滑动机构、按钮机构、磁性锁存机构和按键机构的制作方法_2

文档序号:10094483阅读:来源:国知局
块机构110,可以被集成到各种其他类型的设备中,包括例如,笔记本计算机、台式计算机、便携式媒体播放器、可穿戴设备、键盘、触摸板或类似的便携电子设备。另外,这里描述的机构可以被集成到其他类型的设备中,包括例如,固定设备、电器、汽车构件或消费产品。
[0036]图2A-B描述了具有磁性锁存器的示例滑块机构。具体地,图2A-B描述了一个示例滑块机构110,其具有可滑动地结合到基体或壳体101上的滑动元件或托盘111。在本例中,该滑块111是卡托,其可以用来将电子卡或存储设备插入到壳体101中。这仅仅作为一个示例而被提供,类似的构造可以用于其他类型的滑动设备。
[0037]如图2A-B所示,该滑块111被构造为在打开位置(图2B)和关闭位置(图2A)之间移动。如图2A所示,一对磁体115、116可以被构造为作为锁存机构,并且当滑块111被移动时还提供触觉反馈给用户。特别地,如果该一对磁体115、116具有相反的极性,并且当滑块111被打开或关闭时被设置为滑动经过彼此,则该一对磁体115、116之间的剪切力可以向用户提供锁存力和熟悉的触觉阻力二者。
[0038]在本例中,该第一磁体115可以具有第一极性取向,该第一极性取向的取向大体上垂直于滑块111的致动方向。如图2A-B所示,该第一磁体115相对于壳体101固定。在一些情况下,该第一磁体115被直接附连到壳体101上,同时在其他的情况下,该第一磁体115被附连到相对于壳体101固定的另一构件上。同样如图2A-B所示,该第一磁体115位于滑块111附近。在本例中,该第一磁体115与滑块111之间分隔开一间隙,该间隙可以方便构件之间的运动并且也可以包括承载或引导元件(未示出)。
[0039]在本例中,该第二磁体116具有第二极性取向,该第二极性取向基本上与第一磁体115的第一极性取向相反。因此,当第一磁体115和第二磁体116朝向彼此被移动时,该第一磁体115和第二磁体116趋向于产生排斥力。如图2A-B所示,第二磁体116相对于滑块111被固定。在一些情况下,该第二磁体116被直接附连到滑块111上,并且在其他的情况下,该第二磁体116附连到相对于滑块111被固定的另一构件上。
[0040]如图2A-B所示,该一对磁体115、116被构造为当滑块在打开位置和关闭位置(或关闭位置和打开位置)之间被致动时经过彼此。特别地,第二磁体116被构造为当滑块111位于打开位置和关闭位置之间的中间位置处时离第一磁体115最近。当滑块111位于中间位置时,滑块111可能处于不稳定的平衡状态。通常,如果滑块111位于稍微偏离中间位置的中心时,滑块111的端部可能趋向于朝打开位置或关闭位置移动。因此,该磁体构造可能产生正常打开或正常关闭的滑块状态,这取决于滑块的偏移朝向一端还是另一端。在一些情况下,该构造也被描述为锁存器或锁存机构。
[0041]在可替换的构造中,这些磁体中的一个磁体的极性可以被反向以创建固有稳定机构,该固有稳定机构在这里也被称为捕获机构。在该可替换的构造中,由于磁体的吸引力,滑块可能趋向于停留在中间位置。在一些情况下,磁体可以被布置为使得磁体彼此最近的滑块位置与关闭位置或打开位置相关联。这种构造的一个示例在下文相对于图6A-B进行描述。因此,通过使用磁性捕获装置,磁体的布置可以被构造为产生正常关闭的状态或正常打开的状态。
[0042]回到图2A-B的磁性锁存器构造,磁性锁存器可以提供若干个优点。首先,该一对磁体115、116之间的排斥力可以提供帮助将托盘111保持在关闭位置的锁存力,如图2A描述的那样。第二,由该一对磁体115、116产生的排斥力还可以提供限位力,该限位力帮助将托盘111保持在打开位置,如图2B描述的那样。注意托盘111和/或壳体101也可以包括用作挡块的一个或多个特征部,其阻止托盘111在正常操作期间从壳体101被完全移出。
[0043]该一对磁体115、116也可以提供向用户提供触觉反馈的触觉响应。图3描述了对于如图2A-B所示的具有磁性锁存器的滑块机构的示例触觉响应。特别地,图3描述了触觉响应曲线300,其被表示为力F随致动距离X而变化。在图3的示例图中,当滑块打开时位置X为0,并且当滑块关闭时位置X增加。力F代表作用到用户手指或外部对象上的力。在图3描述的例子中,正力代表相对用户手指(或外部对象)的推力或阻力,同时负力代表被用户手指(或外部对象)所感知到的拉力。
[0044]如图3的取向300所示,该一对磁体被构造为产生阻力,该阻力阻止在将滑块从打开位置(图2B)移动到关闭位置(图2A)时的关闭运动。这在曲线300中通过随着距离X从打开位置(x = 0)增加而增加的力F来指示。如图3所示,当滑块被关闭时,该阻力在紧接在中间位置310之前的滑块位置处具有最大值312。这向用户提供了(正)阻力触觉响应,该响应好似弹簧加载的抽屉机构。
[0045]当用户继续推动滑块通过中间位置310时,正阻力变为负拉力,该拉力可以帮助将滑块拉入到壳体中。在一些情况下,当滑块被拉入到关闭位置并停留于壳体内部时,负拉力产生啪嗒声或喀哒声。该啪嗒声或喀哒声可以被用户感知,并且指示用户该滑块已经被完全关闭以及动作已经完成。如图3所示,当滑块由于磁体之间的排斥力被完全关闭时,磁体维持(小的)负力。该负力帮助将滑块维持在关闭位置中,类似于传统的机械锁存器的功能。
[0046]在一些情况下,如同在力曲线300中描述的那样,肯定的啪嗒声之后的初始阻力也对应于示例期望的触觉响应。峰值阻力312以及力曲线300的形状可以通过改变参数而被调整,该参数比如是磁体强度、相对于滑块的移动的磁体位置以及滑块机构自身。通过优化一个或多个这些参数,滑块机构也可以被构造为产生满足用户的触觉反馈标准的定制力曲线型式。
[0047]类似地,如图3力曲线300所示,该一对磁体也被构造为产生锁存力,该锁存力阻止在将滑块从关闭位置(图2A)向打开位置(图2B)移动时的打开运动。这在曲线300中通过随着距离X从关闭位置(最大X)开始减小而增加的力F来指示。如图3所示,当滑块被完全关闭时,锁存力是非零的(负的),并且当滑块被打开时,锁存力在紧接在中间位置310之前的滑块位置处增加到最大(负)力311。这提供了帮助将滑块维持在关闭位置的(负)拉力。如上所述,峰值锁存力311以及力曲线300的形状可以通过优化磁体强度和相对于滑块的相对移动的磁体位置而被调整。
[0048]以上提供的例子使用两个永久磁体以实现带有特定触觉力响应的锁存滑块。然而,在其他的例子中,附加的磁体可以被使用。例如,附加的磁体对可以被用在滑块的另一部分上以提供与另一个磁体对叠合的力反馈型式。在一些情况下,包括第二组磁体以提供这样的力反馈型式:其与另一个磁体对是偏移的,以产生具有稳定状态或多个局部最大值区域的组合或复合的力反馈型式。
[0049]此外,永久磁体中的一个或多个也可以是电磁体,该电磁体具有能够通过控制器或电子电路可选择地进行控制的力。特别地,该对磁体中的一个磁体的极性可以暂时被反向以在两个磁体之间提供吸引力。可以这样做,例如,以便通过两个磁体之间的对齐来帮助滑块从壳体中弹出。在一些情况下,磁体的极性可以被暂时反向以引起滑块的弹出,并且随后被再次反向(回来)以将滑块推动到完全打开的位置。电磁体的操作可以基于定时和/或用于检测滑块位置的位置传感器。
[0050]以上讨论的关于滑块机构的技术也可以被应用到按钮机构。图4A-B描述了具有磁性锁存器的示例按钮机构。特别地,图4A-B描述了具有可滑动地结合到基体或壳体101的按钮121-1的示例按钮机构120-1。如图4A-B所示,按钮121-1被构造为在上位置或未压下位置(图4A)和下位置或压下位置(图4B)之间移动。如图4B所不,一对磁体125-1和126-1可以被构造为用作锁存机构并且当按钮121-1被移动时提供触觉反馈给用户。与上文关于滑块机构所讨论的类似,该一对磁体125-1、126-1也可以具有相反的极性,同时也可以被布置为当按钮被致动时滑动经过彼此。磁体125-1、126-1产生的排斥力可以向用户提供锁存力和熟悉的触觉阻力。
[0051]按钮机构120-1的第一磁体125-1和第二磁体126-1的构造与上文关于滑块机构110所讨论的类似。也就是,第一磁体125-1可以具有取向与按钮121-1的致动方向基本上垂直的第一极性取向,第一磁体相对于壳体101被固定并且位于按钮121-1附近。类似地,第二磁体126-1具有基本上与第一磁体125-1的第一极性取向相反的第二极性取向并且相对于按钮121-1被固定。如图4A-B所示,该一对磁体125-1、126-1被构造为当按钮在上位置和下位置之间被致动时经过彼此。特别地,第二磁体126-1被构造为当按钮121-1在上位置和下位置之间的中间位置时离第一磁体125-1最近。当按钮121-1处于中间位置时,按钮121-1可以处于不稳定的平衡状态。在一些情况下,如果按钮121-1稍微偏离中间位置的中心时,按钮121-1可能趋向于朝上位置或下位置移动。如前所讨论的,该磁体构造可以造成正常在上位置或正常在下位置的按钮状态,这取决于按钮的偏移朝向一端还是另一端,同时可以被描述为锁存器或锁存机构。如关于图6A-B更详细描述的那样,磁体中的一个磁体的极性可以被反向以产生固有稳定机构,该固有稳定机构在这里也被称为捕获机构。
[0052]图4A-B所描述的磁体构造可以提供若干个优点。首先,当按钮121-1(被
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