JPS60113675A - 電子時計のモ−タ− - Google Patents
電子時計のモ−タ−Info
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- JPS60113675A JPS60113675A JP58220320A JP22032083A JPS60113675A JP S60113675 A JPS60113675 A JP S60113675A JP 58220320 A JP58220320 A JP 58220320A JP 22032083 A JP22032083 A JP 22032083A JP S60113675 A JPS60113675 A JP S60113675A
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- Japan
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- rotor
- motor
- elastic body
- electronic timepiece
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Links
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/16—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
- H02N2/163—Motors with ring stator
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は圧電変換による電子時計のモーターに関する。
従来の電子時計における電気・機械変換器は、電磁式モ
ーターであるため、外部磁界に弱く時計の止まり、ミス
リを起こす危険上があった。
ーターであるため、外部磁界に弱く時計の止まり、ミス
リを起こす危険上があった。
また、コイルの形状や製造コスト面から、小型・薄形化
が難しく、高価格な時計を金粒なくしていた。
が難しく、高価格な時計を金粒なくしていた。
本発明はこのような問題点を解決するもので、その目的
とするところは、外部磁界に強く、小型・薄形で、低コ
ストな電子時計のモーターを提供することにある。
とするところは、外部磁界に強く、小型・薄形で、低コ
ストな電子時計のモーターを提供することにある。
本発明の電子時計のモーターは、弾性体と圧電素子とロ
ーター等からなる圧電モーターが回転位置検出手段を有
することを特徴とする特〔実施例〕 以下、本発明について実施例に基づき詳細に説明する。
ーター等からなる圧電モーターが回転位置検出手段を有
することを特徴とする特〔実施例〕 以下、本発明について実施例に基づき詳細に説明する。
まず本発明の構成について述べる。第１図は本発明の一
実施例を示す断面図である。リング状の弾性体２は裏面
に圧電素子５及び６を装着しており、圧電素子５及び６
は、弾性体２をアース’ｉ４；、 ｊＩｆ５として電極
７及び８により厚み方向に交流電界を印加する構造を有
しでいる。また弾性体２には軸受６が固定されており、
ローター１が回転する時の案内及び加圧ｉｉｌ！整ナツ
ト４との周動面を形成している。弾性体２とローター１
とは比較的大きな摩擦力を持ってリング状に面接触して
おり、この摩擦力は加圧調整ナツト４によって調整され
る。
実施例を示す断面図である。リング状の弾性体２は裏面
に圧電素子５及び６を装着しており、圧電素子５及び６
は、弾性体２をアース’ｉ４；、 ｊＩｆ５として電極
７及び８により厚み方向に交流電界を印加する構造を有
しでいる。また弾性体２には軸受６が固定されており、
ローター１が回転する時の案内及び加圧ｉｉｌ！整ナツ
ト４との周動面を形成している。弾性体２とローター１
とは比較的大きな摩擦力を持ってリング状に面接触して
おり、この摩擦力は加圧調整ナツト４によって調整され
る。
ローター１は中心に回転軸を持つ円板であり、硬質材料
であれば金属、プラスチック等材質は任意である。以上
が圧電モーターとしての基本構成であり、更にローター
１の回転位置検出の構造としては、基板９に設けた発光
ダイオード１０と、ローター１に設けた貫通穴１１と、
軸受３に設けたフォトトランジスタ１２とからなる。
であれば金属、プラスチック等材質は任意である。以上
が圧電モーターとしての基本構成であり、更にローター
１の回転位置検出の構造としては、基板９に設けた発光
ダイオード１０と、ローター１に設けた貫通穴１１と、
軸受３に設けたフォトトランジスタ１２とからなる。
第２図は、第１図で示した本発明の一実施例の平面図で
あり、図中の１６は前述した弾性体のアース電極である
。また、圧電素子５及び６は各々６分割されており、交
互に分極を反転させて電極に交流電圧を印加した時交互
に伸縮する。
あり、図中の１６は前述した弾性体のアース電極である
。また、圧電素子５及び６は各々６分割されており、交
互に分極を反転させて電極に交流電圧を印加した時交互
に伸縮する。
上記構成により、ローターが比較的ゆるやかに弾性体面
を周動する圧電モーターが実現され、更にその位置検出
をローターにもうけた穴の光通過をセンスすることによ
り行なうことができる。
を周動する圧電モーターが実現され、更にその位置検出
をローターにもうけた穴の光通過をセンスすることによ
り行なうことができる。
回転位置の検出は穴の数、位置により任意に設定可能で
あり、本実施例では１回転毎に検出する例を示した。ま
た時計輪列への動力伝達方式は略す次に本発明の動作原
理・作用について述べる。
あり、本実施例では１回転毎に検出する例を示した。ま
た時計輪列への動力伝達方式は略す次に本発明の動作原
理・作用について述べる。
圧電モーター自体の基本原理は文献等発表されており詳
細は省略する。＠１図、第２図の実施例は、圧電素子と
弾性体とからバイモルフ構造の振動体を作っており、圧
電素子５と６とに、９０°位相のづれた高周波を印加す
ることにより、弾性体２の表面にレイリー波を発生させ
る。このレイリー波の進行は、弾性体材料、形状、圧電
素子の分割長（曲げ振動の間隔ン等で決定され、レイリ
ー波の進行と逆方向にローター面へ力が作用し、ロータ
ーは弾性体面を周動する。
細は省略する。＠１図、第２図の実施例は、圧電素子と
弾性体とからバイモルフ構造の振動体を作っており、圧
電素子５と６とに、９０°位相のづれた高周波を印加す
ることにより、弾性体２の表面にレイリー波を発生させ
る。このレイリー波の進行は、弾性体材料、形状、圧電
素子の分割長（曲げ振動の間隔ン等で決定され、レイリ
ー波の進行と逆方向にローター面へ力が作用し、ロータ
ーは弾性体面を周動する。
次に、ローター位置検出の制御について説明する。第３
図は本発明のモーターの制御の一実施例を示す回路図で
ある。また第４図は第３図におけるタイミングチャート
を示すもので、以下これらに基づき動作説明する。セン
サークロック３２は、波形３２′に示すような一定周期
のサンプリングクロックで、ＡＮＤゲート２４が開いて
いる時、発光ダイオード２０（以下ＬＩｎＤ２０と呼ぶ
ンをＯＮさせる。時刻クロック３３は、波形３３′に示
すように１分周期のクロックで、時計を時刻表示するた
めに１分周期でモーターを駆動するものである。モータ
ー駆動信号５４．３５は各々第１図の圧電素子５．６に
印加するクロックで、波形３４’、３５’に示す如く９
０°位相のづれた高周波（１６ＫＨ２）信号である。初
期状態はＤ型フリップ７０ツブ２３（以下ＦＦ２３と呼
ぶ）がＬ（低電圧レベル：アース電位）であり、ＡＮＤ
ゲート２４，２５．２６は全て禁止状態で、ＬＫＤ２０
は非点灯、ドライバー２７．２８はＨ（高電圧レベル：
ＶＤＤ）で、電極２９．３０と７−ス電極３１とは同電
位となっている。第３図におけるＬＦｉＤ２０．フォト
トランジスタ２１（以下ＰＴｒ２１と呼ぶ）、電極２９
，３０．３１は各々第１図における１０，１２，７，８
．２に相等する。
図は本発明のモーターの制御の一実施例を示す回路図で
ある。また第４図は第３図におけるタイミングチャート
を示すもので、以下これらに基づき動作説明する。セン
サークロック３２は、波形３２′に示すような一定周期
のサンプリングクロックで、ＡＮＤゲート２４が開いて
いる時、発光ダイオード２０（以下ＬＩｎＤ２０と呼ぶ
ンをＯＮさせる。時刻クロック３３は、波形３３′に示
すように１分周期のクロックで、時計を時刻表示するた
めに１分周期でモーターを駆動するものである。モータ
ー駆動信号５４．３５は各々第１図の圧電素子５．６に
印加するクロックで、波形３４’、３５’に示す如く９
０°位相のづれた高周波（１６ＫＨ２）信号である。初
期状態はＤ型フリップ７０ツブ２３（以下ＦＦ２３と呼
ぶ）がＬ（低電圧レベル：アース電位）であり、ＡＮＤ
ゲート２４，２５．２６は全て禁止状態で、ＬＫＤ２０
は非点灯、ドライバー２７．２８はＨ（高電圧レベル：
ＶＤＤ）で、電極２９．３０と７−ス電極３１とは同電
位となっている。第３図におけるＬＦｉＤ２０．フォト
トランジスタ２１（以下ＰＴｒ２１と呼ぶ）、電極２９
，３０．３１は各々第１図における１０，１２，７，８
．２に相等する。
ここで時刻クロック３６がＨを出方すると、ＦＦ２３が
セットされＡＮＤゲート２４，２５．２６が開いた状態
となる。従ってＬＥＤ２０は波形２４′に示す周期でＨ
となる度にＯＮし、電極２９．３０には１６ＫＨｚの交
流信号２９′ 。
セットされＡＮＤゲート２４，２５．２６が開いた状態
となる。従ってＬＥＤ２０は波形２４′に示す周期でＨ
となる度にＯＮし、電極２９．３０には１６ＫＨｚの交
流信号２９′ 。
３０′が出力して圧電モーターを動かす。この時、第１
図におけるローターの穴１１が、発光ダイオード１０と
フォトトランジスタ１２との直線上に達するまでは、光
が遮断されるため、第６図におけるＦＦ２５はＨを保ち
ローターが回転しっづける。次に、第１図における発光
ダイオード１０とフォトトランジスタ１２との直約上に
穴１１に達した時の回路状態を第５肉、第４図に基づき
説明する。ＬＦｉＤ２０の光が、ＰＴｒ ２１ をＯＮ
し、抵抗３６がＨ，インバータ２２がＬとなる。そして
ＬＥＤ２０の発光が終わるとただちにインバータ２２が
Ｈに立上がり、ＦＦ２３がデータ（Ｌ）をとり込んでＬ
状態になる。第４図にこの時のタイミングチャートを示
す。波形２１′はＰＴｒ２１のエミッタ波形で、この立
下りエツジで’ＦＦ２？ｉの波形２３′がＬに落ち、電
極波形２９’ 、３０’もＨのままとなって、圧電モー
ターの１サイクルを終了する。再び動作開始するのは１
分後に時刻信号３３′がトリガーさ１れた時である。
図におけるローターの穴１１が、発光ダイオード１０と
フォトトランジスタ１２との直線上に達するまでは、光
が遮断されるため、第６図におけるＦＦ２５はＨを保ち
ローターが回転しっづける。次に、第１図における発光
ダイオード１０とフォトトランジスタ１２との直約上に
穴１１に達した時の回路状態を第５肉、第４図に基づき
説明する。ＬＦｉＤ２０の光が、ＰＴｒ ２１ をＯＮ
し、抵抗３６がＨ，インバータ２２がＬとなる。そして
ＬＥＤ２０の発光が終わるとただちにインバータ２２が
Ｈに立上がり、ＦＦ２３がデータ（Ｌ）をとり込んでＬ
状態になる。第４図にこの時のタイミングチャートを示
す。波形２１′はＰＴｒ２１のエミッタ波形で、この立
下りエツジで’ＦＦ２？ｉの波形２３′がＬに落ち、電
極波形２９’ 、３０’もＨのままとなって、圧電モー
ターの１サイクルを終了する。再び動作開始するのは１
分後に時刻信号３３′がトリガーさ１れた時である。
以上のようにして、光位置検出とローターの回転が制御
される。消費電流を少なくするためには、第４図におけ
るＬＦｉＤ２０の発光出力２４′のデＩ−ティーを調整
して発光時間を短かくすればよい。また本実施例では１
分に１回、６６０° ローターを回転制御する例を示し
たが、周期１回転角は任意設計できる。
される。消費電流を少なくするためには、第４図におけ
るＬＦｉＤ２０の発光出力２４′のデＩ−ティーを調整
して発光時間を短かくすればよい。また本実施例では１
分に１回、６６０° ローターを回転制御する例を示し
たが、周期１回転角は任意設計できる。
以上述べたように本発明によれば、圧電モーターにより
時計のモーターを置き換えることが出来、従来にない強
耐磁性の時計を実現できる。
時計のモーターを置き換えることが出来、従来にない強
耐磁性の時計を実現できる。
また圧電モーターは、低速回転・高トルクの特徴を有し
ているため、従来のような歯車による減速伝達機構を除
くことが可能であり、時計の薄形化に大きく貢献するも
のである。
ているため、従来のような歯車による減速伝達機構を除
くことが可能であり、時計の薄形化に大きく貢献するも
のである。
また指針（時計の針）を直接圧電モーターのローターと
一体化して時刻表示し、本発明のローター位（ｉｔ検出
を複数箇所で設ければ、アナログの時刻表示位置を回路
的に記憶することが可能である。
一体化して時刻表示し、本発明のローター位（ｉｔ検出
を複数箇所で設ければ、アナログの時刻表示位置を回路
的に記憶することが可能である。
更に本発明のモーターは電極への印加電圧を反転させる
だけで逆回転するため、上記回転位置検出と併用してア
ナログ表示による機能時計が具現化される。例えば通常
は時刻表示をする針が、外部操作によりクロノグラフに
なったり、アラーム時刻をディマントしたり、世界時計
の時差修正をする等の機能が容易に実現される。
だけで逆回転するため、上記回転位置検出と併用してア
ナログ表示による機能時計が具現化される。例えば通常
は時刻表示をする針が、外部操作によりクロノグラフに
なったり、アラーム時刻をディマントしたり、世界時計
の時差修正をする等の機能が容易に実現される。
第１図は本発明の電子時用のモーターの一実施例を示す
断面図である。 第２図は本発明の電子時ｍのモーターの一実施例を示す
平面図である。 第３図は本発明の電子時計のモーターの一実施例を示す
回転制御の回路図であるヶ 第４図は上記第３図の回路におけるタイミングチャート
である。 １・・・・・・・・・ローター ２・・・・・・・・・弾性体 ３・・・・・・・・・軸受け ４・・・・・・・・・加圧調整ナツト ５．６・・・圧電素子 ７．８・・・電極 ９・・・・・・・・・基 板 １０・・・・・・発光ダイオード １１・・・・・・穴 １２・・・・・・フォトトランジスタ １５・・・・・・アース電極 ２０・・・・・・・・・・・・発光ダイオード２１・・
・・・・・・・・・・フォトトランジスタ２２…・―冒
・・す・・インバータ ２３・・・・・・・・・・・・Ｄ型フリップフロップ２
４．２５．２６・・・ＡＮＤゲート ２７．２８・・・ドライバー ２９．３０・・・電極 ３１・・・・・・・・・・・・アース電極３２・・・・
・・・・・・・・センサークロック３３・・・・・・・
・・・・・時刻クロック３４・・・・・・・・・・・・
モーター駆動信号３５・・・・・・・・・・・・モータ
ー駆動信号６６・・・・・・・・・・・・抵 抗 ２１′・・・・・・・・・第３図における２１の信号波
形２３′・・・・・・・・・ ２３ 〃 ２４ ・・・・・・・・・ ２４ ２９′・・・・・・・・・ ２９ ３０′・・・・・・・・・ ５０ ３２′・・・・・・・・・ ３２ ３３′・・・・・・・・・ ３３ ３４′・・・・・・・・・第３図における３４の信号波
形３５′・・・・・・・・・ ３５ 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 第１０ ３ 第２）グ
断面図である。 第２図は本発明の電子時ｍのモーターの一実施例を示す
平面図である。 第３図は本発明の電子時計のモーターの一実施例を示す
回転制御の回路図であるヶ 第４図は上記第３図の回路におけるタイミングチャート
である。 １・・・・・・・・・ローター ２・・・・・・・・・弾性体 ３・・・・・・・・・軸受け ４・・・・・・・・・加圧調整ナツト ５．６・・・圧電素子 ７．８・・・電極 ９・・・・・・・・・基 板 １０・・・・・・発光ダイオード １１・・・・・・穴 １２・・・・・・フォトトランジスタ １５・・・・・・アース電極 ２０・・・・・・・・・・・・発光ダイオード２１・・
・・・・・・・・・・フォトトランジスタ２２…・―冒
・・す・・インバータ ２３・・・・・・・・・・・・Ｄ型フリップフロップ２
４．２５．２６・・・ＡＮＤゲート ２７．２８・・・ドライバー ２９．３０・・・電極 ３１・・・・・・・・・・・・アース電極３２・・・・
・・・・・・・・センサークロック３３・・・・・・・
・・・・・時刻クロック３４・・・・・・・・・・・・
モーター駆動信号３５・・・・・・・・・・・・モータ
ー駆動信号６６・・・・・・・・・・・・抵 抗 ２１′・・・・・・・・・第３図における２１の信号波
形２３′・・・・・・・・・ ２３ 〃 ２４ ・・・・・・・・・ ２４ ２９′・・・・・・・・・ ２９ ３０′・・・・・・・・・ ５０ ３２′・・・・・・・・・ ３２ ３３′・・・・・・・・・ ３３ ３４′・・・・・・・・・第３図における３４の信号波
形３５′・・・・・・・・・ ３５ 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 第１０ ３ 第２）グ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （リ リング状の弾性体と、該弾性体の一方の表面に貼
付けた肉薄の圧電素子と、該圧電素子の厚み方向に電界
を発生する複数の電極と、該弾性体のもう一方の面に接
して回転するローターと、該弾性体と該ローターとの接
触圧を保つ加圧手段と、該ローターの回転位置を検出す
る回転位置検出手段とを有する電子時計のモーター。 （２） 前記回転位置検出手段が、発光手段と、前記ロ
ーターの厚み方向に設けた光遮断手段と、光検出手段と
からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
電子時計のモーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58220320A JPS60113675A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 電子時計のモ−タ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58220320A JPS60113675A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 電子時計のモ−タ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60113675A true JPS60113675A (ja) | 1985-06-20 |
Family
ID=16749290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58220320A Pending JPS60113675A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 電子時計のモ−タ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60113675A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60170474A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-09-03 | Canon Inc | 振動波モ−タ |
| JPS63113991U (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-22 | ||
| EP0299771A2 (en) * | 1987-07-15 | 1989-01-18 | Seiko Instruments Inc. | Wave motor driving circuit |
| JPH01180893U (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-26 | ||
| JPH02107285U (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-27 | ||
| US5473215A (en) * | 1993-09-08 | 1995-12-05 | Asulab S.A. | Position detector of the rotor of a piezo-electric motor |
-
1983
- 1983-11-22 JP JP58220320A patent/JPS60113675A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60170474A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-09-03 | Canon Inc | 振動波モ−タ |
| JPS63113991U (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-22 | ||
| EP0299771A2 (en) * | 1987-07-15 | 1989-01-18 | Seiko Instruments Inc. | Wave motor driving circuit |
| EP0299771A3 (en) * | 1987-07-15 | 1990-08-08 | Seiko Instruments Inc. | Wave motor driving circuit |
| JPH01180893U (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-26 | ||
| JPH02107285U (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-27 | ||
| US5473215A (en) * | 1993-09-08 | 1995-12-05 | Asulab S.A. | Position detector of the rotor of a piezo-electric motor |
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