表用的二极式步进电机制造技术

定子（２）包括第１定子零件（１ａ）和第２定子零件（１ｂ），它们由高导磁率材料制成并由位于其间的低导磁率或非磁性连接部（１ｃ、１ｄ）焊接连接。该定子包括一个设有一对缺口（５ａ、５ｂ）的孔（２），这些缺口决定初始相位角（θ１）并用作设定用磁性方法保持转子（３）的力矩的机构。励磁线圈（７）磁性上连接于转子（１）的端部之间以便形成表用二极式步进电机。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于模拟式电子表的表用二极式步进电机。
技术介绍
由于模拟式电子表作为动力源使用电池，所以如果连续使用一定时间则成为电池用尽而停止工作。因此由于必须定期地更换电池，所以这对使用者来说非常麻烦。而且，由于该电池的更换作业不得不依赖专业人员，所以想要使用时电池已经不足时，因为无法立即更换电池故非常不方便。这样一来，因为模拟式电子表的电池不足对使用者来说是很大的问题，故近年来正在进行这种模拟式电子表中的电池的长寿命化的研究，或者把携带中随着使用者的运动而动作的发电机内装于表内，内装太阳能电池等发电机构，完全不用更换电池的表的开发。可是，虽然这种发电机构内装式的模拟式电子表靠储存在内装的电容器或者蓄电池中的电力来驱动表，但是因为使用者使用表的条件有所不同，故有时难以始终产生必要的足够的电力。因此，为了使表在使用中不停地稳定地工作，在这种发电机构内装式的表中也有必要谋求减少电力消耗。另一方面，就电池来说，虽然如果能够使用尺寸加大而容量大的电池则可以谋求长寿命化，但是因为表的设计上的制约所以有时不能过分地加大电池的尺寸。因而，如果谋求电池的长寿命化，则有必要减少表中消耗电力。这里，如果概略说明模拟式电子表的机构，则是遵循靠晶体振子等产生的基准信号间歇驱动表用二极式步进电机，经由齿轮把步进电机的运动传递到指针，借此来进行时刻显示的结构。因此，在这种模拟式电子表中，电力大致上分别在包含晶体振子并产生基准信号的电路部分和使指针旋转的步进电机部分中被消耗。然而，在现在的模拟式电子表中，由于电路部分被集成电路化而消耗电力正在变小，所以归根到底电力的大部分消耗于运针用的步进电机的驱动。因此，该步进电机的消耗电力的减少对于整个表的减少消耗电力给出的效果很大。图22是表示现有技术的表用二极式步进电机的概略结构的俯视图。此一表用二极式步进电机(以下也单称为“步进电机”)包括把导线7b卷绕在由高导磁率的材料制成的磁心7a上的线圈7，和靠螺钉8、8分别结合并磁性上连接于该线圈7的磁心7a两端的定子201。在该定子201上，几乎在中央形成转子孔202，在该转子孔201中能够旋转地配置着转子3。该转子3由转子磁铁3a和转子轴3b组成，转子磁铁3a由强磁性材料制成并形成尺寸小的圆柱形。而且，把成为旋转轴的转子轴3b沿垂直于纸面的方向嵌入在该转子磁铁3a的中心形成的轴孔中成为一体，把转子磁铁3a沿直径方向充磁成二极。该转子3靠省略了图示的轴承分别旋转自如地支承转子轴3b的两端部，位于转子孔202的中心。在该转子轴3b的端部形成齿轮，成为旋转运动经由该齿轮传递到表的指针的构成。进而，在转子孔202的内周上设置保持力矩设定机构，在步进电机未驱动时靠该保持力矩设定机构使转子磁铁3a的磁极位于初始相位角θ1的一定方向上，以规定的保持力矩使转子3停止并保持在该位置上。此一步进电机通过施加驱动电压而使正、负电流交替地流过线圈7，根据流过的电流的大小在转子孔202的内侧产生与正负相对应的方向的磁场，使该磁场作用于预先充磁的转子磁铁3a而使转子3沿图22中逆时针旋转方向每次旋转180°(1步)。下面说明该步进电机的1步的运动。在使电流流过图22中所示的线圈7的场合令产生的磁通使转子孔202的内部产生的磁场的方向为励磁方向线12时，在电流未流过线圈7的状态下，借助于由转子磁铁3a的磁极与定子201的磁性作用产生的保持力矩设定机构的保持力矩，转子3被保持并停止于成为转子磁铁3a的磁化方向并连接两个磁极的线4在图22中相对于励磁方向线12沿逆时针旋转方向转过初始相位角θ1的位置上。在此一状态下，如果转子3正转的方向的电流流过线圈7，则在线圈7中产生磁通，在转子孔202的内部产生磁场，转子3借助于此一磁场与转子磁铁3a的永久磁化量的相互作用而受到旋转力矩，克服上述保持力矩而开始旋转。而且，如果电流仅在适当的时间流过线圈7，则转子3旋转180°到下一个停止位置停止。可是，在这种构成的步进电机中，其单位时间中的消耗电力由流过励磁用的线圈7的电流与施加的电池电压之积来表示。而且，因为当时所施加的电池电压几乎一定，所以减少步进电机的消耗电力就在于在满足对步进电机所要求的驱动特性的同时如何减小流过线圈7的电流。此外，由于此一步进电机是在电流流过线圈7时在转子3中产生旋转力矩，克服保持力矩使转子3旋转的，所以如果减小保持力矩则旋转力矩也可以与之成比例地减小。由于该流过线圈7的电流与旋转力矩成比例所以如果可以减小保持力矩则可以减小流过线圈7的电流，结果能够实现表用步进电机的减少消耗电力。可是，表用步进电机的保持力矩发挥这样的作用，即表在跌落等中受到冲击时不发生蹿针地保持指针从而能够显示正确的时间，并且克服表内的轴承或齿轮中产生的摩擦力矩而使指针落在正确的停止位置。因而，为了实现减少消耗电力单纯地减小保持力矩是不行的，该保持力矩有必要设定成满足维持表的功能所需的最低限度的保持力矩。关于此一表所需的保持力矩，像国际申请公开WO98/30939号公报中所公开的那样，如果由于冲击在指针上产生的动能小于由转子的保持力矩产生的保持势能，也就是磁性势能之差则不发生蹿针。而且，因为冲击时指针所受到的动能与指针具有的惯性矩的二次方成比例，所以如果采用减小了惯性矩的指针，则可以减小保持势能，也就是保持力矩。因此，把所需最低限度的保持力矩设定成通常的表用步进电机的保持力矩的几分之一左右的极小的值成为可能，能实现步进电机的减少消耗电力。接下来，就现有技术的表用步进电机的设在定子上的保持力矩设定机构进行说明。作为现有技术的表用步进电机的设在定子上的保持力矩设定机构，主要有如以下说明的两种结构。其一是把图22中所示的表用步进电机中的定子形状如图23中所示，由高导磁率的材料来形成定子201，在其纵长方向的两端分别形成结合于线圈7的磁心7a的两端用的孔6、6。为了设定保持力矩和初始相位角θ1(图22)，在该定子201的几乎中央形成的转子孔202取为由相互错开中心的两个半圆组合的形状。而且，通过把该两个半圆错开进行组合，分别形成错开量G的两个阶梯部204a、204b。在此一定子201中通过调节该错开量G可以把保持力矩设定成想要的值。再者，在定子201的转子孔202上形成这种阶梯部204a、204b的结构，在例如日本特开昭49-132507号公报有记载。此外，下文中把像这样在定子的转子孔上形成阶梯部的定子称为错开型定子。接下来参照图24就另一种保持力矩设定机构的结构进行说明。再者，根据需要关于部分通用的零件使用图22中说明的标号来进行说明。此一定子211，作为赋予转子3的保持力矩和初始相位角用的保持力矩设定机构，在转子孔212的内周上把一对凹部205a、205b设在相对于转子孔212的中心轴对称的位置上。而且，通过这些凹部205a、205b的各自的中心的直线24取为相对于转子孔212的励磁方向21倾斜角度θ11。在此一定子211中，令通过凹部205a、205b的中心的直线24与通过转子孔212的中心轴并垂直于定子211的励磁方向的直线27的夹角为以逆时针旋转方向为正值的凹部205a、205b的设置角度θ12，制成通过调节该设置角度θ12来设定转子3的初始相位角θ1(图22) 。在具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表用二极式步进电机，其特征在于，包括由转子磁铁和转子轴组成的转子，有设置该转子用的转子孔并由高导磁率材料制成的定子，以及导线卷绕在由高导磁率材料制成的磁心上，该磁心的两端磁性上与前述定子的两端连接的励磁用的线圈， 前述定子在前述转子孔的内周上在其圆周方向上以不同的设置角度有多个保持力矩设定机构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高桥重之，南谷孝典，町田任康，铃木一男，岛内岳明，
申请(专利权)人：时至准钟表股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]