[go: up one dir, main page]

JP2014095641A - Motor device, driving device for motor, and clock - Google Patents

Motor device, driving device for motor, and clock Download PDF

Info

Publication number
JP2014095641A
JP2014095641A JP2012247902A JP2012247902A JP2014095641A JP 2014095641 A JP2014095641 A JP 2014095641A JP 2012247902 A JP2012247902 A JP 2012247902A JP 2012247902 A JP2012247902 A JP 2012247902A JP 2014095641 A JP2014095641 A JP 2014095641A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
drive
current
coil
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012247902A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kosuke Nakayama
功介 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Time Creation Inc
Original Assignee
Seiko Clock Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Clock Inc filed Critical Seiko Clock Inc
Priority to JP2012247902A priority Critical patent/JP2014095641A/en
Priority to CN201310552640.9A priority patent/CN103812405A/en
Publication of JP2014095641A publication Critical patent/JP2014095641A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)

Abstract

【課題】スイープモータを安定して起動・停止する。
【解決手段】始動の指示があると、制御回路15は、駆動回路14を介して、駆動コイル13に交番パルス状の励磁電流I01とI02を供給し、ステータ11内にパルス状の交番磁界を発生する。この交番磁界とロータ12のマグネットとの作用により駆動トルクが発生し、ロータ12が回転する。制御回路15は、始動後短時間で停止の指示があった場合でも、少なくとも予め設定されている所定回数Nmin以上の回数、駆動コイル13に励磁電流I01とI02を供給し、且つ、励磁電流I02を最後に供給して停止することにより、停止時の、ロータ12の回転位置を安定させ、次回の起動を安定したものとする。
【選択図】図1
To stably start and stop a sweep motor.
When a start instruction is given, a control circuit 15 supplies alternating pulsed excitation currents I01 and I02 to a drive coil 13 via a drive circuit 14, and generates a pulsed alternating magnetic field in a stator 11. Occur. A drive torque is generated by the action of this alternating magnetic field and the magnet of the rotor 12, and the rotor 12 rotates. The control circuit 15 supplies the excitation currents I01 and I02 to the drive coil 13 at least a predetermined number of times Nmin or more, even when an instruction to stop in a short time after starting, and the excitation current I02. Is finally supplied and stopped, so that the rotational position of the rotor 12 at the time of stop is stabilized, and the next start-up is stabilized.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、モータ装置、モータの駆動装置と駆動方法、及びそれらを用いた時計に関する。   The present invention relates to a motor device, a motor driving device and a driving method, and a timepiece using them.

時計には、指針をステップ駆動するものと、スイープ駆動するものとがある。指針をスイープ駆動する際には、慣性が大きく、動きが滑らかなスイープモータが使用される。   There are two types of timepieces, one that drives the hands stepwise and the other that sweeps the hands. When sweeping the pointer, a sweep motor having a large inertia and a smooth movement is used.

スイープモータは、その慣性が大きいため、駆動パルスの印加を停止しても、直ちに停止せず、一定の時間の間ロータが回転を継続するという特性を有する(特許文献1参照)。   Since the inertia of the sweep motor is large, even if the application of the drive pulse is stopped, the sweep motor does not stop immediately but has a characteristic that the rotor continues to rotate for a certain time (see Patent Document 1).

例えばスイープモータが図3に示すように第1駆動パルス電流P1と、第2駆動パルス電流P2とによって安定的に駆動されている状態で、第2駆動パルス電流P2を印加した後に所定のタイミングで印加を停止すると、ロータは、自らの慣性力に基づいた回数だけ回転した後、図1に示すような状態で停止する。   For example, in a state where the sweep motor is stably driven by the first drive pulse current P1 and the second drive pulse current P2 as shown in FIG. 3, at a predetermined timing after applying the second drive pulse current P2. When the application is stopped, the rotor rotates a number of times based on its own inertial force, and then stops in the state shown in FIG.

ロータが正常に駆動されると、ロータは所定の慣性力を伴って回転する。したがって、正常に駆動された状態において、第2駆動パルス電流P2の印加及び印加停止タイミングが一定であれば、ロータは必ず図1に示すような状態で停止する。   When the rotor is driven normally, the rotor rotates with a predetermined inertial force. Therefore, if the application and stop timing of application of the second drive pulse current P2 is constant in the normally driven state, the rotor always stops in the state shown in FIG.

ところが、運針の起動後、短時間で停止を指示した場合など、ロータの慣性力が所定の値に到達していない状態で駆動が停止された場合は、例えば第2駆動パルス電流P2を印加した後に所定のタイミングで印加を停止しても、図1に示すような状態にはならない場合がある。   However, when driving is stopped in a state where the inertial force of the rotor has not reached a predetermined value, such as when a stop is instructed in a short time after the start of hand movement, for example, the second driving pulse current P2 is applied. Even if the application is stopped at a predetermined timing later, the state shown in FIG. 1 may not be obtained.

このような場合に、再度ロータを回転させようとして初期パルス電流P0を印加しても、ロータが正しい位置で停止していないので、直ちに駆動パルス電流と同期して回転することができず、第1駆動パルス電流P1および第2駆動パルス電流P2を印加し続けるうちに、やがて、印加パルスに同期して回転を始める。   In such a case, even if the initial pulse current P0 is applied to try to rotate the rotor again, the rotor does not stop at the correct position, so it cannot immediately rotate in synchronization with the drive pulse current. While the first drive pulse current P1 and the second drive pulse current P2 are continuously applied, the rotation is started in synchronization with the applied pulse.

このように、スイープモータは、ロータの停止位置が定まらず、これが原因となって、起動を指示した時に、直ちに駆動パルスに同期して回転を開始することができないという問題がある。このような問題を避けるため、所定方向にロータを回転させるための様々な駆動制御が行われている。   In this way, the sweep motor has a problem that the rotor stop position is not fixed, and this causes a problem that when it is instructed to start, it cannot immediately start rotating in synchronization with the drive pulse. In order to avoid such a problem, various drive controls for rotating the rotor in a predetermined direction are performed.

特開平11−289796号公報JP-A-11-2899796

最近の電子時計では、省電力及び静音動作のため、運針を一時的に停止したり、再開したりする制御も行われている。   In recent electronic timepieces, control for temporarily stopping or restarting the hand movement is also performed for power saving and silent operation.

このため、運針の起動と運針の停止を連続して指示することがある。こうした場合に、上述のようにロータが正常な位置に停止できていない可能性がある。そして、ロータが正常な位置に停止できていない場合、次に運針を指示しても、ロータが直ちに駆動パルスに同期して回転できないので、運針の指示タイミングと運針の開始タイミングとのタイムラグが大きくなる。このタイムラグが大きくなると、例えば時報に合わせて運針の開始を指示しても、運針の開始が遅れてしまうため、時計の時間合わせが困難になってしまう。
時計以外の駆動に関しても、同様の問題が発生することがある。
For this reason, there is a case where the start of the hand movement and the stop of the hand movement are instructed continuously. In such a case, the rotor may not be stopped at a normal position as described above. If the rotor has not stopped at the normal position, even if the next operation is instructed, the rotor cannot immediately rotate in synchronization with the drive pulse, so the time lag between the instruction operation timing and the start timing of the operation is large. Become. If this time lag becomes large, for example, even if the start of hand movement is instructed in accordance with the time signal, the start of the hand movement will be delayed, making it difficult to set the time of the clock.
Similar problems may occur with respect to driving other than the timepiece.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、始動後、短時間で停止を指示したとしても、次回の始動時に直ちに駆動電流に同期して回転可能なモータ装置、駆動装置と駆動方法、また、それらを用いた時計を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and even if a stop is instructed in a short time after the start, the motor device, the drive device, and the drive method that can be rotated immediately in synchronization with the drive current at the next start It is another object of the present invention to provide a watch using them.

上記の目的を達成するために、本発明の第1の観点に係るモータ装置は、
ステータと、
ロータと、
前記ステータに巻回されたコイルと、
始動の指示及び停止の指示に応答して、前記コイルに交番駆動電流を供給して、前記ステータ内に交番磁界を発生することにより、前記ロータにトルクを発生させて、ロータを駆動する駆動手段と、を備え、
前記駆動手段は、前記始動の指示に応答して、前記停止の指示のタイミングに関わらず、予め設定されている所定回数以上の回数、前記コイルに駆動電流を供給する。
In order to achieve the above object, a motor device according to a first aspect of the present invention includes:
A stator,
A rotor,
A coil wound around the stator;
Drive means for driving the rotor by generating torque in the rotor by supplying an alternating drive current to the coil and generating an alternating magnetic field in the stator in response to a start instruction and a stop instruction And comprising
In response to the start instruction, the drive means supplies a drive current to the coil a predetermined number of times or more regardless of the timing of the stop instruction.

例えば、前記駆動手段は、最小供給回数Nminを記憶しており、前記駆動手段は、前記コイルに駆動電流を供給した回数Nをカウントし、N<Nminの段階で前記停止の指示があった場合でも、少なくともNmin回は、前記コイルに駆動電流を供給する。   For example, the drive means stores the minimum number of times of supply Nmin, and the drive means counts the number N of times that the drive current is supplied to the coil, and the stop instruction is given when N <Nmin. However, the drive current is supplied to the coil at least Nmin times.

例えば、前記駆動手段は、前記コイルの第1の方向とその逆の第2の方向に交互に駆動電流を流し、最後に、第2の方向に駆動電流を供給してから、駆動電流の供給を停止する。   For example, the driving means alternately supplies a driving current in a first direction of the coil and a second direction opposite thereto, and finally supplies the driving current in the second direction, and then supplies the driving current. To stop.

例えば、前記駆動手段は、始動時に、駆動電流よりもエネルギーの小さい第1の方向の位置調整用電流を前記コイルに流し、続いて、第2の方向の駆動電流と第1の方向の駆動用電流を交互に流す。   For example, at the time of start-up, the driving means passes a current for position adjustment in a first direction whose energy is smaller than that of the driving current to the coil, and then the driving current in the second direction and the driving current in the first direction. Current is passed alternately.

例えば、前記駆動電流と前記位置調整用電流は、パルス状電流から構成される。
前記ロータは、慣性を前記ロータに与えるための慣性リングを備えてもよい。
For example, the drive current and the position adjustment current are composed of pulsed currents.
The rotor may include an inertia ring for imparting inertia to the rotor.

上記の目的を達成するために、本発明の第2の観点に係る時計は、
上述のモータ装置と、秒針と、前記モータ装置のロータの回転力を前記秒針に伝達する伝達手段と、を備える。
In order to achieve the above object, a timepiece according to the second aspect of the present invention includes:
The motor device described above, a second hand, and a transmission means for transmitting the rotational force of the rotor of the motor device to the second hand.

上記の目的を達成するために、本発明の第3の観点に係るモータ駆動装置は、
ステップモータのコイルに駆動電流を供給して磁界をステータ内に発生させることにより、ロータにトルクを発生させて、前記ロータを駆動する駆動装置であって、
始動の指示に応答して、停止の指示のタイミングに関わらず、予め設定されている所定回数以上の回数、前記コイルに駆動電流を供給する、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a motor drive device according to a third aspect of the present invention provides:
A drive device that drives a rotor by generating a magnetic field in a stator by supplying a drive current to a coil of a step motor to generate torque in the rotor,
In response to the start instruction, the drive current is supplied to the coil a predetermined number of times or more, regardless of the timing of the stop instruction.
It is characterized by that.

上記の目的を達成するために、本発明の第4の観点に係るモータ駆動方法は、
ステップモータのコイルに駆動電流を供給してステータ内に磁界を発生することにより、ロータにトルクを発生させて、前記ロータを駆動する駆動方法であって、
始動の指示に応答して、停止の指示のタイミングに関わらず、予め設定されている所定回数以上の回数、前記コイルに駆動電流を供給する、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a motor driving method according to a fourth aspect of the present invention includes:
A driving method for driving a rotor by generating a magnetic field in a stator by supplying a driving current to a coil of a step motor to generate torque in the rotor,
In response to the start instruction, the drive current is supplied to the coil a predetermined number of times or more, regardless of the timing of the stop instruction.
It is characterized by that.

本発明によれば、停止時に、ロータの位置が定位置に安定して停止する。従って、次回の始動時に、正常に始動する確率が高い。   According to the present invention, at the time of stopping, the position of the rotor is stably stopped at a fixed position. Therefore, the probability of starting normally is high at the next start.

実施の形態に係るスイープモータとその駆動回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the sweep motor which concerns on embodiment, and its drive circuit. (a)〜(c)は、実施の形態に係るスイープモータのロータの構成を説明する図である。(A)-(c) is a figure explaining the structure of the rotor of the sweep motor which concerns on embodiment. 駆動コイルに供給する駆動電流の波形図である。It is a wave form diagram of the drive current supplied to a drive coil. スイープモータをムーブメントに組み込んだ状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which incorporated the sweep motor in the movement. スイープモータをムーブメントに組み込んだ状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which integrated the sweep motor in the movement. 制御回路の動作のフローチャートである。It is a flowchart of operation | movement of a control circuit.

以下、本発明の実施の形態に係るモータ装置、モータの駆動装置及び駆動方法と、それらを用いた時計について説明する。   Hereinafter, a motor device, a motor driving device and a driving method according to embodiments of the present invention, and a timepiece using them will be described.

背景技術の項で説明したように、従来のスイープモータでは、起動後、短時間で、停止した場合に、再起動した際に、正常に回転しないという問題が発生する場合がある。発明者の検証の結果、これは、運針時に印加する駆動パルスの数が少なすぎるが故に、ロータの停止位置が安定しないことが原因の1つであることが判明した。そこで、本実施形態では、ロータの停止位置が安定するように、所定回数以上、駆動パルスを印加するように制御するものである。   As described in the background art section, with a conventional sweep motor, when it is stopped in a short time after startup, there may be a problem that the motor does not rotate normally when restarted. As a result of the inventor's verification, it has been found that this is one of the causes that the stop position of the rotor is not stable because the number of drive pulses applied at the time of hand movement is too small. Therefore, in this embodiment, control is performed so that the drive pulse is applied a predetermined number of times or more so that the stop position of the rotor is stabilized.

本実施の形態に係るモータ装置1は、図1に示すように、ステータ11、ロータ12、駆動コイル13と、駆動回路14と、制御回路15とから構成される。なお、本実施の形態では図1において右回転する場合を正転、左回転する場合を逆転とする。   As shown in FIG. 1, the motor device 1 according to the present embodiment includes a stator 11, a rotor 12, a drive coil 13, a drive circuit 14, and a control circuit 15. In the present embodiment, the clockwise rotation in FIG. 1 is forward rotation, and the left rotation is reverse rotation.

ステータ11は、ロータ12に印加する交流磁界の磁路を構成するものであり、ロータ12を収容するロータ収容孔11aを備える。ロータ収容孔11aには、一対のノッチ11bが対向するように形成されている。一対のノッチ11bは、それらを結ぶラインが、ステータ11を流れる交流磁界の向きに対して所定角度(例えば、10〜80°)で交差する位置に形成されている。   The stator 11 constitutes a magnetic path of an alternating magnetic field applied to the rotor 12, and includes a rotor accommodation hole 11 a that accommodates the rotor 12. A pair of notches 11b are formed in the rotor housing hole 11a so as to face each other. The pair of notches 11b is formed at a position where a line connecting them intersects the direction of the alternating magnetic field flowing through the stator 11 at a predetermined angle (for example, 10 to 80 °).

ロータ12は、2極に着磁された円盤形の永久磁石から構成され、ステータ11のロータ収容孔11a内に、回転軸12cを中心に回転可能に収容されている。より詳細には、ロータ12は、図2(a)〜(c)に示すように、マグネット121と慣性リング122とギア123とが同軸に積層されて形成され、回転軸12cを中心に一体的に回転可能に配置されている。マグネット121は、円盤状に形成され、2極に着磁されている。慣性リング122は、一定の重量を有し、ロータ12の回転を滑らかにするためのものである。これにより、モータ装置1は、スイープモータとして機能する。ギア123は、ロータ12の回転を、輪列を介して指針に伝達するものである。   The rotor 12 is composed of a disk-shaped permanent magnet magnetized in two poles, and is housed in the rotor housing hole 11a of the stator 11 so as to be rotatable about the rotating shaft 12c. More specifically, as shown in FIGS. 2A to 2C, the rotor 12 is formed by laminating a magnet 121, an inertia ring 122, and a gear 123 coaxially, and is integrally formed around the rotation shaft 12 c. It is arranged to be rotatable. The magnet 121 is formed in a disc shape and is magnetized in two poles. The inertia ring 122 has a constant weight and is used for smooth rotation of the rotor 12. Thereby, the motor apparatus 1 functions as a sweep motor. The gear 123 transmits the rotation of the rotor 12 to the pointer through the train wheel.

ロータ12は、無励磁の状態では、通常、ノッチ11bの作用により生成されるディテントトルクにより、磁極の境界線をノッチ11bを結ぶラインに一致させる状態で停止する。なお、この位置をディテント位置とする。   In the non-excited state, the rotor 12 normally stops in a state where the magnetic pole boundary line coincides with the line connecting the notches 11b by the detent torque generated by the action of the notches 11b. This position is defined as a detent position.

駆動コイル(励磁コイル)13は、ステータ11に巻回され、交互に供給される第1励磁(駆動)電流I01と、逆方向に流れる第2励磁(駆動)電流I02とに応じて、交流磁界を生成する。   The drive coil (excitation coil) 13 is wound around the stator 11 and is subjected to an alternating magnetic field according to a first excitation (drive) current I01 supplied alternately and a second excitation (drive) current I02 flowing in the opposite direction. Is generated.

駆動回路14は、駆動コイル13の一端及び他端に接続され、制御回路15の制御に従って、図3(a)と(b)に示すように、第1励磁電流I01と、第1励磁電流I01とは反対方向に流れる第2励磁電流I02とを交互に駆動コイル13に流す。   The drive circuit 14 is connected to one end and the other end of the drive coil 13, and according to the control of the control circuit 15, as shown in FIGS. 3A and 3B, the first excitation current I01 and the first excitation current I01. The second excitation current I02 flowing in the opposite direction to is alternately supplied to the drive coil 13.

第1励磁電流I01は、最初に狭パルス幅の初期パルス(位置調整用パルス)電流P0、続いて、一定周期の第1駆動パルス電流P1を含む。初期パルス電流P0は、第1駆動パルス電流P1よりも狭いパルス幅を有し、それ単独では、ロータ12を完全に回転させるに足るトルクを発生できないが、発生したトルクによりロータ12を逆転させて、位置エネルギーの大きい位置に移動させる機能を有するパルス電流である。一方、第1駆動パルス電流P1は、単独でロータ12を回転させるトルクを発生させるパルス電流である。第2駆動パルス電流P2は、第1駆動パルス電流P1と同一の電流値とパルス幅を有し、第1駆動パルス電流P1とは位相が180°ずれている。   The first excitation current I01 includes an initial pulse (position adjustment pulse) current P0 having a narrow pulse width first, and then a first drive pulse current P1 having a constant period. The initial pulse current P0 has a narrower pulse width than the first drive pulse current P1, and by itself, it is not possible to generate a torque sufficient to completely rotate the rotor 12, but the rotor 12 is reversed by the generated torque. The pulse current has a function of moving to a position having a large potential energy. On the other hand, the first drive pulse current P1 is a pulse current that generates torque for rotating the rotor 12 alone. The second drive pulse current P2 has the same current value and pulse width as the first drive pulse current P1, and is 180 ° out of phase with the first drive pulse current P1.

制御回路15は、駆動回路14と共にモータを駆動するための手段として機能し、起動スイッチ15aと停止スイッチ15bとを備え、駆動回路14に制御信号を供給することにより、駆動コイル13に第1励磁電流I01と第2励磁電流I02を流す。   The control circuit 15 functions as a means for driving the motor together with the drive circuit 14, includes a start switch 15 a and a stop switch 15 b, and supplies a control signal to the drive circuit 14, thereby first exciting the drive coil 13. A current I01 and a second excitation current I02 are passed.

制御回路15は、内部メモリに値(最小駆動パルス電流数)Nminを格納している。制御回路15は、仮に、起動スイッチ15aが操作されて、起動(運針の開始)が指示された直後に停止スイッチ15b操作されて、停止(運針の停止)が指示された場合でも、駆動パルス電流P1とP2を合わせてNminパルス以上を駆動コイル13に供給するように、駆動回路14を制御する。   The control circuit 15 stores the value (minimum drive pulse current number) Nmin in the internal memory. Even if the stop switch 15b is operated immediately after the start switch 15a is operated and the start (start of movement) is instructed, the control circuit 15 operates the drive pulse current. The drive circuit 14 is controlled so that P1 and P2 are combined and Nmin pulses or more are supplied to the drive coil 13.

最小駆動パルス電流数Nminは、このモータ装置1が組み込まれる時計を様々な運用条件で実際に運用し、駆動パルスの印加停止時に所定の位置で回転が停止値を実験で求め、その値が設定される。条件としては、例えば、姿勢(正姿勢とうつ伏せ)、秒針軸の負荷(指針の重量、指針の向き、アンバランス等)、駆動電圧等がある。最小駆動パルス電流数Nminは、小さいことが望ましいが、一定の安全率を考慮して設定してもよい。また、論理的計算等により求めてもよい。   The minimum number of drive pulse currents Nmin is obtained by actually operating a watch incorporating the motor device 1 under various operating conditions, and by experimentally determining a stop value of rotation at a predetermined position when drive pulse application is stopped. Is done. The conditions include, for example, posture (normal posture and prone position), second hand shaft load (pointer weight, pointer direction, unbalance, etc.), drive voltage, and the like. The minimum drive pulse current number Nmin is preferably small, but may be set in consideration of a certain safety factor. Further, it may be obtained by logical calculation or the like.

また、制御回路15は、停止時には、最後に、第2駆動パルス電流P2を駆動コイル13に流すように、駆動回路14を制御する。   In addition, the control circuit 15 finally controls the drive circuit 14 so that the second drive pulse current P2 flows through the drive coil 13 at the time of stop.

これらの作用により、ロータ12は、毎回、所望の位置に安定して停止する。   By these actions, the rotor 12 is stably stopped at a desired position every time.

上記構成を有するモータ装置1は、図4に例示されるムーブメントに組み込まれる。図4及び図5に示すように、ロータ12のギア123は、中間ギア21と噛み合っており、ロータ12の回転は、中間ギア21,22を介して、秒針車23に伝達され、秒針を駆動する。さらに、秒針車23の回転は、分針車24に伝達されて、分針を駆動し、分針車24の回転は、時針車25に伝達されて、時針を駆動する。   The motor device 1 having the above configuration is incorporated in the movement illustrated in FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, the gear 123 of the rotor 12 meshes with the intermediate gear 21, and the rotation of the rotor 12 is transmitted to the second hand wheel 23 via the intermediate gears 21 and 22 to drive the second hand. To do. Further, the rotation of the second hand wheel 23 is transmitted to the minute hand wheel 24 to drive the minute hand, and the rotation of the minute hand wheel 24 is transmitted to the hour hand wheel 25 to drive the hour hand.

ところで、ロータ12の回転軸12cには平行部12dおよび123dが形成されており、マグネット121および慣性リング122にはそれぞれ小判穴が形成されている。回転軸12cにマグネット121を積層する際には回転軸12cの平行部12dと、マグネット121の小判穴の平行部121dとが当接することで回転軸12cに対するマグネット121の回転方向の位置が決定されるとともに、回転軸12cに慣性リング122を積層する際には平行部123dと慣性リング122の小判穴の平行部122dとが当接することで、回転軸12cに対する慣性リング122の回転方向の位置が決定される。したがって、回転軸12cとマグネット121と慣性リング122とは、積層される際に、回転方向において一定の位置関係に位置決めされる。   Incidentally, the rotating shaft 12c of the rotor 12 is formed with parallel portions 12d and 123d, and the magnet 121 and the inertia ring 122 are respectively formed with small holes. When the magnet 121 is stacked on the rotary shaft 12c, the parallel portion 12d of the rotary shaft 12c and the parallel portion 121d of the small hole of the magnet 121 are in contact with each other, thereby determining the position of the magnet 121 in the rotational direction with respect to the rotary shaft 12c. At the same time, when the inertia ring 122 is stacked on the rotating shaft 12c, the parallel portion 123d and the parallel portion 122d of the oblong hole of the inertia ring 122 come into contact with each other, so that the position of the inertia ring 122 in the rotation direction with respect to the rotating shaft 12c is changed. It is determined. Therefore, the rotating shaft 12c, the magnet 121, and the inertia ring 122 are positioned in a fixed positional relationship in the rotation direction when they are stacked.

慣性リング122には保持穴400が形成されており、ロータ12をムーブメントに組み込む際には、この保持穴400を用いて、図4に示すような回転方向の位置になるように位置決めされて組み込まれる。なお、この位置は図1に示すロータ12のディテント位置である。   A holding hole 400 is formed in the inertia ring 122. When the rotor 12 is assembled into the movement, the holding hole 400 is used to position and incorporate the holding hole 400 so as to be positioned in the rotational direction as shown in FIG. It is. This position is the detent position of the rotor 12 shown in FIG.

本実施形態においては、ロータ12はムーブメントに組み込まれた後に着磁が行なわれる。着磁されると、ロータ12の位置がディテント位置でない場合は、ロータ12はディテント位置に向かって回転しようとするが、その際に、正転方向に回転する場合と逆転方向に回転する場合とがある。本実施形態においては、詳述はしないが、歯形の関係上、逆転方向に回転を続けた場合に、ロータ12のギア123と中間ギア21とが詰まりを起こして動作不良を起こす場合がある。   In the present embodiment, the rotor 12 is magnetized after being incorporated into the movement. When magnetized, if the position of the rotor 12 is not the detent position, the rotor 12 tries to rotate toward the detent position. At that time, the rotor 12 rotates in the forward direction and the reverse direction. There is. Although not described in detail in this embodiment, due to the tooth profile, when the rotation continues in the reverse direction, the gear 123 of the rotor 12 and the intermediate gear 21 may be clogged, resulting in malfunction.

本実施形態では、予めロータ12を、図1に示すディテント位置に位置決めした状態で着磁を行なうことで、ロータ12が逆転方向に回転することを防止している。   In the present embodiment, the rotor 12 is prevented from rotating in the reverse direction by performing magnetization in a state where the rotor 12 is previously positioned at the detent position shown in FIG.

次に、上記構成を有するモータ装置1及びそれを組み込んだ時計の動作を図6のフローチャートを参照して説明する。   Next, the operation of the motor device 1 having the above configuration and a timepiece incorporating the motor device 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.

制御回路15の起動スイッチ15aが操作されると、制御回路15は図6に示す運針処理を開始し、まず、図3(a)に示すように、第1励磁電流I01の初期パルス(位置調整用パルス)電流P0を駆動コイル13に供給するように、駆動回路14を制御する(ステップS1)。この制御により、駆動回路14から、駆動コイル13に正方向に小エネルギーの初期パルス電流P0が流れ、ステータ11内に正方向の磁界が発生する。発生した磁界は、ロータ12のマグネット121に印加され、完全には回転しない範囲でロータ12は逆転方向に回転する。   When the start switch 15a of the control circuit 15 is operated, the control circuit 15 starts the hand movement process shown in FIG. 6, and first, as shown in FIG. 3A, the initial pulse (position adjustment) of the first excitation current I01 is performed. The driving circuit 14 is controlled so as to supply the current pulse P0 to the driving coil 13 (step S1). By this control, an initial pulse current P 0 with a small energy flows in the positive direction from the drive circuit 14 to the drive coil 13, and a positive magnetic field is generated in the stator 11. The generated magnetic field is applied to the magnet 121 of the rotor 12, and the rotor 12 rotates in the reverse direction in a range where the magnetic field does not rotate completely.

また、制御回路15は、内部メモリに記憶している供給済駆動パルス電流数Nを0に初期化する(ステップS1)。   Further, the control circuit 15 initializes the supplied drive pulse current number N stored in the internal memory to 0 (step S1).

続いて、制御回路15は、初期パルス電流P0の印加を停止するとともに、図3(b)に示すように、第2励磁電流I02の第2駆動パルス電流P2を駆動コイル13に供給するように、駆動回路14を制御する(ステップS2)。この制御により、駆動回路14から、駆動コイル13に逆方向に第2駆動パルス電流P2が流れ、ステータ11内に逆方向の磁界が発生し、ロータ12のマグネット121に印加され、駆動トルクが発生する。初期パルス電流P0によって逆転方向に回転したロータ12にはディテント位置に戻ろうとして正転方向に回転する力が加わる。この状態のときに正転方向に駆動するための第2駆動パルス電流P2を印加することで、静止状態からロータ12を確実に正転させることができる。   Subsequently, the control circuit 15 stops the application of the initial pulse current P0 and supplies the second drive pulse current P2 of the second excitation current I02 to the drive coil 13 as shown in FIG. The drive circuit 14 is controlled (step S2). By this control, the second drive pulse current P2 flows from the drive circuit 14 to the drive coil 13 in the reverse direction, a reverse magnetic field is generated in the stator 11 and applied to the magnet 121 of the rotor 12 to generate drive torque. To do. The rotor 12 rotated in the reverse rotation direction by the initial pulse current P0 is applied with a force rotating in the normal rotation direction to return to the detent position. By applying the second drive pulse current P2 for driving in the forward rotation direction in this state, the rotor 12 can be reliably rotated forward from the stationary state.

この回転は、ギア123から中間ギア21、22を介して秒針車23に伝達され、秒針も回転する。ただし、慣性リング122等の慣性により、秒針の動きは滑らかなものとする。   This rotation is transmitted from the gear 123 to the second hand wheel 23 via the intermediate gears 21 and 22, and the second hand also rotates. However, the second hand moves smoothly due to the inertia of the inertia ring 122 and the like.

また、制御回路15は、内部メモリに記憶している供給済駆動パルス電流数Nを+1する(ステップS2)。   In addition, the control circuit 15 increments the number N of supplied drive pulse currents stored in the internal memory by 1 (step S2).

続いて、運針が継続中(停止が指示されていない)であるか否かを判別し(ステップS3)、継続中であれば(ステップS3;Yes)、第1励磁電流I01の第1駆動パルス電流P1を駆動コイル13に供給するように、駆動回路14を制御する(ステップS4)。この制御により、駆動回路14から、駆動コイル13に正方向の第1駆動パルス電流P1が流れ、ステータ11内に正方向の磁界が発生し、ロータ12のマグネット121に印加され、駆動トルクが発生する。これにより、ロータ12がさらに回転し、さらに、指針も回転する。また、制御回路15は、内部メモリに記憶している供給済駆動パルス電流数Nを+1する(ステップS4)。   Subsequently, it is determined whether or not the hand movement is continuing (stop is not instructed) (step S3). If it is continuing (step S3; Yes), the first drive pulse of the first excitation current I01 is determined. The drive circuit 14 is controlled so as to supply the current P1 to the drive coil 13 (step S4). By this control, the first drive pulse current P1 in the positive direction flows from the drive circuit 14 to the drive coil 13, a magnetic field in the positive direction is generated in the stator 11, and is applied to the magnet 121 of the rotor 12 to generate drive torque. To do. As a result, the rotor 12 further rotates, and the pointer also rotates. Further, the control circuit 15 increments the supplied drive pulse current number N stored in the internal memory by 1 (step S4).

続いて、運針が継続中(停止が指示されていない)であるか否かを判別し(ステップS5)、継続中であれば(ステップS5;Yes)ステップS2に戻って、同様の動作を繰り返す。   Subsequently, it is determined whether or not the hand movement is continuing (stop is not instructed) (step S5). If it is continuing (step S5; Yes), the process returns to step S2 and the same operation is repeated. .

一方、ステップS5で、運針の停止が指示されていると判別した場合、(ステップS5;No)、制御回路15は、第2励磁電流I02の第2駆動パルス電流P2を駆動コイル13に供給するように、駆動回路14を制御する(ステップS6)。これにより、ロータ12がさらに回転し、さらに、指針も回転する。また、制御回路15は、内部メモリに記憶している供給済駆動パルス電流数Nを+1する(ステップS6)。   On the other hand, when it is determined in step S5 that stop of the hand movement is instructed (step S5; No), the control circuit 15 supplies the drive coil 13 with the second drive pulse current P2 of the second excitation current I02. Thus, the drive circuit 14 is controlled (step S6). As a result, the rotor 12 further rotates, and the pointer also rotates. Further, the control circuit 15 increments the number N of supplied drive pulse currents stored in the internal memory by 1 (step S6).

さらに、ステップS6で第2駆動パルス電流P2を供給した後及びステップS3で運針の停止が指示されていると判別した場合(ステップS3;No)、制御回路15は、供給した駆動パルス電流の総数Nが、内部メモリに記憶している最小駆動パルス電流数Nmin以上であるか否かを判別する(ステップS7)。   Further, after supplying the second drive pulse current P2 in step S6 and when it is determined in step S3 that stop of the hand movement is instructed (step S3; No), the control circuit 15 counts the total number of supplied drive pulse currents. It is determined whether N is equal to or greater than the minimum drive pulse current number Nmin stored in the internal memory (step S7).

供給した駆動パルス電流の総数Nが、最小駆動パルス電流数Nmin未満であると判別した場合(ステップS7;No)、供給した駆動パルス電流の総数Nが、最小駆動パルス電流数Nmin以上であると判別されるまで、駆動パルス電流P1とP2を出力し続ける(ステップS8,S9)。   When it is determined that the total number N of supplied drive pulse currents is less than the minimum drive pulse current number Nmin (step S7; No), the total number N of supplied drive pulse currents is equal to or greater than the minimum drive pulse current number Nmin. The drive pulse currents P1 and P2 are continuously output until the determination is made (steps S8 and S9).

最終的に、ステップS7で、供給した駆動パルス電流の総数Nが、最小駆動パルス電流数Nmin以上であると判別されると(ステップS7;Yes)、今回の運針処理を終了する。   Finally, when it is determined in step S7 that the total number N of supplied drive pulse currents is equal to or greater than the minimum drive pulse current number Nmin (step S7; Yes), the current hand movement process is terminated.

このような運針方法によれば、1回の運針処理で、駆動コイル13には、少なくともNmin個の駆動パルス電流P1,P2が供給されるので、ロータ12は設計上の慣性力をもって回転する。これにより、ロータ12への所定の駆動パルスの印加が完了してから、所定の回転数だけ必ず回転してからロータ12は停止する。本実施形態では、供給される最終駆動パルス電流は、図3(b)に示すように、第2駆動パルス電流P2である。これによりロータ12は第2駆動パルスの印加が完了した後に1回転だけ回転してから必ず図1に示すディテント位置で停止する。これは駆動終了時のロータ12の初期の位置である。従って、次回起動時に、モータ装置1が駆動パルスと直ちに同期しないといった不都合が起こりにくくなる。これにより、ロータ12には、少なくともNmin個の駆動磁界が印加され、ロータ12は少なくとも(Nmin+1)/2回転して停止する。   According to such a hand movement method, at least Nmin drive pulse currents P1 and P2 are supplied to the drive coil 13 in one hand movement process, so the rotor 12 rotates with a designed inertial force. As a result, after the application of the predetermined drive pulse to the rotor 12 is completed, the rotor 12 stops after being rotated by a predetermined number of revolutions. In the present embodiment, the supplied final drive pulse current is the second drive pulse current P2, as shown in FIG. Accordingly, the rotor 12 rotates only once after the application of the second drive pulse is completed, and then always stops at the detent position shown in FIG. This is the initial position of the rotor 12 at the end of driving. Therefore, the problem that the motor device 1 does not immediately synchronize with the drive pulse at the next start-up is less likely to occur. Thereby, at least Nmin drive magnetic fields are applied to the rotor 12, and the rotor 12 stops at least (Nmin + 1) / 2 rotations.

このように、本実施形態では、運針の停止が指示されても、直ちに駆動パルスの供給が停止されるのではなく、少なくともNmin個の駆動パルス電流P1、P2が供給されてから停止されるので、ロータ12は所定の慣性力をもった状態で回転する。したがって、Nminこの駆動パルス電流を供給した後に運針を停止させると、所定の数だけ回転してからロータ12が停止するので、ロータの停止位置が安定する。したがって、次回に運針を指示した場合にロータ12は駆動パルスに直ちに同期して回転を開始することができる。   Thus, in this embodiment, even if the stop of the hand movement is instructed, the supply of the drive pulse is not stopped immediately, but is stopped after at least Nmin drive pulse currents P1 and P2 are supplied. The rotor 12 rotates with a predetermined inertial force. Therefore, if the hand movement is stopped after supplying this drive pulse current for Nmin, the rotor 12 stops after rotating a predetermined number of times, so the stop position of the rotor is stabilized. Therefore, the rotor 12 can start rotating immediately in synchronization with the drive pulse when the next movement is instructed.

なお、上記実施形態では、起動スイッチ15aと停止スイッチ15bとを配置して、運針の開始と停止とをスイッチ操作により指示する例を示したが、他の任意の信号により運針の開始・停止を指示してもよい。例えば、照度センサ、姿勢センサ等を配置して、これらのセンサの出力から時計の運用状況を判別し、始動・停止を判別してもよい。   In the above embodiment, the start switch 15a and the stop switch 15b are arranged and the start and stop of the hand movement are instructed by the switch operation. However, the start and stop of the hand movement is indicated by another arbitrary signal. You may instruct. For example, an illuminance sensor, a posture sensor, and the like may be arranged, and the operation status of the timepiece may be determined from the output of these sensors to determine start / stop.

また、ロータ12が2極に着磁されたモータを例示したが、4極以上でも構わない。   Further, although the motor in which the rotor 12 is magnetized to two poles is illustrated, four or more poles may be used.

上記実施の形態では、初期パルス電流(位置調整用パルス電流)を供給する例を示したが、これは、設けなくても良い。   In the above-described embodiment, an example in which the initial pulse current (position adjustment pulse current) is supplied has been described. However, this may not be provided.

慣性リング122は、他の形状でもよく、また、設けなくてもよい。   The inertia ring 122 may have other shapes or may not be provided.

その他、上述のハードウェア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。   In addition, the above-described hardware configuration and flowchart are examples, and can be arbitrarily changed and modified.

また、制御回路として機能するプロセッサに、上述の処理を実行させるコンピュータプログラムを、記録媒体等を介して配布し、プロセッサに供給して、実行させるようにしてもよい。   In addition, a computer program that causes a processor that functions as a control circuit to execute the above-described processing may be distributed via a recording medium or the like, supplied to the processor, and executed.

1 モータ装置
11 ステータ
11a ロータ収容孔
11b ノッチ
12 ロータ
12c 回転軸
13 駆動コイル
14 駆動回路
15 制御回路
15a 起動スイッチ
15b 停止スイッチ
21、22 中間ギア
23 秒針車
24 分針車
25 時針車
121 マグネット
122 慣性リング
123 ギア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor apparatus 11 Stator 11a Rotor accommodation hole 11b Notch 12 Rotor 12c Rotating shaft 13 Drive coil 14 Drive circuit 15 Control circuit 15a Start switch 15b Stop switch 21, 22 Intermediate gear 23 Second hand wheel 24 Minute hand wheel 25 Hour hand wheel 121 Magnet 122 Inertial ring 123 Gear

Claims (9)

ステータと、
ロータと、
前記ステータに巻回されたコイルと、
始動の指示及び停止の指示に応答して、前記コイルに交流駆動電流を供給して、前記ステータ内に交流磁界を発生することにより、前記ロータにトルクを発生させて、ロータを駆動する駆動手段と、を備え、
前記駆動手段は、前記始動の指示に応答して、前記停止の指示のタイミングに関わらず、予め設定されている所定回数以上の回数、前記コイルに駆動電流を供給する、
ことを特徴とするモータ装置。
A stator,
A rotor,
A coil wound around the stator;
In response to a start instruction and a stop instruction, an AC drive current is supplied to the coil to generate an AC magnetic field in the stator, thereby generating torque in the rotor and driving the rotor. And comprising
In response to the start instruction, the drive means supplies a drive current to the coil a predetermined number of times or more, regardless of the timing of the stop instruction.
The motor apparatus characterized by the above-mentioned.
前記駆動手段は、最小供給回数Nminを記憶しており、
前記駆動手段は、前記コイルに駆動電流を供給した回数Nをカウントし、N<Nminの段階で前記停止の指示があった場合でも、少なくともNmin回は、前記コイルに駆動電流を供給する、
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ装置。
The drive means stores a minimum supply number Nmin,
The drive means counts the number N of times the drive current is supplied to the coil, and supplies the drive current to the coil at least Nmin times even when the stop instruction is given at the stage of N <Nmin.
The motor device according to claim 1.
前記駆動手段は、前記コイルの第1の方向とその逆の第2の方向に交互に駆動電流を流し、最後に、第2の方向に駆動電流を供給してから、駆動電流の供給を停止する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ装置。
The drive means alternately supplies a drive current in the first direction of the coil and a second direction opposite thereto, and finally supplies the drive current in the second direction, and then stops supplying the drive current. To
The motor device according to claim 1, wherein the motor device is a motor device.
前記駆動手段は、始動時に、駆動電流よりもエネルギーの小さい第1の方向の位置調整用電流を前記コイルに流し、続いて、第2の方向の駆動電流と第1の方向の駆動用電流を交互に流す、
ことを特徴とする請求項1、2又は3に記載のモータ装置。
At the time of start-up, the driving means passes a current for position adjustment in a first direction having energy smaller than that of the driving current to the coil, and subsequently outputs a driving current in the second direction and a driving current in the first direction. Alternately
The motor device according to claim 1, 2, or 3.
前記駆動電流と前記位置調整用電流は、パルス状電流から構成される、
ことを特徴とする請求項4に記載のモータ装置。
The drive current and the position adjustment current are composed of a pulse current.
The motor device according to claim 4.
前記ロータは、慣性を前記ロータに与えるための慣性リングを備える、
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載のモータ装置。
The rotor comprises an inertia ring for imparting inertia to the rotor;
The motor device according to claim 1, wherein the motor device is a motor device.
請求項1乃至6の何れかに記載のモータ装置と、
秒針と、
前記モータ装置のロータの回転力を前記秒針に伝達する伝達手段と、
を備える時計。
A motor device according to any one of claims 1 to 6;
A second hand,
A transmission means for transmitting the rotational force of the rotor of the motor device to the second hand;
With a watch.
ステップモータのコイルに駆動電流を供給して磁界をステータ内に発生させることにより、ロータにトルクを発生させて、前記ロータを駆動する駆動装置であって、
始動の指示に応答して、停止の指示のタイミングに関わらず、予め設定されている所定回数以上の回数、前記コイルに駆動電流を供給する、
ことを特徴とするモータ駆動装置。
A drive device that drives a rotor by generating a magnetic field in a stator by supplying a drive current to a coil of a step motor to generate torque in the rotor,
In response to the start instruction, the drive current is supplied to the coil a predetermined number of times or more, regardless of the timing of the stop instruction.
The motor drive device characterized by the above-mentioned.
ステップモータのコイルに駆動電流を供給してステータ内に磁界を発生することにより、ロータにトルクを発生させて、前記ロータを駆動する駆動方法であって、
始動の指示に応答して、停止の指示のタイミングに関わらず、予め設定されている所定回数以上の回数、前記コイルに駆動電流を供給する、
ことを特徴とするモータ駆動方法。
A driving method for driving a rotor by generating a magnetic field in a stator by supplying a driving current to a coil of a step motor to generate torque in the rotor,
In response to the start instruction, the drive current is supplied to the coil a predetermined number of times or more, regardless of the timing of the stop instruction.
The motor drive method characterized by the above-mentioned.
JP2012247902A 2012-11-09 2012-11-09 Motor device, driving device for motor, and clock Pending JP2014095641A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012247902A JP2014095641A (en) 2012-11-09 2012-11-09 Motor device, driving device for motor, and clock
CN201310552640.9A CN103812405A (en) 2012-11-09 2013-11-08 Electromotor device, driving unit for the electromotor device, driving method and clock

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012247902A JP2014095641A (en) 2012-11-09 2012-11-09 Motor device, driving device for motor, and clock

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014095641A true JP2014095641A (en) 2014-05-22

Family

ID=50708716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012247902A Pending JP2014095641A (en) 2012-11-09 2012-11-09 Motor device, driving device for motor, and clock

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2014095641A (en)
CN (1) CN103812405A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7032012B1 (en) * 2021-10-13 2022-03-08 則雄 宮内 Analog electronic clock

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7126315B2 (en) * 2018-07-02 2022-08-26 シチズン時計株式会社 step motor drive

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54140914A (en) * 1978-04-26 1979-11-01 Citizen Watch Co Ltd Construction of motor for quartz timepiece having hands
CH648723GA3 (en) * 1982-09-10 1985-04-15
JPH11289796A (en) * 1998-03-31 1999-10-19 Seiko Clock Inc Sweep motor for clock
JP2011158434A (en) * 2010-02-03 2011-08-18 Seiko Instruments Inc Stepping motor control circuit and analogue electronic watch
CN102005997B (en) * 2010-10-27 2012-08-15 北京和利康源医疗科技有限公司 Device and method for driving and controlling stepper motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7032012B1 (en) * 2021-10-13 2022-03-08 則雄 宮内 Analog electronic clock
WO2023062857A1 (en) * 2021-10-13 2023-04-20 宮内則雄 Analog electronic timepiece

Also Published As

Publication number Publication date
CN103812405A (en) 2014-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101610059B (en) Stepping motor control circuit and analog electronic timepiece
JP6287997B2 (en) Motor driving device and electronic timepiece
JP2011101576A (en) Stepping motor control circuit and analog electronic clock
US8351303B2 (en) Stepping motor controller and analog electronic timepiece
US8540417B2 (en) Chronograph timepiece
CN101860312A (en) Stepping motor control circuit and analog electronic clock
JP2014095641A (en) Motor device, driving device for motor, and clock
JP2016003877A (en) Motor control circuit, electronic timepiece, and motor control method
JP2018057076A (en) Stepping motor, rotation detection device, and electronic clock
CN107181435A (en) Drive device, step-motor driving method, program recorded medium and electronic watch
US20100165796A1 (en) Stepping motor control circuit and analogue electronic watch
JPS605915B2 (en) Electric clock drive device
JP2010256137A (en) Stepping motor control circuit and analog electronic watch
JP2014196986A (en) Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece
JP2011053118A (en) Stepping motor control circuit and analog electronic timepiece
JP3485113B2 (en) Step motor control method, control device, and timing device
EP4439197A1 (en) Mechanical watch having mechanical movement and an electronic speed governing apparatus.
JP3577909B2 (en) Electronically controlled mechanical clock
JPH10108450A (en) Energy conversion devices, stepping motors, timing devices, power generation devices, and electronic equipment
JP4137539B2 (en) Stepping motor driving device and electronic timepiece
JPS581751B2 (en) electronic watch
JPH10174494A (en) Stepping motor control method, control device, and timing device
JP2013158062A (en) Stepping motor control circuit and analog electronic timekeeping instrument
JP2001157495A (en) Step motor control method, control device, and timing device
JP2012098054A (en) Step motor for chronometric use