CN102099885A - 按键开关结构 - Google Patents

Abstract

提供一种按键开关结构，在该按键开关结构中在不影响膜片触点的情况下提高了所述膜片的防水性。所述膜片的上表面、支承板的凸出部的上表面以及周向弯曲部的上表面形成在同一平面中，并且受热片被熔合在所述各上表面上。所述受热片包括热熔粘合片，所述粘合片通过利用加热辊被加热和压缩而被熔合到每个所述上表面上。所述支承板的底面中另外形成有通气孔。

Description

按键开关结构

技术领域

本发明涉及一种在信息处理设备、测量仪器、医疗器械等中用作输入装置的键盘的按键开关结构，以及制造该按键开关的方法。

背景技术

通常，用于便携式个人计算机等的键盘被布置成使得只要在键顶的任何部分按下该键顶，该键顶都下降并且不会倾斜，从而确保所谓的平滑操作。为此，传统的按键开关结构在键顶之下设置有其连杆机构。例如日本专利特开2001-229764号公报公开了这种在键顶之下设置有其连杆机构的按键开关。

如图13所示，该按键开关200具有连杆机构，该连杆机构由通过保持件206固定到键盘的底座部208的连杆构件202和204组成。底座部208由支承板210和膜片212组成，保持件206布置在该膜片上。在支承板210上突出地形成有凸出部214，该凸出部214被装配在穿透所述膜片212的通孔216中。凸出部具有孔218，在该孔218中装配有形成在保持件206的下部中的熔接销220。支承板210和保持件206相互附接，膜片212位于它们之间。

膜片由多个层220、222和224组成并且在所述层之间具有按键开关200的触点226。由于键盘的减小的厚度和尺寸，层220、222和224不能提供用于胶合的足够的面积，因此它们不能充分地彼此胶合。因此，在传统的按键开关结构中，当液体洒在键盘上后将键盘放置很长时间时，该液体可以进入图13中用箭头228示出的部位，即在凸出部214和膜片212之间，并且进一步从膜片212的胶合部进入触点226。

此外，日本专利特开2002-216575号公报中，公开了一种具有防水性的装置，以防备在按键开关操作期间操作者不小心将液体洒在键盘上的情况。该键盘装置具有在膜片上方的防水片，该防水片覆盖全部的按键并且形成为使得每个按键均具有环绕的防水壁，从而防止键盘的下部中的电子基板和其他部件受到不小心洒在键盘表面上的液体的影响。

然而，在薄键盘或小尺寸键盘的情况下，难以形成这种特别形式的防水片，即难以形成树脂膜或其他材料以为每个键提供防水壁。而且，由此形成的防水片很可能被制造得如此厚以致当操作者按压按键开关时他或她会感受到防水片的斥力。因此，从操作者开始按压键顶直到按键开关的触点被闭合是需要时间的。

发明内容

为了克服现有技术中的上述问题，本发明的目的在于提供一种防水性优良的按键开关结构和制造这种按键开关结构的方法。

本发明涉及一种按键开关结构，其中键顶被压下以闭合设置在膜片中的触点，其特征在于，所述按键开关结构包括：布置在所述膜片上方的可热熔接的防水片；以及布置在所述膜片下方的支承板构件，所述支承板构件具有朝向所述防水片突出的固定凸出部和外周部，所述防水片被热熔接到所述膜片、所述凸出部和所述外周部的各个上表面。

根据本发明，可以提高所述膜片的防水性而不影响所述按键开关的操作，从而防止无论何时被洒在所述键盘上的液体进入膜片层。

此外，不需要形成特别形式的防水片，因此能够使得所述防水片更薄。

此外，根据本发明，不需要使多个膜片层彼此胶合，由此可以克服建立所述膜片的足够的胶合面积的困难。

附图说明

通过考虑结合附图的下列详述描述，本发明的目的和特征将变得更加明了，附图中：

图1是示出根据本发明的实施方式的按键开关的主要部分的示意性剖视图；

图2是示出图1的实施方式中的键顶的示意性立体图；

图3是示出图1的实施方式中的连杆构件的示意性立体图；

图4是示出图1的实施方式中的另一个连杆构件的示意性立体图；

图5是示出图1的实施方式中的弹性构件的示意性立体图；

图6是示出图1的实施方式中的保持件的示意性立体图；

图7是示出图1的实施方式中的受热片的示意性剖视图；

图8是示出图1的实施方式中的膜片的示意性立体图；

图9是示出图1的实施方式中的支承板的示意性立体图；

图10示出如何制造图1的实施方式中的底座部；

图11是示出图1的实施方式中的底座部的示意性立体图；

图12是示出图1的实施方式中的底座部的示意性剖视图；以及

图13是示出传统的按键开关结构的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述根据本发明的按键开关结构的实施方式。如图1所示，根据本实施方式的按键开关10包括键顶12、连杆构件14和16、弹性构件18、保持件20以及底座部22，从而允许布置在底座部22中的触点24能够响应于键顶12被压下而闭合。

在键顶12的表面或顶面上，可以印有字母或符号。在键顶12的背侧上，如图2所示，设置有用于可旋转地支撑连杆构件14的一个端部的旋转支撑件26，和用于可旋转地并可沿水平方向移动地支撑连杆构件16的一个端部的滑动支撑件28。

连杆构件14和16在它们各自的中央部可旋转地相互连接，并且它们的一个端部由键顶支撑而另一个端部由保持件20支撑。

更具体地，如图3所示，连杆构件14包括一对腿部30和32。各腿部的一个端部通过连接杆34相互连接，而另一个端部通过连接杆36相互连接。连接杆34插入键顶的旋转支撑件26并且由该旋转支撑件支撑，而连接杆36由保持件20支撑。连杆构件14在腿部30和32的外表面上的中央部处分别包括轴38和40，连杆构件14借助于该轴38和40连接至连杆构件16。在本实施方式中，轴38和40在连接杆34和36的连线上距连接杆34和36等距地分别位于腿部30和32的外表面上。

此外，如图4所示，连杆构件16包括一对腿部42和44，这一对腿部42和44的一个端部通过连接杆46相互连接。所述端部中的每一个端部均向外设有支撑突起部48或50，该支撑突起部由键顶的滑动支撑件28支撑。腿部42和44的另一端部各自向外设有支撑突起部52和54，所述支撑突起部由保持件20支撑。支撑突起部48和52之间的距离以及支撑突起部50和54之间的距离等于连杆构件14的连接杆34和36之间的距离。而且，在本实施方式中，连接杆46在连杆构件16中设置在支撑突起部48和50前方的末端上。

此外，连杆构件16包括分别在腿部42和44中的轴孔56和58，以可旋转地支撑连杆构件14的轴38和40。在本实施方式中，轴孔56和58分别在使支撑突起部48和52互连的线上以及使支撑突起部50和54互连的线上各自距支撑突起部48和52等距以及距支撑突起部50和54等距地分别位于腿部42和44的外表面上。

弹性构件18布置在键顶12下方以支撑键顶12。当键顶被压下时，弹性构件18弯曲，而当去除施加在键顶12上的按压力时，弹性构件18使键顶12回复到其原始位置。如图5所示，本实施方式中的弹性构件18通常形成为由诸如橡胶等材料形成的杯形形状，并且具有内表面，在该内表面的中央部分突出地设置有触点按压部60。弹性构件18在底座部22上被布置成使得触点按压部60与底座部22相对并且紧邻底座部22的触点24的上方定位。因此，当键顶12被压下时，触点按压部60可以推动触点24以将开关闭合。

如图6所示，本实施方式中的保持件20形成为单独用于每个按键开关10的框架形形状并且布置在底座部分22上。保持件20在其一个端部附近包括用于可旋转地并可沿水平方向移动地支撑连杆构件的连接杆36的滑动引导部62，并且在另一端部附近包括用于可旋转地支撑连杆构件16的支撑突起部52和54的旋转引导部64和66。保持件20在其两个端部的中央部分包括弓形引导壁68，该弓形引导壁68彼此相对并且固定弹性构件18的外周。此外，保持件20在其下表面设有具有预定长度的熔接销70，并且通过熔接销70固定在底座部22。

底座部22包括受热片72、膜片74以及支承板76，膜片74布置在受热片72和支承板76之间。

受热片72是防水的，并且如图7所示，该受热片72包括作为其上层的防水性优良的薄膜层78和作为其下层的热熔粘合层80。本实施方式中薄膜层78是25μm厚的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)片。受热片布置成覆盖整个膜片74。

如图1所示，膜片74包括都具有弹性的上层82和下层84，以及插设在层82和84之间的分隔层86，该分隔层86切出有通孔88，所述通孔88的位置与触点24的位置相对应。每个通孔88均形成上层82和下层84之间的空间，在该空间中可移动接触片90设置在上层82并且固定接触片92设置在下层84上从而彼此相对。接触片90和92组成按键开关的触点24。如图8所示，膜片74具有绕每个通孔88切出的多个通孔94。

如图9所示，支承板76包括多个凸出部96。凸出部96设置在与膜片74的通孔94对应的位置处，以被装配在该通孔94中。凸出部96的高度近似等于膜片74的厚度。凸出部96具有孔98，该孔98沿该凸出部的高度方向穿透该凸出部并且被设计为将保持件20的熔接销70装配到其内。因此，在本实施方式中，保持件20的熔接销70设置在与凸出部96的孔98对应的位置处。此外，如图1所示，支承板76形成具有外周部100的浴盆形状，该外周部100的上表面与凸出部96的上表面水平地处于位于同一平面上。

如图1所示，在本实施方式的底座部22中，膜片74的上表面、凸出部96的上表面以及支承板76的外周部100都水平地处于同一平面上并且被牢固地粘附于受热片72。

如图1所示，在本实施方式中的底座部22具有由膜片74、支承板的外周部100以及受热片72围绕的空间102。因为支承板76设有通气孔104，所以空间102未被紧密密封。

现在，将描述制造底座部22的方法，首先，将膜片74在支承板76上放置成使得支承板76的各个凸出部96被装配在膜片74的通孔94中。然后，进一步用受热片72覆盖该膜片。在此阶段，受热片72、膜片74以及支承板76还未彼此粘附。

随后，如图10所示，将受热片72、膜片74和支承板76沿箭头111的方向在具有内部热源并且沿相应的箭头104和106的方向旋转的一对加热辊108和110之间供给从而受到高温和高压。受热片的粘合层80通过加热辊的热被熔化，并且受热片72通过来自加热辊的压力被牢固地粘附到膜片74的上表面、凸出部96的上表面以及支承板的外周部100上。因此，将获得具有相互一体地固定的受热片72、膜片74以及支承板76的底座部22。

在下文中，将描述装配根据本实施方式的按键开关10的方法。首先，如图11和12所示，穿过在上述方法中那样获得的底座部22的上部形成销孔112。销孔112设置在与支承板的凸出部的孔98对应的位置，并且直径小于孔98的直径。然后，将保持件20的熔接销70压入底座部的销孔112内并且进一步插入凸出部的孔98内以被热熔接。如图1所示，熔接销70的顶端部被加热以变形成平坦形状并且被紧密地固定在底座部22上。因此，保持件20和支承板76将受热片72和膜片74保持在它们之间。

随后，将描述按键开关的操作。当自上方用任意的负荷压下键顶12时，键顶12向下移动，在这种情况下，弹性构件18自身变形以使其触点按压部60通过受热片72来按压膜片74的触点24，由此该开关处于闭合状态。压下触点24使膜片74变形，以通过通气孔104清除底座部22的空间102中的空气，因此受热片72和膜片74可以在触点24的部分处良好地变形。在本实施方式中，通气孔104在底座部22中位于膜片74之下。

在本实施方式的按键开关10中，只要在键顶12的边缘压下键顶，键顶12都可以下降并且通过由连杆构件14和16组成的连杆机构维持其水平方位。例如，当键顶在图1的箭头114所示的边缘处被压下时，连杆构件14的在箭头114一侧上的端部首先下降。连杆构件14的另一端部沿箭头116的方向移动。连杆构件14的中央部由此下降以致使在其中央部处于连杆构件14连接的连杆构件16也下降。结果，键顶12在下降的同时可以保持其水平方位。

根据本实施方式，受热片72被热熔接到膜片74的上表面、凸出部96的上表面以及支承板76的周向弯曲部100上，因此，无论何时将诸如水等的液体洒在键盘上，液体都不会进入膜片层74。

根据本实施方式，由于保持件20的熔接销70被压入底座部22的销孔112内，因此洒在受热片上的液体不会通过销孔112进入膜片层74。即使液体进入销孔112，液体也不会进入膜片层74，因为防水的受热片72被热熔接到支承板76的凸出部96的上表面。

根据本实施方式，由于膜片74的上表面、凸出部96的上表面以及支承板76的周向弯曲部100水平地处于同一平面上，因此不需要形成呈特别形状的受热片72，这可以有助于设备的成本降低。此外，因为受热片72可以是较薄的，所以受热片72的厚度不会影响按键开关10的操作。

此外，根据本实施方式，由于底座部22在其底部中形成有通气孔104，因此当压下键顶时受热片72和膜片74可以很好地弯曲。进一步，由于受热片72在高压和高温下被熔接在膜片74和支承板76上，因此不需要对膜片74进行胶合，由此可以避免由于提供膜片74的足够的胶合面积而产生的问题。

更进一步，在本实施方式的按键开关10中，无论何时在任意部分处压下键顶12，该键顶都能在向下移动的同时保持其水平方位，因此在键顶被压下的部分之间不存在操作感觉的不同，即可以保证可操作性。

2008年7月14日提交的日本专利申请No.2008-183063的全部公开内容，包括该公开内容的说明书、权利要求、附图以及摘要，以引用方式全部并入本文。

虽然已经参照具体的说明性实施方式描述了本发明，但是本发明不受该实施方式限制。应当理解，在没有脱离本发明的范围和精神的情况下本领域技术人员可以改变或修改该实施方式。

Claims (5)

1.一种按键开关结构，该按键开关结构用于响应于键顶被压下而闭合膜片中设置的触点，并包括：

布置在所述膜片上方的可热熔接的防水片；以及

布置在所述膜片下方的支承板构件，所述支承板构件具有朝向所述防水片突出的固定凸出部以及朝向所述防水片突出的外周部，

所述防水片被热熔接到所述膜片的上表面、所述凸出部的上表面以及所述外周部的上表面。

2.根据权利要求1所述的按键开关结构，其中，所述膜片的上表面、所述凸出部的上表面以及所述外周部的上表面位于同一平面上。

3.根据权利要求1所述的按键开关结构，其中，所述支承板构件具有在与所述膜片相对的位置处形成的通气孔。

4.一种制造用于响应于键顶被压下而闭合膜片中设置的触点的按键开关结构的方法，所述方法包括：

形成底座部，该底座部由布置在所述膜片上方的可热熔接的防水片和布置在所述膜片下方的支承板构件组成，并且所述支承板构件具有朝向所述防水片突出的固定凸出部和朝向所述防水片突出的外周部，所述防水片与所述膜片的上表面、所述凸出部的上表面以及所述外周部的上表面相对；以及

通过加热装置加热所述底座部，使得所述防水片被热熔接到所述膜片的上表面、所述凸出部的上表面以及所述外周部的上表面。

5.根据权利要求4所述的方法，该方法还包括将一保持件的熔接销压入已热熔接有所述防水片的所述底座部的所述凸出部。

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