JPS6087657A - 単相電磁ステツプモ−タ - Google Patents

単相電磁ステツプモ−タ

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JPS6087657A
JPS6087657A JP59190732A JP19073284A JPS6087657A JP S6087657 A JPS6087657 A JP S6087657A JP 59190732 A JP59190732 A JP 59190732A JP 19073284 A JP19073284 A JP 19073284A JP S6087657 A JPS6087657 A JP S6087657A
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JP
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rotor
stator
step motor
motor
magnetic
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JP59190732A
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JPH023392B2 (ja
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マイ・ツー・スーアン
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Omega SA
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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C13/00Driving mechanisms for clocks by master-clocks
    • G04C13/08Slave-clocks actuated intermittently
    • G04C13/10Slave-clocks actuated intermittently by electromechanical step advancing mechanisms
    • G04C13/11Slave-clocks actuated intermittently by electromechanical step advancing mechanisms with rotating armature
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/02Machines with one stator and two or more rotors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、時計用の単相電磁ステップモータに関するも
のであって、特に、ステータとそのステータのコア手段
上に巻かれた少なくとも1つの付勢巻線と、各々が2つ
の磁゛極領域を示すステータに穿設された一対の開口と
、前記巻線によって発生した磁束を受けるようにその開
口の各々に配置されたロータを含み、上記ロータは、各
り直径方向に磁化された永久磁石によって形成され、こ
れら4双方に共通な伝動輪とかみ合うピニオンを支持し
ている単相電磁ステップモータに関するものである。
〔従来技術〕
上記のモータの基本的構造に対応するモータは、特公昭
57−116577号において公知のものである。この
公報ではステータとコアはU字状で示されている。付勢
巻線は、Uの脚の1つの下位部分に置かれている。2対
の磁極領域は、Uの上位脚にそれぞれ形成されている。
磁極領域の各対は、直径方向に磁化された永久磁石によ
って形成されたロータを含んでいる。各ロータは、それ
に連動したピニオン手段を介して共通の伝動輪とかみ合
っている。このような構成において、上記公報に開示さ
れた発明は、大きさの小さいもしくはエネルギ消費の少
ないモータの提供を目的としている。
このモータを理解するには、次のことを想起しなければ
ならない。すなわち、モータによってつくられる磁石−
巻線間の相互偶力c、bは、磁石による相互磁束φmb
と、巻線によるアンペア・ターンN・■の数の積に比例
する(ここでNは巻線の巻数、■はそこを流れる電流で
ある)。これは次のように書かれる。
Cab ”;:φab−N−■ 定電流の場合、巻線の大きさ、したがってモータの大き
さを減少するには、巻線の巻数Nを減らす方法がちるが
、この場合は式によって示されるように、同じ相互偶力
Cabを維持したいのなら同時に磁束φmbの値を増加
させる必要がある。上記公報においては、この磁束の増
加は2つのロータを用いて実現されている。ロータを形
成する磁石の各々が磁束φmbをつくシだすのなら、式
に従がって巻線の巻数を半分に減らすことが可能である
C@b”;i 2φab ” 2 ’ I同じ構成で、
同様の態様でモータのエネルギ消費を減らしたいのなら
、電流は半分に減少させなければならない。したがって
、 Cab;2φab−N−7 しかし、どちらの場合でも体積また往電流消費を減少さ
せることは、巻線によってつくられるアンペア・ターン
の数を減少させることによって、またはもし望まれるの
ならアンペア・ターンの数によってつくられる電磁誘導
を減少させることによって補償されなければならない。
しかし、これはモータの動作保証に必然的に悪影響を及
ぼす。
すなわちモータは、時計の外部の磁場からつくられる磁
気誘導にかなシ高感度になる。
ただ1つのロータと時計を備えた従来の電磁ステップモ
ータは、エアギャップにおいて0.25テスラ程度の磁
気誘導をつくυだす希土類酸化物磁石を備えている。こ
のようなモータの巻線は、もし回転状態におけるアンペ
ア・ターンが3アンペア程度ならば、10・107スラ
程度磁気鍔導をつくシだすことになろう。この後者の値
は、外部磁場によってできる磁気誘導と等価であシ、磁
気誘導はモータを止めるか、加速する。上記したように
、2つのロータをもつモータにおいて殊、磁石による磁
気誘導は、0.5Tとなシ他方、上記した利点を得よう
とすれば巻線による磁気誘導は、5・10 Tとなる。
こうしてこの型のモータは、外部磁場に対して2倍に感
度が高い。
この欠点を除くために、単一のロータを有する標準的な
モータを、ステータの磁気回路の外に設けた妨害磁場を
バイパスする磁気シールドによって保護することが既に
提案されている。2つのロータを有するモータの場合に
も、同様の解決方法を提案するのはもつともであろう。
しかし、このようなシールドは体積が大きく、高価で作
るのが困難なので得ようとした利点は失なわれてしまう
〔発明の概要〕
本発明は、磁気シールドを必要としないで妨害外部磁場
に対して略無感応の、2つのロータを有するステップモ
ータの新規な構成を提供しようとするものである。そし
てこの目的のために、時計用の単相電磁ステップモータ
であって、ステータ、そのステータのコア手段上に巻か
れた少なくと吃1つの付勢巻線、各々が2つの磁極領域
を示すステータに穿設された一対の開口、および、前記
巻線によって発生した磁束を受けるようにその開口の各
々に配置されたロータを含み、前記ロータは各々直径方
向に磁化された永久磁石によって形成されるとともに両
方に共通な伝動輪とかみ合うピニオンを、支持しておシ
、前記ステータは前記巻線が付勢されるとき、1方のロ
ータに他方のロータに与えられる磁束φ2と本来的に対
向する磁束φlを受けさせるようになっておシ、1方お
よび他方のロータの磁化の向きに関する相互の開きは、
対向した磁束を受けたとき同じ向きに回転するようにな
っている単相電磁ステップモータを提供する。
〔実施例゛〕
第1図において、電磁モータはステータ1を含み、ステ
ータはコア12を有しておル、コアの上には付勢巻線2
が巻かれている。ステータ1には2つの開口3,4があ
けられており、各々にょシ一対の磁極5,6および7,
8がそれぞれ作られる。磁極5は可飽和ネック3oおよ
び31によって磁極6から分離されておシ、磁極7は可
飽和ネック32および33によって磁極8から分離され
ている。これは周知のことである。これらのネックはエ
アギャップで置きかえてもよい。開口3および4は、ノ
ツチ3、.4 、 、、.3.5および36.37を備
えていて、それらはロータの!正位置を決める。
ロータ9は開口3に置かれ、キータ1oは開口4に置か
れる。これらのロータは直径方向に磁化された永久磁石
を含んでいる。各ロータは、それぞれピニオン16およ
び1Tを含んでいて、これらピニオンは同一の伝達輪1
8とがみ合っている。
輪18は、時計の時刻表示機構(示されていない)を駆
動するようになっている。
第1図にみられるように、本発明によればステータの磁
気回路(1,11,12,13)は、付勢巻線2が励振
された時、ロータl0JC与えられる磁束φ2と逆向き
の磁束φlをロータ9に受けさせるように配置されてい
る02つのロータが同じ向きで駆動されるためには、ロ
ータ9および1oの相互の磁化の向きの関係は、図にお
いて矢印21および22で示されたようなものであるこ
とが必要であることが理解されるであろう。たとえば、
巻線2に与えられるパルスが磁極片6および1を北極(
N極)にするとするなら、磁石の北を示す矢印21の先
端は、矢印38の向きにロータ9を駆動するために下に
向けることが必要であシ、同様にして磁石の北極を示す
矢印22の先端は、矢印39の向きにロータ10を駆動
するために上に向ける必要がある。こうして、同じ向き
に回転する2つのロータは、それらの偶力を反対向き4
0に回転する輪18に伝達する。第1図においては、第
1のロータ9の磁化の向きは、M2のμ−タ10の磁化
の向きに関して180°角度が開いていることがわかる
。この角度の開きは、対応の開口中にそれぞれのロータ
を組立てる間に得られる。
巻線によって発生した磁束が、各ロータに所望のように
対向した流れを与えるためには、第1図に示した構成に
おいて、ステータは11,12および13として示され
た3つのコアを有する変圧器の磁気回路の型とするとと
が望まれる。ここで開口3および4は、3つのコアを結
合する脚の1つにあけられ、開口3はコア11とコア1
2の間に位置し、開口4はコア12とコア13の間に位
置している。更に、この実施例では単一巻線だけが中央
のコア12に配置されている。
第2図は、本発明によるモータの第2の実施例を示して
いる。この構成においてはモータの磁気回路は上に述べ
たモータの回路に似ている。しかし、コア11および1
3に置かれた2つの巻線が示されている。そして、巻線
の向きは第1図に関して述べられたものと同じ対向した
磁束φIおよびφ2を与えるように選ばれることは明ら
かであるO 第1図および第2図について述べられたモータは、上に
引用した特公昭57−116577号で開示されたもの
と同様の体積減少まだはエネルギ消費減少の利点を与え
る。なぜなら、第1図および第2図のものは、磁石を2
つにしたおかげで、巻線によって与えられるべきアンペ
ア回数の数を半分に減少することが可能であるからであ
る。それにもかかわらず、第1図および第2図によって
提供される新規な構造は、特に付勢巻線による磁束を分
割する点で、外部磁場に不感応なものにする。
第3図はその理由を示す。
第3図においては、妨害磁場Hにさらされる第1図のモ
ータの概略が示されておシ、磁場は磁極5.6および7
.8の磁気軸に沿って作用する。
したがって、ロータ9および10はそれらの各々に同じ
向きに作用する磁束φ3を受ける。ロータ9および10
の磁化軸は、位相において18o0□)・ 開いているので、ロータ9紘第1の向き(矢印41)に
駆動され、ロータ1o紘第1の向きと反対の第2の向き
(矢印42)に−動される・こうして、ロータ9および
10とかみ合う共通の伝達輪は、輪18の回転を起さな
い対向した向きの2つの偶力を受ける。
妨害磁場が磁極の磁気軸に垂直の軸に沿って作用する場
合は、それはロータにはとんど影響を与えない。なぜな
ら、発生した磁束は四−夕が位置している領域に至るこ
となくコアの方向に従うからである。妨害磁場が斜め方
向であるなら、それは磁極の磁気軸の成分と磁極の磁気
軸に垂直な軸の成分に分解され、上述したと同様の効果
が生じる0 上記したところを結論すると、本発明によるモータ線、
その体積減少およびエネルギ消費減少が可能となるだけ
でなく、妨害外部磁場に特に不感応な変換器を保護磁気
スクリーンを必要とせずに提供する。上に引用した公報
のものと較べると、本発明によるモータは、その動作保
証の点で格段の改良をもたらす。上記公報の目的となっ
ているモータにおいては、巻線が付勢される時はいつで
も2つのロータが同じ向きの磁束を受けることは確かに
効果的である。しかし、磁極の軸に作用する妨害磁束は
、必然的にロータの各々に同じ向きの妨害偶力をつくる
ことになシ、結局これらのロータとかみ合う輪を駆動し
てしまうことになるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例によるモータの概略図であ
る。 第2図は本発明の第2実施例によるモータの概略図であ
る。 第3図は、磁極の磁気軸にで致した妨害磁場を受ける第
1図のモータを示す図である。 1・・争・ステータ、2・拳・拳付勢巻線、9.10@
・・拳ロータ、3,4・・・−開口、5.6.7,8・
・・・極、18・−・・伝達輪、11.12.13・・
・拳コア、16.17・・・・ビニオン。 特許出願人 オメガ・ニス・アー 代理人 山川政樹0’!か2名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)時計用の単相電磁ステップモータであって、ステ
    ータ、そのステータに設けられたコア手段上に取シ付け
    られた少なくとも1つの付勢巻線、各々が2つの磁極領
    域を示す如くステータに穿設された一対の開口、および
    前記巻線に・よって発生した磁束を受けるようにそれら
    の開口の各々に配置されたロータを含み、前記ロータは
    各々が直径方向に磁化された永久磁石によって形成され
    るとともに両方に共通な伝動輪とかみあうピニオンを支
    持しておシ、前記ステータは前記巻線が付勢されるとき
    、1方のロータに他方の四−夕に与えられる磁束φ2と
    本来的・に対向する磁束φ1を与えるようになっておシ
    、1方および他方のロータの磁化の向きに関する相互の
    開きは対向した磁束を受けたとき同じ向きに回転するよ
    うになっている単相電磁ステップモータ〇 (2、特許請求の範囲第1項記載の単相電磁ステップモ
    ータであって、前記ステータは前記開口が3つのコアを
    結合している脚部の1つに穿設されている3コア変圧器
    の磁気回路の形を示し、一方の開口は前記第1と第2の
    コアの間に配置され、他方の・開口拡前記第2と第3の
    コアの間に配置されている単相電磁ステップモータ〇 (3)特許請求の範囲第2項記載の単相電磁ステップモ
    ータであって、前記第2のコアの上に装着された単一の
    巻線を含む単相電磁ステップモータ。 (4)特許請求の範囲第2項記載の単相電磁ステップモ
    ータであって、第1およびM3のコアの上にそれぞれ装
    着された2つの巻線を含む単相電磁ステップモータ。
JP59190732A 1983-09-16 1984-09-13 単相電磁ステツプモ−タ Granted JPS6087657A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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CH504983A CH653521GA3 (ja) 1983-09-16 1983-09-16
CH5049/83-4 1983-09-16

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Publication Number Publication Date
JPS6087657A true JPS6087657A (ja) 1985-05-17
JPH023392B2 JPH023392B2 (ja) 1990-01-23

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ID=4287092

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JP59190732A Granted JPS6087657A (ja) 1983-09-16 1984-09-13 単相電磁ステツプモ−タ

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US (1) US4563604A (ja)
EP (1) EP0143227B1 (ja)
JP (1) JPS6087657A (ja)
CH (1) CH653521GA3 (ja)
DE (1) DE3464419D1 (ja)

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