NO179156B - Armbåndsur med innebygget radiomottaker - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår et armbåndsur innrettet for å motta utsendte radiosignaler.

Et ur som samtidig har en antenne innrettet for å motta signaler fra et elektromagnetisk radiosignalfelt er allerede kjent og beskrevet i våre (ETA S.A.) patentskrifter EP-A-0 339 482 og US-A-4 884 252. I en av de viste og beskrevne utførelsesformer ligger antennen helt inne i det volum som urkassen danner, og selve antennen består av en spole som har minst én vinding, idet spolens gjennomgående lengdeakse ligger parallelt med urets hovedplan og i samme retning som den urremmen går ut fra urkassen langs. På denne måte kan det oppfanges et relativt kraftig signal til den miniatyriserte radiomottaker som ligger inne i uret, idet denne gjerne blir kalt mikromottaker. Oppfinnelsen gjelder særlig forbedringer av de allerede kjente mikromottakere, spesielt mht innplasseringen av en hensiktsmessig antenne i uret. I den viste utførelsesform i patentskriftene danner antennen viklesegmenter som er lagt på innsiden av urglasset og er innfelt i urkassen. Videre beskrives at et batteri kan føres inn i og ut av urkassen gjennom en sideliggende åpning.

Andre ur som også kan ta imot radiosignaler er f.eks. vist i US-A-4 713 808 som beskriver et ur med en radiomottaker og et visningspanel for å vise mottatte meldinger. Videre beskriver US-A-4 629 329 en kombinasjon av et ur og en radiomottaker med separat batteri for radiodelen.

Disse kjente konstruksjoner har imidlertid vist seg å være noe enkle eller innebære en del ulemper, og man har derfor funnet det hensiktsmessig å gjøre visse forbedringer. I denne sammenheng er det særlig tillagt vekt at man skal oppnå optimal funksjonsdyktighet i flere aspekter, for eksempel må den flate som antennespolen omslutter være maksimal, urets vanntetthet og tilgjengeligheten av dets energikilde må tas i betraktning, og særlig gjelder dette der hvor energiforsyningen skjer fra et lite batterielement som man kanskje må skifte ganske ofte, nettopp fordi uret har innebygget radiomottaker.

Av denne grunn har armbåndsuret ifølge oppfinnelsen i kombinasjon en rekke elementer og komponenter som i og for seg er kjente komponenter, men som ifølge oppfinnelsen er anordnet på en slik måte at armbåndsuret med innebygget radiomottaker oppnår betydelige forbedringer i forhold til den tidligere kjente teknikk. De elementer og komponenter som inngår i en sammenstilling i oppfinnelsens armbåndsur vil fremgå av karakteristikken i det patent-krav 1 som er satt opp etter denne beskrivelse, og de etterfølgende åtte underkrav som er knyttet til krav 1 angir nærmere enkeltheter og ytterligere karakteristiske trekk ved armbåndsuret.

Oppfinnelsen skal nå gjennomgås i nærmere detalj i den etterfølgende beskrivelse som støtter seg til de tilhørende tegninger av en foretrukket utførelse, idet tegningenes fig. 1 viser et grunnriss av et armbåndsur ifølge oppfinnelsen, fig. 2 og 3 viser et helt og et delvis lengdesnitt gjennom en indre enhet i uret og omfattende dets urverk, fig. 4 viser i et detalj snitt hvordan denne indre enhet er innpasset i urets urkasse og på undersiden av et ytre, andre urglass, og fig. 5 viser et oppdelt lengdesnitt gjennom uret i ferdig montert tilstand med enheten innmontert mellom det ytre urglass og urkassens bunn. Fig. 1 viser altså forenklet et armbåndsur ifølge oppfinnelsen, sett ovenfra. Uret har det man kaller analog tids-indikasjon, idet en timeviser 1 og en minuttviser 2 indikerer hhv. timene innenfor et halvt døgn og minuttene innenfor én time, under dreining foran en urskive 3. Fig. 1 viser ytterligere den del av urkassen 4 som omslutter urskiven 3, og endene 5, 6 av armbåndsurets rem eller lenke er antydet på hver side av uret. I et vindu 7 maskinert ut i urskiven 3 blottlegges en indikatorcelle 8 for mottatte radiosignaler som føres til visning som siffere i vinduet og for eksempel kan angi et telefonnummer man skal ringe. Armbåndsuret har på sedvanlig måte en kroneskrue hvis kroneknapp 9 er vist til høyre på figuren, med denne kan man stille viserne. På motsatt side av urskiven vises en første knapp 10 for å slå på eller av urets innebygde radiomottaker, og en andre knapp 11 for betjening (stansing) av en lydgiver/summer innebygget i uret. Fig. 1 indikerer også mottakerantennen, her i form av fire tråder 23 som inngår i antennespolens vindinger, idet spolens gjennomgående midtakse går parallelt med urskivens frontplan og i samme retning som remmens ender 5, 6 ut fra urkassen når uret ligger på et plant underlag. Denne akseretning for antennespolen foretrekkes, idet maksimal signalamplitude da opptas av antennen ved normal bruk av uret montert på håndleddet, hvilket er nærmere forklart i patentskriftet EP-A-0 339 482. Fig. 2-5 viser et lengdesnitt gjennom uret vist på fig. 1 og de nærmere detaljer i konstruksjonen. Generelt omfatter oppfinnelsens armbåndsur tre hovedelementer, nemlig en indre sammenstilling som danner en innmonterbar enhet 12 og på sin side omfatter urets urverk og urglasset 21 nærmest tidsindikatorene, den allerede omtalte urkasse 4, og dennes bunn 44.

Fig. 2 og 3 viser de nærmere detaljer ved urets indre enhet 12.

Særlig fig. 2 viser den indre enhet med den ramme 13 som holder det oppe og tjener som underlag for de forskjellige elementer eller komponenter som skal omtales i det følgende. Til rammen 13 er først og fremst festet den mekanisme 14 som hører til urverket og driver viserne 1, 2 rundt, idet selve mekanismen 14 på sin side kan drives rundt på kjent måte av for eksempel en skrittmotor (her ikke vist). Oppfinnelsens armbåndsur er imidlertid ikke begrenset til å gjelde analoge ur, men tidsindikasjonen kan også skje numerisk slik som i det som i vanlig tale kalles digitalur. Energien til urverket tilføres i den viste utførelse av en energikilde 15, oftest i form av en battericelle for elektrisk drift av urverket. En slik battericelle i form av en knappcelle er som energikilde 15 vist til høyre på fig. 2, i en utsparing på undersiden av rammen 13. Fig. 2 viser også urets indikatorcelle, her med henvisningstallet 16 og hvis hensikt er å indikere meldinger som mottas av radiomot-takeren. Videre viser fig. 2 urskiven 3 med det vindu 7 som tillater betraktning av indikatorcellen 16. Urskiven 3 hviler mot en ring-formet ansats på rammen 13.

Både urviserne 1 og 2 og indikatorcellen 16 er på oversiden beskyttet av et indre, første urglass 21 som med kanten ligger innenfor en tilnærmet vertikal ringkantflate i rammen 13, og den ytterste, nedovervendende ringkant på det første urglass 21 ligger an mot ytterkanten av urskiven 3. Urglasset 21 har tverrgående spor 22 for opptak av trådene 23 i antennespolen.

I tillegg til de her nevnte komponenter er det til rammen 13 også festet elektroniske kretser for drift av urverket og dreining av urviserne. I det eksempel som er vist på fig. 2 omfatter kretsene to separate moduler, nemlig en første modul i form av en RF-modul 17 og en andre modul, her kalt siffermodul 18. RF-modulen mottar signalet som antennen fanger opp fra et elektromagnetisk felt, forsterker signalet og demodulerer dette. Siffermodulen mottar det demodulerte signal fra RF-modulen for visning på indikatorcellen 16, via for eksempel en kontaktlist 60 (fr.: con. zébra). Siffermodulen 18 kan også inneholde en dekoder, en mikro-prosessor og et arbeidslager (RAM), i avhengighet av de funksjoner man lar armbåndsuret ha. I eksemplet har også siffermodulen 18 den elektronikk som trengs for å aktivere skrittmotoren som på sin side driver frem urmekanismen 14, særlig gjelder dette et piezoelektrisk svingeelement i form av et kvartskrystall, en frekvensdeler og drivkretser. Disse komponenter er indikert med blokker med henvisningstallene 19 og 20.

Fig. 2 viser til slutt en monteringsplate 24 som inngår som en underste del i den indre enhet 12 og ved montert ur er festet på undersiden av rammen 13, nærmere bestemt slik som vist i snitt på fig. 3. Platen er egentlig i dobbel utførelse og danner en form for kapsling, og den tjener to formål, nemlig først og fremst å danne et kammer 27 for en andre energikilde 25, gjerne også i form av en knappcelle (fig. 5), dernest å tjene som føring for trådene 23 i antennespolen. Spor 26 er av denne grunn anordnet på undersiden av monteringsplaten 24, og fra fig. 2 fremgår hvordan trådene 23 ligger innesluttet i hvert sitt spor 26.

Energikilden (batteriet) 15 driver urverket og er galvanisk koplet til sif f ermodulen 18 via strimmelledere 28 og 29. Den andre energikilde (batteriet) 25 driver RF-modulen 17 og siffermodulen 18 og er tilkoplet den første av disse via tilsvarende strimmelledere 30 og 31 eller liknende.

Fig. 3 viser et snitt gjennom armbåndsurets indre enhet 12 (indikert med klammen til venstre på figuren), uten urkassens bunn 44. Snittplanene er valgt slik at hovedkomponentene ifølge fig. 2 vises sammenføyd. Man gjenfinner rammen 13, siffermodulen 18, RF-modulen 17 og monteringsplaten 14. Sif f ermodulen 18 er festet til rammen 13 med skruer 32, bare én av disse er vist på figuren. Når siffermodulen 18 er montert på rammen kan RF-modulen 17 monteres på sif fermodulen ved hjelp av en litt lengre bolt 33 med en gjenget ende og hvis hode blir liggende nedsenket i rammen 13, på undersiden av urskiven 3. En mutter 34 strammer bolten 33 til, og et innlagt avstandsrør 35 holder modulene 17 og 18 i riktig avstand fra hver-andre. Deretter plasseres monteringsplaten 24 ved at den festes til rammen 13, dels ved hjelp av den ytterste del av bolten 33 og en ny mutter 36, dels med to ytterligere bolter 37, hver med sin tilhørende mutter 38 og et innskutt avstandsrør 39 tilsvarende avstandsrøret 35. Bare den ene av boltene 37 er vist på figuren. Montasjen av den indre enhet 12 avsluttes ved at man setter på plass viserne 1 og 2 og det utenpåliggende indre, første urglass 21. Det man da har er en temmelig kompakt delvis komplett indre enhet 12 med urskive og urvisere, og omkring kan man så vikle antennespolen med trådene 23 ved at disse legges inn i sporene 22 og 26, henholdsvis på oversiden av det første urglass 21 og på undersiden av monteringsplaten 24. Trådene 23 og 26 danner sammen antennespolen. Fig. 3 viser bare ett langsgående spor 26 på undersiden av monteringsplaten 24, og én av trådene 23 er vist innlagt i dette spor. Det er faktisk enden av den sammenhengende tråd som antennespolen er bygget opp av som helt til høyre på fig. 3 er indikert stiplet og ført opp til RF-modulen 17, idet forbindelsen er antydet med en loddedråpe 40. Det skal bemerkes at avstandsrørene 35 og 39 kan tjene som elektriske ledere mellom de to moduler 17 og 18 hvis rørene er av metall.

Den kompakte indre enhet 12 med urverket har videre en lydgiver, for eksempel i form av en modul som gjerne kalles summer og som skal beskrives nærmere i forbindelse med fig. 5. Når den indre enhet er sammenmontert fortsetter montasjen med å legge inn den første energikilde 15 som bare er tiltenkt energiforsyning (strømforsyning) av den delen av uret som viser tiden. Hvis energikilden er i form av en knappcelle kan denne for eksempel vare to til tre år under normal bruk av armbåndsuret. For å skifte ut cellen vil det da være nødvendig å ta den indre enhet 12 ut av urkassen og bunnen 44.

Fig. 4 viser ytterligere detaljer for montasje av den indre enhet 12, men det er bare hovedelementene som er tatt med. Det som kommer i tillegg til enheten for å danne det komplette ur er, foruten urkassen 4 med bunnen 44, et ytre eller andre urglass 41 utenpå det første urglass 21, for innpasning i urkassen 4 på utsiden av rammen 13. Festet mellom det innvendige indre enhet 12 og urkassen skjer i dette tilfelle med to festeskruer 42 hvorav bare den ene er vist til høyre på fig. 4. Det andre urglass 41 har en nedoverrettet ringflens som passer inn i et ringspor 43 i urkassen, og dette urglass kan være permanent og vanntett festet i sporet og til urkassen, for eksempel ved hjelp av ultralyd.

Når den indre enhet 12 er montert i urkassen 4 gjenstår bare, for å avslutte sammenstillingen av armbåndsuret, å tilføye urkassens bunn 44. Fig. 5 viser armbåndsuret fullstendig montert. I eksemplet er urkassebunnen 44 festet til urkassen 4 med seks skruer 45, bare den ene er vist på tegningen. Skruene er skrudd inn i en gjenget innsats 46 i urkassen. Fig. 5 viser også en åpning 47 på siden av bunnen 44 for å gi tilgang til den andre energikilde 25 (battericellen) for å kunne skifte denne. I det tilfelle som gjelder oppfinnelsens armbåndsur er det viktig at kilden eller battericellen 25 lett kan byttes ut av brukeren, siden levetiden av en ofte brukt knappcelle er temmelig begrenset, da den skal gi energiforsyning til både RF- og siffermodulen, tilsammen er en relativt stor energi- eller strømforbruker. Levetiden kan for eksempel være tre til fire måneder, dette vil være naturlig for en knappcelle med de dimensjoner som indikeres av figurene. Cellen kan ikke byttes ved å åpne et lokk i bunnen av urkassen, på grunn av den omviklede antennespole, og eneste mulighet for å bytte den blir da å føre den ut til siden slik det fremgår av fig. 5.

For å lette utskiftingen av battericellen 25 fremgår det av fig. 5 at den er lagt i en uttrekkbar batteriholder 48 som kan skyves inn i den doble monteringsplate 24 og er tett tilsluttet med en pakning 49 i et spor 50. Pakningen ligger an på begge sider mot urkassens bunn 44. I den foretrukne utførelsesform vist på tegningen fremgår at man kan trekke ut holderen 48 ved hjelp av et fremstikkende feste 51, nemlig samme feste som holder den ene av urremmens ender. Med en slik løsning må man imidlertid ha en låsemekanisme for å holde holderen på plass og hindre utilsiktet uttrekking, for eksempel kan man ha f jærspente stifter (ikke vist her) for å holde batteriholderen på plass i urkassen inntil mekanismen frigjøres (en slik mekanisme er nærmere beskrevet i den parallelle norske søknad nr. 912171).

Studerer man fig. 5 videre fremgår at uret kan fremstilles i vanntett utførelse ved at en ytterligere pakning 52 er anordnet mellom urkassen 4 og bunnen 44, også denne pakning ligger i et spor 53 (indikert til høyre på figuren) i urkassebunnen. Den høyre halvdel av snitt-tegningen er valgt slik at man kan se en lydgiver som består av en membran 54 påklebet et piezoelektrisk svingeelement 55. For at de lydsignaler som genereres av lydgiveren lettest skal finne sin vei ut av uret er det både i rammen 13 og urkassen 4 anordnet kanaler som er indikert med stiplede linjer ved 56 og 57. Hensikten med lydgiveren er å signalere overfor brukeren av uret at en melding er mottatt over radio.

Claims (9)

1. Armbåndsur innrettet for å motta utsendte radiosignaler i tillegg til indikasjon av tid, og omfattende følgende elementer: - en urkasse (4) med en ramme (13) og tidsindikatorer (1, 2) drevet av et urverk, en første energikilde (15) for urverkets drift, en indikatorcelle (16) som tjener som vindu eller display for informasjon om/i mottatte radiosignaler, et første urglass (21) for å beskytte tidsindikatorene (1, 2) og indikatorcellen (16), en andre energikilde (25) for strømforsyning av elektroniske kretser (17, 18) koplet til indikatorcellen (16), en sideliggende åpning (47) for å lette utskifting av den andre energikilde (25), og en antenne for å oppfange radiosignaler og utformet som en spole med flere vindinger av elektrisk ledende tråd (23), KARAKTERISERT VED et andre urglass (41) som er forbundet med urkassens bunn (44) og er holdt i en avstand fra denne slik at det dannes et fritt rom for innmontering av den øvrige del av uret, idet denne øvrige del danner en sammenmontert enhet (12) som omfatter urets første urglass (21), dets urverk, en monteringsplate (24) på undersiden av urverket, og antennen, og at antennens enkelte omviklede tråder (23) på undersiden av enheten (12) er ført tvers over monteringsplaten (24) og på oversiden er ført tvers over det første urglass (21), hvorved antennetrådene (23) på undersiden av enheten (12) blir liggende beskyttet innenfor urkassens bunn (44) og på oversiden av enheten blir beskyttet og vil være synlige på undersiden av det andre urglass (41), idet dette derved blir et ytre urglass, mens det første blir et indre urglass.

2. Armbåndsur ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at det første urglass (21) og monteringsplaten (24) har spor (22, 26) for inn-felling av antennetrådene (23).

3. Armbåndsur ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at antennespolen har sin gjennomgående, sentrale lengdeakse anordnet parallelt med hovedretningen for urremmen når denne holdes i et plan parallelt med urets hovedplan.

4. Armbåndsur ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at den andre energikilde (25) er anordnet i en batteriholder (48) som kan trekkes ut sideveis fra urkassen (4) gjennom den sideliggende åpning (47).

5. Armbåndsur ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at batteriholderen (48) er festet til den ene (6) av urremmens festeender (6, 7), og at antennespolen har sin gjennomgående, sentrale lengdeakse anordnet parallelt med hovedretningen for urremmen når denne holdes i et plan parallelt med urets hovedplan.

6. Armbåndsur ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at de elektroniske kretser (17, 18) omfatter en RF-modul (17) f or å motta de RF- eller høyfrekvenssignaler som antennespolen fanger opp, og en siffermodul (18) innrettet for å motta signaler fra RF-modulen (17) og for å drive indikatorcellen (16), og at begge moduler (17, 18) er festet til rammen (13).

7. Armbåndsur ifølge krav 6, KARAKTERISERT VED at siffermodulen (18) har kretser for å drive tidsindikatorene (1, 2).

8. Armbåndsur ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at tidsindikatorene er visere (1, 2) som dreies på oversiden av en urskive (3) av en mekanisme (14) som omfatter en skrittmotor.

9. Armbåndsur ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at urverket (12 ) omfatter en lydgiver (54, 55 ) for å gi et lydsignal ved ankomst av en radiomelding som brukeren skal gjøres oppmerksom på.