EP0896262A1 - Radio-controlled wristwatch - Google Patents

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Publication number
EP0896262A1
EP0896262A1 EP98114626A EP98114626A EP0896262A1 EP 0896262 A1 EP0896262 A1 EP 0896262A1 EP 98114626 A EP98114626 A EP 98114626A EP 98114626 A EP98114626 A EP 98114626A EP 0896262 A1 EP0896262 A1 EP 0896262A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
core
circuit board
radio
edge
radio wristwatch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP98114626A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Ganter
Reiner Furch
Holger Dipl-Ing. Rudolf
Thomas Dr.-Ing. Lechner
Dr.-Ing. Neudecker Johannes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Junghans Uhren GmbH
Original Assignee
Junghans Uhren GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Junghans Uhren GmbH filed Critical Junghans Uhren GmbH
Publication of EP0896262A1 publication Critical patent/EP0896262A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G21/00—Input or output devices integrated in time-pieces
    • G04G21/04—Input or output devices integrated in time-pieces using radio waves
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04R—RADIO-CONTROLLED TIME-PIECES
    • G04R60/00—Constructional details
    • G04R60/06—Antennas attached to or integrated in clock or watch bodies
    • G04R60/10—Antennas attached to or integrated in clock or watch bodies inside cases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/273—Adaptation for carrying or wearing by persons or animals

Definitions

  • the invention relates to a radio wristwatch according to the preamble of the claim 1.
  • a generic watch according to DE 93 18 224 U1 is the coil and cylindrical ferrite core existing long-wave antenna for receiving the coded absolute time information next to the circuit board of the electronic module arranged in a cavity in the watch case parallel to the bracelet connection, which is saved in a thickened croissant base.
  • This is particularly important for small wristwatch cases such as for women's wristwatches very short ferrite rod and a correspondingly low antenna sensitivity. Therefore, it is only exceptional if the reception conditions are very good or with one sensitive receivers receive usable time telegrams possible. However, they are easy to use, especially with high receiver sensitivity external or internal sources of interference such as the high-frequency clock generator in particular decodable for the operation of the processor.
  • the core is no longer a cylindrical bobbin, but a housing diameter essentially filling ferrite plate. It now also serves as a carrier for mechanical and electrical components as well as for switching the clock electronic module.
  • the antenna coil is there on a lateral extension arranged the ferrite plate.
  • Such a ferrite molding is expensive, however Manufacturing and critical in processing to accommodate the others mechanical and electrical clockwork components, and as a plate - especially with the local weakening to accommodate the clockwork components and the Antenna coil - it is very likely to break when subjected to impact.
  • the present invention is based on the object to create a magnetic long-wave antenna for a radio wristwatch, the one in terms of interference sensitivity and antenna sensitivity represents an optimal compromise between the known extremes and in the production can be handled easily and is characterized by high mechanical stability.
  • a layered of long soft iron slats runs very flexible coil core as a circular arc section along the edge of the (Main) circuit board for the electronic module of the radio clockwork.
  • the essence is firmly connected to the circuit board, which gives it high mechanical stability.
  • the course on the edge of the circuit board and thus in close proximity to the electrically non-conductive and magnetically non-shielding housing allows the greatest possible distance from the most critical internal source of interference, namely the clock generator to be arranged as diametrically as possible with respect to the antenna coil for processor operation.
  • the core should extend over an arc angle extend from well over 90 °. From about 120 ° the antenna performance is already very good.
  • the greatest effective length results from a semicircular arc, i.e. over 180 °.
  • the curved core extends over an even larger angle, up to the order of 240 ° and above. This does not result in growth the effective core length more, but still an increase in antenna sensitivity, because the ends of the coil core going beyond 180 ° look like field-collecting pollen pieces.
  • a memory a Primary battery; or an accumulator for clockwork operation from a photovoltaic Cell out
  • Those components are, in particular, a quartz-stabilized receiver circuit 14 for demodulating the telegrams distributed via longwave with the coded absolute time and a processor 15 for the Decoding of the time telegrams, for their comparison with the time currently displayed by the hands of the clock and for the correction of this time display in the event of deviations from the current time recorded by radio, as described in more detail in EP 0 180 155 B1 Processor 15 is stabilized by means of a further quartz crystal 16.
  • Various discrete capacitors 17, which are arranged in smaller and larger groups, are provided for capacitive circuits. Holes 18 serve to penetrate the shafts for the gears of the gear and pointer mechanism, which are not shown themselves.
  • At least one light barrier element 19 scanning the angular positions of certain wheels of the transmission block is arranged on the main circuit board 13.
  • a larger indentation 20 on the edge of the printed circuit board 13 of the electronic module serves to accommodate a button-shaped memory 21 for the operation of the electronic module, that is to say the receiver, processor and drive circuits.
  • This memory 21 can be a primary battery or a chemical or electrical memory (accumulator or capacitor) for operating the clock circuit, for example with a photovoltaic cell.
  • Spring tongues 24 end via recesses 22 in the course of the boundary 23, which can be actuated from outside the watch case 11, for example by means of plungers, in order to trigger a switching function, for example in the processor 15, by bending until they abut against a mating contact 25 fastened to the printed circuit board 13.
  • the spring tongues 24 are preferably placed together at reference or ground potential in order to get by with a common electrical and mechanical connection to the edge of the printed circuit board 13.
  • the stepper motor 30 for the time-keeping movement of the pointer mechanism is oriented as far as possible in such a way that its field coil is oriented approximately transversely to the antenna coil 27. Even if the receiver 14 is switched on offset with respect to the control of the stepping motor 30 to avoid reception interference, such magnetic decoupling of the two closely adjacent coils contributes to further reliability of the reception operation.
  • the receiver circuit is for receiving the time telegrams distributed via long wave 14 namely connected to a magnetic antenna 26. That points in the manner of a loop antenna, a coil 27 on which by means of a capacitor 17 is matched to the carrier frequency of the time transmitter. To increase the The antenna 27 is sensitive to the coil 27 by a laminated core 28 from a stack of flexible strips of soft magnetic material of high permeability, such as leaf-shaped amorphous metals in particular. The across the cross section this core 28 applying coil 27 dips into a recessed or recessed space 29 at the edge 23 of the circuit board 13, so that the the coil 28 emerging core 28 along the edge 23 of the circuit board 13 this lies on.
  • the core 28 is stacked so that the individual strips alongside stand on their side edges and in the circumferential direction of the circuit board edge 23 are curved.
  • the core 28 results when the bow of the bow is approximately through the center the round printed circuit board 13 runs, so if the curved lamellar core 28 sweeps an angle of 180 °.
  • a larger angle, like the one shown Example trap does not extend the effective antenna length, but increases nevertheless the antenna sensitivity, because these protrude over 180 ° ends of the laminated soft iron core, like pole shoes, have a field-strengthening effect Reduce the directional sensitivity of the antenna coil somewhat.
  • the one that passes through the antenna coil 27 is laminated Soft iron core 28 according to the cross-sectional geometry of the inner wall of the housing 11 or the course of the circuit board edge 23 bent and the Coil 27 by moving on the core 28 or by capacitive wiring (17) matched to the fixed transmission frequency of the time transmitter (in particular DCF 77).
  • the core 28 is used to fix the coil position and the arc geometry including coil 27 inserted into a potting tool and with synthetic resin or other Soaked adhesive.
  • the thus hardened composite 27-28 is in your free space 29 protruding antenna coil 27 on the edge 23 of the circuit board 13 glued; or the circuit board 13 is used for further curing as a further Composite component 13-27-28 placed dimensionally on the potting tool.
  • the arrangement combines an extremely small space requirement with an extremely stable one Attachment at the cheapest possible distance from the main source of interference (the processor 15 with the quartz crystal 16). Besides, the is so curved and attached core 28 by practically the entire length of the support against the closely adjacent watch case 11 optimally against mechanical stress protected.

Abstract

The radio wristwatch (12) has a magnetic long-wave antenna (26) within its housing (11) in the form a coil (27) carried by a core (28) . The core is a long curved packet of soft iron lamella which are held with their sides along the edge (23) of the electronic module circuit board (13) of the radio wristwatch mechanism. The laminated core extends over a peripheral angle of considerably more than 90 degrees. It can extend over about 180 degrees, pref. up to about 240 degrees.

Description

Die Erfindung betrifft eine Funkarmbanduhr gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a radio wristwatch according to the preamble of the claim 1.

Bei einer gattungsgemäßen Uhr gemäß DE 93 18 224 U1 ist die aus Spule und zylindrischem Ferritkern bestehende Langwellenantenne für den Empfang der kodierten absoluten Zeitinformationen neben der Leiterplatte des Elektronikmoduls im Armbanduhrengehause parallel zum Armbandanschluß in einem Hohlraum angeordnet, der in einem verdickten Hörnchensockel freigespart ist. Das bedingt insbesondere bei kleinen Armbanduhrgehäusen wie für Damenarmbanduhren einen sehr kurzen Ferritstab und eine dementsprechend geringe Antennenempfindlichkeit. Deshalb ist nur bei sehr guten Empfangsgegebenheiten bzw. mit einem außerordentlich empfindlichen Empfänger ein Empfang verwertbarer Zeittelegramme möglich. Die sind aber gerade bei hoher Empfangerempfindlichkeit leicht durch externe oder durch uhreninterne Störquellen wie insbesondere den Hochfrequenz-Taktgenerator für den Betrieb des Prozessors in ihrer Dekodierbarkeit beeinträchtigbar.In a generic watch according to DE 93 18 224 U1 is the coil and cylindrical ferrite core existing long-wave antenna for receiving the coded absolute time information next to the circuit board of the electronic module arranged in a cavity in the watch case parallel to the bracelet connection, which is saved in a thickened croissant base. This is particularly important for small wristwatch cases such as for women's wristwatches very short ferrite rod and a correspondingly low antenna sensitivity. Therefore, it is only exceptional if the reception conditions are very good or with one sensitive receivers receive usable time telegrams possible. However, they are easy to use, especially with high receiver sensitivity external or internal sources of interference such as the high-frequency clock generator in particular decodable for the operation of the processor.

Größere Störsicherheit infolge größerer Antennenempfindlichkeit bei Reduzierung der erforderlichen Empfangerempfindlichkeit wird durch eine größere Kernmasse für die magnetische Langwellenantenne erzielt, indem gemaß EP 0 649 076 A3 der Kern kein zylindrischer Spulenträger mehr ist, sondern eine den Gehäusedurchmesser im wesentlichen ausfüllende Ferritplatte. Die dient nun zugleich als Träger für mechanische und elektrische Komponenten sowie für die Schaltung des Uhren-Elektronikmodules. Die Antennenspule ist dort auf einem seitlichen Fortsatz der Ferritplatte angeordnet. Eine solches Ferrit-Formteil ist allerdings teuer in der Herstellung und kritisch in der Bearbeitung zur maßgerechten Aufnahme der anderen mechanischen und elektrischen Uhrwerkskomponenten, und als Platte - zumal mit den lokalen Schwächungen zur Aufnahme der Uhrwerkskomponenten und der Antennenspule - ist sie auf Stoßbeanspruchung sehr bruchgefährdet.Greater interference immunity due to greater antenna sensitivity with reduction the required receiver sensitivity is due to a larger core mass achieved for the magnetic long-wave antenna by the EP 0 649 076 A3 The core is no longer a cylindrical bobbin, but a housing diameter essentially filling ferrite plate. It now also serves as a carrier for mechanical and electrical components as well as for switching the clock electronic module. The antenna coil is there on a lateral extension arranged the ferrite plate. Such a ferrite molding is expensive, however Manufacturing and critical in processing to accommodate the others mechanical and electrical clockwork components, and as a plate - especially with the local weakening to accommodate the clockwork components and the Antenna coil - it is very likely to break when subjected to impact.

Für einen Einbau in verwinkelte Freiräume kleiner Uhrengehäuse ist in der EP 0 348 636 A1 vorgesehen, z.B. gegeneinander verlagerbare flexible Streifen aus weichmagnetischen Materialien hoher Permeabilität, wie insbesondere amorphen Metallen in Blattform, je nach den örtlichen Einbaugegebenheiten etwa L-, U- oder Z-förmig abgewinkelt zu gestalten, um die im Uhrengehäuse vorhandenen Freiräume zum Antenneneinbau optimal nutzen und dabei zugleich unterschiedliche Empfangs-Orientierungen realisieren zu können. Ein flexibler Kern-Stapel aus einzelnen magnetisch wirksamen Streifen kann danach auch zu einem Ring-Ausschnitt gebogen werden, um als Teil eines Armreifens die Langwellenantenne darzustellen. Bei einer Funkarmbanduhr dagegen ist die Verlagerung der Antenne in ihr Uhren-Armband vorgesehen. Nachteilig bei den beschriebenen Geometrien für den Einsatz in verwinkelten Gehäuse-Freiräumen ist die komplizierte Formgebung und der damit verbundene hohe Montageaufwand, aber auch die vergleichsweise geringe (über die Projektion gemessene) effektive Länge einer solchen abgewinkelt verlaufenden Kerngeometrie, während der Einbau eines flexiblen Streifenstapels in das Uhren-Armband zwar hinsichtlich des Abstandes von uhreninternen Störquellen und hinsichtlich der effektiven Kernlänge optimale Empfangsverhältnisse verspricht, aber die flexible Verbindung von der Antennenspule zur Empfangsschaltung über die Armband-Anlenkung an das Uhrgehäuse hinweg in der Praxis sehr verschleißanfällig ist.For installation in angled spaces of small watch cases is in the EP 0 348 636 A1 is provided, e.g. flexible strips displaceable against each other soft magnetic materials of high permeability, such as in particular amorphous Metals in sheet form, depending on the local installation conditions such as L-, U- or To be angled in a Z-shape to create the space available in the watch case optimally use for antenna installation and at the same time different To be able to realize reception orientations. A flexible core stack of individual Magnetically effective strips can then also become a ring cutout bent to represent the long wave antenna as part of a bangle. In the case of a radio wristwatch, on the other hand, the antenna is relocated to its watch band intended. A disadvantage of the geometries described for use the complicated shape and the shape of the angled housing associated high assembly costs, but also the comparatively low effective length of such an angled one (measured via the projection) Core geometry while installing a flexible stack of strips into the Watch strap with regard to the distance from internal sources of interference and promises optimal reception conditions with regard to the effective core length, but the flexible connection from the antenna coil to the receiving circuit in practice very much via the bracelet linkage to the watch case is prone to wear.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine magnetische Langwellenantenne für eine Funkarmbanduhr zu schaffen, die hinsichtlich der Störempfindlichkeit und der Antennenempfindlichkeit einen optimalen Kompromiß zwischen den vorbekannten Extremen darstellt und sich in der Fertigung leicht handhaben laßt sowie durch hohe mechanische Stabilität auszeichnet. In recognition of these circumstances, the present invention is based on the object to create a magnetic long-wave antenna for a radio wristwatch, the one in terms of interference sensitivity and antenna sensitivity represents an optimal compromise between the known extremes and in the production can be handled easily and is characterized by high mechanical stability.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie mit den wesentlichen Merkmalen gemäß dem Hauptanspruch realisiert wird.This object is achieved in that it with the essential Features according to the main claim is realized.

Nach dieser Lösung verläuft ein aus langen Weicheisen-Lamellen geschichteter, sehr flexibler Spulenkern als Kreisbogenabschnitt längs des Randes der (Haupt-)Leiterplatte für den Elektronikmodul des Funkuhrwerkes. Der Kern ist fest mit der Leiterplatte verbunden, was ihm hohe mechanische Stabilität verleiht. Der Verlauf am Rande der Leiterplatte und somit in dichter Nachbarschaft des elektrisch nicht leitenden und magnetisch nicht abschirmenden Gehäuses ermöglicht einen größtmöglichen Abstand von der kritischsten internen Störquelle, nämlich dem der Antennenspule möglichst diametral gegenüber anzuordnenden Taktgenerator für den Prozessorbetrieb. Der Kern sollte sich über einen Bogenwinkel von deutlich über 90° erstrecken. Ab etwa 120° ist die Antennenleistung schon sehr gut. Die größte effektive Länge (Projektion oder Sehne über die Enden des Spulenkernes) ergibt sich bei einem halbkreisförmigen Bogen, also über 180°. Vorzugsweise erstreckt der gebogene Kern sich aber über einen noch größeren Winkel, bis in die Größenordnung von 240° und darüber. Das erbringt zwar kein Anwachsen der effektiven Kernlänge mehr, aber dennoch eine Steigerung der Antennenempfindlichkeit, weil die über 180° hinausgehenden Enden des Spulenkernes wie feldsammelnde Polleitstücke wirken. Am Rande der Leiterplatte ist außerhalb der Kernbogens eine Lücke, in der extern betätigbare Schaltelemente ausgebildet sind. Außerdem ist es zweckmäßig, die Enden des Spulenkernes so weit voneinander zu distanzieren, daß neben den Schaltelementen auch noch ein Speicher (eine Primärbatterie; oder ein Akkumulator für den Uhrwerksbetrieb aus einer fotovoltaischen Zelle heraus) angeordnet werden kann.After this solution, a layered of long soft iron slats runs very flexible coil core as a circular arc section along the edge of the (Main) circuit board for the electronic module of the radio clockwork. The essence is firmly connected to the circuit board, which gives it high mechanical stability. The course on the edge of the circuit board and thus in close proximity to the electrically non-conductive and magnetically non-shielding housing allows the greatest possible distance from the most critical internal source of interference, namely the clock generator to be arranged as diametrically as possible with respect to the antenna coil for processor operation. The core should extend over an arc angle extend from well over 90 °. From about 120 ° the antenna performance is already very good. The greatest effective length (projection or tendon over the ends of the Coil core) results from a semicircular arc, i.e. over 180 °. Preferably but the curved core extends over an even larger angle, up to the order of 240 ° and above. This does not result in growth the effective core length more, but still an increase in antenna sensitivity, because the ends of the coil core going beyond 180 ° look like field-collecting pollen pieces. On the edge of the circuit board is outside the core arc a gap in which externally actuated switching elements are formed are. It is also advisable to separate the ends of the coil core from each other to distance that in addition to the switching elements also a memory (a Primary battery; or an accumulator for clockwork operation from a photovoltaic Cell out) can be arranged.

Damit ist eine Funkarmbanduhren-Antenne geschaffen, die so gegenläufige Anforderungen wie hohe Leistungsfähigkeit trotz kleiner Abmessungen in sich vereinigt, dabei in die Gesamtfunktion des Werkes integriert werden kann und durch Stapeln von schmalen langen Lamellen aus amorphem Metall stoßsicher (gemäß DIN 8308) ist. Dieses durch Einfrieren auf die endgültige Raumform versteifte und dabei auf den Elektronikmodul des Funkuhrenwerkes bündig aufgeklebte Flex-Paket wird durch das dicht benachbarte Uhrengehäuse mechanisch stabilisiert. Trotz minimalen Platzbedarfes ergibt sich bei bester Raumausnutzung ein Antennenspulenkern größtmöglicher effektiver Länge, wenn er halbkreisförmig dem Werkdurchmesser angepaßt wird, womit zugleich der größtmögliche Abstand von werkinternen Störquellen erzielbar ist.This creates a radio wristwatch antenna that meets the opposite requirements how high performance combines in spite of small dimensions, can be integrated into the overall function of the plant and by stacking of narrow long slats made of amorphous metal shockproof (according to DIN 8308). This stiffened by freezing to the final spatial shape and thereby Flex package glued flush to the electronic module of the radio-controlled clockwork is mechanically stabilized by the closely adjacent watch case. Despite minimal Space requirements result in an antenna coil core with the best use of space greatest possible effective length if it is semicircular to the factory diameter is adjusted, whereby the greatest possible distance from in-house Interference sources can be achieved.

Zusätzliche Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark vereinfacht aber angenähert maßstabsgerecht (um ein Vielfaches vergrößert) skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispieles zur erfindungsgemäßen Lösung. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt den Elektronikmodul einer Funkarmbanduhr in Blick gegen die vom Uhrgehäuse umgebene Leiterplatte ohne Berücksichtigung des Räderwerks für die analoge Zeiger-Zeitanzeige.Additional developments as well as further features and advantages of the invention result from the further claims and from the description below one greatly simplified in the drawing, limited to the essentials but approximated to scale (enlarged many times) preferred preferred Realization example for the solution according to the invention. The only figure the drawing shows the electronic module of a radio wristwatch in view against the circuit board surrounded by the watch case without taking the gear train into account for the analog hand time display.

Der in diesem Beispielsfalle im Querschnitt kreisförmige Innenraum des ringförmigen Armbanduhren-Gehäuses 11 einer Funkarmbanduhr 12 wird im wesentlichen von einer etwa kreisförmig berandeten Leiterplatte 13 für die elektrische Verbindung und mechanische Halterung der Bauelemente des Elektronikmoduls des Funkuhrwerkes eingenommen, die etwa einen Durchmesser von typisch nur 2,2 cm hat. Es handelt sich bevorzugt um die, hinter dem in sich funktionstüchtigen Getriebeblock anzuordnende, Hauptleiterplatte für die elektronischen Funkuhrenfunktionen, wie hinsichtlich der Räderzuordnung zu einer Lichtschranke in unserer heutigen Parallelanmeldung

Figure 00040001
Funkuhrwerk" näher beschrieben, worauf zur weiteren Erläuterung vorliegender Erfindung hier voll-inhaltlich Bezug genommen wird. Bei jenen Bauelementen handelt es sich insbesondere uni eine quarzstabilisierte Empfängerschaltung 14 für Demodulation der über Langwelle verbreiteten Telegramme mit der kodierten absoluten Zeit und um einen Prozessor 15 für die Dekodierung der Zeittelegramme, für deren Vergleich mit der momentan von den Zeigern der Uhr angezeigten Zeit und für die Korrektur dieser Zeitanzeige im Falle von Abweichungen von der über Funk aufgenommenen aktuellen Zeit, wie etwa in der EP 0 180 155 B1 näher beschrieben. Die Taktfrequenz des Prozessors 15 wird mittels eines weiteren Schwingquarzes 16 stabilisiert. Für kapazitive Beschaltungen sind diverse diskrete, in kleineren und größeren Gruppen angeordnete, Kondensatoren 17 vorgesehen. Löcher 18 dienen dem Durchgriff der Wellen für die Zahnräder des Räder- und Zeigerwerks, die selbst nicht dargestellt sind. Zur Zeigerstellungs-Detektion gemäß DE 35 10 861 C2 ist wenigstens ein die Winkelstellungen bestimmter Räder des Getriebeblockes abtastendes Lichtschranken-Element 19 auf der Hauptleiterplatte 13 angeordnet. Eine größere Einbuchtung 20 am Rand der Leiterplatte 13 des Elektronikmoduls dient der Aufnahme eines knopfförmigen Speichers 21 für den Betrieb des Elektronikmoduls, also der Empfänger-, Prozessor- und Antriebsschaltungen. Bei diesem Speicher 21 kann es sich um eine Primärbatterie oder um einen chemischen oder elektrischen Speicher (Akkumulator bzw. Kondensator) zum Betrieb der Uhrenschaltung etwa mit einer fotovoltaischen Zelle handeln. Über Ausnehmungen 22 im Verlaufe der Berandung 23 enden Federzungen 24, die von außerhalb des Uhrgehäuses 11 etwa mittels Stößeln betätigbar sind, um durch Verbiegen bis zur Anlage gegen einen an der Leiterplatte 13 befestigten Gegenkontakt 25 eine Schaltfunktion beispielsweise im Prozessor 15 auszulösen. Dafür sind die Federzungen 24 vorzugsweise gemeinsam auf Bezugs- oder Massepotential gelegt, um mit einem gemeinsamen elektrischen und mechanischen Anschluß an den Rand der Leiterplatte 13 auszukommen. Der Schrittmotor 30 für die zeithaltende Bewegung des Zeigerwerkes ist im Interesse geringer magnetischer Verkopplung möglichst so orientiert, daß seine Feldspule etwa quer zur Antennenspule 27 ausgerichtet ist. Wenn auch die Einschaltung es Empfängers 14 gegenüber der Ansteuerung des Schrittmotors 30 zur Vermeidung von Empfangsstörungen gegeneinander versetzt erfolgt, trägt doch solche magnetische Entkopplung der beiden dicht benachbarten Spulen zu weiterer Zuverlässigkeit des Empfangsbetriebes bei.The interior of the ring-shaped wristwatch housing 11 of a radio-controlled wristwatch 12, which in this example is circular in cross-section, is essentially occupied by an approximately circular-edged circuit board 13 for the electrical connection and mechanical mounting of the components of the electronic module of the radio-controlled clockwork, which typically have a diameter of only 2 , 2 cm. It is preferably the main circuit board for the electronic radio clock functions, which is to be arranged behind the functional transmission block, such as the assignment of wheels to a light barrier in today's parallel application
Figure 00040001
Radio clockwork ", to which further explanation of the present invention is referred to in full in terms of content. Those components are, in particular, a quartz-stabilized receiver circuit 14 for demodulating the telegrams distributed via longwave with the coded absolute time and a processor 15 for the Decoding of the time telegrams, for their comparison with the time currently displayed by the hands of the clock and for the correction of this time display in the event of deviations from the current time recorded by radio, as described in more detail in EP 0 180 155 B1 Processor 15 is stabilized by means of a further quartz crystal 16. Various discrete capacitors 17, which are arranged in smaller and larger groups, are provided for capacitive circuits. Holes 18 serve to penetrate the shafts for the gears of the gear and pointer mechanism, which are not shown themselves. To r Pointer position detection according to DE 35 10 861 C2, at least one light barrier element 19 scanning the angular positions of certain wheels of the transmission block is arranged on the main circuit board 13. A larger indentation 20 on the edge of the printed circuit board 13 of the electronic module serves to accommodate a button-shaped memory 21 for the operation of the electronic module, that is to say the receiver, processor and drive circuits. This memory 21 can be a primary battery or a chemical or electrical memory (accumulator or capacitor) for operating the clock circuit, for example with a photovoltaic cell. Spring tongues 24 end via recesses 22 in the course of the boundary 23, which can be actuated from outside the watch case 11, for example by means of plungers, in order to trigger a switching function, for example in the processor 15, by bending until they abut against a mating contact 25 fastened to the printed circuit board 13. For this purpose, the spring tongues 24 are preferably placed together at reference or ground potential in order to get by with a common electrical and mechanical connection to the edge of the printed circuit board 13. In the interest of low magnetic coupling, the stepper motor 30 for the time-keeping movement of the pointer mechanism is oriented as far as possible in such a way that its field coil is oriented approximately transversely to the antenna coil 27. Even if the receiver 14 is switched on offset with respect to the control of the stepping motor 30 to avoid reception interference, such magnetic decoupling of the two closely adjacent coils contributes to further reliability of the reception operation.

Für den Empfang der über Langwelle verbreiteten Zeittelegramme ist die Empfängerschaltung 14 nämlich an eine magnetische Antenne 26 angeschlossen. Die weist nach Art einer Rahmenantenne eine Spule 27 auf welche mittels eines Kondensators 17 auf die Trägerfrequenz des Zeitsenders abgestimmt ist. Zur Steigerung der Empfindlichkeit der Antenne 26 wird die Spule 27 von einem lamellierten Kern 28 aus einem Stapel flexibler Streifen weichmagnetischen Materials hoher Permeabilität, wie insbesondere amorpher Metalle in Blattform, getragen. Die über den Querschnitt dieses Kernes 28 auftragende Spule 27 taucht in einen ausgesparten oder ausgenommenen Freiraum 29 am Rande 23 der Leiterplatte 13 ein, so daß der aus der Spule 27 heraustretende Kern 28 längs des Randes 23 der Leiterplatte 13 auf dieser aufliegt. Dabei ist der Kern 28 so gestapelt, daß die einzelnen Streifen längsseits auf ihren Seitenrändern stehen und in Umfangsrichtung des Leiterplatten-Randes 23 gebogen verlaufen. Dieser nicht unbedingt kreisbogenförmige Rand 23 bzw. die Kontur der benachbarten Uhrengehäuses 11 bestimmen also die Querschittsgeometrie des außerhalb der Spule 27 bogenförmig verlaufenden Kernes 28.The receiver circuit is for receiving the time telegrams distributed via long wave 14 namely connected to a magnetic antenna 26. That points in the manner of a loop antenna, a coil 27 on which by means of a capacitor 17 is matched to the carrier frequency of the time transmitter. To increase the The antenna 27 is sensitive to the coil 27 by a laminated core 28 from a stack of flexible strips of soft magnetic material of high permeability, such as leaf-shaped amorphous metals in particular. The across the cross section this core 28 applying coil 27 dips into a recessed or recessed space 29 at the edge 23 of the circuit board 13, so that the the coil 28 emerging core 28 along the edge 23 of the circuit board 13 this lies on. The core 28 is stacked so that the individual strips alongside stand on their side edges and in the circumferential direction of the circuit board edge 23 are curved. This edge 23, which is not necessarily a circular arc or the contour of the adjacent watch case 11 thus determine the cross-sectional geometry of the core 28 running outside the coil 27.

Die im Interesse hoher Antennenempfindlichkeit größte erreichbare wirksame Länge des Kernes 28 ergibt sich, wenn die Sehne des Bogens etwa durch den Mittelpunkt der runden Leiterplatte 13 verläuft, wenn also der gebogene Lamellenkern 28 einen Winkel von 180° überstreicht. Ein größerer Winkel, wie im dargestellten Beispielsfalle, verlängert zwar nicht die wirksame Antennenlänge, steigert aber dennoch die Antennenempfindlichkeit, weil diese übe 180° hinausragenden Enden des lamellierten Weicheisen-Kernes wie Polschuhe feldverstärkend wirken und die Richtungsempfindlichkeit der Antennenspule etwas mindern.The greatest achievable effective length in the interest of high antenna sensitivity The core 28 results when the bow of the bow is approximately through the center the round printed circuit board 13 runs, so if the curved lamellar core 28 sweeps an angle of 180 °. A larger angle, like the one shown Example trap does not extend the effective antenna length, but increases nevertheless the antenna sensitivity, because these protrude over 180 ° ends of the laminated soft iron core, like pole shoes, have a field-strengthening effect Reduce the directional sensitivity of the antenna coil somewhat.

In der Fabrikation wird der die Antennenspule 27 durchquerende lamellierte Weicheisenkern 28 nach Maßgabe der Querschnittsgeometrie der Innenwandung des Gehäuses 11 bzw. des Verlaufes des Leiterplattenrandes 23 gebogen und die Spule 27 durch Verschieben auf dem Kern 28 bzw. durch kapazitive Beschaltung (17) auf die feste Sendefrequenz des Zeitsenders (insbesondere DCF 77) abgestimmt. Zum Fixieren von Spulenposition und Bogengeometrie wird der Kern 28 samt Spule 27 in ein Vergußwerkzeug eingelegt und mit Kunstharz oder anderem Klebemittel getränkt. Der so ausgehärtete Verbund 27-28 wird mit in ihren Freiraum 29 hineinragender Antennenspule 27 auf den Rand 23 der Leiterplatte 13 geklebt; oder die Leiterplatte 13 wird zum gemeinsamen Aushärten als weiterer Verbund-Bestandteil 13-27-28 maßgerecht auf das Vergußwerkzeug gelegt. Die Anordnung vereinigt einen extrem geringen Platzbedarf mit einer extrem stabilen Befestigung bei günstigstem da weitestem Abstand von der wichtigsten Störquelle (dem Prozessor 15 mit dem Schwingquarz 16). Außerdem ist der so gebogene und befestigte Kern 28 durch praktisch über die gesamte Länge erfolgende Abstützung gegen das dicht benachbarte Uhrengehäuse 11 optimal gegen mechanische Beanspruchung geschützt.In manufacture, the one that passes through the antenna coil 27 is laminated Soft iron core 28 according to the cross-sectional geometry of the inner wall of the housing 11 or the course of the circuit board edge 23 bent and the Coil 27 by moving on the core 28 or by capacitive wiring (17) matched to the fixed transmission frequency of the time transmitter (in particular DCF 77). The core 28 is used to fix the coil position and the arc geometry including coil 27 inserted into a potting tool and with synthetic resin or other Soaked adhesive. The thus hardened composite 27-28 is in your free space 29 protruding antenna coil 27 on the edge 23 of the circuit board 13 glued; or the circuit board 13 is used for further curing as a further Composite component 13-27-28 placed dimensionally on the potting tool. The The arrangement combines an extremely small space requirement with an extremely stable one Attachment at the cheapest possible distance from the main source of interference (the processor 15 with the quartz crystal 16). Besides, the is so curved and attached core 28 by practically the entire length of the support against the closely adjacent watch case 11 optimally against mechanical stress protected.

Unter den beschränkten räumlichen Verhältnissen innerhalb eines Armbanduhrengehäuses 11 ergeben sich für die magnetische Langwellenantenne 26 einer Funkarmbanduhr 12 in Hinblick auf die Antennenempfindlichkeit und die stoßsichere Ausgestaltung also optimale Verhältnisse, wenn der die Antennen-Spule 27 durchsetzende Weicheisenkern 28 als langer Stapel aus flexiblen Lamellen ausgebildet ist, der - dicht innerhalb des Uhrgehäuses 11 (kreis-) bogenförmig längs des Leiterplatten-Randes 23 befestigt - sich über einen möglichst großen Umfangswinkel erstreckt aber zwischen seinen Enden für Tastschalter-Federzungen 24 sowie für einen elektrischen Energie-Speicher 21 Raum läßt, mit Anordnung der Prozessor-Taktschaltung samt Schwingquarz 16 der Antennenspule 27 etwa diametral gegenüber.Under the limited space within a watch case 11 result for the magnetic long-wave antenna 26 of a radio wristwatch 12 in terms of antenna sensitivity and shockproof Design therefore optimal conditions when the antenna coil 27 passing through Soft iron core 28 formed as a long stack of flexible slats is the - tightly inside the watch case 11 (circular) arc-shaped along the edge of the circuit board 23 fastened - over the largest possible circumferential angle but extends between its ends for key switch spring tongues 24 and for an electrical energy storage 21 leaves space, with arrangement of the processor clock circuit together with quartz crystal 16 of the antenna coil 27 approximately diametrically across from.

Claims (9)

Funkarmbanduhr (12) mit innerhalb ihres Gehäuses (11) angeordneter magnetischer Langwellen-Antenne (26) in Form einer von einen Kern (28) getragenen Spule (27),
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kern (28) ein langes gebogenes Paket von Weicheisen-Lamellen ist, die mit ihren Seitenberandungen längs des Randes (23) der Elektronikmodul-Leiterplatte (13) des Funkuhrenwerkes gehaltert sind.Radio wristwatch (12) with a magnetic long-wave antenna (26) arranged inside its housing (11) in the form of a coil (27) carried by a core (28),
characterized,
that the core (28) is a long curved package of soft iron slats, which are held with their side edges along the edge (23) of the electronic module circuit board (13) of the radio-controlled clockwork. Funkarmbanduhr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der lamellierte Kern (28) sich über einen Umfangswinkel von deutlich mehr als 90° erstreckt.Radio wristwatch according to claim 1,
characterized,
that the laminated core (28) extends over a circumferential angle of significantly more than 90 °. Funkarmbanduhr nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Weicheisenkern (28) sich über einen Umfangswinkel in der Größenordnung von etwa 180°, bis vorzugsweise in die Größenordnung von etwa 240°, erstreckt.Radio wristwatch according to claim 1 or 2,
characterized,
that the soft iron core (28) extends over a circumferential angle in the order of approximately 180 °, preferably in the order of approximately 240 °. Funkarmbanduhr nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kern (28) sich längs des Leiterplatten-Randes (23) bis in die Nachbarschaft eines Bereiches mit Ausnehmungen (22) für Tastschalter-Federzungen (24) erstreckt. Radio wristwatch according to one of the preceding claims,
characterized,
that the core (28) extends along the edge of the circuit board (23) into the vicinity of an area with recesses (22) for push-button spring tongues (24). Funkarmbanduhr nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kern (28) sich längs des Leiterplatten-Randes (23) bis zu einer Rand-Einbuchtung (20) zur Aufnahme eines Speichers (21) für den Betrieb des Elektronikmoduls erstreckt.Radio wristwatch according to one of the preceding claims,
characterized,
that the core (28) extends along the edge of the circuit board (23) to an indentation (20) for receiving a memory (21) for the operation of the electronic module. Funkarmbanduhr nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kern (28) sich, an die Innenkontur des Armbanduhren-Gehäuses (11) anschmiegend, längs des Leiterplatten-Randes (23) erstreckt.Radio wristwatch according to one of the preceding claims,
characterized,
that the core (28), clinging to the inner contour of the wristwatch housing (11), extends along the edge of the printed circuit board (23). Funkarmbanduhr nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein über den Querschnitt des Kernes (28) auftragender Teil der Antennenspule (27) in einen am Rand (23) der Leiterplatte (13) vorgesehenen Freiraum (29) eintaucht.Radio wristwatch according to one of the preceding claims,
characterized,
that a part of the antenna coil (27) which overlies the cross section of the core (28) is immersed in a space (29) provided on the edge (23) of the printed circuit board (13). Funkarmbanduhr nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das lamellierte Paket des gebogenen Weicheisenkernes (28) in sich mittels eines aushärtenden Kunstharzes oder Klebers, der auch der Befestigung des Kernes (28) längs des Leiterplatten-Randes (23) dient, formfixiert ist.Radio wristwatch according to one of the preceding claims,
characterized,
that the laminated package of the bent soft iron core (28) is fixed in itself by means of a hardening synthetic resin or adhesive, which also serves to fasten the core (28) along the edge of the printed circuit board (23). Funkarmbanduhr nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antennen-Spule (27) dem Prozessor (15) und seiner Taktschaltung (Schwingquarz 16) etwa diametral gegenüber auf der Leiterplatte (13) angeordnet ist.Radio wristwatch according to one of the preceding claims,
characterized,
that the antenna coil (27) the processor (15) and its clock circuit (quartz crystal 16) is arranged approximately diametrically opposite on the circuit board (13).
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