CN213583596U - 按键模组、按键单元及键盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种按键模组。所述按键模组包括上盖、下壳、具导程柱的按压体、具中空结构的操作体、串联设置的第一弹性体及第二弹性体。所述上盖与所述下壳配合围成收容空间。所述按压体收容于所述收容空间内。所述导程柱收容于所述操作体的中空结构内。所述第一弹性体夹设于所述操作体与所述按压体之间，并套设所述导程柱。所述第二弹性体夹设于所述操作体与所述下壳之间。本实用新型的按键模组提高按压触感。同时本实用新型还提供一种采用上述按键模组的按键单元和键盘。

Description

按键模组、按键单元及键盘

技术领域

本实用新型涉及电子输入设备，尤其涉及一种按键模组、采用所述按键模组的按键单元及采用所述按键单元的键盘。

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。按键单元作为上述电子产品主要的输入装置，其扮演的角色尤为重要，比如：所述按键单元的手感极大影响着电子产品的输入体验。

现有技术中按键单元通常是通过弹性体的压力和回弹力来实现按键单元的上下活动。当所述按键单元应用于按键单元或键盘时，通过所述按键单元的上下活动，控制薄膜开关的电极的接触与分离，进而实现所述薄膜开关在导通与断开的工作状态之间切换，进而控制输入信号的产生与否。但是由于所述薄膜开关一般需要十克左右的压力才能触发，为了确保所述薄膜开关被有效触发，此类按键单元内置两个弹性体，处于并联状态，其中有一个弹性体在组装时通过预压缩，产生十克左右的预紧力，提供按压薄膜开关所需的压力，而另外一个弹性体不会提供按压薄膜开关的压力。因此在薄膜开关的表面被抵触的时候，对应产生的压力行程曲线如图1中线1所示，会有一个十克力的跳跃曲线，手感体验不良。当然，为了达到线性的压力行程曲线，行业内也有将弹性体的预紧力设为零的设计，但是此类结构设计存在明显的可生产性问题，在实际应用时，无法实现大批量的生产。

因此，急需提供一种新结构的按键单元来解决上述压力行程曲线跳跃导致手感不良的问题。

实用新型内容

为了解决上述压力行程曲线跳跃导致手感不良的技术问题，本实用新型提供一种具有缓冲区间、具有类线性曲线式的按压曲线的按键模组、采用该按键模组的按键单元及采用该按键单元的键盘，提高按压触感。

一种按键模组，包括上盖、下壳、具导程柱的按压体、具中空结构的操作体、第一弹性体及第二弹性体，所述上盖与所述下壳配合围成收容空间，所述按压体收容于所述收容空间内，所述导程柱收容于所述操作体的中空结构内，所述第一弹性体夹设于所述操作体与所述按压体之间，并套设所述导程柱，所述第二弹性体夹设于所述操作体与所述下壳之间。

在本实用新型提供的按键模组的一种较佳实施例中，所述操作体包括相接设置的第一底壁和第一侧壁，所述第一底壁垂直于所述第一侧壁的一端设置，并配合所述第一侧壁形成所述中空结构并收容所述导程柱。

在本实用新型提供的按键模组的一种较佳实施例中，所述操作体还包括第二底壁和第二侧壁，所述第二底壁垂直设于所述第一侧壁的另一端，所述第二侧壁与所述第一侧壁分别设于所述第二底壁二相对侧表面，所述第一弹性体夹设于所述第二底壁与所述按压体之间，所述第二弹性体夹设于所述第二底壁与所述下壳之间。

在本实用新型提供的按键模组的一种较佳实施例中，所述按压体还包括挡墙，所述挡墙还包括相对设置的第一止档部和第二止档部，所述第二侧壁与所述第二底壁相接处设有限位突起，所述限位突起在所述第一止档部和所述第二止档部之间相对移动设置。

在本实用新型提供的按键模组的一种较佳实施例中，所述下壳包括导程管，所述导程管收容所述操作体，所述第二弹性体套设于所述导程管外侧。

在本实用新型提供的按键模组的一种较佳实施例中，所述挡墙包括限位突块，所述限位突块设于所述挡墙外侧表面。

在本实用新型提供的按键模组的一种较佳实施例中，还包括夹设于所述按压体与所述下壳之间的弹片。

在本实用新型提供的按键模组的一种较佳实施例中，所述第一弹性体和所述第二弹性体是弹簧。

一种按键单元，包括键帽、薄膜开关及按键模组，所述键帽套设于所述按键模组，所述薄膜开关叠设于所述按键模组远离所述键帽侧，所述按键模组包括上盖、下壳、具导程柱的按压体、具中空结构的操作体、第一弹性体及第二弹性体，所述上盖与所述下壳配合围成收容空间，所述按压体收容于所述收容空间内。所述导程柱收容于所述操作体的中空结构内，所述第一弹性体夹设于所述操作体与所述按压体之间，并套设于所述导程柱，所述第二弹性体夹设于所述操作体与所述下壳之间。

一种键盘，包括多个阵列设置的按键单元及支撑板，所述支撑板包括多个安装孔，所述按键单元分别对应贯穿所述支撑板的安装孔并部分收容于所述安装孔内，所述按键单元包括键帽、薄膜开关及按键模组，所述键帽套设于所述按键模组，所述薄膜开关叠设于所述按键模组远离所述键帽侧，所述按键模组包括上盖、下壳、具导程柱的按压体、具中空结构的操作体、第一弹性体及第二弹性体，所述上盖与所述下壳配合围成收容空间，所述按压体收容于所述收容空间内。所述导程柱收容于所述操作体的中空结构内，所述第一弹性体夹设于所述操作体与所述按压体之间，并套设所述导程柱，所述第二弹性体夹设于所述操作体与所述下壳之间。

相较于现有技术，本实用新型提供的按键模组，通过利用所述第一弹性体与所述第二弹性体的串联设置及所述操作体的悬置配合实现机械按压的传递及构建缓冲区。

在按压过程中，所述按压体压缩所述第一弹性体，推动所述操作体向下移动，所述操作体同时压缩第二弹性体，由此实现了机械按压的传递，且所述第一弹性体及所述第二弹性体的整体弹性系数全程保持不变，压力行程曲线表现为类线性曲线，因此所述按键模组的按压手感极佳。

同时，由于所述第二弹性体压缩至静止，操作体向下移动至最大行程时，所述第一弹性体仍可以继续压缩，所述按压体也可继续向下移动至最大行程，完成全部按键行程。

附图说明

图1是现有技术按键单元的压力行程曲线图；

图2是本实用新型第一实施例按键模组立体组装示意图；

图3是图2所示按键模组的立体分解示意图；

图4是沿图2所示IV-IV线的剖视图；

图5是本实用新型第二实施例按键模组立体组装示意图；

图6是图5所示按键模组立体分解示意图；

图7是沿图5所示VII-VII线的剖视图；

图8是本实用新型一种按键单元的剖视图；

图9是图8所示按键单元从导通至断开过程中的三种工作状态图；

图10是现有技术按键单元与图8所示按键单元的压力行程曲线对比图；及

图11是本实用新型一种键盘的立体分解示意图。

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。

第一较佳实施例

请结合参阅图2及图3，其中图2为本实用新型第一实施例所揭示的按键模组立体组装示意图，图3为图2所示按键模组的立体分解示意图。所述按键模组10包括上盖11、下壳13、按压体15、操作体17、第一弹性体18及第二弹性体19。所述上盖11通过卡合结构配合所述下壳13围成收容空间以收容所述按压体15、所述操作体17、所述第一弹性体18及所述第二弹性体19于其内。

所述上盖11包括顶壁111及四首尾相接的侧壁112。所述侧壁 112设于所述顶壁111的一侧，且所述顶壁111与所述侧壁112相接设置。所述顶壁111配合所述上盖侧壁112围成一端开口的容纳空间。所述顶壁111的中心处设有通孔1111。

请结合参阅图3及图4，其中图4是沿图2所示IV-IV线的剖视图。所述下壳13包括底壁131及四侧壁132。所述底壁131与所述侧壁132相接设置。所述四侧壁132依次首尾相接，并设于所述底壁 131的同一侧，由此所述底壁131配合所述侧壁132围成一端开口的容纳空间。所述底壁131的中心处设有导程管1311。所述下壳13的容纳空间与所述上盖11的容纳空间相对应，开口在竖直方向相对应，所述上盖11的容纳空间与所述下壳13的容纳空间配合组成所述收容空间。

所述按压体15包括本体151、导程柱153及四挡墙155。所述本体151包括按压端1511及底壁1512，所述按压端1511能够自由贯穿所述通孔1111。

所述导程柱153呈圆形柱状，是自所述底壁1512中心处朝向远离所述本体151侧延伸出形成。

所述四挡墙155首尾相接且两两相对，其中二相对所述挡墙155 外侧相对表面下端居中设有限位突块1551、另二相对所述挡墙155 外侧相对表面设有第一止档部1553a及第二止档部1553b。所述限位突块1551抵接所述上盖11，防止所述按压体15脱出所述上盖11。

所述操作体17包括第一底壁171、第一侧壁173、中空结构174、第二底壁175、四个首尾相接的第二侧壁177及两个限位突起178。

所述中空结构174由所述第一底壁171及所述第一侧壁173垂直相接配合形成。

所述第二底壁175垂直设于所述第一侧壁173的另一端。所述第二侧壁177与所述第一侧壁173分别垂直设于所述第二底壁175二相对侧表面。

所述限位突起178相对设于第二底壁175及第二侧壁177垂直相接处。所述限位突起178对应于所述第一止档部1553a及第二止档部 1553b，防止所述操作体17脱出所述按压体15。

所述第一弹性体18夹设于所述操作体17与所述按压体15之间，所述第二弹性体19夹设于所述操作体17与所述下壳13之间。所述导程柱153收容于所述中空结构174内。所述中空结构174收容于所述导程管1311内。在本实施方式中，所述第一弹性体18及所述第二弹性体19是金属弹簧。当然，作为上述实施方式的进一步改进，所述弹性体不仅仅局限于金属弹簧，其还可以是其他弹性材料，凡是实现所述操作体17下行或者上移过程中起到缓冲作用的元件，皆属于本实用新型的创作宗旨。

当组装所述按键模组10时，其包括如下步骤：

步骤S01，提供所述按压体15，并倒置固定；

步骤S02，提供所述第一弹性体18，将所述第一弹性体18套设于所述按压体15的导程柱153外侧；

步骤S03，提供所述操作体17，套设于所述导程柱153的端部外侧，同时夹持所述第一弹性体18于所述按压体15与所述操作体17 之间；

其中，在该步骤中，所述第一弹性体18一端抵接所述底壁1512，另一端抵接所述第二底壁175第一表面，同时，所述第二侧壁177处于所述第一弹性体18外围，所述限位突起178抵接所述第二止档部 1553b；

步骤S04，提供所述上盖11，并倒置，将前述步骤完成的半成品同样以倒置方式插入所述通孔1111；

其中，在该步骤中，所述按压端1511自所述通孔1111穿出，所述突块1551抵接所述上盖11；

步骤S05，提供所述第二弹性体19，将所述第二弹性体19套设于所述操作体17的中空结构174外侧；

步骤S06，提供所述下壳13，将所述下壳13的导程管1311插入所述操作体17端部外侧及所述第二弹性体19之间，并将所述下壳 13和所述上盖11对应扣合在一起。

其中，在该步骤中，所述导程管1311套设于所述操作体17端部外侧，所述第二弹性体19套设于导程管1311外侧，同时夹持所述第二弹性体19于所述操作体17与所述下壳13之间。

至此，完成所述按键模组10的组装。

所述按键模组10的工作原理如下：

在未提供外部物理作用力时，所述第一弹性体18和第二弹性体 19处于自然状态或者预紧状态，所述按键模组10处于第一状态；

提供外部物理压力按压所述按压体15的上表面时，所述按压体 15的导程柱153沿着所述中空结构174导引朝向所述第一底壁171 方向下移，进而压缩所述第一弹性体18，推动所述操作体17沿着所述导程管1311向下移动，从而压缩所述第二弹性体19；

具体而言，在按压过程中，所述第二弹性体19率先压缩至静止状态时，悬置于所述第一弹性体18及所述第二弹性体19间的所述操作体17向下移动至最大行程，所述按键模组10处于第二状态，所述按键模组10自所述第一状态切换为所述第二状态时，所述按键模组10的压力行程曲线连续无明显跳跃；

此时，继续按压，所述按压体15继续压缩所述第一弹性体18，所述按压体15向下移动至最大行程时，所述按键模组10处于第三状态，即行程全部走完，所述按键模组10自所述第二状态切换为所述第三状态时，和第一状态进入第二状态类似，所述按键模组10的压力行程曲线连续无明显跳跃；

取消外部物理压力时，所述第一弹性体18和所述第二弹性体19 因自身恢复形变作用，产生反作用力推动所述操作体17及所述按压体15向上移动，最终所述按键模组10恢复所述第一状态。

相较于现有技术，在本实施例的按键模组10中，所述按键模组 10利用所述第一弹性体18与所述第二弹性体19的串联设置及所述操作体17的悬置配合实现机械按压的传递及构建缓冲区。

在整个按压过程中，所述按压体15压缩所述第一弹性体18，推动所述操作体17向下移动，所述操作体17同时压缩第二弹性体19，由此实现了机械按压的传递，且所述第一弹性体18及所述第二弹性体19串联设置，整体弹性系数全程不变，压力行程曲线表现为类线性曲线，因此所述按键模组10的按压手感极佳。

同时，由于所述第二弹性体19压缩至静止，操作体17向下移动至最大行程时，所述第一弹性体18仍可以继续压缩，所述按压体15 也可继续向下移动至最大行程，完成全部按键行程。

第二较佳实施例

请结合参阅图5、图6、图7，其中图5是本实用新型第二实施例按键模组立体组装图示意图，图6是图5所示按键模组立体分解示意图，图7是沿图5所示VII-VII线的剖视图。所述按键模组20包括上盖21、下壳23、按压体25、操作体27、弹片26、第一弹性体28 及第二弹性体29。

本实施例与第一实施例基本相同，唯一区别在于：在本实施例中，夹设于所述按压体25与所述下壳23之间的所述弹片26。

本实施例的工作原理与第一实施例的工作原理相同，在此不一一赘述。

作为上述实施例的进一步改进，在所述操作体27向下移动至设置的行程时，所述弹片26会在压力曲线上产生段落感和声音，提升使用体验。

本实用新型可应用于按键单元，如图8所示，所述按键单元30 包括键帽32、薄膜开关34及按键模组，所述键帽32套设于所述按键模组，所述薄膜开关34叠设于所述按键模组远离所述键帽32侧。所述按键模组采用第一实施例所示按键模组10或第二实施例所示按键模组20。

请参阅图9，是图8所示按键单元从导通至断开过程中的三种工作状态图。所述按键单元30的工作原理如下：

在未提供外部物理作用力时，所述第一弹性体38和第二弹性体 39处于自然状态或者预紧状态，所述按键模组处于第一状态，所述操作体37与所述薄膜开关34保持微小间隙无接触，所述薄膜开关 34处于开路状态；

当提供外部物理压力按压所述键帽32时，第一弹性体38和第二弹性体39被压缩，按压体35和操作体37向按压方向移动，至所述操作体37向下移动至最大行程时，所述按键模组处于所述第二状态时，所述操作体37接触到所述薄膜开关34后，进一步传递压力至所述薄膜开关34，使所述薄膜开关34的电极接触，由开路状态进入导通状态；

在所述按键模组的第二状态下，由于所述操作体37受到所述第一弹性体38及所述第二弹性体39的合力，从而向下移动，当接触到所述薄膜开关34表面后，所述第一弹性体38继续压缩，持续加大对所述操作体37的压力，但所述第二弹性体39由于到达底部无法进一步形变，弹力不变。当合力大于所述薄膜开关34的触发力的时候，所述薄膜开关34由开路状态进入导通状态。在此过程中，所述按键单元30的压力曲线由所述第一弹性体38及所述第二弹性体39的合力以及按压所述薄膜开关34的力量所决定，可以通过设计计算，确保所述按键单元30的压力行程曲线连续无明显跳跃；

此时，继续按压，所述按压体35继续压缩所述第一弹性体38，所述按压体35向下移动至最大行程时，所述按键模组处于第三状态，即行程全部走完，所述按键模组自所述第二状态切换为所述第三状态时，和所述第一状态进入所述第二状态类似，所述按键单元30的压力行程曲线连续无明显跳跃；

当所述键帽32被释放时，由于弹性体的反作用力，所述操作体 37复位至原来位置，所述按键模组恢复至第一状态，所述薄膜开关 34的电极分开，实现断开。

如此反复，实现所述按键单元30在导通与关闭之间切换。

相较于现有技术，所述第一弹性体38及所述第二弹性体39串联设置，整体弹性系数全程保持微小的变化，所述按键单元30的压力行程曲线表现为类线性曲线，如图10中线2所示，其中线1是现有技术按键单元的压力行程曲线。彻底解决了现有按键在操作体接触到薄膜开关的时刻，由于第二弹性体预紧力所产生的压力曲线跳跃，因此所述按键单元30的按压手感极佳。

同时，在所述操作体37抵触到所述薄膜开关34时，所述第二弹性体39被压缩至静止状态时，所述第一弹性体38还可继续压缩，所述按压体35可继续向下移动，完成全部行程。

本实用新型可应用于键盘，如图11所示，所述键盘40包括多个阵列设置的所述按键单元30及支撑板43，所述支撑板包括多个安装孔431，所述按键单元30分别对应贯穿所述支撑板43的安装孔431 并部分收容所述安装孔431内。

本实用新型不仅可用于电容键盘，还可用于机械键盘。

本实用新型应用范围广泛，比如电话机、手机、笔记本电脑、遥控器等。

以上所述仅为本实用新型的两个实施例，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)

1.一种按键模组，包括：

上盖；

下壳，与所述上盖配合围成收容空间；

具导程柱的按压体，所述按压体收容于所述收容空间内，其特征在于，还包括：

具中空结构的操作体，所述导程柱收容于所述操作体的中空结构内；

第一弹性体，夹设于所述操作体与所述按压体之间，并套设所述导程柱；

第二弹性体，夹设于所述操作体与所述下壳之间。

2.根据权利要求1所述的按键模组，其特征在于，所述操作体包括相接设置的第一底壁和第一侧壁，所述第一底壁垂直于所述第一侧壁的一端设置，并配合所述第一侧壁形成所述中空结构并收容所述导程柱。

3.根据权利要求2所述的按键模组，其特征在于，所述操作体还包括第二底壁和第二侧壁，所述第二底壁垂直设于所述第一侧壁的另一端，所述第二侧壁与所述第一侧壁分别设于所述第二底壁二相对侧表面，所述第一弹性体夹设于所述第二底壁与所述按压体之间，所述第二弹性体夹设于所述第二底壁与所述下壳之间。

4.根据权利要求3所述的按键模组，其特征在于，所述按压体还包括挡墙，所述挡墙还包括相对设置的第一止档部和第二止档部，所述第二侧壁与所述第二底壁相接处设有限位突起，所述限位突起在所述第一止档部和所述第二止档部之间相对移动设置。

5.根据权利要求1所述的按键模组，其特征在于，所述下壳包括导程管，所述导程管收容所述操作体，所述第二弹性体套设于所述导程管外侧。

6.根据权利要求4所述的按键模组，其特征在于，所述挡墙包括限位突块，所述限位突块设于所述挡墙外侧表面。

7.根据权利要求1所述的按键模组，其特征在于，还包括夹设于所述按压体与所述下壳之间的弹片。

8.根据权利要求1所述的按键模组，其特征在于，所述第一弹性体和所述第二弹性体是弹簧。

9.一种按键单元，包括键帽、薄膜开关及按键模组，所述键帽套设于所述按键模组，所述薄膜开关叠设于所述按键模组远离所述键帽侧，其特征在于，所述按键模组是如权利要求1-8中任意一项所述按键模组。

10.一种键盘，包括多个阵列设置的按键单元及支撑板，所述支撑板包括多个安装孔，所述按键单元分别对应贯穿所述支撑板的安装孔并部分收容于所述安装孔内，其特征在于，所述按键单元是如权利要求9所述按键单元。

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