一种光耦式超薄按键开关的制作方法

本实用新型涉及一种按键开关，尤其涉及一种光耦式超薄按键开关。

背景技术：

随着各种电子设备不断的向薄型化发展，应用于电子设备上的按键开关也需要做得越来越薄。例如超薄笔记本电脑，为了使笔记本电脑能达到超薄化标准，笔记本电脑键盘上的按键开关必须要做得比较薄，同时也要保证其性能与手感。

通常，按键开关的导通原理为由导芯的上下移动来触发导通组件的导通与断开，从而实现按键开关的导通与断开功能。而导通组件通常为由静片与动片组成机械导通组件，通过导芯触发动片的动触点与静片的静触点相接触与分离来实现导通与断开功能。

而这种机械导通组件，需要在按键开关内预留空间来安装，占用空间大；同时，为了满足对手感的需求，还需要增加上相应的手感发生结构。因此，众多结构相结合，使得按键开关难以达到薄型化，按压手感与薄型化难以同时兼具。而且，当按键开关长期使用后，动片的动触点与静片的静触点频繁的接触与分离，时间一久后，表面易产生磨损，使用寿命短，影响按键开关的使用稳定性和使用安全性能，甚至导致无法实现导通与断开功能。

技术实现要素：

针对上述不足，本实用新型的目的在于提供一种光耦式超薄按键开关，按压平稳、手感好，长时间使用，依然动作精确，感应灵敏，使用寿命长，整体厚度薄，利于实现薄型化。

本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是：

一种光耦式超薄按键开关，包括设置于PCB板上的一基座、设置于基座上方的一盖子、及设置于基座与盖子之间的一平衡架，其特征在于，还包括设置于盖子上的一挡光板、及设置于挡光板下方且电连接于PCB板的一光耦组件，该光耦组件包括分别电连接于PCB板且相对设置的一光发射元件与一光接收元件。

作为本实用新型的进一步改进，所述挡光板设置于盖子下端面。

作为本实用新型的进一步改进，所述光发射元件与光接收元件均设置于PCB板上端面，且在该基座上开设有分别供光发射元件与光接收元件穿过的让位口。

作为本实用新型的进一步改进，在所述基座上且位于光发射元件与光接收元件之间形成有供挡光板下移的一让位槽，在该让位槽两侧壁上分别形成有位于光发射元件与光接收元件之间的一缺口。

作为本实用新型的进一步改进，所述平衡架包括一平衡杆A与一平衡杆B，该平衡杆A与平衡杆B之间连接有一弹性件。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性件为拉簧，在所述平衡杆A上形成有供拉簧一端勾入的一钩孔A，在所述平衡杆B上形成有供拉簧另一端勾入的一钩孔B。

作为本实用新型的进一步改进，所述平衡杆A为封闭型框架结构，所述平衡杆B为U型结构；所述平衡杆A相对的两外侧边上分别设置有一插轴，且在该平衡杆A一端部相对的两外侧边上分别设置有嵌入盖子中的一上插柱A；在所述平衡杆B相对的两内侧边上分别设置有供插轴插入的一插孔，且在该平衡杆B一端部相对的两外侧边上分别设置有嵌入基座中的一下插柱，在该平衡杆B另一端部相对的两侧边上分别设置有嵌入盖子中的一上插柱B。

作为本实用新型的进一步改进，在所述基座与盖子之间设置有一发声弹性体，该发声弹性体由盖子带动发生形变与回弹而撞击盖子、基座和/或平衡架发出声音。

作为本实用新型的进一步改进，所述发声弹性体两端设置于基座上。

作为本实用新型的进一步改进，在所述基座上设置有一固定支架，该固定支架向上延伸形成两块支片，在该两块支片上分别开设有一支片插孔，该发声弹性体一端插设于其中一片支片的支片插孔中，另一端插设于另外一片支片的支片插孔中。

作为本实用新型的进一步改进，在所述基座一内壁上开设有一第一基座插孔，在该基座另一内壁上开设有一第二基座插孔，该发声弹性体一端插设于第一基座插孔中，另一端插设于第二基座插孔中。

作为本实用新型的进一步改进，所述发声弹性体两端设置于盖子上，在所述盖子一内壁上开设有一第一盖子插孔，在该盖子另一内壁上开设有一第二盖子插孔，该发声弹性体一端插设于第一盖子插孔中，另一端插设于第二盖子插孔中。

作为本实用新型的进一步改进，在所述平衡架上凸设有位于发声弹性体下方的一凸块。

作为本实用新型的进一步改进，所述发声弹性体为弹片或弹性钢丝。

本实用新型的有益效果为：

(1)通过在盖子上增设挡光板、及电连接于电路板上的光耦组件作为按键开关的光耦式导通组件，由盖子的上下移动带动挡光板的上下移动，使得挡光板在遮挡与不遮挡光耦组件光线传输之间切换，从而实现按键开关的导通与断开功能，相较于传统的动片与静片接触导通的机械导通结构，不但减少了导通结构占用空间，利于按键开关达到薄型化，而且光耦式导通组件动作精确，感应灵敏，结构稳定性高，在盖子上下移动的过程中，因光耦式导通组件没有与其他结构发生接触碰撞，长期使用无磨损，使用寿命长，保证了其使用稳定性和使用安全性能；

(2)通过在平衡杆A与平衡杆B之间连接一拉簧，由平衡杆A与平衡杆B相结合上下摆动来抵消掉按压力在倾斜方向的分力，使按键受力均衡，提高整体按压平衡力；而且可以为按压导通功能提供弹性恢复力，为平衡杆A与平衡杆B的上摆动提供拉动力，即为平衡杆A与平衡杆B的上下摆动提供弹性恢复力，保证平衡杆A与平衡杆B上下摆动动作的精确稳定，以进一步提高按压平衡力；由拉簧拉动平衡杆A与平衡杆B，显著增加了按压行程，而且按压盖子时平衡架发生翻转动作，使人手获得一种断落触感，提高了按压手感；

(3)通过增设发声弹性体，在按压盖子时，由盖子促使发声弹性体发生形变、回弹、翻转而撞击盖子、基座和/或平衡架发出声音，实现按压发声效果，而且由于其具有弹性特性，可提高按压手感，提升用户体验，同时，可减弱对按键开关内部结构撞击的直接冲击力，保护内部结构无受损。

上述是实用新型技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为实施例一的爆炸图；

图2为实施例一的外部结构示意图；

图3为实施例一的部分结构示意图；

图4为实施例一中光耦组件与基座相结合的结构示意图；

图5为实施例一中挡光板设置于盖子下端面的结构示意图；

图6为实施例一中按键开关处于未按压状态的剖面图；

图7为实施例一中按键开关处于按压状态的剖面图；

图8为实施例一中平衡架与弹性件相结合的结构示意图；

图9为实施例一中平衡架的爆炸图；

图10为实施例一中基座的底部结构示意图；

图11为实施例一中平衡架与盖子相结合的结构示意图；

图12为实施例二的爆炸图；

图13为实施例二中固定支架设置于基座上的结构示意图；

图14为实施例二中发声弹性体设置于固定支架上的结构示意图；

图15为实施例二中按键开关处于未按压断开状态时，发声弹性体呈向上的拱形状的结构示意图；

图16为实施例二中按键开关处于按压导通状态时，发声弹性体呈向下的拱形状的结构示意图；

图17为实施例二中发声弹性体设置于基座插孔中的结构示意图；

图18为实施例二中发声弹性体设置于盖子上的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式详细说明。

实施例一：

请参照图1至图7，本实施例提供一种光耦式超薄按键开关，包括设置于PCB板10上的一基座1、设置于基座1上方的一盖子2、及设置于基座1与盖子2之间的一平衡架3，其中，基座1可以通过底部的焊脚14，焊接于PCB板10上，当然也可以在基座1上设置相应的卡扣15，扣在PCB板10上。本实施例按键开关还包括设置于盖子2上的一挡光板4、及设置于挡光板4下方且电连接于PCB板10的一光耦组件5，该光耦组件5包括分别电连接于PCB板10且相对设置的一光发射元件51与一光接收元件52。

在本实施例中，所述挡光板4设置于盖子2下端面，如图5所示。

同时，如图3与图4所示，所述光发射元件51与光接收元件52均设置于PCB板10上端面，且在该基座1上开设有分别供光发射元件51与光接收元件52穿过的让位口16。

同时，在所述基座1上且位于光发射元件51与光接收元件52之间形成有供挡光板4下移的一让位槽17，在该让位槽17两侧壁上分别形成有位于光发射元件51与光接收元件52之间的一缺口171，便于光发射元件51与光接收元件52之间光线的发射。

本实施例光耦式导通与断开原理为：

当未向下按压盖子2时，如图6所示，挡光板4位于光发射元件51与光接收元件52上方，而并没有位于两者之间，即光接收元件52可以接收到光发射元件51发出的光线，则电路获得导通信号。而当向下按压盖子2时，如图7所示，挡光板4随着盖子2下移，当挡光板4下移到位于光发射元件51与光接收元件52之间时，光发射元件51发出的光线被挡光板4遮挡，光接收元件52无法接收到光发射元件51发出的光线，则电路无法获得导通信号。当释放对盖子2的按压时，由平衡架3的上摆作用，带动盖子2上移复位，挡光板4随着盖子2上移，当挡光板4离开光发射元件51与光接收元件52之间时，光接收元件52重新接收到光发射元件51发出的光线，则电路获得导通信号，由此，完成开关的通断循环。由上述原理，可以预设定为，当未按压盖子2，电路获得导通信号时，按键开关为断开状态；而当按压盖子2，电路无法获得导通信号时，按键开关为导通状态，当然，也可以互换设定，只要盖子2按压前后，电路产生通断状态即可。

在本实施例中，如图8至图11所示，所述平衡架3包括一平衡杆A 31与一平衡杆B 32，该平衡杆A31与平衡杆B 32之间连接有一弹性件33，优选的，该弹性件33为拉簧33'。同时，在所述平衡杆A 31上形成有供拉簧33'一端勾入的一钩孔A 311，在所述平衡杆B 32上形成有供拉簧33'另一端勾入的一钩孔B 321。

具体的，所述平衡杆A 31为封闭型框架结构，所述平衡杆B 32为U型结构；所述平衡杆A 31相对的两外侧边上分别设置有一插轴312，且在该平衡杆A 31一端部相对的两外侧边上分别设置有嵌入盖子2中的一上插柱A313。同时，在所述平衡杆B 32相对的两内侧边上分别设置有供插轴312插入的一插孔322，且在该平衡杆B 32一端部相对的两外侧边上分别设置有嵌入基座1中的一下插柱323，在该平衡杆B 32另一端部相对的两侧边上分别设置有嵌入盖子2中的一上插柱B 324。

在按键开关按压导通的过程中，不管按压盖子2上的哪个位置，由平衡杆A31与平衡杆B 32相结合上下摆动来抵消掉按压力在倾斜方向的分力，使按键受力均衡，提高整体按压平衡力。同时，由弹性件33(拉簧33')为平衡杆A31与平衡杆B 32的上下摆动提供弹性恢复力，平衡杆A31与平衡杆B 32的上摆动动作(平衡架3上部恢复至V形结构)由拉簧33'拉起，防止平衡杆A31与平衡杆B 32偏离原设定的摆动轨道，以进一步提高按压平衡力，而由平衡杆A31与平衡杆B 32的上摆动带动盖子2上移复位。同时，由拉簧33'拉动平衡杆A31与平衡杆B 32，显著增加了按压行程，而且按压盖子2时平衡架发生翻转动作，使人手获得一种断落触感，提高了按压手感。

实施例二：

如图12至图18所示，本实施例与实施例一的主要区别在于：在所述基座1与盖子2之间设置有一发声弹性体7，发声弹性体7可以由塑胶或金属制成，具体可为弹片或弹性钢丝，本实施例附图以发声弹性体7为弹片作为例子进行说明，本实施例发声弹性体7(弹片)由盖子2带动发生形变与回弹而撞击盖子2、基座1和/或平衡架3发出声音。

在本实施例中，为了配合发声弹性体7的发声，在所述平衡架3上凸设有位于发声弹性体7下方的一凸块30，在发声弹性体7向下翻转产生形变时，发声弹性体7除了可以敲击基座1发声外，还可以敲击凸块30发声，同时，凸块30还可以带动发声弹性体7向上翻转复位，如图16所示。

本实施例发声弹性体7两端可以设置于基座1上，也可以设置于盖子2上。

当发声弹性体7两端设置于基座1上时，第一种方式为：如图13与图14所示，在所述基座1上设置有一固定支架11，该固定支架11向上延伸形成两块支片111，在该两块支片111上分别开设有一支片插孔1111，该发声弹性体7一端插设于其中一片支片111的支片插孔1111中，另一端插设于另外一片支片111的支片插孔1111中。当未向下按压盖子2时，发声弹性体7(弹片)呈向上的拱形状，如图14与图15所示；在向下按压盖子2时，发声弹性体7(弹片)由盖子2向下推动发生形变，促使发声弹性体7(弹片)向下翻转撞击基座1和/或平衡架3发出声音，此时，发声弹性体7(弹片)呈向下的拱形状，如图16所示。当松开对盖子2的按压时，发声弹性体7(弹片)受到的向下作用力消失，可以由平衡架3上的凸块30带动发声弹性体7(弹片)向上回弹翻转复位，回弹时撞击盖子2而发出声音，此时，发声弹性体7(弹片)恢复至向上的拱形状。当反复按压盖子2时，发声弹性体7(弹片)反复撞击盖子2、基座1和/或平衡架3发出声音。

第二种方式为：如图17所示，在所述基座1一内壁上开设有一第一基座插孔12，在该基座1另一内壁上开设有一第二基座插孔13，该发声弹性体7一端插设于第一基座插孔12中，另一端插设于第二基座插孔13中。与第一种方式相似，当未向下按压盖子2时，发声弹性体7(弹片)呈向上的拱形状，如图17所示；在向下按压盖子2时，发声弹性体7(弹片)由盖子2向下推动发生形变，促使发声弹性体7(弹片)向下翻转撞击基座1和/或平衡架3发出声音，此时，发声弹性体7(弹片)呈向下的拱形状。当松开对盖子2的按压时，发声弹性体7(弹片)受到的向下作用力消失，可以由平衡架3上的凸块30带动发声弹性体7(弹片)向上回弹翻转复位，回弹时撞击盖子2而发出声音，此时，发声弹性体7(弹片)恢复至向上的拱形状。当反复按压盖子2时，发声弹性体7(弹片)反复撞击盖子2、基座1和/或平衡架3发出声音。

当发声弹性体7两端设置于盖子2上时，如图18所示，在所述盖子2一内壁上开设有一第一盖子插孔21，在该盖子2另一内壁上开设有一第二盖子插孔22，该发声弹性体7一端插设于第一盖子插孔21中，另一端插设于第二盖子插孔22中。当未向下按压盖子2时，发声弹性体7(弹片)呈向下的拱形状，如图18所示；在向下按压盖子2时，发声弹性体7(弹片)随着盖子2下移，当发声弹性体7(弹片)接触到基座1上的结构时，基座1上的结构向上推动发声弹性体7(弹片)使其发生形变，促使发声弹性体7(弹片)向上翻转撞击盖子2发出声音，此时，发声弹性体7(弹片)呈向上的拱形状。当松开对盖子2的按压时，发声弹性体7(弹片)受到的向上作用力消失，发声弹性体7(弹片)向下回弹翻转复位，回弹时撞击基座1和/或平衡架3而发出声音，此时，发声弹性体7(弹片)恢复至向下的拱形状。当反复按压盖子2时，发声弹性体7(弹片)反复撞击盖子2、基座1和/或平衡架3发出声音。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故采用与本实用新型上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他结构，均在本实用新型的保护范围之内。