JPS5828469Y2 - コガタデンチドケイノモ−タコウゾウ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、小型電池時計のうちでパルス電流により運転
されるモータの電気的絶縁に関するものである。

近年、ＭＯＳ−ＩＣ技術の開発により複雑な回路構成も
非常に高密度化され、小型時計の分野も急激な電子化が
進んでいる。

例えば、高周波の水晶発振を毎秒１ステツプの間けつ送
りで運転するいわゆる水晶時計用の回路も数ミリメータ
角に収納され急速に商品化されつつある。

本考案はこの様な情勢に鑑み、電子回路よりパルス電流
を供給され、時計の運転をつかさどる変換器のうちで、
特にコイル部分の電気的絶縁を見直し、性能を向上し、
加工を容易にし、低コストのモータを供給しようとする
ものである。

これを小型水晶時計の変換器で最も広く応用されている
と思われるステップモータ変換器の場合を例にとって説
明する。

第１図はステップモータ変換器のモデル図である。

小型水晶時計において一般的には、ステータ１．２とコ
イル３は別体で加工されるが一体になっていても原理的
には同一である。

コイル３には回路より第２図に示す様な反転パルス電流
が与えられる。

この電流によりコイル３には、コイル巻数と前記パルス
電流の波高値ｉの積に比例する磁力が発生する。

この磁力をステータ１，２により永久磁石を有するロー
タ４付近まで導き、ロータ４の永久磁石との吸引、反発
によりロータ４を回転させ輪列部さらには指示部へと回
転を伝達している。

この為、巻線の効率を上げることは、小型時計において
重要な点である。

ところでロータ４は、磁石が双極子である性質上極数を
偶数個持っており、ステータ１，２に対し１パルスごと
その極性を交互にした状態で静止する。

従って正常な運転を続ける為には、コイル３に供給され
るパルス電流は、第２図に示す如く連続的に反転して与
えられるのが一般的である。

さらに小型電池時計の場合これらモータの構成部材は、
電池と共に同一の機枠に固定されており、電池の一方の
極は機枠に短絡されるのが通例であり安定性も高い。

この為、もしコイル３の端末部の一部が機枠と電気的に
短絡した場合には、コイルの短終部と電池の一方の極が
同電位となり、コイル３に反転パルス電流が与えられて
も、コイルには二方向のうち実質的に一方向のみの電流
しか流れないことになる。

従来より用いられている小型電池時計のモータ１駆動回
路を第５図に示す。

１０，１１，１２゜１３はＭＯＳトランジスターで、端
子１４と１５には交互にバルン信号が印加さ和る。

端子１４に信号が印加されるときはトランジスタ１１と
１２がＯＮＬ、端子１５に信号が印加されるときはトラ
ンジスタ１０と１３がＯＮすることになり、コイル３に
二方向に電流を流すことができる。

ここで、もしコイルの一層目がコイル芯と短絡した場合
を考える。

第５図中、点線１６で示された所が短絡部分である。

図から明らかなように、コイルが短絡すると、端子１４
にパルスが印加されたとき、電流は短絡部分１６からト
ランジスタ１１を通って○側に流れ、端子１５にパルス
が印加されたとき、電流は短絡部分１６からトランジス
タ１３を通って○側に流れることになる。

従ってコイルにはあたかも二方向の電流が流れるが、コ
イルの短絡部分はコイルの一層目で発生しているので、
一方のコイル巻数は著しく少なく、ロータを回動させる
ことはできない。

よって、コイルが一層目で短絡すると、実質的にコイル
には一方向の電流しか流れないことになって、モータは
正常に運転されない。

従って小型電池時計のモータにおいて、コイル３は機枠
と電気的に絶縁するのが不可欠となっている。

即ち、従来の実施例を考えた場合、第３図に示す様にコ
イル３の両端末３ａ 、３ｂは、リード線を印刷した絶
縁板７にハンダ付けなどの端末処理を施し機枠５と電気
的に絶縁されている。

さらに、コイル３は、銅などの金属導線の表面にプラス
チックなどの絶縁塗料を薄く焼きつけた細線即ちコイル
用線を、適当な張力をもって高透磁材のコイル芯３ｃの
上に層状にきつく巻き重ねたものであり、このコイル芯
３ｃとコイル用線の巻線一層目の接触部において、特に
コイル芯３Ｃ断面は機枠５に固定する関係上方形などの
様に角をもっている場合がほとんどでこの角の部分の接
触部においてコイル用線の絶縁塗料がはげやすく絶縁が
不良になる場合が多く、第３図に示す様に、コイル芯３
ｃの回りにビニルテープなどの絶縁膜６を巻いたりプラ
スチックのコイル絶縁用枠をかぶせたりしてその上に巻
線を施しコイルの絶縁を行なっていた。

巻線二層目以後は、プラスチックの絶縁塗料を焼きつけ
たコイル用線同士の接触になる為、絶縁不良は皆無とい
ってよく、絶縁に対し注意を払う必要はほとんどない。

小型時計に於て、コイル芯３ｃの回りに絶縁膜やコイル
絶縁用枠を巻くことは容易でなく、用いること自体だけ
でもコスト高となっていた。

さらに、コイル用線に比べ数倍も厚みのある絶縁膜やコ
イル絶縁用枠を巻きつけることにより、実際のコイル巻
数が減少し、コイル巻径が大きくなり巻線効率を下げて
いた。

さらにコイル端末処理部分は、ネジ８ピン９などの機枠
５への固定手段を構する部分と重なり合う場合が多く、
そのスペースも非常に小さくならざるを得ない。

この為、コイル端末処理も非常な困難をきわめていた。

本考案はこの様な点に留意して、コイル部分のみでの絶
縁を考えるのでなく、ロータ４剣徐くモータ部分全体を
機枠５より絶縁しようとするものである。

一実施例を第４図に示すと、コイル３及びステータ１，
２を固定するピン９と機枠５の間並びにステータ１，２
と機枠５の間に絶縁物１０を介在させようとするもので
ある。

こうすれは、絶縁膜６を用いなくとも巻線一層目とコイ
ル芯３Ｃの短絡によるモータの止りを防止できる。

さらに一層目の短絡による電流ロスは非常に微少であり
短絡しないものに比べ性能上はとんど変らない為巻線効
率も上昇でき、絶縁膜使用による加工コストも低減でき
る。

その上コイル端末のうち巻き始め３ｂはコイル３、ステ
ータ１，２のうち余裕のとれるどの場所にでも直接ハン
ダ付せ等の端末処理をしてもよくスペース上の利点もあ
る。

こうすれば加工コストが低下し、より高性能のモータを
安価に供給できる。

又さらにコイル一層目を意識的にコイル芯３ｃと短絡さ
せ巻き込み端末巻き始めの役割をさせコイル端末巻き終
り３ａのみを処理する方式をとることも可能であり、こ
うすれば、端末処理が一方面ですむため、その効果は多
大なものとなる。

以上は、水晶時計のステップモータ変換器について説明
したが、アンクルによる逆説進機を用いた場合でも、そ
の他の場合でも、前述の様になつていれば同様にして適
用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ステップモータの構造を示す原理図。 第２図は、コイルに供給される反転パルス電流の略図。 第３図は、従来の構造を示す断面図。第４図は、本考案
の一実施例を示す断面図。 第５図は、従来公知の時計用モータ駆動回路図。 １．２・・・ステータ、３・・・コイル、３ａ・・・コ
イル端末（巻き終り）、３ｂ・・・コイル端末（巻き始
め）、３Ｃ・・・コイル芯、４・・・ロータ、５・・・
機枠、６・・・絶縁膜、７・・・リード線を印刷した絶
縁板、８・・・ネジ、９・・・機枠に固着したピン、１
０・・・絶縁物。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 永久磁石からなるローターと、該ロータをほぼ包囲する
   円弧状端面を有する板状ステータ及び前記ステータを励
   磁するための駆動コイルが巻回されたコイル芯とを有し
   、時計機枠上にネジもしくはピン等の固定手段でステー
   タ及び時計機枠と平行な状態でコイル芯が固定され、か
   つ電池の一方の極が前記機枠と短絡されている小型電池
   時計のモータ構造において、前記時計機枠と前記ステー
   タ及びコイル芯はそれらを貫く固定手段に支持されてお
   り、且つ、前記ステータ及びコイル芯は前記時計機枠と
   の間に配置された絶縁部材によって前記時計機枠から完
   全に絶縁されており、前記コイルの一対の端末の一方は
   、ステータもしくはコイル芯の平面上に配置された絶縁
   上のリード線に接続され、他の一方は、ステータもしく
   はコイル芯の平面上に直接電気的に接続したことを特徴
   とする小型電池時計のモータ構造。