CN207339812U - 电容式按键开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电容式按键开关，包括活动体、第一电极、第二电极、电容调节体、弹性体及具收容空间的外壳，所述活动体包括滑轨，所述第二电极相对所述第一电极形成电容可调的感应电容，所述电容调节体的一端抵接所述第一电极，另一端抵接所述活动体的滑轨，所述外壳收容所述活动体、第一电极、第二电极、电容调节体及弹性体与其内，所述弹性体夹设于所述外壳与所述活动体之间，并弹性支撑所述活动体，所述滑轨推动所述电容调节体调节所述第一电极与所述第二电极耦合的电容。

Description

电容式按键开关

技术领域

本实用新型涉及电子输入设备，尤其涉及一种电容式按键开关。

背景技术

随着现代电子科技的发展，电子产品逐渐深入人们的生活中，各类电子产品，如电话机、手机、笔记本电脑、遥控器等伴随人们的日常生活。

按键开关作为上述电子产品的输入装置，其尤为重要。现有技术的按键开关主要采用电容感应式开关，当按压过程中，按键下移改变电极间的距离产生电容量的变化，形成振荡脉冲允许通过的可能，这种开关是无触点非接触式的，磨损率小甚至可以忽略不计，也没有接触不良的隐患，具有噪音小、使用寿命长的特点。

然而，上述设计方案仍然存在如下缺陷：因为改变电极间电容的按压体呈直线上升或者下降，且按压体与所述电极片接触面通常设置为斜面，当所述按压体推动所述电极片转动时，电容变化过于灵敏，带来手感不佳的缺陷。

因此，急需提供一种新结构的按键开关来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有段落式的按压曲线且手感佳的电容式按键开关。

一种电容式按键开关，包括活动体、第一电极、第二电极、间距调节体、弹性体及具收容空间的外壳，所述活动体包括滑轨，所述第二电极相对所述第一电极形成电容可调的感应电容，所述间距调节体的一端抵接所述第一电极，另一端抵接所述活动体的滑轨，所述外壳收容所述活动体、第一电极、第二电极、间距调节体及弹性体与其内，所述弹性体夹设于所述外壳与所述活动体之间，并弹性支撑所述活动体，所述滑轨推动所述间距调节体调节所述第一电极与所述第二电极耦合的电容。

在本实用新型提供的电容式按键开关的一种较佳实施例中，所述滑轨设于所述活动体侧面，所述滑轨沿着竖直方向随所述活动体往返运动，所述滑轨与所述间距调节体之间的压力值随运动而对应呈逐渐增大或者减小变化。

在本实用新型提供的电容式按键开关的一种较佳实施例中，所述滑轨呈弧面变化。

在本实用新型提供的电容式按键开关的一种较佳实施例中，所述间距调节体一端与所述滑轨表面线接触，另一端与所述第一电极抵接，所述滑轨上下移动的过程推动所述间距调节体沿水平方向前后移动调整所述第一电极与所述第二电极之间的间距。

在本实用新型提供的电容式按键开关的一种较佳实施例中，所述第一电极投影至第二电极表面的投影面落在所述第二电极的投影面内。

在本实用新型提供的电容式按键开关的一种较佳实施例中，所述外壳包括相互嵌套的盖体和底座，所述电容式按键开关还包括一防水盖，所述防水盖配合所述底座围成收容孔收容所述间距调节体。

在本实用新型提供的电容式按键开关的一种较佳实施例中，所述活动体包括限位端，所述限位端与所述滑轨分设于所述活动体的二相对侧。

在本实用新型提供的电容式按键开关的一种较佳实施例中，所述电容式按键开关还包括扭簧，所述扭簧设于所述底座，所述扭簧配合所述限位端界定所述活动体往返运动的最低位置。

在本实用新型提供的电容式按键开关的一种较佳实施例中，所述电容式按键开关还包括绝缘层，所述绝缘层设于所述第二电极相对所述第一电极侧表面。

在本实用新型提供的电容式按键开关的一种较佳实施例中，所述活动体还包括导程柱，所述导程柱自所述活动体延伸并收容于所述收容空间，所述底座包括导程管，所述导程柱与所述导程管对应设置，所述弹性体套设于所述导程管外侧。

相较于现有技术，本实用新型提供的电容式按键开关具有以下有益效果：在本实用新型中设置所述活动体与所述间距调节体为弧形面，有效改善所述活动体上升下降给所述第一电极及第二电极耦合形成的可调电容的电容值变化曲线，满足手感的同时，使得所述电容的变化更加平缓，避免波峰波谷出现引起的开关信号不一致。

另，增加设置防水盖，提高按键开关的防水功能。

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是本实用新型提供的电容式按键开关的立体分解示意图；

图2、图3是图1所示电容式按键开关组装后的两种工作状态示意图。

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。

请结合参阅图1、图2及图3，其中图1是本实用新型提供的电容式按键开关的立体分解示意图，图2-3是图1所示电容式按键开关组装后的两个工作状态侧面剖视图。所述电容式按键开关2包括具收容空间的外壳(未标示)、活动体21、弹性体22、第一电极23、绝缘层24、第二电极25、间距调节体27、防水盖28及扭簧29。

所述外壳包括相互配合固定在一起的盖体201和底座203，所述盖体201与所述底座203围成收容空间收容所述活动体21、弹性体 22、第一电极23、绝缘层24、第二电极25、间距调节体27、防水盖 28及扭簧29。所述盖体201包括挡块202。所述底座203包括一支撑体204和导程管205。所述挡块202与所述支撑体204界定所述活动体21上下活动的最大行程。所述活动体21包括导程柱211、滑轨 213及限位端215。所述导程柱211自所述活动体21一端延伸形成的柱状结构，且所述导程柱211与所述导程管205相对应。所述限位端 215与所述滑轨213分设于所述导程柱211的二相对侧。所述活动体 21一端收容于所述收容空间，另一端延伸出所述外壳，当所述活动体21上升至最高行程时，所述限位端215与所述挡块202抵接，限定所述活动体21的最高位置。当所述活动体21下降至最低位置时，所述限位端215抵接所述支撑体204，所述支撑体204限定所述活动体21的最低位置。所述扭簧29设于所述支撑体204上，所以当所述活动体21的限位端215抵压所述扭簧29时，所述扭簧29产生反作用力延缓所述活动体21下降速度，进而给施力者段落性的触感。

沿着自所述盖体201至所述底座203方向，所述滑轨213表面呈朝向所述壳体侧面延伸，所述滑轨213的表面弧形平滑过渡设置。

所述弹性体22套设于所述导程柱211外侧，并压缩收容于所述底座203与所述活动体21之间。当所述活动体21下降至最低位置，则所述弹性体的反弹作用力最大。当取消压力时，所述弹性体22靠自身弹力弹性支撑所述活动体21升至最高位置。

所述第一电极23与所述第二电极25相对平行间隔固定于所述底座203。所述第一电极23与所述第二电极25的另一端悬置。所述绝缘层24贴设于所述第二电极23相对所述第一电极25侧表面。

所述间距调节体27是一绝缘材料加工而成的，夹设在所述底座 203和防水盖28之间，其一端与所述活动体21的滑轨213表面抵接设置，另一端抵接所述第一电极23的端部。当所述活动体23沿竖直方向上下移动时，所述间距调节体27沿着所述滑轨213表面滑动，使得所述间距调节体27在水平方向前后移动，同步推动所述第一电极23朝向远离或者靠近所述第二电极25侧移动，从而改变所述第一电极23与所述第二电极25之间间距，进一步的改变由所述第一电极 23与所述第二电极25耦合形成的可调电容的电容值。在该实施方式中，所述间距调节体27夹设在所述底座203和所述防水盖28围成的收容孔内。所述第二电极25投影至所述第一电极23的投影面落于所述第一电极23的投影面内。

依据电容值的计算公式，电容C：

C＝εS/4πkd，

其中d为第一电极23与所述第二电极25的表面之间的间距，S 代表第二电极25投影至所述第一电极23表面的投影面面积，也即是所述第一电极23与所述第二电极25相对表面之间的正对面积，ε代表绝缘层24的介电常数，k为静电常数。

由于所述第一电极23与所述第二电极25之间的相对面积不变，如此，则所述第一电极23与所述第二电极25耦合形成的可调电容的电容值C随着所述第一电极23与所述第二电极25之间的距离的变化而变化。也就是说，当调整所述第一电极23与所述第二电极25之间的距离值时，则所述可调电容的电容值对应调整。具体而言，当所述活动体21上升至最高位置时，所述间距调整弹片275抵接所述滑轨213的最远端，则带动所述第二电极25移动至距离所述第一电极 23最远距离处，根据电容值的计算公式：C＝εS/4πkd，当二者之间的间距最大时，对应所述可调电容的电容值减小。反之，即当活动体 21下降至最低位置时，所述间距调节体体27抵接所述滑轨213的最近端，则带动所述第二电极25移动至距离所述第一电极23最近距离处，所述第一电极23与所述第二电极25二者之间的间距最小时，对应所述可调电容的电容值最大。

当所述电容式按键开关2工作时，提供外力施加至所述活动体 21，推动所述活动体21沿着竖直方向向下移动，当所述按压体23下移一定行程时，所述间距调节体27带动所述第一电极23向内侧转动，此时所述间距调节体27对所述滑轨213的抵接力(即对所述活动体 21的支撑力)逐渐减小，手指会有明显顿挫感，增强了键盘的按压手感。

综上所述，在外力作用下，所述可调电容的电容值随着所述活动体21的下压而输出电容值逐渐增大的电容信号，此时所述电容式按键开关2处于开启状态；相反，当消除外力作用，所述可调电容的电容值随着所述活动体21的上移而输出电容值逐渐减少的电容信号，此时所述电容式按键开关2处于关闭状态。

相较于现有技术，本实用新型提供的电容式按键开关2具有以下有益效果：首先，设置所述活动体21与所述间距调节体27接触面为弧面，同时采用所述间距调节体27推动所述第一电极23在水平面内旋转带来电容值变化曲线，使得所述可调电容的电极之间电容值可控变化，满足手感的同时，使得所述电容值的变化更加平缓，避免波峰波谷出现引起的开关信号不一致。

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)

1.一种电容式按键开关，其特征在于，包括：

活动体，包括滑轨；

第一电极；

第二电极，所述第二电极相对所述第一电极形成电容可调的感应电容；

间距调节体，其一端抵接所述第一电极，另一端抵接所述活动体的滑轨；

弹性体；

具收容空间的外壳，收容所述活动体、第一电极、第二电极、间距调节体及弹性体于其内，所述弹性体夹设于所述外壳与所述活动体之间，并弹性支撑所述活动体，所述滑轨推动所述间距调节体调节所述第一电极与所述第二电极耦合的电容。

2.根据权利要求1所述的电容式按键开关，其特征在于，所述滑轨设于所述活动体侧面，所述滑轨沿着竖直方向随所述活动体往返运动，所述滑轨与所述间距调节体之间的压力值随所述活动体的运动而对应呈逐渐增大或者减小变化。

3.根据权利要求1所述的电容式按键开关，其特征在于，所述滑轨呈弧面变化。

4.根据权利要求3所述的电容式按键开关，其特征在于，所述间距调节体一端与所述滑轨表面线接触，另一端与所述第一电极抵接，所述滑轨上下移动的过程推动所述间距调节体沿水平方向前后移动调整所述第一电极与所述第二电极之间的间距。

5.根据权利要求4所述的电容式按键开关，其特征在于，所述第一电极投影至第二电极表面的投影面落在所述第二电极的投影面内。

6.根据权利要求1所述的电容式按键开关，其特征在于，所述外壳包括相互嵌套的盖体和底座，所述电容式按键开关还包括一防水盖，所述防水盖配合所述底座围成收容孔收容所述间距调节体。

7.根据权利要求6所述的电容式按键开关，其特征在于，所述活动体包括限位端，所述限位端与所述滑轨分设于所述活动体的二相对侧。

8.根据权利要求7所述的电容式按键开关，其特征在于，所述电容式按键开关还包括扭簧，所述扭簧设于所述底座，所述扭簧配合所述限位端界定所述活动体往返运动的最低位置。

9.根据权利要求1所述的电容式按键开关，其特征在于，所述电容式按键开关还包括绝缘层，所述绝缘层设于所述第二电极相对所述第一电极侧表面。

10.根据权利要求6所述的电容式按键开关，其特征在于，所述活动体还包括导程柱，所述导程柱自所述活动体延伸并收容于所述收容空间，所述底座包括导程管，所述导程柱与所述导程管对应设置，所述弹性体套设于所述导程管外侧。