DE2609423A1 - Elektronische kleinuhr - Google Patents
Elektronische kleinuhrInfo
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Description
Anmelderin: Stuttgart, den 3· März 1976
Hughes Aircraft Company P 314-3 3/kg Centinela Avenue and
Teale Street
Culver City, Calif., V.öt.A.
Elektronische Kleinuhr
Die Erfindung betrifft eine elektronische Kleinuhr mit einem aus Keramik bestehenden Substrat, auf dessen
Fläche elektronische Bauteile der Uhr befestigt sind0
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Elektronische Uhren sind solche, "bei denen Zeitinkremente
mit einer Frequenz im Bereich von Kilohertz bis Megahertz erzeugt werden und die Untersetzer
und Speicher zur elektronischen Verarbeitung der Zextinformation aufweisen» Die Informationsdarstellung
erfolgt gewöhnlich digital, so daß keine beweglichen mechanischen Teile vorhanden
sind, abgesehen von Schaltern zur Steuerung der Elektronik. In den letzten Jahren wurden viele
elektronische Uhren betreffende Erfindungen gemacht und in vielen Patentschriften sind wenigstens
Teile der mechanischen Konstruktionen behandelt, welche die körperlichen und elektronischen
Komponenten verbinden Hierzu gehören beispielsweise die US-PSen 3 759 031, 3 784 725,
3 846 972, 3 800 523 und 3 838 567. E3 handelt
sich hierbei nur um einige wenige Patentschriften, die zu dem umfangreichen Stand der Technik gehören,
der elektronische Uhren und benachbarte Gebiete betrifft, und sind daher nur als Beispiele für
Patentschriften genannt, die Einzelheiten des körperlichen Aufbaues von elektronischen Kleinuhren
behandelno
Bei der Montage elektronischer Kleinuhren müssen die elektronischen Bauteile getragen und geschützt
und zur Herstellung körperlicher und elektrischer
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Verbindungen zu anderen Bauteilen in Beziehung gesetzt werden. Die Befestigung, die Verbindung
und der Schutz der Uhrenstrüktur ist ein Gebiet, bei dem die Gesichtspunkte der Wirtschaftlichkeit,
Zuverlässigkeit und Servicefreundlichkeit angewendet werden müssen. Der Stand der Technik gibt
keine Anregung dafür, in welcher Weise diese verschiedenen Gesichtspunkte optimiert werden
können.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Kleinuhr der eingangs beschriebenen
Art so auszubilden, daß die Forderungen nach wirtschaftlicher Herstellung, Zuverlässigkeit und
Servicefreundlichkeit in optimaler Weise gleichzeitig erfüllt werden.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Substrat erste, im wesentlichen starre
Glieder zur genauen, durch Formschluß erzwungenen Sicherung seiner Lage gegen seitliche Verschiebungen
aufweist und an einem Abstandshalter anliegt, der mit zweiten, im wesentlichen starren Gliedern zur
Herstellung einer in bezug auf seitliche Verschiebungen und Verdrehungen im wesentlichen starren,
formschl'üssigen Verbindung mit dem Substrat versehen isto
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist der Abstandshalter ein auf einer Seite des Substrates angeordneter oberer Abstandshalter
und es ist außerdem auf der anderen Seite des Substrats ein unterer Abstandshalter angeordnet,
der dritte Glieder zur Fixierung seiner Lage in bezug auf die ersten Glieder aufweist. Dabei ist
dann das Substrat zwischen den beiden Abstandshaltern angeordnet und vorzugsweise eingespannt.
Ein solcher Aufbau einer elektronischen Uhr ermöglicht eine einfache und wirtschaftliche Herstellung
und Montage und führt zu einer zuverlässigen und störungsfrei arbeitenden elektronischen Uhr„ Dabei
ist das die elektronischen Elemente tragende Substrat innerhalb der Uhr geschützt und derart eingespannt
angeordnet, daß das Substrat und die davon getragenen Bauteile gegen eine Beschädigung unter Wirkung normaler
äußerer Kräfte geschützt ist. Die auf dem Substrat vorgesehenen, zur Fixierung dienenden
Glieder können schon bei der Herstellung der Uhr und insbesondere bei der Anbringung der Komponenten
auf dem Substrat zur Orientierung des Substrates verwendet werden. Wenn diese Glieder dann mit dem
Abstandshalter des Uhrenaufbaus in Eingriff gebracht
werden, ist gewährleistet, daß das Substrat in bezug auf den Abstandshalter und die übrigen
Bauteile der Uhr fixiert ist« Ein besonderer Schutz
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wird erreicht, wenn das die elektronischen Bauteile tragende Substrat zwischen zwei Abstandshaltern
angeordnet ist, die das Substrat in der gewünschten Lage fixieren und zugleich schützen. Dabei können
die Abstandshalter gleichzeitig dazu dienen, auch
das Anzeigefeld und andere elektrische Einrichtungen, wie Batterien, Schalterteile usw. zu halten und zu fixieren, so daß eine definierte körperliche Verbindung zwischen allen Bauteilen der Uhr erzielt wird. Dabei ist es insbesondere möglich, die elektrischen Verbindungen zum Substrat wenigstens teilweise mittels Kontaktfedern herzustellen, welche den Rand des Substrats elastisch übergreifen und einen darauf angeordneten elektrischen Leiter berühren, so daß
solche Kontaktfedern einfach eingerastet werden
könnene Hierdurch wird sowohl die Montage als auch eine Reparatur in hohem Maß vereinfacht.
angeordnet ist, die das Substrat in der gewünschten Lage fixieren und zugleich schützen. Dabei können
die Abstandshalter gleichzeitig dazu dienen, auch
das Anzeigefeld und andere elektrische Einrichtungen, wie Batterien, Schalterteile usw. zu halten und zu fixieren, so daß eine definierte körperliche Verbindung zwischen allen Bauteilen der Uhr erzielt wird. Dabei ist es insbesondere möglich, die elektrischen Verbindungen zum Substrat wenigstens teilweise mittels Kontaktfedern herzustellen, welche den Rand des Substrats elastisch übergreifen und einen darauf angeordneten elektrischen Leiter berühren, so daß
solche Kontaktfedern einfach eingerastet werden
könnene Hierdurch wird sowohl die Montage als auch eine Reparatur in hohem Maß vereinfacht.
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden
Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu
mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen
mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen
Fig9 Ί eine Draufsicht auf den funktioneilen Teil
einer elektronischen Kleinuhr nach der Erfindung,
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Fig. 2 einen Schnitt durch den funktionellen Teil
nach Fig. 1 und ein diesen Teil umgebendes Gehäuse längs der Linie 2-2,
Fig. 3 einen Schnitt durch den funktionellen Teil nach Fig. 1 längs der Linie 3-3ι
Fig. 4- einen Teilschnitt durch den Randbereich des zum Niederhalten des Anzeigefeldes dienenden
Rahmens in vergrößertem Maßstab,
Fig. 5 eine Teilansicht des Verbindungsgliedes
zwischen dem Substrat und dem Anzeigefeld
in vergrößertem Maßstab,
in vergrößertem Maßstab,
Fig. 6 die Seitenansicht einer Federklammer, welche die Bestandteile des funktionellen Teiles der
Uhr zusammenhalt,
Fig. 7 eine Draufsicht auf das Substrat der Uhr,
Fig. 8 die Seitenansicht einer der Kontaktfedern, die auf den Rand des Substrates aufgesetzt
sind, in "Verbindung mit einem Abschnitt des Substrates,
Fig. 9 die Seitenansicht der Masse-Kontaktfeder,
die auf den Rand des Substrates aufgesetzt ist, in Verbindung mit einem Abschnitt des Substrates, und
die auf den Rand des Substrates aufgesetzt ist, in Verbindung mit einem Abschnitt des Substrates, und
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Fig. 10 eine isometrische Darstellung der Masse-Kontaktfeder nach Fig. 9.
Figo 2 zeigt den nach der Erfindung aufgebauten
funktioneilen Teil 10 einer Uhr in einem Gehäuse 12» Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, umfaßt der funktioneile
Teil 10 ein Substrat 14, das zwischen einem oberen Abstandshalter 16 und einem unteren Abstandshalter
eingespannt ist.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist das Substrat. 14· der
Hauptträger des Elektronik und der elektrischen Verbindungen des elektronischen Uhrwerkes. Bas Substrat
besteht vorzugsweise aus Keramik, weil sich Keramik durch seine Formbeständigkeit, Starrheit und guten
Iöolationswerte auszeichnet,, Auf die Oberseite des
Substrates ist, wie aus Fig. 7 ersichtlich, eine Schaltung aufgedruckt. Der piezoelektrische Schwinger
C^uarz) der Uhr ist unterhalb des Substrats 14 angeordnet und elektrisch mit den Augen 20, 22 und 24
verbunden, die Teil der gedruckten Schaltung auf der Oberseite des Substrates 14 sind. Um das Substrat
während seiner Herstellung, während des Aufbringens der gedruckten Schaltung und der Befestigung von
Bauelementen in einer definierten Lage zu halten, sind an den Rändern des Substrats Aussparungen 26
und 28 vorgesehen· Diese V-förmigen Aussparungen werden während des gesamten Herstellungsprozesses
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für eine formschlüssige Fixierung benutzt, so daß auf dem Substrat zu befestigende Teile zwangsläufig
in die richtige Lage kommeno Kin Chip 30 mit einer
integrierten Schaltung ist auf der Oberseite des Substrats angeordnet und durch Drähte mit der auf
dem Substrat aufgedruckten Schaltung verbunden.
Um die gewünschte Wirkung entfalten zu können, muß die auf dem Substrat vorhandene Schaltungsanordnung
mit Energie versorgt werden, steuerbar oder einstellbar sein und eine geeignete Anzeigevorrichtung
aufweisen. Elektrische Energie wird von Batterien und 32 zugeführt, die, wie aus Fig. 2 ersichtlich,
in Öffnungen 34- und 36 des unteren Abstandshalters
angeordnet sind. Auf der Rückseite des Substrats sind entsprechende Kontaktflächen 38 und A-O vorgesehen, die
mit der Vorderseite de3 Substrats durch geeignete
Durchführungen verbunden sind. Elastomere Leiter 4-2 und 44- in Form gelochter Scheiben sind zwischen den
Batterien und den Kontaktflächen angeordnet. Diese elastomeren Leiter dienen der elektrischen "Verbindung
und der Verteilung mechanischer Stöße, die von den Batterien ausgeübt werden können, auf eine größere
Fläche des Substrates, um dadurch das Substrat gegen Beschädigungen zu schützen. Weitere Einzelheiten
dieses Aufbaues sind in der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung behandelt, für welche die Priorität
der US-Patentanmeldung Nr. 563 926 vom 31-3.1975
in Anspruch genommen wurde. Die Batterien sind zum
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Auswechseln durch öffnungen im Boden des Gehäuses zugänglich, die durch Deckel 46 und 48 verschlossen
sind. Der gewünschte Kontaktdruck kann durch Federn 50 und 52 hergestellt werden, die sich an den Deckeln
4-6 und 48 befinden» Wenn jedoch §le elastomeren Leiter
42 und 44 durch elastische Verformung einen ausreichenden
Weg aufnehmen können, kann auf die Batteriefedern auch verzichtet werden. Die elastomeren Leiter 42 und
44 bestehen vorzugsweise aus einem mit Silberpulver gefüllten Silikongummi, in dem der Silberanteil so
hoch ist, daß der Widerstand der elastomeren Leiter vernachlässigbar klein ist.
Zur Beeinflussung der auf dem Substrat befindlichen Elektronik sind gewöhnlich Schaltvorgänge erforderlich.
Beispielsweise erfolgt durch solche Schaltvorgänge die Auswahl einer speziellen Darstellung,
beispielsweise der Stunden-Minuten-Zeitangabe, einer Sekundendarstellung oder einer Monat-Tag-Angabe.
Die Notwendigkeit weiterer Schaltvorgänge ist davon abhängig, ob die optische Anzeige mittels Leuchtdioden
oder Flüssigkristallen erfolgt. Ein weiterer Eingriff ist zum Stellen der Uhr erforderlich. Bei
Flüssigkristallanzeige ist vorzugsweise eine Lampe vorgesehen, die bei Bedarf das Beleuchten der Flüssigkristall-Anzeige
ermöglicht. Die elektrischen Signale werden der Elektronik in der Uhr durch manuell betätigbare
elektrische Schalter zugeführt. Der durch
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das Uhrengehäuse geführte Schnitt nach Fig. 2 verläuft nicht durch einen der Druckschalter, so daß
dort der Aufbau einea Druckschalters nicht dargestellt ist. Für Einzelheiten des Aufbaus einea
Druckschalters wird jedoch beispielsweise auf die US-PS 3 838 568 verwiesen. Dabei legen Druckschalter
das Potential des Uhrengehäuses an eine J-förmige Feder, die mit der elektronischen Schaltungsanordnung
verbunden ist. Die hier dargestellte elektronische Uhr weist entsprechende Kontaktfedern
52, 54 und 56 auf«
Fig. 8 zeigt Einzelheiten der Kontaktfeder 52.
Diese Kontaktfeder ist auf den Rand des Substrates aufgeklemmt und berührt eine Kontaktfläche 57ϊ die
mit der Schaltungsanordnung der Uhr in leitender Verbindung steht. Klemmbacken 58 und 60 sind am
oberen Ende eines nach unten gerichteten Schenkels angeformt, an den sich mit einem Bogen 64 ein nach
oben gerichteter Kontaktschenkel 66 anschließt. Es
ist der obere Abschnitt des Kontaktschenkels 66, mit dem ein Druckknopf in Eingriff kommt, um an die Kontaktfläche
57 zur Steuerung der Elektronik das Gehäusepotential
anzulegen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegt das Gehäusepotential zwischen den Potentialen der
Kontaktflächen 38 und 40 für die Batterien» Wenn ein Druckknopf das Gehäusepotential an den Kontaktschenkel
66 anlegt, wird also die Kontaktfläche 57
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mit einem Potential verbunden, das zwischen den Potentialen der Batterie-Kontaktflächen 38 und 40
ließt. Dieses Potential wird der integrierten Schaltung auf dem Chip 30 als Eingangs-Information
zur Steuerung der Logik zugeführt. In gleicher Weise sind Kontaktfedern 54- und 56 mit Kontaktflächen 68
und 70 verbunden, die ebenfalls mit der Schaltungsanordnung
auf dem Substrat in leitender Verbindung stehen. Von Hand betätigbare Druckknöpfe sind in
dem Gehäuse so angeordnet, daß sie jeweils eine dieser Kontaktfedern zum Einstellen der verschiedenen
Betriebsarten der Elektronik berühren können. Die Masse-Feder 72 und die Kontaktfedern können
außerdem dazu dienen, gedruckte Schaltungsteile a\if der Oberseite und der Unterseite des Substrats
zu verbinden.
Die in den Fig. 7» 9 und 10 dargestellte Massefeder
weint untere und obere Klemmbacken 7^· und 76 auf, mit
denen sie auf den Hand des Substrates 14 aufsetzbar ist, wie es die Fig. 7 und 9 zeigen, und mit denen
sie eine Kontaktfläche 78 auf dem Substrat berührt. Die Kontaktfläche 78 ist ebenfalls mit der Elektronik
elektrisch leitend verbunden» Die Massefeder 72 hat
federnde Kontaktfinger 80 und 82, die federnd an der Innenseite des Uhrengehäuses anliegen, wie es Fig.
zeigt. Auf diese Weise ist das mittlere Potential des Uhrengehäuses ständig an die Kontaktfläche 78
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angelegt, um dieses Potential der Schaltungsanordnung
auf dem Substrat zuzuführen. Die Massefeder 72 besteht ebenso wie die Kontaktfeder 52,
54- und 56 aus einem elastischen Metall, damit sie
sowohl auf dem Rand des Substrates 14- einwandfrei festsitzen und mit den Kontaktflächen des Substrates
in gut leitender, elektrischer Verbindung stehen als auch bei Bedarf mit den Druckknöpfen bzw. dem Gehäuse
einen guten Kontakt herstellen.
In genau vorbestimmter Stellung auf dem Substrat 14-befindet
sich eine Reihe Kontaktstreifen 84-o Diese
Kontaktstreifen dienen zur Übertragung der Ausgangssignale der Uhrenelektronik auf das Darstellungsfeld.
Die Kontaktstreifen sind in einer einzigen Reihe angeordnet und dicht benachbarte Wie aus Fig. 3
ersichtlich, ist das Chip 30 durch eine Haube abgedeckt,
die das Chip 30 und die zugehörigen Drahtverbindungen
schützt. Die Kontaktstreifen 34- ragen jedoch über die Haube hinaus, so daß sie zugänglich
sind. Die Haube 86 kann aus Kunststoff oder auch aus Metall bestehen, vorausgesetzt, daß ihre Anordnung
ein Kurzschließen der Elektronik ausschließt.
Der obere Abstandshalter 16 weist eine Schulter auf, an der das Substrat 14- anliegt. Die Schulter
stützt das Substrat längs des Randes seiner Oberseite
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ab, abgesehen von Aussparungen, die zur Aufnahme der Kontaktfedern und der Massefeder erforderlich
sind. An der Unterseite des oberen Abstandshalters sind Fixierstifte 90 und 92 vorgesehen, die in die
Aussparungen 28 und 26 des Substrats eingreifeno Infolgedessen ist das Substrat in bezug auf den
oberen Abstandshalter durch Formschluß in seiner Lage gehalten. Wie oben angegeben, werden die zur
Lagefixierung dienenden Aussparungen 26 und 28 während aller Herstellungsvorgänge am Substrat
benutzt, so daß alle Teile auf dem Substrat in bezug auf diese Aussparungen eine definierte Stellung einnehmen.
Demgemäß nehmen auch alle Teile auf dem Substrat in bezug auf den oberen Abstandshalter
eine definierte Stellung ein, wenn sich das Substrat an seinem Platz unter dem oberen Abstandshalter befindet.
Der untere Abstandshalter 18 weist entsprechende Aussparungen auf, in welche die Fixierstifte
90 und 92 hineinragen» Demgemäß ist auch der
untere Abstandshalter in bezug auf das Substrat und den oberen Abstandshalter in seiner Lage genau bestimmt.
Der untere Abstandshalter 18 weist eine Schulter 98 auf, mit der er an der Unterseite des
Substrates anliegt, wodurch das Substrat fest zwischen den beiden Abstandshaltern eingespannt wird.
Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, sind die beiden Abstandshalter zusammengeklemmt, so daß diese drei
Hauptteile des funktionellen Teiles der Uhr fest zu
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diesem funktioneilen Teil verbunden sind, das als Baueinheit behandelt werden kann und das Substrat
in der erforderlichen V/eise hält und schützt. Federklamiaern 100, 102 und 104 greifen in Federtaschen
ein, welche an dem oberen und dem unteren Abstandshalter vorgesehen sind, und halten die
Abstandshalter zusammen. Die Federtasche 106 im oberen Abstandshalter 16 nimmt das hakenförmige
Ende 110 der Federklammer 100 auf, während die Federtasche 108 im unteren Abstandshalter 18 ein
eingerolltes Ende 112 der Federklammer 100 aufnimmt, wie es die Fig. 2 und 6 zeigen. Der Schenkel
114- der Feder ist in entspanntem Zustand leicht
gebogen, wie es Fig. 6 zeigt, und es ist das Einfedern dieses Schenkels sowie des eingerollten
Endes 112 der Federklammer, welche die die Abstandshalter verbindenden Klemmkräfte entwickeln. Wie ein
Vergleich der Fig. 2 und 6 zeigt, wird das eingerollte Ende 112 bei aufgesetzter Feder stärker
eingerollt und dadurch gespannt. Die Federtaschen 106 und 108 sind an ihren radial nach innen gerichteten
Enden in Richtung auf das Substrat vertieft, um zu verhindern, daß die Federklammern
unbeabsichtigt aus den Taschen herausgleiten. Ferner ist am oberen und unteren Abstandshalter
eine Nut 116 zur Aufnahme des Schenkels 114· der Federklammer vorhanden. Alle drei Federklammern
100, 102 und 104· sind so angeordnet, daß sie die
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drei Teile zu einem einheitlichen, funktioneilen Bauteil der elektronischen Uhr verbinden. Durch
Abnehmen der drei Federklammern kann die Baugruppe zerlegt werden, um Zugang zum Substrat zu erhalten.
Ein solcher Zugang ist jedoch nur bei einer Reparatur
durch das Herstellerwerk oder eine vergleichbare Zentrale erforderlich, denn es ist nicht zu erwarten,
daß Reparaturen am Substrat oder der Ersatz eines Substrates zu den Reparatur-Aufgaben gehört, die
ein Uhrmacher noch ausführen wird. Um die dreiteilige Baugruppe zu sichern, sind am unteren Substrat neben
den freien Enden der Zentrierstifte 90 und 92 Schultern
118 und 120 vorgesehen, wie es Fig. 3 zeigt. Wenn der obere Abstandshalter 16 aus einem thermoplastischen
Material besteht, können die freien Enden der Zentrierstifte durch Wärme erweicht und
an die Schultern 118 und 120 angelegt werden, um die drei Teile halb permanent miteinander zu verbindeno
Auf diese Weise wäre gewährleistet, daß es nicht möglich ist, unbemerkt zum Substrat zu gelangen«
Der obere Abstandshalter 16 ist mit einer öffnung zur Aufnahme einer Anzeigeeinheit 124 versehen. Die
Öffnung 122 wird von Schultern 126 begrenzt, die allen vier Seiten der Anzeigeeinheit 124 gegenüberstehen und
dadurch die Lage der Anzeigeeinheit in bezug auf den oberen Abstandshalter bestimmen. Die Anzeigeeinheit
kann von jeder Art sein, die von der elektronischen
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Schaltungsanordnung steuerbar ist, beispielsweise eine Leuchtdioden-Segmentanzeige, eine entsprechende
Elektro-Lumineszenzanzeige oder eine Flüssigkristallanzeige. In Jedem Fall ist die Anzeigeeinheit 124·
rechteckig ausgebildet, so daß sie zwischen die Schultern 126 paßt, so daß hierdurch ihre Lage
bestimmt ist. Vorzugsweise wird ein geringer Spielraum zum genauen Einstellen der Lage zwischen den
Außenflächen der Anzeigeeinheit und den Schultern vorgesehen. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei der Anzeigeeinheit 124- um eine Flüssigkristallanzeige mit einer Flüssigkristallschicht,
die sich zwischen oberen und unteren Deckplatten 128 und 130 sowie oberen und unteren Polarisatoren
132 und 134- befindet» Die Deckplatten sind
so ausgebildet, daß sie die erforderlichen Taschen zur Aufnahme des Flüssigkristalls und Elektroden
zum Anlegen von Steuersignalen für den Flüssigkristall aufweisen. Die Elektroden sind so angeordnet, daß
eine numerische Segmentdarstellung erzielbar ist, wie sie Fig. 1 veranschaulicht. Die drei Ziffern
136, 138 und 14-0 können jeweils einzeln so angesteuert
werden, daß sie wahlweise eine der Ziffern von 0 bis 9 wiedergeben. Die Ziffer 14-2 kann so
angeregt werden, daß entweder die Ziffer 1 erscheint oder der Raum frei bleibt. Ebenso kann auch die
Ziffer 136 unsichtbar bleiben, wenn nur Sekunden dargestellt werden. Die Punkte des Doppelpunktes
sind zu Anzeigezwecken getrennt steuerbare Wie Fig. zeigt, ist die obere Deckplatte 128 breiter als die
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untere Deckplatte 130 und weist daher einen nach
unten gerichteten, freien Flächenabschnitt 144 auf. Dieser Flächenabschnitt erstreckt sich über
die ganze Länge eines langen Randes der Anzeigeeinheit. Alle Steuerleitungen der Anzeigeeinheit
enden in Fingern, die in einer Reihe auf diesem Flächenabschnitt angeordnet sind. Diese Finger
entsprechen elektronisch den Kontaktstreifen 84 und sind parallel zu diesen angeordnet.
Auf die Kontaktstreifen 84 ist ein Verbindungsstück 146 aufgelegt, auf dem wiederum die Anzeigeeinheit
124 mit dem überstehenden Flächenabschnitt aufliegt. Wie aus Fig. 5 näher ersichtlich, besteht
das Verbindungsstück 146 aus einer Vielzahl leitender Schichten 148, die durch isolierende Schichten 15O
getrennt sind. Dabei liegt eine leitende Schicht sowohl an einem der Kontaktstreifen 84 der auf dem
Substrat vorhandenen Reihe als auch an dem entsprechenden Kontaktfinger der Anzeigeeinheit 124
an, deren Kontaktfinger den Kontaktstreifen auf dem Substrat gegenüberstehen. Auf diese Y/eise wird
eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstreifen und den ihnen zugeordneten Kontaktfingern
erzielt. Das Verbindungsstück 146 kann vollständig aus einem elastischen Material bestehen, beispielsweise
aus Schichten aus Silikongummi, von denen die leitenden Schichten 148 mit einem Metallpulver gefüllt
sind, um sie leitend zu machen. Vorzugsweise
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— Io —
ist die Dicke jeder leitenden Schicht und auch jeder isolierenden Schicht bedeutend geringer
als die entsprechende Breite der Kontaktstreifen und deren Zwischenräume, und zwar vorzugsweise
weniger als halb so breit. Weiterhin ist das Verbindungsstück 146 etwas kurzer als der Abstand
zwischen den Schultern 126 an deren Enden, so daß das Verbindungsstück 146 seiner Länge nach mit
seinen leitenden Abschnitten auf die Kontaktstreifen 84 aufgelegt werden kann. Danach wird
die Anzeigeeinheit 124 auf die Oberseite des Verbindungsstückes aufgelegt und in Längsrichtung
so eingestellt, daß die richtigen Verbindungen entstehen. Dann wird die Anzeigeeinheit an ihrem
Platz gehaltene
Zum Festhalten der Anzeigeeinheit 124 in ihrer
Stellung dient ein Klemmdeckel 152. Wie Fig, 1
zeigt, besteht der Klemmdeckel 152 aus einem rechteckigen
Rahmen, der eine öffnung 154- aufweist, durch
welche hindurch die Anzeige sichtbar ist. Der Klemmdeckel 152 hat nach unten abgesetzte, nach außen
ragende Flansche I56 und 158» die in entsprechende
Schlitze 160 und 162 eingreifen, welche die Form halber T-Schlitze haben,. Die Wandungen 164 und
sind Teil des oberen Abstandshalters und erstrecken sich über die Schlitze, so daß sie die nach außen
ragenden Flansche des Klemmdeckels festhaltene Der
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Klemmdeckel 152 besteht aus Metall und weist, wie es Fig. 4 zeigt, federnde Finger 168 auf, die nach
oben gedrückt sind, damit sie die Wandungen 164 und 166 elastisch untergreifen und dadurch den
Klemmrahmen 152 nach unten in Klemmrichtung drücken,
Hierdurch wird die Anzeigeeinheit nach unten gedrückt, so daß sie das "Verbindungsstück 146 in der
richtigen Stellung gut festklemmt. Die Schlitze 160 und 162 laufen seitlich aus dem oberen Abstandshalter
16 hinaus, wie es Fig. 1 zeigt, so daß die Anzeigeeinheit zum seitlichen Einführen und Herausziehen
des Klemmdeckels 152 nach unten gedrückt
werden kann. Auf diese Weise kann die Anzeigeeinheit 124 leicht und schnell ersetzt werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Anzeigeeinheit
124 eine Flüssigkristallanzeige und benötigt als solche wenigstens einen unter ihr angeordneten
Reflektor. Bei der dargestellten Ausführungsform dient ein Lichtleiter 168 als Reflektor, wenn die
Umgebungshelligkeit ausreichend ist. Dieser Lichtleiter dient aber auch dazu, Licht an die Rückseite
der Flüssigkristallanzeige zu bringen, so daß sie noch bei sehr schwacher Beleuchtung ablesbar ist.
In eine' geeignete Tasche im Lichtleiter ist eine Lampe 170 angeordnet, deren Licht auf die gesamte
Rückfläche der Anzeige verteilt wird. Da alle Kontaktfinger
der Anzeige an einem langen Rand der
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Anzeigeeinheit angeordnet ist, wird der Lichtleiter
von dem anderen langen Hand her unter die Anzeigeeinhnit eingesetzt. Die Lampe I70 befindet sich in
der Mitte zwischen den Enden des Lichtleiters an einem der langen Ränder, weil auf' diese Weise die
beste Lichtverteilung durch den Lichtleiter über die gesamte Rückseite der Anzeige erzielt wird.
Demnach wird auf diese Weise die Anzeige gleichmäßig beleuchtet. Die Lampe 17O ist elektrisch
mit der Schaltungsanordnung auf dem Substrat verbunden, so daß sie durch Drücken eines Knopfes bei
Bedarf leicht eingeschaltet werden kann« Der Lichtleiter 168 ist an der Hückseite des oberen Abstandshalters
16 mittels eines Zapfens 172 fixiert, der
in ein entsprechendes Loch hineinragt. Die Form der Öffnung in der Rückseite des oberen Abstandshalters 16,
in welche der Lichtleiter 168 eingesetzt ist, verhindert ein Auswandern des Lichtleiters aus der gegebenen
Stellung.
Wie die vorstehende Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zeigt, wird durch die Erfindung eine
elektronische Kleinuhr geschaffen, bei deren Herstellung und Montage die Bauteile zwangsläufig in
vorgegebene Stellungen gebracht werden, wodurch einerseits die Anforderungen an die mit der Herstellung
beschäftigten Arbeiter und auch die Probleme bei der späteren Wartung der Uhr vermindert werden«
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.Die Anzeigeeinheit 17^- ist innerhalb einer Schulter
angeordnet, die dazu dient, das Erscheinungsbild des Uhrenaufbaues von vorne zu verbessern. Sie weist einen
in eine Aussparung des oberen Abstandshalters eingreifenden Finger auf, der einen um 180° verdrehten
Einbau der Anzeigeeinheit verhindert (Fig. 2). Die
Schulter 176 des oberen Abstandshalters kann über
der Anzeigeplatte deformiert werden, um sie in ihrer Stellung zu halten. Die gesamte funktioneile Baueinheit
10 wird dann in das Gehäuse 12 so eingesetzt, daß die Schulter 176 an der entsprechenden Anschlagschulter
des Gehäuses anliegt. Ein Vorsprung im Gehäuse greift in einen der Federschlitze in den Abstandshaltern
ein, um die Winkelstellung der funktioneilen Baueinheit im Gehäuse festzulegen» Die Schulter 176
erstreckt sich ausreichend weit nach oben und ist ausreichend nachgiebig, um sich an die Form des
Gehäuses anzupassen und Belastungen zu verteilen sowie Stoßkräfte aufzunehmen, so daß das Substrat
geschützt ist. Ein Schutz wird auch durch die Verwendung
von elastomeren Leitern 4-2 und 44- erzielt,
welche dynamische mechanische Stoßkräfte, die von den Batterien ausgeübt werden, auf das Substrat
verteilen. Die Offenbarung von anderen Patentanmeldungen, auf die vorstehend Bezug genommen worden
ist, worden durch diese Bezugnahme in die Offenbarung der vorstehenden Beschreibung einbezogen.
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Die Erfindung wurde vorstehend anhand einer bevorzugten
Ausfuhrungsform beschriebene Es versteht
sich, daß diese Ausführungsform in vielfältiger
Weise abgewandelt werden kann und andere Ausführung «formen solcher Uhren möglich sind, die im
Rahmen der durch die folgenden Ansprüche definierten
Erfindung liegeno
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Claims (6)
- PatentansprücheElektronische Kleinuhr mit einem aus Keramik bestehenden Substrat, auf dessen Fläche elektronische Bauteile der Uhr "befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (14) erste, im wesentliche starre Glieder (26, 28) zur genauen, durch Formschluß erzwungene Sicherung seiner Lage gegen seitliche Verschiebungen aufweist und an einem Abstandshalter (16) anliegt, der mit zweiten, im wesentlichen starren Gliedern (90, 92) zur Herstellung einer in bezug auf seitliche Verschiebungen und Verdrehungen im wesentlichen starren, formschlüssigen Verbindung mit dem Substrat (14-) versehen ist.
- 2. Kleinuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Glieder (26, 28) zwei Aussparungen im Rand des Substrats (14-) und die zweiten Glieder (90, 92) vom Abstandshalter (16) abstehende Fixierstifte umfassen, die in die Aussparungen des Substrats eingreifen.
- 3. Kleinuhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (16) ein auf einer Seite des Substrats (14·) angeordneter oberer Abstandshalter ist und außerdem auf der anderen Seite des Substrats (14) ein untererR09842/0595Abstandshalter (18) angeordnet ist, der dritte Glieder (94-, 96) zur Fixierung seiner Lage in bezug auf die ersten Glieder (26, 28) aufweist.
- 4-. ivleinuhr nach den Ansprüchen 2 und 3) dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Glieder (94-, 96) des unteren Abstandshalters (18) von Aussparungen gebildet werden, in welche die Fixierstifte (90, 92) des oberen Abstandshalters (16) eingreifen.
- 5- Kleinuhr nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeiclmet, daß die Fixierstifte (90, 92) aus einem thermoplastischen Materini bestehen, so daß sie thermoplastisch deformierbar sind und im Eingriff mit dem unteren Abstandshalter (18) die beiden Abstandshalter zu beiden Seiten des Substrates (14) festhalten.
- 6. Ivleinuhr nach einem der Ansprüche 3 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß der obere und der untere Abstandshalter (16, 18) von wenigstens zwei Federklammern (100) umfaßt werden, welche die Abstandshalter (16, 18) gemeinsam an das Substrat (14-) andrücken, daß die Abstandshalter (16, 18) mit Federtaschen (106, 108) zur Aufnahme der Federklammern (100) versehen sind, daß die Federklammern (100) jeweils ein in eine der Federtaschen eingreifendes, hakenförmiges Ende (110)6 Π 9 8 4 2 / 0 5 9 5und ein in die andere Federtasche eingreifendes, gerolltes Ende (112) aufweisen und daß die gerollten Enden (112) der Federklammern elastisch vorgespannt sind, damit sie die Abstandshalter (16, 18) elastisch gegeneinander spannen,,609842/0595
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