專利名稱：與像鐘表這樣的便攜物品輸出或輸入數(shù)據(jù)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及便攜物品，特別的是像鐘表這樣的的便攜物品，其包括允許數(shù)據(jù)在便攜物品和個人電腦或PC之間交換的裝置。
鐘表，比如手表，可在其外殼內(nèi)部設(shè)置數(shù)字攝像裝置已是大家都知道的。因此，佩帶這種手表的人手邊總是帶著照像機，這使他可以快速攝制風景、他的家庭成員或在工作會議期間會見的人。一旦攝好照片，攝制出來的照片可通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器進行數(shù)字化，然后保存到存儲電路。
儲存的數(shù)據(jù)然后需要傳遞到遠距離的電子接收裝置和處理裝置，通常是一臺個人計算機。這種傳遞通過一端連接到手表另一端連接到PC的電纜來實現(xiàn)。例如，手表中間部分帶有電阻觸點允許圖像傳遞電纜連接到手表。
這個解決方法從電能消耗的角度來看具有較經(jīng)濟的優(yōu)點。確實，儲存在存儲器的對應于圖像的數(shù)字數(shù)據(jù)經(jīng)連接電纜傳遞只要求非常小的電流。此外，在傳遞過程中手表所用的電源通?？捎蛇B接到市電電源的計算機本身提供。
但是，電纜傳遞的主要缺點在于連接傳輸電纜所必須的電阻觸點對手表的水密封性是非常有害的。觸點實際上構(gòu)成了開口，潮濕、水、灰塵可以容易地透過表的外殼危及手表的正常操作。
Boimetrics公司的美國專利No.5,848,027中披露了一種處理個人數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)允許運動員如賽跑選手的表現(xiàn)得到監(jiān)測。它可以儲存賽跑者的數(shù)據(jù)和時間，如各圈的時間，甚至運動員的終極時間。該系統(tǒng)還允許儲存某些生理學參數(shù)值，如反映運動員在體育活動中所作努力的心臟節(jié)律或心電圖(EGG)。所有這些數(shù)據(jù)然后通過聲波聯(lián)接線傳遞到個人計算機，在計算機中數(shù)據(jù)被處理、分析、然后最終在該計算機的屏幕上顯示。
上面介紹的生物統(tǒng)計系統(tǒng)有益地允許個人數(shù)據(jù)儲存在手表中，然后儲存的數(shù)據(jù)經(jīng)過聲波傳遞到計算機，在這里將進行分析處理。不理想的地方是這個系統(tǒng)不是雙向的。因此不可能從計算機傳遞數(shù)據(jù)到手表。這對這種生物統(tǒng)計系統(tǒng)的可能應用范圍構(gòu)成了重大的限制。還有采用聲波進行數(shù)據(jù)傳遞是一種消耗很多能量并需要較貴價格元件的技術(shù)。
本發(fā)明的目的是提出一種非常簡單和便宜并且允許數(shù)據(jù)在如鐘表這樣的便攜物品和個人計算機或PC之間交換的系統(tǒng)，能夠解決上述以及另外的問題和缺點。
因此本發(fā)明涉及到便攜物品，特別地如鐘表，其包括印刷電路帶有的電子運動機件。電子運動機件包括時基電路，由時基電路驅(qū)動的分頻器電路，連接到分頻器電路的控制電路和被控制電路控制的顯示系統(tǒng)。該便攜物品還包括至少一個按鈕，按鈕包括一個頂部和穿過被后蓋封閉的殼體中間部分的桿，其特征在于，按鈕桿可以通過按下按鈕電性連接到控制電路的數(shù)據(jù)輸入部分，故傳送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)的電子設(shè)備，如個人計算機或PC，可以通過這個桿輸入數(shù)據(jù)到該控制電路或獲取儲存在所述編寫物品中的數(shù)據(jù)。
這些特點帶來的是計算機和便攜物品之間建立了非常簡單的電連接。一端連接到PC的電纜其另一端與按鈕的桿接觸，按鈕桿本身直接連接到便攜物品控制單元的數(shù)據(jù)輸入部分。這種解決辦法從電能消耗方面來看是經(jīng)濟的，而且不要求任何復雜昂貴的機械或電子的元件。尤其是，它不需要在便攜物品上設(shè)置連接電纜的電阻觸點。這樣，通過電纜連接進行數(shù)據(jù)交換所具有的全部優(yōu)越性都被利用，同時避免了這個技術(shù)帶來的問題。
根據(jù)本發(fā)明補充的特點，按鈕還可作用于控制電路來改正指示或者啟動或停止特定的鐘表功能，例如計時，行使這種功能的按鈕桿設(shè)有接觸彈簧，彈簧可作為一個鍵來防止按鈕已經(jīng)定位后的移動還可以作為一個機構(gòu)來建立與印刷電路中一個區(qū)的電接觸，接觸彈簧與相關(guān)的所述桿是電絕緣的。
其它特點還有，僅使用便攜物品上用于調(diào)節(jié)和激發(fā)其普通鐘表功能的機構(gòu)就可以在便攜物品和計算機之間交換數(shù)據(jù)。因此便攜物品不再需要增加其它的部件以便手表的控制電路能夠連接到PC。手表的結(jié)構(gòu)因此得到簡化，可以極大地限制制造成本。同時，便攜物品的密封不用改變。
本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點通過下面對本發(fā)明便攜物品的完全是說明性的而非限制性的實施例的詳細介紹并結(jié)合附圖將有更清楚的了解。其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明含有四個按鈕的手表的頂視圖；圖2是圖1的一個按鈕放大的詳圖；圖3是按鈕的頂視圖；圖4是圖3按鈕的截面圖；圖5是固定在按鈕桿上的接觸彈簧的透視圖；圖6是圖5的接觸彈簧的前視圖；圖7是一個絕緣套管的截面圖，接觸彈簧通過絕緣套管固定到按鈕桿；圖8是按鈕的第一個不同的實施例的截面圖
圖9是按鈕的第二個不同的實施例的截面圖和圖10是按鈕桿的截面圖。
本發(fā)明是通過使用控制普通鐘表功能的手表按鈕將用于傳輸和接受數(shù)字信息的電子裝置，典型的是計算機或PC，連接到手表內(nèi)的集成電路這樣的概要性的發(fā)明想法產(chǎn)生的。為了這個目的，使PC電連接到按鈕，當壓下按鈕接觸到手表印刷電路上的電接觸片，接觸片本身連接到手表的集成電路。
另一方面，應當指出，雖然本發(fā)明參考鐘表進行介紹，它還能夠以相同的方式用于任何便攜式的物品，只要其包括帶有存儲器的集成電路并希望從所述便攜物品的外部輸入或輸出信息到其中。
本發(fā)明的鐘表可以是手表。手表在圖1中示意性地顯示。手表整體用通用的參考數(shù)字1來指定。它特別地包括，被中間部分4界定的殼體2，殼體可以是也可以不是金屬的；和后蓋6。
四個按鈕8、10、12、和14通過中間部分4。當然所給出的實施例是純說明性的，要對本發(fā)明的補充說明的是手表1只要一個按鈕。在下面的說明中，將主要集中對按鈕8和10進行說明。其它兩個按鈕12和14具有與按鈕8和10相同的結(jié)構(gòu)或具有本專業(yè)技術(shù)人員都了解的結(jié)構(gòu)。所以下面將不會有更詳細的介紹。
按鈕8和10主要由細長的金屬桿16構(gòu)成，金屬桿最好但又不排它地具有圓柱形。當手表1的中間部分4是用金屬制造時，如圖2中示意性顯示的，按鈕8和10的桿16通過用電絕緣材料制作的軸套18。軸套18可以在手表1的中間部分4滑動。
手表1的中間部分4限定了中間空腔，空腔以普通的方式放置了由集成電路20帶有的電子鐘表機構(gòu)運動機件。其中的鐘表機構(gòu)運動機件包括時基電路，時基電路驅(qū)動的分頻器電路，連接到分頻器電路的控制電路和由控制電路22控制的顯示系統(tǒng)。顯示系統(tǒng)可以是帶有在盤面上運動的時針、分針、秒針的模擬系統(tǒng)。也可以由數(shù)字液晶顯示單元構(gòu)成。
控制電路22可以實現(xiàn)各種功能。特別是，維持時基電路石英振蕩器的擺動，劃分石英頻率，修正手表的工作狀態(tài)，需要時更換馬達電源和液晶顯示；以及控制特定的功能，如日期、精密計時、鬧響、時區(qū)。并允許改正某些指示和進行時間設(shè)定。
控制電路22由消耗完可以重新充電的蓄電池提供電流。當然控制電路22也可以由非充電電池提供電力，如圖1示意性顯示的蓄電池24具有典型的紐扣形狀，可以設(shè)置在手表1的后蓋6中。蓄電池構(gòu)成負極的底表面電性連接到金屬后蓋6，因而通過固定到所述手表1后蓋6內(nèi)表面的接觸彈簧連接到金屬中間部分4，即手表1的接地部分。在蓄電池24的頂表面形成的正極以普通方式連接到控制電路22的電源端子。
手表尤其是其后蓋6和中間部分4，可以用電絕緣材料，如塑性材料，來制造。在這種情況下，蓄電池24的兩極直接連接到控制電路22的電源端子。
當然蓄電池24的極性可以反過來，圓紐扣的底面形成正極，而負極位于紐扣的頂面。在這種情況下，正極電連接手表1的接地部分如圖2到4中更詳細地顯示，按鈕8到10各包括按鈕頂部26和金屬按鈕桿16。按鈕桿16這樣布置是為了可以在位于手表1中間部分4一般是圓柱狀的殼體28中滑動。當控制推力施加到按鈕端部26時，按鈕桿16在殼體28中沿軸向相對彈簧30的回復力移動。
復位彈簧30設(shè)置在位于按鈕端部26的殼體32內(nèi)，軸向放置在設(shè)在中間部分2的空腔36的底面34。按鈕桿16在其長度上的某個位置設(shè)有環(huán)狀的凹槽38，其中設(shè)有一個密封墊圈40。使用者壓下按鈕8和10，桿16在其中滑動時，該密封墊圈40保證了殼體32的水密封性。
根據(jù)本發(fā)明的一個簡化的可供選擇的實施例，上面介紹的按鈕8和10只是用于從手表1輸入和輸出數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)這個目的，它們設(shè)置了固定機構(gòu)，比如防止按鈕8和10位于手表1中間部分4的適當位置后移動的鍵。按照本發(fā)明的主要特點，兩個按鈕8和10的桿16在兩個作用在所述按鈕8和10的壓力下可以電性連接到控制電路22的兩個分別為42和44的數(shù)據(jù)輸入部分。因此，如后面可見到的詳細介紹，電子數(shù)字數(shù)據(jù)收發(fā)兩用設(shè)備45，如個人計算機或PC，可以連接到手表1的控制電路22以便從PC輸入數(shù)據(jù)到所述控制電路22或輸出手表1內(nèi)部儲存的數(shù)據(jù)。為了這個目的，在作用在相應的按鈕8、10的壓力下，位于殼體2內(nèi)側(cè)的桿16的端部接觸印刷電路20的接觸帶46并連接到控制電路22的分別為42和44的數(shù)據(jù)輸入部分中的一個。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實施例，按鈕8和10不僅用于從手表1輸入或輸出數(shù)據(jù)，而且還可用于改正數(shù)據(jù)或用于停止特定的鐘表功能，如計時。因此按鈕8和10設(shè)置了接觸彈簧48，可對按鈕桿16相對于彈簧30的回復力的方向施加足夠的力因而防止了所述桿16從桿在其中滑動的殼體28脫離。接觸彈簧48是W形的鍵，它與軸套52(特別地見圖7)上的環(huán)形凹槽50接合。軸套固定到相對按鈕端部26的桿16的端部。軸套52用絕緣材料，如陶瓷材料或塑性材料，制造，并被在按鈕桿上滑動的位于所述軸套52后面的墊圈54定位。接觸彈簧48因此與按鈕桿16電絕緣。在正常使用的條件下，接觸彈簧48總是壓向手表1的中間部分4的內(nèi)表面。其僅在控制推力施加到按鈕8、10中的一個或其它的按鈕時移動。
接觸彈簧48是通過對金屬板沿特定的輪廓切割或沖壓并折疊而成，可以在置于適當?shù)奈恢煤笮惺规I和接觸機構(gòu)兩者的功能。接觸彈簧48因此形成了在所述接觸彈簧48的總平面上延伸的兩個窄條部分56a，56b。這兩個窄條56a，56b在頂部通過一個V形開槽58互相連接，V形槽是為了用來與絕緣軸套52的環(huán)形凹槽50接合形成鍵。各個窄條56a，56b向底部延伸形成皺折處60a，60b和小彎曲接觸接線片62a，62b。在圖5中清楚地顯示出接觸接線片62a以一定的角度突出接觸彈簧48的總平面之外，如將在下面看到的，與印刷電路20的一個區(qū)建立接觸，例如連接接地。
控制電路22固定其上的印刷電路20包括兩個接觸墊64a，64b，各個墊形成帶有涂復金屬垂直壁的半圓柱孔66a，66b，布置在面對接觸彈簧48的各個接觸接線片62a，62b的位置。一個孔電連接到控制電路22，而另一個孔連接到手表1的接地部分。
當控制壓力施加到一個按鈕8或10時，接觸彈簧48移動，其接觸接線片62a，62b與涂復了金屬的孔64a，64b接觸。如前面所介紹的，接觸接線片62a突出于接觸彈簧的總平面48的外面，因此，當按鈕8或10其中的一個被壓下，接觸接線片62a與預先面對的涂復了金屬的孔64a接觸，另外的接觸接線片62b與對應的涂復了金屬的孔64 b接觸，這樣防止了對控制電路非常有害的靜電放電。
當兩個接觸接線片62a，62b接觸涂復了金屬的孔64a，64b，在兩個孔64a，64b之間會發(fā)生短路，造成一個指令到達控制電路。相反地，當本發(fā)明的手表1與計算機45連接，按鈕8和10在手表1和計算機45之間進行數(shù)據(jù)交換的整個期間保持受壓?？刂齐娐?2的程序使控制電路知道這種狀況并不是激活或脫離激活鐘表1的功能，而是從PC45輸入數(shù)據(jù)到控制電路22或輸出手表1包含的數(shù)據(jù)。當按鈕8，10被壓向下，通過接觸帶46電連接到控制電路22的分別為42和44的數(shù)據(jù)輸入部分?？梢韵胂癯霭粹o8用于從電子裝置45傳遞數(shù)據(jù)到手表1的控制電路22，以及相反地按鈕10用于從手表1傳遞數(shù)據(jù)到電子裝置45。但是，按照一個可選擇的實施例，單一按鈕可以用于手表1和電子裝置之間的雙向的數(shù)據(jù)交換。為了這個目的，電子裝置45只需要使用適當?shù)挠嬎銠C程序向控制電路表示已經(jīng)準備好接受來自控制電路22的數(shù)據(jù)。
如前面已經(jīng)介紹的，按鈕8，10通過作用到這些按鈕8，10的壓力電性連接到控制電路22的分別為42，44數(shù)據(jù)輸入部分。
為了從手表1的控制電路22輸入或輸出數(shù)據(jù)，電子裝置或計算機45設(shè)置了兩個電插頭68和70，分別于與按鈕8和10接觸。根據(jù)第一個可供選擇的實施例，按鈕8和10設(shè)有在按鈕桿16上滑動的金屬按鈕端部26。同時必須保證金屬按鈕端部26不會于其周圍的物體發(fā)生短路。
按照圖8顯示的第二可供選擇的實施例按鈕端部26是注射模塑料或人造橡膠材料制造以便粘接到按鈕桿16。如圖8所示，金屬按鈕桿16是與按鈕端部26平齊，或稍微突出于所述按鈕端部26的表面故可與個人計算機45的電子插頭68，70建立電子接觸。
根據(jù)圖9所顯示的另一個可供選擇的實施例，按鈕桿16嵌入用相對軟的塑料或人造橡膠制造的按鈕端部26。電子裝置45的電子插頭68，70有尖的端部72能夠容易地穿透制造按鈕端部的軟材料與按鈕桿16實現(xiàn)電接觸。
按鈕桿16可以用單件制造。但是圖10所示本發(fā)明的優(yōu)選實施例，按鈕桿16是由兩件74和75構(gòu)成的。一件74是用普通的不銹鋼4C27A制造，另一件76進入第一件的有孔部分并由性能高的不銹鋼316L制造以防止汗水或與電子裝置45的電子插頭68，70接觸產(chǎn)生摩擦帶來的腐蝕。
當然了，各種簡單變化和修改都屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。特別應當指出上面所述的可作為防止按鈕8，10移動的鍵和與印刷電路20的一個區(qū)建立電接觸的機構(gòu)的接觸彈簧48可以被兩分開的兩部分代替，一部分用于保持按鈕桿16位于適當?shù)奈恢茫硪粋€保證與印刷電路20的接觸墊64a，64b電接觸。
權(quán)利要求
1.便攜物品，特別地如鐘表，其包括印刷電路(20)帶有的電子運動機件，所述電子運動機件包括時基電路；時基電路驅(qū)動的分頻器電路；連接到分頻器電路的控制電路(22)；和控制電路控制的顯示系統(tǒng)；所述便攜物品還包括至少一個按鈕(8，10)，按鈕包括一個頂部(26)；和桿(16)，可穿過被后蓋(6)封閉的殼體(2)的中間部分(4)；其特征在于，所述按鈕桿(16)可以通過按下所述按鈕(8、10)電性連接到所述控制電路(22)的數(shù)據(jù)輸入(42、44)部分，故傳送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)的電子設(shè)備(45)，如個人計算機或PC，可以通過所述桿(16)輸入數(shù)據(jù)到所述控制電路(22)或獲取儲存在所述便攜物品中的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜物品，其特征在于，所述按鈕(8，10)還作用于所述控制電路(22)來改正指示和啟動或停止特定的鐘表功能，例如計時，所述按鈕桿(16)設(shè)有一個接觸彈簧(48)來實現(xiàn)這個功能，所述接觸彈簧(48)可作為一個鍵來防止所述按鈕(8、10)在定位之后移動和作為一個機構(gòu)用于建立與所述印刷電路(20)一個區(qū)的電聯(lián)系，所述接觸彈簧(48)與相關(guān)的所述桿(16)電絕緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一個所述的便攜物品，其特征在于，當所述按鈕(8、10)被推入，位于所述殼體(2)內(nèi)部的所述桿(16)的端部碰到固定在所述印刷電路(20)的接觸帶(46)，所述接觸帶(46)本身連接到所述控制電路(22)的一個所述數(shù)據(jù)輸入部分(42，44)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3中任一個所述的便攜物品，其特征在于，一個用絕緣材料制作的軸套(52)固定在位于所述外殼(2)內(nèi)部的所述桿(16)端部之上，帶有所述接觸彈簧(48)的所述軸套(52)被在所述桿(16)上滑動位于所述軸套(52)后面的墊圈(54)定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜物品，其特征在于，所述軸套(52)由陶瓷材料或塑料材料制造。
6.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一個所述的便攜物品，其特征在于，當所述按鈕桿(16)由兩部分(74、76)構(gòu)成，一有孔的部分(74)由不銹鋼4C27A制造，進入所述第一有孔部分的另一部分(76)是由不銹鋼316L制造，可防止任何出汗或摩擦造成的腐蝕。
7.根據(jù)權(quán)利要求2到6中任一個所述的便攜物品，其特征在于，所述接觸彈簧(48)是W形的鍵。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的便攜物品，其特征在于，所述接觸彈簧包括兩個在所述接觸彈簧(48)總平面延伸的兩條窄條(56a，56b)，這兩條窄條(56a，56b)在其頂部通過V形槽(58)互相連接，各條窄帶向下方延伸形成皺折(60a，60b)和彎曲的接觸接線片(62a，62b)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的便攜物品，其特征在于，一個所述接觸接線片(62a)以一定角度突出于所述接觸彈簧(48)總平面的外面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的便攜物品，其特征在于，所述的按鈕桿(16)是金屬的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的便攜物品，其特征在于，所述按鈕頂部(26)是金屬的并在所述按鈕桿(16)上滑動。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的便攜物品，其特征在于，所述按鈕的頂部(26)是用塑料或人造橡膠材料制造，所述按鈕桿(16)與所述按鈕頂部(26)平齊或稍微突出于所述按鈕頂部。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的便攜物品，其特征在于，所述按鈕桿16嵌入用相對軟的塑料或人造橡膠材料制造的所述按鈕端部(26)，用于傳送數(shù)據(jù)到所述便攜物品或反過來也可以的所述電子設(shè)備(45)的一個電連接插頭(68，79)有尖端部(72)，它能夠穿透制作所述按鈕端部的所述軟材料和所述按鈕桿(16)電性接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一項所述的便攜物品，其特征在于，所述按鈕桿(1 6)設(shè)置成可在位于所述便攜物品中間部分(4)的殼體(28)內(nèi)側(cè)滑動，復位彈簧(30)設(shè)置在一位于所述按鈕頂部(26)里面的殼體(32)內(nèi)并軸向放置在位于所述中間部分的底部(34)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1到14中任一項所述的便攜物品，其特征在于，所述印刷電路(20)有兩個接觸墊(64a，64b)布置成分別面對所述接觸彈簧(48)的接觸接線片(62a，62b)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的便攜物品，其特征在于，各所述接觸墊(64a，64b)由帶有涂復金屬垂直壁的半圓柱孔(66a，66b)構(gòu)成，一個所述孔(64a)連接到所述便攜物品的所述控制電路(22)，另一個所述孔(64b)連接到所述便攜物品的接地部分。
全文摘要
便攜物品，特別地如鐘表，其包括印刷電路帶有的電子運動構(gòu)件。電子運動構(gòu)件包括時基電路，由該電路驅(qū)動的分頻器電路，連接到分頻器電路的控制電路和被其控制的顯示系統(tǒng)。該便攜物品還包括至少一個按鈕，按鈕包括一個頂部和穿過被后蓋封閉的殼體中間部分的桿，其特征在于，按鈕桿可以通過按下按鈕電性連接到控制電路的數(shù)據(jù)輸入部分，故傳送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)的電子設(shè)備，如個人計算機，可通過該桿輸入數(shù)據(jù)到控制電路或獲取儲存在便攜物品中的數(shù)據(jù)。
文檔編號G04G99/00GK1316680SQ0111168
公開日2001年10月10日 申請日期2001年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月17日
發(fā)明者D·帕拉特 申請人:Eta草圖制造公司