控制便携式物体的至少两种电子和/或机械功能的装置的制作方法

文档序号:14675681发布日期:2018-06-12 21:27
控制便携式物体的至少两种电子和/或机械功能的装置的制作方法

本发明涉及一种用于控制小尺寸的便携式物体的至少两种电子和/或机械功能的装置。更具体地,本发明涉及这样一种包括控制柄轴的装置,该控制柄轴设置有机械位置确定/标定(idexing)装置,该机械位置确定装置使得可以使每种电子或机械功能与控制柄轴的不同位置相匹配。



背景技术:

本发明涉及控制柄轴领域,该控制柄轴安装到小尺寸的便携式物体、例如钟表,并且布置成控制这种物体的一种或多种电子和/或机械功能。

以非常简化的方式,这类控制柄轴包括圆柱形部分,该圆柱形部分的长度显著大于其直径,表冠固定在该圆柱形部分的位于便携式物体外部的一端,使得使用者能够致动控制柄轴和调节所述电子或机械功能。在这些控制柄轴控制多种功能的情况下,每种给定功能必须能够与控制柄轴的一个确定位置相匹配。

该专利申请的附图22示出这种控制柄轴的一个示例。该控制柄轴整体上由附图标记200标出,其包括圆柱形部分202,该圆柱形部分202在其位于安装有致动表冠204的便携式物体(未示出)外侧的端部处以致动表冠204结束。控制柄轴200的圆柱形部分202的朝向其与致动表冠204相对的端部设置有凸轮路径206,该凸轮路径206由三个连续的环形沟槽208a、208b和208c形成,该环形沟槽208a、208b和208c通过两个基本上圆形轮廓的凸缘210a和210b彼此隔开。环形沟槽208a-208c的尺寸适合于弹簧214(例如U形簧)的弹性臂212的尺寸,该弹簧214例如突出到凸轮路径206的环形沟槽208a中。应当理解,为了使弹簧214的弹性臂212从环形沟槽208a移动到环形沟槽208b,使用者必须在控制柄轴200上施加牵引力,该牵引力比使弹性臂212移开并在再次接近环形沟槽208b之前在凸缘210a上滑动所需的力更大。相反,如果希望使弹簧214的弹性臂212从环形沟槽208b移动到环形沟槽208a中,则必须在控制柄轴200上施加推力,该推力足以使弹性臂212能够变形和越过凸缘210a并落入环形沟槽208a。这同样适用于弹簧214的弹性臂212从环形沟槽208b过渡到环形沟槽208a和相反。

因此,通过弹簧的弹性臂和与控制柄轴的圆柱形部分一体的凸轮路径之间的配合,可以有利地例如限定控制柄轴的三个稳定位置,这些位置对应于对给定功能的调节。然而,该解决方案的缺点在于,为了在控制柄轴的圆柱形部分中加工凸轮路径,控制柄轴的圆柱形部分的直径必须较大,这使得使用这种控制柄轴十分困难,或甚至不可能,尤其在腕表的领域,在腕表的领域,特别是由于表壳中间部件的厚度,不希望在表壳中间部件上加工大直径的孔。



技术实现要素:

除了其它目的,本发明的一个目的是,通过提出一种用于控制至少两种电子和/或机械功能的装置来克服上述问题,该装置包括柄轴,该柄轴的直径足够小,以特别是可以在钟表领域使用该柄轴。

为此,本发明涉及一种用于控制小尺寸的便携式物体的至少两种电子和/或机械功能的装置,该装置包括控制柄轴,该控制柄轴可以在至少第一位置和第二位置之间轴向运动,该控制柄轴在第一端处设置有致动件,并且朝向第二端设置有位置确定板,该位置确定板布置成与弹性件配合,以使控制柄轴的第一位置和第二位置中的每一个与其中一种机械或电子功能相匹配。

根据本发明的其它特征形成从属权利要求的主题:

-确定板基本上在水平面上延伸;

-弹性件包括两个弹性臂,这两个弹性臂与设置在位置确定板中的两个相同的凸轮路径配合,以限定控制柄轴的第一位置和第二位置;

-两个凸轮路径限定控制柄轴的一个不稳定位置和一个稳定位置,或者两个凸轮路径限定控制柄轴的第一和第二稳定位置;

-在两个凸轮路径限定控制柄轴的第一稳定位置和第二稳定位置的情况下,凸轮路径包括第一凹部,该第一凹部通过峰部与第二凹部隔开,第一和第二凹部限定控制柄轴的第一和第二稳定位置,弹性件的弹性臂通过越过峰部而从第一凹部到达第二凹部以及相反;

-在两个凸轮路径限定控制柄轴的一个稳定位置和一个不稳定位置的情况下,凸轮路径包括一凹部,该凹部限定稳定位置,弹性件的弹性臂离开该凹部,以接合在斜面轮廓上,该斜面轮廓使弹性臂移动远离其休止位置,并且限定控制柄轴的不稳定位置;

-位置确定板容纳在设置于控制柄轴中的沟槽中;

-位置确定板与控制柄轴是一体的,或位置确定板可移除地联接到控制柄轴;

-在位置确定板可移除地联接到控制柄轴的情况下,位置确定板与控制柄轴之间的联接是弹性联接,该弹性联接布置成防止位置确定板与控制柄轴在正常的使用条件下脱离。

由于这些特征,本发明提供了一种用于控制至少两种电子或机械功能的装置,该装置的尺寸有限,这使得可以将这种控制装置安装在小尺寸的便携式物体中,特别是例如腕表中。实际上,用于确定控制柄轴的位置的机械结构从实际的控制柄轴转移到位置确定板,该位置确定板与控制柄轴分开加工。该板较薄,并且也在基本上水平的平面上延伸,然而,当机械式位置确定结构布置在控制柄轴上时,必然增加控制柄轴的直径以及因此增加便携式物体的表壳中间部件的高度,从而便携式物体较厚,特别是在钟表领域力图避免这种情况。

另外,在根据本发明的控制装置中,几乎消除了摩擦,以尽可能最大程度地限制磨损和保证控制装置的可能的最长寿命。另外,摩擦越小,操作控制柄轴越容易,特别是在不稳定的推入位置。为了使该摩擦最小,注意到根据本发明的控制装置中产生的电接触都不通过摩擦实现特别重要。电接触全部通过一个部分与另一部分的抵接实现。因此,与部件彼此摩擦的情况相比,磨损小得多。同样,位置确定板的向上行程受限制弹簧限制,然而,位置确定板以及因此控制柄轴与该限制弹簧在正常的工作条件下不接触。在这里也没有观察到摩擦。

最后,控制柄轴和确定板并非不可分离地安装的事实保证了控制装置的可拆卸性,这在装备有根据本发明的控制装置的钟表具有一定价格的情况下特别有利。

还将注意到,在根据本发明的控制装置中产生的电接触全部是电流型的,这意味着,在没有电接触时,控制装置具有零电耗。

附图说明

从下文对根据本发明的控制装置的示例实施例的详细描述中,本发明的其它特征和优点将更加清晰地显现出来,该示例仅参考附图通过非限制性说明给出,图中:

-图1是用于控制小尺寸的便携式物体的至少一个电子功能的控制装置在未装配状态下的透视图。

-图2是下框架的顶部透视图。

-图3是控制柄轴的透视图,该控制柄轴从左至右从其后端延伸到其前端。

-图4是由支承环和磁化环形成的磁性组件以及光滑轴承在未装配状态下的透视图。

-图5是沿着控制装置的竖直平面的纵向剖视图,在该控制装置中布置有光滑轴承以及由支承环和磁化环形成的磁性组件。

-图6是上框架的底部透视图。

-图7A是控制柄轴位置确定板的顶部透视图。

-图7B是图7A中圈出的区域的更大比例的视图。

-图8是定位弹簧的透视图,该定位弹簧布置成与控制柄轴位置确定板配合。

-图9是用于限制控制柄轴位置确定板的位移的弹簧的顶部透视图。

-图10是拆卸板的透视图。

-图11是控制装置的一部分的纵向剖视图,示出孔,尖头工具插入该孔中,以从位置确定板释放控制柄轴。

-图12A是透视图,示出与位置确定板和定位弹簧配合的控制柄轴,控制柄轴处于稳定位置T1。

-图12B是与图12A相似的视图,控制柄轴处于不稳定的推入位置T0。

-图12C是与图12A相似的视图,控制柄轴处于稳定的拉出位置T2。

-图13是第一和第二接触弹簧的透视图。

-图14A和14B是示意图,示出控制柄轴位置确定板的指状部与第三和第四接触弹簧之间的配合。

-图15是柔性印刷电路板的局部透视图,第一和第二接触弹簧的接触片布置在该柔性印刷电路板上。

-图16是柔性印刷电路板的自由部分的透视图,感应式传感器固定在该自由部分上。

-图17A是控制装置的透视图,柔性印刷电路板的自由部分折叠在该控制装置的背面上。

-图17B是控制装置的透视图,柔性印刷电路板的自由部分折叠在该控制装置的背面上,并且通过保持板保持,该保持板通过螺钉固定到控制装置。

-图18是安装在便携式物体中的控制装置的透视图。

-图19是与图18的视图相似的视图,从便携式物体移除了控制柄轴。

-图20A是控制柄轴位置确定板的顶部透视图,该控制柄轴位置确定板仅限定两个稳定位置。

-图20B是图20A中圈出的区域的更大比例的视图。

-图21A是控制柄轴位置确定板的顶部透视图,该控制柄轴位置确定板仅限定一个稳定位置和一个不稳定的推入位置。

-图21B是图21A中圈出的区域的更大比例的视图,和

-已经引用过的图22是根据现有技术的控制柄轴的透视图。

具体实施方式

本发明源于这样的总发明思想:将用于控制小尺寸的便携式物体(例如钟表)的至少两种电子和/或机械功能的控制柄轴的位置确定机构从该控制柄轴转移到与所述控制柄轴分开加工的板。通过这么做,可以减小控制柄轴的尺寸,并因此减小便携式物体(例如钟表)的表壳中间部件的厚度。该结果由于这样的事实实现,即,取代直接构造在控制柄轴上,在薄板上制造典型地采用两个与弹性件配合的凸轮路径的形式的确定机构,该薄板形成与控制柄轴独立的部分并且机械联接到该控制柄轴。由于控制柄轴没有其确定机构,因此可以减小其直径,并且本发明的位置确定板的小的厚度不会导致本发明的控制柄轴的尺寸发生任何明显的增加。

在下文中,后至前方向是沿着控制柄轴的纵向对称轴线X-X从外部的致动表冠向装备有控制装置的便携式物体内部水平地延伸的直线方向,该方向与该便携式物体的背面延伸的平面平行。因此,控制柄轴将被从后向前推,并且将被从前向后拉。另外,竖直方向是与控制柄轴延伸的平面垂直延伸的方向。

图1是用于控制小尺寸的便携式物体(例如腕表)的至少一个电子功能的控制装置在未装配状态下的透视图。该控制装置整体由附图标记1标出,包括(见图2)下框架2,该下框架2例如由注塑材料或诸如黄铜的非磁性金属材料制成。该下框架2用作控制柄轴4的支架,该控制柄轴4优选地具有细长且大体上圆柱形的形状,并且设置有纵向对称轴线X-X(见图3)。该控制柄轴4布置成沿着其纵向对称轴线X-X从前向后和从后向前滑动和/或围绕所述同一纵向对称轴线X-X沿着顺时针和逆时针方向旋转。

当便携式物体装备有控制装置1时,后端6将位于便携式物体外部,控制柄轴4将在该后端6处接纳致动表冠8(见图18)。

当控制装置1装配好时,前端10将位于控制装置1内部,控制柄轴4在前端10处例如具有方形区段12,并相继接纳磁性组件14和光滑轴承16。

磁性组件14包括双极或多极磁化环18以及支承环20,磁化环18典型地通过粘合剂固定在支承环20上(见图4)。支承环20是具有大体上圆柱形形状的部件。如图5所示,支承环20从后向前具有第一区段22a和第二区段22b,该第一区段22a具有第一外径D1,磁化环18接合在该第一区段22a上,该第二区段22b具有比第一外径D1大的第二外径D2并且界定了台肩24,磁化环18抵靠在该台肩24上。支承环20的第一区段22a贯穿有方孔26,该方孔26的形状和尺寸适合于控制柄轴4的方形区段12,并且与控制柄轴4形成滑动小齿轮型系统。换句话说,当使控制柄轴4轴向滑动时,支承环20和磁化环18保持不动。然而,当控制柄轴4旋转时,控制柄轴4驱动支承环20和磁化环18旋转。从前文中明显看出,支承环20所承载的磁化环18不与控制柄轴4接触,这使得在对装备有控制装置1的便携式物体施加震动的情况下可以保护磁化环18。

光滑轴承16(见图5)限定了圆筒形壳体28,该圆筒形壳体28的第一内径D3比内切于控制柄轴4的方形区段12的圆的直径大很小,以允许控制柄轴4轴向滑动和/或在该圆筒形壳体28中旋转。光滑轴承16因此保证了对控制柄轴4的完美的轴向引导。

应当注意,设置在支承环20的第一区段22a中的方孔26通过圆孔30向控制装置1的前面延伸,该圆孔30的第二内径D4配合在光滑轴承16的第三外径D5上。支承环20因此安装成在光滑轴承16上自由旋转,并且移动到轴向抵靠在光滑轴承16上,这保证了这两个部件的完美的轴向对齐,并且使得可以校正可能由滑动小齿轮型联接导致的任何同轴问题。

应当注意,为了其轴向固定,光滑轴承16在其外表面上设置有圆形挡圈32,该圆形挡圈32突出到第一沟槽34a和第二沟槽34b中,该第一沟槽34a和第二沟槽34b分别布置在下框架2(见图2)和上框架36(见图6)中,该上框架36布置成覆盖下框架2,并且例如由注塑材料或诸如黄铜的非磁性金属材料制成。下面将详细描述这两个下框架2和上框架36。

重要的是,请注意,仅出于示例性的目的示出上述磁性组件14和光滑轴承16。实际上,光滑轴承16(例如由钢或黄铜制成)布置成防止控制柄轴4(例如由钢制成)摩擦下框架2和上框架36以及防止导致典型地制造这两个下框架2和上框架36的塑料材料磨损。然而,在一个简化的实施例中,可以设想不使用这种光滑轴承16,而布置成使控制柄轴4直接由下框架2承载。

同样,磁化环18和在其上固定磁化环18的支承环20用于通过由磁化环18的枢转感应的磁场的局部变化来检测控制柄轴4的旋转的情况。然而,完全可以设想例如使用滑动小齿轮替换磁性组件14,根据其位置,该滑动小齿轮例如将控制主发条的上条或控制装备有控制装置1的手表的时间设定。

重要的是,请注意,仅出于示例性的目的示出在其一部分长度上设置有方形区段的控制柄轴4的示例。实际上,为了驱动磁性组件14旋转,控制柄轴4可以具有除了圆形区段之外的任何类型的区段,例如三角形或椭圆形。

下框架2和上框架36的组合装配限定了控制装置1的外部几何结构,该下框架2和上框架36例如具有大体上平行六面体的形状。下框架2形成接纳控制柄轴4的支架(见图2)。为此,下框架2朝向前方包括具有半圆形轮廓的第一接纳表面38,该第一接纳表面38用作光滑轴承16的支座,在该第一接纳表面38中设置有第一沟槽34a,该第一沟槽34a接纳圆形挡圈32。因此保证了光滑轴承16的轴向和旋转固定。

下框架2朝向后方还包括第二接纳表面40,该第二接纳表面40的半圆形轮廓的中心在控制柄轴4的纵向对称轴线X-X上,但是其直径比控制柄轴4的直径大。重要的是,应该理解,在当装配好的控制装置1在集成到便携式物体中之前的测试时的阶段,控制柄轴4仅搁靠在第二接纳表面40上。在该装配阶段,控制柄轴4出于测试的目的插入到控制装置1中并水平延伸,在其前端10处经由光滑轴承16和在其后端6处经由第二接纳表面40支承和轴向引导。然而,一旦控制装置1集成在便携式物体中,控制柄轴4就穿过设置在便携式物体的表壳中间部件48中的孔42,该控制柄轴4在该表壳中间部件48中被引导和支承(见图19),该表壳中间部件48在下方由底部表壳49界定。

下框架2中还设置有具有半圆形轮廓的第三和第四间隙表面44a和46a,上框架36中设置有互补的间隙表面44b和46b(见图6),以接纳由磁化环18及其支承环20形成的磁性组件14。将注意到,当控制装置1装配好且安装在便携式物体中时,磁化环18及其支承环20不与第三和第四间隙表面44a和46a以及互补的间隙表面44b和46b接触。还注意到,第三间隙表面44a及其相应的互补的间隙表面44b由圆形挡圈50界定,以轴向锁定磁性组件14。

如图3所示,控制柄轴4在方形区段12后面具有圆柱形区段52,该圆柱形区段52的直径在内切于控制柄轴4的方形区段12的圆的直径与所述控制柄轴4的后部区段54的原始直径之间,致动表冠8固定在该后部区段54的端部处。具有减小的直径的该圆柱形区段52形成沟槽56,控制柄轴4的位置确定板58(见图7A和7B)放置在该沟槽56中。为此,位置确定板58具有曲形部分60,该曲形部分60跟随具有减小尺寸的圆柱形区段52的轮廓,并且允许位置确定板58基本上水平地延伸。例如可以通过冲压薄的导电金属板得到位置确定板58。然而,还可以设想例如通过模塑装载有导电粒子的硬塑料材料制造位置确定板58。位置确定板58接合在沟槽56中,这保证了控制柄轴4和位置确定板58之间在从前向后和从后向前的平移中的联接。然而,如下文将变得更加清晰的,位置确定板58在与控制柄轴4的纵向对称轴线X-X垂直的竖直方向z上关于控制柄轴4是自由的。

如图7A所示,位置确定板58是基本上平的且基本上U形的部件。该位置确定板58包括两个基本上直线形的引导臂62,这两个引导臂62彼此平行地延伸并且通过曲形部分60彼此连接。这两个引导臂62例如被轴向引导而靠着布置在下框架2中的两个立柱64。位置确定板58由其两个引导臂62引导,沿着布置在上框架36中的边缘68滑动,该边缘68的周界对应于位置确定板58的周界(见图6)。位置确定板58还包括两个指状部66a、66b,这两个指状部66a、66b在两个引导臂62的两侧竖直向下延伸。在沿着边缘68滑动时,位置确定板58具有保证从前向后和从后向前平移引导控制柄轴4的功能。指状部66a、66b尤其用于防止位置确定板58在平移运动时抵住。

在位置确定板58的引导臂62中设置有两个具有大致矩形轮廓的孔口70。这两个孔口70在控制柄轴4的纵向对称轴线X-X的两侧对称地延伸。两个孔口70的最靠近控制柄轴4的纵向对称轴线X-X的侧面具有凸轮路径72,该凸轮路径72具有基本上正弦形的形状,并且由通过峰部76隔开的第一凹部74a和第二凹部74b形成。

设置在引导臂62中的两个孔口70意在接纳定位弹簧80的两个端部78(见图8)。该定位弹簧80是大体上U形的,具有两个心轴82,这两个心轴82在水平面上延伸并且通过基部84彼此连接。在其自由端处,两个心轴82通过两个基本上直线形的竖立的臂部86延伸。定位弹簧80意在穿过下框架2的底部安装在控制装置1中,使得臂部86的端部78突出到位置确定板58的孔口70中。下面将看到,位置确定板58和定位弹簧80之间的配合使得可以在不稳定的推入位置T0和两个稳定位置T1和T2之间确定控制柄轴4的位置。

上文提到位置确定板58平移地联接到控制柄轴4,但是它在竖直方向z上关于控制柄轴4是自由的。因此必须采取措施来防止位置确定板58在正常的使用条件下例如在重力的作用下从控制柄轴4脱离。为此(见图9),用于在竖直方向z上限制位置确定板58的位移的弹簧88放置在位置确定板58上方,并且与该位置确定板58相距一短的距离。位移限制弹簧88被限制在控制装置1的下框架2和上框架36之间,但是在正常的使用条件下不与位置确定板58接触,这防止了在控制柄轴4上施加寄生的摩擦力,该摩擦力会使得控制柄轴4难以工作和导致磨损问题。然而,位移限制弹簧88足够靠近位置确定板58,以防止位置确定板58非有意地从控制柄轴4脱离。

位移限制弹簧88包括基本上直线形的中央部分90,从该中央部分90的端部延伸出两对弹性臂92和94。这些弹性臂92和94在位移限制弹簧88的中央部分90的两侧从中央部分90在其中延伸的水平面向上延伸。由于当上框架36与下框架2接合时这些弹性臂92和94被压缩,因此它们沿着竖直方向z向位移限制弹簧88施加弹力。在弹性臂对92和94之间还设置有一对(优选地两对)刚性凸耳96,所述刚性凸耳96在位移限制弹簧88的中央部分90的两侧垂直地向下延伸。当上框架36放置在下框架2上时,这些刚性凸耳96移动成抵接在下框架2上,保证了在控制装置1的正常的工作条件下,在位置确定板58和位移限制弹簧88之间设置有最小的距离。

位移限制弹簧88保证控制装置1的可拆卸性。实际上,在没有位移限制弹簧88时,位置确定板58将必须与控制柄轴4制成一体件,因此使控制柄轴4不再能够被拆卸。如果控制柄轴4不能被拆卸,则装备有控制装置1的钟表的机芯也不能被拆卸,这是无法想像的,特别是在昂贵的钟表的情况下。因此,当通过结合下框架2和上框架36形成的控制装置1安装在便携式物体内部并且控制柄轴4从便携式物体外部插入控制装置1中时,控制柄轴4抵抗位移限制弹簧88的弹力略微抬高位置确定板58。如果继续向前推进控制柄轴4,则会出现位置确定板58在重力的作用下落入沟槽56中的时刻。控制柄轴4和位置确定板58于是平移联接。

设置有拆卸板98,以允许拆卸控制柄轴4(见图10)。该拆卸板98是大体上H形的,并且包括直区段100,该直区段100平行于控制柄轴4的纵向对称轴线X-X延伸,第一和第二横向部102和104附装到该直区段100。第一横向部102在其两个自由端处还设置有两个凸耳106,这两个凸耳106基本上以直角向上折叠。拆卸板98接纳在设置于下框架2中的容纳部108内部,并且位于控制柄轴4下面。该容纳部108经由孔110与控制装置1的外部连通,该孔110通向控制装置1的下表面112(见图11)。通过将尖头工具插入孔110中,可以在拆卸板98上施加推力,该拆卸板98经由其两个凸耳106抵抗位移限制弹簧88的弹力推动位置确定板58。然后在控制柄轴4上施加轻微的牵引力,足以将控制柄轴4从控制装置1中抽出。

可以将控制柄轴4从其稳定的休止位置T1推进到不稳定位置T0或拉出到稳定位置T2。控制柄轴4的这三个位置T0、T1和T2通过位置确定板58与定位弹簧80之间的配合确定。更准确地(见图12A),稳定的休止位置T1对应于这样一个位置,其中,定位弹簧80的臂部86的端部78突出到设置在位置确定板58的引导臂62中的两个孔口70的第一凹部74a中。可以将控制柄轴4从该稳定的休止位置T1向前推进到不稳定位置T0(见图12B)。在该移位期间,定位弹簧80的臂部86的端部78离开第一凹部74a,跟随第一斜面轮廓114,该第一斜面轮廓114以第一陡峭坡度α逐渐移动远离控制柄轴4的纵向对称轴线X-X(见图7B)。为了迫使定位弹簧80的臂部86的端部78通过移动远离彼此来离开第一凹部74a和接合在第一斜面轮廓114上,使用者因此必须克服显著的阻力。

当到达过渡点116时,臂部86的端部78接合在第二斜面轮廓118上,该第二斜面轮廓118以比第一斜面轮廓114的第一坡度α小的第二坡度β延伸第一斜面轮廓114。在定位弹簧80的臂部86的端部78越过过渡点116并接合在第二斜面轮廓118上的瞬间,使用者继续移动控制柄轴4所需的力急剧减小,使用者感觉到指示控制柄轴4在位置T1和位置T0之间过渡的咔哒。当跟随第二斜面轮廓118时,定位弹簧80的臂部86继续略微地移动远离其休止位置,并且对抗使用者施加在控制柄轴4上的推力倾向于试图在其弹性回复力的作用下再次朝向彼此移动。一旦使用者释放控制柄轴4上的压力,定位弹簧80的臂部86就将自发地返回第一斜面轮廓114,其端部78将再次嵌入设置在位置确定板58的引导臂62中的两个孔口70的第一凹部74a中。控制柄轴4因此从其不稳定位置T0自动返回到其第一稳定位置T1。

第一和第二接触弹簧120a和120b布置成压缩在设置于下框架2中的第一和第二空腔122a和122b中。该第一和第二接触弹簧120a和120b可以是螺旋形接触弹簧、带簧或其它弹簧。这两个空腔122a、122b优选地但不必一定水平地延伸。由于两个接触弹簧120a、120b安装成压缩状态,因此其定位精度取决于下框架2的制造公差。下框架2的制造精度比这两个第一和第二接触弹簧120a、120b的制造精度更高。因此,对控制柄轴4的位置T0的检测精度很高。

如图13和15可见,第一和第二接触弹簧120a、120b的一个端部弯曲以形成两个接触凸耳124,该接触凸耳124将移动成抵接在设置于柔性印刷电路板128的表面上的两个相应的第一接触片126上。定位弹簧80的臂部86的端部78接合在设置于位置确定板58中的两个孔口70的第二斜面轮廓118上的时刻与位置确定板58的指状部66a、66b开始与第一和第二接触弹簧120a、120b接触的时刻重合。由于该位置确定板58导电,因此当指状部66a、66b与第一和第二接触弹簧120a、120b接触时,电流经过位置确定板58,并且检测到第一和第二接触弹簧120a、120b之间的电接触闭合。

第一和第二接触弹簧120a、120b具有相同的长度。然而,优选地,第一和第二空腔122a、122b中的其中一个将比另一个长,特别是以便考虑公差问题(两个空腔122a、122b之间的长度差是十分之几毫米)。因此,当将控制柄轴4推进到位置T0时,位置确定板58的指状部66a将接触并且开始压缩第一接触弹簧120a,该指状部66a与容纳在最长的第一空腔122a中的第一接触弹簧120a对齐。控制柄轴4将继续向前移动,位置确定板58的第二指状部66b将接触容纳在最短的第二空腔122b中的第二接触弹簧120b。此时,位置确定板58将接触第一和第二接触弹簧120a、120b,电流将流经位置确定板58,这允许检测到第一和第二接触弹簧120a、120b之间的电接触的闭合。应当注意,位置确定板58的指状部66a、66b移动成与第一和第二接触弹簧120a、120b抵接接触。因此,在将控制柄轴4向前推进到位置T0并使第一和第二接触弹簧120a、120b之间的电路闭合时,没有摩擦或磨损。还应当注意,第一和第二空腔122a和122b的长度差保证了仅在感觉到咔哒之后发生电接触的闭合和使相应的命令进入装备有控制装置1的便携式物体。

当位置确定板58的两个指状部66a、66b与第一和第二接触弹簧120a、120b接触时,容纳在最长的第一空腔122a中的第一接触弹簧120a处于压缩状态。因此,当使用者释放控制柄轴4上的压力时,该第一接触弹簧120a放松,并且迫使控制柄轴4从其不稳定的推进位置T0返回到其第一稳定位置T1。第一和第二接触弹簧120a、120b因此同时作为电接触部件和控制柄轴4在其第一稳定位置T1的弹性回复装置。

可以将控制柄轴4从第一稳定位置T1向后拉到第二稳定位置T2(见图12C)。在该运动期间,定位弹簧80的臂部86的端部78将弹性变形,以越过设置在位置确定板58的引导臂62中的两个孔口70的峰部76而从第一凹部74a到达第二凹部74b。当控制柄轴4达到其第二稳定位置T2时,位置确定板58的两个指状部66a、66b移动成抵靠第三和第四接触弹簧130a、130b(见图13),该第三和第四接触弹簧130a、130b容纳在设置于下框架2中的第三和第四空腔132a、132b中。该第三和第四接触弹簧130a、130b可以是螺旋形接触弹簧、带簧或其它弹簧。由于控制装置1中的空间的原因,第三和第四空腔132a、132b优选竖直地延伸。由于位置确定板58导电,因此当指状部66a、66b与第三和第四接触弹簧130a、130b接触时,电流流经位置确定板58,并且检测到这些接触弹簧130a、130b之间的电接触的闭合。

将注意到,在稳定位置T2的情况下,位置确定板58的指状部66a、66b也与第三和第四接触弹簧130a、130b抵接接触,因此避免了任何由于摩擦而磨损的风险。另外,当位置确定板58的指状部66a、66b碰撞第三和第四接触弹簧130a、130b时,该第三和第四接触弹簧130a、130b能够弯曲,因此能够吸收位置确定板58在定位中的任何精度缺失。

第三和第四接触弹簧130a、130b优选地但不必一定布置成在屈曲状态下工作。实际上,对于直径恒定的接触弹簧130a、130b,位置确定板58的指状部66a、66b在靠近其在下框架2和上框架36的附装位置的很大表面上与接触弹簧130a、130b接触。接触表面靠近接触弹簧130a、130b的附装位置在接触弹簧130a、130b中引起剪应力,该剪应力可能导致接触弹簧130a、130b过早磨损和破坏。为了克服该问题,接触弹簧130a、130b优选地基本上在中间高度处具有增大的直径134,当控制柄轴4被拉入其稳定位置T2时,该增大的直径134与位置确定板58的指状部66a、66b接触(见图14A和14B)。第三和第四接触弹簧130a、130b在其上端在设置于上框架36中的两个孔136中被引导,并且与设置在柔性印刷电路板128表面处的第二接触片138接触。很明显,当控制柄轴4被向后拉到其稳定位置T2时,位置确定板58的指状部66a、66b在减小的表面上在第三和第四接触弹簧130a、130b的最大直径134处与第三和第四接触弹簧130a、130b接触,这允许接触弹簧130a、130b在其在下框架2和上框架36的附装位置之间弯曲。

在图15中,下框架2和上框架36已经被有意省去,以有助于理解附图。如图15所示,柔性印刷电路板128固定在板140上,该板140位于便携式物体的表盘侧。该柔性印刷电路板128特别是包括切口142,该切口142的形状和尺寸适合于接纳上框架36。柔性印刷电路板128的一部分144保持自由(见图16)。除了第三接触片148之外,柔性印刷电路板128的该自由部分144还承载多个电子部件146,至少两个感应式传感器150固定在该第三接触片148上。“感应式传感器”是指由于由楞茨定律(Lenz's law)和法拉第定律(Faraday's law)定义的感应现象而将穿过其的磁场转换成电压的传感器。例如,该传感器可以是霍尔效应传感器或AMR(各向异性磁电阻)、GMR(巨磁电阻)或TMR(隧道结磁电阻)的磁电阻部件。

柔性印刷电路板128的自由部分144通过两个条状件152连接到柔性印刷电路板128的其余部分,这允许自由部分144在上框架36和下框架2的组件周围折叠,并然后向下折叠而靠在下框架2的下表面112,从而感应式传感器150插入设置于下框架2的下表面112内的两个容纳部156。因此位于其容纳部156中的感应式传感器150准确地位于磁化环18下面,这保证了对控制柄轴4的旋转方向的可靠检测。一旦柔性印刷电路板128的自由部分144已经向下折叠而靠在下框架2上(见图17A),该组件就被保持板158覆盖,该保持板158设置有一个或多个弹性指状部160,该弹性指状部160将感应式传感器150压靠在其容纳部156的底部上(见图17B)。保持板158例如通过两个螺钉162固定到板140。

不言而喻,本发明不局限于刚刚已经描述的实施例,在不背离本发明的如由随附权利要求定义的范围的情况下,该领域的技术人员可以设想多种简单的改变和变型。特别是,磁化环的尺寸可以扩大,从而它对应于空心圆柱体。将理解,特别是,位置确定板58可以仅限定两个不同的位置,即,两个稳定位置或一个稳定位置以及一个不稳定位置,或它可以限定三个或更多个不同的位置,即,至少三个稳定位置或至少两个稳定位置以及一个不稳定位置。

图20A示出位置确定板58仅限定两个稳定位置的情况。在这种情况下,在位置确定板58的引导臂62中设置有两个具有大致矩形轮廓的孔口70-1。这两个孔口70-1在控制柄轴4的纵向对称轴线X-X的两侧对称地延伸。两个孔口70-1的最靠近控制柄轴4的纵向对称轴线X-X的侧面具有凸轮路径72-1,该凸轮路径72-1具有基本上正弦形的形状,并且由通过峰部76-1隔开的第一凹部74a-1和第二凹部74b-1形成。设置在引导臂62中的两个孔口70-1意在接纳定位弹簧80的臂部的两个端部78,以在第一和第二稳定位置T1-1和T2-1之间确定控制柄轴4的位置。

更准确地,第一稳定位置T1-1对应于一个位置,其中,在该位置,定位弹簧80的臂部86的端部78突出到设置在位置确定板58的引导臂62中的两个孔口70-1的第一凹部74a-1中。控制柄轴4可以被从该第一稳定位置T1-1向后拉回到第二稳定位置T2-1。在该运动期间,定位弹簧80的臂部86的端部78将弹性变形,以越过设置在位置确定板58的引导臂62中的两个孔口70-1的峰部76-1而从第一凹部74a-1到达第二凹部74b-1。

图21A示出确定板58仅限定一个稳定位置T1-2和一个不稳定位置T0-2的情况。在这种情况下,在位置确定板58的引导臂62中设置两个具有大致矩形轮廓的孔口70-2。这两个孔口70-2在控制柄轴4的纵向对称轴线X-X的两侧对称地延伸。两个孔口70-2的最靠近控制柄轴4的纵向对称轴线X-X的侧面具有凸轮路径72-2,该凸轮路径72-2由凹部74a-2形成,斜面轮廓114-2接着该凹部74a-2,该斜面轮廓114-2以第一坡度α-2逐渐移动远离控制柄轴4的纵向对称轴线X-X。为了迫使定位弹簧80的臂部86的端部78通过移动远离彼此来离开凹部74a-2和接合在第一斜面轮廓114-2上,使用者因此必须克服显著的阻力。当到达过渡点116-2时,臂部86的端部78接合在第二斜面轮廓118-2上,该第二斜面轮廓118-2以比第一斜面轮廓114-2的第一坡度α-2小的第二坡度β-2延伸第一斜面轮廓114-2。在定位弹簧80的臂部86的端部78越过过渡点116-2并接合在第二斜面轮廓118-2上的瞬间,使用者继续移动控制柄轴4所需的力急剧减小,使用者感觉到指示控制柄轴4在其稳定位置T1-2和其不稳定位置T0-2之间过渡的咔哒。当跟随第二斜面轮廓118-2时,定位弹簧80的臂部86继续略微地移动远离其休止位置,并且对抗使用者施加在控制柄轴4上的推力倾向于试图在其弹性回复力的作用下再次朝向彼此移动。一旦使用者释放控制柄轴4上的压力,定位弹簧80的臂部86就将自发地返回第一斜面轮廓114-2,并且再次嵌入设置在位置确定板58的引导臂62中的两个孔口70-2的凹部74a-2中。控制柄轴4因此从其不稳定位置T0-2自动返回到其稳定位置T1-2。

附图标记

1.控制装置

2.下框架

4.控制柄轴

X-X.纵向对称轴线

6.后端

8.致动表冠

10.前端

12.方形区段

14.磁性组件

16.光滑轴承

18.磁化环

20.支承环

22a.第一区段

D1.第一外径

22b.第二区段

D2.第二外径

24.台肩

26.方孔

28.圆筒形壳体

D3.第一内径

30.圆孔

D4.第二内径

D5.第三外径

32.圆形挡圈

34a.第一沟槽

34b.第二沟槽

36.上框架

38.第一接纳表面

40.第二接纳表面

42.孔

44a、46a.第三和第四间隙表面

44b、46b.互补的间隙表面

48.表壳中间部件

49.底部

50.圆形挡圈

52.圆柱形区段

54.后部区段

56.沟槽

58.位置确定板

60.曲形部分

62.引导臂

64.立柱

66a、66b.指状部

68.边缘

70.孔口

72.凸轮路径

74a.第一凹部

74b.第二凹部

76.峰部

78.端部

80.定位弹簧

82.心轴

84.基部

86.臂部

88.位移限制弹簧

90.中央部分

92.弹性臂对

94.弹性臂对

96.刚性凸耳

98.拆卸板

100.直区段

102.第一横向部

104.第二横向部

106.凸耳

108.容纳部

110.孔

112.下表面

114.第一斜面轮廓

α.第一坡度

116.过渡点

118.第二斜面轮廓

β.第二坡度

120a、120b.第一和第二接触弹簧

122a、122b.第一和第二空腔

124.接触凸耳

126.第一接触片

128.柔性印刷电路板

130a、130b.第三和第四接触弹簧

132a、132b.第三和第四空腔

134.增大的直径

136.孔

138.第二接触片

140.板

142.切口

144.自由部分

146.电子部件

148.第三接触片

150.感应式传感器

152.条状件

156.容纳部

158.保持板

160.弹性指状部

162.螺钉

70-1.孔口

72-1.凸轮路径

74a-1.第一凹部

74b-1.第二凹部

70-2.孔口

72-2.凸轮路径

74a-2.凹部

114-2.第一斜面轮廓

α-2.第一坡度

116-2.过渡点

118-2.第二斜面轮廓

β-2.第二坡度

200.控制柄轴

202.圆柱形部分

204.致动表冠

206.凸轮路径

208a、208b.沟槽

210.峰部

212.弹性臂

214.弹簧

再多了解一些
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