CN1421752A - 可佩戴在手腕上的小型电子物体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可通过腕带佩戴在使用者手腕上的便携式物体如时计(18)，该便携式物体通过至少一个可用感应充电装置再充电的可再充电蓄电池来提供电能，这些感应充电装置包括初级绕组(56)和次级绕组(2)，所述便携式物体的特征在于，所述次级绕组(2)容纳在腕带的一条带(16，26)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够佩戴在使用者手腕上的电子物体，如时计。
背景技术
当前市场上存在着各种多功能的时计，其可允许佩戴者不仅能获得各种与时间有关的信息，而且能接收且必要时能发送例如与道路交通状况、市场价格或天气预报有关的无线电广播信息。
除了能实现大量的功能之外，上述类型的手表还具有在大多数情况下能量消耗非常高的特性。这就是它们通常不是通过能量存储容量有限的一次性电池而是通过可用为此提供的充电器来定期充电的蓄电池来提供能量的原因。
蓄电池可通过设在表壳上的欧姆接触来充电，所述多功能表通过欧姆接触与其充电器相连。然而，这种欧姆接触的缺点是众所周知的。它们对所安装到的手表的密封的损害尤其严重，会使水、灰尘和湿气容易进入手表中。
为了克服这些缺点，已经采用了通过感应对蓄电池充电的技术。在这种情况下，充电器包括组成充电变压器的初级线圈的绕组，而变压器的次级绕组放置在手表内部的充电电路或可再充电的蓄电池中。
感应充电技术能够有利地允许对手表的蓄电池充电而无须任何接触和无须任何引线。因此，允许省去通常用于将所述蓄电池与外部充电器相连的欧姆接触。然而，这种技术要求表壳最好由塑料材料制成。实际上，金属材料制成的表壳会降低在充电变压器的初级和次级绕组之间的电磁耦合的效率。为了保持与在塑料材料制成的表壳中所观察到的相同充电效率，在金属表壳的情况下就不得不提高充电电流的频率，这就要冒违反规定了受电磁场影响的人群的标准的风险。因此，对用于制造可通过感应再充电的手表的材料的选择就受到了限制，这为手表制造商带来了严重的障碍，在适应款式变化和客户要求方面这些制造商将遇到很多困难。
发明内容
本发明的目的是克服上述缺点及其它缺点，这是通过提出一种电子物体如手表来实现的，其蓄电池可以简单的方式通过感应再充电，同时保证这种蓄电池的最佳充电效果。
因此，本发明涉及一种可通过腕带而佩戴在使用者手腕上的便携式物体如手表，这种便携式物体通过至少一个能由感应充电装置再充电的可再充电的蓄电池来提供电能，这些感应充电装置包括初级绕组和次级绕组，所述便携式物体的特征在于，次级绕组容纳于腕带中。
由于具有这些特征，本发明提供了一种便携式物体尤其是手表，其外壳可由任何一种材料制成，从而给手表制造商留出了充分的自由度以适应款式的变化或满足来自客户的特定要求。而且，虽然手表尤其是可由金属材料制成，但是本发明保留了与通过感应对蓄电池充电有关的所有优点，即不需要任何接触和引线，这就使得表壳不需要连接器，从而更容易保证表壳的密封。
根据本发明的一个补充特征，形成次级绕组的导电通路设在绝缘基底的至少一个、最好是两个表面上。
实际上，可具有众多数量的导电通路来形成次级绕组的事实可有利地允许降低蓄电池的充电电流频率，这就防止了违反与目前生效的标准所制定的关于受电磁辐射影响的人群的极限值的风险。
根据本发明的第一实施例，设置有次级绕组的绝缘基底通过模制在表带的厚度中而嵌入，表带可由柔性材料例如塑料或合成橡胶制成。
根据第二实施例，设置有次级绕组的绝缘基底引入到鞘套形的表带中。
如本专利申请的序言部分所述，根据本发明的便携式物体尤其适用于接收无线电广播类型的信息。因此，它必须安装接收天线。次级绕组和天线都可有利地设置在同一绝缘基底上，这样就简化了制造方法并因此显著地节省了时间和金钱。
附图说明
通过下面对本发明的便携式物体的实施例的详细介绍并参考附图，可以更清楚地了解本发明的其他特征和优点，此示例只是作为非限制性的说明而给出的，在附图中：
图1是设置有次级绕组的绝缘基底的概略性顶视图；
图2是围绕带有次级绕组的绝缘基底而重叠模制(overmould)的一条表带的纵剖视图；
图3是一条鞘套形表带位于次级绕组插入其中的内部腔中的纵剖视图；
图4是图3中圆圈所包围的区域的放大视图；
图5是设置有次级绕组和用于接收无线电广播信息的天线的绝缘基底的顶视图；和
图6是充电器的示意性透视图。
具体实施方式
本发明来自这样一个概略性创意，即，将感应充电装置的次级绕组设置在便携式物体的外壳以外的不同位置上，所述便携式物体通过能用充电装置再充电的蓄电池来提供能量。通过这样做，就充分利用了与特别是避免了使用对外壳的密封不利的欧姆接触的感应充电有关的优点，同时避免了感应充电的仅有的一个问题，即可用于制造外壳的材料选择的局限性。
本发明将参考手表型的时计来进行介绍。不待言，本发明并不限于这样一个实施例，而且本发明可应用于任意类型的能通过腕带佩戴在使用者手腕上的小型电子物体。
图1是设置有次级绕组的绝缘基底的顶视图。该基底整体上以标号1来表示，具有由例如Kapton或任何其它具有所需柔性的绝缘材料制成的柔性带的形式。次级绕组2设在绝缘基底1的至少一个、最好是两个表面上。实际上，形成次级绕组2的匝4的数量越高，感应充电电流的频率就越低，这就避免了违反与受电磁辐射影响的公众有关的当前标准。
从图1中可以看出，次级绕组2具有大致矩形形状的由其外部匝4所形成的外周边。其它匝6和8以相对于外部匝4为同心的方式设置。同样具有矩形形状的匝6和8的尺寸逐渐减小。
次级绕组2的匝4到8通过任何适当的技术如光刻法沉积在绝缘基底1上。在这种情况下，首先将导电材料如铜的薄膜粘结在基底表面上。该导电材料膜随后被涂上一层光致抗蚀剂，其暴露在穿过掩膜中的孔的光束中，从而复制出次级绕组2的所需形状。在光致抗蚀剂被显影之后，未被光致抗蚀剂覆盖的铜膜区域随后被化学刻蚀。最后除去残留的光致抗蚀剂。
设在绝缘基底1的顶面上的匝4到8和设在所述基底1的底面上的匝(未示出)传统上通过位于内匝8的自由端处的接触块10之下的通路或通孔(也未示出)相互连接在一起。
为方便起见，次级绕组2的两个端部12和14都设置在绝缘基底1的同一顶面上，第一端部12与所述次级绕组2的外部匝4相连，而第二端部14通过穿过所述基底的厚度并被金属化以便能导电的通孔而与设在所述基底1的底面上的匝相连接。
根据如图2所示的本发明的第一实施例，基底1和设在其表面上的次级绕组2的各匝通过足够柔性和坚固的塑料材料或合成橡胶进行重叠模制，以便形成手表表带中的一条带16。从图2中可看出，次级绕组2的两个端部12和14实际上都在手表18的表带16的整个长度上延伸，并通过孔22穿入到所述手表18的外壳20中。在手表18的外壳20内，次级绕组2的两个端部12和14最好通过螺钉固定在印制电路板24上。实际上，应当考虑到手表18的表带会磨损并且必须更换的情况。在这种情况下，只需将嵌入新表带中的次级绕组的端部拧到印制电路板上，就可以容易用新表带来更换磨损的表带。
由于穿过手表18的外壳20的次级绕组端部的不可渗透的通道并未形成本专利申请的主题，因此在这里不进行介绍。对于这类问题可方便地参考以本申请人的名义公开的欧洲专利申请EP1033636。
可以设想，可用于安装绝缘基底1和形成于其表面上的导电结构的另一解决方法是只将后者插入鞘套形表带的内腔中。在这种情况下，次级绕组的端部可通过焊接或粘结而固定于包含在表壳内的印制电路板上，这是因为为了更换磨损的表带，只需将表带稍稍拉动以移开绝缘基底1。此第二解决方法通过图3而示出，在图中可看到，表18的表带26可由在其端部30弯曲的带28形成，例如对圩塑料表带来说，表带的纵向边缘可通过热焊接或粘结而相互固定在一起，或者对于皮革表带来说，表带的纵向边缘可通过缝制而相互固定在一起。这样折叠成两层的带28形成了内腔32，次级绕组2的两个端部12和14插入在其中。在这种情况下，由于在使用者希望更换表带时不必打开表18的外壳20以使端部12和14从印刷电路板24上脱离，因此次级绕组的所述端部12和14可通过特别是焊接而永久固定在所述印制电路板24上。弯曲而形成表带26的带28的两个部分通过杆34固定在表18的外壳20上。在次级绕组2的端部12和14上模制了密封垫片36。该垫片具有头部38，其直径比设在与所述垫片36相接合的外壳20内的孔40的直径略大。由合成橡胶材料制成的垫片36的头部38在穿过孔40时被压缩，并在一旦离开所述孔40时就回复其最初的形状，这样，借助于该垫片36在其另一端所具有的、距头部38的距离等于孔40的长度的凸缘42而使垫片36固定(见图4)。
根据本发明的手表18尤其适用于接收经无线电波广播的信息。因此，它必须包括有天线，从图5中可看出，天线设置在与次级绕组2相同的绝缘基底1上。由标号44表示的天线由例如为矩形形状的数个同心匝46所形成，并包括两个端部48和50。天线44的这些端部48和50可独立于次级绕组2的端部12和14，或与其耦合。在后一种情况下，由天线和次级绕组发送的电信号采用电容性去耦装置在表18的外壳20中去耦。
图6是用于对表18的蓄电池再充电的充电器的示意图。整体上由标号52表示的该充电器主要由初级绕组56缠绕在其周围的铁氧体磁心54形成。为了对表18的蓄电池再充电，只需将在其厚度上密封了次级绕组2的表带16或26放置在由磁心54所形成的气隙58内。
不待言，本发明并不限于以上所介绍的实施例，在不脱离本发明范围的前提下，可设想对本发明进行各种简单的修改和变动。
Claims (10)
1.一种可通过腕带佩戴在使用者手腕上的便携式物体如时计(18)，所述便携式物体通过至少一个可用感应充电装置再充电的可再充电蓄电池来提供电能，这些所述感应充电装置包括初级绕组(56)和次级绕组(2)，所述便携式物体的特征在于，所述次级绕组(2)容纳在所述腕带的一条带(16，26)中。
2.根据权利要求1所述的便携式物体，其特征在于，在绝缘基底(1)的至少一个表面上设置了形成所述次级绕组(2)的导电匝(4，6，8)。
3.根据权利要求2所述的便携式物体，其特征在于，所述次级绕组(2)通过其矩形形状的外部匝(4)而形成，其它所述匝(6，8)相对于所述外部匝(4)同心地设置，它们的尺寸逐渐减小。
4.根据权利要求2或3所述的便携式物体，其特征在于，设置有所述次级绕组(2)的所述绝缘基底(1)嵌入在由柔性材料制成的所述腕带的一条带(16)的厚度中。
5.根据权利要求2或3所述的便携式物体，其特征在于，设置有所述次级绕组(2)的所述绝缘基底(1)插入鞘套形表带的一条带(26)中。
6.根据权利要求5所述的便携式物体，其特征在于，在所述次级绕组(2)的两个自由端(12，14)上模制了密封垫片(36)，所述密封垫片具有直径比设在所述便携式物体的外壳(20)中的孔(40)的直径更大的头部(38)，以及可使所述密封垫片轴向固定的凸缘(42)。
7.根据权利要求4到6中任一项所述的便携式物体，其特征在于，所述次级绕组(2)包括两个自由端(12，14)，其拧入、粘结或焊接在封装于所述便携式物体的外壳(20)中的印制电路板(24)上。
8.根据权利要求2到7中任一项所述的便携式物体，其特征在于，在与设置了所述次级绕组(2)相同的所述绝缘基底(1)上设置了天线(44)。
9.根据权利要求8所述的便携式物体，其特征在于，所述次级绕组(2)和天线(44)相耦合，在所述便携式物体中设有电容性去耦合装置，以便分别对通过所述次级绕组(2)和所述天线(44)发送的电信号进行去耦。
10.根据权利要求2到10中任一项所述的便携式物体，其特征在于，所述次级绕组(2)通过在所述绝缘基底(1)的表面进行光刻法而构成。
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