EP1014231B1 - Montre-bracelet à couplage capacitif - Google Patents

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EP1014231B1
EP1014231B1 EP19980124363 EP98124363A EP1014231B1 EP 1014231 B1 EP1014231 B1 EP 1014231B1 EP 19980124363 EP19980124363 EP 19980124363 EP 98124363 A EP98124363 A EP 98124363A EP 1014231 B1 EP1014231 B1 EP 1014231B1
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wristwatch
electric
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bracelet
case
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David Barras
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ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
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    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G21/00—Input or output devices integrated in time-pieces
    • G04G21/04—Input or output devices integrated in time-pieces using radio waves
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04R—RADIO-CONTROLLED TIME-PIECES
    • G04R60/00—Constructional details
    • G04R60/04—Antennas attached to or integrated in watch bracelets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/273—Adaptation for carrying or wearing by persons or animals

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of wristwatches and, more particularly, that of wristwatches comprising a housing provided with a first electrical conductor, and an electrical circuit connected to the first electrical conductor, and a bracelet comprising a second electrical conductor.
  • the EP 0 186 804 describes a wristwatch 1 comprising a housing 3 and a bracelet 5 associated with this housing.
  • the housing 3 comprises an electric circuit 7 provided with an integrated circuit (not shown in FIG. figure 1 ) and a display device 9, the housing 3 being closed by a lens 11.
  • the bracelet 5 comprises two strips 12a and 12b formed in a flexible plastic material, and a conductor 24a disposed between these two strips.
  • the lamella 12a comprises a thick zone 26 of curved shape in which is arranged a transverse opening 27 intended to receive an axle 28 by means of which the bracelet 5 is articulated to the casing 3.
  • a problem encountered in the wristwatch 1 lies in the achievement of an electrical connection between the electrical circuit 7 of the housing 3 and the conductor 24a of the wristband 5.
  • the wristwatch 1 comprises a junction device 13 comprising a contact set 15 consisting of a rigid conductive element 17, an elastic conductive element 19, and a cylindrical pin 21, these components being arranged to produce the electrical connection between the conductor 24a and the integrated circuit 7.
  • Another disadvantage of the wristwatch 1 lies in the fact that the rotation of the bracelet 5 around the axis 28 of the housing 3 is limited, because of the presence of the junction device 13 which is fixed with respect to this housing, which limits the comfort of the wearer of the wristwatch 1.
  • Another disadvantage of the wristwatch 1 lies in the fact that the choice of materials used to form the housing 3 is limited to achieve electrical isolation of the electrical connection between the integrated circuit 7 and the conductor 24a.
  • An object of the present invention is to provide a wristwatch comprising a housing provided with a first electrical conductor and an electrical circuit connected to the first electrical conductor, and a bracelet comprising a second electrical conductor, this case and this bracelet being arranged to make an electrical connection to each other, while overcoming the aforementioned drawbacks.
  • Another object of the present invention is to provide such a wristwatch arranged to prevent alteration of the electrical connection between the first and second electrical conductors.
  • Another object of the present invention is to provide such a wristwatch whose arrangement of the electrical connection makes it easy to replace the bracelet.
  • Another object of the present invention is to provide such a wristwatch whose arrangement of the electrical connection limits the movement of the bracelet relative to the housing, to improve the comfort of the wearer of the wristwatch.
  • Another object of the present invention is to provide such a wristwatch whose arrangement of the electrical connection does not limit the choice of materials used to form the housing.
  • Another object of the present invention is to provide such a wristwatch answering the usual concerns in a clock application of size and rationality.
  • Another object of the present invention is to provide a wristwatch meeting a usual concern in the cost industry.
  • One advantage of the arrangement of the first and second conductors of such a wristwatch is to provide an electrical connection without mechanical contact and, more specifically, by a capacitive coupling between the first conductor of the case and the second conductor of the wristband, which does not require any additional external hardware arrangement in addition to the conventional articulation between the bracelet and the housing.
  • Another advantage of such an arrangement of the first and second conductors is to avoid a limitation of the movement of the bracelet relative to the case, as is the case in conventional wristwatches, due to the presence of a mechanical contact or galvanic between the first driver of the housing and the second conductor of the bracelet.
  • Another advantage of such an arrangement of the first and second conductors is to facilitate the replacement of the bracelet by another similar bracelet, without there being, after this replacement, a material deterioration of the electrical connection between the first driver of the housing and the second conductor of the bracelet.
  • the wristwatch 30 comprises a housing 32 and a bracelet 34 associated with this housing.
  • the housing 32 comprises an electric circuit 36 provided with an integrated circuit (not shown in FIG. figure 1 ), the housing 32 being closed by an ice 38.
  • the bracelet 34 comprises a blade 40 formed in a flexible plastic material.
  • the blade 40 comprises a thick zone 44 having an outer surface 41 of rounded shape in which is arranged a transverse opening 46 able to receive an axis 48 by means of which the bracelet 34 is articulated to the housing 32.
  • the bracelet 34 also comprises an electrical conductor, or second conductor 42, incorporated in the strip 40, in the outer portion of its rounded shape.
  • the housing 32 further comprises an outer surface 49 and an electrical conductor, or first conductor 50, connected to the electrical circuit 36, and disposed in the vicinity of the outer surface 49.
  • the outer surface 49 of the housing 32 is disposed facing the outer surface 41 of the bracelet 34, so that the conductors 42 and 50 form the two electrodes of a coupling capacitor, which provides a capacitive coupling between the bracelet 34 and the housing 32. It follows from this provision that an electrical connection is made without mechanical contact and, more precisely, by capacitive coupling, between the conductor 42 and the electrical circuit 36.
  • each of the conductors 42 and 50 are preferably formed by forming a metal layer having a surface area of a few square millimeters, and covered with an electrically insulating material.
  • An advantage of the arrangement of such an insulating material on the conductors 42 and 50 is to prevent the oxidation of these conductors.
  • Another advantage of the arrangement of such an insulating material on the conductors 42 and 50 is to improve the tightness of the wristwatch 30.
  • the wristwatch 30 further comprises a conductor 51 arranged to form an electrical connection between the conductor 50 and the electrical circuit 36.
  • the bracelet 34 may also comprise an antenna 52, one of the electrodes of which is formed by the conductor 42, as represented by FIG. figure 2 .
  • An advantage of this arrangement of the antenna 52 in the bracelet 34 is to connect the antenna 52 to the electronic circuit 36, without making a galvanic electrical connection between these two components.
  • Another advantage of this arrangement of the antenna 52 in the bracelet 34 is to reduce the bulk of the housing 32.
  • the figure 3 represents a partial view of a bracelet 60 of a wristwatch according to the present invention.
  • the housing (not shown) of this watch is similar to the case 32 of the figure 2 .
  • objects from the figure 3 similar to those described in relation to the figure 2 have been designated by the same references.
  • the patent 60 comprises a coil 62 provided with two conductors 52 arranged to form two respective couplings similar to that described in connection with the figure 2 , which makes two electrical connections between the housing and the bracelet 60.
  • the housing 32 may comprise two zones 54 and 56 formed of an electrically insulating material, and arranged on either side of the conductor 50, so as to realize the electrical insulation between the conductor 50 and the metal case of the wristwatch 30.
  • the zones 54 and 56 can be formed by forming a single annular piece arranged around the conductor 50.
  • An advantage of this arrangement of the insulating zones 54 and 56 is to provide electrical insulation of the electrical circuit made in the wristwatch 30, vis-à-vis external disturbances of electrical and magnetic nature.
  • Another advantage of this arrangement of the insulating zones 54 and 56 is to avoid the formation of a parasitic coupling, especially in the case where the housing 32 is arranged to form the ground of the electric circuit 36.
  • the conductor 42 is arranged in the bracelet 34, to have a rounded shape appropriate to the rounded shape of the bracelet 34, so that, once the bracelet 34 mounted on the housing 32, the same distance is present between conductors 42 and 50, regardless of the position of the bracelet 34 relative to the housing 32.
  • An advantage of this arrangement of the conductors 42 and 50 is to ensure a constant capacitance of the coupling capacitor formed by these conductors, whatever the position of the strap 34 relative to the case 32.
  • Another advantage of this arrangement of the conductors 42 and 50 is to facilitate the adaptation of the wristwatch 30 to the different wrist sizes, without there being any influence on the electrical connection between the electrical circuit 36 and the conductor 42. .

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Description

  • La présente invention concerne le domaine technique des montres-bracelets et, plus particulièrement, celui des montres-bracelets comprenant un boîtier pourvu d'un premier conducteur électrique, et d'un circuit électrique connecté au premier conducteur électrique, et un bracelet comprenant un deuxième conducteur électrique.
  • En se référant à la figure 1 de la présente description, le brevet EP 0 186 804 décrit une montre-bracelet 1 comprenant un boîtier 3 et un bracelet 5 associé à ce boîtier. Le boîtier 3 comprend un circuit électrique 7 muni d'un circuit intégré (non représenté en figure 1) et un dispositif d'affichage 9, le boîtier 3 étant fermé par une glace 11. Le bracelet 5 comprend deux lamelles 12a et 12b formées dans une matière plastique souple, et un conducteur 24a disposé entre ces deux lamelles. La lamelle 12a comprend une zone épaisse 26, de forme bombée dans laquelle est agencée une ouverture transversale 27 destinée à recevoir un axe 28 au moyen duquel est articulé le bracelet 5 au boîtier 3.
  • Un problème rencontré dans la montre-bracelet 1 réside dans la réalisation d'une liaison électrique entre le circuit électrique 7 du boîtier 3 et le conducteur 24a du bracelet 5.
  • La solution selon ce brevet EP 0 186 804 consiste à réaliser une liaison électrique par contact mécanique entre le circuit électrique 7 et le conducteur 24a. Ainsi, la montre-bracelet 1 comprend un dispositif de jonction 13 comprenant un jeu de contact 15 constitué d'un élément conducteur rigide 17, d'un élément conducteur élastique 19, et d'un pion cylindrique 21, ces composants étant agencés pour réaliser la liaison électrique entre le conducteur 24a et le circuit intégré 7.
  • US 5 159 713 décrit une autre montre comportant le même type de liaison électrique.
  • Toutefois, une telle liaison électrique présente plusieurs inconvénients. En effet, une altération de cette liaison électrique peut survenir pour des raisons d'étanchéité (notamment une oxydation des composants du dispositif de jonction) et des raisons d'entretien de la montre-bracelet (notamment lors du remplacement du bracelet par un nouveau bracelet).
  • Un autre inconvénient de la montre-bracelet 1 réside dans le fait que la rotation du bracelet 5 autour de l'axe 28 du boîtier 3 est limitée, en raison de la présence du dispositif de jonction 13 qui est fixe par rapport à ce boîtier, ce qui limite le confort du porteur de la montre-bracelet 1.
  • Un autre inconvénient de la montre-bracelet 1 réside dans le fait que le choix des matériaux utilisés pour former le boîtier 3 est limité pour réaliser une isolation électrique de la liaison électrique entre le circuit intégré 7 et le conducteur 24a.
  • Un but de la présente invention est de prévoir une montre-bracelet comprenant un boîtier pourvu d'un premier conducteur électrique et d'un circuit électrique connecté au premier conducteur électrique, et un bracelet comprenant un deuxième conducteur électrique, ce boîtier et ce bracelet étant agencés pour réaliser une liaison électrique entre eux, tout en palliant les inconvénients susmentionnés.
  • Un autre but de la présente invention est de prévoir une telle montre-bracelet agencée pour empêcher une altération de la liaison électrique entre les premier et deuxième conducteurs électriques.
  • Un autre but de la présente invention est de prévoir une telle montre-bracelet dont l'agencement de la liaison électrique rend aisé le remplacement du bracelet.
  • Un autre but de la présente invention est de prévoir une telle montre-bracelet dont l'agencement de la liaison électrique ne limite le mouvement du bracelet par rapport au boîtier, pour améliorer le confort du porteur de la montre-bracelet.
  • Un autre but de la présente invention est de prévoir une telle montre-bracelet dont l'agencement de la liaison électrique ne limite pas le choix des matériaux utilisés pour former le boîtier.
  • Un autre but de la présente invention est de prévoir une telle montre-bracelet répondant aux préoccupations habituelles dans une application horlogère d'encombrement et de rationalité.
  • Un autre but de la présente invention est de prévoir une montre-bracelet répondant à une préoccupation habituelle en industrie de coût.
  • Ces buts, ainsi que d'autres, sont atteints par la montre-bracelet selon la revendication 1.
  • Un avantage de la disposition des premier et deuxième conducteurs d'une telle montre-bracelet est de réaliser une liaison électrique sans contact mécanique et, plus précisément, par un couplage capacitif entre le premier conducteur du boîtier et le deuxième conducteur du bracelet, ce qui ne nécessite aucun agencement matériel externe supplémentaire en plus de l'articulation classique entre le bracelet et le boîtier.
  • Un autre avantage d'une telle disposition des premier et deuxième conducteurs est d'éviter une limitation du mouvement du bracelet par rapport au boîtier, comme cela est le cas dans les montres-bracelets classiques, en raison de la présence d'un contact mécanique ou galvanique entre le premier conducteur du boîtier et le deuxième conducteur du bracelet.
  • Un autre avantage d'une telle disposition des premier et deuxième conducteurs est de faciliter le remplacement du bracelet par un autre bracelet semblable, sans qu'il y ait, après ce remplacement, une détérioration matérielle de la liaison électrique entre le premier conducteur du boîtier et le deuxième conducteur du bracelet.
  • Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée de deux modes de réalisation préférés de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement, en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles :
    • la figure 1 déjà citée représente une vue de coupe partielle d'une montre-bracelet classique;
    • la figure 2 représente une vue de coupe partielle d'une montre-bracelet selon la présente invention; et
    • la figure 3 représente une variante de réalisation du bracelet de la montre-bracelet de la figure 2.
  • En se référant à la figure 2, la montre-bracelet 30 comprend un boîtier 32 et un bracelet 34 associé à ce boîtier. Le boîtier 32 comprend un circuit électrique 36 muni d'un circuit intégré (non représenté en figure 1), le boîtier 32 étant fermé par une glace 38. Le bracelet 34 comprend une lamelle 40 formée dans une matière plastique souple. La lamelle 40 comprend une zone épaisse 44 ayant une surface externe 41 de forme arrondie dans laquelle est agencée une ouverture transversale 46 pouvant recevoir un axe 48 au moyen duquel est articulé le bracelet 34 au boîtier 32. Le bracelet 34 comprend également un conducteur électrique, ou deuxième conducteur 42, incorporé dans la lamelle 40, dans la partie externe de sa forme arrondie.
  • Le boîtier 32 comprend en outre une surface externe 49 et un conducteur électrique, ou premier conducteur 50, connecté au circuit électrique 36, et disposé au voisinage de la surface externe 49.
  • La surface externe 49 du boîtier 32 est disposée en regard de la surface externe 41 du bracelet 34, de sorte que les conducteurs 42 et 50 forment les deux électrodes d'un condensateur de couplage, ce qui réalise un couplage capacitif entre le bracelet 34 et le boîtier 32. Il ressort de cette disposition qu'une liaison électrique est réalisée sans contact mécanique et, plus précisément, par couplage capacitif, entre le conducteur 42 et le circuit électrique 36.
  • Typiquement, on réalise de préférence chacun des conducteurs 42 et 50 en formant une couche métallique ayant une surface égale à quelques millimètres carrés, et recouverte d'un matériau isolant électriquement.
  • Un avantage de l'agencement d'un tel matériau isolant sur les conducteurs 42 et 50 est d'empêcher l'oxydation de ces conducteurs.
  • Un autre avantage de l'agencement d'un tel matériau isolant sur les conducteurs 42 et 50 est d'améliorer l'étanchéité de la montre-bracelet 30.
  • Dans l'exemple représenté en figure 2, la montre-bracelet 30 comprend en outre un conducteur 51 agencé pour former une liaison électrique entre le conducteur 50 et le circuit électrique 36.
  • A titre d'exemple, le bracelet 34 peut également comprendre une antenne 52 dont l'une des électrodes est formée par le conducteur 42, comme le représente la figure 2.
  • Un avantage de cet agencement de l'antenne 52 dans le bracelet 34 est de connecter l'antenne 52 au circuit électronique 36, sans réaliser une connexion électrique galvanique entre ces deux composants.
  • Un autre avantage de cet agencement de l'antenne 52 dans le bracelet 34 est de diminuer l'encombrement du boîtier 32.
  • A titre de variante de réalisation, la figure 3 représente une vue partielle d'un bracelet 60 d'une montre-bracelet selon la présente invention. On note que le boîtier (non représenté) de cette montre est similaire au boîtier 32 de la figure 2. On note également que des objets de la figure 3 similaires à ceux décrits en relation avec la figure 2 ont été désignés par les mêmes références. Comme le représente la figure 3, le brevet 60 comprend une bobine 62 pourvue de deux conducteurs 52 disposés pour former deux couplages respectifs similaires à celui décrit en relation avec la figure 2, ce qui réalise deux liaisons électriques entre le boîtier et le bracelet 60.
  • En se référant à nouveau à la figure 2, et dans le cas particulier où le boîtier 32 est formé dans un matériau métallique, le boîtier 32 peut comprendre deux zones 54 et 56 formées dans un matériau électriquement isolant, et agencées de part et d'autre du conducteur 50, de manière à réaliser l'isolation électrique entre le conducteur 50 et le boîtier métallique de la montre-bracelet 30. On peut réaliser les zones 54 et 56 en formant une seule pièce annulaire agencée autour du conducteur 50.
  • Un avantage de cet agencement des zones isolantes 54 et 56 est de réaliser une isolation électrique du circuit électrique réalisé dans la montre-bracelet 30, vis-à-vis de perturbations externes de nature électrique et magnétique.
  • Un autre avantage de cet agencement des zones isolantes 54 et 56 est d'éviter la formation d'un couplage parasite, notamment dans le cas où le boîtier 32 est agencé pour former la masse du circuit électrique 36.
  • A titre de perfectionnement, le conducteur 42 est disposé dans le bracelet 34, pour avoir une forme arrondie appropriée à la forme arrondie du bracelet 34, de sorte que, une fois le bracelet 34 monté sur le boîtier 32, la même distance est présente entre les conducteurs 42 et 50, quelle que soit la position du bracelet 34 par rapport au boîtier 32.
  • Un avantage de cet agencement des conducteurs 42 et 50 (en particulier de l'égale distance entre ces deux conducteurs) est d'assurer une capacité constante du condensateur de couplage formé par ces conducteurs, quelle que soit la position du bracelet 34 par rapport au boîtier 32.
  • Un autre avantage de cet agencement des conducteurs 42 et 50 est de faciliter l'adaptation de la montre-bracelet 30 aux différentes tailles de poignet, sans qu'il y ait une influence sur la liaison électrique entre le circuit électrique 36 et le conducteur 42.
  • Il va de soi pour l'homme de l'art que la description détaillée ci-dessus peut subir diverses modifications sans sortir du cadre de la présente invention telle que définie dans les revendications. A titre d'exemple, on peut réaliser un couplage capacitif entre le bracelet et le boîtier, à chacune des deux articulations du bracelet au boîtier.

Claims (7)

  1. Montre-bracelet (30) comprenant :
    - un boîtier (32) pourvu d'un premier conducteur électrique (50) et d'un circuit électrique (36) connecté audit premier conducteur électrique (50), et
    - un bracelet (34) comprenant un deuxième conducteur électrique (42), caractérisée en ce que lesdits premier (50) et deuxième (42) conducteurs électriques sont agencés pour réaliser une liaison électrique sans contact mécanique.
  2. Montre-bracelet (30) selon la revendication 1, caractérisée en ce que : ledit boîtier (32) et ledit bracelet (34) ont respectivement des première et deuxième surfaces externes (49, 41); en ce que lesdits premier et deuxième conducteurs électriques sont disposés respectivement au voisinage desdites première et deuxième surfaces externes; et en ce que ladite deuxième surface externe est disposée en regard de ladite première surface externe, de sorte que lesdits premier et deuxième conducteurs électriques forment les deux électrodes d'un condensateur de couplage, pour réaliser ladite liaison électrique par un couplage capacitif entre lesdits premier et deuxième conducteurs électriques.
  3. Montre-bracelet (30) selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit deuxième conducteur électrique (50) est agencé pour avoir une forme appropriée à ladite deuxième surface externe, de sorte que, une fois ledit bracelet monté sur ledit boîtier, la même distance est présente entre lesdits premier et deuxième conducteurs électriques, quelle que soit la position dudit bracelet par rapport audit boîtier.
  4. Montre-bracelet (30) selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit bracelet (34) incorpore une antenne (52) dont l'une des électrodes est formée par ledit deuxième conducteur électrique (42), de sorte que, une fois ledit bracelet monté sur ledit boîtier, ladite antenne est connectée électriquement audit premier conducteur électrique, par l'intermédiaire dudit couplage capacitif.
  5. Montre-bracelet (30) selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend également un circuit électrique (36) connectée audit premier conducteur électrique, de sorte que, une fois ledit bracelet monté sur ledit boîtier, ledit circuit électrique est connecté électriquement audit deuxième conducteur électrique, par l'intermédiaire dudit couplage capacitif.
  6. Montre-bracelet (30) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun desdits premier et deuxième conducteurs électriques (42, 50) est formé d'une couche métallique recouverte d'un matériau isolant électriquement.
  7. Montre-bracelet (30) selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit boîtier est formé dans un matériau métallique, et en ce que ledit boîtier comprend des première et deuxième zones (54, 56) formées dans un matériau isolant électriquement, et agencées de part et d'autre dudit premier conducteur électrique, de manière à réaliser l'isolation électrique de ladite montre-bracelet.
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