用于小尺寸便携式物体的按压件上条按钮控制装置的制作方法

文档序号:16476135发布日期:2019-01-02 23:37阅读:251来源:国知局
用于小尺寸便携式物体的按压件上条按钮控制装置的制作方法

本发明涉及一种用于小尺寸便携式物体的按压件上条按钮控制装置,其包括框架和控制柄轴,该控制柄轴安装成围绕纵向轴线枢转并且可在至少一个瞬时的(或换而言之不稳定的)第一位置(“t0”)与稳定的第二位置(“t1”)之间相对于框架轴向移动。所述控制装置还包括具有纵向凸轮轮廓的凸轮路径和设置成与该纵向凸轮路径协作的凸轮从动件。所述凸轮路径设置成在所述控制柄轴轴向移动时与所述控制柄轴同时移动。所述凸轮从动件安装在所述框架内并且设置成靠着所述凸轮路径弹性地复位。所述凸轮路径包括限定所述控制柄轴的稳定位置的凹部和从所述凹部朝向所述瞬时位置上升的斜面形的轮廓部分。



背景技术:

已知按压件上条按钮控制装置。例如,欧洲专利no.ep1930794描述了用于钟表的磁性按压件上条按钮控制装置。根据该文献,按压件上条按钮控制柄轴具有主要由两个沟槽和一个倾斜部形成的异形区段。该异形区段设置成与开口弹性环的两个臂协作以便通过将按压件上条按钮控制柄轴保持在所选择的轴向位置或使其返回至该位置来标定按压件上条按钮控制柄轴的位置。关于从纵向轴线通过的确定平面对称的控制柄轴在开口弹性环的两个臂之间自由旋转。通过按压或拉出按压件上条按钮,手表的佩戴者可以选择使控制柄轴占据三个不同的预定位置。称为休止位置的稳定的第一位置,在该第一位置开口弹性环的臂接合在第一沟槽中;称为拉出位置的稳定的第二位置,在该第二位置开口弹性环的臂接合在第二沟槽中;和最后称为推入位置的瞬时位置,在该瞬时位置开口弹性环的臂与异形区段的倾斜部协作,使得在来自倾斜区段的倾斜部上的开口弹性环的臂的压力与由弹簧施加的复位力的组合作用下,只要手表的佩戴者释放按压件上条按钮上的压力,控制柄轴就返回休止位置。

然而,实施像以上刚刚描述的按压件上条按钮控制装置确实存在一些问题。特别地,一个缺点在于以下事实:为了加工控制柄轴的一个区段中的凸轮路径,控制柄轴的直径必须相对较大,这使得这种控制柄轴的使用相当困难,或甚至不可能,尤其是在其中特别是由于表壳中间部件的厚度而不希望在表壳中间部件中加工供控制柄轴通过的大直径孔的腕表的领域中。

这种控制柄轴的另一示例在本专利申请所附的图22中被示出。总的通过总附图标记200表示的该控制柄轴包括圆柱形部分202,该圆柱形部分以在它位于与其装配的便携式物体(未示出)的外部的端部处的按压件上条按钮204终止。朝向其与按压件上条按钮204相对的端部,控制柄轴200的圆柱形部分202设置有凸轮路径206,该凸轮路径由通过两个具有大致倒圆轮廓的凸缘210a和210b彼此分离开的三个相继的环形沟槽208a、208b和208c形成。环形沟槽208a-208c的尺寸与例如突出到凸轮路径206的环形沟槽208a中的弹簧214(例如,u形弹簧)的弹性臂212的尺寸匹配。应理解,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中,用户必须在控制柄轴200上施加比使弹性臂212移动分开并在于环形沟槽208b上再次闭合之前滑过凸缘210a所需的力大的牵引力。相反,如果希望将弹簧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上施加足以使弹性臂212能够变形并经过凸缘210a和掉入环形沟槽208a中的推力。这同样适用于弹簧214的弹性臂212从环形沟槽208b向环形沟槽208c中的转移,并且反之亦然。

因此,通过弹簧的弹性臂和与控制柄轴的圆柱形部分一体化的凸轮路径之间的协作,有利地可以限定控制柄轴的各自与给定功能的设定对应的三个稳定位置。然而,该解决方案的缺点在于以下事实:为了加工控制柄轴的圆柱形部分中的凸轮路径,控制柄轴的圆柱形部分的直径必须相对大,这使得这种控制柄轴的使用相当困难,或甚至不可能,尤其是在其中特别是由于表壳中间部件的厚度而不希望在表壳中间部件中加工大直径孔的腕表的领域中。



技术实现要素:

本发明的一个目的在于通过提供一种按压件上条按钮控制装置来解决现有技术的上述问题,该按压件上条按钮控制装置符合在前序部分中给出的定义,并且其中,凸轮从动件在形成斜面的轮廓部分上的压力足以使柄轴从瞬时位置可靠地返回稳定位置,即使对于直径足够小以适于在例如钟表领域中使用的柄轴。

为此,本发明提供了根据文中所附的权利要求1所述的按压件上条按钮控制装置。

根据本发明,与所述至少一个凸轮从动件协作的所述至少一个凸轮路径形成在位置标定板中,所述位置标定板设置成与控制柄轴一体平移,但其在柄轴枢转时保持固定不动。应理解,此特征意味着允许标定控制柄轴的位置的凸轮路径从实际的控制柄轴转移到与控制柄轴分开加工的位置标定板。这种标定板相对薄并且恒定地维持同一取向,而在凸轮路径设置在控制柄轴上时,这需要增大控制柄轴的直径并进而增大便携式物体的中间部件的高度,使得便携式物体更厚,特别是在钟表领域中试图避免这种情况。

根据本发明的一个有利变型,当按压件上条按钮从稳定位置被按压时,为了推入按压件上条按钮而必须克服的反作用力高,直至凸轮从动件经过过渡点。超出该点后,必须克服的反作用力明显降低。跨越过渡点时的力的突然下降产生喀塔声感觉。应理解,对于设置成通过由复位弹簧施加的力来返回休止位置的已知类型的按压件上条按钮不可能获得这种喀塔声。实际上,由弹簧施加的力只会一味增大,因为弹簧被压缩并且不会经过在其之后该力突然下降的点。相反,对于根据本发明的按压件上条按钮,为了使凸轮从动件能够爬上斜面轮廓部分而必须克服的反作用力由斜面的坡度决定。因此,根据本发明的有利变型,斜面轮廓部分包括在凹部与过渡点之间延伸且其坡度陡峭的第一部分。该轮廓部分还包括以比第一部分更缓和的坡度从过渡点朝向瞬时位置延伸的第二部分。

根据形成从属权利要求的主题的本发明的优选实施例的其它特征:

-所述控制装置包括两个凸轮从动件,其分别靠着在关于包含柄轴的轴线的对称平面对称地布置在位置标定板中的两个纵向凸轮路径返回;

-所述两个凸轮从动件由安装在框架内部的定位弹簧的两个臂的端部形成;

-两个纵向凸轮路径关于垂直于控制柄轴在其中延伸的平面延伸的竖直平面对称地设置;

-凸轮从动件利用基本上在垂直于柄轴的轴线的同一水平面中施加的力靠着两个凸轮路径弹性地复位;

-位置标定板收纳在控制柄轴的直径减小的圆柱形区段中,该直径减小的圆柱形区段形成由柄轴的两个台肩界定的沟槽。

附图说明

本发明的其它特征和优点将从以下对根据本发明的控制装置的示例性实施例的详细描述更清楚地显现,该示例仅通过参考附图的非限制性说明的方式给出,在附图中:

-图1是用于控制小尺寸便携式物体的至少一个电子功能的装置的在未组装状态下的透视图。

-图2是下框架的顶部透视图。

-图3是从右至左从其后端延伸到其前端的控制柄轴的透视图。

-图4是由支承环和磁化环形成的磁性组件以及光滑轴承的在未组装状态下的透视图。

-图5是沿其内部特别是设置有光滑轴承以及由支承环和磁化环形成的磁性组件的控制装置的竖直平面的纵向剖视图。

-图6是上框架的底部透视图。

-图7a是用于标定(确定/定位,index)控制柄轴的位置的板的顶部透视图。

-图7b是图7a的圈出区域的更大比例尺视图。

-图8是设置成与板协作以用于标定控制柄轴的位置的定位弹簧的透视图。

-图9是用于限制控制柄轴位置标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截面图,示出了尖头工具插入其中以将控制柄轴从位置标定板释放的孔。

-图12a是示出与位置标定板和定位弹簧协作的控制柄轴的透视图,其中该控制柄轴处于稳定位置t1。

-图12b是与图12a相似的视图,其中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,其中控制柄轴处于稳定的拉出位置t2。

-图13是接触弹簧的透视图。

-图14a和14b是示出控制柄轴位置标定板的指状部与接触弹簧之间的协作的示意图。

-图15是其上设置有接触弹簧的接触片的柔性印刷电路板的部分透视图。

-图16是其上固定有感应式传感器的柔性印刷电路板的自由部分的透视图。

-图17a是控制装置的透视图,其中柔性印刷电路板的自由部分被折叠到该控制装置的背面上。

-图17b是控制装置的透视图,其中柔性印刷电路板的自由部分被折叠到该控制装置的背面上并且借助于通过螺钉固定在控制装置上的保持板保持。

-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相似的视图,其中控制柄轴被从便携式物体中移出。

-图20a是仅限定两个稳定位置的用于控制柄轴的位置标定板的顶部透视图。

-图20b是图20a的圈出区域的更大比例尺视图。

-图21a是仅限定一个稳定位置和一个不稳定的推入位置的用于控制柄轴的位置标定板的顶部透视图。

-图21b是图21a的圈出区域的更大比例尺视图,以及

-已经引用的图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的发明构思,其在于将用于控制诸如钟表的小尺寸便携式物体的至少两种电子和/或机械功能的柄轴的位置标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。这样一来,可以减小控制柄轴的直径并因此同时减小诸如钟表的便携式物体的中间部件的厚度。该结果由于以下事实而实现:代替直接构造在控制柄轴上,通常呈与弹性部件协作的至少一个且优选两个凸轮路径形式的标定机构形成在薄板中,该薄板形成与控制柄轴分开的部件并且机械地联接到控制柄轴。由于控制柄轴没有标定机构,所以可以减小其直径,并且由于其小厚度,本发明的位置标定板不会导致本发明的控制柄轴的尺寸的任何显著扩大。

在全部下文中,后-前方向是相对于便携式物体的底部沿控制柄轴的纵向对称轴线x-x从外部致动的按压件上条按钮朝向配备有控制装置的便携式物体的内部水平地延伸的直线方向。因此,控制柄轴将从后向前被推动,并且将从前向后被拉动。此外,竖直方向z是垂直于控制柄轴在其中延伸的水平面延伸的方向。

图1是用于控制诸如腕表的小尺寸便携式物体的至少一个电子功能的装置的处于未组装状态的透视图。整体上以总的附图标记1标示的该控制装置包括(参见图2)下框架2,该下框架例如由注塑材料或诸如黄铜的非磁性金属材料制成。下框架2用作设置有纵向对称轴线x-x(参见图3)的优选地呈细长且大致圆柱形的控制柄轴4的支架。该控制柄轴4设置成沿其纵向对称轴线x-x从前向后和从后向前滑动和/或在顺时针和逆时针方向上围绕所述同一纵向对称轴线x-x旋转。

在后端6——一旦便携式物体配备有控制装置1,该后端便位于便携式物体外部——处,控制柄轴4将接纳致动按压件上条按钮8(参见图18)。

在前端10——一旦控制装置1被组装好,该前端便位于控制装置1内部——处,控制柄轴4具有例如方形区段12并且相继接纳磁性组件14和光滑轴承16。

磁性组件14包括双级或多极磁化环18和支承环20,磁化环18通常通过粘合剂固定在支承环20上(参见图4)。支承环20是具有大致圆柱形的构件。如在图5中所见,支承环20从后向前包括磁化环18接合在其上的具有第一外径d1的第一区段22a和具有比第一外径d1大的第二外径d2并且界定磁化环18移动成与其靠接的台肩24的第二区段22b。支承环20的第一区段22a开设有方孔26,该方孔26的形状和尺寸适合控制柄轴4的方形区段12并与控制柄轴4形成滑动小齿轮型系统。换句话说,支承环20和磁化环28在控制柄轴4轴向地滑动时保持固定不动。然而,当控制柄轴4被旋转时,控制柄轴4驱动支承环20和磁化环18旋转。由前述内容显而易见的是,由支承环20承载的磁化环18不与控制柄轴4相接触,这可以在冲击施加至配备有控制装置1的便携式物体的情况下保护该磁化环。

光滑轴承16(参见图5)限定圆筒形壳体28,其第一内径d3稍稍地大于控制柄轴4的方形区段12内切在其中的圆的直径,以允许控制柄轴4轴向地滑动和/或在该圆筒形壳体28内部旋转。光滑轴承16因此确保了控制柄轴4的极佳的轴向引导。

应指出,设置在支承环20的第一区段22a中的方孔26通过圆孔30朝向控制装置1的前方延伸,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因此被装配成在光滑轴承16上自由旋转并且移动进入与光滑轴承16的轴向靠接,这确保了这两个构件的完美轴向对齐并且可以修正滑动小齿轮型联接器可能导致的同心问题。

观察到,为了其在轴向上固定不动,光滑轴承16在其外表面上设置有突出到分别设置在下框架2(参见图2)和上框架36(参见图6)中的第一沟槽34a和第二沟槽34b中的圆形挡圈32,所述上框架设置成覆盖下框架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。以下将详细描述这两个框架,即下框架2和上框架26。

重点注意的是,上述磁性组件14和光滑轴承16仅出于说明性的目的而被提及。实际上,例如由钢或黄铜制成的光滑轴承16设置成防止例如由钢制成的控制柄轴4相对于下框架2和上框架36摩擦并且导致通常制造下框架2和上框架36的塑料材料的磨损。然而,在一个简化实施例中,可以设想不使用这种光滑轴承16并且将控制柄轴4设置成由下框架2直接承载。

同样,磁化环18和其上固定有该磁化环18的支承环20用于如下情形:通过由磁化环18的枢转引起的磁场的局部变化来检测控制柄轴4的旋转。然而,完全可以设想例如使用滑动小齿轮替代磁性组件14,所述滑动小齿轮将根据其位置来例如控制主发条的上条或配备有控制装置1的手表的时间设定。

同样重点注意的是,在其一部分长度上设置有方形区段的控制柄轴4的示例纯粹出于说明的目的给出。实际上,为了驱动磁性组件14旋转,控制柄轴4可具有除圆形区段以外的任何类型的区段,例如三角形或卵形区段。

下框架2和上框架36——其组合组件限定控制装置1的外部几何形状——例如呈大致平行六面体形状。下框架2形成接纳控制柄轴4的支架(参见图2)。为此,下框架2包括朝向前方的具有半圆形轮廓的第一接纳表面38,其用作光滑轴承16的座部并且其中设置了接纳圆形挡圈32的第一沟槽34a。因此确保了光滑轴承16在轴向和旋转两个方面的固定不动。

下框架2还包括朝向后方的第二接纳表面40,其半圆形轮廓在控制柄轴4的纵向对称轴线x-x上定心,但其直径大于控制柄轴4的直径。重点应理解的是,控制柄轴4仅在组装好的控制装置1在被结合到便携式物体中之前被测试时的阶段搁靠在第二接纳表面40上。在该组装阶段,控制柄轴4出于测试目的插入控制装置1中并且水平地延伸,在其前端10由光滑轴承16并且在其后端6经由第二接纳表面40支承和轴向地引导。然而,一旦控制装置1被结合到便携式物体中,控制柄轴4便穿过设置在便携式物体的中间部件48中的孔42,该控制柄轴在孔42中被引导和支承(参见图19)。控制柄轴4在平行于便携式物体的后盖49的下框架2的平面中延伸。

在下框架2中还设置有具有半圆形轮廓的第三间隙面44a和第四间隙面46a并且在上框架36中设置有互补的间隙面44b和46b(参见图6)以接纳由磁化环18和其支承环20形成的磁性组件14。应注意,当控制装置1被组装好并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面44a和46a以及互补的间隙面44b和46b相接触。还应注意,第三间隙面44a及其对应的互补间隙面44b由用于轴向地锁定磁性组件14的圆形挡圈50界定。

如在图3中可见的,在方形区段12后方,控制柄轴4具有圆柱形区段52,其直径介于控制柄轴4的方形区段12内切于其中的圆的直径与所述控制柄轴4的后部区段54的节圆直径之间,致动按压件上条按钮8固定在后部区段54的端部上。该直径减小的圆柱形区段52在两个台肩56a、56b之间延伸以形成沟槽56,在该沟槽56内部布置有用于标定控制柄轴4的位置的板58(参见图7a和7b)。为此,位置标定板58具有与直径减小的圆柱形区段52的轮廓一致并且允许位置标定板58大致水平地延伸的曲形部分60。位置标定板58可例如通过冲压薄的导电金属板片来获得。然而,也可设想例如通过模制装载有导电粒子的硬塑料材料来制造位置标定板58。位置标定板58在沟槽56中的接合确保了控制柄轴4与位置标定板58之间从前向后和从后向前的平移联接。然而,如以下将变得更清楚的,位置标定板58在垂直于控制柄轴4的纵向对称轴线x-x的竖直方向z上相对于控制柄轴4是自由的。

如在图7a中可见的,位置标定板58是大致平的和大体u形的部件。该位置标定板58包括彼此平行地延伸并通过曲形部分60彼此连接的两个大致直线的引导臂62。这两个引导臂62例如靠着设置在下框架2中的两个立柱64被轴向地引导。在其两个引导臂62的引导下,位置标定板58沿边缘68滑动,边缘68设置在上框架36中且其周界对应于位置标定板58的周界(参见图6)。位置标定板58还包括在两个引导臂62的任一侧竖直向下延伸的两个指状部66a、66b。在沿边缘68滑动的过程中,位置标定板58具有确保控制柄轴4从前向后和从后向前的平移引导的功能。指状部66a、66b特别是用来防止位置标定板58在其平移时弯曲。

在位置标定板58的引导臂62中设置有呈现近似矩形轮廓的两个孔口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的侧边具有由通过峰部76分开的第一凹部74a和第二凹部74b形成的大致正弦形状的凸轮路径72。

设置在引导臂62中的两个孔口70用来接纳凸轮从动件78。根据本发明的一个优选但非限制性的实施例,凸轮从动件78呈定位弹簧80的形式,该定位弹簧的两个端部81被接纳在引导臂62的孔口70中(参见图8)。更具体而言,该定位弹簧80大体呈u形,具有在水平面中延伸并通过基部84彼此连接的两个心轴82。在这两个心轴的自由端,两个心轴82延伸有直立的两个大致线性臂86。定位弹簧80旨在经下框架2的底部安装在控制装置1中,使得臂86的端部81突伸到位置标定板58的孔口70中。以下将看到,位置标定板58与定位弹簧80之间的协作使得可以在不稳定的推入位置t0与两个稳定位置t1和t2之间标定控制柄轴4的位置。

上文提到,位置标定板58与控制柄轴4平移联接,但它在竖直方向z上相对于控制柄轴4是自由的。因此有必要采取措施以防止位置标定板58在通常使用条件下例如在重力作用下与控制柄轴4分离。为此(参见图9),用于限制位置标定板58在竖直方向z上的位移的弹簧88被安置在位置标定板58上方且距离较短的距离处。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,但在通常使用条件下不与位置标定板58相接触,这防止了寄生摩擦力施加在控制柄轴4上,这种寄生摩擦力将使控制柄轴难以操作并导致磨损问题。然而,位移限制弹簧88充分靠近位置标定板58以防止位置标定板非有意地与控制柄轴4分离。

位移限制弹簧88包括大致直线型的中央部分90以及从该中央部分90的端部81延伸出的两对弹性臂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的任一侧远离中央部分90在其中延伸的水平面向上延伸。随着这些弹性臂92和94在上框架36与下框架2接合时被压缩,它们沿竖直方向z向位移限制弹簧88施加弹性。在弹性臂92和94对之间还设置有一对并且优选两对刚性凸耳96,其在位移限制弹簧88的中央部分90的任一侧垂直向下延伸。在上框架36被安置在下框架2上时靠接在下框架2上的这些刚性凸耳96确保了在控制装置1的通常操作状态下在位置标定板58与位移限制弹簧88之间提供最小空间。

位移限制弹簧88确保控制装置1的可拆性。实际上,在不存在位移限制弹簧88的情况下,位置标定板58将必须与控制柄轴4制造成一体,并且因此控制柄轴4不再可被拆卸。如果控制柄轴4不能被拆卸,配备有控制装置1的钟表的机芯也不能被拆卸,这特别是在昂贵钟表的情况下是不可设想的。因此,当例如通过将下框架2和上框架36接合而形成的控制装置1安装在便携式物体内部并且控制柄轴4从便携式物体的外部插入控制装置1中时,控制柄轴4通过克服位移限制弹簧88的弹力而稍微抬起位置标定板58。如果控制柄轴4继续被向前推动,则存在位置标定板58在重力作用下落入沟槽56中的时刻。控制柄轴4和位置标定板58然后平移联接。

设置了拆卸板98以允许控制柄轴4的拆卸(参见图10)。该拆卸板98大体呈h形并且包括直部段100,该直部段平行于控制柄轴4的纵向对称轴承x-x延伸并且在其上附接有第一横向部102和第二横向部104。第一横向部102还在其两个自由端设置有大致成直角地向上折叠的两个凸耳106。拆卸板98被接纳在设置于下框架2中并且位于控制柄轴4下方的容纳部108内。该容纳部108经由在控制装置1的下表面112中开口的孔110与控制装置1的外部连通(参见图11)。通过将尖头工具插入孔110中,可在拆卸板98上施加推力,该拆卸板进而经由其两个凸耳106克服位移限制弹簧88的弹力而推动位置标定板58。然后在控制柄轴4上施加轻微的牵引力便足以从控制装置1移除控制柄轴4。

控制柄轴4可从其稳定的休止位置t1被向前推入不稳定的位置t0或被拉出到稳定位置t2。控制柄轴4的这三个位置t0、t1和t2通过位置标定板58与定位弹簧80之间的协作标定。更具体地(参见图12a),稳定的休止位置t1对应于定位弹簧80的臂86的端部81突出到设置在位置标定板58的引导臂62中的两个孔口70的第一凹部74a中的位置。稳定位置t1可对应于其中不向配备有根据本发明的控制装置1的便携式物体中输入指令的位置。尽管如此,也可以设想,在控制柄轴4的稳定位置t1,可以在一个方向或另一方向上检测控制柄轴的旋转以便操作功能。在这种情况下,可以在任何时间检测控制柄轴4的旋转,但电子部件于是将必须通过电流被恒定地供电,这在电能储备必定有限的小尺寸便携式物体的情况下可能带来问题;或在控制柄轴已进入其不稳定位置t0达到确定的时间之后检测控制柄轴在其稳定位置t1的旋转。

控制柄轴4可从其稳定的休止位置t1被向前推入不稳定位置t0(参见图12b)。在该移位期间,定位弹簧80的臂86的端部81离开第一凹部74a并且顺循第一斜面轮廓114移动,该第一斜面轮廓在陡峭的第一坡度α上逐渐远离控制柄轴4的纵向对称轴线x-x。为了迫使定位弹簧80的臂86的端部81离开第一凹部74a并且通过远离彼此地移动而接合在第一斜面轮廓114上,用户因此必须克服显著的阻力。

当它们到达过渡点116时,臂86的端部81接合在以比第一斜面轮廓114的第一坡度α小的第二坡度β从第一斜面轮廓114延伸的第二斜面轮廓118上。在定位弹簧80的臂86的端部81经过过渡点116并接合在第二斜面轮廓118上的瞬间,用户继续移动控制柄轴4所需的力急剧下降并且用户感受到表示控制柄轴4在位置t1与位置t0之间过渡的喀塔声。随着它们顺循第二斜面轮廓118移动,定位弹簧80的臂86继续远离它们的休止位置稍微移动并且倾向于在对抗由用户在控制柄轴4上施加的推力的它们的弹性复位力的作用下试图再次朝向彼此移动。只要用户释放控制柄轴4上的压力,定位弹簧80的臂86就自发地顺着第一斜面轮廓114回移并且将再次就位在设置于位置标定板58的引导臂62中的两个孔口70的第一凹部74a内。控制柄轴4因此从其不稳定位置t0自动返回其稳定的第一位置t1。

一方面参与使控制柄轴4从其不稳定位置t0返回其稳定的第一位置t1的第一接触弹簧120a和第二接触弹簧120b被压缩并且收纳在设置于下框架2中的第一空腔122a和第二空腔122b内部。这些第一和第二接触弹簧120a和120b可以是螺旋接触弹簧、带状弹簧或其它弹簧。两个空腔122a、122b优选但非必要地水平地延伸。由于两个接触弹簧120a、120b以压缩状态安装,所以它们的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的制造精度高。因此,控制柄轴4的位置t0的检测精度高。

如在图13和15中可见的,第一和第二接触弹簧120a、120b的端部之一弯曲以形成两个接触凸耳124,接触凸耳124将移动至靠接在设置于柔性印刷电路板128的表面处的两个对应的第一接触片126上。定位弹簧80的臂86的端部81接合在设置于位置标定板58的两个孔口70的第二斜面轮廓118上的时刻与位置标定板58的指状部66a、66b与第一和第二接触弹簧120a、120b相接触的时刻一致。由于该位置标定板58是导电的,当指状部66a、66b与第一和第二接触弹簧120a、120b相接触时,电流从位置标定板58通过并且检测出第一接触弹簧120a与第二接触弹簧120b之间的电接触的闭合。

第一和第二接触弹簧120a、120b具有相同长度。然而,优选地,第一空腔122a和第二空腔122b中的一者将比另一者长,特别是考虑到公差问题(两个空腔122a、122b之间的长度差为数十分之一毫米)。因此,当控制柄轴4被向前推动到位置t0时,与容纳在最长的第一空腔122内部的第一接触弹簧120a对齐的位置标定板58的指状部66a将与第一接触弹簧120a相接触并且开始压缩第一接触弹簧120a。控制柄轴4将继续向前移动并且位置标定板58的第二指状部66b将与容纳在最短的第二空腔122b内部的第二接触弹簧120b相接触。此刻,位置标定板58将与第一和第二接触弹簧120a、120b相接触并且电流将流经位置标定板58,这允许检测出第一和第二接触弹簧120a、120b之间的电接触的闭合。注意到的是,位置标定板58的指状部66a、66b移动至与第一和第二接触弹簧120a、120b相靠接。因此在控制柄轴4被向前推入位置t0并且闭合第一和第二接触弹簧120a、120b之间的回路时不存在摩擦或磨损。还注意到,第一和第二空腔122a和122b的长度差确保了电接触的闭合和对应的命令向配备有控制装置1的便携式物体中的输入仅在感受到喀塔声之后发生。

当位置标定板58的两个指状部66a、66b与第一和第二接触弹簧120a、120b相接触时,容纳在最长的第一空腔122a内部的第一接触弹簧120a处于压缩状态。因此,当用户释放控制柄轴4上的压力时,该第一接触弹簧120a松弛并且迫使控制柄轴4从其不稳定的推入位置t0返回其稳定的第一位置t1。第一和第二接触弹簧120a、120b因此同时用作电接触部和用于使控制柄轴4向其稳定的第一位置t1弹性复位的装置。

可以从稳定的第一位置t1将控制柄轴4向后拉入稳定的第二位置t2(参见图12c)。在该移动期间,定位弹簧80的臂86的端部81将弹性地变形以从第一凹部74a进入到第二凹部74b,从而经过设置在位置标定板58的引导臂62中的两个孔口70的峰部76。当控制柄轴4到达其稳定的第二位置t2时,位置标定板58的两个指状部66a、66b移动至与容纳在设置于下框架2中的第三和第四空腔132a、132b内部的第三和第四接触弹簧130a和130b(参见图13)靠接。这些第三和第四接触弹簧130a、130b可以是螺旋接触弹簧、带状弹簧或其它弹簧。由于控制装置1中的空间原因,第三和第四空腔132a、132b优选地竖直地延伸。由于位置标定板58是导电的,所以当指状部66a、66b与第三和第四接触弹簧130a、130b相接触时,电流流经位置标定板58并且检测出这些接触弹簧130a、130b之间的电接触的闭合。

应注意的是,在稳定位置t2的情况下,位置标定板58的指状部66a、66b也与第三和第四接触弹簧130a、130b靠接,由此避免任何摩擦引起的磨损风险。此外,第三和第四接触弹簧130a、130b能够在位置标定板58的指状部66a、66b与其碰撞时弯曲,并且因此能够吸收位置标定板58的定位精度的任何不足。

优选但非必要地,第三和第四接触弹簧130a、130b设置成屈曲地工作。实际上,对于直径恒定的接触弹簧130a、130b,位置标定板58的指状部66a、66b在接触弹簧130a、130b在下框架2和上框架36中的附接点附近的大表面上与该接触弹簧相接触。接触面与接触弹簧130a、130b的附接点的接近性引起接触弹簧130a、130b中的剪切应力,该剪切应力可导致接触弹簧的过早磨损和断裂。为了克服此问题,接触弹簧130a、130b优选大致在中间高度处具有增大的直径134,其在控制柄轴4被拉入其稳定位置t2时与位置标定板58的指状部66a、66b相接触(参见图14a和14b)。在它们的上端处,第三和第四接触弹簧130a、130b在设置于上框架36中的两个孔136内被引导并与设置于柔性印刷电路板128的表面处的第二接触片138相接触。清楚的是,当控制柄轴4被向后拉入其稳定位置t2时,位置标定板58的指状部66a、66b在减小的表面上与第三和第四接触弹簧130a、130b在它们的最大直径134处相接触,这允许接触弹簧130a、130b在它们在下框架2和上框架36中的两个附接点之间弯曲。

在图15中,下框架2和上框架36已被有意省略以有利于对附图的理解。如图15中所示,柔性印刷电路板128固定在位于便携式物体的表盘侧的板140上。它特别是呈形状和尺寸适合接纳上框架36的切口142的形式。柔性印刷电路板128的一部分144保持自由(参见图16)。柔性印刷电路板128的该自由部分144除第三接触片148以外还承载有多个电子部件146,两个感应式传感器150固定在第三接触片148上。“感应式传感器”指由于由楞次定律和法拉第定律定义的感应现象而将从其中通过的磁场变换成电压的传感器。举例而言,该传感器可以是霍尔效应传感器或amr(各向异性磁阻)、gmr(巨磁阻)或tmr(隧道磁阻)型磁阻部件。

柔性印刷电路板128的自由部分144通过两个条形件152与柔性印刷电路板128的其余部分连接,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,并且然后向下折叠在下框架2的下表面112上,使得感应式传感器150穿过设置在下框架2的下表面112中的两个容纳部156。这样定位在它们的容纳部156内的感应式传感器150精确地位于磁化环18下方,这确保了控制柄轴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已向下折叠在下框架2上(参见图17a),该组件就被设置有一个或两个弹性指状部160的保持板158覆盖,该指状部160将感应式传感器150压靠在它们的容纳部156的底部上(参见图17b)。保持板158例如借助于两个螺钉162固定在板140上。

毋容置疑的是,本发明并不限于刚才已描述的实施例,并且本领域技术人员可设想各种简单的改型和变型而不脱离如通过附后权利要求限定的本发明的范围。特别地,磁化环的尺寸可扩展成使得它对应于中空圆柱体。尤其应理解,位置标定板58可以仅限定两个不同位置,即两个稳定位置或一个稳定位置和一个不稳定位置,或它可以限定三个或更多个不同位置,即至少三个稳定位置或至少两个稳定位置和一个不稳定位置。

图20a示出了位置标定板58仅限定两个稳定位置的情形。在这种情况下,在位置标定板58的引导臂62中设置有呈现近似矩形轮廓的两个孔口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的侧边具有由通过峰部76-1分开的第一凹部74a-1和第二凹部74b-1形成的大致正弦形状的凸轮路径72-1。设置在引导臂62中的两个孔口70-1用来接纳定位弹簧80的臂86的两个端部81,以便标定控制柄轴4在第一稳定位置t1-1与第二稳定位置t2-1之间的位置。

更具体地,第一稳定位置t1-1对应于定位弹簧80的臂86的端部81突出到设置在位置标定板58的引导臂62中的两个孔口70-1的第一凹部74a-1中的位置。控制柄轴4可以从该第一稳定位置t1-1被向后推入第二稳定位置t2-1。在该移动期间,定位弹簧80的臂86的端部81将弹性地变形以从第一凹部74a-1进入到第二凹部74b-1,从而经过设置在位置标定板58的引导臂62中的两个孔口70-1的峰部76-1。

图21a示出了标定板58仅限定一个稳定位置t1-2和一个不稳定位置t0-2的情形。在这种情况下,在位置标定板58的引导臂62中设置有呈现近似矩形轮廓的两个孔口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70-1的最靠近控制柄轴4的纵向对称轴线x-x的侧边具有由后接有斜面轮廓114-2的凹部74a-2形成的凸轮路径72-2,该斜面轮廓在陡峭的第一坡度α-2上逐渐远离控制柄轴4的纵向对称轴线x-x移动。为了迫使定位弹簧80的臂86的端部81离开凹部74a-2并且通过远离彼此地移动而接合在第一斜面轮廓114-2上,用户因此必须克服显著的阻力。当它们到达过渡点116-2时,臂86的端部81接合在以比第一斜面轮廓114-2的第一坡度α-2小的第二坡度β-2从第一斜面轮廓114-2延伸的第二斜面轮廓118-2上。在定位弹簧80的臂86的端部81经过过渡点116-2并接合在第二斜面轮廓118-2上的瞬间,用户继续移动控制柄轴4所需的力急剧下降并且用户感受到表示控制柄轴4在其稳定位置t1-2与其不稳定位置t0-2之间过渡的喀塔声。随着它们顺循第二斜面轮廓118-2移动,定位弹簧80的臂86继续远离它们的休止位置稍微移动并且倾向于在对抗由用户在控制柄轴4上施加的推力的它们的弹性复位力的作用下试图再次朝向彼此移动。只要用户释放控制柄轴4上的压力,定位弹簧80的臂86就自发地顺着第一斜面轮廓114-2回移并且再次就位在设置于位置标定板58的引导臂62中的两个孔口70-2的凹部74a-2内。控制柄轴4因此从其不稳定位置t0-2自动返回其稳定位置t1-2。

术语表

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按压件上条按钮

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第三和第四底切面

44b,46b互补底切面

48中间部件

49后盖

50圆形挡圈

52圆柱形区段

54后部区段

56沟槽

56a,56b台肩

58位置标定板

60曲形部分

62引导臂

64立柱

66a,66b指状部

68边缘

70孔口

70-1孔口

70-2孔口

72凸轮路径

72-1凸轮路径

72-2凸轮路径

73纵向凸轮轮廓

74a第一凹部

74a-1第一凹部

74a-2凹部

74b第二凹部

74b-1第二凹部

76峰部

78凸轮从动件

80定位弹簧

81端部

82心轴

84基部

86臂

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直部段

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

114-2第一斜面轮廓

α第一坡度

α-2第一坡度

116过渡点

116-2过渡点

118第二斜面轮廓

118-2第二斜面轮廓

β第二坡度

β-2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条形件

156空腔

158保持板

160弹性指状部

162螺钉

200控制柄轴

202圆柱形部分

204按压件上条按钮

206凸轮路径

208a,208b凹部

210峰部

212弹性臂

214弹簧

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