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Dokumentenidentifikation DE60306381T2 14.06.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001519452
Titel Tragbares elektronisches Gerät mit zumindest einem angepassten Betätigungselement zum Übertragen von elektrischen Signalen
Anmelder Asulab S.A., Marin, CH
Erfinder Dinger, Rudolf, 2024 Saint-Aubin, CH;
Ferri, Yvan, 1003 Lausanne, CH
Vertreter Sparing · Röhl · Henseler, 40237 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 60306381
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 23.09.2003
EP-Aktenzeichen 030214431
EP-Offenlegungsdatum 30.03.2005
EP date of grant 21.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.06.2007
IPC-Hauptklasse H01R 13/648(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G04G 1/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H05F 1/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein tragbares elektronisches Instrument, insbesondere ein Zeitmessgerät, das ein Gehäuse und eine Anwenderschnittstelle für die Auswahl von Funktionen des tragbaren elektronischen Instruments umfasst, wobei diese Anwenderschnittstelle wenigstens ein erstes Steuerorgan umfasst, das in einer Montageöffnung beweglich angebracht ist, die in dem Gehäuse in der Weise angeordnet ist, dass eine Translationsbahn längs einer Betätigungsachse vorhanden ist, wobei dieses Steuerorgan durch Druck betätigbar ist, um aus einer so genannten nicht eingerückten Position in eine so genannte eingerückte Position gebracht zu werden und um in Reaktion darauf ein Steuersignal zu erzeugen, wobei das Steuerorgan einen elektrisch leitenden Stift umfasst, der durch die Montageöffnung verläuft und ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die in den Innenraum bzw. in die äußere Umgebung des Gehäuses münden, wobei dieser Stift so beschaffen ist, dass er die Übertragung elektrischer Signale von und/oder zu dem tragbaren elektronischen Instrument ermöglicht, wenn das Steuerorgan in die eingerückte Position gebracht ist.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Elektronische Instrumente, die eine Antwort auf die oben angegebene allgemeine Definition darstellen, sind bereits bekannt. Die Dokumente EP 1 109 084 A1 und EP 1 134 630 A1 beschreiben beispielsweise solche elektronischen Instrumente. Das Dokument EP 1 109 084 A1 beschreibt insbesondere eine Lösung, bei der ein Steuerorgan des oben genannten Typs wenigstens dazu benutzt wird, einen elektrischen Akkumulator wiederaufzuladen, der sich in dem Instrument befindet, während das Dokument EP 1 134 630 A1 eine Lösung beschreibt, bei der ein Steuerorgan wenigstens dazu benutzt wird, Daten des elektronischen Instruments zu senden und/oder zu empfangen.

Der Nutzen dieser früheren Lösungen (was auch für die vorliegende Erfindung gilt) besteht in der Verwendung eines oder mehrerer Steuerorgane (herkömmlicherweise vom Typ Druckknopf), um das elektronische Instrument mit einer externen Einheit, beispielsweise mit einem Personalcomputer, elektrisch zu verbinden. Auf diese Weise ist keinerlei spezifisches Kontaktelement notwendig, um eine elektrische Verbindung zwischen dem elektronischen Instrument und der externen Einheit herzustellen, da diese elektrische Verbindung hergestellt wird, sobald das oder die Steuerorgane, die so konfiguriert sind, dass sie die oben genannte doppelte Funktion aufweisen, in die eingerückte Position gebracht werden.

Eine Besonderheit der beiden obigen früheren Lösungen besteht in der Verwendung des Halteelements des Steuerorgans (ähnlich eines Haltezapfens) als Kontaktelement, das ermöglicht, die herkömmliche Funktion des Steuerorgans zu erfüllen, nämlich die Steuerung der Funktionen des elektronischen Instruments. Eine weitere Besonderheit dieser früheren Lösungen besteht in der Tatsache, dass der Stift des Steuerorgans in der nicht eingerückten Position in elektrischer Hinsicht schwebend ist. In der nicht eingerückten Position können sich daher elektrische Ladungen an dem Stift des Steuerorgans ansammeln. Wenn das Steuerorgan betätigt wird, kann dann diese Ansammlung elektrischer Ladungen an die Anschlüsse übertragen werden, mit denen das Steuerorgan in Kontakt gebracht wird, und Beschädigungen hervorrufen, insbesondere in der Elektronik des Instruments. Dies stellt ein kritisches Problem für die Lösungen des oben genannten Typs dar, sofern das Steuerorgan zwei Funktionen erfüllt und eine direkte Verbindung mit den empfindlichen Bauteilen der Elektronik des Instruments herstellt, insbesondere mit ihrem Mikroprozessor und den zugeordneten Speichern.

Eine Lösung, um dieses Problem zu beseitigen, kann darin bestehen, die Anschlüsse, mit denen das Steuerorgan in Kontakt gebracht wird, mittels elektrischer Schutzkomponenten zu schützen, die einen Weg für die Entladung der angesammelten elektrischen Ladungen herstellen. Es handelt sich um wohl bekannte Schutzkomponenten, die so genannten ESD-Komponenten ("electro-staticdischarge"). Es wäre jedoch wünschenswert, eine Lösung zu finden, die gewährleisten kann, dass elektrische Ladungen sich nicht hauptsächlich am Stift des Steuerorgans ansammeln, wenn dieser sich in der nicht eingerückten Position befindet.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung hat daher ein elektronisches Instrument zum Gegenstand, dessen Merkmale im Anspruch 1 angegeben sind, und außerdem eine Steuervorrichtung zum Gegenstand, deren Merkmale im Anspruch 12 angegeben sind.

Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die vorgeschlagene Lösung besteht darin, Mittel vorzusehen, um den Stift des Steuerorgans auf ein bestimmtes elektrisches Potential zu bringen, wenn das Steuerorgan die nicht eingerückte Position einnimmt, und um die Verbindung zwischen dem Stift des Steuerorgans und dem bestimmten elektrischen Potential zu unterbrechen, wenn das Steuerorgan die eingerückte Position einnimmt, und um somit die Übertragung der elektrischen Signale von und/oder zu dem tragbaren elektronischen Instrument zu ermöglichen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die oben genannten Mittel durch ein axiales Halteelement für das Steuerorgan gebildet, das aus einem elektrisch leitenden Material verwirklicht ist. Dieses Halteelement wird in der nicht eingerückten Position mit einem elektrisch leitenden Referenzelement (das vorteilhaft ein Teil des Gehäuses des elektronischen Instruments sein kann) in Kontakt gebracht, das auf einem bestimmten elektrischen Potential gehalten wird, wobei der Kontakt des Halteelements mit diesem Referenzelement unterbrochen wird, wenn das Steuerorgan in die eingerückte Position gebracht wird. Dieses Halteelement kann als herkömmlicher Haltekeil konfiguriert sein.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt wirkt das Steuerorgan mit einem ersten elektrischen Kontakt zusammen, der durch das erste Ende des Stifts betätigt wird, um das herkömmliche Steuersignal zu erzeugen, wobei dieses erste Ende des Stifts von einer Isolierhülle elektrisch isoliert ist, um jeglichen direkten elektrischen Kontakt mit dem ersten elektrischen Kontakt zu vermeiden. Gemäß diesem bevorzugten Aspekt wirkt das Steuerorgan außerdem mit einem von dem ersten elektrischen Kontakt verschiedenen Plättchen für elektrischen Kontakt zusammen, wobei dieses Plättchen für elektrischen Kontakt von dem Stift in der nicht eingerückten Position elektrisch isoliert ist und mit dem Stift in der eingerückten Position elektrisch verbunden ist, um die Übertragung von elektrischen Signalen zu und/oder von dem elektronischen Instrument zu ermöglichen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher beim Lesen der folgenden genauen Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung, die ausschließlich anhand nicht beschränkender Beispiele gegeben und durch die beigefügten Zeichnungen veranschaulicht werden, in denen:

1 eine allgemeine Draufsicht eines elektronischen Instruments gemäß der Erfindung zeigt, das hier vorteilhaft in Form einer Armbanduhr dargestellt ist, die mehrere Steuerorgane des Typs Druckknopf umfasst;

2a eine Schnittansicht eines der Steuerorgane des Instruments von 1 gemäß einer ersten Ausführungsform ist, wobei dieses Steuerorgan in der nicht eingerückten Position gezeigt ist;

2b eine Schnittansicht ähnlich jener von 2a ist, in der das Steuerorgan in der eingerückten Position gezeigt ist;

2c eine Teildraufsicht des Steuerorgans von 2a in der nicht eingerückten Position ist;

2d eine Draufsicht ähnlich jener von 2c ist, in der das Steuerorgan in der eingerückten Position gezeigt ist;

3 eine Hauptansicht der Konfiguration und der Funktionsweise des Steuerorgans der 2a bis 2d ist, wobei dieses Steuerorgan außer seiner herkömmlichen Steuerfunktion eine weitere Funktion erfüllt, die die Übertragung elektrischer Signale von und/oder zu dem elektronischen Instrument ermöglicht;

4 eine Schnittansicht ähnlich jener von 3a ist, die eine Ausführungsvariante zeigt; und

5a und 5b Schnittansichten ähnlich jenen der 2a bzw. 2b sind, die eine nochmals weitere Ausführungsvariante zeigen.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Erfindung geht, wie bereits erwähnt worden ist, von der allgemeinen Idee aus, die darin besteht, ein tragbares elektronisches Instrument (z. B. eine Armbanduhr) über wenigstens ein Steuerorgan der Anwenderschnittstelle, mit der das tragbare elektronische Instrument ausgerüstet ist, mit einer externen elektrischen oder elektronischen Vorrichtung zu verbinden. Unter der "Übertragung elektrischer Signale" werden insbesondere das Eingeben elektrischer Signale mit dem Ziel, einen Akkumulator mit elektrischer Energie wiederaufzuladen, und der Austausch von Daten zu und/oder von dem tragbaren elektronischen Instrument verstanden. Die externe Vorrichtung kann somit eine elektrische Vorrichtung zum Laden des Akkumulators oder eine elektronische Kommunikationsvorrichtung, beispielsweise ein Personalcomputer, sein.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird davon ausgegangen, dass das oder die Steuerorgane, die auf diese Weise konfiguriert sind, zwei Funktionen erfüllen, nämlich ihre erste Steuerfunktion für die Auswahl der Funktionen des tragbaren elektronischen Instruments (Auswahl von Betriebsarten oder von Informationen, Aktualisieren von Daten oder von Parametern des tragbaren elektronischen Instruments, beispielsweise Uhrzeit und/oder Datum und dergleichen) und die weitere Funktion als Übertragungsmittel elektrischer Signale.

Außerdem wird davon ausgegangen, dass die Übertragung elektrischer Signale (beispielsweise das Wiederaufladen eines Akkumulators und/oder der Austausch von Daten) vorgenommen werden kann, sobald das oder die Steuerorgane, die hierzu konfiguriert sind, in die eingerückte Position gebracht worden sind. Die Verbindung des tragbaren elektronischen Instruments mit der externen elektrischen oder elektronischen Vorrichtung erfolgt dann kraft eines geeigneten Adapters, um die betreffenden Steuerorgane in die eingerückte Position zu bringen. Die Beschreibung dieses Adapters wird hier nicht angesprochen, weil sie den Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht direkt betrifft. In der folgenden Beschreibung wird es genügen, zu verstehen, dass dieser Adapter vorzugsweise so beschaffen ist, dass er als Wiederaufladevorrichtung für den Akkumulator mit elektrischer Energie und als Kommunikationsschnittstelle mit einer externen Verarbeitungseinheit wie etwa einem Personalcomputer dient. Für die Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es jedoch nicht notwendig, dass die Steuerorgane so konfiguriert sind, dass sie diese beiden Funktionen erfüllen.

Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf ein Zeitmessgerät beschrieben, das vorteilhaft die Form einer Armbanduhr aufweist. Die Erfindung findet jedoch nichtsdestoweniger auf gleiche Weise Anwendung auf jedes tragbare Instrument, das eine Uhrenfunktion erfüllt oder nicht.

1 zeigt eine Draufsicht der Gesamtheit einer Armbanduhr, die allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Sie umfasst insbesondere ein Gehäuse 2, das in diesem Beispiel durch einen unteren Teil 3, der ein Gehäusemittelteil und einen Boden bildet, und durch einen oberen Teil 4, der einen Glasreif bildet, der außerdem ein Uhrenglas 5 trägt, begrenzt ist. Der Glasreif 4 ist auf herkömmliche Weise an das Gehäusemittelteil 3 angepasst, wobei zwischen diese Elemente eine Dichtung eingefügt ist, um die Dichtigkeit des Gehäuses 2 zu gewährleisten.

Durch die Gehäusemittelteil 3 verlaufen in diesem Beispiel fünf Steuerorgane des Typs Druckknopf, die mit den Bezugszeichen 11, 12, 13, 14 bzw. 15 bezeichnet sind. Selbstverständlich ist dieses Beispiel ausschließlich zur Erläuterung angegeben worden, da es für die Ausführung der vorliegenden Erfindung genügt, dass das Instrument wenigstens ein Steuerorgan aufweist, das wie im Folgenden beschrieben konfiguriert ist. Die fünf Steuerorgane 11 bis 15 bilden gemeinsam eine Anwenderschnittstelle, mit der der Träger in Wechselwirkung treten kann, um verschiedene Funktionen der Armbanduhr 1 auszuwählen.

Die Steuerorgane 11 bis 15 sind hier seitlich am Gehäusemittelteil 3 an für eine Armbanduhr typischen Stellen angeordnet, nämlich im Wesentlichen bei 2 h, 3 h, 4 h, 8 h bzw. 10 h. Selbstverständlich könnten die Steuerorgane 11 bis 15 an anderen Stellen angeordnet sein. Wenigstens eines der Steuerorgane könnte daher auf der Vorderseite der Uhr, beispielsweise bei 6 h, angeordnet sein.

In allem, was folgt, ist das Interesse ausschließlich auf die Struktur des Steuerorgans 11 gerichtet. In diesem Beispiel weisen die Steuerorgane 12, 13, 14 und 15 eine ähnliche Konfiguration auf. Insbesondere bilden die zwei Steuerorgane 11 und 13 Eingangs-/Ausgangsanschlüsse für die Herstellung einer Kommunikation mit wenigstens einer elektronischen Einheit, die sich in dem Gehäuse 2 befindet, während die Steuerorgane 14 und 15 dazu benutzt werden, das Wiederaufladen eines Akkumulators mit elektrischer Energie des tragbaren elektronischen Instruments sicherzustellen. Das Steuerorgan 12 wird nur als Reserve verwendet und könnte als herkömmliches Steuerorgan konfiguriert sein, um ausschließlich seine Steueraufgabe zu erfüllen. Dieses Steuerorgan 12 könnte übrigens auch als herkömmlicher Kronenstift konfiguriert sein, um die Uhrzeit der Uhr einzustellen.

2a zeigt eine Teilschnittansicht von 1 auf Höhe des Steuerorgans 11 längs seiner Betätigungsachse, die mit X-X bezeichnet ist. Wie bereits erwähnt worden ist, weisen die Steuerorgane 12, 13, 14 und 15 eine ähnliche Konfiguration auf. Das Steuerorgan 11 ist in einer Montageöffnung 3a beweglich angeordnet, die in dem Gehäusemittelteil 3 in der Weise angeordnet ist, dass sie einen Translationsweg längs der Betätigungsachse X-X hat. Das Steuerorgan 11 ist durch Druck wie ein herkömmlicher Drücker betätigbar, um aus einer so genannten nicht eingerückten Position, die in 2a gezeigt ist, in eine so genannte eingerückte Position, die in 2b gezeigt ist, gebracht zu werden.

Das Steuerorgan 11 ist hauptsächlich aus einem Stift 100 mit lang gestreckter Form gebildet, der aus einem elektrisch leitenden Material, vorteilhaft aus Metall, verwirklicht ist. Dieser Stift 100 weist vorzugsweise, jedoch nicht unbedingt, eine zylindrische Form auf und verläuft durch das Gehäusemittelteil 3 von der einen Seite zur anderen. Ein erstes Ende des Stifts 100 mündet daher in den Innenraum des Hohlraums, der durch das Gehäusemittelteil 3 gebildet ist, während das zweite Ende des Stifts 100 in die äußere Umgebung des Gehäusemittelteils 3 mündet, derart, dass er von einem Anwender betätigt werden kann. Die Dichtigkeit wird auf herkömmliche Weise durch eine oder mehrere torische Dichtungen 9 gewährleistet, die sich in einer oder in mehreren Nuten 110 befinden, die im Stift 100 vorgesehen sind.

Der Stift 100 kann einteilig verwirklicht sein. Dieser Stift könnte indessen auch aus zwei Teilen verwirklicht sein, wovon einer aus einem gewöhnlichen leitenden Material (z. B. aus gewöhnlichem Edelstahl, beispielsweise dem Stahl 4C27A) gebildet ist und der andere verbunden mit dem ersten aus einem korrosionsbeständigen Material (beispielsweise einem leistungsfähigen Edelstahl des Typs Stahl 316L) gebildet ist. Es wäre nämlich vorteilhaft, den freiliegenden Teil des Stifts 100 aus diesem letzteren Material zu verwirklichen, um jegliche Korrosion unter der Einwirkung von Schweiß oder Reibungen zu vermeiden, während der restliche Stift aus einem gewöhnlichen Leitermaterial verwirklicht sein kann.

An seinem zweiten Ende endet der Stift 100 in einem Kopf 120 mit größerem Durchmesser. In diesem Beispiel sind der Stift 100 und der Kopf 120 des Steuerorgans einteilig hergestellt. Alternativ wäre es ohne weiteres vorstellbar, diese zwei Elemente getrennt voneinander herzustellen und sie anschließend fest miteinander zu verbinden oder einen Kunststoffkopf auf den leitenden Stift 100 zu gießen. Um die gewünschte Funktion der Übertragung elektrischer Signale zu erfüllen, ist es selbstverständlich in jedem Fall zu empfehlen, einen elektrischen Zugang zu dem Stift 100 von außen sicherzustellen. Das Aufgießen oder die Montage eines Kunststoffkopfes auf den Stift wird dann in der Weise erfolgen, dass das äußere Ende des Stifts von außen elektrisch kontaktiert werden kann.

Das Gehäusemittelteil 3 ist vorzugsweise ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Material verwirklicht, weshalb der Stift 100 folglich von diesem Gehäusemittelteil 3 durch eine Isoliermuffe 30 isoliert ist. In diesem bevorzugten Beispiel wird dieses Gehäusemittelteil 3 übrigens im Betrieb auf einem bestimmten elektrischen Potential, hier dem Massepotential des tragbaren Instruments, gehalten, wie in den Figuren schematisch gezeigt ist. Die Nützlichkeit dieser elektrischen Verbindung wird in der Folge der vorliegenden Beschreibung deutlicher. Das Gehäusemittelteil 3 könnte alternativ aus einem nicht leitenden Material verwirklicht sein, wobei in diesem Fall die Muffe 30 nicht mehr notwendig wäre (dann wäre ein zusätzliches leitendes Element, das auf dem bestimmten elektrischen Potential gehalten wird, erforderlich, wie später deutlich werden wird).

Die Isoliermuffe 30 weist eine im Allgemeinen röhrenförmige Gestalt mit einer Schulter 31 auf, die so beschaffen ist, dass sie sich von außerhalb der Gehäusemittelteil 3 auf einer entsprechenden Schulter 3b abstützen kann, die in der Montageöffnung 3a angeordnet ist. Diese Isoliermuffe 30 wird daher in die Montageöffnung 3a von außen eingeführt und wird mit dem Gehäusemittelteil 3 beispielsweise durch Eintreiben, Schrauben oder Kleben fest verbunden. Diese Muffe 30 kann vorteilhaft aus eloxiertem Aluminium, Kunststoff, einer Keramik oder aus jedem anderen Material hergestellt sein, sofern wenigstens die Kontaktoberfläche zwischen der Muffe 30 und den benachbarten leitenden Teilen elektrisch isoliert ist.

Ein elastisches Rückstellmittel 6, das in diesem Beispiel durch eine Schraubenfeder gebildet ist, ist zwischen der Schulter 31 der Isoliermuffe 30 und dem Kopf 120 des Steuerorgans angeordnet. Wenn auf das Steuerorgan gedrückt wird, wird daher dieses Rückstellmittel 6 zwischen der Schulter 31 und dem Kopf 120 komprimiert, wie in 2b gezeigt ist, so dass es eine Rückstellkraft ausübt, die bestrebt ist, das Steuerorgan aus seiner eingerückten Position in seine nicht eingerückte Position zurückzustellen. Es sei angemerkt, dass die Schulter 31 der Isoliermuffe außerdem sicherstellt, dass der Kopf 120 des Steuerorgans, der hier leitend ist, nicht mit dem Gehäusemittelteil 3 in Kontakt gelangt.

Das Steuerorgan umfasst außerdem ein Halteelement 40, das so beschaffen ist, dass es den Stift 100 des Steuerorgans axial hält. Hierzu ist das Halteelement 40 mit dem Stift 100 fest verbunden und auf der Innenseite des Gehäusemittelteils 3 angeordnet, um der Wirkung des Rückstellmittels 6 zu widerstehen, das bestrebt ist, das Steuerorgan aus seinem Aufnahmesitz herauszuziehen. Das Halteelement 40 ist vorteilhaft als herkömmlicher Haltekeil konfiguriert, der in eine Kehle 140 eingeführt ist, die im Stift 100 angeordnet ist. Dieses Halteelement 40 ist ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt.

In 2a ist ersichtlich, dass sich das Halteelement 40 in der nicht eingerückten Position an dem Gehäusemittelteil 3 am Umfang der Montageöffnung 3aabstützt. Auf diese Weise ist eine elektrische Verbindung in der nicht eingerückten Position zwischen dem Stift 100 des Steuerorgans und dem Gehäusemittelteil 3 sichergestellt. Der Stift 100 des Steuerorgans wird somit auf das gleiche elektrische Potential wie das Gehäusemittelteil 3 gebracht. In der eingerückten Position ist hingegen diese elektrische Verbindung auf Grund der axialen Verlagerung des Halteelements 40, mit dem die Bewegung des Stifts 100 einhergeht, unterbrochen.

Wie weiter oben erwähnt wurde, könnte das Gehäusemittelteil 3 aus einem nicht leitenden Material, beispielsweise aus Kunststoff, verwirklicht sein, wobei die Isoliermuffe 30 dann nicht mehr notwendig wäre. Um den Stift 100 des Steuerorgans auf ein bestimmtes elektrisches Potential zu bringen, empfiehlt es sich dann, in der Umgebung des Stifts 100 ein Referenz-Leiterelement vorzusehen, das auf dem bestimmten elektrischen Potential gehalten wird, und dafür zu sorgen, dass der Stift 100 mit diesem Referenzelement in der nicht eingerückten Position in Kontakt gebracht wird. 4 zeigt eine Ausführungsvariante, in der das Gehäusemittelteil 3 nicht aus einem elektrisch leitenden Material verwirklicht ist, was die Verwendung der isolierenden Muffe 30 überflüssig macht, und in der ein solches Referenzelement 35, beispielsweise ein Metallring, der in dem Gehäusemittelteil 3 befestigt ist, zwischen das Halteelement 40 und das Gehäusemittelteil 3 eingefügt ist. Dieses Referenzelement 35 könnte beispielsweise einteilig mit dem Glasreif 4 ausgebildet sein, wobei dieser letztere dann aus einem elektrisch leitenden Material verwirklicht ist.

In den oben genannten Ausführungsformen wird das Bringen des Stifts 100 auf das bestimmte elektrische Potential vorteilhaft und vorzugsweise durch das Halteelement 40 gewährleistet. Für die Ausführung der Erfindung kann indessen in Betracht gezogen werden, diese elektrische Verbindung durch andere Mittel sicherzustellen. Es könnte beispielsweise ein Kontaktplättchen zum Bringen auf das bestimmte elektrische Potential vorgesehen sein, um mit dem Stift 100 zusammenzuwirken, derart, dass ein elektrischer Kontakt mit dem Stift 100 in der nicht eingerückten Position hergestellt und in der eingerückten Position unterbrochen wird (in Analogie zu dem Kontaktplättchen, das das Bezugszeichen 60 in den 2a und 2b trägt und dessen Verwendung später erläutert wird).

Im Allgemeinen ist daher verständlich, dass die Struktur des Steuerorgans derart ist, dass in der nicht eingerückten Position der Stift 100 des Steuerorgans auf ein bestimmtes elektrisches Potential gebracht wird, wodurch die Ansammlung elektrischer Ladungen an diesem Stift unmöglich gemacht wird. In der eingerückten Position hingegen ist diese elektrische Verbindung unterbrochen, was die Übertragung elektrischer Signale über den Stift 100 möglich macht.

Nun werden insbesondere die Konfiguration der Steuervorrichtung und die vorgeschlagene Struktur der elektrischen Kontakte, die einerseits die erste Funktion des Steuerorgans und andererseits die weitere Funktion der Mittel zum Übertragen elektrischer Signale gewährleistet, betrachtet.

3 zeigt eine Prinzipansicht der Konfiguration und der Funktionsweise der betrachteten Steuervorrichtung, um dem Steuerorgan zu ermöglichen, außer seiner herkömmlichen Steuerfunktion eine weitere Funktion zu erfüllen, die die Übertragung elektrischer Signale von und/oder zu dem elektronischen Instrument ermöglicht. Das Steuerorgan ist in dieser Figur schematisch dargestellt und trägt das Bezugszeichen C. Dieses Steuerorgan C arbeitet herkömmlicherweise mit einem ersten elektrischen Kontakt SW1 zusammen, um seine Steuerfunktion zu erfüllen. Ein Steuersignal SEL wird daher in Reaktion auf die Aktivierung des elektrischen Kontakts SW1, d. h. in Reaktion auf einen Druck auf das Steuerorgan C, erzeugt. Ein zweiter elektrischer Kontakt SW2, der von dem ersten Kontakt SW1 verschieden ist, gewährleistet die Verbindung mit einer Eingangs/Ausgangsleitung E/O, die beispielsweise mit einer Verarbeitungseinheit verbunden ist, die sich in dem tragbaren elektronischen Instrument befindet. Dieser zweite elektrische Kontakt SW2 erfüllt eine weitere Funktion, die ermöglicht, eine elektrische Verbindung zwischen dem Eingang/Ausgang E/O und dem Steuerorgan C oder genauer dem Stift dieses Steuerorgans C herzustellen. Diese Möglichkeit ist in 3 durch die Verbindung des Steuerorgans C mit dem Eingang/Ausgang E/O über den elektrischen Kontakt SW2 schematisch dargestellt. Diese Verbindung wird nur hergestellt, wenn das Steuerorgan C in die eingerückte Position gebracht ist, um den elektrischen Kontakt SW2 zu schließen. In der nicht eingerückten Position verbindet der elektrische Kontakt SW2, wie schematisch gezeigt ist, das Steuerorgan C mit einem bestimmten elektrischen Potential VREF, das hier als ein elektrisches Potential dargestellt ist, das die Masse bildet. Es ist ersichtlich, dass der erste und der zweite elektrische Kontakt SW1 bzw. SW2 voneinander unabhängig sind, dass sie jedoch in Reaktion auf einen Druck auf das Steuerorgan C gleichzeitig betätigt werden.

Die Besonderheit der vorgeschlagenen Steuervorrichtung besteht im Wesentlichen in der Tatsache, dass in der nicht eingerückten Position der elektrisch leitende Teil des Steuerorgans C, der als elektrisches Verbindungsmittel mit dem Eingang/Ausgang E/A (d. h. mit dem Stift des Steuerorgans) dient, nicht im schwebenden Zustand gelassen, sondern auf einem bestimmten elektrischen Potential gehalten wird, wodurch jegliche Ansammlung elektrischer Ladungen an diesem Teil des Steuerorgans vermieden wird.

Nun wird erneut auf die 2a und 2b Bezug genommen, um eine bevorzugte Ausführungsform der oben erwähnten elektrischen Kontakte zu beschreiben. In diesen Figuren ist gezeigt, dass das Gehäusemittelteil 3 einen inneren Hohlraum definiert, in dem auf herkömmliche Weise ein elektronisches Modul 7 (das in 2a teilweise gezeigt ist) angeordnet ist und das insbesondere eine Leiterplatte oder PCB 70 umfasst, die verschiedene (nicht gezeigte) elektrische und elektronische Komponenten trägt, unter anderem eine Datenverarbeitungseinheit (z. B. einen Mikrocontroller oder einen Mikroprozessor), Speichermittel (z. B. EEPROM, FLASH oder dergleichen) und weitere Komponenten für die Ausführung der Funktionen der Armbanduhr 1. Zeitmesskomponenten (Taktbasis, Frequenzteiler, analoge und/oder digitale Anzeigemittel und dergleichen) sind in diesem Beispiel vor allem in herkömmlicher Weise vorgesehen, um verschiedene Zeitmessfunktionen einschließlich der Uhrzeitangabe zu erfüllen. Das Bezugszeichen 75 bezeichnet ein optionales Element, das einen Abstandshalter bildet, der an der oberen Fläche der PCB 70 angeordnet ist und insbesondere die Anzeigemittel des elektronischen Instruments trägt.

In den 2a und 2b ist außerdem schematisch eine Quelle 8 für elektrische Energie gezeigt, die insbesondere das oben genannte elektronische Modul 7 versorgt. Es kann sich um eine herkömmliche Alkalizelle oder um einen wiederaufladbaren Akkumulator handeln (dessen Aufladung beispielsweise über wenigstens eines der Steuerorgane erfolgen kann, wie bereits erwähnt wurde).

In dieser Ausführungsform ist der erste elektrische Kontakt SW1 von 3 herkömmlicherweise in Form eines elektrischen Kontaktplättchens 50 verwirklicht, das eine feste Basis des elektronischen Moduls 7 (diese Basis wird hier zwischen der PCB 70 und dem Abstandshalter 75 gehalten) und eine flexible Verlängerung, die mit dem Ende des Stifts 100 zusammenwirkt, umfasst, wobei dieses Ende von dem Kontaktplättchen 50 durch eine Isolierhülle 150 elektrisch isoliert ist, die aus einem Material verwirklicht sein kann, das jenem der Isoliermuffe 30 ähnlich ist. Die biegsame Verlängerung des Kontaktplättchens 50 ist so beschaffen, dass es herkömmlicherweise in einen Kontakt mit dem anderen Teil des ersten elektrischen Kontakts (das in den 2a und 2b nicht gezeigt ist) gebracht werden kann. In dem speziellen Fall handelt es sich um eine Metallisierung 52, die auf dem Plättchen der PCB 70 gebildet ist, wie in der Teildraufsicht von 2c veranschaulicht ist. In dieser 2c ist der Abstandshalter 75 nicht dargestellt worden, um die Gesamtheit der Steuervorrichtung freizugeben. 2d zeigt in einer Draufsicht, die zu jener von 2c analog ist, das Steuerorgan 11 in der eingerückten Position, in der die biegsame Verlängerung des Kontaktplättchens 50 mit der Metallisierung 52 in Kontakt gelangt.

Die Funktion des zweiten elektrischen Kontakts SW2 von 3 ist kraft des Halteelements 40, das mit dem Stift 100 fest verbunden ist, und eines zweiten elektrischen Kontaktplättchens 60, das tangential zum Stift 100 in der Umgebung seines von der Isolierhülle 150 abgedeckten Endes angeordnet ist, verwirklicht. Dieses elektrische Kontaktplättchen 60 wird an seiner Basis ebenfalls zwischen der PCB 70 und dem Abstandshalter 75 gehalten. Auf diese Weise ist das elektrische Kontaktplättchen 60 in der nicht eingerückten Position (2a und 2c) in einem Kontakt mit der isolierenden Hülle 150, während das elektrische Kontaktplättchen 60 in der eingerückten Position (2b und 2d) mit dem Stift 100 in Kontakt ist.

In den 2a bis 2d kann festgestellt werden, dass die Isolierhülle 150 zwei Funktionen erfüllt, nämlich die elektrische Isolation zwischen dem Stift 100 und dem ersten elektrischen Kontakt (unabhängig von der Position des Steuerorgans) und die elektrische Isolation zwischen dem Stift 100 und dem elektrischen Kontaktplättchen 60 (nur in der nicht eingerückten Position). Das elektrische Kontaktplättchen 60 könnte selbstverständlich mit einer von der Isolierhülle 150 verschiedenen Isolierhülle zusammenwirken.

Außerdem wird angemerkt, dass die Isolierhülle 150 hier in einem Abschnitt mit größerem Durchmesser endet. Dieses Merkmal ist nicht notwendig, es ermöglicht jedoch, jeglichen eventuellen elektrischen Kontakt zwischen den Plättchen 50 und 60 zu vermeiden, da der Abschnitt mit größerem Durchmesser zwischen diese zwei Plättchen eingefügt ist.

Alternativ zu der Lösung der 2a bis 2d könnte das elektrische Kontaktplättchen 60 durch ein Kontaktplättchen ersetzt sein, das nicht direkt mit dem Stift 100, sondern mit dem Halteelement 40 zusammenwirkt. Beispielsweise wäre es günstig, ein solches Kontaktplättchen gegenüber dem Halteelement anzuordnen, derart, dass eine elektrische Verbindung mit dem Stift 100 über das Halteelement 40 hergestellt wird, wenn das Steuerorgan in seine eingerückte Position gebracht wird. Eine solche Variante ist in den 5a und 5b veranschaulicht, wo ersichtlich ist, dass das früher verwendete Kontaktplättchen 60 durch ein anderes Kontaktplättchen 65 ersetzt ist, das gegenüber dem Halteelement 40 angeordnet ist.

Es ist klar, dass verschiedene Abwandlungen und/oder Verbesserungen, die für den Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sind, an den in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne den Umfang der Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, zu verlassen. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung nicht ausschließlich auf die Verwendung in einer Armbanduhr beschränkt, sondern kann in jedem anderen tragbaren elektronischen Instrument verwendet werden.


Anspruch[de]
Tragbares elektronisches Instrument (1), das ein Gehäuse (2) und eine Anwenderschnittstelle (11 bis 15) für die Auswahl von Funktionen des tragbaren elektronischen Instruments umfasst, wobei diese Anwenderschnittstelle wenigstens ein erstes Steuerorgan (11) umfasst, das in einer Montageöffnung (3a) beweglich angebracht ist, die in dem Gehäuse in der Weise angeordnet ist, dass eine Translationsbahn längs einer Betätigungsachse (X-X) vorhanden ist, wobei dieses Steuerorgan (11) durch Druck betätigbar ist, um aus einer so genannten nicht eingerückten Position in eine so genannte eingerückte Position gebracht zu werden und um in Reaktion darauf ein Steuersignal (SEL) zu erzeugen,

wobei das Steuerorgan (11) einen elektrisch leitenden Stift (100) umfasst, der durch die Montageöffnung verläuft und ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die in den Innenraum bzw. in die äußere Umgebung des Gehäuses (2) münden, wobei dieser Stift (100) so beschaffen ist, dass er die Übertragung elektrischer Signale von und/oder zu dem tragbaren elektronischen Instrument ermöglicht, wenn das Steuerorgan (11) in die eingerückte Position gebracht ist,

wobei dieses elektronische Instrument dadurch gekennzeichnet ist, dass es außerdem Mittel (3, 30, 40; 35, 40) umfasst, um den Stift (100) des Steuerorgans (11) auf ein bestimmtes elektrisches Potential zu bringen, wenn das Steuerorgan (11) die nicht eingerückte Position einnimmt, und um die Verbindung zwischen dem Stift (100) des Steuerorgans (11) und dem bestimmten elektrischen Potential zu unterbrechen, wenn das Steuerorgan (11) die eingerückte Position einnimmt, und um somit die Übertragung der elektrischen Signale von und/oder zu dem tragbaren elektronischen Instrument zu ermöglichen.
Tragbares elektronisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Steuerorgan (11) in dem Gehäuse (2) axial durch ein Halteelement (40) gehalten wird, das mit dem Stift (100) fest verbunden ist und aus einem elektrisch leitenden Material verwirklicht ist, wobei dieses Halteelement (40) dann, wenn das Steuerorgan (11) die nicht eingerückte Position einnimmt, in einen Kontakt mit einem elektrisch leitenden Referenzelement (3; 35) geführt wird, das auf dem bestimmten elektrischen Potential gehalten wird, wobei der Kontakt des Halteelements (40) mit dem Referenzelement (3; 35) unterbrochen wird, wenn das Steuerorgan (11) in die eingerückte Position gebracht wird. Tragbares elektronisches Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) wenigstens einen Teil (3) aufweist, der aus einem elektrisch leitenden Werkstoff verwirklicht ist und in dem das Steuerorgan (11) angebracht ist, wobei dieser Teil (3) das auf dem bestimmten elektrischen Potential gehaltene Referenzelement bildet, wobei der Stift (100) des Steuerorgans von dem elektrisch leitenden Teil (3) des Gehäuses (2) durch eine isolierende Muffe (30), die in die Montageöffnung (3a) des Steuerorgans eingeführt ist, elektrisch isoliert ist. Tragbares elektronisches Instrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (40) an dem Stift (100) innerhalb des Gehäuses (2) angeordnet ist, dass die isolierende Muffe (30) eine Schulter (31) aufweist, die sich an einer entsprechenden Schulter (3b) abstützt, die in der Montageöffnung (3a) außerhalb des Gehäuses (2) ausgebildet ist, und dass das Steuerorgan (11) außerdem einen Kopf (120) aufweist, der mit dem zweiten Ende des Stifts (100) fest verbunden ist und einen Durchmesser besitzt, der größer ist als der Durchmesser des Stifts (100), wobei ein elastisches Rückstellmittel (6) zwischen der Schulter (31) der isolierenden Muffe (30) und dem Kopf (120) des Steuerorgans (11) angeordnet ist, um das Steuerorgan (11) nach einer Betätigung aus seiner eingerückten Position in seine nicht eingerückte Position zurückzuführen. Tragbares elektronisches Instrument nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierende Muffe (30) aus eloxiertem Aluminium, aus einem Kunststoff, aus einem Keramikwerkstoff oder aus irgendeinem anderen Werkstoff, der eine elektrisch isolierende äußere Oberfläche aufweist, verwirklicht ist. Tragbares elektronisches Instrument nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (40) als Drückerhalteteil konfiguriert ist. Tragbares elektronisches Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerorgan (11) mit einem ersten elektrischen Kontakt (SW1, 50, 52) zusammenwirkt, der durch das erste Ende des Stifts (100) betätigt wird, um das Steuersignal (SEL) zu erzeugen, wobei dieses erste Ende des Stifts (100) durch eine Isolierhülle (150) elektrisch isoliert ist, um jeglichen direkten elektrischen Kontakt mit dem ersten elektrischen Kontakt (SW1, 50, 52) zu vermeiden, und dass das Steuerorgan (11) außerdem mit einem elektrischen Kontaktplättchen (60; 65) zusammenwirkt, das von dem ersten elektrischen Kontakt (SW1, 50, 52) verschieden ist, wobei dieses elektrische Kontaktplättchen (60; 65) von dem Stift (100) in der nicht eingerückten Position elektrisch isoliert ist und mit dem Stift (100) in der eingerückten Position elektrisch verbunden ist, um die Übertragung elektrischer Signale von und/oder zu dem elektronischen Instrument (1) zu ermöglichen. Tragbares elektronisches Instrument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Kontaktplättchen (60) tangential zu dem Stift (100) in der Nähe des ersten Endes des Stifts (100) angeordnet ist, derart, dass das elektrische Kontaktplättchen (60) in der nicht eingerückten Position mit der Isolierhülle (150) in Kontakt ist, und derart, dass das elektrische Kontaktplättchen (60) in der eingerückten Position mit dem Stift (100) in Kontakt ist. Tragbares elektronisches Instrument nach Anspruch 7, wenn abhängig von den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Kontaktplättchen (65) nicht in direktem Kontakt mit dem Stift (100) des Steuerorgans angeordnet ist, wobei dieses elektrische Kontaktplättchen (65) gegenüber dem Halteelement (40) angeordnet ist, derart, dass eine elektrische Verbindung mit dem Stift (100) über das Halteelement (40) hergestellt wird, wenn das Steuerorgan (11) in die eingerückte Position gebracht ist. Tragbares elektronisches Instrument nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierhülle (150) aus eloxiertem Aluminium, aus einem Kunststoff, aus einem Keramikwerkstoff oder aus irgendeinem anderen Werkstoff, der eine elektrisch isolierende äußere Oberfläche besitzt, verwirklicht ist. Tragbares elektronisches Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle außerdem ein zweites (13), ein drittes (14) und ein viertes (15) Steuerorgan aufweist, die ähnlich wie das erste Steuerorgan (11) konfiguriert sind, wobei das erste und das zweite Steuerorgan (11, 13) verwendet werden, um Daten mit dem elektronischen Instrument auszutauschen, während das dritte und das vierte Steuerorgan (14, 15) verwendet werden, um das Wiederaufladen eines Akkumulators (8) des elektronischen Instruments zu gewährleisten. Steuervorrichtung für ein tragbares elektronisches Instrument, das wenigstens ein Steuerorgan (11) umfasst, das in einem Träger (3) beweglich angebracht ist, derart, dass eine Translationsbahn längs einer Betätigungsachse (X-X) vorhanden ist, wobei dieses Steuerorgan (11) durch Druck betätigbar ist, um aus einer so genannten nicht eingerückten Position in eine so genannte eingerückte Position gebracht zu werden,

wobei das Steuerorgan (11) einen elektrisch leitenden Stift (100) aufweist, der so beschaffen ist, dass er die Übertragung elektrischer Signale von und/oder zu dem tragbaren elektronischen Instrument ermöglicht, wenn das Steuerorgan (11) in die eingerückte Position gebracht ist,

wobei diese Steuervorrichtung einen ersten elektrischen Kontakt (SW1) aufweist, der von dem Stift (100) elektrisch isoliert ist und durch das Steuerorgan (11) betätigt werden kann, um in Reaktion darauf ein Steuersignal (SEL) zu erzeugen,

wobei diese Steuervorrichtung außerdem einen zweiten elektrischen Kontakt (SW2) aufweist, der durch das Steuerorgan (11) betätigt werden kann, um in der eingerückten Position eine elektrische Verbindung zwischen dem Stift (100) und einer Eingangs-/Ausgangsleitung (I/O-Leitung) des tragbaren elektronischen Instruments herzustellen, die eine Leitung für die Übertragung der elektrischen Signale bildet,

wobei diese Steuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass der zweite elektrische Kontakt (SW2) in der nicht eingerückten Position eine elektrische Verbindung zwischen dem Stift (100) und einem bestimmten elektrischen Potential herstellt, wodurch die Ansammlung elektrischer Ladungen an dem Stift (100) verhindert wird.






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