一种输出与按压行程成线性关系的按键制造技术

本技术提供一种输出与按压行程成线性关系的按键。所述按键，包括：非磁性的端帽，磁铁，按压弹簧，磁传感器以及PCB板。所述端帽底部具有磁铁套设部，所述磁铁安装在所述磁铁套设部中、其充磁方向为上、下充磁；所述PCB设置在所述端帽的下方，所述磁传感器设置在所述PCB上。通过合理设置按键被按压时，磁铁相对于磁传感器感测点的相对位置，配合磁传感器感测方向的设定，实现按键的输出与按压行程成线性关系。本技术提供的按键结构简洁，设计巧妙，可以方便地基于输出信号确定出按压过程的各种细节，为按键的交互方式提供拓展空间。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及人机交互设备的输入组件领域，具体涉及一种输出与按压行程成线性关系的按键。

技术介绍

1、物理按键是非常重要的一类输入、输出设备，被广泛应用于手机、电脑等电子设备以及各类电器设备中。在物理按键中，磁轴按键以磁传感器通过感测磁轴的移动实现按压信号的输出。

2、现有的磁轴按键通常包括永磁铁制作的磁轴和霍尔传感器，其中霍尔传感器被放置在磁轴下方的pcb板上，基于磁场和霍尔效应对按键是否被按压进行检测。当按键未被按下时，磁轴与霍尔传感器保持一定距离；而当按键被按下时，磁轴随着按键帽被压下而靠近位于其下方的霍尔传感器，所述霍尔传感器感受到竖直方向磁场的变化从而产生相应的感测输出(即霍尔电压)。霍尔电压超过一定阈值时，就被视为检测到按键动作并执行相应的功能。

3、现有的磁轴按键的按压过程中磁传感器的输出随着按压行程成非线性变化。对于需要精确知道按压过程的应用场景来说(例如，通过按压过程进行安全验证)，就需要标记感测输出与各按压行程位置之间的关系，通过制作成“感测输出-按压行程”参照表，以便后续根据感测输出查表获得对应的按压行程位置。显然，这不仅需要占用存储空间以保存相应的“感测输出-按压行程”，而且为了准确掌握按压过程中各时刻按键的位置，频繁的查表过程也会影响系统的响应速度。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种结构简单、输出与按压行程成线性关系的按键，以满足部分应用场景对按压过程按键的位置变化进行快速、准确定位的实际需要，同时减少相关程序文件对存储空间的占用，并为基于按键的交互提供更多的可能。

2、为实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：

3、一种输出与按压行程成线性关系的按键，包括：非磁性的端帽，磁铁以及磁传感器。其中，所述端帽底部具有磁铁套设部。所述磁铁安装在所述磁铁套设部中、其充磁方向为上、下充磁。以所述磁铁的充磁方向为z轴方向，所述磁传感器的感测方向为x轴方向，所述磁铁与所述磁传感器的水平投影连线平行于x轴。所述按键处于未按压的初始态时，所述磁传感器的感测点不低于所述磁铁最下端面；当所述按键被按压至限定的最低位置时，所述磁传感器的感测点不高于所述磁铁的最上端面。优选地，所述磁铁为条形磁铁。

4、进一步地，所述按键还包括pcb板；所述pcb设置在所述端帽的下方，所述磁传感器设置在所述pcb上。

5、在一个实施例中，所述pcb板正对于所述端帽底部的位置开孔，在其相对于端帽的另一侧还设置支撑板。所述按键还包括穿过所述开孔装设在所述端帽底部与支撑板之间的按压弹簧。所述按键在被按压时，压缩弹簧、使所述磁铁至少一部分嵌入或穿过所述开孔。为了限制所述按键按压的最大行程，所述端帽上、高于所述磁铁上端面的位置，还设有与所述pcb开孔配合以限定所述按键按压行程的凸块。

6、进一步地，所述端帽底部还设有下凸部，所述下凸部嵌入所述按压弹簧的环内、以固定所述按压弹簧。优选地，所述下凸部的形状为圆柱体。

7、优选地，所述磁铁为长2mm、宽1.3mm、高3.5mm的长方体磁铁，所述磁传感器的感测点与所述磁铁z轴方向的中心轴的距离为2.5mm。所述按键的按压行程设置为最大不超过3.3mm。

8、进一步地，所述磁传感器基于hall感应元件或xmr磁阻实现，所述xmr包括tmr，amr，gmr。

9、本技术提供的按键，基于磁铁的磁极相对于磁传感器的位置设定，并结合传感器感测方向的选择，仅用较为简洁的结构实现了按键的按压行程(全程)与按键的感测输出成线性关系。本技术提供的按键结构新颖、简洁，成本低廉，为快速、准确地确定按压过程中按键的实时位置提供的良好的物理基础，为拓展更多的按键交互方式提供了便利。

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【技术保护点】

1.一种输出与按压行程成线性关系的按键，其特征在于，所述按键包括：非磁性的端帽，磁铁以及磁传感器；

2.如权利要求1所述的按键，其特征在于，所述按键还包括PCB板；所述PCB设置在所述端帽的下方，所述磁传感器设置在所述PCB上。

3.如权利要求2所述的按键，其特征在于，所述PCB板正对于所述端帽底部的位置开孔，在其相对于端帽的另一侧还设置支撑板；所述按键还包括穿过所述开孔装设在所述端帽底部与支撑板之间的按压弹簧；所述按键在被按压时，压缩弹簧、使所述磁铁至少一部分嵌入或穿过所述开孔。

4.如权利要求3所述的按键，其特征在于，所述端帽上、高于所述磁铁上端面的位置，还设有与所述PCB开孔配合以限定所述按键按压行程的凸块。

5.如权利要求4所述的按键，其特征在于，所述端帽底部还设有下凸部，所述下凸部嵌入所述按压弹簧的环内、以固定所述按压弹簧。

6.如权利要求1-5中任一项所述的按键，其特征在于，所述磁铁为条形磁铁。

7.如权利要求6所述的按键，其特征在于，所述磁铁为长2mm、宽1.3mm、高3.5mm的长方体磁铁，所述磁传感器的感测点与所述磁铁Z轴方向的中心轴的距离为2.5mm。

8.如权利要求7所述的按键，其特征在于，所述按键的按压行程设置为最大不超过3.3mm。

9.如权利要求1-5中任一项所述的按键，其特征在于，所述磁传感器基于HALL感应元件或XMR磁阻实现，所述XMR包括TMR，AMR，GMR。

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【技术特征摘要】

1.一种输出与按压行程成线性关系的按键，其特征在于，所述按键包括：非磁性的端帽，磁铁以及磁传感器；

2.如权利要求1所述的按键，其特征在于，所述按键还包括pcb板；所述pcb设置在所述端帽的下方，所述磁传感器设置在所述pcb上。

3.如权利要求2所述的按键，其特征在于，所述pcb板正对于所述端帽底部的位置开孔，在其相对于端帽的另一侧还设置支撑板；所述按键还包括穿过所述开孔装设在所述端帽底部与支撑板之间的按压弹簧；所述按键在被按压时，压缩弹簧、使所述磁铁至少一部分嵌入或穿过所述开孔。

4.如权利要求3所述的按键，其特征在于，所述端帽上、高于所述磁铁上端面的位置，还设有与所述pcb开孔配合以限定所述按键按压行程的凸块...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏继烈，肖强，吴贤达，杨凯，
申请(专利权)人：江苏多维科技有限公司，
类型：新型
国别省市：