DE60217660T2

DE60217660T2 - Uhrwerk mit Antenne

Info

Publication number: DE60217660T2
Application number: DE60217660T
Authority: DE
Inventors: Qin Xu; Christian Piguet
Original assignee: Centre Suisse dElectronique et Microtechnique SA CSEM
Current assignee: Centre Suisse dElectronique et Microtechnique SA CSEM
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2022-07-03
Also published as: JP2005531777A; EP1378805B1; US20050219955A1; CN1666159A; AU2003281381A1; DE60217660D1; EP1378805A1; WO2004006028A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Uhrmachereierzeugnis, insbesondere eine Armbanduhr, die mit einer Antenne ausgestattet ist, die es ermöglicht, Funksignale zu empfangen und gegebenenfalls zu senden.
Um dem Uhrenmarkt Uhrmachereierzeugnisse, insbesondere Armbanduhren, mit immer ausgereifterer Hochtechnologie bieten zu können, wird die Antenne, die es ermöglicht, mit der Umgebung zu kommunizieren, ein unverzichtbarer Bestandteil der Uhr. Ausgestaltungen solcher Antennen sind in der Vergangenheit in großer Anzahl vorgeschlagen worden. Gemeinsam haben sie im Allgemeinen ihre Anordnung im Inneren der Wandung der Uhr, zum Beispiel unter dem Glas oder in einer vorgeformten seitlichen Aufnahme, die sich außerhalb des Umfangs des Zifferblatts befindet. Weitere Ausgestaltungen umfassen eine Antenne im Armband der Uhr. Alle Antennen müssen mit einem integrierten Schaltkreis verbunden sein, der die nötigen Schaltungen umfasst, um an diese das Sendesignal bereitzustellen und/oder um das Empfangssignal zu verarbeiten, das sie empfangen. Die Energie, die für den Betrieb notwendig ist, wird im Allgemeinen von der Batterie bereitgestellt, die gleichzeitig den Betrieb der Zeitmessschaltungen des Uhrmachereierzeugnisses sicherstellt.
Die Tatsache, dass die Antenne im Inneren des Gehäuses untergebracht ist, ermöglicht es, sie vor ungünstigen äußeren Einflüssen zu schützen und erleichtert die Verbindung mit dem integrierten Schaltkreis des Uhrmachereierzeugnisses. In diesem Fall jedoch benötigt die Antenne Platz im Inneren des Gehäuses und kann nur eine sehr geringe Größe aufweisen, wodurch der Aufbau des Uhrwerks komplexer wird. Außerdem wird es, um die für die Antenne benötigte Leistung sicherzustellen, erforderlich, das Gehäuse aus einem Material herzustellen, das keine Abschirmung für das magnetische und elektrische Feld der Antenne bildet.
Die in EP 0 844 685 empfohlene Lösung beseitigt die Nachteile, die mit dem Vorhandensein der Antenne im Inneren des Gehäuses der Uhr verbunden sind. In diesem Fall ist der Sende-/Empfangstransponder in seiner Gesamtheit vorzugsweise abnehmbar in einer eingesetzten Lünette auf der Wandung platziert, wobei er das Glas der Uhr umgibt. Somit weist die Lünette eine Struktur auf, die durch Einrasten auf dem Gehäuse befestigt werden kann und eine umlaufende Aufnahme bildet, in der der Transponder angeordnet ist. Diese Aufnahme ist durch einen ringförmigen Deckel aus Kunststoff verschlossen, der erforderlich ist, damit der Austausch der elektromagnetischen Energie mit der Antenne stattfinden kann.
Eine solche Struktur weist die Nachteile auf, dass sie sehr komplex und kostspielig ist, wobei die Lünette außerdem ein sehr eigentümliches Aussehen hat, das verhindert, dass die Uhr ein ausgewogenes Aussehen erhält, das mit einer Uhr der Mittel- oder der Spitzenklasse vereinbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen.
EP-A-0 741 433 beschreibt ein Uhrmachereierzeugnis, insbesondere eine Armbanduhr, die eine Wandung, ein Uhrwerk, das in der Wandung aufgenommen ist, eine Schaltung zum Senden/Empfangen, die mit diesem Uhrwerk verbunden ist, sowie eine Antenne umfasst, die das Bezugszeichen 80 in 13 trägt und die mit der Schaltung zum Senden/Empfangen verbunden ist. Die Antenne 80 ist mit der Schaltung zum Senden/Empfangen mittels eines Leiters verbunden, der die Wand der Wandung (siehe Bezugszeichen 133) über einen Teil ihrer Breite durchdringt.
Aufgabe der Erfindung ist eine Uhr, die die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
Dank dieser Merkmale weist die Antenne eine sehr einfache Struktur auf. Außerdem können die Form und das äußere Aussehen der Antenne so sein, dass die Ästhetik der Baugruppe der Uhr mit den Kriterien vereinbar ist, die gewöhnlich an Uhren der Mittel- und der Spitzenklasse angelegt werden.
Zusätzliche vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Uhr sind in den Unteransprüchen definiert.
Die Erfindung wird nun mit Hilfe mehrerer Ausführungsbeispiele veranschaulicht, die mit Bezug auf die im Anhang befindliche Zeichnung beschrieben werden, die nur beispielhaft gegeben ist und in der:
1 bis 3 in sehr vereinfachter Weise und durch vollständig diametrale beziehungsweise teilweise diametrale Schnitte ein erfindungsgemäß ausgeführtes Uhrmachereierzeugnis darstellen.
In 1 ist eine erste mögliche Ausführungsform eines Uhrmachereierzeugnisses dargestellt, insbesondere eine erfindungsgemäße Armbanduhr. Sie umfasst eine Wandung 1, die durch einen Boden 2 verschlossen und von einem Glas 3 überwölbt ist. In der Wandung 1 sind ein Uhrwerk 4 und eine Schaltung zum Senden und/oder Empfangen 5 aufgenommen, die auf einer oder mehreren Platinen 6 platziert sind. Das Uhrwerk 4 und die Schaltung 5 sind vom herkömmlichen Typ und sind nicht Teil der Erfindung, sodass sie hier nicht ausführlich beschrieben werden. Als Beispiel kann die Schaltung zum Senden und/oder Empfangen 5 von derjenigen gebildet werden, die in der europäischen Patentanmeldung 01 401 093.8 beschrieben ist, die nach dem Datum der Einreichung der vorliegenden Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer EP 1 253 488 veröffentlicht wurde. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine bestimmte Schaltung zum Senden und/oder Empfangen beschränkt, abgesehen davon, dass angemerkt werden kann, dass die erfindungsgemäß ausgeführte Antenne besonders angepasst ist, um bei einer Frequenz betrieben zu werden, die in einem Frequenzbereich von etwa 100 MHz liegt.
Ein Zifferblatt 7 ist unter dem Glas 3 angeordnet, wobei das Uhrwerk 4 Zeiger 8 antreibt, die hier verwendet werden, um Zeitinformationen anzuzeigen. Weitere an sich bekannte Arten der Anzeige sind jedoch möglich.
Erfindungsgemäß umfasst das Uhrmachereierzeugnis auch eine Antenne 9, die durch eine ringförmige feste Masse in einem Stück 10 gebildet ist, die elektrisch leitend ist und im vorliegenden Beispiel einen dreieckigen Querschnitt aufweist. Diese Masse 10 kann sich über einen umlaufenden Teil des Uhrmachereierzeugnisses erstrecken oder als Abwandlung und vorzugsweise aus einem geschlossenen Ring in einem Stück bestehen, der sich über den gesamten Umfang des Uhrmachereierzeugnisses erstreckt. Sie ist aus einem elektrisch gut leitenden Material hergestellt, wie bestimmten Edelstählen oder Goldlegierungen oder auch aus einem zusammengepressten Verbundstoff, wie Zirconium (ZrO₂) zum Beispiel, der mit elektrisch leitenden Partikeln geladen ist. Wie in der vorliegenden Ausführungsform bildet die feste Masse 10 die Lünette des Uhrmachereierzeugnisses wie auch gleichzeitig ihre Antenne, ihre Form und die Beschaffenheit des Materials, aus der sie besteht, müssen mit den üblichen ästhetischen Anforderungen der Uhrmacherei vereinbar sein. Um die Widerstandseigenschaft der Masse 10 gegenüber äußeren Einflüssen und insbesondere der Abnutzung durch Abrieb zu verbessern, ist sie vorzugsweise äußerlich mit einer Schicht aus einem Material großer Härte beschichtet, wie Rhodium oder Diamant.
Im Beispiel von 1 wird angenommen, dass die Wandung 1 aus einem Metall hergestellt ist. Aufgrund dessen ist die Antenne 9 auf der Wandung mittels eines Isolierkörpers befestigt. Dieser umfasst eine Isolierscheibe 12, die auf der ringförmigen oberen Fläche 13 der Wandung platziert ist, und eine Isoliermuffe 14, die im rechten Winkel zu der Scheibe 12 gegen die ringförmige innere Fläche 15 der festen Masse 10 platziert ist. Das Glas 3 ist durch Einpressen ins Innere dieser Muffe 14 eingetrieben, um eine vollkommene Dichtigkeit der Baugruppe sicherzustellen. In der Zeichnung ist die Dicke des Isolierkörpers zur besseren Verdeutlichung übertrieben worden. Um eine Vorstellung zu geben, es kann eine Dicke zwischen 1 und 2 mm ausreichen.
Die Wandung 1 umfasst eine Durchbohrung im rechten Winkel 16, die einerseits seitlich im Inneren der Wandung und oben in einem Loch 17 mündet, das in der Isolierscheibe 12 angebracht ist. Der so geschaffene Kanal dient der Durchführung eines Verbindungsleiters 18, der von der Antenne 9 zur Schaltung zum Senden und/oder Empfangen 5 führt.
Das Material der Scheibe 12 und der Muffe 14 ist vorzugsweise aus einer Gruppe ausgewählt, die aus Nitrilgummis, wasserstoffhaltigen Nitrilgummis, Polyurethanen, Silikonen, Polymeren oder Keramiken besteht. Materialien wie Zytel (Polyamidharze, die von der Firma Dupont, Nemours, hergestellt werden) und Hytel (thermoplastisches Elastomer) (eingetragene Marken) werden bevorzugt. Sie begünstigen das Erreichen der Dichtigkeit zwischen dem Glas 3 und der Antenne 9.
Die Antenne 9 kann an den Isolierkörpern 12 und 14 mit jedem den Uhrmachern bekannten Mittel befestigt werden. Im Beispiel von 1 kann das Befestigungsmittel Kleben sein.
Es ist offensichtlich, dass, wenn die Wandung aus einem Kunststoff hergestellt ist, der Isolierkörper 12 zwischen der festen Masse 10 und der Wandung 1 weggelassen werden kann.
In den Beispielen von 2 und 3 tragen die Elemente, die die gleiche Funktion und/oder die gleiche Form haben wie in 1 die gleichen Bezugszahlen.
Im Fall von 2 umfasst das Uhrmachereierzeugnis eine Antenne 9A, die eine profiliertere Form als die Antenne 9 von 1 aufweist, um die Ästhetik der Uhr zu verbessern, wobei die Antenne 9A auch hier als Lünette verwendet wird. Sie weist die Form eines Rings in einem Stück 19 mit inneren und äußeren kegelstumpfförmigen und koaxialen Seiten auf, wobei sich unten ein ringförmiger Fuß 20 und oben eine Kante 21 an den Ring anschließen, die sich radial erstrecken. Die Wandung 1 ist so gefertigt, dass sie einerseits einen ringförmigen äußeren Sitz 22 mit rechtwinkligem Profil aufweist, gegen den ein erstes ringförmiges Gelenk 23 mit rechtwinkligem Profil anliegt, das elektrisch isolierend ist, und andererseits einen zweiten ringförmigen inneren Sitz 24, gegen den ein zweites ringförmiges Gelenk 25 in Form einer Muffe anliegt, das ebenfalls elektrisch isolierend ist.
Die Antenne 9A, die die Lünette bildet, ist vorzugsweise auf der Wandung 1 eingetrieben, mit Zwischenfügung des Gelenks 23, während das Glas 3 vorzugsweise auf der Wandung 1 durch Eintreiben in das Gelenk 25 befestigt ist. Es ist anzumerken, dass auf diese Weise die Antenne 9A von dem restlichen Uhrmachereierzeugnis isoliert ist und eine feste Masse bildet, die völlig für die Funktion des Sendens und/oder Empfangens bestimmt ist, wobei sie eine Lünette darstellt, die das ästhetische Aussehen des Erzeugnisses in keiner Weise verändert. Um die Widerstandsfähigkeit der Antenne 9A gegen Abnutzung durch Abrieb zu erhöhen, kann sie mit einer Schutzschicht beschichtet sein, wie im Fall von 1.
Im Fall von 3 handelt es sich um eine Uhr, die eine herkömmliche Struktur aufweist, mit einer Wandung 1 und einer Lünette 26, die hier nur eine ästhetische Funktion hat. Diese Uhr umfasst eine Antenne 9B, die durch einen Ring 27 aus einer festen Masse in einem Stück gebildet ist, die elektrisch leitend und in eine ringförmige Nut 28 eingepresst ist, die in der seitlichen Fläche der Wandung 1 angebracht ist. Die Antenne 9B ist von dieser durch einen isolierenden Ring 29 getrennt, der den Boden und die Wände der Nut 28 bedeckt. Die Antenne 9B ist mit einer Schaltung zum Senden/Empfangen 5 des Uhrmachereierzeugnisses mittels eines Leiters 30 verbunden, der durch ein Loch 31 des isolierenden Rings 29 und ein Loch 32 verläuft, das von der Nut 28 in den Innenraum der Uhr führt.
Im Beispiel von 3 ist die Wandung 1 aus Metall hergestellt, sodass die Verwendung eines isolierenden Elements wie des Rings 29 notwendig ist. Selbstverständlich kann darauf verzichten werden, wenn die Wandung aus Isolierstoff besteht. Wenn der Boden 2 aus Metall hergestellt ist, kann er als Masseebene für die Antenne 9B dienen. Sonst ist es empfehlenswert, gegen den Boden aus isolierendem Material und vorzugsweise gegen seine innere Fläche eine Metallscheibe (nicht dargestellt) anzuordnen, die mit der Schaltung zum Senden und/oder Empfangen 5 verbunden ist.
Unabhängig von der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Uhr ist die Antenne 9, 9A oder 9B vorzugsweise als nicht-resonante Antenne kapazitiven Typs ausgeführt, die direkt mit der Schaltung zum Senden/Empfangen 5 verbunden ist, ohne Zwischenfügung von diskreten Komponenten wie Spulen oder Kondensatoren. Dieser Antennentyp eignet sich perfekt für die Frequenzen der RDS-Sendungen der Sendestationen, die in Frequenzmodulation senden.
Gemäß einer in den Figuren nicht dargestellten Abwandlung kann die Antenne in Form einer drehbaren Lünette ausgeführt sein, indem Gleitkontakte vorgesehen werden, um sie mit der Schaltung zum Senden und/oder Empfangen 5 zu verbinden.

Claims

Uhrmachereierzeugnis, insbesondere eine Armbanduhr, umfassend eine Wandung (1), ein Uhrwerk (4), das in der Wandung aufgenommen ist, eine Schaltung zum Senden und/oder Empfangen (5), die mit dem Uhrwerk in Verbindung steht, sowie eine Antenne (9; 9A; 9B), die mit der Schaltung zum Senden und/oder Empfangen mittels eines Leiters (18; 30) verbunden ist, der die Wand der Wandung (1) über einen Teil ihrer Breite durchdringt, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (9; 9A; 9B) durch eine Masse in einem Stück (10; 19; 27) gebildet ist, die elektrisch leitend ist und die Form mindestens eines Teils eines Rings aufweist, wobei diese Masse auf einer äußeren Wand der Wandung (1) angeordnet ist.
Uhrmachereierzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die feste leitende Masse (10; 19; 27) einen dekorativen Teil davon bildet.
Uhrmachereierzeugnis nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die feste leitende Masse (27) in eine Nut (28) eingreift, die in der seitlichen Fläche der Wandung (1) eingebracht ist, wobei ihre äußere Fläche mit der seitlichen Fläche der Wandung fluchtet.
Uhrmachereierzeugnis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die feste leitende Masse (10; 19) mindestens einen Teil einer Lünette des Erzeugnisses bildet, die dessen Glas umgibt.
Uhrmachereierzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die feste leitende Masse (10; 19; 27) einen geschlossenen Ring darstellt.
Uhrmachereierzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (1) aus elektrisch leitendem Material hergestellt ist, wobei die feste leitende Masse durch einen Isolierkörper (14, 17; 23, 24; 29) von ihr getrennt ist.
Uhrmachereierzeugnis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (14, 17; 23, 24; 29) aus einem Material hergestellt ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Nitrilgummis, wasserstoffhaltigen Nitrilgummis, Polyurethanen, Silikonen, Polymeren oder Keramiken besteht.
Uhrmachereierzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die feste leitende Masse (10; 19; 27) und gegebenenfalls der Isolierkörper (14, 17; 23, 24; 29) in die Wandung durch mindestens einen der folgenden Arbeitsgänge eingesetzt werden: Eintreiben, Einschrauben, Kleben, Löten, Einfassen und/oder Nieten.
Uhrmachereierzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die feste leitende Masse (10; 19; 27) aus einem Metall hergestellt ist, wie Edelstahl oder einer Goldlegierung, oder aus einer zusammengepressten Verbundmasse besteht, aus Zirconiumoxid zum Beispiel, die mit leitenden Partikeln geladen ist.
Uhrmachereierzeugnis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die feste leitende Masse (10; 19; 27) mit einer Schicht großer Härte (11) beschichtet ist, die zum Beispiel aus Rhodium oder aus Diamant hergestellt ist.
Uhrmachereierzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es ein leitendes Element (2) umfasst, das eine Masseebene für die Antenne bildet.
Uhrmachereierzeugnis nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass, da die Wandung aus Metall besteht, das Element, das die Masseebene bildet, durch den Boden (2) der Wandung gebildet ist.
Uhrmachereierzeugnis nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung aus einem elektrisch nicht leitenden Material besteht, wobei das Element, das die Masseebene bildet, aus einer Metallscheibe besteht, die im Inneren der Wandung gegen deren Boden platziert ist.
Uhrmachereierzeugnis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (9; 9A; 9B) ein kapazitiver Typ ist und direkt mit der Schaltung zum Senden und/oder Empfangen (5) verbunden ist.