DE2715619A1

DE2715619A1 - Elektronische uhr

Info

Publication number: DE2715619A1
Application number: DE19772715619
Authority: DE
Inventors: Tadashi Sakuma
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1976-04-16
Filing date: 1977-04-07
Publication date: 1978-01-05
Also published as: CH620327B; HK19982A; DE2715619C2; CH620327GA3; JPS52127268A; FR2348519B1; JPS6041745B2; US4143510A; FR2348519A1; GB1540502A

Description

O a APR. 1977

DIPL.-PHYS. F. ENDLICH D ■ ΘΟ34 UNTERPFAFFENHOFEN

PATENTANWALT *" postfach _S/_si

TELEFON

(MÜNCHEN) »4 Se 38

PHON E

DIPL.-PHYS. F ENDLICH. D-8034 UNTERPFAFFENHOFEN, POSTP.

TELEX: 82 173O

Meine Aktei D-4222

Kabuehiki Kaisha Daini Seikosha Tokyo, Japan

Elektronische Uhr

Die Erfindung betrifft eine elektronische Uhr gemäß dem Oberbe griff des Hauptanspruchs.

Bei den bekannten elektronischen Uhren, insbesondere Armbanduhren treten bei der Einstellung der Zeiger im Gegenuhrzeigersinn und im Uhrzeigersinn unterschiedliche Bedingungen auf, wie sie nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 näher erläutert sind. Wenn eine derartige Quarzkristalluhr nach einer Handeinstellung den Betrieb wieder aufnimmt, dreht sich das Antriebsritzel nach einer Sekunde, wenn eine Einstellung von Hand in den einer Sekunde entsprechenden Schritten ausgeführt ist; Wenn dagegen eine Nachstellung im Uhrzeigersinn ausgeführt ist, bewegt sich das Minutenrad und der Minutentrieb nicht, bis der Totgang zwischen jedem Zahnrad vollständig kompensiert ist, selbst wenn eich das Antriebe-

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ritzel dreht. Dies wirkt sich nachteilig auf eine Uhr mit zwei Zeigern insofern aus, als eine Verzögerung hervorgerufen wird} bei einer Uhr, bei der die Zeiger in der Mitte angeordnet sind ergibt dies eine Abweichung bzw. ein Auseinandergehen der Minuten- und Sekundenzeiger. Dies ist insofern unvorteilhaft, weil angenommen wird, daß die Zeiger einer Uhr üblicherweise im Uhrzeigersinn verstellt oder eingestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekannten elektronischen Uhren, d.h. Uhren mit elektronischem Antrieb, insbesondere Armbanduhren, auftretenden Nachteile und Schwierigkeiten zu beseitigen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich

aus dem Unteranspruch.

Bei der erfindungsgemäBen elektronischen Uhr, vorzugsweise Armbanduhr, wird der Fehler der Zeitverzögerung sowohl bei einer Einstellung der Zeiger von Hand im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn auf einem Minimum gehalten; die Erfindung läßt sich insbesondere in Quarzkristall-Uhren mit zwei Zeigern anwenden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigent

Fig. 1 den Eingriffszustand des Werks einer bekannten Quarzkrietall-Uhr, solange die Zeiger der Uhr sich bewegen,

Pig. 2 den Eingriffszustand des Werks nach Fig. 1, wenn die Zeiger im Uhrzeigersinn verstellt werden,

Pig. 3 den Eingriffszustand des Werks einer Quarzkristall-Uhr gemäß der Erfindung während der Bewegung der Zeiger,

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* Il IbB19

Pig. 4 den Eingriffszustand des Werks bei der erfindungegemäßen Uhr, wenn die Zeiger im Uhrzeigersinn nachgestellt werden,

Fig. 5 den Eingriffszustand des Werks einer Quarzkristall-Uhr gemäß der Erfindung, wenn die Zeiger im Gegenuhrzeigereinn nachgestellt werden,

Fig. 6 ein Zeitdiagramm der Motor- oder Antriebe-Steuerimpulse für die erfindungsgemäße Uhr, und

Fig. 7 die bei der erfindungsgemäßen uhr verwendete elektronische Schaltung.

Das bei bekannten Quarzkristall-Uhren verwendete Uhr-Werk weist gemäß den Fig. 1 und 2 im allgemeinen ein Antriebsritzel 1, welches mit einem Antrieb bzw. Motor verbunden ist, ein viertes Zahnrad 2, ein viertes Antriebsrad 3» ein drittes Zahnrad 4> ein drittes Antriebsrad 5, ein Minutenrad und einen Minutentrieb 6 auf, an dem ein Minutenzeiger 12 befestigt ist. Während des normalen Zustande zur Einstellung bzw. Nachstellung der Zeiger bildet das Antriebsrad 1 den Antrieb des Getriebes oder Räderwerke der Uhr, wie dies aus Fig. 1 hervorgeht. Wenn die Zeiger im Gegenuhrzeigersinn verstellt werden, ergibt sich der in Fig. 1 gezeigte Eingriffezustand, da das Antriebsritzel 1 angehalten wird. Bei einer Verstellung der Zeiger im Uhrzeigersinn ergibt sich jedoch ein Totgang im Räderwerk, wie dies in Fig.* 2 gezeigt ist, wobei sich dieser Zustand gegenüber dem Eingriffszustand nach Fig. 1 unterscheidet. Wenn die Quarzkristall-Uhr nach einer manuell ausgeführten Nachstellung wieder in Betrieb gesetzt wird, beginnt sich das Antrieberitzel 1 nach einer Sekunde zu drehen, wenn die Handeinstellung bzw. die Zeigereineteilung von Hand in Sekunden-Schritten auegeführt wi*rd. Direkt nach der Verstellung im Uhrzeigersinn, d.h. in dem in Fig. 2 gezeigten Zustand bewegt sich jedoch das Hinutenrad und der Minutentrieb 6 (Minutenzeiger 12) nicht, bie der Totgang zwischen jedem Zahnrad vollständig kompensiert ist, selbst

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wenn eich das Antriebsritzel 1 dreht. Diea führt zu der eingange erläuterten Verzögerung und den angegebenen Nachteilen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 7 wird nunmehr die Erfindung näher erläutert.

Bei den in Fig. 3 bis 5 gezeigten Räderwerken ist ein Antriebaritzel 1 vorgesehen, welches konzentrisch zu einem Antrieb oder Motor vorgesehen ist. Ferner ist ein viertes Zahnrad 2, ein viertes Antriebsrad 3» ein drittes Zahnrad 4 und ein drittes Antriebsrad 5 sowie ein Minutenrad und Minutentrieb 6 vorgesehen. Mit 7 ist ein Friktionsrad bezeichnet, welches in Reibungaeingriff mit der Achse des Minutenrads und Minutentriebs 6 steht. Außerdem ist ein Minutentrieb θ und ein Minutenrad 9 vorgesehen, welches zusammen mit dem Minutentrieb θ als ein einziger Körper ausgebildet ist. Auf einem Vierteltrieb 10 (des Minutenzeigers) ist ein Minutenzeiger 12 befestigt. Auf einem Stundenrad 11 ist ein Stundenzeiger 13 fest angeordnet. Mit 14 ist ein Einstellrad bezeichnet, welches mit dem Friktionsrad 7 in Eingriff steht; ein Kupplungerad oder Kupplungselement I5 befindet sich in Eingriff mit dem Einstellrad Η während der Zeigernachstellung.

In Fig. 3 iet der Eingriffszustand des Räderwerks während des Normalbetriebe dargestellt. Dabei ist in dem Räderwerk vom Antriebsritzel 1 (Hauptrad) bis zum Vierteltrieb 10 eine vollständige Kompensation (des Totgangs) in der richtigen Richtung erfolgt.

Im folgenden wird der Totgang zwischen jedem Zahnrad näher erläutert. Wenn die Zeiger im Uhrzeigersinn nachgestellt werden, tritt ein Totgang zwischen jedem Zahnrad von dem Antriebsritzel 1 bis zum Minutenrad bzw. Minutentrieb 6 auf, welcher sich gegenüber dem Normalbetrieb nach Fig.. 4 unterscheide·t. V/enn die Zeiger im Gegenuhrzeigersinn verateilt worden, tritt zwischen den Zahnrädern, beginnend mit dem Friktionsrad 7 bis zum Viertel trieb 10 ein Totgang auf, der sich gegenüber dem NormalbetriebuzusLand unterscheidet. Somit fcrL t.L bezüglich bentimmter Zahnräder zwischen

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dem Antriebsritzel 1 und dem Vierteltrieb 10 ein entsprechender Totgang unabhängig von der Richtung der von Hand auszuführenden Zeigernachateilung auf. Nach der manuellen Nachstellung beginnt sich der Vierteltrieb 10 zu drehen, nachdem das Antriebaritzel 1 sich mehrere Male gedreht hat. Wenn die erläuterte Bewegung dea Räderwerks in der beschriebenen Weiee belassen wird, tritt somit eine Verzögerung bezüglich der Uhr auf; um dies zu vermeiden, wird eine elektrische Schaltung vorgesehen, die gemäß Fig. 6 einen Antriebs- oder Steuerimpuls an einen Motor oder Antrieb anlegt, wenn die Rückstellung und die Steuerung des Räderwerke nach Beendigung der Zeigerverstellung aufgehoben wird. In Fig. 1 bezeichnet das Zeicheni£\den Zeitpunkt, an welchem die Rückstellung oder Löschung der elektronischen Schaltung aufgehoben wird, während mit T das Zeitintervall des Motorbetriebs angegeben ist. Die Periode T ergibt sich auf Grund des Aufbaus des Räderwerks der Uhr und beträgt beispielsweise eine Sekunde, zwei Sekunden, fünf Sekunden oder dergleichen. Die Zahl der Steuerimpulse, die während der ersten Periode T nach Aufhebung der Rückstellung erzeugt wird, wird entsprechend der Drehung des Antriebsritzela 1 festgelegt, wobei die Zahl der Steuerimpulse groß genug sein muß, um den Totgang des Räderwerks nach dur Zeigerverstellung zu kompensieren. Die Impulsbreite bzw. Impulsfrequenz der in Fig. 6 gezeigten Impulse wird ferner derart festgelegt, daß der jeweilige Eingriffszustand zwischen den Zahnrädern berücksichtigt wird, so daß der Totgang nach der Zeigerverstellung entsprechend den Fig. und 5 durch die gleiche Drehung des Antriebsritzels 1, d.h. durch den gleichen Umdrehungswert des Antriebsritzels 1, kompensiert wird.

Zur Erzeugung des in FLg. 6 gezeigten Steuerimpulses dient die in Fig. 7 gezeigte Schaltung, die eroichtlicherweise so viel Steuerimpulse erzeugt, daß der Totgang kompensiert wird.

Die in Fir. 7 dar;;<-ate LL te elektronisch« Schaltung entspricht im wesentlichen der in der filteren Λ mn« 1 ilun_t; P 2G 49 IW* iin^ugebnnen Schaltung. Di« elektronische Schaltung weiut oine ,i 1Igumoin mit JO

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bezeichnete Oszillatoreinheit, eine Teilerschaltung 21, eine Steuerschaltung 22 und einen Schalter 23 auf. Der Schalter 23 wird durch entsprechende Betätigung der Stellwelle der Uhr geschlossen oder geöffnet. Die Steuerschaltung 22 enthält ein RS-Flip-Flop 24, ein NOR-Gatter 25, einen Inverter 26, ein NAND- Gatter 2? und Inverter 2Θ, 29. Mit 30 ist ein schnell wirkender Schalter (speedy feed-Schalter) angegeben. Die Steuerschaltung wird 8omit durch das Signal der Teilerschaltung 21 und das Signal des Sohalters 23 angesteuert, so daß die Teilerschaltung 21 das Ausgangesignal der Steuer- oder Kontrollschaltung 22 empfängt.

Der Schalter 23 iet geöffnet, wenn die elektronische Uhr ihre normale Betriebefunktion ausführt, während er geschlossen ist, wenn eine Zeigerverstellung bzw. Handverstellung ausgeführt wird; in letzterem Fall wird am Anschluß a ein Signalpegel "0" erreicht.

Nach Verstellung des Sekundenzeigers wird der Schalter 23 in den geöffneten Zustand verbracht, infolgedessen am Anschluß a der Signalpegel "1" erreicht wird.

Die Teilersohaltung 21 weist mehrere Teilerstufen bzw. Zähler auf, die vom rüokgestellten oder gelöschten Zustand an zu zählen beginnen .

Das Ausgangssignal f des RS-Flip-Flops 24 wird (nach Beginn des Zählvorgangeβ) auf den Wert "1" umgeschaltet, während der An- sohlufi h auf den logischen'Signalpegel "1" verbracht wird. Dem zufolge wird die an dem Anschluß i vorliegende Ausgangsimpuls kette am Anschluß k ausgegeben.

Am Anschluß f (Fig. 7) wird ein Signal mit dem Wert "0" abgegeben, da das RS-Flip-Flop 24 einen Ausgang liefert, wenn der Ausgang das Inverters 2Θ (Leitung e) einen Signalwert bzw. ein Signalpotential "1" aufweist.

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Obgleich der in Fig. 7 gezeigte Zähler durch eine Teilerschaltung 21 gebildet ist, läßt eich auch jeder andere Zähler verwenden.

Wenn an dem Eingang f ein Signalpotential "0" auftritt, ergibt eich auf der Leitung h ein Potential "0"; diese Signalpotentiale oder Signalwerte können auch als logische Werte bezeichnet werden. Somit wird am Anschluß Y «ίηρ normale Ausgangsimpulskette erzeugt, d.h. am Anschluß k er;;i ■ ι. eich das durch eine logieohe UND-Verknüpfung definierte Ausgangssignal auf Grund der die Eingänge zu der betreffenden UND-Schaltung darstellenden Leitungen i, b, c, d und j.

Wenn am Anschluß k ein Signalwert "1" auf Grund der Betätigung des Schalters 30 erzeugt wird, wird eine Impulskette an diesem Anschluß k in gleicher Weise erzeugt, wie bei der Verstellung des Schalters 23 vom geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand.

Die Zahl der in dem ersten Zeitabschnitt T (Fig. 6) nach Aufhebung der Rückstellung bzw. Löschung erzeugten Impulse entspricht ersichtlicherweise der Drehung des Antriebsritzels 1 und muß eo groß sein, um den Totgang des Räderwerks nach Ausführung einer Sekundenzeigerverstellung zu kompensieren.

Bei der Erfindung wird somit der Totgang nach einer Sekundenzeigervereteilung entsprechend den Fig. 4 und 5 durch eine'Drehung dee Antriebsritzels 1 kompensiert, wobei die Impulsform, d.h. die Impulsbreite und die Impulsfrequenz so gewählt werden müssen, daß der Eingriffszustand zwischen den Zahnrädern berücksichtigt wird, um die gewünschte Kompensation des Totganges sicherzustellen.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung kann somit jeder Totgang naoh einer manuellen Verstellung der Zeiger bzw. des Sekundenzeigers unverzüglich dadurch kompensiert werden, daß eine elektrische

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Schaltung eine entsprechende Steuerung ausführt, so daß eine exakte Zeigereineteilung bei der erfindungsgemäßen Armbanduhr realisierbar ist. Somit wird unabhängig von der Richtung der Verstellung des Zeigers eine exakte Zeigereinstellung bei einer Quarzkristall- Uhr naoh der Erfindung gewährleistet.

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Leerseite

Claims

DIP L.-PHY S. F. ENDLICH ο ■ So₃₄ unterpfaffenhofen 0 6. APi^. 1977

PATENTANWALT postfach

pmon7^N «München» B4 3.3.

CABLE ADDRESS: PHV*. Ψ. KNOLlCH, O-BO34 UNTEHPFAFFENHOFEN. POSTF.

TELEX: 82 I73O

Meine Aktei D-4222

Kabuahiki Kaisha Daini Seikosha Tokyo, Japan

Patentansprüche

1J Elektronische Uhr, insbesondere Armbanduhr, mit einem Räderwerk, einem manuell betätigbaren Stellmechanismus und einem elektrischen Antrieb,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung (22) zur Abgabe eines Steuerimpulses vorgesehen ist, die durch das Ausgangssignal eines mit dem Stellmechanismus gekuppelten Schalters (23) und eine Zählerschaltung (21) aneteuerbar ist und während eines vorbestimmten Zeitintervalls (T) nach Beendigung einer Zeigerverstellung zur Kompensation des Totgangs des Räderwerks eine De3timmte Zahl von Steuerimpulsen liefert, wobei der Totgang des Räderwerks bei einer Zeigerverstellung im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigereinn nahezu gleich ist.
2. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der von der Schaltung (22) erzeugten Steuerimpulse der Drehung des Antriebsritzels (1) des Räderwerke während der Totzeit des Radwerks entspricht.

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