专利名称：钟表领域的小尺寸控制件的电接触件的制造和安装方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造和安装尤其用于钟表领域的小尺寸控制件的电接触件的方法。本发明尤其涉及用于制造在时计或其它类似机电或电子装置中所用的多功能转柄-柄头的这类方法。
背景技术：
传统上说，控制件(如按钮、转柄-柄头等)的电接触件设计成可动部分的形式，其可由控制件促动以便与电接触件的通常固定的另一部分选择性地建立电连接。电接触件的可动部分通常制成接触片的形式，其从导电材料板(通常为金属如钢或铜)中切出并弯曲成所需的形状。然后将这样形成的各接触片安装且固定在控制件的附近。该操作例如可人工地或根据自动装配方法来执行，该方法大致包括由机械手抓取接触片(接触片通常松散地或以片状形式设置在进给装置中)，然后由该机械手将其安装在接触片将固定在其上的最终支撑上。
如果接触片具有适当的尺寸并且其构造不太复杂，装配操作通常不会引起任何问题。然而，当接触片的尺寸非常小而使操作人员和机器很难对其进行单个的操作时，情况就不同了。当必须以相互间具有较高的精度水平的方式来安装多个电接触片时，就会存在额外的约束。对于生产和安装用于多功能控制件的电接触件来说情况尤其如此。这特别涉及到旋转和轴向位置通过多个电接触件来检测和转换的多功能转柄-柄头。
发明内容
本发明的总体目的是提出一种用于更容易地制造和安装小尺寸控制件的电接触件的解决方案。本发明的一个具体目的是简化在钟表领域中所用的控制件的电接触件的制造和安装。
因此，本发明涉及一种用于制造和安装用于小尺寸控制件的电接触件的方法，其特征如下所述。
因此，该方法包括第一步骤冲压和预成形导电材料板，以形成包括有支撑结构和多个通过多个连接点仍与支撑结构机械式相连的电接触片的半成品基片，各电接触片包括基部和柔性延伸部分，该柔性延伸部分与基部相连以形成电接触件的可由控制件促动的可动部分。在该第一步骤之后进行将半成品基片设置在与电接触片电绝缘的第一支撑件上的步骤，然后进行在第一支撑件上固定与电接触片电绝缘的第二支撑件以使各电接触片通过其基部保持在第一和第二支撑件之间的步骤。最后，进行断开使多个电接触片与支撑结构相连的所述多个连接点以使所有电接触片相互之间独立且电绝缘的步骤。
可以理解，该方法允许更简单地制造和安装小尺寸的电接触片。实际上，当定位和固定电接触片时，后者通过支撑结构仍相连。因此，该支撑结构可连同电接触片一起更容易地被操纵。而且，由于接触片在固定步骤中仍相互连接，因此可以保证各个电接触片的相对定位精度。
根据一个实施例，上述方法尤其可实施用于制造时计的多功能转柄-柄头。根据该示例，冲压和预成形步骤包括制备用于检测转柄-柄头旋转的第一组电接触片和用于检测转柄-柄头轴向位置的第二组电接触片。转柄-柄头优选包括用于促动电接触片的电绝缘端部，该电绝缘端部包括形成了可促动第一组电接触片的凸轮的具有非恒定半径的第一部分，以及包括有可促动第二组电接触片的具有不同直径的若干圆柱形部分的第二部分。
在上述实施例的范围内，第一组电接触片优选包括设于转柄-柄头两侧的第一和第二电接触片，第一和第二电接触片的柔性延伸部分定位成大致垂直于转柄-柄头的轴线并可相对于转柄-柄头轴向运动，从而可将转柄-柄头的旋转转换成电信号。类似的，第二组电接触片优选包括设于转柄-柄头两侧的第一和第二电接触片，第一和第二电接触片的柔性延伸部分定位成大致平行于转柄-柄头的轴线并可相对于转柄-柄头轴向运动，从而可将转柄-柄头的轴向位置转换成电信号。
其它的有利实施例包括第一或第二支撑件可包括设成有助于断开连接点的孔；将第二支撑件固定在第一支撑件上的步骤包括对第一和第二支撑件进行焊接、粘结、卡扣连接、螺纹连接或铆接；上述第一步骤还包括形成附加延伸部分以形成用于各电接触片的输出端子的操作；第一或第二支撑件包括多个压印部分，在所述固定步骤期间电接触片的基部被嵌入到压印部分中；电接触片的截面在靠近连接点处局部地减小，以便在断开步骤期间有助于切下电接触片；冲压和预成形步骤包括制备包括有多组相同的电接触片的带材。
在阅读了仅通过非限制性示例给出并由附图所显示的本发明实施例的下述详细描述之后，可以更加清楚本发明的其它特征和优点，在图中图1a是根据本发明一个实施例来制造和安装的包括有一组四个电接触件的整个多功能转柄-柄头的平面图；图1b是图1a的放大平面图，其中移去了会挡住电接触件的零件以显示出由转柄-柄头促动的电接触片；图2是图1所示多功能转柄-柄头的电接触片的透视图，显示了在安装前的构造，其中电接触片仍以带材形式而有利地固定在支撑结构上，该带材包括若干组相同的电接触片；图3a-3f按照时间顺序显示了用于制造和安装在图1a所示多功能转柄-柄头中使用的电接触片的一系列步骤。
具体实施例方式
附图显示了本发明的制造用于时计或其它类似机电或电子装置中的多功能转柄-柄头的一个特定实施例。然而从下文的详细介绍中可以看到，本发明可在制造和安装用于其它类型的控制件如按钮或者类似控制件的电接触件的范围内实施，这些控制件采用一个或多个电接触件来转换控制件的运动或位置。作为示例，控制件可以是类似于带有两个轴的操纵杆的类型。因此，应当指明的是，本发明并非仅限于制造如下所述的多功能转柄-柄头。此外，虽然本发明的一个特别有利的应用是制造用于时计的控制件，然而本发明也可应用于其它的领域，例如制造用于便携式电子装置(电子袖珍助理、蜂窝电话等)的控制件。
图1a是显示了多功能转柄-柄头的整体视图的平面图。本文中的“多功能转柄-柄头”指这样一种控制件，其包括可由使用者通过柄头(由图1a中的标号10表示)来操作的转柄(由图1a中的标号1表示)，其中柄头10固定在转柄1上，转柄的旋转方向和/或轴向位置可通过由转柄1促动的多个电接触件而转换成电信号。这些电接触件设置和排列成一种紧凑的组件形式，其整体上由标号2表示，并设于转柄1中的与柄头10相反的一端上。转柄1还包括用于容纳O型垫圈接头(未示出)的环形槽3，该O型垫圈接头设置用于保证转柄1与转柄1所穿过的外壳(未示出)之间的密封。
在所示示例中，转柄1能够占据四个不同的轴向位置，即空档位置、两个被称为“拉出”位置的稳定位置和一个被称为“推入”位置的不稳定位置，它还可顺时针和逆时针地转动。在图1a和1b中，转柄1被显示为处于其极限的拉出位置。
转柄1的四个轴向位置和旋转方向通过两组独立的电接触件而转换成电信号。第一组电接触件包括两个用于转换转柄1的旋转方向的电接触片21，22，各电接触片21，22可传输由交替的二进制逻辑电平(“促动”或“未促动”状态)所组成的电信号，从而区分出转柄1的两个旋转方向。第二组电接触件包括两个用于转换转柄1的四个轴向位置的电接触片23，24，各电接触片23，24可传输作为转柄轴向位置的函数的二进制逻辑型电信号。
转柄1的端部和电接触片21-24被封盖7所覆盖，封盖7由电绝缘材料制成(优选通过塑料的模制而制成的部件)，并且固定到整体上由标号4来表示的支撑板上。封盖7的顶面7a包括特定形状的凹槽70，其形成了用于敞开式弹簧元件9的容腔。该弹簧元件9具有在现有技术中已知的特定弯曲形状，其适于将转柄1保持在其三个稳定的轴向位置中。该弹簧9以传统的方式设置成可与设在转柄1主体上并被凸起部分所分开的三个相邻的环形槽配合操作。这些环形槽和凸起部分在图1a中虽未给出标号但却清楚地示出。因此，弹簧9包括两个自由端9a，9b(定位成大致垂直于图1a，1b的平面)，其在转柄1的两侧分别伸入到组件2中。在转柄1的轴向运动期间，弹簧9的自由端9a，9b在封闭于转柄1的其中一个环形槽上之前在凸起部分上滑动而相互间移开。
上述支撑板4在这里由两个叠置的部分构成。第一底部(或基片)5由导电材料制成并设成带有确定的电位，例如形成用于控制件必须与其配合的电子组件的地电位。第二顶部6由电绝缘材料制成，并插入到基片5与上述各个电接触片21-24之间。在这一方面，支撑板4可被视为与电接触片21-24电绝缘的支撑件。该支撑件4当然可采用各种形式。
从功能的角度来看，采用上述接触片来描述转柄的旋转方向和轴向位置是众所周知的。然而，电接触片21-24的结构是特定，并且在这一方面形成了本申请人的题名分别为“Dispositif de commande àpositions axiales multiples pour appareil électronique”(2002年12月31日提交的欧洲专利申请No.02080681.6)和“Dispositif de commanderotatif pour appareil électronique”(2003年5月22日提交的欧洲专利申请No.03011618.0)的两件欧洲专利申请的主题。在本文中只引用与本发明的主题相关的部件和特征。
图1b更佳地显示了电接触片21-24的特定形状和构造。在图1b中未示出封盖7和弹簧9，以便能够看到四个电接触片21-24。然而，弹簧的自由端9a，9b以剖面的形式示出，以显示出其相对于转柄1的环形槽的设置。
从上文中可以理解，四个电接触片21-24插入到支撑板4与封盖7之间。在这种情况下，各电接触片包括有形成了夹在支撑板4与封盖7之间的基部(通过在相关电接触片的标号之后加上字母“a”来表示)的部分。
各电接触片21-24还包括与接触片的基部相连的第一柔性延伸部分(通过在相关电接触片的标号之后加上字母“b”来表示)，其能够通过转柄1的动作而在封盖7内自由运动。各电接触片的该第一柔性延伸部分形成了四个电接触片中的每一个的实际可动部分。
从图1a和1b中可以看到，各电接触片21-24还包括附加延伸部分(通过在相关电接触片的标号之后加上字母“c”来表示)，其可从封盖7的外部触及。这些附加延伸部分21c-24c分别形成了四个电接触片的实际输出端子，即可传输代表了相应电接触件的状态(接通/断开)的电信号的端子。这些附加延伸部分21c-24c优选具有“U”形端部(尤其在图2和3b中可见)，以便插入到设于控制件必须与之电连接的印制电路板(未示出)中的相应金属化孔内。
在该示例中，除了基部21a-24a、柔性延伸部分21b-24b和输出端子21c-24c外，电接触片21-24还分别具有在封盖7周边处展开的端部21d，22d，23d，24d。从这四个接触件的电操作的观点来看，这些端部21d-24d无实际用处。如下文所述，这些端部是实施根据本发明的电接触件的制造和安装方法的结果。
在开始详细介绍该制造和安装方法之前，先简要地说明一下四个电接触件是如何由转柄1来促动的。
在如图所示的特定实施例中，电接触片21-24的柔性延伸部分21b-24b均设成可通过转柄1的动作而与基片5形成接触，以便建立起与所述基片5的电连接。如前所述，在操作时基片处于确定的电位如地电位。当柔性延伸部分21b-24b中的一个与基片5形成接触时，该基片5的电位被引到相应的电接触片上，并且该状态可在相应电接触件的输出端子21d，22d，23d，24d处检测到。
在所示实施例中，至少转柄1的与四个电接触片21-24配合操作的端部在这里通过绝缘套30而形成电绝缘，因此转柄1的主体并不与接触片21-24形成直接的电接触。该绝缘套30包括形成了可促动第一组电接触片21，22的凸轮(例如具有矩形或椭圆形截面的部分)的具有非恒定半径的第一部分31，以及大致包括两个可促动第二组电接触片23，24的具有不同直径的圆柱形部分32a，32b的第二部分32。
第一组中的第一电接触片21和第二电接触片22分别设在转柄1的两侧，这些接触片21，22的柔性延伸部分21b，22b定位成大致垂直于转柄1的轴线并且可相对于转柄1运动，从而可将转柄的旋转转换成电信号。因此，延伸部分21b，22b定位在相反的方向上。而且，延伸部分21b，22b还各自在点210，220(尤其参见图2和3b)处被弯曲，从而可沿着转柄1的轴线方向而被引导至支撑了接触片的平面之外(转柄1停留在电接触片上方的一定距离处)。在该区域中，支撑板4未绝缘，在绝缘层6中的该位置处设有孔61，以便暴露出基片5的一部分。还应注意的是，在支撑板4的设有电接触片21，22的端部21c，21d和22c，22d的位置处设置了两个通孔41，42(其穿过基片5和绝缘层6)。
在这种情况下，在转柄1围绕其轴线旋转的期间，绝缘套30的凸轮部分31通过转柄1的动作而顺序地促动接触片21，22的两个柔性延伸部分21b，22b，使得柔性延伸部分21b，22b被弯曲的点210，220向下稍稍运动。然后这些点210，220通过设于绝缘层6中的孔61而与基片5形成接触。优选设置两个朝向延伸部分21b，22b被弯曲处的点210，220的螺丝套51，52(这些螺丝套51，52在图1b中以虚线示出)。
第二组中的第一电接触片23和第二电接触片24也设于转柄1的两侧，但它们与转柄1的端部和绝缘套30的部分32接近。在该示例中，这些触片23，24的柔性延伸部分23b，24b(至少是这些延伸部分的与转柄1相配合的端部)定位成大致平行于转柄1的轴线，并同样可相对于所述转柄1轴向运动，从而可将转柄1的轴向位置转换成电信号。各柔性延伸部分23b，24b的一部分设置成可与位于转柄上的绝缘套30的端部32相配合，而各柔性延伸部分23b，24b的另一相邻部分设置可分别与和基片5形成一体的接触柱53，54配合操作。在该位置处，支撑板4同样设有通孔43，电接触片23，24的延伸部分23c，23d，24c，24d向外展开并处于其中。接触柱53，54在这里制成为基片5的沿着转柄1的方向弯曲穿过通孔43的延伸部分的形式。这些接触柱53，54在图3d-3f中也可见。
应当注意的是，柔性延伸部分23b，24b构造和预压成可与接触柱53，54形成侧向接触，如图1b所示。如果转柄1未处在其端部施加了力以移开相应接触片的位置中的话，那么这种接触就得以保持。在所示位置(极限的拉出位置)中，两个接触片23，24与接触柱53，54接触。在中间的稳定轴向位置(中间拉出位置)中，接触片23离开接触柱53。在最终的稳定轴向位置(空档位置)中，两个接触片23，24离开接触柱53，54。最后，在不稳定的推入位置(可从上述空档位置达到的位置)，接触片23再次与接触柱53暂时性接触，以便在返回到空档位置之后再次离开它，该返回动作可通过弹簧9的回复力来保证。
在本文中将不会详细地介绍电接触件的操作，该操作与本发明的主题并不直接相关。
参见图2和3a-3f，在下文中将介绍用于制造和安装上述多功能转柄-柄头的电接触件的本发明的一个实施例。
一般来说，如下所述地进行所提出的方法。首先，该方法始于冲压和预成形导电材料板，以形成包括有支撑结构和多个通过多个连接点仍与支撑结构相连的电接触片的半成品基片(图2)，各电接触片包括基部和柔性延伸部分，该柔性延伸部分与基部相连以形成电接触件的可由控制件促动的可动部分。在该步骤之后进行将半成品基片设置在与电接触片电绝缘的第一支撑件上的步骤(参见图3a和3b)，然后进行在第一支撑件上固定与电接触片电绝缘的第二支撑件以使各电接触片通过其基部保持在第一和第二支撑件之间的步骤(参见图3c，3d和3e)，最后，进行断开使多个电接触片与支撑结构相连的所述多个连接点以使所有电接触片相互之间独立且电绝缘的步骤(参见图3f)。
第一冲压和预成形步骤优选执行成可生产出包括有多组相同的电接触片的带材。这就是将在本实施例中所介绍的情况。图2显示了由导电材料(例如钢或铜类型的金属)制成的带材200，其包括用于制造上述转柄-柄头的电接触件的若干组相同的片21-24(在带材200上制出了若干类似的组，在图2中只显示了两组)。该带材200根据传统的冲压方法来获得。在带材200上设置了若干个孔250，以允许对其进行操纵和/或定位。因此可以注意到，在图2所示的结构中，各电接触片21-24与支撑结构25机械式相连以形成带材200，上述延伸部分21d-24d形成了片21-24与支撑结构25之间的连接点。
图3a显示了上述封盖7的透视图，该图3a显示了封盖7的背面7b。在该图中还可以看到转柄1在安装时将容纳于其中的孔7c，以及若干安装凸榫75，76，77。如下所述，四个凸榫75用于允许封盖7通过安装孔45而如下所述地固定在支撑板4上，而凸榫76，77用于保证封盖7在支撑板4上的适当定位。在该示例中，封盖7还优选包括有一组与四个电接触片21-24的基部21a-24a的总体形状相对应的压印部分71-74。这些压印部分有助于在固定时正确地保持住各个电接触片。可以注意到，还设有开口(未标出)以允许电接触片21-24的柔性延伸部分21b-24b通过它们而进入到封盖7中。应当注意的是，压印部分可设置在支撑板的任一侧上。
图3b显示了该方法的下一步骤，其中包括有电接触片21-24的带材25被置于封盖7上。因此，可以看到嵌入在相应的压印部分71-74中的基部21a-24a。
在接触片21-24已经定位在封盖7上之后，就将绝缘层6和基片5设置在带材上以形成支撑板4(图3c和3d)。因此可注意到，在安装到基片5中之后，封盖7的凸榫75，76，77容纳在相应的安装孔45，46，47中，并且设于支撑板4中的孔41，42，43允许能够接触到电接触片21-24的连接点21d-24d。
如图3e所示，之后使凸榫的端部75产生塑性变形以将封盖7固定到支撑板4上，并且固定住各个电接触片21-24。可以理解，封盖7也可通过其他的方式(例如焊接、粘结、卡扣连接、螺纹连接等)而固定在支撑板4上。
如图3f所示，之后使电接触片21-24从支撑结构25上脱开，以便使它们相互间独立和电绝缘。在该示例中，这优选是通过利用工具(未示出)经由孔41，42，43来断开接触片的各个连接点21d-24d而实现的，孔41，42，43是为了便于进行该操作而设置的。为了保证能够容易地断开这些连接点，可以局部地缩小接触片的部分以便于沿着确定的线来切断接触片。
这样便可制出控制件的各个电接触件。余下的工作是安装实际的控制件本身(在这种情况下，转柄1设有柄头10和用于转柄1的轴向定位弹簧9)，以及在电接触件的输出端子和适当的电子组件之间形成电接触件。在这种情况下，可以注意到，转柄1和柄头10一般只在制造的较后阶段中安装，在这种情况下是在安装了时计的机芯并将其插入到外壳中之后来安装。
可以理解，对于本领域的技术人员来说很明显，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的前提下，可以对本说明书中的实施例进行各种修改和/或改进。如在前文中提到的那样，本发明不限于制造多功能转柄-柄头的电接触件，而是可依此类推而适用于制造用于小尺寸控制件、例如用于按钮或类似操纵杆类型的控制件的任何电接触件的方法。还可以理解，该方法可用于同时制造和装配若干控制件的电接触件。
权利要求
1.一种用于制造和安装小尺寸控制件、尤其是钟表领域中所用的控制件的电接触件的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤a)冲压和预成形导电材料板，以形成包括有支撑结构(25)和多个通过多个连接点(21d-24d)仍与所述支撑结构(25)相连的电接触片(21-24)的半成品基片(200)，各所述电接触片包括基部(21a-24a)和柔性延伸部分(21b-24b)，所述柔性延伸部分与所述基部相连，形成了电接触件的可由控制件(1；10)促动的可动部分；b)将所述半成品基片(200)设置在与所述电接触片(21-24)电绝缘的第一支撑件(7)上；c)在所述第一支撑件(7)上固定与所述电接触片(21-24)电绝缘的第二支撑件(4)，使得各所述电接触片(21-24)通过其基部(21a-24a)保持在所述第一支撑件(7)与第二支撑件(4)之间，所述第二支撑件(4)包括由导电材料制成并覆盖有绝缘材料(6)的基部(5)，所述基部(5)设置成带有确定的电位以用作所有所述电接触片(21-24)共用的接触区域，所述电接触片的各所述柔性延伸部分(21b-24b)可通过该区域而形成接触，从而建立起电连接；和d)断开使所述多个电接触片(21-24)与所述支撑结构(25)相连的所述多个连接点(21d-24d)，使得所有电接触片(21-24)相互之间独立且电绝缘。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一支撑件(7)或第二支撑件(4)包括设置成有助于断开所述多个连接点(21-24d)的孔(41，42，43)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第二支撑件(4)固定在所述第一支撑件(7)上的所述步骤尤其包括对所述第一和第二支撑件进行焊接、粘结、卡扣连接、螺纹连接或铆接。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a)还包括形成附加延伸部分(21c-24c)以形成用于各所述电接触片(21-24)的输出端子的操作。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一支撑件(7)或第二支撑件(4)包括多个压印部分(71-74)，在所述固定步骤期间，所述电接触片(21-24)的所述基部(21a-24a)被嵌入到所述压印部分中。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电接触片(21-24)的截面在靠近所述连接点(21d-24d)处局部地减小，以便在所述断开步骤期间有助于切下所述电接触片(21-24)。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冲压和预成形步骤包括制备包括有多组相同的电接触片(21-24)的带材(200)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的制造用于时计的多功能转柄-柄头(1，10)的方法，其特征在于，所述冲压和预成形步骤包括制备用于检测所述转柄-柄头的旋转的第一组电接触片(21，22)和用于检测所述转柄-柄头的轴向位置的第二组电接触片(23，24)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述转柄-柄头(1，10)包括用于促动所述电接触片(21-24)的电绝缘端部(30)，所述端部(30)包括形成了可促动所述第一组电接触片(21，22)的凸轮的具有非恒定半径的第一部分(31)，以及包括有可促动所述第二组电接触片(23，24)的具有不同直径的若干圆柱形部分(32a，32b)的第二部分(32)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一组电接触片包括设于所述转柄-柄头(1，10)两侧的第一电接触片(21)和第二电接触片(22)，所述第一和第二电接触片(21，22)的柔性延伸部分(21b，22b)定位成大致垂直于所述转柄-柄头的轴线，并可相对于所述转柄-柄头轴向运动，从而可将所述转柄-柄头的旋转转换成电信号，所述第二组电接触片包括设于所述转柄-柄头(1，10)两侧的第三电接触片(23)和第四电接触片(24)，所述第三和第四电接触片(23，24)的柔性延伸部分(23b，24b)定位成大致平行于所述转柄-柄头的轴线，并可相对于所述转柄-柄头轴向运动，从而可将所述转柄-柄头的轴向位置转换成电信号。
全文摘要
公开了一种用于制造和安装小尺寸控制件、尤其是钟表领域中所用的控制件的电接触件的方法，该方法包括以下步骤a)冲压和预成形导电材料板，以形成包括有支撑结构和多个通过多个连接点仍与所述支撑结构相连的电接触片的半成品基片，各电接触片包括基部和柔性延伸部分，该柔性延伸部分与所述基部相连，形成了电接触件的可由控制件促动的可动部分；b)将半成品基片设置在与所述电接触片电绝缘的第一支撑件上；c)在所述第一支撑件上固定与所述电接触片电绝缘的第二支撑件，使得各所述电接触片通过其基部保持在所述第一和第二支撑件之间；以及d)断开使多个电接触片与所述支撑结构相连的所述多个连接点，使所有电接触片相互之间独立且电绝缘。
文档编号G04G21/00GK1595573SQ200410079110
公开日2005年3月16日 申请日期2004年9月8日 优先权日2003年9月9日
发明者L·凯林, Y·亨茨克, B·维斯布罗德 申请人:伊塔瑞士钟表制造股份有限公司