按鍵開關、按鍵單元及電腦鍵盤的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種按鍵開關、按鍵單元及電腦鍵盤。所述按鍵開關包括按壓支架、固定本體及薄膜開關層，所述按壓支架包括一導程柱，所述按壓支架套設于所述固定本體內，所述導程柱貫穿所述固定本體，所述薄膜開關層設于所述固定本體外側，其包括薄膜開關，所述導程柱側面按壓所述薄膜開關。本實用新型的按鍵單元及電腦鍵盤具有手感佳、成本低的優(yōu)勢。
【專利說明】按鍵開關、按鍵單元及電腦鍵盤
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電子設備輸入裝置，尤其涉及一種電腦鍵盤的按鍵開關、按鍵單元及采用所述按鍵單元的電腦鍵盤。
【背景技術】
[0002]隨著現(xiàn)代電子技術的發(fā)展，各種電子產品不斷被研發(fā)出來，而作為電子設備的主要輸入裝置，尤其是電腦等設備的鍵盤也越來越重要。
[0003]鍵盤是通過用戶按壓操作，進而按壓對應的按鍵單元以實現(xiàn)向電子設備等硬件輸入信號的輸入裝置，如今鍵盤被廣泛使用。
[0004]舒適的手感對于鍵盤的使用非常重要。按照控制按鍵上下移動裝置的材料，現(xiàn)在市場上大致有兩種方式。
[0005]其中一種是由硅膠等塑膠材料制成的彈性體式鍵盤，所述彈性體安置在鍵帽的正下方，與鍵帽下表面接觸。在按鍵單元被按下的時候，所述彈性體被擠壓，將開關觸發(fā)，對應的薄膜開關電路板將信號傳輸給對應鍵盤的中央處理器。由于此方式將彈性體安置在鍵帽的正下方，如此使得按下按鍵單元的手感由塑膠彈性體控制，塑料材質在回彈方面的特性導致手感一般，但是廉價的彈性體以及薄膜開關電路板使得鍵盤的成本較低，具有較佳的價格優(yōu)勢。
[0006]另一種方式是通過機械彈簧完成按鍵上下移動鍵盤，同時配有硬質的電路板，用于將包含機械彈簧的按鍵單元及其相關的電子元器件焊接在上面。。當按鍵單元的鍵帽被按下的時候，彈簧受到擠壓，將開關觸發(fā)，對應驅動硬質的電路板上的電路動工作，將開關信號傳輸至鍵盤的中央處理器。此方式是通過機械彈簧完成按鍵的上下移動，按鍵移動過程細膩一致，手感很好，但是機械彈簧和硬質的電路板及其元器件使得成本上升，無法在市場上普及。
實用新型內容
[0007]本實用新型主要解決的技術問題是現(xiàn)有電腦鍵盤手感不佳或者成本高的問題。針對上述問題，本實用新型提供一種手感佳、成本低的按鍵開關、電腦鍵盤及電腦鍵盤用的按鍵單元。
[0008]為了解決上述技術問題，本實用新型實施例公開了一種按鍵開關，包括按壓支架、固定本體及薄膜開關層，所述按壓支架包括一導程柱，所述按壓支架套設于所述固定本體內，所述導程柱貫穿所述固定本體，所述薄膜開關層設于所述固定本體外側，其包括薄膜開關，所述導程柱側面按壓所述薄膜開關。
[0009]在本實用新型的一較佳實施例中，所述薄膜開關層還包括通孔，所述通孔與所述薄膜開關相對應，所述薄膜開關懸置于所述通孔邊緣。
[0010]在本實用新型的一較佳實施例中，所述薄膜開關垂直于所述薄膜開關層設置。
[0011]在本實用新型的一較佳實施例中，所述按鍵開關還包括彈性支撐體，所述彈性支撐體夾設于所述按壓支架與所述固定本體之間。
[0012]在本實用新型的一較佳實施例中，所述按鍵單元還包括墊片層，所述墊片層夾設于所述薄膜開關層與所述固定本體之間，所述墊片層包括收容孔、片體及彈性突起，，所述片體自所述墊片層延伸設置，所述彈性突起設于所述片體表面，并與所述薄膜開關相對應，所述導程柱側面彈性抵接所述彈性突起，并間接按壓所述薄膜開關。
[0013]在本實用新型的一較佳實施例中，所述片體與所述墊片層相互垂直設置。
[0014]在本實用新型的一較佳實施例中，所述固定本體包括相對設置的第一限位端及第二限位端，所述按壓支架包括擋塊及限位突起，當所述按鍵單元被釋放時，所述第一限位端與所述擋塊對應抵接，當所述按鍵單元被按壓時，所述第二限位端與所述限位突起對應抵接。
[0015]在本實用新型的一較佳實施例中，所述薄膜開關層及所述墊片層均包括多個位置相對應的透光孔，光線穿過所述透光孔貫穿所述按鍵單元。
[0016]一種按鍵單元，其包括鍵帽及按鍵開關，所述鍵帽套設于所述按鍵開關上，所述按鍵開關包括按壓支架、固定本體及薄膜開關層，所述按壓支架包括一導程柱，所述按壓支架套設于所述固定本體內，所述導程柱貫穿所述固定本體，所述薄膜開關層設于所述固定本體外側，其包括薄膜開關，所述導程柱側面按壓所述薄膜開關。
[0017]一種電腦鍵盤，其包括多個陣列設置的按鍵單元，所述按鍵單元包括鍵帽及按鍵開關，所述鍵帽套設于所述按鍵開關上，所述按鍵開關包括按壓支架、固定本體及薄膜開關層，所述按壓支架包括一導程柱，所述按壓支架套設于所述固定本體內，所述導程柱貫穿所述固定本體，所述薄膜開關層設于所述固定本體外側，其包括薄膜開關，所述導程柱側面按壓所述薄膜開關。
[0018]本實用新型的按鍵單元及采用所述按鍵單元的電腦鍵盤中，設置所述導程柱直接側面彈性或者間接抵壓所述薄膜開關，所述彈性支撐體控制所述導程柱側面與所述薄膜開關之間在彈性抵接與分離兩個狀態(tài)之間切換，對應實現(xiàn)所述按鍵單元在導通與非導通之間切換，簡化結構，且降低成本，同時保證機械鍵盤的較佳手感。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0020]圖1是本實用新型一較佳實施方式所揭示電腦鍵盤的立體分解示意圖。
[0021]圖2是圖1所示電腦鍵盤的一組按鍵單元的立體分解示意圖。
[0022]圖3是圖2所示按鍵開關立體分解示意圖。
[0023]圖4是圖3所示按鍵開關組裝后的的立體剖視圖。
[0024]圖5是圖3所示墊片層的局部側面剖視圖。
[0025]圖6是圖3所示薄膜開關層的側面意圖。
[0026]圖7是圖6所示薄膜開關的側面剖視圖。
[0027]圖8是圖3所示按鍵開關其中一種工作狀態(tài)示意圖。[0028]圖9是圖3所不按鍵開關其中另一種工作狀態(tài)不意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0030]本實用新型實施例公開了一種電腦鍵盤，如圖1所示，所述電腦鍵盤I包括具中空區(qū)域的蓋體11、底板13、控制電路板15、固定板16、支撐板19及多個鍵帽20和按鍵單元21的按壓支架211、彈性支撐體213、固定本體215、薄膜開關層219，其中所述鍵帽20和按鍵開關21組成所述按鍵單元。所述按鍵開關21是由按壓支架211、彈性支撐體213、固定本體215配合所述墊片層217、所述薄膜開關層219組成而成。
[0031]所述蓋體11配合所述底板13圍成一端開口的收容空間。所述控制電路板15、固定板16、支撐板19及按鍵開關21對應收容在所述收容空間內。所述多個按鍵單元陣列設置，所述固定板16及支撐板19夾設在所述蓋板11與所述底板13之間。所述固定板16上設置有多個通孔160以對應嵌套固定所述按鍵開關21。所述按鍵開關21部分收容于所述通孔160，另一部分則對應收容在所述蓋體11的中空區(qū)域并裸露上表面。
[0032]再請參閱圖2，是圖1所揭示電腦鍵盤的按鍵單元與固定板配合的立體分解示意圖。所述按鍵單元包括鍵帽20及按鍵開關21 (參閱圖3)。所述鍵帽20蓋設于所述按鍵開關21—端，并隨所述按鍵開關21同步上下移動。
[0033]所述鍵帽20包括頂壁201及四側壁203。所述鍵帽20的頂壁201用于實現(xiàn)操作人員觸碰按壓的輸入操作。所述頂壁201與所述側壁203相接設置。所述四側壁203首尾相接，并位于所述頂壁201的同側，由此所述頂壁201配合所述四側壁203圍成一端開口的收容空間。所述按鍵開關21的端部直接抵接所述鍵帽20的頂壁201內側表面。
[0034]再請結合參閱圖3及圖4，其中圖3是圖2所示按鍵單元其中一組按鍵開關的立體分解示意圖，圖4是圖3所示按鍵開關組裝后的立體剖視圖。所述按鍵單元的按鍵開關21是一實現(xiàn)物理按壓輸入信號轉換為電信號的開關轉換元件。當用戶按壓所述按鍵單元的鍵帽20的頂壁201時，所述按鍵開關21對應開啟，對應將用戶施加至所述鍵帽20的機械壓力傳輸至電腦鍵盤I的控制電路板15，以產生電輸入信號，實現(xiàn)信號輸入。當用戶取消按壓所述按鍵單元的鍵帽20時，則所述按鍵開關21關閉，對應停止產生電輸入信號。
[0035]所述按鍵開關21包括按壓支架211、彈性支撐體213、固定本體215、墊片層217及薄膜開關層219。
[0036]所述按壓支架211包括抵接端2111、本體2113、擋塊2115、滑槽2117、定位突起2118及導程柱2119。
[0037]所述抵接端2111自所述本體2113上表面延伸形成，整體呈“十”字柱狀，其直接嵌套抵接所述鍵帽20的頂壁201的內側表面設置。所述本體2113整體截面呈“工”字型的柱體。所述擋塊2115分別設于所述本體2113的二相對側表面，且所述擋塊2115成對設置，即:每二擋塊2115對稱設于所述本體的二相對側表面，并相對所述本體2113對稱。
[0038]所述滑條2117是一形成在所述本體2113外側表面的長條形結構。所述四滑條2117相對于所述本體2113呈中心對稱。
[0039]所述定位突起2118設于所述本體2113的下表面，其與所述本體2113 —體結構。
[0040]所述導程柱2119設于所述本體2113的遠離所述抵接端2111側表面，且自所述本體2113中心延伸形成。
[0041]所述彈性支撐體213是一壓縮彈簧，其在彈性形變范圍內，受外力按壓后對應產生形變，同時，產生反作用彈力。組裝后，所述彈性支撐體213套設于所述按壓支架211的導程柱2119上。
[0042]所述固定本體215包括四側壁2150、彈性卡勾2151、第一限位端2153a、第二限位端2153b、滑槽2154及套管2155。
[0043]所述四側壁2150首尾相接圍成中空區(qū)域，所述彈性卡勾2151設于所述其中二相對側壁2150外側表面，且向遠離所述中空區(qū)域外側延伸。
[0044]所述突起2152設于所述側壁2150的外圍，用于實現(xiàn)當所述按鍵開關21組裝于電腦鍵盤I時，其與所述彈性卡勾2151 —起將按鍵單元21貫穿所述通孔160，卡合固定在所述固定板16上。
[0045]所述第一限位端2153a位于所述固定本體215的內側上端位置，所述第二限位端2153b位于所述固定本體215的內側下端位置，二者相對間隔設置。同時，所述按壓支架211的擋塊2115與所述第一限位端2153a相對應，當所述擋塊2115與所述第一限位端2153a相抵接時，則所述按壓支架211沒有被按壓；另一方面，所述按壓支架211的限位突起2118與所述第二限位端2153b相對應，當所述限位突起2118與所述第二限位端2153b相抵接時，則所述按壓支架211被按壓至最大行程。
[0046]所述滑槽2154設于所述固定本體215的內側，并臨近所述二相鄰側壁2150相接處。所述滑槽2154與所述按壓支架211的滑條2117相互嵌套配合，使得所述按壓支架211能夠相對所述固定本體215沿豎直方向在設定行程內自由上下滑動。
[0047]所述套管2155設于所述固定本體215內側，當組裝時，所述按壓支架211的導程柱2119貫穿所述套管2155，所述彈性支撐體213直接套設在所述套管2155及所述導程柱2119的外側。
[0048]本實施方式的按鍵開關21工作時，所述固定架215的第二限位端2153b與上端的第一限位端2153a之間的距離決定所述按壓支架211豎直方向的最大行程。同時，所述固定本體215的側壁2150支撐并避免所述按壓支架211在水平方向上晃動，進一步提高產品
可靠度。
[0049]所述墊片層217是硅膠材料加工而成的薄膜層，具體如圖5所示。所述墊片層217包括多個懸設的片體2171、彈性突起2172及收容孔2173。所述片體2171分別與所述收容孔2173相對應，其自所述收容孔2173的邊緣朝垂直于所述墊片層217的方向延伸懸置。所述片體2171自所述墊片層217的收容孔2173經注塑工藝一體加工形成。所述彈性突起2172形成在所述片體2171表面，且高出所述片體2171的表面。
[0050]所述薄膜開關層219是一表面陣列懸置多個薄膜開關2191的薄膜層，具體如圖6所示。所述薄膜開關層219包括多個薄膜開關2191及通孔2193。所述通孔2193陣列設于所述薄膜開關層219表面。所述薄膜開關2191與設于所述墊片層217的片體2171上的彈性突起2172分別相對應。所述薄膜開關2191懸設于所述薄膜開關層219的通孔2193邊緣。所述薄膜開關2191自所述薄膜開關層219的通孔2193處裁切形成。
[0051]所述薄膜開關2191包括相對間隔設置的第一電極2191a及第二電極2191b，具體如圖7所示。在壓力作用下，所述第一電極2191a與所述第二電極2191b對應接觸實現(xiàn)導通；當取消施加壓力時，則所述第一電極2191a與所述第二電極2191b對應分離實現(xiàn)斷開。
[0052]當組裝所述按鍵開關21時，首先，所述墊片層217與所述薄膜開關層219疊合設置，且所述片體2171的彈性突起2172與所述薄膜開關層219的薄膜開關2191對應疊設。所述彈性突起2172的另一側表面抵接所述薄膜開關2191所在位置。
[0053]其次，提供所述彈性支撐體213套設于所述固定本體215的套管2155上，并收容于所述固定本體215內。
[0054]然后，所述按壓支架211的導程柱2119、所述彈性支撐體213收容于所述固定本體215的中空收容空間內。所述滑條2117與所述固定本體215的滑槽2154對應嵌套配合，所述擋塊2115卡設在所述第一限位端2153a與所述第二限位端2153b之間時，所述導程柱2119對應貫穿所述套管2155，所述彈性支撐體213套設在所述導程柱2119及所述套管2155外側。
[0055]接著，將所述按鍵開關21的彈性卡勾2151和突起2152與所述固定板16的通孔160相配合，夾設所述固定板16實現(xiàn)卡合固定，使得所述按鍵開關21的固定本體215相對所述固定板16靜止。
[0056]最后，提供鍵帽20蓋設于所述按壓支架211的上端。
[0057]如此，完成所述按鍵開關21的組裝。
[0058]請同時參閱圖8及圖9,分別是所述按鍵開關工作時的兩種工作狀態(tài)示意圖。所述按鍵開關21的工作原理如下:
[0059]首先，用戶施加壓力至所述鍵帽20 ；
[0060]接著，所述鍵帽20傳遞壓力推動所述按壓支架211朝所述薄膜開關層219方向移動，縮短二者之間的間距。
[0061]具體而言，所述按壓支架211向下移動，帶動所述按壓支架211的滑條2117沿所述固定本體215的滑槽2154相對向下滑動，所述導程柱2119同步向下位移，其端部穿過所述固定本體215的套管2155，從側面抵壓所述墊片層217的片體2171的彈性突起2172。
[0062]再者，通過所述片體2171的彈性突起2172自身的彈性結構，傳遞側面彈力抵壓所述薄膜開關層219的薄膜開關2191，以致所述第一電極2191a、第二電極2191b接觸導通，從而實現(xiàn)開關觸發(fā)導通，產生電信號傳遞至所述控制電路板15。
[0063]最后，用戶釋放壓力，則所述彈性支撐體213因自身恢復形變作用，而產生反作用力推動所述按壓支架211向上移動，帶動所述導程柱2119同步向上移動，使得所述導程柱2119的側部與所述墊片層217的片體2171的彈性突起2172相互分離，同時，帶動所述片體2171停止擠壓，所述薄膜開關2191相分離，實現(xiàn)所述第一電極2191a、第二電極2191b非接觸斷開，從而實現(xiàn)開關閉合，結束產生輸入信號。
[0064]相較于現(xiàn)有技術，在本實施方式的按鍵單元中，設置按鍵開關21，利用彈性支撐體213配合所述按壓支架211實現(xiàn)機械按壓的傳遞，同時利用導程柱2119側面與所述墊片層217、所述薄膜開關層219的彈性抵壓與停止抵壓觸發(fā)所述薄膜開關2191的接通與斷開，使得所述按鍵開關21具有兩個工作狀態(tài)，既結合機械鍵盤的按壓觸感，又整合薄膜開關鍵盤的結構簡單、成本低的特點。
[0065]作為上實施方式的進一步改進，設置所述片體2171與所述墊片層217相互垂直設置，所述薄膜開關2191與所述薄膜開關層219相互垂直設置，進而將所述墊片層217的片體2171直接與所述薄膜開關2191疊合設置，通過所述導程柱2119側面彈性抵壓實現(xiàn)按鍵開關，其中所述墊片層為多個彈性顆粒組成的陣列，可以采用塑膠材料直接注塑成型，進一步簡化結構和工藝。
[0066]當然，作為上述實施方式的改進，還可以省略使用墊片層217，將所述導程柱2119的側面直接抵接懸置的薄膜開關2191。當所述導程柱2119隨所述滑動支架211上下移動過程中，當所述導程柱2119向下移動時，則對應抵壓所述薄膜開關2191，實現(xiàn)導通；當所述導程柱2119向上移動時，則所述導程柱2119與所述薄膜開關2191相互分離，對應的薄膜開關2191位置的壓力消失，實現(xiàn)斷開。
[0067]在本實施方式中，同時還在所述墊片層217與所述薄膜開關層219表面設置多個透光孔(圖未示)，光線經過所述透光孔可以貫穿所述按鍵開關21投射至所述鍵帽20。
[0068]相較于現(xiàn)有技術，在本實施方式中，取消使用墊片層217，簡化元件結構，減少元件數(shù)量，進一步方便組裝且降低成本。
[0069]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種按鍵開關，包括按壓支架、固定本體及薄膜開關層，所述按壓支架包括一導程柱，所述按壓支架套設于所述固定本體內，所述導程柱貫穿所述固定本體，其特征在于，所述薄膜開關層設于所述固定本體外側，其包括薄膜開關，所述導程柱側面按壓所述薄膜開關。
2.根據權利要求1所述的按鍵開關，其特征在于，所述薄膜開關層還包括通孔，所述通孔與所述薄膜開關相對應，所述薄膜開關于所述通孔懸置所述通孔邊緣。
3.根據權利要求2所述的按鍵開關，其特征在于，所述薄膜開關垂直于所述薄膜開關層設置。
4.根據權利要求3所述的按鍵開關，其特征在于，所述按鍵開關還包括彈性支撐體，所述彈性支撐體夾設于所述按壓支架與所述固定本體之間。
5.根據權利要求4所述的按鍵開關，其特征在于，所述按鍵單元還包括墊片層，所述墊片層夾設于所述薄膜開關層與所述固定本體之間，所述墊片層包括收容孔、片體及彈性突起，所述片體自所述墊片層延伸設置，所述彈性突起設于所述片體表面，并與所述薄膜開關相對應，所述導程柱側面彈性抵接所述彈性突起，并間接按壓所述薄膜開關。
6.根據權利要求5所述的按鍵開關，其特征在于，所述片體與所述墊片層相互垂直設置。
7.根據權利要求6所述的按鍵開關，其特征在于，所述固定本體包括相對設置的第一限位端及第二限位端，所述按壓支架包括擋塊及限位突起，當所述按鍵單元被釋放時，所述第一限位端與所述擋塊對應抵接，當所述按鍵單元被按壓時，所述第二限位端與所述限位突起對應抵接。
8.根據權利要求7所述的按鍵開關，其特征在于，所述薄膜開關層及所述墊片層均包括多個位置相對應的透光孔，光線穿過所述透光孔貫穿所述按鍵單元。
9.一種按鍵單元，其包括鍵帽及按鍵開關，所述鍵帽套設于所述按鍵開關上，其特征在于，所述按鍵開關是如權利要求1-8中任意一項所述的按鍵開關。
10.一種電腦鍵盤，其包括多個陣列設置的按鍵單元，其特征在于，所述按鍵單元是如權利要求9中所述的按鍵單元。
【文檔編號】H01H13/02GK203774128SQ201420043772
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權日:2014年1月23日
【發(fā)明者】張文崳, 凌小艷 申請人:張文崳, 凌小艷