专利名称：一种操作组件和包括这种操作组件的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种操作组件，用于控制装置的设定，还涉及包括这种操作组件的装置。
背景技术：
对于连续或步进的调节控制，存在着各种原因需要在操作期间向使用者提供主动反馈，指示可控的设定已经变化，并在某些情况下给出数量。
例如，当使用者和/或装置出现移动和/或震动时，手提装置和安装于车辆的装置经常需要进行操作。在这种情况下要精确地控制连续控制件是比较困难的。可产生带声响反馈的机构因此属于这种操作组件。这种应用的示例是手提装置和汽车上的音量和其他控制钮，以及动力工具的控制钮。这种操作组件的另一示例显示于美国专利3768 160。
另外，希望反馈可指示调节量的应用则希望移动和固定位置之间有清楚的区别，如计算机鼠标这样的分度操作装置的所谓涡形齿轮所要求的。
在另外一种情况下，希望有表示调节量的反馈，操作件用于在明确位置之间进行选择，如用于操纵操作界面的转-推旋钮或姆指轮，操作界面包括可显示项目菜单的显示器，可通过转动旋钮或姆指轮在所选择的项目之间变换，通过按下旋钮或姆指轮促动选择的项目。这种旋钮的另一示例是在明确操作模式之间进行选择的旋钮，例如选择音频或视频系统中的资料源，在洗衣机的程序之间或在汽车的光线设定之间进行选择的旋钮。
尽管各种技术方案可用来产生某些反馈，如步进马达可产生各种分度模式，仍需要一种简单的技术方案，能够为使用者产生非常清晰的，尤其是可清楚听到的反馈。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单但可靠的技术方案，可产生清晰，尤其是操作操作件的使用者可清楚听到的反馈，以控制装置的设定。根据本发明，该目的的实现是通过一种根据权利要求1的操作组件。
操作中，当操作件移动进行调节时，至少棘爪或带有间隙的排列的挡爪中的至少一个挡爪初始推动进入间隙范围的一个极端位置。在爪移动越过相对挡爪的死点中心位置或范围后，棘爪与下一个挡爪接合。使得棘爪和挡爪互相施加的平行于移动方向的力的分量反向，这样使得至少棘爪或带有间隙的成排挡爪中的至少一个挡爪从极端位置朝着相对的极端位置移动(不必要到达)。这个移动以很高的速度进行，当至少棘爪或成排挡爪中的至少一个挡爪到达新的位置时突然停止。这造成咔哒声和小冲击，冲击可作为声音反馈的触觉支持传递到使用者。
本发明基于这样的认识，手动操作操作件产生的咔哒效应传统上在很大程度上是禁止的，因为保持操作件的使用者本能地避免任何快速移动操作件，如进入分度位置；和任何突然停止操作件。因为，至少棘爪、各挡爪，或排列的挡爪沿操作件的移动方向上都有间隙，允许这些部件快速移动到选择的位置，因此产生了有效的咔哒声，即使缓慢移动操作件。
本发明的特定实施例在附属权利要求中阐明。本发明可采用根据权利要求12的装置来实施，权利要求12包括根据本发明的的操作组件。
通过对优选优选实施例的详细介绍和参考附图中显示的另一实施例，可了解本发明的其他特征，效果和细节。
图1是根据本发明的装置示例的透视图，其包括根据本发明的操作组件；图2是从下面看去的根据本发明的包括操作组件的调节组件的透视分解图；图2a是处于安装位置的支承结构和支撑板的放大详3是根据图2组件的操作件和棘爪和分度爪的从上面看去的放大透视图；图4，5，6是根据本发明的操作组件的第二示例的处于不同操作状态下的示意顶视图；和图7是根据本发明的操作组件的第三示例的示意性顶视图。
具体实施例方式
首先介绍本发明应用于干剃须器1的示例。
图1显示的剃须器1包括三个剃须头2，弹性容纳于剃须头架3，其向外压迫剃须头2进入最外的位置。进行剃须的皮肤上的接触压力向内压迫剃须头2进入剃须位置，近似与剃须头架3平齐。剃须器1还包括可调节接触压力的调节结构4。调节结构4包括包括操作组件5和传递齿轮6，其与弹性压力件的可调节的支撑件(未显示)接合，以施加接触压力到剃须头。接触压力越大，实现的剃须也越靠近(换句话，剃须的深度越大)。但是，对于敏感的皮肤部分较高的接触压力常常会导致皮肤疼痛，使得常常希望能够快速转换到将剃须头压到平齐位置所需要的接触压力较低的操作设定。应当知道，剃须头2的与剃须头架3平齐的剃须位置不应当认为是完美的平齐位置，而只是大约平齐位置，其随着剃须头2和剃须头架3所在表面部分的形状和刚度而变化。调节剃须深度的操作件7设置成具有姆指轮的形式，位于固定剃须头架3的基体8下面。带有这样的剃须深度调节的剃须器可从市场买到，形式为飞利浦公司的Sensotec生产线出品的剃须器。
根据本发明的这个示例，操作组件5(见图2和图3)已经进行了改进，当拇指轮7进行操作时，可产生更主动的具有咔哒声的反馈。这种咔哒声提供了可清楚听到的边界指示，剃须深度调节到这个边界，并且可以通过拇指轮7感受到。
操作组件包括支承结构9，拇指轮7相对支承结构围绕旋转轴12沿相对的旋转方向(箭头10，11所示)移动。为此，拇指轮7可旋转地固定到支承轴13。
拇指轮7设有排列14的挡爪，其中一些用标记15表示，沿移动方向10，11延伸。根据这个示例，排列14设置在拇指轮7的最上表面，但其他位置，如最下表面或拇指轮7的圆周面或支承结构9上的位置，也可以设置。
棘轮16弹性设置，可响应拇指轮7沿一个移动方向10，11的移动，连续接合排列14的挡爪15，或与其脱离。棘爪16整体形成于片簧17，片簧从与支撑板18整体形成的钢板切割而成。支撑板18设置圆孔19，可通过非卡接配合(如滑动或松开)接纳轴13的基体部分20。在安装位置，棘爪16可与拇指轮7绕轴13同轴转动，以及与拇指轮7同轴延伸的排列的挡爪15同轴转动。
但是，支撑板18设有凹槽21，可容纳支撑结构9的凸缘23的突出部22。这就限制了支撑板18和连接其上的棘爪绕轴线12的旋转自由度于沿拇指轮7的移动方向上的间隙(细节见图2a)。此外，支撑板18具有平边24，非常接近支撑结构9向下突出的凸缘23，在突出部22未延伸进入凹槽21的情况下，这也限制了支撑板18绕轴线12的旋转自由度。
支撑结构9，其上可旋转地固定了拇指轮7，安装到剃须头架3下面的基体8的凹部25，部分的拇指轮7从支撑结构9的凹部23突出，使得其可被使用者的拇指或食指操纵。
操作中，如果拇指轮7顺时针转动(转动方向用箭头10表示)，棘爪16，其与一个挡爪15接合，初步绕轴线12沿相同的旋转方向拖动，直到达到相对单元支撑结构9的旋转自由度的限度，其中单元包括棘爪16，片簧17和支撑板18。然后，当拇指轮7继续转动，与棘爪16接合的挡爪继续移动，使得棘爪16通过挡爪15的后缘侧面15a或边受到挡爪的压迫，克服片簧17施加到棘爪16的力，推动离开拇指轮，其中片簧力压迫棘爪16靠到排列14的挡爪。当拇指轮7继续转动，排列14的挡爪15中的下一个挡爪15到达棘爪16。因为沿旋转方向上棘爪16存在间隙32，在片簧17的作用下，棘爪16可非常快地滑动到下一个挡爪15，即使拇指轮7转动的非常慢。这个结果的实现是由于棘爪14周围的间隙使得棘爪16可相对于拇指轮7的旋转方向稍微向后移动，同时滑动到下一个挡爪15。在不存在间隙32的情况下，棘爪16滑动进入下一个挡爪15的速度将由，相对挡爪和棘爪所在区域中的操作件的位移方向，棘爪和挡爪的至少一个互相接触表面的斜率来确定，以及由拇指轮7的速度来确定。
当到达与棘爪16和一个挡爪15接合相关的下一个位置时，棘爪16与挡爪15的快速接合导致棘爪16和片簧突然停止。该突然停止造成希望的咔哒声音。为了实现清楚的咔哒动作，由于间隙可以相对缓慢移动的操作件7加速的部件最好具有一定重量，重量要小于操作件7的重量，使得当棘爪16向内压时，储存在片簧内的较少能量就足以使其快速弹回，形成清楚可听到的咔哒声。已经注意到，使得一部分支撑结构在间隙范围内与棘爪一起沿操作方向相对其余操作件7移动属于本发明的范围。
为了实现有效的咔哒声，此外，互相碰撞可造成咔哒效果的材料最好比较硬并且显示出很少的阻尼，如金属，硬塑料，或陶瓷材料。此外，薄壁结构对于发出咔哒声具有优越性，由于这样的材料一般具有较大的表面，容易转换元件的冲击为声音。
棘爪16沿拇指轮7的移动方向的间隙32量最好至少可使得棘爪16从间隙范围内的一个极端位置滑动到离开该位置的挡爪15的边，进入与相关挡爪15完全接合的位置，不要求拇指轮有任何转动。这样可保证有效的咔哒动作。另一方面，为了得到非常精确的反馈，棘爪16沿拇指轮的移动方向的间隙32的量(移动)应少于齿距，最好小于连续的挡爪15之间的距离的一半。
尽管所得到的咔哒动作本身对提供反馈已经非常有用，可指示操作件7的操作，如果咔哒动作涉及到达操作件的预定分度位置，则实现了非常主动的反馈，其中操作件7至少保持处于正常操作情况，使用者未操作操作件。为了实现这个目的，操作组件5还包括分度结构，可保持操作件7处于多个连续的预定的分度位置。如果操作件7位于一个分度位置，该分度位置的确定使得棘爪16与一个挡爪15接合。
根据此示例，通过简单的方式和通过提供分度结构实现了这个要求，其中分度爪26弹性设置，可响应操作件7沿一个移动方向10，11的移动，连续接合排列14的挡爪15，及与其脱开。
得到紧凑和简单的结构，并且操作分度爪26和棘爪16有可靠的同步，这是因为分度爪26和棘爪16设置成可接合或脱开相同排列14的挡爪15。为了得到紧凑的操作组件，最好棘爪16和分度爪26与相同排列的挡爪15操作，或者分度爪26和棘爪16操作的成排的挡爪的路径互相同轴延伸。
如同棘爪16，分度爪26也与片簧27整体形成，片簧是固定板28的一部分。棘爪16延伸通过靠近片簧27的固定板28的开口35，使得得到紧凑、平面和简单的结构。但是与整体形成于棘爪16的支撑板18的孔19相比，与分度爪26整体形成的固定板28的孔29设置了夹紧凸缘30，用于固定接合轴13。此外用于接合支撑结构9凸缘23突出部的固定板28的直边34上的凹部31比整体形成于棘爪16的支撑板18的凹部21要窄。因此，分度爪26相对支撑结构设置，没有或者最多有比棘爪6小很多的相对支撑结构9沿拇指轮7的移动方向10，11的移动性，对于分度功能的精度来说是个优点。
支撑棘爪16的片簧17紧靠支承分度爪26的固定板28延伸，使得支承棘爪16的片簧17碰撞固定板28，当棘爪16快速朝着一个挡爪15移动时。片簧17在靠近开口35的边的位置28a碰撞固定板。固定板28最好是金属板，可在非常平的和简单的结构中得到可清楚听到的金属碰撞咔哒声。可观察到，包括棘爪16的板状单元和分度爪26以及拇指轮7可沿平行于轴线12的共同方向固定到支撑结构9，使得操作组件5非常适合于自动装配。
与拇指轮7的移动方向10，11无关，棘爪16和分度爪26分别设有侧面16a，26a，位于相对爪16，26的相对排列14的挡爪15的移动的尾端，如图3所示，棘爪16的侧面16a比分度爪的尾端侧面26a要陡。因此，一方面是平滑分度动作，另一方面是棘爪16的快速移动，从而实现有效的咔哒动作。可看到如果棘爪的侧面比同一侧的分度爪的侧面26a要陡，如果操作件只适合沿一个方向操作，可以实现这个效果。对于这种功能，挡爪和/或棘爪可具有平滑设计，以防止操作件沿相反方向移动。
为了得到棘爪的快速移动和平滑的分度动作，最好是棘爪16的尾端侧面16a或侧面部分比分度爪26的尾端侧面26a或侧面部分要陡些。
图4，5，6显示了根据本发明的操作组件55的第二示例。操作组件55具有操作件57，带有操作钮86。操作件57可在支撑结构59上形成的线性引导槽87中沿相对的移动方向60，61滑动。支撑结构59设置了排列64的挡爪65，在导槽87的两个侧面互相平行延伸。
在操作件57的一侧设置了棘爪66，其具有与片簧67整体形成的突起的形式，面对排列64的挡爪。与棘爪66整体形成的片簧67保持在操作件57的凸缘73之间，带有平行于方向60，61的间隙63，其中操作件57是可移动的。与分度爪76整体形成的片簧77也保持在操作件57的凸缘73之间，但平行操作件57移动的方向60，61上的间隙比沿棘爪66和弹簧67被封闭的方向上的间隙小很多。当操作件57沿槽87移动时，与分度爪整体形成的片簧77和凸缘73之间的间隙足够避免凸缘73干涉弹簧77的挠度。操作组件还设置了咔哒条90，其平行于位于棘爪侧面的排列64延伸，设置成当处于释放状态，棘爪66与咔哒条90接触。当处于两个挡爪65之间的压缩状态时，棘爪66与咔哒条90间隔开。根据本发明的示例，咔哒条90基本上是直线设计，但其他设计，如波浪形和/或梳子形也可以采用。
操作件57的操作一般从图4所示的分度位置开始。在这个位置，分度爪76的中心相对一个挡爪65，并接合该挡爪65。棘爪66进入位于操作件的相对侧的对应挡爪65，并与咔哒条90接触。如果，操作件57的操作使得其向右(方向61)滑动，棘爪66和分度爪76分别碰到挡爪65的侧面65a，并突出到挡爪上。当随着操作件57移动到右侧时，分度爪76逐渐向内推动，这样就造成反作用(分度)力，力是沿移动方向，即向左(方向60)，通过分度爪76施加。
当棘爪遇到挡爪65的侧面65a并突出其中时，反作用力也作用到棘爪。这初步使得棘爪66和片簧67一起相对操作件57移动到移动范围内最左边的位置，片簧67和凸缘73之间的间隙使得这样移动成为可能。接下来，当操作件57进一步移动，棘爪66也逐渐朝操作件57向内推动，进入与咔哒条90间隔开的位置。
当分度爪76位于连续的挡爪65的中心之间一半时(见图5)，到达死点中心状态，进一步向右移动操作件57不会导致分度爪76朝操作件57的进一步压迫，但是当操作件57进一步向右移动时，分度爪76逐渐可以回弹。分度爪76的尾端侧面76a和面对移动方向的下一个挡爪65的侧面65b之间的接触压力导致反作用力，其有向右的分力，推动操作件57进入下一个分度位置。这种状态显示于图6。
原则上，向右的反作用力可导致操作件快速移动到下一个分度位置，并突然停止于下一个分度位置，使得指示下一个分度位置的主动反馈可实现。但是，实际上，这样的效果一般不能实现，或者只是边缘效应，因为使用者把持操作件57，不会快速移动操作件。
对于棘爪66则不同，其带有平行于操作件移动方向60，61的间隙，间隙设置成至少相对通常被使用者把持的操作件57的部分。当棘爪被推动离开突入的挡爪65，并已经推动到间隙范围内最左位置时，棘爪66已经通过连续挡爪65之间的死点中心位置后，棘爪66和下一个挡爪65的面对移动方向61(右侧)的侧面65b之间的接触压力导致施加到棘爪66的反作用力，带有沿移动方向61(向右)的分量。该反作用力使得棘爪66和片簧67一起非常快地从间隙范围内的最左位置相对操作件57移动到右侧。因此，片簧67也突然从其弯曲状态释放，弯曲状态是由棘爪66朝咔哒件的位移造成，向外弹出，造成棘爪66碰到咔哒条90，产生咔哒声和咔哒动作，通过操作件57该动作可被使用者感受到。
代替咔哒条或其他可形成对接的专用构件，这些构件在碰到棘爪时产生咔哒效果，可设置快速释放的片簧67，其在棘爪通过连续的挡爪65之间的死点中心位置后，当片簧67碰到部分操作件57(即片簧67右侧的操作件57的凸缘)时，或当棘爪66碰到挡爪65的侧面65b刚刚进入离开操作件57的移动方向11的表面时，停止。
在这些实施例中，棘爪66和片簧67一起快速进入下一个挡爪65突然停止，这造成咔哒效应，其独立于操作件57移动进入或通过其新分度位置的速度。
根据本示例，咔哒条90的厚度随操作件57的移动范围的长度变化，这使得咔哒声随操作件57的位移变化。咔哒件的适当设计可带来声调，音量，和/或咔哒声持续时间随咔哒件移动范围的长度变化，例如通过逐渐和/或间断的(例如交替的)方式。还可以设计棘爪，排列的挡爪，和/或咔哒件，根据操作件移动方向，得到不同的咔哒声。咔哒件的梳状设计使得各个齿具有各自的设计，当棘爪碰到各自齿时产生不同的咔哒声响。
图7显示了第三个实施例，其是第二个实施例的关于组件操作的机械倒置。使用者可操作的操作件107可沿方向60和相反方向61相对支撑结构109移动，支撑结构形成装置的部分框架或壳体。操作件107包括开口106，其中容纳挡爪板108。挡爪板的结构类似于图4到6的支撑结构108的结构，因此设有槽87，在槽的两侧有排列64的挡爪65。支撑板110容纳于槽87。支撑板的结构类似于图4到6的操作件57的结构，即设置了棘爪66和分度爪76。为此，挡爪板108和支撑板110部分的标记分别相同于图4到6的支撑结构59和操作件57部分。带有棘爪65的片簧67不必带间隙地容纳于支撑板110。得到咔哒声所必要的沿运动方向60，61的间隙111现在设置在操作件107和挡爪板108之间。在这个第三实施例中，支撑板110是固定结构109的固定部分。操作中，操作件与挡爪板108一起在支撑板110上滑动。应当清楚，组件的操作类似于第二实施例介绍的操作。
可看到，除了通过示例方式介绍的这些实施例未脱离本发明的范围。例如，棘爪和分度爪一直介绍成是突出部，可接合具有凹部形式的挡爪，但是也可以设置相反的方式，一个或两个爪设置成凹部，可与排列的挡爪结合，挡爪具有突出部，如凸起，的形式，当操作件操作时可以连续容纳与爪的凹部。此外，爪和挡爪可设置互相结合的凸起和凹部，如梳状结构。
此外，爪不必与弹性结构整体形成，其中弹性结构推动爪接触至少部分挡爪，弹性结构还可设置成除片簧外的形式。
根据另一种变化，容纳棘爪的挡爪数量可大于或小于容纳分度爪的挡爪的数量。例如，只有操作件到达选择的分度位置，咔哒效应可产生，或者只在操作件从一个分度位置移动到下一个时可产生多个咔哒效应。在这个实施例中，最好在操作件到达分度位置产生比操作件在分度位置之间移动时更强烈的声音。类似地，本发明的其他特征不限于上面介绍的实施例，其只是以示例方式显示。
权利要求
1.一种用于操纵装置的操作组件(5，55，105)，其包括支撑结构(9，59，109)；使用者可操作的操作件(7，57，107)，其可沿至少一个移动方向(10，11，60，61)相对所述支撑结构(9，59，109)在多个位置之间移动；和排列(14，64)的挡爪(15，65)，沿所述移动方向(10，11，60，61)延伸；棘爪(16，66)，可响应所述操作件(7，57，107)沿所述移动方向(10，11，60，61)的移动，弹性调节以连续接合所述排列(14，64))的所述挡爪(15，65)，及脱离所述挡爪；其中，至少所述棘爪(16，66)或所述排列(14，64)的挡爪(15，65)可配合所述操作件(7，57，107)，以便在所述移动方向(10，11，60，61)上形成间隙(32，63，111)。
2.根据权利要求1所述的操作组件，其特征在于，还包括分度结构，可保持所述操作件(7，57，107)于多个连续和预定的分度位置，如果所述操作件(7，57，107)位于所述分度位置，所述分度位置的确定可使所述棘爪(16，66)与一个所述挡爪(15，65)接合。
3.根据权利要求2所述的操作组件，其特征在于，所述分度结构包括分度爪(26，76)，其可响应所述操作件(7，57)沿所述移动方向(10，11，60，61)的移动，弹性调节以连续接合排列(14，64)的挡爪(15，65)及脱离所述挡爪。
4.根据权利要求3所述的操作组件，其特征在于，所述分度爪(26，76)和所述棘爪(16，66)设置成可接合相同排列(14，64)的挡爪(15，65)及与其脱离。
5.根据前面权利要求中任一项所述的操作组件，其特征在于，所述爪(16，26，66，76)支撑于片簧(17，27，67，77)，或与所述片簧(17，27，67，77)整体形成。
6.根据权利要求3所述的操作组件，其特征在于，所述棘爪(16)支撑于片簧(17)，其紧密靠近固定板(28)延伸，所述固定板支撑所述分度爪(26)，当所述棘爪(16)接合一个挡爪(15)时，使所述片簧(17)碰到所述固定板(28)。
7.根据权利要求3所述的操作组件，其特征在于，所述排列(14)的挡爪(15)的路径互相同轴延伸，所述分度爪(26)和所述棘爪(16)沿所述路径移动。
8.根据权利要求3所述的操作组件，其特征在于，所述棘爪(16，66)和所述分度爪(26，76)分别具有至少一个侧面(16a，26a，66a，76a)，如果所述棘爪沿所述排列(14，64)的挡爪(15，65)移动，所述棘爪(16，66)的所述至少一个侧面(16a，66a)要比所述分度爪(26，76)的所述至少一个侧面(26a，76a)更陡。
9.一种执行功能的装置，所述功能的至少一个特征是可在至少两个设定之间进行调节，所述装置包括调节结构(4)，可调节所述设定，所述调节结构包括根据前面权利要求中任一项的操作组件(5，55，105)。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括多个剃须头(2)，弹性容纳于剃须头保持架(3)，其可弹性向外压迫所述剃须头(2)进入到最外的位置，使得进行剃须皮肤上的接触压力向内压迫所述剃须头(2)进入与所述剃须头保持架(3)平齐的剃须位置，其中所述调节结构(4)设置成可调节所述接触压力。
全文摘要
一种操作组件，包括支撑结构(9)，使用者可操纵的操作件(7)，其可沿至少一个移动方向(10，11)相对支撑结构(9)在支撑于支撑结构(9)的多个位置之间移动；沿移动方向(10，11)延伸的排列14的挡爪(15)，和棘爪(16)，可响应操作件沿移动方向(10，11)的移动，弹性设置可连续接合排列(14)的挡爪(15)中的一个和与挡爪脱离。至少棘爪(16)或排列(14)的挡爪(15)可带有移动方向(10，11)的间隙(32)。还介绍了一种包括这种操作组件的装置。
文档编号G05G1/08GK1750909SQ200480004317
公开日2006年3月22日 申请日期2004年2月19日 优先权日2003年2月21日
发明者M·J·范德米尔, J·波斯特马 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司