CN112947024A - 具有控制部件的表 - Google Patents

Abstract

根据本发明的表包括控制部件(1)，例如表冠或按钮的头部，该控制部件(1)以弹性方式安装在从中间部件突出的细长元件(6、2)的外端上，使得使用者可以使控制部件沿着与细长元件的中心轴线正交和垂直的两个维度以自恢复的方式倾斜。至少一个接近传感器(16、17)结合在表的中间部件(5)内，其位置允许该接近传感器产生表示控制部件围绕与所述中心轴线垂直的轴线倾斜的电信号。处理器基于由所述至少一个接近传感器提供的电信号来产生至少一个指令，例如以允许使用者浏览在数字屏幕上显示的菜单或日历。

Description

具有控制部件的表

技术领域

本发明涉及一种表，其具有至少一个能够被电子管理的功能，并且具有用于控制所述功能的控制部件。

背景技术

机械或机电表通常包括柄轴-表冠，该柄轴-表冠允许通过旋转表冠来设定指针的位置，并且在机械表的情况下允许对发条盒上条。在大多数情况下，表冠位于靠近表的表壳的休止位置，必须将其拉到设定位置以调整时间和日期(在适用的情况下)。

表越来越多地具有附加功能，例如用于个人和/或地理信息(例如议程、健身数据和位置确定数据)的电子显示器。对于配备机械机芯的表也是如此，例如通过添加包括布置在一部分表盘上的数字屏幕的电子模块。

上述附加功能的存在通常需要特定的控制装置，该控制装置例如允许选择功能或浏览菜单等。

已经开发了带有“操纵杆”或“轨迹球”类型的控制部件的电子表。在欧洲专利文献EP 1168113和EP 0582150中分别示出了这些解决方案的示例。然而，应当注意，这些解决方案并非旨在用于机械上条式表。欧洲专利文件EP 0582150还公开了一种具有柄轴-表冠以及“轨迹球”设备的表。该解决方案的缺点是，从美学和/或经济的观点出发，存在在空间上彼此分开的两个控制部件并不总是理想的，因为表壳的制造更加复杂。还应当注意，利用上述现有技术中公开的“操纵杆”或“轨迹球”类型的控制部件更难实现表壳的良好密封。

发明内容

本发明旨在提供一种克服上述缺点的表。通过根据随附权利要求的表来实现该目的。

根据本发明的表包括控制一个或多个电子功能的控制部件。控制部件以弹性方式安装在细长元件上，使得使用者可以使该构件相对于该细长元件沿着至少一个方向并且优选地沿着两个维度倾斜。至少一个接近传感器结合在表的中间部件内，其位置允许该传感器产生表示构件围绕与细长元件的中心轴线垂直的轴线倾斜的信号。处理器基于由一个或多个接近传感器提供的信号来产生至少一个指令，例如以允许使用者浏览在表的数字屏幕上显示的菜单或日历。

附图说明

下面将使用通过非限制示例给出的附图更详细地描述本发明，图中：

-图1示出了根据本发明的一个实施例的将“操纵杆”功能结合在表中的柄轴-表冠机构的垂直截面。

-图2示出了图1中的机构的水平截面。

-图3和图4示出了将两个可变磁阻磁传感器安装在根据图1和图2的实施例的表中间部件的方式。

-图5和图6是示出结合在图1和图2中的表中的一个磁传感器的构型的剖视图。

具体实施方式

本发明既适用于具有机械机芯的表，也适用于具有机电机芯的表。它甚至可以适用于没有指针的电子表。

在机械机芯的情况下，表具有电子性质的附加功能。该表可以包括数字屏幕，该数字屏幕在一部分表盘上延伸，其旨在通过指针显示时间，并且在其上显示各种数据，例如通过浏览一个或多个菜单来显示日期、时间、字母数字消息或其他可访问信息。表包括在现有技术中众所周知的柄轴-表冠上条和指针设定机构。根据本发明的该实施例，表冠还用作通过构成接近传感器的传感器阵列来控制电子功能的装置，该接近传感器用于检测表冠沿着垂直于柄轴的轴向的两个方向的倾斜。

图1和图2示出了根据本发明的一个实施例的表中的柄轴-表冠机构的垂直和水平截面。以已知的方式，通过压入/驱动连接到柄轴2的一端上的柄轴连接器6将表冠1连接在上条柄轴2上。柄轴2和柄轴连接器6组件穿过管3，该管3以固定的方式安装在表的中间部件5的壁上形成的孔4中。在成品表中，中间部件5构成支撑件，能够通过柄轴-表冠机构设定的钟表机芯安装在该支撑件中。O形环9插入管3和中间部件5之间以及该管和柄轴连接器6之间，以保证该机构是密封的。表冠安装在柄轴连接器6的一侧，使得表冠围绕其中心轴线10的旋转驱动柄轴连接器6和柄轴2围绕其中心轴线10'旋转，该中心轴线10'与中心轴线10同轴。柄轴连接器6容纳在管3中使得其能够旋转，并且具有减小的公差，使得柄轴连接器6基本上不能沿着径向移动。

柄轴连接器6和柄轴2组件代表了紧固有表冠的细长元件的一个实施例。应当注意，根据表的类型，该组件可以采用不同的形式。特别地，柄轴连接器和柄轴可以构成同一元件。在专用数字表的情况下，可以设置紧固在构成电子柄轴的细长元件上的旋转表冠。总体上，细长元件是限定中心轴线10'并且从表的中间部件5突出的元件，该细长元件的外端构成用于表冠的球形接头，如下文更详细所述。

此外，表冠1仅是相对于中间部件横向安装的适用本发明的控制部件的一个实施例。这种控制部件的另一示例是计时器所配备的推动件/按钮的头部(通常不能旋转)。将参考旋转表冠的情况描述本发明，该旋转表冠代表在钟表领域最常遇到的旋转表冠；然而，本发明的范围不限于此。

应当注意，本发明不限于具有指定目的并且与控制部件的旋转或轴向运动有关的控制部件。本发明的范围还包括不能围绕细长元件的轴线旋转的控制部件，或者不能沿着轴向移位的控制部件。在这种特定情况下，控制部件主要专用于根据本发明的“操纵杆”功能。

在附图中，表冠1被图示成处于相对靠近中间部件5的位置，例如其距离“q”小于1mm(在图1中示出)。该位置称为“休止位置”。以本身已知的方式，该位置例如允许机械表的使用者通过旋转表冠1来为其表手动上条。根据实施例，也以已知的方式，可以通过手动拉动表冠并且沿着轴向驱动柄轴2将表冠1从中间部件5移开，以激活机械设定模式，例如调整指针的位置和日期(在适用的情况下)。设定表冠1的轴向位置和致动机械设定具有不同的系统，本发明可以与这些系统中的任一个结合使用。独立于所适用的系统，本发明涉及优选地在表冠1位于休止位置时所增加的功能。

如图1和图2所示，表冠1通过由弹性材料制成的圆柱形单元15安装在柄轴连接器6上，该圆柱形单元15构成球形接头，该球形接头允许表冠1围绕正交坐标系XYZ的Y和Z轴线以自恢复的方式倾斜，该正交坐标系XYZ的X轴线与柄轴2的中心轴线10'和表冠的中心轴线10共线/平行。更具体地，Z轴线基本上垂直于中间部件5大体所处的平面，Y轴线在该平面上。使用者可以通过相对于中间部件5手动操纵表冠1来致动表冠围绕Y和Z轴线的倾斜。使用者可以分别或同时使表冠围绕Y或Z倾斜(同时倾斜是在两个维度上的大多数操作的情况)。倾斜的自恢复特性意味着当使用者释放表冠1时，该表冠恢复到其休止位置。选择球形接头15的材料，使得这种自恢复倾斜是可行的。为此可以使用具有足够柔韧性的弹性或弹性体材料。

根据本发明，并且参考图3至图6，两个接近传感器16和17集成在中间部件5内，使得这些传感器允许测量中间部件5与表冠1之间的距离的变化，该距离随着表冠围绕Y和Z轴线的旋转而变化。根据附图所示的特定实施例，传感器16和17集成在管3中，管3结合在中间部件的壁中。

优选地，传感器16和17定位成彼此正交。考虑到传感器在YZ平面上的角位置，如果能够从所测得的信号中得出围绕Y和Z的倾斜角度，则允许偏离该正交定位。可以使用任何类型的接近传感器。优选地，如在附图中所示的实施例中那样，使用可变磁阻磁传感器。图3至图6示出了传感器16和17如何集成在管3中。每个传感器包括“U”形杆。该杆由诸如铁氧体的铁磁材料制成。杆包括两个支脚20和介于支脚20之间的连接部分21。两个支脚20沿着管3的轴向插入在该管的壁中形成的相应的盲孔22中，使得支脚20的端部定位在管3的侧向外表面23附近，该表面23定位成面向表冠的后部。孔22也可以从一端到另一端穿过管3。连接部分21具有螺线管24，该螺线管24连接到印刷电路板(PCB)25，该印刷电路板(PCB)25附装在管3的侧向内表面上，并且用于测量流经螺线管24的电流的装置(未示出)位于该印刷电路板(PCB)25上。如图所示，传感器16和17位于柄轴-表冠机构旁边，但是保持一定距离，以保证支脚20的端部定位成面向表冠1的内表面。由铁磁材料(例如铁氧体)制成的环26结合在表冠1的后部中，使得无论表冠的角位置如何，该环26的侧表面都定位成面向两个传感器的支脚20的端部。每个U形杆构成了可变磁阻磁路的一部分，磁阻随着表冠1的环26的轴向位置而变化。通过借助于弹性球形接头使表冠倾斜，环26与传感器之间的距离发生变化，该距离变化将改变两个磁路中的至少一个的磁阻，当向这些螺线管(也称为线圈)中的每一个施加给定的电压时，将基于流经至少一个螺线管24的电流的变化来检测该磁阻。

使用者致动表冠1围绕Y和Z轴线旋转，由此改变环26与两个传感器16和17之间的相应的距离，使得由这些传感器产生的信号表征这些距离以及由此表征围绕两个正交轴线Y和Z的所述倾斜的幅度，该正交轴线Y和Z定义了倾斜运动的两个维度。应当注意，围绕Y轴线的倾斜对应于沿着Z轴线的倾斜，反之亦然。这些信号因此可以解释为用于管理表的电子功能的指令，例如浏览在表的数字屏幕上显示的菜单。因此，表冠1的作用方式与计算机的控制台的操纵杆类似。

处理器(未示出)嵌入PCB 25中，以处理由两个接近传感器产生的信号，并且将其转换成指令，该指令将管理表的一个或多个电子功能，例如控制表的数字屏幕上的光标。可以实施在计算机技术领域中众所周知的方法和算法来处理信号和产生指令。在表中存在电池或其他电源，例如光伏电池，从而为安装在PCB 25上的部件和/或在表内部实现的其他电子部件供电。

本发明不限于具有两个接近传感器的实施例。根据本发明的表可以包括单个传感器，该单个传感器布置成能够测量沿着单个方向的操纵，例如仅包括传感器16。也可以设置两个以上传感器，例如四个传感器，它们位于表冠的轴线周围的四个位置，特别是对应于0°、90°、180°和270°角度的位置。

在具有至少两个接近传感器的实施例中，特定实施例包括例如根据在垂直于中心轴线10'的平面中操纵控制部件的方向来分配特定功能。例如，在附图所示的实施例的情况下，仅由传感器17检测到的关于Y轴线的倾斜可以控制的功能与仅由传感器16检测到的关于Z轴线的倾斜所控制的功能不同。在这种情况下，处理器优选地构造成使得将忽略与相对于Y和Z轴线倾斜的旋转轴线的轻微偏差。

根据其他实施例，表冠1(或可应用本发明的任何其他控制部件)能够以与计时器的按钮相同的方式经历从休止位置的自恢复轴向移位。该轴向移位由使用者致动，该使用者短暂地/简单地将表冠推向中间部件5，然后释放表冠，该表冠自动恢复到其初始位置。例如，当表冠1经由本身已知的安装有弹簧的推动机构与柄轴2装配在一起时，能发生这种情况。根据与本发明有关的实施例，表设置有传感器，该传感器布置成检测该轴向移位，使得处理器响应于此产生与通过表冠的倾斜产生的指令不同的特定指令。通过推动表冠产生的指令可以是从例如在菜单中显示的选项中确认选择的指令。还可以使用可恢复的推动来激活或停用表冠的“操纵杆”功能。推动的持续时间可以确定指令。例如，较长的持续时间用于激活或停用“操纵杆”功能，而当功能被激活时，较短的持续时间用于确认选择。

根据优选实施例，传感器16和17本身用于检测表冠向中间部件的可逆推动。这通过将处理器配置成使得将表冠的轴向移位解释/转换为表冠的可逆推动来实现，该轴向移位导致该表冠以及由此铁磁环26移动得更靠近两个传感器，从而同时被两个接近传感器检测到。更具体地，与倾斜的情况不同，表冠的轴向移位对于两个布置成检测距离变化的传感器产生相同的距离变化(距离“q”的减小相同)。可替代地，可以实现附加的传感器，该传感器特别地构造成检测表冠朝着中间部件的轴向移位。例如，可以设置一对电流触点，在推动表冠时该对电流触点彼此接触，或者更有利地，可以实现电容传感器。

Claims (13)

1.一种表，该表包括具有中间部件(5)的表壳、位于所述中间部件内的钟表机芯以及相对于所述中间部件侧向安装的控制部件(1)；所述控制部件安装在细长元件(6、2)的端部处，所述细长元件(6、2)从所述中间部件(5)突出，并且限定中心轴线(10')，所述表具有能够通过至少一个电信号管理的至少一个功能；

其特征在于：

-所述控制部件(1)以弹性方式安装在所述细长元件(6、2)上，使得所述表的使用者能使所述控制部件以自返回的方式围绕至少一个基本上垂直于所述中心轴线(10')的几何轴线旋转移动，以及同样关于该几何轴线倾斜，

-所述表具有至少一个接近传感器(16、17)，所述接近传感器(16、17)配置成使得当所述控制部件(1)处于至少一个轴向位置时，所述接近传感器能够在至少一个位置测量所述控制部件(1)的远离所述中心轴线(10')的部分与所述中间部件(5)之间的距离变化，所述至少一个位置定位成使得该接近传感器能够产生表征所述控制部件关于所述几何轴线倾斜的电信号，

-所述表包括处理器，所述处理器构造成基于由所述接近传感器(16、17)产生的所述电信号来产生管理所述功能的指令。

2.根据权利要求1所述的表，其特征在于，借助于构成球形接头的由弹性材料制成的单元(15)将所述控制部件(1)安装在所述细长元件(6、2)上。

3.根据权利要求1或2所述的表，其特征在于，所述控制部件是旋转表冠(1)，该旋转表冠布置成在使用者旋转所述旋转表冠(1)时驱动所述细长元件(6、2)围绕所述中心轴线(10')旋转，以实现除了基于所述电信号管理的所述功能之外的主要功能。

4.根据权利要求1或2所述的表，其特征在于，所述控制部件是按钮的头部，其主要功能是所述表配备的计时码表的功能，该主要功能与基于所述电信号管理的所述功能不同。

5.根据上述权利要求中任一项所述的表，其特征在于，所述接近传感器(16、17)是可变磁阻磁传感器。

6.根据权利要求5所述的表，其特征在于，所述接近传感器包括由铁磁材料制成的“U”形杆，所述杆包括两个支脚(20)和连接部分(21)，并且具有螺线管(24)，所述两个支脚布置在所述中间部件(5)的侧壁中，使得这两个支脚的自由端定位在所述中间部件(5)的侧向外表面(23)附近，并且面向构成所述控制部件(1)的所述部分的铁磁材料(26)，所述螺线管(24)连接到用于在所述螺线管受到电压时检测流经所述螺线管的电流强度的装置。

7.根据上述权利要求中任一项所述的表，其特征在于，所述表包括安装成与所述中心轴线正交的两个接近传感器(16、17)。

8.根据上述权利要求中任一项所述的表，其特征在于，所述表包括至少两个接近传感器(16、17)，通过所述控制部件关于不同的轴线的倾斜来管理所述表相应的不同功能，所述不同的轴线基本上由所述接近传感器的相应的位置定义。

9.根据上述权利要求中任一项所述的表，其特征在于，所述控制部件(1)能够相对于所述中间部件(5)从所述轴向位置经历自恢复的轴向移位；并且所述表包括至少一个传感器，所述传感器布置成检测所述轴向移位，所述处理器构造成响应于所述轴向移位来产生与由所述控制部件(1)的倾斜产生的指令不同的指令。

10.根据从属于权利要求7或8的权利要求9所述的表，其特征在于，检测所述轴向移位的所述至少一个传感器由两个接近传感器(16、17)构成。

11.根据权利要求9或10所述的表，其特征在于，通过检测所述轴向移位产生的指令是对所述控制部件的倾斜的检测的激活或停用。

12.根据权利要求9或10所述的表，其特征在于，通过检测所述轴向移位产生的指令是对选择的确认。

13.根据上述权利要求中任一项所述的表，其特征在于，所述钟表机芯是机械型。

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