JPS63103997A - 電子時計 - 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〕 本発明はステップモータの逆回転機能を備えた電子時計
に関するものである。

〔従来の技術〕

通常の電子時計用ステップモータは、入力信号に応じて
ロータは正方向にのみ回転し、逆方向には回転しない様
に構成されている。従って、例えば指針位置変更のため
にロータを逆回転させたい場合には特殊な逆回転用パル
スにより駆動する必要がある。この種の例については特
開昭５２−８００６３号公報に開示されている。

こへで逆回転時の分針軸出力トルクを出来るだけ大にす
るには反発用の第１パルスと、第１パルスと逆極性の第
２パルスと、第１パルスと同甑性の第３パルスの３つの
パルスを１組とするパルス群により駆動するのが効果的
である。またスピードアップのためにロータを１ステッ
プ逆回転させた後、ロータが静止する以前に次のパルス
を入力して連続的にロータを逆回転させたい場合がある
。

この場合特に磁界中で同期はずれが起きやすいが、これ
を防ぐためには第３パルスをチョッパパルスにすると効
果的である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらこれでもステータのロータ収納穴の形状、
ロータ磁力、ロータの慣性、コイル抵抗値がバラツクと
連続の逆回転が不可能になる場合がある。

こ〜でステップモータの平面図を示す第３図と駆動トル
クと保存トルクの関係を示した第４図の概念図をもとに
してロータの逆回転について説明する。

第４図に於て、保存トルク曲線は９０°　毎に極性が反
転し、駆動トルク曲線は１８０６　毎に反転している。

Ｏｏはロータが駆動されずに静止している点を示し、一
般に静的安定位置と呼ばれ、Ｅ　Ｍ　ｏは駆動電流をコ
イルに流し続けた時にロータが見掛上安定する位置で、
一般に電磁的安定位置と呼ばれている位置を示す。次に
第３図によりロータの逆転動作を説明する。

先ず第１の反発用パルスにより駆動されて第３図（ａｌ
に示すロー゛タフが第３図（ｂｌに示す様にわずかに正
方向に回転する（第４図Ａ点に相当）。その後ロータ７
は第１パルスと逆極性の第２パルスにより駆動されて第
３図（ｃｌに示す様に逆方向に回転する。その後ロータ
７は第１パルスと同極性の第３パルスにより駆動されて
第３図（ｄｌに示す様に逆回転を持続し、その後第４図
に示した電磁的安定位置ＥＭ、をすぎると、第３パルス
の吸引作用と保存トルクにより正方向に向きを変え、そ
の後第３パルスが消えると静的安定位置０．を中心とし
て振動しながら停止し、１ステップの逆回転を終了する
（第４図Ｂ点、０点、Ｄ点、Ｅ点、Ｆ点参照）。

こ瓦でロータ７が静止する以前に次のパルスが印加、す
なわちロータ７が慣性により正方向に動いている途中（
第４図Ｃ点の少し前）で最初と同じパルス幅のパルスが
印加されると、ロータ７が前述の静止状態から駆動され
た時よりも振幅が犬となり（第４図Ｆ点参照）、部品の
バラツキが大きいとその後の振幅も大となり、第４図Ｇ
点に示す様にチョッパパルスによる駆動トルクよりも保
存トルクが大となる領域にまでロータ７が移動すること
があり、その後は第４図Ｈ点、１点と動くため、次のパ
ルスに同期して動くことが出来なくなるので正常な逆回
転が行われず、誤動作するという欠点があった。尚第４
図の駆動トルク曲線は概念図であるためＧ点で保存ト・
ルクよりも大となっているが、実際には第３パルスをチ
ョッパパルスとすることにより駆動トルクが保存トルク
よりも小となる領域が発生する。

本発明の目的は上記従来の欠点を除去し、部品のバラツ
キがあっても安定して連続的に逆回転を行なう電子時計
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明による電子時計は、反
発用の第１パルス、この第１パルスト逆極性の比較的パ
ルス幅の長い第２パルス、第１パルスと同極性の第３パ
ルスを１組とする始動用の逆回転用パルス群を発生する
始動用逆回転信号発生回路と、反発用の第１パルス、こ
の第１パルスと逆極性の比較的パルス幅の短い第２パル
ス、第１パルスと同極性の第３パルスを１組とする連続
用の逆回転用パルス群を発生する連続用逆回転信号発生
回路と、前記始動用の逆回転パルス群と前記連続用の逆
回転用パルス群のいずれかを駆動回路に選択供給する選
択回路を有することを特徴とする。

〔実施例〕

以下図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明による電子時計のブロック図であり、１
は発振回路、２は分周回路で、発振回路１の出力を基に
して時計の動作に必要な信号を得る迄分周する。３は波
形整型回路で、第２図（ａｌに示す様に４．５　ｍｓ幅
の通常の運針に必要なパルス幅を作成する。４はトグル
フリップフロップで、波形整型回路３からＯＲゲート１
２を介して信号が入る度に出力が反転する。５は駆動回
路で、ＡＮＤゲート１３、ＯＲゲート１４を通過、又は
ＡＮＤゲート１５、ＯＲゲート１６を通過した入力信号
に応じてステップモータのコイル乙に反転した電流を流
し、ロータ７を回転させる。尚上記実施例では２０ｓｅ
ｃ毎にロータ７が１ステップ正方向に駆動される。

８は始動用逆回転信号発生回路、９は連続用逆回転信号
発生回路で、これら始動用逆回転信号発生回路８と連続
用逆回転信号発生回路９とにより逆回転信号発生回路３
０を構成する。１０はチョッパパルス発生回路、１１は
１ショットパルス発生回路で、これらは通常はパルス信
号を発生騒ず、外部操作部材（図示せず）を操作するこ
とにより、その操作に応じて始動用逆回転信号発生回路
８は第２図（ｂｌに示す如きパルスを発生し、連続用逆
回転信号発生回路９は第２図ｆｃｌに示す如きパルスを
発生し、チョッパパルス発生回路１０は第２図（ｄｌに
示す如きパルスを発生し、１ショットパルス発生回路１
１は第２図（ｅ）に示す如きパルスを発生する。尚第２
図（Ｃ１、（ｄｉは６４Ｈｚ、すなわち’Ｊ　６−ｍ５
毎に同形のパルスを発生している。こ〜で注目すべき点
は始動用逆回転信号発生回路８からの第２図ｆｂｌに示
したパルスの２番目のパルスｂ２　　の幅が３、５　ｍ
ｓであるのに対し、連続用逆回転信号発生回路９からの
第２図（Ｃ１に示したパルスの２番目のパルスＣ２の幅
が３．　Ｑ　ｍｓと狭くなっていることである。

始動用逆回転信号発生回路８の出力信号はＡＮＤゲート
１７を介してＯＲゲート１８に印加され、連続用逆回転
信号発生回路９の出力信号はＡＮＤゲート２２を介して
ＯＲゲート１８に印加されている。ＯＲゲート１８の出
力・信号はＯＲゲート１２を介してトグルフリップフロ
ップ４に印加されると共にＯＲゲート１９、ＡＮＤゲー
ト２０又は２１、ＯＲゲート１４又は１６を介して駆動
回路５に印加される。これら始動用逆回転信号発生回路
８、連続用逆回転信号発生回路９の出力信号は１ショッ
トパルス発生回路１１の出力信号により直接又はインバ
ータ２６を介して制御されるため、コイルｂの一端には
第２図げ）に示す如きパルスが発生する。尚上記ＡＮＤ
ゲー上１７．２２とＯＲゲート１８とにより選択回路４
０を構成する。

すなわち第２図＜ｒ＋の始動用パルス群Ｎｈは、第２図
（ｂｌ及び第２図（ｄ）の波形の組合わせによって構成
され、第１パルスｂ１、第２パルスｂ、　％　第３パル
スｄの３パルスを１組とするパルス群であり、又連続用
パルス群Ｎｌは第２図（ｃｌ及び（ｄｌの波形の組合わ
せによって構成され、第１パルスｃ１、第２パルスｃｔ
　％　第３パルスｄの３パルスを１組とするパルス群で
あり、前記始動用パルス群Ｎｈは、連続用パルス群Ｎｌ
に対し、第２パルスｂ２のパルス幅が広い分だけ強い駆
動力を有する。

尚第２図（ｂｌ及び（Ｃ１の３番目のパルスｂ３、Ｃ３
は、いずれも前記トグルフリップフロップ４を反転させ
るためのパルスである。

次に動作について説明するが、始めに１ステップずつゆ
っくりと逆回転させる場合について説明する。

第１図に於て通常運針時は第１図に示したスイッチＳ１
、スイッチＳ、は共に電源のｖＩｌ、に接続されており
、２０ｓｅｃ毎にロータ７は１ステップずつ正回転して
おり、輪列な介して時分針が２　Ｑ　ｓｅｅ毎に所定の
角度ずつ運針している。上記通常運針動作を第３図で説
明すると第３図（ａｌはロータ７が運針を終え静止して
いる状態を示しており第１図ではＯＲゲート１４から駆
動回路５へ信号が印加された後の状態を示す。こ瓦で外
部操作部材、例えば巻真な引き出すと先ずスイッチＳＩ
が電源のＶＯＯに接続され、分周回路２の後段がリセッ
トされて正回転駆動は停止する。この状態から巻真をゆ
り（つと回転させると、スイッチＳ２は電源ＶＤＤは一
旦接続され、その後すぐに切離される。

この動作はスイッチＳ、がバネ（図示せず）によりたえ
ずｖｏ。に接続する様に付勢されているために起きる。

スイッチＳ２が一度Ｖ。０に接続されると前記始動用逆
回転信号発生回路８から第２図（ｂｌに示す信号が発生
し、チョッパパルス発生回路。

１０から第２図（ｄｌに示す信号が発生し、さらに１シ
ョットパルス発生回路１１から第２図（ｅｌに示す信号
が発生する。そして、これらの各信号の発生により第２
図（ｂｌに示したｂ１信号が先ずゲート１７．１８．１
２を介してトグルフリップフロップ４に印加されるため
トグルフリップフロップ４の出力信号が反転し、駆動回
路５には第２図（ｂｌのす、信号がＯＲゲート１６から
印加される。そのため第３図（ｂｌに示す様にロータ７
は正方向に回転を始める。しかしながらこのパルスは１
．５ｍｓと短いためにロータ７を１ステップ駆動するこ
とは出来ない。

次に第２図ｔｂ＋のｂ２信号によりトグルフリップフロ
ップ４の出力信号は反転し、上記ｂ２信号はＯＲゲート
１４から駆動回路５に印加される。そのため第３図１ｃ
）に示す様にロータ７は吸引作用により逆回転を始める
。電磁的安定位置をロータフの磁極が通過すると第２図
＋ｂｌのｂ３信号がトグルフリップフロップ４に印加さ
れるためトグルフリップフロップ４の出力信号は反転し
、第２図（ｄｌに示したチョッパパルス信号ｄが今度は
ＯＲゲート１６から駆動回路５に印加される。そのため
第３図（ｄｉに示す様にロータ７は反発作用により逆回
転を持続する。ロータ７の磁極が反対側の電磁的安定位
置を通過すると、ロータ７はチョッパパルスによる吸引
作用と保存トルクによりブレーキがか〜す、やがて向き
を変えて正方向に回転を始める。

チョポババルスが切れるとロータ７は若干振動しながら
やがて第３図（ｄ）に示す様に最初の位置から１ステッ
プ逆方向に回転した位置に落ちつく。以上が始動用パル
ス群Ｎｈにより逆回転駆動であり、さらに巻真をゆっく
りと回転させると上記と同様にロータ７は１ステップ逆
方向に回転し、指針もそれに応じて逆方向に回転する。

次に連続的にロータ７を逆回転させる場合について説明
する。

分周回路２の後段がリセットされた状態から巻真を早回
転させると、スイッチＳ２が断続的に電源ＶＤＯに接続
され、始動用逆回転信号発生回路８、チョッパパルス発
生回路１０．１ショットパルス発生回路１１からは前記
のゆっくりと送る場合と同様のパルス信号が発生すると
共に、連続用逆回転信号発生回路９からも第２図ｔｃ＋
に示す如き信号が発生する。この場合最初の１ステップ
目の逆回転は前記したと同様に始動用逆回転信号発生回
路８の出力信号及びチョッパパルス発生回路１０の出力
信号ｄよりなる始動用逆回転信号発生回路８の出力信号
及びチョッパパルス発生回路１０の出力信号ｄよりなる
始動用パルス群Ｎｈにより駆動されるが２ステップ以後
は１ショットパルス発生回路１１の出力信号により制御
されて第２図ｆｃｌに示す連続用逆回転信号発生回路９
のＣ８信号、Ｃ２信号及びチョッパパルス発生回路１０
の出力信号ｄよりなる連続用パルス群Ｎｌにより駆動さ
れることになる。こ又で２ステップ以後はロータ７が完
全に静止する前に次の信号が印加されることになるが、
従来は始動時の始動用パルス群Ｎｈと第２ステップ以後
の連続用パルス群を同じにしていたため、第２ステップ
以後でのロータ７の振幅が犬となり第４図で説明した様
に同期はずれが生じやすかった。本発明では第２ステッ
プ以後の連続用パルス群は第２図（ｃｌに示す様に０２
パルスのパルス幅が第２図（ｂ）のｂ２パルスのパルス
幅よリモ狭くしであるので、ロータ７の振幅は犬きくな
らず、同期はずれすることなく安定して逆回転を持続す
ることが出来る。又第２ステップ以後は、ロータ７が慣
性トルクを有するため比較的駆動力の小さい連続用パル
ス群による駆動を行っても分針軸出力トルクを始動時の
始動パルスによる分針軸出力トルクと略同等とすること
が出来た。

上記早送り操作によって始動した連続逆回転を止めるに
は巻真を再度回転させ、スイッチＳ２を一度Ｖ０に接続
する。この動作を行なうと連続用逆回転信号発生回路９
及びチョッパパルス発生回路１０からはパルス信号は停
止する様構成されているため逆回転は停止する。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかな様に、本発明によればステップモ
ータの部品に多少のバラツキがあっても安定してロータ
の連続逆回転を行かわせることが出来、その効果大なる
ものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる電子時計のブロック図、第２図
は本発明に係わる電子時計の要部の電圧波形図、第３図
は従来及び本発明に係わるステップモータのロータの動
作説明図、第４図は従来及び本発明に係わるステップモ
ータの駆動トルクト保存トルクの関係を示す概念図であ
る。 ８・・・・・・始動用逆回転信号発生回路、９・・・・
・・連続用逆回転信号発生回路、１０・・・・・・チョ
ッハハルス発生回路、１１・・・・・・１ショットパル
ス発生回路、６０・・・・・・逆回転信号発生回路、４
０・・・・・・選択回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 反発用の第１パルス、この第１パルスと逆極性の第２パ
   ルス、前記第１パルスと同極性の第３パルスの３つのパ
   ルスを１組とする逆回転用パルス群を発生する逆回転信
   号発生回路と、前記逆回転パルス群を入力とする駆動回
   路と、この駆動回路により駆動されて１ステップずつ逆
   回転するステップモータを備えた電子時計に於て、前記
   逆回転信号発生回路は、比較的パルス幅の大きい第２パ
   ルスを含む始動用の逆回転用パルス群を発生する始動用
   逆回転信号発生回路と比較的パルス幅の小さい第２パル
   スを含む連続用の逆回転用パルス群を発生する連続用逆
   回転信号発生回路とからなり、且つ前記始動用の逆回転
   用パルス群と前記連続用の逆回転用パルス群のいずれか
   を前記駆動回路に選択供給する選択回路を有することを
   特徴とする電子時計。