CN112782959B - 带有太阳能电池的电子手表 - Google Patents

Abstract

如本发明所述的钟表机芯（1）包括光伏电池（2），该光伏电池优选地通过粘合剂粘结附接到支撑板（4）的上表面。在电池的另一侧上，在其下表面上，支撑板设置有多个螺母（6）。借助于螺母将包括平坦表面的电气模块（14）附接到支撑板。模块（14）设置有若干开口（23），其位置和尺寸对应于螺母（6）的位置和尺寸，使得螺母穿过开口，从而允许将模块（14）的平坦表面放置成与支撑板（4）接触。模块通过拧入螺母（6）的螺钉（33）固定到支撑板。经由螺母（6）的连接将光伏电池固定到电气模块并确保抗冲击性，而无需侧向支撑件。

Description

带有太阳能电池的电子手表

技术领域

本发明涉及一种带有光伏电池的电子手表。

背景技术

具有光伏电池的电子手表是众所周知的。该电池安装在手表玻璃下方，使得在佩戴手表时，电池可以捕获光伏能量。太阳能被转换成电能，以为电气和电子手表部件（诸如用于移动指针的马达和/或可充电电池）提供能量。

某些类型的高档手表中使用的光伏电池由通常由玻璃制成的易碎基板组成，该基板承载半导体材料层。基板必须承受组装过程中以及手表寿命周期内产生的应力。抗冲击性特别重要。

日本专利号JPH11118952和JP427580公开了手表，其中光伏电池通过环形侧向支撑件保持与手表的马达模块接触。由于侧向支撑件限于电池的外围，因此在冲击期间电池和马达模块分离的风险仍然很大。此外，侧向支撑件是使手表的构造复杂化并且可能难以拆卸的部件。日本专利号JPH08166469描述了在金属基板上制造光伏电池层，以制造具有集成在表盘中的电池的表盘。然而，该解决方案仍然需要侧向固定表盘的装置。而且，该解决方案不适合在钟表机芯组装过程中将预制光伏电池集成的最常见情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有光伏电池的电子手表，该电子手表不具有上述缺点。该目的通过根据所附权利要求的钟表机芯以及手表来实现。

根据本发明的钟表机芯包括光伏电池，该光伏电池例如通过粘合剂粘结固定到支撑板的上表面。在电池的另一侧，在其下表面上，支撑板设置有多个螺母。借助于螺母将具有平坦表面的电气模块附接到支撑板。该模块设置有若干开口，所述若干开口的位置和尺寸对应于螺母的位置和尺寸，以使得螺母穿过开口，允许模块的平坦表面放置成与支撑板接触。通过拧入螺母的螺钉将模块固定到支撑板。经由螺母的连接将光伏电池固定到电气模块并确保了抗冲击性，而无需侧向支撑件。连接易于组装和拆卸。优选地，多个螺母靠近支撑板的中心定位，从而防止模块和电池分离，这进一步增加了组件在受到冲击时的抵抗力。

参考附图，通过非限制性示例给出的优选实施例的以下描述中，本发明的其他特征和优点将变得明显。

附图说明

图1表示根据本发明的一个实施例的具有光伏电池的电子手表的钟表机芯。

图2a至图2k表示组装根据本发明的一个实施例的机芯和手表的方法的各个步骤。

具体实施方式

图1中所示的机芯1包括光伏电池2，该光伏电池2安装在待组装的手表的指针3下方，并固定到刚性支撑板4的上表面。机芯1还包括数字屏幕5。图2a表示根据该特定实施例的支撑板4。根据本发明，该板设置有多个螺母6，所述多个螺母6固定到板4的下表面，即与光伏电池2将要固定到的表面相对的表面。螺母优选是圆柱形螺母。螺母6可通过焊接或粘合剂粘结固定到板4，这取决于板4的材料。该材料可以是金属材料。图2a中所示的特定板4设置有用于数字屏幕的窗口7，设置有用于使旋转指针轴通过的中心孔8，并且设置有若干开口和凹口。圆形凹口10将用作表壳中部中的机芯的安装点（见下文），并且开口11将容纳马达模块的螺钉头部（同样见下文）。矩形凹口12将用作电连接条的通道和/或用作在表壳中部中的机芯的对准标记。

图2b示出了在组装到刚性板4之前的光伏电池2。该电池包括玻璃基板，该玻璃基板具有由半导体材料（未示出）制成的薄层（薄膜）。通过导电粘合剂、例如通过柔性电连接件25将基板粘结到包括连接器13的FPC（柔性印刷电路）。在本文中，整个基板和FPC被认为是光伏电池2。电池2具有用于旋转指针轴穿过的中心孔15以及用于数字屏幕的窗口16。

如图2c中所示，电池2优选地通过层压在板4上的双面粘合剂层粘结到支撑板4的上表面。电池2在板4上居中，使得中心开口8和15以及窗口7和16相对于彼此对准。具有连接器13的柔性连接件25位于板4的外围上设置的矩形凹口12之一的高度处。

图2d表示将数字屏幕5安装在由窗口7和16形成的开口中。屏幕5可以制成为已知电子部件的组件，诸如MIP（像素内存）层和背光层，其设置有连接器17。

图2e表示图1的机芯的马达模块14的组件。提供了第二刚性支撑板18，其具有与光伏电池支撑板4相同的周长。与支撑板4类似，第二板18可以是金属板。设置有用于指针3的旋转轴20的电气马达19通过螺钉21在中心处附接到第二支撑板18，其中印刷电路板（PCB）22的第一部分22a安装在马达19与第二板18之间。PCB 22包括第二部分22b，该第二部分可以折叠到安装在马达19和第二板18之间的第一部分22a上方。第二板18和PCB的第一部分22a设置有彼此对准的开口23（当组装模块时，开口23形成单个开口），其分别对应于第一支撑板4的螺母6，使得第二板18的平坦表面定位成与其上安装有螺母6的第一支撑板4的下表面接触。换句话说，开口23定位成和尺寸被设计成使得螺母6穿过这些开口23，使得两个板4和18可以背对背地定位，参见图2f。螺钉21的头部将被容纳在设置于支撑板4中的开口11的内部。当两个板4和18组装在一起时，第二板18包括与电池2中和第一支撑板4中的中心孔8和15对准的中心孔24。彼此对准的中心孔允许进入组件的上侧上的马达19的旋转轴20。

屏幕5的连接器17插入到设置在PCB 22的第一部分22a中的插口中。然后，将间隔件30放置在PCB的所述第一部分22a上（图2b）。间隔件30除了尺寸设计成容纳马达19的腔体32之外，还设置有用于螺母6通过的开口31，使得间隔件30可以被安装成与PCB的第一部分22a接触。然后通过拧入螺母6的螺钉33将间隔件30和马达模块14固定到支撑板4。现在将PCB的折叠部分22b折叠以覆盖间隔件30，并通过螺钉34固定（图2h）。光伏电池的连接器13插入PCB 22的插口中。一旦安装了指针3，就完成了图1中所示的机芯1的组装。

然后将该机芯安装在手表的表壳中部35中（参见图2i和2j）。表壳中部35包括连接到连接器37的表冠36，该连接器37将插入到PCB 22的插口中。两个板4和18的组件通过螺钉38和凸缘39附接到表壳中部35，其中螺钉38在板4和18的外围处拧入圆形凹口10中。通过安装分度环40和表圈41完成手表的组装（图2k）。

本发明不限于附图中所示的实施例。例如，本发明还涵盖了未设置有数字屏幕5的实施例。光伏电池2、马达19、PCB 22和表壳中部34可以根据现有技术中已知的若干实施例中的任何一个来制造。马达模块仅仅是可以在根据本发明的手表中使用的电气模块的示例。根据本发明的可以用于数字手表（没有指针）的其它模块不具有马达，而仅具有微电子部件。为了能够在本发明中使用，电气模块14仅需要具有平坦表面，以抵靠支撑板4的下表面安装。根据附图的实施例，“平坦表面”是与马达19所附接到的表面相对的板18的表面。此外，并且通常，电气模块必须设置有允许螺母6通过的开口。在附图的实施例的情况下，开口23穿过第二板18和PCB 22的第一部分。

在根据本发明的任何实施例中，螺母6允许钟表机芯组装到光伏电池，而无需侧向支撑件。通过松开螺钉33易于拆卸组件。根据优选实施例，并且在附图中所示实施例中也是如此，螺母6以特定方式定位在支撑板4的表面上。当将马达模块14组装到支撑板4时，第一组螺母位于板4的外围近侧，并且第二组位于板上更靠近中心位置，在马达19的近侧。中心螺母将改善包括支撑板4和马达模块14的组件的安全性，并防止这些部件在受到冲击时分离。这也减少了指针松动的风险，使得可以在电池中加工出尽可能靠近时针管直径的中心孔，以优化表盘的美观性。

Claims (9)

1.一种电子手表机芯（1），包括光伏电池（2）和电气模块（14），所述模块包括平坦表面，其特征在于：

-所述机芯还包括第一刚性支撑板（4），

-所述光伏电池（2）固定到所述第一刚性支撑板（4）的上表面，

-所述第一刚性支撑板（4）设置有安装在其下表面上的多个螺母（6），

-所述电气模块（14）的所述平坦表面被安装成与所述第一刚性支撑板（4）的所述下表面接触，所述电气模块设置有多个开口（23），所述多个开口的位置和尺寸对应于所述螺母（6）的位置和尺寸，使得所述螺母（6）穿过所述开口（23），

-所述电气模块（14）和所述第一刚性支撑板（4）通过拧入所述螺母（6）的多个螺钉（33）彼此固定，其中所述电气模块（14）包括设置有所述开口（23）的第二支撑板（18），并且其中所述电气模块（14）的所述平坦表面是所述第二支撑板（18）的表面之一，所述第二支撑板（18）相对于所述第一刚性支撑板（4）背对背地定位。

2.如权利要求1所述的电子手表机芯，其中第一组螺母（6）定位在所述第一刚性支撑板（4）的外围近侧，并且第二组螺母相对于所述外围比所述第一组定位在更中心的位置。

3.如权利要求1所述的电子手表机芯，其中所述第一刚性支撑板（4）和第二支撑板（18）具有相同的周长。

4.如权利要求1所述的电子手表机芯，包括间隔件（30），所述间隔件（30）定位在与所述光伏电池（2）相对的一侧上在所述第二支撑板（18）上，并且还设置有开口（31），所述开口（31）允许所述螺母（6）穿过，从而使得所述间隔件（30）和所述第一刚性支撑板（4）和第二支撑板（18）通过拧入所述螺母（6）的所述螺钉（33）彼此固定。

5.如权利要求1所述的电子手表机芯，包括指针（3），并且其中所述电气模块（14）包括安装在所述第一刚性支撑板（4）的另一侧上的所述第二支撑板（18）上的电动马达（19），所述马达包括旋转指针轴（20），可通过彼此对准的中心孔（8、15、24）接近所述指针轴，所述孔分别设置在所述光伏电池（2）中和所述第一刚性支撑板（4）和第二支撑板（18）中。

6.如权利要求5所述的电子手表机芯，包括间隔件（30），所述间隔件（30）设置有可以容纳所述马达（19）的腔体（32）。

7.如权利要求1或2所述的电子手表机芯，包括数字屏幕（5），并且其中所述第一刚性支撑板（4）设置有适于所述屏幕（5）的尺寸的窗口（7）。

8.如权利要求1或2中的任一项所述的电子手表机芯，其中所述光伏电池（2）包括由玻璃或另一种易碎材料制成的基板。

9.一种电子手表，包括表壳中部（35），其中安装有如前述权利要求中的任一项所述的电子手表机芯（1）。

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