JPH01157293A - 変換器 - 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〕 本発明の変換器は間欠的なエネルギを蓄積する蓄積手段
を有し滑らかに解放する機能を有する電子時計のアクチ
ュエータの構成に関する。

〔従来の技術〕

従来の変換器は（特願昭６２−５３４５４号）の如く第
２図に示す様に電子時計に用いた場合、間欠的に駆動さ
れるアクチュエータ（この場合ではステッピングモータ
）のロータ５の回転エネルギを蓄積手段であるひげぜん
まい１０に蓄えると共に、制御手段のオイルロータ１４
と粘性流体による負荷トルクを釣り合わせる事によって
滑らかに回動させていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし前述の従来技術では、ステッピングモータには輪
列を駆動するための負荷に加え、ひげぜんまいを介して
制御手段による負荷トルクが常にかかっている為、必要
なトルクを得るために消費電流が大幅に増すばかりか、
ひげぜん まいの復元トルクによって逆転してしまう恐れがあった
。

そこで本発明の目的は常に逆方向への負荷がかかってい
るアクチュエータが、低消費電流で安定して駆動する為
の構成を提供することにある。

〔課題を解決する為の手段］ 本発明の変換器は、少なくとも間欠的に作動するアクチ
ュエータと間欠的なエネルギーを蓄積する蓄積手段を存
する変換器において、エネルギが蓄積されている時の移
動体５の力学的安定位置に対し、エネルギが蓄積されて
いない時の前記移動体５の力学的安定位置を前記移動体
５の間欠的な作動時の移動方向にずらした事を特徴とす
る。

〔実施例〕

第１図は本発明の変換器を電子時計に適用し、アクチュ
エータとしてステッピングモータ、蓄積手段としてひげ
ぜんまい、移動体としてステッピングモータのロータ５
を用いた場合の平面図であり、ステッピングモータが発
生する間欠的なエネルギーをひげぜんまいＩＯを巻き上
げる事によって蓄え、制御手段を設けて滑らかに解放し
ている。

ステッピングモータは磁界を発生するコイル１とコイル
ｌの磁心２と磁路を閉じるステータ４とロータ５から成
っており、制御手段としてはキャビティ１９との間で粘
性流体の粘性負荷を受ける、ビスカスロータ１４を用い
ている。２１は地板、２２は輪列受、■はステータ４と
磁心２を介してロータ５を駆動する磁界を発生させるコ
イルでネジ３によって固定されており、６番かな６．５
番歯車７．５番かな８を介してひげぜんまいかな１１と
ひげぜんまい１０で結合されたひげ車９を駆動し、４番
アイドラ１２を介して指針１６が係合した４番車１５を
矢印１０１の方向に駆動する。

また４番車１５を制動するビスカスロータ１４との間に
ビスカスロータ中間車１８を設はレイアウト上の融通性
を向上させている。この時、ひげかな１１１４番アイド
ラ１２、ビスカスロータアイドラ１８、ビスカスロータ
かな１３に、指針を装着すれば、小秒針タイプの時計が
容易に構成できる。２３は時針を駆動する為の日の裏車
、２４は巻真３２の操作によりおしどり３１とかんぬき
３０の作用でつづみ車３７が噛み合う小鉄車であり、時
針と分針の修正を可能にしている。２５は秒針が係合す
る４番車の動きを減速し分針を駆動する３番車、３３は
時計回路を有するＩ、　　Ｃ１３５は水晶振動子であり
、１．Ｃ３３と水晶振動子３５は回路基板３４を介して
コイル１にステッピングモータのロータ５を動かす駆動
波形を供給している。３６は電池、２０は巻真３２の操
作により４番車の動きを止める規正レバーである。尚、
規正レバーが当接する位置はステッピングモータに対し
、ひげかな１１以降の連続的な回転をする部分ならばど
こであっても良（，４番車に限定するものではない。

この様な構成において、制御手段は速度に比例した負荷
トルクを有し、蓄積手段であるひげぜんまいは巻き上げ
角度に比例した復元トルクを有し、電子時計が定常的に
動作している状態ではひげぜんまいは常にステッピング
モータの複数パルス分の回転角度を蓄えている。この時
、ひげぜんまいの巻き上げに伴う角度ずれは負荷によっ
て変化する為、低温で粘性流体の粘度が増加すると巻き
上げる角度が大きくなり、時計としての指示が遅れるこ
とになる。また、蓄積手段を２体の磁性体の角度ずれに
よる吸引力または反発力を利用して構成した場合には磁
性体の角度ずれが１８０°をこえると角度ずれが復帰し
なくなってしまうため、蓄積手段の角度ずれは輪列やカ
レンダ送り等に伴う負荷も含めて１８０°以内にする必
要がある。

ここでロータ５は蓄積手段の復元トルクを常に受けてお
り、矢印５ｂの方向に回転するにはその分余計なトルク
と電流が必要である。したがって、径方向に着磁したロ
ータ５とステータ４の磁気吸引力が釣り合った状態での
Ｎ極とＳ極の境界線５ａに対し、ステータ４の内ノツチ
４ａとロータ５の中心を結ぶ中心線４ｂを矢印５ｂで示
した回転方向にずらして構成している。この事により、
内ノツチ４ａの作用により、中心線４ｂと境界線５ａが
重なる様にロータ５に磁気吸引力を与え、回転の始動時
に起動を助は必要なパルス幅を短くして消費電流を低減
させる。また、コイル１の通電していない時においても
矢印の方向に力を与えているので、ひげぜんまい１０の
復元トルクによってロータ５が逆方向に回る事を防ぐ役
割も果たしている。

第３図は第１図のロータに復元トルクが作用していない
場合のロータ部の説明図であり、内ノツチの効果により
、ロータ５の位置が規定され中心線４ｂと着磁の境界線
５ａが重なった位置で力学的に安定している。

第４図は第１図のロータに復元トルクが作用している場
合のロータ部の説明図であり中心線４ｂと境界線５ａの
角度がδずれた力学的安定位置で復元トルクとロータ５
とステータ４の磁気吸引力が釣り合っている。

第５図はシフト量δのみの影響によりロータ５を矢印の
方向に回転させるトルクのグラフでありδの増加によっ
て正弦波状に変化し、９０°で最大になる。一方、一般
的には外ノツチ４ｃの位置に対し境界線５ａの角度は４
５°前後が好ましく、外ノツチと内ノツチの角度ずれは
９０°以内にしないと復元トルクがない時に起動しない
。したがってδは両者の差である４５°以内に設定する
。

この様な設定においては、慣性や静止摩擦により最もエ
ネルギが必要なステッピングモータの起動時にδにより
回転方向のトルクで復元トルクを相殺するので、復元ト
ルクが作用していない時と同等に起動することができる
。

以上、本発明の変換器を電子時計に適用し、アクチュエ
ータとしてのステッピングモータのエネルギを蓄積手段
としてのひげぜんまいに蓄積した場合について述べたが
、何ら電子時計のみに限定するものではなく、アクチュ
エータも圧電素子等の移動体が往復動するものであって
も差しつかえない。

〔発明の効果〕

以上述べた様に本発明によれば、エネルギが蓄積手段に
蓄積されている時の移動体の力学的安定位置に対し、エ
ネルギが蓄積されていない時の力学的安定位置を回転方
向にずらした事により、始動時の蓄積手段の復元トルク
を相殺し復元トルクが作用していない時と同等に始動さ
せる事ができたので消費電流増加を抑えることができた
。また回転方向へのトルクを常に与えるので、復元トル
クによる逆転を防止することもできた。したがって間欠
的にエネルギを蓄積し、負荷を駆動するシステムの低パ
ワー化と動作の安定性を確保させる事ができたのでその
効果は絶大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の変換器を電子時計に適用した場合の平
面図。 第２図は従来の変換器の平面図。 第３図は第１図のロータに復元トルクが作用している場
合のステッピングモータ部の説明図。 第４図は第１図のロータに復元トルクが作用していない
場合のステッピングモータ部の説明図。 第５図はシフト量δと回転方向のトルクを示すグラフ。 １・・・コイル　　　　２・・・磁心 ４・・・ステータ　　　４ａ・・・内ノツチ４ｂ・・・
中心線　　　４ｃ・・・外ノツチ５・・・ロータ　　　
　５ａ・・・境界線５ｂ・・・ロータの回転方向 １０・・・ひげぜんまい １４・・・ビスカスロータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも間欠的に作動するアクチュエータと間欠的な
   エネルギーを蓄積する蓄積手段を有する変換器において
   、エネルギが蓄積されている時の移動体５の力学的安定
   位置に対し、エネルギが蓄積されていない時の前記移動
   体５の力学的安定位置を前記移動体５が間欠的に作動し
   ている時の移動方向にずらした事を特徴とする変換器。