CN103489687B - 一种按键结构及应用其的机械键盘和组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子命令输入设备的按键的技术领域，提供了一种按键结构，包括键帽,主轴,上盖，主弹簧，下盖，导电膜，副轴，其中，所述下盖上方铺设导电膜，所述下盖和导电膜以及上盖均设有可供所述主轴穿过的通孔，所述主弹簧下端设于所述下盖内，上部套装于所述主轴内，所述主轴上方与所述键帽下表面相连接，所述上盖所设通孔的相对另一端下方设有副轴，所述副轴正对其下方的导电膜，所述主轴下方设有端台，所述副轴侧边设有端点凸台，所述端台设于所述端点凸台下方，非工作时呈端起所述端点凸台状态，所述主轴空行程带来好的手感；所述主轴下压的同时所述副轴被放松即刻导通导电膜，而所述主轴仍然继续下压，速度和灵敏度大大提高。

Description

一种按键结构及应用其的机械键盘和组装方法

技术领域

本发明涉及用于电子命令输入设备的按键的技术领域，更具体地说，是涉及一种机械键盘的按键结构及应用其的键盘和键盘组装方法。

背景技术

目前，计算机用键盘多采用单体按键开关组合结构，单体按键通常由键帽、推杆、硅胶弹件及薄膜电路组成，键帽与推杆一体成形，硅胶弹件设于推杆下方，所述的薄膜电路设于所述的硅胶弹件下方，使用时，通过按压键帽，带动推杆下压，然后，通过硅胶弹件下压到薄膜电路上，使薄膜电路导通，从而起到输入的效果，放开键帽，在硅胶弹件的弹力作用下，推杆向上，使薄膜电路断开。这种结构的按键，其只有两个状态，一个是断开，一个是导通，推杆在其导通后，没有再往下的行程。若将这种结构的按键应用在游戏键盘时，其具有以下缺点：一，游戏者的手感较差；二，灵敏度不高；三，速度慢

现有的另外一种游戏专用键盘，其在导通后，还可以有往下走的空行程，但其成本高，价格昂贵。

另外申请人公开的另外一件申请中使用重荷弹簧和轻荷弹簧重叠在一个轴线上，触点在导通后轻荷弹簧被限位台阻挡后重荷弹簧可以继续下压，成为空行程，也能够达到机械键盘的手感，但这样的设计存在灵敏度的问题，必须等触点被下压一定距离导通导电膜后然后其轻荷弹簧被继续压缩直到受限位台阻挡后重荷弹簧才开始收缩，所以从键帽下压到导通的时间较长，存在灵敏度差的问题。

发明内容

本发明提供一种按键机构，旨在解决现有技术中键盘按键手感差，成本高，速度慢，灵敏度差的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种按键结构，包括键帽,主轴,上盖，主弹簧，下盖，导电膜，副轴，其中，所述下盖上方铺设导电膜，所述下盖和导电膜以及上盖均设有可供所述主轴穿过的通孔，所述主弹簧下端设于所述下盖内，上部套装于所述主轴内，所述主轴上方与所述键帽下表面相连接，所述上盖所设通孔的相对另一端下方设有副轴，所述副轴正对其下方的导电膜，所述主轴下方设有端台，所述副轴侧边设有端点凸台，所述端台设于所述端点凸台下方，非工作时呈端起所述端点凸台状态。

优选地，所述副轴与所述上盖之间设有弹性元件。

进一步地，所述弹性元件为副弹簧。

优选地，所述上盖下方设有一可供所述副轴置入的滑动槽。

优选地，所述滑动槽下方设有可对所述副轴起限位作用的固定板，所述固定板设有可供所述主轴穿过的通孔，所述固定板还设有可供所述端点凸台穿过的漏孔。

优选地，所述固定板设有卡扣和定位柱，所述上盖的滑动槽两边设有可与所述卡扣相配合的卡榫，所述上盖的通孔外壁设有可与所述定位柱相配合的定位孔。

优选地，所述主轴内设有第一弹簧固定圆环，所述下盖内设有可与所述第一弹簧固定圆环相配合的第一固定柱，所述滑动槽内设有第二弹簧固定圆环，所述副轴内设有可与所述第二弹簧固定圆环相配合的第二固定柱。

优选地，所述端点凸台呈双耳凸出状，所述端台呈双叉状。

本发明另外还提供了一种机械键盘，其包括面壳、按键、底板，所述的按键为上述的按键结构，所述的按键设于所述面壳与所述底板之间。

依借上述技术方案，本发明所提供的按键结构装配安装到键盘上之后，在使用过程中，所述键帽受到使用者向下的压力，压动所述主轴向下运动，而所述端台随之向下运动过程中改变了端起所述端点凸台的状态，所述副轴不受所述端点的支撑后在重力作用下或者在弹性器件弹压之下向下运动压迫所述导电膜的连接点，完成导通的任务，此时，所述主轴继续向下运行剩余空行程，之后在主弹簧的作用下进行复位，而所述主轴的端台到达所述端点凸台下方之时将所述端点凸台抬起推动所述副轴复位，所述副轴的导通点离开所述导电膜断开连通，使所述端台恢复为端起所述端点凸台状态。本技术方案具有以下有益效果，具有机械键盘手感，所述主轴空行程带来好的手感；所述主轴下压的同时所述副轴被放松即刻导通导电膜，而所述主轴仍然继续下压，灵敏度大大提高；本技术方案所使用的元件采用塑胶材料，相对于其他机械键盘的金属元件按钮具有成本低的优势，同时，现有技术中的机械键盘通常采用PCB板，将按键元件焊接到PCB板上，所以无法使用价廉的PET导电膜，而本发明的技术方案可以轻松使用价廉的PET导电膜，致使成本大幅降低。

本发明另外还提供了一种机械键盘组装方法，采用上述的按键结构以及上述的面壳和底板，具体组装步骤如下：

将所述上盖上下翻转后置放在工作平台上，将所述副弹簧置入所述滑动槽中，套于所述第二弹簧固定圆环外围；

将所述副轴上下翻转后置入所述滑动槽中，所述副轴两边双耳凸出状端点凸台位于所述副轴两侧，使所述副轴中的第二固定柱穿入所述副弹簧和第二弹簧固定圆环；

将所述固定板上下翻转后扣在所述上盖下表面，用所述定位柱与所述上盖的定位孔配合插接，用所述卡扣与所述卡榫配合装配，使所述固定板封住所述副轴并形成所述副轴向下运动的限位障板；

将所述主轴上下翻转后穿入所述固定板、上盖上所设的通孔，所述端台呈双叉状扣于所述副轴两边双耳凸出状端点凸台上；

将所述导电膜上下翻转后铺在所述固定板下表面，将所述导电膜的连接点与所述副轴正对，所述导电膜的通孔与所述主轴对应，可使所述主轴通过；

将所述主弹簧套在所述主轴的第一弹簧固定圆环外围；

将所述下盖上下翻转后置于所述导电膜的下表面，将所述第一固定柱穿入所述主弹簧和第一弹簧固定圆环，然后用螺丝从下盖下表面穿入与所述上盖进行连接；

将上述按键结构翻转过来后置入所述底板中并进行固定卡牢，然后将所述面壳从上方扣住所述按键结构并与所述底板连接固定，最后将所述键帽装于所述主轴上端。

依借本发明所提供的按键结构，上述组装方法也能大幅降低组装键盘时所产生的人工成本，减少了在PCB板上的焊接环节，配件组装方便快捷。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的产品分解图；

图2是本发明实施例一提供的产品侧面剖视图；

图3是本发明实施例二提供的产品分解图；

图4是本发明实施例二提供的产品分解立体图；

图5是本发明实施例二提供的产品倒置分解立体图；

图6是本发明实施例二提供的产品侧面剖视图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

实施例一，

参照图1和图2所示，本实施例提供一种按键结构，包括键帽10，主轴20，上盖30，主弹簧90，下盖80，导电膜70，副轴50，其中，所述下盖80具有支撑板81，所述支撑板81上方铺设所述导电膜70，所述下盖80的支撑板81和导电膜70以及上盖30均设有可供所述主轴20穿过的通孔，所述上盖30的通孔只可供所述主轴20上半部穿过，所述主弹簧90下端设于所述下盖80内，上部套装于所述主轴20内，所述主轴20上方与所述键帽10下表面相连接，所述上盖30所设通孔的相对另一端下方设有副轴50，所述副轴50正对其下方的导电膜70的连接点，所述连接点是受到压力时使导电膜70中的电路产生连接发出电信号的一个部位，所述主轴20下方设有端台21，所述副轴50侧边设有端点凸台51，所述端台21设于所述端点凸台51下方，非工作时呈端起所述端点凸台51状态，所述副轴50与所述上盖30之间设有弹性元件，本实施例采用副弹簧40作为弹性元件，也可以采用弹片等弹性元件作为弹性元件，以此起到向下压动所述副轴50的作用，当然了，如果单纯利用副轴50的自然重力进行下压也是可以实现导通的，所述副弹簧40弹力小于主弹簧90，所以主弹簧90在静止状态时的向上弹力可以完全抵消掉所述副弹簧40向下的弹力以及所述副轴50本身的重力之和，另外，为了保证副轴50在上下运行时不发生偏斜，特在所述上盖30下方设有一可供所述副轴50置入的滑动槽60，所述滑动槽60呈吊篮式固定在所述上盖30下表面。

依借上述技术方案，本发明所提供的按键结构装配安装到键盘上之后，在使用过程中，所述键帽10受到使用者向下的压力，压动所述主轴20向下运动，而所述端台21随之向下运动过程中改变了端起所述端点凸台51的状态，放松了对所述端点凸台51的支撑力，所述副轴50不受所述端台21的支撑后在重力作用下或者在副弹簧40的弹压之下向下运动压迫所述导电膜70的连接点，完成导通的任务，此时，所述主轴20继续向下运行剩余空行程，之后在主弹簧90的作用下进行复位，而所述主轴20的端台21到达所述端点凸台51下方之时将所述端点凸台51抬起推动所述副轴50复位，所述副轴50的导通点52离开所述导电膜70断开连通，使所述端台21恢复为端起所述端点凸台51状态。本技术方案具有以下有益效果，具有机械键盘手感，所述主轴20空行程带来好的手感；所述主轴20下压的同时所述副轴50被放松即刻导通所述导电膜70，而所述主轴20仍然继续下压，灵敏度大大提高；本技术方案所使用的元件采用塑胶材料，相对于其他机械键盘的金属元件按钮具有成本低的优势，同时，现有技术中的机械键盘通常采用PCB板，将按键元件焊接到PCB板上，所以无法使用价廉的PET导电膜，而本发明的技术方案可以轻松使用价廉的PET导电膜，致使成本大幅降低。

实施例二，

参照图3到图6所示，本实施例提供一种按键结构，包括键帽10，主轴20，上盖30，主弹簧90，下盖80，导电膜70，副轴50，其中，所述下盖80上具有可对所述导电膜70起到支撑作用的支撑板81，所述支撑板81上设有可穿过所述主轴20下部分的通孔，所述支撑板81固定安装在所述下盖80上，与其呈一体，所述支撑板81上方铺设导电膜70，所述导电膜70以及上盖30均设有可供所述主轴20穿过的通孔，所述上盖30的通孔只可供所述主轴20上半部穿过，所述主弹簧90下端设于所述下盖80内，上部套装于所述主轴20内，所述主轴20上方与所述键帽10下表面相连接，所述上盖30所设通孔的相对另一端下方设有副轴50，所述副轴50的导通点52正对其下方的导电膜70的连接点，所述连接点是受到压力时使导电膜70中的电路产生连接发出电信号的一个部位，所述主轴20下方设有端台21，所述副轴50侧边设有端点凸台51，所述端台21设于所述端点凸台51下方，非工作时呈端起所述端点凸台51状态，所述副轴50与所述上盖30之间设有弹性元件，本实施例采用副弹簧40作为弹性元件，也可以采用弹片等弹性元件作为弹性元件，以此起到向下压动所述副轴50的作用，为了保证副轴50在上下运行时不发生偏斜，特在所述上盖30下表面设有一可供所述副轴50置入的滑动槽33，所述滑动槽33下方设有可对所述副轴50起限位作用的固定板60，所述固定板60设有可供所述主轴20穿过的通孔，所述固定板60还设有可供所述端点凸台51穿过的漏孔。

所述固定板60设有卡扣61和定位柱62，所述上盖30的滑动槽33两边设有可与所述卡扣61相配合的卡榫31，所述上盖30的通孔外壁设有可与所述定位柱62相配合的定位孔32，将所述副轴50及副弹簧40装入所述滑动槽33内，利用定位柱62与所述定位孔32的定位同时利用卡扣61和卡榫31的配合将所述副轴50及副弹簧40锁定在所述滑动槽33内，所述固定板60起到了固定和限位的作用。

所述主轴20内设有第一弹簧固定圆环22，所述下盖80内设有可与所述第一弹簧固定圆环22相配合的第一固定柱82，所述滑动槽33内设有第二弹簧固定圆环34，所述副轴50内设有可与所述第二弹簧固定圆环34相配合的第二固定柱54，装配完成后，可以充分防止主弹簧90和副弹簧40在规定路径内伸缩，防止扭曲。

本实施例所提供的端点凸台51呈双耳凸出状，所述端台21呈双叉状，如此设计的作用主要是可以平稳端起和放松副轴50，两个受力点可以使副轴50在上下运动过程中可以更加顺畅稳定。

本实施例另外还提供了一种机械键盘，其包括面壳、按键、底板，所述的按键为上述的按键结构，所述的按键设于所述面壳与所述底板之间。

依借上述技术方案，本实施例所提供的按键结构装配安装到键盘上之后，在使用过程中，所述键帽10受到使用者向下的压力，压动所述主轴20向下运动，而所述端台21随之向下运动过程中改变了端起所述端点凸台51的状态，所述副轴50不受所述端台21的支撑后在重力作用下或者在弹性器件弹压之下向下运动压迫所述导电膜70的连接点，完成导通的任务，此时，所述主轴20继续向下运行剩余空行程，之后在主弹簧90的作用下进行复位，而所述主轴20的端台21到达所述端点凸台51下方之时将所述端点凸台51抬起推动所述副轴50复位，所述副轴50的导通点52离开所述导电膜70断开连通，使所述端台21恢复为端起所述端点凸台51状态，本实施例不同于实施例一之处在于，所述端点凸台51呈双耳凸出状，所述端台21呈双叉状，进一步提高了双方互动的稳定性和平衡性，另外，本实施例所提供的副轴50的导通点52与副轴50通过插接方式连接。

本技术方案具有以下有益效果，具有机械键盘手感，所述主轴20空行程带来好的手感；所述主轴20下压的同时所述副轴50被放松即刻导通导电膜70，而所述主轴20仍然继续下压，灵敏度大大提高；本技术方案所使用的元件采用塑胶材料，相对于其他机械键盘的金属元件按钮具有成本低的优势，同时，现有技术中的机械键盘通常采用PCB板，将按键元件焊接到PCB板上，所以无法使用价廉的PET导电膜，而本发明的技术方案可以轻松使用价廉的PET导电膜，致使成本大幅降低。

实施例三，

参照图3到图6所示，本实施例提供了一种机械键盘组装方法，采用上述实施例二所述的按键结构以及上述的面壳和底板，具体组装步骤如下：

将所述上盖30上下翻转后置放在工作平台上，将所述副弹簧40置入所述滑动槽33中，套于所述第二弹簧固定圆环34外围；

将所述副轴50上下翻转后置入所述滑动槽33中，所述副轴50两边双耳凸出状端点凸台51位于所述副轴50两侧，使所述副轴50中的第二固定柱54穿入所述副弹簧40和第二弹簧固定圆环34；

将所述固定板60上下翻转后扣在所述上盖30下表面，用所述定位柱62与所述上盖30的定位孔32配合插接，用所述卡扣61与所述卡榫31配合装配，使所述固定板60封住所述副轴50并形成所述副轴50向下运动的限位障板；

将所述主轴20上下翻转后将所述主轴20的上部穿入所述固定板60、上盖30上所设的通孔，所述端台21呈双叉状扣于所述副轴50两边双耳凸出状端点凸台51上；

将所述导电膜70上下翻转后铺在所述固定板60下表面，将所述导电膜70的连接点与所述副轴50正对，所述导电膜70的通孔与所述主轴20对应，可使所述主轴20通过；

将所述主弹簧90套在所述主轴20的第一弹簧固定圆环22外围；

所述下盖80上具有可对所述导电膜70起到支撑作用的支撑板81，所述支撑板81上设有可穿过所述主轴20下部分的通孔，所述支撑板81固定安装在所述下盖80上，与其呈一体。

将所述下盖80上下翻转后置于所述导电膜70的下表面，将所述第一固定柱82穿入所述主弹簧90和第一弹簧固定圆环22，然后用螺丝从下盖80下表面穿入与所述上盖30进行连接；

将上述按键结构翻转过来后置入所述底板中并进行固定卡牢，然后将所述面壳从上方扣住所述按键结构并与所述底板连接固定，最后将所述键帽装于所述主轴上端。

依借本发明所提供的按键结构，上述组装方法也能大幅降低组装键盘时所产生的人工成本，减少了在PCB板上的焊接环节，配件组装方便快捷。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种按键结构，其特征在于，包括键帽，主轴，上盖，主弹簧，下盖，导电膜，副轴，其中，所述下盖上方铺设导电膜，所述下盖和导电膜以及上盖均设有可供所述主轴穿过的通孔，所述主弹簧下端设于所述下盖内，上部套装于所述主轴内，所述主轴上方与所述键帽下表面相连接，所述上盖所设通孔的相对另一端下方设有副轴，所述副轴正对其下方的导电膜，所述主轴下方设有端台，所述副轴侧边设有端点凸台，所述端台设于所述端点凸台下方，非工作时呈端起所述端点凸台状态，所述副轴与所述上盖之间设有弹性元件，所述上盖下方设有一可供所述副轴置入的滑动槽。

2.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，所述弹性元件为副弹簧。

3.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，所述滑动槽下方设有可对所述副轴起限位作用的固定板，所述固定板设有可供所述主轴穿过的通孔，所述固定板还设有可供所述端点凸台穿过的漏孔。

4.如权利要求3所述的按键结构，其特征在于，所述固定板设有卡扣和定位柱，所述上盖的滑动槽两边设有可与所述卡扣相配合的卡榫，所述上盖的通孔外壁设有可与所述定位柱相配合的定位孔。

5.如权利要求4所述的按键结构，其特征在于，所述主轴内设有第一弹簧固定圆环，所述下盖内设有可与所述第一弹簧固定圆环相配合的第一固定柱，所述滑动槽内设有第二弹簧固定圆环，所述副轴内设有可与所述第二弹簧固定圆环相配合的第二固定柱。

6.如权利要求1-5任一项所述的按键结构，其特征在于，所述端点凸台呈双耳凸出状，所述端台呈双叉状。

7.一种机械键盘，其包括面壳、按键、底板，其特征在于：所述的按键为权利要求1～6任一所述的按键结构，所述的按键设于所述面壳与所述底板之间。

8.一种机械键盘组装方法，其特征在于，采用的按键结构包括键帽，主轴，上盖，主弹簧，下盖，导电膜，副轴，其中，所述下盖上方铺设导电膜，所述下盖和导电膜以及上盖均设有可供所述主轴穿过的通孔，所述主弹簧下端设于所述下盖内，上部套装于所述主轴内，所述主轴上方与所述键帽下表面相连接，所述上盖所设通孔的相对另一端下方设有副轴，所述副轴正对其下方的导电膜，所述主轴下方设有端台，所述副轴侧边设有端点凸台，所述端台设于所述端点凸台下方，非工作时呈端起所述端点凸台状态；所述副轴与所述上盖之间设有弹性元件；所述弹性元件为副弹簧；所述上盖下方设有一可供所述副轴置入的滑动槽；所述滑动槽下方设有可对所述副轴起限位作用的固定板，所述固定板设有可供所述主轴穿过的通孔，所述固定板还设有可供所述端点凸台穿过的漏孔；所述固定板设有卡扣和定位柱，所述上盖的滑动槽两边设有可与所述卡扣相配合的卡榫，所述上盖的通孔外壁设有可与所述定位柱相配合的定位孔；所述主轴内设有第一弹簧固定圆环，所述下盖内设有可与所述第一弹簧固定圆环相配合的第一固定柱，所述滑动槽内设有第二弹簧固定圆环，所述副轴内设有可与所述第二弹簧固定圆环相配合的第二固定柱；所述端点凸台呈双耳凸出状，所述端台呈双叉状；以及权利要求7所述的面壳和底板，具体组装步骤如下：

将所述上盖上下翻转后置放在工作平台上，将所述副弹簧置入所述滑动槽中，套于所述第二弹簧固定圆环外围；

将所述副轴上下翻转后置入所述滑动槽中，所述副轴两边双耳凸出状端点凸台位于所述副轴两侧，使所述副轴中的第二固定柱穿入所述副弹簧和第二弹簧固定圆环；

将所述固定板上下翻转后扣在所述上盖下表面，用所述定位柱与所述上盖的定位孔配合插接，用所述卡扣与所述卡榫配合装配，使所述固定板封住所述副轴并形成所述副轴向下运动的限位障板；

将所述主轴上下翻转后穿入所述固定板、上盖上所设的通孔，所述端台呈双叉状扣于所述副轴两边双耳凸出状端点凸台上；

将所述导电膜上下翻转后铺在所述固定板下表面，将所述导电膜的连接点与所述副轴正对，所述导电膜的通孔与所述主轴对应，可使所述主轴通过；

将所述主弹簧套在所述主轴的第一弹簧固定圆环外围；

将所述下盖上下翻转后置于所述导电膜的下表面，将所述第一固定柱穿入所述主弹簧和第一弹簧固定圆环，然后用螺丝从下盖下表面穿入与所述上盖进行连接；

将上述按键结构翻转过来后置入所述底板中并进行固定卡牢，然后将所述面壳从上方扣住所述按键结构并与所述底板连接固定，最后将所述键帽装于所述主轴上端。