本實用新型涉及電子輸入設備，尤其涉及一種電容感應按鍵開關及采用所述按鍵開關的鍵盤。

背景技術：

隨著現代電子科技的發展，電子產品逐漸越來越深入人們的生活中，各類電子產品，如電話機、手機、筆記本電腦、遙控器等伴隨人們的日常生活。

按鍵開關作為上述電子產品的輸入裝置，其尤為重要?，F有技術的按鍵開關主要采用電容感應式開關，當按壓過程中，按鍵下移改變電極間的距離產生電容量的變化，暫時形成震蕩脈沖允許通過的條件，這種開關是無觸點非接觸式的，磨損率小甚至可以忽略不計，也沒有接觸不良的隱患，具有噪音小、容易控制手感、使用壽命長的特點。

然而，上述設計方案仍然存在如下缺陷：按鍵開關的兩電極之間為非接觸式，必須嚴格保證兩電極板之間的絕緣性，防止二者靠近時短路，通常是在兩電極板之間設置絕緣層，該絕緣層通過受熱固化粘合于任一電極板上，但是當按壓力度較大時，兩電極板難免發生接觸，這就要求絕緣層具有較高的耐壓耐磨損等性能，或者增加絕緣層厚度，這樣必然導致生產成本增加。

因此，急需提供一種新結構的按鍵開關來解決上述問題。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種價格低廉的、具有段落式的按壓曲線的電容感應按鍵開關及采用該電容感應按鍵開關的鍵盤。

一種電容感應按鍵開關，包括：電容感應單元，所述電容感應單元包括相對間隔設置并相互耦合形成可調電容器的調節電極片、固定電極片及設置在所述調節電極片和/或所述固定電極片上并夾設于所述調節電極片與所述固定電極片之間的絕緣層，所述調節電極片設有彈性臂；按壓體，所述按壓體設有凸起，所述凸起彈性抵接于所述彈性臂以調節所述調節電極片與所述固定電極片耦合形成的電容器的電容值；具收容空間的外殼，所述電容感應單元和所述按壓體收容于所述收容空間內，所述外殼設有擋片，所述擋片自所述外殼朝其收容空間側延伸形成并用于抵持所述調節電極片以限制所述調節電極片向所述固定電極片方向回彈的距離，避免二者相接觸發生碰撞。

在本實用新型提供的電容感應按鍵開關的一種較佳實施例中，所述電容感應單元還包括絕緣層，所述絕緣層設置在所述調節電極片和/或所述固定電極片上，并位于所述調節電極片和所述固定電極片之間。

在本實用新型提供的電容感應按鍵開關的一種較佳實施例中，所述固定電極片及所述擋片在所述調節電極片所在平面上的投影互不重疊。

在本實用新型提供的電容感應按鍵開關的一種較佳實施例中，所述外殼包括相互嵌套配合的上蓋和底座，所述上蓋和所述底座共同圍成所述收容空間，所述擋片自所述上蓋的內表面朝所述收容空間側延伸形成，且所述擋片末端懸置并抵持所述調節電極片。

在本實用新型提供的電容感應按鍵開關的一種較佳實施例中，所述調節電極片包括貫穿所述底座的固定端、自所述固定端向所述收容空間側延伸形成的弧形彎折端和自所述弧形彎折端向所述底座方向延伸形成的懸置端，所述彈性臂設于所述懸置端，所述擋片抵持所述弧形彎折端，所述固定電極片一端貫穿所述底座，另一端延伸至所述外殼的收容空間內。

在本實用新型提供的電容感應按鍵開關的一種較佳實施例中，所述懸置端還包括平板部，所述彈性臂設有兩個，分別間隔設于所述平板部兩側，對應的，所述按壓體的凸起也設有兩個，分別與所述彈性臂對應彈性抵接，且所述固定電極片在所述調節電極片上的正投影落入所述調節電極片的范圍內。

在本實用新型提供的電容感應按鍵開關的一種較佳實施例中，還包括彈性體，所述彈性體套設于所述按壓體下端并夾設于所述按壓體與所述底座之間。

在本實用新型提供的電容感應按鍵開關的一種較佳實施例中，所述凸起設于所述按壓體側面，所述按壓體上端貫穿所述上蓋供按壓并相對所述底座往復運動。

在本實用新型提供的電容感應按鍵開關的一種較佳實施例中，所述按壓體包括活動支架和與所述活動支架滑動配合的按壓支架，所述凸起設于所述活動支架，所述按壓支架上端貫穿所述上蓋供按壓并相對所述活動支架沿豎直方向上下滑動，進而帶動所述活動支架相對所述底座往復運動。

一種鍵盤，包括多個陣列設置的電容感應按鍵開關、金屬板和線路板，所述金屬板包括多個第一通孔，所述線路板包括多個第二通孔，所述電容感應按鍵開關分別對應貫穿所述金屬板的第一通孔和所述線路板的第二通孔，并與所述金屬板及所述線路板卡合固定，其中所述電容感應按鍵開關為上述所述的電容感應按鍵開關。

相較于現有技術，本實用新型提供的電容感應按鍵開關具有以下有益效果：

一、通過在外殼上設置擋片，該擋片用于抵持調節電極片以限制所述調節電極片向所述固定電極片方向回彈的距離，避免二者相接觸發生碰撞，減少對所述絕緣層的撞擊，所述絕緣層的磨損少，因此，對夾設于所述調節電極片與所述固定電極片之間的絕緣層的耐壓耐磨損等性能的要求較低，從而降低生產成本；

二、通過設置擋片后，可以減少絕緣層的厚度，進一步降低生產成本；

三、通過按壓體上下移動推動所述調節電極片向所述固定電極片靠近或遠離，進而改變所述電容感應單元的電容值以控制所述電容感應按鍵開關的開啟和關閉，避免了調節電極片和固定電極片之間的摩擦損耗，延長使用壽命；

四、通過所述按壓體配合所述彈性體實現機械按壓的傳遞，保證了所述電容感應按鍵開關的按壓觸感。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1是本實用新型提供的鍵盤的立體分解示意圖；

圖2是圖1所示鍵盤的電容感應按鍵開關一較佳實施例的立體分解示意圖；

圖3是圖2所示電容感應按鍵開關的外殼的結構示意圖；

圖4是圖2所示電容感應按鍵開關一種工作狀態的側面剖視圖；

圖5是圖2所示電容感應按鍵開關另一工作狀態的側面剖視圖；

圖6是圖1所示鍵盤的電容感應按鍵開關另一較佳實施例的立體分解示意圖；

圖7是圖6所示電容感應按鍵開關的按壓體的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1，本實用新型提供的鍵盤的立體分解示意圖。所述鍵盤2包括多個陣列設置的鍵帽21、多個陣列設置的電容感應按鍵開關1、金屬板23、線路板24和發光LED25。所述金屬板23包括多個第一通孔231，所述線路板24包括多個第二通孔241。所述金屬板23和所述線路板24相對間隔設置，所述電容感應按鍵開關1分別對應貫穿所述金屬板23的第一通孔231和所述線路板24的第二通孔241，并與所述金屬板23及所述線路板24卡合固定，所述鍵帽21對應蓋設在所述電容感應按鍵開關1上。

所述線路板24上集成有多個導電線路(未標示)和屏蔽地線242，所述電容感應按鍵開關1的焊腳與所述線路板1的導電線路電連接。所述金屬板23通過金屬導體或導線與所述線路板24的屏蔽地線242電連接，構成抗電磁干擾電路，防止電磁干擾，從而提高所述鍵盤2的輸入可靠性。其中所述金屬導體可以為金屬螺絲柱或者金屬螺絲，只要能實現所述金屬板23和所述線路板24的屏蔽地線電連接的任意方式都是可行的，最終目的是為了將所述金屬板23與所述線路板24的屏蔽地線電連接。

所述發光LED25固定在所述電容感應按鍵開關1的外殼上，且其焊腳貫穿所述外殼并與所述線路板24電連接。當然，所述發光LED25也可以采用貼片式LED，貼設于所述線路板24的正面或者背面。在本實施例中，所述發光LED25為貼片式LED，其貼設于所述線路板24的背面。

再請結合參閱2-5，所述電容感應按鍵開關1包括具收容空間的外殼(未標號)、按壓體12、彈性體13和電容感應單元14。所述外殼與所述鍵盤2的金屬板23及線路板24卡合固定，所述按壓體12和所述彈性體13對應收容于所述外殼內，所述彈性體13夾設于所述按壓體12和所述外殼之間，彈性支撐所述按壓體12在設定行程范圍內沿豎直方向滑動，所述電容感應單元14設于外殼上，并與所述鍵盤2的線路板24對應電連接，同時所述按壓體12彈性抵壓所述電容感應單元14實現對其電容值調整。

所述外殼包括相互嵌套配合的上蓋111和底座112，所述上蓋111和所述底座112共同圍成收容空間。所述上蓋111包括頂壁和與所述頂壁相接設置的側壁。所述頂壁設有通孔1111和擋片1112，所述擋片1112自所述頂壁的內表面朝所述收容空間側延伸形成，且其末端懸置。優選的，所述擋片1112與所述上蓋111一體成型。所述底座112設有導程管1121和對稱設于所述導程管1121兩側的兩個長條形滑槽1122。

所述按壓體12的其中一側面設有兩個凸起1211，所述凸起1211的側表面為傾斜面，另二相對側表面設有長條形滑條1212，所述長條形滑條1212與所述底座112的長條形滑槽1122相互裝配形成滑軌滑條配合結構。所述按壓體12上端自所述上蓋111的通孔1111穿出供按壓并相對所述底座112往復運動，其下端插入所述底座112的導程管1121內。

所述彈性體13套設于所述按壓體12及所述導程管1121外側，并夾設在所述按壓體12與所述底座112之間。當所述按壓體12沿豎直方向下移時，其壓縮所述彈性體13，所述彈性體13由于自身的彈性形變對應產生反作用力，直至施加至所述按壓體12的向下作用力與所述彈性體13因形變產生的反作用力趨于平衡時，所述按壓體12停止下移。在本實施方式中，所述彈性體13優選為壓縮不銹鋼彈簧，當所述彈性體13組裝于所述電容感應按鍵開關1時，所述彈性體13處于壓縮狀態。

所述電容感應單元14包括相對間隔設置并相互耦合形成可調電容器的調節電極片141、固定電極片142及絕緣層143。所述絕緣層143夾設于所述調節電極片141和所述固定電極片142之間，所述絕緣層143采用耐高溫150°以上的絕緣材料加工而成，其可以通過受熱固化粘合于所述調節電極片141和/或所述固定電極片142表面，只要夾設在所述調節電極片141和所述固定電極片142之間，防止二者接觸時短路的任何設計都是可行的。

所述調節電極片141采用彈性導電材料加工而成，其包括貫穿所述底座112的固定端1411、自所述固定端1411向所述收容空間側延伸形成的弧形彎折端1412和自所述弧形彎折端1412向所述底座112方向延伸形成的懸置端1413。所述固定端1411貫穿所述底座112并與所述線路板24電連接。所述懸置端1413包括平板部14131和兩個彈性臂14132。兩個所述彈性臂14132分別間隔設于所述平板部14131兩側。所述按壓體12的兩個凸起1211分別與所述彈性臂14132對應彈性抵接。所述固定電極片142為一導電材質，如銅片加工而成，其設于所述調節電極片141和所述按壓體12之間，其一端固定于所述底座112，并貫穿所述底座112與所述線路板24電連接，另一端則朝所述收容空間內部延伸設置。優選的，所述固定電極片142及所述擋片1112在所述調節電極片141所在平面(即垂直于水平面的平面)上的投影互不重疊，即所述擋片1112并非是設置在所述調節電極片141與所述固定電極片142之間。所述固定電極片142在所述調節電極片141上的正投影落入所述調節電極片141的范圍內，所以當所述按壓體12向下移動帶動所述調節電極片141傾斜時，二者的相對面積未發生變化。所述上蓋111的擋片1112抵持于所述調節電極片141的弧形彎折端1412，以限制所述調節電極片141向所述固定電極片142方向回彈的距離，避免二者相接觸發生碰撞。由于所述調節電極片141受到所述擋片1112的抵持，當所述凸起1211對所述調節電極片141的抵壓力消失時，所述調節電極片141的懸置端143向所述固定電極片142方向回彈，該回彈距離被所述擋片1112限制在一定范圍內，以避免二者相接觸發生碰撞，減少對所述絕緣層143的撞擊，因而所述絕緣層143的磨損少。

依據電容器的概念，其電容值通常代表其容納電荷的本領，設定用字母C表示，則電容器的電容值C＝εS/4πkd，其中d為極板之間的間距，S代表極板的正對面積，ε代表介電常數，k為靜電常數。具體在本實施方式中，d即為固定電極片142與所述調節電極片141之間的距離；S即為所述固定電極片142與所述調節電極片141之間的相對表面積；ε即為夾設于所述固定電極片142與所述調節電極片141之間的絕緣層143的介電常數，k為靜電常數，由于所述調節電極片141與所述固定電極片142之間的相對面積不變，如此，則所述電容感應單元14的電容值C隨著所述固定電極片142與所述調節電極片141之間的距離的變化而變化。也就是說，當調整所述固定電極片142與所述調節電極片141之間的距離值時，則所述電容感應單元14的電容值對應調整。具體而言，當所述調節電極片141受外力作用傾斜時，則所述固定電極片142與所述調節電極片141之間的間距增大，根據電容值的計算公式：C＝εS/4πkd，對應所述電容感應單元14的電容值減小。當所述固定電極片142與所述調節電極片141相對平行間隔設置時，則所述電容感應單元14的電容值最大。因此，當所述調節電極片141自傾斜狀態旋轉為平行于所述固定電極片142的狀態時，所述電容感應單元14的電容值逐漸增大；反之，則電容感應單元14的電容值逐漸減小。

當所述電容感應按鍵開關1工作時，提供外力施加至所述按壓體12一端，推動所述按壓體12沿著豎直方向向下移動，當所述按壓體12下移一定行程時，所述彈性臂1411脫離所述凸起1211的抵接而沿所述凸起1211的傾斜面向上移動，此時所述調節電極片141對所述凸起1211的抵接力(即對所述按壓體12向上的支撐力)瞬間消失，手指會有明顯頓挫感，增強了鍵盤的觸控手感，同時所述調節電極片141的平板部14131自傾斜狀態轉為平行于所述固定電極片142的狀態，所述平板部14131與所述固定電極片142之間的距離發生改變，使得所述電容感應單元14的電容值在受外按壓作用時發生變化，且所述電容感應單元14的電容值最終達到最大。

相反，當消除外力作用時，則所述彈性體13推動所述按壓體12沿著豎直方向朝遠離所述底座112方向移動，直至所述按壓體12的凸起1211重新彈性抵接于所述調節電極片141的彈性臂14132，在該過程中，所述調節電極片141與所述固定電極片142之間的間距d發生改變，最終所述電容感應單元14的電容值達到最小。

綜上所述，在外力作用下，所述電容感應單元14的電容值隨著所述按壓體12的下壓而輸出電容值逐漸變大的電容信號，此時所述電容感應按鍵開關1處于開啟狀態；相反，當消除外力作用，所述電容感應單元14的電容值隨著所述按壓體12的上移而輸出電容值逐漸減小的電容信號，此時所述電容感應按鍵開關1處于關閉狀態。

作為上述實施方式的進一步改進，所述電容感應按鍵開關1的按壓體12還可以采用分體式結構，如圖6和圖7所示，而其他結構與上述結構均相同，在此不再贅述。具體的，所述按壓體12包括活動支架121和與所述活動支架121滑動配合的按壓支架122。所述活動支架121整體呈中空的方形結構，其內表面形成有滑槽(未標號)，外表面設有凸起1211和長條形滑條1212。所述按壓支架122整體呈長柱型，其下側表面延伸形成有卡鉤1221。所述按壓支架122貫穿所述活動支架121，其上端自所述上蓋111的通孔穿出供按壓，下端懸置收容于所述外殼的收容空間內，并通過所述卡鉤1221與所述活動支架121的滑槽滑動配合設置，使得所述按壓支架122相對所述活動支架121沿豎直方向在設定行程范圍內可以自由上下相對往復滑動，同時所述活動支架121的長條形滑條1212與所述底座112的長條形滑槽1122相互裝配形成滑軌滑條配合結構。當所述按壓支架122受外力作用，產生沿豎直方向向下運動趨勢，同時傳遞壓力至所述活動支架121，使得所述活動支架121隨同所述按壓支架122在豎直方向相對所述底座112同步上下移動。

相較于現有技術，本實用新型提供的電容感應按鍵開關1具有以下有益效果：

一、通過在外殼上設置擋片1112，該擋片1112用于抵持調節電極片141以限制所述調節電極片141向所述固定電極片142回彈的距離，避免二者相接觸發生碰撞，減少對所述絕緣層143的撞擊，所述絕緣層143的磨損少，因此，對夾設于所述調節電極片141與所述固定電極片142之間的絕緣層143的耐壓耐磨損等性能的要求較低，從而降低生產成本；

二、通過設置擋片1112后，可以減少絕緣層143的厚度，進一步降低生產成本；

三、通過按壓體12上下移動推動所述調節電極片141向所述固定電極片142靠近或遠離，進而改變所述電容感應單元14的電容值以控制所述電容感應按鍵開關1的開啟和關閉，避免了調節電極片141和固定電極片142之間的摩擦損耗，延長使用壽命；

四、通過所述按壓體12配合所述彈性體13實現機械按壓的傳遞，保證了所述電容感應按鍵開關1的按壓觸感。

以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。