一種三維鍵盤的製作方法

2023-05-14 09:55:11

專利名稱：一種三維鍵盤的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種民用電子生活用品，尤其是鍵盤或多開關鍵。
背景技術：
目前，公知的鍵盤的壓鍵方向只有向下的，鍵盤是一維的。現在的手機、掌上電腦、遙控器、計算器等越做越小巧，相應的鍵盤上的壓鍵面也越做越小，或者幾個鍵共用一個水平放置的壓鍵面。電子技術發展迅猛，許多人都喜歡使用小巧的手機、掌上電腦、遙控器、計算器，但是生物近化速度很慢，大家的手指還沒有變小。小鍵按上去很不舒服，常常連帶按上了邊上的其他鍵。而幾個鍵共用一個水平放置的壓鍵面，實質上每個鍵平均作用面變小了。鍵多了，平均面積小了，容易按上相鄰鍵。對於一次只想按一個鍵來說，精度不高，不穩定。在一定面積要求和精確度要求下，能布的鍵的數量很有限。

發明內容
為了克服現有的鍵的不足，本實用新型提供一種三維鍵盤，當它只有一個鍵體時，就是一個三維多開關單鍵，該鍵的用戶可以搓動一個鍵體在一平面空間上平移運動，通過鍵體的周邊面來壓合一個或者多個開關，該鍵的用戶還可以在適當的位置向下按鍵來壓合底面下的開關。這樣可以同時利用鍵體的周邊面和底面提高實際布鍵數，與手指面大小相似的鍵體面，在同樣控制精度要求下，可以控制更多個輸入鍵。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是本實用新型主要由電路板、軟膠或者軟膠硬塑混合按鍵層和蓋殼組成。按鍵層上的鍵周圍鏤空，將鍵和鍵周圍分成鏤空區、鍵區、連接區和外圍區。連接區屬於軟膠製，鍵區是軟膠或者軟膠硬塑混合制。軟膠硬塑混合體可以通過多次注塑將橡膠和硬塑料做成一體，或者將硬塑料鍵粘固在軟膠上，或者在軟膠上塗上強固劑，或者通過加壓、加溫、擴散其它材料等方式對軟膠局部硬化得到。鍵下底面由電路板上支架頂住；或者鍵的下底面有支架頂在電路板表面上；或者鍵下底面由電路板平面或者電路板上的突曲面頂住；或者鍵的下底面有突曲面頂在電路板表面上，確保鍵可在平行於電路板的平面內方便地平移。外力可驅使鍵在平行於電路板的平面內平移，向外圍區擠壓，並使連接區變形。外力撤銷後，連接區利用軟膠的彈性恢復原形，從而使鍵復位。在外圍區和鍵區之間有若干對導電軟膠組成的開關。這些導電軟膠在外圍區內的部分下部暴露，正對電路板上的暴露導電觸點。蓋殼壓緊按鍵層，將這些導電軟膠在外圍區內的部分壓合在電路板的暴露導電觸點上，從而將開關接入電路；或者將這些導電軟膠在外圍區內的部分用導電膠水粘固在電路板的暴露導電觸點上，從而將開關接入電路。
鍵下底面有暴露的導電膠，電路板上有對應暴露的導電觸點。當外力在鍵上偏離支架正上方的地方向下作用時，連接區變形，鍵向下做微小轉動，鍵下底面的導電膠正好壓合正對著的電路板上的暴露導電觸點。外力撤消時，連接區利用軟膠的彈性恢復原形從而使鍵復位。
導電軟膠組成的開關可以是由兩個自外圍區向鍵區突出暴露或平面暴露的導電軟膠、及一個在鍵上正對著前兩者並且平面暴露或突出暴露並且可以在鍵壓向外圍區上時覆蓋或壓合前兩者的導電軟膠組成。鍵上的那個導電軟膠可以和外圍區上的一個導電軟膠一體，通過一個連接區或者就是一個連接區。
導電膠組成的開關或者可以是由一個自外圍區向鍵區斜出的導電軟膠、及該導電軟膠被鍵壓向外圍區界面上時可以觸合的外圍區上暴露的一個導電軟膠組成，該自外圍區向鍵區斜出的導電軟膠可以是連接區的一部分，或者和鍵一體，成為一個連接區，或者僅在外圍區和鏤空區內。在鍵上的導電膠可以相互絕緣或者其中幾個一體導通成多刀開關，或者全部一體導通成多刀開關。
導電軟膠可以通過多次注塑做在鍵盤層；或者用膠水粘固在鍵盤層；或者在軟膠上塗上導電介質或通過擴散導電介質等方法對軟膠局部導電化得到。
手指搓動鍵盤上的鍵平移，鍵的周邊面就可以擠壓一個或者多個開關。當手指放開，各連接區恢復原形，鍵回到原來位置。不同的搓鍵方向觸發不同的開關。當手指在鍵上偏離支架正上方的地方向下按時，連接區變形，鍵向下做微小轉動，鍵下底面的導電膠正好壓合正對著的電路板上的暴露導電觸點。外力撤消時，連接區利用軟膠的彈性恢復原形從而使鍵復位。不同的位置可以觸發不同的開關。
本實用新型的有益效果是，該鍵的用戶可以搓動鍵盤上的一個鍵平移，由不同的平移方向觸發不同的鍵。用戶也可以在鍵上偏離支架正上方的地方向下按對應的開關，不同的位置可以觸發不同的開關。本實用新型結構簡單，製造成本底。本實用新型有效利用鍵的周長提高布鍵數，與手指面大小相似的鍵面，在同樣控制精度要求下，可以控制更多個鍵。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型一鍵兩鏤空區的實施例示意圖。
圖2是本實用新型實施例三個導電軟膠組成開關的示意圖。
圖3是本實用新型實施例導電軟膠是連接區及支架的示意圖。
圖4是本實用新型一鍵四鏤空區的實施例示意圖。
圖5是本實用新型一鍵八鏤空區的實施例示意圖。
圖6是本實用新型一鍵八鏤空區的實施例俯視示意圖。
具體實施方式
如圖1，本實用新型主要由電路板(1)、軟膠或者軟膠硬塑混合按鍵層(2)、蓋殼(3)組成。按鍵層(2)上的鍵(4)周圍鏤空，將鍵(4)和鍵(4)周圍分成鏤空區(5)、鍵區即鍵(4)、連接區(6)和外圍區(7)。在鏤空區(5)內有導電軟膠(8)和導電軟膠(9)等組成的幾對開關。這些導電軟膠在外圍區(7)內的部分下部暴露，正對電路板(1)的導電觸點(11)和導電觸點(12)等暴露的導電觸點。導電軟膠(8)正對導電觸點(10)，導電軟膠(9)正對導電觸點(11)。蓋殼(3)上有若干突起(12)，正對按鍵層(2)上的若干小洞(13)，蓋殼(3)壓緊按鍵層(2)，小洞(13)和突起(12)相互吻合，突起(12)較小洞(13)略深，牢固定位導電膠開關，將這些導電軟膠在外圍區內的部分壓合在電路板上正對著的暴露導電觸點上，從而將開關接入電路；或者將這些導電軟膠在外圍區內的部分用導電膠水粘固在電路板上正對著的暴露導電觸點上，從而將開關接入電路。鍵的下底面有突曲面(14)頂在電路板表面上，以減少滑動時的磨擦阻力。導電膠組成的開關是由一個自外圍區(7)向鍵區(4)斜出的導電軟膠(9)、及一個在外圍區上突出暴露的導電軟膠(8)組成，導電軟膠(9)被鍵(4)沿Y軸正方向壓向外圍區界面上時可以觸合導電軟膠(8)。導電膠組成的開關也可以是由一個自外圍區(7)向鍵區(4)斜出的帶突起觸頭的導電軟膠(15)、及一個在外圍區上暴露的導電軟膠(16)組成，導電軟膠(15)被鍵(4)沿Y軸負方向壓向外圍區界面上時可以觸合導電軟膠(16)。鍵(4)底面有導電膠(41)，正對電路板(1)上暴露的導電觸點(42)和(43)。當手指按下條形鍵(4)帶導電膠(41)的一頭時，導電膠(41)壓合導電觸點(42)和(43)，使其導通，對應電路的開關閉合。導電觸點(42)和(43)可以是圓心同一的一環含一環的導電環帶，外環帶有缺口並接入電路，內環帶從外環帶的缺口中絕緣導出接入電路，導電膠(41)可以是向下突出的，可以是十字的且中心正對導電觸點(42)和(43)的圓心，十字的外接圓的直徑大於等於內外導電環帶(42)和(43)的外環的外徑。
如圖2，導電軟膠組成的開關可以是由三個導電軟膠(17)、(18)和(19)組成。兩個導電軟膠(17)和(18)自外圍區向鍵區周邊面暴露，導電軟膠(19)在鍵上正對著(17)和(18)暴露，在鍵(4)沿Y軸正方向壓向外圍區(7)時覆蓋壓合(17)和(18)。鍵的下底面可以有幾個突曲面(14)頂在電路板表面上。
如圖3，導電軟膠組成的開關可以是由兩個導電軟膠(20)、(21)組成。導電軟膠(20)自外圍區向鍵區斜出，和鍵(4)連接，形成一連接區。鍵(4)的硬塑部分(22)底面有若干小洞(23)和若干小球(24)，形成若干便於滑動的支架。小洞(23)的內徑略大於小球(24)的外徑。小洞(23)的深度等於小球(24)的直徑減去鍵底面到電路板(1)的距離。這種支架也可以是在電路板上開洞放小球的。
如圖4，方塊鍵(25)由四個L形導電軟膠(28)組成的連接區與外圍區(29)相連，下底面中心處有小突球面(27)頂在電路板(1)上。方塊鍵(25)沿Y軸正方向壓向外圍區(29)時，L形導電軟膠(28)在方塊鍵(25)上的一邊正好壓合導電軟膠(26)，而其它對開關的L形導電軟膠雖然此時傾斜，但還未觸及另一導電軟膠。L形導電軟膠(28)在方塊鍵(25)底面上的部分暴露，正對電路板(1)上暴露的導電觸點(50)。在方塊(25)上L形導電軟膠(28)的位置向下按，L形導電軟膠(28)觸合電路板(1)上暴露導電觸點(50)。導電軟膠(26)在外圍區(29)的部分下底面暴露，正對電路板(1)上暴露導電觸點(49)，L形導電軟膠(28)在外圍區(29)的部分下底面暴露，正對電路板(1)上暴露導電觸點(48)。L形導電軟膠(28)通過導電觸點(48)接入電路，導電軟膠(26)通過導電觸點(49)接入電路，導電觸點(50)、導電軟膠(26)和L形導電軟膠(28)構成一個雙刀開關。導電軟膠(55)在外圍區(29)的部分下底面暴露，正對電路板(1)上暴露導電觸點(52)，L形導電軟膠(56)在外圍區(29)的部分下底面暴露，正對電路板(1)上暴露導電觸點(51)。暴露導電觸點(53)和(54)是L形導電軟膠(56)可由上向下壓和的兩導電觸點，它們接入電路成一開關。L形導電軟膠(28)和導電軟膠(26)通過導電觸點(51)和(52)接入電路，成沿X軸負方向可壓合的一開關。也可以在方塊鍵(25)的底面角上置導電膠(45)，用以壓合電路板(1)上暴露導電觸點(46)和(47)，它們接入電路成一開關。導電膠(45)可以不向下突出，而利用方塊鍵(25)的底面角上的軟膠做彈性復位件，壓下此角變形直至導電膠(45)觸及導電觸點(46)和(47)，開關閉合，放開此角，角上的軟膠恢復原形，開關斷開。鍵盤上每個開關對應一個字符輸入，只要有一兩個這樣的鍵即可滿足一般手機的需要。
如圖5，八邊形鍵(30)由八個L形導電軟膠(31)組成的連接區與外圍區(32)相連，八邊形鍵(30)的下底面中心處有小突球面(33)頂在電路板(1)上。八邊形鍵(30)沿Y軸正方向壓向外圍區(32)時，L形導電軟膠(31)在八邊形鍵(30)上的一邊正好壓合導電軟膠(34)，而其它對開關的L形導電軟膠雖然此時傾斜，但還未觸及另一導電軟膠。導電軟膠(34)在外圍區(32)的部分下底面暴露，正對電路板(1)上暴露導電觸點(36)，L形導電軟膠(31)在外圍區(32)的部分下底面暴露，正對電路板(1)上暴露導電觸點(35)。鍵盤裝合後，L形導電軟膠(31)通過導電觸點(35)接入電路，導電軟膠(34)通過導電觸點(36)，接入電路。L形導電軟膠(31)在八邊形鍵(30)的部分在八邊形鍵(30)的底面上暴露，在八邊形鍵(30)的底面的角上正對導電觸點(58)。導電觸點(58)、導電軟膠(34)和L形導電軟膠(31)構成一個雙刀開關。八邊形鍵(30)上有突起的鍵面(37)，便於手指搓動。如圖6俯視圖，蓋殼(38)蓋沒按鍵層的鏤空區，八邊形鍵(30)上的突起的鍵面(37)露出，這樣又便於手指搓動又可以遮灰。在突起的鍵面(37)的角上向下按，可以驅使八邊形鍵(30)上的L形導電膠壓合對應角下的導電觸點。如果鍵上每對開關對應一個字符輸入，鍵盤上只要有兩三個這樣的鍵即可滿足一般手機的需要。
權利要求1.一種三維鍵盤，主要由電路板、軟膠或者軟膠硬塑混合按鍵層和蓋殼組成，其特徵在於按鍵層上的鍵周圍鏤空，將鍵和鍵周圍分成鏤空區、鍵區、連接區和外圍區。
2.根據權利要求1所述一種三維鍵盤，其特徵在於連接區是軟膠製的，鍵區是厚軟膠或者軟膠硬塑混合的鍵。
3.根據權利要求1所述一種三維鍵盤，其特徵在於鍵下底面由電路板上支架頂住；或者鍵的下底面有支架頂在電路板表面上；或者鍵下底面由電路板上的突曲面頂住；或者鍵的下底面有突曲面頂在電路板表面上，確保鍵可在平行於電路板的平面內方便地平移。
4.根據權利要求1所述一種三維鍵盤，其特徵在於鍵下底面有暴露的導電膠，電路板上有對應暴露的導電觸點。
5.根據權利要求1所述一種三維鍵盤，其特徵在於在外圍區和鍵區之間有若干對導電軟膠組成的開關。
6.根據權利要求5所述一種三維鍵盤，其特徵在於這些導電軟膠在外圍區內的部分下部暴露，正對電路板上暴露的導電觸點。
7.根據權利要求5所述一種三維鍵盤，其特徵在於；蓋殼壓緊按鍵層，將這些導電軟膠在外圍區內的部分壓合在電路板上的暴露導電觸點上，從而將開關接入電路；或者將這些導電軟膠在外圍區內的部分用導電膠水粘固在電路板的暴露導電觸點上，從而將開關接入電路。
8.根據權利要求5所述一種三維鍵盤，其特徵在於；導電軟膠組成的開關可以是由兩個自外圍區向鍵區突出暴露或平面暴露的導電軟膠、一個在鍵上正對著前兩者並且平面暴露或突出暴露並且可以在鍵壓到外圍區上時覆蓋或壓合前兩者的導電軟膠組成，鍵上的那個導電軟膠可以和外圍區上的一個導電軟膠一體，通過一個連接區或者就是一個連接區。
9.根據權利要求5所述一種三維鍵盤，其特徵在於導電軟膠組成的開關或者是由一個自外圍區向鍵區斜出的導電軟膠、及該導電軟膠被鍵壓向外圍區界面上時可以觸合的外圍區上暴露的一個導電軟膠組成，該自外圍區向鍵區斜出的導電軟膠可以是連接區的一部分，或者和鍵連接一體，成為一個連接區，或者僅在外圍區和鏤空區內。
10.根據權利要求5所述一種三維鍵盤，其特徵在於在鍵上的導電軟膠可以互相絕緣或者其中幾個一體導通形成多刀開關，或者全部一體導通形成多刀開關。
專利摘要一種三維鍵盤。主要由電路板、軟膠或者軟膠硬塑混合按鍵層和蓋殼組成。按鍵層上的鍵周圍鏤空，將鍵和鍵周圍分成鏤空區、鍵區、連接區和外圍區。在外圍區和鍵區之間有若干對導電軟膠組成的開關。這些導電軟膠在外圍區內的部分下部暴露，正對電路板上的暴露導電觸點。蓋殼壓緊按鍵層，將這些導電軟膠在外圍區內的部分壓合在電路板的暴露導電觸點上，或者將這些導電軟膠在外圍區內的部分用導電膠水粘固在電路板的暴露導電觸點上，從而將開關接入電路。鍵的下底面也有暴露的導電膠，可以壓合相應的暴露導電觸點。該鍵的用戶可以搓動鍵平移運動，通過鍵的周邊面來壓合一個或者多個開關，或著向下壓合底面下的導電觸點開關。當它只有一個鍵時，就是一個三維多開關單鍵。
文檔編號H01H13/702GK2786764SQ20042011035
公開日2006年6月7日 申請日期2004年11月26日 優先權日2004年11月26日
發明者王家榮 申請人:王家榮