CN107452536B - 按键结构及机械键盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及键盘技术领域，提供一种按键结构及机械键盘，按键结构包括键帽组件、键轴座、两个支架杆、弹簧、触发组件、电路板以及底板。支架杆包括水平部以及两竖直部，两竖直部卡接于键轴座上，水平部卡接于键帽组件上，两支架杆同侧的竖直部处于同一平面且呈V字型排布，即键帽组件相对键轴座上下移动时，不发生倾斜，提高了键帽组件在竖直方向上的运动稳定性。键帽组件的中部设有第一导向柱，第一导向柱位于两支架杆之间，键轴座上设有筒柱，第一导向柱插设于筒柱内，弹簧套设于筒柱的外侧。用户在使用过程中，键帽组件始终相对键轴座沿竖直方向上下运动，不发生偏移而且，整体体积更加小巧，结构更加简单。

Description

按键结构及机械键盘

技术领域

本发明涉及键盘技术领域，尤其提供一种按键结构以及具有该按键结构的机械键盘。

背景技术

随着科技的进步与发展，计算机已逐渐走进千家万户，在人们的日常生活中有着举足轻重的作用。而键盘作为计算机最主要的输入设备，也是人们不可或缺的工具之一，其可以将字幕、数字、符号等输入到计算机中，从而向计算机发出各种指令。

机械式键盘是一种常见的键盘之一，其每一个按键都有一个单独的开关来控制闭合。机械键盘一直作为一种高端产品的代表，受到越来越多的电脑使用者和和游戏玩家的欢迎，但随着对使用电脑的舒适度、手感、品质提出越来越高的要求，机械键盘需不断进行改善和改进，才能满足电脑使用者和游戏玩家的需要。然而，现有的机械式键盘的按键结构体积较大，结构复杂以及运动稳定性低，导致无法满足电脑使用者和游戏玩家的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种按键结构，旨在解决现有技术中的按键结构体积大、结构复杂以及运动稳定性低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种按键结构，包括键帽组件、键轴座、两个支架杆、弹簧、触发组件、电路板以及底板；

所述键帽组件、所述键轴座、所述底板以及所述电路板自上而下依次层叠设置，所述键轴座安装于所述底板上；

所述支架杆包括水平部以及两竖直部，两所述竖直部分别由所述水平部的两端部沿垂直于所述水平部的方向向同一侧延伸形成，两所述竖直部卡接于所述键轴座上，所述水平部枢接于所述键帽组件上，两所述支架杆同侧的所述竖直部处于同一平面且呈V字型排布；

所述键帽组件的中部设有第一导向柱，所述第一导向柱位于两所述支架杆之间，所述键轴座上设有与所述第一导向柱相对应且呈中空的筒柱，所述第一导向柱插设于所述筒柱内，所述弹簧套设于所述筒柱的外侧，所述弹簧的一端抵顶于所述键帽组件上，所述弹簧的另一端抵顶于所述键轴座上；

所述触发组件包括接收部以及触发部，所述接收部设于所述电路板上且与所述电路板电性连接，所述触发部设于所述键帽组件上，所述触发部于所述键帽组件靠近所述键轴座时触发所述接收部以使所述电路板的电路导通。

具体地，所述键帽组件上设有两个第二导向柱，两所述第二导向柱和所述第一导向柱均位于所述键帽组件的同侧，所述键轴座上设有与两所述第二导向柱相对应的导向管，两所述第二导向柱于所述键帽组件靠近所述键轴座时插设于对应的所述导向管内。

进一步地，所述键帽组件上设有凸柱，所述键轴座上设有与所述凸柱相对应的卡簧，所述凸柱于所述键帽组件靠近所述键轴座时拨动于所述卡簧，以及所述凸柱于所述键帽组件远离所述键轴座时松脱于所述卡簧。

具体地，所述凸柱包括柱体以及由所述柱体向外凸伸形成凸骨，所述卡簧包括转动部以及由所述转动部沿径向向外延伸形成的拨动部，所述转动部固定于所述键轴座上，所述凸骨于所述键帽组件靠近所述键轴座时拨动于所述拨动部，所述凸骨于所述键帽组件远离所述键轴座时松脱于所述拨动部。

具体地，所述键帽组件包括帽盖以及与所述帽盖可拆卸地连接的固定块，所述固定块呈矩形，所述固定块的四个对角上分别设有四个安装卡位，所述支架杆的所述水平部卡入其中同侧的两所述安装卡位内，并且，所述水平部于所述键帽组件相对所述键轴座上下移动时在两所述安装卡位内枢接转动。

具体地，所述底板上开设安装孔，所述电路板上开设有容置孔，所述键轴座上设有两相对设置的卡钩，所述键轴座穿过所述安装孔且容置于所述容置孔内，两所述卡钩卡接于所述安装孔的边缘。

具体地，所述接收部为赫尔开关，所述赫尔开关设于所述电路板上且穿过所述底板，所述触发部为感应磁体，所述感应磁体于所述键帽组件靠近所述底板时触发所述赫尔开关以使所述电路板的电路导通。

或者，所述接收部为两相抵接的弹片，两所述弹片相对设于所述电路板上且穿过所述底板，所述触发部为隔离板，所述隔离板于所述键帽组件靠近所述底板插入两所述弹片之间以使所述电路板的电路导通。

或者，所述接收部为位于其中一所述导向管两侧的发射管以及接收管，所述发射管与所述接收管相对设于所述电路板上且穿过所述底板，所述导向管上开设供所述接收管与所述发射管相导通的透光孔，所述触发部为其中一所述第二导向柱，所述第二导向柱插入对应的所述导向管内时封堵所述透光孔以使所述电路板的电路导通。

本发明的有益效果：本发明提供的按键结构，在键帽组件的中部设有第一导向柱，在键轴座上设有呈中空的筒柱，同时，将弹簧套设在筒柱的外侧，弹簧的一端抵顶于键帽组件上，弹簧的另一端抵顶于键轴座上，这样，用户在使用过程中，键帽组件始终相对键轴座沿竖直方向上下运动，不发生偏移。两支架杆位于第一导向柱的两侧，其中，两支架杆的水平部分别枢接于键帽组件上，两支架杆的竖直部则卡接于键轴座上，两支架杆同侧的竖直部处于同一平面且呈V字型，这样，键帽组件相对键轴座沿竖直方向上下运动时，不发生倾斜，提高了键帽组件在竖直方向上的运动稳定性，而且，整体体积更加小巧，结构更加简单。

本发明还提供一种机械键盘，包括多个如上述所述的按键结构。

本发明的有益效果：在该按键结构的基础上，机械键盘的稳定性以及综合性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施一例提供的按键结构的爆炸图；

图2为本发明实施一例提供的键帽组件的爆炸图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为图2中B处的放大图；

图5为本发明实施一例提供的键帽组件的俯视图；

图6为图5中C-C处的剖面图；

图7为图6中D处的放大图；

图8为本发明实施一例提供的键帽组件处于压缩状态的结构示意图；

图9为本发明实施一例提供的键帽组件处于初始状态的结构示意图；

图10为本发明实施例二提供的按键结构的爆炸图；

图11为本发明实施例二提供的键帽组件的爆炸图；

图12为本发明实施例三提供的按键结构的结构示意图；

图13为图12中E处的放大图。

其中，图中各附图标记：

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～13描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

请参考图1和图2，本发明实施例提供的按键结构100，包括键帽组件1、键轴座2、两个支架杆3、弹簧4、触发组件5、电路板6以及底板7。键帽组件1、键轴座2、底板7以及电路板6自上而下依次层叠设置，键轴座2安装于底板7上。支架杆3包括水平部31以及两竖直部32，两竖直部32分别由水平部31的两端部沿径向向外延伸形成，两竖直部32位于水平部31的同侧，两竖直部32卡接于键轴座2上，水平部31枢接于键帽组件1上，两支架杆3同侧的竖直部32处于同一平面且呈V字型排布。键帽组件1的中部设有第一导向柱13，第一导向柱13位于两支架杆3之间，键轴座2上设有与第一导向柱13相对应且呈中空的筒柱21，第一导向柱13插设于筒柱21内，弹簧4套设于筒柱21的外侧，弹簧4的一端抵顶于键帽组件1上，弹簧4的另一端抵顶于键轴座2上。触发组件5包括接收部以及触发部，接收部设于电路板6上且与电路板6电性连接，触发部设于键帽组件1上，触发部于键帽组件1靠近键轴座2时触发接收部以使电路板6的电路导通。

本发明实施例提供的按键结构100，在键帽组件1的中部设有第一导向柱13，在键轴座2上设有呈中空的筒柱21，同时，将弹簧4套设在筒柱21的外侧，弹簧4的一端抵顶于键帽组件1上，弹簧4的另一端抵顶于键轴座2上，这样，用户在使用过程中，键帽组件1始终相对键轴座2沿竖直方向上下运动，不发生偏移。两支架杆3位于第一导向柱13的两侧，其中，两支架杆3的水平部31分别枢接于键帽组件1上，两支架杆3的竖直部32则卡接于键轴座2上，两支架杆3同侧的竖直部32处于同一平面且呈V字型，这样，键帽组件1相对键轴座2沿竖直方向上下运动时，不发生倾斜，提高了键帽组件1在竖直方向上的运动稳定性，而且，整体体积更加小巧，结构更加简单。

具体地，请参考图1、图8和图9，在本实施例中，支架杆3还包括两个卡接部33，两卡接部33分别由两竖直部32远离水平部31的一端部沿径向向外相对伸出形成，两卡接部33均平行于水平部31，同时，在键轴座2相对的两侧均开设有与卡接部33相对应的水平卡槽25，支架杆3的卡接部33卡接于对应的水平卡槽25内。按键结构100的工作过程如下：如图9所示，当用户手指敲击键帽组件1时，键帽组件1朝向键轴座2运动并下行，第一导向柱13则穿入筒柱21内，弹簧4处于受压状态，此时，两支架杆3的水平部31在键帽组件1上枢接转动，两支架杆3的卡接部33则在水平卡槽25内相向运动，这样，两支架杆33的竖直部32之间的夹角逐渐增大；如图8所示，当用户手指离开键帽组件1上时，在弹簧4回弹作用下，键帽组件1则背离键轴座2运动上行，第一导向柱13从筒柱21内抽出，此时，两支架杆3的水平部31在键帽组件1上枢接转动，两支架杆3的卡接部33则在水平卡槽25内背向运动，两支架杆33的竖直部32之间的夹角逐渐减小，回到初始状态。

请参考图1，在本实施例中，在键轴座2上开设有环形凹槽22，筒柱21设于环形凹槽22的底部，弹簧4套设于筒柱21的外侧且容置于环形凹槽22内，进一步限定弹簧4的固定位置，提高按键结构100在工作过程中的稳定性。

具体地，在本实施例中，键帽组件1上设有两个第二导向柱14，两第二导向柱14与第一导向柱13位于键帽组件1的同侧，键轴座2上设有与两第二导向柱14相对应的导向管23，较优地，请参考图2，两导向管23位于筒柱21相对的两侧，即三者的中轴线在同一直线上，当用户敲击键帽组件1，使得键帽组件1靠近键轴座2时，第二导向柱14则插设于对应的导向管23内，从而防止键帽组件1在受到水平方向的作用力相对键轴座2转动，提高其与键轴座2的连接稳定性。

进一步地，请参考图1、图2和图4，在键帽组件1上设有凸柱15，凸柱15与第一导向柱13均位于键帽组件1的同侧，在键轴座2上设有与凸柱15相对应的卡簧16。当键帽组件1靠近键轴座2时凸柱15拨动于卡簧16，即卡簧16阻碍凸柱15下行，当键帽组件1远离键轴座2时凸柱15从卡簧16上松脱，即卡簧16阻碍凸柱15上行。这样，用户手指在按下按键结构100时获得阻力，即存在段落感反馈至手指，进而提高用户操作速度。

具体地，请参考图4至图7，凸柱15包括柱体151以及由柱体151向外凸伸形成凸骨152，卡簧16包括转动部161以及由转动部161沿径向向外延伸形成的拨动部162。凸骨152具有第一斜面15a以及第二斜面15b，第一斜面15a与第二斜面15b连接处通过圆弧过渡，并且，第一斜面15a与柱体151之间的夹角小于第二斜面15b与柱体151之间的夹角，而转动部161固定于键轴座2上，因此，拨动部162仅沿键帽组件1的运动方向上下摆动。具体工作过程如下：凸柱15随键帽组件1下行，并靠近拨动部162，凸骨152的第一斜面15a与拨动部162接触，并且，拨动部162首先在第一斜面15a上滑行，随着下行进程，当拨动部162通过第一斜面15a与第二斜面15b之间的圆弧过渡后，并在第二斜面15b上滑行，即阻碍了凸柱15下行运动，让用户的手指敲击键帽组件1时获得段落感；当用户手指松开，在弹簧4的回弹作用下，凸柱15随键帽组件1上行，远离拨动部162，此时，拨动部162在凸骨152的第二斜面15b滑行，并且，凸骨152较缓慢地从拨动部162上松脱，防止键帽组件1回弹速度过快。

具体地，请参考图1至图3，键帽组件1包括帽盖11以及与帽盖11可拆卸地连接的固定块12，从而根据实际需要可跟换帽盖11，并且，根据需要可将第一导向柱13设于帽盖11上或设于固定块12上，同样地，各第二导向柱14也可根据需要设于帽盖11上或固定块12上，凸柱15也可根据需要设于帽盖11上或固定块12上。固定块12呈矩形，在固定块12的四个对角上分别设有四个安装卡位111，该安装卡位111包括两相对设置于固定块12上的卡位块11a，两卡位块11a之间形成供支架杆3的水平部31枢接转动的枢接槽11b，支架杆3的水平部31卡入其中同侧的两安装卡位111的枢接槽11b内，并且，在键帽组件1靠近键轴座2时，水平部31在安装卡位111的枢接槽11b内转动，即随着键帽组件1下行程度的增加，两支架杆3的竖直部32之间夹角越大。

具体地，请参考图1，底板7上开设安装孔71，电路板6上开设有容置孔61，键轴座2上设有两相对设置的卡钩24，键轴座2穿过安装孔71且容置于容置孔61内，而两卡钩24卡接于安装孔71的边缘，进而方便键轴座2从底板7上拆装。

具体地，请参考图1和图2，接收部为赫尔开关51`，赫尔开关51`设于电路板6上且穿过底板7，触发部为感应磁体52`，当键帽组件1靠近底板7时，感应磁体52`与赫尔开关51`之间的距离拉紧，受到磁感应的赫尔开关51`处于导通状态，进而电路板6的电路也导通，即电路板6输出相应的电信号；当键帽组件1远离底板7时，感应磁体52`和赫尔开关51`之间的距离拉开，接收不到磁感应的赫尔开关51`则处于断开状态，即电路板6的电路也断开。

实施例二

请参考图10和图11，与上述实施例一不同之处在于，接收部为两相抵接的弹片51``，两弹片51``相对设于电路板6上且穿过底板7，触发部为隔离板52``。具体地，隔离板52``呈L型，包括竖直段521``以及垂直连接竖直段521``的水平段522``。当键帽组件1相对键轴座2静止时，隔离板52``的水平段522``插设于两弹片51``之间，阻隔两弹片51``相接触，即电路板6处于断路状态；当隔离板52``随键帽组件1下行时，隔离板52``的竖直段521``插入两弹片51``之间，由于竖直段521``的宽度比水平段522``的宽度窄，两弹片51``则相对抵接，使得电路板6的电路导通，输出相应的电信号。

实施例三

请参考图12和图13，与上述实施例一不同之处在于，接收部为位于其中一导向管23两侧的发射管51a```以及接收管51b```，发射管51a```与接收管51b```相对设于电路板6上且穿过底板7，在导向管23上开设供接收管51b```与发射管51a```相导通的透光孔231，即发射管51a```发出的光束通过透光孔231由接收管51b```接收，此时，电路板6的电路处于断路状态。触发部为其中一个第二导向柱14，当第二导向柱14插入对应的导向管23内时，第二导向柱14封堵透光孔231，使得发射管51a```与接收管51b```之间的光束断开，此时电路板6的电路则处于导通状态。

图中未示，本发明实施例例还提供一种机械键盘，其包括多个上述的按键结构100。在该按键结构100的基础上，机械键盘的稳定性以及综合性更高。

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：包括键帽组件、键轴座、两个支架杆、弹簧、触发组件、电路板以及底板；

所述键帽组件、所述键轴座、所述底板以及所述电路板自上而下依次层叠设置，所述键轴座安装于所述底板上；

所述支架杆包括水平部以及两竖直部，两所述竖直部分别由所述水平部的两端部沿垂直于所述水平部的方向向同一侧延伸形成，两所述竖直部卡接于所述键轴座上，所述水平部枢接于所述键帽组件上，两所述支架杆同侧的所述竖直部处于同一平面且呈V字型排布；

所述键帽组件的中部设有第一导向柱，所述第一导向柱位于两所述支架杆之间，所述键轴座上设有与所述第一导向柱相对应且呈中空的筒柱，所述第一导向柱插设于所述筒柱内，所述弹簧套设于所述筒柱的外侧，所述弹簧的一端抵顶于所述键帽组件上，所述弹簧的另一端抵顶于所述键轴座上，所述键帽组件上还设有凸柱，所述键轴座上设有与所述凸柱相对应的卡簧，所述凸柱于所述键帽组件靠近所述键轴座时拨动于所述卡簧，以及所述凸柱于所述键帽组件远离所述键轴座时松脱于所述卡簧，所述键帽组件上还设有两个第二导向柱，两所述第二导向柱和所述第一导向柱均位于所述键帽组件的同侧，所述键轴座上设有与两所述第二导向柱相对应的两个导向管，两所述第二导向柱于所述键帽组件靠近所述键轴座时插设于对应的所述导向管内；

所述触发组件包括接收部以及触发部，所述接收部设于所述电路板上且与所述电路板电性连接，所述触发部设于所述键帽组件上，所述触发部于所述键帽组件靠近所述键轴座时触发所述接收部以使所述电路板的电路导通。

2.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于：所述凸柱包括柱体以及由所述柱体向外凸伸形成的凸骨，所述卡簧包括转动部以及由所述转动部沿径向向外延伸形成的拨动部，所述转动部固定于所述键轴座上，所述凸骨于所述键帽组件靠近所述键轴座时拨动于所述拨动部，所述凸骨于所述键帽组件远离所述键轴座时松脱于所述拨动部。

3.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于：所述键帽组件包括帽盖以及与所述帽盖可拆卸地连接的固定块，所述固定块呈矩形，所述固定块的四个对角上分别设有四个安装卡位，所述支架杆的所述水平部卡入其中同侧的两所述安装卡位内，且所述水平部于所述键帽组件相对所述键轴座上下移动时在两所述安装卡位内枢接转动。

4.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于：所述底板上开设安装孔，所述电路板上开设有容置孔，所述键轴座上设有两相对设置的卡钩，所述键轴座穿过所述安装孔且容置于所述容置孔内，两所述卡钩卡接于所述安装孔的边缘。

5.根据权利要求1至4任一项所述的按键结构，其特征在于：所述接收部为赫尔开关，所述赫尔开关设于所述电路板上且穿过所述底板，所述触发部为感应磁体，所述感应磁体于所述键帽组件靠近所述底板时触发所述赫尔开关以使所述电路板的电路导通。

6.根据权利要求1至4任一项所述的按键结构，其特征在于：所述接收部为两相抵接的弹片，两所述弹片相对设于所述电路板上且穿过所述底板，所述触发部为隔离板，所述隔离板于所述键帽组件靠近所述底板插入两所述弹片之间以使所述电路板的电路导通。

7.根据权利要求1至4任一项所述的按键结构，其特征在于：所述接收部为位于其中一所述导向管两侧的发射管以及接收管，所述发射管与所述接收管相对设于所述电路板上且穿过所述底板，所述导向管上开设供所述接收管与所述发射管相导通的透光孔，所述触发部为其中一所述第二导向柱，所述第二导向柱插入对应的所述导向管内时封堵所述透光孔以使所述电路板的电路导通。

8.一种机械键盘，其特征在于：包括多个如权利要求1至7中任一项所述的按键结构。