DE2207467A1 - Index device of a stepper motor for an electronic watch - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. ReinhoJd Kramer 9 9Π7/Ε7Dipl.-Ing. ReinhoJd Kramer 9 9Π7 / Ε7

PATENTANWALT £ £ U / H O /PATENT ADVOCATE £ £ U / H O /

jBOOO München 60 72/8702jBOOO Munich 60 72/8702

Flossmannstraße 15
Telefon (0811) 88 36 03/88 36 04Flossmannstrasse 15
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Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha Tokio, JapanKabushiki Kaisha Suwa Seikosha Tokyo, Japan

Indexeinrichtung eines Schrittmotors für eine elektronische UhrIndex device of a stepper motor for an electronic watch

Die Erfindung "betrifft eine Indexeinrichtung eines Wandlers, insbesondere eines Schrittmotors für eine elektronische Uhr, bei der eine Rastfeder in die Zahnlücken eines Indexrades eingreift. The invention "relates to an index device of a transducer, in particular a stepper motor for an electronic watch, in which a detent spring engages in the tooth gaps of an index wheel.

Indexeinrichtungen dieser Art werden in elektronischen Uhren verwendet, bei denen ein Quarzschwinger oder eine Stimmgabel als Zeitnormal dienen und das elektrische Signal des Zeitnormale geteilt und synchronisiert wird. Pig. 1 zeigt eine Draufsicht einer bekannten Ausführungsform zur Erläuterung der Indexeinrichtung eines Schrittmotors für eine elektronische Uhr und ii'ig. 2 die Wellenform der Antriebs spannung.Index devices of this type are used in electronic clocks that have a quartz oscillator or a tuning fork serve as a time standard and the electrical signal of the time standard is divided and synchronized. Pig. 1 shows a plan view a known embodiment for explaining the index device of a stepping motor for an electronic watch and ii'ig. 2 the waveform of the drive voltage.

Der in l?'ip;. 1 in einer Draufsicht dargestellte Schrittmotor unterteilt und synchronisiert das von einem als Zeitnormal ei i fm ε ride η Kristallschwinger abgenommene elektrische Signal. L;.; v.'iiA tin R-. cor 1, ein ίϊο „os trieb 2, ein mit dem RofcorbriebThe in l? 'Ip ;. 1, shown in a top view, divides and synchronizes the electrical signal taken from a crystal oscillator as a time standard ei i fm ε ride η. L;.; v.'iiA tin R-. cor 1, a ίϊο „os drove 2, a with the Rofcorbrieb

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zusammenwirkendes Sekundenrad 3, ein Stator 4, eine fiastfeder 5 und ein Schwenkarm 7 dargestellt, der um eine an einer Rotorhalt erung 13 befestigte Achse 9 schwenkbar ist. Die Achse 9 ist vorzugsweise in der Nähe einer geraden Linie angebracht, die durch den Mittelpunkt des Sekundenrades 3 und das Eingriffsteil zwischen dem als Indexrad dienenden Sekundenrad und der Bastfeder 5 läuft. Hit dem Bezugszeichen 8 ist ein Kleinbodenrad, mit dem Bezugszeichen 10 eine Schraube zum Befestigen des Schwenkarms 7 und mit dem Bezugszeichen 11 ein Exzenterstift zum Verschwenken des Schwenkarmes 7 bezeichnet. Am Schwenkarm 7 ist ein Befestigungsbolzen 12 angebracht, an dem die fiastfeder 5 befestigt ist. Durch exzentrisches Einstellen des Statorelementes 4a in W-Eichtung wird die in der Zeichnung dargestellte relative Lage zwischen dem Botor 1 und dem Stator 4 magnetisch aufrechterhalten und die Drehung des Botors 1 erfolgt in der durch einen Pfeil angedeuteten Sichtung.interacting second wheel 3, a stator 4, a fiast spring 5 and a pivot arm 7 is shown which is pivotable about an axis 9 attached to a rotor holder 13. The axis 9 is preferably mounted in the vicinity of a straight line passing through the center of the second wheel 3 and the engaging part between the second wheel serving as an index wheel and the bast spring 5 runs. Hit the reference number 8 is a small third wheel with the Reference numeral 10 is a screw for fastening the swivel arm 7 and the reference numeral 11 is an eccentric pin for swiveling of the swivel arm 7 denotes. A fastening bolt is located on the swivel arm 7 12 attached to which the fiastfeder 5 is attached. By adjusting the stator element 4a eccentrically in the W direction the relative position shown in the drawing between the Botor 1 and the stator 4 is magnetically maintained and the rotation of the rotor 1 takes place in the direction indicated by an arrow indicated sighting.

fig. 2 stellt die Wellenform der an die Erregerspulen angelegten Antriebsspannung dar. Bei Magnetpolen des Rotors 1 gemäß Fig. 1 und einer Magnetisierung des Stators 4 in der Weise, daß sich die in der Zeichnung dargestellten Pole ergeben, wird der Botor 1 um einen Schritt (1/6 der Gesamtumdrehung) in Pfeilrichtung weiterbewegt, wenn durch die nicht dargestellte Erregerspule ein elektrischer Strom fließt. Die Nordpole des Botors 1 tretenfig. 2 shows the waveform of the drive voltage applied to the excitation coils. In the case of magnetic poles of the rotor 1 according to FIG and a magnetization of the stator 4 in such a way that the poles shown in the drawing result, the Botor 1 moved by one step (1/6 of the total revolution) in the direction of the arrow, if by the excitation coil, not shown an electric current flows. Kick the north poles of Botor 1

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hierbei an die Stellen, die vorher die Südpole eingenommen haben· Beim darauffolgenden Antriebsimpuls wird die Polarität erneut gewechselt. Hierdurch dreht sich der .Rotor 1 in der gleichen Richtung. Die Impulsbreite (t) der Antriebs- bzw. Erregerspannung hängt von der Zeitdauer ab, die der Rotor für eine Drehbewegung um einen Schritt bzw. eine Teilung benötigt. Dreht sich der Rotor 1 um einen Schritt und hält dann wieder an, so tritt um die Ruhe- bzw. Raststellung als Mittelpunkt eine Schwingung des Rotors auf, die von der Drehmasse des Rotors, dessen Winkelgeschwindigkeit und der Anziehungskraft des Rotormagneten abhängig ist. Es besteht aufgrund dieser Schwingung die Gefahr, daß sich der Rotor 1 rückwärts dreht oder daß er sich fehlerhaft um zwei Schritte weiterbewegt. Die Rastfeder 5 dient dazu, derartige Schwingungen des Rotors zu unterdrücken und einen fehlerhaften Betrieb zu vermeiden.in this case to the positions that were previously occupied by the south poles changed. As a result, the rotor 1 rotates in the same direction. The pulse width (t) of the drive or excitation voltage depends on the time required for the rotor to rotate by one step or one division. The rotor turns 1 by one step and then stops again, an oscillation of the rotor occurs around the rest or latching position as the center which depends on the rotating mass of the rotor, its angular speed and the attraction of the rotor magnet is. Because of this oscillation, there is a risk that the rotor 1 will rotate backwards or that it will rotate incorrectly by two Steps moved on. The detent spring 5 is used to such To suppress vibrations of the rotor and to avoid incorrect operation.

Der bekannte Indexmechanismus besitzt die folgenden Nachteile. Wenn die Indexeinrichtung einem Kalendermechanismus zugeordnet ist, wird in einer zur Drehrichtung des Räderwerks umgekehrten Richtung ein Lastmoment ausgeübt, so daß, wenn sieh dieses einer Schwingbewegung in Rückwärtsdrehrichtung des Rotors 1 überlagert, das als Indexrad dienende Sekundenrad 3 die Rastfeder 5 nach oben drückt, um sich in Rückwärtsrichtung zu drehen. Die Einstellung des zwischen dem Sekundenrad 3 und der Rastfeder 5The known index mechanism has the following disadvantages. If the index device is assigned to a calendar mechanism, it is reversed to the direction of rotation of the gear train Direction exerted a load torque, so that when this is superimposed on an oscillating movement in the reverse direction of rotation of the rotor 1, serving as the index wheel 3, the detent spring 5 after Push up to rotate in the reverse direction. The setting of the between the second wheel 3 and the detent spring 5

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liegenden Eingriffsteils kann zwar gegenüber dem Sekundenrad 3 in tangentialer Richtung durch Drehen des Exzenterstiftes 11 und Schwenken des Schwenkarmes 7 um die Achse 9 einfach vorgenommen werden, eine Einstellung in radialer Richtung zum Sekundenrad 3 ist jedoch nur durch Verbiegen des unteren !Teiles der Rastfeder 5 möglich, so daß diese Einstellung sehr schwierig ist. Außerdem verändert sich hierdurch der Anpreßdruck der Rastfeder gegen die Zähne des Sekundenrades 3. Wird der Anpreßdruck kleiner, so hat dies ein unsicheres Einrasten zur Folge, wird er größer, dann entstehen zusätzliche Reibungsverluste.The engaging part lying can indeed be compared to the second wheel 3 in the tangential direction by turning the eccentric pin 11 and pivoting of the swivel arm 7 about the axis 9 is carried out easily However, an adjustment in the radial direction to the second wheel 3 is only possible by bending the lower part of the Detent spring 5 possible, so that this setting is very difficult. In addition, this changes the contact pressure of the detent spring against the teeth of the second wheel 3. If the contact pressure is lower, this results in an unsafe engagement; if it becomes larger, additional friction losses occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Indexeinrichtung der einleitend genannten Art diese Mängel zu beseitigen· Es soll sicher verhindert werden, daß sich der Rotor in umgekehrter Richtung dreht, und ee soll eine einfache und präzise Einstellung des Indexmechanismue ermöglicht werden·The invention is based on the object of an index device the kind mentioned in the introduction to eliminate these deficiencies · It should be safely prevented that the rotor is reversed Direction rotates, and a simple and precise adjustment of the index mechanism should be made possible.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vom Mittelpunkt des Indexrades aus gesehen ein federteil der Rastfeder außerhalb der Normalrichtung der Eingriffsfläche eines Ankersteins der Rastfeder liegt, welcher bei einer Rückwärtsdrehung des Indexrades in dieses eingreift.The object is achieved according to the invention in that from the center of the index wheel, seen from a spring part of the detent spring outside the normal direction of the engagement surface of an anchor stone of the detent spring is located, which in a reverse rotation of the index wheel engages in this.

Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel anhand der Pig. 3 näher erläutert.The invention is illustrated by an embodiment based on the Pig. 3 explained in more detail.

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Bei der in Pig· 3 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist an die Rastfeder 5 ein Ankerstein 6 angebracht, der mit den Zähnen des Sekundenrades 3 iⁿ Eingriff steht. Vom Mittelpunkt des Sekundenrades 3 aus gesehen, befindet sich außerhalb der Normalrichtung der Eingriffsfläche des mit dem Zahn 3a des Sekundenrades in Eingriff stehenden Ankersteines 6 der Pederteil der Bastfeder 5· Will sich der Hotor 1 und damit das mit dem !Trieb 2 des Rotors in Verbindung stehende Sekundenrad entgegengesetzt zur vorgesehenen Drehrichtung drehen, dann wird die Rastfeder 5 nach innen gebogen, so daß der Ankerstein 6 gegen das Sekundenrad gestoßen wird. Da der Zahn 3a des Sekundenrades gegen den Ankerstein 6 stößt, kann sich das Sekundenrad nicht rückwärts drehen. Es wird somit eine Rückwärtsdrehung des Rotors 1 sicher vermieden. Die Rastfeder 5 ist an einem drehbaren Einstellstift 15 befestigt, der wiederum am Schwenkarm 7 angenietet ist. Am Einstellstift 15 ist außerdem ein Einstellhebel 14 angebracht. Durch Drehen des Einstellstiftes 15 mittels des Einstellhebels 14 kann die Größe des Eingriffs des Ankersteins 6 in die Zähne des Sekundenrades 3 leicht eingestellt werden. Bei der erfindungsgemäßen Indexeinrichtung wird ein fehlerhaftes Arbeiten sicher vermieden.In the illustrated embodiment of the invention in Pig x 3 an anchor stone 6 is attached to the detent spring 5, which communicates with the teeth of the second wheel 3 i ⁿ intervention. Seen from the center of the seconds wheel 3, outside the normal direction of the engagement surface of the anchor stone 6, which is in engagement with the tooth 3a of the seconds wheel, is the pedestal part of the bast spring 5 Turn the standing seconds wheel opposite to the intended direction of rotation, then the detent spring 5 is bent inwards so that the anchor stone 6 is pushed against the seconds wheel. Since the tooth 3a of the fourth wheel hits the anchor stone 6, the second wheel cannot rotate backwards. Reverse rotation of the rotor 1 is thus reliably prevented. The detent spring 5 is attached to a rotatable adjusting pin 15, which in turn is riveted to the pivot arm 7. An adjusting lever 14 is also attached to the adjusting pin 15. By turning the setting pin 15 by means of the setting lever 14, the size of the engagement of the anchor stone 6 in the teeth of the second wheel 3 can be easily adjusted. In the index device according to the invention, incorrect operation is reliably avoided.

2 Ansprüche2 claims

3 figuren3 figures

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Claims (2)

DipUng. Reinhold Kramer . 2207A67DipUng. Reinhold Kramer. 2207A67 PATENTANWALTPATENT ADVOCATE München 60 - 72/8702Munich 60 - 72/8702 Floosmannstrsße 15 W Floosmannstrasse 15 W. Telefon (08 11) C8 36 03 / 88 36 04Telephone (08 11) C8 36 03/88 36 04 Pat entansprüchePatent claims My Indexeinrichtung eines Wandlers, insbesondere eines Schrittmotors für eine elektronische Uhr, bei der eine Bastfeder in die Zahnlücken eines Indexrades eingreift, dadurch gekennzeichnet , daß vom Mittelpunkt des Indexrades (5) aus gesehen ein Federteil der Bastfeder (5) außerhalb der Normalrichtung der Eingriffsfläche eines Ankersteines (6) der Bastfeder liegt, welcher bei einer Bückwärtsdrehung des Indexrades in dieses eingreift.My index device of a converter, in particular a stepper motor for an electronic clock, in which a bast spring in the tooth gaps of an index wheel engages, thereby characterized in that, seen from the center of the index wheel (5), a spring part of the bast spring (5) lies outside the normal direction of the engagement surface of an anchor stone (6) of the bast spring which engages in the index wheel when the index wheel rotates backwards. 2. Indexeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in der Nähe einer geraden Linie, die die Mitte des Indexrades (3) mit dem Eingriffeteil zwischen dem Indexrad und dem Ankerstein (6) verbindet, ein um eine feste Achse (9) schwenkbarer Schwenkarm (7) vorgesehen ist, daß auf dem Schwenkarm ein drehbarer Einstellstift (15) und an diesem ein Einstellhebel (14) und die Bastfeder (5) befestigt sind.2. Index device according to claim 1, characterized in that in the vicinity of a straight line Line connecting the center of the index wheel (3) with the engagement part between the index wheel and the anchor stone (6), a swivel arm (7) pivotable about a fixed axis (9) is provided that a rotatable adjusting pin (15) and an adjusting lever (14) and the bast spring (5) are attached to the swivel arm. 209837/0764209837/0764 LeerseiteBlank page