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公開番号2023058083
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-04-25
出願番号2021167842
出願日2021-10-13
発明の名称アナログ電子時計
出願人個人
代理人
主分類G04C 3/14 20060101AFI20230418BHJP(時計)
要約【課題】アナログ電子時計にスイープ運針機能を加えることにある。
【解決手段】ロータにイナーシャを設けた、運針用ステップモータを角速度制御する。ステップモータモデルは、当該ステップモータの運動方程式と回路方程式をリアルタイムで計算する。設定π(ラジアン/秒)の角速度と該ステップモータモデルが出力する角速度の差を比例積分して生成したスイープドライブパルス幅でスイープドライブすると同時に、該スイープドライブパルス幅を該ステップモータモデルへ入力する。ステップモータのコイルからの逆起電圧のゼロクロスのロータ角度と算出する角速度から負荷トルクの補正を行う。ヨークのブリッジに設けたコイルに直流電流を印して、ステップモータの保持トルクを縮小する。
【選択図】 図1
特許請求の範囲【請求項1】
2極の永久磁石からなるロータと、該ロータが入るロータ穴を有し、該ロータに磁気結合する一体で板状のヨークと、該ヨークに固定されたコイルからなるステータから構成されるステップモータを、ステップドライブとスイープドライブして、ステップ運針機能とスイープ運針機能を有するアナログ電子時計において、該スイープ運針機能は、該ステップモータをステップモータモデルに基づく角速度制御でスイープドライブすることによって達成されることを特徴とするアナログ電子時計。
続きを表示(約 570 文字)【請求項2】
前記ステップモータモデルの負荷トルクは、該ステップモータモデルが算出する角速度と前記コイルに発生する逆起電圧のゼロクロスのロータ角度とから、180度おきに修正されることを特徴とする請求項1に記載のアナログ電子時計。
【請求項3】
前記ステップモータのステータのロータ穴付近のブリッジには、保持トルクを縮小するための、保持トルク縮小コイルが配置され、スイープドライブ時、該保持トルク縮小コイルに直流電流が印可し、保持トルクが縮小されることを特徴とする請求項1乃至2に記載のアナログ電子時計。
【請求項4】
前記ステップモータの前記ロータは、イナーシャを有していることを特徴とする請求項1乃至3に記載のアナログ電子時計。
【請求項5】
前記ステップモータのヨークは、保持トルクを生ぜしめる構造を含む保持トルク部と該保持トルク部を除くヨーク部から成り、該保持トルク部は該ヨーク部より薄く、該ヨーク部の厚み方向の中心に位置するステップモータであることを特徴とする請求項1乃至4に記載のアナログ電子時計。
【請求項6】
前記スイープ運針直後、GPS時刻信号あるいは長波時刻信号を受信し、秒針のずれを修正することを特徴とする請求項1乃至5に記載のアナログ電子時計。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、ステップ運針機能とスイープ運針機能を有するアナログ電子時計に関する。
続きを表示(約 1,500 文字)【背景技術】
【0002】
従来のアナログ電子時計において、該アナログ電子時計に搭載されたステップモータを、ステップドライブとスイープドライブする方法について説明する。
【0003】
図9に示す、従来のアナログ電子時計のステップモータの構成図を説明する。従来のステップモータ9は、ロータ93を共有し、コイル91eと、1対のスリット91cと1対の内ノッチ91dの付いたヨーク91bからなるステータ91aの、保持トルクを持たないステップモータ91と、コイル92eと、1対のスリット92cと1対の内ノッチ92dの付いたヨーク92bからなるステータ92aの、保持トルクを持たないステップモータ92から構成されている。
【0004】
まず、ステップモータ9のステップドライブを説明する。ロータ93の磁極方向は93a方向にあって、コイル91eを通電し、次に、92eを通電して、その後、コイル91eの通電を止め、次に、コイル91eを逆方向へ通電し、その後、コイル92eの通電を止め、次に、コイル92eを逆方向へ通電し、その後、コイル91eの通電を止め、次に、コイル92eの通電を止め、その後、コイル92eを逆方向に短時間通電すると、1秒間にロータ93は360度、ステップ回転し、1/60の減速輪列比によって、秒針は1秒ステップ運針する。
【0005】
次に、ステップモータ9のスイープドライブを説明する。ロータ93の磁極方向は93a方向にあって、コイル91eを連続パルスによって通電し、次に、92eを連続パルスによって通電し、その後、コイル91eの通電を止め、次に、コイル91eを連続パルスによって逆方向へ通電し、その後、コイル92eの通電を止め、次に、コイル92eを連続パルスによって逆方向へ通電し、その後、コイル91eの通電を止め、次に、コイル91eを連続パルスによって通電すると、1秒間にロータ93は360度、スイープ回転し、減速輪列比1/60によって、秒針は1秒スイープ運針する。
【0006】
図7に示す、従来のステップモータの平面図(a)とA-A断面図により、該従来のステップモータの構造を説明する。該従来のステップモータ7は2極の永久磁石70aからなるロータ70と、該永久磁石70aに磁気結合する、ヨーク72とコイル73からなるステータ71から構成されている。該ヨーク72には、ロータ穴74に面し、保持トルク発生部75に1対の段差75aと75bが形成されている。
【0007】
図8に示す、従来のロータを説明する。該従来のロータ8は、ロータシャフト8a、カナ8bと該ロータシャフト8aに設けられた永久磁石8cからなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
特開2013-122390
特開2017-046393
【非特許文献】
【0009】
二階堂旦他、電気学会、MAG-77-23、(1977)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、従来のアナログ電子時計には、保持トルクを持たないステップモータを2個使用する必要があるために、耐衝撃性がないことと、製造コストに課題があった。さらに、スイープドライブは連続パルスによってオープン制御されるので、ロータの2π(ラジアン/秒)の角速度に安定性がない欠点があった。
【課題を解決するための手段】
(【0011】以降は省略されています)

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