自发电无线键盘的制作方法

本发明涉及到计算机设备领域，特别是涉及到一种自发电无线键盘。

背景技术：

随着近距离无线通信技术如蓝牙、rfid、wi-fi等的发展，键盘盘体与电脑间没有直接的物理连线、通过无线通信技术与pc进行连接的无线键盘越来越多地获得人们的青睐并迅速普及。

而由于无线键盘与电脑没有电连接对其进行充电，无线输入键盘都需要电池供电，目前，市场上的无线键盘多采用一次性电池式来提供能源，续航能力低，一旦电池耗尽，设备将无法正常运行，需更换电池，这大大增加了消费者的使用成本。

技术实现要素：

本发明的主要目的为提供一种自发电无线键盘，解决无线键盘使用一次性电池式来提供能源，其续航能力低的问题。

为实现上诉目的，本发明提出一种自发电无线键盘，包括按键、外框、线圈和磁性件，磁性件固定连接在按键的内部，线圈缠绕设置在外框外部，线圈为闭合线圈，外框内部空心，按键带动磁性件在外框内部上下移动，还包括储能装置，储能装置连接线圈，形成闭合电路，用于存储线圈切割磁性件周围的磁感线时产生的电能。

进一步地，按键包括键帽、支撑柱和弹性件，支撑柱内部空心，且上端固定连接键帽，下端固定连接弹性件，磁性件设于支撑柱的内部，支撑柱设置外框内部。

进一步地，按键设有多个，磁性件和线圈设有多个，一个按键对应一个磁性件和一个线圈，多个线圈并联连接。

进一步地，储能装置包括转换器和电池，转换器连接线圈，用于把产生的交流电能转换为直流电能，电池连接转换器，用于存储直流电能。

进一步地，储能装置还包括二极管，二极管设在转换器与电池之间，二极管的负极与电池的正极连接，二级管的正极连接转换器。

进一步地，弹性件的底端连接有按键薄膜，弹性件内部空心，弹性件内部朝向按键薄膜的中心位置设有触点，触点用于接触按键薄膜。

进一步地，触点下压接触按键薄膜时，磁性件顶端相对于按键薄膜的距离与线圈的底端相对于按键薄膜的距离等同。

进一步地，按键未下压时，线圈缠绕在外框上的最顶端相对于按键薄膜的高度，大于或等于磁性件的最顶端相对于按键薄膜的高度，线圈的最底端相对于按键薄膜的高度，小于或等于磁性件的最底端相对与按键薄膜的高度。

进一步地，磁性件为磁铁。

进一步地，弹性件为半椭圆结构的弹性橡胶。

本发明的有益效果在于：通过键盘上的每个按键增加线圈和磁铁，将按键下压时的机械能，使线圈切割磁铁的磁感线，转化为电能存储在电池中给键盘供电，免去充电或更换电池的麻烦，具有很大的实用价值。

附图说明

图1为本发明一种自发电无线键盘中单个按键未按下的结构示意图；

图2为本发明一种自发电无线键盘中单个按键已按下的结构示意图；

图3为本发明一种自发电无线键盘中系统连接结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1和图3，一种自发电无线键盘，包括按键1、外框2、线圈3和磁性件4，磁性件4固定连接在按键1的内部，线圈3缠绕设置在外框2外部，线圈3为闭合线圈3，外框2内部空心，按键1带动磁性件4在外框2内部上下移动，还包括储能装置13，储能装置13连接线圈3，形成闭合电路，用于存储线圈3切割磁性件4周围的磁感线时产生的电能。

在本发明实施例中，储能装置13先对无线键盘提供电能，使其能够正常工作，而后线圈3缠绕绑定在外框2上，与储能装置13连接形成闭合电路，按键1下端位于外框内部，磁性件4粘接于按键1的下端内部，并产生磁感线，磁性件4随按键1在外框2内部上下移动时，线圈3会切割磁感线，将机械能转换为电能，经过线圈3存储到储能装置13中，无线键盘在工作耗电的同时，能够通过敲击按键1将机械能转换为电能，对储能装置13进行充电，而后储能装置13提供无线键盘所需的电能，且在储能装置13处于没电的状态时，也可以先通过一直敲击无线键盘产生电能，然后对在储能装置13进行充电，储能装置13存储到能够使无线键盘进行工作的最低电能后，储能装置13开始提供无线键盘工作所需的电能，同时利用敲击无线键盘产生的电能进行充电，提高无线键盘电池的续航能力，免去充电或更换电池的麻烦，降低消费者的使用成本，具有很大的实用价值。

在本发明另一实施例中，无线键盘还包括开关装置和提示装置，开关装置可用于控制是否对无线键盘是否进行充电，储能装置13内部电能满电时，可以选择开关装置，断开线圈3与储能装置13之间电路连接，提示装置可以为无线键盘上的彩灯或提示音，用于当储能装置13内部电能低于某个值，如低于30％时，无线键盘发出提示，提示包括但不限于指示灯由绿转红、指示灯闪烁、无线键盘发出提示音等方法，以便让用户开启开关装置，使线圈3与储能装置13构成闭合回路，进行自供电。

参照图1和图2，按键1包括键帽5、支撑柱6和弹性件7，支撑柱6内部空心，且上端固定连接键帽5，下端固定连接弹性件7，磁性件4设于支撑柱6的内部，支撑柱6设置外框2内部。

在本发明一实施例中，键帽5本体内部空心，为梯形结构的帽腔，支撑柱6顶端设在帽腔的顶端，下端设在外框内部且固定连接在弹性件7的顶端，使按键1在下移时下压弹性件7，使弹性件7压缩，用户不在敲击此处按键1时，弹性件7能够自动回弹，带动按键1回复原本位置，此时磁性件4可以随按键1一起来回上下移动，具体的，按键1按下时，磁性件4跟随键帽5向下运动，此时外框2的线圈3由于磁性件4的运动切割磁感线，产生正向电能，给内置储能装置13充电；按键1按下后自动回弹，此时磁性件4跟随键帽5向上运动，外框2的线圈3由于磁性件4的运动切割磁力线，产生负向电能，给内置储能装置13充电，按键1在按下和跳起的过程中，磁性件4跟随按键1运动使外框2的线圈3切割磁感线，将机械能能转换为电能，因此每敲击一下键盘按键1将完成2次能量转换，机械能转换成的电能存储在内置储能装置13中提供键盘工作所需要的能量，充分利用用户的工作使用的机械能，具有很大的实用价值。

在本发明又一实施例中，外框2为l型结构，竖直的部分设置于键帽5内部空心的下端，其竖直部分的顶端与键帽5的帽檐的端部处于同一高度，在按键1下移时，键帽5的帽腔会被外框2抵顶，使按键1能在起到作用，且磁铁的磁感线能被线圈3切割的同时，不需要过度消耗使用者的机械能。键帽5的外侧的端部还设有倒t型结构的凹型槽，倒t型结构的凹型槽为更匹配使用者敲击按键1的手指优选结构，提高使用者的使用体验。

在本发明另一实施例中，磁性件4可以代替支撑柱6的下部分区域，如支撑柱6的结构可以为三个部分，键帽5内部帽腔部分的支撑柱6、支撑柱6与之前磁性件4重合的中间部分改为磁性件4、下部分为与弹性件7连接的支撑柱6，总体由之前的整体支撑柱6，改为两端支撑柱6中间固定连接磁性件4，可以减小之前中间部分支撑柱6的材料使用成本，在能够被线圈3切割磁感线的情况下，起到节省使用成本的作用。

参照图3，按键1设有多个，磁性件4和线圈3设有多个，一个按键1对应一个磁性件4和一个线圈3，多个线圈3并联连接。

在本发明一实施例中，无线键盘上有多个按键1，每个按键1都对应设置有磁性件4及线圈3，因此在单独敲击每个按键1都会产生相应的电能，存储在储能装置13中，且每个按键1上的线圈3都是并联连接，每个按键1都可以独立的提供电能进行存储，若是所有按键1对应的任意两个或多个线圈3串联在一起，则会在某个或某几个线圈3出现故障时，与其串联在一起的其他线圈3，即使产生了对应的电能，也传递不到储能装置13中，多个并联的线圈3，能够确保每个线圈3发生故障时不会影响其他线圈3，能够稳定产生电能。

参照图3，储能装置13包括转换器10和电池12，转换器10连接线圈3，用于把产生的交流电能转换为直流电能，电池12连接转换器10，用于存储直流电能。

在本发明一实施例中，电池优选为锂电池，线圈3切割磁感线产生的电能为交流电能，交流电能不能直接对电池12进行充电，需经过转换器10，把经过线圈3的交流电能转为直流电能，对电池12进行充电，每个线圈3都单独与转换器10及电池12组成一个闭合电路，使其每个线圈3都能独立工作，互不干扰。

参照图3，储能装置13还包括二极管11，二极管11设在转换器10与电池12之间，二极管11的负极与电池12的正极连接，二级管11的正极连接转换器10。

在本发明一实施例中，二极管11包括但不限于肖特基二极管、发光二极管、双基极二极管，利用二极管11的反向特性，在电子电路中，二极管11的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管11中是几乎没有电流流过，此时二极管11处于截止状态，与本发明实施例中，二极管11的负极与电池12的正极连接，二级管的正极极连接转换器10，连接关系等同，此时电池12正极的电流不能通过二极管11的负极经过线圈3流向电池12的负极，构不成回路，所以可以防止无线键盘在不工作时，电池12内部电流倒流，浪费电能。

参照图1和图2，弹性件7的底端连接有按键薄膜9，弹性件7内部空心，弹性件7内部朝向按键薄膜9的中心位置设有触点8，触点8用于接触按键薄膜9。

在本发明一实施例中，触点8为弹性件7上凸出的部位，与连接在支撑柱6上的按键1相对应，按键薄膜9具有上、下两层导电薄膜及中间层，正常情况，上、下两层导电薄膜被中间层分隔开来，不会导通，但按下按键1后弹性件7上相应凸出部位向下凹，在上层导电薄膜受压以后，就会在触点8的部位与下层薄膜连同，从而产生一个按键1信号，具体的，触点8为圆柱形状，其凸出部分具有弹性，可以在按键1下压后，对按键1起到抵顶的作用，且弹性的触点8可以再不受力之后能够自动回弹，使按键1回复的初始位置。

参照图1，触点8下压接触按键薄膜9时，磁性件4顶端相对于按键薄膜9的距离与线圈3的底端相对于按键薄膜9的距离等同。

在本发明一实施例中，无线键盘上的每个键盘上的线圈3的匝数，线圈3的长度、及磁性件4均一样，按键1下移，使触点8接触到按键薄膜9后，此时整个磁性件4的顶端与线圈3缠绕的底端相持平，使整个磁性件4产生的磁感线在移动过程均被线圈3全部切割，因此，整个磁铁运动过程中，线圈3切割磁感线所产生的电压达到最大，且每敲击一次键盘均能产生大小相等的电压；在本发明其他实施例中，每个按键1上的线圈3匝数、长度及磁性件4大小，可以某两个或多个相同或不同，具体的，根据实际制作情况而定。

参照图1，按键1未下压时，线圈3缠绕在外框2上的最顶端相对于按键薄膜9的高度，大于或等于磁性件4的最顶端相对于按键薄膜9的高度，线圈3的最底端相对于按键薄膜9的高度，小于或等于磁性件4的最底端相对与按键薄膜9的高度。

在本发明一实施例中，线圈3缠绕的高度范围涵盖了磁性件4的高度范围，具体的，线圈3缠绕覆盖范围广，磁性件4相对的设在线圈3的内部，磁性件4不管移动多少，其产生的磁感线都能被线圈3切割，可以在磁性件4移动时，线圈3能够第一时间切割到磁感线，产生电能，对电池12进行充电，且线圈3覆盖范围广，磁性件4产生的磁感线还能够被充分切割。

参照图2，磁性件4为磁铁。在本发明一实施例中，磁性件4包括但不限于磁铁、磁粉、磁钢等有磁性性能的物质，本发明采用磁铁作为优选，相对其他的磁性件4，其成本更低。

参照图2，弹性件7为半椭圆结构的弹性橡胶。

在本发明一实施例中，弹性件7包括但不限于弹性橡胶、弹性硅胶、弹性乳胶等有弹性性能的物质，本发明采用弹性橡胶作为优选，在同等成本的的弹性件7中，弹性橡胶其压缩变形、弹性回复、耐久性等与其他弹性件7相比均为优选，且半椭圆结构的弹性橡胶，其顶端端部水平，两侧竖直部分的弹性橡胶底部与按键薄膜连接，两侧竖直部分的弹性橡胶顶部与弹性橡胶顶端端部两侧通过弧形结构的弹性橡胶进行连接，且弹性橡胶内部结构空心，触点8设在弹性橡胶内侧端部的中心位置，其中心位置受力最大，由中心向四周传递压力，传递压力的力度逐渐减小，可以使弹性橡胶的中心位置下移距离最大，使弹性橡胶其他位置不会误碰到按键薄膜9，防止产生错误的按键信号。

本发明的有益效果在于：通过键盘上的每个按键增加线圈和磁铁，将按键下压时的机械能，使线圈3切割磁铁的磁感线，转化为电能存储在电池中给键盘供电，免去充电或更换电池的麻烦，具有很大的实用价值。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。