JP2009058526A - 防水時計 - Google Patents

Abstract

【課題】 特に簡単で信頼できる技術手段を使用して、使用音響スペクトル全体にわたって音波を高レベルで再生することができる新しい防水装置を提供すること。
【解決手段】 密閉されたケースの内部に外部と通じる内部室（１０）を形成させ、祖のない部室を変形可能な膜によって内側と外側に仕切り、膜の周辺部で密封する。その膜の内側に音響トランスジューサ（２２）を膜と組み合わせて設ける。
本装置は、音響トランスジューサによって変形膜に伝達された振動を遮断する手段（４０）を含み、この手段は外周固定領域と弾性手段との間に挿入されており、使用音響スペクトル全体にわたって音波の良好な再生を確実に行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、水などの液体に浸漬することができる時計などの防水装置または器具の分野に関する。その装置はマイクロフォンまたはスピーカ形式の音響トランスジューサを収容するケースを含む。

本発明は、防水時計などの、液体に浸漬することができる防水装置であって、外部と連通した内部室を有するケースを含み、室が、一方側に外側非防水領域を、他方側に内側防水領域を形成する変形可能な膜によって外部から分離されており、この内側防水領域内に音響トランスジューサが膜と組み合わせて収容されており、膜がその外周縁部で室内に固定されて、外周付近であるが前記縁部から離れた位置で、弾性手段によって内部室内に配置された支持表面に押しつけられている防水装置に関する。

浸漬される装置、特に、ユーザの手首に装着される時計内に音響トランスジューサを取り付けて、たとえば音声または超音波音響信号を送受信する付加機能を時計に与えることは周知である。現在では浸漬深さは名目上は約３０メートル以上に達し、内部時計部品用に外部との連通がまったくできないようにして時計の防水性を保証するための完全な防水ケースを製造することは周知である。

そのようなアセンブリはもちろん、時計の優れた防水性を保証する。反対に、音響トランスジューサに伝達するか、それから送る必要がある音響出力がケースの切れ目のない完全な壁のために減衰されることから、音響トランスジューサは最適状態で作動することができない。このため、中程度の音響品質が容認される場合に限って、その方法を考えることができる。

これは、特に本出願人のヨーロッパ特許出願第ＥＰ−Ａ−０ ８９９ ６３５号において、音響トランスジューサを収容するケースが開口で時計ケースの外部周囲と連通している時計などの浸漬可能な装置を製造することがすでに提案されている理由である。そのような実施形態はもちろん、音波が重大な減衰または変更を伴わないでケースに設けられた開口を介して伝搬することができるので、音の受信および送信の両方に関してトランスジューサの音響品質を改善する。反対に、そのような技術的解法は、変形可能な膜の上に音響トランスジューサを取り付けて、その変形膜がケースの内部構成部材すべてを外部開口に対して確実に密封するアセンブリを必要とする。

前述したように、ヨーロッパ特許出願第ＥＰ−Ａ−０ ８９９ ６３５号による装置は、音響トランスジューサの全般的な音響品質を大幅に改善する。しかし、この種類の装置は使用音響スペクトル全体にわたって最適状態で機能することができないことを示すことができた。このため、音の一定周波数付近では信号のひずみおよび減衰の出現が確認されている。そのような周波数範囲付近で変形膜を備えた装置の音響特性に低下が出現することは多くの原因によるものであり、たとえば膜を所定位置に保持する弾性部材の共振周波数の存在、または膜変形室の底部に当たるトランスジューサの振動の存在にも結びつく原因がある。もちろん、原因を正確には決定できない他の理由も考えられる。

したがって、本発明の目的は、以上の様々な欠点に対する解決策を提供すると共に、密封変形膜と組み合わせた音響トランスジューサが使用音響スペクトル全体にわたって音波の再生を確実に改善することができる、液体に浸漬することができる新しい防水装置を提供することである。

本発明の別の目的は、特に簡単で信頼できる技術手段を使用して、使用音響スペクトル全体にわたって音波を高レベルで再生することができる新しい防水装置を提供することである。

本発明の別の目的は、経済的に製造できると共に、様々な内部構成要素を所定位置に容易にセットできる一方、使用音響スペクトル全体にわたって最適音響品質を再生することができる音響トランスジューサを備えた新しい防水装置を提供することである。

本発明の目的は、防水時計等の、液体に浸漬することができる防水時計において、外部と連通した内部室を有するケースを含み、この室が、一方側に外側非防水領域を、他方側に内側防水領域を形成する変形可能な膜によって外部から分されており、内側防水領域内に音響トランスジューサが膜と組み合わせて収容されており、膜がその外周縁部で室内に固定されて外周固定領域を形成し、外周付近であるが縁部から離れた位置で、弾性手段によって内部室内に配置された支持表面に押しつけられている防水装置であって、音響トランスジューサによって変形膜に伝達された振動を遮断する手段を含み、この手段が外周固定領域と弾性手段との間に挿入されていることを特徴とする防水装置を使用することによって達成される。

純粋に非制限的であって説明的な例として挙げられている添付の図面を参照した以下の説明によって、本発明の他の利点および特徴をさらに詳細に説明する。

以下の説明では、本発明を、腕時計を構成する時計によって形成された、液体に浸漬することができる防水装置への用例で説明する。しかし、そのような説明によって本発明がこの特定形式の装置または器具に制限されるものと考えることは決してできないことは明らかであり、本発明は、少なくとも１つの音響トランスジューサを含み、液体、特に水に所定深さまで浸漬することができるものであれば、一般的に携帯式で小型のいずれの装置にも通常に適用することができることを理解されたい。さらに、以下に記載する腕時計の好適な例において、音響トランスジューサはスピーカで形成されることが好都合であるが、本発明の範囲から逸脱することなく、それの代わりにいずれの形式の音響トランスジューサを使用することもでき、音響トランスジューサはマイクロフォンまたは他のトランスジューサなどでもよいことは理解されるであろう。

図１は、腕時計（全体的には図示されていない）のケース１の全体的長手方向断面図を示している。ケース１は従来通りに、ケース１の全体的フレームを形成する胴部３の上部分に取り付けられた透明ガラス蓋２を含む。ケース１は、胴部３に取り付けられた文字盤６の上方を移動するように取り付けられた１対の針４、５も含む。従来通りに、ケース１はさらに、（図示しない）腕時計作動機構７のすべての部品と、特に時間設定竜頭７Ａとを含む。

腕時計の内部作動構成部材のすべて、たとえば電子集積回路、クォーツ、小型モータ、歯車装置などは、当該技術分野の専門家には周知であり、したがってここでは詳細に説明しない。

本発明の好適であるが決して制限的でない用例として、本発明に従った腕時計は、マイクロフォントランスジューサまたはスピーカを備えることによって携帯電話時計を形成することができるであろう。

本特許出願の発明は、本出願人によるヨーロッパ特許出願第ＥＰ−Ａ−０ ８９９ ６３５号の改良であって、このヨーロッパ特許出願の記載および特に図中に示されたすべての技術的データは参考として本発明の説明に含まれる。

ケース１の底部分には、その底部分となっている裏蓋８が設けられている。裏蓋８は胴部３に取り付けられて、たとえば側方で開口しているチャネル１１によってケース１の外部と連通しているケース１の内室１０を区画している。

好ましくは、裏蓋８はその周辺部付近の上部分に、たとえば円形であって内室１０の軸線に対してわずかに傾斜した支持表面１２を有する。

ケース１にはまた、たとえば円形であって、裏蓋８とほぼ組み合わされて一致してそれに載る形状の支持部材９が設けられている。支持部材９は内室１０にほぼ同軸的に取り付けられており、かつ支持部材９はほぼその中央部分に、たとえばやはりほぼ円形のリセス１３を有する。このリセス１３は変形室を構成し、その縁部に設けられた外周リブ１４の丸み付きヘッドが、リブ１４に対して半径方向内側に位置する環状溝１５に隣接している。

内室１０は、プラスチック材料製の変形膜１７によってケース１の外部から分離され、これによって一方側にはチャネル１１と連通した外側非防水領域が、他方側にはリセス１３によって形成された容積部分を組み込んだ内側防水領域が形成される。内側防水領域、すなわちリセス１３の容積部分内に、圧電形式のスピーカまたは音響受信機（マイクロフォン）などのトランスジューサ素子２２が膜１７と組み合わせて収容されている。好ましくはトランスジューサ素子２２は、接着または重ね成形によって、さらには変形膜１７の製造中に成形することによって直接的に変形膜１７に取り付けられて支持されている。

トランスジューサ素子２２は変形膜１７と共に、「トランスジューサユニット１６」と呼ばれるユニットを形成している。

好ましくは、変形膜１７は外周固定領域付近で、たとえば、好ましくは外周縁部１８を含む外周縁部１７Ａで、たとえば、それぞれ裏蓋８および支持部材９に設けられた支持表面１２の周囲に配置された外周側壁１９に接着することによって固定される。このように、膜１７は、外部に対するケース１の内部の防水性を確保する一方、支持表面１２の内側縁部の内側に位置する中央領域では自由に変形する。

トランスジューサユニット１６はまた、弾性手段２０によって支持表面１２の方向に押しつけられて、トランスジューサユニット１６の活動部分を最低周波数振動モードにすることができる。

弾性手段２０は、トランスジューサユニット１６をその外周付近の領域であるが外周縁部１７Ａから一定距離を置いた位置で支持表面１２に弾性的に押しつけることによって、一方の変形膜１７の外周およびその外周固定領域と、他方の弾性手段２０との間に延在する空間を自由にしておくことができる。

弾性手段２０は、適当な手段によって、たとえば溝１５内に収容されて、トランスジューサ２２の周囲に直角に分布する弾性ラグ２１を備えたリングによって形成することができる。弾性ラグ２１はすべて張力を受けているので、それらはトランスジューサユニット１６を支持表面１２に弾性的に押しつける一方、膜の自由に振動できる領域を厳密に制限する。

本発明の重要な特徴によれば、本装置は、トランスジューサ素子２２によって変形膜１７に伝達された振動を遮断する手段を含む。この手段は外周縁部１７Ａと弾性手段２０との間に挿入されている。言い換えると、振動遮断手段４０は、半径方向外向きに考えれば、弾性手段２０を越えた位置で、膜の外周固定領域の内側に配置されている。

この配置の結果、変形膜１７の外周固定領域と弾性手段２０との間に位置する自由空間にバリヤが挿入されることによって、膜１７の外周部分に伝達される振動の大部分が弾性手段２０を越えた位置で遮断されるか、なくなるように見える。いずれの場合も、この実施形態は振動が膜の外周部分に伝搬されるのを防止する一方、膜のこの外周領域の振動周波数は有効周波数範囲外の値まで低下させている。本発明の第１の特徴によれば、振動遮断手段４０は変形膜１７の一体部分である。

図２に示されているように、振動遮断手段４０は、好ましくは変形膜１７の上面から隆起した周辺リブ４１によって形成されている。本例によれば、周辺リブ４１は直接的に音響トランスジューサ２２の周囲に配置された膨出材を形成している。

（図示しない）変更例では、変形膜１７の他の部分より高密度の領域によって振動遮断手段４０を形成してもよい。

（図示しない）補足的な例では、変形膜１７の他の部分より高剛度の領域によって振動遮断手段４０を形成することもできる。膜の周辺領域付近の剛直さは、成形構造体を追加するか、変形膜１７の材料に埋め込むか、反対にその組成を局部的に変更することによって行われる。

図３は、振動遮断手段４０を支持表面１２から突出したリブ４２で形成して変形膜１７に張力を加える別の変更例を示している。この変更例によれば、振動遮断手段４０が、変更膜１７と異なった部材で形成されている。

図４は、振動遮断手段４０が、内側防水領域、すなわち支持部材９の上部分から突出して変形膜１７に載ってそれを支持表面１２に押しつけるリブ４３で形成されている。

考慮したすべての変更実施形態において、振動遮断手段４０は変形膜１７の周囲全体に連続的に延在しても、反対に不連続状に延在してもよく、要点は、装置の音響特徴の低下の不在が認められ、考えられるいずれの周波数帯でもそれが確認できることである。

広域の音響スペクトルの優れた送受信の維持に関する有益な結果が以下の表に示されている。この表の第１部分は、振動遮断手段４０が存在しない点だけで本発明と異なった対照装置によって得られた結果を示している。この表の第２部分は、周辺リブ４１によって形成された振動遮断手段４０を挿入することの有益な効果を示している。この表の最後から２番目の欄は、トランスジューサユニット１６の励起周波数で供給された電力に対する励起周波数の第二高調波（２ｈａｒｍ）で供給された電力の百分率で表した比を示している。最後の欄は、励起周波数の第三高調波（３ｈａｒｍ）の場合の同じ比を示している。

ここに示された場合では、１５００ヘルツに近い励起周波数の音響信号に強いひずみが出現することが観察された。しかし、どの周波数付近でそのような低下が装置の音響品質に発生するかは、特に装置の寸法によって左右されることがわかるであろう。この場合、本発明に従った装置では振動の減衰が特に顕著である。

本発明に従って配置された音響トランスジューサおよび変形膜を有する本発明に従って構成された時計の長手方向断面図である。 本発明に従った第１実施形態を示す図１の拡大部分縦方向断面詳細図である。 本発明の第２実施形態に従った部分縦方向断面詳細図である。 本発明の第３実施形態に従った部分縦方向断面詳細図である。

符号の説明

１７ 変形膜、 １７Ａ 外周縁部、 ２０ 弾性手段、
２２ 音響トランスジューサ、

Claims (10)

1. 液体に浸漬することができる防水時計において、外部と連通した内部室（１０）を有するケース（１）を含み、該内部室（１０）が、一方側に外側非防水領域を、他方側に内側防水領域を形成する変形可能な膜（１７）によって外部から分離されており、該内側防水領域内に音響トランスジューサ（２２）が前記変形膜（１７）と組み合わせて収容されており、前記変形膜（１７）がその外周縁部（１７Ａ）で前記内部室（１０）内に固定されて外周固定領域を形成し、外周付近であるが前記縁部から離れた位置で、前記変形膜（１７）の自由に振動できる領域を制限する弾性手段（２０）によって前記内部室（１０）内に配置された支持表面（１２）に押しつけられている防水時計であって、前記音響トランスジューサ（２２）によって前記変形膜（１７）に伝達された振動を遮断する手段（４０）をさらに含み、該振動遮断手段（４０）が前記外周固定領域と前記弾性手段（２０）との間に挿入されていることを特徴とする防水時計。
2. 前記振動遮断手段（４０）は、前記変形膜（１７）の一体部分である請求項１記載の装置。
3. 前記振動遮断手段（４０）は、前記変形膜（１７）の上面から隆起した周辺リブ（４１）によって形成されている請求項２記載の装置。
4. 前記振動遮断手段（４０）は、前記膜（１７）の他の部分より高密度の領域によって形成されている請求項２記載の装置。
5. 前記振動遮断手段（４０）は、前記膜（１７）の他の部分より高剛度の領域によって形成されている請求項２記載の装置。
6. 前記振動遮断手段（４０）は、前記変形膜（１７）と異なった部材によって形成されている請求項１記載の装置。
7. 前記振動遮断手段（４０）は、前記支持表面（１２）から突出し、前記変形膜（１７）に張力を加えるリブ（４２）によって形成されている請求項６記載の装置。
8. 前記振動遮断手段（４０）は、前記変形膜（１７）に載ってそれを前記支持表面（１２）に押しつける追加リングによって形成されている請求項６記載の装置。
9. 前記振動遮断手段（４０）は、前記内側防水領域の上部分から突出して前記変形膜（１７）に載ってそれを前記支持表面（１２）に押しつけるリブ（４３）によって形成されている請求項６記載の装置。
10. 前記振動遮断手段（４０）は、前記変形膜（１７）の周囲に連続的または不連続的に延在している請求項１乃至９のいずれか１項記載の装置。

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