专利名称：与像钟表这样的便携物品输出或输入数据的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及便携物品，特别的是像钟表这样的的便携物品，其包括允许数据在便携物品和个人电脑或PC之间交换的装置。
钟表，比如手表，可在其外壳内部设置数字摄像装置已是大家都知道的。因此，佩带这种手表的人手边总是带着照像机，这使他可以快速摄制风景、他的家庭成员或在工作会议期间会见的人。一旦摄好照片，摄制出来的照片可通过模拟/数字转换器进行数字化，然后保存到存储电路。
储存的数据然后需要传递到远距离的电子接收装置和处理装置，通常是一台个人计算机。这种传递通过一端连接到手表另一端连接到PC的电缆来实现。例如，手表中间部分带有电阻触点允许图像传递电缆连接到手表。
这个解决方法从电能消耗的角度来看具有较经济的优点。确实，储存在存储器的对应于图像的数字数据经连接电缆传递只要求非常小的电流。此外，在传递过程中手表所用的电源通常可由连接到市电电源的计算机本身提供。
但是，电缆传递的主要缺点在于连接传输电缆所必须的电阻触点对手表的水密封性是非常有害的。触点实际上构成了开口，潮湿、水、灰尘可以容易地透过表的外壳危及手表的正常操作。
Boimetrics公司的美国专利No.5,848,027中披露了一种处理个人数据的系统。该系统允许运动员如赛跑选手的表现得到监测。它可以储存赛跑者的数据和时间，如各圈的时间，甚至运动员的终极时间。该系统还允许储存某些生理学参数值，如反映运动员在体育活动中所作努力的心脏节律或心电图(EGG)。所有这些数据然后通过声波联接线传递到个人计算机，在计算机中数据被处理、分析、然后最终在该计算机的屏幕上显示。
上面介绍的生物统计系统有益地允许个人数据储存在手表中，然后储存的数据经过声波传递到计算机，在这里将进行分析处理。不理想的地方是这个系统不是双向的。因此不可能从计算机传递数据到手表。这对这种生物统计系统的可能应用范围构成了重大的限制。还有采用声波进行数据传递是一种消耗很多能量并需要较贵价格元件的技术。
本发明的目的是提出一种非常简单和便宜并且允许数据在如钟表这样的便携物品和个人计算机或PC之间交换的系统，能够解决上述以及另外的问题和缺点。
因此本发明涉及到便携物品，特别地如钟表，其包括印刷电路带有的电子运动机件。电子运动机件包括时基电路，由时基电路驱动的分频器电路，连接到分频器电路的控制电路和被控制电路控制的显示系统。该便携物品还包括至少一个按钮，按钮包括一个顶部和穿过被后盖封闭的壳体中间部分的杆，其特征在于，按钮杆可以通过按下按钮电性连接到控制电路的数据输入部分，故传送和接收数字数据的电子设备，如个人计算机或PC，可以通过这个杆输入数据到该控制电路或获取储存在所述编写物品中的数据。
这些特点带来的是计算机和便携物品之间建立了非常简单的电连接。一端连接到PC的电缆其另一端与按钮的杆接触，按钮杆本身直接连接到便携物品控制单元的数据输入部分。这种解决办法从电能消耗方面来看是经济的，而且不要求任何复杂昂贵的机械或电子的元件。尤其是，它不需要在便携物品上设置连接电缆的电阻触点。这样，通过电缆连接进行数据交换所具有的全部优越性都被利用，同时避免了这个技术带来的问题。
根据本发明补充的特点，按钮还可作用于控制电路来改正指示或者启动或停止特定的钟表功能，例如计时，行使这种功能的按钮杆设有接触弹簧，弹簧可作为一个键来防止按钮已经定位后的移动还可以作为一个机构来建立与印刷电路中一个区的电接触，接触弹簧与相关的所述杆是电绝缘的。
其它特点还有，仅使用便携物品上用于调节和激发其普通钟表功能的机构就可以在便携物品和计算机之间交换数据。因此便携物品不再需要增加其它的部件以便手表的控制电路能够连接到PC。手表的结构因此得到简化，可以极大地限制制造成本。同时，便携物品的密封不用改变。
本发明的其它特点和优点通过下面对本发明便携物品的完全是说明性的而非限制性的实施例的详细介绍并结合附图将有更清楚的了解。其中
图1是根据本发明含有四个按钮的手表的顶视图；图2是图1的一个按钮放大的详图；图3是按钮的顶视图；图4是图3按钮的截面图；图5是固定在按钮杆上的接触弹簧的透视图；图6是图5的接触弹簧的前视图；图7是一个绝缘套管的截面图，接触弹簧通过绝缘套管固定到按钮杆；图8是按钮的第一个不同的实施例的截面图
图9是按钮的第二个不同的实施例的截面图和图10是按钮杆的截面图。
本发明是通过使用控制普通钟表功能的手表按钮将用于传输和接受数字信息的电子装置，典型的是计算机或PC，连接到手表内的集成电路这样的概要性的发明想法产生的。为了这个目的，使PC电连接到按钮，当压下按钮接触到手表印刷电路上的电接触片，接触片本身连接到手表的集成电路。
另一方面，应当指出，虽然本发明参考钟表进行介绍，它还能够以相同的方式用于任何便携式的物品，只要其包括带有存储器的集成电路并希望从所述便携物品的外部输入或输出信息到其中。
本发明的钟表可以是手表。手表在图1中示意性地显示。手表整体用通用的参考数字1来指定。它特别地包括，被中间部分4界定的壳体2，壳体可以是也可以不是金属的；和后盖6。
四个按钮8、10、12、和14通过中间部分4。当然所给出的实施例是纯说明性的，要对本发明的补充说明的是手表1只要一个按钮。在下面的说明中，将主要集中对按钮8和10进行说明。其它两个按钮12和14具有与按钮8和10相同的结构或具有本专业技术人员都了解的结构。所以下面将不会有更详细的介绍。
按钮8和10主要由细长的金属杆16构成，金属杆最好但又不排它地具有圆柱形。当手表1的中间部分4是用金属制造时，如图2中示意性显示的，按钮8和10的杆16通过用电绝缘材料制作的轴套18。轴套18可以在手表1的中间部分4滑动。
手表1的中间部分4限定了中间空腔，空腔以普通的方式放置了由集成电路20带有的电子钟表机构运动机件。其中的钟表机构运动机件包括时基电路，时基电路驱动的分频器电路，连接到分频器电路的控制电路和由控制电路22控制的显示系统。显示系统可以是带有在盘面上运动的时针、分针、秒针的模拟系统。也可以由数字液晶显示单元构成。
控制电路22可以实现各种功能。特别是，维持时基电路石英振荡器的摆动，划分石英频率，修正手表的工作状态，需要时更换马达电源和液晶显示；以及控制特定的功能，如日期、精密计时、闹响、时区。并允许改正某些指示和进行时间设定。
控制电路22由消耗完可以重新充电的蓄电池提供电流。当然控制电路22也可以由非充电电池提供电力，如图1示意性显示的蓄电池24具有典型的纽扣形状，可以设置在手表1的后盖6中。蓄电池构成负极的底表面电性连接到金属后盖6，因而通过固定到所述手表1后盖6内表面的接触弹簧连接到金属中间部分4，即手表1的接地部分。在蓄电池24的顶表面形成的正极以普通方式连接到控制电路22的电源端子。
手表尤其是其后盖6和中间部分4，可以用电绝缘材料，如塑性材料，来制造。在这种情况下，蓄电池24的两极直接连接到控制电路22的电源端子。
当然蓄电池24的极性可以反过来，圆纽扣的底面形成正极，而负极位于纽扣的顶面。在这种情况下，正极电连接手表1的接地部分如图2到4中更详细地显示，按钮8到10各包括按钮顶部26和金属按钮杆16。按钮杆16这样布置是为了可以在位于手表1中间部分4一般是圆柱状的壳体28中滑动。当控制推力施加到按钮端部26时，按钮杆16在壳体28中沿轴向相对弹簧30的回复力移动。
复位弹簧30设置在位于按钮端部26的壳体32内，轴向放置在设在中间部分2的空腔36的底面34。按钮杆16在其长度上的某个位置设有环状的凹槽38，其中设有一个密封垫圈40。使用者压下按钮8和10，杆16在其中滑动时，该密封垫圈40保证了壳体32的水密封性。
根据本发明的一个简化的可供选择的实施例，上面介绍的按钮8和10只是用于从手表1输入和输出数据。为了实现这个目的，它们设置了固定机构，比如防止按钮8和10位于手表1中间部分4的适当位置后移动的键。按照本发明的主要特点，两个按钮8和10的杆16在两个作用在所述按钮8和10的压力下可以电性连接到控制电路22的两个分别为42和44的数据输入部分。因此，如后面可见到的详细介绍，电子数字数据收发两用设备45，如个人计算机或PC，可以连接到手表1的控制电路22以便从PC输入数据到所述控制电路22或输出手表1内部储存的数据。为了这个目的，在作用在相应的按钮8、10的压力下，位于壳体2内侧的杆16的端部接触印刷电路20的接触带46并连接到控制电路22的分别为42和44的数据输入部分中的一个。
根据本发明的优选的实施例，按钮8和10不仅用于从手表1输入或输出数据，而且还可用于改正数据或用于停止特定的钟表功能，如计时。因此按钮8和10设置了接触弹簧48，可对按钮杆16相对于弹簧30的回复力的方向施加足够的力因而防止了所述杆16从杆在其中滑动的壳体28脱离。接触弹簧48是W形的键，它与轴套52(特别地见图7)上的环形凹槽50接合。轴套固定到相对按钮端部26的杆16的端部。轴套52用绝缘材料，如陶瓷材料或塑性材料，制造，并被在按钮杆上滑动的位于所述轴套52后面的垫圈54定位。接触弹簧48因此与按钮杆16电绝缘。在正常使用的条件下，接触弹簧48总是压向手表1的中间部分4的内表面。其仅在控制推力施加到按钮8、10中的一个或其它的按钮时移动。
接触弹簧48是通过对金属板沿特定的轮廓切割或冲压并折叠而成，可以在置于适当的位置后行使键和接触机构两者的功能。接触弹簧48因此形成了在所述接触弹簧48的总平面上延伸的两个窄条部分56a，56b。这两个窄条56a，56b在顶部通过一个V形开槽58互相连接，V形槽是为了用来与绝缘轴套52的环形凹槽50接合形成键。各个窄条56a，56b向底部延伸形成皱折处60a，60b和小弯曲接触接线片62a，62b。在图5中清楚地显示出接触接线片62a以一定的角度突出接触弹簧48的总平面之外，如将在下面看到的，与印刷电路20的一个区建立接触，例如连接接地。
控制电路22固定其上的印刷电路20包括两个接触垫64a，64b，各个垫形成带有涂复金属垂直壁的半圆柱孔66a，66b，布置在面对接触弹簧48的各个接触接线片62a，62b的位置。一个孔电连接到控制电路22，而另一个孔连接到手表1的接地部分。
当控制压力施加到一个按钮8或10时，接触弹簧48移动，其接触接线片62a，62b与涂复了金属的孔64a，64b接触。如前面所介绍的，接触接线片62a突出于接触弹簧的总平面48的外面，因此，当按钮8或10其中的一个被压下，接触接线片62a与预先面对的涂复了金属的孔64a接触，另外的接触接线片62b与对应的涂复了金属的孔64 b接触，这样防止了对控制电路非常有害的静电放电。
当两个接触接线片62a，62b接触涂复了金属的孔64a，64b，在两个孔64a，64b之间会发生短路，造成一个指令到达控制电路。相反地，当本发明的手表1与计算机45连接，按钮8和10在手表1和计算机45之间进行数据交换的整个期间保持受压。控制电路22的程序使控制电路知道这种状况并不是激活或脱离激活钟表1的功能，而是从PC45输入数据到控制电路22或输出手表1包含的数据。当按钮8，10被压向下，通过接触带46电连接到控制电路22的分别为42和44的数据输入部分。可以想像出按钮8用于从电子装置45传递数据到手表1的控制电路22，以及相反地按钮10用于从手表1传递数据到电子装置45。但是，按照一个可选择的实施例，单一按钮可以用于手表1和电子装置之间的双向的数据交换。为了这个目的，电子装置45只需要使用适当的计算机程序向控制电路表示已经准备好接受来自控制电路22的数据。
如前面已经介绍的，按钮8，10通过作用到这些按钮8，10的压力电性连接到控制电路22的分别为42，44数据输入部分。
为了从手表1的控制电路22输入或输出数据，电子装置或计算机45设置了两个电插头68和70，分别于与按钮8和10接触。根据第一个可供选择的实施例，按钮8和10设有在按钮杆16上滑动的金属按钮端部26。同时必须保证金属按钮端部26不会于其周围的物体发生短路。
按照图8显示的第二可供选择的实施例按钮端部26是注射模塑料或人造橡胶材料制造以便粘接到按钮杆16。如图8所示，金属按钮杆16是与按钮端部26平齐，或稍微突出于所述按钮端部26的表面故可与个人计算机45的电子插头68，70建立电子接触。
根据图9所显示的另一个可供选择的实施例，按钮杆16嵌入用相对软的塑料或人造橡胶制造的按钮端部26。电子装置45的电子插头68，70有尖的端部72能够容易地穿透制造按钮端部的软材料与按钮杆16实现电接触。
按钮杆16可以用单件制造。但是图10所示本发明的优选实施例，按钮杆16是由两件74和75构成的。一件74是用普通的不锈钢4C27A制造，另一件76进入第一件的有孔部分并由性能高的不锈钢316L制造以防止汗水或与电子装置45的电子插头68，70接触产生摩擦带来的腐蚀。
当然了，各种简单变化和修改都属于本发明的范围之内。特别应当指出上面所述的可作为防止按钮8，10移动的键和与印刷电路20的一个区建立电接触的机构的接触弹簧48可以被两分开的两部分代替，一部分用于保持按钮杆16位于适当的位置，另一个保证与印刷电路20的接触垫64a，64b电接触。
权利要求
1.便携物品，特别地如钟表，其包括印刷电路(20)带有的电子运动机件，所述电子运动机件包括时基电路；时基电路驱动的分频器电路；连接到分频器电路的控制电路(22)；和控制电路控制的显示系统；所述便携物品还包括至少一个按钮(8，10)，按钮包括一个顶部(26)；和杆(16)，可穿过被后盖(6)封闭的壳体(2)的中间部分(4)；其特征在于，所述按钮杆(16)可以通过按下所述按钮(8、10)电性连接到所述控制电路(22)的数据输入(42、44)部分，故传送和接收数字数据的电子设备(45)，如个人计算机或PC，可以通过所述杆(16)输入数据到所述控制电路(22)或获取储存在所述便携物品中的数据。
2.根据权利要求1所述的便携物品，其特征在于，所述按钮(8，10)还作用于所述控制电路(22)来改正指示和启动或停止特定的钟表功能，例如计时，所述按钮杆(16)设有一个接触弹簧(48)来实现这个功能，所述接触弹簧(48)可作为一个键来防止所述按钮(8、10)在定位之后移动和作为一个机构用于建立与所述印刷电路(20)一个区的电联系，所述接触弹簧(48)与相关的所述杆(16)电绝缘。
3.根据权利要求1或2中任一个所述的便携物品，其特征在于，当所述按钮(8、10)被推入，位于所述壳体(2)内部的所述杆(16)的端部碰到固定在所述印刷电路(20)的接触带(46)，所述接触带(46)本身连接到所述控制电路(22)的一个所述数据输入部分(42，44)。
4.根据权利要求2或3中任一个所述的便携物品，其特征在于，一个用绝缘材料制作的轴套(52)固定在位于所述外壳(2)内部的所述杆(16)端部之上，带有所述接触弹簧(48)的所述轴套(52)被在所述杆(16)上滑动位于所述轴套(52)后面的垫圈(54)定位。
5.根据权利要求4所述的便携物品，其特征在于，所述轴套(52)由陶瓷材料或塑料材料制造。
6.根据前面权利要求中任一个所述的便携物品，其特征在于，当所述按钮杆(16)由两部分(74、76)构成，一有孔的部分(74)由不锈钢4C27A制造，进入所述第一有孔部分的另一部分(76)是由不锈钢316L制造，可防止任何出汗或摩擦造成的腐蚀。
7.根据权利要求2到6中任一个所述的便携物品，其特征在于，所述接触弹簧(48)是W形的键。
8.根据权利要求7所述的便携物品，其特征在于，所述接触弹簧包括两个在所述接触弹簧(48)总平面延伸的两条窄条(56a，56b)，这两条窄条(56a，56b)在其顶部通过V形槽(58)互相连接，各条窄带向下方延伸形成皱折(60a，60b)和弯曲的接触接线片(62a，62b)。
9.根据权利要求8所述的便携物品，其特征在于，一个所述接触接线片(62a)以一定角度突出于所述接触弹簧(48)总平面的外面。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的便携物品，其特征在于，所述的按钮杆(16)是金属的。
11.根据权利要求10所述的便携物品，其特征在于，所述按钮顶部(26)是金属的并在所述按钮杆(16)上滑动。
12.根据权利要求10所述的便携物品，其特征在于，所述按钮的顶部(26)是用塑料或人造橡胶材料制造，所述按钮杆(16)与所述按钮顶部(26)平齐或稍微突出于所述按钮顶部。
13.根据权利要求10所述的便携物品，其特征在于，所述按钮杆16嵌入用相对软的塑料或人造橡胶材料制造的所述按钮端部(26)，用于传送数据到所述便携物品或反过来也可以的所述电子设备(45)的一个电连接插头(68，79)有尖端部(72)，它能够穿透制作所述按钮端部的所述软材料和所述按钮杆(16)电性接触。
14.根据权利要求1到13中任一项所述的便携物品，其特征在于，所述按钮杆(1 6)设置成可在位于所述便携物品中间部分(4)的壳体(28)内侧滑动，复位弹簧(30)设置在一位于所述按钮顶部(26)里面的壳体(32)内并轴向放置在位于所述中间部分的底部(34)。
15.根据权利要求1到14中任一项所述的便携物品，其特征在于，所述印刷电路(20)有两个接触垫(64a，64b)布置成分别面对所述接触弹簧(48)的接触接线片(62a，62b)。
16.根据权利要求15所述的便携物品，其特征在于，各所述接触垫(64a，64b)由带有涂复金属垂直壁的半圆柱孔(66a，66b)构成，一个所述孔(64a)连接到所述便携物品的所述控制电路(22)，另一个所述孔(64b)连接到所述便携物品的接地部分。
全文摘要
便携物品，特别地如钟表，其包括印刷电路带有的电子运动构件。电子运动构件包括时基电路，由该电路驱动的分频器电路，连接到分频器电路的控制电路和被其控制的显示系统。该便携物品还包括至少一个按钮，按钮包括一个顶部和穿过被后盖封闭的壳体中间部分的杆，其特征在于，按钮杆可以通过按下按钮电性连接到控制电路的数据输入部分，故传送和接收数字数据的电子设备，如个人计算机，可通过该杆输入数据到控制电路或获取储存在便携物品中的数据。
文档编号G04G99/00GK1316680SQ0111168
公开日2001年10月10日 申请日期2001年3月16日 优先权日2000年3月17日
发明者D·帕拉特 申请人:Eta草图制造公司