包括带旋转单元的触觉操作装置的小型计算机和方法制造方法及图纸

公开了一种包括处理器(302)、显示单元(303)、通信单元(304)和触觉操作装置(200)的小型计算机(300)，其中所述触觉操作装置(200)具有旋转单元(202)和可控制的传递设备(1)，使得能动态地改变旋转所述旋转单元(202，301)期间的旋转阻力。所述传递设备(1)具有能影响其耦合强度的两个能耦合部件(2，3)，其中为了影响所述能耦合部件(2，3)之间的耦合强度，能受磁场(8)影响并包括可磁化颗粒(19)的磁流变介质(6)被布置在通道(5)中。设置有用于生成磁场(8)的磁场生成装置(7)以便借助所述磁场(8)来影响所述磁流变介质(6)。主体(201)耦合到所述两个部件(2，3)中的一者并且所述旋转单元(202，301)耦合到所述两个部件(3，2)中的另一者。可旋转传递元件在所述通道(5)中被布置为磁场集中器。所述可旋转传递元件被设定成通过所述可耦合部件(2，3)中的至少一者的旋转运动旋转。

A small computer and method including a tactile operating device with a rotating unit

A processor (302), including a public display unit (303), a communication unit (304) and (200) the touch operation device of small computer (300), wherein the touch operation device (200) having a rotary unit (202) and the control of the transfer device (1), the dynamic to change the rotation of the rotary unit (202301) during the rotation resistance. The transfer device (1) has two coupling parts of its coupling strength (2, 3), in order to influence the coupling member (2, 3) the coupling strength between the magnetic field (8), can influence and includes magnetic particles (19) magnetic rheological medium (6) is arranged in the channel (5). A magnetic field generating device (7) is provided for generating a magnetic field (8) to influence the magnetorheological medium (6) by means of the magnetic field (8). The body (201) is coupled to one of the two parts (2, 3) and the rotation unit (202301) is coupled to another of the two components (3, 2). The rotatable transfer element is arranged in the channel (5) as a magnetic concentrator. The rotatable transfer element is set to rotate through the rotation motion of at least one of the coupling components (2, 3).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括带旋转单元的触觉操作装置的小型计算机和方法本专利技术涉及小型计算机和方法。特别是，本专利技术涉及具有处理器、显示单元、通信单元和操作装置的智能手表或智能装置，所述操作装置包括可旋转的旋转单元。现有技术已公开小型计算机，特别是公开了各具有处理器和显示单元的掌上电脑或智能手表。在具有较小显示尺寸的小型计算机的情况下，特别是，如智能手表的情况，因为显示器上的指尖覆盖显示器的大部分，所以使用手指来操作可能是困难的。因此公开了这样的小型计算机，其中以与常规手表中类似的方式，旋转式表冠用于通过旋转表冠来控制显示器上的各种菜单项或区域。与智能手表可以仅通过手势控制来操作的情况相比，配备有所述旋转式表冠的智能手表的操作相当更容易。EP1168622A2已在图1中公开了一种作为触觉操作元件的电控流体填充旋钮，填充有磁流变流体的薄剪切间隙设置在旋转固定的软磁轭环和同样旋转固定的软磁环之间。薄壁且可旋转的调整轮布置在剪切间隙里。对应的制动扭矩在作用于剪切间隙上的磁场的基础上起作用。其缺点是有很大的薄剪切间隙包围外侧和内侧的静止的外部软磁环，结果是，由于所包括的流体(磁流变流体＝类似于蜂蜜的粘度)使得基部摩擦非常高。另外，调整轮由旋转固定的软磁环(是磁路的一部分)的形状预先限定。结果，调整轮不能由任何期望材料生产。EP1168622A2的图2公开了另一示例性实施方式，其中调整轮用作回流铁并且是磁路的可旋转部分。调整轮完全包围由轭铁、线圈和多个轭环构成的静止布置。磁场沿径向穿过剪切间隙。缺点是薄剪切间隙同样非常大并且实际上与调整轮的内表面一样大。另外，调整轮是磁路的一部分并且可以因此仅由具有所需磁特性的特定材料生产。EP1168622A2的图3公开了具有旋转式致动器和层压定子部分的另一示例性实施方式，层压定子部分由软磁材料构成、具有电枢绕组并且在径向内定子部分和径向外定子部分之间的磁激活间隙里产生径向运行的磁场。两定子部分连接到彼此并由软磁材料构成。间隙包含经由轴连接到钟形操作主体的环形的非磁性转子。间隙还包含磁流变流体。在轴周围，转子具有钟形转子主体，其环形壁接合在径向内定子部分和径向外定子部分之间的间隙里。另外在该示例性实施方式中，转子主体和定子部分之间的剪切面积非常大，由此产生非常高的基部扭矩。在日常操作中无法使用手指进行操作。因此，根据EP1168622A2的触觉操作元件不适合作为用于小型计算机或智能手表的敏感触觉操作元件。需要的操作力对于这样的应用而言太大了。在测试期间已经发现，触觉操作元件可以在商业上用作汽车中的信息娱乐、智能装置上的旋转式致动器的标准产品，或者用作装置(例如：示波器)上的致动器，例如，事实上仅当基部扭矩(磁场关闭时的怠速扭矩；关闭状态扭矩)小于0.2牛顿米(Nm)时如此。这适用于30mm、40mm或50mm的典型旋钮直径。如果使用特别小的旋钮直径(例如<5mm或10mm)，则相当低的基部扭矩是非常有利的。小于0.2Nm的基部扭矩在具有磁流变基础的标准产品中不能容易地实现。具有磁流变流体(MRF)的制动器或离合器可以用于线控转向(大的方向盘或大的力引入距离)或机器的制动操作。在可商购的产品中，基部扭矩为0.4Nm到0.6Nm，也就是说超过纯机械旋转式致动器的现有技术10到40的因子。这些单元的最大扭矩介于5Nm到12Nm之间。基部扭矩和最大扭矩之间的重要因子(操作范围因子)因此在现有技术中介于12到20的范围内。因此，例如，根据MRF剪切原理的MRF操作旋钮迄今未实施为汽车中的标准零件。这种情形类似于智能手表或其他智能装置或者需要低基部扭矩的时候。本专利技术的目的是提供一种用于小型计算机(特别是，智能手表)的改进操作选项。借助具有权利要求1的特征的小型计算机并且借助具有权利要求14的特征的方法来实现该目的。从属权利要求涉及根据本专利技术的磁流变传递设备的优选发展例。本专利技术的其他优点和特征源自示例性实施方式的描述。根据本专利技术的小型计算机特别是采取智能手表或智能装置的形式，并且特别是可以佩戴在用户的腕部上。所述小型计算机具有至少一个处理器、至少一个显示单元和至少一个通信单元。还设置有触觉操作装置。所述触觉操作装置特别是具有基体和可旋转的旋转单元。所述触觉操作装置具有旋转阻力，可以借助控制装置来改变所述旋转阻力。所述触觉操作装置还优选地具有可控制的传递设备，以便可以在所述旋转单元旋转期间动态地改变所述旋转阻力。特别是，所述传递设备具有可以耦合的至少两个部件，并且所述至少两个部件的耦合强度可能受影响。出于影响所述耦合强度的目的，可以受磁场影响并具有可磁化颗粒的磁流变介质被布置在可耦合部件之间的通道中。设置有至少一个磁场生成装置以生成至少一个磁场，以便使用所述磁场影响所述磁流变介质。所述基体耦合到所述两个部件中的一个部件，并且所述旋转单元耦合到所述两个部件中的另一个部件。例如，所述旋转单元可以以能旋转的方式保持和/或安装在所述小型计算机的壳体上。所述基体可以直接或间接地耦合到所述两个部件中的一个部件，并且所述旋转单元可以直接或间接地耦合到所述两个部件中的另一个部件。例如，经由传递装置、啮合装置或运动装置的耦合是可能的。特别是，至少一个可旋转传递元件在所述通道中被布置为磁场集中器，所述可旋转传递元件在可以耦合的至少一个部件的旋转运动期间旋转。根据本专利技术的小型计算机具有许多优点。一个相当大的优点在于，所述操作装置可以在操作期间改变。作为结果，用户在所述触觉操作装置旋转期间或者在所述旋转单元旋转期间可以基于当前状态和当前条件来调整适应的旋转阻力。所述可控制的传递设备可用作制动单元并且可适当地设定所述旋转阻力。特别是，所述旋转单元能相对于所述基体和/或所述小型计算机的壳体旋转。本专利技术的相当大的优点在于，所述磁场集中器将所述磁场集中到较小面积上。所述传递元件可例如采取球或辊的形式而不限于这些形式，并且集中所述磁场，也就是说所述磁场在相对于彼此移动的所述两个部件之间改变并且从大面积集中到小面积(过渡面积)上。这些面积之比明显大于1，特别是大于2、大于5，或者特别是大于10或甚至20或50。原则上，例如，这是内环关于辊的切线边缘(的区域)或关于球点的柱形面积乘以所述传递元件的数目(特别是15)之比。所述传递元件集中所述磁场并且形成磁场或磁通密度集中器。所述传递元件既不以旋转固定的方式连接到第一部件也不连接到第二部件。所述磁场集中器可以在所述两个部件之间“任意地”移动。根据本专利技术的这样的小型计算机具有许多优点。所述小型计算机允许非常小的基部扭矩，由此可以容易地旋转所述旋转单元或形成在所述触觉操作装置上的旋钮。操作者可以使用他的小手指方便地旋转例如智能手表的表冠之类的旋转部分。基部扭矩能够小于0.2Nm特别是小于0.10Nm，可能小于0.07Nm优选地小于0.05Nm，由此即使经常使用也能够在日常使用中方便地操作。不必使用两根手指抓握所述旋转部分以便旋转所述旋转部分(甚至反复连续地旋转)。仅使用一根手指简单触碰和旋转一般也就足够了。与此同时，实现了简单结构并且仅使用少数部分。由于仅在所述通道内侧至少经由所述磁流变介质或磁流变流体(MRF)最大程度地传递扭矩的简单结构，可以在操作所述小型计算机期间实现特别低的基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有处理器(302)、显示单元(303)、通信单元(304)和触觉操作装置(200)的小型计算机(300)，特别是智能手表或智能装置，所述触觉操作装置(200)具有能旋转的旋转单元(202)和能控制的传递设备(1)，以便能在旋转所述旋转单元(202，301)期间动态地改变旋转阻力，其特征在于，所述传递设备(1)具有能被耦合且其耦合强度能被影响的至少两个部件(2，3)，出于影响所述耦合强度的目的，能受磁场(8)影响并具有可磁化颗粒(19)的磁流变介质(6)被布置在能耦合的部件(2，3)之间的通道(5)中，并且设置有用于生成至少一个磁场(8)的至少一个磁场生成装置(7)以便使用所述磁场(8)来影响所述磁流变介质(6)，所述基体(201)耦合到所述两个部件(2，3)中的一者并且所述旋转单元(202，301)耦合到所述两个部件(3，2)中的另一者，至少一个可旋转传递元件在所述通道(5)中被布置为磁场集中器，在能耦合的所述部件(2，3)中的至少一者的旋转运动期间使所述可旋转传递元件旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.01 DE 102015110634.51.一种具有处理器(302)、显示单元(303)、通信单元(304)和触觉操作装置(200)的小型计算机(300)，特别是智能手表或智能装置，所述触觉操作装置(200)具有能旋转的旋转单元(202)和能控制的传递设备(1)，以便能在旋转所述旋转单元(202，301)期间动态地改变旋转阻力，其特征在于，所述传递设备(1)具有能被耦合且其耦合强度能被影响的至少两个部件(2，3)，出于影响所述耦合强度的目的，能受磁场(8)影响并具有可磁化颗粒(19)的磁流变介质(6)被布置在能耦合的部件(2，3)之间的通道(5)中，并且设置有用于生成至少一个磁场(8)的至少一个磁场生成装置(7)以便使用所述磁场(8)来影响所述磁流变介质(6)，所述基体(201)耦合到所述两个部件(2，3)中的一者并且所述旋转单元(202，301)耦合到所述两个部件(3，2)中的另一者，至少一个可旋转传递元件在所述通道(5)中被布置为磁场集中器，在能耦合的所述部件(2，3)中的至少一者的旋转运动期间使所述可旋转传递元件旋转。2.根据权利要求1所述的小型计算机(300)，所述控制装置(27)被设立成在旋转所述旋转单元(202，301)期间动态地生成触觉闩锁图案。3.根据前述权利要求中的任一项所述的小型计算机(300)，所述旋转单元(202，301)能相对于所述显示单元(203)旋转，并且所述显示单元(203)以旋转固定的方式连接到所述基体(201)。4.根据前述权利要求中的任一项所述的小型计算机(300)，设置有传感器(206)，该传感器能用于感测角度变化，特别是感测所述旋转单元(202，301)和所述基体(201)之间的绝对角度位置。5.根据前述权利要求中的任一项所述的小型计算机(300)，所述控制装置(27)适于并被设计成动态地控制所述磁场生成装置(7)并且基于旋转角度动态地生成来自所述磁场生成装置(7)的所述磁场，以便提供动态的、取决于角度的触觉闩锁图案。6.根据前述权利要求中的任一项所述的小型计算机(300)，至少一个单独的接触环(209)被布置在所述两个部件(2，3)之间，所述接触环(209)是弹性的。7.根据前述权利要求中的任一项所述的小型计算机(300)，在所述两个部件(2，3)之间形成有通道(5)，并且呈旋转主体(11)的形式的至少多个可旋转传递元件被设置在所述通道(5)中。8.根据前述权利要求中的任一项所述的小型计算机(300)，所述基体(201)包括基板(210)和保持壳体(211)，并且轴(212)以能旋转的方式保持在所述保持壳体(211)上，并且所述磁流变介质(6)保持在所述基体(201)和所述轴(212)之间。9.根据前述权利要求中的任一项所述的小型计算机(300)，所述旋转单元(202，301)以旋转固定的方式连接到所述轴(212)，并且所述轴(212)在一端以能旋转的方式支撑在所述基板(210)上，并且所述基体(201)和所述轴(212)各自具有与所述基板(210)相邻的用于所述旋转主体(11)的圆周运行表面(214，215)，并且至少一个运行表面(214，215)具有用于所述旋转主体(11)的至少一个圆周凹槽(216，217)，并且所述轴(212)的所述运行表面(214)以增加的直径形成在圆周环(218)上，并且所述圆周环(218)在端面(220)上通过间隙(222)与所述保持壳体(211)的端面(221)分离，所述间隙(222)中的自由轴向距离(223)明显短于所述通道(5)处的自由径向距离(224)。10.根据前述权利要求中的任一项所述的小型计算机(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·巴特洛格，
申请(专利权)人：因文图斯工程有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT