專利名稱：一種煤礦信息裝置用按鍵的制作方法
一種煤礦信息裝置用按鍵駄領(lǐng)域本發(fā)明涉及用戶和計算機之間交互輸入的裝置，特別涉及 手動開關(guān)的輸入裝置，尤其涉及通過光電方式將部件的位移轉(zhuǎn)換為代碼輸 入，適合爆炸性氣體環(huán)境使用，實現(xiàn)按鍵功能的裝置。背景fe^現(xiàn)有技術(shù)中，在普通環(huán)境中使用的按鍵或由按鍵組成的鍵 盤品種繁多，數(shù)不勝數(shù)，但這些鍵盤大都不適合爆炸性氣體環(huán)境使用。例如煤礦井下， 一些防爆電器的按鈕，按照爆炸氣體環(huán)境下電器設(shè)備 的標準要求，要制作一很長的按鈕柄軸，在相應(yīng)的柄軸套中伸縮滑動，按 鈕柄軸與柄軸套之間有縫隙，柄軸的端部設(shè)置開關(guān)觸電點。因為標準中規(guī) 定了這種滑動的柄軸必須要有一定的長度，這樣電器腔體中所包含的氣體 在爆炸時，沿漫長的縫隙溢出的爆炸氣體已經(jīng)減小了危險性，才不會造成 進一步危害。所以這種按鈕相對要有一定的體積和強度。這種按鈕的結(jié)構(gòu) 雖然可以防塵防水，如果用來作為信息裝置的鍵盤單元，實在是顯得過于 笨重了?，F(xiàn)有技術(shù)中的鍵盤大都是電觸點，或是電容方式。即便是有一些關(guān)于 光在鍵盤上的應(yīng)用，但也只是為了按鍵發(fā)光，便于黑暗環(huán)境使用而已，例如CN03107335.2號中國發(fā)明專利，所公開的一種名為"鍵盤結(jié)構(gòu)"的技術(shù) 方案，就是如此?，F(xiàn)有技術(shù)中尚沒有適合爆炸氣體環(huán)境下信息裝置用的體積小，重量輕， 手感好，滿足防爆規(guī)定的按鍵，人們希望有一種類似于普通計算機、手機 上使用的按鍵及鍵盤，用于爆炸氣體環(huán)境下電器設(shè)備，尤其是信息裝置之 上，實現(xiàn)人機對話輸入。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之 處而提出一種煤礦信息裝置用的按鍵，本發(fā)明的按鍵分為三層-一、頂層是實現(xiàn)人機交互輸入的鍵帽總成，此鍵帽總成即要實現(xiàn)人機交互，又要與完成最終完成按鍵功能的電氣部分絕緣，又要起到防塵防水
作用；
二、 中間層是一平板透光體，可以用防爆玻璃制成，即要能傳遞信號， 又要與使用本發(fā)明的裝置的外殼連接實現(xiàn)隔爆功能；
三、 底層是一組光電器件，出射光線穿過中間層的平板透光體，射向 鍵帽總成，然后根據(jù)鍵賴總成是否按下，決定出射光線是否沿接收光線軸， 重新穿過中間層，射回光接收器件；
光接收器件被光照時導(dǎo)通，無光照時截止，將光接收器件接入按鍵電 路，就可以實現(xiàn)按鍵功能，尤其是本發(fā)明的按鍵組成鍵盤組之后，面積小， 手感好，防塵密封，類似于普通計算機、手機上使用的按鍵及鍵盤，更主 要的是能夠符合防爆規(guī)定，適合在潮濕、煤塵大的場合使用。
本發(fā)明通過釆用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)
設(shè)計制造一種煤礦信息裝置用按鍵，至少有三種實施方式，第一實施 方式包括
一光發(fā)射器件和一光接收器件，所述光發(fā)射器件有出射光線軸，光接 收器件有接收光線軸；
一透鏡部，所述透鏡部位于光發(fā)射器件、光接收器件的上方；
一鍵帽總成，位于透鏡部的前方，所述鍵帽總成包括固定部、折彎部、 鍵帽主體和光導(dǎo)止部；
所述折彎部連接鍵帽主體；所述鍵帽主體下設(shè)置連接光導(dǎo)止部；
所述固定部被固定，鍵帽主體在不受壓力的第一位置，所述光導(dǎo)止部 的阻光體阻斷出射光線；
所述鍵帽主體在被按下的第二位置，光導(dǎo)止部隨同鍵帽主體位移，所 述光發(fā)射器件的沿出射光線軸出射的出射光線通過光導(dǎo)止部的透光部，沿 接收光線軸射入光接收器f^。
在第一實施方式中所述光接收器件的前方沿接收光線軸設(shè)置散光屏 蔽管；
所述鍵帽主體下設(shè)置第一反光部和第二反光部，在第一反光部和第二 反光部之間有反光軸以及光導(dǎo)止部。 在第一實施方式中所述折彎部本身具有彈性或鍵帽主體下設(shè)置彈性單元；所述彈性單元 的一端頂在鍵帽主體上，在鍵帽主體不受壓力時，彈性單元彈起鍵帽主體， 使鍵帽主體位于第一位置；
所述彈性單元包括彈簧、拉簧、彈片、彈性橡膠體、彈性機構(gòu)。
第二實施方式包括
一光發(fā)射器件和一光接收器件，所述光發(fā)射器件有出射光線軸，光接
收器件有接收光線軸；
一透鏡部，所述透鏡部位于光發(fā)射器件、光接收器件的上方； 一鍵帽總成，位于透鏡部的前方，所述鍵帽總成包括固定部、折彎部、
鍵帽主體和光導(dǎo)向部；
所述折彎部連接鍵帽主體;所述鍵帽主體下設(shè)置有光導(dǎo)向部；
所述固定部被固定，鍵帽主體在不受壓力的第一位置，所述光導(dǎo)向部 折射的出射光線旁落在接收光線軸之外；
所述鍵帽主體在被按下的第二位置，光導(dǎo)向部隨同鍵帽主體位移，所 述光發(fā)射器件的沿出射光線軸出射的發(fā)射光線由光導(dǎo)向部折射，沿接收光 線軸射入光接收器件。
在第二實施方式中
所述光接收器件的前方沿接收光線軸設(shè)置散光屏蔽管； 所述鍵帽主體下設(shè)置第二反光部，第二反光部面對反光軸。 所述光導(dǎo)向部有移動反光部，在鍵帽主體在被按下的第二位置時，移
動反光部折射的出射光線與反光軸重合。
所述折彎部本身具有彈性或鍵帽主體下設(shè)置彈性單元；所述彈性單元
的一端頂在鍵帽主體上，在鍵帽主體不受壓力時，彈性單元彈起鍵帽主體，
使鍵帽主體位于第一位置；
所述彈性單元包括彈簧、拉簧、彈片、彈性橡膠體、彈性機構(gòu)。 第三實施方式包括
一光發(fā)射器件和一光接收器件，所述光發(fā)射器件的出射光線軸和光接 收器件的接收光線軸成一個第一夾角，所述第一夾角大于30。；
一透鏡部，所述透鏡部位于光發(fā)射器件、光接收器件的前方，與光發(fā) 射器件成一個第二夾角，所述第二夾角小于75。；一鍵帽總成，位于透鏡部的前方，所述鍵帽總成包括固定部、折彎部、 鍵帽主體和光反射部；
所述折彎部連接鍵帽主體；所述鍵帽主體下設(shè)置有光反射部；
所述固定部被固定，鍵帽主體不受壓力時，所述光反射部的鏡面距透 鏡部的鏡表面有第一距離L，沿出射光線軸射向光反射部的出射光線被反 射，反射光線旁落在接收光線軸之外；
所述鍵帽主體被按下后，光反射部位移，所述光發(fā)射器件的沿出射光 線軸出射的出射光線被光反射部反射，及射光線沿接收光線軸射入光接收 器件。
在第三實施方式中
所述光反射部旁邊有墊塊體，在鍵帽主體被按下后，墊塊體接觸光學 透鏡部的表面，^^鍵帽主體處于第二位置。
所述折彎部具有彈性；所述折彎部在鍵帽主體不受壓力時，彈起鍵帽 主體，使鍵帽主體處于第一位置。
或者所述鍵帽主體連接彈性單元；所述彈性單元在鍵帽主體不受壓力 時，彈起鍵帽主體，使光反射部的鏡面距透鏡部的鏡表面有第一距離L1;
在鍵帽主體被按下后，彈性單元被壓至終端位置，此時光反射部的鏡 面距透鏡部的表面是第二距離L2;
所述彈性單元包括彈簧、拉簧、彈片、彈性橡膠體、彈性機構(gòu)。
在上述各實施方式中，所述光發(fā)射器件和一光接收器件安裝于承載部， 所述光接收器件電氣連接于按鍵電路。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明體現(xiàn)按鍵是否按下，不是直接的電氣上的 接通和斷開，也不是像電容式鍵盤那樣靠電容的大小來實現(xiàn)，因為本發(fā)明 的透鏡部很厚，在10祖m左右，利用電容原理已經(jīng)難以實現(xiàn)；本發(fā)明是利用 光信號的通斷來實現(xiàn)開關(guān)狀態(tài)，本發(fā)明的信號光源和光接收器件都設(shè)置在 防爆電器的外殼之內(nèi)，解決了防爆問題； 一透光板按防爆要求與防爆電器 的外殼結(jié)合，同時又提供信號光源的出射光線的通路； 一鍵帽主體內(nèi)的結(jié) 構(gòu)使本發(fā)明的原始位置和按下位置決定出射光線是否能射回到光接收器 件；光接收器件的被光照射導(dǎo)通和無光照射截止兩個狀態(tài)被利用來實現(xiàn)開 關(guān)功能，從而完成人機交互輸入。本發(fā)明體積小，手感好，防塵防水防腐蝕，符合人們的鍵盤錄入習慣， 適合在爆炸性氣體環(huán)境中使用。


圖1是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵第三實施方式鍵帽主體 與彈性單元裝配的示意圖2是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵第三實施方式鍵帽主體在第一位置 時，透鏡部與電器外殼結(jié)合的示意圖3是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵第三實施方式鍵帽主體在第一位置 時，彈性單元形態(tài)的示意圖4是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵，第三實施方式鍵帽主體在被按下 的第二位置時，出射光線反射入光接收器件的示意圖5是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵第三實施方式鍵帽主體在被按下的 第二位置時，出射光線反射入光接收器件，彈性單元形態(tài)的示意圖6是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵第三實施方式鍵帽主體在第一位置 和第二位置時高度差的示意圖7是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵鍵帽主體的固定部一種固定方式的 示意圖8是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵中，針對圖7固定部方式，透鏡部 的相應(yīng)形態(tài)示意圖9、圖10是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵中，針對圖7固定部方式， 透鏡部的另外兩種嵌槽形態(tài)的示意圖11是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵中，針對圖7畫定部方式，透鏡部 與鍵帽主體裝配后，鍵帽主體在第一位置時的示意圖12是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵中，針對圖7固定部方式，透鏡部 與鍵帽主體裝配后，鍵帽主體在被按下第二位置時的示意圖13是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵第三實施方式，鍵帽主體的固定部 為圖7方式，透鏡部與電器外殼連接時的示意圖，
圖14是本發(fā)明第三實施方式鍵帽主體的固定部為平壓式，鍵帽主體在 第一位置時的示意圖15是本發(fā)明第三實施方式鍵帽主體的固定部為圖7方式，透鏡部上設(shè)置兩個以上鍵帽主體的示意圖16是本發(fā)明第三實施方式鍵帽主體的固定部為平壓式，透鏡部上設(shè)
置兩個以上鍵帽主體的的示意圖17是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵在電器上蓋上設(shè)置的示意圖18是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵在電器上蓋上設(shè)置以及防爆電器
整體的示意圖19是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵中光接收器件接入按鍵電路的電 原理示意圖20是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵中光發(fā)射器件接入電源的電原理 的示意圖21是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵中按鍵或鍵盤掃描集成電路的實 施例之一示意圖22是本發(fā)明的第一實施方式，鍵帽主體在第一位置時的原理示意
圖23是本發(fā)明的第一實施方式，光導(dǎo)止部實施例之一的示意圖； 圖24是本發(fā)明的第一實施方式，鍵賴主體在被按下的第二位置時的原 理示意圖25是本發(fā)明的第二實施方式，鍵帽主體在第一位置時的原理示意
圖26是本發(fā)明的第二實施方式，光導(dǎo)向部的示意圖； 圖27是本發(fā)明的第二實施方式，鍵帽主體在被按下的第二位置時的原 理示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖所示的實施例對本發(fā)明做進一步詳盡的 描述。
設(shè)計制造一種煤礦信息裝置用按鍵，至少有三種實施方式。
如圖22所示，本發(fā)明的第一實施方式包括
一光發(fā)射器件31和一光接收器件32，所述光發(fā)射器件31有出射光線 軸311，光接收器件32有接收光線軸314。
一透鏡部20，所述透鏡部20位于光發(fā)射器件31、光接收器件32的上方。
一鍵帽總成10，位于透鏡部20的前方，所述鍵帽總成10包括固定部 16、折彎部14、鍵帽主體15和光導(dǎo)止部17。
所述折彎部14連接鍵帽主體15;所述鍵帽主體15下設(shè)置連接光導(dǎo)止 部17。
如圖23所示，所述光導(dǎo)止部17的導(dǎo)止上連接部171與鍵帽主體15連 接，光導(dǎo)止部17的導(dǎo)止底部173在最佳的設(shè)計方案中，是一接觸面，也起 到限位作用。
所述固定部16被固定，鍵賴主體15在不受壓力的第一位置，所述光 導(dǎo)止部17的阻光體阻斷出射光線，所述的阻光體是指除透光部172的其他 部分，都不透光。
如圖24所示，所述鍵帽主體15在被按下的第二位置，光導(dǎo)止部17隨 同鍵帽主體15位移，導(dǎo)止底部173接觸透鏡部20的頂面，此時所述光發(fā) 射器件31的沿出射光線軸311出射的出射光線通過光導(dǎo)止部17的透光部 172，沿接收光線軸314射入光接收器件32。
所述光接收器件32的前方沿接收光線軸314設(shè)置散光屏蔽管33，設(shè) 置光屏蔽管33的作用可以準確區(qū)分出射光線是否落入接收光線軸314，只 有準確落入接收光線軸314的光線，才可以通過光屏蔽管33。
還可以在光屏蔽管33內(nèi)壁上涂覆吸光材料，凡是斜射進入光屏蔽管 33的光線都被吸收，只有直射進入光屏蔽管33的光線才能穿過光屏蔽管 33，照射在光接收器件32上。
此方法也適用于其他實施方式。
所述光發(fā)射器件31的前方可以沿出射光線軸311設(shè)置發(fā)光屏蔽管(圖 中未示出)，也可以設(shè)置一微型望遠鏡裝置，使出射光線減小發(fā)散角。
所述鍵帽主體15下設(shè)置第一反光部121和第二反光部122，在第一反 光部121和第二反光部122之間有反光軸318,以及光導(dǎo)止部17。
最佳的，第二反光部122與接收光線軸314成45°角，第一反光部121 與出射光線軸311成45。角。
所述折彎部14本身具有彈性或鍵帽主體15下設(shè)置彈性單元18;所述 彈性單元18的一端頂在鍵帽主體15上，在鍵帽主體15不受壓力時，彈性單元18彈起鍵帽主體15，使鍵帽主體15位于第一位置。
所述彈性單元18包括彈簧、拉簧、彈片、彈性橡膠體、彈性機構(gòu)。
圖22、圖24所示的例子中，彈性單元18為彈片。
圖22、圖24所示的例子中，透鏡部20由壓塊81與電器外殼60結(jié)合， 實J見防爆功能。透鏡部20與電器外殼60之間有下墊片83，固定螺栓84 將壓塊81與電器外殼60結(jié)合，畫定部16既作為鍵帽主體15的支撐，也 可以起到上墊片的功能，被壓塊81壓緊后，鍵帽主體15內(nèi)部與外界隔離， 從而具有防塵防水功能。
本發(fā)明的第二實施方式如圖25所示，包括
一光發(fā)射器件31和一光接收器件32，所述光發(fā)射器件31有出射光線 軸311，光接收器件32有接收光線軸314。
一透鏡部20，所述透鏡部20位于光發(fā)射器件31、光接收器件32的上方。
一鍵帽總成IO，位于透鏡部20的前方，所述鍵帽總成10包括固定部 16、折彎部14、鍵帽主體15和光導(dǎo)向部19。
所述折彎部14連接鍵帽主體15;所述鍵帽主體15下設(shè)置有光導(dǎo)向部19。
所述固定部16被固定，鍵帽主體15在不受壓力的第一位置，所述光 導(dǎo)向部19折射的出射光線旁落在接收光線軸314之外。
如圖26所示，光導(dǎo)向部19的導(dǎo)向上連接部191與鍵帽主體15連接， 光導(dǎo)向部19的導(dǎo)向底部194在最佳的設(shè)計方案中，是一接觸面，導(dǎo)向中部 193也是一接觸面。
所述鍵帽主體15下設(shè)置第二反光部122;第二反光部122面對反光軸 318，所述光導(dǎo)向部19有移動反光部192，在鍵帽主體15在被按下的第二 位置時，移動反光部192折射的出射光線與反光軸318重合。
最佳的，第二反光部122與接收光線軸314成45°角，移動反光部192 與出射光線軸3U成45。角。
如圖27所示，所述鍵帽主體15在被按下的第二位置，光導(dǎo)向部19隨 同鍵帽主體15位移，導(dǎo)向底部194和導(dǎo)向中部193分別接觸透鏡部20的 頂面和第二反光部122的頂面。此時，所述光發(fā)射器件31的沿出射光線軸311出射的發(fā)射光線由光導(dǎo) 向部19折射，沿接收光線軸314射入光接收器件32。
與第一實施方式相同，所述光接收器件32的前方沿接收光線軸314設(shè) 置散光屏蔽管33，設(shè)置光屏蔽管33的作用是可以準確區(qū)分出射光線是否 落入接收光線軸314，只有準確落入接收光線軸314的光線，才可以通過 光屏蔽管33。
所述折彎部14本身具有彈性或鍵帽主體15下設(shè)置彈性單元18;所述 彈性單元18的一端頂在鍵帽主體15上，在鍵帽主體15不受壓力時，彈性 單元18彈起鍵帽主體15，使鍵帽主體15位于第一位置。
所述彈性單元18包括彈簧、拉簧、彈片、彈性橡膠體、彈性機構(gòu)。
圖25、圖27所示的例子中，彈性單元18為彈片。
本發(fā)明的第三實施方式如圖1 圖16所示，包括
如圖2、圖4、圖11 圖14所示的一光發(fā)射器件31和一光接收器件 32，所述光發(fā)射器件31的出射光線軸311和光接收器件32的接收光線軸 314成一個第一夾角38，所述第一夾角38大于30° 。
一透鏡部20，所述透鏡部20位于光發(fā)射器件31、光接收器件32的前 方，與光發(fā)射器件31成一個第二夾角39，所述第二夾角39小于75。。
一鍵帽總成10，位于透鏡部20的前方，所述鍵帽總成10包括固定部 16、折彎部14、鍵帽主體15和光反射部11。
所述折彎部14連接鍵帽主體15;所述鍵帽主體15下設(shè)置有光反射部 11，最佳的，光反射部ll是平面鏡。
如圖2所示，所述固定部16被固定，鍵帽主體15不受壓力時，所述 光反射部11的鏡面距透鏡部20的鏡表面21有第一距離Ll，沿出射光線 軸311射向光反射部n的出射光線被反射，旁落光線312旁落在接收光線 軸314之外。
如圖l、圖3、圖5、圖ll、圖12所示，所述鍵帽主體15連接彈性單 元18;所述彈性單元18在鍵帽主體15不受壓力時，彈起鍵帽主體15，使 光反射部11的鏡面距透鏡部20的鏡表面21有第一距離Ll;在鍵帽主體 15被按下后，彈性單元18被壓至終端位置，此時光反射部11的鏡面距透 鏡部20的表面是第二距離L2。圖3是圖2的補充說明，告之在鍵帽主體15下套有彈性單元18，具 體的是一圓彈簧。如圖4所示，所述鍵帽主體15被按下后，光反射部11位移，所述光 發(fā)射器件31的沿出射光線軸311出射的出射光線被光反射部11反射，反 射光線沿接收光線軸314射入光接收器件32。圖5是圖4的補充說明，告之圓彈簧被壓縮到終端位置，起到墊塊體 的作用。圖6示出了鍵帽主體15在第一位置和第二位置時的位置差。 圖7、圖11、圖12中，所述折彎部14本身具有彈性，此時所述折彎 部14在鍵帽主體15不受壓力時，彈起鍵帽主體15，使鍵帽主體15處于 第一位置。此時最佳的，所述光反射部11旁邊有墊塊體13，在鍵帽主體 15被按下后，墊塊體13接觸光學透鏡部20的表面，使鍵帽主體15處于 第二位置。墊塊體13的作用是1E鍵帽主體15處于第二位置時，光反射部11要平 整，光線反射角度要準確，由于墊塊體13的與透鏡部20接觸的端面距光 反射部ll的距離是設(shè)計好的，所以光線反射角度是關(guān)鍵。墊塊體13可以以多種形態(tài)出現(xiàn)，或是通過一些結(jié)構(gòu)與鍵帽主體15連 接，但墊塊體13的與透鏡部20接觸的端面距光反射部11的距離不能變。所述彈性單元18包括彈簧、拉簧、彈片、彈性橡膠體、彈性機構(gòu)。在 圖1、圖3、圖5、圖6中彈性單元18是一圓彈簧，由于圓彈簧被壓縮到 終端位置時，其高度是確定不變的，充當了墊塊體的作用，所以在這種實 施例中，可以省去如圖7所示的墊塊體13。上述三種實施方式中，所述光發(fā)射器件31和一光接收器件32安裝于 承載部36,承載部36可以是PCB電路板，也可以是特制的塑膠骨架，光 發(fā)射器件31和光接收器件32的引線從塑膠骨架上引出。由于光發(fā)射器件31和光接收器件32設(shè)置在一起，為了避免散射光產(chǎn) 生誤動作，最佳的，在光發(fā)射器件31和光接收器件32之間設(shè)置一隔離部 35。所述光發(fā)射器件31的前方可以沿出射光線軸311設(shè)置發(fā)光屏蔽管(圖中未示出)，也可以設(shè)置一光學裝置，使出jir光線減小發(fā)散角，例如微型望遠鏡裝置就可以使出射光在短距離內(nèi)近似平行光。所述光接收器件32電氣連接于按鍵電路。所述彈性單元18除了使用彈簧、彈片之外，還可以用彈性橡膠體替代 彈片，還可以在鍵帽主體15下使用剪刀式彈性機構(gòu)，還可以用拉簧來替代 彈簧、彈片。所述鍵帽主體15上表面制備字母數(shù)字圖符，鍵帽主體15的形狀包括 方形、圓形、梯形、三角形和異形。迸一步的，鍵帽主體15可以使用透明或半透明材料制作，以利于本發(fā)明在黑暗環(huán)境中使用。圖7、圖8、圖ll、圖12所示的固定部16嵌入到鍵帽嵌槽24中時， 用黏結(jié)劑加固密封；所述鍵帽嵌槽24設(shè)置在透鏡托盤61上，透鏡部20與 透鏡托盤61由結(jié)合部23連接，透鏡托盤61有托盤連接部62，繼續(xù)與電 器外殼60裝配。圖9、圖10例舉了鍵帽嵌槽24的方形和梯形截面形狀，相應(yīng)的固定 部16也要有相配的形態(tài)?？梢杂玫男螤詈芏?，在此不一一例舉。圖15、圖16所示的是兩個以上的本發(fā)明的按鍵聯(lián)體制作的例子，適 用上述三實施方式。各鍵帽主體15之間或由主體連結(jié)部151來連結(jié)，透鏡部20的面積將擴大，為多按鍵共用。圖17、圖18是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵10在電器外殼60上設(shè)置 以及防爆電器l整體的示意圖，透鏡部20被壓塊81限位，用固定螺栓84 緊固。透鏡部20與電器外殼60由專用螺栓65與箱體53裝配起來，要通過防爆檢驗部門的檢驗。箱體53上有電纜引入口 51、 52。圖19是光接收器件32接入按鍵電路的一種形式，可以實現(xiàn)的形式眾 多，在此僅舉圖19一例作以說明，說明本發(fā)明在技術(shù)上的可行性。圖19中標有"32"標號的是本發(fā)明所述的光接收器件，其集電極連接 電阻R22，通過R22再連接圖21所示的鍵盤集成電路ZLG7290，連接DIG1管腳。連接ZLG7290的管腳SEGC，在對應(yīng)的鍵帽主 體15未被按下時，光接收器件32沒有光敏射，處于截止狀態(tài)，本身呈現(xiàn) 很大的電阻，幾乎沒有電流流過。ZLG7290掃描所有的DIGO DIG7、 SEGA SEGH引腳，均沒有流出電流和流入電流，判定此時沒有按鍵按下。當光接收器件32對應(yīng)的鍵帽主體15被按下時，光接收器件32被光照 射，處于導(dǎo)通狀態(tài)，ZLG7290掃描所有的DIG0 DIG7、 SEGA SEGH引腳， 發(fā)現(xiàn)DIG1有流出電流和SEGC有流入電流，判定此時有按鍵按下，ZLG7290 的/INT引腳輸出中斷信號，將按鍵信息通過SDA、 SCL、 GND引腳輸出到微 處理器。光接收器件32可以選用多種光敏元件，光敏二極管、光敏三極管、達 林頓光敏管、場效應(yīng)光敏管均可，后續(xù)也可以進一步放大再接入按鍵電路。圖20是本發(fā)明煤礦信息裝置用按鍵中光發(fā)射器件31接入電源，使其 工作的電原理圖。這是一個簡單原理，電阻Rl的阻值大小決定光發(fā)射器 件31的工作電流大小， 一般都在毫安級。光發(fā)射器件31可以選用的型號很多，最佳的，可以選用光發(fā)射器件 31和光接收器件32組合器件，這樣光波波長相配，有利于應(yīng)用。圖21所示的鍵盤集成電路ZLG7290并不是唯一的選用，還有許多鍵盤 集成電路能很好地完成任務(wù)，也可以用微處理器實現(xiàn)鍵盤掃描功能。本發(fā)明的煤礦信息裝置用按鍵，可以應(yīng)用于爆炸性氣體環(huán)境中的信息 裝置，也可以使用于其他凡是需要使用多按鍵的鍵盤的電器之上，例如一 些監(jiān)測裝置之上。本發(fā)明的具體實施方式
不止三種，本發(fā)明所例舉的實施例并非對自己 的限定，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以 上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方 案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種煤礦信息裝置用按鍵，其特征在于，包括一光發(fā)射器件(31)和一光接收器件(32)，所述光發(fā)射器件(31)有出射光線軸(311)，光接收器件(32)有接收光線軸(314)；一透鏡部(20)，所述透鏡部(20)位于光發(fā)射器件(31)、光接收器件(32)的前方；一鍵帽總成(10)，位于透鏡部(20)的前方，所述鍵帽總成(10)包括固定部(16)、折彎部(14)、鍵帽主體(15)和光導(dǎo)止部(17)；所述折彎部(14)連接鍵帽主體(15，所述鍵帽主體(15)下設(shè)置連接光導(dǎo)止部(17)；所述固定部(16)被固定，鍵帽主體(15)在不受壓力的第一位置，所述光導(dǎo)止部(17)的阻光體阻斷出射光線；所述鍵帽主體(15)在被按下的第二位置，光導(dǎo)止部(17)隨同鍵帽主體(15)位移，所述光發(fā)射器件(31)的沿出射光線軸(311)出射的出射光線通過光導(dǎo)止部(17)的透光部(172)，沿接收光線軸(314)射入光接收器件(32)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦信息裝置用按鍵，其特征在于所述光接收器件(32)的前方沿接收光線軸(314)設(shè)置散光屏 蔽管(33);所述鍵帽主體(15)下設(shè)置第一反光部(121)和第二反光部(122)， 在第一反光部(121)和第二反光部(122)之間有反光軸(318)以 及光導(dǎo)止部(17)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦信息裝置用按鍵，其特征在于所述折彎部(14)本身具有彈性或鍵帽主體(15)下設(shè)置彈性單 元(18);所述彈性單元(18)的一端頂在鍵帽主體(15)上，在鍵 帽主體(1S)不受壓力時，彈性單元(18)彈起鍵帽主體(15)，使 鍵帽主體(15)位于第一位置；所述彈性單元(18)包括彈簧、拉簧、彈片、彈性橡膠體、彈性 機構(gòu)。
4、 一種煤礦信息裝置按鍵，其特征在于，包括一光發(fā)射器件(31)和一光接收器件(32)，所述光發(fā)射器件(31) 有出射光線軸(311)，光接收器件(32)有接收光線軸(314);一透鏡部(20),所述透鏡部(20)位于光發(fā)射器件(31)、光接 收器件(32)的前方；一鍵帽總成(10)，位于透鏡部(20)的前方，所述鍵帽總成(10) 包括固定部(16)、折彎部(14)、鍵帽主體(15)和光導(dǎo)向部(19);所述折彎部(14)連接鍵帽主體(15);所述鍵帽主體(15)下 設(shè)置有光導(dǎo)向部(19);所述固定部(16)被固定，鍵帽主體(15)在不受壓力的第一位 置，所述光導(dǎo)向部(19)折射的出射光線旁落在接收光線軸(314) 之外；所述鍵帽主體(15)在被按下的第二位置，光導(dǎo)向部(19)隨同 鍵帽主體(15)位移，所述光發(fā)射器件(31)的沿出射光線軸(311) 出射的出射光線由光導(dǎo)向部(19)折射，沿接收光線軸(314)射入 光接收器件(32)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦信息裝置用按鍵，其特征在于所述光接收器件(32)的前方沿接收光線軸(314)設(shè)置散光屏 蔽管(33);所述鍵帽主體(15)下設(shè)置第二反光部(122);第二反光部(122) 面對反光軸(318)，所述光導(dǎo)向部(19)有移動反光部(192),在鍵帽主體(15)在 被按下的第二位置時，移動反光部(192)折射的出射光線與反光軸 (318)重合。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦信息裝置用按鍵，其特征在于所述折彎部(14)本身具有彈性或鍵帽主體(15)下設(shè)置彈性單 元(18);所述彈性單元(18)的一端頂在鍵帽主體(15)上，在鍵 帽主體(15)不受壓力時，彈性單元(18)彈起鍵帽主體(15)，使 鍵帽主體(15)位于第一位置；所述彈性單元(18)包括彈簧、拉簧、彈片、彈性橡膠體、彈性 機構(gòu)。
7、 一種煤礦信息裝置用按鍵，其特征在于，所述按鍵包括一光發(fā)射器件(31)和一光接收器件(32)，所述光發(fā)射器件(31) 有出射光線軸(311)，光接收器件(32)有接收光線軸(314);一透鏡部(20)，所述透鏡部(20)位于光發(fā)射器件(31)、光接 收器件(32)的前方；一鍵帽總成(IO)，位于透鏡部(20)的前方，所述鍵帽總成(IO) 包括固定部(16)、折彎部(14)、鍵帽主體(15)和光反射部(11);所述折彎部(14)連接鍵帽主體(15);所述鍵帽主體(15)下 設(shè)置有光反射部(11);所述固定部(16)被固定，鍵帽主體(15)不受壓力時，所述光 反射部(11)的鏡面距透鏡部(20)的鏡表面(21)有第一距離L1， 沿出射光線軸(311)射向光反射部(11)的出射光線被反射，反射 光線旁落在接收光線軸(314)之外；所述鍵帽主體(15)被按下后，光反射部(11)位移，所述光發(fā) 射器件(31)的沿出射光線軸(3U)出射的出射光線被光反射部(11) 反射，反射光線沿接收光線軸(314)射入光接收器件(32)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤礦信息裝置用按鍵，其特征在于所述出射光線軸(311)與接收光線軸(314);成一個第一夾角 (38)，所述第一夾角(38)大于30° ，所述透鏡部(20)與光發(fā)射器件(31)成一個第二夾角(39)， 所述第二夾角(39)小于75° ;光反射部(11)旁邊有墊塊體(13)，在鍵帽主體(15)被按下后，墊塊體U3)接觸光學透鏡部(20)的表面，使鍵帽主體(15) 處于第二位置所述折彎部(14)具有彈性；所述折彎部(14)在鍵帽主體(15) 不受壓力時，彈起鍵帽主體(15),使鍵帽主體(15)處于第一位置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤礦信息裝置用按鍵，其特征在于所述鍵帽主體(15)連接彈性單元(18);所述彈性單元(18) 在鍵帽主體(15)不受壓力時，彈起鍵帽主體(15)，使光反射部(ll) 的鏡面距透鏡部(20)的鏡表面(21)有第一距離L1;在鍵帽主體(15)被按下后，彈性單元(18)被壓至終端位置， 此時光反射部(111)的鏡面距透鏡部(20)的表面是第二距離L2;所述彈性單元(18〉包括彈簧、拉簧、彈片、彈性橡膠體、彈性 機構(gòu)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l、 4、 7所述的煤礦信息裝置用按鍵，其特征在于所述光發(fā)射器件(31)和一光接收器件(32)安裝于承載部(36)， 所述光接收器件(32)電氣連接于按鍵電路。
全文摘要
一種煤礦信息裝置用按鍵，包括光發(fā)射器件(31)有出射光線軸(311)和光接收器件(32)有接收光線軸(314)；一透鏡部(20)作為防爆外殼的一部分，位于光發(fā)射器件(31)、光接收器件(32)的上方；一鍵帽主體(15)內(nèi)有獨特的結(jié)構(gòu)，位于透鏡部(20)的上方，鍵帽主體(15)在第一位置時，光傳導(dǎo)部(11)使發(fā)射光線旁落于接收光線軸(314)之外；鍵帽主體(15)在被按下后的第二位置，發(fā)射光線沿接收光線軸(314)射入光接收器件(32)，光接收器件(32)接入按鍵電路，從而實現(xiàn)按鍵功能。本發(fā)明按鍵的結(jié)構(gòu)能夠滿足爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備防爆的要求。
文檔編號H03K17/968GK101247120SQ200810065799
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者李玉平 申請人:李玉平