可平衡下压的发声键盘开关的制作方法

本发明涉及按键开关技术领域，尤其是涉及一种可平衡下压的发声键盘开关。

背景技术：

电脑已经是现代人工作和生活中不可缺少的工具。无论是笔记本电脑，还是台式电脑，键盘都是电脑最为重要的输入设备之一，因此键盘开关的好坏直接决定了电脑的使用体验。键盘开关不但要保证良好的手感和使用寿命，同时也要求按键在使用过程中不会出现卡顿、倾斜的情况，需要具有较好的稳定性。

目前常用的键盘发声按键往往将制成按钮的组件设置在中部，卡簧设置在侧部，这种结构会导致按键受力向下按压时容易出现歪斜的情况，从而影响开关的稳定性。鉴于此，本发明需要提供一种可平衡下压的发声键盘开关。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供可平衡下压的发声键盘开关，以解决现有技术中存在的开关稳定性较差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种可平衡下压的发声键盘开关，包括基座、上盖、按钮和弹性部件，其中，

所述基座上表面周侧部分向上延伸从而形成至少两个导向槽，所述按钮底部周侧设置有导向柱，所述导向柱与所述导向槽对应设置且所述导向柱能沿所述导向槽相对于所述基座上下移动，所述弹性部件位于所述基座上表面和所述按钮底面之间并对所述按钮提供向上的推力；

所述基座上表面还设置有支撑柱，所述按钮上设置有供所述支撑柱穿过的中空结构，所述上盖位于所述按钮上方，所述支撑柱经所述中空结构与所述按钮固定连接，从而限制所述按钮在所述基座和所述上盖之间上下活动。

与传统的键盘开关相比，该装置将传统的按钮导向结构从基座中部移动至基座的四周，因此按钮在受到向下按压的力时会维持平衡的状态下移，同时由于上盖经按钮中部与基座相连，也进一步限制了按钮在受力下移时晃动的可能性。

在上述技术方案中，优选的，所述导向槽的数量为四个，四个所述导向槽分别设置在所述基座的上表面周侧。

在上述技术方案中，优选的，该键盘开关还包括卡簧，所述卡簧为轴对称结构，包括两个大小相同、相对设置的动作部和将两所述动作部连接起来的连接部，所述基座中部设置有限位板，所述限位板用于将水平设置的所述连接部限制在所述基座的中部；

所述按钮中部设置有与所述动作部相配合的凸块，所述动作部包括凸台，所述凸台一端与所述连接部相连，另一端向外延伸从而形成一凸点，相对设置的两个所述凸点之间的距离小于所述凸块的最大宽度；当所述按钮向下移动时，所述凸块挤压所述凸点并相对所述凸点向下移动从而使所述卡簧产生形变并向上移动敲击所述上盖发声。

由于按钮下表面设有凸块，且卡簧恰好位于凸块下方，因此按压按钮时，凸块会与卡簧的动作部相互作用，通过挤压动作部的凸点使该卡簧产生形变并向上移动，从而使卡簧的发声凸台撞击位于卡簧上部的装置发出声音。最重要的是，由于卡簧位于基座的正中部，因此也使该键盘的发声功能更加稳定。

在上述技术方案中，优选的，所述上盖的下表面向下延伸形成发声块，所述按钮中部还设置有供所述发声块穿过的通孔从而使所述发声块位于所述凸台正上方。

上盖的部分下表面穿过按钮并形成一个凸起的发声块，当卡簧形变并上移时，卡簧的凸台部分会撞击该发声块并发出声音。

在上述技术方案中，优选的，所述凸台与水平面之间的夹角不大于20度。

设置两个动作部相互对称设置，且动作部会在凸块的作用下产生形变并向上移动，因此设置凸台与水平线之间的夹角不大于20度，以免该夹角过大时，影响凸台的发声效果。

在上述技术方案中，优选的，所述动作部还包括第一接触面和第二接触面，所述凸点位于所述第一接触面和所述第二接触面相交处。所述第一接触面和所述第二接触面之间的夹角为钝角。

在上述技术方案中，优选的，所述凸块的截面形状为四边形结构，包括位于所述凸块上部的第一侧面和位于所述凸块下部的第二侧面，在所述按钮上下移动的过程中，所述第一接触面与所述第二侧面相配合，所述第二接触面与所述第一侧面相配合。

通过上述设置，可以使凸块能够方便的相对于凸点上下移动而不会被卡住，在提高该按键结构耐用性的同时能进一步对凸块的移动路径进行限定，避免凸块出现左右晃动的情况，提高使用手感。

在上述技术方案中，优选的，所述弹性部件为弹簧，所述弹簧套设在所述支撑柱外周侧。

在上述技术方案中，优选的，所述基座上表面还设置有限位块，所述限位块的数量为多个，多个限位块均匀分布在所述基座上表面从而使所述弹簧设置在所述限位块和所述支撑柱之间。

由于弹簧被限制在限位块和支撑柱之间，要求弹簧为大直径弹簧，进而保证了该开关在按压时的平衡性。

在上述技术方案中，优选的，该键盘开关还包括用于实现信号输出的导通装置，所述导通装置为挡光片和两个相对设置的红外对管，所述按钮的侧部设置有一开口向下的卡槽，所述挡光片固定设置在所述卡槽内，当所述按钮按压向下时，所述挡光片随按钮的移动而向下移动至两个所述红外对管之间。

相比于现有技术，本发明提供了一种可平衡下压的发声键盘开关，该键盘开关在基座上表面的四角处分别设置有一导向槽，按钮与导向槽相对处设置一能沿导向槽上下移动的导向柱，通过该结构设计能够更好的保证开关在按压时的平衡性和稳定性；另外由于为了避免按钮从基座中脱出，需要对按钮进行限位，同时考虑到不能使上盖限制按钮的上下移动，因此设置按钮中部有一中空结构且该中空结构向下凹陷，上盖经该中空结构与基座固定连接，因此能够在保证基座和上盖之间相对固定的情况下不影响按钮的按压，通过上述结构能够有效提高该键盘开关的平衡性和稳定性

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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他的附图。

图1是本发明可平衡下压的发声键盘开关的整体结构示意图；

图2是图1的结构爆炸图；

图3是图1的横截面结构示意图；

图4是图1中的上盖的结构示意图；

图5是图1中的基座的结构示意图；

图6是图1中的按钮的结构示意图；

图7是图6中的按钮的俯视图；

图8是图7中的a-a向横截面结构示意图；

图9是图1中的卡簧的结构示意图；

图10是本发明可平衡下压的发声键盘开关使用时的动作步骤图；

图11是本发明可平衡下压的发声键盘开关安装使用时的结构爆炸图；

图12是图11中的结构的下表面结构示意图；

图13是本发明可平衡下压的发声键盘开关的应用示意图。

图中：1、基座；11、导向槽；12、支撑柱；13、限位板；14、限位块；2、上盖；21、发声块；3、按钮；31、导向柱；32、中空结构；33、凸块；331、第一侧面；332、第二侧面；34、通孔；35、卡槽；4、弹性部件；5、卡簧；51、动作部；511、凸台；512、凸点；513、第一接触面；514、第二接触面；52、连接部；6、挡光片；7、红外对管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

附图1是本发明可平衡下压的发声键盘开关的整体结构示意图；从图中能够看出，按钮位于基座上方并能相对于基座上下移动，按钮中部向下凹陷，上盖位于该凹陷区域内，因此在按压按钮时，不会因上盖的存在出现按压不动或者按钮无法向下移动的情况。

附图2是图1的结构爆炸图；该键盘开关从上至下依次包括上盖、按钮、挡光片、卡簧、弹性部件和基座。

附图3是图1的横截面结构示意图；从图中能够清楚的看出，在开关静止不受力的情况下，位于按钮中部的凸块恰好位于卡簧上方且此时凸块与卡簧贴合连接；按钮被上盖和基座限制在基座上部一定的空间内，此时弹性部件套设在卡簧外周侧且弹性部件的上下两端分别与基座上表面和按钮下表面抵接，因此在按压按钮时，弹性部件会对按钮提供一个向上的推力。

附图4是图1中的上盖的结构示意图；从图中可以看出，该上盖为圆形结构，其表面设置有四个贯穿孔和一个位于中部的通孔；其中上盖通过贯穿孔与基座相连，中部的通孔用于供按钮的凸块穿过，如果凸块体积相对较小，可以不设置中部的通孔；另外，上盖还向下延伸形成一发声块，该发声块的下表面为水平结构。

附图5是图1中的基座的结构示意图；该基座整体为方形结构，其上表面中部向下凹陷形成一个用于容纳部件的腔室，该腔室的四角有沿垂直方向设置的l形导向槽，腔室的正中部设置有用于对卡簧进行限位的限位板，该限位板为两个相对于基座下表面向上凸起的、结构相同的门型结构，该门型结构的开口相对设置，卡簧恰好放置在该限位板内；限位板外周侧设置有四个支撑柱，该支撑柱沿以基座中心为圆心的环形排列设置，限位板外侧还设置有限位块，限位块相对于基座下表面向上突出，用于对弹性部件进行限位。

附图6是图1中的按钮的结构示意图；从图中可以看出，6a和6b分别为上下两个不同角度下的按钮结构图，其中从图6a中可以看出，该按钮上表面中部向下凹陷并形成有用于供上盖固定的中空结构以及供发声块穿过的通孔；按钮上表面的正中部设置有一凸块；按钮的四个角向下延伸从而形成横截面为l形的导向柱结构，按钮的侧部设置有一个用于固定挡光片的卡槽；从图6b中可以看出，该卡槽的开口朝向按钮下表面设置。

附图7是图6中的按钮的俯视图；从图中能够看出通孔和中空结构的具体位置关系，另外，位于按钮中部的凸块与中空结构直接相连，凸块通过按钮中部的水平板与按钮相连，从而使按钮在向下移动时，其第一侧面和第二侧面能够与卡簧相互作用。

附图8是图7中的a-a向横截面结构示意图；图中能够清楚的看到凸块的具体结构为菱形结构，该菱形结构的四个边由弧线构成，分别包括位于上部的第一侧面和位于下部的第二侧面。

附图9是图1中的卡簧的结构示意图；该卡簧包括两个对称设置的动作部以及将两个动作部连接起来的连接部，其中动作部包括凸台、第一接触面、凸点和第二接触面，连接部为u形或类似u形的结构，第一接触面和第二接触面形成一钝角拐角结构，凸点为该结构的拐角处，两个凸点相对设置且两个凸点之间的距离小于两个凸台之间的距离。

附图10是本发明可平衡下压的发声键盘开关使用时的动作步骤图；包括10a、10b、10c、10d和10e五种不同的动作状态：当该发声按键结构处于静止状态时，如图10a所示，此时卡簧受重力影响，连接部底面贴在基座的上表面上，当按钮受力下压时，如图10b所示，此时按钮的凸块将卡簧上相对设置的两个凸点顶开，随后按钮继续下行，如图10c所示，按钮将凸点顶开后瞬间下滑，卡簧在自身回力作用下瞬间上升，直至凸台撞击到上盖的发声块为止，此时该键盘开关发出“滴”声，同时固定设置在按钮上的挡光片恰好挡在红外对管之间，阻挡红外线传输，键盘开关的导通功能被触发；当施加在按钮上的向下的压力被移除时，如图10d所示，此时按钮受弹性部件的反作用力回程，位于按钮中部的凸块再次将卡簧上的两个凸点顶开，接下来如图10e所示，凸块将凸点顶开后，继续在弹性部件的作用下上升，卡簧在自身回力的作用下瞬间弹回，卡簧连接部的下底面撞击基座的上表面并发出“哒”声，卡簧恢复至初始形状，此时挡光片随着按钮的上升而上升，红外对管之间的红外线传输恢复，该键盘开关的导通功能断开。

附图11是本发明可平衡下压的发声键盘开关安装使用时的结构爆炸图；从图中能够清楚的看到，在实际使用时，需要在该键盘开关的上部安装键帽、开关下部安装用于固定键盘开关的铁板以及与电路连接的pcb板。

附图12是图11中的结构的下表面结构示意图；在该图中能够清楚的看到挡光片和红外对管之间的位置关系，当挡光片在按钮的作用下向下移动时，挡光片会恰好挡在红外对管之间，阻挡红外线传输，触发键盘开关的导通功能；当挡光片在按钮的作用下向上移动时，红外对管之间的红外线传输恢复，该键盘开关的导通功能断开。

附图13是本发明可平衡下压的发声键盘开关的应用示意图；该图包括图13a和图13b，其中图13a为该可平衡下压的发声键盘开关应用于笔记本电脑的结构示意图，图13b为该可平衡下压的发声键盘开关应用于传统的台式机键盘的结构示意图。

如图1-13所示，本发明提供了一种可平衡下压的发声键盘开关，该键盘开关可以用于笔记本电脑键盘以及机械键盘。

该键盘开关包括基座1、上盖2、按钮3和弹性部件4，其中，基座1上表面周侧部分向上延伸从而形成至少两个导向槽11，按钮3底部周侧设置有导向柱31，导向柱31与导向槽11对应设置且导向柱31能沿导向槽11相对于基座1上下移动，弹性部件4位于基座1上表面和按钮3底面之间，当按钮3受力下移时，弹性部件4会对按钮3提供一个向上的推力；基座1上表面还设置有支撑柱12，按钮3中部向下凹陷且凹陷区上设置有供支撑柱12穿过的中空结构32，上盖2位于按钮3上方，支撑柱12经中空结构32与按钮3固定连接，从而限制按钮3在基座1和上盖2之间上下活动。在实际生产过程中，上盖2和支撑柱12通过铆压的方式固定连接，从而使上盖2固定在基座1上。

与传统的键盘开关相比，该装置将传统的按钮3导向结构从基座1中部移动至基座1的四周，因此按钮3在受到向下按压的力时会维持平衡的状态下移，同时由于上盖2经按钮3中部与基座1相连，也进一步限制了按钮3在受力下移时晃动的可能性。

由于常用的键盘开关多为方形结构，因此出于结构稳定的角度考虑，基座1上需要设置四个导向槽11且导向槽11位于基座1的四角或靠近四角的位置上，相对应的，按钮3上也需要设置四个与导向槽11位置对应的导向柱31。

需要注意的是，当键盘开关的横截面为圆形结构时，此时基座1上需要设置至少两个导向槽11(最好是三个)且多个导向槽11需要沿基座1周侧以基座1中心为圆点呈环形排列，也可以以基座1中心为中心排列在正多边形的角所在位点。键盘开关的形状不会限制本发明的保护范围。

具体的，考虑到按钮3需要下行一定的深度才能控制开关的通断，因此需要设置按钮3中部向下凹陷的深度不小于按钮3下移的距离，否则会影响按钮3的正常使用。

由于该键盘开关还具有发声功能，因此作为可选地实施方式，该键盘开关还包括用于发声的卡簧5结构。为了保证该键盘开关工作时的稳定性，设置卡簧5位于键盘开关的中部，也就是说，基座1上表面中部设置有一限位板13，卡簧5位于限位板13内且沿限位板13上下移动。限位板13包括两个对称设置的门型结构，且该门型结构的开口相对设置。

具体的，该卡簧5为轴对称结构，包括两个大小相同、相对设置的动作部51和将两动作部51连接起来的连接部52，动作部51包括凸台511，凸台511一端与连接部52相连，另一端向外延伸从而形成一凸点512；按钮3中部设置有与动作部51相配合的凸块33，相对设置的两个凸点512之间的距离小于凸块33的最大宽度，因此当按钮3向下移动时，凸块33相对凸点512向下移动并会对凸点512产生挤压，从而使卡簧5产生形变并在凸块33相对于凸点512下滑时受回复力的作用向上移动，从而撞击发声。

由于按钮3下表面设有凸块33，且卡簧5恰好位于凸块33下方，因此按压按钮3时，凸块33会与卡簧5的动作部51相互作用，通过挤压动作部51的凸点512使该卡簧5产生形变并向上移动，从而使卡簧5的发声凸台511撞击位于卡簧5上部的装置发出声音。最重要的是，由于卡簧5位于基座1的正中部，因此也使该键盘的发声功能更加稳定。

具体的，卡簧5可以撞击按钮3的下表面发声。为了保证卡簧5可以顺利撞击按钮3，设置按钮3的凸块33左右两侧(即凸台511的正上方)向下延伸从而形成一用于凸台511撞击发声的发声块21。

由于按钮3在动作过程中会上下移动，为了保证发声效果，也可以设置按钮3位于凸块33两侧的部位(即凸台511的正上方)设置有通孔34，上盖2的下表面向下延伸并穿过该通孔34形成发声块21，当卡簧5形变并上移时，卡簧5的凸台511部分会撞击该发声块21并发出声音。由于上盖2在按钮3动作过程中不产生位移，因此能够保证该键盘开关发声稳定。

具体的，该发声块21的下表面为水平结构，发声块21本身的形状可以为方形结构，也可以是l形结构等。

作为可选地实施方式，凸台511与水平面之间的夹角不大于20度。

设置两个动作部51相互对称设置，且动作部51会在凸块33的作用下产生形变并向上移动，因此设置凸台511与水平线之间的夹角不大于20度，以免该夹角过大时，影响凸台511的发声效果。

作为可选地实施方式，动作部51还包括第一接触面513和第二接触面514，凸点512位于第一接触面513和第二接触面514相交处。第一接触面513和第二接触面514之间的夹角为钝角。

作为可选地实施方式，凸块33的截面形状为四边形结构，包括位于凸块33上部的第一侧面331和位于凸块33下部的第二侧面332，在按钮3上下移动的过程中，第一接触面513与第二侧面332相配合，第二接触面514与第一侧面331相配合。

通过上述设置，可以使凸块33能够方便的相对于凸点512上下移动而不会被卡住，在提高该按键结构耐用性的同时能进一步对凸块33的移动路径进行限定，避免凸块33出现左右晃动的情况，提高使用手感。

作为可选地实施方式，弹性部件4为弹簧，弹簧套设在支撑柱12外周侧。

作为可选地实施方式，基座1上表面还设置有限位块14，限位块14的数量为多个，多个限位块14均匀分布在基座1上表面从而使弹簧设置在限位块14和支撑柱12之间。

由于弹簧被限制在限位块14和支撑柱12之间，要求弹簧为大直径弹簧，与传统选用的小直径弹簧相比，进一步保证了该开关在按压时的平衡性。

作为可选地实施方式，该键盘开关还包括用于实现信号输出的导通装置，导通装置为挡光片6和两个相对设置的红外对管7，按钮3的侧部设置有一开口向下的卡槽35，挡光片6固定设置在卡槽35内，当按钮3按压向下时，挡光片6随按钮3的移动而向下移动至两个红外对管7之间。

该键盘开关在工作时的动作步骤如图10所示：当该发声按键结构处于静止状态时，如图10a所示，此时卡簧5受重力影响，连接部52底面贴在基座1的上表面上，当按钮3受力下压时，如图10b所示，此时按钮3的凸块33将卡簧5上相对设置的两个凸点512顶开，随后按钮3继续下行，如图10c所示，按钮3将凸点512顶开后瞬间下滑，卡簧5在自身回力作用下瞬间上升，直至凸台511撞击到上盖2的发声块21为止，此时该键盘开关发出“滴”声，同时固定设置在按钮3上的挡光片6恰好挡在红外对管7之间，阻挡红外线传输，键盘开关的导通功能被触发；当施加在按钮3上的向下的压力被移除时，如图10d所示，此时按钮3受弹性部件4的反作用力回程，位于按钮3中部的凸块33再次将卡簧5上的两个凸点512顶开，接下来如图10e所示，凸块33将凸点512顶开后，继续在弹性部件4的作用下上升，卡簧5在自身回力的作用下瞬间弹回，卡簧5连接部52的下底面撞击基座1的上表面并发出“哒”声，卡簧5恢复至初始形状，此时挡光片6随着按钮3的上升而上升，红外对管7之间的红外线传输恢复，该键盘开关的导通功能断开。图3中的加粗部位表示卡簧5在工作时的撞击面。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。