键盘和电子装置的制作方法

本发明涉及电子装置领域，尤其涉及一种键盘和电子装置。

背景技术：

在相关技术中，键盘由外壳、按键和内部电路三个部分组成，外壳通常采用不同类型的塑料压制而成；按键由按键插座和键帽两部分组成；内部电路几乎布满整个键盘。键盘整体较厚。目前的触摸屏式键盘虽然厚度减小，但是按键失去了普通键盘的键程，用户手指按压时没有明显的距离感，影响了用户的使用感受。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明实施方式提供一种键盘和电子装置。

本发明实施方式的一种键盘，包括：

按键，所述按键底部形成有金属层；

底座，所述底座形成有凹槽，所述底座内安装有线圈，所述线圈与所述凹槽对应，所述按键设置在所述凹槽中，所述线圈用于在通电时与所述金属层相互作用以产生使所述按键相对于所述底座悬浮的作用力。

本发明实施方式的键盘中，线圈通电时与按键底部的金属层相互作用使按键悬浮于底座上方，用户按压按键向下时，在排斥力作用下，可以产生如普通键盘的键程效果；键盘处于非工作状态时，线圈不通电，按键落入凹槽内，实现键盘超薄的效果。

在某些实施方式中，所述按键为触摸式按键，所述触摸式按键用于将用户输入通过有线或无线的方式向与所述键盘连接的设备传输。

在某些实施方式中，所述底座的厚度为0.5-1.5毫米，所述按键的厚度为0.5-1.5毫米。

在某些实施方式中，所述按键处于悬浮状态时所述按键和所述凹槽的距离为1.5毫米-2.5毫米。

在某些实施方式中，所述线圈通电时的电流的频率为10⁴—10⁵Hz。

在某些实施方式中，所述凹槽包括凹槽底面和凹槽侧面，所述凹槽侧面与所述凹槽底面成钝角。

在某些实施方式中，所述按键底部的形状与所述凹槽底面和所述凹槽侧面连接所形成的形状相匹配。

在某些实施方式中，所述底座内设置有磁性组件，所述线圈不通电时所述磁性组件吸附所述按键在所述凹槽中。

在某些实施方式中，所述按键包括按键上部，所述按键上部和所述按键底部相背，所述按键上部的截面呈梯形。

在某些实施方式中，所述键盘包括散热装置，所述散热装置用于给所述金属层降温。

本发明实施方式的一种电子装置，包括如上任一实施方式的键盘。

本发明实施方式的电子装置中，线圈通电时与按键底部的金属层相互作用使按键悬浮于底座上方，用户按压按键向下时，在排斥力作用下，可以产生如普通键盘的键程效果；电子装置处于非工作状态时，线圈不通电，按键落入凹槽内，实现电子装置超薄的效果。

本发明实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的键盘的结构示意图。

图2是本发明实施方式的键盘的部分结构示意图。

图3是本发明实施方式的按键的仰视图。

图4是本发明实施方式的键盘的又一结构示意图。

主要元件符号说明：

键盘100；

按键10、金属层12、按键上部14；

底座20、凹槽22、凹槽底面222、凹槽侧面224、线圈24、磁性组件26。

底座厚度D1、按键厚度D2、距离D3、凹槽深度D4、钝角α、

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1-图3，本发明实施方式提供的一种键盘100，包括按键10和底座20。按键10底部形成有金属层12。底座20形成有凹槽22，底座20内安装有线圈24，线圈24与凹槽22对应，按键10设置在凹槽22中，线圈24用于在通电时与金属层12相互作用以产生使按键10相对于底座20悬浮的作用力。

本发明实施方式的键盘100中，线圈24通电时与按键底部的金属层12相互作用使按键10悬浮于底座20上方，用户按压按键10向下时，在排斥力作用下，可以产生如普通键盘100的键程效果；键盘100处于非工作状态时，线圈24不通电，按键10落入凹槽22内，实现键盘100超薄的效果。

进一步地，按键10底部形成有金属层12的方式可使得按键10的比重小，重量轻。且加工方法简单，金属层12表面光滑平整。

具体地，按键10悬浮的原理是利用电磁悬浮技术，如下：底座20内的线圈24可通有高频电流，高频电流在线圈24上方产生高频电磁场，高频电磁场在按键10底部的金属层12表面产生高频涡流，高频涡流与高频电磁场相互作用，使按键10受到一个洛沦兹力的作用。在合适的空间配制下，按键10受到的洛沦兹力的方向和按键10的重力方向相反。通过调整线圈24中的电流，使按键10受到的洛伦兹力与按键10的重力相等，从而实现按键10的悬浮。

进一步地，凹槽22包括周边和中心部分。凹槽22周边部分设置的线圈24用于保持按键10不会发生水平方向上的位移，稳定悬浮；凹槽22中心部分设置的线圈24用于使按键10在垂直方向上和底座20保持固定距离，避免按键10高度不一致的情况。

在一个例子中，按键10的材质为聚碳酸酯。

如此，按键10整体质量较小，悬浮按键10所需的电流相应较小，节省了能源。同时，聚碳酸酯材料的按键10具有高强度和高冲击强度，能经受多次敲击，不易损坏，大大延长了键盘100的使用寿命。

在一个例子中，金属层12可通过真空离子电镀的方法形成在按键10底部。

真空电镀使用的镀层材质广泛，且材质符合环保要求，长时间使用对身体无害。

在另一个例子中，金属层12可通过真空离子电镀的方法镀到按键10底部后，可以在金属层12上喷涂一层UV油。

如此，增强了金属层12在按键底部的附着力，保证了按键10的使用寿命，避免了金属层12脱落影响按键悬浮从而造成按键10悬浮高度不一致，影响用户使用体验的情况。

在某些实施方式中，按键为触摸式按键，触摸式按键用于将用户输入通过有线或无线的方式向与键盘连接的设备传输。

如此，实现更加薄的键盘100。

在某些实施方式中，底座厚度D1为0.5-1.5毫米，所述按键厚度D2为0.5-1.5毫米。

如此，键盘100整体厚度较之目前的键盘100较小，实现了超薄键盘100，便于携带。

具体地，在一个例子中，底座20的材质为聚碳酸酯。

如此，底座20能耐弱酸弱碱且耐中性油，耐磨性强，不易受到生活中脏污物质的腐蚀，使用寿命大大延长，能为按键10和键盘100内部的元件提供稳定的支撑和保护。

在某些实施方式中，按键厚度D2为0.5-1.5毫米。按键10处于悬浮状态时按键10和凹槽22的距离D3为1.5毫米-2.5毫米。

本发明实施方式中，按键厚度D2大大减小，使得按键10整体质量减小，进而减小了悬浮按键10所需的电流，使键盘100更加节能。按键10和凹槽22的距离D3保证了和目前的键盘100相似的键程，使用户在敲击按键10时获得较好的使用体验。

具体地，按键10和凹槽22之间的距离D3通过线圈24中电流的大小来控制，线圈24中电流越大，按键10悬浮越高，按键10和凹槽22之间的距离D3也就越大；线圈24中的电流越小，按键10悬浮位置越低，按键10和凹槽22之间的距离D3也就越小。

一般地，键盘100出厂时按键10和凹槽22之间的距离D3会根据大多数用户的习惯调整到合适距离。

如此，大部分用户可直接使用键盘100，无需自己设置，方便快捷。

进一步地，键盘100可设置有电流调节器(图未示)，对出厂预设距离不满意的用户可自行调整线圈24中的电流来调节按键10和凹槽22之间的距离D3，这使键盘100的设计更加人性化。

在某些实施方式中，线圈24通电时的电流的频率为10⁴—10⁵Hz。

如此，能够使按键10较容易悬浮起来，同时也使键盘100节能。具体地，键盘100由非工作状态转变为工作状态时，线圈24中的电流大小以均匀速度增加到一定值。

如此，按键10从凹槽22中缓慢升起，并稳定在悬浮位置。避免了线圈24中电流猛然增加使按键10从凹槽22中弹跳出去的情况。

当然，键盘100由工作状态转变为非工作状态时，线圈24中的电流大小以均匀速度降低到0。

如此，按键10能从悬浮位置缓慢降落到凹槽22中，避免了线圈24中电流猛然消失使按键10从悬浮位置跌落，造成按键10损坏的情况。

在某些实施方式中，凹槽22包括凹槽底面222和凹槽侧面224，凹槽侧面224与凹槽底面222成钝角α。

如此，凹槽22形成上大下小的结构，方便按键10稳定落入凹槽22中。

请一并参考图2-图4，在某些实施方式中，按键10底部的形状与凹槽底面222和凹槽侧面224连接所形成的形状相匹配。

如此，键盘100处于非工作状态时，能稳定安置在凹槽22中，不会因为键盘100发生碰撞而轻易掉落到键盘100外面，增强了键盘100的使用寿命。

具体地，按键10底部为光滑金属层12，连接按键10底部的按键10侧边与按键10底部成钝角α。

如此，按键10底部的结构形成倒梯形结构，按键10底部对按键10提供稳定的支撑，保证按键10在多次敲击后不易损坏。

在某些实施方式中，凹槽深度D4为0.3-0.7毫米。

如此，凹槽22设置如此深度能保证键盘100在非工作状态下，按键10稳定放置在凹槽22中，不会因为轻微的颠簸或者碰撞而轻易掉落到键盘100外部，造成按键10的丢失或脏污，进而影响按键10的悬浮高度。

进一步地，凹槽22的深度如此设置，还能在用户更换不同颜色或不同材质的按键10时为按键10提供稳定的支撑和保护。

在某些实施方式中，底座20内设置有磁性组件26，线圈24不通电时磁性组件26把按键10吸附在凹槽22中。

如此，键盘100处于非工作状态时按键10能通过底座20内的磁性组件26吸附在底座20上的凹槽22内，即使键盘100发生跌落或碰撞，按键10也能保持稳定地放置在凹槽22内，使键盘100更便于携带，也进一步减小了按键10丢失的风险，延长了键盘100的使用寿命。

具体地，磁性组件26可采用永磁体。

如此，无需经常拆开键盘100更换磁性组件26以保证磁性组件26对按键10的吸附力，使用方便。同时，永磁体价格低廉，有效减少了键盘100的制造成本。

当然，磁性组件26还能采用电磁体。

如此，键盘100处于工作状态时，电磁体不通电，磁性组件26不会对按键10产生吸附力，也就不会影响按键10的悬浮。键盘100处于非工作状态时，电磁体通电，对按键10产生吸附，避免按键10随意发生位移。

具体地，磁性组件26采用电磁体时，磁体采用软磁。

如此，电磁体易于磁化，磁性组件26能在键盘100进入非工作状态后快速吸附按键10，对按键10形成保护；电磁体也易于退磁，磁性组件26能在键盘100进入工作状态后快速终止对按键10的吸附作用，使按键10能正常悬浮在底座20上方。

在某些实施方式中，按键10包括按键上部14，按键上部14和按键10底部相背，按键上部14的截面呈梯形。

如此，相邻按键上部14之间的距离较大，避免了按键上部14紧靠一起时用户容易误敲按键10的情况，也提高了用户敲击的速度，方便了用户的使用。

在某些实施方式中，键盘100包括散热装置(图未示)，散热装置用于给金属层12降温。

如此，金属层12不会产生过热的现象，影响按键10的悬浮或者按键10自身的寿命。同时，用户使用键盘100过程中手掌也不会因键盘100发热感到不适，大大增强了键盘100的可用性和舒适度。

散热装置包括风扇和/或水传导散热。

具体地，键盘100工作时，高频磁场在按键底部的金属层12上产生高频涡流，而高频涡流和电流一样，会在金属层12上产生热效应，且产热多少符合焦耳定律。长时间工作后，按键底部的金属层12可能大量发热，进而影响用户体验。

由于按键10工作时处于悬浮状态，所以对金属层12进行风扇散热。风扇散热时，风扇可以设置在底座20的两侧，通过风力将金属层12产生的热量从键盘100两侧散发。

水传导散热时，按键10从工作状态进入到非工作状态后，按键10放置在凹槽22上，此时还能在底座20内部设置冷却通道，冷却通道内通水，通过水的流动将金属层12产生的热量带走，进行有效的冷却。

本发明实施方式的一种电子装置，包括如上任一实施方式的键盘100。

本发明实施方式的电子装置中，线圈24通电时与按键底部的金属层12相互作用使按键10悬浮于底座20上方，用户按压按键10向下时，在排斥力作用下，可以产生如普通键盘100的键程效果；电子装置处于非工作状态时，线圈24不通电，按键10落入凹槽22内，实现电子装置超薄的效果。

具体地，电子装置例如是个人计算机、笔记本电脑等使用键盘作为用户输入工具的电子装置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。