TWI697746B - 手錶錶鏈 - Google Patents

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薩迪克 尼可拉斯
狄米崔 佛斯帝尼思
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瑞士商奧米茄公司
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Abstract

用於錶殼(8)的錶鏈或錶帶包括:第一臂(58),其內部裝設有第一印刷電路部(4);及第二臂(60),該第一臂(58)藉由中間部分(6)而被延伸,該中間部分(6)被設置成位於該錶殼(8)之下,且其包括藉由電連接裝置而被連接到該第一印刷電路部(4)的第二印刷電路部(10),該第一印刷電路部(4)承載至少一電能量源(38)和微控制器(30)以供電和控制壓力感測器(32),該中間部分(6)被插入件(16)覆蓋,該插入件(16)被設置以作為該錶殼(8)的底座,在內部設置該壓力感測器(32)的殼體空間(50)被設置在該插入件(16)中並與外部連通,以使該壓力感測器(32)被放置以和周圍介質接觸,該壓力感測器(32)利用在該殼體空間(50)和該第二印刷電路部(10)之間的密封墊圈(54)的插入而被安裝在該第二印刷電路部(10)上。

Description

手錶錶鏈
本發明關於一種手錶錶鏈或錶帶。更具體地,本發明關於手錶錶鏈,其中裝設一或多種電子構件,電子構件被設置以實施至少一電子功能。
目前市面上存在強大趨勢,係關於具備一或多個電子功能且能夠和例如智慧型手機形式的行動電話進行通訊的連接手錶。然而,在連接手錶的情況中,所強調的相較於該些手錶的美感、準時及密封品質,更多是在該些手錶提供其使用者的電子功能的範圍。因此,該些連接手錶目前在市面上能見的都是非吸引人且相對脆弱的物件,其日常使用對於部分使用者來說需要相當大的照顧。
在可用的電子功能中,可設想提供一種壓力感測器,其允許使用者儲存驅動參數(潛水時間、達到深度、溫度),然後將其潛水歷史保存在智慧型手機或個人電腦中。壓力感測器可以被裝設在手錶錶帶內部,以避免必須修改裝設時計機芯的錶殼,時計機芯可以是機械的, 電子的或電機的。由於本發明的錶鏈的附加,錶殼從而保持其所有美學、防滲且準時的特性,同時向使用者提供額外的電子功能。
然而,在錶鏈中併入壓力感測器造成問題。實際上,壓力感測器必須接觸要測量其壓力的介質。在潛水者的手錶的情況下,壓力感測器必須因而與水接觸,這造成嚴重的問題,尤其是就密封性而言。事實上,如果壓力感測器裝設在錶鏈內部,必須於其中設置孔(orifice)以使壓力感測器可與水接觸。由於連接手錶的錶鏈或錶帶通常由彈性體製成,從而必須在對彈性材料進行成型(moulding)時產生孔,或在成型後切入彈性材料。在這兩種情況下,其皆需要各種錶鏈構件的相當精確之定位,其在工業化生產的情況下非常難以實現且意味著該孔必須被密封(通常藉由焊接),這造成長期可靠性問題。實際上,錶鏈不斷地承受彎曲和扭轉運動以適應形狀和使用者的手腕運動並在水下潛水時承受高壓。因此,該孔承擔失去其抗滲性之風險,這可能導致裝設在手錶錶鏈中的電子構件的破壞。
本發明的目的是為了克服這些以及其它問題,藉由提供錶鏈或錶帶,其將能夠使測量水下潛水參數的功能與錶殼相關聯。
為此,本發明關於一種用於錶殼的錶鏈或錶 帶,包括:第一臂,其內部裝設有第一印刷電路部;及第二臂,該第一臂藉由中間部分而被延伸,該中間部分被設置成位於該錶殼之下,且其包括藉由電連接裝置而被連接到該第一印刷電路部的第二印刷電路部,該第一印刷電路部承載至少一電能量源和微控制器以供電和控制壓力感測器,該中間部分被剛性插入件覆蓋,該插入件被設置以作為錶殼的底座,在內部設置該壓力感測器的殼體空間被設置在該插入件中並與外部連通,以使該壓力感測器被放置以和周圍介質接觸,該壓力感測器利用在該殼體空間和該第二印刷電路部之間的密封墊圈的插入而被安裝在該第二印刷電路部上。
根據本發明的一實施例,裝設在該第二臂內部並承載至少一其它電子構件的第三印刷電路部係經由該第二印刷電路部而連接至裝設在該第一臂內部的該第一印刷電路部。
根據本發明的另一實施例,該第一、第二和第三印刷電路部被一體製成。
根據本發明的另一實施例,該中間部分包括至少一拱形部。
由於這些特徵,本發明提供了一種用於錶殼的錶鏈或錶帶,其內部裝設有壓力感測器以用於測量水下潛水期間的壓力。壓力感測器裝設在插入件中係提供了感測器由剛性元件所提供的殼體空間,其可由藉由簡單的密封墊的裝置而被製成具防滲性。因此,這消除了裝設在錶 鏈內部的電氣和電子構件由於水進入而被損壞或破壞的風險。此外,壓力感測器藉由將後者固定到第二印刷電路部而被簡單地安裝,然後將以適當的方式定向插入件並以插入件覆蓋第二印刷電路片,保證壓力感測器穿透設置在插入件內部的殼體空間。因此,注意到用於安裝壓力感測器的作業是非常簡單的並且可以容易地自動化。最後,由於壓力感測器經由設置在插入件的殼體空間而被放置與水接觸,這裡在水壓或錶鏈變形的影響下也沒有損壞的風險。
如果錶鏈磨損或如果其包含的電能源用盡,其可以容易地被更換為新的錶鏈。當然,根據一變型,電能源可以是可充電或可更換的。
根據本發明的另一優點,印刷電路片被放置在兩個錶鏈束帶(strand)之間,並且這些印刷電路片亦彼此電連接,意味著可以提高裝設在錶鏈內部的電子構件的數量,因此增加使用者可用的電子功能數量,或將電子構件在最佳的方式分布在兩個錶鏈束帶之間。
1:錶鏈
2:印刷電路片
4:第一印刷電路部
6:中間部分
6a、6b:拱形部
8:錶殼
10:第二印刷電路部
12:殼中間部
14:殼體後蓋、殼後部
16:插入件
18:剛性環
20:手錶機芯
22a:時針
22b:分針
24:錶盤
26:石英玻璃
28:第三印刷電路部
30:微控制器
32:壓力感測器
34:加速計
36:磁感測器
38:電能量源
39:按鈕
40:積體電路
42:成對的角部
44:引導元件
46:孔
48:銷
50:殼體空間
52:增加的直徑
54:密封墊圈
56:第一層
58:第一臂
60:第二臂
62:套筒
64:第一束帶
66:第二束帶
68:連接部分
70:開口
72:上帶
74:下帶
76:外周緣
78:拱形部
80:槽口
82:透明光導
84:點光源
本發明的其他特徵和優點將從以下根據本發明的錶鏈的一實施例的詳細說明而更清楚地瞭解,本實施例僅參考附圖作為非限制性的說明,其中:圖1是根據本發明的處於未組裝狀態的錶帶的透視圖,其中第一印刷電路片藉由中間部分連接到第三印刷電路片,該中間部分設置為位於錶殼之下,該中間部分包括 用於確保第一印刷電路片和第三印刷電路片之間的電連續性的裝置,且被作為錶殼的底座的剛性插入件覆蓋。
圖2是類似圖1的視圖,其中第一印刷電路片和第三印刷電路片被塑料或彈性材料的第一層包覆成型(overmould)。
圖3A是沿著圖2的錶鏈的縱向軸線的垂直橫截面。
圖3B是由圖3A中的圓所包圍的區域的更大比例視圖。
圖4是套筒的視圖,其中插入圖2的錶鏈。
圖5A和5B示出一情況,其中圖4的套筒包括上帶和下帶,在其之間設置根據本發明的一實施例的錶鏈,且其沿著其外周緣彼此組裝(例如藉由接縫或藉由熱焊接)。
圖6示出一情況,其中中間部分僅具有一拱形部,用於承載傳導路徑,以將第一和第三印刷電路部彼此電連接。
圖7是元件之一的較大尺度細節,用於引導插入件,壓力感測器利用密封墊的插入而被裝設在插入件內部。
圖8是其他引導元件的較大尺度細節,在其內部裝設有引導件以傳導藉由朝向外部的點光源所產生的光。
本發明從總體發明構思進行,其包括將包含手錶機芯的錶殼(較佳但不限於機械機芯)和錶鏈或錶帶 相關聯,該錶鏈或錶帶的厚度中裝設至少一電能量源以及微控制器,用於供電和控制水下潛水測量感測器。此壓力感測器必須使使用者可保存他的潛水歷史(潛水時間、深度、溫度)然後將訊息傳送到行動電話或個人電腦。為此,本發明的錶鏈包括第一臂,其內部裝設有第一印刷電路部,且其藉由中間部分而被延伸,中間部分被設置為位於錶殼之下,且其包括藉由電連接裝置而被連接到第一印刷電路部的第二印刷電路部。第一印刷電路部承載至少一電能量源以及微控制器,用於供電和控制壓力感測器,而中間部分被作為錶殼的底座的剛性插入件覆蓋,且插入件中設置兩個元件,用於引導使錶鏈固定到錶殼的桿。在這些引導元件之一的厚度中設置有一殼體空間,在其內部設置壓力感測器。該殼體空間在中間部分上於一側打開以允許壓力感測器固定於第二印刷電路部,且在另一側上進入作為銷通道的孔以放置壓力感測器與水連通。一種簡單的密封墊圈可以有效地將裝設在錶鏈內部的電子元件與水分離。此外,由於壓力感測器設置在由剛性元件所提供的殼體空間中,當錶鏈戴在使用者的手腕上時,不會有錶鏈承受變形而使壓力測量系統損壞的風險。
圖1是根據本發明一實施例的處於未組裝狀態的錶鏈的透視圖。以一般參考標號1表示為一整體,此錶鏈包括由第一印刷電路部4形成的印刷電路片2,第一印刷電路部4由中間部分6延伸,中間部分6設置成位於錶殼8之下,且其包括藉由電連接裝置而連接到第一印刷 電路部4的第二印刷電路部10,電連接裝置確保第一印刷電路部4和第二印刷電路部10之間的電連續性。
第二印刷電路部10可以從第一印刷電路部4電分離。然而在這種情況下,在第一印刷電路部4和第二印刷電路部10之間需要提供如導線般的電連接裝置,其不一定非常方便或非常安全。這便是為何根據本發明的較佳實施例,第一印刷電路部4和第二印刷電路部10被製成一體。中間部分6將因此也可以由印刷電路片上的一部分形成,其上構成一或多個導電路徑以確保和第一印刷電路部4電連通。
如圖所示,尤其在圖1中,中間部分6,其大致為環形形狀,由兩個拱形部6a和6b所形成,拱形部6a和6b界定了基本上和錶殼8的外徑對應的外徑,錶殼8由殼中間部12和殼後部14所定義。錶殼8欲利用在錶殼8和中間部分6之間的插入件16的插入而被設置在中間部分6的上方。插入件16包括剛性環18,其幾何形狀類似於中間部分6的幾何形狀且其藉由任何合適的方式(例如黏合劑接合)而附接於中間部分6。該剛性環18給予中間部分6剛性和機械強度,並且作為錶殼8的底座。可以理解的是,由於其環狀,中間部分6使錶殼8的後蓋14為可見。
現在,我們將檢查根據本發明一實施例的錶鏈1,更具體地參照圖3A,其為沿著錶鏈1的縱向軸線延伸的平面上的橫截面。如圖所示,錶殼8包含手錶機芯 20,其驅動一組指針:時針22a和分針22b。這些時針和分針22a和22b在錶盤24上方移動並覆蓋有石英玻璃(crystal)26。
重要的是要理解,裝設在錶殼8內部的手錶機芯20可以是任何類型的。它可以是純粹的機械機芯,或純電子機芯,或機電機芯。假定錶殼8完全獨立於本發明的錶鏈1,且添加這種錶鏈1不需要裝設於錶殼8內部的各個構件的任何修改,則手錶機芯20的機械或電子特性實際上對於本發明的目的並不重要。
因此,從以上描述中可以理解,本發明特別有利於在手錶機芯20為機械機芯的情況下。實際上,添加本發明的錶鏈1至包含此種純機械手錶機芯20的錶殼8使得前所未有的電子功能被提供給使用者,而不損害錶殼8的美觀性、機械品質和密封性。
如上所述,根據本發明一實施例的錶鏈1包括由第一印刷電路部4形成的印刷電路片2,第一印刷電路部4較佳為和中間部分6一體製成,中間部分6包括第二印刷電路部10,其上構成導電路徑或多條導電路徑以確保和第一印刷電路部4的電連續性。在本說明書中,後面將變得清楚,此種印刷電路的配置將足以滿足本發明的目的。然而,根據本發明的較佳實施例,錶鏈1包括第三印刷電路部28,其經由中間部分6被電連接到第一印刷電路部4且和後者的元件們一體製成。這種結構具有許多優點,其中可提及以下:能夠在錶鏈中具有多個電子構 件,從而增加使用者可用的電子功能數量,或以最佳方式在兩個錶鏈束帶之間分配電子構件。特別地,可設想將一或多個電能源安裝在一印刷電路片上,且將電子元件安裝在另一印刷電路片上。還將理解,具有更多的可用空間允許設計者最佳化使用者和錶鏈之間的人體工學和互動。
藉由圖3A的檢示所揭示,用於控制壓力感測器32、加速計34和磁感測器36之如微控制器30的電子元件係安裝在第三印刷電路部28的表面。這些電子元件由電能量源38供電,電能量源38亦被安裝在第三印刷電路部28上且被按鈕39覆蓋。同樣地,被另一按鈕39和另一微控制器30覆蓋的電能量源38被安裝在第一印刷電路部4的表面。最後,能夠與另一設備連通(例如使用藍牙、Wi-Fi或NFC界面)的積體電路40被安裝在第三印刷電路部28上。
圖1的檢示特別揭示,當錶殼8放置在插入件16上時,錶殼8包括兩對徑向相對的角部42,且插入件16包括兩個引導元件44,其設置成放置在各對的角部42之間。這兩個引導元件44各自被孔46刺穿,孔46係作為將錶鏈1附接至錶殼8之銷48的通道。
根據本發明,且特別如圖3B和圖7所示,設置在一引導元件44的厚度內部的殼體空間50可容納壓力感測器32。該殼體空間50在中間部分6上打開一側以允許壓力感測器32被固定到第二印刷電路部10,並且被連接到微控制器30,且打開另一側以進入作為銷48的通道 的孔46中,以放置壓力感測器32與水連通。實際上,可以看到,作為銷48的通道的孔46具有局部增加的直徑52,其不妨礙銷48的適當引導,但其產生路徑來使水接觸壓力感測器32。簡單的密封墊圈54密封殼體空間50並有效地將裝設在錶鏈1內部的電子構件與水隔離。此外,由於壓力感測器32設置在由剛性元件(插入件16的一引導元件44)所提供的殼體空間50內部,當錶鏈1佩戴在使用者的手腕上時,不會有因錶鏈1承受變形導致壓力測量系統損壞的風險。壓力感測器32係例如由Measurement Specialities Inc.銷售的感測器(參考MS5837-30BA)。這是一種壓阻式壓力感測器,其壓力感測元件是由安裝在惠斯同電橋(Wheatstone bridge)中的應力計所形成,以最大化感測器輸出信號,並最小化測量誤差的靈敏度。
當所有的電子構件安裝在印刷電路部2上,且插入件16已被適當地設置在中間部分6上,組件係被塑料或彈性材料的第一層56包覆成型的以形成第一和第二臂58和60(見圖4)。該第一包覆成型層56之目的是保護安裝在第一和第三印刷電路部4、28上的電子構件免於外部侵害,並給予所形成的臂58和60它們的形狀和機械強度。較佳地,桿48係在包覆成型作業時嚙合穿過引導元件44的角部42,以防止孔46被包覆成型材料堵塞。
由包覆成型作業所形成,並包括藉由被插入 件16覆蓋的中間部分6連接彼此的兩個臂58、60,且在其厚度中裝設用於所需的一或多個電子功能的執行所必需的電子構件之錶鏈1,接著最後滑入套筒62內部,套筒62在圖4中所示的實施例中包括藉由連接部分68而彼此連接的第一束帶64和第二束帶66,連接部分68的大小和形狀適合於接收被插入件16覆蓋的錶鏈1的中間部分6。該套筒62係例如藉由對彈性材料進行成型或射出成型而得到,同時確保第一和第二束帶64和66是中空的,並且各設置有開口70,從而使兩個臂58和60可在其中滑動。根據圖5A和5B中繪示的變型實施,套筒62包括上帶72和下帶74,根據本發明的錶鏈1設置於其間,且其例如藉由接縫或藉由熱焊接而沿其外周緣76彼此組裝。
不言可喻,本發明並不局限於所描述的實施例,並且本領域技術人員在不脫離所附申請專利範圍所定義的本發明的範疇的情況下可以設想各種簡單的修改和變化。特別是,套筒62的一種可能的替換方案係將根據本發明的錶鏈1施以第二包覆成型作業,其意欲以第二塑料或彈性材料之層來覆蓋兩個臂58、60和連接它們的中間部分6,該層可以和用於第一包覆成型層56的材料相同或不同。此外,如圖6中所示,中間部分6可以僅具有一個拱形部78,以承載用於將第一和第三印刷電路部4和28彼此電連接的導電路徑。還注意(見圖8),設置成任何引導元件44並未容納壓力感測器的槽口80可以容納透明光導82,其下方將設置例如發光二極體的點光源84, 固定在第二印刷電路部10上,並藉由電能量源38提供電流。點光源84可以藉由色碼指示壓力感測器32的操作狀態。最後,應當注意,藉由按壓按鈕39,例如可以命令微控制器30開始測量水下潛水期間的壓力,或經由積體電路40,以命令傳送和水下潛水有關的數據到遠端裝置,例如行動電話或個人電腦。應當注意到,藉由微控制器30的適當編程,可以使後者區分例如在按鈕39上的短按和長按或者區分單按和雙按。如果錶鏈1設有兩個按鈕39,甚至可以設想使用在兩個按鈕上的按壓組合來對根據本發明的錶鏈1輸入命令。
10:第二印刷電路部
28:第三印刷電路部
32:壓力感測器
44:引導元件
46:孔
50:殼體空間
52:增加的直徑
54:密封墊圈

Claims (20)

  1. 一種用於錶殼(8)的錶鏈或錶帶,包括:第一臂(58),其內部裝設有第一印刷電路部(4);及第二臂(60),該第一臂(58)藉由中間部分(6)而被延伸,該中間部分(6)被設置成位於該錶殼(8)之下,且其包括藉由電連接裝置而被連接到該第一印刷電路部(4)的第二印刷電路部(10),該第一印刷電路部(4)承載至少一電能量源(38)和微控制器(30)以供電和控制壓力感測器(32),該中間部分(6)被插入件(16)覆蓋,該插入件(16)被設置以作為該錶殼(8)的底座,在內部設置該壓力感測器(32)的殼體空間(50)被設置在該插入件(16)中並與外部連通,以使該壓力感測器(32)被放置以和周圍介質接觸,該壓力感測器(32)利用在該殼體空間(50)和該第二印刷電路部(10)之間的密封墊圈(54)的插入而被安裝在該第二印刷電路部(10)上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的錶鏈,其中該插入件(16)包括兩個引導元件(44),其被設置為被放置在由該錶殼(8)承載的兩個各自成對的角部(42)之間,各該引導元件(44)作為銷(48)的通道的孔(46)被刺穿,以使該錶鏈(1)能夠附接到該錶殼(8),在內部設置該壓力感測器(32)的該殼體空間(50)被設置在該引導元件(44)之一的內部並開口進入作為對應的該銷(48)的通道的該孔(46),該孔(46)在其周邊的一部分上具有局部增加的直徑(52),以便放置該壓力感測器 (32)接觸該周圍介質。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的錶鏈,其中裝設在該第二臂(60)內部並承載至少一其它電子構件的第三印刷電路部(28)係經由該第二印刷電路部(10)而連接至裝設在該第一臂(58)內部的該第一印刷電路部(4)。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的錶鏈,其中該第一、第二和第三印刷電路部(4、10、28)被一體製成。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的錶鏈,其中該中間部分(6)包括至少一拱形部(78)。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的錶鏈,其中該中間部分(6)包括至少一拱形部(78)。
  7. 如申請專利範圍第3項所述的錶鏈,其中該第一臂(58)和該第二臂(60)由覆蓋有第一包覆成型層(56)的該第一印刷電路部(4)和該第三印刷電路部(28)所形成。
  8. 如申請專利範圍第4項所述的錶鏈,其中該第一臂(58)和該第二臂(60)由覆蓋有第一包覆成型層(56)的該第一印刷電路部(4)和該第三印刷電路部(28)所形成。
  9. 如申請專利範圍第5項所述的錶鏈,其中該第一臂(58)和該第二臂(60)由覆蓋有第一包覆成型層(56)的該第一印刷電路部(4)和該第三印刷電路部(28)所形成。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的錶鏈,其中該第一臂(58)和該第二臂(60)由覆蓋有第一包覆成型層(56)的該第一印刷電路部(4)和該第三印刷電路部(28)所形成。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的錶鏈,其中該插入件(16)亦覆蓋有該第一包覆成型層(56)。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的錶鏈,其中該插入件(16)亦覆蓋有該第一包覆成型層(56)。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的錶鏈,其中該插入件(16)亦覆蓋有該第一包覆成型層(56)。
  14. 如申請專利範圍第10項所述的錶鏈,其中該插入件(16)亦覆蓋有該第一包覆成型層(56)。
  15. 如申請專利範圍第7項所述的錶鏈,其中該錶鏈(1)包括藉由連接部分(68)而彼此連接的第一束帶(64)和第二束帶(66)所形成的套筒(62),該第一和第二束帶(64、66)為中空並且各設有開口(70),使得該第一和第二臂(58、60)可在其中滑動。
  16. 如申請專利範圍第11項所述的錶鏈,其中該錶鏈(1)包括藉由連接部分(68)而彼此連接的第一束帶(64)和第二束帶(66)所形成的套筒(62),該第一和第二束帶(64、66)為中空並且各設有開口(70),使得該第一和第二臂(58、60)可在其中滑動。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的錶鏈,其中該套筒(62)由上帶(72)和下帶(74)形成,該上帶(72)和 該下帶(74)沿其外周緣(76)而彼此接合。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的錶鏈,其中該套筒(62)由上帶(72)和下帶(74)形成,該上帶(72)和該下帶(74)沿其外周緣(76)而彼此接合。
  19. 如申請專利範圍第7項所述的錶鏈,其中該錶鏈(1)係由第二塑料或彈性材料包覆成型。
  20. 如申請專利範圍第11項所述的錶鏈,其中該錶鏈(1)係由第二塑料或彈性材料包覆成型。
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