JPS607920B2 - 時計用ステツプモ−タ - Google Patents

時計用ステツプモ−タ

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Publication number
JPS607920B2
JPS607920B2 JP54076106A JP7610679A JPS607920B2 JP S607920 B2 JPS607920 B2 JP S607920B2 JP 54076106 A JP54076106 A JP 54076106A JP 7610679 A JP7610679 A JP 7610679A JP S607920 B2 JPS607920 B2 JP S607920B2
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JP
Japan
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signal
output line
dynamic magnetic
step motor
drive pulse
Prior art date
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Expired
Application number
JP54076106A
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English (en)
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JPS561797A (en
Inventor
守 渋谷
堅一 菊地
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.)
Rhythm Watch Co Ltd
Original Assignee
Rhythm Watch Co Ltd
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Publication date
Application filed by Rhythm Watch Co Ltd filed Critical Rhythm Watch Co Ltd
Priority to JP54076106A priority Critical patent/JPS607920B2/ja
Publication of JPS561797A publication Critical patent/JPS561797A/ja
Publication of JPS607920B2 publication Critical patent/JPS607920B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • 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

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は時計用ステップモータの改良に関し、特に時計
用ステップモータの間欠回転動作の改良に関する。
現在時計用モータとして、第1図に示すようなステップ
モータが用いられている。
第1図において、ステップモータは1対のステータ板2
,4、ロータ6、鉄心8、励磁コイル10から構成され
ている。さらに左右ステータ板2,4にはステータ極孔
12,14とが段差面を形成して設けられることにより
、2極のステータ極を形成している。第1図において示
されるロータ6は励磁コイル1川こ電流が供給されてい
ない状態、つまり静止安定位置にある状態である。
無論この状態でロータ6が180度回転変位して、S極
とN極が入れ替わったとしても同機の静止安定位置が得
られる。第1図において、説明を簡単にするためにロー
タ6のN極とS極を結ぶ線をステータ2,4の静止中心
線Xとして示す。一方、励磁コイル10に電流が印加さ
れると、ステー夕板2,4の動的磁気中心は、前記静止
中心線Xより角度8だけ回転変位した位置に発生する。
第1図において説明を簡単にするために、ステータ板2
,4の第1動的磁気中心線をYにて示す(なお、動的磁
気中心線Yの位置は励磁コイル10に印加する電流の値
およびロータ6とステータ板2,4とのェアギャップの
設定により決定されるものである。)したがって第1図
に示すステップモータに、第2図に示すような従来の駆
動パルス信号を印加した場合、ロータ6は駆動パルスが
1個励磁コィルー0‘こ印加されるたびに180度回転
変位し、秒針(図示せず)を1秒運針させる。
しかしこのとき、ロー夕6は静的安定位置→動的磁気中
心位置→静的安定位置と動いて、ロータ6のN極とS極
とを結ぶ線が静止中心線×、動的磁気中心線Yと一致し
たときに一時安定する。このため、1秒運針は2段階の
ステップ動作となるため、秒針が見えにくくなる欠点が
あった。さらに、ロータ6が駆動パルスが消失して動的
磁気中心位置から静的安定位置に角度8だけ回転変位し
たときに、静的安定位置は動的安定位置に比べて保持力
が小さいため、ロータ6はかなり大きく振動し、これも
秒針ぶれの原因となり、秒針を見えにくくしている原因
となっていた。また、この振動によって歯車同士が打ち
当たることによって、時計の騒音の原因となっていた。
本発明は、上記従来の課題に鑑み為されたものであり、
その目的は、時計用ステップモータの2段ステップ作動
を抑制するとともに、時計の秒針ぶれ、時計の騒音を防
止しようとするものである。
本発明は、上記目的を達成するために、通常の駆動パル
スが印加されていない期間に通常の駆動パルスよりも振
幅の小さいパルスを重畳してステップモータの励磁コイ
ルに印加することにより、通常の駆動パルスが印加され
ることによって第1の動的磁気中心位置に回転変位され
たあと、振幅の小さいパルスによって静的安定位置より
も第1の動的安定位置に近い位置にありかつ保持力も大
きい第2の動的磁気中心位置にロータを回転変位させる
ことによって秒針の2段ステップ動作、秒針ぶれおよび
時計の騒音を抑制することを特徴とする。
以下好適な実施例に基づき本発明を詳細に説明する。
第3図は本発明の実施例を示す回路図である。2川ま基
準信号発生器、22は分周回路、24は本発明による波
形整形回路、26は本発明による駆動回路である。
波形整形回路24はナンドゲート28、フリツプフロツ
プ30、アンドゲート32,34、オアゲート36,3
8、ェクスクルーシブオアゲート40,42、インバー
タ44,46,48で構成され、このうちオアゲート3
6,38、エクスクル−シブオアゲート40,42によ
り通常の駆動パルスが印加されていない期間を検出する
検出手段を構成している。また駆動回路26は、PMO
Sトランジスタ50,52,54,56、NMOSトラ
ンジスタ58,60、抵抗62,64で構成されており
、抵抗62,64により通常の駆動パルスより振幅の4
・さし・パルスを形成するパルス形成手段を構成し、P
MOSトランジスタ52,54により通常の駆動パルス
とパルス形成手段からのパルスを重畳する重畳手段を構
成する。次にこの回路の動作について説明する。
なお、フリツプフロツプはネガティブゴーイング(負論
理)で動作するものとする。基準信号発生器20からの
時刻用基準信号は、分周回路22で分周される。
そして分周回路22の出力線70,72,74,76,
78にはそれぞれ16HZ、8日2、4HZ、2HZ、
IHZの信号が得られる。これらの信号はナンドゲート
28に印加され、これによりインバータ44を介した出
力線8川こは、1秒間にパルス幅31.25仇Sのパル
スを1個出力する信号が得られる。この世力線80の信
号はフリツプフロップ30の入力?とアンドゲート32
,34の入力の一方に印加される。そしてフリップフロ
ップ30の出力線82の信号は、入力めに印加されてい
る出力線80の信号が高電位側(以下日と称す)から低
電位側(以下Lと称す)に立ち下るたびにLから日に、
または日からいこ交互に反転する。またフリップフロッ
プ30の出力線84には出力線82の信号と反転した信
号になる。まず最初に出力線80,82の信号が共にL
のときについて説明する。
出力線80,82の信号はアンドゲート32に印加され
、アンドゲート32の出力線86の信号はLになる。こ
の信号はィンバータ46で日の信号に反転され、出力線
98を介してPMOSトランジスタ50のゲート入力に
印加される。これによりPM06トランジスタ50はオ
フする。またこの状態においてフリップフロップ30の
出力線84の信号は日になり、アンドゲート34の一方
の入力に印加される。アンドゲート34の他方の入力に
は出力線80のLの信号が印加されているため、出力線
88にはLの信号が得られ、ィンバータ48に印加され
る。これによりインバータ48の出力線10川こは日の
信号が得られPMOSトランジスタ56のベース入力に
印加される。この結果PMOSトランジスタ56はオフ
になる。そして出力線84の日の信号と、出力線86の
Lの信号はアンドゲート36に印加される。
これによりオアゲート36の出力線92の信号は日にな
り、PMOSトランジスタ54のベース入力に印加され
る。この結果PMOSトランジスタ54はオフする。ま
た出力線82のLの信号と、出力線88のLの信号はオ
アゲート38に印加される。これによりアンドゲート3
8の出力線90の信号はLになり、PMOSトランジス
タ52のベース入力に印加される。この結果PM06ト
ランジスタ52はオンする。そして出力線86のLの信
号と、出力線90のLの信号はェクスクルーシプオアゲ
ート4川こ印加される。
これによりエクスクルーシプオアゲート40の出力線9
4の信号はLになり、NMOSトランジスタ50のベー
ス入力に印加される。この結果NMOSトランジスタ9
4はオフする。また出力線88のLの信号と、出力線9
2の日の信号はエクスクルーシブオアゲート42に印加
される。これによりエクスクルーシブオアゲート42の
出力線96の信号は日になりNMOSトランジスタ60
のベース入力に印加される。この結果NMOSトランジ
スタ60‘まオンする。これにより電流がPMOSトラ
ンジスタ→抵抗62→励磁コイル10→NMOSトラン
ジスタ60を通って流れる。この場合抵抗62により励
磁コィルー川こ流れる電流は少なくなる。次に出力線8
0の信号が日になり、アンドゲート32,34の一方の
入力に印加される。
この場合出力線82の信号は前記同様にLであるため、
出力線86の信号はLの状態のまま変化しないのでPM
OSトランジスタ5川まオフになる。また出力線84の
信号も前記同様に日であるため、アンドゲート34の出
力線88の信号は日となり、インバータ48で反転され
てPMOSトランジスタ56のベース入力に印加される
。これによりPMOSトランジスタ56はオンになる。
そして出力線86のLの信号と、出力線84の日の信号
がオアゲート36に印加される。この結果オアゲート3
6の出力線92の信号は日となり、PMOSトランジス
タ54のベース入力に印放される。これによりPMOS
トランジスタ54はオフする。同様に出力線82のLの
信号と、出力線88の日の信号はオアゲート38に印加
される。この結果オアゲート38の出力線90の信号は
日となり、PMOSトランジスタ52のベース入力に印
加される。これによりPMOSトランジスタ52はオフ
する。そして出力線92の日の信号と出力線88の日の
信号はエクスクルーシブオアゲート42に印加される。
この結果ェクスクルーシブオアゲート42の出力線96
の信号はLになり、NMOSトランジスタ601こ印加
される。これによりNMOSトランジスタ60はオフさ
れる。同様に出力線86のLの信号と、出力線90の日
の信号はェクスクルーシブオアゲート401こ印加され
る。この結果ェクスクルーシブオアゲート40の出力線
94の信号は日となり、NMOSトランジスタ58のベ
ース入力に印加される。これによりNMOSトランジス
タ58はオンされる。これにより電流はPMOSトラン
ジスタ56→励磁コイル10→NMOSトランジスタ6
8と流れる。次に出力線80の信号が日からLに立ち下
ると出力線82の信号は印こなり、出力線84の信号は
Lとなる。
このためアンドゲート32の出力線86の信号はLのま
ま変化せず、PMOSトランジスタ50はオフする。同
様にアンドゲート34の出力線88の信号はLとなり、
PMOSトランジスタ56はオフする。そしてオアゲー
ト36の出力線92の信号もLとなり、PMOSトラン
ジスタ54はオンする。またオアゲート38の出力線9
0の信号は日となり、PMOSトランジスタ52はオフ
する。一方ェクスクルーシブオアゲート40の出力線9
4の信号は日になり、NMOSトランジスタ58をオン
する。またェクスクルーシプオアゲート42の出力線9
6の信号はLになり、NMOSトランジスタ60をオフ
する。これにより電流はPMOSトランジスタ54→抵
抗64→励磁コイル10→NMOSトランジスタ58と
流れる。この場合励磁コイル10に流れる電流は抵抗6
4があるため、4・さくなる。このあと、出力線80の
信号はLから日となる。
これによりアンドゲート32の出力線86は日となり、
PMOSトランジスタ5 0をオンさせる。またアンド
ゲート34の出力線88の信号はLとなり、PMOSト
ランジスタ56をオフさせる。そしてオアゲート36の
出力線92の信号は日となり、PMOSトランジスタ5
4をオフさせる。同様にオアゲート38の出力線90
の信号も日となり、PMOSトランジスタ5 2をオフ
させる。一方ェクスクルーシプオアゲート42の出力線
96は日となりNMOSトランジスタ60をオンさせる
。またエクスクルーシプオアゲート40の出力線90の
信号はLとなり、NMOSトランジスタ58をオフさせ
る。これにより電流はPMOSトランジスタ50→励磁
コイル10→NMOSトランジスタ60と流れる。この
あと出力線80の信号は日からLとなり、これにより出
力線82の信号はLに、出力線84の信号は日となる。
以下前述の動作を繰り返す。この結果モータの励磁コイ
ル1川こは第4図に示すような駆動パルスが印加される
ことになる。次に上述の励磁コイル10への供給信号に
基づき、ロータ6がどのように動作を為すかを第5図を
用いて説明する。まず第4図に示すような駆動パルスの
領域イに対応するような一定方向のパルス信号が供給さ
れた場合は、ステータ片2はN極に励磁され、ステータ
片4はS極に励磁される。
このときの動的磁気中心位置は、第5図aに示すように
従来における静的安定線Xから8度回転変位した位置に
発生する。説明を簡単にするために、この位置を第1の
動的磁気中心線とし、第5図aにおいて線Yで示す。こ
のためロータ6は第5図aに示すようにN極とS極を結
ぶ線と第1の動的磁気中心線Yが一致した位置で安定す
る。次に駆動パルスの領域口に対応するような一定方向
の電流が供給された場合について説明する。
この場合は、イの場合と比べて励磁コイル1川こ供給さ
れる電流が少ないため、動的磁気中心位置は、第5図b
に示すように、従釆における静止安定線×と、第1の動
的磁気中心線Yの間で、第1の動的磁気中心線Yに偏つ
た位置に発生する。説明を簡単にするため、この位置を
第2の動的磁気中心線とし、第5図aにおいて、線Zで
示し、第1の動的磁気中心線Yと第2の動的磁気中心線
Zとの位相角をQで示す。このためロータ6は、第5図
bに示すようにN極とS極とを結ぶ線と第2の動的磁気
中心線Zが一致した位置で安定する。そして駆動パルス
の領域ハに対応する信号が供給された場合は、第5図c
に示すようにステータ片2はS極に励磁され、ステータ
片4はN極に励磁される。この場合の動的磁気中心位置
は第1の動的磁気中心線Y上に発生し、ロータ6は回転
変位してN極とS極を結ぶ線が第1の動的磁気中心線Y
と一致した位置で安定する。さらに駆動パルスの領域二
に対応する信号が供給された場合は、第5図dに示すよ
うに動的磁気中心は、第2の動的磁気中心線Z上に発生
し、ロータ6は回転変位してN極とS極を結ぶ線が第2
の動的磁気中心線Zと一致した位置で安定する。
以下上述の動作の動作を繰り返してロータ6は回転する
。このように本実施例によれば、ロータ6は第1の動的
磁気中心位置→第2の動的磁気中心位置→第1の動的磁
気中心位置と2段ステップ位置で動く。
ここで第1の動的磁気中心位置と第2の動的磁気中心位
置との位相角Q‘ま、第1の動的磁気中心位置と静的安
定位置との位相角8と比べてきわめて小さくなっている
。このため第1の動的磁気中心位置から第2の動的磁気
中心位置に移るステップ動作は目立たなくなり、使用者
には1段ステップのように見える。この結果秒針の運針
は従来と比べて非常に見やすくなる。また第1の動的磁
気中心位置と第2の動的磁気中心位置との位相角Qは、
第1の動的磁気中心位置と静的安定位置との位相角Pと
比べて小さいばかりでなく、第2の動的磁気中心位置は
静止安定位置と比べて保持力が大きいので、ロー夕6が
第2の動的磁気中心位鷹に来たときに生じる。ータ6の
振動は従来と比べて小さくなり、これによって秒針のぶ
れや時計の騒音が小さくなる。さらに供給信号域口,二
において励磁コイル10に印加される電流は小さく、消
費電流は従来のステップモータと比べてほとんど変わら
ない。以上述べたように本発明によれば、従来の秒針の
2段ステップ動作にすることにより、秒の運針を非常に
見やすくすることができる。
またステップモータのロータを動的磁気中心位置から動
的磁気中心位置へと回転変位するようになるため、静止
した時のロータの振動は小さくなり、これによって生ず
る秒針ぶれや時計の騒音が少なくなる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はステップモータの構成を示し、第2図は従来の
駆動パルスを示す図。 第3図は本発明の実施例を示す回路図で第4図はそのタ
イムチャート。第5図a〜dはステップモータの動作形
態を示す説明図。2,4・・・・・・ステータ板、10
・・・・・・励磁コイル、20・・・・・・基準信号発
生器、22・・・・・・分周回路、24・・・・・・波
形整形回路、26・・・・・・駆動回路、50,52,
54,56・・・・・・PMOSトランジスタ、58,
60.....・NMOSトランジスタ。 第1図第2図 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 基準信号発生器、分周回路、波形整形回路、ドライ
    バ、および2極のステータ極、ロータ、鉄心、励磁コイ
    ルから形成され、ロータ中心軸上を点対称に2個の静止
    安定位置を有し、励磁コイルに駆動パルスが印加される
    と前記静的安定位置からロータが角度βだけ回転変位し
    た第1の動的磁気中心位置に停止するステツプモータと
    、から構成される電子時計において、波形整形回路、ド
    ライバが、通常の駆動パルスが印加されていない期間を
    検出する検出手段と、通常の駆動パルスより振幅が小さ
    く励磁コイルに印加されると第1の動的磁気中心位置か
    ら角度α(α<β)だけ静的安定位置へ回転変位した第
    2の動的磁気中心位置に停止させるパルスを形成するパ
    ルス形成手段と、通常の駆動パルスとパルス形成手段か
    らのパルスを重畳する重畳手段と、を有し、通常の駆動
    パルスが印加されていない期間に通常の駆動パルスより
    振幅の小さいパルスを重畳した駆動パルスをステツプモ
    ータに印加することを特徴とした時計用ステツプモータ
    。 2 特許請求の範囲第1項記載においてドライバが、N
    MOSトランジスタ、PMOSトランジスタ、抵抗によ
    り構成されたことを特徴とする時計用ステツプモータ。
JP54076106A 1979-06-16 1979-06-16 時計用ステツプモ−タ Expired JPS607920B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50129911A (ja) * 1974-03-26 1975-10-14
JPS52154014A (en) * 1976-06-18 1977-12-21 Hitachi Ltd Driver circuit for pulse motor

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