CN209461340U - 一种可调节按键高度的霍尔磁场感知键盘轴体 - Google Patents

Abstract

本实用新型目的提供了一种可调节按键高度的霍尔磁场感知键盘轴体，通过在霍尔感应器的下方设置磁场发生线圈，通过调节磁场发生线圈发生的磁场强度，从而调节永磁铁与磁场发生线圈之间的排斥力，从而改变按键的高度，再通过腔体中还设置的距离检测装置，用于检测永磁铁的高度，从而可以回馈键盘高度，做到直观的回馈方便调整磁场发生线圈发生的磁场强度；解决了目前的键盘还没有可以调整按键高度的键盘，而在生活中，根据不同的人的使用习惯，对键盘的按键高度都有所不同的问题。

Description

一种可调节按键高度的霍尔磁场感知键盘轴体

技术领域

本实用新型属于一种键盘轴体，具体涉及一种可调节按键高度的霍尔磁场感知键盘轴体。

背景技术

目前通用的按键有机械按键、硅胶按键和薄膜按键，其中，机械按键内有机械开关，机械开关内部有金属弹簧，通过触点的导通或断开实现开和关的功能，工艺简单，但是声音较大，且不能防水防尘。

硅胶按键具有优良的耐热性、耐寒性、耐环境性、电气绝缘性、耐疲劳性等特点，但是仍需要利用金属触点的导通或断开实现开和关的功能，属于触感型开关，从而不能其进行防水防尘的密封处理。

薄膜按键在导电薄膜上面布满了金属点，当按键向下运动的时候，按键下面的导电胶材料或者是金属弹片正好落到了金属点上面，达到接通的效果，从而完成相应工作。与传统的硅胶按键相比，薄膜按键具有更好的手感、更长的寿命，可以间接地提高使用导电膜的各类型开关的生产效率。薄膜按键是一种触感型开关，不能对薄膜按键进行防水防尘处理，否则薄膜按键不能正常工作。

磁霍尔按键利用霍尔元件和磁铁的磁变率进行感知。

在以上键盘的基础上，目前的键盘还没有可以调整按键高度的键盘，而在生活中，在不同的人的使用习惯，对键盘的按键高度都有所不同。

实用新型内容

本实用新型目提供了一种可调节按键高度的霍尔磁场感知键盘轴体，解决了目前的键盘还没有可以调整按键高度的键盘，而在生活中，在不同的人的使用习惯，对键盘的按键高度都有所不同的问题。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种可调节按键高度的霍尔磁场感知键盘轴体，包括键帽，以及键帽下方设置的永磁铁，永磁铁下方设置的霍尔感应器，所述永磁铁、霍尔感应器同轴设置于同一两端开口的腔体中，还包括在所述霍尔感应器下方设置的磁场发生线圈；所述腔体中还设置有距离检测装置，所述距离检测装置用于检测永磁铁的高度。本方案采用霍尔磁场感知键盘的原理，通过在霍尔感应器的下方设置磁场发生线圈，通过调节磁场发生线圈发生的磁场强度，从而调节永磁铁与磁场发生线圈之间的排斥力，从而改变按键的高度，再通过腔体中还设置的距离检测装置，用于检测永磁铁的高度，从而可以回馈键盘高度，做到直观的回馈方便调整磁场发生线圈发生的磁场强度；解决了目前的键盘还没有可以调整按键高度的键盘，而在生活中，根据不同的人的使用习惯，对键盘的按键高度都有所不同的问题。

进一步的，距离检测装置包括均设置在腔体内壁上的激光发生器、第一感光片、第二感光片、第三感光片；所述第一感光片与激光发生器分别设置在腔体的两侧，第三感光片与第一感光片同侧设置；所述第一感光片与激光发生器的垂直高度为h1，所述第二感光片与激光发生器同侧设置，所述第二感光片与第一感光片的垂直高度为h2，所述第三感光片与第二感光片的垂直高度为h3；所述h1＝h2＝h3。通过腔体内壁上的激光发生器发出单束激光，照射在所述第一感光片，第一感光片感应激光并将激光发射至第二感光片，同理，第二感光片感应激光并将激光发射至第三感光片，第三感光片再次感应激光，若三个感光片都感应到激光，则说明按键处于最高度；当磁场发生线圈的磁场减小，磁场发生线圈与永磁铁之间的排斥力减小，永磁铁往下移动，遮挡第三感光片，此时，第一感光片与第二感光片感应光线，则说明按键处于第二高度；由此，边回馈了按键的高度。

进一步的，所述h1为1mm至3mm。当h1为1mm时，则感应精度为1mm，当 h1为3mm时，则感应精度为3mm，h1＝h2＝h3，通过设置有h1、h2、h3的高度，方便设置感应精度。

进一步的，第一感光片、第二感光片、第三感光片均包括感光元件以及在感光元件表面设置的半反光片。

进一步的，腔体中部横向设置有隔板，所述隔板将腔体分为上腔体与下腔体,所述隔板位于永磁铁与霍尔感应器之间；所述距离检测装置设置在隔板上方。

进一步的，距离检测装置的元件内嵌设置在腔体的内壁上，元件的电气线路内嵌与腔体内壁上连接至所述磁场发生线圈下方设置的PCB板上。

本实用新型具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型采用霍尔磁场感知键盘的原理，通过在霍尔感应器的下方设置磁场发生线圈，通过调节磁场发生线圈发生的磁场强度，从而调节永磁铁与磁场发生线圈之间的排斥力，从而改变按键的高度，再通过腔体中还设置的距离检测装置，用于检测永磁铁的高度，从而可以回馈键盘高度，做到直观的回馈方便调整磁场发生线圈发生的磁场强度；解决了目前的键盘还没有可以调整按键高度的键盘，而在生活中，根据不同的人的使用习惯，对键盘的按键高度都有所不同的问题；

2、本实用新型通过腔体内壁上的激光发生器发出单束激光，照射在所述第一感光片，第一感光片感应激光并将激光发射至第二感光片，同理，第二感光片感应激光并将激光发射至第三感光片，第三感光片再次感应激光，若三个感光片都感应到激光，则说明按键处于最高度；当磁场发生线圈的磁场减小，磁场发生线圈与永磁铁之间的排斥力减小，永磁铁往下移动，遮挡第三感光片，此时，第一感光片与第二感光片感应光线，则说明按键处于第二高度；由此，边回馈了按键的高度；

3、本实用新型当垂直高度h1为1mm时，则感应精度为1mm，当h1为3mm 时，则感应精度为3mm，h1＝h2＝h3，通过设置有h1、h2、h3的高度，方便设置感应精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1是本实用新型的剖面结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-键帽，2-隔板，3-永磁铁，4-霍尔感应器，5-磁场发生线圈，6-磁芯，7-PCB板，8-上腔体，9-下腔体，10-限位块，11-限位夹，12-软垫，13-激光发生器，14-第一感光片，15-第二感光片，16-第三感光片。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供了一种可调节按键高度的霍尔磁场感知键盘轴体，包括键帽1，以及键帽下方设置的永磁铁3，永磁铁3下方设置的霍尔感应器4，所述永磁铁3、霍尔感应器4同轴设置于同一两端开口的腔体中，其特征在于：还包括在所述霍尔感应器4下方设置的磁场发生线圈5；所述腔体中还设置有距离检测装置，所述距离检测装置用于检测永磁铁3的高度。

实施时，距离检测装置包括均设置在腔体内壁上的激光发生器13、第一感光片14、第二感光片15、第三感光片16；所述第一感光片14与激光发生器 13分别设置在腔体的两侧，第三感光片16与第一感光片14同侧设置；所述第一感光片14与激光发生器13的垂直高度为h1，所述第二感光片15与激光发生器13同侧设置，所述第二感光片15与第一感光片14的垂直高度为h2，所述第三感光片16与第二感光片15的垂直高度为h3；所述h1＝h2＝h3。所述h1 为1mm至3mm。第一感光片14、第二感光片15、第三感光片16均包括感光元件以及在感光元件表面设置的半反光片。

腔体中部横向设置有隔板2，所述隔板2将腔体分为上腔体8与下腔体9, 所述隔板2位于永磁铁3与霍尔感应器4之间；所述距离检测装置设置在隔板 2上方；距离检测装置的元件内嵌设置在腔体的内壁上，元件的电气线路内嵌与腔体内壁上连接至所述磁场发生线圈5下方设置的PCB板7上。

应当理解，其感光片不限定于是设定三个，也可以更多，只要使用本方案原理的，皆当落入本方案的保护范围。

实施时，所述磁场发生线圈5固定在PCB板7上，所述PCB板7位于腔体下方且与腔体可拆卸连接。其磁场发生线圈5采用是直流线圈磁场发生器的中的线圈，其通过控制直流线圈的电流大小控制磁场大小。且磁场发生线圈5发生的磁场上端的极性与永磁铁下端的磁性是相同的；腔体中部横向设置有隔板 2，所述隔板2将腔体分为上腔体8与下腔体9,所述隔板2位于永磁铁3与霍尔感应器4之间。所述磁场发生线圈5内设置有磁芯6。腔体上端的腔体壁外侧对称设置有限位块10，所述键帽1的下方对称设置有与限位块10匹配的限位夹11，所述限位夹11包括垂直设置的夹持板以及夹持板下端设置的朝向腔体壁倾斜的限位爪；所述限位块10的下端设置有与限位爪匹配的斜面。实施时，上腔体顶端距离软垫的高度h4为4mm～11mm之间，限位爪底端端部在键盘非按压状态时离隔板的距离h5为5mm～12mm之间，且h4小于h5，霍尔按键的开关行程为距离为h4。

限位块10的上端设置有斜面，所述斜面靠近腔体壁的一侧高于另一侧。键帽1下方围绕永磁铁3设置有一圈软垫12。所述软垫12可采用泡沫垫或橡胶垫。通过限位块与限位爪的限位，固定键帽的位置；通过限位块下方设置成斜面，方便拆卸键帽，如此，便可根据喜好或键帽损坏时更换键帽，更换键帽时，直接对键帽进行掰出即可，由于下方限位爪与限位块之间是斜面配合，掰出时斜面挤压限位件使得限位件产生形变，限位件与键帽是一体成形的。安装新的键帽时，通过在限位块的上方设置斜面，方便键帽的安装。

霍尔按键中，未按压按键帽时，永磁铁位于最高位置处，其与霍尔感应器 204之间的距离为h2，此时霍尔感应器因线圈的磁场输出一个电平。当按下按键帽时，永磁铁运动至底端位置处，永磁铁的磁场抵消了大量线圈发生的的磁场，此时霍尔感应器输出另一电平，由此，感知案件的操作。

在调节按压力度时，其应该控制霍尔感应器的信号检测回路断开，待压力调整好后，在重新恢复检测，避免霍尔传感器感应到磁场变化后出现错误的感知信息。

实施例2

所述磁芯6为软磁磁芯。当设置软磁磁芯时，线圈不通电时，软磁磁芯不带有磁场，此时，键帽是处于与隔板贴合的状态，此时，可应用于笔记本上空间，可以节约空间。

实施例3

所述磁芯6为硬磁磁芯。当磁芯为硬磁磁芯时，在线圈不通电的情况下，硬磁磁芯也会带有磁场，因此，在不通电的情况下也可以使键帽处于非按压状态，维持键盘形态，此时适用于外置键盘。

终上所述，采用本方案具有如下效果：采用霍尔磁场感知键盘的原理，通过在霍尔感应器的下方设置磁场发生线圈，通过调节磁场发生线圈发生的磁场强度，从而调节永磁铁与磁场发生线圈之间的排斥力，从而改变按键的高度，再通过腔体中还设置的距离检测装置，用于检测永磁铁的高度，从而可以回馈键盘高度，做到直观的回馈方便调整磁场发生线圈发生的磁场强度；解决了目前的键盘还没有可以调整按键高度的键盘，而在生活中，根据不同的人的使用习惯，对键盘的按键高度都有所不同的问题；通过腔体内壁上的激光发生器发出单束激光，照射在所述第一感光片，第一感光片感应激光并将激光发射至第二感光片，同理，第二感光片感应激光并将激光发射至第三感光片，第三感光片再次感应激光，若三个感光片都感应到激光，则说明按键处于最高度；当磁场发生线圈的磁场减小，磁场发生线圈与永磁铁之间的排斥力减小，永磁铁往下移动，遮挡第三感光片，此时，第一感光片与第二感光片感应光线，则说明按键处于第二高度；由此，边回馈了按键的高度；

当垂直高度h1为1mm时，则感应精度为1mm，当h1为3mm时，则感应精度为3mm，h1＝h2＝h3，通过设置有h1、h2、h3的高度，方便设置感应精度；通过设置不同的磁芯，实现不同使用情况，增加键盘的实用性；通过限位块与限位爪的限位，固定键帽的位置；通过限位块下方设置成斜面，方便拆卸键帽，如此，便可根据喜好或键帽损坏时更换键帽；通过在限位块的上方设置斜面，方便键帽的安装；通过设置软垫，减小键帽与腔体壁碰撞的声音，减小噪音。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可调节按键高度的霍尔磁场感知键盘轴体，包括键帽(1)，以及键帽下方设置的永磁铁(3)，永磁铁(3)下方设置的霍尔感应器(4)，所述永磁铁(3)、霍尔感应器(4)同轴设置于同一两端开口的腔体中，其特征在于：还包括在所述霍尔感应器(4)下方设置的磁场发生线圈(5)；所述腔体中还设置有距离检测装置，所述距离检测装置用于检测永磁铁(3)的高度。

2.根据权利要求1所述的可调节按键高度的霍尔磁场感知键盘轴体，其特征在于：所述距离检测装置包括均设置在腔体内壁上的激光发生器(13)、第一感光片(14)、第二感光片(15)、第三感光片(16)；所述第一感光片(14)与激光发生器(13)分别设置在腔体的两侧，第三感光片(16)与第一感光片(14)同侧设置；所述第一感光片(14)与激光发生器(13)的垂直高度为h1，所述第二感光片(15)与激光发生器(13)同侧设置，所述第二感光片(15)与第一感光片(14)的垂直高度为h2，所述第三感光片(16)与第二感光片(15)的垂直高度为h3；所述h1＝h2＝h3。

3.根据权利要求2所述的可调节按键高度的霍尔磁场感知键盘轴体，其特征在于：所述h1为1mm至3mm。

4.根据权利要求2所述的可调节按键高度的霍尔磁场感知键盘轴体，其特征在于：所述第一感光片(14)、第二感光片(15)、第三感光片(16)均包括感光元件以及在感光元件表面设置的半反光片。

5.根据权利要求1所述的可调节按键高度的霍尔磁场感知键盘轴体，其特征在于：所述腔体中部横向设置有隔板(2)，所述隔板(2)将腔体分为上腔体(8)与下腔体(9),所述隔板(2)位于永磁铁(3)与霍尔感应器(4)之间；所述距离检测装置设置在隔板(2)上方。

6.根据权利要求1所述的可调节按键高度的霍尔磁场感知键盘轴体，其特征在于：所述距离检测装置的元件内嵌设置在腔体的内壁上，元件的电气线路内嵌与腔体内壁上连接至所述磁场发生线圈(5)下方设置的PCB板(7)上。