CN204088129U - 按键开关、按键单元及电脑键盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种按键开关、按键单元及采用所述按键单元的电脑键盘。所述按键开关包括壳体、收容于所述壳体内的操作体、第一弹性件、第二弹性件和按压体、以及设于所述壳体外侧的薄膜开关层，其中，所述壳体包括导程管和导通孔，所述导通孔与所述导程管同心设置且相互贯通；所述操作体包括限位套管和定位柱，所述定位柱设于所述限位套管内，所述限位套管套设于所述导程管外侧；所述第一弹性件套设于所述限位套管；所述第二弹性件夹设于所述定位柱与所述按压体之间；所述按压体收容于所述导程管内且末端穿过所述导通孔与所述薄膜开关层表面相接触。

Description

按键开关、按键单元及电脑键盘

技术领域

本实用新型涉及一种电子设备输入装置，尤其涉及一种电脑键盘的按键开关、按键单元及采用所述按键单元的电脑键盘。

背景技术

随着现代电子技术的发展，各种电子产品不断被研发出来，而作为电子设备的主要输入装置，尤其是电脑等设备的键盘也越来越重要。

键盘是通过用户按压操作，进而按压对应的按键单元以实现向电子设备等硬件输入信号的输入装置，如今键盘被广泛使用。

舒适的手感对于键盘的使用非常重要。按照控制按键上下移动装置的材料，现在市场上大致有两种方式。

其中一种是由硅胶等塑胶材料制成的弹性体式键盘，所述弹性体安置在键帽的正下方，与键帽下表面接触。在按键单元被按下的时候，所述弹性体被挤压，将开关触发，对应的薄膜开关电路板将信号传输给对应键盘的中央处理器。由于此方式将弹性体安置在键帽的正下方，如此使得按下按键单元的手感由塑胶弹性体控制，塑料材质在回弹方面的特性导致手感一般，但是廉价的弹性体以及薄膜开关电路板使得键盘的成本较低，具有较佳的价格优势。

另一种方式是通过机械弹簧完成按键上下移动键盘，同时配有硬质的电路板,用于将包含机械弹簧的按键单元及其相关的电子元器件焊接在上面。当按键单元的键帽被按下的时候，弹簧受到挤压，将开关触发，对应驱动硬质的电路板上的电路动工作，将开关信号传输至键盘的中央处理器。此方式是通过机械弹簧完成按键的上下移动，按键移动过程细腻一致，手感很好，但是机械弹簧和硬质的电路板及其元器件使得成本上升，无法在市场上普及。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是现有电脑键盘手感不佳或者成本高的问题。针对上述问题，本实用新型提供一种手感佳、成本低的按键开关、电脑键盘及电脑键盘用的按键单元。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例公开了一种按键开关，包括壳体、收容于所述壳体内的操作体、第一弹性件、第二弹性件和按压体、以及设于所述壳体外侧的薄膜开关层，其中，所述壳体包括导程管和导通孔，所述导通孔与所述导程管同心设置且相互贯通；所述操作体包括限位套管和定位柱，所述定位柱设于所述限位套管内，所述限位套管套设于所述导程管外侧；所述第一弹性件套设于所述限位套管；所述第二弹性件夹设于所述定位柱与所述按压体之间；所述按压体收容于所述导程管内且末端穿过所述导通孔与所述薄膜开关层表面相接触。

在本实用新型的一较佳实施例中，所述薄膜开关层包括薄膜开关，所述按压体正面按压所述薄膜开关。

在本实用新型的一较佳实施例中，所述薄膜开关包括相对间隔设置的第一电极和第二电极，当所述操作体被按压时，所述按压体抵压作用于所述薄膜开关层，所述第一电极与所述第二电极相接触，实现导通，当所述操作体被释放时，所述按压体无抵压力于所述薄膜开关层，所述第一电极与所述第二电极分离，实现断开。

在本实用新型的一较佳实施例中，所述壳体包括相对设置的第一止挡部和第二止挡部，所述操作体包括挡块和限位突起，当所述操作体被释放时，所述挡块与所述第一止挡部对应抵接，当所述操作体被按压时，所述限位突起与所述第二止挡部对应抵接。

在本实用新型的一较佳实施例中，所述限位套管的内径大于所述导程管的外径，所述导通孔的内径小于所述导程管的内径。

在本实用新型的一较佳实施例中，所述定位柱的长度小于所述限位套管的长度。

在本实用新型的一较佳实施例中，所述壳体包括凹槽，所述凹槽环绕所述导程管设置，所述第一弹性件上端套设于所述限位套管，下端卡设于所述凹槽内。

在本实用新型的一较佳实施例中，所述按压体包括圆台，所述第二弹性件下端与所述圆台相抵接。

一种按键单元，其包括键帽及按键开关，所述键帽套设于所述按键开关上，所述按键开关包括壳体、收容于所述壳体内的操作体、第一弹性件、第二弹性件和按压体、以及设于所述壳体外侧的薄膜开关层，其中，所述壳体包括导程管和导通孔，所述导通孔与所述导程管同心设置且相互贯通；所述操作体包括限位套管和定位柱，所述定位柱设于所述限位套管内，所述限位套管套设于所述导程管外侧；所述第一弹性件套设于所述限位套管；所述第二弹性件夹设于所述定位柱与所述按压体之间；所述按压体收容于所述导程管内且末端穿过所述导通孔与所述薄膜开关层表面相接触。

一种电脑键盘，其包括多个阵列设置的按键单元，所述按键单元包括壳体、收容于所述壳体内的操作体、第一弹性件、第二弹性件和按压体、以及设于所述壳体外侧的薄膜开关层，其中，所述壳体包括导程管和导通孔，所述导通孔与所述导程管同心设置且相互贯通；所述操作体包括限位套管和定位柱，所述定位柱设于所述限位套管内，所述限位套管套设于所述导程管外侧；所述第一弹性件套设于所述限位套管；所述第二弹性件夹设于所述定位柱与所述按压体之间；所述按压体收容于所述导程管内且末端穿过所述导通孔与所述薄膜开关层表面相接触。

本实用新型的按键单元及采用所述按键单元的电脑键盘中，利用所述第一弹性件、第二弹性件和按压体配合所述操作体实现机械按压的传递，同时利用所述按压体直接正面与所述薄膜开关层的弹性抵压与分离实现所述薄膜开关层的薄膜开关的接通与断开，使得所述按键开关具有两个工作状态，既结合机械键盘的按压触感，又整合薄膜开关键盘的结构简单、成本低的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型一较佳实施方式所揭示电脑键盘的立体分解示意图；

图2是图1所示电脑键盘的按键单元的立体分解示意图；

图3是图2所示按键开关组装后立体剖视图；

图4是图2所示按键开关导通状态的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种电脑键盘，如图1所示，所述电脑键盘1包括上盖11、下盖13、控制电路板15、支撑板17及多个按键单元2。所述按键单元2包括键帽20和按键开关21。所述按键开关21是由由壳体211、操作体212、第一弹性件213、第二弹性件214、按压体215和薄膜开关层216组成。

所述上盖11配合所述下盖13围成一端开口的收容空间。所述控制电路板15、支撑板17及按键单元2对应收容在所述收容空间内。所述按键单元2阵列设置，所述支撑板17上设置有多个安装孔171以对应嵌套固定所述按键单元2。所述按键单元2部分贯穿所述安装孔171，另一部分对应收容在所述上盖11的中空区域并裸露上表面。所述按键开关21的薄膜开关层216夹设于所述支撑板17和所述下盖13之间。

再请参阅图2，是图1所揭示电脑键盘的按键单元的立体分解示意图。所述按键单元2包括键帽20及按键开关21。所述键帽20盖设于所述按键开关21一端，并随所述按键开关21同步上下移动。

所述键帽20包括顶壁201及四侧壁203。所述键帽20的顶壁201用于实现操作人员触碰按压的输入操作。所述顶壁201与所述侧壁203相接设置。所述四侧壁203首尾相接，并位于所述顶壁201的同侧，由此所述顶壁201配合所述四侧壁203围成一端开口的收容空间。所述按键开关21的端部直接抵接所述键帽20的顶壁201内侧表面。

再请结合参阅图3，其中图3是图2所示按键开关组装后的立体剖视图。所述按键单元2的按键开关21是一实现物理按压输入信号转换为电信号的开关转换元件。当用户按压所述按键单元的键帽20的顶壁201时，所述按键开关21对应开启，对应将用户施加至所述键帽20的机械压力传输至所述薄膜开关层216，使所述按键开关21导通。此导通信号传递至电脑键盘1的控制电路板15，产生电输入信号，实现信号输入。当用户取消按压所述按键单元的键帽20时，则所述按键开关21断开，对应停止产生电输入信号。

所述按键开关21包括壳体211、操作体212、第一弹性件213、第二弹性件214、按压体215及薄膜开关层216。所述操作体212、第一弹性件213、第二弹性件214和按压体215收容于所述壳体211内，所述薄膜开关层216设于所述壳体211外侧。

所述壳体211顶部呈开口状，其包括四侧壁2110、弹性卡勾2111、环台2112、第一止挡部2113a、第二止挡部2113b、滑槽2114、导程管2115、凹槽2116、导通孔2117和底板2118。

所述四侧壁2110首尾相接且所述四侧壁2110下端与所述底板2118相接，二者共同围成顶部呈开口状的中空区域，所述弹性卡勾2111设于所述其中二相对侧壁2110外侧表面，且向远离所述中空区域外侧延伸。

所述环台2112设于所述侧壁2110的外围，其自所述侧壁2110向远离所述侧壁2110的方向垂直延伸形成，用于实现当所述按键开关21组装于电脑键盘1时，其与所述弹性卡勾2111一起将按键单元21贯穿所述安装孔171，卡合固定在所述支撑板17上。

所述第一止挡部2113a位于所述壳体211的内侧上端位置，所述第二止挡部2113b位于所述壳体211的内侧下端位置，二者相对间隔设置。同时，所述操作体212的挡块2123与所述第一止挡部2113a相对应，当所述挡块2123与所述第一止挡部2113a相抵接时，则所述操作体212没有被按压；另一方面，所述操作体212的限位突起2125与所述第二止挡部2113b相对应，当所述限位突起2125与所述第二止挡部2113b相抵接时，则所述操作体212被按压至最大行程。

所述滑槽2114设于所述壳体211的内侧，并临近所述二相邻侧壁2110相接处。所述滑槽2114与所述操作体212的滑条2124相互嵌套配合，使得所述操作体212能够相对所述壳体211沿竖直方向在设定行程内自由上下滑动。

所述导程管2115和所述凹槽2116设于所述底板2118的内表面。所述导程管2115与所述底板2118为一体结构，其自所述底板2118的内表面朝所述壳体211顶部开口的方向垂直延伸形成。所述凹槽2116为环状凹槽，其环绕所述导程管2115设置，且与所述导程管2115的侧壁相隔一定间距。

所述底板2118上开设有导通孔2117。所述导通孔2117与所述导程管2115同心设置且相互贯通。所述导通孔2117的内径小于所述导程管2115的内径。

所述操作体212包括按压端2121、主体部2122、挡块2123、四滑条2124、限位突起2125、限位套管2126和定位柱2127。

所述按压端2121自所述主体部2122上表面延伸形成，整体呈“十”字柱状，其直接嵌套抵接所述键帽20的顶壁201的内侧表面设置。所述主体部2122整体呈方形中空结构。所述挡块2123分别设于所述主体部2122的二相对侧表面，且所述挡块2123成对设置，即：每二挡块2123对称设于所述主体部2122的二相对侧表面，并相对所述主体部2122对称。

所述滑条2124是一形成在所述主体部2122外侧表面的长条形结构。所述四滑条2124相对于所述主体部2122呈中心对称。

所述限位突起2125设于所述主体部2122的下表面，其与所述主体部2122一体结构。

所述限位套管2126设于所述主体部2122的中空区域内，其自所述主体部2122中心朝远离所述按压端2121的方向延伸形成。所述限位套管2126的内径大于所述壳体211的导程管2115的外径。当组装时，所述限位套管2126套设于所述壳体211的导程管2115外侧。

所述定位柱2127设于所述限位套管2126内，其自所述主体部2122中心朝远离所述按压端2121的方向延伸形成。所述定位柱2127与所述限位套管2126的内侧壁之间存在间隙。所述定位柱2127的长度小于所述限位套管2126的长度。

所述第一弹性件213是一压缩弹簧，其在弹性形变范围内，受外力按压后对应产生形变，同时，产生反作用弹力。组装后，所述第一弹性件213上端套设于所述操作体212的限位套管2126外侧，且其下端卡设于所述壳体211的凹槽2116内。

所述第二弹性件214同样是一压缩弹簧，其在弹性形变范围内，受外力按压后对应产生形变，同时，产生反作用弹力。组装后，所述第二弹性件214夹设于所述定位柱2127与所述按压体215之间，其上端套设于所述定位柱2127外侧，下端套设于所述按压体215外侧且与所述按压体215的圆台2152相抵接固定。

所述按压体215是由硅胶材料加工而成的弹性体。所述按压体215包括侧壁2151和圆台2152。所述圆台2152环绕于所述侧壁2151外侧表面设置，其自所述侧壁2151中部朝远离所述侧壁2151方向延伸形成。组装后，所述按压体215收容于所述壳体211的导程管2115内，且其末端穿过所述壳体211的导通孔2117与设于所述壳体211外侧的所述薄膜开关层216表面相接触。由于所述导通孔2117的内径小于所述导程管2115的内径，且所述按压体215设有圆台2152，所述圆台2152的外径大于所述导通孔2117的内径，可以阻挡所述按压体215被按压而完全滑出所述导程管2115，方便组装。当所述操作体212的限位突起2125与所述壳体211的第二止挡部2113b相抵接，即所述操作体212被按压至最大行程时，所述按压体215的圆台2152与所述壳体211的导通孔2117相隔一定间距，有利于缓冲所述按压体215对所述薄膜开关层216的急剧抵压，从而可以避免损坏所述薄膜开关层216，延长所述按键开关21的使用寿命。

本实施方式的按键开关21工作时，所述壳体211的第一止挡部2113a与下端的第二止挡部2113b之间的距离决定所述操作体212竖直方向的最大行程。同时，所述壳体211的侧壁2110支撑并避免所述操作体212在水平方向上晃动，进一步提高产品可靠度。

所述薄膜开关层216是一表面阵列设置多个薄膜开关2161的薄膜层，其设于所述壳体211外侧。所述薄膜开关2161包括相对间隔设置的第一电极2161a、第二电极2161b。当所述操作体212被按压时，在压力作用下，所述第一弹性件213和所述第二弹性件214产生压缩形变，所述按压体215被迫伸出所述导程管2115，且抵压作用于所述薄膜开关层216，使得所述第一电极2161a与所述第二电极2161b对应接触实现导通；当取消施加压力时，所述第一弹性件213和所述第二弹性件214恢复形变，继而所述按压体215跟随所述第一弹性件213同步向上移动，所述按压体215作用于所述薄膜开关层216的抵压力消失，所述第一电极2161a与所述第二电极2161b对应分离实现断开。

当组装所述按键开关21时，首先，所述按压体215和所述第二弹性件214自下而上依次叠设于所述壳体211的导程管2115内，所述第二弹性件214下端套设于所述按压体215外侧且与所述按压体215的圆台2152相抵接固定。

其次，提供所述操作体212和所述第一弹性件213，将所述第一弹性件213上端套设于所述操作体212的限位套管2126外侧，然后将所述操作体212的定位柱2127对准所述第二弹性件214的中心，使所述第二弹性件214上端套设在所述定位柱2127外侧，相应地，所述操作体212的限位套管2126套设在所述壳体211的导程管2115外侧，所述第一弹性件213下端卡设入所述壳体211的凹槽2116内。所述操作体212的滑条2124与所述壳体211的滑槽2114对应嵌套配合，所述挡块2123卡设在所述第一止挡部2113a与所述第二止挡部2113b之间。

接着，将所述按键开关21的弹性卡勾2111和环台2112与所述支撑板17的安装孔171相配合，夹设所述支撑板17实现卡合固定，使得所述按键开关21的壳体211相对所述支撑板17静止。

最后，提供键帽20盖设于所述操作体212的上端，所述薄膜开关层216夹设于所述支撑板17和所述下盖13之间，所述按压体215与所述薄膜开关层216表面相接触。如此，完成所述按键开关21的组装。

再请同时参阅图3及图4，分别代表所述按键开关21工作时的两种工作状态，其中图3是所述按键开关断开状态的示意图，图4是所述按键开关4导通状态的示意图。所述按键开关21的工作原理如下：

首先，用户施加压力至所述键帽20；

接着，所述键帽20传递压力推动所述操作体212朝所述薄膜开关层216方向移动，缩短二者之间的间距。

具体而言，所述操作体212向下移动，压缩所述第一弹性件213，带动所述操作体212的滑条2124沿所述壳体211的滑槽2114相对向下滑动，所述定位柱2127同步向下位移，压缩所述第二弹性件214，继而抵压所述按压体215，所述按压体215的端部穿过所述壳体211的导通孔2117，从正面按压所述薄膜开关层216，以致所述薄膜开关2161的第一电极2161a、第二电极2161b接触导通，从而实现开关触发导通，产生电信号传递至所述控制电路板15。

最后，用户释放压力，则所述第一弹性件213和所述第二弹性件214因自身恢复形变作用，而产生反作用力推动所述操作体212向上移动，带动所述限位套管2126同步向上移动，使得所述第二弹性件214对所述按压体215的抵压力消失或大幅降低，所述按压体215的端部对所述薄膜开关层216表面的抵压力小于使所述薄膜开关层216导通所需的触发力，所述第一电极2161a、第二电极2161b非接触断开，从而实现开关闭合，结束产生输入信号。此时，所述按压体215与所述薄膜开关层216表面接触，但是由于所述按压体215的重量很轻，其自身的重量无法触发薄膜开关。

相较于现有技术，在本实施方式的按键单元中，设置按键开关21，利用第一弹性件213、第二弹性件214和按压体215配合所述操作体212实现机械按压的传递，同时利用按压体215正面与所述薄膜开关层216的弹性抵压与分离实现所述薄膜开关层216的薄膜开关2161的导通与断开，使得所述按键开关21具有两个工作状态，既结合机械键盘的按压触感，又整合薄膜开关键盘的结构简单、成本低的特点，而且所述壳体211的导程管2115与所述操作体212的限位套管2126相互套设，有利于缩小所述按键开关21的整体体积。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种按键开关，其特征在于，包括壳体、收容于所述壳体内的操作体、第一弹性件、第二弹性件和按压体、以及设于所述壳体外侧的薄膜开关层，其中，

所述壳体包括导程管和导通孔，所述导通孔与所述导程管同心设置且相互贯通；

所述操作体包括限位套管和定位柱，所述定位柱设于所述限位套管内，所述限位套管套设于所述导程管外侧；

所述第一弹性件套设于所述限位套管；

所述第二弹性件夹设于所述定位柱与所述按压体之间；

所述按压体收容于所述导程管内且末端穿过所述导通孔与所述薄膜开关层表面相接触。

2.根据权利要求1所述的按键开关，其特征在于，所述薄膜开关层包括薄膜开关，所述按压体正面按压所述薄膜开关。

3.根据权利要求2所述的按键开关，其特征在于，所述薄膜开关包括相对间隔设置的第一电极和第二电极，当所述操作体被按压时，所述按压体抵压作用于所述薄膜开关层，所述第一电极与所述第二电极相接触，实现导通，当所述操作体被释放时，所述按压体无抵压力于所述薄膜开关层，所述第一电极与所述第二电极分离，实现断开。

4.根据权利要求3所述的按键开关，其特征在于，所述壳体包括相对设置的第一止挡部和第二止挡部，所述操作体包括挡块和限位突起，当所述操作体被释放时，所述挡块与所述第一止挡部对应抵接，当所述操作体被按压时，所述限位突起与所述第二止挡部对应抵接。

5.根据权利要求4所述的按键开关，其特征在于，所述限位套管的内径大于所述导程管的外径，所述导通孔的内径小于所述导程管的内径。

6.根据权利要求5所述的按键开关，其特征在于，所述定位柱的长度小于所述限位套管的长度。

7.根据权利要求6所述的按键开关，其特征在于，所述壳体包括凹槽，所述凹槽环绕所述导程管设置，所述第一弹性件上端套设于所述限位套管，下端卡设于所述凹槽内。

8.根据权利要求7所述的按键开关，其特征在于，所述按压体包括圆台，所述第二弹性件下端与所述圆台相抵接。

9.一种按键单元，其包括键帽及按键开关，所述键帽套设于所述按键开关上，其特征在于，所述按键开关是如权利要求1-8中任意一项所述的按键开关。

10.一种电脑键盘，其包括多个阵列设置的按键单元，其特征在于，所述按键单元是如权利要求9中所述的按键单元。