CN204441139U - 空心对管轴键盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及键盘的技术领域，提供了一种空心对管轴键盘，包括表面设置有多对发光对管的PCB板以及设置在所述PCB板具有所述发光对管的一侧上且与多对所述发光对管分别一一对应的多个空心轴开关；每对发光对管均包括相对设置的发光元件和光敏元件，发光元件与光敏元件之间于通电时形成光路；每个空心轴开关均包括一个壳体、用于按压且在受压时向下移动并导通或阻断光路以形成信号输入的开关轴以及用于驱动开关轴向上移动复位的弹性复位件。与现有技术对比，本实用新型提供的空心对管轴键盘，避免了因空心轴开关内两个弹片之间的长期碰触后磨损导致性能不稳定的情形，键盘的使用寿命更长，工作稳定性更高。

Description

空心对管轴键盘

技术领域

本实用新型涉及键盘的技术领域，尤其是涉及一种空心对管轴键盘。

背景技术

机械键盘，是一种键盘的类型，从结构来说，机械键盘的每一颗按键都有一个单独的Switch(也就是开关)来控制闭合，这个开关也被称为“轴”，依照微动开关的分类，机械键盘可分为茶轴、青轴、白轴、黑轴以及红轴。正是由于每一个按键都由一个独立的微动组成，因此按键段落感较强，从而产生适于游戏娱乐的特殊手感，故而通常作为比较昂贵的高端游戏外设，亦是程序员的理想设备。

目前，现有的机械键盘包括电路板、安装在该电路板上的多个机械轴开关和连接在对应的机械轴开关上方的键帽，每个机械轴开关均包括相互连接的上盖和下盖以及设置在上盖和下盖内并能上下移动的开关轴。上盖和下盖内还设置有正极弹片和负极弹片，在电路板上于每个机械轴开关对应的位置均设置有与正极弹片的焊脚相焊接的正极线路焊点以及与负极弹片的焊脚相焊接的负极线路焊点。按压前，开关轴与正极弹片相抵顶，正极弹片的触点与负极弹片的触点未接触，电路板上的正极线路焊点与负极线路焊点处断开状态，键盘输入功能无法实现；按压时，正极弹片与开关轴避开相顶，正极弹片的触点与负极弹片的触点相接触，同时电路板上的正极线路焊点与负极线路焊点连通，键盘实现输入。松开按压，开关轴在第一弹簧受压回弹情况下，迅速回到最高点，处在原始静止状态。如此不断重复工作。

但是，现有的机械键盘存在以下缺陷：

1.现有的机械键盘主要通过每个机械轴开关内的正极弹片的触点与负极弹片的触点相碰触撞击和分离断开来分别实现连通和断开。两者的触点会因碰触撞击磨损，导致寿命大量衰减，造成工作性能不稳定；

2.当机械轴开关内部进水时，会使正极弹片与负极弹片短路，也会腐蚀两者的触点，导致触点接触不良，进而使功能不稳定；

3.当机械轴开关内部进飞尘或者其它杂物时，会使正极弹片的触点与负极弹片的触点相隔离，使两者的触点无法接触，从而失去电子功能连通；

4.由于每一个机械轴开关中的正极弹片的焊脚需与电路板上正极线路焊点焊接，负极弹片的焊脚需与电路板上负极线路焊点焊接，整个键盘具有上百个按键，由于电路板上的焊接位置过多，在实际生产中，很容易出现部分机械轴开关在焊脚的虚焊不良现象，只要有一两个焊点出现虚焊，整个键盘功能就损坏，这类键盘造价成本昂贵，因此严重浪费了资源，损害了消费者利益。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种空心对管轴键盘，旨在解决现有技术中，现有的机械键盘中，各机械轴开关内的弹片之间因触点长期碰触导致磨损，造成工作性能不稳定的缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种空心对管轴键盘，包括表面设置有多对发光对管的PCB板以及设置在所述PCB板具有所述发光对管的一侧上且与多对所述发光对管分别一一对应的多个空心轴开关；每对所述发光对管均包括光敏元件和与所述光敏元件相对设置且于通电时对该光敏元件发射光线以使两者之间形成光路的发光元件；每个所述空心轴开关均包括壳体、用于按压且在受压时向下移动并导通或阻断所述光路以形成信号输入的开关轴以及用于驱动所述开关轴向上移动复位的弹性复位件，所述壳体内具有用于安装所述开关轴的第一容腔。

进一步地，所述发光元件为红外线发射管，所述光敏元件为光敏接收管。

进一步地，所述PCB板上在每个所述红外线发射管和与该红外线发射管相对的所述光敏接收管之间形成有防止所述开关轴撞击所述PCB板的避空结构。

进一步地，所述避空结构为开设在所述PCB板的通孔或盲孔。

进一步地，每个所述壳体均包括上盖和下盖，所述上盖与所述下盖之间围合形成所述第一容腔，所述开关轴的顶端由所述上盖的顶面伸出，所述开关轴的底部形成有一向下延伸且在所述开关轴被压下时穿出所述下盖的底面并阻断所述光路的导柱。

进一步地，所述下盖上于该第一容腔内设置有弹片，所述弹片上靠近所述开关轴的一侧形成有凸起；所述开关轴的所述导柱上套设有滑块，所述滑块具有在所述开关轴上下相对移动时与所述凸起相抵接的斜壁结构，所述斜壁结构由所述滑块的一侧向外且向下延伸形成。

进一步地，所述下盖的底部中央且于该第一容腔内形成有向上凸起的圆形导台，所述圆形导台的顶面开设有供所述导柱的底端置入的贯通槽；所述弹性复位件为弹簧，所述弹簧一端卡接在所述圆形导台的外周，另一端套设于所述导柱的外周上。

进一步地，所述下盖的底部形成有遮光围栏，所述遮光围栏包括由所述下盖的底面周边朝所述PCB板延伸的环形侧壁，所述下盖、所述环形侧壁以及所述PCB板之间形成用于容置所述发光对管的第二容腔。

进一步地，所述PCB板上还设置有LED光源，所述LED光源包括分别设置在每个所述遮光围栏的所述环形侧壁外侧的LED灯珠。

进一步地，每个所述上盖和每个所述下盖的一侧均开设供所述LED灯珠的光线透出的开口。

与现有技术对比，本实用新型提供的空心对管轴键盘，采用多对发光对管以及多个与每个发光对管分别对应的空心轴开关，发光对管包括发光元件和光敏元件，发光元件和光敏元件之间形成光路，空心轴开关的开关轴受压后向下移动并导通或阻断光路以形成信号输入，这样，避免了因空心轴开关内两个弹 片之间的长期碰触后磨损导致性能不稳定的情形，键盘的使用寿命更长，工作稳定性更高，另外，由于键盘不需采用插件焊接方式制作，提高了键盘防尘和防水的能力。

附图说明

图1是本实用新型实施例一例提供的空心对管轴键盘的局部分解示意图；

图2是本实用新型实施例一例提供的空心对管轴键盘中空心轴开关处未压下状态时的剖视示意图；

图3是本实用新型实施例一例提供的空心对管轴键盘中空心轴开关处被压下状态时的剖视示意图；

图4是本实用新型实施例二例提供的空心对管轴键盘的局部分解示意图；

图5是本实用新型实施例二例提供的空心对管轴键盘中空心轴开关处未压下状态时的剖视示意图；

图6是本实用新型实施例三例提供的空心对管轴键盘的局部分解示意图；

图7是本实用新型实施例三例提供的空心对管轴键盘中空心轴开关处未压下状态时的剖视示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供的空心对管轴键盘，包括表面设置有多对发光对管的PCB板以及设置在PCB板具有发光对管的一侧上且与多对发光对管分别一一对应的多个空心轴开关，多对发光对管与PCB板电性连接，通过SMT贴片方式将发光对管与PCB板一体制成；每对发光对管均包括相对设置的发光元件和光敏元件，发光元件与光敏元件之间于通电时形成光路；每个空心轴开关均包括一个壳体、 用于按压且在受压时向下移动并导通或阻断光路以形成信号输入的开关轴以及用于驱动开关轴向上移动复位的弹性复位件，壳体内具有用于安装开关轴的第一容腔。

本实用新型提供的空心对管轴键盘，采用多对发光对管以及多个与每个发光对管分别对应的空心轴开关，发光对管包括发光元件和光敏元件，发光元件和光敏元件之间形成光路，空心轴开关的开关轴受压后向下移动并导通或阻断光路以形成信号输入，这样，避免了因空心轴开关内两个弹片之间的长期碰触后磨损导致性能不稳定的情形，键盘的使用寿命更长，工作稳定性更高，另外，由于键盘不需采用插件焊接方式制作，提高了键盘防尘和防水的能力。

以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述。

实施例一

如图1至图3所示，本实施例提供的空心对管轴键盘100，包括PCB板1、多对发光对管2和多个空心轴开关3。

PCB板1，其上布设有电源电路、控制电路和信号处理电路。并且，在PCB板1上还设置有多个发光对管2和与每个发光对管2一一对应的多个空心轴开关3。

多对发光对管2，通过SMT贴片工艺安装在PCB板1的表面，再通过流焊或浸焊等方法加以焊接组装。每对发光对管2均包括一个发光元件21和一个光敏元件22。在本实施例中，发光元件21为红外线发射管，光敏元件22为光敏接收管(或者是红外线接收管)。从图2和图3可以看出，红外线发射管与光敏接收管之间于通电时形成光路2a，在空心轴开关3未被按压时，光接受器件接受光信号并转换成电信号，然后将电信号直接输出。这样，通过采用SMT贴片生产制造，避免插件焊脚过多(310多个焊脚)导致出现虚焊的情形，提高了良品率。

多个空心轴开关3，分别安装在PCB板1的每对发光对管2上方。每个空心轴开关3均包括一个壳体31、一个开关轴32和一个弹性复位件33。在本实 施例中，需要说明的是空心轴开关3为黑轴，黑轴的触发距离短，手指按下键帽即可快速反映。从图2和图3可以看出，壳体31包括相互连接的上盖34和下盖35，上盖34与下盖35之间围合形成第一容腔31a。下盖35的底部形成有遮光围栏36(遮光围栏36与下盖35可以是一体件，也可以是分体制作)，遮光围栏36包括由下盖35的底面周边朝PCB板1延伸的环形侧壁36a，下盖35的底面、环形侧壁36a以及PCB板1之间形成第二容腔31b，红外线发射管与光敏接收管容置在该第二容腔31b内，这样能够避免各对发光对管2之间的相互干扰，提高了各对发光对管2形成的光路2a的稳定性。开关轴32，可上下相对移动地设置在该第一容腔31a内，开关轴32在按压时能够受压向下移动并阻断光路2a，红外线发射管与光敏接收管之间的光路2a被阻断后，在该处的发光对管2之间只有发射而无接收，信号处理电路发送输入信号给控制电路，以实现按键的输入。开关轴32的顶端由上盖34的顶面伸出，开关轴32的底部形成有一向下延伸且在开关轴32被压下时穿出下盖35的底面并阻断光路2a的导柱37。在下盖35的底部中央且于该第一容腔31a内形成有向上凸起的圆形导台38，圆形导台38的顶面开设有供导柱37的底端置入的贯通槽，贯通槽的直径与导柱37的直径相匹配。弹性复位件33为弹簧，弹簧的一端卡接在圆形导台38的外周，另一端套设于该导柱37的外周上，开关轴32受压时压紧弹簧使弹簧受压变形，在开关轴32松开后，弹簧迅速回弹以驱动开关轴32向上移动复位。

为了防止开关轴32行程过大而撞击PCB板1，PCB板1上在每个红外线发射管和与该红外线发射管相对的光敏接收管之间形成避空结构11。在本实施例中，避空结构11为开设在PCB板1的通孔(当然，也可以是盲孔)，这样，开关轴32下移时，其底端穿过下盖35底面并阻断红外线发射管与光敏接收管之间形成的光路2a，同时在移动行程过大时，开关轴32的底端伸入对应的通孔内，以防止直接冲击PCB板1，导致PCB板1的功能损坏。

实施例二

以下结合附图仅对与实施例一中的不同之处作详细说明。

如图4和图5所示，在本实施例中，空心轴开关3为青轴或茶轴，青轴段落感且清脆，声音清楚酷似拨片开关，茶轴段落感较钝感。因此，开关轴32的导柱37上于该第一容腔31a内套设有滑块39，滑块39在导柱37能够相对该导柱37上下滑动，滑块39的一侧向外且向下延伸形成有一斜壁结构39a。下盖35上于该第一容腔31a内设置有弹片30，弹片30上靠近开关轴32的一侧形成有凸起30a，滑动在开关轴32上下相对移动时与凸起30a相抵接，即在上下相对移动时能够顶压弹片30上的凸起30a，形成机械手感。

实施例三

以下结合附图仅对与前述实施例中的不同之处作详细说明。

如图6和图7所示，在本实施例中，为了让键盘字体绚丽多彩，PCB板1上还设置有LED光源，LED光源包括分别设置在每个遮光围栏36的环形侧壁36a外侧的LED灯珠4，LED灯珠4直接焊接在PCB板1上并与PCB板1电性连接，由PCB板1的电源电路进行供电，LED灯珠4可采用RGB LED灯珠4。每个上盖34的一侧和每个下盖35的一侧均开设供LED灯珠4的光线透出的开口3a，键帽(图未示出)上的字体采用透光材料制成，LED灯珠4的光线能够由键帽的字体透出，形成绚丽多彩的颜色，以适应有需要的消费者。

实施例四

以下对与前述实施例中的不同之处作详细说明。

在本实施例中，红外线发射管与光敏接收管均安装在下盖35内，两者之间于通电时形成光路2a位于下盖35内并被开关轴32的导柱37阻断。导柱37上开设有供光路2a穿过的透光孔。在开关轴32被压下时，导柱37向下移动，当透光孔下移至光路2a位置时，红外线发射管与光敏接收管的光路2a通过导柱37上的透光孔相导通，这样，光敏接收管接受光信号并转换成电信号，然后将电信号直接输出，实现了“电－光－电”的转换及传输，从而实现了按键的输入。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空心对管轴键盘，其特征在于：包括表面设置有多对发光对管的PCB板以及设置在所述PCB板具有所述发光对管的一侧上且与多对所述发光对管分别一一对应的多个空心轴开关；每对所述发光对管均包括光敏元件和与所述光敏元件相对设置且于通电时对该光敏元件发射光线以使两者之间形成光路的发光元件；每个所述空心轴开关均包括壳体、用于按压且在受压时向下移动并导通或阻断所述光路以形成信号输入的开关轴以及用于驱动所述开关轴向上移动复位的弹性复位件，所述壳体内具有用于安装所述开关轴的第一容腔。

2.根据权利要求1所述的空心对管轴键盘，其特征在于：所述发光元件为红外线发射管，所述光敏元件为光敏接收管。

3.根据权利要求2所述的空心对管轴键盘，其特征在于：所述PCB板上在每个所述红外线发射管和与该红外线发射管相对的所述光敏接收管之间形成有防止所述开关轴撞击所述PCB板的避空结构。

4.根据权利要求3所述的空心对管轴键盘，其特征在于：所述避空结构为开设在所述PCB板的通孔或盲孔。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的空心对管轴键盘，其特征在于：每个所述壳体均包括上盖和下盖，所述上盖与所述下盖之间围合形成所述第一容腔，所述开关轴的顶端由所述上盖的顶面伸出，所述开关轴的底部形成有一向下延伸且在所述开关轴被压下时穿出所述下盖的底面并阻断所述光路的导柱。

6.根据权利要求5所述的空心对管轴键盘，其特征在于：所述下盖上于该第一容腔内设置有弹片，所述弹片上靠近所述开关轴的一侧形成有凸起；所述开关轴的所述导柱上套设有滑块，所述滑块具有在所述开关轴上下相对移动时与所述凸起相抵接的斜壁结构，所述斜壁结构由所述滑块的一侧向外且向下延伸形成。

7.根据权利要求5所述的空心对管轴键盘，其特征在于：所述下盖的底部中央且于该第一容腔内形成有向上凸起的圆形导台，所述圆形导台的顶面开设有供所述导柱的底端置入的贯通槽；所述弹性复位件为弹簧，所述弹簧一端卡接在所述圆形导台的外周，另一端套设于所述导柱的外周上。

8.根据权利要求5所述的空心对管轴键盘，其特征在于：所述下盖的底部形成有遮光围栏，所述遮光围栏包括由所述下盖的底面周边朝所述PCB板延伸的环形侧壁，所述下盖、所述环形侧壁以及所述PCB板之间形成用于容置所述发光对管的第二容腔。

9.根据权利要求8所述的空心对管轴键盘，其特征在于：所述PCB板上还设置有LED光源，所述LED光源包括分别设置在每个所述遮光围栏的所述环形侧壁外侧的LED灯珠。

10.根据权利要求9所述的空心对管轴键盘，其特征在于：每个所述上盖和每个所述下盖的一侧均开设供所述LED灯珠的光线透出的开口。