按鍵開關及採用所述按鍵開關的鍵盤的製作方法

2023-09-19 01:41:40

本實用新型涉及電子輸入設備，尤其涉及一種按鍵開關及採用所述按鍵開關的鍵盤。

背景技術：

隨著現代電子科技的發展，電子產品逐漸深入人們的生活中，各類電子產品，如電話機、手機、筆記本電腦、遙控器等伴隨人們的日常生活。隨著現代科技的發展，電子產品逐漸深入人們的生活中，按鍵開關作為上述電子產品主要的輸入裝置，其扮演的角色尤為重要。按鍵開關的手感極大影響著電子產品的體驗。現有按鍵開關的壓力行程曲線大致分為三類：

1、波浪型：此類按鍵的壓力行程曲線是通過矽膠類的塑膠材料形成的觸發體來實現按鍵的上下，其壓力行程曲線如圖11所示，呈波浪型，此類按鍵及其對應的鍵盤手感較差，但是價格便宜；

2、直線型：此類按鍵的壓力行程曲線在按鍵行程過程中是通過彈簧實現的壓力和回彈力，由於彈簧壓力為線性，所以產生的壓力行程曲線為直線型，如圖12所示，此類按鍵及其對應鍵盤手感好，但是缺乏明顯的段落感，通過手感無法確定是否為有效輸入；

3、段落型：此類按鍵的壓力行程曲線在按鍵行程過程中也是通過彈簧實現的壓力和回彈力，同時增加了特定的彈片，使得按壓過程中產生段落感和聲音，但是此類按鍵價格比較高，難以普及。

因此，急需提供一種新結構的按鍵開關來解決上述問題。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種價格低廉的、具有段落式的按壓曲線的按鍵開關及採用該按鍵開關的鍵盤。

一種按鍵開關，包括外殼、收容於所述外殼內的按壓體、第一金屬彈簧、第二金屬彈簧、第一彈片和第二彈片、以及設於所述外殼外側的薄膜開關層，其中，所述外殼設有第一通孔和第二通孔；所述按壓體包括設於其下端的導程柱和抵接腳，所述抵接腳與所述導程柱間隔設置，所述導程柱正對所述第二通孔，所述按壓體上端由所述第一通孔穿出供按壓；所述第一金屬彈簧套設於所述導程柱外側；所述第二金屬彈簧收容於所述導程柱內，且其下端自所述第二通孔穿出與所述薄膜開關層表面相接觸或者間隙設置；所述第一彈片和第二彈片相對固定在所述外殼上，所述第二彈片夾設於所述第一彈片與所述按壓體之間，所述第一彈片包括固定於所述外殼上的固定端和自所述固定端彎折延伸形成的懸置端，所述懸置端與所述第二彈片表面相接觸或者間隙設置，所述抵接腳抵接於所述懸置端，所述按壓體下壓時帶動所述懸置端向遠離所述第二彈片方向偏移，下行到一定行程時，所述懸置端脫離所述抵接腳向所述第二彈片方向回彈，產生段落的壓力行程曲線，同時擊打到所述第二彈片上發出聲音。

在本實用新型提供的按鍵開關的一種較佳實施例中，所述彈片包括平板部、自所述平板部上端彎折延伸形成的牽引部和設於所述牽引部末端的凸起部，所述平板部緊靠所述外殼的側壁設置，所述牽引部與所述平板部成銳角設置，所述抵接腳設於所述凸起部上方並與其抵接。

在本實用新型提供的按鍵開關的一種較佳實施例中，所述平板部相對所述第二彈片的表面設有第一凸點，所述第一凸點高出於所述平板部的表面，所述第二彈片相對所述第平板部的表面設有第二凸點，所述第二凸點與所述第一凸點相對應。

在本實用新型提供的按鍵開關的一種較佳實施例中，所述凸起部呈V型，其開口朝向所述固定端。

在本實用新型提供的按鍵開關的一種較佳實施例中，所述外殼包括相互配合的上蓋部分和底座部分，所述上蓋部分設有所述第一通孔，所述底座部分設有所述第二通孔。

在本實用新型提供的按鍵開關的一種較佳實施例中，所述底座部分還設有定位凸起，所述定位凸起環繞於所述第二通孔設置，所述第一金屬彈簧下端套設於所述定位凸起外側。

在本實用新型提供的按鍵開關的一種較佳實施例中，所述底座部分還設有定位凸起，所述定位凸起環繞於所述第二通孔設置，所述第一金屬彈簧上端套設於所述導程柱外側，其下端收容於所述定位凸起圍成的收容空間內並與所述底座抵接。

在本實用新型提供的按鍵開關的一種較佳實施例中，所述按壓體還包括按壓端和環繞所述按壓端間隔設置的擋牆，所述按壓端由所述第一通孔穿出供按壓。

在本實用新型提供的按鍵開關的一種較佳實施例中，所述薄膜開關層包括薄膜開關，所述薄膜開關包括相對間隔設置的第一電極和第二電極，當所述按壓體被按壓時，所述第二金屬彈簧抵壓作用於所述薄膜開關層，所述第一電極與所述第二電極相接觸，實現導通，當所述按壓體被釋放時，所述第二金屬彈簧無抵壓力或減少抵壓力於所述薄膜開關層，所述第一電極與所述第二電極分離，實現斷開。

在本實用新型提供的按鍵開關的一種較佳實施例中，所述按鍵開關還包括設於所述第二金屬彈簧下端的觸發體，所述觸發體一端與所述第二金屬彈簧抵接，另一相對端自所述第二通孔穿出與所述薄膜開關層表面相接觸或者間隙設置。

一種鍵盤，包括多個陣列設置的按鍵開關及支撐板，所述支撐板包括多個安裝孔，所述按鍵開關分別對應貫穿所述支撐板的安裝孔並部分收容所述安裝孔內，所述按鍵開關包括外殼、收容於所述外殼內的按壓體、第一金屬彈簧、第二金屬彈簧、第一彈片和第二彈片、以及設於所述外殼外側的薄膜開關層，其中，所述外殼設有第一通孔和第二通孔；所述按壓體包括設於其下端的導程柱和抵接腳，所述抵接腳與所述導程柱間隔設置，所述導程柱正對所述第二通孔，所述按壓體上端由所述第一通孔穿出供按壓；所述第一金屬彈簧套設於所述導程柱外側；所述第二金屬彈簧與所述導程柱相連接，且其下端自所述第二通孔穿出與所述薄膜開關層表面相接觸或者間隙設置；所述第一彈片和第二彈片相對固定在所述外殼上，所述第二彈片夾設於所述第一彈片與所述按壓體之間，所述第一彈片包括固定於所述外殼上的固定端和自所述固定端彎折延伸形成的懸置端，所述懸置端與所述第二彈片表面相接觸或者間隙設置，所述抵接腳抵接於所述懸置端，所述按壓體下壓時帶動所述懸置端向遠離所述第二彈片方向偏移，下行到一定行程時，所述懸置端脫離所述抵接腳向所述第二彈片方向回彈，產生段落的壓力行程曲線，同時擊打到所述第二彈片上發出聲音。

相較於現有技術，本實用新型提供的按鍵開關，通過所述按壓體配合所述第一金屬彈簧實現機械按壓的傳遞，保證了所述按鍵開關的按壓觸感；設置了與所述按壓體抵接的第一彈片及與所述第一彈片相對的第二彈片，通過所述按壓體向下移動帶動所述第一彈片向遠離所述第二彈片方向偏移，當下行到一定行程時，所述第一彈片的凸起部脫離所述抵接腳的抵壓，所述第一彈片的懸置端向所述第二彈片方向回彈，其平板部擊打到所述第二彈片上發出聲音，同時按壓壓力發生瞬間跳躍，用戶根據是否聽到所述按鍵開關的聲音或者按壓壓力的段落來判斷是否為有效輸入，提高輸入準確性；同時利用所述第二金屬彈簧對所述薄膜開關層的彈性抵壓實現所述薄膜開關的導通與斷開，既保證了機械鍵盤的按壓觸感，又整合薄膜開關鍵盤的簡單、成本低的特點。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1是本實用新型一種按鍵開關實施例一的立體組裝圖；

圖2是圖1所示按鍵開關的立體分解示意圖；

圖3是圖1所示按鍵開關沿A-A線的剖視圖；

圖4是圖1所示按鍵開關斷開狀態的局部剖視圖；

圖5是圖1所示按鍵開關導通狀態的局部剖視圖；

圖6是圖1所示按鍵開關的壓力行程曲線；

圖7是本實用新型一種按鍵開關實施例二的剖視圖；

圖8是本實用新型一種按鍵開關實施例三的剖視圖；

圖9是本實用新型一種按鍵開關實施例四的剖視圖

圖10是本實用新型一種鍵盤的立體分解示意圖；

圖11-圖12是現有技術按鍵開關的壓力行程曲線圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

實施例一

請同時參閱圖1、圖2和圖3，其中圖1是本實用新型一種按鍵開關一較佳實施例的立體組裝圖，圖2是圖1所示按鍵開關的立體分解示意圖，圖3是圖1所示按鍵開關沿A-A線的剖視圖。所述按鍵開關1包括由上蓋部分11和底座部分13配合圍成的外殼(未標號)、按壓體12、第一金屬彈簧14、第二金屬彈簧15、第一彈片16、第二彈片17及薄膜開關層18。所述上蓋部分11與所述底座部分13扣合形成收容空間，所述按壓體12、所述第一金屬彈簧14、第二金屬彈簧15、所述第一彈片16及所述第二彈片17收容於所述收容空間內。

所述上蓋部分11包括頂壁111及四側壁112。所述頂壁111與所述側壁112相接設置。所述四側壁112首尾相接，並設於所述頂壁111的同一側，由此所述頂壁111配合所述四側壁112圍成一端開口的容納空間。所述頂壁111的中心處設有第一通孔1111。

所述按壓體12包括本體120、固定於所述本體120下方的導程柱121和抵接腳122、固定於所述本體120上方的按壓端124、以及環繞所述按壓端124設置的擋牆125。所述導程柱121整體呈中空的長柱形，其上端與所述本體120連接，下端懸置設置。所述抵接腳122對稱間隔設置於所述導程柱121兩側，其一端與所述本體120連接，另一端懸置設置。所述按壓端124由所述第一通孔1111穿出供按壓，當所述按壓體12受外力作用時，其傳遞壓力並隨輸入用戶的用力作用下沿豎直方向上下移動。所述擋牆125呈中空圓柱狀，其固定於所述本體120上方並從所述第一通孔1111穿出，所述按壓端124收容於其內並與其相隔一定間距，該擋牆125可以用於防水，當用戶不小心將水灑到所述按鍵開關1上時，該擋牆125可以起到一定的阻擋作用，水可能飛濺到該擋牆125上而被反彈出去，避免水浸入到按鍵內部。

所述底座部分13配合所述上蓋部分11固定所述按壓體12、第一金屬彈簧14、第二金屬彈簧15、第一彈片16及第二彈片17，所述上蓋部分11扣合於所述底座部分13上，當然，所述上蓋部分11與所述底座部分13也可以為一體成型結構。所述底座部分13包括底板131和貫穿所述底板131的第二通孔132。所述第二通孔132位於所述底板131中心處。所述第二通孔132與所述導程柱121正對設置，所述按壓體12相對所述底座部分13往復運動。

所述第一金屬彈簧14在彈性形變範圍內，受外力按壓後對應產生形變，同時，產生反作用彈力。組裝後，所述第一金屬彈簧14套設於所述按壓體12的導程柱121外側，其上端與所述按壓體12的本體120抵接，下端與所述底座部分13的底板131抵接，以此將所述第一金屬彈簧14固定於所述按壓體12與所述底座部分13之間。

所述第二金屬彈簧15在彈性形變範圍內，受外力按壓後對應產生形變，同時，產生反作用彈力。所述第二金屬彈簧15的尺寸小於所述第一金屬彈簧13，其收容於所述導程柱121內，且其下端自所述第二通孔132穿出與所述薄膜開關層18表面相接觸或者間隙設置。當所述第二金屬彈簧15受外力按壓後產生收縮時，其彈性抵壓作用於所述薄膜開關層18。為了便於所述第二金屬彈簧15的安裝，可以在所述導程柱121內設置定位柱1211，所述定位柱1211自所述本體120表面朝遠離所述按壓端124方向延伸形成，使所述第二金屬彈簧15上端套設於所述導程柱121內的定位柱1211上並過盈配合實現固定，避免掉落。

所述第一彈片16由金屬材料加工而成的薄片，其夾設於所述上蓋部分11的側壁112和所述第一金屬彈簧14之間。所述第一彈片16包括固定端161、懸置端162和連接所述固定端161與所述懸置端162的連接部163。所述固定端161通過注塑固定於所述底座部分13的底板131上。所述固定端161與所述懸置端162相對設置。所述懸置端162自所述固定端161彎折並向所述底板131方向延伸形成，使得所述固定端161與所述懸置端163的連接處形成圓弧狀的所述連接部163。所述懸置端162包括平板部1621和與所述平板部1621間隔設置的凸起部1622。所述平板部1621相對所述第二彈片17的表面設有第一凸點16211，所述第一凸點16211凸出於所述平板部1621的表面。所述凸起部1622呈V型，其向所述第一金屬彈簧14方向凸出於所述平板部1621的表面，且其開口朝向所述固定端161，而且為了便於所述抵接腳122滑過所述凸起部1622，其尖端呈圓弧過渡。所述按壓體12的抵接腳122設於所述凸起部1622上方，並與所述凸起部1622抵接，更優的，所述抵接腳122朝向所述第一彈片16的表面為楔形斜面。優選的，所述第一彈片16為一體成型結構，既可以簡化元件結構，減少元件數量，又方便組裝且降低成本。在本實施例中，所述一彈片16的凸起部1622設置有兩個，所述平板部1621位於兩個所述凸起部1622之間，對應的，所述按壓體12的抵接腳122也設有兩個，分別抵接於兩個所述凸起部1622上。

所述第二彈片17同樣是由金屬材料加工而成的薄片，其垂直固定於所述底座部分13的底板131上。所述第二彈片17夾設於所述第一彈片16與所述按壓體12之間。所述第二彈片17與所述平板部1621相接觸或者間隙設置。優選的，所述第二彈片17與所述平板部1621相接觸。進一步的，所述第二彈片17相對所述平板部1621的表面設有第二凸點171，所述第二凸點171與所述第一凸點16211相對應。當所述按壓體12受到外力作用時，所述按壓體12帶動所述第一彈片16的懸置端162向遠離所述第二彈片17方向偏移，所述第一彈片16通過凸起部1622對所述抵接腳122抵接實現了所述按壓體12產生支撐，同時，所述第一金屬彈簧14和第二金屬彈簧15受壓也對所述按壓體12產生線性的支撐力。當所述按壓體12下行到一定行程時，所述第一彈片16的凸起部1622脫離所述抵接腳122的抵壓，此時所述第一彈片16提供的支撐力瞬間消失，從而形成段落式的壓力曲線。在此過程中，所述第一彈片16的懸置端162向所述第二彈片17方向回彈，產生段落的壓力行程曲線，同時所述第一彈片16的懸置端162向所述第二彈片17擺動，所述懸置端162的平板部1621上的第一凸點16211擊打到所述第二彈片17的第二凸點171上發出聲音，由於是兩個金屬彈片相互擊打，產生的聲音極其清脆。當然，所述第二彈片17也可以是由塑料材質加工而成的薄片，其可以與所述底座部分13通過注塑一體成型，簡化元件結構，減少元件數量，進一步方便組裝且降低成本。

所述薄膜開關層18是一表面陣列設置多個薄膜開關181的薄膜層，其設於所述外殼外側，與所述底座部分13的底板131外側表面相接觸。請結合參閱圖4和圖5，其中，圖4是圖1所示按鍵開關斷開狀態的局部剖視圖，圖5是圖1所示按鍵開關導通狀態的局部剖視圖。所述薄膜開關181包括相對間隔設置的第一電極181a、第二電極181b，在壓力作用下，所述第一電極181a與所述第二電極181b對應接觸實現導通；當取消施加壓力時，則所述第一電極181a與所述第二電極181b對應分離實現斷開。

所述按鍵開關1的工作原理如下：

首先，用戶施加壓力至所述按壓體12；

接著，所述按壓體12朝所述薄膜開關層18方向移動，縮短二者之間的間距；

具體而言，所述按壓體12向下移動，壓縮所述第一金屬彈簧14，使得所述第一金屬彈簧14對應產生壓縮形變，所述按壓體12的抵接腳122同步向下位移抵壓所述凸起部1622，帶動所述第一彈片16的懸置端162向遠離所述第二彈片17方向偏移，下行到一定行程時，所述懸置端162的凸起部1622脫離所述抵接腳122的抵壓，所述懸置端162向所述第二彈片17方向回彈，所述平板部1621上的第一凸點16211擊打到所述第二彈片17的第二凸起171上發出聲音，所述導程柱121同步向下位移抵壓所述第二金屬彈簧15，使得所述第二金屬彈簧15對應產生壓縮形變並抵壓作用於所述薄膜開關層18，實現所述第一電極181a、第二電極181b接觸導通，從而實現開關導通；

最後，用戶釋放壓力，則所述第一金屬彈簧14因自身恢復形變作用，而產生反作用力推動所述按壓體12向上移動，帶動所述導程柱121同步向上移動，所述第一彈片16的凸起部1622恢復所述抵接腳122的抵壓，所述導程柱121對所述第二金屬彈簧15的抵壓逐漸減弱直至消失，同時，所述第二金屬彈簧15同樣根據恢復形變特性，使得所述第二金屬彈簧15對所述薄膜開關層18的抵壓力消失，實現所述第一電極181a、第二電極181b非接觸斷開，從而實現開關閉合，結束產生輸入信號。

請參閱圖6，是圖1所示按鍵開關的壓力行程曲線，其中，曲線line1是所述按鍵開關1被按壓時的壓力行程曲線，曲線line2是所述按鍵開關1被釋放時的壓力行程曲線，曲線line1和曲線line2均呈段落的曲線，因此，所述按鍵開關1的段落手感極佳。

若用戶對所述按壓體12施加的壓力不足，即所述第二金屬彈簧15不能產生足夠的壓縮形變使所述薄膜開關181導通，則所述按壓體12的抵接腳122無法滑過所述凸起部1622，即從所述凸起部1622上方移動到所述凸起部1622下方，因而不會出現所述第一彈片16的平板部1621擊打所述第二彈片17，即不會產生聲音，因而用戶可以根據是否聽到所述按鍵開關1的聲音來判斷是否為有效輸入，從而提高輸入準確性。

實施例二

請參閱圖7，是本實用新型一種按鍵開關實施例二的剖視圖。本實施例與實施例一的區別在於：所述按鍵開關還包括設於所述第二金屬彈簧15下端的觸發體19。所述觸發體19是由矽膠材料加工而成的觸發體，其大致呈圓柱狀，在其外壁面設有凸臺191。所述第二金屬彈簧15下端套設於所述觸發體19的上端並與所述凸臺191抵接，所述觸發體19下端與所述薄膜開關層18表面相接觸或者間隙設置。當所述按壓體12被按壓時，所述第二金屬彈簧15抵壓作用於所述觸發體19，使所述觸發體19抵壓所述薄膜開關層18，即不通過所述第二金屬彈簧15直接抵接作用於所述薄膜開關層18，而是通過觸發體19來傳遞抵壓力作用於所述薄膜開關層18，實現開關功能，有利於延長所述薄膜開關層18的使用壽命。優選的，還可以在所述第二通孔132的內壁面設置限位臺階1321，所述觸發體19的凸臺191位於所述限位臺階1321上方，該限位臺階1321既可以在組裝時方便所述觸發體19定位，避免其掉落出所述第二通孔132，又可以使所述觸發體19受力抵壓作用於所述薄膜開關層18避免壓力過大而損傷所述薄膜開關層18。當然，所述觸發體19也可以是由硬質塑料加工而成的觸發體。

實施例三

請參閱圖8，是本實用新型一種按鍵開關實施例三的剖視圖。本實施例與實施例一的區別在於：所述底座部分13還包括定位凸起133，所述定位凸起133環繞於所述第二通孔132設置，其自所述底板131上表面向所述導程柱121方向延伸形成。所述定位凸起133可以是多個間隔環繞所述第二通孔132的弧形凸柱，也可以是一整個環繞所述第二通孔132的環狀柱體。在本實施例中，所述定位凸起133為一整個的環狀柱體，其位於所述底板131中心處，與所述第二通孔132同軸設置並相互貫通，優選的，所述定位凸起133的內徑與所述第二通孔132的內徑相同，所述第一金屬彈簧14下端套設於所述定位凸起133外側，所述導程柱121部分插入所述定位凸起133內。優選的，所述第一金屬彈簧14下端與所述定位凸起133過盈套設。通過在所述底座部分13上設置所述定位凸起133，用於固定所述第一金屬彈簧14，方便組裝。

實施例四

請參閱圖9，是本實用新型一種按鍵開關實施例四的剖視圖。本實施例與實施例三的區別在於：所述定位凸起133與所述第一金屬彈簧14的位置關係不同，在本實施例中，所述定位凸起133同樣為一整個的環狀柱體，其內徑大於所述第二通孔132的內徑，且所述第一金屬彈簧14上端套設於所述導程柱121外側，其下端收容於所述定位凸起133內並與所述底座部分13的底板131抵接。通過所述導程柱121和所述定位凸起133配合固定所述第一金屬彈簧14，避免其左右晃動，更有利於組裝。

相較於現有技術，本實用新型提供的按鍵開關1，通過所述按壓體12配合所述第一金屬彈簧14實現機械按壓的傳遞，保證了所述按鍵開關1的按壓觸感；設置了與所述按壓體12抵接的第一彈片16及與所述第一彈片16相對的第二彈片17，通過所述按壓體12向下移動帶動所述第一彈片16向遠離所述第二彈片17方向偏移，當下行到一定行程時，所述第一彈片16的凸起部1622脫離所述抵接腳122的抵壓，所述第一彈片16的懸置端162向所述第二彈片17方向回彈，其平板部1621擊打到所述第二彈片17上發出聲音，同時按壓壓力發生瞬間跳躍，用戶根據是否聽到所述按鍵開關1的聲音或者按壓壓力的段落來判斷是否為有效輸入，提高輸入準確性；同時利用所述第二金屬彈簧15對所述薄膜開關層18的彈性抵壓實現所述薄膜開關181的導通與斷開，既保證了機械鍵盤的按壓觸感，又整合薄膜開關鍵盤的簡單、成本低的特點。

再請參閱圖10，是本實用新型一種鍵盤的立體分解示意圖。所述鍵盤2包括多個陣列設置的按鍵開關1、蓋設於所述按鍵開關1上的鍵帽10和支撐板23，所述支撐板23包括多個安裝孔231，所述按鍵開關1對應貫穿所述支撐板23的安裝孔231並部分收容於所述安裝孔231內，所述按鍵開關1是上述按鍵開關。當用戶按壓所述鍵帽10時，所述按鍵開關1的按壓體12受壓向下移動，帶動所述第二金屬彈簧15按壓進而觸發所述薄膜開關181，實現電氣導通。當用戶取消按壓所述鍵帽10時，所述按鍵開關1的按壓體12受所述第一金屬彈簧14和第二金屬彈簧15的回彈力向上移動，帶動所述第二金屬彈簧15向遠離所述薄膜開關層18方向移動，實現電氣關閉。

以上所述僅為本實用新型的實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。