CN101109928A - 包括附加隔板的电子时计及其装配方法 - Google Patents

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Abstract

电子时计(10)包括一表壳(12)，该表壳至少容纳有由一电池(18)供电的第一电子模块(14)和第二电子模块(16)。该表壳(12)由一中间部件(20)构成，该中间部件由一置于一显示装置(24)上方的保护性表面玻璃(22)和一附加到表壳(12)上的盖(26)封闭。该表壳(12)包括一附加的隔板(32)，该隔板固定在中间部件(20)上，并且限定一容纳第一电子模块(14)的顶部隔室(34)和一容纳第二电子模块(16)的底部隔室(36)。电池(18)设置在位于隔板(32)的底面(40)中的一互补外壳中。本发明还提供了该时计(10)的一种装配方法。

Description

包括附加隔板的电子时计及其装配方法
技术领域
本发明涉及一种电子时计及其装配方法。
本发明特别涉及一种电子时计，该时计包括一表壳，该表壳至少容纳有互相电连接并由一电池供电的第一电子模块和第二电子模块，其中该表壳由一中间部件构成，该中间部件在其顶部由一置于一显示装置上方的保护性表面玻璃封闭，在其底部由一附加到表壳上的盖封闭。
背景技术
美国专利No.2005/0253047公开并示出一由手表构成的时计，该手表包括计时功能如时间显示以及由手表佩戴者的脉搏测量功能所构成的时间显示的辅助功能。计时功能和手表显示控制由设置在一顶部印刷电路板上的电子电路处理，该顶部印刷电路板固定在中间部件中。脉搏测量功能由设置在一底部印刷电路板上的电子电路处理，该底部印刷电路板固定在盖的底部。
在这类时计中，叠置在表壳中的各种部件的装配较复杂。固定装置必须设置在表壳内，特别适合于时计的给定构型。在想要更换电子模块时必须改变表壳的结构，从而造成成本和生产线灵活性问题。
此外，设置在表壳内的固定系统不完全令人满意，某些部件如电池固定不充分。
还已经观察到，更换电池时，电子模块很大程度地暴露在外，这可导致其品质下降，从而影响到时计的可靠性。
发明内容
本发明的目的是通过提出一种简单且经济的方案来克服这些缺点。
因此，本发明提出一种上述类型的时计，其特征在于，表壳包括一附加的隔板或壁，该隔板固定在中间部件上，并且在表壳的顶部中限定一容纳第一电子模块的顶部隔室，在表壳的底部中限定一容纳第二电子模块的底部隔室；电池设置在位于隔板的底面中的一互补外壳中。
由于本发明，两个电子模块之间的绝缘性更好，并且在表壳中固定得更牢。此外，可更容易地更换电池，并且电池在隔板外壳中的布置便于其与电子模块的电连接。
优选地，第二电子模块由承载有电子器件的印刷电路板构成，并且第二电子模块固定在盖的内表面上。盖包括多个销子，该销子与盖制成一体，并且垂直地穿过设置于印刷电路板的相关联的孔。通过各个销子的自由端的变形将印刷电路板垂直固定在盖上。第二电子模块在盖上的这一布置便于把第二电子模块装配在表壳中和更换电池。
有利地，第一电子模块包括一向下穿过隔板中一相关联的通孔的公连接器，第二电子模块包括一向上延伸以电连接两个电子模块的互补母连接器。这些连接器的使用特别通过限定第二电子模块到第一电子模块的电连接所需的接触夹具的数量而简化了该电连接。从而电连接更可靠，并且装配操作的数量减少。
优选地，第一电子模块包括一固定在中间部件上的印刷电路板，公连接器刚性地固定在该印刷电路板的底面上。第一电子模块包括显示装置、一时钟电路和一显示控制电路，第二电子模块用于辅助功能如脉搏测量功能。从而获得极佳的模块化结构，并且可在不更换第一电子模块的情况下更换第二电子模块。
按照一有利的实施例，时钟电路和显示控制电路设置在印刷电路板上。显示装置和印刷电路板固定在一插入在显示装置与印刷电路板之间的间隔件上以形成第一电子模块。该间隔件固定在中间部件上。由于该实施例，装配操作简化，并且第一电子模块构成一更易于操纵的组件。此外，通过间隔件的外周结构保持不变，无需改变表壳顶部隔室的结构就可更换印刷电路板和显示装置。
优选地，显示装置通过一弹性的公母接头可拆卸地固定在间隔件上，从而可在间隔件保持不变的同时更迅速和简单地更换构成显示装置的元件。
有利地，电池的外壳的底部包括可通向第一电子模块的测试和/或编程区的孔口。因此，第一电子模块受隔板或壁的保护，并且不拆除隔板就可对第一电子模块进行操作。
隔板在一与盖的总平面平行的平面中在中间部件的基本整个表面上延伸。盖固定在轴向插入在中间部件与盖之间的隔板上。从而获得一便于大量生产并且在更换电池或希望对第二电子模块进行操作时为第一电子模块提供良好保护的“夹层式”组件。
本发明还提出一种上述类型的时计的装配方法，其特征在于，该装配方法包括下列步骤：
-把第一电子模块插入中间部件，
-把隔板固定到中间部件上，
-把电池安装在设置于隔板的底面上的外壳中，
-把承载有第二电子模块的盖固定在表壳上。
有利地，有一把第二电子模块固定在盖上的步骤，该步骤包括下列相继步骤：
-把第二电子模块的印刷电路板安置在盖的销子上，
-对销子的自由端进行热焊接，从而生成保持印刷电路板紧靠盖的内表面的局部变形。
附图说明
通过阅读以下结合附图以非限制性示例给出的详细说明可清楚看出本发明的其它特征和优点，在附图中：
-图1为本发明电子时计的优选实施例的分解立体图；
-图2为图1的时计沿横向截面2-2的视图；
-图3为安装在图1的时计上的第一电子模块的分解立体图；
-图4为沿横向截面4-4的视图，其局部示出第一电子模块和背后照明发光二极管；
-图5为分解立体图，其示出图1时计的倒置后的表壳，第一电子模块已插入，而本发明的隔板尚未安装；
-图6为类似于图5的立体图，其示出隔板已安装、为时计供电的电池尚未安装的表壳；
-图7为类似于图5的分解立体图，其示出电池已安装、承载有第二电子模块的盖尚未安装的表壳；
-图8为示出图1的时计及其电子模块的流程图。
具体实施方式
在以下说明中，在非限制性的意义上使用一正交坐标(其中，V、L、T分别表示垂直V、纵向L和横向T方向)。类似或相同的部件用相同的标号表示。
图1-8示出手表形式的按照本发明的教导制造的电子时计10的各构成元件。
时计10包括一表壳12，该表壳容纳有互相电连接并用一电池18供电的第一电子模块14和第二电子模块16。电子模块14、16沿一垂直轴向A1叠置。
在以下的说明中，在非限制性的意义上使用沿垂直轴向A1的轴向取向。
表壳12由一总体为圆形的中间部件20构成，该中间部件在其顶部由一置于一显示装置24上方的保护性表面玻璃22封闭，在其底部由一附加在表壳12上的盖26封闭。
基本上在水平面中延伸的中间部件20在其纵向端边缘中包括用于连接表带或表链(未示出)的角部28、30，并且在其横向端边缘中包括用于手动控制时计10的按钮31。
按照本发明的教导，表壳12包括一附加的隔板或壁32，该隔板固定在中间部件20上，并且在表壳12的顶部中限定一容纳第一电子模块14的顶部隔室34，在表壳12的底部中限定一容纳第二电子模块16的底部隔室36。
电池18在隔板32与第二电子模块16之间的底部隔室36中设置在一位于隔板32的底面40中的互补外壳38中。优选地，特别如图5-7所示，外壳38与隔板32制成一体，在这里为一包括轴向切口的轴向裙部41，所述轴向切口便于轴向裙部41径向向外变形，以便可以把电池18插入外壳38中。在插入电池18后，将一固定圈42装配在轴向裙部41的轴向外壁上，从而将电池18保持在其外壳38中。外壳38的底部43包括孔口45，该孔口使得可以到达第一电子模块14的测试和/或编程区。
图3更详细地示出第一电子模块14的优选实施例。
第一电子模块14由一显示装置24与第一印刷电路板44装配而成，一组件间隔件46轴向插入在显示装置24与第一印刷电路板44之间。
间隔件46具有基本为矩形框的形状，该矩形框以互补方式接纳在表壳12的顶部隔室34中并且固定在中间部件20上。间隔件46在其顶部包括用于将显示装置24弹性地装配到间隔件46上的弹性钩48，在其底部包括销子50，该销子接纳于第一印刷电路板44的互补孔52中，从而保持第一印刷电路板44沿轴向紧靠在间隔件46的底面上。
显示装置24优选地由一设置在一背后照明装置56上方的总体为矩形的液晶单元54构成。背后照明装置56从上到下包括一漫射滤光片58、一波导60、一反射滤光片62和一发光二极管64，该发光二极管安装在第一印刷电路板44的顶面66上以便在波导60内发射光束。
按照图3和4所示的有利实施例，发光二极管64设置在第一印刷电路板44的一角落中，使得该二极管位于间隔件46的一对应角落中。在该角落中，间隔件46具有限定一凹部67的基本垂直的壁。凹部67向下开口以容许发光二极管64插入，并且该凹部与波导64的光线进入面69相对地向上开口，以使光线可以穿过波导60。
该凹部67构成一防止发光二极管64发射到波导60外部的光线在中间部件20内传播的屏蔽物。这在中间部件20用半透明材料制成时特别有用。
第一印刷电路板44包括经由一柔性连接器72与液晶单元54电连接的时钟电路68和显示控制电路70。时钟电路68包括一时基，用于计算普通的时间如当前时刻、日期等。
一公连接器74固定安装在第一印刷电路板44的底面76上，以使得第一电子模块14可以通过一互补的母连接器78与第二电子模块16电连接。第二电子模块16与第一电子模块14和电池18的所有电连接都通过该母连接器78。
第一印刷电路板44的底面76包括电接触短柱79，该短柱设置成与隔板32的相关联的孔口45相对并且构成第一电子模块14的测试和/或编程区。这些短柱79例如容许借助于电子测试工具(未示出)对时钟电路68和显示控制电路70的操作进行测试。
第二电子模块16由第二印刷电路板80构成，第二印刷电路板包括用于计时功能的辅助功能的电子器件。
按照附图所示的示例性实施例，这些辅助功能包括与测量手表佩戴者的脉搏有关的功能。因此，第二印刷电路板80包括一脉搏测量单元82和一脉搏测量处理单元84，该脉搏测量处理单元84把要显示的数据、特别是佩戴者的脉搏值传送给显示控制电路70。
当然，按照本发明的变型(未示出)，辅助功能可包括脉搏测量之外的功能，例如高度计、指南针、卫星定位、电话功能等。
有利地，第二印刷电路板80固定在盖26的内表面86上。因此盖26包括多个销子88，该销子与盖26制成一体，并且垂直地穿过设置于第二印刷电路板80的相关联的孔90。通过各个销子88的自由端的变形保持第二印刷电路板80垂直地紧靠在盖26上。
母连接器78固定安装在第二印刷电路板80的顶面上并且垂直地向上延伸。
按照本发明的优选实施例，盖26固定在隔板32的底面40上，使得隔板32轴向夹持在中间部件20与盖26之间。盖26借助于四个螺钉90固定，该螺钉垂直地穿过隔板32后旋入中间部件20的螺纹孔93中。
隔板32在一水平面中在中间部件20的角部28、30之间的大致整个表面上延伸，从而隔板32覆盖第一印刷电路板的整个底面76。
隔板32包括一与公连接器74相对的通孔92，该通孔使得公连接器74能够经隔板32配合进母连接器78中。有利地，公连接器74的自由端94在垂直方向基本与通孔92的边缘96齐平，从而在拆除盖26和第二电子模块16时确保公连接器74受到适当的保护。
有利地，借助于两个金属接线片98实现第一电子模块14到电池18的电连接，该接线片设置在第一隔室34中、位于第一印刷电路板44与隔板32的顶面100之间，并且部分地在电池外壳38的底部43延伸。按钮31设有金属接触片102，该接触片102设置在第一隔室34中、位于第一印刷电路板44的外周边缘104与中间部件20的轴向内壁106之间。
应该指出，所有小的独立电连接件如接线片98和接触片102都设置在顶部隔室34中。从而第二电子模块16的电连接由于其所有电连接都通过母连接器78而简化。此外，当拆除盖26——例如更换电池18——时，各部件不会掉落，接线片98和接触片102也不会错位。
本发明的时计10的电子模块14和16特别在更换电池18时受到良好的机械和电保护。
下面说明本发明的时计10的装配方法。
通过把显示装置24、背后照明装置56和第一印刷电路板44安装在间隔件46上来预先装配第一电子模块14，然后把第一电子模块轴向插入中间部件20中。此时表壳12处于图5所示的构型。
然后把接线片98和接触片102布置在其紧靠第一印刷电路板44的各自位置上。
然后，把隔板32轴向安装到中间部件20的底面上并且例如通过粘接固定。隔板32例如借助于与隔板32制成一体的对中销子108在水平面中相对于中间部件20对中。
如图7所示，把电池18插入其外壳38中并且用固定圈42保持在合适位置。
在把第二电子模块16固定在盖26上之后，用螺钉91把盖固定在隔板32上。
优选地，把第二电子模块16固定在盖26上的步骤包括一定位步骤，在该定位步骤中把盖26的销子88轴向插入第二印刷电路板80的对应孔90中。孔90的大小设计成在每个销子88与对应孔90的内缘之间有一径向间隙，使得第二印刷电路板80可在水平面中稍微活动，从而便于第二印刷电路板80相对于固定的第一印刷电路板44对中。然后通过配合进母连接器78中的公连接器74确定第二印刷电路板80相对于第一印刷电路板44的最后对中。
在该定位步骤之后，通过加热使各个销子88的自由端发生变形，从而通过热焊接把第二印刷电路板80固定在盖26上。在热焊接结束时，将各个销子88的自由端弄平并形成直径比相关联的孔90的直径大的圆盘。

Claims (14)

1.一种电子时计(10)，该电子时计包括一表壳(12)，该表壳至少容纳有互相电连接并由一电池(18)供电的第一电子模块(14)和第二电子模块(16)，其中，该表壳(12)由一中间部件(20)构成，该中间部件在其顶部由一置于一显示装置(24)上方的保护性表面玻璃(22)封闭，在其底部由一附加到表壳(12)上的盖(26)封闭，其特征在于，该表壳(12)包括一附加的隔板(32)，该隔板固定在中间部件(20)上，并且在表壳(12)的顶部中限定一容纳第一电子模块(14)的顶部隔室(34)，在表壳(12)的底部中限定一容纳第二电子模块(16)的底部隔室(36)；电池(18)设置在位于隔板(32)的底面(40)中的一互补外壳中。
2.按上述权利要求所述的时计(10)，其特征在于，第二电子模块(16)固定在盖(26)的内表面(86)上。
3.按上述权利要求所述的时计(10)，其特征在于，第二电子模块(16)由承载有电子器件的印刷电路板(80)构成；盖(26)包括多个销子(88)，该销子与盖(26)制成一体，并且垂直地穿过设置于印刷电路板(80)中的相关联的孔(90)；通过各个销子(88)的自由端的变形将印刷电路板(80)垂直固定在盖(26)上。
4.按上述任一权利要求所述的时计(10)，其特征在于，第一电子模块(14)固定在中间部件(20)上。
5.按上述任一权利要求所述的时计(10)，其特征在于，第一电子模块(14)包括一向下延伸穿过隔板(32)的相关联的通孔(92)的公连接器(74)；第二电子模块(16)包括一向上延伸以用于两个电子模块(14，16)的电连接的互补母连接器(78)。
6.按上述权利要求所述的时计(10)，其特征在于，第一电子模块(14)包括一印刷电路板(44)；公连接器(74)固定连接在该印刷电路板(44)的底面(76)上。
7.按上述任一权利要求所述的时计(10)，其特征在于，第一电子模块(14)包括显示装置(24)、一时钟电路(68)和一显示控制电路(70)；第二电子模块(16)用于计时功能的辅助功能如脉搏测量功能。
8.按权利要求6和7的组合所述的时计(10)，其特征在于，时钟电路(68)和显示控制电路(70)设置在印刷电路板(44)上；显示装置(24)和印刷电路板(44)固定在一插入在显示装置(24)与印刷电路板(44)之间的间隔件(46)上以形成第一电子模块(14)；间隔件(46)固定在中间部件(20)上。
9.按上述权利要求所述的时计(10)，其特征在于，显示装置(24)通过弹性的公母接头可拆卸地固定在间隔件(46)上。
10.按上述任一权利要求所述的时计(10)，其特征在于，电池(18)的外壳(38)的底部(43)包括孔口(45)，该孔口使得可以到达第一电子模块(14)的测试和/或编程区(79)。
11.按上述任一权利要求所述的时计(10)，其特征在于，隔板(32)在一与盖(26)的总平面平行的平面中在中间部件(20)的整个表面上延伸。
12.按上述权利要求所述的时计(10)，其特征在于，盖(26)固定在隔板(32)上，隔板(32)插入在中间部件(20)与盖(26)之间。
13.一种按上述任一权利要求所述的时计(10)的装配方法，其特征在于，该装配方法包括下列相继步骤：
-把第一电子模块(14)插入中间部件(20)，
-把隔板(32)固定到中间部件(20)上，
-把电池(18)安装在设置于隔板(32)的底面(40)上的外壳(38)中，
-把承载有第二电子模块(16)的盖(26)固定在表壳(12)上。
14.结合权利要求3按上述权利要求所述的装配方法，其特征在于，该装配方法包括把第二电子模块(16)固定在盖(26)上的步骤，该步骤包括下列相继步骤：
-把第二电子模块(16)的印刷电路板(80)安置在盖(26)的销子(88)上，
-对销子(88)的自由端进行热焊接，以便生成保持印刷电路板(80)紧靠盖(26)的内表面(86)的局部变形。
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