按压发声、具有段落感的分体式光导按键开关及机械键盘的制作方法

本实用新型涉及一种按键开关及机械键盘，尤其是一种按压发声的分体式光导按键开关、具有段落感的分体式光导按键开关及机械键盘，属于机械键盘的研究领域。

背景技术：

电子设备的很多操作需要使用到机械键盘作为输入手段，而机械键盘的按键开关的好坏决定了输入装置的体验，这就需要按键开关具有良好的手感、声感和使用寿命。现有采用金属片作为动触片的薄型按键开关因为开关内部空间的限制，金属片的弹力相对不足，缺乏按压手感。生产厂家不断从金属片材料、形状等各个方面进行改进，以增加按压感受，但一直仅限于对按压触感的改进，由于薄型按键开关内部空间的限制，始终无法像大按键开关一样具有按压声音。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种按压发声的分体式光导按键开关，该按键开关可以是整体尺寸较大的按键开关，也可以是整体尺寸较小的按键开关，其充分利用内部空间，在整体尺寸较小的情况下可以使得在按压过程中具有良好的触感，并使得在按压过程中能够产生声音。

本实用新型的第二个目的在于提供一种具有段落感的分体式光导按键开关。

本实用新型的第三个目的在于提供一种机械键盘。

本实用新型的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种按压发声的分体式光导按键开关，包括上壳体、下壳体、按柄、光发射元件和光接收元件，所述光发射元件和光接收元件设置在PCB板上，且光发射元件和光接收元件之间通过第一遮光件隔开，所述上壳体和下壳体之间形成容置空间，所述容置空间内设有第一弹性件、第一导光体和第二导光体，所述第一弹性件位于按柄下方，第一导光体位于光发射元件上方，第二导光体位于光接收元件上方，所述按柄上设有第二遮光件，所述第二遮光件用于遮挡第一导光体传输到第二导光体的光，所述容置空间内还设有第二弹性件，所述按柄上还设有驱动块，所述上壳体内设有撞击部，所述驱动块具有相连的上斜部和下斜部，所述第二弹性件的其中一端位于撞击部和下斜部的下方。

进一步的，所述第二弹性件为扭簧，所述扭簧包括扭簧本体、固定柱和摆臂，所述固定柱的第一端作为扭簧的第一端，且固定柱的第一端固定在下壳体内，固定柱的第二端与扭簧本体相连，所述摆臂的第一端作为扭簧的第二端，且摆臂的第一端位于撞击部和下斜部的下方，摆臂的第二端与扭簧本体相连。

进一步的，所述摆臂的第一端形成摆钩，所述摆钩具有依次相连的上滑部、圆弧导向部和下滑部。

进一步的，所述按柄上设有复位孔，所述驱动块设置在复位孔内。

进一步的，所述驱动块还具有平滑部，所述平滑部位于上斜部上方，并与上斜部相连，所述上斜部和平滑部形成一个S形的接触面。

进一步的，所述按柄的侧面设有限位块。

进一步的，所述按柄的下端设有第一导向柱，所述下壳体内的底部设有第二导向柱，所述第二导向柱具有导向孔，所述第一导向柱插入该导向孔，所述第一弹性件为弹簧，所述弹簧套设在第一导向柱和第二导向柱外侧。

进一步的，所述光发射元件为LED发射元件，所述光接收元件为光敏接收元件；

所述第一导光体具有第一接收部、第一折射部、第一发射部和发光部，所述第一接收部、第一折射部和第一发射部依次相连，所述发光部设置在第一折射部和第一发射部的相连处上方，所述第二导光体具有依次相连的第二接收部、第二折射部和第二发射部。

进一步的，所述光发射元件为红外发射元件，所述光接收元件为红外接收元件；

所述第一导光体具有依次相连的第一接收部、第一折射部和第一发射部，所述第二导光体具有依次相连的第二接收部、第二折射部和第二发射部。

本实用新型的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种具有段落感的分体式光导按键开关，包括上壳体、下壳体、按柄、光发射元件和光接收元件，所述光发射元件和光接收元件设置在PCB板上，且光发射元件和光接收元件之间通过第一遮光件隔开，所述上壳体和下壳体之间形成容置空间，所述容置空间内设有第一弹性件、第一导光体和第二导光体，所述第一弹性件位于按柄下方，第一导光体位于光发射元件上方，第二导光体位于光接收元件上方，所述按柄上设有第二遮光件，所述第二遮光件用于遮挡第一导光体传输到第二导光体的光，所述容置空间内还设有第二弹性件，所述按柄上还设有驱动块，所述驱动块具有依次相连的平滑部、上斜部和下斜部，所述上斜部和平滑部形成一个S形的接触面，所述第二弹性件的其中一端位于下斜部的下方。

本实用新型的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种机械键盘，包括PCB板以及上述的按键开关，所述PCB板与按键开关之间设有支架，所述按键开关通过支架安装在PCB板上。

本实用新型相对于现有技术具有如下的有益效果：

1、本实用新型充分利用内部空间，在整体尺寸较小的情况下可以使得在按压过程中具有良好的触感，通过容置空间内的第二弹性件和按柄上的驱动块，可以在按压过程中能够产生声音，解决长期以来超薄键盘开关中由于空间限制无法像尺寸较大的键盘开关一样产生声音的问题，提升用户感受，并且容置空间内还设有两个导光体，两个导光体分别位于光发射元件和光接收元件的上方，这样在光发射元件发射的光信号较弱的情况下，通过两个导光体仍可以将光信号顺利传输到光接收元件，不仅提高了光信号的传输稳定性，而且降低了按键开关的成本和工艺要求，同时大大提高了机械键盘的精度和使用寿命。

2、本实用新型的驱动块可以具有依次相连的平滑部、上斜部和下斜部，上斜部和平滑部形成一个S形的接触面，使第二弹性件与S形的接触面接触，从而可以不发声而有段落感。

3、本实用新型的第二弹性件可以为扭簧，扭簧包括扭簧本体、固定柱和摆臂，摆臂的其中一端可以形成摆钩，该摆钩位于撞击部和下斜部的下方，当按压按柄时，摆钩下移，使摆钩滑过下斜部，从而使得扭簧瞬间复位，摆钩的上滑部打击撞击部而产生声音，可以达到更好的听觉效果。

4、本实用新型的光发射元件可以为LED发射元件，光接收元件可以为光敏接收元件，LED发射元件上方的导光体具有发光部，使得LED发射元件可以作为指示灯，起到照明的作用，为透光键帽提供背光，由于LED发射元件实现了背光的功能，这样就无需单独设置一个LED背光灯以及透射LED背光灯的导光板，使得上壳体和下壳体可以预留较大的空间设置其他部件。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的分体式光导按键开关的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的分体式光导按键开关的分解示意图。

图3为本实用新型实施例1的分体式光导按键开关省略PCB板的结构示意图。

图4为本实用新型实施例1的分体式光导按键开关省略PCB板的分解示意图。

图5为本实用新型实施例1的第一导光体的结构示意图。

图6为本实用新型实施例1的第二导光体的结构示意图。

图7为本实用新型实施例1的分体式光导按键开关示出第一弹性件和第二弹性件的剖视图。

图8为本实用新型实施例1的按柄其中一个角度的结构示意图。

图9为图8中A处的放大图。

图10为本实用新型实施例1的按柄另一个角度的结构示意图。

图11为本实用新型实施例1的第二弹性件的结构示意图。

图12为图11中B处的放大图。

图13a～图13c为本实用新型实施例1的分体式光导按键开关的按压发声原理图。

图14为本实用新型实施例1的下壳体的结构示意图。

图15为本实用新型实施例1的上壳体的结构示意图。

图16为本实用新型实施例1的机械键盘的结构示意图。

图17为本实用新型实施例2的按柄其中一个角度的结构示意图。

图18为图17中C处的放大图。

其中，1-上壳体，101-撞击部，102-固定块，2-下壳体，201-第二导向柱，2011-导向孔，202-第一固定槽，203-第二固定槽，204-安置槽，205-限位扣，206-导向斜面， 207-固定扣，3-按柄，301-第二遮光件，302-驱动块，3021-上斜部，3022-下斜部，3023- 平滑部，303-复位孔，304-限位块，305-第一导向柱，4-光发射元件，5-光接收元件， 6-PCB板，7-第一弹性件，8-第二弹性件，801-扭簧本体，802-固定柱，803-摆臂，8031- 摆钩，80311-上滑部，80312-圆弧导向部，80313-下滑部，9-第一导光体，901-第一接收部，902-第一折射部，903-第一发射部，904-发光部，10-第二导光体，1001-第二接收部，1002-第二折射部，1003-第二发射部，11-支架。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1～图4所示，本实施例提供了一种按压发声的分体式光导按键开关，该按键开关包括上壳体1、下壳体2、按柄3、光发射元件4和光接收元件5，光发射元件4 和光接收元件5设置在PCB板6上，且光发射元件4和光接收元件5之间通过第一遮光件隔开，该第一遮光元件可以为密封圈。

如图1～图10所示，所述上壳体1和下壳体2之间形成容置空间，容置空间内设有第一弹性件7、第二弹性件8、第一导光体9和第二导光体10，第一弹性件7位于按柄 3下方，第一导光体9位于光发射元件4上方，第二导光体10位于光接收元件5上方，按柄3上设有第二遮光件301和驱动块302，上壳体1内设有撞击部101，驱动块302 具有相连的上斜部3021和下斜部3022，第二弹性件8的第一端固定在下壳体2内，第二弹性件8的第二端位于撞击部101和下斜部3022的下方，当按压按柄3时，第二弹性件8的第二端下移，使第二弹性件8的第二端滑过下斜部3022，从而使得第二弹性件8瞬间复位，第二弹性件8的第二端打击撞击部101而产生声音。

本实施例的光发射元件4为LED发射元件，光接收元件5为光敏接收元件，相应地，第一导光体9和第二导光体10的结构分别如图5和图6所示，第一导光体9具有第一接收部901、第一折射部902、第一发射部903和发光部904，第一接收部901、第一折射部902和第一发射部903依次相连，发光部904设置在第一折射部902和第一发射部902的相连处上方，LED发射元件发射的光可以由第一接收部901接收，第一接收部901接收到的光经第一折射部902折射后传输到第一发射部903，由第一发射部903发射出去，发光部用于透射LED发射元件所发射的光，即LED发射元件可以作为指示灯，实现背光的功能，从而起到照明的作用，由于LED发射元件实现了背光的功能，这样就无需单独设置一个LED背光灯以及透射LED背光灯的导光板，使得壳体4可以预留较大的空间设置其他部件；所述第二导光体10具有依次相连的第二接收部1001、第二折射部1002和第二发射部1003，第一发射部903发射的光可以由第二接收部1001接收，第二接收部1001接收到光经第二折射部1002折射后传输到第二发射部1003，由第二发射部1003发射到光敏接收元件，在第一导光体9和第二导光体 10的作用下，可以提高光传输的稳定性。

进一步地，第一导光体9和第二导光体10可以设置在下壳体2内，第一导光体9、第二导光体10可以为单体形式，且装配在下壳体2内；或者第一导光体9、第二导光体10可以与下壳体2之间采用双色模注塑成型，由于经过二次注塑一体成型，大大节省了组装成本，而且提高了性能。

进一步地，LED发射元件和光敏接收元件可以通过直插或贴片的方式固定在PCB 板6上，上壳体1和下壳体2盖住LED发射元件和光敏接收元件，这种机电分离的操作方式可大大提高生产效率，节省成本。

进一步地，按柄3上设有复位孔303，该复位孔303为圆弧形复位孔，驱动块302 设置在复位孔303内，可以减少按柄3的占用空间；按柄3上的第二遮光件301可以为遮光块，其用于遮挡第一导光体传输到第二导光体的光，本实施例的按键开关为常闭形式，当按柄3未按压时，遮光块位于第一导光体9与第二导光体10之间的间隙中，使第一导光体9到第二导光体10的光传输路径隔断；当按柄3按压时，带动遮光块向下移动，使第一发射部903将LED发射元件发射的光发射到第二接收部1001，从而使第一导光体9到第二导光体10的光传输路径导通；当按柄3不断地按压弹起，从而实现光传输路径的隔断与导通；按柄3的侧面设有限位块304，限位块304可以使按柄3 按压后限位在上壳体1的某一位置处，可以避免按柄3继续按压导致按键开关无法正常工作；按柄3的下端设有第一导向柱305。

如图1～图4、图7～图12所示，本实施例的第二弹性件8为扭簧，该扭簧包括扭簧本体801、固定柱802和摆臂803，固定柱802的第一端作为扭簧的第一端，且固定柱802的第一端固定在下壳体2内，固定柱802的第二端与扭簧本体801相连，摆臂 803的第一端作为扭簧的第二端，且摆臂803的第一端位于撞击部101和下斜部的下方，摆臂803的第二端与扭簧本体801相连，当按压按柄3时，摆臂803的第一端下移，使摆臂803的第一端滑过下斜部3022，从而使得扭簧瞬间复位，摆臂803的第一端打击撞击部101而产生声音。

为了达到更好的听觉效果，摆臂803的第一端形成摆钩8031，摆钩8031具有依次相连的上滑部80311、圆弧导向部80312和下滑部80313，当按压按柄3时，摆钩8031 下移，使摆钩8031滑过下斜部3022，从而使得扭簧瞬间复位，摆钩8031的上滑部80311 打击撞击部101而产生声音，具体发声原理如图13a～图13c所示，其中图13a为按柄未按压的初始状态，图13b为按柄按压到行程1.6mm时的状态，图13c为按柄按压到行程2.8mm时的状态。

如图1～图4、图7～图10、图14所示，与按柄3下端设置第一导向柱305相对应，下壳体2内的底部也设有第二导向柱201，该第二导向柱201具有导向孔2011，第一导向柱305插入该导向孔2011，第一弹性件7为弹簧，弹簧套设在第一导向柱305和第二导向柱201外侧。

进一步地，下壳体2内还设有第一固定槽202和第二固定槽203，第一导光体9 固定在第一固定槽202内，第二导光体10固定在第二固定槽203内；下壳体2内还设有安置槽204、限位扣205和导向斜面206，扭簧本体801和固定柱802安置在安置槽 204内，限位扣205可以限定摆臂803的位置，摆臂803在按柄3按压时可以通过导向斜面206下移，使摆臂803的摆钩8031滑过下斜部3022，从而使得扭簧瞬间复位，此时摆臂803可以通过导向斜面206上移；下壳体2内还设有固定扣207，该固定扣207 可以扣住上壳体1。

如图1～图4、图7～图10、图15所示，上壳体1内还设有固定块102，该固定块 102可以固定扭簧本体801，使扭簧本体801不会移位，从而使得扭簧可以正常工作。

如图16所示，本实施例利用上述的按键开关，可生产出一种机械键盘，该机械键盘包括PCB板6和常闭形式的按键开关，PCB板6与常闭形式的按键开关之间设有支架11，所述常闭形式的按键开关通过支架11安装在PCB板6上；PCB板6与支架11 之间通过螺钉或卡合的方式固定，在本实施例中采用螺钉固定。

贴好所有元件和功能测试完成后的PCB板6可浸入、刷涂或喷涂透明防水漆，使 PCB板6的外表面具有一层保护膜，透明防水漆可透光，且不影响PCB板6的正常功能发挥，使保护膜对PCB板6起到防绝缘、防静电、防水、防尘的作用。

实施例2：

如图17和图18所示，本实施例的主要特点是：调节上斜部3022的坡度和外形，且驱动块302还具有平滑部3023，平滑部3023位于上斜部3022上方，并与上斜部3022 相连，上斜部3022和平滑部3023形成一个S形的接触面，当按压按柄3时，当按压按柄3时，摆钩8031下移，使摆钩8031滑过下斜部3022，此时由于上斜部3022和平滑部3023的作用，可以使摆钩8031避开撞击部101，而不进行打击动作，摆钩8031 与按柄3的S形接触面接触，从而可以不发声而有段落感，该按键开关通常称为茶轴，可以理解，本实施例的上壳体1也可以不设置撞击部101。其余同实施例1。

实施例3：

本实施例的主要特点是：按键开关为常开形式，当按柄3未按压时，遮光块位于第一导光体9与第二导光体10之间的间隙上方，使第一导光体9到第二导光体10的光传输路径导通；当按柄3按压时，带动遮光块向下移动，使遮光块位于第一导光体9 与第二导光体10之间的间隙中，从而使第一导光体9到第二导光体10的光传输路径隔断；当按柄3不断地按压弹起，从而实现光传输路径的导通与隔断。其余同实施例1 或2。

实施例4：

本实施例的主要特点是：光发射元件4为红外发射元件，光接收元件5为红外接收元件，相应地，第一导光体9具有依次相连的第一接收部901、第一折射部902和第一发射部903，第二导光体10具有依次相连的第二接收部1001、第二折射部1002和第二发射部1003，红外发射元件发射的光可以由第一接收部901接收，第一接收部901 接收到的光经第一折射部902折射后传输到第一发射部903，由第一发射部903发射出去，第一发射部903发射的光可以由第二接收部1001接收，第二接收部1001接收到光经第二折射部1002折射后传输到第二发射部1003，由第二发射部1003发射到光敏接收元件，在第一导光体9和第二导光体10的作用下，可以提高光传输的稳定性。其余同实施例1、2或3。

综上所述，本实用新型充分利用内部空间，在整体尺寸较小的情况下可以使得在按压过程中具有良好的触感，通过容置空间内的第二弹性件和按柄上的驱动块，可以在按压过程中能够产生声音，解决长期以来超薄键盘开关中由于空间限制无法像尺寸较大的键盘开关一样产生声音的问题，提升用户感受，并且容置空间内还设有两个导光体，两个导光体分别位于光发射元件和光接收元件的上方，这样在光发射元件发射的光信号较弱的情况下，通过两个导光体仍可以将光信号顺利传输到光接收元件，不仅提高了光信号的传输稳定性，而且降低了按键开关的成本和工艺要求，同时大大提高了机械键盘的精度和使用寿命。

以上所述，仅为本实用新型专利较佳的实施例，但本实用新型专利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实用新型专利所公开的范围内，根据本实用新型专利的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型专利的保护范围。