DE60220927T2 - Armbanduhr mit einem RFID-Etikett - Google Patents

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Takashi Tsuchida
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Seiko Epson Corp
Mitsubishi Materials Corp
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Armbanduhr mit Etikett, welches Radiofrequenzidentifikation verwendet.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Herkömmlich werden Schilder wie z. B. Identitätskarten und Namenskärtchen verwendet, um Personen und Objekte visuell zu identifizieren, jedoch kann nur eine sehr begrenzte Anzahl von Informationen auf solchen Schildern angezeigt werden. Aus diesem Grund wurde jüngst ein Etikett entwickelt, welches eine darauf elektronisch hinzugefügte Identifikationsfunktion besitzt, indem RFID (Radiofrequenzidentifizierung) verwendet wird. Das Etikett zur Identifikation umfasst einen IC-Chip und eine Antenne, die elektrisch mit dem IC-Chip verbunden ist, und ist auf dem Schild befestigt, wodurch es ermöglicht wird, dass auf der Oberfläche des Schilds aufgedruckte Informationen visuell identifiziert werden und es möglich gemacht wird, eine große Vielfalt an Informationen auf dem Schild zu speichern. Z. B. können ankommende/abgehende Personen und Objekte kontrolliert werden, indem mit einem Etikett versehene Schilder an ihnen angebracht werden und die auf den IC-Chips gespeicherten Informationen automatisch ausgelesen werden.
  • In letzter Zeit wird diese Art von Etiketten zur Identifikation als Identifikationsvorrichtung an den Eingangsschranken von Skiliften und Fahrattraktionen in Vergnügungsparks verwendet sowie als Fahrschein- oder Pendlerausweis für Züge und Busse. Indem diese Art von Etikett zur Identifikation an Eingangstoren(-schranken) und Transportsystemen verwendet wird, können sich Passagiere, die versuchen, in einen Skilift, ein Fahrgeschäft eines Vergnügungsparks, oder in einen Bus oder Zug einzusteigen, selbst als legitime Passagiere identifizieren, und zwar durch den einfachen Vorgang, dass sie ihre Etiketten in die Nähe einer Identifikationseinheit halten, die an der Schranke vorgesehen ist.
  • Die Passagiere welche in die Lifte, Fahrgeschäfte, Busse und ähnliches einsteigen, tragen gewöhnlich Armbanduhren. Aus diesem Zweck hat es Versuche gegeben, Identifikationsetiketten in Armbanduhren einzubauen. Wenn dies erreicht werden könnte, gäbe es keine Notwendigkeit mehr, das Identifikationsetikett separate von der Armbanduhr zu tragen und das Identifikationsetikett könnte am Handgelenk des Passagiers ohne jedes Gefühl von Unbehagen angelegt werden, was potenziell ihren gewöhnlichen Einsatzbereich vergrößert.
  • 19 zeigt eine herkömmliche Armbanduhr mit einem Uhrengehäuse 2, das einen ringförmigen Rahmen 2a, einen Glasdeckel 2b, welcher die obere Seite des ringförmigen Rahmens 2a abdichtet, und einen unteren Deckel 2c umfasst, welcher die untere Seite des ringförmigen Rahmens 2a abdichtet, sowie mit einem Antriebsabschnitt 3, welcher im Uhrengehäuse 2 untergebracht ist, und einem Anzeigabschnitt 4, der die Zeit anzeigt und vom Antriebsabschnitt, der im Uhrengehäuse 2 untergebracht ist, angetrieben wird. Der Anzeigeabschnitt 4 und der Antriebsabschnitt 3 sind in dieser Reihenfolge im ringförmigen Rahmen 2a vorgesehen, dessen obere Seite vom Glasdeckel 2b versiegelt ist, und schließlich wird die untere Seite des ringförmigen Rahmens 2a vom unteren Deckel 2c versiegelt, um den Aufbau der Armbanduhr 1 zu vollenden. Um daher ein Identifikationsetikett in der herkömmlichen Armbanduhr 1 vorzusehen, wird eine Spule um den vergleichsweise geräumigen Bereich um den Antriebsabschnitt 3 gewickelt (d. h. entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens 2a), um so den Antriebsabschnitt 3 zu umgeben, und diese Spule wird als Antenne für ein RFID-Etikett verwendet. Die magnetische Achse der die Spule umfassenden Antenne ist senkrecht zum Ziffernblatt, das die größte Fläche besitzt, und dementsprechend nimmt die Empfindlichkeit der RFID-Etikette zu, wenn die Armbanduhr als Identifikationsvorrichtung verwendet wird, und verlängert ihre Arbeitsreichweite.
  • Jedoch ist der ringförmige Rahmen von herkömmlichen Armbanduhren aus einem elektrisch leitenden Metall hergestellt, um die Haltbarkeit sicherzustellen und ein Gefühl des Luxus zu erhalten.
  • Wenn also eine Spule entlang des Rahmenelements gewickelt wird, um so eine Antenne in der Armbanduhr unterzubringen, fließt ein Induktionsstrom in das Rahmenelement, wenn die Antenne Radiowellen empfängt, und löscht dadurch die elektrischen Wellen von außen aus. Wenn zudem ein elektrischer Strom entlang der die Antenne bildenden Spule fließt, kann Strom auch in das metallische Rahmenelement fließen, wodurch die Empfindlichkeit der Antenne stark verschlechtert wird und die Arbeitsreichweite des RFID-Etiketts stark verkürzt wird. Ein vorstellbares Verfahren zum Eliminieren dieser Probleme ist es, ein Rahmenelement aus nicht leitendem Kunstharz im Uhrengehäuse der Armbanduhr zu verwenden, jedoch erzeugt ein Rahmenelement aus Kunstharz kein Gefühl von Luxus und besitzt eine geringe Haltbarkeit. Aus denselben Gründen wie das Rahmenelement ist auch der untere Deckel, der auf der Unterseite des Rahmenelements vorgesehen ist, bevorzugt aus Metall hergestellt, jedoch erreicht ein metallischer unterer Deckel keine ausreichende Antennenempfindlichkeit.
  • Eine Armbanduhr gemäß des Oberbegriffs der Ansprüche 1 und 3 ist in der EP-A-1 213 629 offenbart.
  • Darstellung der Erfindung
  • Es ist eine erste Aufgabe dieser Erfindung, eine Armbanduhr bereitzustellen, die ein Etikett enthält, welches ein RFID-Etikett mit einer hohen Antennenempfindlichkeit enthält, und welche haltbar ist und ein Gefühlt von Luxus ausdrückt.
  • Die Armbanduhr mit Etikett dieser Erfindung umfasst ein Uhrengehäuse mit einem ringförmigen Rahmen, einem Glasdeckel, der eine Oberseite des ringförmigen Rahmens versiegelt, und einen unteren Deckel, der die Unterseite des ringförmigen Rahmens versiegelt; einen Antriebsabschnitt, der innerhalb des Uhrengehäuses untergebracht ist; einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen der Zeit, welcher im Uhrengehäuse untergebracht ist und vom Antriebsabschnitt angetrieben wird; ein RFID-Etikett, das im Uhrengehäuse untergebracht ist und eine Antenne und einen IC-Chip umfasst. Die Antenne umfasst eine gewickelte Spule, welche entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens verläuft, um so den Antriebsabschnitt zum umgeben. Der ringförmige Rahmen umfasst ein Metallmaterial und besitzt einen Schlitz, der durch Durchschneiden von mindestens einem Abschnitt des ringförmigen Rahmens hergestellt ist, und die Antenne, die entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens gewickelt ist, um so den Antriebsabschnitt zu umgeben. Die Armbanduhr ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz mit einem nicht leitenden Kunstharz gefüllt ist und dabei die gegenüberliegenden Schnittebenen aneinander befestigt, die den Schlitz bilden.
  • Wenn die Armbanduhr mit Etikett am Handgelenk getragen wird, drückt das Metallmaterial des ringförmigen Rahmens um den Glasdeckel das ursprüngliche Gefühl von Luxus der Armbanduhr aus. Da die Spule der Antenne entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens gewickelt ist, um so den Antriebsabschnitt zu umgeben, liegt die magnetische Achse der Antenne senkrecht zum Ziffernblatt, wodurch die Empfindlichkeit des RFID-Etiketts erhöht wird und ein vergleichsweise große Arbeitsreichweite erzielt wird. Da in diesem Fall der ringförmige Rahmen einen Schlitz besitzt, strömt kein Induktionsstrom in das ringförmige Rahmenelement, wodurch sichergestellt wird, dass die Empfindlichkeit der Antenne sich nicht verschlechtert.
  • Da des Weiteren die gegenüberliegenden Schnittebenen des Schlitzes, welcher in den ringförmigen Rahmen eingeschnitten ist, aneinander befestigt sind, kann verhindert werden, dass Staub, Wassertropfen und ähnliches in den Schlitz eintreten, und es wird verhindert, dass sich die Festigkeit des ringförmigen Rahmens aufgrund des Vorsehens des Schlitzes verschlechtert. Das Uhrengehäuse mit dem ringförmigen Rahmen behält seine Haltbarkeit bei.
  • Bei der Armbanduhr mit Etikett dieser Erfindung umfassen die gegenüberliegenden Schnittebenen, welche den Schlitz bilden, eine Vielzahl von durchgehenden Schnittebenen.
  • Dies erhöht die Haftkraft des nicht leitenden Kunstharzes, welches in den Schlitz mit der Vielzahl von Schnittebenen eingefüllt ist, und erhöht die Festigkeit des ringförmigen Rahmens.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Armbanduhr mit Etikett dieser Erfindung ein Uhrengehäuse mit einem ringförmigen Rahmen, einem Glasdeckel, der eine Oberseite des ringförmigen Rahmens versiegelt, und einem unteren Deckel, der eine Unterseite des ringförmigen Rahmens versiegelt; einen Antriebsabschnitt, der in dem Uhrengehäuse untergebracht ist; einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen der Zeit, der im Uhrengehäuse untergebracht ist und vom Antriebsabschnitt angetrieben wird; ein RFID-Etikett, das im Uhrengehäuse untergebracht ist und eine Antenne und einen IC- Chip umfasst. Die Antenne umfasst eine gewickelte Spule, die entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens verläuft, um so den Antriebsabschnitt zu umgeben. Der ringförmige Rahmen umfasst ein Metallmaterial. Die Armbanduhr dieser Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Kerbe in der Oberseite und/oder Unterseite des ringförmigen Rahmens vorgesehen ist, ein Schlitz quer über die Kerbe vorgesehen ist, und ein Clipelement (Klammerelement), das aus demselben Material wie der ringförmige Rahmen besteht, in der Kerbe mit einem dazwischen liegenden nicht leitenden Kunstharz befestigt wird.
  • Da das nicht leitende Kunstharz zwischen dem Clipelement und der Kerbe vorgesehen ist, strömt kein Induktionsstrom in das Rahmenelement. Indem ein Clipelement aus demselben Material wie der ringförmige Rahmen in der Kerbe befestigt wird, ist das Clipelement in der Lage, den Schlitz abzudecken und dabei den Schlitz von außen zu verbergen, wodurch dementsprechend das äußere Aussehen der Armbanduhr verbessert wird.
  • Weiter umfasst gemäß der Armbanduhr mit Etikett der vorliegenden Erfindung die Antenne ein Magnetkernelement entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens, um so den Antriebsabschnitt zu umgeben, wobei die Spule um den äußeren Rand des Magnetkernelements herumgewickelt ist. In dieser Armbanduhr mit Etikett umfasst die Antenne das Magnetkernelement und daher kann die Empfangsempfindlichkeit der Antenne erhöhte werden.
  • Weiter umfasst gemäß der Armbanduhr mit Etikett der vorliegenden Erfindung das Magnetkernelement eine spulenkörperartige Form mit einem Wickelrahmen für die Spule und besteht aus einem Verbundmaterial aus Magnetpulver oder -plättchen und Kunststoff.
  • Das Magnetkernelement wird durch Spritzgießen oder Formpressen eines Verbundmaterials gebildet.
  • Indem das Verbundmaterial in einer spulenkörperartigen Form ausgebildet wird, wird es leichter, die Spule zu wickeln, und das Magnetkernelement kann in jeder gegebenen Form erhalten werden, wodurch es möglich wird, eine vergleichsweise kostengünstige Antenne zu erhalten.
  • Weiter ist gemäß der Armbanduhr mit Etikett der vorliegenden Erfindung das Magnetkernelement durch Wickeln eines Magnetlackfilms gebildet, der durch Aufbringen und Trocknen eines Lacks oder einer Tinte hergestellt wird, welcher (welche) Pulver oder Plättchen aus magnetischem Material umfasst.
  • Daher kann ein Magnetkernelement erhalten werden, welches eine Dicke von weniger als 0,8 mm besitzt, an der nämlich Spritzgießen schwierig wird. Selbst wenn darüber hinaus der Spalt zwischen der Innenfläche des ringförmigen Rahmens und der Außenfläche des Antriebsabschnitts eng wird, kann das RFID-Etikett mit dem Magnetkernelement in dem Spalt untergebracht werden. Des Weiteren umfasst gemäß der erfindungsgemäßen Armbanduhr mit Etikett der untere Deckel einen metallischen Hauptdeckel oder einen nicht metallischen Hauptdeckel und einen metallischen Ergänzungsdeckel, der so befestigt ist, dass er den nicht metallischen Hauptdeckel bedeckt; und ein, zwei oder mehrere Schlitze sind in mindestens einem Ende des metallischen Hauptdeckels und des metallischen Ergänzungsdeckels vorgesehen, wobei sich die Schlitze zu deren äußerem Rand erstrecken. Der Schlitz (die Schlitze) ist/sind mit einem nicht leitenden Harz gefüllt, wodurch die gegenüberliegende Schnittebenen, welche den Schlitz (die Schlitze) bilden, aneinander befestigt werden.
  • Da der metallische Hauptdeckel und der metallische Ergänzungsdeckel aus einem Metallmaterial bestehen, kann das ursprüngliche Gefühl von Luxus der Armbanduhr ausgedrückt werden. Da sich zusätzlich ein, zwei oder mehrere Schlitze zu den Außenkanten des metallischen Hauptdeckels und des metallischen Ergänzungsdeckels erstrecken, kann ein ringförmiger Induktionsstrom daran gehindert werden, zum Zeitpunkt des Empfangens von Wellen um den metallischen Hauptdeckel und den metallischen Ergänzungsdeckel herum zu fließen, wodurch verhindert wird, dass die Radiowellen durch den Induktionsstrom ausgelöscht werden und sich die Empfindlichkeit der Antenne verschlechtert.
  • Da des Weiteren die Spule der Antenne entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens gewickelt ist, um so den Antriebsabschnitt zu umgeben, wird die Magnetachse senkrecht zum Uhrengehäuse, wodurch die Empfindlichkeit des RFID-Etiketts erhöht wird und eine vergleichsweise lange Betriebsreichtweite erzielt wird.
  • Da der Schlitz (die Schlitze) mit einem nicht leitenden Kunstharz gefüllt ist (sind), wodurch die beiden gegenüberliegenden Schnittebenen, welche den Schlitz (die Schlitze) bilden, aneinander befestigt werden, kann verhindert werden, dass Staub, Wassertröpfchen und ähnliches in den Schlitz (die Schlitze) eintreten, und die Festigkeit des ringförmigen Rahmens wird davor bewahrt sich aufgrund des Vorsehens des Schlitzes (der Schlitze) zu verschlechtern. Aus diesem Grund behält das Uhrengehäuse seine Haltbarkeit bei.
  • Bei der Armbanduhr mit Etikett dieser Erfindung erstrecken sich zwei oder mehr Schlitze radial von der Mitte des metallischen Hauptdeckels und des metallischen Ergänzungsdeckels.
  • Dies ermöglicht es, dass die Schlitze gleichmäßig im metallischen Hauptdeckel und im metallischen Ergänzungsdeckel vorgesehen werden, wodurch das äußere Aussehen verbessert wird. Gemäß der Armbanduhr mit Etikett dieser Erfindung, umfasst die Antenne weiter ein Magnetkernelement, das entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens vorgesehen ist, um so den Antriebsabschnitt zu umgeben, und die Spule ist um den äußeren Umfang des Magnetkernelements herumgewickelt.
  • Da die Antenne das Magnetkernelement umfasst, kann die Empfangsempfindlichkeit der Antenne selbst erhöht werden.
  • Gemäß der Armbanduhr mit Etikett der vorliegenden Erfindung umfasst das Magnetkernelement des Weiteren eine spulenkörperartige Form, welche einen Wicklungsrahmen für die Spule besitzt und aus einem Verbundmaterial aus Magnetpulver oder -plättchen und Kunststoff besteht.
  • Das Magnetkernelement dieser Armbanduhr mit Etikett wird durch Spritzgießen oder Formpressen eines Verbundmaterials gebildet. Der metallische Hauptdeckel und der metallische Ergänzungsdeckel können zusammen aus einem einzigen Stück durch Spritzgießen oder Formpressen des Verbundmaterials hergestellt werden.
  • Indem das Verbundmaterial in einer spulenkörperähnlichen Form ausgebildet wird, wird es leichter, die Spule zu wickeln, und das Magnetkernelement kann in jeder gegebenen Form erhalten werden, das es möglich macht, eine vergleichsweise kostengünstige Antenne zu erzielen. Des Weiteren können das Magnetkernelement und der metallische Ergänzungsdeckel zusammen aus einem einzigen Stück hergestellt werden, wodurch der Herstellungsvorgang vereinfacht wird und es ermöglicht wird, eine vergleichsweise kostengünstige Armbanduhr mit Etikett zu erhalten.
  • Gemäß der Armbanduhr mit Etikett dieser Erfindung wird das Magnetkernelement dadurch gebildet, dass ein Magnetlackfilm, der durch Aufbringen und Trocknen eines Lacks oder einer Tinte mit Pulver oder Plättchen aus Magnetmaterial hergestellt ist, in eine Ringform gewickelt wird.
  • Daher kann ein Magnetkernelement erhalten werden, welches eine Dicke von weniger als 0,8 mm besitzt, an der das Spritzgießen schwierig wird. Selbst wenn darüber hinaus der Spalt zwischen der Innenfläche des ringförmigen Rahmens und der Außenfläche des Antriebsabschnitts eng ist, kann das RFID-Etikett mit dem Magnetkernelement im Spalt untergebracht werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Querschnittsansicht einer Armbanduhr mit Etikett gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung, genommen entlang der Linie A-A der 4;
  • 2 ist eine Seitenansicht eines ringförmigen Rahmens aus der Richtung B der 1;
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Magnetkernelements, welches einen Antriebsabschnitt umgibt;
  • 4 ist eine Draufsicht einer Armbanduhr;
  • 5 ist ein Blockliniendiagramm, das das Verhältnis zwischen einem RFID-Etikett und einer Identifikationseinheit zeigt;
  • 6 ist eine Seitenansicht eines Schlitzes, wobei gegenüberliegende Schnittebenen eine einzige Fläche bilden;
  • 7 ist eine Seitenansicht eines abgewandelten Schlitzes, wobei die gegenüberliegenden Schnittebenen drei Schnittebenen bilden;
  • 8 ist eine Seitenansicht, die der 2 entspricht, wobei Clipelemente in Kerben im ringförmigen Element befestigend eingesetzt wurden;
  • 9 ist eine Querschnittsansicht einer Armbanduhr mit Etikett gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung, genommen entlang der Linie C-C der 10;
  • 10 ist eine Ansicht von unten der Armbanduhr mit Etikett der 9;
  • 11 ist eine Draufsicht der Armbanduhr mit Etikett der 9;
  • 12 ist eine Querschnittsansicht einer Armbanduhr mit Etikett gemäß eines Beispiels, genommen entlang der Linie D-D der 13;
  • 13 ist eine Ansicht von unten der Armbanduhr mit Etikett der 12;
  • 14 ist eine Ansicht von unten der Armbanduhr mit einem einzelnen Schlitz;
  • 15 ist eine Ansicht von unten einer Armbanduhr, wobei zwei Schlitze parallel vorgesehen sind;
  • 16 ist eine Ansicht von unten einer Armbanduhr, wobei vier Schlitze parallel vorgesehen sind;
  • 17 ist eine Ansicht von unten einer anderen Armbanduhr, wobei vier Schlitze parallel vorgesehen sind;
  • 18 ist eine Querschnittsansicht, die der 9 entspricht und die eine Abwandlung einer Armbanduhr zeigt, wobei das Magnetkernelement und ein nicht metallischer Hauptdeckel aus einem einzigen Stück ausgebildet sind; und
  • 19 ist eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen Armbanduhr.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
  • Wie in 1–4 bezeigt, umfasst eine Armbanduhr 11 ein Uhrengehäuse 12, einen Antriebsabschnitt 13 (1), der im Uhrengehäuse 12 untergebracht ist, einen Anzeigeabschnitt 14, der die Zeit anzeigt und vom Antriebsabschnitt 13 angetrieben wird, und ein RFID-Etikett 18 (1), welches eine Antenne 16 und einen IC-Chip 17 umfasst. Wie in 1 gezeigt, umfasst das Gehäuse 12 einen ringförmigen Rahmen 12a, einen Glasdeckel 12b, und einen unteren Deckel 12c. Der ringförmige Rahmen 12a ist ein kreisförmiger Metallring, der Glasdeckel 12b ist eine kreisförmige Scheibe aus elektrisch isolierendem Material (z. B. eine Glasscheibe), und der untere Deckel 12c ist eine Scheibe aus elektrisch isolierendem Material (z. B. Kunststoff). Der Anzeigeabschnitt 14 umfasst ein Ziffernblatt 14a, einen Stundenzeiger 14b, der vom Antriebsabschnitt 13 angetrieben wird und sich auf dem Ziffernblatt 14a dreht, einen Minutenzeiger 14c und einen nicht dargestellten Sekundenzeiger; der Antriebsabschnitt 13 dreht den Stundenzeiger 14b, den Minutenzeiger 14c und den Sekundenzeiger auf dem Zifferblatt und zeigt dadurch die Zeit an. Der Antriebsabschnitt 13 ist ein rechteckiges Parallelepiped und ist in der Lage, die Drehposition des Stundenzeigers 14b und des Minutenzeigers 14c im Anzeigeabschnitt 14 durch Drehung eines Knopfes 13a zu ändern. Der Knopf 13a ist über eine Trägerachse 13b mit dem Antriebsabschnitt 13 verbunden und die Trägerachse 13b tritt durch ein Trägerachsenloch 12k hindurch, das im Gehäuse 12 vorgesehen ist, um so den Knopf 13a von außerhalb des Gehäuses 12 drehbar zu tragen.
  • Die Antenne 16 umfasst ein ringförmiges Magnetkernelement 16a, welches entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens 12a verläuft, um so den Antriebsabschnitt 13 zu umschließen, sowie eine Spule 16d, welche um den äußeren Umfang des Magnetkernelements 16a herumgewickelt ist und entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens 12a verläuft, um so den Antriebsabschnitt 13 zu umschließen. Das Magnetkernelement 16a umfasst bevorzugt ein ringförmiges Element aus einem mehrschichtigen Material, wie z. B. einer Ferrit- oder amorphen Folie; alternativ kann es ein ringförmiges Element aus einem Verbundmaterial umfassen, welches aus einem magnetischen Metall, Ferritpulver oder -plättchen sowie Kunststoff besteht. Ein gut bearbeitbarer Kunststoff mit einer guten Thermoplastizität wird in dem Verbundmaterial als Kunststoff eingesetzt; ein wärmebeständiger, wärmeaushärtender Kunststoff und ähnliches können stattdessen verwendet werden. Das Metallpulver des Verbundmaterials umfasst Carbonyleisenpulver, Sprühpulver, wie z. B. Eisen Parmalloy@, reduziertes Eisenpulver und ähnliches. Die Metallplättchen werden hergestellt, indem das Pulver unter Verwendung einer Kugelmühle oder ähnlichem mikrobearbeitet wird und das Pulver mechanisch komprimiert wird oder indem geschmolzene Körner einer amorphen Eisen- oder Kobaltlegierung mit wassergekühltem Kupfer zur Kollision gebracht werden.
  • Das Magnetkernelement 16a dieser Ausführungsform wird durch Spritzgießen oder Formpressen eines Verbundmaterials in eine spulenkörperähnliche Form mit einem Wicklungsrahmen 16c für die Spule 16b hergestellt. Wie in 3 gezeigt, ist das spulenkörperartige Magnetkernelement 16a dieser Ausführungsform scheibenförmig und besitzt ein quadratisches Loch 16d in seiner Mitte; das quadratische Loch 16d ist in Übereinstimmung mit der äußeren Form des Antriebsabschnitts 13 vorgesehen und erlaubt es, dass der Antriebsabschnitt 13 dort eingepasst wird. Wicklungsrahmen 16c sind um die obere und untere Kante der Scheibe herum vorgesehen. Eine gekerbte Nut 16e ist parallel zum Rand der Scheibe und verläuft zwischen den Wicklungsrahmen 16c, die entlang der oberen und unteren Kante des Magnetkernelements 16a vorgesehen sind; die Spule 16b kann in diese Nut 16e hineingewickelt werden. Eine Kerbe 16f ist auf einer Fläche des Magnetkernelements 16a vorgesehen und erlaubt es einem IC-Chip 17, darin eingepasst zu werden; ein Hohlraum 16f ist in der anderen Fläche des Magnetkernelements 16a vorgesehen und erlaubt es, dass eine Trägerachse 13b zum Tragen des Knopfes 13a darin eingesetzt wird. Zurückkehrend zu 1 wird die Spule 16b um den Umfang des Magnetkernelements 16a herumgewickelt, um so entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens 12a zu verlaufen und den Antriebsabschnitt 13 einzuschließen, wobei die Achsenlinie der Antenne 16 mit der Spule 16b senkrecht zum Ziffernblatt 14a ist. Der IC-Chip 17 ist im Hohlraum 16f des Magnetkernelements 16a vorgesehen und beide Enden der Spule 16b sind elektrisch mit dem IC-Chip 17 verbunden. Somit stellen die Antenne 16 und der IC-Chip 17 ein RFID-Etikett 18 dar, welches im Uhrengehäuse 12 untergebracht wird, indem es von der Seite des unteren Deckels 12c in den ringförmigen Rahmen 12a eingesetzt wird, so dass die Trägerachse 13b in den Hohlraum 16g des Magnetkernelements 16a passt.
  • Wie in 5 gezeigt, umfasst der IC-Chip 17 einen Stromkreis 17a, einen Radiofrequenzschaltkreis 17b, einen Modulatorschaltkreis 17c, einen Demodulatorschaltkreis 17d, eine CPU 17e und einen Speicher 17f, welcher mit der CPU 17e verbunden ist und Informationen in Bezug auf den Eigentümer der Armbanduhr speichert. Der Stromkreis 17a enthält einen nicht dargestellten Kondensator, welcher zusammen mit der Antenne 16 einen Resonanzkreis darstellt. Der Kondensator wird mit elektrischem Strom aufgeladen, der durch gegenseitige Induktion erzeugt wird, wenn die Antenne 16 Radiowellen mit einer spezifischen Frequenz empfangen hat (die Frequenz, an der der Resonanzschaltkreis in Resonanz ist). Der Stromkreis 17a richtet den Strom gleich und stabilisiert ihn und führt ihn der CPU 17e zu, wodurch der IC-Chip 17 aktiviert wird. Der Speicher 17f umfasst ein ROM (Festwertspeicher), ein RAM (Schreiblesespeicher) und ein EEPROM (elektrisch lösch- und programmierbarer Nur-Lese-Speicher), wobei in Übereinstimmung mit Lese-/Schreibbefehlen, die von der Radiowellendatenübertragung einer Identifizierungseinheit 26 (später erläutert) gesendet werden, Daten in den Speicher 17f geschrieben und aus ihm ausgelesen werden, und zwar in Übereinstimmung mit der CPU 17e.
  • Wie in 4 gezeigt, ist ein Schlitz 12e im ringförmigen Rahmen 12a vorgesehen. Der Schlitz 12e wird vorgesehen, indem mindestens ein Teil des ringförmigen Rahmens 12a weggeschnitten wird; diese Ausführungsform veranschaulicht einen ringförmigen Rahmen 12a mit einem Schlitz. Der Schlitz 12e wird durch Wegschneiden eines Abschnitts des ringförmigen Rahmens 12a gebildet und zwar mit Hilfe eines Verfahrens, wie z. B. des Seitenschneidens (Drahtschneidens), unter Verwendung eines dünnen Schleifsteins oder von Strahlung, des Schneidens eines Drahts mit paint@granules und ähnlichem; wie in 2 gezeigt, wird der Schlitz 12e dieser Ausführungsform auf solche Weise geschnitten, dass zwei verbundene Schnittebenen auf gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes 12e gebildet werden. Der Schlitz 12e wird mit einem nicht leitenden Kunstharz 21 gefüllt, welches die Schnittebenen auf gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes 12e aneinander befestigt. In 4 beziehen sich die Bezugszeichen 12d und 12d auf Paare von Trägern, die aus dem ringförmigen Rahmen 12a hervorstehen, und beide Enden eines Armbands 19 sind an den Trägern 12d und 12d angebracht.
  • Wie in 5 gezeigt, umfasst eine Identifikationseinheit 26 zum Auslesen der im IC-Chip 17 gespeicherten Informationen eine Sende-Empfangsantenne 27, welche gegenseitig induktiv mit der Antenne 16 ist, einen Verarbeitungsabschnitt 28, welcher Radiowellen von der Sende-Empfangsantenne 27 aussendet und von der Sende-Empfangsantenne 27 empfangene Radiowellen verarbeitet, sowie einen Anzeigeabschnitt 29, welcher die in dem IC-Chip 17 gespeicherten Informationen anzeigt. Die Sende-Empfangsantenne 27 sendet und empfängt Radiowellen an/von der Antenne 16 des RFID-Etiketts 18, das in der Armbanduhr 11 angebracht ist. Der Verarbeitungsabschnitt 28 wird mit der Sende-Empfangsantenne 27 verbunden und umfasst einen Stromkreis 28a, welcher eine Batterie enthält, einen Radiofrequenz-(RF)-Schaltkreis 28b, einen Modulatorschaltkreis 28c, einen Demodulatorschaltkreis 28d, eine CPU 28e und einen Speicher 28f, der mit der CPU 28e verbunden ist und die aus dem IC-Chip 17 ausgelesenen Informationen speichert. Ein Ein-/Ausgabe-Abschnitt 28g ist mit der CPU 28e des Verarbeitungsabschnitts 28 verbunden und in den Ein-/Ausgabeabschnitt 28g eingegebene Informationen können auf den IC-Chip geschrieben werden.
  • Ein Verfahren zur Verwendung der obigen Armbanduhr mit Etikett wird erläutert.
  • Bevor die Armbanduhr 11 angezogen wird, werden persönliche Informationen, die sich auf die Person beziehen, welche die Armbanduhr 11 tragen wird, aus dem Eingabeabschnitt 28d der Identifikationseinheit 26 eingegeben und im Speicher 17f des IC-Chips 17 gespeichert. Diese Ausführungsform nimmt als Beispiel Informationen, die sich auf Zugtickets beziehen, wobei der Inhalt der Informationen, die in dem Speicher 17f gespeichert werden, sich spezifisch auf das erste und das letzte Datum eines Zeitraums bezieht, während dessen die Person in den Zug einsteigen darf, sowie auf Zugabschnitte. Nachdem die Informationen eingegeben wurden, wird die Armbanduhr 11 am Handgelenk des Besitzers angebracht, indem die Armbänder 19 und 19 verwendet werden. Bei der Armbanduhr mit Etikett 11 der vorliegenden Erfindung umfasst der ringförmige Rahmen 12a, der um den Glasdeckel 12b herum sichtbar ist, ein metallisches Material, und daher drückt die Armbanduhr 11 ein Gefühl von Luxus aus, wenn die Armbanduhr am Handgelenk getragen wird. Da des Weiteren bei der Armbanduhr mit Etikett 11 dieser Erfindung die Schnittebenen im Schlitz 12e im ringförmigen Rahmen 12a mit Hilfe von nicht leitendem Kunstharz 21 aneinander befestigt sind, bewirkt der Schlitz 12e keine Verschlechterung der Festigkeit des ringförmigen Rahmens 12a, wodurch sichergestellt wird, dass das Uhrengehäuse 12 haltbar bleibt.
  • Die Identifikationseinheit 26 ist an der Eingangsschranke des Bahnhofs vorgesehen, und wenn eine Person, welche die Armbanduhr 11 trägt, durch die Schranke tritt, hält sie die Armbanduhr 11 in die Nähe der Sende-Empfangsantenne 27 der Identifikationseinheit 26 an der Schranke. Die Identifikationseinheit 26 überträgt ein Anfragesignal, das ein binäres Digitalsignal umfasst, mit einer spezifischen Radiowellenfrequenz von der Sende-Empfangsantenne 27 zur Antenne 16 des RFID-Etiketts 18 hin. Da der untere Deckel 12c der Armbanduhr 11 aus einem elektrisch isolierenden Material besteht, behindert er die Radiowellen nicht, die von der Antenne 16 des RFID-Etiketts 18 empfangen werden sollen, welches im Uhrengehäuse 12 untergebracht ist, und die von der Sende-Empfangsantenne 27 gesendeten Wellen treten durch den Glasdeckel 12e und den unteren Deckel 12c zur Antenne 16 hindurch. Da die Spule 16b der Antenne 16 entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens 12a gewickelt ist, um so den Antriebsabschnitt 13 zu umgeben, wird die Magnetachse der Antenne 16 senkrecht zum Ziffernblatt 14c, wodurch die Empfindlichkeit des RFID-Etiketts 18 erhöht wird und eine vergleichsweise lange Arbeitsreichweite erzielt wird. Da der ringförmige Rahmen 12a mindestens einen Schlitz 12e besitzt, fließt kein Induktionsstrom zum Rahmenelement 12a, und da die Antenne 16 dieser Ausführungsform das Magnetkernelement 16a umfasst, wird die Empfangsempfindlichkeit der Antenne 16 selbst erhöht, was sie in die Lage versetzt, Radiowellen, die von der Sende-Empfangsantenne 27 ausgesendet wurden, effektiv zu empfangen.
  • Wenn die Antenne 16 des RFID-Etiketts 18 die Wellen empfängt, wird der Kondensator des Hauptstromkreises 17a mit elektrischem Strom aufgeladen. Der Hauptstromkreis 17a führt den Strom der CPU 17e zu und aktiviert dabei den IC-Chip 17, wodurch das Anfragesignal mit dem ursprünglichen Digitalsignal im Demodulatorschaltkreis 17d über den Radiofrequenzschaltkreis 17b wiederhergestellt wird. Basierend auf dem Anfragesignal überträgt die CPU 17e die sich auf die Armbanduhr 11 beziehenden, im Speicher 17f gespeicherten Informationen. Die Informationen werden übertragen, indem ein binäres Datensignal im Modulatorschaltkreis 17c des IC-Chips 17 moduliert wird, es im Radiofrequenzschaltkreis 17b verstärkt wird und es von der Antenne 16 ausgesendet wird. Die Sende-Empfangsantenne 27 der Identifizierungseinheit 26 empfängt die übertragenden Daten, der Verarbeitungsabschnitt 28 zeigt die sich auf die die Armbanduhr tragende Person beziehenden Informationen gemäß dem RFID-Etikett 18 an und die Tür an der Schranke öffnet sich und erlaubt es der die Armbanduhr 11 tragenden Person, in den Zug einzusteigen.
  • Übrigens beschreibt die obige Ausführungsform einen Schlitz mit zwei durchgehenden Schnittebenen, jedoch können die gegenüberliegenden Schnittebenen des Schlitzes 12e eine einzige Ebene bilden, wie in 6 gezeigt, oder drei Schnittebenen, wie in 7 gezeigt. Obwohl es in den Diagrammen nicht dargestellt ist, kann der Schlitz eine Vielzahl von vier, fünf, sechs oder mehr durchgehenden Schnittebenen umfassen.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Schlitz im ringförmigen Rahmen 12a vorgesehen, jedoch können die Schlitze in zwei oder mehr Positionen vorgesehen werden. Wenn jedoch zwei oder mehr Schlitze 12e vorgesehen werden, umfasst der ringförmige Rahmen 12a selbst dementsprechend eine Vielzahl von Elementen, und es wird notwendig, die mechanische Festigkeit des ringförmigen Rahmens 12a zu erhöhen; aus diesen Gründen sollten die gegenüberliegenden Schnittebenen der Schlitze 12e bevorzugt eine Vielzahl von durchgehenden Schnittebenen umfassen, wodurch die Haftfestigkeit des nicht leitenden Kunstharzes 21 erhöht wird, welches in die Schlitze 12e zwischen die Vielzahl von Elementen hinein eingefüllt wird.
  • Obwohl des Weiteren die obige Ausführungsform den ringförmigen Rahmen 12a mit einem Schlitz darin beschreibt, ist es, wie in 8 gezeigt, akzeptabel, Kerben 12f und 12f in der oberen und unteren Seite des ringförmigen Rahmens 12a vorzusehen, einen Schlitz 12e zwischen die Kerben 12f und 12f einzuschneiden und Clipelemente 12g und 12g, die aus demselben Material wie der ringförmige Rahmen 12a bestehen, befestigend in die Kerben 12f und 12f einzusetzen, wobei das nicht leitende Kunstharz 21 dazwischen liegt. Wenn die Clipelemente 12g und 12g auf diese Weise befestigt werden, verhindert das nicht leitende Kunstharz 21, welches zwischen den Clipelementen 12g und 12g und den Kerben 12f und 12f vorgesehen ist, das einen Induktionsstrom in den ringförmigen Rahmen 12a fließt. Andererseits kann der Schlitz 12e mit den Clipelementen 12g und 12g abgedeckt werden, indem aus demselben Material wie der ringförmige Rahmen 12a bestehende Clipelemente an den Kerben 12f und 12f befestigt werden, wodurch die Schlitze 12e von außen unsichtbar gemacht werden und dadurch das äußere Aussehen der Armbanduhr 11 verbessert wird.
  • Weiter beschreibt die obige Ausführungsform das Magnetkernelement 16a, welches durch Spritzgießen oder Formpressen eines Verbundmaterials hergestellt wird; wenn jedoch ein relativ kleiner Spalt zwischen der Innenfläche des ringförmigen Rahmens 12a und der äußeren Fläche des Antriebsabschnitts 13 vorhanden ist, kann das Magnetkernelement 16a hergestellt werden, indem ein Magnetlackfilm in einer Ringform gewickelt wird. Der Magnetlackfilm wird bereitgestellt, indem ein magnetischer Lack oder eine Tinte aus Magnetpulver oder -plättchen auf einen elektrischen isolierenden Film aufgestrichen und getrocknet wird; der Magnetlackfilm kann zusammen mit dem elektrisch isolierenden Film, der zum Zeitpunkt des Aufstreichens verwendet wird, gewickelt werden, oder alternativ wird der Magnetlackfilm vom elektrischen Isolationsfilm abgezogen und alleine aufgewickelt. Dasselbe Material wie das oben genannte Verbundmaterial kann als Plättchen oder Pulver des in dem Lack oder der Tinte enthaltenen Magnetmaterials verwendet werden. Die Dicke des Magnetlackfilms sollte zwischen 10 und 800 μm und bevorzugt zwischen 30 und 300 μm liegen. Wenn die erwünschte Dicke nicht durch ein einmaliges Aufbringen des Lacks erzielt werden kann, kann der Lack wiederholt aufgebracht und getrocknet werden, bis die gewünschte Dicke erreicht ist, und die Dicke des gewickelten Abschnitts des Magnetlackfilms kann eingestellt werden, indem die Anzahl der Wicklungen erhöht oder verringert wird. Das Magnetkernelement, das durch Wickeln des Magnetlackfilms erhalten wird, ist extrem dünn und macht es möglich ein Magnetkernelement mit einer Dicke von weniger als 0,8 mm zu erhalten, bei der das Gießen schwierig wird. Selbst wenn daher nur ein kleiner Spalt zwischen der Innenfläche des ringförmigen Rahmens 12a und der äußeren Umfangsfläche des Antriebsabschnitts 13 vorhanden ist, ist es möglich, ein RFID-Etikett mit einem Magnetkernelement im Spalt unterzubringen.
  • Im Folgenden wird ein Test dieser Erfindung detailliert zusammen mit einem Vergleichsbeispiel erläutert.
  • Vergleichsbeispiel
  • Ein Armbanduhrgehäuse 12 mit einem ringförmigen Rahmen 12a aus Edelstahl und mit einem Innendurchmesser von 28 mm, einem Glasdeckel 12b, welcher die Oberseite des ringförmigen Rahmens 12a versiegelt, und einem unteren Deckel 12c, welcher die untere Seite des ringförmigen Rahmens 12a versiegelt und aus Polycarbonatharz besteht, wurde hergestellt. Eine Antenne mit einer Spule wurde hergestellt, indem ein Kupfer beschichteter Draht mit einer Dicke von 0,3 mm viermal gewickelt wurde, so dass sein Durchmesser 20 mm betrug. Die Antenne wurde im Uhrengehäuse untergebracht, um eine Armbanduhr mit Etikett zu erhalten. Diese Armbanduhr ist das erste Vergleichsbeispiel.
  • Test 1
  • Die Armbanduhr 12 und die Antenne mit der Spule wurden auf exakt dieselbe Weise wie im Vergleichsbeispiel hergestellt. Ein Abschnitt des ringförmigen Rahmens des Uhrengehäuses wurde auf eine Breite von 0,7 mm eingeschnitten, um einen Schlitz im ringförmigen Rahmen auszubilden, und die Antenne wurde im Uhrengehäuse untergebracht, um die Uhr mit Etikett zu erhalten. Die Armbanduhr unter Verwendung des ringförmigen Rahmens mit einem Schlitz ist das erste Testbeispiel.
  • Test 2
  • Das Uhrengehäuse 12 und die Antenne mit Spule wurden auf exakt dieselbe Weise wie beim Vergleichsbeispiel hergestellt. Ein Lack mit Plättchen aus Magnetmaterial wurde über eine Hauptfläche eines elektrisch isolierenden Films mit einer Dicke von 50 μm aufgebracht und getrocknet, wodurch ein Magnetlackfilm mit einer Dicke von 130 μm erhalten wurde. Der elektrisch isolierende Film mit dem auf seiner Hauptseite aufgebrachten Magnetlackfilm wurde zusammen mit dem Magnetlackfilm auf eine Breite von 3 mm und eine Länge von 170 zugeschnitten und der geschnittene elektrische Isolationsfilm und Magnetlackfilm wurden solange gewickelt, bis der Durchmesser 20 mm betrug, wodurch ein Magnetkernelement mit einem Magnetlackfilm erhalten wurde.
  • Eine Antenne mit Spule wurde hergestellt, indem ein Kupfer beschichteter Draht mit einer Dicke von 0,3 mm viermal um die äußere Fläche des Magnetkernelements herumgewickelt wurde. Die Antenne wurde im Uhrengehäuse 12 mit geschlitztem ringförmigem Rahmen untergebracht, wodurch eine Armbanduhr mit Etikett erhalten wurde. Diese Armbanduhr mit geschlitztem ringförmigem Rahmen und Magnetkernelement ist das zweite Testbeispiel.
  • Vergleichstest
  • Ein Messanschluss eines Messgeräts (Hewlett Packard 4395) zur Messung der Spuleneigenschaften wurde jeweils an den Antennenspulen des ersten Vergleichsbeispiels und des ersten und zweiten Testbeispiels angeschlossen, und die L-Werte und Q-Werte der Antenne wurden an bestimmten Frequenzen unter Verwendung des Messgeräts gemessen.
  • Ein IC-Chip wurde jeweils an der Antennenspule des ersten Vergleichsbeispiels und des ersten und zweiten Testbeispiels angeschlossen und als RFID-Etikett in Funktion gesetzt, welches mit einer Frequenz von 13,56 MHz arbeitet; danach wurde das Etikett in einem Batteriegehäuse untergebracht. Die Armbanduhr mit Etikett wurde in der Nähe der Sende-Empfangsantenne einer mit 13,56 MHz arbeitenden Identifikationseinheit bewegt, es wurde bestätigt, ob die Identifikationseinheit in Betrieb war, und wenn sie in Betrieb war, wurde der Abstand zwischen der Sende-Empfangsantenne und der Armbanduhr mit Etikett beim ersten Betrieb gemessen. Die Tabelle 1 zeigt die erhaltenen Ergebnisse. Tabelle 1
    Testbeispiel 1 Testbeispiel 2 Vergleichsbeispiel
    Anzahl der Spulenwicklungen 5 4 5
    Magnetkernelement Nein Ja Nein
    Schlitz Ja Ja Nein
    Vorbestimmte Frequenz L (μ H) Q L (μ H) Q L (μ H) Q
    1 MHz 1,222 12,9 1,061 14,3 0,998 12,3
    5 MHz 1,171 27,7 1,028 29,7 0,957 26,4
    10 MHz 1,177 37,7 1,047 38,0 0,962 36,5
    11 MHz 1,191 41,3 1,053 39,3 0,966 38,1
    12 MHz 1,204 42,4 1,062 39,4 0,970 39,5
    13,56 MHz 1,213 41,6 1,078 39,7 0,979 41,0
    15 MHz 1,201 44,0 1,092 38,7 0,987 42,0
    20 MHz 1,237 58,6 1,163 32,3 1,026 44,5
    Betrieb Betrieb bei 10 mm Betrieb bei 20 mm Kein Betrieb
  • Wie aus Tabelle 1 deutlich wird, besteht kein merkbarer Unterschied in den Q-Werten des ersten und zweiten Testbeispiels und des Vergleichsbeispiels. Jedoch arbeitet die Identifizierungseinheit nicht, wenn der IC-Chip mit der Spule der Antenne im ersten Vergleichsbeispiel verbunden war, arbeitete jedoch, wenn die IC-Chips mit den Spulen der Antennen des ersten und zweiten Testbeispiels verbunden wurden. Es kann angenommen werden, dass die Identifikationseinheit im ersten Vergleichsbeispiel nicht gearbeitet hat, da kein Schlitz im ringförmigen Rahmen vorgesehen war, und dementsprechend ein Induktionsstrom im ringförmigen Rahmen floss, was die Empfindlichkeit der Antenne verringerte. Im Gegensatz dazu arbeitete die Identifikationseinheit im ersten und zweiten Testbeispiel aufgrund des Vorsehens eines Schlitzes im ringförmigen Rahmen, wodurch jeder Induktionsstromfluss verhindert wurde und die Empfindlichkeit der Antenne bewahrt wurde. Das zweite Testbeispiel arbeitete unter dem doppelten Abstand des ersten Testbeispiels aufgrund des Vorsehens des Magnetkernelements.
  • Da, wie oben beschrieben, der ringförmige Rahmen um den Glasdeckel des Uhrengehäuses gemäß der vorliegenden Erfindung ein Metallmaterial umfasst, kann das ursprüngliche Gefühl von Luxus der Armbanduhr ausgedrückt werden. Da zusätzlich der untere Deckel ein elektrisch isolierendes Material umfasst, behindert er die Radiowellen nicht, die von der im Uhrengehäuse untergebrachten Antenne zu empfangen sind. Da des Weiteren die Spule der Antenne entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens gewickelt ist, um so den Antriebsabschnitt zu umgeben, ist die Magnetachse der Antenne senkrecht zum Ziffernblatt, wodurch die Empfindlichkeit des RFID-Etiketts erhöht wird und eine vergleichsweise lange Arbeitsreichweite erreicht wird. Da in diesem Fall der ringförmige Rahmen mindestens einen Schlitz besitzt, fließt kein Induktionsstrom im ringförmigen Rahmenelement und die Empfindlichkeit der Antenne wird davor bewahrt, sich zu verschlechtern.
  • Da des Weiteren die gegenüberliegenden Schnittebenen, welche den Schlitz bilden, durch Füllen des Schlitzes mit einem nicht leitenden Kunstharz aneinander befestigt sind, verringert der Schlitz die Festigkeit des ringförmigen Elements nicht; wenn die gegenüberliegenden Schnittebenen, welche den Schlitz bilden, aus einer Vielzahl von durchgehenden Schnittebenen bestehen, nimmt die Haftfestigkeit des nicht leitenden Kunstharzes, das in den Schlitz eingefüllt ist, zu, wodurch weiter die Festigkeit des ringförmigen Elements erhöht wird. In diesem Fall kann durch Vorsehen einer Kerbe in der oberen und/oder unteren Seite des ringförmigen Rahmens, durch Vorsehen des Schlitzes über die Kerbe, und durch Befestigen von Clipelementen aus demselben Material wie das ringförmige Element in den Kerben unter Verwendung des nicht leitenden Kunstharzes der Induktionsstrom daran gehindert werden, im Rahmenelement zu fließen, und der Schlitz kann mit den Clipelementen abgedeckt werden, wodurch die Schlitze von außen unsichtbar gemacht werden und das äußere Aussehen der Armbanduhr verbessert wird.
  • Da des Weiteren das ringförmige Magnetkernelement der Antenne entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens vorgesehen ist, um so den Antriebsabschnitt zu umgeben, und die Spule um den äußeren Umfang des Magnetkernelements herumgewickelt ist, kann die Empfangsempfindlichkeit der Antenne erhöht werden. Wenn in diesem Fall das Magnetkernelement ein Verbundmaterial umfasst, kann es mit jeder gegebenen Form hergestellt werden; indem das Magnetkernelement spulenkörperförmig gemacht wird, ist es leichter, die Spule zu wickeln, und die Antenne kann vergleichsweise kostengünstig erhalten werden. In dem andererseits das Magnetkernelement hergestellt wird, bei dem ein Magnetlackfilm in einer Ringform gewickelt wird, wird es möglich, ein Magnetkernelement mit einer Dicke von weniger als 0,8 mm zu erhalten, bei der das Gießen schwierig wird; selbst wenn nur lediglich ein kleiner Spalt zwischen der Innenfläche des ringförmigen Rahmens und der äußeren Umfangsfläche des Antriebsabschnitts vorhanden ist, kann das RFID-Etikett mit dem Magnetkernelement im Spalt untergebracht werden.
  • Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung basierend auf den Zeichnungen erläutert.
  • Wie aus 9 und 11 ersichtlich ist, umfasst eine Armbanduhr 11 ein Uhrengehäuse 12, einen Antriebsabschnitt 13 (9), der in dem Uhrengehäuse 12 untergebracht ist, ein Anzeigeabschnitt 14, welcher die Zeit anzeigt und vom Antriebsabschnitt 13 angetrieben wird, und ein RFID-Etikett 18 (9), welches eine Antenne 16 und einen IC-Chip 17 umfasst. Wie in 9 gezeigt ist, umfasst das Gehäuse 12 einen ringförmigen Rahmen 12a, einen Glasdeckel 12b und einen unteren Deckel 12p. Der ringförmige Rahmen 12a ist ein kreisförmiger Metallring und besitzt einen Schlitz 12e, welcher den Fluss eines ringförmigen Induktionsstroms um den ringförmigen Rahmen 12a herum verhindert. Der Glasdeckel 12e umfasst eine Scheibe aus elektrisch isolierendem Material (eine Glasscheibe). Der Anzeigeabschnitt 14 umfasst ein Ziffernblatt 14a, einen Stundenzeiger 14b, welcher vom Antriebsabschnitt 13 angetrieben und sich auf dem Ziffernblatt 14a dreht, einen Minutenzeiger 14c und einen nicht dargestellten Sekundenzeiger; der Antriebsabschnitt 13 dreht den Stundenzeiger 14b, den Minutenzeiger 14c und den Sekundenzeiger auf dem Ziffernblatt, wodurch die Zeit angezeigt wird. Die äußere Form des Antriebsabschnitts 13 ist ein rechteckiges Parallelepiped und der Antriebsabschnitt 13 ist in der Lage, die Drehpositionen des Stundenzeigers 14b und des Minutenzeigers 14c im Anzeigeabschnitt 14 durch Drehung eines Knopfs 13a zu ändern. Der Knopf 13a ist über eine Trägerachse 13b mit dem Antriebsabschnitt 13 verbunden und die Trägerachse 13b tritt durch ein Trägerachsenloch 12k hindurch, das im Gehäuse 12 vorgesehen ist, um so den Knopf 13a von außerhalb des Gehäuses 12 drehbar zu tragen.
  • Die Antenne 16 umfasst ein ringförmiges Magnetkernelement 16a, welches entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens 12a verläuft, um so den Antriebsabschnitt 13 zu umschließen, sowie ein Spule 16b, welche um den äußeren Umfang des Magnetkernelements 16a herumgewickelt ist und entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens 12a verläuft, um so den Antriebsabschnitt 13 zu umschließen. Das Magnetkernelement 16a umfasst bevorzugt ein ringförmiges Element aus einem mehrschichtigen Material, wie z. B. Ferrit- oder amorpher Folie. Alternativ kann es ein ringförmiges Element aus einem Verbundmaterial umfassen, das aus einem magnetischen Metall, Ferrit-Pulver oder -plättchen und Kunststoff besteht. Ein gut bearbeitbarer Kunststoff mit einer guten Thermoplastizität wird als Kunststoff im Verbundmaterial verwendet; ein wärmebeständiger, wärmeaushärtender Kunststoff und ähnliches kann stattdessen verwendet werden. Das Metallpulver des Verbundmaterials umfasst Carbonyleisenpulver, Sprühpulver, wie z. B. Eisen-Parmalloy, reduziertes Eisenpulver und ähnliches. Die Metallplättchen werden hergestellt, indem das Pulver unter Verwendung einer Kugelmühle oder ähnlichem mikrobearbeitet wird und das Pulver mechanisch komprimiert wird, oder indem geschmolzene Körner einer amorphen Eisen- oder Kobaltlegierung mit wassergekühlten Kupfer zur Kollision gebracht werden.
  • Das Magnetkernelement 16a dieser Ausführungsform wird durch Spritzgießen oder Formpressen eines Verbundmaterials in eine spulenkörperähnliche Form mit einem Wickelrahmen 16c für die Spule 16b hergestellt. Die Spule 16b wird um den Umfang des Magnetkernelements 16a herumgewickelt, um so entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens 12a zu verlaufen und den Antriebsabschnitt 13 zu umschließen, wobei die Achsenlinie der Antenne 16 mit der Spule 16b senkrecht zum Ziffernblatt 14a liegt. Der IC-Chip 17 ist im Hohlraum 16f des Magnetkernelements 16a vorgesehen und beide Enden der Spule 16b sind elektrisch mit dem IC-Chip 17 verbunden. Somit stellen die Antenne 16 und der IC-Chip ein RFID-Etikett 18 dar, welches im Uhrengehäuse 12 untergebracht wird, indem es von der Seite des unteren Deckels 12p in den ringförmigen Rahmen 12a eingesetzt wird, so dass die Trägerachse 13b in den Hohlraum 16g des Magnetkernelements 16a passt.
  • In der zweiten Ausführungsform werden Daten von einem Schaltkreis gesendet und empfangen, der denselben Aufbau hat, wie jener der oben beschriebenen ersten Ausführungsform in 5.
  • Wie in 9 gezeigt, umfasst der untere Deckel 12p einen scheibenförmigen metallischen Hauptdeckel 12p und wird im Folgenden als solcher bezeichnet. Die untere Seite des ringförmigen Rahmens 12a kann durch Verschrauben der weiblichen Schraube um den metallischen Hauptdeckel 12p mit der männlichen Schraube des ringförmigen Rahmens 12a abgedichtet werden. Ein, zwei oder mehrere Schlitze sind im unteren Deckel 12p vorgesehen. Wie in 10 gezeigt ist, beschreibt diese Ausführungsform ein Beispiel, wo acht Schlitze 12s in einer radialen Formation um die Mitte des unteren Deckels 12p herum vorgesehen sind. Die Schlitze 12s werden vorgesehen, indem Abschnitte des ringförmigen Rahmens 12a durch ein Verfahren wie z. B. das Seitenschneiden unter Verwendung eines dünnen Schleifsteins oder von Strahlung, das Schneiden eines Drahts mit paint@granules, und ähnlichem weg geschnitten werden. Jeder Schlitz 12s wird mit einem nicht leitenden Kunstharz gefüllt, welches die Schnittebenen auf gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes 12s aneinander befestigt. In 10 und 11 beziehen sich die Bezugszeichen 12d und 12d auf Paare von Trägern, die aus dem ringförmigen Rahmen 12a hervorstehen, und beide Enden eines Bands 19 werden an den Trägern 12d und 12d befestigt.
  • In der zweiten Ausführungsform besitzt die Identifikationseinheit 26, welche die in dem IC-Chip 17 gespeicherten Informationen ausliest, denselben Aufbau wie der in 5 der oben beschriebenen ersten Ausführungsform gezeigte Schaltkreis.
  • Ein Verfahren zur Verwendung der obigen Armbanduhr mit Etikett wird erläutert.
  • Bevor die Armbanduhr 11 angezogen wird, werden persönliche Informationen in Bezug auf die Person, welche die Armbanduhr 11 tragen wird, aus dem Eingabeabschnitt 28g der Identifikationseinheit 26 eingegeben und im Speicher 17f des IC-Chips 17 gespeichert. Diese Ausführungsform nimmt als Beispiel Informationen in Bezug auf Zugtickets an, wobei sich der Inhalt der Informationen, die in dem Speicher 17f gespeichert sind, spezifisch auf das erste und letzte Datum eines Zeitraums beziehen, während dessen die Person in einen Zug einsteigen darf, sowie auf die Zugabschnitt. Nachdem die Informationen eingegeben wurden, wird die Armbanduhr 11 am Handgelenk des Besitzers befestigt, indem die Bänder 19 und 19 verwendet werden. Bei der Armbanduhr mit Etikett 11 dieser Erfindung, umfasst der ringförmige Rahmen 12a, welcher um den Glasdeckel 12b herum sichtbar ist, ein Metallmaterial, und der metallische Hauptdeckel 12p wird als unterer Deckel verwendet; daher drückt die Armbanduhr 11 ein Gefühl von Luxus aus. Da des Weiteren bei der Armbanduhr mit Etikett 11 dieser Erfindung die Schnittebenen der Schlitze 12s im metallischen Hauptdeckel 12p mit dem nicht leitenden Kunstharz gefüllt sind, verursachen die Schlitze 12s keine Verschlechterung der Festigkeit des unteren Deckels 12p, wodurch sicher gestellt wird, dass das Uhrengehäuse 12 haltbar bleibt.
  • Die Identifikationseinheit 26 ist an der Eingangsschranke des Bahnhofs vorgesehen und wenn eine Person, welche die Armbanduhr 11 trägt, durch die Sperre tritt, hält sie die Armbanduhr 11 in der Nähe der Sendeempfangsantenne 27 der Identifikationseinheit 26 an der Sperre. Die Identifikationseinheit 26 überträgt ein Anfragesignal, welches ein binäres Digitalsignal umfasst, mit einer spezifischen Radiowellenfrequenz von der Sende-Empfangsantenne 27 zur Antenne 16 des RFID-Etiketts 18. Da der untere Deckel der Armbanduhr 11 den metallischen Hauptdeckel 12p umfasst, der acht Schlitze 12s aufweist, welche von der Mitte aus radial verlaufen, treten die von der Sendeempfangsantenne 27 übertragenen Wellen durch diese Schlitze 12s hindurch. Da des Weiteren die Enden der Schlitze 12s sich bis zum äußeren Rand des unteren Deckels 12p erstrecken, kann ein Induktionsstrom daran gehindert werden, in einer Ringform um den unteren Deckel 12p zu fließen, wenn die Wellen empfangen werden, wodurch verhindert wird, dass die Wellen vom Induktionsstrom ausgelöst werden. Als Ergebnis verschlechtert sich die Empfindlichkeit der Antenne nicht und der untere Deckel 12p behindert die Radiowellen nicht, welche von der Antenne 16 des RFID-Etiketts 18 zu empfangen sind, das im Uhrengehäuse 12 untergebracht ist. Auf diese Weise treten die von der Sende-Empfangsantenne 27 übertragenen Radiowellen durch den unteren Deckel 12p zur Antenne 16 hindurch. Da die Spule 16b der Antenne 16 entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens 12a gewickelt ist, um so den Antriebsabschnitt 13 zu umgeben, wird die Magnetachse der Antenne 16 senkrecht zum Ziffernblatt 14c, wodurch die Empfindlichkeit des RFID-Etiketts 18 erhöht wird und eine vergleichsweise lange Arbeitsreichweite erreicht wird. Da insbesondere die Antenne 16 dieser Ausführungsform das Magnetkernelement 16a umfasst, wird die Empfangsempfindlichkeit der Antenne 16 selbst erhöht, und sie wird in die Lage versetzt, effektiv die von der Sende-Empfangsantenne 27 ausgesendeten Radiowellen zu empfangen.
  • Wenn die Antenne 16 des RFID-Etiketts 18 die Wellen empfängt, wird der Kondensator des Hautstromkreises 17a mit elektrischem Strom geladen. Der Hauptstromkreis 17a führt diesen Strom der CPU 17e zu und aktiviert dadurch den IC-Chip 17, wodurch das Anfragesignal mit dem ursprünglichen Digitalsignal am Demodulatorschaltkreis 17d über den Radiofrequenzschaltkreis 17b wiederhergestellt wird. Basierend auf dem Anfragesignal überträgt die CPU 17e die Informationen in Bezug auf die Armbanduhr 11, die im Speicher 17f gespeichert sind. Die Informationen werden übertragen, indem ein binäres Datensignal im Modulatorschaltkreis 17c des IC-Chips 17 moduliert wird, es im Radiofrequenzschaltkreis 17b verstärkt wird und es von der Antenne 16 gesendet wird. Die Sendeempfangsantenne 27 der Identifikationseinheit 26 empfängt die übertragenen Daten, der Verarbeitungsabschnitt 28 zeigt die Information in Bezug auf die die Armbanduhr tragende Person gemäß dem RFID-Etikett 18 an, und die Tür an der Sperre öffnet sich und erlaubt es der die Armbanduhr 11 tragenden Person, in den Zug einzusteigen. Ein Beispiel wird basierend auf 12 und 13 erläutert. Dieselben Bezugszeichen wie jene in den bereits beschriebenen Ausführungsformen stellen dieselben Teile dar, und eine Erläuterung dieser Teile wird nicht wiederholt.
  • Wie in 12 gezeigt ist, umfasst der untere Deckel 12p einen nicht metallischen Hauptdeckel 12q, welcher die untere Seite des ringförmigen Rahmens 12a versiegeln kann, und einen metallischen Ergänzungsdeckel 12r, welcher an der äußeren Fläche des nicht metallischen Hauptdeckels 12q befestigt ist, um ihn so zu bedecken. Der nicht metallische Hauptdeckel 12q wird durch Spritzgießen oder Formpressen eines elektrisch isolierenden Kunstharzes hergestellt, und der metallische Ergänzungsdeckel 12r wird durch Metallblechverarbeitung eines Metallblechmaterials hergestellt. Indem der metallische Ergänzungsdeckel 12r am nicht metallischen Hauptdeckel 12q befestigt wird und Metall verwendet wird, um den metallischen Ergänzungsdeckel 12r herzustellen, welcher die äußere Fläche der Armbanduhr 11 darstellt, wird es der Armbanduhr 11 erlaubt, ein Gefühl von Luxus auszustrahlen; zusätzlich sind ein, zwei oder mehrere Schlitze im metallischen Ergänzungsdeckel 12r vorgesehen.
  • Wie in 13 gezeigt ist, beschreibt diese Figur ein Beispiel, in dem zwei sich schneidende Schlitze vorgesehen sind, wobei beide Enden der beiden Schlitze 12s sich zum äußeren Rand des metallischen Ergänzungsdeckels 12r erstrecken, um so den metallischen Ergänzungsdeckel 12r in vier Segmente zu unterteilen. Die Schlitze 12s werden gebildet, nachdem der metallische Ergänzungsdeckel 12r am nicht metallischen Hauptdeckel 12q befestigt wurde, indem Abschnitte des metallischen Ergänzungsdeckels 12r mit einem Verfahren, wie z. B. dem Seitenschneiden unter Verwendung eines dünnen Schleifsteins oder von Strahlung, des Schneidens eines Drahtes mit paint@granules und ähnlichem weg geschnitten werden. Die Schlitze 12s werden mit einem nicht leitenden Kunstharz gefüllt, welches die Schnittebenen auf gegenüberliegenden Seiten jedes Schlitzes 12s aneinander befestigt.
  • Der Betrieb der Armbanduhr mit Etikett wird erläutert.
  • Da der ringförmige Rahmen 12a um den Glasdeckel 12b und den metallischen Ergänzungsdeckel 12r, welcher die äußere Fläche des unteren Deckels bildet, aus Metall besteht, kann die Armbanduhr mit dem Etikett 11 dieses Beispiels ein Gefühl von Luxus ausdrücken, wenn sie am Handgelenk getragen wird. Obwohl der metallische Ergänzungsdeckel 12r, welcher den unteren Deckel der Armbanduhr 11 bildet, aus Metall besteht, erstrecken sich die beiden Schlitze 12s zum äußeren Rand des metallischen Ergänzungsdeckels 12r und erlauben es dadurch den Radiowellen, die von der Sende-Empfangsantenne 27 der Identifikationseinheit 26 ausgesendet werden, durch die Schlitze 12s hindurchzutreten. Da die Enden der beiden Schlitze 12s sich zum äußeren Rand des metallischen Ergänzungsdeckels 12r erstrecken, kann ein Induktionsstrom daran gehindert werden, in einer Ringform um den metallischen Ergänzungsdeckel 12r herum zu fließen, wenn die Wellen empfangen werden, wodurch sie davor bewahrt werden, vom Induktionsstrom ausgelöscht zu werden. Als Ergebnis verschlechtert sich die Empfindlichkeit der Antenne nicht und der untere Deckel mit dem metallischen Ergänzungsdeckel 12r behindert die Radiowellen nicht, die von der Antenne 16 des RFID-Etiketts 18 empfangen werden sollen, welches im Uhrengehäuse 12 untergebracht ist.
  • Die zweite Ausführungsform beschreibt ein Beispiel, in dem acht Schlitze 12s sich radial von der Mitte des unteren Deckels 12p aus erstrecken und das Beispiel beschreibt ein Beispiel, in dem zwei Schlitze 12s einander schneiden, um so den metallischen Ergänzungsdeckel 12r in vier Segmente zu unterteilen; jedoch kann der untere Deckel 12p und der metallische Ergänzungsdeckel 12r von einem einzigen Schlitz in zwei Segmente unterteilt werden, oder wie in 14 gezeigt, kann ein einzelner Schlitz alternativ vorgesehen werden, um sich zur äußeren Kante des unteren Deckels 12p und des nicht metallischen Hauptdeckels 12q zu erstrecken. Wo mehr als zwei Schlitze vorgesehen sind, ist die Anzahl nicht auf acht Schlitze beschränkt, da es akzeptabel ist, zwei Schlitze wie in 15 vorzusehen, vier Schlitze wie in 16 und 17, und die Schlitze müssen auch nicht radial vorgesehen werden, wie in 15–17 gezeigt ist, da es lediglich wesentlich ist, dass der Fluss eines ringförmigen Induktionsstroms zum Zeitpunkt des Empfangs der Radiowellen verhindert werden kann. Wenn zwei oder mehr Schlitze vorgesehen sind, kann die Anzahl der Schlitze drei, fünf, sechs, sieben, neun, zehn oder mehr sein, obwohl solche Beispiele in den Diagrammen nicht dargestellt sind.
  • Das Beispiel beschreibt eine Antenne mit einer Spule 16b, welche um den äußeren Umfang des Magnetkernelements 16a herumgewickelt ist, das separat vom nicht metallischen Hauptdeckel 12q vorgesehen ist; wenn jedoch, wie in 18 gezeigt, das Magnetkernelement 16a durch Spritzgießen oder Formgießen eines Verbundmaterials hergestellt wird, sollten das Magnetkernelement 16a und der nicht metallische Hauptdeckel 12q bevorzugt zusammen aus einem Stück durch Spritzgießen oder Formpressen hergestellt werden. Wenn das Magnetkernelement 16a und der nicht metallische Hauptdeckel 12q zusammengeformt werden, wird der Herstellungsvorgang einfacher als wenn sie separat hergestellt werden, wodurch der Aufwand, das Magnetkernelement 16a und den nicht metallischen Hauptdeckel 12q beizubehalten, verringert wird und eine vergleichsweise kostengünstige Armbanduhr mit Etikett erzielt wird.
  • Weiter beschreiben die obigen Ausführungsformen das Magnetkernelement 16a, welches durch Spritzgießen oder Formpressen eines Verbundmaterials hergestellt ist; wenn jedoch ein vergleichsweise geringer Spalt zwischen der Innenfläche des ringförmigen Rahmens 12a und der Außenfläche des Antriebsabschnitts 13 vorhanden ist, kann das Magnetkernelement 16a hergestellt werden, indem ein Magnetlackfilm in einer Ringform gewickelt wird. Der Magnetlackfilm wird vorgesehen, indem ein Magnetlack oder eine Tinte aus Magnetpulver oder -plättchen auf einen elektrisch isolierenden Film aufgestrichen und getrocknet wird; der Magnetlackfilm kann zusammen mit dem elektrisch isolierenden Film, der zum Zeitpunkt des Aufstreichens verwendet wird, gewickelt werden oder alternativ wird der Magnetlackfilm vom elektrisch isolierenden Film abgezogen und alleine aufgewickelt. Dasselbe Material wie das oben genannte Verbundmaterial kann als Plättchen oder Pulver des in dem Lack oder in der Tinte enthaltenen Magnetmaterials verwendet werden. Die Dicke des Magnetlackfilms sollte zwischen 10–800 μm und bevorzugt zwischen 30 und 300 μm liegen. Wenn die erwünschte Dicke nicht durch ein einmaliges Aufbringen des Lacks erzielt werden kann, kann der Lack wiederholt aufgebracht und getrocknet werden, bis die erwünschte Dicke erreicht ist, und die Dicke des gewickelten Abschnitts des Magnetlackfilms kann eingestellt werden, indem die Anzahl der Wicklungen erhöht oder verringert wird. Das Magnetkernelement, das durch Wickeln des Magnetlackfilms erhalten wird, ist extrem dünn und ermöglicht es, ein Magnetkernelement zu erhalten, das eine Dicke von weniger als 0,8 mm aufweist, bei welcher Gießen schwierig wird. Selbst wenn daher nur ein geringer Spalt zwischen der Innenfläche des ringförmigen Rahmens 12a und der äußeren Randfläche des Antriebsabschnitts 13 vorhanden ist, ist es möglich, ein RFID-Etikett mit einem Magnetkernelement im Spalt unterzubringen.
  • Im Folgenden wird ein Test dieser Erfindung oder ein Vergleichsbeispiel im Detail erläutert.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Ein Armbanduhrengehäuse 12 mit einem ringförmigen Rahmen 12a aus Edelstahl und einem äußeren Durchmesser von 32 mm und einem Innendurchmesser von 26 mm wird hergestellt, wobei der ringförmige Rahmen 12a in einem Abschnitt eine Kerbe und eine Dicke von 6 mm besitzt; und ein metallischer Hauptdeckel 12p zum Versiegeln der Unterseite des ringförmigen Rahmens 12a wird hergestellt, wobei der metallische Hauptdeckel 12p aus Edelstahl besteht und einen Durchmesser von 30 mm und eine Dicke von 1 mm aufweist.
  • Ein Magnetlackfilm wurde erhalten, indem ein Lack mit Pulver oder Plättchen aus Magnetmaterial auf einem elektrisch isolierendem Film aufgebracht und getrocknet wurde, und der Magnetlackfilm wurde zusammen mit dem elektrisch isolierenden Film, der zum Zeitpunkt des Aufbringens des Lacks verwendet wurde, auf eine Breite von 4 mm zugeschnitten, wodurch ein streifenähnlicher Magnetlackfilm erhalten wurde. Der Magnetlackfilm wurde gewickelt, bis er einen Außendurchmesser von 25 mm und einen Innendurchmesser von 23 mm aufwies, wodurch ein Magnetkernelement erhalten wurde. Ein Kupfer beschichteter Draht mit einer Dicke 0,14 mm wurde viermal um das Magnetkernelement herumgewickelt, um eine Antenne mit einem Magnetkernelement und einer Spule zu erzielen. Die Antenne wurde im Uhrengehäuse untergebracht, wodurch eine Armbanduhr mit Etikett erhalten wurde.
  • Diese Armbanduhr ist das erste Vergleichsbeispiel.
  • Testbeispiel 1
  • Das Uhrengehäuse 12 und die Antenne mit dem Magnetkernelement und der Spule wurden auf exakt dieselbe Weise wie beim ersten Vergleichsbeispiel hergestellt. Dann wurden acht Schlitze 12s, die sich radial aus der Mitte des metallischen Hauptdeckels erstrecken, durch Einschneiden von Schlitzen mit einer Länge von 10 mm vom äußeren Rand des metallischen Hauptdeckels aus zu seiner Mitte hin vorgesehen. Die Antenne wurde im Uhrengehäuse untergebracht, wodurch eine Armbanduhr mit Etikett erhalten wurde. Diese Armbanduhr, die den unteren Deckel mit Schlitzen verwendet, ist das erste Testbeispiel.
  • Vergleichstest
  • Eine Messanschlussklemme eines Messgeräts (Hewlett Packard 4395) zum Messen der Spuleneigenschaften wurde jeweils mit den Antennenspulen des ersten Vergleichsbeispiels und des ersten und zweiten Testbeispiels verbunden, und die L-Werte und Q-Werte der Antenne wurden bei vorbestimmten Frequenzen unter Verwendung des Messgeräts gemessen.
  • Ein IC-Chip wurde jeweils mit den Antennenspulen des ersten Vergleichsbeispiels und des ersten und zweiten Testbeispiels verbunden und als RFID-Etikett zur Funktion gebracht, das mit 13,56 MHz arbeitet; danach wurde das Etikett in einem Batteriegehäuse untergebracht. Die Armbanduhr mit Etikett wurde in die Nähe einer Sende-Empfangsantenne einer Identifikationseinheit, die mit 13,56 MHz arbeitet, bewegt, es wurde bestätigt, ob die Identifikationseinheit arbeitete, und wenn sie arbeitete, wurde der Abstand zwischen der Sende-Empfangsantenne und der Armbanduhr mit Etikett beim ersten Betrieb gemessen. Tabelle 2 zeigt die erhaltenen Ergebnisse. Tabelle 2
    Testbeispiel 1 Vergleichsbeispiel
    L (μH) 0,815 1,061
    Q 18,1 21,4
    Betrieb Wenn die Uhr 10 mm von der Sendeempfangsantenne entfernt war Kein Betrieb, selbst wenn die Uhr direkt an die Sendeempfangsantenne gelegt wurde
  • Wie aus Tabelle 2 deutlich wird, gibt es keinen merklichen Unterschied in den Q-Werten des ersten Testbeispiels und des ersten Vergleichsbeispiels. Jedoch arbeitete die Identifikationseinheit nicht, wenn der IC-Chip mit der Spule der Antenne des ersten Vergleichsbeispiels verbunden wurde, arbeitete jedoch, wenn der IC-Chip mit der Spule der Antenne des ersten Testbeispiels verbunden wurde. Es kann angenommen werden, dass die Identifikationseinheit im ersten Vergleichsbeispiel nicht arbeitete, da keine Schlitze im metallischen Hauptdeckel vorgesehen sind, und dementsprechend ein Induktionsstrom im metallischen Hauptdeckel floss und dadurch die Empfindlichkeit der Antenne verringerte. Im Gegensatz dazu arbeitete die Identifikationseinheit beim ersten Testbeispiel aufgrund des Vorsehens der Schlitze im metallischen Hauptdeckel, wodurch jeder Fluss von Induktionsstrom verhindert wurde und die Empfindlichkeit der Antenne bewahrt wurde.
  • Da wie oben beschrieben der metallische Hauptdeckel und der metallische Ergänzungsdeckel um den äußeren Abschnitt des unteren Deckels des Uhrengehäuses aus einem Metallmaterial bestehen, kann gemäß der vorliegenden Erfindung das ursprüngliche Gefühl von Luxus der Armbanduhr ausgedrückt werden. Da zusätzlich ein, zwei oder mehr Schlitze in mindestens einem Ende des metallischen Hauptdeckels und des metallischen Hilfsdeckels vorgesehen sind, behindern der metallische Hauptdeckel und der metallische Hilfsdeckel die Radiowellen nicht, welche von der im Uhrengehäuse untergebrachten Antenne zu empfangen sind. Da des Weiteren die Spule der Antenne entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens gewickelt ist, um so den Antriebsabschnitt zu umgeben, ist die Magnetachse der Antenne senkrecht zum Ziffernblatt, wodurch die Empfindlichkeit des RFID-Etiketts erhöht wird und eine vergleichsweise lange Arbeitsreichweite erzielt wird. Indem die Schlitze mit nicht leitendem Kunstharz gefüllt werden, verringern die Schlitze die Festigkeit des unteren Deckels nicht.
  • Da des Weiteren das ringförmige Magnetkernelement der Antenne entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens vorgesehen ist, um so den Antriebsabschnitt zu umgeben, und die Spule um den äußeren Umfang des Magnetkernelements gewickelt ist, kann die Empfangsempfindlichkeit der Antenne erhöht werden. Wenn in diesem Fall das Magnetkernelement ein Verbundmaterial umfasst, kann es in jeder gegebenen Form hergestellt werden; indem das Magnetkernelement spulenkörperförmig gemacht wird, ist es leichter, die Spule zu wickeln. Indem des Weiteren das Magnetkernelement und der nicht metallische Hauptdeckel zusammen aus einem Stück geformt werden, wird der Herstellungsprozess vereinfacht und die Armbanduhr mit Etikett kann vergleichsweise kostengünstig erhalten werden. Wenn andererseits das Magnetkernelement hergestellt wird, indem eine Magnetlackfilm in einer Ringform gewickelt wird, wird es möglich, ein Magnetkernelement mit einer Dicke von weniger als 0,8 mm zu erhalten, bei welcher Gießen schwierig wird; selbst wenn lediglich ein geringer Spalt zwischen der Innenfläche des ringförmigen Rahmens und der äußeren Umfangsfläche des Antriebsabschnitts vorhanden ist, kann das RFID-Etikett mit dem Magnetkernelement im Spalt untergebracht werden.

Claims (14)

  1. Armbanduhr (11) mit Etikett, umfassend: ein Uhrengehäuse (12) mit einem ringförmigen Rahmen (12a), einem Glasdeckel (12b), der eine Oberseite des ringförmigen Rahmens versiegelt, und einen unteren Deckel (12c), der die Unterseite des ringförmigen Rahmens versiegelt; einen Antriebsabschnitt (13), der innerhalb des Uhrengehäuses untergebracht ist; einen Anzeigeabschnitt (14) zum Anzeigen der Zeit, welcher im Uhrengehäuse untergebracht ist und vom Antriebsabschnitt angetrieben wird; ein RFID-Etikett (18), das im Uhrengehäuse untergebracht ist und eine Antenne (16) und einen IC-Chip (17) umfasst; wobei die Antenne eine gewickelte Spule (16b) umfasst, die entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens verläuft, um so den Antriebsabschnitt zu umgeben; wobei der ringförmige Rahmen ein Metallmaterial umfasst und einen Schlitz (12e) besitzt, der durch Einschneiden von mindestens einem Abschnitt des ringförmigen Rahmens hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz mit einem nicht leitenden Kunstharz (21) gefüllt ist, dass die gegenüberliegenden Schnittebenen zusammenbefestigt, die den Schlitz bilden.
  2. Armbanduhr mit Etikett nach Anspruch 1, wobei die gegenüberliegenden Schnittebenen, die den Schlitz bilden, eine Vielzahl von durchgehenden Schnittebenen umfassen.
  3. Armbanduhr (11) mit Etikett, umfassend: ein Uhrengehäuse (12) mit einem ringförmigen Rahmen (12a), einem Glasdeckel (12b), der eine Oberseite des ringförmigen Rahmens versiegelt, und einem unterem Deckel (12c), der eine Unterseite des ringförmigen Rahmens versiegelt; einen Antriebsabschnitt (13), der in dem Uhrengehäuse untergebracht ist; einen Anzeigeabschnitt (14) zum Anzeigen der Zeit, der im Uhrengehäuse untergebracht ist und vom Antriebsabschnitt angetrieben wird; ein RFID-Etikett (18), das im Uhrengehäuse untergebracht ist und eine Antenne (16) und einen IC-Chip (17) umfasst; wobei die Antenne eine gewickelte Spule (16b) umfasst, die entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens verläuft, um so den Antriebsabschnitt zu umgeben; wobei der ringförmige Rahmen ein Metallmaterial umfasst; eine Kerbe (12f), die in der Oberseite und/oder Unterseite der ringförmigen Rahmens vorgesehen ist, und einen Schlitz (12e), der quer über die Kerbe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Clipelement (12g), das dasselbe Material wie der ringförmige Rahmen umfasst, in der Kerbe mit einem dazwischen liegenden nicht leitenden Kunstharz (21) befestigt wird.
  4. Armbanduhr mit Etikett nach Anspruch 3, wobei die Antenne ein Magnetkernelement (16a) entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens umfasst, um so den Antriebsabschnitt zu umgeben, wobei die Spule um einen äußeren Rand des Magnetkernelements gewickelt ist.
  5. Armbanduhr mit Etikett nach Anspruch 4, wobei das Magnetkernelement eine spulenkörperartige Form mit einem Wicklungsrahmen (16c) für die Spule umfasst und aus einem Verbundmaterial aus Magnetpulver oder -plättchen und Kunststoff besteht.
  6. Armbanduhr mit Etikett nach Anspruch 5, wobei das Magnetkernelement durch Spritzgießen oder Formpressen eines Verbundmaterials gebildet wird.
  7. Armbanduhr mit Etikett nach Anspruch 4, wobei das Magnetkernelement durch Wickeln eines Magnetlackfilms gebildet wird, der durch Aufbringen und Trocknen eines Lacks oder einer Tinte hergestellt wird, welcher (welche) Pulver oder Plättchen aus magnetischem Material umfasst.
  8. Armbanduhr mit Etikett nach Anspruch 1 oder 3, wobei der untere Deckel einen metallischen Hauptdeckel (12p) oder einen nicht metallischen Hauptdeckel (12q) und einen metallischen Ergänzungsdeckel (12r) umfasst, der so befestigt ist, dass er den nicht metallischen Hauptdeckel bedeckt; wobei ein, zwei oder mehrere Schlitze (12s) in mindestens einem Ende des metallischen Hauptdeckels und des metallischen Ergänzungsdeckels vorgesehen sind und sich zu deren äußeren Rand erstrecken, wobei der (die) Schlitz(e) mit einem nicht leitenden Kunstharz gefüllt ist (sind), das die beiden gegenüberliegenden Schnittebenen miteinander befestigt, die den (die) Schlitz(e) bilden.
  9. Armbanduhr mit Etikett nach Anspruch 8, wobei die gegenüberliegenden Schnittebenen, die den (die) Schlitz(e) bilden, eine Vielzahl von durchgehenden Schnittebenen umfassen.
  10. Armbanduhr mit Etikett nach Anspruch 9, wobei die Antenne ein Magnetkernelement entlang der Innenfläche des ringförmigen Rahmens umfasst, um so den Antriebsabschnitt zu umgeben, wobei die Spule um einen äußeren Rand des Magnetkernelements gewickelt ist.
  11. Armbanduhr mit Etikett nach Anspruch 9, wobei das Magnetkernelement eine spulenkörperartige Form mit einem Wicklungsrahmen für die Spule umfasst und aus einem Verbundmaterial aus Magnetpulver oder -plättchen und Kunststoff besteht.
  12. Armbanduhr mit Etikett nach Anspruch 11, wobei das Magnetkernelement durch Spritzgießen oder Pressformen eines Verbundmaterials gebildet wird.
  13. Armbanduhr mit Etikett nach Anspruch 12, wobei das Magnetkernelement und der nicht magnetische Hauptdeckel zusammen in einem Stück durch Spritzgießen und/oder Pressformen eines Verbundmaterials gebildet werden.
  14. Armbanduhr mit Etikett nach Anspruch 10, wobei das Magnetkernelement durch Wickeln eines Magnetlackfilms in Ringform gebildet wird, wobei der Magnetlackfilm durch Aufbringen und Trocknen eines Lacks oder einer Tinte mit Pulver oder Plättchen aus einem magnetischen Material hergestellt ist.
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