包括用于检测轮的角位置的检测装置的钟表机芯的制作方法

本发明涉及钟表机芯领域，该钟表机芯具有模拟显示机构和至少一个与该模拟显示机构的旋转指示器一体转动的轮。本发明更具体地涉及用于检测这种轮的角位置的检测装置，以便确定旋转指示器的角位置。

背景技术：

用于检测属于手表机芯的轮的至少一个角位置的装置是已知的。特别地，从申请ep15202349.5中已知一种检测装置，其一部分在图1中示意性地示出。该装置包括印刷电路板pa，该印刷电路板pa相对于机芯的主机板固定，并且平行于轮mb设置。印刷电路板pa包括三个平面电极，称为第一电极e1、第二电极e2和公共电极em。这些电极呈同一环的扇区的形状，公共电极em放置于第一电极e1和第二电极e2之间。轮mb包括导电板pt，在导电板pt中已形成孔口ov。孔口ov布置成使得当轮mb旋转时，该孔口可以相继地定位成仅面向第一电极e1，然后是面向第一电极e1和公共电极em，然后是面向所有三个电极，然后是面向公共电极em和第二电极e2，最后是仅面向第二电极e2。

检测装置还包括允许将电势施加到第一电极e1、第二电极e2和公共电极em的电子电路。根据该电路，脉冲电压被施加到第一电极e1和第二电极e2，以便交替地对第一电极e1和第二电极e2充电：第一电极e1保持在高电势而第二电极保持在低电势，然后反过来。公共电极em保持在中间电势，该中间电势有利地是高电势和低电势的平均值。

如果第一电极e1和公共电极em包括彼此接近并彼此面对的侧边缘，并且它们处于不同的电势并且第一电极e1的电势是可变的，则在这两个电极之间发生电容耦合：这两个电极之间的电容称为第一电容c1。类似地，如果第二电极e2和公共电极em包括彼此接近并彼此面对的侧边缘，并且它们处于不同的电势并且第二电极的电势是可变的，则在这两个电极之间发生电容耦合：这两个电极之间的电容称为第二电容c2。

这些电容c1和c2的值随着轮的孔口ov的位置而变化：当孔口ov同时在第一电极e1和公共电极em上方时，第一电容c1最大，因为轮没有中断第一电极e1和公共电极em之间的任何电场线。类似地，当孔口同时在第二电极e2和公共电极em上方时，第二电容c2最大，因为轮不会中断第二电极e2和公共电极em之间的任何电场线。

电子电路还包括连接到公共电极em的电子组件。电子组件使得可以根据轮mb旋转时所述孔口的位置来测量(c2-c1)/(c1+c2)。通过线性插值从这些测量值获得的曲线在图2中示出。如上所述，当仅第一电极e1和公共电极em完全面向孔口ov时，该曲线达到最小值，并且当仅公共电极em和第二电极e2完全面向孔口ov时，该曲线达到最大值。

技术实现要素：

本发明旨在有利于对根据轮的角位置的(c2-c1)/(c1+c2)的测量值进行线性插值而获得的曲线的最大值和最小值的检测，以使得对轮的角位置的确定更准确。

为此，本发明的主题是根据权利要求1的钟表机芯。

因此，公共电极不仅包括面向第一电极的侧边缘和第二电极的侧边缘延伸的边缘(如现有技术中已经是这种情况)，还包括面向第一电极的周向边缘和第二电极的周向边缘延伸的边缘。因此，相对于现有技术，公共电极和第一电极之间的耦合以及公共电极和第二电极之间的耦合得到改善，因为公共电极的面向第一电极和面向第二电极的总长度更大。所述耦合既是径向的也是横向的。由于耦合程度更大，曲线表现出更明显的最大值和最小值。更具体地，曲线几乎是三角形的。

在第一实施例中，钟表机芯包括权利要求2中限定的特征。在可选的第一实施例中，钟表机芯包括权利要求3中限定的特征。

在上述两个实施例中，公共电极的形状相对于现有技术已经被改变，使得公共电极在第一电极和第二电极的至少两侧上围绕第一电极和第二电极。

有利地，钟表机芯包括权利要求4中限定的特征。

由此，公共电极在第一电极和第二电极的至少三侧上围绕第一电极和第二电极。

有利地，钟表机芯包括权利要求5和/或权利要求6中限定的特征。

在第二实施例中，钟表机芯包括权利要求7中限定的特征。

在第二实施例中，公共电极采用圆环扇区的整体形状，如现有技术中那样，但是第一电极和第二电极的形状已经被改变，使得第一电极和第二电极的每一者在公共电极的至少两侧上围绕公共电极。

有利地，钟表机芯包括权利要求8中限定的特征。

附图说明

通过研究多个实施例，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，这些实施例仅以非限制性示例的方式并参照附图给出，其中：

-上述图1示出了根据现有技术的轮和用于检测轮的角位置的检测装置的一部分，该检测装置包括布置有第一电极、第二电极和公共电极的板；

-上述图2示出了根据轮的旋转角度的(c2-c1)/(c1+c2)的曲线，其中c1是第一电极和公共电极之间的电容，c2是第二电极和公共电极之间的电容；

-图3示出了根据本发明第一实施例的第一电极、第二电极和公共电极，其位于用于检测轮的角位置的检测装置的板上；

-图4示出了根据本发明第二实施例的第一电极、第二电极和公共电极，其位于用于检测轮的角位置的检测装置的板上；

-图5示出了根据本发明的取决于轮的旋转角度的(c2-c1)/(c1+c2)的曲线。

具体实施方式

图3和4分别示出了根据本发明第一实施例的板paa和根据本发明第二实施例的板pab，用于替换上面参照现有技术描述的板pa。两个板paa，pab中的每一个包括第一电极e1a，e1b，第二电极e2a，e2b和公共电极ema，emb，第一电极、第二电极和公共电极都是平面的。

在第一实施例中，如图3所示，板paa的第一电极e1a和第二电极e2a的在形状上类似于板pa的第一电极e1和第二电极e2：它们呈同一个圆环的扇区的形状，该圆环的圆心是板paa和轮mb的轴线的交点。因此，第一电极e1a和第二电极e2a分别包括两个侧边缘l1ga，l1da和l2ga，l2da，它们相对于圆径向延伸，其中该圆的圆心是板paa和轮mb的轴线的交点。第一电极e1a和第二电极e2a还分别包括内边缘l1ia和外边缘l1ea以及内边缘l2ia和外边缘l2ea，内边缘l1ia和外边缘l1ea以及内边缘l2ia和外边缘l2ea都沿圆弧延伸，并且分别连接所述侧边缘l1gx，l1dx和l2gx，l2dx。内边缘l1ia和l2ia沿同一个圆的圆弧延伸，而外边缘l1ea和l2ea沿另一个同一个圆的圆弧延伸。

公共电极ema包括第一分支bga、第二分支bda、中间分支bca和连接第一分支bga、第二分支bda和中间分支bca的中心部分bpa。第一分支bga、第二分支bda和中间分支bca相对于圆径向延伸，该圆的圆心是板paa和轮mb的轴线的交点。第一分支bga、第二分支bda和中间分支bca的长度基本相等。第一分支bga仅面向第一电极e1a延伸。更具体地，公共电极ema的属于第一分支bga的第一边缘bgda面向第一电极e1a的侧边缘l1ga。第二分支bda仅面向第二电极e2a延伸。更具体地，公共电极ema的属于第二分支bda的第二边缘bdga面向第二电极e2a的侧边缘l2da。中间分支bca在第一电极e1a和第二电极e2a之间延伸，特别是面向第一电极e1a的侧边缘l1da和第二电极e2a的侧边缘l2ga。中心部分bpa在第一分支bga和第二分支bda之间穿过中间分支bca以圆弧延伸。

应当注意，中心部分bpa连接第一分支bga的、第二分支bda的和中间分支bca的最靠近板pa1和轮mb的轴线的交点定位的端部。因此，中心部分bpa定位成部分地面向内边缘l1ia和l2ia。然而，在一个替代实施例(未示出)中，中心部分bpa连接第一分支bga的、第二分支bda的和中间分支bca的最远离板pa1和轮mb的轴线的交点定位的端部。则中心部分bpa定位成部分地面向外边缘l1ea和l2ea。

中心部分的位置对公共电极和轮的心轴之间的耦合以及公共电极与机芯的另一金属元件(例如轮或心轴)之间的耦合产生作用。所述另一金属元件将接近所述分支的最远离所述板和轮的轴线的交点的端部定位。这种耦合干扰测量。在图3所示的实施例中，公共电极和另一金属元件之间的耦合被最小化。在替代实施例(未示出)中，公共电极和轮的心轴之间的耦合被最小化。

在图4所示的第二实施例中，公共电极emb具有中心部分bpb，该中心部分bpb呈圆环扇区的形状，该圆环扇区的圆心是板pab和轮mb的轴线的交点。因此，公共电极emb包括相对于圆径向延伸的两个侧边缘bgb，bdb，其中该圆的圆心将是板pab和轮mb的轴线的交点。公共电极emb还包括内边缘bib和外边缘beb，每个边缘以圆弧延伸，并连接侧边缘bgb，bdb。在所示的实施例中，外边缘beb包括不连续部：公共电极emb由此包括从中心部分bpb从外边缘beb的中心径向突出的突出部分bsb。该突出部分bsb用于连接目的。

第一电极e1b和第二电极e2b对称地位于公共电极emb的两侧，并且它们都围绕公共电极emb。第一电极e1b包括面向公共电极emb径向地延伸的径向分支l1gb。更具体地，径向分支l1gb的侧边缘l1gdb面向公共电极emb的第一侧边缘bgb。第一电极e1b还包括两个周向分支l1ib，l1eb，它们在公共电极emb的两侧延伸并呈圆弧形，该圆弧的圆心会是板pab和轮mb的轴线的交点。其中周向分支中的一个即l1ib位于轮mb的轴线的一侧。另一个周向分支l1eb位于另一侧。应注意，周向分支l1eb包括面向公共电极emb的外边缘beb定位的周向边缘l1eib。类似地，第二电极e2b包括面向公共电极emb径向延伸的径向分支l2db。更具体地，径向分支l2db的侧边缘l2dgb面向公共电极emb的第二侧边缘bdb。第二电极e2b也包括两个周向分支l2ib，l2eb，它们在公共电极emb的两侧延伸并呈圆弧形，该圆弧的圆心会是板pab和轮mb的轴线的交点。周向分支中的一个即l2ib位于轮mb的轴线的一侧，另一个周向分支l2eb位于另一侧。应当注意的是，周向分支l2eb包括面向公共电极emb的外边缘beb定位的周向边缘l2eib。

在所描述的实施例中，应该注意，公共电极和第一电极之间以及公共电极和第二电极之间的耦合均既是径向的也是横向的。表示根据轮mb的角位置的(c2-c1)/(c1+c2)的线性插值曲线具有接近图5所示的形状，即基本为三角形的形状。

应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以将对本领域技术人员而言显而易见的各种修改和/或改进和/或组合加入到上述本发明的各种实施例中。例如，在第一实施例中，公共电极ema可以不包括中间分支bca。在第二实施例中，第一电极e1b和第二电极e2b可以仅包括一个周向分支和/或公共电极可以不包括突出部分bsb。

此外，应该注意的是，轮mb的板pt中的孔口ov可以用具有与所述孔口相同的几何形状的元件代替，该元件由介电常数与板pt的其余部分的介电常数不同并且与空气的介电常数不同的材料制成。这决不会改变本发明的原理。概括地说，术语“定位元件”由此指代所述孔口或这种类型的元件。