JPS6356165A - ステップモ−タのバイポ−ラ型ロ−タとその製造方法 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 この発明はラベット（Ｌ　ａｖｅｔ　）　ｎｌステップ
モータを用い、歯車列を介して腕時ｔ１の針を駆動する
腕時計用ムーブメントに関し、より具体的には上記ステ
ップモータのロータに関する。このモータはクォーツ同
期型の集積回路から送ら′れる周期的なステップパルス
を受けるものでおる。更にこの発明はステップモータの
駆動歯車をイｊするバイポーラ型永久磁石ロータの製造
方法に関するものである。

〈従来の技術〉 分針の軸に係合したホイールの周縁にて作動するステッ
プモータのロータによって、分針に直接結合された二番
歯車を駆動する腕時計のムーブメントは公知である。こ
のムーブメントによって、１個の減速歯車によって適切
な減速作用がなされ分針軸と同心の時針軸を駆動するよ
うになっている。このような構成は本願出願人による米
国特許第４．３７６、９９６．号に示されている。また
、本願出願人による米国特許出願用８３５．６７３　＠
　（１９８６年）に開示したラベット型の時計用ステッ
プモータは毎分１８０°の角度でロータをステップ移動
させる一対の駆動ピンを備えたロータを有している。こ
のピンによって、分針にも結合されている歯車の周縁を
駆動して分針を１分間当り１回ステップさせるのである
。

また、本願出願人による米国特許出願用９４３、０２０
号（１９８６年）に記載のステップモータは２部材型ス
テータと枠体集成体とで構成され、モータ駆動ピニオン
として作動する一対の駆動ピンを有している。

ラベット型ステップモータの２部材型ステータにてロー
タとして作動するバイポーラ永久磁石が一体的に形成し
た駆動歯車を僅えており、それが時計の二番歯車と協働
するようになっている。ステータに対してステップ位置
間の休止した位置にてロータ磁石を保持する高速メカニ
ズムが、ステータ磁極の両端と永久磁石ロータの極性と
の間に形成される。

一体型ステータを僅えたラベット型ステップモータの別
の構成としては米国特許第 ４．５７１，５１６号に開示のものがおる。この場合の
ロータ磁石は平板状の磁極端を備えプラスチック製のロ
ータ本体の凹所に挿入されて接着又は機械的な固着手段
により所定の位置に固定される。この磁石はステータ開
口部の平坦部と協働する平板状の端部を有して安定位置
、即ち休止位置を決めている。

更に、ステップモータロータの永久磁石を通る中心軸部
に取付いた２本の駆動ピンを備えた永久磁石ロータの構
成は米国特許第４．４８３．６２７＠等に開示されてい
る。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、永久磁石の形状が円形の場合、ステータと協
働して休止若しくは安定位置を決定づける磁極の軸線を
正確に決定することは困難である。そのため、駆動歯車
を通る軸線と磁化の軸線との間の適正な偏倚角を得るこ
とは困難で必る。

磁化の軸線をより好ましく用い且つ配列するには米国特
許第３，９６９，６４２　＠及び同第４．５７１，５１
６号に開示の如く永久磁石の側部に平板状の部分を形成
することによって達成できるし、これによって成る杆の
プラスチック物質を平坦部の廻りの空域に含むようにす
ることができる。しかしながらこの構成によっては、駆
動ピンを通る係合Ｎ線に対して磁化の軸線を正しく配列
する問題は解決されないままである。

〈発明の目的〉 この発明の目的は、バイポーラ永久磁石に対して駆動歯
車（ピニオン）を適正に配置してなる改良されたバイポ
ーラ型ステップモータのロータを提供することでおる。

この発明の別の目的は、駆動歯車を備えたバイポーラ型
ステップモータの改良された製造方法を提供することで
ある。

この発明の更に別の目的は、センターホイール（即ち、
二番歯車）を直接駆動するラベット型ステップモータの
改良されたロータを提供することでめる。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明の特徴は前記特許請求の範囲の項に記載の通り
で必るが、簡単には次の通りである。

即ら、ラベット型ステップモータのロータに一体形成さ
れた駆動ピニオンによって二番歯車を直接駆動する腕時
計のムーブメントであって、ロータはバイポーラ型永久
磁石とこの永久磁石の中心部の廻りに形成されこれを囲
むようにしたプラスチック製ロータ体を有している。こ
のロータ体は磁化の軸線に対して所定の角度′にて配列
された一対の駆動ピンを形成している他、更にはステッ
プモータのステータ開口部内に回動自在に保持する枢支
部を有して成るものである。

上記バイポーラ型ロータの製造方法としては、中心部を
有し且つ両端に一対の磁極を有すると共にこの磁極を通
る磁化の軸線を備えた永久磁石を形成する。上記中心部
は平板状の部分を有している。流し込み成型によって駆
動ピニオンキャビティを形成し、係合軸線を有する一対
の対向駆動部材を設け、上記永久磁石を流し込み成型金
型に配置する。次に、プラスチック物質を上記流し込み
成型金型に配置する。次に、プラスチック物質を上記流
し込み成型金型の中に注入して磁石の中心部を囲むよう
にして、磁石に対して配列された一体型駆動ピニオンを
有するプラスデック製のロータ体を形成するのである。

〈実施例〉 この発明の好適な実施例について図面を参照して説明す
る。第１図において符号１で示した腕時訓のムーブメン
１〜は合成樹脂などの非磁性体より成る枠体２を有して
いる。上記合成樹脂としてはポリカーボネートが好適で
あり、こうすることで種々の凹所や歯車を枢支するため
の枢支部を正確に形成することが容易であると共に、枠
体に素子や部品などを保持するのに局部的に加熱して変
形さけることが容易に出来る。

竜頭４によって戻り止めバネ５に対して巻真３を手で作
動させ、符号６で示したスイッチ板接点の作用により腕
時計の作動と時間合わせを制御する。符号７にて示した
ように、ロータは２個の駆動ピンを備え、これが二番歯
車８の６０個の歯と協動して１分間に１回の割合で１８
０゜だけ周期的にステップ動作、即ら回動するのである
。

第２図において、符＠９は、駆動回路を示しており、こ
れによって駆動パルスが形成される。

駆動回路９はクォーツ（水晶＞１０とモノリシック型プ
ラスチック容器１１内に収容された集積回路（図示せず
）を備えている。集積回路は電池端子１２，１３、水晶
取付リード線１４゜１５やコイル接続リード線１６．１
７などの種々の導電体を有するリード線枠体に接続され
ている。

図示のステップモータ１Ｂは駆動回路の端子１６．１７
に接続されたリード線を僅えたコイル１９を備えている
。第１のステータ部材２０は第１の磁極片２０ａを有し
、第２のステータ部材２１は第２の磁極片２１ａを有し
ている。これらの磁極片は枠体板２とは好ましくは一体
形成となっている非磁性体の円筒状壁部材２２の両側に
これと当接して配設されている。壁部材２２は黄銅のよ
うな非磁性体のキャップ２３を保持しロータの一端を枢
支する枢着部２３ａを備えている。第１及び第２のステ
ータ部材２０゜２１は枠体板２の凹所の所定位置に配設
されている。枠体板は組立中に加熱処理によって符号２
４．２５．２６で示すような部位を変形させてステータ
部材２０．２１を所定位置に保持すると共に円筒状の壁
部材２２に当接させている。

第３図において、枠体板２は金属の中心柱２７を固定さ
せて設けてあり、これが時車シャフト２８を内的に枢支
し、時歯車２９はシャフト２８の下端に取付いている。

シャフト２８はその上端に時針３０が固定され文字板４
２の上方に位置している。中心柱２７は更に二番カナ３
１を枢支し、この二番カナは二番歯車８に取付いている
と共に上端に分針３２を受支するようになっている。分
針と時針との間の減速は減速歯車とピニオン部材３３と
によって達成され、ピニオン部材３３は枠体板２に枢支
され金属キャップ３４によって所定位置に保持される。

符号３５で示すステップ−し−夕のロータは前記壁部２
２と同軸の枠体板２の孔３６にその一端が枢支されてお
り、多端はキャップ２３の前記１区着部２３ａに枢支さ
れている。

第４図において、第１のステータ部ｖＪ２０（まステー
タ部２０ｂを有し、これがコイルの外側に延びておりコ
イル１９の一端の段部２０ｃにて終端している。第２の
ステータ部ｔｒＡ２１はその磁極片２１ａに接続して突
出した細長いコア部材２１ｂを有し、このコア部材はコ
イルの中心に設ける孔１９ａを押通している。コア部）
ｒＡ２１ｂはコイルから突出してステータ部２０ｃと重
なる部分２１ｃまで延びて両者でもって磁気回路を形成
している。

磁極片２０ａ、　２１ａは夫々円弧状の磁極面２０ｄ。

２１ｄを形成している。磁極面２０ｄ、　２１ｄは対向
ける凹所２０ｅ、　２１ｅを夫々形成しており、これら
が従来同様にロータ３５の休止位置を決定するようにな
っている。ロータ３５は永久磁石部３５ａとプラスチッ
ク被覆部３５ｂとを有している。ロータ３５の軸は枠体
板２に形成された枢支孔３６（第３図参照）とキャップ
２３の枢支部２３ａによって、円筒状壁部２２に対して
正しく配置される。次いで、磁極面２０ｄ、　２１ｄは
外面を当接させることによって円筒状壁部２２に対して
正しく位置される。

第５図において、ロータ３５は中心部と一対の北極及び
南極を対向して形成した永久磁石３５ａを有している。

磁極の端部は図示の如く円弧状とするのが好ましいが、
平板状としても構わない。磁′ｃＪ３５ａは第６図に磁
石の軸に対して対称としたｍ　−ｒｎ線として表わした
磁極を通る磁化の軸線を有している。

プラスチックロータ被覆体３５ｂは製造工程において磁
石の周囲に被覆されて図示の如く永久磁石部３５ａの中
心部を完全に覆っている。ロータ３５ｂは二番歯車８（
第６図）と協働する一体形成の駆動ピニオン部を有して
いる。その好適な形態としては、駆動ピニオンは一対の
平行駆動ピン３５ｃを有している。ロータ本体の対向端
部は図示の如く円弧状とするのが好ましいが平板状とす
ることもできる。

第６図において、永久磁石３５ａが磁極片２０゜２１の
切欠部２０ｅ、　２１ｅによって決められるような安定
もしくは休止位置にある場合、駆動ピン３５ｃの好まし
い位置はＩ東車８の歯８ａのフランク即ら斜面と係合す
る駆動ピンのうら１本を有している。この位置にあると
き、双方のピン３５ｃを通る線は係合軸線（Ｐ−Ｐ）と
なる。磁化の軸線と、予め決めておける係合軸線との間
の角度を角度Ａとする。軸線Ｐ−Ｐはロータ本体の対称
軸に沿うようには存在しないことが多く、ロータ本体は
磁石３５ａの中心部を囲／υでいる。しかしながら、軸
線Ｐ−Ｐと軸線ｍ−ｍは、磁石の中心部の廻りにロータ
のプラスチック物質を形成する製造工程に応じて、互い
所定の角度に予め決めておくこともできる。

永久磁石の廻りのプラスチック物質としてはポリイミド
樹脂１２又はその均等物とすることの他種々のタイプの
ものが採用できる。駆動ピン３５ｃを含む成型体は更に
軸受部（例えば３５ｄ）を永久磁石の上下に形成してあ
り、ロータを軸受孔（２３ａ、　３６等）に回動自在に
ｉしている。

永久磁石としてはサマリウムコバルトなどの市販の月質
とすることができる。

製造方法についてはキャビティ注入成型方法を採用して
いる。このキャビティの採用によりロータの軸受面や角
度Ａにて正しく配置された２本の駆動ピンのための正し
い形状のキャビティ群を形成できる。成型金型に永久磁
石を置き、その中心周辺にプラスチック物質を注入する
と共にピンキャビティにも注入する。ロータを取出すと
、注入したプラスチック物質が駆動ピンに対して正しい
配列にて永久磁石を固く保持していることになる。

〈発明の効果〉 この発明によれば前）ホした従来技術の持つ問題点を解
決でき、容易に永久磁石に対して駆動歯車を適正位置に
配設することができ、改良されたバイポーラステップモ
ータのロータ及びその製造方法を提供できるものである
。

以上、この発明の好適な実施例について説明したが、こ
れらの実施例に限定されるものではなく種々変更が可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は針や文字板及びケースを除いた腕時計用ムーブ
メントの平面図、第２図はそのムーブメントの底面図、
第３図は針と文字板を入れた腕［）泪ムーブメン１〜の
分解斜視図、第４図はステップモータの拡大平面図、第
５図はステップモータのロータと駆動ピニオンの拡大斜
視図、そして第６図は本発明の基本的特徴を示した説明
図で必る。 １・・・ムーブメント、２・・・枠体、９・・・駆動回
路、１８・・・ステップモータ、１９・・・コイル、２
０゜２１　・・・ステータ部材、２０ａ、　２１ａ−［
極片、２２・・・円筒状壁部材、３５・・・ロータ、３
５ａ・・・永久磁石部、３５ｂ・・・プラスチック被覆
部、３５Ｃ・・・駆動ピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ほぼ平板状の側面を有する中心部と対向して一対の
   磁極を有すると共に上記磁極を通る磁化軸線を有する永
   久磁石体と、上記永久磁石体の中心部の廻りに形成した
   プラスチック製ロータ体とを備えてなり、上記ロータ体
   は一体形成の駆動ピニオンを有し、この駆動ピニオンは
   係合軸線を備えた一対の対向駆動部材を有し、上記ロー
   タ体は上記係合軸線を磁化軸線に対して所定角度にて固
   定するようにしてなるステップモータのバイポーラ型ロ
   ータ。 ２、上記ロータ体は上記永久磁石体の両側に軸受枢支部
   を含んでなる特許請求の範囲第１項記載のステップモー
   タのバイポーラ型ロータ。 ３、上記ロータ体は対向する円弧状の端部を有して上記
   永久磁石体の両端を円弧状としてなる特許請求の範囲第
   １項記載のステップモータのバイポーラ型ロータ。 ４、ロータとステータを有し且つ１８０°の回転によっ
   て歯車を周期的に前進回動させてなるステップモータの
   バイポーラ型ロータであって、ほぼ平板状の側部を有す
   る中心部と対向する両端に一対の磁極を有し且つ上記ス
   テータと協働してステップ間に安定位置を形成するよう
   にした永久磁石体と、更に上記永久磁石体の中心部の廻
   りに形成したプラスチック製のロータ体とを備え、上記
   ロータ体は一対の対向する駆動ピンを有する一体形成の
   駆動ピニオンを形成し、上記駆動ピンの一方は前記永久
   磁石体が上記安定位置にあるときには前記歯車の間の傾
   斜部と係合するようになっており、上記のロータ体が上
   記一対のピンを上記永久磁石体に対して所定の角度にて
   固定するようにしてなるステップモータのバイポーラ型
   ロータ。 ５、ほぼ平板状の側部を有する中心部と両端に一対の磁
   極を備え、この磁極を通る磁化の軸線を有する永久磁石
   体を形成し、流し込み成型により駆動ピニオンキャビテ
   ィを形成して一対の対向する駆動部材を設けてこの駆動
   部材を通る係合軸線を形成するようにし、上記永久磁石
   体を上記キャビティ成型用金型に位置させ、更に、上記
   キャビティ成型用金型にプラスチック物質を注入して上
   記永久磁石体の中心部を囲み上記永久磁石体に対して整
   列した一体形成の駆動ピニオンを有するフラスチック製
   のロータ体を形成するようにしたステップモータのバイ
   ポーラ型ロータの製造方法。 ６、前記キャビティ成型用金型は円筒部を有して前記永
   久磁石体の両側に上記ロータ体の枢着部を形成するよう
   にした特許請求の範囲第５項記載のステップモータのバ
   イポーラ型ロータの製造方法。