Schaltungsteil ständig ein das quasistationäre Gleichgewicht hervorrufendes Signal, das dem ersten Impuls des zweiten Schaltungsteils entspricht, anliegt. Bei diesem Stand der Technik ist der erste Impuls des zweiten Schaltungsteils, sofern man hier überhaupt noch von einem Impuls sprechen kann, daher erheblich länger sowohl als der Impuls des ersten Schaltungsteils als auch als der zweite Impuls des zweiten Schaltungsttils. Die Dauer dieses ersten Impulses des zweiten Schaltungsteils ist nämlich gleich dem zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden zweiten Impulsen.
Diese bekannte Art, die Drehrichtung eines Schrittmotors umzukehren, hat zwei unerwünschte Folgeerscheinungen. Die eine besteht darin, daß die jeweiligen
Ruhestellungen des Rotors zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schritten in den beiden Drehrichtungen nicht übereinstimmen. Ein stärker ins Gewicht fallender Nachteil ergibt sich jedoch bezüglich des Energieverbrauchs. Allein der Stromverbrauch, der erforderlich ist, um die Gleichgewichtslage des Roto.s zu verschieben und in der verschobenen Stellung zu halten, beträgt etwa '/2 bis '/io des maximal möglichen Stromverbrauchs.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen reversierbaren Schrittmotor der eingangs angegebenen Gattung zu schaffen, der auch bei Rückwärtsdrehung einen möglichst geringen Energieverbrauch aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Patentanpsruch 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Schrittmotor besitzt einen Stromverbrauch, der etwa um den Faktor 10 geringer als bei dem erörterten Stand der Technik ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 den Aufbau eines für die Erfindung geeigneten Schrittmotors,
F i g. 2 eine Antriebsschaltung eines herkömmlichen Schrittmotors,
F i g. 3 den detaillierten Schaltungsaufbau eines Teiles der Antriebsschaltung von F i g. 2,
F i g. 4 eine Ausführungsform einer Antriebsschaltung
des erfindungsgemäßen Schrittmotors,
Fig.5 Zeitverläufe von Signalen der Schaltung von Fig. 4 und
F i g. 6 in graphischer Darstellung Betriebsweisen des
Rotors.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines Schrittmotors für eine elektronische Armbanduhr. In der Zeichnung kennzeichnet 1 einer, permanentmagnetischen Rotor mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Magnetpolen. Der Rotor 1 befindet sich zwischen Statoren 2 und 3, die sich einander gegenüberliegen. Beide Statoren 2 und 3 sind mit einem Joch 5 verbunden, um das eine Spule 4 gewickelt ist, so daß ein Statoraufbau gebildet ist. Um den Rotor 1 ir feststehender Richtung drehen zu können, sind Kreisbogenteile 2a, 3a der Statoren 2, 3 und der Rotor 1 nichtkoaxial, so daß die Magnetpol-(N-PoI und S-PoI) position des ruhenden Rotors 1 zum schmaleren Spaltteil bewegt wird. Der Schrittmotor mit diesem Aufbau ist praktisch benutzt und mit einer Antriebsschaltung, wie sie in F i g. 2 gezeigt ist. betrieben worden.
Ein Quarzkristallschwinger 10 gibt die Frequenz einer Oszillatorschaltung 11 vor. Diese Frequenz wird durch einen Frequenzteiler 12 herabgeteilt. Dann werden durch einen Signalformer 13 zwei Impulse mit beliebigem Zeitintervall, beliebiger Zeitdauer und einer Phasendifferenz von 180° gebildet Typisch d^für sind zwei Impulse mit einer Impulsbreite von 7,8 ms die alle zwei Sekunden erzeugt werden. Der Rest wird im Zusammenhang mit diesen Impulsen erläutert werden. Diese Impulse werden in Treiber 14 und 15 mit einem C-MOS-Inverter eingegeben, und deren Ausgangssignale werden auf Anschlüsse 4a und 4b der Spule 4 gegeben.
F i g. 3 ist eine ausführliche Darstellung des Treiberteils. Wenn einer der erwähnten Impulse 18 auf den Eingangsanschluß 16 eines Inverters 14 gegeben wird, fließt Strom in der durch einen Pfeil 19 angegebenen Richtung. Wenn dann ein Impuls auf den Eingangsanschluß YI des anderen Inverters 15 gegeben wird, fließt Strom auf einem Weg, der zu dem für den Fall des Ansteuerns des Inverters 14 symmetrisch ist. Das heißt, durch Eingabe dieser Impulse nacheinander an die Eingangsanschlüsse 16 und 17 der beiden Inverter kann der in der L«pule 4 fließende Strom wechselweise invertiert werden. Genauer gesagt kann in der Spule 4 ein Strom fließen, der eine Impulsbreite von 7,8 ms aufweist und jede Sekunde die Richtung wechselt. Aufgrund einer solchen Treiberschaltung werden der N-PoI und der S-PoI nacheinander bei den Statoren 2 und 3 des in Fig. I gezeigten Schrittmotors gebildet, und der Rotor 1 kann entsprechend der Anziehung oder Abstoßung durch bzw. vom Magnetpol um 180° gedreht werden. Die Drehung des Rotors 1 wird über ein Zwischenrad 6 auf ein Sekundenrad 7 übertragen und von dort über ein Kleinbodenrad 8 und ein Minutenrad 9 ferner auf ein Minutenrohr, ein Stundenrad und einen Kalendermechanismus, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, so daß ein Anzeigemechanismus betätigt wird, der beispielsweise einen Stundenzeiger, einen Minutenzeiger, einen Sekundenzeiger und eine Kalenderanzeige aufweist.
Dieser als Wandlermechanismus für eine elektronische Armbanduhr verwendete Schrittmotor ist verbessert worden durch eine optimale Formgebung (das heißt, der Innendurchmesser des Stators, die Exzentrizität x, der Rotordurchmesser Usw.) und durch eine Analyse des Motorbetriebs und des magnetischen Kreises; auf diese Weise hat man versucht, den Umwandlungswirkungsgrad zu erhöhen und den dem Schrittmotor zuzuordnenden Energieverbrauch niedrig zu machen. Diese Verbesserungen wurden durchgeführt und erörtert für einen sich nur in einer Richtung drehenden Motor. Wie zuvor erwähnt, ändert sich die stabile Position des Rotors 1 entsprechend der Exzentrizitätsrichtung der beiden Statoren 2 und 3, so daß die Drehrichtung bestimmt ist. Das heißt, im Fall der in F i g. 1 gezeigten Exzentrizitätsrichtung dreht sich der Rotor 1 in Richtung des Pfeils. Im Fall der entgegengesetzten Exzentrizitätsrichtung dreht sich der Rotor 1 entgegengesetzt zur Richtung des Pfeils. Eine
ίο Möglichkeit, eine Drehung dieses Motors in beiden Richtungen zu erlangen, liegt darin, die Exzentrizitätsrichtungen der Statoren 2 und 3 von außerhalb der Uhr zu ändern. Um Eigenschaften wie einen hohen Wirkungsgrad und einen geringen Energieverbrauch zu erhalten, ist bei einer solchen Konstruktion der Exzentrizitätsbetrag der Statoren 2 und 3 etwa 50 μπι bei einem zulässigen Fehler im Bereich von 10 μπι. In dieser Weise ist auch der in beiden Richtungen drehbare Motor auszuführen. Da der Motor einer hohen Genauigkeit bedarf, muß der Stator mit großer Sorgfalt hergestellt und beim Zusammenbau si-' er auf der Platte befestigt werden. Da bei einem solc!.er Aufbau dsr Stator durch eine Betätigung von außen gedreht wird, stößt die Herstellung des Motors, selbst bei Anwendung eines präzisen Herstellungsverfahrens, auf praktische Schwierigkeiten.
Als weitere Möglichkeit eines in beiden Richtungen drehbaren Schrittmotors kann man einen Schrittmotor mit zwei Treibspulen (das heißt, eine Trtibspule für die Vorwärtsdrehung und eine Treibspule für die Rückwärtsdrehung) erwähnen, oder einen Schrittmotor, der zusätzlich zwei Paar Statoren aufweist.
Diese Möglichkeiten wiedersprechen jedoch der Forderung, daß der Motor klein sein soll. Die erwähnten vorgeschlagenen Ideen hinsichtlich eines in beiden Richtungen drehbaren Schrittmotors bedingen Schwierigkeiten bei der Realisierung als Schrittmotor für eine elektronische Armbanduhr, und sie lassen sich — mindestens für diesen Anwendungsbereich — nicht verwirklichen.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motors vird im folgenden erläutert.
F i g. 4 zeigt ein Beispiel einer Antriebsschaltung für einen Reversierbetrieb und Fig. 5 zeigt Zeitverläufe hierfür.
Die Zeichnung zeigt eine Oszillatorschaltung 20 und eine Treiberschaltung 21. Jedes Ausgangssignal von NAND-Gattern 22, 23, 24 und 25 ist ein Takt für eine Impulserzeugung zur Zeit der Motorbetätigung und kann entsprechend der Kombination der Ausgangssignale von der Treiberschaltung 21 erhalten werden. Das NAND-Gatter 22 ist ein Gatter zur Bildung eines ersten Impulses für eine Rückwä'tsdrehung, die N AN D-Gatter 23, 24 ,ir.d Gatter zur Bildung eines zweiten Impulses, und das NAND-Gatter 25 dient zur Bildung des Impulses für eine Vo-wärtsdrehung. Jedes diessr Gatter erzeugt beispielsweise einen Taktimpuls, der um einige ms (Tu Ti. Ti, TJ später als das Einsekundensignal abfällt. Deshalb geben Verzögerungsflipflops 26, 27, 28 und 29 das Eintekundensignal um Ti, Tj. Tj bzw. Ts, verzögert aua, so daß am Gatter 30 ein Impuls mit einer Impulsbreite von T\ erzeugt wird (F i g. 5A), am Gatter 31 ein Impuls mit einer Impulsbreite von Ti^-Ti=Ti, und am Gatter 32 ein Impuls mit einer Impulsbreite von T\. 33 ist ein Umschalter für eine Vorwärtsdrehung und eine Rückwärtsdrehung; wenn dieser Schalter offen ist, dreht sich der Rotor vorwärts, und wenn er geschlossen ist, dreht sich der Rotor rückwärts.
Zunächst kann in dem Fall, daß der Schalter offen ist, das heißt, im Fall des Vorwärtsdrehens, wenn der Ausgang des Schalters 33 hoch liegt und das Gatter 36 offen ist, das Ausgangssignal vom Gatter 32 durch das Gatter 36 gelangen; die Gatter 34 und 35 sind geschlossen. Der Ausgang des Gatters 36 ist mit Gattern 37 und 38 verbunden, die außerdem das Signal '/2 Hz erhalten. Dadurch werden an den Ausgängen D und E von ODER-Gatlern 39 und 40 mit D\ und E\ bezeichnete Signale erhalten. Diese Signale werden auf so die Eingänge von Treiberinvertern 42 und 43 gegeben, deren Ausgänge mit Anschlüssen 41a und 41/? einer Treibspule 41 im Schrittmotor verbunden sind. Dieses Treibsignal ist das gleiche wie das in den Fig. 2 und 3 gezeigte Treibsignal des herkömmlichen Schrittmotors, rs Folglich wird eine Impulsspannung (F\ in Fig.5) mit einer Impulsbreite von Ή, die jede Sekunde umgekehrt wird, an die Spule 41 angelegt, so daß der Schrittmotor normal angetrieben wird.
Im nächsten Fall, in dem der Schalter 33 geschlossen ist, das heißt, im Fall des Rückwärtsdrehens, wenn der Ausgang des Schalters 33 niedrig liegt, sind die Gatter
34 und 35 offen und ist das Gatter 36 im Gegensatz dazu geschlossen. Daher gelangen die Ausgangssignale A und B der NAND-Gatter 30 und 31 durch die Gatter 34 und
35 und werden ähnlich wie vorher das Ausgangssignal des Gatters 36 durch '/2 HZ geteilt; erhält man dann an den Ausgängen D und Eder ODER-Gatter 39 und 40 in F i g. 5 mit Eh und Ei bezeichnete Signale, die auf die Treiberinverter 42 und 43 gegeben werden. In diesem Fall wird ein Spannungsimpuls mit einer Impulsbreite von Γι eingegeben, und zunächst fließt Strom vom Anschluß 41a zum Anschluß 416 der Spule 41. Dann wird die Impulsspannung mit einer Impulsbreite von 7V eingegeben, und es fließt Strom in der entgegengesetzten Richtung dazu (das heißt vom Anschluß 41 b zum Anschluß 41 a). Nach einer Sekunde fließt der Strom entsprechend der Impulsspannung mit der Impulsbreite von T\ vom Anschluß 41£> zum Anschluß 41a und der Strom entsprechend dem Impuls mit der Impulsbreite von Tj' fließt im Gegensatz zu dem zuvor Erwähnten vom Anschluß 41a zum Anschluß 416 und danach wiederholt sich dies. Die auf die Treibspule 41 gegebene Spannung ist in F i g. 5 mit F2 bezeichnet. Wenn solche Treibimpulse, deren Impulsbreiten Γι. Ti und Tj auf geeignete Werte eingestellt sind, auf den Motor gegeben werden, dreht sich der Rotor in entgegengesetzter d. h. in Rückwärtsrichtung. Der Grund dafür und die Arbeitsweise des Rotors werden anhand des in F i g. 1 gezeigten Schrittmotors erläutert
Die Impulsbreite 7i des Treibimpulses zur Zeit der Vorwärtsdrehung führt zu einer ausreichenden Erregung, wie sie für den Vorwärtsbetrieb erforderlich ist, und ist bei dieser Ausführungsform auf 7,8 ms eingestellt. Der Impuls mit der Impulsbreite Γι ist so eingestellt, daß er eine schmalere Impulsbreite als Ta, das heißt 7,8 ms, aufweist, und eine etwas schmalere Impulsbreite als die zum Drehen des Rotors erforderliche Impulsbreite besitzt Beispielsweise ist Γι etwa 3 ms. Durch den Impuls mit der Impulsbreite Γι erhält der Rotor eine Treibkraft in Richtung einer Vorwärtsdrehung. Da jedoch nicht genügend Kraft zum Drehen um einen Schritt vorhanden ist. kehrt der Rotor nach einer Drehung um 40° bis 50° in seine Position zurück. In Fig.! besitzt der Rotor ! eine neutrale Position N. P_ die etwas weniger als 90° von der statisch stabilen Position weg liegt (der Position des Magnetpols zur Zeit des Nicht-Treibens). Wenn der Rotor 1 eine Treibkraft erhält und über diese neutrale Position N. P. hinausgelangt, dreht sich der Rotor 1 ohne jegliche Antriebskraft um einen Schritt. Wenn der Rotor 1 diase neutrale Position N. P. jedoch nicht überwinden kann, kehrt er zu seiner statisch stabilen Position zurück. Das Treiben entsprechend dem Impuls mit der Impulsbreite von ΓI hängt Von letzterem ab.
Fi g. 6 zeigt Betriebsweisen des Rotors, (a) zeigt den Rotorbetrieb für den Fall, daß ein Impuls mit einer ausreichenden Impulsbreite (7,8 ms) angelegt wird und der Rotor sich um 180° vorwärts dreht und anhält, (b) zeigt den Rotorbetrieb für den Fall, daß lediglich ein Impuls mit der Impulsbreite von Γι (3 ms) angelegt wird, der Rotor die neutrale Position N. P. nicht überwinden kann und in seine stabile Position zurückkehrt. Aufgrund der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig.4 wird nach dem Impuls mit einer Impulsbreite von Γι der Impuls mit einer Impulsbreite Ti' angelegt, der dem impuls riiii der !inpülSureiic Von Γι enigcgefigcäcizi ist. Dieser Impuls bringt den Rotor dazu, sich in der entgegengesetzten Richtung zu drehen, wenn er durch den Impuls mit der Impulsbreite Γι etwas gedreht worden ist, das heißt wenn die Magnetpole des Rotors 1 in die Nähe der Spalte zwischen den Statoren 2 und 3 gekommen sind, so daß der Rotor in Rückwärtsrichtung um 180" gedreht und dann angehalten wird, wie es (c) in Fig.6 zeigt. Γ2 und T1', die im Zeitplan B der Fig. 5 gezeigl sind, sind hierfür geeignet zu bemessen. Beispielsweise ist Ti ungefähr 4,5 ms und Tj' ungefähr 4,5 ms. Wenn der Rotor 1 aus der statisch stabilen Position heraus in Rückwärlsrichiung angetrieben wird (also ohne Vorimpuls), dann kommt er über die neutrale Stellung nicht hinaus. Der Grund ist folgender: Da das Magnetfeld in den Statoren 2 und 3, das den Rotor 1 hält, ein Parallelmagnetfeld ist, erhält der Rotor 1 bei der Vorwärtsdrehung das größte Drehmoment, wenn die Magnetpole des Rotors 1 in der Richtung der Spalte zwischen den Statoren 2 und 3 liegt, so daß der Rotor 1 bei einer Drehung aus seiner Ruheposition in Pfeilrichtung einem zunächst größer werdenden Drehmoment ausgesetzt ist. das heißt der Rotor erhält insgesamt ein großes Drehmoment für den ganzen Drehweg. Wenn andererseits ein Treibimpuls für die Rückwärtsdrehung zugeführt wird, beginnt sich der Rotor 1 in der entgegengesetzten Richtung zu drehen. Dabei verringert sich das Drehmoment nach und nach, so daß der Rotor keinen vollen Drehschritt ausführen kann und zu seiner Ausgangsposition zurückkehrt Wenn die Magnetpole des Rotors 1 jedoch gemäß der Erfindung durch einen Vorimpuls zunächst in Vorwärtsrichtung in die Nähe der Spalte zwischen den Statoren 2 und 3 gedreht werden und erst dann der Impuls zum Antrieb in der Rückwärtsrichtung angelegt wird, dann erhält der Rotor ein größeres Drehmoment als im vorerwähnten Fall und kann sich rückwärts über die neutrale Position hinaus um einen vollen Drehschritt drehen.
Zulässige Grenzen für die Breiten der Impulse sind folgende: Γι : 2 bis 3,5 ms; T2 :2 bis 6 ms; Γ}': 35 bis 6 ms. Das Ausgangsdrehmoment bei der Rückwärtsdrehung ist '/4 bis '/z des Ausgangsdrehmomentes bei der Vorwärtsdrehung. Der Bereich der Spannung, die den Motor in der Rückwärtsrichtung zu drehen vermag, ist etwas enger als der für die Vorwärtsdrehung. Das Motorverhalten bei der Rückwärtsdrehung ist schlechter als das bei der Vorwärtsdrehung. Soll dieser Schrittmotor für eine elektronische Armbanduhr verwendet werden, dann wird der gewöhnlichen Uhrenfunktion die Vorwärtsdrehung zugeordnet, wäh-
rend für spezielle Funktionen oder speziellen Betrieb die Rückwärtsdrehung dienen kann. In diesem Fall muß der Motor bei der Vorwärtsdrehung normalerweise unter allen Umständen (beispielsweise übermäßig niedrige Temperatur, äußeres Magnetfeld, starker äußerer Stoß usw.), die für die Uhr auftreten können, einen ausreichenden Antrieb sicherstellen, während bei der R/iskwärtsdrehung erschwerende Antriebsumstände nicht so sehr berücksichtigt werden müssen. Wenn für die Vorwärtsdrehung ausreichende Leistung unter allen Umständen vorhanden ist, reicht es für die Rückwärtsdrehung aus, wenn sich der Motor unter normalen Umständen dreht. In diesem Sinn ist der erfindungsgemäßc Motor für eine elektronische Armbanduhr bestens geeignet.
Die beschriebene Antriebsart ist nicht ausschließlich für den in Fig. 1 gezeigten Schrittmotor bestimmt, sondern auch für andere Schrittmotoren anwendbar, die tiCTr^OtttiTiiiCii aiS ιτιΟίΟΓ ΐϋΓ GiHc elektronische ΑΓΓΠ-banduhr praktisch verwendet werden. In diesem Fall ändern sich jedoch unter Umständen die numerischen Werte der Impulsbreite und des Zeitintervalls (Ti, T2, T\ usw.) der zuvor erwähnten Treibimpulse abhängig vom jeweiligen Motortyp.
Diese Antriebsart eignet sich also auch für einen Schrittmotor mit einem 6 Pole aufweisenden Rotor, während der Rotor des in Fig. 1 gezeigten Schrittmotors 2 Pole besitzt, für einen Schrittmotor, bei dem ein Rotor magnetisch in Axialrichtung mit einem Stator in Eingriff steht, und auch für einen Schrittmotor, bei dem ein Rotor durch eine Spule gehalten wird. Alle diese Motoren sind invertierende Schrittmotoren, bei denen ein Treibslrom von Schritt zu Schritt in wechselweise entgegengesetzten Richtungen fließt. Ein Schrittmotor jedoch, bei dem ein Treibstrom immer in derselben Richtung fließt, kann rückwärts gedreht werden, indem der zweite Impuls (Τϊ) für das Rücfcwärlslreiben in einer Richtung angelegt wird, die zu derjenigen des Impulses für den Nor malbetrieb entgegengesetzt ist.
Der reversierbare Schrittmotor kann in einer elektronischen Armbanduhr auf verschiedene Weise verwendet werden. Wenn beispielsweise zur Zeiteinteilung ein Sekundenzeiger auf die genaue Zeit einzustellen ist, kann die Einstellung, auch wenn der Sekundenzeiger vor geht, leicht druchgeführt werden, indem der Schrittmotor rückwärts gedreht wird und den Sekundenzeiger zurückstellt. In diesem Fall kann die Zeit in einem kurzen Augenblick eingestellt werden, in dem der Motor schneller als im normalen Uhrenbetrieb (das heißt normalerweise mit einem Schritt pro Sekunder «Jet«*!"* wird. Für sinsn Schäiltin^EuUfbBii zitr erwähnten Zeiteinstellung ist es natürlich nur erforderlich, die Schaltung der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform etwas zu ändern. Es können verschiedene Arten von Zeitkorrekturmethoden vorgesehen sein, speziell Sekundenkorrekturmethoden, die eine Antriebsmethode zum Drehen in beiden Richtungen benutzen, und die vorliegende Erfindung kann dafür angewendet und angepaßt werden.
Auch für den Fall, daß eine elektronische Armbanduhr mit zusätzlichen Funktionen wie Vielfachzeitanzeige, Reslzeitanzeige, versehen wird, zeigt der in beiden Richtungen drehbare Motor seine Wirkung.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 130261/247

Claims (4)

  1. Patentansprüche:
    t. Reversierbarer Schrittmotor für eine analoge Quarzuhr, umfassend wenigstens einen Rotor und eine Antriebsschaltung zum schrittweisen Antrieb des Rotors, wobei die Antriebsschaltung einen ersten Schaltungsteil zum Antrieb des Rotors in einer Richtung und einen zweiten Schaltungsteil zum Antrieb des Rotors in der entgegengesetzten Richtung aufweist, der erste Schaltungsteil pro Rotorschritt einen Antriebsimpuls einer bestimmten Impulsbreite liefert und der zweite Schaltungsteil pro Rotorschritt einen ersten und unmittelbar anschließend einen zweiten Impuls mit gegenüber dem ersten Impuls entgegengesetzter Polarität liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsbreite (Ti) des ersten Impulses des zweiten Schaltungsteils (20 bis 35,37 bis 43) geringer als die Impulsbreite (T3') des zweiten Impulses mid geringer als d'.s Impulsbreite (T4) des Antriebsimpulses des ersten Schaltungsteils (20 bis 32,36 bis 43) ist.
  2. 2. Schrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1) von zwei halbkreisförmigen Statorteilen (2a, 3a) umgeben ist, deren Mittelpunkte zueinander und zu dem des Rotors exzentrisch sind.
  3. 3. Schrittmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsbreite (Tl) des ersten Impulses des zweiten Schaltungsteils (20 bis 35, 37 bis 43) etwa 2 bis 3,5 ms beträgt, daß die Impulsbreite des zweiten Impulses (T'3) des zweiten Schaltungsteilä etwa 33 bis 6 ms üeträgt und daß die Zeitspanne zwischen den Anstiegsflanken von erstem Impuls (Ti) und zweitem impuls (T'3) des zweiten Schaltungsteils etwa 2 bis 6 ms beträgt.
  4. 4. Schrittmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsbreite (T4) des Antriebsimpulses des ersten Schaltungsteiles (20 bis 32,36 bis 43) etwa 7,8 ms beträgt.
DE2808534A 1977-03-01 1978-02-28 Reversierbarer Schrittmotor für eine analoge Quarzuhr Expired DE2808534C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2178477A JPS53107611A (en) 1977-03-01 1977-03-01 Step motor

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2808534A1 DE2808534A1 (de) 1978-09-07
DE2808534B2 DE2808534B2 (de) 1981-04-16
DE2808534C3 true DE2808534C3 (de) 1982-01-07

Family

ID=12064680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2808534A Expired DE2808534C3 (de) 1977-03-01 1978-02-28 Reversierbarer Schrittmotor für eine analoge Quarzuhr

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4227135A (de)
JP (1) JPS53107611A (de)
DE (1) DE2808534C3 (de)
GB (1) GB1554996A (de)
HK (1) HK25881A (de)
MY (1) MY8100336A (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4367049A (en) * 1977-09-02 1983-01-04 Ebauches S.A. Driving device especially for a timepiece
JPS5480778A (en) * 1977-12-10 1979-06-27 Citizen Watch Co Ltd Electronic watch
CH616807B (fr) * 1978-07-10 Berney Sa Jean Claude Piece d'horlogerie electronique comportant un disque d'affichage du quantieme et un affichage analogique de l'heure.
FR2450527A1 (fr) * 1979-03-01 1980-09-26 Suisse Horlogerie Moteur pas a pas non reversible
US4362981A (en) * 1980-09-12 1982-12-07 Kabushiki Kaisha Daini Seikosha Driving circuit for a stepping motor
CS232378B1 (en) * 1982-11-04 1985-01-16 Josef Vecer Stepping electric motor for electronic watch
GB2230907B (en) * 1987-12-19 1992-02-05 Union Special Gmbh A drive device for a reciprocating part
DE9201423U1 (de) * 1992-02-03 1992-04-16 Berliner TT-Bahnen, O-1055 Berlin Stellantrieb für Modelle
EP2351891A1 (de) 2010-01-11 2011-08-03 Armacell Enterprise GmbH Dämmmaterial mit mechanischer Festigkeit und daraus hergestellte Bauteile und Verbundstoffe

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1224824B (de) * 1963-08-02 1966-09-15 Siemens Ag Schaltungsanordnung fuer kollektorlose Gleichstrom-Kleinstmotoren
JPS5239111A (en) * 1975-09-25 1977-03-26 Citizen Watch Co Ltd Pulse motor for electronic clock
US4055785A (en) * 1976-01-12 1977-10-25 Fumio Nakajima Stepping motor for electronic timepiece

Also Published As

Publication number Publication date
DE2808534A1 (de) 1978-09-07
JPS53107611A (en) 1978-09-19
GB1554996A (en) 1979-10-31
US4227135A (en) 1980-10-07
JPS5738119B2 (de) 1982-08-13
DE2808534B2 (de) 1981-04-16
MY8100336A (en) 1981-12-31
HK25881A (en) 1981-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2745052C2 (de) Elektronische Uhr mit elektromechanischem Wandler
DE2733351A1 (de) Elektronische uhr
DE2358539A1 (de) Elektromotor
DE2611319A1 (de) Schrittschaltmotor fuer eine elektronische uhr
DE2256540C3 (de) Elektronische Armbanduhr mit einem Schrittmotor und einer Zeitanzeige-Korrektureinrichtung
DE2817601A1 (de) Elektronische uhr
DE2808534C3 (de) Reversierbarer Schrittmotor für eine analoge Quarzuhr
DE2628583C3 (de) Schrittmotor, insbesondere zum Antrieb einer elektrischen Uhr
DE3120508C2 (de)
DE2817645C2 (de)
DE2903069A1 (de) Verfahren zur anzeige der batterie- erschoepfung bei einer batteriegespeisten elektronischen uhr
DE3038224A1 (de) Uhr mit schrittschaltmotor
DE1809223C3 (de)
DE6610664U (de) Schrittmotor zum betrieben eines schrittmotors.
DE2838709B2 (de) Antriebsvorrichtung für eine Uhr
DE2604725C2 (de) Uhrantrieb mit Schrittmotor
DE3007848A1 (de) Schrittmotor
DE2817624A1 (de) Elektronische uhr
DE2817654A1 (de) Elektronische uhr
DE2817596A1 (de) Elektronische uhr
DE3032838A1 (de) Vorrichtung zur steuerung von zwei schrittschaltmotorspulen in einem elektronischen zeitmessgeraet
DE2731785A1 (de) Anordnung zur drehrichtungsumkehr des zeigers einer elektronischen uhr
DE2752880A1 (de) Schrittschaltmotor fuer elektronische uhren
DE2137566B2 (de) Elektrisch gesteuerte uhr
DE3041402A1 (de) Mehrphasen-Schrittmotor fuer Uhrwerke

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: KABUSHIKI KAISHA SUWA SEIKOSHA, SHINJUKU, TOKIO-TO