CN105247644A - 低行程开关组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低行程开关组件和系统以及使用所述低行程开关组件和系统的方法。低行程弹片可以包括圆顶形表面和一组调整构件，所述圆顶形表面具有上部部分和下部部分，所述一组调整构件在上部部分与下部部分之间被集成在圆顶形表面内。调整构件可以用于控制低行程弹片的力-位移曲线特征。

Description

低行程开关组件
相关申请的交叉引用
本专利合作条约下的专利申请要求于2013年5月27日提交的并且名称为“LowTravelSwitchAssembly”的美国临时专利申请61/827,708的优先权，该专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
本文所述的实施例可总体涉及一种用于输入设备的开关，并且可更具体地涉及一种用于键盘或其它输入设备的低行程开关组件。
背景技术
许多电子设备(例如，台式计算机、膝上型计算机、移动设备等)包括键盘作为其输入设备之一。在电子设备中典型地包括若干类型的键盘。这些类型的键盘的差别主要在于它们所采用的开关技术。最常见的键盘类型之一是弹片开关键盘。弹片开关键盘包括至少一个键帽、分层电膜和设置在键帽与分层电膜之间的弹性弹片。当键帽从其原始位置被按压时，弹性弹片的最上部分(从其原始位置)向下移动或移位并接触分层电膜以引起开关操作或事件。当键帽随后被释放时，弹性弹片的最上部分返回到其原始位置，并迫使键帽以使其也移动回到其原始位置。
除了引起开关事件以外，典型的弹性弹片也向按压键帽的用户提供触觉反馈。典型的弹性弹片当在一定范围的距离内被按压和被释放时通过以某种方式起反应(例如，通过改变形状、屈曲、解除屈曲，等等)来提供该触觉反馈。该表现典型地通过力-位移曲线来表征，所述力-位移曲线限定用于将键帽(在置于弹性弹片上方的同时)从其自然位置移动某距离所需的力的大小。
经常期望的是将电子设备和键盘制得较小。为了实现这一点，设备的某些部件会需要被制得较小。此外，设备的某些可移动部件也会具有较小的移动空间，这使得这些可移动部件难以执行其预期的功能。例如，典型的键帽被设计成当被按压时移动某最大距离。从键帽的自然(未被按压的)位置到其最远(被按压的)位置的总距离经常被称为“行程”或“行程量”。当设备被制得较小时，该行程会需要是较小的。然而，较小的行程要求对应的弹性弹片的较小的或有限范围的移动，这会影响弹性弹片根据其预期的力-位移特征用于及向用户提供合适触觉反馈的能力。
发明内容
提供一种低行程开关组件和系统以及使用所述低行程开关组件和系统的方法。
在一些实施例中，提供一种低行程弹片，所述低行程弹片包括圆顶形表面和一组调整构件，所述圆顶形表面具有上部部分和下部部分，所述一组调整构件被集成在圆顶形表面内位于上部部分与下部部分之间。调整构件可以用于控制低行程弹片的力-位移曲线特征。另外，圆顶形表面可以限定调整构件和将调整构件分开的至少一个区域。
在一些实施例中，提供一种制造低行程弹片的方法，即，通过选择性地去除圆顶形表面的一组预定义的部分来调整圆顶形表面以根据预定义的力-位移曲线特征来操作。
在一些实施例中，提供一种开关组件，所述开关组件包括键帽、驻留在键帽下方的支撑结构、设置在键帽下面且上面形成有一组开口的圆顶形表面，以及位于圆顶形表面下方并用于触发开关事件的电膜。该一组开口可以用于当电膜不触发开关事件时将开关组件保持在适当的位置中并控制开关组件以使其根据预定义的力-位移曲线来起作用。
附图说明
在结合附图考虑下面的详细描述后，本发明的上述和其他方面和优点将变得显而易见，其中相同的附图标号在整个附图中代表相同的部件，并且其中：
图1是根据至少一个实施例的开关机构的剖视图，所述开关机构包括低行程弹片、键帽、支撑结构和膜；
图2是根据至少一个实施例的图1的低行程弹片的透视图；
图3是根据至少一个实施例的图2的低行程弹片的俯视图；
图4是根据至少一个实施例的图3的低行程弹片的沿着图3的线A-A得到的剖视图；
与图4类似，图5是根据至少一个实施例的图3的低行程弹片的剖视图，低行程弹片在第一状态中驻留在图1的膜和键帽之间；
与图5类似，图6是根据至少一个实施例的在第二状态中的图5的低行程弹片、键帽和膜的剖视图；
与图5类似，图7是根据至少一个实施例的在第三状态中的图5的低行程弹片、键帽和膜的剖视图；
与图5类似，图8是根据至少一个实施例的在第四状态中的图5的低行程弹片、键帽和膜的剖视图；
图9示出根据至少一个实施例的预定义的力-位移曲线，图5至图8的键帽和低行程弹片可以根据所述预定义的力-位移曲线操作；
图10是根据至少一个实施例的另一个低行程弹片的俯视图；
图11是根据至少一个实施例的又一个低行程弹片的自顶向下的俯视图；
与图4类似，图12是根据至少一个实施例的包括凸块的图3的低行程弹片的剖视图；
图13是根据至少一个实施例的提供图2的低行程弹片的例示性过程；
图14是又一个样本低行程弹片的俯视图。
具体实施方式
参照图1至图13描述了低行程开关组件和系统以及使用所述低行程开关组件和系统的方法。
图1是开关机构的剖视图，所述开关机构包括低行程弹片100、键帽200、支撑结构300和膜500。低行程弹片100可以由任何适当类型的材料(例如，金属、橡胶等)构成并且可以是弹性的。例如，当向低行程弹片100施加力时，低行程弹片100的弹性可以当随后该力被释放时促使低行程弹片100返回到其原始形状。在一些实施例中，低行程弹片100可以是可以作为弹片垫或薄片(未示出)的一部分的多个弹片中的一个弹片。例如，低行程弹片100可以沿着+Y方向从此类弹片薄片突出。该弹片薄片可以驻留在键盘(未示出)的一组键帽(例如，键帽200)下面，使得弹片垫的每个弹片都可以驻留在键盘的特定键帽下面。
例如，如图1中所示，低行程弹片100可以驻留在键帽200下面。键帽200可以由支撑结构300支撑。支撑结构300可以由任何适当的材料(例如，塑料、金属、复合材料等)构成，并且可以向键帽200提供机械稳定性。支撑结构300可以例如是剪刀形机构或是蝶形机构，其可以分别在按压和释放键帽200期间收缩和扩张。在一些实施例中，支撑结构300并非是独立的剪刀形或蝶形机构，支撑结构300可以是键帽200的下侧的一部分，所述键帽200可以按压到低行程弹片100的各部分上。不管支撑结构300的物理性质如何，键帽200都可以按压到低行程弹片100上以经由膜500(以下参照图5至图8更详细地说明)来影响开关操作或事件。尽管在图1中未示出，键帽200也可以包括下端部分，所述下端部分可以被构造成在按压键帽200期间接触低行程弹片100的最上部分。
图1可以示出在未按压状态中的键帽200、低行程弹片100、支撑结构300和膜500(例如，在键帽200被按压之前，每个部件都可以处于其相应的自然位置中)。虽然图1未示出在部分按压或完全按压的状态中的键帽200、低行程弹片100、支撑结构300和膜500，但是应当理解，这些部件可以占据这些状态中的任一个状态。
除了当键帽被按压时促进开关事件以外，弹片开关的弹片也可以用于其它目的。例如，弹片可以在键帽从按压释放之后促使键帽返回到其自然状态或位置。又如，弹片可以当用户按压键帽时向用户提供触觉反馈。弹片的物理属性(例如，弹性、尺寸、形状等)可以确定由弹片所提供的触觉反馈的水平。尤其，物理属性可以限定用于在一定范围的距离内移动键帽(例如，当键帽置于弹片上方时)所需的力的大小之间的关系。该关系可以通过力-位移曲线表达，并且弹片可以根据该曲线来操作。
用于移动键帽所需的力的大小可以依据键帽已经从其自然位置移动了多远而变化，并且用户可以由于该变化而经历触觉反馈。例如，用于将弹片的最上部分从其自然位置或初始位置移动到第一距离(例如，达到就在弹片塌缩或屈曲之前的点)所需的力可以是力F1。
用于继续将最上部分移动越过该第一距离所需的力可以小于力F1。这是因为当最上部分移动越过第一距离时弹片可以屈曲或塌缩，这可以减小用于继续移动最上部分所需的力。
用于将最上部分移动到当弹片刚好完全屈曲或塌缩时的点所需的力可以是力F2。然后，用于在键帽到达其最远或最凹陷的点之前继续移动最上部分所需的力可以增大。因而，用户可以由于弹片的力-位移特征而经历某一触觉反馈。
应当理解，当已知弹片的力-位移特征时，触觉反馈可以被量化。更具体地，触觉反馈是用于将弹片的最上部分从其自然位置移动到就在弹片开始屈曲或塌缩之前的距离所需的力(例如，力F1)与用于将最上部分从其自然位置移动到当弹片刚好完全屈曲或塌缩时的距离所需的力(例如，力F2)的比率(例如，点压比)的函数。
因为弹片的触觉反馈与弹片的力-位移特征有关联，所以还应当理解，当预定义最佳的或合适的触觉反馈时，可以确定弹片的力-位移特征。例如，当点压比是大约50％时，弹片可以提供最佳的触觉反馈。点压比可以用于确定用于提供最佳的触觉反馈所需的力-位移特征(例如，力F1和力F2)。因此，因为弹片的物理属性与力-位移特征相对应，所以弹片可以被特定地构造，以便满足这些特征。
如上所述，经常期望的是将电子设备和键盘制得较小。为了实现这一点，设备的某些部件会需要被制得较小。此外，设备的某些可移动部件也会具有较小的移动空间，这使得这些可移动部件难以执行其预期的功能。例如，键盘的键帽的行程将必需是较小的。然而，较小的行程要求对应的弹片的较小的或有限范围的移动，这会影响弹片根据其预期的力-位移特征用于及向用户提供合适触觉反馈的能力。
由于弹片的物理属性与弹片的触觉反馈相关联，所以弹片的物理属性可以被调整、被修改、被操纵或以另外的方式被调整以补偿较小的行程，而同时也提供预定义的触觉反馈。
弹片的某些物理属性可以被调整、被修改、被操纵或以另外的方式被调整以补偿指定的行程，而同时也提供预定义的触觉反馈。即，弹片的某些物理属性可以被调整，使得弹片根据预定义的力-位移曲线特征来操作。在一些实施例中，弹片的高度、厚度和直径可以被调整。在一些实施例中，弹片的表面可以被调整或被修改以调整该表面的结构完整性。
图2是低行程弹片100的透视图。图3是低行程弹片100的俯视图。如图2和图3中所示，低行程弹片100可以包括圆顶形表面102和一组调整构件152、154、156和158，所述圆顶形表面102具有上部部分140(即，其可以包括圆顶形表面102的最上部分)和下部部分110，所述一组调整构件152、154、156和158设置在上部部分140与下部部分110之间。圆顶形表面102可以具有半球面的、半球形的、或凸面的轮廓，其中上部部分140形成轮廓的顶部并且下部部分110形成轮廓的基部。下部部分110可以采取任何适当的形状，例如，圆形形状、椭圆形形状、直线形形状或其它多边形形状。
低行程弹片100的物理属性可以以任何适当的方式被调整。在一些实施例中，调整构件152、154、156和158可以是圆顶形表面102的切口或开口，所述切口或开口可以被集成或被形成在圆顶形表面102中。即，圆顶形表面102的(例如，具有预定义的尺寸和形状的)预定义的部分可以被去除，以便控制或调整低行程弹片100，使得低行程弹片100根据预定义的力-位移曲线特征来操作。
调整构件152、154、156和158可以彼此间隔开，使得圆顶形表面102的一个或多个部分可以从圆顶形表面102的下部部分110延伸到圆顶形表面102的最上部分140。例如，调整构件152、154、156和158可以彼此均匀地间隔开，使得圆顶形表面102的壁或臂部分132、134、136和138可以形成十字形(或X形)部分130，其可以从部分110跨越到最上部分140。
如图2中所示，圆顶形表面102的部分172、174、176和178各自可以与十字形部分130的一些部分局部地邻接，但是也可以由于调整构件152、154、156和158而与十字形部分130的其它部分局部地分开。
虽然图2和图3仅示出四个调整构件152、154、156和158，但是在一些实施例中，低行程弹片100可以包括更多的或更少的调整构件。在一些实施例中，调整构件152、154、156和158中的每一个调整构件的形状可以被调整成使得低行程弹片100可以根据预定义的力-位移曲线特征来操作。尤其，调整构件152、154、156和158中的每一个调整构件可以具有特定的形状。如图3中所示，例如，当从顶部观察低行程弹片100时，调整构件152、154、156和158中的每一个调整构件可以表现为具有L形状。在一些实施例中，调整构件152、154、156和158可以具有馅饼或楔形形状。
通常，应当理解，图2至图3中所示的弹片100限定一组相背对的梁。每个梁都由一对臂区段限定，并且横过弹片100的表面是大致邻接。例如，第一梁可以由臂部分134和138限定，而第二臂由臂部分132和136限定。因而，梁在弹片的顶部处彼此交叉，但是彼此大致相背对(例如，沿着不同的方向延伸)。在本实施例中，梁彼此以90度相背对，但是其它实施例可以具有以不同的角度相背对或偏移的梁。同样，在各种实施例中可以存在有或限定有更多的或更少的梁。
梁可以被构造成当在弹片上施加足够大的力时塌缩或位移。因而，梁可以根据特定的力-位移曲线向下行进；修改尺寸、形状、厚度和其它物理特征同样可以修改力-位移曲线。因而，梁可以以某方式被调整成使得在第一力下提供向下的运动并且在第二力下提供向上的运动或行程。因而，当施加在键帽上(并且从而施加在弹片上)的力超过第一阈值时，梁可以向下卡合，并且当所施加的力小于第二阈值时，梁可以恢复到初始或默认位置。第一阈值和第二阈值可以被选择成使得第二阈值小于第一阈值，从而向弹片100提供滞后作用。
应当理解，不但可以通过调整梁和/或臂部分132、134、136、138的某些特征来调整用于弹片100的力曲线，而且可以通过修改调整构件152、154、156和158的尺寸和形状来调整用于弹片100的力曲线。例如，调整构件可以被制得较大或较小，可以具有不同的面积和/或横截面，等等。对调整构件152、154、156和158的此类调整也可以修改弹片100的力-位移曲线。
在一些实施例中，低行程弹片100的臂部分132、134、136、138中的每一个臂部分可以被调整成使得低行程弹片100可以根据预定义的力-位移曲线特征来操作。尤其，臂部分132、134、136、138中的每一个臂部分可以被调整成具有厚度a1(例如，如图3中所示)，所述厚度a1可以小于预定义的厚度。例如，在一些实施例中，厚度a1可以小于或等于约0.6毫米，但是在其它实施例中厚度a1可以是更厚的或更薄的。
在一些实施例中，低行程弹片100的材料的硬度可以被调整成使得低行程弹片100可以根据预定义的力-位移曲线特征来操作。尤其，低行程弹片100的材料的硬度可以被调整成大于预定义的硬度，使得十字形部分130不会像较软的材料那样容易屈曲。
虽然图2和图3可以示出具有十字形部分130的圆顶形表面102，但是应当理解，圆顶形表面102可以具有可以包括任何适当数量的臂部分的部分。在一些实施例中，圆顶形表面102并非具有四个臂部分132、134、136、138，圆顶形表面102可以包括更多的或更少的臂部分。在一些实施例中，低行程弹片100可以被调整成使得当键帽200没有经历开关事件(例如，没有被按压)时低行程弹片100用于将键帽200和支撑结构300保持在其相应的自然位置中。在这些实施例中，低行程弹片100可以控制键帽200(和支撑结构300，如果包括的话)以根据预定义的力-位移曲线特征来操作。
不管低行程弹片100如何被调整，当外力(例如，在图1的键帽200上或通过图1的键帽200)被施加到上部部分140时，十字形部分130可以沿着–Y方向移动，并且可以使臂部分132、134、136和138改变形状和屈曲。结果，当十字形部分130沿着–Y方向移动了足够大的距离时，下侧(例如，其与圆顶形表面102的最上部分140直接相对)可以接触键盘的膜(例如，图1的膜500)的部分。以这种方式，可以触发开关操作或事件。
图10是另选的低行程弹片1000的俯视图，所述低行程弹片1000可以与低行程弹片100类似并且可以被调整成根据预定义的力-位移曲线特征来操作。如图10中所示，低行程弹片1000可以包括十字形部分1300和一组调整构件1020、1040、1060和1080。当从顶部观察低行程弹片1000(例如，如图10中所示)时，调整构件1020、1040、1060和1080中的每一个调整构件可以呈现为是馅饼状的。
图11是另一个另选的低行程弹片1100的俯视图，所述低行程弹片1100可以与低行程弹片100类似并且可以被调整成根据预定义的力-位移曲线特征来操作。如图11中所示，低行程弹片1100可以包括表面1180和一组调整构件1150。当从顶部观察低行程弹片1100(例如，如图11中所示)时，调整构件1150中的每一个调整构件可以表现为具有任何适当的形状(例如，椭圆形、圆形、矩形等)。
图4是低行程弹片100的沿着图3的线A-A得到的剖视图。图4与图1类似，但是没有示出支撑结构300。在一些实施例中，支撑结构300可以是不必要的，并且开关组件可以仅仅包括键帽200、低行程弹片100和膜500。如图4中所示，十字形部分130的臂部分132和136可以形成邻接的臂部分，所述邻接的臂部分可以横跨圆顶形表面102。
与图4类似，图5是低行程弹片100的剖视图，低行程弹片100在第一状态中驻留在键帽200和膜500之间。例如，键帽200、低行程弹片100和膜500可以形成键盘的按键开关或开关组件中的一者。如图5所示，键帽200可以包括主体部分201和接触部分210。主体部分201可以包括帽表面202和下侧204，并且接触部分210可以包括接触表面212。如图5中所示，键帽200可以处于其自然位置220中(例如，在帽表面202(例如，从用户)接收任何力之前)。此外，低行程弹片100和膜500中的每一者都可以处于其相应的自然位置中。
在一些实施例中，膜500可以是可以与低行程弹片100相互作用的印刷电路板(“PCB”)的一部分。如以上参照图1所述，低行程弹片100可以是键盘(未示出)的部件。在一些实施例中，键盘可以包括PCB和膜，其可以提供按键开关(例如，当键帽200经由外力沿着–Y方向被按压时)。膜500可以包括顶层510、底层520以及在顶层510和底层520之间的间距530。在一些实施例中，膜500也可以包括支撑层550，所述支撑层550可以包括通孔552(例如，电镀通孔)。顶层510和底层520可以驻留在支撑层550的上方。在一些实施例中，顶层510和底层520各自可以具有沿着Y方向的预定义的厚度，并且间距530可以具有预定义的高度。顶层510、底层520和支撑层550中的每一者都可以由任何适当的材料(例如塑料，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)聚合物片材等)构成。例如，顶层510和底层520中的每一者可以由PET聚合物片材构成，所述PET聚合物片材中的每一者都可以具有预定义的厚度。
顶层510可以耦接至或包括对应的导电垫(未示出)，并且底层520可以耦接至或包括对应的导电垫(未示出)。在一些实施例中，这些导电垫中的每个导电垫可以是导电胶的形式。例如当用户按压键帽200时，导电垫的凝胶状性质可以向用户提供改善的触觉反馈。与顶层510相关联的导电垫可以在顶层510的下侧上包括对应的导电迹线，并且与底层520相关联的导电垫可以在底层520的上侧上包括导电迹线。这些导电垫和对应的导电迹线可以由任何适当的材料(例如，金属诸如银或铜、导电胶、纳米线等)构成。
如图5中所示，例如当低行程弹片100屈曲并且十字形部分130沿着-Y方向移动(例如，由于外力施加到键帽200的帽表面202)时，间距530可以允许顶层510接触底层520。尤其，间距530可以允许与顶层510相关联的导电垫物理上接近与底层520相关联的导电垫，使得它们的相对应的导电迹线可以彼此接触。该接触可以继而通过处理单元(例如，电子设备或键盘的芯片)(未示出)被检测到，所述处理单元可以产生与键帽200对应的代码。
在一些实施例中，键帽200、低行程弹片100和膜500可以被包括在可表面安装的封装件中，所述可表面安装的封装件可以促进例如电子设备或键盘的组装，并且也可以向各种部件提供可靠性。
虽然图5示出可以用于触发开关事件的特定分层膜，但是应当理解，其它机构也可以用于触发开关事件。例如，在一些实施例中，低行程弹片100可以包括导电材料。在这些实施例中，单独的导电材料也可以驻留在上部部分140的下侧下面。当发生击键时(例如，当外力A被施加到键帽200时)，低行程弹片100的导电材料可以接触单独的导电材料，所述单独的导电材料可以触发开关事件。
如上所述，低行程弹片100可以以任何适当的方式被调整，使得低行程弹片100(并且从而键帽200)可以根据预定义的力-位移曲线特征来操作。与图5类似，图6至图8是分别处于第二状态、第三状态和第四状态中的低行程弹片100、键帽20和膜500的剖视图。图9示出预定义的力-位移曲线900，键帽200和低行程弹片100可以根据所述预定义的力-位移曲线900操作。F轴可以表示施加到键帽200的力(单位g)，并且D轴可以表示键帽200响应于所施加的力的位移。
用于将键帽200从其自然位置220(例如，在任何力施加到键帽200之前的键帽200的位置，如图5中所示)按压到最大位移位置250(例如，如图8中所示)所需的力可以改变。例如，如图9中所示，随着键帽200从自然位置220(例如，0毫米)沿着-Y方向移位到位置230(例如，VIa毫米)，使键帽200移位所需的力会逐渐地增大。至少部分地由于低行程弹片100改变形状的阻力(例如，上部部分140沿着-Y方向位移的阻力)使该所需的力逐渐增大。使键帽200移位到位置230所需的力可以被称为操作力或峰值力。
当键帽200移位到位置230(例如，VIa毫米)时，低行程弹片100可能不再能够抵抗压力，并且会开始屈曲(例如，十字形部分130会开始屈曲)。随后使键帽200从位置230(例如，VIa毫米)移位到位置240(例如，VIb毫米)所需的力可能逐渐减小。
当键帽200移位到位置240(例如，VIb毫米)时，低行程弹片100的上部部分140的下侧可以接触膜500以引起或触发开关事件或操作。在一些实施例中，在键帽200移位到位置240稍前或稍后，下侧可以接触膜500。当接触表面107接触膜500时，膜500可以提供沿着+Y方向的反作用力，所述反作用力可以使用于将键帽200继续位移越过位置240所需的力增大。使键帽200移位到位置240所需的力可以被称为拖拉力或返回力。
当键帽200移位到位置240时，低行程弹片100也可以被完全屈曲。在一些实施例中，上部部分140可以继续沿着-Y方向位移，但是低行程弹片100的十字形部分130可以随后被屈曲。随后使键帽200从位置240(例如，VIb毫米)移位到位置250(例如，VIc毫米)所需的力会逐渐增大。位置250可以是键帽200的最大位移位置(例如，靠底位置)。当从键帽200去除力(例如，外力A)时，弹性体弹片100可以继而展开而返回到其自然位置，并且键帽也可以返回到自然位置220。
在一些实施例中，接触部分210的尺寸或高度可以被限定以确定最大位移位置250或键帽200沿着-Y方向的行程。例如，键帽200的行程可以被限定到大约0.75毫米、1.0毫米或1.25毫米。
除了由顶层510和底层520的凝胶状导电垫向低行程弹片100和键帽100所提供的缓冲效应以外，在一些实施例中，通孔552也可以提供缓冲效应。例如，如图8中所示，当键帽200移位到最大位移位置250并且低行程弹片100完全屈曲并按压到顶层510上时，底层520可以弯曲或以另外的方式与支撑层550相互作用，使得底层520的部分可以进入通孔552的空隙中。以这种方式，键帽100可以接收缓冲效应，所述缓冲效应可以转化为用于用户的改善的触觉反馈。
在一些实施例中，键帽200可以包括或可以不包括接触部分210。例如，当键帽200不包括接触部分210时，键帽200的下侧204可能不足以按压到十字形部分130的上部部分140上。因而，在这些实施例中，低行程弹片100可以包括集力器凸块，当力沿着-Y方向施加到帽表面202时所述集力器凸块可以接触下侧204。与图4类似，图12是包括凸块1200的低行程弹片100的剖视图。如图12中所示，集力器凸块1200可以具有块体形状，所述块体形状具有下侧1204和上侧1202，所述下侧1240可以接触弹片100的上部部分140，所述上侧1202可以接触键帽200的下侧204。以这种方式，当键帽200由于外力而沿着-Y方向移位时，下侧204可以按压到上侧1202上并将外力指引到上部部分140上。
图13是制造低行程弹片100的例示性过程1300。过程1300可以开始于操作1302。
在操作1304处，该过程可以包括提供圆顶形表面。例如，操作1304可以包括在任何调整构件与圆顶形表面集成在一起之前提供圆顶形表面诸如圆顶形表面102。
在操作1306处，过程可以包括选择性地去除圆顶形表面的多个预定义的部分来调整圆顶形表面以根据预定义的力-位移曲线特征来操作。例如，操作1306可以包括在圆顶形表面的所述多个预定义的部分处形成开口或切口152、154、156和158，每个开口具有预定义的形状，例如，L形状或馅饼形状。在一些实施例中，操作1306可以包括形成圆顶形表面的可以表现为十字形的其余部分。此外，在一些实施例中，操作1306可以包括对圆顶形表面进行模切或冲压以产生切口152、154、156和158。
图14示出可以在一些实施例中采用的又一个样本弹片1400。该弹片1400可以是大致正方形的或矩形的。即，主侧壁1402、1404、1406、1408可以是直线的并可以限定弹片1400的外边缘或外表面中的全部或大部分。弹片1400可以具有一个或多个成角度的边缘1410。这里，四个拐角中的每个都是成角度的。成角度的拐角1410可以在键和/或键盘相对于相邻的弹片、保持或保留机构等的组装期间提供用于弹片1400的间隙。另外，在一些实施例中，成角度的边缘可以相对于底层膜提供附加的表面接触，由此提供附加的面积以固定到膜。应当理解，另选的实施例可以省略成角度的边缘1410中的某些或全部。正方形和/或部分正方形的基部，诸如图14中所示的一个，可以由上述实施例中的任何一个实施例采用。同样，在一些实施例中，圆形基部(或具有其它形状的基部)可以由图14中所示的臂结构采用。
如图14的实施例中所示，两个梁1412、1414可以在对角线上相对的成角度的边缘1410(或拐角，如果没有成角度的边缘的话)之间延伸。另选的实施例可以包括更多的或更少的梁。每个梁1412、1416都可以被认为是通过多个臂1418、1420、1422、1424形成。臂1418、1420、1422、1424在弹片1400的顶部1428处汇聚。可以通过调整用于形成调整构件1426所去除的材料的量和材料的形状而改变臂的形状，所述调整构件1426本质上是形成位于弹片1400中的空隙或孔口。先前已经讨论了用于产生力-位移曲线的调整构件1426和梁/臂的相互关系。
通过采用具有大致正方形或矩形轮廓的弹片1400，正方形键帽下方的可用于弹片的面积可以被最大化。因而，当与具有圆形轮廓的弹片相比较时，梁1412、1416的长度可以增大。这可以允许弹片1400根据在梁由于圆形弹片形状而被约束为较短的情况下将难以实现的力-位移曲线操作。例如，一旦达到必要的力阈值，则可以在较短的时间段内出现梁(沿着向上方向或向下方向)的偏转。这可以提供更脆的感觉，或可以为相关联的键提供更加突然的按压或回弹。例如，由于梁1412、1416的长度增大，用于弹片1400的力-位移曲线的细微调整可以被简化。
尽管已经描述了低行程开关组件和系统以及使用所述低行程开关组件和系统的方法，但是应当理解，可在不脱离本发明实质和范围的情况下对其做出很多变更。由本领域普通技术人员视为要求保护的主题的非实质变更，无论是现在已知的还是以后设计的，都被明确考虑为在权利要求的范围之内是等同的。因此，本领域普通技术人员现在或以后所知的明显置换被定义为在所定义元件的范围之内。还应当理解，本文可能仅仅为了方便起见使用各种方向和取向术语，诸如“上”和“下”、“前”和“后”、“顶部”和“底部”、“左”和“右”、“长度”和“宽度”以及类似术语，利用这些词语并非要进行任何固定或绝对方向或取向限制。例如，本发明的设备可以具有任何期望的取向。如果重新取向，可能需要在其描述中使用不同的方向或取向术语，但将不会改变其在本发明范围和实质之内的基本性质。此外，根据本发明的原理构造的电子设备可以具有任何适当的三维形状，包括但不限于：球体、圆锥体、八面体、或它们的组合。
因此，本领域的技术人员将认识到，本发明可以通过除所述实施例之外的方式来实践，所述实施例是为了例示的而非限制的目的来提供的。

Claims (28)

1.一种低行程弹片，包括：
圆顶形表面，所述圆顶形表面具有上部部分和下部部分；和
多个调整构件，所述多个调整构件被集成在所述圆顶形表面内位于所述上部部分和所述下部部分之间，所述调整构件用于控制所述低行程弹片的力-位移曲线特征；其中
所述圆顶形表面限定所述调整构件和将所述调整构件分开的至少一个区域。
2.根据权利要求1所述的低行程弹片，其中所述力-位移曲线特征包括使所述上部部分在预定义距离的范围内移位所需的力的变化。
3.根据权利要求1所述的低行程弹片，其中所述圆顶形表面由金属形成。
4.根据权利要求1所述的低行程弹片，其中所述区域包括所述圆顶形表面的物理部分。
5.根据权利要求1所述的低行程弹片，其中所述多个调整构件中的每个调整构件包括所述圆顶形表面的切口。
6.根据权利要求5所述的低行程弹片，其中所述切口是L形形状和楔形形状中的一者。
7.根据权利要求1所述的低行程弹片，其中所述调整构件进一步用于根据所述力-位移曲线特征向用户提供触觉反馈。
8.根据权利要求1所述的低行程弹片，其中所述上部部分包括所述圆顶形表面的最高点。
9.根据权利要求1所述的低行程弹片，其中所述下部部分包括圆形形状、多边形形状、正方形形状和椭圆形形状中的一者。
10.根据权利要求1所述的低行程弹片，其中所述圆顶形表面包括十字形部分。
11.根据权利要求10所述的低行程弹片，其中所述十字形部分包括多个邻接的臂，所述多个邻接的臂各自从所述上部部分延伸到所述下部部分。
12.根据权利要求11所述的低行程弹片，其中所述十字形部分的臂被所述多个调整构件中的对应的一个调整构件彼此至少部分地分开。
13.根据权利要求11所述的低行程弹片，其中所述十字形部分用于当预定义的力施加到所述上部部分时屈曲。
14.一种用于制造低行程弹片的方法，所述方法包括：
提供圆顶形表面；以及
选择性地去除所述圆顶形表面的多个预定义的部分来调整所述圆顶形表面以根据预定义的力-位移曲线特征来操作。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述选择性地去除包括在所述多个预定义的部分处形成开口，所述开口中的每个开口具有预定义的形状。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述选择性地去除包括去除所述多个预定义的部分以形成所述圆顶形表面的其余部分，所述圆顶形表面的其余部分是基本上十字形的。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述选择性地去除包括对所述多个预定义的部分进行切除和冲压中的一者。
18.根据权利要求14所述的方法，其中所述预定义的力-位移曲线特征包括使所述上部部分在预定义距离的范围内移动所需的力的变化。
19.一种开关组件，包括：
键帽；
支撑结构，所述支撑结构驻留在所述键帽下方；
圆顶形表面，所述圆顶形表面设置在所述键帽下面并具有在圆顶形表面上形成的多个开口；和
电膜，所述电膜位于所述圆顶形表面下方并用于触发开关事件，其中所述多个开口用于：
当所述电膜不触发所述开关事件时将所述开关组件保持在适当的位置中；以及
控制所述开关组件以根据预定义的力-位移曲线来起作用。
20.根据权利要求19所述的开关组件，其中所述支撑结构用于为所述键帽提供支撑。
21.根据权利要求19所述的开关组件，其中所述支撑结构包括剪刀形机构和蝶形机构中的一者。
22.根据权利要求19所述的开关组件，其中所述圆顶形表面用于当所述键帽按压到所述圆顶形表面的上部部分上时根据所述预定义的力-位移曲线至少部分地塌缩。
23.根据权利要求19所述的开关组件，其中所述键帽用于行进至多0.5毫米。
24.根据权利要求19所述的开关组件，其中所述电膜包括顶层和底层。
25.根据权利要求24所述的开关组件，其中所述顶层和所述底层中的每一个层耦接至对应的导电胶，当所述键帽朝向所述电膜移位时，所述对应的导电胶为所述键帽和所述圆顶形表面提供支撑。
26.根据权利要求24所述的开关组件，还包括支撑层，所述支撑层驻留在所述底层下面并具有与所述圆顶形表面的上部部分对准的通孔。
27.根据权利要求19所述的开关组件，其中所述圆顶形表面包括基本上正方形的基部。
28.根据权利要求27所述的开关组件，其中所述基本上正方形的基部包括至少一个成角度的边缘。
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