CN109148191B - 按键结构 - Google Patents

Abstract

一种按键结构，具有按键本体及外壳，按键本体组装于外壳内且按键本体及外壳之间能够相对滑动，在按键本体上设有限位孔，在外壳上设有内嵌于限位孔中的限位块，限位块与限位孔具有大径部及小径部，限位块的大径部与小径部连接，限位孔的大径部与小径部连通而构成收容限位块的空间，限位块的小径部和限位孔的小径部在正面视时整体均为矩形，限位孔的大径部高度大于限位块的大径部高度，限位孔的大径部的宽度大于限位孔的小径部的宽度，限位块的大径部的宽度大于限位块的小径部的宽度，限位块的小径部的外壁和限位孔的小径部的内壁相互配合，避免按键本体相对于外壳产生晃动。据此，这种按键结构，可减少按键本体的左右晃动，并降低噪音。

Description

按键结构

技术领域

本发明涉及机械按键领域，特别是涉及一种无晃动的按键结构。

背景技术

以往，在车辆上多处使用有按键结构(按键开关)，这种按键结构一般包括按键本体和按键外壳，通过按压操作使按键本体相对于按键外壳进行滑动，从而实现开关接通和断开的效果。但是，为了保证按键本体和按键外壳之间顺畅滑动，二者之间需要确保一定的间隙，这样一来按键开关在按键回位后会有较大晃动。特别是，随着汽车工业的发展，人们对车辆品质要求也不断提高，按键回位易产生晃动的问题已成为影响消费者选择汽车的一个重要因素。

为了解决上述问题，专利文献1中提出有如下技术方案，在按键本体上设置限位孔，与此对应，在按键外壳上设置限位块，通过限位孔和限位块之间的配合而起到避免晃动的效果。

具体地讲，图5是现有技术的按键开关的立体分解图；图6是与图5 对应的按键开关的俯视图；图7是图6中B-B方向的剖视图；图8是与图 5对应的按键开关的剖视图；图9是图8中圆圈C的局部放大图。

如图5所示，无晃动按键开关包括按键帽1、按键本体2、外壳3、弹性按键4、电路板5和底座6，其中：按键帽1为手的按压部分，按键帽1 与按键本体2的上部卡接，按键本体2的下部嵌入外壳3内且与外壳3卡接，外壳3的下部与底座6的上部卡接，弹性按键4和电路板5从上往下依次固定于底座6的顶部且处于外壳3内。

如图7-图9所示，外壳3前、后、左、右的外侧壁上分别设有一条卡槽，用于放置卡簧16。外壳3前、后、左、右的内侧壁上分别设有一根导向柱11，按键本体前、后、左、右的外侧壁上分别设有一条供导向柱11 上下滑动的U型导向槽21，以方便按键本体2在外壳3内上下滑动。在外壳3的前、后外侧壁的下部还分别设有两个与底座6卡接的连接孔。

按键本体2的前侧壁和后侧壁分别设有一个控制孔7，控制孔7的截面积自上而下逐渐减小，控制孔7的上部形状为矩形，下部形状为梯形。另外，在按键本体2的前侧壁和后侧壁上还分别设有一个矩形孔9，矩形孔9设于控制孔7的一侧。另外，外壳3的前侧壁和后侧壁上分别设有一个和控制孔7的下部紧密配合的控制块8，在外壳3的前侧壁和后侧壁上还分别设有一个和矩形孔9相配合的矩形块17，矩形块17的体积小于矩形孔9的容积，以方便矩形块17在矩形孔9内进行上下滑动。

通过矩形孔9和设于外壳3上的矩形块17相配合，当按键本体2回位时，如果控制孔7和控制块8连接出现问题时，可起到辅助作用。

弹性按键4采用硅胶制成，弹性按键4上的导电触点在与电路板5接触与脱离的过程中可实现电路板5上的电路通与断。

底座6作为输入、输出端，用于输入、输出电信号，底座6的顶部设有两个用于固定弹性按键4和电路板5的固定柱12。

在上述无晃动按钮结构中，包括设 置在按键本体2上的控制孔7，及设置于外壳3并内嵌于控制孔7的控制块8，从而通过使按键本体2回位到上限起始位置时，控制块8卡接于限位孔7最下部，解决按键本体2被底座6上设置的弹性机构向上方弹起时因受力不平衡使按键本体2左右晃动且产生噪音的问题。但由于控制孔7及控制块8均为上部呈矩形、下部呈梯形的形状，且控制块上端与控制孔之间有较大的间隙，因此当车辆运行的惯性导致控制块8相对于与控制孔7有少量的向上位移时，控制块8 与控制孔7侧壁之间及会产生较大间隙，从而在车辆运行产生的晃动中，进而，左右方向会发生“面-面”碰撞，会产生较大的噪音。

现有技术文献

专利文献1：CN201936785U号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种可减少按键本体的左右晃动，并降低噪音的按键结构。

为了实现上述目的，本发明提供一种按键结构，具有按键本体及外壳，上述按键本体组装于上述外壳内，且上述按键本体及上述外壳之间能够相对滑动，在上述按键本体上设有限位孔，在上述外壳上设有向内凸起的限位块，在上述按键本体组装于上述外壳内时，上述限位块内嵌于上述限位孔中，其中，上述限位块与上述限位孔均具有大径部及小径部，上述限位块的大径部与小径部连接，上述限位孔的大径部与小径部连通而构成收容上述限位块的空间，上述限位块的小径部和上述限位孔的小径部在正面视时整体均为矩形，在上述滑动的方向上，上述限位孔的大径部高度大于上述限位块的大径部高度，在与上述滑动的方向相垂直的宽度方向上，上述限位孔的大径部的宽度大于上述限位孔的小径部的宽度，上述限位块的大径部的宽度大于上述限位块的小径部的宽度，上述限位块的小径部的外壁和上述限位孔的小径部的内壁相互配合，避免上述按键本体相对于上述外壳产生晃动。

根据上述结构，针对现有技术中随着上下方向产生间隙导致左右方向也产生较大间隙而成为噪音的问题，通过将相互配合的限位块的小径部和限位孔的小径部整体形成为矩形(两侧平行接触)，能够在按键本体上下移动时通过增加纵向的接触，同时尽可能缩小左右方向的间隙，减少按键本体的左右晃动，从而降低噪音产生。

在上述结构的基础上，优选：上述限位块的大径部和上述限位孔的大径部在正面视时整体均为矩形。

在上述结构的基础上，优选：上述限位块的大径部与小径部之间的外缘被设置成圆弧形。

如上所述，虽然减少了左右方向的间隙，降低了左右震动的噪音，但是当上下晃动时，仍然会因限位块大径部下表面外缘与限位孔大径部下侧内壁面间上下方向的“面-面”碰撞产生噪音。因而通过将限位块的大径部与小径部之间设置成圆弧面，“面-面”碰撞变为“线-面”碰撞，减少了碰撞面积，降低了噪音。

在上述结构的基础上，优选：上述限位孔的大径部与小径部之间的内缘被设置成倾斜面。

在上述结构的基础上，优选：在上述按键本体相对于上述外壳回位到按键的上限起始位置时，上述限位块的圆弧形的外缘与上述限位孔的倾斜面相抵接。

若将限位孔的大径部与小径部之间设置为一直角，大径部下侧内壁面为水平面，故限位块的大径部的圆弧形外缘在向下与该水平面碰撞时接触面仍较大，且因接触面垂直于碰撞力的方向，导致碰撞强度较高，仍不利于减少噪音。为此，进一步将限位孔的接触面设置成倾斜面，使得碰撞面与力的方向产生一定夹角，从而起到促进碰撞力分散，进一步降低噪音的效果。

在上述结构的基础上，优选：上述限位孔的小径部的下端两侧被设置为向内侧倾斜的倾斜面。

在制造时限位块与限位孔的小径部长度不可避免会存在公差，当限位孔与限位块的小径部下端均严格为四方形时，二者之间上下方向必须保证一定的间隙；且为了确保在限位块卡入限位孔的状态下按键本体能上下顺畅滑动，两小径部左右方向之间也必须保留一定间隙，此时限位块小径部下方因缺少支撑，故仍会产生左右晃动产生噪音。通过在与限位块的小径部下端接触的限位孔的小径部下端设置斜面使之形成梯形，能够通过倾斜面支撑限位块小径部下端，可吸收公差。

在上述结构的基础上，优选：上述限位块的小径部的下端部被设置为半圆形。

在上述结构的基础上，优选：在上述按键本体相对于上述外壳回位到按键的上限起始位置时，上述限位块的小径部的半圆形的下端部与上述限位孔的小径部的倾斜面相抵接。

据此，通过将限位块的小径部下端由四方形变为半圆形，使与限位孔的小径部下端两侧的倾斜面之间的接触点由原来仅能在直角顶点处接触变为能够在圆周上一定范围内接触，进一步改善了公差吸收的效果。

在上述结构的基础上，优选：上述限位块的大径部的上端部在侧视时为三角形或梯形。

据此，通过将限位块的大径部的上端设为三角形或梯形，使大径部上端面成为倾斜面，这样能够便于进行卡入或拆卸时的操作。

在上述结构的基础上，优选：在上述按键本体的外壁设有至少一条导向槽，上述外壳上设有与上述导向槽配合而引导上述按键本体相对于上述外壳进行滑动的导向柱，上述限位块的小径部与上述限位孔的小径部之间的配合长度小于上述导向槽与导向柱之间的配合长度，上述限位块与上述限位孔之间的间隙小于上述导向槽与导向柱之间的间隙。

附图说明

图1是本发明按键结构的立体图。

图2是本发明按键结构的外壳整体的正视图。

图3是本发明按键结构去除外壳后状态的正视图。

图4是本发明按键结构的限位块与限位孔的局部放大正视图。

图5是现有技术的按键开关的立体分解图。

图6是与图5对应的按键开关的俯视图。

图7是图6中B-B方向的剖视图。

图8是与图5对应的按键开关的剖视图。

图9是图8中圆圈C的局部放大图。

符号说明

1、10 按键帽

2、20 按键本体

3、30 外壳

4 弹性按键

5 电路板

6、60 底座

7 控制孔

8 控制块

9 矩形孔

11 导向柱

12 固定柱

16 卡簧

17 矩形块

21 导向槽

70 限位孔

80 限位块

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的实施方式。在附图的说明中，对相同部件适当省略重复的说明。而且，以下所述的构成仅是例示，并非限定本发明的范围。

图1是本发明按键结构的立体图，图2是本发明按键结构的外壳整体的正视图，图3是本发明按键结构去除外壳后状态的正视图，图4是本发明按键结构的限位块与限位孔的局部放大正视图。

如图1、图2、图3所示，本发明的按键结构大体包括按键帽10、按键本体20、外壳30及底座60，按键帽10作为按压部分，覆盖并连接在按键本体20的上部，按键本体20嵌入外壳30内，通过按压操作，使按键本体20相对于外壳30上下滑动而实现按键开关的接通与断开，外壳 30的下部卡在底座60上实现固定。这里，按键帽10和按键本体20没成了一体结构，当然根据需要，也可以设成分体结构。

如图3、图4所示，在按键本体20上设有限位孔70，在外壳30上设有向内凸起的限位块80，在按键本体20组装于外壳30内时，限位块80 内嵌于限位孔70中。限位块80与限位孔70均具有大径部及小径部，限位块80的大径部81与小径部82连接，限位孔70的大径部71与小径部 72连通而构成收容限位块80的空间，限位块80的小径部82以及限位孔 70的小径部72在正面视时整体均为矩形。在按键本体20及外壳30相对滑动的上下方向上，限位孔70的大径部高度a大于限位块80的大径部高度b，在与按键本体20及外壳30相对滑动的方向相垂直的宽度方向上，限位孔70的大径部71的宽度c大于限位孔70的小径部72的宽度d，限位块80的大径部81的宽度e大于限位块80的小径部82的宽度f，限位块80的小径部82的外壁和限位孔70的小径部72的内壁紧密配合，避免按键本体20相对于外壳30产生晃动。另外，限位块80的大径部81及限位孔70的大径部71也可以整体均为矩形。这里，“整体均为矩形”实质是指针对小径部或大径部整体而言呈矩形，不仅包括整体严格为矩形的情况，当然也包括后述那样整体矩形的端部或角部进一步形成圆弧、倾斜面那样的情况。

另外，作为引导机构，也可以在按键本体20的外壁还设有至少一条导向槽，例如，在按键本体20的前后左右外壁上分别设置一条导向槽，与此对应，在外壳30上设有与导向槽配合而进行上下滑动的导向柱。据此，在上下滑动方向上，引导按键本体20相对于外壳30移动。这里，由于引导机构在整个上下方向引导按键本体上下移动，故导向槽与导向柱之间的配合长度明显大于限位块80的小径部82与限位孔70的小径部72之间的配合长度，为此，可以将限位块80与限位孔70之间的间隙设置成小于导向槽与导向柱之间的间隙。

在此想说明的是，由于引导机构在整个上下方向上引导滑动，导向柱和导向槽之间配合的长度较长，若二者之间间隙过小，会导致移动阻力过大的问题。不过，相对于在整个上下方向引导按键本体上下移动的引导机构而言，由于限位块80的小径部82的外壁和限位孔70的小径部72的内壁之间相互配合的长度较短，在设计上可以尽可能地减小二者之间的左右间隙，避免按键本体的左右晃动，不必担心间隙过小导致按键本体相对于外壳无法顺畅移动的问题。

另外，如图4的放大图所示，限位块80的大径部81与小径部82之间的外缘811被设置成圆弧形。

如上所述，虽然减少了左右方向的间隙，降低了左右震动的噪音，但是当上下晃动时，仍然会因限位块大径部下表面外缘与限位孔大径部下侧内壁面间上下方向的“面-面”碰撞产生噪音。因而通过将限位块的大径部与小径部之间设置成圆弧面，“面-面”碰撞变为“线-面”碰撞，减少了碰撞面积，降低了噪音。

进一步，限位孔70的大径部71与小径部72之间的内缘被设置成倾斜面711。

这样一来，在按键本体20相对于外壳30回位到按键的上限起始位置时，限位块80的圆弧形的外缘811与上述限位孔70的倾斜面711相抵接。另一方面，在限位孔的大径部与小径部之间设置成阶梯结构而不将上述内缘设置成倾斜面的情况下，由于限位孔的大径部与小径部之间为一直角，大径部下侧内壁面为水平面，故上述限位块80的圆弧形外缘在向下与该水平面碰撞时接触面仍较大，且因接触面垂直于碰撞力的方向，故碰撞强度较高，仍不利于减少噪音。为此，该限位孔70的大径部71与小径部72 之间的接触面设置成倾斜面711，使得碰撞面与力的方向产生一定夹角，从而起到促进碰撞力分散，进一步降低噪音的效果。

另外，如图4的放大图所示，限位孔70的小径部72的下端两侧被设置为向内侧倾斜的倾斜面721。

在制造时限位块与限位孔的小径部长度不可避免的存在公差，当限位孔与限位块的小径部下端均严格为四方形时，二者之间上下方向必须保证一定的间隙；且为了确保在限位块卡入限位孔的状态下按键本体能顺畅上下滑动，两小径部左右方向之间也必须保留一定间隙，此时限位块小径部下方因缺少支撑，故仍会产生左右晃动产生噪音。通过在与限位块小径部下端接触的限位孔小径部下端设置倾斜面使之形成梯形，能够通过倾斜面支撑限位块小径部下端，可吸收公差。

进一步，限位块80的小径部82的下端部821被设置为半圆形。

这样一来，在按键本体20相对于外壳30回位到按键的上限起始位置时，限位块80的小径部82的半圆形的下端部821与限位孔70的小径部 72的倾斜面721相抵接。据此，通过将限位块的小径部下端由四方形变为半圆形，使与限位孔的小径部下端两侧的倾斜面之间的接触点由原来仅能在直角顶点处接触变为能够在圆周上一定范围内接触，进一步改善了公差吸收的效果。

另外，限位块80的大径部81的上端部在侧视时为三角形或梯形。据此，可使大径部上端面设置为倾斜面，这样能够便于进行卡入或拆卸时的操作。

根据本发明的结构，在限位孔70内部的空间内，通过限位孔70上下内壁与限位块80的上下端部相抵接，而限制按键本体20相对于外壳30 的上下滑动范围。并且，在按键本体20相对于外壳30回位到按键的上限起始位置时，限位块80的圆弧形的外缘811与限位孔70的倾斜面711相抵接的同时，限位块80的小径部82的半圆形的下端部821也与限位孔70的小径部72的倾斜面721相抵接，从而不仅在按键开关断开时起到限位作用，也可以降低因碰撞过大产生的噪音。另外，在按键本体20相对于外壳30位于按键的按压下限位置时，限位块80的大径部81的上端部与限位孔70的大径部71的上侧内壁面相抵接，从而在按键开关接通时起到限位作用。

另一方面，在按键本体20相对于外壳30进行滑动时，由于限位块80 的小径部82的外壁和限位孔70的小径部72的内壁沿滑动方向紧密配合，能够在按键本体上下移动时通过增加纵向的接触，同时尽可能缩小左右方向的间隙，减少按键本体的左右晃动，并降低噪音产生。

另外，本发明的结构中，也可以在按键本体上另设置矩形孔，在外壳上设置与矩形孔相配合的矩形块，当按键本体回位时，如果限位孔和限位块的连接出现问题，矩形孔和矩形块连接可起到辅助的作用。

在本发明的按键结构中，还可具有对按键结构的按键本体施加弹性力的弹性按键和电路板。弹性按键可采用硅胶制成，利用弹性按键的弹性实现按按键本体在外壳内上下运动，以达到客户操作手感的要求；而且，通过电路板与弹性按键上的导电触点接触脱离而实现电路板上的电路通断。

在上述实施方式中，对于大径部和小径部采用了在正视时整体矩形的形式，但是本发明当然不仅局限于这样的形式，其他的能够起到形状的限位手段也同样适用。

在上述实施方式中，以本发明的按键结构应用到车辆的按键开关为例进行了说明，其他的按键装置也同样适用。

在上述实施方式中，虽然采用了“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”这样的方向性限定，但其仅仅是为了说明上的方便，本发明当然不仅局限于这样的方向。

如上所述，本发明参照附图对优选的实施方式进行了充分记载，但对于本领域技术人员来说能够了解各种变形或变更。不言而喻，不仅各实施方式能够相互组合来实现本发明，而且各实施方式中的技术特征也能够相互组合，这些变形或变更只要没有脱离本发明的技术方案限定的范围，均应被涵盖于其中。

Claims (10)

1.一种按键结构，具有按键本体(20)及外壳(30)，所述按键本体(20)组装于所述外壳(30)内，且所述按键本体(20)及所述外壳(30)之间能够相对滑动，在所述按键本体(20)上设有限位孔(70)，在所述外壳(30)上设有向内凸起的限位块(80)，在所述按键本体(20)组装于所述外壳(30)内时，所述限位块(80)内嵌于所述限位孔(70)中，其特征在于：

所述限位块(80)与所述限位孔(70)均具有大径部及小径部，所述限位块(80)的大径部(81)与小径部(82)连接，所述限位孔(70)的大径部(71)与小径部(72)连通而构成收容所述限位块(80)的空间，

所述限位块(80)的小径部(82)和所述限位孔(70)的小径部(72)在正面视时整体均为矩形，

在所述滑动的方向上，所述限位孔(70)的大径部高度(a)大于所述限位块(80)的大径部高度(b)，

在与所述滑动的方向相垂直的宽度方向上，所述限位孔(70)的大径部(71)的宽度(c)大于所述限位孔(70)的小径部(72)的宽度(d)，所述限位块(80)的大径部(81)的宽度(e)大于所述限位块(80)的小径部(82)的宽度(f)，

所述限位块(80)的小径部(82)的外壁和所述限位孔(70)的小径部(72)的内壁相互配合，避免所述按键本体(20)相对于所述外壳(30)产生晃动。

2.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于：

所述限位块(80)的大径部(81)和所述限位孔(70)的大径部(71)在正面视时整体均为矩形。

3.如权利要求1或2所述的按键结构，其特征在于：

所述限位块(80)的大径部(81)与小径部(82)之间的外缘(811)被设置成圆弧形。

4.如权利要求3所述的按键结构，其特征在于：

所述限位孔(70)的大径部(71)与小径部(72)之间的内缘被设置成倾斜面(711)。

5.如权利要求4所述的按键结构，其特征在于：

在所述按键本体(20)相对于所述外壳(30)回位到按键的上限起始位置时，所述限位块(80)的圆弧形的外缘(811)与所述限位孔(70)的倾斜面(711)相抵接。

6.如权利要求1或2所述的按键结构，其特征在于：

所述限位孔(70)的小径部(72)的下端两侧被设置为向内侧倾斜的倾斜面(721)。

7.如权利要求6所述的按键结构，其特征在于：

所述限位块(80)的小径部(82)的下端部(821)被设置为半圆形。

8.如权利要求7所述的按键结构，其特征在于：

在所述按键本体(20)相对于所述外壳(30)回位到按键的上限起始位置时，所述限位块(80)的半圆形的下端部(821)与所述限位孔(70)的倾斜面(721)相抵接。

9.如权利要求1或2所述的按键结构，其特征在于：

所述限位块(80)的大径部(81)的上端部在侧视时为三角形或梯形。

10.如权利要求1或2所述的按键结构，其特征在于：

在所述按键本体(20)的外壁设有至少一条导向槽，所述外壳(30)上设有与所述导向槽配合而引导所述按键本体(20)相对于所述外壳(30)进行滑动的导向柱，

所述限位块(80)的小径部(82)与所述限位孔(70)的小径部(72)之间的配合长度小于所述导向槽与导向柱之间的配合长度，所述限位块(80)与所述限位孔(70)之间的间隙小于所述导向槽与导向柱之间的间隙。