CN115497760A - 按键装置 - Google Patents

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CN115497760A CN202110671031.XA CN202110671031A CN115497760A CN 115497760 A CN115497760 A CN 115497760A CN 202110671031 A CN202110671031 A CN 202110671031A CN 115497760 A CN115497760 A CN 115497760A
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Huaian Darfon Electronics Co ltd
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Abstract

本发明公开一种按键装置包含键帽、底板、薄膜电路板、第一及第二弹性体。薄膜电路板设置于底板上且与键帽的帽缘底面相距按压行程。第一弹性体设置于键帽的中间按压区段与薄膜电路板之间，以于中间按压区段被按压时挠曲变形而触发薄膜电路板的第一触发开关。第二弹性体设置于键帽的侧边按压区段与薄膜电路板之间。当键帽未被按压时，第二弹性体与键帽的按压底面相距垂直距离。当按压底面接触第二弹性体且继续下压触发行程时，第二弹性体挠曲变形以抵压触发薄膜电路板的第二触发开关。垂直距离与触发行程的和除以按压行程的比值介于0.6～0.95之间。本发明可避免倍数按键在键帽边角被按压时造成按键按压触发延迟同时提升按压手感。

Description

按键装置
技术领域
本发明涉及一种按键装置，尤指一种将弹性体分别设置在对应键帽的中间按压区段以及侧边按压区段的位置的按键装置。
背景技术
就目前个人计算机的使用习惯而言，键盘为不可或缺的输入设备之一，用以输入文字、符号或数字。不仅如此，举凡日常生活所接触的消费性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。
传统按键的上下运动的距离较长，故可轻易地于其键帽下方设置弹性体(如碗形橡胶体)，使得当键帽被向下按压时，弹性体亦被向下压缩而产生弹力，而当键帽被释放时，弹性体产生的弹力驱使键帽向上移动以回复至原位。然而，对于较长按键(又称倍数按键，例如空白(Space)键、输入(Enter)键、大写(Caps Lock)键、位移(Shift)键等)而言，其键帽通常具有较大的长宽比，使得键帽整体的刚性较弱。因此，在按压此类按键的键帽边角时，键帽通常会产生局部形变(例如键帽中间产生向上挠曲形变)，导致设置在键帽中间下方的弹性体无法被确实地按压变形而造成按键按压触发延迟甚至失效的问题，如此就会容易让使用者感受到按压触发不够灵敏且不一致的按压手感。
发明内容
鉴于现有技术中的问题，本发明提供一种按键装置以解决上述问题。
因此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种按键装置，该按键装置包含：键帽，具有中间按压区段以及至少一侧边按压区段；底板，与该键帽相对设置；薄膜电路板，设置于该底板上且该薄膜电路板与该键帽的帽缘底面相距一按压行程，该薄膜电路板对应该中间按压区段的位置具有第一触发开关且该薄膜电路板对应该至少一侧边按压区段的位置具有第二触发开关；第一弹性体，设置于该中间按压区段与该薄膜电路板之间，以于该中间按压区段被按压时产生挠曲变形而触发该第一触发开关；以及第二弹性体，设置于该至少一侧边按压区段与该薄膜电路板之间且该第二弹性体具有抵接顶面以及触发底面；其中，当该键帽未被按压时，该抵接顶面与该键帽的按压底面相距一垂直距离；当该按压底面接触该抵接顶面且继续下压一触发行程时，该第二弹性体产生挠曲变形，使得该触发底面抵压触发该第二触发开关；该垂直距离与该触发行程的和除以该按压行程的比值介于0.6～0.95之间。
作为可选的技术方案，该第二弹性体具有环形底座、桥接结构以及中间柱体，该桥接结构自该环形底座向上延伸连接至该中间柱体以支撑该中间柱体相对于该第二触发开关悬空，该中间柱体具有该抵接顶面以及该触发底面。
本发明还提供一种按键装置，其包含：键帽，具有中间按压区段以及至少一侧边按压区段；底板，与该键帽相对设置；薄膜电路板，设置于该底板上，该薄膜电路板对应该中间按压区段的位置具有第一触发开关且该薄膜电路板对应该至少一侧边按压区段的位置具有第二触发开关；第一弹性体，设置于该中间按压区段与该薄膜电路板之间，以于该中间按压区段被按压，使得该第一弹性体挠曲变形而触发该第一触发开关时，为该键帽提供第一弹性回复力；以及第二弹性体，设置于该至少一侧边按压区段与该薄膜电路板之间以于该至少一侧边按压区段被按压，使得该第二弹性体挠曲变形而触发该第二触发开关时，为该键帽提供第二弹性回复力；其中，该第二弹性体的高度小于该第一弹性体的高度，且该第二弹性回复力与该第一弹性回复力的比值不大于0.3。
作为可选的技术方案，该第二弹性体具有环形底座、桥接结构以及中间柱体，该桥接结构自该环形底座向上延伸连接至该中间柱体以支撑该中间柱体相对于该第二触发开关悬空。
作为可选的技术方案，该第二弹性回复力小于20gf。
本发明还提供一种按键装置，其包含：键帽，具有中间按压区段以及至少一侧边按压区段；底板，与该键帽相对设置；薄膜电路板，设置于该底板上，该薄膜电路板对应该中间按压区段的位置具有第一触发开关且该薄膜电路板对应该至少一侧边按压区段的位置具有第二触发开关；第一弹性体，设置于该中间按压区段与该薄膜电路板之间，以于该中间按压区段被按压时产生挠曲变形而触发该第一触发开关；以及第二弹性体，设置于该至少一侧边按压区段与该薄膜电路板之间且该第二弹性体具有环形底座、桥接结构以及中间柱体，该桥接结构自该环形底座向上延伸连接至该中间柱体以支撑该中间柱体相对于该第二触发开关悬空一垂直距离，该垂直距离不大于0.2mm；其中，当该至少一侧边按压区段被按压时，该桥接结构产生向下挠曲变形，使得该中间柱体向下移动且抵压触发该第二触发开关。
作为可选的技术方案，该键帽具有按压底面，该第二弹性体具有抵接顶面，在该按压底面接触该抵接顶面且继续下压该垂直距离的过程中，该桥接结构挠曲变形且提供线性弹性回复力。
本发明还提供一种按键装置，其包含：键帽，具有中间按压区段以及至少一侧边按压区段；底板，与该键帽相对设置；薄膜电路板，设置于该底板上，该薄膜电路板对应该中间按压区段的位置具有第一触发开关且该薄膜电路板对应该至少一侧边按压区段的位置具有第二触发开关；第一弹性体，设置于该中间按压区段与该薄膜电路板之间，以于该中间按压区段被按压时产生挠曲变形而触发该第一触发开关；以及第二弹性体，设置于该至少一侧边按压区段与该薄膜电路板之间且该第二弹性体具有环形底座、桥接结构以及中间柱体，该桥接结构自该环形底座向上延伸连接至该中间柱体以支撑该中间柱体相对于该第二触发开关悬空，该中间柱体具有火山口结构且向下延伸形成有触发柱，该触发柱的厚度与该第二弹性体的高度的比值不大于0.5。
作为可选的技术方案，该桥接结构为环形阶梯状结构或环形斜面结构。
作为可选的技术方案，该中间柱体于该桥接结构受压挫曲崩溃后所产生的弹性回复力大于触发该第二触发开关的设定触发力。
本发明的按键装置包含键帽、底板、薄膜电路板、第一及第二弹性体。薄膜电路板设置于底板上且与键帽的帽缘底面相距按压行程。第一弹性体设置于键帽的中间按压区段与薄膜电路板之间，以于中间按压区段被按压时挠曲变形而触发薄膜电路板的第一触发开关。第二弹性体设置于键帽的侧边按压区段与薄膜电路板之间。当键帽未被按压时，第二弹性体与键帽的按压底面相距垂直距离。当按压底面接触第二弹性体且继续下压触发行程时，第二弹性体挠曲变形以抵压触发薄膜电路板的第二触发开关。相比于现有技术，本发明通过第一弹性体触发第一触发开关或第二弹性体触发第二触发开关的方式来完成按键装置的按压触发操作，并且通过垂直距离与触发行程的和除以按压行程的比值为0.6～0.95之间的设计，提供触发时间相对一致的按压触发手感。本发明可解决倍数按键在键帽边角被按压时容易造成按键按压触发延迟或失效以及提升按压手感的效果。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为根据本发明的实施例所提出的按键装置的部分爆炸示意图。
图2为图1的按键装置于组装后沿着剖面线A-A的部分剖面示意图。
图3为图1的按键装置于组装后沿着剖面线A-A的另一部分剖面示意图。
图4为图2的第一弹性体以及第二弹性体的弹性回复力与按压行程的关系图。
图5为图2的第二弹性体的弹性回复力与按压行程的关系图。
图6为图2的按键装置于键帽被下压按压行程时的部分剖面示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请参阅图1、图2以及图3，图1为根据本发明的实施例所提出的按键装置10的部分爆炸示意图，图2为图1的按键装置10于组装后沿着剖面线A-A的部分剖面示意图，图3为图1的按键装置10于组装后沿着剖面线A-A的另一部分剖面示意图。如图1、图2以及图3所示，按键装置10可应用在一般常见的键盘(如笔记型计算机键盘或折叠式键盘装置)上且可较佳地为具有较长按键长度的键盘按键(如倍数按键，但不以此为限)，按键装置10包含键帽12、底板14、薄膜电路板16、第一弹性体18以及第二弹性体20。键帽12具有中间按压区段22以及至少一侧边按压区段24(于图1中显示两个，但不受此限，以下仅针对位于键帽12的右侧边的侧边按压区段24的触发设计进行详细描述，至于针对位于左侧边的侧边按压区段24的相关描述，其可以此类推，于此不再赘述)。底板14与键帽12相对设置。薄膜电路板16设置于底板14上且与键帽12的一帽缘底面26相距按压行程T(也就是可允许使用者按压的最大行程)，其中薄膜电路板16对应中间按压区段22的位置具有第一触发开关28且对应侧边按压区段24的位置具有第二触发开关30。第一弹性体18(较佳地为橡胶弹性体(rubber dome)，但不受此限，其亦可为其他能够给键帽12提供回位弹力的弹性件，如弹簧等)抵接于中间按压区段22与薄膜电路板16之间，藉此，第一弹性体18可提供弹性力以供键帽12自动回位，且第一弹性体18可在中间按压区段22被按压时产生挠曲变形以触发第一触发开关28，从而执行对应的输入功能。
至于在第二弹性体20的设计方面，由图2可知，第二弹性体20设置于侧边按压区段24与薄膜电路板16之间且第二弹性体20具有抵接顶面32以及触发底面34，其中第二弹性体20可较佳地具有环形底座38、桥接结构40以及中间柱体42(但不受此限)，桥接结构40可自环形底座38向上延伸连接至中间柱体42，以支撑中间柱体42相对于第二触发开关30悬空，中间柱体42可具有抵接顶面32以及触发底面34。更详细地说，在此实施例中，当键帽12未被按压时，抵接顶面32与键帽12的按压底面36相距垂直距离D1，而当键帽12被按压垂直距离D1以使按压底面36接触抵接顶面32且继续下压触发行程D2时，第二弹性体20可产生挠曲变形，使得触发底面34抵压触发第二触发开关30而执行对应的输入功能，其中垂直距离D1与触发行程D2的和除以按压行程T的比值可较佳地介于0.6～0.95之间，借以避免第二触发开关30触发过早或过晚的情况发生，也就是说，通过上述设计，按键装置10可在使用者按压侧边按压区段24以经由第二弹性体20触发第二触发开关30时，提供与使用者按压中间按压区段22时(此时，键帽12可经由第一弹性体18触发第一触发开关28)相对一致的按压触发手感。
综上所述，通过在对应键帽12的中间按压区段22以及侧边按压区段24的位置分别配置第一弹性体18以及第二弹性体20的设计，无论使用者是按压键帽12的中间按压区段22或者是按压侧边按压区段24，本发明可通过第一弹性体18触发第一触发开关28或第二弹性体20触发第二触发开关30的方式来确实地完成按键装置10的按压触发操作，并且可通过上述垂直距离D1与触发行程D2以及按压行程T的比值设计，提供触发时间相对一致的按压触发手感，如此一来，本发明可有效地解决先前技术中所提到的倍数按键在键帽边角被按压时容易造成按键按压触发延迟甚至失效的问题，进而让使用者感受到按压触发灵敏且相对一致的按压手感。
值得一提的是，为了避免额外设置的第二弹性体20所提供的弹性回复力会影响到按键装置10整体的按压手感，本发明可采用限制第二弹性体20的弹性回复力大小的设计，举例来说，请参阅图1、图2、图3以及图4，图4为图2的第一弹性体18以及第二弹性体20的弹性回复力与按压行程的关系图。由图1至图4可知，第二弹性体20的高度H2可较佳地小于第一弹性体18的高度H1，且当键帽12被按压垂直距离D1以及继续下压按压行程D2时，第一弹性体18可为键帽12提供第一弹性回复力F1，而第二弹性体20则可为键帽12提供第二弹性回复力F2，在此实施例中，第二弹性回复力F2与第一弹性回复力F1的比值可不大于0.3，更进一步地，第二弹性回复力F2可较佳地小于20gf(但不受此限)，借以达到避免影响按键装置10整体按压手感的功效。
除此之外，本发明可采用第二弹性体20在接触第二触发开关30前提供线性弹性回复力的设计，举例来说，请参阅图2以及图5，图5为图2的第二弹性体20的弹性回复力与按压行程的关系图，如图2以及图5所示，第二弹性体20的桥接结构40可为环形阶梯状结构(但不受此限，其亦可采用其他桥接结构设计，例如环形斜面结构)且自环形底座38向上延伸连接至中间柱体42，以支撑中间柱体42相对于第二触发开关30悬空一垂直距离D3，垂直距离D3可较佳地不大于0.2mm(如0.1mm，但不受此限)，以确保桥接结构40在第二弹性体20在接触第二触发开关30前不会产生结构挫曲崩溃(buckle)，也就是说，第二弹性体20可在受压接触第二触发开关30前，提供线性弹性回复力至键帽12而不会产生段落感，进而有效地提升按键装置10的键帽按压手感。另外，本发明亦可采用限制第二弹性体20的中间柱体42厚度大小的设计以达到上述功效，举例来说，由图2可知，中间柱体42可具有火山口结构44且向下延伸形成有一触发柱46，触发柱46的厚度TH与第二弹性体20的高度H2的比值可较佳地等于0.5(但不受此限，其亦可采用小于0.5的设计，如0.4)，以限制中间柱体42相对于第二触发开关30悬空的垂直距离D3可介于使桥接结构40在第二弹性体20接触第二触发开关30前不会产生结构挫曲崩溃的范围内，从而确保第二弹性体20可在受压接触第二触发开关30前为键帽12提供线性弹性回复力，如此即可同样地达到提升按键装置10的键帽按压手感的功效。
在实际应用中，本发明可进一步地采用限制中间柱体42在桥接结构40产生挫曲崩溃后所提供的弹性回复力大小的设计，以使中间柱体42可确实地触发第二触发开关30，举例来说，请参阅图2、图5以及图6，图6为图2的按键装置10于键帽12被下压按压行程T时的部分剖面示意图。由图2、图5以及图6可知，由于桥接结构40会在键帽12从图2的位置被下压按压行程T时产生结构挫曲崩溃(如图6所示)，使得中间柱体42的弹性回复力下降而仅能提供弹性回复力f1(如图5所示)，因此，为了确保第二触发开关30仍可被中间柱体42所触发，在此实施例中，中间柱体42于桥接结构40受压挫曲崩溃后所产生的弹性回复力f1可较佳地大于触发第二触发开关30的设定触发力f2(如10gf，但不受此限)，借以避免按键装置10在使用者按压键帽12的过程中出现触发失效的情况。
需注意的是，上述垂直距离与触发行程以及按压行程的比值设计、弹性回复力比值设计、柱体悬空垂直距离设计以及柱体厚度比值设计为可至少择一实施的配置，也就是说，通过将第一弹性体以及第二弹性体分别设置在对应键帽的中间按压区段以及侧边按压区段的位置的设计，再加上可将上述设计的至少其中之一应用在按键装置上，本发明可有效地解决先前技术中所提到的倍数按键在键帽边角被按压时容易造成按键按压触发延迟甚至失效以及按压手感受影响的问题，至于采用何种设计或其组合，其端视按键装置的实际应用而定，并不以上述实施例为限。
综上所述，本发明的按键装置包含键帽、底板、薄膜电路板、第一及第二弹性体。薄膜电路板设置于底板上且与键帽的帽缘底面相距按压行程。第一弹性体设置于键帽的中间按压区段与薄膜电路板之间，以于中间按压区段被按压时挠曲变形而触发薄膜电路板的第一触发开关。第二弹性体设置于键帽的侧边按压区段与薄膜电路板之间。当键帽未被按压时，第二弹性体与键帽的按压底面相距垂直距离。当按压底面接触第二弹性体且继续下压触发行程时，第二弹性体挠曲变形以抵压触发薄膜电路板的第二触发开关。本发明通过第一弹性体触发第一触发开关或第二弹性体触发第二触发开关的方式来完成按键装置的按压触发操作，并且通过垂直距离与触发行程的和除以按压行程的比值为0.6～0.95之间的设计，提供触发时间相对一致的按压触发手感。本发明可解决倍数按键在键帽边角被按压时容易造成按键按压触发延迟或失效以及提升按压手感的效果。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种按键装置，其特征在于包含：
键帽，具有中间按压区段以及至少一侧边按压区段；
底板，与该键帽相对设置；
薄膜电路板，设置于该底板上且该薄膜电路板与该键帽的帽缘底面相距一按压行程，该薄膜电路板对应该中间按压区段的位置具有第一触发开关且该薄膜电路板对应该至少一侧边按压区段的位置具有第二触发开关；
第一弹性体，设置于该中间按压区段与该薄膜电路板之间，以于该中间按压区段被按压时产生挠曲变形而触发该第一触发开关；以及
第二弹性体，设置于该至少一侧边按压区段与该薄膜电路板之间且该第二弹性体具有抵接顶面以及触发底面；
其中，当该键帽未被按压时，该抵接顶面与该键帽的按压底面相距一垂直距离；
当该按压底面接触该抵接顶面且继续下压一触发行程时，该第二弹性体产生挠曲变形，使得该触发底面抵压触发该第二触发开关；
该垂直距离与该触发行程的和除以该按压行程的比值介于0.6～0.95之间。
2.如权利要求1所述的按键装置，其特征在于，该第二弹性体具有环形底座、桥接结构以及中间柱体，该桥接结构自该环形底座向上延伸连接至该中间柱体以支撑该中间柱体相对于该第二触发开关悬空，该中间柱体具有该抵接顶面以及该触发底面。
3.一种按键装置，其特征在于包含：
键帽，具有中间按压区段以及至少一侧边按压区段；
底板，与该键帽相对设置；
薄膜电路板，设置于该底板上，该薄膜电路板对应该中间按压区段的位置具有第一触发开关且该薄膜电路板对应该至少一侧边按压区段的位置具有第二触发开关；
第一弹性体，设置于该中间按压区段与该薄膜电路板之间，以于该中间按压区段被按压，使得该第一弹性体挠曲变形而触发该第一触发开关时，为该键帽提供第一弹性回复力；以及
第二弹性体，设置于该至少一侧边按压区段与该薄膜电路板之间以于该至少一侧边按压区段被按压，使得该第二弹性体挠曲变形而触发该第二触发开关时，为该键帽提供第二弹性回复力；
其中，该第二弹性体的高度小于该第一弹性体的高度，且该第二弹性回复力与该第一弹性回复力的比值不大于0.3。
4.如权利要求3所述的按键装置，其特征在于，该第二弹性体具有环形底座、桥接结构以及中间柱体，该桥接结构自该环形底座向上延伸连接至该中间柱体以支撑该中间柱体相对于该第二触发开关悬空。
5.如权利要求3所述的按键装置，其特征在于，该第二弹性回复力小于20gf。
6.一种按键装置，其特征在于包含：
键帽，具有中间按压区段以及至少一侧边按压区段；
底板，与该键帽相对设置；
薄膜电路板，设置于该底板上，该薄膜电路板对应该中间按压区段的位置具有第一触发开关且该薄膜电路板对应该至少一侧边按压区段的位置具有第二触发开关；
第一弹性体，设置于该中间按压区段与该薄膜电路板之间，以于该中间按压区段被按压时产生挠曲变形而触发该第一触发开关；以及
第二弹性体，设置于该至少一侧边按压区段与该薄膜电路板之间且该第二弹性体具有环形底座、桥接结构以及中间柱体，该桥接结构自该环形底座向上延伸连接至该中间柱体以支撑该中间柱体相对于该第二触发开关悬空一垂直距离，该垂直距离不大于0.2mm；
其中，当该至少一侧边按压区段被按压时，该桥接结构产生向下挠曲变形，使得该中间柱体向下移动且抵压触发该第二触发开关。
7.如权利要求6所述的按键装置，其特征在于，该键帽具有按压底面，该第二弹性体具有抵接顶面，在该按压底面接触该抵接顶面且继续下压该垂直距离的过程中，该桥接结构挠曲变形且提供线性弹性回复力。
8.一种按键装置，其特征在于包含：
键帽，具有中间按压区段以及至少一侧边按压区段；
底板，与该键帽相对设置；
薄膜电路板，设置于该底板上，该薄膜电路板对应该中间按压区段的位置具有第一触发开关且该薄膜电路板对应该至少一侧边按压区段的位置具有第二触发开关；
第一弹性体，设置于该中间按压区段与该薄膜电路板之间，以于该中间按压区段被按压时产生挠曲变形而触发该第一触发开关；以及
第二弹性体，设置于该至少一侧边按压区段与该薄膜电路板之间且该第二弹性体具有环形底座、桥接结构以及中间柱体，该桥接结构自该环形底座向上延伸连接至该中间柱体以支撑该中间柱体相对于该第二触发开关悬空，该中间柱体具有火山口结构且向下延伸形成有触发柱，该触发柱的厚度与该第二弹性体的高度的比值不大于0.5。
9.如权利要求2、4、6或8所述的按键装置，其特征在于，该桥接结构为环形阶梯状结构或环形斜面结构。
10.如权利要求2、4、6或8所述的按键装置，其特征在于，该中间柱体于该桥接结构受压挫曲崩溃后所产生的弹性回复力大于触发该第二触发开关的设定触发力。
CN202110671031.XA 2021-06-17 2021-06-17 按键装置 Pending CN115497760A (zh)

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