一种按键结构及其键盘

文档序号:1818385 发布日期:2021-11-09 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 一种按键结构及其键盘 (Key structure and keyboard thereof ) 是由 张文 徐锋 魏新 曹进 尤大为 吕兵 李泽峰 王世超 于 2021-08-25 设计创作,主要内容包括:本申请提供一种按键结构及其键盘,按键结构包括键帽、弹性体、剪刀脚支架、压阻薄膜传感器以及底板;压阻薄膜传感器设置在底板上,剪刀脚支架和弹性体设置于键帽和压阻薄膜传感器之间,压阻薄膜传感器包括第一压力感应区域和第二压力感应区域,弹性体与第一压力感应区域对应,剪刀脚支架与第二压力感应区域对应,以使在键帽被按压产生压力时,弹性体的向下压力作用于第一压力感应区域,剪刀脚支架的向下压力作用于第二压力感应区域。(The application provides a key structure and a keyboard thereof, wherein the key structure comprises a keycap, an elastic body, a scissor-foot support, a piezoresistive film sensor and a bottom plate; the pressure drag film sensor sets up on the bottom plate, scissors foot support and elastomer set up between key cap and pressure drag film sensor, pressure drag film sensor includes that first forced induction is regional and second forced induction is regional, the elastomer corresponds with first forced induction is regional, scissors foot support corresponds with second forced induction is regional, so that when the key cap is pressed production pressure, the downward pressure of elastomer acts on first forced induction is regional, the downward pressure of scissors foot support acts on second forced induction is regional.)

一种按键结构及其键盘

技术领域

本申请涉及按键结构设计技术领域,具体而言,涉及一种按键结构及其键盘。

背景技术

压力感测式键盘结构是在按键下方增设压力感测模块,用以感测多个按键被使用者以何种压力触压,根据感测模块受力的大小反馈输出对应的信号指令。

目前现有压力感测按键单纯依靠按键中的硅胶弹性体对压力感测模块进行施力来进行压力检测,这样单纯依靠硅胶弹性体作为施力点的设计无法准确将用户对按键的压力进行体现,进而使得压力感测模块检测到的触压力的准确性较低。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种按键结构及其键盘,用以解决上述问题。

第一方面,本发明提供一种按键结构,所述按键结构包括键帽、弹性体、剪刀脚支架、压阻薄膜传感器以及底板;所述压阻薄膜传感器设置在所述底板上,所述剪刀脚支架和所述弹性体设置于所述键帽和压阻薄膜传感器之间,所述压阻薄膜传感器包括第一压力感应区域和第二压力感应区域,所述弹性体与所述第一压力感应区域对应,所述剪刀脚支架与所述第二压力感应区域对应,以使在键帽被按压产生压力时,所述弹性体的向下压力作用于所述第一压力感应区域,所述剪刀脚支架的向下压力作用于所述第二压力感应区域。

在上述设计的按键结构中,本方案不仅在弹性体对应的压阻薄膜传感器上设置第一压力感应区域,还通过压阻薄膜传感器设置第二压力感应区域来检测剪刀脚支架所受到的压力,使得压阻薄膜传感器检测到的压力为剪刀脚支架的压力和弹性体的压力的结合,而剪刀脚支架的压力和弹性体的压力的结合可以很好的体现键帽受到的外部作用力,因此,本申请方案的设计使得压阻薄膜传感器能够检测到更加明显的并且准确的力的变化,进而提升压阻薄膜传感器检测识别受力大小的准确率。

在第一方面的可选实施方式中,所述剪刀脚支架包括内剪刀脚和外剪刀脚,所述内剪刀脚和外剪刀脚的中部转动连接,所述内剪刀脚和外剪刀脚的第一边缘部均与所述压阻薄膜传感器连接,所述内剪刀脚和外剪刀脚的第二边缘均与所述键帽连接,其中,所述第一边缘和第二边缘相对。

在第一方面的可选实施方式中,所述第二感应区域与所述内剪刀脚和外剪刀脚的第二边缘对应。

在第一方面的可选实施方式中,所述第二感应区域包括第一长条感应区域和第二长条感应区域,所述第一长条感应区域与所述内剪刀脚的第二边缘对应,所述第二长条感应区域与所述外剪刀脚的第二边缘对应。

在第一方面的可选实施方式中,所述外剪刀脚和内剪刀脚均为四边形支架,所述第二感应区域包括第一触点感应区域、第二触点感应区域、第三触点感应区域以及第四触点感应区域,所述外剪刀脚的第二边缘的两个边缘角分别与所述第一触点感应区域和第二触点感应区域对应;所述内剪刀脚的第二边缘的两个边缘角分别与所述第三触点感应区域和第四触点感应区域对应。

在第一方面的可选实施方式中,所述内剪刀脚包括中空部,所述弹性体通过所述内剪刀脚的中空部设置在所述压阻薄膜传感器和所述键帽之间。

在第一方面的可选实施方式中,所述按键结构还包括薄膜电路层,所述薄膜电路层设置在所述压阻薄膜传感器上,以用于将所述弹性体和剪刀脚支架的压力传递给所述压阻薄膜传感器。

在第一方面的可选实施方式中,所述弹性体包括顶部、环壁、导通柱以及底部,所述环壁两端分别连接所述顶部和底部并在所述环壁内形成一内置空间,所述导通柱位于所述内置空间内并设置于所述顶部和底部之间,所述导通柱第一端与所述顶部连接,所述导通柱的第一端的相对端与所述底部间隔预设距离,所述底部与所述第一压力感应区域连接。

在第一方面的可选实施方式中,所述顶部上开设有一凹陷空间,所述凹陷空间包括第一侧壁、第二侧壁以及凹陷底壁,所述第一侧壁和第二侧壁分别连接所述凹陷底壁,所述第一侧壁和第二侧壁与所述凹陷底壁形成的夹角为钝角。

第二方面,本发明提供一种键盘,所述键盘包括前述实施方式中任一项所述的按键结构。

在上述设计的键盘中,由于键盘由第一实施例中的按键结构构成,因此,该键盘不仅在弹性体对应的压阻薄膜传感器上设置第一压力感应区域,还通过压阻薄膜传感器设置第二压力感应区域来检测剪刀脚支架所受到的压力,使得压阻薄膜传感器检测到的压力为剪刀脚支架的压力和弹性体的压力的结合,而剪刀脚支架的压力和弹性体的压力的结合可以很好的体现键帽受到的外部作用力,因此,本申请方案的设计使得压阻薄膜传感器能够检测到更加明显的并且准确的力的变化,进而提升压阻薄膜传感器检测识别受力大小的准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的按键结构的第一结构示意图;

图2为本申请实施例提供的按键结构的第二结构示意图;

图3为本申请实施例提供的剪刀脚支架的结构示意图;

图4为本申请实施例提供的按键结构的第三结构示意图;

图5为本申请实施例提供的按键结构的第四结构示意图;

图6为本申请实施例提供的弹性体的结构示意图;

图7为本申请实施例提供的按键结构的第五结构示意图。

图标:10-键帽;20-弹性体;201-顶部;2011-凹陷空间;20111-第一侧壁;20112-第二侧壁;20113-凹陷底部;202-环壁;203-导通柱;204-底部;205-内置空间;30-剪刀脚支架;301-内剪刀脚;302-外剪刀脚;40-压阻薄膜传感器;401-第一压力感应区域;402-第二压力感应区域;4021-第一长条感应区域;4022-第二长条感应区域;4023-第一触点感应区域;4024-第二触点感应区域;4025-第三触点感应区域;4026-第四触点感应区域;50-底板;60-薄膜电路层。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

第一实施例

本申请实施例提供一种按键结构,如图1和图2所示,该按键结构包括键帽10、弹性体20、剪刀脚支架30、压阻薄膜传感器40以及底板50,该压阻薄膜传感器40设置在底板50上,该剪刀脚支架30和弹性体20设置在键帽10和压阻薄膜传感器40之间,压阻薄膜传感器40包括第一压力感应区域401和第二压力感应区域402,该弹性体20与第一压力感应区域401对应,该剪刀脚支架30与第二压力感应区域402对应。

上述设计的按键结构,键帽10在收到外部压力,例如通过手指对键帽10进行按压时,键帽10通过剪刀脚支架30以相对于底板50沿着垂直方向移动,该剪刀脚支架30随着键帽10的移动也进行移动进而接触到压阻薄膜传感器40,由于剪刀脚支架30与第二压力感应区域402对应,在足够的压力作用下,该剪刀脚支架30会对压阻薄膜传感器40的第二压力感应区域402进行施压;同时,随着键帽10的垂直移动,键帽10会对弹性体20进行施加作用力,该作用力会使得弹性体20也与压阻薄膜传感器40接触,由于弹性体20与第一压力感应区域401对应,在足够压力作用下,弹性体20会对第一压力感应区域401施加压力,这样,压阻薄膜传感器40通过第一压力感应区域401和第二压力感应区域402即可检测来自剪刀脚支架30的压力和来自弹性体20的压力,进而压阻薄膜传感器40输出剪刀脚支架30和弹性体20结合的压力对应的电信号。

在上述设计按键结构中,本方案不仅在弹性体对应的压阻薄膜传感器40上设置第一压力感应区域,还通过压阻薄膜传感器设置第二压力感应区域来检测剪刀脚支架所受到的压力,使得压阻薄膜传感器检测到的压力为剪刀脚支架的压力和弹性体的压力的结合,而剪刀脚支架的压力和弹性体的压力的结合可以很好的体现键帽10受到的外部作用力,因此,本申请方案的设计使得压阻薄膜传感器能够检测到更加明显的并且准确的力的变化,进而提升压阻薄膜传感器检测识别受力大小的准确率。

在本实施例的可选实施方式中,如图3所示,该剪刀脚支架30包括内剪刀脚301和外剪刀脚302,内剪刀脚301和外剪刀脚302的中部转动连接,内剪刀脚301的第一边缘A1和外剪刀脚302的第一边缘B1均与压阻薄膜传感器40连接,内剪刀脚301的第二边缘A2与外剪刀脚302的第二边缘B2均与键帽10连接,其中,第一边缘和第二边缘相对。当键帽10被施加作用力时,该键帽10对内剪刀脚301的第二边缘A2与外剪刀脚302的第二边缘B2施加压力,由于内剪刀脚301和外剪刀脚302的中部转动连接,内剪刀脚301的第二边缘A2与外剪刀脚302的第二边缘B2会逐渐降低进而与压阻薄膜传感器40接触。

在上述设计的剪刀脚支架30的结构基础上,该第二压力感应区域402可与内剪刀脚301的第二边缘A2以及外剪刀脚302的第二边缘B2对应,使得内剪刀脚301的第二边缘A2与外剪刀脚302的第二边缘B2会逐渐降低进而与压阻薄膜传感器40接触时,内剪刀脚301的第二边缘A2与外剪刀脚302的第二边缘B2与第二压力感应区域402接触,使得内剪刀脚301的第二边缘A2与外剪刀脚302的第二边缘B2对第二压力感应区域402产生压力,进而被压阻薄膜传感器40检测到。

作为一种可能的实施方式,如图4所示,该第二感应区域402可包括第一长条感应区域4021和第二长条感应区域4022,该第一长条感应区域4021与内剪刀脚301的第二边缘部A2对应,该第二长条感应区域4022与外剪刀脚302的第二边缘部B2对应,使得内剪刀脚301的第二边缘A2的压力通过第一长条感应区域4021被压阻薄膜传感器40检测到,外剪刀脚302的第二边缘B2的压力通过第二长条感应区域4022倍压阻薄膜传感器40检测到。

作为另一种可能的实施方式,如图5所示,该内剪刀脚301和外剪刀脚302均为四边形支架,该第二感应区域402可包括第一触点感应区域4023、第二触点感应区域4024、第三触点感应区域4025以及第四触点感应区域4026,外剪刀脚302的第二边缘B2的两个边缘角B21和B22分别与第一触点感应区域4023和第二触点感应区域4024对应;内剪刀脚301的第二边缘A2的两个边缘角A21和A22分别与第三触点感应区域4025和第四触点感应区域4026对应。

在本实施例的可选实施方式中,如图4所示,该外剪刀脚302和内剪刀脚301均具有中空部,该内剪刀脚301设置在外剪刀脚302的中空部内,该弹性体20设置在该内剪刀脚301的中空部内,该外剪刀脚302的中空部的形状可与内剪刀脚301的形状适应;该内剪刀脚301的中空部的形状可与弹性体20的形状适应。

在本实施例的可选实施方式中,如图6所示,该弹性体20可包括顶部201、环壁202、导通柱203以及底部204,该环壁202两端分别连接顶部201和底部204并在环壁202内形成一内置空间205,该导通柱203设置在环壁202的内置空间205内,该导通柱203的第一端与顶部201连接,导通柱203的第一端的相对端与底部204间隔预设距离,该底部204与第一压力感应区域401连接。

上述设计的弹性体20,键帽10的作用力作用在弹性体20的顶部201上,顶部201收到作用力后带动环壁202内的导通柱203向下移动进而使得导通柱203对底部204接触并对底部204产生向下作用力以对与底部连接的压阻薄膜传感器40的第一压力感应区域401产生压力。

在本实施例的可选实施方式中,在上述设计的弹性体20的基础上,如图6所示,该弹性体20的顶部201还可开设一凹陷空间2011,该凹陷空间2011包括第一侧壁20111、第二侧壁20112以及凹陷底部20113,该第一侧壁20111和第二侧壁20112分布在凹陷底部20113两端并且分别与凹陷底部20113连接,该第一侧壁20111和第二侧壁20112分别与凹陷底部20113形成一夹角,二者形成的夹角均为钝角,即角度大于90°。

上述设计的弹性体20,由于设计的凹陷空间2011中夹角为钝角,当弹性体20受压力变形时,该顶部201的凹陷空间2011能够给导通柱203下行提供更多的缓冲空间,使得弹性体20下行行程摆脱笔记本键盘空间限制,进而增加额外导通形成,让弹性体20在按键规定行程内抵达行程终止点。

上述设计的弹性体20在键帽10作用下受力产生弹性变形,弹性体20的顶部201和导通柱203逐渐朝下方移动即朝压阻薄膜传感器40的第一压力感应区域401位置,因弹性体20自身的弹性以及键盘内部空间限制,使得第二侧壁20112与环壁202因受力发生相应的形变,环壁202因此也接触到压阻薄膜传感器40的第一压力感应区域401位置,当外力解除后,借由弹性体自身弹性恢复力,让弹性体20恢复初始状态。

在本实施例的可选实施方式中,如图6所示,该弹性体20的导通柱203底面可呈圆弧型,圆弧型设计的导通柱203使得当用户敲击键帽的边角部位时,即使导通柱203受力带角度倾斜向下位移,仍可确保导通柱203与压阻薄膜传感器40的第一压力感应区域401间有足够的接触面积与触发力道而产生输入信号,使得设计的弹性体20达到输入稳定的效果。

在本实施例的可选实施方式中,如图7所示,该按键结构还包括薄膜电路层60,该薄膜电路层60设置在压阻薄膜传感器40上,即当具有薄膜电路层60时,该弹性体20和剪刀脚支架30是设置在薄膜电路层60上的,该薄膜电路层60可将弹性体20和剪刀脚支架30产生的压力传递给压阻薄膜传感器40,并且该薄膜电路层60中具有电路,该电路与压阻薄膜传感器40连接,该电路可将压阻薄膜传感器40由压力转换出的电阻值进行采集并进行相应的电信号输出。

第二实施例

本申请提供一种键盘,该键盘包括第一实施例中任一可选实施方式中的按键结构,该按键结构的描述与第一实施例类似,在这里不再赘述。

在上述设计的键盘中,由于键盘由第一实施例中的按键结构构成,因此,该键盘不仅在弹性体对应的压阻薄膜传感器上设置第一压力感应区域,还通过压阻薄膜传感器设置第二压力感应区域来检测剪刀脚支架所受到的压力,使得压阻薄膜传感器检测到的压力为剪刀脚支架的压力和弹性体的压力的结合,而剪刀脚支架的压力和弹性体的压力的结合可以很好的体现键帽受到的外部作用力,因此,本申请方案的设计使得压阻薄膜传感器能够检测到更加明显的并且准确的力的变化,进而提升压阻薄膜传感器检测识别受力大小的准确率。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”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,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”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。

以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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