TW300965B - - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 300^05 伽外。「ϋ Α7 .Β7 五、發明説明（1 ) 發明背景 本發明關於電子計時器的電力存量指示設備。 更特定的說，在與本發明有關的電子計時器裡，電能 由一產生器產生，產生器被一轉緊桶彈簧機構驅動。 長久以來，吾人已知配備動力存量指示設備的機械錶 ，此動力存量指示設備以差動方式運作，並被連到轉緊設 備及容納錶的彈簧的桶，彈簧是運轉這種錶的能源。在桶 的轉緊中，指示設備的指示部依一方向轉，彈簧轉鬆時， 指示部分依反向轉，使計時器動。 此種設備可被用在電子計時器裡，這種電子計時器包 括一個電能產生器，被連到一個轉緊桶彈簧機構，並被用 來提供電子時刻維持電路，此電子時刻維持電路由石英振 盪器管制。 然而，對這種應用而言，因電子裝置的出現，傅統的 存量指示機構似顯複雜及龐大，故電子電路能可觀的簡化 動力存置的指示。 發明概論 本發明的一個目的是在此架構裡提供一種簡單並有效 率的解決之道，本發明以一種無懈可擊且清楚的方式指示 電子計時器的動力貯量，這種電子計時器從一個產生器獲 得電能，產生器被一個桶的一轉緊彈簧驅動，此產生器還 管制計時器的運轉。 本發明所提供的計時器包括一個桶、一條彈簧被放在 本紙張尺度適用中國國家標华（CNS ) Λ4規格（210 <297公f ) ---------,------1T------Μ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一 4 一 A 7 B7 五、發明説明（2 ) 桶裡、一個時刻顯示器機械的被連到桶、—個電能產生器 被用來提供一個變電壓、一個整流器被連到產生器而從變 電壓提供連績電壓、一條管制電路接受連續锾壓並被用來 管制產生器的速率，俾使其供給顯示器的轉速對應現在時 刻的正確指示。該管制電路包括一切換器，管制電路觀察 到產生器的轉速太大而不能保障正確的時刻的指示時，切 換器使產生器短路並使之停止。該計時器的特徵是它還包 括一種電能存量指示設備，包括能固定一預定時間的連績 若干時段的裝置、能在每一時段裡計算產生器被切換器停 止的次數、能依據計算的結果提供電能存量的視覺表示的 顯示裝置。 以下配合所附圖式的描述將彰顯本發明的上述特點及 優點及其他特點及優點，在這些圖式中： 圖1是本發明的計時器的經簡化的圖； 圖2是時刻圖，呈現本發明的計時器的功能；及 圖3a至3f描繪本發明的計時器所用的顯示設備的數種 實施例。 經濟部中央律準局貞工消费合作社印製 ---'------^-- (請先閲讀背面之注意事，'·填寫本頁) 線 實施例詳述 參考圖1，它是本發明的計時器的經簡化的圇。注意 本說明窖將不詳述此圇中有關於被用來控制此計時器的產 生器的轉速的管制電路的部分，因習於此技藝者都能參考 同屬本案申請人的瑞士專利申請案CH686332。然而，爲方 便了解本案，將略述管制電路的重要元件及功能。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印氧 A7 __B7__ 五、發明説明（3 ) 本發明的配備電能存*指示設備的計時器包括一個機 械能源，由一個桶1容納一條彈簧la所成，彈簧la的型是 錶工業裡常用者，並可機械式或電子式被轉緊。 桶1與一個電能產生器2的轉子2a被居間的齒輪列3機 械式聯結，齒輪列3被表示成點線。 產生器2包括轉子2 a及線圈2b，當轉子2a被轉，線圈 2b在其兩端B1及B2產生變電壓Ug，轉子2a是永久磁鐵的 載具，該永久磁鐵產生如圖1裡箭頭所示的磁場並被連到 線圈2b。 線圈2b的兩點B1及B2被連到整流器4，其輸出端4a吸 4b提供從變電壓Ug所得的連線電壓Ua並被用來提供計時 器的幾條電子霄路。 指針5或任何其他傳統機械式時間顯示裝置被連到齒 輪列3以允許現在時刻及日期或周幾或其他時刻資訊的顯 示〇 指針5的轉速被維持在定平均値，因管制電路6把此値 管制在參考値Vc。 管制電路6包括一振盪器7被時計術型石英（horology type quartz)穗定及一頻率除法器8以使此石英的頻率降 至一功能組件9能用的値，功能組件9控制半導體元件1 0 ( 例如η型M0S半導體管）的柵極。 後者經過其主電路被連到產生器2的線圈2b的端子Β1 及B 2。結果，當此半導體元件導電，其允許此線圈短路 並因此獏得產生器2的轉動的停止效果。 本紙張尺度逍用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（2丨0><297公釐） I 裝 線 (請先閲讀背面之注意ί ;:填寫本頁) 一 〇00: A7 B7 五、發明説明（4 ) 上述元件的構造的特徵及功能的特徴被實施如下： a) 在線圈2b未被半導體元件2b短路的情況下，只要桶 彈簧la未被完全鬆開，轉子2a的平均轉速大於參考速Vc: 且 b) 若線圈2b被短路，則此平均轉速小於參考速Vc，即 使桶彈簧la完全被轉緊且所提供的力矩有最大値，亦然。 還應注意在本發明的架構裡，可用上述者以外的方式 來獲得以上簡述的元件及功能，只要產生器的轉速如上述 的正確的被管制。因產生器2的線圈2b的重複短路所造成 的產生器的連績停止作業的介入，把此管制做成所需的參 考速Vc的函數（取決於指針5所爲的正確時間指示）。 流過一條介於功能組件9及半導體元件10的柵極之間 的導線11的控制停止訊號SF是邏輯型，舉例而言，計時器 慢時，亦即轉子2a的均速小於參考速Vc時，此訊號有邏輯 狀態“Q” 。在這些情況下，元件或半導體管10維持在Off 狀態且轉子將不被停止。 相反的，當計時器運轉太快或當轉子2a的均速大於參 考速Vc，一些有固定長度（從線圈2b的端子B1及B2處的電 壓U g的每次變化，例如正變化）的脈波形成控制停止訊號 s f。在控制訊號SF的這些脈波的每一者裡，此訊號處於 狀態“1” ，因此使半導體管10導電並停止轉子2a。 有關於被提供在線圈2B的端子B1及B2的交流氆壓Ug 的資訊經一條導線1 2被供應功能組件9。 本發明是基於流過導線1 1的停止訊號S F (否則轉子2 a 本紙張尺度遢用中國國家標準（CNS > Α4规格（210X297公釐）_ 7 - ---------I-- .- (請先閱讀背面之注意事 f:填寫本頁) -* 線 經濟部中央橾準局負工消费合作杜印製 經濟部中央揉準局員工消费合作杜印«. A7 ___B7__ 五、發明説明（5 ) 被停止時的頻率）構成彈簧1的轉緊狀態的測置。事實上， 當桶彈簧完全被轉緊，亦即當動力存量處於其最大値，它 所產生的力矩最大。在這些情況下，轉子有一永久的趨勢 以大於參考速Vc的速率轉動，且必須在電壓Ug的每一時段 的開始被停止。 桶彈簧la轉鬆時，它所產生的馬達力矩將漸小，俾使 轉子必須被停止的頻率較不頻繁，且其速大於參考速Vc的 次數漸少，直到它不必被停止。這因此表示動力存量已被 用完且若使用者不轉緊桶彈簧la則計時器將停止。 依據本發明，動力存量指示設備包括一種裝置，能在 連績的有預定長度的時段裡計算連續停止作業，並從在這 些連績時段裡停止作業發生的次數發展一個顯示訊號。 功能組件9的導線11(把控制停止訊號SF傳到半導體管 10)被連到計數器13(被用來計算此訊號的脈波數）。心的 計算輸入c因此被連到導線11。它的零一重新設定（zero-reset)输入R被連到頻率除法器14的输出Q(固定一預定時 間的連線時段）。在此例中，除法器14的输入被連到頻率 除法器8的輸出，以致進一步除後者的輸出頻率。 —記憶體15(舉例而言，由傅統閂路形成）被它的輸入 E 1至E4連到各別的輸出，在此是計數器13的輸出Q9至Q1 2°此記憶體的鐘输入c被連到頻率除法器14的输出Q。記 億體15的输出Q1至Q4分別被連到解碼器16的输入E1至E4， 解碼器16的輸出（在此是S1至S9)分別被連到顯示器17的顯 示裝®的輸入E1至E9。 本紙張尺度逡用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0 X 297公釐） I I n I I I ! .1 I n I I I I ^ I I I n n I ^ (請先聞讀背面之注意#-fr填寫本頁) 一 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 在已考慮的例子（絕無限制性）裡，頻率除法器8的输 出訊號有250微秒的時段。頻率除法器14的除率是2048， 每512秒在它的輸出產生一脈波（看圖2)。此訊號因此設定 預定時間，在此預定時間裡半導髏管10使線圈2B短路的次 數被計算。 在計算時段裡，當轉子2a相對於參考速Vc轉太快，且 被電壓（Ig的每一時段的開始被停止（這表示彈簧僅開始轉 鬆），控制訊號SF的脈波數將大於2048。因此，計數器13 必須有蛟大的容量且需要額外的觸發器，它以此方式計算 最小必需容量4 0 9 6。 圖2藉呈現幾個成爲時間的函數的重要訊號而解釋上 述動力存量設備的運作方式。 曲線a)呈現頻率除法器14的輸出訊號。此訊號表示時 段D，在被被選擇爲51 2秒。 曲線b)呈現被供到計數器13的計數輸入的訊號SF，應 注意此圖所呈現的計數時段彼此分開，且在一時段裡的脈 波數異於在另一時段裡的脈波數。 曲線c)代表在二時段裡計數器13的內容。 曲線d)呈現記憶體15的輸出，每次保護前一計數時段 的資訊，並在每一時段結束時因沿導18傅遞的重新設定訊 號而被重新設定爲零。 圖3呈現顯示裝置17的幾個實施例。此圖呈現幾個畫 面a )、b )、c )、d )，利用無刻度的指示或有刻度的指示 來指示記憶體15的输出瞬間値。獲得這些顯示設備的方式 本紙張尺度遴用中國S家橾準（CNS〉Μ規格（210X297公釐） ---------------^------1T------♦ - - (請先閲讀背面之注意本 #填寫本頁) 一 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 五、發明説明（7 ) 有許多且習於此技藝者知道如何獲得。舉例而言，計時器 的刻度盤可有一孔G，在其後有色片移動，色片被小制動 器（未被描繪）驅動，從解碼器16接收訊號。換個方式，可 使用一列發光二極體。 圖3的e)及f)呈現另兩種替代例，其一包括液晶顯示 器cL以時爲單位顯示動力存置，另一包括數個孔0形成被 刻上12時的量規。在每一個孔後可以有一個發光二極體被 解碼器16的输出以適當方式控制。 顯示器17的解析度無關，且可能是如b)、c)、d)、f) 的預定時數，或如e)的時單位，或單一指示器以顯示有或 無，此實施例未被呈現。習於此技藝者可輕易調整記憶體 15、解碼器16及顯示器17以適應這幾種可能的顯示而這些 可能的顯示都在本發明的架構裡。 特定的說，解析度的增加依賴記憶體15的容置的增加 0 然而，如上述，除了上述瑞士專利CH686332所揭示的 方式，還可用其他方式來實施各元件及功能。因此，可了 解在時計術（horology)裡，除了如上述的計算在一固定時 段裡的脈波數，還可測量在停止脈波Sc的每次出現之間的 時間，以決定動力存量。在此情形中，當連績兩個脈波間 的時間短，亦即當必須經常停止，動力存量大。當連績兩, 個脈波間的時間長，動力存量小。 記憶體15也可能僅包括計數器13的輸出資訊的一定量 最重要的位元，舉例而言，如圓1所示的四個最重要的位 -10 - 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） IJ . 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事 P填寫本頁) 一 A7 B7_ 五、發明説明（8 ) 元。在這些情況下.，可在顯示器17上顯示十六種不同的資 訊。此數己多於上述目的所需，最多九種資訊即足以有用 的使計時器的使用者知道動力存量。 還應了解本發明的設備在一定程度上使計時器的使用 者知道計時器的機械狀態。舉例而言，雖使用已完全轉緊 彈簧，顯示器17仍不能抵達最大存量刻度，這表示計時器 需校正及上油。 I---：------^------1T------線 (請先閱讀背面之注意_' 存填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印氧

II 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（2l〇X297公t )

Claims (1)

1. 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印衷 A8 B8 C8 _____ D8 六、申請專利範圍 1. ~種計時器，包括一個桶、一條彈簧被放在桶裡 、一個時刻顯示器機械的被連到桶、一個電能產生器被用 來提供一個變電壓、一個整流器被連到產生器而從變電壓 提供連績電壓、一條管制電路接受連績電壓並被用來管制 產生器的速率，俾使其供給顯示器的轉速對應現在時刻的 正確指示：該管制電路包括一切換器，管制電路觀察到產 生器的轉速太大而不能保障正確的時刻的指示時，切換器 使產生器短路並使之停止：該計時器的特徴是它還包括電 能存量指示設備，該電能存置指示設備包括能固定一預定 時間的連縯若干時段的裝置、能在每一時段裡計算產生器 被切換器停止的次數的裝置、能依據計算的結果提供電能 存量的視覺表示的顯示裝置。 2 .如申請專利範圍第1項所述之計時器，其中該管制 電路包括時計術石英振盪器及第一頻率除法器，上述能固 定一預定時間的連續若干時段的裝Η包括輔助頻率除法器 ，被連到該第一頻率除法器。 3. 如申請專利範圍第1項所述之計時器，其中該產生 器包括線圈且該切換器是藉其主電路被連到該產生器的線 圈的端子的半導體元件，該半導體元件可在該管制電路的 控制下使該線圈短路，且其中該計數裝置包括計數器，被 連到該半導體元件的控制柵極，以計算在該預定時間裡此 半導體元件使該線圈短路的次數。 4. 如申請專利範圍第3項所述之計時器，其中該計數 器被連到記憶踅路，在上述每一預定時段裡，該記憶電路 本紙張尺度逋用中國國家標率（CNS ) A4规格（2丨Ο X 297公釐）-12 - ---------^------tr------^ . * (請先閲讀背面之注意寧、i填窝本頁) ▲ A8 B8 C8 08 六、申請專利範圍 記錄該計數器的狀態。 5 .如申請專利範圍第3項所述之計時器，其中該顯示 裝置被用來提供有時刻度的資訊（hour-graduated information)或多 時刻度 的資訊《 (multiple hour-graduation information)於計時器的刻度盤上。 6.—種計時器包括一個桶、一條彈簧被放在桶裡、 一個時刻顯示器機械的被連到桶、一個電能產生器被用來 提供一個變電壓、一個整流器被連到產生器而從變電壓提 供連績電壓、一條管制電路接受連績電壓並被用來管制產 生器的速率，俾使其供給顯示器的轉速對應現在時刻的正 確指示；該管制電路包括一切換器，管制電路觀察到產生 器的轉速太大而不能保障正確的時刻的指示時，切換器使 產生器短路並使之停止：其特徴是它還包括電能存置指示 設備，該霄能存量指示設備包括能在每一時段裡計算產生 器被切換器停止的次數、能測量在每二次停止間的時段長 度的裝置、能依據計算的結果提供霄能存置的視覺表示的 顯示裝置。 經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 ---------^-- - · (請先Η讀背面之注意#-TJ-填寫本頁) 訂 7 .如申請專利範圍第6項所述之計時器，其中該顯示 裝置被用來提供有時刻度的資訊（hour-graduated information) 或多 時刻度的資訊 （multiple hour-graduation information)於計時器的刻度盤上。 . 本紙張尺度逋用中國國家棟準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） 13