CN113963976B - 一种船舶用一体输入设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种船舶用一体输入设备，包括载体、钢板、电路板和多个按键，所述钢板与所述载体固定连接，所述电路板固定于所述钢板的下表面，所述按键与所述电路板电连接；所述按键的触发端设有键帽；所述钢板上表面铺设有硅胶膜，所述按键罩设有柱状防水膜，所述防水膜的下端与所述硅胶膜连接，所述防水膜的上端与所述键帽的下表面连接。本申请通过设置防水膜和硅胶膜，以综合对钢板和按键进行保护，以阻隔外部空气进入按键的间隙内，从而减少电路板的腐蚀。

Description

一种船舶用一体输入设备

技术领域

本申请涉及输入设备的领域，尤其是涉及一种船舶用一体输入设备。

背景技术

海洋工程船舶有控制系统和计算机，需要配套键盘和鼠标等输入设备。

公告号为CN209911933U的中国专利公开了一种机载全防加固键盘，包括不锈钢面板、硅胶键盘、电路板、连接紧固棱柱和铝罩壳，铝罩壳的边沿上设置有密封条，密封条与不锈钢面板的背面紧密接触，铝罩壳与不锈钢面板组合成密封全防加固壳体，以具有防水、防尘、防电磁干扰、抗冲击和抗震动能力，防止键盘损坏，保护键盘正常工作。

针对上述中的相关技术，发明人认为，上述结构运用于船舶上时，航海环境的空气是潮湿且含有一定盐的，而该空气易从按键之间的间隙侵入电路板内，从而腐蚀电路板，造成键盘的失灵。

发明内容

为了减少电路板的腐蚀，本申请提供一种船舶用一体输入设备。

本申请提供的一种船舶用一体输入设备，采用如下的技术方案：

一种船舶用一体输入设备，包括载体、钢板、电路板和多个按键，所述钢板与所述载体固定连接，所述电路板固定于所述钢板的下表面，所述按键与所述电路板电连接；所述按键的触发端固定有键帽；所述钢板上表面铺设有硅胶膜，所述按键罩设有柱状防水膜，所述防水膜的下端与所述硅胶膜连接，所述防水膜的上端与所述键帽的下表面连接。

通过采用上述技术方案，首先，通过防水膜和硅胶膜的组合，以综合对钢板和按键进行保护，以阻隔外部空气进入按键的间隙内，从而减少电路板的腐蚀。

其次，钢板的设置，能够提高输入设备的安装稳固性，同时提高按键反馈回弹的手感。

再次，电路板仅与钢板固定连接，能够减少载体的晃动对电路板上元件的影响。

可选的，所述按键包括固定筒、插轴、弹簧组件，所述固定筒与所述钢板所开设的插孔插接连接，所述插轴与所述键帽固定连接，所述插轴与所述固定筒轴向滑移连接，所述弹簧组件用于迫使所述插轴沿远离所述电路板方向滑移；所述固定筒固定有分别与所述电路板电连接的第一触片和第二触片，所述插轴下移时迫使所述第一触片和第二触片相接触。

通过采用上述技术方案，按压键帽时，插轴下移，以迫使第一触片与第二触片相接触，从而使得电路板的该部位电路连通，从而触发该按键的字符输入；而弹簧组件能够迫使插轴快速回弹，以避免字符的重复输入。

可选的，所述弹簧组件套设于所述固定筒的外侧，所述防水膜的下端向内延伸有一段第一延伸边，所述防水膜的上端向外延伸有一段第二延伸边，所述弹簧组件的下端将所述第一延伸边抵紧于所述钢板上表面，所述弹簧组件的上端将所述第二延伸边抵紧于所述键帽的下表面。

通过采用上述技术方案，通过弹簧组件的轴向弹力，以分别迫使第一延伸边和第二延伸边的抵紧，有效减少间隙，从而减少外部空气从防水膜的端口处间隙进入的情况发生。

可选的，所述硅胶膜的上表面开设有下环槽，所述弹簧组件的下端和所述第一延伸边均位于所述下环槽内，且所述第一延伸边的内侧设有下橡胶圈，且所述弹簧组件的下端抵接于所述下橡胶圈上；所述键帽的下表面开设有上环槽，所述弹簧组件的上端和所述第二延伸边均位于所述上环槽内，所述上环槽内设有上橡胶圈，所述上橡胶圈对所述第二延伸边进行限位，且所述弹簧组件的上端抵接于所述上橡胶圈上。

通过采用上述技术方案，通过上橡胶圈和下橡胶圈的设置，能够有效减少弹簧组件的尖锐处对于防水膜的损伤，同时能够橡胶圈能够将弹簧组件的弹力较为均匀施加于延伸边处，从而提高对防水膜端口的密封效果；并且环槽的设置，能够有效减少橡胶圈的移位，以确保弹簧组件的弹力的稳定施加。

可选的，所述键帽的下表面中部设有插入孔，所述插轴的上端与所述插入孔过盈配合；所述上橡胶圈嵌入所述上环槽内时，所述上橡胶圈抵接于所述第二延伸边的外表面，所述弹簧组件的上端依次抵接所述防水膜的内表面、所述上橡胶圈的下表面。

通过采用上述技术方案，当安装键帽时，先将第二延伸边预先放入上环槽内，然后将上橡胶圈卡入上环槽内，以对第二延伸边进行预固定，然后下移键帽，通过插入孔与插轴的配合，以固定键帽，键帽下移期间，弹簧组件的上端通过防水膜内表面抵接于上橡胶圈下表面，以对第二延伸边进行最终固定，从而完成键帽的安装，方便快捷；并且通过上述设置，可以使第二延伸边呈多次折叠状，以极大增加了外部空气进入防水膜内的难度，以提高密封效果。

可选的，所述弹簧组件包括第一弹簧，所述第一弹簧的下端与下橡胶圈相抵接，所述固定筒的外壁固定有第一弹片，所述第一弹片的自由端插入所述第一弹簧的螺旋间隙内。

通过采用上述技术方案，可通过外部旋动第一弹簧，通过螺旋斜度的第一弹簧间隙，以迫使第一弹片自由端向上形变；一来，第一弹片的形变反作用力则施加于第一弹簧上，从而迫使第一弹簧下压，以增加对于下橡胶圈的应力，从而提高密封效果；二来，第一弹片迫使第一弹簧的部分结构压缩形变，从而改变第一弹簧的弹力系数，进而改变按键的触发手感，提高使用体验，并且通过旋转角度即可对弹力系数进行调节，可随使用者的使用习惯和按键的区域不同进行手感调节，其便捷性和使用体验大大提高。

可选的，所述弹簧组件还包括第二弹簧，所述第二弹簧位于所述第一弹簧的上方，所述第二弹簧的下端与所述第一弹簧的上端固定连接，所述第二弹簧的上端抵接于所述键帽下表面；所述第二弹簧与所述第一弹簧的螺旋旋向相反，所述固定筒的外壁固定有第二弹片，所述第二弹片的自由端插入所述第二弹簧的螺旋间隙内。

通过采用上述技术方案，当正向旋动弹簧组件时，可带动第一弹片和第二弹片的自由端相互靠近形变，即增加向上和向下的作用力，从而提高对上橡胶圈和下橡胶圈的抵紧效果，进而提高对防水膜两端的密封效果，并且增大触发的弹力系数；当反向旋动弹簧组件时，可带动第一弹片和第二弹片的自由端相互远离形变，即第一弹簧和第二弹簧的相连部分被压缩，此时减少触发的弹力系数，即调节了手感，同时，一定程度上缩短了键程，更适用于快点式触发字符的输入。

可选的，所述上橡胶圈的内周面为锥面，所述锥面的垂线过所述第一弹簧与所述第二弹簧之间的连接面。

通过采用上述技术方案，第二弹簧的向上弹力被锥面所分解，以减少因弹力过大而导致的键帽脱离的情况发生。

可选的，所述键帽具有透明字符件，所述透明字符件的部分结构外露于所述键帽的下表面，所述按键设有LED灯，所述LED灯的灯光直射至所述透明字符件上。

通过采用上述技术方案，透明字符件为二次加工，相对传统的覆膜字符，透明字符件具有难以磨灭的特性，能够确保字符的可视度；同时LED灯能够提高夜视操作的便捷性，并且LED灯的光使得透明字符件发光，从而便于人们在夜晚看到清晰的发光字符。

可选的，还包括鼠标，所述鼠标与所述载体固定连接，所述鼠标包括鼠标主体和位于鼠标主体一侧的轨迹球。

通过采用上述技术方案，能够提高整体结构的功能性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过设置防水膜和硅胶膜，以综合对钢板和按键进行保护，以阻隔外部空气进入按键的间隙内，从而减少电路板的腐蚀；

通过弹簧组件的设置，不仅能够提供线性的按键回弹，提高手感，还能够利用自身的轴向弹力，以提高第一延伸边和第二延伸边的抵紧效果，有效减少间隙，从而减少外部空气从防水膜的端口处间隙进入的情况发生；

通过设置第一弹片和第二弹片，利用弹簧组件的正反向旋动，以对第一弹片和第二弹片的自由端的形变程度进行控制，从而能够根据实际需求，以控制触发的弹力系数，改变手感和键程。

附图说明

图1是实施例1的整体结构的俯视图。

图2是实施例1的整体结构示意图。

图3是实施例1的用于展示键盘与载体配合关系的局部剖视图。

图4是实施例1的按键的剖视图。

图5是实施例1的用于展示键帽与按键配合关系的爆炸图。

图6是实施例2的键帽的结构示意图。

图7是实施例2的按键的结构示意图。

附图标记说明：1、按键；2、键帽；3、防水膜；4、钢板；5、电路板；6、硅胶膜；10、载体；101、台阶槽；102、固定框；11、固定筒；12、弹簧组件；121、第一弹簧；122、第二弹簧；13、插轴；131、导向面；141、第一触片；142、第二触片；151、第一弹片；152、第二弹片；20、键盘；21、插入孔；22、上环槽；23、透明字符件；24、LED灯；30、鼠标；301、鼠标主体；302、轨迹球；31、第一延伸边；32、第二延伸边；33、下橡胶圈；34、上橡胶圈；41、插孔；61、下环槽。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例1公开一种船舶用一体输入设备。

参照图1和图2，船舶用一体输入设备包括载体10、键盘20和鼠标30，其中载体10可以为控制系统的工作台，键盘20和鼠标30均固定安装于载体10上，以避免船舶颠簸时鼠标30和键盘20的位置过度偏移。

如图1、图2所示，鼠标30包括鼠标30主体和轨迹球302，其中鼠标30主体位于键盘20的右侧，且鼠标30主体与载体10上表面固定连接，轨迹球302位于鼠标30主体的靠近键盘20的一侧，通过使轨迹球302滚动，即可控制屏幕光标的移动。

如图3所示，键盘20包括电路板5、钢板4和多个按键1，载体10的上表面开设有容纳槽，容纳槽的槽口开设有台阶槽101，电路板5和钢板4均位于容纳槽内，其中电路板5固定于钢板4下表面，钢板4周侧抵接于台阶槽101的槽底；钢板4的表面贯穿开设有多个对应按键1设置的插孔41，按键1与插孔41插接固定配合，按键1的输出端与电路板5电连接，按键1的触发端固定有键帽2，即通过按压键帽2，即可进行字符的输入。

如图3所示，钢板4的上表面平铺有硅胶膜6，硅胶膜6的上方设有固定框102，固定框102对应钢板4的周侧，固定框102向下抵紧硅胶膜6，且固定框102通过螺丝与载体10固定连接，从而实现键盘20的加固以及对钢板4的防水。

如图4、图5所示，按键1包括固定筒11、插轴13和弹簧组件12，其中固定筒11与插孔41插接固定连接，固定筒11的下端设有第一触片141和第二触片142，第一触片141和第二触片142均通过引脚与电路板5所对应的焊盘进行焊锡连接；插轴13与固定筒11沿固定筒11轴线滑移连接，键帽2的下表面中部设有插入孔21，插轴13的上端与插入孔21过盈配合；插轴13的下端设有导向面131，即当按压键帽2以使插轴13下移时，其上的导向面131抵接至第一触片141的上端，以迫使第一触片141沿靠近第一触片141方向弹性形变，第一触片141和第二触片142相接触，从而使得电路板5的该部位电路连通，从而触发该按键1的字符输入；弹簧组件12的作用在于迫使键帽2上移，从而带动插轴13上移至初始位置，以断开电路，即结束字符的输入。

为了提高防水防腐蚀性能，还做出如下设置，如图4所示，固定筒11的外侧罩设有柱状的防水膜3，防水膜3的上下均具有端口，防水膜3的下端向内延伸有一段第一延伸边31，防水膜3的上端向外延伸有一段第二延伸边32；弹簧组件12包括第一弹簧121和第二弹簧122，第一弹簧121和第二弹簧122的螺旋旋向相反，第一弹簧121和第二弹簧122均同心位于固定筒11与防水膜3之间的环状空间内，第一弹簧121的上端与第二弹簧122的下端固定连接。

硅胶膜6的上表面开设有对应防水膜3设置的下环槽61，第一延伸边31位于下环槽61的槽底，下环槽61内还设有下橡胶圈33，下橡胶圈33抵接于第一延伸边31的上表面，且第一弹簧121的下端抵接于下橡胶圈33的上表面；键帽2的下表面设有上环槽22，上环槽22与固定筒11同轴设置，第二延伸边32卡入上环槽22内，同时上环槽22内还嵌设有上橡胶圈34，上橡胶圈34的内周面设为锥面，且锥面的垂线过第一弹簧121与第二弹簧122之间的连接面；上橡胶圈34将第二延伸边32预卡嵌于上环槽22内，而第二弹簧122的上端依次抵接防水膜3的内表面、上橡胶圈34的锥面，以迫使上橡胶圈34更加紧密地固定住第二延伸边32。

即通过弹簧组件12、上橡胶圈34、下橡胶圈33、第一延伸边31和第二延伸边32的相互配合，以对防水膜3的端口进行封堵，而防水膜3则可以隔绝外部空气进入固定筒11内，从而能够减少对电路板5的腐蚀。

为了提高密封性和功能性，做出如下设置，如图4所示，固定筒11外壁的上部固定有第二弹片152，固定筒11外壁的下侧固定有第一弹片151，其中第一弹片151和第二弹片152均设为对称设置的两个，第一弹片151的自由端伸入第一弹簧121的螺旋间隙内，第二弹片152的自由端伸入第二弹簧122的螺旋间隙内。

可通过镊子等夹具夹持弹簧组件12的外周面，以带动弹簧组件12转动一定的角度，并通过螺旋斜度的第一弹簧121和第二弹簧122的间隙，以分别带动第一弹片151和第二弹片152沿竖向形变。

当正向旋动弹簧组件12时，可带动第一弹片151和第二弹片152的自由端相互靠近形变，即增加向上和向下的作用力，从而提高对上橡胶圈34和下橡胶圈33的抵紧效果，进而提高对防水膜3两端的密封效果，并且第一弹簧121和第二弹簧122的部分结构被第一弹片151和第二弹片152所压缩形变，即弹簧组件12的触发弹力系数变化，而根据旋转角度的不同，其改变触发的弹力系数也不同，即可随使用者的使用习惯和按键1的区域不同进行手感调节，其便捷性和使用体验大大提高。

当反向旋动弹簧组件12时，可带动第一弹片151和第二弹片152的自由端相互远离形变，即第一弹簧121和第二弹簧122的相连部分被压缩，此时减少触发的弹力系数，即起到调节手感的作用，同时，弹簧组件12的中段部分被第一弹片151和第二弹片152所压缩，因此一定程度上缩短了键程，更适用于快点式触发字符的输入。

本申请实施例1的实施原理为：通过防水膜3和硅胶膜6的组合，以综合对钢板4和按键1进行保护，以阻隔外部空气进入按键1的间隙内，从而减少电路板5的腐蚀。

同时利用弹簧组件12与防水膜3的组合，一来能够提高触发手感(相比传统的薄膜键帽2的胶碗)，二来能够提高防水膜3端部的密封效果。

最后，通过设置第一弹片151和第二弹片152，结合弹簧组件12的特性，以对弹簧组件12的弹性系数进行调整，从而适用于使用者的需求，以及密封防水效果的再次优化。

实施例2，与实施例1的不同之处在于，如图6、图7所示，键帽2上的字符为二次注塑成型的透明字符件23，其为塑料实体材质，能够减少因腐蚀而导致字符被磨灭的情况发生，同时，透明字符件23的部分结构外露于键帽2的下表面，按键1设有LED灯24，LED灯24的灯光直射至透明字符件23上，使得透明字符件23发光，从而便于人们在夜晚看到清晰的发光字符，从而提高夜视操作的便捷性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种船舶用一体输入设备，其特征在于：包括载体(10)、钢板(4)、电路板(5)和多个按键(1)，所述钢板(4)与所述载体(10)固定连接，所述电路板(5)固定于所述钢板(4)的下表面，所述按键(1)与所述电路板(5)电连接；所述按键(1)的触发端设有键帽(2)；所述钢板(4)上表面铺设有硅胶膜(6)，所述按键(1)罩设有柱状防水膜(3)，所述防水膜(3)的下端与所述硅胶膜(6)连接，所述防水膜(3)的上端与所述键帽(2)的下表面连接；所述按键(1)包括固定筒(11)、插轴(13)、弹簧组件(12)，所述固定筒(11)与所述钢板(4)所开设的插孔(41)插接连接，所述插轴(13)与所述键帽(2)固定连接，所述插轴(13)与所述固定筒(11)轴向滑移连接，所述弹簧组件(12)用于迫使所述插轴(13)沿远离所述电路板(5)方向滑移；所述固定筒(11)固定有分别与所述电路板(5)电连接的第一触片(141)和第二触片(142)，所述插轴(13)下移时迫使所述第一触片(141)和第二触片(142)相接触；所述弹簧组件(12)套设于所述固定筒(11)的外侧，所述防水膜(3)的下端向内延伸有一段第一延伸边(31)，所述防水膜(3)的上端向外延伸有一段第二延伸边(32)，所述弹簧组件(12)的下端将所述第一延伸边(31)抵紧于所述钢板(4)上表面，所述弹簧组件(12)的上端将所述第二延伸边(32)抵紧于所述键帽(2)的下表面；所述硅胶膜(6)的上表面开设有下环槽(61)，所述弹簧组件(12)的下端和所述第一延伸边(31)均位于所述下环槽(61)内，且所述第一延伸边(31)的内侧设有下橡胶圈(33)，且所述弹簧组件(12)的下端抵接于所述下橡胶圈(33)上；所述键帽(2)的下表面开设有上环槽(22)，所述弹簧组件(12)的上端和所述第二延伸边(32)均位于所述上环槽(22)内，所述上环槽(22)内设有上橡胶圈(34)，所述上橡胶圈(34)对所述第二延伸边(32)进行限位，且所述弹簧组件(12)的上端抵接于所述上橡胶圈(34)上；所述键帽(2)的下表面中部设有插入孔(21)，所述插轴(13)的上端与所述插入孔(21)过盈配合；所述上橡胶圈(34)嵌入所述上环槽(22)内时，所述上橡胶圈(34)抵接于所述第二延伸边(32)的外表面，所述弹簧组件(12)的上端依次抵接所述防水膜(3)的内表面、所述上橡胶圈(34)的下表面。

2.根据权利要求1所述的船舶用一体输入设备，其特征在于：所述弹簧组件(12)包括第一弹簧(121)，所述第一弹簧(121)的下端与下橡胶圈(33)相抵接，所述固定筒(11)的外壁固定有第一弹片(151)，所述第一弹片(151)的自由端插入所述第一弹簧(121)的螺旋间隙内。

3.根据权利要求2所述的船舶用一体输入设备，其特征在于：所述弹簧组件(12)还包括第二弹簧(122)，所述第二弹簧(122)位于所述第一弹簧(121)的上方，所述第二弹簧(122)的下端与所述第一弹簧(121)的上端固定连接，所述第二弹簧(122)的上端抵接于所述键帽(2)下表面；所述第二弹簧(122)与所述第一弹簧(121)的螺旋旋向相反，所述固定筒(11)的外壁固定有第二弹片(152)，所述第二弹片(152)的自由端插入所述第二弹簧(122)的螺旋间隙内。

4.根据权利要求3所述的船舶用一体输入设备，其特征在于：所述上橡胶圈(34)的内周面为锥面，所述锥面的垂线过所述第一弹簧(121)与所述第二弹簧(122)之间的连接面。

5.根据权利要求1所述的船舶用一体输入设备，其特征在于：所述键帽(2)具有透明字符件(23)，所述透明字符件(23)的部分结构外露于所述键帽(2)的下表面，所述按键(1)设有LED灯(24)，所述LED灯(24)的灯光直射至所述透明字符件(23)上。

6.根据权利要求1所述的船舶用一体输入设备，其特征在于：还包括鼠标(30)，所述鼠标(30)与所述载体(10)固定连接，所述鼠标(30)包括鼠标(30)主体和位于鼠标(30)主体一侧的轨迹球(302)。