CN115360037A - 一种悬臂式按键及其终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬臂式按键，包括：若干个按键，按键包括：按压部、连接体部以及三岔结构；悬臂，悬臂为一弹性片；PCB板，PCB板具有按键一一对应的触点；悬臂的安装片套接于按键的三岔结构外，连接体部的第一台阶抵压于安装片的顶部，安装片的底部抵压于两分岔体的第二台阶上。悬臂和按键通过卡合的方式来实现固定连接，两者之间能保证连接的稳固性，按键不易产生脱落。同时，悬臂安装片和三岔结构共同形成了稳定的三角形，降低了重心，两侧分岔体结构使按键和悬臂的接触面积增大，操作者的手指按压按键的任意位置，都能保证按键和悬臂之间具备足够的接触面积，产生足够的作用力，表现为按键不摇晃、不费力、更加具有反馈手感。

Description

一种悬臂式按键及其终端设备

技术领域

本发明涉及按键结构领域，具体涉及一种悬臂式按键，以及包括这种悬臂式按键的终端设备。

背景技术

按键是数码电子产品中常见且重要的构造之一，常用按键材质分为：塑料按键(Plastic key)、橡胶按键(Rubber key)、塑料+橡胶按键(PB按键，即Plastic+RubberKey)。按结构形式来划分，可分为：搭边式(裙边)按键、扣合式按键、悬臂式按键，等。

悬臂式按键常用于产品要求有多个按键同时出现，而产品结构空间有限，此时，采用悬臂式按键结构是合理的设计。通过在一个悬臂结构上具有多个按键的连接位点，可以将多个按键组装为一体，具备整体性良好的特点，生产组装时可以一步到位，不需要反复进行装配。另外，悬臂按键的回弹性比搭边式、扣合式更好，尤其是当元器件开关距离按键较远时，上述两种按键的复位效果不理想，因为这两种结构主要是靠电子元器件轻触开关自身的弹性来实现复位，而悬臂按键的悬臂本身就具备弹性，所以按压手感会更好。

现有的悬臂式按键，按键和悬臂之间都采用一体注塑成型，为了方便装配，同时保证连接稳定性；但是存在着手感差、易断裂的问题，断裂后易导致按键摇晃、失效，断裂后按键失去限位，造成脱落。另外，悬臂和产品壳体之间大多选择热熔柱连接，需要热熔设备，且装配后不可拆卸，大大降低了结构强度。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种悬臂式按键，其可以解决现有悬臂式按键存在的手感差、易断裂、按键易脱落的问题；目的之二在于提供一种包括这种悬臂式按键的终端设备。

本发明通过以下的技术方案来实现：

一种悬臂式按键，包括：若干个按键，按键包括：按压部、连接体部以及三岔结构；所述连接体部固设于所述按压部的底部，并设有第一台阶；所述三岔结构包括：一垂直设置的压柱以及两个分别沿所述压柱两侧斜上方延伸的分岔体；所述压柱固设于所述连接体部的底部，所述分岔体的顶部均设置有第二台阶；悬臂，所述悬臂为一弹性片，包括：若干个用于与按键连接的安装片；所述安装片上各开设有一通孔；所述安装片的数量与所述按键的数量对应；PCB板，所述PCB板具有与所述按键一一对应的触点，所述触点置于所述压柱的下方；所述悬臂的安装片套接于所述按键的三岔结构外，所述连接体部的第一台阶抵压于所述安装片的顶部，所述安装片的底部抵压于两所述分岔体的第二台阶上。

进一步地，所述按压部的底部还设有两个下压凸台；所述下压凸台分设于所述连接体部的两侧，所述下压凸台抵压于所述安装片的顶部；两所述下压凸台分别位于所述分岔体的两外侧方向上。

进一步地，所述悬臂还包括：悬臂框架以及若干个弧形臂；每个所述安装片均连接有一个所述弧形臂，全部所述弧形臂均连接至所述悬臂框架上。

进一步地，所述悬臂式按键还包括：防水硅胶板；所述防水硅胶板置于所述按键和所述PCB板之间，所述防水硅胶板上具有若干个防水硅胶套，所述防水硅胶套套接于所述压柱的下部，并置于所述PCB板的触点上方。

进一步地，所述悬臂式按键还包括：用于安装所述防水硅胶板的硅胶压板；所述硅胶压板设于所述防水硅胶板和所述PCB板之间；所述硅胶压板上开设有若干个压板开孔，所述防水硅胶套置于所述压板开孔内。

进一步地，所述硅胶压板上还设有若干个中空的导向柱，所述防水硅胶板上设有若干个导向孔；所述导向柱插接于所述导向孔内。

进一步地，所述悬臂式按键还包括：固定螺钉；所述悬臂框架的底部还设有螺柱，所述螺柱内部具有螺孔；所述固定螺钉穿接于所述导向柱内，并螺接固定于所述螺柱内。

进一步地，所述PCB板上设有多个用于作为所述触点的锅仔片。

进一步地，所述按键包括：四个相互独立的方向键以及一个中键；所述方向键和所述中键均连接于所述悬臂的安装片上；四个所述方向键呈圆环状排布，所述中键呈圆形；所述方向键沿圆周方向的两侧部均同时设有凸起和凹槽，所述方向键的凸起设于相邻方向键的凹槽内，所述凹槽抵压于相邻方向键的凸起上方，以使四个所述方向键相互实现限位；所述方向键沿圆心方向的内侧部设有另一凹槽，所述中键沿外周方向上设有四个凸起，所述中键的凸起置于所述方向键的凹槽内，所述方向键的凹槽抵压于所述中键的凸起上方，以使所述方向键和所述中键之间实现限位。

一种终端设备，包括所述的悬臂式按键。

相比于现有技术，本发明能达到的有益效果为：

用户根据需求按压相应按键时，通过对应压柱的第一台阶对安装片施加向下的作用力，悬臂下压并具备弹性势能，同时第二台阶又会下压分岔体的第二台阶；与此同时，压柱向下运动，通过触碰PCB板上的相应触点，使其实现通电回路。松手后，悬臂回弹，通过安装片对第一台阶施加往上的作用力，使按键复位，压柱离开PCB板的触点。

在本发明中，悬臂和按键都具有一定弹性，两者之间通过卡合的方式来实现固定连接，悬臂在上、下方向上分别会受到三岔结构的第一台阶和第二台阶的限位作用，两者之间能保证连接的稳固性，按键不易产生脱落。同时，悬臂安装片和三岔结构共同形成了稳定的三角形，降低了重心，两侧分岔体结构使按键和悬臂的接触面积增大，操作者的手指按压按键的任意位置，都能保证按键和悬臂之间具备足够的接触面积，产生足够的作用力，表现为按键不摇晃、不费力、更加具有反馈手感。

附图说明

图1所示为本发明的整体示意图；

图2所示为本发明的***图；

图3所示为本发明的正视图；

图4所示为图3的剖视图；

图5所示为按键的立体示意图；

图6所示为按键的正视图；

图7所示为悬臂的立体示意图；

图8所示为按键和悬臂的连接示意图；

图9所示为方向键和中键的配合关系图。

图中：10、按键；11、按压部；111、下压凸台；12、连接体部；121、第一台阶；13、三岔结构；131、压柱；132、分岔体；133、第二台阶；14、方向键；15、中键；16、凹槽；17、凸起；20、悬臂；21、安装片；22、悬臂框架；23、弧形臂；24、螺柱；30、PCB板；31、锅仔片；40、防水硅胶板；41、防水硅胶套；42、导向孔；50、硅胶压板；51、压板开孔；52、导向柱；60、固定螺钉。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图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装置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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图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装置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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明公开了一种悬臂式按键，也是一种PB按键，可以用于各种电子电器设备上，包括但不限于电子词典、学***板电脑、电子书等。

参阅图1-图4，本发明提供的悬臂式按键包括：若干个按键10、悬臂20以及PCB板30。

按键10的材质优选塑料。参阅图5-图6，按键10的结构又包括：一体成型的按压部11、连接体部12以及三岔结构13。具体地说，按压部11为一平板状结构，用于操作者在其上进行按压操作；连接体部12同时连接着按压部11和三岔结构13，连接体部12固设在按压部11的底部；三岔结构13具体又包括：一个垂直设置的压柱131以及两个沿压柱131两侧斜上方延伸的分岔体132，压柱131固设在连接体部12的底部，分岔体132的顶部则与连接体部12相互分离，分岔体132和按压部11之间具有一定间隙。连接体部12的底部设置有第一台阶121结构，两个分岔体132的顶部均设置有第二台阶133结构。

悬臂20具体为一块弹性片，参阅图7，其包括：若干个用于连接按键10的安装片21；每个安装片21对应安装一个按键10。安装片21上开设有一通孔，用于供三岔结构13插接于其内。

PCB板30具有和按键10一一对应的触点，各触点分别置于各按键10压柱131的下方。其中一个按键10的压柱131向下触碰到对应触点时，可使该触点实现通电回路，从而输出相应的信号。

按键10和悬臂20之间的连接关系为：参阅图2、图3、图8，安装片21套接在按键10的三岔结构13外，连接体部12的第一台阶121抵压在安装片21的顶部上，同时，安装片21的底部抵压在两个分岔体132的第二台阶133上。

用户根据需求按压相应按键10时，通过对应压柱131的第一台阶121对安装片21施加向下的作用力，悬臂20下压并具备弹性势能，同时安装片21又会下压分岔体132的第二台阶133；与此同时，压柱131向下运动，通过触碰PCB板30上的相应触点，使其实现通电回路。松手后，悬臂20回弹，通过安装片21对第一台阶121施加往上的作用力，使按键10复位，压柱131离开PCB板30的触点。

悬臂20(弹片)和按键10(塑料)都具有一定弹性，两者之间通过卡合的方式来实现固定连接，悬臂20在上、下方向上分别会受到三岔结构13的第一台阶121和第二台阶133的限位作用，两者之间能保证连接的稳固性，按键10不易产生脱落。同时，悬臂20安装片21和三岔结构13共同形成了稳定的三角形，降低了重心，两侧的分岔体132结构使按键10和悬臂20的接触面积显著增大，操作者的手指按压按键10的任意位置，都能保证按键10和悬臂20之间具备足够的接触面积，产生足够的作用力，触发信号；从使用体验上来看，则表现为按键10不摇晃、不费力、更加具有反馈手感。

除第一台阶121外，按键10的按压部11底部还设有两个下压凸台111，对悬臂20起到下压作用，并进一步增大按键10和悬臂20的接触面积。下压凸台111分别设置在连接体部12的两侧，下压凸台111抵压于安装片21的顶部。两下压凸台111分别位于分岔体132的两外侧方向上。按键10和悬臂20之间的接触位点由外至内包括：下压凸台111、第二台阶133、第一台阶121；操作者按压按键10的任意位置，都能使按键10和悬臂20之间产生足够的作用力。

参阅图7，悬臂20具体还包括：一个悬臂框架22以及若干个弧形臂23；每个安装片21分别连接一个弧形臂23，所有弧形臂23均连接至该悬臂框架22上。弧形臂23能提供按键10下压行程造成的变形空间，如果是直臂，则有可能臂长不能拉伸而不能下压。

参阅图2，本发明还包括防水硅胶板40，其具有易于形变的特点。防水硅胶板40置于按键10和PCB板30之间，防水硅胶板40上具有若干个防水硅胶套41，每个按键10的压柱131下部均套在防水硅胶套41内，套上防水硅胶套41后的压柱131仍然位于PCB板30的触点上方。

参阅图2，本发明还包括用于硅胶压板50，用于安装防水硅胶板40。硅胶压板50设于防水硅胶板40和PCB板30之间。硅胶压板50上开设有若干个压板开孔51，防水硅胶套41对应设置在压板开孔51内。

进一步地，硅胶压板50上还设有若干个中空的导向柱52，防水硅胶板40上对应设有若干个适配的导向孔42，导向柱52一一对应插接至各导向孔42内。更进一步地，本发明还包括多个固定螺钉60；悬臂框架22的底部固设又螺柱24，螺柱24内部具有螺孔，用于和固定螺钉60连接；固定螺钉60穿过导向柱52，并螺接固定在螺柱24内，从而使悬臂式按键实现整体固定。

优选地，PCB板30上设有多个用于作为触点的锅仔片31，其位于PCB板30上的导电部位，当受到按压时，锅仔片31的中心点下凹，接触到PCB上的线路，从而形成回路，电流通过，产品得以正常工作。

在一种具体实施例里面：

参阅图2-图3，按键10数量共五个，包括四个相互独立的方向键14，以及一个中键15。四个方向键14呈圆环状的排布，中键15呈圆盘状，五个键共同形成一个圆形按键10。

悬臂20对应设有五个安装片21，其中四个安装片21位于外周方向，另外一个位于中心方向。参阅图9，每个方向键14沿圆周方向上的两侧部均同时设有凸起17和凹槽16，每个方向键14的凸起17设于其相邻的方向键14的凹槽16内，同时，每个方向键14的凹槽16抵压于其相邻的方向键14的凹槽16上方，以使四个方向键14之间相互实现限位。配合悬臂20对方向键14产生的限位，四个方向键14之间形成了闭环咬合，如果其中一个按键10的三岔结构13断裂，因闭环咬合作用按键10并不会因为失去限位而脱落，从而实现双重保护。

方向键14沿圆心方向的内侧部设有另一凹槽16，用于与中键15配合。中键15沿其外周方向上设有四个凸起17，中键15的凸起17置于方向键14的凹槽16内，方向键14的凹槽16则低压于中键15的凸起17上方，以使四个方向键14和中键15之间也相互实现限位。类似地，也使中键15和方向键14之间形成咬合，如果中键15的三岔结构13断裂，中键15不会因为失去限位而脱落。

当然，本实施例只是提供了本发明其中一种具体实施方式，不应当对按键10的数量、按键10的排布形式作具体限制，具体设置应当视终端设备的产品要求而定。其他数量或排布形式的按键10，只要结构形式与本发明相同或实质相同，均应当在本发明的保护范围内。

本发明整体的工作原理为：当操作者按下方向键14中的其中一个键时，因四周其他按键10没有被按下，对应被按下的按键10向下运动，对悬臂20施加向下作用力，悬臂20产生弹性形变，悬臂20同时又对三岔结构13施加下移作用力，三岔结构13迫使防水硅胶套41产生形变，压柱131触碰对应的PCB板30锅仔片31实现按键功能。当操作者松开按键10时，弹片回弹，防水硅胶套41恢复原状，按键10压柱131离开PCB板30，带动方向键14复位。中键15按压和方向键14同理。

本发明的安装过程如下：先将四个方向键14组装为咬合闭环，再装上中键15，形成圆形按键10；然后将悬臂20从下自上套在三岔结构13上，由于悬臂20和按键10都可产生弹性形变，因此悬臂20可和按键10卡合实现过盈配合。然后将防水硅胶板40套在按键10压柱131上，再压入硅胶压板50，然后将固定螺钉60穿过硅胶压板50和防水硅胶板40，旋入悬臂20的螺柱24内配合螺接，完成安装。

本发明还公开了一种终端设备，其包括上述任一项所述的悬臂式按键，可以为任意需要用到按键的电子电器类产品。任何终端设备凡是采用了与本发明相同或实质相同的按键，均应当在本发明的保护范围内。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种悬臂式按键，其特征在于，包括：

若干个按键，按键包括：按压部、连接体部以及三岔结构；所述连接体部固设于所述按压部的底部，并设有第一台阶；所述三岔结构包括：一垂直设置的压柱以及两个分别沿所述压柱两侧斜上方延伸的分岔体；所述压柱固设于所述连接体部的底部，所述分岔体的顶部均设置有第二台阶；

悬臂，所述悬臂为一弹性片，包括：若干个用于与按键连接的安装片；所述安装片上各开设有一通孔；所述安装片的数量与所述按键的数量对应；

PCB板，所述PCB板具有与所述按键一一对应的触点，所述触点置于所述压柱的下方；

所述悬臂的安装片套接于所述按键的三岔结构外，所述连接体部的第一台阶抵压于所述安装片的顶部，所述安装片的底部抵压于两所述分岔体的第二台阶上。

2.如权利要求1所述的悬臂式按键，其特征在于，所述按压部的底部还设有两个下压凸台；所述下压凸台分设于所述连接体部的两侧，所述下压凸台抵压于所述安装片的顶部；两所述下压凸台分别位于所述分岔体的两外侧方向上。

3.如权利要求1所述的悬臂式按键，其特征在于，所述悬臂还包括：悬臂框架以及若干个弧形臂；每个所述安装片均连接有一个所述弧形臂，全部所述弧形臂均连接至所述悬臂框架上。

4.如权利要求3所述的悬臂式按键，其特征在于，所述悬臂式按键还包括：防水硅胶板；所述防水硅胶板置于所述按键和所述PCB板之间，所述防水硅胶板上具有若干个防水硅胶套，所述防水硅胶套套接于所述压柱的下部，并置于所述PCB板的触点上方。

5.如权利要求4所述的悬臂式按键，其特征在于，所述悬臂式按键还包括：用于安装所述防水硅胶板的硅胶压板；所述硅胶压板设于所述防水硅胶板和所述PCB板之间；所述硅胶压板上开设有若干个压板开孔，所述防水硅胶套置于所述压板开孔内。

6.如权利要求5所述的悬臂式按键，其特征在于，所述硅胶压板上还设有若干个中空的导向柱，所述防水硅胶板上设有若干个导向孔；所述导向柱插接于所述导向孔内。

7.如权利要求6所述的悬臂式按键，其特征在于，所述悬臂式按键还包括：固定螺钉；所述悬臂框架的底部还设有螺柱，所述螺柱内部具有螺孔；所述固定螺钉穿接于所述导向柱内，并螺接固定于所述螺柱内。

8.如权利要求1所述的悬臂式按键，其特征在于，所述PCB板上设有多个用于作为所述触点的锅仔片。

9.如权利要求1所述的悬臂式按键，其特征在于，所述按键包括：四个相互独立的方向键以及一个中键；

所述方向键和所述中键均连接于所述悬臂的安装片上；四个所述方向键呈圆环状排布，所述中键呈圆形；所述方向键沿圆周方向的两侧部均同时设有凸起和凹槽，所述方向键的凸起设于相邻方向键的凹槽内，所述凹槽抵压于相邻方向键的凸起上方，以使四个所述方向键相互实现限位；

所述方向键沿圆心方向的内侧部设有另一凹槽，所述中键沿外周方向上设有四个凸起，所述中键的凸起置于所述方向键的凹槽内，所述方向键的凹槽抵压于所述中键的凸起上方，以使所述方向键和所述中键之间实现限位。

10.一种终端设备，其特征在于，包括上述权利要求1～9任一项所述的悬臂式按键。

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