CN106128830A - 通过注塑一体成型的键盘、模具及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的键盘、模具及生产方法。该键盘包括有一体式“工”形体按键帽、印刷电路薄膜以及支撑在印刷电路薄膜下的键盘底板；通过在硬质片开槽来导流来达到在硬质片内侧中心进行一体注塑成型软胶凸形弹性开关体，使得软胶凸形弹性开关体直接在硬质片中心成型，这样，在按压时，软胶凸形弹性开关体会直接受到硬质片的按压力传导，使按压精度更高；解决了传统该结构注塑脱模的技术难题，使整个键盘的按键面间隙小且非常平整；利用粘接结构来使产品部件更少而整体厚度变薄，重量更轻便、组装更简单、成本更低；并且通过在硬质片的底面设置定位圈，来提高了按压手感和平衡性。

Description

通过注塑一体成型的键盘、模具及生产方法

技术领域

本发明涉及计算机键盘技术领域，尤其是涉及一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的键盘、模具及生产方法。

背景技术

随着信息产业的发展，计算机日益广泛使用，不管是笔记本电脑还是台式电脑都离不开计算机键盘，现有的键盘部件较多，通常有键帽、弹性硅胶开关、剪刀脚、印刷电路薄膜和键盘底板组成，这种多部件的结构使得键盘的生产成本较高、并且各个键帽配合对应的弹性硅胶开关、剪刀脚均需要一个一个安装，装配起来较麻烦，而且，这种单个键帽逐个安装的结构难以将键盘制作的比较轻薄，因此，没有剪刀脚和单独弹性硅胶开关的软硬胶轻薄键盘也相应出现，然而对于替代单独弹性硅胶开关的一体式键帽及其生产工艺生产出符合要求的产品，如何使产品按键的按压的稳定性和按压灵敏性以及恢复形变的能力得到保证，又能减少部件、降低成本而更为轻薄一直是键盘研发人员所追求的难点；有鉴于此，设计一种部件少低成本、组装简单、按压恢复形变性能好、按压灵敏、注塑方便的键盘的技术成为有待解决技术问题。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足之处而提供的一种低成本、组装简单、按压恢复形变性能好、按压灵敏、注塑方便、轻薄成型的通过硬质片开槽一体注塑成型的键盘及生产方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的键盘，该键盘包括有一体式“工”形体按键帽、位于一体式“工”形体按键帽下方的印刷电路薄膜以及支撑在印刷电路薄膜下的键盘底板；

所述一体式“工”形体按键帽由软胶和若干个硬质片一体注塑而成，其中，每个硬质片对应一个按键单元，在每个硬质片底面中心开有一个不穿透硬质片表面的凹形体，从硬质片底面任意一侧边缘开有不穿透硬质片表面的凹形导槽且该凹形导槽与凹形体相通，软胶注塑时，软胶在模具腔中分别形成若干个软胶按键面、若干个软胶按键面支撑体，和软胶支撑体底座，按键面支撑体上下端分别与软胶按键面和按键底座相连接为一体式“工”形软胶整体，同时，软胶通过凹形导槽注射到凹形体形成具有软胶凸形弹性开关体；

当手指按压按键单元上的软胶按键面时，软胶按键面受到的按压力作用在硬质片上，硬质片将按压力传递到软胶凸形弹性开关体，随着软胶支撑体向下弯曲并向下垂直移动，软胶凸形弹性开关体垂直向下移动直至点击接触到印刷电路薄膜上相对应的电路开关点上使电路闭合通电；

当手指离开按键单元的软胶按键面时，软胶凸形弹性开关体和软胶支撑体同时恢复形变，软胶凸形弹性开关体与印刷电路薄膜相对应的电路开关点分离而断开电路，一体式“工”形体按键帽恢复初始状态。

所述软胶按键面在硬质片四周边缘向外延伸形成“T”形面，并与软胶支撑体和软胶底座为一体注塑成一体式“工”形体按键帽。

装配后，所述软胶底座的各部分底面均与印刷电路薄膜的相对应位置粘接为一体。

在所述硬质片底面边缘设有向下凸出有与注塑公模的定位凹槽相匹配的定位圈。

所述的软胶凸形弹性开关体是通过一体式注塑成型且贴合在硬质板底面凹形体处的圆柱体，其圆柱体未端正对应印刷电路薄膜的开关点。

所述的硬质片为硬质塑胶片、或金属片、或玻璃片。

所述的软胶采用丙烯酸脂橡胶，硅胶橡胶、或TPR橡胶、或PVC橡胶等软性的橡胶材料。

本发明的一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的模具，包括有公模和母模，在母模底部内侧面设有一圈凹形体槽，在公模上设有按键单元注塑凸台，在该按键单元注塑凸台中心开有注塑凹孔，所述按键单元注塑凸台边缘开有供硬质片定位圈安装的定位凹槽。

本发明的一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的生产方法，该生产方法的生产设备包括有注射机和公模、母模，该生产方法包括以下步骤：

步骤一，注塑时，将所有硬质片对应放入公模上相对应的按键单元注塑凸台上且硬质片底面的定位圈插设定位在按键单元注塑凸台上的定位凹槽内；

步骤二，将母模合在公模上后，向模腔内注射软胶，软胶在模具中分别形成若干个软胶按键面、若干个软胶支撑体，和软胶底座，同时，软胶通过硬质片凹形导槽注射到按键单元注塑凸台的注塑凹孔内，注塑凹孔内的软胶粘合在硬质片凹形体上形成软胶凸形弹性开关体；

步骤三，待模具内软胶物质凝固后，打开公模和母模并通过模具顶针将已成型好的一体式按键帽一并顶出。

采用上述结构和方法后，本发明具有以下优点：

1、通过在硬质片开槽来导流来达到在硬质片内侧中心进行一体注塑成型软胶凸形弹性开关体，使得软胶凸形弹性开关体直接在硬质片中心成型，这样，在按压时，软胶凸形弹性开关体会直接受到硬质片的按压力传导，通过软胶凸形弹性开关体向下按压接触到印刷电路薄膜上相对应的电路开关点上使电路闭合通电，这样，硬质片的按压力传导能使按压精度更高，避免在硬质片上开孔来进行一体注塑成软胶凸形弹性开关体，按压力是通过软胶按压面进行传导造成形变过大而精度差的问题，并且，也解决了传统在硬质片中心开孔来注塑成软胶凸形弹性开关体，按压时，软胶凸形弹性开关体受到按压力向上传递到软胶按键面，造成软胶按键面中心突起不平而影响按压手感的问题；

2、本发明创新性的采用一体成型的“工”形体键帽注塑成型的结构，传统的硬质材料如果注塑成“工”形体键帽将无法进行脱模，而本发明的软胶注塑成的“工”形体键帽利用软胶形变能顺利脱模，解决了传统注塑技术的疑难技术，并且，“工”形体键帽能使两个按键单元的软胶按键面非常接近，形成很小的间隙，这样能使整个键盘的按键面非常平整，使产品造型更为美观；

3、传统的键盘大都采用独立的弹性硅胶开关粘接在印刷电路薄膜的开关点上，而采用软胶形成按键也通常需要按键格支架进行固定夹紧，本发明通过软胶底座的各部分底面均与印刷电路薄膜的相对应位置粘接为一体，这样能起到固定牢固的效果的同时，又可省略按键格支架，使产品部件更少而整体厚度变薄，重量更轻便、组装更简单、成本更低；

4、本发明在硬质片的底面边缘设有向下凸出有与注塑公模的定位凹槽相匹配的定位圈，这个定位圈一方面能提高使硬质片在注塑时精确定位，另一方面，在产品成型后，使用按压时，该定位圈随着软胶凸形弹性开关体垂直向下，当软胶凸形弹性开关体移动点击接触到印刷电路薄膜上相对应的电路开关点时，定位圈底部一圈平稳抵压在印刷电路薄膜上，从而使键帽在按压到底时能保持平衡，起到按压平稳的作用，克服了传统按键按压时不平易晃动的问题，提高了按压手感和平衡性；

4、软胶支撑体具有支撑硬质片防止晃动和发挥弹性的功能，以及具有防水、防尘、防光外散的功能；

5、软胶凸形弹性开关体兼具有按压恢复形变性能好和印刷电路薄膜相对应的电路开关点的功能，硬质片使整个按键受力均衡平稳；由于不需要剪刀脚等结构，本发明部件少成本低，装配简单方便。

附图说明

图1是本发明实施例的键盘局部剖面结构示意图；

图2是本发明实施例的按键单元的正面立体结构示意图；

图3是本发明实施例的按键单元的背面立体结构示意图；

图4是本发明实施例的一个按键单元正面的注塑立体结构分解示意图；

图5是本发明实施例的一个按键单元背面的注塑立体结构分解示意图；

图6是本发明实施例的一个按键单元背面的注塑剖面结构分解示意图；

具体实施方式

如图1-6所示，本发明的一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的键盘，该键盘包括有一体式“工”形体按键帽100、位于一体式“工”形体按键帽100下方的印刷电路薄膜200以及支撑在印刷电路薄膜200下的键盘底板300；

所述一体式“工”形体按键帽100由软胶10和若干个硬质片20一体注塑而成，其中，每个硬质片20对应一个按键单元100a，在每个硬质片20底面中心开有一个不穿透硬质片20表面的凹形体21，从硬质片20底面任意一侧边缘开有不穿透硬质片20表面的凹形导槽22且该凹形导槽22与凹形体21相通，软胶10注塑时，软胶10在模具腔中分别形成若干个软胶按键面11、若干个软胶按键面支撑体12，和软胶支撑体底座13，按键面支撑体12上下端分别与软胶按键面和按键底座13相连接为一体式“工”形软胶整体100，同时，软胶100通过凹形导槽22注射到凹形体21形成具有软胶凸形弹性开关体14；

当手指按压按键单元100a上的软胶按键面11时，软胶按键面11受到的按压力作用在硬质片20上，硬质片20将按压力传递到软胶凸形弹性开关体14，随着软胶支撑体14向下弯曲并向下垂直移动，软胶凸形弹性开关体14垂直向下移动直至点击接触到印刷电路薄膜200上相对应的电路开关点上使电路闭合通电；

当手指离开按键单元100a的软胶按键面11时，软胶凸形弹性开关体14和软胶支撑体12同时恢复形变，软胶凸形弹性开关体14与印刷电路薄膜200相对应的电路开关点分离而断开电路，一体式“工”形体按键帽100恢复初始状态。

所述软胶按键面11在硬质片20四周边缘向外延伸形成“T”形面15，并与软胶支撑体12和软胶底座13为一体注塑成一体式“工”形体按键帽100。

装配后，所述软胶底座13的各部分底面13a均与印刷电路薄膜200的相对应位置粘接为一体。

在所述硬质片20底面边缘设有向下凸出有与注塑公模400的定位凹槽410相匹配的定位圈23。

所述的软胶凸形弹性开关体14是通过一体式注塑成型且贴合在硬质板20底面凹形体21处的圆柱体，其圆柱体未端正对应印刷电路薄膜200的开关点。

所述的硬质片20为硬质塑胶片、或金属片、或玻璃片。

所述的软胶10采用丙烯酸脂橡胶，硅胶橡胶、或TPR橡胶、或PVC橡胶等软性的橡胶材料。

本发明的一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的模具，包括有公模400和母模500，在母模500底部内侧面设有一圈凹形体槽510，在公模400上设有按键单元注塑凸台410，在该按键单元注塑凸台410中心开有注塑凹孔411，所述按键单元注塑凸台410边缘开有供硬质片定位圈23安装的定位凹槽412。

本发明的一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的生产方法，该生产方法的生产设备包括有注射机和公模400、母模500，该生产方法包括以下步骤：

步骤一，注塑时，将所有硬质片20对应放入公模400上相对应的按键单元注塑凸台410上且硬质片20底面的定位圈23插设定位在按键单元注塑凸台410上的定位凹槽412内；

步骤二，将母模500合在公模400上后，向模腔内注射软胶10，软胶10在模具中分别形成若干个软胶按键面11、若干个软胶支撑体12，和软胶底座13，同时，软胶10通过硬质片20凹形导槽22注射到按键单元注塑凸台410的注塑凹孔411内，注塑凹孔411内的软胶10粘合在硬质片凹形体21上形成软胶凸形弹性开关体14；

步骤三，待模具内软胶10物质凝固后，打开公模400和母模500并通过模具顶针将已成型好的一体式按键帽100一并顶出。

使用时，当手指按一体式“工”形体按键帽100的软胶按键面11时，软胶按键面11随着软胶支撑体12向下弯曲而向下垂直移动，在按压时，软胶凸形弹性开关体14会直接受到硬质片20的按压力传导，通过软胶凸形弹性开关体14向下按压接触到印刷电路薄膜200上相对应的电路开关点上使电路闭合通电，同时，该定位圈23随着软胶凸形弹性开关体14垂直向下，当软胶凸形弹性开关体14移动点击接触到印刷电路薄膜200上相对应的电路开关点时，定位圈23底部一圈平稳抵压在印刷电路薄膜200上，从而使键帽在按压到底时能保持平衡，起到按压平稳的作用，克服了传统按键按压时不平易晃动的问题，提高了按压手感和平衡性；而硬质片20的按压力传导能使按压精度更高，避免在硬质片20上开孔来进行一体注塑成软胶凸形弹性开关体14，按压力是通过软胶按压面11进行传导造成软胶按压面11中心突起形变且精度差的问题；

当手指离开软胶按键面11时，软胶凸形弹性开关体14和软胶支撑体12同时恢复形变，软胶凸形弹性开关体与印刷电路薄膜相对应的电路开关点分离而断开电路，一体式“工”形体按键帽100恢复初始状态。

以上是本发明公开的实施例，本发明中的半球体的软胶凸形弹性开关体也可以成型为圆柱等形体，也同时具备按压恢复形变和印刷电路薄膜相对应的电路开关点的功能，这都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的键盘，该键盘包括有一体式“工”形体按键帽、位于一体式“工”形体按键帽下方的印刷电路薄膜以及支撑在印刷电路薄膜下的键盘底板；

其特征在于：所述一体式“工”形体按键帽由软胶和若干个硬质片一体注塑而成，其中，每个硬质片对应一个按键单元，在每个硬质片底面中心开有一个不穿透硬质片表面的凹形体，从硬质片底面任意一侧边缘开有不穿透硬质片表面的凹形导槽且该凹形导槽与凹形体相通，软胶注塑时，软胶在模具腔中分别形成若干个软胶按键面、若干个软胶按键面支撑体，和软胶支撑体底座，按键面支撑体上下端分别与软胶按键面和按键底座相连接为一体式“工”形软胶整体，同时，软胶通过凹形导槽注射到凹形体形成具有软胶凸形弹性开关体；

当手指按压按键单元上的软胶按键面时，软胶按键面受到的按压力作用在硬质片上，硬质片将按压力传递到软胶凸形弹性开关体，随着软胶支撑体向下弯曲并向下垂直移动，软胶凸形弹性开关体垂直向下移动直至点击接触到印刷电路薄膜上相对应的电路开关点上使电路闭合通电；

当手指离开按键单元的软胶按键面时，软胶凸形弹性开关体和软胶支撑体同时恢复形变，软胶凸形弹性开关体与印刷电路薄膜相对应的电路开关点分离而断开电路，一体式“工”形体按键帽恢复初始状态。

2.根据权利要求1所述的一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的键盘，其特征在于：所述软胶按键面在硬质片四周边缘向外延伸形成“T”形面，并与软胶支撑体和软胶底座为一体注塑成一体式“工”形体按键帽。

3.根据权利要求1或2所述的一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的键盘，其特征在于：装配后，所述软胶底座的各部分底面均与印刷电路薄膜的相对应位置粘接为一体。

4.根据权利要求3所述的一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的键盘，其特征在于：在所述硬质片底面边缘设有向下凸出有与注塑公模的定位凹槽相匹配的定位圈。

5.根据权利要求4所述的一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的键盘，其特征在于：所述的软胶凸形弹性开关体是通过一体式注塑成型且贴合在硬质板底面凹形体处的圆柱体，其圆柱体未端正对应印刷电路薄膜的开关点。

6.根据权利要求4所述的一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的键盘，其特征在于：所述的硬质片为硬质塑胶片、或金属片、或玻璃片。

7.根据权利要求4所述的一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的键盘，其特征在于：所述的软胶采用丙烯酸脂橡胶，硅胶橡胶、或TPR橡胶、或PVC橡胶等软性的橡胶材料。

8.一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的模具，其特征在于：包括有公模和母模，在母模底部内侧面设有一圈凹形体槽，在公模上设有按键单元注塑凸台，在该按键单元注塑凸台中心开有注塑凹孔。

9.根据权利要求8所述的一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的模具，其特征在于：所述按键单元注塑凸台边缘开有供硬质片定位圈安装的定位凹槽。

10.一种通过注塑一体成型的“工”形体键帽的生产方法，其特征在于：该生产方法的生产设备包括有注射机和公模、母模，该生产方法包括以下步骤：

步骤一，注塑时，将所有硬质片对应放入公模上相对应的按键单元注塑凸台上且硬质片底面的定位圈插设定位在按键单元注塑凸台上的定位凹槽内；

步骤二，将母模合在公模上后，向模腔内注射软胶，软胶在模具中分别形成若干个软胶按键面、若干个软胶支撑体，和软胶底座，同时，软胶通过硬质片凹形导槽注射到按键单元注塑凸台的注塑凹孔内，注塑凹孔内的软胶粘合在硬质片凹形体上形成软胶凸形弹性开关体；

步骤三，待模具内软胶物质凝固后，打开公模和母模并通过模具顶针将已成型好的一体式按键帽一并顶出。