专利名称：用于时钟的万年历的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及时钟(诸如手表)，更具体地说，本发明涉及用于保持精确日期和/或日信息的改进结构和方法，在包括日期和/或日圈(ring)的所述时钟中，诸如通常被称作“模拟”或“模拟石英”表的那些时钟中具有用于显示时间的指针，所述指针作为一个或多个齿轮(或“轮”)的转动的功能驱动所述日期圈(date ring)，所述齿轮诸如为(作为示例)连接于时针的轮。具体地，本发明提供了即使在时针/分针与日显示装置被机械地和/或电力地分离的情况下也用于保持精确日期和/或日显示的改进结构和方法。
背景技术：
也就是说，在传统模拟石英时钟中，时针/分针的停止通常造成日期圈(date ring)不能转动，从而导致精确显示的日期和(可能的)日信息方面的缺失。而且，如果指针已脱开或停止较长时间(例如，数天或数周)的话，都必须有效地(例如，人工地)重新调整任何日历日期圈(date ring)，如果时钟包括月份或日显示或其他万年历特征的话，问题就将变得更为显著。尽管指针的这种脱离可能仅是由于疏忽或时间设定而导致暂时或者短时期发生，但是出于节能的考虑，使用者也可能有意地脱离或停止指针。
已作出用于克服前述已意识到的缺陷的努力。例如，在至少一个已知的“万年历”手表设计中，指针和日历圈(calendar ring)由受微处理器控制的马达直接驱动。在这样一种结构中，由微处理器处理和保存每个马达的每一步骤，以使得每个指针的每个位置以及日/日期圈的定位都由微处理器保持。即使指针停止了，这样一种结构也不需要任何午夜检测器，因为微控制器总是知道并控制运行时指针和日/日期圈的位置和/或它们已脱离或停止了多长时间。然而，所有的指针设定功能也因此而必须受微处理器控制。并且，对于三-指针(例如，时针、分针、秒针)显示来说，需要至少两(2)个马达，因此，如本领域中普通技术人员可理解和明白的，使得时间设定和/或日期重新调整操作变得复杂。
已提出了有关于“万年历”表概念的至少一种其他方法，其中指针仅由一个马达驱动(如以“标准”石英模拟运转的方式)，从而允许机械和人工指针设定。然而，在该实施方法中，需要24-小时或“午夜”检测器以控制日期圈的转动前进。不利的是，在指针停止时，没有连续的信号告知微控制器使得日期圈转动，因此还保留了以上所述的已意识到的缺陷。而且，当将功能延展为包含日历盘时，有关于这种结构的已意识到的缺陷增加了，其中在日常操作中，所述日历盘与时针同步转动。在指针长时间停止的情况下，这两个圈(日和日期)之间的偏差更为显著。已使用复杂的结构试图处理这些和其他问题，在这点上读者可回顾美国专利No.6,088,302；No.6,582,118；以及No.6,584,040(汇总为“Seiko专利”)。在这个意义上所述主题与文中所披露的本发明不相抵触，因此这里合并参考所述Seiko专利的全部内容，如同文中已完全描述了所述内容那样。
现有技术中的另一个缺陷是在时钟的指针停止的情况下不能适当并精确地保持(或校正)在日圈上显示正确的日子。而且，由于指针和日期和日圈之间的典型同步通常不允许独立校正，因此这之后通过典型的指针设定操作调节日子将导致显示在日期圈上的日期的错误调整。这也是有待本发明解决的问题。
因此，最好提供具有克服以上所述现有技术中已意识到的缺陷并还实现前述以及以下所述目的的改进日历功能的时钟。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供具有改进的日历功能的时钟。
具体地，本发明的一个目的是提供一种包括日期和/或日显示的改良时钟。
本发明的另一个目的是提供一种改良时钟，所述时钟包括利用步进马达(诸如双向步进马达)的日期和/或日显示，这是由于仅作为一个优点，在已终止转动时，使用步进马达确保了一个日期与另一个之间的正确驱动角，而不再需要接触以停止所述马达。
本发明的另一个目的是提供一种包括日期和/或日显示的改良时钟，所述时钟易于调节，从而可连续并精确地保持日历日期和/或目的精确性。
本发明的另一个目的是提供一种包括日期和/或日显示的改良时钟，所述时钟不需要任何具体的时间参考以计算已过去的24-小时时间周期。例如，本发明的一个目的是仅保存从指针首次脱离开始已过去的时间周期，以使得到达消逝时间的每24小时都使得日期圈前进到下一个日期。
本发明的另一个目的是提供一种更容易并更快速的方法在显示所述信息的时钟中设定日期和/或日显示，尤其是在模拟时钟中。
本发明的另一个目的是提供一种包括日显示的改良时钟，所述时钟包含计数器的使用，所述计数器可保持精确的相对日信息。
本发明的另一个目的是提供一种包括日期和/或日显示的改良时钟，所述时钟优化了空间制约。
本发明的另一个目的是提供一种包括日期和/或日显示的改良时钟，所述时钟不要求精确的电接触可靠性，而在现有技术实施例中需要所述精确的电接触可靠性以致力于实现文中所述的优点。
从说明书中将部分地明白和理解本发明的其他目的和优点。
因此，本发明包括结构特征、元件的组合、零件的布置以及下文中所述的结构、示例和描述中将例举的步骤顺序，并且在权利要求书中将指定出本发明的范围。
一般来说，根据本发明，提供了一种包括日显示的改良时钟。在优选实施例中，所述时钟包括日期显示装置，所述日期显示装置包括其上具有多个数字的日期圈；包括一个或多个轮的第一齿轮装置，第一齿轮装置与所述日期圈啮合地相连接以使得所述一个或多个轮的转动引起所述日期圈的转动；以及包含转子的步进马达，其中步进马达的转子以可转动的方式被连接于第一齿轮装置的至少一个或多个轮，转子的转动引起所述日期圈转动；可操作地连接于所述日期显示装置的日期保持装置，所述日期保持装置包括至少包括小时轮和通过转动可操作地连接于所述小时轮的检测轮装置的至少第二齿轮传动装置，其中至少检测轮的某些转动增量以及其顺时针或逆时针方向使得步进马达的转子转动，以使得日期圈可沿顺时针或逆时针方向中的一个方向转动；从而小时轮通过预定午夜位置的转动导致步进马达使得日期圈转动预定的角度，从而使得日期圈上显示的数字沿向前或向后的方向前进。
根据本发明的另一个实施例，所述时钟最好包括日期显示装置，所述日期显示装置包括其上具有多个数字的日期圈；包括一个或多个轮的第一齿轮装置，第一齿轮装置与所述日期圈啮合地相连接以使得所述一个或多个轮的转动引起所述日期圈的转动；以及包含转子的步进马达，其中步进马达的转子以可转动的方式被连接于第一齿轮装置的至少一个或多个轮，转子的转动引起所述日期圈转动；可操作地连接于所述日期显示装置的日期保持装置，所述日期保持装置包括至少包括小时轮和通过转动可操作地连接于所述小时轮的检测轮装置的至少第二齿轮传动装置，以及微控制器，其中微控制器根据检测轮的至少某些转动增量接收信号，并且微控制器可保存有关于检测轮的顺时针或逆时针方向的信息，以及所述微控制器处理所述信号并在其基础上，使得步进马达的转子沿顺时针或逆时针方向中的一个方向转动，因此使得日期圈可沿顺时针或逆时针方向中的一个方向转动；从而小时轮通过预定午夜位置的转动导致日期圈转动预定的角度，从而使得日期圈上显示的数字沿向前或向后的方向前进。
最后，根据在时钟中保存和显示日期和日信息中至少一个的优选实施例，提供了一种方法，所述方法包括以下步骤确定微控制器何时已停止了第二步进马达的转子的转动，并且开始已消逝时间周期的测量；其中测量步骤的开始与日期的时间(the time of day)无关；确定已消逝的时间周期何时已至少基本上等于24小时；以及使得第一步进马达的转子沿一个方向步进，从而使得日期圈转动并且显示出在日期圈上表示正确日期的数字。
在本发明的另一个特征中，所述方法包括以下步骤测量消逝的24小时时间周期的数量；并且，在微控制器没有发出信号以使得第二步进马达转动并且设定杆(setting stem)与齿轮传动布置相接合时通过转动设定杆而调节日历盘，其中以可调节的方式使得所述日历盘转动根据所测量的已消逝24小时时间周期的数量计算的天数；以及在已使得所述日历盘转动了所计算的天数之前，通过阻止第一步进马达的转子的转动而阻止日期圈的进一步转动。
在本发明的另一个实施例中，所述方法包括以下步骤确定检测轮装置已沿顺时针或逆时针方向转动了一定数量的转动增量；使得步进马达的转子转动，从而可使得日期圈沿顺时针或逆时针方向中的一个方向转动。
为了更全面地理解本发明，结合附图参考以下描述，其中图1是根据本发明构成的日期显示装置的顶部平面图；图2是根据本发明的日期保持装置的透视图，具体示出了检测轮和弹簧装置，在下文中将进一步进行描述；图3是图2中所示的日期保持装置的横截面图；图4是示出了本发明的日期保持装置的透视图，其中具体示出了根据本发明构成的日保持装置；图5A和5B是横截面图，其中尤其示出了本发明的日保持装置、日期显示装置以及日期保持装置；图6是本发明的日保持装置的俯视图；图7是示出了根据本发明保持精确日期和/或日信息的方法的流程图；以及图8是包含本发明的日期和/或日显示的时钟的透视图(局部剖面)。
另外，虽然没有在每个图中标出所有元件，但是具有相同附图标记的所有元件都表示相同或相似的零件。
优选实施例的详细描述首先将参考图1-6，其中描述了通常表示为1(和通常在图8中也示出)并包括本发明特征的时钟的有关部分。
图1最清楚地示出了根据本发明构成的日期显示装置的优选结构。具体地，日期显示装置包括日期圈12，其上可打印、丝网印刷、绘制或以其他方式提供多个数字(例如“1”、“2”、“3”、......“31”)。日期圈12最好在其内圆周上具有用于与下面将描述的齿轮传动装置相啮合的多个齿13。
具体地，在优选实施例中，用于日期显示装置的齿轮传动装置包括一个或多个轮。图1中示出了日期轮16，其上具有小齿轮17，小齿轮17通过与日期圈12的齿13啮合对齐的小齿轮17上的齿与日期圈12相连接。齿轮传动装置还包括中间日期轮18，中间日期轮18本身还包括与日期轮16的外部齿啮合对齐的小齿轮19。这样，如下面将进一步描述的，一个或多个轮(例如，日期轮16和中间日期轮18)的转动引起日期轮12的转动。当然，应该理解的是，包含在齿轮传动装置中轮的数量可比文中所述的更多或更少，并且真正是预期功能的一个设计选择，并取决于多个已知标准，诸如功率和转矩约束。
最后，优选实施例的日期显示装置最好还包括通常表示为20的步进马达。步进马达20应包括转子21，在优选实施例中，转子21以可转动的方式连接于第一齿轮装置的至少一个或多个轮(例如，中间日期轮18)。也就是说，转子21最好包括与中间日期轮18上的外部齿啮合对齐的齿。
适合的步进马达的选择和部件的布置和/或定位都在本领域中普通技术人员的理解范围内。
现在参照图2-5继续描述构成本发明的时钟1的具体部分，其中将描述根据本发明构成的日期保持装置(在图2中通常由附图标记4表示)的细节。具体地，本发明的日期保持装置至少包括第二齿轮传动装置，具体地，第二齿轮传动装置至少包括小时轮48和通常表示为53的检测轮装置，所述检测轮装置53通过转动可操作地连接于小时轮48。尽管本领域中普通技术人员应容易地理解图2-5中所示的轮的关系和相互连接，但是为了全面起见还是作出了如下描述。
具体地，本发明的日期保持装置至少还包括第二步进马达30，出于显而易见的原因，第二步进马达30无需为双向步进马达。如图2-3中更清楚地示出的，步进马达30包括与中间轮34以啮合的方式接合的转子32。中间轮34包括以啮合的方式与第二轮36相接合的小齿轮35。第二轮36包括以啮合的方式与第三轮40相接合的小齿轮38。第三轮40的小齿轮42以啮合的方式与中央轮44相接合。中央轮44的外圆周与分针轮46啮合对齐。分针轮46的小齿轮47与小时轮48啮合对齐并与之相接合。在完成了日期保持装置的基础上，小时轮48又与中间轮50啮合对齐。中间轮50具有与构成检测轮装置53的一部分的有齿轮部分的外圆周啮合对齐的小齿轮52。
如本领域中普通技术人员可清楚地理解的是，秒针(未示出)连接于第二轮36，分针(未示出)连接于中央轮44，时针(未示出)连接于小时轮48。
这样，可以看出，小时轮48的转动将通过中间轮50引起检测轮装置53的转动。还可看出，检测轮装置53的转动方向(即，顺时针或逆时针)也可由小时轮48的转动方向(即，顺时针或逆时针)控制。
因此，可看出的是，如果时钟1可保存有关于检测轮装置53的顺时针或逆时针方向(以及转动量)的信息的话，时钟1可精确地使得步进马达20的转子沿向前或向后方向(视情况而定)中的一个方向转动，从而使得日期圈12可沿适当的顺时针或逆时针方向转动。为了有助于提供这种功能，而提供了微控制器60。同样地，代替微处理器，也可使用石英模拟电路。具体地，微控制器60将根据检测轮装置53的至少某些转动转动增量接收信号、处理所述信号并根据所述信号使得步进马达20的转子沿适当的顺时针或逆时针方向转动，从而使得日期圈12可沿顺时针或逆时针方向(视情况而定)转动。这样，小时轮48通过预定“午夜”位置的转动使得日期圈12转动预定的角度，从而使得日期圈12上显示的数字沿向前或向后方向行进。
微控制器如何“知道”并保存有关于检测轮装置53的转动方向的信息是接下来的披露内容的主题。
如图2和图4中所示的，日期保持装置还包括通常表示为70的弹簧装置，所述弹簧装置70包括至少三个可偏转的指状物，即指状物72、73和74，而检测轮装置53最好包括圆柱形元件54，圆柱形元件54包括第一片55、第二片56和第三片57。每个片都被如此布置，即，使得只有第一片55可与第一指状物72相接触；只有第二片56可与第二指状物73相接触；只有第三片57可与第三指状物74相接触。也就是说，如图2中最清楚地示出的，每个片被布置在不同的水平面中(见圆柱形元件54上的P1、P2和P3标记)并且当沿其纵向轴“l”看过去时彼此偏离。也就是说，没有两个片55、56和57是彼此竖直或水平对齐的。
与之相联系，日期保持装置包括可操作地(例如电力地)与微处理器60相连接的第一、第二和第三导电垫(80、81、82)。每个独立指状物都与独立垫对齐以使得当第一片55接触第一指状物72时，第一指状物72与第一导电垫80形成电接触；当第二片56接触第二指状物73时，第二指状物73与第二导电垫81形成电接触；以及当第三片57接触第三指状物74时，第三指状物74与第三导电垫82形成电接触。片55、56和57彼此偏离以使得没有两个导电垫80、81或82可同时被接触。如现在应该理解的是，根据可偏转的指状物和它们的相应导电垫之间的相应接触顺序，微控制器60可接收并保存有关于检测轮装置53的转动信息，所述信息具体为检测轮装置53是沿顺时针还是逆时针方向转动。
清楚的是，如本领域中普通技术人员应容易地理解的，三个导电垫80、81和82可电连接于Vdd或Vss。这样，在示例性实施例中，如果微控制器60检测第二指状物73与第二导电垫81之间的电连接并且先前检测的电连接存在于第一指状物72与第一导电垫80之间的话，步进马达20可以上述方式引起日期圈12的转动从而显示其后的数字(例如，“2”变为“3”、“15”变为“16”、或者“31”变为“1”；在实际月份只有30天的情况下，微控制器使得日期盘直接从“30”变为“1”；同样地，微控制器可保存精确的日期信息以使得在二月份的月末日期盘直接从“28”变为“1”，以及在闰年从“29”变为“1”)。应该明白的是，可通过相应的片56、55由相应的指状物73、72的偏转而形成所述相应的接触。另一方面，通过步进马达20的转子的适当转动可使得日期圈12沿逆时针方向转动从而显示出前一个数字(例如，“3”变为“2”、“16”变为“15”、或者“1”变为“31”，相似地，在前一个月份只有30天的情况下，微控制器使得日期盘直接从“1”变为“30”；在前一个月份为二月份并且不是闰年时从“1”变为“28”，在闰年中在前一个月份为二月份时从“1”变为“29”)。如果微控制器60检测第一指状物72与第一导电垫80之间的电连接并且先前检测的电连接存在于第二指状物73与第二导电垫81之间的话，将发生日期圈12的逆时针转动。如本领域中普通技术人员可容易地理解的，第三指状物的内容有助于检测检测轮装置53的转动方向。因此，微控制器可“知道”小时轮沿使得时针通过午夜位置移回的方向转动(例如，1:00a.m.→午夜12:00→11:00p.m.)。
下面将具体参照图4-6描述本发明的另一个特征，即，本发明所涉及的日保持装置的构成。
这里，日保持装置最好包括中间轮90，中间轮90本身包括以啮合的方式与日轮93相接合的小齿轮92。日轮93的目的是使得日历盘94转动，日历盘94在其自身上打印、丝网印刷、绘制或以其他方式提供一周的日子。通常表示为96的具有多个延伸杆97的链轮齿直接连接于日历盘94，以使得转动的链轮齿96引起日历盘94的转动。
为了使得链轮齿96转动，在日轮93的表盘面上设有腿95。这样，随着日轮93的每次全程转动，腿95将与“下一个”杆97相接合，从而沿使得显示出接下来的后面日子的方向推动它。为了帮助该操作，提供了弹簧98以便于将日历盘94的转动推动到其接下来的“日位置”。设置该弹簧以避免腿95使得杆移动到其完全下一个位置的需要。也就是说，所有腿95必须做的是充分地推动杆直到弹簧被偏压，以使得能够将链轮齿96“吸到”其接下来的“静止”(即，日)位置并且将其定位在那里，直到下一次齿轮传动。这样，可看出的是，在正常“运行”模式或手动设定模式期间，小时轮的转动将引起日历盘转动。
根据本发明的另一个特征，当指针(例如小时轮48)已被停止(无论是有意还是无意的)时可保存精确的日期信息。也就是说，从以上所述中可回想起的是，在其中诸如“万年历”这样一种日期圈由计时齿轮传动链中的另一个轮的转动控制(或至少受其影响)的齿轮传动布置中，在指针停止时通常没有用于驱动日期圈(即日期圈12)的信号。根据本发明，可由微控制器60启动所有用于日期圈的转动的发信号。
如果图4中所示的杆100处于所示的位置中以使得杆100的带齿轮104与设定轮105相接合的话可为本发明中的情况。在这样一个示例中，步进马达30的转动不能使得指针自由地转动(现在将为失去控制的)，所有内容已在共同未决申请系列号No.10/349,339中披露，这里合并参考所述专利的全部内容，如同文中已完全描述了所述内容那样。在所述指针设定位置中，将存在弹簧触点110的弹簧挠度使得步进马达30的转子的转动停止的情况。通过阅读共同未决申请系列号No.10/331,827将更全面地理解前述内容，这里合并参考所述专利的全部内容，如同文中已完全描述了所述内容那样。因此，在这种情况中，如本领域中普通技术人员将理解的，通过直接向马达20(或者更精确地说，通过向其马达驱动器(未示出))发信号将引起日期圈的转动。
一般来说，本发明通过在指针停止时开始计数24小时的周期实现了该目的。在指针停止的同时随着24小时的每次通过，日期圈都行进一个位置(即，“1”→“2”)。石英振荡器(未示出)可产生参考定时信号。这里，计数器(作为示例)可保存24小时计数。达到24小时将导致日期圈12转动到下一个有效日期并重新启动计数器以用于下一个24小时的周期。应该理解的是，在最坏情况(人工地使指针停止在11:59p.m.)中，时钟将“中止”的最大天数将为一(1)。这样的误差显然是可容许的，这是因为这样的改进在技术发展水平结构上。当指针被重新接合时(即，在正常“运行”模式下)，使用者仅需确定下一个12:00点钟读数是中午还是午夜(通过观察日期圈是否行进)，并因此而调节指针。
现在参照图7，其中示出了本发明所涉及的方法，即，与转动日期圈12和日历盘94有关的方法。具体地，图7的方法最好用于将精确显示的日期和/或日信息保存在一种装置中，诸如保存在根据前述披露构成的时钟1中。
所述方法最好以一个或多个计数器的启动开始，诸如启用(步骤5)、启动(步骤10)和开始(步骤15)“24HR”计数器。之后，所述方法最好确定(在步骤20)是否存在检测轮装置53的充分转动，也就是说，确定是否存在一个指状物(72、73、74)和一个相关垫(80、81、82)之间的接触的检测。如果不存在的话，所述方法前进到步骤25，在步骤25所述方法确定“24HR”计数器是否已达到24小时的计数，而如果存在的话，所述方法引起第一步进马达20的转子的沿一个方向的步进(在步骤30)，以使得日期圈12转动并且显示出表示接下来的有效日期的日期圈12上的(其后的)数字。之后可在步骤32重新启动“24HR”计数器。
如通过步骤35的确定可看出的，前述步骤是连续的，诸如通过设定杆100轴向位移到图4中所示的位置中，只要微控制器60或石英模拟电路已使得第二步进马达30的转子的转动停止(即，指针已停止转动)就可以，由此设定杆100的带齿轮104与设定轮105可转动地接合。因此，所述方法用于在微控制器或独立石英模拟电路还未发信号以使得第二步进马达30的转子转动时消逝的时间周期的其后测量的开始；确定在其后测量中测得的消逝的时间周期至少基本等于24小时；以及步进马达20的转子沿适当方向的步进，使得日期圈12转动并且显示出日期圈12上的下一个连续数字。只要微控制器或独立石英模拟电路还未发信号以使得第二步进马达30的转子转动，连续地执行使得第一步进马达20的转子至少基本每24小时步进的前述顺序，以使得日期圈转动并且显示出表示下一个有效日期的下一个(连续)数字。
在这个时候，看起来最适当的是，再次强调本发明的一个新颖特征，即，在日历盘94的人工设定期间保存精确日期信息的能力。也就是说，在设定适当的日信息时，诸如在指针已停止了多天(并且紧记日期圈12已转动了每24小时)之后，微控制器不会使得日期圈12过度转动是重要的，尽管设定杆和小时轮48在转动。因此步骤26-28是重要的。
具体地，本发明的方法还包括测量已消逝的24小时时间周期的数量的步骤(在步骤25)。通过步骤26-28的顺序保存指针未转动时在该模式下消逝的天数，其中“7DAY”计数器保存已消逝的24小时周期的数量的计数(步骤26)。当7DAY计数器达到数值7时(步骤27)，被复位(步骤28)。应该理解的是，使得7DAY计数器达到11(或18等)将导致如同与7DAY计数器仅达到数值4相同的调节。由于现在描述的特征是在调节日历盘94时阻止日期圈12转动的能力，因此应该理解的是，微控制器将日期圈12保持在适当位置(即，不再转动)中，尽管微控制器60将进行以下检测，即，检测轮装置53是沿向前方向(即，在指状物72已与垫80电接触之后指状物73可与垫81电接触)还是沿向后方向(即，在指状物73已与垫81电接触之后指状物72可与垫80电接触)穿过午夜位置。然而，微控制器60将不会引起步进马达20的转动直到所检测的指状物72和73与其相应的垫80和81之间触点的量等于7DAY计数器中的电流值。这样，在指针已停止并且期望调节日历盘之后，日期圈将不转动直到天数和日期已被正确地重新对准。
显然，本领域中普通技术人员应明白的是，前述示例假定日圈沿具体方向(逆时针或顺时针)被转动。也就是说，如果通过沿相反方向转动而调节日圈的话，微控制器60将要保持阻止(即，在日圈不转动的情况下)的指状物73与其相应的垫81之间触点的量将为减去7的7DAY计数器的数值。这样，可沿向前或向后方向调节日历盘，同时日期圈可保持被阻滞适当的“天数”。
因此，可以看出，可通过设定杆100和小时轮48的转动人工地调节日历盘94。然而，这种步骤顺序引起检测轮装置53的转动。因此，通过由微控制器60抑制由于检测轮装置53的转动而向微控制器60发信号而导致的任何动作实现了阻止对于日期圈12进一步转动。
如上所述的，图7还提供了用于正常操作的优选方法(即，在微控制器60的正常控制下在第二步进马达30的转子转动时)。在这样一种正常模式下，通过检测轮装置53的发信号确定日期圈12的转动。
具体地，在时钟1的正常“运行”模式下，用于保存和显示日期和/或日信息的方法包括以下步骤确定(在步骤40)检测轮已沿顺时针或逆时针方向转动一定量的转动增量；以及引起步进马达20的转子转动(步骤45)以使得日期圈可沿顺时针或逆时针方向中的一个方向转动。在上面描述检测轮装置53的细节时已详细地描述了前述步骤的细节。然而，为了全面起见，应该理解的是，本发明可包括以下步骤如果微控制器60检测第二指状物与第二导电垫之间的电连接并且先前检测的电连接存在于第一指状物与第一导电垫之间的话，使得日期圈12沿顺时针或逆时针方向转动；以及如果当先前检测的电连接存在于第二指状物与第二导电垫之间时微控制器检测第一指状物与第一导电垫之间的电连接的话，使得日期圈沿另一个方向转动。
在图7中同样提供了其他特征。例如，如果已确定中间步骤43下的显示日为错误(即，7DAY计数器中储存有不同于“0”的数值)的话，根据所检测的指状物72、73、74与相应的垫80、81、82之间的电触点的顺序，在步骤50调节7DAY计数器。之后，以与上述步骤26-28所述的步骤相似的方式在步骤52和53调节7DAY计数器。这样，在日历盘94的正常调节时，可以如上所述的方式完成阻止日期圈12的转动的适当量。
为了完善图7的描述，可以看出的是，如果微控制器60处于能够进行步进马达30的转子的步进的模式中的话(即，步骤35的确定是以否定的方式解答的)，所述方法最好不适用并且使得24HR计数器复位(在步骤55)，并且估计时钟1返回到其正常“运行模式”。
选择性地提供步骤60、65作为用于提供本发明日设定特征的方法。
因此可以看出的是，本发明具有现有技术中未发现的多个优点。例如，本发明提供了一种利用步进马达的包括日期和/或日显示的改良时钟，以及包括易于调节的包括日期和/或日显示的改良时钟，因此可连续并精确地保持日历日期和/或日的精确性。此外，优选方法确保了保持精确的日期信息不需要任何具体的时间参考来计算已消逝的24小时时间周期。另外，本发明提供了用于在不容许与日期信息之间存在矛盾的同时调节日信息的新的改良的方法。实际上，本发明确保了比现有技术中所发现的更快、更精确有效的日/日期校准。另外，决非不重要，本发明提供了不需要精密电接触可靠性的改良结构，而在现有技术实施例中需要精密电接触可靠性。
最后，为了确保良好地理解本发明，为了全面性应该注意的是，优选的第三轮40结构是两部分组成的零件装配(将轮和小齿轮部分相组合)，所述第三轮40结构被设计得能够在指针设定期间摩擦。这样，可存在秒针(未示出)与步进马达30之间的适当阻塞。而且，如将理解的，当马达30禁止使用时，诸如当设定杆100处于图4中所示的位置中时，本发明可更好地保存电池寿命，同时使得指针停止但总是显示正确的日期(如果期望的话)。
虽然已参照其优选实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域中普通技术人员应该理解的是，在不脱离本发明的保护范围和精神的条件下，可作出的形式和细节上的改变。
权利要求
1.一种包括日期显示的时钟，其中所述时钟包括日期显示装置，所述日期显示装置包括其上具有多个数字的日期圈；包括一个或多个轮的第一齿轮装置，第一齿轮装置与所述日期圈啮合地相连接以使得所述一个或多个轮的转动引起所述日期圈的转动；以及包含转子的步进马达，其中步进马达的转子以可转动的方式被连接于第一齿轮装置的至少一个或多个轮，其中转子的转动引起所述日期圈转动；可操作地连接于所述日期显示装置的日期保持装置，所述日期保持装置包括至少包括小时轮和通过转动可操作地连接于所述小时轮的检测轮装置的至少第二齿轮传动装置，其中至少检测轮的某些转动增量以及其顺时针或逆时针方向使得步进马达的转子转动，以使得日期圈可沿顺时针或逆时针方向中的一个方向转动；从而小时轮通过预定午夜位置的转动导致步进马达使得日期圈转动预定的角度，从而使得日期圈上显示的数字沿向前或向后的方向前进。
2.依照权利要求1中所述的时钟，其特征在于，日期保持装置包括包含转子的至少第二步进马达，其中至少第二步进马达的转子以可操作的方式被连接于小时轮；其中至少第二步进马达的转动可使得小时轮转动。
3.依照权利要求1中所述的时钟，其特征在于，日期保持装置包括弹簧装置，所述弹簧装置包括至少三个可偏转的指状物；并且其中，所述检测轮包括第一片、第二片和第三片，其中每个片都被如此布置使得只有第一片可与第一指状物相接触；只有第二片可与第二指状物相接触；以及只有第三片可与第三指状物相接触。
4.依照权利要求3中所述的时钟，其特征在于，每个片都被布置在不同的水平面中并且当沿检测轮的纵向轴看过去时彼此偏离。
5.依照权利要求3中所述的时钟，其特征在于，日期保持装置包括相应的三个可偏转指状物中的每个可与之形成接触的第一、第二和第三导电垫，其中第一片接触第一指状物，第一指状物与第一导电垫形成电接触；第二片接触第二指状物，第二指状物与第二导电垫形成电接触；第三片接触第三指状物，第三指状物与第三导电垫形成电接触，并且没有两个指状物可同时与它们相应的垫形成电接触；其特征在于，根据可偏转的指状物和它们的相应导电垫之间的相应接触顺序，微控制器或石英模拟电路保存有关于检测轮的转动的信息，以及检测轮是沿顺时针还是逆时针方向转动的信息。
6.依照权利要求2中所述的时钟，其特征在于，日期保持装置包括中间日期轮，中间日期轮以啮合的方式被接合在小时轮和检测轮中间，以使得小时轮的转动引起中间日期轮转动，并且中间日期轮向检测轮传递转动；其特征在于，中间日期轮的尺寸被制造得用于确保小时轮和检测轮在2∶1的比例下转动。
7.依照权利要求1中所述的时钟，包括外壳、以及用于显示日期的显示窗，其中日期圈在外壳中对齐以使得多个数字中的每个可出现在显示窗中。
8.一种包括日期显示功能的时钟，其中所述时钟包括日期显示装置，所述日期显示装置包括其上具有多个数字的日期圈；包括一个或多个轮的第一齿轮装置，第一齿轮装置与所述日期圈啮合地相连接以使得所述一个或多个轮的转动引起所述日期圈的转动；以及包含转子的步进马达，其中步进马达的转子以可转动的方式被连接于第一齿轮装置的至少一个或多个轮，其中转子的转动引起所述日期圈转动；可操作地连接于所述日期显示装置的日期保持装置，所述日期保持装置包括至少包括小时轮和通过转动可操作地连接于所述小时轮的检测轮装置的至少第二齿轮传动装置，以及用于根据至少检测轮的某些转动增量接收信号的装置，并且所述装置可保存有关于检测轮的顺时针或逆时针转动方向的信息，并且其中所述装置处理所述信号，并以之为基础使得步进马达的转子沿顺时针或逆时针方向中的一个方向转动，以使得日期圈可沿顺时针或逆时针方向中的一个方向转动；从而小时轮通过预定午夜位置的转动导致步进马达使得日期圈转动预定的角度，从而使得日期圈上显示的数字沿向前或向后的方向前进。
9.依照权利要求8中所述的时钟，其特征在于，日期保持装置包括包含转子的至少第二步进马达，其中至少第二步进马达的转子以可操作的方式通过转动被连接于小时轮；其中至少第二步进马达的转动可使得小时轮转动。
10.一种在时钟中保存和显示日期和日信息中至少一个的方法，其特征在于所述时钟包括日期显示装置，所述日期显示装置包括其上具有多个数字的日期圈；包括一个或多个轮的第一齿轮装置，第一齿轮装置与所述日期圈啮合地相连接以使得所述一个或多个轮的转动引起所述日期圈的转动；以及包含转子的第一步进马达，其中第一步进马达的转子以可转动的方式被连接于第一齿轮装置的至少一个或多个轮，其中转子的转动引起所述日期圈转动；可操作地连接于所述日期显示装置的日期保持装置，所述日期保持装置包括小时轮和通过转动可操作地连接于所述小时轮的检测轮装置，用于发出第一步进马达的步进的信号的装置，其中至少检测轮的某些转动增量和其顺时针或逆时针转动方向向所述装置发信号，以使得第一步进马达的转子转动；以及包括转子的至少第二步进马达，其特征在于，至少第二步进马达的所述转子通过转动可操作地连接于所述小时轮，其中通过第二步进马达的转动可至少部分地使得小时轮转动；其中所述装置引起第二步进马达的所述转子的转动并且处于所述装置的控制之下；其中所述方法包括以下步骤确定所述装置何时已停止了第二步进马达的转子的转动，并且开始已消逝时间周期的测量；其中测量步骤的开始与时刻无关；确定已消逝的时间周期何时已至少基本上等于24小时；以及使得第一步进马达的转子沿一个方向步进，从而使得日期圈转动并且显示出在日期圈上表示下一个正确日期的数字。
11.如权利要求10中所述的方法，包括以下步骤在所述装置还没有发信号以使得第二步进马达的转子转动的同时开始已消逝时间周期的顺序测量；确定在顺序测量中测得的已消逝的时间周期何时已至少基本上等于24小时；以及使得第一步进马达的转子沿一个方向步进，从而使得日期圈转动并且显示出在日期圈上表示下一个正确日期的数字。
12.如权利要求11中所述的方法，包括以下步骤只要所述装置未发信号以使得第二步进马达转动，连续地开始已消逝时间周期的辅助测量；以及至少基本每24小时使得第一步进马达的转子沿一个方向步进，从而使得日期圈转动并且显示出表示下一个正确日期的数字。
13.如权利要求10中所述的方法，其特征在于，所述时钟还包括以可移除的方式与齿轮装置接合的设定杆，所述设定杆本身可与小时轮相接合，并且小时轮以可转动的方式连接于日历盘，所述日历盘上标有多个表示一周的日子的多个日；其中所述方法包括以下步骤测量消逝的24小时时间周期的数量；以及并且，在所述装置没有发信号以使得第二步进马达转动并且设定杆与齿轮装置相接合时通过转动设定杆而调节日历盘，其中以可调节的方式使得所述日历盘转动根据所测量的已消逝24小时时间周期的数量计算的天数；以及在已使得所述日历盘转动了所计算的天数之前，通过阻止第一步进马达的转子的转动而阻止日期圈的进一步转动。
14.如权利要求13中所述的方法，其特征在于，所述阻止步骤包括抑制从所述装置向第一步进马达发信号以使得其转子转动。
15.如权利要求13中所述的方法，包括用于保存已消逝24小时时间周期的数量的日计数器；其中所述方法包括以下步骤如果已消逝24小时时间周期的数量等于七(7)的话进行确定；以及假如这样的话使得日计数器初始化为起始值。
16.在时钟中保存和显示日期和日信息中至少一个的方法，其中所述时钟包括日期显示装置，所述日期显示装置包括其上具有多个数字的日期圈；包括一个或多个轮的第一齿轮装置，第一齿轮装置与所述日期圈啮合地相连接以使得所述一个或多个轮的转动引起所述日期圈的转动；以及包含转子的步进马达，其中步进马达的转子以可转动的方式被连接于第一齿轮装置的至少一个或多个轮，其中转子的转动引起所述日期圈方向转动；可操作地连接于所述日期显示装置的日期保持装置，所述日期保持装置包括小时轮和通过转动可操作地连接于所述小时轮的检测轮装置，其中至少检测轮装置的某些转动增量以及其顺时针或逆时针方向使得步进马达的转子转动，以使得日期圈可沿顺时针或逆时针方向中的一个方向转动；其中所述方法包括以下步骤确定检测轮装置已沿顺时针或逆时针方向转动了一定量的转动增量；以及使得步进马达的转子转动，以使得日期圈可沿顺时针或逆时针方向中的一个方向转动。
17.如权利要求16中所述的方法，其特征在于，所述日期保持装置包括弹簧装置，所述弹簧装置包括至少三个可偏转的指状物，并且检测轮装置包括第一片、第二片和第三片，其中每个片都被如此布置，使得(i)只有第一片可与第一指状物相接触；(ii)只有第二片可与第二指状物相接触；(iii)只有第三片可与第三指状物相接触；相应的三个可偏转指状物中的每个可与之形成接触的第一、第二和第三导电垫；其中第一片接触第一指状物，第一指状物与第一导电垫形成电接触；第二片接触第二指状物，第二指状物与第二导电垫形成电接触；以及第三片接触第三指状物，第三指状物与第三导电垫形成电接触，并且没有两个指状物可与其相应的导电垫同时形成电接触，其中根据可偏转的指状物和它们的相应导电垫之间的相应接触顺序，装置可保存有关于检测轮装置的转动的信息，以及检测轮是沿顺时针还是逆时针方向转动的信息；所述方法包括以下步骤如果所述装置检测第二指状物与第二导电垫之间的电连接并且先前检测的电连接存在于第一指状物与第一导电垫之间的话，使得日期圈沿顺时针和逆时针方向的一个方向转动；以及如果在先前检测的电连接存在于第二指状物与第二导电垫之间后所述装置检测第一指状物与第一导电垫之间的电连接的话，使得日期圈沿所述顺时针或逆时针的另一个方向转动。
18.如权利要求10中所述的方法，其特征在于，所述装置为微控制器或石英模拟电路。
全文摘要
一种包括日期显示的时钟，其中所述时钟包括日期显示装置，所述日期显示装置包括日期圈；第一齿轮装置，第一齿轮装置与所述日期圈啮合地相连接以引起所述日期圈的转动；以及包含转子的步进马达，其中步进马达的转子以可转动的方式被连接于第一齿轮装置的至少一个或多个轮，其中转子的转动引起所述日期圈转动；可操作地连接于所述日期显示装置的日期保持装置，所述日期保持装置包括至少包括小时轮和检测轮装置的至少第二齿轮传动装置，其中至少检测轮的某些转动增量以及其顺时针或逆时针方向使得步进马达的转子转动，以使得日期圈可沿顺时针或逆时针方向中的一个方向转动；从而小时轮通过预定午夜位置的转动导致步进马达使得日期圈转动预定的角度，从而使得日期圈上显示的表示有效日期的数字沿向前或向后的方向前进。还提供了用于设定和调节的方法。
文档编号G04BGK1882887SQ200480034013
公开日2006年12月20日 申请日期2004年10月13日 优先权日2003年11月18日
发明者M·G·普朗孔, L·M·加列, W·布克哈特, G·斯托兹, H·查赫曼, S·格劳 申请人:天美使集团公司