CN108717911A - 一种磁力按键 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及键盘按键领域，尤指一种磁力按键，本发明包含有下中轴、第一磁性元件、第二磁性元件、第三磁性元件、上按键，第二磁性元件为轴向充磁的永磁铁，使第二磁性元件与第一磁性元件、第三磁性元件之间产生吸力，按压上按键推动第二磁性元件，推力大于第一磁性元件与第二磁性元件之间的吸力，第二次磁性元件向下运动靠近第三磁性元件产生吸力并迅速向下运动产生段落感，使用寿命长，第二磁性元件移动过程产生磁场反转施加到霍尔传感器上，从而使霍尔传感器导通并输出输入信号，同时，将压缩弹簧设置在电路板与上按键之间，使压缩弹簧的压缩空间与上按键的运动空间重合，可有效减小磁力按键的整体高度。
Description
技术领域
本发明涉及键盘按键领域，尤指一种磁力按键。
背景技术
键盘是最常用也是计算机系统中最主要的输入设备，通过敲打键盘上的按键使触点导通或者断开，从而将字母、数字、标点符号等输入到计算机中。键盘分为机械式键盘和薄膜式键盘，机械键盘具有手感好，可操控性高，灵敏耐用等特点，深受游戏玩家的喜爱。
目前，绝大部分的键盘按键，使用的都是薄膜接触式或机械开关管接触方式实现手感和导通，寿命受到机械疲劳的影响，一般只能做到几百万次，使用寿命短，同时，这些按键都是通过中轴与触点接触实现输入数字信号的效果，以至于这些按键需要预留很多的空间让中轴实现上下移动这一过程，使用这种键盘的笔记本电脑依然无法摆脱占用空间大的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种磁力按键，利用磁力实现段落感和导通，从而将中轴融入电路板中，有效减少空间的占用率，并且提高了使用寿命。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种磁力按键，包括有上按键、压缩弹簧、底座、霍尔传感器、电路板和设于底座内的下中轴、第二磁性元件、第三磁性元件，底座的表面设有第一磁性元件，上按键穿过第一磁性元件与下中轴的上端连接，压缩弹簧位于上按键与电路板之间，下中轴的下端设有挡板，第二磁性元件套设在下中轴上端的表面并可沿其轴向做往返运动，第二磁性元件位于挡板的上方并通过挡板轴向限位，第三磁性元件对应设置在第二磁性元件的下方，底座、霍尔传感器均位于电路板上，霍尔传感器与电路板连接且霍尔传感器位于第三磁性元件的侧边，默认状态下第一磁性元件与第二磁性元件的吸力大于第二磁性元件与第三磁性元件的吸力，第二磁性元件与第一磁性元件相吸，第二磁性元件为轴向充磁的永磁铁，按压上按键，带动第二磁性元件向第三磁性元件方向移动，使第二磁性元件与第三磁性元件相吸，产生磁场反转施加到霍尔传感器上导通。
进一步地，上按键的上端设有挡边，压缩弹簧套设在第一磁性元件、上按键的表面并与挡边连接。
进一步地，第三磁性元件环绕设置在下中轴的侧面。
进一步地，所述第一磁性元件为硅钢片、电磁铁、线圈三者中的一种，第三磁性元件为硅钢片。
进一步地，还包括有外壳，所述外壳包裹电路板，外壳的表面设有凸出部，压缩弹簧的下端与凸出部连接。
本发明的有益效果在于：
本发明包含有下中轴、第一磁性元件、第二磁性元件、第三磁性元件、上按键，第二磁性元件为轴向充磁的永磁铁，使第二磁性元件与第一磁性元件、第三磁性元件之间产生吸力，按压上按键推动第二磁性元件，推力大于第一磁性元件与第二磁性元件之间的吸力，第二次磁性元件向下运动靠近第三磁性元件产生吸力并迅速向下运动产生段落感，使用寿命长，第二磁性元件移动过程产生磁场反转施加到霍尔传感器上，从而使霍尔传感器导通并输出输入信号，同时，将压缩弹簧设置在电路板与上按键之间，使压缩弹簧的压缩空间与上按键的运动空间重合，可有效减小磁力按键的整体高度。
附图说明
图1是本具体实施例一的爆炸示意图。
图2是本具体实施例一的结构示意图。
图3是本具体实施例一的侧视图。
图4是本具体实施例一中下中轴的结构示意图。
图5是下压力与第二磁性元件移动距离的关系图。
图6是本具体实施例二的爆炸示意图。
图7是本具体实施例二的剖视图。
附图标号说明：1.外壳；2.压缩弹簧；3.第一磁性元件；4.底座；5.第三磁性元件；6.上按键；7.第二磁性元件；8.下中轴；9.挡板；10.霍尔传感器；11.挡边；12.凸出部。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。本发明中第一磁性元件3、第二磁性元件7、第三磁性元件5均为圆环形结构，当然，这仅仅是一种实施方式，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
参阅图1-4所示，本实施例包括按键外壳、中轴组件、电路板、霍尔传感器10和压缩弹簧2，按键外壳由第一磁性元件3、底座4和设置在底座4内底部的第三磁性元件5构成，中轴组件安装在底座4内，中轴组件包括上按键6、第二磁性元件7、下中轴8，下中轴8依序穿过第二磁性元件7、第一磁性元件3和上按键6扣合形成中轴组件，按压上按键6后使第二磁性元件7能够沿下中轴8的轴向方向运动，压缩弹簧2环绕在上按键6的表面，按压上按键6可使压缩弹簧2压缩反向给上按键6向上的推力，下中轴8的外侧设有挡板9，第二磁性元件7可以在上按键6底部与挡板9之间运动，电路板置于底座4下方，霍尔传感器10设置在第三磁性元件5的侧边，使第二磁性元件7从第一磁性元件3向第三磁性元件5移动磁化第三磁性元件5，使第二磁性元件7的磁场穿过第三磁性元件5施加到霍尔传感器10，改变施加到霍尔传感器10的磁场方向，触发霍尔传感器10实现信号的导通。
本发明的使用原理如下：
上按键6在没有外力的作用下，压缩弹簧2推动上按键6向上移动，上按键6带动下中轴8向上移动，下中轴8的挡板9推动第二磁性元件7向上移动并与第一磁性元件3产生磁力紧贴第一磁性元件3，上按键6在受力向下运动，上按键6推动第二磁性元件7，当第二磁性元件7上推力大于与第一磁性元件3之间的吸力时，第二磁性元件7向下运动与第三磁性元件5产生吸力，当与第三磁性元件5的吸力大于与第一磁性元件3的吸力时，第二磁性元件7迅速向下运动并冲击挡板9产生段落感，使霍尔传感器10的磁场反转产生导通信号。
参阅图5所示，A点到F点之间为产生段落感的压力变化值，A点到B点之间的压力值呈大幅度递增，从中可以理解为第一磁性元件3与第二磁性元件7之间的吸力造成下压力增大的效果，图中B点到C点的压力值大幅度递减，此处为第三磁性元件5与第二磁性元件7之间的吸力在逐渐增大，直至两个吸力的力值相等，C点到D点之间为按压压缩弹簧2所需的力，D点到E点为第三磁性元件5与第二磁性元件7的吸力大于第一磁性元件3与第二磁性元件7的吸力，E点到F点为第二磁性元件7与第二磁性元件7接触产生的下压力，F点到G点为松开对上按键6的下压力，压缩弹簧2的拉力加上第一磁性元件3与第二磁性元件7的吸力使第二磁性元件7与第三磁性元件5的连接断开随后第二磁性元件7与第一磁性元件3相吸。
进一步地，上按键6的上端设有挡边11，压缩弹簧2套设在上按键6的表面并与挡边11连接；采用上述方案，通过挡边11可以加紧压缩弹簧2与上按键6的连接，避免压缩过程中上按键6与压缩弹簧2脱离的现象。
进一步地，第三磁性元件5环绕设置在下中轴8的侧面；采用上述方案，在不影响与第二磁性元件7磁场方向的同时，可以缩减对底座4的占用空间。
进一步地，所述第一磁性元件3为硅钢片、电磁铁、线圈三者中的一种，第三磁性元件5为硅钢片；采用上述方案，替代性强，生产效率快。
参阅图3所示，进一步地，还包括有外壳1，所述外壳1包裹电路板，外壳1的表面设有凸出部12，压缩弹簧2的下端与凸出部12连接；采用上述方案，外壳1用于保护电路板，凸出部12用于承载压缩弹簧2。
实施例二：
参阅图6-7所示，压缩弹簧2设置在上按键6与第一磁性元件3之间，压缩弹簧2套设在上按键6的表面，通过上述结构，压缩弹簧2的直径可以制作的更加短，减少压缩弹簧2对磁力按键的占用空间。
以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种磁力按键，其特征在于，包括有上按键、压缩弹簧、底座、霍尔传感器、电路板和设于底座内的下中轴、第二磁性元件、第三磁性元件，底座的表面设有第一磁性元件，上按键穿过第一磁性元件与下中轴的上端连接，压缩弹簧位于上按键与电路板之间，下中轴的下端设有挡板，第二磁性元件套设在下中轴上端的表面并可沿其轴向做往返运动，第二磁性元件位于挡板的上方并通过挡板轴向限位，第三磁性元件对应设置在第二磁性元件的下方，底座、霍尔传感器均位于电路板上，霍尔传感器与电路板连接且霍尔传感器位于第三磁性元件的侧边，默认状态下第一磁性元件与第二磁性元件的吸力大于第二磁性元件与第三磁性元件的吸力，第二磁性元件与第一磁性元件相吸，第二磁性元件为轴向充磁的永磁铁，按压上按键，带动第二磁性元件向第三磁性元件方向移动，使第二磁性元件与第三磁性元件相吸，产生磁场反转施加到霍尔传感器上导通。
2.根据权利要求1所述的一种磁力按键，其特征在于：上按键的上端设有挡边，压缩弹簧套设在第一磁性元件、上按键的表面并与挡边连接。
3.根据权利要求1所述的一种磁力按键，其特征在于：第三磁性元件环绕设置在下中轴的侧面。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种磁力按键，其特征在于：所述第一磁性元件为硅钢片、电磁铁、线圈三者中的一种，第三磁性元件为硅钢片。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种磁力按键，其特征在于：还包括有外壳，所述外壳包裹电路板，外壳的表面设有凸出部，压缩弹簧的下端与凸出部连接。
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