CN110520954A - 按键模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种按键模块(100)，其具有盖元件(110)和具有载体鼻部(135)的挺杆(105)，其中，挺杆(105)被盖元件(110)以可沿着移动轴线(200)移动的方式安装，其中，挺杆(105)在开口区域(210)中具有圆柱形按钮载体部分(160)，该挺杆在该开口区域(210)中突出穿过盖元件(110)，并且挺杆(105)在外侧(167)上具有在引导部分(165)上的至少一个肋(170)，该引导部分邻近按钮载体部分(160)。此外，按键模块(100)包括设计和布置用以由载体鼻部(135)带动的接触编码器单元(115)，以及设计和布置用以与触点鼻部(140)一起电接触闭合的接触件(120)。最后，按键模块(100)包括用于容纳接触件(120)、接触编码器单元(115)和挺杆(105)的壳体元件(130)，其中，壳体元件(130)具有用于容纳挺杆(105)的引导部分(165)的至少一个接纳杯(175)，该接纳杯具有用于容纳挺杆(105)的所述至少一个肋(170)的至少一个凹部(1100)。

Description

按键模块

技术领域

本发明涉及一种根据主权利要求的按键模块。所述按键模块可以在例如计算机键盘中使用。

背景技术

大多数的可用按键模块(也可以称为按键模块)相对较高，并且难以集成到扁平的键盘或笔记本电脑中。在通常的模块中，“咔嗒声”也是基于两部分挺杆实现的变体，以便向按键模块的用户输出按键被致动的指示。在扁平的按键模块中，由于缺少可用空间，咔嗒声通过附加机构实现。因此，电开关过程与产生咔嗒声的过程分离，并且因此不会与咔嗒声的产生同步发生。另外，在大多数已知的按键模块中，从一侧设计LED照明，使得用一个LED不可能对面向按键模块的用户的表面进行均匀照明(特别是带有两个或三个符号的按键)。此外，由于成本原因，大多数按键模块被设计成相对不紧密的，因此，例如，当水或含水液体泼洒时，键盘会很快发生损坏。对于由液体造成的损坏，按键模块中的薄弱环节尤其是电气开关机构和挺杆的引导件。此外，就用户而言，通常需要不同的按键模块，例如，按键模块具有在致动时的线性力路径，具有用于致动的压力点，具有在致动时的咔嗒声以及具有各种力-位移特性。然而，这种多样性需要按键模块的各种各样的变体，这些变体大多以不同的生产模式和因此较高的成本生产，以便可由按键制造商提供。另外，当致动这种按键模块时，低模块中挺杆的引导件被缩短，这增加了按键倾斜的可能性。在按键模块的所谓“静音”设计中，使用了昂贵的两部件挺杆，这显著增加了模块总成本。另外，减小的结构高度使得电子器件(尤其是当使用基于贴片(SMD)的部件时)，难以或不可能安装在电路板的上侧，特别是与框架组件相连接。此外，组装在按键模块的底侧上也是有问题的，因为某些部件应该直接附接到模块。因此，在随后的模块焊接过程中(尤其是当使用焊料波时)，会产生很大的困难，因为所有部件都需要被覆盖。此外，由于静电放电(高达8KV)，存在电子器件损坏的风险。

在此背景下，本发明提供了一种根据主权利要求的改进的按键模块。从从属权利要求和随后的描述中，优选实施例是显而易见的。

发明内容

这里提出的方法提供了一种按键模块，其包括：

-盖元件，

-挺杆，其包括凸轮鼻部，其中挺杆被盖元件支撑，以可沿着移动轴线移动，其中挺杆包括在通道区域中的圆柱形键帽支撑部分，在通道区域中，挺杆突出穿过盖元件，并且挺杆在外侧上包括在引导部分上的至少一个肋，该引导部分邻近键帽支撑部分；

-接触器单元，其形成和布置成由凸轮鼻部带动；

-接触件，其形成和布置用于与触点鼻部建立电接触；和

-壳体元件，其用于容纳接触件、接触器单元和挺杆，其中壳体元件包括用于容纳挺杆的引导部分的至少一个容纳碗，该容纳碗具有用于容纳挺杆的所述至少一个肋的至少一个凹部。

凸轮鼻部可以被视为挺杆的突起，例如，其接合在另一个元件后面，并且在沿致动轴线的方向移动的情况下带动该元件。致动轴线可以是挺杆相对于盖元件和/或壳体元件移动或可移动所沿的轴线。例如，接触件可以被视为至少部分地由导电材料构成并固定在壳体元件的预定位置处的元件。接触器单元可以被视为一个元件。接触件可以用作相对于接触器单元的配对件，例如，以便闭合开关形式的电触点。键帽支撑部分可以是挺杆的一部分，例如，键帽可以插在该部分下面，该键帽带有符号，例如，用以指示用户当希望输入某个符号时按哪个键。引导部分可以被视为当挺杆被压下时压入壳体元件的挺杆的那一部分。实物可以是突出的壁或翼，当挺杆被压下时，当引导部分被插入壳体元件的容纳碗中时，该突出的壁或翼从引导部分侧向地突出，并在壳体元件的容纳碗的凹部或开槽开口中被引导。

这里提出的方法基于这样的发现，即：通过圆柱形键帽支撑部分能够实现挺杆沿着致动轴线的非常不受干扰的致动，而不会被卡住，圆柱形键帽支撑部分有利地被引导穿过盖元件的圆形开口，以及具有一个或多个肋的引导部分的设计，所述肋则在壳体元件的每个容纳碗的相应凹部或一个凹部中被引导。可以确保不仅挺杆的上部区域由键帽支撑部分安全和可靠地引导，并且挺杆的下部区域由上述设计的引导部分安全和可靠地引导。此外，上述特殊设计也可以通过技术上简单的方式生产出来。

有利的是这里提出的方法的实施例，其中挺杆在其外侧上包括至少多个肋，这些肋特别地以十字形方式布置，其中壳体元件的容纳碗包括多个凹部，每个凹部形成用以容纳挺杆的肋之一。这里提出的这种方法通过使用从挺杆的外侧延伸到容纳碗的相应凹部中并支撑在这些凹部的侧壁上的多个肋，提供了防止旋转的特别有益的锁定的优点。

特别有利的是这里描述的方法的实施例，其中挺杆在引导部分的区域中包括至少部分地中空的圆柱形部分，特别地是，其中，所述至少一个肋形成在中空的圆柱形部分的外侧上。这里提出的方法的这种实施例提供了使所述至少一个肋的高度保持较小的可能性，从而可以防止肋的弯曲或断裂。此外，这种中空的圆柱形部分在挺杆的引导部分的稳定性方面提供了优点。

为了进一步减少挺杆在沿着致动轴线按压时的倾斜，根据这里提出的方法的另一个实施例，壳体元件的引导活塞可以接合挺杆的引导部分的中空的圆柱形部分。

所述至少一个肋的壁厚越薄，则容纳碗中的凹部就可能越窄，使得挺杆因此可以被很好地引导，并且当沿着致动轴线被压下时不会倾斜。为此，这里提出的方法的另一个实施例是非常有利的，其中挺杆的肋的壁厚为键帽支撑部分的直径的至多一半，特别地是，为键帽支撑部分的直径的至多三分之一。

根据这里提出的方法的另一个实施例，接触器单元可以包括触点鼻部，该触点鼻部可在致动轴线的方向上移动并且相对于致动轴线的方向是横向移动的，其中壳体元件包括引导壁，该引导壁相对于致动轴线的方向倾斜定向，并且形成用以：当挺杆被压下时，当触点鼻部被凸轮鼻部带动时，在沿着和/或横向于致动轴线的方向上使触点鼻部从邻近接触件的静止位置偏转。

接触器单元可以包括可在各种方向上移动的触点鼻部，其中触点鼻部可以被视为接触器单元的一个区域，在该区域中，可以闭合与对应的配对件的电接触。引导壁可以被视为例如支柱或表面，该支柱或表面形成用以：当挺杆沿着致动轴线移动时，当触点鼻部被凸轮鼻部带动并且在引导壁上偏转时，在沿着和/或横向于致动轴线的方向上使触点鼻部偏转。

这里提出的方法的这样的实施例基于这样的发现，即：通过在挺杆沿着移动轴线的移动中使用凸轮鼻部或挺杆，即当按压挺杆时，触点鼻部作为接触器单元的被设计成最可移动的那一区域，沿着引导壁被带动并被引导，直至触点鼻部通过在引导壁上滑动而侧向地偏转，使得触点鼻部侧向地滑动经过凸轮鼻部，并由此被释放，从而弹回到其原始位置，即静止位置。因此，一方面，可以产生咔嗒噪声，该咔嗒噪声在时间上非常接近于触点鼻部与接触件的电接触，使得咔嗒声也可以被按键模块的用户非常迅速地感知为两个电触点之间的电接触的确认。这里提出的方法提供了这样的优点，即：通过偏转和弹回作为电接触开关的一部分的接触器单元的触点鼻部，可以避免为按键模块配备用于产生咔嗒声的单元的构造上的努力。以这种方式，可以提供便宜且制造简单，但仍具有大多数被用户高度重视的优点的按键模块。

根据这里提出的方法的一个特殊实施例，壳体元件可以形成为：当挺杆被压下时，围绕凸轮鼻部引导触点鼻部。例如，这种环绕的引导可能意味着在这种环绕的引导时，触点鼻部与移动轴线的距离最大。以这种方式，触点鼻部可以非常容易地在限定的距离处释放，以便既在弹回后产生咔嗒声，又在按压挺杆一定距离后以可逆的可重复方式确保电连接。

同样有利的是这里提出的方法的实施例，其中接触器单元形成为：使触点鼻部在引导壁上偏转之后撞击在盖元件上。这样的实施例提供了在盖元件上形成限定的撞击表面的优点，该撞击表面可以被相应地增强和相应地结构化，以产生某种声音，并且连接到盖元件的另外的区域。

同样有利的是这里提出的方法的实施例，其中，接触器单元至少部分地包括U形部分，特别地是，其中，触点鼻部布置在接触器单元的U形部分的一个端部上，和/或其中，接触器单元的U形形成在相对于移动轴线基本上垂直定向的平面中。这里提出的方法的这样的实施例提供了接触器单元在技术上非常容易实现的优点，同时具有在各个方向上具有相应的期望移动性的触点鼻部。例如，接触器单元可以形成为相应形状的弯曲金属带。

还可以想到的是这里提出的方法的实施例，其中接触器单元相对于触点鼻部在移动轴线的方向上的移动比在横向于移动轴线的方向上具有更大的(机械)刚度。这里提出的方法的这种实施例提供的优点是，当在围绕凸轮鼻部被引导之后往回移动时，触点鼻部在移动轴线的方向上的移动比在横向于移动轴线的方向上的移动显著更快。以这种方式，确保了咔嗒声基本上是由在移动轴线的方向上的移动引起的，该移动被清晰地可再现地设计并且为触点鼻部提供了足够的弹回路径，从而以用户可清楚感知的方式产生咔嗒声。

根据这里提出的方法的另一个实施例，接触器单元可以在触点鼻部的区域中具有表面部分，该表面部分的表面相对于移动轴线的方向倾斜定向，特别地是，该表面部分的表面至多相对于引导壁成锐角定向，特别地是，该表面部分的表面与引导壁平行对齐。该表面部分可以形成并布置成在引导壁上滑动。这里提出的方法的这种实施例提供了表面部分在引导壁上特别低的摩擦滑动的优点。以这种方式，实现了可以用尽可能小的力并且可靠地致动按键模块。

特别可靠和长寿命的是这里提出的方法的实施例，其中接触器单元在触点鼻部的区域中包括形成用以撞击在盖元件上的撞击部分。特别地是，撞击部分可以包括与盖元件或盖元件的一部分基本上平行对齐的表面，并且/或者其中，撞击部分由接触器单元或触点鼻部的成角度部分形成，并且/或者其中，撞击部分朝向盖元件定向的表面的长度大于厚度。

为了确保按键模块的快速和重复致动，挺杆沿着移动轴线的返回移动应该尽可能不受阻碍地进行，或者只受到很小的阻碍。特别有利的是这里提出的方法的实施例，其中挺杆的凸轮鼻部包括至少一个复位表面部分，该复位表面部分包括相对于移动轴线的方向倾斜定向的表面，特别地是，其中，复位表面部分形成用以在挺杆复位时围绕凸轮鼻部引导触点鼻部。以这种方式，可以确保当挺杆移动返回静止位置时，触点鼻部或触点尖端可以容易地围绕凸轮鼻部被引导，而不需要增加努力。此外，在挺杆复位时也有可能产生咔嗒声，在这种情况下，例如当触点鼻部从接触件被升起并且在围绕凸轮鼻部被引导之后被引导回到接触件上时。

特别有利的是这里提出的方法的实施例，其中盖元件在挺杆被引导通过的开口的区域中具有盖倾斜部，所述盖倾斜部具有相对于移动轴线的方向倾斜的表面，并且/或者其中，挺杆在由盖元件包围的通道区域中具有挺杆倾斜部，所述挺杆倾斜部具有相对于移动轴线的方向倾斜的表面。特别地是，盖倾斜部可以围绕盖元件中的开口周向布置。替代地是或附加地是，挺杆倾斜部也可以在通道区域中围绕挺杆周向布置。这种实施例提供了盖元件和挺杆之间特别紧密锁定的优点，特别是用于避免液体进入按键模块。

特别好地防止液体进入的是根据这里提出的方法的实施例的按键模块，其中提供了布置在盖元件和壳体元件之间的密封元件，特别地是，其中，密封元件被布置或压配合在盖元件的凹槽和/或壳体元件的凹槽中。特别地是，在这样的实施例中，可以利用毛细管作用来防止液体进入按键模块。

在提供了防止液体进入按键模块的特别好的保护的这里提出的方法的实施例中，密封元件可以以流体密封的方式封闭挺杆、接触器单元和接触件的区域，特别地是，其中，密封元件形成迷宫式密封的形状或形成为迷宫式密封。因此，可以用很少的材料成本实现对按键模块的功能最重要的部件的气密密封。

根据这里提出的方法的另一个实施例，盖元件可以包括至少一个光导元件，特别地是，其中，光导元件至少部分地以环形的方式围绕挺杆被引导穿过盖元件所处的区域形成。这样的实施例提供了消除要放在按键模块上的键帽的特别好的可能性的优点，使得用户可以快速、明确和可靠地识别键帽上的符号的含义。

为了确保在被压下时最大程度地防止挺杆倾斜，根据另一个实施例，挺杆可以包括在其外表面的至少子部段上突出的肋或翼，这些肋或翼特别地是成十字状地形成的，并且盖元件和/或壳体元件可以包括用于容纳挺杆的肋或翼的凹部。

根据另一个实施例的按键模块可以通过提供布置在挺杆和壳体元件之间的减震器元件而制造成特别低噪声的，特别地是，其中，减震器元件形成为圆柱形或环形的。这里提出的方法的这样的实施例提供了使用诸如橡胶止挡的标准化常规部件的优点，由此可以生产低噪声按键模块的廉价变体。

附图说明

本发明将基于附图通过举例的方式进行更详细的解释，在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的按键模块的分解图。

图2示出了具有线性力-位移特性的按键模块的模块变体的截面图；和

图3示出了作为按键模块的本发明的另一实施例的截面图；

图4示出了作为按键模块的本发明的另一实施例的截面图；

图5示出了根据这里提出的方法的实施例的按键模块的截面图；

图6示出了作为按键模块的图5所示的本发明的实施例的截面图；

图7示出了作为按键模块的图6所示的本发明的实施例的截面图；

图8示出了作为按键模块的图7所示的本发明的实施例的截面图；

图9示出了作为按键模块的本发明的实施例的俯视图；

图10示出了组装形式的作为按键模块的本发明的实施例的侧视图；

图11示出了对应于根据图10的图示中的截面A-A的穿过按键模块的截面图；

图12示出了对应于根据图10的图示中的截面B-B的穿过按键模块的截面图；

图13示出了集成有光导元件的盖元件的透视图；

图14示出了用于本发明的实施例的挺杆的透视图；

图15示出了壳体元件的透视图；

图16示出了安装在电路板上的按键模块的侧视图；

图17示出了同样安装在电路板上的另一按键模块的侧视图；

图18示出了在壳体元件上的按键模块的透视图。

在本发明的优选实施例的后续描述中，相同或相似的附图标记将用于不同附图中示出的相似作用的元件，其中这些元件的重复描述将被省略。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施例的按键模块100的分解图。按键模块100可以被构造为模块化构造组，并且基本上包括作为部件的挺杆105、盖元件110、接触器单元115、接触件120、压缩弹簧125和壳体单元130。挺杆105包括凸轮鼻部135，凸轮鼻部135可以沿着接触器单元115的触点鼻部140移动，并使其从静止位置偏转，如将在随后的描述中更详细地解释的那样。在这种情况下，接触器单元115形成为U形金属元件，因此是导电的。触点鼻部140布置在接触器单元115的一个端部中，并且除了触点尖端145之外，还包括在下文中更详细描述的其它部件，通过触点尖端145可以闭合接触器单元115和接触件120之间的电接触。此外，可以看出，图1所示的按键模块100包括密封元件150，该密封元件150设置在壳体单元130上，并因此能够以流体密封的方式封闭或包括接触器单元115、挺杆105的底部，特别是凸轮鼻部135，从而保护或确保键按模块100的可操作性，以及尽可能抵抗从外部作用的液体。例如，密封元件150可以周向地形成和/或具有三角形横截面轮廓，以便接合图1所示的盖元件110中的凹槽，从而产生最佳的密封效果。在图1所示的实施例中，压缩弹簧115是例如由金属制成的螺旋卷簧；但是也可以想到使用替代的弹簧元件，例如塑料弹簧或流体填充垫，以便在按压后将挺杆115再次返回到其原始位置。

按键模块100可以在功能方面以三种变体廉价地实现。基本上，所改变的尤其是挺杆105上的致动鼻部，这里也称为凸轮鼻部135，以及部分地是壳体元件130中的轮廓壁，其随后也称为引导壁。

挺杆105还包括在通道区域中的圆柱形的键帽支撑部分160(其上夹有图1中未示出的带有符号的键帽)，在通道区域中，圆柱形的键帽支撑部分160突出穿过盖元件110。此外，挺杆105在外侧167上包括在引导部分165(邻近键帽支撑部分160)上的至少一个肋170。例如，一个或多个翼170的壁厚可以是圆柱形的键帽支撑部分160的直径的至多一半，有利地是至多三分之一。

在按键模块100的组装状态下，引导部分165容纳在壳体元件130的容纳碗175中，其中容纳碗包括图1中未示出的凹部，各凹部用于容纳挺杆105的引导部分165的一个翼170，如将在下文中更详细地解释的那样。引导部分165也可以形成为在外侧67上的中空的圆柱形部分180，在其上布置有一个或多个翼170。例如，在按键模块100的组装状态下，在容纳碗175中的引导活塞与该中空的圆柱形部分180接合，使得当挺杆105被移动或压下时，引导部分165可以被非常稳健地引导。

通过使用具有键帽支撑部分160的挺杆105，并且其中键帽支撑部分160突出穿过盖元件110的有利地为圆形的开口，当挺杆105被压下时，挺杆105可以以尽可能小的倾斜度被引导。如果挺杆105的引导部分165的一个或多个翼170接合容纳碗175的凹部，则当挺杆105被压下时，挺杆105的这种低倾斜度的引导可以进一步增强，并且因此可以确保挺杆105在压下期间在移动方向上的引导和相对于旋转的引导。因此，可以确保按键模块100的挺杆105的非常低倾斜度的致动。

图2示出了具有线性力-位移特性的按键模块100的模块变体的截面图。力-位移特性可以通过调整或选择合适的压缩弹簧125任意地实现。从图2中还可以看出，挺杆105可以相对于壳体元件130在移动轴线200的方向上移动。例如，这种移动可以通过压下挺杆105来实现，其中在挺杆105的按键行程之后，压缩弹簧125的复位力使挺杆再次返回到其原始位置或静止位置(如图2所示)。

此外，在图2中可以看出，挺杆105在通道区域210中具有挺杆倾斜部220，挺杆倾斜部220包括相对于轴线CC倾斜定向的表面，挺杆倾斜部220在通道区域210中被引导穿过盖元件110的开口215。此外，盖元件110在开口215的区域中还包括盖倾斜部225，其包括相对于移动轴线200倾斜定向的表面。特别地是，挺杆倾斜部220的表面和盖倾斜部225的表面可以基本上平行对齐，并且在图2所示的按键模块100的静止位置具有密封效果，以便尽可能有效地防止液体进入按键模块100的内部。此外，按键模块100包括减震器元件230，该减震器元件230例如设置在壳体元件130的引导活塞235上或引导活塞235内，并且吸收挺杆105对壳体元件130的该部分的冲击。以这种方式，可以产生按键模块100的降低噪声的变体。例如，如果从圆形的现成产品切割出橡胶止挡，并且将其插入到引导活塞230中，以用作减震器元件230，则这是特别有利的，因为这样的实施例可以非常便宜地生产出来。在按键模块100的组装状态下，引导活塞235还可以接合引导部分180的中空的圆柱形部分180，以便在挺杆105被压入壳体元件130时，获得挺杆105的附加的引导稳定性。

还可以看出，当挺杆105正被压下时，凸轮鼻部135通过倾斜部压在触点鼻部140上，并使其侧向地偏转，这意味着相对于移动轴线200的延伸方向横向地或垂直地偏转。在该实施例中，可以通过基部240来防止触点鼻部140在沿着移动轴线200的延伸方向的方向上的偏转。

图3示出了作为按键模块100的本发明的另一实施例的截面图，其中在该实施例中使用了用于实现压力点的解决方案。这里，按键模块100的用户可以以触觉方式感测在按压期间挺杆穿过了一定距离。例如，这种触觉感测可以通过凸轮鼻部135来实现，凸轮鼻部135包括在触点鼻部140的方向上的突起，因此当触点鼻部140要围绕凸轮鼻部135滑动时，用户必须在按压挺杆时施加增加的按压压力。按键模块100的用户感受到增加的按压压力，从而识别挺杆105已经被压下的一定距离。在该实施例中，基部240又可以防止触点鼻部140在沿着移动轴线200的延伸方向的方向上偏转，使得凸轮鼻部135的突起的触觉效果可以以最佳方式发展。

图4示出了作为按键模块100的本发明的另一实施例的截面图，其中使用了用于实现压力和点击点的解决方案。因此，以非常高效的方式实现了前面提到的优点。下面将参照图4所示的实施例更详细地解释按键模块100的致动，很明显，图2至3所示的实施例可以对应于随后的描述来使用。

特别关注的重点在于参考随后的附图描述的点击变体，其是按键模块100的实施例。在世界上已知的大多数解决方案中，咔嗒声是用作为电开关机构的补充的附加部分或附加机构来产生的，而与这些解决方案相反，根据这里提出的方法，咔嗒声是由电开关触点之一直接引发的，例如通过接触器单元115的一部分在盖元件110或挺杆105上的冲击来引发的。因此，只有电开关触点的部件是提供点击和开关功能所必需的部分或部件。

根据这里提出的方法的实施例，接触器单元115被设计成使得接触器单元115的至少一部分可以被三维地偏转(致动)，如触点鼻部140一样。接触器单元115以预加载状态安装在开关模块或按键模块100中，使得例如接触器单元115(例如形成触点尖端145)和固定触点或接触件120的金交叉点触点(gold crosspoint contact)被彼此压在一起。在限定的预负载下，在开关(即电连接)状态下设置限定的接触力，其在整个寿命期间几乎保持不变。这种预负载或致动移动发生在水平面上，即在横向于或垂直于移动轴线CC的方向上发生。特别地是，对于这里提到的按键模块100的线性和压力点变体，这是有效的。

在根据这里给出的实施例的点击器变体中，其中除了电开关之外还产生咔嗒声，接触器单元115或作为接触器单元115的一部分的触点鼻部140也通过致动鼻部(即凸轮鼻部135)在致动方向上或移动轴线200的方向上被偏转，该方向意思是对应于图4中的图示的竖直方向。因此，触点鼻部140被凸轮鼻部135在移动轴线200的方向上带动，其中触点鼻部140相对于图4所示的静止位置被预加载。在限定的致动或移动距离之后，接触器单元115的控制轮廓(即触点鼻部140)与壳体元件130中的相对于移动轴线200倾斜的引导壁400接触，并且在进一步致动时，除了竖直移动之外，还被凸轮鼻部140横向于移动轴线200的方向偏转，即在图4的图示中的水平方向上向右。

为了在触点鼻部140沿着引导壁400滑动时引起尽可能小的摩擦，并且也避免按键模块100倾斜并因此发生故障，触点鼻部140还包括相对于移动轴线200的方向倾斜定向的表面部分500。具体而言，表面部分500的表面最多可以与引导壁400成锐角定向，其中如果表面部分500的表面与引导壁400平行对齐，则当触点鼻部140沿着引导壁400滑动时，可以获得特别小的滑动阻力。

图5示出了根据这里提出的方法的实施例的按键模块100的截面图，其中触点鼻部140现在相对于移动轴线200以最大偏转度偏转。这意味着在该位置处，触点鼻部142与移动轴线200的距离最大。在图5所示的该位置，接触器单元115的触点鼻部140将相对于凸轮鼻部135解锁，并且围绕凸轮鼻部135被引导。为了更好的概述，压缩弹簧125的图示在随后的附图中经常被省略，很明显，该压缩弹簧125可以用于或被用于分别示出的按键模块100的各实施例中。

从触点鼻部140解锁所处的点开始，接触器单元115或触点鼻部140再次被释放，并且可以在图5中的竖直方向(移动轴线200的纵向方向)和水平方向(横向于移动轴线200的横向方向)两者上返回到原始位置或静止位置。

图6示出了在图5中作为按键模块100示出的本发明的实施例的截面图，其中触点鼻部140现在在解锁之后撞击盖元件110的撞击壁600，并由此产生咔嗒声。然而，因为接触器单元115的(机械)刚度被设计成在竖直方向上显著大于水平方向，因此根据这里给出的实施例，接触器单元115的触点鼻部140首先撞击盖元件110的撞击壁600(具有为此限定的表面(这里称为撞击部分610))，并且产生期望的限定的咔嗒噪声。例如，撞击部分610可以包括与盖元件110或盖元件110的撞击壁600基本平行地对齐的表面。另外，撞击部分610可以由接触器单元110或触点鼻部140的成角度部分形成，并且附加地是或替代地是，可以具有比厚度更大的朝向盖元件110定向的表面的长度。

在接触器单元或触点鼻部140撞击盖元件110或撞击壁610之后，接触器单元110或触点鼻部140在水平面上，即朝向挺杆105或接触件120，以预定的力闭合电接触。

图7示出了作为按键模块100在图6中示出的本发明的实施例的截面图，其中触点鼻部140现在在撞击盖元件110之后再次被引导到静止位置，因此接触器元件115的触点尖端145和接触件120之间的电接触被闭合。

在释放挺杆105之后，由于压缩弹簧125的复位力，发生挺杆105向图4所示原始位置的返回，如前所述，为了更好地概述，压缩弹簧125没有在图5至9中示出。在该过程中，通过凸轮鼻部135的复位表面部分700(其形成为挺杆105的倾斜部)，触点鼻部140的接触器单元115在图7的向右方向上(即水平地或横向于移动轴线200的方向)偏转。这里，触点鼻部140滑动经过致动鼻部或凸轮鼻部135，再次撞击，但是撞击挺杆105，并且产生第二咔嗒声，该第二咔嗒声可能不如例如由于触点鼻部140撞击盖元件110而产生的第一咔嗒声强烈。

图8示出了作为按键模块100在图7中示出的本发明的实施例的截面图，其中触点鼻部140现在被复位表面部分700向右(即横向于移动轴线200的延伸方向)偏转，以将挺杆105再次带到原始位置或初始位置或静止位置。

咔嗒声的声音和强度可以通过偏转路径、接触器单元115的材料性质、与撞击表面610的距离、接触器单元或触点140的刚度和重量来任意调节。

由于这里给出的按键模块100的实施例的结构高度小，因此对于按键模块100中的挺杆105的致动或按压，增强对致动引导的防倾斜保护是有用的。为了利用用于引导挺杆沿着移动轴线200移动的引导装置的有限长度来实现这一点，下侧引导(即，在壳体元件130的区域中的引导装置)应该被设计成尽可能得窄(例如约1mm)，上侧引导(即，在盖元件110或挺杆105的区域中的引导装置)应该被设计成尽可能得宽(宽到一定程度)。这带来了技术挑战，因为直径1mm的引导销(通常的设计)没有表现出足够的强度(例如，在提供塑料材料的设计的情况下)，并且如果需要，必须以非常昂贵的方式由特殊材料制造。为此，根据这里给出的实施例的挺杆105被设计成使得在挺杆105的区域中的上侧引导呈现具有大直径的圆柱形形状(易于制造)。

图9示出了作为按键模块100的本发明的实施例的俯视图，其中图9表示打开的壳体元件130的俯视图，而没有夹在其上的盖元件110，但是带有插入的挺杆105。除了壳体元件130之外，可以看到接触件120、包括触点鼻部140和触点尖端145的接触器单元115、撞击部分610、引导壁400、密封元件150和减震器元件230。此外，在俯视图中可以看到挺杆的键帽支撑部分160，其中可以看到键帽支撑肋900以十字形方式布置，并确保将被夹或卡在挺杆105上的键帽(在图9中未示出)的牢固和旋转锁定安装。

图10示出了作为按键模块100的根据前述实施例的本发明的实施例的侧视图，其处于组装形式，即盖元件110和壳体元件130夹在一起，并且另外的部件布置在其中。这里，按键模块100被示出为处于压下状态，该状态为致动状态。还示出了穿过按键模块100的第一截面A-A和第二截面B-B的层，其截面图将在随后的实施例中更详细地进行解释。

图11示出了与根据图10的图示中的截面A-A相对应的穿过按键模块100的截面图。由于翼170被布置在稳定的圆柱形套筒上，即布置在挺杆105的引导部分165的外侧167上，并且接合壳体元件130的容纳碗175的至少一个(或几个)凹部1100，因此挺杆105的整体刚度也采用通常的材料设计给出。此外，通过与凹部1100接合的翼170的十字形引导，实现了防止挺杆105旋转的保护。因此，下侧引导在壳体元件130的引导部分165中被设计为用于挺杆105的肋(也可以称为翼170)的凹部1100，该肋具体地是以十字形方式定向，并且具有例如约1mm的翼宽度。在这里，挺杆105的引导发生在翼170的侧表面上，其中翼170以十字形方式布置在引导部分165的凹部1100中。因此，在两个主应力方向上，引导等于以十字形方式布置的翼170的厚度，该厚度例如为约1mm。

图12示出了与根据图10的图示中的截面B-B相对应的穿过按键模块100的截面图。除了盖元件110之外，还可以看到挺杆105，其中还示出了以十字形方式布置的肋形式的键帽支撑肋900，键帽(图12中未示出)可以卡到该支撑肋上。还可以看到的是盖元件110的光导元件1210，该光导元件围绕挺杆105被引导穿过的开口215以至少部分环形的方式布置。该光导元件1210用于改善键帽的照明。这里，光导元件1210被设计成使得它从盖元件110延伸(例如，根据图12的图示，从投影平面之外延伸)，并且由透明材料形成。特别地是，光导元件1210可以在光源的相对侧上穿过盖元件110突出，并且被设计成透明的，使得在图12所示的盖元件110的背侧，光导元件1210也以便宜的方式一体形成为设计成围绕挺杆105呈圆形的至少部分圆形部，以便能够尽可能均匀地将光发射到夹在挺杆105上的键帽上。为了将光传输到与盖元件110相对的一侧，优选地是，至少部分地环形的光导以便宜的方式一体形成为盖元件110中的光导元件1210。

图13示出了其中集成有光导元件1210的盖元件110的透视图。通过在光导元件1210或光导元件1210的不同位置上/中引入具有不同漫射值的反射结构或表面，可以在盖元件110的各种区域中设计光的均匀发射。

图14示出了挺杆105的透视图，其具有翼1100、凸轮鼻部135、复位表面部分700和挺杆倾斜部220。

至少在非致动状态下，通过具有盖倾斜部225的盖元件110和具有挺杆倾斜部220的挺杆105之间的交界面，确保了按键模块100具有形状锁定的相对良好的密封，该交界面形成圆锥形环止挡。此外，与大多数已知的按键模块相反，上侧引导形成为圆柱形的带孔套筒，这是指挺杆105的圆柱形的引导部分160，其可以在开口215中被引导。如已经参照图4至图6所公开的那样，该实施例还防止更多的外来颗粒和液体进入整个致动路径。

因为在键盘的使用寿命中偶尔会发生水性液体泼洒的情况，所以至少在静止位置应该确保按键模块100对液体进入的一定抵抗性。作为电触点的开关机构(目前是接触器单元115和接触件120)和用于引导挺杆105的部件(特别是压缩弹簧125和翼110以及凹部900)对水或含糖液体(诸如可乐)特别敏感，这些部件在胶固的情况下将导致按键模块100丧失可操作性。例如，通过在盖元件110和作为基部的壳体元件130之间引入迷宫式密封作为密封元件150，按键模块100的坚固耐用性显著提高。作为密封元件150的迷宫式密封保护整个开关机构(接触器单元115和接触件120)以及用于引导挺杆150的部件(如已经参照图1和图9描述的那样)，防止有害量的诸如水或含糖饮料的液体和灰尘进入。通过毛细作用将含水液体阻止在作为密封元件150的迷宫式密封中，使得它们不会进入按键模块100。

在某些客户应用中，希望的是键盘包含降低噪声的发展。目前，例如，在申请人的MX Silent模块中，使用了昂贵的双部件技术。这里，将软阻尼元件喷涂在某些位置，以在部件撞击这些部分的情况下减少噪音的产生。因此，这种按键模块100的制造非常昂贵，在材料选择上受到限制，并且需要专用的工具和工艺。

在这里提出的方法中，提出了按键模块100，其中通过额外安装作为减震器元件230的橡胶型材(例如圆形、正方形等形状)，以作为例如作为引导活塞235的定心螺柱中的阻尼器元件，解决了这一问题。

图15示出了壳体元件130的透视图，壳体元件130具有密封元件150、减震器元件230、引导活塞235和前面提到的其它部件。减震器元件230可以形成为橡胶阻尼器，并且可以预制为例如环形型材，并且切割成期望的长度并安装在引导活塞235中。可选地是，阻尼器元件或减震器元件230可以作为盘或环而被安装在挺杆105和壳体元件130之间的引导活塞235中。该程序具有若干优点，例如安装可以根据需要进行，以及不需要额外的工具。此外，有多种材料可用于减震器元件230，并且提供这种可选的减震器元件230只增加很少的总成本。此外，可以看到壳体元件130的内视图，该壳体元件130具有容纳碗175和布置在容纳碗175中的凹部1100，其中这些凹部1100在这里被设置为容纳碗175中的完整的侧向狭缝形开口。

图16示出了安装在电路板1600上的按键模块100的侧视图，电路板1600例如可以用作键盘的电路板。

图17示出了另一个按键模块100的侧视图，该按键模块100也安装在电路板上，其中按键模块100进一步通过作为组装框架1700的另一个电路板被卡住，或者在制造过程中由该组装框架1700保持。组装框架1700可以用作例如保持电路板，以便在将按键模块100安装在电路板1600上的过程中确保按键模块100的稳定对齐。这里，组装框架1700可以布置在电路板1600上方的小距离处。

按键模块100的高度结构的减小使得在电路板(作为按键模块100的载体)的顶侧上组装经常需要的电子器件(例如基于表面贴片)变得困难或不可能，特别是在框架组装方面。在这种电路板的底侧上组装所需的器件也是有问题的，因为某些器件应该直接附接到按键模块100。这在随后的按键模块焊接过程中导致相当大的困难(尤其是当使用焊料波时)，因为所有部件都需要被覆盖。此外，由于静电放电(高达8KV)，存在电子器件损坏的风险。根据这里提出的方法的实施例，可以规定在电路板的顶侧上的按键模块100下方放置表面贴片器件(例如LED、二极管；电阻器)，以作为该问题的解决方案。

图18示出了在壳体元件130上的按键模块100的透视图。可以看到的是按键模块100的电子器件1800，其被按键模块100的壳体元件130机械保护并且防止放电。随后的焊接工艺可以设计得便宜，因为不需要将部件放置在电路板的底侧上。从图16的图示中可以看出，按键模块100可以直接放置在组装框架1700上，或者从图17中可以看出，键模块100借助附加的组装框架1700来保持。在这两种情况下，可以通过将电路板1600或安装框架1700的顶侧上的保护结构直接地或经由放电电阻器(例如100-300欧姆)电连接到接地引线，而进行额外的放电保护。

如果一个实施例包括第一特征和第二特征之间的“和/或”关系，则这可以被理解为表示该实施例包括根据一个实施例的第一特征和第二特征两者，并且根据另一个实施例仅包括第一特征或仅包括第二特征。

附图标记

100 按键模块

105 挺杆

110 盖元件

115 接触器单元

120 接触件

125 压缩弹簧

130 壳体元件

135 凸轮鼻部

140 触点鼻部

145 触点尖端

150 密封元件

160 键帽支撑部分

165 引导部分

167 外侧

170 翼、肋

175 容纳碗

180 中空的圆柱形部分

200 移动轴线

210 通道区域

215 开口

220 挺杆倾斜部

225 盖倾斜部

230 减震器元件

235 引导活塞

240 基部

400 引导壁

500 表面部分

600 撞击壁

610 撞击部分

700 复位表面部分

900 键帽支撑肋

1100 凹部

1210 光导元件

1600 电路板

1700 组装框架

1800 电子器件

Claims (16)

1.一种按键模块(100)，包括：

-盖元件(110)，

-挺杆(105)，所述挺杆包括凸轮鼻部(135)，其中，所述挺杆(105)被所述盖元件(110)支撑，以能够沿着移动轴线(200)移动，其中，所述挺杆(105)包括在通道区域(210)中的圆柱形键帽支撑部分(160)，在所述通道区域(210)中，所述挺杆(105)突出穿过所述盖元件(110)，并且所述挺杆(105)在外侧(167)上包括在引导部分(165)上的至少一个肋(170)，该引导部分邻近所述键帽支撑部分(160)；

-接触器单元(115)，所述接触器单元(115)形成和布置成由所述凸轮鼻部(135)带动；

-接触件(120)，所述接触件(120)形成和布置成与触点鼻部(140)建立电接触；和

-壳体元件(130)，所述壳体元件(130)用于容纳所述接触件(120)、所述接触器单元(115)和所述挺杆(105)，其中，所述壳体元件(130)包括用于容纳所述挺杆(105)的所述引导部分(165)的至少一个容纳碗(175)，所述至少一个容纳碗(175)具有用于容纳所述挺杆(105)的所述至少一个肋(170)的至少一个凹部(1100)。

2.根据权利要求1所述的按键模块(100)，其特征在于，所述挺杆在其外侧(167)上包括至少多个肋(170)，所述多个肋(170)特别地是以十字形方式布置，其中，所述壳体元件(130)的所述容纳碗(175)包括多个凹部(1100)，每个所述凹部(1100)形成用以容纳所述挺杆(105)的所述肋(170)中的一个肋(170)。

3.根据前述权利要求中的一项所述的按键模块，其特征在于，所述挺杆(105)在所述引导部分(165)的区域中包括至少部分地中空的圆柱形部分(180)，特别地是，其中，所述至少一个肋(170)形成在所述中空的圆柱形部分(180)的外侧(167)上。

4.根据权利要求3所述的按键模块(100)，其特征在于，所述壳体元件(130)的引导活塞(235)接合所述挺杆(105)的所述引导部分(165)的所述中空的圆柱形部分(180)。

5.根据前述权利要求中的一项所述的按键模块(100)，其特征在于，所述挺杆(105)的所述至少一个肋(171)的壁厚是所述键帽支撑部分(160)的直径的至多一半。

6.根据前述权利要求中的一项所述的按键模块(100)，其特征在于，所述盖元件(110)在所述挺杆(105)被引导穿过的开口(215)的区域中具有盖倾斜部(225)，所述盖倾斜部(225)具有相对于所述移动轴线(200)的方向倾斜的表面，并且/或者，其中所述挺杆(105)在所述盖元件(110)包围的通道区域(210)中具有挺杆倾斜部(220)，所述挺杆倾斜部(220)具有相对于所述移动轴线(200)的方向倾斜的表面。

7.根据前述权利要求中的一项所述的按键模块(100)，其特征在于，包括至少一个密封元件(150)，其被布置在所述盖元件(110)和所述壳体元件(130)之间，特别地是，其中，所述密封元件(150)布置在所述盖元件(110)的凹槽中和/或布置在所述壳体元件(130)的凹槽中。

8.根据权利要求7所述的按键模块(100)，其特征在于，所述密封元件(150)以流体密封的方式封围所述挺杆(105)、所述接触器单元(115)和所述接触件(120)的区域，特别地是，其中，所述密封元件(150)形成为迷宫式密封的形状或形成为迷宫式密封。

9.根据前述权利要求中的一项所述的按键模块(100)，其特征在于，包括减震器元件(230)，其被布置在所述挺杆(105)和所述壳体元件(130)之间，特别地是，其中，所述减震器元件(230)形成为圆柱形或环形。

10.根据前述权利要求中的一项所述的按键模块(100)，其特征在于，所述接触器单元(115)包括能够在所述移动轴线(200)的方向上以及横向于所述移动轴线(200)的方向移动的触点鼻部(140)，其中，所述壳体元件(130)包括引导壁(400)，所述引导壁(400)相对于所述移动轴线(200)的方向倾斜定向，并且所述引导壁(400)形成用以：当所述挺杆(105)被压下而所述触点鼻部(140)被所述凸轮鼻部(135)带动时，在沿着所述移动轴线(200)和/或横向于所述移动轴线(200)的方向上使所述触点鼻部(140)从邻近所述接触件(120)的静止位置偏转。

11.根据权利要求10所述的按键模块(100)，其特征在于，所述壳体元件(130)被形成用以：当所述挺杆(105)被压下时，围绕所述凸轮鼻部(135)引导所述触点鼻部(140)。

12.根据权利要求10或11中的一项所述的按键模块(100)，其特征在于，所述接触器单元(115)被形成用以使所述触点鼻部(140)在所述引导壁(400)上偏转之后撞击在所述盖元件(110)上。

13.根据权利要求10至12中的一项所述的按键模块(100)，其特征在于，所述接触器单元(115)包括至少部分地U形的部分，特别地是，其中，所述触点鼻部(140)布置在所述接触器单元(115)的U形部分的一个端部上，并且/或者，其中，所述接触器单元(115)的U形形成在相对于所述移动轴线(200)基本上垂直的平面中。

14.根据前述权利要求中的一项所述的按键模块(100)，其特征在于，所述接触器单元(115)相对于所述触点鼻部(140)在所述移动轴线(200)的方向上的移动比在横向于所述移动轴线(200)的方向上的移动具有更大的刚度。

15.根据前述权利要求中的一项所述的按键模块(100)，其特征在于，所述接触器单元(115)在所述触点鼻部(140)的区域中具有表面部分(500)，所述表面部分(500)的表面相对于所述移动轴线(200)的方向倾斜定向，特别地是，所述表面部分(500)的所述表面至多相对于所述引导壁(400)成锐角定向，特别地是，所述表面部分(500)的所述表面与所述引导壁(400)平行对齐。

16.根据前述权利要求中的一项所述的按键模块(100)，其特征在于，所述盖元件(110)包括至少一个光导元件(1210)，特别地是，其中，所述光导元件(1210)至少部分地以环形的方式围绕所述挺杆(105)被引导穿过所述盖元件(110)所处的区域形成。