具有殼體的按鍵單元的製作方法
2023-10-06 02:23:14 4
專利名稱：具有殼體的按鍵單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於諸如蜂窩電話或便攜信息終端設備(PDA)之類的行動裝置的按鍵單元，並且其包括加強板，該加強板為橡膠按鍵墊片提供形狀維持性能，並且其也採用一部分加強板作為設計組件。
背景技術：
按鍵單元是諸如蜂窩電話或便攜信息終端設備(PDA)之類的行動裝置的一種類型的組成物，並且是其中在單個板片上組裝和布置多個開關操作按鍵(按鈕)的單元。一種按鍵包括硬樹脂按鍵頂部，其粘接到由諸如矽橡膠或熱塑彈性體之類的撓性橡膠材料製成的撓性按鍵墊片的正面上；開關凸起(所謂的「柱塞」)，其在相應於按鍵頂部的位置處在按鍵墊片的反面形成。當包括開關組件在內的電路板閉合地安裝在如此布置的按鍵單元的下面上時，按鍵開關布置在相應於各個按鍵的位置處。
然而，由於傳統的橡膠按鍵墊片太撓性並且其形狀保持性不令人滿意，在使用中遇到各種不便，例如，在按鍵頂部之間的間隙不能精確保持並且按鍵墊片的自動裝配困難。特別地，當按鍵框架(其中相應於各個按鍵的孔在殼體中形成)提供給殼體以便維持在按鍵之間的間隙或者定位按鍵時，新的不便在於按鍵頂部將抓住按鍵框架並且將不返回。
為了解決這些缺點，根據一種提議，通過採用如下構造其中硬板構件(此後稱為「加強板」)附加地提供給按鍵墊片，通過為按鍵單元提供剛性而獲得形狀的保持，以便從殼體消除按鍵框架。本發明者提交了標題為「硬底座按鍵單元」的這個發明(專利文獻1日本專利公開申請No.2003-178639)。
根據在專利文獻1中的硬底座按鍵單元，其中使用撓性橡膠材料的部分限於按鍵墊片的按鍵操作部分，並且按鍵墊片的其他部分由提供加強作用的硬樹脂板更換。在用作加強板的硬樹脂板中，沿著按鍵操作部分的外邊緣形成通孔，並且撓性橡膠薄膜沉積在通孔的周壁上。除了圍繞通孔的周邊沉積在壁上的薄膜之外，會具有如下的情況其中與通孔一起，撓性橡膠材料覆蓋硬樹脂板的整個上面，或者其中整個硬樹脂板包括通孔在內由撓性橡膠材料封閉。
然而，在專利文獻1中描述的加強板的作用僅僅在於為按鍵墊片提供剛性，並且用作光導向板，並且很少意欲積極地採用該加強板作為設備的設計組件。
發明內容
本發明將要獲得的目的在於發現如下的措施其中由諸如金屬或硬樹脂之類的剛性材料形成的加強板被採用不單純用於維持按鍵墊片的形狀，而且更多方面地作為包括按鍵單元的行動裝置的功能設計組件，並且上述加強板被準備以便提供包括在按鍵單元中的橡膠按鍵墊片的形狀維持特性。
根據獲得以上目的的一種措施，按鍵單元將要安裝到其上的目標行動裝置的一部分殼體通過使用剛性加強板與按鍵單元整體形成。也即，提供一種嵌入按鍵單元的殼體，該按鍵單元具有採用剛性加強板的殼體。
發明優點傳統上，為了生產行動裝置，需要至少三個區段，組裝包括顯示單元在內的線路模塊、殼體和按鍵單元。另一方面，對於裝備有根據本發明的殼體的按鍵單元(此後稱為「具有殼體的按鍵單元」)來說，例如，殼體水平分為兩部分，並且其中整體形成按鍵單元的殼體的上半部分(具有殼體的按鍵單元)與其中安裝線路模塊的殼體的下半部分(具有殼體的線路模塊)組裝，以便生成一個行動裝置。因此，消除了按鍵單元安裝步驟，並且最終組裝步驟簡化。
而且，使用施加到殼體部分和具有殼體的按鍵單元的按鍵單元部分上的噴漆或印刷，也能夠同時或者在上述步驟過程中執行裝飾(符號、字符和繪圖的形成，圖案的塗色和提供)。
而且，也能夠採用如下的生產方法，其中在正要運輸之前，具有基於特定設計規範(例如用於特定地方的語言規範)而生產的殼體的需要數量的按鍵單元與大量的線路模塊進行組裝，以便生產不管設計規範而製造的殼體。
另外，可獲得一種使用方法，其中具有相應於不同應用或設計的殼體的多個按鍵單元被準備用於提供有殼體的單個線路模塊，並且如果需要，或者根據口味，適當地拆除和更換伴有殼體的按鍵單元。
而且，根據具有本發明殼體的按鍵單元，也能夠提供加強板的初始效果，例如為按鍵墊片提供剛性、用於按鍵單元的形狀保持性、執行用來處理自動組裝的加工過程、以及按鍵頂部的定位精度的改進。
而且，當按鍵單元的殼體由輕和剛性金屬形成時，與合成樹脂殼體相比，提高強度的肋不再需要，並且形成的整個殼體能夠比合成樹脂殼體更薄。因此，這能夠有助於行動裝置的重量的減少。
圖1是具有根據第一模式的殼體的按鍵單元的平面圖；圖2是安裝按鍵單元的按鍵頂部之前的狀態的平面圖，該按鍵單元具有圖1中根據第一模式的殼體；圖3是從相對圖1的一側(背面)看時按鍵單元的狀態的平面圖，該按鍵單元具有根據第一模式的殼體；圖4僅僅是按鍵單元的殼體部分的平面圖，該按鍵單元具有根據第一模式的殼體；圖5是沿圖1中線a-a截取的橫截面圖；圖6是沿圖1中線b-b截取的橫截面圖；
圖7是一種實例的放大橫截面圖，其中裝飾層提供到具有第一模式的殼體的按鍵單元的殼體部分上；圖8是具有根據第二模式的殼體的按鍵單元的平面圖；圖9是沿圖8中線c-c截取的橫截面圖；圖10是具有根據第三模式的殼體的按鍵單元的平面圖；圖11是沿圖10中線d-d截取的橫截面圖；圖12是修改例的示意圖，其中具有本發明殼體的按鍵單元用於行動裝置；圖13是圖12中修改例的垂直橫截面圖，其中採用具有本發明殼體的按鍵單元；圖14是具有根據第一模式的殼體的按鍵單元的平面圖；圖15是安裝按鍵單元的按鍵頂部之前的狀態的平面圖，該按鍵單元具有圖1中根據第一模式的殼體；圖16是從相對圖1的一側(背面)看時按鍵單元的狀態的平面圖，該按鍵單元具有根據第一模式的殼體；圖l7僅僅是按鍵單元的殼體部分的平面圖，該按鍵單元具有根據第一模式的殼體；圖18是沿圖1中線a-a截取的橫截面圖；圖19是沿圖1中線b-b截取的橫截面圖；圖20是用於按鍵單元的擋光片的平面圖，該按鍵單元具有第一模式的殼體；圖21是一種實例的放大橫截面圖，其中在具有第一模式的殼體的按鍵單元的殼體部分的背面(下面)上形成裝飾層；圖22是一種實例的放大橫截面圖，其中在具有第一模式的殼體的按鍵單元的殼體部分的正面(上面)上形成裝飾層；圖23是具有根據本發明第二模式的殼體的按鍵單元的平面圖；
圖24是沿圖11中線c-c截取的橫截面圖；圖25是具有根據第三模式的殼體的按鍵單元的平面圖；圖26是沿圖12中線d-d截取的橫截面圖；圖27是修改例的示意圖，其中具有本發明殼體的按鍵單元用於行動裝置；以及圖28是圖15中修改例的垂直橫截面圖，其中採用具有本發明殼體的按鍵單元。
具體實施例方式
對於具有根據本發明的殼體的按鍵單元來說，從諸如鎂、鋁、不鏽鋼、鈦、銅和金之類的不同類型貴金屬中選擇的一種或多種金屬材料以及不同類型的合金能夠被採用來形成包括加強板的行動裝置的殼體。作為製造方法，能夠採用諸如鑄造、鍛造和壓製成形之類的合適工序。進一步，與加強板整體形成的殼體部分構成行動裝置的整個或部分殼體。
用作殼體包括加強板的材料的金屬不限於單個類型。例如，對於不足夠強來形成整個殼體、但是當用於特定部分時提供諸如顏色之類的設計優點的金屬類型來說，可以採用多種這種金屬材料來成形。
對於具有本發明殼體的按鍵單元來說，當包括剛性加強板在內殼體由金屬製成時，基本上，不能對殼體的各個區段提供照明。然而，用於透光的適當設置的透明孔能夠在諸如暴露部分之類的部分中形成，此處能夠獲得照明，使得光能夠通過這些孔散射。在該情況下，從消除溼度和灰塵汙染的角度看，優選這些透明孔嵌入在透光塑料或撓性橡膠材料中。
而且，根據具有本發明殼體的按鍵單元，通過剖光殼體表面和暴露部分也能夠提供材料的原始紋理和原始顏色。在該情況下，優選在相關部分的表面上形成合適的透明保護層。
對於具有本發明殼體的按鍵單元來說，為了更有效地使用剛性加強板作為功能設計元件，在殼體組件部分旁邊，一部分加強板也能夠外露(該部分成為「暴露部分」)。加強板局部暴露的位置能夠在按鍵布置區段的各個按鍵之間，或者在封閉一套多個按鍵的環形部分中。作為實例形式，一部分暴露的加強板作為按鍵框架可以封閉單個按鍵頂部。
任意的形狀能夠採用作為暴露部分，並且可以形成字符、符號或圖案。除了金屬殼體之外，殼體的部分或全部，包括加強板在內，或者形成的暴露部分可以是透明的(有顏色或無顏色)，並且光線可以通過該部分散射以便獲得照明。優選在該情況下，材料是高級透光硬樹脂，例如PC(聚碳酸酯樹脂)、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂)或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸樹脂)。可以通過使用包括有色樹脂在內的兩種或多種類型的樹脂而實現殼體的各個區段的多顏色成形。
諸如通常採用的LED(發光二極體)或者EL(電子發光)設備形成為薄片的EL片之類的任意光源均能夠採用作為用於上述照明以及用於按鍵照明的光源，並且光源的位置不特別限定。當例如採用EL片時，該EL片能夠膠粘到印刷電路板的正面或者膠粘到殼體或加強板的正面或反面，或者能夠與殼體或加強板整體形成(插入成形)。特別地，當採用使多色光透過的EL片時，對各個按鍵、殼體的各個部分、部分或全部暴露部分以及按鍵適當分組而成的各個區域能夠獨立地執行具有任意顏色的照明。
並且對於按鍵頂部來說，能夠採用用於裝飾殼體的各個部分和暴露部分的各種方法。例如，能夠採用印刷(包括所謂的熱印，其是一種類型的熱傳遞印刷方法)、噴繪、使用金屬或非金屬的各種薄膜沉積方法(電鍍、CVD、蒸發、濺射、離子電鍍等等)，以及用於進一步加工使用這些方法獲得的裝飾效果的方法(使用雷射束蝕刻)。與直接裝飾形成暴露部分的材料相反，暴露部分的正面可以覆蓋有諸如塑料薄膜薄片之類的構件，並且可以不同地裝飾薄片構件的一側或兩側。然後，對於各個按鍵來說，除了上述的各種裝飾之外，殼體的各個部分和暴露部分能夠由光源射出的光照明。
第一模式(包括加強板在內的殼體由金屬製成的情況)具有根據本發明第一模式的殼體的按鍵單元在圖1到7中示出。整體上，具有殼體的按鍵單元1(此後簡單稱為「按鍵單元」)構成蜂窩電話的上殼體(水平分成兩個的殼體的上半段)。
如圖1到3和圖5和6所示，按鍵單元1包括具有期望形狀的殼體2。如後面將要描述的，殼體2由合適的、輕、薄和剛性金屬形成。如圖2中所示，透明窗2a在殼體2的上部中間形成，並且按鍵布置部分2b位於殼體2的下部中間，其中在上述按鍵布置部分2b總共布置三列按鍵(按鍵組)。構成按鍵組和按鍵墊片4的按鍵頂部3、3…位於按鍵布置部分2b中，即，按鍵頂部3、3…和按鍵墊片4位於在按鍵布置部分2b中形成的凹入部分5中。由透明樹脂製成的蓋構件6裝入窗2a內以便閉合開口。通過採用底板，用作部分按鍵墊片4的加強板7在凹入部分5中形成，並且具有各種形狀的多個透明孔8、8…在加強板7中形成。應當指出所謂的窄間距按鍵被用於按鍵單元1，根據這種窄間距按鍵，在按鍵頂部3之間具有0.3mm或更小(優選大約0.1mm)的間隙。
按鍵墊片4包括加強板7和作為按鍵操縱部分的墊片構件9。在加強板7中的透明孔8、8…由墊片構件9閉合。如圖2、3、5和6所示，墊片構件9包括按鍵固定部分9a、9a…，它們是由撓性橡膠材料構成的頂部薄膜部分，並牢固地粘接到各個透明孔8的開口的內壁上，並且它們是直立的且相對於在透明孔8的開口邊緣內部的位置成形為類似裙邊，並且按鍵頂部3安裝和固定在它們上面。閉合各個透明孔8的開口的部分由覆蓋加強板7的上和下面的薄膜部分結合。因此，加強板7由墊片構件9垂直夾持；然而，並不總是需要採用該布置，並且可以為在每個透明孔8處的部分提供獨立的結構。
通過使用諸如矽橡膠或熱塑彈性體之類的各種類型的透光橡膠材料，即通過使用撓性橡膠材料來將墊片構件9形成為薄膜。例如通過插入成形殼體2來提供按鍵墊片4，該殼體2已經在生產墊片構件9的過程中獲得。優選，至少對於將要整體粘接到墊片構件9上的相應於殼體2的加強板7的部分來說，在插入成形之前執行用於增加在金屬和撓性橡膠材料之間的膠粘性的不同表面改進加工工藝和底層加工工藝(也應用於下面的其它模式)。
在墊片構件9的按鍵固定部分9a中，按鍵頂部3由膠粘劑緊固到一側(上面)，並且用於按壓開關的凸起(柱塞)9b、9b…在形成按鍵固定部分9a的側的相反側上整體形成。根據上述布置，其中殼體2、加強板7和墊片構件9整體形成，高級防水和防塵結構能夠提供到傳統行動裝置的按鍵部分上，對於其來說防水和防塵是最弱的。
使用諸如採用鋁、鎂、不鏽鋼、鈦和各種類型合金的鑄造、鍛造或金屬板加工之類的方法成形按鍵單元1的殼體2，而按鍵頂部3由具有高級透明度的硬樹脂形成，例如PC(聚碳酸酯樹脂)、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂)或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸樹脂)。墊片構件9通過使用任意類型的橡膠材料而形成為薄膜結構，上述橡膠材料例如透光矽橡膠，或者熱塑彈性體，也即透光、撓性橡膠材料。使用所謂的插入成形來形成按鍵墊片4，其中在已經模製的殼體2保持在模具中時形成墊片構件9。
在圖5和6中，參考數字10指示印刷電路板，在其上布置多個開關元件(金屬圓頂開關、觸點(未示出)等等)11、11…。而且，在該模式中，按鍵固定部分9a、9a…構造成它們朝向一側(向上)向外凸出；然而，不總是需要採用該結構，並且能夠採用合適的形狀，例如，按鍵固定部分9a、9a…可以在與加強板7的表面相同高度處形成。簡言之，按鍵固定部分9a、9a…需要僅僅成形為使得當按壓按鍵頂部3時開關元件11能夠由柱塞9b準確地操作。
通過使用上述的不同裝飾方法在按鍵頂部3、3…的上面或下面(其中按鍵頂部3粘接到墊片構件9上的面)上提供裝飾，包括代表相應按鍵功能的字符和符號。而且，相同的裝飾提供到按鍵布置部分2b的凹入部分5的一部分上，也即，除加強板7的外邊緣之外的殼體2的各個部分的表面。
如圖7所示，裝飾層12使用任意手段形成在殼體2的表面(上面)上。裝飾層12包括由不同裝飾方法所固有的多層。當裝飾性印刷或噴漆提供到表面上時，這些層例如為用於形成諸如字和符號之類的正或負字符的字符層、提供防磨損的外塗層、用於塗色字和符號的顏色層和底層。通過參考蜂窩電話的整體設計能夠任意地為按鍵頂部3、3…以及殼體2選擇相同裝飾方法或不同裝飾方法。
經由裝飾層12，通過形成圖案或設計而能夠塗色和裝飾按鍵單元1的殼體2，使得除了裝飾按鍵頂部3、3…之外，其它的設計特徵能夠提供給按鍵單元1。然而應當指出，由於窗2a必須是透明的，作為單獨部分、由透明樹脂形成的殼體構件6隨後安裝，以便閉合窗2a的開口。而且，當除了窗2a之外採用具有不同色調的金屬來形成殼體2的各個部分時，能夠獲得更多的設計。
在如圖5示意性示出的狀態下，如此布置的按鍵單元1裝配在蜂窩電話13中。具體地說，按鍵單元1的殼體2用作蜂窩電話13的上殼，並且通過結合另一主體的下殼14而粘接，並且合成的結構封閉主體模塊15，其中核心部分，例如所需電路(未示出)比如印刷電路板10和顯示部分15a製成一體。此時，顯示部分15a位於相應於窗2a的位置，該窗2a是殼體2的透明部分。
也即，獨立於具有殼體2的按鍵單元1，該殼體2用作蜂窩電話13的上殼體，主體模塊15與下殼體14一起設計和裝配，在上述主體模塊15上安裝包括所需電路和顯示部分15a的核心部分。在該情況下，當裝配蜂窩電話13時，殼體2的窗2a和主體模塊15的顯示部分15a的位置、在印刷電路板10上開關元件11、11…的位置和按鍵墊片4應當配合。通過該條件，按鍵單元1的殼體2結合主體模塊15的下殼體14，並且完成蜂窩電話13的裝配。
如上所述，由於按鍵單元1的殼體2由輕和硬金屬形成，與合成樹脂殼體相比，不需要增加強度的肋，並且同時，整體殼體2能夠比合成樹脂殼體製得更薄，使得其能夠有助於減小行動裝置的重量。
在該實例中的按鍵單元1整體形成為蜂窩電話13的上殼體，該蜂窩電話13具有基本上矩形的外形；然而，按鍵單元1的外形不限於此。例如，按鍵單元1能夠採用作為摺疊蜂窩電話的殼體。而且，替代直接在按鍵單元1的表面材料上提供裝飾，可以採用已經提前適當裝飾的薄膜或膜片來覆蓋殼體2和按鍵頂部3、3…的整個表面。在該情況下，能夠進一步提高由按鍵單元1提供的防水和防塵效果。
第二模式(其中包括加強板的殼體由金屬製成的情況)具有根據本發明另一模式的殼體的按鍵單元1A在圖8和9中示出。如圖8所示，用於該模式的按鍵單元1A具有如下構造其中在按鍵布置部分2b的按鍵之間，殼體2的加強板(用於凹入部分5的底板)7局部和向外暴露，作為暴露部分16、16…。與第一模式中的按鍵單元1的唯一區別在於在按鍵布置部分2b中存在暴露部分16、16…。因此，採用相同的參考數字用於與第一模式具有相同構造的部分，並且對於這些部分不再給出進一步的說明。
具體地說，如圖10和11所示，按鍵單元1A是如下的一種實例其中加強板7的五個部分在按鍵頂部3、3…之間向外凸出作為暴露部分16、16…，並且其中對於各個暴露部分16來說形成諸如星形和繩結形之類的合適形狀，並且使用任意的字符串「ABCDE」。
如上述，對於按鍵單元1A來說，由於數字和形狀能夠自由設計的暴露部分16、16…提供到按鍵布置部分2b上，不僅僅在殼體2和按鍵頂部3、3…上的裝飾而且不同的其它裝飾和形狀能夠提供到暴露部分16、16…上，並且對於按鍵單元1A和採用按鍵單元1A的設備來說能夠產生多種新穎設計效果。
第三模式3(其中包括加強板的殼體由金屬製成的情況)具有根據本發明附加模式的殼體的按鍵單元1B在圖10和11中示出。在該模式中的按鍵單元1B不同於以上兩種模式之處僅僅在於殼體2的形狀的一部分。也即，多個暴露部分16、16…獨立存在於按鍵單元1A中，而在該實例中，暴露部分16、16…展現給所有按鍵頂部2、2…，即，在按鍵單元1B中，多個暴露部分16、16…一起形成作為封閉圍繞按鍵頂部2、2…的整個區域的暴露部分17，並且該暴露部分17與殼體2的其它部分整體形成。換句話說，凹入部分18、18…為各個按鍵形成，而不是用於按鍵單元1或1A中按鍵布置部分2b的凹入部分5，其中布置包括按鍵頂部3、3…在內的按鍵和按鍵墊片4。因此，對於按鍵單元1B來說，採用相同的參考數字用於與按鍵單元1和1A具有相同構造的部分，並且對於該構造不再給出進一步的說明。
如前所述，按鍵單元1B具有如下結構其中暴露部分17在所有按鍵頂部2、2…之間暴露，並且其中墊片構件9、9…布置在加強板7中的透明孔6、6…中，並且凹入部分18、18…圍繞透明孔6、6…的開口邊緣形成。
因為不僅僅殼體2而且不同裝飾提供給暴露部分17並且用於照明，如此布置的按鍵單元1B能夠為諸如蜂窩電話之類的行動裝置產生新穎的設計效果。
應當指出，如圖10所示，按鍵頂部3僅僅粘接到墊片構件9上並且位於凹入部分18中，上述墊片構件9膠粘到在凹入部分18的底部中形成的透明孔6上。通過使用凹入部分18不提供傳統的按鍵框架功能(按鍵頂部的定位、在按鍵頂部之間的間隙的保持，等等)。
行動裝置19的修改例在圖12中的透視圖和圖13中的橫截面視圖中示出，其中安裝具有根據本發明的殼體的按鍵單元。由行動裝置19使用的按鍵單元1C和1D與按鍵單元1具有基本上相同的構造，即使形狀不同。因此，對於按鍵單元1C來說，採用相同的參考數字用於與按鍵單元1相同的結構部分，並且對於該結構部分不再給出進一步的說明。
具體地說，對於行動裝置來說(這裡，假定PDA＝個人數字助理，並且此後稱為「PDA」)，用作上殼體的按鍵單元1C被採用作為主體19a，並且由按鍵單元1D和1E形成的、用作外部上和下殼體組件的部分(此後稱為「安裝部分」)19b相對於主體19a樞軸連接並且作為蓋自由存放在主體19a上。設置按鍵組的按鍵布置部分2b提供給按鍵單元1C、1D和1E。
特別地，如圖13中橫截面視圖示意性示出的，其上安裝開關元件11、11…的印刷電路板10封閉在安裝部分19b中，並且由於用作上殼體和下殼體的按鍵單元1C和1D，操作按鍵提供在安裝部分19b的正和反面上。
因此，對於PDA19來說，不管主體19a的尺寸，多個操作按鍵、例如整個按鍵板能夠提供在可閉合的安裝部分19b上，並且即使當安裝部分19b閉合時，也能夠採用提供在相反側上的按鍵來執行操作。
如上所述，具有本發明的殼體的按鍵單元能夠為行動裝置的形狀和設計提供新的可能性，並且能夠有助於簡化行動裝置的結構和減少移動結構的重量。
第四模式(其中包括加強板的殼體由硬樹脂製成的情況)具有根據本發明第四模式的殼體的按鍵單元在圖14到22中示出。整體上，具有殼體的按鍵單元1(此後簡單稱為「按鍵單元」)構成蜂窩電話的上殼體(水平分為兩個的殼體的上半段)。
如圖14到16和圖18和19所示，按鍵單元1包括具有期望形狀的殼體2。如下面所述，殼體2由透明合成樹脂或合適的帶色透明合成樹脂形成。如圖15所示，透明窗2a在殼體2的上部中心形成，並且其中總共布置三列按鍵(按鍵組)的按鍵布置部分2b設置在殼體2的下部中心。由按鍵組和按鍵墊片4構成的按鍵頂部3、3…位於按鍵布置部分2b，也即，按鍵頂部3、3…和按鍵墊片4位於在按鍵布置部分2b中形成的凹入部分5中。如後面所述，窗2a是沒有印刷或塗覆裝飾的平面部分，上述印刷或塗覆在殼體2的上表面或內表面處形成。通過採用底板，用作按鍵墊片4的一部分的加強板7在凹入部分5中形成，並且具有不同形狀的多個透明孔8、8…在加強板7中形成。應當指出，採用所謂的窄間距按鍵作為按鍵單元1，上述的窄間距按鍵在按鍵頂部3之間具有0.3mm或更小(優選大約0.1mm)的間隙。
按鍵墊片4包括作為按鍵操縱部分的加強板7和墊片構件9。在加強板7中的透明孔8、8…由墊片構件9閉合。如圖15、16、18和19所示，墊片構件9包括按鍵固定部分9a、9a…，該按鍵固定部分9a、9a…作為由撓性橡膠材料構成的頂部薄膜部分，牢固粘接到各個透明孔8的開口的內壁上，其直立並且相對於在透明孔8的開口邊緣內部的位置成形為類似裙邊，並且在其上安裝和固定按鍵頂部3。
如圖18所示，應當指出在加強板7下，鄰近墊片構件9、9結合的部分在準備墊片構件9、9…的過程中形成，為了方便之故，用於熔融或軟化撓性橡膠材料的移動。
在墊片構件9的按鍵固定部分9a中，按鍵頂部3由膠粘劑緊固到一側(上面)，並且用於按壓開關的凸起(柱塞)9b、9b…在形成按鍵固定部分9a的一側的相反側上整體形成。根據上述布置，其中殼體2、加強板7和墊片構件9整體形成，高級防水和防塵結構能夠提供給傳統行動裝置的按鍵部分，對於其來說防水和防塵是最弱的。
使用諸如採用鋁、鎂、不鏽鋼、鈦和各種類型合金的鑄造、鍛造或金屬板加工之類的方法成形按鍵單元1的殼體2，而按鍵頂部3由具有高級透明度的硬樹脂形成，例如PC(聚碳酸酯樹脂)、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂)或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸樹脂)。墊片構件9通過使用任意類型的橡膠材料而形成為薄膜結構，上述橡膠材料例如透光矽橡膠，或者熱塑彈性體，也即透光、撓性橡膠材料。使用所謂的插入成形來形成按鍵墊片4，其中在已經模製的殼體2保持在模具中時形成墊片構件9。
優選，至少對於相應於殼體2的加強板7的部分來說，其中上述殼體2將要與墊片構件9整體粘接，在插入成形完成之前執行用於增加在不同類型硬樹脂和撓性橡膠材料之間的膠粘性的不同表面改進加工和底層加工(這也應用於下面的、附加的模式)。
而且，在與墊片構件9、9…整體形成的加強板7上，如圖20所示的擋光片20疊放以便覆蓋除了按鍵固定部分9a之外的墊片構件9、9…的表面。該擋光片20不是本發明的按鍵單元1的所需組件。然而，優選在光照明過程中，擋光片20用於防止在按鍵之間以及在按鍵和殼體2之間光洩漏，並且改進按鍵單元1的整體外觀。
在圖18和19中，參考數字10指示印刷電路板，在其上布置多個開關元件(金屬圓頂開關、觸點(未示出)等等)11、11…。而且，在該模式中，按鍵固定部分9a、9a…構造成它們朝向一側(向上)向外凸出；然而，不總是需要採用該結構，並且能夠採用合適的形狀，例如，按鍵固定部分9a、9a…可以在與加強板7的表面相同高度處形成。簡言之，按鍵固定部分9a、9a…需要僅僅成形為使得當按壓按鍵頂部3時開關元件11能夠由柱塞9b準確地操作。
通過使用上述的不同裝飾方法在按鍵頂部3、3…的上面或下面(其中按鍵頂部3粘接到墊片構件9上的面)上提供裝飾，包括代表相應按鍵功能的字符和符號。而且，相同的裝飾提供到按鍵布置部分2b的凹入部分5的一部分上，也即，除加強板7的外邊緣之外的殼體2的各個部分的表面。
如圖21所示，裝飾層12使用任意手段形成在殼體2的內表面(上面)上。如圖22所示，裝飾層12形成在殼體2的表面(上面)上。該裝飾層12、21包括由不同裝飾方法所固有的多層。當裝飾性印刷或噴漆提供到該表面上時，這些層例如為用於形成諸如字和符號之類的正或負字符的字符層、提供防磨損的外塗層、用於塗色字和符號的顏色層和底層。通過參考蜂窩電話的整體設計能夠任意地為按鍵頂部3、3…以及殼體2選擇相同裝飾方法或不同裝飾方法。
經由裝飾層12、21，通過形成圖案或設計而能夠塗色和裝飾按鍵單元1的殼體2，使得除了裝飾按鍵頂部3、3…之外，其它的設計特徵能夠提供給按鍵單元1。
而且，任意的正或負字符和符號和圖案也能夠形成在殼體2上以及形成在按鍵上。當裝飾層將要沉積在殼體2的表面上時，殼體2不總是需要由透明樹脂形成，並且能夠由具有任意顏色的不透明樹脂形成。然而應當指出，由於窗2a必須是透明的，應當執行採用透明樹脂和不透明樹脂的兩種顏色構造，或者窗2a應當形成為單獨部分並且隨後安裝。或者，通過提供更多設計變化的多顏色構造來形成除了窗2a之外的殼體2的各個部分。
在圖18示意性示出的狀態中，如此布置的按鍵單元1裝配在蜂窩電話13中。具體地說，按鍵單元1的殼體2用作蜂窩電話13的上殼，並且通過結合另一主體的下殼14而進行粘接，並且合成的結構封閉主體模塊15，其中核心部分，例如所需電路(未示出)比如印刷電路板10和顯示部分15a製成一體。此時，顯示部分15a位於相應於窗2a的位置，該窗2a是殼體2的透明部分。
也即，獨立於具有殼體2的按鍵單元1，該殼體2用作蜂窩電話13的上殼體，主體模塊15與下殼體14一起設計和裝配，在上述主體模塊15上安裝包括所需電路和顯示部分15a的核心部分。在該情況下，當裝配蜂窩電話13時，殼體2的窗2a和主體模塊15的顯示部分15a的位置、在印刷電路板10上開關元件11、11…的和按鍵頂部3、3…的按鍵組的位置以及按鍵墊片4應當配合。通過該條件，按鍵單元1的殼體2結合主體模塊15的下殼體14，並且完成蜂窩電話13的裝配。
在該實例中的按鍵單元1整體形成為蜂窩電話13的上殼體，該蜂窩電話13具有基本上矩形的外形；然而，按鍵單元1的外形不限於此。例如，按鍵單元1能夠被採用作為摺疊蜂窩電話的殼體。而且，替代直接在按鍵單元1的表面材料上提供裝飾，可以採用已經提前適當裝飾的薄膜或膜片來覆蓋殼體2和按鍵頂部3、3…的整個表面。在該情況下，能夠進一步提高由按鍵單元1提供的防水和防塵效果。
第五模式(其中包括加強板的殼體由硬樹脂製成的情況)具有根據本發明另一模式的殼體1A的按鍵單元在圖23和24中示出。如圖23所示，該模式的按鍵單元1A具有如下構造其中在按鍵布置部分2b的按鍵之間，殼體2的加強板(用於凹入部分5的底板)7局部和向外暴露，作為暴露部分16、16…。與第一模式中的按鍵單元1的唯一區別在於在按鍵布置部分2b中存在暴露部分16、16…。因此，採用相同的參考數字用於與第一模式具有相同構造的部分，並且對於這些部分不再給出進一步的說明。
具體地說，如圖23和24所示，按鍵單元1A是如下的一種實例其中加強板7的五個部分在按鍵頂部3、3…之間向外凸出作為暴露部分16、16…，並且其中對於各個暴露部分16來說形成諸如星形和繩結形之類的合適形狀，並且使用任意的字符串「ABCDE」。
如上述，對於按鍵單元1A來說，由於數字和形狀能夠自由設計的暴露部分16、16…提供到按鍵布置部分2b上，不僅僅在殼體2和按鍵頂部3、3…上的裝飾而且不同的其它裝飾和形狀能夠提供到暴露部分16、16…上，並且對於按鍵單元1A和採用按鍵單元1A的設備來說能夠產生多種新穎設計效果。
第六模式(其中包括加強板的殼體由硬樹脂製成的情況)具有根據本發明附加模式的殼體的按鍵單元1B在圖25和26中示出。在該模式中的按鍵單元1B不同於以上兩種模式之處僅僅在於殼體2的形狀的一部分。也即，多個暴露部分16、16…獨立存在於按鍵單元1B中，而在該實例中，暴露部分16、16…展現給所有按鍵頂部2、2…，即，在按鍵單元1B中，多個暴露部分16、16…一起形成作為封閉圍繞按鍵頂部2、2…的整個區域的暴露部分17，並且該暴露部分17與殼體2的其它部分整體形成。換句話說，凹入部分18、18…為各個按鍵形成，而不是用於按鍵單元1或1A中按鍵布置部分2b的凹入部分5，其中布置包括按鍵頂部3、3…在內的按鍵和按鍵墊片4。因此，對於按鍵單元1B來說，採用相同的參考數字用於與按鍵單元1和1A具有相同構造的部分，並且對於該構造不再給出進一步的說明。
如圖26所示，按鍵單元1B具有如下結構其中暴露部分17在所有按鍵頂部2、2…之間暴露，並且其中墊片構件9、9…布置在加強板7中的透明孔8、8…中，並且凹入部分18、18…圍繞透明孔6、6…的開口邊緣形成。
因為不僅僅殼體2而且不同裝飾提供給暴露部分17並且用於照明，如此布置的按鍵單元1B能夠為諸如蜂窩電話之類的行動裝置產生新穎的設計效果。
應當指出，如圖26所示，按鍵頂部3僅僅粘接到墊片構件9上並且位於凹入部分18中，上述墊片構件9膠粘到在凹入部分18的底部中形成的透明孔6上。通過使用凹入部分18不提供傳統的按鍵框架功能(按鍵頂部的定位、在按鍵頂部之間的間隙的保持，等等)。
行動裝置19的修改例在圖27中的透視圖和圖28中的橫截面視圖中示出，其中安裝具有根據本發明的殼體的按鍵單元。由行動裝置19使用的按鍵單元1C和1D與按鍵單元1具有基本上相同的構造，即使形狀不同。因此，對於按鍵單元1C來說，採用相同的參考數字用於與按鍵單元1相同的結構部分，並且對於該結構部分不再給出進一步的說明。
具體地說，對於行動裝置來說(這裡，假定PDA＝個人數字助理，並且此後稱為「PDA」)，用作上殼體的按鍵單元1C被採用作為主體22a，並且由按鍵單元1D和1E形成的、用作外部上和下殼體組件的部分(此後稱為「安裝部分」)22b相對於主體22a樞軸連接並且作為蓋自由存放在主體22a上。設置按鍵組的按鍵布置部分2b被提供給按鍵單元1C、1D和1E。
特別地，如圖28中橫截面視圖示意性示出的，其上安裝開關元件11、11…的印刷電路板10封閉在安裝部分22b中，並且由於用作上殼體和下殼體的按鍵單元1C和1D，操作按鍵提供在安裝部分19b的正和反面上。
因此，對於PDA19來說，不管主體22a的尺寸，多個操作按鍵、例如整個按鍵板能夠提供在可閉合的安裝部分22b上，並且即使當安裝部分22b閉合時，也能夠採用提供在相反側上的按鍵來執行操作。
如上所述，具有本發明的殼體的按鍵單元能夠為行動裝置的形狀和設計提供新的可能性，並且能夠有助於簡化行動裝置的結構和減少移動結構的重量。
工業應用性由於本發明涉及用於諸如蜂窩電話或便攜信息終端設備(PDA)之類的行動裝置的按鍵單元，因此本發明能夠不僅僅用於製造電子裝置和不同電子部件的領域，而且用於更寬的工業領域，例如採用這些裝置的信息通信工業。
權利要求
1.一種具有殼體的按鍵單元，其中使用撓性橡膠材料形成按鍵墊片的按鍵操作部分，並且使用剛性加強板形成按鍵墊片的其他部分，或者由加強板加強按鍵墊片的其他部分，其特徵在於，對於其上將要安裝按鍵單元的行動裝置來說，至少一部分殼體與包括加強板的按鍵單元整體形成。
2.如權利要求1所述的具有殼體的按鍵單元，其特徵在於，在包括殼體部分的加強板的向外暴露部分上提供裝飾，或者在相關部分上形成任意字符或符號。
3.如權利要求1所述的具有殼體的按鍵單元，其特徵在於，通過採用一種或多種類型的金屬材料來形成包括殼體部分的加強板，上述金屬材料選自鎂、鋁、不鏽鋼、銅、金和鈦、以及它們的合金。
4.如權利要求1所述的具有殼體的按鍵單元，其特徵在於，通過採用樹脂來形成包括殼體部分的加強板，上述樹脂選自PC(聚碳酸酯樹脂)、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂)和PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸樹脂)的透光硬樹脂組，以及它們的混合物。
5.如權利要求2所述的具有殼體的按鍵單元，其特徵在於，通過採用任意的方法來為包括殼體部分的加強板的向外暴露部分提供裝飾，上述方法選自印刷、噴漆、以及金屬或非金屬薄膜沉積方法的方法組。
全文摘要
一種按鍵單元具有如下的措施其中由諸如金屬或硬樹脂之類的剛性材料形成的加強板被採用不單純用於維持按鍵墊片的形狀，而且更多方面地作為包括按鍵單元的行動裝置的功能設計組件，並且上述加強板被準備以便提供包括在按鍵單元中的橡膠按鍵墊片的形狀維持特性。一種按鍵單元具有如下的殼體其中使用撓性橡膠材料形成按鍵墊片的按鍵操作部分，並且使用剛性加強板形成按鍵墊片的其他部分，或者由加強板加強按鍵墊片的其他部分，其特徵在於，對於其上將要安裝按鍵單元的行動裝置來說，至少一部分殼體與包括加強板的按鍵單元整體形成。
文檔編號H04M1/23GK1961394SQ20058001724
公開日2007年5月9日 申請日期2005年5月26日 優先權日2004年5月28日
發明者庵原有一 申請人:陽箭有限公司