专利名称：用于定点设备的具备摩擦材料和中间挠性区域的环形装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于定点设备的具备摩擦材料和中间挠性区域的环形装置。
背景技术：
在由本专利申请的作者所提交的PCT申请PCT/SE01/01620中，提出一种定点设备，其包括由挠性支撑材料制成的环，所述环包括两个可旋转并且可平移的杆，所述杆将所述环拉紧成椭圆形状。稳固的支撑表面位于所述环的上部平面之下。所述环的表面由使用者移动并且所述环的运动被检测到，因此可以通过在计算机屏幕上的光标获得相应移动。
为了在轴向方向上加强而在切线方向上保持挠性，所述环在外侧可提供有若干条带或加强件，它们平行于环的轴向方向并且彼此间以特定的间距设置。当所述环在轴向方向上快速移动时，所述环的形状易于保持，这是有利的。
当与根据PCT申请PCT/SE01/01620的装置一起使用时，可以发现的是，最好将所述条带设置在所述环的内部。这种设置的优势在于，易于选择所述条带的材料，从而获得相对于所述支撑表面的低摩擦。另外，因为所述支撑材料不会与所述支撑表面接触，所以防止了在所述支撑材料下侧上的所述低摩擦条带磨损。
尽管这样，还是难于使所述设备工作完美。其原因在于，所述支撑材料的外部表面已经均匀地涂有摩擦材料，诸如橡胶，从而使使用者手指下的环具有良好的挠性。因为磨损和摩擦，这里所讨论的摩擦材料应该具有特定的厚度。如果摩擦材料的厚度减少到某一特定数值之下，相对于使用者手指的摩擦也下降了，因此当使用者的手指相对于所述环的外部趋于滑动时，所述环的快速移动变得困难。因此，使用具有特定最小厚度的摩擦材料，其设置在所述支撑材料的外部上。其不足之处在于，诸如橡胶的摩擦材料总是具有某种特定的“记忆”。假设所述定点设备一定的时间未被使用。由于所述环被拉伸成椭圆形剖面，与织布自身相结合的所述摩擦材料趋向于维持其“静止位置”。在实际使用中，这种“记忆”可能具有某种效果，即如果使用者已经将环从静止位置稍稍进行了旋转并且释放它，所述环通过其自身旋转回到静止位置。
在PCT申请PCT/SE01/01620的一个特定实施例中，其中一个可平移的以及可旋转的杆由固定的圆形边缘所替代。这里所发生的问题是相对于所述圆形边缘的摩擦，以及所述环的切向刚度因此必须非常低，从而使得所述环不会相对于所述边缘有太大的摩擦。在这种情况下，由于总的摩擦无法被保持成与具有两个可旋转杆的实施例一样低，相对于使用者手指的所述环外侧上的摩擦应该相对高，从而让使用者易于移动所述环。这样就需要相对较厚的摩擦材料层，但是这又违背于所述环的切向刚度应该保持较低的目标。这使得难于实现工作良好的环。
在Clark的美国专利US 4,692,756中示出伸展在支撑表面上的两个嵌套的圆形边缘之间的挠性环。所述环可在所述支撑表面上的边缘上旋转以及沿所述边缘滑动。在这种情况下，当所述环滑行时也会有上述问题，并且因此具有相对于两个固定圆形边缘的显著摩擦。因此在所述环外部上具有显著厚度的橡胶材料是需要的，导致了高刚度和“记忆”。
另外，因为在支撑材料的选择上的极大自由度，所述环的支撑材料可以优选地被压制成一矩形形式，所述矩形被连接在一起以形成圆筒。不足之处在于，连接之处经受使用者的手指磨损，因此纹路可能从连接处的织布边缘变得松驰，这对其外表造成了损伤。另外，它们中的可见连接会对外观的美感造成不利。根据本发明的装置致力于消除上述不足。本发明示出所述环如何可以被制成在切向上具有极大的挠性，同时可以使用厚的摩擦材料。其它的优势在于，所述支撑材料的连接可以被完全隐藏起来。
发明内容
本发明包括呈切向挠性圆筒形式的环，优选地与这样类型的定点设备结合使用，其中所述环可由使用者在其轴向上移动并且在紧固所述环的两个平行支撑件上旋转。所述环包括切向挠性支撑材料，适合的材料是薄织物，带有多个平行于环装置的纵向轴并且间隔设置的低摩擦条带。所述摩擦材料主要位于低摩擦条带外侧的区域中。由于在低摩擦条带之间的区域中仅仅有一点儿或没有摩擦材料，所以获得了所述环的极大切向挠性，然而同时，在低摩擦条带上的所述摩擦材料可以被制成任意的厚度，从而实现最佳摩擦和磨损特性。
图1以俯视图和带有放大剖面的剖视图示出本发明的优选实施例；图2示出一种改型；图3示出另一种改型；图4示出点靠点设置的摩擦材料；图5示出以不规则的方式点靠点设置的摩擦材料；图6放大示出乔其纱织布(Georgette-cloth)；图7示出重叠的连接；图8示出边缘到边缘的接合处；图9示出放大的被切掉的圆形片织物，其包括两个低摩擦条带，所述条带具有与所述低摩擦条带呈45度角的单个纹路。
具体实施例方式
图1示出一优选实施例。包括薄织物24的环1包围支撑表面2，该支撑表面在其侧部设置有圆形边缘3和4。所述环1可沿所述圆形边缘3和4轴向地移动并且围绕它们旋转。在所述环1的内部设置有纵向、轴向布置的低摩擦条带7，所述条带由某些诸如聚酯塑料的相对较硬的材料制成，从而相对于带有圆形边缘3和4的支撑表面2提供低摩擦。具有相当厚度的摩擦材料被设置在织布24的外侧，但仅处于呈条带9形式的低摩擦条带7上的区域中。由于没有摩擦材料处于条带9之间的区域8中，实现了环1极大的切向挠性，并且由于摩擦条带9具有相当大的厚度(1毫米在样机中工作良好)，所以可以实现相对于使用者手指的高摩擦，同时可以实现好的余量以对抗所述摩擦材料的磨损。
现在参考图2，其中示出了环10的端视图。所述环10由支撑材料12制成并且在内部设置有纵向的低摩擦条带11。具有相当厚度的呈条带13形式的摩擦材料1被设置在低摩擦条带11外侧区域中的支撑材料12的外侧。与示出在图1中的实施例相比较，不同之处在于，在低摩擦条带11之间区域中的支撑材料12的外侧上也有一薄层摩擦材料14。但是，在低摩擦条带11之间的所述摩擦材料14的厚度显著地小于低摩擦条带11之上区域中的厚度。因此，所述环的切向挠性在很大程度上得以维持。
在示出在图3中的另外实施例中，环15设置有布置成条带16形式的摩擦材料，但不是在所述低摩擦条带17之上的区域而是在外侧。但是，区域18处于左侧，该侧缺少摩擦材料。所述区域18保证了所述环15的好的切向挠性。
示出在图4中的实施例示出这样一种事实，即摩擦材料无需被设置成连续的条带。一个环22被示出，在内部设置有硬的低摩擦条带(未示出)。在低摩擦条带的上侧以及在所述环22的外侧上，摩擦材料以布置成成排的小岛23的形式布置。
摩擦材料也可以用或多或少不规则的图案甚至是随机图案以点状设置，这示出在图5中。实际上的事实在于，以彼此之间带有显著间隔的点状设置的材料要好于均匀分布的摩擦材料层，这是因为在所述条带之间仍会有未被涂复的支撑材料，所述条带可以在摩擦材料点之间弯曲。
但是相当普通的是，对于所述环的最大切向挠性来说有利的是，在低摩擦条带之间的区域中存在着具有显著少于平均水平的摩擦材料的区域。
如图6所示，在实际中非常适合使用带有在单个纹路之间的间距为D的织物。利用这种布实现极大的挠性，并且如果保持D＜0.5，型号为HDNS2000的光学检测器(具有0.8mm的“孔”)可以很好的检测这种织物。一种所谓的乔其纱布具有这些特性。当然，D可以被选择成较大。
图7示出叠置接头。支撑材料26被切割成矩形，于是被粘在一起以形成带有叠置接头5的圆筒。所述叠置接头5被设置在其中一个低摩擦条带6和其中一个摩擦条带19之间。以这种方式，所述接头5被完全隐藏起来。会有另外的优点。正常来说，由于所述支撑材料在所述叠置接头处是双份的，所以叠置接头会产生局部增大的切向刚度。但是，由于叠置接头被设置在其中一个低摩擦条带之上，所以所述环的切向刚度不会增加。
图8示出类似的接头20，但是所述支撑材料在这里边缘对边缘布置。还有在这里所述接头被隐藏起来。
图9示出用于在环的织物中设置单个纹路的优选形状。这里所述的纹路与所述条带21和25呈45度角，这在所述环侧向移动时为所述环提供好的稳定性。当然也可以选择另一角度。
在所有上述示出的实施例中，所述支撑材料可以包括诸如用于保持湿气和杂质渗透进入并且处于所述支撑材料后面的硅橡胶的挠性材料。在实际中，呈织物形式的支撑材料被浸渍液体橡胶，该橡胶后来会固化。
在使用当前由Agilent销售的HDNS2000类型的检测器的情况下，该检测器检测所述环装置的外部运动，可以有利地发现，使用透明的摩擦材料，并且以相对分散定位的反射颗粒填充它。所述颗粒改善对所述环运动的检测。如果所述颗粒相对较大并且它们之间的距离使得单个点的光朝向所述检测器的芯片投射，会使检测变得更有效。
在权利要求的范围内可以进行各种修改。
权利要求
1.一种用于定点设备的环装置，该定点设备用于引导在计算机屏幕等上的光标，该环装置呈圆筒形式，其可以在其轴向方向上被移动并且围绕两个支撑件旋转，所述支撑件伸长所述环的截面以形成椭圆形，包括具有多个相互间隔开来的条带或基本上平行于所述环装置的纵向轴的等同装置，用于在其轴向方向上加强所述环装置，其特征在于，在从所述支撑材料的外部表面并且向外的不同位置处摩擦材料具有明显的厚度变化。
2.根据权利要求1所述的环装置，其特征在于，所述条带之间的纵向区域具有少于平均水平的摩擦材料浓度。
3.根据权利要求2所述的环装置，其特征在于，所述摩擦材料基本上以摩擦条带的形式设置在所述条带之上。
4.根据权利要求2所述的环装置，其特征在于，所述摩擦材料基本上以摩擦岛的形式设置在所述条带之上。
5.根据上述权利要求中任一项所述的环装置，其特征在于，包括基本上是矩形的支撑材料，该支撑材料连接在一起形成圆筒，因此至少一部分的接头处于其中一个条带上。
6.根据上述权利要求中任一项所述的环装置，其特征在于，所述材料由织物构成。
7.根据权利要求6所述的环装置，其特征在于，所述支撑材料的单个纹路以相对于所述条带至少20度的角度以及最大70度的角度进行设置。
8.根据权利要求6或7所述的环装置，其特征在于，所述织布具有单个纹路之间的间距D，其中D平均大于0.05mm。
9.根据权利要求8所述的环装置，其特征在于，所述织物是乔其纱类型的织物。
10.根据上述权利要求中任一项所述的环装置，其特征在于，所述摩擦材料包括小的反射颗粒，所述颗粒充分的分开，从而在诸如HDNS 2000等的光学检测器的检测器芯片上产生单个光点。
全文摘要
本发明包括呈切向挠性圆筒形式的环，其优选地与某种类型的定点设备结合使用，所述环可由使用者在其轴向方向上移动并且在紧固所述环的两个平行支撑物上旋转。所述环包括切向挠性支撑材料，适合的材料是薄织物，该织物具有若干平行于所述环装置纵向轴的相互间隔开来的低摩擦条带。所述摩擦材料主要处于低摩擦条带的外侧区域中。由于仅仅很少或没有摩擦材料处于低摩擦条带之间的区域中，所以获得了所述环的极大切向挠性，同时，在低摩擦条带上的所述摩擦材料可以被制成任意的厚度，从而实现最佳摩擦和磨损特性。
文档编号G06F3/0354GK1813235SQ03826726
公开日2006年8月2日 申请日期2003年7月3日 优先权日2003年7月3日
发明者罗尔夫·斯特龙伯格 申请人:罗尔夫·斯特龙伯格