CN1287295A - 具有增强触感的多向摇杆键的键盘 - Google Patents

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Abstract

为电子装置(76)提供了一种键盘(20),它的触感得到改良,并且还降低了对多功能摇杆键(44)多个功能同时致动的敏感性。键盘(20)的弹性部件(23)是一个整体部件,刚性键(22)在多功能摇杆键(44)的位置处插入弹性部件(23)。弹性部件(23)和刚性键(22)相结合改良了键盘(20)的触感,同时键(22)的刚性结构和作为键(22)一部分的中心柱(68)又充分阻止了多功能摇杆键(44)的多个功能的同时致动。

Description

具有增强触感的多向摇杆键的键盘
本发明涉及电子装置的键盘，具体涉及具有多向键的弹性键盘。
那些用在电话机和其它智能装置如个人数字助理、寻呼机和计算器上的键盘通常都包括多向或多功能键，它们可以上、下、左、右移动屏幕光标或卷动显示在装置屏幕上的数据。这样的多向键为用户提供了方便并且减小了键盘的空间需求。
这样的键盘通常由硅橡胶这样的弹性材料加工而成。这样的弹性材料通常被模压为具有边缘的一整块，并且具有从这一整块材料中突出出来的多个按键。弹性材料的外表面(暴露给用户的表面)通常包括印刷的，激光蚀刻的或用其它方法印刻的字符以便于操作者的使用。对于普通电话机的键盘，按键通常被标记为大家熟知的“0-9，*，#”字块。而上述的多向键可能会相应被标记为四个箭头或类似的符号。
键盘的内表面包括多个致动器端头，每个按键下面一个。通常的四向多功能按键下面提供四个这样的端头。当按下各个按键时，每个致动器端头也被按下，每个致动器端头又依次按下一个导电(有时为碳)触点，使其与另一个金属触点相接触从而接通电路，这样便产生了与被按下的键的功能相关的信号。
尽管对于使用单独的输入键的用户来说，弹性硅键盘经久耐用并且触感良好，但是对于使用多向键的用户来说，硅橡胶却有某些缺点。例如，材料本身的弹性可能会导致用户不能确定按下了哪个方向。此外，如果对多向键中心施加足够大的力，多个致动器端头可能会被同时按下从而导致与键盘相连的装置出现故障。
因此某些键盘在多向键中心的后面提供了中心柱或其它结构以避免多重致动，但是这样的结构通常是由同样的弹性材料加工成的，因此也很容易压缩。在这样的设计中，当对多向键的中心施以足够大的力时，也会造成多重致动。
其它类型的键盘还提供了一种更刚性的设计，例如薄金属冲压。这样的设计提高了刚性，但是尽管对按键按下的确定性增加了，却也导致了它自身疲劳，断裂和使用寿命降低。还有一些其它类型的键盘把刚性材料和弹性材料结合使用，但却造成外表面触感降低，印刷更加困难，并且美学的吸引力也减小了。
因此，键盘需要有增强的触感和经久耐用性，同时还要降低它对多功能键的多个功能同时致动的敏感性。
图1是本发明的实施例的键盘的顶部透视图。
图2是图1所示键盘的底部透视图，其中多功能键被分解开来。
图3是多功能键顶部朝上时的放大的透视图。
图4是与键盘相连的电子基底和装置的顶视图。
虽然本发明可以有各种各样的改造和其它构造，但是在附图中展示出它的某些说明性的实施例并将在下面进行详细描述。但是应当理解，这并不是要把本发明限制在所公开的特定形式中，相反，本发明是要覆盖所附权利要求所定义的精神和范围内的所有改造，另选构造和等价物。
现在参照附图，图1描绘了作为键盘20的本发明的一个优选实施例。尽管所描绘的键盘20是用于电话机上的，但要理解本发明可适用于所有的智能电子装置，包括个人数字助理(PDA)、寻呼机、传真机和其它类似装置。
键盘20与现有技术设计相比触感得到了改进，并且还降低了对多功能键的多个功能同时致动的敏感性。键盘20之所以能够如此是因为在弹性部件23之中插入了一个刚性摇杆键22，图2可以最好地显示出这一情况，下面还将对此进行进一步详细说明。
现在转到图1和图2，弹性部件23最好包括一个上表面或装饰性表面24和一个下表面或致动表面26。弹性部件23最好由硅橡胶通过模压操作加工制成，这样表面24和26便成为一整块部件的相对两侧。在其它一些实施例中，表面24和26可以被模压为单独的层然后组装在一起，或者用不同材料或不同工艺来加工。但是，最好使用弹性材料以提供良好的触感和经久耐用性。
装饰性表面24包括充分平坦的表面或边缘28并且上面还突出多个按键34。每个按键34包括壳36和顶38，顶38适于印刷、激光蚀刻或用其它方法印刻用于引导用户使用的字符。每个壳36最好是中空的，但也可以是实心的。所展示的实施例显示出足够数量的按键34以容纳“0-9，*，#”这些普通配置的字符以及“发送”、“结束”按键40和42，还有多向键或摇杆键44。摇杆键44允许屏幕光标(未显示)左、右、上、下移动，允许快速浏览显示的资料，而只占据键盘20相当小的空间，这是所有便携式电子装置的一个重点考虑的事项，并且还方便了玩电子游戏及类似用途。
如图2所示，致动表面26位于弹性部件23上与装饰性表面24相对的那一面。致动表面26包括与充分平坦的边缘28相对的那一面和通向装饰性表面24的多个壳36的多个孔46。从每个壳36的内缘54向下延伸为致动器端头56。在本优选实施例中，致动器端头的形状为截头圆锥形，但是当然也可能是其它形式和形状。
必须注意到，除了摇杆键44的壳36＇之外，致动器端头56是从每个壳36延伸出来的。如图2所示，刚性键22是插入摇杆键44的中空壳36＇中的。刚性键22在图3中有详细展示。如所展示的那样，刚性键22包括一个梯形棱柱状基座58，该基座又包括底60，顶62和四个侧面64。但是应理解也可以采用各种其它形状如平行六面体、圆柱体、截头圆锥体、半球体以及类似形状。从底60延伸出多个端头66，在尺寸和形状上都类似于致动器端头56。在所展示的实施例中，提供了四个这样的端头66，每个端头都靠近一个侧面64。在底60的中心位置是一个中心柱68，它比端头66要高，其重要性和作用将在下面进一步详细讨论。顶62包括接近各个侧面64的弓形表面70和位于顶62中心的凹陷(divot)72。作为替换，顶62可以是平面或凸起而不是凹陷72。
与装饰性表面24和致动表面26最好是用弹性材料加工相反，刚性键22最好是用刚性材料加工，本优选实施例中是用聚碳酸酯塑料加工的。包括丙烯酸和树脂的其它材料也可以使用。正是键22的刚性与弹性部件23的弹性的组合改进了键盘20的触感。
转到图4，键盘20适于放置在电子装置76(如电话机)的面板开关或电子基底74之上。电子基底74包括多个由导电材料如金加工成的触觉圆丘78。触觉圆丘78位于通常由塑料加工成的平板80之上。在每个触觉圆丘78之下是第二导电触点(未显示)。因此，当一个特定的触觉圆丘78被按下时，它与相应的第二触点咬合，接通电路，产生与字符按键34被按下时相对应的信号。更具体地来讲，用户按下按键34(如图2所示)，按键34进而按下致动器端头56(如图2所示)，致动器端头56又按下触觉圆丘78(如图3所示)。
从图4要注意到，在紧挨着摇杆键44下部的位置，四个触觉圆丘78以菱形配置79放置。这四个触觉圆丘78分别代表“上”触觉圆丘、“下”触觉圆丘、“右”触觉圆丘和“左”触觉圆丘。菱形配置79中四个触觉圆丘78的中心位置为一非导电区域82。当摇杆键44被按下时，刚性键22的中心柱是接触非导电区82的支点。因此如果以通常方向(即不挤压刚性键22的任一个侧面64)对摇杆键44施加力，中心柱68咬合非导电区82，四个触觉圆丘78就不会产生方向信号。与现有技术相比这项技术提供了更高的可靠性，现有技术为这种多向键提供了弹性致动端头并且多功能键的中心也是弹性结构。即使只对多功能键施加一个普通方向的力，多功能键中心的弹性结构也易于压缩并且允许产生多方向致动。
刚性键22最好安装在弹性部件23的内面，这样装饰性表面24便可形成连续的硅橡胶表面从而具有良好的触感，同时还易于在其上印刷字符。尽管本优选实施例通过使中心柱68比端头66长而达到产生支点的目的，但是也可以通过缩短或除去中心柱68而提高非导电区82来构建其它支点。
从上述说明，可以看出本发明提供了一种带有增强触感的改进的键盘，并且还降低了对多功能键多个功能同时致动的敏感性。只要不脱离本发明的合理范围和精神，可以对本发明进行许多附加变化和修改。一些变化范围上面已经讨论过。其它一些范围将在附加的权利要求中变得逐渐明了。

Claims (10)

1．具有键盘的电话机，该键盘包括：
具有装饰性表面和致动表面的弹性部件，装饰性表面具有多个可按下的按键，致动表面位于装饰性表面的相对面并且具有与可按下的按键在数量和位置上相对应的多个造型，致动表面适合放置在与多个可按下的按键和造型在数量和位置上相对应的多个触觉圆丘之上，触觉圆丘在相应的可按下按键和相应的造型按下后被致动；
插入弹性部件的多向键，适于放置在多个触觉圆丘之上，多向键具有比弹性部件更大的刚性。
2．根据权利要求1的电话机，其中多向键适于放置在“上”触觉圆丘和“下”触觉圆丘之上，并且多向键进一步还包括一个中心柱以阻止“上”触觉圆丘和“下”触觉圆丘中多于一个触觉圆丘的致动。
3．根据权利要求2的电话机，其中多向键适于放置在“右”触觉圆丘和“左”触觉圆丘之上，并且其中的中心柱阻止“上”触觉圆丘、“下”触觉圆丘、“右”触觉圆丘和“左”触觉圆丘中多于一个触觉圆丘的致动。
4．根据权利要求1的电话机，其中弹性部件是由硅橡胶加工成的，多向键是由聚碳酸酯塑料加工而成的。
5．根据权利要求4的电话机，其中弹性部件是由单张模压片材料制成的，多向键被压入配合到弹性部件的内面。
6．根据权利要求1的电话机，其中装饰性表面被标记上能够引导电话用户的符号。
7．根据权利要求1的电话机，其中多向键包括：
基底，具有一个底面；
四个造型，由基底的底面延伸出来；
柱子，与四个造型中至少一个平行延伸出来并且位于基底的底面的中心。
8．根据权利要求7的电话机，其中多向键的上表面包括一个中心凹陷。
9．键盘，包括：
弹性部件，具有从中延伸出的至少一个中空按键，可以在多个方向按下；
刚性键，可以插入至少一个中空按键。
10．根据权利要求9的键盘，其中刚性键的底面包括多个致动端头和一个中心支点，中心支点阻止多个致动端头中多于一个端头被同时按下。
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