CN108242354A - 按键结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种按键结构，包含底板、薄膜电路板、弹性体及键帽。薄膜电路板包含相连接的形变区及支撑区。薄膜电路板的支撑区设置于底板，形变区与底板之间具有变形空间，形变区可变形延伸至变形空间。弹性体设置于薄膜电路板上。键帽设置于弹性体上。

Description

按键结构

技术领域

本发明是关于关于一种键盘装置，特别是关于一种键盘装置的按键结构。

背景技术

键盘装置为各种电子装置周边不可或缺的设备之一，并作为主要输入指令、文字或数字的媒介。而键盘装置上的按键结构的形态各有不同，不同结构形态、设计的按键结构将会直接影响按键结构的性能表现。对于必须长时间使用键盘装置的用户而言，按键结构的操作表现性能也就成为每个用户选用键盘装置的重要选用指针。然而，一般市售的按键结构于使用上却仍经常有漏字的问题发生。

发明内容

本发明公开一种按键结构，包含：底板；薄膜电路板，具有形变区及支撑区，支撑区设置于底板，形变区与底板之间形成变形空间；弹性体，设置于薄膜电路板，相对底板的另一侧；以及键帽，设置于弹性体上，键帽于受压时压缩弹性体变形位移并触发薄膜电路板，使薄膜电路板的形变区朝底板方向变形。

有关本发明的其它功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明按键结构一实施例的立体结构分解示意图。

图2为本发明按键结构一实施例的结构剖视图。

图3为图2所示的实施例的另一视角剖视图。

图4为图2所示的实施例的动作示意图一。

图5为图2所示的实施例的动作示意图二。

图6为图2所示的实施例的动作示意图三。

图7为本发明按键结构另一实施例的结构剖视图。

图8为图7所示的实施例的动作示意图一。

图9为图7所示的实施例的动作示意图二。

图10为图7所示的实施例的动作示意图三。

图11为本发明按键结构再一实施例的结构剖视图。

图12为本发明各实施例的弹性体的[力量-行程]曲线图。

具体实施方式

请配合参阅图1至图2。图1为本发明按键结构一实施例的立体结构分解示意图；图2为本发明按键结构一实施例的组合状态剖视图。

本发明实施例的按键结构包含底板10、薄膜电路板20、弹性体30以及键帽40。薄膜电路板20为具有挠性的电路板，薄膜电路板20具有相连接的支撑区S及形变区D。支撑区S设置于底板10上，形变区D与底板10之间具有变形空间d。弹性体30设置于薄膜电路板20上，键帽40覆盖于弹性体30上。当按压键帽40压缩弹性体30时，弹性体30于形变区D触压薄膜电路板20，薄膜电路板20受压触发后向变形空间d变形。

进一步地参阅图2并配合参阅图3，本实施例的薄膜电路板20包含下薄膜层21、间隔层22以及上薄膜层23，依序层叠设置。下薄膜层21包含第一支撑部21S及第一变形部21D，上薄膜层23包含第二支撑部23S及第二变形部23D，薄膜电路板20的支撑区S包含第一支撑部21S以及第二支撑部23S；薄膜电路板20的形变区D包含第一变形部21D及第二变形部23D。

第一支撑部21S设置于底板10，第一变形部21D于垂直底板10的方向上相较于第一支撑部21S靠近弹性体30，据此使薄膜电路板20与底板10之间产生变形空间d。第一变形部21D设置有下导通部211，下导通部211为导电银浆电路。第一变形部21D邻接变形空间d的位置具有端口d1，于垂直底板10的方向上，下导通部211位于端口d1的轮廓范围内，如图3所示，据此确保下导通部211能通过端口d1变形延伸入变形空间d。

间隔层22具有穿透部221，间隔层22的穿透部221的位置对应下薄膜层21的第一变形部21D。间隔层22由绝缘材料制成。

第二支撑部23S设置于间隔层22，而第二变形部23D的位置对应穿透部221的位置。且第二变形部23D设置有上导通部231，上导通部231面对下导通部211。上导通部231为导电银浆电路。本实施例的上薄膜层23的上导通部231与下薄膜层21的下导通部211延伸穿入间隔层22的穿透部221内。

本实施例的弹性体30包含顶部31、触压部32、斜壁33及底座34。触压部32为柱体结构并设置于顶部31的一侧的中心位置，斜壁33设置于顶部31的周缘并朝向与触压部32自由端相同的方向延伸，且斜壁33于垂直顶部31的方向上的长度大于触压部32于垂直顶部31的方向上的长度，底座34设置于斜壁33的自由端。弹性体30以底座34设置于上薄膜层23，且触压部32的位置相对于上薄膜层23的第二变形部23D的位置。于一实施例中，弹性体30为橡胶材质制成的橡皮圆柱(Rubber Dome)。

键帽40的一侧设置有功能或指令符号供用户判断其代表的功能或指令，另一侧设置有凹槽。本实施例的键帽40以凹槽的槽底覆盖设置于弹性体30的顶部31。通过按压键帽40使弹性体30压缩变形并触发薄膜电路板20，且弹性体30在键帽40位移至行程终点后弹性复位并使键帽40回复原状。

续请配合参阅图4至图6及图12，图4至图6为按压键帽40触发薄膜电路板20的动作示意图；而图12为弹性体30的[力量-行程]曲线图。图12的横轴为键帽40下压弹性体30的行程距离；纵轴为由键帽40施加于弹性体30上的力量。图12中包含键帽40向下位移至行程终点所形成的第一曲线S1及键帽40由行程终点回弹至初始态样的第二曲线S2。

当按压键帽40而施压于弹性体30，且持续施压于键帽40则弹性体30持续承受被施加的力量，施加于弹性体30上的力量逐渐上升，其受力状况如图12中的第一曲线S1中由坐标原点持续向上延伸。

当键帽40施加于弹性体30的力量到达弹性体30的斜壁33所能承受的最大抵抗变形的力量时，弹性体30的斜壁33开始变形，如图4所示。施加于弹性体30的力量被弹性体30的斜壁33的变形动作所吸收，此时弹性体30的受力开始下滑，同时因弹性体30的斜壁33变形而使得弹性体30的顶部31下降。弹性体30的斜壁33所能承受的最大抵抗变形的受力点定义为崩溃点P1。则键帽40开始变形后的受力状况如图12中的第一曲线S1中由崩溃点P1持续向下延伸。

在弹性体30的斜壁33变形导致顶部31下降时，弹性体30的触压部32同时下降并能触压薄膜电路板20的第二变形部23D，薄膜电路板20受触压部32触压而由上薄膜层23的第二变形部23D开始产生变形。上薄膜层23的第二变形部23D变形通过间隔层22的穿透部221，在弹性体30持续受压变形的状况下，上薄膜层23的第二变形部23D持续变形而使上导通部231接触至下薄膜层21的下导通部211。当薄膜电路板20的上导通部231接触下导通部211时，薄膜电路板20形成导通而能发送上述按键结构所对应的信号，如图5所示的状态。弹性体30受压至使薄膜电路板20形成导通的受力点定义为导通点On。

本实施例中，由于薄膜电路板20与底板10之间设置有变形空间d，因此容许薄膜电路板20在触发导通后，下薄膜层21的第一变形部21D仍能继续向变形空间d内变形。

由于薄膜电路板20可以持续向变形空间d内变形，也就是说，薄膜电路板20在被触发导通时尚未处于其位移行程终点处，因此，持续按压键帽40，就能使键帽40继续位移至其位移行程终点处。而键帽40的位移行程终点可以是键帽40位移至触碰底板10位置的行程终点。也可以是弹性体30持续压抵薄膜电路板20，使薄膜电路板20变形至变形终点而无法继续位移的行程终点。而本实施例的键帽40的位移行程终点是薄膜电路板20变形至接触底板10位置的行程终点，如图6所示。在键帽40位于位移行程终点时，弹性体30、薄膜电路板20皆不再变形。弹性体30变形至键帽40的位移行程终点过程的受力状况如图12中的第一曲线S1中由崩溃点P1向下延伸至纵轴方向反转点的区间。

在键帽40位移至位移行程终点时，继续对键帽40施力，则弹性体30的受力则因无法继续变形而反转增加，弹性体30受力反转的受力点定义为接触点P2，而弹性体30受力反转增加后的受力状况为图12中的第一曲线S1中由接触点P2向上延伸的区间。直到松释对键帽40的施力后，弹性体30的受力才会依第二曲线S2回复至初始状态。

于一般使用习惯下，由于用户通常在使用键盘敲击按键结构时多习惯按压键帽40至无法继续位移的行程终点后才松释压力。而本发明实施例的按键结构的薄膜电路板20的导通点On是在接触点P2之前，如此即能确保一般使用者在不需改变使用习惯下就能确实触发薄膜电路板20，而能确实降低漏字的状况发生。

于一实施例中，可通过于下薄膜层21的第一变形部21D与底板10之间设置垫片50以形成变形空间d。本实施例的垫片50为圆环形而具有中空部，垫片50设置于薄膜电路板20的下薄膜层21的第一变形部21D与底板10之间，使下薄膜层21的第一变形部21D与中空部之间产生距离构成变形空间d，且垫片50的内周面的轮廓范围界定出端口d1。

如此一来，薄膜电路板20的下薄膜层21的第一变形部21D被撑高而靠近触压部32，缩短触压部32触发薄膜电路板20的行程距离，提早触压部32触发薄膜电路板20的时间。且变形空间d容许触发薄膜电路板20后还能继续变形，触发时间点位于键帽40的位移行程终点之前(或是薄膜电路板20的变形终点之前)。如此一来，本发明实施例的按键结构在一般使用情况下即能降低漏字状况发生。

再请配合参阅图7，图7为本发明按键结构的薄膜电路板20一实施例示意图。于此实施例中，薄膜电路板20的下薄膜层21的第一变形部21D于垂直底板10的方向上相较于其第一支撑部21S靠近弹性体30，且上薄膜层23的第二变形部23D于垂直底板10的方向上相较于其第二支撑部23S靠近弹性体。据此使薄膜电路板20的形变区D于垂直底板10的方向上相较于支撑区S靠近弹性体30而成为凸起结构，据此使薄膜电路板20凸起的部分与底板10间形成变形空间d。

续请参阅图8至图10，图8至图10为薄膜电路板20凸起形成变形空间d的实施例的使用状态示意图。当按压键帽40时，弹性体30的斜壁33变形，于弹性体30的触压部32触压薄膜电路板20，且弹性体30持续受压变形的状况下，薄膜电路板20的上薄膜层23的上导通部231接触至下薄膜层21的下导通部211，于此状态下形成导通而能发送上述按键结构所对应的信号，如图8所示的状态。

在薄膜电路板20被触发后继续施压于键帽40，弹性体30的触压部32继续位移下降，则薄膜电路板20能在被触发导通后继续于变形空间d内变形，如图9所示。而本实施例的薄膜电路板20的变形终止位置在薄膜电路板20变形至触碰到底板10后终止变形，在薄膜电路板20触碰到底板10时即为薄膜电路板20的变形终点位置，也是键帽40的位移行程终点位置，如图10所示。据此使得薄膜电路板20的触发时间点位于键帽40的位移行程终点之前(或是薄膜电路板20的变形终点之前)。

再请配合参阅图11，在一实施例中，薄膜电路板20为平面形状。于此实施例中，底板10对应薄膜电路板20的形变区D位置设置凹部12，凹部12由底板10朝远离弹性体30的方向延伸，凹部12的凹陷处即能成为变形空间d，变形空间d容许薄膜电路板20在被触发导通后继续变形。使得触发时间点位于键帽40的位移行程终点之前(或薄膜电路板20的变形终点之前)，在一般使用键盘结构的使用情况下即能降低漏字状况发生。

上述各实施例中的弹性体30的崩溃点P1会因弹性体30的整体材质成分配置、弹性体30的斜壁33厚薄程度或整体形状型态而有所不同。但只要确保薄膜电路板20的形变区D与底板10之间具有距离及变形空间d以容许薄膜电路板20在导通触发后继续变形，如此就能在键帽40的位移行程终点之前触发薄膜电路板20，降低漏字状况，因此本发明实施例不需限定弹性体30的崩溃点P1的数值。

在一实施例中，为确保键帽40受力均衡，还能于键帽40与底板10之间设置剪刀式支撑结构60，以剪刀式支撑结构60弹性支撑键帽40。于本实施例中，为定位及限制剪刀式支撑结构60的位移，还于底板10上设置四个限位部13，限位部13为倒L形凸块，且限位部13可以是由底板10经冲压而一体成形。薄膜电路板20上设置两个贯穿口H，各贯穿口H为长形口。薄膜电路板20设置于底板10上，各贯穿口H供限位部13穿出。

剪刀式支撑结构60包含第一支撑件61及第二支撑件62。第一支撑件61及第二支撑件62均为矩形框体结构，第一支撑件61交叉穿置于第二支撑件62中并于两端之间的位置相互枢接，第一支撑件61的一端枢接于底板10的其中两个限位部13，另一端则可线性位移地设置于键帽40的凹槽内。第二支撑件62的一端枢接于底板10的另外两个限位部13，另一端可线性位移地设置于键帽40的凹槽内。于此实施例中，弹性体30位于第一支撑件61及第二支撑件62的中央位置。如此一来，当施压于键帽40，键帽40通过交叉设置的第一支撑件61及第二支撑件62而能平均分摊受力。

以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本发明技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本发明技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本发明内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修饰为其它等效的实施例，但仍应视为与本发明实质相同的技术或实施例。

Claims (10)

1.一种按键结构，其特征是，包含：

底板；

薄膜电路板，具有形变区及支撑区，上述支撑区设置于上述底板，上述形变区与上述底板之间形成变形空间；

弹性体，设置于上述薄膜电路板，相对上述底板的另一侧；以及

键帽，设置于上述弹性体上，

其中，上述键帽于受压时压缩上述弹性体变形位移并触发上述薄膜电路板，使上述薄膜电路板的上述形变区朝上述底板方向产生变形。

2.根据权利要求1所述的按键结构，其特征是，其中，上述底板与上述薄膜电路板的上述形变区之间设置垫片，上述垫片具有中空部，上述薄膜电路板与上述中空部之间构成上述变形空间。

3.根据权利要求1所述的按键结构，其特征是，其中，上述底板对应上述薄膜电路板的上述形变区位置由上述底板设置凹部，上述凹部朝远离上述弹性体的方向延伸。

4.根据权利要求1所述的按键结构，其特征是，其中，上述薄膜电路板包含下薄膜层、间隔层以及上薄膜层，其中，上述下薄膜层设置于上述间隔层的一侧，上述上薄膜层设置于上述间隔层相对于下薄膜层的另一侧。

5.根据权利要求4所述的按键结构，其特征是，其中，上述下薄膜层包含第一变形部及第一支撑部，上述第一支撑部设置于上述底板，上述第一变形部与上述底板之间形成上述形变空间。

6.根据权利要求4所述的按键结构，其特征是，其中，上述上薄膜层包含第二变形部及第二支撑部，上述第二变形部及上述第二支撑部设置于上述间隔层相对于上述下薄膜层的另一侧。

7.根据权利要求4所述的按键结构，其特征是，其中，上述下薄膜层设置有下导通部，上述间隔层位置设置有穿透部，上述上薄膜层设置有上导通部，上述上导通部朝向上述下导通部。

8.根据权利要求7所述的按键结构，其特征是，其中，上述上导通部及上述下导通部为导电银浆电路。

9.根据权利要求1所述的按键结构，其特征是，其中，上述弹性体还包含顶部、触压部、斜壁以及底座，上述触压部设置于上述顶部的一侧，上述斜壁设置于上述顶部的周缘，上述底座设置于上述斜壁相对上述顶部的一端。

10.一种按键结构，其特征是，包含：

底板；

薄膜电路板，具有形变区及支撑区，上述支撑区设置于上述底板，上述形变区与上述底板之间形成变形空间；

弹性体，设置于上述薄膜电路板，相对上述底板的另一侧；

键帽，设置于上述弹性体上；以及

剪刀式支撑结构，设置于上述键帽与底板之间，

其中，上述键帽于受压时压缩上述弹性体变形位移并触发上述薄膜电路板，使上述薄膜电路板的上述形变区朝上述底板方向产生变形。