按键结构及电子控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及按键领域，特别涉及一种按键结构及电子控制装置。


背景技术：

2.常规设计中，圆盘按键(比如cpan圆盘键盘，cpan即碳化聚丙烯腈)包括多个弧形按键，弧形按键通常设置较长的导向结构(可理解为沿按压方向设置的导向柱的长度)来实现较好的人机交互体验。较长的导向结构意味着会增加设计难度。对于弧形按键，导向结构对弧形按键的导向功能并不是很顺畅，用户在按压弧形按键时，弧形按键的晃动量较大。
3.业内的圆盘键盘通常需要开模注塑而成，并且对于模具的精度要求较高，尤其地，对于运用上述圆盘键盘的大型设备(比如大型的医疗设备)，设备的开发周期长，若设计人员较早的开模去实现人机交互产品需求，一旦人机交互的设计需求发生改变，可能会导致相关的注塑模具报废，因此便增加了设计预算。此外，注塑开模到产品成型的周期一般是三个月，不利于减少时间成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种按键结构及电子控制装置，以解决现有的按键被按压时存在导向不顺畅、按键晃动量较大的问题。
5.为解决上述技术问题，基于本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种按键结构，其应用于电子控制装置，所述按键结构包括：
6.底板；
7.键帽，所述键帽与所述底板沿第一方向排布；
8.杆组件，所述杆组件包括第一杆和沿所述第一杆的轴向依次排布的至少两个第二杆，所述第二杆与所述第一杆不平行地连接；
9.所述第一杆安装于所述底板上，并且所述第一杆的轴向与所述底板平行；
10.所述第二杆与所述键帽连接，并被配置为随所述键帽沿所述第一方向的移动而围绕所述第一杆的中心轴线转动。
11.可选的，至少一个所述第二杆垂直于所述第一杆。
12.可选的，至少两个所述第二杆共面排布。
13.可选的，所述键帽具有朝向所述底板凸起的延伸部，所述延伸部开设有限位孔，所述第二杆可活动地容置于所述限位孔中。
14.可选的，所述底板上设有装配孔，所述装配孔用于容置所述第一杆。
15.可选的，所述按键结构包括固定件，所述底板上开设有装配槽，所述固定件与所述装配槽配合形成所述装配孔。
16.可选的，所述按键结构包括多个导向柱，所述底板上具有与所述导向柱一一对应的多个导向孔，所述键帽与所述导向孔通过所述导向柱连接，所述导向柱与所述导向孔相配合以用于引导所述键帽沿所述第一方向移动。
17.可选的，所述导向柱与所述导向孔间隙配合。
18.可选的，多个所述导向柱关于所述键帽的几何中心对称布置。
19.基于本实用新型的另一个方面，本实用新型还提供一种电子控制装置，其包括如上所述的按键结构，所述按键结构还包括弹性底键、按键碳粒和板卡，所述键帽、所述弹性底键、所述底板和所述板卡沿所述第一方向依次排布，所述按键碳粒设置于所述弹性底键朝向所述板卡的端部。
20.综上所述，在本实用新型提供的按键结构及电子控制装置中，按键结构包括底板；键帽，所述键帽与所述底板沿第一方向排布；杆组件，所述杆组件包括第一杆和沿所述第一杆的轴向依次排布的至少两个第二杆，所述第二杆与所述第一杆不平行地连接；所述第一杆安装于所述底板上，并且所述第一杆的轴向与所述底板平行；所述第二杆与所述键帽连接，并被配置为随所述键帽沿所述第一方向的移动而围绕所述第一杆的中心轴线转动。如上配置，通过杆组件以连接键帽和底板连接，杆组件的第二杆随所述键帽沿第一方向的移动而围绕第一杆的中心轴线转动，可以使得键帽被按压时晃动量得到减小，并且有助于键帽在第一方向上得到比较顺畅的导向作用。
附图说明
21.本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本实用新型，而不对本实用新型的范围构成任何限定。其中：
22.图1和图2是本实用新型实施例一的按键结构的示意图；
23.图3是本实用新型实施例一的键帽和杆组件的示意图；
24.图4是图3的仰视图；
25.图5是图1沿a-a方向的剖视图；
26.图6是本实用新型实施例一的底板和杆组件的示意图；
27.图7是图6中b部的侧视图；
28.图8是本实用新型实施例二的杆组件的示意图。
29.附图中：
30.10-底板；11-装配孔；110-装配槽；12-导向孔；20-键帽；21-延伸部；210-限位孔；30-杆组件；31-第一杆；310-轴段；32-第二杆；40-固定件；50-弹性底键； 60-导向柱；70-按键碳粒；80-板卡；z-第一方向。
具体实施方式
31.为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
32.如在本实用新型中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，“一端”与“另一端”以及“近端”与“远端”通常是指相对应的两部分，其不仅包括端点，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，或成一体；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。此外，如在本实用新型中所使用的，一元件设置于另一元件，通常仅表示两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系，即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。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实用新型中的具体含义。
33.本实用新型提供一种按键结构及电子控制装置，以解决现有的按键被按压时存在导向不顺畅、按键晃动量较大的问题。
34.以下请参考附图对本实用新型实施例一和实施例二的按键结构进行说明。
35.【实施例一】
36.请参阅图1至图4，其中，图1和图2是本实用新型实施例一的按键结构的示意图，图3是本实用新型实施一的键帽和杆组件的示意图，图4是图3的仰视图，本实施例提供一种应用于电子控制装置的按键结构，按键结构包括：底板 10；键帽20，所述键帽20与所述底板10沿第一方向z排布，如此可知，键帽 20可以靠近底板10移动，或者远离底板10移动，通常地，键帽20靠近底板10 移动时，即键帽20被按压，键帽20远离底板10移动时，即键帽20逐渐复位；杆组件30，杆组件30包括第一杆31和沿所述第一杆31的轴向依次排布(例如，相邻排布或者间隔排布等)的至少两个第二杆32(图2中示范性地标示出两个第二杆32)，所述第二杆32与所述第一杆31不平行地连接，可理解的，在相邻的两个第二杆32基本共面时，这两个相邻的第二杆32与第一杆31基本呈现u形，u形的开口大小根据相邻的两个第二杆32与第一杆31的相对排布方式确定；所述第一杆31平行地安装于所述底板10上，即第一杆31的轴向平行底板10，所述第二杆32与所述键帽20连接，即通过杆组件30实现键帽20和底板10之间的连接；进一步，第二杆32被配置为随所述键帽20沿所述第一方向z的移动而围绕所述第一杆31的中心轴线转动。如上配置，通过杆组件30 以连接键帽20和底板10连接，杆组件30的第二杆32随所述键帽20沿第一方向z的移动而围绕第一杆31的中心轴线转动，可以使得键帽20被按压时晃动量得到减小(这里的晃动量可理解为键帽20在垂直于第一方向z上的位移偏移量)，并且有助于键帽20在第一方向z上得到比较顺畅的导向作用。
37.可理解的，关于第二杆32围绕第一杆31的中心轴线转动，包括但不限于如下形式：第二杆32与第一杆31固定连接，第一杆31可活动地设置在底板10 上，第二杆32转动时，会带动第一杆31自转(即第一杆31围绕自身的中心轴线转动)；第二杆32与第一杆31铰接，第一杆31固定于底板10上，第二杆32 围绕第一杆31转动时，第一杆31将不会转动。
38.需说明的是，本实施例对于第一方向z的具体布置形式不做限制，具体根据电子控制设备的应用场景以及布置方式而确定。比如可以是第一方向z平行于重力方向，键帽20被按压时通常竖直向下移动(沿重力方向向下)，当然在一些特定的运用场景中，键帽20被按压时竖直向上移动；第一方向z与重力方向成角度的布置(比如15
°
，30
°
或45
°
等)，键帽20被
按压时通常斜向下移动，当然在一些特定的运用场景中，键帽20被按压时斜向上移动；第一方向z与重力方向垂直，即第一方向z平行于水平方向，键帽20被按压时沿水平向左或者向右的方向移动。
39.本实施的杆组件30比如可由铜、铁、钢等金属材料制成，本实用新型对此不限制。
40.优选的，至少一个所述第二杆32垂直于所述第一杆31，较佳的，所有第二杆32均垂直第一杆31，使得第二杆32转动更顺畅。在其他一些实施例中，也可以是至少一个第二杆32与第一杆31成角度地布置(所成角度比如可以是15
°
， 30
°
或45
°
等)，即第二杆32与第一杆31倾斜布置。
41.优选地，至少两个所述第二杆32共面排布，并且共面的这部分第二杆32大致上沿着同一方向延伸，比如图2或图4为例，两个第二杆32均朝向上的方向延伸；较佳地，所有第二杆32均共面排布。在其他一些实施例中，也可以是至少两个第二杆32不共面排布，可预见地，至少有两个第二杆32沿第一杆30的轴向投影呈v形。
42.在一个较佳的实施例中，配置所有第二杆32均垂直第一杆31，所有第二杆32均共面排布，且所有第二杆32的延伸方向相同。
43.本实施例对于第二杆32与键帽20之间的连接方式不做具体限定，在一示范性的实施例中，请参阅图3并结合参阅图1，所述键帽20具有朝向所述底板 10凸起的延伸部21，所述延伸部21开设一限位孔210，限位孔20的轴向与第一方向z不平行，比如可以是限位孔20的轴向与第一方向z垂直，限位孔20 的轴向与第一方向z成角度地布置(比如30
°
、45
°
或60
°
等)；所述第二杆 32插入连接于所述限位孔210中，并沿所述限位孔210的径向可活动地布置，如此，在键帽20移动的过程中，第二杆32被限位孔210的内壁抵靠后而进行转动。此外，在键帽20未被按压时，第二杆32插入限位孔210之后与键帽20 的表面具有一定角度，即第二杆32朝向键帽20的方向而倾斜。需说明的是，本实施例对于限位孔210的具体形式不做限制，可以是盲孔或者通孔，优选为通孔，第二杆32插入通孔后并从通孔中伸出，使得第二杆32从键帽20那里获得的驱动力得到增大，且有利于整体结构的稳定。
44.本实施例对于底板10与第一杆31的连接方式不做具体限定，在一示范性的实施例中，请参阅图6并结合参阅图1，图6是本实用新型实施例一的底板和杆组件的示意图，所述底板10上设有装配孔11，所述装配孔11用于容置所述第一杆31。更进一步地，请参阅图7，图7是图6中b部的侧视图，所述按键结构包括固定件40，所述底板10上开设有装配槽110，所述固定件40与所述装配槽110配合形成所述装配孔11，具体而言，所述固定件40用于卡合连接于所述装配槽110的开口处以形成所述装配孔11。具体装配时，第一杆31从装配槽110的开口处容置在装配槽110中，而后通过固定件40将装配槽110的开口封闭，避免第一杆31从装配槽110中退出。固定件40和装配槽110的配合便于第一杆31的安装，装配槽110在实际加工时可方便铣刀直接加工成型。
45.在其他一些实施例中，若配置前文描述的第二杆32与第一杆31铰接方式连接，那么这里可以将第一杆31固定连接于底板10上，比如卡合固定在装配孔11中，或者通过螺钉、卡扣或者焊接等方式固定在底板10上。
46.优选的，请参阅图1、图2和图4，所述按键结构包括多个导向柱60(比如图4中示范出的四个导向柱60)，所述底板10上具有与所述导向柱60一一对应的多个导向孔12，所述键帽20与所述导向孔12通过所述导向柱60连接，所述导向柱60与所述导向孔12相配合以用于
引导所述键帽20沿所述第一方向z移动。具体地，导向柱60位于键帽20上，并沿所述键帽20朝向所述底板10的方向延伸，导向孔12的位置与对应的所述导向柱60的位置相适配，所述导向柱60位于所述导向孔12中。如此配置，通过导向柱60和导向孔12的配合可以进一步有助于对键帽20的导向作用，使得键帽20移动过程更顺畅。此外，考虑到对于弧形按键的移动存在垂直与第一方向z的一定的偏移量，需要设置导向柱60与导向孔12之间为间隙配合，避免二者紧配，避免键帽20按压一小段行程后由于导向柱60与导向孔12之间卡紧而无法再移动。导向柱60与导向孔12之间的间隙比如可以是在0.1mm～0.2mm之间，包括0.1mm和0.2mm。较佳地，考虑上述键帽20的偏移量，可以进一步配置至少一部分所述导向孔12为长条孔，比如图6中示范出两个长条孔。需说明的是，这里的长条孔可以是矩形孔、腰形孔或者椭圆孔。作为进一步较佳的实施方案，多个导向柱60关于键帽 20的几何中心对称，通常地，可以将多个导向柱60优选为设置在键帽20的边缘上，并且关于键帽20的几何中心对称，比如图4中的四个导向柱60设置在键帽20的四个角，如此，有利于导向柱60和导向孔12配合后对键帽20进行稳定的导向作用。
47.本实施例中，杆组件30和导向柱60的复合方案，对于按键结构的加工精度要求不高，采用常规的手板加工工艺即可以实现，相较于现有技术中大型医疗设备的圆盘键盘需要开模注塑而成，耗费周期为三个月，本实施例采用手板从加到成型的周期通常是一个月，可减少设计预算和时间成本。
48.请参阅图5，图5是图1沿a-a方向的剖视图，所述按键结构包括弹性底键50，所述弹性底键50设置于所述键帽20和所述底板10之间。用户在按压键帽20时弹性底键50将产生弹性形变，对键帽20产生逐渐增大的弹力，弹力的方向为底板10朝向键帽20的方向；用户未按压键帽20时，弹性底键50复原从而将键帽20顶起复位。通常地，弹性底键50采用硅胶制成，即硅胶按键。此外，按键结构还包括按键碳粒70，板卡80(电路板)，键帽20被按压作用于按键碳粒70，按键碳粒70作用于板卡80，使得板卡80形成相应的电路回路，从而完成相应的指令动作。
49.上述的按键结构中，对于常见的中控圆盘而言，相当于一个底板10对应多个键帽20，每个键帽20通过一个对应的杆组件30与底板10连接，即可理解为按键结构包括底板10、多个键帽20和与键帽20一一对应的多个杆组件30，每个键帽20通过对应的杆组件30与底板10连接。
50.【实施例二】
51.本实施例仅描述与实施例一的不同之处，对于与实施例一中相同的部分，这里不再重复描述。
52.请参阅图8，图8是本实用新型实施例二的杆组件的示意图，杆组件30包括第一杆31以及沿第一杆31的轴向依次排布的多个第二杆32，第一杆31包括沿自身轴向连接的多个轴段310，每个轴段310上设置至少一个第二杆32，相邻的两个轴段310相互可转动连接，至少一部分第二杆32沿第一方向z于底板 10上的投影位于第一杆31相对的两侧(图6所示，一部分位于上侧，另一部分位于下侧)。而在键帽20被按压时，至少一部分第二杆32的转动方向也是不同的，以图6为例，并沿从左向右的方向观察，位于上侧的第二杆32在键帽20被按压时将逆时针转动，位于下侧的第二杆32在键帽20被按压时将顺时针转动。
53.基于上述实施例一以及实施例二的按键结构，本实用新型还提供一种电子控制装
置，其包括如上所述的按键结构。本实施例对于电子控制装置不做具体限制，从按键结构应用的场景中举例说明，比如可以是，按键结构应用于医疗影像设备的工作站(电脑)，按键结构应用于汽车的中控圆盘，按键结构应用于数码设备的外设键盘。
54.可理解的，由于所述的电子控制装置包括所述的按键结构，故所述的电子控制装置也具有所述按键结构所带来的有益效果，本实施例对于电子控制装置的工作原理及其他结构部件不再展开说明，本领域技术人员可根据现有技术获悉。
55.综上所述，在本实用新型提供的按键结构及电子控制装置中，按键结构包括底板；键帽，所述键帽与所述底板沿一第一方向排布；杆组件，所述杆组件包括第一杆和沿所述第一杆的轴向依次排布的至少两个第二杆，所述第二杆与所述第一杆不平行地连接；所述第一杆安装于所述底板上，并且所述第一杆的轴向与所述底板平行；所述第二杆与所述键帽连接，并被配置为随所述键帽沿所述第一方向的移动而围绕所述第一杆的中心轴线转动。如上配置，通过杆组件以连接键帽和底板连接，杆组件的第二杆随所述键帽沿第一方向的移动而围绕第一杆的中心轴线转动，可以使得键帽被按压时晃动量得到减小，并且有助于键帽在第一方向上得到比较顺畅的导向作用。
56.上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。