一種新型的按鍵結構的製作方法
2023-08-03 17:24:26
專利名稱：一種新型的按鍵結構的製作方法
技術領域：
本實用新型內容涉及鍵盤，特別是鍵盤的按鍵結構。
背景技術：
目前，在很多設備上都需要使用鍵盤，例如計算機鍵盤、數字個人助理(PDA)的鍵盤或者手機鍵盤。對於比較大的鍵盤，例如計算機鍵盤或PDA鍵盤，在不同程度上存在著按鍵的彈性不夠好的情況，尤其是使用一段時間後更是如此，導致操作者敲擊鍵帽時的感覺不好，間接地增加了操作者的疲憊感，造成了工作效率的低下。
而且，現有的鍵盤在墜落測試(Drop Test)中很容易造成鍵帽脫落，該等鍵帽一旦脫落後，如果不經專業人員修復，在使用中經常會脫落，也給使用者造成了一定的麻煩。
發明人發現，造成上述問題的原因，在於其結構問題。通常按鍵依靠單一的橡膠(rubber sheet)或金屬彈片(metal dome)結構來實現敲擊(Click)按鍵的動作，而該種結構對於小型按鍵是沒有問題的，可以比較好地實現敲擊動作。但對於比較大的按鍵，則存在上述第一方面的問題。
參考圖1、圖2可以對單一使用橡膠的按鍵結構有所了解。在此種結構下，將鍵帽按照一定的位置固定在凸起的橡膠塊上，而該等橡膠塊又與一整塊的橡膠連接在一起，然後再將該整塊橡膠固定在印刷電路板(PCB，Printed Circuit Board)上，通過這種簡單的組裝來實現按鍵的結構。在上述結構中，橡膠塊與鍵帽的位置關係相對應。實際上，這種結構完全由橡膠，準確地說，是鍵帽對應的橡膠塊來支撐鍵帽並完成鍵帽的回彈動作。
參考圖3、圖4可以對只使用金屬彈片的按鍵結構有所了解。在此種結構下，首先將鍵帽與橡膠塊相粘合，同樣，這些橡膠塊又形成一整塊橡膠，而且橡膠塊上述鍵帽的位置關係也相對應。然後，再將整塊橡膠粘合到印刷電路板上。但與圖1中所示不同的是，本方案中的上述橡膠並不是直接粘合到印刷電路板上，該印刷電路板上還設置有金屬彈片，該等金屬彈片的位置關係與鍵帽的位置關係相對應，即每個鍵帽的下方與一個凸起的橡膠塊相粘合，橡膠塊下方與一個凸起的金屬彈片相粘合，而金屬彈片再與印刷電路板相粘合。與橡膠塊所不同的是，所述的金屬彈片是各自獨立的，並沒有形成一個整體。
在上述結構中，實際上是依靠金屬彈片來支撐對應鍵帽並完成鍵帽的回彈動作，從而實現鍵盤敲擊動作，而所述的橡膠塊僅輔助支撐鍵帽，並不起回彈作用。
即使將上述兩種結構組合起來，也存在一定的問題，一則是這樣的結構過於複雜，二則是仍然難以解決上述問題。
實用新型內容為此，本實用新型的目的在於提供一種新型的按鍵結構，以使得按鍵的彈性更好，同時也能夠使得鍵帽在墜落測試中不容易脫落。
本實用新型提供的一種新型的按鍵結構，包括鍵帽、第一彈力部、金屬彈片、支柱。該按鍵結構與印刷電路板配合使用，並設置於鍵盤中框內，而該鍵盤中框屬於鍵盤的固定殼體，具體地說，上述支柱置於鍵盤中框內並與鍵盤中框存有間隙。
本實用新型提供的一種新型的按鍵結構的特徵在於，所述支柱的上端連接所述鍵帽的下表面，支柱的下端與所述第一彈力部的頂部相接觸；所述的第一彈力部的下邊緣與印刷電路板固定連接；所述第一彈力部是罩式結構，其罩設於固定在印刷電路板上的一金屬彈片的上方，且其頂部開有一插孔；所述支柱向下凸設有一穿過所述插孔並對應設於所述金屬彈片上方的凸柱，且所述凸柱、金屬彈片的中心線在一條直線上。
上述金屬彈片呈拱形弧面。
上述第一彈力部呈半圓球圓錐形狀。
在鍵帽沒有被按下時，上述凸柱不與所述金屬彈片相接觸，在鍵帽按下時，所述凸柱的底端接觸並壓迫所述金屬彈片。
上述第一彈力部的頂部還設有一中空的第二彈力部，且所述支柱的上半部分是實心的，下半部分則是中空結構，該等中空結構與所述第二彈力部相對應匹配，且所述第二彈力部置於上述支柱的中空結構內且與支柱的內表面存在間隙，且所述支柱的凸柱穿過所述第二彈力部後插入所述第一彈力部的插孔內。
上述的第一彈力部與第二彈力部都是由彈性材料製成的。上述第一彈力部與第二彈力部由同樣的彈性材料製成，上述第一彈力部與第二彈力部也可以由不同的彈性材料製成。
上述製成第一彈力部和第二彈力部的彈性材料是橡膠。上述彈性材料也可以是其他彈性物質，例如具有彈性的塑膠製品。
在上述結構中，當按下鍵帽時，鍵帽帶動支柱產生向下的壓力使得所述第二彈力部和第一彈力部收縮，並使得鍵帽帶動支柱以及支柱上的凸柱向下移動，上述凸柱接觸上述金屬彈片並對其產生壓力，金屬彈片也相應對上述印刷電路板產生壓力，印刷電路板感知該壓力並產生按鍵信號。當按動鍵帽的外力消失後，第二彈力部和第一彈力部的彈性使得兩者恢復原狀，並帶動支柱以及鍵帽向上移動，按鍵恢復原狀。因此，通過所述按鍵結構共同完成按鍵動作以及按鍵回彈動作。
如上所述的結構，所述的支柱的下端還設有卡勾，所述鍵盤中框設有一凹陷部，所述卡勾與所述凹陷部相卡合，且支柱的外表面與鍵盤中框的內表面存有間隙，且該等間隙與上述支柱內表面與第二彈力部之間的間隙之和小於卡勾的寬度。
上述卡勾的外端不伸出鍵盤中框的外表面。
上述卡勾的側面是一倒梯形。上述卡勾也可以是立方體。
上述卡勾的下表面與支柱的下表面在同一個平面上。上述卡勾的下表面也可以高於支柱的下表面。
上述卡勾的上表面的位置與上述鍵盤中框的位置相適應。
由於所述的卡勾的內表面與所述第二彈力部的外表面存在間隙，而且卡勾的外表面與所述鍵盤中框的內表面也存在間隙，該等間隙使得支柱在上下移動不會受到第二彈力部和鍵盤中框的摩擦。同時，由於上述兩個間隙之和小於卡勾的寬度，因此，即使卡勾受到橫向擠壓力時卡勾不會從上述鍵盤中框的凹陷部中脫落，從而使得整個支柱以及與支柱連接的鍵帽也不會從上述固定殼體上脫落。
在一個完整的鍵盤中，存在多個對應的鍵帽、支柱、第一彈力部、金屬彈片，並按照本實用新型提供的新型按鍵結構組成鍵盤。其中印刷電路板的面積由設計者根據按鍵的多少以及每個鍵帽的面積，以及設計者對整個鍵盤的外觀設計的設計而決定，由於其與本實用新型所提供的按鍵結構的性能並無直接關係，因此在此不詳加描述。
通過上述實用新型內容可見，與現有鍵盤的按鍵結構相比，本實用新型所提供的按鍵結構由於採用金屬彈片與具有彈性的第一彈力部和第二彈力部結合，使按鍵的感覺更有力，使得其可以比較容易地實現敲擊鍵盤的動作，而不論是小的按鍵還是大的按鍵；而且，此種結構不會由於彈性材料的老化而導致敲擊動作的日益困難。這種鍵盤結構，可以給操作者帶來更好的敲擊感覺，從而使其工作更加輕鬆。
不僅如此，通過上述按鍵卡勾的設計，也使得本實用新型所提供的按鍵在墜落測試中不容易脫落，在實際的使用過程中也更加牢固，不會給操作者帶來原有的按鍵脫落的困擾。
圖1是使用橡膠實現敲擊按鍵動作的鍵盤的結構圖。
圖2是反映圖1所示結構中的橡膠塊與橡膠的結構圖。
圖3是使用金屬彈片實現敲擊按鍵動作的鍵盤的結構圖。
圖4是圖3的爆炸圖。
圖5是本實用新型的實施例一中鍵帽與第一彈力部連接的結構圖。
圖6是本實用新型的實施例一中鍵帽連接到印刷電路板後的爆炸圖。
圖7是本實用新型的實施例一中安裝到鍵盤中框上之前按鍵的結構圖。
圖8是本實用新型的實施例一中安裝到鍵盤中框上之後按鍵的結構圖。
標號說明1、各種形狀的鍵帽
11鍵帽12鍵帽 13鍵帽2、印刷電路板3、橡膠31橡膠塊4、金屬彈片5、支柱51卡勾52凸柱6、鍵盤中框61凹陷部7、第一彈力部71頂部72中空部位73下邊緣 74插孔8、第二彈力部具體實施方式
參考圖1，其描述了使用橡膠實現敲擊按鍵動作的鍵盤的結構圖。鍵帽11按照一定的位置關係固定在凸起的橡膠塊31上，橡膠塊31又與整塊橡膠3連接在一起。圖1所示的結構還將固定在印刷電路板上，但圖1中並未畫出印刷電路板。
圖2描述了圖1所示結構中的橡膠塊與橡膠的結構圖，也就是去除了鍵帽11之後的結構，其只顯示了圖1中橡膠塊31和橡膠3的關係。
圖3描述了使用金屬彈片實現敲擊按鍵動作的鍵盤的結構。首先將鍵帽12與橡膠塊相粘合，橡膠塊又與一整塊橡膠3連接。再將整塊橡膠3粘合到印刷電路板2上。
圖4是圖3的爆炸圖，其為了更清楚地描述鍵帽與橡膠等部件的結構關係，人為地將鍵帽以及橡膠平移，從而使得隱藏在橡膠下的金屬彈片顯露出來，圖4是圖3的補充說明。參考圖4，可見，上述橡膠3並不是直接粘合到印刷電路板上，該印刷電路板上還設置有金屬彈片4，該等金屬彈片4與鍵帽12的位置關係相對應，即每個鍵帽12的下方與一個凸起的橡膠塊相粘合，橡膠塊下方與一個凸起的金屬彈片4相粘合，而金屬彈片再與印刷電路板2相粘合。其中，上述金屬彈片4是各自獨立的。
圖5描述了本實用新型的實施例一中鍵帽與第一彈力部連接的結構。支柱5的上端與鍵帽13下表面相連接，支柱5的下端與第一彈力部7相連接。且支柱5設有一卡勾51。在本實施例中，卡勾51的側面呈倒梯形，而在其他實施例中，卡勾51也可以是其他形狀，例如一立方體。在本實施例中，第一彈力部7的下邊緣73與印刷電路板相連接，但在本圖中印刷電路板並沒有畫出，參考圖6可以具體描述該部分結構。在本實施例中，所述第一彈力部7呈中空的半圓球圓錐形狀，而在其他實施例中，第一彈力部7也可以是其他形狀，例如碗狀。在其他實施例中，也可能不存在卡勾51，此時，敲擊按鍵的動作仍然可以完成，但該結構不能防止按鍵從鍵盤上脫落。
圖6是本實用新型的實施例一中鍵帽連接到印刷電路板後的爆炸圖。參考圖6，支柱5的上端與鍵帽13相連接，支柱5的下端與第一彈力部7相連接。參考圖6，在本實施例中，可以看到第一彈力部7的頂部71，而參考圖5，在正常的按鍵組裝圖中，該頂部71是無法看到的，其被支柱5所遮擋。
參考圖6，在第一彈力部7的下方還設有一金屬彈片。在本實施例中，當按鍵連接到印刷電路板後，從上向下順序設有鍵帽13、支柱5、第一彈力部7、金屬彈片4、印刷電路板2。同樣，在正常安裝後，所述的金屬彈片4也是不可見的，其被第一彈力部7所遮擋，圖6的爆炸圖是為了讀者更好地理解本實用新型的結構而繪製。
在本實施例中，上述金屬彈片4是拱形弧面，金屬彈片4與第一彈力部7的下邊緣73並不接觸，且金屬彈片4與第一彈力部7的中心線在同一條直線上。而在其他實施例中，金屬彈片4也可以是其他弧形結構，且也可以與第一彈力部7相接觸。
圖7描述了本實用新型的實施例一中安裝到鍵盤中框之前按鍵的結構。參考圖7，支柱5的上半部分是實心的，下半部分則是中空結構，所述的第二彈力部8伸入支柱5的中空部位。支柱5與上述第二彈力部8之間存在一個微小的間隙使得支柱5在上下移動時不與第二彈力部8相摩擦。
參考圖7，支柱5的下端設有一凸柱52，該凸柱52穿過第一彈力部7並穿過所述第一彈力部7的頂部71上開有的插孔74後伸入第一彈力部7的中空部位72內。由於在本實施例中，上述第一彈力部還設有一中空的第二彈力部8，上述凸柱52是先穿過該第二彈力部8，然後再穿過插孔74的，但這一結構在第二彈力部8的內部，所以在本圖中無法顯示。在正常安裝後，上述凸柱52與金屬彈片4的上表面不相接觸，但在用戶按動鍵帽13時，鍵帽13向下移動帶動支柱5並帶動凸柱52向下移動，從而使得凸柱接觸到所述的金屬彈片4的上表面並對其產生壓力，最終使得印刷電路板感應到金屬彈片4的壓力而完成一次按鍵動作。
在本實施例中，所述的金屬彈片4呈圓形，且其在印刷電路板2上的投影與所述第一彈力部7在印刷電路板2上的投影是同心圓。
在本實施例中，所述凸柱52的中心軸線與所述金屬彈片4的中心軸線相重合。
圖8描述了是本實用新型的實施例一中安裝到鍵盤中框後按鍵的結構圖。與圖7不同的是，圖8中具體描繪了鍵盤中框與支柱等部件的結構關係。參考圖8，支柱5置於鍵盤中框6的內部，且鍵盤中框6設有一凹陷部61。上述卡勾51與凹陷部61相扣合。在本實施例中，卡勾51的上表面與凹陷部61相接觸。在本實施例中，卡勾51的的下表面與支柱5的下表面在同一個平面上。
在本實施例中，支柱5的內表面與第二彈力部8的外表面存在一個間隙，支柱5的外表面與鍵盤中框6的內表面存在一個間隙，該等間隙使得支柱5上下移動時不會與第二彈力部8和鍵盤中框6發生摩擦。同時，由於上述兩個間隙之和小於卡勾51的寬度，因此，即使卡勾51受到橫向擠壓力時卡勾51不會從上述鍵盤中框6的凹陷部61中脫落，從而使得整個支柱5以及與支柱5連接的鍵帽13也不會從上述固定殼體上脫落。
在上述實施例一中，所述的第一彈力部7以及第二彈力部8都是由彈性材料製成的，且該彈性材料都是橡膠。但在其他實施例中，製成第一彈力部7與第二彈力部8的彈性材料可以是不同的，例如第一彈力部7由塑膠製品製成，而第二彈力部8則由橡膠製成。
儘管本實用新型已經以如上所述的優選實施例予以說明，但上述實施例並非用來限定本實用新型，任何對該領域熟悉的技術人員，根據本實用新型的設計思想、具體發明內容以及實施例的啟示，應該可以做出各種改動和調整，而通過這些改動和調整所得到的新的內容應被本實用新型內容所涵蓋。
權利要求1.一種新型的按鍵結構，設在鍵盤中框內，並與印刷電路板相配合，包括鍵帽、第一彈力部、金屬彈片、支柱，支柱置於中框內並與中框存有間隙，其特徵在於，所述支柱的上端連接所述鍵帽的下表面，支柱的下端與所述第一彈力部的頂部相接觸；所述第一彈力部的下邊緣與印刷電路板固定連接；所述第一彈力部是一罩式結構，其罩設於固定在印刷電路板上的一金屬彈片的上方，且其頂部開有一插孔；所述支柱向下凸設有一穿過所述插孔並設於所述金屬彈片上方的凸柱，且所述凸柱、金屬彈片的中心線在一條直線上。
2.如權利要求1所述的一種新型的按鍵結構，其特徵在於，所述金屬彈片是拱形弧面。
3.如權利要求1所述的一種新型的按鍵結構，其特徵在於，所述第一彈力部的頂部向上還設有一中空的第二彈力部，所述支柱的下部是中空結構，該中空結構與所述第二彈力部相對應匹配，所述第二彈力部置於該中空結構內且與支柱的內表面存有間隙，所述支柱的凸柱穿過所述第二彈力部後插入所述第一彈力部的插孔內。
4.如權利要求1或3所述的一種新型的按鍵結構，其特徵在於，所述第一彈力部和第二彈力部是由彈性材料製成的。
5.如權利要求4所述的一種新型的按鍵結構，其特徵在於，所述彈性材料是橡膠。
6.如權利要求1或3所述的一種新型的按鍵結構，其特徵在於，所述第一彈力部呈半圓球圓錐形狀。
7.如權利要求1或3所述的一種新型的按鍵結構，其特徵在於，所述支柱的下端還設有卡勾，所述鍵盤中框上設有與所述卡勾相匹配的凹陷部，所述卡勾與所述凹陷部相卡合，且所述支柱與所述鍵盤中框之間的間隙與所述支柱與所述第二彈力部之間的間隙之和小於所述卡勾的寬度。
8.如權利要求5所述的一種新型的按鍵結構，其特徵在於，所述卡勾的下表面與所述支柱的下表面在同一個平面上。
9.如權利要求5所述的一種新型的按鍵結構，其特徵在於，所述卡勾的下表面高於所述支柱的下表面。
專利摘要本實用新型提供了一種新型的按鍵結構，鍵帽通過支柱與連接在印刷電路板上的第一彈力部相連接，第一彈力部罩設在固定在印刷電路板上的金屬彈片的上方，支柱下端向下凸設有一凸柱穿過第一彈力部上的插孔並對應地置於金屬彈片的正上方。按動鍵帽時，通過所述凸柱壓迫金屬彈片使得印刷電路板感應到按鍵動作，並通過第一彈力部的彈力完成按鍵回彈操作。本實用新型使得按鍵的彈性更好，給操作者帶來更好的手感。同時，支柱上的卡勾與鍵盤中框上的凹陷部的配合，使得鍵帽在墜落測試中不會輕易脫落。本實用新型提供的結構簡單，易於實現，且彈性和防脫落的效果都很好。
文檔編號H01H13/20GK2879385SQ20062003932
公開日2007年3月14日 申請日期2006年1月27日 優先權日2006年1月27日
發明者劉紅超, 何代水 申請人:英華達(上海)電子有限公司