一种中间支撑结构和具有该结构的计时器的制作方法

专利名称：一种中间支撑结构和具有该结构的计时器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新的中间支撑结构，更详细地讲，涉及能够用于支撑部件和使部件接地的新中间支撑结构。
在本文中，中间支撑结构专指设置在基本刚性的框架件和基本刚性的被支撑物体之间的结构，可将被支撑的物体固定在框架件上或由框架件保持。
然而，上面介绍的机械连接或接触关系造成未预料到的静电问题。即，当手表或类似机构的使用者的静电带电身体接触手表的上条柄以便调整显示的时间或日期时，会出现如图4A所示的情况，静电从使用者的身体经过手指传导到上条柄110上金属制成的部件，通过连接到上条柄110的金属制成的上条柄轴120，再传导到包括与上条柄轴120前端的齿轮部分啮合的轮系的机芯130的金属部分，最后到达机芯130的IC140或类似的元件，使静电漏出。在这种情况下，当流出的静电电量很大或身体的电势或电压很高。存在着对IC140或类似元件上有大量电流或有大电压施加到IC140或类似元件上使IC140损坏或误操作的担心。另外，当没有直接到达IC140或类似元件的导线路径时，还存在着对高压放电使IC140或类似元件损坏或误操作的担心。
已经知道电子计时器中为了避免静电造成的负面影响，在中间框架或类似构件支撑的机芯130的后面设置了金属板，金属制成的片簧设置在金属板和表壳后盖之间，或者在机芯130的背面形成可通到机芯130内导电部分的孔，金属制成的螺旋弹簧设置在孔底部的导体和金属制成的表壳后盖之间，这样可使静电流走。但是对于这类传统电子计时器，其难以使手表的尺寸如厚度不增大或机芯130的形状不受限制来保证设置弹簧或类似元件所需的空间。
考虑到上面介绍的各种观点提出了本发明，因此，本发明的一个目的是提出一种新的中间支撑结构，其具有中间支撑功能和接地功能等两种功能，并具有最小的尺寸。
为了实现上述目的，本发明的中间支撑结构是可弹性变形的中间支撑结构，其基本材料包括树脂，中间支撑结构包括通过在树脂基本材料中弥散导电毫微碳管制成的导电部分，该导电部分与对应的导电物体的表面暴露接触部分相接触，提供两个导电物体之间的导电路径。
本发明的中间支撑结构使得“该导电部分与对应的导电物体的表面暴露接触部分相接触”，因此，通过中间支撑结构的导电部分，在(两个)导电物体之间设置了导电路径。另外，根据本发明的中间支撑结构，“基本材料包括树脂，是可弹性变形的”，因此不同于基本刚性的中间支撑结构(例如，中间支撑结构包括金属材料，如不锈钢)，且在支撑物体的中间支撑结构和基本刚性的框架件或类似构件之间不设置弹簧或类似元件，通过将中间支撑结构压到基本刚性的框架件上，被支撑的物体可以固定到框架件或被框架件所保持，这样占据的空间可以减小。这里，中间支撑结构提供“通过在树脂基本材料中弥散导电毫微碳管制成的导电部分”使导电功能和弹性中间支撑功能同时得到满足。
“弹性变形“包括形状易于弯曲变形造成的弹性变形和由于基本材料包括树脂而使得材料本身柔软造成的弹性变形(在压力或类似情形中，材料本身易于弹性变形)中任一种情形或二者都包括，其中易于弯曲变形的形状包括薄壁圆面形状、薄壁环形形状、薄壁形状等。顺便讲，当假设形状与中间支撑结构相同的物体由金属材料如不锈钢制成，由于材料具有高度刚性和材料本身缺乏柔度，实际上该材料在任一方面都难以被认为是可弹性变形的和难以不采用弹簧或类似的物体。对于树脂，例如可以采用聚碳酸酯树脂。然而，任何其它树脂也可以使用，只要这种树脂适合以上述方式形成可弹性变形的中间支撑结构，并且这种树脂要能够均匀一致地弥散毫碳管。当利用材料本身柔软造成的弹性变形时，中间支撑结构一般包括可压到其它物体(一般是刚性的框架件)上的突出部分。突出部分的至少一部分用作表面暴露接触部分。在这种情况下，表面暴露接触部分具有支撑功能和接地功能的双重功能。
在这种情况下，整个中间支撑结构可以是导电部分，或者中间支撑结构可以包含通过在树脂基本材料中弥散毫微碳管制成的非导电主体部分并通过将非导电主体部分和导电部分整体模制而成。在这种情况下，中间支撑结构通常用非导电部分(非导电主体部分)来支撑被支撑物体以减少静电对支撑的物体的影响。为了形成这种支撑，可以设置接触接合使两个部件的表面部分互相接触，两个部件可以通过设置互补的形状来互相配合或接合，或通过螺纹或销来互相固定，或使用其它的支撑模式。然而，支撑的物体也可以通过导电部分来支撑，只要设置的导电路径足以在远离被支撑物体的位置使静电流走。另外，在这种情况下，虽然非导电主体部分一般占据的体积大过导电部分的体积，取决于不同的情况，导电部分可以设置成体积大于非导电主体部分的体积。
根据另一方面，为了实现上述目的，本发明的中间支撑结构设置在基本刚性的被支撑物体和连接了两个导电物体的基本刚性的框架之间以便将支撑的物体固定在框架件上。中间支撑结构包括非导电的主体部分和与主体部分整体模制的至少一个导电部分，非导电的主体部分包括非导电的毫微碳管，导电部分包括导电的毫微碳管，导电部分在中间支撑结构表面的两个位置设置了接触部分以提供两个导电物体之间的导电路径，非导电主体部分和导电部分中至少一个设置了弹性压在框架件上的突出部分。
在这种情况下，根据本发明的中间支撑结构，“导电部分在中间支撑结构表面的两个位置设置了接触部分以提供两个导电物体之间的导电路径”，因此两个导电物体通过导电部分在两个位置上的接触部分进行传导。因此，即使当两个导电物体中的一个导电物体，如上条柄，直接受到静电的作用，通过设置两个接触部分，一个物体在其中一个部分提供了静电流出的位置，如计时器的导电表面部件，上条柄构成另一个导电物体，导电部件如上条柄不可避免地产生的静电可以流走。使静电的负面作用不会影响到电子元件如IC。
另外，“连接了两个导电物体的基本刚性的框架”包括一种情况，其中所有两个导电物体形成一部分或全部基本刚性的框架件；和另一种情况，其中两个导电物体中的一个基本上构成了刚性框架件的一部分而另一个可移动地或轻巧地连接到刚性框架件(上面介绍的上条柄的示例)；还有一种情况，其中两个导电物体都可移动地或轻巧地连接到刚性框架件。“基本刚性”意味着与中间支撑结构的形状或材料的弹性(容易弹性变形)相比较是难以变形的。
另外，根据本发明的中间支撑结构，导电部分是与中间支撑结构的非导电的主体部分整体模制而成，因此，与另外设置金属制成的弹簧不同，不需要额外的空间。因此，不仅与中间支撑结构集成在一起的装置的尺寸可以减小，而且靠近中间支撑结构设置的其它部件(如被支撑的物体)的形状自由度增加。
另外，根据本发明的中间支撑结构，非导电的主体部分包括非导电的毫微碳管，导电部分包括导电的毫微碳管，因此，整体模制的非导电的主体部分和导电部分可以通过互相只是导电性不同而在其它方面基本相同的材料来形成，因此非导电的主体部分和导电部分可以整体牢固地模制而成。另外，非导电的主体部分和导电部分可以分别被导电的和非导电的毫微碳管增强，毫微碳管使得整体的机械强度也得到增加。因此，非导电主体部分可以采用任意的几何形状或中间支撑结构采用的三维形状。结果是，非导电主体部分的“接合部分与物体机械接合以支撑该物体”可以通过所希望的复杂形状来形成，因此，很容易提供支撑或接合功能，尤其是非导电的部分。
另外，根据本发明的中间支撑结构，非导电的主体部分和导电部分中至少一个设置了弹性压在框架件上的突出部分，因此，通过中间支撑结构设置在基本刚性的被支撑物体和连接了两个导电物体的基本刚性的框架之间和使突出部分弹性变形，中间支撑结构可以被框架件牢固地保持。因此，被支撑的物体可以通过中间支撑结构被框架件牢固地保持。在这种情况下，当中间支撑结构的材料相对软时，突出部分一般由从表面基本直交地突出的可弹性压缩的突出部分构成。当中间支撑结构的材料比较硬时，突出部分一般由从表面倾斜地突出的薄片形状弹性部分构成。但是，如果需要的话，其它形式也可以。
导电部分上的接触部分的数量可以是两个，三个或更多，最好是至少两个。另外，两个接触部分实际上就是构成中间支撑结构表面的表面或与这些表面不同的面。
另外，对于中间支撑结构的导电性，主体部分的“非导电性”意味着“主体部分的导电性与导电部分相比是达到可区别程度的低”。因此，虽然当导电部分具有金属导电性或导电程度，而非导电主体部分一般由具有高电绝缘性能的所谓的绝缘体构成，视条件而定，非导电的主体部分可以是半导电的(一般为在使用的温度范围的半导体的导电性或导电程度)。另外，当非导电的主体部分是由导电部分分开的多个非导电区构成时，所有的非导电区可以由基本相似的结构来构成，一个或多个非导电区也可以由互相不同的结构来构成。同时，当导电部分设置成半导电性，非导电主体部分一般由绝缘体构成。另外只要非导电的主体部分和导电部分在导电性上存在可明显区别的差异，取决于不同情况，所有非导电主体部分和导电部分可以具有一般称作金属性的导电性，或两者都可以具有一般称作电绝缘性的非导电性(绝缘性能)，或者两者可以具有半导电性。另外当导电部分由通过构成非导电主体部分一部分的非导电区互相隔开的多个导电区构成时，所有的导电区可以由基本上相似的结构构成，或者，一个或多个导电区也可以由互相不同的结构构成。
只要导电部分设置暴露于非导电主体部分表面上两个位置的接触部分来提供了两个导电物体之间的导电路径，其中一个不是暴露的接触部分的部分可以任何方式布置在非导电的主体部分。另外。导电物体可以全体是导电的，或是包括了与接触部分接触的部分的一部分区域是导电的。另外，导电部分的接触部分可以位于，例如，细长的导电部分的端部，或位于其中间部分，另外，导电部分可以构成环状的回路。
暴露于接触部分的形式可以是沿中间支撑结构表面的层的形式或是从中间支撑结构表面突出的突出部分。在后一种情况下，一般地，接触部分的接触是在导电部分的突出部的前端形成，其中导电部分从非导电的主体部分的表面突出。另外，取决于不同的情况，暴露的接触部分可以由可弹性变形地从非导电的主体部分突出并压在导电物体上的弹性突出部分构成。
在这种情况下，传统上由分开的金属弹簧件构成的突出部分可以作为一个导电部分集成到非导电的主体部分上，因此，不仅复合成的电元件整体上可以减小，而且通过集成到中间支撑结构，非常容易处理中间支撑结构。另外，当中间支撑结构通过双色或多色注射模制进行制造时，毫微碳管形成的细长突出部分可与突出部分延伸方向大致平齐，因此也增加了突出部分的弯曲强度。
导电部分的数目可以是一个、一件，一排或一层，也可以是多个(例如，一对、两个、三个或更多)。在这种情况下，导电部分的数目最好是互相电绝缘的导电部分的数量。因此，一个导电部分可以设置一个或多个分部或分开的部分。
同时，导电部分可以嵌入非导电主体部分，其除了终端部分外的一部分可以部分地暴露于非导电主体部分的表面，或者，除了电连接到导电物体的接触部分附近之外，导电部分的全部区域可以暴露于非导电主体部分的表面，使得中间支撑结构占据的空间由于与被支撑的物体电绝缘或与被支撑的物体电容耦合而可以减少。在这种情况下，非导电主体部分可以通过与被支撑的物体表面接合地接触来支撑被支撑的物体，或通过配合或类似的方式与被支撑的物体的接合部分相接合来支撑被支撑的物体，或者通过螺钉等连接或固定件固定到被支撑物体来支撑被支撑的物体。另外，虽然导电部分设置了与其纵向部分无关的基本上不变的或近似的截面形状和尺寸，截面形状或类似的几何条件可以在延伸方向上的某一部分不同。
虽然，导电部分的大部分毫微碳管一般是由导电的毫微碳管组成，只要导电部分的导电性完全高过非导电主体部分的导电性，导电部分的毫微碳管的一部分或相应部分可具有相对低的导电性。虽然相应部分的比例一般等于或小于，例如，大约50％，取决于不同情况，比例可以超过大约50％。另外，导电部分的基本上全部的毫微碳管可以由导电毫微碳管组成。另外，导电部分可以同时混合除毫微碳管之外的组分。
类似地，非导电主体部分的大部分毫微碳管一般是由非导电的毫微碳管组成，只要非导电主体部分的导电性完全低于导电部分的导电性，非导电主体部分的毫微碳管的一部分或相应部分可具有相对高的导电性。虽然相应部分的比例一般等于或小于，例如，大约50％，取决于不同情况，该比例可以超过大约50％。另外，非导电主体部分的基本上全部毫微碳管可以由非导电毫微碳管组成。另外，非导电主体部分可以同时混合除毫微碳管之外的组分。
当中间支撑结构的非导电主体部分和导电部分通过在同一或同种树脂基本材料中弥散具有各自导电性的毫微碳管来形成时，中间支撑结构一般设置了凸起部分来作为突出部分。在这种情况下，由于树脂基本材料的刚性不高(与金属材料如不锈钢相比)，致使树脂基本材料组成的凸起部分弹性变形并将凸起部分压在框架件上，中间支撑结构固定地保持在框架件上。在这种情况下，一般凸起部分形成接触部分，接触部分具有所有支撑功能和接地功能。然而，也可以将凸起部分设置在接触部分之外的部分，另外，接触部分的一部分或全部可以由凸起部分构成。
关于毫微碳管，其导电性或非导电性指的是中间支撑结构的导电部分和非导电主体部分的毫微碳管是导电的还是非导电的，导电性还包括，导电性是相对高还是相对低到可区分的程度，一般地，导电毫微碳管表示具有金属导电性，而非导电碳管具有相对高的电绝缘性能，如具有较大能带间隙的半导体或绝缘体。
另外，众所周知，毫微碳管根据其直径或手性角度(chiral angle)(螺旋度)决定是导电的(金属导电性)或非导电的(半导体的导电性或电绝缘体)。导电毫微碳管可以由具有恒定直径或手性角度的毫微碳管构成，或与具有不同直径或手性角度的毫微碳管混合，只要这些毫微碳管具有的导电性比非导电毫微碳管的导电性大很多。另外各个毫微碳管的直径等几何特性可以不是恒定的。类似地，非导电毫微碳管可由具有恒定直径或手性角度的毫微碳管构成，或与具有不同直径或手性角度的毫微碳管混合，只要这些毫微碳管具有的导电性比非导电毫微碳管的导电性小很多。虽然，微观上毫微碳管的长度最好比非导电的毫微碳管的尺寸短很多以均匀弥散毫微碳管，只要用作基本材料的树脂能够充分均匀一致地弥散毫微碳管，长度可以长一些。另外，取决于不同情况，可以相对较长以使毫微碳管之间的粘结更牢固。
虽然毫微碳管一般由所谓的单层毫微管组成，只要能够得到所要求的导电性，毫微碳管可以由复数层(多层)的毫微碳管组成，或由单层和多层的毫微碳管混合而成。另外，虽然毫微碳管一般只是由碳构成，取决于不同条件，碳原子而不是碳分子可位于毫微管的表面或内部、或两个管之间。
中间支撑结构的非导电主体部分和导电部分一般是通过在同一树脂的不同区域或部分弥散具有不同导电性的毫微碳管来形成。即，一般要分别在树脂材料中以希望的比例和均匀的分散密度(当非导电的主体部分由多种二级非导电部分、根据种类来决定的一种或多种非导电树脂材料构成时)弥散非导电的毫微碳管来制备非导电树脂材料，和在树脂材料中以希望的比例和均匀的分散密度(当导电部分由多种二级导电部分、根据种类决定的一种或多种导电树脂材料构成时)弥散导电的毫微碳管来制备导电树脂材料，非导电主体部分(区域)和导电部分(区域)的希望形式可通过所谓双色或多色注射模制整体模制而成。以均匀的分散密度弥散在树脂中的毫微碳管，其方向或方位也可以均匀地分布(各向同性的)，然而，当毫微碳管整体呈带状、片状或直线状，方位可以与某个角度平齐，或基本上完全沿纵向。另外，双色或多色树脂喷射模制技术是众知的(如可参考由发现和发明研究院出版的专利局编辑的专利图系列中“注射模制设备7的模子”的1.5.6章双色(多色)注射模制工艺)。
至于树脂，如上面所介绍的，使用了聚碳酸酯。然而，可以使用任何其它的树脂，只要该树脂是适合形成中间支撑结构的材料和能够均匀一致地弥散毫微碳管。
树脂中弥散的毫微碳管颗粒或粉末的比例可以根据非导电主体部分和导电部分的性质任意选择，只要非导电部分和导电部分能够在中间支撑结构上整体形成。从导电性的角度来看，在通过弥散导电毫微碳管形成的导电区域(部分)，毫微碳管的比例最好较高。而从机械强度的角度来看，当毫微碳管的比例很高时，担心树脂作为基本材料，其整体强度易于下降，根据移动件的种类、树脂的种类或类似条件基本上有一个毫微碳管混合比例的上限。另外，使树脂基本材料的柔度不超过弹性限，保持在或高于预定水平，这将成为一个参照，可以对毫微碳管的数量或毫微碳管的混合比例设置上限。同时，毫微碳管一般地不仅具有高机械强度，而且还具有弹性，因此，机械强度或弹性可以通过在树脂中弥散毫微碳管来增加。因此，从机械性能的角度来看，毫微碳管的比例可根据中间支撑结构的种类、树脂的种类或类似条件设置下限。具体地，当导电主体部分的接触部分从非导电主体部分突出并弹性压在导电物体上，如接地的弹簧或类似构件。导电部分至少在突出区域及附近具有较高比例的导电毫微碳管。如上所述，上限和下限，即最佳范围，根据中间支撑结构的种类、树脂种类或类似条件有所不同。
代替用树脂基本材料实现非导电主体部分和导电部分集成，具有高比例或高纯度的毫微碳管的中间支撑结构的模制品可以通过用有机材料作为粘合剂来初步模制中间支撑结构，其后通过加热进行热分解或蒸发使粘结剂基本上被烧掉，因此使毫微碳管烧结。在这种情况下，例如，毫微碳管通过粘结剂烧掉产生的剩余物互相粘结。然而，当毫微碳管根据所用的中间支撑结构互相粘结得到希望的强度时，剩余物或类似物质实际上弥散其中。
另外，当静电阻挡功能与接地功能一起设置或取代接地功能时，中间支撑结构可以设置包含非静电毫微碳管的非导电主体部分和与主体部分整体模制的包含导电毫微碳管的导电部分，其中导电部分围绕要阻挡的物体以便限制扰动信号进入被阻挡的物体。
如上所介绍的，关于中间支撑结构，中间支撑结构的尺寸可以减小，因此，中间支撑结构适合于用作小电子装置部件，如电子计时器比如石英型手表的部件。与简化的传统技术相比，两个导电部件中的一个对应于如上条柄轴，而另一个对应于电子计时器的表面部件，比如表壳后盖，其中两个导电部件与中间支撑结构的导电部分的两个位置上的接触部分或两个表面暴露接触部分接触。在这种情况下，中间支撑结构具有双重作用，一个作用是中间框架或机芯主体部分，另一作用是弹簧。自然地，中间支撑结构可以具有在电子计时器的中间框架或机芯主体位置处的其它一个或多个计时器部件的作用，或可以用作除电子计时器以外的电子装置或电子机械设备的部件。同时在接近或接触机芯的电子或电气装置元件的区域，如IC、计时器的电路块或机芯本身，为了防止静电漏出或流到IC或电路块，该区域可以是非导电的，即，可包括在非导电主体部分中。


图1和图2显示了女式石英型手表1，用作将中间框架10当作根据本发明的第一优选实施例的中间支撑结构的电子计时器。根据手表1，外壳3由构成刚性框架件的壳体30和连接到壳体前面的玻璃表蒙2以及连接到壳体30的构成刚性框架件的表壳后盖40构成，构成被支撑物体的机芯50容纳在外壳3之中。另外，数字4用于表示表盘，数字5表示指针(秒针5a，分针5b，时针5c)。
壳体30基本上具有环状，在壳体的中心包括具有较小直径和较大直径的中心开口部分或中心孔部分31和32，玻璃表蒙2在小直径开口部分31表面侧的圆周边部分连接到环状槽口部分33。表盘4与环状平面部分34在大直径开口部分和小直径开口部分之间接触。
机芯50通过主板51支撑于壳体30，主板51带有开口朝表壳后盖40的容纳电池的凹进部分52，驱动机芯50的纽扣电池6容纳在凹进部分52。机芯50包括电子或电气的电路板(未显示)、固定了各种电子装置元件(未显示)或集成电路片(IC)7状的电子元件9的电路块(未显示)、振荡器8、电池6驱动的马达和类似装置和线路图案，在固定到电路块和电路板的电路控制下进行驱动的轮系(未显示)和小齿轮53机械驱动表针5转动。
另外，在壳体30的圆周壁35形成了直径方向的孔36，其开口开在较大直径凹进部分32的圆周面上。插入孔36的是金属上条柄轴60，其前端齿轮部分(未显示)通过轮系与小齿轮部分53接合。可用手指操作的上条柄62连接到壳体端部或上条柄轴60的外侧端。上条柄62包括金属制成的部分63和非导电部分64。
更详细地讲，在机芯50和表壳后盖40之间设有复合导电树脂材料制成的中间框架10，树脂材料是通过在树脂中均匀地弥散和整体模制导电毫微碳管得到的。除了图1的平面图和图2的剖视图所示之外还如图3的透视图所示，中间框架10包括基本上环状的主体部分11，和平行于计时器1的中轴线C以沿主体部分11的圆周方向B基本相等的间隔从圆周方向B上的四个区域D，E，F和G突出到表壳后盖的支撑脚部分12d，12e，12f和12g(当整体涉及或不加区别地分别涉及时用12表示)。另外在区域E，支撑脚部分12e由沿圆周方向B相距一定间距的两个支脚部分12e1和12e2构成。容纳上条柄轴60的凹进部分13在两个支脚12e1和12e2之间形成。另外，构成凹进部分13底部的桥接部分13a与上条柄轴60的前端大直径部分65接触。同时，在区域G在相对中心轴线C与支脚部分12e1和12e2对称的位置形成两个支脚部分12g1和12g2。另外，如图1到图3所示，在各个支脚部分12d，12e，12f和12g的基部沿半径方向相对环状平面形的中间框架主体部分形成突出部分或凸起部分14d，14e，14f和14g(当整体涉及或不加区别地分别涉及时用14表示)，中间框架10与壳体30的较大直径开口部分32的圆周面接触并在突出部分14d，14e(包括14e1和14e2)，14f和14g(包括14g1和14g2)的突出端部支撑于壳体30。中间框架主体部分11的基本上圆形的内圆周面15设有凹进部分16a和16b(当整体涉及或不加区别地分别涉及时用16表示)可与布置在内圆周面内侧的机芯50(包括主板51)形状相配合，同时，机芯50的主板51上形成开槽部分55，提供了沿轴向延伸和沿直径方向延伸的接合表面54a和54b(当整体涉及或不加区别地分别涉及时用54表示)，用于容纳中间框架10的环状主体部分11的内圆周表面16和前侧端面17。
另外，如图3所示，作为中间支撑结构的中间框架10的主体部分11的不仅可以弹性变形，根据形状是环面或环形可进行改变使环面或环形的表面变的不是环形，还可以弹性变形使环面或环形围绕其轴线沿直径的任意方向扭曲，使环面和环形上形成的表面变成曲面。另外，根据中间框架10，其包括树脂基本材料，因此，当中间框架10施加了很大的外力时，构成轴线方向的突出部分的支撑腿部分12和直径方向的突出部分14受到压力在弹性限之内比较容易变形。
因此，当中间框架10通过使表壳后盖40的接合部分(未显示)与壳体30的接合部分(未显示)相接合而结合到计时器1中时，相对轴线方向，支撑腿部分12的下端或突出端18沿C1方向被表壳后盖40的内侧凹进部分41的底面42推向前侧，前侧端面17的一部分与机芯50的主板51的对应的接合表面54b相接触，机芯50被压到壳体30的环状平面部分34支撑的表盘5，将机芯50固定到表壳后盖30。
同时，当中间框架10通过使表壳后盖40与壳体30接合，相对直径方向结合到计时器1当中时，中间框架10的突出部分14与壳体30的较大直径开口部分32的圆周面相接触并通过中间框架10的环状主体部分11的内圆周面16被压到机芯50的对应的外圆周部分，因此，机芯50固定到壳体30。
在组装中间框架10的过程中，即使以C1方向施加到中间框架10的支撑腿部分12d，12e，12f和12g上的力因为存在尺寸误差会有一定程度的差异，如形状或类似的几何特征的误差，中间框架10的具有环状平板形状的主体部分11可在弹性限之内通过扭曲主体部分11来吸收或平衡尺寸或形状的误差，使环面平面弯曲成曲面形状，或者，支撑腿部分12d，12e，12f和12g在弹性限之内压缩变形。类似地，即使以直径方向施加到中间框架10的支撑腿部分12d，12e，12f和12g上的力因为存在尺寸误差会有一定程度的差异，如形状或类似的几何特征的误差，通过使中间框架10的环状主体部分11的环面在弹性限之内成为非环面如椭圆面，可吸收或平衡尺寸或形状的误差，或者，在弹性限之内使突出部分14d，14e，14f和14g压缩变形。这里，中间框架10的弹性变形用来通过中间框架10固定机芯50到包括壳体30和表壳后盖40的外壳3。
根据如上所述构成的电子计时器1，当计时器1的使用者处于静电带电的状态时用手指接触上条柄62的金属部分63进行例如时间设定时，如图4B所示，使用者身体的静电从上条柄62的金属部分63传导到金属的上条柄轴60，接续地从上条柄轴60的前端直径较大部分65传导到与直径较大部分65接触的由导电复合树脂材料制成的中间框架10的凹进部分13的底部桥接部分13a，其后，从导电的复合树脂材料制成的中间框架10的支撑腿部分12传导到相接触的表壳后盖40。自然地，电荷的流向或电流的流向根据手指电荷是正还是负而反向。另外，当实际上右手手指和佩戴计时器1的左手手腕之间不存在电动势差时，不管使用者是否带电荷，实际上无须担心静电电荷会流到计时器1的机芯50的IC7或类似元件。
结果是，当处于带电状态的手表1的使用者接触上条柄62的金属部分63，无须担心静电电荷会流到手表1的IC7或类似元件，也无须担心IC7或类似元件会损坏或误操作。
如上所述，根据手表1，包括复合树脂材料的中间框架10设置在机芯50、表壳后盖40和壳体30之间，因此，不均匀的应力或非常大的压应力可被中间框架10的弹性变形吸收，具体地还涉及到中间框架的形状和材料，因此中间框架10可以牢固地将机芯50保持在外壳3的内部，不必使用金属或其它材料的弹簧。另外，根据该示例，支撑腿部分12的设置和数目、突出部分14的设置和数目、还有中间框架10的形状等可以根据要求进行改变。
另外，根据手表1，包括导电复合树脂材料的中间框架10在表面侧凹进部分13与上条柄轴60接触，在支撑腿部分12的下端面18与金属表壳后盖40接触，因此，即使在上条柄62的一部分产生静电，可以通过导电的中间框架10使静电流到金属的表壳后盖40，可以基本上避免静电流到机芯50内部的IC7或类似元件，或过高的电压施加到机芯50内部的IC7或类似元件。因此，不必担心IC7或类似元件损坏或误操作。
另外，代替使全部中间框架10导电，只要中间框架10在凹进部分13和支撑腿部分12的下端面18之间提供导电路径，只需使中间框架10的一部分导电。具体地，为了消除对直接连接到或相对于机芯50的各个电子元件、布线图案或类似元器件的中间框架10区域的电荷产生放电或类似行为的担心，在包括这些区域的机芯50的区域可制成非导电的。另外，根据需要，使突出部分14的一部分或全部与壳体30的开口部分32的圆周面相接触，或者，包括突出部分14的较大区域可形成非导电区。这种构成非导电主体部分的非导电区可小于或大于导电部分或区域，例如，非导电区域可占据中间框架10的大部分区域。在各种情况下，非导电区域通过非导电复合树脂材料形成，而非导电复合树脂材料通过在树脂中弥散非导电毫微碳管制成。在这种情况下，为了形成非导电区，一般地，使用基本上与导电复合树脂材料进行弥散导电毫微碳管以便形成导电路径的树脂基本材料相同的树脂基本材料，导电区域(导电部分)和非导电区域(非导电部分或非导电主体部分)通过所谓的双色或多色注射模制工艺进行整体模制。
另外，复合树脂材料的刚度(相对压缩变形的弹性模量、单位为牛顿/平方米)要比金属材料如不锈钢的刚度小很多，尽管复合树脂材料采用毫微碳管进行弥散并被毫微碳管强化，因此，代替与机芯50的主体部分分开形成中间框架10(例如，主板51或类似部件)，如图5和6所示，机芯50的主体部分70可以通过导电部分71和非导电部分72形成以构成中间支撑结构。机芯50的其它部分可以通过直接或间接地用螺钉固定连接其它部分或连接配合其它部分固定到主体部分70。在这种情况下，导电部分71一般通过导电的刚性树脂材料形成，其中导电树脂材料通过在树脂基本材料中弥散导电毫微碳管制成。非导电部分72一般通过非导电的刚性树脂材料形成，其中非导电树脂材料通过在与导电部分71的树脂基本材料相同或相同种类的树脂基本材料中弥散非导电毫微碳管制成。导电部分71和非导电部分72通过双色或多色注射模制工艺整体模制。另外，图5到图7所示的本发明的第二实施例中与图1到图4所示实施例的元器件相同或类似的构件、部分或元件具有与第一实施例情况下的元器件相同的标号。
更具体地讲，例如，导电部分71包括与上条柄轴60的较大直径部分65接触的上条柄轴支撑部分73、从机芯主体部分70的后表面74突出的突出部分75d，75e，75f和75g(当整体涉及或不加区别地分别涉及时用75表示)、和连接上条柄轴支撑部分73和突出部分75的表面导电路径部分76，其中主体部分70相对表壳后盖40的内侧凹进部分41的底面42。表面导电路径部分76包括连接到突出部分75的环面或环形导电路径76a、在直径方向和轴线方向用于连接环状导电路径76a和上条柄轴支撑部分73的导电路径76b和76c。另外，导电的上条柄轴支撑部分73和导电的较大直径部分65都可以构成导电支撑部分(在第一实施例中的情况也类似)。
另外根据第二实施例的手表1，在接近手表1表面的机芯主体部分70的圆周面部分的一部分上形成突出部分14d、14e(即突出部分14e1，14e2)，14f和14g(即突出部分14g1，14g2)，构成包括非导电复合树脂材料的非导电主体部分72的部分。
根据第二实施例的手表1，在组装机芯50到表壳后盖40的过程中，机芯50可以吸收尺寸和形状误差和通过使复合树脂材料制成的机芯主体部分70的突出部分75和突出部分14在弹性范围内变形固定到外壳3之中。
另外，根据第二实施例的手表1，形成的表面导电路径部分76连接上条柄轴支撑部分73的接触表面和机芯50的主体部分70上的突出部分75的接触表面，因此，即使上条柄62的金属部分63与处于身体静电带电状态的手指接触，静电可从上条柄62的金属部分63通过上条柄轴60以及机芯主体部分70的导电部分71(即导电的上条柄轴支撑部分72、导电路径76和导电部分71的导电突出部分75)流到表壳后盖40。因此不必担心过大的静电流或过大的静电电压施加到构成机芯50的电子处理主体部分的IC7或类似元件，因此不必担心IC7或类似元件损坏或误操作。
权利要求
1.一种中间支撑结构，包括可弹性变形的树脂基本材料；通过在所述树脂基本材料中弥散导电毫微碳管制成的导电部分；其中，所述导电部分与对应的导电物体在表面暴露接触部分相接触，提供了在两个所述导电物体之间的导电路径。
2.根据权利要求1所述的中间支撑结构，其特征在于，所述中间支撑结构全部是所述导电部分。
3.根据权利要求1所述的中间支撑结构，其特征在于，所述中间支撑结构还包括在树脂基本材料中弥散非导电的毫微碳管而制成的非导电的主体部分，其中，所述非导电的主体部分与所述导电部分整体模制。
4.根据权利要求3所述的中间支撑结构，其特征在于，通过机械啮合支撑在所述非导电主体部分的物体形成对被支撑物体的支撑。
5.一种设置在基本刚性的被支撑物体和连接了两个导电物体的基本刚性的框架件之间的中间支撑结构，用于将所述被支撑物体固定到所述框架件上，其包括非导电主体部分和与所述主体部分整体模制的至少一个导电部分；其中，所述非导电主体部分包括非导电毫微碳管；其中，所述导电部分包括导电毫微碳管和暴露在所述中间支撑结构表面上两部分的接触部分以提供所述两个导电物体之间的导电路径；和所述非导电主体部分和所述导电部分中至少一个包括弹性压在所述框架件上的突出部分。
6.根据权利要求5所述的中间支撑结构，其特征在于，所述各导电和非导电的毫微碳管均匀弥散在树脂基本材料中，所述突出部分由凸起的部分构成。
7.根据权利要求3所述的中间支撑结构，其特征在于，所述导电部分设置在所述非导电主体部分内部的所述接触部分以外的部分。
8.根据权利要求5所述的中间支撑结构，其特征在于，所述导电部分设置在所述非导电主体部分内部的所述接触部分以外的部分。
9.根据权利要求3所述的中间支撑结构，其特征在于，所述导电部分沿所述中间支撑结构的表面在所述接触部分之间延伸。
10.根据权利要求5所述的中间支撑结构，其特征在于，所述导电部分沿所述中间支撑结构的表面在所述接触部分之间延伸。
11.根据权利要求3所述的中间支撑结构，其特征在于，所述中间支撑结构是电子计时器的一个部件。
12.根据权利要求5所述的中间支撑结构，其特征在于，所述中间支撑结构是电子计时器的一个部件。
13.根据权利要求11所述的中间支撑结构，其特征在于，一个所述导电部件是上条柄轴。
14.根据权利要求12所述的中间支撑结构，其特征在于，，一个所述导电部件是上条柄轴。
15.根据权利要求11所述的中间支撑结构，其特征在于，一个所述导电部件是所述计时器的表面部件。
16.根据权利要求12所述的中间支撑结构，其特征在于，一个所述导电部件是所述计时器的表面部件。
17.一种具有如权利要求11所述中间支撑结构的电子计时器。
18.一种具有如权利要求12所述中间支撑结构的电子计时器。
全文摘要
提出一种具有支撑功能和接地功能的尺寸很小的中间支撑结构和使用该结构的电子计时器。电子计时器中间支撑结构的基本材料由树脂构成并可弹性变形，中间支撑结构还包括通过在树脂基本材料中弥散导电毫微碳管制成的导电部分，该导电部分与对应的导电部件的表面暴露接触部分相接触，在两个导电部件之间提供了导电路径。
文档编号G04B29/00GK1466022SQ0214056
公开日2004年1月7日 申请日期2002年7月1日 优先权日2002年7月1日
发明者中岛健一, 远藤守信, 信 申请人:精工电子有限公司