DE69207938T2

DE69207938T2 - Skalenanzeigevorrichtung für ein Messinstrument mit elektronischen Bauteilen wie eine Schaltuhr

Info

Publication number: DE69207938T2
Application number: DE69207938T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Yamamoto
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1991-03-30
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2012-03-31
Also published as: DK0507529T3; ATE133800T1; EP0507529B1; US5245944A; KR920018542A; JPH04303531A; KR100194478B1; ES2085564T3; DE69207938D1; EP0507529A1; JP3250228B2

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Skalenanzeigevorrichtung für elektronische Bauteile. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Antriebsmechanismus und ein Zeichenblatt zur Änderung des angezeigten Maßstabs auf einem Meßgerät eines elektronischen Bauteils wie z.B. einer Schaltuhr.
Beispiele bestehender Skalenanzeigevorrichtungen finden sich im japanischen Amtsblatt für Gebrauchsmuster (Kokai kooho) Nr. Heisei 2-7838 und im japanischen Amtsblatt für Patentschriften (Kokai kokho) Nr. Showa 63-10819.
Die in 2-7838 beschriebene Vorrichtung wird in den Figuren 7 und 8 des Stands der Technik veranschaulicht. Wie man darin sieht, sind sechs Gruppen an Zahlenzeichen 2 für die Zeitanzeige, wobei jede aus vier Zahlenzeichen besteht, auf einer Seite eines Anzeigezahnrads 1, das aus einer runden Platte mit Loch besteht, aufgedruckt. Das Anzeigezahnrad 1 dreht sich durch das Zahnrad 3 um seine Achse, die auch die Achse der Rundskala 8 ist. Dadurch erscheinen die Zeitanzeigezahlen 2 hintereinander im Anzeigefenster 6a, das eines der Anzeigefenster 6 im Skalenfeld 5 auf der Vorderseite der Schaltuhr 4 ist. Beispielsweise kännten die Zahlenzeichen in der Abfolge "8", "4", "0,8", "0,4" erscheinen. Anders ausgedrückt bewirkt die Rotation des Zahnrads 1 eine Änderung der Zahlenzeichen auf der Skala. Das Zahnrad 7 ist das Antriebsritzel, das eine Drehung des Anzeigezahnrads 1 bewirkt.
In der oben beschriebenen bestehenden Schaltuhr dreht sich jeder Teil des oben erwähnten Anzeigezahnrads 1 konzentrisch um die Welle der Rundskala 8. Daher müssen alle Zeitanzeigezahlen 2 auf einem einzigen Kreisumfang gedruckt werden, wobei sich die Welle im Mittelpunkt befindet. Wenn die Außendimensionen der Schaltuhr 4 fix sind, sind die Zeitanzeigezahlen 2 notwendigerweise klein und die Zahlenzeichen auf der Skala sch lech abzulesen. Damit die Zeitanzeigezahlen 2 perfekt mit den Anzeigefenstern 6 auf dem Skalenblatt 5 übereinstimmen sollen, müssen sie in einer leichten Neigung gedruckt werden, die dem Rotationswinkel des Anzeigezahnrads 1 entspricht. Dies ist während der Konstruktionsphase und in bezug auf die Qualitätskontrolle sehr zeit- und arbeitsaufwendig, da beim Drucken der Zeitanzeigezahlen 2 eine hohe Genauigkeit erforderlich ist.
Die in 63-10819 beschriebene Vorrichtung löst die größen- und neigungsbezogenen Probleme der Zeichen durch Verwendung eines extrem komplexen Zahnradsystems, um die Zeichenpatte in nichtkonzentrischer Weise zu bewegen. Neben einer Kostensteigerung durch die große Anzahl an Bauteilen erfordert die Vorrichtung aus 63- 10819 einen "zweiseitigen" Zusammenbau (d.h. die Zahnradsysteme müssen von vorne und hinten zusammengesetzt werden), wodurch es notwendig ist, daß die Vorrichtung vor der Verbindung mit anderen Bauteilen vollständig zusammengesetzt wird. Dies ist ein Nachteil, da es wünschenswert sein kann, die Skalenanzeigevorrichtung erst dann von vorne zusammenzusetzen, nachdem der hintere Abschnitt z.B. an einer Platine befestigt wurde.

Zusammenfassung der Erfindung

Angesichts der obigen Nachteile des Stands der Technik stellt die vorliegende Erfindung eine Skalenanzeigevorrichtung bereit, die wenige bewegliche Teile braucht und leicht zusammenzubauen ist. Gemäß einer Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung der Erfindung ein Zeichenblatt mit einer Vielzahl an Zeichengruppen, die auf der Vorderseite davon aufgedruckt sind, wobei jede Zeichengruppe eine Vielzahl an Zeichen umfaßt, die um einen exzentrischen Kreis mit einem vorbestimmten Radius angeordnet sind; ein Skalenblatt angrenzend zur Zeichenplatte, wobei das Skalenblatt ein Fenster besitzt, das jeder der Vielzahl an Zeichengruppen entspricht, sodaß jeweils nur ein Zeichen in jeder Gruppe durch das Fenster gesehen werden kann; und exzentrische Rotationsmittel, die auf einem Getriebegehäuse zum Drehen der Zeichenplatte montiert sind, sodaß unterschiedliche Zeichen in jeder Gruppe durch das Fenster gesehen werden können, wobei die Mittel folgendes umfassen: ein um eine Achse drehbares Skalenwechselzahnrad, ein erstes Eingriffsmittel, das auf dem Skalenwechselzahnrad in einem Abstand vön der Achse ausgebildet ist, der gleich groß wie der vorbestimmte Radius ist, und ein zweites Eingriffsmittel, das zum drehbaren Eingriff in das erste Eingriffsmittel aut dem Zeichenblatt ausgebildet ist.
Der Zahnradmechan ismus der bevorzugten Ausführungsform ist folgendermaßen konstruiert. Entweder auf dem Skalenwechselzahnrad im Zahnradmechanismus oder auf der Rückseite des Ziffernblatts besitzt er einen kleinen Fortsatz, der um einen bestimmten Abstand in bezug auf die Rotationswelle des Skalenwechselzahnrads exzentrisch ist. Er besitzt ein kleines Loch, um in diesen Fortsatz auf der Platte oder dem Zahnrad (welches Element nun dem Fortsatz gegenüberliegt) einzugreifen, welches Loch sich um den exzentrischen Fortsatz drehen kann. Weiters besitzt er entweder auf der Vorderseite des Getriebegehäuses, die dem Ziffernblatt zugewandt ist, oder auf der Rückseite des Blatts, die dem Getriebegehäuse zugewandt ist, ringförmige Führungseemente mit Radien, die gleich wie der Abstand sind, um den der exzentrische Fortsatz vom Mittelpunkt versetzt liegt. Er besitzt auf der gegenüberliegenden Oberfläche einige Vorsprünge, die solcherart in die ringförmigen Führungselemente eingreifen, daß sie in ihrer Bewegung durch sie eingeschränkt sind. Er besitzt mehrere Zahlengruppen die auf der Vorderseite des Ziffernblatts zur Zeitanzeige eingeschrieben sind. Diese Zahlen, die entlang des Umfangs eines Kreises vorhanden sind, dessen Radius gleich groß wie die Exzentrizität des obigen exzentrischen Fortsatzes ist, stimmen mit der Position der Anzeigefenster überein.
Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Skalenwechselzahnrad gedreht, wenn die Skala eingestellt wird. Wenn dies eintritt, dreht sich jeder Teil eines Ziffernblatts, das mit dem Skalenwechselzahnrad verzahnt ist, exzentrisch und beschreibt dabei einen Kreisbogen, dessen Radius gleich groß wie die Exzentrizität des exzentrischen Fortsatzes ist.

Kurze Beschreibung der Abbildungen

Fig.1 ist eine Explosions-Schrägansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zeiteinstel Ivorrichtung für eine Schaltuhr.
Fig.2 ist eine Schrägansicht des Ziffernblatts in der von hinten gezeigten Ausführungsform.
Fig.3 ist eine Vorderansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zeiteinstellvorrichtung für eine Schaltuhr.
Fig.4 ist eine Vorderansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zeiteinstelvorrichtung für eine Schaltuhr mit abgenommener Rundskala und Skalenblatt.
Fig.5 zeigt die Funktionsweise der Zeiteinstelorrichtung für eine erfindungsgemäße Schaltuhr.
Fig.6 zeigt die Funktionsweise der Zeiteinstellungsvorrichtung für eine erfindungsgemäße Schaltuhr.
Fig.7 ist eine Vorderansicht eines Beispiels einer bestehenden Schaltuhr.
Fig.8 ist eine Vorderansicht des Anzeigezahnrads eines Beispiels einer bestehenden Schaltuhr.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Es folgt eine Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren. Diese zeigen die zu einer Schaltuhr zusammengesetzte Erfindung, doch sie ist nicht darauf beschränkt.
Wie aus Fig.1 ersichtlich, enthält die Indikatorvorrichtung ein Getriebegehäuse 10, einen Zahnradmechanismus 20, ein Ziffemblatt 30 und ein Skalenblatt 40.
Im Mittelpunkt des Getriebegehäuses 10 befindet sich ein zylindrischer Fortsatz 12. Im Mittelpunkt dieses Fortsatzes befindet sich ein Loch 11, in das eine nicht dargestellte Welle einer Rundskala 50 (Fig.3) eingeschoben wird. Im weggeschnittenen Segment 13 in der Ecke des Getriebegehäuses 10 befinden sich Einsetzlöcher 14 und 15, in die ein später beschriebenes Antriebsritzel 21 und Skalenwechselzahnrad 21 drehbar eingepaßt sind. Zwei Führungsstifte 16 und 17 ;ind an geeigneten Stellen vorgesehen. Die in Fig.3 gezeigte Indikatornadel 51 ist mii der Rundskala 50 verbunden und dreht sich gemeinsam mit ihr.
Der Zahnradmechanismus 20 umfaßt das Antriebsritzel 21 und das Skalenwechselzahnrad 23. Auf der nach außen ragenden Oberfläche des Antriebsritzels 21 befindet sich ein Schlitz 22, in den ein Schraubenzieher eingeschoben werden kann, um das Zahnrad zu drehen. Das Antriebsritzel 21 wird drehbar in das Einsetzloch 14 im Getriebegehäuse eingepaßt.
Das Skalenwechselzahnrad 23 dreht sich, da es mit dem Antriebsritzel 21 in Eingriff steht. Der Mitnehmer auf der unteren Fläche des Zahnrads 23 tritt mit dem Skaleneinstellungsmuster in Kontakt, um die Skala der Grenzzeit zu wechseln. Der exzentrische Fortsatz 24, der einstückig mit dem Zahnrad ausgebildet ist, ist in bezug auf die Rotationsachse um einen Abstand r exzentrisch (siehe Fig.5). Das Skalenwechselzahnrad 23 paßt in das Loch 15 im Getriebegehäuse 10, um sich drehen zu können.
Das Ziffemblatt 20 besteht aus einer fast runden Platte mit einem ausgeschnittenen Abschnitt 31. Auf der Oberfläche der Platte 30 befinden sich aufgedruckt sieben Gruppen an Anzeigezahlen (32a bis 32g), wobei sich vier Zahlen in jeder Gruppe befinden (siehe Fig.4). Zahlen 32a bis 32g sind entlang des Umfangs der Kreise angeordnet, deren Radien gleich der Exzentrizität r des exzentrischen Fortsatzes 24 sind. Wie aus Fig.2 ersichtlich, gibt es auf der Hinterseite des Ziffernblatts 30 ein Loch 33, in das der exzentrische Fortsatz 24 auf dem Skalenwechselzahnrad 23 paßt. Ringförmige Führungselemente 34 und 35 sind vorgesehen, um jeweils in Führungsstiffe 16 und 17 auf dem Getriebegehäuse 10 einzugreifen. Die Radien der Führungseemente 34 und 35 stimmen mit der Exzentrizität r überein.
Das Ziffemblatt 30 ist auf dem Getriebegehäuse 10 montiert, und der exzentrische Fortsatz 24 paßt in sein Loch 33. Wenn die Führungsstiffe 16 und 17 in die ringförmigen Führungselemente 34 und 35 eingreifen, paßt der zylindrische Fortsatz 12 auf dem Getriebegehäuse 10 problemlos in das Mittel loch 36 des Ziffernblatts 30; die Hinterseite des Ziffernblatts 30 und die Außenfläche des zylindrischen Fortsatzes 12 befinden sich praktisch in der gleichen Ebene.
Das Skalenbatt 40 besteht aus einer nahezu quadratischen Platte, die auf dem Getriebegehäuse 10 montiert werden kann. Im Mittelpunkt der Platte befindet sich ein Loch 41, in das die Welle der Rundskala 50 eingeschoben wird. Skaleneinteilungen 42 führen strahlenförmig von diesem Mittelpunkt weg. Angrenzend zu diesen Skaleneinteilungen 42 befinden sich Anzeigefenster 43a bis 439, die mit den Gruppen an Zeitanzeigezahlen 32a bis 32g korrespondieren. In einer Ecke des Skalenblatts 40 befindet sich das Einstellungsloch 44, durch das sich das Antriebsritzel 21 drehen kann, um die Zeitanzeigezahlen zu wechseln (4 Modi in der vorliegenden Ausführungsform).
Bezugnehmend auf Fig.1 zeigt 45 dds Einsteungsloch zum Wechsel der Zeitskala an; 46 zeigt das Anzeigefenster für Ze tinkremente an; 47 ist das Einstellungsloch zum Wechsel des Operationsmodus; und 48 ist das Anzeigefenster für den Operationsmodus.
Wenn im Betrieb ein Wechsel der angezeigten Skala erwünscht ist, wird das Antriebsritzel 21 um einen bestimmten Winkel durch das Drehen eines Schraubenziehers gedreht, der durch das Einstellungsloch 44 auf dem Skalenblatt 40 in den Schlitz 22 auf dem Antriebsritzel 21 eingeführt wird. Dies bewirkt auch eine Drehung des Skalenwechselzahnrads 23, das mit dem Antriebsritzel 23 in Eingriff steht. Der exzentrische Fortsatz 24 auf dem Skalenwechselzahnrad 23 dreht sich und beschreibt einen Kreisbogen mit enem Radius r, dessen Mittelpunkt die Welle des Skalenwechselzahnrads 23 ist (dargestellt durch die Punktlinie in Figuren 5 und 6). Ringförmige Führungselemente 34 und 35 auf der Hinterseite des Ziffernblatts 30 greifen in die Führungsstifte 16 und 17 auf der Vorderseite des Getriebegehäuses 10 ein, sodaß die Stifte mit den Führungselementen in Kontakt treten können. Der exzentrische Fortsatz 24 ist drehbar in ein Loch 33 auf dem Ziffernblatt 30 eingepaßt. In der Folge dreht sich jeder Teil des Ziffernblatts 30, geführt von Führungselementen und Stiften, exzentrisch und beschreibt dabei einen Kreisbogen mit Radius r, der gleich der Exzentrizität ist.
Wenn sich das Antriebsritzel 21 um einen bestimmten Winkel dreht, dreht sich jede Gruppe an Zeitanzeigezahlen 32a bis 32g exzentrisch, und die Zahlen werden jeweils einzeln durch die Anzeigefenster 43a bis 43g sichtbar. Auf diese Weise werden die Zahlen für die Skaleneinteilungen gewechselt.
Die erfindungsgemäße Skalenanzeigevorrichtung erfordert eine geringe Anzahl an Bauteilen und läßt sich leicht zusammensetzen. Da außerdem das Antriebsritzel 21 und das Skalenwechselzahnrad 23 voii der Vorderseite auf dem Getriebegehäuse 10 montiert werden, kann die Vorrichtung zusammengesetzt werden, selbst wenn die Hinterseite des Getriebegehäuses bereits an einem elektronischen Bauteil montiert ist. Aufgrund der geringeren Anzahl an Einzelteilen wird die für die Vorrichtung notwendige Tiefe verringert, wodurch sich eine flache Bauform ergibt. Da weiters die Gesamtzahl an beweglichen Teilen gering ist, wird die Gesamtreibungskraft reduziert, wodurch die Skala ohne Kraftaufwand geändert werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise sollten zumindest zwei ringförmige Führungseemente entweder auf dem Getriebegehäuse oder dem Ziffernblatt vorgesehen sein, doch drei sind auch akzeptabel. Die Führungsstifte können alternativ dazu auf dem Ziffembatt und die Führungselemente auf dem Getriebegehäuse vorhanden sein. Es muß sich kein exzentrischer Fortsatz auf dem Skalenwechselzahnrad befinden; stattdessen kann ein in bezug auf die Rotationsachse exzentrisches Loch auf dem Skalenwechselzahnrad vorgesehen sein, wobei sich der Fortsatz, der solcherart in das Loch eingreift, daß er sich drehen kann, auf dem Ziffernblatt befindet.

Claims

1. Skalenanzeigevorrichtung, umfassend:

ein Zeichenblatt mit einer Vielzahl an Zeichengruppen, die auf einer Vorderseite davon aufgedruckt sind, wobei jede Zeichengruppe eine Vielzahl an Zeichen umfaßt, die um einen exzentrischen Kreis mit einem vorbestimmten Radius angeordnet sind;

ein Skalenblatt, daß angrenzend zur Zeichenplatte angeordnet ist, wobei das Skalenbatt ein Fenster besitzt, das mit jeder der Vielzahl an Zeichengruppen korrespondiert, sodaß jeweils nur eines der Zeichen in jeder Gruppe durch das Fenster gesehen werden kann; und

exzentrische Rotationsmittel, die auf einem Getriebegehäuse zum Drehen der Zeichenplatte montiert sind, sodaß unterschiedliche Zeichen in jeder Gruppe durch das Fenster gesehen werden können, wohei die Mittel folgendes umfassen:

ein um eine Achse drehbares Skalenwechsel- bzw. -umschaltzahnrad,

ein erstes Eingriffsmittel, das auf dem Skalenwechsel- bzw. -umschaltzahrad in einem Abstand von der Achse ausgebildet ist, der gleich groß wie der vorbestimmte Radius ist, und

ein zweites Eingriffsmittel, das zum drehbaren Eingriff in das erste Eingriffsmittel auf dem Zeichenblatt ausgebildet ist.

2. Skalenanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, worin das erste Eingriffsmittel einen Fortsatz und das zweite Eingriffsmittel eine im Zeichenbatt ausgebildete Ausnehmung aufweist.

3. Skalenanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, weiters umfassend Führungsmittel zur führenden Drehung des Zeichenblatts, wobei die Führungsmittel ein ringförmiges, auf dem Zeichenblatt ausgebildetes Führungseement und einen auf dem Getriebegehäuse ausgebildeten Fortsatz umfassen, der mit dem ringförmigen Führungseement kommuniziert.

4. Skalenanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, weiters umfassend ein Antriebsritzel, das in das Skalenwechsel- bzw. -umschaltzahnrad eingreift.