具有機械手感的薄膜鍵盤的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種具有機械手感的薄膜鍵盤，包括按鍵、柔性電路板和語音控制IC，所述語音控制IC與所述柔性電路板電連接，所述按鍵和所述柔性電路板之間設置有硅膠帽，所述硅膠帽包括與所述按鍵抵接的按鍵連接部和與所述柔性電路板抵接的電路板連接部，所述按鍵連接部和所述電路板連接部之間設置有可彈性形變并產生回彈力的過渡連接部，所述按鍵連接部遠離所述按鍵的一側設置有可彈性形變并產生回彈力的觸壓部。提供一種具有機械手感的薄膜鍵盤，通過改變硅膠帽的結構、行程和回彈力實現一種類似機械鍵盤的按鍵段落感；通過設置語音控制IC產生類似“嘀”、“嗒”的聲音，給予人們更加逼真的機械反饋。
【專利說明】具有機械手感的薄膜鍵盤
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及薄膜鍵盤【技術領域】，尤其涉及一種具有機械手感的薄膜鍵盤。
【背景技術】
[0002]鍵盤是計算機以及各種自動化設備的重要輸入設備，鍵盤包括薄膜鍵盤和機械鍵盤。薄膜鍵盤以其成本低、工藝簡單等優勢越來越受到人們的青睞，薄膜鍵盤也占據了鍵盤行業的大部分市場，但隨著薄膜鍵盤的廣泛應用，同時人們也失去了機械鍵盤的那種按鍵反饋的真實感，鍵盤越來越變成一種呆板的輸入工具，無法與使用者進行交流，更無法給使用者帶來刺激的反饋和快樂。從機械鍵盤的結構上分析，機構鍵盤的每一顆按鍵都有一個單獨的微動開關控制閉合，正是這些微動開關使按鍵具有較強的按鍵段落感，給予了使用者更加真實和刺激的按鍵反饋，使使用者在輸入過程中更有樂趣。雖然人們喜歡機械鍵盤的按鍵段落感和真實的按鍵反饋，但由于機械鍵盤成本很高，人們在選擇鍵盤時往往會放棄機械鍵盤。
[0003]基于上述情況，廠家提出一種具有機械手感的薄膜鍵盤，使薄膜鍵盤能夠給予人們一種更加逼真的機械反饋，使人們在輸入過程中更有樂趣。
實用新型內容
[0004]本實用新型的一個目的在于:提供一種具有機械手感的薄膜鍵盤，通過改變硅膠帽的結構、行程和回彈力實現一種類似機械鍵盤的按鍵段落感。
[0005]本實用新型的另一個目的在于:提供一種具有機械手感的薄膜鍵盤，通過設置語音控制1C產生類似“嘀”、“嗒”的聲音，給予人們更加逼真的機械反饋。
[0006]為達此目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]—種具有機械手感的薄膜鍵盤，包括按鍵、柔性電路板和語音控制1C，所述語音控制1C與所述柔性電路板電連接，所述柔性電路板驅動所述語音控制1C選擇性發出聲音，該聲音是類似所述按鍵上、下動作過程中產生的“嘀”、“嗒”聲，所述按鍵和所述柔性電路板之間設置有硅膠帽，所述按鍵通過所述硅膠帽觸發所述柔性電路板，所述硅膠帽包括與所述按鍵抵接的按鍵連接部和與所述柔性電路板抵接的電路板連接部，所述按鍵連接部和所述電路板連接部之間設置有可彈性形變并產生回彈力的過渡連接部，所述按鍵連接部遠離所述按鍵的一側設置有可彈性形變并產生回彈力的觸壓部。具體地，當所述按鍵被下壓并驅動所述硅膠帽向靠近所述柔性電路板的方向運動時，所述硅膠帽的所述過渡連接部首先發生形變，并給予所述按鍵一個回彈力的反饋，當所述硅膠帽繼續發生形變并使所述觸壓部抵接所述柔性電路板時，所述觸壓部受到所述柔性電路板的阻擋發生形變，并給予所述按鍵另一個回彈力的反饋。在所述按鍵下壓及所述柔性電路板被導通的整個過程中，所述硅膠帽的所述過渡連接部和觸壓部先后發生不同的形變，并在不同階段反饋給使用者不同的回彈力，模擬了一種較強的機械段落感，給予使用者一種極具機械感的操作感受。
[0008]優選的，所述按鍵連接部的外形為圓柱狀。
[0009]優選的，所述電路板連接部的外形為圓柱狀。
[0010]優選的，所述過渡連接部為中部挖空的薄壁結構。
[0011]具體地，所述語音控制IC受所述柔性電路板的觸點控制，在所述按鍵被下壓并使所述柔性電路板的觸點從斷開變為導通的瞬間，所述語音控制IC被觸發并發出類似“嘀”的聲音，在所述按鍵被松開并使所述柔性電路板的觸點從導通變為斷開的瞬間，所述語音控制IC被觸發并發出類似“嗒”的聲音。所述柔性電路板上的任何一個觸點均與所述語音控制IC電連接，每個觸點的導通和斷開動作均能觸發所述語音控制IC發出類似“嘀”和“塔”的聲音。
[0012]作為一種優選的技術方案，所述語音控制IC是能夠存儲和播放聲音的集成電路，所述語音控制IC包括用于存儲聲音并能反復讀取的ROM和至少一個用于播放所述ROM存儲的聲音的揚聲器。
[0013]優選的，所述語音控制IC采用型號為HT86BR10的集成電路。
[0014]具體地，所述語音控制IC在出廠前預先對真實的機械鍵盤的“下壓”和“松開”動作的聲音進行錄制并存儲在所述ROM中。機械鍵盤的“下壓”動作的聲音類似“滴”聲，機械鍵盤的“松開”動作的聲音類似“嗒”聲。每個所述按鍵的下壓動作信號均被傳送至所述語音控制IC并給予所述語音控制IC 一個“下壓”觸發信號，所述語音控制IC在收到“下壓”觸發信號后從所述ROM中讀取預先錄制的“下壓”動作聲音并通過所述揚聲器向外播放；每個所述按鍵的松開動作信號均被傳送至所述語音控制IC并給予所述語音控制IC 一個“松開”觸發信號，所述語音控制IC在收到“松開”觸發信號后從所述ROM中讀取預先錄制的“松開”動作聲音并通過所述揚聲器向外播放。
[0015]作為一種優選的技術方案，所述過渡連接部靠近所述電路板連接部的一側設置有豎立環，所述豎立環的截面為圓環，所述豎立環的軸線垂直于所述電路板連接部遠離所述柔性電路板一側的端面，所述豎立環靠近所述按鍵連接部的一側設置有與所述按鍵連接部連接的可彈性形變的傾斜環。
[0016]具體地，所述過渡連接部受到所述按鍵連接部和所述電路板連接部的擠壓力后，首先所述豎立環靠近所述傾斜環的一端向外側擴張并產生彈性形變，且回彈力隨彈性形變量的增大而增大；接著當回彈力增大至某個數值并且大于所述傾斜環發生彎曲形變所需要的力時，所述傾斜環的中部向外凸起并產生彎曲彈性形變，且回彈力隨彎曲形變量的增大而增大；然后當所述傾斜環整體陷入所述豎立環后，所述傾斜環逐漸被拉長至原始長度，同時所述豎立環向內側縮回使所述豎立環的彈性形變量變小，此階段的回彈力隨著所述傾斜環的壓縮回彈力和所述豎立環的彈性形變量變小而不斷變小。
[0017]作為一種優選的技術方案，所述觸壓部包括用于按壓所述柔性電路板上的觸點的觸壓頭，所述觸壓頭靠近所述按鍵連接部的一側設置有可彈性形變的觸壓面，所述觸壓面遠離所述觸壓頭的一側固定設置在所述按鍵連接部上。
[0018]優選的，所述觸壓頭的長度大于所述按鍵連接部的厚度。
[0019]優選的，所述觸壓頭的外形為圓柱狀。
[0020]具體地，所述過渡連接部的所述傾斜環陷入所述豎立環后，回彈力不斷變小，但當所述觸壓頭抵接所述柔性電路板的觸點后，所述觸壓頭擠壓所述觸壓面的中心位置向遠離所述柔性電路板的一側凸起并產生彈性形變，且回彈力隨凸起形變量的增大而增大；然后當所述觸壓面抵接所述按鍵并受到所述按鍵的下壓力時，所述觸壓頭被所述柔性電路板和所述按鍵擠壓并產生壓縮彈性形變，且壓縮形變的回彈力隨壓縮量的增大而增大。
[0021]作為一種優選的技術方案，所述豎立環的壁厚小于所述傾斜環的壁厚。
[0022]具體地，所述豎立環的壁厚小于所述傾斜環的壁厚保證了在所述過渡連接部受到擠壓的過程中所述豎立環先于所述傾斜環發生彈性形變。
[0023]作為一種優選的技術方案，所述按鍵連接部上開設有第一讓位通孔，所述觸壓部的所述觸壓面與所述按鍵連接部遠離所述按鍵的一側連接并覆蓋整個所述第一讓位通孔。
[0024]具體地，所述第一讓位通孔給所述觸壓部提供了彈性形變的空間。
[0025]作為一種優選的技術方案，所述電路板連接部上對應所述觸壓部開設有第二讓位通孔。所述電路板連接部中間開設所述第二讓位通孔使所述觸壓部能夠貫穿所述電路板連接部并觸壓所述柔性電路板。
[0026]作為一種優選的技術方案，所述按鍵連接部的外直徑小于所述第二讓位通孔的直徑。
[0027]具體地，所述按鍵連接部的外直徑小于所述第二讓位通孔的直徑，使所述觸壓部能夠更加容易在貫穿所述第二讓位通孔。
[0028]作為一種優選的技術方案，所述觸壓頭的長度大于所述按鍵連接部的厚度，使所述觸壓面能夠產生足夠的形變得以貫穿所述按鍵連接部并與所述按鍵抵接，另外，所述觸壓頭的長度大于所述按鍵連接部的厚度使所述觸壓頭能夠受到所述柔性電路板和所述按鍵的擠壓并產生回彈力。
[0029]作為一種優選的技術方案，所述傾斜環包括上位端和下位端，所述上位端與所述按鍵連接部遠離所述按鍵的一側連接，所述下位端與所述豎立環遠離所述柔性電路板的一側連接,所述上位端的外直徑小于所述下位端的內直徑。
[0030]具體地，所述傾斜環為中部挖空的圓錐臺狀結構，且所述上位端的外直徑小于所述下位端的內直徑，使所述上位端能夠貫穿所述下位端。
[0031]作為一種優選的技術方案，所述按鍵包括鍵罩和鍵柱，所述鍵柱的一端固定設置在所述鍵罩上，所述鍵柱的另一端與所述按鍵連接部抵接，另外，所述鍵柱的另一端也與所述觸壓面選擇性抵接。
[0032]優選的，所述鍵柱的外形為長方體。
[0033]本實用新型的有益效果為:提供一種具有機械手感的薄膜鍵盤，通過改變硅膠帽的結構、行程和回彈力實現一種類似機械鍵盤的按鍵段落感；通過設置語音控制1C產生“嘀”、“嗒”的聲音，給予人們更加逼真的機械反饋。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]下面根據附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0035]圖1為實施例所述的硅膠帽的剖視圖；
[0036]圖2為實施例所述的硅膠帽未形變狀態下的按鍵、硅膠帽與柔性電路板的組裝結構示意圖；
[0037]圖3為實施例所述的豎立環處于形變狀態下的按鍵、硅膠帽與柔性電路板的組裝結構示意圖；
[0038]圖4為實施例所述的傾斜環處于形變狀態下的按鍵、硅膠帽與柔性電路板的組裝結構示意圖；
[0039]圖5為實施例所述的傾斜環陷入豎立環狀態下的按鍵、硅膠帽與柔性電路板的組裝結構示意圖；
[0040]圖6為實施例所述的觸壓面處于形變狀態下的按鍵、硅膠帽與柔性電路板的組裝結構示意圖；
[0041]圖7為實施例所述的觸壓頭處于形變狀態下的按鍵、硅膠帽與柔性電路板的組裝結構示意圖。
[0042]圖1至圖7中:
[0043]1、按鍵；11、鍵罩；12、鍵柱;
[0044]2、柔性電路板；
[0045]3、硅膠帽；31、按鍵連接部；311、第一讓位通孔；32、電路板連接部；321、第二讓位通孔；33、過渡連接部；331、豎立環；332、傾斜環；34、觸壓部；341、觸壓頭；342、觸壓面。
【具體實施方式】
[0046]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術方案。
[0047]如圖1和圖2所示，于本實施例中，一種具有機械手感的薄膜鍵盤，包括按鍵1、柔性電路板2和語音控制1C，按鍵I包括鍵罩11和鍵柱12，鍵柱12的外形為長方體，鍵柱12的一端固定設置在鍵罩11上，鍵柱12的另一端與按鍵I抵接。
[0048]所述語音控制IC與柔性電路板2電連接，于本實施例中，所述語音控制IC是能夠存儲和播放聲音的集成電路，所述語音控制IC包括用于存儲聲音并能反復讀取的ROM和兩個用于播放所述ROM存儲的聲音的揚聲器。所述語音控制IC受柔性電路板2的觸點控制，在按鍵I被下壓并使柔性電路板2的觸點從斷開變為導通的瞬間，所述語音控制IC被觸發，所述語音控制IC從所述ROM中讀取預先錄制的“下壓”動作聲音并通過所述揚聲器向外播放，在按鍵I被松開并使柔性電路板2的觸點從導通變為斷開的瞬間，所述語音控制IC被觸發，所述語音控制IC從所述ROM中讀取預先錄制的“松開”動作聲音并通過所述揚聲器向外播放。柔性電路板2上的任何一個觸點均與所述語音控制IC電連接，每個觸點的導通和斷開動作均能觸發所述語音控制IC發出對應的聲音。
[0049]按鍵I和柔性電路板2之間設置有硅膠帽3，按鍵I通過硅膠帽3觸發柔性電路板2，硅膠帽3包括與按鍵I抵接的按鍵連接部31和與柔性電路板2抵接的電路板連接部32，按鍵連接部31的外形為圓柱狀，按鍵連接部31遠離柔性電路板2的一側與鍵柱12抵接，電路板連接部32的外形為圓柱狀，按鍵連接部31和電路板連接部32之間設置有可彈性形變并產生回彈力的過渡連接部33，過渡連接部33為中部挖空的薄壁結構，按鍵連接部31遠離按鍵I的一側設置有可彈性形變并產生回彈力的觸壓部34。具體地，當按鍵I被下壓并驅動硅膠帽3向靠近柔性電路板2的方向運動時，硅膠帽3的過渡連接部33首先發生形變，并給予按鍵I 一個回彈力的反饋，當硅膠帽3繼續發生形變并使觸壓部34抵接柔性電路板2時，觸壓部34受到柔性電路板2的阻擋發生形變，并給予按鍵I另一個回彈力的反饋。在按鍵I下壓及柔性電路板2被導通的整個過程中，硅膠帽3的過渡連接部33和觸壓部34先后發生不同的形變，并在不同階段反饋給使用者不同的回彈力，模擬了一種較強的機械段落感，給予使用者一種極具機械感的操作感受。
[0050]過渡連接部33靠近電路板連接部32的一側設置有豎立環331，豎立環331的截面為圓環，豎立環331的軸線垂直于電路板連接部32遠離柔性電路板2 —側的端面，豎立環331靠近按鍵連接部31的一側設置有與按鍵連接部31連接的可彈性形變的傾斜環332，豎立環331的壁厚小于傾斜環332的壁厚，傾斜環332包括上位端和下位端，所述上位端與按鍵連接部31遠離按鍵1的一側連接，所述下位端與豎立環331遠離柔性電路板2的一側連接,所述上位端的外直徑小于所述下位端的內直徑,使所述上位端能夠貫穿所述下位端。
[0051]觸壓部34包括用于按壓柔性電路板2上的觸點的觸壓頭341，觸壓頭341靠近按鍵連接部31的一側設置有可彈性形變的觸壓面342，觸壓面342遠離觸壓頭341的一側固定設置在按鍵連接部31上。按鍵連接部31上開設有第一讓位通孔311，觸壓面342與按鍵連接部31遠離按鍵1的一側連接并覆蓋整個第一讓位通孔311。第一讓位通孔311給觸壓部34提供了彈性形變的空間。觸壓頭341的長度大于按鍵連接部31的厚度，使觸壓頭341能夠受到柔性電路板2和按鍵1的擠壓并產生回彈力。觸壓頭341的外形為圓柱狀。
[0052]電路板連接部32上對應觸壓部34開設有第二讓位通孔321，使觸壓部34能夠貫穿電路板連接部32并觸壓柔性電路板2。按鍵連接部31的外直徑小于第二讓位通孔321的直徑，使觸壓部34能夠更加容易在貫穿第二讓位通孔321。
[0053]具體地，當按鍵1被下壓，硅膠帽3受到按鍵1和柔性電路板2的擠壓力，產生了如下彈性形變過程:
[0054]如圖3所示，首先豎立環331靠近傾斜環332的一端向外側擴張并產生彈性形變，且回彈力隨彈性形變量的增大而增大；
[0055]如圖4所示，接著當回彈力增大至某個數值并且大于傾斜環332發生彎曲形變所需要的力時，傾斜環332的中部向外凸起并產生彎曲彈性形變，且回彈力隨彎曲形變量的增大而增大；
[0056]如圖5所示，當傾斜環332整體陷入豎立環331后，傾斜環332逐漸被拉長至原始長度，同時，豎立環331向內側縮回使豎立環331的彈性形變量變小，此階段的回彈力隨著傾斜環332的壓縮回彈力和豎立環331的形變量變小而不斷變小；
[0057]如圖6所示，當觸壓頭341抵接柔性電路板2的觸點后，觸壓頭341擠壓觸壓面342的中心位置向遠離柔性電路板2的一側凸起并產生彈性形變，且回彈力隨凸起形變量的增大而增大；
[0058]如圖7所示，當觸壓面342抵接按鍵1并受到按鍵1的下壓力時，觸壓頭341被柔性電路板2和按鍵1擠壓并產生壓縮彈性形變，且壓縮形變的回彈力隨壓縮量的增大而增大。
[0059]在按鍵1的整個下壓過程中，按鍵1受到硅膠帽3的回彈力包括三個階段，第一階段是回彈力隨豎立環331和傾斜環332的形變量增大而不斷增大，第二階段是回彈力隨傾斜環332的形變量變小而不斷變小，第三階段是回彈力隨觸壓部34的形變量的增大而不斷增大。
[0060]本文中的“第一”、“第二”、“第三”僅僅是為了在描述上加以區分，并沒有特殊的含義。
[0061]需要聲明的是，上述【具體實施方式】僅僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術原理，在本實用新型所公開的技術范圍內，任何熟悉本【技術領域】的技術人員所容易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種具有機械手感的薄膜鍵盤，其特征在于，包括按鍵、柔性電路板和語音控制1C，所述語音控制1C與所述柔性電路板電連接，所述柔性電路板驅動所述語音控制1C選擇性發出聲音，所述按鍵和所述柔性電路板之間設置有硅膠帽，所述按鍵通過所述硅膠帽觸發所述柔性電路板，所述硅膠帽包括與所述按鍵抵接的按鍵連接部和與所述柔性電路板抵接的電路板連接部，所述按鍵連接部和所述電路板連接部之間設置有可彈性形變并產生回彈力的過渡連接部，所述按鍵連接部遠離所述按鍵的一側設置有可彈性形變并產生回彈力的觸壓部。
2.根據權利要求1所述的具有機械手感的薄膜鍵盤，其特征在于，所述語音控制1C是能夠存儲和播放聲音的集成電路，所述語音控制1C包括用于存儲聲音并能反復讀取的ROM和至少一個用于播放所述ROM存儲的聲音的揚聲器。
3.根據權利要求2所述的具有機械手感的薄膜鍵盤，其特征在于，所述過渡連接部靠近所述電路板連接部的一側設置有豎立環，所述豎立環的軸線垂直于所述電路板連接部遠離所述柔性電路板一側的端面，所述豎立環靠近所述按鍵連接部的一側設置有與所述按鍵連接部連接的可彈性形變的傾斜環。
4.根據權利要求3所述的具有機械手感的薄膜鍵盤，其特征在于，所述觸壓部包括用于按壓所述柔性電路板上的觸點的觸壓頭，所述觸壓頭靠近所述按鍵連接部的一側設置有可彈性形變的觸壓面，所述觸壓面遠離所述觸壓頭的一側固定設置在所述按鍵連接部上。
5.根據權利要求4所述的具有機械手感的薄膜鍵盤，其特征在于，所述豎立環的壁厚小于所述傾斜環的壁厚。
6.根據權利要求5所述的具有機械手感的薄膜鍵盤，其特征在于，所述按鍵連接部上開設有第一讓位通孔，所述觸壓部的所述觸壓面與所述按鍵連接部遠離所述按鍵的一側連接并覆蓋整個所述第一讓位通孔。
7.根據權利要求6所述的具有機械手感的薄膜鍵盤，其特征在于，所述電路板連接部上對應所述觸壓部開設有第二讓位通孔。
8.根據權利要求7所述的具有機械手感的薄膜鍵盤，其特征在于，所述按鍵連接部的外直徑小于所述第二讓位通孔的直徑。
9.根據權利要求8所述的具有機械手感的薄膜鍵盤，其特征在于，所述觸壓頭的長度大于所述按鍵連接部的厚度。
10.根據權利要求3至9任一項所述的具有機械手感的薄膜鍵盤，其特征在于，所述傾斜環包括上位端和下位端，所述上位端與所述按鍵連接部遠離所述按鍵的一側連接，所述下位端與所述豎立環遠離所述柔性電路板的一側連接，所述上位端的外直徑小于所述下位端的內直徑。
【文檔編號】H01H13/7065GK204045458SQ201420434009
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月1日 優先權日:2014年8月1日
【發明者】李晨曦 申請人:東莞市銘冠電子科技有限公司