JPH0421150B2 - - Google Patents

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JPH0421150B2
JPH0421150B2 JP62051262A JP5126287A JPH0421150B2 JP H0421150 B2 JPH0421150 B2 JP H0421150B2 JP 62051262 A JP62051262 A JP 62051262A JP 5126287 A JP5126287 A JP 5126287A JP H0421150 B2 JPH0421150 B2 JP H0421150B2
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JP
Japan
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circuit
drive
coil
output
pulse train
Prior art date
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JP62051262A
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JPS63217288A (ja
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Hiroshi Aoki
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Seikosha KK
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Seikosha KK
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Publication date
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Priority to US07/164,428 priority patent/US4868709A/en
Priority to DE3807177A priority patent/DE3807177A1/de
Priority to KR1019880002279A priority patent/KR910002794B1/ko
Priority to CN88101201A priority patent/CN1012595B/zh
Publication of JPS63217288A publication Critical patent/JPS63217288A/ja
Publication of JPH0421150B2 publication Critical patent/JPH0421150B2/ja
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Priority to HK681/93A priority patent/HK68193A/xx
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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C5/00Electric or magnetic means for converting oscillatory to rotary motion in time-pieces, i.e. electric or magnetic escapements
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D19/00Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase
    • G05D19/02Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase characterised by the use of electric means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Magnetic Treatment Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は振子等の駆動に用いられる電磁駆動回
路に関するものである。
[従来の技術] 例えば時計の振子を一つのコイルで検出および
駆動する駆動回路として第4図に示すものがあ
る。この回路の動作について説明すると、振子の
永久磁石Mが第5図Aのように、コイルL2に近
づくと、コイルL2には磁石Mを反発する方向に
誘起電圧V1(第6図A)が生じ、第5図Bのよう
に磁石Mに対向すると、誘起電圧は0となり、第
5図Cのように磁石Mから離れると、コイルL2
には磁石を吸引する方向に誘起電圧V2(第6図
A)が生じる。
この誘起電圧は第4図の端子Pに発生するもの
で、これが基準電圧vrを越えると、トランジスタ
T2がオフになり、トランジスタT1がオンになつ
てコイルL2に駆動電流が流れる。このトランジ
スタT1のオン時間t4はコンデンサCおよび抵抗
R1の時定数によつて決まるものである。
磁石を効率よく駆動するには、吸引駆動の場合
には、第5図Aのタイミングで、すなわち第6図
Aのように誘起電圧V1の極大点において駆動す
るのが好ましい。そこでこの条件を満足するよう
に、基準電圧vrおよび駆動時間t4を適宜設定して
いる。
[発明が解決しようとする問題点] 通常、振子を駆動する場合には、振り竿の長さ
あるいは振り角の大きさに応じて駆動タイミング
や駆動時間が異なるものである。
ところが上記の回路構成では、駆動時間が、コ
ンデンサCおよび抵抗R1による時定数によつて
一義的に決まつてしまうため、振り竿の長さある
いは振り角の大きさに応じてその都度上記の時定
数を調整しなければならないものであつた。
また駆動タイミングを変えるには基準電圧vr
適宜調整しなければならないものであつた。
例えば、第6図Aの場合と同じ振子を用いて、
これより振り角を小さくすると、第6図Bのよう
に、誘起電圧の振幅が小さく、かつその変化が緩
慢になる。この場合には、基準電圧vrを調整して
駆動タイミングを調整しなければならず、しかも
誘起電圧の極大点において、上記より長い時間t5
の間コイルに駆動電流を流す必要があり、コンデ
ンサCおよび抵抗R1による時定数を変更しなけ
ればならないのである。
この場合、例えば第6図Aの破線で示すよう
に、駆動時間が最適時間t4よりも長い時間に設定
されると、振り角が必要以上に大きくなつてしま
い、また逆極性の誘起電圧V2の発生タイミング
においても駆動電流が流れてしまい、無駆な電流
を消費することになつてしまう。
また第6図Bの場合において、破線で示すよう
に、最適時間t5よりも短い時間に設定されると、
必要な駆動力が得られず、振子が停止してしまう
ことがあつた。
さらに、振り竿の長さが異なる場合にも、上記
と同様の調整が必要であり、同様の欠点が生じる
ものであつた。
このように、従来の回路構成では、振り角の大
きさあるいは振り竿の長さに応じて、その都度回
路の時定数および基準電圧の両方を調整しなけれ
ばならず、しかもこの調整がずれると、電流消費
の無駄が生じたり、振子が停止したりする欠点が
あつたのである。
本発明は、1コイルで永久磁石の検出および駆
動を行うものにおいて、無駄な消費電流がなく効
率よく駆動が行えて所望の振幅に安定させること
ができ、しかも振動周期が異なる場合にも自動的
に最適駆動が行えるようにしたものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、永久磁石の検出および駆動を行うコ
イルの誘起電圧が基準電圧を越えたときに出力を
発生する比較回路を設け、この比較回路からの出
力発生に応答して駆動パルス列を発生するパルス
発生回路を設け、この駆動パルス列によつてコイ
ルに駆動電流を流し、上記比較回路からの出力停
止に応答して上記駆動パルス列を停止するように
し、また駆動停止時の基準電圧を駆動開始時のそ
れと異ならせることによつて、より適切な駆動が
行えるようにしたものである。
[実施例] 第1図において、Vrは基準電圧源で、第2図
aの基準電圧vrに設定してある。CMは比較回路
で、コイルL1の誘起電圧が基準電圧vrを越えたと
きに出力を発生するものである。G1,G2はゲー
ト回路、Fはフリツプフロツプ回路で、これらに
よつて制御回路を構成している。W1,W2はパル
ス発生回路を構成するワンシヨツトパルス発生回
路であり、それぞれの出力パルス幅はt1,t2に設
定してある。INはインバータ、Sは駆動回路を
構成するトランジスタである。
つぎに動作について第2図を参照しながら説明
する。比較回路CMから出力が発生していない状
態では、ゲート回路G1の出力によつてワンシヨ
ツトパルス発生回路W1,W2がそれぞれセツトお
よびリセツトされている。
そこでコイルL1の誘起電圧が第2図aのよう
に、基準電圧vrを越えると、比較回路CMから第
2図bのように出力が発生し、ゲート回路G1
介してワンシヨツトパルス発生回路W1,W2のセ
ツト、リセツトが解除される。そのためワンシヨ
ツトパルス発生回路W1の出力は第2図dのよう
に時間t1後に“0”に反転し、これによつてワン
シヨツトパルス発生回路W2がトリガされ、その
出力からは時間t2の幅のパルスが発生する。こう
してワンシヨツトパルス発生回路W1,W2が発振
し、ワンシヨツトパルス発生回路W1の出力から
は第2図dの駆動パルス列が発生する。この駆動
パルス列の最初のパルスの立上りによつてフリツ
プフロツプ回路Fがトリガされ、その出力Qが第
2図eのように“1”に保持される。したがつて
ゲート回路G1の出力は第2図cのように、比較
回路CMの出力発生から“1”に保持され、ゲー
ト回路G2からは第2図fのように駆動パルス列
が発生する。この駆動パルス列によつてトランジ
スタSがオンになり、コイルL1に駆動電流が流
れるものである。
上記駆動パルス列はフリツプフロツプ回路Fの
クロツク入力に供給されており、その立上りによ
つて比較回路CMの出力状態の判定が行われる。
そのため、比較回路CMから出力が発生している
間は上記駆動パルス列が発生してコイルL1が駆
動される。
そして誘起電圧が基準電圧vr以下になつて比較
回路CMの出力が停止すると、その後最初に発生
する駆動パルスの立上りによつてフリツプフロツ
プ回路Fの出力が“0”に反転して駆動パルス列
が停止し、コイルL1の駆動が停止する。
以上のように、誘起電圧が基準電圧vrを越えて
いる間コイルに駆動電流が流れるものである。そ
のため、常に誘起電圧の極大点において効率よく
駆動することができ、しかも一定の振り角に安定
させることができる。すなわち、振り角が小さい
ときは誘起電圧が緩慢になるため第3図Aのよう
に駆動時間taが長くなり、振り角が増大すると誘
起電圧が第3図Bのように急峻になるため駆動時
間tbが短くなり、ある一定の振り角に安定するよ
うに自動制御が働くものである。
さらに、振動周期の異なる振子(振り竿の長さ
が異なる)に対しても自動的に最適な駆動が行え
るものである。
ところで、上記の説明では省略したが、ワンシ
ヨツトパルス発生回路W2の出力幅t2は以下のよ
うに設定してある。コイルL1は駆動パルス列に
よつて駆動されるため、このパルスが途切れたと
きに第2図aのようにリンギングrが通常1ms
程度生じる。このリンギングの発生中はコイル
L1の誘起電圧が不安定になるため、この間につ
ぎの駆動パルスが発生してフリツプフロツプ回路
Fによつて比較回路CMの出力判定が行なわれる
と、誤動作の危険性がある。そこで誘起電圧が安
定した状態でつぎの駆動パルスが発生するよう
に、ワンシヨツトパルス発生回路W2の出力幅t2
を数ms程度に設定しておくものである。
なおコイルを駆動する場合には、数ms程度の
駆動停止時間が存在しても、永久磁石の付勢に影
響はなく、無視できるものである。
上記の実施例では、駆動開始タイミングおよび
駆動停止タイミングを決定する基準電圧vrを同じ
電圧にしたが、両者を異ならせて駆動終了タイミ
ングを調整するようにしてもよい。例えば、基準
電圧源として電圧可変のものを用い、この電圧を
フリツプフロツプ回路Fの出力によつて第2図a
のよう電圧vr1に切り換えることによつて、最後
の駆動パルスを発生しなくすることができる。こ
れによつて駆動時間のより細かな調整が可能にな
るものである。
ところで一般に誘起電圧の振幅は電源電圧の変
動によつて影響を受けるものである。誘起電圧の
振幅が変動すると、基準電圧を越えるタイミング
がずれ、ひいては駆動タイミングおよび駆動時間
の変動を引き起す結果となつてしまう。そこで、
電源変動による影響を小さくするために、基準電
圧vrを、電圧変動の影響が小さな、低めの電圧に
設定しておき、比較回路からの出力を遅延回路に
よつて一定時間だけ遅らせ、この時点から駆動を
開始するようにしてもよい。例えば、第2図aの
ように、基準電圧を低い電圧vr2に設定しておく
ことにより、誘起電圧が電圧vr2を越えたときに
比較回路から出力が発生するが、これを遅延回路
(図示せず)によつて時間t3だけ遅らせてフリツ
プフロツプ回路Fおよびゲート回路G1に供給す
るものである。これによつて、電源電圧の変動に
よる影響を小さくでき、しかも最適のタイミング
および駆動時間でコイルを駆動することができる
ものである。
[発明の効果] 本発明によれば、一つのコイルによつて永久磁
石を検出および駆動し、コイルの誘起電圧が基準
電圧を越えたときに比較回路から出力を発生さ
せ、この出力の発生中に駆動パルス列を発生して
コイルに駆動電流を流すようにしたので、常に誘
起電圧の極大点において効率よく駆動することが
でき、しかも永久磁石を安定した振幅で駆動する
ことができる。すなわち、振り角が小さいときに
は駆動力が大きく、逆に振り角が大きくなると駆
動時間が短くなるため、一定の振り角に安定する
ように自動制御が働くものである。また基準電圧
を変えるだけで容易に振幅を調整することができ
る。
また固有周期の異なる振子に対しても自動的に
最適のタイミングおよび駆動時間で駆動すること
ができる。
さらに、比較回路からの出力の発生後に基準電
圧を切り換えることにより、駆動停止のタイミン
グを調整することができ、駆動時間をより細かく
調整することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示した論理回路
図、第2図および第3図は第1図の動作説明のた
めの電圧波形図、第4図は従来の電磁駆動回路の
一例を示した電気回路図、第5図は永久磁石とコ
イルの位置関係を示した説明図、第6図は第4図
の動作説明のための電圧波形図である。 L1……コイル、Vr……基準電圧源、CM……
比較回路、F……フリツプフロツプ回路、G1
G2……ゲート回路、W1,W2……パルス発生回
路、S……駆動回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 永久磁石を検出および駆動するコイルと、こ
    のコイルの誘起電圧が基準電圧を越えたときに出
    力を生じる比較回路と、この比較回路からの出力
    発生に応答して駆動パルス列を発生するパルス発
    生回路と、上記駆動パルス列によつて動作し上記
    コイルに駆動電流を流す駆動回路と、上記比較回
    路からの出力の停止に応答して上記パルス発生回
    路からの駆動パルス列を停止する制御回路とから
    なる電磁駆動回路。 2 永久磁石を検出および駆動するコイルと、こ
    のコイルの誘起電圧が基準電圧を越えたときに出
    力を生じる比較回路と、この比較回路からの出力
    発生に応答して駆動パルス列を発生するパルス発
    生回路と、上記駆動パルス列によつて動作し上記
    コイルに駆動電流を流す駆動回路と、上記駆動パ
    ルス列の発生開始後に上記比較回路の基準電圧を
    変更する切換え回路と、上記比較回路からの出力
    の停止に応答して上記パルス発生回路からの駆動
    パルス列を停止する制御回路とからなる電磁駆動
    回路。
JP62051262A 1987-03-06 1987-03-06 電磁駆動回路 Granted JPS63217288A (ja)

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GB8805130A GB2203866B (en) 1987-03-06 1988-03-03 Electromagnetic drive circuit
US07/164,428 US4868709A (en) 1987-03-06 1988-03-04 Electromagnetic drive circuit
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KR (1) KR910002794B1 (ja)
CN (1) CN1012595B (ja)
DE (1) DE3807177A1 (ja)
GB (1) GB2203866B (ja)
HK (1) HK68193A (ja)
SG (1) SG51693G (ja)

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US4868709A (en) 1989-09-19
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