CN109786157A - 开关装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及开关装置，用于触发输入设备发出信号以控制电子设备，包括按键帽、金属弹片、导引体、弹性硅胶、导电碳片、导电电路、PCB板及模拟输出引脚；按键帽上设有金属弹片，所述导引体的一端与金属弹片的上表面接触连接，导引体的另一端与输入设备的主板连接；弹性硅胶设于按键帽的下方，弹性硅胶底部集成导电碳片，弹性硅胶的下方设有PCB板，PCB板的上表面设有导电电路，导电电路通过PCB板与模拟输出引脚连接，模拟输出引脚与输入设备的主板连接。本发明可以快速触发并产生一组数字信号和一组模拟信号，最大化缩短了开关装置的响应时间；通过控制下压按键帽的力度来控制数据的输出，提高了开关装置的灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及控制器的技术领域，更具体地说，是涉及开关装置。
背景技术
在游戏控制器及其它领域的电器上，经常需要使用按键开关，普通按键开关的弹性橡胶件通常制作成中空圆柱凸台形，构成按柄及弹性变形壁，通过按压使弹性橡胶件变形并下压PCB上的导电点或导电簧片，实现开关通断或输出下按程度的模拟数据。现有技术中的按键开关为了保证具有可靠的弹性变形和回复力，并同时具有良好手感，需要按压的行程会较长，橡胶件变形需要的空间也较大，使整个开关的下按响应不够快速、并且体积尺寸偏大。
以上不足，有待改进。
发明内容
为了克服现有的技术的不足, 本发明提供开关装置。
本发明技术方案如下所述：
开关装置，用于触发输入设备发出信号以控制电子设备，包括按键帽、金属弹片、导引体、弹性硅胶、导电碳片、导电电路、PCB板及模拟输出引脚；
所述按键帽上设有所述金属弹片，所述导引体的一端与所述金属弹片的上表面接触连接，所述导引体的另一端与输入设备的主板连接；
所述弹性硅胶设于所述按键帽的下方，所述弹性硅胶底部集成所述导电碳片，所述弹性硅胶的下方设有所述PCB板，所述PCB板的上表面设有所述导电电路，所述导电电路通过所述PCB板与所述模拟输出引脚连接，所述模拟输出引脚与所述输入设备的主板连接。
进一步地，所述按键帽包括按键帽主体和按键帽底座，所述按键帽主体设于所述按键帽底座的上方并与所述按键帽底座连接，所述金属弹片套设于所述按键帽主体的外围并通过所述按键帽底座支撑。
进一步地，所述弹性硅胶包括第一连接部、变形部及第二连接部，所述变形部设于所述第一连接部和所述第二连接部之间，且所述第一连接部、所述变形部及所述第二连接部依次一体成型，所述第一连接部与所述按键帽连接，所述第二连接部与所述PCB板连接。
进一步地，所述变形部的形状为中空圆台。
进一步地，所述导电碳片设于所述变形部的内部并与所述第一连接部的底部连接。
进一步地，所述导电碳片呈弧形。
进一步地，所述金属弹片上环设有至少一个金属齿，所述导引体的一端与所述金属齿的上表面接触连接。
进一步地，所述PCB板上设有卡槽，所述导引体上设有卡件，所述卡件设于卡槽内。
进一步地，所述开关装置还包括外壳，所述外壳与所述导引体连接。
进一步地，所述外壳的内部设有夹片，所述导引体上设有夹片孔，所述夹片穿过所述夹片孔将所述外壳与所述导引体连接。
根据上述方案的本发明，其有益效果在于：
（1）本发明提供的开关装置，可以快速触发并产生一组数字信号和一组模拟信号，最大化缩短了开关装置的响应时间；
（2）通过控制下压按键帽的力度来控制数据的输出，提高了开关装置的灵敏度，且操作简单；
（3）本发明整体结构简单，体积小，成本低廉。
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为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖面结构示意图；
图3为本发明的爆炸结构示意图一；
图4为本发明的爆炸结构示意图二；
图5为本发明的按键帽结构示意图；
图6为本发明的金属弹片结构示意图；
图7为本发明的弹性硅胶结构示意图一；
图8为本发明的弹性硅胶结构示意图二；
图9为本发明的PCB板结构示意图；
图10为本发明的导引体结构示意图；
图11为本发明的外壳结构示意图；
图12为本发明的另一结构示意图；
图13为图12的爆炸结构示意图；
图14为本发明的应用实施例结构示意图。
其中，图中各附图标记：
10-开关装置；
101-按键帽；1011-按键帽主体；1012-按键帽底座；10121-圆形凹槽；
102-金属弹片；1021-金属齿；
103-导引体；1031-卡件；1032-夹片孔；1033-限位孔；
104-弹性硅胶；1041-第一连接部；1042-第二连接部；1043-变形部；
10411-凹口；10421-缺口；
105-导电碳片；
106-导电电路；
107-PCB板；1071-PCB板孔；1072-卡槽；
108-模拟输出引脚；
109-外壳；1091-夹片；1092-限位柱；
20-输入设备的主板。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图4，开关装置10，用于触发输入设备发出信号以控制电子设备，包括按键帽101、金属弹片102、导引体103、弹性硅胶104、导电碳片105、导电电路106、PCB板107及模拟输出引脚108；
按键帽101上设有金属弹片102，导引体103的一端与金属弹片102的上表面接触连接，导引体103的另一端与输入设备的主板20连接；
弹性硅胶104设于按键帽101的下方，弹性硅胶104底部集成导电碳片105，弹性硅胶104的下方设有PCB板107，PCB板107的上表面设有导电电路106，导电电路106通过PCB板107与模拟输出引脚108连接，模拟输出引脚108与输入设备的主板20连接。
本实施例提供开关装置的工作原理如下：
（1）当弹性硅胶104处于自由状态时，弹性硅胶104将按键帽101支撑，设于按键帽101上的金属弹片102与导引体103的一端接触连接，导引体103的另一端与输入设备的主板20连接，默认情况下电路导通，输出第一组数字信号；
（2）当对按键帽101施加压力时，按键帽101向下移动，弹性硅胶104被压缩，同时按键帽101带动设于按键帽101上的金属弹片102向下移动，从而使得金属弹片102与导引体103分离，即瞬间断开金属弹片102与导引体103的接触，停止触发第一组数字信号；
（3）当增加对按键帽101施加的压力时，按键帽101继续向下移动，弹性硅胶104被继续压缩，从而使得设于弹性硅胶104下方的导电碳片105向下移动，直至导电碳片105与设于PCB板107上的导电电路106接触连接，导电电路106与模拟输出引脚108连接，模拟输出引脚108与输入设备的主板20连接，从而触发了第二组模拟信号，第二组模拟信号根据导电碳片105与导电电路106接触程度不同而变化；
（4）当撤销对按键帽101施加的压力时，弹性硅胶104恢复弹性形变，并带动导电碳片105向上移动，使得导电碳片105与导电电路106断开，停止触发第二组模拟信号，按键帽101继续向上移动恢复至原位，即弹性硅胶104处于自由状态，金属弹片102与导引体103恢复接触连接，开始输出第一组数字信号。
本实施例提供开关装置的有益效果为：
（1）本发明提供的开关装置，可以快速触发并产生一组数字信号和一组模拟信号，最大化缩短了开关装置的响应时间；
（2）通过控制下压按键帽的力度来控制数据的输出，提高了开关装置的灵敏度，且操作简单；
（3）本发明整体结构简单，体积小，成本低廉。
请参阅图5，在一个实施例中，按键帽101包括按键帽主体1011和按键帽底座1012，按键帽主体1011设于按键帽底座1012的上方并与按键帽底座1012连接，金属弹片102套设于按键帽主体1011的外围并通过按键帽底座1012支撑。这样设置的按键帽101结构简单，且可以将金属弹片102稳定的固定于按键帽101上。
优选地，按键帽主体1011和按键帽底座1012的截面形状均呈圆形，且按键帽底座1012的截面尺寸大于按键帽主体1011的截面尺寸。这样设置使得金属弹片102可以稳定的被支撑在按键帽底座1012上，进而使得金属弹片102可以稳定的固定在按键帽101上。
请参阅图7，在一个实施例中，弹性硅胶104包括第一连接部1041、变形部1043及第二连接部1042，变形部1043设于第一连接部1041和第二连接部1042之间，且第一连接部1041、变形部1043及第二连接部1042依次一体成型，第一连接部1041与按键帽101连接，第二连接部1042与PCB板107连接。这样设置的弹性硅胶104结构简单，且通过第一连接部1041和第二连接部1042的配合，可以使得变形部1043在产生变形或恢复变形时更加的顺畅。
在一个实施例中，变形部1043的形状为中空圆台。当对按键帽101施加压力时，由于按键帽101与第一连接部1041连接，在压力的作用下，对按键帽101施加的压力传递至第一连接部1041上，使得第一连接部1041向下移动并带动变形部1043的上端向下内凹，使得变形部1043产生变形，从而使得按键帽101向下产生位移。
优选地，第一连接部1041横截面呈圆形，第二连接部1042的横截面呈圆环，第二连接部1042的截面尺寸大于第一连接部1041的截面尺寸。这样设置方便了变形部1043产生变形后导电碳片105与导电电路106的接触。
请参阅图4、图5、图7，优选地，按键帽底座1012上设有圆形凹槽10121，第一连接部1041设于圆形凹槽10121内，这样设置使得第一连接部1041可以稳定的置于圆形凹槽10121；且圆形凹槽10121的槽径大于第一连接部1041的外径，这样设置方便了变形部1043产生变形。
请参阅图7，优选地，第一连接部1041顶部设有凹口10411。
优选地，第二连接部1042底部设有缺口10421。当空气被压缩时，利于排出空气。
请参阅图8，在一个实施例中，导电碳片105设于变形部1043的内部并与第一连接部1041的底部连接。这样设置使得导电碳片105可以稳定的连接于第一连接部1041上，且方便了变形部1043产生变形后与导电电路106接触。
请参阅图2，在一个实施例中，导电碳片105呈弧形。在导电碳片105与导电电路106接触的过程中，导电碳片105与导电电路106接触的面积随下压力度的不同而不同，即第二组模拟信号也随下压力度的不同而不同。
请参阅图6，在一个实施例中，金属弹片102上环设有至少一个金属齿1021，导引体103的一端与金属齿1021的上表面接触连接。金属齿1021的设置使得金属弹片102与导引体103之间为弹性接触，增加接触的可靠性。
请参阅图9，优选地，PCB板107上设有PCB板孔1071，模拟输出引脚108的一端穿过PCB板孔1071并与PCB板107连接，模拟输出引脚108的另一端与输入设备的主板20连接。这样设置方便了导电电路106与模拟输出引脚108连接，模拟输出引脚108与输入设备的主板20连接，进而进行信号传递，且连接方式简单。
优选地，模拟输出引脚108的数量为两个。
请参阅图4、图14，在一个实施例中，模拟输出引脚108为长条形。
请参阅图12至图14，在一个实施例中，模拟输出引脚108呈L型。
应当理解的是，为了适应不同的输入设备的主板20，模拟输出引脚108的形状并不限于上述的长方形或L型，还可以为其他的形状，此处不做限制。
请参阅图3、图9、图10，在一个实施例中，PCB板107上设有卡槽1072，导引体103上设有卡件1031，卡件1031设于卡槽1072内。这样设置使得导引体103可以稳定将PCB板107固定，防止PCB板107滑动。
请参阅图2、图3，在一个实施例中，开关装置10还包括外壳109，外壳109与导引体103连接。外壳109的设置可以用于保护设于外壳109内部的各零部件。
请参阅图11，在一个实施例中，外壳109的内部设有夹片1091，导引体103上设有夹片孔1032，夹片1091穿过夹片孔1032将外壳109与导引体103连接。夹片1091与夹片孔1032的配合使得外壳109与导引体103连接的牢固，且方便拆卸，结构简单。
优选地，导引体103上设有两个夹片孔1032，相应地，外壳109对应的部位设有两个夹片1091。这样使得导引体103与外壳109连接得更加的牢固。
优选地，外壳109的内部还设有限位柱1092，导引体103上设有限位孔1033，限位柱1092设于限位孔1033内。限位柱1092和限位孔1033的配合使得导引体103与外壳109连接得更加的稳定，避免了导引体103与外壳109产生位移。
优选地，导引体103的数量为两个。
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 (10)
1.开关装置，用于触发输入设备发出信号以控制电子设备，其特征在于：包括按键帽、金属弹片、导引体、弹性硅胶、导电碳片、导电电路、PCB板及模拟输出引脚；
所述按键帽上设有所述金属弹片，所述导引体的一端与所述金属弹片的上表面接触连接，所述导引体的另一端与输入设备的主板连接；
所述弹性硅胶设于所述按键帽的下方，所述弹性硅胶底部集成所述导电碳片，所述弹性硅胶的下方设有所述PCB板，所述PCB板的上表面设有所述导电电路，所述导电电路通过所述PCB板与所述模拟输出引脚连接，所述模拟输出引脚与所述输入设备的主板连接。
2.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于：所述按键帽包括按键帽主体和按键帽底座，所述按键帽主体设于所述按键帽底座的上方并与所述按键帽底座连接，所述金属弹片套设于所述按键帽主体的外围并通过所述按键帽底座支撑。
3.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于：所述弹性硅胶包括第一连接部、变形部及第二连接部，所述变形部设于所述第一连接部和所述第二连接部之间，且所述第一连接部、所述变形部及所述第二连接部依次一体成型，所述第一连接部与所述按键帽连接，所述第二连接部与所述PCB板连接。
4.如权利要求3所述的开关装置，其特征在于：所述变形部的形状为中空圆台。
5.如权利要求3所述的开关装置，其特征在于：所述导电碳片设于所述变形部的内部并与所述第一连接部的底部连接。
6.如权利要求5所述的开关装置，其特征在于：所述导电碳片呈弧形。
7.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于：所述金属弹片上环设有至少一个金属齿，所述导引体的一端与所述金属齿的上表面接触连接。
8.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于：所述PCB板上设有卡槽，所述导引体上设有卡件，所述卡件设于卡槽内。
9.如权利要求1～8任一项所述的开关装置，其特征在于：所述开关装置还包括外壳，所述外壳与所述导引体连接。
10.如权利要求9所述的开关装置，其特征在于：所述外壳的内部设有夹片，所述导引体上设有夹片孔，所述夹片穿过所述夹片孔将所述外壳与所述导引体连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |