CN104851728B - 剪刀脚键盘的按键结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种剪刀脚键盘的按键结构，包括：底座、设于底座上的薄膜电路板、设于薄膜电路板上的弹性件、设于弹性件上方且安装于所述底座上的剪刀脚支架、及安装于剪刀脚支架上的键帽；剪刀脚支架包括内支架、及转动连接于内支架外侧的外支架；内支架与外支架构成双杠杆机构，内支架朝向弹性件的一侧设有凸起部，薄膜电路板具有电路触点，弹性件对应罩设于电路触点上，当按压键帽，剪刀脚支架的凸起部按压弹性件，弹性件按压薄膜电路板使薄膜电路板的电路触点接触导通。本发明提供的剪刀脚键盘的按键结构，整个按键的厚度更薄，行程更大，手感更好，使用时在键帽的各个位置的敲击力道较小且均衡，手感舒适，声音较小，且结构简单。
Description
技术领域
本发明涉及键盘技术领域，尤其涉及一种剪刀脚键盘的按键结构。
背景技术
随着信息技术的发展和人们对便携式电子产品的不断追求，键盘也因作为笔记本电脑和平板电脑等电子产品的一种典型的输入设备被广泛地使用。
随着技术的不断创新和用户对电子产品的科技感的不断追求，键盘结构也正朝向小型化以及薄型化发展，许多现有的按键结构已经不能满足电子产品超轻薄的需求。另外，许多现有结构的键盘在使用过程中，按压键帽时，在左上角、右上角、左下角、右下角以及按键中心五个部位的敲击力道较大并且不均衡，长时间使用容易产生疲劳，手感相对不舒适，敲击时的声音也较大。
因此，有必要对现有键盘按键结构做进一步改进，在确保按键有良好的使用手感的基础上，满足目前市场上的电子产品超轻薄的需求，在一定程度上降低笔记本电脑和平板电脑键盘的厚度，节省电子产品的空间，使产品更具科技感，满足用户的使用需求，为人们的生活带来更加便捷的服务。
发明内容
本发明的目的在于提供一种剪刀脚键盘的按键结构，整个按键的厚度薄，行程大，手感好，满足电子产品超轻薄的需求，使用时在键帽的各个位置的敲击力道较小且均衡，手感舒适，声音较小，且结构简单。
为实现上述目的，本发明提供一种剪刀脚键盘的按键结构，包括：底座、设于所述底座上的薄膜电路板、设于所述薄膜电路板上的弹性件、设于所述弹性件上方且安装于所述底座上的剪刀脚支架、及安装于所述剪刀脚支架上的键帽；所述剪刀脚支架包括内支架、及转动连接于所述内支架外侧的外支架；所述内支架与外支架转动连接处下方形成一架空部，所述弹性件位于所述架空部内；
所述剪刀脚支架的内支架与外支架构成双杠杆机构，所述内支架朝向所述弹性件的一侧设有凸起部作为按压所述弹性件的按压点，所述凸起部位于所述内支架两侧与外支架的转动连接处之间，所述薄膜电路板具有电路触点，所述弹性件对应罩设于电路触点上，当按压键帽，剪刀脚支架的凸起部按压弹性件，弹性件按压薄膜电路板使薄膜电路板的电路触点接触导通。
所述底座上设有呈对称设置的两个第一镂空部，所述第一镂空部的内周面靠近所述底座的内侧设有第一凹槽；所述第一凹槽的对侧设有连接于所述第一镂空部的内周面且与所述底座的表面相垂直的第一钩部；所述第一凹槽的同侧设有连接于所述第一镂空部的内周面且与所述底座的表面相垂直的第二钩部；所述第二钩部位于所述第一镂空部中远离所述第一钩部的一侧，所述第二钩部与所述第一钩部的弯曲方向相反。
所述薄膜电路板上设有呈对称设置且分别与所述两个第一镂空部相对应的两个第二镂空部；所述第二镂空部的内周面分别设有第二凹槽、第三凹槽、及第四凹槽，所述第二凹槽的位置与所述第一凹槽的位置相对应，所述第四凹槽的位置与所述第二钩部的位置相对应，所述第三凹槽设于所述第四凹槽对侧；所述底座上的第一钩部、第二钩部均相对于所述薄膜电路板位于所述第二镂空部的内侧；所述第一钩部、第二钩部的高度大于所述薄膜电路板的厚度；所述薄膜电路板上两个第二镂空部之间的区域设有电路触点，所述弹性件对应罩设于所述电路触点上。
所述内支架的相对端面分别设有对称分布的第一连接部、第二连接部、及位于第一连接部与第二连接部之间的第三连接部；所述内支架朝向所述弹性件的表面设有容置部，所述凸起部设于所述容置部中，且位于所述内支架两侧与外支架的转动连接处之间。
所述外支架呈框体，所述外支架相对端面分别设有对称分布的第四连接部、第五连接部，所述外支架的内周面设有对称分布的两个第一连接槽，所述第一连接槽位于所述第四连接部、第五连接部之间；所述第三连接部安装于所述第一连接槽中。
所述键帽呈壳体，所述键帽内表面对应所述第四连接部设有第一安装部，对应所述第二连接部设有第二安装部。
所述第四连接部滑动连接于所述第一安装部中，所述第二连接部转动连接于所述第二安装部中，所述第一连接部转动连接于所述第二钩部中，并可在所述第二钩部与所述薄膜电路板之间滑动；所述第五连接部转动连接于所述第一钩部中，并抵靠于所述薄膜电路板上。
所述弹性件包括呈环形的支撑部、及连接于所述支撑部顶部的弹性按压部，所述支撑部对应设于所述薄膜电路板上一个电路触点的外围，所述弹性按压部与所述薄膜电路板的电路触点相对设置且留有间隙；所述弹性件的材料为硅胶、金属、或塑胶。
所述内支架上设有贯穿所述内支架上下表面的两个第三镂空部。
所述内支架上设有贯穿所述内支架上下表面的数个通孔。
本发明的有益效果：本发明在于剪刀脚支架的内支架与外支架转动连接处下方形成架空部，并在架空部内设置弹性件，剪刀脚支架的内支架与外支架构成双杠杆机构，弹性件对应罩设于薄膜电路板的电路触点上，同时内支架朝向弹性件的一侧设置凸起部作为按压弹性件的按压点，使得整个按键的厚度更薄，行程更大，手感更好；当按压键帽，剪刀脚支架的凸起部按压弹性件，弹性件按压薄膜电路板使薄膜电路板的电路触点接触导通，实现键盘输入的功能，借此，本发明可降低键盘的厚度，满足电子产品超轻薄的需求，使用时在键帽的各个位置的敲击力道较小且均衡，手感舒适，声音较小，且结构简单。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的侧视结构示意图；
图2为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的剖面示意图；
图3为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的第一实施例的爆炸示意图；
图4为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的底座的立体结构示意图；
图5为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的薄膜电路板的立体结构示意图；
图6为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的底座与薄膜电路板及弹性件安装后的俯视示意图；
图7为图6的A-A方向的剖面示意图；
图8为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的第一实施例的内支架的立体结构示意图；
图9为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的第一实施例的内支架的俯视示意图；
图10为图9的B-B方向的剖面示意图；
图11为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的外支架的立体结构示意图；
图12为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的外支架的俯视示意图；
图13为图12的C-C方向的剖面示意图；
图14为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的外支架的仰视示意图；
图15为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的键帽的立体结构示意图；
图16为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的键帽的仰视示意图；
图17为图16的D-D方向的剖面示意图；
图18为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的工作原理图；
图19为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的受力分析图；
图20为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的第二实施例的爆炸示意图；
图21为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的第三实施例的爆炸示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1至图3，本发明提供一种剪刀脚键盘的按键结构，包括：底座1、设于所述底座1上的薄膜电路板2、设于所述薄膜电路板2上的弹性件3、设于所述弹性件3上方且安装于所述底座1上的剪刀脚支架4、及安装于所述剪刀脚支架4上的键帽5；所述剪刀脚支架4包括内支架41、及转动连接于所述内支架41外侧的外支架42；所述内支架41与外支架42转动连接处下方形成一架空部43，所述弹性件3位于所述架空部43内。
所述剪刀脚支架4的内支架41与外支架42构成双杠杆机构，所述内支架41朝向所述弹性件3的一侧设有凸起部415作为按压所述弹性件3的按压点，所述凸起部415位于所述内支架41两侧与外支架42的转动连接处之间，优选所述凸起部415位于所述内支架41两侧与外支架42的转动连接处之间的中间位置。所述薄膜电路板2具有电路触点(未示出)，所述弹性件3对应罩设于电路触点上，当按压键帽5，剪刀脚支架4的凸起部415按压弹性件3，弹性件3按压薄膜电路板2使薄膜电路板的电路触点接触导通。所述凸起部415作为按压弹性件3的触点，设在所述剪刀脚支架4的内支架41上，使得整个按键的厚度更薄，行程更大，手感更好，可满足电子产品超轻薄的需求。
请参阅图4，所述底座1上设有呈对称设置的两个第一镂空部11，所述第一镂空部11的内周面靠近所述底座1的内侧设有第一凹槽12；所述第一凹槽12的对侧设有连接于所述第一镂空部11的内周面且与所述底座1的表面相垂直的第一钩部13；所述第一凹槽12的同侧设有连接于所述第一镂空部11的内周面且与所述底座1的表面相垂直的第二钩部14；所述第二钩部14位于所述第一镂空部11中远离所述第一钩部13的一侧，所述第二钩部14与所述第一钩部13的弯曲方向相反。
具体地，所述第一钩部13、第二钩部14用于与剪刀脚支架4的底部相连接，使剪刀脚支架4能够相对于底座1转动。所述第一镂空部11、第一凹槽12的形状与剪刀脚支架4的形状相适应，以避免剪刀脚支架4相对于底座1转动时与底座1产生干涉。
请参阅图5至图7，所述薄膜电路板2上设有呈对称设置且分别与所述两个第一镂空部11相对应的两个第二镂空部21；所述第二镂空部21的内周面分别设有第二凹槽22、第三凹槽23、及第四凹槽24，所述第二凹槽22的位置与所述第一凹槽12的位置相对应，所述第四凹槽24的位置与所述第二钩部14的位置相对应，所述第三凹槽23设于所述第四凹槽24对侧；所述底座1上的第一钩部13、第二钩部14均相对于所述薄膜电路板2位于所述第二镂空部21的内侧；所述第一钩部13、第二钩部14的高度大于所述薄膜电路板2的厚度，以保证薄膜电路板2安装于底座1上后，第一钩部13、第二钩部14可以从第二镂空部21中伸出，便于剪刀脚支架4的安装。所述第二凹槽22、第三凹槽23、及第四凹槽24的形状与剪刀脚支架4相适应，以避免剪刀脚支架4相对于底座1转动时与薄膜电路板2产生干涉，保证按键下压后，剪刀脚支架4可平整地被按压在薄膜电路板2上。所述薄膜电路板2上两个第二镂空部21之间的区域设有电路触点，所述弹性件3对应罩设于所述电路触点上。
请参阅图8至图10，所述内支架41的相对端面分别设有对称分布的第一连接部411、第二连接部412、及位于第一连接部411与第二连接部412之间的第三连接部413；所述内支架41朝向所述弹性件3的表面设有容置部414，所述凸起部415设于所述容置部414中，且位于所述内支架41两侧与外支架42的转动连接处之间的中间位置，以保证按压按键时凸起部415可以准确地按压到薄膜电路板2上的电路触点。
具体地，所述弹性件3包括呈环形的支撑部31、及连接于所述支撑部31顶部的弹性按压部32，所述支撑部31设于所述薄膜电路板2上一个电路触点的外围，所述弹性按压部32与所述薄膜电路板2的电路触点相对设置且留有间隙。按键按下后，弹性件3位于所述容置部414的内部，所述凸起部415按压所述弹性件3的弹性按压部32，使所述弹性按压部32按压薄膜电路板2，使薄膜电路板2的电路触点接触导通，从而实现输入功能。
具体地，所述弹性件3的材料可以是金属。金属弹性件具有使用寿命长以及耐高温等良好特性。
具体地，所述弹性件3的材料也可以是塑胶。塑胶弹性件与金属弹性件相比，成本更低。
具体地，所述弹性件3的材料还可以是硅胶。硅胶弹性件与金属弹性件相比成本更低，并可以粘合在薄膜电路板2上，方便生产与组装。此外，硅胶弹性件比塑胶弹性件更耐高温，使用寿命更长，同时硅胶弹性件为软材质胶体，在使用过程中与薄膜电路板2接触时，可起到缓冲作用，提高薄膜电路板2的使用寿命，从而提高整个键盘的使用寿命。
值得一提的是，当所述弹性件3为硅胶或塑胶材料时，所述支撑部31可通过连接件与相邻支撑部进行连接，使得键盘所用的全部弹性件3连接成一整片，利于键盘的生产组装。
请参阅图11至图14，所述外支架42呈框体，所述外支架42相对端面分别设有对称分布的第四连接部421、第五连接部422，所述外支架42的内周面设有对称分布的两个第一连接槽423，所述第一连接槽423位于所述第四连接部421、第五连接部422之间；所述第三连接部413安装于所述第一连接槽423中，实现所述内支架41与外支架42的转动连接。
请参阅图15至图17，所述键帽5呈壳体，所述键帽5内表面对应所述第四连接部421设有第一安装部51，对应所述第二连接部412设有第二安装部52。
具体地，所述第四连接部421滑动连接于所述第一安装部51中，所述第二连接部412转动连接于所述第二安装部52中，从而将键帽5安装在剪刀脚支架4上。由于构成剪刀脚支架4的内支架41与外支架42呈“X”型结构，可对上方的键帽5起到平衡作用。因此，按压键帽5时，键帽5上的各个位置的敲击力道较小且均衡，用户按压键帽5上的任意一个点，按键都会平衡地向下运动。所述第一连接部411转动连接于所述第二钩部14中，并可在所述第二钩部14与所述薄膜电路板2之间滑动；所述第五连接部422转动连接于所述第一钩部13中，并抵靠于所述薄膜电路板2上，从而将剪刀脚支架4可转动地连接于底座1与键帽5之间。所述剪刀脚支架4与键帽5及底座1的连接结构可以采用现有的技术实现。
请参阅图18，为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的工作原理图。内支架41、及转动连接于所述内支架41外侧的外支架42构成双杠杆机构，其中，内支架41和外支架42与键帽5相互连接的位置分别作为第一动力点M、第二动力点N，外支架42和内支架41与底座1相连接的位置分别作为第一支点P、第二支点Q，内支架41上的凸起部415作为阻力点E。当键帽5受到向下按压的压力F2时，键帽5向下运动，对于所述内支架41，所述第二连接部412在所述第二安装部52中转动，所述第一连接部411脱离所述第二钩部14向所述薄膜电路板2边缘滑动。对于所述外支架42，所述第五连接部422在所述第一钩部13中转动，所述第四连接部421在所述第一安装部51中向键帽5外侧滑动，从而便得剪刀脚支架4上的第一动力点M、第二动力点N同时向下运动，在剪刀脚支架4上的第一支点P、第二支点Q的作用下，剪刀脚支架的内支架41上的阻力点E向下运动，弹性件3受到阻力点E即凸起部415产生的向下的压力而发生弹性形变，并按压到薄膜电路板2上的电路触点，从而现实键盘输入的功能。
请参阅图19，为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的受力分析图。结合图18，其中，a和b分别代表第一支点P和第二动力点N到阻力点E的距离，S1和S2分别代表按键压下时阻力点E和第二动力点N在竖直方向上通过的距离。优选的，在该实施例中，a＝b，则S1＝S2/2，即S2＝S1x2，根据S1xF1＝S2xF2，得出F2＝F1/2。假设S1＝0.25，F1＝110gf，则可以得出S2＝0.5，F2＝55gf。由此可见，本发明的剪刀脚键盘的按键结构既省力，又可降低笔记本电脑和平板电脑键盘的厚度，满足电子产品超轻薄的需求。
请参阅图20，为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的第二实施例的爆炸示意图。其与上述第一实施例的区别在于，所述内支架41’上设有贯穿所述内支架41’上下表面的两个第三镂空部401，所述凸起部415设于所述内支架41’两侧与外支架42的转动连接处之间。通过在所述内支架41’上设置第三镂空部401，与第一实施例中实心的内支架41相比，节省了材料，降低了生产成本。该剪刀脚键盘的按键结构的第二实施例的其余结构及原理均与第一实施例相同，此处不再赘述。
请参阅图21，为本发明的剪刀脚键盘的按键结构的第三实施例的爆炸示意图。其与上述第一实施例的区别在于，所述内支架41”上设有贯穿所述内支架41”上下表面的数个通孔402，所述凸起部415设于所述内支架41”两侧与外支架42的转动连接处之间。通过在所述内支架41”上设置数个通孔402，与第一实施例中实心的内支架41相比，节省了材料，降低了生产成本；与第二实施例中的内支架41’相比，在节省材料的同时，又保证了内支架41”具有足够的强度。该剪刀脚键盘的按键结构的第三实施例的其余结构及原理均与第一实施例相同，此处不再赘述。
综上所述，在本发明剪刀脚键盘的按键结构中，剪刀脚支架的内支架与外支架转动连接处下方形成架空部，并在架空部内设置弹性件，剪刀脚支架的内支架与外支架构成双杠杆机构，弹性件对应罩设于薄膜电路板的电路触点上，同时内支架朝向弹性件的一侧设置凸起部，作为按压弹性件的按压点，使得整个按键的厚度更薄，行程更大，手感更好；当按压键帽，剪刀脚支架的凸起部按压弹性件，弹性件按压薄膜电路板使薄膜电路板的电路触点接触导通，实现键盘输入的功能，借此，本发明可降低键盘的厚度，满足电子产品超轻薄的需求，使用时在键帽的各个位置的敲击力道较小且均衡，手感舒适，声音较小，且结构简单。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种剪刀脚键盘的按键结构，其特征在于，包括：底座(1)、设于所述底座(1)上的薄膜电路板(2)、设于所述薄膜电路板(2)上的弹性件(3)、设于所述弹性件(3)上方且安装于所述底座(1)上的剪刀脚支架(4)、及安装于所述剪刀脚支架(4)上的键帽(5)；所述剪刀脚支架(4)包括内支架(41)、及转动连接于所述内支架(41)外侧的外支架(42)；所述内支架(41)与外支架(42)转动连接处下方形成一架空部(43)，所述弹性件(3)位于所述架空部(43)内；
所述剪刀脚支架(4)的内支架(41)与外支架(42)构成双杠杆机构，所述内支架(41)朝向所述弹性件(3)的一侧设有凸起部(415)作为按压所述弹性件(3)的按压点，所述凸起部(415)位于所述内支架(41)两侧与外支架(42)的转动连接处之间，所述薄膜电路板(2)具有电路触点，所述弹性件(3)对应罩设于电路触点上，当按压键帽(5)，剪刀脚支架(4)的凸起部(415)按压弹性件(3)，弹性件(3)按压薄膜电路板(2)使薄膜电路板的电路触点接触导通；
所述底座(1)上设有呈对称设置的两个第一镂空部(11)，所述第一镂空部(11)的内周面靠近所述底座(1)的内侧设有第一凹槽(12)；所述第一凹槽(12)的对侧设有连接于所述第一镂空部(11)的内周面且与所述底座(1)的表面相垂直的第一钩部(13)；所述第一凹槽(12)的同侧设有连接于所述第一镂空部(11)的内周面且与所述底座(1)的表面相垂直的第二钩部(14)；所述第二钩部(14)位于所述第一镂空部(11)中远离所述第一钩部(13)的一侧，所述第二钩部(14)与所述第一钩部(13)的弯曲方向相反；
所述薄膜电路板(2)上设有呈对称设置且分别与所述两个第一镂空部(11)相对应的两个第二镂空部(21)；所述第二镂空部(21)的内周面分别设有第二凹槽(22)、第三凹槽(23)、及第四凹槽(24)，所述第二凹槽(22)的位置与所述第一凹槽(12)的位置相对应，所述第四凹槽(24)的位置与所述第二钩部(14)的位置相对应，所述第三凹槽(23)设于所述第四凹槽(24)对侧；所述底座(1)上的第一钩部(13)、第二钩部(14)均相对于所述薄膜电路板(2)位于所述第二镂空部(21)的内侧；所述第一钩部(13)、第二钩部(14)的高度大于所述薄膜电路板(2)的厚度；所述薄膜电路板(2)上两个第二镂空部(21)之间的区域设有电路触点，所述弹性件(3)对应罩设于所述电路触点上；
所述内支架(41)的相对端面分别设有对称分布的第一连接部(411)、第二连接部(412)、及位于第一连接部(411)与第二连接部(412)之间的第三连接部(413)；所述内支架(41)朝向所述弹性件(3)的表面设有容置部(414)，所述凸起部(415)设于所述容置部(414)中，且位于所述内支架(41)两侧与外支架(42)的转动连接处之间的中间位置。
2.如权利要求1所述的剪刀脚键盘的按键结构，其特征在于，所述外支架(42)呈框体，所述外支架(42)相对端面分别设有对称分布的第四连接部(421)、第五连接部(422)，所述外支架(42)的内周面设有对称分布的两个第一连接槽(423)，所述第一连接槽(423)位于所述第四连接部(421)、第五连接部(422)之间；所述第三连接部(413)安装于所述第一连接槽(423)中。
3.如权利要求2所述的剪刀脚键盘的按键结构，其特征在于，所述键帽(5)呈壳体，所述键帽(5)内表面对应所述第四连接部(421)设有第一安装部(51)，对应所述第二连接部(412)设有第二安装部(52)。
4.如权利要求3所述的剪刀脚键盘的按键结构，其特征在于，所述第四连接部(421)滑动连接于所述第一安装部(51)中，所述第二连接部(412)转动连接于所述第二安装部(52)中，所述第一连接部(411)转动连接于所述第二钩部(14)中，并可在所述第二钩部(14)与所述薄膜电路板(2)之间滑动；所述第五连接部(422)转动连接于所述第一钩部(13)中，并抵靠于所述薄膜电路板(2)上。
5.如权利要求1所述的剪刀脚键盘的按键结构，其特征在于，所述弹性件(3)包括呈环形的支撑部(31)、及连接于所述支撑部(31)顶部的弹性按压部(32)，所述支撑部(31)对应设于所述薄膜电路板(2)上一个电路触点的外围，所述弹性按压部(32)与所述薄膜电路板(2)的电路触点相对设置且留有间隙；所述弹性件(3)的材料为硅胶、金属、或塑胶。
6.如权利要求1所述的剪刀脚键盘的按键结构，其特征在于，所述内支架(41’)上设有贯穿所述内支架(41’)上下表面的两个第三镂空部(401)。
7.如权利要求1所述的剪刀脚键盘的按键结构，其特征在于，所述内支架(41”)上设有贯穿所述内支架(41”)上下表面的数个通孔(402)。
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