專利名稱：用于計算設(shè)備的鍵盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所描述的實施例總體上涉及與計算設(shè)備和類似的信息處理設(shè)備一起使用的外圍設(shè)備。更特別地，本文實施例涉及用于計算設(shè)備的鍵盤。
背景技術(shù)：
鍵盤用于將文本和字符輸入到計算機中，并控制計算機的操作。從物理上講，計算機鍵盤是矩形或者近似矩形的按鈕或者“按鍵”的布置，其中所述按鈕或者“按鍵” 一般具有刻上去的或者印上去的字符。在大多數(shù)情況下，對按鍵的每次按壓對應(yīng)于單個符號。然而，有些符號需要用戶同時或者依次按壓并保持幾個按鍵。同時或者依次按壓并保持幾個按鍵還會導(dǎo)致發(fā)出影響計算機或者鍵盤本身操作的命令。有幾種類型的鍵盤，通常是由其操作中所采用的開關(guān)技術(shù)來加以區(qū)分的。對開關(guān)技術(shù)的選擇影響按鍵的響應(yīng)(即，按鍵被按壓的肯定反饋)和行程(即，從推動按鍵到可靠地輸入字符所需的距離)。一種最普通的鍵盤類型是“穹頂式開關(guān)(dome-switch)”鍵盤，該鍵盤如以下所描述地那樣工作。當(dāng)按鍵被按壓時，按鍵下推到位于該按鍵下面的橡膠穹頂上。該橡膠穹頂下陷(collapse)，這給予按壓按鍵的用戶觸覺反饋，并下推到膜片上，由此使得膜片的不同層上的電路跡線的接觸焊盤連接并閉合開關(guān)。鍵盤中的芯片沿PCB上的線對將掃描信號發(fā)送到所有的按鍵。當(dāng)一個線對中的信號由于接觸而改變時，該芯片生成與連接到那個線對的按鍵相對應(yīng)的代碼。這個代碼通過鍵盤線纜或者經(jīng)無線連接發(fā)送到計算機，在計算機中該代碼被接收并解碼成合適的按鍵。然后，計算機基于被按壓的特定按鍵來決定要做什么，例如在屏幕上顯示字符，或者執(zhí)行某種其它類型的動作。其它類型的鍵盤以類似的方式操作，主要的不同在于各按鍵開關(guān)如何工作。其它鍵盤的一些例子包括電容性鍵盤、機械開關(guān)鍵盤、霍爾效應(yīng)鍵盤、膜片鍵盤、卷折式(roll-up)鍵盤，等等。計算設(shè)備及其外圍設(shè)備最外面的外觀及功能性對于計算設(shè)備的用戶來說是重要的。特別地，計算設(shè)備和外圍設(shè)備最外面的外觀(包括其設(shè)計與重量)是重要的，這是因為最外面的外觀對用戶對該計算設(shè)備的總體印象起作用。與這些設(shè)備(尤其是與便攜式計算設(shè)備)相關(guān)聯(lián)的一個設(shè)計挑戰(zhàn)通常是由于多個沖突的設(shè)計目標(biāo)造成的，包括期望使設(shè)備更小、更輕且更薄，同時又要維持用戶的功能性。因此，為便攜式計算設(shè)備提供小且美觀而且仍然能提供用戶所習(xí)慣的觸感的鍵盤將是有益的。

實用新型內(nèi)容本公開的一個實施例的一個目的在于向計算設(shè)備提供小但仍然能提供用戶所習(xí)慣的觸感的鍵盤。本文描述了涉及用于為減小的占用空間的鍵盤提供窄按鍵的系統(tǒng)和裝置的各種實施例，其中減小的占用空間的鍵盤提供用在計算應(yīng)用中的觸感反饋。根據(jù)一個實施例，描述了一種用于計算設(shè)備的減小占用空間的鍵盤。該鍵盤包括置于彈性穹頂之上的鍵帽，該彈性穹頂在變形時可以激活該穹頂下面的電開關(guān)電路。在鍵帽下面還提供有兩部分的可移動剪刀式機構(gòu)，用于鏈接鍵帽和基板。該剪刀式機構(gòu)包括位于關(guān)于穹頂?shù)南鄬?cè)上的兩個獨立的可滑動鏈接結(jié)構(gòu)。在一個實施例中，當(dāng)用戶在鍵帽上下推時，鍵帽使彈性穹頂變形，并且使鏈接結(jié)構(gòu)的一端滑動。鏈接桿也與鍵帽可轉(zhuǎn)動地接合，并可以將來自按鍵的一側(cè)的負(fù)載傳送到中心，使得即使鍵帽在邊緣被按壓，穹頂也可以適當(dāng)?shù)刈冃?，以便激活開關(guān)電路。即使按鍵比傳統(tǒng)的按鍵窄，剪刀式機構(gòu)的獨立的鏈接結(jié)構(gòu)也允許使用全尺寸的彈性穹頂。全尺寸的穹頂可以為用戶提供肯定的觸感響應(yīng)，而且獨立的鏈接結(jié)構(gòu)減小了鍵盤的占用空間。根據(jù)一個實施例，提供了一種用于計算設(shè)備的鍵盤。該鍵盤包括包括電開關(guān)電路的膜片，該膜片形成在基板上；可變形以激活所述電開關(guān)電路的穹頂，該穹頂位于所述膜片之上；鍵帽，該鍵帽位于所述穹頂之上；可移動的剪刀式機構(gòu)，該剪刀式機構(gòu)包括位于關(guān)于所述穹頂?shù)南鄬?cè)上的兩個獨立的鏈接結(jié)構(gòu)，每個鏈接結(jié)構(gòu)都與所述鍵帽可轉(zhuǎn)動地接合并與所述基板可滑動地接合；及與所述鍵帽可轉(zhuǎn)動地接合的將負(fù)載從所述鍵帽的側(cè)面?zhèn)魉偷街行牡逆溄訔U，該鏈接桿繞所述剪刀式機構(gòu)的外圍放置。在一個實施例中，所述穹頂是由彈性材料形成的。在一個實施例中，所述穹頂包括從所述穹頂?shù)南聜?cè)向下延伸的柱塞部分，該柱塞部分只有當(dāng)所述鍵帽被按壓而且所述穹頂下陷時才與所述膜片接觸。在一個實施例中，所述穹頂是由金屬形成的。在一個實施例中，所述穹頂配置成當(dāng)被所述鍵帽按壓時變形并與所述膜片接觸。在一個實施例中，所述穹頂具有在3. 5-4. Omm范圍內(nèi)的直徑，而且所述鍵帽具有 6mm或者更小的寬度。在一個實施例中，所述鍵帽具有矩形形狀。在一個實施例中，所述鏈接桿沿所述鍵帽的基本上整個長度延伸。根據(jù)另一實施例，公開了一種用于計算設(shè)備的鍵盤，其特征在于包括緩沖對所述鍵盤的擊鍵的彈性穹頂；兩部分的剪刀式機構(gòu)，該剪刀式機構(gòu)包括兩個獨立的鏈接結(jié)構(gòu)，其中所述鏈接結(jié)構(gòu)位于關(guān)于所述彈性穹頂?shù)南鄬?cè)上；及鏈接桿，其中每個所述鏈接結(jié)構(gòu)都位于所述彈性穹頂和所述鏈接桿之間。在一個實施例中，所述鍵盤還包括基板；及位于所述基板上的膜片，該膜片包括電開關(guān)電路，所述彈性穹頂位于所述膜片上，并且所述彈性穹頂是可變形以激活所述電開關(guān)電路的穹頂。在一個實施例中，所述鍵盤還包括鍵帽，該鍵帽位于所述彈性穹頂和剪刀式機構(gòu)之上，其中所述剪刀式機構(gòu)將所述鍵帽連接到所述基板。在一個實施例中，所述鍵盤具有小于1. 5mm的行程距離。在一個實施例中，所述鍵盤具有小于1. 25mm的行程距離。 在一個實施例中，所述彈性穹頂包括硅。在一個實施例中，所述電開關(guān)電路處在位于所述彈性穹頂下面的膜片中，其中該膜片包括導(dǎo)電跡線。在一個實施例中，所述鏈接桿繞所述彈性穹頂和所述剪刀式機構(gòu)的外圍放置。根據(jù)本公開實施例的用于計算設(shè)備的鍵盤具有減小的占用空間，而且仍然能提供用戶所習(xí)慣的觸感。[0025]從以下具體描述并聯(lián)系附圖，本實用新型的其它方面和優(yōu)點將變得更加顯而易見，其中附圖通過示例例示了本實用新型的原理。

通過以下具體描述并聯(lián)系附圖，將容易理解本實用新型，附圖中相似的附圖標(biāo)記指代相似的結(jié)構(gòu)元件，其中圖1是剪刀式開關(guān)鍵盤的典型按鍵開關(guān)的側(cè)視圖。[0028]圖2是窄矩形鍵帽的頂視圖。[0029]圖3是剪刀式開關(guān)鍵盤的窄按鍵開關(guān)的實施例的側(cè)視圖。[0030]圖4是示出了按鍵開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的頂視圖。[0031]圖5是示出了鏈接桿及其與鍵帽和基板接合的簡化端視圖。[0032]圖6是彈性穹頂?shù)目蛇x實施例的側(cè)視圖。[0033]圖7是圖3所示的窄按鍵開關(guān)的實施例的簡化側(cè)視圖。[0034]圖8是窄按鍵開關(guān)的另一實施例的側(cè)視圖。[0035]圖9是除去了鍵帽的按鍵開關(guān)的實施例的簡化頂視圖。[0036]圖10是除去了鍵帽的按鍵開關(guān)的另一實施例的簡化頂視圖[0037]圖11是除去了鍵帽的按鍵開關(guān)的又一實施例的簡化頂視圖[0038]圖12是印制電路板的三層膜片的實施例的具體立體圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考在附圖中例示的代表性實施例。應(yīng)當(dāng)理解，以下描述不是要將實施例限制到一個優(yōu)選實施例。相反，是要覆蓋可以包括在如所附權(quán)利要求定義的所述實施例的主旨與范圍中的可選方案、修改和等價物。圖1是剪刀式開關(guān)鍵盤的典型按鍵開關(guān)100的側(cè)視圖。剪刀式開關(guān)鍵盤是一種相對低行程(low-travel)的穹頂式開關(guān)鍵盤類型，其為用戶提供良好的觸感響應(yīng)。剪刀式開關(guān)鍵盤一般具有較短的總按鍵行程，大約是每次擊鍵1. 5-2mm，而標(biāo)準(zhǔn)穹頂開關(guān)式按鍵開關(guān)為大約3. 5-4mm。因此，通常在膝上型計算機以及其它“薄形”設(shè)備中會找到剪刀式開關(guān)類型的鍵盤。剪刀式開關(guān)鍵盤通常是安靜的而且需要相對小的力來按。如圖1所示，鍵帽110經(jīng)剪刀式機構(gòu)130連到鍵盤的基板或者PCB 120。剪刀式機構(gòu)130包括以“剪刀”狀方式互鎖的兩件，如圖1所示。由于剪刀式機構(gòu)130向按鍵開關(guān) 100提供機械穩(wěn)定性，因此它一般是由剛性材料形成，例如塑料或金屬或者合成材料。如圖 1中所例示的，提供了橡膠穹頂140。橡膠穹頂140與剪刀式機構(gòu)130 —起支撐鍵帽110。當(dāng)鍵帽110在箭頭A的方向被用戶按下時，它按壓鍵帽110下面的橡膠穹頂140。 橡膠穹頂140繼而下陷從而向用戶給出觸感響應(yīng)。當(dāng)鍵帽110被用戶按壓時，剪刀式機構(gòu) 130也將負(fù)載傳送到中心，以便下陷橡膠穹頂140。除了提供觸感響應(yīng)之外，橡膠穹頂還緩沖擊鍵。橡膠穹頂140可以接觸到膜片150，其中膜片150充當(dāng)開關(guān)的電部件。下陷的橡膠穹頂140在將膜片150按壓到PCB上時會閉合開關(guān)，其中PCB還包括用于機械支撐的基板 120。剪刀式開關(guān)按鍵的總行程比典型橡膠穹頂式開關(guān)按鍵的要短。如圖1所示，按鍵開關(guān) 100包括作為開關(guān)的電部件的(PCB上的)三層膜片150。膜片150可以是三層膜片或者其它類型的PCB膜片，這將在下面更具體地描述。以下描述涉及用于低行程鍵盤的窄按鍵，其中低行程鍵盤適于小型、薄形計算設(shè)備，例如膝上型計算機、上網(wǎng)本計算機、臺式計算機，等等。窄按鍵的使用允許鍵盤和計算設(shè)備的占用空間減小。一般來說，諸如以上參考圖1所描述的那些按鍵基本上是方形的。膝上型計算機典型的方形按鍵具有大約15mm長的側(cè)邊。可以為那些較少使用的按鍵提供窄的矩形按鍵。這種按鍵可以包括功能按鍵和箭頭按鍵。功能和箭頭按鍵可以定位到例如鍵盤的頂行或者右下角。以下參考圖2-12討論本實用新型的這些和其它實施例。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將很容易認(rèn)識到，這里關(guān)于這些圖給出的具體描述是出于解釋的目的，因為本實用新型延伸超出了這些有限的實施例。圖2中示出了窄矩形鍵帽210的頂視圖。對于窄矩形按鍵，例如用在臺式和膝上型計算機鍵盤中的功能按鍵和箭頭按鍵，縱向尺寸(通常稱為X尺寸)可以是橫向尺寸(稱為Y尺寸)的幾倍。鍵帽210的上下方向通常稱為Z尺寸，如圖3所示。鍵盤可以包括位于彈性穹頂之上的鍵帽210，例如圖2中所示的。鍵帽210可以由塑料材料形成，例如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或者聚碳酸酯(PC)。在有些實施例中，鍵帽 210是在表面作標(biāo)記的。在其它實施例中，鍵帽210可以被激光切割、雙射(two-shot)制模、雕刻或者由具有印制插入物215的透明材料形成。彈性穹頂可以由諸如硅的彈性材料形成。圖3是剪刀式開關(guān)鍵盤的窄按鍵開關(guān)200的實施例的側(cè)視圖，其中該鍵盤在鍵帽 210下面有彈性穹頂。根據(jù)一個實施例，鍵盤具有小于大約1.25mm的行程距離。根據(jù)另一個實施例，鍵盤具有小于大約1. 5mm的行程距離。根據(jù)一個實施例，按鍵開關(guān)200具有小于大約1. 25mm的行程距離，峰值壓力在大約45克至大約75克的范圍內(nèi)。根據(jù)另一實施例， 按鍵開關(guān)200具有大約1. 25mm的行程距離，峰值壓力在大約50克至大約70克的范圍內(nèi)。 在其它實施例中，按鍵開關(guān)200具有小于大約1.25mm的總行程。在有些其它實施例中，按鍵開關(guān)200具有在大約Imm至大約1. 25mm范圍內(nèi)的總行程。在還有其它實施例中，按鍵開關(guān)200具有在大約1.25mm至大約1.5mm范圍內(nèi)的總行程。應(yīng)當(dāng)理解，為了容納適當(dāng)大小的穹頂220，希望窄按鍵開關(guān)200具有比鍵盤上其它較大按鍵短的行程距離。根據(jù)圖2-13中所示的實施例，彈性或者橡膠穹頂位于基板270之上。彈性穹頂提供鍵盤期望的肯定觸感反饋，如以下將更具體解釋的。根據(jù)該實施例，按鍵具有小于大約 1.25mm的行程距離。如圖3所示，穹頂基本上是凹形或者半球形，而且其朝向使得穹頂?shù)捻旤c是最高點。換句話說，彈性穹頂被定位成穹頂?shù)拈_口朝下。由于穹頂是凹形的，因此它是常開的觸感開關(guān)。只有當(dāng)穹頂下陷時，開關(guān)才閉合，如以下將更具體描述的。應(yīng)當(dāng)理解，盡管所例示的實施例示出了基本半球形的穹頂，但是在其它實施例中，彈性結(jié)構(gòu)還可以具有其它形狀，包括例如矩形或者箱形、圓錐形、截頭圓錐形(truncated conical)及其它能夠由于施加到按鍵焊盤上的一般力而類似變形的形狀。在可選實施例中，穹頂可以由金屬材料形成。根據(jù)另一實施例，替代單個彈性穹頂，可以提供堆疊式金屬和彈性穹頂。圖3中所例示的實施例還包括兩部分的剪刀式機構(gòu)230，該機構(gòu)包括兩個獨立的鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b。剪刀式機構(gòu)230是將鍵帽210鏈接到基板270的可移動機構(gòu)。用于按鍵開關(guān)的附加支撐和機械穩(wěn)定性可以由繞X軸的剪刀式機構(gòu)230提供。在橫向方向上，每個鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b可以和設(shè)計所允許的一樣寬，由此在橫向方向上提供最穩(wěn)定性，從而當(dāng)鍵帽210被偏離中心按壓時或者(在橫向方向上)具有側(cè)邊負(fù)載時，最小化橫向偏移或者擺動。在本實施例中，由于按鍵只有大約5-6mm寬(在橫向Y方向上) 而且穹頂具有大約3. 5-4. Omm的直徑，因此對于傳統(tǒng)的剪刀式機構(gòu)(例如，圖1中所示的剪刀式機構(gòu))而言，沒有在穹頂220周圍留下足夠的空間。在此實施例中，鍵帽具有大約6mm 或者更小的寬度。根據(jù)另一實施例，按鍵在橫向Y方向上只有大約5. 5mm寬。根據(jù)還一實施例，按鍵是大約4-7mm寬(在橫向Y方向上)而且穹頂具有大約3_5mm的直徑。因此，本實施例的剪刀式機構(gòu)230被分成兩個獨立的鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b，以便為全尺寸的穹頂提供空間，其中全尺寸的穹頂可以向用戶提供期望的觸感。因為具有相同行程距離的穹頂越小，通常經(jīng)受的應(yīng)力量越大，所以全尺寸的穹頂還將允許穹頂具有合理的壽命。如圖3所示，剪刀式機構(gòu)230的兩個獨立的鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b定位到關(guān)于彈性穹頂220的相對兩側(cè)。這兩個獨立的鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b不彼此連接或者附連。剪刀式機構(gòu)230還可以相對于基板270維持鍵帽210的期望高度。換句話說，剪刀式機構(gòu)有助于維持鍵帽210和基板270之間的期望距離。當(dāng)鍵帽210在Z方向上被按下時，每個鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b還可以有至少一端滑動。圖4中所示的虛線例示了當(dāng)鍵帽210 在Z方向上被按下時鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b的滑動端的位置。根據(jù)一實施例，鏈接結(jié)構(gòu)230a、 230b的滑動端沿基板270移動的距離是由基板270的限位器276限制的，如圖3所示。在所例示的實施例中，鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b與基板270的特征部272接合，以便將它們與基板270接合并定義當(dāng)按鍵開關(guān)200處于松弛狀態(tài)時用于鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b的靜止位置。每個鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b可以與鍵帽210可轉(zhuǎn)動地接合并與基板270可滑動地接
口 O在所例示的實施例中，鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b的上端與鍵帽210的特征部212可轉(zhuǎn)動地接合。鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b的上端可以扣到鍵帽210下側(cè)的特征部212中。在一個實施例中，特征部212是槽部。如圖3所示，鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b的下端(該下端比上端更靠近按鍵的中心)與基板270的特征部272接合。在其它實施例中，例如圖8所示的實施例中，剪刀式機構(gòu)230的朝向使得鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b的下端(該下端比上端更靠近按鍵的外側(cè))與基板270的特征部272接合。特征部272可以是鉤子形狀的結(jié)構(gòu)。如圖3所示， 當(dāng)鍵帽210被用戶按壓時，鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b的下端可以沿基板270滑動。應(yīng)當(dāng)理解，在這種實施例中，當(dāng)鍵帽210被按壓時，鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b的下端滑動離開特征部272并朝著按鍵的中心滑動。剪刀式機構(gòu)230可以由諸如塑料樹脂的材料形成。在一個實施例中，可以采用諸如聚甲醛(POM)的樹脂來形成剪刀式機構(gòu)230。POM具有使其成為用作剪刀式機構(gòu)230的材料的良好選擇的某些特性。當(dāng)用戶按下按鍵時，POM可以提供剪刀式機構(gòu)230承受來自鍵帽210的負(fù)載所必需的強度。POM還具有良好的潤滑性，因此它在作為抵靠諸如ABS和金屬的材料的軸承時工作得很好。由于剪刀式機構(gòu)230具有可移動的鏈接結(jié)構(gòu)，因此POM的潤滑性防止剪刀式機構(gòu)230磨損得太快。在其它實施例中，剪刀式機構(gòu)可以由其它材料形成，例如金屬或者合成材料(例如，填充了玻璃的塑料)。圖4是示出了按鍵開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的頂視圖，該圖包括鍵帽210的那些結(jié)構(gòu)，但沒有被鍵帽210模糊。圖5是示出了鏈接桿280及其與鍵帽210和基板270接合的簡化端視圖。鏈接桿280通過將來自按鍵一端的負(fù)載經(jīng)扭轉(zhuǎn)傳送到另一端，來在縱向方向上提供穩(wěn)定性。鏈接桿280可以連到鍵帽210，以便如果按鍵是在一側(cè)上而不是在中心被按壓，則將來自按鍵一側(cè)的Z方向上的高度變化傳送到另一側(cè)。換句話說，鏈接桿280可以將來自按鍵側(cè)面的扭矩或者負(fù)載傳送到中心。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，如果負(fù)載沒有傳送到中心而下陷彈性穹頂220，將不會提供適當(dāng)?shù)挠|感反饋。此外，如果鍵帽210以偏離中心的方式被按壓，則彈性穹頂220可能下陷得不夠多，以至于不能閉合并激活開關(guān)電路。在所例示的實施例中，鏈接桿280可以扣到鍵帽210的特征部215中，并與基板270的鉤子274接合。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，由于剪刀式機構(gòu)的鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b是分開的而且沒有互連，因此它們不提供繞Y軸的穩(wěn)定性。因此，從按鍵的一側(cè)到另一側(cè)，鏈接桿280可以提供附加的支撐和繞 Y軸的機械穩(wěn)定性。鏈接桿280可以由諸如不銹鋼的材料形成。不銹鋼具有使其成為鏈接桿280的良好選擇的多個特性。例如，不銹鋼經(jīng)久耐用而且對腐蝕相當(dāng)有抵抗性，而且它是容易機加工且具有眾所周知的冶金特性的相對便宜的金屬。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，不銹鋼可以提供鏈接桿280所必需的硬度，而且因為不銹鋼可以容易地被機加工，所以鏈接桿280可以形成有對于窄按鍵設(shè)計而言足夠小的直徑。根據(jù)有些實施例，對于小的窄按鍵，鏈接桿可以具有大約0. 5-0. 8mm的直徑。根據(jù)一個實施例，鏈接桿280具有大約0. 6mm的直徑。在鍵盤空格鍵的實施例中，鏈接桿可以具有大約0.8mm的直徑。此外，不銹鋼可以被回收。如圖4 和9-11中所示，鏈接桿280具有基本上跨越按鍵長度的長度。對于鏈接桿280來說，基本上跨越鍵帽210的整個長度是期望的，使得即使鍵帽210在邊緣被按壓，鏈接桿280也可以有效地傳送負(fù)載。根據(jù)一個實施例，在15mm寬(在X方向上)的按鍵中，鏈接桿280具有從一側(cè)到另一側(cè)大約12mm的長度。如圖4和9-11中所示，鏈接桿觀0比鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b更多地延伸到按鍵的邊緣。換句話說，剪刀式機構(gòu)230定位在彈性穹頂220和鏈接桿280之間。如所例示的，鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b與彈性穹頂220相鄰，而鏈接桿280繞彈性穹頂220和鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b 的外圍定位。在有些實施例中，鏈接桿280可以由其它剛性材料形成，例如填充了玻璃的塑料、 銅及其它合成材料。應(yīng)當(dāng)理解，鏈接桿280應(yīng)當(dāng)由具有足以提供穩(wěn)定性的硬度并將來自按鍵一側(cè)的負(fù)載傳送到中心的材料形成。在所例示的實施例中，彈性穹頂220激活基板270上膜片250的開關(guān)電路。當(dāng)用戶下按在鍵帽210時，它按壓彈性穹頂220并使其下陷，且使剪刀式機構(gòu)230下陷。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，剪刀式機構(gòu)230的鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b的滑動允許剪刀式機構(gòu)230 下陷。如圖3所示，彈性穹頂220可以包括從彈性穹頂220下側(cè)的中心向下延伸的柱塞部分225。彈性穹頂220的柱塞部分225位于膜片250的電路跡線的接觸焊盤258 (圖12) 的正上方。由此，當(dāng)彈性穹頂220壓縮時，柱塞225接觸并下推到膜片250的頂層252 (圖 12)的頂側(cè)，由此使頂層252(圖12)上的電路跡線(圖12)的接觸焊盤258與膜片250的底層256(圖12)連接并閉合開關(guān)，這完成了輸入字符或執(zhí)行功能的連接。如圖3所示，柱塞225是彈性穹頂220中當(dāng)彈性穹頂220處于松弛狀態(tài)時不與膜片250的頂層252 (圖12) 的頂側(cè)接觸的部分。如圖3所示，膜片250固定到基板或者PCB 270。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)彈性穹頂220處于松弛狀態(tài)時，彈性穹頂220中心的下側(cè)不與膜片250的頂層252 (圖12)的頂側(cè)接觸。根據(jù)一個實施例，彈性穹頂220具有在大約2mm至大約4mm范圍內(nèi)的高度。根據(jù)另一實施例，彈性穹頂220具有在大約2mm至大約3mm范圍內(nèi)的高度。在還一實施例中，彈性穹頂220具有在大約3mm至大約4mm范圍內(nèi)的高度。在一個實施例中，彈性穹頂220具有在大約0. 2mm至大約0. 6mm范圍內(nèi)的厚度。應(yīng)當(dāng)理解，彈性穹頂220可以具有不均勻的厚度。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，穹頂220的厚度可以調(diào)整和/或變化，以便獲得期望的壓力降。依賴于橫向Y方向中鍵帽210的寬度，穹頂 220的基座直徑在大約3mm至7mm的范圍內(nèi)。在一個實施例中，穹頂220的基座直徑在大約 3. 5-4. Omm的范圍內(nèi)。根據(jù)一個實施例，如圖3所示，彈性穹頂220可以通過粘合劑(包括壓敏的粘合膠帶)在其非凹形部分中的基座處固定到膜片250。剪刀式機構(gòu)230可以固定到基板270。在一個實施例中，剪刀式機構(gòu)230中的每個鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b都可以具有可以扣到基板270 中的對應(yīng)特征部272的鎖定特征部，如圖3所示。在圖6中例示了彈性穹頂220的可選設(shè)計。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，彈性穹頂 220的形狀可以修改成獲得鍵盤期望的觸感特性。類似于圖3所示的實施例，圖6所示實施例的彈性穹頂220也具有直到彈性穹頂220處于下陷狀態(tài)才與膜片250接觸的柱塞部分 225。圖7是圖3所示的窄按鍵開關(guān)200的實施例的簡化側(cè)視圖。圖8是在鍵帽210下面具有彈性穹頂?shù)募舻堕_關(guān)式鍵盤的窄按鍵開關(guān)200的另一實施例的側(cè)視圖。圖8所示的實施例與圖7所示的實施例類似，但剪刀式機構(gòu)230的鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b具有不同的朝向。如圖8所示，鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b在外側(cè)部分、在與中心相對的更靠近按鍵外圍邊緣的端部與基板270接合。相信圖7所示的鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b的朝向比圖8中的更穩(wěn)定。圖9是除去了鍵帽210的按鍵開關(guān)200的實施例的簡化頂視圖。如以上參考圖 4和5所描述的，可以包括鏈接桿280來提供附加的穩(wěn)定性，并且如果按鍵是在側(cè)面而不是在中心被按壓，將負(fù)載傳送到按鍵的中心。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到的，為了讓彈性穹頂 220適當(dāng)?shù)貕嚎s，負(fù)載應(yīng)當(dāng)在按鍵的中心。因此，即使按鍵在側(cè)面被按壓，鏈接桿280也有助于將負(fù)載傳送到中心。如圖9所示，鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b在從上面看時具有基本方形或者矩形的形狀。圖10是除去了鍵帽210的按鍵開關(guān)200的另一實施例的簡化頂視圖。與圖9所示的鏈接桿280相比，在本實施例中，鏈接桿280具有不同的朝向。圖11是除去了鍵帽210的按鍵開關(guān)200的又一實施例的簡化頂視圖。在本實施例中，鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b在與基板270接合的端部具有開口端。應(yīng)當(dāng)理解，具有開口端的鏈接結(jié)構(gòu)230a、230b的朝向可以顛倒。還應(yīng)當(dāng)理解，鏈接桿觀0的朝向可以從圖11中所例示的朝向顛倒。圖12是膜片250的實施例的具體立體圖。根據(jù)一個實施例，膜片250可以具有三層，包括頂層252、底層256及位于頂層252和底層256之間的間隔層254。頂層252和底層256可以包括在頂層252下側(cè)和底層256頂側(cè)上的導(dǎo)電跡線及其接觸焊盤258，如圖12 所示。導(dǎo)電跡線和接觸焊盤258可以由金屬形成，例如銀或者銅。如圖8所例示的，間隔層254的膜片件包括空隙沈0，用以當(dāng)彈性穹頂220下陷時允許頂層252與底層256接觸。根據(jù)一個實施例，頂層252和底層256可以各自具有大約0. 075 μ m的厚度。間隔層2M可以具有大約0. 05 μ m的厚度。形成膜片250的層的膜片件可以由塑料材料形成，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚合物片。根據(jù)一個實施例，每個PET聚合物片都可以具有在大約 0. 025mm至大約0. Imm范圍內(nèi)的厚度。在“正?！鼻闆r下，當(dāng)按鍵焊盤沒有被用戶按壓時(如圖12的左側(cè)所示)，開關(guān)是打開的，因為導(dǎo)電跡線的接觸焊盤258沒有接觸。然而，當(dāng)頂層252在箭頭A的方向上被彈性穹頂220按下時(如圖12的右側(cè)所示)，頂層252與底層256接觸。頂層252下側(cè)的接觸焊盤258可以與底層256上的接觸焊盤258接觸，由此允許電流流動。開關(guān)現(xiàn)在是“閉合”的，于是計算設(shè)備可以記錄按鍵按壓，并輸入字符或者執(zhí)行某種其它操作。應(yīng)當(dāng)理解，代替以上所述的三層膜片250，也可以采用其它類型的開關(guān)電路。本實用新型有許多優(yōu)點。不同的方面、實施例或者實現(xiàn)可以產(chǎn)生以下優(yōu)點中的一個或多個。本實用新型的一個優(yōu)點是可以為薄形的計算設(shè)備提供低行程的鍵盤，而不會損害鍵盤的觸感。根據(jù)所記載的描述，所描述的實施例的許多特征和優(yōu)點是顯而易見的，因此所附權(quán)利要求旨在覆蓋這種特征和優(yōu)點。而且，由于許多修改和變化對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是容易發(fā)生的，因此本實用新型不應(yīng)當(dāng)限定到所例示和描述的確切構(gòu)造和操作。由此，所有合適的修改和等價物都可以認(rèn)為屬于本實用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種用于計算設(shè)備的鍵盤，其特征在于包括包括電開關(guān)電路的膜片，該膜片形成在基板上；可變形以激活所述電開關(guān)電路的穹頂，該穹頂位于所述膜片之上；鍵帽，該鍵帽位于所述穹頂之上；可移動的剪刀式機構(gòu)，該剪刀式機構(gòu)包括位于關(guān)于所述穹頂?shù)南鄬?cè)上的兩個獨立的鏈接結(jié)構(gòu)，每個鏈接結(jié)構(gòu)都與所述鍵帽可轉(zhuǎn)動地接合并與所述基板可滑動地接合；及與所述鍵帽可轉(zhuǎn)動地接合的將負(fù)載從所述鍵帽的側(cè)面?zhèn)魉偷街行牡逆溄訔U，該鏈接桿繞所述剪刀式機構(gòu)的外圍放置。
2.如權(quán)利要求1所述的鍵盤，其特征在于，所述穹頂是彈性材料穹頂。
3.如權(quán)利要求2所述的鍵盤，其特征在于，所述穹頂包括從所述穹頂?shù)南聜?cè)向下延伸的、只有當(dāng)所述鍵帽被按壓而且所述穹頂下陷時才與所述膜片接觸的柱塞部分。
4.如權(quán)利要求1所述的鍵盤，其特征在于，所述穹頂是金屬穹頂。
5.如權(quán)利要求1所述的鍵盤，其特征在于，所述穹頂是當(dāng)被所述鍵帽按壓時變形并與所述膜片接觸的穹頂。
6.如權(quán)利要求1所述的鍵盤，其特征在于，所述穹頂具有在3.5-4. Omm范圍內(nèi)的直徑， 而且所述鍵帽具有6mm或者更小的寬度。
7.如權(quán)利要求1所述的鍵盤，其特征在于，所述鍵帽具有矩形形狀。
8.如權(quán)利要求1所述的鍵盤，其特征在于，所述鏈接桿沿所述鍵帽的基本上整個長度延伸。
9.一種用于計算設(shè)備的鍵盤，其特征在于包括緩沖對所述鍵盤的擊鍵的彈性穹頂；兩部分的剪刀式機構(gòu)，該剪刀式機構(gòu)包括兩個獨立的鏈接結(jié)構(gòu)，其中所述鏈接結(jié)構(gòu)位于關(guān)于所述彈性穹頂?shù)南鄬?cè)上；及鏈接桿，其中所述鏈接結(jié)構(gòu)中的每一個都位于所述彈性穹頂和所述鏈接桿之間。
10.如權(quán)利要求9所述的鍵盤，其特征在于還包括基板；及位于所述基板上的膜片，該膜片包括電開關(guān)電路，所述彈性穹頂位于所述膜片上，并且所述彈性穹頂是可變形以激活所述電開關(guān)電路的穹頂。
11.如權(quán)利要求10所述的鍵盤，其特征在于還包括鍵帽，該鍵帽位于所述彈性穹頂和剪刀式機構(gòu)之上，其中所述剪刀式機構(gòu)將所述鍵帽連接到所述基板。
12.如權(quán)利要求9所述的鍵盤，其特征在于，所述鍵盤具有小于1.5mm的行程距離。
13.如權(quán)利要求9所述的鍵盤，其特征在于，所述鍵盤具有小于1.25mm的行程距離。
14.如權(quán)利要求9所述的鍵盤，其特征在于，所述彈性穹頂包括硅。
15.如權(quán)利要求10所述的鍵盤，其特征在于，所述電開關(guān)電路處在位于所述彈性穹頂下面的膜片中，其中該膜片包括導(dǎo)電跡線。
16.如權(quán)利要求9所述的鍵盤，其特征在于，所述鏈接桿繞所述彈性穹頂和所述剪刀式機構(gòu)的外圍放置。
專利摘要描述了用于計算設(shè)備的鍵盤。具有窄按鍵的減小占用空間的鍵盤適于薄形計算設(shè)備，例如膝上型計算機、筆記本計算機、臺式計算機，等等。該鍵盤包括位于彈性穹頂之上的鍵帽和在關(guān)于穹頂?shù)南鄬?cè)上具有兩個獨立鏈接結(jié)構(gòu)的兩部分剪刀式機構(gòu)。還提供了鏈接桿，以便如果鍵帽以偏離中心的方式被按壓，將負(fù)載從按鍵的一側(cè)傳送到中心。將負(fù)載傳送到中心有助于使彈性穹頂變形，使得它可以激活穹頂下面的印制電路板上的膜片的開關(guān)電路。將鏈接結(jié)構(gòu)分成兩個獨立的部分允許對窄按鍵開關(guān)使用全尺寸的彈性穹頂。全尺寸的穹頂向用戶提供了期望的觸覺反饋。由此，即使按鍵比傳統(tǒng)的按鍵窄，也不會損害到按鍵的觸感。
文檔編號H01H13/705GK202205161SQ20112019306
公開日2012年4月25日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者C·布朗斯丁, C·里格藤伯格, H·J·維爾奇, J·J·牛, P·凱瑟勒 申請人:蘋果公司