專(zhuān)利名稱(chēng)：裝在連接件中用于檢測(cè)智能卡是否存在的微型開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電開(kāi)關(guān)，其裝在電連接件內(nèi)部，用于在讀/寫(xiě)設(shè)備中檢測(cè)智能卡亦稱(chēng)作接觸型集成電路卡是否存在。
本發(fā)明具體涉及文件WO-A-95/33244中所描述與圖示的那種類(lèi)型的開(kāi)關(guān)。
本發(fā)明的目的在于提供一種開(kāi)關(guān)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其總高度尤其是提供開(kāi)關(guān)功能的有效部分的高度要小得多，并且在大批量生產(chǎn)中具有很高的切換可靠性與精度。
更具體來(lái)講，本發(fā)明涉及一種開(kāi)關(guān)，尤其是觸感效應(yīng)開(kāi)關(guān)，該類(lèi)開(kāi)關(guān)具有開(kāi)關(guān)單元，構(gòu)成用來(lái)承載固定接觸片的支座，該開(kāi)關(guān)單元限定有開(kāi)口在其上表面的腔體，細(xì)長(zhǎng)固定接觸片和點(diǎn)狀中央固定接觸片置于該腔體底部，并且該腔體內(nèi)容納有穹面形切換裝置，在作用于切換裝置中部的致動(dòng)裝置的作用下，該切換裝置朝工作位置發(fā)生彈性變形，以便在側(cè)邊固定接觸片和中央固定接觸片之間建立電連接，切換裝置的下輸出線與該側(cè)邊固定接觸片形成永久支承接觸，切換裝置的中部與該中央固定接觸片在工作位置時(shí)相接觸；在該類(lèi)開(kāi)關(guān)中支座是被重疊注塑在固定接觸片周?chē)@些接觸片縱向伸出絕緣支座以外，為的是構(gòu)成開(kāi)關(guān)的兩個(gè)連接端。
在觸感效應(yīng)開(kāi)關(guān)的已知設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中，對(duì)于大多數(shù)用途，致動(dòng)裝置通常為垂直推桿，而致動(dòng)行程的精度并不重要。
當(dāng)開(kāi)關(guān)裝在智能卡連接件內(nèi)部、并且當(dāng)致動(dòng)裝置含有彈性變形控制簧片，其第一端嵌入屬于連接件的開(kāi)關(guān)罩蓋中，其第二端與切換裝置相接合；還含有致動(dòng)杠桿，與控制簧片制成一件，其作用在控制簧片上，并且能夠根據(jù)卡片對(duì)其所施加的致動(dòng)力繞著平行于卡片所在平面的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，與上述相反，開(kāi)關(guān)的切換行程的公差與精度必須滿足非常嚴(yán)格的要求。這是因?yàn)椋O(shè)定在導(dǎo)引裝置和/或在智能卡相對(duì)于連接件的定位中的誤差，尤其是垂直方向的誤差，則在0.45毫米范圍內(nèi)，無(wú)論卡片相對(duì)于連接件上表面的高度如何，必須保證開(kāi)關(guān)被切換。
此外，理想的是開(kāi)關(guān)以及連接件的總高度最大等于1.25毫米，也就是說(shuō)小于連接件及其開(kāi)關(guān)所安裝的印刷電路板上其它元件的最大高度。
為此，本發(fā)明提供一種上述類(lèi)型的連接件，其特征在于側(cè)邊固定接觸片和中央固定接觸片是由同一片導(dǎo)電材料切割出兩個(gè)縱向條片而制成的，這些條片的下表面是共面的；含有點(diǎn)狀中央固定觸點(diǎn)的中央固定接觸條片的中部垂直向下彎曲，以使中央觸點(diǎn)相對(duì)于側(cè)邊觸點(diǎn)垂直向下偏移；各接觸片的自由連接端是在重疊注塑出絕緣材料的支座后彎曲而成的。
根據(jù)本發(fā)明的其它特征-側(cè)邊接觸條片和中央接觸條片的厚度等于0.17毫米，側(cè)邊觸點(diǎn)與中央觸點(diǎn)之間的垂直偏移等于0.1毫米；-絕緣支座的下表平面與側(cè)邊觸點(diǎn)的頂點(diǎn)之間的高度等于0.4毫米；-靜止時(shí)，切換裝置的高度等于0.2毫米；-切換裝置為具有矩形輪廓的截頭棱錐形穹面，其最大尺寸相對(duì)于開(kāi)關(guān)的縱軸為橫向走向；-開(kāi)關(guān)單元的上表面具有腔體，在工作位置時(shí)致動(dòng)杠桿的一部分縮入其中；-成形于絕緣支座上表面的各腔體是相鄰且局部相通的，它們被粘性密封膜封閉?。?罩蓋具有限定一個(gè)內(nèi)腔的上壁，該內(nèi)腔具有后部，開(kāi)關(guān)單元借助將緊固柱銷(xiāo)卷邊而緊固在其中，這些柱銷(xiāo)垂直延伸穿過(guò)絕緣支座中的孔；前部，與后部鄰接，用于嵌埋致動(dòng)裝置后端的尾部通過(guò)將柱銷(xiāo)卷邊而緊固在其中，該柱銷(xiāo)垂直延伸穿過(guò)尾部的孔，由此致動(dòng)裝置從后向前縱向延伸在開(kāi)關(guān)單元上表面之上；-罩蓋是絕緣支座的一部分，該支座承載著用于連接智能卡與讀/寫(xiě)設(shè)備的電連接件的固定觸點(diǎn)；-開(kāi)關(guān)的兩個(gè)連接輸出端平行于連接件接觸簧片的兩個(gè)連接端，其橫向隔開(kāi)的間距等于接觸簧片的連接端之間的橫向間距；并且開(kāi)關(guān)的連接端之一與相鄰接觸簧片的連接端之間橫向隔開(kāi)相同間距；
-致動(dòng)杠桿的自由端延伸在所述的開(kāi)關(guān)連接端之一上方，致動(dòng)裝置由導(dǎo)電材料制成且含有連接片，該片對(duì)準(zhǔn)所述端且縱向露出，使得致動(dòng)裝置構(gòu)成連接件的附加接觸簧片。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)閱讀下述詳細(xì)說(shuō)明顯現(xiàn)出來(lái)，為理解該說(shuō)明將參照下列附圖
圖1為立體透視項(xiàng)視圖，示出根據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的開(kāi)關(guān)的一個(gè)實(shí)施例之前四分之三；圖2為圖1所示開(kāi)關(guān)的立體透視底視圖；圖3為立體透視圖，其中以分解方式圖示出圖1和2中所示開(kāi)關(guān)的三個(gè)主要元件；圖4為立體透視頂視圖，示出圖1和3所示開(kāi)關(guān)的罩蓋；圖5為圖4所示罩蓋的立體透視底視圖；圖6為開(kāi)關(guān)致動(dòng)裝置的大比例立體透視頂視圖；圖7為圖6所示致動(dòng)裝置的立體透視底視圖；圖8為開(kāi)關(guān)中開(kāi)關(guān)單元的大比例立體透視頂視圖；圖9為開(kāi)關(guān)單元的立體透視底視圖；圖10為與圖8相似的視圖，其中去除了用于保護(hù)并密封住殼座的薄膜，該殼座中裝有開(kāi)關(guān)的切換裝置；圖11為與圖10相似的視圖，其中去除了切換裝置；圖12為開(kāi)關(guān)切換裝置的立體透視圖；圖13為立體透視前四分之三頂視圖，圖中以大比例示出開(kāi)關(guān)單元的兩個(gè)固定接觸片；圖13A為沿圖13中13A-13A線所作的剖視圖；圖13B為沿圖13中13B-13B線所作的剖視圖；圖14為圖13所示兩個(gè)固定接觸片的立體透視底視圖；圖15為根據(jù)本發(fā)明開(kāi)關(guān)的大比例縱向剖視圖，剖切線經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)致動(dòng)裝置之起動(dòng)杠桿的縱軸，并且圖示中開(kāi)關(guān)處于靜止位置；圖16為與圖15相似的視圖，圖示中開(kāi)關(guān)處于工作位置；圖17為開(kāi)關(guān)的大比例縱向剖視圖，剖切線經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)致動(dòng)裝置之控制簧片的縱向中軸，并且圖示中開(kāi)關(guān)處于靜止位置；圖18為與圖17相似的視圖，圖示中開(kāi)關(guān)處于工作位置；圖19為大比例底視圖，示出根據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的開(kāi)關(guān)的一個(gè)可選實(shí)施例，它與前述圖中所示實(shí)施例的區(qū)別在于其輸出端即連接片的取向；圖20為沿圖19中20-20線的剖視圖；圖21和22為與圖15和16相似的視圖，圖示出上述開(kāi)關(guān)的一個(gè)可選實(shí)施例，這里所指的開(kāi)關(guān)是在靜止位置為常閉、而在工作位置時(shí)斷開(kāi)的那類(lèi)開(kāi)關(guān)；圖23為頂視圖，圖示出圍繞其固定接觸片重疊注塑出開(kāi)關(guān)單元的絕緣殼體；圖24至27為沿圖23中24-24線至27-27線的剖視圖；圖28為頂視圖，圖示出根據(jù)本發(fā)明的開(kāi)關(guān)裝在非常小的密集型連接件中的一個(gè)例子；圖29為圖28中連接件的透視圖；圖30為圖28中連接件的底視圖；以及圖31為與圖30相似的視圖，其中未示出開(kāi)關(guān)單元。
圖1至18示出一種電開(kāi)關(guān)30，它是一種常斷型開(kāi)關(guān)，在讀/寫(xiě)設(shè)備中的工作位置和/或插入行程結(jié)束位置，用來(lái)檢測(cè)智能卡(未示出)是否存在。
開(kāi)關(guān)30以分立元件的形式示出，也就是說(shuō)它有一個(gè)由絕緣材料制成的罩蓋32，當(dāng)開(kāi)關(guān)30裝入用于連接智能卡的連接件時(shí)，根據(jù)例如申請(qǐng)文件WO-A-95/33243所描述的結(jié)構(gòu)，該罩蓋32是承載著連接件固定觸點(diǎn)的支座的組成部分。
然而，為了清楚說(shuō)明起見(jiàn)，最好是將開(kāi)關(guān)30圖示為帶有獨(dú)立的罩蓋32以將其“隔離”出來(lái)。
開(kāi)關(guān)30基本上由下部開(kāi)關(guān)單元34構(gòu)成，其具有切換裝置36，該裝置在致動(dòng)裝置42的作用下能夠與兩個(gè)固定觸點(diǎn)148與150相接合，這兩個(gè)觸點(diǎn)構(gòu)成兩條固定接觸條片38和40的一部分，該致動(dòng)裝置42垂直插放在下部開(kāi)關(guān)單元34與上部罩蓋32之間。
如圖1至5中詳細(xì)可見(jiàn)，罩蓋32是一個(gè)基本形狀為中空矩形平行六面體的絕緣塑料件，由上壁的上表平面44限定而成，該上表面44前部46是扁平的，從而使智能卡(未示出)帶有蝕刻或凸形字符的表面能夠通過(guò)，該表面承載著芯片的接觸焊盤(pán)，當(dāng)智能卡壓在水平上表面44時(shí)，卡片相對(duì)于開(kāi)關(guān)30的縱向位置由與臺(tái)肩50的對(duì)面橫向表面48相對(duì)接的卡片前端橫邊來(lái)確定，該臺(tái)肩50從上表面44垂直突出出來(lái)。
當(dāng)開(kāi)關(guān)用于卡片垂直導(dǎo)入裝置時(shí)，即垂直于其平面導(dǎo)入時(shí)，可以省略臺(tái)肩50，于是開(kāi)關(guān)提供檢測(cè)卡片是否存在的功能，而且還有檢測(cè)插入行程是否結(jié)束的功能。
在靠近該臺(tái)肩50處，絕緣罩蓋32的上壁開(kāi)有一個(gè)矩形孔52，該孔垂直向下進(jìn)入內(nèi)腔64、66，如圖5中可見(jiàn)，該內(nèi)腔垂直向下敞開(kāi)，且由兩條平行的縱邊56和兩條橫邊即前端橫邊58和后端橫邊60限定而成。
腔體64、66包含有縱向尺寸較大的后部64，伸展在后端橫邊60和斷開(kāi)的中間肋62之間；縱向尺寸較小的前部66，伸展在脅62與前端橫邊58之間。
腔體后部64容納有下部開(kāi)關(guān)單元34，而前部66容納有用于緊固致動(dòng)裝置42的尾部67。
為了緊固開(kāi)關(guān)單元34，從腔體64底部垂直向下伸出三個(gè)柱銷(xiāo)68并排布成三角形，以便插入三個(gè)與之互補(bǔ)的孔70中，這些孔成形于開(kāi)關(guān)單元34的由絕緣材料制成的殼體100中，通過(guò)對(duì)柱銷(xiāo)68自由端熱卷邊(見(jiàn)圖15和17)將開(kāi)關(guān)單元34緊固就位于腔體64中。
同樣，從前腔66底部71垂直向下伸出三個(gè)柱銷(xiāo)72，它們排布成三角形，以便插入致動(dòng)裝置42尾部67的三個(gè)互補(bǔ)的孔72中，通過(guò)對(duì)定位與緊固柱銷(xiāo)72的自由端熱卷邊(見(jiàn)圖17)來(lái)緊固致動(dòng)裝置42。
用于在后腔64中定位開(kāi)關(guān)單元34的支承平面包含三個(gè)與后腔64底部共面的平面區(qū)域74，柱銷(xiāo)68從這些區(qū)域中伸出。
致動(dòng)裝置42的尾部67在前腔66中垂直向定位，其上表面69壓在平底部71上。
當(dāng)然，在開(kāi)關(guān)單元34安裝并固定在后腔64中之前，致動(dòng)裝置即致動(dòng)器42即被緊固在腔體66中。
具體在圖6和7中詳細(xì)圖示出的致動(dòng)器42的基本結(jié)構(gòu)是由例如文件WO-A-95/33244中已知的通用結(jié)構(gòu)，只是尾部67的結(jié)構(gòu)不同，該尾部使得有可能降低開(kāi)關(guān)的高度，并使之能通過(guò)彎曲而不是折90度而易于制造。它是一個(gè)單獨(dú)的致動(dòng)元件，由一片彈性變形材料例如一片金屬經(jīng)切割與彎曲制成。
從尾部67往外，致動(dòng)器42具有控制簧片80，它在一個(gè)平行于尾部67、但相對(duì)于后者垂直向上偏移的平面內(nèi)縱向朝前延伸，該偏移是憑借著與成形于上壁的臺(tái)階46相對(duì)應(yīng)的S形彎曲根部形成的，彎曲處86與斜面45的內(nèi)表面輪廓相匹配，該簧片80在其自由端82結(jié)束于中凸的致動(dòng)部位84，其凸面垂直朝下也就是朝向開(kāi)關(guān)單元34。
參照?qǐng)D6，控制簧片80垂直向下的運(yùn)動(dòng)是由其彎曲根部86的撓曲而形成的，它們是由智能卡前端橫邊對(duì)致動(dòng)推板88的作用所產(chǎn)生的，該推板具有傾斜的斜面90并且設(shè)置在構(gòu)成致動(dòng)杠桿的縱向臂92的前自由端，該致動(dòng)杠桿以彎曲部位94與控制簧片80的中間部位相連。
在安裝后的靜止位置，如圖1中詳細(xì)可見(jiàn)，致動(dòng)推板88及其斜面90垂直越過(guò)孔52，以便伸出到絕緣罩蓋32的上表平面44之上。
致動(dòng)裝置42的其它特征和優(yōu)點(diǎn)已在文件WO-A-95/33244中給出，可參考該文了解更加詳細(xì)的內(nèi)容。
通過(guò)將三個(gè)柱銷(xiāo)72熱卷邊來(lái)緊固尾部67，能保證尾部67很好地保持就位，與該尾部被嵌入時(shí)等效，使得由控制簧片80和致動(dòng)杠桿92組成的組件以彈性梁的方式彎曲。
在圖6和7中可見(jiàn)，在根部86左右成形于尾部67中的兩個(gè)縱向槽96使得有可能增大致動(dòng)器42的彈性彎曲長(zhǎng)度，而并不增大其總長(zhǎng)度。孔73中的兩個(gè)孔具有縱向平面，其與柱銷(xiāo)72中兩個(gè)柱銷(xiāo)的相應(yīng)平面(見(jiàn)圖5)互補(bǔ)。
如下面將參照附圖20和21所說(shuō)明的那樣，在后腔64底部靠近孔52處有兩個(gè)叉架98，以使常閉型開(kāi)關(guān)類(lèi)型的致動(dòng)搖桿能夠樞轉(zhuǎn)。
現(xiàn)將具體參照?qǐng)D8至11更加詳細(xì)地描述開(kāi)關(guān)單元34。
如這些圖中所見(jiàn)，開(kāi)關(guān)單元34基本上由絕緣材料制成的、承載著固定觸點(diǎn)的支座100構(gòu)成，該支座呈薄的矩形平板狀，垂直方向由上表面102和下表面104限定，這兩個(gè)表面是平面且平行的。
該絕緣支座縱向由兩個(gè)縱向平行對(duì)邊106、橫向由后部橫邊108和前部橫邊110限定而成。
圖10中畫(huà)出了兩條點(diǎn)劃線，即后部的A-A線和前部的B-B線，在它們之間沿縱向限定了開(kāi)關(guān)單元34的中央部分。
用于在后腔64中固定開(kāi)關(guān)單元34的孔70中的兩個(gè)孔成形于支座100的后部，該后部是指縱向由A-A線和后端橫邊108所限定的部分，而第三個(gè)孔70成形于支座100的前部，該前部是指縱向由B-B線和前端橫邊110以及材料的圓柱形凸結(jié)112所限定的部分，該凸結(jié)環(huán)繞該第三個(gè)孔縱向朝前伸出。
在A-A線和B-B線之間，支座100的、因而也是開(kāi)關(guān)單元34的中央部分含一個(gè)腔114，其垂直朝上開(kāi)口于上表面104，底面邊界為水平底部平面116。
由上可見(jiàn)，腔體114的輪廓大致為矩形，由兩條長(zhǎng)的橫邊亦即后部橫邊118和前部橫邊119、以及兩條短的側(cè)邊120限定而成。
根據(jù)已知的通用結(jié)構(gòu)，固定觸點(diǎn)148和150設(shè)置在腔體114中。
在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，腔體114中容納有已知通用結(jié)構(gòu)的切換裝置36，該裝置是外廓為矩形、形狀為截頭角錐的單穩(wěn)態(tài)穹面，它在圖12中所示的自由狀態(tài)時(shí)的總厚度約等于0.2毫米，其外廓37是與腔體114的輪廓118,119,120互補(bǔ)的矩形輪廓。
在靠近腔體114前端橫邊119處，支座100具有小腔124，它開(kāi)口于上表面104，該小腔124縱向連入腔體114中，且成形于B-B線和橫邊119之間的區(qū)域內(nèi)。
小腔體124的目的在于當(dāng)卡片處于壓在絕緣罩蓋32上表面44的位置時(shí)，使處于工作位置的致動(dòng)推板88能夠縮進(jìn)。
應(yīng)當(dāng)注意到封閉式腔體114和124的所有開(kāi)口均設(shè)置在A-A線和B-B線之間，這些腔體相互連通并容納有開(kāi)關(guān)單元34的電有效部分，即固定觸點(diǎn)148與150以及切換裝置36，而通孔70則設(shè)置在由這些線A-A和B-B所限定的中央?yún)^(qū)域以外。
設(shè)置在A-A線和B-B線外側(cè)的兩個(gè)共面端部區(qū)域可供用作一個(gè)平面，使開(kāi)關(guān)單元34壓在罩蓋32后腔64底部的共面區(qū)域74上。這樣，在元件組裝時(shí)與粘性膜的厚度公差無(wú)關(guān)。這種構(gòu)造提供很大的尺寸穩(wěn)定性。
因此有可能保證開(kāi)關(guān)單元34的中央有效區(qū)被粘性膜126更有效地密封，圖8中示出了該膜的粘合后位置，該膜例如可由一條粘性膜的一段來(lái)構(gòu)成，其寬度約等于A-A線和B-B線之間的距離。
這種結(jié)構(gòu)使得有可能避免被迫對(duì)粘性膜進(jìn)行復(fù)雜的裁切，因而非常易于使這一加工與裝配步驟實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
設(shè)定上表面104上限定腔體114的側(cè)邊128具有小寬度，并且為了避免在膜帶長(zhǎng)度方向?qū)δ?26進(jìn)行裁切與精確定位，該膜是由膜帶加工而成的，最好是通過(guò)將該膜粘合在支座縱向側(cè)平面即邊沿106上而在絕緣支座100兩側(cè)折疊一段額外長(zhǎng)度130，該邊沿106沒(méi)有任何粗糙度要求。
此外，下述情況進(jìn)一步確保了密封的可靠性，即由縱向朝內(nèi)的側(cè)表面131將折疊后的側(cè)面部分130機(jī)械地夾緊在小平面106上，該側(cè)表面131限定了其中容納有開(kāi)關(guān)單元34的后腔64的側(cè)邊界。
如圖15至18中詳細(xì)可見(jiàn)，為了使柱銷(xiāo)68和72的自由端卷邊，對(duì)罩蓋32沿厚度即高度進(jìn)行熱鉚接，因而最優(yōu)化地降低了開(kāi)關(guān)的整體高度。
開(kāi)關(guān)30的總厚度主要取決于開(kāi)關(guān)單元34的總厚度，開(kāi)關(guān)單元的厚度等于觸發(fā)穹面36的厚度與支座100的厚度之和，該支座承載著固定接觸條片38和40，它們是能夠與切換裝置36相聯(lián)、提供有效的開(kāi)關(guān)功能的兩個(gè)元件。
根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，這兩個(gè)元件的厚度已降至最小。
如上所述，穹面36的總厚度很小，靜止時(shí)約為0.2毫米。
固定金屬觸點(diǎn)38和40的條片的厚度為0.17毫米，使得它們?cè)诮舆B輸出端具有最小剛度，這些接點(diǎn)被用戶(hù)焊接在裝有開(kāi)關(guān)或裝有內(nèi)含開(kāi)關(guān)的連接件的印刷電路板上。
根據(jù)固定接觸條片38的側(cè)邊固定觸點(diǎn)148與中央接觸條片40的中央固定觸盤(pán)150之間的高度偏移(這里等于0.1毫米)，這些條片均設(shè)置在腔體114內(nèi)部，圍繞兩個(gè)固定接觸條片38和40所重疊注塑的絕緣塑料149(見(jiàn)圖17)的最小厚度為0.13毫米。
因此，下表面104與側(cè)邊固定觸點(diǎn)148的頂點(diǎn)之間的高度等于0.4毫米(0.13+0.17+0.1)。
因此，靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)開(kāi)關(guān)的“有效功能”部分的總厚度即高度等于上述這一高度0.4毫米加上靜止時(shí)切換裝置的相應(yīng)高度0.2毫米，亦即0.6毫米。
開(kāi)關(guān)的有效功能部分的總厚度使得生產(chǎn)內(nèi)裝有這種開(kāi)關(guān)的連接件成為可能，這種開(kāi)關(guān)的總厚度，亦即在安裝有連接件的印刷電路板的上表面與智能卡下表平面之間的總厚度等于-1.25毫米，這是當(dāng)連接件絕緣支座中的、容納有開(kāi)關(guān)單元34的腔體具有絕緣材料制成的上壁，該上壁插在致動(dòng)器42和智能卡之間時(shí)；或-1毫米，這是當(dāng)連接件中的塑料腔體上部敞開(kāi)時(shí)(即該構(gòu)造在靜止位置時(shí)，致動(dòng)器42的頂點(diǎn)與智能卡在連接件上滑過(guò)的平面一樣高)。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、尤其是固定觸點(diǎn)48、50的幾何結(jié)構(gòu)，除了使得有可能獲得上面所述的最小高度外，還具有非常簡(jiǎn)單、非常精確以及尺寸穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，有可能使加工誤差最小化，而在先有的技術(shù)解決方案中，一般在對(duì)側(cè)邊和中央接觸片進(jìn)行彎曲時(shí)會(huì)導(dǎo)致許多尺寸的加工誤差提高，并且與構(gòu)成本發(fā)明之主題的開(kāi)關(guān)的小厚度無(wú)法相比。
現(xiàn)將對(duì)兩個(gè)固定接觸條片38和40以及它們?cè)陂_(kāi)關(guān)單元34中的排布情況進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，具體參照?qǐng)D13、14和圖23至27。
如圖23中詳細(xì)可見(jiàn)，兩個(gè)固定接觸條片38和40是由同一片導(dǎo)電材料160經(jīng)切割和彎曲制成的。
如圖13和14中可見(jiàn)，側(cè)邊固定接觸條片38的整個(gè)上表面162是平面且與其下表面164平行。
它的縱向前自由端166，其構(gòu)成用于將開(kāi)關(guān)通過(guò)焊接與印刷電路板相連的輸出端片，該端166在完成絕緣體100的重疊注塑后被彎曲，以使其與印刷電路板處于同一水平。
因此輸出端166與加工承載固定觸點(diǎn)的支座100的工序無(wú)關(guān)。
在切割側(cè)邊固定接觸條片38時(shí)可便利地沖壓形成圓弧形168，以便提高穹面36與側(cè)邊固定觸點(diǎn)148之間接觸線的質(zhì)量。
因此，側(cè)邊固定接觸條片38所涉及的唯一加工公差就是用來(lái)經(jīng)切割生產(chǎn)該條片的金屬的厚度公差，即公差為幾個(gè)微米。
中央固定接觸條片40的縱向后端170和縱向前端172與側(cè)邊固定接觸條片38處于相同平面內(nèi)，也就是說(shuō)，它們的上表面174和它們的下表面175分別與側(cè)邊固定接觸條片38的表面162和164共面，這兩個(gè)平面與用來(lái)同時(shí)切割出兩個(gè)固定接觸條片38和40的金屬片的兩個(gè)表面相對(duì)應(yīng)。
中央固定接觸條片40有彎曲部位176，使得有可能在中央固定接觸盤(pán)150上表面所處水平面與側(cè)邊固定接觸片148的固定觸點(diǎn)169之間形成垂直向下的偏移。
平面的這一偏移特別有利于于切換穹面36的正常操作，并且有可能增大后者的偏轉(zhuǎn)。
為了保證在穹面36和中央觸點(diǎn)150之間業(yè)已建立的電接觸，中央固定接觸片40的中部在該中部上表面的區(qū)域182處被局部變平。以此方式，中央觸點(diǎn)150相對(duì)于其下表面的垂直距離非常精確，與金屬片厚度的精度相當(dāng)，該精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沖壓操作所產(chǎn)生的精度。
變平區(qū)域182導(dǎo)致的“任意”厚度使得有可能確保靜止時(shí)穹面36與中央觸點(diǎn)40、150之間電隔離。
該變平深度的加工公差與開(kāi)關(guān)單元34的功能限定以及總厚度無(wú)關(guān)，實(shí)際上，這種變平是形成一個(gè)臺(tái)階。
與側(cè)邊固定觸點(diǎn)148的情形一樣，從重疊注塑的絕緣支座100縱向伸出的連接輸出端184在完成重疊注塑操作后被彎曲，與開(kāi)關(guān)單元34的加工工序無(wú)關(guān)。
因此，中央固定接觸片40所涉及的唯一加工公差是由彎曲176所產(chǎn)生的公差，其數(shù)量級(jí)為百分之幾毫米，以及金屬的厚度公差。
由于兩個(gè)固定接觸條片亦即側(cè)邊固定接觸條片38和中央固定接觸條片40是由同一金屬片同時(shí)切割出的，對(duì)于給定的開(kāi)關(guān)而言，它們的厚度之間沒(méi)有差別，盡管一批開(kāi)關(guān)與另一批開(kāi)關(guān)的厚度可在金屬片厚度公差范圍之內(nèi)變化。固定觸點(diǎn)只引入兩個(gè)尺寸，因此在開(kāi)關(guān)單元34的功能尺寸標(biāo)定中只含兩項(xiàng)公差范圍，就是金屬片厚度公差和彎曲176所產(chǎn)生的公差。
此外，兩組輸出端對(duì)的構(gòu)造，即前端的166、184和后端的173、174，它們分別與金屬片160的兩端邊沿相連，這些邊沿在接觸片切割后仍保留以用于后續(xù)加工操作(涂覆、重疊注塑、穹面組裝、輸出端精加工、在連接件中的組裝等等)，這種構(gòu)造使得有可能保證接觸條片在切割之后和在重疊注塑過(guò)程中具有很好的相互共面性。
在厚度方面，用于智能卡連接件的行程結(jié)束開(kāi)關(guān)還必須滿足卡片凸形字符方面的約束條件，凸形字符的位置和尺寸由ISO 7811-A標(biāo)準(zhǔn)限定。
該約束條件表示為在擋板48和限定罩蓋32減薄部分46(見(jiàn)圖4)的斜面45之間的最大縱向距離D約為8毫米，表面44和46之間的垂直偏移約為0.6毫米。
8毫米的縱向可用距離分配在下述各部分之間致動(dòng)器42、單元34的前附件、容納穹面36的腔體114、后附件、再加上用于粘接防護(hù)膜126的區(qū)域。
為了使這一尺寸分配最優(yōu)化，穹面的縱軸即其軸線A1平行于卡片擋板48放置，即垂直于致動(dòng)裝置42和開(kāi)關(guān)單元34的縱軸，使得矩形穹面的寬度能包含在距離D內(nèi)。這種布置方式與輸出端166、184(或者在圖19和20所示實(shí)施例的情況下為166′、184′)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)是一致的，開(kāi)關(guān)輸出端的軸線垂直于卡片擋板48因而平行于相關(guān)連接件的觸點(diǎn)輸出端。
容納穹面36的腔體114具有矩形輪廓，并且被制成使絕緣重疊注塑材料相對(duì)于穹面36所放置的側(cè)邊觸點(diǎn)148的上表面增加0.2毫米。
于是，位于A-A線與B-B線之間的、上表面104的周?chē)糠直粰C(jī)械地加固而沒(méi)有增加開(kāi)關(guān)單元激活部分的0.6毫米的最大高度。
在圖19和20所示的可選實(shí)施例中可見(jiàn)，固定接觸條片38和40、以及開(kāi)關(guān)單元34的絕緣體100的重疊注塑的結(jié)構(gòu)已經(jīng)被設(shè)置成允許使用輸出端166′和184′，用于與固定接觸條片38和40的其它縱向端相連。
為此，如圖5可見(jiàn)，在前部橫邊58下表面開(kāi)有凹槽200，以便無(wú)論輸出端走向如何能夠使用標(biāo)準(zhǔn)元件。
圖21和22中所示的可選實(shí)施例對(duì)應(yīng)于常閉型開(kāi)關(guān)。
與以上所描述的常開(kāi)型開(kāi)關(guān)相比，這種結(jié)構(gòu)的主要差別在于致動(dòng)裝置42的致動(dòng)杠桿由搖桿200驅(qū)動(dòng)，該搖桿構(gòu)成根據(jù)文件WO-A-FR-95/93244所公開(kāi)的致動(dòng)推板90，可參照該文件的內(nèi)容以便詳細(xì)理解搖桿200的結(jié)構(gòu)和操作、以及兩類(lèi)即常開(kāi)型和常閉型開(kāi)關(guān)的總體操作模式，該文對(duì)此已作詳細(xì)說(shuō)明。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)也允許使用橫向?qū)挾群苄〔⑶议L(zhǎng)度較短的開(kāi)關(guān)，實(shí)際上其橫向?qū)挾戎宦源笥谇袚Q穹面36的矩形輪廓的最大尺寸。
開(kāi)關(guān)的橫向總寬度包括邊沿56的側(cè)壁在內(nèi)小于5.08毫米，因而使得有可能以標(biāo)準(zhǔn)間距“p”2.54毫米設(shè)置兩個(gè)輸出端166、184，也就是指內(nèi)裝有開(kāi)關(guān)的連接件之接觸簧片的連接端之間的間距。
如圖28至31所示，其輸出端166與184的小寬度和2.54毫米間距使得有可能將開(kāi)關(guān)單元定位在連接件300中，從而使其輸出端166、184橫向?qū)?zhǔn)，且與連接件接觸簧片304的連接端302間隔相同的間距，這樣做沒(méi)有任何空間損失。
在多數(shù)用途中，智能卡上成對(duì)兒排列的接觸區(qū)中只用到5個(gè)、6個(gè)或7個(gè)。
通常，在卡片上的八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接觸區(qū)中，至少有一個(gè)接觸區(qū)是“空置”的，因此連接件與之相對(duì)處不可能裝設(shè)接觸簧片，這樣就可以在具有五個(gè)或七個(gè)接觸簧片的連接件中插裝開(kāi)關(guān)。于是卡片上與“空置”區(qū)對(duì)準(zhǔn)的接觸區(qū)會(huì)通過(guò)該開(kāi)關(guān)與印刷電路板上的印刷線形成電連接。
至于由導(dǎo)電材料制成的致動(dòng)裝置42，實(shí)際上有可能從尾部67延伸出一個(gè)連接薄片306，以便使用裝有開(kāi)關(guān)之連接件上的附加觸點(diǎn)，于是元件42的第一功能是作為用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)的裝置；其第二功能是作為接觸簧片，當(dāng)卡片例如根據(jù)被稱(chēng)作MICROSIM的標(biāo)準(zhǔn)垂直插入時(shí)，在接觸區(qū)“壓”在致動(dòng)推板88上時(shí)用來(lái)連接芯片上的接觸區(qū)。
附加輸出端具有與輸出端302相同的間距，且與后者橫向?qū)?zhǔn)。
因此內(nèi)裝有開(kāi)關(guān)的連接件是可能實(shí)現(xiàn)的，除厚度外，其尺寸非常小并與具有六或八個(gè)成對(duì)兒排列的、間距為2.54毫米的信號(hào)接觸簧片的傳統(tǒng)連接件相當(dāng)，這樣本連接件不再具有先有技術(shù)中的側(cè)邊凸結(jié)。
權(quán)利要求
1．電開(kāi)關(guān)，裝在電連接件中，用于在讀/寫(xiě)設(shè)備中檢測(cè)智能卡是否存在，該類(lèi)開(kāi)關(guān)具有開(kāi)關(guān)單元(34)，構(gòu)成用于承載固定觸點(diǎn)(148,150)的支座(100)，該開(kāi)關(guān)單元限定有開(kāi)口在其上表面(102)的腔體(114)，細(xì)長(zhǎng)固定接觸片(38,148)和點(diǎn)狀中央固定接觸片(40,150)置于該腔體底部，該腔體中容納有穹面形切換裝置(36)，在作用于切換裝置(36)中部的致動(dòng)裝置(42)的作用下，該切換裝置朝工作位置發(fā)生彈性變形，以便在側(cè)邊固定接觸片和中央固定接觸片之間建立電連接，切換裝置的下輸出線與該側(cè)邊固定接觸片形成永久支承接觸，切換裝置(36)的中部與中央固定接觸片在工作位置相接觸；在該類(lèi)開(kāi)關(guān)中支座(100)是被重疊注塑在固定接觸片周?chē)?，這些接觸片沿縱向伸出絕緣支座(100)以外，為的是構(gòu)成開(kāi)關(guān)(30)的兩個(gè)連接端(166,184)；在該類(lèi)開(kāi)關(guān)中致動(dòng)裝置包含彈性變形控制簧片(80)，其第一端嵌入開(kāi)關(guān)罩蓋(32)中，其第二端(84)與切換裝置(36)相接合；還包含致動(dòng)杠桿(92)，與控制簧片制成一件，其作用在控制簧片(80)上、并且能夠根據(jù)卡片對(duì)其所施加的致動(dòng)力繞著平行于卡片所在平面的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于側(cè)邊固定接觸片(38,148)和中央固定接觸片(40,150)是由同一片導(dǎo)電材料(160)上切割出兩個(gè)縱向條片(38,40)而制成的，這些條片的下表面(164,175)是共面的；含有點(diǎn)狀中央固定觸點(diǎn)(150)的中央固定接觸條片(40)的中部垂直向下彎曲，以使中央觸點(diǎn)(150)相對(duì)于側(cè)邊觸點(diǎn)(148)垂直向下偏移；各接觸片的自由連接端是在重疊注塑出絕緣材料的支座(100)后彎曲而成的。
2．如上述權(quán)利要求所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于側(cè)邊接觸條片(38)和中央接觸條片(40)的厚度等于0.17毫米；兩個(gè)觸點(diǎn)即側(cè)邊觸點(diǎn)(148)與中央觸點(diǎn)(150)之間的垂直偏移等于0.1毫米。
3．如權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于絕緣支座(100)的下表平面(104)與側(cè)邊觸點(diǎn)(148)的頂點(diǎn)之間的高度等于0.4毫米。
4．如權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于靜止時(shí)，切換裝置的高度等于0.2毫米。
5．如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于切換裝置為具有矩形輪廓的截頭棱錐形穹面，其最大尺寸相對(duì)于開(kāi)關(guān)(30)的縱軸為橫向走向。
6．如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于開(kāi)關(guān)單元(34)的上表面具有腔體(124)，在工作位置時(shí)致動(dòng)杠桿(92)的一部分縮入其中。
7．如上述權(quán)利要求所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于成形于絕緣支座(100)上表面(104)的各腔體(114,124)是相鄰且局部相通的，它們被粘性密封膜(126)封閉住。
8．如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于罩蓋具有限定一個(gè)內(nèi)腔的上壁(44)，該內(nèi)腔具有后部(64)，開(kāi)關(guān)單元(34)借助將緊固柱銷(xiāo)(68)卷邊而緊固在其中，這些柱銷(xiāo)(68)垂直延伸穿過(guò)絕緣支座(100)中的孔(70)；前部(66)，與后部(64)鄰接，用于嵌埋致動(dòng)裝置(42,80,92)后端的尾部(67)通過(guò)將柱銷(xiāo)(72)卷邊而緊固在其中，這些柱銷(xiāo)(72)垂直穿過(guò)尾部(67)的孔(73)，由此致動(dòng)裝置(80,92)從后向前縱向延伸在開(kāi)關(guān)單元(34)上表面(102)之上。
9．如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于罩蓋(32)是絕緣支座的一部分，該支座承載著用于連接智能卡與讀/寫(xiě)設(shè)備的電連接件的固定觸點(diǎn)。
10．如上述權(quán)利要求所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于開(kāi)關(guān)的兩個(gè)連接輸出端(166,184)平行于連接件(300)接觸簧片(304)的兩個(gè)連接端(302)，其橫向隔開(kāi)的間距(p)等于接觸簧片(304)的連接端(302)之間的橫向間距；并且開(kāi)關(guān)的連接端之一(184)與相鄰接觸簧片(304)的連接端(302)之間橫向隔開(kāi)相同間距(p)。
11．如上述權(quán)利要求所述的開(kāi)關(guān)，其特征在于致動(dòng)杠桿的自由端(88)延伸在所述的開(kāi)關(guān)連接端(184)之一上方；致動(dòng)裝置(42)由導(dǎo)電材料制成且含有連接片(306)，該片對(duì)準(zhǔn)所述端(184)且縱向露出，使得致動(dòng)裝置構(gòu)成連接件(300)的附加接觸簧片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種含有開(kāi)關(guān)單元的開(kāi)關(guān),該開(kāi)關(guān)單元限定有一個(gè)腔體,其中設(shè)置有固定接觸片(38,148)和點(diǎn)狀中央固定接觸片(40,150)并容納有切換裝置,其特征在于:側(cè)邊固定接觸片(38,148)和中央固定接觸片(40,150)是由同一片導(dǎo)電材料(160)切割出兩個(gè)縱向條片(38,40)而制成的,它們的下表面(164,175)是共面的;含有點(diǎn)狀中央固定觸點(diǎn)(150)的中央固定接觸條片(40)的中部垂直向下彎曲,以使中央觸點(diǎn)(150)相對(duì)于側(cè)邊觸點(diǎn)(148)垂直向下偏移;各接觸片的自由連接端是在重疊注塑出絕緣材料制成的支座(100)后彎曲而成的。
文檔編號(hào)H01R13/64GK1221198SQ9812626
公開(kāi)日1999年6月30日 申請(qǐng)日期1998年12月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月26日
發(fā)明者埃爾韋·布里科, 法布里斯·瓦爾凱 申請(qǐng)人:Itt制造企業(yè)公司