CN116387072A - 一种机械手感键盘按键结构 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在提供一种成本低、使用寿命长、按键手感好的机械手感键盘按键结构。本发明包括底盖、导电膜、复合弹簧、固定座以及键帽，所述导电膜设置在所述底盖的上端，所述固定座设置在所述导电膜的上端，所述键帽在所述固定座处沿竖直方向滑动，所述复合弹簧设置在所述键帽和所述导电膜之间，所述复合弹簧包括外弹簧和设置在所述外弹簧内部的内弹簧，所述内弹簧的上端与所述外弹簧的上端连接，按压所述键帽时，所述键帽通过所述外弹簧与所述导电膜顶压配合，所述内弹簧的下端与所述导电膜的触点槽接触配合。本发明应用于键盘按键的技术领域。
Description
技术领域
本发明应用于键盘按键的技术领域,特别涉及一种机械手感键盘按键结构。
背景技术
随着信息技术的不断发展，键盘已经成为台式电脑、笔记本电脑等经典的输入设备之一。目前市面出现的键盘主要为硅胶结构键盘和机械结构键盘，硅胶结构键盘的键盘按压行程为硅胶回弹触点与导电膜触点接触，使得键盘导电膜产生功能改变。然而在手感舒适度上，特别是针对大量游戏玩家的终端用户来说，还不能有效满足舒适手感带来的清脆爽感。机械结构键盘通过机械轴心开关，焊接在大型PCB板上，使其开关按压后产生功能开与关的改变，此类键盘成本高，在手感舒适度上，能满足游戏玩家对于手感带来的清脆爽感及二次行程感。机械轴按键结构的键盘，按键手感好、反应速度快、按键寿命高深受广大消费者喜欢。机械键盘的机械轴是垂直嵌入键盘面板并通过轴前后卡扣固定，由机械轴内部延伸出的引脚通过焊锡焊接在PCB板上，以实现其触发功能。由于机械轴按键结构的键盘，每个按键都需要一个单独的机械开关，每个机械开关均需安装在PCB电路板上，如此键盘按键布局有多大，PCB电路板就要有多大。如公开号为CN105470005B的中国专利公开了机械键盘按钮结构，其按钮支撑较为稳定，寿命较长，同时具有较好的手感和功能，然而其通过引脚与PCB板实现触发功能，键盘布局较为复杂，零件数量较多、PCB电路板面积大，制造成本高；如公开号为CN108630478A的中国专利公开了双触点式键盘按键结构，其通过按压硅胶与导电膜导通，实现触发功能，实现触发功能，然而其手感较差、反应速度较慢、按键寿命较短。
因此有必要提供一种成本低、使用寿命长、按键手感好的机械手感键盘按键结构。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种成本低、使用寿命长、按键手感好的机械手感键盘按键结构。
本发明所采用的技术方案是：本发明包括底盖、导电膜、复合弹簧、固定座以及键帽，所述导电膜设置在所述底盖的上端，所述固定座设置在所述导电膜的上端，所述键帽在所述固定座处沿竖直方向滑动，所述复合弹簧设置在所述键帽和所述导电膜之间，所述复合弹簧包括外弹簧和设置在所述外弹簧内部的内弹簧，所述内弹簧的上端与所述外弹簧的上端连接，按压所述键帽时，所述键帽通过所述外弹簧与所述导电膜顶压配合，所述内弹簧的下端与所述导电膜的触点槽接触配合。
由上述方案可见，所述机械手感键盘按键结构通过所述复合弹簧得到机械轴的手感。长期使用后按键手感衰减小，使用寿命高，按键手感好。其中，所述外弹簧起到弹性支撑和复位的作用，所述内弹簧起到接触导通的作用；采用所述导电膜代替PCB电路板，同时将机械键盘上的机械轴集合在所述键帽的上盖与键帽上注塑成型，极大有效地降低成本。
一个优选方案是，所述固定座开设有竖直方向的方形通孔，所述方形通孔内设置有凸台，所述键帽设置有凸块，所述键帽在所述方形通孔内上下滑动，当所述键帽复位至最高的高度时，所述凸台与所述凸块限位配合。
一个优选方案是，所述键帽呈T形结构，所述T形结构的水平部为按压端，所述T形结构的竖直部为滑动端，所述滑动端的外围侧设置有突出的弧面结构，所述弧面结构与所述方形通孔的内部存在一定的间隙，所述间隙的大小为0.05至0.1mm。
一个优选方案是，所述内弹簧呈圆锥台结构，所述内弹簧在所述外弹簧的内部倒立设置，所述内弹簧的长度小于所述外弹簧的长度。
附图说明
图1是本发明的立体结构分解示意图；
图2是本发明的截面图；
图3是所述键帽的立体结构示意图；
图4是所述键帽的仰视图；
图5是所述复合弹簧的截面图；
图6是所述固定座的立体结构示意图；
图7是本发明的仰视图。
具体实施方式
如图1和图2所示，在本实施例中，本发明包括底盖1和导电膜2，所述导电膜2设置在所述底盖1的上端，所述机械手感键盘按键结构还包括复合弹簧3、固定座4以及键帽5，所述固定座4设置在所述导电膜2的上端，所述键帽5在所述固定座4处沿竖直方向滑动，所述复合弹簧3设置在所述键帽5和所述导电膜2之间，所述复合弹簧3包括外弹簧6和设置在所述外弹簧6内部的内弹簧7，所述内弹簧7的上端与所述外弹簧6的上端连接，按压所述键帽5时，所述键帽5通过所述外弹簧6与所述导电膜2顶压配合，所述内弹簧7的下端与所述导电膜2的触点槽接触配合。
在自然状态时，所述外弹簧6支撑着所述键帽5，使得所述内弹簧7的下端与所述导电膜2之间保持着一定的距离S，所述导电膜2上的开关处于断开状态。当按压所述键帽5时，所述外弹簧6在所述键帽5的作用力下，收缩变短。所述内弹簧7在所述键帽5的作用力下，向下运动。所述内弹簧7下端与所述导电膜2之间距离S，也随之逐渐变小。当S=0时， 所述内弹簧7下端接触到所述导电膜2表面时，所述导电膜2上的开关开始导通，这时完成按键字符的输入。当按压所述键帽5的力撤消时，所述复合弹簧3弹性变形复位，所述内弹簧7下端离开导电膜，距离S逐渐增大直至复位。所述键帽5在所述复合弹簧3弹力的作用下，向上滑动复位，完成一次输入。
如图2、图3、图4以及图6所示，在本实施例中，所述固定座4开设有竖直方向的方形通孔8，所述方形通孔8内设置有凸台9，所述键帽5设置有凸块10，所述键帽5在所述方形通孔8内上下滑动，当所述键帽5复位至最高的高度时，所述凸台9与所述凸块10限位配合。当所述键帽5在所述复合弹簧3弹力的作用下，向上滑动复位时，所述凸块10卡在所述凸台的底部，所述键帽5停止运动，所述键帽5复位到位。
如图4和图7所示，在本实施例中，所述键帽5呈T形结构，所述T形结构的水平部为按压端，所述T形结构的竖直部为滑动端，所述滑动端的外围侧设置有突出的弧面结构11，所述弧面结构11与所述方形通孔8的内部存在一定的间隙G，所述间隙G的大小为0.05至0.1mm。所述键帽5突出的所述弧面结构11与所述方形通孔8的四个围墙设有一定的间隙G，所述间隙G的大小为0.05至0.1mm。在按压所述键帽5时，所述弧面结构11与所述方形通孔8围墙接触方式为线接触。接触面积小，可以有效的减少所述键帽5的摩擦力，在按压所述键帽5时，提供更好的按压手感。
如图5所示，在本实施例中，所述内弹簧7呈圆锥台结构，所述内弹簧7在所述外弹簧6的内部倒立设置，所述内弹簧7的长度小于所述外弹簧6的长度。所述复合弹簧3由所述内弹簧7和所述外弹簧6组合构成。所述外弹簧6为圆柱形弹簧，所述内弹簧7为圆锥台弹簧。所述内弹簧7直径大的一端为上端，直径小的一端为下端。所述内弹簧7的上端与所述外弹簧6的上端相连为一体，同时作用在所述键帽5底部。所述外弹簧6的下端作用在所述导电膜2上表面，所述外弹簧6支撑着整个所述键帽5。所述外弹簧6的长度为L1，所述内弹簧7的长度为L2，L1>L2，所述内弹簧7要比所述外弹簧6短，使得所述键帽5在自然状态时，所述内弹簧7的下端与所述导电膜2之间保持一定的相对距离H。
本发明的工作原理：在自然状态时，所述外弹簧支撑着所述键帽，所述内弹簧的下端与所述导电膜之间保持着一定的距离S，所述导电膜上的开关处于断开状态。当按压所述键帽时，所述外弹簧在所述键帽的作用力下，收缩变短。所述内弹簧在所述键帽的作用力下，向下运动。所述内弹簧下端与所述导电膜之间距离S，也随之逐渐变小。当S=0时， 所述内弹簧下端接触到所述导电膜表面时，所述导电膜上的开关开始导通，这时完成按键字符的输入。当按压所述键帽的力撤消时，所述复合弹簧弹性变形复位，所述内弹簧下端离开导电膜，距离S逐渐增大直至复位。所述键帽在所述复合弹簧弹力的作用下，向上滑动复位，所述凸块卡在所述凸台的底部，所述键帽停止运动，所述键帽复位到位。完成一次输入。
Claims (4)
1.一种机械手感键盘按键结构，包括底盖（1）和导电膜（2），所述导电膜（2）设置在所述底盖（1）的上端，其特征在于：所述机械手感键盘按键结构还包括复合弹簧（3）、固定座（4）以及键帽（5），所述固定座（4）设置在所述导电膜（2）的上端，所述键帽（5）在所述固定座（4）处沿竖直方向滑动，所述复合弹簧（3）设置在所述键帽（5）和所述导电膜（2）之间，所述复合弹簧（3）包括外弹簧（6）和设置在所述外弹簧（6）内部的内弹簧（7），所述内弹簧（7）的上端与所述外弹簧（6）的上端连接，按压所述键帽（5）时，所述键帽（5）通过所述外弹簧（6）与所述导电膜（2）顶压配合，所述内弹簧（7）的下端与所述导电膜（2）的触点槽接触配合。
2.根据权利要求1所述的一种机械手感键盘按键结构，其特征在于：所述固定座（4）开设有竖直方向的方形通孔（8），所述方形通孔（8）内设置有凸台（9），所述键帽（5）设置有凸块（10），所述键帽（5）在所述方形通孔（8）内上下滑动，当所述键帽（5）复位至最高的高度时，所述凸台（9）与所述凸块（10）限位配合。
3.根据权利要求2所述的一种机械手感键盘按键结构，其特征在于：所述键帽（5）呈T形结构，所述T形结构的水平部为按压端，所述T形结构的竖直部为滑动端，所述滑动端的外围侧设置有突出的弧面结构（11），所述弧面结构（11）与所述方形通孔（8）的内部存在一定的间隙（G），所述间隙（G）的大小为0.05至0.1mm。
4.根据权利要求1所述的一种机械手感键盘按键结构，其特征在于：所述内弹簧（7）呈圆锥台结构，所述内弹簧（7）在所述外弹簧（6）的内部倒立设置，所述内弹簧（7）的长度小于所述外弹簧（6）的长度。
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