一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

输入装置的制作方法

2021-12-01 09:37:00 来源:中国专利 TAG:


1.本实用新型总体上涉及输入装置,并且具体地,涉及用于向各种电子设备输入的输入装置。


背景技术:

2.专利文献1公开了一种包括多个压力感测元件(按压检测器)的触摸面板(输入装置)。每个压力感测元件包括:衬底;导电结构构件(按压构件),从衬底延伸;弹性电极部(弹性体),面向导电结构构件的前端;以及电极支撑构件,经由导电结构构件和弹性电极部面向衬底,支撑弹性电极部,且为柔性构件。在压力感测元件中,随着将电极支撑构件压向衬底的按压力增大,导电结构的导电结构构件与弹性电极部之间的接触面积增大。这增加了弹性电极部与导电结构的导体层之间的电阻值。基于电阻值的变化,能够检测到作用在压力感测元件上的按压力的变化。
3.在专利文献1中,当导电结构的导电结构构件与弹性电极部之间的接触面积增加时,导电结构可以向弹性电极部局部地施加按压力。这可能导致弹性电极部的塑性变形和/或电特性劣化,从而可能导致输入装置的性能劣化。
4.引用列表
5.专利文献
6.专利文献1:jp 2015

197299 a


技术实现要素:

7.本实用新型的一个目的是提供一种性能劣化得到减少的输入装置。
8.本实用新型的一个方面的输入装置包括一个或多个按压检测器。该一个或多个按压检测器中的每一个包括电极、电极上的弹性体、弹性体的与电极相反的一侧上的按压构件、以及弹性体与按压构件之间的保护构件。该保护构件具有比按压构件高的强度。
附图说明
9.图1是示出了第一实施例的输入装置的立体图;
10.图2是示出了未按压金属圆顶的状态下的输入装置的操作的图;
11.图3是示出了按压了金属圆顶的状态下的输入装置的操作的图;
12.图4是示出了输入装置的分解立体图;
13.图5是示出了未按压金属圆顶的状态下的输入装置的部分放大图;
14.图6是示出了按压了金属圆顶的状态下的输入装置的部分放大图;
15.图7是示出了输入装置的俯视图;
16.图8是示出了第二实施例的输入装置的分解立体图;
17.图9是示出了第二实施例的输入装置的俯视图;
18.图10是示出了变形例的保护体的俯视图;以及
19.图11是示出了另一变形例的保护体的俯视图。
具体实施方式
20.1、实施例
21.1.1第一实施例
22.1.1.1概要
23.图1示出了本实施例的输入装置100。如图2和图3中所示,输入装置100包括多个按压检测器c1和c2。按压检测器c1包括电极11a、弹性体20a、按压构件42a和保护构件71a。按压检测器c2包括电极11b、弹性体20b、按压构件42b和保护构件71b。弹性体20a和20b分别在电极11a和11b上。按压构件42a设置在弹性体20a的与电极11a相反的一侧上。按压构件42b设置在弹性体20b的与电极11b相反的一侧上。保护构件71a设置在弹性体20a与按压构件42a之间,并且具有比弹性体20a高的强度。保护构件71b设置在弹性体20b与按压构件42b之间,并且具有比弹性体20b高的强度。
24.当在输入装置100中按压力作用在按压构件42a和42b上时,来自按压构件42a和42b的按压力分别在作用在弹性体20a和20b上之前作用在保护构件71a和71b上。由于保护构件71a和71b分别具有比弹性体20a和20b高的强度,因此来自按压构件42a和42b的按压力可以分散而非局部地施加到弹性体20a和20b。这减小了按压构件42a和42b向弹性体20a和20b施加过大的力(压力、按压力)的可能性。因此,可以减少弹性体的塑性变形的发生和电特性的劣化。弹性体的塑性变形的发生和电特性的劣化可能会降低输入装置100的性能。因此,根据输入装置100,可以减少性能的劣化。
25.1.1.2结构
26.下面将参考图1至图7更详细地描述输入装置100。注意,图2对应于沿图7的线x

x的截面图。
27.如图4中所示,输入装置100包括导电构件10a、10b和10c、弹性体20a、20b和20c、绝缘片30、触感产生构件40、推动元件50和保护体70。输入装置100还包括壳体60(参见图1至图4)。在下面的描述中,仅为了使描述易于理解,根据需要将导电构件10a、10b和10c称为第一导电构件至第三导电构件10a、10b和10c,并且将弹性体20a、20b和20c称为第一弹性体至第三弹性体20a、20b和20c。
28.如图2和图3中所示,壳体60容纳第一导电构件至第三导电构件10a、10b和10c、第一弹性体至第三弹性体20a、20b和20c、绝缘片30、触感产生构件40、推动元件50和保护体70。壳体60包括主体61和盖62。主体61具有扁平的四边形(例如,正方形)的箱状,并且在其厚度方向上的第一表面(图2和图3中的上表面)上具有开口。盖62具有四边形(例如,正方形)的平板形状。盖62附接到主体61的第一表面以覆盖主体61的第一表面上的开口。主体61和盖62具有电绝缘特性。例如,主体61和盖62由具有电绝缘特性的树脂材料制成。特别地,盖62是柔性的。因此,可以经由盖62按压容纳在壳体60中的触感产生构件40。盖62的距触感产生构件40较远的表面是输入装置100的操作区域。
29.如图4中所示,第一导电构件10a包括电极11a和一对端子12a。电极11a具有矩形的平板形状。一对端子12a从电极11a的长度方向上的两端突出。一对端子12a从电极11a突出的方向是与电极11a的长度方向和宽度方向交叉的方向。第二导电构件10b包括电极11b和
一对端子12b。电极11b具有矩形的平板形状。一对端子12b从电极11b的长度方向上的两端突出。一对端子12b从电极11b突出的方向是与电极11b的长度方向和宽度方向交叉的方向。第三导电构件10c包括电极11c和一对端子12c。电极11c具有矩形的平板形状。在本实施例中,电极11c在其长度方向上的中央部与其两端相比在厚度方向上突出。一对端子12c从电极11c的长度方向上的两端突出。一对端子12c从电极11c突出的方向是与电极11c的长度方向和宽度方向交叉的方向。第一导电构件至第三导电构件10a、10b和10c可以由金属板材形成。
30.如图2和图3中所示,第一导电构件10a至第三导电构件10c通过嵌件成型等固定到主体61。在此,在第一导电构件10a中,电极11a从主体61的底面露出,并且一对端子12a从主体61的厚度方向上的第二表面(图2和图3中的下表面)突出。在第二导电构件10b中,电极11b从主体61的底面露出,并且一对端子12b从主体61的厚度方向上的第二表面突出。在第三导电构件10c中,电极11c的长度方向上的中央部从主体61的底面露出,并且一对端子12c从主体61的厚度方向上的第二表面突出。
31.如图4中所示,第一弹性体20a具有矩形的平板形状。第一弹性体20a具有与第一导电构件10a的电极11a的外形形状基本相同的外形形状。第一弹性体20a设置在电极11a上。第二弹性体20b具有矩形的平板形状。第二弹性体20b具有与第二导电构件10b的电极11b的外形形状基本相同的外形形状。第二弹性体20b设置在电极11b上。第三弹性体20c具有矩形的平板形状。第三弹性体20c具有与第三导电构件10c的电极11c的长度方向上的中央部的外形形状基本相同的外形形状。第三弹性体20c设置在电极11c的长度方向上的中央部上。在本实施例中,第一弹性体20a至第三弹性体20c是导电的。
32.另外,第一弹性体20a的厚度方向上的第一表面为粗糙表面,并且第一弹性体20a的厚度方向上的第二表面为平坦表面。例如,如图5和图6中所示,第一弹性体20a的厚度方向上的第一表面具有多个突起21。类似地,第二弹性体20b和第三弹性体20c的厚度方向上的各自的第一表面是粗糙表面,并且第二弹性体20b和第三弹性体20c的厚度方向上的各自的第二表面是平坦表面。第一弹性体20a设置在电极11a上,使得第一表面背向电极11a。以类似的方式,第二弹性体20b和第三弹性体20c分别设置在电极11b和11c上,使得第一表面背向电极11b和11c。
33.如图4中所示,绝缘片30是四边形的片状(例如,正方形)的绝缘体(电介质)。绝缘片30具有整体覆盖第一弹性体至第三弹性体20a、20b和20c的尺寸。绝缘片30包括绝缘体(第一绝缘体至第三绝缘体)30a、30b和30c。第一绝缘体30a是绝缘片30中覆盖第一弹性体20a的部分。第二绝缘体30b是绝缘片30中覆盖第二弹性体20b的部分。第三绝缘体30c是绝缘片30中覆盖第三弹性体20c的部分。在本实施例中,绝缘片30比弹性体20a和20b中的每一个更薄。
34.如图4和图7中所示,触感产生构件40整体上具有四边形(例如,正方形)的平板形状。触感产生构件40的中央部设置有点击部(弹性变形部)41。触感产生构件40由弹性材料(例如,金属板)制成。触感产生构件40是所谓的金属圆顶。点击部41具有平板形状。特别地,点击部41是圆顶形的平板。点击部41的厚度方向上的一个表面(图5中的上表面)是凸表面,并且形成按压表面41b。当点击部41的按压表面41b被按压时,如图3中所示,点击部41弹性变形,从而产生点击感。具体地,弹性变形使点击部41的中央部从凸状态反转成凹状态。如
上所述,当按压表面41b被按压时,按压表面41b弹性变形而变凹,由此,点击部41产生点击感。此外,触感产生构件40具有四个角,该四个角设置有支撑腿(第一支撑腿至第四支撑腿)42a至42d。第一支撑腿42a至第四支撑腿42d被布置为围绕点击部41以支撑点击部41。第一支撑腿42a至第四支撑腿42d在与点击部41突出的方向相反的方向上突出。如图7中所示,第一支撑腿42a和第三支撑腿42c布置在第一弹性体20a上。第二支撑腿42b和第四支撑腿42d布置在第二弹性体20b上。
35.推动元件50是有助于触感产生构件40的点击部41的弹性变形的发生的构件。如图4中所示,推动元件50具有圆盘形状。此外,推动元件50具有比触感产生构件40的点击部41的外形形状小的外形形状。如图2中所示,推动元件50设置在盖62与触感产生构件40的按压表面41b的中央部之间。推动元件50固定到盖62或触感产生构件40。特别地,期望将推动元件50固定到盖62。注意,推动元件50具有电绝缘特性。
36.保护体70是保护弹性体20a和20b的构件。如图2至图4中所示,保护体70设置在触感产生构件40与弹性体20a和20b之间,更具体地,设置在绝缘片30与触感产生构件40之间。保护体70在面向点击部41的位置处具有开口。具体地,保护体70具有如图4中所示的具有开口73的框架形状,并且在其厚度方向上具有两个平坦表面。特别地,保护体70具有矩形(正方形)的框架形状。保护体70的开口73被形成为使得保护体70不妨碍点击部41与第三绝缘体30c之间的接触。如图4和图7中所示,保护体70包括保护构件(第一保护构件至第四保护构件)71a至71d以及连接构件(第一连接构件至第四连接构件)72a至72d。注意,在图7中,为了帮助理解,以点状网目图案明确地示出了保护体70。第一保护构件71a至第四保护构件71d是与保护体70的四个角分别对应的矩形部分。特别地,多个保护构件71a至71d是保护体70中分别支撑触感产生构件40的多个支撑腿42a至42d的部分。第一连接构件72a至第四连接构件72d中的每一个具有矩形形状。特别地,第一连接构件72a将第一保护构件71a与第三保护构件71c彼此一体地连接。第二连接构件72b将第二保护构件71b和第四保护构件71d一体地连接。第三连接构件72c将第一保护构件71a与第二保护构件71b彼此一体地连接。第四连接构件72d将第三保护构件71c与第四保护构件71d彼此一体地连接。在本实施例中,保护体70是导电的。例如,保护体70由导电材料(例如,金属)制成。
37.在输入装置100中,导电构件10a和10b、弹性体20a和20b、绝缘片30、触感产生构件40和保护体70形成按压检测器(第一按压检测器和第二按压检测器)c1和c2。按压检测器(第一按压检测器和第二按压检测器)c1和c2检测施加到触感产生构件40的按压表面41b的按压力。具体地,按压检测器(第一按压检测器和第二按压检测器)c1和c2在触感产生构件40的凹表面41a的一侧支撑触感产生构件40,并且检测施加到触感产生构件40的按压表面41b的按压力。按压检测器(第一按压检测器和第二按压检测器)c1和c2中的每一个都是电容式压力传感器。
38.具体地,如图2和图3中所示,第一按压检测器c1包括第一导电构件10a的电极11a、弹性体20a、绝缘体30a、触感产生构件40的支撑腿42a和42c、以及保护体70(保护构件71a和71c、以及连接构件72a)。也就是说,在第一按压检测器c1中,触感产生构件40的由电极11a支撑的支撑腿(第一支撑腿和第三支撑腿)42a和42c是布置在弹性体20a的与电极11a相反的一侧上的按压构件。在以下描述中,根据需要将支撑腿42a和42c称为按压构件42a和42c。
39.第一按压检测器c1包括电极11a、弹性体(第一弹性体)20a、按压构件42a和42c、以
及保护构件71a和71c。第一按压检测器c1还包括弹性体(第一弹性体)20a与保护构件71a和71c之间的绝缘体(第一绝缘体)30a。在此,第一弹性体20a设置在电极11a上,使得第一表面背向电极11a。因此,第一弹性体20a的面向按压构件42a和42c的表面(第一表面)是设置有多个突起21的粗糙表面。因此,如图3中所示,当第一弹性体20a被触感产生构件40(按压构件42a和42c)按压时,多个突起21被压坏。因此,第一弹性体20a的整体厚度减小,但是同时,第一弹性体20a与第一绝缘体30a之间的接触面积增加。因此,简单地与第一弹性体20a的厚度变化的情况相比,相对于施加到第一按压检测器c1的按压力的、静电电容的变化的线性度得到提高。特别地,在第一绝缘体30a与按压构件42a和42c之间,设置了保护构件71a和71c。保护构件71a和71c具有比第一弹性体20a高的强度。因此,来自按压构件42a和42c的按压力可以分散而非局部地施加到第一弹性体20a和第一绝缘体30a。这减小了按压构件42a和42c向第一弹性体20a和第一绝缘体30a施加过大的力(压力、按压力)的可能性。因此,可以减少弹性体20a的塑性变形的发生和电特性的劣化。弹性体20a的塑性变形的发生和电特性的劣化可能降低输入装置100的性能。因此,根据输入装置100,可以减少性能的劣化。此外,保护构件71a和71c在俯视图中分别大于按压构件42a和42c。此外,保护构件71a和71c在第一弹性体20a的一侧具有平坦表面(图2和图3中的下表面)。在这种情况下,通过保护构件71a和71c将来自触感产生构件40的作用容易地施加到大量的突起21,因此,实现了提供静电电容的较大变化的结构。
40.如图2和图3中所示,第二按压检测器c2包括第二导电构件10b的电极11b、弹性体20b、绝缘体30b、触感产生构件40的支撑腿42b和42d、以及保护体70(保护构件71b和71d、以及连接构件72b)。也就是说,在第二按压检测器c2中,触感产生构件40的由电极11b支撑的第二支撑腿42b和第四支撑腿42d是布置在弹性体20b的与电极11b相反的一侧上的按压构件。在以下描述中,根据需要将支撑腿42b和42d称为按压构件42b和42d。
41.第二按压检测器c2包括电极11b、弹性体(第二弹性体)20b、按压构件42b和42d、以及保护构件71b和71d。另外,第二按压检测器c2包括弹性体(第二弹性体)20b与保护构件71b和71d之间的绝缘体(第二绝缘体)30b。在此,第二弹性体20b设置在电极11b上,使得第一表面背向电极11b。因此,第二弹性体20b的面向按压构件42b和42d的表面(第一表面)是设置有多个突起21的粗糙表面。因此,相对于施加到第二按压检测器c2的按压力的、静电电容的变化的线性度得到提高。特别地,保护构件71b设置在第二绝缘体30b与按压构件42b之间,并且保护构件71d设置在第二绝缘体30b与按压构件42d之间。保护构件71b和71d具有比第二弹性体20b高的强度。因此,来自按压构件42b和42d的按压力可以分散而非局部地施加到第二弹性体20b和第二绝缘体30b。因此,可以减少弹性体20b的塑性变形的发生和电特性的劣化。因此,根据输入装置100,可以减少性能的劣化。此外,保护构件71b和71d在俯视图中分别大于按压构件42b和42d。此外,保护构件71b和71d在第二弹性体20b的一侧具有平坦表面(图2和图3中的下表面)。在这种情况下,通过保护构件71b和71d将来自触感产生构件40的作用容易地施加到大量的突起21,因此,实现了提供静电电容的较大变化的结构。
42.此外,输入装置100中的第三导电构件10c、第三弹性体20c、绝缘片30和触感产生构件40形成用于检测触感产生构件40的点击部41的弹性变形(即,点击的发生)的点击检测器c3。点击感测器c3位于触感产生构件40的凹表面41a的一侧,并且检测当触感产生构件40的凸表面(按压表面41b)被按压时触感产生构件40(点击部41)的弹性变形。点击检测器c3
是电容式压力传感器。
43.点击检测器c3包括第三导电构件10c的电极11c、第三弹性体20c、第三绝缘体30c、以及触感产生构件40的点击部41。在此,第三弹性体20c以类似于第一弹性体20a的方式具有多个突起。因此,相对于施加到点击检测器c3的按压力的、静电电容的变化的线性度得到提高。
44.1.1.3操作
45.接下来,将简要描述输入装置100的操作。
46.首先,将描述触感产生构件40的中央部(与点击检测器c3相对应的部分)被按压的示例。第一按压检测器c1和第二按压检测器c2支撑触感产生构件40,并且在与触感产生构件40的中心轴交叉的规定方向(图2和图3中的左右方向)上相对于触感产生构件40的中心轴位于相反侧。因此,当触感产生构件40的中央部被按压时,压力被基本均匀地施加到第一按压检测器c1和第二按压检测器c2。因此,随着触感产生构件40的按压量(冲程)增加,第一按压检测器c1和第二按压检测器c2的静电电容增加。相反,由于点击检测器c3不支撑触感产生构件40,因此点击检测器c3中的静电电容的变化小于第一按压检测器c1和第二按压检测器c2中的静电电容的变化。当触感产生构件40的按压量(冲程)增加且达到指定值时,触感产生构件40的点击部41弹性变形,从而产生点击感。当弹性变形时,触感产生构件40的点击部41如图3中所示与第三绝缘体30c接触。也就是说,点击部41的弹性变形极大地改变了点击部41的中央部与电极11c之间的距离。距离的这种较大变化表现为点击检测器c3的静电电容的较大变化。
47.接下来,将描述触感产生构件40的规定方向上的第一端部(图2中的左侧部分,与第一按压检测器c1相对应的部分)被按压的示例。如上所述,第一按压检测器c1和第二按压检测器c2支撑触感产生构件40,并且在与触感产生构件40的中心轴交叉的规定方向上相对于触感产生构件40的中心轴位于相反侧。因此,当触感产生构件40的与第一按压检测器c1相对应的部分被按压时,向第一按压检测器c1施加的压力大于向第二按压检测器c2施加的压力。随着触感产生构件40的按压量(冲程)增加,第一按压检测器c1和第二按压检测器c2的静电电容增加,但是第一按压检测器c1的静电电容的变化变得大于第二按压检测器c2的静电电容的变化。相反,当触感产生构件40的规定方向上的第二端部(图2中的右侧部分,与第二按压检测器c2相对应的部分)被按压时,第二按压检测器c2中的静电电容的变化变得大于第一按压检测器c1中的静电电容的变化。因此,输入装置100可以在与触感产生构件40的中心轴交叉的规定方向上检测用户在触感产生构件40中按压的位置。
48.在此,第一按压检测器c1和第二按压检测器c2以及点击检测器c3中的每一个都是电容式压力传感器,因此能够作为接近传感器应用于地电位的物体(例如,用户的手指)。在这种情况下,使用模拟电容器,该模拟电容器形成在地电位的物体与压力传感器(按压检测器c1和c2以及点击检测器c3)之间。例如,输入装置100可以通过第一按压检测器c1和第二按压检测器c2以及点击检测器c3来检测用户的手指位于触感产生构件40附近。
49.注意,作为获取压力传感器(第一按压检测器c1和第二按压检测器c2以及点击检测器c3)的静电电容的方法,可以采用传统上已知的各种方法。例如,可以使用开关电容器方法。在开关电容器方法中,基于在包括在压力传感器中的电容器中累积的电荷量来检测压力传感器的静电电容(的变化)。例如,开关电容器方法在预定时间期间交替反复地执行
充电处理和放电处理,该充电处理是对压力传感器(电容器)进行充电的处理,该放电处理是对压力传感器进行放电并使用在压力传感器中累积的电荷对用于确定的电容器进行充电的处理。当用于确定的电容器两端的电压达到指定值时,放电处理结束,并且充电处理开始。也就是说,随着压力传感器的静电电容增加,在预定时间内用于确定的电容器两端的电压达到指定值的次数增加。因此,可以基于在预定时间内用于确定的电容器两端的电压达到指定值的次数,来确定压力传感器的静电电容的变化。
50.1.1.4使用方法
51.接下来,将描述输入装置100的使用方法。首先,根据输入装置100,可以基于第一按压检测器c1和第二按压检测器c2的静电电容的变化的平衡,来确定触感产生构件40的规定方向上的按压位置(倾斜)。基于第一按压检测器c1和第二按压检测器c2的静电电容的变化的大小关系,来评估第一按压检测器c1和第二按压检测器c2的静电电容的变化的平衡。除了触感产生构件40的规定方向上的按压位置(倾斜)之外,也可以基于第一按压检测器c1和第二按压检测器c2的静电电容的变化的平衡来确定按压的程度(按压量)。例如,当第一按压检测器c1和第二按压检测器c2的静电电容的变化较大时,认为按压量较大。因此,可以根据第一按压检测器c1和第二按压检测器c2的静电电容的变化来确定按压量。
52.此外,可以基于点击检测器c3的静电电容的变化来确定点击部41是否弹性变形(是否产生点击感)。此外,在第一按压检测器c1和第二按压检测器c2中,也观察到由于触感产生构件40的弹性变形而引起的静电电容的变化。因此,可以通过第一按压检测器c1和第二按压检测器c2来检测点击感的产生。在这种情况下,输入装置100不必包括点击检测器c3。
53.此外,可以基于第一按压检测器c1、第二按压检测器c2和点击检测器c3的静电电容的变化,来确定检测对象(例如,用户的手指)是否存在于触感产生构件40附近。
54.1.2第二实施例
55.图8和图9示出了本实施例的输入装置100a。除了第一按压检测器c1和第二按压检测器c2之外,输入装置100a还包括第三按压检测器c4和第四按压检测器c5。
56.下面将参考图8和图9更详细地描述输入装置100a。如图8中所示,输入装置100a包括导电构件10d至10h、弹性体20d至20h、绝缘片30、触感产生构件40、推动元件50和保护体70。输入装置100a还包括壳体60(参见图9)。在以下描述中,仅为了使描述容易理解,根据需要将导电构件10d至10h称为第一导电构件10d至第五导电构件10h,并且将弹性体20d至20h称为第一弹性体20d至第五弹性体20h。
57.如图8中所示,第一导电构件10d包括电极11d和端子12d。电极11d具有矩形的平板形状。端子12d从电极11d的长度方向上的一端突出。端子12d从电极11d突出的方向是与电极11d的长度方向和宽度方向交叉的方向。第二导电构件10e、第四导电构件10g和第五导电构件10h均具有与第一导电构件10d相同的形状,并且分别包括电极11e、11g和11h以及端子12e、12g和12h。第三导电构件10f具有与输入装置100的第三导电构件10c相同的形状,并且包括电极11f和一对端子12f。第一导电构件10d至第五导电构件10h可以由金属板材制成。
58.第一导电构件10d至第五导电构件10h通过嵌件成型等被固定到主体61。在此,第一导电构件10d、第二导电构件10e、第四导电构件10g和第五导电构件10h的电极11d、11e、11g和11h分别从主体61的底表面的四个角露出。与此相对,第三导电构件10f的电极11f具
有从主体61的底表面的中央露出的中央部。第一导电构件10d、第二导电构件10e、第四导电构件10g和第五导电构件10h的端子12d、12e、12g和12h以及第三导电构件10f的一对端子12f从主体61的厚度方向上的第二表面突出。
59.如图8中所示,第一弹性体20d至第五弹性体20h均具有矩形的平板形状。第一弹性体20d、第二弹性体20e、第四弹性体20g和第五弹性体20h均具有分别与电极11d、11e、11g和11h的外形形状基本相同的外形形状。第一弹性体20d、第二弹性体20e、第四弹性体20g和第五弹性体20h分别设置在电极11d、11e、11g和11h上。第三弹性体20f具有与第三导电构件10f的电极11f的长度方向上的中央部的外形形状基本相同的外形形状。第三弹性体20f设置在电极11f的长度方向上的中央部上。在本实施例中,第一弹性体20d至第五弹性体20h是导电的。此外,第一弹性体20d至第五弹性体20h中的每一个的厚度方向上的第一表面是粗糙表面,并且其厚度方向上的第二表面是平坦表面。例如,第一弹性体20d至第五弹性体20h中的每一个的厚度方向上的第一表面以类似于输入装置100的第一弹性体20a的方式具有多个突起21(图5和图6)。
60.如图8中所示,绝缘片30具有整体覆盖第一弹性体20d至第五弹性体20h的尺寸。绝缘片30包括(第一至第五)绝缘体30d至30h。第一绝缘体30d是绝缘片30中覆盖第一弹性体20d的部分。第二绝缘体30e是绝缘片30中覆盖第二弹性体20e的部分。第三绝缘体30f是绝缘片30中覆盖第三弹性体20f的部分。第四绝缘体30g是绝缘片30中覆盖第四弹性体20g的部分。第五绝缘体30h是绝缘片30中覆盖第五弹性体20h的部分。在本实施例中,绝缘片30比弹性体20d、20e、20g和20h中的每一个更薄。
61.触感产生构件40以类似于第一实施例的方式包括点击部41和支撑腿(第一支撑腿至第四支撑腿)42a至42d。如图9中所示,第一支撑腿至第四支撑腿42a、42b、42c和42d分别设置在第一弹性体至第四弹性体20d、20e、20g和20h上。
62.以类似于第一实施例的方式,保护体70包括保护构件(第一保护构件至第四保护构件)71a至71d以及连接构件(第一连接构件至第四连接构件)72a至72d(参见图8和图9)。在本实施例中,多个保护构件71a至71d也是保护体70的分别支撑触感产生构件40的多个支撑腿42a至42d的部分。注意,在图9中,为了帮助理解,以点状网目图案明确地示出了保护体70。
63.在输入装置100a中,导电构件10d、10e、10g和10h、弹性体20d、20e、20g和20h、绝缘片30、触感产生构件40和保护体70分别形成按压检测器c1、c2、c4和c5。按压检测器(第一按压检测器、第二按压检测器、第三按压检测器和第四按压检测器)c1、c2、c4和c5检测施加到触感产生构件40的按压表面41b的按压力。具体地,按压检测器c1、c2、c4和c5在触感产生构件40的凹表面41a的一侧支撑触感产生构件40,并且检测施加到触感产生构件40的按压表面41b上的按压力。按压检测器c1、c2、c4和c5中的每一个都是电容式压力传感器。
64.具体地,按压检测器c1包括电极11d、弹性体20d、绝缘体30d、支撑腿42a和保护构件71a,并且按压检测器c2包括电极11e、弹性体20e、绝缘体30e、支撑腿42b和保护构件71b。按压检测器c4包括电极11g、弹性体20g、绝缘体30g、支撑腿42c和保护构件71c,并且按压检测器c5包括电极11h、弹性体20h、绝缘体30h、支撑腿42d和保护构件71d。也就是说,在第一按压检测器c1中,触感产生构件40的由电极11d支撑的第一支撑腿42a是设置在弹性体20d的与电极11d相反的一侧上的按压构件。在第二按压检测器c2中,触感产生构件40的由电极
11e支撑的第二支撑腿42b是设置在弹性体20e的与电极11e相反的一侧上的按压构件。在第三按压检测器c3中,触感产生构件40的由电极11g支撑的第三支撑腿42c是设置在弹性体20g的与电极11g相反的一侧上的按压构件。在第四按压检测器c4中,触感产生构件40的由电极11h支撑的第四支撑腿42d是设置在弹性体20h的与电极11h相反的一侧上的按压构件。在以下描述中,根据需要将支撑腿42a至42d称为按压构件42a至42d。
65.也就是说,第一按压检测器c1包括电极11d、弹性体(第一弹性体)20d、按压构件(第一按压构件)42a和保护构件(第一保护构件)71a。第一按压检测器c1还包括弹性体(第一弹性体)20d与保护构件71a之间的绝缘体(第一绝缘体)30d。在此,第一弹性体20d设置在电极11d上,使得第一表面背向电极11d。因此,第一弹性体20d的面向按压构件42a的表面(第一表面)是设置有多个突起21的粗糙表面。因此,相对于施加到第一按压检测器c1的按压力的、静电电容的变化的线性度得到提高。特别地,保护构件71a设置在第一绝缘体30d与按压构件42a之间。保护构件71a具有比第一弹性体20d高的强度。因此,来自按压构件42a的按压力可以分散而非局部地施加到第一弹性体20d和第一绝缘体30d。这减小了按压构件42a向第一弹性体20d和第一绝缘体30d施加过大的力(压力、按压力)的可能性。因此,根据输入装置100a,可以减少性能的劣化。
66.此外,第二按压检测器c2包括电极11e、弹性体(第二弹性体)20e、按压构件(第二按压构件)42b和保护构件(第二保护构件)71b。第二按压检测器c2还包括弹性体(第二弹性体)20e与保护构件71b之间的绝缘体(第二绝缘体)30e。第二弹性体20e设置在电极11e上,使得第一表面背向电极11e。因此,第二弹性体20e的面向按压构件42b的表面(第一表面)是设置有多个突起21的粗糙表面。相对于施加到第二按压检测器c2的按压力的、静电电容的变化的线性度得到提高。特别地,保护构件71b设置在第二绝缘体30e与按压构件42b之间。保护构件71b具有比第二弹性体20e高的强度。因此,来自按压构件42b的按压力可以分散而非局部地施加到第二弹性体20e和第二绝缘体30e。这减小了按压构件42b向第二弹性体20e和第二绝缘体30e施加过大的力(压力、按压力)的可能性。因此,根据输入装置100a,可以减少性能的劣化。
67.此外,第三按压检测器c4包括电极11g、弹性体(第三弹性体)20g、按压构件(第三按压构件)42c和保护构件(第三保护构件)71c。第三按压检测器c4还包括弹性体(第三弹性体)20g与保护构件71c之间的绝缘体(第三绝缘体)30g。第三弹性体20g设置在电极11g上,使得第一表面背向电极11g。因此,第三弹性体20g的面向按压构件42c的表面(第一表面)是设置有多个突起21的粗糙表面。相对于施加到第三按压检测器c4的按压力的、静电电容的变化的线性度得到提高。特别地,保护构件71c设置在第三绝缘体30g与按压构件42c之间。保护构件71c具有比第三弹性体20g高的强度。因此,来自按压构件42c的按压力可以分散而非局部地施加到第三弹性体20g和第三绝缘体30g。这减小了按压构件42c向第三弹性体20g和第三绝缘体30g施加过大的力(压力、按压力)的可能性。因此,根据输入装置100a,可以减少性能的劣化。
68.此外,第四按压检测器c5包括电极11h、弹性体(第四弹性体)20h、按压构件(第四按压构件)42d和保护构件(第四保护构件)71d。第四按压检测器c5还包括弹性体(第四弹性体)20h与保护构件71d之间的绝缘体(第四绝缘体)30h。第四弹性体20h设置在电极11h上,使得第一表面背向电极11h。因此,第四弹性体20h的面向按压构件42d的表面(第一表面)是
设置有多个突起21的粗糙表面。相对于施加到第四按压检测器c5的按压力的、静电电容的变化的线性度得到提高。特别地,保护构件71d设置在第四绝缘体30h与按压构件42d之间。保护构件71d具有比第四弹性体20h高的强度。因此,来自按压构件42d的按压力可以分散而非局部地施加到第四弹性体20h和第四绝缘体30h。这减小了按压构件42d向第四弹性体20h和第四绝缘体30h施加过大的力(压力、按压力)的可能性。因此,根据输入装置100a,可以减少性能的劣化。
69.第一按压检测器至第四按压检测器c1、c2、c4和c5中的每一个是在触感产生构件40的凹表面41a的一侧支撑触感产生构件40的压力传感器。如图9中所示,在与触感产生构件40的中心轴交叉的(第一)规定方向(图9中的左右方向)上,第一按压检测器c1和第二按压检测器c2相对于触感产生构件40的中心轴位于相反侧。相反,在与触感产生构件40的中心轴和第一规定方向交叉的第二规定方向上,第一按压检测器c1和第二按压检测器c2相对于触感产生构件40的中心轴位于相同侧。在本实施例中,第二规定方向是与触感产生构件40的中心轴和第一规定方向正交的方向,并且是第一支撑腿42a和第三支撑腿42c(或者,第二支撑腿42b和第四支撑腿42d)彼此对齐的方向。也就是说,第二规定方向是图9中的上下方向。类似地,在第一规定方向(图9中的左右方向)上,第三按压检测器c4和第四按压检测器c5相对于触感产生构件40的中心轴位于相反侧。相反,在第二规定方向(图9中的上下方向)上,第三按压检测器c4和第四按压检测器c5相对于触感产生构件40的中心轴位于相同侧。
70.点击检测器c3包括第三导电构件10f的电极11f、第三弹性体20f、第三绝缘体30f、以及触感产生构件40的点击部41。
71.点击检测器c3是类似于按压检测器c1、c2、c4和c5的电容式压力传感器。然而,与按压检测器c1、c2、c4和c5不同,点击检测器c3不是在触感产生构件40的凹表面41a的一侧支撑触感产生构件40的压力传感器。以类似于第一实施例的方式,点击检测器c3位于触感产生构件40的凹表面41a的一侧,并且检测当触感产生构件40的凸表面(按压表面41b)被按压时触感产生构件40(点击部41)的弹性变形。
72.上述输入装置100a包括第一按压检测器至第四按压检测器c1、c2、c4和c5以及点击检测器c3。第一按压检测器至第四按压检测器c1、c2、c4和c5以及点击检测器c3中的每一个都是电容式压力传感器,因此能够作为接近传感器应用于地电位的物体(例如,用户的手指)。例如,输入装置100a可以通过第一按压检测器至第四按压检测器c1、c2、c4和c5以及点击检测器c3来检测用户的手指位于触感产生构件40附近。
73.此外,输入装置100a被配置为检测触感产生构件40的按压量(冲程)。
74.当触感产生构件40的中央部被按压时,压力被基本均匀地施加到第一按压检测器至第四按压检测器c1、c2、c4和c5。因此,随着触感产生构件40的按压量(冲程)增加,第一按压检测器至第四按压检测器c1、c2、c4和c5的静电电容增加。相反,由于点击检测器c3不支撑触感产生构件40,因此点击检测器c3的静电电容的变化小于第一按压检测器至第四按压检测器c1、c2、c4和c5中的每一个的静电电容的变化。当触感产生构件40的点击部41弹性变形并产生点击感时,点击检测器c3的静电电容出现较大的变化。
75.当触感产生构件40的第一规定方向(图9中的左右方向)上的第一端部(图9中的左部,与第一按压检测器c1和第三按压检测器c4相对应的部分)被按压时,向第一按压检测器
c1施加的压力大于向第二按压检测器c2施加的压力。而且,向第三按压检测器c4施加的压力大于向第四按压检测器c5施加的压力。相反,当触感产生构件40的第一规定方向(图9中的左右方向)上的第二端部(图9中的右部,与第二按压检测器c2和第四按压检测器c5相对应的部分)被按压时,向第二按压检测器c2施加的压力大于向第一按压检测器c1施加的压力。而且,向第四按压检测器c5施加的压力大于向第三按压检测器c4施加的压力。能够基于第一按压检测器至第四按压检测器c1、c2、c4和c5的静电电容的变化来检测这种压力差。因此,输入装置100a可以在触感产生构件40的第一规定方向上检测用户按压触感产生构件40的位置。
76.此外,当触感产生构件40的第二规定方向(图9中的上下方向)上的第一端部(图9中的下侧部分,与第一按压检测器c1和第二按压检测器c2相对应的部分)被按压时,向第一按压检测器c1施加的压力大于向第三按压检测器c4施加的压力。而且,向第二按压检测器c2施加的压力大于向第四按压检测器c5施加的压力。相反,当触感产生构件40的第二规定方向(图9中的上下方向)上的第二端部(图9中的上侧部分,与第三按压检测器c4和第四按压检测器c5相对应的部分)被按压时,向第三按压检测器c4施加的压力大于向第一按压检测器c1施加的压力。而且,向第四按压检测器c5施加的压力大于向第二按压检测器c2施加的压力。能够基于第一按压检测器至第四按压检测器c1、c2、c4和c5的静电电容的变化来检测这种压力差。因此,输入装置100a可以在触感产生构件40的第二规定方向上检测用户按压触感产生构件40的位置。
77.此外,可以基于点击检测器c3的静电电容的变化来确定点击部41是否弹性变形(是否产生点击感)。此外,在第一按压检测器至第四按压检测器c1、c2、c4和c5中也观察到由于触感产生构件40的弹性变形而引起的静电电容的变化。因此,可以通过第一按压检测器至第四按压检测器c1、c2、c4和c5来检测点击感的产生。在这种情况下,输入装置100a不必包括点击检测器c3。
78.2、变型例
79.上述实施例只是本实用新型的各种实施例的示例。可以取决于设计等对上述实施例进行各种修改,只要能够实现本实用新型的目的即可。下面将描述上述实施例的变型例。
80.图10示出了变型例的保护体70a。以类似于保护体70的方式,保护体70a包括保护构件(第一保护构件至第四保护构件)71a至71d。然而,不同于保护体70,保护体70a不包括连接构件(第一连接构件至第四连接构件)72a至72d。也就是说,保护体70a包括单独分离的保护构件71a至71d。保护体70a在面向点击部41的位置处具有开口。此外,以类似于保护体70的方式,保护体70a具有比弹性体高的强度,因此,来自按压构件的按压力可以被分散,而非是局部的。能够代替保护体70而将保护体70a适用于输入装置100和100a。
81.图11示出了另一变型例的保护体70b。以类似于保护体70的方式,保护体70b包括保护构件(第一保护构件至第四保护构件)71a至71d以及第一连接构件72a和第二连接构件72b。不同于保护体70,未设置第三连接构件72c和第四连接构件72d。也就是说,在保护体70b中,第一保护构件71a和第三保护构件71c彼此集成,并且第二保护构件71b和第四保护构件71d彼此集成。然而,第一保护构件71a和第三保护构件71c是与第二保护构件71b和第四保护构件71d分离的构件。保护体70b在面向点击部41的位置处具有开口。此外,以类似于保护体70的方式,保护体70b具有比弹性体高的强度,因此,来自按压构件的按压力可以被
分散,而非是局部的。可以代替保护体70而将保护体70b适用于输入装置100和100a。注意,在另一变型例中,保护体以类似于保护体70的方式包括保护构件(第一保护构件至第四保护构件)71a至71d以及第三连接构件72c和第四连接构件72d,但是保护体与保护体70不同,不必包括第一连接构件72a和第二连接构件72b。该变型例也使得来自按压构件的按压力能够被分散,而非是局部的。当多个按压检测器的保护构件中的至少两个保护构件彼此电连接时,易于构成为使得面向电极11a至11h的导电部分增加,利用该结构,可望确保静电电容并提高按压检测器的灵敏度。
82.从第一实施例和第二实施例以及图10和图11的变型例可以看出,保护体(70;70a;70b)的形状不受特别限制。然而,在一个或多个按压检测器中的至少一个中,保护构件优选在俯视图中大于按压构件。在这种情况下,来自按压构件的按压力可以被进一步分散。而且,可以根据按压检测器的数量(按压构件的数量)相应地改变保护体的保护构件的数量。
83.在输入装置100a中,在第一按压检测器至第四按压检测器c1、c2、c4和c5中,保护构件71a至71d是导电的。然而,并非所有的保护构件71a至71d都必须是导电的。也就是说,在一个或多个按压检测器中的至少一个中,保护构件可以是导电的,也可以不必是导电的。总之,保护构件不必一定是导电的。例如,保护构件可以具有电绝缘性。例如,保护构件可以由与绝缘片30相同的材料制成。在这种情况下,保护构件可以与绝缘片30(绝缘体30a、30b;30d、30e、30g、30h)一体地形成。
84.而且,在输入装置(100;100a)中,按压检测器的数量不受特别限制。例如,输入装置包括至少一个或多个按压检测器。例如,在输入装置(100;100a)中,在第一规定方向上,两个按压检测器c1和c2(或者,c4和c5)对齐,但可以是三个或更多个按压检测器(压力传感器)对齐。在输入装置100a中,在第二规定方向上,两个按压检测器c1和c4(或者,c2和c5)对齐,但可以是三个或更多个按压检测器(压力传感器)对齐。在输入装置(100;100a)中,多个按压检测器(压力传感器)可以被布置成矩阵(例如,2
×
2、2
×
3或3
×
3)。
85.此外,在输入装置100中,第一弹性体至第三弹性体20a至20c不必是导电的。第一弹性体20a至第三弹性体20c中的每一个弹性体的厚度方向上的两个表面可以是粗糙表面或平坦表面。这样的变型例也适用于输入装置100a。总之,在一个或多个按压检测器中的至少一个中,弹性体的面向按压构件的表面可以是粗糙表面,也可以不必是粗糙表面。
86.此外,输入装置(100;100a)中的每个组件的形状不限于上面的实施例中所描述的形状。例如,触感产生构件40不限于上述外形形状,并且点击部41的形状不受限制。触感产生构件40不必包括点击部41。推动元件50的形状可以是除圆盘形状之外的形状(例如,矩形的平板形状)。壳体60的形状可以是除扁平的四边形的箱状以外的形状(例如,圆柱形状)。
87.此外,在输入装置(100;100a)中,电极(11a至11c;11d至11h)的形状不限于上述实施例中的形状,而是可以根据例如触感产生构件(40)的形状和/或压力传感器的应用进行改变。
88.此外,在输入装置100中,一对端子12a、一对端子12b和一对端子12c可以从侧面突出,而非从壳体60的主体61的厚度方向上的第二表面突出。以这种方式,容易抑制由安装输入装置100时的焊剂产生的影响。这也适用于输入装置100a,端子12d、12e、12f、12g和12h可以从侧面突出,而非从壳体60的主体61的厚度方向上的第二表面突出。
89.此外,在输入装置100中,绝缘片30不必具有整体覆盖第一弹性体至第三弹性体
20a、20b和20c的尺寸。绝缘片30至少需要防止触感产生构件40与第一导电构件10a至第三导电构件10c之间的直接接触。因此,在输入装置100中,绝缘片30至少包括第一绝缘体30a至第三绝缘体30c。这也适用于输入装置100a,绝缘片30至少包括第一绝缘体30d至第五绝缘体30h。在此,在触感产生构件40中,与第一弹性体至第三弹性体20a、20b和20c相对应的表面可以设置有绝缘层或可以经过绝缘处理,在这种情况下,可以省略绝缘片30。这也适用于输入装置100a。总之,并非所有的一个或多个按压检测器都必须还包括弹性体与保护构件之间的绝缘体。也就是说,一个或多个按压检测器中的至少一个可以还包括弹性体与保护构件之间的绝缘体,也可以不必包括该绝缘体。
90.此外,在输入装置100中,第一按压检测器c1和第二按压检测器c2中的每一个包括单个压力传感器。然而,第一按压检测器c1和第二按压检测器c2中的每一个可以包括两个或更多个压力传感器的组合。也就是说,两个或更多个压力传感器可以用作一个压力传感器。这样的变型例也适用于输入装置100a。
91.3、方面
92.从上述实施例和变型例可以看出,本实用新型包括下述方面。在以下描述中,仅为了清楚地示出与实施例的对应关系,在括号中提供了标记。
93.第一方面的输入装置(100;100a)包括一个或多个按压检测器(c1,c2,c4,c5)。所述一个或多个按压检测器(c1,c2,c4,c5)中的每一个包括电极(11a,11b;11d,11e,11g,11h)、弹性体(20a,20b;20d,20e,20g,20h)、按压构件(42a至42d)和保护构件(71a至71d)。所述弹性体(20a,20b;20d,20e,20g,20h)位于所述电极(11a,11b;11d,11e,11g,11h)上。所述按压构件(42a至42d)位于所述弹性体(20a,20b;20d,20e,20g,20h)的与所述电极(11a,11b;11d,11e,11g,11h)相反的一侧上。所述保护构件(71a至71d)位于所述弹性体(20a,20b;20d,20e,20g,20h)与所述按压构件(42a至42d)之间。所述保护构件(71a至71d)具有比所述弹性体(20a,20b;20d,20e,20g,20h)高的强度。根据第一方面,减少了性能的劣化。
94.第二方面的输入装置(100;100a)将与第一方面结合进行实现。在第二方面中,在所述一个或多个按压检测器(c1,c2,c4,c5)中的至少一个中,所述保护构件(71a至71d)是导电的。根据第二方面,提高了按压检测器的灵敏度。
95.第三方面的输入装置(100;100a)将与第一方面或第二方面结合进行实现。在第三方面中,在所述一个或多个按压检测器(c1,c2,c4,c5)中的至少一个中,所述保护构件(71a至71d)在俯视图中大于所述按压构件(42a至42d)。根据第三方面,来自按压构件的按压力被进一步分散。
96.第四方面的输入装置(100;100a)将与第二方面或第三方面结合进行实现。在第四方面中,所述一个或多个按压检测器(c1,c2,c4,c5)包括多个按压检测器(c1,c2,c4,c5),并且所述多个按压检测器(c1,c2,c4,c5)的所述保护构件(71a至71d)中的至少两个保护构件彼此电连接。根据第四方面,可望确保静电电容并提高多个按压检测器的灵敏度。
97.第五方面的输入装置(100;100a)将与第一方面至第四方面的任何之一相结合进行实现。在第五方面中,所述输入装置(100;100a)还包括点击部(41),所述点击部(41)具有平板形状并具有按压表面(41b)。所述一个或多个按压检测器(c1,c2,c4,c5)中的每一个被配置为检测作用在所述按压表面(41b)上的按压力。根据第五方面,产生点击感。
98.第六方面的输入装置(100;100a)将与第五方面结合进行实现。在第六方面中,所
述输入装置(100;100a)还包括触感产生构件(40),所述触感产生构件(40)包括所述点击部(41)和多个支撑腿(42a至42d)。所述多个支撑腿(42a至42d)被设置为围绕所述点击部(41)并支撑所述点击部(41)。所述多个支撑腿(42a至42d)是所述多个按压检测器(c1,c2,c4,c5)的所述按压构件(42a至42d)。根据第六方面,简化了输入装置(100;100a)的结构。
99.第七方面的输入装置(100;100a)将与第六方面结合进行实现。在第七方面中,所述输入装置(100;100a)还包括所述触感产生构件(40)与所述多个按压检测器(c1,c2,c4,c5)的所述弹性体(20a,20b;20d,20e,20g,20h)之间的保护体(70;70a;70b)。所述保护体(70;70a;70b)在面向所述点击部(41)的位置处具有开口。所述多个按压检测器(c1,c2,c4,c5)的所述保护构件(71a至71d)是所述保护体(70;70a;70b)的一部分并支撑所述多个支撑腿(42a至42d)。根据第七方面,稳定地设置保护构件(71a至71d)。
100.第八方面的输入装置(100;100a)将与第一方面至第七方面的任何之一相结合进行实现。在第八方面中,所述一个或多个按压检测器(c1,c2,c4,c5)中的每一个还包括所述保护构件(71a至71d)与所述弹性体(20a,20b;20d,20e,20g,20h)之间的绝缘体(30a,30b;30d,30e,30g,30h)。根据第八方面,可望提高按压检测器的灵敏度。
101.第九方面的输入装置(100;100a)将与第一方面至第八方面的任何之一相结合进行实现。在第九方面中,在所述一个或多个按压检测器(c1,c2,c4,c5)中的至少一个中,所述弹性体(20a,20b;20d,20e,20g,20h)具有面向所述按压构件(42a至42d)的粗糙表面。根据第九方面,静电电容的变化的线性度得到提高。
102.附图标记列表
103.100、100a 输入装置
104.c1、c2、c4、c5 按压检测器
105.11a、11b、11d、11e、11g、11h 电极
106.20a、20b、20d、20e、20g、20h 弹性体
107.30a、30b、30d、30e、30g、30h 绝缘体
108.40 触感产生构件
109.41 点击部
110.41b 按压表面
111.42a至42d 按压构件(支撑腿)
112.70、70a、70b 保护体
113.71a至71d 保护构件
114.73 开口。
再多了解一些

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