CN113451067A - 按键单元以及电子设备 - Google Patents

Abstract

电子设备(10)具备按键单元和收容按键单元的内置壳体(20)，该按键单元在左右方向以及前后方向分别配置有按键，并设定为：按键的配置在后端侧的按键具备：按键顶部(80)，具有操作面；和支承构件(70)，借助弹性变形部在片基部(60)上支承按键顶部(80)，弹性变形部具备：前侧屈曲部(61)，设置在操作面的前端侧；和后侧屈曲部(62)，设置在操作面的后端侧，前侧屈曲部(61)距操作面的中央位置(N)的距离(t1)比后侧屈曲部(62)距操作面的中央位置(N)的距离(t2)长，并且所述第1弹性变形部的弹性模量小于后侧屈曲部(62)的弹性模量。

Description

按键单元以及电子设备

技术领域

本发明涉及按键单元以及具有该按键单元的电子设备。

背景技术

已知作为向电子辞典等电子设备的输入部而将多个按键一体成形为片状，由此将按键部大型化，从而使视认性、操作性提高的按键单元112。

该按键单元112具有普通按键片部和功能按键片部，如图8所示，将普通按键片部与功能按键片部之间制作为可从上方按压外观壳体113的框架部113ac另外，图8中111示出了组装有基板的内置壳体，该基板搭载具有布线、接点、电极等的电路基板。

关于普通按键片部的多个按键，由于未在各个按键的周围设置框(外观壳体的框架部)，因而能够使按键顶部增大。此外，普通按键片部的按键采用前侧以按键顶部的后侧为支点而进行行程运动以与接点接触的片支承方式，因而使得即使是简单的构造，也不会损害操作性。

另一方面，对于功能按键片部的多个按键，如图9、图10所示而构成。这些图中，200表示电路基板，210表示按键片。按键片210具有一对屈曲部(按键支承部)211、212，并具备被该屈曲部212支承的按键支承部213、粘附在该按键支承部213的上部的按键顶部214和安装用的基底板215。

如图9、10所示，由于各个按键的周围设置有框220，因而不能使按键顶部214增大。

此外，相较于普通按键片部的按键，功能按键片部的按键的按键顶部214较小，因而不能采用片支承方式，如图9、10所示，采用了在将按键顶部214保持为水平的状态下使其进行行程运动的构造(例如，参照日本特开2019-121594号公报)。

对于功能按键片部的多个按键，也能够与普通按键片部的多个按键同样地通过去除各个按键的周围的框来使按键顶部214增大，但在该情况下，在功能按键片部的按键的后部也存在内部壳体的框，因而如图10所示，需要采用将按键顶部214的中心位置和按键支承部213的中心位置错开了的构造。另外，图11示出了在按键支承部213粘附按键顶部214之前的状态。

然而，如果像这样按键顶部214的中心位置α和按键支承部213的中心位置β偏离差值δ的量，则如图12、图13所示，即使用户打算用手指P按压按键顶部214的中央，由于实际上力被施加在从按键支承部213的中心偏离了的位置，因而在按键支承部213的周围设置为裙状的屈曲部211、212之中、后侧的屈曲部212提前屈曲，从而也存在不能在将按键顶部214保持为水平的状态下进行行程运动这样的问题。

发明内容

本发明的目的在于，即使在按键片的按键中、按键顶部与(按键)支承部的位置关系存在制约那样的情况下，也可进行稳定的按键输入。

作为本发明的一个方式，是在左右方向以及前后方向上分别配置有按键的按键单元，所述按键之中配置在后端部的按键具备：按键顶部构件，具有操作面；和支承构件，借助弹性变形部在基部上支承所述按键顶部构件，所述弹性变形部具有：第1弹性变形部，设置在所述操作面的所述按键的排列的前后方向上的前端侧；和第2弹性变形部，设置在所述操作面的与所述前端对置的所述后端侧，并设定为：所述第1弹性变形部距所述操作面的中央的距离比所述第2弹性变形部距所述操作面的中央的距离长，并且所述第1弹性变形部的弹性模量小于所述第2弹性变形部的弹性模量。

作为本发明的一个方式，电子设备具备按键单元和收容按键单元的壳体部，该按键单元在左右方向以及前后方向上分别配置有按键，所述按键之中配置在所述按键的排列的前后方向上的后端侧的按键具备：按键顶部构件，具有操作面；和支承构件，借助弹性变形部在基部上支承所述按键顶部构件，所述弹性变形部具有：第1弹性变形部，设置在所述操作面的所述按键的排列的前后方向上的前端侧；和第2弹性变形部，设置在所述操作面的与所述前端对置的所述后端侧，并设定为：所述第1弹性变形部距所述操作面的中央的距离比所述第2弹性变形部距所述操作面的中央的距离长，并且所述第1弹性变形部的弹性模量小于所述第2弹性变形部的弹性模量。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式涉及的电子设备的示意图。

图2是示出该电子设备的第1筐体的分解立体图。

图3是示出在图1中的A-A线处在箭头方向上观察组装于该电子设备的按键单元的剖视图。

图4是示出该按键单元的主要部分的立体图。

图5是示出该按键单元的主要部分中的动作状态的说明图。

图6是示出按键单元的参考例的示意图。

图7是示出该按键单元的主要部分的变形例的说明图。

图8是示出一般的电子设备的第1筐体的分解立体图。

图9是示出该按键片的按键的结构的说明图。

图10是示出该按键片的按键的结构的说明图。

图11是示出该按键片的按键的主要部分的立体图。

图12是示出该按键片的按键的动作状态的说明图。

图13是示出该按键片的按键的动作状态的说明图.

具体实施方式

参照附图来说明本发明的实施方式涉及的电子设备10。

图1是示出本发明的一个实施方式涉及的电子设备10的示意图，图2是示出电子设备10的第1筐体12的分解立体图，图3是示出在图1中的A-A线处在箭头方向上观察组装于电子设备10的按键片(按键单元)40的剖视图。另外，以下的说明中前端设为按键的排列的前后方向上的前端侧，后端设为按键的排列的前后方向上的后端侧。

如图1所示，电子设备10具备第1筐体12、第2筐体14和铰链部16。第1筐体12和第2筐体14以铰链部16为轴而转动，电子设备10在第1筐体12和第2筐体14重叠的状态下被折叠。电子设备10例如是电子辞典。第1筐体12以及第2筐体14例如利用ABS树脂、丙稀酸树脂、聚碳酸酯等绝缘性的树脂来制作。

如图2所示，第1筐体12具备内置壳体20、载置于该内置壳体20的基板30和配置在基板30之上的按键片40。如图1所示，第2筐体14配置有显示部18。显示部18例如是液晶显示器，显示来自用户的输入、检索结果等。

基板30是具有布线、接点、电极等的电路基板。通过后述的按键片40的普通按键片部50以及功能按键片部51的支承构件与基板30的接点接触，从而支承构件和基板30的布线导通。由此，执行向电子设备10的输入。

按键片40从第1筐体12的1个开口部13突出。此外，在电子设备10被折叠且第1筐体12和第2筐体14重叠的状态下，从第1筐体12的开口部13突出的按键片40与第2筐体14对置。

按键片40是接受由电子设备10的用户进行的输入的输入部。如图1、2所示，按键片40具备普通按键片部50、和相对于普通按键片部50位于后端侧(铰链部16侧)的多个功能按键片部51。

如图1、2所示，普通按键片部50具有在左右方向以及前后方向上排列有多个的多个按键(所谓的QWERTY按键)。普通按键片部50的各按键被设置在后端侧的屈曲部和设置在前端侧的屈曲部支承。设置在后端侧的屈曲部由于被设置在按键顶部的后端的凸部(未图示)支承，因而不进行屈曲，成为仅按键顶部的前侧进行行程运动的片支承方式。如果按压按键，则前端侧的屈曲部屈曲，设置在按键的底面侧的接点部与基板30的接点接触，由此进行输入。

如图3所示，功能按键片部51具备安装在内置壳体20或基板30上的片基部60、从该片基部60向上方延伸设置的前侧屈曲部(第1弹性变形部)61、后侧屈曲部(第2弹性变形部)62、周缘部被这些前侧屈曲部61以及后侧屈曲部62支承的支承构件70、和粘附在该支承构件70的上部的按键顶部80。将按键顶部80中的前后方向上的中央位置以N表示。片基部60由基底板90紧固在基板30上。

按键顶部80的图中上表面，是用户的指尖接触的操作面。设置在操作面的前端(第1端)侧的前侧屈曲部61与按键顶部80的从中央位置N起的沿着前后方向(图中水平方向)的距离t1，被设定为比设置在操作面的后端(第2端)侧的后侧屈曲部62与按键顶部80的从中央位置N起的沿着前后方向(图中水平方向)的距离t2长。

片基部60、前侧屈曲部61以及后侧屈曲部62、支承构件70包含硅酮橡胶、弹性体等绝缘性的弹性材料而一体地构成。按键顶部80包含ABS树脂、丙稀酸树脂、聚碳酸酯等。基底板90包含弯曲刚性比较大的材料，例如不锈钢、铝合金等金属、聚碳酸酯等树脂。

在支承构件70的中央下部设置有接点部71。此外，构成支承构件70的一部分的前侧屈曲部61以及后侧屈曲部62如图3所示，从支承构件70的周围裙状地延伸，并且将接点部71和片基部60连接。此外，前侧屈曲部61以及后侧屈曲部62，在相对于片基部60从第1筐体12的开口部13突出的方向上弹性地对支承构件70进行支承。前侧屈曲部61以及后侧屈曲部62在按键顶部80被按压了的情况下屈曲，在从按键顶部80解除了按压的情况下复原。

如图4所示，后侧屈曲部62在支承构件70侧形成有壁厚部62a，并被形成为屈曲的范围比前侧屈曲部61短。即，前侧屈曲部61被形成为弹性模量小于后侧屈曲部62。另外，壁厚部62a也可以利用与后侧屈曲部62相同的材料一体地成形，也可以利用相同或不同的材料形成、粘接。

像这样构成的按键单元如以下那样动作。即，由用户按压普通按键片部50的支承构件，从而前端侧以后端侧为支点而向下方位移。另一方面，功能按键片部51的支承构件70被前侧屈曲部61和后侧屈曲部62支承，但如果由用户按压按键顶部80的中心位置，则如图5所示，前侧屈曲部61和后侧屈曲部62屈曲。此时，后侧屈曲部62由于较短且弹性模量较大，因而相比于前侧屈曲部61难以变形。因此，虽然向中心位置输入的按压力大部分施加在靠近按压位置的后侧屈曲部62，但容易变形的前侧屈曲部61和难以变形的后侧屈曲部62同时地屈曲。即，支承构件70相对于基板30而垂直地下降，支承构件70的底面和基板30接触而导通。由此，输入得以执行。

因此，在用户按压了按键顶部的中心位置的情况下，能够在按键顶部80不会大幅地倾斜的状态下，让使按键顶部80进行行程运动。

此外，由于还有即使用户想要按压按键顶部80的中心位置，而从中心位置偏离了的情况，因而期望的是，即使按压一定程度上从中心位置偏离了的位置，也使得按键顶部80的倾斜收敛在允许的倾斜以内。

在该情况下，将从中心位置偏离的可能性较高的区域设定为假想区域(例如，将假想区域设定为允许相对于按键顶部80整体的前后方向的长度10％的位置偏离)，并使得在该区域内按压了按键顶部80的情况下的按键顶部80的倾斜成为允许的倾斜以下(例如，10°以下)。

然后，为了满足这样的条件，设定按键顶部80的前后的长度、设置在支承构件70的前后的屈曲部的间隔、按键顶部80的中心与支承构件70的中心的偏离量、前后的屈曲部各自的弹性模量等。也可以实验性地决定这些条件。

此外，在用户不想按压按键顶部80的中心位置，而想要按压按键顶部80的自由的位置的情况下，还有按压的位置变为较大地偏离按键顶部80的中心的位置的情况，在该情况下，还有与相对于按键顶部80的中心的到前后各自的屈曲部为止的距离相比，相对于按键顶部80的前端的到前侧的屈曲部为止的距离、和相对于按键顶部80的后端的到后侧的屈曲部为止的距离变得更重要的情况。

在该情况下，设定为相对于按键顶部80的前端的到前侧的屈曲部为止的距离比相对于按键顶部80的后端的到后侧的屈曲部为止的距离短，并且，前侧的屈曲部的弹性模量小于后侧的屈曲部的弹性模量。

而且，也可以将距按键顶部80的周边的距离成为给定以上的那样的区域设定为所述假想区域，并设计为满足如上述那样的条件。

因此，即使在如功能按键片部的按键那样，按键顶部80与支承构件70的位置关系存在制约那样的情况下，也能够进行稳定的按键输入。

此外，即使在按压了偏离按键顶部80的中心的位置的情况下，也能在按键顶部80不会较大的倾斜的状态下，进行可靠的输入，此外，只要相对于按键顶部80的中心的按压的位置的偏离收敛在给定范围内，就能够将按键顶部80的倾斜收敛在允许范围内，能够提高用户操作的自由度。进一步地，只要相对于按键顶部80的端部的到按压的位置为止的距离为给定以上，就能够将按键顶部80的倾斜收敛在允许范围内，从而能够进一步提高用户操作的自由度。

此外，由于不需要在外部壳体的框架部从上方按压按键片，因而能够通过去除按键的周围的框以最大限度度地使各按键的大小增大，从而维持使用方便性。

此外，在将按键片收容在内部壳体的情况下，即使如功能按键那样的位于周边部的按键处于靠近内部壳体的壁的位置，也能够增加用于维持按键的操作性的按键部的设计的自由度。

另外，图6是用于对上述的按键单元的效果进行补足的参考图。即，虽然能够采用如图6那样的构造以使得按键顶部214的中心位置α和按键支承部213的中心位置β不偏离，但在该情况下，相对于按键顶部214的面积，裙状地设置在按键支承部213的周围的屈曲部211、212的面积变小，因而按键顶部214变得容易向前后左右的任一方向倾斜，是不稳定的。

图7是示出按键单元的主要部分的变形例的说明图。在本变形例中，取代后侧屈曲部62而设置了后侧屈曲部63。后侧屈曲部63形成为整体比前侧屈曲部61厚。因此，由于后侧屈曲部63的弹性模量较大，因而比前侧屈曲部61难变形。因此，虽然与使用上述的后侧屈曲部62时同样地，向中心位置输入的按压力大部分被施加在靠近按压位置的后侧屈曲部63，但容易变形的前侧屈曲部61和难以变形的后侧屈曲部63同时屈曲。即，支承构件70相对于基板30垂直地下降，支承构件70的底面和基板30接触而导通。由此，输入得以执行。

另外，本发明不限定于所述实施方式。例如，在上述的例子中，应用于多个按键被片状地一体成型的按键片，但不特别地限于一体成型，普通按键片部和功能按键片部也可以是分离的。

具备这样的按键单元的电子设备10不限于电子辞典，也可以是台式电子计算机、便携式电话机、PC的键盘等。此外，倾斜的组合还包括上述以外的组合，并且也可以对倾斜进行组合。除此之外，能够在不脱离本发明的要旨的范围实施变形，这是理所当然的。

虽然说明了本发明的若干实施方式，但本发明包括于专利权利要求书所记载的发明和其均等的范围。

Claims (8)

1.一种按键单元，所述按键单元在左右方向以及前后方向分别配置有按键，

所述按键之中配置在后端部的按键具备：

按键顶部构件，具有操作面；和

支承构件，借助弹性变形部在基部上支承所述按键顶部构件，

所述弹性变形部具有：第1弹性变形部，设置在所述操作面的所述按键的排列的前后方向上的前端侧；和第2弹性变形部，设置在所述操作面的与所述前端对置的所述后端侧，

并设定为：所述第1弹性变形部距所述操作面的中央的距离比所述第2弹性变形部距所述操作面的中央的距离长，并且所述第1弹性变形部的弹性模量小于所述第2弹性变形部的弹性模量。

2.根据权利要求1所述的按键单元，其中，

所述按键包括按键片。

3.根据权利要求1或2所述的按键单元，其中，

设定为：所述第1弹性变形部距所述操作面的第1端侧的距离比所述第2弹性变形部距所述第2端侧的距离短，并且所述第1弹性变形部的弹性模量小于所述第2弹性变形部的弹性模量。

4.根据权利要求3所述的按键单元，其中，

所述第1端是所述按键的排列的前后方向上的前端，所述第2端是所述按键的排列的前后方向上的后端。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的按键单元，其中，

设定为：通过使所述第1弹性变形部的长度比所述第2弹性变形部的长度长，从而使所述第1弹性变形部的弹性模量小于所述第2弹性变形部的弹性模量。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的按键单元，其中，

设定为：通过使所述第1弹性变形部的粗细比所述第2弹性变形部的粗细细，从而使所述第1弹性变形部的弹性模量小于所述第2弹性变形部的弹性模量。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的按键单元，其中，

设定设想了用户在所述操作面上进行按压的假想区域，并且设定作为所述按键顶部构件所允许的倾斜的允许倾斜，设定所述按键顶部构件的前后的长度、设置在所述支承构件的所述第1弹性变形部与所述第2弹性变形部的间隔、按键顶部构件的中心和所述支承构件的中心的偏离量、所述第1弹性变形部和所述第2弹性变形部各自的弹性模量，以使得在已设定的所述假想区域内按压了所述操作面的情况下的所述按键顶部构件的倾斜成为已设定的所述允许倾斜以下。

8.一种电子设备，其中，

具备：按键单元和收容所述按键单元的壳体部，

所述按键单元在左右方向以及前后方向上分别配置有按键，

所述按键之中配置在所述按键的排列的前后方向上的后端侧的按键，具备：

按键顶部构件，具有操作面；和

支承构件，借助弹性变形部在基部上支承所述按键顶部构件，

所述弹性变形部具有：第1弹性变形部，设置在所述操作面的所述按键的排列的前后方向上的前端侧；和第2弹性变形部，设置在所述操作面的与所述前端对置的所述后端侧，

并设定为：所述第1弹性变形部距所述操作面的中央的距离比所述第2弹性变形部距所述操作面的中央的距离长，并且所述第1弹性变形部的弹性模量小于所述第2弹性变形部的弹性模量。

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