旋转致动器装置、系统及机动交通工具制造方法及图纸

本发明专利技术描述可动态调整的旋转致动器装置。当旋钮在例如收音机的电子系统上旋转且接近极限(例如，音量极限)并最终达到极限时，所描述的系统及方法在所述旋钮上产生渐进触觉力以向操作者指示正接近所述极限及/或已达到所述极限。举例来说，当在收音机应用中已达到最大音量极限时，所述触觉力能够防止所述旋钮进一步旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转致动器装置、系统及机动交通工具相关申请案本申请案主张2013年3月15日申请的标题为“用于可动态调整的止动装置的系统(SystemforDynamicallyAdjustableDetent)”的序列号为61/791,009的美国临时申请案的优先权，所述申请案的全文以引用的方式并入本文中。
在电子装置(例如，音频设备)控制中，用以控制音量的旋转致动器装置通常沿其旋转的圆周路径设置硬挡块，使得操作者可在一个方向上转动旋转装置以增加音量，且在相反方向上转动旋转装置以减小音量。通过使用硬挡块，当所述装置已达到最大音量时(此刻在所述方向上不允许旋钮的进一步旋转)，操作者接收到突然的触觉指示。此类旋转装置留下一个未解决的问题：当关闭电子装置而音量设定在相当高的水平，且随后当开启听觉装置时，音量仍设定在高音量，通常此时操作者不需要此类高音量。存在对定向上独特的可动态调整的旋转致动器装置的需要。此类旋转致动器装置可并入包含电子装置的各种各样的系统中。借助非限制性实例，此类系统可包含于安装了系统的机动交通工具中。
技术实现思路
在一个实施例中，揭示一种可动态调整的旋转致动器装置，其包括可绕轴旋转的旋钮；固定在基座上且具有多个凸轮止动装置的止动环。止动环环绕所述旋钮且将旋钮可旋转地固持在所述止动环内。致动器装置包含至少一个止动啮合装置，其可从第一位置移动以在旋钮旋转时对凸轮止动装置施加渐进偏置力。提供齿轮组合件以用于啮合止动啮合装置。齿轮组合件可以固定在合适的位置除非响应于所述旋钮的旋转而被驱动。齿轮组合件由电动机驱动，所述电动机响应于由操作者手动绕轴旋转旋钮。当旋钮被旋转时，止动啮合装置跟随在止动环中的凸轮，且电流供应到电动机，齿轮组合件被渐进地啮合以向止动啮合装置提供渐进的偏置力，且止动啮合装置抵着凸轮被渐进地偏置以产生对操作者的触觉力从而防止旋钮的进一步旋转。所述装置可由电子控制器控制，所述电子控制器具有存储器及用于响应于旋钮的旋转来控制电动机的指令。至少一个止动啮合装置可与位置传感器通信，使得当一个止动啮合装置与凸轮表面接触时，第二止动装置可在与所述凸轮表面实际接触之前经定位以提供针对旋钮的旋转的无限数量的可调整位置。当电流停止流向电动机时，止动啮合装置返回到其第一位置。当电流返回到电动机时，操作者可如先前所描述的旋转旋钮，且在旋转致动装置中不需要硬挡块的情况下获得不允许旋钮的进一步旋转的触觉输入。附图说明图1为旋转致动装置的一个实施例的分解图；图2为旋转装置的一个实施例的横断面剖视俯视图，其展示凸轮止动装置及止动啮合装置；图3为安装在基座上用于与致动器互动的旋转装置的一个实施例的横断面剖视俯视图；图4为操作旋转致动装置的示范性方法。具体实施方式尽管关于图式描述了实施例，但应理解，此类描述仅为说明性的，且不希望其被用来以任何方式限制本专利技术。此外，用于描述实施例的词语仅为描述性词语，而非限制性词语。转向图1到3，图1为旋转致动装置10的一个实施例的分解图。致动器12分别展示为一对电子电动机14及16，其每一者具有可由所述电动机旋转的致动齿轮，所述致动齿轮可旋转地安装在旋转安装座18及20上。出于维护的目的，齿轮可从安装座上移除。提供基座22，其可适于由致动器承载。在此情况中，基座具有两个孔隙24及26，其具有足够的大小以容纳致动器齿轮安装座，使得齿轮安装座及齿轮可延伸通过基座。基座装备有滑槽28及30以适应止动啮合装置32及34响应于齿轮的旋转移动的协调、独立的横向滑行移动，从而以下文所描述的方式啮合凸轮环36的凸轮止动装置。提供凸轮止动环组合件38，其装备有编码器齿以充当位置传感器，以下文所描述的方式与旋转旋钮致动器40配合。旋转旋钮装备有导引组合件42，其由驱动器导引件44以及引导导引件46及48组成，当止动啮合装置安置于横向滑轨中时，驱动器导引件44可插入所述止动啮合装置之间，引导导引件46及48经定尺寸以与止动啮合装置的外周50、52互动以促进止动啮合装置响应于旋钮旋转的旋转。如图3中最佳地示出，当旋钮安置于合适位置时，驱动器导引件与止动啮合装置的外围邻接啮合，且引导导引件分别与止动啮合装置的外缘56、58两者及与基座支撑件64及66的内缘60、62邻接啮合。转回到图1，止动环具有至少一个(且优选的多个)沿止动环的下部圆周72在圆周上安置的编码器齿68。旋转旋钮由扣合环74保持在止动环内的合适位置，扣合环74配对地啮合止动环中的合适的孔隙。已大体上描述结构，图2展示横断面剖视俯视图，其展示凸轮止动环及一个止动啮合装置配置。将描述个别止动啮合装置，应理解，每一导引件类似于其它导引件而构建。止动啮合装置具有空心体76，其具有界定内部空间82的外壁78及80。壁78与壁80相比具有更长的长度，使得其提供与旋转旋钮驱动器导引件44的啮合表面。壁80具有与旋转旋钮的引导导引件类似的长度以提供与所述引导导引件的邻接啮合。致动器齿轮紧靠止动啮合装置且配对地与滑板84的齿82互相啮合。滑板具有突出部86，其充当针对偏置件的导引件，展示为盘簧87，但其可由弹性材料制成，容纳入止动啮合装置的内部且经渐进压缩以施加渐进偏置力到止动啮合装置末端的圆角座90中的凸轮从动件88上，凸轮从动件88在旋钮的旋转期间分别跟随所述环的凸轮止动装置92、94、96、98、100、102、104及106。旋转致动器装置由电子装置(例如，具有例如PROM、EPROM、EEPROM、FLASH的存储器或能够运行针对系统操作的指令的任何其它存储器的控制器)控制。控制器接收来自位置传感器的输入，且发送电信号到特定电动机以使得致动器移动偏置件且渐进地增加施加在凸轮止动从动件上的与所感测的位置相一致的偏置力。尽管描述了电子控制器，但应理解，也可包含其中具有软件或指令的计算机可读媒体，使得控制器接收来自计算机可读媒体的指令以操作系统。在操作中，旋转实际上装置提供一种用于旋转输入装置的定向上独特的可动态调整的止动作用力的系统，其具有呈旋转输入装置所需的可变扭矩形式的用户反馈，所述输入装置在此情况下为旋钮。利用与轮廓自身相等的距离或角度分离的凸轮轮廓，通过在凸轮轮廓相对侧上的止动从动件，在两个从动件上的独特力允许通过挤压支撑致动器的从动件的偏置件的在两个行进方向上的独特作用力。在旋钮的移动之间动态地调整移动止动从动件所需的力，从而允许来自有限数量的物理位置的无限数量的虚拟位置。此外，通过增加克服超越操作者可施加到系统的力的止动所需要的力，所述装置允许到旋钮的行进的虚拟端止块的产生。当操作旋钮时，通过使用位置传感器或与致动器配合的编码器，在到达下一位置之前针对所述位置通过致动器齿轮的旋转可调整未与止动装置接触的从动件，借此允许针对无限数目的位置或刚性端止块的无缝独特作用力。图4为用于操作旋转装置的一个示范性方法108的示意图。特定来说，步骤110为激活电子装置，其中旋钮为控制件。此类装置可为音频系统，例如汽车中的音响系统。步骤112为旋转旋钮。步骤114为感测凸轮从动件的位置，且步骤116为独立地致动齿轮致动器以独立渐进地使从动件抵着凸轮止动装置从第一位置偏置。步骤118为去激活电子装置且使凸轮从动件返回到第一位置。尽管已描述了一个实施例，但应了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可动态调整的旋转致动器装置，其包括：可绕轴旋转的旋钮；止动环，其固定在基座上且具有多个凸轮止动装置，所述止动环环绕所述旋钮且将所述旋钮可旋转地固持在所述止动环内；至少一个止动啮合装置，其可从第一位置移动以在所述旋钮旋转时对所述凸轮止动装置施加渐进偏置力；齿轮组合件，其啮合所述止动啮合装置，所述齿轮组合件固定在合适位置除非响应于所述旋钮旋转而被驱动；以及电动机，其用于响应于由操作者手动绕所述轴旋转所述旋钮而驱动所述齿轮组合件；其中，当所述旋钮被旋转时，所述止动啮合装置跟随所述止动环中的所述凸轮，止动啮合装置位置被感测，所述经感测的位置被传达到控制器，所述控制器激活所述齿轮组合件以向所述止动啮合装置提供渐进偏置力以产生触觉力直到其中防止所述旋钮进一步旋转的预定位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.15 US 61/791,0091.一种可动态调整的旋转致动器装置，其包括：可绕轴旋转的旋钮；止动环，其固定在基座上且具有多个凸轮止动装置，所述止动环环绕所述旋钮且将所述旋钮可旋转地固持在所述止动环内；至少一个止动啮合装置，其可从第一位置移动以在所述旋钮旋转时对所述凸轮止动装置施加渐进偏置力；齿轮组合件，其啮合所述止动啮合装置，所述齿轮组合件固定在合适位置除非响应于所述旋钮旋转而被驱动；以及电动机，其用于响应于由操作者手动绕所述轴旋转所述旋钮而驱动所述齿轮组合件；其中，当所述旋钮被旋转时，所述止动啮合装置跟随所述止动环中的所述凸轮，止动啮合装置位置被感测，所述经感测的位置被传达到控制器，所述控制器激活所述齿轮组合件以向所述止动啮合装置提供渐进偏置力以产生触觉力直到其中防止所述旋钮进一步旋转的预定位置；其中当到所述电动机的电流终止时，至少一个啮合装置返回到所述第一位置。2.根据权利要求1所述的可动态调整的旋转致动器装置，其中所述控制器包含存储器，所述存储器具有针对所述电动机响应于所述旋钮的所述旋转的操作的指令。3.根据权利要求1所述的可动态调整的旋转致动器装置，其进一步包含两个止动啮合装置及与所述止动啮合装置配合的位置传感器，使得当第一止动啮合装置与凸轮表面接触时，在实际上到达下一位置之前可针对所述位置调整未与止动装置接触的第二止动啮合装置，借此允许在所述旋钮的旋转期间针对无限数量的虚拟位置的无缝旋转。4.一种音频系统，其包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·麦卡利斯特，
申请(专利权)人：美国科什塔尔，
类型：发明
国别省市：美国;US