CN113495471B - 用于控制表的功能的功能控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于控制表的功能的装置(1),其包括连接至柄轴(4)的表冠。该装置包括在柄轴的三个可能位置之一处被致动以确定柄轴转动方向的光学作用系统(2)和用于控制功能的电子机械装置(3)。电子机械装置包括引导元件(13)和选择部件(31),引导元件安装成在支承件上转动并具有布置在柄轴的圆形凹槽中以在柄轴运动期间被驱动而转动的经倒圆的端部,选择部件安装成在圆形凹槽上方在支承件上转动,以便也通过位于选择部件的U形开口中的所述经倒圆的端部驱动而转动。选择部件包括至少一个触头,用于在柄轴的第一位置处与印刷电路板上的第一电端子接触,在柄轴的第二位置处没有电接触,并用于在柄轴的第三位置处与第二电端子接触。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制表的功能的功能控制装置。该功能控制装置包括表冠和连接至布置于表壳的外侧的表冠的柄轴。柄轴作用于功能控制装置的设置于表壳内部的机构上,以激活或选择一个或多个功能。
背景技术
通常,包括连接到柄轴的电子表冠的控制装置具有相对较大的尺寸,并且仅具有两个作用位置,即空闲位置和用于控制要执行的至少一个功能的位置。寻求生产这种类型的小型控制装置,该小型控制装置可以容易地集成在小口径表中,并且具有多于两个位置以控制要执行的功能。
美国专利US10,203,662B1公开了一种电子设备,其包括连接至表的柄轴的表冠。该电子设备包括光源,该光源用于将光束传输到柄轴的位于表内部的倾斜端面上。光束被反射并被送至光感受器。然而,没有提及其他控制构件、特别是连接到柄轴的控制构件的作用,以在柄轴的多于两个控制位置中执行功能。
因此,本发明的目的是克服上面指出的与用于控制表的功能的功能控制装置有关的问题。
发明内容
因此,本发明提出一种用于控制表的功能的功能控制装置,如在下文中更详细所述,该功能控制装置通过使用光学机构和电子机构来执行功能。此外,该功能控制装置设计为易于集成在机械表或电机械表的机芯中。
为此,本发明涉及一种用于控制表的功能的功能控制装置,所述功能控制装置主要包括表冠,所述表冠连接至柄轴,该柄轴用于致动在表壳中的用于选择功能的功能选择机构,所述表冠位于所述表壳的外部部分上,所述功能控制装置包括集成在表的机芯中的光学作用系统和电子机械装置,该光学作用系统在所述柄轴的可能的三个限定位置中的一个位置处被致动,以便确定所述柄轴的转动方向,所述电子机械装置用于控制在所述柄轴的所有三个限定位置处的功能,所述电子机械装置包括引导元件和选择部件,该引导元件安装成围绕位于支承件上的转动芯轴转动,该支承件连接至所述机芯的板,该引导元件呈大致扁平形状并具有经倒圆的端部,该经倒圆的端部布置在所述柄轴的中间部分的圆形凹槽中,以便在所述柄轴运动到所述三个限定位置中的一者或另一者期间所述经倒圆的端部被驱动而发生转动,所述选择部件安装成围绕位于所述支承件上的另一转动芯轴转动并安装在所述柄轴的所述圆形凹槽的上方并且旨在由所述引导元件的所述经倒圆的端部驱动而转动,该经倒圆的端部具有足够的厚度,以便还能容纳在所述选择部件的一个端部的U形开口内,所述选择部件包括至少一个导电的触头,所述至少一个导电的触头布置在带所述U形开口的所述端部的相反侧上,以便在所述柄轴的第一位置处所述至少一个导电的触头与位于印刷电路板上的第一电端子接触,以便在所述柄轴的第二位置处不发生电接触,和以便在所述柄轴的第三位置处所述至少一个导电的触头与所述印刷电路板上的第二电端子接触。
用于控制表的功能的功能控制装置的一个优点在于以下事实:该功能控制装置设计成具有占用很小空间、尤其是占用很小的在高度方向上的空间的元件,从而使得它很扁平并且易于集成在小口径表中,同时保持了传统的封装方法。
有利地,该功能控制装置主要包括连接至柄轴的表冠,该柄轴可优选地沿直线方向运动以占据三个限定位置T0、T1和T2,以便致动电子机械组件的至少一个且优选地至少两个电触头,并且该柄轴的内侧端部作用在光学作用系统上,用于确定柄轴的转动方向。特别是由金属制成的选择部件安装成围绕固定在支承件上的转动芯轴转动并且通过引导元件如拉档驱动而转动,该引导元件安装成围绕位于支承件上的另一芯轴转动。该引导元件具有经倒圆的端部,该经倒圆的端部在柄轴的圆形凹槽中运动,以便根据柄轴的位置从一个位置运动到另一个位置,并允许选择部件的两个触头与第一电端子或第二电端子接触或者与电端子不接触,从而限定出柄轴的位置之一。在电端子中一者或另一者处的电接触控制连接至每个电端子的每个开关或微动开关。优选地,触头之一在电端子之一处的电接触是接地接触,如同承载表机芯的底板那样。但电接触也可关联至电源电压,特别是为表供电的电池的电源电压。
有利地,光学作用系统包括编码盘和与该盘相对地布置的两个光反射器,该编码盘安装成在塑料框架或罩盖中转动并且在柄轴的第三位置T2处被驱动而转动。由吸光性基材构成的该盘具有优选地均匀分布并间隔开的贯通开口,以便位于贯通开口上方的罩盖的反射表面上能反射光,或者该盘具有位于该盘的表面上的均匀分布并间隔开的反射光的扇区。每个光反射器都放置在印刷电路板上明确限定的位置,将光传输到所述盘并检测被反射的光以获得确定转动方向的两个正交信号。
该光学作用系统比磁性解决方案更具优势,因为它使用的空间较小。
因此,用于致动触头、开关或中断器和光学检测盘的机械元件在一个平面中,在高度上占据很小的空间,因此是很扁平的。带该功能控制装置的表机芯的尺寸可为约3mm高。
根据一个特定实施例,所述选择部件是导电的金属部件,所述选择部件包括呈金属条形式的第一触头,所述第一触头的一个端部在所述另一转动芯轴附近连接至所述选择部件的主体,所述第一触头的另一自由端部能在所述柄轴的第一位置与第一电端子接触、或者能在所述柄轴的第三位置与第二电端子接触、或者能在所述柄轴的第二位置与所述第一电端子和所述第二电端子均不接触,该第一电端子位于贯穿该印刷电路板开设的孔的内圆形边缘的第一金属化部分上,该第二电端子位于该孔的内圆形边缘的第二金属化部分上。
优选地,所述选择部件是导电的金属部件,所述选择部件的主体基本上平行于所述印刷电路板,所述第一触头的金属条布置成相对于所述选择部件的主体和所述印刷电路板略微向下偏移,所述第一触头的自由端部包括凸起的指状部,所述凸起的指状部用于根据所述柄轴的位置而与所述第一电端子接触、或者与所述第二电端子接触、或者与所述第一电端子和所述第二电端子均不接触,包括所述第一电端子和所述第二电端子的所述孔的直径根据所述柄轴的所述三个限定位置以及根据所述第一触头的自由端部在所述三个限定位置中的每个位置的运动限定。
根据另一个特定实施例,所述选择部件是导电的金属部件,所述选择部件包括各自均呈金属条形式的第一触头和第二触头,其中,所述第一触头的一个端部在所述另一转动芯轴附近连接至所述选择部件的主体,而所述第二触头的一个端部在所述另一转动芯轴的相反侧上连接至所述选择部件的主体,在所述柄轴的第一位置,所述第一触头的金属条的另一自由端部能与位于贯穿该印刷电路板开设的第一孔的金属化的内边缘上的第一电端子接触,而所述第二触头在贯穿所述印刷电路板开设的相邻的第二孔中不发生电接触,所述第二孔包括位于所述第二孔的金属化的内边缘上的第二电端子,在所述柄轴的第三位置,所述第二触头的金属条的另一自由端部能与位于所述第二孔的金属化的内边缘上的所述第二电端子接触,而所述第一触头在所述第一孔中不发生电接触,在所述柄轴的第二位置,所述第一触头和所述第二触头与所述第一电端子和所述第二电端子均不发生电接触。
优选地,所述选择部件是导电的金属部件,所述选择部件的主体基本上平行于所述印刷电路板,所述第一触头的金属条和所述第二触头的金属条布置成相对于所述选择部件的主体和所述印刷电路板略微向下偏移,所述第一触头的自由端部包括凸起的指状部,用于在所述柄轴的第一位置与所述第一孔的所述第一电端子接触,所述第二触头的自由端部包括凸起的指状部,用于在所述柄轴的第三位置与所述第二孔的所述第二电端子接触,所述第一孔的直径和所述第二孔的直径根据所述柄轴的所述三个限定位置以及根据所述第一触头的自由端部以及所述第二触头的自由端部在所述三个限定位置中的每个位置的运动限定。
根据一个特定实施例,所述选择部件的第一触头在所述柄轴的所述第一位置与所述第一电端子的电接触和在所述柄轴的所述第三位置与所述第二电端子的电接触中的每个电接触、或者所述选择部件的所述第一触头在所述柄轴的所述第一位置与所述第一电端子的电接触和所述第二触头在所述柄轴的所述第三位置与所述第二电端子的电接触中的每个电接触均控制连接至与表的数据处理电路直接连接的每个电端子的一个微动开关,用于在所述柄轴的一个位置或另一位置设定各种参数,所述参数特别是小时、日期、分钟和秒。
根据一个特定实施例,在所述柄轴的第三位置,在所述柄轴的转动期间,所述光学作用系统被致动,所述光学作用系统包括电连接在所述印刷电路板上的第一光反射器和第二光反射器,所述第一光反射器包括至少一个发光源和至少一个光感受器部分,所述第二光反射器包括至少一个发光源和至少一个光感受器部分,所述光学作用系统还包括盘,该盘安装成围绕与所述表的平面垂直的至少一个竖向轴线转动并且安装在所述第一光反射器和所述第二光反射器的上方,所述盘包括贯通开口,当所述盘在所述第一光反射器和所述第二光反射器上方转动时,所述贯通开口能允许来自所述第一光反射器和/或所述第二光反射器的光从所述贯通开口中的一个或另一贯通开口穿过,从而光能在位于所述盘的所述贯通开口的上方的罩盖的反射表面上被反射,被反射的光被布置在所述印刷电路板上的所述第一光反射器的和/或所述第二光反射器的光感受器部分捕获,以便输出用于确定所述柄轴的转动方向的两个正交信号。
根据另一个特定实施例,在所述柄轴的第三位置,在所述柄轴的转动期间,所述光学作用系统被致动,所述光学作用系统包括电连接在所述印刷电路板上的第一光反射器和第二光反射器,所述第一光反射器包括至少一个发光源和至少一个光感受器部分,所述第二光反射器包括发光源和光感受器部分,所述光学作用系统还包括盘,所述盘安装成围绕与所述表的平面垂直的至少一个竖向轴线转动并且安装在所述第一光反射器和所述第二光反射器的上方,所述盘具有由反射部分构成的涂层,所述反射部分形成在所述盘的与所述第一光反射器和所述第二光反射器相对的表面上,当所述盘在所述第一光反射器和所述第二光反射器上方转动时,所述反射部分中的一者或另一者能反射来自所述第一光反射器和/或所述第二光反射器的发光源的光,被反射的光被布置在所述印刷电路板上的所述第一光反射器的和/或所述第二光反射器的光感受器部分捕获,以便输出用于确定所述柄轴的转动方向的两个正交信号。
优选地,所述贯通开口或所述反射部分均匀地分布在所述盘内侧的圆形边缘上。
优选地,存在六个由贯通开口或反射部分构成的30°角的角扇区,每个角扇区也间隔开30°角的间距。
根据一个特定实施例,所述第一光反射器的发光源布置在所述第一光反射器的第一壳腔内,所述第一光反射器的光感受器部分布置在所述第一光反射器的第二壳腔内,所述第二光反射器的发光源布置在所述第二光反射器的第一壳腔内,所述第二光反射器的光感受器部分布置在所述第二光反射器的第二壳腔内。
根据一个特定实施例,所述柄轴包括管状的滑动小齿轮,所述管状的滑动小齿轮安装在所述柄轴的内侧端部处,用于在所述柄轴的第三位置处与连接至所述盘的转动芯轴的齿轮啮合,以便在所述柄轴的转动期间使所述盘转动。
附图说明
在以下参照附图的非限制性描述中,用于控制表的功能的功能控制装置的目的、优点和特征将被更加清楚地体现,其中:
-图1示出了根据本发明的用于控制表的功能的功能控制装置的第一实施例的局部分解立体图;
-图2示出了根据本发明的用于控制表的功能的功能控制装置的第二实施例的局部分解立体图;
-图3表示了由每个光反射器捕获的光信号的曲线图,显示了随每个光反射器相对于盘的位置变化的输出信号正交函数,该盘具有贯通开口或具有反射由根据本发明的功能控制装置的光反射器传输的光信号的表面;
-图4a、4b、4c示出了根据本发明的功能控制装置的柄轴的运动的三个位置的简化俯视图;
-图5示出了沿柄轴的芯轴的纵向剖视图,其表示了在柄轴的第三位置处根据第一实施例或第二实施例的功能控制装置致动根据本发明的光学作用系统;
-图6示出了用于根据本发明的功能控制装置的柄轴的机械定位的元件的俯视图;以及
-图7示出了功能控制装置的第一实施例的经过光学作用系统的竖向剖视图,其示出了检测根据本发明的柄轴的转动方向的操作。
具体实施方式
在下面的描述中,将仅以简化的方式描述本领域技术人员公知的、用于控制表的功能的功能控制装置的所有构件。功能控制装置主要包括表冠,表冠连接至柄轴,柄轴致动用于对表中的功能进行选择的机构。该表可以是电机械表或机械表。“功能”是指在对表进行更改(例如对时间或日期指示进行更改)时进行的任何操作,或者是指经由一个或多个传感器进行的测量,或者是指经由连接至表冠的柄轴的作用而执行的其他功能或操作。
图1示出了功能控制装置1的第一实施例。功能控制装置1主要包括连接至柄轴4的表冠5,该柄轴4可优选地沿直线方向移动,以占据标记为T0、T1、T2的三个限定位置之一,以便在所标记的限定位置之一处致动电子机械装置3和光学作用系统2。该电子机械装置3包括至少一个触头33,并且优选地,如图1所示,包括选择部件31的至少两个触头33、34,该选择部件31包括扁平的主体,该扁平的主体安装成围绕芯轴35在支承件12上转动,该支承件12一般直接连接至表机芯的装配板。可由金属或导电材料制成的选择部件31由引导元件13驱动以绕其芯轴35转动,引导元件13安装成围绕芯轴14在支承件12上转动。可由金属制成的引导元件13限定为拉档。大致扁平的引导元件13包括经倒圆的端部15,该倒圆的端部15放置在选择部件31的主体的一个端部的U形开口32中,该U形开口32位于柄轴4的中间部分的上方。引导元件13的经倒圆的端部15具有比选择部件31的带U形开口32的所述端部的厚度更大的厚度,并且布置在形成于柄轴4的中间部分上的圆形凹槽中。因此,在柄轴4直线运动至三个限定位置中的一者或另一者的作用下,引导元件13绕其芯轴14转动,从而驱动选择部件31绕另一芯轴35转动,以使触头33或触头33、34运动。引导元件13因此布置在选择部件31的主体的下方并与选择部件31的主体平行,该选择部件的主体还大致平行于表的平面。
这些触头33、34优选是金属条,以确保与电端子36、37的电接触,所述电端子例如是在印刷电路板20中制成的金属化孔。触头33、34位于与U形开口32相反的一侧。每个触头33、34的一个端部以如下方式连接至选择部件31的主体,即,所述端部比选择部件31的主体略向下偏移并且平行于所述主体,并且在印刷电路板20的下方并平行于印刷电路板20。在柄轴4的拉出到表壳之外的第一位置T0,第一触头33旨在与第一金属化孔的在其整个内圆形边缘上的第一电端子36接触。在柄轴4的被推入表壳中的第三位置T2,第二触头34旨在与第二金属化孔的在其整个内圆形边缘上的第二电端子37接触。在柄轴4的位于中间的第二位置T1,两个触头33、34均不与电端子36、37接触。这些孔的直径足够大,以允许每个触头33、34的端部具有足够的行程,以与第一电端子36或第二电端子37接触。下面将参考图4a、4b和4c解释关于柄轴4的这三个位置的更多细节。
在柄轴4的位置T2,光学作用系统2被致动。为此,在柄轴4的一个端部6处安装有滑动小齿轮7,用于与光学作用系统2的齿轮25啮合。管状的滑动小齿轮7固定安装在柄轴4的内侧端部6上。内侧端部6包括用于接纳滑动小齿轮的平的外部部分,该滑动小齿轮在其管状形状的内侧包括互补的部分,从而防止该滑动小齿轮在柄轴4的内侧端部6上转动。内侧端部6的横截面可例如限定多边形,例如正方形或矩形。因此,滑动小齿轮7的管状内侧可具有与内侧端部6互补的形状。在滑动小齿轮7定位于柄轴4的内侧端部6上后,滑动小齿轮7可通过任何方式固定在柄轴4的内侧端部6上。所述方式可包括粘合、焊接、或穿过滑动小齿轮7并进入柄轴4的内侧端部6的螺纹内的固定螺钉。
首先,光学作用系统2包括电连接在印刷电路板20上的第一光反射器21和第二光反射器22。第一光反射器21包括在第一壳腔21a中的至少一个LED发光源和在第一光反射器21的第二壳腔21b中的光感受器部分。同样,第二光反射器22包括在第一壳腔22a中的LED发光源和在第二光反射器22的第二壳腔22b中的光感受器部分。
光学作用系统2还包括盘23,在盘23中形成有多个贯通开口24。盘23安装成围绕沿垂直于表的平面的方向布置的至少一个芯轴转动。这些贯通开口24优选地在盘23内侧的整个圆形边缘上均匀地分布。每个贯通开口24的形状可以是从盘的中心附近并从盘的外边缘附近开始的角扇形。如图1所示,可存在六个30°角的角扇区,每个角扇区之间也间隔30°角。显然,可以不受限制地提供多于或少于六个的角扇区24,或者也可沿盘23的内周圆以不均匀的方式间隔布置多个角扇区。
盘23固定地安装在具有第一直径的第一芯轴27上,并且具有第二直径的第二芯轴26同轴地固定安装在第一芯轴27的下方。第一芯轴27的第一直径大于第二芯轴26的第二直径。盘23经由其第二芯轴26安装在齿轮25上,该第二芯轴26插入到齿轮25的中央开口中。第二芯轴26可例如被强行插入到齿轮25的中央开口中,以便将该齿轮25牢固地附接至盘23以及第一芯轴27和第二芯轴26,从而形成能够绕中心轴线转动的单个零件。齿轮25保持在下支承件(未示出)上,从而允许由盘23、第一芯轴27、第二芯轴26和齿轮25构成的组件绕中心轴线转动。
限定为编码盘的盘23的直径足够大,以便至少部分地覆盖两个光反射器21和22。将盘23的下表面与每个光反射器21和22分开的间距被选择为相对小,以便允许具有这些开口24的盘23用作由每个光反射器21、22的光源产生的光的遮光板。盘23和这两个光反射器21和22布置在优选由塑料材料制成的框架或罩盖10的下方,该框架或罩盖10布置成借助于螺钉11旋拧到直接连接至表机芯的板的支承件12上,该支承件12可由金属制成。在盘23上方的罩盖10的内表面上形成有反射涂层,以便反射由每个光反射器21和22产生并穿过盘23的开口24的光束。反射涂层可以是金层。盘23也可由带有能吸收由光反射器21和22产生的光束的涂层的塑料材料制成。盘23可有利地由吸收最大量的光的基体或黑色材料制成。因此,对光源中的光变化的敏感性较低。
应注意,每个光反射器21或22布置在印刷电路板20上,以便在两个光反射器21和22的光感受器的输出处获得两个正交信号。这意味着两个基本上为正弦形状的信号,如果柄轴的转动速度大致恒定的话,这两个信号在时间上间隔90°,如图3中以基本方式所示。图3的x轴表示毫秒,y轴表示毫伏。这使得能够在柄轴4处于第三位置T2时利用滑动小齿轮7驱动齿轮25和盘23而使之转动来识别柄轴4的转动方向。
还应注意,在图1的第一实施例的变型中,可仅存在一个呈金属条形式的触头33,该触头33相对于选择部件31的主体略微向下偏移并且位于印刷电路板20的下方。还可在第一触头33的自由端部处设置凸起的指状部33',该指状部33'布置在单个金属化孔中。带有凸起的指状部33'的触头33一方面可与孔的内圆形边缘的第一金属化部分上的第一电端子36接触,或者另一方面可与该孔的内圆形边缘的第二金属化部分上的第二电端子37接触。但这种变型使印刷电路板变得复杂并且因此增加了这种变型的生产成本。因此,在图1中示出并在上文中说明的第一实施例是优选的。
图2示出了功能控制装置1的第二实施例。该功能控制装置1的第二实施例与上述功能控制装置1的第一实施例的不同之处仅在于光学作用系统2。在该第二实施例中,光学作用系统2包括盘23,其中,开口被反射部分24'代替。在实心盘23的情况下,在盘23的与光反射器21和22相对的表面上涂覆反射部分24'涂层。这些反射部分24'的形状可与上述第一实施例的盘23的贯通开口相同。如在图2中大致示出地,还可行的是第一实施例的盘23的贯通开口完全充满光反射材料层。但优选在盘23的下面简单地涂覆反射部分涂层,该盘23在涂覆反射部分之前完全由吸光材料或全黑材料制成。
在该功能控制装置的该第二实施例中,盘23可靠近这两个光反射器21和22,同时仍允许这两个光反射器中的每一者均可以产生能够反射到盘23的反射部分24'上并被光反射器21和22的光感受器拾取的光束。在这种情况下,封装盘23和光反射器21和22的罩盖10在面向盘23的内表面上不再具有反射涂层。但罩盖10也借助于旋拧到板的支承件12的相应螺纹中的两个螺钉11固定至支承件12。
由于功能控制装置1的该第二实施例的所有其他部件均与参照图1描述的那些相同,因此将不重复整个描述。
图7示出了功能控制装置的第一实施例的经过光学作用系统的竖向剖视图,其示出了检测柄轴的转动方向的操作,该柄轴的内侧端部6被示意性地示出。图7示出了第一光反射器21和第二光反射器22,它们安装在印刷电路板20上,在该印刷电路板20中还形成有将在下文中详细说明的第一金属化孔和第二金属化孔。通常,在柄轴的第三位置T2,带有这些贯通开口24的盘23在与齿轮25接触的、位于柄轴的内侧端部6处的滑动小齿轮(未示出)的驱动下转动。
第一光反射器21在第一壳腔21a中产生朝盘23的方向的光束。由于该光束到达盘23的光吸收部分,因此,光未被反射,并且第一光反射器21的第二壳腔21b中的光感受器未捕获任何光。然而,第二光反射器22在第一壳腔22a中产生朝盘23的方向的光束,该光束穿过贯通开口24并在罩盖下面的反射面上反射。因此,被反射的光被第二光反射器22的第二壳腔22b中的光感受器捕获。取决于两个光反射器21和22的位置,电输出信号是正交信号,这使得可以确定柄轴的转动方向。
图4a、4b和4c示出了柄轴4的用于控制要执行或选择的表功能的三个位置T0、T1和T2。位置T1和T2是限定的稳定位置,位置T0为“咔哒声/非稳定(click)”位置,在按压连接至柄轴4的表冠后,其返回到位置T1。柄轴4的这些不同位置还将在下面对各个图4a、4b和4c的描述中更具体地解释。
图4a示出了柄轴4的位置T0。通过表冠(未示出)向表壳的外部拉动柄轴4。限定为拉档的引导元件13通过其经倒圆的端部15朝向表壳的外部转动,该经倒圆的端部15位于柄轴4的中间部分的圆形凹槽8中。引导元件13的经倒圆的端部15还位于选择部件31的U形开口32中,该经倒圆的端部15驱动选择部件31沿关于图4a的逆时针方向围绕另一芯轴35转动。一旦柄轴4处于所述位置T0,它便会暂时保持在该位置。
选择部件31包括第一触头33,该第一触头33是金属条,其相对于选择部件的主体略微向下偏移。该金属条从选择部件31的中央部分或主体向内边缘36中的第一金属化孔的内部延伸。在内边缘36中的第一金属化孔中,在第一触头33的自由端部处的凸起的指状部33'与限定第一电端子的金属化的内边缘36直接接触。开关或微动开关(未示出)连接至第一电端子,以便将其接地,像板的电位一样,或将其设定为不同的电压,例如电池提供的供电电压,但在这种情况下这是不利的。功能控制装置的电子处理电路未示出,但其考虑了第一触头33在第一电端子36处的接触。以这种方式,从第一位置T0对表冠的作用指示电子处理电路执行特定功能、尤其是与表的时基相关联的功能。
选择部件31包括第二触头34,该第二触头34是金属条,其相对于选择部件31的主体略微向下偏移。该金属条在与第一触头33相反的一侧上从选择部件31的中央部分向内边缘37上的第二金属化孔的内部延伸。在内边缘37上的该第二金属化孔中,在第二触头34的自由端部处的凸起的指状件34'不与金属化的内边缘37接触并且大致保持在该第二金属化孔的中心位置。第一触头33的条和第二触头的条可平行于印刷电路板并且在印刷电路板的下方通过,第一触头的条和第二触头的条在性质上也可以是柔性的。
图4b示出了柄轴4的第二位置T1。柄轴4处于稳定位置,该位置可被认为是空闲位置。引导元件13的经倒圆的端部15在柄轴4的中间部分的圆形凹槽8中居中。在这种情况下,第一触头33和第二触头34不与金属化的内边缘36上的第一孔和金属化的内边缘37上的第二孔接触。参考前面的图4a描述的所有其他元件都是相同的,因此将不再赘述。功能控制装置的电子处理电路还根据从先前位置到该第二位置T1的通过来考虑该第二位置T1,如在下面更详细地解释的那样。
图4c示出了柄轴4的第三位置T2。柄轴4处于稳定的第三位置T2。借助于表冠(未示出)向表壳的内部拉动柄轴4。引导元件13通过其经倒圆的端部15朝表壳的内部转动,该经倒圆的端部15位于柄轴4的中间部分的圆形凹槽8中。引导元件13的经倒圆的端部15还位于选择部件31的U形开口32中,该经倒圆的端部15驱动选择部件31沿关于图4c的顺时针方向围绕另一芯轴35转动。一旦柄轴4处于所述第三位置T2,它便会保持在该稳定位置。
在该第三位置T2,固定安装在柄轴4的内侧端部6上的滑动小齿轮7与光学作用系统的齿轮25啮合。因此,通过转动连接至柄轴4的表冠,上面参照图1和图2描述的光学作用系统的带有贯通开口或反射部分的盘也转动。光学作用系统的两个光反射器提供被部分地反射并由光反射器的光感受器捕获的光信号。这具有在光反射器的输出端处提供两个电信号的作用,从而能够确定柄轴4的转动方向。功能控制装置的处理电路考虑了柄轴的转动方向,以便尤其是校正小时、分钟或秒,或者还有日期。
与图4a中针对第一位置T0示出的相反,这里是第二触头34通过其指状部34′与形成第二电端子的内边缘37上的第二金属化孔接触。开关或微动开关(未示出)连接至第二电端子,以便将其接地,像板的电位一样,或将其设定为不同的电压,例如电池提供的供电电压,但在这种情况下这是不利的。在内边缘36上的第一金属化孔中,第一触头33的指状部33不与金属化的内边缘36接触并且大致保持在该第一孔中的中心位置。
图5仅示出了沿柄轴4的芯轴的纵向剖视图,示出了在柄轴4的第三位置T2处根据第一实施例的功能控制装置1致动光学作用系统2。为了不对已参考图1和图2描述的元件进行赘述,我们将注意力主要放在了引导元件的经倒圆的端部15上,该经倒圆的端部15位于柄轴4的圆形凹槽8中,并且当柄轴4被向内推动时,该经倒圆的端部15被朝向表壳的内部驱动。选择部件31也被转动,使得第二触头(未示出)如上所述地接触第二金属化孔。柄轴4的内侧端部6上的滑动小齿轮7与光学作用系统2的齿轮25啮合,以允许盘23转动以及允许每个光反射器产生的光信号被反射或不被反射,其中,仅示出了光反射器22。封装光学作用系统的罩盖10通过两个螺钉11旋拧在直接连接至表机芯的板上的支承件上。
图6示出了用于功能控制装置的柄轴4的机械定位的元件的俯视图。限定为拉档的引导元件13还包括侧面部分16,该侧面部分16可根据柄轴4的限定位置而与拉档定位杆18啮合。还示出了拉档弹簧17,其仅当柄轴4从第二位置T1向第一位置T0移动时和向第二位置T1返回时才起作用。在该第二位置T1,拉档定位杆18不通过拉档13的侧面部分16与拉档13接触。该拉档定位杆通过所述板被定位和被预加应力。
拉档定位杆18经由限定为拉档的引导元件13的侧面部分16将该引导元件13定位在稳定的第二位置T1和稳定的第三位置T2。在第一位置T0,只有咔哒声的感觉。因此,拉档弹簧17确保了拉档13在咔哒声之后返回到第二位置T1。
应注意,关于稳定位置和咔嗒声的更多细节,可参考ETA E63.111模块的技术规范,而无需在本说明书中更详细地描述整个操作。
作为集成在表机芯中的根据本发明的功能控制装置的一个非限制性示例,下面可以解释多种不同的功能。
为设定时间和日期,可将表冠拉出到第一位置T0。根据所用尺寸的可用机芯,时针可选中(tick)。当转动表冠时,可能存在以一小时为增量的小时跳跃。可通过将表冠推入稳定的第二位置T1来使该设定生效。
为设定秒或分钟,可将表冠推入第三位置T2,在该位置,滑动小齿轮与光学作用系统的齿轮啮合。在此位置,秒针可选中。然后,将连接至柄轴的表冠拉出至第一位置T0,这导致秒针被置于12点钟位置。然后转动表冠,这导致以一分钟为增量的分钟跳跃。然后通过将表冠推入空闲的第二位置T1来使该设定生效。
还应注意,可以设想功能控制装置的柄轴具有标记为T1、T2和T3的作为稳定位置的三个位置,而不是具有位置T0(咔哒声/非稳定)、T1(稳定的)和T2(稳定的)。此外,功能控制装置的柄轴也可像传统钟表机芯中的那样是可拆卸的。
显然,本领域技术人员可以设想功能控制装置的三个位置的其他操作可能性,而不脱离由权利要求限定的本发明的范围。
Claims (17)
1.一种用于控制表的功能的功能控制装置(1),所述功能控制装置(1)主要包括表冠(5),所述表冠(5)连接至柄轴(4),该柄轴(4)用于致动在表壳中的用于选择功能的功能选择机构,所述表冠(5)位于所述表壳的外部部分上,所述功能控制装置(1)包括集成在表的机芯中的光学作用系统(2)和电子机械装置(3),该光学作用系统(2)在所述柄轴(4)的可能的三个限定位置(T0、T1、T2)中的一个位置处被致动,以便确定所述柄轴(4)的转动方向,所述电子机械装置(3)用于控制在所述柄轴(4)的所有三个限定位置处的功能,所述电子机械装置(3)包括引导元件(13)和选择部件(31),该引导元件(13)安装成围绕位于支承件(12)上的转动芯轴(14)转动,该支承件(12)连接至所述机芯的板,该引导元件(13)呈大致扁平形状并具有经倒圆的端部(15),该经倒圆的端部(15)布置在所述柄轴(4)的中间部分的圆形凹槽(8)中,以便在所述柄轴(4)运动到所述三个限定位置中的一者或另一者期间所述经倒圆的端部(15)被驱动而发生转动,所述选择部件(31)安装成围绕位于所述支承件(12)上的另一转动芯轴(35)转动并安装在所述柄轴的所述圆形凹槽的上方并且旨在由所述引导元件(13)的所述经倒圆的端部(15)驱动而转动,该经倒圆的端部(15)具有足够的厚度,以便还能容纳在所述选择部件(31)的一个端部的U形开口(32)内,所述选择部件(31)包括至少一个导电的触头,所述至少一个导电的触头布置在带所述U形开口的所述端部的相反侧上,以便在所述柄轴(4)的第一位置(T0)处所述至少一个导电的触头与位于印刷电路板(20)上的第一电端子(36)接触,以便在所述柄轴(4)的第二位置(T1)处不发生电接触,和以便在所述柄轴(4)的第三位置(T2)处所述至少一个导电的触头与所述印刷电路板(20)上的第二电端子(37)接触。
2.根据权利要求1所述的功能控制装置(1),其特征在于,所述选择部件(31)是导电的金属部件,所述选择部件包括呈金属条形式的第一触头(33),所述第一触头(33)的一个端部在所述另一转动芯轴(35)附近连接至所述选择部件(31)的主体,所述第一触头(33)的另一自由端部能在所述柄轴(4)的第一位置(T0)与第一电端子(36)接触、或者能在所述柄轴(4)的第三位置(T2)与第二电端子(37)接触、或者能在所述柄轴(4)的第二位置(T1)与所述第一电端子(36)和所述第二电端子(37)均不接触,该第一电端子(36)位于贯穿该印刷电路板(20)开设的孔的内圆形边缘的第一金属化部分上,该第二电端子(37)位于该孔的内圆形边缘的第二金属化部分上。
3.根据权利要求2所述的功能控制装置(1),其特征在于,所述选择部件(31)是导电的金属部件,所述选择部件(31)的主体基本上平行于所述印刷电路板(20),所述第一触头(33)的金属条布置成相对于所述选择部件(31)的主体和所述印刷电路板(20)略微向下偏移,所述第一触头(33)的自由端部包括凸起的指状部(33'),所述凸起的指状部(33')用于根据所述柄轴(4)的位置而与所述第一电端子(36)接触、或者与所述第二电端子(37)接触、或者与所述第一电端子(36)和所述第二电端子(37)均不接触,包括所述第一电端子和所述第二电端子的所述孔的直径根据所述柄轴(4)的所述三个限定位置以及根据所述第一触头(33)的自由端部在所述三个限定位置中的每个位置的运动限定。
4.根据权利要求1所述的功能控制装置(1),其特征在于,所述选择部件(31)是导电的金属部件,所述选择部件包括各自均呈金属条形式的第一触头(33)和第二触头(34),其中,所述第一触头(33)的一个端部在所述另一转动芯轴(35)附近连接至所述选择部件(31)的主体,而所述第二触头(34)的一个端部在所述另一转动芯轴(35)的相反侧上连接至所述选择部件(31)的主体,在所述柄轴(4)的第一位置(T0),所述第一触头(33)的金属条的另一自由端部能与位于贯穿该印刷电路板(20)开设的第一孔的金属化的内边缘上的第一电端子(36)接触,而所述第二触头(34)在贯穿所述印刷电路板(20)开设的相邻的第二孔中不发生电接触,所述第二孔包括位于所述第二孔的金属化的内边缘上的第二电端子(37),在所述柄轴(4)的第三位置(T2),所述第二触头(34)的金属条的另一自由端部能与位于所述第二孔的金属化的内边缘上的所述第二电端子(37)接触,而所述第一触头(33)在所述第一孔中不发生电接触,在所述柄轴(4)的第二位置(T1),所述第一触头(33)和所述第二触头(34)与所述第一电端子(36)和所述第二电端子(37)均不发生电接触。
5.根据权利要求4所述的功能控制装置(1),其特征在于,所述选择部件(31)是导电的金属部件,所述选择部件(31)的主体基本上平行于所述印刷电路板(20),所述第一触头(33)的金属条和所述第二触头(34)的金属条布置成相对于所述选择部件(31)的主体和所述印刷电路板(20)略微向下偏移,所述第一触头(33)的自由端部包括凸起的指状部(33'),用于在所述柄轴(4)的第一位置(T0)与所述第一孔的所述第一电端子(36)接触,所述第二触头(34)的自由端部包括凸起的指状部(34'),用于在所述柄轴(4)的第三位置(T2)与所述第二孔的所述第二电端子(37)接触,所述第一孔的直径和所述第二孔的直径根据所述柄轴(4)的所述三个限定位置以及根据所述第一触头(33)的自由端部以及所述第二触头(34)的自由端部在所述三个限定位置中的每个位置的运动限定。
6.根据权利要求2或3所述的功能控制装置(1),其特征在于,所述选择部件(31)的第一触头(33)在所述柄轴(4)的所述第一位置(T0)与所述第一电端子(36)的电接触和在所述柄轴(4)的所述第三位置(T2)与所述第二电端子(37)的电接触中的每个电接触均控制连接至与表的数据处理电路直接连接的每个电端子的一个微动开关,用于在所述柄轴(4)的一个位置或另一位置设定各种参数。
7.根据权利要求6所述的功能控制装置(1),其特征在于,所述参数是小时、日期、分钟和秒。
8.根据权利要求4或5所述的功能控制装置(1),其特征在于,所述选择部件(31)的所述第一触头(33)在所述柄轴(4)的所述第一位置(T0)与所述第一电端子(36)的电接触和所述选择部件(31)的所述第二触头(34)在所述柄轴(4)的所述第三位置(T2)与所述第二电端子(37)的电接触中的每个电接触均控制连接至与表的数据处理电路直接连接的每个电端子的一个微动开关,用于在所述柄轴(4)的一个位置或另一位置设定各种参数。
9.根据权利要求8所述的功能控制装置(1),其特征在于,所述参数是小时、日期、分钟和秒。
10.根据权利要求1所述的功能控制装置(1),其特征在于,在所述柄轴(4)的第三位置(T2),在所述柄轴(4)的转动期间,所述光学作用系统(2)被致动,所述光学作用系统包括电连接在所述印刷电路板(20)上的第一光反射器(21)和第二光反射器(22),所述第一光反射器(21)包括至少一个发光源和至少一个光感受器部分,所述第二光反射器(22)包括至少一个发光源和至少一个光感受器部分,所述光学作用系统(2)还包括盘(23),该盘(23)安装成围绕与所述表的平面垂直的至少一个竖向轴线转动并且安装在所述第一光反射器(21)和所述第二光反射器(22)的上方,所述盘(23)包括贯通开口(24),当所述盘在所述第一光反射器(21)和所述第二光反射器(22)上方转动时,所述贯通开口(24)能允许来自所述第一光反射器(21)和/或所述第二光反射器(22)的光从所述贯通开口(24)中的一个或另一贯通开口穿过,从而光能在位于所述盘(23)的所述贯通开口(24)的上方的罩盖(10)的反射表面上被反射,被反射的光被布置在所述印刷电路板(20)上的所述第一光反射器(21)的和/或所述第二光反射器(22)的光感受器部分捕获,以便输出用于确定所述柄轴(4)的转动方向的两个正交信号。
11.根据权利要求1所述的功能控制装置(1),其特征在于,在所述柄轴(4)的第三位置(T2),在所述柄轴(4)的转动期间,所述光学作用系统(2)被致动,所述光学作用系统包括电连接在所述印刷电路板(20)上的第一光反射器(21)和第二光反射器(22),所述第一光反射器(21)包括至少一个发光源和至少一个光感受器部分,所述第二光反射器(22)包括发光源和光感受器部分,所述光学作用系统(2)还包括盘(23),所述盘(23)安装成围绕与所述表的平面垂直的至少一个竖向轴线转动并且安装在所述第一光反射器(21)和所述第二光反射器(22)的上方,所述盘(23)具有由反射部分(24′)构成的涂层,所述反射部分(24′)形成在所述盘(23)的与所述第一光反射器(21)和所述第二光反射器(22)相对的表面上,当所述盘(23)在所述第一光反射器(21)和所述第二光反射器(22)上方转动时,所述反射部分(24′)中的一者或另一者能反射来自所述第一光反射器(21)和/或所述第二光反射器(22)的发光源的光,被反射的光被布置在所述印刷电路板(20)上的所述第一光反射器(21)的和/或所述第二光反射器(22)的光感受器部分捕获,以便输出用于确定所述柄轴(4)的转动方向的两个正交信号。
12.根据权利要求10所述的功能控制装置(1),其特征在于,所述贯通开口(24)均匀地分布在所述盘(23)内侧的圆形边缘上。
13.根据权利要求12所述的功能控制装置(1),其特征在于,存在六个由贯通开口(24)构成的30°角的角扇区,每个角扇区也间隔开30°角的间距。
14.根据权利要求11所述的功能控制装置(1),其特征在于,所述反射部分(24')均匀地分布在所述盘(23)内侧的圆形边缘上。
15.根据权利要求14所述的功能控制装置(1),其特征在于,存在六个由反射部分(24’)构成的30°角的角扇区,每个角扇区也间隔开30°角的间距。
16.根据权利要求10或11所述的功能控制装置(1),其特征在于,所述第一光反射器(21)的发光源布置在所述第一光反射器(21)的第一壳腔(21a)内,所述第一光反射器(21)的光感受器部分布置在所述第一光反射器(21)的第二壳腔(21b)内,所述第二光反射器(22)的发光源布置在所述第二光反射器(22)的第一壳腔(22a)内,所述第二光反射器(22)的光感受器部分布置在所述第二光反射器(22)的第二壳腔(22b)内。
17.根据权利要求10或11所述的功能控制装置(1),其特征在于,所述柄轴(4)包括管状的滑动小齿轮(7),所述管状的滑动小齿轮(7)安装在所述柄轴(4)的内侧端部(6)处,用于在所述柄轴(4)的第三位置(T2)处与连接至所述盘(23)的转动芯轴(26)的齿轮(25)啮合,以便在所述柄轴(4)的转动期间使所述盘(23)转动。
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