DE2521698A1

DE2521698A1 - Sicherheitsvorrichtung fuer eine betaetigungs-steuerschaltung

Info

Publication number: DE2521698A1
Application number: DE19752521698
Authority: DE
Inventors: Yoshito Ushiyama
Original assignee: Suwa Seikosha KK
Current assignee: Suwa Seikosha KK
Priority date: 1974-05-15
Filing date: 1975-05-15
Publication date: 1975-11-27
Also published as: JPS5749877B2; HK44879A; DE2521698B2; CH614832GA3; DE2521698C3; JPS50147371A; GB1471834A; CH614832B; MY8000042A

Description

BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER ZWIRNER · HIRSCH

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radeckestraße 43 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237

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Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha 3-4, 4-chome, Ginza, Chuo-ku Tokyo/ Japan

Sicherheitsvorrichtung für eine Betätigungs-Steuerschaltung

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für eine Betätigungs-Steuerschaltung, mit der durch Betätigen eines zwischen mehreren Positionen in axialer und/oder in Drehrichtung bewegbaren Betätigungsgliedes verschiedene Punktionen steuerbar sind.

Mit einer solchen Sicherheitsvorrichtung können innere Schaltungen von außen her gesteuert werden,

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insbesondere werden verschiedene Funktionen, wie die Korrektur der Zeit einer elektronischen Uhr, das Auswählen zusätzlicher Vorrichtungen oder die Steuerung zusätzlicher Vorrichtungen durch die Betätigungen eines Betätigungsknopfes durchgeführt, der ein- und ausrückbar und/oder drehbar ist.

Bei den meisten herkömmlichen Uhren, insbesondere Armbanduhren, wird die Zeit mechanisch angezeigt, beispielsweise durch Zeiger oder eine Scheibe. Entsprechend dem Port schritt der neueren elektronischen Technologie werden jedoch Uhren hergestellt, bei welchen die Zeit elektronisch angezeigt wird. Beispielsweise werden bei einer Uhr, in welcher anstelle des herkömmlichen Unruhrades ein Quarzkristalloszillator als Zeitnormal verwendet wird, elektronische Signale für eine Zeitanzeige durch eine elektronische Schaltung einer integrierten C-MOS-Schaltung erzeugt. Die Zeit wird mittels Flüssigkristallen oder Leuchtdioden usw. digital angezeigt. Bei diesen Uhren kann die Genauigkeit sehr stark verbessert werden, und verschiedene zusätzliche Einrichtungen wie eine Stoppuhr, ein Wecker, eine Universaluhr oder ein Rechner können leicht durch den Aufbau der elektronischen Schaltung vorgesehen werden. Demgemäß wird eine zuverlässige, für hohe Genauigkeit ausgelegte Betätigungsvorrichtung benötigt, durch welche die zusätzlichen Einrichtungen leicht betätigt werden können. Als Betätigungsvorrichtung wird eine Schaltvorrichtung benötigt für die Zeitkorrektur (Datum, Tag, Stunde, Minute, Sekunde, usw.),

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eine Vorrichtung für die Umschaltung zwischen der Uhr und zusätzlichen Einrichtungen, eine Vorrichtung für die Steuerung der zusätzlichen Einrichtungen usw.. Die Knöpfe zur Betätigung der Betätigungsvorrichtung von außen her sollen im Fall einer Armbanduhr im Hinblick auf Design, Wasserdichtigkeit und Handhabung nur in kleiner Zahl vorhanden sein. Deshalb sind einem Betätigungsknopf gewöhnlich einige Funktionsarten zugeordnet. Die Funktionen werden ausgeführt in Abhängigkeit von den Positionen des Betätigungsknopfes, die durch Ein- oder Ausrücken in mehreren Stufen oder durch Drehung in einer bestimmten Eichtung eingestellt werden. In einem solchen Fall besteht die Möglichkeit, daß eine fehlerhafte Operation ausgeführt wird, wenn der Betätigungsknopf nicht an der gewünschten Stelle angehalten wird, weil er zu weit eingerückt, ausgerückt oder gedreht wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sicherheitsvorrichtung für eine Betätigungs-Steuerschaltung verfügbar zu machen, mit welcher sich eine fehlerhafte Betätigung sicher verhindern läßt, welche .durch die Änderung der inneren Information infolge einer fehlerhaften Betätigung des Betätigungsgliedes bewirkt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer Sicherheitsvorrichtung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Betätigungs-Steuerschaltung wenigstens bei einer der Funktionen ,jeweils erst nach einer vorgegebenen Sperrzeit anspricht.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

S"ig. 1 eine Ansicht eines grundsätzlichen Aufbaus einer Ausführungsform einer herkömmlichen Chronographenuhr;

Pig. 2 und 3 die Anzeigezustände der in Fig. 1 dargestellten Uhr; Fig. 4· eine Ansicht einer konkreten Ausführung eines Schalters SW,.;

Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungs-Steuerschaltung;

Fig. 6 Wellenformen der Signale in Fig. 5;

Fig. 7 und 8 zwei weitere Ausführungsformen zur Beschreibung der Erfindung.

In den Figuren 1 bis 4· ist eine Ausführungsform einer herkömmlichen Uhr dargestellt, die mit der Funktion einer Stoppuhr versehen ist und als Chronographenuhr bezeichnet wird.

Fig. 1 zeigt einen grundsätzlichen Aufbau. 1 äst eine Zeitnormalquelle, die einen mit einigen zehn kHz schwingenden Quarzkristall schwinger und eine Oszillatorschaltung zur Erzeugung von Normal-

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Signalen enthält. Das Normalsignal wird mit Hilfe einer Teilerschaltung 2 in ein Signal geeigneter Frequenz herabgeteilt. 3 stellt eine Zeitzählerschaltung dar zur Erzeugung von Zeitsignalen für Datum, Stunde und Minute auf der Grundlage der Signale von der Teilerschaltung 2. 4 ist eine Chronographenschaltung zur Betätigung der Uhr als Stoppuhr auf der Grundlage der Signale von der Teilerschaltung 2, und sie kann eine Zeit von maximal 59 Minuten und 59,9 Sekunden stoppen. 5 ist eine Anzeigesteuerschaltung zur Anzeige der Zeit in einer Anzeigevorrichtung 6 durch Umschalten der Signale zwischen der Zeitzählerschaltung 3 und der Chronographenschaltung 4. Die Anzeigevorrichtung 6 ist aus einer elektronischen Anzeigezelle wie einem Flüssigkristall oder einer Leuchtdiode aufgebaut, welche die Zeit in Abhängigkeit vom Signal von der Anzeigesteuerschaltung 5 anzeigt, wie es in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt den Zustand der Zeitanzeige. Fig. 3 zeigt den Zustand der Chronographenanzeige. 7 ist eine Betätigungs-Steuerschaltung, welche die Zeitzählerschaltung 3»die Chronographenschaltung 4 una die Anzeigesteuerschaltung 5 und damit die Zeitkorrektur, die Chronographenfunktion und das Umschalten der Anzeige steuert, und zwar dadurch, daß mit der Betätigung von außen her Schalter SV_x-, SVp und SW, kontaktiert und unterbrochen werden. Anschlüsse 8, 9, 10 und 11 sind Je über einen relativ hohen Widerstand mit (-) Potential verbunden. Jeder Anschluß befindet sich normalerweise

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auf niedrigem Potential (L). SVL, SV^ und SW^ sind mit dem (+) Potential verbunden. SVL wird mit Anschluß 8 durch Drücken oder Einrücken eines in Fig. 2 dargestellten Betätigungsknopfes 12 und mit dem Anschluß 9 durch Ausrücken oder Herausziehen des Betätigungsknopfes verbunden. SWp und SV-, werden durch Drücken der in Fig. 2 gezeigten Betätigungsknöpfe 13 und 14· mit Anschlüssen 10 bzw. 11 verbunden.

Der konkrete Aufbau von SVf 1 ist. in Fig. 4- gezeigt. 15 stellt eine Unterlage dar, die mit dem (+) Potential verbunden ist. Bei 12 handelt es sich um einen Betätigungsknopf. 16 ist ein Kontakt-Federhebel, der mit dem Betätigungsknopf in Eingriff steht und durch Betätigen des Betätigungsknopfes beeinflußt wird. 17 stellt eine Feder zur Positionierung dar. 18 ist eine Rückstellfeder. 19 und 20 sind Kontaktanschlüsse, die von der Unterlage 15 isoliert sind. 19 und 20 entsprechen den Anschlüssen 8 bzw. 9 in Fig. 1. Zu gewöhnlicher Zeit, wenn die Uhr getragen wird, befindet sich der Kontakt-Federhebel 16 durch die Wirkung der Positionierungsfeder 17 in einer Position, in welcher er mit keinem der Kontaktanschlüsse 19 und 20 in Berührung ist. Wenn der Betätigungsknopf 12 um eine Stufe herausgezogen wird, wird der Kontakt-Federhebel 16 in Berührung mit dem Kontaktanschluß 20 gebracht und durch die Positionierungsfeder 17 positioniert. Wenn der Betätigungsknopf 12 von der normalen Position aus hineingedrückt wird, gelangt der Kontakt-Federhebel

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in Kontakt mit dem Kontaktanschluß 19. Wenn das Hineindrücken des Betätigungsknopfes unterbrochen wird, kehrt der Kontakt-Federhebel 16 durch die Wirkung der Rückstellfeder 18 in die normale Position zurück. Venn der Betätigungsknopf 12 hineingedrückt wird, wenn nämlich SW. in Kontakt mit dem Anschluß 8 gebracht wird, werden die Zeitanzeige und die Chronographenanzeige bei jeder Berührung umgeschaltet. Bei der Chronographenanzeige wirken SW£ und SW,, d.h. die Betätigungsknöpfe \md 14, als Start-Stop-Knopf bzw. als Rückstellknopf. Wenn die Zeit angezeigt wird, haben SWp und SW-, keine Funktion. Wenn der Betätigungsknopf 12 um eine Stufe herausgezogen wird, wenn nämlich SW,. in Kontakt mit dem Anschluß 9 gebracht wird, erhält man den Zeitkorrekturzustand, und die Zeit wird im Anzeigeteil angezeigt. Zu dieser Zeit wirken SW~ und SW^, d.h. die Betätigungsknöpfe 13 und 14, als Zeitkorrekturknöpfe. Die Zeitkorrektrur kann durch Zusammenwirken beider Knöpfe vorgenommen werden. Der Zeitkorrekturzustand kann aufgehoben werden durch Hineindrücken des Betätigungsknopfes 12 um eine Stufe, um diesen in den Anfangszustand zurückkehren zu lassen, und im Anzeigeteil wird die Zeit angezeigt. Wenn zu dieser Zeit der Betätigungsknopf versehentlich stark hineingedrückt würde, wenn nämlich der Betätigungsknopf mit stärkerer Kraft, als es der Federkraft der Rückstellfeder 18 entspricht, hineingedrückt würde, würde der Kontakt-Federhebel 16 mit dem Kontaktanschluß 19 in Berührung gebracht, und folglich würde die Anzeigevorrichtung,

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welche die Zeit anzeigen sollte, auf die Anzeige des Chronographen umgeschaltet. Um die Zeitanzeige zu erhalten, muß der Betätigungsknopf dementsprechend wieder herausgezogen werden.

Durch die Erfindung wird eine fehlerhafte Funktion vermieden, die durch die oben erwähnte fehlerhafte Betätigung bewirkt wird. Zur Verhinderung der fehlerhaften Betätigung des Betätigungsknopfes sind eine mechanische Methode, d.h. eine Methode, die Federkraft geeignet zu machen, und eine elektrische Verhinderungsmethode denkbar. Eine Ausführungsform der elektrischen Verhinderungsmethode, welche relativ einfach ist, ist in Fig. 5 gezeigt.

Fig. 5 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer Betätigungs-Steuerschaltung, welche die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung enthält. Eingangsanschlüsse 21, 22, 23 und 24 entsprechen den Anschlüssen 8, 9» bzw. 11 der in Fig. 1 gezeigten Betätigungs-Steuerschaltung 7- Sie befinden sich zu gewöhnlicher Zeit auf niedrigem Potential (L-Potential). 25 ist eine mit einer Rückstellung versehene Flip-Flop-Schaltung zur Durchführung einer 2 -Teilung, die beim Anliegen eines Eingangssignals von 8 Hz ein Ausgangssignal von 1Hz erzeugt. 26 ist eine S-ß-Flip-Flop-Schaltung. Der Ausgang QB liegt zu gewöhnlicher Zeit auf hohem Potential (H-Potential). 27 ist eine T-Flip-Flop-Schaltung. Die Potentiale H und L der Anschlüsse QC und QC werden durch das Eingangssignal abwechselnd invertiert, und ein Ausgang 28 ist auf die Anzeigesteuerschaltung

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in Pig. 1 geführt. G_x., Gg und G„ sind Gatter zur Betätigung der Flip-Flop-Schaltung 27 (im folgenden "FF" genannt). G₅ und G^, sind Gatter zur Durchführung der Zeitkorrekturen. Ein Ausgang 29 ist auf die Zeitzählerechaltung 3 in Pig. 1 geführt. Gc und Gg sind Gatter zur Steuerung des Chronographen. Ein Ausgang 30 ist auf die Ghronographensehaltung 4- geführt.

Pig. 6 zeigt die Wellenform des Signals eines jeden Teils in Pig. 5 zu der Zeit, zu welcher der Betätigungsknopf 12 herausgezogen und nach der Zeitkorrektur wieder hineingedrückt ist. Wenn der Betätigungsknopf 12 herausgezogen ist, erhält der Anschluß 22 Ε-Potential, und die Ausgänge QA und QB der FP 25 und 26 gelangen auf L-Potential. Wenn der Betätigungsknopf 12 hineingedrückt ist, erhält der Anschluß 22 L-Potential und die Rückstellungen der FF 25 und 26 sind ausgelöst. QA und QB nehmen nicht unmittelbar Η-Potential ein, sondern gelangen erst nach einer festen Zeitdauer (bei dieser Ausführungsform etwa 0,5 Sekunden) auf Η-Potential. Selbst wenn zwischenzeitlich ein Signal mit Η-Potential auf den einen Eingang 21 gegeben wird, nämlich, sogar wenn SW^ dadurch mit dem Anschluß 9 in Kontakt gebracht wird, daß der Betätigungsknopf 12 zu weit hineingedrückt wird, wird vom Gatter G^. kein Aus gangs signal erzeugt, und FF wird nicht invertiert. Deshalb schaltet die Anzeige nicht um. Aus diesem Grund kann die Erzeugung einer durch die fehlerhafte Betätigung verursachten fehlerhaften Funktion verhindert werden.

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Diese Betätigungssperrzeit kann durch geeignete Kombination der Flip-Flops und das Eingangssignal von FF 25 de nach Bedarf beliebig geändert werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 7 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform zeigt die Uhr Datum, Stunde und Minute, und die Zeitkorrektur wird durch einen einzigen Betätigungsknopf vorgenommen. Der konkrete Aufbau des Betatigungsknopfes 31 ist derselbe wie bei dem in Fig. 4- gezeigten. Die Betätigungs-Steuerschaltung wird durch das Herausziehen und Hineindrücken des Betatigungsknopfes 31 betätigt. Wenn der Betätigungsknopf 31 aus der gewöhnlichen Position ~$Λ\> um eine Stufe in die Position 31c herausgezogen wird, kann die .zu korrigierende Einheit ausgewählt werden. Durch wiederholtes Hineindrücken und Herausziehen des Betätigungsknopfes von Position 311> nach Position 3"Ic und umgekehrt, wird die zu korrigierende Einheit ausgewählt in der Reihenfolge Sekunde—> Datum—} Stunde » Minute—> Sekunde ? .... Wird nach der Auswahl der Betätigungsknopf von der Position 311> in die Position 31a gedruckt, wird die ausgewählte Einheit um eine Ziffer pro einmal Drücken korrigiert. Bei dieser Korrekturmethode wird für den Fall, daß eine Datumskorrektur ohne Korrektur der Sekundeneinheit erwünscht ist, die Datumskorrektur dadurch gewählt, daß der Betätigungsknopf einmal herausgezogen wird, um die Sekundenkorrektur zu wählen, und dann nochmals herausgezogen wird. Dann wird die

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Datumskorrektur durchgeführt. Wenn der Betätigungsknopf jedoch nach Auswahl der Sekundeneinheit als zu korrigierender Einheit zu weit hineingedrückt werden würde, würde "bei Uhren ohne die erfindungsgemäße Maßnahme eine unerwünschte Sekundenkorrektur durchgeführt werden, und demzufolge würde die Sekundenanzeige nicht mehr richtig sein. Aber auch bei dieser Ausführungsform kann eine solche fehlerhafte Betätigung dadurch verhindert .werden, daß die Steuerfunktion für die Korrektur mit einer festen Betätigungssperrzeit versehen wird.

Fig. 8 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform wird die Zeitkorrektur durch Drehung eines einzigen Betätigungsknopfes durchgeführt. Die zu korrigierende Einheit wird in der Reihenfolge Sekunde -* Datum —^ Stunde —> Minute —> Sekunde —> ... auf folgende Weise ausgewählt. Ein Betätigungsknopf 32 wird von der normalen Position 32a um eine Stufe zur Position 32b herausgezogen, in welcher der Betätigungsknopf um einen festen Winkel im Uhrzeigersinn gedreht und in die anfängliche Position zurückgeführt wird. Die zu korrigierende Einheit wird durch Wiederholung dieses Vorgangs ausgewählt. Wenn der Betätigungsknopf nach der Auswahl 'um einen festen Winkel im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, wird die Korrektur ausgeführt. Die zu korrigierende Einheit wird bei einer Hin- und Zurückdrehung um eine Ziffer geändert. Auch bei dieser Korrekturmethode kann für den Fall, daß eine Datumskorrektur ohne Korrektur der Sekundeneinheit erwünscht ist, die Datumseinheit dadurch ausgewählt werden, daß der Betätigungsknopf einmal im Uhrzeigersinn gedreht wird, um die

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Sekundeneinheit auszuwählen, und dann im Gegenuhrzeigersinn, um ihn in die Anfangsposition zurückzudrehen, worauf wieder eine Drehung im Uhrzeigersinn folgt. Würde jedoch der Betätigungsknopf nach Auswahl der Sekundeneinheit zu weit im Gegenuhrzeigersinn gedreht, würde die Sekundenkorrektur durchgeführt. Jedoch kann auch bei dieser Ausführungsform eine solche, durch eine fehlerhafte Betätigung verursachte fehlerhafte Beeinflussung der inneren Information verhindert werden, wenn man die Betätigungs-Steuerschaltung mit einer festen Betätigungssperrzeit versieht.

Wie oben ausgeführt, kann die durch eine fehlerhafte Betätigung verursachte fehlerhafte Beeinflussung der inneren Information sicher dadurch verhindert werden, daß eine feste Betätigungssperrzeit in der Betätigungs-Steuerschaltung für die Steuerung der Zeitkorrektur, das Umschalten auf zusätzliche Punktionen, die Betätigung der zusätzlichen Funktionen usw. mittels des Betätigungsknopfes, der in mehrere Positionen hineinschiebbar oder herausziehbar oder drehbar ist, vorgesehen wird. Ferner ist es möglich, dem Betätigungsknopf viele Funktionen gleichzeitig zuzuordnen, so daß die Anzahl der Enöpfe verringert werden kann, verschiedene Gestaltungen erhältlich sind, die Wasserdichtigkeit verbessert und die Betätigung vereinfacht werden kann. Der Nutzwert dieser Erfindung ist sehr groß.

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Venn die Erfindung auch anhand von Ausführungsbeispielen, welche eine Uhr betreffen, beschrieben worden ist, so ist sie doch auf andere Instrumente oder Geräte anwendbar, so daß die Verwertbarkeit dieser Erfindung recht weitläufig ist·

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Claims

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Patentansprüche

Sicherheitsvorrichtung für eine Betätigungs-Steuerschaltung, mit der durch Betätigen eines zwischen mehreren Positionen in axialer und/oder in Drehrichtung bewegbaren Betätigungsgliedes verschiedene Funktionen steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Betätigungs-Steuerschaltung (7) wenigstens bei einer der Funktionen Jeweils erst nach einer vorgegebenen Sperrzeit anspricht
2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß bei einer Digitaluhr mit einem aus einer mittleren in zwei äußere Positionen axial verschiebbaren und/ oder verdrehbaren Betätigungsknopf mittels eines Zeitgliedes (25) und einer logischen Schaltung (26, 27» Gv.... Gr;) die Betätigungs-Steuerschaltung (7) immer dann kurzzeitig gesperrt wird, wenn der Betätigungsknopf (12, 31» 32) von der einen äußeren Position über die mittlere Position in die andere und/oder von der anderen äußeren Position über die mittlere Position in die eine äußere Position bewegt wird.

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