CN104536599A - 一种自供电无线立式鼠标 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自供电无线立式鼠标，包括外壳、左键、右键、滚轮中键、电磁供电模块、摩擦供电模块、固定板、整流电路板、充电电池及双边开关，所述外壳采用垂直立式设计，包括左侧外壳、右侧外壳、前侧外壳和底座，所述摩擦供电模块置于左侧外壳，所述左键、右键及滚轮中键置于右侧外壳；或者所述摩擦供电模块置于右侧外壳，所述左键、右键及滚轮中键置于左侧外壳；所述电磁供电模块包括绕组线圈、齿轮组及摇柄，所述摇柄置于前侧外壳上；所述摩擦供电模块由第一摩擦界面及第二摩擦界面构成，其中所述第一摩擦界面贴附于外壳，第二摩擦界面呈拱形与所述第一摩擦界面边缘固定。

Description

一种自供电无线立式鼠标

技术领域

本发明属于硬件制造领域，具体涉及一种自供电无线立式鼠标。

背景技术

随着笔记本电脑等移动设备的普及和人们对“移动”需求的不断增长，有线鼠标已经不能满足人们对于无线操作便捷性的追求。

目前市场上普遍采用干电池或充电电池给无线鼠标供电。由于鼠标功耗较大，需频繁更换电池，不仅给用户带来不便，大大增加了消费者的使用成本，而且造成严重的资源浪费。同时，废旧电池中含有大量的铅、汞等重金属有害物质，如果回收处理不当，还会造成环境污染。而选用锂电池或镍氢可充电电池的无线鼠标往往需要频繁充电，若长时间不用或忘记充电，将给用户的使用带来不便。已提出的压电式、电磁式或纳米式自供电鼠标的设计，一方面机构体积大，不便于实际鼠标集成与操作；另一方面实际输出电量很低，基本无法满足无线鼠标的供电需求。故大部分属于概念设计，未形成产品。

此外，市面上的传统鼠标设计，对于每天长时间频繁使用鼠标的上班族来说，手腕关节长时间处于压迫状态，不能自然伸展，极易出现“鼠标手”，对人体健康极为不利。

鉴于上述问题，本发明提供一种采用柔性纳米摩擦与电磁混合发电方式的自供电无线立式鼠标。

发明内容

本发明提供一种自供电无线立式鼠标，包括外壳、左键、右键、滚轮中键、电磁供电模块、摩擦供电模块、固定板、整流电路板、充电电池及双边开关，所述外壳采用垂直立式设计，包括左侧外壳、右侧外壳、前侧外壳和底座，所述摩擦供电模块置于左侧外壳，所述左键、右键及滚轮中键置于右侧外壳；或者所述摩擦供电模块置于右侧外壳，所述左键、右键及滚轮中键置于左侧外壳；所述电磁供电模块包括绕组线圈、齿轮组及摇柄，所述摇柄置于前侧外壳上，所述齿轮组由多级齿轮组成；所述摩擦供电模块由第一摩擦界面及第二摩擦界面构成，其中所述第一摩擦界面贴附于外壳，第二摩擦界面呈拱形与所述第一摩擦界面边缘固定。

优选的，所述摩擦供电模块的第一摩擦界面为第一电极层，第二摩擦界面层叠设置第二电极层和高分子聚合物绝缘层，所述高分子聚合物绝缘层和第一电极层之间受到接触摩擦后，在第二电极和第一电极处产生电势差。

优选的，所述摩擦供电模块的高分子聚合物绝缘层表面上设有微纳米凸形结构。

优选的，所述固定板、整流电路板、充电电池及双边开关置于外壳内。

优选的，所述电磁供电模块通过固定板安装在壳体内部。

优选的，所述双边开关切换鼠标的电磁供电模式和摩擦供电模式。

根据本发明提供的自供电无线立式鼠标，采用两种不同自供电方式：多级齿轮组放大的电磁式供电装置，既节省空间又提高了发电效率；纳米摩擦式供电装置，既便于加工安装，又极大提高了摩擦接触面积，提高发电效率。同时，本发明提供的鼠标改变了传统的扁式外形，整体采用垂直立式设计，依据人体工程学标准，对预防和避免鼠标手起到了积极作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a是本发明较佳实施例提供的针对右手操作人群的自供电无线鼠标整体结构侧视图；

图1b是本发明较佳实施例提供的针对右手操作人群的自供电无线鼠标整体结构平视图；

图2是本发明较佳实施例提供的置于左侧外壳的摩擦供电模块结构示意图；

图3是本发明较佳实施例提供的电磁供电模块结构示意图；

图4是本发明较佳实施例提供的6只二极管组成的三相桥式全波整流电路及产生的电压波形图；

图5是本发明较佳实施例提供的鼠标右侧外壳和电磁旋转供电模块的内部组装示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1a是本发明较佳实施例提供的针对右手操作人群的自供电无线鼠标整体结构侧视图，图1b是本发明较佳实施例提供的针对右手操作人群的自供电无线鼠标整体结构平视图。如图1a及图1b所示，本发明较佳实施例提供的供电无线立式鼠标包括外壳、左键1、滚轮中键2、右键3、摩擦供电模块4、电磁供电模块5、固定板、整流电路板、充电电池及双边开关。所述外壳，包括左侧外壳、右侧外壳、前侧外壳和底座。所述固定板、整流电路板、充电电池及双边开关置于外壳内。

于此，对于右手使用鼠标者，所述摩擦供电模块置于左侧外壳，所述左键、右键及滚轮中键置于右侧外壳；对于左手使用鼠标者，所述摩擦供电模块置于右侧外壳，所述左键、右键及滚轮中键置于左侧外壳。使用过程中：当右手握住鼠标时，食指和中指分别操作右侧外壳的左键和右键，拇指则位于左侧外壳的弹性纳米摩擦结构上；左手操作人群的鼠标结构则反之。本发明提供的鼠标设计摒弃了传统鼠标的扁式外形，整体采用垂直立式设计，使得握住鼠标时手掌与桌面呈最自然状态，避免手腕处接触桌面，减少腕部压力和对正中神经的压迫，有效减轻和避免“鼠标手”症状的发生。

图2是本发明较佳实施例提供的置于左侧外壳的摩擦供电模块结构示意图。如图2所示，所述摩擦供电模块由第一摩擦界面7及第二摩擦界面8构成，其中所述第一摩擦界面7贴附于左侧外壳6上，第二摩擦界面8呈拱形与所述第一摩擦界面7边缘固定。如此，根据摩擦起电和静电感应原理，将手指按压时产生的机械能通过摩擦供电装置转化为电能。基于摩擦起电与静电感应的耦合原理，通过巧妙设计使得两种易得和易失电子的高分子材料或金属材料，在外力作用下接触摩擦，产生电荷分离并形成电势差。基于静电感应可以在上下金属电极表面生成感应电荷。感应电荷在摩擦电势驱动下流经外电路即可形成电流。

于此，第一摩擦界面7为第一电极层，第二摩擦界面8层叠设置第二电极层和高分子聚合物绝缘层。为了增加摩擦发电效率，在高分子聚合物绝缘层表面上设有微纳米凸形结构。高分子聚合物层和第一电极层之间受到接触摩擦，在第二电极和第一电极处产生感应电荷，从而导致第一电极和第二电极之间出现电势差。

图3是本发明较佳实施例提供的电磁供电模块结构示意图。如图3所示，所述电磁供电模块包括绕组线圈9、齿轮组10及摇柄11，所述摇柄11置于前侧外壳上。电磁供电模块通过电磁感应原理将机械能转化为电能输出。当摇动摇柄时，多级齿轮组将手摇转速进行多级放大并传递给绕组线圈。绕组线圈由定子(即：三相绕组电枢)和转子(即：磁极)两部分组成。转子旋转时，磁力线顺序切割定子的每相绕组，在三相定子绕组内感应出三相交流电势。如此，基于法拉第电磁感应定律，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流。

于此，所述齿轮组由多级齿轮组成，实际生产时，齿轮组可根据放大倍数要求和空间尺寸设计搭配任意齿数和个数。本实施例中，所述齿轮组采用三级放大设计，转速放大倍数为27.5倍，即摇柄每转动一周，转子旋转27.5周。单位时间内转动周数越多，发电量越大。

图4是本发明较佳实施例提供的6只二极管组成的三相桥式全波整流电路及产生的电压波形图。如图4所示，电磁供电模块产生的电信号经三相桥式全波双边开关整流后储存到充电电池内，由充电电池供电使鼠标正常工作。

图5是本发明较佳实施例提供的鼠标右侧外壳和电磁旋转供电模块的内部组装示意图。如图5所示，电磁供电模块12通过固定板13安装在鼠标右侧壳体14内部。壳体内还安装有整流电路板15和充电电池16。双边开关17用于控制鼠标的电磁供电和纳米摩擦供电模式切换。

经实验证明：手指按压摩擦供电模块可以瞬间点亮鼠标底部的LED灯；电磁供电模块以每秒4转的频率转动摇柄10秒，能支持鼠标工作5分钟以上。

综上所述，根据本发明较佳实施例提供的自供电无线立式鼠标，分别设置了电磁供电模块及摩擦供电模块，结合充电电池，克服了传统有线鼠标的连线束缚问题，同时也解决了使用传统无线鼠标通过频繁更换电池供电所造成的大量电池的浪费及对环境造成的污染问题，为消费者节约了使用成本，绿色环保。此外，将复合供电模块和整流存储单元集成于鼠标内部的设计，使得整个器件体积小、质量轻，易于加工集成，使用寿命长。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种自供电无线立式鼠标，其特征在于：包括外壳、左键、右键、滚轮中键、电磁供电模块、摩擦供电模块、固定板、整流电路板、充电电池及双边开关，

所述外壳采用垂直立式设计，包括左侧外壳、右侧外壳、前侧外壳和底座，所述摩擦供电模块置于左侧外壳，所述左键、右键及滚轮中键置于右侧外壳；或者所述摩擦供电模块置于右侧外壳，所述左键、右键及滚轮中键置于左侧外壳；

所述电磁供电模块包括绕组线圈、齿轮组及摇柄，所述摇柄置于前侧外壳上，所述齿轮组由多级齿轮组成；

所述摩擦供电模块由第一摩擦界面及第二摩擦界面构成，其中所述第一摩擦界面贴附于外壳，第二摩擦界面呈拱形与所述第一摩擦界面边缘固定。

2.根据权利要求1所述的自供电无线立式鼠标，其特征在于：所述摩擦供电模块的第一摩擦界面为第一电极层，第二摩擦界面层叠设置第二电极层和高分子聚合物绝缘层，所述高分子聚合物绝缘层和第一电极层之间受到接触摩擦后，在第二电极和第一电极处产生电势差。

3.根据权利要求2所述的自供电无线立式鼠标，其特征在于：所述摩擦供电模块的高分子聚合物绝缘层表面上设有微纳米凸形结构。

4.根据权利要求1所述的自供电无线立式鼠标，其特征在于：所述固定板、整流电路板、充电电池及双边开关置于外壳内。

5.根据权利要求1所述的自供电无线立式鼠标，其特征在于：所述电磁供电模块通过固定板安装在壳体内部。

6.根据权利要求1所述的自供电无线立式鼠标，其特征在于：所述双边开关切换鼠标的电磁供电模式和摩擦供电模式。