DE3813935A1 - Schalter fuer elektronische uhren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalter für elektro­ nische Uhren der im Patentanspruch 1 angegebenen Gattung.

Bei elektronischen Uhren mit Quarzresonatoren und inte­ grierten Schaltungen wird der Motor durch Impulse ange­ trieben, die von einem Frequenzteiler erzeugt werden, der an einen Quarzgenerator angeschlossen ist. Gewöhnlich be­ sitzt ein derartiger Teiler ein festgelegtes Frequenztei­ lungsverhältnis und wird durch einen Trimmerkondensator eingestellt. Der Stromverbrauch des Generators hängt von der Kapazität des Trimmerkondensators ab und kann nicht optimiert werden. Außerdem ist der Regelbereich nicht aus­ reichend. Um diese Nachteile zu vermeiden, wird ein Fre­ quenzteiler mit variablem Teilungsverhältnis verwendet (US-PS 40 20 626). Mehrere Anschlüsse können an einen der Pole der Speisequelle in verschiedenen Kombinationen angeschlossen werden, was das Einstellen des Uhrwerks er­ möglicht. Erfolgt die Schaltung der IS-Anschlüsse durch mechanisches Unterbrechen der Leiter auf der Platte der elektronischen Einheit, wird eine Nachstellung während der Uhrbenutzung unmöglich.

Dieser Nachteil wird vermieden, wenn als Regeleinrichtung für die Änderung des Frequenzteilungsverhältnisses ein Drehschalter eingesetzt wird (US-PS 43 20 482), der einen leitenden Rotor mit diskreter Winkelteilung und zwei Kon­ takten besitzt, welcher elektrisch mit einem der Pole der Speisequelle verbunden ist. Der Rotor ist auf der Platte der elektronischen Einheit montiert und seine zur Dreh­ achse symmetrischen Kontakte werden durch Verdrehung mit den Leitern auf der Platte verbunden. Die integrierte Schaltung enthält einen Frequenzteiler mit einem je nach der Anschlußkombination der IS-Anschlüsse veränderbaren Frequenzteilungsverhältnis. Zwischen dem leitenden Rotor und der Grundplatte der Uhr ist ein elastischer Teil ange­ ordnet, der zur Abfederung des Rotors dient und für seinen Kontakt mit einem der Pole der Speisequelle sorgt, der mit der Grundplatte verbunden ist. Die auf der Platte angeord­ neten schaltbaren Leiter haben eine oder mehrere radiale, verschieden breite Kontaktflächen an verschiedenen Stellen des Kontaktierungsbereichs mit den Kontakten des leitenden Rotors. Da der Rotor an einen Pol der Speisequelle über die Grundplatte des Uhrwerkes mittels eines elastischen Teils angeschlossen ist, hat der Schalter eine große Bau­ höhe, wodurch die Bauhöhe der ganzen elektronischen Uhr größer und die Konstruktion komplizierter wird. Bei vier Anschlüssen der integrierten Uhrschaltung müssen zwei Schalter in der Uhr eingebaut werden, während bei nur drei Anschlüssen nicht alle acht möglichen Kombinationen ge­ nutzt werden können. Ferner ist der Platzbedarf des Schal­ ters auf der Platte relativ groß, weil die Leiter in Reihe um die Kontaktierungsbereiche mit den Rotorkontakten ver­ legt werden müssen. Die Winkelteilung des Rotors ist gleich π2 ⁿ , worin n die Anzahl der schaltbaren Leiter auf der Leiterplatte bedeutet. Bei n<2 wird die Einstellung der Uhr kompliziert und die Herstellung der schaltbaren Leiter hinsichtlich des Auflösungsvermögens aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter für elektronische Uhren zu schaffen, bei welchem die An­ zahl verschiedener Anschlußkombinationen der schaltbaren Anschlüsse der integrierten Uhrschaltung an einen der Pole der Speisequelle bei verringerter Bauhöhe des Schalters, vereinfachter Konstruktion und erhöhter Regulierbequem­ lichkeit bzw. Betriebszuverlässigkeit der Uhr unter me­ chanischen Einwirkungen gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird bei dem Schalter für elektronische Uhren, der einen leitenden Rotor mit diskreter Winkel­ teilung und Kontakten enthält, welcher mit einem der Pole einer Speisequelle elektrisch verbunden und auf der Lei­ terplatte der elektronischen Einheit bei Drehung über seine Kontakte mit den schaltbaren Leitern der Leiter­ platte kontaktierbar montiert ist, die mit den Anschlüssen der integrierten Uhrschaltung elektrisch verbunden sind, welche einen Frequenzteiler mit einem je nach der An­ schlußkombination der IS-Anschlüsse veränderbaren Fre­ quenzteilungsverhältnis enthält, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anzahl der Kontakte des leitenden Rotors gleich 2 ^n-1 ist, worin n3 die Anzahl der schaltbaren Leiter auf der Leiterplatte bedeutet, daß die Kontakte des leitenden Stellgliedes in der Drehebene des Rotors asymme­ trisch zur Drehachse in einem Winkelabstand voneinander angeordnet sind, der in bezug auf die gleich π/2 ^n-1 ge­ wählte Winkelteilung des Rotors aliquot ist, daß die schaltbaren Leiter auf der Leiterplatte im Kontaktierungsbereich der Rotorkontakte asymmetrisch zu seiner Drehachse in einem Winkelabstand zueinander, der in bezug auf f2 ^n-1 aliquot ist, und in der Drehebene des Rotors in bezug auf seine Kontakte so angeordnet sind, daß bei einer der Winkelstellungen des Rotors das Schließen sämtlicher schaltbaren Leiter mit den Rotorkontakten und in einer anderen Winkelstellung das Fehlen des Schließens sämtlicher schaltbaren Leiter gewährleistet wird, wobei die elektrische Verbindung des Rotors mit einem der Pole der Speisequelle mittels eines Leiters erfolgt, der sich im Kontaktierungsbereich der Kontakte des Rotors auf Ab­ schnitten befindet, die von den schaltbaren Leitern frei sind, und in der Drehebene des Rotors solcherweise ange­ ordnet ist, daß er in jeder Winkelstellung des Rotors zumindest einen der Rotorkontakte kontaktiert.

Zweckmäßig sind in dem mit einem der Pole der Speisequelle verbundenen Leiter auf der Platte der elektronischen Ein­ heit Nuten eingearbeitet, die in einem Winkelabstand von­ einander angeordnet sind, der in bezug auf π/2 ^n-1 aliquot ist.

Wenn die Anzahl der schaltbaren Leiter n=3 und die An­ zahl der Rotorkontakte vier beträgt, soll die Winkeltei­ lung des Rotors gleich π/4 sein und die schaltbaren Leiter und die Nuten der Leiterplatte im Kontaktierungsbereich der Rotorkontakte in einem Winkelabstand angeordnet wer­ den, der in bezug auf π/4 aliquot ist.

Zweckmäßig werden die Rotorkontakte aufeinanderfolgend in einem Winkelabstand von π/2, π/2, π/4, 3π/4 und die schalt­ baren Leiter der Platte im Kontaktierungsbereich aufein­ anderfolgend in einem Winkelabstand von π/2, 3π/4, 3π/4 angeordnet.

Zweckmäßig ist der Rotor als elastische verzahnte Platte ausgebildet, die auf einer Achse starr befestigt ist und Zähne aufweist, die zur Platte der elektronischen Einheit hin abgebogen sind.

Dies erlaubt, die Konfiguration der Leiter auf der Platte der elektronischen Einheit zu vereinfachen, ihre Breite und den Abstand voneinander zu vergrößern sowie die Anzahl an Einzelteilen zu verringern, wodurch mit einem einzigen Schalter die erforderliche Menge der verschiedenen Kombi­ nationen für die schaltbaren Anschlüsse der integrierten Uhrschaltung für das Anschließen an einen der Pole der Speisequelle erreicht wird. Der erfindungsgemäße Schalter verringert darüber hinaus die Bauhöhe der elektronischen Uhr und ergibt besonders flache Uhrwerke in Miniaturbau­ weise. Ferner werden eine bequeme Regulierung und ein zu­ verlässiger Uhrbetrieb auch bei mechanischen Beanspruchun­ gen gewährleistet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schalter für elektronische Uhren in Drauf­ sicht;

Fig. 2 den Schalter im Schnitt A-A′ in Fig. 1.

Fig. 3a bis 3h verschiedene Stellungen des Schalters im Betrieb.

Der dargestellte Schalter für elektronische Uhren enthält einen leitenden Rotor 1 mit diskreter Winkelteilung und Kontakten 2, der auf einer Leiterplatte 3 der elektroni­ schen Einheit gelagert ist. Bei einer Rotordrehung gelangen seine Kontakte 2 in Kontakt mit schaltbaren Lei­ tern 4, die auf der Leiterplatte 3 montiert und mit schaltbaren Anschlüssen 5 einer integrierten Uhrschaltung 6 elektrisch verbunden sind, welche einen (nicht darge­ stellten) Frequenzteiler mit einem je nach der Anschluß­ kombination der Anschlüsse 5 veränderbaren Frequenztei­ lungsverhältnis enthält. Die Anzahl der Rotorkontakte 2 beträgt 2 ^n-1, worin n3 die Anzahl der Leiter 4 auf der Platte 3 ist. Die Rotorkontakte 2 sind in der Drehebene des Rotors 1 asymmetrisch zur Drehachse in einem Winkelab­ stand voneinander angeordnet, der in bezug auf die gleich π/2 ^n-1 gewählte Winkelteilung des Rotors 1 aliquot ist. Die Leiter 4 auf der Platte 3 sind im Kontaktierungsbe­ reich der Rotorkontakte 2 asymmetrisch zu seiner Drehachse in einem Winkelabstand zueinander, der in bezug auf π/2 ^n-1 aliquot ist, und in der Drehebene des Rotors 1 in bezug auf seine Kontakte 2 so angeordnet, daß in einer der Win­ kelstellungen des Rotors 1 das Schließen sämtlicher schaltbaren Leiter 4 mit den Kontakten 2 des Rotors 1 und in einer anderen der Winkelstellungen das Fehlen des Schließens sämtlicher schaltbaren Leiter 4 gewährleistet wird.

Der Rotor 1 ist mit einem der Pole einer Speisequelle durch einen Leiter 7 elektrisch verbunden, der auf der Platte 3 im Kontaktierungsbereich der Rotorkontakte 2 auf Abschnitten angeordnet ist, die von den schaltbaren Lei­ tern 4 frei sind. Der Leiter 7 ist in der Drehebene des Rotors 1 solcherweise angeordnet, daß er in jeder Winkel­ stellung des Rotors 1 zumindest einen der Rotorkontakte 2 kontaktiert. Im Leiter 7 können Nuten 8 eingearbeitet sein, die in einem Winkelabstand voneinander angeordnet sind, der in bezug auf π/2 ^n-1 aliquot ist.

Wenn die Anzahl n der schaltbaren Leiter 4, wie Fig. 1 im konkreten Ausführungsbeispiel zeigt, gleich 3 ist, die Anzahl der Kontakte 2 des leitenden Rotors 1 aber vier beträgt, ist die Winkelteilung des Rotors 1 gleich π/4 gewählt, während die schaltbaren Leiter 4 und die Nuten 8 der Platte 3 im Kontaktierungsbereich der Rotorkontakte 2 in einem Winkelabstand zueinander angeordnet sind, der in bezug auf π/4 aliquot ist. Die Rotorkontakte 2 sind dabei aufeinanderfolgend in einem Winkelabstand von π/2, π/2, π/4, 3π/4 angeordnet, während die schaltbaren Leiter 4 auf der Platte 3 im Kontaktierungsbereich aufeinanderfolgend in einem Winkelabstand von π/2, 3π/4, 3π/4 angeordnet sind.

Der Leiter 7 ist mit einem der Pole der Speisequelle über eine Schraube zur Befestigung der Platte 3 verbunden, wel­ che in eine Bohrung 9 eingesetzt wird.

Gemäß Fig. 2 hat der Rotor 1 mit den Kontakten 2 die Form einer elastischen gezahnten Platte, die auf einem Drehsoc­ kel 10 starr befestigt ist, der einen Schlitz 11 aufweist. Die Zähne sind zur Platte 3 hin abgebogen und tragen an ihren Enden Kontaktnippel.

Die Einrichtung funktioniert folgenderweise: Wenn die Verbindung des schaltbaren Anschlusses 5 mit einem der Pole der Speisequelle 1 und der freie Zustand 0 bedeutet, dann umfaßt der Schalter nach Fig. 1, 2 bei aufeinander­ folgender Drehung seines Rotors mit einer Winkelteilung von π/4 (45°) alle acht möglichen Anschlußkombinationen für die Anschlüsse 5 der integrierten Schaltung 6 an den Pol der Speisequelle. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist außerdem in jeder der acht Stellungen zumindest einer der Zähne (Kontakte 2) des Rotors 1 mit dem Leiter 7 (Fig. 1) verbunden und in der Nut 8 festgehalten. Notwendigenfalls kann zur integrierten Schaltung 6 ein herkömmlicher Dechiffrator gehören, der die erhaltene Folge aus binären Kombinationen in einen binären Direktkode umwandelt.

Der Durchmesser des Rotors 1 (Fig. 1) beträgt 2,3 bis 3 mm und die Höhe des gesamten Schalters nicht über 1 mm. Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt es somit, die Abmessungen der elektronischen Uhr zu verringern und ihren Aufbau zu vereinfachen.

Beim erfindungsgemäßen Schalter ist darüber hinaus die Konfiguration der Leiter 4, 7 der Platte 3 vereinfacht, ihre Breite und ihr gegenseitiger Abstand vergrößert sowie die Anzahl von Einzelteilen verringert, wobei diese Ein­ zelteile für die Massenfertigung geeignet sind. Die Anwen­ dung des erfindungsgemäßen Schalters ermöglicht es, beson­ ders flache Uhrwerke in Miniaturbauweise für Damenarmband- Quarzuhren zu entwickeln.

Da der mit der Uhrplatte verbundene elastische Teil sowie eine bisher notwendige Grundplatte vermieden werden, wird die Bauhöhe der Einrichtung verringert. Die Verlegung der Leiter 4, 7 in Reihen um den Kontaktbereich des Rotors 1 ist nicht notwendig, was die Abmessungen der Einrichtung in der Breite verringert.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine bequeme Regu­ lierung und verbessert die Zuverlässigkeit des Uhrbetrie­ bes unter mechanischen Beanspruchungen, da der Rotor 1 in jeder seiner erforderlichen Stellungen fixiert wird.

Claims (5)

1. Schalter für elektronische Uhren, bestehend aus einem leitenden Rotor (1) mit diskreter Winkelteilung und Kon­ takten (2), welcher mit einem der Pole einer Speisequelle elektrisch verbunden und auf einer Leiterplatte (3) der elektronischen Einheit bei Drehung seiner Kontakte (2) mit schaltbaren Leitern (4) auf der Leiterplatte (3) kontak­ tierbar montiert ist, die mit den Anschlüssen (5) der integrierten Uhrschaltung (6) elektrisch verbunden sind, welche einen Frequenzteiler mit einem je nach der An­ schlußkombination der Anschlüsse (5) der integrierten Schaltung (6) veränderbaren Frequenzteilungsverhältnis enthält, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzahl der Rotorkontakte (2) gleich 2 ^n-1 ist, wo­ rin n≧3 die Anzahl der schaltbaren Leiter (4) der Platte (3) bedeutet,
daß die Rotorkontakte (2) in der Drehebene des Rotors (1) asymmetrisch zur Drehachse in einem Winkelabstand vonein­ ander angeordnet sind, der in bezug auf die gleich π/2 ^n-1 gewählte Winkelteilung des Rotors (1) aliquot ist, daß die schaltbaren Leiter (4) auf der Leiterplatte (3) im Kontak­ tierungsbereich der Rotorkontakte (2) asymmetrisch zur Rotorachse in einem Winkelabstand zueinander, der in bezug auf π/2 ^n-1 aliquot ist, und in der Drehebene des Rotors (1) in bezug auf seine Kontakte (2) so angeordnet sind,
daß in einer der Winkelstellungen des Rotors (1) sämtliche schaltbaren Leiter (4) mit den Rotorkontakten (2) ge­ schlossen und in einer anderen der Winkelstellungen sämt­ liche schaltbaren Leiter (4) geöffnet sind,
daß die elektrische Verbindung des Rotors (1) mit einem der Pole der Speisequelle mittels eines Leiters (7) er­ folgt, der sich auf der Platte (3) im Kontaktierungsbe­ reich der Rotorkontakte (2) auf Abschnitten befindet, die von den schaltbaren Leitern (4) frei sind, und in der Drehebene des Rotors (1) angeordnet ist, daß er in jeder Winkelstellung des Rotors (1) zumindest einen der Rotor­ kontakte (2) kontaktiert.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mit einem Pol der Speisequelle verbundenen Leiter (7) auf der Platte (3) Nuten (8) eingearbeitet sind, die in einem Winkelabstand voneinander angeordnet sind, der in bezug auf π/2 ^n-1 aliquot ist.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß bei drei schaltbaren Leitern (4) (n=3) und vier Rotorkontakten (2) die Winkelteilung des Rotors (1) π/4 beträgt und die schaltbaren Leiter (4) und die Nuten (8) der Platte (3) im Kontaktierungsbereich der Rotorkontakte (2) in einem Winkelabstand zueinander angeordnet sind, der in bezug auf π/4 aliquot ist.

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorkontakte (2) aufeinanderfolgend in einem Winkel­ abstand von π/2, f/2, π/4, 3π/4 und die schaltbaren Leiter (4) der Platte (3) im Kontaktierungsbereich aufein­ anderfolgend in einem Winkelabstand von π/2, 3π/4, 3π/4 angeordnet sind.

5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) als elastische, ver­ zahnte Platte ausgebildet ist, die auf einem Drehsockel (10) starr befestigt ist und elastische Kontaktzähne (2) aufweist, die zur Platte (3) hin abgebogen sind.