JPS6243147B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6243147B2 JPS6243147B2 JP1297776A JP1297776A JPS6243147B2 JP S6243147 B2 JPS6243147 B2 JP S6243147B2 JP 1297776 A JP1297776 A JP 1297776A JP 1297776 A JP1297776 A JP 1297776A JP S6243147 B2 JPS6243147 B2 JP S6243147B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- rotor
- coil
- current
- pole
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
- G04C3/14—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor
- G04C3/143—Means to reduce power consumption by reducing pulse width or amplitude and related problems, e.g. detection of unwanted or missing step
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromechanical Clocks (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電子時計に関し、特にその電気機械変
換機構であるステツプモーターの駆動方法を改良
することに関する。
換機構であるステツプモーターの駆動方法を改良
することに関する。
水晶振動子を時間標準としたいわゆる水晶腕時
計が実用化されていらい、数多くの技術革新や改
良により生産数量の増加と低価格化がはかられ、
現在ではこの水晶腕時計が広く普及するに到つ
た。しかしながら指針表示式のアナログ水晶腕時
計においては、水晶振動子、電子回路関係の技術
革新に比し、電気機械変換機構の立ち遅れが目立
つてきている。特に時計全体の消費電力の殆んど
大部分を、この電気機械変換機構で消費されるよ
うになつてきており、水晶腕時計の長寿命化、も
しくは電池の小型化による時計体の小型，薄型化
の大きなネツクとなつてきている。尚水晶振動子
を時間標準としその信号にもとづいてステツプモ
ーターを駆動する回路は、特開昭50−127668号公
報第１図、特開昭50−87371号公報第１図，第２
図により公知であるので省略する。
計が実用化されていらい、数多くの技術革新や改
良により生産数量の増加と低価格化がはかられ、
現在ではこの水晶腕時計が広く普及するに到つ
た。しかしながら指針表示式のアナログ水晶腕時
計においては、水晶振動子、電子回路関係の技術
革新に比し、電気機械変換機構の立ち遅れが目立
つてきている。特に時計全体の消費電力の殆んど
大部分を、この電気機械変換機構で消費されるよ
うになつてきており、水晶腕時計の長寿命化、も
しくは電池の小型化による時計体の小型，薄型化
の大きなネツクとなつてきている。尚水晶振動子
を時間標準としその信号にもとづいてステツプモ
ーターを駆動する回路は、特開昭50−127668号公
報第１図、特開昭50−87371号公報第１図，第２
図により公知であるので省略する。
本発明は、この点を改良するため電気機械変換
機構として２極ローター型ステツプモーターを採
用し、このステツプモーターの駆動方法を改良し
性能を維持しながら低電力化をはかつたものであ
る。
機構として２極ローター型ステツプモーターを採
用し、このステツプモーターの駆動方法を改良し
性能を維持しながら低電力化をはかつたものであ
る。
第１図は、２極ローター型ステツプモーターで
あり、このステツプモーターは従来からも実用化
されており、本発明はこのステツプモーターの駆
動方法に関するので、先ず、このステツプモータ
ーの概要と従来の駆動方法について述べ、続いて
本発明の新駆動方法について詳説する。
あり、このステツプモーターは従来からも実用化
されており、本発明はこのステツプモーターの駆
動方法に関するので、先ず、このステツプモータ
ーの概要と従来の駆動方法について述べ、続いて
本発明の新駆動方法について詳説する。
第１図において、１は２極に着磁された永久磁
石製のローターで、このローター１をはさんでス
テーター２，３が対向して配置されているが、こ
れらのステーター２，３はそれぞれコイル４を巻
いた継鉄５に接続して一組のステーターを構成し
ている。ステーター２，３はローター１が一定方
向に回転できるようにローター１の中心に対し、
ステーター２，３の円弧部２ａ，３ａを偏心させ
ローター１の静止時の磁極（ＮおよびＳ）位置を
ステーター２，３の一方にずらしている。コイル
４の端子４ａ，４ｂに駆動信号を印加すると、ロ
ーター１は180゜ずつ回転し、このローター１の
回転は図示しないが歯車輪列を介して時針，分
針，秒針，カレンダー機構等からなる指示機構を
作動し時刻表示を行なう電子腕時計として構成さ
れる。
石製のローターで、このローター１をはさんでス
テーター２，３が対向して配置されているが、こ
れらのステーター２，３はそれぞれコイル４を巻
いた継鉄５に接続して一組のステーターを構成し
ている。ステーター２，３はローター１が一定方
向に回転できるようにローター１の中心に対し、
ステーター２，３の円弧部２ａ，３ａを偏心させ
ローター１の静止時の磁極（ＮおよびＳ）位置を
ステーター２，３の一方にずらしている。コイル
４の端子４ａ，４ｂに駆動信号を印加すると、ロ
ーター１は180゜ずつ回転し、このローター１の
回転は図示しないが歯車輪列を介して時針，分
針，秒針，カレンダー機構等からなる指示機構を
作動し時刻表示を行なう電子腕時計として構成さ
れる。
第２図はこのステツプモーターの従来の駆動回
路、第３図はその入力信号である。６，７は
CMOSインバーターでその出力にコイル４の端子
４ａ，４ｂに接続されている。このインバーター
６，７の入力端子８，９には第３図Ａ，Ｂの如き
信号が印加される。今、仮に入力端子８の信号が
LowからHighになると矢印１０の様に電流が流
れ、他の入力端子９がHighになると、これと対
称に電流が流れる。２つの入力端子８，９は１秒
毎に交互にHighになるのでコイル４にはこれに
応じて１秒毎に電流の流れる方向の変化する反転
パルス電流が流れる。従つて、ステーター２，３
は交互にＮ極，Ｓ極に励磁され、ローター１がこ
れに応じて180゜ずつ回転することが理解される
であろう。
路、第３図はその入力信号である。６，７は
CMOSインバーターでその出力にコイル４の端子
４ａ，４ｂに接続されている。このインバーター
６，７の入力端子８，９には第３図Ａ，Ｂの如き
信号が印加される。今、仮に入力端子８の信号が
LowからHighになると矢印１０の様に電流が流
れ、他の入力端子９がHighになると、これと対
称に電流が流れる。２つの入力端子８，９は１秒
毎に交互にHighになるのでコイル４にはこれに
応じて１秒毎に電流の流れる方向の変化する反転
パルス電流が流れる。従つて、ステーター２，３
は交互にＮ極，Ｓ極に励磁され、ローター１がこ
れに応じて180゜ずつ回転することが理解される
であろう。
第４図はローター１を駆動した時のコイルに流
れる電流の波形を示したものであり、この波形の
特徴は途中に電流値が減少する部分があることで
これはローター１が回転したときローター１の磁
極により、コイル４内の磁束が変化しコイルに逆
誘起電流が流れるためであり、この最も減少する
部分は磁束変化が最も変化する部分、即ち、ロー
ター１が両ステーター２，３間のスキマを通過す
るときである。従つて、第４図の区間１１はロー
ター１が起動し、ローター１の磁極がステーター
２，３のスキマを通る迄の区間でこのステツプモ
ーターの作動を観測すると、ローター１を作動さ
せるためだけなら、この区間１１で十分に作動す
ることがわかる。即ちローター１を起動し、ステ
ーター２，３のスキマを通る迄駆動すれば後は慣
性とステーター２，３との吸引により１ステツプ
回転する。しかし、ローター１に負荷がかかると
このスキマを通過する迄の時間がかかり、予想さ
れる負荷に耐えるようにするまで駆動区間１２が
余裕として設けられている。しかしながら、この
余裕区間１２は逆誘起電流が少なく、図からもわ
かるようにこの部分での消費電流が非常に多い。
れる電流の波形を示したものであり、この波形の
特徴は途中に電流値が減少する部分があることで
これはローター１が回転したときローター１の磁
極により、コイル４内の磁束が変化しコイルに逆
誘起電流が流れるためであり、この最も減少する
部分は磁束変化が最も変化する部分、即ち、ロー
ター１が両ステーター２，３間のスキマを通過す
るときである。従つて、第４図の区間１１はロー
ター１が起動し、ローター１の磁極がステーター
２，３のスキマを通る迄の区間でこのステツプモ
ーターの作動を観測すると、ローター１を作動さ
せるためだけなら、この区間１１で十分に作動す
ることがわかる。即ちローター１を起動し、ステ
ーター２，３のスキマを通る迄駆動すれば後は慣
性とステーター２，３との吸引により１ステツプ
回転する。しかし、ローター１に負荷がかかると
このスキマを通過する迄の時間がかかり、予想さ
れる負荷に耐えるようにするまで駆動区間１２が
余裕として設けられている。しかしながら、この
余裕区間１２は逆誘起電流が少なく、図からもわ
かるようにこの部分での消費電流が非常に多い。
これはローター１の作動を無視して一定の駆動
をする様な駆動方法をとつているためであり、本
発明はローター１の作動を考慮し、無駄になつて
いる部分の消費電流を減少し、性能を維持しなが
ら低電力化の可能な駆動方法を提供するもので、
以下実施例につき詳説する。
をする様な駆動方法をとつているためであり、本
発明はローター１の作動を考慮し、無駄になつて
いる部分の消費電流を減少し、性能を維持しなが
ら低電力化の可能な駆動方法を提供するもので、
以下実施例につき詳説する。
第５図は本発明の駆動回路の一実施例を示し、
第６図はその入力信号波形とコイルに流れる電流
波形を示したものである。第５図の駆動回路は図
に示すように２個のＰチヤンネルMOSトランジ
スタ１３，１４と２個のＮチヤンネルトランジス
タ１５，１６とで構成している。それぞれのトラ
ンジスタのゲートが入力端子１７，１８，１９，
２０となつており、ローターの非駆動時はこれら
の入力端子１７，１８，１９，２０は全てLowと
なつている。このときは当然コイル４には電流は
流れない。今、入力端子１７と１９をHighにす
ると、図の矢印２１のルートの電流が流れる。次
に入力端子１９のみLowにもどすと電流の流れる
ルートがなくなり、電流は遮断される。従つて入
力端子１７と１９にそれぞれ第６図Ａ，Ｂなる間
欠駆動信号を印加するとＢのHighなる区間２
２，２４，２６のみ電流が矢印２１のルートで流
れ、区間２３，２５はトランジスタ１５が遮断状
態となり電流が遮断される。しかしながらロータ
ー１は駆動されコイル４には第６図Ｃなる電流が
流れる。即ち電流が流れるのはローター１の起動
時とローター１の磁極が両ステーター２，３間の
スキマの通過前後と負荷トルクに耐えるための余
裕部のみに電流を流し、その他の部分は電流をカ
ツトすることにより駆動力がローター１に有効に
働き、このように電流をカツトしてもローター１
の作動、出力トルク等の性能の低下は殆んど認め
られなかつた。換言すると従来の如き一定の駆動
力を与える駆動方法は、ローター１の作動にとつ
ては無駄な駆動力が付加されている部分があつた
ということで本実施例の如く、ローター１の作動
上、駆動力が十分作用する部分のみ駆動力を与え
る駆動方法はステツプモーターとして最適の駆動
方法と言える。
第６図はその入力信号波形とコイルに流れる電流
波形を示したものである。第５図の駆動回路は図
に示すように２個のＰチヤンネルMOSトランジ
スタ１３，１４と２個のＮチヤンネルトランジス
タ１５，１６とで構成している。それぞれのトラ
ンジスタのゲートが入力端子１７，１８，１９，
２０となつており、ローターの非駆動時はこれら
の入力端子１７，１８，１９，２０は全てLowと
なつている。このときは当然コイル４には電流は
流れない。今、入力端子１７と１９をHighにす
ると、図の矢印２１のルートの電流が流れる。次
に入力端子１９のみLowにもどすと電流の流れる
ルートがなくなり、電流は遮断される。従つて入
力端子１７と１９にそれぞれ第６図Ａ，Ｂなる間
欠駆動信号を印加するとＢのHighなる区間２
２，２４，２６のみ電流が矢印２１のルートで流
れ、区間２３，２５はトランジスタ１５が遮断状
態となり電流が遮断される。しかしながらロータ
ー１は駆動されコイル４には第６図Ｃなる電流が
流れる。即ち電流が流れるのはローター１の起動
時とローター１の磁極が両ステーター２，３間の
スキマの通過前後と負荷トルクに耐えるための余
裕部のみに電流を流し、その他の部分は電流をカ
ツトすることにより駆動力がローター１に有効に
働き、このように電流をカツトしてもローター１
の作動、出力トルク等の性能の低下は殆んど認め
られなかつた。換言すると従来の如き一定の駆動
力を与える駆動方法は、ローター１の作動にとつ
ては無駄な駆動力が付加されている部分があつた
ということで本実施例の如く、ローター１の作動
上、駆動力が十分作用する部分のみ駆動力を与え
る駆動方法はステツプモーターとして最適の駆動
方法と言える。
以上、本発明につき、その一実施例で詳説した
が、本発明の要旨は前述の如く駆動力がローター
に十分作用する部分のみ駆動力を与え、それ以外
の部分は電流を遮断して全体として低電力駆動を
可能ならしめるもので、第６図に示した様に駆動
パルス期間中２度電流を遮断するもののみに限定
されるものではないし、また本駆動方法は第１図
に示したステツプモーター以外のステツプモータ
ーにも利用できることは当然である。
が、本発明の要旨は前述の如く駆動力がローター
に十分作用する部分のみ駆動力を与え、それ以外
の部分は電流を遮断して全体として低電力駆動を
可能ならしめるもので、第６図に示した様に駆動
パルス期間中２度電流を遮断するもののみに限定
されるものではないし、また本駆動方法は第１図
に示したステツプモーター以外のステツプモータ
ーにも利用できることは当然である。
以上本発明はステツプモーターに適した駆動方
法を採用し、性能を維持しながら低電力化をはか
つたもので、これにより電子腕時計の長寿命化又
は小型化をはかることができ、その利用価値は大
きい。
法を採用し、性能を維持しながら低電力化をはか
つたもので、これにより電子腕時計の長寿命化又
は小型化をはかることができ、その利用価値は大
きい。
第１図は電子腕時計用ステツプモーターの概要
図。第２図はステツプモーターの従来の駆動回
路。第３図は第２図の入力信号波形図。第４図は
第２図の駆動回路によるコイルに流れる電流波形
図である。第５図は本発明のステツプモーター駆
動回路。第６図は第５図の入力信号および電流波
形図である。 １……ローター、２，３……ステーター、４…
…コイル、１３〜１６……MOSトランジスタ、
２１……電流ルート。
図。第２図はステツプモーターの従来の駆動回
路。第３図は第２図の入力信号波形図。第４図は
第２図の駆動回路によるコイルに流れる電流波形
図である。第５図は本発明のステツプモーター駆
動回路。第６図は第５図の入力信号および電流波
形図である。 １……ローター、２，３……ステーター、４…
…コイル、１３〜１６……MOSトランジスタ、
２１……電流ルート。
Claims (1)
- １ 時間標準信号にもとづいて作動される駆動回
路と、コイルとステーターと永久磁石ローターか
らなり前記駆動回路によつて駆動されるステツプ
モーターからなり、前記ステツプモーターにより
指針を駆動する電子時計の駆動方法において、前
記駆動回路は前記コイル４の一端を電源の一方の
極に接続する第１トランジスタ１３と、前記コイ
ルの一端を前記電源の他方の極に接続する第２ト
ランジスタ１５と、前記コイルの他端を前記電源
の一方の極に接続する第３トランジスタ１４と、
前記コイルの他端を前記電源の他方の極に接続す
る第４トランジスタ１６からなり、前記第１トラ
ンジスタと第４トランジスタもしくは前記第２ト
ランジスタと第３トランジスタのいずれかを導通
させて前記コイルに駆動電流を供給し前記ロータ
ーを回転させるとともに、前記ローターの回転中
に前記駆動電流を供給しているトランジスタの１
つに間欠駆動信号を印加して前記トランジスタを
間欠的に遮断状態にしたことを特徴とする電子時
計の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1297776A JPS5296066A (en) | 1976-02-09 | 1976-02-09 | Electronic wrist watch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1297776A JPS5296066A (en) | 1976-02-09 | 1976-02-09 | Electronic wrist watch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5296066A JPS5296066A (en) | 1977-08-12 |
| JPS6243147B2 true JPS6243147B2 (ja) | 1987-09-11 |
Family
ID=11820272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1297776A Granted JPS5296066A (en) | 1976-02-09 | 1976-02-09 | Electronic wrist watch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5296066A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0234749U (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-06 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56164984A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-18 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic watch |
| JPS56168183A (en) * | 1980-05-28 | 1981-12-24 | Citizen Watch Co Ltd | Driving system of step motor for watch |
| JPS57182680A (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-10 | Seiko Epson Corp | Analog electronic clock |
| JPS58213278A (ja) * | 1982-06-04 | 1983-12-12 | Citizen Watch Co Ltd | 電子時計のステツプモ−タの逆転駆動方式 |
| JPH0810997B2 (ja) * | 1991-09-09 | 1996-01-31 | セイコーエプソン株式会社 | 電子時計の駆動方法 |
-
1976
- 1976-02-09 JP JP1297776A patent/JPS5296066A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0234749U (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-06 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5296066A (en) | 1977-08-12 |
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