DE2751797A1

DE2751797A1 - Electrically driven wrist watch - has charging circuit with generator connected to inertia rotor operated by watch movement

Info

Publication number: DE2751797A1
Application number: DE19772751797
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Phys Haub; Hartmut Kronenberg
Original assignee: Quarz Zeit AG
Current assignee: Quarz Zeit AG
Priority date: 1977-11-19
Filing date: 1977-11-19
Publication date: 1979-05-23
Also published as: JPS5479679A

Abstract

The electrically driven watch has a time signal generating stage and a display stage. There is also a small battery provided for supplying the energy. The battery is connected to a charging circuit. The charging circuit (4) contains a generator (6) whose moving parts are connected to an inertia rotor (7), which is operated by the movements of the watch. There is a fixed coil (9, 10, 11) and permanent magnets (8), which are connected to the rotor. Each permanent magnet is elongated and has several poles.

Description

Elektrische Uhr, insbesondere Armbanduhr Electric clock, in particular wristwatch

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Uhr, insbesondere eine Armbanduhr, mit einer ein Zeitsignal erzeugenden Stufe und einer Anzeigestufe sowie einem diese speisenden Kleinstakkumulator, der an eine Ladeeinrichtung angeschlossen ist.The invention relates to an electric clock, in particular a wristwatch, with a stage generating a time signal and a display stage as well as a small accumulator which feeds these and which is connected to a charging device is.

Bekannte elektrische Uhren verschiedener Ausführungs- und Verwendungsformen enthalten im allgemeinen Trockenbatterien, häufig aber auch Kleinstakkumulatoren zum Betrieb der zeitgebenden Stufe und der Stufe zum digitalen oder analogen Anzeigen der jeweiligen Uhrzeit.Known electrical clocks of various designs and uses generally contain dry batteries, but often also contain small accumulators to operate the timing stage and the stage for digital or analog display the respective time.

Insbesondere in Armbanduhren werden nahezu ausschlieBlich Kleinstakkumulatoren zur Stromversorgung vorgesehen. Trotz eines im allgemeinen recht geringen Stromverbrauchs der Uhrwerke haben die Batterien bzw. Kleinstakkumulatoren eine Lebensdauer von ungefähr 6 bis 15 Monaten, Je nach der verwendeten Anzeigeart - Leuchtdioden, Flüssigkristalle, mechanisch bewegte Zeiger - und den vorgesehenen Zusatzeinrichtungen, wie Wecksysteme, Zifferblattbeleuchtung etc.Small accumulators are almost exclusively used in wristwatches in particular intended for power supply. Despite a generally very low power consumption of the clockworks, the batteries or small accumulators have a lifespan of approx. 6 to 15 months, depending on the type of display used - light-emitting diodes, liquid crystals, mechanically moved pointers - and the additional equipment provided, such as wake-up systems, Dial lighting etc.

Da eine solche Lebensdauer häufig als unerwünscht kurz angesehen wird, sind elektrische Uhren mit einer Ladeeinrichtung für den Kleinstakkumulator entwickelt worden. Bei einer bekannten Uhr enthält die Ladeeinrichtung als Energiequelle mehrere Solarzellen, di während des Tages oder auch bei künstlicher Beleuchtung die für den Aufladevorgang des Kleinakkumulators erforderliche Energie liefern. Die Solarzellen sind bei Großuhren auf der Gehäuseoberfläche angeordnet und bei Armbanduhren im allgemeinen auf dem Zifferblatt oder auch hinter einem Zifferblattausschnitt. Infolgedessen beeinflussen sie in ganz erheblichem Umfang die Formgebung der Uhren und deren ästhetischen Gesamteindruck, was in vielen Fällen in höchstem Maße unerwünscht ist.Since such a service life is often viewed as undesirably short, electric clocks with a charging device for the small accumulator are developed been. In a known watch, the charging device contains several as an energy source Solar cells that are used during the day or with artificial lighting supply the energy required for charging the small accumulator. The solar cells are arranged on the surface of the case of large clocks and in the general on the dial or behind a Dial cutout. As a result, they have a considerable influence on the design of the watches and their overall aesthetic impression, which in many cases is highly undesirable is.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung überwunden werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Uhr mit einer Ladeeinrichtung zu schaffen, bei der die Ladeeinrichtung oder Teile davon von außen nicht sichtbar sind und sie darüber hinaus so aufgebaut ist, daß sie auch bei Uhren kleiner Abmessungen ohne oder allenfalls mit geringer Beeinflussung der Formgebung der Uhr verwendbar ist.These disadvantages are intended to be overcome by the invention. It is therefore the object of the invention to provide a watch with a charging device which the charging device or parts of it are not visible from the outside and they are above it is also constructed in such a way that it can be used even with small clocks without or at most can be used with little influence on the shape of the watch.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ladeeinrichtung eine Generatormaschine enthält, deren beweglicher Teil mit einem durch die Bewegung der Uhr betätigbaren Trägheitsrotor gekuppelt ist.This object is achieved according to the invention in that the charging device contains a generator machine, the moving part of which with one by the movement the clock-actuated inertia rotor is coupled.

Eine solche durch einen Trägheitsrotor angetriebene Generatormaschine kann vollständig innerhalb des Uhrgehäuses von außen unsichtbar angeordnet werden, wobei ihr Bauvolumen äußerst klein gehalten werden kann. Der Trägheitsrotor, der beispielsweise bei einer Zeigeruhr konzentrisch zur Zeigerachse gelagert sein kann, kann verhältnismäßig dünn ausgeführt sein, ohne daß dies nachteilige Wirkungen auf den Betrieb des Generators hätte. Die ortsfesten Teile des Generators können darüber hinaus in Zwischenräumen des Uhrwerksaufbaus angeordnet werden, so daß für diese kein zusätzlicher Platzbedarf berücksichtigt werden muß. Ein besonderer Vorteil einer solchen Ladeeinrichtung besteht darin, daß sie völlig licht- bzw. beleuchtungsunabhängig ist.Such a generator machine driven by an inertial rotor can be arranged completely invisible from the outside inside the watch case, whereby their construction volume can be kept extremely small. The inertial rotor that For example, in the case of a pointer watch, it can be mounted concentrically to the pointer axis, can be made relatively thin without this having adverse effects the operation of the generator would have. The stationary parts of the generator can use it can also be arranged in the spaces of the clockwork structure, so that for this no additional space needs to be taken into account. A particular advantage such a charging device is that it is completely independent of light or lighting is.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Generator mindestens eine ortsfeste Spule und mindestens einen mit dem Trägheitsrotor gekuppelten Dauermagneten. Bei jeder Drehung des Trägheitsrotors aufgrund einer Bewegung der Uhr wird hierbei der Dauermagnet &ber die ortsfeste Spule bewegt und induziert in dieser eine Spannung, die zur Ladung des Kleinstakkumulators herangezogen werden kann. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, den bzw. die Dauermagnete am Trägheitsrotor zu befestigen. Die Befestigung kann durch Kleben oder auch durch Festklemmen des bzw. der Dauermagnete zwischen entsprechenden am Trägheitsrotor angeformten Lappen erfolgen. Als besonders zweckmäßig hat es sich darüber hinaus erwiesen, jeden Dauermagneten langgestreckt und mehrpolig magnetisiert auszubilden. Auf diese Weise läßt sich der Wirkungsgrad der Generatormaschine nicht unwesentlich erhöhen.According to an advantageous embodiment of the invention, the Generator at least one stationary coil and at least one with the inertial rotor coupled permanent magnets. Each time the Inertial rotor Due to the movement of the clock, the permanent magnet becomes over the stationary The coil moves and induces a voltage in it, which is used to charge the miniature accumulator can be used. It has proven to be useful to use the permanent magnet or magnets to be attached to the inertia rotor. The attachment can be by gluing or by Clamping the permanent magnet (s) between corresponding ones on the inertia rotor molded flaps are made. It has also proven to be particularly useful proven to make every permanent magnet elongated and multi-pole magnetized. In this way, the efficiency of the generator machine can not be insignificant raise.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform besteht der Trägheitsrotor aus einem dauermagnetischen Werkstoff, der ein- oder mehrpolig magnetisiert ist. Eine solche Ausführungsform besitzt gegenüber der zuvor beschriebenen im wesentlichen montagetechnische Vorteile, da der bzw. die Dauermagnete nicht mehr gesondert hergestellt und am Trägheitsrotor befestigt werden müssen. Von gewissem Nachteil ist, daß ein derartiger Trägheitsrotor verhältnismäßig teuer ist, da zu seiner Herstellung besondere Magnetmaterialien, beispielsweise Platin-Kobalt-Legierungen, verwendet werden müssen, die die Herstellung dünner Trägheitsrotoren erlauben.According to another advantageous embodiment, there is the inertial rotor made of a permanently magnetic material that is magnetized with one or more poles. Such an embodiment has essentially compared to that described above advantages in terms of assembly technology, since the permanent magnet or magnets are no longer manufactured separately and must be attached to the inertia rotor. There is a certain disadvantage that a such an inertia rotor is relatively expensive, as special for its manufacture Magnetic materials, e.g. platinum-cobalt alloys, must be used, which allow the manufacture of thin inertial rotors.

In Sonderfällen kann darüber hinaus eine Ausführungsform vorteilhaft sein, bei der der Generator mindestens eine auf dem Trägheitsrotor sitzende Spule umfaßt, die mit mindestens einem ortsfesten Dauermagneten zusammenwirkt.In special cases, an embodiment can also be advantageous in which the generator has at least one coil seated on the inertial rotor comprises, which cooperates with at least one stationary permanent magnet.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele enthalt, näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Aufsicht auf Ladeeinrichtung mit am Trägheitsrotor befestigtem Dauermagneten, Figur 2 eine Aufsicht auf eine Ladeeinrichtung mit einem dauermagnetischen Trägheitsrotor und Figur 3 eine Aufsicht auf eine Ladeeinrichtung mit einem mehrere Spulen tragenden Trägheitsrotor.The invention is based on the drawing, which is in part schematic Representation contains exemplary embodiments, explained in more detail. Figure 1 shows a Top view of the loading device with permanent magnets attached to the inertia rotor, figure 2 shows a plan view of a charging device with a permanently magnetic inertial rotor and FIG. 3 shows a plan view of a loading device with a loading device carrying a plurality of coils Inertial rotor.

In einem Uhrgehäuse 1 befindet sich auf einer Platine 2 ein Kleinakkumulator 3 zur Stromversorgung der nicht näher dargestellten Stufe zur Erzeugung eines Zeitsignals und der Anzeigestufe.A small accumulator is located on a circuit board 2 in a watch case 1 3 for supplying power to the stage, not shown, for generating a time signal and the display level.

Zum Laden des Kleinakkumulators 3 ist eine Ladeeinrichtung 4 vorhanden, die aus einem elektronischen Teil 5 besteht, der im wesentlichen eine Gleichrichterschaltung enthält, sowie einer Generatormaschine 6, die mit dem elektronischen Teil 5 verbunden ist.A charging device 4 is available for charging the small accumulator 3, which consists of an electronic part 5 which is essentially a rectifier circuit contains, and a generator machine 6, which is connected to the electronic part 5 is.

Bei der Ausführungsform nach Figur 1 umfaßt die Generatormaschine 6 einen Trägheitsrotor 7, der in einem zentralen Punkt auf der Platine 2 gelagert ist und in seinem Randbereich einen Dauermagneten 8 trägt, der auf den Trägheitsrotor 7 aufgeklebt ist, sowie drei Spulen 9, 10 und 11. Diese liegen auf dem Bewegungskreis des Dauermagneten 8 und sind an verschiedenen frei wählbaren Stellen im Gehäuse 1 angeordnet.In the embodiment of Figure 1, the generator machine comprises 6 an inertial rotor 7, which is mounted in a central point on the board 2 is and carries a permanent magnet 8 in its edge area, which is on the inertial rotor 7 is glued on, as well as three coils 9, 10 and 11. These lie on the movement circle of the permanent magnet 8 and are at various freely selectable locations in the housing 1 arranged.

Die Spulen 9, 10 und 11 sind in Reihe geschaltet, können aber auch parallel zueinander an den elektronischen Teil 5 angeschlossen sein.The coils 9, 10 and 11 are connected in series, but can also be connected to the electronic part 5 in parallel with one another.

Bei der Ausführungsform nach Figur 2 besteht der Trägheitsrotor 7' der Generatormaschine 6' aus einem mehrpolig magnetisierten Dauermagnetmaterial. Die Generatormaschine 6' enthält darüber hinaus ledig lich zwei Spulen 9' und 10'.In the embodiment according to Figure 2, the inertia rotor 7 ' the generator machine 6 'made of a multi-pole magnetized permanent magnet material. The generator machine 6 'also contains only Lich two coils 9' and 10 '.

Bei der Generatormaschine 6" sind auf dem Trägheitsrotor 7" fünf Spulen 12 befestigt, die mit auf der Platine 2 angeordneten Dauermagneten 13 und 14 zusammenwirken. Die Spulen 12 sind hintereinander geschaltet und über zwei Schleifkontakte mit dem elektronischen Teil 5 verbunden, derart, daß bei einer Induktion einer Spannung in einer der Spulen aufgrund der Relativbewegung zwischen den Spulen und den Dauermagneten diese über die Schleifkontakte an den elektronischen Teil 5 abgegeben wird.In the case of the generator machine 6 ″, there are five coils on the inertia rotor 7 ″ 12 attached, which cooperate with permanent magnets 13 and 14 arranged on the circuit board 2. The coils 12 are connected in series and have two sliding contacts with the electronic part 5 connected in such a way that upon induction a voltage in one of the coils due to the relative movement between the coils and the permanent magnet this via the sliding contacts to the electronic part 5 is delivered.

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Claims

Claims 1. Electric clock, in particular wristwatch, with a stage generating a time signal and a display stage and one of these feeding small accumulator, which is connected to a charging device, thereby characterized in that the charging device (4, 4 ', 4 ") is a generator machine (6, 6', 6 "), the moving part of which can be actuated by moving the clock Inertial rotor (7, 7 ', 7 ") is coupled.

2. Electric clock according to claim 1, characterized in that the Generator machine (6, 6 ') at least one stationary coil (9, 10, 11; 9', 10 ') and comprises at least one permanent magnet (8) coupled to the inertia rotor (7, 7 ').

3. Electric clock according to claim 2, characterized in that the or the permanent magnets (8) are attached to the inertia rotor (7).

4. Electric clock according to claim 2 or 3, characterized in that that each permanent magnet (8) is elongated and magnetized with multiple poles.

5. Electric clock according to claim 2, characterized in that the Inertia rotor (7 ') consists of a permanently magnetic Berkstoff and one or is multi-pole magnetized.

6. Electric clock according to claim 1, characterized in that the Generator machine t6 ") at least one coil sitting on the inertial rotor (7") (12) which cooperates with at least one stationary permanent magnet (13,14).