CN111095459A

CN111095459A - 按键开关

Info

Publication number: CN111095459A
Application number: CN201880056209.6A
Authority: CN
Inventors: 藤野博章; 井泽一平; 瀬户纯一; 仲真美子
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2017-09-01
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2020-05-01
Also published as: TW201913702A; JP2019046654A; US20200402739A1; JP6874607B2; US10998149B2; TWI673740B; WO2019044130A1

Abstract

本发明提供一种按键开关。按键开关具有：底座(1)、相对于底座(1)可接/离地安装的按钮(3)、以及配置在底座(1)与按钮(3)之间且相对于底座(1)对按钮(3)向分离方向施力的螺旋弹簧(4)。螺旋弹簧(4)至少具有：座卷部(29a)，其在一端部形成；密卷部(31)，其与座卷部(29a)连续，在对底座(1)安装了按钮(3)的初始状态下被压缩，邻接的卷线彼此接触；疏卷部(30)，其与密卷部(31)连续，卷线间距比密卷部(31)的卷线间距大，在所述初始状态下，邻接的卷线彼此分离。

Description

按键开关

技术领域

本公开涉及按键开关。

背景技术

在专利文献1中，已经公开一种按键开关，其结构为，使筒状导柱从底座突出，在该导柱的内径侧引导导光体，利用在外径侧配置的螺旋弹簧，可按压地弹性支承按钮。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：中国专利申请公开第104851727号说明书

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在将所述按键开关采用在键盘等中作为游戏软件的操作按键加以利用的情况下，有时进行使按键开关从按压的状态弹起的操作。在该情况下，在螺旋弹簧产生按键开关的按压方向的振动。但是，因为所述按键开关不具有抑制振动的机构，所以振动不会轻易衰减，成为产生噪声的原因。

本公开的目的在于提供一种按键开关，能够使所使用的螺旋弹簧的振动尽快衰减，有效地抑制喘振。

用于解决技术问题的技术方案

本公开的按键开关的一个方式具有：

底座；

按钮，其相对于所述底座，可接/离地被安装；

螺旋弹簧，其配置在所述底座与所述按钮之间，相对于所述底座，对所述按钮向分离方向施力；

所述螺旋弹簧至少具有：座卷部，其在一端部形成；密卷部，其与所述座卷部连续，在对所述底座安装了所述按钮的初始状态下被压缩，邻接的卷线彼此接触；疏卷部，其与所述密卷部连续，卷线间距比所述密卷部的卷线间距大，在所述初始状态下，邻接的卷线彼此分离。

发明的效果

根据所述方式的按键开关，当手指从按压的按钮离开时，螺旋弹簧振动，但密卷部的卷线相对于座卷部发生碰撞，并且密卷部的卷线彼此也发生碰撞。其结果是，能够使螺旋弹簧的振动尽快衰减，有效抑制喘振。

附图说明

图1是本实施方式的按键开关的立体图。

图2是表示从图1中拆下盖体及按钮后的状态的立体图。

图3是图1所示的按键开关的立体分解图。

图4A是图3的底座的立体图。

图4B是从下方观察图4A的立体图。

图5是图3的导光体的立体图。

图6是图3的盖体的立体图。

图7A是从上方观察图3的按钮的立体图。

图7B是从下方观察图7A的按钮的立体图。

图8是图3的螺旋弹簧的立体图。

图9A是图3的第一接触片的立体图。

图9B是图3的第二接触片的立体图。

图10是沿着图1的X-X线的剖视图。

图11A是其它实施方式的螺旋弹簧的主视图。

图11B是其它实施方式的螺旋弹簧的主视图。

图11C是其它实施方式的螺旋弹簧的主视图。

具体实施方式

下面，依照附图，说明本公开的一个实施方式。

图1是表示本实施方式的按键开关的整体的立体图。图2是表示从图1中拆下盖体2及按钮3后的状态的立体图。图3是图1的按键开关的立体分解图。该按键开关具有：底座1、导光体8、盖体2、按钮3、螺旋弹簧4、以及触点开/闭机构5。按钮3相对于底座1可接近及分离(即，可接/离)地被安装。

如图4A及图4B所示，底座1例如由合成树脂材料构成，具有底部6、以及方形框部7。在底部6设有导光体8。

另外，在底部6的中心部分形成有大致圆筒状的引导部9。引导部9的中心孔9a俯视为长方形状，在该中心孔9a的各内侧面的左右方向(即，与底座1的底部6平行的方向、与按钮3的相对于底座1的接/离方向正交的方向)的两侧分别形成有在上下方向(即，与底座1的底部6正交的方向、按钮3的相对于底座1的接/离方向)上延伸的突条9b。在中心孔9a压入有后面叙述的导光体8。

在引导部9的下端部形成有具有比引导部9大的外径尺寸的大致圆筒状基座部9c。另外，在引导部9的外周面形成有倾斜部9d，其在周向上等分在四个位置上，从上端向基座部9c逐渐扩展至成为相同的外径。由此，能够由倾斜部9d引导后面叙述的螺旋弹簧4，并且使下端的第二座卷部29b位于基座部9c的外周。

在引导部9的外周侧设有环状壁10，在与引导部9之间形成有环状槽11。环状壁10在对角位置的两个位置，向上方侧(即，按钮3侧)大致三角形状地突出，在其外周面分别形成有在上下方向上延伸的第一突条引导件10a以及第二突条引导件10b。后面叙述的各接触片32、33的一部分分别与第一突条引导件10a及第二突条引导件10b抵接，对各接触片32、33进行位置限制。

方形框部7由两组对置壁12a、12b构成。在对置壁12a、12b的外表面形成有凸缘部13。各对置壁12a的上方部分通过对除去两侧以外的其它部分进行切除，形成有第一切除部12c。在凸缘部13也形成有第二切除部13a，其对比对置壁12a的切除部12c稍微靠近内侧的部分进行了切除。第二切除部13a的下方侧向内侧凹进，在其上端中央部形成有卡止突部13b。各对置壁12a的内表面形成有向内侧突出的第一引导壁14A及第二引导壁14B。第一引导壁14A及第二引导壁14B的中央部凹进，在一端侧的突出部分分别形成有在上下方向上延伸的第一引导槽14a及第二引导槽14b。另外，在第一引导壁14A及第二引导壁14B的另一端侧的突出部分分别形成有上下一对第一保持爪14c及第二保持爪14d。

如图5所示，导光体8例如由具有透光性的合成树脂材料构成，作为整体大致形成为长方体形状。在导光体8的上表面形成有多个凸透镜8a。利用上述凸透镜8a，将来自光源即LED(Light Emitting Diode：发光二极管)(未图示)的光进行扩散。另外，从导光体8的三个侧面分别形成有平板状的突片8b。上述突片8b在将导光体8压入在底座1的引导部9形成的中心孔9a时，与引导部9的上表面抵接，限制上下方向的位置。

如图6所示，盖体2例如由合成树脂材料构成，具有大致四边形的框体状。该盖体2由两组对置壁16A、16B构成，在各组的对置壁16A、16B的上端部形成有相互对置且接近地向内侧突出的法兰部15。在法兰部15的、与一方的对置壁16A的上端中央部对应的位置形成有后面叙述的按钮3的第二卡止接受部16b所处的切口17。另外，在法兰部15，从与另一方的对置壁16B的上端中心部对应的位置向下方形成有抵接接受片18。在对置壁16B的外侧面，从上端中央部向下方形成有凹部19，在其下端部设有卡止孔20。另外，在对置壁16B的下端中央部此外设有向下方延伸的延伸部21，在其前端部外表面形成有突部21a。

如图7A及图7B所示，按钮3例如由合成树脂材料构成，俯视具有长方形状。该按钮3隔着间隔壁22，分为上半部与下半部。

按钮3的上半部由大致长方形状的框体23构成，在对置的侧壁的中央部分别形成有筒状的第一卡止接受部23a与第二卡止接受部23b。第一卡止接受部23a形成在侧壁的内侧。第二卡止接受部23b跨过侧壁的内外而形成。利用上述卡止接受部23a、23b，安装未图示的键盘的键帽。在间隔壁22的中央部形成有连通上下的长方形状的开口部24。在开口部24配置有导光体8，使来自LED(未图示)的光经由导光体8，向键帽(未图示)照射。

在按钮3的下半部形成有：第一侧壁25、与第一侧壁25对置的第二侧壁26、以及在间隔壁22的下表面且在开口部24的周围形成的环状槽27。第一弹性片25a从第一侧壁25的一端部向第二侧壁26突出。在第一弹性片25a的前端下部设有第一卡止爪25b。另外，第一抵接片25c从第一侧壁25的另一端部向第二侧壁26突出。在第二侧壁26也与第一侧壁25同样地设有具有第二卡止爪26b的第二弹性片26a与第二抵接片26c。利用环状槽27，在与开口部24之间形成有引导筒部28。在环状槽27保持有后面叙述的螺旋弹簧4的上端部(即，后面叙述的第一座卷部29a)。

如图8所示，螺旋弹簧4由螺旋状的线材构成，在上下方向(即，按钮3的相对于底座1的接/离方向)的两端部(即，螺旋弹簧4的轴心方向的两端部)分别形成有第一座卷部29a与第二座卷部29b。第一座卷部29a及第二座卷部29b从外表看是作为弹簧不起作用的部分。在此，第一座卷部29a及第二座卷部29b都由三卷构成，但也可以由两卷或四卷以上构成。需要说明的是，即使在第一座卷部29a及第二座卷部29b由两卷以上构成的情况下，在压缩时以及伸长时的任一情况下，以维持相互接触的状态的方式无间隙地卷绕卷线即可。

疏卷部30与第一座卷部29a连续，在疏卷部30与第二座卷部29b之间为密卷部31。在对按钮3未进行按压操作的初始状态下，螺旋弹簧4处于底座1与按钮3之间被少许压缩的状态。疏卷部30是在该初始状态下，在相邻的卷线彼此之间形成有间隙的部位。疏卷部30位于在底座1与按钮3之间形成的空间内。密卷部31是在压缩力未作用于螺旋弹簧4的自然长度的状态下，在相邻的卷线彼此形成有间隙，但在所述初始状态下，相邻的卷线彼此接触、未形成有间隙的部位。密卷部31的卷数为四卷，与所述第二座卷部29b的卷数相同。密卷部31配置在底座1的环状槽11。在螺旋弹簧4为自然长度时，使第一座卷部29a及第二座卷部29b的卷线的间距为Pz、使密卷部31的卷线的间距为Pm、使疏卷部30的卷线的间距为Ps时，存在Pz＜Pm＜Ps的关系。另外，虽然各部位的卷线的间距各自为等间距，但从整体来看，为非等间距。

所述结构的螺旋弹簧4通过将第一座卷部29a配置在按钮3的环状槽27、将第二座卷部29b配置在底座1的环状槽11，而配置在按钮3与底座1之间，相对于底座1，对按钮3向上方施力。需要说明的是，也可以使螺旋弹簧4上下相反，将第一座卷部29a配置在底座1的环状槽11，将第二座卷部29b配置在按钮3的环状槽27。

触点开/闭机构5具有一对接触片，即第一接触片32与第二接触片33，上述接触片可以通过对平板状的铜合金进行冲压及弯曲加工来形成。

如图9A及图9B所示，第一接触片32由第一固定片部34A与第一可动片部35A构成。在第一固定片部34A形成有向侧方凸出的第一压入部34a，向下方突出的部分为第一端子部34b。第一固定片部34A的一端侧在两个位置弯曲为大致90°，使第一固定触点34c与前端平面成为一体。第一固定片部34A的另一端侧成为下半部直接突出的第一被安装片34d。第一被安装片34d由底座1的第一保持爪14d进行保持。第一可动片部35A从第一固定片部34A的另一端侧上半部向下方、然后向侧方弯曲而延伸。在第一可动片部35A的前端侧形成有在侧面设置的第一可动触点35a、以及弯曲并向侧方突出的第一按压接受部35b。

第二接触片33为与所述第一接触片32大致相同的结构，具有第二固定片部34B，其具有：相当于第一压入部34a的第二压入部34e、相当于第一端子部34b的第二端子部34f、相当于第一固定触点34c的第二固定触点34g、以及相当于第一被安装片34d的第二被安装片34h。但是，第二可动片部35B与第一可动片部35A的不同之处在于，延伸方向不同，其从第二固定片部34B向上方后，在侧方延伸。另外，与所述第一接触片32相同地在第二可动片部35B的前端侧形成有第二可动触点35c与第二按压接受部35d。

接着，说明所述结构的按键开关的组装方法。

在底座1的引导部9形成的中心孔9a中压入导光体8的下端部。如图10所示，导光体8通过形成于侧面的突片8b与引导部9的上表面抵接来限制上下方向的位置。由此，能够得到具有导光体8的底座1。

在底座1的引导部9的外周侧配置螺旋弹簧4。螺旋弹簧4的第二座卷部29b被引导至引导部9的倾斜部9d，配置在基座部9c的外周。因此，密卷部31位于基座部9c的上方，疏卷部30位于密卷部31的上方，第一座卷部29a位于疏卷部30的上方。这样，在引导部9的外周侧配置的螺旋弹簧4配置在不会与在引导部9安装的导光体8发生干涉的位置上。即，螺旋弹簧4在按钮3与底座1之间形成的导光空间的外部进行配置。因此，从LED射出的光不会经由导光体8而被螺旋弹簧4遮挡，能够向键帽进行照射。

在底座1安装第一接触片32及第二接触片33。

在第一接触片32的安装中，将第一压入部34a插入底座1的第一引导槽14a中，使第一被安装片34d保持在第一保持爪14d。此时，在第一接触片32的第一固定片部34A压接有在环状壁10形成的第一突条引导件10a。由此，第一接触片32相对于底座1的安装状态稳定。另外，第一端子部34b从底座1的下表面突出。

在第二接触片33的安装中，与第一接触片32相同地将第二压入部34e插入底座1的第二引导槽14b中，使第二被安装片34h保持在第二保持爪14d。在第二接触片33的第二固定片部34B压接有在环状壁10形成的第二突条引导件10b。在该状态下，第二接触片33的第二可动触点35c与第一接触片32的第一固定触点34c可闭合地对置，第一接触片32的第一可动触点35a与第二接触片33的第二固定触点34g可闭合地对置。

载置按钮3，以覆盖底座1的引导部9。此时，使螺旋弹簧4的上端部即第一座卷部29a位于按钮3的环状槽27内。然后，在底座1上覆盖盖体2。盖体2通过使底座1的卡止突部13b卡止在形成于延伸部21的卡止孔20中，来安装在底座1。此时，按钮3的第一抵接片25c与盖体2的抵接接受片18抵接，限制按钮3的上移。

这样组装的按键开关在安装了LED的印刷基板(未图示)上被安装并使用。此时，在印刷基板形成的端子孔中插入第一端子部34b及第二端子部34f并进行固定。另外，在按钮3安装未图示的键帽，得到键盘。

接着，说明所述结构的按键开关的动作。

在未对未图示的键帽进行按压操作的初始状态下，如图10所示，按钮3利用螺旋弹簧4被向上方施力，在突出位置进行定位。在该状态下，按钮3的第一抵接片25c与第一接触片32的第一按压接受部35b抵接，使第一可动片部35A发生弹性变形，使第一可动触点35a与第二接触片33的第二固定触点34g分离。另外，按钮的第二抵接片26c与第二接触片33的第二按压接受部35d抵接，使第二可动片部35B发生弹性变形，使第二可动触点35c与第一接触片32的第一固定触点34c分离。因此，第一接触片32与第二接触片33不导通。另外，螺旋弹簧4在疏卷部30的相邻的卷线彼此形成有间隙，但密卷部31的相邻的卷线彼此处于相互接触的接触状态，未形成有间隙。

当经由键帽与螺旋弹簧4的施力对抗而按下按钮3时，在第一接触片32中，通过按钮3的第一抵接片25c进行的第一按压接受部35b的按压状态被解除。另外，在第二接触片33中，通过按钮3的第二抵接片26c进行的第二按压接受部35d的按压状态被解除。由此，第一可动触点35a与第二固定触点34g闭合，第二可动触点35c与第一固定触点34c闭合。也就是说，第一接触片32与第二接触片33导通，可以检测出进行了按键操作。此时，在螺旋弹簧4中，相邻的卷线的间隔在疏卷部30中缩窄。

在此，当解除键帽的按压状态时，利用螺旋弹簧4的施力，按钮3上移。在按钮3上移时，螺旋弹簧4在轴心方向(即，按钮3的相对于底座1的接/离方向)上振动。此时，密卷部31从使相邻的卷线彼此接触的接触状态，成为在卷线彼此之间形成了间隙的分离状态，之后重复接触状态、分离状态。其结果是，邻接的密卷部31的卷线相对于第二座卷部29b发生碰撞。另外，在密卷部31，相邻的卷线彼此也发生碰撞。由此，螺旋弹簧4所具有的弹性能量快速被消耗，能够使螺旋弹簧4的振动尽快衰减。也就是说，能够抑制产生喘振。需要说明的是，在此，虽然由三卷构成第二座卷部29b，但通过由两卷以上来构成，也能够抑制产生喘振。

需要说明的是，本公开不限于所述实施方式所述的结构，可以进行各种变更。

在所述实施方式中，将螺旋弹簧4形成为使密卷部31与第二座卷部29b连续的结构，但也可以为与第一座卷部29a连续的结构。即，如图11A所示，也可以将螺旋弹簧4形成为按照第一座卷部29a、密卷部31、疏卷部30、第二座卷部29b的顺序进行连接的结构。

另外，也可以形成为使密卷部31与第一座卷部29a和第二座卷部29b各自连续的结构。即，如图11B所示，也可以将螺旋弹簧4形成为按照第一座卷部29a、密卷部31、疏卷部30、密卷部31、第二座卷部29b的顺序进行连接的结构。

此外，也可以为只在螺旋弹簧4的一端侧具有座卷部的结构。即，如图11C所示，也可以将螺旋弹簧4形成为按照疏卷部30、密卷部31以及第二座卷部29b的顺序进行连接的结构。

在任一情况下，都能够与所述实施方式相同地将因解除键帽的按压状态、使按钮3上移而产生的螺旋弹簧4的喘振，利用与所述实施方式相同的原理进行抑制。

上面，参照附图，详细地说明了本公开的各种实施方式，最后，针对本公开的各种方式进行说明。需要说明的是，在如下的说明中，作为一个例子，也附加有标记。

在本公开的第一方式的按键开关中，具有：

底座(1)；

按钮(3)，其相对于所述底座(1)可接/离地被安装；

螺旋弹簧(4)，其配置在所述底座(1)与所述按钮(3)之间，相对于所述底座(1)，对所述按钮(3)向分离方向施力；

所述螺旋弹簧(4)至少具有：座卷部(29b)，其在一端部形成；密卷部(31)，其与所述座卷部(29b)连续，在对所述底座(1)安装了所述按钮(3)的初始状态下被压缩，邻接的卷线彼此接触；疏卷部(30)，其与所述密卷部(31)连续，卷线间距比所述密卷部(31)的卷线间距大，在所述初始状态下，邻接的卷线彼此分离。

利用该结构，当解除按钮的按压状态时，由于螺旋弹簧的施力，按钮恢复至原始位置。此时，虽然螺旋弹簧振动，但与座卷部邻接的密卷部的卷线和座卷部发生碰撞。另外，密卷部的卷线彼此也相互碰撞。由此，螺旋弹簧所具有的弹性能量被消耗，振动快速衰减。其结果是，能够抑制产生喘振。

在本公开的第二方式的按键开关中，所述螺旋弹簧(4)在另一端部具有座卷部(29a)。

在本公开的第三方式的按键开关中，所述螺旋弹簧(4)在所述另一端部的座卷部(29a)与所述疏卷部(30)之间具有密卷部(31)。

利用该结构，在螺旋弹簧的另一端部也与一端部相同地，能够通过线材彼此的碰撞来消耗弹性能量，进一步使振动衰减，从而能够抑制产生喘振。

在本公开的第四方式的按键开关中，在所述螺旋弹簧(4)的一端部或者另一端部形成的座卷部(29a或者29b)由两卷以上的卷线构成。

利用该结构，能够进一步抑制产生喘振。

在本公开的第五方式的按键开关中，所述座卷部(29a或者29b)与所述密卷部(31)的卷线数相同。

利用该结构，能够使座卷部与相邻的卷线彼此粘接的状态下的密卷部的刚性大致相同。其结果是，螺旋弹簧振动，密卷部的卷线与座卷部发生碰撞，密卷部的卷线彼此发生碰撞，由此，增大弹性能量的消耗量，进而能够容易地使振动衰减。

在本公开的第六方式的按键开关中，所述座卷部(29a)与所述按钮(3)接触。

利用该结构，在解除按钮的按压状态、由于螺旋弹簧的施力而使按钮恢复至原始位置时，能够在最初使密卷部的卷线与座卷部发生碰撞。因此，能够更早地使螺旋弹簧的振动衰减。

在本公开的第七方式的按键开关中，所述座卷部(29b)与所述底座(1)接触。

在本公开的第八方式的按键开关中，所述螺旋弹簧(4)在所述按钮(3)与所述底座(1)之间形成的导光空间的外部进行配置。

利用该结构，即使在改变螺旋弹簧的结构来抑制产生喘振的情况下，也因为螺旋弹簧不会遮挡光，所以能够将按键开关的照明状态维持在良好的状态下。

需要说明的是，通过适当组合各所述实施方式或所述变形例之中的任意的实施方式或变形例，能够起到各自所具有的效果。另外，可以进行实施方式彼此的组合、或实施例彼此的组合、或实施方式与实施例的组合，并且也可以进行不同的实施方式或实施例之中的特征彼此的组合。

本公开虽然参照附图、关联优选的实施方式充分地进行了说明，但本领域的技术人员明白可以进行各种变形及修正。应该可以理解，上述变形及修正在不脱离基于技术方案范围的本公开的范围的情况下，包含在本公开之中。

工业实用性

本公开的按键开关可以在键盘等中采用。

附图标记说明

1底座；2盖体；3按钮；4螺旋弹簧；5触点开/闭机构；6底部；7方形框部；8导光体；8a凸透镜；8b突片；9引导部；9a中心孔；9b突条；9c基座部；9d倾斜部；10环状壁；10a第一突条引导件；10b第二突条引导件；11环状槽；12a，12b对置壁；12c第一切除部；13凸缘部；13a第二切除部；13b卡止突部；14A第一引导壁；14B第二引导壁；14a第一引导槽；14b第二引导槽；14c第一保持爪；14d第二保持爪；15法兰部；16A，16B对置壁；17切口；18抵接接受片；19凹部；20卡止孔；21延伸部；21a突部；22间隔壁；23框体；23a第一卡止接受部；23b第二卡止接受部；24开口部；25第一侧壁；25a第一弹性片；25b第一卡止爪；25c第一抵接片；26第二侧壁；27环状槽；28引导筒部；29a第一座卷部；29b第二座卷部；30疏卷部；31密卷部；32第一接触片；33第二接触片；34A第一固定片部；34B第二固定片部；34a第一压入部；34b第一端子部；34c第一固定触点；34d第一被安装片；34e第二压入部；34f第二端子部；34g第二固定触点；34h第二被安装片；35A第一可动片部；35B第二可动片部；35a第一可动触点；35b第一按压接受部；35c第二可动触点；35d第二按压接受部。

Claims

1.一种按键开关，其特征在于，具有：

底座；

按钮，其相对于所述底座，可接/离地被安装；

2.如权利要求1所述的按键开关，其特征在于，

所述螺旋弹簧在另一端部具有座卷部。

3.如权利要求2所述的按键开关，其特征在于，

所述螺旋弹簧在所述另一端部的座卷部与所述疏卷部之间具有密卷部。

4.如权利要求1至3中任一项所述的按键开关，其特征在于，

在所述螺旋弹簧的一端部或者另一端部形成的座卷部由两卷以上的卷线构成。

5.如权利要求1至4中任一项所述的按键开关，其特征在于，

所述座卷部与所述密卷部的卷线数相同。

6.如权利要求1至5中任一项所述的按键开关，其特征在于，

所述座卷部与所述按钮接触。

7.如权利要求1至5中任一项所述的按键开关，其特征在于，

所述座卷部与所述底座接触。

8.如权利要求1至7中任一项所述的按键开关，其特征在于，

所述螺旋弹簧配置在所述按钮与所述底座之间形成的导光空间的外部。