KR100756111B1

KR100756111B1 - 하나 이상의 포인터를 갖는, 특히 시계용 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR100756111B1
Application number: KR1019990061844A
Authority: KR
Inventors: 클라우스 크로넨베르크; 발터 뤼프; 페터 셰퍼; 에르빈 제들락체크; 미케 타이스
Original assignee: 만네스만 파우데오 아게
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2007-09-05
Also published as: US6351435B1; EP1039354A3; KR20000048401A; EP1039354A2; JP2000193499A; DE19860266A1

Abstract

전기 구동기에 의해 구동될 수 있는 하나 이상의 포인터를 구비하며, 포인터가 제 1 방향으로 360°이상 회전될 수 있는 디스플레이 장치의 경우에 있어서, 포인터(Z)는 제 1 방향(CW)과 반대인 제 2 방향(CCW)으로 회전될 수 있으며, 포인터들 중의 하나(Z)는 제 2 방향(CCW)으로 기준 위치(P)까지만 회전될 수 있고, 이 위치에서 기준 위치를 취하며, 포인터(Z)가 제 2 방향(CCW)으로 더 이상 회전될 수 없음을 검출하는 검출 장치(V)가 있다.

Description

하나 이상의 포인터를 갖는, 특히 시계용 디스플레이 장치 {DISPLAY HAVING AT LEAST ONE POINTER, ESPECIALLY FOR CLOCK}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 개략도.

도 2는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예의 제 2 디스크를 도시하며, 상기 제 2 디스크는 포인터 용두에 일체로 형성되어 있다.

도 3은 도 2로부터 부품들의 평면도.

도 4는 제 2 실시예의 제 1 디스크의 실시예에 대한 평면도.

도 5는 도 4의 B-B선을 따라 취한 단면도.

도 6은 도 4 및 도 5로부터 제 1 디스크가 통합된 하우징의 일부분을 도시함.

도 7은 구동 요소로서의 스테핑 모터를 도시함.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

F: 바디 D: 회전축

Z: 포인터 Z1, Z2: 기어 휠

V: 검출 장치 E: 전기 구동기

S: 스프링 R: 잠금 바

X: 축 A: 스토퍼

U: 바디의 상단 둘레 CW: 시계 방향

CCW: 시계 반대 방향 P: 기준 위치

1, 2, 3: 그루브 4, 5, 6: 스토퍼

7: 제 2 디스크 8: 포인터 용두

9: 포인터 장착부 10: 상단 가장자리

R1, R2, R3: 거리 M1, M2, M3, M4, M5, M6: 중심선

12: 제 1 디스크 13, 14, 15: 세그멘트

16: 포인터 용두공 17, 18, 19: 경사면

20, 21, 22: 단부 표면 23: 하우징

24, 25: 코일 26: 회전자

27: 회전자 샤프트

본 발명은 전기 구동기에 의해 구동가능한 하나 이상의 포인터(pointer)를 구비하며, 상기 포인터 또는 포인터들이 제 1 방향으로 360°이상 회전할 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

종래 기술은, 예를 들어, 다수의 포인터를 구비하는 무선 조종 계시기(timepiece)의 디스플레이 장치들을 개시한다. 이 무선 조종 계시기들은 주로 장파 송신기를 통해 제어된다. 만약 계시기의 장파 수신이 두절되거나, 이러한 계시기의 배터리를 교환한 후에는, 다이얼 트레인의 동기화가 필요하다. 이를 위해서 계시기 기어단의 기어 휠에, 규정된 형태의 홀 또는 관통로 형태로 천공된 마스크들을 배열하는 것이 공지되어 있으며, 천공된 마스크들은 광학 센서에 의해 디코딩되고, 그 결과 포인터들의 위치가 디코딩될 수 있다.

여기에는, 천공된 마스크들을 만들기 위해 반드시 충족되어야 하는 높은 공차 조건, 제품 크기의 차이에 의한 조립품에서의 적은 공차들, 및 요구되는 광학 센서들의 정위 정확도가 요구된다는 단점이 있다.

본 발명의 목적은, 포인터들 중 하나의 포인터 이상의 포인터에 대한 규정 기준 위치가 광학 센서 없이도 검출될 수 있고, 공차와 관련된 필요 조건들이 적어질 수 있는, 하나 이상의 포인터를 구비하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적들은, 포인터 또는 포인터들이 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 회전될 수 있으며, 상기 포인터 또는 포인터들 중 하나의 포인터가 제 2 방향으로 특정 위치까지만 회전될 수 있고, 상기 특정 위치에서 기준 위치를 취하여, 검출 장치가 제 2 방향으로 더 이상 회전할 수 없음을 검출하는 것으로 달성된다.

특별히 간단한 방식으로, 포인터 또는 포인터들 중 하나의 포인터가 제 2 방향으로 특정의 기준 위치 이상 회전되는 것이 멈춤 장치에 의해 방지될 수 있다.

간단한 구성의 멈춤 장치는, 예를 들어 자전거의 프리 휠링 허브와 유사하게 제 1 방향으로는 제한없는 회전을 허용하고, 제 2 방향으로의 회전 도중에는 스토퍼와 상호작용하여 포인터 또는 포인터들 중 하나의 포인터가 더 이상 회전되는 것을 방지하도록, 하나 이상의 잠금 바(locking bar)들이 장착됨으로써 구현될 수 있다.

더 간단하고 저렴한 방식으로, 멈춤 장치는 각 경우에 있어서 스토퍼와 상호작용하는 하나 이상의 세그먼트를 구비함으로써 구현될 수 있으며, 상기 세그먼트나 세그먼트들 또는 스토퍼나 스토퍼들은 회전축을 중심으로 회전될 수 있도록 장착되고, 상기 세그먼트들은 제 1 방향으로 포인터가 회전하는 동안, 회전이 제한없이 계속될 수 있도록 세그먼트나 세그먼트들 또는 스토퍼나 스토퍼들의 축방향 변위를 일으키는 경사면을 구비하며, 제 2 방향으로 회전하는 동안에 상기 세그먼트나 세그먼트들은 기준 위치에서 상기 스토퍼나 스토퍼들에 부딪쳐 제 2 방향으로 더 이상 회전되는 것이 방지된다. 그리고 포인터는 세그먼트나 세그먼트들 또는 스토퍼나 스토퍼들에 회전 불가능하게 고정되는 방식으로 연결된다.

회전축으로부터 상이한 거리들에 있는 다수의 세그먼트들은, 각 세그먼트들이 단지 특정 스토퍼와 상호작용할 수 있고 그래서 회전 도중 기준 위치를 취할 수 있는 상태를 달성한다. 회전축 둘레로 설치된 이러한 다수의 세그먼트들 때문에, 세그먼트들의 모든 경사면들의 힘의 균일한 전개에 의해, 부품들의 기울임이 세그먼트와 스토퍼의 서로에 관한 축방향 이동에 의해 방지된다.

다수의 세그먼트들의 설치는 제 1 디스크에서 특히 바람직하게 구현될 수 있으며, 세그먼트들과 디스크들로부터 단일체의 사출 성형품으로 부품들이 구성되는 것이 가능하다. 마찬가지로, 스토퍼들이 제 2 디스크에서 특히 바람직하게 정렬되는 것도 가능하다.

만약 두 디스크들 중 하나가 표시부나 그 구동부의 하우징의 일부로 구성된다면, 설치는 특히 간단하다. 포인터가 제 2 방향으로 더 회전될 수 없음을 검출하는 검출 장치는 전기 구동기의 전력 소비량을 모니터함으로써 구현될 수 있다. 포인터가 제 2 방향으로 회전하는 도중, 포인터가 그 기준 위치에 도달하여 제 2 방향으로 더 이상 이동할 수 없게 되자 마자, 정지 상태로 전환된 상태의 전기 구동기의 전력 소비량은 상당히 증가되며, 그에 따른 전력 소비량을 모니터함으로써, 상당히 증가된 값을 통해 기준 위치에 도달된 것으로 추측하는 것이 가능하다.

만약 전기 구동기가 영구자석 회전자와, 스테핑 모터 식으로 번갈아 전력을 공급받고 그 결과 영구 자석 회전자를 더 움직이는 다수의 코일들을 구비한다면, 영구자석 회전자가, 그 움직임에 의해, 전력이 공급되지 않는 코일에서 유도하는 전압을 모니터함으로써, 회전자의 회전을 추측하는 것이 가능하다. 따라서, 어떤 유도 전압을 발생시키는 것이 더 이상 가능하지 않다면, 이를 통해 포인터가 그 기준 위치를 취한 것으로 판단할 수 있다.

첨부한 도면을 참고로 본 발명의 실시예를 자세히 살펴보면 하기와 같다.

도 1은 회전축(D)을 중심으로 회전될 수 있도록 장착된 포인터(Z)를 도시한다. 포인터(Z)는 회전 불가능하게 고정되는 식으로 소정 형상의 바디(F)에 연결되고, 스토퍼(A)를 가진 볼록부를 제외한, 바디의 상단 둘레(U)는 원형이다. 바디(F)의 바닥 영역에는 전기 구동기(E)의 기어 휠(Z2)과 상호작용하는 기어 휠(Z1)이 형성된다. 검출 장치(V)는, 예를 들어 전기 구동기(E)의 전류를 감시할 수 있다. 잠금 바(R)는, 축(X)을 중심으로 선회될 수 있고, 스프링(S)에 의해 바디(F)의 상단 둘레(U)에 가압되도록 장착된다. 포인터(Z)는 전기 구동기(E)에 의해 시계 방향(CW)으로 제한없이 회전될 수 있는데, 이는 상단 둘레(U)의 볼록부 형상에 의해 잠금 바(R)가 회전축(D)의 반대 방향으로 가압되어 스토퍼(A)앞에서 볼록부를 넘어가고, 그리고 나서, 스프링(S)에 의해 도 1에 도시된 회전축(D) 방향으로 가압되기 때문이다. 어떤 예정된 위치로부터 시계 반대 방향(CCW)으로 포인터(Z)가 회전되는 동안, 잠금 바(R)는 스토퍼(A)를 넘어가지 못하고 포인터(Z)는 기준 위치(P)에서 유지된다. 이러한 더 이상의 회전 불능은, 감시되는 전기 구동기(E)의 전기적 수치로 검출 장치(V)에 의해 감지된다.

도 2에서, 그 가장자리가 각각 스토퍼(4, 5, 6)를 형성하는 3개의 방사상으로 만곡된 그루브들(1, 2, 3)이 제 2 디스크(7)에 설치되어 있다. 제 2 디스크(7)의 내측 가장자리에는 포인터 장착부(9) 쪽으로 끝이 가늘어지는 포인터 용두(8)가 배치되어 있고, 포인터 장착부 위에는 제 2 방향으로 움직이는 도중 기준 위치를 취하는 포인터(미도시)가 장착될 수 있다. 포인터 장착부(9)는 상술된 포인터의 설치를 용이하게 하는 끝이 가늘어지는 상단 가장자리(10)를 가진다.

도 3에서, 방사상으로 만곡된 그루브들(1, 2, 3)의 중심선들(M1, M2, M3)이 회전축(D)으로부터 상이한 거리(R1, R2, R3)에 위치한 것을 또한 알 수 있다. 그루브들(1, 2, 3)은 AA 영역에 도시된 바와 같이 균일한 깊이를 가질 수도 있고, 또 그렇지 않으면 그들의 다른 측단에서 그들이 제 2 디스크(7)의 표면에 의해 규정된 평면의 높이에 도달할 때까지, 스토퍼들(4, 5, 6)로부터의 거리가 증가되는 것에 따라 얕아질 수도 있다.

제 2 디스크(7)의 둘레에는 기어의 형상(11)이 형성되어 있고, 상기 기어의 형상은, 기어 기구(미도시)를 통한 강제 끼워맞춤 방식으로 포인터 용두(8)와 전기 구동기를 연결한다.

도 4는 세그먼트들(13, 14, 15)과 포인터 용두공(16)을 가진 제 1 디스크(12)의 평면도를 도시한다. 각 세그먼트(13, 14, 15)들의 중심선(M4, M5, M6)들은 각각 마찬가지로, 방사상으로 만곡된 그루브들(1, 2, 3)과 같이 회전축(D)으로부터 R1, R2, R3과 동일한 거리에 있다. 세그먼트들(13, 14, 15)은 각각 경사면(17, 18, 19) 및 단부 표면(20, 21, 22)을 가진다.

경사면(17, 18)의 형상은, 도 5에 더 잘 도시되어 있다. 도 5에서 도시되지 않은 경사면(19)은 대응 구조를 갖는다.

하기에서 상술된 부품들의 기능이 설명된다:

포인터 용두(8)는 (도 4 및 도 5의 도시 방향으로부터 보여지는 바와 같이) 상측으로부터 제 1 디스크(12)의 포인터 용두공(16)을 통하여 제 2 디스크(7)와 제 1 디스크(12)의 각각의 상측면까지 안내되고, 상기 상측면들은 도 3 및 도 4에 도시되어 있으며, 하나가 다른 하나 위에 유지된다. 두 디스크들(7, 12)은, 예를 들어 스프링과 같은 하나 이상의 부품들(미도시)에 의해 하나가 다른 하나에 가압된다: 이는 제 2 디스크(7)를 가진 포인터 용두(8)가, (도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은) 평면에서, 제 1 디스크에 대하여 시계 방향으로 제한없이 회전될 수 있다는 것을 의미한다: 세그먼트들이 그루브들의 위치에 도달할 때 및 제 2 디스크(7)가 더 회전되는 동안, 각각 만곡된 그루브들(1, 2, 3)을 관통하는 세그먼트들(13, 14, 15)은, 경사면들(17, 18, 19)에 의해, 다시 그루브들 외측으로 가압된다. 반시계 방향으로 회전하는 동안, 경사면(17, 18, 19) 및 각각 스토퍼(4, 5, 6)에 부딪치는 단부면(20, 21, 22)들에 의해 세그먼트(13, 14, 15)들이 방사상으로 만곡된 그루브(1, 2, 3)들로 점진적으로 관통하는 시간까지, 제 2 디스크(7)를 가진 포인터 용두(8)가 제 1 디스크(12)에 대하여 회전할 수 있다. 각각의 경우 하나의 방사상으로 만곡된 그루브(1, 2, 3) 및 하나의 세그먼트(13, 14, 15)는 각각의 중심선(M1, M2, M3)과 회전축(D) 사이에서 동일한 거리(R1, R2, R3)를 구비하며, 이는 세그먼트(13)가 그루브(1)를 관통하고, 세그먼트(14)가 그루브(2)를 관통하고, 세그먼트(15)가 그루브(3)를 관통하는 것을 가능하게 한다. 그러므로, 반시계 방향으로 회전하는 동안, 포인터 용두는 정확히 특정 위치에서 정지되며, 그 후 그 특정 위치는 기준 위치로서 사용된다.

도 6은 하우징(23)의 일부로서 제 1 디스크들의 가능한 형상을 도시한다. 하우징(23)은, 예를 들어 사출 성형에 의해 제 1 디스크와 일체로 제조된다. 따라서, 제 1 디스크(12)의 추가 설치가 생략된다.

도 7은 전기 구동기의 가능한 형상을 도시한다. 스테핑 모터는 두 개의 코일들(24, 25), 직경 방향으로 자화된 영구자석 회전자(26), 및 회전자 샤프트(27)를 구비한다. 회전자 샤프트(27)는, 기어 기구(미도시)를 통해 제 2 디스크(7)와 포인터 용두(8)에 연결된다. 포인터 용두(8)를 반시계 방향으로 회전시키기 위해, 각 경우에 있어서 코일들(24, 25) 중 하나에 전력이 교대로 공급되며, 그 결과 회전자(26)는 각 경우에 1/4회전씩 더 회전한다. 회전자(26)의 회전은, 각 경우에 있어서 전력을 공급받지 않는 코일에, 모니터링 유닛(미도시)에 의해 평가될 수 있는 전압을 유도한다. 포인터 용두가 그 기준 위치(도 1의 P)에 도달하여 반시계 방향으로 더 이상 회전될 수 없을 때, 회전자(26)의 회전 또한 방지된다. 그 결과 각 경우에 전력을 공급받지 않는 코일에는 회전자(26)에 의해 어떤 전압도 유도되지 않는다. 그러므로, 검출 장치(예를 들어 도 1의 V)에 의해 포인터가 그 기준 위치에 도달했음을 검출하는 것이 가능하다.

본 발명에 의해, 포인터들 중 하나의 포인터 이상에 대하여, 규정된 기준 위치가 광학 센서 없이도 검출될 수 있고, 공차에 관련된 필요 조건들이 적어질 수 있는, 하나 이상의 포인터를 구비하는 디스플레이 장치가 제공된다.

Claims

제 1 방향(CW)으로 360°이상 회전될 수 있도록 전기 구동기(E)에 의해 구동될 수 있는 하나 이상의 포인터(Z)를 구비하는 디스플레이 장치에 있어서,

상기 하나 이상의 포인터(Z)는 상기 제 1 방향(CW)의 반대 방향인 제 2 방향(CCW)으로 회전가능하고, 상기 포인터들 중 하나의 포인터(Z)는 상기 제 2 방향(CCW)으로 특정 위치까지만 회전가능하며, 상기 특정 위치를 기준 위치(P)로 삼으며, 상기 포인터(Z)가 상기 제 2 방향(CCW)으로 더 회전될 수 없음을 검출하는 검출 장치(V)를 구비하고, 상기 디스플레이 장치는 상기 포인터(Z)가 상기 제 2 방향(CCW)으로 상기 기준 위치(P) 이상 회전되는 것을 방지하기 위한 멈춤 장치를 구비하며, 상기 멈춤 장치는 하나 이상의 스토퍼(A) 및 하나 이상의 잠금 바(R)를 구비하며, 상기 잠금 바(R)는 상기 포인터(Z)가 상기 제 2 방향(CCW)으로 회전될 때만 상기 하나 이상의 스토퍼(A)와 상호작용하여 상기 포인터(Z)가 상기 제 2 방향(CCW)으로 회전하는 것을 방지하는,

디스플레이 장치.
삭제
삭제
제 1 방향(CW)으로 360°이상 회전될 수 있도록 전기 구동기(E)에 의해 구동될 수 있는 하나 이상의 포인터(Z)를 구비하는 디스플레이 장치에 있어서,

상기 하나 이상의 포인터(Z)는 상기 제 1 방향(CW)의 반대 방향인 제 2 방향(CCW)으로 회전가능하고, 상기 포인터들 중 하나의 포인터(Z)는 상기 제 2 방향(CCW)으로 특정 위치까지만 회전가능하며, 상기 특정 위치를 기준 위치(P)로 삼으며, 상기 포인터(Z)가 상기 제 2 방향(CCW)으로 더 회전될 수 없음을 검출하는 검출 장치(V)를 구비하고, 상기 디스플레이 장치는 상기 포인터(Z)가 상기 제 2 방향(CCW)으로 상기 기준 위치(P) 이상 회전되는 것을 방지하기 위한 멈춤 장치를 구비하며, 상기 멈춤 장치는 하나 이상의 스토퍼(4,5,6) 및 하나 이상의 세그먼트(13, 14, 15)를 구비하며, 상기 하나 이상의 세그먼트는 각각 상기 하나 이상의 스토퍼(4,5,6)와 상호작용하며, 상기 하나 이상의 세그먼트(13, 14, 15) 및 상기 스토퍼(4, 5, 6)는 축(D)을 중심으로 회전가능하도록 장착되고, 상기 세그먼트(13, 14, 15)는 경사면(17, 18, 19)을 구비하며, 상기 경사면(17, 18, 19)은 상기 제 1 방향(CW)으로 회전시에는 회전이 제한없이 계속될 수 있도록 상기 세그먼트(13, 14, 15) 또는 스토퍼(4, 5, 6)의 축방향 이동을 야기하고, 상기 제 2 방향(CCW)으로 회전시에는 상기 하나 이상의 세그먼트(13, 14, 15)가 상기 기준 위치(P)에서 상기 하나 이상의 스토퍼(4, 5, 6)에 부딪쳐 상기 제 2 방향(CCW)으로 더 회전되는 것을 차단하며, 상기 포인터(Z)는 상기 하나 이상의 세그먼트(13, 14, 15) 또는 상기 하나 이상의 스토퍼(4, 5, 6)에 회전 불가능하게 고정되는 방식으로 연결되는,

디스플레이 장치.
제 4 항에 있어서, 다수의 세그먼트들(13, 14, 15)이 상기 포인터(Z)의 회전축(D)으로부터 상이한 간격(R1, R2, R3)으로 배치되고, 대응되는 스토퍼들(4, 5, 6)과 상호작용하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 세그먼트들(13, 14, 15)이 상기 회전축(D)의 둘레에 장착되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 세그먼트들(13, 14, 15)이 제 1 디스크(12)상에 장착되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 스토퍼들(4, 5, 6)이 제 2 디스크(7)의 방사상으로 만곡된 그루브들(1, 2, 3)에 장착되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 스토퍼들(4, 5, 6)이 제 2 디스크(7)의 방사상으로 만곡된 그루브들(1, 2, 3)에 장착되고, 상기 2개의 디스크(7, 12) 중 하나는 회전 불가능하게 고정되어 상기 포인터(Z)에 연결되고, 상기 2개의 디스크들(7, 12) 중 하나는 축방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 디스크(7, 12) 중 하나는 상기 전기 구동기 또는 상기 디스플레이 장치의 하우징의 일부로서 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 전기 구동기(E)의 전력 소비가 상기 검출 장치(V)에 의해 모니터링될 수 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 전기 구동기(E)는 영구자석 회전자(26) 및 다수의 코일들(24, 25)을 가진 스테핑 모터로 구성되며, 상기 회전자(26)는 상기 코일들(24, 25)에 교대로 공급되는 전력에 의해 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 영구자석 회전자(26)의 회전에 의해, 전력이 공급되는 상기 코일들(24, 25)에 유도되는 전압을 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.