JP2019525162A - 一体化された通信システムを有する金属的な外観の外装要素 - Google Patents

Abstract

本発明は、絶縁性のセラミックス材料で作られた本体を有する計時器又は装飾品の外装要素（１０）に関し、本体にハウジング（１０４）があるように構成しており、当該外装要素は、さらに、ハウジング（１０４）内に配置された無線通信システム（１０２）を有しており、外装要素の表面の少なくとも一部（１０’）には、金属的な外観の層があり、金属的な外観の層は、浸炭、窒化又はこれらの２つのプロセスの組み合わせによって得られたものである。【選択図】 図１

Description

本発明は、第１の材料で作られ通信システムを収容するハウジングがある計時器の外装要素に関する。

ＲＦＩＤタイプの短距離無線通信機能を有する腕時計が出現して、通信システムを配置する空間を確保することが必要になった。１つの手法は、このような通信システムを、腕時計の要素、例えば、ケース、腕時計用風防、腕時計用風防のシール、さらにはベゼル、と一体化することである。

しかし、このような要素が固体金属で作られている場合、この種の構成は実用的ではなくなる。実際に、電磁干渉によって、通信が著しく害されたり不能になったりする。非金属性の要素に通信システムを搭載することによって干渉を回避することができるが、この要素が固体金属で作られている場合と同じような外観を与えることはできない。ここで、「外観」という表現は、金属的な光沢や色を表現するように用いられている。

欧州特許文献ＥＰ１２７４１５０Ａ１は、実質的に環状の形状であり、腕時計のベゼルに適応しており、通信システムのアンテナを収容している開口があるような腕時計の外装要素について記載しており、これは既によく知られている。この外装要素は、金属性材料で作られているだけではなく、形成する隆起部によって腕時計のデザインに大きな影響を与えている。

本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決することである。

このために、本発明は、絶縁性のセラミックス材料で作られた本体を有する計時器又は装飾品の外装要素に関し、前記本体にハウジングがあるように構成しており、当該外装要素は、さらに、前記ハウジング内に配置された無線通信システムを有しており、前記外装要素の表面の少なくとも一部には、金属的な外観の層があり、前記金属的な外観の層は、浸炭、窒化又はこれらの２つのプロセスの組み合わせによって得られたものである。

この外装要素には、絶縁性の材料によって作られていて、無線通信システムと干渉せず、表面に金属的な外観を有する層があり、前記外装要素がマウントされている物／腕輪と整合しているという利点がある。したがって、計時器又は装飾品の外観は、通信システムを収容していない伝統的なものと比べて変わらない。なお、浸炭／窒化のプロセスは、特に、１ＧＨｚ未満の周波数に対して、通信システムへの衝撃が無視できることを確実にするために厚みが十分に薄いにもかかわらず、外装要素の表面を導電性にすることによって（オーム抵抗は、２０〜８０Ωである）、外装要素の表面の電気抵抗を変える。当然、表面層とは別に、外装要素はそれ自身絶縁性のままである。

本発明は、さらに、裏部と腕時計用風防によって閉じられたケースミドル部を有する腕時計ケースを有しベゼルを備える計時器であって、前記ベゼルが、前記の外装要素であるものを提供することを目的とする。

この場合、本発明によって、設置が容易であり、ＲＦＩＤタイプの無線通信機能を可能とし、伝統的な金属製腕時計の審美性に影響を与えないような、回転式又は非回転式のベゼルシステムを得ることができる。

従属請求項に、本発明の他の特徴について記載されている。

例としてのみ与えられ図示されている本発明の少なくとも１つの実施形態についての下記の詳細な説明を読むことで、本発明に係るベゼルシステムの目的、利点及び特徴をより明確に理解することができるであろう。

本発明の全体図である。 本発明に係る外装要素としてはたらくベゼルについての詳細な図である。 本発明に係る外装要素としてはたらくベゼルについての詳細な図である。 本発明の第１の実施形態を示している図である。 本発明の第２の実施形態を示している図である。 図６Ａ及び６Ｂは、本発明に係るベゼルの他の２つの実施形態を示している図である。

図１及び２は、本発明に係るベゼル１００のような外装要素１０を示しており、このベゼル１００は、裏部３と腕時計用風防４によって閉じられる腕時計ケース２を有する計時器１にマウントされる。このベゼル１００は、着用者が直接見える上面と、下面がある環状の部品である。

このベゼル１００は、ケースミドル部の高さレベルで回転したり回転しなかったりするようにマウントされることができる。回転式ベゼル１００の場合には、ばね移動止め機構やラッチシステム（ここで図示せず）が配置される。このばね移動止め機構は、ばね手段と歯付き要素を有する。これらのばね移動止め機構の要素のうちの一方は、ケースミドル部と角度的に一体化されており、ばね移動止め機構の要素のうちの他方は、ケースミドル部に対するベゼルの角度的インデックス化を可能にするようにベゼル１００と角度的に一体化されている。

ベゼル１００をマウントするために、計時器は、肩部２１があるケースミドル部２０を有し、この肩部２１は、側壁２２と基部２３によって形成されている。この肩部は、ベゼル用のハウジングとしてはたらく。一般的には、側壁２２には、側壁２２の全周にわたって延在している隆起部２４がある。この隆起部２４によって、基部２３と壁２２と連係して保持溝２５が形成されることが可能になる。この保持溝２５によって、力によってベゼルを組み付けるときに、そこにベゼルを挿入して保持することが可能になる。

好ましくは、本発明によると、図３に示しているように、ベゼル１００は、無線通信システム１０２を備える。

好ましい例において、ベゼル１００は、下部１００ｂ（主要な本体）と上部１００ａ（装飾性のインサートや分表示）によって構成している本体を有するように形成されている。このように、この上部１００ａと下部１００ｂは、前記ベゼルを形成するように組み立てられるように構成している。この下部と上部は、巧妙に、ハウジングとしてはたらく溝１０４があるように作られる。この溝は、上部又は下部に形成することができ、また、以下の２つの相補的な面によって形成することができる。すなわち、上部上にある１つの面と下部上にある１つの面によって形成することができる。この溝は周部に形成されるものである。すなわち、必ずしも一定の寸法ではないが、ベゼルの周部上に延在している。そして、この溝１０４は、無線通信システムを収容するハウジングとしてはたらく。この無線通信システム１０２は、支持体を有することができる。すなわち、ベゼルに形成された溝１０４と同様な形態、すなわち、リング状の形態、のプリント回路を有することができる。この場合、プリント回路がループアンテナ用の基材としてはたらき、ここに、通信システムの機能を確実にする異なる電子部品が配置される。通信システムは、ＮＦＣ（近距離無線通信）通信プロトコルを利用することができる。

そして、アセンブリー全体が、ハウジングとしてはたらくベゼル１００の溝１０４内に配置される。

アセンブリー全体を閉じるために、図３に示しているように、例えば、ゴムタイプである、高分子材料を、溝１０４内に直接オーバーモールドすることができ、これによって、オーバーモールド１０６を形成する。この伝統的なオーバーモールド操作は、全体的にリング状の形態を有する無線通信システム１０２を覆うように意図されている。このような全体的な覆いによって、一方では、システムの良好な耐水性を確実にする。高分子材料が溝１０４の全体へ導入されるので、そこに液体が導入されるのを防ぐ。また、伝統的な注入、スクリーン印刷又は樹脂分布（英語ではresin dispensing）のような他の手段によって溝を充填することができる。溝が充填されると、無線通信システムは、機械的に保持され、何ら問題がなく衝撃荷重や熱変動に抗することができる。

他方では、この実施形態の第２の利点は、通信回路に記憶される頻繁に暗号化されるデータに対する不正なアクセスを難しくすることである。実際に、このベゼル１００用の通信システム１０２は、ＮＦＣやＲＦＩＤタイプの非接触の通信プロトコル、又は無線通信の何らかの他の手段を利用することができる。このように、このベゼルは、製品識別（又はトラッキング）のための電子的な「タグ」やラベルとして利用されることができる。また、支払い機能のために利用することができ、このことは、埋め込まれるデータがセンシティブであることを意味する。したがって、通信システム１０２上に高分子をオーバーモールドする行為をすると、情報を得ることが難しくなる。なぜなら、この高分子を溶かさないと電子回路にアクセスすることができるようにならないからである。

図６Ａ及び６Ｂに示している別の実施形態において、ベゼル１００は、無線通信システム１０２用のハウジングとしてはたらく溝１０４が形成されている単一体の形態である。この溝１０４は、見えるかどうか又はケースミドル部２０の方に向いているかどうかにかかわらず、ベゼル１００を形成する本体の面のうちの１つに形成されることができる。ケースミドル部２０に対向する面の１つに溝１０４が形成される場合、この溝は、例えば、高分子、プラスチック又はゴムのオーバーモールド１０６によって、充填されて、これによって、無線通信システム１０２を全体的にカバーし、耐水性が良好であることを確実にする。ベゼルの可視面のうちの１つに溝１０４が形成される場合、この溝は、通信システム１０２を収容し、そして、ゴム又は何らかの他の高分子でオーバーモールドされる。また、装飾される形態で、ベゼル１００と同じ材料又はベゼルの材料とは対照的な何らかの他の材料で作られたカバー１０７によって溝１０４を閉じることができる。このカバーは、ベゼルに対して、接着されたり、押されたり、又はろう付けされたりすることができる。

本発明によると、ベゼル１００は、無線通信システム１０２との干渉を防ぐように作られる。実際に、例えば、鋼で作られた、金属ベゼル内への通信システムのマウントは、前記通信システムの機能不全をもたらす。ベゼルの金属材料による電磁場（ＥＭ）の遮蔽のためである。

このような状況で、本発明は、可視表面のすべて又は少なくとも一部が金属的な外観を有するようにしつつ電気的絶縁材料からベゼルを作ることを提案するものである。この場合に選択される材料は、セラミックス材料である。このような材料は、無線通信に対するあらゆる干渉を防ぐ絶縁特性を理由として選ばれる。しかし、この材料は、引っ掻きに対する機械的耐性を理由として、そして、貴性が高いことと塑性材料であることの両方を理由として選ばれる。このような材料も思い描くことができる。

このように、下部と上部は、セラミックス材料によって形成される。

ベゼルには、巧妙に、腕時計ケースと同様な外観を有することを可能にする処理を施す。実際に、金属性材料で作られた腕時計ケースは、金属的な外観を有しており、この場合にベゼルである外装要素のために利用されるセラミックスは、まったく異なる外観を有しており、このことによって、製品の全体的な審美性を落としてしまうことがある。このように、この処理は、セラミックス製のベゼルの表面に対して金属的な外観を与える。この金属的な外観には、金属性の特徴、特に、非ゼロであるが、十分に低い導電率、そして、ベゼルに収容される無線通信システムが受け及び／又は発した電磁波の通過が可能になるように十分に薄い厚みを有することを伴う。

図４に示している第１の実施形態において、外装要素１０の処理は、浸炭又は窒化の処理である。このような浸炭／窒化の段階は、（元のセラミックス材料の酸素をそれぞれ炭素又は窒素によって置き換えることによって）部品の化学的組成を変えることを伴う。このような状況で、このような方法は、浸炭／窒化する部品、例えば、１つの部品又は２つの部品１００ａ及び１００ｂによって構成しているベゼル１００、をそれぞれ炭素又は窒素の原子を含む雰囲気の囲いの中に配置し、そして、浸炭／窒化する部品の表面を、その表面全体又は選択された領域１０’にわたって一様に加熱することによって、活性化することを伴う。そして、外装要素１０の表面は、３０〜１８０分間、７００〜１１００℃の温度に加熱される。この温度の影響の下で、囲いの雰囲気における炭素又は窒素の原子は、外装要素１０の領域１０’におけるセラミックスと結合する。好ましくは、このことには、金属蒸着の場合にありうるような剥離による劣化のリスクなしで、外装要素１０の領域１０’の表面を、白金や金と近い色の金属的な外観を有する炭化物又は窒化物の特定の厚みへの変化させることを伴う。

より詳細には、炭化ジルコニウム又は窒化ジルコニウムの構造を有する表面層１０’は、表面から１０〜２００ｎｍの平均深さまで延在している。この厚みは、外装要素１０に金属的な外観を与えるという利点を有し、かつ、無線通信システムとの干渉を回避するように十分に純度が高い。

図５に示している第２の実施形態において、外装要素１０に金属的な外観を与えることを可能にする処理は、層１０"を堆積させることを伴う。この堆積された層は、湿間堆積法によって、又は制御された雰囲気の下で、好ましくは、ＰＶＤ、によって、層堆積によって作られる外装要素１０のセラミックス表面における金属性の層、酸化被膜、窒化物層、炭化物層、ホウ化物層又はその組み合わせである。この層の厚みは、約１０ｎｍから２〜３μｍの間である。

これらの２つの実施形態の変種において、外装要素の処理を、その外装要素の表面全体に対して行うことができ、また、部分的にのみ行うことができることがわかるであろう。当該処理が部分的である場合、この処理は、着用者に見える外装要素の表面に対して行われる。ベゼルの場合、実際に、表面の一部が腕時計ケースの肩部の方を向いており、表面の別の部分が着用者によって見える。また、外装要素の処理の選択性には、例えば、インデックス、数字、ロゴ又は何らかの他の装飾性の要素を表示するような、審美的な目的を有することができる。

請求の範囲によって定められる本発明の範囲から逸脱せずに、上で説明した本発明の異なる実施形態に対して当業者にとって明白な様々な改変、改善及び／又は組み合わせを行うことができることがわかるであろう。

このような状況で、耐水性を改善するために、ベゼルの下部と上部の間にジョイントを設けることを提案することができる。

当該外装要素が、腕輪リンク、腕時計ケースの裏部、又は無線通信システムを収容する他のいずれかのセラミックス外装部品であることができることがわかるであろう。

Claims (6)

1. 絶縁性のセラミックス材料で作られた本体を有する計時器又は装飾品の外装要素（１０）であって、
   前記本体にハウジング（１０４）があるように構成しており、
   当該外装要素は、さらに、前記ハウジング（１０４）内に配置された無線通信システム（１０２）を有しており、
   前記外装要素の表面の少なくとも一部（１０’）には、金属的な外観の層があり、
   前記金属的な外観の層は、浸炭、窒化又はこれらの２つのプロセスの組み合わせによって得られたものである
   外装要素（１０）。
2. 前記外装要素の前記本体には、前記外装要素を形成するように組み合わさる下部（１００ｂ）と上部（１００ａ）があり、
   前記下部と前記上部は、これらの間にハウジング１０４が形成されるように構成している
   請求項１に記載の外装要素（１０）。
3. 前記金属的な外観の層の厚みは、１０〜２０００ｎｍである
   請求項１又は２に記載の外装要素（１０）。
4. 前記金属的な外観の層の厚みは、１０〜２００ｎｍである
   請求項３に記載の外装要素（１０）。
5. 裏部（３）と腕時計用風防（４）によって閉じられたケースミドル部（２０）を有する腕時計ケース（２）を有しベゼル（１００）を備える計時器（１）であって、
   前記ベゼル（１００）は、請求項１〜４のいずれかに記載の外装要素（１０）である
   計時器。
6. 前記ケースミドル部には、側壁（２２）と基部（２３）によって形成される肩部（２１）があり、この肩部（２１）に前記ベゼルが配置される
   請求項５に記載の計時器。

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