CN111492451A - 弹性键盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有至少一个键(3)的弹性键盘(1)，该弹性键盘(1)包括：弹性圆顶(41)，该弹性圆顶(41)限定腔室(42)并在内部设置有启动装置(43)；激活装置(44)，该激活装置(44)与所述激活装置(44)配合；以及至少一个补偿通道(48)，该至少一个补偿通道(48)在所述腔室(42)处开口，以实现当所述弹性圆顶(41)塌缩时，流体从所述腔室(42)的流动，以及当所述弹性圆顶(41)释放时，流体到所述腔室(42)的流动。为了抑制上推事件的声音强度，所述补偿通道(48)中的至少一个包括至少一个阀布置(5)，该阀布置(5)在流体返回到所述腔室(42)时产生流体限制。优选地，所述阀布置(5)具有特斯拉阀的形式。

Description

弹性键盘
本发明涉及具有至少一个键的弹性键盘，该弹性键盘包括：弹性圆顶，该弹性圆顶限定腔室并在内部设置有启动(activating)装置；激活(activation)装置，该激活装置与所述激活装置配合；以及至少一个补偿通道，所述至少一个补偿通道在所述腔室处开口，以实现当所述弹性圆顶塌缩(collapse)时，流体从所述腔室的流动，以及当所述弹性圆顶释放时，流体到所述腔室的流动。
发明背景
这种弹性键盘(也称为硅橡胶键盘)被用作低成本且可靠的开关解决方案。
专利申请US 2002163451公开了一种防液开关阵列，该防液开关阵列包括：弹性圆顶的阵列，弹性圆顶各自限定腔室；以及多个通道，所述多个通道将圆顶的腔室互连，使得各个圆顶的各个腔室与其它圆顶中的至少一个圆顶的腔室流体连通，以实现这些腔室之间的空气的不受限制流动。
从公开US 4527030、US 2005000789、US 2002009322、US 2009032380或US5874700中还已知了包括限定通过通道互连的腔室的弹性圆顶的其它键盘构造。
当将圆顶被按压到内部时会产生声音，而当圆顶返回其空闲位置(neutralposition)时会产生另一声音。因此，键盘的声音(sonority)的特征在于两个事件：下推事件和上推事件。在下推键而触发键的动作时，下推事件的声音强度应该明显高于上推事件的声音强度。不幸的是，已知的弹性键盘以完全相反的特征为特性：下推事件的声音强度较低，因为它受到圆顶变形的抑制，而上推事件的声音强度不仅不被抑制，而且通常在圆顶与塑料按钮或键帽的碰撞(该键帽又与键盘壳体碰撞)期间产生。
公开US 5710397公开了一种开关致动器，该开关致动器包括橡胶圆顶、壳体和具有柱塞的键顶。橡胶圆顶位于开关上，并有选择地变形以致动开关。壳体在其中容纳橡胶圆顶并且具有限定开口边缘的上开口并且具有内表面。柱塞在外壳内往复移动，并在键顶的往复移动期间被所述边缘引导。具有底表面的键顶与柱塞一起往复地垂直移动，以有选择地使橡胶圆顶变形，从而通过使用者的操作而致动开关。为了改进键盘的声音特征，在壳体的内表面上形成倾斜表面以保持柱塞的分叉钩端，以便减小在柱塞的返回移动期间产生的噪声。
例如，从公开了一种具有无声返回移动的键的公开US 5418530，或者从公开了一种降低噪声的键单元的公开US 6672781已知改进键盘声音特征的其它键盘构造。
因此，本发明的目的是提供一种弹性键盘，其中，下推事件的声音强度将高于上推事件的声音强度，这将是成本有效且易于制造的。
发明内容
首先，根据本发明所述类型的键盘，其特征在于，所述补偿通道中的至少一个包括至少一个阀布置，该阀布置在流体返回到所述腔室时产生流体限制。
优选地，所述阀布置具有特斯拉阀(Tesla Valve)的形式。
优选地，所述阀布置沿着所述补偿通道的整个长度延伸。
优选地，所述补偿通道终止于补偿腔室。
优选地，根据本发明的键盘包括一体地形成在弹性片中的多个所述圆顶。
优选地，所述补偿通道和所述被动止回阀被形成在所述弹性片内。
优选地，所述弹性片邻接支撑板。
优选地，所述至少一个键包括可滑动地设置在壳体内的键帽，并且所述弹性圆顶与所述键帽配合。
优选地，所述启动装置和/或所述激活装置具有导电层的形式。
优选地，所述至少一个键包括设置在所述弹性圆顶内部的弹簧。
附图说明
下面将结合附图对本发明进行描述和解释，其中：
图1是根据本发明的键盘的实施方式的一部分的示意性剖面图；
图2是图1所示的键盘的弹性片的立体图；
图3在俯视图(图3a)、底视图(图3b)和侧视图(图3c)中例示了图2所示的弹性片；
图4在剖面图(图4a)和底视图(图4b)中例示了键盘在键被按压时的实施方式的操作；以及
图5在剖面图(图5a)和底视图(图5b)中例示了键盘在键返回其正常位置时的实施方式的操作。
优选实施方式的具体实施方式
图1呈现了根据本发明的包括具有七个键3的壳体2的键盘1的实施方式。各个键3包括键帽32，该键帽32具有可滑动地设置在壳体2的开口21内的柱塞31。弹性片4被设置在壳体2内部，并且包括设置在键3的柱塞31下方的七个圆顶41。各个圆顶41限定腔室42，并且在内部设置有导电层形式的启动装置43，该启动装置43与也以导电层形式的激活装置44配合，该激活装置44在键盘的刚性支撑板6处设置在弹性片4下方。各个圆顶41通常维持作用在柱塞31上的键3的闲置位置，并使键帽32保持在其相对于附图的向上位置。为此，圆周凹部形式的限制器33被卡扣在开口21的边缘上，以防止键帽32滑出。
如从现有技术中已知的，当使用者利用手指按压键帽32时，柱塞31向下移动作用在圆顶41上，圆顶41塌缩，并且最终圆顶41内部的启动导电层43接触具有两个或更多个单独的电路径(未示出)的激活导电层44，从而在它们之间形成导电路径，并将指示给定的键激活的信号发送到键盘1与其联接的外部控制系统(未示出)。在这种下推事件期间，键3的移动和相互作用的元件以及变形圆顶41产生声音。当使用者释放键帽32时，也迅速释放了在圆顶41变形期间存储在圆顶41中的应变能，迫使圆顶41与键帽32一起迅速返回其空闲位置。当圆顶41与键帽32的柱塞31碰撞(该键帽32的柱塞31又与键盘壳体2发生碰撞)时，另一声音在这种上推事件期间产生，该声音通常比下推事件的声音大。
为了实现当下推弹性圆顶41时，空气从腔室42的流动，以及当上推弹性圆顶41时，空气返回到腔室42的流动，腔室42与补偿通道48流体连通。补偿通道48终止于补偿腔室47或经由开口47a引出外部。
如图2和图3所示，各个补偿通道48包括特斯拉阀形式的几乎沿着通道48的整个长度延伸的阀布置5。
各个特斯拉阀5的内部设置有曲径51和挡板52，这些曲径51和挡板52除了表面摩擦外几乎不提供对空气从腔室42到补偿腔室47的流动(参见图4)的阻力，而对空气沿相反方向的流动(参见图5)则构成几乎无法逾越的障碍。
换句话说，如图4和图5中的虚线箭头所示，阀布置5用作被动止回阀，其在下推事件期间基本提供空气的层流，而在上推事件期间基本提供扰流。这又需要更多的时间来通过返回空气来填充圆顶腔室42，并且因此抑制了圆顶41的应变能释放。因此，圆顶41缓慢地释放或返回到其空闲位置，而不会撞击柱塞31。因此，上推事件的声音强度被抑制。
尽管在所呈现的实施方式中阀布置5沿补偿通道48的整个长度延伸，但是显然这不是必须的。圆顶41也可以与多于一个的补偿通道48相连接。
本发明的以上实施方式仅是示例性的。附图不一定按比例绘制，并且某些特性可能被放大或缩小。然而，这些和其它因素不应被认为是对本发明精神的限制，本发明的预期保护范围在所附权利要求中指示。
参考数字列表
1.键盘
2.壳体
21.开口
3.键
31.柱塞
32.键帽
33.限制器
4.弹性片
41.圆顶
42.腔室
43.启动装置(导电层)
44.激活装置(导电层)
45.柱塞
46.固定孔
47.补偿腔室(开口)
48.补偿通道
5.阀
51.曲径
52.挡板
6.支撑板

Claims (10)

1.一种具有至少一个键(3)的弹性键盘(1)，所述弹性键盘(1)包括：
弹性圆顶(41)，所述弹性圆顶(41)限定腔室(42)并在内部设置有启动装置(43)；
激活装置(44)，所述激活装置(44)与所述激活装置(44)配合；以及
至少一个补偿通道(48)，所述至少一个补偿通道(48)在所述腔室(42)处开口，以使得能够实现当所述弹性圆顶(41)塌缩时，流体从所述腔室(42)的流动，以及当所述弹性圆顶(41)释放时，流体到所述腔室(42)的流动，其特征在于，
所述补偿通道(48)中的至少一个包括至少一个阀布置(5)，所述阀部置(5)在所述流体返回到所述腔室(42)时产生流体限制。
2.根据权利要求1所述的键盘，其特征在于，所述阀布置(5)具有特斯拉阀的形式。
3.根据权利要求1或2所述的键盘，其特征在于，所述阀布置(5)沿着所述补偿通道(48)的整个长度延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的键盘，其特征在于，所述补偿通道(48)终止于补偿腔室(47)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的键盘，其特征在于，所述键盘包括一体地形成在弹性片(4)中的多个所述圆顶(41)。
6.根据权利要求5所述的键盘，其特征在于，所述补偿通道(48)和所述阀布置(5)被形成在所述弹性片(4)内。
7.根据权利要求6所述的键盘，其特征在于，所述弹性片(4)邻接支撑板(6)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的键盘，其特征在于，所述至少一个键(3)包括可滑动地设置在壳体(2)内的键帽(32)，并且所述弹性圆顶(41)与所述键帽(32)配合。
9.根据前述权利要求中任一项所述的键盘，其特征在于，所述启动装置(43)和/或所述激活装置(44)具有导电层的形式。
10.根据前述权利要求中任一项所述的键盘，其特征在于，所述至少一个键(3)包括设置在所述弹性圆顶(41)内部的弹簧。
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