CN101894696B - 按键开关单元 - Google Patents

Abstract

一种按键开关单元包括纵向上呈细长状的键罩、开关机构、支撑开关机构的支撑板以及在键罩下侧接合键罩以便加固的按键加固机构。按键加固机构包括：具有沿纵向基本覆盖键罩的整个尺寸的梁部的第一线构件；具有沿纵向延伸于接触开关机构的区域和键罩的第一纵向端之间的梁部的第二线构件；以及具有沿纵向延伸于该区域和键罩的第二纵向端之间的梁部的第三线构件。这些梁部在键罩下侧接合键罩。第一、第二和第三线构件具有以可转动的方式支撑于支撑板上的各自端部。

Description

按键开关单元

相关申请交叉参考

本申请基于并且要求于2009年5月20日提交的第2009-122535号日本专利申请的优先权，并且该专利申请的全部内容以参考的方式并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及按键开关单元。更具体地，本发明涉及可与较小、较薄的键罩兼容的按键开关单元。

背景技术

在笔记本式个人电脑中，随着电脑尺寸和厚度减小，设在键盘上的键罩也变得越来越小和越来越薄。键盘的键罩(其为树脂模制产品)根据其类型的不同在竖直和水平尺寸或形状上也有所不同。例如，用于空格键、Shift键、Enter键等的键罩具有水平方向上细长的形状，其在水平(右-左)尺寸上大于其它键罩，诸如字母数字键的键罩。

具有水平方向细长形状的这种键罩在因变薄而厚度减少的地方具有低的强度。因此，例如当键罩的纵向上的末端受按压时，键罩倾斜或弯曲以在橡胶致动器上沿圆周枢转以按压开关部件，所述致动器接触键罩下表面的中央。

作为用于补偿键罩的强度不足的加固机构，例如待审公开的第2001-167657号日本专利申请提到线构件接合键罩下表面，其中线构件通过弯曲直径为1mm的不锈钢线材的金属线以使金属线的尺寸适于键罩形状形成。

在平面图中呈有角度的字母C形的线构件包括梁部和一对臂部，其中所述梁部沿键罩纵向延伸，所述臂部与梁部成直角地从梁部的两端伸出。臂部具有相应的末端，所述末端向内弯曲以形成线构件的端部。线构件被附连成这些端部接合在膜片开关的底部上突出的接合部的孔或凹部，梁部接合键罩的下表面。通过由此使线构件接合键罩的下表面，键罩的强度被提高。因此，无论键罩上表面的哪个部分被按压，键罩都将在水平位置上向下运动。

在如上所述那样用单个弯成有角度的字母C形的线构件在键罩下表面侧加固键罩的情况下，只有键罩的较长侧中的接合线构件梁部的那个得到加固。另外，在键罩被模制成较薄以减少其竖直尺寸的情况下，键罩自身的刚性明显被减弱。因此，对称地放置一对线构件以加固键罩的两个较长侧。

关于相关的现有技术，还可以参见待审公开的第2008-251461号日本专利申请。

发明内容

根据本发明的一个方面，按键开关单元包括纵向上呈细长状的键罩、构造成响应于通过键罩接收按压力而操作的开关机构、配置成支撑开关机构的支撑板以及在键罩下侧接合键罩以加固键罩的按键加固机构，按键加固机构包括：具有第一梁部的第一线构件，所述第一梁部沿纵向基本覆盖键罩的整个尺寸，并且在键罩下侧接合键罩；具有第二梁部的第二线构件，所述第二梁部沿纵向延伸于接触开关机构的区域和键罩的第一纵向端之间，并且在键罩下侧接合键罩；以及具有第三梁部的第三线构件，所述第三梁部沿纵向延伸于接触开关机构的区域和键罩的第二纵向端之间，并且在键罩下侧接合键罩，其中第一、第二和第三线构件具有以可转动的方式支撑于支撑板上的各自端部。

本发明的目的和优点将借助在权利要求中具体指出的元件及组合来实现和获得。

应理解：上述一般描述和下列具体描述是示例性和解释性的，而不限制所请求的发明。

附图说明

当结合附图进行阅读时，本发明的其它目的、特征和优点将从下列详细描述中变得更明显，在附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的按键开关单元的一部分的分解透视图；

图2是根据本发明第一实施例的开关机构的放大分解透视图；

图3是根据本发明第一实施例的处于装配状态下的按键开关单元的一部分的横截面图；

图4A是根据本发明第一实施例的按键开关单元的横截面图，其示出了当开关机构为OFF时联接构件的操作状态；

图4B是根据本发明第一实施例的按键开关单元的一部分的横截面图，其示出了当开始按压键罩时联接构件的操作状态；

图4C是根据本发明第一实施例的按键开关单元的一部分的横截面图，其示出了当键罩被按压至其下限位置时联接构件的操作状态；

图5是示出其构造的根据本发明第一实施例的支撑板的一部分的平面图；

图6是根据本发明第一实施例的示出第一至第三线构件结构的支撑板的一部分的平面图；

图7是根据本发明第一实施例的键罩的底部平面图；

图8是根据本发明第一实施例的键罩的底部平面图，其中键罩在其下表面侧上附连有第一至第三线构件；

图9A是根据本发明第一实施例的处于预操作状态的按键开关单元的前侧剖面图；

图9B是根据本发明第一实施例的处于受按压状态的按键开关单元的前侧剖面图；

图10A是根据本发明第一实施例的沿图9A中的线A-A截取的按键开关单元的横截面图；

图10B是根据本发明第一实施例的沿图9B中的线B-B截取的按键开关单元的横截面图；

图11A是根据本发明第一实施例的沿图9A中的线C-C截取的按键开关单元的横截面图；

图11B是根据本发明第一实施例的沿图9B中的线D-D截取的按键开关单元的横截面图；

图12是根据本发明第二实施例的示出其构造的按键开关单元的一部分的分解透视图；

图13是根据本发明第二实施例的示出其构造的支撑板的一部分的平面图；

图14是根据本发明第二实施例的示出第一至第三线构件的结构的支撑板的一部分的平面图；

图15是根据本发明第二实施例的键罩的底部平面图；

图16是根据本发明第二实施例的键罩的底部平面图，其中键罩在其下表面侧上附连有第一至第三线构件；

图17A是根据本发明第二实施例的处于预操作状态的按键开关单元的前侧剖面图；

图17B是根据本发明第二实施例的处于受按压状态的按键开关单元的前侧剖面图；

图18A是根据本发明第二实施例的沿图17A中的线E-E截取的按键开关单元的横截面图；

图18B是根据本发明第二实施例的沿图17B中的线F-F截取的按键开关单元的横截面图；

图19A是根据本发明第二实施例的沿图17A中的线G-G截取的按键开关单元的横截面图；以及

图19B是根据本发明第二实施例的沿图17B中的线H-H截取的按键开关单元的横截面图。

具体实施方式

然而，在上述通过对称放置一对线构件来加固键罩的下表面侧的情况下，各个线构件的梁部被放置成避开开关部件和置于键罩中央部分相对的橡胶致动器。因此，各个线构件的梁部被设在开关部件和橡胶致动器的外部，这使得难以减少键罩的宽度(较短侧尺寸)。

另外，在键罩较薄且将线构件的数量减为一个的情况下，可以通过线构件的直径减少键罩的宽度。然而，键罩自身强度的减弱防止了整个键罩在键罩被按压时在水平位置移动，从而导致了键罩操作感觉差的问题。

另外，还可以通过将含填充物的材料用于键罩来提高键罩的强度。然而，这存在接合线构件的接合部变脆的不利影响，因此未用于批量生产。

根据本发明的第一方面，提供了一种可以解决或减弱上述问题中的一个或多个的按键开关单元。

下面参照附图对本发明的实施例进行描述。

(a)第一实施例

在本发明的第一实施例中描述了一种按键开关单元的构造，该开关单元包括具有多个按键的键盘上的水平方向(侧向)细长的按键。

图1是根据本发明的第一实施例的按键开关单元10的一部分的分解透视图。

如图1所示，按键开关单元10包括具有细长形状的键罩20、按键加固机构30、开关机构40和支撑板50。

键罩20例如用于空格键、Shift键或Enter键。键罩20在水平方向(侧向)呈细长形状，其具有为宽度Lb或较短侧尺寸(Ya-Yb方向)n倍的长度La或较长侧(水平)尺寸(Xa-Xb方向)(即，La＝n＊Lb，其中n大于1)。另外，键罩20为薄的树脂模制产品，并且键罩20的厚度(竖直尺寸)形成为使得键罩20相对挠性。例如，键罩20的顶部厚度可以小于或等于1mm。

按键加固机构30具有第一线构件60、第二线构件70和第三线构件80，它们被设置成加固整个水平细长形状的键罩20。第一至第三线构件60、70和80被设置成加固键罩20的整个下侧，同时彼此不交叉。第一至第三线构件60、70和80中的每一个均是通过将抗腐蚀性金属线(诸如不锈钢线材)弯曲成有角形的字母C形而形成。

第一线构件60包括第一梁部62，第一梁部62基本在键罩20的整个长度La上延伸，并且接合键罩20的下表面侧。第二线构件70包括第二梁部72，第二梁部72在开关机构40和键罩20的第一纵向末端(Xa端)之间沿键罩20的较长侧延伸，并且接合键罩20的下表面侧。第三线构件80包括第三梁部82，第三梁部82在开关机构40和键罩20的第二纵向末端(Xb端)之间沿键罩20的较长侧延伸，并且接合键罩20的下表面侧。

类似弯曲成有角度的字母C形的第一至第三线构件60、70和80还包括一对臂部64和65、一对臂部74和75、以及一对臂部84和85，它们与第一至第三梁部62、72和82成直角地从相应的第一至第三梁部62、72和82的各端向内延伸。臂部64和65的各端成直角地向内弯曲以形成第一线构件60的端部66和67。类似地，臂部74和75的各端成直角地向内弯曲以形成第二线构件70的端部76和77，臂部84和85的各端成直角地向内弯曲以形成第三线构件80的端部86和87。

根据该实施例，第一至第三线构件60、70和80被设置成第一线构件60的端部66位于第二线构件70的端部76和77之间，第一线构件60的端部67位于第三线构件80的端部86和87之间。

第一至第三线构件60、70和80可以具有相同的厚度(直径)。或者，总长度较大的第一线构件60可以比总长度较小的第二线构件70和第三线构件80厚。在这种情况下，例如，第一线构件60可以直径为1mm，第二线构件70和第三线构件80可以直径为0.8mm。

开关机构40包括联接支撑构件90、橡胶致动器100、一对联接构件110和120、以及膜片开关片130。

支撑板50由金属(诸如铝合金)板形成。支撑板50具有四个插孔51，用于插入联接支撑构件90的四个接合支腿部92。支撑板50包括：第一支撑部52和53，其被配置成以允许第一线构件60的端部66和67转动的方式支撑端部66和67；第二支撑部54和55，其被配置成以允许第二线构件70的端部76和77转动的方式支撑端部76和77；以及第三支撑部56和57，其被配置成以允许第三线构件80的端部86和87转动的方式支撑端部86和87。第一至第三支撑部52-57为具有切口的部件。

另外，膜片开关片130附连于支撑板50的上表面。举例来说，根据该实施例，支撑板50和膜片开关片130以独立体的形式被提供。或者，例如，支撑板50和膜片开关可以作为整体结构被提供，其中膜片开关的触点附连于支撑板50的表面以与相应的键罩相对。

膜片开关片130具有触点，其被设在与键盘的键罩相对的相应位置上。另外，膜片开关片130包括允许第一至第三支撑部52至57穿过的孔(未图示出)。

在此描述开关机构40的单独部件的构造。

图2是根据第一实施例的开关机构40的放大分解透视图。

如图2所示，联接支撑构件90包括接合支腿部92、框架主体94和多个凹部96。在平面图中，框架主体94包围空间95，橡胶致动器100被插入通过该空间95。另外，接合支腿部92在框架主体94的四个拐角处向下伸出框架主体94的下表面。以允许联接构件110和120转动的方式支撑联接构件110和120的凹部96被设在框架主体94的前、后侧壁97的下表面上(在Ya和Yb侧上)。通过让接合支腿部92的各端部在被插入穿过支撑板50的对应插孔51之后发生变形，在支撑板50的下表面侧上将接合支腿部92固定在支撑板50上。

开关机构40的成对的联接构件110和120(其中每一个均为具有整体结构的树脂材料的模制构件)以互锁的方式转动形成联接机构，以稳定因按压键罩20引起的竖直(Za和Zb方向的)运动。

联接构件110包括一对平行延伸的臂部110a和110b、连接部110c、一对轴部110d、一对齿轮部110e、以及一对接合突起110f。连接部110c连接臂部110a和110b的上端。一对轴部110d从臂部110a和110b的下端的内侧沿侧向(朝向彼此)突出以装入联接支撑构件90的对应凹部96，并且以可转动的方式由该凹部96支撑。齿轮部110e被设在臂部110a和110b的下端。每个齿轮部110e包括设在与对应轴部110d同心的圆的部分圆周上的多个齿。

联接构件120包括一对平行延伸的臂部120a和120b、一对连接部120c、一对轴部120d、一对齿轮部120e、以及一对接合突起120f。连接部120c连接臂部120a和120b的上端。一对轴部120d从臂部120a和120b的下端的内侧沿侧向(朝向对方)突出以装入联接支撑构件90的对应凹部96，并且以可转动的方式由该凹部96支撑。齿轮部120e被设在臂部120a和120b的下端。每个齿轮部120e包括设在与对应轴部120d同心的圆的部分圆周上的多个齿。

因此，通过将从臂部110a和110b的下端的内侧沿侧向延伸的轴部110d以及从臂部120a和120b的下端的内侧沿侧向延伸的轴部120d装入联接支撑构件90的对应凹部96，联接构件110和120沿侧向被设置成关于橡胶致动器100对称，并且臂部110a和110b的下端上的齿轮部110e分别接合臂部120a和120b的下端上的齿轮部120e。

另外，联接构件110的臂部110a和110b的下端和联接构件120的臂部120a和120b的下端由紧固在支撑板50上的联接支撑构件90以可转动的方式支撑，联接构件110的臂部110a和110b的上端和联接构件120的臂部120a和120b的上端在键罩20的下表面侧接合键罩20。

橡胶致动器100为圆柱形的模制产品，其可以沿竖直方向(Za和Zb方向)发生弹性变形。橡胶致动器100在其上端包括小直径的环形接触部100a。该小直径的接触部100a在键罩20的下表面侧接触键罩20的中央。另外，橡胶致动器100在其下端包括大直径的接触部100b。该大直径的接触部100b接触膜片开关片130的绝缘层。橡胶致动器100包括形成于小直径的接触部100a和大直径的接触部100b之间的中空锥形部100。

另外，当按键被按压时，橡胶致动器100(其因为是橡胶材料而具有粘弹性)弹性变形以吸收按压力，并且响应于按压力的消失产生回复力以使键罩20返回其上限位置。

同样参见图1，膜片开关片130包括形成于薄绝缘片(诸如PET膜)之间的圆形触点部132。触点部132包括一对电极，所述电极被设置成沿竖直方向彼此相面对，以便通过来自上方的按压力闭合触点部132。另外，膜片开关片130包括一对开口134，用于插入联接支撑构件90的接合支腿部92和框架主体94的侧壁97。在触点部132的两侧上各设有一个开口134。

当没有按压力从上方被施加到橡胶致动器100时，橡胶致动器100将键罩20推至其位于膜片开关片130上方的上限位置以使触点部132断开(处于非导通状态)。通过来自上方的按压力压缩并使橡胶致动器100变形以按压触点部132，从而使触点部132从OFF(非导通状态)转变为ON(导通状态)。

图3是处于装配状态下的按键开关单元10的一部分的横截面图。

如图3所示，当开关机构40为OFF(处于非导通状态)时，由橡胶致动器100将键罩20推至其位于膜片开关片130上方的上限位置。另外，联接构件110和120使它们各自的臂部110a和110b及臂部120a和120b在倾斜位置上向斜上方转动，使它们各自的上端接合突起110f和120f装入在键罩20的下表面侧上从键罩20上突出的、键罩20的相应的L形接合部22的凹槽23中。接合部22的侧向部沿侧向(Xa和Xb方向)的延伸足以维持这种接合，即使是在臂部110a、110b、120a和120b转动或接合突起110f和120f沿Xa或Xb方向滑动的情况下。

另外，键罩20具有在其下表面侧的中央突出的装配部160(图7)。装配部160安装至橡胶致动器100的小直径的接触部100a。该装配部160阻止橡胶致动器100的小直径的接触部100a移动。

在此描述开关机构40的各单独部件的操作。

图4A是按键开关单元10的横截面图，其示出了当第一实施例的开关机构40为OFF时联接构件110和120的操作状态。

图4B是按键开关单元10的一部分的横截面图，其示出了当第一实施例的键罩20的按压开始时联接构件110和120的操作状态。

图4C是按键开关单元10的一部分的横截面图，其示出了当第一实施例的键罩20被按压至其下限位置时联接构件110和120的操作状态。

如图4A所示，当未操作键罩20时，联接构件110和120向斜上方转动，并且固定在倾斜位置上。联接构件110和120分别具有设在臂部110a和110b及臂部120a和120b的上侧面上的凹部110g和120g。另外，键罩20具有设在其下表面侧上的突起部24和25。当键罩20向下移动以转动联接构件110和120时，突起部24和25分别装入凹部110g和120g。

如图4B所示，当向下按压键罩20的上表面时，键罩20在按压力的作用下向下(沿Zb方向)移动，其中按压力在图4B中用箭头F指示。因此，齿轮部110e和120e彼此接合的联接构件110和120同时沿着在图4B中分别用箭头α和箭头β指示的方向(下面称α方向和β方向)转动，同时接合突起110f和120f在接合部22的凹槽23内滑动。在这位置上，联接构件110和120分别沿α方向和β方向转动，同时轴部110d和120d充当转动中心，其中轴部110d和120d被装入通过插孔51紧固在支撑板50上的联接支撑构件90的凹部96(图2)。

因此，当联接构件110和120同时分别沿α方向和β方向转动时，联接构件110和120向下按压键罩20的接合部22。作为联接构件110和120彼此共同转动的结果，键罩20的中央部在水平位置上向下移动，而不会发生倾斜而竖直向下地压缩橡胶致动器100。因此，由于联接构件110和120同时转动以向下按压设在键罩20的下表面上的接合部22，键罩20的中央部沿其纵向向下移动，同时保持其水平位置而不发生倾斜，即使键罩20在偏离其中央部的位置上受到按压。

另外，当联接构件110和120同时分别沿α方向和β方向转动时，在键罩20的下表面侧上从键罩20中突出的突起部24和25分别将各自的端部装入联接构件110和120的凹部110g和120g。这限制了联接构件110和120相对于键罩20下表面侧的位置。

如图4C所示，已由键罩20的向下运动而受到按压的橡胶致动器100按压膜片开关片130的触点部132(图1)以接通触点部132。由此，联接构件110和120转动成停在基本水平的位置上。因此，开关机构40转变成ON(变成导通状态)。

在此描述构成该实施例的按键加固机构30的第一至第三线构件60、70和80的附连结构。

图5是根据第一实施例的支撑板50的一部分的平面图，其示出了该部分的构造。

参见图5和图1，四个插孔51、支撑第一至第三线构件60、70和80的支撑部52至57、线保持器58、以及按键引导件59被设在面对着键罩20的支撑板50的按键附连区140。四个插孔51、支撑部52至57、线保持器58、以及按键引导件59沿侧向方向(Xa和Xb方向)关于键罩20的中心对称设置。因此，线构件60、70和80沿侧向方向被设置成关于键罩20的中心左右对称。

通过将联接支撑构件90的接合支腿部92插入插孔51来固定联接支撑构件90。支撑部52至57为钩形或具有倒置的字母L形(如图1所示)以限定出沿前、后方向(Ya和Yb方向)延伸的钩挂孔(空间)52a、53a、54a、55a、56a和57a。第一线构件60的端部66和67、第二线构件70的端部76和77、以及第三线构件80的端部86和87分别被插入穿过钩挂孔52a和53a、钩挂孔54a和55a、以及钩挂孔56a和57a。

线保持器58为限制构件，其限制侧向方向(Xa和Xb方向)上第二线构件70的臂部74和75及第三线构件80的臂部84和85的附连位置。

每个按键引导件59均具有沿前、后方向并排设置的一对竖直部59b和设在竖直部59b之间的狭缝59a。在支撑板50上，狭缝59a沿竖直方向(Za和Zb方向)部分延伸，并且还沿侧向方向(Xa和Xb方向)部分延伸。在键罩20的下表面侧上从键罩20中向下突出的肋部170c和171c(图7和图8)被装入对应的狭缝59a中。

图6是支撑板50的一部分的平面图，其示出了第一实施例的第一至第三线构件60、70和80的结构。

如图6所示，第一至第三线构件60、70和80分别将它们各自的端部66、67和76、77以及86、87插入穿过(通过)支撑部52和53的钩挂孔52a、53a、支撑部54、55的钩挂孔54a、55a、以及支撑部56、57的钩挂孔56a、57a。如图1所示，钩挂孔52a至57a为沿Ya和Yb方向延伸且在Yb端开口的矩形凹部。因此，通过使端部66、67、76、77、86和87从Yb侧滑至Ya侧轻易地使端部66、67、76、77、86和87插入穿过(通过)钩挂孔52a至57a。

根据该实施例，总长度较大的第一线构件60具有设在按键附连区140中的Yb侧的第一梁部62，总长度较小的第二线构件70和第三线构件80具有设在按键附连区140中的Ya侧的相应的第二和第三梁部72和82。另外，第二线构件70被设在按键附连区140中的左侧(Xa侧)，第三线构件80被设在按键附连区140中的右侧(Xb侧)。

线构件70和80被设在开关区150外部，开关机构40在所述开关区150处被设于按键附连区140中。因此，在开关区150中，第一线构件60的第一梁部62被设在一侧(Yb侧)，但没有线构件被设在前、后方向的另一侧(Ya侧)。因此，相比于在前、后方向的两侧均设有线构件的例子，其形状与键罩20的轮廓相对应的按键附连区140在宽度(前方向Ya、后方向Yb上的尺寸)上减少了一个线构件的尺寸。

在此描述键罩20在其下表面侧上的构造。

图7是根据第一实施例的键罩20的底部平面图。

如图7所示，键罩20被模制成在其下表面侧上具有作为整体结构的装配部160、线接合部161、162、163、164、165、166、167和168、线接触部169、肋部170和171、以及隔板172和173。

装配部160包括从底部侧看去时呈弧形的一对突起。装配部160被装入橡胶致动器100的小直径的接触部100a的外周以限制小直径的接触部100a的位置，从而阻止橡胶致动器100移动。

图8是第一实施例的键罩20的底部平面图，其中键罩20在其下表面侧上附连有第一至第三线构件60、70和80。

如图8所示，第一至第三线构件60、70和80的第一至第三梁部62、72和82分别接合作为整体结构形成于键罩20的下表面侧上的线接合部161至164、线接合部165和166、以及线接合部167和168。线接合部161至168具有各自的U形凹槽180(图10A、图10B、图11A和图11B)，这些凹槽在Zb侧开口(沿向下方向)。

线接触部169接触第一线构件60的第一梁部62的中间部分以阻止第一梁部62弯曲。

肋部170和171分别包括各自的三个壁部170a和171a以及各自的两个壁部170b和171b，这些壁部沿前、后方向(Ya和Yb方向)及侧向方向(Xa和Xb方向)延伸以相互交叉，以使肋部170和171分别具有网格形状以提高键罩20在其下表面侧上的强度。壁部170b和171b包括各自的突起部170c和171c，其向下突出以装入按键引导件59的对应狭缝59a(图5)。因此，键罩20在其向上运动和向下运动的方向上受到引导，使得键罩20的除向上运动和向下运动之外的运动受到限制，以阻止键罩20在橡胶致动器100上枢转。

Xa侧的隔板172将第一线构件60的臂部64和第二线构件70的端部76彼此隔开以阻止线构件60和70相互接触(干涉)。另外，Xb侧的隔板173将第一线构件60的臂部65和第三线构件80的端部87彼此隔开以阻止线构件60和80相互接触(干涉)。

虽然键罩20被模制成在其顶部上厚度减少(例如小于或等于1mm)以便更薄，但键罩20的强度在Ya侧和Yb侧中的每个上均得到提高，因为第一至第三线构件60、70和80的第一至第三梁部62、72和82分别接合在键罩20的下表面侧上设在键罩20的较长侧上的线接合部161至168。

因此，即使具有细长形状(在Xa和Xb方向上)的键罩20在偏离其中央部的部分(例如靠近Xa或Xb端)处受到按压，也可以阻止键罩20在其接触橡胶致动器100的部分上弯曲或枢转。

另外，键罩20的Yb侧边缘部26通过线构件60的梁部62在几乎其整个长度上均得到加固，同时除了其与键罩20沿其纵向(Xa和Xb方向)的中心及附近(由橡胶致动器100接触的区域)相对应的部分之外，键罩20的Ya侧边缘部27通过线构件70和80的梁部72和82得到加固。因此，在纵向上，没有线构件被设在Ya侧边缘部27的中心周围。因此，在前后方向(Ya和Yb方向)上，键罩20的尺寸减少了线构件的直径。因此，键罩20的尺寸减小，同时通过使线构件60、70和80的梁部62、72和82在键罩20的下表面侧上接合键罩20对由于变薄而引起的强度减少进行了补偿。

在此描述按键开关单元10的向上运动和向下运动。

图9A是处于预操作状态的第一实施例的按键开关单元10的前侧剖面图。图9B是处于按压状态的第一实施例的按键开关单元10的前侧剖面图。图10A是沿图9A中的线A-A截取的按键开关单元10的横截面图。图10B是沿图9B中的线B-B截取的按键开关单元10的横截面图。图11A是沿图9A中的线C-C截取的按键开关单元10的横截面图。图11B是沿图9B中的线D-D截取的按键开关单元10的横截面图。

参见图9A、图10A、和图11A及图8，键罩20的纵向(Xa和Xb方向)的中央部在其位于膜片开关片130上方的上限位置处由开关机构40的橡胶致动器100以及联接构件110和120支撑，在Yb侧边缘部26和Ya侧边缘部27(图8)沿键罩20的长度由线构件60、70和80支撑。

第一至第三线构件60、70和80的第一至第三梁部62、72和82接合作为整体结构形成于键罩20下表面侧的相应的线接合部161至168的U形凹槽180。U形凹槽180中的每个均具有底部(Zb侧)开口181以及与开口181连通的圆形凹部182。U形凹槽180的开口181的宽度(Ya和Yb方向上的尺寸)略小于第一至第三线构件60、70和80的直径。因此，一旦线构件60、70和80的梁部62、72和82被压装入相应的U形凹槽180的圆形凹部182，则U形凹槽180保持住梁部62、72和82，从而阻止梁部62、72和82脱落。

因此，在装配时，可以通过如图6所示那样将线构件60、70和80的端部66、67、76、77、86和87插入穿过(通过)支撑部52至57的钩挂孔52a至57a，并且随后从上方下移键罩20，同时使线构件60、70和80的梁部62、72和82接合相应的线接合部161至168的U形凹槽180。即，根据该实施例，线构件数量的增加不增加组装工时，因此使得能够有效地进行组装。

另外，线构件60、70和80的端部66、67、76、77、86和87被插入穿过(通过)从支撑板50上突起的支撑部52至57的钩挂孔52a至57a，线构件60、70和80的臂部64、65、74、75、84和85相对于支撑板50向斜上方延伸的倾斜位置上发生倾斜，并且连接端部66、67、76、77、86和87以及梁部62、72和82。

因此，与键罩20的向上运动和向下运动相关联的，线构件60、70和80分别在端部66和67、端部76和77以及端部86和87上转动，这些端部作为旋转轴。因此，键罩20的Yb侧边缘部26和Ya侧边缘部27沿着纵向在整个长度上得到线构件60、70和80支撑。

如图9B、图10B和图11B所示，当向下按压键罩20的上表面时，线构件60、70和80分别在端部66和67、端部76和77、以及端部86和87处转动，使得键罩20下移至其下限位置，同时保持其水平位置。另外，键罩20的Yb侧边缘部26和Ya侧边缘部27由线构件60、70和80的梁部62、72和82支撑，梁部62、72和82分别通过臂部64和65、臂部74和75、以及臂部84和85支撑。因此，无论在纵向上的哪个部分被按压，键罩20都下移至其下限位置，同时保持相同的水平位置。这使得能够增加开关操作的可靠性，同时减少键罩20的厚度和尺寸。

[b]第二实施例

图12是示出其构造的根据本发明的第二实施例的按键开关单元10A的一部分的分解透视图。在第二实施例中，与第一实施例相同的元件引用相同的附图标记，并且省略对它的描述。

参见图12，第二实施例的按键开关单元10A在线构件结构上不同于第一实施例的按键开关单元10。

根据该实施例，按键开关单元10A包括键罩20、按键加固机构30A、开关机构40和支撑板50A。按键加固机构30A包括第一线构件60A、第二线构件70A和第三线构件80A。第一至第三线构件60A、70A和80A被设置成总长度小于线构件60A的线构件70A和80A位于第一线构件60A的端部66A和67A之间。

在此描述构成该实施例的按键加固机构30A的第一至第三线构件60A、70A和80A的附连结构。

图13是示出其构造的根据第二实施例的支撑板50A的一部分的平面图。

参见图13和图12，四个插孔51、分别支撑第一线构件60A的端部66A和67A的第一支撑部52A和53A、分别支撑第二线构件70A的端部76A和77A的第二支撑部54A和55A、分别支撑第三线构件80A的端部86A和87A的第三支撑部56A和57A、线保持器58、以及按键引导件59被设在面对键罩20A的支撑板50A的按键附连区140。四个插孔51、支撑部52A至57A、线保持器58、以及按键引导件59沿侧向方向(Xa和Xb方向)关于键罩20A的中心对称设置。因此，线构件60A、70A和80A沿侧向方向被设置成关于键罩20A的中心左右对称。

通过将联接支撑构件90的接合支腿部92插入插孔51来固定联接支撑构件90。支撑部52A至57A为钩形或具有颠倒的字母L形(如图12所示)以限定出沿前、后方向(Ya和Yb方向)延伸的钩挂孔(空间)52a、53a、54a、55a、56a和57a。第一线构件60A的端部66A和67A、第二线构件70A的端部76A和77A、以及第三线构件80A的端部86A和87A分别被插入穿过钩挂孔52a和53a、钩挂孔54a和55a、以及钩挂孔56a和57a。

线保持器58为限制构件，其限制第一线构件60A的臂部64A和65A沿着侧向方向(Xa和Xb方向)的附连位置。

每个按键引导件59均具有沿前、后方向并排设置的竖直部59b和设在竖直部59b之间的狭缝59a。在支撑板50上，狭缝59a沿竖直方向(Za和Zb方向)部分延伸，并且还沿侧向方向(Xa和Xb方向)部分延伸。在键罩20A的下表面侧上从键罩20A中向下突出的肋部170c和171c(图15和图16)被装入对应的狭缝59a中。

图14是支撑板50A的一部分的平面图，其示出了第二实施例的第一至第三线构件60A、70A和80A的结构。

如图14所示，第一线构件60A的端部66A和67A插入穿过(通过)支撑部52A和53A的钩挂孔52a和53a，第二线构件70A的端部76A和77A插入穿过(通过)支撑部54A和55A的钩挂孔54a和55a，并且第三线构件80A的端部86A和87A插入穿过(通过)支撑部56A和57A的钩挂孔56a和57a。

如图12所示，钩挂孔52a至57a为沿Ya和Yb方向延伸且在Yb端开口的矩形凹部。因此，通过使端部66A、67A、76A、77A、86A和87A从Yb侧滑至Ya侧轻易地使端部66A、67A、76A、77A、86A和87A插入穿过(通过)钩挂孔52a至57a。

根据该实施例，总长度较大的第一线构件60A具有设在按键附连区140中的Ya侧的第一梁部62A，总长度较小的第二线构件70A和第三线构件80A具有设在按键附连区140中的Yb侧的相应的第二和第三梁部72A和82A。另外，第二线构件70A被设在按键附连区140中的左侧(Xa侧)，第三线构件80A被设在按键附连区140中的右侧(Xb侧)。

线构件70A和80A被设在开关区150外部，其中开关机构40在开关区150处被设于按键附连区140中。因此，在开关区150中，第一线构件60A的第一梁部62A被设在一侧(Ya侧)，但没有线构件被设在前、后方向的另一侧(Ya侧)。因此，相比于在前、后方向的两侧上均设有线构件的例子，其形状与键罩20A的轮廓相对应的按键附连区140在宽度(在前方向Ya、后方向Yb上的尺寸)上减少了一个线构件的尺寸。

在此描述键罩20A在其下表面侧上的构造。

图15是根据第二实施例的键罩20A的底部平面图。

如图15所示，键罩20A被模制成在其下表面侧上具有作为整体结构的装配部160、线接合部161至168、线接触部169、肋部170和171、隔板172和173、以及隔板174和175。

图16是第二实施例的键罩20A的底部平面图，其中键罩20A在其下表面侧上附连有第一至第三线构件60A、70A和80A。

如图16所示，第一至第三线构件60A、70A和80A的第一至第三梁部62A、72A和82A分别接合作为整体结构形成于键罩20A的下表面侧上的线接合部161-164、线接合部165和166、以及线接合部167和168。线接合部161-168具有它们各自的U形凹槽180(图18A、图18B、图19A和图19B)，这些凹槽在Zb侧上敞开(沿向下方向)。

线接触部169接触第一线构件60A的第一梁部62A的中间部分以阻止第一梁部62A弯曲。

肋部170和171的突起部170c和171c被装入按键引导件59的对应狭缝59a(图13)。因此，键罩20A在其向上运动和向下运动的方向上受到引导，使得键罩20A的除了向上运动和向下运动之外的运动受到限制，以阻止键罩20A在橡胶致动器100上枢转。

Xa侧的隔板172将第一线构件60A的臂部64A和第二线构件70A的臂部74A彼此隔开以阻止线构件60A和70A相互接触(干涉)。另外，Xb侧的隔板173将第一线构件60A的臂部65A和第三线构件80A的臂部85A彼此隔开以阻止线构件60A和80A相互接触(干涉)。

隔板174和175在开关区域150的每侧各设有一个以阻止开关机构40和线构件70A及80A(例如线构件70A和80A的臂部75A和84A)相互干涉。

键罩20A的强度在Ya侧和Yb侧的每个上均得到提高，因为第一至第三线构件60A、70A和80A的第一至第三梁部62A、72A和82A分别接合在键罩20A的下表面侧上设于键罩20A的较长侧的线接合部161至168。

因此，即使为(Xa和Xb方向上)细长形状的键罩20A在偏离其中央部的部分(例如靠近Xa或Xb端)处受到按压，也可以阻止键罩20A在其接触橡胶致动器100的部分上弯曲或枢转。

另外，键罩20A的Ya侧边缘部27通过线构件60A的梁部62A在几乎其整个长度上均得到加固，同时除了与键罩20A沿其纵向(Xa和Xb方向)的中心及附近(由橡胶致动器100接触的区域)相对应的部分之外，键罩20A的Yb侧边缘部26通过线构件70A和80A的梁部72A和82A得到加固。因此，在纵向上，没有线构件被设在Yb侧边缘部26的中心周围。因此，在前、后方向(Ya和Yb方向)上，键罩20A的尺寸减少了线构件的直径。因此，键罩20A的尺寸减小，同时通过使线构件60A、70A和80A的梁部62A、72A和82A与键罩20A的下表面侧接合键罩20A对因变薄引起的强度减少进行了补偿。

在此描述按键开关单元10A的向上运动和向下运动。

图17A是处于预操作状态的第二实施例的按键开关单元10A的前侧剖面图。图17B是处于受按压状态的第二实施例的按键开关单元10A的前侧剖面图。图18A是沿图17A中的线E-E截取的按键开关单元10A的横截面图。图18B是沿图17B中的线F-F截取的按键开关单元10A的横截面图。图19A是沿图17A中的线G-G截取的按键开关单元10A的横截面图。图19B是沿图17B中的线H-H截取的按键开关单元10A的横截面图。

参见图17A、图18A、图19A和图6，键罩20A的纵向(Xa和Xb方向)的中央部在其位于膜片开关片130上方的上限位置处由开关机构40的橡胶致动器100和联接构件110和120支撑，并且键罩20A的Yb侧边缘部26和Ya侧边缘部27(图16)沿键罩20A的纵向由线构件60A、70A和80A支撑。

第一至第三线构件60A、70A和80A的第一至第三梁部62A、72A和82A接合作为整体结构形成于键罩20A下表面侧上的相应的线接合部161至168的U形凹槽180。一旦线构件60A、70A和80A的梁部62A、72A和82A被压入配合到相应U形凹槽180的圆形凹部182，则U形凹槽180保持梁部62A、72A和82A，从而阻止梁部62A、72A和82A脱落。

因此在装配时，可以通过如图14所示那样将线构件60A、70A和80A的端部66A、67A、76A、77A、86A和87A插入穿过(通过)支撑部52A至57A的钩挂孔52a至57a，随后从上方下移键罩20A，同时使线构件60A、70A和80A的梁部62A、72A和82A接合相应的线接合部161至168的U形凹槽180。也就是说，根据该实施例，如同第一实施例中那样，线构件数量的增加不增加组装工时，因此使得能够有效地进行组装。

另外，线构件60A、70A和80A的端部66A、67A、76A、77A、86A和87A被插入穿过(通过)从支撑板50A上突起的支撑部52A至57A的钩挂孔52a至57a，线构件60A、70A和80A的臂部64A、65A、74A、75A、84A和85A在关于支撑板50A向斜上方延伸的倾斜位置上发生倾斜，并且连接端部66A、67A、76A、77A、86A和87A以及梁部62A、72A和82A。

因此，与键罩20A的向上运动和向下运动相关联的，线构件60A、70A和80A分别在端部66A和67A、端部76A和77A以及端部86A和87A上转动，这些端部作为旋转轴。因此，键罩20A的Yb侧边缘部26和Ya侧边缘部27在纵向的整个长度上由线构件60A、70A和80A支撑。

如图17B、图18B和图19B所示，当向下按压键罩20A的上表面时，线构件60A、70A和80A分别在端部66A和67A、端部76A和77A、以及端部86A和87A上转动，使得键罩20A下移至其下限位置，同时保持其水平位置。另外，键罩20A的Yb侧边缘部26和Ya侧边缘部27由线构件60A、70A和80A的梁部62A、72A和82A支撑，梁部62A、72A和82A分别通过臂部64A和65A、臂部74A和75A、以及臂部84A和85A支撑。因此，无论在纵向上的哪个部分被按压，键罩20A都下移至其下限位置，同时保持相同的水平位置。这使得能够增加开关操作的可靠性，同时减少键罩20A的厚度和尺寸。

在上述实施例中，在侧向(Xa和Xb方向)上细长的键罩20和20A作为实例。然而，本发明不限于这些，并且可以用于在前、后方向(Ya和Yb方向)上细长的键罩。

另外，在上述实施例中，长且窄的键罩20和20A作为实例。然而，本发明不限于这些，并且可以适用于侧向方向(Xa和Xb方向)和前后方向(Ya和Yb方向)细长的键罩，诸如方形或宽矩形的键罩。

另外，在上述实施例中，联接构件110和120结合成V形字母(当从Ya或Yb侧看去时，相对于支撑板50或50A)。然而，本发明不限于这种构造，联接构件110和120可以结合成颠倒的V形字母。

另外，在上述实施例中，以举例的方式，开关机构40包括联接构件110和120。然而，本发明也可以适用于没有联接构件110和120的构造。

另外，在上述实施例中，描述了其中的每一个均被用作成排设在键盘上的多个按键之一的键罩20和20A的情形。然而，本发明不限于这种情形，并且还可以用于其中键罩20或20A单独使用的情形。

另外，在上述实施例中，膜片开关片130紧密粘附于支撑板50和50A的上表面。然而，本发明不限于这种构造。例如，可以在支撑板50或50A上形成一对电极图案，并且可以在橡胶致动器100的小直径的接触部100a(图2)的下表面上单一地提供导电构件，以便当向下按压橡胶致动器100的小直径的接触部100a时，导电构件可以接触电极图案以电连接这些电极图案。

根据本发明的一个方面，可以沿键罩纵向增加键罩的强度，还可以沿键罩宽度方向减少键罩的尺寸。另外，即使在还减少键罩厚度时，也可以通过允许键罩始终在水平位置上向下移动增加按压键罩的操作感，无论是沿键罩纵向按压键罩的哪个部分，还可以增加厚度和尺寸被减小的键罩的开关操作的可靠性。

在此提及的所有实例和条件性语言均用于教导目的，以帮助读者理解由发明人提出以促进技术发展的本发明和概念，并且应被构造成不限于这些具体陈述的实例和条件，并且这些实例在说明书中的机构也不涉及表现本发明的优势或劣势。虽然已经详细描述了本发明的实施例，但是应当理解：可以对其进行各种改变、置换和替换，同时不脱离本发明的精神和范围。

Claims (4)

1.一种按键开关单元，其包括：

在纵向上细长的键罩；

开关机构，其被构造成响应于接收通过所述键罩的按压力而操作；

构造成支撑所述开关机构的支撑板；以及

按键加固机构，其在所述键罩的下侧接合所述键罩以加固所述键罩，

所述按键加固机构包括：具有第一梁部的第一线构件，所述第一梁部沿着所述键罩的一侧在纵向上基本覆盖所述键罩的整个尺寸，并且在所述键罩下侧接合所述键罩；具有第二梁部的第二线构件，所述第二梁部沿着所述键罩的另一侧在纵向上延伸于接触所述开关机构的区域和所述键罩的第一纵向端之间，并且在所述键罩下侧接合所述键罩；以及具有第三梁部的第三线构件，所述第三梁部沿着所述键罩的所述另一侧在纵向上在接触所述开关机构的所述区域和所述键罩的第二纵向端之间延伸，并且在所述键罩下侧接合所述键罩；

其中所述第一、第二和第三线构件的各自端部被以可转动的方式支撑在所述支撑板上。

2.如权利要求1所述的按键开关单元，其还包括：

第一接合部，其在所述键罩下侧沿纵向设在所述键罩的第一边缘部上，并且接合所述第一梁部；

第二接合部，其在所述键罩下侧沿纵向设在所述键罩的第二边缘部的第一部分上，并且接合所述第二梁部；以及

第三接合部，其在所述键罩下侧沿纵向设在所述键罩的所述第二边缘部的第二部分上，并且接合所述第三梁部。

3.如权利要求1所述的按键开关单元，其中：

所述第一、第二和第三线构件包括成一定角度地分别从所述第一、第二和第三梁部的第一和第二端伸出的各自的第一和第二臂部，所述第一和第二臂部的端部向内弯曲以形成所述第一至第三线构件的所述端部；以及

所述支撑板在其上设有第一支撑部、第二支撑部和第三支撑部，所述第一至第三支撑部被构造成分别以允许所述第一至第三线构件的所述端部转动的方式支撑所述端部。

4.如权利要求1所述的按键开关单元，其中：

所述第一、第二和第三线构件沿纵向被设置成关于所述开关机构左右对称。

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