CN108807058B - 按键 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种按键，属于开关制造领域。所述按键包括：衬底基板；至少两个开关；按键壳，所述按键壳包括连接着的至少两个子按键壳；至少三组限位结构，所述至少三组限位结构中的每组限位结构包括两个限位件。本发明通过设置包括三个目标限位件的至少三组限位结构来固定按键壳，且使按键壳能够在限位结构的限制下发生弹性形变以触发开关，并能够依靠按键壳自身的恢复力解除对于开关的触发。因此无需在按键壳和开关之间设置弹簧片。解决了相关技术中通过弹簧片来控制按键壳回弹的方式使得整个按键的结构较为复杂，进而导致按键的厚度较大的问题。达到了减小按键厚度的效果。

Description

按键

技术领域

本发明涉及开关制造领域，特别涉及一种按键。

背景技术

按键是各种电子设备中不可或缺的一部分，通过按压按键能够发出信号以此控制电子设备。

相关技术中提供了一种按键，该按键包括衬底基板、开关、弹簧片以及按键壳，开关设置于衬底基板上，弹簧片的一端与衬底基板连接，另一端设置于开关与按键壳之间，按键壳设置于弹簧上。在弹簧片自由伸长状态下，按键壳被弹簧片顶起，并位于开关上方的指定距离。开关远离衬底基板的一侧设置有触发面，通过按压该触发面可以触发开关发出控制信号。在外力按压按键壳时，按键壳向触发面靠近并挤压弹簧片使弹簧片收缩，按键壳与开关的触发面接触时，开关发出信号。在按压按键壳的外力撤除时，弹簧片的恢复力将按键壳顶起，使按键壳与触发面分离，开关停止发出信号。

但是，相关技术中通过弹簧片来控制按键壳回弹的方式使得整个按键的结构较为复杂，进而导致按键的厚度较大。

发明内容

本发明实施例提供了一种按键，可以解决相关技术中通过弹簧片来控制按键壳回弹的方式使得整个按键的结构较为复杂，进而导致按键的厚度较大的问题。所述技术方案如下：

提供了一种按键，所述按键包括：

衬底基板；

至少两个开关，所述至少两个开关设置在所述衬底基板上；

按键壳，所述按键壳包括连接着的至少两个子按键壳，所述至少两个子按键壳与所述至少两个开关一一对应，任一所述子按键壳包括板状结构和设置在所述板状结构中的凹槽，所述按键壳中的任一子按键壳对应的开关位于所述任一子按键壳的凹槽中；

至少三组限位结构，所述至少三组限位结构中的每组限位结构包括两个限位件，所述每组限位结构中的两个限位件互相配合，且在平行于所述衬底基板的方向上相对固定，所述每组限位结构中的两个限位件中的一个限位件设置在所述衬底基板上，另一个限位件设置在所述子按键壳上，所述每组限位结构中的两个限位件互相配合时，每个所述子按键壳的板状结构与所述衬底基板之间的最小距离为第一指定距离；

其中，每个所述子按键壳上设置的限位件的数量小于或等于二，且所述按键壳上设置的限位件中存在三个目标限位件，所述三个目标限位件的连线在所述衬底基板上的正投影所在的区域呈三角形。

可选的，所述按键壳的重心在所述衬底基板上的正投影位于目标区域中，所述目标区域为所述三个目标限位件的连线在所述衬底基板上的正投影所在的区域。

可选的，所述任一子按键壳对应的开关的触发面与所述任一子按键壳的凹槽的槽底的最小距离为第二指定距离。

可选的，所述第二指定距离小于所述第一指定距离。

可选的，所述任一子按键壳的凹槽的槽底设置有子凹槽，

所述任一子按键壳对应的开关的触发面在所述任一子按键壳的凹槽的槽底的正投影位于所述子凹槽中。

可选的，所述按键壳中每个子按键壳的板状结构均与所述衬底基板平行，且任意两个所述子按键壳的板状结构与所述衬底基板的距离相等。

可选的，所述至少两个子按键壳沿指定方向排布，所述按键壳中的板状结构构成按键板，

所述按键板包括至少一个条形切口，所述按键板被所述至少一个条形切口分割为所述至少两个子按键壳的板状结构。

可选的，所述按键还包括板状外壳，所述板状外壳上设置有开口，

所述按键壳设置在所述开口中，且所述按键板的边缘位于所述板状外壳和所述衬底基板之间。

可选的，所述按键板的边缘包括靠近所述衬底基板一侧的突出结构，所述突出结构的厚度小于所述按键板的厚度。

可选的，所述按键板远离所述衬底基板的一面与所述板状外壳远离所述衬底基板的一面共面。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

通过设置包括三个目标限位件的至少三组限位结构来固定按键壳，且使按键壳能够在限位结构的限制下发生弹性形变以触发开关，并能够依靠按键壳自身的恢复力解除对于开关的触发。因此无需在按键壳和开关之间设置弹簧片。解决了相关技术中通过弹簧片来控制按键壳回弹的方式使得整个按键的结构较为复杂，进而导致按键的厚度较大的问题。达到了减小按键厚度的效果。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是相关技术中提供的一种非一体设计按键的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种按键的结构示意图；

图3是图2所示的按键上设置的三个目标限位件的位置示意图；

图4是图2所描述的按键中，一个子按键壳被按压状态下的左视剖视图；

图5是图2所示的按键上设置的三个目标限位件与按键壳重心的位置示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种按键的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种至少两个子按键壳的连接方式的示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种按键的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的再一种按键的结构示意图；

图10是图9所示的按键中按键壳的仰视结构图；

图11为图9所示的按键中按键壳的俯视结构图。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

随着科技的发展，轻薄化的电子设备越来越受到市场的青睐，在电子设备的厚度不断减小的同时，电子设备的结构布局空间也在不断地压缩。对于一些原有的组件，需要不断地减小其所使用的空间，例如按键，在电子设备不断减小的过程中，按键的按压行程由原来的十几毫米(mm)压缩到约0.1mm，按压行程指的是按压按键至触发开关发出控制信号所要的距离。

按键可以根据是否具有按键壳分为两种，即一体设计按键和非一体设计按键。其中，一体设计按键中的开关直接外露在产品的外观面，可以直接通过按压外露在外观面的开关来发出控制信号以此控制电子设备；而非一体设计按键，需要额外为开关设置按键壳，通过按压按键壳来触发开关的触发面，以此来使按键发出控制信号控制电子设备。本发明实施例所提供的案件可以应用于非一体设计按键。

图1示出了相关技术中提供的一种非一体设计按键(以下简称按键)00，该按键包括衬底基板03、开关04、弹簧片02以及按键壳01，开关04设置于衬底基板03上，弹簧片的一端与衬底基板03连接，另一端设置在按键壳01与开关04之间。在弹簧片02自由伸长状态(即图1所描述的状态)下，按键壳01可以被弹簧片02顶起，以预设距离s设置于开关04上方。其中，开关04远离衬底基板03的一侧设置有触发面041，通过按压该触发面041(即通过按压按键壳01来按压该触发面041)可以使得开关04发出控制信号。在使用该按键00的过程中，在外力按压按键壳01时，按键壳01向触发面041靠近并挤压弹簧片02使弹簧片02收缩，按键壳01与开关04的触发面041接触时，开关04发出信号。在按压按键壳01的外力撤除时，弹簧片02的恢复力将按键壳01顶起，使按键壳01与触发面041分离，开关04停止发出信号。

从图1中可以看出，相关技术中的按键00中在按键壳01和开关04之间设置有弹簧片02，这使得按键的厚度为按键壳01的厚度、弹簧片02位于按键壳01和开关04之间的部分的厚度、按压行程s和开关04的厚度之和(图1中的厚度均指在垂直于衬底基板03的方向n上的尺寸)。可以看出弹簧片02在一定程度上增大了整个按键的厚度，且使得按键中的结构较为复杂。

并且，对于大多数按键来说，在按键超薄的情况下，按键中各个结构本身的制作公差(公差指的是将结构尺寸规定一个允许变动的范围内，在这个变动的范围内不降低结构的工作性能)一般都会大于0.1mm，若按键的按压行程小于该制作公差，可能导致开关的误触发等现象，这使得按键的按压行程难以小于0.1mm，局限了按键按压行程的最小化，同时按键的平整度也会受到不同程度的影响。

本发明实施例提供了一种按键(即非一体设计按键)可以解决相关技术中所出现的问题。

本发明实施例提供的按键可以应用于手机、平板电脑、虚拟现实(英文：VirtualReality，简称：VR)眼镜或者体征参数测试设备(指用于测试人体生理特征参数的可穿戴设备，如血压测试手表、心电测试仪等)等体积较小的电子产品。

图2是本发明实施例示出的一种按键10，按键10可以包括：衬底基板11、至少两个开关12、按键壳13以及至少三组限位结构14。

其中，衬底基板11可以为印制电路板(英文：Printed Circuit Board；简称：PCB)，至少两个开关12设置在衬底基板11上，按键壳13包括连接着的至少两个子按键壳131，至少两个子按键壳131与至少两个开关12一一对应，任一子按键壳131包括板状结构1311和设置在板状结构1311中的凹槽1312，按键壳13中的任一子按键壳131对应的开关12位于任一子按键壳131的凹槽1312中。

至少三组限位结构14中的每组限位结构14均包括两个限位件(例如一个为限位件14a，另一个为限位件14b)，每组限位结构14中的两个限位件互相配合，且在平行于衬底基板11的方向上相对固定，每组限位结构14中的两个限位件中的一个限位件14a设置在衬底基板11上，另一个限位件14b设置在子按键壳131上，每组限位结构14中的两个限位件互相配合时，每个子按键壳131的板状结构1311与衬底基板11之间的最小距离为第一指定距离d。

其中，为了保证每个子按键壳131可以被有效地按压，每个子按键壳131上设置的限位件14b的数量可以小于或等于二(当某一子按键壳131上设置的限位件14b的数量为三个时，三个支撑点使得该子按键壳会难以被按压，因而每个子按键壳上的限位件的数量可以小于或等于二)，且按键壳13上设置的限位件14b中存在三个目标限位件(14b1、14b2以及14b3)，三个目标限位件的连线在衬底基板11上的正投影所在的区域呈三角形。图3为图2所示的按键10上设置的三个目标限位件的位置示意图，如该图所示，该三个目标限位件14b1、14b2以及14b3的连线在衬底基板11上的正投影区域呈三角形。

如此设置限位结构可以为按键壳中的每个子按键壳均提供支撑力及回弹力，也就是说，在子按键壳未被按压时，限位件可以支撑子按键壳，使得按键壳可以保持平整状态，而在子按键壳被按压后，子按键壳可以在限位件的限制下发生弹性形变，并按压开关的触发面以触发开关。图4示出了图2所描述的按键中，一个子按键壳131被按压状态下的左视剖视图，从图中可以看出，子按键壳131的一侧被限位结构14支撑，另一侧被按压，使得开关的触发面被触发。

另外，限位件可以帮助子按键壳在自身材料的形变下回弹。由于限位件限制了子按键壳在压力的作用下移动的方向，这避免了在按压子按键壳的过程中误触周围开关的情况。

图2所示的为本发明实施例所提供的按键10包括有两个开关12以及三组限位结构14的情况。

综上所述，本发明实施例所提供的一种按键，通过设置包括三个目标限位件的至少三组限位结构来固定按键壳，且使按键壳能够在限位结构的限制下发生弹性形变以触发开关，并能够依靠按键壳自身的恢复力解除对于开关的触发。因此无需在按键壳和开关之间设置弹簧片。解决了相关技术中通过弹簧片来控制按键壳回弹的方式使得整个按键的结构较为复杂，进而导致按键的厚度较大的问题。达到了减小按键厚度的效果。

并且，本发明实施例中所描述的按键，无需增加其它固定结构去加强以及固定按键壳，而是通过相互配合的限位件来实现按键中按键壳与衬底基板的固定，避免了设置其他结构而造成的装配工差以及材料制作公差等情况，进一步达到了减小按键厚度的效果。

可选的，为了保证在使用本发明实施例所描述的按键的过程中，每个开关可以单独而稳定地被触发而不会影响到与其相邻的开关，该每个开关对应的子按键壳中的目标限位件之间可以满足一定的结构关系，例如，请参考图5，该图中，按键壳(图3中未示出)的重心G在衬底基板11上的正投影位于目标区域中，该目标区域为三个目标限位件14b1、14b2以及14b3的连线在衬底基板11上的正投影所在的区域。

可选的，请继续参考图2，任一子按键壳131对应的开关12的触发面121与任一子按键壳131的凹槽的槽底的最小距离为第二指定距离b，第二指定距离b小于第一指定距离d。此种设置可以保证每个开关12可以被有效地按压，在该种情况下，任一子按键壳的指定区域(该指定区域可以是指触发面在子按键壳上的正投影区域)在沿方向y运动第二指定距离b后(即在板状结构1311接触衬底基板之前)便可以触发开关12的触发面121。

可选的，如图6所示，其为本发明实施例提供的另一种按键的结构示意图，任一子按键壳131的凹槽1312的槽底设置有子凹槽A，任一子按键壳131对应的开关12的触发面121在任一子按键壳131的凹槽1312的槽底的正投影位于子凹槽A中。相应的，任一子按键壳131对应的开关12的触发面121与任一子按键壳131的凹槽的槽底的最小距离为第三指定距离e，为了保证每个开关12可以被有效地按压，第三指定距离e可以小于第一指定距离d，该第三指定距离e可以大于上述第二指定距离b。

如此在任一子按键壳131的凹槽1312的槽底设置子凹槽A，可以在保证按键厚度尽量小的情况下，为子按键壳与开关提供较大的距离，该距离可以用来防止开关的误触。并且由于该子凹槽A相对于按键壳13整体来说，所占体积较小，设置该子凹槽并不会影响按键壳13的整体强度。可选的，该距离(也即是第三指定距离e)可以大于子按键壳的制作和组装公差，例如该距离可以为0.3mm。

可选的，按键壳13中每个子按键壳131的板状结构1311可以均与衬底基板11平行，且任意两个子按键壳131的板状结构1311与衬底基板11的距离(即第一指定距离d)相等，也即是，任意两个子按键壳131的板状结构1311与衬底基板11的距离均为第一指定距离d。如此设置可以保证按键整体的平整性，增加该按键的实用性，使得按键中的开关可以准确地被触发。

当然，图6示出的是按键壳13包括有两个子按键壳131的情况，在其他可能的实施例中，按键壳13还可以包括除两个之外的多个子按键壳131，该多个子按键壳131的板状结构1311与衬底基板11的距离均相等，本发明实施例在此不做限制。

可选的，上述实施例中，按键壳131中所包括的至少两个子按键壳131的连接方式可以有多种，图7示出了其中一种，该图为按键壳13的俯视结构图。该按键壳13包括连接着的两个子按键壳1311，该至少两个子按键壳1311可以沿指定方向x排布，按键壳13中的板状结构构成按键板，按键板包括至少一个条形切口B，按键板被至少一个条形切口B分割为至少两个子按键壳的板状结构。在一个可能实施例中，如图7所示，按键板上可以设置有圆孔F，条形切口B的一端可以与该圆孔F连通，另一端外界连通，该圆孔F可以避免按压子按键壳的过程中该条形切口B处的板状结构断裂。

通过设置条形切口可以使得相邻的开关之间可以实现分离按压，在通过一个子按键壳触发开关的触发面时，相邻的开关的触发面并不会被误触发，这样可以实现多个开关沿指定方向x紧凑排列，节省了布置开关的空间。

可选的，如图8所示，按键10还可以包括板状外壳15，该板状外壳15可以为电子产品的外壳，由金属或者塑料等材料制成。板状外壳15上设置有开口D，按键壳13可以设置在开口D中，且按键板的边缘位于板状外壳15和衬底基板11之间。可选的，在一个可能的实施例中，板状外壳15由于电子产品本身的限制，厚度减小有限，因此，可以将按键板的边缘进行适当的减薄，使得在不增加按键厚度的情况下将按键板的边缘与板状外壳15固定，减薄后的按键板的边缘可以包括靠近衬底基板11一侧的突出结构C，突出结构C位于板状外壳15和衬底基板11之间，为了使得按键10的厚度较小，突出结构C的厚度C1可以小于按键板的厚度E。

可选的，按键板远离衬底基板的一面与板状外壳远离衬底基板的一面可以共面。如图8所示，按键板远离衬底基板11的一面与板状外壳15远离衬底基板11的以面W共面。如此设置可以保证按键与板状外壳的平整性，一方面防止按键被误触，另一方面可以使得轻薄化的电子设备的外观更加美观。

在另一个可能的实施例中，如图9所示，按键可以包括：衬底基板11、三个开关12、按键壳13以及三组限位结构(图中标识的仅为三组限位结构中的限位件141a、141b以及141c)。

其中，三个开关12以及按键壳13的结构设置可以参考上述实施例，本发明实施例在此不做赘述。

请参考图10，该图为图9所示的按键中按键壳13的仰视结构图，该图包括三个子按键壳，分别为131a、131b以及131c，每个子按键壳上设置的限位件的数量为1，且按键壳13上设置的限位件中存在的三个目标限位件的连线在衬底基板11上的正投影所在的目标区域呈三角形，且按键壳13的重心在衬底基板11上的正投影位于该目标区域中。

如图11所示，该图为图9所示的按键中按键壳13的俯视结构图，该图中，三个目标限位件14b1、14b2以及14b3所在的位置呈三角状态，当按压子按键壳131b时，以目标限位件14b1所在的点支撑，目标限位件14b2以及目标限位件14b3可以限制按压子按键壳131b时，子按键壳131b的移动方向，使其不影响周围的子按键壳。而当按压图中子按键壳131a时，其以目标限位件14b1以及目标限位件14b3支撑，条形切口B(即子按键壳131a与子按键壳131b之间的条形切口B)可以限制按压子按键壳131a时，子按键壳131a的移动方向，该移动方向与按压子按键壳131b时，子按键壳131b的移动方向互不干扰，同理，当按压图中子按键壳131c时，其以目标限位件14b1以及目标限位件14b2支撑，条形切口B(即子按键壳131c与子按键壳131b之间的条形切口B)可以限制按压子按键壳131c时，子按键壳131c的移动方向，该移动方向与按压子按键壳131b时，子按键壳131b的移动方向互不干扰。这样既可以保证按键表面平整，又可以保证开关之间不相互干扰，在设计空间最小化的同时，保证了每一个开关之间的平衡性，实现了开关之间的分离按压。

可选的，如图10和图11所示的按键壳中，目标限位件14b1所在的区域呈现远离按键壳质心方向的凸起，该凸起可以保证三个目标限位件14b1、14b2以及14b3呈现出稳定的三角状态。

综上所述，本发明实施例所提供的一种按键，通过设置包括三个目标限位件的至少三组限位结构来固定按键壳，且使按键壳能够在限位结构的限制下发生弹性形变以触发开关，并能够依靠按键壳自身的恢复力解除对于开关的触发。因此无需在按键壳和开关之间设置弹簧片。解决了相关技术中通过弹簧片来控制按键壳回弹的方式使得整个按键的结构较为复杂，进而导致按键的厚度较大的问题。达到了减小按键厚度的效果。

在本发明中，术语“第一”、“第二”和“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种按键，其特征在于，所述按键包括：

衬底基板；

至少两个开关，所述至少两个开关设置在所述衬底基板上；

按键壳，所述按键壳包括连接着的至少两个子按键壳，所述至少两个子按键壳与所述至少两个开关一一对应，任一所述子按键壳包括板状结构和设置在所述板状结构中的凹槽，所述按键壳中的任一子按键壳对应的开关位于所述任一子按键壳的凹槽中；

至少三组限位结构，所述至少三组限位结构中的每组限位结构包括两个限位件，所述每组限位结构中的两个限位件互相配合，且在平行于所述衬底基板的方向上相对固定，所述每组限位结构中的两个限位件中的一个限位件设置在所述衬底基板上，另一个限位件设置在所述子按键壳上，所述每组限位结构中的两个限位件互相配合时，每个所述子按键壳的板状结构与所述衬底基板之间的最小距离为第一指定距离；

其中，所述至少三组限位结构用于限制所述按键壳发生的弹性形变，所述弹性形变用于使所述按键壳触发所述至少两个开关，所述按键壳能够通过自身的恢复力解除对所述至少两个开关的触发；

每个所述子按键壳上设置的限位件的数量小于或等于二，且所述按键壳上设置的限位件中存在三个目标限位件，所述三个目标限位件的连线在所述衬底基板上的正投影所在的区域呈三角形。

2.根据权利要求1所述的按键，其特征在于，所述按键壳的重心在所述衬底基板上的正投影位于目标区域中，所述目标区域为所述三个目标限位件的连线在所述衬底基板上的正投影所在的区域。

3.根据权利要求1所述的按键，其特征在于，所述任一子按键壳对应的开关的触发面与所述任一子按键壳的凹槽的槽底的最小距离为第二指定距离。

4.根据权利要求3所述的按键，其特征在于，所述第二指定距离小于所述第一指定距离。

5.根据权利要求4所述的按键，其特征在于，所述任一子按键壳的凹槽的槽底设置有子凹槽，

所述任一子按键壳对应的开关的触发面在所述任一子按键壳的凹槽的槽底的正投影位于所述子凹槽中。

6.根据权利要求1所述的按键，其特征在于，所述按键壳中每个子按键壳的板状结构均与所述衬底基板平行，且任意两个所述子按键壳的板状结构与所述衬底基板的距离相等。

7.根据权利要求6所述按键，其特征在于，所述至少两个子按键壳沿指定方向排布，所述按键壳中的板状结构构成按键板，

所述按键板包括至少一个条形切口，所述按键板被所述至少一个条形切口分割为所述至少两个子按键壳的板状结构。

8.根据权利要求7所述的按键，其特征在于，所述按键还包括板状外壳，所述板状外壳上设置有开口，

所述按键壳设置在所述开口中，且所述按键板的边缘位于所述板状外壳和所述衬底基板之间。

9.根据权利要求8所述的按键，其特征在于，所述按键板的边缘包括靠近所述衬底基板一侧的突出结构，所述突出结构的厚度小于所述按键板的厚度。

10.根据权利要求9所述的按键，其特征在于，所述按键板远离所述衬底基板的一面与所述板状外壳远离所述衬底基板的一面共面。

Images