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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein System zum Übertragen
von elektrischen Signalen zwischen einem tragbaren elektronischen Instrument
und einem Adapter, wie beispielsweise zwischen einer Uhr und einem
Ladegerät
oder noch zwischen einer Uhr und einer Kommunikationsschnittstelle,
die mit einer externen Kommunikationseinheit, wie einem Personalcomputer,
verbunden ist. Die Erfindung betrifft insbesondere die Mittel, die
ermöglichen,
eine elektrische Verbindung zwischen dem tragbaren elektrischen
Instrument und dem Adapter für
die Übertragung
von elektrischen Signalen von und/oder zu dem tragbaren Instrument
herzustellen.
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TECHNOLOGISCHER
HINTERGRUND
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Im
Stand der Technik sind insbesondere aus den Dokumenten
EP 1 109 084 und
EP 1 134 630 Mittel bekannt, um den
Akkumulator nachzuladen bzw. um Informationen in ein tragbares elektronisches
Instrument, wie eine Uhr, einzubringen oder Informationen daraus
zu gewinnen. In den beiden Dokumenten umfasst die Uhr ein Gehäuse, das
einen elektronischen Modul enthält,
der über
wenigstens ein Steuerorgan gesteuert wird, das elektrische Kontaktmittel
besitzt, die von ausserhalb des Gehäuses zugänglich sind. Das Steuerorgan
kann eine erste nicht eingerückte
Position, in der keine elektrische Verbindung zwischen den elektrischen
Kontaktmitteln und dem elektronischen Modul hergestellt ist, und
eine zweite eingerückte
Position, in der eine elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Kontaktmitteln
und dem elektronischen Modul hergestellt ist, einnehmen.
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Im
Dokument
EP 1 109 084 wird
die Uhr durch einen wiederaufladbaren Akkumulator versorgt, und
sie umfasst zwei Steuerorgane, um zeitmesstechnische Funktionen
zu steuern, wobei jedes der Steuerorgane nach einem Drücken auf
diese Organe mit einem entsprechenden Pol des Akkumulators verbunden
ist.
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Im
Dokument
EP 1 134 630 umfasst
die Uhr eine interne elektronische Einheit und wenigstens ein Steuerorgan,
um eine zeitmesstechnische Funktion zu steuern, wobei das Steuerorgan
auch verwendet wird, um mit einer externen Kommunikationseinheit, wie
einem Personalcomputer, Daten zu senden und/oder zu empfangen.
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In
den beiden obenerwähnten
Dokumenten wird keine Angabe über
die Anpassungsmittel gemacht, die verwendet werden, um die Schnittstelle zwischen
der Uhr und dem Ladegerät
oder dem Personalcomputer zu verwirklichen.
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Im
Stand der Technik ist insbesondere aus dem Dokument
US 6 319 034 die Verwendung einer Kommunikationsschnittstelle
zwischen einem tragbaren elektronischen Instrument und einer externen Kommunikationseinheit
bekannt. Diese Kommunikationsschnittstelle umfasst einen Träger, der
einen Hohlraum aufweist, der dazu bestimmt ist, das tragbare Instrument
aufzunehmen. Der Hohlraum ist breiter als das Instrument vorgesehen
und weist auf einer Seite eine elastische Oberfläche und auf der anderen Seite
ein manuell betätigbares
bewegliches Element auf, derart, dass das tragbare Instrument zwischen
der elastischen Oberfläche
und dem beweglichen Element komprimiert wird. Um zwischen der Kommunikationsschnittstelle
und dem tragbaren Instrument Daten zu übertragen, ist das bewegliche Element
mit Verbindungselementen versehen, die in spezifisch für diesen
Zweck vorgesehene Anschlüsse
des Instruments gesteckt werden.
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Eine
solche Kommunikationsschnittstelle weist jedoch gewisse Nachteile
auf. So benötigt
die Verwendung eines manuell betätigbaren
beweglichen Elements einerseits Mittel für die Betätigung dieses beweglichen Elements,
die sich als komplex und kostspielig erweisen, und andererseits
eine besondere Aufmerksamkeit des Benutzers, um sich der korrekten
Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen der Kommunikationsschnittstelle
und dem tragbaren Element zu vergewissern. Da die Verbindungselemente
vom beweglichen Element getragen werden, ist ferner festzuhalten,
dass es nötig
ist, die Verbindungsanschlüsse
in einem gleichen Bereich anzuordnen, was kostspielige Herstellungsbeschränkungen
für das
Instrument nach sich zieht.
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Wie
weiter oben erwähnt,
sind die verwendeten Verbindungsanschlüsse ferner spezifisch für den Informationsaustausch
zwischen dem tragbaren Instrument und der Schnittstelle vorgesehen,
was einerseits Beschränkungen
hinsichtlich der Anordnung der herkömmlichen Steuerorgane vorschreibt
und andererseits zusätzliche
Dichtigkeitsprobleme im Bereich des Gehäuses des tragbaren Instruments
stellt. Eine Lösung,
die darin bestehen würde,
die Steuerorgane, wie sie in den Dokumenten
EP 1 109 084 und
EP 1 134 630 beschrieben sind, zu
verwenden, ist insofern nicht wünschenswert,
als dies erfordern würde,
ein noch komplexeres bewegliches Element oder mehrere bewegliche
Elemente je nach Verteilung der Steuerorgane vorzusehen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung hat zum Gegenstand, die obenerwähnten Nachteile zu beheben.
Deshalb ist also ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
System zum Übertragen
von elektrischen Signalen zwischen einem tragbaren elektronischen Instrument
und einem Adapter vorzuschlagen, das ermöglicht, eine einfache elektrische
Verbindung sicherzustellen, das keine besondere Konstruktion im
Bereich des tragbaren Instruments benötigt, wobei es eine einfache
und wenig kostspielige Adapterkonstruktion sicherstellt, und das
keine Verbindungselemente, die beweglich sind oder auf einem beweglichen
Element angeordnet sind, benötigt,
um diese elektrische Verbindung auszuführen.
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Die
vorliegende Erfindung hat somit ein System zum Übertragen von elektrischen
Signalen des obenerwähnten
Typs zum Gegenstand, dessen Merkmale im Anspruch 1 dargelegt sind.
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Die
Erfindung hat ebenfalls einen Adapter für ein solches System zum Gegenstand,
dessen Merkmale im Anspruch 6 dargelegt sind.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die
für das Übertragungssystem
vorgeschlagene Lösung
besteht darin, dass einerseits ein tragbares Instrument vorgesehen
wird, das über
seine normalen Steuerorgane elektrische Signale übertragen kann, und dass andererseits
ein Adapter vorgesehen wird, der eine Vertiefung aufweist, die bemessen
ist, um das tragbare Instrument aufzunehmen, derart, dass die für die Übertragung
von elektrischen Signalen verwendeten Steuerorgane in der eingerückten Position
sind, wobei eine elektrische Verbindung zwischen dem Instrument
und dem Adapter gewährleistet
ist, wenn das Instrument in die Vertiefung eingesetzt ist.
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Gemäss einem
bevorzugten Aspekt der Erfindung umfasst die Vertiefung des Adapters
eine oder mehrere Aufnahmen, die bemessen sind, um die Steuerorgane
des tragbaren Instruments aufzunehmen. Diese Aufnahmen umfassen
vorteilhaft von oben nach unten eine Führungsfläche, um die Uhr in ihre Position
zu bringen, eine Abstützfläche, um
die Steuerorgane in ihre eingerückte
Position zu bringen, und elektrische Kontaktmittel, die vorzugsweise
in Form eines in einem Hohlraum angeordneten flexiblen metallischen
Plättchens
verwirklicht sind, um mit den von aussen zugänglichen elektrischen Kontaktmitteln
des Steuerorgans in Kontakt zu gelangen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich klarer
aus der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung von Ausführungsformen
der Erfindung, die einzig als nicht einschränkende Beispiele gegeben sind
und durch die beigefügten
Zeichnungen illustriert sind, in denen:
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1a eine
Draufsicht eines Adapters gemäss
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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1b eine
Draufsicht eines mit dem Adapter der 1a gemäss der ersten
Ausführungsform der
Erfindung kompatiblen tragbaren elektronischen Instruments darstellt,
das hier vorteilhaft in Form einer Armbanduhr, die eine Vielzahl
von Steuerorganen des Druckknopftyps aufweist, vorliegt;
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2a eine
teilweise Schnittansicht der 1a und 1b gemäss der Betätigungsachse X-X
eines Steuerorgans vor dem Einsetzen des tragbaren Instruments in
die Vertiefung des Adapters darstellt;
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2b eine
teilweise Schnittansicht der 1a und 1b gemäss der Betätigungsachse X-X
eines Steuerorgans nach dem Einsetzen des tragbaren Instruments
in die Vertiefung des Adapters darstellt;
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3 eine
Strirnansicht einer der Aufnahmen der Vertiefung des Adapters gemäss einer
besonderen Ausführungsvariante
darstellt; und
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4 eine
Draufsicht eines Adapters gemäss
einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
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BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
Erfindung geht, wie bereits erwähnt,
von der allgemeinen Idee hervor, die darin besteht, ein tragbares
elektronisches Instrument (zum Beispiel eine Armbanduhr) über wenigstens
ein Organ zum Steuern der Anwenderschnittstelle, mit dem das tragbare
elektronische Instrument ausgerüstet
ist, mit einer externen elektrischen oder elektronischen Vorrichtung
zu verbinden. Unter „Übertragung
von elektrischen Signalen" versteht
man insbesondere die Verwendung von elektrischen Signalen in der
Absicht, die Nachladung eines Akkumulators mit elektrischer Energie
sowie die Übertragung
von Daten zu und/oder von dem tragbaren elektronischen Instrument
auszuführen.
Die externe Vorrichtung kann somit eine elektrische Akkumulatorladevorrichtung
oder eine Kommunikationsschnittstelle mit einer elektronischen Kommunikationsvorrichtung,
wie zum Beispiel einem Personalcomputer, sein. In der Folge der
vorliegenden Beschreibung wird diese elektrische Ladevorrichtung
und/oder diese Kommunikationsschnittstelle Adapter genannt, insofern,
als das Ladegerät und/oder
die Kommunikationsschnittstelle ermöglichen, das tragbare elektronische
Instrument für
eine andere Verwendung als diejenige, die anfänglich vorgesehen war, passend
zu machen.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung ist verständlich, dass das oder die Steuerorgane
des tragbaren elektronischen Instruments derart konfiguriert sind,
dass sie zwei Funktionen erfüllen,
nämlich ihre
erste Steuerfunktion, um Funktionen des tragbaren elektronischen
Instruments zu wählen
(Funktionsarten- oder Informationenwahl, Aufarbeitung von Daten
oder Parametern des tragbaren elektronischen Instruments, zum Beispiel
der Zeit und/oder dem Datum, usw.) und die zusätzliche Funktion als Mittel
zum Übertragen
von elektrischen Signalen über
elektrische Kontaktmittel, die von ausserhalb der Uhr zugänglich sind.
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Es
ist auch verständlich,
dass die Übertragung
von elektrischen Signalen (zum Beispiel für die Nachladung eines Akkumulators
und/oder die Datenübertragung)
hergestellt ist, sobald das oder die für diesen Zweck konfigurierten
Steuerorgane in die eingerückte
Position gebracht werden. Die Verbindung des tragbaren elektronischen
Instruments mit der externen elektrischen oder elektronischen Vorrichtung wird
also dank eines Adapters hergestellt, der so angeordnet ist, dass
er die betroffenen Steuerorgane in die eingerückte Position bringt.
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Die
vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf ein Übertragungssystem
zwischen einem Zeitmessgerät,
das vorteilhaft in Form einer Armbanduhr vorliegt, und einem Adapter,
der vorteilhaft in Form eines Armbanduhrträgers vorliegt, beschrieben.
Die Erfindung lässt
sich jedoch in gleicher Weise auf jedes tragbare elektronische Instument,
ob es eine zeitmesstechnische Funktion erfüllt oder nicht, sowie auf jeden
Adapter, ob er die Trägerfunktion
erfüllt
oder nicht, anwenden.
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1a stellt
eine Draufsicht eines Adapters, der insgesamt mit dem numerischen
Bezugszeichen 100 bezeichnet ist, gemäss einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dar. Wie zuvor erwähnt,
liegt dieser Adapter 100 vorteilhaft in Form eines Armbanduhrträgers 101 vor,
der auf seinem oberen Abschnitt eine Vertiefung 102 definiert,
die bemessen ist, um die Armbanduhr (auf 1b dargestellt)
aufzunehmen. Unter Vertiefung versteht man einen Hohlraum, der vermeidet,
dass sich das tragbare Instrument, wenn es einmal in den Hohlraum eingesetzt
ist, in der Hauptebene verschiebt oder dreht.
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Gemäss dem illustrierten
Beispiel ist der Träger 101 mit
zwei Öffnungen 103 und 104 versehen, die
beiderseits der Vertiefung 102 angeordnet sind, derart,
dass sie das Armband der Uhr durchlassen. Die Vertiefung weist vorzugsweise
eine kreisförmige Höhlung 105 auf,
in die der Boden-Gehäusemittelteil der
Armbanduhr eingepasst wird. Die Vertiefung 102 weist ebenfalls
zwei seitliche Flächen 106 und 107 auf,
die zwei bzw. drei mit den numerischen Bezugszeichen 108, 109, 110, 111 bzw. 112 bezeichnete Aufnahmen
umfassen, die dazu bestimmt sind, jeweils eines der fünf Steuerorgane
der Armbanduhr aufzunehmen. Es ist jedoch festzuhalten, dass die Anzahl
von Steuerorganen, mit denen die Armbanduhr ausgerüstet ist,
sowie die Anzahl von entsprechenden Aufnahmen, die in der Vertiefung 102 ausgebildet
sind, einzig beispielshalber gegeben sind, wobei diese letztere
wenigstens eine Aufnahme umfassen muss, die das oder die Steuerorgane
der Uhr aufnehmen kann.
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Jede
der Aufnahmen 108, 109, 110 und 112, die
einem Steuerorgan, das konfiguriert ist, um zwei Funktionen zu erfüllen, entspricht,
weist elektrische Kontaktmittel auf, um die elektrische Verbindung
zwischen dem Adapter 100 und der Armbanduhr sicherzustellen,
wobei Ausführungsbeispiele
dieser Kontaktmittel später
ausführlich
beschrieben werden.
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Es
ist ebenfalls festzuhalten, dass innerhalb des Trägers 101 die
elektrische Ladevorrichtung und/oder die elektronische Kommunikationsschnittstelle
mit einem Personalcomputer (die beide auf dieser Figur nicht dargestellt
sind) angeordnet sind. Vorzugsweise ist der Adapter 100 mit
Mitteln für
die Anzeige seines Betriebszustandes ausgerüstet. Somit kann beispielsweise
eine Angabe über
den Ladungszustand des Akkumulators der Uhr mittels einer ersten
eine erste Farbe aufweisenden elektrolumineszenten Diode 113 während dem
Laden der Uhr und mittels einer zweiten eine zweite Farbe aufweisenden
Diode für
die Anzeige des Endes der Ladung geliefert werden (wobei die Uhr
auf dem Adapter positioniert ist). Als Alternative kann eine einzige
Diode 113, die in einen Blinkmodus oder Off-Modus übergeht,
um das Ende der Ladung anzuzeigen, oder auch eine zweifarbige Diode
vorgesehen werden. Eine Angabe über
den Datenübertragungszustand kann
mittels einer Diode 114 geliefert werden, die leuchtet,
wenn Daten zwischen dem Computer und der Uhr über die Kommunikationsschnittstelle
des Adapters ausgetauscht werden (wobei die Uhr auf dem Adapter
positioniert ist).
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Für den Fall
eines Adapters, der zugleich als Ladegerät und als Kommunikationsschnittstelle
dienen kann, ist vorgesehen, gegenüber jeder der Anzeigedioden 113 und 114 ein
Zeichen anzubringen, das die entsprechende Betriebsart darstellt.
Im dargestellten Beispiel ist das Zeichen 115, das dem
Lademodus entspricht, eine Batterie, und das Zeichen 116,
das dem Datenübertragungsmodus
entspricht, ist ein Zweirichtungspfeil. In der Folge der vorliegenden
Beschreibung wird der Adapter 100 als Adapter gezeigt,
der zugleich als Ladegerät
und als Kommunikationsschnittstelle dient. Es ist jedoch verständlich,
dass das, was folgt, auch auf einen Adapter anwendbar ist, der nur
eine der beiden Funktionen ausführen
kann.
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1b zeigt
eine Gesamtdraufsicht einer Armbanduhr, die dazu bestimmt ist, mit
dem Adapter der 1a zusammenzuwirken. Die Armbanduhr
ist insgesamt mit dem numerischen Bezugszeichen 200 bezeichnet.
Sie umfasst insbesondere ein Gehäuse 201,
das in diesem Beispiel durch einen den Gehäusemittelteil und Boden bildenden
unteren Teil 202, der, wie zuvor erwähnt, in die in der Vertiefung 102 des
Adapters ausgebildete Höhlung 105 eingepasst wird,
und durch einen den Glasreif bildenen oberen Teil 203,
der im Übrigen
ein Glas 204 trägt,
begrenzt ist. Der Glasreif 203 wird in herkömmlicher
Weise auf den Gehäusemittelteil 202 eingepasst,
wobei eine Dichtung zwischen diese Elemente eingefügt wird, um
die Undurchlässigkeit
des Gehäuses 201 sicherzustellen.
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Durch
den Gehäusemittelteil 202 verlaufen in
diesem Beispiel fünf
Steuerorgane des Druckknopftyps, die mit den numerischen Bezugszeichen 208, 209, 210, 211 bzw. 212 bezeichnet
sind. Es ist klar, dass dieses Beispiel einzig als Illustration
gegeben ist und dass es für
die Durchführung
der vorliegenden Erfindung genügt,
wenn das Instrument wenigstens ein Steuerorgan umfasst, das so konfiguriert ist,
wie dies weiter unten beschrieben wird. Die fünf Steuerorgane 208 bis 212 bilden
zusammen eine Anwenderschnittstelle, auf die der Benutzer einwirken kann,
um die verschiedenen Funktionen der Armbanduhr 200 zu wählen.
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Die
Steuerorgane 208 bis 212 sind hier seitlich auf
dem Gehäusemittelteil 202 an
Stellen angeordnet, die für
eine Armbanduhr typisch sind, nämlich merklich
bei 2 Uhr, 3 Uhr, 4 Uhr, 8 Uhr bzw. 10 Uhr. Natürlich könnten die Steuerorgane 208 bis 212 an anderen
Stellen angeordnet sein.
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In
diesem Beispiel weisen die Steuerorgane 208, 209, 210 und 212 eine ähnliche
Konfiguration auf, wohingegen das Steuerorgan 211 als herkömmliches
Steuerorgan konfiguriert ist, um einzig seine Steuerfunktion zu
erfüllen.
Dieses Steuerorgan 211 könnte im Übrigen als herkömmliche
Kronenwelle für die
Zeigerstellung der Uhr konfiguriert sein.
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Gemäss einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden zwei Steuerorgane 208 und 209 verwendet,
um dann, wenn sie in der eingerückten
Position sind, mit den zwei Ladeanschlüssen des Akkumulators verbunden
zu sein. Zwei andere Organe 210 und 212 werden
verwendet, um dann, wenn auch sie in der eingerückten Position sind, eine Verbindung
mit einem Zweidrahtbus herzustellen, in dem ein Draht als Ohrenterminal
und der andere als Datenterminal dient. Das letzte Organ 211 bleibt
unbenutzt. Natürlich
kann dieses letzte Organ im Bedarfsfall verwendet werden.
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Die 2a und 2b zeigen
jeweils eine teilweise Schnittansicht der 1a und 1b,
die im Bereich des Steuerorgans 210 gemäss seiner mit X-X bezeichneten
Betätigungsachse
bzw. im Bereich der diesem Organ entsprechenden Aufnahme 110 gemacht
ist, wobei diese Figuren die Uhr 200 vor bzw. nach ihrem
Einsetzen in die Vertiefung 102 des Adapters 100 darstellen.
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Zuerst
soll der Adapter 100 untersucht werden. Dieser letztere
wird im Wesentlichen vom Träger 101 der
Armbanduhr 200 gebildet, der eine Vertiefung 102 aufweist,
die bemessen ist, um diese Armbanduhr aufzunehmen. Der Schnitt des
Adapters 100 ist im Bereich der Aufnahme 110 dargestellt,
wovon ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
nachstehend beschrieben wird.
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Die
Aufnahme 110 umfasst in ihrem oberen Teil Führungsmittel,
die in Form eines konisch erweiterten Abschnitts 117 verwirklicht
sind, um die Uhr 200 und insbesondere das entsprechende
Steuerorgan 210 in ihre Position zu bringen. Es ist diesbezüglich festzuhalten,
dass die seitlichen Wände 106 und 107 der
Vertiefung 102 ebenfalls einen konisch erweiterten Abschnitt
aufweisen, um die Uhr zu führen, wenn
sie in die Vertiefung eingesetzt wird.
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Gemäss einer
nicht dargestellten Variante weist der konisch erweiterte Abschnitt 117 an
seinem unteren Ende eine Schulter auf, die als Mittel zum Halten
des Steuerorgans 210 und somit der Uhr dienen, wenn diese
letztere einmal in die Vertiefung 102 eingesetzt ist. Für die Durchführung dieser
Variante ist es wichtig, sich einerseits zu vergewissern, dass das
Steuerorgan 210 dann, wenn die Uhr 200 einmal in
die Vertiefung 102 eingesetzt ist, in seiner eingerückten Position
ist (i.e. die elektrische Verbindung ist hergestellt), wobei man
sich andererseits vergewissert, dass ein ausreichendes Spiel im
Bereich des Laufs des Steuerorgans 210 gelassen wird, um
die Uhr 200 ohne übermässige mechanische
Beanspruchung herausnehmen zu können.
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Auf
den konisch erweiterten Abschnitt 117 folgt eine Abstützfläche 118,
gegen die sich der obere Teil der Schubfläche 213 des Steuerorgans 210 abstützt, wenn
die Uhr 200 in die Vertiefung 102 eingesetzt ist.
Die Tiefe der Aufnahme 110, i.e. der Abstand zwischen der
seitlichen Oberfläche 107 der Vertiefung
(in diesem Schnitt nicht sichtbar) und der Abstützfläche 118, ist derart
bemessen, dass das Steuerorgan 210 dann, wenn die Uhr einmal
in die Vertiefung eingesetzt ist, in seiner eingerückten Position
ist.
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Diesbezüglich bemerkt
man, dass die den Steuerorganen 208, 209, 210 und 212 entsprechenden
Aufnahmen 108, 109, 110 und 112 derart
angeordnet sind, dass die Abstützfläche 118 jeder
dieser Aufnahmen ebenfalls als Fläche zum Halten der Uhr in der
Vertiefung dient, falls die Steuerorgane mit Mitteln 222 zum
Rückstellen
aus ihrer eingerückten
Position in ihre nicht eingerückte
Position ausgerüstet sind.
In diesem Fall kompensiert nämlich
jede Abstützfläche die
Wirkung des Steuerorgans, das sich auf der gegenüberliegenden Abstützfläche abstützt.
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Unter
der Abstützfläche 118 sind
entsprechend dem unteren Teil der Schubfläche 213 des Steuerorgans 210 nach
dem Einsetzen der Uhr in die Vertiefung elektrische Kontaktmittel 119 in
einem Hohlraum 120 angeordnet, der im unteren Teil der Aufnahme 110 ausgebildet
ist. Diese elektrischen Kontaktmittel sind vorzugsweise mittels
eines flexiblen metallischen Plättchens 119 verwirklicht,
das eine Rückstellkraft
besitzt, die derjenigen des Steuerorgans 210 entgegengesetzt
ist. Dieses Plättchen 119 weist
im Bereich, der dem unteren Teil der Schubfläche 213 des Steuerorgans
gegenüberliegt,
einen gekrümmten
Abschnitt 121 auf, der in Bezug auf die vertikale Ebene,
die durch die Abstützfläche 118 definiert
ist, leicht vorsteht. Als Alternative kann dieser gekrümmte Abschnitt
durch einen gestanzten Abschnitt in Form eines Höckers, wie auf 3 dargestellt,
ersetzt werden. Diese Anordnung des Plättchens 119 in der
Aufnahme 110 ermöglicht
nicht nur, einen guten elektrischen Kontakt mit dem leitenden Teil
des von aussen zugänglichen
Steuerorgans, zum Beispiel mit der Schubfläche 213, sicherzustellen,
sondern sie ermöglicht
auch zu vermeiden, dass das Plättchen 119 beim
Einsetzen der Uhr in die Vertiefung starken mechanischen Beanspruchungen
unterworfen wird.
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3 stellt
eine Stirnansicht der Aufnahme 110 gemäss einer bevorzugten Ausführungsvariante dar.
Man erkennt wieder den konisch erweiterten Abschnitt 117,
unter dem sich die Abstützfläche 118 befindet,
die als Fläche
zum Halten des entsprechenden Steuerorgans des tragbaren Instruments
dient. Die gestrichelte Linie, die die Abstützfläche 118 umgibt, illustriert
die Schubfläche 213 des
Steuerorgans, wenn das Instrument in die Vertiefung eingesetzt ist.
Das Plättchen 119 ist
im Hohlraum 120 angeordnet. Dieses elektrisch leitende
Plättchen
umfasst gemäss
dieser Variante einen gestanzten Abschnitt in Form eines Höckers 121 oder
in gleicher Weise einen gekrümmten
Abschnitt, wie zuvor auf den 2a und 2b erwähnt, der
den elektrischen Kontakt mit der Schubfläche 213 des Steuerorgans
herstellt.
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Gemäss einer
weiteren Ausführungsvariante der
Aufnahme 110 (nicht dargestellt) gelangt die Abstützfläche 118 mit
der Gesamtheit der Schubfläche 213 des
Steuerorgans 210 in Kontakt, wobei sie das Steuerorgan
in seine eingerückte
Position bringt, wenn die Uhr 200 in die Vertiefung 102 eingesetzt wird.
Um die elektrische Verbindung sicherzustellen, ist dann die Abstützfläche mit
einer Metallisierungschicht überzogen,
die als elektrische Kontaktmittel dient. Gemäss dieser Variante existiert
jedoch eine starke Reibung zwischen der Schubfläche 213 des Steuerorgans
und der Metallisierungsschicht, was die Qualität des Kontakts nach wiederholtem
Gebrauch beeinträchtigen
kann.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf die 2a und 2b erkennt
man wieder, wie zuvor erwähnt, den
Boden der Vertiefung, der vorteilhaft eine Höhlung 105 aufweist,
deren Schnittlinien vorzugsweise ähnlich wie diejenigen des Boden-Gehäusemittelteils 202 der
Uhr sind, was ermöglicht,
diese letztere bei ihrem Einsetzen in die Vertiefung stabil einzupassen. Es
ist jedoch verständlich,
dass der Boden der Vertiefung andere Schnittlinien aufweisen kann,
insofern, als wenigstens eine Anschlagfläche vorgesehen ist, um die
vertikale Bewegung der Uhr anzuhalten, derart, dass die Steuerorgane
mit den elektrischen Kontaktmitteln, die in den Aufnahmen angeordnet
sind, in Kontakt gelangen.
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Der
Träger 101 des
Adapters umfasst ausserdem die Elemente, die ermöglichen, die Ladegerät- und/oder
die Kommunikationsschnittstellenfunktion sicherzustellen. Um die
Ladegerätfunktion
zu gewährleisten,
ist der Adapter 100 typisch mit einem Transformator 122 ausgerüstet, der
an das Versorgungsnetz angeschlossen werden kann, dem vorzugsweise
eine Stromsteuerschaltung 123 zugeordnet ist, um jede Überladung
des Akkumulators der Uhr zu vermeiden. Als Alternative kann der
Transformator einteilig mit dem Netzverbinder des Speisekabels ausgebildet
sein, wie dies für
kleine tragbare Geräte,
die an das Versorgungsnetz angeschlossen werden, gut bekannt ist.
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Um
die Kommunikationsschnittstellenfunktion sicherzustellen, ist der
Adapter mit einem die Schnittstelle zwischen einem Datentransfer-Bus
und einem Kommunikationsanschluss (parallel, seriell...) eines Personalcomputers
bildenden Modul 124 ausgerüstet. Man kann beispielsweise
einen Zweidrahtbus verwenden, in dem eine Übertragungsleitung verwendet
wird, um ein zeitmesstechnisches Signal zu übertragen, und in dem die andere Übertragungsleitung
verwendet wird, um Datensignale zu übertragen. Als Alternative
kann die erste Leitung verwendet werden, um Signale, die vom tragbaren
Instrument ausgehen, zu übertragen,
und die andere Leitung kann verwendet werden, um Signale, die von
ausserhalb des Instruments stammen, zu empfangen. Jede dieser Übertragungsleitungen
ist über
ein Steuerorgan der Uhr mit dem Kommunikationsmodul dieser letzteren
verbunden. Eine Lösung,
die die Verwendung einer USB-Peripherie-Anschlussleitung und eines
USB-Kommunikationsanschlusses
vorschlägt, weist
den Vorteil auf, dass die Versorgung der USB-Peripherie-Anschlussleitung
benutzt werden kann, um die Ladeoperationen auszuführen, wobei dann
kein Adapter für
das externe Stromnetz mehr nötig
ist.
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Die
elektrischen Kontaktmittel 119, die in der Aufnahme 110 angeordnet
sind, sind über
eine gedruckte Platte 125, oder PCB, die diese Elemente trägt, beispielsweise
durch Schweissung mit dem Transformator 122 und/oder der
Kommunikationsschnittstelle 124 elektrisch verbunden.
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Jetzt
wird die Armbanduhr 200 und genauer das Steuerorgan 210 untersucht.
Das Steuerorgan 210 ist in einer Montageöffnung 214,
die im Gehäusemittelteil 202 ausgebildet
ist, beweglich montiert, derart, dass es einen translatorischen
Lauf gemäss der
Betätigungsachse
X-X aufweist. Das Steuerorgan 210 kann wie ein herkömmlicher
Drücker
durch Drücken
betätigt
werden, um aus einer sogenannten nicht eingerückten Position, i.e. vor seinem
Einsetzen in die Vertiefung 102 des Adapters, wie auf 2a illustriert,
in eine sogenannte eingerückte
Position, i.e. nach seinem Einsetzen in die Vertiefung 102 des
Adapters, wie auf 2b illustriert, gebracht zu
werden.
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Das
Steuerorgan 210 besteht hauptsächlich aus einer länglichen
Welle 215, die aus einem elektrisch leitenden Werkstoff,
vorteilhaft aus Metall, verwirklicht ist. Diese Welle 215 weist
vorzugsweise, aber nicht ausschliesslich, eine zylindrische Form
auf und durchquert den Gehäusemittelteil 202.
Ein erstes Ende der Welle 215 mündet somit in den Hohlraum, der
durch den Gehäusemittelteil 202 gebildet
ist, während
das zweite Ende der Welle 215 an der Aussenseite des Gehäusemittelteils 202 hervortritt.
Die Undurchlässigkeit
wird in herkömmlicher
Weise durch einen oder mehrere Runddichtringe 216 sichergestellt,
die in einer oder mehreren Rillen 217, die auf der Welle 215 ausgebildet
sind, angeordnet sind.
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An
ihrem zweiten Ende endigt die Welle 215 mit einem einen
grösseren
Durchmesser aufweisenden Kopf 218, der eine externe Schubfläche 213 besitzt.
In diesem Beispiel sind die Welle 215 und der Kopf 218 des
Steuerorgans aus einem einzigen Stück, das elektrisch leitend
ist, verwirklicht, wobei sie somit ein elektrisches Kontaktmittel
sicherstellen, das von ausserhalb des Gehäuses zugänglich ist. Um die gewünschte Funktion
für die Übertragung
von elektrischen Signalen zu erfüllen,
ist es verständlich, dass
jedenfalls ein elektrischer Zugang zur Welle 215 von aussen
sichergestellt werden muss.
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Der
Gehäusemittelteil 202 ist
gemäss
einer Variante auch aus einem elektrisch leitenden Werkstoff realisiert,
wobei die Welle 215 folglich durch eine Isoliermuffe 219 von
diesem Gehäusemittelteil 202 isoliert
ist. In diesem bevorzugten Beispiel wird der Gehäusemittelteil 202 bei
einem normalen, vom Adapter unabhängigen Gebrauch überdies
auf ein bestimmtes elektrisches Potential, hier auf das Erdpotential
des tragbaren Instruments, gebracht. Die Isoliermuffe 219 weist
vorteilhaft eine allgemein röhrenförmige Form
mit einer Schulter 220 auf, die so beschaffen ist, dass
sie sich von der Aussenseite des Gehäusemittelteils 202 aus
gegen eine entsprechende Schulter 221 abstützt, die
in der Montageöffnung 214 ausgebildet
ist. Diese Isoliermuffe 219 wird also von aussen in die
Montageöffnung 214 eingeführt, und
wird vorzugsweise zum Beispiel durch Eintreiben, Schrauben oder
Kleben mit dem Gehäusemittelteil 202 fest
verbunden.
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Ein
elastisches Rückstellmittel 222,
das in diesem Fall von einer zylindrischen Schraubenfeder gebildet
ist, wird zwischen der Schulter 220 der Isoliermuffe 219 und
dem Kopf 218 des Steuerorgans angeordnet. Bei einem Drücken auf
das Steuerorgan wird dieses Rückstellmittel 222 also
zwischen der Schulter 220 und dem Kopf 218, wie
auf 2b dargestellt, komprimiert, derart, dass sie
eine Rückstellkraft
ausübt,
die dazu tendiert, das Steuerorgan 210 aus seiner eingerückten Position
in seine nicht eingerückte
Position, die auf 2a illustriert ist, zurückzubringen.
Es ist festzuhalten, dass die Schulter 220 der Isoliermuffe
ebenfalls gewährleistet,
dass der Kopf 218 des Steuerorgans, der hier leitend ist,
nicht mit dem Gehäusemittelteil 202 in
elektrischen Kontakt gelangt.
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Das
Steuerorgan umfasst noch ein Halteelement 223, das so ausgebildet
ist, dass es die Welle 215 des Steuerorgans axial festhält. Für diesen Zweck
ist das Halteelement 223 mit der Welle 215 fest
verbunden und innerhalb des Gehäusemittelteils 202 angeordnet,
um der Wirkung des Rückstellmittels 222,
das dazu tendiert, das Steuerorgan aus seiner Montageöffnung 214 hinauszudrücken, entgegenzuwirken.
Das Halteelement 223 ist vorteilhaft wie ein herkömmlicher
Haltekeil konfiguriert, der in eine Kehle 224, die auf
der Welle 215 ausgebildet ist, eingeführt ist. Dieses Halteelement 223 kann
im Übrigen
aus einem elektrisch leitenden Werkstoff verwirklicht sein.
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Es
ist noch festzuhalten, dass der Gehäusemittelteil 202 einen
inneren Hohlraum definiert, in dem in herkömmlicher Weise ein elektronischer
Kommunikationsmodul 205 (teilweise auf 2a dargestellt)
angeordnet ist, der insbesondere eine gedruckte Platte 206,
oder PCB, umfasst, die verschiedene elektrische und elektronische
Bauteile (nicht dargestellt) trägt,
welche eine Datenverarbeitungseinheit (zum Beispiel einen Mikrosteuerbaustein
oder einen Mikroprozessor), Speichermittel (zum Beispiel EEPROM,
FLASH oder ähnliche)
und andere Bauteile für
die Durchführung
der Funktionen der Armbanduhr 200 einschliessen. In diesem
Beispeil sind typisch insbesondere zeitmesstechnische Bauteile (Zeitbasis,
Frequenzteiler, Analog- und/oder Digitalanzeigemittel, usw.) vorgesehen,
um verschiedene zeitmesstechnische Funktionen, die insbesondere
die Zeitanzeige einschliessen, zu erfüllen. Das Bezugszeichen 207 bezeichnet
ein zur Wahl gestelltes und ein Abstandsstück bildendes Element, das auf
der oberen Fläche
der PCB 206 angordnet ist und insbesondere die Anzeigemittel
des elektronischen Elements trägt. Man
hat noch eine elektrische Energiequelle 226 teilweise dargestellt,
die dazu bestimmt ist, insbesondere den obenerwähnten elekronischen Modul 205 zu speisen.
Es kann sich um eine herkömmliche
Batterie oder um einen wiederaufladbaren Akkumulator (dessen Nachladung
beispielsweise über
wenigstens eines der Steuerorgane, wie bereits erwähnt, ausgeführt werden
kann) handeln.
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In
dieser ersten Ausführungsform
ist also verständlich,
dass sich das Halteelement 223 auf 2a, i.e.
in der nicht eingerückten
Position, somit an der Peripherie der Montageöffnung 214 auf dem Gehäusemittelteil 202 abstützt. Dadurch wird
in der nicht eingerückten
Position eine Erdung des Steuerorgans sichergestellt, wobei die
Welle 215 mit dem Gehäusemittelteil 202 elektrisch
verbunden ist.
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Dagegen
ist die Welle 215 auf 2b, i.e.
in der eingerückten
Position, wegen der axialen Verlagerung des Halteelements 223,
das die Bewegung der Welle 215 begleitet, nicht mehr mit
dem Gehäusemittelteil 202 elektrisch
verbunden, was die Übertragung
von elektrischen Signalen mittels der Welle 215, die dann
mit dem Kommunikationsmodul 205 der Uhr elektrisch verbunden
ist, möglich
macht. Es ist festzuhalten, dass das Steuerorgan in dieser eingerückten Position
als herkömmlicher
Drücker,
was mittels eines herkömmlichen
ersten elektrischen Kontaktmittels verwirklicht wird, und als Organ
zum Übertragen
von elektrischen Signalen, was mittels eines zweiten elektrischen
Kontakts verwirklicht wird, funktionieren kann. Ein Ausführungsbeispiel
dieser beiden elektrischen Kontakte ist im Nachstehenden detailliert
ausgeführt.
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Der
erste elektrische Kontakt ist in herkömmlicher Weise in Form einer
elektrischen Kontaktzunge 225 ausgeführt, die eine Basis, die mit
dem elektronischen Kommunikationsmodul 205 fest verbunden
ist (diese Basis wird hier zwischen der PCB 206 und dem
Abstandsstück 207 gehalten),
und eine flexible Verlängerung
umfasst, die mit dem Ende der Welle 215 zusammenwirkt,
wobei dieses Ende durch eine Isolierhülle 227, die aus einem
Werkstoff, der ähnlich wie
derjenige der Isoliermuffe 219 ist, verwirklicht sein kann,
von der Kontaktzunge 225 elektrisch isoliert ist. Die flexible
Verlängerung
der Kontaktzunge 225 ist derart angeordnet, dass sie typisch
mit dem anderen Teil des ersten elektrischen Kontakts (auf den 2a und 2b nicht
dargestellt) in Kontakt gebracht wird. Im Sonderfall handelt es
sich um eine Metallisierung, die auf dem Rand der PCB 206 ausgebildet
ist. In der eingerückten
Position gelangt dann die flexible Verlängerung der Kontaktzunge 225 mit
der Metallisierung auf der PCB 206 in Kontakt.
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Der
zweite elektrische Kontakt wird dank dem Halteelement 223,
das mit der Welle 215 fest verbunden ist, und dank einer
zweiten elektrischen Kontaktzunge 228, die tangential zur
Welle 215 in der Nähe
ihres mit der Isolierhülle 227 überdeckten
Endes angeordnet ist, verwirklicht. Auch diese elektrische Kontaktzunge 228 wird über ihre
Basis zwischen der PCB 206 und dem Abstandsstück 207 gehalten.
In der nicht eingerückten
Position (2a) ist die elektrische Kontaktzunge 228 somit
mit der Isolierhülle 227 in
Kontakt, und in der eingerückten
Position (2b) ist die elektrische Kontaktzunge 228 mit
der Welle 215 in Kontakt.
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Um
die Verwendung der Steuerorgane 208 bis 212 im
normalen Funktionsmodus und im Funktionsmodus, in dem sie als Organe
zum Übertragen von
elektrischen Signalen wirken, voneinander zu trennen, können verschiedene Lösungen in
Betracht gezogen werden. Eine vorteilhafte Lösung ist, eine automatische
Erfassung, zum Beispiel durch den Kommunikationsmodul 205,
eines gleichzeitigen Drückens
auf alle Steuerorgane während
einer vorbestimmten Zeitperiode vorzusehen, was im Wesentlichen
vorkommt, wenn das elekronische Instrument auf dem Adapter 100 angeordnet
ist. Als Alternative könnte
im Spektrum der Funktionen des elektronischen Instruments eine Funktion
zum Aktivieren eines Kommunikationsmodus vordefiniert sein, und diese
Funktion könnte
mittels der Anwenderschnittstelle des Instruments abgerufen und
gewählt
werden. Als weitere Alternative kann die Anordnung des tragbaren
elektronischen Instruments auf dem Adapter dadurch erfasst werden,
dass eine der Übertragungsleitungen über eines
der Steuerorgane auf ein bestimmtes Potential gebracht wird.
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4 stellt
eine Draufsicht eines insgesamt mit dem numerischen Bezugszeichen 300 bezeichneten
Adapters gemäss
einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung dar. Dieser Adapter 300 liegt in Form eines
Trägers 301 für eine Armbanduhr
vor, der auf seinem oberen Teil eine Vertiefung 302 definiert, die
bemessen ist, um die Armbanduhr (nicht dargestellt) aufzunehmen.
Gemäss
dem illustrierten Beispiel umfasst der Träger 301 eine erste Öffnung 303 und
eine zweite Öffnung 304,
die beiderseits der Vertiefung 302 derart angeordnet sind,
dass sie das Armband der Uhr durchlassen, und eine dritte seitliche Öffnung 305,
die ein Element für
den Anschluss an eine externe Kommunikationseinheit, wie das Stromnetz
oder einen Personalcomputer, aufnehmen kann, je nachdem, ob der
Adapter als Ladegerät
bzw. als Kommunikationsschnittstelle verwendet wird.
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Die
Vertiefung 302 weist vorzugsweise eine kreisförmige Höhlung 306 auf,
in die der Boden-Gehäusemittelteil
der Armbanduhr eingepasst wird. Unten in dieser Höhlung ist
eine Öffnung 308 ausgebildet,
durch die elektrische Kontaktmittel 309 vorstehen, derart,
dass zwischen der Kommunikationsschnittstelle des Adapters und einem
Anschluss des Akkumulators oder dem Kommunikationsmodul der Uhr über den
metallischen Boden dieser letzteren eine elektrische Verbindung
hergestellt wird. Die Vertiefung 302 weist ebenfalls eine
Aufnahme 310 auf, die ähnlich
wie diejenige ist, die im Rahmen der 2a und 2b beschrieben
worden ist. Es ist festzuhalten, dass in gleicher Weise elektrische
Kontaktmittel 311, vorzugsweise in Form eines flexiblen leitenden
Plättchens,
in der Aufnahme angeordnet sind. Diese Aufnahme 310 befindet
sich vorzugsweise an einer Stelle, die der 3 Uhr-Position auf der
Armbanduhr, die dazu bestimmt ist, in die Vertiefung eingesetzt
zu werden, entspricht.
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Es
ist also verständlich,
dass die Ladegerätfunktion
bzw. die Kommunikationsschnittstellenfunktion verwirklicht werden
kann, indem das Steuerorgan und der Boden der Uhr als Akkumulatorladeanschlüsse bzw.
als Datenübertragungsterminale
verwendet werden.
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Es
ist verständlich,
dass verschiedene Veränderungen
und/oder Verbesserungen, die für
den Fachman offensichtlich sind, an den verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung, die in der vorliegenden Beschreibung dargelegt sind,
angebracht werden können,
ohne über
den durch die beigefügten Ansprüche definierten
Rahmen der Erfindung hinauszugehen. Insbesondere ist die vorliegende
Erfindung nicht allein auf eine Verwendung in einer Armbanduhr beschränkt, sondern
sie gilt für
jede andere Verwendung in einem tragbaren elektronischen Instrument.
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Überdies
kann anstelle der Steuerorgane des Druckknopftyps jeder andere Steuerorgantyp verwendet
werden, insofern, als er zwei unterschiedliche Positionen aufweist,
die eine Kopplung bzw. eine Entkopplung der Ein-/Ausgangsterminale
ermöglichen.
Es kann zum Beispiel eine Kronenwelle in Betracht gezogen werden,
die wenigstens zwei unterschiedliche axiale Positionen aufweist.
Die Verlagerung des Verbindungselementes könnte überdies eine nicht translatorische
Verlagerung sein. Es kann zum Beispiel ein Steuerelement in Betracht
gezogen werden, in dem das bewegliche Element gedreht wird.
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Es
ist schliesslich verständlich,
dass die elektronische Kommunikationseinheit, mit der man über Ein-/Ausgangsterminale
eine Verbindung herstellen will, verschiedenartig sein kann. Es
kann sich um eine wie hier beschriebene Prozessoreinheit, bloss
um eine Speichereinheit oder um eine Einheit, deren Funktionsmerkmale
man einstellen möchte, (zum
Beispiel eine Frequenzteilerschaltung, ein Sensor, usw.) handeln.