KR102045632B1

KR102045632B1 - 자기 유도를 측정함으로써 작동이 검출되는 회전 제어 스템을 포함하는 휴대용 물체

Info

Publication number: KR102045632B1
Application number: KR1020170164004A
Authority: KR
Inventors: 비또리오 자네스꼬; 파스깔 라고르제뜨; 파스깔 마이어; 다미앙 슈뮈츠; 라파엘 발메르
Original assignee: 에타 쏘시에떼 아노님 마누팍투레 홀로게레 스위세
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2019-11-15
Also published as: CN108153139A; EP3333645A1; HK1255962A1; KR20180064982A; EP3333647A1; TWI739934B; US20180157218A1; JP6557313B2; US10261476B2; EP3333647B1; JP2018091835A; FI3333647T3; TW201821824A; CN108153139B

Abstract

휴대용 물체는 제어 스템 (4) 을 위한 크레이들로서 역할을 하도록 배치된 프레임 (2) 을 포함하고, 제어 스템의 회전 작동은 휴대용 물체의 적어도 하나의 전자적 또는 기계적 기능을 제어하는 것을 가능하게 하고, 자화 링 (18) 은 제어 스템 (4) 에 의해 회전 구동되고, 자화 링 (18) 의 회전은, 유도 센서 (150) 가 탄성 수단에 의해 내부에 유지되는 프레임 (2) 의 하우징 (156) 내에 배치된 적어도 하나의 유도 센서 (150) 에 의해 검출된다.

Description

자기 유도를 측정함으로써 작동이 검출되는 회전 제어 스템을 포함하는 휴대용 물체{PORTABLE OBJECT COMPRISING A ROTATING CONTROL STEM WHOSE ACTUATION IS DETECTED BY MEASURING MAGNETIC INDUCTION}

본 발명은, 휴대용 물체의 적어도 하나의 전자적 또는 기계적 기능을 제어하기 위한 회전 제어 스템을 포함하는, 시계와 같은 작은 치수들의 휴대용 물체에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은, 자기 유도를 측정함으로써 회전 제어 스템의 작동이 검출되는 이러한 휴대용 물체에 관한 것이다.

본 발명은 회전 제어 스템을 포함하는 손목시계들과 같은 작은 치수들의 휴대용 물체들에 관한 것으로, 상기 제어 스템의 작동은 회전 제어 스템이 배치되는 휴대용 물체의 기계적 또는 전자적 기능을 제어한다.

관련된 기계적 또는 전자적 기능을 적절히 수행하기 위해서, 회전 제어 스템의 작동을 검출할 수 있어야 한다. 다양한 가능한 해결책 중에서, 한 가지는 제어 스템과 일체인 자석의 회전에 의해 발생된 자기 유도 변화를 측정하는 것으로 구성된다. 이런 자기 유도 변화를 검출하기 위해서, 자기 센서가 위치하는 환경의 자기 유도 값을 측정할 수 있는 홀 효과 (Hall effect) 유형의 자기 센서를 사용할 수 있다.

자기 유도를 측정함으로써 제어 스템의 회전을 검출하는 분야에서 발생하는 되풀이되는 문제점은, 하나의 휴대용 물체로부터 다른 물체로 측정 재현성에 대한 것이다. 실로, 손목시계들과 같은, 본원에서 언급되는 휴대용 물체들은 산업상 규모로 대량 생산된다. 따라서, 하나의 물체로부터 다른 물체로 자기 유도 측정의 가능한 최고의 재현성을 보장하는 조치를 취할 필요가 있는데, 이런 조치들은 휴대용 물체의 최종 원가를 너무 많이 늘리지 않는다. 자기 유도 측정의 양호한 재현성을 보장하도록, 자석과 유도 센서의 적절한 상대 위치결정을 보장할 수 있어야 한다.

본 발명의 목적은, 휴대용 물체의 적어도 하나의 기계적 또는 전자적 기능을 제어하기 위한 회전 스템을 포함하는 휴대용 물체를 제공함으로써, 다른 문제점들 이외에, 전술한 문제점들을 극복하는 것이고, 상기 회전 스템의 작동은 유도 센서에 의해 신뢰성 있고 재현가능하게 검출된다.

이를 위해, 본 발명은 회전 제어 스템을 위한 크레이들로서 역할을 하도록 배치된 프레임을 포함하는 휴대용 물체에 관한 것으로, 상기 제어 스템의 작동은 휴대용 물체의 적어도 하나의 전자적 또는 기계적 기능을 제어하고, 자화 링은 회전 제어 스템에 의해 회전 구동되고, 상기 자화 링의 회전은 프레임의 표면에 대해 접하여 유지되는 적어도 하나의 유도 센서에 의해 검출된다.

'유도 센서' 는, 렌쯔의 법칙 및 패러데이 법칙에 의해 정의된 유도 현상으로 인해 센서를 통과하는 자기장을 전압으로 변환하는 센서를 의미한다. 예로서, 이것은 홀 효과 센서 또는 AMR (이방성 자기저항), GMR (거대 자기저항) 또는 TMR (터널링 자기저항) 유형의 자기저항 부품일 수도 있다.

이런 특징들의 결과로서, 본 발명은, 유도 센서에 의해 제어 스템으로 구동된 자화 링의 회전에 의해 유발되는 자기 유도 변화를 측정함으로써 휴대용 물체의 적어도 하나의 기계적 또는 전자적 기능을 제어하는 제어 스템의 회전 검출을 획득하는 휴대용 물체를 제공한다. 이 센서는 휴대용 물체의 프레임의 표면에 대해 접하여 유지된다. 따라서, 자화 링 및 유도 센서의 상대적 배치의 정확성은 단지 프레임을 제조하는 정확성에 의해서만 결정된다. 실로, 자화 링은 프레임에 의해 지지되는 제어 스템에 의해 구동되고, 유도 센서는 프레임의 표면에 대해 접하여 유지된다. 프레임은 전형적으로 플라스틱 재료의 매우 높은 정확성의 사출에 의해 제조된다. 그 결과, 자석 및 홀 효과 센서의 상대적 배치의 정확성은 매우 만족스럽고 심지어 대량 생산 조건에서도 하나의 휴대용 물체에서 다른 물체로 특히 완전하게 재현가능하고, 이는 꽤 주목할 만하다.

종속항의 주제를 형성하는 본 발명의 다른 특징들에 따르면,

- 유도 센서는 휴대용 물체 프레임의 하우징 내부에 배치되고 상기 하우징 내에서 상기 유도 센서가 탄성 수단에 의해 유지되고;

- 휴대용 물체는 탄성 핑거를 구비한 유지 플레이트를 포함하고 상기 유지 플레이트는, 상기 유도 센서에 대한 압력에 의해, 상기 유도 센서를 상기 하우징 내부에서 유지하고 상기 하우징에 상기 센서가 배치되고;

- 상기 유도 센서는 가요성 인쇄 회로 시트에 고정되고 상기 탄성 핑거는, 상기 유도 센서가 고정되는 곳에서 상기 가요성 인쇄 회로 시트를 누르고;

- 상기 탄성 핑거는 수직 방향으로 상기 유도 센서의 고정을 보장하고;

- 상기 탄성 핑거는, 상기 센서가 내부에 배치되는 상기 하우징의 바닥에 대해 상기 유도 센서를 가압하도록 배치되고;

- 상기 휴대용 물체는 상기 제어 스템의 종방향 대칭 수직 평면의 양측에 배치되는 2 개의 유도 센서들을 포함하고;

- 상기 자화 링이 회전 제어 스템의 작동 결과로 회전할 때, 2 개의 유도 센서들이 60° ~ 120° 사이의 각도 (δ) 만큼 서로에 대해 위상이 다른 신호들을 발생시키도록 상기 2 개의 유도 센서들은 회전 제어 스템에 대해 배치된다.

이런 다른 특징들의 결과로서, 유도 센서는 그것이 배치되는 프레임 하우징 내부에서 탄성 수단에 의해 유지되고, 이는 임의의 유극 (play) 을 보상하여서 자석과 유도 센서 사이에 정확하고 재현가능한 위치결정을 보장할 수 있도록 한다.

본 발명의 다른 특징들과 장점들은 본 발명에 따른 휴대용 물체의 예시 실시형태의 하기 상세한 설명으로부터 더욱 분명하게 나타날 것이고, 이 예시는 첨부 도면을 참조하여 단지 비제한적인 실례로서 제공된다.

- 도 1 은, 비조립된 상태에서, 작은 치수들의 휴대용 물체의 적어도 하나의 전자적 기능을 제어하기 위한 기기의 사시도이다.
- 도 2 는 하부 프레임의 상면 사시도이다.
- 도 3 은, 도면에서 우측에서 좌측으로, 후단부에서 전단부로 연장되는 제어 스템의 사시도이다.
- 도 4 는, 비조립된 상태에서, 매끄러운 (smooth) 베어링 및 지지 링과 자화 링으로 형성된 자기 조립체의 사시도이다.
- 도 5 는 매끄러운 베어링 및 지지 링과 자화 링으로 형성된 자기 조립체가 내부에 배치된 제어 기기의 수직 평면을 따라서 본 종방향 단면도이다.
- 도 6 은 상부 프레임의 저면 사시도이다.
- 도 7a 는 제어 스템의 위치를 인덱싱하기 위한 플레이트의 상면 사시도이다.
- 도 7b 는 도 7a 에서 원으로 둘러싸인 영역의 더 큰 스케일의 도면이다.
- 도 8 은 제어 스템의 위치를 인덱싱하기 위한 플레이트와 협동작용하도록 배치된 위치결정 스프링의 사시도이다.
- 도 9 는 제어 스템 위치 인덱싱 플레이트의 변위를 제한하기 위한 스프링의 상면 사시도이다.
- 도 10 은 분해 플레이트의 사시도이다.
- 도 11 은, 위치 인덱싱 플레이트로부터 제어 스템을 풀어주기 위해서 뾰족한 공구가 삽입되는 홀을 보여주는 제어 기기의 일부분의 종방향 단면도이다.
- 도 12a 는 위치 인덱싱 플레이트 및 위치결정 스프링과 협동작용하는 제어 스템을 보여주는 사시도로, 제어 스템은 안정된 위치 (T1) 에 있다.
- 도 12b 는 도 12a 의 도면과 유사한 도면으로, 제어 스템은 불안정한 푸시-인 위치 (T0) 에 있다.
- 도 12c 는 도 12a 의 도면과 유사한 도면으로, 제어 스템은 안정된 풀아웃 위치 (T2) 에 있다.
- 도 13 은 제 1 및 제 2 접촉 스프링들의 사시도이다.
- 도 14a 및 도 14b 는 제어 스템 위치 인덱싱 플레이트의 핑거들과 제 3 및 제 4 접촉 스프링들 사이 협동작용을 보여주는 개략도들이다.
- 도 15 는 제 1 및 제 2 접촉 스프링들의 접촉 패드들이 배치된 가요성 인쇄 회로 시트의 부분 사시도이다.
- 도 16 은 유도 센서들이 고정된 가요성 인쇄 회로 시트의 자유 부분의 사시도이다.
- 도 17a 는 제어 기기의 사시도로, 그것의 후면으로 가요성 인쇄 시트의 자유 부분이 접혀진다.
- 도 17b 는 제어 기기의 사시도로, 그것의 후면으로 가요성 인쇄 회로 시트의 자유 부분이 접혀지고 스크류들에 의해 제어 기기에 고정된 유지 플레이트에 의해 유지된다.
- 도 18 은 2 개의 유도 센서들에 의해 자화 링의 위치를 검출하기 위한 시스템의 입면도이다.
- 도 19 는 단일 유도 센서에 의해 자화 링의 회전을 검출하기 위한 시스템의 입면도이다.
- 도 20 은 휴대용 물체에 설치된 제어 기기의 사시도이다.
- 도 21 은 도 20 의 도면과 유사한 도면으로, 제어 스템이 휴대용 물체로부터 제거되어 있다.
- 도 22 는 유도 센서들을 프레임 내 그것의 하우징들의 바닥에 고정하는 단순화된 모드의 개략도이다.
- 도 23 은 유도 센서들이 프레임의 지지 표면에 대해 단순히 접하여 유지되는 경우를 도시한다.

본 발명은, 특히 대량 생산하는 경우에, 하나의 휴대용 물체로부터 다른 물체로 신뢰성있고 재현가능하게, 시계와 같은, 작은 치수들의 휴대용 물체에 장착된 제어 스템의 회전을 검출하는 것으로 이루어진 일반적인 발명 사상에서 비롯된다. 이 문제점을 극복하기 위해서, 바람직하게는 이극성이지만 또한 다극성일 수도 있는 자화 링이 사용된다. 이 자화 링은 제어 스템에 의해 회전 구동되고 링의 회전에 의해 유발되는 자기 유도 변화는 유도 센서에 의해 검출된다. 하나의 휴대용 물체로부터 다른 물체로 측정 재현성을 보장하도록, 본 발명은 프레임의 사용을 알려주고 이 프레임은 제어 스템을 위한 크레이들로서 역할을 하고 프레임의 일 표면에 대해 유도 센서가 접하여 유지된다. 따라서, 자화 링 및 유도 센서의 위치결정 정확성은 프레임의 제조 정확성에 의해 결정된다. 프레임이, 예를 들어, 플라스틱 재료의 사출에 의해 만들어지거나 황동과 같은 비자성 금속성 재료로 만들어지는 경우에, 이 정확성은 우수하고 따라서 심지어 대규모 산업 제조 조건에서도 하나의 물체로부터 다른 물체로 측정 재현성을 보장한다. 또한, 본 발명의 바람직한 변형 실시형태에서, 유도 센서는 그것의 하우징 내에 탄성 수단에 의해 유지되므로, 이것은 어떠한 유극도 보상할 수 있도록 한다.

후술하는 전체에서, 전후 방향은, 휴대용 물체의 배면이 연장된 평면에 평행한, 제어 기기를 구비한 휴대용 물체의 내부를 향해 외부 작동 크라운으로부터 제어 스템의 종방향 대칭 축선 X-X 를 따라 수평으로 연장되는 직선 방향이다. 따라서, 제어 스템을 뒤에서 앞으로 밀고, 앞에서 뒤로 당길 것이다. 또한, 수직 방향은, 제어 스템이 연장되는 평면에 수직으로 연장되는 방향이다.

도 1 은, 비조립된 상태에서, 손목시계와 같은 작은 치수들의 휴대용 물체의 적어도 하나의 전자 기능을 제어하기 위한 기기의 사시도이다. 전체적으로 일반 도면 부호 1 로 지정된, 이 제어 기기는, 예를 들어 사출된 플라스틱 재료 또는 황동과 같은 비자성 금속성 재료로 만들어진 하부 프레임 (2) 을 포함하고, 종방향 대칭 축선 X-X 를 구비한, 바람직하게 세장형이고 실질적으로 원통형 형상의 제어 스템 (4) 을 위한 크레이들로서 역할을 한다. 이 제어 스템 (4) 은 그것의 종방향 대칭 축선 X-X 를 따라 앞에서 뒤로 그리고 뒤에서 앞으로 슬라이딩하고 그리고/또는 상기 동일한 종방향 대칭 축선 X-X 를 중심으로 시계방향과 반시계방향으로 회전하도록 배치된다.

일단 휴대용 물체가 제어 기기 (1) 를 구비하면 휴대용 물체 외측에 위치될 후단부 (6) 에서, 제어 스템 (4) 은 작동 크라운 (8) 을 수용할 것이다 (도 20 참조).

일단 제어 기기가 조립되면 제어 기기 (1) 내측에 위치될 전단부 (10) 에서, 제어 스템 (4) 은, 예를 들어, 정사각형 섹션 (12) 을 가지고 자기 조립체 (14) 및 매끄러운 베어링 (16) 을 연속해서 수용한다.

자기 조립체 (14) 는 자화 링 (18), 및 자화 링 (18) 이 전형적으로 접착 본딩에 의해 고정되는 지지 링 (20) 을 포함한다 (도 4 참조). 지지 링 (20) 은 일반적으로 원통형 형상의 부품이다. 도 5 에서 볼 수 있듯이, 지지 링 (20) 은, 뒤에서 앞으로, 자화 링 (18) 이 맞물리는 제 1 외부 직경 (D1) 을 갖는 제 1 섹션 (22a), 및 제 1 외부 직경 (D1) 보다 큰 제 2 외부 직경 (D2) 을 가지고 자화 링 (18) 이 접하는 숄더 (24) 를 구획하는 제 2 섹션 (22b) 을 갖는다. 지지 링 (20) 의 제 1 섹션 (22a) 은 형상 및 크기가 제어 스템 (4) 의 정사각형 섹션 (12) 에 맞추어진 정사각형 홀 (26) 로 관통되고 제어 스템 (4) 과 슬라이딩 피니언 유형 시스템을 형성한다. 환언하면, 제어 스템 (4) 이 축선방향으로 슬라이딩하도록 될 때 지지 링 (20) 과 자화 링 (18) 은 고정 상태로 유지된다. 하지만, 제어 스템 (4) 이 회전될 때 제어 스템 (4) 은 지지 링 (20) 과 자화 링 (18) 을 회전 구동한다. 지지 링 (20) 에 의해 지지되는 자화 링 (18) 은 제어 기기 (1) 를 구비한 휴대용 물체에 충격이 가해지는 경우에 제어 스템을 보호할 수 있도록 하는 제어 스템 (4) 과 접촉하지 않는다는 점이 전술한 바로부터 분명해진다.

매끄러운 베어링 (16) 은 원통형 하우징 (28) 을 규정하고 (도 5 참조) 상기 하우징의 제 1 내부 직경 (D3) 은 제어 스템 (4) 의 정사각형 섹션 (12) 이 내접되는 원의 직경보다 매우 약간 더 커서, 제어 스템 (4) 이 축선방향으로 슬라이딩할 수 있도록 허용하고 그리고/또는 이 원통형 하우징 (28) 내부에서 회전할 수 있도록 허용한다. 따라서, 매끄러운 베어링 (16) 은 제어 스템 (4) 의 완벽한 축선방향 안내를 보장한다.

지지 링 (20) 의 제 1 섹션 (22a) 에 제공된 정사각형 홀 (26) 은 제어 기기 (1) 의 전방을 향해 환형 홀 (30) 에 의해 연장되고 상기 환형 홀의 제 2 내부 직경 (D4) 은 매끄러운 베어링 (16) 의 제 3 외부 직경 (D5) 으로 끼워지는 것을 주목한다. 따라서, 지지 링 (20) 은 매끄러운 베어링 (16) 에서 자유 회전을 위해 끼워맞추어지고 매끄러운 베어링 (16) 에 대해 축선방향으로 접하도록 이동되고, 이는 상기 두 부품들의 완벽한 축선방향 정렬을 보장하고 슬라이딩 피니언 유형 커플링에 의해 유발될 수 있는 어떠한 동심성 문제점도 수정할 수 있도록 한다.

축선방향 고정을 위해, 매끄러운 베어링 (16) 은, 하부 프레임 (2) 에 배치되고 (도 2 참조) 하부 프레임 (2) 을 덮도록 배치되고 예를 들어 사출된 플라스틱 재료 또는 비자성 금속성 재료로 만들어진 상부 프레임 (36) 에 배치되는 (도 6 참조), 각각, 제 1 홈 (34a) 및 제 2 홈 (34b) 으로 돌출한 원형 칼라 (32) 를 베어링의 외부 표면에 구비하는 점이 관찰된다. 이런 2 개의 하부 및 상부 프레임들 (2, 36) 은 이하 상세히 설명될 것이다.

전술한 자기 조립체 (14) 와 매끄러운 베어링 (16) 은 순전히 예시를 위해 나타내었다는 점을 주목하는 것이 중요하다. 실로, 예를 들어 강 또는 황동으로 만들어진 매끄러운 베어링 (16) 은 예를 들어 강으로 만들어진 제어 스템 (4) 이 하부 및 상부 프레임들 (2, 36) 에 대해 마찰하고 이런 2 개의 하부 및 상부 프레임들 (2, 36) 을 전형적으로 만드는 플라스틱 재료의 마모를 유발하는 것을 방지하도록 배치된다. 하지만, 단순화된 실시형태에서, 이러한 매끄러운 베어링 (16) 을 사용하지 않고 제어 스템 (4) 이 하부 프레임 (2) 에 의해 직접 지지되도록 배치하는 것을 생각할 수 있다.

마찬가지로, 자화 링 (18) 및 자화 링 (18) 이 고정되는 지지 링 (20) 은, 제어 스템 (4) 의 회전이 자화 링 (18) 의 피봇선회에 의해 유도되는 자기장의 국부적 변화에 의해 검출되는 경우를 위한 것이다. 하지만, 예를 들어, 위치에 따라, 예를 들어 메인 스프링의 와인딩 또는 제어 기기 (1) 를 구비한 시계의 시간 설정을 제어할 슬라이딩 피니언으로 자기 조립체 (14) 를 대체하는 것을 전적으로 생각할 수 있다.

또한, 길이 일부분에 정사각형 섹션을 구비한 제어 스템 (4) 의 예는 순전히 예시를 위해 제공된다는 점을 주목하는 것이 중요하다. 실로, 자기 조립체 (14) 를 회전 구동하기 위해서, 제어 스템 (4) 은 원형 섹션 이외의 임의의 유형의 섹션, 예를 들어 삼각형 또는 타원형을 가질 수도 있다.

하부 프레임 (2) 과 상부 프레임 (36), 제어 기기 (1) 의 외부 기하학적 구조를 규정하는 이들의 조합된 조립체는 예를 들어 일반적으로 평행육면체 형상을 갖는다. 하부 프레임 (2) 은 제어 스템 (4) 을 수용하는 크레이들을 형성한다. 이를 위해 (도 2 참조), 하부 프레임 (2) 은, 전방을 향해, 반원형 프로파일의 제 1 수용 표면 (38) 을 포함하고, 상기 수용 표면은 매끄러운 베어링 (16) 을 위한 착좌부로서 역할을 하고 상기 수용 표면에 원형 칼라 (32) 를 수용하는 제 1 홈 (34a) 이 제공된다. 따라서, 매끄러운 베어링 (1) 의 축선방향 및 회전 고정이 모두 보장된다.

하부 프레임 (2) 은, 후방을 향해, 제 2 수용 표면 (40) 을 추가로 포함하고, 이 수용 표면의 반원형 프로파일은 제어 스템 (4) 의 종방향 대칭 축선 X-X 에서 중심에 놓이고, 수용 표면의 직경은 제어 스템 (4) 의 직경보다 더 크다. 조립된 제어 기기 (1) 가 휴대용 물체에 통합되기 전 테스트되는 스테이지에서 제어 스템 (4) 만 제 2 수용 표면 (40) 에 놓여진다는 점을 이해하는 것이 중요하다. 이 조립 스테이지에서, 제어 스템 (4) 은 테스트를 목적으로 제어 기기 (1) 로 삽입되고, 전단부 (10) 에서 매끄러운 베어링 (16) 에 의해 그리고 후단부 (6) 에서 제 2 수용 표면 (40) 을 통하여 수평으로 연장되고, 지지되고 축선방향으로 안내된다. 하지만, 일단 제어 기기 (1) 가 휴대용 물체에 통합되면, 제어 스템 (4) 은, 그것이 안내되고 지지되며 (도 21 참조) 바닥 케이스 (49) 에 의해 아래쪽으로 구획되는 휴대용 물체의 케이스 중간 (48) 에 제공되는 홀 (42) 을 통과한다.

반원형 프로파일의 제 3 및 제 4 여유 표면들 (44a, 46a) 은 또한 하부 프레임 (2) 에 제공되고 상보적 여유 표면들 (44b, 46b; 도 6 참조) 은, 자화 링 (18) 및 그것의 지지 링 (20) 으로 형성된 자기 조립체 (14) 를 수용하기 위해 상부 프레임 (36) 에 제공된다. 제어 기기 (1) 가 휴대용 물체에 조립되어 장착될 때 자화 링 (18) 및 그것의 지지 링 (20) 은 제 3 및 제 4 여유 표면들 (44a, 46a) 및 상보적 여유 표면들 (44b, 46b) 과 접촉하지 않는 점에 주목할 것이다. 또한, 제 3 여유 표면 (44a) 및 그것의 대응하는 상보적 여유 표면 (44b) 은 자기 조립체 (14) 를 축선방향으로 로킹하기 위한 환형 칼라 (50) 에 의해 구획된다는 점에 주목한다.

도 3 에서 볼 수 있듯이, 정사각형 섹션 (12) 뒤에서, 제어 스템 (4) 은 원통형 섹션 (52) 을 가지고 이 섹션의 직경은 제어 스템 (4) 의 정사각형 섹션 (12) 이 내접되는 원의 직경과, 작동 크라운 (8) 이 고정되는 단부에서, 상기 제어 스템 (4) 의 후방 섹션 (54) 의 초기 직경 사이에서 이루어진다. 감소된 직경의 이런 원통형 섹션 (52) 은 홈 (56) 을 형성하고 상기 홈 내부에 제어 스템 (4) 을 위한 위치 인덱싱 플레이트 (58) 가 배치된다 (도 7a 참조). 이를 위해, 위치 인덱싱 플레이트 (58) 는 감소된 직경의 원통형 섹션 (52) 의 프로파일을 따르는 곡선 부분 (60) 을 갖는다. 위치 인덱싱 플레이트 (58) 는, 예를 들어, 얇은 도전성 금속 시트를 스탬핑하여 획득될 수도 있다. 하지만, 예를 들어, 전도성 입자들로 로딩된 경질의 플라스틱 재료를 성형하여 위치 인덱싱 플레이트 (58) 를 제조하는 것을 또한 생각할 수 있다. 홈 (56) 에 위치 인덱싱 플레이트 (58) 를 맞물리게 하면, 제어 스템 (4) 과 위치 인덱싱 플레이트 (58) 사이에서, 앞에서 뒤로 그리고 뒤에서 앞으로 병진운동으로 결합을 보장한다. 하지만, 아래에서 더 분명하게 되는 것처럼, 위치 인덱싱 플레이트 (58) 는 제어 스템 (4) 의 종방향 대칭 축선 X-X 에 수직인 수직 방향 (z) 으로 제어 스템 (4) 에 대해 자유롭다.

도 7a 에서 볼 수 있는 것처럼, 위치 인덱싱 플레이트 (58) 는 실질적으로 편평하고 일방적으로 U-형상인 부품이다. 이 위치 인덱싱 플레이트 (58) 는, 서로 평행하게 연장되고 곡선 부분 (60) 에 의해 서로 연결되는 2 개의 실질적으로 직선형인 가이드 아암들 (62) 을 포함한다. 이런 2 개의 가이드 아암들 (62) 은 예를 들어 하부 프레임 (2; 특히 도 2 참조) 에 배치된 2 개의 스터드들 (64) 에 대해 축선방향으로 안내된다. 2 개의 가이드 아암들 (62) 에 의해 안내될 때, 위치 인덱싱 플레이트 (58) 는 상부 프레임 (36) 에 배치된 림 (68) 을 따라 슬라이딩하고 그것의 주연은 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 주연에 대응한다 (도 6 참조). 위치 인덱싱 플레이트 (58) 는 또한 2 개의 가이드 아암들 (62) 의 양측에서 수직으로 아래로 연장되는 2 개의 핑거들 (66a, 66b) 을 포함한다. 림 (68) 을 따라 슬라이딩시, 위치 인덱싱 플레이트 (58) 는 앞에서 뒤로 그리고 뒤에서 앞으로 제어 스템 (4) 의 병진 안내를 보장하는 기능을 갖는다. 핑거들 (66a, 66b) 은, 특히, 위치 인덱싱 플레이트가 병진운동할 때 위치 인덱싱 플레이트 (58) 가 브레이싱되는 것을 방지하도록 되어 있다.

대략 직사각형 윤곽을 보이는 2 개의 개구들 (70) 은 위치 인덱싱 플레이트 (58; 특히 도 7b 참조) 의 가이드 아암들 (62) 에 제공된다. 이런 2 개의 개구들 (70) 은 제어 스템 (4) 의 종방향 대칭 축선 X-X 의 양측에서 대칭으로 연장된다. 제어 스템 (4) 의 종방향 대칭 축선 X-X 에 가장 가까운 2 개의 개구들 (70) 의 측면들은, 피크 (76) 에 의해 분리된 제 1 및 제 2 리세스 (74a, 74b) 로 형성된, 실질적으로 정현파 형상의 프로파일 (72) 을 갖는다.

가이드 아암들 (62) 에 제공된 2 개의 개구들 (70) 은 위치결정 스프링 (80; 도 8 참조) 의 두 단부들 (78) 을 수용하도록 되어 있다. 이런 위치결정 스프링 (80) 은 일반적으로 수평 평면에서 연장되고 베이스 (84) 에 의해 서로 연결되는 2 개의 아암들 (82) 을 갖는 U 형상이다. 그것의 자유 단부에서, 2 개의 아암들 (82) 은 똑바로 서 있는 2 개의 실질적으로 직선 아버들 (arbors) 에 의해 연장된다. 위치결정 스프링 (80) 은 하부 프레임 (2) 의 바닥을 통하여 제어 기기 (1) 에 장착되도록 되어 있어서, 아버들 (86) 의 단부들 (78) 은 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 개구들 (70) 로 돌출해 있다. 아래에서, 위치 인덱싱 플레이트 (58) 와 위치결정 스프링 (80) 사이 협동작용이 불안정한 푸시-인 위치 (T0) 와 2 개의 안정된 위치들 (T1, T2) 사이에서 제어 스템 (4) 의 위치를 인덱싱할 수 있도록 하는 것을 알 것이다.

위치 인덱싱 플레이트 (58) 는 병진운동으로 제어 스템 (4) 에 결합되지만, 그것은 수직 방향 (z) 으로 제어 스템 (4) 에 대해 자유롭다는 점이 상술되었다. 따라서, 예를 들어 중력의 영향 하에 정상 사용 조건에서 위치 인덱싱 플레이트 (58) 가 제어 스템 (4) 으로부터 맞물림 해제되는 것을 방지할 조치를 취할 필요가 있다. 이를 위해 (도 9 및 도 11 참조), 수직 방향 (z) 으로 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 변위를 제한하기 위한 스프링 (88) 이 위치 인덱싱 플레이트 (58) 로부터 조금 거리를 두고 위에 배치된다. 변위 제한 스프링 (88) 은 제어 기기 (1) 의 하부 프레임 (2) 과 상부 프레임 (36) 사이에 고정되지만, 정상 사용 조건에서는 위치 인덱싱 플레이트 (58) 와 접촉하지 않고, 이는 제어 스템이 작동하는 것을 어렵게 하고 마모 문제점을 유발하는 기생 마찰력 (parasitic friction forces) 이 제어 스템 (4) 에 가해지는 것을 방지한다. 하지만, 변위 제한 스프링 (88) 은 위치 인덱싱 플레이트 (58) 에 충분히 가까워서 이것이 제어 스템 (4) 으로부터 의도치 않게 분리되는 것을 방지한다.

변위 제한 스프링 (88) 은 실질적으로 직선 중심 부분 (90) 을 포함하고 그것의 단부로부터 2 쌍의 탄성 아암들 (92, 94) 이 연장된다. 이 탄성 아암들 (92, 94) 은 변위 제한 스프링 (88) 의 중심 부분 (90) 의 양측에서, 중심 부분 (90) 이 연장되는 수평 평면으로부터 위로 이격되게 연장된다. 상부 프레임 (36) 이 하부 프레임 (2) 에 접합될 때 이 탄성 아암들 (92, 94) 은 압축되므로, 그것은 수직 방향 (z) 을 따라 변위 제한 스프링 (88) 에 탄성을 부여한다. 쌍을 이룬 탄성 아암들 (92, 94) 사이에 변위 제한 스프링 (88) 의 중심 부분 (90) 의 양측에서 수직으로 아래로 연장되는 한 쌍, 바람직하게 두 쌍의 강성 (stiff) 러그들 (96) 이 또한 제공된다. 상부 프레임 (36) 이 하부 프레임 (2) 에 배치될 때 하부 프레임 (2) 에 접하게 이동하는 이런 강성 러그들 (96) 은, 제어 기기 (1) 의 정상 작동 조건들에서 위치 인덱싱 플레이트 (58) 와 변위 제한 스프링 (88) 사이에 최소 공간이 제공되도록 보장한다.

변위 제한 스프링 (88) 은 제어 기기 (1) 의 분해성을 보장한다. 실로, 변위 제한 스프링 (88) 의 부재시, 위치 인덱싱 플레이트 (58) 는 제어 스템 (4) 과 일체로 되어야 할 것이고, 그 결과, 제어 스템 (4) 은 더이상 분해될 수 없다. 제어 스템 (4) 이 분해될 수 없다면, 제어 기기 (1) 를 구비한 시계의 무브먼트는 분해될 수 없고, 이것은 특히 고가의 시계인 경우에 생각할 수 없다. 따라서, 하부 및 상부 프레임들 (2, 36) 을 접합함으로써 형성된 제어 기기 (1) 가 휴대용 물체 내부에 장착되고 제어 스템 (4) 이 휴대용 물체 외부로부터 제어 기기 (1) 로 삽입될 때, 제어 스템 (4) 은 변위 제한 스프링 (88) 의 탄성력에 맞서 위치 인덱싱 플레이트 (58) 를 약간 들어올린다. 제어 스템 (4) 을 계속 앞으로 밀면, 중력의 영향 하에 위치 인덱싱 플레이트 (58) 가 홈 (56) 으로 낙하하는 순간이 온다. 제어 스템 (4) 과 위치 인덱싱 플레이트 (58) 는 그 후 병진운동으로 결합된다.

분해 플레이트 (98) 는 제어 스템 (4) 의 분해를 허용하도록 제공된다 (도 10 참조). 이 분해 플레이트 (98) 는 일반적으로 H 형상이고 제어 스템 (4) 의 종방향 대칭 축선 X-X 에 평행하게 연장되고 제 1 및 제 2 가로대 (102, 104) 가 부착되는 직선 세그먼트 (100) 를 포함한다. 제 1 가로대 (102) 는 또한 그것의 2 개의 자유 단부들에 실질적으로 직각으로 위로 접힌 2 개의 러그들 (106) 을 구비한다. 분해 플레이트 (98) 는, 하부 프레임 (2) 에 제공되고 제어 스템 (4) 아래에 위치한 하우징 (108) 내에 수용된다. 이 하우징 (108) 은 제어 기기 (1) 의 하면 (112) 으로 개방되는 홀 (110) 을 통하여 제어 기기 (1) 의 외부와 연통한다 (도 11 참조). 뾰족한 공구를 홀 (110) 안으로 삽입함으로써, 추력이 분해 플레이트 (98) 에 가해질 수 있고 이는 분해 플레이트의 2 개의 러그들 (106) 을 통하여 차례로 변위 제한 스프링 (88) 의 탄성력에 맞서 위치 인덱싱 플레이트 (58) 를 밀어준다. 위치 인덱싱 플레이트 (58) 는 그 후 제어 스템 (4) 에 제공된 홈 (56) 에서 이탈하고 제어 스템 (4) 에 약간의 뒤를 향한 견인력을 가하는 것은 제어 스템을 제어 기기 (1) 로부터 제거하기에 충분하다.

안정된 정지 위치 (T1) 로부터, 제어 스템 (4) 을 불안정한 위치 (T0) 로 앞으로 밀거나 안정된 위치 (T2) 로 당길 수 있다. 제어 스템 (4) 의 이 세 위치들 (T0, T1, T2) 은 위치 인덱싱 플레이트 (58) 와 위치결정 스프링 (80) 사이 협동작용에 의해 인덱싱된다. 더 정확히 말하면 (도 12a 참조), 안정된 정지 위치 (T1) 는, 위치결정 스프링 (80) 의 아버들 (86) 의 단부들 (78) 이 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 가이드 아암들 (62) 에 구비된 2 개의 개구들 (70) 의 제 1 리세스들 (74a) 로 돌출한 위치에 대응한다. 이런 안정된 정지 위치 (T1) 로부터, 제어 스템 (4) 을 불안정한 위치 (T0) 로 앞으로 밀 수 있다 (도 12b 참조). 이 변위 중, 위치결정 스프링 (80) 의 아버들 (86) 의 단부들 (78) 은 제 1 리세스들 (74a) 에서 이탈하고, 제 1 급경사 (α) 를 따라 제어 스템 (4) 의 종방향 대칭 축선 X-X 으로부터 점점 이격되게 이동하는 제 1 램프 프로파일 (114) 을 따른다 (도 7b 참조). 위치결정 스프링 (80) 의 아버들 (86) 의 단부들 (78) 을 제 1 리세스들 (74a) 에서 이탈시키고 서로 이격되게 이동시킴으로써 제 1 램프 프로파일 (114) 에 맞물리게 하기 위해서, 사용자는 따라서 상당한 저항력을 극복해야 한다.

상기 단부들이 천이점 (116) 에 도달했을 때, 아버들 (86) 의 단부들 (78) 은 제 1 램프 프로파일 (114) 의 제 1 경사 (α) 보다 낮은 제 2 경사 (β) 로 제 1 램프 프로파일 (114) 에서 연장되는 제 2 램프 프로파일 (118) 에 맞물린다. 위치결정 스프링 (80) 의 아버들 (86) 의 단부들 (78) 이 천이점 (116) 을 가로질러 제 2 램프 프로파일 (118) 에 맞물리는 순간에, 제어 스템 (4) 을 계속 움직이기 위해서 사용자로부터 요구되는 힘이 급감하고 사용자는 위치 (T1) 와 위치 (T0) 사이에서 제어 스템 (4) 의 천이를 나타내는 클릭 (click) 을 느낀다. 단부들이 제 2 램프 프로파일 (118) 을 따를 때, 위치결정 스프링 (80) 의 아버들 (86) 은 그것의 정지 위치로부터 약간 이격되게 계속 움직이고 제어 스템 (4) 에 사용자에 의해 가해진 추력과 반대인 탄성 복귀력의 영향 하에 다시 서로를 향해 이동하려는 경향이 있다. 사용자가 제어 스템 (4) 에 대한 압력을 해제하자마자, 위치결정 스프링 (80) 의 아버들 (86) 은 자연스럽게 제 1 램프 프로파일 (114) 로 복귀할 것이고 그 단부들 (78) 은 다시 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 가이드 아암들 (62) 에 제공된 2 개의 개구들 (70) 의 제 1 리세스들 (74a) 내부에 꽂힐 것이다. 따라서, 제어 스템 (4) 은 그것의 불안정한 위치 (T0) 로부터 그것의 제 1 안정된 위치 (T1) 로 자동으로 복귀된다.

제 1 및 제 2 접촉 스프링들 (120a, 120b) 은 하부 프레임 (2) 에 제공된 제 1 및 제 2 공동 (122a, 122b) 내부에 압축되어 배치된다. 이들 제 1 및 제 2 접촉 스프링들 (120a, 120b) 은 헬리컬 접촉 스프링들, 스트립 스프링들 또는 다른 스프링들일 수 있다. 2 개의 공동들 (122a, 122b) 은 바람직하게 수평으로 연장되지만 필수적이지는 않다. 2 개의 접촉 스프링들 (120a, 120b) 이 압축된 상태로 설치되므로, 그것의 위치결정 정확성은 하부 프레임 (2) 의 제조 공차에 의존한다. 하부 프레임 (2) 의 제조 정확성은 이들 제 1 및 제 2 접촉 스프링들 (120a, 120b) 의 제조 정확성보다 더 높다. 그 결과, 제어 스템 (4) 의 위치 (T0) 를 검출하는 정확성이 높다.

도 13 및 도 15 에서 볼 수 있듯이, 제 1 및 제 2 접촉 스프링들 (120a, 120b) 의 단부들 중 하나는 구부러져서 가요성 인쇄 회로 시트 (128) 의 표면에 제공된 2 개의 대응하는 제 1 접촉 패드들 (126) 에 접하게 이동될 2 개의 접촉 러그들 (124) 을 형성한다. 위치결정 스프링 (80) 의 아버들 (86) 의 단부들 (78) 이 위치 인덱싱 플레이트 (58) 에 제공된 2 개의 개구들 (70) 의 제 2 램프 프로파일 (118) 에 맞물리는 순간은, 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 핑거들 (66a, 66b) 이 제 1 및 제 2 접촉 스프링들 (120a, 120b) 과 접촉하는 순간과 일치한다. 이 위치 인덱싱 플레이트 (58) 는 도전성이므로, 핑거들 (66a, 66b) 이 제 1 및 제 2 접촉 스프링들 (120a, 120b) 과 접촉하게 될 때, 전류가 위치 인덱싱 플레이트 (58) 로 통과하고 제 1 및 제 2 접촉 스프링들 (120a, 120b) 사이 전기 접점의 폐쇄가 검출된다.

제 1 및 제 2 접촉 스프링들 (120a, 120b) 은 동일한 길이를 갖는다. 하지만, 바람직하게, 제 1 공동 (122a) 은, 특히 공차 문제점을 고려하여, 예를 들어 제 2 공동 (122b) 보다 더 길 것이다 (두 공동들 (122a, 122b) 사이 길이 차이는 몇 십분의 일 밀리미터임). 따라서, 제어 스템 (4) 을 위치 (T0) 로 앞으로 밀 때, 제 1, 최장 공동 (122a) 내부에 수용된 제 1 접촉 스프링 (120a) 과 일렬로 맞추어진 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 핑거 (66a) 는 제 1 접촉 스프링 (120a) 과 접촉하여 그것을 압축하기 시작할 것이다. 제어 스템 (4) 은 계속 앞으로 움직일 것이고 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 제 2 핑거 (66b) 는 제 2, 최단 공동 (122b) 내에 수용된 제 2 접촉 스프링 (120b) 과 접촉하게 될 것이다. 그 순간에, 위치 인덱싱 플레이트 (58) 는 제 1 및 제 2 접촉 스프링들 (120a, 120b) 과 접촉하게 될 것이고 전류는 위치 인덱싱 플레이트 (58) 를 통하여 흐를 것이고, 이것은 제 1 의 2 개의 접촉 스프링들 (120a, 120b) 사이 전기 접점 폐쇄가 검출될 수 있도록 허용한다. 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 핑거들 (66a, 66b) 이 제 1 및 제 2 접촉 스프링들 (120a, 120b) 과 접하여 접촉하게 이동한다는 점에 주목한다. 따라서, 제어 스템 (4) 이 앞으로 위치 (T0) 로 밀리고 제 1 및 제 2 접촉 스프링들 (120a, 120b) 사이 회로를 폐쇄할 때 마찰이나 마모는 없다. 또한, 제 1 및 제 2 공동들 (122a, 122b) 의 길이 차이는 전기 접점의 그런 폐쇄를 보장하고 제어 기기 (1) 를 구비한 휴대용 물체로 대응하는 명령의 입력은 단지 클릭을 느낀 후에만 발생한다는 점을 주목한다.

위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 2 개의 핑거들 (66a, 66b) 이 제 1 및 제 2 접촉 스프링들 (120a, 120b) 과 접촉할 때, 제 1, 최장 공동 (122a) 내부에 수용된 제 1 접촉 스프링 (120a) 은 압축된 상태로 되어 있다. 그 결과, 사용자가 제어 스템 (4) 에 대한 압력을 해제할 때, 이런 제 1 접촉 스프링 (120a) 은 이완되어 제어 스템 (4) 을 그것의 불안정한 푸시-인 위치 (T0) 로부터 그것의 제 1 안정된 위치 (T1) 로 복귀시킨다. 따라서, 제 1 및 제 2 접촉 스프링들 (120a, 120b) 은 동시에 제 1 안정된 위치 (T1) 에서 제어 스템 (4) 을 위한 전기 접촉부들 및 탄성 복귀 수단으로서 역할을 한다.

제 1 안정된 위치 (T1) 로부터, 제어 스템 (4) 을 제 2 안정된 위치 (T2) 로 뒤로 당길 수 있다 (도 12c 참조). 이런 운동 중, 위치결정 스프링 (80) 의 아버들 (86) 의 단부들 (78) 은 탄성 변형되어 제 1 리세스들 (74a) 로부터 제 2 리세스들 (74b) 로 통과하여서, 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 가이드 아암들 (62) 에 제공된 2 개의 개구들 (70) 의 피크들 (76) 을 가로지른다. 제어 스템 (4) 이 그것의 제 2 안정된 위치 (T2) 에 도달할 때, 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 2 개의 핑거들 (66a, 66b) 은, 하부 프레임 (2) 에 제공된 제 3 및 제 4 공동들 (132a, 132b) 내부에 수용된 제 3 및 제 4 접촉 스프링들 (130a, 130b; 도 13 참조) 에 접하게 이동한다. 이런 제 3 및 제 4 접촉 스프링들 (130a, 130b) 은 헬리컬 접촉 스프링들, 스트립 스프링들 또는 다른 스프링들일 수 있다. 제 3 및 제 4 공동들 (132a, 132b) 은 바람직하게 제어 기기 (1) 내 공간상 이유 때문에 수직으로 연장된다. 위치 인덱싱 플레이트 (58) 는 도전성이므로, 핑거들 (66a, 66b) 이 제 3 및 제 4 접촉 스프링들 (130a, 130b) 과 접촉하게 될 때, 전류는 위치 인덱싱 플레이트 (58) 를 통하여 흐르고 이 접촉 스프링들 (130a, 130b) 사이 전기 접점 (T2) 의 폐쇄가 검출된다.

안정된 위치 (T2) 인 경우에, 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 핑거들 (66a, 66b) 은 또한 제 3 및 제 4 접촉 스프링들 (130a, 130b) 과 접하여 접촉하게 되어서, 마찰로부터 어떠한 마모 위험도 회피한다는 점을 주목할 것이다. 또한, 제 3 및 제 4 접촉 스프링들 (130a, 130b) 은, 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 핑거들 (66a, 66b) 이 충돌할 때 구부러질 수 있고, 따라서 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 위치결정에서 어떠한 정확성 부족도 받아들일 수 있다.

제 3 및 제 4 접촉 스프링들 (130a, 130b) 은 굴절 작용하도록 배치되는 것이 바람직하지만, 필수적이지는 않다 (도 14a 및 도 14b 참조). 실로, 일정한 직경을 갖는 접촉 스프링들 (130a, 130b) 로, 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 핑거들 (66a, 66b) 은 하부 프레임 (2) 과 상부 프레임 (36) 에서 부착점들에 가까운 큰 표면을 통하여 접촉 스프링들 (130a, 130b) 과 접촉하게 된다. 접촉 스프링들 (130a, 130b) 의 부착점들에 접촉 표면을 근접시키면 접촉 스프링들 (130a, 130b) 에 전단 응력을 유도하고 이는 접촉 스프링들의 조기 마모 및 파손을 이끌 수도 있다. 이 문제점을 극복하기 위해서, 접촉 스프링들 (130a, 130b) 은, 바람직하게 실질적으로 중간 높이에서, 제어 스템 (4) 을 그것의 안정된 위치 (T2) 로 당길 때 위치 인덱싱 플레이트 (58) 의 핑거들 (66a, 66b) 과 접촉하게 되는 직경 증가부 (134) 를 갖는다. 상단부에서, 제 3 및 제 4 접촉 스프링들 (130a, 130b) 은 상부 프레임 (36) 에 제공된 2 개의 홀들 (136) 에서 안내되고 가요성 인쇄 회로 시트 (128) 의 표면에 제공된 제 2 접촉 패드들 (138) 과 접촉하게 된다. 제어 스템 (4) 을 그것의 안정된 위치 (T2) 로 뒤로 당길 때, 위치결정 인덱싱 플레이트 (58) 의 핑거들 (66a, 66b) 은 최장 직경 (134) 에서 제 3 및 제 4 접촉 스프링들 (130a, 130b) 과 감소된 표면에서 접촉하게 되고, 이는 하부 프레임 (2) 과 상부 프레임 (36) 에서 2 개의 부착점들 사이에서 접촉 스프링들 (130a, 130b) 이 구부러질 수 있도록 허용하는 것이 분명하다.

도 15 에서, 하부 및 상부 프레임들 (2, 36) 은 도면의 이해를 용이하게 하기 위해서 의도적으로 생략되었다. 도 15 에 나타낸 것처럼, 가요성 인쇄 회로 시트 (128) 는 휴대용 물체의 문자반 측에 위치한 플레이트 (140) 에 고정된다. 이 플레이트는, 특히, 형상 및 크기가 상부 프레임 (36) 을 수용하도록 된 컷아웃 (142) 을 포함한다. 가요성 인쇄 회로 시트 (128) 의 일 부분 (144) 은 자유롭게 유지된다 (도 16 참조). 가요성 인쇄 회로 시트 (128) 의 이런 자유 부분 (144) 은, 적어도 1 개, 도시된 실시예에서는 2 개의 유도 센서들 (150) 이 고정된 제 3 접촉 패드들 (148) 이외에 복수의 전자 부품들 (146) 을 지지한다. 제 3 접촉 패드들 (148) 에 유도 센서들 (150) 을 고정하는 것은 이 유도 센서들 (150) 이 가요성 인쇄 회로 시트 (128) 를 통하여 휴대용 물체 내부에 수용된 마이크로프로세서 (미도시) 및 전원에 연결될 수 있도록 허용한다. 전원은 작동하는데 필요한 에너지를 유도 센서들 (150) 에 공급할 것이고, 마이크로프로세서는 유도 센서들 (50) 에 의해 공급된 신호들을 수신하고 프로세싱할 것이다.

가요성 인쇄 회로 시트 (128) 의 자유 부분 (144) 은, 자유 부분 (144) 이 상부 프레임 (36) 및 하부 프레임 (2) 의 조립체 둘레에 접혀진 후, 하부 프레임 (2) 의 하면 (112) 에 대해 아래로 접혀질 수 있도록 허용하는, 2 개의 스트립들 (152) 에 의해 가요성 인쇄 회로 시트 (128) 의 나머지에 연결되어서, 유도 센서들 (150) 은 하부 프레임 (2) 의 하면 (112) 에 제공된 2 개의 하우징들 (156) 을 관통한다. 따라서 하우징들 (156) 내부에 위치된, 유도 센서들 (150) 은 정확하게 자화 링 (18) 아래에 위치하고, 이것은 신뢰성있는 제어 스템 (4) 의 회전 방향 검출을 보장한다.

일단 가요성 인쇄 회로 시트 (128) 의 자유 부분 (144) 이 하부 프레임 (2) 에 대해 아래로 접혀지면 (도 17a 참조), 조립체는, 하우징들 (156) 의 바닥에 대해 유도 센서들 (150) 을 누르도록 수직방향으로 위로 향한 탄성 압력 힘을 이 유도 센서들 (150) 에 가하는, 적어도 하나의 탄성 핑거 (160) (도시된 실시예에서는 2 개) 를 구비한 유지 플레이트 (158) 에 의해 덮여있다 (도 17b 참조). 탄성 핑거들 (160) 은, 바람직하게 유도 센서들 (150) 이 고정된 곳에서 가요성 인쇄 회로 (128) 를 누른다. 유지 플레이트 (158) 는 예를 들어 2 개의 스크류들 (162) 에 의해 하부 프레임 (2) 에 고정된다.

단순화를 위해, 예를 들어 2 개의 스트립들 (152) 을 갖는 유형의 전도성 요소에 의해 가요성 인쇄 회로 시트 (128) 에 연결된 강성 인쇄 회로 보드 (164) 에 유도 센서(들) (150) 를 고정함으로써 유지 플레이트 (158) 및 그것의 탄성 핑거들 (160) 을 생략할 수 있다 (도 22 참조). 얇은 접착 필름 (166) 이 하우징들 (156) 의 바닥에 성막된 후, 강성 인쇄 회로 보드 (164) 를 하부 프레임 (2) 에 대해 눌러서, 유도 센서들 (150) 은 하우징들 (156) 의 바닥에 접착 본딩된다. 심지어 하우징들 (156) 을 생략하고 얇은 접착 필름 (166) 에 의해 유도 센서들 (150) 을 단순히 본딩하거나 하부 프레임 (2) 의 지지 표면 (168) 에 대해 탄성 핑거들 (160) 에 의해 유도 센서들 (150) 을 탄성으로 유지할 수 있다 (도 23 참조).

제어 스템 (4) 은 크레이들로서 역할을 하는 하부 프레임 (2) 에 의해 지지된다. 마찬가지로, 2 개의 유도 센서들 (150) 은 상기 하부 프레임 (2) 에 제공된 2 개의 하우징들 (156) 내부에 배치되고, 1 개 또는 2 개의 탄성 핑거들 (160) 에 의해 이 하우징들 (156) 의 바닥에 대해 눌러진다 (도 18 참조). 그 결과, 제어 스템 (4) 에 대해 고정되게 장착된 자화 링 (18) 및 유도 센서들 (150) 의 상대 위치결정 정확성은, 하부 프레임 (2) 을 제조하는 정확성에 의해서만 결정된다. 예를 들어 사출 플라스틱 또는 황동과 같은 비자성 금속성 재료로 만들어진 하부 프레임 (2) 의 제조 정확성은, 심지어 대규모 생산인 경우에도, 유도 센서들 (150) 및 자화 링 (18) 의 적절한 위치결정을 보장하기에 충분하다. 또한, 유도 센서들 (150) 은 탄성 핑거(들) (160) 에 의해 하우징들 (156) 의 바닥에 대해 탄성적으로 가압되므로, 이것은 제조 공차들로부터 유발되는 임의의 유극을 보상하는 것을 가능하게 한다. 이 제조 공차들은, 특히, 가요성 인쇄 회로 시트 (128) 에 유도 센서들 (150) 을 납땜하는 단계로부터 유발될 수 있다. 이 납땜 작동은, 예를 들어, 가요성 인쇄 회로 시트 (128) 의 접촉 패드들 (148) 에 성막된 납땜 페이스트를 사용해 노에서 수행된다.

유도 센서(들)(150)는 바람직하게 그것의 감지 요소가 단지 수직 방향 (z) 으로만 자기 유도 변동을 검출하도록 배향된다. 환언하면, 유도 센서들은 자기 유도의 직교하는 x 및 y 축선들을 따라 수평 성분들에 완전히 민감하지 않다.

단일 유도 센서 (150) 가 제공되는 경우에 (도 19 참조), 제어 스템 (4) 의 위치와 회전 진폭은 단지 평균적 정확성으로 결정될 수도 있다. 실로, 자화 링 (18) 이 제어 스템 (4) 의 작동 결과로서 회전할 때, 유도 센서 (150) 는 정현파 신호를 발생시키고 그것의 변화 진폭은 관련된 각도 값에 따라 변동한다. 예를 들어, 값 π/2 에 가까운 영역 내에서, 정현파 신호는 단지 약간만 변하여서, 제어 스템 (4) 의 위치와 운동량은 단지 평균적 정확성으로 결정될 수 있다. 하지만, 값 π 에 가까운 영역 내에서, 정현파 신호는 급격하게 변동하여서, 제어 스템 (4) 의 위치와 회전량은 높은 정확성으로 결정될 수 있다.

제어 스템 (4) 의 회전량과 위치 검출에서 평균적 정확성을 충족시킬 수 있는 경우에, 전술한 시스템은 완전히 적합하다. 하지만, 매우 높은 측정 정확성이 요구되는 경우에, 본 발명에 따른 휴대용 물체는 2 개의 유도 센서들 (150) 을 구비하는 것이 바람직하다. 실로, 2 개의 유도 센서들 (150) 의 사용을 제공함으로써, 증가된 정확성으로 제어 스템 (4) 의 진폭과 회전 방향을 모두 결정할 수 있다. 이를 달성하기 위해서, 2 개의 유도 센서들 (150) 은 제어 스템 (4) 의 종방향 대칭 수직 평면 (P) 의 양측에서 등거리로 배치된다. 바람직하게, 2 개의 유도 센서들 (150) 은 제어 스템 (4) 에 대해 배치되어서, 자화 링 (18) 이 제어 스템 (4) 의 작동 결과로서 회전할 때, 2 개의 유도 센서들 (150) 은, 60° ~ 120° 사이에 있는, 바람직하게 90° 인 각도 (δ) 만큼 서로에 대해 위상이 다른 정현파 신호들 sin(x) 및 sin(x+δ) 을 발생시킨다. 2 개의 유도 센서들과 자화 링 (18) 의 상대적 배치를 계산하기 위해서, 예를 들어, 유한 요소 계산 소프트웨어에 의해 연속 반복 (iterations) 을 수행할 수 있다.

2 개의 유도 센서들 (150) 에 의해 발생된 정현파 측정 신호들 sin(x) 및 sin(x+δ) 사이 위상 변이 (δ) 때문에, 이 두 측정 신호들간 비의 아크탄젠트 함수가 계산될 때, 직선이 얻어진다. 그 결과, 제어 스템 (4) 의 회전 운동으로부터, 제어 스템 (4), 자화 링 (18) 및 2 개의 유도 센서들 (150) 에 의해 형성된 시스템으로부터 선형 응답을 얻을 수 있다. 제어 스템 (4) 의 회전의 이런 선형화는 유리하게도 제어 스템 (4) 의 위치의 확실한 검출을 허용한다. 환언하면, 언제라도 제어 스템 (4) 의 위치와 회전 방향을 알 수 있다. 또한, 위상 변이 (δ) 때문에, 2 개의 유도 센서들 (150) 에 의해 발생된 정현파 측정 신호들 중 하나 sin(x) 가 약간 변할 때, 다른 정현파 신호 sin(x+δ) 는 더 급격하게 변하거나 그 반대여서, 이런 두 신호들간 비가 제어 스템 (4) 의 회전에 대한 정확한 정보를 항상 제공하는 상황은 계속 존재한다.

유도 센서들 (150) 은, 그것의 감지 요소가 단지 수직 축선 (z) 을 따라 자기 유도 변동을 검출하도록 바람직하게 배향된다는 점이 위에서 언급되었다. 이 자기 유도 성분은 휴대용 물체 외부의 자기장 및 자화 링 (18) 에 의해 발생된 축선 (z) 을 따른 유도의 합이다. 하지만, 유도 센서들 (150) 이 서로 매우 근접해 있다는 점을 고려하면, 외부 자기장에 의해 가해진 영향은 두 유도 센서들 (150) 에 대해 실질적으로 동일하다. 그 결과, 두 정현파 신호들 sin(x) 및 sin(x+δ) 사이 비를 계산하는 것은 휴대용 물체 외부의 자기장으로 인한 자기 유도 성분을 제거한다. 따라서, 제어 스템 (4), 자화 링 (18) 및 유도 센서들 (150) 에 의해 형성된 시스템의 응답은 완전히 외부 자기장에 독립적이고, 휴대용 물체를 자기적으로 차폐할 조치를 취할 필요가 없다. 마찬가지로, 온도가 두 유도 센서들에 동일한 영향을 미치는 한 시스템의 응답은 온도에 독립적이다.

본 발명은 바로 설명한 실시형태에 제한되지 않고 첨부된 청구항에 의해 규정된 대로 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 간단한 수정예들과 변형예들을 본 기술분야의 당해업자들에 의해 구상할 수 있음은 말할 필요도 없다. 특히, 자화 링의 치수는 그것이 중공 실린더에 대응하도록 확장될 수도 있다.

1. 제어 기기
2. 하부 프레임
4. 제어 스템
X-X 종방향 대칭 축선
6. 후단부
8. 작동 크라운
10. 전단부
12. 정사각형 섹션
14. 자기 조립체
16. 매끄러운 베어링
18. 자화 링
20. 지지 링
22a 제 1 섹션
D1. 제 1 외부 직경
22b. 제 2 섹션
D2. 제 2 외부 직경
24. 숄더
26. 정사각형 홀
28. 원통형 하우징
D3. 제 1 내부 직경
30. 환형 홀
D4. 제 2 내부 직경
D5. 제 3 외부 직경
32. 원형 칼라
34a 제 1 홈
34b. 제 2 홈
36. 상부 프레임
38. 제 1 수용 표면
40. 제 2 수용 표면
42. 홀
44a, 46a 제 3 및 제 4 언더컷 표면들
44b, 46b 상보적 언더컷 표면들
48. 케이스 중간
49. 바닥
50. 환형 칼라
52. 원통형 섹션
54. 후방 섹션
56. 홈
58. 위치 인덱싱 플레이트
60. 곡선 부분
62. 가이드 아암
64. 스터드들
66a, 66b 핑거들
68. 림
70. 개구들
72. 프로파일
74a. 제 1 리세스
74b. 제 2 리세스
76. 피크
78. 단부들
80. 위치결정 스프링
82. 아암들
84. 베이스
86. 아버들
88. 변위 제한 스프링
90. 중심 부분
92. 쌍의 탄성 아암들
94. 쌍의 탄성 아암들
96. 강성 러그들
98. 분해 플레이트
100. 직선 세그먼트
102. 제 1 가로대
104. 제 2 가로대
106. 러그들
108. 하우징
110. 홀
112. 하면
114. 제 1 램프 프로파일
α 제 1 경사
116. 천이점
118. 제 2 램프 프로파일
β 제 2 경사
120a, 120b. 제 1 및 제 2 접촉 스프링
122a, 122b. 제 1 및 제 2 공동
124. 접촉 러그들
126. 제 1 접촉 패드들
128. 가요성 인쇄 회로 시트
130a, 130b. 제 3 및 제 4 접촉 스프링들
132a, 132b. 제 3 및 제 4 공동들
134. 직경 증가부
136. 홀들
138. 제 2 접촉 패드들
140. 플레이트
142. 컷아웃
144. 자유 부분
146. 전자 부품들
148. 제 3 접촉 패드들
150. 유도 센서들
152. 스트립들
156. 하우징들
158. 유지 플레이트
160. 탄성 핑거들
162. 스크류
164. 강성 인쇄 회로 보드
166. 접착층
168. 지지 표면

Claims

휴대용 물체로서,
제어 스템 (4) 을 위한 크레이들로서 역할을 하도록 배치된 프레임 (2) 을 포함하고, 상기 제어 스템 (4) 의 회전 작동은 상기 휴대용 물체의 적어도 하나의 전자적 또는 기계적 기능을 제어하는 것을 가능하게 하고, 자화 링 (18) 은 상기 제어 스템 (4) 에 의해 회전 구동되고, 상기 자화 링 (18) 의 회전은 상기 프레임 (2) 의 표면 (168) 에 대해 접하여 유지되는 적어도 하나의 유도 센서 (150) 에 의해 검출되고,
상기 유도 센서 (150) 는 상기 프레임 (2) 의 하우징 (156) 내부에 배치되고 상기 하우징 내부에 상기 유도 센서 (150) 가 탄성 수단에 의해 또는 접착 본딩에 의해 유지되고,
상기 휴대용 물체는 적어도 하나의 탄성 핑거 (160) 를 구비한 유지 플레이트 (158) 를 포함하고 상기 유지 플레이트는, 상기 유도 센서 (150) 에 대한 압력에 의해, 상기 유도 센서 (150) 를 상기 하우징 (156) 내부에서 유지하고 상기 하우징에 상기 센서가 배치되는, 휴대용 물체.
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제 1 항에 있어서,
상기 유도 센서 (150) 는 인쇄 회로 시트 (128) 에 고정되고 상기 탄성 핑거 (160) 는, 상기 유도 센서 (150) 가 고정되는 곳에서 상기 인쇄 회로 시트 (128) 를 누르는 것을 특징으로 하는, 휴대용 물체.
제 4 항에 있어서,
상기 인쇄 회로 시트 (128) 는 가요성이 있고 가요성의 상기 인쇄 회로 시트 (128) 는 상기 유도 센서 (150) 가 상기 하우징 (156) 내부에 배치되도록 상기 프레임 (2) 으로 아래로 접히는 것을 특징으로 하는, 휴대용 물체.
제 1 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 항에 있어서,
상기 탄성 핑거 (160) 는 수직 방향 (z) 으로 상기 유도 센서 (150) 의 고정을 보장하는 것을 특징으로 하는, 휴대용 물체.
제 6 항에 있어서,
상기 탄성 핑거 (160) 는, 상기 유도 센서가 내부에 배치되는 상기 하우징 (156) 의 바닥에 대해 상기 유도 센서 (150) 를 가압하도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 휴대용 물체.
제 6 항에 있어서,
상기 유도 센서 (150) 는, 감지 요소가 단지 수직 방향 (z) 을 따라 자기 유도 변동을 검출하도록 배향되는 자기 유도 변동에 민감한 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 휴대용 물체.
제 7 항에 있어서,
상기 유도 센서 (150) 는, 감지 요소가 단지 수직 방향 (z) 을 따라 자기 유도 변동을 검출하도록 배향되는 자기 유도 변동에 민감한 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 휴대용 물체.
제 1 항에 있어서,
상기 휴대용 물체는, 상기 프레임 (2) 의 2 개의 하우징들 (156) 내부에 수용되고 상기 제어 스템 (4) 의 종방향 대칭 수직 평면 (P) 의 양측에 등거리로 배치되는 2 개의 유도 센서들 (150) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 휴대용 물체.
제 9 항에 있어서,
상기 자화 링 (18) 이 상기 제어 스템 (4) 의 작동 결과로 회전할 때, 2 개의 유도 센서들 (150) 이 60° ~ 120°사이의 각도 (δ) 만큼 서로에 대해 위상이 다른 신호들을 발생시키도록 상기 2 개의 유도 센서들 (150) 은 상기 제어 스템 (4) 에 대해 배치되는 것을 특징으로 하는, 휴대용 물체.