DE2632729B2 - Elektronische Uhr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Uhr, bestehend aus einem Uhrengehäuse mit einer nach unten gerichteten Anschlagfläthe und einem in das Gehäuse eingesetzten, in axialer Richtung stoßgesicherten Uhrmodul, der einen Abstandsblock mit einer öffnung zur Aufnahme einer Batterie und ein Substrat umfaßt, mit dessen dem Abstandsblock zugewandter Rückseite eine in den Abstandsblock eingesetzte Batterie in Kontakt bringbar ist und auf dessen Vorderseite elektronische Bauteile angeordnet sind, über denen wenigstens ein einen Teil der Vorderseite des Substrats überdeckender Deckel angeordnet ist.

Bei einer elektronischen Uhr ist eine elastische Montage des Uhrmoduls erforderlich, weil das zur Herstellung des Substrats bevorzugt verwendete Material Keramik ist und Keramik leicht bricht. Die Gefahr ist besonders groß, wenn die Batterien unmittelbar an der Rückseite des Substrats anliegen. Bei einer aus der DE-AS 24 06 970 bekannten Uhr mit dem eingangs beschriebenen Aufbau ist daher zwischen dem Rand des Substrats und der gegenüberstehenden, nach unten gerichteten Anschlagfläche des Gehäuses ein elastischer Ring angeordnet. Außerdem wirken auf die dem Substrat abgewandte Seite der Batterie elastische Batteriefedern, so daß der Uhrmodul zwischen diesen Federn und dem elastischen Ring zur Stoßsicherung in axialer Richtung elastisch gehalten ist.

Die Anwendung eines solchen elastischen Ringes erfordert, daß ein solcher Ring besonders hergestellt und montiert wird. Er muß ferner einerseits unter ausreichender Vorspannung stehen und darf andererseits nicht zu hart sein, um seine Funktionen einwandfrei zu erfüllen. Da ein solcher Ring auf Kompression beansprucht wird und keine großen Federwege zur Verfügung stehen, müssen hierbei relativ enge Toleranzen eingehalten werden. Ferner kann von Nachteil sein, daß ein solcher Ring einen nicht unerheblichen Raum beansprucht und insbesondere in Axialrichtung eine erhebliche Ausdehnung haben muß, damit er seine Funktion erfüllen kann, also zur Dicke der Uhr nicht unerheblich beiträgt.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einwandfreie Stoßsicherung des Moduls im Gehäuse zu gewährleisten, ohne daß die Anwendung eines besonderen elastischen Ringes erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß dieser Deckel einen elastischen, überstehenden Rand mit einem zur Anlage an der Anschlagfläche des Uhrengehäuses bestimmten Vorsprung aufweist.

Durch die Anlage des am überstehenden Rand des Deckels angebrachten Vorsprunges an der Anschlagfläehe des Uhrengehäuses erhält das Modul im Uhrengehäuse eine genau vorbestimmte Stellung. Außerdem ist das Modul in dem Uhrengehäuse in der Richtung, in der sich der überstehende Rand des Deckels durchbiegen kann, slastisch gelagert

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stehen von der Oberseite des Abstandsblockes wenigstens zwei Paßstifte ab, mit denen sowohl das Substrat als auch der Deckel in Eingriff stehen. Auf diese Weise erhalten sowohl das Substrat gegenüber dem Abstandsblock als auch der Deckel gegenüber Substrat und Abstandsblock eine genau definierte Stellung.

Bei dem erfindungsgemäßen Uhrmodul kann der Abstandsblock so ausgebildet sein, daß er die verschiedenen anderen Bauteile des Moduls aufnimmt und in der richtigen Lage zueinander hält, so daß eine leichte Montage möglich ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt längs der Linie 1-1 in Fig.2 durch eine elektronische Kleinuhr, in deren Gehäuse ein Uhrenmodul angeordnet ist,

F i g. 2 eine von der Ebene 2-2 in F i g. 1 aus gesehene Ansicht des in der Uhr nach F i g. 1 enthaltenen Moduls,

F i g. 3 eine Ansicht des Abstandsblockes des Moduls der I Ihr nach F i g. 1 in der Ebene 3-3 und

Fig.4 einen Schnitt durch den Abstandsblock nach F i g. 3 längs der Linie 4-4.

Die in Fig. 1 dargestellte Kleinuhr 10 macht von einem nach der Erfindung ausgebildeten Uhrenmodul Gebrauch. Sie weist ein Gehäuse 12 auf, in dem das Modul 14 angeordnet ist. Das Uhrenmodul 14 besteht aus einem unteren Abstandsblock 16 und einem Substrat 18, das die elektronischen Bauteile trägt, insbesondere einem zur Verarbeitung der Zeitdaten dienenden Chip 20 und einer LED-Anzeigeeinheit 22. Diese Bauteile sind durch gedruckte Schaltungen und Drahtverbindungen miteinander elektrisch leitend verbunden. Das Modul ist auch mit einem Deckel 24 versehen, der das Chip 20 und die Anzeigeeinheit 22 überdeckt und die Drahtverbindungen und den größten Teil der gedruckten Schaltung schützt. Der Deckel weist ein Fenster 104 auf, durch das hindurch die Anzeigeeinheit von der Vorderseite des Moduls her sichtbar ist. Der Deckel steht in noch zu beschreibender Weise mit dem Uhrengehäuse elastisch in Eingriff.

Wie aus F i g. 3 ersichtlich, hat der untere Abstandsblock 16 Batterie-Öffnungen 26 und 28, von denen die Batterie-Öffnung 28 an ihrem oberen Ende einen verminderten Durchmesser hat, so daß eine Knopfbatterie nur dann vollständig eingesetzt werden kann, wenn ihr Kointaktknopf nach oben gerichtet ist. Hierdurch wird das Einsetzen einer Batterie mit falscher Polarität

verhindert, öffnungen 30 und 32 dienen zur Aufnahme von Kontaktfedern für Druckknopfschalter, die zur Eingabe von Signalen in die Schaltungsanordnung der Uhr dienen, während die Federöffnung 34 dazu dient, das Gehäusepotential der in der öffnung 28 angeordneten Batterie an die Elektronik anzulegen. Diese Federkontakte sind im einzelnen in der OS-PS 38 38 568 und in der älteren Patentanmeldung gemäß DT-OS 26 09 423 behandelt

Der untere Abstandsblockl6 weist auch eine öffnung 36 zur Aufnahme eines Trimmer-Kondensators zur Einstellung eier Uhrfrequenz und eine öffnung 38 zur Aufnahme des Schwingquarzes mit seinem Gehäuse auf.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich, hat das Gehäuse 40 des Schwingquarzes einen nach außen ragenden Flansch 42. Kontaktstifte 46 stehen nach oben von der mit dem Flansch versehenen Seite des Gehäuses ab. Einer der Kontaktstifte ist geerdet, während die anderen an die entgegengesetzten Seiten des Quarzes angeschlossen sind. Die Kontaktstifte sind mit geeigneten Schaltungsanordnungen auf dem Substrat mittels Drähten durch Bonden, direktes Verlöten oder andere Verbindungsmittel verbunden, wie sie beispielsweise in der älteren Patentanmeldung gemäß DT-OS 26 31 612 beschrieben sind. Das Quarzgehäuse 40 kann in der öffnung 38 beispielsweise durch elastische Finger 48 und 50 gehalten sein. Die Finger 48 und 50 sind an den Enden von Ansätzen 52 und 54 angebracht, die von der Oberfläche 44 des Abstandsblockes abstehen. Die Unterseiten 56 und 58 der Finger 48 und 50 sind von der Oberfläche 44 so weit entfernt, daß sie den Flansch 42 übergreifen.

Der Abstandsblock 16 besteht aus einem elastischen Kunststoff-Material, beispielsweise aus einem Polycarbonat. Der Querschnitt der elastischen Finger 48 und 50 ist so klein, daß die Finger elastisch zurückgebogen werden können, wenn das Quarzgehäuse 40 in die öffnung 38 eingeführt wird, und danach elastisch über den Flansch des Gehäuses zurückkehren, um das Gehäuse fest an seinem Platz zu halten. Am Boden der Öffnung 38 sind Vorsprünge 64 vorgesehen, die das Gehäuse 40 im Abstand vom Uhrengehäuse halten und somit einen elektrischen Kontakt zwischen dem Quarzgehäuse und dem Uhrengehäuse verhindern. Demnach ist das Quarzgehäuse 40 zwischen den Fingern 48 und 50 und den Vorsprüngen 64 sicher gehalten.

Wie aus F i g. 3 ersichtlich, sind an den einander entgegengesetzten Enden der Öffnung 38 Rippen 60 und 62 vorhanden. Diese Rippen erstrecken sich teilweise in die Öffnung hinein und haben solche Abmessungen, daß sie von den Wandungen des Quarzgehäuses elastisch deformiert werden, wenn das Quarzgehäuse eingesetzt wird. Demgemäß ist das Quarzgehäuse 40 auch seitlich gehalten.

An den Abstandsblock 16 sind Paßstifte 66,67,68,69 und 70 angeformt, die als Bezugspunkte bei der Montage des Uhrenmoduls dienen. Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, steht das Substrat 18 mit den Paßstiften in Eingriff. Auf diese Weise werden die Einrichtungen auf dem Substrat, die mit dem Abstandsblock zusammenwirken, wie beispielsweise Kontaktfedern und dafür vorgesehene öffnungen sowie Batteriekontakte und Batterieöffnungen in die richtige Lage zueinander gebracht. Außerdem ermöglichen die Paßstifte die schnelle und genaue Anbringung des Substrats auf dem Abstandsblock mit einem Minimum an für die Montage aufzuwtndender Zeit und Geschicklichkeit.

Das Uhrengehäuse 12 hat einen üblichen Aufbau mit einem abnehmbaren Boden 72, der an dem Hauptteil 74 des Gehäuses festgeklemmt und diesem gegenüber abgedichtet ist. Der Boden 72 ist mit den Batterie-Öffnungen 26 und 28 gegenüberliegenden DeckeSn 76 und 78 versehen, die ein Entfernen und Ersetzen der Batterien ermöglichen. Es ist ersichtlich, daß der in F i g. 1 durch das Uhrengehäuse geführte Schnitt von dem durch den Modul geführten Schnitt abweicht, um Einzelheiten beider Bauteile besser darstellen zu können. Die beiden Deckel des Uhrengehäuses sind jeweils mit einer Batterie-Feder 80 versehen. Die Batterie-Feder drückt die Batterie elastisch nach oben gegen einen Batterie-Kontakt, der auf der dem Abstandsblock zugewandten Rückseite des Substrats 18 angeordnet ist, so daß ein elektrischer Konakt zur Batterie hergestellt wird. Die beiden Deckel 76 und 78 des Uhrengehäuses sind elektrisch miteinander verbunden, so daß eine elektrische Verbindung zwischen den Enden der Batterie hergestellt wird, die den Deckeln zugewandt sind. F i g. 1 zeigt, daß die einzigen Bauteile, die mit dem Uhrenmodul in Eingriff kommen und das Uhrenmodul nach oben drücken, die Batterie-Federn sind. Wenn demnach ein Stoß auf den Modul in Richtung auf das Gehäuse auftritt, nehmen die Batterie-Federn die Stoßkräfte elastisch auf.

Wie F i g. 1 zeigt, hat der Deckel 24 einen Abschnitt 82, der sich im Abstand von der Vorderseite des Substrates 18 über die darauf angeordneten Chips und Anzeigeeinheiten erstreckt. Er wird von einem ringförmigen Steg 84 im Abstand gehalten, der von dem Abschnitt 82 in Richtung auf das Substrat absteht und an der Vorderseite des Substrats ständig anliegt. Der Steg 84 ist mit dem Substrat dicht verbunden, beispielsweise mittels eines Epoxydharzes, um den unterhalb des Abschnittes 82 des Deckels 24 liegenden, vom Steg 84 umschlossenen Raum 86 zu schützen. Dieser Raum kann bei Bedarf mit einem Schutzgas, wie beispielsweise trockenem Stickstoff, gefüllt sein. Der Deckel besteht vorzugsweise aus einem dielektrischen Kunststoff-Material, so daß der Steg des Deckels auch über der gedruckten Schaltung durch Kleben befestigt werden kann, wo die gedruckte Schaltung aus dem geschützten Raum herausgeführt ist, ohne die Schaltungsanordnung kurzzuschließen. Ein Fuß 88 liegt an der Oberfläche des Substrats an und weist öffnungen auf, in welche die Paßstifte 66 und 68 eingreifen. Die hierdurch erzielte Führung ist ausreichend, um die Position des Deckels zu bestimmen. Wenn es der Aufbau zuläßt, kann der Deckel auch eine Aussparung zur Aufnahme eines weiteren Paßstiftes 70 aufweisen. Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, hat der Deckel 24 in der Ebene des mittleren Abschnittes 82 einen über den Steg 84 überstehenden Rand 90, 92, 94. Am Umfang dieses Randes sind Vorsprünge 96,98 und 100 angebracht, die von unten an der nach unten gerichteten Anschlagfläche 102 des Uhrengehäuses anliegen, wie es F i g. 1 zeigt, um den Deckel und damit den gesamten Modul elastisch nach unten zu drücken. Demgemäß werden in dieser Richtung auftretende Stöße durch ein Abbiegen des überstehenden Randes mit den Vorsprüngen absorbiert, so daß der Modul auch gegen diese Stöße geschützt ist. Weiterhin drückt das elastische Auslenken der Vorspringe den Deckel nach unten auf das Substrat, um es an seinem Platz zu halten. Der Deckel 24 hat ein durchsichtiges Fenster 104, so daß die Anzeigeeinheit 22 von der Vorderseite der Uhr her beobachtet werden kann. Vorzugsweise ist der Rest des Deckels undurch-

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sichtig, um den Chip 20 und andere elektronische Chips ein Kontrastfilter für LED-Anzeigen bildet, das

gegen Licht zu schützen. Der Deckel 24 besteht außerhalb des Fensters wiederum mit einer undurch-

vorzugsweise ebenfalls aus einem Polycarbor.at, das im sichtigen Farbschicht bedeckt ist. Demnach dient der

Bereich des Fensters 104 klar und außerhalb der Deckel sowohl zum Schutz des Substrats gegen

Fensterfläche mit einer undurchsichtigen Farbschicht ■-, körperliche Schäden durch direkte Einwirkungen und

bedeckt ist Der Deckel kann statt dessen auch aus durch Stöße und schützt außerdem die Chips gegen

einem durchsichtigen roten Material bestehen, damit es Licht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektronische Uhr, bestehend aus einem Uhrengehäuse mit einer nach unten gerichteten Anschlagfläche und einem in das Gehäuse eingesetzten, in axialer Richtung stoßgesicherten Uhrmodul, der einen Abstandsblock mit einer öffnung zur Aufnahme einer Batterie und ein Substrat umfaßt, mit dessen dem Abstandsblock zugewandter Rückseite eine in den Abstandsblock eingesetzte Batterie in Kontakt bringbar ist und auf dessen Vorderseite elektronische Bauteile angeordnet sind, über denen ein wenigstens einen Teil der Vorderseite des Substrats überdeckender Deckel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Dekkel einen elastischen, überstehenden Rand (90, 92, 94) mit einem zur Anlage an der Anschlagfläche (102) des Uhrengehäuses (12) bestimmten Vorsprung (96,98,100) aufweist.

2. Uhrmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (24) aus einem elastischen Kunststoffmaterial besteht

3. Uhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der Oberseite des Abstandsblockes (16) wenigstens zwei Paßstifte (66,68) abstehen, mit denen sowohl das Substrat (18) als auch der Deckel (24) in Eingriff stehen.