CN103714997B - 薄型压力式按键结构 - Google Patents
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Abstract
一种薄型压力式按键结构，包含：一片状导电体，该片状导电体下表面具有多个凸出部；一片状间隔层，设于该片状导电体之下，该片状间隔层具有多个孔洞以相应该片状导电体的凸出部；以及一导电层，设于该片状间隔层之下，该导电层表面设有一导电物质；其中，对该片状间隔层设一参数决定设定值，施力于该片状导电体而产生一施力值，该施力值未达到该设定值时，该片状导电体与该导电层未能导通，而该施力值大于该设定值时，该片状导电体与该导电层得以导通。本发明的薄型压力式按键结构能够切实有效地达到按键薄型化的目的。
Description
技术领域
本发明关于一种薄型压力式按键结构，具体言之，特别是有关于一种具有感测按键力道的薄型压力式按键结构。
背景技术
按键在过去被广泛的使用在输入装置，举凡日常生活所接触的消费级电子产品或是工业界使用的大型加工设备，皆需设有按键结构作为输入装置，以操作上述的电子产品与加工设备。为因应电子产品薄型化的趋势，按键在设计上更有薄型化的需求。
一般按键在结构的设计方面，必须具有支撑结构及弹性元件，支撑结构使得按键在被使用者按压时，得以垂直的升降，藉以触发开关，一般按键大多以键盘的外框或是剪刀脚结构作为支撑结构；弹性元件使得按键被按压后，得以藉由弹性元件的弹力使得按键同复未被按压时的状态，一般按键大多以倒碗状的橡胶弹性体或金属弹片来作为弹性元件。然而，也因为支撑结构及弹性元件需要特定的形状或结构来达成其功效，使得按键在设计上，因为形状或结构上的需求而无法达到薄型化的目的。
另外，公知按键的结构上，容易产生施力不均的问题，特别是在长键，例如空白键的设计上，当使用者按压按键边缘时，可能因为施力不均导致支撑结构未能平衡地垂直升降，而无法正确地触发按键信号。
发明内容
有鉴于上述公知技艺的问题，本发明提供一种薄型压力式按键结构，以切实有效地达到按键薄型化的目的。其包含键帽、片状导电体、片状间隔层与导电层，当施不同的力量于键帽时，片状导电体经由片状间隔层而与导电层会有不同的接触面积，可藉此测量阻抗(电压)判断按键的状态。
达到上述目的的薄型压力式按键结构，包含：一片状导电体，该片状导电体下表面具有多个凸出部；一片状间隔层，设于该片状导电体之下，该片状间隔层具有多个孔洞以相应该键帽的片状导电体的凸出部；以及一导电层，设于该片状间隔层之下，该导电层表面设有一导电物质；其中，对该片状间隔层设一参数决定设定值，施力于该片状导电体而产生一施力值，该施力值未达到该设定值时，该片状导电体与该导电层未能导通，而该施力值大于该设定值时，该片状导电体与该导电层得以导通。
较佳地，该施力值未达到该设定值时，该片状导电体与该导电层无法接触而形成断路，而该施力值大于该设定值时，该片状导电体与该导电层得以接触而导通。
较佳地，该片状导电体与该导电层导通的阻值随该施力值大小而改变。
较佳地，该片状导电体为弹性导电材料制成。
较佳地，该片状导电体为一碳黑橡胶。
较佳地，该片状导电体的凸出部呈现方形形状。
较佳地，该片状导电体上方设有一键帽。
较佳地，该片状导电体与该键帽以双模射出或模内射出成形制成。
较佳地，该导电层可为一印刷电路板或由一聚酯薄膜与该导电物质组成，该导电物质可用印刷方式将其印于该聚酯薄膜表面，该导电物质可为银浆或碳膜。
较佳地，该导电层的导电物质具有两个以上的独立图形。
较佳地，该片状间隔层的孔洞呈现方形形状。
较佳地，该片状间隔层高度大于该片状导电体的凸出部的高度，该片状间隔层用以控制该键帽与该导电层的间距与控制触发力量的大小。
较佳地，该片状间隔层以弹性材料制成。
由以上说明得知，本发明确实具有如下的优点：
本发明以片状导电体及片状间隔层来取代公知的支撑结构及弹性元件，片状导电体或片状间隔层以材料本身的弹性来提供按键的同复力，故不需特定结构，且其片状结构得以平均支撑按键，可有效降低按键厚度；另外，本发明利用该片状导电体下表具有多个凸出部的设计，来使单一按键得以多点触发，即使按压在按键边缘，仍得以有效触发信号，藉由本发明的结构，得以改进公知结构的缺陷，进而达到按键薄型化的目的。
附图说明
图1为显示本发明薄型压力式按键结构的上视立体分解图；
图2为显示本发明薄型压力式按键结构的下视立体分解图；
图3为显示本发明薄型压力式按键结构的侧视图；
图4为显示本发明薄型压力式按键结构的剖视图。
主要元件标号说明：
1：薄型压力式按键结构
2：键帽
3：片状导电体
4：凸出部
5：片状间隔层
6：孔洞
7：导电层
8：导电物质
9、10：图形
具体实施方式
为利更好的了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的附图，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的图的比例与配置关解读、局限本发明于实际实施上的权利范围，合先叙明。
请参阅图1与图2，分别显示本发明薄型压力式按键结构的上视立体分解图与下视立体分解图。在此实施例中，本发明薄型压力式按键结构1包含：一键帽2；一片状导电体3，设于该键帽2之下，该片状导电体3下表面具有多个凸出部4；以及一片状间隔层5，设于该片状导电体3之下，该片状间隔层5具有多个孔洞6以相应该片状导电体3的凸出部4；一导电层7，设于该片状间隔层5之下，该导电层7上表面设有一导电物质8。
本发明利用该片状间隔层5隔离该片状导电体3及该导电层7，使的于未被按压时呈现断路状态。该片状导电体3及该片状间隔层5其中之一可为弹性材料所制成，并利用其材料本身的弹性提供按键的同复力。在该按键被按压时，由于该片状导电体3及该片状间隔层5其中之一为弹性材料所制成，因此在受到外力时，两者互相挤压，得使该片状导电体3下表面具有多个凸出部4得以与该导电层7增加接触面积，藉以触发按键。
于本实施例当中，该键帽2与该片状导电体3可为两个独立元件，以嵌合、黏合等方式使之相互连结，或可利用模内射出、双模射出等成形技术进行制造。
于本实施例当中，该片状导电体3以一弹性导电材料制成，其所搭配的片状间隔层5亦为弹性材料制成。在实际应用上，亦得以非弹性材料制成的片状导电体3搭配弹性材料制成的片状间隔层5，或以弹性材料制成的片状导电体3搭配非弹性材料制成的片状间隔层5来实现本发明。应视实际应用需求，调整该片状导电体3及该片状间隔层5的材料。
于本实施例当中，该片状导电体3为一具有弹性的碳黑橡胶，该片状导电体3的凸出部4呈现方形形状，于实际应用上亦可为圆形或其他几何形状。该片状间隔层5的孔洞6对应该片状导电体3的凸出部4呈现方形形状，该孔洞6可用以收容该片状导电体3的凸出部4。该片状间隔层5高度大于该片状导电体3的凸出部4的高度，该片状间隔层5用以控制该键帽2与该导电层7的间距与控制触发力量的大小。该导电层7可为一印刷电路板(PCB)或由一聚酯薄膜(PET)与该导电物质8组成，该导电物质8可用印刷方式将其印于该聚酯薄膜表面，该导电物质8可为银浆或碳膜。该导电物质8具有两个以上的独立图形，分别为图形9与图形10，该图形9类似E形状，而该图形10由二个水平的一字垂直于1字而成的形状。
请参阅图3与图4，分别显示本发明薄型压力式按键结构的侧视图以及剖视图，其中图4为了使元件标号清楚及图面清晰，故省略了所有的剖面线。对该片状间隔层5设一参数决定设定值，该键帽2被按压，进而施力于该片状导电体3而产生一施力值(F)，当该施力值未达到该设定值时，该片状导电体3与该导电层7无法导通，而该施力值大于该设定值时，该片状导电体3与该导电层7导通，该片状导电体3与该导电层7导通的阻值随该施力值大小而改变。举例来说，当使用者未施力按压该键帽2时，该片状导电体3并不会对该片状间隔层5下压，于本实施例当中，此时该片状间隔层5虽然是有抵接到该导电层4上面的该导电物质8，但由于该片状间隔层5不具有导电特性，且该片状间隔层5隔离了片状导电体3与该导电层7，故该导电物质8的该图形9与该图形10为不连通的，故该片状导电体3与该导电层7便不会导通。于实际应用时，亦可为片状导电体3与该导电层7虽然于未按压时即相互抵接，但由于该片状导电体3与该导电层7之间的阻值未能使该导电物质8的该图形9与该图形10导通，故该片状导电体3与该导电层7便不会导通。
当该键帽2被按压而产生另一施力值(该施力值小于该设定值)时，该片状导电体3对该片状间隔层5下压，此时该片状导电体3便会向下移动，但由于该施力值不足以使该片状导电体3接触到该导电层7上面的该导电物质8，或是该施力值并没有使该片状导电体3同时接触到该图形9与该图形10，或是片状导电体3与该导电层7虽然相互抵接，但由于该片状导电体3与该导电层7导通的阻值未能使该导电物质8的该图形9与该图形10导通，如此一来，该片状导电体3与该导电层7便不会导通。
当该键帽2被按压而产生另一更大施力值(该施力值大于该设定值)时，该片状导电体3对该片状间隔层5下压，此时该片状导电体3便会向下移动并且接触到该导电层7上面的该导电物质8，也就是会同时接触到该图形9与该图形10，如此一来，该片状导电体3与该导电层7便会导通。施予不同的力量于该键帽2时，该片状导电体3经由该片状间隔层5与该导电层7的导电物质8会有不同的接触面积，即该图形9与该图形10之间会产生不同的阻抗，此时将可藉由量测此阻抗(电压)来判断该键帽2的状态。较佳地，该片状间隔层5以弹性材料制成，得以提供较佳的按压触感及同复力道。
除上述功能之外，本发明的另一个优点是得以使按键受力平均，当本按键结构用在长键(如：空白键或SHIFT键)时，使用者不需刻意将力量施于按键的正中央，即使是按压在按键的角落，按键仍可以正确触发信号。以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (13)
1.一种薄型压力式按键结构，其特征在于，包含：
一键帽；
一片状导电体，设于该键帽之下，该片状导电体外表具有多个凸出部；
一片状间隔层，设于该片状导电体之下，该片状间隔层具有多个孔洞以相应且收容该片状导电体的凸出部；以及
一导电层，设于该片状间隔层之下，该导电层表面设有一导电物质；
其中，对该片状间隔层设一参数决定设定值，施力于该片状导电体而产生一施力值，该施力值未达到该设定值时，该片状导电体与该导电层未能导通，而该施力值大于该设定值时，该片状导电体与该导电层得以导通；该片状导电体与该导电层导通的阻值随该施力值大小而改变。
2.如权利要求1所述的薄型压力式按键结构，其特征在于，该施力值未达到该设定值时，该片状导电体与该导电层无法接触而形成断路，而该施力值大于该设定值时，该片状导电体与该导电层得以接触而导通。
3.如权利要求1所述的薄型压力式按键结构，其特征在于，该施力值未达到该设定值时，该片状导电体与该导电层之间的阻值未能导通。
4.如权利要求1所述的薄型压力式按键结构，其特征在于，该片状导电体为弹性导电材料制成。
5.如权利要求1所述的薄型压力式按键结构，其特征在于，该片状导电体为一碳黑橡胶。
6.如权利要求1所述的薄型压力式按键结构，其特征在于，该片状导电体的凸出部呈现方形形状。
7.如权利要求1所述的薄型压力式按键结构，其特征在于，该导电层为一印刷电路板或由一聚酯薄膜与该导电物质组成，该导电物质采用印刷方式将其印于该聚酯薄膜表面，该导电物质为银浆或碳膜。
8.如权利要求1所述的薄型压力式按键结构，其特征在于，该导电层的导电物质具有两个以上的独立图形。
9.如权利要求1所述的薄型压力式按键结构，其特征在于，该片状间隔层的孔洞呈现方形形状。
10.如权利要求1所述的薄型压力式按键结构，其特征在于，该片状间隔层高度大于该片状导电体的凸出部的高度，该片状间隔层用以控制该键帽与该导电层的间距与控制触发力量的大小。
11.如权利要求1所述的薄型压力式按键结构，其特征在于，该片状间隔层以弹性材料制成。
12.如权利要求1所述的薄型压力式按键结构，其特征在于，该片状导电体为非弹性导电材料制成，该片状间隔层以弹性材料制成。
13.如权利要求1所述的薄型压力式按键结构，其特征在于，该片状导电体与该键帽以双模射出或模内射出成形制成。
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