按鍵開關(guān)、按鍵鍵盤及使用其的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種按鍵開關(guān)，還涉及使用該按鍵開關(guān)的按鍵鍵盤，以及使用了該按鍵開關(guān)的裝置和使用了該按鍵鍵盤的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在很多裝置中使用為了對操作者表示開關(guān)的操作狀態(tài)而使按下的按鍵被照亮的按鍵開關(guān)。圖7示出這樣的按鍵開關(guān)的一個實例。在電路基板上相鄰地配置有發(fā)光單元和開關(guān)(未圖示)，如圖7所示，發(fā)光單元的正上方配置有按鍵3，按鍵3被從框體4延伸出的彈性臂5、6所支撐。開關(guān)被配置在與延伸出彈性臂5、6的框體4的相反方向。當(dāng)按鍵受力時，按鍵3通過設(shè)置于按鍵3上的按壓部7向下按壓開關(guān)，從而使開關(guān)觸發(fā)。
[0003]然而，采用上述結(jié)構(gòu)的話，當(dāng)操作者以作用力作用于圖7所示的位置點f時，按鍵并沒有垂直向下觸發(fā)開關(guān)，而是繞著通過a、b兩點的軸線L如圖7所示轉(zhuǎn)動，從而使按壓部7無法觸發(fā)開關(guān)，按鍵開關(guān)產(chǎn)生死點。
[0004]另外，上述按鍵開關(guān)采用多個零件來組裝，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。
[0005]另外，為了滿足按鍵的操作力的規(guī)格值并優(yōu)化操作者按壓按鍵的手感，需要調(diào)整彈性臂5、6的橫截面長度和大小。而由于采用彈性臂，在對按鍵開關(guān)進行設(shè)計時無法通過理論計算確定與開關(guān)的觸發(fā)力對應(yīng)的操作力的大小，需要制造出實物來進行實驗分析，設(shè)計過程較為繁瑣。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型的課題在于，提供一種能夠使按鍵動作時無死點、結(jié)構(gòu)簡單的按鍵開關(guān)。
[0007]解決問題的手段
[0008]為解決上述問題，本實用新型提供一種按鍵開關(guān)，其包括被設(shè)置于按鍵開關(guān)設(shè)置部中的開關(guān)、以及被設(shè)置于開關(guān)上并用于操作開關(guān)的按鍵，所述按鍵具有:鍵帽，所述鍵帽的垂直中心線不與開關(guān)的垂直中心線重合；以及用于按壓開關(guān)的開關(guān)觸發(fā)部，所述按鍵還具有剛性支撐臂，其從鍵帽的垂直中心線的開關(guān)觸發(fā)部所在一側(cè)、沿開關(guān)觸發(fā)部的垂直中心線與鍵帽的垂直中心線的水平連線向外延伸，當(dāng)鍵帽受到沿著第一方向的力后，其中第一方向為與鍵帽的垂直中心線平行且自按鍵側(cè)向開關(guān)側(cè)的方向，鍵帽以與開關(guān)接觸的開關(guān)觸發(fā)部的端部為第一支點向第一方向旋轉(zhuǎn)，相對于此，剛性支撐臂的前端向第一方向的相反方向旋轉(zhuǎn)，直到剛性支撐臂的前端與按鍵開關(guān)設(shè)置部的位于剛性支撐臂的與開關(guān)所在一側(cè)相反的一側(cè)的構(gòu)件接觸，其后，鍵帽在受力作用下以剛性支撐臂的前端與構(gòu)件接觸的接觸點為第二支點繼續(xù)向第一方向旋轉(zhuǎn)，從而帶動開關(guān)觸發(fā)部按壓開關(guān)。
[0009]在此，鍵帽受到沿著第一方向的力，并不是指按壓鍵帽的實際操作力僅限于沿著第一方向的力，只要是按壓鍵帽的實際操作力包括沿著第一方向的分力即可。
[0010]根據(jù)上述的按鍵開關(guān)，由于設(shè)置有剛性支撐臂，無論操作力施加到鍵帽上的哪個位置，按鍵整體都以支撐臂遠(yuǎn)離鍵帽的一端為支點回轉(zhuǎn)，從而不會產(chǎn)生死點。另外由于支撐臂是剛性的，按動時不產(chǎn)生變形，因此在對按鍵開關(guān)進行設(shè)計時，能夠通過后述的理論計算確定操作力的大小，從而簡化設(shè)計過程。
[0011]在上述的按鍵開關(guān)中，優(yōu)選為剛性支撐臂的長度大于等于鍵帽的長度，以使按鍵上各點的操作力大小更為接近。
[0012]在上述的按鍵開關(guān)中，優(yōu)選為鍵帽、開關(guān)觸發(fā)部、剛性支撐臂一體成形，以使結(jié)構(gòu)簡單，降低生產(chǎn)成本。
[0013]在上述的按鍵開關(guān)中，按鍵還具有開關(guān)保護部，所述開關(guān)保護部位于鍵帽的垂直中心線的與開關(guān)觸發(fā)部所在一側(cè)相反的一側(cè)，在開關(guān)被按壓完成開關(guān)觸發(fā)后，開關(guān)保護部碰到按鍵開關(guān)設(shè)置部的設(shè)置有開關(guān)的構(gòu)件。由于設(shè)置有開關(guān)保護部，在開關(guān)被按壓完成開關(guān)觸發(fā)后，開關(guān)保護部能夠防止開關(guān)觸發(fā)部繼續(xù)向下移動而破壞開關(guān)，從而起到保護開關(guān)的作用。
[0014]在上述的按鍵開關(guān)中，在按鍵上設(shè)置有多個定位孔或定位柱，在按鍵開關(guān)設(shè)置部的與定位孔或定位柱相對應(yīng)的位置設(shè)置定位柱或定位孔，通過定位柱與定位孔的配合，使按鍵被設(shè)置于開關(guān)上，當(dāng)鍵帽受到沿著第一方向的力后，定位柱可在定位孔中滑動，但不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
[0015]本實用新型還提供一種按鍵鍵盤，其包括多個彈性臂、以及多個按鍵開關(guān)，按鍵鍵盤通過多個彈性臂連接多個按鍵開關(guān)的按鍵，多個彈性臂與多個按鍵開關(guān)的按鍵一體成形。這樣，按鍵鍵盤作為單獨的零件使用，能夠降低生產(chǎn)成本。
[0016]本實用新型還提供一種裝置，其包括上述的按鍵開關(guān)；以及設(shè)置有按鍵開關(guān)的按鍵開關(guān)設(shè)置部。
[0017]本實用新型還提供一種裝置，其包括:上述的按鍵鍵盤；以及設(shè)置有按鍵鍵盤的按鍵開關(guān)的按鍵開關(guān)設(shè)置部。
[0018]實用新型效果
[0019]根據(jù)本實用新型的按鍵開關(guān)，能夠使按鍵動作時無死點、結(jié)構(gòu)簡單。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的按鍵開關(guān)的原理圖。
[0021]圖2為本實用新型一實施方式的按鍵開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為本實用新型一實施方式的按鍵開關(guān)的示意圖。
[0023]圖4A?圖4C為本實用新型的按鍵開關(guān)的開關(guān)觸發(fā)過程的示意圖。
[0024]圖5為本實用新型的另一實施方式的按鍵開關(guān)的示意圖。
[0025]圖6為本實用新型的按鍵鍵盤的示意圖。
[0026]圖7為現(xiàn)有技術(shù)的按鍵開關(guān)的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]以下，參照附圖對本實用新型涉及的實施方式進行說明。
[0028]首先，參照圖1，對本實用新型的按鍵開關(guān)的原理進行說明，圖1為本實用新型的按鍵開關(guān)的原理圖。
[0029]當(dāng)按鍵被設(shè)置于開關(guān)上，且鍵帽的垂直中心線不與開關(guān)的垂直中心線重合時，如圖1所示，較大長方形為按鍵的鍵帽，較小長方形為按鍵的開關(guān)觸發(fā)部，開關(guān)觸發(fā)部用于按壓開關(guān)，LI為支點O到開關(guān)觸發(fā)部的距離(相當(dāng)于支點O到開關(guān)的距離)，L2為支點O到鍵帽的操作力作用點的距離，當(dāng)開關(guān)被觸發(fā)時，操作者按壓鍵帽的操作力為F1，開關(guān)對按鍵的開關(guān)觸發(fā)部的反作用力為F。，△ X為開關(guān)觸發(fā)部的行程(相當(dāng)于開關(guān)的行程)，ΔΥ為操作力作用點的行程。
[0030]根據(jù)杠桿原理，F(xiàn)0*L1= F3L2，則 F1= F 0*Ll/L2o
[0031]根據(jù)三角型定律，ΔΧ/Ll= A Y/12, W\ AY= AX*L2/L1。
[0032]由于F。和ΛΧ是開關(guān)自身的特性，為定值。而鍵帽與開關(guān)觸發(fā)部的相對位置也是固定的，即AL= (L2-L1)也是定值。所以鍵帽處的操作力F1和行程Δ Y都取決于LI，SP支點的位置。當(dāng)LI相對于AL越大，鍵帽處的操作力F1和行程ΔΥ越接近開關(guān)自身的作用力F。和行程ΔΧ。
[0033]由此，本實用新型的發(fā)明人想到，如果如圖2所示，從按鍵向外設(shè)計一條剛性的支撐臂(圖2的陰影區(qū)域)，使得鍵帽旋轉(zhuǎn)的支點盡可能遠(yuǎn)離開關(guān)，這樣，無論操作力施加到鍵帽上的哪個位置，按鍵整體都以支撐臂遠(yuǎn)離鍵帽的一端為支點回轉(zhuǎn)，從而不會產(chǎn)生死點，另夕卜，剛性支撐臂相對于鍵帽越長，鍵帽上各點的操作力大小越一致，因而優(yōu)選。
[0034]以下，根據(jù)圖2、3，對本實用新型一實施方式的按鍵開關(guān)100的結(jié)構(gòu)進行詳細(xì)說明。
[0035]如圖2所示，裝置的按鍵開關(guān)設(shè)置部包括外蓋板103與電路板104。按鍵開關(guān)100包括被設(shè)置于電路板104上的開關(guān)102、以及被設(shè)置于開關(guān)102的上方的按鍵101，且按鍵100的鍵帽1la的垂直中心線A-A不與開關(guān)102的垂直中心線B-B重合。按鍵101具有:平鍵形狀的鍵帽1la ;用于按壓開關(guān)102的開關(guān)觸發(fā)部1lb ;開關(guān)保護部101c，其位于鍵帽1la的垂直中心線A-A的與開關(guān)觸發(fā)部1lc所在一側(cè)相反的一側(cè)，防止開關(guān)102被破壞；以及剛性支撐臂101d，其從鍵帽1la的垂直中心線A-A的開關(guān)觸發(fā)部1lb所在一側(cè)、沿著開關(guān)觸發(fā)部1lb的垂直中心線B-B與鍵帽1la的垂直中心線A-A的水平連線向外延伸，剛性支撐臂1lb的長度大于鍵帽1la的長邊長度，以使按鍵上各點的操作力大小更為接近。由于支撐臂1ld是剛性的，按動時不產(chǎn)生變形，因此在對按鍵開關(guān)進行設(shè)計時，能夠通過上述的理論計算確定操作力的大小，簡化設(shè)計過程。鍵帽101a、開關(guān)觸發(fā)部101b、開關(guān)保護部101c、剛性支撐臂1ld —體成形，從而使按鍵開關(guān)100的結(jié)構(gòu)更為簡單、成本降低。
[0036]如圖3所示，按鍵101還可以具有多個定位孔，并在裝置的外蓋板103與定位孔相對應(yīng)的位置設(shè)置定位柱105，通過定位柱105與定位孔的配合，對按鍵101進行定位，使其不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)然，也可以在按鍵101設(shè)置多個定位柱，并在裝置的外蓋板103與定位柱相對應(yīng)的位置設(shè)置定位孔。當(dāng)鍵帽1la向下受力后，定位柱可在定位孔中滑動。