专利名称：控制电子设备的跟踪球装置以及生产方法
技术领域：
本发明涉及一种电子设备的控制装置，特别涉及一种通常称为“跟踪球(track ball)”的装置。
本发明因而涉及一种控制装置，该装置包括塑料壳体，在该壳体内设有两个由控制件驱动使每个均可朝两个方向转动的相互垂直的旋转编码轴，该控制件为转动装在该壳体内的圆球，以及一种其中每个轴转动连接到属于控制信号发生器的移动元件的装置，其特别用于光标在这种电子设备屏幕上的移动，其中控制信号发生器包括-移动接触杆，该移动接触杆处于其弹性回复所朝向的静止位置时，沿着基本垂直方向设置，其中，杆的下部段(span)容纳有两个相对侧向下部接触元件之间的间隙，且该移动接触杆相对于平行于相关联的编码轴轴线的水平轴整体倾斜安装。
-和带齿小齿轮，其转动连接到相关联的编码轴上，在该小齿轮的两个相邻齿之间接受静止位置的移动接触杆的上部段，这样当相关联的编码轴被驱动转动从而在下部段与两个固定触点接线片中的一个或另一个形成电气接触时，使接触杆向一个方向或另一方向倾斜，并使上部段从由两个相邻齿限定的空间自动脱开超出相关联编码轴转动的规定角度。
按照这种装置的已知设计和由本申请人提交的NO.01.03579-FR-A-2,822,271法国专利申请中所描述和表明的，以及附图中最后几幅图中所表示的，移动接触杆转动连接到螺旋扭转弹簧第一轴向端的最后圈上，该螺旋扭转弹簧由金属丝制成且有水平轴，其圆柱形本体容纳在壳体内，且其第二轴向端不能转动，这样使得移动接触杆相对于平行于相关联的编码轴轴线的水平轴整体倾斜安装。
按照本申请文件提出的设计，移动接触杆的上部段为180°弯曲段，该段使移动接触杆连接到弹簧第一轴向端的最后圈，且位于平行于螺旋弹簧轴线的垂直平面上并与弹簧本体的外周基本相切。
弹簧第二端由其最后圈阻止转动，该圈通过轴向方位的线(strand)延伸，而该线自身通过自由端线延伸，该自由端线为半圆形，位于向下的垂直平面上，从而垂直装在壳体下部形成并向顶部垂直开口的互补槽内。
每个侧向下部接触元件为垂直方位的固定触点接线片。
该触点接线片可由属于沿壳体绝缘材料块设置的扁电缆段的导电接线片组成。
另外还可由在其周围过度模制(overmoulded)绝缘材料块的金属固定触点组成。
象这样的球型编码装置特别紧凑和具有高的性能，而本发明旨在改进其某些方面。
提供若干功能的每个编码弹簧的设计实在复杂，因此需要相当长的形成周期时间，特别是为了保证不能转动弹簧的固定环线平面与包括移动接触杆的移动环线平面之间的良好平行度。
特别是在现有技术已知的解决方案中，在固定和移动环线平面之间的任何不平行度会导致在静止状态时的移动接触杆相对于壳体垂直平面的定位错误，其中壳体的凹槽接受固定环线。
本发明旨在特别提出一种编码弹簧绕其轴线不能转动的新设计。
为此，本发明提出一种上述类型的控制装置，其中移动接触杆转动连接到扭转螺旋弹簧第一轴向端的最后圈上，该扭转螺旋弹簧由金属丝制成且有水平轴，其圆柱形本体容纳在壳体内，且其第二轴向端不能转动，从而使移动接触杆相对于平行于相关联的编码轴轴线的水平轴整体倾斜安装，其特征在于，弹簧第二轴向端段通过该段的至少一圈容纳在壳体通道内，该段的至少一圈热焊接到通道凹壁中，从而使其不能转动。
根据本发明装置的其它特征-热焊接工作由加热所述圈完成；-所述圈利用焦耳效应通过使电流流过所述圈进行加热；
-通道整体为半圆柱形，其开口面垂直向上，且在热焊接工作过程中，垂直向下的负载施加到弹簧的圈上；-负载通过用于加热所述圈的两个电极施加到要焊接的圈上，所述电极施加到通道凹壁内热焊接圈组的轴向端部圈上；-该装置包括固定导电触点接线片，该接线片设在通道凹壁的一部分中，与所述热焊接圈的至少一个相对；-该固定导电触点接线片属于装在壳体内的扁电缆端部的上表面；-两个相对侧向下部接触元件的每一个为平行于移动接触杆倾斜轴线水平设置的直杆，其安装在壳体内，且其自由端段位于移动接触杆下部段的对面，并在水平面上可弹性变形；-移动接触杆的下部段和固定接触杆的自由端段是圆柱杆的两个段；-与其自由接触端段相对的每个固定接触杆端部为连接线，其与设在壳体壁中的固定导电触点接线片接触；-所述固定导电触点接线片属于装在壳体内的扁电缆端部的上表面；-移动接触杆与螺旋弹簧制成整体；-信号发生器包括转动连接到相关联编码轴上的带齿小齿轮，在该小齿轮的两个相邻齿之间接受静止位置的移动接触杆的上部段，这样当相关联的编码轴被驱动转动从而在移动接触杆的下部段与两个相对侧向下部接触元件中的一个或另一个之间形成电气接触时，使接触杆向一个方向或另一个方向倾斜，并使上部段从由两个相邻齿限定的空间自动脱开超出编码轴规定的转动角度；-其包括两个正交旋转编码轴，每个编码轴由转动装在壳体内的跟踪球驱动朝两个方向转动，每个轴转动连接到属于控制信号发生器的移动编码元件上；-扭转弹簧由金属丝制成，且其外径等于该金属丝的直径，以便构成扭转条簧。
本发明还提出一种用于将由导电材料制成的金属元件固定到这种电气和/或电子部件的塑料本体内的方法，其中金属元件的至少一个段容纳在该本体的通道内，其特征在于，所述至少一个段通过热焊接固定到该通道的凹壁中。
根据该方法的其它特征-热焊接工作由加热金属元件的所述段完成；-金属元件的所述段利用焦耳效应通过使电流流过所述段进行加热；-通道包括垂直向上的开口面，且在热焊接工作过程中，向金属元件的所述段施加垂直向下的负载；-通过用于加热所述段的两个电极施加所述负载，所述电极施加到通过热焊接固定到通道凹壁内的金属元件的所述段端部。
本发明的其它特性和优点将通过阅读参照附图所做的详细描述变得更加一目了然，其中-
图1是平面和四分之三右前外部透视图，表示根据本发明指导的控制装置及其连接“皮线(flex)”；-图2是图1装置各部件的放大分解透视图；-图3是图1和2装置裸壳体下部的放大平面图；-图4至6、7A、7B和8是根据本发明装置沿图3所示垂直剖面4-4至8-8的剖面图，其中所示接触杆位于其稳定垂直静止位置，除了在图7A和7B中所示接触杆位于两个相对接触位置；-图9是放大平面图，表示“皮线”端部段的各种导电触点接线片，该段装在壳体底部。
-图10至13为类似于图3的视图，示出在壳体下部设置部件的各步骤；-图14至16为对应于图10、11和13视图的透视图；-图17是从壳体下部的上方和右侧所视四分之三的后部透视图；-图18是从形成壳体盖的上部的下方所视透视图；-图19是放大透视图，表示根据本发明的编码弹簧；
-图20是放大透视图，表示根据本发明的固定接触杆；-图21是类似于图1的透视图，表示本发明的一个变型实施例，其中连接“皮线”由连接接片代替，沿着接片过度模制壳体下部；和-图22是类似于图3的视图，表示图21装置的壳体下部；-图23和24是类似于图3和4的视图，表示根据上述法国专利申请中所述现有技术的装置。
为描述本发明，我们将以非限定方式按照图1所示V、L、T坐标系统采用垂直、纵向和横向方位。
按照惯例，我们还将参照图1采用术语下、上、前、后和左、右。
在下面的描述中，属于根据本发明的实施例或根据现有技术的相同的、类似的或相似的元件将用同样的数字或字母数字参考编号表示。
本说明的第一部分将主要描述对于现有技术以及本发明实施例共有的元件。
装置20包括由两部分组成基本为直角平行六面体的一般形状，主下部24和形成封闭下部的盖的上部26，下部容纳装置20的主要部件。
该装置主要包括中心跟踪球或球体30，其在此通过摩擦旋转驱动两个正交编码轴，每个编码轴与信号发生器相关联。
两个轴和信号发生器为整体对称设计，相对于与图3和24中线S-S对应的对称垂直平面对称布置，球30的中心C位于该平面上。
因此，与纵轴编码轴和横轴编码轴相关联的相同、类似或相似的元件将分别用标有“L”和“T”的同样的附图标记表示。
这样，每个编码轴32L，32T包括阶梯形圆柱体34L，34T，其两个相对小直径自由端36L，36T和大直径自由端38L，38T安装成能在壳体22内绕旋转轴40L，40T朝两个方向转动。
每个本体34L，34T包括其外周表面通过摩擦力与球30共同运转的驱动鼓或滚柱42L，42T，以及带齿的编码小齿轮44L，44T，这些小齿轮沿着与其转动连接的本体34L，34T轴向布置。
在每个编码轴32L，32T的下方，壳体22的下部24包括向顶部开口的半圆柱一般通道形的凹槽46L，46T(参见图17和18)。
每个凹槽46L，46T容纳由金属丝绕在轴52L，52T上形成的扭转螺旋弹簧50L，50T的圆柱形主体48L，48T。
根据现有技术，每个弹簧的最后圈54L，54T沿轴线52L，52T轴向延伸出线56L，56T，其自身又延伸出自由端线58L，58T，该自由端线在垂直平面上向下延伸呈半圆形，从而能垂直容纳在形成于壳体下部24内且垂直向顶部开口的互补槽62L，62T中。
位于其相关槽62L，62T内适当位置的线58L和58T垂直向下靠在相对的皮线接线片P4L和P4T上。
弹簧50L，50T中与最后圈54T，54L轴向相对的第一圈64L，64T向上延伸出垂直线66L，66T，其通过上部180°弯曲线68L，68T将第一圈连接到垂直移动的接触杆70L，70T上。
因此，每个弹簧的所述端成形为使连接线66L，66T、接触杆70L，70T和弯曲线68L，68T(其构成接触杆的上端段)位于基本上与弹簧50L，50T圆柱体48L，48T的外周相切的垂直平面上。
根据现有技术，接触杆70L，70T在静止位置的垂直方位由每个弹簧50L，50T及其接触杆70L，70T和其弯曲线58L，58T的设计产生，后者在槽62L，62T内垂直引导，以使弹簧50L，50T成一定角度定位，且将其包括圈54L，54T的端部旋转固定。
壳体22的下部24为中空直角平行六面体的一般形状，且其特别由具有水平平坦上表面74的底部71限定。
每个垂直接触杆70L，70T的高度要使其下部接触段78L，78T的自由端76L，76T延伸以在高过上表面74的部分上方形成间隙。
根据现有技术，每个下部接触段78L，78T还容纳有属于材料块81L，81T和83L，83T两个垂直相接面80L，80T和82L，82T之间的侧向间隙，材料块81L，81T和83L，83T与底部72模制成整体且垂直向上突出。
作为球30转动的功能，每个控制杆70L，70T能够相对于其垂直位置向相接面80L-82L，80T-82T倾斜使下部接触段78L，78T产生相应的位移。
为了转动安装每个编码轴32L，32T，壳体22的下部24在接近其水平上表面25包括有垂直向顶部开口的凹槽84L，84T和86L，86T，这些凹槽分别接纳每个编码轴32L，32T本体34L，34T的端部36L，36T和38L，38T。
虽然凹槽86L，86T向壳体内部侧向开口，但凹槽84L，84T的水平宽度仍基本等于端部枢轴36L，36T的直径，每个凹槽补充有发针形的弹性销90L，90T，该弹性销90L，90T垂直装在互补凹槽88L，88T内，使得指向壳体内部的销自由端上分支92L，92T弹性推进相应的枢轴38L，38T，从而推动滚柱32L，32T靠在球30上。
装置20还包括输入开关，其基本上由单稳态型弹性触发件94组成，为具有四个分支的星形已知普通设计。
触发件94包括有包含球形帽状圆盘98的中心部分96，圆盘98的凹面朝上，跟踪球30靠在上面，触发件94还包括两对90°分布的径向分支100L，100T，每个分支终止在下部支承和其凸面朝下的圆弧形接触边缘102L，102T。
通过容纳两个端部边缘102T的凹槽对104T和通过容纳两个端部边缘102L之一的第三凹槽104L，而另一边缘102L容纳在盖上形成的最后凹槽104L中，确保触发件94在壳体下部24内的角度定位(见图18)。
特别在图17中可以看到，壳体22的下部24由两个平行相对的侧壁106L左右侧面限定，且由横向的后横向壁106T限定，而前横向壁106T在其整个高度直到底部72的上表面74包括有开口108，该开口的功能将随后说明。
特别在图18中所示的盖26主要由水平板组成，其下表面27设计为靠在下部24的上表面25上。
下表面27包括圆柱弧形缺口以允许滚柱42L，42T和小齿轮44L，44T自由通过和转动。
盖26还包括补充下部24开口108的垂直隔板110，该垂直隔板110包括沿其垂直边缘的两个补充开口108边缘上形成的凹槽114的肋条112，从而允许盖26可滑动垂直向下装到下部24上。
在装配状态，例如在图1和23中将看到，盖26如此完整和全部封闭壳体22。
控制装置20的电气连接由也称作“皮线”的扁软线或电缆28来保证，这是已知的设计和技术。
隔板110由其水平边缘111限定的垂直朝向底板的高度稍微小于开口108的高度，从而能使皮线28的本体29通过。
在全部图中，除图9外，所示皮线的上表面没有绝缘上层覆盖到连接接线片Pi和端子Bi的皮线的导电线路上。该“层”或“覆盖层”可以保证线路之间的电气绝缘，且消除在通过圆顶94的变位输入期间的短路危险。
因此，皮线28包括形状为较薄的带29的本体，厚度约为0.12mm，其内部由导电丝或线制成。
当参照例如图9时右侧的后部自由端段120包括制成整体一系列连接到电线Fi的导电焊盘或接线片Pi，它们每个均构成将与各种有源元件结合的固定触点。
该后部段120的轮廓呈现切开的外形，以使其能置于下部24内，从而水平靠在底部72的上表面74上。
为使输入开关与触发件94相关联，后部段120的上表面122包括连接到电线F1呈插入件形式的中心导电接线片P1，其位于与中心部分98垂直的位置，以及连接在一起并连接到电线F2的两个接线片P2，其纵向位于中心接线片P1两侧，且每个接线片支承触发件94的一个下部接触边缘102L。
另外还提供导电接线片，用于传输由与接触轴32L和32T相关联的信号发生器所产生的编码信号。
因此，根据现有技术，每个弹簧50L，50T的本体通过接线片P4L，P4T连接到电线F4L，F4T上，相应的弯曲臂58L，58T的自由端60L，60T弹性地靠在其上面。
因此，每个移动接触杆70L，70T通过弹簧50L，50T的本体48L，48T连接到导电接线片P4L，P4T，从而连接到相应的电线F4L，F4T上。
每个移动接触杆70L，70T的下部接触段78L，78T装在两个垂直方向的相对接触接线片P5L，P5T和P6L，P6T之间，其从皮线28的段120切下而构成的，且在安装后，其竖立在垂直平面上，同时靠在相应邻接件80L，80T和82L，82T的垂直表面上。
通过将皮线28的段120置于壳体22下部24的底部72，74的适当位置，制成各种由导电接线片Pi组成的固定触点，而皮线28，29通过开口108引出壳体22的部分被隔板110的下部边缘111夹紧。
现在将描述根据现有技术的信号发生器的操作方式。
本说明将参照编码轴32L陈述，其它编码轴的操作方式对于其所有相同的部件是类似的，除了弹簧50L由于负载平衡原因相对于垂直平面S-S为对称设计外。
在图4至6所示的静止位置中，移动接触杆70L是垂直的，且其弯曲的上部段68L容纳在编码小齿轮44L两个相邻齿的相对齿根面45L之间，且沿方向T具有侧向间隙。
通过使球30绕其中心C转动，并在此绕纵向水平轴转动，致使轴32L绕其旋转轴40L转动。
上述转动导致与右旋齿的齿根面45L接触，从而将从右向左横向推动上部段68L。
由于弹簧50L的本体48L有可能扭转弹性变形，而该弹簧50L与杆70相连且起到使杆70L回到其静止位置的复位弹簧的作用，杆70L完全相对于轴52L倾斜，直到其下部接触段78L靠住接线片P5L与其电气接触并紧靠横过皮线的相接面80L为止，从而在接线片P4L和P5L之间形成电气连接。
滚柱32L继续顺时针转动，且该转动以“马尔特十字接头”型机构方式使继续其倾斜运动的上部段68L自动脱离，从而随后与接触杆70L一起自动返回其稳定垂直静止位置。
如果球30的旋转运动在同一方向继续进行，杆70L将再次向如图7B所示同一方向倾斜，以致由于在接线片P5L和P4L之间再次形成电气接触而产生新的信号。
相反，如果球30被驱动向另一方向转动，齿45L则使接触杆70L倾斜，直到其下部接触段78靠住导电接线片P6L与其接触并紧靠垂直表面82L为止。
因此，这种接触在接线片P6L和P4L之间形成电气接触，产生不同于由于接线片P5L和P4L的弹簧50L的连接所产生的信号。
这种在P4L和P5L或P4L和P6L之间产生的两种信号的差异使其能够区分相关编码轴的转动方向，从而通过单个移动接触件70L或70T对每个信号发生器做到区分球的转动方向。
当然，根据用户对球使用的操作类型，用户可使两个编码轴32L，32T同时向一个方向或其它相反方向转动。
实际上，球总是绕水平轴转动，且作为球转动平面方位的函数，由两个发生器产生的脉冲数分别与屏幕上光标探查的X和Y分量成比例。
驱动由轴32L，32T承载的滚柱42L，42T通过跟踪球30的外表面摩擦力来保证。
在弹性靠在球上的情况下轴与滚柱一起被发针弹簧90L-92L和90T-92T推动。
沿着与方向V平行的方向，向跟踪球30施加面向全球的垂直负载F完成输入。
上述动作的作用是使其相对于壳体下部24产生向下垂直位移以及单稳态触发件94的状态发生变化，直到其中心部分98与导电接线片P1接触为止，从而导致在接线片P1和P2之间，进而在电线F1和F2之间产生电气连接，同时为用户提供输入开关动作的触感。
由于球30的中心C位于轴线40L和40T的平面下方约0.1mm处，输入动作势必使球30与滚柱42L，42T“分离”，因而其既不会妨碍滚柱42L和42T，从而也不会妨碍编码信号发生器，该编码信号发生器保持在对应其在输入时刻所达到角度位置的状态。
在图3和10至16中可以接连看出装置20的部件在安装盖26之前的各装配步骤。
按照现有技术，通过部件94的四个边缘142L和142T及弹簧50L和50T的线58L和58T的接触压力来确保皮线28的段120在壳体22下部24的底部72，74中的位置固定。此外，在柱螺栓152的热压接将盖26安装固定到部分24上之后，盖26中心底部149的下表面148紧压皮线的相对部分。
上述紧压与由盖隔板110下部边缘11形成的紧压共同作用，其可通过在边缘111和/或对面底部74的端面部分上形成的互补形状(未示出)，如突起和/或互补凹部完成。
现对本发明的各个方面特别通过与现有技术的比较加以描述。
总体上，每个弹簧50，50T通过除去原来用于使其不能转动以进行移动接触杆70L，70T角度定位和弹簧电气连接的环状自由端线58L，58T而得到简化。
下部24也得到同样程度的简化。
根据本发明，为提供原来由环线58L，58T所完成的功能，包括最后圈54L，54T的弹簧50L，50T的第二轴向端通过该段相邻圈的热焊接固定在与相关圈处于相对状态的通道46L，46T相应的对面部分47L，47T内。
例如，可以热焊接参照图16时右侧的八或九个弹簧端部圈。
如图8概略所示，热焊接工作通过两个施加在由热焊接固定的段相应端部圈的电极E1和E2利用焦尔效应对弹簧的相应段进行加热来完成。
电极E1，E2之间的电流流过圈由于焦尔效应引起组成这些圈的弹簧相应缠绕的金属丝段瞬间加热。
此外，两个电极E1和E2还向弹簧段施加垂直向下的支承力。
由焦尔效应获得的加热进而导致通道46L，46T的凹壁47L，47T局部熔化。
此外，还出现“抽吸”和/或毛细管现象，由于这种现象使塑料通道46L，46T的凹面47L，47T的模制表面紧靠该组被加热圈的整个外周表面，而且还位于被加热圈之间。
当电流停止流过后，快速冷却，原先已熔化的塑料凝固并以极强的附着力紧靠该组圈的外周。
电流强度及其流过的时间选择为制成弹簧50L，50T的电线欧姆电阻和壳体下部224构成塑料熔化温度的函数。
作为示例，强度在1A和2A之间，而加热时间约为零点几秒。
由于圈的弹性变形特性，每个圈在其基本垂直于本体48L，48T轴线52L，52T的平面上，使用电极可导致圈的轻微变形，使它们变为椭圆形状。
这种变形是有利的，因为它增加了圈的相应部分穿入通道局部熔化凹面47L，47T的穿透作用。
为能做到弹簧50L，50T本体48L，48T的电气连接，皮线29包括有导电接线片P4L，P4T，该导电接线片垂直位于下部24底部平面的上方，以便与下部24凸起部分的表面130L，130T相对设置，该表面位于通道凹底的水平面上，且在该组热焊接圈的下面。
在热焊接工作过程中，由两个电极E1和E2垂直向下施加的支承力使圈外周的相应部分靠在导电接线片P4L，P4T上。
由于在垂直于轴线52L，52T的垂直平面上的圈的弹性特性，要在热焊接结束后，也就是说当电极不再向弹簧施加任何负载时，保持该组圈施加到其自身支承在表面130L，130T上的导电接线片P4L，P4T的支承力。
为保证接线片P4L和P4T在相应的要焊接圈组下面良好定位，皮线可包括有定位孔，在该定位孔内插入与壳体下部24模制成整体的柱螺栓132L，132T。
柱螺栓132L，132T也可热压接，以便进一步改善包含接线片P4L，P4T在内的皮线29接头的位置固定。
热焊接圈的数量取决于为提供使移动接触杆70L，70T回复到其垂直静止位置的功能所希望获得的弹簧扭力偶刚度值，以及为保持和固定弹簧50L，50T的热焊接段所需的机械强度值。
弹簧移动接触杆70L，70T的垂直角度方位通过未示出属于热焊接工作所用工具的夹具获得。
每个通道形凹槽46L，46T设计成能够避免相应弹簧的圈任何径向夹紧，从而不会在弹簧设置和固定工作期间在圈内产生由热焊接引起扭曲应力的危险。
因此，在弹簧固定工作之后，当夹具取下时，不会产生包括移动接触杆在内的移动环线假角位移的危险。
在根据现有技术的设计中，特别如图23和24所示，在固定的导电接线片P5L，P5T和P6L，P6T上移动杆70L，70T的下端76L，75T之间形成直接电气接触会诱发一定应力，从而保证良好的电气性能，且避免环线68L，68T配合到小齿轮44L，44T中所用按扣(snap-fastening)力的过大变化。
尤其需要保证杆70L，70T长度的高度准确，以及下部自由端76L，76T的理想无毛刺截面。
此外，下端截面边缘和导电接线片相对表面之间重复发生千百次电气接触会导致覆盖后面部分的贵金属层的过早磨损。
为克服这些缺陷，本发明提出一种旨在产生可弹性变形的固定电气接触的新设计。
为此，移动接触杆70L，70T的下部段78L，78T装在两个平行且相对固定的水平接触杆134L，134T之间。
与移动接触杆70L或70T相关联的接触对的两个固定接触杆134L或134T是相同的。
因此，本发明有利的是要求四个相同的杆。
在图20可以看到，每个固定接触杆134L，134T由弯曲的金属丝制成，且主要由直线主体138L，138T构成，其轴向端终止于自由端接触段140L，140T，而其另一端终止在位于可弹性变形垂直平面上的发针环线142L，142T。
主体138L，138T和环线142L，142T装在壳体22下部240相应的垂直槽144L，144T中，其位于与相应接触弹簧轴线平行的垂直平面上。
因此，除了其自由端接触段140L，140T不固定设置外，每个固定接触杆134L，134T成束地分别固定在垂直移动接触杆70L，70T的两侧。
于是，每个自由端段140L，140T可以在水平面上自由横向弹性变形，固定接触对的两个平行相对的杆优选对准在同一水平面内。
每个垂直环线142L，142T提供固定接触杆134L，134T与相关联的固定导电接线片的电气连接，该固定导电接线片在下部24的底部74相对设置，属于皮线28接头的一对导电接线片P5L-P6L或P5T-P6T。
为使每个固定接触杆134L，134T在壳体相应垂直槽144L，144T内固定不动，其可通过稍微横向夹紧在槽相对壁之间而装在该槽内。
以对弹簧圈所采用的同样方式，每个固定接触杆的固定可通过在为实现该目的的两个电极的帮助下对直线主体138L，138T的段的局部加热而进行的热焊接工作来改进。
以对弹簧所采用的同样方式，由电极在电流流过期间所施加的支承力而后在相关联的固定导电接线片上向环线142L，142T施加支承力，且在电极应用之后保持该力。
在移动接触杆70L，70T的下部段78L，78T与两个段140L，140T的中一个或另一个之间形成的电气接触(见图7A和7B)对应于两个具有正交轴的圆柱形表面的相互接触，这就是所谓的“交叉滚柱”接触，这种接触是半永久电气接触的最佳型式。
此外，每个自由端段140L，140T呈现弹性变形能力，以使自由端段78L，78T能“伴生”。
这种伴生现象使其能够吸收任何尺寸的编码弹簧变化，从而避免按扣负载的较大变化。
此外，其缓冲了段78L，78T和段140L，140T之间的机械冲击。
至于在球30快速转动的情况下，两次冲击之间的时间间隔可小于2ms，从而减小了假跳动的危险。
此外，伴生弹性变形还可在接触基体之间达到自清洁作用。
移动和固定接触杆可由预先镀金或镀银的钢或铜合金金属丝制成。
电气接触不再取决于移动接触杆70L，70T的准确长度，也不再取决于其自由端78L，78T的截面品质。
新固定触点的体积相对于根据现有技术的解决方案明显减小，这使每个弹簧能大大增加其总圈数，并从而当环线68L，68T配合到小齿轮44L，44T中时，成比例地减小按扣力偶。
因此，就有可能这样在无需改变摩擦力的情况下减小每个滚柱42L，42T的直径，并从而减小每个弹性体滚柱42L，42T和跟踪球30表面之间可能的滑动危险。
相对于现有技术，每个滚柱的直径例如减小1/3。这种减小使球每转动一周的脉冲数可能增加3/2的比率。
还有可能相对于装置上表面的中心减小球的偏心率。
在不改变装置总高度，也就是壳体下部24的下表面和跟踪球30的顶点之间高度的情况下，减小壳体的总高度。
因此，就有可能增加球超出壳体22上表面144部分的高度，从而使有可能将该装置装到壳体壁更大的设备中。
根据一种变型(未示出)，也可将每个编码弹簧的固定触点数目加倍，这通过提供两个高度稍微不同的中间接触杆来实现，在同一个槽中将一个中间接触杆放到另一个之上并压在分开的导电接线片上。
这种解决方案使能提供同步信号的装置的输出量单独加倍。
最后，球的偏心率减小使装置的内部部件更佳布置，尤其是发光二极管150L，150T可有利地彼此靠近设置，以便当两个相邻二极管同时被激发获得第三种颜色时适当地得到颜色的较佳混合。
图21的22所示的实施例包括一个壳体下部24，其底部在通过连接接片或引出线向外延伸的固定触点周围过度模制，这些连接接片或引出线在此处为横向方位并在壳体两相对侧三个一组均匀分布。从壳体突出的共面接片等同于皮线28的端子，而且它们通过嵌入下部绝缘模制材料中的带Fi连接到设在底部72，74上的固定触点Pi上。
接线片P4L和P4T为代替皮线29的电气连接“栅极”的弓形接线片。
如在WO-A-02/075641中已公开和表示的，接触弹簧和杆50L，50T-70L，70T可以优选对称的单一元件的形式实现，且其可用作纵向或横向元件50L，T-58L，T-68L，T-70L，T。
根据壳体的尺寸，弹簧-杆元件的总长度在不同程度上是重要的。当该长度与用于制成该元件的金属丝直径的比率大于75(七十五)时，就可以用扭转条簧，即由金属丝制成且其外部直径等于金属丝直径的扭转弹簧代替扭转螺旋弹簧50L，50T。
由环线68L，68T和相关联的小齿轮44L，44T之间结合产生的弹性动量或扭矩保持低于跟踪球在滚柱42L，42T上的驱动动量或扭矩就足够了。
弹簧因此大大简化，同样也使相应的下部接受部分简化，且弹簧的整个长度减小了，这从本文图23-29中可以看到。
在这种情况下，是将扭转条簧第二轴向端的相应段热焊接到壳体互补凹壁中。
根据另一解决方案，这种金属丝或条簧可以是扭转和弯曲弹簧(如由本申请人于2003年6月11日提交的法国专利申请n°03.06970中所公开的那种弹簧)，特别是当“条形”段的导引长度非常短且接近振荡或倾斜环线68L，68T时。
权利要求
1.一种控制装置(20)，该装置包括塑料壳体(22，24，26)，在该壳体内设有至少一个由转动安装在该壳体内的控制件(30)驱动可朝两个方向转动的旋转编码轴(32L，32T)，以及一种其中每个轴转动连接到属于控制信号发生器的移动编码元件(44L，44T)的装置，该控制信号发生器包括移动接触杆(70L，70T)，该移动接触杆在其弹性回复所朝向的静止位置时，沿着基本垂直方向(V)设置，其中，杆的下部段(78L，78T)容纳有在两个相对侧向下部接触元件(134L，134T)之间的间隙，且其转动连接到扭转螺旋弹簧(50L，50T)的第一轴向端的最后圈(64L，64T)上，该弹簧由金属丝制成且有水平轴(52L，52T)，弹簧的圆柱形本体(48L，48T)容纳在壳体内，且其第二轴向端(54L，54T)不能转动，这样使得该移动接触杆相对于平行于相关联的编码轴(32L，32T)轴线(40L，40T)的水平轴(52L，52T)整体倾斜安装，其特征在于，弹簧第二轴向端的段通过该段的至少一个圈容纳在壳体通道(46L，46T)内，该段的至少一圈热焊接到通道凹壁(47L，47T)内，从而使其不能转动。
2.根据前述权利要求所述的装置，其特征在于，该热焊接工作由加热所述圈完成。
3.根据前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述圈利用焦耳效应通过使电流流过所述圈进行加热。
4.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，通道(46L，46T)整体为半圆柱形，其开口面垂直向上，且在热焊接工作过程中，垂直向下的负载施加到弹簧的所述圈上。
5.根据与权利要求3结合的前述权利要求所述的装置，其特征在于，通过两个用于加热所述圈的电极(E1，E2)施加所述负载，所述电极施加到在通道(46L，46T)的凹壁(47L，47T)内的热焊接圈组的轴向端部圈上。
6.根据前述权利要求中一项所述的装置，其特征在于，其包括固定导电触点接线片(P4L，P4T)，该接线片设在通道的凹壁的一部分(130L，130T)中，与所述热焊接圈的至少一个相对。
7.根据前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述固定导电触点接线片(P4L，P4T)属于装在壳体内的扁电缆(29)端部(120)的上表面。
8.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，两个相对侧向下部接触元件的每一个为平行于移动接触杆(70L，70T)的倾斜轴线水平设置的直杆(134L，134T)，其内置在壳体内，且其自由端段(140L，140T)位于移动接触杆下部段(78L，78T)的对面并在水平面上可弹性变形。
9.根据前述权利要求所述的装置，其特征在于，移动接触杆的下部段(78L，78T)和固定接触杆(134L，134T)的自由端段(140L，140T)是圆柱形杆的两个段。
10.根据权利要求8或9中一项所述的装置，其特征在于，与其自由接触端段(140L，140T)相对的每个固定接触杆端部(142L，142T)为连接线，其与设在壳体壁中的固定导电触点接线片(P5L，P6L，P5T，P6T)接触。
11.根据前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述固定导电触点接线片(P5L，P6L，P5T，P6T)属于装在壳体内的扁电缆(29)端部(120)的上表面。
12.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，移动接触杆(70L，70T)与螺旋弹簧(50L，50T)制成整体。
13.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，信号发生器包括转动连接到相关联编码轴上的带齿小齿轮(44L，44T)，在该小齿轮的两个相邻齿(45L，45T)之间接受静止位置的移动接触杆(70L，70T)的上部段(68L，68T)，这样当相关联的编码轴(32L，32T)被驱动转动从而在移动接触杆的下部段(78L，78T)与两个相对侧向下部接触元件(134L，134T)中的一个或另一个之间形成电气接触时，使接触杆(70L，70T)向一个方向或另一个方向倾斜，并使上部段(68L，68T)从由两个相邻齿(45L，45T)限定的空间自动脱开超出编码轴(32L，32T)规定的转动角度。
14.根据前述权利要求所述的装置，其特征在于，其包括两个正交旋转编码轴(32L，32T)，每个编码轴由转动安装在壳体内的跟踪球(30)驱动朝两个方向转动，每个轴转动连接到属于控制信号发生器的移动编码元件(44L，44T)上。
15.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，扭转弹簧由金属丝制成，且其外径等于该金属丝的直径，以便构成扭转条簧。
16.一种用于将由导电材料制成的金属元件固定到这种电气和/或电子部件(50L，50T)的塑料本体(24)内的方法，其中金属元件的至少一个段容纳在该本体的通道(46L，46T)内，其特征在于，所述至少一个段通过热焊接固定到该通道的凹壁(47L，47T)中。
17.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，热焊接工作由加热金属元件的所述段完成。
18.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，金属元件的所述段利用焦耳效应通过使电流流过所述段进行加热。
19.根据权利要求16-18中任何一项所述的方法，其特征在于，通道(46L，46T)包括垂直向上的开口面，且在热焊接工作过程中，向金属元件的所述段施加垂直向下的负载。
20.根据与权利要求18相结合的前述权利要求所述的方法，其特征在于，通过用于加热所述段的两个电极(E1，E2)施加所述负载，所述电极施加到通过热焊接固定到通道凹壁内的金属元件的所述段端部。
全文摘要
本发明提出一种包括控制信号发生器的装置(20)，该控制信号发生器包括由螺旋扭转弹簧(50T)弹性回复的移动接触杆(70T)，螺旋扭转弹簧的圆柱形本体(48T)容纳在壳体内且其第二轴向端(54T)不能动，其特征在于，弹簧第二轴向端的段通过该段的至少一圈容纳在壳体的通道(46L，46T)内，该段的至少一圈热焊接到通道的凹壁(47L，47T)内，从而使其不能转动。根据所述方法，利用焦耳效应通过两个电极(E1，E2)对圈进行加热完成热焊接。
文档编号G06F3/0354GK1681640SQ03821600
公开日2005年10月12日 申请日期2003年9月2日 优先权日2002年9月13日
发明者H·布里科, D·费拉东, Y·皮扎德 申请人:Itt制造企业公司