用来控制电子设备中的功能的操作装置的制作方法

文档序号:6431079阅读:159来源:国知局
专利名称:用来控制电子设备中的功能的操作装置的制作方法
技术领域
本发明涉及在所附权利要求书的权项1,6,8-12,14,16,19,22,24,26,27,31,42,44-48,50,56,58,62,66,67,68,69,76,80,89,94,102,106,110,112,113,117,119,121,124-128,140和141中公开的一种操作装置。
本申请描述了关于操作装置或者所谓多功能开关的新的方案和组合,这些装置用来与电子设施联系起来使用,这些电子设施最好有一个显示装置,这些装置还用来控制运输装置和功能设施,这些运输装置和功能设施可以有或者没有电子技术或者显示装置的帮助。本发明特别涉及常常被称为作用力反馈的技术,这种技术为的是能够模拟运动或者对于与多功能开关相联系或者可选地与一个接触屏相联系执行的操作给出脉冲形式的反馈。
背景技术
本发明的背景特别是对于电子设施的改进的操作和电子设施比较容易的操作有需求,并且希望要处理的开关数目为最少。因此,本发明的目的是提供操作装置,这些操作装置将特别适合在有显示装置或者与显示装置联系起来使用的设施中使用,比如各种手持设施或者固定设施,例如,电话,移动电话,PDA,微机(PC),多功能通讯装置,照相和foil装置,收音机,录入和控制设施,程序检验和分析设施,音乐中心,以及对于所有类型的装置和功能设施的遥控装置。正是关于这些装置,本发明的一个主要目标是与该操作装置联系起来的简单并且容易理解的功能。
小型的也是便携式的装置正在快速地发展是众所周知的常识,因此,许多典型的产品组已经开始采用来自其它产品组的技术,这是通过在一个装置中和在相同的装置中将几种应用结合起来实现的。关于这种情况的一个典型示例是多功能通讯装置或者智能电话,它们是移动电话,PDA,PC,以及在某些情况下也包括照相机的一个组合体。所有这些类型的装置采用一个显示屏,可以靠这个显示屏的帮助控制该装置,但是在今天的情况下,这包括使用越来越多的所谓按键开关。
本申请人较早的国际专利申请PCT/N096/00282,PCT/NO99/00373,PCT/NO00/00372,以及PCT/NO01/00057描述了具体的开关方案,PCT/NO00/00412和PCT/NO01/00056的一些部分涉及用于电子设施的相互作用体系,以及电子装置比如在车辆中的电子装置的不同类型多功能开关的交互使用。上面提到的前四个专利申请特别谈到借助于所谓的肘节功能可以使开关在不同的方向上运动,而不是保持在固定的位置上,但仍然返回到一个开始点。
本发明的目的之一是提供多种开关方案,它们可以替代传统的按钮键盘。在上面提到的较早申请中也谈到这些开关中的某些开关。在某些情况下,在这些较早的申请中公开的滑动开关或者用压力操作的开关在使用过程中有物理(或实体)的反馈,在于在滑动中的步进(或阶梯)使弹簧移动,在使用过程中,使用者将会通过开关的控制件或者开关按钮感觉到这些步进。然而,本发明将可以模拟这种阶段移动,并且给出一个特性的定制的“使用者模式”。
按照本发明描述的方案在一定程度上代表这些以前描述过的方案的进一步的发展,并且提供使用本发明人的多功能开关例如在汽车中使用的某些具体的示例。
国际专利申请PCT/NO01/00056谈到安装在例如方向盘上的多功能开关的使用。也示出了并且描述了可移动的多功能开关与相互作用的显示功能的结合。本申请特别地集中在有三个下压功能的多功能开关,以及两个多功能开关的结合。也示出了带有四个加压位置的滑动开关。
还将与本发明联系起来谈到旋转多功能开关和滑动开关的技术方案。也将示出本发明如何可以制作出高级的但是容易操作的多功能开关,并且例如在作用力反馈系统中使用这些多功能开关。这代表多功能开关的应用的一个重要方面,目的是使得使用者可以由一个系统获得手指可以感觉到的反馈,多功能开关是该系统的一个成为一体的部分,并且该多功能开关与在这类多功能开关上的控制件的运动相关。
与所谓带有脉冲的作用力反馈相联系,为了说明某些先有技术将参考美国专利5643087,5742278和6036459。在所谓的操纵手柄(joystick)的情况下,使用电动机对操纵手柄的把手的运动给出反馈。常常把这些电动机直接连接到把手上,并且这些电动机可以控制或致动在X/Y方向上的运动。

发明内容
本发明将特别集中在用于作用力反馈的滚轮开关的结构,可以旋转的开关有五个压力点,也有用于作用力反馈的中心点偏离控制件。也将示出一种有五个压力点的滑动开关。
本发明的另一个目的是可以制造出这样的开关这些开关可以对使用者给出物理的反馈,而在开关自身(操作装置)上的控制件不必须有任何可察觉程度的移动。在这种情况下的开始点由多个解决方案构成,这些解决方案可以模拟较早的解决方案已经实现的运动。
不希望所使用的多功能开关和开关组合有固定的标记,例如通过使用silk screen printing产生固定的标记。希望使用者需要的所有信息都在一个显示装置上显示出来。换句话说,希望多功能开关能够与在一个显示屏例如一个LCD屏幕上显示的菜单系统交互地操作。
在电子装置中,多功能开关可以替代传统的键盘,或者是一个辅助件,例如对于导航的辅助件。随后通过与在屏幕上显示的内容相互作用进行转动或者滑动并向下压该多功能开关使用者将能够操作该装置和实现它的功能。将很容易看到与使用电视机,投影仪以及类似装置联系起来使用安装在一个遥控单元中的这样的多功能开关的好处。
在车辆的情况下,可以将多功能开关安装在方向盘,控制杆,中心托架(centre console),侧面板,车门以及类似件上,或者与一个手握装置比如一个遥控单元一起起作用。在车辆中的显示部件可以与汽车中的仪表盘联系起来设置,或者设置在仪表盘的附近,使得驾驶者可以容易地在驾驶的同时看到该显示装置,而驾驶者不会由持续地关注交通情况分散注意力。当然,在另一改型中,可以将信息投影到挡风玻璃上,如例如由战斗机所知道的那样。为了让不是车辆驾驶者的人使用,可以在汽车前面的中心托架或者紧靠在乘客的前面设置一个显示装置。在这方面,一个替代的位置可以在前排座位的背面,为了后排座位的乘客使用,或者在车顶上,可选地作为一个折叠的屏幕。
本发明的另一个目的是以某种细节描述和示出与常常被称为作用力反馈(缩写为FF)的技术相关的多功能开关的结构和功能,这些多功能开关能够模拟运动,或者对于多功能开关的使用相联系所执行的操作给出脉冲的形式的反馈。
总之,因此,本发明涉及特别是转动或者滑动的多功能开关和开关组合的功能和结构,它们有三到五个下压位置,在手握的或者固定的电子装置和/或运输装置中使用,这些装置有用于功能控制的显示件或者连接到这样的显示件上。
此外并且如说明的那样,本发明也将涉及多个开关,它们代表本申请人以前描述过的方案的主要的进一步发展。
下面的图将描述使用多功能开关的一般思想,特别是涉及与它们在车辆中的使用联系起来可能是有用的那些应用。
然而,对工艺有普通了解的任何人将会理解到所示出和所描述的方案可以在连接到显示功能装置上的所有形式的电子设施中使用。
现在将与在图中示出的本发明的非限制性示例性实施例联系起来更详细地描述本发明。
把所示出的开关装置称为“操作装置”或者“多功能开关”。希望这些装置在与一个显示屏相互作用的电子用户设施中控制用户功能。与图64的讨论联系起来将会更好地理解这种相互作用。
在上面提到过的操作装置的权利要求的特征性条款1,6,8-12,14,16,19,22,24,26,27,31,42,44-48,50,56,58,62,66,67,68,69,76,80。89,94,102,106,110,112,113,117,119,121,124-128,140和141中,以及在与所述的这些独立权利要求中的每一个有联系的附属权利要求中叙述了本发明的特点。


现在将参考着附图更详细地描述本发明,这些附图示出了本发明的各种实施例。
图1a-d示出了由国际专利申请PCT/NO01/00057已经知道的一种解决方案;
图2a-2c示出了在图1中示出的方案的一种改型,它有相互合作的两个开关;图3a和3b示出了对于在图2中示出的方案的一个替代方案;图4a-4d示出了在国际专利申请PCT/NO01/00057中公开的转动压力开关的一种重大修改;图5a-5c示出了用于两种方式运动带有脉冲发生器的转动压力开关,而图5d为这个开关的部件分解图;图6a-6d示出了一个改进的滚轮开关;图7a-7c示出了磁体或者电磁体与一个转动开关联系起来的使用;图8a和8b示出了用来标记出带分阶段的缺口的磁体或者电磁体与一个滑动开关联系起来的使用;图9a-9e示出了与带有抓取弹簧的一个滑动和下压开关相关的实施例;图10a-10f示出了一个所谓的肘节式开关;图11a-11j示出了一种有五个下压点的滑动开关。图11k-11m示出了该方案的一种改型;图12a-12d示出了一种有五个下压点的滑动开关。图12e示出了有旋转性能的开关;图13a-13f也示出了一种有五个下压点的滑动开关;图14a-14d示出了一种有五个下压点的转动开关;图15a-c示出了带有一个有五个下压点的固定的中心部分和有四个下压点的外部的转动开关;图16a-16d示出了一种有五个下压点的转动开关,而在图16e-16i中示出的是被做成有四个下压点的转动开关,图16e为该开关的部件分解图;图17a为装备有三个下压点的一种滚轮开关的透视图,图17b-17j示出了这种开关和它的三个下压点更多的细节;图17k,17l示出了与这种类型的开关结构的连接的更多细节;图17m-17o示出了在图17a-17j中所示的开关的一种特别的改型;图18a-d示出了带具有安装在其上的压力开关的一种柱体开关;图19a-19d示出了一种“交叉”改型的柱体开关或滚轮开关的基本结构;图20a-20d示出了有至少三个下压点的滚轮开关,一个水平的转动开关包围着该滚轮开关;图21a-21c示出了有肘节功能的转动开关;图22a-22d示出了一种以皮带为基础的开关结构,其中图22c和22d示出了下压点的交替位置,图22e-22g示出了该结构更多的细节;图23a-23c,图24a-24c,图25a-25c,图26a-26c,图27a-27c和图28a-28c示出了用于按照本发明的操作装置的实际控制件的替代实施例;图29a和29b示出了一个实施例,其中当为了防止转动向下压时,使得滚轮形式的控制件不能转动;图30示出了一种滚轮开关,它带有用来在向下压时使转动停止的物理装置;图31a-31c示出了按照图29所示的原理用于水平转动的开关的一种夹子;图32示出了一种滑动开关,向下压时可以将它锁住;图33示出了一种滑动开关,当向下压时将阻止它的控制件运动。
图34a-34b示出了一种水平设置的转动开关,当向下压时将它锁住,不能进一步转动;图25a和35b示出了在图11中所示的方案的一种改型,但是此改型装备有一个滚轮形状的控制件;图36a-36g示出了滚轮开关的一种改型;图37示出了设计用于作用力反馈的滚轮开关;图38示出了在图37中所示的方案的一种改型,但是此改型带有一个水平的可转动控制件;图39示出了带有作用力反馈的滚轮开关的原理;图40示出了第二种滚轮开关,其中使用了一个电动机;图41a和41b,以及42a和42b示出了本质上已经知道的与一个步进马达相联系的原理;图43和图44示出了在图41和42中所示的方案的改型;图45从原理上示出了与使用步进马达的性能相联系的操作装置的一种实际实施例;图46a-46c示出了三个下压点的滚轮开关,它带有一个装在里面的电动机或者步进马达;图47a-47e示出了一个滚轮开关,在此开关中有一个电动机,而图47f-47u示出了它的改型;图48a-48f示出了检测转动的替代的原理;图49a-52b示出了作用力传递到滚轮开关的过程;图53a-53c示出了对于五个下压点的转动开关施加作用力;图54a-54e示出了一种四个下压点的转动开关,它带有直接的轴向作用力连接;图55示出了如在图11中所示出的那样的五个下压点的转动开关,它带有轴向马达;图56a-56d示出了一种五个下压点的转动开关;图57a-57c示出了对于五个下压点的转动开关的另一方案;图58a-58d示出了一种四个下压点的转动开关,它带有一个中心的用压力操作的开关,此压力开关也有中心位置偏离功能;图59a-59d示出了一种可转动的皮带开关,它有五个下压点功能;图60a-60g示出了图59的改型,而图60h-60yy示出了另外的改型;图61a-61e从原理上示出了检测中的变化和皮带开关中转动件之间的合作;图62a-62b示出了一种带有激活传感器的滚轮开关;图63示出了用于停止功能的方案;图64示出了在使用环境中开关与不同的件之间的连接;图65a-65b示出了用于五个下压点滑动开关的方案;图66a-66c示出了连接到用于作用力反馈(FF)的电动机上的一个五个下压点的可以分阶段地运动的滑动开关;图67示出了带有一个用于作用力反馈的件的五个下压点滑动开关;图68a-68b示出了带有作用力反馈系统的五个下压点滑动开关;图69a-69b示出了带有作用力反馈系统的五个下压点转动开关;图70a-70d示出了可以滑动的转动开关;图71a-71d示出了带有作用力反馈系统的滚轮开关的改型;图72a-72c示出了带有作用力反馈系统的滚轮开关的另一种改型;图73a-73b示出了带有作用力反馈系统的滚轮开关的再一种改型;图74a-74b示出了皮带开关的一种改型;图75a-75c示出了用于滚轮开关和转动开关的检测和步进方案;具体实施方式
图1a-1d示出了由国际专利申请PCT/NO01/00057已经知道的一种解决方案,它由一种滑动开关构成,有一个下压控制件1,把该控制件设计成通过选择性地向下压启动多个开关2,3,4,5中的至少一个开关,其中如在图1a中所示,控制件可以克服各自弹簧6,7的弹性作用或者朝右或者朝左运动,并且其中在各自的端部位置有脉冲发生器8,9,模拟一种分阶段的运动。这些脉冲发生器可以例如通过磁性起作用,但是,不应该将这种方式看作对本发明的范围的限制。如由图1c的非限定性实施例可以看到的那样,向右的重复运动将会分别显示出一,二,三,四和五个运动阶段。然而,阶段的数目不仅只限于五个。在图1d中示出了对于运动图案的一个替代的方案。
图2a示出了用来控制与一个显示屏(未示出)相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置10,其中装置有安装在滑动件13;14上的控制件11,12,并且该装置可以沿着第一根轴线克服弹簧作用力的作用在第一或第二方向上运动,如联系着图1所示出的那样,其中把在运动的端点上的滑动件13;14设计成与一个脉冲发生器15,16;17,18合作,用来模拟间歇性的运动或者分阶段的运动。如图所示,控制件设有多个下压点,用来通过使控制件11;12倾斜或者向下压控制件致动位于滑动件上的各自开关19-22;23-26。然而,除了在图1中所示出的方案以外,可以克服由各自的弹簧27,28;29,30提供的弹簧作用力的作用在第二轴线方向上在第三或者第四方向运动,此第二轴线方向与第一轴线方向形成90度,其中把在这样运动的端点上的各自滑动件13;14设计成与一个脉冲发生器31,32;33,34合作,用来模拟间歇性的运动或者分阶段的运动。
图3a和3b示出了图2所示出的方案的一种改型。在这种情况下,将滑动件分成第一部分35和第二部分36,它们以特征部位(滑键)37和舌形件38的构形彼此接合,并且其中将各自的第一控制件39和第二控制件40设置成相对于它们的滑动部分可以倾斜,例如如在图1b和2c中示出的那样。在第一轴向方向上(与图的纸面的短侧边平行),两部分35,36可以或者一起在所述第一或第二方向上运动,或者可以仅只第一部分35可以在第一方向上(向左)运动,而第二部分可以在第二方向上(向右)运动。在第二轴线方向,两部分可以彼此独立地运动。在这种运动的端点,将每个滑动部分35,36设计成与各自的脉冲发生器41;42;43和44;45;46合作。弹簧46-48和49-51与各自的滑动件35;36相关,并且与滑动联系起来产生阻力。将开关52-54设置在控制件35上,将开关55,56,57和58设置在滑动部分36上,并且通过选择性地压下控制件39,40启动这些开关。也应该注意到,将最靠近第一控制件39因此最靠近第一滑动部分35的开关56设计成也用作对于第一滑动部分35的第四开关。
图4a-4d中所示的方案与可以由图2b具体地看到的方案不同,在于在这些图中以标号59表示的控制件可以关于在滑动件61上的一根轴60步进地转动。一个带齿的边缘62造成这种步进运动,带齿的边缘与一个弹簧装置63合作。在特别的下压点压下控制件59将启动各自的开关64-67。控制点68(仅只示出了其中一个控制点)靠球装置69,70的帮助使得转动的各个阶段可以被检测到。关于在图4c中所示的控制件61可以克服弹簧71,72和73,74或者向左或向右运动或者上/下运动,为的是启动各自的脉冲发生器75,76,77和78。
将更详细地解释可以由图5a-5d看到的操作装置。图5a表示在图纸面的竖直方向上在图5c中示出的操作装置的中心段,而图5b表示与图纸面的短侧边平行的中心剖面。在这个实施例中,也有一个安装在滑动件80上的控制件79,该滑动件可以沿着第一根轴线克服各自弹簧81,82的作用在第一或第二方向上运动,其中把在运动的端点上的滑动件80设计成与各自的脉冲发生器83;84合作,用来模拟间歇性的运动或者分阶段的运动。控制件设有多个下压点(未示出),用来通过使控制件倾斜或者压下控制件致动开关85-88,将这些开关设置在滑动件80上。控制件79可以关于滑动件上的一根轴89步进地转动,可以借助于设置到滑动件上的步进的短路接触点93,94,95,96,97上的滑动接触件91,92检测出控制件79的步进位置,或者可以借助于接触球进行检测,这种接触球与联系着图4c和标号68-70描述的接触件类似。虽然在图5中未示出,但是滑动件80可以克服弹簧作用力的作用在第二轴线方向上在第三或者第四方向上运动,此第二轴线方向与第一轴线方向形成90度的角度,其中把在这样运动的端点上的滑动件80设计成与一个脉冲发生器合作,用来模拟间歇性的运动或者分阶段的运动。因此,在图5c中所示的方案有多个与在图4c中所示的方案共同的基本特点。
通过仔细地研究图5d将会看到借助于装在一个支承件100中的两个装备有弹簧的块体98,99实现分阶段的运动,其中支承件装配进一个接合部分101中,在该接合部分的内侧圆周上有多边形的形状,如标号101’所表示的那样。这样,件98,99将分阶段地运动,实现与在内侧表面101’上各自的相对的角部接合。
图6a中所示的操作装置的方案有一个用弹簧支承的本体102,把该本体关于操作装置的壳体103支承。将本体102设计成通过在中心向下压或者在各自的端部向下倾斜启动各自的开关104,105,106。如在图6a和6c中所示出的那样,本体102在它的上部有一个圆的扇形截面。将一个半圆形的控制件设置成骑在所述上部102’上,并且在这部分上可以横截着本体102的纵向轴线在两个端部位置之间滑动。在一个端部位置,将控制件107设计成启动一个开关或者作用力反馈装置108,109。因此使用这种情况模拟在缺口或者阶段上的转动。通过一个支承托架110实现对本体102的支承,该托架穿过本体102伸展。这可以特别由图6b和6d看到。因此将会看到这种支承提供了一个中心间隙,使得在控制件的端部上的倾斜可以产生关于支承件110的倾斜。
图7示出了一种操作装置的设置,其中装置有至少一个控制件112,该控制件可以相对于装置的壳体111转动,并且将它设计成通过下压或者倾斜操纵各种开关功能(未示出)。在这个实施例中,分阶段地设置的磁体或者电磁体113安装在所述壳体上或者安装在壳体中的一个可以下压的滑动架115上,实现所述开关功能的开关支承着所述壳体或滑动架,使得通过转动在控制件转动的过程中实现与在控制件上的一个磁性装置114的合作,为的是显示出控制件112的分阶段运动。
在图8a和8b中可以看到刚才描述的方案的一个改型。在这个改型中有一个带有控制件117的滑动件116,把该控制件设计成通过向下压和/或使它倾斜实现各种开关功能(未示出)。将会看到,分阶段地定位的磁体或者电磁体118设置在滑动件的壳体119上,或者可选地设置在壳体上,为的是通过滑动件116的运动与在壳体中在滑动件上的磁性装置120合作,显示出或者检测出用该滑动件可以实现的分阶段的运动,也显示出或者检测出滑动件相对于壳体119的位置。
图9a-9d示出了一个操作装置,它有一个带有控制件122的可以分阶段地运动的滑动件121,把该控制件设计成通过向下压和/或使它倾斜实现各种开关功能,装在滑动件中并且位于滑动件下面的装置上的接触金属箔部分123-127实现这些功能。把臂138,139,140和141连接到控制件的操作按钮122上,为的是通过臂和抓取弹簧142-145启动该按钮,通过可以与滑动件121一起运动的滑动件146上的端部启动各自的接触金属箔部分。将一个被称为肘节弹簧的弹簧147设置在滑动件121的滑动路径的至少一端上,当滑动件121克服弹簧的作用运动时通过所述接触金属箔123-137实现所谓的突跳(kick)开关功能。图9e示出了控制件的操作按钮的一种典型设计,但是作为一个整体这种设计不一定限于在图9中所示出的实施例。
图10示出了一种操作装置,该装置用来在与一个显示屏(未示出)相互作用的电子用户设施中控制用户功能,其中该操作装置有一个滑动件148,此件有一个控制件149,当使该控制件倾斜和/或把它向下压时,它启动开关150,151,152和153提供的开关功能。滑动件148可以由在图10b中示出的一个中性位置运动到相对的极端位置,设置一个返回弹簧装置154使得滑动件148由一个极端位置运动回到中性位置,如在图10b中所示出的那样。把一个跟随着滑动件的运动的弹簧装置例如一个十字形弹簧155设置在滑动件上,把该弹簧设置成与设置在装置的壳体160上的接触点156-159合作,这种合作在各自的极端位置出现,如例如在图10f中所示出的那样。所述接触点156-159可以例如在一层接触金属箔上。
在图11中可以看到另一种操作装置。该装置有一个设置在滑动件162上的控制件161,通过装备有弹簧的销柱163,164与在操作装置壳体上的一个波纹状的部分或者带齿的部分163’,164’之间的接合,该滑动件可以分阶段地运动。控制件有多个例如四个下压点,用来通过使控制件倾斜或者向下压控制件选择性地启动设在操作装置上的开关165(见图11f)。这个开关应该能够检测出五个下压可能性。借助于一个或多个开关175,177,179,181(图11e);187,189,191,193(图111)检测出位于中心的下压。在它的下侧面上,控制件161最好是十字形的,并且在十字的每一臂上有两个启动开关的销柱166,167,168,169;170,171,172,173。通过使控制件161倾斜或者在中心向下压该控制件,所述销柱将同时启动两个开关,比如开关174,175;176,177;178,179;180,181。控制件161可以沿着两根引导杆182,183运动,并且可以克服位于中心的弹簧184的作用将该控制件压下。所述开关在图11f中整体地用标号165表示,这些开关最好由一种接触金属箔结构构成,但是决不要把这种结构看作对本发明的限制。
图11g,11h,11i和11j示出了可以如何使控制件161倾斜,以便启动各自的开关,一次启动两个开关。控制件161实际上形成了滑动件自身,因此该控制件可以沿着所述两根引导杆182,183运动,可以在相对于引导杆的四个方向上压下并倾斜,并且将会看到这些引导杆穿过在滑动件中的椭圆孔182,183伸展,并且把这些引导杆固定到装置的壳体上。
在图11k-11m中所示的方案实际上是在图11a-11j中所示的方案的一种改型。在这种情况下,装置有一个用来控制用户功能的控制件185,其中这个控制件有多个下压点,用来通过使控制件倾斜或者向下压控制件选择性地启动位于操作装置的壳体194上或者位于壳体中的一个底座件195上的开关186-193。在它的下侧面上,控制件是十字形的,如在图11m中所示出的那样,并且在十字的每一臂上有两个启动开关的按钮,例如按钮196,197,198和199。在图11k中不能看到在十字的另两个臂上的启动开关的钮柱销。通过使控制件倾斜或者在中心向下压该控制件,借助于所述销柱中各自的两个销柱总可以同时启动两个开关。
在图11k中可以清楚地看到控制件185是可以步进地转动的控制按钮200的一部分。也可以设置一个装置例如带有滑动接触件的接触场类型的装置,用来检测操作按钮的转动。在操作装置的壳体上或者在所述底座件195上的所述开关可选地由一种接触金属箔结构构成。
控制件(像在图11a-11j中示出的控制件)可以沿着在关于两根引导杆201,202的四个方向上向下压并倾斜,这些引导杆穿过在控制件中的椭圆孔201’,202’伸展,并且把这些引导杆安装在装置的壳体中。操作按钮200可以关于一个销柱203转动,并且控制件198自身可以克服弹簧204的作用向下压。
现在将联系着图128-12d以及联系着图12e示出的一种改型描述另一种操作装置。在这个实施例中,装置有一个安装在滑动件206上的控制件205,将该滑动件做成一个装备有弹簧的销柱结构207使它沿着第一轴向方向分阶段地运动,该结构与操作装置壳体的一个波纹状的内壁208合作。控制件205设有多个下压点,用来通过使控制件倾斜或者将控制件向下压启动设置在滑动件上的开关209-212和213。将控制件205设计成在中心部位压下它将启动设置在滑动件上侧面的中心部位的开关213。在操作关系上也可以把控制件205连接到一个十字臂结构214上,为的是通过选择性地使控制件倾斜启动不在中心部位的开关209-212。然而,重要的是要注意到在一个侧面上的一个下压点相对于控制件的中心把控制件205向下压将启动设置在滑动件下侧面上的所述开关209-212中的一个开关,如在图12b中清楚地示出的那样,在这种情况下的开关在所述中心的在直径上相反的侧面上。
安装在装置的壳体215上并且朝向滑动件下侧面的汇流条实现与滑动件上的开关209-213的电路连接。在滑动件上有滑动接触件217,并且,借助于汇流条218和与滑动件上各自的滑动接触件217合作的分阶段的接触点219确定滑动件的分阶段的位置。在滑动件中可以有利地设置一块线路板220,用来共同地连接各个开关209-213。
图12c和12d以简化的方式示出了当操作装置进入运行状态时发生的情况,以及通过在中心部位向下压如何因为在开关213中的弹簧下陷而启动开关213。如果在一个端部将控制件205向下压,如在图12d中所示出的那样,将启动开关210。
在图12e中示出的方案与由图12a-12d可以看到的方案不同。在这里也有一个控制件221,该控制件设有多个下压点,用来通过使控制件倾斜或者将控制件向下压选择性地启动开关,比如在图12a和12b中示出的开关209-213。不是将开关设置在滑动件206上,而是将开关例如用标号222,224和225表示的开关设置在用作装置壳体中的臂结构226的一个接合块体上。将控制件221设计成在中心部位压下它将启动设置在块体223的上侧面的中心部位的开关222。在操作关系上把控制件221连接到十字形的臂结构226上,为的是通过选择性地使控制件倾斜启动不在中心部位的开关,比如224和225。把在一个下压点上在相对于控制件中心的一侧使控制件向下倾斜设计成将启动设置在块体的下侧面上在所述中心的直径上相反的那一侧的一个开关。当随后如箭头所表示的那样压下控制件221时,由于臂结构226,将会启动开关225,形成接触。类似地,如果在控制件的在直径上相反的那一侧向下压控制件221将会启动开关224。
如在图12e中所示,控制件可以包括一个可以步进地转动的操作按钮227,该按钮可以关于一个支承件228旋转。设置一个装置用来检测该操作按钮的旋转,例如通过使用接触点和滑动接触件,如标号229和230所表示的那样。
图13示出了一种操作装置,其中把控制件231安装在一个滑动件232上,使用一个装备有弹簧的销柱233,234可以使该滑动件沿着第一轴向方向分阶段地运动,这些销柱与操作装置壳体235的一个波纹状的内侧面或者带齿的内侧面233’,234’合作。控制件231有多个下压点,用来通过使控制件倾斜或者将控制件向下压启动设置在滑动件上的开关236-240。把控制件231连接到一个十字臂结构241上,通过选择性地使控制件231倾斜启动不在中心部位的开关236-239,而不管这些开关是如在图13e中所示的那样设置还是如在图13f所示的那样设置。将控制件设计成在中心部位压下它将启动设置在滑动件上的中心部位的开关240,连接到控制件的操作按钮231’上的一个启动销柱242穿过在臂结构中的一个中心孔241’滑动。借助于设置在装置的壳体235上并且朝向滑动件下侧面的汇流条243实现与滑动件232上的开关236-240以及在滑动件的下侧面上整体地用标号244表示的相应的滑动接触件的电路连接。借助于所述汇流条之一(它用标号245表示)和与滑动件上滑动接触件247合作的分阶段地设置在所述壳体上的接触点246确定出滑动件232的分阶段的位置。
由图14a-14d所示出的可以看到另一种操作装置。在这些图中有一个控制件248,其中控制件与它的操作按钮一起可以关于一根轴线分阶段地旋转,并且该控制件有多个下压点,这些下压点表示控制件选择性地启动设置在装置壳体255中的一个底座件254上的开关249-253的倾斜点或者下压点。控制件248由所述操作按钮248’构成,并且也包括一个十字形的臂结构256,用来通过选择性地使控制件的操作按钮248’倾斜启动不在中心部位的开关249-252。在中心向下压操作按钮248’将会启动在底座件254上位于中心的开关253。固定到底座件254上的一个弹簧装置257支承着臂结构256。然而,应该注意到臂结构256不能与操作按钮248’一起旋转,因此一个滑动接触件和与操作按钮的下侧面以及臂结构256的上侧面连接的接触点装置258将可以检测出操作按钮的返回。在底座部分254与所述滑动接触件或者接触点之间的电路连接可以借助于设置在弹簧装置257上的电线259实现。
由图15a-15c所示出的可以看到按照本发明的另一种操作装置。在这些图中有一个第一控制件260,它的形式为一个环形本体,此本体可以关于第二不能旋转的控制件261步进地转动。第一控制件260设有多个下压点,使得通过向下压这些下压点中所选择的一个下压点将会启动设置在装置壳体267的底座件266上的第一组开关262-265中各自的一个开关。第二控制件261也设有多个下压点,为的是通过向下压这些点中所选择的一个点或者使它倾斜启动设在所述底座件266上的第二组开关268-272中的一个开关。在它的下侧面上,第二控制件261包括多个启动开关的销柱,在图15b中示出了这些销柱中的三个,用标号271’,272’和269’表示。通过选择性地使控制件261倾斜,这些启动开关的销柱268’-271’将会启动开关268-271中各自的不位于中心的开关,而在中心部位向下压控制件261将会启动开关272。固定到底座件266上的一个弹簧装置273支承着第二控制件261。借助于一个滑动接触件和在第一控制件260的下侧面与在装置的壳体上的一个相对的部分267’之间合作的接触点装置274可以检测出第一控制件260的旋转。
在图16a-16b示出的实施例中有一个控制件275,此控制件可以关于一根轴线分阶段地旋转,其中控制件的操作按钮275’设有多个下压点,用来通过使控制件倾斜或者将控制件向下压启动设置在装置壳体282的底座件281上的开关276-289。在操作关系上把控制件275连接到一个十字臂结构283上,该结构有启动开关的销柱284,285,286,287,或者可选地有一个环形结构,该环形结构有多个启动开关的销柱,使得通过选择性地使控制件倾斜可以启动不在中心的所述开关276-279中的一个开关。
在中心向下压控制件的操作按钮275’将会启动位于中心的开关280,一个启动开关的销柱288连接到操作按钮275’上,并且穿过在臂结构283中的一个中心孔283’滑动。借助于一个滑动接触件和与操作按钮275’的下侧面以及装置壳体282或者可选地在底座部分的一个相对的部分连接的接触点装置289可以检测出操作按钮275’的旋转。操作按钮275’在弹簧装置290的帮助下与在臂结构上或者在所述环形结构的一个肩部上的一个上颈部283’形成弹簧接合。在所示出的实施例中,颈部283’有一个波纹状的周边,为的是在弹簧装置290的帮助下产生操作按钮的分阶段的转动。
图16e-16i示出了滑动接触装置291如何与在底座件293上的接触点装置292形成功能合作。如在图16e的部件分解图中所示出的那样,借助于一个带齿的轮294和弹簧臂295当把这个单元安装在一个支承件296上时可以使操作按钮275’实现分阶段的运动。把一个支承环297支承在底座部分293上,当使它倾斜时将启动开关298,299,300和301。如将由图16f,g和i看到的那样,联系着图16a-16d示出并描述的开关结构的这个改型可能是紧凑的,即,给出比在其它条件下可能的要短的轴向尺寸。
重要的是能够使控制件相对于阶段(控制件可以通过这些阶段运动)的尺寸达到最佳,当控制件是一个分阶段旋转的盘或者操作按钮时,其中盘的直径为d(以毫米为单位),盘可以旋转的步进数为n,按照本发明提供了一个常数kε[d/n)],其中k=1.7-2.4毫米/步进数。在图16c中更详细地示出了这一点,但是将会理解到这将可以用于以操作按钮形式制成的所有控制件。
现在将参考着图17a-17o和图36a-36f描述本发明的其它方面。
图17a示出了一种操作装置,它带有一个滚轮形状的控制件302,该控制件可以关于一根轴分阶段地旋转,并且它设有多个下压点,用来通过使控制件倾斜或者在中心向下压该控制件选择性地启动设在一个底座件303上的开关。在所示出的实施例中,一个带齿的轮304可以实现分阶段的转动,设置了一个弹簧305使该轮旋转。
把控制件302关于在一个支架307中的一根轴306可以旋转地支承,三个装备有弹簧的开关308,309和310支承着该支架。开关之一比如开关309在正常情况下将在轴306的一个侧面上,如由图17d可以看到的那样,两个另外的开关308和310在轴306的相对的侧面上。在中心压下控制件302将启动位于中心的开关309。通过在控制件的一端或者另一端向下压,支架将倾斜,并且将启动开关308或者开关310。在所示出的实施例中,一个滑动接触件和与支架的端部件以及控制件的一个端部相关的接触点装置311将可以检测出控制件302的旋转。在这一方面特别地参见图17b。如在图17e中所示,借助于两个装备有弹簧的销柱312,312’实现控制件302的分阶段的运动,这些销柱压靠着在控制件302上的多边形的内边缘302’。可以分别由图17e和17j看到滑动接触件和接触点装置的进一步的细节,它们分别用标号311’和311”表示。通过研究图17将会理解到通过向下压控制件或者使它倾斜可以选择性地启动开关308-310,支架307的下侧面启动相关的开关。在图17b-17j所示出的实施例中的轴306安装在立柱313,314中的细长孔313’,314’中,这些立柱由底座部分303向上伸展,或者在装置的壳体中伸展。在图17a中没有画出这些立柱,这是因为在此图中示出的示例中的支架例如通过一种柔性连接315连接到底座部分303上。如在图17h中所示,将把控制件做成可以沿着轴306运动,为的是启动附加的开关功能。这种附加的开关功能可以例如由滑动接触件311’松开与接触点装置311”的接触实现。
如在图17k和17l所示,并且也在图17a中示出了,控制件302最好沿着控制件302的长度中相当大的一部分向里面朝向轴弯曲。如在图17l所示,向里面弯曲的曲率半径将等于或者大于控制件的长度。
在一个特别的实施例中,如在图17m-17o所示,可以将开关中的至少一个例如做成一种双开关结构,如标号316,316’所表示的那样。在这里,示出了两个重叠的开关件,其中用不同的启动压力启动这些开关。因此,下面一点将是明显的比开关316’小的启动压力将可以启动开关316。这样,在比如与图17a-17l联系起来示出的那种结构中可以获得扩展的功能。
图36示出了在图17中示出的方案的一种改型。在这里也有一个控制件302,一个底座部分303,开关308,309和310。将穿过控制件302中的一个纵向孔302’伸展的轴306支承在端部件316,317的细长孔中。将控制件302关于一个支架318可以旋转地支承,并且实现分阶段的运动,在于控制件302有一个带齿的或者波纹状的边缘部分302”,这个边缘部分可以与一个装备有弹簧的球319接合。用标号316’,317’表示端部件316,317中的细长孔。
在图36中示出的方案也有检测方式的改型,这种方式涉及找到控制件302的转动位置,由一个方案实现这种方式,其中以靠近轴306的分阶段的分离开的图案320’设置导电场或者磁场320。在支架318上设置一个阅读段321,但是这个阅读段覆盖的常常不比导电场或者磁场320的圆周的大约一半更多。因此,支架318不覆盖部分320的上部。然而,设置在端部件316,317的顶部上的一个盖322覆盖着这部分。通过在控制件302的中心直接向下压由支架318向下伸出的销柱323,324与底座部分303中的孔323’,324’接合。然而,通过使控制件302的一个端部倾斜或者将该端部向下压,将使销柱323,324旋转,旋转的程度使得它们将不再与孔323’,324’接合。这确保不会有错误的检测。在图36e中设置了一个刹车装置325。通过把控制件302向下压,获得在控制件与装置325之间的摩擦,从而阻止转动或者至少将转动刹车。
与联系着图17和图36示出和描述的内容相联系,现在将参考图18。
在图18a和18b中将会看到在控制件(在这些图中也用标号302表示)的一个端部上有一个环,它有n个孔326,通过控制件302的旋转这些孔分阶段地与装备有弹簧的销柱327接合。在这一方面,也参考图17g。在图18a,18c和18d中,除了控制件302之外也有第二控制件和第三控制件,它们用标号328和329表示。通过合页328’,329’把这些控制件连接到支架307各自的长侧边上。装备有弹簧的开关330和331分别设置在底座件303与所述第二和第三控制件的下侧面之间,用来通过把它向下压实现一种补充的开关功能。
重要的是使控制件的尺寸相对于控制件可以运动的阶段的大小能够达到最佳,当控制件是一个可以分阶段地旋转的滚轮或者转鼓时,它的最大直径为d(以毫米为单位),其中转鼓可以旋转的步进数为n,按照本发明有一个常数kε[d/n)],其中k=1.5-2.0毫米/步进数。在图18c中更详细地示出了这一点,但是将会理解到这将可以用于以滚轮或者转鼓形式制成的所有控制件。
图19a-19d示出了刚才描述的在图18中示出的方案的一种改型。在这里将会看到第二控制件和第三控制件分别用标号332和333表示,把它们做成支架的形式,在支架中分别关于轴336,337可以旋转地支承操作滚轮334,335。将轴336和337设置成横截着第一控制件302的轴306。用标号338和339表示各自的合页连接。支架332和333启动的附加开关像联系着图18示出和描述的附加开关那样,用标号330和331表示它们。
在图19c和19d中以更多的细节示出了更多的结构设计。现在可以由图20a-20d看到特别地联系着图17和18示出和描述的方案的另一个改型。这些图也示出了一个环形的控制件340,把该控制件设置成关于滚轮形状的控制件302步进地转动,并且用至少三个、最好四个装备有弹簧的开关341-344用弹簧支承着该控制件。在选定的下压点将环形的控制件向下压会启动开关341-344中相邻的一个开关。由对于图17的描述可以看到与控制件302相关的其余细节。在图20b中示出的实施例中,控制件或者滚轮302,334和335可以自然地参考与图18相联系地示出和描述的内容。在这种情况下,把环形控制件340设置成关于滚轮形状的控制件302和铰接到它的支架302上的第二及第三控制件334,335分阶段地旋转。用至少三个、最好四个装备有弹簧的开关用弹簧支承着环形的控制件,如联系着图20a,20b示出和描述的那样。在选定的下压点将环形的控制件340向下压会启动开关341-344中相邻的一个开关。
在图21a-21c中示出的操作装置有一个带有操作按钮345’的控制件345。控制件345可以相对于装置的壳体346步进地转动,并且控制件的操作按钮设有多个下压点,为的是通过在这些下压点中选定的一个上向下压启动位于装置壳体的底座件347上的一组开关中的一个开关。此外,带有它的操作按钮345’的控制件可以向侧方向运动,使得可以启动突跳开关功能或者肘节式开关功能。在图21b中特别地示出了这种情况。在它的底侧面上,底座部分347设有所述多个突跳开关或者肘节式开关,用标号348,349示出了这些开关中的两个。将控制件的操作按钮345’关于一个枢轴销柱350可以旋转地支承,通过底座件347中的一个中心孔351支承该销柱,并且在它的端部该销柱可以关于壳体中的一个轴颈352倾斜。在枢轴销柱350的所述端部固定一个星形件或者一个圆盘353。当在一个方向上向侧面按按钮时,如在图21b中示出的那样,使得枢轴销柱350关于轴颈352倾斜,因此压星形件或者圆盘353,启动在底座件的下侧面上的开关349,这个开关位于枢轴销柱350的一个侧面上,那个侧面与按钮345’的运动方向相反。然而,如果在所述下压点中的一个点向下压操作按钮345’,将会启动多个开关(在图21c中只示出了它们中的两个,即开关354,355)中的一个开关。在图21c中将会看到位于底座部分的上侧面的开关345被启动。
操作按钮345’的转动将可以由一个滑动接触件和与操作按钮的下侧面和在底座部分347上的一个相对部分相连接的接触点装置356检测出。在某种程度上应该与联系着图13和17示出并描述的情况联系起来考虑图22。图22a示出了通过采用两个滚轮357,358形成控制件,一条皮带359在这两个滚轮上伸展。图22b示出了穿过滚轮例如滚轮358的一个截面,该滚轮在底座部分360的上面。图22c和图22d显示出典型的下压点,可以与皮带的下压(因此滚轮被下压)联系起来使用这些下压点,为的是启动与该结构相联系的开关。由图22e可以看到对这种情况更详细的描述。在这里,将会看到由滚轮357,358和皮带359构成的控制件被支承在一个支架361中。致动皮带359将使得滚轮357,358旋转,并且检测器362将可以检测出当皮带步进地运动时在滚轮之一上的孔或者标记363分阶段地通过。为了实现分阶段的运动,可以例如设置一个弹簧机构364,当使皮带运动时,这个弹簧机构以一种分阶段的安排座在凹陷365中。分阶段的运动和转动是可能的,如与图17和图36联系起来所示出的那样。
在操作关系上也可以把由滚轮357,358,皮带359和支架361构成的控制件连接到一个十字臂结构366上,为的是通过选择性地使单元357-359和361倾斜启动不在中心的开关,即开关367-370。如已经提到的那样,在中心向下压控制件包括支架361将会启动位于中心的开关371,把一个启动销柱372通过支架361连接到控制件上,此支架可以穿过臂结构中的一个中心孔366’滑动。
图23示出了一种特别的操作按钮的安排,该按钮构成一个控制件,并且最好将该按钮设计成可以在一个操作装置上滑动。在所示出的实施例中,操作按钮有一个基本上是中凹的放手指的部分,在图23和24中示出的实施例中,这些手指摩擦件或者接合件可以是柱销373。替代地,如在图24中所示出的那样,可以将中凹部分做成一种波纹状的结构,由多个棱锥形状的柱销或者凹陷374构成,如在图24中显示出的那样。在另一个替代方案中,如在图26中所示,可以把中凹部分做成有多个同心的环375。如在图27中所示,下面的情况也是可能的操作按钮可以有一个表面,把该表面做成有四个分开的手指接合或者摩擦接触表面376-379,通过它的操作按钮(在这里用标号380整体地表示)能够获得控制件的一种好的倾斜运动。
在如图28中示出的另一个替代方案中,在中凹部分中有月牙形状的伸出部分381和柱销382。如果把操作按钮做成如在图25-28中所示出的那样,可以获得有利的接合部分,用来与使用者的手指合作。
图29-31示出了一种操作装置,它特别地用于控制与一个显示屏幕(未示出)相互作用的电子用户设备中的用户功能。在图29中示出的该装置有一个控制件383,此控制件可以设有多个下压点,用来通过在下压点中一个选择的下压点向下压或者使它倾斜启动一组开关中的一个开关。然而,为了清楚,在这个简化的图中没有画出这些开关,但是由在本文件中前面已经示出和描述过的并且参考着图的内容立即可以想象到这些开关。将希望获得下面的结果特别是通过在中心向下压,而且通过使这类控制件倾斜,不管它有如在图29和30中所示出的一根水平轴或者是如在图31中示出的一根竖直轴,在启动开关的过程中都能够把控制件锁住,使它不能转动。如在图29a和29b中所示,向下压将造成控制件383与楔形装置384之间的一种楔形作用。在图31示出的方案中,用标号385表示控制件,而用标号386表示楔形装置。在控制件的中心向下压和靠近它的周边向下压都可以实现楔形作用,因此把控制件385关于操作装置的壳体387锁住,从而确定地启动一个相关的开关。因此,与图29和31的实施例相联系,采用了一种夹紧的楔形作用。然而,在图30示出的方案中,在控制件上设置了多个挖掉部分388,用来当把控制件389向下压时实现挖掉部分388与在壳体391上的一个锁住销柱390之间的接合。
图32和图33示出了两个替代的方案,它们分别以在图30中示出的方案和在图29与31中示出的方案为基础。在图32中将会看到与操作按钮392相连接设置了销柱393,394,把它们设计成与操作装置的壳体中的挖掉部分393’,394’形成一种可以松开的接合。然而,将会理解到除了与所述壳体接合以外,如果控制件的设计不是在这里示出的设计,控制件(在这里用操作按钮392表示)也将可以与一个支架或者一个支承件接合。进而,图33示出操作按钮396有一个圆滑的或者斜削的部分396’,把这部分设计成当向下压控制按钮时与装置壳体398的一个斜削部分397形成夹紧的接合。然而,如果例如操作装置有另一种设计,例如为一种滚轮形式,也可以把所述壳体398看作例如与一个支架或者支承件相关,这个支架或者支承件是操作装置的一个成为一体的部分。
在图34中可以看到刚才在图32中描述过的方案的另一种改型。在这里将会看到在壳体399上设置了大量的销柱400,所述销柱400中的一个销柱与在操作按钮401的下侧面上的一个挖掉部分或者孔402接合把控制件的操作按钮410锁住,使它不能旋转。在图34中示出的结构也与图16a-16d中示出和描述过的结构相关,因此不需要进一步的解释。
图35示出了一种用于控制件403的操作装置。该控制件设置在一个支架404上,并且该控制件403设有多个下压点,用来通过使控制件倾斜并且向下压该控制件选择性地启动位于操作装置的壳体上或者在它的一个底座件上的开关。该控制件是一个滚轮,把它可以旋转地安装在支架404的一根轴405上,借助于一个滑动接触件和与支架的一个端部件以及控制件的一个端部相连接的接触点装置406可以检测出该滚轮的旋转。最好把用标号407,408,409和410表示的开关做成一种接触金属箔结构,但是绝不应该把这看作对本发明的限制。支架可以在中心压下,但是它也可以相对于两根引导杆411,412倾斜,这两根杆穿过支架中的椭圆形孔411’,412’伸展,并且把它们安装在装置的壳体中或者安装在由操作装置的一个底座部分414向上伸出的件413上。
通过向下压控制件403或者使该控制件倾斜选择性地启动所述开关407-410,从而使得支架的下侧面启动相关的开关。然而,注意到下面一点是重要的或者通过向下压控制件或者使控制件向侧方向倾斜从而向下压支架或者使支架倾斜,总会同时启动两个开关。因此,或者通过在中心向下压一起启动开关407,408,或者通过向侧面倾斜启动开关409和410。
图37和38示出了本发明与“作用力反馈”的概念相关的方面。可以特别地与图7所示出的方案联系起来看图37示出的方案。这里的思想是能够通电产生磁性,使得静止部分415与可以旋转的部分416之间有电压。这样将会可以对滚轮检测实现编程,并且用电通过受控的磁性使旋转停止或者刹车,例如当通过一个菜单运动,但随后朝向这样的菜单的端点或者起始点运动时使旋转停止。所使用的磁性件在图37中仅只用标号417代表。在图37中用标号418表示用来产生磁性的供电件。对于有如在图38中示出的竖直轴的控制件419也可以使用类似的技术。
图39-45示出了至此描述过的操作装置特别是涉及控制件可以旋转的装置的一种改型的原理。然而,也可以设想图37-45所描述的方案与以滑动为基础的操作装置相联系。
在图39和图40示出的方案中假设用标号420表示的控制件与所谓的步进马达合作或者是步进马达的整体的一部分。可以将这类的步进马达连接到进行由下述操作中挑选的操作的设备上控制阶段的数目,控制阶段之间的间隔,控制使用者需要施加的作用力,使控制件420的运动刹车或者停止,使得向反方向运动或者返回,或者激发或振荡(小幅度的往复运动),以及检测出运动和运动的方向。如在图39和40中所示,希望步进马达的外壳形成控制件420,同时保持步进马达的转子421和转子轴421’静止不动。然而,可以想象可以把步进马达的转子轴421’连接到一个控制件上,并且把步进马达的外壳安排成静止不动。在图45中更详细地示出了这种情况,其中用标号422表示带有一个操作按钮的控制件,用标号423表示步进马达的轴,用标号424表示步进马达的转子,并且用标号425表示马达的定子。可以与步进马达联系起来安装一个转动检测器426,426’,检测出马达外壳与它的轴之间的相互转动,如例如在图39中所示出的那样。
与一个滚轮开关联系起来使用一个步进马达是一个新概念。这里的思想是在使用过程中通过对微处理器进行编码可以控制开关的旋转,即启动开关的旋转,该微处理器与功能装置中的程序相联系。一个目的是例如借助于磁体和/或电磁体的结合提供模拟步进的作用力场,而不使用弹簧和凹槽。通过使用步进马达可以实现控制件(滚轮)的转动,这种转动与一个显示装置上的显示相互作用。
这意味着如果使用者有一个可以翻卷的菜单,可以在菜单目录的终点使滚轮刹车或者停止。在图40中,必须把轴和转子421固定地安装,将把滚轮几乎像一个涂层那样装在马达定子420的外侧面上,现在马达的定子将能够转动。
图41a,41b,42a和42b示出了一种原理,其中有沿着滚轮的轴并且在滚轮的里面可以改变的场(可选地将这些场固定,这些场可选地为磁场)。在图41中标号427表示转子轴,428表示滚轮(马达的定子框架),429表示通电的导线,而430表示绕组。在图42中标号431表示带有磁性的轴,423表示滚轮(马达的定子框架),而433表示绕组。实际上示出了在这种连接中可以如何使用一个步进马达,工作方式在其它方面对于熟悉工艺的人来说是已知的。图41示出了设置在滚轮内侧面上即在开关的可以转动的部分上的绕组。当转动时,对所有绕组或者对绕组中选定的一些绕组通电,实现步进。进一步通电可以刹车或者使它停止,或者可选地使滚轮反向旋转,例如与所述菜单的翻卷相联系实现这些操作。在步进马达技术中也可以以不同的步进改型进行编程。在一种情况下,可能希望每一圈有多个阶段例如18个阶段,而在另一种功能中9个阶段更适用。
使用步进马达/通量将使得采用永磁体与通电的绕组合作成为可能,或者仅只采用绕组,从而可以控制所有的阶段。图41示出了一种方案,其中仅只使用绕组。在这种情况下,如果不是在所有时间对绕组通电,将不得不使用固定的机械步进。
图42示出了与固定的磁体合作的一个绕组的示例。在这种情况下,可以避免机械步进,但是将会限制除去阶段或者改变阶段的可能性。
图43和图44示出了图41和图42的改型。在图43中标号434表示固定地安装的马达转子,435表示一个滚轮,该滚轮形成控制件并且构成马达定子,在这种情况下把它设计成可以转动,因为将保持定子固定不动,而在图44中标号437表示保持不动的转子,438表示一个定子框架,在这种情况下此框架可以旋转,而439表示一个金属件,此金属件不能磁化,但是通过对穿过它的绕组通电可以致动它。当有一个能够旋转的开关时,旋转的部分不携带电流将是适当的,即在这种情况下这些部分没有绕组。将磁体或者金属(这种金属被吸引到绕组或者由绕组排斥开)设置在滚轮(定子框架)内部或者在一个可以旋转的圆盘件内部。
关于对转动和方向的检测,可以设想也通过测量磁场的作用力和方向实现,当使用这种技术时这些磁场的作用力和方向将会发生改变。也存在将描述过的原理组合起来的可能性,但是在这里将不更详细地讨论这些。
当采用所建议的通量原理时,为了实现对运动,它的阶段和方向的检测而安装额外的技术设备通常是不必要的。在所有的时刻将会知道电流的方向,并且作用力场是可以测量的,这意味着因此可以得出操作装置的运动方向。作用力场的改变将表示这样的装置运动通过的阶段的数目。
步进马达技术特别是足够地微型化的步进马达技术的使用将可以在大量的旋转和滑动类型的操作装置中应用。这方面的示例可以是在图7和8,以及图37中可以看到的方案的改型。因此可以设想这种方案可以用于滚轮开关,转动开关,以及滑动开关。
在图46a和46b中示出了一种可以旋转的多功能滚轮开关,它具有安装在其中的电动机或者步进马达和三个加压件,或者有加压并在两个方向上倾斜的功能。把开关501的操作装置安装在一个滑动架或者框架503上,该框架直接座在三个弹簧505-505”上。标号507表示一个升高件,此件防止在一个时刻比一个多的弹簧向下塌陷。开关的操作装置501与线圈502一起形成马达的外部。随后把内部的磁性部件504固定。通过电刷508以已知的方式对线圈通电。在开关的转动部分的另一端,检测出转动和转动方向,如用标号509表示的那样。这可以通过使用由下面将联系着图48描述的技术中挑选出的一种技术实现。检测出操作装置501的下压或者倾斜靠的是当向下的作用施加到开关件上时,安装在下面的带有接触点的线路板上的弹簧505将向下塌陷。在使用过程中电动机在这种开关内的那一点将能够给出一个反作用力,使用者将在他的手指上将会感觉到这个反作用力,如在图46c中所示出的那样。这种马达是普通的商业产品,但是按照本发明可以以与这种马达的正常使用完全不同的方式使用它。马达可以例如为由Interlectric AG,CH-6072Sachseln,Switzerland公司获得的Maxon类型的马达,但是也可以使用其它类型的马达。
图47示出了一种滚轮开关,它有一个安装在操作件内部的马达。把该操作件安装在一个框架或者滑动架503内,并且该件可以相对于框架旋转。
可以把框架如在图47a中所示的那样固定,或者如图47b所示的那样安装,其中可以使开关关于一根轴510倾斜或者把开关关于那根轴向下压。如在图47d中所示,框架由一个底座部分519和两个侧面件519和519’,以及一个中间连接件517构成。在图47b中所示出的框架有一个紧固在其中的件511,此件可以上下运动,但是不能旋转,不能关于轴510旋转。线圈部分502与操作件501固定地连接在一起。然而,一个铁的金属套筒520在线圈与操作件之间,提供磁场的磁性返回的路径。因此这个套筒将“压缩”作用力场。通过连接到连接器端子512上的电刷508对线圈供电,见图47c。一个轴承515在一端支承着线圈502,位于线圈与磁性部分504之间的轴承514在另一端支承着线圈。采用可以感知极性改变的Hall传感器读出在这个图中的转动。环516(见图47a和47d)由磁体构成,这些磁体的极性在改变。两个Hall传感器518感知转动和转动的方向。连接点在终端513的外面通过,见图47c。通过把交变的电流提供给线圈502实现使用过程中分阶段的感知,来自Hall传感器518的读数控制交变电流的供应。
图47f-47t示出了开关可能有的下压功能,即没有下压,下压两个,或者下压三个。在使用过程中,可以与由外部压力操纵的开关结合起来,这些外部压力操纵的开关与系统相互作用,将与图64联系起来进一步说明这些。也可以与图1-45联系起来解释在带有作用力反馈的滚轮与在上面的开关或者相邻的开关之间的这种形式的合作。
图48示出了用来检测转动的其它替代方案,这些方案不是与图47相联系解释的方案。可以通过采用在图48a中所示的有不同数值的电阻521,522并且通过采用滑动接触件521’,522’检测出转动,其中实现了电阻的重叠。在图48b中示出了通过在接触点523’上使用滑动接触件523实现检测。也可以分别与光学检测器和磁学检测器524’,525’一起使用CD-ROM 524或者软盘525技术,如图48c和48d分别示出的那样。可以通过采用与来自圆盘526’的反射(如在图48e中所示)相联系获得纯光学读数,或者通过采用光发射装置527和光接收装置527’(如在图48f中所示)获得纯光学读数,光接收装置527’可以检测穿过可以旋转的圆盘527中的孔527”的光。对工艺有普通了解的任何人已经知道在图48中示出的技术,因此将不作更详细的描述。
进而,将会知道电动机或者步进马达如何致动旋转的开关,其中马达没有安装在控制件的内部。图49示出了如何把操作件或者控制件530通过一个内齿轮边缘532连接到一个齿轮531上。图49a-49d示出了齿轮531如何与在操作件530的内侧面上的齿啮合。如果在图49d的情况中存在向下压的功能,如在图49b-49c中所示出的那样,齿轮531将可以与齿轮边缘532脱开。这样的好处在于可以把马达533和到齿轮531的连接534固定。
图50a和50b示出了如何通过一个机械连接件535提供作用力,这种机械连接件例如为一种Bowden缆索连接件,一种细线连接件,柔性材料或柔性结构的连接件。连接也可以通过一根铰接轴例如双万向接头连接536实现。
图51a和51b示出了如何通过安装在操作件540的轴的延长部分上的一个齿轮538传递作用力。齿轮542安装在马达轴上,该齿轮与齿轮538啮合。通过将开关向下压或者使开关倾斜,齿轮542在弹簧544的帮助下将朝向马达轴537移动。
图52a-52b示出了通过皮带546传递作用力的实施例。皮带将是可以变形的,从而与把操作件540向下压(如由箭头541所表示的那样)相联系将不会有任何问题。
图53a-53c示出了一个五个压力点开关或者下压并向四方向旋转开关,如与前面的图1-45中的某些图联系起来示出的开关那样。在这里,所示出的开关通过齿轮549和在操作件或者控制件550上的齿轮边缘550”传递作用力,见图53a和53b,替代地有如在图53c中示出的那种皮带传递。在两种情况下,马达547的轴548都与开关的转动轴线550’平行。这样使得可以将作用力直接传递到开关操作件550上,而该件有部分地带齿的周边550”,即所述齿轮边缘。
图54a-54c示出了一种四个压力点或者可以倾斜的转动开关,其中操作件552直接安装在电动机554的轴上。在电动机上的连接点556为球形,有接合齿,并且是在操作件552的下侧面上的一个可以倾斜但是不能旋转的固定点558的一部分。图也示出了一个环560,当把它安装在装置中时,将把它与装置的壳体连接在一起。标号562表示一个圆盘,把这个圆盘固定地安装,但是它可以向下运动,为的是对弹簧564加压并且与在线路板568上的接触点566接触。标号569表示连接到马达554上的电连接。
图55示出了一种旋转开关,它有中心下压点和四方向倾斜,或者有在轴向上安装在马达573上的下压位置,用来实现作用力反馈。在这里马达轴570穿过一个中心弹簧572和在线路板中的接触点或者开关,并且穿过中心的下压部分或者柱杆576。在其它方面该开关自身基本上与图56所描述的方案类似。
将与图56a-56d联系起来描述一种转动开关,它有中心下压功能和向四方向倾斜或下压位置。开关部分580’与转动,倾斜和下压部分582一起形成操作件580。把该操作件或者控制件安装成可以关于一个框架部分584步进地转动。把一个弹簧586紧固到部分582和多个弹簧上,压靠着框架部分584上的多边形的周边部分或者步进588。倾斜部分592与部分582的向下伸出的部分相关,此倾斜部分有四个臂,像一个星形轮。直接向下压不能致动此倾斜部分,但是当在操作件上向侧向压将使开关弹簧594倾斜并且塌陷。把一个轴部件596固定地连接到部分582上,并且与滑动弹簧598或者它的一个改型599接合。当操作件旋转时,弹簧将横截着线路板600伸展,该线路板上有一个检测环602。标号604是实现在中心向下压操作的一个下压部分,为的是使弹簧606塌陷。在这种结构中将四个横向的倾斜接触点608设置在分开的但是平行的平面中,但是也可以设想把它们设置在同一平面中。图56c示出了一个小的改变,其中把在中心的轴部件596安装成可以关于操作件580在轴向上运动。一个弹性部件610例如能够产生弹性的材料的一个O环安装在向下伸出的部分590与轴部件或者柱杆596之间。这意味着当向下压时,弹簧和在线路板上的接触点不会受到过大的力。操作件的接触部分的实际设计当然可以改变,但是为了获得对在中心向下压的准确感觉,在中心形成一个小的峰580”。为了在转动过程中手指的摩擦力大,在周边也形成了一个带脊的图案580。
图57a示出了一个转动开关,它的中心下压功能和向四方向倾斜或者下压位置与在图56中示出的稍有不同。操作件612由紧固到一个转动部件614上的接触部件612’构成。一个弹簧616紧固到转动部分614上,当部件614转动时,该弹簧关于星形轮上的多边形部分或者步进620或者关于倾斜部分618产生步进式的运动。部件618有四个脚或者四个小臂618,它们座在四个弹簧622上,一个框架部分626使它们不能旋转,但是可以倾斜。紧靠在接触部件612’下面的一个轴部件穿过转动部件614,可以在轴向上转动,可以关于部件626和618旋转,并且座在弹簧624上。当在中心向下压操作件时,弹簧624将会塌陷。把用来检测分阶段的转动的一个弹簧630紧固在紧靠在部件614的下面。这个弹簧通常横跨过比180度稍微大一点的一个角度,此弹簧与线路板632和它的接触场634接触。把一个O环636设置在部件618与一层绝缘层638之间。操作件的与手指接触部分的设计在原则上与对于图56描述过的相同。
现在将联系着图58a-58d描述转动开关的另一个改型,它有中心下压功能和向四方向倾斜或者下压位置,但是这个开关还附加地有中心位置偏离功能。穿过此结构中心的一个销柱650与一个中心控制件652接触,可以使此中心控制件在轴向上相对于销柱650移动,为的是当向下压时把轴部件654向下推,并且使得在线路板(此线路板与中心接触弹簧656’合作)上的中心开关接触点部分668’塌陷,并且实现接触。当把件652向侧向移动时,将使得圆盘658旋转,并且安装在该圆盘上的应变计660检测出这种旋转。这将是计算出中心位置偏移量的出发点,可以传输这个偏移量,使得屏幕点在一个显示屏幕上自由地运动。部件662和664形成对于圆盘658的一个支承框架,把这些部件紧固在线路板666下面,该线路板包含接触点668,668’,用于总共五个下压点和这种开关方案可能有的转动。接触点668与各自的接触弹簧656合作。将会注意到销柱650穿过开关的接触点部件在中心的一个部件668’中的一个孔伸展,并且类似地穿过在接触弹簧656中的一个孔伸展。现在将描述部件651,653,655,657,657’,659和661。标号651表示一个控制件,此件包围着控制件652。可以旋转的控制件651关于一个被固定的件653转动,销柱654穿过那个被固定的件伸展。件653有带齿的周边,并且在弹簧655’的帮助下与销柱655,655’形成弹簧接合,把这些销柱安装在一个支承圆盘657上,并且在那里把它们与轴颈657’,657”上它们各自的孔安装在一起。设置了一个组合起来的转动检测器和弹簧659,这个组合件与线路板666上的接触场663合作。设置了一个不能旋转的下压件661,用来当使件661倾斜或者把它向下压时致动弹簧656。标号665表示一个套筒。
现在将参考着图59描述有皮带转动的开关方案。检测转动的原理遵照着前面已经示出的原理,并且决不应该看作是对此方案的限制。图59a为该结构的部件分解图,此结构包括一条连续的皮带680,该皮带围绕着滚轮681和682。在滚轮618的一端靠一个滑动弹簧684的帮助实现转动的检测,该滑动弹簧与一个支承件686上的接触点接触。一个弹簧688产生分阶段的转动,此弹簧将与在滚轮681另一端中的缺口(未示出)接合。把滚轮安装在一个支承件中,此支承件由框架692,侧面件694和696,以及桥形的中心部分698构成。把框架692在中心区域固定地安装到一块底板或者线路板702上,在那里框架座在四个弹簧700,700’,700”和700上。当在这种取向下向下压皮带680时,框架692将移动,并且将使弹簧之一向下塌陷到线路板702上。由于如以692”示出的十字形状有可变形的能力,框架692可以稍微移动。把带有接触点的一个弹簧开关704设置在桥形件698上,用来检测出在中心的下压。可以实现这样的检测是因为一个可以向下变形的部件706直接座在704上。皮带在部件706上滑动,但是皮带可以变形,使得可以向下压。部件706也保护开关弹簧704,当皮带在部件706上行进时不会磨损或者损坏。在图59d中以X标出向下压的点。如果如图所示出的皮带在框架的外部件694和696之间行进,如虚线的X表示的那样直接向下压可以实现向侧面的倾斜,也见标号690。
如果把一个马达708设置在滚轮之一的内部,比如设置在与马达708连接的滚轮682的内部,在这里设想一种作用力反馈方案是自然的。如果这样的方案会造成皮带在滚轮上滑动,采用带齿皮带的方案比如在图61a中所示出的方案可能是必须的。
图60l-60g示出了上面描述的皮带开关的另一个改型。在这里,在桥形件712上有三个弹簧开关710-710’,此桥形件是框架714的一部分,它将检测出皮带上在位置714-714”处的压力。当在点720和720’向下压时,滚轮716和718通过各自弹簧722和722’的塌陷实现接触,这是由于把滚轮安装在轴端724,724’中的一端中。图60f示出了在一个滚轮开关中的两个滚轮被安装在一个固定框架中的改型按照如上所述的相同原理在皮带下面如何可以有五个下压点728,728’,728”,728,728””。图60g示出了通过使用两个马达726和726’对于皮带方案实现作用力反馈(FF)的可能性。在这里,或者靠杆或带齿皮带(见图61c和61d)以机械方式使马达同步,或者通过采用与编程相结合的位置检测使马达同步将是必须的。
图61a-61yy示出了滚轮皮带类型的多功能开关的组合的不同的替代示例,这些示例是可能的但不是无遗漏的,这些示例或者没有或者有设置在一个桥形件上在皮带下面的一个到五个开关,或者其中这样的设置在桥形件上的开关由设置在该多功能开关外面的开关例如开关729,729’和/或729”,729替代,或者用这些开关补充设置在桥形件上的开关。
图61a和61b示出了阶段检测件的一个改型,其中滚轮730有齿732,或者有在滚轮中的脊,并且设置了一个接触弹簧734或者机械臂,它的端部与齿或者脊形成可以分阶段地松开的接合。在这里齿也可选地能够与皮带的下侧面接合,为的是使检测与分阶段的转动同步,在这里分阶段的转动在滚轮731上用分阶段的下压点738表示,例如一个装备有弹簧的球739可以与这些下压点接合。在臂或者弹簧734上可以有例如压电件或者应变计733,735,这些件可以形成一个测量线路的一部分,该测量线路用来检测滚轮的因此也是皮带的分阶段运动。同时,对于臂734来说由例如一个齿到下一个齿的机械运动给出使用者可以听到的运动信号。当然可以设想臂734和齿732十分坚硬,以至于将没有必要有一个接续地与滚轮上的凹进部分731接合的球739。
在图61c中也示出了滚轮运动的同步。在这里,例如每个滚轮740,741可以与一根共同的连接杆742一起转动,或者如在图61d中所示,滚轮743,744可以通过与有带齿的后侧面的皮带745的带齿接合实现同步的运动。
图61e示出了滚轮746可以有多个磁性区域747,这些磁性区域在轴向方向上伸展并且围绕着滚轮分离开,形成相应数量的磁场,当滚轮旋转时,一个磁场检测器748可以检测这些磁场。也可以设想有一个永磁电枢,把滚轮设计成在该电枢上转动,其中例如通过离开磁场将可以感觉到电阻,从而显示出为了检测出转动可以感知到的分阶段的运行。
下面将在图62a和62b的帮助下描述对于与作用力反馈(FF)相关的问题的解决方案。通过采用在滚轮开关751内部有一个马达750而不在开关上引入固定的步进(如在例如图47中那样)的方案,必须用有固定步进或者明显步进的电流对马达供电。当使用者开时转动开关时,可以接通电流。尽管如此,开关将给使用者它很松的感觉,并且当使用者开始转动它使它开始旋转时开关几乎可以自由地转动。为了避免这种情况发生,可以采用不同的方法检测出手指即将与开关接触。图62a示出了可以使用导电技术或者电容技术实现这样的检测。当手指752与开关控制件753接触时,导电或电容传感器753将通过一个处理器(未示出)送出信号,在使用者开始使它转动之前启动开关。随后将立即启动借助于马达750实现的步进和检测。这种解决方案与节省电源功能联系起来有特殊的重要性,这是因为即使当使用者没有操作多功能开关时,连续地对马达供电也将会明显地增加单位时间内的电力消耗,与用电池使电子设备运行相联系这样将特别成问题。图62b示出了一个采用光学系统的替代的解决方案。光发射器754和接收器755可以形成光束,当接触开关756时会切断这些光束。替代地,可以设想接收器755是一个红外探测器,它可以检测出手指的热量的存在,或者设想一个红外检测器可以显示出使用者正在接近电子设备上的多功能开关。在这种情况下,将不需要光发射器。
没有固定的机械步进的开关的另一个问题将是当不使用此开关时,它将比较“松”,即,它可以很容易以不可控的方式旋转。图63示出了一种原理,其中旋转件或者滚轮760有一个区域762,一个压电件对着该区域起作用,并且可以锁住它使它不能转动。当该件的电压极性正确时,锁住或者刹车的效果将会消失。可以设想两个使用范围一个是当不使用开关时把它锁住。另一个将是与在菜单中进行搜寻联系起来将开关锁住,与图64相联系将更详细地描述这种情况。
在本文件中给出的所有方案都可以用于与图64联系起来将要描述的系统。此外,还可以参考本申请人的国际专利申请PCT/NO00/00412和PCT/NO01/00056,以及挪威专利申请NO20014796。
标号770-770”表示替代的多功能开关,其中770表示一个滚轮开关,770’表示一个倾斜开关或者滑动开关,而770”表示一个圆盘形状的旋转开关。可以将这些开关暴露给用来实现作用力反馈(FF)的一个作用力源,用标号772表示这个作用力源。用774表示的一个或多个件检测出开关的运动。处理机776对这些信号进行处理,该处理机连接到计算机778上,用来与计算机程序780相互作用实现处理,或者把该处理机直接连接到致动开关的控制单元772上。通过计算机(PC)把信号传输到屏幕782上,该屏幕通过相互作用对开关的使用做出响应显示出菜单选择,功能和结果,并且对于使用者显示出关于装置784的状态的信息。在本文件中的装置可以是任何装置,从移动电话到车辆。用标号786表示功能,不同形式的致动器788将控制这些功能。这些功能可以是启动一个无线电信号或者GPS功能,或者使一块镜子或者一个窗口移动。
屏幕图像可以按照装置和功能的类型改变,但是在原则上当旋转时光标790可以在Y方向上在子区域之间移动,并且使用者可以通过在开关上向下压将能够启动一些功能或者打开用标号794表示的子菜单,这些功能或者子菜单或者与伴随的光标一起在主菜单的x方向上展开,或者移动光标启动已经在屏幕的横向上展开的功能。在这种开关方案中实现作用力反馈(FF)将帮助使用者通过菜单和功能的使用寻找最佳。菜单将总有一个起点和终点。因此,可以启动开关使得如果愿意当已经达到菜单的终点时或者已经达到对于一种功能的一组极限时,使它停止或者给出阻力。希望如本申请人告诉的那样使用多功能开关实现在屏幕图像中的搜寻和功能的使用。尽管如此,可以由开关去掉许多下压功能,并且将这些下压功能设置成在转动件的侧面上的独立的下压开关。在这里,知道了本发明的内容以后,对工艺有普通了解的人将会看到可以使用相同的系统,但是为了做到这一点使用者可能不得不更多地移动他的手指,也许也不得不移动他的眼睛,特别是当驾驶汽车时这不是特别有利的。
本申请人以前已经描述过有滑动功能的多功能开关。图65a和65b示出了一种滑动开关,它有五个下压功能或者下压和向四个方向倾斜的功能。下压和倾斜功能与特别是与图56d联系起来所描述的相同,但是在这种情况下有另一种检测方式。
滑动架800可以在一个滑动和隔离区域802上移动。一个弹簧804装到该滑动架上,此弹簧与开关壳体808中的步进806接合。把开关顶部装到一个引导件上,把此引导件连接到一个倾斜部分814上,其中把此倾斜部分814做成十字的形状。开关控制件810有一个盖809,如在放大图中示出的那样。然而,可以把件810与它的盖809一起向下压,引导件812穿过倾斜部分814滑动。当在中810’向下压开关时,引导件812将使得弹簧817塌陷,穿过弹簧817的一个销柱816将检测出在线路板818上和在接触金属箔820上的压力。标号822表示一个间隔件层。借助于一个顶部件828把引导件812,倾斜部分814,可以塌陷的弹簧815-815,817,用弹簧将接触球826,826’保持住的弹簧824保持在它们的位置。在此顶部件上设置一个滑动的灰尘盖830。弹簧824把球826和826’向下压穿过接触金属箔可以检测出开关的可以分阶段地滑动的位置。当使开关倾斜时,弹簧815-815之一和一个下面的伸出部分832将把十字形的倾斜部分814向下压,穿过接触金属箔。在图65b中可以最清楚地看到这种情况。在这一实施例中的滑动开关有四个步进,但是不应该把这看作是对本发明的限制。在点811-811中的一个点向下压控制件810将使得各自的弹簧815-815塌陷,从而通过倾斜部分启动各自的接触金属箔点。
如对于转动开关那样,对于五个下压点的滑动开关当然可以实现作用力反馈(FF)。图66a和66b示出了马达840如何可以通过一个齿轮842与在滑动架846中的轨道844啮合并且控制在沿着y轴的步进或者位置的滑动架的一个示例。对于工艺有普通了解的任何一个人可以看到如何改变在这个系统中的马达连接。在图66c中示出了一个改型的一个示例,其中马达848致动一条皮带,窄带,线,或者链850,该皮带围绕着一个致动滑轮或者致动轮852和另一个滑轮或者轮852’伸展,并且其中把皮带或者类似件850紧固到滑动架或者滑动件854上。
在另一方面,作用力反馈(FF)系统将如与前面的图并且与图64联系起来所描述过的那样起作用。
图67示出了滑动开关856的原理,此开关有五个下压点或者下压并且向四个方向倾斜的功能,它有最短的滑动路径,但是其中通过为了实现作用力反馈(FF)对用858,860;858’,860’表示的电磁件或者压电件提供电脉冲可以控制这些电磁件或者压电件,可选地靠弹簧862;862’的帮助实现这种控制。在这里,提供可以模拟分阶段运动的脉冲也可能是适当的。
虽然已经示出和描述了有一个按钮状的旋转件的操作装置,但是可以设想可以使用一个不存在旋转的类似结构,即,操作装置有一个均匀的按钮状的控制件,它有一个中心下压点,并且在周边部分有四个下压点或者可以向四个方向倾斜,用来选择性地启动各自的开关运行功能,其中把控制件设计成当把它向下压时通过一根中心立柱启动位于中心的开关,并且其中以与所述立柱可以滑动的关系设置一个星形件或者设有臂的块体,为的是通过使在周边部分的控制件倾斜或者把它向下压使星形件倾斜,致动设置在操作装置的周边部分中的各自开关。
也可以设想例如在图65中所示出的操作装置的设计,但不是沿着一个路径可以滑动的步进。因此,在这类的方案中将有一个带有控制件的操作装置,把该控制件设计成通过向下压和/或使它倾斜操作有多种开关功能的各自开关,其中由在装置壳体上的接触金属箔部分实现这些开关功能,将臂连接到控制件的操作按钮上,为的是当通过臂和抓取弹簧启动该按钮时通过星形件的端部致动各自的接触金属箔部分,把控制件设计成能够选择性地操作四个开关功能中的一个功能。在这个方案中,设置了一个附加的第五个可能的开关功能,可以在中心克服一个抓取弹簧的作用把控制件向下压,为的是通过可以穿过连接臂的块体并穿过星形件的孔运动的一个销柱致动与各自的接触金属箔部分有关的开关功能。
必须与联系着图66和67示出和描述的内容联系起来看图68。其目的是获得在滑动开关中的好处,但是同时有比较简单和更紧凑的结构。图68示出了滑动开关900,它有可以在由箭头903表示的两个方向上运动的一个操作部分901。标号901’表示对于该操作部分的一个固定部件。操作部分有一个坚固的表面,把此操作部分做成以与在图65中示出的类似的方式启动五个接触点。通过在操作部分表面的位置905-905向下压和/或使它倾斜实现启动。直接与操作部分接触的倾斜部件907将致动杯状弹簧909,这些弹簧就与在线路板910上的接触点接触。把线路板紧固到一个滑动架912上,该滑动架可以在一个框架913内在两个方向上运动。通过使操作件滑动,将使整个开关组件运动,此组件实现向下压的运动和接触,这与按照图65的情况相反,在那里所有的接触是静止不动的,而仅只是使机械运动。弹簧918-918’的作用将滑动架912保持在一个中心位置,这些弹簧围绕着两个轴部件922-922’设置,这些轴部件穿过框架和滑动架伸展。与在图66中所示的相反,开关没有固定的步进位置。通过使用一台电动机917模拟出分阶段的位置,此电动机通过齿轮919与滑动架接合。齿轮与一根轨道920接合,在这种情况下将轨道安装在开关组件的下面。也可以将马达与开关之间的连接做成如在图66中那样。尽管如此,对工艺有普通了解的任何人可以看到改变是可能的。如在图64中所示,将把马达连接到一台计算机上或者连接到较小的线路上,它包括一台处理机,计算机程序,和显示图像的用户接口的屏幕。借助于开关的滑动,将可以在菜单中使数据790(见图64)移动一步,使用者将感觉像“真实的”一步。因此系统将与所施加的滑动相应地使马达旋转一小步。在靠近框架上的区域916的滑动架的长侧边中的一个侧边上的一个传感器915检测出运动。在这里,例如使用电阻的原理(即,使用电阻传感器)是可能的。此方案可以同时确定出操作件的滑动方向,它运动的范围,以及给定的运动速度。这就是说如果使用者希望缓慢地翻卷通过数据的目录,只需要对于操作件施加非常小的作用力。这样产生小的移动,传感器915检测出这个移动,传感器将给系统一个关于马达启动的信息,此信息是对于低频下的模拟的分阶段运动的信息。当把较大的作用力施加在操作件上时,将会检测出较大的移动,系统将发出较高频率的信号,为的是产生较快的阶段模拟。使用者将在开关上感觉到快速连续的许多小步进。当数据目录结束时,在使用者施加作用力的方向上的脉冲将终止。当件在相反的方向上运动时,使用者将再一次在目录中移动,但是是在另外的方向上移动,并且将产生脉冲的步进感觉。一条可变形的信号电缆(未示出)由线路板伸展,并且把该电缆连接到框架913’和/或相关的开关将要操纵的装备和装置上。
图69示出了一种旋转开关,它有五个下压位置和作用力反馈功能。此开关是前面描述过的开关的一个改型,必须与比如在图53-57中示出的开关联系起来看此开关。把操作件连接到一个电动机926上,此电动机提供一定频率的信号,模拟开关旋转时的步进。标号925表示一个连接部件。因此,开关没有任何机械的凹槽用来进行分阶段的转动。如前面描述过的那样,在这里通过改变提供给马达的信号的频率可以改变步进的数目和在步进上的作用力。倾斜部分928的结构与图57中示出的类似,但是在这种情况下它是固定的并且把它安装成上面朝下。当为了启动接触点932-932向四个方向倾斜时,围绕部分929与线路板930和操作件924一起运动。一个间隔件层931在线路板与倾斜部分之间,这一层有用于接触弹簧的孔931’。在中心向下压在接触点933实现接触。标号933’表示一个接触弹簧。借助于滑动接触件934和934’实现电流的通过。
图70a,70b和70c示出了有滑动功能的一个旋转开关。图70c示出了沿着图70d中的线LXXc-LXXc作的剖面。当把压力施加到操作件950上时,一个中心部件951将借助于接触点952和弹簧951启动开关功能。把一个中间部件954固定在操作件中,此中间部件包括一个弹簧956。弹簧将以与在图56中所示出的相同的方式围绕着一个凹槽与滑动架960上的轴部件959中的步进958夹紧。当旋转时就会有操作件的分阶段的运动。滑动架960可以相对于一个框架962运动。两个弹簧件963和964紧挨在滑动架的下面,在963’和964’。两个线弹簧965-965’将这些弹簧件偏置。这意味着当没有被致动时操作件将保持在中心位置。把一个滑动接触弹簧968紧固到滑动架上,该弹簧与线路板上的接触区域接触。当操作件滑动时,借助于弹簧由971’到972或者972’的移动检测出这种滑动。标号973表示滑动的方向。如在前面描述过的方案中那样,与接触区域971接触的一个滑动接触弹簧969检测出操作件的旋转。把滑动接触弹簧紧固到一个转动部件970上,进而把此转动部件紧固到操作件的中心部分或者中心部件951上。标号974表示一个环,它把在中心的接触件与接触区域的其余部分绝缘。如熟悉工艺的人们将会认识到的那样,对于这个方案也可以实现作用力反馈系统。在这里,显然采用了与图68联系起来描述的方案。采用在上面描述中描述过的并且在相关的图中示出过的旋转开关,此方案也可以很容易地用于附加的四个下压和/或倾斜位置。
图71a-71b示出了在图46-47中示出的方案的一个改型。这些图示出了一个滚轮开关,其中操作件可以与马达的磁性部分982一起运动。在这个方案中绕组984是固定的。标号986和987表示用来检测旋转的系统,如在图47中示出的那样。图71a和71b分别是此方案的剖面图和平面图,而图71c是图71d的透视图的部件分解图。
图72a-72c示出了一个改型,其中在开关的每一侧面设置了用于电源和信号输出的连接件990和991。在这些图中我们也看到一个球连接件994将可运动的开关部件固定。这确保了当向下压时的运动,因为这样的运动实际上是在三个方向上的运动。我们看到弹簧和接触点996-996’如何分布成一个三角形。图72a是沿着图72b中的线LXXIIa-LXXIIa作的剖面图。
如果希望有一个大开关,可以用几个手指操作它或者由手指的较大的动作操作它,图73a示出了有作用力反馈系统的一个滚轮开关的设计。其它方面的技术结构如前面描述过的和示出过的那样。在这种情况下操作件1000的表面在中心有一个特征的凹进部分1001,而在每个侧面上有一个带锥度的部分1002-1002’。这种形状防止使用者进行不正确的下压。图73b纯粹示意性地示出了可以怎样构成此滚轮开关。
图47示出了与图59联系起来示出并描述过的皮带开关的一个改型。两个方案都有旋转并且在五个下压位置启动开关的功能。下面将描述它们的主要差别。当皮带1020转动时(该皮带关于柱体1021和1022旋转),装备有弹簧的球1024将在端部1027中的步进1026上行进。也参见图74,该图也示出了一种组合起来的步进和检测方案。把这个皮带开关改型的中心凹进部分牢固地紧固在一个桥形件1032上,该桥形件不与框架1030一起运动,而是借助于它的端部使它保持被固定到线路板1031上。
图75示出了用于转动开关方案的将检测和旋转的步进运动组合起来的原理。这个实施例可以节省在转动开关中的部件。在这里示出了使用一个滚轮开关件1040的示例。检测和步进区域1041由升高件1042构成,这些升高件由一种导电材料制成或者涂有导电材料。一个装备有弹簧的金属球1043座在区域1041上。通过操作件1040的旋转将会获得分阶段的运动。此外,用电子的方法检测出转动将是可能的,在于例如把每个其它的升高件1042连接到一个共同的导电件(未示出)上,而把其它的中间升高件1042’连接到另一个共同的导电件(未示出)上。当滚轮旋转时,球将在与各自的共同导电件相关的升高件之间形成分阶段的接触,从而每一次在升高件之间通过时在两个导电件之间形成接触。如果通过弹簧把球连接到第三终端上,检测出转动的方向也将是可能的,这是因为在一种情况下球在两个导电件之间形成接触,而在另一种情况下任何一个导电件与升高件1040或1042形成接触。
权利要求
1.一种用来控制与显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置具有安装在滑动件上的控制件,此滑动件可以克服弹簧作用力的作用沿着第一轴线在第一或第二方向上运动,其中把在运动的端点上的滑动件设计成与用来模拟间歇的或者步进的运动的脉冲发生器合作,并且其中控制件设有多个压力点,用来通过使控制件倾斜或者把控制件向下压致动位于滑动件上的开关;其特征在于滑动件还可以克服弹簧作用力的作用沿着第二轴线方向在第三或第四方向上运动,此第二轴线方向与第一轴线方向形成90度的角度,其中把在这样运动的端点上的滑动件设计成与用来模拟间歇的或者步进的运动的脉冲发生器合作。(图2)
2.按照权利要求1所述的操作装置,其特征在于,将滑动件分成第一部分和第二部分,这些部分以滑键和榫舌构形彼此接合,带有可以倾斜地支承在它们的滑动部分上的各自的第一和第二控制件;在第一轴向方向上这两部分或者可以一起在第一或第二方向上运动,或者仅只第一部分可以沿着第一方向运动而第二部分可以在第二方向上运动;在第二轴向方向上这两部分可以彼此独立地运动;以及把在运动的端点上的滑动件设计成与一个脉冲发生器合作。(图3)
3.按照权利要求2所述的操作装置,其特征在于,第一部分装备有三个开关,通过把第一控制件向下压或者使第一控制件向下倾斜致动这些开关;并且第二部分装备有四个开关,通过把第二控制件向下压或者使第二控制件向下倾斜致动这些开关。(图3)
4.按照权利要求3所述的操作装置,其特征在于,把所述四个开关中最靠近第一控制件的那个开关设计成也用作对于第一部分的第四开关。(图3)
5.按照权利要求1所述的操作装置,其特征在于,控制件可以关于在滑动件上的一根轴步进地转动。(图4)
6.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置具有安装在一个滑动件上的控制件,此滑动件可以克服弹簧作用力的作用沿着第一轴线在第一或第二方向上运动,其中把在运动的一个端点上的滑动件设计成与用来模拟间歇的或者步进的运动的一个脉冲发生器合作,并且其中控制件设有多个下压点,用来通过使控制件倾斜或者把控制件向下压致动位于滑动件上的开关;其特征在于控制件可以关于在滑动件上的一根轴步进地转动,可以或者借助于一对滑动接触件检测出控制件的分阶段的位置,把滑动接触件设计成在滑动件上的分阶段的短路接触点,或者借助于接触球可以检测出控制件的分阶段的位置,这些接触球交替地致动开关,相对于控制件的分阶段的转动分阶段地设置这些开关。(图5a/5b)
7.按照权利要求6所述的操作装置,其特征在于,滑动件还可以克服弹簧作用力的作用沿着第二轴线方向在第三或第四方向上运动,此第二轴线方向与第一轴线方向形成90度的角度,其中把在这样运动的一个端点上的滑动件设计成与用来模拟间歇的或者步进的运动的一个脉冲发生器合作。
8.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置具有安装在一个滑动件上的控制件,此滑动件可以克服弹簧作用力的作用沿着第一轴线在第一或第二方向上运动,其中把在运动的一个端点上的滑动件设计成与用来模拟间歇的或者步进的运动的一个脉冲发生器合作,并且其中控制件设有多个下压点,用来通过使控制件倾斜或者把控制件向下压致动位于滑动件上的开关;其特征在于控制件可以关于在滑动件上的一根轴步进地转动;并且滑动件还可以克服弹簧作用力的作用沿着第二轴线方向在第三或第四方向上运动,此第二轴线方向与第一轴线方向形成90度的角度,其中把在这样运动的一个端点上的滑动件设计成与用来模拟间歇的或者步进的运动的一个脉冲发生器合作。(图5)
9.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中装置有一个被弹簧支承的本体,关于操作装置的壳体支承着该本体,并且其中将本体设计成通过在各自的端部在中心向下压或者使它向下倾斜致动设置在壳体中的各自开关,其特征在于该本体在上部有一个圆形的段截面;并且把一个半圆形的控制件设计成骑在所述上部上,并且该控制件可以在所述部分上横截着本体的纵向轴线在两个端部位置之间滑动,把在各自端部的控制件设计成致动设置在壳体中的一个开关或者作用力反馈装置,为的是模拟分阶段的转动。(图6)
10.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中装置有至少一个控制件,该控制件可以相对于装置的壳体转动,并且把该控制件设计成通过向下压和/或使它倾斜操纵多种开关功能,其特征在于将分阶段地设置的磁体或者电磁体设置在所述壳体上,设置在壳体的一部分上,或者设置在壳体中的一个可以向下压的滑动架上,开关支承着该滑动架,那些磁体操纵所述开关功能,为的是通过使控制件旋转与在控制件上的磁性装置合作,给出对控制件的分阶段运动的显示和/或检测出(确定出)控制件的分阶段运动,实现作用力反馈和/或转动。(图7)
11.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中装置有一个可以分阶段地运动的滑动件,它有一个控制件,把该控制件设计成通过向下压和/或使它倾斜操纵多种开关功能,其特征在于将分阶段地设置的磁体或者电磁体设置在滑动件上,或者设置在滑动件壳体上,为的是通过使滑动件运动分别与在壳体或者滑动件上的磁性装置合作,为的是显示出或者检测出滑动件的分阶段运动和滑动件相对于壳体的位置。(图8)
12.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个可以分阶段地运动的滑动件,它有一个控制件,把该控制件设计成通过向下压和/或使它倾斜操纵多种开关功能,其特征在于由在装置的壳体上设置在滑动件下面的接触金属箔部分实现开关功能,把臂连接到控制件的操作按钮上,为的是通过臂和抓取弹簧将它启动时通过在一个星形件上的端部致动各自的接触金属箔部分,该星形件可以与滑动件一起运动。(图9)
13.按照权利要求12所述的操作装置,其特征在于一个所谓的肘形弹簧设置在滑动件的滑动路径的至少一个端部,为的是当克服弹簧的作用力推滑动件时通过所述接触金属箔实现所谓的“突跳开关”功能。
14.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个滑动件,它有一个控制件,该控制件通过使它倾斜和/或向下压实现开关功能的启动,并且其中滑动件可以由一个中性位置运动到相对的极端位置,其特征在于一个弹簧装置例如一个十字形弹簧设置在滑动件上,用来与接触点合作,这些接触点设置在装置的壳体上在各自的极端位置,并朝向一个滑动表面;并且设置了一个返回弹簧装置,用来使滑动件由一个极端位置运动回到中性位置。(图10)
15.按照权利要求14所述的操作装置,其特征在于接触点在一个接触金属箔上。
16.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置具有安装在一个滑动件上的控制件,此滑动件可以沿着第一轴线方向运动,并且其中控制件设有多个下压点,用来通过使控制件倾斜或者把控制件向下压选择性地致动位于操作装置的壳体上的开关;其特征在于控制件在它的下侧面上是十字形的,并且控制件在十字的每个臂上有两个致动开关的销柱,使得通过使控制件倾斜借助于所述销柱总可以同时启动两个开关,并且通过在中心向下压控制件将启动至少一个、最多四个开关。(图11)
17.按照权利要求16所述的操作装置,其特征在于开关由接触开关构成,例如由接触金属箔结构构成。
18.按照权利要求16或17所述的操作装置,其特征在于滑动件可以沿着两根引导杆运动,可以相对于这些引导杆向下压并且可以相对于这些引导杆在四个方向上倾斜,这些引导杆穿过滑动件中的椭圆孔伸展,并把它们设置在装置的壳体中。
19.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置具有安装在一个滑动件上的控制件,此滑动件可以沿着第一轴线方向运动,并且其中控制件设有多个下压点,用来通过使控制件倾斜或者把控制件向下压选择性地致动位于操作装置的壳体上的开关;其特征在于把在中心向下压控制件设计成启动在滑动件的上侧面上设置在中心的一个开关;在操作关系上把控制件连接到一个十字形的臂结构上,为的是通过选择性地使控制件倾斜致动不在中心的开关;并且把在一个侧面上的一个下压点处使控制件相对于控制件的中心向下倾斜设计成启动在滑动件的下侧面上在所述中心的对角线上相反的侧面上的一个开关。(图12)
20.按照权利要求19所述的操作装置,其特征在于由设置在装置壳体上朝向滑动件的下侧面的汇流条和在滑动件上的滑动接触件实现与开关的电连接,借助于汇流条和分阶段设置的接触点确定滑动件的分阶段的位置,这些接触点与滑动件上的滑动接触件合作。
21.按照权利要求19或20所述的操作装置,其特征在于把线路板装在滑动件中。
22.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置具有安装在一个滑动件上的控制件,此滑动件可以沿着第一轴线方向运动,并且其中控制件设有多个下压点,用来通过使控制件倾斜或者把控制件向下压选择性地致动位于滑动件上的开关;其特征在于在操作关系上把控制件连接到一个十字形的臂结构上,为的是通过选择性地使控制件倾斜致动不在中心的开关;并且把在控制件的中心向下压设计成启动设置在滑动件中心的一个开关,连接到操作装置的控制按钮上的一个致动销柱穿过在臂结构中的一个中心孔滑动。(图13)
23.按照权利要求22所述的操作装置,其特征在于由设置在装置壳体上朝向滑动件的下侧面的汇流条和在滑动件上的滑动接触件实现与在滑动件上的开关的电连接,借助于汇流条和分阶段设置的接触点确定出滑动件的分阶段的位置,这些接触点与滑动件上的滑动接触件合作。
24.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个控制件,它有一个操作按钮,此操作按钮可以关于一根轴线步进地转动,并且设有多个下压点,用来通过使控制件倾斜或者把控制件向下压选择性地致动位于操作装置的壳体的一个底座件上的开关;其特征在于控制件包括一个十字形的臂结构,为的是通过选择性地使控制件倾斜致动不在中心的开关;把在中心向下压控制设计成启动位于底座件中心的一个开关;固定到底座件上的一个弹簧装置支承着臂结构;并且操作按钮的旋转可以借助于一个滑动接触件和与操作按钮的下侧面和臂结构的上侧面相连接的接触点装置检测出。(图14)
25.按照权利要求24所述的操作装置,其特征在于设置在弹簧装置中的电线实现底座部分与滑动接触件之间的电连接。
26.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有被做成环形本体形式的第一控制件,它可以关于一个不能转动的第二控制件步进地转动,其中第一控制件设有多个下压点,为的是通过在它的一个选定的点向下压致动位于操作装置的壳体的一个底座件上的第一组开关中的一个开关,并且其中第二控制件设有多个下压点,为的是通过在它的一个选定的点向下压或者使它倾斜致动位于操作装置的壳体的一个底座件上的第二组开关中的一个开关;其特征在于第二控制件在它的下侧面上包括多个开关致动销柱,为的是通过使控制件选择性地倾斜致动开关中不设置在中心的一个开关,并且通过在中心向下压控制件启动位于底座件中心的一个开关;固定到底座件上的一个弹簧装置支承着第二控制件;并且第一控制件的旋转可以借助于一个滑动接触件和与第一控制件的下侧面和装置壳体的一个相对的部分合作的接触点装置检测出。(图15)
27.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个控制件,它可以关于一根轴线步进地转动,并且其中操作装置的操作按钮设有多个下压点,用来通过使控制件倾斜或者把控制件向下压选择性地致动位于操作装置的壳体的一个底座部分上的开关;其特征在于在操作关系上把控制件连接到在臂的端部有开关致动销柱的一个十字形的臂结构上或者连接到有多个开关致动销柱的一个环形臂结构上,为的是通过选择性地使控制件倾斜致动不在中心的开关中的一个开关。(图16)
28.按照权利要求24所述的操作装置,其特征在于把在控制件的中心向下压设计成启动设置在底座部分中心的一个开关,连接到操作装置的控制按钮上的一个致动销柱穿过在臂结构中的一个中心孔滑动。(图16a)
29.按照权利要求27所述的操作装置,其特征在于可以借助于一个滑动接触件和与操作按钮的下侧面和装置壳体的或者在底座部分上的一个相对部分相连接的接触点装置检测出操作按钮的旋转。
30.按照权利要求27-29中的一个或者多个所述的操作装置,其特征在于操作按钮在一个弹簧装置的帮助下与臂结构的一个上颈部或者与环形结构的一个肩部形成弹簧接合;并且,该颈部的周围为波纹状,用来在弹簧装置的帮助下实现操作按钮的分阶段的旋转。
31.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个滚轮形状的控制件,它可以关于一根轴步进地转动,并且设有多个下压点,用来通过使控制件倾斜或者把控制件在中心向下压选择性地致动位于操作装置的壳体的一个底座件上的开关;其特征在于关于一个支架中的一根轴可以转动地支承控制件,三个装备有弹簧的开关支承着该支架,开关之一在轴的一侧,另两个开关在轴的相对的那一侧;把在中心向下压控制件设计成启动位于底座件中心的一个开关;并且可以借助于一个滑动接触件和与支架的一个端部件并与控制件的操作按钮的下侧面和臂结构的上侧面的一个端部相连接的接触点装置检测出操作件的旋转。(图17;图36)
32.按照权利要求31所述的操作装置,其特征在于可以通过向下压控制件或者使控制件倾斜选择性地启动开关,从而支架的下侧面可以致动相关的开关。
33.按照权利要求28或29所述的操作装置,其特征在于把轴支承在立柱或者侧面件中的细长孔中,这些立柱或者侧面件由底座部分或者在装置壳体中向上伸展。
34.按照权利要求31-33中的一个或者多个所述的操作装置,其特征在于控制件可以沿着轴移动,用来启动附加的开关功能。
35.按照权利要求31-34中的一个或者多个所述的操作装置,其特征在于控制件向里面弯曲,朝向轴,沿着控制件长度的相当大的一部分。
36.按照权利要求35所述的操作装置,其特征在于向里面弯曲的曲率半径等于或者大于控制件的长度。
37.按照权利要求31或32所述的操作装置,其特征在于至少一个开关由一个双开关结构组成,该结构由两个重叠的开关件构成,不同的启动压力启动每个开关件。(图17m-o)
38.按照权利要求31-36中的一个或者多个所述的操作装置,其特征在于将第二和第三控制件分别用合页连接到支架的各自长侧边上;将一个装备有弹簧的开关设置在底座件与所述第二和第三控制件的下侧面之间,为的是通过向下压实现补充的开关功能。(图18)
39.按照权利要求38所述的操作装置,其特征在于把所述第二和第三控制件做成一个支架的形式,在该支架中关于支架中的一根轴可以分阶段地旋转地支承着一个操作滚轮;并且操作滚轮的旋转可以借助于一个滑动接触件和与支架的一个端部件并与操作滚轮的一个端部相连接的接触点装置检测出。(图19)
40.按照权利要求31-36中的一个或者多个所述的操作装置,其特征在于设置一个环形的控制件,使得它可以关于滚轮形状的控制件分阶段地旋转,并且用至少三个、最好四个装备有弹簧的开关用弹簧支承它,在选定的下压点向下压环形控制件将会启动设置在附近的一个开关。(图20a-c)
41.按照权利要求39所述的操作装置,其特征在于设置一个环形的控制件,使得它可以关于滚轮形状的控制件和铰接到它的支架上的所述第二和第三控制件分阶段地旋转,其中用至少三个、最好四个装备有弹簧的开关用弹簧支承该环形控制件,在选定的下压点向下压环形控制件将会启动设置在附近的一个开关。(图20d)
42.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个控制件,它可以相对于装置的壳体步进地转动,其中控制件设有多个下压点,为的是通过在它的一个选定的点向下压致动位于操作装置的壳体的一个底座件上的一组开关中的一个开关,并且其中控制件还可以向侧方向运动,启动突跳开关功能或者肘形开关功能,其特征在于底座部分在它的下侧面上设有多个所述突跳开关或者肘形开关;关于一个枢轴可以旋转地支承控制件的操作按钮,通过底座件中的一个中心孔以一定的间隙支承该枢轴,并且该枢轴可以关于在所述壳体上的一个轴颈,一个星形件或者固定地安装在枢轴的所述端部上的一个圆盘倾斜;当在一个方向上向侧面推按钮时,会使枢轴倾斜,因此使得星形件或者圆盘启动在底座件的下侧面上的一个开关,星形件或者圆盘位于枢轴的一侧,这一侧与按钮的运动方向相反。(图21)
43.按照权利要求42所述的操作装置,其特征在于可以借助于一个滑动接触件和与操作按钮的下侧面并与底座部分上的一个相对的部分相连接的接触点装置检测出操作按钮的旋转。
44.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个控制件,它设有多个下压点,用来通过使控制件倾斜或者把控制件向下压选择性地致动位于滑动件上的开关;其特征在于在操作关系上把控制件连接到一个十字形的臂结构上,为的是通过使控制件倾斜致动不在中心的开关;把在中心向下压控制设计成启动位于中心的一个开关,连接到控制件的操作按钮上的一个致动销柱穿过在臂结构中的一个中心孔滑动;把控制件做成一个支架的形式,至少两个分离开的滚轮可以旋转地安装在该支架中,一条连续的皮带在这两个滚轮上转动;一个装置与滚轮中的一个滚轮相关,用来检测出它的分阶段的转动,从而使得操作装置可以实现一个附加的控制件功能。(图22)
45.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有被做成滚轮形式的一个控制件,它可以关于一根轴相对于装置的壳体步进地转动,其特征在于控制件向里面弯曲,朝向轴,沿着控制件长度的相当大的一部分;并且向里面弯曲的曲率半径等于或者大于控制件的长度。(图171)
46.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个控制件,其中该装置有一个控制件,把该控制件做成最好可以滑动地运动的操作按钮的形式,其特征在于操作按钮有一个表面,把该表面做成有一个基本上中凹的放手指的部分,并且把此中凹部分做成有下面的手指摩擦或者接合件中的至少一个接合件柱销,环,月牙形的伸出部分,或者把它做成有一种波纹结构,该结构由多个棱锥形状的柱销或者凹进部分构成。(图23-28)
47.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个控制件,其中该装置有一个控制件,把该控制件做成最好可以滑动地运动的操作按钮的形式,其特征在于操作按钮有一个表面,把该表面做成有四个分开的与手指接合或者摩擦接触的表面,用来使控制件实现倾斜运动。(图27)
48.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个控制件,它可以相对于装置的壳体步进地转动,其中控制件设有多个下压点,为的是通过在它的一个选定的点向下压或者使它倾斜致动一组开关中的一个开关,其特征在于有一种手段,用来当所述使它倾斜或者把它向下压时防止控制件转动。(图29-31)
49.按照权利要求48所述的操作装置,其特征在于由相对于装置壳体或者一个支架/支承件的夹紧楔形作用提供所述手段,控制件可以旋转地设置在装置壳体中,或者由在控制件与所述壳体,支架或者支承件之间形成可脱开的接合的销柱提供所述手段。(图32-34)
50.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个控制件,把此控制件设置在一个支架上,并且其中控制件设有多个下压点,为的是通过向下压控制件或者使它倾斜选择性地致动设置在操作装置壳体上或者在一个底座件上的开关,其特征在于控制件是一个滚轮,关于支架中的一根轴可以旋转地支承着该滚轮;并且可以借助于一个滑动接触件和与支架的一个端部件并与操作件的一个端部相连接的接触点装置检测出控制件的旋转。(图35)
51.按照权利要求50所述的操作装置,其特征在于把开关做成一种接触金属箔结构。
52.按照权利要求50或51所述的操作装置,其特征在于支架可以相对于两根引导杆向下压并且可以相对于这些引导杆倾斜,这些引导杆穿过支架中的椭圆孔伸展,并把这些杆支承在立柱或者由底座部分向上伸出的件或者设置在装置壳体中的件中的椭圆孔中。
53.按照权利要求50或51所述的操作装置,其特征在于可以通过向下压控制件或者使控制件倾斜选择性地启动开关,从而支架的下侧面可以致动相关的开关。
54.按照权利要求50-53中的一个或者多个所述的操作装置,其特征在于控制件向里面弯曲,朝向轴,沿着控制件长度的相当大的一部分。
55.按照权利要求54所述的操作装置,其特征在于向里面弯曲的曲率半径等于或者大于控制件的长度。
56.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个控制件,该控制件设有多个下压点,用来通过把控制件向下压或者使它倾斜选择性地致动位于装置壳体中的一个接合块体的上侧面或者下侧面上的开关,其特征在于把在中心向下压控制件设计成启动在块体的上侧面上设置在中心的一个开关;在操作关系上把控制件连接到一个十字形的臂结构上,为的是通过选择性地使控制件倾斜致动不在中心的开关;并且把在一个侧面上的一个下压点处使控制件相对于控制件的中心向下倾斜设计成启动在块体的下侧面上在所述中心的对角线上相反的侧面上的一个开关。(图12e)
57.按照权利要求54所述的操作装置,其特征在于把一个可以分阶段地旋转的操作按钮结合在控制件中;并且,设置一个装置,用来检测出操作按钮的转动。
58.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个控制件,该控制件设有多个下压点,用来通过把控制件向下压或者使它倾斜选择性地致动位于操作装置壳体上或者壳体中的一个底座件上的开关,其特征在于控制件在它的下侧面上是十字形的,并且控制件在十字的每个臂上有两个致动开关的销柱,使得通过使控制件倾斜或者在中心向下压控制件借助于所述销柱总可以同时启动两个开关。(图11k-m)
59.按照权利要求58所述的操作装置,其特征在于把一个可以分阶段地旋转的操作按钮结合在控制件中;并且,设置一个装置,用来检测出操作按钮的转动。
60.按照权利要求58所述的操作装置,其特征在于把开关做成一种接触金属箔结构。
61.按照权利要求16或17所述的操作装置,其特征在于控制件可以相对于两根引导杆向下压并且可以相对于这些引导杆在四个方向上倾斜,这些引导杆穿过控制件中的椭圆孔伸展,并把这些引导杆设置在装置壳体中。
62.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个控制件,此控制件设有多个下压点,用来通过向下压控制件或者使它倾斜选择性地致动设置在操作装置壳体上或者在壳体中一个底座件上的开关,其特征在于控制件与一台步进马达合作或者形成步进马达的一部分;并且把步进马达设计成进行由下述操作中挑选的操作控制阶段的数目,控制阶段之间的间隔,控制使用者需要施加的作用力,使控制件的运动刹车或者停止,使得向反方向运动或者返回,激发或振荡(小幅度的往复运动),检测出运动和运动的方向。(图37-38,图39-45)
63.按照权利要求62所述的操作装置,其特征在于步进马达的壳体形成控制件的一部分;并且把步进马达的轴设计成保持静止不动。
64.按照权利要求62所述的操作装置,其特征在于把步进马达的轴连接到控制件上;并且把步进马达的壳体设置成静止不动。
65.按照权利要求62,63或64所述的操作装置,其特征在于与步进马达结合起来安装一个转动检测器,检测出马达壳体与轴之间的相互转动。
66.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个控制件,它设有多个下压点,用来通过向下压控制件和/或使它倾斜选择性地致动设置在操作装置壳体上或者在壳体中一个底座件上的开关,其特征在于控制件是一个可以分阶段旋转的操作按钮或一个圆盘,它的直径为d(以毫米为单位),并且其中操作按钮/圆盘可以旋转的步进数为n;一个常数kε[d/n)];并且k=1.7-2.4毫米/步进数。(图16c)
67.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个控制件,它设有多个下压点,用来通过向下压控制件和/或使它倾斜选择性地致动设置在操作装置壳体上或者在壳体中一个底座件上的开关,其特征在于控制件是一个可以分阶段旋转的滚轮或者转鼓,它的最大直径为d(以毫米为单位),并且其中滚轮或者转鼓可以旋转的步进数为n;一个常数kε[d/n)];并且k=1.5-2.0毫米/步进数。(图18c)
68.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个用于作用力反馈的装置,其特征在于操作装置有一个滚轮形状的可以旋转的控制件,其中控制件的转动是可以检测的,并且其中由装在操作装置里面的一台直流电动机或者步进马达的外部构成,其中把马达设计成在可控的电源供应的基础上通过用手致动的控制件的转动给出由下面一组中选择的一种反向作用力用来使控制件逐渐运动的脉冲反向作用力,稳定的反向作用力,逐渐增加的反向作用力,逐渐减小的反向作用力。(图46,图47,图71)
69.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个用于作用力反馈的装置,其特征在于操作装置有一个滚轮形状的可以旋转的控制件,其中控制件的转动是可以检测的,其中控制件借助于到控制件的内端部或者到控制件的轴的机械传递形成与一台直流电动机或者步进马达在操作关系上的接合,其中把马达设计成在可控的电源供应的基础上通过用手致动的控制件的转动给出由下面一组中选择的一种反向作用力用来使控制件逐渐运动的脉冲反向作用力,稳定的反向作用力,逐渐增加的反向作用力,逐渐减小的反向作用力。(图49a-49d,图50a-52b)
70.按照权利要求68所述的操作装置,其特征在于在马达与控制件的内端部之间的机械传递通过齿轮/带齿边缘接合实现。(图49a-49d)
71.按照权利要求69所述的操作装置,其特征在于在马达与控制件的轴之间的机械传递由下面的一组中选择Bowden缆索连接,细线连接件,柔性材料或结构的连接件,万向接头连接,齿轮连接,皮带致动装置,带齿的皮带致动装置。(图50a-52b)
72.按照权利要求68或69所述的操作装置,其特征在于可以由下面一组中挑选的一种装置检测出控制件的转动Hall传感器;电阻测量装置;接触场滑动件;与一个可以旋转的圆盘合作的光学检测器,该圆盘设有在光学上可以阅读的图案;与一个磁性编码的可旋转圆盘合作的磁场检测器;与可旋转的分阶段地穿孔的圆盘合作的光检测器。(图48a-48f)
73.按照权利要求68-72所述的操作装置,其特征在于把控制件支承在一个支架或者支承件中,并且为了致动各自的开关功能可以在中心部分和/或在各自的端部向下压控制件。(图47g-47i)
74.按照权利要求68-73中的一个或者多个所述的操作装置,其特征在于把控制件设计成与两个或者四个开关形成操作关系上的合作,这些开关设置在关于操作装置的外面,用来操纵各自的操作开关功能。(图47j-47u)
75.按照权利要求74所述的操作装置,其特征在于在操作装置的每个轴向的端部区域设置一个外部开关和/或在操作装置的相反的长侧边上设置一个外部开关。
76.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有一个用于作用力反馈的装置,其特征在于操作装置有一个按钮状的可以旋转的控制件,它有四个或五个下压点或者一个中心下压点和向四个方向倾斜的能力,用来选择性地致动各自的操作开关功能;控制件借助于传到控制件的一个周边部分或者一个中心部分的机械传递装置与一台直流电动机或者步进马达接合,其中把马达设计成在可控的电源供应的基础上通过用手致动的控制件的转动给出由下面一组中选择的一种反向作用力用来使控制件逐渐运动的脉冲反向作用力,稳定的反向作用力,逐渐增加的反向作用力,逐渐减小的反向作用力。(图53a-53c;54a-54c)
77.按照权利要求76所述的操作装置,其特征在于在马达与所述周边部分之间的机械传递通过齿轮与控制件的带齿边缘的接合或者通过皮带致动装置实现。(图53a-53c)
78.按照权利要求76所述的操作装置,其特征在于传到控制件的中心部分的机械传递通过有接合销柱的一个球接头实现。(图54a-54c)
79.按照权利要求76,77或78所述的操作装置,其特征在于可以例如借助于与控制件结合的接触场滑动件(contact fieldsliders)或者通过马达的用手致动的转动检测出控制件的转动。
80.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其特征在于操作装置有一个均匀的按钮状的可旋转的控制件,它有一个中心下压点,并且在周边部分有四个下压点或者可以向四个方向倾斜,用来选择性地致动各自的操作开关功能;把控制件设计成实现分阶段的转动,可以借助于例如被做成电流接触场滑动件形式的一个转动检测器检测出这样的转动;把控制件设计成当向下压时通过一个在中心的可以转动的柱启动一个位于中心的开关;并且不能旋转地设置一个星形件或者一个设有臂的块体,但是此件可以关于所述柱滑动,为的是通过在周边部分使控制件倾斜或者向下压使此件倾斜,用来致动设置在操作装置的周边部分中的各自开关。(图55-57c)
81.按照权利要求80所述的操作装置,其特征在于在径向上看到的转动检测器在中心开关与在操作装置的周边部分中的四个开关之间的区域。(图55;56a-56d)
82.按照权利要求80所述的操作装置,其特征在于在径向上看到的转动检测器在越过操作装置的周边部分中的四个开关的区域。(图57a-57c)
83.按照权利要求80或81所述的操作装置,其特征在于在操作装置的周边部分中的四个开关在第一平面中;并且位于中心的开关和转动检测器在第二平面中。(图55;56a-56d)
84.按照权利要求80,81或82所述的操作装置,其特征在于在操作装置的周边部分中的四个开关,位于中心的开关和转动检测器在相同的平面中。(图55-57c)
85.按照权利要求80-84中任一项所述的操作装置,其特征在于把控制件安装成使得可以关于一个不能转动的框架部分步进地转动,控制件有可以转动并且向下压的部分,此部分支承着与在框架部分上的一个多边形件的由弹簧形成的可变形接合,用来标记出控制件的分阶段的运动。(图56a-56d)
86.按照权利要求80所述的操作装置,其特征在于设有臂的块体有一个多边形的周边部分,这部分与设置在转动部分上的弹簧形成可变形的接合,控制件就紧固在这个转动部分上,用来标记出控制件的分阶段的运动。(图57a-57c)
87.按照权利要求80,81,83-85中的一个或者多个所述的操作装置,其特征在于把中心柱设计成可以克服一个弹性的可压缩件的作用把它向下压。(图56c)
88.按照权利要求80-87中的一个或者多个所述的操作装置,其特征在于借助于由马达到控制件的一个中心部分的机械传递装置控制件,与一台直流电动机或者步进马达形成操作关系上的接合;把马达设计成在可控的电源供应的基础上通过用手致动的控制件的转动给出由下面一组中选择的一种反向作用力(作用力反馈)用来使控制件逐渐运动的脉冲反向作用力,稳定的反向作用力,逐渐增加的反向作用力,逐渐减小的反向作用力;并且位于中心的开关为了机械传递装置有一个中心穿孔,用来使马达轴的延长部分的前端穿过,为的是与在中心柱中的一个整个地或者部分地在轴向上伸展的开孔实现转动接合,马达轴的延长部分最好由一种可以弹性变形的材料制成,或者把该延长部分可以倾斜地或者铰接地连接到马达轴上。(图55)
89.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有可以步进地转动的第一控制件,它包围着一个不能转动的中心位置可以偏离开移动的第二控制件,其中把第一控制件设计成通过向下压或者使它倾斜致动设置在操作装置的周边部分中的四个开关中各自的开关,其中设置了一个转动检测器,用来检测出第一控制件的分阶段的转动,并且其中把在偏离开中心位置的第二开关设计成致动一个中心位置偏离检测器,其特征在于还把第二控制件设计成通过在中心向下压致动位于中心的一个开关;中心开关和在操作装置周边区域中的四个开关设置在相同的第一平面中;把中心位置偏离检测器设置在第二平面中,此平面在第一平面下面并且与第一平面平行;并且中心开关有一个中心开孔,用来使一个销柱穿过,此销柱形成在第二控制件上的一个操作按钮与中心位置偏离检测器之间的连接。(图58a-58d)
90.按照权利要求89所述的操作装置,其特征在于中心位置偏离检测器由一组应变计构成,把这些应变计以十字的形状设置在固定的薄圆盘上,并且其中所述销柱被固定在圆盘中,在那组应变计的中心。(图58a-58d)
91.按照权利要求89或90所述的操作装置,其特征在于转动检测器的类型为以电流接触场和电流接触场滑动件为基础。(图58d)
92.按照权利要求80所述的操作装置,其特征在于在径向上看到的转动检测器在中心开关与在操作装置的周边部分中的四个开关之间的区域。(图58d)
93.按照权利要求89-92中的一个或者多个所述的操作装置,其特征在于在操作装置的周边部分中的四个开关,位于中心的开关以及转动检测器在相同的平面中。(图58d)
94.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该操作装置有一条连续的皮带,围绕着安装在一个共同支承结构上的两个分离开的可以步进地转动的滚轮伸展,并且其中可以借助于一个转动检测器检测出在皮带上用手推所引起的滚轮分阶段的转动,其特征在于把一个桥形件结合在操作装置中,此桥形件横截着皮带的上表面的下侧面伸展,并且桥形件的中心大致在滚轮之间的一半的位置;并且桥形件设有多个(m个)开关,可选地带有盖在上面的一个滑动皮带盖,用来通过选择性地在皮带上向下压直接启动各自的开关功能。(图59,60a-60c,60e-60g,74)
95.按照权利要求94所述的操作装置,其特征在于把支承着桥形件的支承结构安装在一个框架上,该结构相对于下面的底座部分例如一块线路板在扭转上是稳定的,但是相对于底座部分可以倾斜,并且被该底座部分用弹簧支承着。(图59)
96.按照权利要求94或95所述的操作装置,其特征在于把多个(n个)开关安装在底座部分上,用来通过使支承件倾斜从而使框架倾斜致动各自的开关功能。(图59;图74)
97.按照权利要求94所述的操作装置,其特征在于m=1,2,3,4或5。(图59,60a-60c,60e-60g,74)
98.按照权利要求96所述的操作装置,其特征在于n=2或4。(图59;74)
99.按照权利要求97和98所述的操作装置,其特征在于由下面的多组中选择m和nm=1,n=2;m=2,n=2;m=3,n=2;m=1,n=4。(图60i-60yy;74)
100.按照权利要求99所述的操作装置,其特征在于把n个开关设置成在轴向方向上越过滚轮的各自端部;并且n=2。(图60c;60d,60f)
101.按照权利要求94,97,98或99所述的操作装置,其特征在于把与每个滚轮的轴线平行的一个开关和/或与操作装置的长侧边平行的一个开关设置成邻近操作装置,用来致动各自的开关功能。(图60m,60q,60s-60u,60w-60yy)
102.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该操作装置有一条连续的皮带,围绕着安装在一个共同支承结构上的两个分离开的可以步进地转动的滚轮伸展,并且其中可以借助于一个转动检测器检测出在皮带上用手推所引起的滚轮分阶段的转动,其特征在于把支承件安装在一个框架上,该结构相对于下面的底座部分例如一块线路板在扭转上是稳定的,但是相对于底座部分可以倾斜,并且被该底座部分用弹簧支承着;把多个(n个)开关安装在底座部分上,用来通过使支承件倾斜从而使框架倾斜致动各自的开关功能。(图59)
103.按照权利要求102所述的操作装置,其特征在于n=2或4。
104.按照权利要求103所述的操作装置,其特征在于把n个开关设置成在轴向方向上越过滚轮的各自端部;并且n=2。(图60c;60d,60f)
105.按照权利要求102,103或104所述的操作装置,其特征在于把与每个滚轮的轴线平行的一个开关和/或与操作装置的长侧边平行的一个开关设置成邻近操作装置,用来致动各自的开关功能。(图60t)
106.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该操作装置有一条连续的皮带,围绕着安装在一个共同支承结构上的两个分离开的可以步进地转动的滚轮伸展,并且其中可以借助于一个转动检测器检测出在皮带上用手推所引起的滚轮分阶段的转动,其特征在于把与每个滚轮的轴线平行的一个开关和/或与操作装置的长侧边平行的一个开关设置成邻近操作装置,用来致动各自的开关功能。(图601,60m,60u)
107.按照权利要求94-106中任一项所述的操作装置,其特征在于与滚轮中的至少一个相联系设置了由下面的一组中选择的一个作用力反馈装置结合进滚轮中的一台直流电动机或步进马达,其中把马达设计成在可控的电源供应的基础上通过用手致动的滚轮的转动给出由下面一组中选择的一种反向作用力用来使控制件逐渐运动的脉冲反向作用力,稳定的反向作用力,逐渐增加的反向作用力,逐渐减小的反向作用力;与一台直流电动机或者步进马达在操作关系上接合的滚轮借助于机械传递装置传递到滚轮的内端部上或者传递到滚轮的轴上,其中把马达设计成在可控的电源供应的基础上通过用手致动的滚轮的转动给出由下面一组中选择的一种反向作用力用来使控制件逐渐运动的脉冲反向作用力,稳定的反向作用力,逐渐增加的反向作用力,逐渐减小的反向作用力。(图59;图60d,60f)
108.按照权利要求107所述的操作装置,其特征在于在马达与控制件的内端部之间的机械传递通过齿轮/带齿边缘接合实现。
109.按照权利要求107所述的操作装置,其特征在于在马达与控制件的轴之间的机械传递由下面的一组中选择Bowden缆索连接,细线连接件,柔性材料或结构的连接件,万向接头连接,齿轮连接,皮带致动装置,带齿的皮带致动装置。
110.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该操作装置有一条连续的皮带,围绕着安装在一个共同支承结构上的两个分离开的可以步进地转动的滚轮伸展,并且其中可以借助于一个转动检测器检测出在皮带上用手推所引起的滚轮分阶段的转动,其特征在于转动检测器由至少一个机械臂构成,此机械臂的端部与滚轮之一的周边上的销柱或脊形成可以分阶段地松开的接合,并且其中臂与安装在臂上的一个应变检测器例如应变计类型的或者压电类型的检测器合作。(图61a,61b)
111.按照权利要求110所述的操作装置,其特征在于把皮带设计成在所有时间都与滚轮相互同步地运动,滚轮与皮带的一个带齿的后侧面形成带齿的接合。
112.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该操作装置有一条连续的皮带,围绕着安装在一个共同支承结构上的两个分离开的可以步进地转动的滚轮伸展,并且其中可以借助于一个转动检测器检测出在皮带上用手推所引起的滚轮分阶段的转动,其特征在于转动检测器由至少一个磁场检测器构成,把该检测器设计成检测分阶段地设置在滚轮的周边上的磁体。(图61e)
113.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该操作装置有一条连续的皮带,围绕着安装在一个共同支承结构上的两个分离开的可以步进地转动的滚轮伸展,并且其中可以借助于一个转动检测器检测出在皮带上用手推所引起的滚轮分阶段的转动,其特征在于把滚轮设置成在所有时间都相互同步地运动,这些滚轮或者与皮带的一个带齿的后侧面形成带齿的接合,或者把每个滚轮可作枢轴转动地连接到一根共同的连接杆上。(图61c,61d)
114.按照权利要求68-79中任一项所述的操作装置,其特征在于滚轮形状的控制件与它的表面相联系有一个电容传感器,用来产生一种开关功能,为的是与节省电力的功能相联系接入或断开到马达的电源供应。(图62a)
115.按照权利要求68-79中任一项所述的操作装置,其特征在于把滚轮形状的控制件设计成与一个光学检测器合作,把此光学检测器设计成当存在或者没有使用者的手指靠近控制件的表面或者在控制件的表面上时产生一种开关功能,为的是与节省电力的功能相联系接入或断开到马达的电源供应。(图62b)
116.按照权利要求68-79,114和115中任一项所述的操作装置,其特征在于把滚轮形状的控制件设计成与设置在控制件的一个端部区域的刹车机构或者锁定机构合作,用来当不使用该控制件时或者在菜单中进行搜索的过程中把控制件锁住使它不能转动。(图63)
117.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该操作装置有一个可以步进地转动滑动件,此件有一个控制件,把此控制件设计成通过向下压和/或使它倾斜实现多种开关功能中的各自开关功能,其中开关功能由在装置壳体上设置在滑动件下面的接触金属箔部分实现,臂连接到控制件的操作按钮上,为的是当通过臂和抓取弹簧启动该按钮时通过一个星形件的端部致动各自的接触金属箔部分,该星形件可以与滑动件一起运动,把滑动件的每个步进部分中的控制件设置成能够操作四个开关功能中选定的一个功能,其特征在于在每个步进位置,提供了附加的第五个可能的开关功能,可以克服一个抓取弹簧的作用在中心把控制件向下压,为的是通过可以穿过连接臂的块体并穿过星形件的孔运动的一个销柱致动与各自的接触金属箔部分有关的一个开关功能。(图65a-65c)
118.按照权利要求117所述的操作装置,其特征在于两个装备有弹簧的接触球设置在滑动件上,把这些球设计成当滑动件分阶段地运动时在每个阶段中启动与各自的接触金属箔部分有关的它们各自的开关功能。
119.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该操作装置有一个可以步进地转动滑动件,此件有一个控制件,把此控制件设计成通过向下压和/或使它倾斜实现多种开关功能中的各自开关功能,其特征在于设置了形式为一台直流电动机或者步进马达的作用力反馈装置,靠传递到滑动件上的机械传递装置的帮助与滑动件相连接,把马达设计成在可控的电源供应的基础上通过用手致动的控制件的转动给出由下面一组中选择的一种反向作用力用来使控制件逐渐运动的脉冲反向作用力,稳定的反向作用力,逐渐增加的反向作用力,逐渐减小的反向作用力。(图66a-66c)
120.按照权利要求119所述的操作装置,其特征在于马达与滑动件之间的机械传递或者靠齿轮/齿条接合,或者靠采用通过一个致动轮和一个被动轮伸展的带齿的皮带,带齿的窄带,细线或链实现。(图66a-66c)
121.一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该操作装置具有安装在一个滑动件上的控制件,此滑动件可以克服弹簧作用力的作用沿着第一轴线在第一或第二方向上运动,其中把在运动的一个端点上的滑动件设计成与用来模拟间歇的或者步进的运动的一个脉冲发生器合作,并且其中控制件设有四个下压点,用来通过使控制件倾斜或者把控制件向下压实现各自的开关功能,其特征在于在滑动件的每个位置有附加的第五个可能的开关功能,可以克服一个抓取弹簧的作用在中心把控制件向下压,用来致动与设置在滑动件中心的一个开关有关的开关功能。(图67)
122.按照权利要求121所述的操作装置,其特征在于开关功能由在装置壳体上设置在滑动件下面的接触金属箔部分实现,臂连接到控制件的操作按钮上,为的是当通过臂和抓取弹簧启动该按钮时通过一个星形件的端部致动各自的接触金属箔部分,该星形件可以与滑动件一起运动,把滑动件的每个步进部分中的控制件设计成能够操作四个开关功能中选定的一个功能,并且可以克服抓取弹簧的作用在中心把控制件向下压,为的是通过可以穿过连接臂的块体并穿过星形件的孔运动的一个销柱致动与各自的接触金属箔部分有关的一个开关功能。
123.按照权利要求122所述的操作装置,其特征在于两个装备有弹簧的接触球设置在滑动件上,把这些球设计成当滑动件运动时在滑动件的每个位置启动与各自的接触金属箔部分有关的它们各自的开关功能。
124.用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其特征在于操作装置有一个均匀的按钮状的控制件,它有一个中心下压点,并且在周边部分有四个下压点或者可以向四个方向倾斜,用来选择性地启动各自的开关运行功能;把控制件设计成当把它向下压时通过一根中心立柱启动位于中心的开关;并且以与所述立柱可以滑动的关系设置一个星形件或者设有臂的块体,为的是通过使在周边部分的控制件倾斜或者把它向下压使星形件倾斜,用来致动设置在操作装置的边缘部分中的各自开关。(图53a,57,65,66b)
125.用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该操作装置有一个控制件,把此控制件设计成通过向下压和/或使它倾斜实现多种开关功能中的各自开关功能,其中开关功能由在装置壳体上设置在滑动件下面的接触金属箔部分实现,把臂连接到控制件的操作按钮上,为的是当通过臂和抓取弹簧启动该按钮时通过一个星形件的端部致动各自的接触金属箔部分,把控制件设置成能够操作四个开关功能中选定的一个功能,其特征在于提供了附加的第五个可能的开关功能,其中可以克服一个抓取弹簧的作用在中心把控制件向下压,为的是通过可以穿过连接臂的块体并穿过星形件中心的一个孔运动的一个销柱致动与各自的接触金属箔部分有关的一个开关功能。(图65,66)
126.用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该操作装置有一个可以滑动的控制件,此件有四个倾斜位置并且可以在中心向下压,为的是通过使它倾斜或者把它向下压实现各自的开关功能,其特征在于操作装置有用于作用力反馈的装置;可以使操作装置相对于一个中性位置前后运动,其中用来产生并模拟一种“步进感觉”的一台电动机或步进马达实现滑动;可以借助于由下面一组中挑选的一种装置测量滑动的范围和速度Hall传感器;电阻测量装置;接触场滑动件;与一个可以旋转的圆盘合作的光学检测器,该圆盘设有在光学上可以阅读的图案;与一个磁性编码的可旋转圆盘合作的磁场检测器;与可旋转的分阶段地穿孔的圆盘合作的光检测器;并且由马达形成的“步进感觉”可以由于滑动的范围按顺序改变。(图68)
127.用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该操作装置有一个均匀的按钮状的可旋转的控制件,它有一个中心下压点,并且在周边部分有四个下压点或者可以向四个方向倾斜,用来选择性地致动各自的操作开关功能,并且其中把控制件设计成通过一个中心的柱销当向把它下压时启动位于中心的一个开关,其特征在于把一个星形件或者设有臂的块体设置成相对于设有开关的一块线路板静止不动,当使控制件倾斜时线路板可以倾斜,从而使得与线路板合作的星形件或块体可以致动在线路板上的各自开关;操作装置有用于作用力反馈的装置;用来产生并模拟一种“步进感觉”的一台电动机或步进马达实现控制件的转动;转动的角度范围和速度是可以测量的;并且由于所致动的转动而由马达产生的 “步进感觉”在频率上可以改变。(图69)
128.用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该操作装置有设置在一个滑动件上的控制件,此滑动件可以克服弹簧作用力的作用沿着第一轴线在第一或第二方向上运动,并且其中把控制件设计成通过把它向下压致动设置在滑动件上的开关,其特征在于控制件可以关于滑动件上的一根轴步进地转动,或者可以借助于设计成滑动件上的步进的短路接触点的一对滑动接触件检测出控制件的步进位置,或者可以借助于接触球进行检测,这些球交替地致动相对于控制件的步进的转动分阶段地设置的开关。(图70)
129.按照权利要求128所述的操作装置,其特征在于把在运动的端点上的滑动件设计成与一个脉冲发生器合作,用来模拟间歇性的运动或者分阶段的运动。
130.按照权利要求128所述的操作装置,其特征在于控制件还有倾斜功能,为的是通过在周边区域向下压或者使它倾斜致动设置在滑动件上的各自开关。
131.按照权利要求128-130中的一个或多个所述的操作装置,其特征在于操作装置有用于作用力反馈的装置;用来产生并模拟一种“步进感觉”的一台电动机或步进马达实现控制件的转动;转动的角度范围和速度是可以测量的;并且由于所致动的转动而由马达产生的“步进感觉”在频率上可以改变。
132.按照权利要求68所述的操作装置,其特征在于操作装置可以与马达的磁性部分一起运动;并且把马达的绕组部分设置成在操作装置中是静止不动的。(图71)
133.按照权利要求68所述的操作装置,其特征在于操作装置的控制件可以与马达的绕组部分一起运动;并且把马达的磁性部分设置成在操作装置中是静止不动的。(图46;图47)
134.按照权利要求31-41,50,68-73,132和133中的一个或多个所述的操作装置,其特征在于把操作装置的控制件被支承在其中的支架通过一种球接头连接装置连接到操作装置的底座件上。(图71;图72)
135.按照权利要求31-41,50,68-73,132和133中的一个或多个所述的操作装置,其特征在于马达在各自的轴向端部区域有用于电源和与运动相关的信号的终端。(图72)
136.按照权利要求31-41,50,68-73,132和133中的一个或多个所述的操作装置,其特征在于控制件的轴向长度超过马达的轴向长度;控制件在中心部分有一个沿着圆周的凹进部分;并且由中心部分朝向控制件的各自端部伸展的控制件的那些部分的直径逐渐减小。(图73)
137.按照权利要求94所述的操作装置,其特征在于把支承结构安装在一个框架上,该结构相对于下面的底座部分例如一块线路板在扭转上是稳定的,但是相对于底座部分可以倾斜,并且被该底座部分用弹簧支承着;并且把桥形件在它的端部紧固到底座部分上。(图74)
138.按照权利要求137所述的操作装置,其特征在于把多个(n个)开关安装在底座部分上,为的是通过使支承件倾斜从而使框架倾斜致动各自的开关功能。(图74)
139.按照权利要求138所述的操作装置,其特征在于n=2或4。(图74)
140.按照权利要求137-139中任一项所述的操作装置,其特征在于与滚轮中的至少一个相联系设置了由下面的一组中选择的一个作用力反馈装置结合进滚轮中的一台直流电动机或步进马达,其中把马达设计成在可控的电源供应的基础上通过用手致动的控制件的转动给出由下面一组中选择的一种反向作用力用来使控制件逐渐运动的脉冲反向作用力,稳定的反向作用力,逐渐增加的反向作用力,逐渐减小的反向作用力;与一台直流电动机或者步进马达在操作关系上接合的滚轮借助于机械传递装置传递到滚轮的内端部上或者传递到滚轮的轴上,其中把马达设计成在可控的电源供应的基础上通过用手致动的滚轮的转动给出由下面一组中选择的一种反向作用力用来使控制件逐渐运动的脉冲反向作用力,稳定的反向作用力,逐渐增加的反向作用力,逐渐减小的反向作用力。
141.用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中该装置有形式为可以控制的滚轮或转鼓的一个控制件,或者该装置有一条连续的皮带,围绕着一个支承件中的两个分离开的滚轮伸展,并且其中控制件设有多个下压点,用来通过使控制件倾斜和/或把控制件向下压选择性地致动位于操作装置的壳体上的开关或者在壳体中的一个底座件上的开关,其特征在于控制件的一个端部区域有多个导电的在径向上伸展的升高件;把每个其它的升高件连接到第一终端上;把其它的升高件连接到第二终端上;并且设置了一个装备有弹簧的导电的球,此球座在端部区域上,从而通过控制件的分阶段的运动它接续地与接续的升高件对形成接触,其中成对的升高件与所述第一和第二终端各自地接触,从而使得分阶段的运动在电学上是可以检测的。(图75)
142.按照权利要求1-141中的一个或多个所述的操作装置,其特征在于操作装置有用于作用力反馈的装置;作用力反馈通过系统给出的分阶段运动或者分阶段滑动的数目由可供使用的功能限定,并且如在相互作用的系统中在屏幕上显示出的那样;通过采用取决于可供使用的功能的作用力反馈控制可供使用的运动的数量;用来产生和模拟一种“步进感觉”的频率的高低取决于功能,可供使用的数据和施加到操作件上的作用力的数量。(图64)
全文摘要
一种用来控制与一个显示屏相互作用的电子用户设备的用户功能的操作装置,和/或用来控制运输装置例如机动车辆,小艇,船,飞机或者类似装置的操作装置,其中操作装置有一个控制件,它有四个倾斜位置并且可以在中心向下压,至少在两个方向上转动或滑动,其中有一个用于作用力反馈的装置,其中用来产生并模拟一种“步进感觉”的一台电动机或步进马达实现这样的运动,并且其中测量出运动的角度范围,运动的滑动范围以及运动的速度,“步进的感觉”将由于运动的程度而能够改变频率。把马达设计成实现由下面一组中挑选的操作;控制阶段的数目,控制阶段之间的间隔,控制使用者需要施加的作用力,使控制件的运动刹车或者停止,使得向反方向运动或者返回,或者激发或振荡(小幅度的往复运动),以及检测出运动和运动的方向。
文档编号G06F3/0354GK1628317SQ02822152
公开日2005年6月15日 申请日期2002年9月3日 优先权日2001年9月4日
发明者齐亚德·贝达尼 申请人:特里诺斯特拉有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1