DE69633407T2

DE69633407T2 - Elektronische Uhr

Info

Publication number: DE69633407T2
Application number: DE69633407T
Authority: DE
Inventors: Joji Suwa-shi Kitahara; Tatsuo Suwa-shi Hara
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-11-21
Filing date: 1996-11-21
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2016-11-22
Also published as: EP0908798A3; WO1997019391A1; EP0805380A4; EP0805380A1; DE69633144D1; EP0805380B1; EP0908797A2; DE69610487D1; HK1019099A1; JP3196215B2; CN1124526C; EP0908798A2; EP0908798B1; EP0908797B1; DE69633144T2; CN1178587A; HK1019098A1; DE69610487T2; US6012838A; CN1515967A

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Uhr mit einem sogenannten automatischen Wicklungsdynamo und insbesondere eine Technologie zur Verbesserung der Konstruktion einer derartigen elektronischen Uhr, um eine Verringerung der Dicke zu erzielen.
TECHNISCHE GRUNDLAGEN
In einer sogenannten elektronischen Uhr, die einen Kristalloszillator o.dgl. als Zeitbasis verwendet, wie in 1 gezeigt, ist ein Energieversorgungsteil 10 aus einem größenmäßig kleinen Dynamo 20 und einer sekundären Energieversorgung 30 aufgebaut, wobei ein Schrittmotor 40 durch die von dem Energieversorgungsteil 10 gelieferte Energie angetrieben wird. Ein Ohrenräderwerk 50 ist betriebsmäßig mit einem Motorrotor 42 des Schrittmotors 40 verbunden, so daß beispielsweise ein an einem Sekundenrad 52 angebrachter Sekundenzeiger 161 jede Sekunde intermittierend in 6°-Schritten gedreht wird.
Auf der anderen Seite umfaßt der Kleindynamo 20 einen Dynamorotor 21, der durch ein auf ihn übertragenes Drehmoment gedreht wird, einen Dynamostator 22, der in umgebender Beziehung zum Dynamorotor 21 angeordnet ist, sowie eine Dynamospule 23, die auf einen Magnetkern 24 gewickelt ist, welcher einen Magnetkreis zusammen mit dem Dynamostator 22 und dem Dynamorotor 21 bildet. Ein Dynamoräderwerk 60 zur Übertragung der Drehung einer Schwingmasse 25 bei gleichzeitiger Drehzahlerhöhung ist betriebsmäßig mit dem Dynamorotor 21 verbunden.
Auf dem Gebiet elektronischer Zeigeruhren besteht ein starkes Bedürfnis nach einer Dickenreduzierung selbst bei dem vorstehend angegebenen Typ mit Kleindynamo. Dieses Verlangen nach einer Dickenreduzierung kann allerdings nicht einfach dadurch befriedigt werden, daß die Größe oder Dicke verschiedener Teile, beispielsweise der Schwingmasse 25 als einer Komponente des Kleindynamos, verringert wird. Wenn beispielsweise die Dicke der Schwingmasse 25 verringert wird, würde die Massenunsymmetrie der Schwingmasse 25 in Winkelrichtung verringert werden und die Schwingmasse 25 würde sich nur schwer mit hoher Geschwindigkeit drehen. Weil notwendige Teile außerdem auf einer Leiterplatte 31 montiert sind, die einen Schaltungsteil bildet, kann dieser Schaltungsteil von der Größe und Dicke her nicht weiter verkleinert werden. Falls dennoch versucht wird, den Raum zu verkleinern, in dem der Schaltungsteil installiert ist, würde die Gefahr auftreten, daß sich die elektronischen Teile usw. und die Zahnräder des Dynamoräderwerks 60 und des Ohrenräderwerks 50 gegenseitig stören.
Eine Drehwelle des Dynamorotors 21 und eine Drehwelle des Dynamoräderwerks 60 sind oftmals jeweils mittels eines kleinen und einfachen, von einem Ringstein gebildeten Lagers gelagert. Bei einer Lagerkonstruktion mit einem Ringstein neigt jedoch ein auf die Drehwelle aufgebrachtes Schmiermittel dazu, sich bei Drehung der Drehwelle zur Umgebung hin zu verteilen. Wenn das verteilte Schmiermittel an dem Uhrenräderwerk 50 klebt, kann das Schmiermittel aufgrund seiner Viskosität anormale Bewegungen beim Antrieb der Zeiger verursachen, etwa einen Stopp oder eine Verzögerung eines der Zahnräder. Dies wirft bei herkömmlichen elektronischen Zeigeruhren das Problem auf, daß die Teile nicht in engerer Beziehung angeordnet werden können und deswegen die Dicke der Uhr nicht verringert werden kann.
Ferner wird bei herkömmlichen elektronischen Zeigeruhren, wie in 11 gezeigt, ein solches der Zahnräder des Dynamorädenwerks, das leicht dazu neigt, seitlichem Druck ausgesetzt zu sein, wie etwa ein Dynamorotorübersetzungsrad 62A (siehe 1), manchmal an seiner Drehwelle 20A mittels eines Kugellagers 28A gelagert. Das Kugellager 28A weist mehrere Kugeln 281A auf, welche um die Drehwelle 620A des Dynamorotorübersetzungsrads 62A angeordnet sind, ein ringförmiges Käfigstück 282A, welches die Kugeln 281A hält, sowie ein Sicherungsstück 283A, welches dem Käfigstück 282A benachbart angeordnet ist, um mit diesem so zusammenzuwirken, daß verhindert wird, daß die Kugeln 281A herausfallen. Die Kugeln 281A sind in Kontakt mit der Drehwelle 620A gehalten, um eine seitliche Schrägstellung der Drehwelle 620A zu begrenzen. Die Drehwelle 620A weist außerdem einen Stufenabschnitt 626A auf, der um sie herum gebildet ist, wobei der Stufenabschnitt 626A gegen das Sicherungsstück 283A stößt, um die Position der Drehwelle 620A in axialer Richtung zu begrenzen.
Die in 11 gezeigte Lagerkonstruktion hat allerdings das Problem, daß ein hoher Reibwiderstand zwischen dem Stufenabschnitt 626A und dem Sicherungsstück 283A auftritt, wenn die Drehwelle 620A gedreht wird. Die Entstehung eines hohen Reibwiderstands bedeutet, daß eine unnütze überschüssige Kraft benötigt wird, um die Drehwelle 620A zu drehen, und daß der Stufenabschnitt 626A oder das Sicherungsstück 283A stark verschleißen. Somit besteht die Notwendigkeit nach einer neuartigen Lagerkonstruktion, die in der Lage ist, die vorstehend angegebenen Probleme zu lösen. Allerdings kann eine Lagerkonstruktion, die bei der Lösung der vorstehend angegebenen Probleme erfolgreich ist, in der Praxis selbst dann nicht herangezogen werden, wenn sie mehr Platz benötigt, weil eine solche Lagerkonstruktion einer Dickenverringerung elektronischer Zeigeruhren entgegensteht.
Angesichts der vorstehend angegebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ausbildung einer elektronischen Uhr mit einge bautem Dynamo anzugeben, die die Konstruktion von ihrerseits in der Uhr angeordneten Teilen und die Gestaltung dieser Teile verbessern kann und die Gesamtdicke der elektronischen Uhr verringern kann.
ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine elektronische Uhr mit einer Basis angegeben, auf der ein Dynamo mit einem Dynamoräderwerk zur Übertragung einer externen Kraft auf einen Dynamorotor, eine sekundäre Energieversorgung zur Speicherung durch den Dynamo erzeugter elektrischer Energie, ein Schaltungsabschnitt mit einer Treiberschaltung, die mit Energie von der sekundären Energieversorgung versorgt wird, ein durch die Treiberschaltung angetriebener Schrittmotor sowie ein Uhrräderwerk zur Drehmomentübertragung von dem Schrittmotor auf ein Zeitanzeigeelement montiert sind, worin: die elektronische Uhr eine Schwingmasse zur Übertragung einer externen Kraft auf den Dynamorotor durch das Dynamoräderwerk enthält, wobei die Schwingmasse einen an der Basis gelagerten drehenden Mittelteil, einen um den drehenden Mittelteil herum ausgebildeten dünneren Wandabschnitt und einen um den dünneren Wandabschnitt herum ausgebildeten dickeren Wandabschnitt aufweist, wobei das Uhrräderwerk und das Dynamoräderwerk auf der Basis in einem Drehbereich des dünneren Wandabschnitts angeordnet sind, und ein Teil des Schaltungsabschnitts, der in einem Drehbereich des dickeren Wandabschnitts positioniert ist, in einem Schaltungsteilinstallationsloch angeordnet ist, das in der Basis in der Form einer Ausnehmung oder eines Durchgangslochs definiert ist.
In der vorliegenden Erfindung ist der Teil des Schaltungsabschnitts, der in den Schaltungsteilinstallationslöchern in dem Drehbereich des dickeren Wandabschnitts angeordnet ist, ein die Treiberschaltung bildender elektronischer Teil.
Allgemein ist in der vorliegenden Erfindung ein mit einem Stellhebel betriebsmäßig verbundener Räderwerkstellhebel auf der Basis in dem Drehbereich des dünneren Wandabschnitts angeordnet, wobei der Räderwerkstellhebel die Bewegung des Uhrräderwerks stoppt, wenn bei externer Betätigung eines externen Betätigungselements der Stellhebel betätigt wird. Da in diesem Fall der Teil des Schaltungsabschnitts in dem Schaltungsteilinstallationsloch in dem Drehbereich des dickeren Wandabschnitts angeordnet ist, kann ein Rückstellhebel, der mit dem Stellhebel betriebsmäßig verbunden ist und als Schalter zum vorübergehenden Stoppen und wieder Starten der Drehung des Schrittmotors dient, in dem Schaltungsteilinstallationsloch angeordnet sein.
In der vorliegenden Erfindung kann die Basis eine metallische Hauptplatte und einen aus Isoliermaterial hergestellten Schaltungsträgersitz aufweisen. In diesem Fall ist das Schaltungsteilinstallationsloch bevorzugt in dem Schaltungsträgersitz ausgebildet.
In der vorliegenden Erfindung kann eine Schraube, die einen Abschnitt eines Schwingmassenträgers zum Tragen der Schwingmasse und das Dynamoräderwerk durch jeweilige Lager hält, auf der Basis in dem Drehbereich des dünneren Wandabschnitts angeordnet sein. In diesem Fall ist bevorzugt der Schwingmassenträger vollständig auf der Basis in dem Drehbereich des dünneren Wandabschnitts angeordnet.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Explosionsansicht, die den Grundaufbau einer elektronischen Zeigeruhr zeigt.
2 ist eine erläuternde Ansicht, die die Gestaltung – bei Betrachtung von oben – eines Kleindynamos und weiterer Teile in der elektronischen Zeigeruhr gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine erläuternde Ansicht, die die Gestaltung – bei Betrachtung von oben – eines Schrittmotors, eines Ohrenräderwerks, einer Leiterplatte usw. in der elektronischen Zeigeruhr gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine vertikale Schnittansicht, die die Positionsbeziehung zwischen der Leiterplatte und einer Schwingmasse in der elektronischen Zeigeruhr gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist eine erläuternde Ansicht, die die Positionsbeziehung – bei Betrachtung von oben – zwischen Teilen eines Mechanismus zur Einstellung der angezeigten Tageszeit in der elektronischen Zeigeruhr gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine vertikale Schnittansicht, die die Positionsbeziehung zwischen den Teilen des Mechanismus zur Einstellung der angezeigten Tageszeit in der elektronischen Zeigeruhr gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7(a) ist eine vertikale Schnittansicht eines Ausschnitts des Mechanismus zur Einstellung der angezeigten Tageszeit in der elektronischen Zeigeruhr gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei dieser Ausschnitt des Mechanismus in radialer Richtung geschnitten ist.
7(b) ist eine Seitenschnittansicht des Ausschnitts des Mechanismus.
8 ist eine vertikale Schnittansicht des Ohrenräderwerks und des Drumherum bei Einbau in der elektronischen Zeigeruhr gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9(a) ist eine vertikale Schnittansicht eines Dynamoräderwerks und des Drumherum bei Einbau in der elektronischen Zeigeruhr gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9(b) ist eine vergrößerte Ansicht eines eine Drehwelle eines Dynamorotors lagernden Lagerbereichs.
10 ist eine vertikale Schnittansicht des Kleindynamos und des Drumherum bei Einbau in der elektronischen Zeigeruhr gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine erläuternde Ansicht, die eine herkömmliche Lagerkonstruktion zeigt.

1: elektronische Zeigeruhr
2: Basis
20: Kleindynamo
21: Dynamorotor
22: Dynamostator
23: Dynamospule
24: Magnetkern
25: Schwingmasse
26: Schwingmasseträger
27, 28: Kugellager
30: sekundäre Energieversorgung
31: Leiterplatte
40: Schrittmotor
41: Motorspule
42: Motorrotor
43: Motorstator
50: Uhrenräderwerk
56: Stundenrad
60: Dynamoräderwerk
62: Dynamorotorübersetzungsrad
74: Räderwerkstellhebel
75: Rückstellhebel
80: Räderwerkbrücke
200: Hauptplatte
205: Durchgangsloch des Schaltungsträgersitzes
: (Schaltungsteileinbauloch)
207: Ausnehmung des Schaftungsträgersitzes
: (Schaltungsteileinbauloch)
211: Drehwelle des Dynamorotors
212, 214: Ringsteine
213, 215: Kappen
211: Drehwelle
217: konischer Abschnitt
218: Spielbeseitigungsstufe
219: Einsetztiefebestimmungsvorsprung
222: Zwischenraum zwischen Ringsteinstirnfläche und Kappe
251: dünnerer Wandbereich der Schwingmasse
252: dickerer Wandbereich der Schwingmasse
303: konische Blattfeder
280: Käfig
281: Kugel
282: Käfigstück
283: Sicherungsstück
311: Schaltungsträgersit
620: Drehwelle des Dynamorotorübersetzungsrads
G1: Schmiermittelhaltespalt
G2: Zwischenraum zwischen Stundenrad und Ziffernblatt
G3: ringförmiger Schmiermittelhalteschlitz

BESTER AUSFÜHRUNGSMODUS DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
Allgemeiner Aufbau:
1 ist eine schematische Explosionsansicht, die den allgemeinen Aufbau einer elektronischen Uhr zeigt. Die Grundkonstruktion der elektronischen Uhr dieser Ausführungsform ist ähnlich derjenigen einer herkömmlichen elektronischen Uhr. Komponenten mit Funktionen, die der elektronischen Uhr dieser Ausführungsform und der herkömmlichen elektronischen Uhr gemeinsam sind, sind daher in der folgenden Beschreibung durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet.
In 1 ist eine elektronische Zeigeruhr 1 dieser Ausführungsform eine analoge Quarzarmbanduhr eines Typs, der die Tageszeit mittels der Zeiger anzeigt. Ein Schrittmotor 40 wird nach Maßgabe eines Signals angesteuert, das von einem auf einer Leiterplatte 31 montierten Kristalloszillator 32 ausgegeben wird. Der Schrittmotor 40 weist einen Motorrotor 42 mit einem zweipolig magnetisierten Permanentmagnet auf, einen Motorstator 43 mit einem zylindrischen Rotoreinbauloch 430, in dem der Motorrotor 42 angeordnet ist, sowie einen Spulenblock, welcher dadurch gebildet ist, daß eine Spule 41 um einen Magnetkern 44 gewickelt ist. Ein Ohrenräderwerk 50, welches aus einem fünften Rad 51, einem Sekundenrad 52, einem Kleinbodenrad 53, einem Zentrumsrad 54, einem Wechselrad 55 und einem Stundenrad 56 aufgebaut ist, ist betriebsmäßig mit dem Motorrotor 42 über jeweilige Triebe verbunden. Ein Sekundenzeiger 161 ist an dem distalen Ende einer Welle des Sekundenrads 52 des Ohrenräderwerks befestigt. Ein Minutenzeiger 162 ist an dem distalen Ende einer zylindrischen Welle des Zentrumsrads 54 befestigt. Ein Stundenzeiger 163 ist an dem distalen Ende einer zylindrischen Welle des Stundenrads 56 befestigt. Ein durch die Verzahnung vom Motorrotor 42 bis zum Sekundenrad 52 erzieltes Drehzahluntersetzungsverhältnis ist hier auf 1/30 eingestellt. Der Sekundenzeiger 161 ist so konstruiert, daß er jedesmal dann, wenn der Motorrotor 42 intermittierend in Schritten von 180° pro Sekunde gedreht wird, intermittierend in Schritten von 6° gedreht wird.
Ein Energieversorgungsteil 10 zum Antrieb des Schrittmotors 40 ist hauptsächlich aus einem Kleindynamo 20 und einer sekundären Energieversorgung 30 (Kondensator) aufgebaut. Um bei einer Bewegung des Handgelenks des Benutzers, über das die elektronische Zeigeruhr 1 gezogen ist, Energie zu erzeugen, weist der Kleindynamo 2fl eine exzentrische Schwingmasse 25 auf, welche in Antwort auf die Handgelenksbewegung in Drehung versetzbar ist, einen Dynamorotor 21, welcher sich dreht, indem er kinetische Energie von der Schwingmasse 25 erhält, einen Dynamostator 22, welcher in umgebender Beziehung zum Dynamorotor 21 angeordnet ist, sowie eine Dynamospule 23, welche um einen Magnetkern 24 gewickelt ist, der zusammen mit dem Dynamostator 22 und dem Dynamorotor 21 einen Magnetkreis bildet. Die Schwingmasse 25 und der Dynamorotor 21 sind betriebsmäßig über ein Dynamoräderwerk 60 zur Übertragung der Drehung der Schwingmasse 25 bei gleichzeitiger Drehzahlerhöhung miteinander verbunden. Das Dynamoräderwerk 60 ist aus einem integral mit der Schwingmasse 25 ausgebildeten Schwingmasserad 61 und einem Dynamorotorübersetzungsrad 62 aufgebaut, welches ein mit dem Schwingmasserad 61 kämmendes Trieb aufweist. Der Dynamorotor 21 weist einen Permanentmagnet auf, der so magnetisiert ist, daß er N- und S-Pole besitzt, die gedreht werden, wenn die Drehung der Schwingmasse 25 auf den Dynamorotor 21 übertragen wird. Der Dynamospule 23 kann dementsprechend eine induzierte elektrometorische Kraft entnommen werden und in die sekundäre Energieversorgung 30 geladen werden.
Die Schwingmasse 25 weist, wenngleich im Detail später beschrieben, eine Schwingmassebefestigungsschraube 250 auf, welche in ihrem Drehzentralbereich angebracht ist. Die Schwingmasse 25 ist derart ausgebildet, daß ihr innerer Umfangsbereich um die Schwingmassebefestigungsschraube 250 (Drehzentralbereich) einen dünneren Wandbereich 251 als eine leichte Schwingmasse bildet und ihr äußerer Umfangsbereich einen dickeren Wandbereich 252 als eine schwere Schwingmasse bildet, welche sich radial außerhalb der leichten Schwingmasse erstreckt. Als Ergebnis bleibt trotz einer Verringerung der Dicke der Schwingmasse 25 die Massenunsymmetrie der Schwingmasse 25 in Winkelrichtung groß.
Ausbildung des Räderwerks:
Die Gestaltung der verschiedenen Teile zur Entwicklung einer Energieerzeugungsfunktion und einer Zeigerantriebsfunktion wird mit Bezug auf die 2 und 3 beschrieben. 2 ist eine erläuternde Ansicht, die die Gestaltung – bei Betrachtung von oben – des Kleindynamos und weiterer Teile in der elektronischen Zeigeruhr dieser Ausführungsform zeigt; 3 ist eine erläuternde Ansicht, die die Gestaltung – bei Betrachtung von oben – des Schrittmotors, des Uhrenräderwerks, der Leiterplatte usw. in der elektronischen Zeigeruhr zeigt. 2 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem die grundlegenden Teile auf einer Hauptplatte montiert sind, welche eine Basis in der elektronischen Zeigeruhr dieser Ausführungsform bildet.
Bezugnehmend auf 2 dient ein Zentralbereich einer Hauptplatte 200 als Drehzentrum der Schwingmasse 25 und der Zeiger. Ein Ziffernblatt der Uhr ist auf der Rückseite der Hauptplatte 200 angeordnet, wobei die Tageszeit in der Zeichnung an entsprechenden Winkelpositionen der Hauptplatte 200 angezeigt wird.
In 2 ist ein Drehbereich der Schwingmasse 25 durch eine strichpunktierte Linie L1 angedeutet, welche etwas innerhalb eines Außenumfangsrands der Hauptplatte 200 liegt. Innerhalb der strichpunktierten Linie L1 ist eine weitere strichpunktierte Linie L2 angedeutet, welche eine Grenze zwischen einem Drehbereich des dünneren Wandbereichs 251 der Schwingmasse 25 und einem Drehbereich ihres dickeren Wandbereichs 252 darstellt.
Der Kleindynamo 20 ist bei dieser Ausführungsform im Drehbereich der Schwingmasse 25 angeordnet, und zwar so, daß er sieh sowohl über den Drehbereich des dünneren Wandbereichs 251 als auch den Drehbereich des dickeren Wandbereichs 252 erstreckt. Das Dynamorotorübersetzungsrad 62 kämmt mit einem Trieb 210 des Motorrotors 21, und das an der Schwingmasse 25 befestigte Schwingmasserad 61 kämmt mit einem Trieb 620 des Dynamorotorübersetzungsrads 62. Das Dynamorotorübersetzungsrad 22, der Motorrotor 21 usw. wie auch das Schwingmasserad 61, die Teile des Dynamoräderwerks 60 mit relativ großer Höhe sind, sind sämtlich im Drehbereich des dünneren Wandbereichs 251 angeordnet.
Die Schwingmasse 25 und das Dynamoräderwerk 60 sind beide an einem Schwingmasseträger 26 in Form einer flachen Platte gehalten. Der Schwingmasseträger 28 is ebenfalls vollständig im Drehbereich des dünneren Wandbereichs 251 angeordnet. Ferner ist der Schwingmasseträger 26 mittels dreier Schrauben 267, 268, 269, von denen sich jede im Drehbereich des dünneren Wandbereichs 251 befindet, an der Hauptplatte 200 befestigt.
Als Folge dieser wirksamen Nutzung des Raums im Drehbereich des dünneren Wandbereichs 251 kann die Dicke der elektronischen Zeigeruhr 1 verringert werden. Zusätzlich kann die elektronische Uhr 1 leicht auseinandergebaut werden, weil der Schwingmasseträger 26 im Ganzen herausgenommen werden kann, wenn die Schwingmasse 25 entfernt wird.
Innerhalb des Drehbereichs des dünneren Wandbereichs 251 ist, wie in 3 gezeigt, zudem das Ohrenräderwerk 50 angeordnet, das sich aus dem fünften Rad 51, dem Sekundenrad 52, dem Kleinbodenrad 53, dem Zentrumsrad 54, dem Wechselrad 55 und dem Stundenrad 56 zusammensetzt, die jeweils eine relativ große Höhe besitzen.
Dementsprechend treten selbst bei einer Konstruktion, bei der der dickere Wandbereich 252 als schwere Schwingmasse im äußeren Umfangsbereich der Schwingmasse 25 zum Zwecke der Erhöhung der Massenunsymmetrie der Schwingmasse 25 in Winkelrichtung vorgesehen ist, keine Probleme bei der Anordnung der Räderwerksräder auf. Zudem kann die Ausdehnung des dünneren Wandbereichs 251 entsprechend einer verstärkten Massenunsymmetrie der Schwingmasse 25 vergrößert werden, um hierdurch mehr Raum zur Anordnung der übrigen Teile sicherzustellen. Somit ist die vorstehende Konstruktion von Vorteil bei der Erzielung einer verringerten Dicke der elektronischen Zeigeruhr 1.
Ausbildung der Leiterplatte
Relativ dünne Komponenten sind dagegen im Drehbereich des dickeren Wandbereichs 252 der Schwingmasse 25 angeordnet. Zunächst ist die aus einer flexiblen Platine, auf der eine Treiberschaltung bildende Dioden 33 usw. montiert sind, gebildete Leiterplatte 31 – da sie relativ dünn ist – in dem Drehbereich des dickeren Wandbereichs 252 der Schwingmasse 25 unter Ausnutzung eines Zwischenraums zwischen dem dickeren Wandbereich 252 der Schwingmasse 25 und der Hauptplatte 200 angeordnet.
Da jedoch, wie in den 3 und 4 gezeigt, ein Kristalloszillator 32 und ein IC-Treiberkondensator 35 für ihren Einbau relativ viel Platz benötigen, sind diese Teile seitlich der Leiterplatte angeordnet (im Drehbereich des dünneren Wandbereichs 251 der Schwingmasse 25), wobei sie durch Drähte mit der Leiterplatte 31 verbunden sind.
Abgesehen von diesen Teilen sind oberflächenmontierte Teile wie etwa die Dioden 33 auf der Leiterplatte 31 angebracht, wobei die Leiterplatte 31 derart angeordnet ist, daß die Dioden 33 usw. der Hauptplatte 200 zugewandt sind. Dabei befinden sich die Dioden 33 usw. in jeweiligen Durchgangslöchern 206, welche in der Hauptplatte 200 ausgebildet sind. An den Innenumfangsflächen der Durchgangslöcher 206 in der Hauptplatte 200 ist ein aus einem isolierenden Material gefertigter Schaltungsträgersitz 311 angebracht, wobei die Dioden 33 usw. in jeweiligen Durchgangslöchern 205 (Schaltungsteileinbaulöcher) liegen, welche in dem Schaltungsträgersitz 311 ausgebildet sind.
Von der Hauptplatte 200 und dem Schaltungsträgersitz 311, die gemeinsam die Basis 2 bilden, wird somit der Schaltungsträgersitz 311 zur Aufnahme der Dioden 33 usw. in den Durchgangslöchern 205 genutzt. Mehr als die Hälfte der auf der Leiterplatte 31 angebrachten und die Treiberschaltung bildenden elektronischen Bauteile kann daher in dem Drehbereich des dickeren Wandbereichs 252 angeordnet werden, wo die Größe des Zwischenraums zwischen der Schwingmasse und der Hauptplatte gering ist. Da zudem diese elektronischen Bauteile von dem isolierenden Schaltungsträgersitz 311 umgeben sind, der an den Innenumfangsflächen der Durchgangslöcher 206 in der Hauptplatte 200 angebracht ist, sind Schwierigkeiten wie ein Kurzschluß sicher vermieden.
Ausbildung der Stellkomponenten zur Einstellung der Tageszeit:
5 ist eine erläuternde Ansicht, die die Positionsbeziehung – bei Betrachtung von oben – zwischen den Teilen eines Mechanismus zur Einstellung der angezeigten Tageszeit in der elektronischen Zeigeruhr gemäß dieser Ausführungsform zeigt.
Wie in 5 gezeigt, umfaßt die elektronische Zeigeruhr 1 ferner einen Mechanismus zur Einstellung des Sekundenzeigers usw., indem der Benutzer eine Krone 7 (äußeres Betätigungselement) von außen bedient. Dieser Mechanismus ist wie folgt aufgebaut. Ein Stellhebel 71 steht mit einer Welle in Eingriff, welche mit der Krone 7 verbunden ist. Die Position des Stellhebels 71 wird durch einen Jochhalter 76 beschränkt. Ein Joch 72 greift in eine Nut eines Schiebetriebs 73 ein, welches mit der Welle der Krone 7 verbunden ist. Wenn daher die Krone 7 einen Schritt nach außen gezogen wird, wird der Stellhebel 71 in Richtung eines Pfeils A gedreht. Ein an dem Stellhebel 71 ausgebildeter Stift greift dabei in einen Steuerschlitz eines Räderwerkstellhebels 74 ein. In Antwort auf das Herausziehen der Krone 7 wird dementsprechend der Räderwerkstellhebel 74 in Richtung eines Pfeils B gedreht und gelangt in Eingriff mit dem fünften Rad 51, wodurch die Bewegung des Sekundenzeigers 161 gestoppt wird. Indem die Krone 7 in diesem Zustand um ihre Achse gedreht wird, können das Wechselrad 55 usw. über ein Stell rad 79 gedreht werden. Die Vorsehung dieses Mechanismus ermöglicht es, die Zeiger auf die korrekte Tageszeit einzustellen, während der Sekundenzeiger 161 angehalten ist, so daß die angezeigte Tageszeit auch sekundengenau eingestellt werden kann.
Über einen Nockenmechanismus ist ferner auch ein Rückstellhebel 75 mit dem Stellhebel 71 verbunden. Wenn die Krone 7 einen Schritt nach außen gezogen wird, wird der Rückstellhebel 75 in Richtung eines Pfeils C gedreht. Ein sich von der Leiterplatte 31 erstreckender Kontaktabschnitt 315 ist auf der Seite angeordnet, zu der sich der Rückstellhebel 75 hin dreht. Zugleich mit dem Herausziehen der Krone 7 in einem Schritt wird daher der Kontaktabschnitt 315 durch den Rückstellhebel 75 so gedrückt, daß er einen Schalter betätigt. In diesem Zustand wird die Ausgabe eines Treibersignals von der auf der Leiterplatte 31 gebildeten Treiberschaltung (nicht gezeigt) zum Schrittmotor 40 gestoppt, und auch der Motorrotor 42 stoppt seine Drehung.
Wie in 6 zu erkennen ist, sind der Rückstellhebel 75 und der Räderwerkstellhebel 74 hier jeweils aus einem relativ dünnen Plattenelement gebildet. Von diesen beiden Hebeln wirkt der Räderwerkstellhebel 74 direkt auf das fünfte Rad 51, weswegen er in einem zentralen Bereich der Hauptplatte 20D liegen muß. Der Räderwerkstellhebel 74 ist demnach im Drehbereich des dünneren Wandbereichs 251 der Schwingmasse 25 angeordnet (also zwischen der Drehebene des dünneren Wandbereichs 251 der Schwingmasse 25 und der Hauptplatte 200).
Der Rückstellhebel 75 dagegen ist aus einer dünnen Metallplatte gebildet und muß lediglich so positioniert sein, daß er in Kontakt mit einem Teil der Leiterplatte 31 treten kann. Dementsprechend ist der Rückstellhebel 75 im Drehbereich des dickeren Wandbereichs 252 der Schwingmasse 25 angeordnet (also zwischen der Drehebene des dickeren Wandbereichs 252 der Schwingmasse 25 und der Hauptplatte 200).
Der aus einer Metallplatte gebildete Rückstellhebel 75 bildet ebenfalls einen Teil des Schaltungsteils. Ferner ist der Rückstellhebel 75 eng bei der Hauptplatte 200 angeordnet, und zwar so wie die Dioden 33 auf der Leiterplatte 31, die zuvor in Verbindung mit 4 beschrieben wurden. Speziell ist der Rückstellhebel 75 bei dieser Ausführungsform in einer Ausnehmung 207 (Schaltungsteileinbauloch) des isolierenden Schaltungsträgersitzes 311 angeordnet, der in ein Durchgangsloch 208 der Hauptplatte 200 eingesetzt ist.
Bei dieser Ausführungsform wird demnach von der Hauptplatte 200 und dem Schaltungsträgersitz 311, die gemeinsam die Basis 2 bilden, der nach der Schaltungsträgersitz 311 zur Aufnahme des Rückstellhebels 75 in dem von der Ausnehmung 207 gebildeten Schaltungsteileinbauloch verwendet. Der Rückstellhebel 75 kann daher im Drehbereich des dickeren Wandbereichs 252 angeordnet werden, wo die Größe des Zwischenraums zwischen der Schwingmasse und der Hauptplatte gering ist. Da außerdem der Rückstellhebel 75 von dem isolierenden Schaltungsträgersitz 311 umgeben ist, werden Schwierigkeiten wie ein Kurzschluß sicher vermieden.
Die Stellkomponenten wie der Stellhebel 71 und das Joch 72 werden ferner durch den Jochhalter 76 im Drehbereich des dickerem Wandbereichs 252 der Schwingmasse 25 sicher niedergehalten (also zwischen der Drehebene des dickeren Wandbereichs 252 der Schwingmasse 25 und der Hauptplatte 200).
Wie vorstehend beschrieben, wird die Dicke der elektronischen Zeigeruhr 1 dieser Ausführungsform dadurch reduziert, daß nicht nur der Drehbereich des dünneren Wandbereichs 251 der Schwingmasse 25 hinreichend genutzt wird sondern auch der enge Zwischenraum zwischen dem dickeren Wandbereich 252 der Schwingmasse 25 und der Hauptplatte 200.
Wie außerdem in 7(a) zu erkennen ist, wird die Leiterplatte 31 dadurch positioniert, daß ein in der Leiterplatte 31 ausgebildetes Loch 340 auf einen entsprechenden Vorsprung 312 an dem Schaltungsträgersitz 311 gesetzt wird und sie gleichzeitig durch eine Schaltungssicherungsplatte 310 sicher niedergehalten wird. Außerdem ist, wie in 7(b) zu erkennen ist, ein Abschnitt des Endes der Leiterplatte 31 seitlich ausgestreckt, um einen Kontakt 315 zu bilden. Wenn ein durch Biegen einer Spitze des Rückstellhebels 75 gebildetes Kontaktgegenteil 755 von einer Grundposition (Zustand, in dem die Krone 7 hineingedrückt ist/0-ter Schritt) bei Herausziehen der Krone 7 (also wenn die Krone 7 einen Schritt herausgezogen wird) seitlich bewegt wird, gelangt der Kontaktgegenteil 755 des Rückstellhebels 75 in Kontakt mit dem Kontakt 315 der Leiterplatte 31. Wenn umgekehrt die Krone 7 aus dem herausgezogenen Zustand hineingedrückt wird, werden der Kontakt 315 und der Kontaktgegenteil 755 voneinander getrennt, woraufhin das Treibersignal der Treiberschaltung wieder an den Schrittmotor 40 ausgegeben werden kann. Dies bewirkt, daß sich der Motorrotor 42 wieder zu drehen beginnt. Ferner führt das Hineindrücken der Krone 7 eine Trennung des Räderwerkstellhebels 74 vom fünften Rad 51 herbei, was es dem Sekundenzeiger 161 erlaubt, die Drehung wieder aufzunehmen.
Gestaltung des Räderwerks und eines Lagerbereichs für selbiges:
8 ist eine vertikale Schnittansicht des Uhrenräderwerks und des Drumherum bei Einbau in der elektronischen Zeigeruhr dieser Ausführungsform. 9(a) ist eine vertikale Schnittansicht des Dynamoräderwerks und des Drumherum bei Einbau in der elektronischen Zeigeruhr. 9(b) ist eine vergrößerte Ansicht eines die Drehwelle des Dynamorotors lagernden Lagerbereichs. 10 ist eine vertikale Schnittansicht des Kleindynamos und des Drumherum bei Einbau in der elektronischen Zeigeruhr.
Wie in 8 gezeigt, ist die Schwingmasse 25 durch die Schwingmassebefestigungsschraube 250 über ein Kugellager 27 befestigt, welches seinerseits an dem Schwingmasseträger 26 befestigt ist. Eine Räderwerkbrücke 80 ist zwischen dem Kugellager 27 und der Hauptplatte 200 angeordnet. Die Drehwellen 530, 510 des Kleinbodenrads 53 bzw. des fünften Rads 51 sind axial einenends durch Ringsteine 531, 511 in Löchern 801, 802 abgestützt, welche in der Räderwerkbrücke 80 ausgebildet sind. Axial andernends sind die Drehwellen 530, 510 des Kleinbodenrads 53 bzw. des fünften Rads 51 durch Ringsteine 532, 512 in Löchern 201, 202 abgestützt, welche in der Hauptplatte 200 ausgebildet sind.
Ein Außenumfangsbereich des Stundenrads 56 erstreckt sich nach außen bis zu einer Stelle, an der er mit den Ringsteinen 532, 512 für das Kleinbodenrad 53 und das fünfte Rad 51 überlappt. Das Stundenrad 56 weist gegenüberliegende Endflächen auf, welche derart gestaltet sind, daß eine der Endflächen, an der sich der Stundenzeiger befindet, in ihrem inneren Umfangsbereich 561 leicht eingeschnitten ist und die andere Endfläche in ihrem äußeren Umfangsbereich 562 geringfügig eingeschnitten ist. Diese Ausgestaltung bildet sicher einen Zwischenraum G1 zwischen dem Stundenrad 56 und den Ringsteinen 532, 512, um ein Schmiermittel am Ort zu halten.
Ein Ziffernblatt 3 der Uhr liegt auf der Hauptplatte 200. In dem Ziffernblatt 3 sind Löcher 301 so ausgebildet, daß die Drehwelle jedes Räderwerks das Ziffernblatt 3 durch das entsprechende Loch hindurchgehen kann.
Das Ziffernblatt 3 ist so angeordnet, daß es sich längs einer der Endflächen des Stundenrads 56, an der sich der Stundenzeiger befindet, erstreckt. Weil der innere Umfangsbereich 561 des Stundenrads 56 an der einen Endfläche, an der sich der Stundenzeiger befindet, etwas eingeschnitten ist, kann eine konische Blattfeder 303 zwischen den inneren Umfangsbereich 561 des Stundenrads 56 und das Ziffernblatt 3 eingesetzt werden. Indem ein Teil der konischen Blattfeder 303 auf das Stundenrad 56 zur Anordnung zwischen dem Stundenrad 56 und dem Ziffernblatt 3 gesetzt wird, ist es somit möglich, das Stundenrad 56 und das Ziffernblatt 3 um einen durch einen Spalt G2 dargestellten Abstand im inneren Umfangsbereich 561 des Stundenrads 56 voneinander entfernt zu halten. Selbst wenn das Bohren des Lochs 301 in das Zifternblatt 3 Grate (krumme Kanten) längs des Lochumfangs entstehen läßt, die zum Zahnbereich des Stundenrads 56 hin abstehen, behindern dementsprechend diese Grate nicht die Drehung des Stundenrads 56, Da außerdem der Spalt G2 infolge des Vorhandenseins der konischen Blattfeder 303 und des ausgehöhlten Innenumfangsbereichs 561 des Stundenrads 56 sicher beibehalten wird, kann der Abstand zwischen dem Stundenrad 56 und dem Ziffernblatt 3 auf eine erforderliche Minimalgröße eingestellt werden. Dies trägt ebenfalls zur Dickenverringerung der elektronischen Zeigeruhr 1 bei.
Anordnung zur Paßspielfestlegung des Dynamorotorübersetzungsrads:
An einer gegenüber dem Zentrum der Hauptplatte 200 versetzten Position ist, wie in 9(a) gezeigt, das Dynamorotorübersetzungsrad 62, das eines der das Dynamoräderwerk 60 bildenden Räder ist und das mit dem Schwingmasserad 61 in kämmendem Eingriff gehaltene Trieb 621 aufweist, zwischen dem Schwingmasseträger 26 und der Hauptplatte 200 gelagert. Die Drehwelle 620 des Dynamorotorübersetzungsrads 62 ist an ihrem einen axialen Ende durch ein Kugellager 28 gelagert, das in einem in dem Schwingmasseträger 26 ausgebildeten Loch 263 gehalten ist.
Das Kugellager 28 weist eine Mehrzahl von Kugeln 281 auf, welche um die Drehwelle 620 angeordnet sind, sowie einen ringförmigen Käfig 280, um die Kugeln 281 darin aufzunehmen. Der Käfig 280 weist ein ringförmiges Käfigelement 282 auf, um die Kugeln 281 von zwei Richtungen her zu halten, sowie ein Sicherungselement 283, welches dem Käfigelement 282 benachbart zur Zusammenwirkung mit diesem angeordnet ist, um zu verhindern, daß die Kugeln 281 herausfallen. Auf der anderen Seite weist die Drehwelle 620 des Dynamorotorübersetzungsrads 62 einen Stufenabschnitt 626 auf, welcher in Gegenüberlage zu dem Sicherungselement 283 ausgebildet ist. Die Kugeln 281 ragen dabei teilweise aus einem Zwischenraum zwischen einem Innenumfangsrand des Sicherungselement 283 (Innenumfangsrand einer der beiden Stirnflächen des Käfigs 280, nämlich auf der Seite, wo sich der Stufenabschnitt 626 befindet) und der Drehwelle 620, so daß die Kugeln in Anlage an dem Stufenabschnitt 626 gelangen.
Da bei der so gestalteten Lagerkonstruktion die Kugeln 281 in Anlage an der Umfangsfläche der Drehwelle 620 gehalten werden, wird eine seitliche Schrägstellung der Drehwelle 620 vollständig verhindert. Die Drehwelle 620 besitzt zudem ein Spiel in vertikaler Richtung. Allerdings wird von den Auf- und Abwärtsrichtungen eine Verlagerung der Drehwelle 620 in Richtung eines Pfeils D ebenfalls vollständig verhindert, weil der Stufenabschnitt 626 gegen die Kugeln 281 stößt, wenn die Drehwelle 620 sich über eine vorbestimmte Distanz in Richtung des Pfeils D zu verschieben versucht. Wenn demnach das Dynamorotorübersetzungsrad 62 bei Bewegung der Schwingmasse 26 gedreht wird, berühren sich der Stufenabschnitt 626 und die Kugeln 281 gegenseitig nicht gleitreibend sondern rollreibend, weswegen die Lastverluste des Räderwerks klein gehalten werden können. Dementsprechend ist es bei der elektronischen Zeigeruhr 1 dieser Ausführungsform möglich, das Paßspiel des Dynamorotorübersetzungsrads 62 mit einer einfachen Konstruktion festzulegen und die Dicke der elektronischen Uhr zu verringern. Da darüber hinaus das Dynamorotorübersetzungsrad 62 – eines der Räder des Räderwerks, das am leichtesten seitlichem Druck ausgesetzt ist – eine relativ geringe Reibung in seinem Lagerbereich erfährt, erhöht sich der Wirkungsgrad der Energieerzeugung.
Zu beachten ist, daß aufgrund eines auf das entgegengesetzte axiale Ende der Drehwelle 620 des Dynamorotorübersetzungsrads 62 gesetzten Ringsteins 622, welcher in einem in der Hauptplatte 200 ausgebildeten Loch 244 gehalten ist, das Paßspiel des Dynamorotorübersetzungsrads 62 in Richtung zur Hauptplatte 200 hin durch diesen Ringstein 622 festgelegt ist.
Anordnung zur Verhinderung von Schmiermittelzerstreuung.
Seitlich eines Zahnbereichs 623 des Dynamorotorübersetzungsrads 62 befindet sich eine am Ende der Räderwerkbrücke 80 ausgebildete Wand 804. Speziell ist bei dieser Ausführungsform ein Teil der Räderwerkbrücke 80 zu einer Wand ausgebildet, welche zwischen dem Ohrenräderwerk 50 und dem Dynamoräderwerk 60 angeordnet ist und dazu dient, die Zerstreuung eines Schmiermittels zu verhindern. Selbst bei einer hohen Drehzahl des Dynamorotorübersetzungsrads 62 wird daher das auf die Drehwelle 620 und den Zahnbereich 623 aufgebrachte Schmiermittel davon abgehalten, sich zum Kleinbodenrad 53 usw. auszubreiten. Dies bedeutet, daß anormale Bewegungen beim Antrieb der Zeiger, wie etwa ein Stopp oder eine Verzögerung des Kleinbodenrads 53 usw., aufgrund der Viskosität des Schmiermittels nur schwer auftreten und die zum Ausgleich solcher anormaler Bewegungen beim Antrieb der Zeiger aufgewendete Energie verringert werden kann. Da außerdem die Zerstreuung des Schmiermittels dadurch verhindert wird, daß ein Teil der Räderwerkbrücke 80 genutzt wird, der bei bestehenden elektronischen Uhren herkömmlich verwendet wird, kann die Dicke der elektronischen Zeigeruhr 1 verringert werden. Weil zudem kein Schmiermittel sich zur Umgebung hin verteilt, können die Bauteile mit engeren Zwischenräumen zwischen sich angeordnet werden. Entsprechend kann ein größerer Raum zum Einbau der Bauteile geboten werden, was ebenfalls zur Dickenverringerung der elektronischen Zeigeruhr 1 beiträgt.
Seitlich des Dynamorotorübersetzungsrads 62 ist der Dynamorotor 21, der das in kämmendem Eingriff mit dem Zahnbereich 623 des Dynamorotorübersetzungsrads 62 gehaltene Trieb 210 aufweist, zwischen dem Schwingmasseträger 26 und der Hauptplatte 200 gelagert.
Auf ein axiales Ende einer Drehwelle 211 des Dynamorotors 21 ist ein Ringstein 212 gesetzt. Der Ringstein 212 ist in einem Loch 266 gehalten, das in dem Schwingmasseträger 26 ausgebildet ist, wobei er in eine ringförmige Kappe 213 eingesetzt ist. Ferner ist ein weiterer Ringstein 214 auf das andere axiale Ende der Drehwelle 211 des Dynamorotors 21 gesetzt. Der Ringstein 214 ist in einem Loch 205 gehalten, welches in der Hauptplatte 200 ausgebildet ist, wobei er in eine ringförmige Kappe 215 eingesetzt ist.
Die Lagerbereiche mit den Ringsteinen 212, 214 und den Kappen 213, 215 haben bei dieser Ausführungsform die gleiche Ausgestaltung. Daher wird nun vorrangig der Lagerbereich mit dem Ringstein 214 und der Kappe 215 unter Bezugnahme auf 9(b) beschrieben.
Bei dem dargestellten Lagerbereich deckt die Kappe 215 nicht nur die Lateralseite des Ringsteins 214 ab, sondern sie deckt teilweise auch eine dem Dynamorotor 21 zugewandete Stirnfläche 216 des Ringsteins 214 von der Außenseite ab. An einer Stelle, die einem inneren Bereich dieser Stirnfläche 216 des Ringsteins 214 entspricht, ist dementsprechend ein ringförmiger Schlitz G3 zum Halten eines Schmiermittels zwischen einer Innenumfangsfläche der Kappe 215 und einer Außenumfangsfläche der Drehwelle 216 begrenzt. Der Ringschlitz G3 besitzt eine Öffnungsweite im Bereich von beispielsweise etwa 40 μm bis etwa 100 μm. Zudem weist der Ringschlitz G3 eine relativ große Tiefe auf, die nahezu gleich der Dicke der Kappe 215 ist. Selbst bei einer hohen Drehzahl des Dynamorotors 21 wird deswegen sicher verhindert, daß das Schmiermittel aus dem Ringschlitz G3 austritt und sich in die Umgebung verteilt. Als Ergebnis kann der Abstand zwischen den benachbarten Teilen verengt und die Dicke der elektronischen Zeigeruhr 1 verringert werden.
Das Schmiermittel neigt darüber hinaus dazu, sich am leichtesten vom Lagerbereich des Dynamorotors 21 zu zerstreuen, der sieh unter den Rädern des Räderwerks mit maximaler Geschwindigkeit dreht. Da allerdings bei dieser Ausführungsform die Drehwelle 211 des Dynamorotors 21 durch die zuvor angegebene Lagerkonstruktion gelagert ist, kann wirksam verhindert werden, daß sich das Schmiermittel zerstreut.
Die Kappe 215 und der Ringstein 214 sind hier als gesonderte Teile ausgebildet; sie werden so montiert, daß der Ringstein 214 in die Kappe 215 eingesetzt wird. Um zu verhindern, daß das Schmiermittel in den Raum zwischen dem Ringstein 214 und der Kappe 215 eindringt und sich von dort weiter verteilt, ist diese Ausführungsform so realisiert, daß die zusammengefügte Baugruppe aus Ringstein 214 und Kappe 215 in eine Behandlungslösung eingetaucht wird, so daß alle Oberflächen des Ringsteins 214 und der Kappe 215 einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden, um die Ausbreitung des Schmiermitiels zu verhindern. Speziell wird zur Vorbereitung der Behandlungslösung eine Beschichtung auf Fluorbasis in einem Lösungsmittel auf Fluorbasis gelöst, wobei die zusammengesetzte Baugruppe aus Ringstein 214 und Kappe 215 in diese Behandlungslösung eingetaucht wird.
Nach dem Eintauchen wird die Baugruppe getrocknet, um das Lösungsmittel zu entfernen. im Ergebnis bildet sich ein dünner Film der Beschichtung auf Fluorbasis auf allen Oberflächen des Ringsteins 214 und der Kappe 215. Weil diese im Zuge der Obertlächenbehandlung gebildete dünne Überzugsschicht auf Fluorbasis dazu dient, das Schmiermittel abzustoßen, wird verhindert, daß das Schmiermittel in den Raum zwischen dem Ringstein 214 und der Kappe 215 eindringt und sich von dort weiter ausbreitet.
Um die vorstehend angesprochene Oberflächenbehandlung wirkungsvoll durchzuführen, wird zwischen der Kappe 215 und der Stirnfläche 216 des Ringsteins 214 ein Zwischenraum 222 vorbestimmter Größe positiv aufrechterhalten. Das Vorhandensein dieses Zwischenraums 222 ermöglicht es der Behandlungslösung, in den Raum zwischen der Kappe 215 und dem Ringstein 214 so hinreichend einzudringen, daß die Oberflächenbehandlung zur Vermeidung, daß sich das Schmiermittel ausbreitet, auf alle Oberfächen der Kappe 215 und des Ringsteins 214 angewendet werden kann. Das in dem ringförmigen Schmiermittelhalteschlitz G3 gehaltene Schmiermittel breitet sich daher nicht zwischen die Kappe 215 und den Ringstein 214 aus. Zur Gewährleistung des Zwischenraums 222 stehen bei dieser Ausführungsform Vorsprünge 219 von der Kappe 215 ab, um eine Einsetztiefe festzulegen, die sich ergibt, wenn der Ringstein 214 in die Kappe 215 eingesetzt wird. Durch einfaches Einsetzen des Ringsteins 214 in die Kappe 215 ist es so möglich, den Zwischenraum 222 entsprechend der Höhe der Vorsprünge 219 sicher zu bilden. Die Größe des Zwischenraums 222 beträgt beispielsweise etwa 10 μm unter Berücksichtigung der infolge der Oberflächenbehandlung gebildeten Überzugsschicht von etwa 1 μm und der Bearbeitungsgenauigkeit.
Die Drehwelle 211 weist bei dieser Ausführungsform nahe jedes der in den Ringsteinen 212, 214 gelagerten axialen Enden einen an ihrer Außenumfangsfläche gebildeten konischen Abschnitt 217 auf, derart, daß der Durchmesser der Drehwelle 211 in dem konischen Abschnitt 217 allmählich zu dem Bereich hin zunimmt, wo der ringförmige Schmiermittelhalteschlitz G3 gebildet ist. Selbst wenn das Schmiermittel herausläuft und an der Drehwelle 211 haftet, wird das an dem konischen Abschnitt 217 haftende Schmiermittel unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft bei sich drehender Drehwelle 211 zwangsweise zum durchmessergrößeren Ende des konischen Abschnitts 217 hin bewegt (also hin zu dem ringförmigen Schmiermittelhalteschlitz G3). Als Folge wird das herausgelaufene Schmiermittel wieder in den ringförmigen Schmiermittelhalteschlitz G3 zurückgeleitet und sicher davon abgehalten, sich in die Umgebung zu verteilen.
An der Außenumfangsfläche der Drehwelle 211 sind ferner Stufen 218 (Spielbeseitigungsstufen) ausgebildet, weiche in Gegenüberlage zu den Ringsteinen 212, 214 abstehen. Wenn die Drehwelle 211 in axialer Richtung verschoben wird, stößt die Stufe 218 daher gegen die innere Stirnfläche eines jeweiligen der Ringsteine 212, 214, wodurch eine weitere Verschiebung der Drehwelle 211 verhindert wird. Die Position, an der die Stufe 218 an der Außenumfangsfläche der Drehwelle 211 gebildet ist, sowie die Tiefe des Ringschlitzes G3 (die Dicke der den Ringschlitz G3 begrenzenden Kappe 215) sind dabei so eingestellt, daß die Stufe 218 stets innerhalb des ringförmigen Schmiermittelhafteschlitzes G3 liegt, auch wenn die Drehwelle 211 in irgendeiner Richtung axial verschoben wird. Bei dieser Ausgestaltung wird selbst dann, wenn das Schmiermittel dazu getrieben wird, sich aus dem Ringschlitz G3 heraus zu zerstreuen, das austretende Schmiermittel durch die Stufe 218 der Drehwelle 211 blockiert, weswegen eine Zerstreuung des Schmiermittels sicher verhindert wird. Die Tiefe des Ringschlitzes G3 ist bei dieser Ausführungsform beispielsweise auf etwa 100 μm oder mehr eingestellt. Zu beachten ist, daß die Tiefe des Ringschlitzes G3 innerhalb des Bereichs, der genügt, um eine Zerstreuung des Schmiermittels zu verhindern, auf den minimal notwendigen Wert eingestellt ist, da eine Tiefe des Ringschlitzes G3, die so klein als möglich ist, von Vorteil bei der Dickenreduzierung der elektronischen Zeigeruhr ist.
Weiterhin ist in der äußeren Stirnfläche jedes der Ringsteine 212, 214 eine Schmiermitteleinführausnehmung 220 ausgebildet. Wenn demgemäß Schmiermittel in die Ausnehmung 220 eingeführt und darin gehalten wird, dringt das eingebrachte Schmiermittel in Öffnungen des Ringsteins 214 ein und sammelt sich dann in dem ringförmigen Schmiermittelhalteschlitz G3. Die Ausnehmung 220 weist dabei einen Außendurchmesser D auf, der größer als der Außendurchmesser d des ringförmigen Schmiermittelhalteschlitzes G3 ist, und sie weist zudem ein Innenvolumen auf, das größer als dasjenige des Ringschlitzes G3 ist. Dies gewährleistet, daß die von dem Ringschlitz G3 und der Schmiermitteleinführausnehmung 220 gehaltenen Schmiermittelmengen im Gleichgewicht stehen.
Verbindungsstruktur zwischen Dynamostator und Magnetkern:
Wie in 10 gezeigt, ist der Dynamorotor 21 vom Dynamostator 22 umgeben. Der Dynamostator 22 ist mit dem Magnetkern 24 des Kleindynamos 20 verbunden. Der Magnetkern 24 weist einen unteren Magnetkern 241 auf, welcher auf der Hauptplatte 200 angeordnet ist, sowie einen oberen Magnetkern 242, welcher auf den unteren Magnetkern 241 gesetzt ist. Von diesen beiden aufeinander geschichteten Magnetkernen ist der untere Magnetkern 241 mit dem Dynamostator 22 über eine Kernverbindungsschraube 246 und einen Schraubensitz 247 verbunden.
Im Verbindungsbereich zwischen dem Magnetkern 24 und dem Dynamostator 22 erstreckt sich der untere Magnetkern 241 horizontal über das Ende des oberen Magnetkerns 242 hinaus in Richtung zum Dynamostator 22. Das Ende des Dynamostators 22 ist so gebogen, daß es ein Befestigungsende 220 bildet, welches so angeordnet ist, daß es über einem ausgestreckten Abschnitt 240 des unteren Magnetkerns 241 liegt. Das Befestigungsende 220 ist außerdem so bearbeitet, daß es in einem Bereich, wo es mittels der Kernverbindungsschraube 246 befestigt wird, einen dünneren Wandabschnitt 221 aufweist. Die Dicke des Verbindungsbereichs zwischen dem Magnetkern 24 und dem Dynamostator 22 kann so gering gehalten werden, weil sie durch die Summe der Dicke des unteren Magnetkerns 241 und des dünneren Wandabschnitts 221 des Befestigungsendes 220 des Dynamostators 22 gegeben ist.
Wie vorstehend beschrieben, besitzt der Verbindungsbereich zwischen dem Dynamostator und dem Magnetkern 24 einen Schnittaufbau, bei dem die Hauptplatte 200, der Magnetkern 24 und der Dynamostator 22 in der genannten Reihenfolge übereinander liegen. Bei diesem Schnittaufbau weist zudem das Befestigungsende 220 (Befestigungsabschnitt) des Dynamostators 22 eine obere Fläche 222 und eine untere Fläche 223 auf, die beide zwischen einer oberen Fläche 224 und einer unteren Fläche 225 des Dynamostators 22 liegen, welche in umgebender Beziehung zum Dynamorotor 211 angeordnet sind. Die obere Fläche 222 des Befestigungsendes 220 befindet sich zudem in einer niedrigeren Ebene als eine obere Fläche 211 des Magnets des Dynamorotors 21. Die elektronische Zeigeruhr 1 gemäß dieser Ausführungsform kann daher eine reduzierte Dicke haben.
Der Dynamostator 22 ist außerdem nur in seinem Abschnitt, in dem er mit dem Magnetkern 24 befestigt ist, zu dem dünneren Wandabschnitt 221 bearbeitet; der restliche Teil des Dynamostators 22 verbleibt als dickerer Wand abschnitt. Der ausgestreckte Abschnitt 240 des unteren Magnetkerns 241 und der dickere Wandabschnitt des Dynamostators 22 können daher in einem Bereich um den Befestigungsabschnitt des Dynamostators 22 in Kontakt miteinander gebracht werden. Diese Konstruktion vermeidet eine Herabsetzung der Stärke des zulässigen magnetischen Flusses im Bereich um den Befestigungsabschnitt des Dynamostators 22 und bewahrt den durch den Magnetkreis des Kleindynamos 20 gehenden magnetischen Fluß davor, daraus auszutreten. Auch beseitigt diese Konstruktion die Notwendigkeit einer teilweisen Dickenreduzierung der Hauptplatte 200 mit der Absicht, die Dicke des Befestigungsabschnitts des Dynamostators 22 zu verringern. Als Folge kann die Festigkeit der Hauptplatte 200 hoch gehalten werden.
Weitere Ausführungsformen:
Bei der vorstehenden Ausführungsform wurde die Erfindung betreffend ein Kugellager für eine Drehwelle eines Zahnrads in Verbindung mit der Lagerkonstruktion für das Dynamorotorübersetzungsrad 62 des Dynamoräderwerks 60 erläutert. Diese Lagerkonstruktion kann allerdings auch bei der Drehwelle irgendeines anderen Zahnrads o.dgl, angewendet werden. Wenngleich die Lagerkonstruktion der vorstehenden Ausführungsform nur bei einem axialen Ende der Drehwelle 620 des Dynamorotorübersetzungsrads 62 angewendet wurde, kann sie auch bei beiden axialen Enden der Drehwelle 620 angewendet werden.
Bei der vorstehenden Ausführungsform wurde der Lagerbereich für die Drehwelle so erläutert, daß er vom Ringstein 214 und der hiervon gesonderten Kappe 215 gebildet ist. Der Ringstein 214 und die Kappe 215 können allerdings auch als Ringsteinbereich und Kappenbereich einer einheitlichen Komponente ausgeführt sein. Alternativ können der Ringstein 214 und die Kappe 215 integral mit der Basis 2 ausgeführt sein, um als Ringsteinbereich bzw. Kappenbereich zu dienen. Diese Integration des Ringsteins 214 und der Kappe 215 in eine einheitliche Komponente trägt zu einer Herabsetzung der Herstellungskosten der elektronischen Zeigeruhr bei.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie oben beschrieben hat die elektronische Uhr gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Merkmal in der Verwendung eines Lagerbereichs, der sich aus einem ein axiales Ende einer Drehwelle abstützenden Ringsteinbereich und einem ringförmigen Kappenbereich zusammensetzt, der eine Stirnfläche des Ringsteinbereichs von außen unter Bildung eines ringförmigen Schmiermittelhalteschlitzes zwischen dem Kappenbereich und einer Außenumfangsfläche der Drehwelle abdeckt. Mit der vorliegenden Erfindung wird daher zwischen die Drehwelle und den Hohlsteinbereich aufgetragenes Schmiermittel in dem ringförmigen Schmiermittelhalteschlitz gehalten, und wird auch bei Drehung der Drehwelle an einem Verstreuen zur Umgebung gehindert. Daher können Zwischenräume zwischen benachbarten Teilen verengt werden, und es kann eine dünnere elektronische Uhr bereitgestellt werden.
Da in der elektronischen Uhr gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Position der Drehwelle in zwei Richtungen durch die Kugeln eines Kugellagers selbst begrenzt ist, kann die Drehwelle durch ein Wälzlager in jede der zwei Richtungen abgestützt werden. Dies resultiert in einem kleinen Reibwiderstand, der während ihrer Drehung auf die Drehwelle ausgeübt wird. Zusätzlich wird eine derartige Lagerstruktur nur durch teilweise Verbesserung einer Kugellagerstruktur erreicht und hat daher eine geringe verbleibende Größe. Im Ergebnis kann eine dünnere elektronische Uhr bereitgestellt werden.
Die elektronische Uhr gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein Merkmal darin, dass ein Schwinggewicht aus einem dünneren Wandabschnitt und einem dickeren Wandabschnitt aufgebaut ist, um die Unwucht des Schwinggewichts zu erhöhen, und die erforderlichen Elemente sind in einem optimalen Zustand separat in den jeweiligen Drehbereichen des dünneren Wandabschnitts und des dickeren Wandabschnitts des Schwinggewichts angeordnet. Mit der vorliegenden Erfindung kann daher ein enger Zwischenraum, der in dem Drehbereich des dünneren Wandabschnitts des Schwinggewichts definiert ist, auch effizient genutzt werden, und daher kann eine dünnere elektronische Uhr bereitgestellt werden.

Claims

Elektronische Uhr mit einer Basis, auf der ein Dynamo mit einem Dynamoräderwerk zur Übertragung einer externen Kraft auf einen Dynamorotor, eine sekundäre Energieversorgung zur Speicherung durch den Dynamo erzeugter elektrischer Energie, ein Schaltungsabschnitt mit einer Treiberschaltung, die mit Energie von der sekundären Energieversorgung versorgt wird, ein durch die Treiberschaltung angetriebener Schrittmotor sowie ein Uhrräderwerk zur Drehmomentübertragung von dem Schrittmotor auf ein Zeitanzeigeelement montiert sind, worin: die elektronische Uhr eine Schwingmasse zur Übertragung einer externen Kraft auf den Dynamorotor durch das Dynamoräderwerk enthält, wobei die Schwingmasse einen an der Basis gelagerten drehenden Mittelteil, einen um den drehenden Mittelteil herum ausgebildeten dünneren Wandabschnitt und einen um den dünneren Wandabschnitt herum ausgebildeten dickeren Wandabschnitt aufweist, wobei das Uhrräderwerk und das Dynamoräderwerk auf der Basis in einem Drehbereich des dünneren Wandabschnitts angeordnet sind, und ein Teil des Schaltungsabschnitts, der in einem Drehbereich des dickeren Wandabschnitts positioniert ist, in einem Schaltungsteilinstallationsloch angeordnet ist, das in der Basis in der Form einer Ausnehmung oder eines Durchgangslochs definiert ist.
Elektronische Uhr nach Anspruch 1, worin das Teil des Schaltungsabschnitts, das in den Schaltungsteilinstallationslöchern in dem Drehbereich des dickeren Wandabschnitts angeordnet ist, ein die Treiberschaltung bildendes elektronisches Teil ist.
Elektronische Uhr nach Anspruch 1, worin ein mit einem Stellhebel betriebsmäßig verbundener Räderwerkstellhebel auf der Basis in dem Drehbereich des dünneren Wandabschnitts angeordnet ist, wobei der Räderwerkstellhebel die Bewegung des Uhnäderwerks stoppt, wenn bei externer Betätigung eines externen Betätigungselements der Stellhebel betätigt wird, und das Teil des Schaltungsabschnitts, das in dem Schaltungsteilinstallationsloch in dem Drehbereich des dickeren Wandabschnitts angeordnet ist, ein Rückstellhebel ist, der mit dem Stellhebel betriebsmäßig verbunden ist und als Schalter zum vorübergehenden Stoppen und wieder Starten der Drehung des Schrittmotors dient.
Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Basis eine metallische Hauptplatte und einen aus Isoliermaterial hergestellten Schaltungsträgersitz aufweist, und das Schaltungsteilinstallationsloch in dem Schaltungsträgersitz ausgebildet ist.
Elektrische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin eine Schraube, die einen Abschnitt einer Schwingmasse und das Dynamoräderwerk durch jeweilige Lager hält, an der Basis in dem Drehbereich des dünneren Wandabschnitts angeordnet ist.
Elektronische Uhr nach Anspruch 5, worin der Schwingmassenträger vollständig auf der Basis in dem Drehbereich des dünneren Wandabschnitts angeordnet ist.
Elektronische Uhr nach Anspruch 1, worin das Ohrenräderwerk ein mit einem Stundenzeiger gekoppeltes Stundenrad umfasst, und wobei das Stundenrad gegenüberliegende Endflächen aufweist, welche derart bearbeitet sind, dass eine Endfläche auf der Seite, wo sich der Stundenzeiger befindet, in ihrem inneren Umfangsbereich etwas eingeschnitten ist, und die andere Endfläche auf der gegenüberliegenden Seite in ihrem äußeren Umfangsbereich etwas eingeschnitten ist.
Elektronische Uhr nach Anspruch 1, worin zwischen dem Ohrenräderwerk und dem Dynamoräderwerk von einem Teil einer das Ohrenräderwerk tragenden Räderwerkbrücke eine Wand gebildet ist, um eine Zerstreuung eines Schmiermittels zu verhindern.
Elektronische Uhr nach Anspruch 1, worin Verbindungsbereich zwischen dem Dynamostator und einem Dynamomagnetkern des Dynamos einen derartigen Schnittaufbau besitzt, dass eine Hauptplatte, der Dynamomagnetkern und der Dynamostator in der genannten Reihenfolge übereinanderliegen, dass ein Befestigungsabschnitt des Dynamostators mit dem Dynamomagnetkern eine obere und eine untere Fläche aufweist, die beide zwischen einer oberen und einer unteren Fläche des Dynamostators liegen, welche in umgebender Beziehung zum Dynamorotor angeordnet sind, und dass die obere Fläche des Befestigungsabschnitts in einer niedrigen Ebene liegt als eine obere Fläche eines Magnets des Dynamorotors.