专利名称：多功能石英表的单柄操纵机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石英电子计时手表的转换功能用的操纵机构。
通常的数字显示式石英表或指针和数字双重显示的石英表，以及多盘多功能的指针式石英表，其表壳周围设置了多个按钮或多个柄头，以实现各种功能的调整或转换。例如杭州手表厂造的HZD／A型数字和指针双重显示的十二功能石英电子表，日本CASIO公司制造的AT550型数字和指针双重显示的石英电子表，日本SEIKO公司制造的7T36型多盘多功能指针式石英电子表等等就采用了一个或多个上述的按钮或／和柄头机构。这种按钮和柄头机构的操纵原理如下附
图1(a)是最典型的按钮式机构的操纵原理图。它相当于一种常开式触点开关。当无外力作用于固定在机架7上的按钮23时，弹性簧片5上的电触点A′与电路基板10上的输入电触点A是断开的，因此，A端无信号输入，仍处在通常预先设置的低电位状态。当以适当大小的外力推按钮23时，触点A′与A接触，由于簧片5与电路正电位相通，A端即被输入高电位，电路响应，开始按预先设置的功能运行，当撤出外力时，簧片5又回复至初始位置，A端又回至低电位状态，电路停止运行。从而实现了一次转换或调整信号的输入。
附图1(b)是常见的指针式石英电子表和机械手表典型的柄头操纵机构原理图。如果柄头1处于正常位置，未被向右拉出，簧片24紧靠在拨杆19上，使拉档12的G点定位于拨杆19的I点，套在柄轴2方榫M处的离合轮22受拨杆19的F点的限制，与主动轮系的一轮片18是脱开的，即使转动柄头1也不会带动轮系转动；当拉出柄头1时，拉档12的R点将跟着柄轴2右移，拉档12将绕轴13转动一小角度，直至其G点被定位于拨杆19的H点(拨杆19能绕轴20转动)。由于H点的水平位置在I点的右边，拨杆19将绕轴20逆时针转动一小角度，F点将推动离合轮22向左方移动直至离合轮22与一轮片18啮合。此时，如转动柄头1，离合轮22将跟着与其中心孔形相配合的方榫M一起而随之转动，并带动一轮片18及轮系转动，从而调整指针位置。
先进的石英电子表一般都具备多种功能，若按上述传统机构来设计，势必需要围绕在表壳四周设置多个按钮或／和柄头。这不仅影响石英电子表的外观造型和增加操作的复杂性、而且对表壳的制造、防水与防尘处理及表机的可靠性设计都带来相当的困难。
本实用新型的目的是提供一种机构，只须在表壳上设置一个柄头，通过柄头推进、拉出、正向和反向旋转，使机构中一系列开关进行组合接通或／和断开，而完成各项功能的转换和调整。
本实用新型的基本构成是在一个一端带有柄头1的圆形截面的柄轴2上，至少设置有一段凹槽L和／或至少一个非圆截面(如方形截面、三角形截面，多边形截面，键槽等)的榫型段M。在凹槽L处设有与之配合的，并可绕其一点13转动的拉档12和／或还有绕另一点20转动的拨杆19，利用柄轴1的轴向运动拨动拉档12或者还牵动拨杆19左右摇摆来离合电路的触点对C－D，D－E等，以控制电路的断通发送操纵电信号。或／和使离合轮22与一片轮18的啮合或分离来操纵轮系及指针机构。利用柄轴1的顺时针转动或逆时针转动接通或／和断开触点A－A′、B－B′等，来控制电路的通断以发送操纵电信号。经过系统地预先设计上述各机构及各电路触点的排列组合，来实现多种功能中各单独功能的转换、调整与各功能间的相互配合。
由于本实用新型采用单柄头机构来操纵多功能石英电子表中的各功能的机构及电路，因而显著地简化了多功能石英电子表表壳的设计与制造，也易于进行防尘、防水等密封处理，增加了表机的工作可靠性并使多功能石英电子表的操作应用简便易行。
附图1是传统的表机操纵机构。
a是典型的按钮式操纵机构原理图。
b是典型的柄头式操纵机构原理图。
附图2是多功能石英电子表的单柄头操纵机构的示意图。
附图3a是附图2的简化左视图。
附图3b是附图2中凹槽L处断面的简化左视图。
附图4是附图2中电路输入端A与B的信号时序图，a是当柄头1顺时旋转时，b是当柄头1逆时旋转时，附图5是附图2中组合凸轮的部份典型实例，附图6是多功能石英电子表中单柄头操纵机构的一个应用实例。
以下结合附图对本实用新型的典型结构加以详细说明在机架7中设有一圆形截面的柄轴2，柄轴2的外侧端头固定有柄头1，柄轴2的内侧设有槽L及非圆截面(如方形截面、三角形截面、多边形截面、键槽等)的榫段M。柄轴2可籍其机架7上的支承孔而转动。组合凸轮6中有一与榫头截面相同的孔N，两者按滑动配合的要求套在一起。
组合凸轮6可由两个或多个分离的凸轮彼此错开某一角度叠合在一起而构成。每个分离的凸轮，其外形轮廓可以如附图5(a)般的对称六面形，也可如附图5(b)般的有偏心孔N的圆形或附图5(d)般的其它对称或不对称的多面形。总之分离凸轮的形状及其如何相互组合应按石英电子表所设置的功能而相应设计。但不能使每个分离凸轮出现多个方向相同的径向对称。当功能不多时，亦可由合适的单一凸轮来承担。为使凸轮工作可靠，防止与之相配合的簧片5滑脱，在凸轮6的两侧端面可制成局部或全部的侧档21。
与组合凸轮6相配合的簧片5，其上半部是一U形叉，两支叉端A′与B′正对着电路板10上的两个输入端，即电触点A与B，并与电路中的高电位连通。簧片5的下半部用螺钉11固定在机架7上。
能在机架7的O孔中灵活转动的轴13固定在拉档12上。以螺钉15固定在机架7上的簧片14，其上端的U形插口卡在轴13的凹槽P中，使拉档12上臂有效地卡在柄轴2的L槽中。而当有足够的外力向外拉轴13时，拉档12的上臂可从柄轴2的L槽中脱出，使柄轴2可从机架7的支承孔中抽出。拉档12的上臂被折弯，使其端头，即与电路高电位相连通的电触点D，处在电触点C与E之间。电触点C与E分别是固定在电路板10上的簧片4与3的外伸端点，并与电路的低电位连通。
定位杆8用螺钉9固定在机架7上。其右半部设有一对形状像姆指与食指的上臂和下臂。下臂略呈弯曲的内侧设有三个凹槽状的点H、I和J。三点基本功能是起限位作用。在平常走时状态下，拉档12下臂的端点G定位于定位杆8的I点(槽)中，以保证拉档12上臂端头的电触点D处在簧片3与4的端头电触点E与C之间的空间中。当外力向右拉出柄轴2使拉档12绕轴13顺时转动时，拉档12下臂的端点G即被定位于定位杆8右侧下臂的H点(槽)中。而拉档12上臂端头的电触点D与簧片3的端头电触点E接通。当外力向左推动柄轴2使拉档12绕轴13逆时转动时，拉档12下臂的端点G若进入定位杆8右侧下臂的J点(槽)中，则会在柄头1上产生一种已推到位的“手感”。此时拉档12上臂端头的电触点D与簧片4端头的电触点C接通，同时拉档12的左臂端头F向下压定位杆8上臂端头K，使定位杆8的上臂产生一定的弹性变形。当外力消时后，定位杆8上臂的端头K及下臂的J点(槽)所蓄的弹性力被释放，从而顺时针拨动拉档12，使其下臂的端点G进入定位杆8下臂的I点(槽)中，即回复到平时走时状态。
以下结合附图对本实用新型的一个典型实施例的工作过程加以详细说明在平常走时各功能都处在非转换和非调整状态下，各部件及触点的位置如附图2所示。
拉档12下端的G点定位于定位杆8的I点，定位杆8由螺钉9固定在机架7上。拉档12上端的电触点D位于簧片4和3下端的电触点C和E中间，簧片3和4被固定在电路板10上，作为电路的两个输入端。在平常走时时，C点与E点都不与D点接通，并被设置于低电位。组合凸轮6受簧片5的弹力作用，停留在某个角度上，使簧片5上端的两个电触点A′与B′和电路板10上的两个相对应的电触点即电路板上的两个输入端A与B保持断开状态，A与B通常也被设置在低电位。簧片5由螺钉11固定于机架7上，并与电路的高电位相连。
当从附图2中的柄头1的左侧来看机构时，若顺时针方向旋转柄头1，紧固在柄头1上的柄轴2也随之而转动。虽然拉档12仍被定位于I点不动，仍保持C与D或D与E的断开状态，但套在柄轴2方榫M处的组合凸轮6将随柄轴2一起转动。这样，紧靠在组合凸轮6上的簧片5，其上端的两个电触点A′与B′将分别交替与电路板10上的两个输入端，即电触点A与B相应地接通或／和断开。组合凸轮6顺时针转动一周，输入端A与B上的信号时序关系可参见附图4a。
当逆时针旋转柄头1时，机构动作原理与顺时旋转柄头1类似，其造成输入端A与B上的信号时序关系可参见附图4b。
当以适当外力向左推进柄头1时，榫头M在组合凸轮6的配合孔N中滑动，因此簧片5不动，但拉档12受柄轴2上槽L的限制，将绕轴13逆时针转动一角度，直至其上的电触点D与簧片4上的电触点C接触。由于拉档12是与电路中的高电平相通，因而C点获得信号输入，电路响应运行某特定的功能。当外力消失，拉档12上的F点及G点分别在定位杆8的K点及J点的弹力作用下，使拉档12顺时针回转到常态，G点重又回到I点。这样，电触点D与C相互脱离，C点重又回复到低电平状态。
当外力向右拉出柄头1时，组合凸轮6仍不转动，但拉档12将绕轴13顺时转动一角度直至其上的电触点D与簧片3上的电触点E接触。由于拉档12是与电路中的高电平相通，因而E点获得信号输入，电路相应运行某一特定的功能。
如外力适当，拉档12的G点可定位在定位杆8的H点，在这种状态下，即使撤去外力，拉档12也不会自动回转到定位杆8的I点，即E点一直与高电平接通。这时如转动柄头1，组合凸轮6也随之而转动，电触点A－A′与B－B′将分别交替接通、断开，电路中电信号的响应如附图4(a)、4(b)所示。
当以足够的外力推柄头1时，拉档12便会逆时回转，其上的G点便又重新返回到定位杆8上的I点，而其上的电触点D也重新回到电路板10上簧片4与3的电触点C与E中的空间。使后者与高电位脱离。
如果适当加长榫头M，并在其上套上附图1中所示的离合轮22，再多设置一个槽L、和如附图1(b)中类似的拉档12、拨杆19及簧片24等，就可进行拨针操纵。
在本实用新型中的一个典型的单柄头操纵的多功能石英电子表的实例中，整个石英表的机芯设计成一个方形(当然根据需要，亦可设计成其他形状)，如附图6所示。单柄头操纵机构安置在指针的机芯17与液晶显示板LCD的中间，石英表所有的功能都可由操纵本实用新型的柄头1来实现。
指针机芯17是一个二针石英表机芯。平时，电路产生的正常走时脉冲送给该机芯的步进电机，驱动轮系和指针正常运行。当需要调整时，拔出柄头1，附图2中的拉档12的G点便定位于定位杆8上的H点(槽)，而D点与簧片3上的E点接触，E点接通高电位，电路响应并等待下一步操作所发出的指令。此时，如将柄轴2顺时转动一周，电路将立即输出一对脉冲给步进电机，指针即前进两步，相当于分针走动30秒到1分钟的步距。若继续顺时转动柄头1，则指针便按上述方式一分钟、一分钟的前进，直至达到所需调向的位置(即时间)。如果指针与所需调向的时间相距甚远，需要加快调整速度，可逆时转动柄头1。每逆时转动柄头1一周，电路将迅速输出几百个脉冲给步进电机，使指针前进相当于一小时左右的步距。利用上述两个动作调整好指针后，推回柄头1，令拉挡12上的G点返回到定位杆8上的I点(槽)，电路重又恢复到正常走时状态。
液晶显示板LCD可以数字方式和／或图形符号显示多种功能及其调整或工作状态。如显示时、分秒；日、月、星期；跑表、闹钟等等。如要转换显示这些功能，应先在拉挡12处于附图2所示位置时，顺时或逆时转动柄头1，籍助电触点对A－A′和B－B′的离合，使电路相应地输入如附图4所示的脉冲波形及其组合。每输入一组脉冲，电路便依次转换一个功能。当需要调整某功能的某内容时，只要在LCD显示该功能时，向内推进柄头1数秒钟，使拉档12的D点与簧片4的C点接触，使电路响应，进入该功能的调整状态。同时再顺时针或逆时针方向转动柄头1，该功能的某个内容即可向上或向下调整。如日月功能显示值为5月份，欲调至7月份，只需顺时针方向将柄头1转动两圈即可。如要再调回至6月份，只需再逆时针方向将柄头1转动一圈即可。
权利要求1.一种多功能石英电子表的单柄操纵机构，其特征在于柄轴2的内侧上至少设有一段凹槽L和/或至少一个非圆截面的榫形段M，在凹槽L处设有与之配合的，并可绕某一点转动的拉档12，或/和绕另一点转动的拨杆19；拉档12上设有定位臂和/或电触点臂，拨杆19的自由端与离合轮22相配；在榫型段上装有可在其上滑动的组合凸轮6和/或离合轮22；另设有限定拉档12工作位置的定位杆8和/或弹簧24；受控于组合凸轮6的簧片5至少设有一个与电路基板10上电触点相对的电触点；电路基板10上还另设有至少一个与拉档12上的电触头相互对应的电触点。
2.根据权利要求1所述的单柄操纵机构，其特征在于定位杆8的一侧设有带有弹性端头K的上臂和至少一个定位点(槽)的下臂。
3.根据权利要求1所述的单柄操纵机构，其特征在于其安装位置设置在指针部份的机芯与液晶显示屏LCD之间。
4.根据权利要求1所述的单柄操纵机构，其特征在于组合凸轮6可由两个或多个分离的凸轮彼此错开某一角度叠合在一起而构成，每一分离凸轮可以是对称或非对称的多面形，其间有一与柄轴2榫形段M的截面相同的孔N。
5.根据权利要求1和4所述的单柄操纵机构，其特征在于组合凸轮6的两侧可制成局部或全部的侧档21。
6.根据权利要求1和4所述的单柄操纵机构，其特征在于组合凸轮6的每一分凸轮在形状上不存在多个方向的径向对称。
专利摘要一种用单柄操纵多功能石英电子表的机构。在柄轴上设有与拉档或拨杆相配合的凹槽，与组合凸轮相配合的榫形段。利用推拉柄轴来拨转拉档或拨杆，利用转动柄轴来带动组凸轮，使各电触点对按预定的排列组合而通断，达到各功能的相互转换和调整。从而摒弃了多功能石英表的多柄头和多按钮的传统构造，改善了表机的工作可靠性和简化制造工艺。
文档编号G04G99/00GK2116233SQ9122294
公开日1992年9月16日 申请日期1991年12月7日 优先权日1991年12月7日
发明者邱俊 申请人:杭州手表厂