具有集成在扣件中的电池的腕表的制作方法

本发明涉及用电池供电的腕表，不限于但主要涉及智能型手表。

背景技术：

智能手表需要比标准手表更高容量的电源。因此，电池较为笨重，并且将电池集成到手表本身中变得困难。当前已知解决该问题的方案包括集成在腕带中并通过标准插入式连接器连接至表壳的电源，但是这会使表带刚硬且佩戴起来不舒适。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种克服上述问题的腕表。此目的通过如在所附权利要求中描述的腕表来实现。根据本发明的电池供电的手表包括表壳、两个表带部件和扣件，其中包括电池的电池壳体集成在扣件中。表带部件之一——在下文中称为电力传输表带部件——包括电力传输线。电池壳体通过第一联接器联接到电力传输表带部件，该第一联接器允许传输电力信号。同样，电力传输表带部件通过第二联接器联接到表壳，该第二联接器允许将电力信号从电池传输到表壳。

扣件可以是本领域中已知的任何类型的扣件，其中增设了附接到扣件的一部分上的电池壳体。电池壳体到扣件部上的附接可以是不可移动的附接，即，电池壳体固定地附接到扣件部、或与所述扣件部成一体，或者电池壳体可附接到扣件部上，同时仍允许电池壳体相对于扣件部的相对移动。特别地，电池壳体可以可旋转地附接到扣件部上。

特定实施例涉及一种包括可展开的扣件的腕表，该扣件包括布置成能相对于彼此枢转的第一扣件部和第二扣件部。根据本发明，电池壳体附接到两个扣件部之一上，并且壳体还通过可旋转且能传输电力的联接器可旋转地联接到电力传输表带部件。根据本发明的腕表中的可展开的扣件的一个优选实施例包括呈框架元件形式的扣件部，其中一个扣件部可旋转地附接到电池壳体，并且其中框架元件构造成当扣件处于闭合状态时置于在电池壳体周围。

能够传输电力信号的可旋转联接器的一个优选实施例包括布置在具有圆形截面的杆上的倒圆的接触部。杆本身横向安装在狭窄区段上。可旋转的联接器还包括中空的圆筒形的托架，该中空的圆筒形的托架设置有弹簧操作的触头和阻挡凸角。阻挡凸角构造成允许在杆的规定角度位置处将杆和狭窄区段轴向插入到支架中和从其中移除，而在其它角度位置处阻止杆的移除，从而实现容易拆卸的联接。

本发明提供了对上述现有技术问题的解决方案。电池壳体位于表壳的外部和表带的外部。根据优选实施例，电池壳体易于更换，从而便于电池更换和/或表带部件的更换。此外，特定实施例允许改进的给电池充电的解决方案。

附图说明

图1a和1b示出了如本领域中已知的用于闭合腕表的可展开的扣件的概念。

图2a和2b示出了根据本发明的第一实施例的腕表，其中电池壳体不可移动地附接到可展开的扣件部中的一个的表面。

图3a和3b示出了根据第二实施例的腕表，其中电池壳体可旋转地附接到扣件部上，并且其中扣件部是当扣件处于闭合状态时围绕电池壳体定位的框架元件。

图4a和4b示出了在图3a和3b的实施例中使用的电池壳体的两个不同的三维视图，以便示出根据本发明的一个实施例的可旋转且传输电力的联接器的一部分。

图4c示出了图4a和4b所示的可旋转的联接器的第二部分。

图5a和5b示出了图4a至4c所示的可旋转的联接器的组装和固定。

图6a和6b示出了在图4和5所示的可旋转的联接器中使用的弹簧操作的触头的两个可能的实施例。

图7a示出了用于给图3a和3b中所示的手表充电的合适的充电装置。图7b示出了如何将手表安装在充电装置上。

具体实施方式

为了定义本说明书中使用的一些术语，在图1a和1b中示出了包括可展开的扣件的腕表的公知原理，图1a和1b分别示出了处于打开和闭合状态的手表。所述扣件包括在中心枢轴3中彼此可旋转地联接的两个曲线形的扣件部1和2。扣件部1和2还通过可旋转的联接器4和5联接到腕表的两个表带部件6和11的相应端部。表带部件通过优选可旋转的联接器9和10在其相对两端处联接到表壳8。如图1b所示：为了闭合扣件，两个扣件部1和2被彼此折叠，并且在闭合状态下致动固定机构以将扣件部1和2彼此固定。如本领域所公知的，该固定机构未在图1的示意图中示出。固定机构可以是快速闭合件或类似物。曲线形的扣件部1和2可以是曲线形的板元件，其中在闭合状态下一个板元件被置于另一个板元件的顶部上。或者，扣件部可以是曲线形的梁或框架元件，其成形为使得当它们被折叠在一起时一个元件配合在另一元件中，从而当扣件闭合时两个元件处于同一曲线形平面中。

图2a和2b示出了根据本发明的实施例的电池供电的腕表。图1a和1b中标识的某些部件用相同的附图标记表示：扣件部1和2，中心枢轴3，第一表带部件6，表壳8和(优选地)可旋转的联接器4和9。扣件部1和2是曲线形的板元件，并且包括电池的电池壳体15例如通过将壳体焊接或胶合到扣件部2的表面上而附接到第二扣件部2的表面上。电池壳体15也可以与扣件部2成一体。在所示的实施例中，电池壳体15本身被成电池形为矩形盒体(即，具有矩形底面的棱柱体)，该矩形盒体略微弯曲并且具有与其所附接的曲线形的扣件部2相同的曲率。在本发明的任何实施例中，电池壳体15由具有合乎需求的材料特性的材料形成，以保护电池免受机械负荷和冲击。可以使用各种合适的金属或塑料材料。在变型中，电池壳体可以采用不同的形状，例如具有圆形或椭圆形底面的棱柱形状。

电池壳体15通过可旋转的联接器16可旋转地联接到第二表带部件7(下文中称为电力传输表带部件7)，该联接器16允许通过集成在电力传输表带部件7中的电线(未示出)将电力信号从电池传输到表壳8。本文中将进一步描述可旋转的联接器16的优选实施例。在电力传输表带部件7与表壳8之间布置有第二电力传输联接器17，该第二电力传输联接器17优选是可旋转的联接器，并且优选地属于与第一联接器16相同的类型。图2a和2b同样是概念图。电池壳体15以及扣件部1和2的具体形状可以进行优化，以使佩戴者的舒适感最大化。用于固定扣件的闭合的固定机构在该图中没有示出，但是可以根据本领域中已知的任何系统来实现。

根据图3a和3b所示的另一实施例，扣件部形成为矩形框架元件20和21，当扣件处于闭合状态时，矩形框架元件20和21围绕电池壳体15。图3a示出了处于打开状态的手表。电池壳体同样成形为矩形且略微弯曲的盒体。同样可以识别许多上述部件：表壳8，第一表带部件6和电力传输表带部件7，电池壳体15，枢轴3，普通(即非电力传输)联接器4和9，电力传输联接器16和17。第一扣件部20可旋转地联接到第一表带部件6，与前一实施例中一样。第二扣件部21通过不可移除的可旋转的联接器22可旋转地附接到电池壳体15上。这也可以是任何已知类型的可移除的联接器。框架状的扣件部20和21优选地以与电池壳体15相同的曲率略微弯曲，并且尺寸设置成能装配在电池壳体15的圆周周围。

下面描述图3a和3b所示的扣件的功能。第二扣件部21由佩戴者绕联接器22的轴线枢转，所述轴线位于壳体厚度的下侧，使得当第二扣件部21被折叠在壳体15上方时，其在扣件处于闭合状态时包围所述下侧(见图3b)。通过以这种方式折叠第二扣件部21，第一扣件部20变成位于壳体厚度的上侧周围，即电池壳体15变成置于扣件部20和21中的每一个的内部，扣件部20和21分别在壳体的下端和上端处包围壳体，如在垂直于壳体曲面的方向上所见的那样。第二扣件部21还包括快速闭合件23，该快速闭合件23构造成卡扣到位于电池壳体15的与联接器22所在的一侧相对的一侧上的销24上。通过将闭合件23卡扣到销24上，扣件被固定。该实施例的优点在于，在闭合状态下，扣件的厚度与壳体的厚度相同，从而与上述第一实施例相比实现了更薄的扣件设计。

在任何上述实施例中，电池壳体15与电力传输表带部件7之间的可旋转联接器16必须构造成允许经由集成在电力传输表带部件7中的电力传输线并通过表带部件7与表壳8之间的第二电力传输联接器17将电力信号从壳体15内部的电池传输到表壳8。优选地，第一电力传输联接器16和第二电力传输联接器17以相同的方式构造。适用于此目的的可旋转且传输电力的联接器可以以多种方式并且可以根据本领域中已知的设计来实施。在图3a和3b所示的手表中采用了用于实现联接器16和/或17的以前未知的机构，并且在下文中参考图4和5对该机构进行更详细的描述。该特定实施例的另一优点在于，手表的佩戴者可以解开联接器，从而能够容易地更换表带部件6和7和/或电池壳体15。

图4a和4b示出了在图3a和3b的实施例中使用的电池壳体15的从不同角度取的单独的三维视图，示出了电池壳体15与电力传输表带部件7之间的可旋转联接器16的一部分。具有圆形截面的杆25附接到电池壳体15的一个短边上。杆经由喉部/狭窄区段26不可移动地附接到电池壳体上。杆25和狭窄区段26可以与壳体15一致。杆25包括两个倒圆的接触部27，接触部的曲率与杆的外表面的曲率基本相同。接触部27间隔开并且可以相对于杆25的中间部分对称地放置。在杆25和狭窄区段26的内部存在导电路径，其将接触部27直接连接到电池的两极，或先连接到电池壳体中的电路，再连接到电池的两极。

在杆25的下侧，沟槽29从杆的一端延伸，经过两个接触部27，即直到越过两个接触部27的位置。或者，沟槽29可以沿着杆25的整个长度延伸。沿着杆25的圆周，倒圆的接触部27从沟槽29延伸到狭窄区段26的上侧。杆25和狭窄区段26可以由金属制成，当狭窄区段和杆与壳体15一致时，该金属可以是与电池壳体材料相同的金属。倒圆的接触部27可以是镀金的金属部分或弯曲的柔性电路板部分。倒圆的接触部27也可以由导电的塑料材料形成。

图4c示出了布置在电力传输表带部件7的远端处的可旋转的联接器16的第二部分。该第二部分包括附接到表带部件7的远端的中空的圆筒形的托架30。托架30包括一个闭合端31和一个开口端32，以及在托架的侧壁中的剖开部33。剖开部33露出电力传输表带部件7的远端的至少一部分，两个弹簧操作的电触头34集成到该至少一部分中，电连接到集成在表带部件7中的电导体(未示出)。在圆筒形的托架30的纵向方向上，剖开部33在托架的闭合端31与位于托架相对侧的阻挡凸角35之间延伸。阻挡凸角35是圆形的，从而限定了用于将杆25轴向插入到托架30的内部或从其中移除的圆形的进入通路36。阻挡凸角35的远端与托架30的侧壁之间的间隙允许狭窄区段26通过。

在图5a中示出了杆25插入到托架中。狭窄区段26和阻挡凸角35定位成使得，当手表没有被佩戴在佩戴者的手腕周围时，只能通过狭窄区段26穿过阻挡凸角35的端部与托架30的侧壁之间的间隙才能进行所述插入，并且所述插入成一定角度或在电力传输表带部件7与壳体15之间的角度的非常有限的范围内。如图5a所示，在该角度下或在该角度范围内，表带部件7基本上完全朝向电池壳体15被折叠。沟槽29定位成使得沟槽在该角位置处与弹簧操作的触头34对准。沟槽29的宽度和深度被配置成使得弹簧操作的触头34在插入或移除杆25所需的角位置处不与任何导电材料接触。这样，防止了插入或移除杆25期间的短路。沟槽29可以被填充有电绝缘材料，或者它可以由绝缘材料条代替。一旦杆25被完全插入托架30中，并且狭窄区段26已经通过阻挡凸角35，则表带部件7可以折回，从而在使用者佩戴手表时出现的任何角位置处在弹簧操作的触头34与倒圆的接触部27之间建立电接触。阻挡凸角35通过阻止狭窄区段26的轴向移动来阻止在这些角位置处的联接释放，使得杆25保持安全地容置在托架30内。

脱下腕表后，佩戴者可以完成联轴器的脱开。电力传输表带部件7被再次朝向电池壳体15折叠，直至狭窄区段26与该间隙对准，此后，杆25可以滑出托架，而沟槽29再次防止短路。优选地，同一可旋转联接器安装在表壳8与电力传输表带部件7之间，并且在另一表带部件6与表壳8之间和与扣件之间使用类似的联接器，但没有接触部。这允许容易地更换两个表带部件6和7。

弹簧操作的触头34嵌入电力传输表带部件7的远端中，并确保在杆25上的倒圆的接触部27与集成在表带部件7中的线之间形成导电路径。图6a和6b示出了将弹簧操作的触头34付诸实践的两种可能的方式。图6a示出了具有螺旋弹簧的实施例。图6b示出了具有v形板簧的实施例。这些附图均未示出集成在表带部件7中的线，也未示出杆25和狭窄区段26内的导电路径。

图4和5所示的可旋转联接器可以设置有密封材料以使联接器防水。密封材料可以例如被放置在托架30内部(如图所示)或杆25上，使得当杆完全插入到托架中时，密封材料被挤压在杆25与托架30之间。

与涉及用于将电池连接到表壳和充电器的标准插入式连接器的已有解决方案相比，图4和5所示的可旋转的联接器是紧凑的。图3a和3b所示的手表可以通过直接接触倒圆的接触部27来充电。图7a中示出了合适的充电装置。它包括尺寸近似等于普通人的手腕的圆形的圆筒体40，以及两个充电触头41，其间隔开与联接到电池壳体15的杆25上的倒圆的接触部27相同的距离。手表可以被如图7b所示放置在充电装置上。倒圆的接触部27放置在充电触头41上以给电池充电。

图3至5的可旋转的联接器可以颠倒，即杆25和狭窄区段26可以安装在电力传输表带部件7的远端上，而托架30和弹簧操作的触头34安装在电池壳体15上。

根据本发明的任何实施例中的电池壳体至少包括这样的电池，并且还可以包括以下部件中的一个或多个：充电电路，电池管理电路，电压转换器，用于指示电池的充电状态的显示器(例如led或灯条)。电池的充电状态优选地也被传送到表壳，并在其上显示。这可以通过在嵌入电力传输表带部件中的单独的线(即，与电力传输线分开的线)上传输状态信号来完成。或者，可以通过在电力传输线上覆盖频率信号来传输充电状态。

在任何上述实施例中，表带部件6和7可以为此目的由本领域中已知的任何材料形成，例如皮革、塑料或金属，只要具有不同极性的相应电力传输线彼此绝缘即可。电力传输表带部件7例如可以由塑料形成，其中，电力传输线通过注射成型用塑料材料封装。或者，可以将线缝到皮革表带部件中。

虽然已在附图和前面的描述中详细示出和描述本发明，但这种图示和描述应该被看作说明性的或示例性的而不是限制性的。研究附图、公开内容和所附权利要求后，本领域中实施要求专利权的发明的技术人员可理解和实现所公开的实施例。在权利要求中，用词“包括”不排除其它元件或步骤，并且独立的冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述特定措施的单纯事实并不表示这些措施的结合不能有利地使用。权利要求中的任何附图标记均不应被解释为限制保护范围。