CN107610966A - 薄膜式按键开关 - Google Patents

Abstract

一种薄膜式按键开关，主要包含有一薄膜电路板、一弹性触通件及一按键。弹性触通件具有一触通部及一端部，按键具有一勾部，当按键被按压前，按键的勾部推顶弹性触通件的端部，使弹性触通件的触通部远离薄膜电路板，当按键刚开始被按压时，按键的勾部释放对弹性触通件的端部的力量，使弹性触通件的触通部碰触薄膜电路板，当按键持续被按压时，按键的勾部脱离弹性触通件的端部，此时弹性触通件的触通部持续碰触薄膜电路板。由此，不论按键受到较大或是较小的按压力，弹性触通件作用于薄膜电路板的力量都可完全相同，因此让薄膜电路板不易损坏。

Description

薄膜式按键开关

技术领域

本发明与按键有关，特别是指一种具有良好耐用性的薄膜式按键开关。

背景技术

由于薄膜式按键开关具有体积轻薄及操作噪音小的特色，所以近年来被广泛应用在各种电子产品，例如键盘。就传统薄膜式按键开关的基本结构来说，大致上包含有一键帽及一连接键帽的支撑柱，当键帽受到使用者的按压时，支撑柱会产生向下位移并通过设置在末端的一凸点碰触一薄膜电路板，使薄膜电路板完成电性导通而传送一参考信号至一处理器，让处理器可以产生相对应的输出信号。

然而在前述传统结构当中，薄膜电路板是直接承受来自支撑件的下压力量，一旦使用者对键帽的敲击力道过大，键帽通过支撑件对薄膜电路板的下压力量也会跟着增加，如此在长久的操作的下便容易造成薄膜电路板的损坏，进而让按键产生操作失效的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种薄膜式按键开关，其能延长使用寿命且具有良好的耐用性。

为了达成上述目的，本发明的薄膜式按键开关包含有一按键座、一薄膜电路板、一弹性触通件、一按键，以及一复位弹性件。该薄膜电路板设于该按键座的底面；该弹性触通件具有一设于该按键座的支撑部、一对应于该薄膜电路板的触通部及一端部；该按键可上下位移地设于该按键座且具有一勾部；该复位弹性件设于该按键，用以对该按键提供复位力量。由此，当该按键被按压前而位于一第一位置时，该按键的勾部往上推顶该弹性触通件的端部，使该弹性触通件的触通部远离该薄膜电路板，当该按键刚开始被按压而下降至一第二位置时，该按键的勾部释放对该弹性触通件的端部的推顶力量，使该弹性触通件的触通部碰触该薄膜电路板，此时即完成电性导通，当该按键持续被按压至一第三位置时，该按键的勾部脱离该弹性触通件的端部，此时该弹性触通件的触通部仍保持在与该薄膜电路板相互碰触的状态。

由上述可知，在该按键从该第二位置受压至该第三位置的过程中，该弹性触通件的触通部施加于该薄膜电路板的力量大小都会保持在几乎完全相同的状况，不论按键受到较大或是较小的按压力，因此让该薄膜电路板不易损坏，使本发明的薄膜式按键开关能达到提升耐用性的目的。

在本发明中，该弹性触通件的触通部的一端连接该弹性触通件的支撑部，该弹性触通件的触通部的另一端连接该弹性触通件的端部，使得该弹性触通件的触通部在该按键的勾部释放对该弹性触通件的端部的推顶力量时能通过该弹性触通件的回复弹力而碰触该薄膜电路板。

在本发明中，该按键可上下位移地穿设于该按键座，该复位弹性件的两端分别抵接该按键座与该按键，用以对该按键提供复位力量。

在本发明中，该复位弹性件可以单独设置的外，也可以跟该弹性触通件之间以一体方式连接在一起，此时该复位弹性件具有一固定部与一延伸部，该固定部连接该弹性触通部的支撑部，该延伸部的一端连接该固定部，该延伸部的另一端抵接于该按键的底端。

在本发明中，该薄膜电路板的顶面可以再设置一缓冲层，主要用来缓冲该按键的撞击，该缓冲层可以设置一破孔，该破孔的位置对应于该弹性触通件的触通部，使得该弹性触通件的触通部能经由该破孔碰触该薄膜电路板，或者是让该缓冲层在对应前述该破孔的区域做成极薄的肉厚，亦可达到相同的效果。此外，该复位弹性件的一端抵接于该按键的底端，该复位弹性件的另一端抵接于该缓冲层的顶面，用以对该按键提供复位力量。

在本发明中，该薄膜式按键开关还包含有一光源电路板与至少一设于光源电路板的光源，该光源电路板可以是硬性电路板或软性电路板，假如为前者，该光源电路板设于该薄膜电路板的底面，此时该复位弹性件的一端抵接于该按键的底端，该复位弹性件的另一端抵接于该薄膜电路板的顶面，如果是后者，该光源电路板设于该薄膜电路板的顶面且具有一破孔，该破孔对应于该弹性触通件的触通部，使得该弹性触通件的触通部能经由该破孔碰触该薄膜电路板，此时该复位弹性件的一端抵接于该按键的底端，该复位弹性件的另一端抵接于该光源电路板的顶面。

在本发明中，该光源电路板可以被一导光板取代，该导光板设于该薄膜电路板的底面，该光源设于该导光板的一侧，用以提供发光效果，该薄膜电路板的顶面亦可设置一缓冲层，此时该复位弹性件的一端抵接于该按键的底端，该复位弹性件的另一端抵接于该缓冲层的顶面。

在本发明中，该薄膜式按键开关还包含有一侧向弹性件，该侧向弹性件具有一凸部，该凸部抵接于该按键的底端，主要是在该按键受压时产生段落感而提升按压手感。该侧向弹性件可以单独设置在该按键座内与该弹性触通件位于该按键座的相邻两内侧面，或者可以跟该弹性触通件之间以一体方式连接在一起，该侧向弹性件具有一直立部与一弹臂，该直立部的一端一体地连接于该弹性触通件的支撑部，该弹臂的一端连接该直立部的另一端，该弹臂的另一端具有一凸部，该凸部位于该按键的底端。

在本发明中，该弹性触通件、该复位弹性件及该侧向弹性件之间也可以用一体方式连接在一起，此时该复位弹性件具有一固定部与一延伸部，该延伸部的一端连接该固定部，该延伸部的另一端抵接于该按键的底端，该侧向弹性件具有两相对的直立部，该两直立部的一端分别一体地连接该弹性触通件的触通部及该复位弹性件的固定部，该两直立部的另一端往外延伸出一弹臂，该两弹臂的一端相互连接而形成一凸部，该凸部位于该按键的底端。

有关本发明所提供的薄膜式按键开关的详细构造、特点、组装或使用方式，将于后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，在本发明领域中具有通常知识者应能了解，该等详细说明以及实施本发明所列举的特定实施例，仅系用于说明本发明，并非用以限制本发明的专利申请范围。

附图说明

为使审查员能进一步了解本发明的结构、特征及其目的，以下结合附图及较佳具体实施例详细说明如后，其中：

图1为本发明第1实施例的外观立体图。

图2为本发明第1实施例的立体分解图。

图3为本发明第1实施例的底面立体图。

图4为本发明第1实施例的剖视图，主要显示按键位于第一位置。

图5类同于图4，主要显示按键位于第二位置。

图6类同于图5，主要显示按键位于第三位置。

图7为本发明第1实施例的另一剖视图，主要显示薄膜电路板的顶面设有缓冲层。

图8为本发明第2实施例的剖视图，主要显示光源电路板设于薄膜电路板的底面。

图9类同于图8，主要显示光源电路板设于薄膜电路板的顶面。

图10为本发明第2实施例的另一剖视图，主要显示导光板设于开关组件的底面。

图11为本发明第3实施例的底面立体图，主要显示复位弹性件的不同形状。

图12为本发明第3实施例的底面立体图，主要显示复位弹性件的不同安装位置。

图13为本发明第4实施例所提供的弹性触通件与复位弹性件的立体图，主要显示两者之间是用一体方式连接在一起。

图14为本发明第4实施例的剖视图。

图15为本发明第5实施例的剖视图，主要显示侧向弹性件的凸部位于按键的底端。

图16为本发明第5实施例另一视角的剖视图，主要显示侧向弹性件的凸部位于按键的底端。

图17为本发明第6实施例所提供的弹性触通件与侧向弹性件的立体图，主要显示两者之间是用一体方式连接在一起。

图18为本发明第6实施例的底面立体图。

图19为本发明第7实施例所提供的弹性触通件、复位弹性件及侧向弹性件的立体图，主要显示三者之间是用一体方式连接在一起。

图20为本发明第7实施例的底面立体图。

图21为本发明第8实施例的侧视图。

图22为本发明第9实施例的侧视图。

图23为本发明第10实施例的剖视图。

具体实施方式

请先参阅图1及图2，本发明第1实施例的薄膜式按键开关10包含有一按键座20、一薄膜电路板30、一弹性触通件40、一按键50，以及一复位弹性件60。

按键座20具有一贯穿顶、底两面的按键槽21，按键座20的内侧面具有一连通按键槽21的容室22(如图3及图4所示)。

薄膜电路板30设于按键座20的底面且具有一支撑板31。

弹性触通件40可以是塑料、金属或其他弹性材料所制成，在此并不特别加以限定。弹性触通件40具有一支撑部41、一触通部42及一端部43，支撑部41呈螺旋状且设于按键座20的容室22内，触通部42的一端位于按键座20的容室22内且连接支撑部41，触通部42的另一端位于按键座20的容室22外且与端部43连接。

按键50具有一键帽51与一键柱52，键柱52可上下位移地穿设于按键座20的按键槽21内，使得键柱52的运动方向会垂直于薄膜电路板30，键柱52的顶端位于按键槽21外且连接键帽51的底面，键柱52的底端位于按键槽21内且具有一勾部53(如图3及图4所示)。

复位弹性件60在本实施例中为圆形且套设于按键50与按键座20之间，复位弹性件60的顶、底两端分别抵接按键座20的外周面与按键50的键帽51的底面，用以往上推顶按键50的键帽51而对按键50提供复位力量。

当用户未施力按压按键50时，按键50通过复位弹性件60的力量保持在一第一位置P1(如图4所示)，此时按键50的勾部53会往上推顶弹性触通件40的端部43，使弹性触通件40的触通部42被往上抬升而远离薄膜电路板30，在弹性触通件40的触通部42被往上抬升的同时会蓄积弹性触通件40的支撑部41的弹性回复力。

当按键50开始被用户按压而下降至一第二位置P2(如图5所示)时，按键50的勾部53会释放对弹性触通件40的端部43的推顶力量，但仍然跟弹性触通件40的端部43之间保持接触，此时的弹性触通件40的触通部42会通过弹性触通件40的支撑部41的弹性回复力而朝薄膜电路板30的方向靠近，直到弹性触通件40的触通部42碰触到薄膜电路板30为止，这时候的薄膜电路板30即完成电性导通而传送一参考信号至一处理器(图中未示)，让处理器可以产生相对应的输出信号。

当按键50持续被用户按压至一第三位置P3(如图6所示)时，按键50的勾部53会脱离弹性触通件40的端部43而完全解除对弹性触通件40的端部43所施加的外力，此时弹性触通件40的触通部42会因为弹性触通件40的支撑部41的弹性力量持续碰触着薄膜电路板30，亦即让薄膜电路板30保持在电性导通的状态。

由上述可知，在按键50从第二位置P2受压至第三位置P3的过程中，弹性触通件40的触通部42作用于薄膜电路板30的力量差距大约在5克重以内，几乎可以说是完全相同，因此，不论用户对按键50的敲击力量有多大，薄膜电路板30受到来自弹性触通件40的触通部42的作用力并不会跟着增加，所以在结构方面就不容易损坏，进而能够达到延长使用寿命及提升耐用性的目的。

为了缓冲按键50对薄膜电路板30的撞击，薄膜电路板30的顶面可以设置一缓冲层33，如图7所示，缓冲层33具有一破孔34，破孔34对应于弹性触通件40的触通部42，使得弹性触通件40的触通部42能经由破孔34碰触薄膜电路板30而完成薄膜电路板30的电性导通。

请参阅图8及图9，在本发明第2实施例中还包含有一光源模块80，光源模块80具有一光源电路板81与至少一设于光源电路板81的光源82，光源电路板81可以是硬性电路板或软性电路板，假如为硬性，如图8所示，在位置上是设于薄膜电路板30的支撑板31的底面，此时薄膜电路板30可以根据实际需求来选择是否要设置缓冲层33，此时支撑板31可采用可透光的材质或是具有局部破孔的不透光材质。如果是软性，如图9所示，在位置上是设于薄膜电路板30的顶面且具有一破孔83，破孔83对应于弹性触通件40的触通部42，使得弹性触通件40的触通部42能经由破孔83碰触薄膜电路板30，此时光源82即可发出光线让按键50产生发光效果。

另外如图10所示，前述光源电路板81可以被一导光板84所取代，在使用导光板84的情况的下，导光板84设于薄膜电路板30的底面，光源82设于导光板84的一侧，使得光源82所发出的光线能经由导光板84使按键50产生发光效果，至于这时候的薄膜电路板30的顶面也可以根据实际需求来选择是否要设置缓冲层33。再如图23所示，按键50的键柱52内部亦可增设一导光件56，用以直接从按键50的内部中央发出光线。

在本发明第3实施例中，复位弹性件60不一定是圆形，也可以是如图11所示的多边形，另外在位置方面也不限于只能安装在按键座20的外周面与按键50的键帽51之间，也可以安装在按键50的键柱52的下方，如图12所示，如此一来，复位弹性件60的顶端会抵接于按键50的键柱52的底端，复位弹性件60的底端则是会根据前述不同实施例而抵接于薄膜电路板30的顶面、缓冲层33的顶面或是光源电路板81的顶面，这样的配置同样也能对按键50提供复位效果。

此外，在本发明第4实施例中，复位弹性件70是用一体连接的方式跟弹性触通件40设置在一起，如图13及图14所示，复位弹性件70具有一固定部71与一延伸部72，固定部71呈螺旋状且没于按键座2()的容室22内，固定部71的一端一体地连接弹性触通件4()的支撑部41，延伸部72的一端连接固定部71，延伸部72的另一端抵接按键50的键柱52的底端。由此，在按键50从第一位置P1下移至第三位置P3的过程中，一旦释放对按键50的作用力时，复位弹性件70的延伸部72会将按键50往上推回至第一位置P1，按键50在上移过程中会通过勾部53推动弹性触通件40的端部43，使弹性触通件40的触通部42往上抬升而远离薄膜电路板30。

另一方面，为了增加按压手感，在本发明第5实施例中还包含有一侧向弹性件90，如图15及图16所示，侧向弹性件90具有一直立部91及一弹臂92，直立部91设于按键座20的一容槽23内，容槽23与容室22位于按键座20的相邻两侧面，直立部91的顶端往外延伸出一弹臂92，弹臂92的末端具有两相对的凸部93，凸部93位于容槽23外且位于按键50的键柱52的底端。由此，当按键50从第一位置P1下移至第三位置P3的过程中，按键50的键柱52会推顶侧向弹性件90的凸部93，并且将侧向弹性件90的凸部93挤压到按键座20的容槽23内，一旦释放对按键50的作用力时，侧向弹性件90的凸部93会通过侧向弹性件90的弹臂92的回复力伸出按键座20的容室22外且位于按键50的键柱52的底端，如此在按压过程中即可让按压的触感产生明确的段落感。

再进一步来说，在本发明第6实施例中，侧向弹性件90除了可以跟弹性触通件40采用个别设置的外，也可以跟弹性触通件40之间以一体方式连接在一起，如图17及图18所示，侧向弹性件90的直立部91的一端往外延伸出弹臂92，弹臂92的末端具有凸部93，凸部93位于按键50的底端，侧向弹性件90的直立部91的另一端一体地连接弹性触通件40的支撑部41的一端，弹性触通件40的支撑部41的另一端往外延伸出触通部42。由此，在按键50从第一位置P1至下移至第三位置P3的过程中，一方面利用弹性触通件40的触通部42碰触薄膜电路板30来完成电性导通，另一方面利用侧向弹性件90的凸部93提升按压手感。

在本发明第7实施例中，弹性触通件40、复位弹性件70及侧向弹性件90也可以用一体方式连接在一起，如图19及图20所示，复位弹性件70具有一固定部71与一延伸部72，延伸部72的一端连接固定部71，延伸部72的另一端抵接于按键50的键柱52的底端，侧向弹性件90具有两相对的直立部91，两直立部91的一端分别一体地连接弹性触通件40的支撑部41及复位弹性件70的固定部71，两直立部91的另一端分别往外延伸出一弹臂92，两弹臂92的一端相互连接而形成一凸部93，凸部93位于按键50的键柱52的底端。由此，在按键50从第一位置P1至下移至第三位置P3的过程中，除了利用弹性触通件40的触通部42碰触薄膜电路板30来完成电性导通及利用侧向弹性件90的凸部93提升按压手感并由复位弹性件70提供按键50回复的力量。

由上述三个实施例可知，弹性触通件40、复位弹性件60、70及侧向弹性件90可以分开设置，也可以将其中两个或三个整合成单一组件，不但同样能够发挥原本的功能，还可以达到简化结构及方便组装的效果。

最后如图21及图22所示，按键50的底端可以根据实际需再设置一剪刀脚结构94或一平衡杆结构95，让按键50所受到的压力能够均匀地分布于按键50表面，以增加使用过程的稳定性及灵敏性。

Claims (20)

1.一种薄膜式按键开关，包含有：

一按键座；

一薄膜电路板，设于该按键座的底面；

一弹性触通件，具有一支撑部、一触通部及一端部，该支撑部设于该按键座，该触通部对应于该薄膜电路板；

一按键，可上下位移地设于该按键座且具有一勾部，当该按键位于一第一位置时，该按键的勾部往上推顶该弹性触通件的端部，使该弹性触通件的触通部远离该薄膜电路板，当该按键位于一第二位置时，该弹性触通件的触通部碰触该薄膜电路板，当该按键位于一第三位置时，该按键的勾部脱离该弹性触通件的端部，且该弹性触通件的触通部持续碰触该薄膜电路板；以及

一复位弹性件，设于该按键，用以将该按键保持在该第一位置。

2.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，其中该弹性触通件的触通部的一端连接该弹性触通件的支撑部，该弹性触通件的触通部的另一端连接该弹性触通件的端部。

3.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，其中该按键柱由该第二位置移动到该第三位置时，该触通部作用于该薄膜电路板的作用力差距在5克以内。

4.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，其中该按键可上下位移地穿设于该按键座，该复位弹性件的两端分别抵接该按键座与该按键。

5.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，其中该复位弹性件的一端抵接于该按键的底端，该复位弹性件的另一端抵接于该薄膜电路板的顶面。

6.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，还包含有一缓冲层，该缓冲层设于该薄膜电路板的顶面。

7.如权利要求6所述的薄膜式按键开关，其中该复位弹性件的一端抵接于该按键的底端，该复位弹性件的另一端抵接于该缓冲层的顶面。

8.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，还包含有一光源模块，该光源模块具有一光源电路板与至少一光源，该光源电路板设于该薄膜电路板的底面，该光源设于该光源电路板且位于该按键的下方。

9.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，还包含有一光源模块，该光源模块具有一光源电路板与至少一光源，该光源电路板设于该薄膜电路板的顶面且具有一破孔，该破孔对应于该弹性触通件的触通部，使该弹性触通件的触通部经由该破孔碰触该薄膜电路板，该光源设于该光源电路板且位于该按键的下方。

10.如权利要求9所述的薄膜式按键开关，其中该复位弹性件的一端抵接于该按键的底端，该复位弹性件的另一端抵接于该光源电路板的顶面。

11.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，还包含有一光源模块，该光源模块具有一导光板与至少一光源，该导光板设于该薄膜电路板的底面，该光源设于该导光板的一侧。

12.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，其中该复位弹性件具有一固定部与一延伸部，该固定部一体地连接该弹性触通部的支撑部，该延伸部的一端连接该固定部，该延伸部的另一端抵接于该按键的底端。

13.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，还包含有一侧向弹性件，该侧向弹性件具有一直立部与一弹臂，该直立部设于该按键座内，该弹臂的一端连接该直立部，该弹臂的另一端具有一凸部，该凸部抵接于该按键的底端。

14.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，还包含有一侧向弹性件，该侧向弹性件具有一直立部与一弹臂，该直立部的一端一体地连接于该弹性触通件的支撑部，该弹臂的一端连接该直立部的另一端，该弹臂的另一端具有一凸部，该凸部位于该按键的底端。

15.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，其中该复位弹性件具有一固定部与一延伸部，该延伸部的一端连接该固定部，该延伸部的另一端抵接于该按键的底端，该薄膜式按键开关还包含有一侧向弹性件，该侧向弹性件具有两相对的直立部，该两直立部的一端分别一体地连接该弹性触通件的支撑部及该复位弹性件的固定部，该两直立部的另一端往外延伸出一弹臂，该两弹臂的一端相互连接而形成一凸部，该凸部位于该按键的底端。

16.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，还包含有一剪刀脚结构，该剪刀脚结构设于该按键的底端。

17.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，还包含有一平衡杆结构，该平衡杆结构设于该按键的底端。

18.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，其中该触通件为一弹簧或一弹片。

19.如权利要求1所述的薄膜式按键开关，其中该按键的键柱内部设有一导光件。

20.一种键盘，包含有一如权利要求1至19中任一项所述的薄膜式按键开关。