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反作用力產(chǎn)生構(gòu)件的制作方法

文檔序號(hào):11388078閱讀:214來源:國(guó)知局
反作用力產(chǎn)生構(gòu)件的制造方法與工藝

本分案申請(qǐng)是基于中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01410767031.x、發(fā)明名稱“鍵開關(guān)裝置和鍵盤”、申請(qǐng)日2014年12月12日的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及一種鍵開關(guān)和鍵盤。



背景技術(shù):

通常,已知一種鍵開關(guān)裝置,其在膜片和鍵頂之間包括:杯狀橡膠件,所述杯狀橡膠件根據(jù)彈性變形對(duì)鍵頂施加反作用力;和螺旋彈簧,所述螺旋彈簧在下壓鍵頂時(shí)按壓膜片接觸件(見日本待公開專利公報(bào)no.2011-253685和日本待公開專利公報(bào)no.2009-211930)。

而且,已經(jīng)一種眾所周知的鍵開關(guān)裝置,所述鍵開關(guān)裝置包括:滑動(dòng)件,所述滑動(dòng)件與鍵頂設(shè)置成一體;和接觸下壓構(gòu)件,所述接觸下壓構(gòu)件設(shè)置成能夠針對(duì)滑動(dòng)件相對(duì)移動(dòng)。當(dāng)操作鍵頂時(shí),將因接觸下壓構(gòu)件的重量產(chǎn)生的下壓力施加到膜片開關(guān),所述接觸下壓構(gòu)件不受操作力的影響(即,下壓鍵頂?shù)牧?(見日本待公開專利公報(bào)no.2011-249282)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

順便提及,在日本特公開專利公報(bào)no.2011-249282的鍵開關(guān)中,操作力增大,直到作用在穹頂橡膠件上的負(fù)荷達(dá)到穹頂橡膠件的壓曲負(fù)荷為止。當(dāng)作用在穹頂橡膠件上的負(fù)荷達(dá)到穹頂橡膠件的壓曲負(fù)荷時(shí),操作力隨著鍵行程的增加而逐漸減小。然后,在減小操作力的過程中接觸件接通。因此,操作者通過獲得因穹頂橡膠件的壓曲變形產(chǎn)生的峰值操作力(最大操作力)感覺到咔噠聲。因?yàn)樵诓僮髁p小的過程中接觸件接通,所以操作感覺很好地對(duì)應(yīng)于接觸件的下壓操作。

然而,日本特公開專利公報(bào)nos.2011-253685、2009-211930和2011-249282的鍵開關(guān)在膜片和鍵頂之間包括:桿或者滑動(dòng)件,所述桿或者滑動(dòng)件固定到鍵頂?shù)谋硞?cè);和殼體,所述殼體經(jīng)由桿或者滑動(dòng)件升降地引導(dǎo)且支撐鍵頂。因此,存在這樣的問題,即,難以減小鍵開關(guān)裝置的厚度。

因此,本發(fā)明的一個(gè)方面中的目的是提供一種鍵開關(guān)裝置和鍵盤,所述鍵開關(guān)裝置和鍵盤能夠使得操作感覺和接觸件的下壓操作很好地對(duì)應(yīng)并且能夠減小裝置的厚度。

根據(jù)本發(fā)明的方面,提供了一種鍵開關(guān)裝置(100-104),所述鍵開關(guān)裝置包括:待被下壓的操作構(gòu)件(10);開關(guān)(14d),所述開關(guān)布置在所述操作構(gòu)件下方;反作用力產(chǎn)生構(gòu)件(15),所述反作用力產(chǎn)生構(gòu)件設(shè)置在所述操作構(gòu)件和所述開關(guān)之間,通過所述操作構(gòu)件的下壓實(shí)施彈性壓曲變形,根據(jù)所述彈性壓曲變形對(duì)所述操作構(gòu)件產(chǎn)生反作用力;和下壓構(gòu)件(16),所述下壓構(gòu)件設(shè)置在所述操作構(gòu)件和所述開關(guān)之間,并且下壓所述開關(guān);其中,所述反作用力產(chǎn)生構(gòu)件包括支撐件(15e),所述支撐件支撐所述下壓構(gòu)件。

根據(jù)發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了一種鍵開關(guān)裝置(107,107a,108,108a),所述鍵開關(guān)裝置包括:待被下壓的操作構(gòu)件(10);開關(guān)(14d),所述開關(guān)布置在所述操作構(gòu)件下方;反作用力產(chǎn)生構(gòu)件(15),所述反作用力產(chǎn)生構(gòu)件設(shè)置在所述操作構(gòu)件和所述開關(guān)之間,通過所述操作構(gòu)件的下壓實(shí)施彈性壓曲變形,根據(jù)所述彈性壓曲變形對(duì)所述操作構(gòu)件產(chǎn)生反作用力;和下壓構(gòu)件(122,161),所述下壓構(gòu)件設(shè)置在所述開關(guān)上,并且下壓所述開關(guān);其中,所述操作構(gòu)件和所述反作用力產(chǎn)生構(gòu)件中的任意一個(gè)均包括向下延伸的第一伸出件(15d,152),所述第一伸出件與所述下壓構(gòu)件分離開并且與所述下壓構(gòu)件相對(duì)。

附圖說明

圖1a是圖解了根據(jù)本實(shí)施例的鍵開關(guān)裝置的分解透視圖;

圖1b是圖解了包括鍵盤的計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)圖,多個(gè)鍵開關(guān)裝置布置在所述鍵盤上;

圖2a是圖解了接觸下壓構(gòu)件的構(gòu)造的簡(jiǎn)圖;

圖2b是穹頂橡膠件的剖視圖;

圖3是圖1a的鍵開關(guān)裝置的剖視圖;

圖4是根據(jù)第一變形示例的鍵開關(guān)裝置的剖視圖;

圖5a是圖解了根據(jù)本實(shí)施例的鍵開關(guān)裝置的負(fù)荷位移特征的簡(jiǎn)圖;

圖5b是根據(jù)比較示例的鍵開關(guān)裝置的負(fù)荷位移特征的簡(jiǎn)圖;

圖6是根據(jù)比較示例的鍵開關(guān)裝置的剖視圖;

圖7是根據(jù)第二變形示例的鍵開關(guān)裝置的剖視圖;

圖8是根據(jù)第三變形示例的鍵開關(guān)裝置的剖視圖;

圖9是根據(jù)第四變形示例的鍵開關(guān)裝置的剖視圖;

圖10是根據(jù)本實(shí)施例的鍵開關(guān)裝置的負(fù)荷位移特征的簡(jiǎn)圖;

圖11是根據(jù)第五變形示例的鍵開關(guān)裝置的剖視圖;

圖12是齒輪連桿的變形示例的簡(jiǎn)圖;

圖13是根據(jù)第六變形示例的鍵開關(guān)裝置的剖視圖;

圖14是穹頂橡膠件的變形示例的剖視圖;

圖15a是根據(jù)第七變形示例的鍵開關(guān)裝置的剖視圖;

圖15b是根據(jù)第七變形示例的下壓鍵頂時(shí)的鍵開關(guān)裝置的剖視圖;

圖15c是圖15a的鍵開關(guān)裝置的變形示例的剖視圖;

圖16a是根據(jù)第八變形示例的鍵開關(guān)裝置的剖視圖;

圖16b是根據(jù)第八變形示例的當(dāng)下壓鍵頂時(shí)的鍵開關(guān)裝置的剖視圖;和

圖16c是圖16a的鍵開關(guān)裝置的變形示例的剖視圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。

圖1a是圖解了根據(jù)本實(shí)施例的鍵開關(guān)裝置的分解透視圖。圖1b是圖解了包括布置有多個(gè)鍵開關(guān)裝置的鍵盤的計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)圖。圖2a是圖解了接觸下壓構(gòu)件的構(gòu)造的簡(jiǎn)圖。圖2b是穹頂橡膠件的剖面圖。圖3是圖1a的鍵開關(guān)裝置的剖面圖。

如圖1a所示,鍵開關(guān)裝置100包括鍵頂10、作為連桿構(gòu)件的兩個(gè)齒輪連桿12a和12b、膜片14、接觸下壓構(gòu)件16和支撐面板17。如圖1b所示,多個(gè)鍵開關(guān)裝置100布置在鍵盤200上。在此,在圖1b的鍵盤200上使用對(duì)應(yīng)于多個(gè)鍵開關(guān)裝置100的單個(gè)膜片14和單塊支撐面板17。

如圖2b所示,膜片14包括成對(duì)的片襯底14b和14c和作為開關(guān)的成對(duì)的接觸件(觸點(diǎn))14d。片襯底14b和14c分離開給定的距離,并且未示出的墊片設(shè)置在所述片襯底14b和14c之間。成對(duì)的接觸件14d形成在片襯底14b和14c的沒有設(shè)置墊片的位置處,以便分別彼此相對(duì)。作為反作用力產(chǎn)生構(gòu)件的穹頂橡膠件15形成在膜片14上。

穹頂橡膠件15是通過整體成型法由橡膠材料構(gòu)成的穹頂狀構(gòu)件。穹頂橡膠件15包括:環(huán)狀基部單元15a;穹頂單元15b,所述穹頂單元15b從基部單元15a以穹頂狀直立;和圓柱形單元15c,所述圓柱形單元15c從穹頂單元15b向上延伸。在穹頂單元15b內(nèi)部存在一個(gè)空間,并且穹頂單元15b根據(jù)下壓力彈性變形。穹頂單元15通過粘合劑等固定到膜片14。穹頂橡膠件15的上端部接觸鍵頂10的后表面。圓柱形單元15c具有凹形單元15e(支撐件),所述凹形單元15e容納接觸下壓構(gòu)件16。壁15f形成在穹頂單元15b和圓柱形單元15c之間。通過接觸下壓構(gòu)件16的螺旋彈簧的通孔15d形成在壁15f的中心處。

接觸下壓構(gòu)件16由基部構(gòu)件16a和螺旋彈簧16b構(gòu)成,如圖2a所示?;繕?gòu)件16a由板狀模具、金屬薄片、樹脂等構(gòu)成。螺旋彈簧16b的端部豎直固定到基部構(gòu)件16a。螺旋彈簧16b的另一個(gè)端部從基部構(gòu)件16a向上豎直延伸?;繕?gòu)件16a容納在凹形單元15e中,并且螺旋彈簧16b經(jīng)由通孔15d伸出到穹頂單元15b內(nèi)部,如圖3所示。從穹頂橡膠件15上方附接接觸下壓構(gòu)件16。因?yàn)榛繕?gòu)件16a被夾在鍵頂10和壁15f之間,所以接觸下壓構(gòu)件16被固定并且不與穹頂橡膠件15分離開。

支撐面板17布置在鍵頂10下方,并且膜片14布置在鍵頂10和支撐面板17之間,如圖1a所示。支撐面板17的上表面與膜片14的下表面相對(duì)。支撐面板17包括四個(gè)調(diào)節(jié)單元17a,所述四個(gè)調(diào)節(jié)單元17a調(diào)節(jié)沿著后述齒輪連桿12a和12b的軸12c的豎直方向的運(yùn)動(dòng)。調(diào)節(jié)單元17a中的每一個(gè)均相對(duì)于支撐面板17豎直地形成,并且包括大體矩形孔17b,沿著水平方向運(yùn)動(dòng)的軸12c插入到所述大體矩形孔17b中,如圖3所示。上表面的一部分和調(diào)節(jié)單元17a從設(shè)置在膜片14中的孔14a露出。

伸出件12e設(shè)置在齒輪連桿12a和12b的頂端部分12d上,并且可旋轉(zhuǎn)固定到鍵頂10的后表面,如圖1a所示。軸12c形成在齒輪連桿12a和12b的后端中并且插入到調(diào)節(jié)單元17a的孔17b中。由此,齒輪連桿12a和12b固定到支撐面板17,以便能夠沿著圖3的箭頭方向運(yùn)動(dòng)。

第一齒12g設(shè)置在齒輪連桿12a的頂端部分12d中的一個(gè)上(即,圖1a的前側(cè)的頂端部分12d),并且第二齒12h設(shè)置在頂端部分12d中的另一個(gè)上(即,圖1a中的后側(cè)的頂端部分12d)。第一齒12g和第二齒12h設(shè)置在齒輪連桿12b上。齒輪連桿12a的第一齒12g與齒輪連桿12b的第二齒12h相嚙合,并且齒輪連桿12a的第二齒12h與齒輪連桿12b的第一齒12g相嚙合。因此,成對(duì)的齒輪連桿12a和12b聯(lián)接在頂端部分12d處并且能夠相互同步操作。臂單元12f從頂端部分12d延伸向軸12c。

當(dāng)沒有下壓鍵頂10(在未下壓時(shí))時(shí),兩個(gè)齒輪連桿12a和12b構(gòu)造成倒置的字母v狀,并且支撐鍵頂10。當(dāng)操作者的手指下壓鍵頂10時(shí)(在下壓時(shí)刻),例如,鍵頂10的后表面下壓穹頂橡膠件15。由此,穹頂橡膠件15壓曲變形,螺旋彈簧16b下壓膜片14,并且接觸件14d接通。當(dāng)手指離開鍵頂10時(shí),沿著穹頂橡膠件15的上方向由彈力向上推鍵頂10。如圖3的箭頭所示,在下壓鍵頂10時(shí)齒輪連桿12a和12b的后端沿著水平方向滑動(dòng)。然后,臂單元12f下落。由此,齒輪連桿12a和12b在保持鍵頂10水平的同時(shí)沿著豎直方向引導(dǎo)鍵頂10。

在圖1a和圖3中,兩個(gè)齒輪連桿12a和12b構(gòu)造成倒置的字母v狀并且支撐鍵頂10。然而,兩個(gè)齒輪連桿12a和12b可以構(gòu)造成字母v狀,如圖4所示。圖4是根據(jù)第一變形示例的鍵開關(guān)裝置101的剖視圖。盡管在圖4中沒有示出接觸下壓構(gòu)件16,但是與圖3相同接觸下壓構(gòu)件16容納在穹頂橡膠件15的凹形單元15e中。

在圖4中,鉤狀件10a從鍵頂10的后表面伸出。軸12c設(shè)置在與頂端部分12d相對(duì)的頂端部分處(即,鍵頂10的側(cè)部的頂端部分)。軸12c與鉤狀件10a接合,使得鍵頂10和齒輪連桿12a聯(lián)接并且鍵頂10和齒輪連桿12b聯(lián)接。鉤狀件10a中的朝向鍵頂10外側(cè)的端面敞開。在這種情況中,兩個(gè)調(diào)節(jié)單元17a形成在支撐面板17上,并且兩個(gè)伸出件12e插入到調(diào)節(jié)單元17a的每一個(gè)中,所述伸出件12e分別形成在齒輪連桿12a和12b的頂端部分12d上。

當(dāng)如圖4所示未下壓鍵頂12(未下壓時(shí))時(shí),兩個(gè)齒輪連桿12a和12b構(gòu)造成字母v狀并且支撐鍵頂10。當(dāng)操作者的手指下壓鍵頂10(在下壓時(shí))時(shí),例如,鍵頂10的后表面下壓穹頂橡膠件15。由此,穹頂橡膠件15壓曲變形,螺旋彈簧16b下壓膜片14,并且接觸件14d接通。當(dāng)手指離開鍵頂10時(shí),沿著穹頂橡膠件15的上方向由彈力向上推鍵頂10。如圖4的箭頭所示,在下壓鍵頂10時(shí)齒輪連桿12a和12b的軸12c沿著水平方向滑動(dòng)。然后,臂單元12f下落。由此,齒輪連桿12a和12b在保持鍵頂10水平的同時(shí)沿著豎直方向引導(dǎo)鍵頂10。

在下文中,將描述鍵頂10的行程s(即,下壓量)和負(fù)荷(即,下壓力)f之間的關(guān)系。圖5a是圖解了根據(jù)本發(fā)明的鍵開關(guān)裝置100的負(fù)荷位移特征的簡(jiǎn)圖。圖5b是圖解了根據(jù)比較示例的鍵開關(guān)裝置的負(fù)荷位移特征的簡(jiǎn)圖。在此,在圖5a和5b中,行程s設(shè)定為水平軸線,負(fù)荷f設(shè)定成豎直軸線,并且還圖解了接通接觸件的點(diǎn)“a”。

在圖5a中,點(diǎn)線示出了穹頂橡膠件15的負(fù)荷位移特征,并且交替的長(zhǎng)短虛線示出了接觸下壓構(gòu)件16(具體地,螺旋彈簧16b)的負(fù)荷位移特征,而實(shí)線示出了通過組合穹頂橡膠件15和接觸下壓構(gòu)件16的負(fù)荷位移特征所得到的特征。當(dāng)鍵頂10的負(fù)荷f從0增加時(shí),行程s也隨著負(fù)荷f的增加而從0增加,如圖5a所示。在此時(shí),穹頂橡膠件15彈性變形,并且來自穹頂橡膠件15的反作用力作用在鍵頂10上。當(dāng)負(fù)荷f處于0至f0范圍時(shí),鍵開關(guān)裝置100的負(fù)荷位移特征等于穹頂橡膠件15自身的負(fù)荷位移特征。負(fù)荷f升高,直到作用在穹頂橡膠件15上的負(fù)荷達(dá)到穹頂橡膠件15的壓曲負(fù)荷(即,負(fù)荷f0)為止。當(dāng)作用在穹頂橡膠件15上的負(fù)荷達(dá)到壓曲負(fù)荷時(shí),隨后負(fù)荷f隨著行程s增大而緩慢減小。由穹頂橡膠件15的彈性壓曲變形獲得最大負(fù)荷f0,并且因此操作者能夠在鍵碰觸操作中得到特定咔噠感覺。

在這種情況中,行程s3對(duì)應(yīng)于接觸下壓構(gòu)件16的下端部(即,螺旋彈簧16b的下端部)和膜片14之間的初始長(zhǎng)度l3(見圖3)。能夠通過調(diào)節(jié)螺旋彈簧16b的長(zhǎng)度設(shè)置這個(gè)長(zhǎng)度l。通過調(diào)節(jié)長(zhǎng)度l能夠改變行程s3,并且因此在接通接觸件時(shí)能夠改變鍵頂10的行程s1。即,通過調(diào)節(jié)長(zhǎng)度l,能夠隨意設(shè)定在接通接觸件時(shí)鍵頂10的行程s1。

在本實(shí)施例中,行程s1設(shè)定成大于產(chǎn)生最大負(fù)荷f0的行程s0,而小于末端行程s2的值(例如,行程s0和s2之間的中間值)。由此,因?yàn)樵诓僮髡吒杏X到咔噠感覺之后在負(fù)荷f減小區(qū)域中接通接觸件14d,所以操作者的操作感覺很好地對(duì)應(yīng)于接觸件14d的接通操作,并且因此提高了鍵開關(guān)的可操作性。

圖5b圖解了當(dāng)伸出件設(shè)置成從穹頂橡膠件15的圓柱形單元15c向下時(shí)鍵開關(guān)裝置的負(fù)荷位移特征。在此,使用了其中圓柱形單元15c閉合的穹頂橡膠件15,并且伸出件151設(shè)置成從圓柱形單元15c向下,如圖6所示。圖6是根據(jù)比較示例的鍵開關(guān)裝置的剖視圖。在這種情況中,當(dāng)如圖5b所示鍵頂10的負(fù)荷f從0增加時(shí),行程s也隨著負(fù)荷f的增加而從0增加。當(dāng)作用在穹頂橡膠件15上的負(fù)荷達(dá)到壓曲負(fù)荷時(shí),負(fù)荷f變?yōu)樽畲笾礷0。然后,負(fù)荷減小。當(dāng)伸出件151在行程s3處接觸膜片14時(shí),負(fù)荷f再次升高。

此時(shí),在伸出件151接觸膜片14之后當(dāng)將給定的下壓力加到接觸件14d時(shí),接通膜片14的接觸件14d。因此,在接通接觸件時(shí)的行程s1大于負(fù)荷f變?yōu)樽钚≈礷時(shí)的行程s3。因此,為了接通接觸件14d,操作者需要實(shí)施按鍵操作,直到超過最大負(fù)荷f0并且負(fù)荷減小然后再次增大為止。然而,操作者通常判定在超過最大負(fù)荷f0之后在負(fù)荷f減小區(qū)域中接通接觸件。因此,如果操作者需要在負(fù)荷f增加區(qū)域中實(shí)施按鍵操作,則操作感覺和接觸件下壓操作之間出現(xiàn)偏離,并且操作者感覺到不適。鑒于此,在本實(shí)施例中,能夠在負(fù)荷f減小區(qū)域中接通接觸件14d,使得操作感覺和接觸件下壓操作能夠很好地對(duì)應(yīng),并且不會(huì)發(fā)生不適感覺。

如上所述,圖3的鍵開關(guān)裝置100和圖4的鍵開關(guān)裝置101中的每一個(gè)均包括:穹頂橡膠件15,所述穹頂橡膠件15根據(jù)彈性壓曲變形產(chǎn)生對(duì)鍵頂10的反作用力;和接觸下壓構(gòu)件16,所述接觸下壓構(gòu)件16設(shè)置在鍵頂10和接觸件14d之間,并且抵抗穹頂橡膠件15的反作用力下壓接觸件14d。然后,穹頂橡膠件15包括凹形單元15e,所述凹形單元15e容納接觸下壓構(gòu)件16,并且接觸下壓構(gòu)件16容納在凹形單元15e中。因此,操作感覺能夠很好地對(duì)應(yīng)于接觸件下壓操作,并且能夠減小鍵開關(guān)裝置100和101中的每一個(gè)的厚度(即,高度)。特別地,不必設(shè)置通常使用的固定到鍵頂后表面的桿或者滑動(dòng)件以及升降地引導(dǎo)和支撐鍵頂?shù)臍んw。因此,能夠減小鍵開關(guān)裝置100和101中的每一個(gè)的厚度。

圖7是根據(jù)第二變形示例的鍵開關(guān)裝置102的剖視圖。

如圖7所示,鉤狀件單元10b形成在鍵頂10的后表面上。接觸下壓構(gòu)件16的基部構(gòu)件16a通過鉤狀件單元10b固定到鍵頂10的后表面。用于使得螺旋彈簧16b通過的通孔15d形成在穹頂橡膠件15的圓柱形單元15c上。與圖3不同,容納接觸下壓構(gòu)件16的凹形單元15e沒有形成在穹頂橡膠件15的圓柱形單元15c上。然而,凹形單元15e可以形成在穹頂橡膠件15的圓柱形單元15c上。其它元件與圖3中的對(duì)應(yīng)元件相同。圖7的鍵開關(guān)裝置還具有圖5a的下壓特征。

正如鍵開關(guān)裝置100和101一樣,根據(jù)第二變形示例的鍵開關(guān)裝置102還能夠使操作感覺和接觸件下壓操作很好地對(duì)應(yīng)并且能夠減小鍵開關(guān)裝置102的厚度(即,高度)。

圖8是根據(jù)第三變形示例的鍵開關(guān)裝置103的剖視圖。

在圖8中,螺旋彈簧16b的一個(gè)端部與鍵頂10的后表面形成為一體。螺旋彈簧16b的另一個(gè)端部經(jīng)由通孔15d從鍵頂10的后表面向下豎直延伸。其它元件與圖7中的對(duì)應(yīng)元件相同。圖8的鍵開關(guān)裝置還具有圖5a的下壓特征。

根據(jù)第三變形示例的鍵開關(guān)裝置103,因?yàn)槁菪龔椈?6b的一個(gè)端部與鍵頂10的后表面形成為一體,所以基部構(gòu)件16a不是必需的。因此,與鍵開關(guān)裝置100至102相比,能夠進(jìn)一步減小鍵開關(guān)裝置103的厚度(即,高度)。

圖9是根據(jù)第四變形示例的鍵開關(guān)裝置104的剖視圖。在圖9中,替代接觸下壓構(gòu)件16而使用接觸下壓橡膠件21。

接觸下壓橡膠件21是通過整體成型由橡膠材料構(gòu)成的穹頂狀構(gòu)件。接觸下壓橡膠件21包括:環(huán)狀基部單元21a;穹頂單元21b,所述穹頂單元21b從基部單元21a以穹頂形狀直立;和圓柱形單元21c,所述圓柱形單元21c從穹頂單元21b向上延伸。壁21d形成在穹頂單元21b和圓柱形單元21c之間。下壓接觸件14d的伸出件21e朝向膜片14形成在壁21d的中心處。在基部單元21a和穹頂單元21b內(nèi)部形成有空間。穹頂單元21b因下壓力而彈性變形。

孔徑大于圖7和圖8的通孔15d的孔徑的通孔15d形成在穹頂橡膠件15的圓柱形單元15c的中心中。在俯視表面視圖中,圖9的通孔15d的內(nèi)圓周大于接觸下壓橡膠件21的外圓周。接觸下壓橡膠件21通過下壓鍵頂10進(jìn)入到通孔15d中。

根據(jù)第四變形示例的接觸下壓橡膠件21布置在穹頂橡膠件內(nèi)部,并且在下壓時(shí)具有如圖5a的交替長(zhǎng)短虛線表示的線性負(fù)荷位移特征。線性負(fù)荷位移特征表示負(fù)荷f(即,下壓力)與行程(即,下壓量)增加成比例增大。只要負(fù)荷位移特征表示負(fù)荷根據(jù)行程增加而增大,則負(fù)荷位移特征不必是線性特征。接觸下壓橡膠件21通過粘合劑固定在膜片14上,并且穹頂橡膠件15在接觸下壓橡膠件21外側(cè)通過粘合劑固定在膜片14上。由此,在開始下壓鍵頂10時(shí),僅僅穹頂橡膠件15的負(fù)荷位移特征發(fā)揮作用(見圖5a的點(diǎn)線),并且從下壓鍵頂10的中部開始,鍵頂10同時(shí)下壓穹頂橡膠件15和接觸下壓橡膠件21。因此,鍵開關(guān)裝置104能夠獲得通過組合穹頂橡膠件15和接觸下壓橡膠件21的負(fù)荷位移特征而獲得的負(fù)荷位移特征,如圖5a的實(shí)線所示。

根據(jù)第四變形示例的鍵開關(guān)裝置104,使用穹頂橡膠件15,并且替代接觸下壓構(gòu)件16而使用了布置在穹頂橡膠件15內(nèi)部并且具有下壓接觸件14d的伸出件21c的接觸下壓橡膠件21。而且,穹頂橡膠件15的上表面敞開,使得接觸下壓橡膠件21的上端部接觸鍵頂10的后表面。因此,能夠使得操作感覺和接觸下壓操作很好地對(duì)應(yīng),并且能夠減小鍵開關(guān)裝置104的厚度(即,高度)。

圖10是圖解了根據(jù)本實(shí)施例的鍵開關(guān)裝置100的負(fù)荷位移特征的簡(jiǎn)圖。點(diǎn)線表示穹頂橡膠件15的負(fù)荷位移特征。交替的長(zhǎng)短虛線表示穹頂橡膠件15和后述接觸下壓構(gòu)件12i的組合負(fù)荷位移特征。

如上所述,鍵開關(guān)裝置100通過組合兩個(gè)構(gòu)件(即,穹頂橡膠件15和螺旋彈簧16b或者接觸下壓橡膠件21)的負(fù)荷位移特征獲得了如由圖10中的點(diǎn)線(行程0和s4之間的間距)和由圖10的交替長(zhǎng)短虛線(行程s4之后的間距),即,由圖5a中實(shí)線表示的負(fù)荷位移特征。

順便提及,當(dāng)超過最大負(fù)荷f0時(shí),如圖10中的點(diǎn)線表示的那樣,穹頂橡膠件15的負(fù)荷位移特征快速減小。因此,當(dāng)憑借負(fù)荷的增大小于穹頂橡膠件15的負(fù)荷位移特征的減小而能夠接通接觸件14d(見圖10的交替長(zhǎng)短虛線)時(shí),鍵開關(guān)裝置100獲得由圖5a的實(shí)線表示的負(fù)荷位移特征。在這種情況中,因?yàn)樵诓僮髡攉@得咔噠感覺之后在負(fù)荷f的減小區(qū)域中接通接觸件14d,所以操作者的操作感覺很好地對(duì)應(yīng)于接觸件14d的接通操作,并且因此提高了鍵開關(guān)的操作性。

在下文中,將描述鍵開關(guān)裝置100的構(gòu)造,憑借負(fù)荷的增大小于穹頂橡膠件15的負(fù)荷位移特征的減小,所述鍵開關(guān)裝置100能夠接通接觸件14d。

圖11是根據(jù)第五變形示例的鍵開關(guān)裝置105的剖視圖。圖12是齒輪連桿12a和12b的變形示例的簡(jiǎn)圖。

接觸下壓構(gòu)件12i成整體固定到齒輪連桿12a和12b中的每一個(gè)的后端部的中央部分,如圖11和12所示。接觸下壓構(gòu)件12i形成為曲柄狀。接觸下壓構(gòu)件12i的前邊緣從齒輪連桿12a和12b中的每一個(gè)的臂單元12f的上側(cè)伸出。如圖11所示,齒輪連桿12a和12b旋轉(zhuǎn),以便通過下壓鍵頂10水平下落,每根軸12c均水平運(yùn)動(dòng)并且每個(gè)接觸下壓構(gòu)件12i下壓接觸件14d。在此,接觸下壓構(gòu)件12i具有彈性,以便在下壓接觸件14d之后不會(huì)妨礙齒輪連桿12a和12b中的每一個(gè)的旋轉(zhuǎn)操作。

在圖3和7至圖9中,接觸件14d布置在與鍵頂10的中心相對(duì)的位置處。相反,在圖11中,接觸件14d布置在調(diào)節(jié)單元17a的附近。

順便提及,在下壓圖11的鍵頂10時(shí),固定到鍵頂10的每個(gè)伸出件12e均作為施力點(diǎn),并且所有負(fù)荷的一半均施加到齒輪連桿中的一個(gè)上。如圖11所示,齒輪連桿12a的軸12c(即,支點(diǎn))和齒輪連桿12a的伸出件12e(即,施力點(diǎn))之間的距離用“a”表示,用于接通接觸件14d的接觸下壓構(gòu)件12i的前邊緣(即,作用點(diǎn))布置在與支點(diǎn)分離開距離b(b<a)的位置處,并且用“pa”表示施加到施力點(diǎn)的下壓負(fù)荷。在這種情況中,在作用點(diǎn)中產(chǎn)生的負(fù)荷pb由“pb=pa×a/b”表示,并且大于施加到施力點(diǎn)的下壓負(fù)荷。

通常,為了接通接觸件14d,需要從很小的克力至大約10克力的負(fù)荷。另一方面,通常將下壓鍵的最大負(fù)荷設(shè)定為大約50gf。當(dāng)超過峰值位置時(shí),下壓鍵所需的負(fù)荷減小。在最大負(fù)荷時(shí),每齒輪連桿大約25gf的負(fù)荷被施加到齒輪連桿的施力點(diǎn)。通過“10gf=pa×a/b”計(jì)算為了在作用點(diǎn)處獲得用于接通接觸件14d的10gf的負(fù)荷所需的下壓負(fù)荷pa。例如,在a/b=4的情況中,下壓負(fù)荷pa是2.5gf。此時(shí),在如圖10所示的穹頂橡膠件15的負(fù)荷位移特征中,當(dāng)從最大負(fù)荷f0至對(duì)應(yīng)于接通接觸件位置“a”的負(fù)荷f1的負(fù)荷下降量設(shè)定為2.5或者更大克力,在下壓負(fù)荷達(dá)到最大負(fù)荷之后組合的負(fù)荷位移特征(見圖10的交替長(zhǎng)短虛線)不會(huì)升高。由此,能夠獲得理想的負(fù)荷位移特征。

根據(jù)第五變形示例的鍵開關(guān)裝置105,鍵開關(guān)裝置105包括穹頂橡膠件15和接觸下壓構(gòu)件12i,并且接觸下壓構(gòu)件12i設(shè)置在齒輪連桿12a和12b中的每一個(gè)的后端部的中央部分處。因此,能夠使得操作感覺和接觸件下壓操作很好地對(duì)應(yīng),并且能夠減小鍵開關(guān)裝置105的厚度(即,高度)。而且,能夠憑借使得負(fù)荷的增大小于穹頂橡膠件15的負(fù)荷位移特征的減小來接通接觸件14d。

圖13是根據(jù)第六變形示例的鍵開關(guān)裝置106的剖視圖。在圖13中,為了便于解釋省略了調(diào)節(jié)單元17a。

在圖13中,兩個(gè)齒輪連桿12a和12b構(gòu)造成字母v狀并且支撐鍵頂10。接觸下壓構(gòu)件12i與頂端部分12d形成為一體,并且形成在齒輪連桿12a的軸12c和伸出件12e之間。在此,接觸下壓構(gòu)件12i具有彈性,以便在下壓接觸件14d之后不會(huì)妨礙齒輪連桿12a和12b中的每一個(gè)的旋轉(zhuǎn)操作。

如圖13所示,齒輪連桿12a的軸12c(即,施力點(diǎn))和齒輪連桿12a的伸出件12e(即,支點(diǎn))之間的距離用“a”表示,用于接通接觸件14d的接觸下壓構(gòu)件12i的前邊緣(即,作用點(diǎn))布置在與支點(diǎn)分離開距離b(b<a)的位置處,并且用“pa”表示施加到施力點(diǎn)的下壓負(fù)荷。在這種情況中,與圖11相同,在施力點(diǎn)處產(chǎn)生的負(fù)荷pb用“pb=pa×a/b”表示,并且變得大于施加到施力點(diǎn)處的下壓負(fù)荷。

根據(jù)第六變形示例的鍵開關(guān)裝置106,鍵開關(guān)裝置106包括穹頂橡膠件15和接觸下壓構(gòu)件12i,并且接觸下壓構(gòu)件12i與頂端部分12d形成為一體。因此,能夠使得操作感覺和接觸件下壓操作很好地對(duì)應(yīng),并且能夠減小鍵開關(guān)裝置106的厚度(即,高度)。而且,能夠憑借負(fù)荷的增大小于穹頂橡膠件15的負(fù)荷位移特征的減小來接通接觸件14d。

圖14是穹頂橡膠件15的變形示例的剖視圖。在上述鍵開關(guān)裝置100中,分開設(shè)置下壓鍵頂10時(shí)產(chǎn)生反作用力的構(gòu)件(即,穹頂橡膠件15)和下壓接觸件14d的接觸下壓構(gòu)件16或者12i或接觸下壓橡膠件21。即,反作用力產(chǎn)生構(gòu)件和接觸件(即,穹頂橡膠件15)和接觸下壓構(gòu)件相互分離。另一方面,圖14的穹頂構(gòu)件15單獨(dú)具有作為反作用力產(chǎn)生構(gòu)件的功能,并且具有作為接觸下壓構(gòu)件的功能。

圖14的穹頂橡膠件15是通過整體成型由橡膠材料構(gòu)成的穹頂狀構(gòu)件。穹頂橡膠件15包括:環(huán)狀基部單元15a;外穹頂單元15g,所述外穹頂單元15g從基部單元15a向上對(duì)角地(diagonally)延伸;圓柱形單元15c,所述圓柱形單元15c從外穹頂單元15b向上延伸;和內(nèi)穹頂單元15h,所述內(nèi)穹頂單元15h從圓柱形單元15c以倒置圓錐狀延伸。外穹頂單元15g作為反作用力產(chǎn)生構(gòu)件,并且內(nèi)穹頂單元15h作為接觸下壓構(gòu)件。外穹頂單元15g從豎直方向傾斜一角度α(α>45度)。內(nèi)穹頂單元15h的頂角θ的一半是45度或者更大。這是因?yàn)閮?nèi)穹頂單元15h沒有壓曲,并且獲得了表示負(fù)荷根據(jù)行程增加而增大的負(fù)荷位移特征,諸如,由圖5a中的交替長(zhǎng)短虛線表示的線性負(fù)荷位移特征。當(dāng)內(nèi)穹頂單元15h例如是伸出件時(shí),伸出件通過鍵頂10下壓而壓曲,并且可能不能獲得理想的負(fù)荷位移特征。

直到鍵頂10下壓并且內(nèi)穹頂單元15h的頂端x觸及膜片14為止,外穹頂單元15g才壓曲改變。當(dāng)內(nèi)穹頂單元15h的頂端x觸及膜片14時(shí),內(nèi)穹頂單元15h開始改變。因此,外穹頂單元15g具有由圖5a的點(diǎn)線表示的負(fù)荷位移特征,并且內(nèi)穹頂單元15h具有由圖5a的交替長(zhǎng)短虛線表示的負(fù)荷位移特征。結(jié)果,圖14的穹頂橡膠件15單獨(dú)具有由圖5a的實(shí)線表示的負(fù)荷位移特征。在這種情況中,能夠在不使用其它額外零件的情況下實(shí)現(xiàn)最優(yōu)負(fù)荷位移特征。

在此,盡管內(nèi)穹頂單元15h形成為倒置圓錐的形狀,但是內(nèi)穹頂單元15h的形狀并不局限于此并且可以具有例如倒置多角錐形或者倒置截頭圓錐。只要獲得了表示負(fù)荷根據(jù)行程的增加而增大的特征,諸如由圖5a中的交替長(zhǎng)短虛線表示的線性負(fù)荷位移特征,則內(nèi)穹頂單元15h的形狀不受限。

根據(jù)圖14的穹頂橡膠件15,穹頂橡膠件15單獨(dú)包括作為反作用力產(chǎn)生構(gòu)件的功能和作為接觸下壓構(gòu)件的功能。因此,能夠使得操作感覺和接觸下壓操作很好地對(duì)應(yīng),并且能夠減小鍵開關(guān)裝置的厚度(即,高度)。而且,因?yàn)槁菪龔椈傻茸兊貌槐匾?,所以能夠減小鍵開關(guān)裝置的制造成本。

圖15a是根據(jù)第七變形示例的鍵開關(guān)裝置107的剖視圖。圖15b是在下壓鍵頂10時(shí)根據(jù)第七變形示例的鍵開關(guān)裝置107的剖視圖。圖15c是圖15a的鍵開關(guān)裝置107的變形示例的剖視圖。

向下延伸的伸出件121設(shè)置在鍵頂10的后表面上,如圖15a所示。用于使得伸出件121通過的通孔15d形成在穹頂橡膠件15的圓柱形單元15c上。與圖3不同,容納接觸下壓構(gòu)件16的凹形單元15c沒有形成在穹頂橡膠件15的圓柱形單元15c上。在圖15a中,螺旋彈簧122涂膏并且固定在膜片14的接觸件14d上。螺旋彈簧122具有與上述螺旋彈簧16b相同的彈性特征。在沒有下壓鍵頂10時(shí),伸出件121與螺旋彈簧122分離開距離l并且與螺旋彈簧122相對(duì),如圖15a所示。在下壓鍵頂10時(shí),穹頂橡膠件15壓曲改變,并且伸出件121接觸螺旋彈簧122,如圖15b所示。而且,當(dāng)下壓鍵頂10使得螺旋彈簧122壓縮時(shí),接通接觸件14d。圖15a的鍵開關(guān)裝置107還具有圖5a的下壓特征。在這種情況中,圖5a的點(diǎn)線表示穹頂橡膠件15的負(fù)荷位移特征,交替長(zhǎng)短虛線表示作為接觸下壓構(gòu)件的螺旋彈簧122的負(fù)荷位移特征,而實(shí)線表示通過組合穹頂橡膠件15和螺旋彈簧122的負(fù)荷位移特征而獲得的特征。

盡管向下延伸的伸出件121設(shè)置在圖15a中的鍵頂10的后表面上,但是在圖15c的鍵開關(guān)裝置107a中,向下延伸的伸出件152設(shè)置在穹頂橡膠件15的圓柱形單元15c的中心中。在此,通孔15d沒有形成在穹頂橡膠件15的圓柱形單元15c上。圖15c的鍵開關(guān)裝置107a的其它元件與圖15a的鍵開關(guān)裝置107的對(duì)應(yīng)元件相同。因此,圖15c的鍵開關(guān)裝置107a還具有圖5a的下壓特征。

與鍵開關(guān)裝置100和101相同,鍵開關(guān)裝置107和107a還能夠使得操作感覺與接觸件下壓操作很好地對(duì)應(yīng),并且能夠減小鍵開關(guān)裝置107和107a的厚度(即,高度)。而且,在根據(jù)第七變形示例的鍵開關(guān)裝置107和107a中,螺旋彈簧122安裝在膜片14的接觸件14d上,并且因此易于將螺旋彈簧122安裝在膜片14的接觸件14d的中心處。由此,能夠提高下壓接觸件14d的中心的準(zhǔn)確性,并且能夠減小因接觸件14d的下壓位置波動(dòng)而使得接通負(fù)荷(即,接通接觸件14d所需的負(fù)荷)發(fā)生波動(dòng)

圖16a是根據(jù)第八變形示例的鍵開關(guān)裝置108的剖視圖。圖16b是在下壓鍵頂10時(shí)根據(jù)第八變形示例的鍵開關(guān)裝置108的剖視圖。圖16c是圖16a的鍵開關(guān)裝置108的變形示例的剖視圖。

向下延伸的伸出件121設(shè)置在鍵頂10的后表面上,如圖16a所示。用于使得伸出件121通過的通孔15d設(shè)置在穹頂橡膠件15的圓柱形單元15c上。與圖3不同,容納接觸下壓構(gòu)件16的凹形單元15e沒有形成在穹頂橡膠件15的圓柱形單元15c上。在圖16a中,盤簧161涂膏并且固定在膜片14上。向下伸出的伸出件162設(shè)置在盤簧161的中心中。而且,盤簧161的伸出件162布置在接觸件14d上方。盤簧161的彈性特性與上述螺旋彈簧16b的彈性特性相同。在未下壓鍵頂10時(shí),伸出件121與盤簧161分離開一距離l并且與盤簧161相對(duì),如圖16a所示。在下壓鍵頂10時(shí),穹頂橡膠件15壓曲改變,并且伸出件121接觸盤簧161,如圖16b所示。而且,當(dāng)下壓鍵頂10使得盤簧161變形時(shí),伸出件162接觸接觸件14d,并且接觸件14d接通。圖16a的鍵開關(guān)裝置108還具有圖5a的下壓特征。在這種情況中,圖5a的點(diǎn)線表示穹頂橡膠件15的負(fù)荷位移特征,交替長(zhǎng)短虛線表示作為接觸下壓構(gòu)件的盤簧161的負(fù)荷位移特征,并且實(shí)線表示通過組合穹頂橡膠件15和盤簧161的負(fù)荷位移特征獲得的特征。

盡管向下延伸的伸出件121設(shè)置在圖16a中的鍵頂10的后表面上,但是在圖16c的鍵開關(guān)裝置108a中,向下延伸的伸出件152設(shè)置在穹頂橡膠件15的圓柱形單元15c的中心中。在此,通孔15d沒有形成在穹頂橡膠件15的圓柱形單元15c上。圖16c的鍵開關(guān)裝置108a的其它元件與圖16a的鍵開關(guān)裝置108的對(duì)應(yīng)元件相同。因此,圖16c的鍵開關(guān)裝置108a也具有圖5a的下壓特征。

與鍵開關(guān)裝置100和101相同,鍵開關(guān)裝置108和108a還能夠使得操作感覺和接觸件下壓操作很好地對(duì)應(yīng),并且能夠減小鍵開關(guān)裝置108的厚度(即,高度)。而且,在根據(jù)第八變形示例的鍵開關(guān)裝置108和108a中,盤簧161安裝在膜片14上,使得盤簧161的伸出件162布置在膜片14的接觸件14d上方。由此,能夠提高下壓接觸件14d的中心的準(zhǔn)確度,并且能夠減小因接觸件14d的下壓位置的波動(dòng)而導(dǎo)致接通負(fù)荷的波動(dòng)(即,接通接觸件14d所需的負(fù)荷)。

盡管在鍵開關(guān)裝置107、107a、108和108a中,兩個(gè)齒輪連桿構(gòu)造成倒置的字母v狀,但是兩個(gè)齒輪連桿還可以構(gòu)造成字母v狀,如圖4所示。

如上所述,詳細(xì)解釋了本發(fā)明的實(shí)施例。然而,本發(fā)明并不局限于具體公開的實(shí)施例和變形,但是在不背離本發(fā)明的范圍的前提下可以包括其它實(shí)施例和變形。

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