CN116504565A - 键盘和电子设备 - Google Patents

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CN116504565A CN202210072332.5A CN202210072332A CN116504565A CN 116504565 A CN116504565 A CN 116504565A CN 202210072332 A CN202210072332 A CN 202210072332A CN 116504565 A CN116504565 A CN 116504565A
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张宇
肖杏芳
朱明超
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方梦思
刘洋
吴金华
何攀
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Abstract

本申请公开了一种键盘和电子设备,其中,键盘包括若干个按键,按键中的键帽组件包括依次叠合设置的支撑部件、弹性元件和织物。其中,支撑部件为刚性部件,弹性元件为弹性部件。支撑部件上开设有通孔,弹性元件和织物覆盖于通孔上,支撑部件用于支撑弹性元件,弹性元件用于在织物向着电路板所在的一侧形变时,向织物提供回复初始形状的回复力。上述键盘中各个按键的按键区边界明晰,便于用户辨别出按键的支撑区和按键区,增大键盘中的支撑区和按键区的触感区别,尽可能避免用户误触,提升用户使用体验。

Description

键盘和电子设备
技术领域
本申请涉及键盘技术领域,特别涉及一种键盘和电子设备。
背景技术
笔记本电脑(Laptop Computer)又被称为便携式电脑、手提电脑、掌上电脑或膝上电脑,其特点就是机身小巧,相比台式电脑携带方便,已成为人们日常工作或生活不可或缺的电子设备。随着时代的发展,人们更加关注笔记本电脑的轻薄和便携。
近年来,笔记本电脑中的各组件进行了革命性发展,其中笔记本电脑内的电子元器件占用的空间已基本压缩至最小空间。在电子元器件占用的厚度空间已无法进一步压缩的情况下,只能通过减薄键盘、支撑架等机械部件来进一步实现笔记本电脑的减薄。基于此,薄膜键盘广泛应用于笔记本电脑中,然而目前薄膜键盘普遍存在触感不佳、按键回复力不足的问题。
发明内容
基于此,本申请的目的在于提供一种键盘和电子设备。其中,键盘包括若干个按键,按键中的键帽组件包括依次叠合设置的支撑部件、弹性元件和织物。其中,支撑部件为刚性部件,弹性元件为弹性部件。支撑部件用于支撑弹性元件,弹性元件用于在织物向着电路板所在的一侧形变时,向织物提供回复初始形状的回复力。上述键盘能够有效改善用户触感以及增强按键回复力。
本申请的第一方面提供了一种键盘,该键盘应用于电子设备,键盘包括键帽组件、电路板和安装于电路板上的导电触点。其中,键帽组件朝向电路板的一侧设有导通部件,键帽组件通过导通部件能够用于触发电路板上的导电触点。键帽组件包括支撑部件、织物和弹性元件,支撑部上开设有通孔,支撑部件固定于电路板上,且导电触点位于通孔内,织物位于支撑部件背向电路板的一侧,并覆盖于支撑部件的通孔,弹性元件与支撑部件相对固定。支撑部件为刚性部件用于支撑弹性元件,弹性元件用于支撑织物,并在与通孔相对的织物受到指向电路板的载荷时,向织物提供远离导电触点的回弹力。
其中,电子设备可以是笔记本电脑、平板、遥控器、电视、智慧屏、手机、手表以及无线键盘等电子设备中的任意一种。此外,键盘包括多个按照行列排列的多个按键。下文将以单个按键为例进行描述。弹性元件可以是弹性盖体或者弹性丝。
即在本申请的实现方式中,弹性元件与织物的结合方式本申请不作具体限定,弹性元件可以粘贴于织物上,也可以编织于织物上,按键区内的织物在按压载荷的作用下带着导通部件向着电路板上的导电触点移动,并最终实现信号的导通。然而,在织物移动的过程中,按键区中心区域的织物发生弯曲变形向下拱起,按键区周围区域的织物拉动覆盖于通孔上的可形变部件向着通孔内弯折变形。在织物由于受到按压载荷而产生变形时,可形变部件伴随织物发生形变,并根据自身形变产生的形变能带动形变后的织物回复至自然状态。其中,在形变以及回复过程中,支撑部件并未发生形变,且形变及回复都发生在按键区内。
上述键盘中的按键,通过采用织物,改善了用户触感,提升电子设备的透气和散热性。此外,通过将支撑部件设置为刚性部件,以及将弹性元件设置成为弹性部件,并将可形变部悬设于支撑部件的通孔上部,能够使得键帽组件中的形变和回复都发生在按键区内,也即增大支撑区和按键区的触感区别。基于此,上述键盘一方面使得键盘中各个按键的按键区的边界明晰,便于用户辨别出按键的支撑区和按键区,另一方面,增大键盘中的支撑区和按键区触感区别,尽可能避免用户误触,提升用户使用体验。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,织物中的纱线可以包括短纤维单纱、短纤维股线、复捻股线、单丝纱、复丝纱、复合捻丝、包芯纱、并捻纱或包缠纱中的至少一种。上述纱线编织而成的织物具有良好的回弹性。例如,织物为经平组织,织物中纱线的材质为82%锦纶和18%氨纶,细度为40D,克重为180g/m2
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,每根弹性丝为金属丝,每根弹性丝包括碳钢弹簧钢、低锰弹簧钢、硅锰弹簧钢、铬钒弹簧钢、弹簧用不锈钢丝、锡青铜线或铍青铜线中的任意一种。可以理解,当经过弹性丝的数量为多根时,每个弹性丝的材质可以相同,也可以不同,本申请不作具体限定。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,弹性元件包括至少一根弹性丝,每根弹性丝位于支撑部件背向电路板的一侧,并跨设于通孔,且结合于织物。其中,弹性丝是指材质为弹性材质、尺寸上其中一个方向(例如弹性丝的轴向)上的尺寸远远大于其他方向上(例如弹性丝的径向)尺寸的部件。
即在本申请的实现方式中,上述键盘中的弹性元件包括至少一根弹性丝,至少一根弹性丝跨设于通孔上,以在通孔上方的织物向着通孔内变形时实现对覆设于通孔上的织物的回弹。弹性丝编织于织物中。织物和弹性丝可以采用平织的方式编织。本申请对弹性丝和织物编织方式不作具体限制。
上述实现方式,一体式成型织物和弹性丝,最终构成单层织物,整个织造过程简单,适于工业化应用。相较于现有的分体式键帽组件,具有超薄、结构简单及防尘的作用。
在本申请可替换的其他一些实现方式中,弹性丝与织物的其中一个表面相接,例如弹性丝相接于织物朝向电路板的表面。其中,弹性丝与织物的相接方式可以是弹性丝粘接于织物的其中一个表面,或者弹性丝被缝合于织物的其中一个表面上。任何能够实现弹性丝与织物稳定结合的方式均在本申请的保护范围之内,本申请对此不作具体限定。
上述实现方式,通过分别成型织物和弹性丝,一方面增加了织物编织方式的多样性,以及增加了弹性丝延伸方式的多样性,另一方面降低了织物和弹性丝的结合难度,以及降低了织物和弹性丝复合织物的后续的成型难度。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,织物的编织方式为平织,至少一根弹性丝作为纬线或者经线与织物中的经线或者纬线交叉编织。
即在本申请的实现方式中,织物包括交叉布置的多根第一编织丝和多根第二编织丝。其中,第一编织丝和第二编织丝交叉布置方式可以是第一编织丝和第二编织丝垂直交叉布置。至少一根弹性丝相对于第一编织丝平行布置,且两根相邻的弹性丝之间的布置有多根第一编织丝。至少一根弹性丝和第一编织丝分别与相邻的第二编织丝一一对应交叉编织。
可以理解,织物和弹性丝还可以是采用其他编织方式编织成的织物,至少一根弹性丝按照对应的编织方式与其他纱线交错编织即可,本申请对此不作具体限定。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,每根弹性丝的线径范围为0.02mm~1mm。可以理解,上述范围为弹性丝线径范围的部分示例,本申请中弹性丝线径还可以在其他合适的范围之内,本申请对此不作具体限定。
上述键盘中,根据力学性能及与织物中纱线的线径合理设置弹性丝的线径范围,能够有效避免弹性丝线径太小会导致弹性丝缺少刚性,或者弹性丝线径太大会导致弹性丝刚度较大,进而使得弹性丝能够满足键帽组件所需的径向回弹性需求。此外,合理设置弹性丝线径还能够避免弹性丝和柔性纱线细度差异过大,进而导致弹性丝凸出于织物表面,以改善键帽组件的手感。
除此之外,在本申请一些实现方式中,通过合理设置弹性丝与织物中柔性纱线的比例及编织方式,使得弹性丝织物兼具金属材料在弹性范围内高回弹和纤维制品柔软可缩的性能,且具有导电以及快速散热、电磁屏蔽等性能。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,键盘中按键数量为多个,每根弹性丝在电路板板面所在平面内的正投影的长度方向与键盘中按键的排布方向平行。
即在本申请的实现方式中,为了提高弹性丝对织物支撑的稳定性,每根弹性丝在电路板的板面所在平面内的正投影的长度方向与键盘中按键的排布方向平行。例如,键帽组件在电路板的板面所在平面内的正投影为矩形或者圆角矩形时,每根弹性丝在电路板的板面所在平面内的正投影的长度方向与矩形或者圆角矩形的其中一条边平行。
上述键盘,通过将键帽组件中的弹性丝的延伸方向设置为与键盘中按键的排布方向平行的方向:一方面,可以根据键盘自身的特点,在保证每个按键均对应有弹性丝的情况下,尽可能减少弹性丝的数量,提高整个键盘的机械稳定性。另一方面,当键盘中的键帽组件形成隆起结构时,上述键盘还降低了与织物结合在一起的弹性丝的弯折成型难度,同时还能够防止弯折成型过程弹性丝拖拉周围织物变形,进而改善键盘成型质量,提高键盘成品良率,提高经济效益。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,至少一根弹性丝具体包括相互平行的两根弹性丝,相互平行的两个两根弹性丝在电路板板面所在平面内的正投影,位于通孔在电路板板面所在平面内的正投影中一对相对的边缘区域。可以理解,至少一根弹性丝也可以是3根或者3根以上,本申请对一个键帽组件所涉及的弹性丝数量不作具体限定。
上述键盘中,键帽组件能够在按键区的边缘稳定的支撑织物,改善织物的受力状况,提高织物的回弹效果,在保证织物回弹效果的情况下,尽可能保证了织物的透气性,进而便于保证键盘的触感。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,每根弹性丝在电路板上的投影交叉分布,且每根弹性丝在电路板上的投影的交叉点位于通孔在电路板的板面所在平面内的正投影内。例如,键帽组件在电路板的板面所在平面内的正投影为矩形或者圆角矩形,且至少一根弹性丝具体包括相互交叉的两根弹性丝时,每根弹性丝在电路板上的投影的长度方向与矩形或者圆角矩形的边相互交叉。每根弹性丝的长度方向与矩形或者圆角矩形的对角线平行。
也即在本申请的实现方式中,弹性丝交叉交错分布,这样可以提高弹性丝之间的联动性,实现单点触摸区域回弹的效果,进而提高弹性丝对织物的支撑效果及回弹效果,进而明显改善键盘的触感及用户体验感。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,相互平行的两根弹性丝在电路板板面所在平面内的正投影之间的距离范围为2mm~10mm。每根弹性丝在电路板板面所在平面内的正投影,与通孔在电路板板面所在平面内的正投影的对应边缘之间的距离范围为 1mm~5mm。可以理解,以上仅为弹性丝布局方案的部分示例,任何能够稳定支撑织物的弹性丝的分布方案均在本申请的保护范围之内,本申请对此不作具体限定。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,键盘还包括表层织物,表层织物设于织物背向电路板的表面。其中表层织物与织物可以为同一种编织物,也可以为不同种编织物,本申请对此不作具体限定。
上述键盘,通过在织物背向电路板的表面设置表层织物,避免用户直接接触与弹性丝结合的织物,改善用户的触感。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,弹性元件包括弹性盖体,弹性盖体覆盖于通孔上。其中,弹性盖体可以是聚氨酯、橡胶等弹性材质。可以理解,以上为弹性盖体的部分示例,本申请对弹性盖体的材质不作具体限定。除此之外,本申请对弹性盖体的形状和尺寸不作具体限定,弹性盖体与通孔的大小及尺寸相适配,以使得弹性盖体能够全覆盖通孔即可。例如,弹性盖体为热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane,TPU) 时,型号为1185A,挤出级,数均分子量66141,重均分子量144588,分子量分布2.18。
在上述第一方面的一种可能的实现中,弹性元件包括可形变部和安装部,其中安装部安装于支撑部件,可变形部通过粘合剂粘合于织物。例如,粘合剂为粘合液,由于织物具有众多的编织孔,使得粘合液主要聚集于编织孔内,形成浸润式粘合。编织孔是指织物编织完成后即使紧邻排列的两相邻编织线之间也会形成的间隙孔。再例如,上述键帽组件还包括粘接层。粘接层用于粘接可形变部与织物。其中,粘接层为双面胶带。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,支撑部件上的通孔为阶梯孔,阶梯孔包括沿着同一中心线依次且同轴布置的第一通孔和第二通孔,第一通孔的开口尺寸大于第二通孔的开口尺寸,且第一通孔靠近织物,第二通孔靠近电路板。弹性盖体包括相接的可变形部和安装部,安装部位于可变形部周围。可变形部在电路板板面所在平面内的正投影位于通孔在电路板板面所在平面内的正投影内,安装部安装于阶梯孔的阶梯上,并与支撑部件相接。
在可替换的其他实现方式中,安装部的外表面与阶梯孔的内表面相固定,且安装部的底面与阶梯孔的台阶面相固定。
上述键帽组件中,弹性盖体安装于通孔内,弹性盖体中的安装部无需叠放于织物和支撑部件之间,因此能够进一步压缩键帽组件在高度方向上尺寸,进一步实现按键、键盘和电子设备的轻薄化。此外,上述键帽组件中的弹性盖体相对独立,可以分别安装各个按键中的弹性盖体,降低键帽组件的安装难度。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,弹性盖体包括相接的可变形部和安装部,安装部位于可变形部周围。可变形部在电路板板面所在平面内的正投影位于通孔在电路板板面所在平面内的正投影内,安装部安装于支撑部件与织物之间。例如,安装部的一表面与织物的表面相固定,安装部与一表面相对的另一表面与支撑部件的第二表面相固定。
对于包括多个按键的键盘而言,一个键盘包括多个键帽组件。弹性盖体的安装部夹持与织物与支撑部件之间并向着外部延伸,因此能够实现多个按键中键帽组件中安装部的相互连接,进而实现多个按键中的弹性盖体的一体成型。基于此,上述键盘中的键帽组件为减少部件数量提供可能,因此,能够提高键帽组件的安装效率,也即提高键盘的安装效率,进而降低生产成本。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,弹性盖体包括相接的可变形部和安装部,安装部位于可变形部周围。可变形部在电路板板面所在平面内的正投影位于通孔在电路板板面所在平面内的正投影内,安装部位于通孔内,且安装部的外表面固定于通孔的孔面。上述键盘中,键帽组件中的支撑部件和弹性盖体的结构简单,加工及装配难度低。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,为了提高弹性盖体对织物的支撑效果,弹性盖体还包括弹性壁,弹性壁的一端与可变形部相接,另一端的端面抵接于电路板的板面。
即在本申请的实现方式中,弹性盖体包括可形变部、安装部和弹性臂。其中,安装部设于可形变部的周围,弹性臂设于可形变部的中心位置处,并由可形变部的内表面向着电路板板面延伸。通过设置弹性壁改善弹性盖体对织物的支撑性能。
在本申请一些实现方式中,可形变部为环形弹性罩时,弹性壁为环形柱体,环形柱体的一端与环形弹性罩内边缘相接,环形柱体的另一端向着电路板延伸。例如,环形柱体的一端的尺寸大于环形柱体的另一端的尺寸。也即,弹性壁在向着电路板板面延伸的方向上逐步趋近通孔的中心线。基于此,弹性壁与环形弹性罩相结合形成中心背向电路板拱起的弧形支撑结构,上述结构能够提高弹性盖体对织物的支撑效果。
上述键盘中的键帽组件中,首先,弹性盖体的断面为底大顶小的锥形结构,提高了弹性盖体结构的稳定性。其次,增大了弹性盖体在电路板板面上的投影面积,提高了弹性盖体对织物的回弹效果。最后,弹性盖体还能改善织物的受力情况,进而改善提升用户体验。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,弹性元件上开设有弹性孔,弹性孔在电路板板面所在平面内的正投影位于通孔在电路板板面所在平面内的正投影之内。或者通孔在电路板板面所在平面内的正投影全部位于弹性元件在电路板板面所在平面内的正投影内。
即在本申请的一些实现方式中,键盘中,键帽组件中的弹性元件为完全覆盖通孔的盖体结构。也即,弹性元件在电路板的板面所在平面内的正投影与通孔在电路板的板面所在平面内的正投影完全重合。上述键帽,通过在键帽组件设置全覆盖式的弹性元件,能够增加可形变部的受力面积,改善键盘中按键的回弹效果,提升用户体验。
即在本申请的另外一些实现方式中,为了增加键盘中键帽组件的透气性,键帽组件中的弹性元件的中心区域开设有弹性孔,也即可形变部即为环形弹性盖,或者弹性丝之间预留有间隙,以使得弹性元件覆设于通孔的边缘位置处,以使得弹性元件能够实现从四周均匀承托织物。上述键盘,通过在键帽组件中的弹性元件上开设弹性孔,提高了键帽组件的透气性,提高了弹性元件支撑织物的稳定性,进一步改善织物受力均衡。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,弹性元件靠近通孔中心线的部分背向电路板隆起。
即在本申请的一些实现方式中,弹性丝在键盘模具上冲压,以形成与键盘按键区对应的若干个键位隆起和与键盘非按键区对应的连接部。即在本申请的另外一些实现方式中,可形变部还可以是沿着厚度方向,向着背离电路板的方向隆起,形成的扣在通孔上的罩体结构。可以理解,织物的形状与可形变部相适配,并与可形变部相贴合。
上述键盘中,键帽组件中的弹性元件具有与按键去对应的隆起区,首先,突显了键盘中各个按键的按键区,便于用户快速识别。其次,通过键盘中的隆起结构提升了用户的触感,使得用户能够在不观察键盘的情况下,在实施按压操作前就能够快速准确地确定出按键的按键区所在的位置,降低用户误触的概率,进一步提升用户体验。最后,不同按键之间的键帽组件互不干涉,提高键盘中的各个按键控制的独立性。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,键帽组件还包括补强片,补强片位于通孔内,并与织物相对固定。本申请仅是限定补强片与织物相对固定,并不限定补强片和织物的固定方式。例如,补强片固定于织物朝向导电板的一表面。再例如,补强片固定于织物朝向电路板的一表面。
上述键盘,通过在键帽组件中设置补强片,能够提高通孔上方的织物的强度,提高织物下移过程中的整颗按键的均衡性,使得织物下移过程中始终与电路板板面平行。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,键帽组件包括支撑部件、织物、弹性盖体和弹性丝。织物覆盖于弹性盖体的表面,弹性丝编织于织物中。在上述第一方面的其他一种可能的实现中,键帽组件还包括表层织物和补强片。其中表层织物覆设于织物背向电路板的一侧,补强片位于织物背向表层织物的一侧。在上述第一方面的另外一种可能的实现中,键帽组件中的补强片则位于表层织物和织物之间。
在上述第一方面的一种可能的实现中,上述键盘中,键盘包括至少两个按键。至少两个按键的键帽组件中的织物一体成型,至少两个按键的键帽组件中的弹性元件一体成型。
例如,键盘中的按键沿着横向整齐排列,沿着纵向交错排例。键盘中的所有按键中的支撑部件一体成型,键中的所有按键中的织物一体成型,键盘中的所有按键中的弹性盖体一体成型。再例如,在一定区域内的按键中的织物、支撑部件以及弹性盖体分别一体成型。
上述键盘,能够减少键盘中的部件数量,提高键盘的安装效率。
本申请的第二方面提供一种电子设备,包括如上述第一方面中任意一种键盘。
附图说明
图1(a)示出了本申请一些实施例中的笔记本电脑01的结构示意图;
图1(b)示出了本申请一些实施例中的带有键盘的平板02的结构示意图;
图1(c)示出了本申请一些实施例中的遥控器03的结构示意图;
图2示出了本申请一些实施例中的键盘1的结构示意图;
图3(a)示出了本申请一些实施例中键盘1中其中一颗按键2的立体图;
图3(b)为其中一颗按键2的结构原理图;
图4(a)示出了自然状态下按键2的结构原理图;
图4(b)示出了按压状态下按键2的结构原理图;
图5(a)示出了自然状态下按键2的结构原理图;
图5(b)示出了按压状态下按键2的结构原理图;
图6示出了本申请一些实施例中的键盘1的爆炸图;
图7示出了本申请一些实施例中的按键2的爆炸图;
图8示出了本申请一些实施例中的按键2沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图;
图9示出了本申请另外一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图;
图10示出了本申请一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图;
图11示出了本申请一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图;
图12示出了本申请一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图;
图13示出了本申请一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图;
图14示出了本申请一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图;
图15示出了本申请一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图;
图16示出了本申请一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图;
图17示出了本申请一些实施例中键盘1的爆炸图;
图18示出了本申请一些实施例中按键2的爆炸图;
图19示出了本申请一些实施例中按键2沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图;
图20示出了本申请一些实施例中的键帽组件10b中弹性丝300b的结构示意图;
图21(a)示出了本申请一些实施例中图19中S1区域的局部放大图;
图21(b)示出了本申请一些实施例中织物200和弹性丝300b编织示意图;
图22示出了本申请一些实施例中图19中S1区域的局部放大图;
图23示出了本申请一些实施例中键盘1的俯视图,其中虚线l表征弹性丝300b;
图24示出了一些实施例中图23中S2区域的局部放大图;
图25示出了另外一些实施例中图23中S2区域的局部放大图;
图26示出本申请一些实施例中的键帽组件10c;
图27示出本申请一些实施例中的键帽组件10d;
图28示出本申请一些实施例中的键帽组件10e;
图29示出本申请一些实施例中的键帽组件10的按压回弹曲线;
图30示出了本申请一些实施例中的键帽组件10a的制备流程图;
图31示出了本申请一些实施例中用于成型键帽组件10的模具示意图;
图32示出了本申请一些实施例中的键帽组件10b的制备流程图。
附图标记说明:
A1-支撑区;A2-按键区;
10-键帽组件;
100'-弹性支撑部;130'-通孔;
200-织物;
01-笔记本电脑;011-外壳;012-显示屏幕;013-键盘;
02-带有键盘的平板;021-键盘;
03-遥控器;031-键盘;
1-键盘;
2-按键;
10-键帽组件;10a-键帽组件;10b-键帽组件;
100-支撑部件;110-第一表面;120-第二表面;130-通孔;
200-织物;210-第一编织丝;220-第一编织丝;
300-弹性元件;310-可形变部;
300a-弹性盖体;301a-弹性孔;310a-可形变部;320a-安装部;330a-弹性壁;
300b-弹性丝;
400-粘接层;
500-补强片;
600-表层织物;
20-电路板;
30-导电触点;
40-导通部件。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。
本申请提供的技术方案可以应用于具有键盘或按键的电子设备。例如,电子设备可以是图1(a)中示出的笔记本电脑01、图1(b)中示出的带有键盘的平板02、图1(c)中示出的遥控器03、电视、智慧屏、手机、手表以及无线键盘等电子设备中的任意一种。为便于理解,本申请实施例结合图1(a),以笔记本电脑01为例进行说明电子设备的基本结构。
图1(a)示出了一种电子设备的结构性示意图,其中,电子设备可以为笔记本电脑01。笔记本电脑01可以包括外壳011、显示屏幕012和键盘013。其中,外壳011包括第一壳体(未标示)、第二壳体(未标示)和转轴(未标示),第一壳体和第二壳体通过转轴转动连接。显示屏幕012可以固定于第一壳体,键盘013可以固定于第二壳体。上述结构可以实现第一壳体相对于第二壳体的侧边旋转,以实现笔记本电脑01的折叠和打开。
在笔记本电脑01被折叠时,第一壳体与第二壳体之间的夹角可以趋于0°,显示屏幕 012可以与键盘013相互靠拢,显示屏幕012、键盘013可以被收容在第一壳体和第二壳体形成的腔体内。在笔记本电脑01被打开时,第一壳体与第二壳体之间的夹角可以趋于 90°~180°,显示屏幕012可以与键盘013相互远离,使得显示屏幕012、键盘013可以同时朝向用户,以供用户使用。
图2示出了本申请一些实施例中的键盘1的结构示意图。其中,键盘1可以是图1(a)中电子设备中的键盘013,还可以是图1(b)中的示出的键盘021或者图1(c)中示出的键盘031,为了便于描述,下面将以键盘1为图1(a)中的键盘013为例进行阐述。如图 2所示,键盘1包括多个按照行列排列的多个按键2,且不同按键2的结构大致相同。为了能够表征清楚键盘1中各个部件,下文将以单个按键2为切入点进行描述,并在描述完按键2的具体结构后,结合多个按键2中的各个部件综合描述键盘1的具体结构。
为了后续描述,现定义出X方向、Y方向和Z方向。其中,X方向为电子设备正常放置时,键盘1的长度方向,例如X方向与笔记电脑中转轴方向平行,且X正方向为由左指向右,Y方向为电子设备正常放置时,键盘1的宽度方向,例如Y方向与X方向相垂直,且Y正方向由后指向前,Z方向为电子设备正常放置时,键盘1的高度方向,也可以称之为键盘1的厚度方向,例如Z正方向由底指向顶。本申请中的各种高度尺寸或者厚度尺寸为沿着Z轴方向的尺寸。
图3(a)示出了本申请一些实施中键盘1中其中一颗按键2的立体图。图3(b)为其中一颗按键2的结构原理图。其中,图3(b)可以是本申请一些实施例中按键2按照图3 (a)中A-A剖面的剖视图。结合图3(a)和图3(b)所示,键盘1包括键帽组件10、电路板20、导电触点30和导通部件40。其中,电路板20可以是柔性电路板。
键帽组件10为薄膜形,并安装于电路板20上,且与电路板20共同形成按压空间H。导通部件40和导电触点30相对地布置于按压空间H内,导电触点30安装于电路板20上,导通部件40安装键帽组件10上,且导通部件40与电路板20上的导电触点30位置相对。键帽组件10在按压载荷的作用下,带动导通部件40向着导电触点30靠近,实现信号的导通,在取消载荷的情况下,键帽组件10在回复力的作用下带动导通部件40远离导电触点30,实现信号的断开。
除此之外,为了便于后续描述,将键帽组件10与电路板20板面相接的区域定义为支撑区A1,并将按压空间H在电路板20板面所在平面内的投影区域定义为按键区A2。可以理解,由于按压空间H所在的区域由于能够实现键盘1中按键2的功能,因此可称之为即按键区。
可以理解,图3(b)中示出的键盘1中按键2的组成结构仅为本申请中按键2的部分示例,本申请中的按键2还可以是其他通过按压实现导通的其他结构,本申请对此不作具体限定。
应用场景1
图4(a)示出了自然状态下按键2的结构原理图。图4(b)示出了按压状态下按键2的结构原理图。其中,图4(a)和图4(b)可以是本申请一些实施例中按键2按照图3(a) 中A-A剖面的剖视图。
如图4(a)所示,在本申请一些实施例中,按键2中的键帽组件10包括弹性支撑部100'和织物200,其中弹性支撑部100'上开设有沿着厚度方向延伸的通孔130'。弹性支撑部100'可以是织物材质也可以是其他材质,本申请对此不作具体限制。织物200覆盖于弹性支撑部100'上的通孔130'上,并与弹性支撑部100'相对固定。弹性支撑部100'、织物200 与电路板20相配合以形成按压空间H。在通孔130'内,导通部件40安装于织物200朝向电路板20的表面,导电触点30安装于电路板20朝向织物200的板面。
示例性地,如图4(b)所示,按压状态下,按键区A2内的织物200在按压载荷F的作用下带着导通部件40向着电路板20上的导电触点30移动,并最终实现信号的导通。然而,在织物200移动的过程中,按键区A2中心区域的织物200发生弯曲变形向下拱起,按键区A2周围区域的织物200拉动通孔130'边缘的弹性支撑部100'向着通孔130'内移动,使得弹性支撑部100'在形成Z方向压缩变形的过程中同时出现朝向通孔130'的弯曲变形。
上述键盘1,一方面使得键盘1中各个按键2的按键区A2的边界不明晰,用户即使触摸过按键2也不容易辨别出按键区A2的边界,另一方面,键盘1中的按键区A2和支撑区 A1的手感区别不明显。基于此,上述键盘1容易造成用户误触,影响用户的使用体验。
应用场景2
为了解决上述问题,本申请提供了一种键盘1,其中键盘1中的按键2如图5(a)和图5(b)所示。图5(a)示出了自然状态下按键2的结构原理图。图5(b)示出了按压状态下按键2的结构原理图。其中,图5(a)和图5(b)可以是本申请一些实施例中按键 2按照图3(a)中A-A剖面的剖视图。
如图5(a)所示,按键2中的键帽组件10包括依次叠合设置的支撑部件100、弹性元件300和织物200。其中,支撑部件100为刚性部件,弹性元件300为弹性部件。支撑部件100用于支撑弹性元件300,弹性元件300用于在织物200向着电路板20所在的一侧形变时,向织物200提供回复初始形状的回复力。
在本申请一些实现方式中,如图5(a)和图5(b)所示,支撑部件100包括相对设置的第一表面(未标示)和第二表面(未标示),支撑部件100开设有连通第一表面和第二表面的通孔130。支撑部件100的第一表面与电路板20的板面相接。织物200位于支撑部件100具有第二表面的一侧,并覆盖于支撑部件100上的通孔130。其中,覆盖是指织物 200完全包覆住支撑部件100上的通孔130,也即通孔130在电路板20板面上的正投影位于织物200在电路板20板面上的正投影之内。弹性元件300包括可形变部310,且可形变部310在电路板20板面所在平面内的正投影落入通孔130在电路板20板面所在平面内的正投影内。可形变部310结合于通孔130处的织物200。可形变部310用于支撑织物200,并在织物200受到指向导电触点30的载荷时向织物200提供远离导电触点30的回复力。
在本申请一些实现方式中,弹性元件300可以是聚氨酯、橡胶等材质的弹性盖体300a (后文图中有描述),弹性元件300还可以是能够弹性材质的弹性丝300b(后文图中有描述)。可以理解,本申请对弹性元件300的形状及轮廓不作具体限定,任何能够实现前述功能的弹性元件300均在本申请的保护范围之内。
示例性地,如图5(b)所示,按键区A2内的织物200在按压载荷F的作用下带着导通部件40向着电路板20上的导电触点30移动,并最终实现信号的导通。然而,在织物 200移动的过程中,按键区A2中心区域的织物200发生弯曲变形向下拱起,按键区A2周围区域的织物200拉动覆盖于通孔130上的可形变部件310向着通孔130内弯折变形。在织物200由于受到按压载荷F而产生变形时,可形变部件310伴随织物200发生形变,并根据自身形变产生的形变能带动形变后的织物200回复至自然状态。不难发现,在形变以及回复过程中,支撑部件100并未发生形变,且形变及回复都发生在按键区A2内。
上述键盘1中的按键2,通过将支撑部件100设置为刚性部件,以及将弹性元件300设置成为弹性部件,并将可形变部310悬设于支撑部件100的通孔130上部,能够使得键帽组件10中的形变和回复都发生在按键区A2内,也即增大支撑区A1和按键区A2的触感区别。基于此,上述键盘1一方面使得键盘1中各个按键2的按键区A2的边界明晰,便于用户辨别出按键2的支撑区A1和按键区A2,另一方面,增大键盘1中的支撑区A1和按键区A2区别,尽可能避免用户误触,提升用户使用体验。
下文将结合附图详细描述本申请的具体结构。
应用场景2-1
图6示出了本申请一些实施例中的键盘1的爆炸图。图7示出了本申请一些实施例中的按键2的爆炸图。图8示出了本申请一些实施例中的按键2沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图。
根据图2和图6可知,键盘1中多个按键2,为了能够清楚明了的理解观察键盘1中的具体结构,下文将先以图7和图8所示的按键2对应的各个部件(例如键帽组件10a、电路板20、导电触点30和导通部件40)为例进行描述,随后再从整体上描述整个键盘1 中的所有按键2对应的各个部件。
结合图7和图8可知,按键2包括键帽组件10a、电路板20、导电触点30和导通部件40。其中,导电触点30安装于电路板20上,导通部件40安装于键帽组件10a上,键帽组件10a安装于电路板20上,并使得键帽组件10a上的导通部件40与电路板20上的导电触点30位置相对。键帽组件10a包括支撑部件100、织物200和弹性盖体300a。支撑部件 100为刚性材质,弹性盖体300a为弹性材质。织物200位于支撑部件100背向电路板20 的一侧,并分别与支撑部件100和导通部件40相固定。
如图8所示,支撑部件100包括相对设置的第一表面110和第二表面120,支撑部件100还开设有连通第一表面110和第二表面120的通孔130。织物200位于支撑部件100 具有第二表面120的一侧,并覆盖于支撑部件100上的通孔130。支撑部件100的第一表面110与电路板20的板面相接,导电触点30安装于电路板20的板面,并位于支撑部件 100上的通孔130内。导通部件40相对于织物200固定,并位于支撑部件100上的通孔 130内。弹性盖体300a包括可形变部310a和安装部320a。安装部320a安装于支撑部件 100,可形变部310a结合于通孔130处的织物200,用于在按压状态下向织物200提供远离导电触点30的作用力。
可以理解,键帽组件10a能够带动导通部件40远离导电触点30或者靠近导电触点30 移动,以实现导电触点30的导通与断开。在本申请一些实施例中,在键帽组件10a未被按压时,可形变部310a处于自然状态,导通部件40未与导电触点30导通。当用户按下键帽组件10a时,可形变部310a随着织物200弯折及拉伸,使得键帽组件10a可以移动至通孔 130内,进而使得导通部件40与导电触点30相互靠近并导通。当外力卸除后,可形变部 310a在自身形变恢复力的作用下带动织物200恢复至自然状态,使得导通部件40远离导电触点30并断开导通。
上述键盘1中,由于本申请中的键帽组件10a能快速充分回弹,减去了传统键帽组件下方的回弹装置,因此能够有效减小键盘1的整体厚度。此外,键帽组件10a中的织物200具有柔软、亲肤、丰满等特点,使得键帽组件10具有良好触感。织物200透气性良好,可以将运行的笔记本电脑的电子元器件产生的热量以对流的方式与外部环境进行热交换,实现笔记本电脑的降温,从而避免电子元器件因温度过高影响笔记本电脑的性能,进一步提高笔记本电脑的使用寿命以及改善用户的使用体验。
织物200的材质以及编织方式
在本申请一些实施例中,织物200中的纱线可以包括短纤维单纱、短纤维股线、复捻股线、单丝纱、复丝纱、复合捻丝、包芯纱、并捻纱或包缠纱中的至少一种。
在本申请一些实施例中,织物200为经平组织,织物200中纱线的材质为82%锦纶和 18%氨纶,细度为40D,克重为180g/m2。可以理解,本申请中织物200中纱线的材质、细度、克重均为部分示例,本申请中技术方案对上述各个参数不作具体限制。
弹性盖体300a的材质
在本申请一些实施例中,弹性盖体300a的材质可以是聚氨酯、橡胶等弹性材质。可以理解,任何能够实现可形变部310a回弹性能的材质均在本申请的保护范围之内,本申请对此不作具体限定。例如,可形变部310a为热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane,TPU) 时,型号为1185A,挤出级,数均分子量66141,重均分子量144588,分子量分布2.18。可以理解,本申请中热塑性聚氨酯的型号、数均分子量、重均分子量和分子量分布均为部分示例,本申请中的技术方案对上述各个参数不作具体限制。
其中,数均分子量(Number-average Molecular Weight),聚合物是由化学组成相同而聚合度不等的同系混合物组成的,即由分子链长度不同的高聚物混合组成。通常采用平均数分子量表征分子的大小。重均分子量(Weight-average Molecular Weight):所有合成高分子化合物的分子量以及大多数天然高分子化合物的分子量都是不均一的,它们是分子量不同的同系物的混合物。符号为Mw。聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。Wi:相应的分子所占的重量分数。重均分子量与门尼粘度密切相关,因此常以门尼粘度的高低来显示出弹性体分子量的大小。聚合物和低分子量化合物不同,没有一个固定的分子量,而是不同分子量同系物的混合体系。因此聚合物分子量是一个平均值,有一个分布的概念。这种分子量的不均一性,称作聚合物的多分散性。高聚物试样的多分散性通常采用多分散系数α来表征,多分散系数是重均分子量与数均分子量的比值或者Z均分子量与重均分子量的比值。
补强片500
在本申请一些实施例中,如图6至图8所示,键帽组件10a还包括补强片500,补强片500位于通孔130内,并结合于织物200上。在一些实现方式中,补强片500固定于织物200朝向导电板20的一表面。导通部件40固定于补强片500朝向导电板20的一表面。在可替换的其他一些实现方式中,在键帽组件10a中,导通部件40固定于织物200朝向电路板20的一表面。上述键盘1,通过在键帽组件10a中设置补强片500,能够提高通孔130 上方的织物200的强度,提高织物200下移过程中的均衡性,使得织物200下移过程中始终与电路板20板面平行。
可以理解,本申请仅是限定导通部件40与织物200相对固定,并不限定导通部件40和织物200的固定方式,导通部件40除了通过补强片500固定或者直接固定于织物200 朝向电路板20的一表面以外,还可通过其他中间部件固定于织物200上,本申请对此不作具体限定,以上均在本申请的保护范围之内。
在本申请一些实现方式中,补强片500可以为钢片、金属片、玻纤板、环氧树脂板中的任意一种。可以理解,上述补强片500的具体形式,仅为本申请中补强片500的部分示例,本申请对补强片500的具体材质及具体结构不作具体限定,任何能够均衡织物200下移过程中均衡的补强片500在本申请的保护范围之内。
在本申请一些实现方式中,补强片500粘贴于织物200朝向按压空间的表面。在本申请可替换的其他一些实现方式中,补强片500粘贴于织物200背向按压空间的表面。可以理解补强片500与织物200之间的结合方式可以参考可形变部310a与织物200之间的结合方式,在此将不作赘述。
弹性盖体300a与织物200的结合方式
在本申请一些实施例中,可形变部310a通过粘合剂粘合于织物200。可以理解,由于织物200具有众多的编织孔,使得粘合液主要聚集于编织孔内,形成浸润式粘合,因此在图8中示出的剖视图中不会示出粘合剂形成的断面。其中,编织孔是指织物200编织完成后即使紧邻排列的两相邻编织线之间也会形成的间隙孔。其中,粘合液可以为聚氨酯粘合剂或者环氧树脂溶液,本申请对不作具体限定。可以理解,安装部320a与织物200之间的结合方式,安装部320a与支撑部件100之间的结合方式,织物200与补强片500之间的结合方式,以及导通部件40与补强片500之间的结合方式均可以参考可形变部310a与织物 200之间的结合方式,在此将不作赘述。
在本申请一些实现方式中,聚氨酯粘合剂的配置方法为:先将热塑性聚氨酯按照一定比例加入到N,N-二甲基甲酰胺溶液中,而后在转速为500r/min,30℃的条件下机械搅拌 3h,随后静置,直至脱泡完全。可以理解,上述实现方式仅为制备聚氨酯粘合剂的部分示例,任何能够制备聚氨酯粘合剂的技术方案均在本申请的保护范围之内,本申请对此不作具体限定。
除此之外,图9示出了本申请另外一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图。如图9所示,在可替代的其他实现方式中,上述键帽组件10a还包括粘接层400。粘接层400粘接可形变部310a与织物200。其中,粘接层400可以是双面胶带。这种粘合方式能够保持织物200的手感及外观,改善用户体验。
在本申请一些实施例中,为了进一步提高织物200的透气性,粘接层400可以为镂空状,该镂空状在两部件的贴合区域为实体区,在两部件的非贴合区域为镂空区。上述粘接层400能够在保持织物200与可形变部310a粘合强度的情况下,提高织物200的透气性。
键帽组件10a中弹性盖体300a的具体形式
基于上述表述不难发现,键帽组件10a的结构优化主要取决于键帽组件10a中的弹性盖体300a。下面将结合附图详细介绍几种弹性盖体300a,及这些弹性盖体300a在键帽组件10a中的连接方式。
图10示出了本申请一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图。为了增加键帽组件10a的透气性,如图10所示,键帽组件10a中的弹性盖体300a的中心区域开设有弹性孔301a,也即可形变部310a即为环形弹性盖,以使得弹性盖体300a覆设于通孔130的边缘位置处,以使得弹性盖体300a能够实现从四周均匀承托织物200。
上述键帽组件10a,一方面,通过在弹性盖体300a上开设弹性孔301a,提高了键帽组件10a的透气性,另一方面将可形变部310a设计为沿着通孔130边缘布局的环形弹性盖结构,使得可形变部310a能够稳定支撑织物200,进一步提高织物200受力均衡。
图11示出了本申请一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图。对比图10和图11可知,在本申请其他一些实施例中,键帽组件10a中的可形变部310a 为完全覆盖通孔130的盖体结构。也即,可形变部310a在电路板20板面所在平面内的正投影与通孔130在电路板20板面所在平面内的正投影完全重合。
上述键帽组件10a,能够增加可形变部310a的受力面积,改善键盘中按键2的回弹效果,提升用户体验。
可以理解,当可形变部310a为完全覆盖通孔130的盖体结构,且键帽组件10a中包括补强片500时,补强片500设于可形变部310a背向织物200的一表面,导通部件40设于补强片500背向织物200的表面。当可形变部310a为完全覆盖通孔130的盖体结构,且键帽组件10a中不包括补强片500时,导通部件40设于可形变部310a背向织物200的表面。
继续参阅图10和11,为了优化键帽组件10a的结构,提升用户的体验感,在本申请一些实施例中,可形变部310a还可以是沿着厚度方向,向着背离电路板20的方向隆起,形成的扣在通孔130上的罩体结构。可以理解,织物200的形状与可形变部310a相适配,并与可形变部310a相贴合。
上述键帽组件10a,一方面突显了键盘1中各个按键2的按键区A2,便于用户快速识别。另一方面,通过键盘1中的隆起结构提升了用户的触感,使得用户能够在不观察键盘 1的情况下,在实施按压操作前就能够快速准确地确定出按键2的按键区A2所在的位置,降低用户误触的概率,进一步提升用户体验。
在本申请一些实现方式中,键盘1中部分按键的尺寸为16mm×16mm,按键2的隆起高度为0.7mm,隆起最顶端按键尺寸为12mm×12mm。另外一部分按键2的尺寸为 16mm×35mm,按键2的隆起高度为0.7mm,隆起最顶端按键尺寸为12mm×31mm。
图12示出了本申请一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图。在本申请一些实现方式中,如图12所示,键帽组件10a中的弹性盖体300a中的可形变部310a可以是平铺于支撑部件100上的平面结构。也即自然状态下,可形变部310a沿着与电路板20板面平行的方向延伸。
在本申请一些实施例中,继续参阅图10至图12,支撑部件100上的通孔为阶梯孔。其中,阶梯孔包括沿着同一中心线依次且同轴布置的第一通孔(未标示)和第二通孔(未标示)。其中第一通孔的尺寸较大且靠近第二表面120,第二通孔的尺寸较小且靠近第一表面110。弹性元件300a包括相接的可形变部310a和安装部320a,安装部320a位于可形变部310a的周围。安装部320a安装于阶梯孔的阶梯上,并与支撑部件100相接。在本申请一些实现方式中,安装部320a的外表面与阶梯孔的内表面相固定。在可替换的其他实现方式中,安装部320a的外表面与阶梯孔的内表面相固定,且安装部320a的底面与阶梯孔的台阶面相固定。
上述键帽组件10a中,弹性盖体300a安装于通孔130内,弹性盖体300a中的安装部320a无需叠放于织物200和支撑部件100之间,因此能够进一步压缩键帽组件10a在高度方向上尺寸,进一步实现按键、键盘和电子设备的轻薄化。此外,上述键帽组件10a中的弹性盖体300a相对独立,可以分别安装各个按键2中的弹性盖体300a,降低键帽组件10a 的安装难度。
图13示出了本申请一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图。与图10相比,图13中的键帽组件10a中,弹性盖体300a中的安装部320a的结构及连接方式发生了改变。在本申请一些实施例中,如图13所示,弹性盖体300a包括相连的可形变部310a和安装部320a,装部320a位于可形变部310a的周围。安装部320a夹持于支撑部件100与织物200之间。
在本申请一些实现方式中,安装部320a的一表面与织物200的表面相固定,安装部320a与一表面相对的另一表面与支撑部件100的第二表面120相固定。
一般而言,一个键盘1包括多个按键2,也即一个键盘1包括多个键帽组件10a。图13中示出的弹性盖体300a的安装部320a向着外部延伸,因此能够实现多个按键2中键帽组件10a中安装部320a的相互连接,进而实现多个按键2中的弹性盖体300a的一体成型。基于此,上述键帽组件10a为减少部件数量提供可能,因此,能够提高键盘中键帽组件10a 的安装效率,以及降低生产成本。
图14示出了本申请一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图。为了提高弹性盖体300a对织物200的支撑效果,与图13相比,图14中的键帽组件10a 中,弹性盖体300a还增设了弹性臂330a。在本申请一些实施例中,弹性盖体300a包括可形变部310a、安装部320a和弹性臂330a。其中,安装部320a设于可形变部310a的周围,弹性臂330a设于可形变部310a的中心位置处,并由可形变部310a的内表面向着电路板 20板面延伸。
在一些实现方式中,如图14所示,弹性壁330a的端面与支撑部件100的第一表面110 平齐。其中,弹性壁330a的端面是指弹性壁330a不与可形变部310a相接的一端的端面。
在本申请一些实施例中,如图14所示,可形变部310a为环形弹性罩时,弹性壁330为环形柱体,环形柱体的一端与环形弹性罩内边缘相接,环形柱体的另一端向着电路板20延伸。
在本申请一些实现方式中,如图14所示,环形柱体的一端的尺寸大于环形柱体的另一端的尺寸。也即,弹性壁330在向着电路板20板面延伸的方向上逐步趋近通孔130的中心线。基于此,弹性壁330a与环形弹性罩相结合形成中心背向电路板20拱起的弧形支撑结构,上述结构能够提高弹性盖体300a对织物200的支撑效果。在该实现方式中,弹性孔301a是指环形柱体与环形弹性罩相接一端的尺寸。
可以理解,对于上述弹性盖体300a,在按压过程中,织物200向下移动,可形变部310a 和弹性壁330a在织物200的带动下开始形变。值得注意的是,在按压过程中织物200逐步下移,并逐步增大与变形后的弹性壁330a的接触面积。随着可形变部310a和弹性壁330a形变量的增加,以及织物200与变形后的弹性壁330a的接触面积逐渐增大,按压过程中织物200受到的阻尼力逐渐增大,实现对按键2的缓冲,避免织物200上的导通部件40与电路板20上的导电触点30刚性接触,延长按键2的使用寿命。此外,随着按压过程的进行,逐渐增加弹性盖体300a对织物200的支撑面积,能够在按压的过程逐步调整弹性盖体 300a各个区域内的受力,进一步保证织物200受力均衡。
上述键帽组件10a中,首先,弹性盖体300a的断面为底大顶小的锥形结构,提高了弹性盖体300a结构的稳定性。其次,增大了弹性盖体300a在电路板20板面上的投影面积,提高了弹性盖体300a对织物200的回弹效果。最后,弹性盖体300a还能改善织物200的受力情况,进而改善提升用户体验。
图15示出了本申请一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图。与图13相比,图15中的键帽组件10a中,弹性盖体300a中的安装部320a的结构及连接方式发生了改变。在本申请一些实施例中,如图15所示,弹性盖体300a包括可形变部310a 和安装部320a,安装部320a位于可形变部310a的周围。安装部320a位于通孔130内,且安装部320a的外壁面固定于通孔130的孔面。上述键帽组件10a中支撑部件100及弹性元件300a的结构简单,加工及装配难度较低。
图16示出了本申请一些实施例中的键帽组件10a沿着图3(a)中A-A剖面的剖视图。与图13相比,图16中的键帽组件10a中,弹性盖体300a中的安装部320a的结构及连接方式发生了改变。在本申请一些实施例中,如图16所示,弹性盖体300a包括可形变部310a 和安装部320a,装部320a位于可形变部310a的周围。安装部320a的部分结构位于通孔 130内,且安装部320a的另外一部分结构位于支撑部件100和电路板20之间。
一个键盘1中多个按键2
除此之外,在介绍完单颗按键以后,下文将继续介绍具有多颗按键2的键盘1。
结合图2和图6可知,键盘1包括多个按键2。在本申请一些实现方式中,多个按键 2中的至少两个按键2中的支撑部件100一体成型。在本申请一些实现方式中,多个按键 2中的至少两个按键2中的织物200一体成型。在本申请一些实现方式中,多个按键2中的至少两个按键2中的弹性盖体300a一体成型。
例如,在本申请一些实现方式中,如图6所示,键盘1中的按键2沿着横向(也即X 方向)整齐排列,沿着纵向(也即Y方向)交错排例。键盘1中的所有按键2中的支撑部件100一体成型,键盘1中的所有按键2中的织物200一体成型,键盘1中的所有按键2 中的弹性盖体300a一体成型。
在本申请一些实施例中,在键盘1中的部分按键2或者全部按键2中,两相邻按键2的弹性盖体300a之间还连接有连接部(未图示),以使得若干个弹性盖体300a连接为一体,减少键盘中的部件数量,提高键盘的安装效率。
在本申请一些实现方式中,连接部件夹持于织物200和支撑部件100之间。在可替换的其他实现方式中,支撑部件100上还开设有用于容置连接部件的容置凹槽,连接部件位于容置凹槽内,上述键帽组件10a能够在保持按键高度不变的情况下,实现多个按键2中的弹性盖体300a的一体成型,减少部件数量,提高键盘的安装效率。
可以理解,在本申请一些实施例中,当电子设备为笔记本电脑时,对于电脑键盘上的回车键、空格键、上档键、控制键以及回格键等长条形按键而言,键帽组件10a在其中一个方向上的尺寸较大。本申请中可形变部310a上可以根据键帽组件10a的尺寸以及键帽组件10a中各个按键2的使用频率,合理调整弹性孔301a的数量、状态、分布位置等参数,以满足用户的需求。例如,用户的需求为同一键盘上所有按键2对应的键帽组件10a的手感均衡,则对于尺寸较大的按键2而言,可形变部310a上弹性孔301a的数量增多。再例如,用户的需求为回车键、空格键、上档键、控制键以及回格键等按键用户习惯用力敲击,对于字母键和数字键用户敲击力量较小,用力敲击的按键2对应的可形变部310a上弹性孔301a的数量少,或者,可形变部310a上弹性孔301a的面积小,反之,敲击力量较小的按键2对应的可形变部310a上弹性孔301a的数量多,或者,可形变部310a上弹性孔301a 的面积大。
应用场景2-2
在介绍完包括弹性盖体300a的键帽组件10a后,下面将继续介绍一种包括弹性丝300b 的键帽组件10b。图17示出了本申请一些实施例中键盘1的爆炸图。图18示出了本申请一些实施例中按键2的爆炸图。图19示出了本申请一些实施例中按键2沿着图3(a)中 A-A剖面的剖视图。
根据图2和图17可知,键盘1中多个按键2,为了能够清楚明了的理解观察键盘1中的具体结构,下文将先以图18和图19所示的按键2对应的各个部件(例如键帽组件10b、电路板20、导电触点30和导通部件40为例进行描述,随后再从整体上描述整个键盘1中的所有按键2对应的各个部件。
对比图7和图18可知,键帽组件10a中的弹性元件300为弹性盖体300a,键帽组件10b中的弹性元件300为弹性丝300b,也即键帽组件10a和键帽组件10b相比,弹性元件 300不同,其他结构大致相似,基于此下文将就弹性丝300b与弹性盖体300a的不同之处进行详细描述,其他结构将不作赘述。
在本申请一些实施例中,如图19所示,在键帽组件10b包括至少一根弹性丝300b,至少一根弹性丝300b跨设于支撑部件100上的通孔130上方,并结合于织物200,以在织物200被按压状态下向织物200提供回弹力。
上述键盘1,织物200具有柔软、亲肤、丰满等特点,使得键帽组件10b具有良好触感。同时织物200本身的透气性可以进一步提高笔记本电脑的散热性,进而延长笔记本电脑的使用寿命。此外,键帽组件10b中,对织物200的回弹性通过弹性丝300b来实现。如此设置,当按压键帽组件10b时,弹性丝300b产生较大的弹性变形,向下移动。当外力卸除后,弹性丝300b利用高刚性以及自身径向抵抗弹性形变的特性,弹性丝300b 的变形消失并回复原状,将变形能转化为机械功或动能实现键帽组件10b的永久快速充分回弹。此外,合理设置弹性丝300b与柔性纱线的比例,使得键帽组件10b兼具金属材料在弹性范围内高回弹和纤维制品柔软可缩的性能,且具有导电以及快速散热、电磁屏蔽等性能。最后,键帽组件10b具有柔软、美观、花样多变的特性,开创纺织品运用的新领域。
可以理解,在前述的弹性盖体300a的描述过程中,在其中一些实施例中按键区A2处的弹性元件300a和织物200向着远离电路板20的方向(向上)隆起,以形成凸出的按键。图20示出了本申请一些实施例中的键帽组件10b中弹性丝300b的结构示意图。如图20 所示,弹性丝300b包括贴合段310b和隆起段320b。其中,隆起段320b背向电路板20隆起,贴合端310b相对贴合于支撑部件100的第二表面120。
上述弹性丝300b能够提高弹性丝300b与织物200的贴合效果,以及提高键帽组件10b 的回弹效果。
织物200中纱线的材质
在本申请一些实现方式中,织物200中的纱线包括短纤维单纱、短纤维股线、复捻股线、单丝纱、复丝纱、复合捻丝、包芯纱、并捻纱或包缠纱中的至少一种。
在本申请一些实现方式中,织物200中的纱线可以是柔性纱线。柔性纱线的原材料包括但不限于为天然纤维或化学纤维;天然纤维包括但不限于为棉、毛、丝或麻中的一种或多种,化学纤维包括但不限于为聚酯类纤维、聚酰胺类纤维、聚氨酯弹性纤维中的一种或多种。
弹性丝300b的材质
在本申请一些实现方式中,至少一根弹性丝300b为金属丝,其中金属丝包括碳钢弹簧钢丝、低锰弹簧钢丝、硅锰弹簧钢丝、铬钒弹簧钢丝、弹簧用不锈钢丝、锡青铜线或铍青铜线中的至少一种。以上仅为部分示例,本申请对弹性丝300b的材质不作具体限定。
弹性丝300b的尺寸
对于弹性丝300b而言,线径太小的弹性丝300b缺少刚性,无法满足键帽组件10b所需的径向回弹性需求。弹性丝300b的线径太大时刚度较大,造成按键按压力过大,同样无法满足键帽组件10b所需的径向回弹性需求。此外,弹性丝300b直径过大会使弹性丝 300b和柔性纱线细度差异过大,导致弹性丝300b凸出于织物200表面,影响键帽组件10b 的手感。
基于此,可编织性和以及对应键帽组件10b的舒适度考虑出发,在本申请一些实现方式中,每根弹性丝300b的线径范围为0.02mm~1mm。可以理解以上仅为本申请中弹性丝300b线径范围的部分示例,本申请中弹性丝300b线径还可以在其他合适的范围之内,本申请对弹性丝300b的线径范围不作具体限定。
本申请一些实施例中,合理设置弹性丝300b与织物200中柔性纱线的比例及编织方式,使得弹性丝织物兼具金属材料在弹性范围内高回弹和纤维制品柔软可缩的性能,且具有导电以及快速散热、电磁屏蔽等性能。
可以理解的是,低模量柔软的纤维作为经纱不仅可以满足编织过程对纱线力学和柔性的需求,同时实现对应键盘按键的柔性。实验发现,在编织过程中,纬纱方向上过多的弹性丝会导致交织织物过硬,造成对应的键盘的手感差,按压力过大。因此为满足键盘按键的舒适的手感和力度。
补强片500
在本申请一些实施例中,如图17至图19所示,上述键盘1中的键帽组件10b中还包括补强片500。其中,补强片500结合于织物200上。在本申请一些实现方式中,补强片500粘贴于织物200和弹性丝300b背向电路板20的表面。在本申请可替换的其他一些实现方式中,补强片500粘贴于织物200和弹性丝300b朝向电路板20的表面。
表层织物600
为了提高键帽组件10b的美观性,如图17至图19所示,键帽组件10b还包括表层织物600。表层织物600设于织物200背向电路板20的表面。表层织物600可以与织物200 的材质及编织方式相同,也可以与织物200的材质及编织方式不同,本申请不作具体限定。
在本申请一些实现方式中,补强片500安装于织物200和表层织物600之间,也即补强片500安装于织物200朝向表层织物600的表面。在本申请可替换的一些实现方式中,补强片500安装于织物200背向表层织物600的表面。后文将在弹性盖体300a和弹性丝 300b的结合方案中图示出上述两种实现方式。
弹性丝300b和织物200的结合方式
下面将详细介绍弹性丝300b和织物200的结合方案。图21(a)示出了本申请一些实施例中图19中S1区域的局部放大图。在本申请一些实施例中,如图21(a)所示,弹性丝300b穿插于织物200中,例如,弹性丝300b编织于织物200中。
上述键帽组件10b中,一体式成型织物200和弹性丝300b,最终构成单层织物,整个织造过程简单,适于工业化应用。相较于现有的分体式键帽组件,具有超薄、结构简单及防尘的作用。
图21(b)示出了本申请一些实施例中织物200和弹性丝300b编织示意图。如图21(b)所示,本申请中的织物200和弹性丝300b采用平织的方式编织,至少一根弹性丝300b 作为纬线或者经线与织物200中的经线或者纬线交叉编织。可以理解,织物200和弹性丝 300b还可以是采用其他编织方式编织成的编织物,至少一根弹性丝300b按照对应的编织方式与其他纱线交错编织,本申请对此不作具体限定。
在本申请一些实现方式中,如图21(b)所示,织物200包括交叉布置的多根第一编织丝210和多根第二编织丝220。至少一根弹性丝300b相对于第一编织丝210平行布置,且两根相邻的弹性丝300b之间的布置有多根第一编织丝210。至少一根弹性丝300b和第一编织丝210分别与相邻的第二编织丝220一一对应交叉编织。
图22示出了本申请一些实施例中图19中S1区域的局部放大图。在本申请一些实施例中,如图22所示,弹性丝300b与织物200的其中一个表面相接,其中相接的方式可以是弹性丝300b粘接于织物200的其中一个表面,或者弹性丝300b被缝合于织物200的其中一个表面上,本申请对此不作具体限定。
弹性丝300b的布局方式
由于弹性丝300b为条形材料,因此还需要进一步限定弹性丝300b相对于键盘1中按键2的布局方案。
图23示出了本申请一些实施例中键盘1的俯视图,其中虚线l表征弹性丝300b。图24示出了一些实施例中图23中S2区域的局部放大图。如图23和图24所示,为了提高弹性丝300b对织物200支撑的稳定性,每根弹性丝300b在电路板20的板面所在平面内的正投影(例如l1和l2)的长度方向与键盘1中按键2的排布方向平行。
在本申请一些实现方式中,键帽组件10b在电路板20的板面所在平面内的正投影为矩形或者圆角矩形时,每根弹性丝300b在电路板20的板面所在平面内的正投影(例如l1和l2)的长度方向与矩形或者圆角矩形的其中一条边平行。
如图24所示,在本申请一些实施例中,在一个键帽组件10b中,至少一根弹性丝300b 具体包括相互平行的两根弹性丝300b,相互平行的两根弹性丝300b在电路板20上的正投影位于通孔在电路板20上的投影区域内一对相对的边缘区域。上述键帽组件10b能够在按键区A2的边缘稳定的支撑织物200。
在本申请一些实施例中,如图24所示,相互平行的两根弹性丝300b在电路板20上的投影(例如l1和l2)的距离d2范围为2mm~10mm。在本申请一些实施例中,两根弹性丝300b在电路板20上的投影(例如l1和l2)与通孔在电路板20上的投影区域的对应边缘之间的距离d1范围为1mm~5mm。以上仅为弹性丝300b布局方案的部分示例,任何能够稳定支撑织物200的弹性丝300b的分布方案均在本申请的保护范围之内,本申请对此不作具体限定。
可以理解,在一个键帽组件10b中,至少一根弹性丝300b还可以是3根或者3根以上,本申请对一个键帽组件10b所涉及的弹性丝300b的数量不作具体限定。
除此之外,图25示出了另外一些实施例中图23中S2区域的局部放大图。如图25所示,为了提高弹性丝300b对织物200支撑的稳定性,在本申请一些实施例中,每根弹性丝300b在电路板20上的投影(例如l3和l4)交叉分布,且每根弹性丝300b在电路板20 上的投影(例如l3和l4)的交叉点位于通孔在电路板20板面的正投影内。
在本申请一些实施例中,键帽组件10b在电路板20的板面所在平面内的正投影为矩形或者圆角矩形,且至少一根弹性丝300b具体包括相互交叉的两根弹性丝300b时,每根弹性丝300b在电路板20上的投影(例如l3和l4)的长度方向与矩形或者圆角矩形的边相互交叉。例如,每根弹性丝300b的长度方向与矩形或者圆角矩形的对角线平行。
一键盘1对应多个按键2
除此之外,结合图2和图17可知,键盘1包括多个按键2,多个按键2中的至少两个按键2中的弹性丝300b一体成型。
在本申请一些实现方式中,键盘1中的按键2沿着横向(也即X方向)整齐排列,沿着纵向(也即Y方向)交错排例。键盘1中的弹性丝300b沿着键盘上按键2横向排列的方式延伸,一方面减少了键盘1中弹性丝300b的数量,另一方面降低了键帽组件10b的成型难度和组装难度。
应用场景2-3
在介绍完包括弹性盖体300a的键帽组件10a和包括弹性丝300b的键帽组件10b后,下面继续介绍同时设有弹性盖体300a和弹性丝300b的几种键帽组件。
图26示出本申请一些实施例中的键帽组件10c。如图26所示,键帽组件10c包括支撑部件100、织物200、弹性盖体300a和弹性丝300b。其中,弹性盖体300a相对于支撑部件100和织物200的设置位置及方式,以及弹性丝300b相对于支撑部件100和织物200 的设置位置及方式,均与前文相同,在此不作赘述。在本申请一些实现方式中,织物200 覆盖于弹性盖体300a的表面,弹性丝300b编织于织物200中。
在本申请一些实现方式中,键帽组件10还包括补强片500,且弹性盖体300a上还开设有弹性孔。其中,补强片500位于弹性盖体300a的弹性孔内,并固定于织物200靠近电路板20的表面上。
图27示出本申请一些实施例中的键帽组件10d。相较于图26中的键帽组件10c,图27中的键帽组件10d还包括表层织物600。其中表层织物600覆设于织物200背向电路板20的一侧,补强片500位于织物200背向表层织物600的一侧。
图28示出本申请一些实施例中的键帽组件10e。与图27中的键帽组件10d相比较不难发现,图28中的键帽组件10d中的补强片500的布局位置发生了改变。图28中的键帽组件10d中的补强片500则位于表层织物600和织物200之间。
一个键盘中多个按键2
在本申请一些实施例中,键盘1中的按键2的数量为多个,多个按键2中的每个键帽组件10为上述任意一种的键帽组件。也即同一键盘中的键帽组件的形式可以相同,也可以不同,本申请对此不作具体限定。
图29示出本申请一些实施例中的键帽组件10的按压回弹曲线,其中横轴表示键帽组件10(例如键帽组件10a、键帽组件10b、键帽组件10c、键帽组件10d和键帽组件10e 中的任意一种)的按键行程,单位为mm,纵轴表示键帽组件10的按压载荷,单位为N。
结果如图29所示,根据键帽组件10的按键经测试可知,该超薄自回弹键帽组件的按压触发力为0.8N,按键行程为1mm,循环5次按压回复率100%。对键帽组件10的按压疲劳性测试发现,经100万次按压后键盘按键仍能达到100%回弹,表明该键盘具有较好的耐久性,可满足键盘按键所需的按压回复疲劳性要求。对的键帽组件10进行耐热性测试发现,键帽组件10在50℃的环境下,循环按压60h,键盘按键仍能实现100%回弹,表明本发明的键帽组件10可以耐受键盘由于电脑使用过程中发热导致的长时间高温环境。根据图20不难发现,包括本申请中的键帽组件10的按键可以传统塑胶按键弹力曲线的功能,具备相似的使用手感。
键帽组件10a的成型方法
除此之外,本申请还提供几种键帽组件的成型方法。下面将先介绍键帽组件10a的成型方法。如图30所示,本申请中键帽组件10a的成型方法具体包括:
框S301:分别成型支撑部件100、织物200、弹性盖体300a、粘合剂以及补强片500。
其中,上述部件的成型顺序不作具体限定。可以理解的是,粘合剂可以为前文提及的聚氨酯粘合剂,下文将以粘合剂为聚氨酯粘合剂为例进行描述。
框S302:利用粘合剂粘合弹性盖体300a和支撑部件100。
在一些实现方式中,将完全脱泡的聚氨酯粘合剂涂覆于弹性盖体300a和支撑部件100 的表面,随后用洁净的刮刀刮去弹性盖体300a和支撑部件100第一粘合区外多余的聚氨酯粘合剂。其中,第一粘合区是指相互连接后,弹性盖体300a和支撑部件100相连接的区域。最后,立即将涂覆有聚氨酯溶液的弹性盖体300a和支撑部件100在模具(如图31中所示的3和4)上固定压紧,置于一定温度下干燥若干小时。
框S303:利用粘合剂粘合织物200、弹性盖体300a和支撑部件100。
在一些实现方式中,将完全脱泡的聚氨酯粘合剂涂覆于织物200、弹性盖体300a和支撑部件100的表面,随后用洁净的刮刀刮去织物200、弹性盖体300a和支撑部件100第二粘合区外多余的聚氨酯粘合剂。其中,第二粘合区是指相互连接后,织物200与弹性盖体 300a相连接的区域,或者织物200和支撑部件100相连接的区域。最后,立即将涂覆有聚氨酯溶液的织物200、弹性盖体300a和支撑部件100在模具(如图31中所示的3和4)上固定压紧,置于一定温度下干燥若干小时。
框S304:利用粘合剂粘合补强片500和织物200。
在一些实现方式中,将完全脱泡的聚氨酯粘合剂涂覆于织物200和补强片500的表面,随后用洁净的刮刀刮去织物200和补强片500第三粘合区外多余的聚氨酯粘合剂。其中,第三粘合区是指相互连接后,织物200与补强片500相连接的区域。最后,立即将涂覆有聚氨酯溶液的织物20和补强片500在模具(如图31中所示的3和4)上固定压紧,置于一定温度下干燥若干小时。
上述各个框的顺序可以相互调整,工艺可以替换,上文仅是示出其中一种键帽组件10a 的成型方法。可以理解的是,任何能够成型本申请中的键帽组件10a的成型方法均在本申请的保护范围之内,本申请对此不作具体限定。
键帽组件10b的成型方法
在介绍完键帽组件10a的成型方法之后,下面将介绍键帽组件10b的成型方法。如图 32所示,本申请中键帽组件10b的成型方法具体包括:
框321:分别成型支撑部件100、织物200、弹性丝300b、粘合剂以及补强片500。
在本申请一些实现方式中,织物200和弹性丝300b以柔性纱线为经纱,以弹性丝300b 和柔性纱线为纬纱,在织机上织造得到织物200和弹性丝300b的复合编织物。可以理解,上述部件的成型顺序不作具体限定。可以理解的是,粘合剂可以为前文提及的聚氨酯粘合剂,下文将以粘合剂为聚氨酯粘合剂为例进行描述。
框322:在织物200和弹性丝300b上成型与按键对应的隆起结构。
在本申请一些实现方式中,将织物200和弹性丝300b在键盘模具上冲压成型,使弹性丝300b发生与键盘模具形状一致的永久变形,以形成与键盘按键区对应的若干个键位隆起和与键盘非按键区对应的连接部。
在本申请一些实现方式中,在织物200和弹性丝300b上成型与键盘对应的隆起结构时,固定每个弹性丝300b的其中一端,并释放每根弹性丝300b的另一端,以使得冲压过程中弹性丝300b能够在织物200中游移,避免弹性丝300b过度拉伸形成褶皱,或者弹性丝300b带动周围织物200中的编织丝褶皱,改善弹性编织结构的成型效果,进一步改善键帽组件的触摸手感。
框323:利用粘合剂粘合具有隆起结构的织物200和支撑部件100。
在一些实现方式中,将完全脱泡的聚氨酯粘合剂涂覆于具有隆起结构的织物200和支撑部件100的表面,随后用洁净的刮刀刮去具有隆起结构的织物200和支撑部件100第四粘合区外多余的聚氨酯粘合剂。其中,第四粘合区是指相互连接后,具有隆起结构的织物200和支撑部件100相连接的区域。最后,立即将涂覆有聚氨酯溶液的具有隆起结构的织物200和支撑部件100在模具(如图31中所示的3和4)上固定压紧,置于一定温度下干燥若干小时。
框324:利用粘合剂粘合补强片500和具有隆起结构的织物200。
在一些实现方式中,将完全脱泡的聚氨酯粘合剂涂覆于具有隆起结构的织物200和补强片500的表面,随后用洁净的刮刀刮去具有隆起结构的织物200和补强片500第五粘合区外多余的聚氨酯粘合剂。其中,第五粘合区是指相互连接后,具有隆起结构的织物200与补强片500相连接的区域。最后,立即将涂覆有聚氨酯溶液的具有隆起结构的织物200 和补强片500在模具(如图31中所示的3和4)上固定压紧,置于一定温度下干燥若干小时。
上述各个框的顺序可以相互调整,工艺可以替换,步骤可以根据具体结构进行删减,上文仅是示出其中一种键帽组件10b的成型方法。可以理解的是,任何能够成型本申请中的键帽组件10b的成型方法均在本申请的保护范围之内,本申请对此不作具体限定。
上述键帽组件的10b成型方法中,通过以高模量的弹性丝和低模量的柔性纱线为纬纱或者经纱,以低模量的柔性纱线为经纱或者纬纱进行织造,得到弹性丝织物,然后利用与键盘上按键一致的模具,将弹性丝织物冲压成型,使弹性丝织物中的高刚性的弹性丝发生与键盘按键形状一致的永久变形,以形成与按键区对应的若干个键位隆起和与键盘支撑区对应的连接部。当在一定高度范围内(键程内)按压键帽组件时,利用高刚性弹性丝在受载时能产生较大的弹性变形,把机械功或动能转化为变形能。当外力卸除后,充分利用弹性丝径向抵抗弹性形变的特性,高刚性弹性丝的变形消失并回复原状,将变形能转化为机械功或动能的能力实现键帽组件的永久快速充分回弹,且该过程为无塑性变形。
键帽组件10c、键帽组件10d和键帽组件10e的成型方法
可以理解的是,对于本申请中的键帽组件10c、键帽组件10d和键帽组件10e而言,由于是融合了键帽组件10a和键帽组件10b,因此成型方法可以是图30示出的键帽组件10a的成型方法和图32示出的键帽组件10b的成型方法的融合,本申请对此不作一一赘述。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“外侧”、“内侧”、“周向”、“径向”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“连接”、“贴合”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (19)

1.一种键盘(1),其特征在于,所述键盘(1)包括键帽组件(10)、电路板(20)和安装于所述电路板(20)上的导电触点(30),所述键帽组件(10)用于触发电路板(20)上的导电触点(30),
所述键帽组件(10)包括支撑部件(100)、织物(200)和弹性元件(300),
所述支撑部件(100)上开设有通孔(130),所述支撑部件(100)固定于电路板(20)上,且所述导电触点(30)位于所述通孔(130)内,所述织物(200)位于所述支撑部件(100)背向所述电路板(20)的一侧,并覆盖于所述支撑部件(100)的所述通孔(130),所述弹性元件(300)与所述支撑部件(100)相对固定;
所述支撑部件(100)为刚性部件用于支撑所述弹性元件(300),所述弹性元件(300)用于支撑所述织物(200),并在与所述通孔(130)相对的所述织物(200)受到指向所述电路板(20)的载荷时,向所述织物(200)提供远离所述导电触点(30)的回弹力。
2.根据权利要求1所述的键盘(1),其特征在于,所述弹性元件(300)包括至少一根弹性丝(300b),每根所述弹性丝(300b)位于所述支撑部件(100)背向所述电路板(20)的一侧,并跨设于所述通孔(130),且结合于所述织物(200)。
3.根据权利要求2所述的键盘(1),其特征在于,所述织物(200)的编织方式为平织,所述至少一根弹性丝(300b)作为纬线或者经线与所述织物(200)中的经线或者纬线交叉编织。
4.根据权利要求2或3所述的键盘(1),其特征在于,
每根所述弹性丝(300b)包括碳钢弹簧钢、低锰弹簧钢、硅锰弹簧钢、铬钒弹簧钢、弹簧用不锈钢丝、锡青铜线或铍青铜线中的任意一种。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的键盘(1),其特征在于,每根所述弹性丝(300b)的线径范围为0.02mm~1mm。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的键盘(1),其特征在于,所述键盘(1)中按键(2)数量为多个,
每根所述弹性丝(300b)在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影的长度方向与所述键盘(1)中所述按键(2)的排布方向平行。
7.根据权利要求6所述的键盘(1),其特征在于,所述至少一根弹性丝(300b)具体包括相互平行的两根弹性丝(300b),所述相互平行的两个两根弹性丝(300b)在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影,位于所述通孔(130)在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影中一对相对的边缘区域。
8.根据权利要求7所述的键盘(1),其特征在于,
所述相互平行的两根弹性丝(300b)在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影之间的距离范围为2mm~10mm;
每根所述弹性丝(300b)在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影,与所述通孔(130)在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影的对应边缘之间的距离范围为1mm~5mm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的键盘(1),其特征在于,所述键盘(1)还包括表层织物(600),所述表层织物(600)设于所述织物(200)背向所述电路板(20)的表面。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的键盘(1),其特征在于,所述弹性元件(300)包括弹性盖体(300a),所述弹性盖体(300a)覆盖于所述通孔(130)上。
11.根据权利要求10所述的键盘(1),其特征在于,
所述支撑部件(100)上的所述通孔(130)为阶梯孔,所述阶梯孔包括沿着同一中心线依次且同轴布置的第一通孔和第二通孔,所述第一通孔的开口尺寸大于所述第二通孔的开口尺寸,且所述第一通孔靠近所述织物(200),所述第二通孔靠近所述电路板(20);
所述弹性盖体(300a)包括相接的可变形部(310a)和安装部(320a),所述安装部(320a)位于所述可变形部(310a)周围;
所述可变形部(310a)在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影位于所述通孔(130)在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影内,所述安装部(320a)安装于所述阶梯孔的阶梯上,并与所述支撑部件(100)相接。
12.根据权利要求10所述的键盘(1),其特征在于,
所述弹性盖体(300a)包括相接的可变形部(310a)和安装部(320a),所述安装部(320a)位于所述可变形部(310a)周围;
所述可变形部(310a)在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影位于所述通孔(130)在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影内,所述安装部(320a)安装于所述支撑部件(100)与所述织物(200)之间。
13.根据权利要求10所述的键盘(1),其特征在于,
所述弹性盖体(300a)包括相接的可变形部(310a)和安装部(320a),所述安装部(320a)位于所述可变形部(310a)周围;
所述可变形部(310a)在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影位于所述通孔(130)在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影内,所述安装部(320a)位于所述通孔(130)内,且所述安装部(320a3)的外表面固定于所述通孔(130)的孔面。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的键盘(1),其特征在于,
所述弹性盖体(300a)还包括弹性壁(330a),所述弹性壁(330)的一端与所述可变形部(310)相接,另一端的端面抵接于所述电路板(20)的板面。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的键盘(1),其特征在于,所述弹性元件(300)上开设有弹性孔,所述弹性孔在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影位于所述通孔在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影之内;或者
所述通孔在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影全部位于所述弹性元件(300)在所述电路板(20)板面所在平面内的正投影内。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的键盘(1),其特征在于,所述弹性元件(300)靠近所述通孔(130)中心线的部分背向所述电路板(20)隆起。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的键盘(1),其特征在于,所述键帽组件(10)还包括:
补强片(500),所述补强片(500)位于所述通孔(130)内,并与所述织物(200)相对固定。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的键盘(1),其特征在于,所述键盘(1)包括至少两个按键(2);
所述至少两个所述按键(2)的所述键帽组件(10)中的所述织物(200)一体成型,所述至少两个所述按键(2)的所述键帽组件(10)中的所述弹性元件(300)一体成型。
19.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至18中任一项所述的键盘(1)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMO20060118A1 (it) * 2006-04-07 2007-10-08 Grafos Srl Tastiera a corsa lunga,particolarmente del tipo di tastiere da pannello o simili
TWI581289B (zh) * 2015-06-05 2017-05-01 達方電子股份有限公司 按鍵結構及輸入裝置
US20170062151A1 (en) * 2015-08-28 2017-03-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Key switch
US9588551B1 (en) * 2015-09-02 2017-03-07 Apple Inc. Fabric electronic device housings
KR102363950B1 (ko) * 2020-06-23 2022-02-17 염혜선 타건감이 우수한 키보드

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