包括借助于两个感应式传感器来检测其致动的旋转控制柄轴的便携式物体

包括借助于两个感应式传感器来检测其致动的旋转控制柄轴的便携式物体

　　技术领域

　　本发明涉及一种诸如钟表的小尺寸便携式物体，其包括用于控制该便携式物体的至少一个电子或机械功能的旋转控制柄轴。更具体地，本发明涉及这样的便携式物体，其中通过借助于两个感应式传感器测量磁感应来检测所述旋转控制柄轴的致动。

　　背景技术

　　本发明涉及诸如腕表的小尺寸便携式物体，其包括旋转控制柄轴，该旋转控制柄轴的致动控制其中设置有该旋转控制柄轴的便携式物体的机械或电子功能。

　　为了适当地执行所涉及的机械或电子功能，必须能够检测旋转控制柄轴的致动。在各种可能的解决方案之中，一种解决方案在于测量由与控制柄轴一体化的磁体的旋转而产生的磁感应的变化。为了检测这种磁感应的变化，可以使用诸如霍尔效应传感器的磁传感器，其能够测量它所处的环境的磁感应的值。

　　在通过测量磁感应来检测控制柄轴的旋转的领域中，出现的一个常见问题是精确获知控制柄轴旋转了多远和沿何方向旋转的问题。为了克服此问题，已经提出包括诸如磁阻器或霍尔效应传感器的一对磁传感器的系统。在这些已知系统中，这些磁传感器检测在空间中的两个正交方向上通过与控制柄轴一体的磁体的旋转产生的磁感应的变化。

　　这种系统的一个缺陷在于以下事实：由于磁传感器测量在两个正交方向上的磁感应的变化，因此当便携式物体外部的磁干扰仅沿两个磁传感器中的一个的测量轴线定向时，不能从磁传感器产生的测量信号减去由于这些磁干扰产生的效应。实际上，在此情况下，另一个磁传感器不感测外部磁干扰，因此这种磁干扰对两个测量信号的影响是不对称的并且因此无法被消除。因此有必要为便携式物体设置电磁屏障，这是特别繁琐和昂贵的。还已知其它方案，但其更具体地针对于测量地球的磁场。在这些应用中，一个或多个磁传感器具备高灵敏度，因为要测量的地球磁场非常小，典型地约20至60μT。然而，这些磁传感器通常无法测量超过5mT的磁感应，而与小规格磁体相关联的值常常达到100mT。

　　发明内容

　　本发明的一个目的是通过提供一种便携式物体来解决上述问题以及其它问题，所述便携式物体包括用于控制所述便携式物体的至少一个机械或电子功能的旋转柄轴，借助于感应式传感器以可靠的和可再现的方式检测该旋转柄轴的致动。

　　为此，本发明涉及一种便携式物体，其包括：控制柄轴，所述控制柄轴的旋转致动能够控制便携式物体的至少一个电子或机械功能；磁化环，该磁化环由旋转控制柄轴驱动旋转，控制柄轴的旋转和控制柄轴的位置由两个感应式传感器检测，这两个感应式传感器设置成仅对空间中彼此平行的两个方向上的由磁化环旋转产生的磁感应的变化敏感。

　　根据形成从属权利要求的主题的本发明的其它特征：

　　-所述两个感应式传感器关于从磁化环的旋转中心通过的平面对称地设置在与磁化环的旋转中心等距处；

　　-所述两个感应式传感器仅对竖直方向上的磁感应变化敏感；

　　–所述两个感应式传感器关于控制柄轴设置成使得，当磁化环由于控制柄轴的致动而旋转时，所述两个感应式传感器产生以介于60°与120°之间的值相对于彼此移相的信号；

　　-所述便携式物体包括设置成用作控制柄轴的托架的框架，感应式传感器布置在设于框架中的至少一个容纳部内，并且它们由弹性装置保持在所述容纳部内；

　　-所述两个感应式传感器布置在设于框架中的两个不同容纳部内；

　　–所述便携式物体包括设置有至少一个弹性指状部的保持板，所述弹性指状部通过在感应式传感器上加压将感应式传感器保持在它们布置于其中的所述至少一个容纳部内；

　　-所述保持板设有两个弹性指状部，并且感应式传感器固定在印刷电路板上，弹性指状部在固定感应式传感器的位置处对所述印刷电路板加压；

　　-所述印刷电路板是柔性的并且向下折叠在框架上以使得感应式传感器被布置在容纳部内；

　　-所述弹性指状部使感应式传感器在竖直方向上固定不动；

　　-所述弹性指状部设置成将感应式传感器压靠在感应式传感器布置于其中的容纳部的底部上。

　　“感应式传感器(inductive sensor)”是指由于楞次定律和法拉第定律定义的感应现象将从中通过的磁场转换成电压的传感器。举例而言，它可以是霍尔效应传感器，或者AMR(各向异性磁阻)、GMR(巨磁阻)或TMR(隧道磁阻)类型的磁阻部件。

　　由于这些特征，本发明提供了一种便携式物体，其中通过借助于两个感应式传感器测量由于控制柄轴驱动的磁体的旋转引起的磁感应的变化，来实现对用于控制便携式物体的至少一个机械或电子功能的控制柄轴的旋转的检测。这两个感应式传感器设置成对空间中仅一个方向上的磁感应的变化敏感。显然，由便携式物体所处的环境产生的磁感应被添加至由磁化环产生的磁感应。通过教导将一对感应式传感器设置成使得这些传感器仅对于一个方向上的磁感应具有敏感性，使得本发明能够通过合适的信号加工处理来从测量结果完全消除便携式物体所处的环境的磁感应的影响。事实上，作为这些措施的结果，不会发生由便携式物体所处的环境产生的磁干扰仅沿两个感应式传感器中的一个的测量轴线定向的情况。因此，排除了两个感应式传感器中的一个不感测外部磁干扰的情况，使得外部磁干扰对测量信号的影响对于两个感应式传感器而言相同且因此能被消除。因此不需要将便携式物体磁屏蔽以避免便携式物体外部的磁感应的影响，这节省了空间。在可用空间必定非常有限的小规格便携式物体的情况下这是非常有利的。屏蔽的免除还简化了便携式物体的制造并且因此确保更好的可靠性和更低的成本价格。

　　本发明还涉及一种用于检测控制柄轴的位置的方法，所述控制柄轴的旋转致动控制设有控制柄轴的便携式物体的电子或机械功能，磁化环由控制柄轴驱动旋转，控制柄轴的旋转和控制柄轴的位置由两个感应式传感器检测，这两个感应式传感器设置成仅在空间中的一个方向上对由磁化环的旋转产生的磁感应的变化敏感，该方法包括以下步骤：计算由每个感应式传感器产生的信号之间的比率的反正切函数，以确定控制柄轴的旋转方向和位置。

　　作为这些特征的结果，不论控制柄轴的旋转方向如何，都可以确定控制柄轴的绝对位置，即，可以在任何时间知道柄轴的角位置。因此，控制柄轴的位置检测测量的精度很高并且甚至在大规模生产的情况下也可在不同物体之间再现。

　　附图说明

　　本发明的其它特征和优点将从以下对根据本发明的便携式物体的示例性实施例的详细描述中更清楚地显现，该示例仅通过参考附图的非限制性说明的方式给出，在附图中：

　　-图1是用于控制小尺寸便携式物体的至少一个电子功能的装置在未组装状态下的透视图。

　　-图2是下部框架的俯视透视图。

　　-图3是从其后端延伸到其前端(在图中从右至左)的控制柄轴的透视图。

　　-图4是光滑轴承以及由支承环和磁化环形成的磁性组件在未组装状态下的透视图。

　　-图5是沿控制装置的竖直平面的纵向剖视图，在该控制装置内部设置有光滑轴承以及由支承环和磁化环形成的磁性组件。

　　-图6是上部框架的仰视透视图。

　　-图7A是用于标定(确定/定位，index)控制柄轴的位置的板的俯视透视图。

　　-图7B是图7A中圈出的区域的更大比例尺视图。

　　-图8是设置成与用于标定控制柄轴的位置的板协作的定位弹簧的透视图。

　　-图9是用于限制控制柄轴位置标定板的位移的弹簧的俯视透视图。

　　-图10是拆卸板的透视图。

　　-图11是控制装置的一个部分的纵向剖视图，示出了尖头工具插入其中以将控制柄轴从位置标定板释放的孔。

　　-图12A是示出与位置标定板和定位弹簧协作的控制柄轴的透视图，该控制柄轴处于稳定位置T1。

　　-图12B是与图12A相似的视图，其中控制柄轴处于不稳定的推入位置T0。

　　-图12C是与图12A相似的视图，其中控制柄轴处于稳定的拉出位置T2。

　　-图13是接触弹簧T0和T2的透视图。

　　-图14A和14B是示出控制柄轴位置标定板的指状部与接触弹簧T2之间的协作的示意图。

　　-图15是其上设置有接触弹簧T0和T2的接触片的柔性印刷电路板的部分透视图。

　　-图16是其上固定有感应式传感器的柔性印刷电路板的自由部分的透视图。

　　-图17A是控制装置的透视图，其中柔性印刷电路板的自由部分被折叠到该控制装置的背面上。

　　-图17B是控制装置的透视图，其中柔性印刷电路板的自由部分被折叠到该控制装置的背面上并且借助于通过螺钉固定在控制装置上的保持板来保持。

　　-图18是用于借助于两个感应式传感器检测磁化环的位置的系统的正视图。

　　-图19是用于借助于单个感应式传感器检测磁化环的旋转的系统的正视图。

　　-图20是安装在便携式物体中的控制装置的透视图。

　　-图21是与图20相似的视图，其中控制柄轴被从便携式物体移出。

　　-图22是感应式传感器的感测元件和该元件对磁感应的变动敏感的方向的示意性透视图。

　　具体实施方式

　　本发明源于这样的总的发明构思，即，特别是在大规模生产的情况下以可靠的且可在不同便携式物体之间再现的方式检测安装在诸如钟表的小尺寸便携式物体中的控制柄轴的旋转。为了解决此问题，提出经由控制柄轴来驱动磁化环旋转并且借助于一对感应式传感器来检测由于环的旋转而引起的磁感应的变化。这两个感应式传感器设置成仅对空间中的一个方向上的磁感应的变动敏感。因此，便携式物体外部的磁感应对于两个感应式传感器的测量信号的影响是相同的，使得可以通过合适的信号处理方法来从测量结果完全消除便携式物体所处的环境的磁感应的影响。

　　本发明还涉及一种用于检测旋转控制柄轴的位置和旋转方向的方法，其包括计算由设置成仅对空间中的一个方向上的磁感应的变动敏感的两个感应式传感器产生的信号之间的比率的反正切函数。由于便携式物体所处的环境的磁感应仅在空间中的一个方向上对两个感应式传感器的感测元件施加影响，因此通过计算由这两个感应式传感器产生的信号之间的比率的反正切函数，可以消除归咎于便携式物体外部的磁感应的影响的信号分量。

　　在全部下文中，“从后向前方向”是沿控制柄轴的纵向对称轴线X-X从外部致动表冠朝向配备有控制装置的便携式物体的内部水平地延伸的直线方向。因此，控制柄轴将从后向前被推动，并且将从前向后被拉动。此外，“竖直方向”是垂直于控制柄轴在其中延伸的平面延伸的方向。

　　图1是用于控制诸如腕表的小尺寸便携式物体的至少一个电子功能的装置处于未组装状态的透视图。整体上以总的附图标记1标示的该控制装置包括下部框架2，该下部框架2例如由注塑材料或诸如黄铜的非磁性金属材料制成，并且用作具有纵向对称轴线X-X的优选呈细长的大致圆柱形形状的控制柄轴4的托架。该控制柄轴4设置成沿其纵向对称轴线XX从前向后和从后向前滑动，和/或在顺时针和逆时针方向上围绕所述同一纵向对称轴线X-X旋转。

　　在后端6处，控制柄轴4将接纳致动表冠8(参见图20)，其中当便携式物体配备好控制装置1时，该后端将位于便携式物体的外部。

　　在前端10处，控制柄轴4例如具有方形区段12并且依次接纳磁性组件14和光滑轴承16，其中一旦控制装置1被组装好，则该前端10将位于控制装置1内部。

　　磁性组件14包括磁化环18和支承环20，磁化环18通常通过粘接固定在支承环20上(参见图4)。支承环20是大致圆柱形的构件。如在图5中所见，支承环20从后向前包括磁化环18接合在其上的具有第一外径D1的第一区段22a，和具有比第一外径D1大的第二外径D2并且界定磁化环18移动至与其靠接的台肩24的第二区段22b。支承环20的第一区段22a开设有方孔26，该方孔26的形状和尺寸适配于控制柄轴4的方形区段12并与控制柄轴4一起形成滑动齿轴型系统。换句话说，支承环20和磁化环18在控制柄轴4被轴向滑动时保持固定不动。然而，当控制柄轴4被旋转时，控制柄轴4驱动支承环20和磁化环18旋转。由前述内容清楚的是，由支承环20承载的磁化环18不与控制柄轴4相接触，这使得能够在有震动施加至配备有控制装置1的便携式物体的情况下保护该磁化环。

　　光滑轴承16(参见图5)限定圆柱形壳腔28，其第一内径D3稍微地大于控制柄轴4的方形区段12内接于其中的圆的直径，以允许控制柄轴4在该圆柱形壳腔28内轴向滑动和/或旋转。光滑轴承16因此确保对控制柄轴4的极佳轴向引导。

　　应指出，设置在支承环20的第一区段22a中的方孔26朝向控制装置1的前部延伸出圆孔/环孔30，圆孔30的第二内径D4配合在光滑轴承16的第三外径D5上。支承环20因此被装配成在光滑轴承16上自由旋转并且移动至与光滑轴承16轴向靠接，这确保了这两个部件的完美轴向对齐并且使得可以修正滑动齿轴型联接器可能导致的任何同心问题。

　　可以观察到，为了使其在轴向上固定不动，光滑轴承16在其外表面上设置有圆形挡圈32，该圆形挡圈32突出到分别设置在下部框架2(参见图2)和上部框架36(参见图6)中的第一沟槽34a和第二沟槽34b中，所述上部框架36设置成覆盖下部框架2并且例如由注塑材料或诸如黄铜的非磁性材料制成。以下将详细描述这两个框架，即下部框架2和上部框架36。

　　重要的是需要指出，上述磁性组件14和光滑轴承16仅出于举例说明的目的给出。实际上，例如由钢或黄铜制成的光滑轴承16设置为防止例如由钢制成的控制柄轴4与下部框架2和上部框架36摩擦并且导致通常制造下部框架2和上部框架36的塑料材料的磨损。然而，在一个简化实施例中，可以设想不使用这种光滑轴承16并且将控制柄轴4设置成由下部框架2直接承载。

　　而且，磁化环18和该磁化环18固定于其上的支承环20旨在用于如下情形：通过由磁化环18的枢转引起的磁场的局部变化来检测控制柄轴4的旋转。然而，完全可以设想例如使用滑动齿轴来替代磁性组件14，所述滑动齿轴将根据其位置例如来控制配备有控制装置1的手表的时间设定或主发条的上条。

　　同样重要的是需要指出，在其一部分长度上设置有方形区段的控制柄轴4的示例仅出于举例说明的目的给出。实际上，为了驱动磁性组件14旋转，控制柄轴4可具有除圆形区段以外的任何类型的区段，例如三角形或卵形区段。

　　下部框架2和上部框架36例如呈大致平行六面体形状，其组合的组件限定了控制装置1的外部几何形状。下部框架2形成接纳控制柄轴4的托架。为此(参见图2)，下部框架2包括朝向前方的具有半圆形轮廓的第一接纳表面38，其用作光滑轴承16的座部并且其中设有接纳圆形挡圈32的第一沟槽34a。因此确保了光滑轴承16在轴向和旋转两个方面的固定不动。

　　下部框架2还包括朝向后方的第二接纳表面40，其半圆形轮廓在控制柄轴4的纵向对称轴线X-X上定心，但其直径大于控制柄轴4的直径。重点应理解的是，仅在组装好的控制装置1在被集成到便携式物体中之前被测试时的阶段，控制柄轴4才搁置在第二接纳表面40上。在此组装阶段，控制柄轴4出于测试目的被插入控制装置1中并且水平地延伸，在其前端10处由光滑轴承16并且在其后端6处经由第二接纳表面40被支承和轴向地引导。然而，一旦控制装置1被集成到便携式物体中，则控制柄轴4穿过设置在便携式物体的表壳中间部件48中的孔42，该控制柄轴4在孔42中被引导和支承(参见图21)。

　　在下部框架2中还设有具有半圆形轮廓的第三间隙面(clearance surface)44a和第四间隙面46a，并且在上部框架36中设有互补的间隙面44b和46b(参见图6)，以用于接纳由磁化环18和其支承环20形成的磁性组件14。应指出，当控制装置1被组装好并安装在便携式物体中时，磁化环18及其支承环20不与第三和第四间隙面44a和46a以及互补的间隙面44b和46b相接触。还应指出，第三间隙面44a及其对应的互补间隙面44b由用于轴向锁定磁性组件14的环形挡圈50界定。

　　如图3中可见的，在方形区段12后面，控制柄轴4具有圆柱形区段52，其直径介于控制柄轴4的方形区段12内接于其中的圆的直径与所述控制柄轴4的后部区段54的初始直径之间，致动表冠8固定在后部区段54的端部处。具有减小的直径的圆柱形区段52形成沟槽56，在该沟槽56内布置有用于控制柄轴4的位置标定板58(参见图7A)。为此，位置标定板58具有与直径减小的圆柱形区段52的轮廓一致的弯曲部分60。位置标定板58可例如通过冲压薄的导电金属片材来获得。然而，也可以设想例如通过模制载有导电粒子的硬塑料材料来制造位置标定板58。位置标定板58在沟槽56中的接合确保了控制柄轴4与位置标定板58之间从前向后和从后向前的平移联接。然而，如以下将变得更清楚的，位置标定板58在垂直于控制柄轴4的纵向对称轴线X-X的竖直方向z上相对于控制柄轴4是自由的。

　　如在图7A中可见的，位置标定板58是大致扁平的和大体U形的部件。该位置标定板58包括彼此平行地延伸并通过弯曲部分60彼此连接的两个大致直线的引导臂62。这两个引导臂62例如抵靠设置在下部框架2中的两个柱件64(具体参见图2)被轴向地引导。在其两个引导臂62的引导下，位置标定板58沿边缘(rim)68滑动，该边缘68设置在上部框架36中且其周界对应于位置标定板58的周界(参见图6)。位置标定板58还包括在两个引导臂62的两侧竖直向下延伸的两个指状部66a、66b。在沿边缘68滑动的过程中，位置标定板58具有确保从前向后和从后向前平移引导控制柄轴4的功能。指状部66a、66b特别是用来防止位置标定板58在其平移时失去支撑。

　　在位置标定板58的引导臂62中设有具有近似矩形轮廓的两个孔口70(特别是参见图7B)。这两个孔口70在控制柄轴4的纵向对称轴线X-X的两侧对称地延伸。两个孔口70的最靠近控制柄轴4的纵向对称轴线X-X的侧边具有大致正弦形状的凸轮路径72，其由通过峰部76分开的第一凹部74a和第二凹部74b形成。

　　设置在引导臂62中的两个孔口70用来接纳定位弹簧80的两个端部78(参见图8)。该定位弹簧80大体呈U形，具有在水平面中延伸并通过基部84彼此连接的两个轴杆82。在这两个轴杆82的自由端，这两个轴杆82延伸出直立的两个基本直线的臂86。定位弹簧80旨在经下部框架2的底部安装在控制装置1中，使得臂86的端部78突伸到位置标定板58的孔口70中。在下文将看到，位置标定板58与定位弹簧80之间的协作使得能够在不稳定的推入位置T0与两个稳定位置T1和T2之间标定控制柄轴4的位置。

　　上文提到，位置标定板58与控制柄轴4平移联接，但它在竖直方向z上相对于控制柄轴4是自由的。因此有必要采取措施以防止位置标定板58在正常使用条件下例如在重力作用下与控制柄轴4脱离接合。为此(参见图9和11)，用于限制位置标定板58在竖直方向z上的位移的弹簧88被安置在位置标定板58上方且距其较短的距离处。位移限制弹簧88被约束在控制装置1的下部框架2和上部框架36之间，但在正常使用条件下不与位置标定板58相接触，这防止了寄生摩擦力施加在控制柄轴4上，这种寄生摩擦力将使控制柄轴难以操作并导致磨损问题。然而，位移限制弹簧88充分靠近位置标定板58以防止位置标定板58无意中与控制柄轴4脱离联接。

　　位移限制弹簧88包括大致直线的中央部分90以及从该中央部分90的端部延伸出的两对弹性臂92和94。这些弹性臂92和94在位移限制弹簧88的中央部分90的两侧远离中央部分90在其中延伸的水平面向上延伸。随着这些弹性臂92和94在上部框架36与下部框架2接合时被加压，它们沿竖直方向z赋予位移限制弹簧88弹性。在成对的弹性臂92和94之间还设置有一对并且优选两对刚性凸耳96，其在位移限制弹簧88的中央部分90的两侧垂直向下延伸。当上部框架36被放置在下部框架2上时这些刚性凸耳96移动至靠接在下部框架2上，确保了在控制装置1的正常操作状态下在位置标定板58与位移限制弹簧88之间提供最小空间。

　　位移限制弹簧88确保了控制装置1的可拆性。实际上，在没有位移限制弹簧88的情况下，位置标定板58将必须与控制柄轴4一体化，并且因此控制柄轴4不再可拆卸。如果控制柄轴4不能被拆卸，则配备有控制装置1的钟表的机芯也不能被拆卸，这特别在昂贵钟表的情况下是不可设想的。因此，当将通过下部框架2和上部框架36的接合而形成的控制装置1安装在便携式物体内部并且将控制柄轴4从便携式物体的外部插入控制装置1时，控制柄轴4通过克服位移限制弹簧88的弹力而稍微抬起位置标定板58。如果控制柄轴4继续被向前推动，则会出现位置标定板58在重力作用下落入沟槽56中的时刻。控制柄轴4和位置标定板58从而平移联接。

　　设置有拆卸板98以允许控制柄轴4的拆卸(参见图10)。该拆卸板98大体呈H形并且包括直部段100，该直部段100平行于控制柄轴4的纵向对称轴线X-X延伸，并且在其上附接有第一横向部102和第二横向部104。第一横向部102还在其两个自由端设置有大致成直角地向上折叠的两个凸耳106。拆卸板98被接纳在设于下部框架2中的容纳部108内并且位于控制柄轴4下方。该容纳部108经由通向控制装置1的下表面112的孔110与控制装置1的外部连通(参见图11)。通过将尖头工具插入孔110中，可在拆卸板98上施加推力，该拆卸板98继而经由其两个凸耳106克服位移限制弹簧88的弹力而推动位置标定板58。从而位置标定板58离开设置在控制柄轴4中的沟槽56，并且在控制柄轴4上施加轻微的向后牵引力，其足以将控制柄轴4从控制装置1移开。

　　控制柄轴4可从其稳定的休止位置T1被向前推入不稳定位置T0或被拉出到稳定位置T2。控制柄轴4的这三个位置T0、T1和T2通过位置标定板58与定位弹簧80之间的协作来标定。更具体地(参见图12A)，在稳定的休止位置T1，不能向配备有控制装置1的便携式物体中输入命令，它对应于这样的位置：其中，定位弹簧80的臂86的端部78突出到设置在位置标定板58的引导臂62中的两个孔口70的第一凹部74a中。控制柄轴4可从该稳定的休止位置T1被向前推入不稳定位置T0(参见图12B)。在此位移期间，定位弹簧80的臂86的端部78离开第一凹部74a并且循着第一斜面轮廓114移动，该第一斜面轮廓114以陡峭的第一坡度α逐渐远离控制柄轴4的纵向对称轴线X-X(参见图7B)。因此，为了迫使定位弹簧80的臂86的端部78离开第一凹部74a并且通过远离彼此移动而接合在第一斜面轮廓114上，用户必须克服显著的阻力。

　　当它们到达过渡点116时，臂86的端部78接合在第二斜面轮廓118上，该第二斜面轮廓118以小于第一斜面轮廓114的第一坡度α的第二坡度β从第一斜面轮廓114延伸。在定位弹簧80的臂86的端部78通过该过渡点116并接合在第二斜面轮廓118上的时刻，用户继续移动控制柄轴4所需的力急剧下降并且用户察觉到指示控制柄轴4在位置T1与位置T0之间过渡的喀塔声。当循着第二斜面轮廓118移动时，定位弹簧80的臂86继续稍微远离它们的休止位置移动并且倾向于在它们的弹性复位力的作用下对抗由用户施加在控制柄轴4上的推力而试图再次朝向彼此移动。一旦用户释放在控制柄轴4上的压力，则定位弹簧80的臂86将自发地顺着第一斜面轮廓114返回，并且它们的端部78将再次就位在设于位置标定板58的引导臂62中的两个孔口70的第一凹部74a内。因此控制柄轴4从其不稳定位置T0自动返回其第一稳定位置T1。

　　第一接触弹簧120a和第二接触弹簧120b设置成被压缩在设置于下部框架2中的第一空腔122a和第二空腔122b内部。这些第一和第二接触弹簧120a和120b可以是螺旋接触弹簧、带状弹簧或其它弹簧。两个空腔122a、122b优选地但非必要地水平延伸。由于两个接触弹簧120a、120b以压缩状态安装，所以它们的定位精度取决于下部框架2的制造公差。下部框架2的制造精度高于第一和第二接触弹簧120a、120b的制造精度。因此，控制柄轴4的位置T0被检测的精度很高。

　　如在图13和15中可见的，第一和第二接触弹簧120a、120b的其中一个端部被弯曲以形成两个接触凸耳124，这两个接触凸耳124将移动至靠接在设置于柔性印刷电路板128的表面处的两个对应的第一接触片126上。定位弹簧80的臂86的端部78接合在设置于位置标定板58的两个孔口70的第二斜面轮廓118上的时刻与位置标定板58的指状部66a、66b和第一、第二接触弹簧120a、120b相接触的时刻一致。由于该位置标定板58是导电的，当指状部66a、66b与第一和第二接触弹簧120a、120b相接触时，电流从位置标定板58通过，并且检测出第一接触弹簧120a与第二接触弹簧120b之间的电接触的闭合。

　　第一和第二接触弹簧120a、120b具有相同长度。然而，优选地，第一空腔122a将例如比第二空腔122b更长，特别是考虑到公差问题(两个空腔122a、122b之间的长度差为数个十分之一毫米)。因此，当控制柄轴4被向前推动到位置T0时，与容纳在最长的第一空腔122内部的第一接触弹簧120a对齐的位置标定板58的指状部66a将与第一接触弹簧120a相接触并且开始压缩第一接触弹簧120a。控制柄轴4将继续向前移动并且位置标定板58的第二指状部66b将与容纳在最短的第二空腔122b内部的第二接触弹簧120b相接触。此刻，位置标定板58将与第一和第二接触弹簧120a、120b相接触并且电流将流经位置标定板58，这允许检测出第一和第二接触弹簧120a、120b之间的电接触的闭合。应指出，位置标定板58的指状部66a、66b移动至与第一和第二接触弹簧120a、120b贴靠接触。因此在控制柄轴4被向前推入位置T0并且闭合第一和第二接触弹簧120a、120b之间的回路时，不存在摩擦或磨损。还应指出，第一和第二空腔122a和122b的长度差确保了电接触的闭合和对应的命令向配备有控制装置1的便携式物体中的输入仅在感受到喀塔声之后发生。

　　当位置标定板58的两个指状部66a、66b与第一和第二接触弹簧120a、120b相接触时，容纳在最长的第一空腔122a内部的第一接触弹簧120a处于压缩状态。因此，当用户释放在控制柄轴4上的压力时，该第一接触弹簧120a松弛并且迫使控制柄轴4从其不稳定的推入位置T0返回其第一稳定位置T1。因此，第一和第二接触弹簧120a、120b同时用作电接触部件和控制柄轴4到其第一稳定位置T1的弹性复位装置。

　　可以将控制柄轴4从第一稳定位置T1向后拉入第二稳定位置T2(参见图12C)。在此运动期间，定位弹簧80的臂86的端部78将弹性变形以从第一凹部74a转到第二凹部74b，从而经过设置在位置标定板58的引导臂62中的两个孔口70的峰部76。当控制柄轴4到达其第二稳定位置T2时，位置标定板58的两个指状部66a、66b移动至与容纳在设于下部框架2中的第三和第四空腔132a、132b内部的第三和第四接触弹簧130a和130b(参见图13)靠接。这些第三和第四接触弹簧130a、130b可以是螺旋接触弹簧、带状弹簧或其它弹簧。由于控制装置1中的空间原因，第三和第四空腔132a、132b优选竖直地延伸。由于位置标定板58是导电的，所以当指状部66a、66b与第三和第四接触弹簧130a、130b相接触时，电流流过位置标定板58并且检测出这些接触弹簧130a、130b之间的电接触的闭合。

　　应指出，在稳定位置T2的情况下，位置标定板58的指状部66a、66b也与第三和第四接触弹簧130a、130b贴靠接触，由此避免摩擦引起的任何磨损风险。此外，第三和第四接触弹簧130a、130b能够在位置标定板58的指状部66a、66b与其碰撞时弯曲，因此能够吸收位置标定板58的定位精度的任何不足。

　　优选但非必要地，第三和第四接触弹簧130a、130b设置成屈曲地工作(参见图14A和14B)。实际上，对于直径恒定的接触弹簧130a、130b，位置标定板58的指状部66a、66b在靠近接触弹簧130a、130b在下部框架2和上部框架36中的附接点的大的表面上与接触弹簧130a、130b相接触。接触表面靠近接触弹簧130a、130b的附接点会在接触弹簧130a、130b中引起剪切应力，这可能导致接触弹簧130a、130b的过早磨损和断裂。为了克服此问题，接触弹簧130a、130b优选大致在中间高度处具有增大的直径134，当控制柄轴4被拉入其稳定位置T2时，该增大的直径134与位置标定板58的指状部66a、66b相接触。在它们的上端处，第三和第四接触弹簧130a、130b在设置于上部框架36中的两个孔136内被引导，并与设置在柔性印刷电路板128的表面处的第二接触片138相接触。清楚的是，当控制柄轴4被向后拉入其稳定位置T2时，位置标定板58的指状部66a、66b在减小的表面上与第三和第四接触弹簧130a、130b在它们的最大直径134处相接触，这允许接触弹簧130a、130b在它们的位于下部框架2和上部框架36中的两个附接点之间弯曲。

　　在图15中，下部框架2和上部框架36已被有意省略以有利于对附图的理解。如图15中所示，柔性印刷电路板128固定在位于便携式物体的表盘侧的板140上。特别地，它具有其形状和尺寸适合接纳上部框架36的切口142。柔性印刷电路板128的一部分144保持自由(参见图16)。除了第三接触片148以外，柔性印刷电路板128的该自由部分144还承载多个电子部件146，至少一个且在所示的示例中两个感应式传感器150固定在第三接触片148上。通过将感应式传感器150固定在第三接触片148上，允许这些感应式传感器150经由柔性印刷电路板128与容纳在便携式物体内部的微处理器(未示出)以及与电源相连接。电源将为感应式传感器150供给操作所需的能量，并且微处理器将接收和处理由感应式传感器150提供的信号。

　　柔性印刷电路板128的自由部分144通过两个条形件152与柔性印刷电路板128的其余部分连接，这允许自由部分144围绕上部框架36和下部框架2的组件折叠，然后向下折叠在下部框架2的下表面112上，使得感应式传感器150穿入设置在下部框架2的下表面112中的两个容纳部156。如此定位在它们的容纳部156内的感应式传感器150精确地位于磁化环18下方，这确保了对控制柄轴4的旋转方向的可靠检测。

　　一旦已将柔性印刷电路板128的自由部分144向下折叠在下部框架2上(参见图17A)，则由设置有至少一个弹性指状部160(在示出的示例中为两个)的保持板158覆盖该组件，所述弹性指状部160在感应式传感器150上施加竖直向上定向的弹性压力以便将这些感应式传感器150压靠在它们的容纳部156的底部上(参见图17B)。弹性指状部160优选地在感应式传感器150被固定的部位迫压在柔性印刷电路板128上。保持板158例如借助于两个螺钉162固定在板140上。

　　控制柄轴4由用作托架的下部框架2承载。而且，两个感应式传感器150被布置在设于所述下部框架2中的两个容纳部156内，并且由一个或两个弹性指状部160压靠在这些容纳部156的底部上(参见图18)。因此，感应式传感器150和磁化环18(其相对于控制柄轴4不可旋转地安装)的相对定位精度仅由下部框架2的制造精度决定。例如由注塑塑料制成的下部框架2的制造精度甚至在大规模生产的情况下也足以确保感应式传感器150和磁化环18的正确定位。此外，由于感应式传感器150由一个或多个弹性指状部160弹性地压靠在容纳部156的底部上，这使得可以补偿制造公差引起的任何游隙。这些制造公差尤其可能来自于将霍尔效应部件150焊接在柔性印刷电路板128上的工序。该焊接操作例如使用沉积在柔性印刷电路板128的接触片148上的焊膏在炉内进行。

　　一个或多个感应式传感器150各自都包括感测元件154，其以简化方式采用平行六面体元件的形式，该平行六面体元件对在垂直于平行六面体的大侧面的方向S上的磁感应的变动敏感(参见图22)。在图18所示的示例中，感应式传感器150优选取向成使得它们的感测元件154仅检测在竖直方向z上的磁感应的变动。换句话说，所述感应式传感器对于沿正交的x和y轴的磁感应水平分量完全不敏感。

　　在设置了单个感应式传感器150的情况下(参见图19)，控制柄轴4的旋转幅度和位置可仅以平均精度确定。实际上，当磁化环18由于控制柄轴4的致动而旋转时，感应式传感器150产生正弦信号，其变化幅度根据所涉及的角度值而变动。例如，在接近值π/2的区域内，正弦信号的变化很小，使得控制柄轴4能旋转相当大的程度，而由感应式传感器150提供的信号没有任何明显的改变。因此，仅能以平均精度来检测控制柄轴4的位置和位移。然而，在接近值π的区域内，正弦信号急剧变动，使得能以高精度确定控制柄轴4的旋转量和位置。在人们对于检测控制柄轴4的位置和旋转量的平均精度满意的情况下，上述系统完全是合适的。然而，在需要很高测量精度的情况下，优选为根据本发明的便携式物体配备两个感应式传感器150(参见图18)。实际上，通过规定使用两个感应式传感器150，能够以提高的精度确定控制柄轴4的旋转幅度和方向两者。因此，将两个感应式传感器150设置成关于从磁化环18的旋转中心O通过的平面P对称地与磁化环18的旋转中心O等距。优选地，两个感应式传感器150关于控制柄轴4设置成使得，当磁化环18由于控制柄轴4的致动而旋转时，两个感应式传感器150产生以介于60°至120°之间且优选等于90°的角度δ彼此异相的正弦信号sin(x)和sin(x+δ)。为了计算两个感应式传感器与磁化环18的相对布置，例如可以借助于有限元计算软件来进行逐次迭代。

　　由于通过两个感应式传感器150产生的正弦测量信号sin(x)和sin(x+δ)之间的相移δ，当计算出这两个测量信号之间的比率的反正切函数时，获得直线。因此，可以从控制柄轴4的旋转运动获得来自于由控制柄轴4、磁化环18和两个感应式传感器150形成的系统的线性响应。对控制柄轴4的旋转的这种线性化有利地容许对控制柄轴4的位置的绝对检测。换句话说，可以在任何时间知晓控制柄轴4的旋转方向和位置。此外，由于相移δ，始终存在这种情形，即，当通过两个感应式传感器150之一产生的正弦测量信号sin(x)轻微变化时，另一正弦信号sin(x+δ)更急剧地变化，或者相反，从而使得这两个信号之间的比率始终给出与控制柄轴4的旋转有关的精确信息。

　　上文提到，感应式传感器150优选定向成使得它们的感测元件仅检测沿竖直轴线z的磁感应的波动。此磁感应分量是由磁化环18和由便携式物体外部的磁场产生的沿z轴的感应之和。然而，鉴于这些感应式传感器150彼此非常靠近，那么外部磁场对其施加的影响对于两个感应式传感器150大致相同。因此，通过计算两个正弦信号sin(x)和sin(x+δ)之间的比率，消除了归因于便携式物体外部的磁场的磁感应分量。因此，由控制柄轴4、磁化环18和感应式传感器150形成的系统的响应完全独立于外部磁场，并且不需要采取措施将便携式物体磁屏蔽。而且，系统的响应与温度无关，因为温度对两个感应式传感器具有相同的影响。

　　毋容置疑，本发明并不限于刚才已描述的实施例，本领域技术人员可设想各种简单的改型和变型而不会脱离由所附权利要求限定的本发明的范围。特别地，这里涉及的磁化环优选是双极环，但它也可以是多极磁化环。磁化环的尺寸也可扩展成使得它对应于中空圆柱体。

　　术语

　　1.控制装置

　　2.下部框架

　　4.控制柄轴

　　X-X.纵向对称轴线

　　6.后端

　　8.致动表冠

　　10.前端

　　12.方形区段

　　14.磁性组件

　　16.光滑轴承

　　18.磁化环

　　20.支承环

　　22a.第一区段

　　D1.第一外径

　　22b.第二区段

　　D2.第二外径

　　24.台肩

　　26.方孔

　　28.圆柱形壳腔

　　D3.第一内径

　　30.圆孔

　　D4.第二内径

　　D5.第三外径

　　32.圆形挡圈

　　34a.第一沟槽

　　34b.第二沟槽

　　36.上部框架

　　38.第一接纳表面

　　40.第二接纳表面

　　42.孔

　　44a,46a.第三和第四底切面

　　44b,46b.互补底切面

　　48.表壳中间部件

　　50.环形挡圈

　　52.圆柱形区段

　　54.后部区段

　　56.沟槽

　　58.位置标定板

　　60.弯曲部分

　　62.引导臂

　　64.柱件

　　66a,66b.指状部

　　68.边缘

　　70.孔口

　　72.轮廓

　　74a.第一凹部

　　74b.第二凹部

　　76.峰部

　　78.端部

　　80.定位弹簧

　　82.臂

　　84.基部

　　86.轴杆

　　88.位移限制弹簧

　　90.中央部分

　　92.成对弹性臂

　　94.成对弹性臂

　　96.刚性凸耳

　　98.拆卸板

　　100.直部段

　　102.第一横向部

　　104.第二横向部

　　106.凸耳

　　108.容纳部

　　110.孔

　　112.下表面

　　114.第一斜面轮廓

　　α 第一坡度

　　116.过渡点

　　118.第二斜面轮廓

　　β 第二坡度

　　120a,120b.第一和第二接触弹簧

　　122a,122b.第一和第二空腔

　　124.接触凸耳

　　126.第一接触片

　　128.柔性印刷电路板

　　130a,130b.第三和第四接触弹簧

　　132a,132b.第三和第四空腔

　　134.增大的直径

　　136.孔

　　138.第二接触片

　　140.板

　　142.切口

　　144.自由部分

　　146.电子部件

　　148.第三接触片

　　150.感应式传感器

　　152.条形件

　　154.感测元件

　　156.容纳部

　　158.保持板

　　160.弹性指状部

　　162.螺钉