键盘、键升降开关装置及其各自的组装工艺的制作方法

专利名称：键盘、键升降开关装置及其各自的组装工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及键盘、键升降开关装置及其各自的组装工艺，尤其涉及使用超薄型按
键的键升降开关装置及其所应用的键盘及其各自相应的组装工艺。背景技术：
本申请人在2009年12月9日公开的CN101599379号专利公告中，提出一种键升 降开关装置及其组装夹具和组装工艺，摒弃垄断技术市场数十年的依赖于啮合式或剪刀式 "连杆部件"的键升降开关装置结构，转而采用互不接触对向设置且形成有空腔的一对框架 结合用于压制该对框架同步升降的同步件实现对键帽的升降动作的导引，此一技术改进使 得键升降开关装置及其相应的组装工艺具有更简化的结构，可用更短的时间、更高的精度 实现超大规模的自动化键盘生产。该案的结构图被本申请直接引用，请参阅图1以进一步 了解其具体结构。 本申请人在实施上述CN101599379号专利公告所公开的技术方案的过程中，发现 该技术方案尚存在优化的空间，现结合图1具体说明 首先，其伸縮组件中，同步件21底边212上的活动孔2121 ， 2122在与支承板4上的 勾企431，432相结合时，是采用刚性按压卡入的方式实现的。同理，两个框架23，25的底边 各对枢轴2311， 2312， 2511， 2512在与相应滑槽套件(设有勾企4110， 4120， 4210， 4220)相 结合时，也是采用刚性按压卡入勾企的方式实现的。这种刚性卡合的方式，由于勾企具有薄 弱的竖立部和尖锐的折弯部，故其在受力过大或不均的情况下，容易断裂、折断或者钝化；
其次，同步件21采用活动孔2121， 2122与勾企431， 432进行结合并设计成可以获 得一个相对灵活的滑动范围以使同步件21的上下转动成为可能，但活动孔2121， 2122与勾 企431，432均存在棱角设计，导致同步件21的转动不甚平滑，不能很好地配合弹性件31的 升降动作； 再者，同步件21的另一边即其顶边211由于需要与键帽1实现连接，两个凸块 2112,2114需要被限制在由框架23， 25上的卡件230,250与键帽1底面共同定义的特定区 域，键帽1与该对框架23， 25之间存在交叠区域，故在其生产组装工艺中，框架23， 25与同 步件需在不同的模具中形成，而后以两个工序先后实现框架、同步件与支承板的安装。交叠 区域的存在带来组装工艺上的繁冗，显然不符合高效率生产的要求； 此外，CN101599379号专利公告所揭示的技术方案，由于穿过两个框架23， 25之间 尚需容置同步件21，而同步件21之间必须预设供弹性件31穿越的通孔210，故框架23和 25所共同围成的空间宽度必然远大于弹性件31的径向尺寸，以便既容纳能弹性件31又能 同时容纳同步件21，这样就导致按键整体尺寸偏大，从而影响键盘的整体大小。即使同比例 地縮小按键的所有构件，弹性件31的径向尺寸与两个框架23和25共同箍成的矩形区域的 边长之间的比例依然不会获得任何改观，故在按键各组成构件比例关系既定的情况下，公 知的该种技术方案所形成的按键尺寸较大，不能适用于一些要求窄化按键排面的场合。
发明内容
为克服上述不足，本发明基于如下目的而提出 首要目的在于提供一种键升降开关装置，以进一步縮小键盘按键的大小，为键盘 的整体小型化提供技术可能；也为优化键盘按键的内部结构以便提高按键时的升降平滑程
度、以便在提高组装时的成品合格率以及从整体上提高生产和组装效率； 另一 目的在于提供一种键盘，以实现本发明键升降开关装置的应用； 再一目的在于提供一种键升降开关装置的组装工艺，以将键升降开关装置中的伸
縮组件在该键中实现一次性安装； 最后的目的在于提供一种键盘的组装工艺，以提高键盘的组装速度，从整体提高 生产和组装效率。 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案 —种键升降开关装置，包括位于支承板上方的键帽、在键帽受按压或受回释力进 行升或降时，维持键帽相对于支承板的平衡的伸縮组件、对应于所述键帽的升、降动作闭、 开该键信号的开关机构，所述伸縮组件于支承板与键帽之间彼此相对的面上设置，包括
互不接触对向设置且共同形成有空腔的一对框架，两框架各自对应的相远侧分别 枢设在支承板和键帽两者之一上以实现可枢转，而各自对应的相近侧则可滑动枢设在支承 板和键帽两者之二上； 至少一个用于导致该对框架同步升降的同步件，其第一侧被枢设在该对框架外围 的支承板和键帽两者的该之一上以实现可枢转，其第二侧被可滑动枢设在支承板和键帽两 者的该之二上； 在支承板和键帽两者该之一上，该同步件的枢转轴线与该两个框架各自的枢转轴 线均相垂直。 所述同步件第一侧的枢转轴线靠近支承板和键帽两者的该之一的一条对称轴线 设置，同步件第二侧的可滑动枢设位置靠近支承板和键帽两者的该之二的一条侧边设置。
该对框架各自对应的相远侧的枢转轴线分别靠近支承板和键帽两者的该之一的 两侧设置，该对框架各自对应的相近侧的枢设位置靠近支承板和键帽两者的该之二的一条 对称轴线设置。 装设在支承板和键帽两者的该之一上的至少一个框架或同步件的相应侧上，形成 有枢转轴，而支承板和键帽两者的该之一上则与该枢转轴相应形成有孔形成件，该孔形成 件具有与该枢转轴相配合的枢设孔。 所述孔形成件通过冲切工艺在支承板和键帽两者的该之一上一体成型。 该孔形成件竖立于支承板和键帽的该之一的表面，其顶部形成有所述枢设孔，枢
设孔顶端设有缺口，由该缺口的两侧形成在枢设孔圆周方向上的顺时针限位件和逆时针限位件。 该枢转轴上设置有受所述顺时针限位件和逆时针限件限定其转动幅度的挡块。所 述枢转轴的横截面呈具有缺口的残缺状。 装设在支承板和键帽两者的该之二上的该对框架的相应侧上，形成有滑枢轴，而 支承板和键帽两者的该之二上靠近其一条对称轴线位置处则与该滑枢轴相应形成有滑枢 件，该滑枢件设有供滑枢轴插置其中进行滑动枢转的滑槽。
所述支承板和键帽两者的该之二上至少有一个滑枢件的滑槽供该对框架的两个 相邻滑枢轴共用。 所述滑枢件竖立于支承板和键帽两者的该之二的表面，于其竖立面上形成有所述 滑槽。 该对框架任意之一均大致呈U型，具有一沿其相远侧纵长设置的横梁和自该横梁 两端折出伸向其相近侧的两个臂件，两个臂件与所述横梁之间形成半圆部，横梁两端各朝 横梁的纵长延伸方向两侧设置一个所述枢转轴，该对臂件的折出末端处与横梁的枢转轴同 侧各设置一个所述滑枢轴。 装设在支承板和键帽两者的该之二上的该同步件的相应侧上，形成有滑枢轴，而
支承板和键帽两者的该之二上的相应侧边上则与该滑枢轴相应形成有容动件，该容动件设
有供所述滑枢轴插置其中并进行滑动枢转的容动槽。 该同步件设有供该对框架在其中自由活动的凹槽部。 该同步滑件呈U型件，其具有沿其第二侧纵长设置的横梁和自该横梁两端折出伸 向其第一侧的两个臂件，两个臂件与所述横梁之间形成所述凹槽部，横梁两端各朝横梁的 纵长方向两侧设置一个所述滑枢轴，该对臂件的折出末端处与横梁的枢转轴同侧各设置一 个所述枢转轴。 根据本发明的一个实施例所揭示，较佳的，所述支承板和键帽两者中，其之一特指 支承板，其之二特指键帽。 所述开关机构包括开关膜片，其贴设在支承板和键帽两者的该之一上，并设有供
所述伸縮组件穿越的通孔；弹性件，其穿过所述两个框架的半圆部共同围成的空腔，一端与
支承板和键帽两者的该之二的相应面相抵触，另一端以其内部的触点与开关膜片的开关触
点相对应接触设置，以在键帽受压时压迫弹性件的触点抵触开关膜片的开关触点开通该键
的信号，而在弹性件回释时则离开该开关触点关闭该键的信号。 —种键盘，其至少一个按键采用前述的键升降开关装置。 —种前述的键升降开关装置的组装工艺，其具有如下步骤采用同一夹具同时将 所述两个框架与同步件按照给定的方位与相应的支承板和键帽两者的该之一一次性进行 组装。
—种前述的键盘的组装工艺，其具有如下步骤采用同一夹具，以每个键升降开关 装置中的两个框架与同步件为单元，按照给定的排列方案，同时将多个所述单元与相应多 个所述支承板和键帽两者的该之一一次性进行组装。
与现有技术相比较，本发明具有如下优点 首先，两个框架之间所形成的空腔可用于仅仅置入弹性件，而不需置入其它物件，
由于键升降开关装置的大小取决于该对框架所围成的范围的尺寸，而框架的尺寸双取决于
弹性件的径向尺寸，因此，在弹性件大小既定的情况下，相对于公知技术，按键的尺寸可以
相对縮小，而所述的同步件的介入，仅在按键的长或宽中仅一个方向上影响了按键的尺寸，
故此，本发明的键升降开关装置的尺寸依然得以小型化，至少在其宽度将得以縮小，从而使
得由此制得的键盘的整体尺寸也可大幅减小，使键盘所占据的空间面积得以窄化。 其次，同步件形成于两个框架的外围，两个框架可排除同步件的干扰而自由转动，
同步件与两个框架彼此之间不存在交叠区域，便于采用同一模具同时注塑成型，并同时顶出安装在支承板或键帽上，由此可在组装工艺中合并工序，提高键盘整体或单个键升降开 关装置的生产效率； 再者，采用孔形成件提供带缺口和顺时针限位件以及逆时针限位件的枢设孔，使 得枢设其上的框架和同步件的枢转轴的转动均能获得更平滑的运动效果，既克服了传统技 术中棱角摩擦所带来的阻力，又能通过枢转轴上的挡块与限位件的配合防止转动时越位， 由此使得按键的升降动作较为平顺流畅，键盘手感好； 此外，由于所有与孔形成件相枢设的枢转轴，包括两个框架和一个同步件上的各 对枢转轴，均设有缺口部，在安装时，可以先将该缺口部搁置于孔形成件的限位件顶部再稍 微施力即可使枢轴置入枢设孔中，而在枢转轴转动的过程中，由于靠近枢设孔的缺口的枢 转轴部位不具有缺口部，故其不易从枢设孔中脱离出，因此，这种结构具有更稳固的安装效 果，更重要的是，由于是采用相对柔性的方式将枢轴插入枢设孔中，不易出现限位件损坏的 情况，可大大提高产品的成品合格率； 总体而言，在键盘的生产过程中的键升降开关装置组装环节，本发明的键盘及其 键升降开关装置便于按键盘布局，以更为简易的方式如将伸縮组件的两个框架以水平紧贴 的方式而非剪刀式框架的X型方式在动模上排布好伸縮组件的各个构件，然后依序与支承 板或键帽相组装即可，制备得占用空间面积较小的键盘，极力排除人力劳动因素，无疑为超 薄型键盘的生产工艺带来革命性的变化。 概况而言，本发明键升降开关装置及其相应的组装工艺，具有更简化的结构，可用 更短的时间、更高的精度实现超大规模的自动化小型键盘生产。


图1为CN101599379号专利公告所揭示的键升降开关装置的装配图；
图2为本发明的键升降开关装置的装配图； 图3为本发明的伸縮组件、开关机构与支承板相组装后的结构图； 图4为本发明的伸縮组件与键帽组装后的结构图； 图5为本发明的键升降开关装置组装后的正面视角的纵剖视图； 图6为本发明的键升降开关装置组装后的侧面视角的纵剖视图，图6的视角相对
图5而言，为图5的右侧面视角； 图7a-7d为本发明的伸縮组件的框架与支承板的滑槽套件相组装的过程示意图， 其中，图7a为枢轴未插入滑槽前的状态，图7b为枢轴与限位部相抵触时的状态，图7c为枢 轴经过滑槽缺口时的状态，图7d为枢轴已插入滑槽的状态。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明 本发明的键盘(未图示)，作为电子仪器的输入装置，适用于个人计算机、手机、笔 记本电脑以及上网本等，具有多个超薄型按键，每个按键由一个键升降开关装置构成，故多 个键升降开关装置按照预设的键盘布局的排列进行组装后，即形成本发明的键盘，同理，键 升降开关装置的组装工艺也将适用于由其所形成的键盘。 请参阅图2，本发明的键盘包括支承板4、开关机构3、伸縮组件2以及键帽l，所述支承板4提供给开关机构3、伸縮组件2及键帽1进行安装，开关机构3装设在支承板4的 上表面4a，键帽1位于开关机构3上方，而伸縮组件2则置于键帽1与支承板4之间。伴随 用户对该键帽1的按压，键帽1将作用力传导给开关机构3，开关机构3随即开通按键，使该 按键产生输入信号；在用户离手撤除外力时，开关机构3在受前述作用力压縮时所积蓄的 回释力被释放，继而推动该键帽1回复原位，而开关机构3自身由于不再受力的作用也关闭 了按键，使按键不再产生输入信号，实现按键的关断。支承板4是固定在键盘载体上的，键 帽1在受外力或开关机构3回释力作用时相对其支承板4做升降运动，在其升降过程中，所 述伸縮组件2装设在键帽1与支承板4之间起到很好的平衡作用，始终维持键帽1与支承 板4之间的平稳的平行关系，保证用户操作时的手感。 本发明中，键帽1与支承板4之间彼此相对的面lb和4a，键帽1的该相对面lb被 定义为键帽1的底面或下表面，而支承板4的该相对面4a则被定义为支承板4的顶面或上 表面，以方便后述的进一步阐述。在本发明中可以看到，键帽1底面lb与支承板4顶面4a 均需与该两面之间所设置的伸縮组件2与开关机构3在物理上有所接触，本发明中，键帽1 与支承板4彼此相对面la和4b具有可互易的关系，即，若伸縮组件2与开关机构3以第一 种结构和方式装设在键帽1底面lb上，则以第二种结构和方式装设在支承板4顶面4a上； 若反之，伸縮组件2和开关机构3以第一种结构和方式装设在支承板4顶面4a上，则可以 第二种结构和方式装设在键帽l底面lb上。当然，此一互易关系取决于本发明的键升降开 关装置的整体结构，以下将以该互易关系中的一种情况揭示本发明的若干实施细节。
请细察图2中的支承板4，该支承板4的上表面4a，在该图左侧8L两端，与支承 板4的左侧边相平行地设置有两个彼此对称的孔形成件41a，41b，同理，在该图右侧8R两 端，与支承板4的右侧边也相平行地设置有两个彼此对称的孔形成件42a， 42b，每个所述的 孔形成件41a， 41b， 42a， 42b均具有一个枢设孔400 (如下凡涉及枢设孔处均统一为该标号 400，但标号本身并不能限定该枢设孔所处的孔形成件的位置。后述的标号401、402、405、 2210、2218、2300、2301、120、130等也均同此理，即这些标号本身仅代表该部件名称，而其所 处位置和连接关系则由其所隶属的相应部件所限定)，每一侧的两个孔形成件各自的枢设 孔400是彼此相向的，即左侧8L的孔形成件41a， 41b各自的枢设孔400的枢转轴线相重合， 右侧的。左侧的孔形成件42a，42b各自的枢设孔400的枢转轴线也相重合。左侧的两个 孔形成件41a，41b与右侧的两个孔形成件42a，42b关于支承板4自身的前后向(8F、8B方 向)对称轴线对称，而左侧8L的两个孔形成件41a， 41b、右侧8R的两个孔形成件42a， 42b， 每一侧的两个孔形成件彼此间的对称轴线略微偏离支承板4自身左右向(8L、8R方向)的 对称轴线设置。除此之外，每一侧的两个孔形成件彼此间的对称轴线两端(8L、8R方向)， 也分别设有一个孔形成件43a，43b，同理，该两个孔形成件43a，43b关于支承板4自身的前 后向(8F、8B方向)对称轴线对称，其各自所具有的枢设孔400也是相向设置的。上述支承 板4左侧8L和右侧8R的两对共四个分布在支承板4四角的所述孔形成件41a，41b，42a， 42d共同定义了支承板4的一矩形区域，在支承板4左右向(8L、8R方向)设置的两个孔形 成件43a， 43b，被设置在该矩形区域的外围，显然，装设在该两个孔形成件43a， 43b上的部 件具备了处于装设在该左侧8L和右侧8R的孔形成件43a， 43b外围的条件。
所述的每个孔形成件41a， 41b， 42a， 42b， 43a， 43b，本实施例中均系通过冲切工艺 在支承板4上表面一体成型，故支承板4形成有若干冲切孔(未标号)，在未图示的其它实施例中，该些孔形成件也可以采用独立部件的形成物理连接在支随板4上，本领域内普通 技术人员应知晓此一变通。 所述的每个孔形成件41a， 41b， 42a， 42b， 43a， 43b均竖立于支承板4上表面4a，大 致呈板状，顶部位置处设有一贯穿板体的枢设孔400，枢设孔顶端处破开一缺口 405(参阅 图7a)，由此使得该枢设孔400的两侧各形成一个限位件401 ， 402，为了加以区别，可确定其 中一个限位件为顺时针限位件402，另一为逆时针限位件401，顺时针或逆时针的确定，是 基于其所隶属的孔形成件的一个侧面作为参考面确定的，或者说确定一个孔形成件的参考 面有利于分辨其不同限位件。通过调整缺口 405的位置可以使得两个限位件401，402具有 不同的大小，如果缺口偏向逆时针方向设置时，顺时针限位件402呈现大于逆时针限位件 401的效果。关于确定孔形成件的参考面及其所引起的顺时针、逆时针关系，需结合本发明 后述的伸縮组件2的具体结构进行，由于前述已揭示了支承板4左、右两侧共四个孔形成件 41a，41b，42a，42b的相对位置关系，故确定其中一个孔形成件的参考面即可确定该四个孔 形成件的参考面，从而确定每个孔形成件的缺口 405的偏向位置和顺时针、逆时针关系。
例如，结合图2和图3，图中左前侧的孔形成件41b而言，以其左前侧面为参考面， 其缺口 405(请参阅图7a的编号，下同)偏向其左侧(逆时针方向)设置，故其形成的顺时 针限位件402略大于逆时针限位件401，左后侧的孔形成件41a由于与左前侧的孔形成件 41b存在对称关系，故其缺口 405也系偏向左侧设置，其左侧的限位件401小于其右侧的限 位件402，故其参考面与左前侧的孔形成件41b同；同理，由于右侧的两个孔形成件42a，42b 关于支承板4自身的前后向(8F、8B方向)对称轴线与左侧两个孔形成件41a，41b相对称， 故右侧的两个孔形成件42a，42b的参考面与左侧的两个孔形成件41a，41b的参考面相反， 即其在图中所示的后侧面为参考面。由于处于支承板4左右两侧彼此对称的两个孔形成件 43a，43b不具有其它孔形成件的更复杂对称关系，其参考面的确定较为灵活，图2中可以明 显看出右侧面(8R侧面)为该两个孔形成件43a，43b的参考面。读者需留意此例，在图2 中，对于用来共同定义矩形区域的四个孔形成件41a，41b，42a，42b，其缺口 405均是偏向于 支承板4的外侧设置的，主要是为了与插置枢设孔400中的枢转轴(参阅后续更具体的说 明)相配合，通过在枢转轴上设置相应的挡块2218 (参阅图3、4等)，以两个限位件401 ， 402 之间的缺口 405宽度限定形成有该相应枢转轴的部件的转动范围。 请察看图2中的开关机构3，所述的开关机构3，包括一弹性件31和一开关膜片 32，弹性件31内部具有一触点(未图示)，开关膜片32由三个设有连接电路(未图示)的 基本膜片3200叠加而成，其底面贴设在支承板4顶面4a上，其中心位置与弹性件31的触 点相应形成有开关触点320，弹性件31以其底部312与开关膜片32的中心位置相对应设置 (进一步可参阅图3、图5及图6的组装效果)，由此， 一旦弹性件31的顶部310受按压时， 受其底部312的支撑作用，弹性件31内部的触点抵触并压迫开关膜片32的开关触点320使 其闭合产生与该按键相对应的信号输出，而在外力撤除、弹性件31回释时，开关膜片32的 触点离开开关触点320关闭信号的输出。由于支承板4上表面存在所述多个孔形成件41a， 41b， 42a， 42b， 43a， 43b的设置，故在所述开关膜片32上对应该些孔形成件41a， 41b， 42a， 42b，43a，43b的位置设有可供该些孔形成件分别穿过的多个矩形通孔321a， 321b， 322a， 322b， 323a， 323b，这样，开关膜片32得以完全与支承板4上表面4a密切贴合。
由于开关机构33的原理及构造多见于公知技术，因而不行赘述。
请结合参阅图2和图4，所述的键帽1底面lb具有竖立于该底面lb的帽沿11，在图2所示的后侧(8B侧)，也即图4所示的面向读者的前侧的两角部，键帽1的底面lb上设有与键帽1 一体成型的两个容动件136和138，该两个容动件136和138均由帽沿11与一竖立的壁件(未标号)围成对向凹槽型，彼此对称，这样，两个容动件136和138便各自形成一个彼此对向的容动槽130。顾名思义，容动槽130的作用在于允许插置其中的轴进行转动和轻微的一定幅度范围内的滑动。在图2所示键帽1底面lb的前后方向(8F、8B方向)两侧，还分别设置两个滑枢件121，123，两个滑枢件121,123垂直于键帽1底面lb，在每个滑枢件121， 123的竖立壁上设置有滑槽120，两个滑枢件121， 123的滑槽120彼此相对向，以便配合装设同一对轴件。该滑槽120具有相对较长的纵长空间，这样，插置其中的一个或两个轴件得以在该滑槽120中枢转并滑动，当同一滑槽120的长度足以容纳两个轴件并允许两个轴件彼此相向或相反滑动且始终预留有两个轴件的间隙时，便满足本发明的应用，在后述的说明中，将结合其它部件进行说明。为了适应支承板4上各孔形成件的设置偏离左右向对称轴线的情况，滑枢件123形成于键帽1的帽沿11处，滑枢件121则偏离帽沿ll设置。本领域技术人员还可以预知，两个滑枢件121，123不仅可以如本实施例所示自键帽1底面lb —体成型，还可以采用以独立部件的形成以焊接、铆接之类的物理连接方式与键帽1相固定。 请结合图2、图3及图4，所述伸縮组件2包括一对框架22，22'和一个同步件23，如前所述，伸縮组件2装设于键帽1底面lb和支承座顶面4a之间，更具体的，表现为该对框架22，22'和该同步件23与键帽l和支承座4之间的连接。该对框架主要用于促使键帽l在其升降过程中维持其在图2中前后方向(8F、8B方向)的平衡，而该同步件23则用于使键帽1在其升降过程中维持其在图2中左右方向(8L、8R方向)的平衡，设计时使该对框架22,22'与该同步件23的尺寸相协调，则两者所构成的伸縮组件2自然而然地能保持键帽1的同步平衡升降，在整个过程中，键帽l底面lb始终保持与支承板4顶面4a相平行。
所述的两个框架22,22'互相对称，且单个的框架22或22 '自身也呈轴对称结构，故对其中一个框架22的描述将同样适用于另外一个框架22'。两个框架22，22'在本发明中是相对向设置的，故相对而言，每个框架22均具有与另一个框架22'相对的相远侧和相近侧，两个框架22,22'的各相远侧均被限定为绕轴旋转，则两个框架22,22'便被限定为具有两种活动终止状态，具体而言，当两个框架22,22'彼此相对向旋转到达其第一终止角度时，形成一与支承板4平行的类似平面结构，两者在图2中的前侧面视角中呈"一"状；当两个框架22， 22'彼此相反向旋转到达其另一终止角度时，形成一撑起结构，两者在图2中的前侧面视角中大致呈"八"状。需要注意的是，两个框架22,22'在各自的转动过程中，彼此之间始终不相接触，也即留有间隙，因而，一个框架上受到的力不会直接地被传导到另一个框架上，两个框架22,22'之间不存在直接的力的作用关系。
由于图2中左、右两个框架22,22'相对称，故以左侧框架22为例进行说明即可。该左侧框架22大致呈U型，具有一居于其相远侧的横梁221和自该横梁221纵长方向的两端垂直折出延伸至其相近侧的两个臂件22a，22b，该横梁221底部设置有凹部2211而预留出两个脚件，两个脚件的外侧即沿横梁221的纵长方向的两侧均设置有枢转轴221a，221b，该对枢转轴221a，221b用于装设在所述支承板4的左侧(8L侧)的一对孔形成件41a， 41b的枢设孔400中。
为便于将各图中的每一属于框架22，22'的枢转轴221a， 221b， 221a' ，221b'更轻易地与相应的孔形成件41a， 41b， 42a， 42b的枢设孔400相组装，可在枢转轴221a， 221b，221a' ，221b'的底侧设置一缺口部2210，具体而言，以图2为例，该缺口部2210宜设置在框架22处于平行于支承板4的终止状态时的枢转轴221a，221b的下部外侧，框架22'与之同理。这里的外侧是相对于按键的中心轴线而言的，如图3中左侧框架22前向的枢转轴221b的缺口部2210(该标号需参阅图4)设置在如图所示的左下角，右侧框架22'前向的枢转轴221b'的缺口部2210设置在如图所示的右下角，缺口部2210是贯通整个枢转轴221a，221b，221a' ，221b'设置的，也即每个枢转轴221a， 221b， 221a' ，221b'的整个横截面均呈具有缺口的残缺状，在该横截面上，该缺口部2210以占枢转轴的1/4圆大小为宜。
为便于进一步限定枢转轴221a，221b，221a' ，221b'的转动范围，在枢转轴221a，221b，221a' ，221b'上设置一挡块2218，该挡块2218宜设置在框架22、22'处于平行于支承板4的终止状态时的枢转轴221a， 221b， 221a' ， 221b '的顶侧，如此，当枢转轴221a，221b，221a' ，221b'顺时针(基于相应参考面)旋转到两个框架22， 22'呈"一"的状态时，挡块2218抵触其顺时针限位件402而使枢转轴221a， 221b， 221a' ， 22lb'停止转动，当枢转轴221a，221b，221a' ，221b'逆时针(基于相应参考面)旋转到两个框架22，22'呈"八"字形的状态时，挡块2218抵触其逆时针限位件401而使枢转轴221a，221b，221a' ，221b'停止转动，由此可见，挡块2218与枢设孔400的缺口 405的配合可以使得两个框架22，22'的枢转活动可控。 参照此一说明，两对框架22,22'各自的相远侧均形成有一对枢转轴221a， 221b，221a' ，221b'，且各枢转轴221a，221b，221a' ，221b'上均设置有缺口部2210和挡块2218。任意一个框架22或22'在与支承板4上的孔形成件41a， 41b， 42a， 42b相组装时，只需用顶针51，52(参阅图7)将该框架22，22'以平行于支承板4的状态推送至搁置在其逆时针限位件401处(基于相应参考面)，此时枢转轴221a，221b，221a' ，221b'以较小的横向宽度卡在枢设孔400的缺口 405位置处，顶针51，52再行轻推该框架22，22'，框架22,22'随之绕其枢转轴221a，221b，221a' ，221b'的枢转轴线转动倾斜，继而整个框架22,22'的两个枢转轴221a，221b，221a' ，221b'便置入两个相应的枢设孔400中实现安装。由此也可以看出，由于枢转轴221a，221b，221a' ，221b'的横截面顶部没有设置缺口部2210，故枢转轴221a，221b，221a' ，221b'不易自相应的枢设孔400中滑出，确保了枢转轴221a，221b，221a' ，221b'与各相应枢设孔400安装时的稳固性。两个框架22，22'分别与支承板4上的两对孔形成件41a， 41b， 42a， 42b相安装后，图中左侧框架22的枢转轴线基本靠近支承板4左侧设置，右侧框架22'的枢转轴线基本靠近支承板4右侧设置。
每一框架22(或22')相近侧中，两臂件22a， 22b (或22a' ， 22b ')的末端外侧处，分别与其枢转轴221a，221b(或221a' ，221b')方向相应地设置有滑枢轴220a，220b(或220a' ，220b')，该滑枢轴220a， 220b (或220a' ，220b')用于插置入所述键帽1的滑枢件121,123的滑槽120中，以此种方式，可以实现将两个框架22,22'的相远侧枢设在支承板4的两对孔形成件41a， 41b， 42a， 42b的枢设孔400中，而将两个框架22， 22'的相近侧可滑动枢设在键帽1底面lb的一对滑枢件121， 123的滑槽120中，由此，键帽1在升降运动时便会同步牵制两个框架22，22'升降，且至少保持键帽l自身在图2中前后方向(8F、8B方向)的平衡。由于本发明的键帽1底面lb上的滑枢件121， 123的滑槽120被设计成可以同时容纳两个滑枢轴220a，220a'或220b，220b'，故键帽1上仅需设置一对滑枢件121,123即可，两个框架22,22'各自相近侧的滑枢轴220a， 220a'或220b，220b'在插置入相应滑槽120后，同端的两个滑枢轴220a， 220a'或220b，220b'在同一滑槽120中彼此相向或相反地枢转且滑动，并且，同端的两个滑枢轴220a，220a'或220b，220b'不会在同一滑槽120中互相接触。在未图示的本发明的另一实施例中，可以为每个滑枢轴独立提供滑枢件，自然，滑枢件及其所形成的滑槽的宽度将被縮小。 由于该对框架22，22'相向设置，故在每个框架22， 22 '的相应设置一呈去除的半圆部220，自然地，该半圆部220由框架22的横梁221和两个臂件221a， 221b共同形成，两个框架22,22'以各自相向的半圆部220共同围成一个空腔20，该空腔20的大小足以允许所述弹性件31穿越，故而，该对框架22， 22'的设置将不影响所述开关机构3的弹性件31与键帽1的连接。 请结合图2至图6，本发明参照前述关于两个框架22，22'的设置进行设置所述的同步件23。所述的同步件23也大致呈U型，其也包括一横梁231和两个自该横梁231两端折出的两个臂件23a，23b。同步件23的横梁231两端沿其纵长方向设置有滑枢轴231a，231b，其滑枢轴231a，231b的具体设计同于所述框架22,22'的滑枢轴，以便插置于所述键帽1底面lb后侧两角的容动件136， 138的容动槽130中实现可滑动枢设。同步件23的两个臂件23a，23b的末端外侧处，与其横梁231方向相应地各设置一枢转轴230a，230b，所述枢转轴230a， 230b的具体设计同于所述框架22,22'的枢转轴，以便其可以与支承板4左右方向(8L、8R方向)的两个孔形成件43a，43b相配合，插置入相应的枢设孔400中实现枢转。同步件23的横梁231和其两个臂件23a， 23b共同围成一凹槽部230，由于凹槽部230朝向支承板4方向，故同步件23的枢转不会对该对框架22,22'和弹性件31的活动空间产生任何不良影响。同步件23的横梁231以其两个滑枢轴231a，231b分别枢设于键帽1后侧的两个容动件136， 138的容动槽130中实现可滑动枢转，而以其两个臂件23a，23b外侧的两个枢转轴230a， 230b分别枢设于支承板4左右方向(8L、8R方向)的两个孔形成件43a，43b的枢设孔400中实现枢转，其可枢转范围受其枢转轴230a，230b上的挡块2301和相应枢设孔400上的缺口 405共同定义。同理，同步件23的各枢转轴230a，230b上均以与两个框架22，22'完全相同的方案设计出缺口部2300，以便于同步件23在组装时更便于插入相应的枢设孔400中。可以看出，同步件23的设置，使得键帽1在其升降过程中，得以在图2所示的左右方向上维持平衡。 由此可知，伸縮组件2中两个框架22，22'和一个同步件23在支承板4和键帽1之间的交叉式装设，框架的枢转轴线与同步件的枢转轴线互相垂直，使得键帽1相对于支承板4的升降运动能够维持平衡，使键帽1在整个升降过程中始终保持与支承板4相平行的状态。 进一步分析可知，由于两个框架22，22'共同形成的空腔20中直接供弹性件31穿越，而不用设置其它部件，故两个框架22， 22'与弹性件31所共同构成的体积变得更小，即使同步件23在其一个长度上影响了按键的尺寸，但在按键的另一个方向上却依然可以保持更小的尺寸，也就在整体上保证了按键的小型化，进一步可以窄化使用本发明键升降开关装置的键盘所占用的面积。此外，由于具备此一优点，本发明中，如图2所示，按键可以制作成长方形。
12
以下阐述本发明的键升降开关装置的组装过程和工作原理 请结合图2至图6，首先，将支承板4固定，然后将开关机构3中的开关膜片32平 行靠近该支承板4，允许支承板4上的多个孔形成件41a， 41b， 42a， 42b， 43a， 43b穿过开关膜 片32的相应通孔321a， 321b， 322a， 322b， 323a， 323b以将开关膜片32贴设在支承板4上表 面4a，然后，按照一定的排列方案，将伸縮组件2的两个框架22， 22'和同步件23共同夹持 在动模(未图示)上，由动模将其同时推送至支承板4上方，由于该排列方案已给出了各框 架22， 22'和同步件23与支承板4上各孔形成件41a， 41b， 42a， 42b， 43a， 43b之间的相对位 置关系，如图7a至7d所示，故可通过顶针51， 52将动模上所夹持的两个框架22,22'和一 个同步件23同时推送到支承板4的相应位置上，此时，任意一个枢转轴221a， 221b， 221a'， 221b' ， 230a， 230b均会暂时搁置在其相应的孔形成件41a， 41b， 42a， 42b， 43a， 43b的逆时 针限位件401上，顶针51，52的继续推送将使该两个框架22,22'和同步件23发生细微的 倾斜，进而使各枢转轴卡入其相应的枢设孔400中，完成两个框架22，22'和同步件23与 支承板4的安装。安装后该伸縮组件2，在两个框架22，22'所形成的空腔220之间置入开 关机构3的弹性件31，最后将键帽1底面lb与支承板4对应好位置后，推送键帽1直至伸 縮组件2中两个框架22,22'和一个同步件23与键帽1底面lb的相应容动件136， 138和 相应滑枢件121， 123相组装即可，此时弹性件31的顶部310自然如图5和图6所示抵触键 帽1底面lb中央处与键帽1实现物理上的连接。可以看出，由于伸縮组件2中的两个框架 22， 22'与一个同步件23可以一次性完成与支承板4的安装，进一步节省了组装工序，有利 于提高生产效率。 请参阅图5和图6，在使用时，首先键帽1受外力按压，随之往下方沉降，此时一方 面便带动弹性件31下压最终导致弹性件31内部的触点与开关膜片32上的开关触点320相 连接以导通该按键产生输入信号，另一方面则同步带动两个框架22,22'和一个同步件23 下降，在下降过程中键帽1始终保持与支承板4相平行的状态，两个框架22，22'和该个同 步件23彼此间的相互配合保证了键帽1在各个方向上的平衡，也保证了它们自身的运动平 衡，与此同时，弹性件31的弹性势能不断增强。当施加在键帽1上的外力撤除后，弹性件31 的弹性势能转化为回释力，推动键帽1向上方升起，相应地，一方面弹性件31的弹起导致其 内部触点远离开关膜片32上的开关触点320而切断该按键的输入信号，另一方面，弹性件 31的弹起推动键帽1的同步弹起，而键帽1在上升的同时则同步带动该两个框架22，22' 和该同步件23同步上升，直至键帽1升至最高位。 除去外力和由外力产生的回释力的因素，在键帽1升降的全过程中，其最高位置 和最低位置取决于伸縮组件2，具体而言，同步件23与两个框架22,22'中，一方面其枢转 轴的可转动角度决定了它们在按键垂直方向上的运动量程，另一方面其滑枢轴在相应的容 动槽或滑槽中的可滑动范围也决定了它们在按键垂直方向上的运动量程，故而，当外力和 回释力适度时，键帽1进行升、降的最高、最低位置也是受限制的。 依照本发明的键升降开关装置的结构和组装工艺，进而可以改进采用本发明的键 升降开关装置的键盘的组装工艺，具体而言，键盘按照其键盘布局装设有多个按键，每个按 键均可采用本发明的键升降开关装置，对于这种键盘，参照键升降开关装置在组装过程中 一次性完成整个伸縮组件2与支承板4的组装的步骤，将多个键升降开关装置中的伸縮组 件2同时置于同一动模(未图示)中，并且同时由顶针推送以完成这些伸縮组件2与键盘上相应支承板4的安装即可。由此可见，键盘的生产效率将进一步得以提高。
需要强调的是，本发明中，伸縮组件2和开关机构3与键帽1底面和支承板4顶面 的这种连接关系，可以被倒置，具体而言，可以将上述键帽1底面的既有结构如两个滑枢件 和两个容动件设置在支承板4上表面，而将上述支承板4上表面的各个孔形成件相应地设 置在键帽1底面上，开关机构3的开关膜片由此贴设在键帽1底面，两个框架和同步件23 具有枢转轴的一侧也由此装设在键帽1底面相应的枢设孔中，具有滑枢轴的一侧也由此装 设在支承板4顶面相应的容动槽和滑槽中，并将弹性件上下倒置以与开关膜片相适应，此 种安装方案所实现的技术效果自然也会与上述的实施例相同，属于上述实施例的等同替换 方案，应被本领域普通技术人员所理解。 综上所述，本发明可以縮小键升降开关装置的大小，进一步縮小键盘的体积，优化 了键升降开关装置的结构，有助于改进组装工艺，使得键盘的生产效率及成品合格率得以 进一步提高。 尽管本发明除揭示最佳实施例外还列举了部分可能的变化实例，但是毕竟无法穷 举，因而，特声明如下 以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管 本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术 人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和 范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
一种键升降开关装置，包括位于支承板上方的键帽、在键帽受按压或受回释力进行升或降时，维持键帽相对于支承板的平衡的伸缩组件、对应于所述键帽的升、降动作闭、开该键信号的开关机构，其特征在于，所述伸缩组件于支承板与键帽之间彼此相对的面上设置，包括互不接触对向设置且共同形成有空腔的一对框架，两框架各自对应的相远侧分别枢设在支承板和键帽两者之一上以实现可枢转，而各自对应的相近侧则可滑动枢设在支承板和键帽两者之二上；至少一个用于导致该对框架同步升降的同步件，其第一侧被枢设在该对框架外围的支承板和键帽两者的该之一上以实现可枢转，其第二侧被可滑动枢设在支承板和键帽两者的该之二上；在支承板和键帽两者该之一上，该同步件的枢转轴线与该两个框架各自的枢转轴线均相垂直。
2. 根据权利要求1所述的键升降开关装置，其特征在于，所述同步件第一侧的枢转轴 线靠近支承板和键帽两者的该之一的一条对称轴线设置，同步件第二侧的可滑动枢设位置 靠近支承板和键帽两者的该之二的一条侧边设置。
3. 根据权利要求2所述的键升降开关装置，其特征在于，该对框架各自对应的相远侧 的枢转轴线分别靠近支承板和键帽两者的该之一的两侧设置，该对框架各自对应的相近侧 的枢设位置靠近支承板和键帽两者的该之二的一条对称轴线设置。
4. 根据权利要求3所述的键升降开关装置，其特征在于，装设在支承板和键帽两者的 该之一上的至少一个框架或同步件的相应侧上，形成有枢转轴，而支承板和键帽两者的该 之一上则与该枢转轴相应形成有孔形成件，该孔形成件具有与该枢转轴相配合的枢设孔。
5. 根据权利要求4所述的键升降开关装置，其特征在于，所述孔形成件通过冲切工艺 在支承板和键帽两者的该之一上一体成型。
6. 根据权利要求4所述的键升降开关装置，其特征在于，该孔形成件竖立于支承板和 键帽的该之一的表面，其顶部形成有所述枢设孔，枢设孔顶端设有缺口 ，由该缺口的两侧形 成在枢设孔圆周方向上的顺时针限位件和逆时针限位件。
7. 根据权利要求6所述的键升降开关装置，其特征在于，该枢转轴上设置有受所述顺 时针限位件和逆时针限件限定其转动幅度的挡块。
8. 根据权利要求6所述的键升降开关装置，其特征在于，所述枢转轴的横截面呈具有 缺口的残缺状。
9. 根据权利要求3所述的键升降开关装置，其特征在于，装设在支承板和键帽两者的 该之二上的该对框架的相应侧上，形成有滑枢轴，而支承板和键帽两者的该之二上靠近其 一条对称轴线位置处则与该滑枢轴相应形成有滑枢件，该滑枢件设有供滑枢轴插置其中进 行滑动枢转的滑槽。
10. 根据权利要求9所述的键升降开关装置，其特征在于，所述支承板和键帽两者的该 之二上至少有一个滑枢件的滑槽供该对框架的两个相邻滑枢轴共用。
11. 根据权利要求io所述的键升降开关装置，其特征在于，所述滑枢件竖立于支承板和键帽两者的该之二的表面，于其竖立面上形成有所述滑槽。
12. 根据权利要求11所述的键升降开关装置，其特征在于，该对框架任意之一均大致呈U型，具有一沿其相远侧纵长设置的横梁和自该横梁两端折出伸向其相近侧的两个臂 件，两个臂件与所述横梁之间形成半圆部，横梁两端各朝横梁的纵长延伸方向两侧设置一 个所述枢转轴，该对臂件的折出末端处与横梁的枢转轴同侧各设置一个所述滑枢轴。
13. 根据权利要求3所述的键升降开关装置，其特征在于，装设在支承板和键帽两者的 该之二上的该同步件的相应侧上，形成有滑枢轴，而支承板和键帽两者的该之二上的相应 侧边上则与该滑枢轴相应形成有容动件，该容动件设有供所述滑枢轴插置其中并进行滑动 枢转的容动槽。
14. 根据权利要求13所述的键升降开关装置，其特征在于，该同步件设有供该对框架 在其中自由活动的凹槽部。
15. 根据权利要求14所述的键升降开关装置，其特征在于，该同步件呈U型件，其具有 沿其第二侧纵长设置的横梁和自该横梁两端折出伸向其第一侧的两个臂件，两个臂件与所 述横梁之间形成所述凹槽部，横梁两端各朝横梁的纵长方向两侧设置一个所述滑枢轴，该 对臂件的折出末端处与横梁的枢转轴同侧各设置一个所述枢转轴。
16. 根据权利要求1至15中任意一项所述的键升降开关装置，其特征在于，所述支承板 和键帽两者中，其之一特指支承板，其之二特指键帽。
17. 根据权利要求1至15中任意一项所述的键升降开关装置，其特征在于，所述开关机 构包括开关膜片，其贴设在支承板和键帽两者的该之一上，并设有供所述伸縮组件穿越的 通孔；弹性件，其穿过所述两个框架的半圆部共同围成的空腔，一端与支承板和键帽两者的 该之二的相应面相抵触，另一端以其内部的触点与开关膜片的开关触点相对应接触设置， 以在键帽受压时压迫弹性件的触点抵触开关膜片的开关触点开通该键的信号，而在弹性件 回释时则离开该开关触点关闭该键的信号。
18. —种键盘，其特征在于，其至少一个按键采用如权利要求1至17中任意一项所述的 键升降开关装置。
19. 一种根据权利要求1至17中任意一项所述的键升降开关装置的组装工艺，其特征 在于包含如下步骤采用同一夹具同时将所述两个框架与同步件按照给定的方位与相应的支承板和键帽 两者的该之一一次性进行组装。
20. —种根据权利要求18所述的键盘的组装工艺，其特征在于包含如下步骤 采用同一夹具，以每个键升降开关装置中的两个框架与同步件为单元，按照给定的排列方案，同时将多个所述单元与相应多个所述支承板和键帽两者的该之一一次性进行组 装。
全文摘要
本发明公开一种键盘、键升降开关装置及其各自的组装工艺，主要改进体现在键升降开关装置的伸缩组件上，该伸缩组件包括互不接触对向设置且共同形成有空腔的一对框架，两框架各自对应的相远侧分别枢设在支承板和键帽两者之一上，而各自对应的相近侧则可滑动枢设在支承板和键帽两者之二上；至少一个用于导致该对框架同步升降的同步件，其第一侧被枢设在该对框架外围的支承板和键帽两者的该之一上，其第二侧被可滑动枢设在支承板和键帽两者的该之二上；该同步件的枢转轴线与该两个框架各自的枢转轴线均相垂直。本发明优化了按键内部结构，可以缩小键盘及其按键的大小，有助于改进组装工艺，使得键盘的生产效率及成品合格率得以进一步提高。
文档编号H01H13/705GK101794674SQ20101012513
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月11日 优先权日2010年3月11日
发明者黎柏松 申请人:黎柏松