KR20080042733A - 시계용 자기 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 시계용 자기 제어 장치(1)는 밀폐 튜브(3)를 포함하고, 이 밀폐 튜브(3)는 시계의 구멍으로 삽입되는 끝단이 막힌 말단부를 가진다. 반면, 밀폐 튜브의 다른 한 단부는 외측을 향해 열려있다. 제어 스템(12)이 제공되어 튜브(3) 내측에서 미끄러진다. 제어 스템은 자석(21)을 지니고 있고, 자석(21)은 밀폐 튜브 내에서 스템과 일체형으로 변위된다. 밀폐 튜브로부터 뻗어나오는 스템의 단부를 조작함으로서, 시계 착용자는 자석으로 하여금 세개의 위치를 선택적으로 점유하게 할 수 있다. 밀폐 튜브를 따라 시계 내측에 두개의 상태를 가진 제 1, 2 자기 센서(22, 23)가 배치되어, 제 1 센서(22)의 상태와 제 2 센서(23)의 상태 간의 세가지 조합이 제 1 자석(21)의 세가지 지정 위치와 각각 상관된다.

Description

시계용 자기 제어 장치{Magnetic control device for timepiece}

본 발명은 시계용 자기 제어 장치에 관한 발명으로서, 특히, 다수의 위치를 선택적으로 점유할 수 있고 병진 운동을 통해 일측에서 타측으로 이동할 수 있는, 수동으로 동작가능한 제어 부재를 포함하는 자기 장치에 관한 발명이다.

이러한 자기 제어 장치는 당 분야에 잘 알려져 있다. 미국특허 US 4,038,814 호에서는 이러한 장치의 여러가지 실시예를 개시하고 있다. 특히, 도 6 및 도 7에 관련된 실시예들은 장방형의 외형을 가진 손목시계로서 그 한 변이 가이드 레일을 지닌 예를 제시하고 있다. 자석을 지닌 플라스틱 커서가 제공되어 이 가이드 레일을 따라 미끄러지게 된다. 명시되지 않은 수의 리드 컨택트(reed contacts)들이 가이드 레일에 면한 시계 내부에 배치된다. 자석을 미끄러지게 함으로서, 시계 착용자는 리드 컨택트들 중 하나 또는 나머지를 선택적으로 닫히게 할 수 있고 따라서 시계를 제어할 수 있다. 이러한 제어 장치는 시계의 내측과 외측 간에 어떤 기계적이나 전기적인 연결없이 기능하게 된다.

공지 기술의 이 장치는 소정의 결함들을 내포하고 있다. 무엇보다도, 가이드 레일이 시계 측면 중 하나의 전체 길이를 따라 뻗어가기 때문에 방해받게 된다. 더 우기, 이러한 공지 기술 장치의 크기를 크게 축소시키는 것이 어렵다. 실제로, 기술된 구성에서는 모든 리드 컨택트들을 한 라인에 배치하여야 한다. 그러나, 잘 알려진 가장 작은 리드 콘택트들의 폭은 1 밀리미터 수준이다. 더우기, 시계의 중간부의 두께를 통해 작용할만큼 자기장이 강해야 한다. 이러한 상황에서 두 컨택트들이 동시에 닫히지 않도록 하기 위해 컨택트들이 충분하게 이격되어야 할 필요가 있다.

본 발명의 한가지 목적은 공지 기술의 장치들에 비해 훨씬 소형이면서 시계 내외측 간에 기계적이나 전기적 연결없이 기능하는 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또한가지 목적은 제어 부재가 수행하여야 할 병진 운동의 진폭이 크게 감소될 수 있는 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 종래의 기계적 제어 장치의 외부 외양을 가질 수 있는 자기 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 한가지 목적은 종래의 제어 스템 방식대로, 동일하게 회전하면서 작용하도록 하기 위해 용이하게 구성될 수 있는 제어 부재를 가진 자기 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 청구범위 제1항에 따른 자기 제어 장치를 제공함으로서 위 목적들을 달성한다.

시계 케이스 자체에 비해, 밀폐된 튜브는 충격으로부터 보호받게 된다. 따라서 튜브의 벽은 시계의 외벽만큼 두꺼울 필요가 없다. 그러므로 높은 자기장 기울기를 나타내는 영역에서 자석의 궤도로부터 작은 거리에 리드 컨택트들을 배열하는 것이 가능하다. 그 결과, 본 발명의 장점은 자석의 작은 변위도 검출할 수 있는 장치를 제공할 수 있다는 점에서 나타난다.

본 발명의 또한가지 장점은 스템과 제 1 자석이 밀폐 튜브 내에 삽입된다는 점이다. 이러한 상황에서, 시계로부터 뻗어나가는 스템의 단부만이 눈에 보이게 된다. 따라서, 자석과 제어 장치의 나머지 부분이 눈에 보이지 않게 된다. 그러므로 전통적인 제어 스템의 외양을 가진 제어 장치를 제공할 수 있게 된다.

본 발명의 또다른 장점은 전자식 수단이 제 1 자석의 세 위치(심지어는 네개의 위치까지)를 구분하기에 충분하도록 두개의 자석 센서들이 구성된다는 점이다. 이러한 특징으로 인해, 본 발명에 따른 제어 장치는 더 소형화될 수 있다. 다른 한편, 자석 센서의 수를 제한하는 특징으로 인해 비용을 절감할 수 있다.

본 발명의 또한가지 변형에 따르면, 제 1 리드 컨택트와 제 2 리드 컨택트의 위치들이 밀폐 튜브의 축에 대해 각도를 보이면서 이격된다는 점이다. 따라서 컨택트들은 확장부에 배치되지 않으며, 스템의 길이방향축의 방향으로 그 간격을 자유롭게 선택할 수 있으며, 이때 컨택트들 간의 간섭을 고려할 필요가 없다. 이 변형에 따르면, 제어 부재들이 수행하여야할 병진 운동의 진폭이 최소로 감소되는 제어 장치를 제작할 수 있다는 것이다.

도 1A는 본 발명에 따른 제어 장치의 특정 실시예를 표현하고 있다. 본 예에서, 자기 제어 장치(1)가 시계의 중간부(2)에 장착된다. 도면에서는 중간부(2)의 변부에 형성된 구멍(4)에 튜브(3)가 삽입된다. 튜브(3)는 비-자성 물질로 만들어지며, 가령, 스테인레스 스틸을 예로 들 수 있다. 튜브는 밀폐 방식으로서 그 단부들 중 한 단부만이 개방되어 있다. 도 1A에서 보면, 튜브(3)는 중간부 내부에 완전히 삽입되어 있다. 튜브의 열려진 단부만이 시계의 외부를 향해 열려 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 튜브의 닫힌 쪽 근처에 있는 튜브의 말단부만이 중간부에 삽입될 수도 있다. 이러한 상황에서, 튜브의 열린 단부에 가까운 튜브의 인접부는 중간부로부터 뻗어나오게 되며, 따라서 버튼(13)을 상승시킬 것이다.

열린 단부 근처에 위치한 튜브(3)의 부분(이하에서는 이를 "인접부(7)"로 명명함)에서, 튜브의 벽 두께는 두껍다. 이 인접부(7)는 가능한 타이트하게 씨일(seal)을 형성할 수 있도록 하기 위해 중간부의 구멍(4)에서 조정될 수 있도록 형성된다. 다른 한편, 도 1A에서 관찰할 수 있는 바와 같이, 인접부(7)에 제공된 것처럼 환형 그루브(6)에 배치되는 "O-링" 형태의 씨일에 의해 불투수성(impermeability)이 강화된다. 인접부(7)는 구멍(4)의 보완 숄더(10)에 인접하도록 제공되는 외부 원형 숄더(9)를 가진다. 도 1A에서 리세스(14)가 또한 관찰된다. 리세스(14)는 튜브의 인접부에 제공된다. 이 리세스는 나선형 스프링(15)을 수용하기 위해 제공된다.

본 실시예에 따르면, 튜브(3)는 시계 중심 방향으로 중간부(2)의 변부로부터 반경방향으로 뻗어간다. 따라서, 튜브의 존재는 시계 조립 중 시계 케이스에 일부 소자들을 삽입하는 데 장애물로 작용할 수 있다. 특히, 아날로그 시계의 경우, 튜브(3)는 무브먼트를 케이스에 삽입할 때 장애물로 기여하게 된다. 이러한 종류의 문제점을 방지하기 위해, 시계 케이스에 위치하여야할 다른 소자들의 설비 이후에만 튜브를 배치할 수 있다. 튜브가 삽입되면, 튜브는 한번에 완전하게 배치될 수 있다. 튜브(3)와 중간부(2) 간의 조인트(5)는 따라서 정적 조인트가 된다. 이러한 상황에서, 밀폐 수단(차후 설명됨)은 장기간의 불투수성을 보장할 수 있게 된다.

본 예에서, 본 발명에 따른 장치의 수동 제어 부재가 원형 스템(12)에 의해 형성된다. 이 원형 스템(12)은 튜브(3)에 삽입된다. 스템(12)은 튜브(3) 내부에서 미끄러지고 회전할 수 있도록 제공된다. 스템(12)의 단부들 중 하나는 튜브(3)로부터 구멍(4)을 통해 뻗어나가며, 이 단부는 크라운 형태의 버튼(13)과 함께 종료된다. 마찬가지로, 버튼(13)은 하면에 환형 리세스를 구비하며, 이 환형 리세스에는 튜브(3)의 원통형 인접부와 나선형 스프링(15)이 수용되게 된다. 버튼(13)은 인접부와 스프링(15)을 캡 형태로 덮는다. 튜브(3)의 인접부의 외측 원통면은 버튼의 환형 리세스 내부에서 미끄러지도록 설계되어, 튜브(3)와 버튼(13)의 공생 정도를 조절할 수 있게 한다. 버튼은 스템(12)과 일체형이고 튜브(3)에 대한 버튼의 축방향 움직임은 튜브 내에서 스템(12)의 변위를 야기하게 된다.

리턴 스프링(15)은 나선형 스프링으로서, 버튼(13)의 환형 리세스의 바닥부에 대해 스프링의 단부들 중 하나에 의해 지지되며, 리세스(14)의 바닥부에 대해 스프링의 나머지 한 단부에 의해 지지된다. 이러한 상황에서, 시계 착용자가 버튼(13)을 누르면, 착용자는 리턴 스프링(15)을 압축하게 되고, 따라서, 튜브(3)의 인접부가 환형 리세스 내로 잠겨 들어가게 한다. 그후, 착용자가 버튼(13)을 누르지 않게 되면, 리턴 스프링(15)은 버튼(13)과 스템(12)을 그 초기 위치로 복원시킬 것이다.

도 1에서는 스템(12)의 프로파일부의 직경이 나머지 스템 부분의 직경보다 작은 것을 알 수 있다. 이 프로파일부는 튜브의 인접부(7) 부근에 위치하여, 두개 의 그루브(16, 17)와 경사부(18)에 의해 형성된다. 두개의 그루브(16, 17)와 경사부(18)는 선택된 축방향 위치로 스템을 유지시키거나 복귀시키는 기능을 하는 인덱싱 수단(indexing means)을 형성하기 위해 서클립(circlip)(19)과 상호작용하도록 제공된다. 튜브(3)는 이중 대칭 밀링(20)을 구비하는 데, 이 이중 대칭 밀링(20)은 서클립(19)의 두 브랜치를 통과시키고 서클립(19)을 제 위치에 유지시키기 위해 제공된다. 도 1B에 제시된 것과 마찬가지로, 스템(12)은 서클립의 두 브랜치 사이에서 뻗어간다.

푸시 피스(push piece)를 가진 전형적인 감김형 버튼들과 함께 알려진 예에 따르면, 버튼(13)을 누르거나 당김으로서, 시계 착용자는 본 예의 자기 제어 장치(10)의 스템(12)을 움직일 수 있어서, 아래의 세가지 지정 위치를 선택적으로 점유할 수 있다.

- 제 1 위치에서는 서클립이 제 1 그루브(16)와 결합된다. 이 위치를 "위치 0"이라 한다.

- 제 2 위치에서는 서클립이 제 2 그루브(17)와 결합된다. 이 위치를 "위치 1" 또는 "풀 위치"(pull position)라 명한다.

- 제 3 위치에서는 서클립이 경사부(18)와 결합된다. 이 위치를 "위치 -1" 또는 "푸시 위치"(push position)라 명한다.

이러한 위치에서, 스템(12)은 시계 착용자가 버튼(13)에 대한 압력을 거두어들임에 따라 경사부(18)와 리턴 스프링(15)의 조합 효과를 통해 휴지 위치로 되돌아간다.

본 발명에 따르면, 스템(12)과 일체형으로 구성된 제 1 자석(21)이 밀폐 튜브(3) 내부에서 병진 변위될 수 있다. 이 자석(21)은 튜브의 벽을 통해, 시계의 내부에 배치된 제 1, 2 자기 센서와 상호작용하기 위해 제공된다. 리드 마이크로컨택트(reed microcontacts)일 수 있는 이러한 자기 센서들은 MR로도 표기하며, 그 도면부호는 (22, 23)을 이용한다. 도 1A에서 알 수 있는 바와 같이, 이 두개의 자기 센서(22, 223)들은 밀폐 튜브(3)를 따라 이격되어 배열되어, 튜브의 말단부로부터 동일하지 않은 거리에 배치되게 된다. 도 1A와 2A에서 알 수 있는 바와 같이, 본 예에서, 제 1 자석(21)은 스템 단부에 형성된 보링(boring)에 동축으로 삽입된다. 제 1, 2 자기 센서(22, 23)를 지닌 지지판(25)을 또한 도면에서 발견할 수 있다. 지지판(25)은 시계의 전기 회로의 인쇄 회로 보드(25)로 형성될 수 있다.

제 1, 2 자기 센서(리드 마이크로컨택트)(MR)는 자기장에 민감한 컨택트다. MR은 두가지 상태를 취할 수 있다. 실제로, MR의 축방향으로의 자기장 성분이 충분히 강할 경우 컨택트는 닫힌 상태가 된다. 반대의 경우에, MR의 축방향의 자기장 성분 값이 소정의 임계치를 넘지 않을 경우, 컨택트는 오픈 상태를 유지한다. MR은 따라서, 두개의 상태를 취하는 자기 센서로 사용하기에 적합하며, 주어진 방향으로 자기장의 강도가 소정의 값을 넘는 경우 이러한 자기장을 검출하기에 용이하다.

본 발명의 변형에 따르면, MR(22, 23)은 밀폐 튜브(3)의 축에 평행하게 자신의 축들을 배치시키면서 배향된다. 따라서 제 1 자석(21)의 NS축에 평행하게 배향된다. 자석(21)의 자기 센서(22, 23)의 평행한 배향에 관련된 장점이 이제부터 도 2B를 참고하여 설명될 것이다. 이 도면은 자석이 점유한 길이방향 위치의 함수로 리드 마이크로컨택트의 날 내부에서 자속의 강도 변화를 표시하는 그래프다. 관측되는 바와 같이, 그래프는 두개의 곡선을 포함한다. 실선으로 표시되는 첫번째 곡선은 MR이 닫힌 상태에서 연산된 값에 해당한다. 따라서 MR의 두 날이 접촉된 상태에 해당한다. 점선으로 표시된 두번째 곡선은 MR이 오픈된 상태에 해당한다. MR이 닫힌 상태에서 자속 강도가 항상 큼을 알 수 있다. 다른 한편, 0 좌표 위치의 그래프의 중심에서 자속이 최대값에 도달하는 것을 알 수 있다. 이 0 좌표 점은 자석과 자기 센서들이 측면으로 맞닿는 경우에 해당한다. 그래프의 이러한 중심 영역에서, 자속의 강도는 음성으로 표시된다. 이러한 특징은 자석과 자기 센서들이 측면을 맞닿는 경우에, 자기 센서의 날들의 자화가 자석의 분극화와는 반대 방향임을 의미한다.

도 2B에서 세로 좌표 0 위 아래로 동일 거리에 놓인 두개의 수평선들은 자기 센서의 감도 임계치를 표시한다. 본 예에서, 자속 강도가 그래프 중심에서 닫힘 임계치를 초과할 정도로 충분히 크게, 그리고, 자속 강도가 그외 어떤 경우에도 임계치 아래로 유지되도록 충분히 작게, 자석의 힘이 선택될 수 있다. 자속의 강도가 0 좌표의 양 변에서 0 값에 급속하게 도달할 때까지, (다시 열악한 진폭의 두 극대값에 도달하도록 증가하기 이전에) 자석이 자기 센서에 대해 변위됨에 따라 자속의 강도의 크기가 급속하게 감소함을 발견할 수 있다. 자속이 0인, 최대값으로부터 비교적 짧은 거리에 위치한 두 위치들의 존재는 자속이 약해서 그런 것이 아니라, 자기 센서의 축에 수직인 자속선들의 배향으로 인한 것이다. 이 특징의 장점은 도 1A와 3A를 참고하여 지금부터 설명될 것이다. 이 도면들에서, 제 1 자석(21)의 위치 는 스템(12)의 휴지 위치(위치 0)에 해당한다. 휴지 위치에서, 제 1, 2 자기 센서(22, 23)가 자석(21)에 대해 대칭으로 배치된다. 따라서, 자석이 두 자기 센서 사이의 거리의 반에 배치된다. 도 3A에서, 자기 센서(22, 23)의 위치가, 자속선들이 자기 센서의 축들에 실질적으로 수직인 두 위치에 해당함을 알 수 있다. 자속선들의 수직 배향은 0에 해당하는 자기 센서의 축 방향의 자속을 구성하였다. 도시되는 구성은 두개의 자기 센서들이 오픈된 상태에 해당한다. 더우기, 앞서의 개진 내용에 비추어볼 때, 두개의 자기 센서들이 오픈되어 있다는 사실은, 기하학적 고려에 의해서 설명되며, 단지, 자기장의 강도에만 부분적으로 의존함을 알 수 있다. 이렇나 상태의 장점은, 시편들 간의 감도 변화로부터 나타나는 결과들을 과도하게 고려할 필요없이 정상적인 제작 허용공차로 대량으로 본 발명을 제작할 수 있다는 점이다.

따라서, 두개의 자기 센서(22, 23)는, 자속선들의 방향이 자석(21)의 축에 수직이도록 하는 위치에 배열된다. 자속선 분포에 관한 추가적인 상세한 설명을 통해, 두 자기 센서 간의 길이방향 간격이 이 자속선들에 의해 취하여진 루프 중 하나의 폭에 해당함을 알 수 있다. 그러므로, 본 예에서, 자기 센서들의 축이 자석 축으로부터 멀리 이격될수록, 자기 센서가 길이방향으로 더 크게 이격되어야 한다. 따라서, 두께가 작은 벽을 가진 튜브(3)를 이용하기 때문에, 그리고 이 튜브(3)가 스템의 축에 가까이 자기 센서들을 구성하기 때문에, 자석(21)의 세개의 지정 위치 "1", "0", "-1"로 이격시키는 거리를 크게 감소시키는 것이 가능하며, 따라서 스템(12)의 이동 거리를 크게 단축시킬 수 있다.

도 3A에 실선으로 표시된 자석(21)의 위치는 스템의 휴지 위치(위치 0)에 해당한다. 그러나, 풀 위치(위치 1)와 푸시 위치(위치 -1)에 해당하는 자석의 위치는 점선의 두 직사각형으로 표현된다. 도면에서는 스템(12)이 풀 위치일 때 자석이 제 1 자기 센서(22)의 직근 거리에 위치함을 알 수 있다. 이 위치에서는 자기장이 자기 센서(22)를 충분히 닫히게 할 수 있다. 제 2 자기 센서(23)는 자석(21)으로부터 충ㄷ분히 이격되어 이 위치에서 오픈 상태를 유지하게 된다. 스템(12)이 푸시 위치에 있을 때, 이 상황이 역전된다. 위치 -1에서, 자석(21)은 제 2 자기 센서(23)의 직근 거리에 배치된다. 따라서 자기 센서(23)는 닫힌 상태가 되고 제 1 자기 센서(22)는 오픈 상태에 놓인다. 도 3A에서는 풀 위치에서 자석(21)과 제 1 자기 센서(22)가 그다지 변을 맞대지 않는다. 실제로, 자석의 힘이 자기 센서의 감도에 적응되는 한, 자기 센서와 자석 간에 소정의 유격이 존재할지라도 자기장이 자기 센서를 닫히게 하기엔 충분하다. 그러므로, 도 3A에서 제시된 바와 같이, 스템(12)의 유격, 다시 말해서, 푸시 위치(위치 -1)로부터 풀 위치(위치 1)를 이격시키는 거리는 자기 센서(22, 23) 간의 간격보다 훨씬 짧을 수 있다.

도 3B는 제 2 변형에 따른 자석(21')과 자기 센서(22', 23')의 구성을 제시한다. 앞서의 경우처럼, 두개의 자기 센서는 자석의 휴지 위치(위치 0)의 두 변에 대칭으로 배치된다. 그러나, 도 3B의 변형에서는 두개의 자기 센서(22', 23')가 훨씬 가깝게 놓여서, 휴지 위치에서 이들은 둘 모두 닫힌 상태로 유지된다. 도 3B에서 실선으로 표시되는 자석(21')의 위치는 스템의 풀 위치(위치 1)에 해당한다. 도면으로부터, 자기 센서(23')의 위치는, 자속선의 방향이 자기 센서의 축에 실질적 으로 수직인 위치에 해당함을 알 수 있다. 따라서 풀 위치(위치 1)에서는 자기 센서(23')이 오픈 상태다. 자기 센서(22')는 닫힌 상태다. 다른 한편, 두 자기 센서의 대칭적 배치때문에, 자석(21')의 푸시 위치(위치 -1)에서 자기 센서(22')는 오픈 상태이고 자기 센서(23')은 닫힌 상태이다. 이러한 두번째 변형에 따르면, 스템의 유격이 먼저 언급한 변형에 비해 약간 더 길다. 그러나, 도 3B의 변형에서는 자석의 네번째 지정 위치(위치 2)를 가지는 것이 가능하다는 장점이 있다. 네번째 지정 위치, 즉, 제 2 풀 위치에서, 두개의 자기 센서들은 오픈 상태다. 도 3B에서 세개의 지정 위치를 가지는 세번째 변형을 또 생각해볼 수 있다. 실제로, 어떤 이유로 밀폐 튜브(3)의 길이가 반드시 제한되어야 할 경우, 도면의 위치 -1을 사용하지 않고 자석의 유격을 위치 2와 위치 0 사이로 제한하는 것이 바람직할 수 있다.

도 3C는 네번째 변형에 따른 자석(21")과 자기 센서(22", 23")의 구성을 도시한다. 세번째 변형에서처럼, 네번째 변형은 비대칭 변형이며, 작은 길이의 밀폐 튜브(3)를 이용하는 것과 비교할만하다. 도 3C에서 실선으로 표시되는 자석(21")의 위치는 스템의 휴지 위치에 해당한다. 자기 센서(23")의 위치는, 자속선의 방향이 자기 센서의 축에 실질적으로 수직인 위치에 해당함을 도면으로부터 알 수 있다. 휴지 위치(위치 0)에서, 자기 센서(23")는 오픈 상태다. 자기 센서(22")는 자석 바로 맞은 편에 배치된다. 따라서, 닫힌 상태다. 다른 한편, 대칭의 이유로, 푸시 위치(위치 -1)에서는 이 상황이 역전된다. 이 위치에서는 자기 센서(23")가 닫힌 상태고 자기 센서(22")가 열린 상태다. 마지막으로, 자석(21")의 풀 위치(위치 1)에서, 자속선들은 자기 센서(22")의 축에 수직이며, 따라서 오픈 상태다. 제 2 자기 센서(23")는 자석(21")으로부터 충분히 이격되어 오픈 상태를 취한다.

본 예에서 설명된 자기 센서는 작은 치수를 가져야 할 것이다. 그러나, 이러한 응용예에 적합할만큼 충분히 작은 자기 센서가 존재하고 있다. 특히, 스위스, Marin에 소재한 Asulaba SA 사의 MicroReed-14 제품을 언급할 수 있다.

다른 한편, 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백한 다양한 수정 및 개선이 본원의 범위로부터 벗어남이 없이 제시될 수 있다. 특히, 휴지 위치와 푸쉬 위치 간의 유격(즉, 이동 거리)가 휴지 위치와 풀 위치 간의 거리와 반드시 같을 필요가 없다. 다른 한편, 본 원은 자기 센서로 리드 컨택트들을 이용하는 실시예에 제한되어서는 안될 것이다. 자기장의 강도에 민감한 센서라면 본 발명의 이용에 적합할 것이다. Hall-Effect 센서를 이용하는 것도 가능하다.

도 1A의 실시예의 제 1 변형(도 3A)을 참고하여 추가적인 설명이 제시된다. 본 변형에 따르면, 제 1 자석(21)이 스템(12)에 의해 당겨져서 다음의 세가지 지정된 축 위치를 선택적으로 점유할 수 있다.

- 위치 0(스템의 휴지 위치에 해당)에서는 제 1, 2 자기 센서(22, 23)가 모두 오픈 상태다.

- 위치 1(스템의 풀 위치에 해당)에서는 제 1 자기 센서(22)가 닫힌 상태고 제 2 자기 센서(23)가 오픈 상태다.

- 위치 -1(스템의 푸시 위치에 해당)에서는 제 1 자기 센서(22)가 열린 상태이고 제 2 자기 센서(23)는 닫힌 상태다.

도 1A를 참고할 때, 도시된 제어 장치가 제 2 자석(26)을 포함하는 것을 알 수 있다. 제 2 자석(26)은 제 3, 4 자기 센서(27, 28)를 마주하고 배치된다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 자석(26)은 스템(12)에 형성된 폭방향 경로(횡방향 경로)에 삽입된다. 본 예에서, 자기 센서(27, 28)는 지지체(29, 30)에 장착되며, 이 지지체들은 두개의 자기 센서(22, 23)를 먼저 지니고 있던 지지판(25)에 고정된다. 다른 한편, 자기 센서(27, 28)는 스템(12)의 축에 수직으로 배향되는 축을 가지며, 밀폐 튜브(3)의 근접 위치에서 지지판(25) 상에서 스템(12)의 축이 돌출되는 두 변에 대칭으로 배치된다.

자석(26)과 자기 센서(27, 28)는 스템(12)의 회전을 검출하기 위해 제공된다. 시계 착용자가 버튼(13)을 돌리면, 착용자는 스템(12)의 축에 대해 횡방향인 평면에서 회전하도록 제 2 자석(26)을 구동시킨다. 자석(26)의 회전은 두 자기 센서(27, 28) 각각의 열림 및 닫힘을 주기적으로 계속하게 된다. 자석의 1회전동안 자기 센서가 두번 열리고 닫히게 된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 자기 센서(27, 28)는 회전당 2사이클의 주파수로 통신을 행하게 되고, 동일한 자기 센서의 두 일련의 닫힘을 분리시키는 주기는 스템(12)의 180도 회전에 해당할 것이다. 더우기, 두개의 자기 센서(27, 28)는 동일한 주파수로 스위칭되며, 이 주파수가 스템의 회전 속도에 좌우됨을 이해할 수 있을 것이다.

도 4에 도시되는 바와 같이, 두개의 자기 센서(27, 28)는 스템(12)의 회전축에 대해 대략 135도의 각을 함께 형성한다. 180도에 해당하는 자기센서들 중 하나에 의해 완전한 1 사이클이 달성되며, 자기 센서(27)와 자기 센서(28) 간의 135도의 차이는 1 사이클의 3/4에 해당한다. 이러한 각도차는 두 자기 센서의 사이클 간 에 n/2(또는 -n/2)의 위상차로 나타난다. 이러한 위상차의 부호(다시 말해서, 자기 센서의 오픈 및 닫힘의 순서)는 스템(12)의 회전 방향을 제시한다.

당 업자라면 단순화된 변형에 따라, 단일 리드 컨택트(자기 센서(27) 또는 자기 센서(28))가 스템(12)의 회전을 검출하기에 충분하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 실제로, 두개의 각도차 자기 센서를 이용하면 스템의 회전 방향을 검출할 수 있다. 그러나, 회전 방향 간의 차이를 구분할 필요가 없는 경우에는, 손목시계의 전기 회로가 단일 자기 센서의 스위칭에 액세스하는 것만으로 충분하다.

도 1A를 다시 살펴보자. 도면에서는 자기 센서(27, 28)가 자석(26)과 정확하게 면하도록 배치되어 있지 않다. 실제로 본 예에서, 스템(12)이 도 1A에서처럼 휴지 위치(위치 0)에 있을 때뿐 아니라, 스템이 풀 위치(위치 1)에 있을 때에도 자석(26)과 상호작용하도록 자기 센서(27, 28)가 제공된다. 이것이, 자기 센서와 제 2 자석(26) 간에 작은 차이가 제공되는 이유다. 실제로, 스템의 풀 위치에서 자석위치와 휴지 위치에서 자석 위치 간의 중간에 컨택트들이 실제로 배치된다.

본원의 자기 제어 장치를 탑재한 시계는 시간 베이스를 포함하는 전자식 수단과, 상기 전자식 수단에 의해 제어되는 디스플레이 수단을 통상적으로 포함한다. 네개의 자기 센서(22, 23, 27, 28)가 당업자에게 잘 알려진 방식으로 상기 전자식 수단에 연결된다. 상기 전자식 수단은 자기 센서들 각각의 상태를 검출하기 위해, 그리고 이 정보를 네개의 이진 신호로 처리하기 위해 제공된다. 본원에 따른 자기 센서의 상태를 도면에서 표시하기 위해, 이진 표현 "yes"와 "no"가 "open", "closed"에 비해 선호된다.

도 1A는 본 발명의 일실시예에 따른 손목시계용 가지 제어 장치의 단면 평면도.

도 1B는 도 1A의 축 I-I을 따라 취한 횡단면도.

도 2A는 도 1A의 축 II-II를 따라 취한 횡단면도.

도 2B는 자석 위치의 함수로 리드 마이크로컨택트들의 날(blades)의 자속의 그래프.

도 3A는 도 1A의 실시예의 첫번째 변형에 따른 자석 및 제 1, 2 리드 컨택트들의 구조를 도시하는 평면도.

도 3B는 도 1의 실시예의 제 2 변형에 따른 자석 및 제 1, 2 리드 컨택트들의 구성을 도시하는 평면도.

도 3C는 도 1의 실시예의 제 4 변형에 따른 자석과 제 1, 2 리드 컨택트들의 구성의 평면도.

도 4는 도 1의 축 IV-IV을 따라 취한 횡단면도.

Claims (13)

1. 시계의 외측으로부터 수동으로 동작할 수 있는 이동가능한 제어 부재(12)와, 상기 제어 부재에 고정된 제 1 자석(21)을 포함하는 시계의 자기 제어 장치(1)에 있어서,

   이때, 시계 착용자가 상기 제어 부재(12)를 조작할 때 세개 이상의 지정 위치(위치 1, 위치 0, 위치 -1)를 연결하는 궤도 상에서 병진 방식으로 변위될 수 있도록 하기 위해 상기 제 1 자석이 제공되고,

   상기 자기 제어 장치는 시계 내측에 배치되는 검출 수단을 추가로 포함하며, 상기 검출 수단은 상기 세개 이상의 지정 위치 중에서 제 1 자석(21)에 의해 점유된 위치를 검출하기 위해 제공되고, 상기 검출 수단은 한개 이상의 제 1 자기 센서(22)와 한개의 제 2 자기 센서(23)를 포함하며, 이 자기 센서들은 제 1 상태 또는 제 2 상태(yes 또는 no)에 놓일 수 있고 제 1 자석(21)의 궤도에 인접하게 배치되어, 제 1 자석과 상호작용할 수 있으며,

   상기 자기 제어 장치는 밀폐 튜브(3)를 포함하고, 상기 밀폐 튜브(3)의 벽은 비자성 물질로 제작되며, 상기 밀폐 튜브는 시계 내부를 향해 뻗어가는 말단부와, 시계 외측을 향해 열린 인접부를 포함하고,

   상기 제어 부재(12)는 상기 밀폐 튜브(3) 내측에서 미끄러질 수 있는 스템을 포함하고, 상기 제 1 자석(21)은 스템(12)과 일체형으로 밀폐 튜브 내에서 변위될 수 있도록 제공되며, 상기 제1, 2 자기 센서(22, 23)는 밀폐 튜브(3)를 따라 이격 되어 배치되어, 제 1 자석(21)의 세개의 지정 위치(위치 1, 위치 0, 위치 -1)가 제 1 센서의 상태 및 제 2 센서(23)의 상태와의 세가지 조합과 각각 연계되도록 하는 것을 특징으로 하는 자기 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 자석(21)의 N-S 축이 스템(12)과 동축으로 배향되는 것을 특징으로 하는 자기 제어 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2 자기 센서(22, 23)의 축들이 상기 밀폐 튜브(3)의 길이방향 축에 수직으로 배향되는 것을 특징으로 하는 자기 제어 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2 자기 센서(22, 23)들이 상기 밀폐 튜브(3)의 길이방향 축에 대하여 서로 각도차를 나타내는 것을 특징으로 하는 자기 제어 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2 자기 센서(22, 23)가 동일한 인쇄 회로(25)에 장착되며, 상기 인쇄 회로는 밀폐 튜브(3)의 길이방향 축에 평행한 것을 특징으로 하는 자기 제어 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 스템(12)이 상기 밀폐 튜브(3) 내에서 회전할 수 있도록 제공되고, 상기 검출 수단은 스템의 회전을 검출하기 위해 제공되는 것을 특 징으로 하는 자기 제어 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 검출 수단은 한개 이상의 제 3 자기 센서(27)를 포함하고, 상기 제 3 자기 센서(27)는 제 2 자석(26)과 상호작용하도록 구성되며, 상기 제 2 자석(26)은 스템(12)에 견고하게 고정되고 스템의 회전축에 대해 횡방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 자기 제어 장치.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 검출 수단은 제 3, 4 자기 센서(27, 28)를 포함하고, 상기 제 3, 4 자기 센서(27, 28)들은 스템(12)의 회전축에 대해 각도차를 나타내도록 배치되며, 상기 제 3, 4 자기 센서는 제 2 자석(26)과 상호작용하도록 제공되고, 상기 제 2 자석(26)은 스템(12)에 견고하게 고정되고 스템의 회전축에 대해 횡방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 자기 제어 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 3, 4 자기 센서(27, 28)가 135도의 각도차를 나타내는 것을 특징으로 하는 자기 제어 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 밀폐 튜브(3)에는 씰링 조인트(sealing joint)(5)가 제공되고, 상기 씰링 조인트는 상기 인접부에 인접한 위치에 배치되며, 상기 씰링 조인트는 밀폐 튜브(3)와 상기 시계의 중간부(2) 간의 밀폐를 보장하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 자기 제어 장치.
11. 제 1 항 내지 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

    제 1 자석(21)이 제 1 지정 위치를 점유하고 있을 때 제 1 자기 센서(22)가 제 1 상태(yes)에 있고 제 2 자기 센서(23)가 제 2 상태(no)에 있으며,

    제 1 자석(21)이 제 2 지정 위치를 점유하고 있을 때 두 자기 센서(22, 23)가 동일한 상태에 놓이며,

    제 1 자석(21)이 제 3 지정 위치를 점유하고 있을 때 제 1 자기 센서(22)는 제 2 상태(no)에 놓이고 제 2 자기 센서(23)는 제 1 상태(yes)에 놓이는 것을 특징으로 하는 자기 제어 장치.
12. 제 1 항 내지 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

    제 1 자석(21)이 제 1 지정 위치를 점유하고 있을 때 제 1, 2 자기 센서(22, 23)가 제 1 상태(yes)에 있고,

    제 1 자석(21)이 제 2 지정 위치를 점유하고 있을 때 제 1, 2 자기 센서(22, 23)가 서로 다른 상태에 놓이며(yes, no: 또는 no, yes),

    제 1 자석(21)이 제 3 지정 위치를 점유하고 있을 때 제 1, 2 자기 센서(22, 23)는 제 2 상태(no)에 놓이는 것을 특징으로 하는 자기 제어 장치.
13. 제 1 항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 자기 제어 장치를 포함하는 시계.

Images