CN111180233A - 一种超薄x平衡架机械按键 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超薄X平衡架机械按键，相互枢接的一公架和一母架、作用于信号输出电气元件的开关组件，公架和母架枢接的轴部设有用于按压复位的扭簧，开关组件包括一设置于公架上的摆锤，按压按键克服扭簧作用力使公架母架下压展开带动摆锤下行，松开时公架母架在扭簧作用下复位带动摆锤上行。本申请采用扭簧代替传统的压簧或者拉簧结构，在保障手感的前提下，能够有效减少空间占用，有利于实现按键的进一步减薄，整体成品厚度能小于3.5mm；而且扭簧位于枢接的轴部，对称设置，按压时受力更平衡稳定；同时在摆锤上设置发声块，配合弹性件和摆锤限位结构，在按压过程中能产生触发段落感的同时发出敲击声，进一步提升用户体验。

Description

一种超薄X平衡架机械按键

技术领域

本发明涉及按键领域，具体涉及一种超薄X平衡架机械按键。

背景技术

键盘是用于操作设备运行的一种指令和数据输入装置，也指经过系统安排操作一台机器或设备的一组功能键。键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘可以将英文字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、输入数据等。随着技术的日益进步，现有的笔记本电脑越做越轻薄，其上的键盘也越做越薄，其键程也越来越短。

现有很多笔记本键盘稍一用力下按就会出现整体下陷，敲字时的感觉也是软绵绵，毫无手感可言。其整体敲击手感、敲击声效果都远不及外接机械键盘，非常影响用户的日常使用体验。传统采用X平衡架的机械按键通常是采用压簧来提供复位作用的弹力，但是压簧需要较大的行程才能实现合适的按压触感，这样就使得按键整体厚度较大，无法做到轻薄便携。市面上急需一种能兼具轻薄特性，同时具有较好的敲击手感、带有敲击声的机械按键。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种具有良好敲击手感、段落发声的超薄X平衡架机械按键。

为实现该技术目的，本发明的方案是：一种超薄X平衡架机械按键，包括相互枢接的一公架和一母架、作用于信号输出电气元件的开关组件，所述公架和母架枢接的轴部设有用于按压复位的扭簧，所述开关组件包括一设置于公架上的摆锤，按压按键克服扭簧作用力使公架母架下压展开带动摆锤下行，松开时公架母架在扭簧作用下复位带动摆锤上行。

作为优选，所述摆锤的一端为与公架的连接端，另一端为活动端；所述开关组件还包括一使摆锤活动端弹性翘起的弹性件；所述母架上设置有摆锤限位结构，当按压按键使摆锤下行时，摆锤的活动端与母架的摆锤限位结构接触并被限位，松开时摆锤上行远离摆锤限位结构。

作为优选，所述摆锤的连接端与公架多向连接，公架于摆锤活动端延伸出一楔形凸起，所述摆锤在弹性件的作用下紧靠该楔形凸起的楔形面；所述摆锤的活动端的末端设有发声块，该发声块在弹性件和楔形凸起的作用蓄力击打母架的摆锤限位结构发出声音。

作为优选，所述发声块为Z形阶梯结构，包括下部和上部；当按压按键使摆锤下行时，发声块的下部接触摆锤限位结构并积蓄弹性件的张力，同时楔形凸起下行使摆锤横向移动带动发声块下部滑离摆锤限位结构，发声块的下部滑离时上部在弹性件作用下击打摆锤限位结构。

作为优选，所述机械按键配合的信号输出电气元件为光对管，所述摆锤为通断光路的光路径开光。

作为优选，所述机械按键配合的信号输出电气元件为霍尔元件，所述摆锤为触发霍尔元件的磁性件。

作为优选，所述弹性件为U形结构，弹性件一端固定，弹性件另一端与活动端上的发声块接触；当按压按键时弹性件蓄力，松开按键时弹性件张开驱动摆锤横向移动，发声块击打摆锤限位结构发声。

作为优选，所述摆锤为Y形结构，所述母架上设置有带开口的防尘挡板，摆锤在防尘挡板开口限定的区域内横向运动。

作为优选，所述摆锤限位结构为Z形台阶结构，所述摆锤限位结构与发声块相匹配。

作为优选，所述公架背面设置有凸轴，所述摆锤的连接端上设置有卡扣，所述卡扣与凸轴对应多向连接，连接件一端也嵌套安装在凸轴上。

本发明的有益效果，本申请采用扭簧代替传统的压簧或者拉簧结构，在保障手感的前提下，能够有效减少空间占用，有利于实现按键的进一步减薄，整体成品厚度能小于3.5mm；而且扭簧位于枢接的轴部，对称设置，按压时受力更平衡稳定；同时在摆锤上设置发声块，配合弹性件和摆锤限位结构，在按压过程中能产生触发段落感的同时发出敲击声，进一步提升用户体验。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的爆炸图；

图3为本发明仰视面的局部结构示意图；

图4为本发明仰视面的爆炸图；

图5为本发明摆锤的结构示意图；

图6为本发明摆锤仰视面的结构示意图；

图7为本发明公架的结构示意图；

图8为本发明母架的结构示意图；

图9为本发明的局部结构示意图；

图10为本发明的初始状态图；

图11为本发明的按下状态图。

其中：公架1、母架2、扭簧3、摆锤4、按键5、弹性件6、光对管7、楔形凸起101、凸轴102、摆锤限位结构201、防尘挡板202、轴部203、第一侧面204、第二侧面205、连接端401、活动端402、发声块403、下部404、上部405、卡扣406。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1-11所示，本发明所述的具体实施例为一种超薄X平衡架机械按键，包括相互枢接的一公架1和一母架2、作用于信号输出电气元件的开关组件，所述公架1和母架2枢接的轴部203设有用于按压复位的扭簧3，所述开关组件包括一设置于公架1上的摆锤4，按压按键5克服扭簧3作用力使公架1母架2下压展开带动摆锤4下行，松开时公架1母架2在扭簧3作用下复位带动摆锤4上行。当轴部位于母架内侧对称设置时，母架上也对应两个扭簧，按压更稳定。

所述摆锤4的一端为与公架1的连接端401，另一端为活动端402；所述开关组件还包括一使摆锤4活动端弹性翘起的弹性件6；所述母架2上设置有摆锤限位结构201，当按压按键5使摆锤下行时，摆锤4的活动端402与母架2的摆锤限位结构201接触并被限位，松开时摆锤4上行远离摆锤限位结构201。

为了实现摆锤发声，所述摆锤4的连接端401与公架1多向连接，公架1于摆锤4活动端延伸出一楔形凸起101，所述摆锤4在弹性件6的作用下紧靠该楔形凸起101的楔形面；所述摆锤4的活动端402的末端设有发声块403，该发声块403在弹性件6和楔形凸起101的作用蓄力击打母架2的摆锤限位结构201发出声音。

为了实现段落感发声，所述发声块403为Z形阶梯结构，包括下部404和上部405；当按压按键5使摆锤下行时，发声块403的下部接触摆锤限位结构201并积蓄弹性件的张力，同时楔形凸起101下行使摆锤4横向移动带动发声块403下部404滑离摆锤限位结构201，发声块403的下部404滑离时上部405在弹性件6作用下击打摆锤限位结构201。独特的摆锤结构，不仅能用于触发信号，还能实现段落感发声，大幅增强敲击的手感；同时摆锤是上下活动触发信号，横向活动实现发声，在有限的轻薄空间内同时实现触发和发声，这是传统摆锤所不具备的。

为了实现信号输出，所述机械按键配合的信号输出电气元件为光对管7，所述摆锤4为通断光路的光路径开光。当摆锤向下活动时可以切断光路，光对管获得信号。

为了实现信号输出，所述机械按键配合的信号输出电气元件为霍尔元件，所述摆锤4为触发霍尔元件的磁性件。当摆锤向下活动时磁性件靠近霍尔元件，磁通量发生变化，霍尔元件获得信号。

为了实现弹性件更好的蓄力，所述弹性件6为U形结构，弹性件6一端固定于公架1上，弹性件6另一端与活动端402上的发声块403接触；当按压按键5时弹性件6蓄力，松开按键5时弹性件6张开驱动摆锤4横向移动，发声块403击打摆锤限位结构201发声。

所述摆锤4为Y形结构，所述母架2上设置有带开口的防尘挡板202，摆锤4的活动端在防尘挡板202开口限定的区域内横向运动；防尘挡板既能隔绝杂物对IRPT(光敏元件)的干扰，同时也限定了摆锤活动端的活动区域。

为了实现更好的段落感敲击效果，摆锤限位结构位201于防尘挡板202内侧壁上，摆锤限位结构201为Z形台阶结构，所述摆锤限位结构201与发声块403相匹配。

为了让摆锤更好的固定并能横向转动，所述公架1背面设置有凸轴102，所述摆锤4的连接端上设置有槽状的卡扣406，所述卡扣406与凸轴102对应多向连接，连接件4一端也嵌套安装在凸轴102上。按下按键过程中，摆锤能绕凸轴进行横向转动。

使用时，按下按键，公架母架克服扭簧的弹力向下运动，摆锤的活动端随着母架向下运动，摆锤的活动端触发光路径的通或断时，光对管将信号输出；松开按键后，在扭簧的弹力作用下，公架母架向上复位，摆锤的活动端随之向上复位。传统按键通常采用压簧或者拉簧结构，其需要更大的行程才能实现较好的按压手感，因为压簧(拉簧)弹力＝kX；扭簧的扭力：F＝(Ed^4*)ψ/(3670*n*D)*L，其中E:弹簧模量、d:线径、ψ:扭动角度、n:有效圈数、D:中径、L:扭臂长度；即使按压行程较短，只要较小的扭转角度，本申请的按键就能提供适宜的按压力度。本申请的按键按下时按压反馈力度合适，不会出现软塌塌的现象，触感极佳；而且扭簧抗疲劳性能好，即使长时间使用，也能保持良好的反馈力度，使用寿命长。

按下按键5时，公架1上的楔形凸起101挤压摆锤横向转动，弹性件6蓄力，摆锤4向下越过摆锤限位结构201的临界位置，发声块403上部405的底面向下撞击摆锤限位结构201的第一侧面204(按下状态，如图11)，发出第一次敲击声；松开按键后，公架1在扭簧3弹力作用下向上运动，楔形凸起101松开摆锤4，弹性件6张开带动摆锤4向上越过摆锤限位结构201的临界位置，发声块403下部404的侧面向上横向撞击摆锤限位结构201的第二侧面205(恢复初始状态，如图10)，发出第二次敲击声，实现有段落感的敲击声。传统带发声结构的冲锤结构通常是上下活动，要求较大的行程；而本申请的摆锤采用全新的结构，摆锤在上下活动时，还能横向活动发出敲击声，兼顾了触发信号和发出敲击声，能够提供极佳的敲击触感和声音。本申请的机械按键非常适合长期码字、或者需要爽快游戏质感的使用者。

本申请采用扭簧代替传统的压簧或者拉簧结构，在保障手感的前提下，能够有效减少空间占用，有利于实现按键的进一步减薄，整体成品厚度能小于3.5mm；而且扭簧位于枢接的轴部，能对称设置，按压时受力更平衡稳定；同时设置具有发声块的摆锤，配合弹性件和摆锤限位结构，在按压过程中能产生触发段落感的同时发出敲击声，进一步提升用户体验。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超薄X平衡架机械按键，包括相互枢接的一公架和一母架、作用于信号输出电气元件的开关组件，其特征在于：所述公架和母架枢接的轴部设有用于按压复位的扭簧，所述开关组件包括一设置于公架上的摆锤，按压按键克服扭簧作用力使公架母架下压展开带动摆锤下行，松开时公架母架在扭簧作用下复位带动摆锤上行。

2.根据权利要求1所述的超薄X平衡架机械按键，其特征在于：所述摆锤的一端为与公架的连接端，另一端为活动端；所述开关组件还包括一使摆锤活动端弹性翘起的弹性件；所述母架上设置有摆锤限位结构，当按压按键使摆锤下行时，摆锤的活动端与母架的摆锤限位结构接触并被限位，松开时摆锤上行远离摆锤限位结构。

3.根据权利要求2所述的超薄X平衡架机械按键，其特征在于：所述摆锤的连接端与公架多向连接，公架于摆锤活动端延伸出一楔形凸起，所述摆锤在弹性件的作用下紧靠该楔形凸起的楔形面；所述摆锤的活动端的末端设有发声块，该发声块在弹性件和楔形凸起的作用下蓄力击打母架的摆锤限位结构而发出声音。

4.根据权利要求3所述的超薄X平衡架机械按键，其特征在于：所述发声块为Z形阶梯结构，包括下部和上部；当按压按键使摆锤下行时，发声块的下部接触摆锤限位结构并积蓄弹性件的张力，同时楔形凸起下行使摆锤横向移动带动发声块下部滑离摆锤限位结构，发声块的下部滑离时上部在弹性件作用下击打摆锤限位结构。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的超薄X平衡架机械按键，其特征在于：所述机械按键配合的信号输出电气元件为光对管，所述摆锤为通断光路的光路径开光。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的超薄X平衡架机械按键，其特征在于：所述机械按键配合的信号输出电气元件为霍尔元件，所述摆锤为触发霍尔元件的磁性件。

7.根据权利要求4所述的超薄X平衡架机械按键，其特征在于：所述弹性件为U形结构，弹性件一端固定，弹性件另一端与活动端上的发声块接触；当按压按键时弹性件蓄力，松开按键时弹性件张开驱动摆锤横向移动，发声块击打摆锤限位结构发声。

8.根据权利要求4所述的超薄X平衡架机械按键，其特征在于：所述摆锤为Y形结构，所述母架上设置有带开口的防尘挡板，摆锤在防尘挡板开口限定的区域内横向运动。

9.根据权利要求4所述的超薄X平衡架机械按键，其特征在于：所述摆锤限位结构为Z形台阶结构，所述摆锤限位结构与发声块相匹配。

10.根据权利要求3所述的超薄X平衡架机械按键，其特征在于：所述公架背面设置有凸轴，所述摆锤的连接端上设置有卡扣，所述卡扣与凸轴对应多向连接，连接件一端也嵌套安装在凸轴上。

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