非接触式导电层的织物键盘开关制造技术

本发明专利技术提供了一种非接触式导电层的织物键盘开关，第一导电层及第二导电层是非接触式的，无需花费时间设计和构造带有孔洞部分的绝缘层，同时避免了上、下导电层纱线通过孔洞部分接触发生的大变形、大位移，以及由此带来的纱线滑移等开关不稳定问题；第一导电层及第二导电层无需直接接触即可实现键位识别，使用过程牢固稳定，有利于智能纺织品的发展以及实际应用。本发明专利技术通过分析上下导电层的两个独立电路来获得按键信息，方便准确判断按键位置。本发明专利技术所述的非接触式导电层的织物键盘开关的织造工艺不要求纱线的大变形和大位移，织造技术简单易行，成本低，在普通织机上即可实现连续织造，一次成型，便于工业化规模生产。

【技术实现步骤摘要】
非接触式导电层的织物键盘开关
本专利技术属于织物开关领域，尤其是涉及一种非接触式导电层的织物键盘开关。
技术介绍
用于计算机
的织物键盘开关已经有一些文献报道。例如专利HK1015326报道了一种织物传感器，表层和底层的导电层通过带有孔洞的中间绝缘层隔开。又例如，专利200810152294.4,报道了“一种柔性织物键盘”。该织物键盘开关为连续交替织造的支撑单元和孔洞单元结构，所述孔洞单元与键盘按键位置一一对应。孔洞单元的上层织入浮长线较长的经向导线，构成开关行电路，孔洞单元的下层对应地织入浮长线较长的纬向导线，构成开关列电路。这些织物键盘开关的上下导电层在压力作用下，通过绝缘层上的孔洞接触导通；释放压力后，上导电层通过弹性回复，电路断开。该类键盘存在的技术问题是：在绝缘层上需要织造孔洞部分，上下导电层才能通过此孔洞部分接触，形成导通电路。该类形成孔洞部分的原理对织造的工艺设计和工艺实现提出了严格的要求。同时上导电层需要通过孔洞部分接触下导电层，导致了上导电层的变形较大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种非接触式导电层的织物键盘开关，以解决现有织物键盘开关的上下导电层需要发生实际物理接触，织造工艺复杂及导电纱线的变形大的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种非接触式导电层的织物键盘开关，包括若干按键位置及若干非按键位置；所述非按键位置为单层织物(12、11)；各所述按键位置均包括双层织物，所述双层织物包括第一导电层(21)及第二导电层(22)，所述第一导电层(21)的经纱全部或部分采用具有压阻效应的导电纱线，位于同一列上的按键位置的第一导电层(21)共用一组具有压阻效应的导电纱线，构成开关的列电路；所述第二导电层(22)的纬纱全部或部分采用具有压阻效应的导电纱线，位于同一行上的按键位置的第二导电层(22)共用一组具有压阻效应的导电纱线，构成开关的行电路，所述第一导电层(21)与所述第二导电层(22)不接结，所述第一导电层(21)与所述第二导电层(22)之间设有无孔洞的绝缘间隔物(31)。进一步的，所述导电纱线为涂覆有碳纳米管涂层的聚酯长丝或涂覆其他压敏材料的纤维长丝。进一步的，所述绝缘间隔物(31)为硬质海绵或绝缘橡胶或绝缘合成树脂。进一步的，所述单层织物(12、11)为平纹组织或斜纹组织；所述第一导电层(21)及第二导电层(22)为平纹组织或斜纹组织。本专利技术还提供一种非接触式导电层的织物键盘开关的检测装置，所述第一导电层(21)导电纱线的两端通过端线连接器连接第一电信号检测器，所述第二导电层(22)导电纱线的两端通过端线连接器连接第二信号检测器。当按压按键位置时所述第一导电层(21)及第二导电层(22)中导电纱线的电阻会有变化，第一电信号检测器及第二信号检测器就能检测出来电信号变化。如果某行的电信号发生了改变，可以推断一定是该行的某个位置受到了按压；同理，如果某列的电信号同时发生了改变，可以推断一定是该列的某个位置也同时受到了按压。根据矩阵式键盘的工作原理，可以推断出按键位置一定是处在该行和该列的交汇点上，即实现了按键的检测。进一步的，所述第一电信号检测器为示波器或万用表，所述第二信号检测为示波器或万用表。本专利技术还提供上述非接触式导电层的织物键盘开关的织造工艺，包括如下步骤：1)先织造单层织物(12)；2)单层织物(12)织造完成后，接着织造单层织物(11)、按键位置的第一导电层(21)、第二导电层(22)，第一导电层(21)及第二导电层(22)不接结，在第一导电层(21)及第二导电层(22)形成的间隙内填充绝缘间隔物(31)；3)步骤2)织造完成后接着织造单层织物(12)，对按键位置进行固结；4)调整双层织物的循环数，以调整按键的大小；调整单层织物(12)及单层织物(11)的循环数，以调整按键的位置；根据按键的数量和位置要求，循环上述步骤1)-3)，直到按键开关全部织造完毕。进一步的，在步骤2)中为保证织造中第一导电层(21)及第二导电层(22)分开，在织第二导电层(22)时，第一导电层(21)的经纱需要全部提起，以保证当织造第二导电层(22)的纬纱时，第一导电层(21)经纱是抬起的，达到第一导电层(21)及第二导电层(22)不接结。相对于现有技术，本专利技术所述的非接触式导电层的织物键盘开关及其制造工艺具有以下优势：(1)本专利技术所述的非接触式导电层的织物键盘开关的第一导电层及第二导电层是非接触式的，无需花费时间设计和构造带有孔洞部分的绝缘层，避免了上、下导电层纱线通过孔洞部分接触发生的大变形、大位移，以及由此带来的纱线滑移等开关不稳定问题；第一导电层及第二导电层无需直接接触即可实现键位识别，使用过程牢固稳定，有利于智能纺织品的发展以及实际应用。(2)在技术原理上，本专利技术通过分析上下导电层的两个独立电路来获得按键信息。本专利技术所述的非接触式导电层的织物键盘开关的检测装置方便准确判断按键位置。(3)本专利技术所述的非接触式导电层的织物键盘开关的织造工艺不要求纱线的大变形和大位移，织造技术简单易行，成本低，在普通织机上即可实现连续织造，一次成型，便于工业化规模生产。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的非接触式导电层的织物键盘开关的结构示意图；图2为本专利技术实施例中一个单键的结构示意图；图3为本专利技术实施例中图2的单键纬向剖面结构示意图；图4为本专利技术实施例的单键织物组织结构示意图；图5为本专利技术实施例的单键按键位置双层织物结构示意图；图6为第一导电层的结构示意图；图7为第二导电层的结构示意图；图8为本专利技术织物键盘开关的控制技术原理图。附图标记说明：1-9-按键位置，21-第一导电层，22-第二导电层，41-表经，42-里纬，31-绝缘间隔物，11、12-单层织物。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。本专利技术提供一种非接触式导电层的织物键盘开关，如图1-8所示；经向为X方向，纬向为Y方向，织物键盘开关的高度为Z方向。如图1所示，织物键盘开关由按键位置和非按键位置组成，图1中的数字“1,2……,9”为按键位置，其他为非按键位置。按键位置由双层织物组成，双层织物中第一导电层21的表经41和第二导电层22的里纬42构成开关的列电路和行电路。表经41即第一导电层21的经纱，里纬42即第二导电层22的纬纱，表经41全部或部分采用具有压阻效应的导电纱线，里纬42全部或部分采用具有压阻效应的导电纱线，导电纱线为涂覆有碳纳米管涂层的聚酯长丝等。在双层的间隙通过硬质海绵31隔离第一导电层21和第二导电层22，形成非接触式的导电层。非按键位置处为单层织物11、12，固结和稳定按键位置。第一导电层21的表经41和第二导电层22的里纬42构成开关的上下导电层,硬质海绵31作为绝缘层，始终隔离上下导电层。绝缘层31只充当隔离上下导电层的作用，不需要预留孔洞部分。该织物键盘开关的导通，不是上下导电层通过绝缘层的孔洞部分接触，电路导通。当织物键盘开关的按键位置1-9受到按压时，第一导电层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触式导电层的织物键盘开关，其特征在于：包括若干按键位置及若干非按键位置；所述非按键位置为单层织物(12、11)；各所述按键位置均包括双层织物，所述双层织物包括第一导电层(21)及第二导电层(22)，所述第一导电层(21)的经纱全部或部分采用具有压阻效应的导电纱线，位于同一列上的按键位置的第一导电层(21)共用一组具有压阻效应的导电纱线，构成开关的列电路；所述第二导电层(22)的纬纱全部或部分采用具有压阻效应的导电纱线，位于同一行上的按键位置的第二导电层(22)共用一组具有压阻效应的导电纱线，构成开关的行电路，所述第一导电层(21)与所述第二导电层(22)不接结，所述第一导电层(21)与所述第二导电层(22)之间设有无孔洞的绝缘间隔物(31)。

【技术特征摘要】
1.一种非接触式导电层的织物键盘开关，其特征在于：包括若干按键位置及若干非按键位置；所述非按键位置为单层织物(12、11)；各所述按键位置均包括双层织物，所述双层织物包括第一导电层(21)及第二导电层(22)，所述第一导电层(21)的经纱全部或部分采用具有压阻效应的导电纱线，位于同一列上的按键位置的第一导电层(21)共用一组具有压阻效应的导电纱线，构成开关的列电路；所述第二导电层(22)的纬纱全部或部分采用具有压阻效应的导电纱线，位于同一行上的按键位置的第二导电层(22)共用一组具有压阻效应的导电纱线，构成开关的行电路，所述第一导...

【专利技术属性】
技术研发人员：张美玲，王占刚，周莉，王瑞，张淑洁，徐磊，刘皓，李鸿强，张诚，李振，赵军，古梦南，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12