CN112713035A - 按键结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种按键结构，包括：键帽、支撑板、支撑元件、电路板及弹性体。电路板设置于支撑板上，并具有一开关，且开关的第一开关单元设置于电路板的第一薄膜层的上表面；开关的第二开关单元设置于电路板的第二薄膜层的上表面。当外力按压键帽时，弹性体产生形变并导通第一开关单元及第二开关单元以产生第一按键信号及第二按键信号。

Description

按键结构

技术领域

本发明涉及一种输入装置，尤其涉及一种按键结构。

背景技术

现今社会中，电子产品的使用已经成为生活中不可或缺的一部分，凡食、衣、住、行、育、乐，每样都与电子产品有关。为了让电子产品更方便携带或使用，电子产品的设计也越趋轻薄。

通常来说，电子产品都配备有按键，但单一按键大多仅能产生单一的按键信号。而由于电子产品的体积日趋轻薄化，按键的数量也随之减少，若单一按键仅能产生单一的按键信号，实难以满足现今社会对于电子产品多元化的需求。

因此，如何提供一种可让单一按键产生两个按键信号的按键结构，并让按键于按压时产生对应于两个按键信号的按压行程，为本发明欲解决的技术课题。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种可产生两个按键信号的按键结构，并同时让按键结构于按压时，产生对应于两个按键信号的两个按压行程。

为达前述的目的，本发明提供一种按键结构，包括键帽、支撑板、支撑元件、电路板及弹性体。支撑元件连接键帽与支撑板，并可导引键帽相对于支撑板进行上下移动；电路板设置于支撑板上并具有开关，电路板包括第一薄膜层、第二薄膜层及间隔层，第一薄膜层包括穿孔及该开关的一第一开关单元，穿孔贯穿第一薄膜层；开关的第一开关单元，形成于第一薄膜层的上表面并位于穿孔的周围；第二薄膜层位于第一薄膜层下方，开关的第二开关单元形成于第二薄膜层的上表面；间隔层设置于第一薄膜层与第二薄膜层之间，并具有贯穿的通孔，通孔的两端分别对应于穿孔及第二开关单元；弹性体设置于键帽与电路板之间且对应于开关，弹性体具有导电触压部，导电触压部具有一端面及位于端面上的凸部；其中，当外力按压键帽时，弹性体产生形变使导电触压部向下位移，端面接触第一开关单元以产生第一按键信号，当触压部继续向下位移时，凸部穿过穿孔并接触第二开关单元以产生第二按键信号。

于上述较佳实施方式中，其中弹性体包括弹性支撑部及与导电触压部相对设置的抵接部，抵接部用以抵接键帽，弹性支撑部固定于第一薄膜层之上，并用以提供弹性回复力予键帽。

于上述较佳实施方式中，其中第一开关单元包括第一导电部及第二导电部，第一导电部及第二导电部配置于穿孔相对的两侧。

于上述较佳实施方式中，其中第一导电部及第二导电部均呈半圆弧状，并围绕穿孔。

于上述较佳实施方式中，其中第二开关单元包括相邻设置的第三导电部及第四导电部。

于上述较佳实施方式中，其中第三导电部及第四导电部均呈半圆弧状并相互交错。

于上述较佳实施方式中，其进一步包括弹性元件，弹性元件设置于弹性体与键帽之间，用以产生额外的按压行程。

于上述较佳实施方式中，其中支撑元件包括第一支架及第二支架。

于上述较佳实施方式中，其中弹性体为一体成型的导电橡胶。

本发明另一较佳作法，提供一种按键结构，包括键帽、支撑板、支撑元件、电路板及弹性体。支撑元件连接键帽与支撑板，并可导引键帽相对于支撑板进行上下移动；电路板设置于支撑板上并具有开关，电路板包括第一薄膜层、第二薄膜层、第三薄膜层、第一间隔层及第二间隔层。第一薄膜层开关的导电层形成于第一薄膜层的下表面；第二薄膜层位于第一薄膜层下方，第二薄膜层包括穿孔及该开关的一第一开关单元，穿孔贯穿第二薄膜层；开关的第一开关单元，形成于第二薄膜层的上表面并位于穿孔的周围；第三薄膜层位于第二薄膜层下方，开关的第二开关单元形成于第三薄膜层的上表面；第一间隔层设置于第一薄膜层与第二薄膜层之间，并具有贯穿的第一通孔，第一通孔的两端分别对应于导电层及第一开关单元；第二间隔层设置于第二薄膜层与第三薄膜层之间，并具有贯穿的第二通孔，第二通孔的两端分别对应于穿孔及第二开关单元；弹性体设置于键帽与电路板之间且对应于开关，弹性体具有触压部；其中，当外力按压键帽时，弹性体产生形变使触压部向下位移并抵压第一薄膜层，使导电层接触第一开关单元以产生第一按键信号，当触压部继续向下位移时，导电层部分地穿过穿孔并接触第二开关单以产生第二按键信号。

于上述较佳实施方式中，其中弹性体包括弹性支撑部及与触压部相对设置的抵接部，抵接部用以抵接键帽，弹性支撑部固定于第一薄膜层之上，并用以提供弹性回复力予键帽。

于上述较佳实施方式中，其中第一开关单元包括第一导电部及第二导电部，第一导电部及第二导电部配置于穿孔相对的两侧。

于上述较佳实施方式中，其中第一导电部及第二导电部均呈半圆弧状，并围绕穿孔。

于上述较佳实施方式中，其中第二开关单元包括相邻设置的第三导电部及第四导电部。

于上述较佳实施方式中，其中第三导电部及第四导电部均呈半圆弧状并相互交错。

于上述较佳实施方式中，其进一步包括弹性元件，弹性元件设置于弹性体与键帽之间，用以产生额外的按压行程。

于上述较佳实施方式中，其中支撑元件包括第一支架及第二支架。

本发明的有益效果在于，可通过单一按键产生两个按键信号，并可同时让按键结构于按压时，产生对应于两个按键信号的两个按压行程。

附图说明

图1A为本发明按键结构的立体示意图；

图1B为本发明按键结构的第一实施例的立体分解图；

图2为本发明电路板及弹性体的第一实施例的立体分解图；

图3为本发明按键结构的第一实施例的作动示意图；

图4为本发明按键结构的第二实施例的立体分解图；

图5为本发明电路板及弹性体的第二实施例的立体分解图；

图6为本发明按键结构的第二实施例的作动示意图；

图7为本发明按键结构的第三实施例的立体分解图；以及

图8为本发明按键结构的第三实施例的作动示意图。

附图标记如下：

F 外力

O 让位开口

S1 第一按键信号

S2 第二按键信号

1 按键结构

10 键帽

101 第一结合部

102 第二结合部

20 支撑元件

21 第一支架

211、221 第一端

212、222 第二端

22 第二支架

30、30’ 弹性体

31、31’ 弹性支撑部

311 固定端

32、32’ 抵接部

33 导电触压部

331、331’ 端面

34 凸部

40、40’ 电路板

41、41’ 第一薄膜层

411、431’ 穿孔

42 间隔层

42’ 第一间隔层

421 通孔

421’ 第一通孔

43、43’ 第二薄膜层

44’ 第二间隔层

441’ 第二通孔

45’ 第三薄膜层

50、50’ 开关

51、52’ 第一开关单元

51’ 导电层

511、521’ 第一导电部

512、522’ 第二导电部

52、53’ 第二开关单元

521、531’ 第三导电部

522、532’ 第四导电部

60 支撑板

601 第三结合部

602 第四结合部

70 弹性元件

具体实施方式

本发明的优点及特征以及达到其方法将参照例示性实施例及附图进行更详细的描述而更容易理解。然而，本发明可以不同形式来实现且不应被理解仅限于此处所陈述的实施例。相反地，对所属技术领域技术人员而言，所提供的此些实施例将使本公开更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴。

首先，请参阅图1A及图1B所示，图1A为本发明按键结构的立体示意图；图1B为本发明按键结构的第一实施例的立体分解图。所述按键结构1包括：键帽10、支撑元件20、弹性体30、电路板40、开关50及支撑板60。其中，所述开关50设置于电路板40中，而电路板40则位于支撑板60上。所述弹性体30设置于键帽10与电路板40之间并对应于开关50，而支撑元件20则围绕弹性体30并用于连接键帽10及支撑板60。

请继续参阅图1B，所述键帽10的下表面凸设有第一结合部101及第二结合部102；支撑元件20包括：第一支架21及第二支架22，其中，第一支架21具有第一端211及第二端212，第二支架22亦具有第一端221及第二端222；支撑板60具有第三结合部601及第四结合部602，且第三结合部601及第四结合部602可穿设或者暴露于电路板40的让位开口O中。

于按键1组装时，支撑元件20的第一支架21及第二支架22可通过一枢转轴(未示于图中)相互枢接，而第一支架21的第一端211枢接于键帽10的第一结合部101，第一支架21的第二端212则枢接于支撑板60的第四结合部602；第二支架22的第一端221枢接于键帽10的第二结合部102，第二支架22的第二端222则枢接于支撑板60的第三结合部601。如此，第一支架21及第二支架22即可转动地连接于键帽10及支撑板60，以由此带动并导引键帽10相对于支撑板60进行下降与上升的动作。本发明虽仅提出支撑元件20为剪刀脚结构的实施方式，但于实际应用时，亦可替换成其他具有类似功能的支撑元件，例如V型、A型或两平行的连杆结构，并不以本发明所提出的实施方式为限。

请参阅图2，图2为本发明电路板及弹性体的第一实施例的立体分解图。于图2中，所述弹性体30包括：弹性支撑部31、抵接部32及导电触压部33。所述导电触压部33设置于呈圆顶状的弹性支撑部31的内部空间的顶端，且对应于开关50的位置；抵接部32则设置在相对于导电触压部33的另一端，并用以抵接键帽10的下表面(如图1B所示)。所述弹性体30可由一体成型的导电橡胶所制成，且导电触压部33于远离抵接部32的一端具有一端面331及位于端面331上的凸部34。此外，所述弹性支撑部31的底部则具有固定端311。

所述电路板40由上至下依序包括：第一薄膜层41、间隔层42及第二薄膜层43。其中，所述第一薄膜层41具有贯穿第一薄膜层41上、下表面的穿孔411，而开关50的第一开关单元51形成于第一薄膜层41的上表面，并位于穿孔411的周围；所述第二薄膜层43位于第一薄膜层41的下方，且开关50的第二开关单元52形成于第二薄膜层41的上表面；所述间隔层42设置于第一薄膜层41与第二薄膜层43之间，并具有贯穿的通孔421，而通孔421的两端则分别对应于穿孔411及第二开关单元52。

所述第一开关单元51包括第一导电部511及第二导电部512；所述第二开关单元52包括相邻设置的第三导电部521及第四导电部522。于本实施例中，第一导电部511及第二导电部512配置于穿孔411相对的两侧，且均呈半圆弧状而可围绕穿孔411；第三导电部521及第四导电部522亦均呈半圆弧状，并以相互交错的方式设置。

请参阅图3，图3为本发明按键结构的第一实施例的作动示意图。于图3的(i)中，所述弹性支撑部31的固定端311可以黏合的方式结合于第一薄膜层41的上表面，以将弹性体30固定于电路板40之上。所述抵接部32用以抵接键帽10的下表面，并可通过弹性支撑部31提供弹性回复力予键帽10。所述导电触压部33的凸部34对应于穿孔411及第二开关单元52；而凸部34周围的端面331则对应于第一开关单元51。

请继续参阅图3，当外力F按压键帽10时，键帽10挤压弹性体30，使弹性体30发生形变，此时导电触压部33向下位移。当端面331接触第一开关单元51的第一导电部511及第二导电部512时(如图3的(ii)所示)，导电触压部33导通第一导电部511及第二导电部512而产生第一按键信号S1。当外力F持续按压键帽10，此时导电触压部33继续向下位移，当凸部34穿过穿孔411并接触第二开关单元52的第三导电部521及第四导电部522时(如图3的(iii)所示)，导电触压部33导通第三导电部521及第四导电部522而产生第二按键信号S2。本实施例虽仅提出弹性体30是由一体成型的导电橡胶所制成，而让弹性体30整体均具有导电特性的实施方式，但于实际应用时，弹性体30的弹性支撑部31和抵接部32可由不具导电特性的弹性材质制成；仅导电触压部33是由具有导电特性的弹性或非弹性的材质制成，而不以本实施例所提出的实施方式为限。

请参阅图4及图5，图4为本发明按键结构的第二实施例的立体分解图；图5为本发明电路板及弹性体的第二实施例的立体分解图。于图4中，按键结构1包括：键帽10、支撑元件20、弹性体30’、电路板40’、开关50’及支撑板60。其中，键帽10、支撑元件20及支撑板60与第一实施例相同，在此就不再进行赘述。

于图5中，所述弹性体30’由不具导电特性的弹性材质，例如：橡胶或硅胶所制成，其包括：弹性支撑部31’、抵接部32’及触压部33’。所述触压部33’设置于圆顶状的弹性支撑部31’的内部空间的顶端，且对应于开关50’的位置；抵接部32’则设置在相对于触压部33’的另一端，并用以抵接键帽10(如图4所示)的下表面。所述触压部33’于远离抵接部32’的一端具有端面331’，而弹性支撑部31’的底部亦具有固定端311’。另一方面，所述电路板40’由上至下依序包括：第一薄膜层41’、第一间隔层42’、第二薄膜层43’、第二间隔层44’及第三薄膜层45’。

所述开关50’的导电层51’形成于第一薄膜层41’的下表面。所述第二薄膜层43’具有贯穿第二薄膜层43’上、下表面的穿孔431’，而开关50’的第一开关单元52’形成于第二薄膜层43’的上表面，并位于穿孔431’的周围；所述第三薄膜层45’位于第二薄膜层44’的下方，且开关50’的第二开关单元53’形成于第三薄膜层45’的上表面；所述第一间隔层42’设置于第一薄膜层41’与第二薄膜层43’之间，并具有贯穿的第一通孔421’，通孔421’的两端分别对应于导电层51’及第一开关单元52’；所述第二间隔层44’设置于第二薄膜层43’与第三薄膜层45’之间，并具有贯穿的第二通孔441’，且第二通孔441’的两端分别对应于穿孔431’及第二开关单元53’。

所述第一开关单元52’包括第一导电部521’及第二导电部522’；所述第二开关单元53’包括相邻设置的第三导电部531’及第四导电部532’。于本实施例中，第一导电部521’及第二导电部522’亦配置于穿孔431’相对的两侧，且均呈半圆弧状而可围绕穿孔431’；第三导电部531’及第四导电部532’亦均呈半圆弧状，且以相互交错的方式设置。

请参阅图6，图6为本发明按键结构的第二实施例的作动示意图。于图6的(i)中，所述弹性支撑部31’的固定端311’可以粘合的方式结合于第一薄膜层41’的上表面，以将弹性体30’固定于电路板40’之上。所述抵接部32’用以抵接键帽10的下表面，并可通过弹性支撑部31’提供弹性回复力予键帽10。所述触压部33’的端面331’则对应于开关50’的导电层51’。

请继续参阅图6，当外力F按压键帽10时，键帽10挤压弹性体30’，使弹性体30’发生形变。当触压部33’向下位移，并以端面331’抵压第一薄膜层41’的上表面，使设置于第一薄膜层41’下表面的导电层51’接触第一开关单元52’的第一导电部521’及第二导电部522’时(如图6的(ii)所示)，导电层51’导通第一导电部521’及第二导电部522’而产生第一按键信号S1。当外力F持续按压键帽10，使触压部33’继续向下位移，而让导电层51’部分地穿过穿孔431’并接触第二开关单元53’的第三导电部531’及第四导电部532’时(如图3的(iii)所示)，导电层51’导通第三导电部531’及第四导电部532’而产生第二按键信号S2。

请参阅图7及图8，图7为本发明按键结构的第三实施例的立体分解图；图8为本发明按键结构的第三实施例的作动示意图。于图7中，按键结构1的键帽10、支撑元件20、弹性体30’、电路板40’、开关50’及支撑板60与第二实施例相同，在此就不再进行赘述。然而差异之处在于，按键结构1进一步包括一弹性元件70。所述弹性元件70设置于弹性体30’与键帽10之间。于本实施例中，弹性元件70可为呈圆顶形状的金属弹片。

于图8的(i)中，所述弹性元件70的一侧与弹性体30’的抵接部32’相结合，相对的另一侧则抵接于键帽10的下表面。当外力F按压键帽10时，弹性体30’发生形变，而产生一按压行程(如图8的(ii)所示)，并产生第一按键信号S1(如图6的(ii)所示)。当外力F持续按压键帽10时，弹性元件70发生形变而产生额外的按压行程(如图8的(iii)所示)，并产生第二按键信号S2(如图6的(iii)所示)。本实施例虽仅提出将弹性元件70固设于弹性体30’之上的实施方式，但于实际应用时，亦可将弹性体30’固设于键帽10的下表面，并不以本实施例所提出的实施方式为限。此外，亦可将弹性元件70应用于第一实施例中的按键结构1，使其产生额外的按压行程。

相较于现有的技术，本发明所提供的按键结构可通过多层薄膜层分别具有开关单元的设置，使单一按键可产生两个按键信号。另一方面，亦通过弹性体及弹性元件的设置，使按键结构于按压时，产生相应于两个按键信号的按压行程；故，本发明实为一极具产业价值的发明。

本发明得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护。

Claims (17)

1.一种按键结构，包括：

一键帽；

一支撑板；

一支撑元件，连接该键帽与该支撑板，并可导引该键帽相对于该支撑板进行上下移动；

一电路板，设置于该支撑板上并具有一开关，包括：

一第一薄膜层，包括：

一穿孔，贯穿该第一薄膜层；

该开关的一第一开关单元，形成于该第一薄膜层的上表面并位于该穿孔的周围；

一第二薄膜层，位于该第一薄膜层的下方，该开关的一第二开关单元形成于该第二薄膜层的上表面；以及

一间隔层，设置于该第一薄膜层与该第二薄膜层之间，并具有贯穿的一通孔，该通孔的两端分别对应于该穿孔及该第二开关单元；以及一弹性体，设置于该键帽与该电路板之间且对应于该开关，该弹性体具有一导电触压部，该导电触压部具有一端面及位于该端面上的一凸部；其中，当外力按压该键帽时，该弹性体产生形变使该导电触压部向下位移，该端面接触该第一开关单元以产生第一按键信号，当该导电触压部继续向下位移时，该凸部穿过该穿孔并接触该第二开关单元以产生第二按键信号。

2.如权利要求1所述的按键结构，其中该弹性体包括一弹性支撑部及与该导电触压部相对设置的一抵接部，该抵接部用以抵接该键帽，该弹性支撑部固定于该第一薄膜层之上，并用以提供弹性回复力予该键帽。

3.如权利要求1所述的按键结构，其中该第一开关单元包括一第一导电部及一第二导电部，该第一导电部及该第二导电部配置于该穿孔相对的两侧。

4.如权利要求3所述的按键结构，其中该第一导电部及该第二导电部均呈半圆弧状，并围绕该穿孔。

5.如权利要求1所述的按键结构，其中该第二开关单元包括相邻设置的一第三导电部及一第四导电部。

6.如权利要求5所述的按键结构，其中该第三导电部及该第四导电部均呈半圆弧状并相互交错。

7.如权利要求1所述的按键结构，其进一步包括一弹性元件，该弹性元件设置于该弹性体与该键帽之间，用以产生额外的按压行程。

8.如权利要求1所述的按键结构，其中该支撑元件包括一第一支架及一第二支架。

9.如权利要求1所述的按键结构，其中该弹性体为一体成型的导电橡胶。

10.一种按键结构，包括：

一键帽；

一支撑板；

一支撑元件，连接该键帽与该支撑板，并可导引该键帽相对于该支撑板进行上下移动；

一电路板，设置于该支撑板上并具有一开关，包括：

一第一薄膜层，该开关的一导电层形成于该第一薄膜层的下表面；

一第二薄膜层，位于该第一薄膜层下方，包括：

一穿孔，贯穿该第二薄膜层；

该开关的一第一开关单元，形成于该第二薄膜层的上表面并位于该穿孔的周围；

一第三薄膜层，位于该第二薄膜层下方，该开关的一第二开关单元形成于该第三薄膜层的上表面；

一第一间隔层，设置于该第一薄膜层与该第二薄膜层之间，并具有贯穿的一第一通孔，该第一通孔的两端分别对应于该导电层及该第一开关单元；以及

一第二间隔层，设置于该第二薄膜层与该第三薄膜层之间，并具有贯穿的一第二通孔，该第二通孔的两端分别对应于该穿孔及该第二开关单元；以及

一弹性体，设置于该键帽与该电路板之间且对应于该开关，该弹性体具有一触压部；其中，当外力按压该键帽时，该弹性体产生形变使该触压部向下位移并抵压该第一薄膜层，使该导电层接触该第一开关单元以产生第一按键信号，当该触压部继续向下位移时，该导电层部分地穿过该穿孔并接触该第二开关单以产生第二按键信号。

11.如权利要求10所述的按键结构，其中该弹性体包括一弹性支撑部及与该触压部相对设置的一抵接部，该抵接部用以抵接该键帽，该弹性支撑部固定于该第一薄膜层之上，并用以提供弹性回复力予该键帽。

12.如权利要求10所述的按键结构，其中该第一开关单元包括一第一导电部及一第二导电部，该第一导电部及该第二导电部配置于该穿孔相对的两侧。

13.如权利要求12所述的按键结构，其中该第一导电部及该第二导电部均呈半圆弧状，并围绕该穿孔。

14.如权利要求10所述的按键结构，其中该第二开关单元包括相邻设置的一第三导电部及一第四导电部。

15.如权利要求14所述的按键结构，其中该第三导电部及该第四导电部均呈半圆弧状并相互交错。

16.如权利要求10所述的按键结构，其进一步包括一弹性元件，该弹性元件设置于该弹性体与该键帽之间，用以产生额外的按压行程。

17.如权利要求10所述的按键结构，其中该支撑元件包括一第一支架及一第二支架。

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