JP3329679B2 - ベル用モータの駆動回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば時計に組
み込まれて使用され、あらかじめ設定した時刻にベルを
鳴動させるベル用モータを駆動するベル用モータの駆動
回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベル用モータは、たとえば、目覚まし時
計に組み込まれて使用され、あらかじめ設定した所定時
刻になると、このベル用モータが回転駆動されることに
よって、時計のベルが鳴動し時報の通報が行われる。こ
の種の時計においては、電池が経年的に劣化して、ベル
用モータに起動電圧を供給することができなくなり、所
定時刻になってもベル用モータが駆動せず、ベルが鳴動
しない状態になることを防止しなくてはならない。

【０００３】このために、特開昭６０−１９４７８４号
公報には、ベル用モータを、狭いパルス幅と広いパルス
幅の２種の駆動パルスを切換出力可能なパルス発生回路
から出力される駆動パルスで回転し、常時はベル用モー
タを狭いパルス幅の駆動パルスで回転駆動し、ベル用モ
ータが狭いパルス幅の駆動パルスでは充分に回転しなく
なったことを、モータの誘起電圧の波形あるいはモータ
の回転速度から検出し、この状態になると、ベル用モー
タの駆動を、広いパルス幅の駆動パルスによる駆動に切
り換える駆動回路が開示されている。

【０００４】また、同様な目的のために、特公平３−２
６０３６号公報には、ベル用モータを、同じく狭いパル
ス幅と広いパルス幅の２種の駆動パルスを切換出力可能
なパルス発生回路から出力される駆動パルスで回転駆動
し、ベル用モータの回転に同期したパルスを計数して、
狭いパルス幅の駆動パルスでは、ベル用モータに充分な
回転力が与えられていないと判定すると、ベル用モータ
を広いパルス幅の駆動パルスでの駆動に切り換える駆動
回路が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した開示の方式に
よると、電池の劣化により突然時計の報時用のベルの鳴
動が不能になることが防止され、また、駆動パルスの切
り換えによるベル音の音量や鳴動状態の変化によって、
電池の経年寿命の近いことをあらかじめ知ることがで
き、電池の交換を事前にスムーズに行うことが可能にな
る。

【０００６】しかし、この種の時計には、電池の劣化に
よる停止の他に、ベル音の音量調整時に、最小音量でベ
ルを鳴動させるように音量を設定する際に、ベル用モー
タが停止してしまいベルが鳴動しなくなることがある。
この場合、一旦ベル用モータが停止すると、ベル用モー
タを再起動することが必要で、時計の利用者にとってそ
の操作は複雑で煩わしいものであった。

【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、ベルの最小音量の設定動作時
に、ベル用モータをベル音を停止することなく制御駆動
することが可能なベル用モータの駆動回路を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、調整値に応じた駆動電圧を供給してベル
用モータを駆動可能なベル用モータの駆動回路であっ
て、前記ベル用モータの端子電圧が所定値以下に低下し
た場合に、前記ベル用モータが停止したものと判定する
停止判定手段と、前記停止判定手段により前記ベル用モ
ータが停止したと判定された場合に、前記ベル用モータ
に再起動用電圧を供給する再起動手段とを有する。

【０００９】また、本発明は、駆動電圧を供給してベル
用モータを駆動可能なベル用モータの駆動回路であっ
て、前記ベル用モータの駆動電圧を所定の電圧領域内で
調整する電圧調整手段と、前記電圧調整手段で調整され
る駆動電圧が所定値以下になると、前記ベル用モータの
駆動を定電流供給回路による定電流駆動に切り換える制
御手段と、前記定電流駆動時の前記ベル用モータの端子
電圧が所定値以下に低下した場合に、前記ベル用モータ
が停止したものと判定する停止判定手段と、前記停止判
定手段により前記ベル用モータが停止したと判定された
場合に、前記ベル用モータに再起動用電圧を供給する再
起動手段とを有する。

【００１０】本発明によれば、電圧調整手段によって、
ベル用モータの駆動電圧が所定の電圧領域内で調整さ
れ、この駆動電圧がベル用モータに印加されてベル用モ
ータが回転され、ベルの鳴動が行われる。そして、停止
判定手段によって、ベル用モータの端子電圧が所定値以
下に低下したか否かが検知され、端子電圧が所定値以下
に低下したと検知された場合には、ベル用モータの停止
が判定される。このようにモータ停止と判定されると、
再起動手段が作動して、ベル用モータに再起動用電圧が
供給されて直ちに再起動される。したがって、ベル音を
最小音量に調整する操作時にベル用モータが停止して
も、ベル用モータは再起動手段により、直ちに自動的に
再起動され、利用者は、最小音量近傍のベル音の調整を
簡単な操作でベル音を停止させることなく適確に行うこ
とが可能になる。

【００１１】また、本発明によれば、電圧調整手段で調
整される駆動電圧があらかじめ設定した所定値以下にな
ると、ベル用モータを定電流供給回路による定電流駆動
に切り換えられる。この場合、最小音量近傍のベル音を
安定に鳴動させることが可能になるとともに、ベル用モ
ータの停止を定電流駆動状態で精度よく判定することが
可能になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】

［第１の実施の形態］本発明の第１の実施の形態を図１
を参照して説明する。図１は本実施の形態の構成を示す
回路図である。

【００１３】本実施の形態には、図１に示すように、鳴
り止めスイッチ１、スヌーズスイッチ２および時計駆動
用のモータ３が接続され、モータ３によって時計の駆動
を行うとともに、あらかじめ設定した所定時刻になる
と、報時信号を出力する時計ＩＣ回路５が設けられてい
る。この時計ＩＣ回路５のＡＬＯ端子は、エミッタに３
Ｖのバイアス電圧が印加されたトランジスタ６のベース
に接続され、トランジスタ６のコレクタと接地ライン間
には、抵抗２４とコンデンサ２５とが互いに並列に接続
されている。

【００１４】また、トランジスタ６のコレクタと接地間
には、最大抵抗値が１０ｋΩの可変抵抗器７と抵抗９と
が直列に接続され、可変抵抗器７の可変抵抗端子が、ト
ランジスタ８ａのベースに接続され、トランジスタ８ａ
のエミッタと接地間には抵抗１０が接続され、トランジ
スタ８ａのコレクタは、エミッタに３Ｖのバイアス電圧
が印加されたトランジスタ１１のベースに接続されてい
る。さらに、トランジスタ８ａのエミッタは、コレクタ
に３Ｖのバイアス電圧が印加されたトランジスタ８ｂの
エミッタに接続され、トランジスタ８ｂのベースと接地
間に、ベルを鳴動させるモータ１２とコンデンサ１３と
が並列に接続され、トランジスタ１１のコレクタは、ト
ランジスタ８ｂのベースに接続されている。

【００１５】一方、可変抵抗器７の可変抵抗端子は、コ
レクタが接地されたトランジスタ３１のベースに接続さ
れ、トランジスタ３１のエミッタとバイアス端子間には
抵抗３３が接続されている。また、トランジスタ３１の
エミッタは、コレクタに３Ｖのバイアス電圧が印加され
たトランジスタ３０のベースに接続され、トランジスタ
３０のエミッタとトランジスタ８ｂのベース間には、抵
抗３２が接続されている。さらに、トランジスタ８ｂの
ベースは、コンデンサ３４と抵抗３５の直列接続回路を
介して、トランジスタ３６のベースに接続され、トラン
ジスタ３６のエミッタにはバイアス電圧が印加され、コ
レクタと接地間には、抵抗３７が接続され、コンデンサ
３４と抵抗３５の接続点には、ダイオード４４の陽極側
が接続され、ダイオード４４の陰極側には、所定のバイ
アス電圧が印加されている。

【００１６】一方、トランジスタ３６のコレクタには、
ワンショット回路３８のＢ端子が接続され、ワンショッ
ト回路３８の／Ｑ（／は反転を示す）端子は、抵抗３９
を介して、エミッタに３Ｖのバイアス電圧が印加された
トランジスタ４０のベースに接続されている。また、ト
ランジスタ４０のコレクタは、抵抗４１を介して、コレ
クタが接地されたトランジスタ４２のエミッタに接続さ
れ、トランジスタ４２のベースには、定電圧回路１４と
して３端子電圧レギュレータが接続され、またベースと
接地間には抵抗４５が接続されている。

【００１７】そして、トランジスタ４２のエミッタが、
コレクタに３Ｖのバイアス電圧が印加されたトランジス
タ４３のベースに接続され、トランジスタ４３のエミッ
タが、抵抗３２とベル用モータ１２の接続点に接続さ
れ、トランジスタ４３のエミッタと接地間には、コンデ
ンサ２３と陽極側が接地されたダイオード２２とが互い
に並列に接続されている。

【００１８】このような構成の本実施の形態の動作を説
明する。あらかじめ設定された報時時刻になると、時計
ＩＣ回路５のＡＬＯ端子から、報時信号が出力され、こ
の報時信号によってトランジスタ６のエミッタ−ベース
間が、順方向にバイアスされるのでトランジスタ６がＯ
Ｎ状態となり、可変抵抗器７が、バイアス電圧をトラン
ジスタ８ａのベースに印加可能な状態になる。この可変
抵抗器７により設定されたバイアス電圧は、トランジス
タ８ａのベースとトランジスタ３１のベースとに印加さ
れ、トランジスタ８ａのベース−エミッタ間が順方向に
バイアスされ、トランジスタ８ａがＯＮ状態となってコ
レクタ電流が流れるために、トランジスタ１１もＯＮ状
態となる。

【００１９】トランジスタ３１とトランジスタ３０はエ
ミッタフォロワとなっており（トランジスタ３１のエミ
ッタはＶBE分上昇、トランジスタ３０でＶBE分下降し）
互いにＶBEを相殺し、トランジスタ３０のエミッタには
およそ０〜（３−ＶBE）の間でほぼ可変抵抗器７で設定
されたバイアス電圧通り出力され、モータ１２に駆動電
流が供給されモータ１２が回転駆動される。

【００２０】この場合、モータ１２の端子電圧がトラン
ジスタ８ｂのベースに印加され、トランジスタ８ａ、８
ｂにより、可変抵抗器７で設定されるバイアス電圧値
と、モータ１２への印加電圧値との比較動作が行われな
がら、モータ１２にはトランジスタ１１を介して、起動
電圧値以上の電圧が印加されてモータ１２の回転駆動が
行われる。そして、可変抵抗器７によって最大抵抗値が
設定されると、モータ１２には最大の駆動電流が供給さ
れ、高速度で回転するモータ１２によって、ベルの音量
は最大音量に達する。また、可変抵抗器７の設定抵抗値
を減少させて行くと、トランジスタ１１のコレクタ電流
が次第に減少するために、モータ１２の駆動電流が減っ
てモータ１２の回転速度が低下しベルの音量が減少して
いく。

【００２１】利用者によって、ベルに最小音量を設定す
る調整操作時に、可変抵抗器７の設定抵抗値が所定値以
下になると、トランジスタ１１からの駆動電流が減少し
て、モータ１２の端子電圧が起動電圧以下になってモー
タ１２が停止し、その内部抵抗が回転時の２０Ωから７
Ω程度に低下する。モータは、抵抗３２によってトラン
ジスタ３０から供給される電圧を分圧するため、モータ
１２の端子電圧が大きく低下し、コンデンサ３４と抵抗
３５の直列回路によって、モータ１２の端子電圧が微分
された微分信号がトランジスタ３６のベースに印加され
るので、トランジスタ３６のエミッタ−ベース間に、瞬
間的に順方向のバイアスが印加され、ワンショット回路
３８のＢ端子の信号の論理値が瞬間的に“１”となる。

【００２２】このために、ワンショット回路３８の／Ｑ
端子の信号の論理値が“０”となり、トランジスタ４０
のエミッタ−ベース間が順方向にバイアスされ、トラン
ジスタ４０とトランジスタ４２とがＯＮ状態となる。ト
ランジスタ４２と４３はエミッタフォロワになってお
り、互いにＶBEを相殺し、トランジスタ４３のエミッタ
からモータ１２へは３端子レギュレータ１４の出力電圧
とほぼ等しい電圧が供給され、モータ１２の端子電圧が
起動電圧以上になって、モータ１２が再起動される。

【００２３】このように、本実施の形態によれば、可変
抵抗器７による設定抵抗値の調整によって、トランジス
タ１１からモータ１２に供給される駆動電流が調整さ
れ、モータ１２の回転速度が変化し、モータ１２によっ
て鳴動されるベルの音量の調整が行われ、可変抵抗器７
により設定抵抗値を増大させるとベルの音量が大きくな
り、可変抵抗器７により設定抵抗値を減少させるとベル
の音量が小さくなる。そして、本実施の形態では、最小
の音量を設定するために、可変抵抗器７の設定抵抗値を
最小にする調整操作時に、モータ１２の端子電圧が所定
電圧以下になって、モータ１２が停止すると、モータ１
２の端子電圧の低下により、トランジスタ３６がＯＮ状
態となり、ワンショット回路３８が作動して、トランジ
スタ４０、４２、４３がＯＮ状態となり、直ちにトラン
ジスタ４３からモータ１２に駆動電流が供給され、モー
タ１２が再起動されるので、利用者は、可変抵抗器７に
よるベルの最小音量の設定を、ベル音を停止させること
なく、煩雑な再起動操作を行わずに、簡単な操作で行う
ことが可能になる。

【００２４】［第２の実施の形態］本発明の第２の実施
の形態を図２を参照して説明する。図２は本実施の形態
の構成を示す回路図である。

【００２５】本実施の形態では、図２（ａ）に示すよう
に、時計ＩＣ回路５、トランジスタ６および可変抵抗器
７は互いに、すでに図１を参照して説明した第１の実施
の形態と同一に接続されている。本実施の形態では、可
変抵抗器７の可変抵抗端子がトランジスタ８ａのベース
に接続され、トランジスタ８ａのエミッタと接地間には
抵抗１０が接続され、トランジスタ８ａのコレクタは、
エミッタに３Ｖのバイアス電圧が印加されたトランジス
タ５０のベースに接続され、トランジスタ８ａのエミッ
タは、コレクタに３Ｖのバイアス電圧が印加されたトラ
ンジスタ８ｂのエミッタに接続されている。そして、ト
ランジスタ５０のコレクタと接地間には、モータ１２と
コンデンサ１３とが互いに並列に接続され、トランジス
タ５０のコレクタはトランジスタ８ｂのベースに接続さ
れ、さらに、トランジスタ５０のコレクタと接地間に
は、コンデンサ２３と陽極側がアースされたダイオード
２２とが、互いに並列に接続されている。

【００２６】一方、本実施の形態では、トランジスタ６
のコレクタに、３端子レギュレータ１４を含む定電流供
給回路５１の入力端子が接続され、定電流供給回路５１
の出力端子は、抵抗１５を介して、エミッタが接地され
たトランジスタ１６のベースに接続され、トランジスタ
１６のコレクタとバイアス端子間には抵抗２０が接続さ
れている。また、トランジスタ１６のコレクタは、エミ
ッタが接地されたトランジスタ１７のベースに接続さ
れ、トランジスタ１７のコレクタと３Ｖのバイアス端子
間には、抵抗２１が接続されている。そして、トランジ
スタ１７のコレクタが、抵抗１９を介して、エミッタに
３Ｖのバイアス電圧が印加されたトランジスタ１８のベ
ースに接続され、トランジスタ１８のコレクタが、トラ
ンジスタ５０のコレクタに接続されている。

【００２７】このような構成の本実施の形態の動作を説
明する。あらかじめ設定された報時時刻になると、時計
ＩＣ回路５のＡＬＯ端子から、報時信号が出力され、こ
の報時信号によってトランジスタ６のエミッタ−ベース
間が、順方向にバイアスされるのでトランジスタ６がＯ
Ｎ状態となり、可変抵抗器７が、バイアス電圧をトラン
ジスタ８ａのベースに印加可能な状態になる。この可変
抵抗器７により設定されたバイアス電圧は、トランジス
タ８ａのベースに印加され、トランジスタ８ａのベース
−エミッタ間が順方向にバイアスされ、トランジスタ８
ａがＯＮ状態となってコレクタ電流が流れるために、ト
ランジスタ５０もＯＮ状態となる。トランジスタ５０が
ＯＮ状態になると、トランジスタ５０からモータ１２に
駆動電流が供給されてモータ１２が回転駆動される。

【００２８】この場合、モータ１２の端子電圧がトラン
ジスタ８ｂのベースに印加され、トランジスタ８ａ、８
ｂにより、可変抵抗器７で設定されるバイアス電圧値
と、モータ１２への印加電圧値との比較動作が行われな
がら、モータ１２にはトランジスタ５０を介して、起動
電圧値以上の電圧が印加されてモータ１２の回転駆動が
行われる。そして、可変抵抗器７によって、最大抵抗値
が設定されると、モータ１２には最大の駆動電流が供給
され、高速度で回転するモータ１２によって、ベルの音
量は最大音量に達する。また、可変抵抗器７の設定抵抗
値を減少させて行くと、トランジスタ５０のコレクタ電
流が次第に減少するために、モータ１２の駆動電流が減
ってモータ１２の回転速度が低下しベルの音量が減少し
ていく。

【００２９】本実施の形態では、可変抵抗器７による設
定抵抗値が減少し、モータ１２に印加される端子電圧が
モータ１２の起動電圧以下に達すると、定電流供給回路
５１から駆動電流がモータ１２に供給され、モータ１２
は定電流供給回路５１からの駆動電流によって回転駆動
される。この場合には、モータ１２によってベルは最小
音量で鳴動し、定電流供給回路５１からの駆動電流によ
る定電流制御によって、モータ１２は安定に回転駆動さ
れ、ベルの最低音量での鳴動が安定に行われる。

【００３０】また、利用者による可変抵抗器７での最小
音量の調整操作時に、可変抵抗器７による設定電圧がモ
ータ１２の起動電圧を下回って、モータ１２が停止し、
モータ１２の端子電圧が低下すると、トランジスタ１６
のベース−エミッタ間が逆方向にバイアスされ、トラン
ジスタ１６がＯＦＦ状態となるために、トランジスタ１
７のベース−エミッタ間に順方向バイアスが印加され、
トランジスタ１７にコレクタ電流が流れる。そして、ト
ランジスタ１７のコレクタ電流によって、トランジスタ
１８のエミッタ−ベース間が順方向にバイアスされるの
で、トランジスタ１８がＯＮ状態になって、トランジス
タ１８からモータ１２に駆動電流が供給され、モータ１
２は直ちに再起動されて回転駆動され、ベル音は停止す
ることなく鳴動を継続する。

【００３１】図３は図２を概略的に示したものであり、
前述したように、ボリューム回路７Ａにより起動電圧以
上の電圧がモータ１２に印加されるように抵抗値が設定
されていると、モータ１２には設定された抵抗値に基づ
く端子電圧が印加され、モータ１２の回転によってベル
が鳴動する。可変抵抗器７で設定される抵抗値が減少し
て、モータ１２の端子電圧がモータ１２の起動電圧以下
になると、定電流供給回路５１による定電流制御によっ
て、モータ１２が回転しベルが最小音量で鳴動する。そ
して、可変抵抗器７による最小音量の設定時にモータ１
２が停止すると、検知駆動回路５５によって、トランジ
スタ１８からモータ１２に駆動電流が供給されてモータ
１２が直ちに再起動される。

【００３２】このように本実施の形態によれば、可変抵
抗器７による設定抵抗値の調整によって、トランジスタ
５０からモータ１２に供給される駆動電流が調整され、
モータ１２の回転速度が変化し、モータ１２によって鳴
動されるベルの音量の調整が行われ、可変抵抗器７によ
り設定抵抗値を増大させるとベルの音量が大きくなり、
可変抵抗器７により設定抵抗値を減少させるとベルの音
量が小さくなる。本実施の形態では、最小の音量を設定
するために、可変抵抗器７の抵抗値を減少させ、モータ
１２に起動電圧以下が印加される状態になると、モータ
１２は、定電流供給回路５１によって定電流制御され、
ベルは最小音量で安定に鳴動する。また、可変抵抗器７
の設定抵抗値を最小にする調整操作時に、モータ１２の
端子電圧が所定電圧以下になって、モータ１２が停止す
ると、トランジスタ１６がＯＦＦ状態になり、トランジ
スタ１７、１８がＯＮ状態になって、直ちにトランジス
タ１８からモータ１２に駆動電流が供給され、モータ１
２が再起動される。このために、本実施の形態によれ
ば、ベルの最小音量での鳴動が安定に行われるととも
に、利用者は、可変抵抗器７によるベルの最小音量の設
定を、ベル音を停止させることなく、煩雑な再起動操作
を行わずに、簡単な操作で行うことが可能になる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ベル音を最小音量に調整する操作時にベル用モータが停
止しても、ベル用モータは再起動手段により、直ちに自
動的に再起動され、利用者は、最小音量近傍のベル音の
調整を簡単な操作でベル音を停止させることなく適確に
行うことが可能になる。また、本発明によれば、最小音
量近傍のベル音を安定に鳴動させることが可能になると
ともに、ベル用モータの停止を定電流駆動状態で精度よ
く判定することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示す回路図
である。

【図２】本発明の第２の実施の形態の構成を示す回路図
である。

【図３】図２の回路を概略的に示す図である。

【符号の説明】

５…時計ＩＣ回路 ６…トランジスタ ７…可変抵抗器 ８ａ、８ｂ…トランジスタ １２…モータ １４…３端子レギュレータ １６、１７、１８…トランジスタ ３０、３１、３３…トランジスタ ３４…コンデンサ ３５…抵抗 ３６…トランジスタ ３８…ワンショット回路 ４０、４２、４３…トランジスタ ５０…トランジスタ ５１…定電流供給回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G04G 21/02 G04G 13/02 G10K 1/063

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 調整値に応じた駆動電圧を供給してベル
   用モータを駆動可能なベル用モータの駆動回路であっ
   て、 前記ベル用モータの端子電圧が所定値以下に低下した場
   合に、前記ベル用モータが停止したものと判定する停止
   判定手段と、 前記停止判定手段により前記ベル用モータが停止したと
   判定された場合に、前記ベル用モータに再起動用電圧を
   供給する再起動手段とを有するベル用モータの駆動回
   路。
2. 【請求項２】 駆動電圧を供給してベル用モータを駆動
   可能なベル用モータの駆動回路であって、 前記ベル用モータの駆動電圧を所定の電圧領域内で調整
   する電圧調整手段と、 前記電圧調整手段で調整される駆動電圧が所定値以下に
   なると、前記ベル用モータの駆動を定電流供給回路によ
   る定電流駆動に切り換える制御手段と、 前記定電流駆動時の前記ベル用モータの端子電圧が所定
   値以下に低下した場合に、前記ベル用モータが停止した
   ものと判定する停止判定手段と、 前記停止判定手段により前記ベル用モータが停止したと
   判定された場合に、前記ベル用モータに再起動用電圧を
   供給する再起動手段とを有するベル用モータの駆動回
   路。