CN1076512C - 印刷电路上的电开关器件和包括该器件的手表 - Google Patents

Abstract

印刷电路上的电开关器件，当被按与电路平面平行的压力方向(A)驱动时，它垂直于该电路闭合，开关器件包括弹性接触部件，它具有接收沿平行于印制电路方向(A)的接钮(4)的压力的主要部分，接触件的至少一条软腿固定到印刷电路或紧靠后者，该接触件的另一条腿在其端部有一接触部分，当接触件在控制压力作用下弯曲时该接触部分下降到电路的导电盘上，本发明用于键或按钮控制的特别是手表中的开关。

Description

印刷电路上的电开关器件和 包括该器件的手表

本发明涉及印刷电路上的电开关器件，它包括基本上在开关所在地的一平面上延伸且其上载有印刷电路的至少一个导电盘的绝缘衬底，所述器件还包括固定到相对衬底固定的连接点的接触件，所述接触件能在不与导电盘接触的静止位置和所述接触件的接触部分与所述导电盘接触的闭合位置之间弹性变形，和能按基本上平行于衬底的所述平面方向移动的并与所述衬底平面隔开一定距离的控制件，它沿所述方向推动所述接触件以将其放到它的闭合位置。

本发明还涉及包括外壳和装在该外壳中的这种开关器件的钟表(watch)。

大多数装在印刷电路上的开关用手压而与控制钮闭合，这种压力垂直地作用于印刷电路的所述平面，因为这是最简单的构形。但是，控制元件必须横向放置的外壳必须按平行于电路平面的方向起作用。典型的例子是这样的表壳。例如，精密记时手表或多功能手表的表壳，其中的印刷电路通常与表壳的后盖和上表面平行，而且，最好把控制按钮设置在表壳的侧边通常与表壳的后盖和上表面平行，而且，最好把控制按钮设置在表壳的侧边，而不是设置在上表面上，以免它与外部物体接触而使其偶然动作。通常的解决办法是，面对各按钮把开关设置在印刷电路的外边并按按钮的作用方向闭合，因此，与印刷电路平面平行。这就需要一定空间，因而对尺寸小的外壳来说是不利的。美国专利4062181，4122664和欧洲专利EP-A-0703512公开了这类器件。

台式闹钟，装有直接安装在平板式衬底上的带软接触条的开关，并用控制钮滑入与衬底平面平行的槽中而将其开动，已由美国专利4423966公开该接触条有宽开口的倒V形，设置稍微倾斜的斜台作为凸轮，控制按钮靠在斜台上同时滑动，通过使接触条弯曲而降低它，直到发条的自由端与衬底上的接触盘接触为止。这种结构对手表不适用，因为，在槽区很难保证防水密封性，而且。这种开关的精密控制功能的精度太低。而且，按钮在凸轮表面上的摩擦对操作者造成不便并会造成磨损。

上述的美国专利4144428所公开的开关，即，将接触件变形，使接触件更靠近其上载有导电盘的要用的衬底，把平行于衬底平面的控制移动变成电接触件的闭合移动。倒矩形的U形金属架固定到印刷电路板上，并假定它是水平的并支承可滑过金属架的水平按钮柱。接触件是具有抵住金属架内角的固定支承点和由轴承构成的可移动支承点的软发条。推动轴时，接触条向下弯曲，并与印刷电路上的导电盘接触。这种结构较重，并要求印刷电路上有一定空间，而且实现了会影响它工作的润滑和磨损的问题。

本发明的目的是克服现有技术中存在的缺陷，提供一种结构简单价格便宜的印刷电路上的开关器件，它操作可靠，只需很小空间，特别是，它能用在小的手表中。

本发明的第1方面涉及上述的电开关器件，其特征是，连接点紧靠衬底的所述平面，接触件在接触点与施加所述压力点之间是软的，使得因受到所述压力时它会弯曲，并且当接触部分与导电盘接触时它按几乎垂直于衬底表面的轨迹移动。

因此，假定衬底是水平的，当控制件作用而使开关闭合时，接触件主要在紧邻衬底平面的位置处的连接点附近弯曲，并最好是在它自己的平面内弯曲，因此，接触件的其余部分是在其主要弯曲区周围完成基本是轴向转动的运动。由于接触件的接触部分也紧邻于(close)衬底平面，之后，其轨迹下降，因此，它基本上垂直于该平面。反之，当加压点离开该平面时，移动轨迹有水平分量。如果加压点处于垂直于主弯曲区的位置，则该轨迹是完全水平的。

接触件最好包括与所述平面隔开的主要部分，连接到主要部分的第1腿，并包括接触部分，和连接到主要部分并固定到连接点的第2软腿，加压点处于主要部分上或紧靠(close)主要部分的位置上。

按本发明的器件中，接触件的接点也可以位于衬底上，因此，接触件连接到印刷电路上，或连接到固定到衬底上的其它部件上，因此，印刷电路只需较小的空间，特别是出于存放的考虑。如果连接点在衬底上，印刷电路可包括在连接点处电连接到接触件的第2导电盘。而且，接触件的主要部分包括加压点，并可在衬底边缘外向控制件延伸，在不希望该部件延伸到印刷电路上时，尤应如此。

本发明第2方面涉及表，它包括表壳和按本发明第1方面的器件，手表的特征是，衬底平面基本上平行于表壳后盖，其中，控制件包括设置在表壳中部的手动按钮，并有面对着接触件和垂直于加压方向的支承面。

这就是说，经横向安装在表壳里的按钮的作用，电接点直接闭合到印刷电路，并垂直于印刷电路。特别是，它具有常规结构，按特别简单的实施例，用弹性材料制成的能变形的零部件构成按钮。

按具体表壳，按钮的支承表面正对着接触件安装，或者传输件，特别是球形的传输件，按钮可插在按钮支承面与接触件之间，所述传输件导入表壳内，能按压力方向移动。

通过以下结合附图对不同实施例的说明，将更了解本发明的其它特征和优点。

图1是包括按本发明优选实施例的电开关器件的表的局部剖面图；

图2是图1所示开关的接触件的横向放大剖面图；

图3是图1所示开关的平面放大图；

图4是与图1相似的另一实施例；

图5是图4所示接触件的平面图；

图6是图4所示器件的另一视图。

图1所示钟表包括带后盖2的表壳1，装有一个或一个以上横向按钮4的中间部件3，表蒙子(即表前盖)5和覆盖数字或模拟显示装置的晶体6，例如，没示出的手和刻度盘7。后盖2与刻度盘7之间是包括没画出的钟表机构的中心隔离室8。

本例中，用合成材料制造的单件构成后盖2和中间部件3，把也是用合成材料制成的表朦子5焊于其上。晶体5焊接或粘接到表朦子5上并固定刻度盘7。按钮4是用可变形的弹性材料制成的零件。并装入中间部件3的横向小孔中，而且，最好用双重模压法制成。按钮4包括与表壳后盖2平行的中心轴9，伸出到表壳外的头10，和安装在表壳内面对隔离室8的按钮的伸出部分12上的支承面11。当按钮是在其静止位置时，该支承表面11最好是垂直于后盖2的平面。图1所示垂直平面中，按钮4可以是如圆环形或椭圆形。

但是，应指出的是，在本发明的框架构件中可以用其它形状的按钮或控制件，这在以下会说明，只要这种控制件工作使支承表面11按平行于按钮的轴9的压力方向A移动即可。

隔离室8含有装配了电开关14的印刷电路13。印刷电路13可以是常规型的，它包括在基本上平行于表壳1的后盖2的平面16中延伸的较硬的板构成的绝缘衬底15。所示出的例中，衬底15直接固定到后盖2上，但它也能固定到表壳的其它固定件上。在衬底的上表面上印刷电路13包括导电带17，18，导电带17，18分别连接到导电盘19，20(图3)，用形成接触件22的两个连接点23的两个铆钉把金属接触件22固定到印刷电路13，构成开关14的部件。图2和3展示出用金属薄板切割并弯曲而构成的接触件22的更详细的形状。该接触件包括相对于衬底15升高的主要部分25，因此，它处于与衬底平面16隔开的位置上，并对着按钮4的支承面11延伸(图1)。主要部分25的中间与第1条软腿26的一端连接，第1条软腿的另一端向上稍微弯曲，构成位于印刷电路13的导电盘20上的接触部分27。第1条腿26的任一侧上，主要部分25的每一端连接到相应的第2条软腿28；这些第2条软腿28的另一端29构成用相应的铆钉固定到印刷电路13的脚。图3展示出加到导电盘19上的一个脚29，导电盘19用导电带17连接到印刷电路的接地端。

手压按钮4的头10时，其支承面11接箭头A指示的方向移动到图1中虚线所示的闭合位置，并以相同方向压迫接触件22的主要部分25。该压力使接触件22的第2条腿弯曲到弯曲量最大的地方，即在与相应的连接点靠近的主弯曲区30(图2)。弯曲的作用是降低接触部件27直到它与导电盘20接触为止，因此，开关14闭合，而使印刷电路的导电带17和18电连接。在该位置，第1条腿26的柔软性避免在按钮4中使用止动器件。

按钮4上的压力去除时，由于弹性而使按钮4与接触件22复原到实线表示的静止位置，因此，开关14可以再断开。

刚刚描述的接触件22的结构的好处在于其主要部分25所处的位置，在平面图中，超出印刷电路13的边缘31，因此，该边缘不必闭合到按钮4。因此，可减小按钮长度。

图4和5所示实施例中，表壳1包括按钮34，它用弹性材料制成，有可以变形成圆环或椭圆钟形的中心部分35，并用双重模压固定在表壳1的中间部件3中。按钮34有伸在外面的头36和内轴37，内轴37的端部构成垂直于按钮轴39的支承表面38，因此，它垂直于压力方向A和印刷电路13的平面。绝缘塑料制成的球40装在该支承表面38和开关14的接触件42之间，该球导入表壳1的管道中，当它被按钮34按压时按箭头A指示的方向滑动，当它被接触件42朝后按时，它按相反方向滑动。

接触件42的形状与所述接触件22不同，但按相同方式动作。接触件42主要包括按一般的倒U形弯曲的金属条，在第1腿44之间形成弯曲的主要部分43，它的空着的弯曲端构成接触部分45，第2软腿46的一端有加大的脚47，用构成其接点48的两个铆钉将脚47固定到印刷电路13上。按压按钮34时，球40挤压主要部分43或接触件42的第2腿46的顶部，使该腿的底部弯到图4中虚线所示的闭合位置。因此，接触部分45对着印刷电路的相应接触盘垂直下降。

有球40的优点是，如果必要，可使按钮34与开关14之间隔开一定的距离。还允许开关与按钮之间电绝缘，特别是后者是用金属制成时。

但是，也可能出现用将按钮直接抵靠接触件42的方法来控制上述接触件42的情形。

图6所示的另一实施例中与图4和5所示器件的差别只要接触件42不固定到印刷电路13上，而是固定到另一固定件50上，例如，电连接到接地端的金属件上。若表壳的后盖2用金属制造，接触件42甚至能直接固定到该后盖上。该另一实施例的优点是可从高度和长度方面减小小印刷电路13所需的空间。因而储存和控制更容易。该另一实施例的其它优点还有印刷电路衬底是软的和/或可弯曲，或是有能防止接触件容易固定其上的通用形式。

尽管对本发明用于表的情况作了说明，但应指出的是，本发明的应用范围可延伸到在印刷电路上的利用各种诸如键、按钮、手柄之类的控制件使这些部件沿基本上平行于印刷电路的方向作用的其它开关使用方法。

Claims (12)

1. 印刷电路(13)上的电开关器件，包括：绝缘衬底(15)，它主要在开关(14)的区域中的平面(16)内延伸，并载有印刷电路的至少一个导电盘(20)；开关器件还包括固定到相对于衬底固定的连接点(23，48)上的接触件(22，42)，所述接触件可在与导电盘不接触的静止位置和所述接触件的接触部分(27，45)与所述导电盘接触的闭合位置之间弹性变形，控制件(4，34)可按基本上平行于衬底平面的压力方向(A)移动，并与所述平面隔开一定距离，以便按所述方向推动所述接触件，以便把所述接触件置于其闭合位置，

其特征是，连接点(23，48)位于紧贴衬底(15)的平面(16)的位置，还在于接触件(22，42)在连接点和所述加压点之间是软的，使得在压力作用下它弯曲，而且当接触部分(27，45)与导电盘接触时，按基本上垂直于衬底的平面的轨迹移动。

2. 按权利要求1的器件，其特征是，接触件包括位于与所述平面(16)隔开一定距离的位置处的主要部分(25，43)；与主要部分连接的并包括接触部分的第一条腿(26，44)，和与主要部分连接的并固定到连接点的第2软腿(28，46)，所述加压点位于主要部分上或紧靠着主要部分。

3. 按权利要求1或2的器件，其特征是，连接点(23，48)位于衬底上。

4. 按权利要求3的器件，其特征是，印刷电路包括在连接点电连接到接触件(22，42)上的第2导电盘(19)。

5. 按权利要求2和3之一的器件，其特征是，接触件(22)的主要部分朝向控制件伸出衬底(15)的边缘(31)外。

6. 按权利要求2的器件，其特征是，接触件(22，42)是从金属薄板切下的一部分并弯曲而成的。

7. 按权利要求6的器件，其特征是，主要部分(25)是基本上垂直于压力方向(A)的细长形，其中，接触件包括两条第2腿(28)，它们分别连接到主要部分的各端、并固定到各连接点(23)，和连到两条第2腿之间的主要部分的单个第1条腿(26)。

8. 按权利要求6的器件，其特征是，接触件是弯曲成普通U形的条，U形的弯曲部分构成所述的主要部分(43)。

9. 表，包括表壳(1)和前述任一权利要求的开关器件，其特征是，衬底(15)的平面(16)基本上平行于表壳后盖(2)，其中的控制件包括安装在表壳的中间部件(3)中的手动按钮(4，34)，它在对接触件安装有垂直于压力方向(A)的支承表面(11，38)。

10. 按权利要求9的表，其特征是，用变形的弹性材料构成的可变形元件构成按钮(4，34)。

11. 按权利要求9或10的表，其特征是，按钮的支承表面(11)直接抵压接触件。

12. 按权利要求9或10的表，其特征是，传输件，特别是球(40)形传输件安装孔按钮支承表面(38)与接触件(42)之间，所述传输件导入表壳中可按压力方向(A)移动。

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