CN204045458U - 具有机械手感的薄膜键盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有机械手感的薄膜键盘，包括按键、柔性电路板和语音控制IC，所述语音控制IC与所述柔性电路板电连接，所述按键和所述柔性电路板之间设置有硅胶帽，所述硅胶帽包括与所述按键抵接的按键连接部和与所述柔性电路板抵接的电路板连接部，所述按键连接部和所述电路板连接部之间设置有可弹性形变并产生回弹力的过渡连接部，所述按键连接部远离所述按键的一侧设置有可弹性形变并产生回弹力的触压部。提供一种具有机械手感的薄膜键盘，通过改变硅胶帽的结构、行程和回弹力实现一种类似机械键盘的按键段落感；通过设置语音控制IC产生类似“嘀”、“嗒”的声音，给予人们更加逼真的机械反馈。

Description

具有机械手感的薄膜键盘

技术领域

本实用新型涉及薄膜键盘技术领域，尤其涉及一种具有机械手感的薄膜键盘。

背景技术

键盘是计算机以及各种自动化设备的重要输入设备，键盘包括薄膜键盘和机械键盘。薄膜键盘以其成本低、工艺简单等优势越来越受到人们的青睐，薄膜键盘也占据了键盘行业的大部分市场，但随着薄膜键盘的广泛应用，同时人们也失去了机械键盘的那种按键反馈的真实感，键盘越来越变成一种呆板的输入工具，无法与使用者进行交流，更无法给使用者带来刺激的反馈和快乐。从机械键盘的结构上分析，机构键盘的每一颗按键都有一个单独的微动开关控制闭合，正是这些微动开关使按键具有较强的按键段落感，给予了使用者更加真实和刺激的按键反馈，使使用者在输入过程中更有乐趣。虽然人们喜欢机械键盘的按键段落感和真实的按键反馈，但由于机械键盘成本很高，人们在选择键盘时往往会放弃机械键盘。

基于上述情况，厂家提出一种具有机械手感的薄膜键盘，使薄膜键盘能够给予人们一种更加逼真的机械反馈，使人们在输入过程中更有乐趣。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于：提供一种具有机械手感的薄膜键盘，通过改变硅胶帽的结构、行程和回弹力实现一种类似机械键盘的按键段落感。

本实用新型的另一个目的在于：提供一种具有机械手感的薄膜键盘，通过设置语音控制IC产生类似“嘀”、“嗒”的声音，给予人们更加逼真的机械反馈。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有机械手感的薄膜键盘，包括按键、柔性电路板和语音控制IC，所述语音控制IC与所述柔性电路板电连接，所述柔性电路板驱动所述语音控制IC选择性发出声音，该声音是类似所述按键上、下动作过程中产生的“嘀”、“嗒”声，所述按键和所述柔性电路板之间设置有硅胶帽，所述按键通过所述硅胶帽触发所述柔性电路板，所述硅胶帽包括与所述按键抵接的按键连接部和与所述柔性电路板抵接的电路板连接部，所述按键连接部和所述电路板连接部之间设置有可弹性形变并产生回弹力的过渡连接部，所述按键连接部远离所述按键的一侧设置有可弹性形变并产生回弹力的触压部。具体地，当所述按键被下压并驱动所述硅胶帽向靠近所述柔性电路板的方向运动时，所述硅胶帽的所述过渡连接部首先发生形变，并给予所述按键一个回弹力的反馈，当所述硅胶帽继续发生形变并使所述触压部抵接所述柔性电路板时，所述触压部受到所述柔性电路板的阻挡发生形变，并给予所述按键另一个回弹力的反馈。在所述按键下压及所述柔性电路板被导通的整个过程中，所述硅胶帽的所述过渡连接部和触压部先后发生不同的形变，并在不同阶段反馈给使用者不同的回弹力，模拟了一种较强的机械段落感，给予使用者一种极具机械感的操作感受。

优选的，所述按键连接部的外形为圆柱状。

优选的，所述电路板连接部的外形为圆柱状。

优选的，所述过渡连接部为中部挖空的薄壁结构。

具体地，所述语音控制IC受所述柔性电路板的触点控制，在所述按键被下压并使所述柔性电路板的触点从断开变为导通的瞬间，所述语音控制IC被触发并发出类似“嘀”的声音，在所述按键被松开并使所述柔性电路板的触点从导通变为断开的瞬间，所述语音控制IC被触发并发出类似“嗒”的声音。所述柔性电路板上的任何一个触点均与所述语音控制IC电连接，每个触点的导通和断开动作均能触发所述语音控制IC发出类似“嘀”和“嗒”的声音。

作为一种优选的技术方案，所述语音控制IC是能够存储和播放声音的集成电路，所述语音控制IC包括用于存储声音并能反复读取的ROM和至少一个用于播放所述ROM存储的声音的扬声器。

优选的，所述语音控制IC采用型号为HT86BR10的集成电路。

具体地，所述语音控制IC在出厂前预先对真实的机械键盘的“下压”和“松开”动作的声音进行录制并存储在所述ROM中。机械键盘的“下压”动作的声音类似“滴”声，机械键盘的“松开”动作的声音类似“嗒”声。每个所述按键的下压动作信号均被传送至所述语音控制IC并给予所述语音控制IC一个“下压”触发信号，所述语音控制IC在收到“下压”触发信号后从所述ROM中读取预先录制的“下压”动作声音并通过所述扬声器向外播放；每个所述按键的松开动作信号均被传送至所述语音控制IC并给予所述语音控制IC一个“松开”触发信号，所述语音控制IC在收到“松开”触发信号后从所述ROM中读取预先录制的“松开”动作声音并通过所述扬声器向外播放。

作为一种优选的技术方案，所述过渡连接部靠近所述电路板连接部的一侧设置有竖立环，所述竖立环的截面为圆环，所述竖立环的轴线垂直于所述电路板连接部远离所述柔性电路板一侧的端面，所述竖立环靠近所述按键连接部的一侧设置有与所述按键连接部连接的可弹性形变的倾斜环。

具体地，所述过渡连接部受到所述按键连接部和所述电路板连接部的挤压力后，首先所述竖立环靠近所述倾斜环的一端向外侧扩张并产生弹性形变，且回弹力随弹性形变量的增大而增大；接着当回弹力增大至某个数值并且大于所述倾斜环发生弯曲形变所需要的力时，所述倾斜环的中部向外凸起并产生弯曲弹性形变，且回弹力随弯曲形变量的增大而增大；然后当所述倾斜环整体陷入所述竖立环后，所述倾斜环逐渐被拉长至原始长度，同时所述竖立环向内侧缩回使所述竖立环的弹性形变量变小，此阶段的回弹力随着所述倾斜环的压缩回弹力和所述竖立环的弹性形变量变小而不断变小。

作为一种优选的技术方案，所述触压部包括用于按压所述柔性电路板上的触点的触压头，所述触压头靠近所述按键连接部的一侧设置有可弹性形变的触压面，所述触压面远离所述触压头的一侧固定设置在所述按键连接部上。

优选的，所述触压头的长度大于所述按键连接部的厚度。

优选的，所述触压头的外形为圆柱状。

具体地，所述过渡连接部的所述倾斜环陷入所述竖立环后，回弹力不断变小，但当所述触压头抵接所述柔性电路板的触点后，所述触压头挤压所述触压面的中心位置向远离所述柔性电路板的一侧凸起并产生弹性形变，且回弹力随凸起形变量的增大而增大；然后当所述触压面抵接所述按键并受到所述按键的下压力时，所述触压头被所述柔性电路板和所述按键挤压并产生压缩弹性形变，且压缩形变的回弹力随压缩量的增大而增大。

作为一种优选的技术方案，所述竖立环的壁厚小于所述倾斜环的壁厚。

具体地，所述竖立环的壁厚小于所述倾斜环的壁厚保证了在所述过渡连接部受到挤压的过程中所述竖立环先于所述倾斜环发生弹性形变。

作为一种优选的技术方案，所述按键连接部上开设有第一让位通孔，所述触压部的所述触压面与所述按键连接部远离所述按键的一侧连接并覆盖整个所述第一让位通孔。

具体地，所述第一让位通孔给所述触压部提供了弹性形变的空间。

作为一种优选的技术方案，所述电路板连接部上对应所述触压部开设有第二让位通孔。所述电路板连接部中间开设所述第二让位通孔使所述触压部能够贯穿所述电路板连接部并触压所述柔性电路板。

作为一种优选的技术方案，所述按键连接部的外直径小于所述第二让位通孔的直径。

具体地，所述按键连接部的外直径小于所述第二让位通孔的直径，使所述触压部能够更加容易在贯穿所述第二让位通孔。

作为一种优选的技术方案，所述触压头的长度大于所述按键连接部的厚度，使所述触压面能够产生足够的形变得以贯穿所述按键连接部并与所述按键抵接，另外，所述触压头的长度大于所述按键连接部的厚度使所述触压头能够受到所述柔性电路板和所述按键的挤压并产生回弹力。

作为一种优选的技术方案，所述倾斜环包括上位端和下位端，所述上位端与所述按键连接部远离所述按键的一侧连接，所述下位端与所述竖立环远离所述柔性电路板的一侧连接，所述上位端的外直径小于所述下位端的内直径。

具体地，所述倾斜环为中部挖空的圆锥台状结构，且所述上位端的外直径小于所述下位端的内直径，使所述上位端能够贯穿所述下位端。

作为一种优选的技术方案，所述按键包括键罩和键柱，所述键柱的一端固定设置在所述键罩上，所述键柱的另一端与所述按键连接部抵接，另外，所述键柱的另一端也与所述触压面选择性抵接。

优选的，所述键柱的外形为长方体。

本实用新型的有益效果为：提供一种具有机械手感的薄膜键盘，通过改变硅胶帽的结构、行程和回弹力实现一种类似机械键盘的按键段落感；通过设置语音控制IC产生“嘀”、“嗒”的声音，给予人们更加逼真的机械反馈。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为实施例所述的硅胶帽的剖视图；

图2为实施例所述的硅胶帽未形变状态下的按键、硅胶帽与柔性电路板的组装结构示意图；

图3为实施例所述的竖立环处于形变状态下的按键、硅胶帽与柔性电路板的组装结构示意图；

图4为实施例所述的倾斜环处于形变状态下的按键、硅胶帽与柔性电路板的组装结构示意图；

图5为实施例所述的倾斜环陷入竖立环状态下的按键、硅胶帽与柔性电路板的组装结构示意图；

图6为实施例所述的触压面处于形变状态下的按键、硅胶帽与柔性电路板的组装结构示意图；

图7为实施例所述的触压头处于形变状态下的按键、硅胶帽与柔性电路板的组装结构示意图。

图1至图7中：

1、按键；11、键罩；12、键柱；

2、柔性电路板；

3、硅胶帽；31、按键连接部；311、第一让位通孔；32、电路板连接部；321、第二让位通孔；33、过渡连接部；331、竖立环；332、倾斜环；34、触压部；341、触压头；342、触压面。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1和图2所示，于本实施例中，一种具有机械手感的薄膜键盘，包括按键1、柔性电路板2和语音控制IC，按键1包括键罩11和键柱12，键柱12的外形为长方体，键柱12的一端固定设置在键罩11上，键柱12的另一端与按键1抵接。

所述语音控制IC与柔性电路板2电连接，于本实施例中，所述语音控制IC是能够存储和播放声音的集成电路，所述语音控制IC包括用于存储声音并能反复读取的ROM和两个用于播放所述ROM存储的声音的扬声器。所述语音控制IC受柔性电路板2的触点控制，在按键1被下压并使柔性电路板2的触点从断开变为导通的瞬间，所述语音控制IC被触发，所述语音控制IC从所述ROM中读取预先录制的“下压”动作声音并通过所述扬声器向外播放，在按键1被松开并使柔性电路板2的触点从导通变为断开的瞬间，所述语音控制IC被触发，所述语音控制IC从所述ROM中读取预先录制的“松开”动作声音并通过所述扬声器向外播放。柔性电路板2上的任何一个触点均与所述语音控制IC电连接，每个触点的导通和断开动作均能触发所述语音控制IC发出对应的声音。

按键1和柔性电路板2之间设置有硅胶帽3，按键1通过硅胶帽3触发柔性电路板2，硅胶帽3包括与按键1抵接的按键连接部31和与柔性电路板2抵接的电路板连接部32，按键连接部31的外形为圆柱状，按键连接部31远离柔性电路板2的一侧与键柱12抵接，电路板连接部32的外形为圆柱状，按键连接部31和电路板连接部32之间设置有可弹性形变并产生回弹力的过渡连接部33，过渡连接部33为中部挖空的薄壁结构，按键连接部31远离按键1的一侧设置有可弹性形变并产生回弹力的触压部34。具体地，当按键1被下压并驱动硅胶帽3向靠近柔性电路板2的方向运动时，硅胶帽3的过渡连接部33首先发生形变，并给予按键1一个回弹力的反馈，当硅胶帽3继续发生形变并使触压部34抵接柔性电路板2时，触压部34受到柔性电路板2的阻挡发生形变，并给予按键1另一个回弹力的反馈。在按键1下压及柔性电路板2被导通的整个过程中，硅胶帽3的过渡连接部33和触压部34先后发生不同的形变，并在不同阶段反馈给使用者不同的回弹力，模拟了一种较强的机械段落感，给予使用者一种极具机械感的操作感受。

过渡连接部33靠近电路板连接部32的一侧设置有竖立环331，竖立环331的截面为圆环，竖立环331的轴线垂直于电路板连接部32远离柔性电路板2一侧的端面，竖立环331靠近按键连接部31的一侧设置有与按键连接部31连接的可弹性形变的倾斜环332，竖立环331的壁厚小于倾斜环332的壁厚，倾斜环332包括上位端和下位端，所述上位端与按键连接部31远离按键1的一侧连接，所述下位端与竖立环331远离柔性电路板2的一侧连接，所述上位端的外直径小于所述下位端的内直径，使所述上位端能够贯穿所述下位端。

触压部34包括用于按压柔性电路板2上的触点的触压头341，触压头341靠近按键连接部31的一侧设置有可弹性形变的触压面342，触压面342远离触压头341的一侧固定设置在按键连接部31上。按键连接部31上开设有第一让位通孔311，触压面342与按键连接部31远离按键1的一侧连接并覆盖整个第一让位通孔311。第一让位通孔311给触压部34提供了弹性形变的空间。触压头341的长度大于按键连接部31的厚度，使触压头341能够受到柔性电路板2和按键1的挤压并产生回弹力。触压头341的外形为圆柱状。

电路板连接部32上对应触压部34开设有第二让位通孔321，使触压部34能够贯穿电路板连接部32并触压柔性电路板2。按键连接部31的外直径小于第二让位通孔321的直径，使触压部34能够更加容易在贯穿第二让位通孔321。

具体地，当按键1被下压，硅胶帽3受到按键1和柔性电路板2的挤压力，产生了如下弹性形变过程：

如图3所示，首先竖立环331靠近倾斜环332的一端向外侧扩张并产生弹性形变，且回弹力随弹性形变量的增大而增大；

如图4所示，接着当回弹力增大至某个数值并且大于倾斜环332发生弯曲形变所需要的力时，倾斜环332的中部向外凸起并产生弯曲弹性形变，且回弹力随弯曲形变量的增大而增大；

如图5所示，当倾斜环332整体陷入竖立环331后，倾斜环332逐渐被拉长至原始长度，同时，竖立环331向内侧缩回使竖立环331的弹性形变量变小，此阶段的回弹力随着倾斜环332的压缩回弹力和竖立环331的形变量变小而不断变小；

如图6所示，当触压头341抵接柔性电路板2的触点后，触压头341挤压触压面342的中心位置向远离柔性电路板2的一侧凸起并产生弹性形变，且回弹力随凸起形变量的增大而增大；

如图7所示，当触压面342抵接按键1并受到按键1的下压力时，触压头341被柔性电路板2和按键1挤压并产生压缩弹性形变，且压缩形变的回弹力随压缩量的增大而增大。

在按键1的整个下压过程中，按键1受到硅胶帽3的回弹力包括三个阶段，第一阶段是回弹力随竖立环331和倾斜环332的形变量增大而不断增大，第二阶段是回弹力随倾斜环332的形变量变小而不断变小，第三阶段是回弹力随触压部34的形变量的增大而不断增大。

本文中的“第一”、“第二”、“第三”仅仅是为了在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理，在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有机械手感的薄膜键盘，其特征在于，包括按键、柔性电路板和语音控制IC，所述语音控制IC与所述柔性电路板电连接，所述柔性电路板驱动所述语音控制IC选择性发出声音，所述按键和所述柔性电路板之间设置有硅胶帽，所述按键通过所述硅胶帽触发所述柔性电路板，所述硅胶帽包括与所述按键抵接的按键连接部和与所述柔性电路板抵接的电路板连接部，所述按键连接部和所述电路板连接部之间设置有可弹性形变并产生回弹力的过渡连接部，所述按键连接部远离所述按键的一侧设置有可弹性形变并产生回弹力的触压部。

2.根据权利要求1所述的具有机械手感的薄膜键盘，其特征在于，所述语音控制IC是能够存储和播放声音的集成电路，所述语音控制IC包括用于存储声音并能反复读取的ROM和至少一个用于播放所述ROM存储的声音的扬声器。

3.根据权利要求2所述的具有机械手感的薄膜键盘，其特征在于，所述过渡连接部靠近所述电路板连接部的一侧设置有竖立环，所述竖立环的轴线垂直于所述电路板连接部远离所述柔性电路板一侧的端面，所述竖立环靠近所述按键连接部的一侧设置有与所述按键连接部连接的可弹性形变的倾斜环。

4.根据权利要求3所述的具有机械手感的薄膜键盘，其特征在于，所述触压部包括用于按压所述柔性电路板上的触点的触压头，所述触压头靠近所述按键连接部的一侧设置有可弹性形变的触压面，所述触压面远离所述触压头的一侧固定设置在所述按键连接部上。

5.根据权利要求4所述的具有机械手感的薄膜键盘，其特征在于，所述竖立环的壁厚小于所述倾斜环的壁厚。

6.根据权利要求5所述的具有机械手感的薄膜键盘，其特征在于，所述按键连接部上开设有第一让位通孔，所述触压部的所述触压面与所述按键连接部远离所述按键的一侧连接并覆盖整个所述第一让位通孔。

7.根据权利要求6所述的具有机械手感的薄膜键盘，其特征在于，所述电路板连接部上对应所述触压部开设有第二让位通孔。

8.根据权利要求7所述的具有机械手感的薄膜键盘，其特征在于，所述按键连接部的外直径小于所述第二让位通孔的直径。

9.根据权利要求8所述的具有机械手感的薄膜键盘，其特征在于，所述触压头的长度大于所述按键连接部的厚度。

10.根据权利要求3至9任一项所述的具有机械手感的薄膜键盘，其特征在于，所述倾斜环包括上位端和下位端，所述上位端与所述按键连接部远离所述按键的一侧连接，所述下位端与所述竖立环远离所述柔性电路板的一侧连接，所述上位端的外直径小于所述下位端的内直径。