JPH0723982U - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 目覚し時計等の駆動源となるステッピングモ
ータにおいて、秒針車が直接連結可能なロータ構造を得
る。 【構成】 取付板２２上に２校のほぼＵ字形のヨーク片
２３ａ，２３ｂを対設してステータ２３を構成する。両
ヨーク片２３ａ，２３ｂの一端は円形磁極部２３ｃを形
成し、他端は電磁コイル２４内で磁気的に連結される。
ステータ２３の円形磁極部２３ｃ中心において取付板２
２に植立したピン２２ａにほぼ円柱状のロータ２１を回
転自由に装着する。該ロータ本体２１ａ下部に円周方向
に２極分割着磁された環状永久磁石２１ｄを嵌着すると
共に、本体２１ａ上端円形面に同心状に２本の駆動ピン
２１ｃを立設する。駆動ピン２１ｃは秒針車２６等と直
接に噛み合って分針車２８、時針車３０の歯車列を駆動
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、時計等の駆動源となるステッピングモータにおけるロータ構造に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、例えば小型の目覚し時計等においては、時計の針を駆動するために、小 型、低消費電力のステッピングモータが広く使用されている。図４はロータに永 久磁石を使用した従来のステッピングモータの一構成例を示すもので、（ａ）は その平面図、（ｂ）はステータの平面図である。同図において、１はプラスチッ ク成形された時計機構部地板を兼ねたステッピングモータ部品の取付板で、その 所定位置に複数のボス１ａが突設されている。２，３はそれぞれ珪素鋼板等で作 られた、ほぼＵ字形のヨーク片で、この両片でステータを構成し、その内鉄脚２ ａ，３ａを電磁コイル５の中央角孔（図示せず）に挿着した後、ヨーク片２，３ の所定位置に穿設されている透孔２ｂ，３ｂを前記取付板１のボス１ａに嵌着し て固定する。また、電磁コイル５はその中央角孔に角形磁性棒６を圧入してステ ータ４と共に取付板１に固定する。１ｂは電磁コイル５に対して設けられた取付 板１の切欠部である。７はロータで、図５に示す如く、円柱状本体７ａの外周に 円周方向に２極分割着磁された永久磁石７ｃが嵌着され、ステータ４のヨーク片 ２，３の磁極脚２ｃ，３ｃが形成する円形磁極部８の中心部に立設した軸１ｃに 回転可能に設けられている。尚、７ｂは軸１ｃとの係合穴で、９はピニオンであ る。

【０００３】 以上のように構成されたステッピングモータは、電磁コイルにパルス電流が流 れて磁界が発生すると、その磁束φがヨーク片２→ロータ７→ヨーク片３→磁性 棒６→ヨーク片２を通って導かれ、外周をＮ極，Ｓ極に２分割して着磁されてい るロータ７は、回転して１８０°毎に回転、ストップを繰り返えす。従って、ロ ータ７の軸に装着されたピニオン９を介して相手歯車に所定回転数の出力が得ら れる。

【０００４】 図６は上記構成のステッピングモータを３針時計の駆動源とした適用例で、展 開した歯車列でその概略を示してある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記構成のステッピングモータによる時計機構では、時計の時 分針等の駆動がロータ７に設けられたピニオン９を介して歯車列１０〜１５によ って行なわれるので、ピニオン９が歯車列へ駆動力を伝達するためには、少なく とも３枚以上の歯数のものが必須要件となり、また、ピニオン９と噛み合う伝車 １０が必要になり、機構が複雑になるといった問題点があった。

【０００６】 本考案は、このような従来の技術の有していた問題点を除去するために、ピニ オンの代りに一対のピンを使用し、しかも、これをロータの上端面において、ロ ータと同心円上に立設することにより、秒針車への伝車を不要にし、低価格化を 図った小型，低消費電力の時計用ステッピングモータを提供することを目的とす るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案の構成を、実施例に対応する図１を用いて説 明すると、本考案は、取付板２２と、この取付板２２に回転可能に立設されたロ ータ２１と、このロータ２１を回転駆動するために一定駆動電流によって励磁さ れる電流コイル２４と、この電磁コイル２４の発生する磁束を導くために該コイ ル内を通りロータ２１を介在して前記取付板２２に対設された一対のヨーク片２ ３ａ，２３ｂよりなるステータ２３とを備えたステッピングモータであって、前 記ロータ２１は、円柱状本体２１ａと、その外周下部に嵌着された環状氷久磁石 ２１ｄと、前記円柱状本体２１ａの上端面に同心状に並立された一対の駆動ピン ２１ｃとから構成されたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】

以上のステッピングモータにおいては、ロータ２１は、電磁コイル２４を付勢 していないときは、環状永久磁石２１ｄとステータ２３とは両者間のギャップの 小さい位置（図１）で引き合って静止する。すなわち、ロータ２１のＮＳ軸がス テータ２３の磁極部１２３ａ，１２３ｂと直角になる状態で静止し、一方の駆動 ピンは歯車２６と噛み合い、他方は遊んでいる。従って、電磁コイル２４が付勢 されると、ロータ２１は１８０゜回転して、今度は他方の駆動ピンが歯車２６と 噛み合う。これにより、駆動ピン２１ｃは所定の歯車（図１の場合は秒針車２６ ）を駆動するから、ピニオンが不要になる。

【０００９】 また、上記所定の歯車の歯数を６０枚にすれば、秒針車として作用し、従来必 須とされていた伝車（図６で示した一番車１０）及びピニオンが不要になる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面を参照して説明する。 図１は、本考案に係るステッピングモータを３針目覚し時計に適用した一実施 例を示したもので、（ａ）は要部平面図、（ｂ）はその側断面図である。また、 図２は図１のステッピングモータにおけるロータを示したもので、（ａ）はその 分解斜視図、（ｂ）は取付板への装着状態を示す分解斜視図である。 図１，２において、２１はロータで、プラスチック等の本体２１ａと、その上 方から挿着される非磁性体の頭部２１ｂと、この頭部２１ｂの円形上端面に同心 状に並立する一対の駆動ピン２１ｃと、本体２１ａの下部に嵌装されて外周面を 円周方向にＮ極とＳ極に２分割着磁された環状永久磁石２１ｄとで構成されてお り、本体２１ａの中心穴１２１ａで取付板２２に植立したピン２２ａに回転可能 に挿着されている。２３はヨーク片２３ａ，２３ｂで構成されるステータで、図 ４で説明した従来ステッピングモータの場合と同様に形成されており、各内鉄脚 （図示せず）は電磁コイル２４の中心孔（図示せず）に挿着され、角形磁性棒２ ５によって磁性的に連結されている。また、２６はロータ２１の駆動ピン２１ｃ と噛み合う歯数が６０枚の秒針車、２７は秒針車２６とそのピニオン２６ａを介 して噛み合う伝車、２８は伝車２７とそのピニオン２７ａを介して噛み合う分針 車、２９はピニオン２８ａを介して噛み合う時針車である。尚、２６ｂ，２８ｂ ，３０ａはそれぞれ秒針，分針，時針である。

【００１１】 次に、このように構成されたステッピングモータの動作について説明する。 まず、電磁コイル２４にパルス電流を流すと、ステータ２３のヨーク片２３ａ ，２３ｂのロータ対向部１２３ａ，１２３ｂがロータ２１と対向してＮ極，Ｓ極 に磁化される。このため、ロータ２１はステータ２３と反発し合ってＡ方向に回 転を始め、通電が終了すると半回転（１８０°）して静止する。このため、ロー タ２１の極性は図１と反対になる。次いで、逆方向に電流を流すと、ステータ２ ３の磁極も逆になり、互いに反発して、ロータ２１は再びＡ方向に半回転し、１ 回転を終了する。

【００１２】 ところで、ロータ２１の駆動ピン２１ｃは図１に示されるように、歯数が６０ 枚の秒針車２６と直接に噛み合っているから、ロータ２１がＡ方向に回転すると 、図３のように、下方の駆動ピン２２１ｃは、秒針車２６の噛み合っている歯Ｔ をその歯形に沿って圧接し、一点鎖線Ｂ１で示される状態を経て秒針車２６をＢ 方向に移動させた後上方にでると同時に、上方の駆動ピン１２１ｃが代って秒針 車２６と噛み合い、ロータ２１が静止する。即ち、ロータ２１の半回転毎に秒針 車２６は１歯分だけ回転し、１秒運針を行なう。これによって、以下の歯車列が 作動して、分針車２８，時針車３０が回転して、三針時計の機能が発生する。

【００１３】 このように、本考案に係るステッピングモータによれば、従来では必要であっ たピニオン９と伝車１０を介在（図６参照）せずに、ロータ２１の駆動ピン２１ ｃによって直接秒針車を駆動できるようになる。

【００１４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、以下に記載されるような効果を奏する 。ピンロータにしたので、ステッピングモータからの駆動出力構造が簡略化され 、相手歯車が歯数６０枚であれば直接秒針駆動が可能になる。

【００１５】 また、ピンローラの２本の駆動ピンと出力歯車との係合構造となるため、極小 型ピニオンギヤが得られるようになり、大きな減速比が得られる。

【００１６】 さらに、ピン加工は歯車加工よりも容易であるから、低コスト化が図れる。

【００１７】 さらにまた、本考案のステッピングモータを目覚し時計等の駆動源とすれば、 時計機構全体がコンパクト化されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す要部平面図及び側断面図
である。

【図２】本考案に係るステッピングモータのロータ構造
を示す分解斜視図及び回転機構図である。

【図３】本考案のピンロータと相手歯車の係合経過説明
図である。

【図４】従来ステッピングモータの構成を示す要部平面
図及びステータの平面図である。

【図５】図４のロータを示す斜視図である。

【図６】従来ステッピングモータの３針時計への適用例
を示す概要図である。

【符号の説明】

２１ ロータ ２２ 取付板 ２３ ステータ ２４ 電磁コイル ２６ 秒針車 ２７ 伝車 ２８ 分針車 ２９ 伝車 ３０ 時針車

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 取付板と、この取付板に回転可能に立設
   されたロータと、このロータを回転駆動するために所定
   の駆動電流により励磁される電磁コイルと、この電磁コ
   イルの発生する磁束を導くために該コイル内を通り、前
   記ロータを介在して前記取付板上に対設された一対のヨ
   ーク片とからなるステータとを備えたステッピングモー
   タにおいて、前記ロータは、円柱状本体と、その外周下
   部に嵌着された環状永久磁石と、前記円柱状本体の上端
   面に同心状に並立された一対の駆動ピンとから成ること
   を特徴とするステッピングモータ。