TW201603081A - 按鍵裝置 - Google Patents

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張家壽
陳献壬
李昭德
彭耀哲
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鴻海精密工業股份有限公司
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    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/20—Input arrangements for video game devices
    • A63F13/24—Constructional details thereof, e.g. game controllers with detachable joystick handles
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/962—Capacitive touch switches
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Abstract

一種按鍵裝置包括殼體、按鍵機構以及電路板。按鍵機構和電路板收容於殼體內，且按鍵機構部分通過殼體外露。按鍵機構包括按鍵、電極件以及彈性件；按鍵放置於該電極件上。電極件夾設於按鍵和彈性件之間，且與電路板電性連接。彈性件設置於電路板上。彈性件包括與電路板相隔一定距離的觸發部。電路板設置有與觸發部相對設置的接觸區域。當按鍵在外力的作用下按壓電極件以及彈性件向下運動，使得彈性件發生彈性形變。當觸發部與接觸區域相接觸，以使得電極件與接觸區域之間形成電勢差，按鍵裝置通過感測電勢差以產生不同的控制信號。

Description

按鍵裝置
本發明涉及一種按鍵裝置。
現有遊戲機遙控手柄中，壓力感測按鍵可根據不同的按壓力量產生不同的控制信號。按鍵具有橡膠結構以及按壓薄膜。橡膠結構在與按壓薄膜相對的底面上設置有導電碳顆粒。當按鍵被按壓時，根據橡膠結構上導電碳顆粒與按壓薄膜相接觸的面積產生對應的控制信號。一般遊戲機中，將接觸面積劃分為若干個互不干涉的等級範圍，且每個等級範圍分別對應一個控制信號。當不同的力量對應同一等級範圍時，則產生相同的控制信號，因而按鍵靈敏度較差，且導電碳顆粒與按壓薄膜的結構導致觸感較差。
有鑒於此，有必要提供一種提高按鍵靈敏度和觸感的按鍵裝置。
一種按鍵裝置用於根據使用者的按壓操作產生不同的控制信號。按鍵裝置包括殼體、按鍵機構以及電路板。按鍵機構和電路板收容於殼體內，且該按鍵機構部分通過殼體外露。按鍵機構包括按鍵、電極件以及彈性件。按鍵放置於該電極件上，且按鍵部分相對殼體外露。電極件夾設於按鍵和彈性件之間，且與電路板電性連接。彈性件設置於電路板上。彈性件包括與電路板相隔一定距離的觸發部。電路板設置有與觸發部相對設置的接觸區域。當按鍵在外力的作用下按壓電極件以及彈性件向下運動，使得彈性件發生彈性形變。當觸發部與接觸區域相接觸，以使得電極件與接觸區域之間形成電勢差，該按鍵裝置通過感測電勢差以產生不同的控制信號。
採用上述之按鍵裝置，利用彈性件增加使用者按壓的觸感，並且通過感測電勢差產生不同的控制信號以提高按鍵偵測的靈敏度。
圖1為一種較佳實施方式之按鍵裝置的立體圖。
圖2為圖1所示按鍵裝置的分解圖。
圖3為圖2所示彈性件另一角度的示意圖。
圖4為圖1所示按鍵裝置沿IV-IV方向的剖視圖。
請參閱圖1，其為一種較佳實施方式的按鍵裝置100的模組圖。按鍵裝置100可根據使用者的按壓操作產生不同的控制信號以控制其他電子設備執行相應動作。在本實施方式中，按鍵裝置100為遊戲手柄。
請參閱圖2，按鍵裝置100包括殼體10、按鍵機構20和電路板30。按鍵機構20和電路板30收容設置於殼體10內，且按鍵機構20部分可通過殼體10外露。
殼體10大致為長方體狀。殼體10包括上殼體11和與上殼體11相鎖固的下殼體13。上殼體11的表面開設有若干通孔12。
按鍵機構20設置於電路板30上，並可在外力的作用下與電路板30相接觸。按鍵機構20包括按鍵21、電極件23以及彈性件25。按鍵21包括鍵帽212以及若干突出部214。鍵帽212大致為圓柱體狀。若干突出部214由鍵帽212的底部沿與鍵帽212垂直方向向外延伸而成，其大致為長方體狀。在本實施方式中，按鍵21包括4個對稱設置的突出部214。
電極件23設置於按鍵21和彈性件25之間。電極件23包括導電片231和導線234。導電片231大致呈圓形薄片狀。導線234大致呈L狀。導線234包括第一端部236和第二端部238。第一端部236與導電片231與彈性件25相對的底面電性連接。第二端部238與電路板30電性連接。
請一併參閱圖3，彈性件25大致呈十字狀。彈性件25包括主體250、收容部251、按壓部253、凹槽256以及觸發部258。主體250大致呈十字狀。收容部251由主體250與鍵帽212相對的表面向內凹陷形成，其大致呈十字狀。收容部251的底部開設有過孔252。按壓部253包括凸柱254以及連接件255。凸柱254由收容部251的中部向靠近按鍵21的方向凸起而成。凸柱254大致呈圓柱體狀，其用於承載導電片231。連接件255用於連接凸柱254和收容部251。連接件255大致為中空圓臺狀，其上邊緣與凸柱254連接，下邊緣與收容部251的底面相連接。凹槽256由主體250與電路板30相對的表面向內凹陷而成，其大致呈圓臺狀。觸發部258大致呈圓形薄片狀，其設置於凹槽256的底面。在本實施方式中，觸發部258由摻雜碳顆粒的橡膠製成。
電路板30大致呈長方體件狀。電路板30包括接觸區域32。接觸區域32大致呈圓形，其與凹槽256相對應設置。
請參閱圖4，主體250放置於電路板30上，使得觸發部258與接觸區域32相對且相隔一段距離。導電片231放置於凸柱254之上。導線234的第二端部通過過孔252與電路板電性連接。按鍵21放置於導電片231上，且按鍵21部分通過相對殼體10外露。突出部214與收容部251相對設置。
當按鍵21在外力的作用下向靠近電路板30方向移動時，突出部214收容於收容部251內。彈性件25在按鍵21的作用下發生彈性形變以產生與施力方向相反的彈力，以增加使用者按壓按鍵21的觸感。此時，凸柱254推動凹槽256發生彈性形變，使得觸發部258與接觸區域32相接觸。此時，接觸區域32導通以獲得電壓，進而使得導電片231與接觸區域32之間產生電勢差。進一步，凸柱254可在外力的作用下被壓縮，進而減小導電片231與接觸區域32之間的距離。按鍵裝置100根據導電片231與接觸區域32之間電勢差的變化感測外力的大小以產生相應的控制信號。其中，外力的大小與電勢差的變化成正比。當外力撤銷時，彈性件25還用於提供彈力使得按鍵21和彈性件25回復至原有位置。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本案創作精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。
100‧‧‧按鍵裝置
10‧‧‧殼體
11‧‧‧上殼體
13‧‧‧下殼體
12‧‧‧通孔
20‧‧‧按鍵機構
21‧‧‧按鍵
212‧‧‧鍵帽
214‧‧‧突出部
23‧‧‧電極件
231‧‧‧導電片
234‧‧‧導線
236‧‧‧第一端部
238‧‧‧第二端部
25‧‧‧彈性件
250‧‧‧主體
251‧‧‧收容部
252‧‧‧過孔
253‧‧‧按壓部
254‧‧‧凸柱
255‧‧‧連接件
256‧‧‧凹槽
258‧‧‧觸發部
30‧‧‧電路板
32‧‧‧接觸區域
無
11‧‧‧上殼體
13‧‧‧下殼體
12‧‧‧通孔
20‧‧‧按鍵機構
21‧‧‧按鍵
212‧‧‧鍵帽
214‧‧‧突出部
23‧‧‧電極件
231‧‧‧導電片
234‧‧‧導線
236‧‧‧第一端部
238‧‧‧第二端部
25‧‧‧彈性件
250‧‧‧主體
251‧‧‧收容部
252‧‧‧過孔
253‧‧‧按壓部
254‧‧‧凸柱
255‧‧‧連接件
30‧‧‧電路板
32‧‧‧接觸區域

Claims (8)

  1. 一種按鍵裝置，用於根據使用者的按壓操作產生不同的控制信號；該按鍵裝置包括殼體、按鍵機構以及電路板；該按鍵機構和電路板收容於殼體內，且該按鍵機構部分通過殼體外露；其中，該按鍵機構包括按鍵、電極件以及彈性件；該按鍵放置於該電極件上，且按鍵部分相對殼體外露；該電極件夾設於按鍵和彈性件之間，且與電路板電性連接；該彈性件設置於電路板上；該彈性件包括與電路板相隔一定距離的觸發部；該電路板設置有與觸發部相對設置的接觸區域；當按鍵在外力的作用下按壓電極件以及彈性件向下運動，使得彈性件發生彈性形變；當觸發部與接觸區域相接觸，以使得電極件與接觸區域之間形成電勢差，該按鍵裝置通過感測電勢差以產生不同的控制信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵裝置，其中，該彈性件還包括凹槽，該凹槽由彈性件與電路板相對的表面向內凹陷而成；該觸發部設置於該凹槽的底面上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵裝置，其中，該彈性件還包括按壓部；該按壓部設置於彈性件的中部；該電極件放置於該按壓部上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之按鍵裝置，其中，該按壓部可在外力的作用下被壓縮，以減小電極件與電路板之間的距離。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵裝置，其中，該電極件包括導電片以及導線；該彈性部上開設有過孔；該導電片設置於彈性件之上；該導線一端與導電片電性連接，另一端穿過彈性件與電路板電性連接。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵裝置，其中，該電極板和電路板之間的電勢差變化與外力的大小呈正比。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵裝置，其中，該接觸部由具有導電碳顆粒的橡膠材料製成。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵裝置，其中，該按鍵包括鍵帽以及若干突出部；該彈性件還包括收容部；該突出部分別由鍵帽的底部沿與鍵帽垂直方向向外延伸而成；該收容部由彈性件與按鍵相對的表面向內凹陷形成；當按鍵被按壓時，該若干突出部收容於收容部內。
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JP4265591B2 (ja) * 2005-09-30 2009-05-20 ブラザー工業株式会社 ラバーキー装置、携帯端末、及び画像処理装置
DE102012210277B3 (de) * 2012-06-19 2013-08-22 Behr-Hella Thermocontrol Gmbh Kapazitiver Sensor zur Erfassung der Bewegung eines Objekts

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