手表表链的制作方法

文档序号:15306863发布日期:2018-08-31 21:08阅读:506来源:国知局

本发明涉及一种表链或表带。更具体地说,本发明涉及一种容纳有被布置为执行至少一种电子功能的一个或多个电子元件的表链。



背景技术:

在当前市场上存在与具有一个或多个电子功能并且能够与例如智能电话类型的移动电话通信的智能手表(connectedwatch)有关的强劲趋势。然而,在智能手表的情况下,重点更多地放在这些手表为其使用者提供的电子功能的范围上,而不是这些手表的美学、时间保持和密封特性。目前市场上可用的智能手表因此是不具吸引力并且相对易碎的物体,其日常使用需要使用者方面的大量关注。

在可用的电子功能中,可以设想提供允许用户存储潜水参数(潜水时间,达到深度,温度)的压力传感器,然后将其潜水历史记录保存在智能手机或个人计算机中。压力传感器可以容纳在手表表链内,以避免必须修改容纳钟表机芯的表壳,所述钟表机芯可以是机械的、电子的或机电的。由于增加了本发明的表链,表壳因此保持了其所有美学、不渗透和计时特性,同时为使用者提供了另外的电子功能。

当然,在表链内必须容纳至少一个能量源,以用于执行电子功能所需的多个电子元件的电力供应。

同样,表链上至少配备一个触摸或语音接口设备,以便使用者与电子功能互动。例如,其可以是允许用使用者停止和启动特定电子功能的按钮。然而,该后一点提出了一个问题。事实上,可以理解的是,为了通过按钮来启动和停止电子功能,使用者必须对按钮施加压力。然而,其内容纳执行电子功能所需的各种元件的表链通常使用塑性材料或弹性体制成。这些表链因此是柔性的并且不提供足够刚性的支承表面以响应于使用者施加的用于致动按钮的压力来施加反作用力。当使用者按下按钮时,柔性表链将变形,并且使用者因此不能确定已经正确地致动了按钮,这是不可接受的。



技术实现要素:

本发明的一个目的是通过提供一种表链或表带来克服上述问题以及其它问题,该表链或表带使得可以将借助于按钮控制的一个或多个电子功能与表壳相关联。

为此,本发明涉及一种用于表壳的表链,包括第一臂和第二臂,该第一臂内容纳有第一印刷电路板部分,所述第一印刷电路板部分承载布置成执行相应的电子功能的至少一个电子元件;所述表链还包括为被布置成执行相应的电子功能的电子元件进行供电和控制的电源和微控制器,以及用于将控制信号输入所述微控制器的至少一个按钮,所述至少一个按钮在表链内布置在提供支承表面的刚性表面的上方,所述支承表面响应于施加在致动元件上的压力而施加足以确保施加在致动元件上的压力不会至少部分地由表链的相应变形抵消的反作用力,该第一臂经由布置成位于所述表壳下方的中间部件连接到第二臂,第二印刷电路板部分容纳在所述第二臂内并且承载通过该中间部件连接到容纳在所述第一臂内的所述第一印刷电路板部分的至少一个其它电子元件,所述中间部件包括通过电连接装置连接到所述第一印刷电路板部分和第二印刷电路板部分的第三印刷电路板部分。

根据本发明的补充特征,刚性表面由电源形成。

根据本发明的第二实施例,用于表壳的表链包括:包括折叠式搭扣扣钩、第一臂和第二臂,该第一臂内容纳有第一印刷电路板部分(4)所述第一印刷电路板部分承载布置成执行相应的电子功能的至少一个电子元件;所述表链还包括为被布置成执行相应的电子功能的电子元件进行供电和控制的电源和微控制器,以及用于将控制信号输入所述微控制器的至少一个按钮,所述至少一个按钮在表链内布置在提供支承表面的折叠式搭扣扣钩的上方,该支承表面响应于施加在致动元件上的压力而施加足以确保施加在致动元件上的压力不会至少部分地被表链的相应变形抵消的反作用力。

由于这些特征,本发明提供了一种用于表壳的表带,其内容纳有电子元件,例如特别是布置在刚性表面上方的按钮,所述刚性表面由此提供支承表面,所述支承表面响应于使用者按下按钮而施加反作用力,这允许使用者确定他已经正确地按下了按钮并且已经考虑采用其指示。由于印刷电路板布置在两个表链条带中并且这些印刷电路板也彼此电连接,因此可以在每个表链条带中设置按钮,并且通过这些按钮上的压力的适当组合,可以大大地增加通过微控制器控制的功能的数量。其还允许增加表链内容纳的电子元件的数量,以及由此增加使用者可用的电子功能的数量,或者以最佳方式在两个表链条带之间分配电子元件。

根据本发明的补充特征,刚性表面由电源形成,按钮设置在所述电源上方。

或者,根据本发明的表链设置有展开式搭扣扣钩,其提供刚性支承表面,在该刚性支承表面上方布置有按钮。由于这种布置,按钮设置在表壳的对向。因此,用户将其手腕转动180°就足以让其找到按钮。这是一个简单的姿势,可以在任何情况下、特别是在黑暗中完成。由于存在按钮,使用者将能够将控制信号输入到微控制器中。为此,可以对微控制器进行编程,以区分在按钮上的短按和长按,或单次按和双次按。

根据本发明的一个实施例,刚性电源是纽扣电池

根据本发明的一个实施例,纽扣电池布置在表链与表壳连接的区域中。

根据本发明的又一实施例,按钮由穹顶形柔性金属片构成,所述穹顶形柔性金属片包括外周缘和尖端,所述外周缘支承在设置于第一电路板部分上的第一触点上,当使用者按压按钮时,所述尖端变形并且支承在第二触点上,所述第二触点设置在第一印刷电路板部分上,这允许将信号发送到微控制器。

“刚性电源”是指提供支承表面的电源,该支承表面响应于施加在按钮上的压力而施加足以确保使用者施加在按钮上的压力不会至少部分地通过柔性表链的相应变形被抵消的反作用力。

如果表链磨损或者其所含的电源耗尽,可以很容易地换上新表链。当然,根据一个变型,电源也可以是可再充电或可更换的。

附图说明

从以下对根据本发明的表链的一个实施例的详细描述中,本发明的其它特征和优点将更清楚地显现,该示例仅通过参照附图的非限制性说明给出,其中:

-图1是处于未组装状态的根据本发明的表链的立体图,其中第一印刷电路板经由布置成位于表壳下方的中间部件连接到第二印刷电路板,该中间部件包括用于确保第一印刷电路板和第二印刷电路板之间的电连续性并且被用作表壳的安装座的刚性插入件覆盖的装置。

-图2是与图1相似的视图,其中第一印刷电路板和第二印刷电路板使用第一层塑料或弹性体材料包覆模制。

-图3a是图2的表链沿纵向轴线的竖向剖视图。

-图3b是图3a中由圆圈包围的区域的局部放大图。

-图4是图2的表链所插入的套壳的视图。

-图5a和5b示出了其中图4的套壳包括上带和下带的情况,在所述上带和下带之间布置根据本发明的一个实施例的表链并且所述上带和下带例如通过缝接或通过热焊接沿着它们的外围边缘彼此组装。

-图6示出了其中中间部件仅由一个弧形部构成以承载用于将第一印刷电路板和第二印刷电路板部分彼此电连接的导电路径的情况。

-图7是用于引导插入件的其中一个引导元件的较大比例放大视图,其中利用密封垫片插入将压力传感器容纳在所述插入件内。

-图8是另一引导元件的较大比例放大视图,在该引导元件内容纳有用于将由点光源产生的光传导到外部的引导件。

-图9是其中一个表链臂连接到表壳并且布置纽扣电池和按钮的区域的更大比例的放大视图。

-图10是图9中所示纽扣电池的仰视图。

-图11是钮扣电池、按钮以及钮扣电池和按钮安装在其上的印刷电路板部分在未组装状态下的立体图。

-图12是沿着根据本发明的表链的纵向轴线的竖直剖视面,该表链配备有展开式搭扣扣钩,在所述展开式搭扣扣钩上方布置有按钮。

具体实施方式

本发明从包括将包含手表机芯的表壳(优选但不限于机械机芯)与表链或表带相关联的总发明构思出发,在表链或表带的厚度中容纳至少一个电源和微控制器,所述电源和微控制器用于对布置成执行相应电子功能的至少一个电子元件进行供电和进行控制。由于存在诸如按钮的致动元件,使用者将能够将控制信号输入到微控制器中。为此,本发明要求将按钮布置在刚性表面上方,所述刚性表面例如可以由在表链中包含的电源或折叠式搭扣扣钩形成。由于刚性表面的刚性,刚性表面为按钮提供了支承表面,该支承表面响应于使用者按下按钮而施加反作用力,这允许使用者确定其已经正确地按下按钮,计算已采取其指示。应该理解的是,如果按钮没有布置在刚性表面上方,而是简单地嵌入由常规柔性材料(例如塑性材料或弹性体)制成的手镯的厚度中,则表链会在施加在按钮上的压力的作用下变形,其将至少部分地抵消使用者施加在按钮上的力,并且将阻止用户确定按钮已被正确地致动并且控制信号已被发送到微控制器。

图1是处于未组装状态下的本发明的表链的立体图。该表链通过总附图标记1作为整体标示,该表链包括第一臂2和第二臂6,在第一臂2内容纳有第一印刷电路板部分4,第二臂6通过布置于表壳10的下方的中间部件8连接至第一臂2。

根据本发明的一个实施例,表链只有容纳于两个表链臂中的一者或另一者内的一个印刷电路板部分。然而,在下面将要描述的本发明的优选实施例中,印刷电路板部分容纳在两个表链臂中两者中并且所述印刷电路板部分通过中间部件彼此连接。通过阅读以下描述将会理解,本发明的这个优选变型使得更多的印刷电路板表面区域可用于安装更多数量的电子元件件和电源,这使得可以为使用者提供更多电子功能以及更好的自主性。

因此,第二臂6包括第二印刷电路板部分12,所述第二印刷电路板部分12通过电连接装置连接到第一印刷电路板部分4,所述电连接装置保证第一印刷电路板部分4和第二印刷电路板部分12之间的电连续性。

第二印刷电路板部分12可以与第一印刷电路板部分4电分离。然而,在这种情况下,将需要在第一印刷电路板部分4和第二印刷电路板部分12之间提供电连接装置,例如电线,这不一定很方便或很安全。这就是为什么在本发明的优选实施例中,容纳在中间部件8内的第三印刷电路板部分14与容纳在表链1的第一臂2和第二臂6内的第一印刷电路板部分4和第二印刷电路板部分12一体地制成。该第三印刷电路板部分14包括用于确保第一印刷电路板部分4和第二印刷电路板部分12之间的电连续性的一个或多个或导电路径。

如图所示,特别是在图1中,具有近似环形形状的中间部件8由两个弧形部弧形部8a和8b形成,这两个弧形部弧形部8a和8b限定了基本对应于表壳10的外径的外径,所述表壳10的外径由表壳中间件16和表壳后盖18界定。表壳10用于布置在中间部件8上方,其中插入件20插入表壳10和中间部件8之间。该插入件20包括刚性环22,所述刚性环22的几何形状类似于中间部件8的几何形状并且通过任何适当的手段如粘合剂粘合附接到中间部件8。该刚性环22赋予了中间部件8刚性和机械强度,并且用作表壳10的安装座。应当理解,由于其环形形状,中间部件8使得表壳10的表壳后盖18可见。然而,应该理解的是,在不希望表壳10的表壳后盖18可见的情况下,中间部件8可以采取遮掩表壳后盖18的盘形件的形式。

我们现在将更特别地参照图3a来研究根据本发明的表链1,该图3a是沿表链1的纵向轴线延伸的平面处的剖视图。如该图所示,表壳10包含手表机芯,所述钟表机芯驱动一组指针:时针26a和分针26b。这些时针26a和分针26b在表盘28上方移动并且被表镜30覆盖。

重要的是要理解,容纳在表壳10内的手表机芯24可以是任何类型的。它可能是一种纯机械机芯,也可能是一种纯电子机芯或机电机芯。考虑到表壳10完全独立于根据本发明的表链1,并且表链1的添加不需要容纳于表壳10内的多种元件的任何修改,钟表机芯24的机械或电子性质对于本发明的目的实际上并不重要。

因此从上文可以理解,本发明在钟表机芯24是机械机芯的情况下是特别有利的。事实上,将本发明的表链1添加到包含这种纯机械手表机芯24的手表壳体10中,能够向使用者提供前所未有的电子功能,而不损害表壳10的美学外观、机械质量和密封性。

如上所述,根据本发明的表链1包括第一臂2和第二臂6,第一臂2内容纳有第一印刷电路板部分4,第二臂6内容纳有第二印刷电路板部分12。优选地,该第一和第二印刷电路板部分4,12与中间部件8一体制成,中间部件8为此目的包括第三印刷电路板部分14,在该第三印刷电路板部分14上构造有确保这两个印刷电路板部分4和12之间的电连续性的一条或多条导电路径。这种配置具有许多优点,其中可以提到以下几点:在表链中具有更多电子元件并因此增加使用者可用的电子功能的数量的可能性,或者以最佳方式在两条表链之间分配电子元件可能性。还将理解的是,具有更多可用空间允许设计者优化使用者与表链之间的人体工程学和交互。

如通过研究图3所显示的,电子元件诸如微控制器34、加速计36和磁传感器38安装在第一印刷电路板部分4的表面处。该第一印刷电路板部分4还承载刚性电源40以及能够使用例如蓝牙、wi-fi或nfc型接口与另一装置通信的集成电路42。类似地,另一刚性电源40安装在第二印刷电路板部分12的表面处。

刚性电源40的一个电极通过也用于电源40的机械保持的卡夹44连接到第一印刷电路板部分4。在第一印刷电路板部分4上构造的连接柱46将刚性电源42的另一电极连接到第一印刷电路板部分4。

对图1的研究特别揭示了表壳10包括两对直径相对的表耳48,并且插入件20包括两个引导元件50,所述两个引导元件50布置成当表壳10放置在插入件20上时放置在相应的表耳48对之间。这两个引导元件50分别穿设有孔52,所述孔用于将表链1连接到表壳10的销54的通过。

特别地如图3b和7所示,布置在其中一个引导元件50的厚度中的容纳部56可容纳压力传感器58。该容纳部56在中间部件8的一侧开口,以允许压力传感器58固定到第三印刷电路部分14并且连接到微控制器34,并且在另一侧通向销54穿过的孔52中,以使压力传感器58与水连通。事实上,可以看出,用于销54通过的孔52具有局部直径增加部60,所述局部直径增加部60不妨碍销54的正确引导,但是其产生了使水与压力传感器58接触的路径。简单的密封垫片62密封容纳部56并且有效地将容纳在表链1内的电子元件与水隔离。此外,因为压力传感器58设置在刚性容纳部56内,所以不存在压力测量系统由于表链1佩戴在使用者的手腕上时经受的变形而受损的风险。压力传感器58例如是由measurementspecialtiesinc.在参考号ms5837-30ba下销售的传感器。这是一个压阻式压力传感器,其压力传感元件由安装在惠斯通电桥中的应力计形成,从而使传感器输出信号最大化并使其对测量误差的敏感度最小化。

根据本发明的一个实施例,诸如按钮64之类的致动元件在表链1中布置在至少一个刚性电源40的上方,所述刚性电源40的优选但非限制性示例是纽扣电池电池。由于电源40的刚性,电源40为按钮64提供了支承表面,该支承表面对由使用者施加在按钮64上的压力施加反作用力。因此,按钮64未被压入制成表链1的柔性材料中,所述材料例如塑性材料或弹性体,并且使用者施加的压力被完全传递到按钮64。因此确保用户已经考虑到其指示。

按钮64被用于将控制信号输入到微控制器34中,例如为了启动压力传感器58或者将由压力传感器58存储的数据经由集成电路42传送到另一装置。为此,微控制器34被编程为能够区分例如短按和长按,或者单次按和双次按。如果根据本发明的表链1配备有两个按钮64,则也可以设想微控制器34由在两个按钮64两者上交替施加的压力的组合来控制。

作为优选但非限制性的示例,按钮64包括穹顶形柔性金属片66,穹顶形柔性金属片66具有四个等距臂68和尖端72,所述等距臂68承载在设置于第一印刷电路板部分4上的第一触点70上,在使用者按压按钮64时所述尖端72变形并支承在同样设置在第一印刷电路板部分4上的第二触点74上,从而允许信号被发送到微控制器34。优选地,按钮64通过粘合片75被保持在第一印刷电路板部分4上。特别地,在图3a和3b中可以看出,作为优选但非限制性示例,纽扣电池布置在表链1到表壳10的连接区域中。因此,由钮扣电池和按钮64形成的组件被布置在刚度更大的区域中,这确保了按钮64的更容易的致动,并保护按钮64免于与弯曲和扭转运动相关的变形,从而允许表链1适应使用者手腕的形状和运动。

当所有电子元件安装在印刷电路板部分4、12和14上,并且插入件20已经适当地布置在中间部件8上时,该组件使用塑性或弹性体材料的第一层76包覆模制以形成第一臂2和第二臂6(见图2)。该第一包覆模制层76的目的是为了保护安装在第一印刷电路板部分4和第二印刷电路板部分12上的电子元件免受外部侵害,并且赋予所得到的第一臂2和第二臂6它们的形状和机械强度。优选地,在包覆模制操作时,销54通过表耳48以及引导元件50接合,以防止孔52被包覆模制材料堵塞。

最后,由包覆模制操作形成的、包括通过由插入件20覆盖的中间部件8彼此连接的两个臂2,6、在其厚度中容纳用于执行期望的电子功能所需的电子元件的表链1在套壳78内滑动。在图4所示的示例中,该套壳78包括通过连接部件84彼此连接的第一条带80和第二条带82,连接部件84的形状和尺寸适于容纳表链1的由插入件20覆盖的中间部件8。该套壳78例如通过对弹性体材料进行模制或注塑而获得,同时确保第一条带80和第二条带82是中空的并且分别设置有开口86,使得两个臂2和6可以在所述开口中滑动。根据图5a和5b所示的变型实施例,套壳78包括上带88和下带90,在上带88和下带90之间布置有根据本发明的表链1,并且所述上带88和下带90沿着它们的周向边缘92例如通过缝接或通过热焊接彼此组装。

不言而喻,本发明不限于刚刚已描述的实施例,本领域技术人员可以设想各种简单的修改和变型而不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围。

特别地,作为套壳78的替代方案,根据本发明的表链1可以进行二次包覆模制操作,该二次包覆模制操作旨在使用第二塑性或弹性体材料的第二层覆盖两个臂2和6和将它们连接的中间部件8,所述第二塑性或弹性体材料可以与用于第一包覆模制层76的材料相同或不同。

而且,如图6所示,中间部件8可以仅具有一个弧形部弧形部94以承载用于将第一印刷电路板部分4和第二印刷电路板部分12彼此电连接的导电路径。

还注意到(见图8),设置在任何引导元件50中的不容纳压力传感器的凹口96可以容纳透明光导件98,在透明光导件的下方将布置点光源100,例如发光二极管,所述点光源固定在第二印刷电路板部分12上并且由电源40供应电流。点光源100可以通过颜色代码指示压力传感器58的操作状态。

还将注意到,彼此组装的多个叠置柔性电池可形成本发明含义内的刚性电源。

类似地,根据本发明的简化实施例,第一臂2和第二臂6中的每一者通过其一个自由端附接到表壳10,并且通过使第一臂2和第二臂6经由它们的另一自由端附接到彼此而使表链1闭合。

还可以注意到,致动元件可以是可以在两个稳定位置之间切换的开关。

最后,可以注意到,根据图12中示出的本发明的第二变型实施例,表链1配备有折叠式搭扣扣钩102,该搭扣扣钩102包括彼此枢转连接并且可在其中扣钩102是打开的第一未展开位置和与扣钩102的闭合位置对应的第二位置之间移动的两个条板104和106,在扣钩102的闭合位置中条板104、106彼此折叠到其上。按钮64正好在表链1的当扣钩102闭合时扣钩102的两个条板104、106彼此折叠的区域上方的布置在表链1的材料中。彼此折叠的两个条板104、106形成提供支承表面的刚性表面,该支承表面响应于施加在按钮上的压力而施加足以确保施加在按钮上的压力不是至少部分地由表链的相应变形来抵消的反作用力。

当然,在刚性支承表面由展开式搭扣扣钩的条板提供的情况下,电源不是必需为刚性的。在本发明的范围内,仅按钮在电源上方布置在表链中的情况下才需要该电源。

附图标记

表链1

第一臂2

第一印刷电路板部分4

第二臂6

中间部件8

弧形部8a、8b

表壳10

第二印刷电路板部分12

第三印刷电路板部分14

表壳中间件16

表壳后盖18

插入件20

刚性环22

手表机芯24

时针26a和分针26b

表盘28

表镜30

微控制器34

加速度计36

磁性传感器38

刚性电源40

集成电路42

卡夹44

连接柱46

表耳48

引导元件50

孔52

销54

容纳部56

压力传感器58

直径增加部60

密封垫片62

按钮64

穹顶形柔性金属片66

等距臂68

第一触点70

尖端72

第二触点74

粘合片75

第一包覆模制层76

套壳78

第一条带80

第二条带82

连接部件84

开口86

上带88

下带90

周向边缘92

弧形部94

凹口96

透明光导件98

点光源100

折叠式搭扣扣钩102

条板104和106

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