磁力按键开关

技术领域

本发明涉及按键装置，具体涉及一种磁力按键开关。

背景技术

按键开关被广泛的运用在电子产品中，常见的有用于键盘的开关轴按键、用于鼠标的微动开关，等等。电子产品的使用者通过按压按键开关，使得按键开关内部的活动件产生动作以触发相关的电子元件(如金属电触片、发光对管、霍尔开关等)产生开关信号，当使用者未按压时则按键开关回复到常态，通常采用的是复位弹簧或簧片等用于复位回复。当然，现有技术中也有使用磁力作为按键开关复位的技术方案，利用磁块同极相斥、异极相吸的原理使按键开关的活动件在按压力移除后能够回复到常态。

但现有技术中使用磁力的方式基本都是采用磁吸力或磁斥力的方向(通常是指两块磁铁的磁极中心轴线方向)与活动件的移动方向(通常是指开关按键接受到的按压力的方向)为同向，这种磁块的设置方式所提供的力是线性的，不具有临界突变效果，如果不另设能够提供手感的结构件的话，开关按键并无任何按压段落手感(按压段落手感是指用户在按压按键开关时开关反馈给手指力的突变带来的手感)。

此外，现有技术中设置磁块的方式基本都是固定安装于键座和键轴上，当用户需要具有敲击声的按键开关时，就需要另行设置能够提供敲击声的结构件。而且，因为固定的安装方式使得磁块之间的磁吸力或磁斥力基本恒定，存在无法调节按压力大小的弊端。

基于上述问题，本发明在大量实验的基础上，结合能够量产的综合考量，独创地提出本发明申请。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种在无需额外增加提供手感的结构件的情况下使得磁力按键开关具有按压段落手感的技术方案。

为实现该技术目的，本发明的方案是一种磁力按键开关，包括活动件和用于安置该活动件的固定部件，活动件在被按压时相对固定部件移动，活动件上安装有第一磁块，固定部件上安装有第二磁块，第一磁块与第二磁块相邻时相互吸引，且在最大吸力时两磁块相吸的磁极中心轴线与活动件相对于固定部件的移动轴线相互垂直；当无外力按压活动件时所述第一磁块和第二磁块处于相吸且吸力最大状态，当外力按压活动件时剪切磁吸力使活动件相对固定部件移动，当移除外力按压时活动件在磁吸力作用下复位至最大磁吸力处。

作为优选，所述活动件为键轴，所述固定部件为键座，所述键轴嵌装在键座内可相对键座上下移动；所述第一磁块安装于键轴上，所述第二磁块安装于键座上，该第二磁块位于第一磁块的相邻侧边，键轴未被按压时的常态位置由第一磁块与第二磁块产生最大吸力时的位置确定，此时第一磁块与第二磁块相吸的磁极中心轴线与键轴上下移动的轴线相互垂直。

作为优选，所述活动件为微动压板，所述固定部件为微动底座，所述微动压板的一端枢接于微动底座上，微动压板的另一端为活动端可相对微动底座上下跷动；所述第一磁块安装在微动压板的活动端，所述第二磁块安装于微动底座上，该第二磁块位于第一磁块的相邻侧边，微动压板未被按压时的常态位置由第一磁块与第二磁块产生最大吸力时的位置确定，此时第一磁块与第二磁块相吸的磁极中心轴线与活动端上下跷动的移动轴线相互垂直。

作为优选，所述第一磁块和第二次磁块中的至少一块的安装位为容腔结构，所述磁块可活动的置于容腔内，在磁力的作用下磁块能击打容腔形成敲击声。

作为优选，所述第一磁块和第二次磁块中的至少一块设置有位置调节机构，位置调节机构能调节两块磁块之间的相邻间距以调节两磁块之间的最大吸力。

作为优选，所述第一磁块和第二次磁块中的至少一块为电磁铁，电磁铁具有电磁调节单元，电磁调节单元通过调节电磁铁的磁力大小以调节两磁块之间的最大吸力。

本发明的有益效果是：通过将两磁块的安装设置为两磁块之间的磁极中心轴线与活动件的动作方向垂直，按压时形成按压力剪切磁吸力的方式，能够反馈给按压手指压力突变的段落手感，有效地将磁吸力复位和突变手感完美结合，设计巧妙，且便于批量生产，具有广阔的市场空间。此外，还能通过改变磁块之间的间距，调整磁吸力以调节不同的按压手感；另有利用磁块可以在磁吸力作用下动作的原理，采用活动安装于容腔的方式，磁块在磁吸力的作用下能迅速贴近容腔壁而形成击打，实现按键开关发出敲击声的功能，可以做到一举三得，具有非常好的实用性。

附图说明

图1为本发明实施例一的爆炸图；

图2为本发明实施例一的内部结构示意图；

图3为本发明实施例一的调节磁块吸力原理图一；

图4为本发明实施例一的调节磁块吸力原理图二；

图5为本发明实施例二的爆炸图；

图6为本发明实施例二的结构示意图；

图7为本发明实施例二的内部结构示意图；

图8为本发明实施例二固定部件的结构示意图；

图9为本发明实施例三的爆炸图；

图10为本发明实施例三的内部结构示意图；

图11为磁极中心轴线的示意图一；

图12为磁极中心轴线的示意图二。

1.活动件；101.通孔；2.固定部件；201.滑槽；202.容腔结构；3.第一磁块；4.第二磁块；5.磁块定位件；6.位置调节机构；7.调节杆定位件；8.剪刀架；9.外壳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

首先说明的是，本发明所指的按键开关包括但不限于运用于键盘的开关轴按键、运用于鼠标的微动开关，只要是使用者通过按压按键开关，使得按键开关内部的活动件产生动作以触发相关的电子元件(如金属电触片、发光对管、霍尔开关等)产生开关信号的，都是属于本发明所指的按键开关。这类按键开关主要包括两部分，一是可被使用者按压产生动作的活动件，二是用于安置活动件的固定部件(诸如座体、键座、微动底座等)，活动件在被按压时相对固定部件移动。

本发明采用磁块的磁吸力作为活动件复位的动力，传统的按键开关采用的是复位弹簧、簧片等提供活动件的复位动力。本发明的最核心的创新在于开创式的对磁块进行了特定的布局，解决的现有技术中无法单独依靠磁块获取段落手感的技术问题。

具体的，是在活动件上安装第一磁块，在固定部件上安装第二磁块，第一磁块与第二磁块相邻时相互吸引(也就是第一磁块与第二磁块是以异极相吸的方式设置，而非同极相斥的方式)，最为重要的是，在两磁块之间产生最大吸力的时候(即两磁块相邻距离最短的时候)，两磁块的磁极中心轴线(即第一磁块的磁极到第二磁块的异性磁极之间的最短直线，见图11-12中虚线所示)与活动件相对于固定部件的移动轴线相互垂直；这种设置的作用是，当无外力按压活动件时，所述第一磁块和第二磁块处于相吸且吸力最大状态(即两磁块相邻距离最短)，该状态为按键开关的常态；当使用者按压按键开关时，活动件受到的外力剪切第一磁块和第二磁块之间的磁吸力，使活动件相对固定部件移动，此时，被剪切的磁吸力能够反馈给按压手指压力突变的段落手感(常人可以将两块相吸的磁块相互滑动即能体会到这种段落节奏感)，这是由于剪切磁吸力具有临界突变所带来的效果，而常规的拉扯磁吸力是力的线性变化，不能提供该类手感；在使用者松开对按键开关的按压时，活动件受到的外力消除，这时活动件上的第一磁块被固定部件上的第二磁块吸引吸回到至两磁块的最大磁吸力位置(即两磁块相邻距离最短的位置)，活动件据此回复到常态，得以复位。

接下来结合附图1-10对本申请的具体实施例进行说明，利用上述剪切磁吸力原理，提供以下三种新型的按键开关。

实施例一：如图1所示，所述活动件1为键轴，所述固定部件2为键座，所述键轴嵌装在键座内可相对键座上下移动；所述第一磁块安装于键轴上，所述第二磁块安装于键座上，该第二磁块位于第一磁块的相邻侧边，键轴未被按压时的常态位置由第一磁块与第二磁块产生最大吸力时的位置确定，此时第一磁块与第二磁块相吸的磁极中心轴线与键轴上下移动的相互垂直。

使用按键开关时，第一磁块和第二磁块的具体安装位一般是固定的。由于本申请的按压轴线与两磁块的磁极中心轴线是垂直关系，必须对第一磁块和第二磁块进行限位，否则磁吸过程中会发生偏摆错位。而本申请也利用磁铁相吸过程中的偏摆提供了一种能够发声的容腔结构，第一磁块和第二次磁块中的至少一块的安装位为容腔结构，所述磁块可活动的置于容腔内，在磁力的作用下磁块能击打容腔形成敲击声。为使剪切效果更加稳定，本申请采用的按键开关两磁块一方为容腔结构，另一方则为固定限位，如在键轴上设置凸板形成固定槽的方式，或者向下延伸增加限位腔体，也可采用开设通孔，将磁块点胶粘接在通孔内。

进一步优选的，该按键开关还能够调节磁块吸力，所述第一磁块和第二次磁块中的至少一块设置有位置调节机构，位置调节机构能调节两块磁块之间的相邻间距以调节两磁块之间的最大吸力。如图2-4所示，所述键座上设有滑槽201，所述第一磁块3通过磁块定位件5安装在滑槽201上，在所述磁块定位件5底部设有一位置调节机构6，该位置调节机构为调节杆，通过转动调节杆能够带动磁块定位件5在滑槽201上平行位移，以改变两磁块之间的磁吸力，在所述键座一侧安装有调节杆定位件7，用于固定磁块定位件和调节杆。第一磁块3越靠近第二磁块4，按压键轴时产生的剪切磁吸力就越强，以使按键开关的压力可调，适用于不同场景使用。

实施例二，提供了一种微动按键开关：如图5-8所示，所述活动件1为微动压板，所述固定部件2为微动底座，所述微动压板的一端枢接于微动底座上，微动压板的另一端为活动端可相对微动底座上下跷动；所述第一磁块3安装在微动压板的活动端，所述第二磁块4安装于微动底座上，该第二磁块位于第一磁块的相邻侧边，微动压板未被按压时的常态位置由第一磁块与第二磁块产生最大吸力时的位置确定，此时第一磁块与第二磁块相吸的磁极中心轴线与活动端上下跷动的方向相互垂直。

进一步优选的，该微动按键开关具有发声结构，所述第一磁块3和第二次磁块4中的至少一块的安装位为容腔结构，所述磁块可活动的置于容腔内，在磁力的作用下磁块能击打容腔形成敲击声。如图5-6所示，在微动压板上开设有固定第一磁块的通孔101，采用点胶粘接的方式，在微动底座上设有能使第二磁块在其中偏摆的容腔结构202，在磁力的作用下第二磁块能击打容腔形成敲击声。

该按键开关还能够调节磁块吸力，所述第一磁块和第二次磁块中的至少一块设置有位置调节机构，位置调节机构能调节两块磁块之间的相邻间距以调节两磁块之间的最大吸力。

实施例三，提供了一种剪刀架按键开关：如图9-10所示，活动件1为键槽，固定部件2为键座，还包括了枢接于键座与键槽内的剪刀架8以及用于限位第二磁块的外壳9，所述剪刀架由公架和母架组成，所述键槽内设有第一磁块，所述键座上设有第二磁块，所述第一磁块与第二磁块相邻时互相吸引，且在最大吸力时两磁块相吸的磁极中心轴线与压板相对于键座的移动方向相互垂直；按下键槽，第一磁块剪切磁吸力使键槽相对于键座移动，松开键槽时，两磁块磁吸力带动键槽复位至最大磁吸力处。

本申请还提供了另一种磁吸力调节方式，所述第一磁块3和第二次磁块4中的至少一块为电磁铁，电磁铁具有电磁调节单元，电磁调节单元通过调节电磁铁的磁力大小以调节两磁块之间的最大吸力。

本申请通过将两磁块的安装设置为两磁块之间的磁极中心轴线与活动件的动作方向垂直，按压时形成按压力剪切磁吸力的方式，能够反馈给按压手指压力突变的段落手感，有效的将磁吸力复位和突变手感完美结合，设计巧妙，且便于批量生产，具有广阔的市场空间。此外，还能通过改变磁块之间的间距，调整磁吸力以调节不同的按压手感；另有利用磁块可以在磁吸力作用下动作的原理，采用活动安装于容腔的方式，磁块在磁吸力的作用下能迅速贴近容腔壁而形成击打，实现按键开关发出敲击声的功能，可以做到一举三得，具有非常好的实用性。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。