滑动机构、按钮机构、磁性锁存机构和按键机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开通常涉及具有一个或多个磁体的机构，并且更具体地涉及使用一个或多个磁体来创建锁存器或产生适当的触觉响应的机构。
【背景技术】
[0002]传统上，锁存器、锁或者按钮机构包括一个或多个构件，该一个或多个构件被构造成彼此机械地结合以执行各自的功能。另外，这些机构也可以向用户提供触觉响应。在一些情况下，机构的触觉响应是该机构的一个或多个机械构件的物理结合的固有特性。例如，当凸轮或锁定机构被移动越过并通过中心锁定位置时，机械锁存器可以产生触觉阻力。类似地，当弹簧被压缩并且最终完成电接触时，按钮可以产生熟悉的触觉阻力。
[0003]触觉响应可以向用户提供这样的信息作为反馈:该功能被完成或该机构正在正确地操作。机构的触觉响应也可以有助于用户对质量的感知或改进。然而，当设备或机构变得小型化或简化时，构件间的机械相互作用可能产生太小或太不熟悉的阻力以致无法向用户提供有意义的触觉反馈。另外，一些机械系统包括多个经过重复地使用可能磨损或易于失效的机械构件。当一些传统的机构或构件被小型化以适应一些现代手持设备的紧凑形状因子时，机械系统的可靠性可能更加难以实现。
[0004]如此处所述，一个或多个磁体能够被用来为机构提供锁存器功能和/或触觉反馈。因此，需要这样一种基于磁体的机构:在不牺牲可靠性也不具有一些传统机构的限制的情况下，以缩小的规模同时提供功能和期望的触觉反馈。
【发明内容】
[0005]本公开的一个实施例的一方面提供一种基于磁体的机构，该基于磁体的机构能够以缩小的规模同时提供功能和期望的触觉反馈，而不牺牲可靠性也不具有一些传统机构的限制。
[0006]这里所描述的实施例针对使用一对或多对磁体来产生力的各种机构，该力为该机构提供触觉反馈和/或锁存力。在一些实施例中，一对或多对磁体可以用来产生特定的触觉反馈，该特定的触觉反馈可以模拟传统的纯机械系统的响应。在一些实施例中，一对磁体可以被用来产生锁存力，该锁存力在被激活时限位或保持可移动的元件。
[0007]—个示例实施例针对具有磁性锁存器的滑动机构。在本例中，该机构包括基体以及相对于基体可滑动地结合的滑动元件。该滑动元件被构造为在打开位置和关闭位置之间移动。该机构还包括具有第一极性取向的第一磁体。该第一磁体相对于基体被固定，并且位于该滑动元件附近。在本例中，该滑动元件还包括具有第二极性取向的第二磁体，该第二极性取向与第一极性取向相反。该第二磁体相对于滑动元件被固定，并且被构造为当滑动元件位于打开位置和关闭位置之间的中间位置时，离第一磁体最近。
[0008]在一些实施例中，该第一磁体和第二磁体被构造为产生阻力，该阻力阻止在将滑动元件从打开位置向关闭位置移动时的关闭运动。在一些情况下，当滑动元件被关闭时，该阻力在紧接在中间位置之前的滑块位置处最大。该第一磁体和第二磁体也可以被构造成产生锁存力，该锁存力阻止在将滑动元件从关闭位置向打开位置移动时的打开运动。在一些情况下，当滑动元件被打开时，该锁存力在紧接在中间位置之前的滑块位置处最大。在一些情况下，该滑动元件是托盘，并且该基体是便携式电子设备的壳体。
[0009]另一个示例实施例针对具有磁性锁存器的按钮机构。该机构包括壳体和相对于基体可滑动地结合并构造为在上位置和下位置之间移动的按钮。该机构还包括具有第一极性取向的第一磁体，该第一磁体相对于壳体被固定。在本例中，该第一磁体位于按钮附近。在本例中，该机构还包括具有第二极性取向的第二磁体，该第二极性取向与第一极性取向相反，该第二磁体相对于按钮被固定。在本例中，该第二磁体被构造为当按钮位于上位置和下位置之间的中间位置时，离第一磁体最近。
[0010]在一些示例实施例中，该按钮是键盘设备的按键。在其他示例实施例中，该按钮是便携式电子设备的控制按钮。
[0011]在一些实施例中，该机构还包括弹簧，该弹簧被构造为提供将按钮回复到上位置的返回力。在一些实施例中，该第二磁体是电致动的电磁体。
[0012]在一些示例中，该第一磁体和第二磁体被构造为产生阻力，该阻力阻止在将按钮从上位置向下位置移动时的致动运动。在一些实施例中，当按钮被致动时，该阻力在紧接在中间位置之前的按钮位置处最大。
[0013]另一个示例实施例针对具有磁性捕获装置的按钮机构，该机构包括壳体和相对于壳体可滑动地结合并被构造为在上位置和下位置之间移动的按钮。在本例中，该机构包括具有第一极性取向的第一磁体。该第一磁体相对于壳体被固定，并且位于该按钮附近。在本例中，该机构还包括具有第二极性取向的第二磁体，该第二极性取向与第一极性取向相同。该第二磁体相对于按钮被固定，并且该磁体被构造为当按钮位于上位置和下位置之间的偏移位置处时，离第一磁体最近。在一些实施例中，该机构还包括弹簧，该弹簧提供将按钮回复到上位置的返回力。
[0014]另一个示例实施例针对包括致动部件的磁性锁存机构，该致动部件具有沿第一轴取向的第一磁体和第二磁体。该第一磁体和第二磁体具有相反的极性取向。该锁存机构还包括沿着横穿第一轴的第二轴取向的滑块。该滑块在一端具有第三磁体。在本例中，该第一磁体和第三磁体被构造为当致动部件处于第一位置中时产生解锁力，并且该第二磁体和第三磁体被构造为当致动部件处于第二位置时产生锁定力。在一些实施例中，该锁存机构还包括具有锁定特征部的可移动元件。在这种情况下，当致动部件处于第二位置中时，该锁定力使得滑块机械结合到锁定特征部上。在一些情况下，该第一磁体和第三磁体各自具有基本上彼此相反的极性取向，并且该第二磁体和第三磁体各自具有基本上彼此对齐的极性取向。在一个替代实施例中，该致动部件被构造为绕着轴旋转，其中当该致动部件被旋转时，第一磁体和第二磁体可以被放置在滑块的第三磁体附近。
[0015]另一个示例实施例针对键盘设备的具有磁性捕获装置的按键机构。在本例中，该按键机构包括基体和相对于基体可滑动地结合并且被构造为在上位置和下位置之间移动的按键。该机构还包括具有第一极性取向并相对于基体固定的第一磁体相对于按键固定并具有第二极性取向的第二磁体，该第二极性取向和第一极性取向相同。在本例中，该第二磁体被构造为当按钮位于下位置处时，离第一磁体最近。在一些实施例中，该按键机构还包括弹簧，该弹簧被构造成提供将按键回复到上位置的返回力。
【附图说明】
[0016]图1描述了一个示例设备，该示例设备具有示例滑块机构和示例按钮机构。
[0017]图2A-B描述了具有磁性锁存器的示例滑块机构。
[0018]图3描述了对于具有磁性锁存器的滑块机构的示例触觉响应。
[0019]图4A-B描述了具有磁性锁存器的示例按钮机构。
[0020]图5A描述了对于具有磁性锁存器的按钮机构的示例触觉响应。
[0021]图5B描述了对于具有圆顶开关的按钮机构的示例触觉响应。
[0022]图6A-B描述了具有磁性捕获装置的示例按钮机构。
[0023]图7描述了对于具有磁性捕获装置的按钮机构的示例触觉响应。
[0024]图8A-B描述了具有磁性锁存器构造的示例键盘按键机构。
[0025]图9描述对于具有磁性锁存器和弹簧构造的键盘按键机构的示例触觉响应。
[0026]图10A-B描述了具有磁性捕获装置构造的示例键盘按键机构。
[0027]图11A描述了对于具有磁性捕获装置构造的键盘按键的示例触觉响应。
[0028]图11B描述了对于具有传统构造的键盘按键的示例触觉响应。
[0029]图12描述了示例磁性锁存机构的简化示意图。
[0030]图13A-B描述了一个不例磁性锁存机构。
[0031]图14A-B描述了一个具有旋转部件的示例磁性机构。
【具体实施方式】
[0032]下面的描述包括示例系统和过程，该系统和过程体现了本公开内容的各种要素。然而，应该理解的是，所描述的公开内容可以以除在此描述的那些形式之外的各种形式被实施。
[0033]本公开内容包括使用一对或多对磁体来产生力的各种机构，该力为该机构提供触觉反馈和/或锁存力。如下文更详细描述的，一对或多对磁体可以用来产生特定的触觉响应，该特定的触觉响应可以模拟传统的纯机械系统的响应。一对磁体也可以被用来产生锁存力，该锁存力在被激活时限位或保持可移动的元件。在此描述的一些磁性机构的一个优点是，该磁体的构造和强度可以被调整以提供期望的力反馈给用户。另外，与传统的机械系统相比，该机构可以包括更少的移动部分。此外，一些机构可以更容易扩展并且能够被集成到一些紧凑的手持设备中。
[0034]图1描述了具有一个或多个磁性机构的示例便携设备。具体地，图1描述了便携电子设备100，其具有集成到壳体101中的滑块机构110和按钮机构120 二者。在本例中，该滑块机构110包括可移动的托盘或滑块，用来将客户识别模块(S頂)卡插入到该便携电子设备100中。该按钮机构120是用户操作按钮，其能够用来向电子设备100提供用户输入。这两种机构的更详细的描述在下面相对图2A-B、图4 A-B以及图6A-B被提供。
[0035]图1中描述的电子设备100是移动设备，该移动设备具有显不屏、扬声器、麦克风以及用来执行无线语音和数据通信的电子元件。这仅仅作为一种类型的示例设备而被提供。这里描述的机构，包括按钮机构120和滑