步进马达、旋转检测装置、及电子计时器制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种步进马达、旋转检测装置、及电子计时器，步进马达(4)具有转子(48)、和定子(147)，在将与第一方向(右)及第二方向(左)正交的方向设为第三方向(下)时，在从第三方向(下)朝向第二方向(左)旋转了预定的第一角度(θB)的位置，在定子(147)的外周形成第一凹部(20)，在从第二方向(左)朝向第三方向(下)旋转了预定的第二角度(θA)的位置形成有定位转子(48)的稳定静止位置的第二凹部(21)。

Stepper motor, rotation detection device, and electronic timer

The invention provides a stepping motor, rotation detection device, and electronic timer, stepper motor (4) having a rotor (48), and the stator (147), in the first direction (right) and two directions (left) in the direction orthogonal to third direction (below), from third the direction (lower) towards the second direction (left) the first predetermined rotation angle (theta B) position in the stator (147) of the periphery of the first concave part (20), from second directions (left) toward the third direction (lower) rotating the predetermined second angle (theta A) position form a positioning rotor (48) second concave stable rest position (21).

【技术实现步骤摘要】
步进马达、旋转检测装置、及电子计时器
本专利技术涉及一种步进马达、旋转检测装置、及电子计时器。
技术介绍
在步进马达中，转子需要在各步中可靠地进行旋转。因此，在步进马达的驱动控制中，进行转子是否已旋转的判定(转子的旋转检测)。作为其中的一种方法，已知一种检测线圈上产生的反电动势(反向电压)的方法。具体而言，在施加了用于使转子旋转的驱动脉冲后，检测因转子以预定的步进角停止时的阻尼产生的反电动势。由此，在判定为转子没有旋转的情况下，进一步施加校正脉冲而使转子旋转。但是，“阻尼”转子是一种将转子的动能转换为焦耳热的动作，从某种意义上来说，也是对电力的一种白白消耗。于是，已知一种降低步进角附近的转子的速度，降低阻尼引起的能量损失的技术。例如，在作为日本专利文献的特开平9-266697号公报的摘要的解决方案中描述有：“对供给到步进马达的驱动脉冲进行斩波控制，将驱动脉冲的初始及末期的占空比设定为比中期的占空比低。由此，能够以使驱动脉冲内的有效电力的分布在初始及末期较低，在中期较高的方式设定，能够使步进马达产生与步进马达的齿槽转矩相匹配的转矩。因此，节省了驱动脉冲初始及末期所浪费的耗电量，使转子以低速旋转，故而，能够降低为了驱动步进马达而消耗的电力。”。但是，线圈上产生的反电动势的电平与转子的转速成正比。如上所述，若使步进角附近的转子的速度降低，则会产生步进角附近的反电动势的电平下降，旋转检测的精度降低这一问题。作为在抑制转子的速度的同时实现正确的旋转检测的技术，例如，如下述专利文献2那样，已知一种利用定子的铁芯上产生的磁饱和现象的技术。即，若磁铁所产生的磁通与线圈所产生的磁通处于相互增强的关系，则铁芯的磁饱和的影响变大，因此，线圈的电感降低。另一方面，若磁铁所产生的磁通与线圈所产生的磁通处于相互减弱的关系，则磁饱和的影响会变小，因此，线圈的电感变高。例如，在作为日本专利文献的特公昭61-15380号公报中公开有一种通过对线圈施加检测脉冲，测定流过线圈的电流波形，判别旋转成功/不成功的技术。但是，在作为日本的专利文献的日本特公昭61-15380号公报的图11中，记载为检测脉冲的脉冲宽度为1.0[msec]。实际上，在专利文献2的结构中，认为为了检测旋转，此种程度的脉冲宽度是必需的，耗电量必然很大。这样，原本就忽略了为了抑制耗电量而抑制了转子的转速这一问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而做成的，其目的在于提供一种步进马达、旋转检测装置、及电子计时器，能够在抑制耗电量的同时实现转子的正确的旋转检测。为了解决上述课题，本专利技术提供一种步进马达，其特征在于，所述步进马达具备：转子；以及定子，其具有：收容上述转子的孔部、从上述孔部向第一方向延伸的第一侧轭、从上述孔部向作为上述第一方向的相反方向的第二方向延伸的第二侧轭、和与上述第一侧轭或上述第二侧轭磁耦合的一个或多个线圈，在将与上述第一方向及上述第二方向正交的方向设为第三方向时，在从上述第三方向朝向上述第二方向旋转了预定的第一角度的位置，在上述定子的外周形成第一凹部，在从上述第二方向朝向上述第三方向旋转了预定的第二角度的位置形成有第二凹部，该第二凹部定位上述转子的稳定静止位置。附图说明图1是本专利技术的一实施方式的电子计时器的示意结构图。图2是微型计算机的示意框图。图3是步进马达的俯视图。图4是驱动电路的电路图。图5A是驱动电路的第一驱动阶段的动作说明图。图5B是第二驱动阶段及充电阶段的动作说明图。图5C是第三驱动阶段的动作说明图。图5D是电流检测阶段的动作说明图。图6A是旋转成功时的线圈电压的波形图。图6B是旋转成功时的线圈电流的波形图。图6C是旋转成功时的步进马达的俯视图。图7A是旋转不成功时的线圈电压的波形图。图7B是旋转不成功时的线圈电流的波形图。图7C是旋转不成功时的步进马达的俯视图。图8A是比较例1的步进马达的俯视图。图8B是比较例2的步进马达的俯视图。图8C是比较例3的步进马达的俯视图。图8D是比较例4的步进马达的俯视图。图9A是比较例1的测定电压的特性图。图9B是比较例2的测定电压的特性图。图9C是比较例3的测定电压的特性图。图9D是比较例4的测定电压的特性图。图9E是本实施方式的测定电压的特性图。图10是一实施方式的变形例的步进马达的俯视图。具体实施方式[实施方式的结构](整体结构)以下，参照各图详细地对用于实施本专利技术的方式进行说明。图1是本专利技术的一实施方式的电子计时器1的示意结构图。本实施方式的模拟式电子计时器1能够用独立的马达分别驱动四根指针2a～2d(显示部)，没有特别限定，例如是具备用于戴在手腕上的表带的手表型电子计时器。该电子计时器1例如具有各指针2a～2d、和步进马达4a～4d(步进马达)，所述步进马达4a～4d经由齿轮系机构3a～3d(显示部)分别对各指针2a～2d进行旋转驱动。而且，电子计时器1具备：对步进马达4a～4d进行驱动的驱动电路5、微型计算机6、电源部7、和振子8。以下，在不特别区分指针2a～2d时，仅记载为指针2。在不特别区分各齿轮系机构3a～3d时，仅记载为齿轮系机构3。在不特别区分各步进马达4a～4d时，仅记载为步进马达4。另外，将包含步进马达4、驱动电路5、微型计算机6(控制部)、和振子8的部分称为“马达驱动装置10”。另外，由于微型计算机6、和驱动电路5还具有检测步进马达4是否正常旋转的功能，因此，将驱动电路5及微型计算机6称为“旋转检测装置11”。驱动电路5具有驱动步进马达4的桥接电路，根据来自微型计算机6的指令，对步进马达4施加电压。微型计算机6为大规模集成电路(LSI：Large-ScaleIntegration)，包含CPU(CentralProcessingUnit：中央处理器)61、周边电路62、振荡电路611、分频电路612、和计时电路613(计时部)而构成。各指针2a～2d旋转自由地设在表盘上的旋转轴上。齿轮系机构3a～3d分别使指针2a～2d旋转动作。驱动电路5基于从微型计算机6输入的控制信号，在合适的时点输出用于驱动步进马达4a～4d的驱动电压信号。该驱动电路5能够基于来自微型计算机6的设定信号调整并输出步进马达4的驱动电压或驱动电压脉冲宽度。驱动电路5能够对步进马达4向正转方向或反转方向输出驱动电压信号。CPU61进行各种运算处理，对电子计时器1的整个动作进行总体控制。CPU61读出并执行控制程序，持续地在各部进行时刻显示的动作，并基于对操作部(未图示)的输入操作进行以实时或设定的时点所要求的动作。CPU61是设定指针2所移动的目标位置，并经由驱动电路5控制步进马达4的驱动的控制单元。振荡电路611生成特定的频率信号并输出到分频电路612。作为振荡电路611，例如使用与水晶等振子8组合而振荡的电路。分频电路612将从振荡电路611输入的信号分频成CPU61或计时电路613所使用的各种频率的信号并输出。计时电路613计数从分频电路612输入的预定的频率信号的次数，是通过在初始时刻不断累加对当前时刻进行计数的计数器电路。通过计时电路613计数的当前时刻通过CPU61被读出并用于时刻显示。该时刻的计数也可以通过软件控制。电源部7形成为能够使电子计时器1经过长时间持续且稳定地动作的结构，例如电池与DC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种步进马达，其特征在于，具备：转子；以及定子，其具有：收容上述转子的孔部、从上述孔部向第一方向延伸的第一侧轭、从上述孔部向作为上述第一方向的相反方向的第二方向延伸的第二侧轭、和与上述第一侧轭或上述第二侧轭磁耦合的一个或多个线圈，在将与上述第一方向及上述第二方向正交的方向设为第三方向时，在从上述第三方向朝向上述第二方向旋转了预定的第一角度的位置，在上述定子的外周形成第一凹部，在从上述第二方向朝向上述第三方向旋转了预定的第二角度的位置形成有第二凹部，该第二凹部定位上述转子的稳定静止位置。

【技术特征摘要】
2016.09.26 JP 2016-1870581.一种步进马达，其特征在于，具备：转子；以及定子，其具有：收容上述转子的孔部、从上述孔部向第一方向延伸的第一侧轭、从上述孔部向作为上述第一方向的相反方向的第二方向延伸的第二侧轭、和与上述第一侧轭或上述第二侧轭磁耦合的一个或多个线圈，在将与上述第一方向及上述第二方向正交的方向设为第三方向时，在从上述第三方向朝向上述第二方向旋转了预定的第一角度的位置，在上述定子的外周形成第一凹部，在从上述第二方向朝向上述第三方向旋转了预定的第二角度的位置形成有第二凹部，该第二凹部定位上述转子的稳定静止位置。2.根据权利要求1所述的步进马达，其特征在于，形成有上述第一凹部的位置作为磁饱和位置而发挥作用。3.根据权利要求1所述的步进马达，其特征在于，上述定子还具有中心轭，该中心轭从上述孔部向作为上述第三方向的相反方向的第四方向延伸，一个或多个上述线圈包含：第一线圈，其插入上述中心轭与上述第一侧轭之间；以及第二线圈，其插入上述中心轭与上述第二侧轭之间。4.根据权利要求3所述的步进马达，其特征在于，在上述第二侧轭面对上述转子形成有上述第二凹部，在上述第一侧轭形成有第三凹部，该第三凹部与上述第二凹部一起定位上述转子的稳定静止位置。5.根据权利要求4所述的步进马达，其特征在于，在上述第二凹部与上...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤雄太，
申请(专利权)人：卡西欧计算机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP