响声开关、输入装置及键盘的制作方法

本实用新型涉及一种响声开关，特别涉及一种用于电容式机械按键作为输入系统的响声开关、输入装置及键盘。

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。

上述电子产品的输入装置扮演的角色尤为重要。现有技术采用的按键开关主要采用接触式开关作为开关元件，当按压过程中，按键下移过程中，施压至接触式开关，驱使接触式开关的两电极之间相互导通，将物理机械输入信号转换为电子输入信号，实现输入动作。

然而，上述设计方案仍然存在如下缺陷：

首先，缺乏段落感，手感不好；

其次，接触式开关已经导通，但按键压力所受压力仍未结束时，所述接触式开关的两电极持续受压，加速所述接触式开关的损耗。

因此，有必要提供一种响声开关来以解决上述手感不好及电极损耗严重的技术问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中接触式开关手感不好及电极损耗严重技术问题，本实用新型提供一种具有段落感、减少电极损耗的响声开关。同时还提供一种采用上述响声开关的输入装置及键盘。

本实用新型提供一种响声开关，包括具收容空间的壳体、按压体、可变电容，所述按压体和所述可变电容收容于所述收容空间内，所述按压体包括第一组体和具中空结构的第二组体，所述第一组体贯穿所述中空结构，所述第一组体包括对应设置的l形卡钩和限位突块，所述第二组体包括挡墙，所述挡墙包括第一滑槽和抵接缺口，所述抵接缺口设于所述第一滑槽一端，所述l形卡钩沿所述第一滑槽滑动，从而所述抵接缺口在所述l形卡钩与所述限位突块之间往复移动，所述可变电容包括相对间隔耦合设置的第一电极和第二电极，所述第二电极设于所述第二组体和所述第一电极之间，所述第一电极包括弧形抵接端，所述第二组体的挡墙朝向所述弧形抵接端的侧壁设有第一斜面、第二斜面及第三斜面，所述第一斜面与所述第二斜面平滑相接形成凸起，所述第二斜面与所述第三斜面平滑相接形成凹陷，所述弧形抵接端与所述凸起和所述凹陷弹性抵接。

在本实用新型提供的响声开关的一种较佳实施例中，所述第一电极采用弹性导电材料加工而成。

在本实用新型提供的响声开关的一种较佳实施例中，所述第二电极包括绝缘层，设于所述第一电极与所述第二电极之间。

在本实用新型提供的响声开关的一种较佳实施例中，所述响声开关还包括电容电路，所述电容电路包括一固定电容或多固定电容，所述一固定电容或多固定电容与所述第一电极和所述第二电极耦合形成的可变电容串联设置，所述多固定电容以串联或并联方式连接输出电容值。

在本实用新型提供的响声开关的一种较佳实施例中，所述电容电路包括多支路，所述每一支路与所述第一电极和所述第二电极耦合形成的可变电容串联设置，所述每一所述支路包括至少一支路开关，闭合或断开所述支路开关，使所述电容电路输出对应设定的电容值。

在本实用新型提供的响声开关的一种较佳实施例中，所述第一组体还包括导程柱、第二底壁及相对设置的两侧壁，所述两侧壁与所述第二底壁垂直相接，处于所述第二底壁同一侧，所述导程柱是自所述第二底壁中心处延伸出的柱状结构。所述限位突块设于所述侧壁与所述第二底壁相接处，所述l形卡钩与所述导程柱间隔相对设置，所述l形卡钩是自所述第二底壁延伸出的l形结构。

在本实用新型提供的响声开关的一种较佳实施例中，所述壳体包括上盖和底座，所述上盖和所述底座通过卡扣结构围成所述收容空间，所述底座包括第一底壁，所述第一底壁中心处设有导程管，所述导程管收容所述导程柱，所述导程管与所述第一底壁相接的一端封闭设置。

在本实用新型提供的响声开关的一种较佳实施例中，所述响声开关还包括弹性体，所述弹性体套设于所述导程管外侧，夹设于所述第二底壁与所述第一底壁之间。

一种输入装置，包括响声开关、电容检测模组及控制模组，所述响声开关接收物理按压信号，并对应反馈电容变化信号，所述电容检测模组接收来自所述响声开关的电容变化信号，并判断所述响声开关的工作状态，产生工作状态信号，所述控制模组，接收来自所述电容检测模组的工作状态信号，对应产生输入信号，所述响声开关包括具收容空间的壳体、按压体、可变电容，所述按压体和所述可变电容收容于所述收容空间内，所述按压体包括第一组体和具中空结构的第二组体，所述第一组体贯穿所述中空结构，所述第一组体包括对应设置的l形卡钩和限位突块，所述第二组体包括挡墙，所述挡墙包括第一滑槽和抵接缺口，所述抵接缺口设于所述第一滑槽一端，所述l形卡钩沿所述第一滑槽滑动，从而所述抵接缺口在所述l形卡钩与所述限位突块之间往复移动，所述可变电容包括相对间隔耦合设置的第一电极和第二电极，所述第二电极设于所述第二组体和所述第一电极之间，所述第一电极包括弧形抵接端，所述第二组体的挡墙朝向所述弧形抵接端的侧壁设有第一斜面、第二斜面及第三斜面，所述第一斜面与所述第二斜面平滑相接形成凸起，所述第二斜面与所述第三斜面平滑相接形成凹陷，所述弧形抵接端与所述凸起和所述凹陷弹性抵接。

一种键盘，包括线路板、电容检测模组、多个阵列设置的响声开关、控制模组，所述响声开关阵列设于所述线路板，所述电容检测模组设于所述线路板，并与所述响声开关电连接，所述控制模组根据所述电容检测模组的检测结果对应产生输入信号，所述响声开关包括具收容空间的壳体、按压体、可变电容，所述按压体和所述可变电容收容于所述收容空间内，所述按压体包括第一组体和具中空结构的第二组体，所述第一组体贯穿所述中空结构，所述第一组体包括对应设置的l形卡钩和限位突块，所述第二组体包括挡墙，所述挡墙包括第一滑槽和抵接缺口，所述抵接缺口设于所述第一滑槽一端，所述l形卡钩沿所述第一滑槽滑动，从而所述抵接缺口在所述l形卡钩与所述限位突块之间往复移动，所述可变电容包括相对间隔耦合设置的第一电极和第二电极，所述第二电极设于所述第二组体和所述第一电极之间，所述第一电极包括弧形抵接端，所述第二组体的挡墙朝向所述弧形抵接端的侧壁设有第一斜面、第二斜面及第三斜面，所述第一斜面与所述第二斜面平滑相接形成凸起，所述第二斜面与所述第三斜面平滑相接形成凹陷，所述弧形抵接端与所述凸起和所述凹陷弹性抵接。

相较于现有技术，本实用新型提供的响声开关具有较好段落感，所述按压体受外界物理作用力下压时，所述弹性体的弹性系数不变，所述响声开关的压力行程曲线为类直线，当所述第二组体将压力传递给所述第一电极的弧形抵接端，所述弧形抵接端自所述第二斜面与所述第三斜面平滑相接形成凹陷滑出时，所述第一电极采用弹性导电材料加工而成，会在压力形成曲线上产生一个跳跃，产生段落感。

所述弧形抵接端自所述第二斜面与所述第三斜面平滑相接形成凹陷滑出后，所述第一电极和所述第二电极抵接，并且不再受到外界物理作用力影响，减少了电极的损耗。

另外，所述弧形抵接端自所述第二斜面与所述第三斜面平滑相接形成凹陷滑出后，所述第二组体由于重力作用下落，与所述l形卡钩碰撞发出清脆的响声，具有输入提示作用。

再次，可变电容及电容电路的联合设置，使得所述响声开关的对于所述第一电极和第二电极间接触灵敏度要求降低，降低了生产成本，提高了输入精度，延长响声开关的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：

图1本实用新型一种键盘的立体结构示意图；

图2为本实用新型一种响声开关的立体组装结构示意图；

图3为图2所示响声开关的立体分解示意图；

图4为沿图2所示iv-iv的剖视图；

图5为图2所示响声开关的按压体的结构示意图；

图6a、图6b分别为图2所示响声开关未激活与激活两种工作状态的侧面剖视图；

图7为本实用新型一种输入装置的结构框图；

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。

请参阅图1，为本实用新型一种键盘的立体结构示意图。所述键盘20包括多个阵列设置的响声开关10、固定板23、线路板24、电容检测模组26及控制模组28。所述响声开关10陈列设于所述线路板24，所述电容监测模组26设于所述线路板24，并与所述响声开关10电连接，所述控制模组28根据所述电容检测模组26的检测结果对应产生输入信号。所述固定板23包括多个第一通孔231，所述线路板24包括多个第二通孔241。所述固定板23和所述线路板24相对间隔设置，所述响声开关10分别对应贯穿所述固定板23的第一通孔231和所述线路板24的第二通孔241，并与所述固定板23及所述线路板24卡合固定。

请结合参阅图2及图3，其中图2为本实用新型一种响声开关的立体组装结构示意图，图3为图2所示响声开关的立体分解示意图。所述响声开关10包括壳体11、按压体12、弹性体14、可变电容16、电容电路18。所述壳体11具收容空间，所述按压体12、所述弹性体14及所述可变电容16对应收容于所述收容空间，所述电容电路18设于所述线路板24，与所述可变电容16串联设置。

所述壳体11包括上盖111和底座113，所述上盖111和所述底座113通过卡扣结构围成所述收容空间。所述上盖111包括导程通孔1111，所述按压体12一端贯穿所述导程通孔1111。所述底座113包括第一底壁1131、四侧壁1132及导程管1135，所述第一底壁1131与所述侧壁1132相接设置。所述四侧壁1132依次首尾相接，两两相对，并设于所述第一底壁1131的同一侧，所述导程管1135设于所述第一底壁1131中心处，与所述第一底壁1131相接的一端封闭设置，其中二相对所述侧壁1132居中设有长条形第二滑槽11321。

请结合参阅图4及图5，其中图4为沿图2所示iv-iv的剖视图，图5为图2所示响声开关的按压体的结构示意图。所述按压体12包括第一组体121和具中空结构的第二组体123，所述第一组体121贯穿所述中空结构，所述第一组体121一端贯穿所述导程通孔1111。

所述第一组体121包括按压端1211、第二底壁1212、相对设置的两侧壁1214、l形卡钩1216、限位突块1217及导程柱1219，所述按压端1211自所述导程通孔1111穿出，所述两侧壁1214与所述第二底壁1212垂直相接，处于所述第二底壁1212同一侧，所述导程柱1219是自所述第二底壁1212中心处延伸出的柱状结构。所述限位突块1217设于所述侧壁1214与所述第二底壁1212相接处，所述l形卡钩1216设与所述导程柱1219间隔相对设置，所述l形卡钩1216是自所述第二底壁1212延伸出的l形结构，所述限位突块1217与所述l形卡钩1216对应设置。所述导程柱1219收容于所述导程管1135。

所述第二组体123包括挡墙1231，所述挡墙1231包括第一滑槽12315、抵接缺口12311及滑块12313，所述挡墙1231朝向所述第二组体123中心的内表面设有所述第一滑槽12315，所述抵接缺口12311设于所述第一滑槽12315靠近所述第二底壁1212的一端，与所述内表面相对的所述挡墙1231的外表面设有所述滑块12313。所述l形卡钩1216沿所述第一滑槽12315滑动，从而所述抵接缺口12311在所述l形卡钩1216与所述限位突块1217之间往复移动，所述滑块12313沿所述第二滑槽11321滑动。

所述弹性体14是金属弹簧，套设于所述导程管1135外侧，夹设于所述第一组体121的第二底壁1212和所述底座113的第一底壁1131之间。当然，作为上述实施方式的进一步改进，所述弹性体14不仅仅局限于金属弹簧，其还可以是其他弹性材料，凡是实现弹性支撑所述按压体12在设定行程范围内沿竖直方向移动，皆属于本实用新型的创作宗旨。

所述可变电容16与所述电容电路18串联设置，包括相对间隔耦合设置的第一电极161和第二电极163。所述第一电极161采用弹性导电材料加工而成，所述第一电极161与所述第二电极163串联，所述第二电极163设于所述第二组体123和所述第一电极161之间。所述第一电极161一端贯穿所述第一底壁1131焊接固定于所述线路板24，另一端设有弧形抵接端1611，所述弧形抵接端1611与所述活动电极板1613为一体结构，所述第二组体123的挡墙1231朝向所述弧形抵接端1611的侧壁设有第一斜面12314、第二斜面12316及第三斜面12318，所述第一斜面12314与所述第二斜面12316平滑相接形成凸起，所述第二斜面12316与所述第三斜面12318平滑相接形成凹陷，所述弧形抵接端1611与所述凸起和所述凹陷弹性抵接。所述第二电极163一端贯穿所述第一底壁1131焊接固定于所述线路板24，另一端设有绝缘层1631，所述绝缘层1631设于所述第一电极161与所述第二电极163之间。本实施例中，所述绝缘层1631粘合于所述第二电极163表面，当然其还可以有其他设置方式，只要夹设在所述第一电极161与所述第二电极163之间，防止二者靠近时短路的任何设计都是可行的。

设定所述第一电极161与所述第二电极163之间存在的电容值为c，则可以通过改变所述第一电极161与所述第二电极163之间的正对面积、距离来改变所述可变电容16的电容值。

当外界物理作用力作用于所述按压端1211时，所述按压端1211沿所述导程通孔1111下移，所述导程柱1219沿所述导程管1135下移，压缩所述弹性体14，所述l形卡钩1216沿所述挡墙1231的第一滑槽12315向下滑动，所述限位突块1217向所述抵接缺口12311移动；当所述限位突块1217与所述抵接缺口12311抵接，所述按压端1211继续下移，将作用力传递给所述第二组体123，所述滑块12313沿所述第二滑槽11321向下滑动，第一斜面12314、第二斜面12316及第三斜面12318下移，将压力传递给所述弧形抵接端1611，所述弧形抵接端1611滑出所述第二斜面12316与所述第三斜面12318平滑相接形成凹陷，所述第一电极161与所述第二电极163的绝缘层1631抵接，所述第一电极161与所述第二电极163之间的电容值为c1，即所述可变电容16的电容值c＝c1。同时所述第二组体123由于重力作用下落，所述滑块12313沿所述第二滑槽11321向下滑落，所述抵接缺口12311与所述l形卡钩1216碰撞发出清脆的声音。

当取消所述外界物理作用力时，所述弹性体14因自身恢复形变作用，推动所述第一组体121上移，所述按压端1211沿所述导程通孔1111上移，所述导程柱1219沿所述导程管1135上移，所述l形卡钩1216沿所述挡墙1231的第一滑槽12315向上滑动，带动所述第二组体123上移，所述滑块12313沿所述第二滑槽11321向上滑动，第一斜面12314、第二斜面12316及第三斜面12318上移，与所述弧形抵接端1611抵接，使所述弧形抵接端1611复位，所述第一电极161与所述第二电极163的绝缘层1631分开，所述第一电极161与所述第二电极163之间的电容值为c2，即所述可变电容16的电容值c＝c2。

通过是否施加外力按压所述按压体12，对应的，所述可变电容16的电容值c在所述c1至所述c2之间变换。

所述电容电路18与所述第一电极161及所述第二电极163耦合形成的可变电容16串联设置。在本实施方式中，所述电容电路18是一固定电容，作为本实施方式的进一步改进，所述电容电路18还可以包括多固定电容，所述多固定电容以串联或并联方式连接，所述一固定电容或多固定电容与所述第一电极161和所述第二电极163耦合形成的可变电容16串联设置，可以形成多支路，所述每一支路与所述第一电极161和所述第二电极163耦合形成的可变电容16串联设置，每一所述支路包括至少一支路开关，可以通过闭合或断开所述支路开关，使所述电容电路18输出对应设定的电容值。

设定所述电容电路18的电容值为c0，则按压所述按压体12时，所述可变电容16与所述电容电路18串联形成的支路的电容值cx＝c1*c0/(c1+c0)；当取消外力作用，所述按压体12未触发所述可变电容16，则所述可变电容16的电容值为c2，由所述可变电容16与所述电容电路18串联形成的支路的电容值cx＝c2*c0/(c2+c0)。

请结合参阅图6a及图6b，分别为图2所示响声开关10未激活与激活两种工作状态的侧面剖视图，在本实施方式中，所述响声开关10分别处于激活与未激活的状态，对应的，所述可变电容16的电容值在所述c1与所述c2之间切换，使得所述可变电容16与所述电容电路18串联形成的支路的电容值cx产生较大的变化。基于所述电容值的变化，判断所述响声开关10的工作状态，具体而言，当所述按压体12按下时，所述可变电容16与所述电容电路18串联形成的支路的电容值cx＝c1*c0/(c1+c0)，所述响声开关10处于激活状态；当所述按压体12未被按下或者释放压力时，所述可变电容16与所述电容电路18串联形成的支路的电容值cx＝c2*c0/(c2+c0)，所述响声开关10处于未激活状态。

相较于现有技术，本实用新型提供的响声开关10具有较好段落感，所述按压体12受外界物理作用力下压时，所述弹性体14的弹性系数不变，所述响声开关10的压力行程曲线为类直线，当所述第二组体123将压力传递给所述第一电极161的弧形抵接端1611，所述弧形抵接端1611自所述第二斜面12316与所述第三斜面12318平滑相接形成凹陷滑出时，所述第一电极161采用弹性导电材料加工而成，会在压力形成曲线上产生一个跳跃，产生段落感。

所述弧形抵接端1611自所述第二斜面12316与所述第三斜面12318平滑相接形成凹陷滑出后，所述第一电极161和所述第二电极163抵接，并且不再受到外界物理作用力影响，减少了电极的损耗。

另外，所述弧形抵接端1611自所述第二斜面12316与所述第三斜面12318平滑相接形成凹陷滑出后，所述第二组体123由于重力作用下落，与所述l形卡钩1216碰撞发出清脆的响声，具有输入提示作用。

再次，可变电容16及电容电路18的联合设置，使得所述响声开关10的对于所述第一电极161和第二电极163间接触灵敏度要求降低，降低了生产成本，提高了输入精度，延长所述响声开关10的使用寿命。

请参阅图7，为本实用新型一种输入装置的结构框图。所述输入装置30包括响声开关31、电容检测模组33及控制模组35。

所述响声开关31接收物理按压信号，并对应反馈电容变化信号。

所述电容检测模组33检测所述响声开关31的电容变化信号，并根据电容变化结果判断所述响声开关31的工作状态，具体而言，所述响声开关31包括激活工作状态和未激活工作状态，当所述响声开关31被按压，则对应处于激活状态，当所述响声开关31未被按压，则对应未激活状态。

所述控制模组35接收来自所述电容检测模组33的判断结果，并根据所述响声开关31的工作状态对应产生输入信号。具体而言，当所述输入装置30是键盘，操作人员意欲输入字母a。当a按键被按下，则所述a按键对应的响声开关31的电容值变大；对应的，所述电容检测模组33根据该电容变化值判断所述响声开关21处于激活状态；所述控制模组25根据所述响声开关21的激活状态，产生输入字母a的控制信号，实现字母a的输入操作。

在上述输入装置30中，所述响声开关31采用第一实施方式所揭示的响声开关10。

以上所述仅为本实用新型的实施例，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。