一种按键及开关盒的制作方法

1.本实用新型属于电子设备领域，尤其是一种按键及开关盒。


背景技术：

2.目前多数电子设备的物理开关多为微动开关，微动开关内部设有弹片，当行程到达临界点的弹簧片连同动触头产生瞬时跳跃，从而导致电路的接通、分断或转换。这种结构简单，灵敏度高，可靠耐用的。但是行程短，反馈力小，用户难感知，经常使用习惯就是用力按；特别是一次按压后设备没开启后，会认为没有按压到，继续使用更大的力量去按压开关。进而导致开关的寿命变短，用户体验也差。同时，这样的按压方式容易是的按键表面丝印的按钮图标容易磨损，看不清按键的功能，给用户带来很多不便。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种按键及开关盒，以解决现有技术中存在的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.第一方面，本实用新型提供一种按键，包括：
6.异型弹簧，限定一根中转轴线，所述异型弹簧沿所述中转轴线自上而下径向收缩形成锥形结构；同时，所述异型弹簧的节距自上而下逐渐减小；当所述异型弹簧被压缩时，其弹力指数式增长；
7.键帽，底部开口并向上延伸形成半封闭的收容部；所述异型弹簧沿所述收容部插入键帽并与所述收容部的顶部内壁抵触；所述异型弹簧与所述键帽可拆卸连接。
8.在进一步的实施例中，所述按键还包括多个环形阵列于所述收容部内的连接部，所述连接部的顶部与收容部的顶部内壁固定连接，所述连接部以与所述异型弹簧相同的锥度向所述中转轴线斜向延伸预设距离，所述连接部上设有多个锥形倒钩；所述异型弹簧沿所述连接部旋转插入所述收容部，并使所述异型弹簧的弹簧圈与所述锥形倒钩抵触；通过上述设置实现异型弹簧与键帽的可拆卸连接，同时锥形倒钩能够防止异型弹簧脱落。
9.在进一步的实施例中，所述键帽的顶部外壁向下凹陷形成弧形凹面。
10.在进一步的实施例中，所述键帽的弧形凹面设有凸起的纹路。
11.在进一步的实施例中，所述纹路为环形结构。
12.第二方面，本实用新型提供一种开关盒，包括第一方面所述的按键。
13.在进一步的实施例中，所述开关盒还包括：
14.壳体，内部中空，其顶部设有至少一个通孔；所述按键沿所述通孔插于所述壳体；
15.开关主体，包括与所述壳体的底部固定连接的主板以及固定于所述主板上的微动开关；所述微动开关与所述通孔的数量相等，且上下一一对应设置；所述异型弹簧的底端与所述微动开关的顶部抵接。
16.在进一步的实施例中，所述键帽的底部外壁设有环形结构的阻挡部，所述阻挡部外径大于所述通孔的直径；通过此设置能够防止按键从壳体上通孔内脱落。
17.有益效果：本实用新型提出的开关盒包括按键。所述按键包括异型弹簧和键帽。其中异型弹簧自上而下径向收缩形成锥形结构；同时，异型弹簧的节距自上而下也逐渐减小。这种结构的异型弹簧的弹性系数涉及径向距离变化和节距变化两个变量，因此按压键帽使异型弹簧被压缩变形时，异型弹簧的弹力呈现指数级增长，并反作用与键帽，进而使得反馈力逐渐指数级增大，提升用户的感知程度。与现有技术相比，本实用新型提供的开关盒在按压时能够提升反馈力，提升用户的感知程度，避免用户用力按压，提升开关的使用寿命，同时降低开关上图标的磨损。
附图说明
18.图1是本实用新型的开关盒的俯视图。
19.图2是开关盒的剖视图。
20.图3是按键的剖视图。
21.图4是按键的俯视图。
22.图1至图4中的各标注为：壳体1、通孔11、按键2、异型弹簧21、键帽22、收容部221、阻挡部222、弧形凹面223、纹路2231、连接部23、锥形倒钩231、开关主体3、主板31、微动开关32。
具体实施方式
23.下面将结合附图和实施例，对本实用新型技术方案进行清楚、完整的描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.经研究发现，目前多数电子设备的物理开关多为微动开关，微动开关内部设有弹片，当行程到达临界点的弹簧片连同动触头产生瞬时跳跃，从而导致电路的接通、分断或转换。这种结构简单，灵敏度高，可靠耐用的。但是行程短，反馈力小，用户难感知，经常使用习惯就是用力按，进而大大降低开关的使用寿命。
25.为了解决上述问题，如图1和图2所示，本实用新型提供一种开关盒。该开关盒包括壳体1、按键2以及开关主体3。
26.具体的，壳体1的内部中空。并且，壳体1的顶部开设有至少一个通孔11。壳体1可以采用绝缘的塑料材质制成。按键2沿通孔11竖直插设于壳体1上。结合图3，按键2包括异型弹簧21和键帽22。该异型弹簧21限定一根中转轴线。并且，该异型弹簧21的弹簧圈沿该中转轴线自上而下在径向方向逐渐收缩使该异型弹簧21形成锥形结构。设定该异型弹簧21的锥度为α。键帽22的底部开口并向上延伸形成半封闭的收容部221。异型弹簧21沿收容部221插入键帽22。异型弹簧21的顶端与收容部221的顶部内壁抵触。这种结构的异型弹簧21的弹性系数k涉及径向距离变化
∆
r和节距变化
∆
l两个变量。并且，满足k=g
•∆
r
•∆
l；其中g为常数。因此，当按压键帽22使异型弹簧21被压缩变形时，异型弹簧21的弹性系数k指数级增长。异型弹簧21的弹力满足f=
‑
k
•
x，其中x表示异型弹簧21的形变量，
‑
表示异型弹簧21的弹力与异型弹簧21的形变量的方向相反。由此可知，此时异型弹簧21的弹力也呈现指数级增长，并反作用与键帽22，进而使得反馈力逐渐指数级增大，提升用户的感知程度。开关主体3包括主板31以及微动开关32。其中，主板31与壳体1的底部固定连接。微动开关32设于主板31上，
并收容于壳体1内。微动开关32的数量与通孔11的数量相等，且上下一一对应设置。异型弹簧21的底端与微动开关32的顶部抵接。当按压键帽22时，异形弹簧受压变形，一方面对键帽22施加反作用力，使用户感知力度；另一方面对微动开关32施加作用力，触发微动开关32。由于开关盒在按压时能够通过提升反馈力增加用户的感知程度，从而避免用户用力按压和频繁按压，既提升开关的使用寿命，又降低开关上图标的磨损。
27.本实施例中，异型弹簧21与所述键帽22可拆卸连接。具体的，按键2还包括多个连接部23。这些连接部23以环形阵列的方式收容于收容部221内。连接部23的顶部与收容部221的顶部内壁固定连接。同时，连接部23以预设锥度向所述中转轴线斜向延伸预设距离。连接部23的预设锥度β与异型弹簧21的锥度α相等。另外，连接部23上还设有多个锥形倒钩231。在安装异型弹簧21时，将异型弹簧21沿连接部23旋转插入至收容部221内。在此过程中，异形弹簧的弹簧圈与锥形倒钩231抵触。通过锥形倒钩231对异型弹簧21的弹簧圈进行限制，避免异型弹簧21脱落。当需要拆卸异型弹簧21时，只需要方向旋转异型弹簧21即可。
28.为了防止键帽22从壳体1的通孔11中脱落，结合图3，在进一步的实施例中，键帽22的底部外壁设有环形结构的阻挡部222。该阻挡部222的外径大于通孔11的直径。通过此设置能够防止按键2从壳体1上通孔11内脱落。
29.同时，为了进一步防止键帽22上的图标磨损，结合图3和图4，在进一步的实施例中，键帽22的顶部外壁向下凹陷形成弧形凹面223。这种设计既符合人体工学。同时，又能保证在按压键帽22时，指甲不会接触到弧形凹面223，进而也就降低印制于弧形凹面223上的图标磨损。进一步的，键帽22的弧形凹面223设有凸起的纹路2231。在按压键帽22时，手指的皮肤只能接触到纹路2231的凸起的部分，而纹路2231之间凹陷的部分无法接触到，从而进一步避免印制在键帽22上的图标的磨损。上述纹路2231可以设计成多个同心的环形结构。
30.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。