一种键机构及蝶形组件的制作方法
【专利摘要】本申请涉及一种键机构和蝶形组件。本申请的实施例的一个目的在于提供改善的键机构设计。具体而言，键机构包括：键帽组件；支撑结构；和蝶形铰链，该蝶形铰链包含位置相邻的两个单独的翼部，使得在两个翼部之间形成空腔，各翼部包含一对枢销和一对键帽组件销，其中，枢销与支撑结构耦接，并且，键帽组件销与键帽组件耦接。本申请的实施例的一个技术效果在于提供改善的键机构设计。
【专利说明】—种键机构及蝶形组件
【技术领域】
[0001]公开的实施例一般涉及电子装置，特别是涉及用于电子装置的输入装置。
【背景技术】
[0002]许多电子装置一般包括诸如键盘、触摸板、鼠标或触摸屏的一个或更多个输入装置，以使得用户能够与装置交互作用。这些装置可被加入电子装置中或者可独立作为通过有线或无线连接向另一装置传送信号的分立装置。例如，键盘可被加入到膝上型计算机的外壳中或者它可存在于其自身的外壳内。
[0003]常常希望实现减小电子装置的尺寸并且最小化这种装置的制造成本和制造时间。例如，膝上型计算机可被设计为尽可能地小并且轻，但诸如键盘的输入装置会占据可用内部空间的相对较大的部分。一种缓解键盘的设计限制的方式是使键机构的Z叠层最小化。因此，所需要的是改善键机构设计。
实用新型内容
[0004]本申请的实施例的一个目的在于提供改善的键机构设计。
[0005]在一个方面中，键机构包含蝶形铰链。根据各种实施例的蝶形铰链键机构能够实现明显低行进距离具有希望的触觉响应。键机构使用用于在按压位置与非按压位置之间移动的双翼部设计。在一个实施例中，键机构包含键帽组件、支撑结构和具有两个独立地铰接的翼部的蝶形铰链，各翼部与键帽组件和支撑结构耦接，其中，各翼部用于在键机构的键击过程中围绕其自身的枢轴旋转。
[0006]在另一方面中，键机构包含键帽组件、支撑结构和蝶形铰链，该蝶形铰链包含位置相邻的两个单独的翼部，使得在两个翼部之间形成空腔。各翼部可包含一对枢销和一对键帽组件销，其中，枢销与支撑结构耦接，并且，键帽组件销与键帽组件耦接。另外，诸如圆顶开关的开关可固定于键帽组件与支撑结构之间的空腔内。开关用于在第一位置中偏置键帽组件。例如，开关可在键机构不经受键击事件时向上偏置键帽组件。
[0007]在另一方面中，键机构包括键帽组件和包含板体和固定于板体的相对端部的臂的载体结构。各臂可包含枢销保持部件。蝶形铰链包含位置相邻的两个单独的翼部，各翼部包含一对枢销和一对键帽组件销。枢销与载体结构稱接，并且，键帽组件销与键帽组件f禹接。载体结构可容纳包含诸如开关的电路、光源或显示器的电子封装。
[0008]在另一方面中，蝶形组件可包括第一翼部和第二翼部，各翼部包含一对枢销和一对键帽组件销。各对销与它们自身相应的一对轴共轴对准。第一铰链和第二铰链将第一翼部和第二翼部耦接在一起。当翼部被链接在一起时，在第一翼部和第二翼部之间形成空腔。
[0009]本申请的实施例的一个技术效果在于提供改善的键机构设计。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]结合附图考虑以下的详细描述，本申请的以上和其它方面将变得更加明显，在这些附图中，类似的附图标记始终表示类似的部分，并且，
[0011]图1表示根据实施例的在其中加入键盘的计算装置的透视图；
[0012]图2表示根据实施例的键盘的断面的透视图；
[0013]图3表示根据实施例的键机构的一般和解释性分解图；
[0014]图4A?4B分别表示根据实施例的处于非按压位置和按压位置中的键机构的部分断面图；
[0015]图5A?5C表示根据实施例的蝶形铰链的解释性示图；
[0016]图6表示根据实施例的键机构的示例性的顶视图。
[0017]图7表示根据实施例的图6的键机构的示例性的分解图；
[0018]图8表示根据实施例的键帽组件的示例性的透视图；
[0019]图9表示根据实施例的电子封装的示例性的透视图；
[0020]图10表示根据实施例的键帽组件和电子封装的示例性的透视图；
[0021]图11表示根据实施例的蝶形铰链的示例性的顶视图；
[0022]图12表示根据实施例的支撑结构的示例性的顶视图；
[0023]图13表示根据实施例的与支撑结构耦接的蝶形铰链的示例性的顶视图；
[0024]图14A表示根据实施例的替代性的支撑结构的示例性的顶视图
[0025]图14B表示根据实施例的另一替代性的支撑结构的示例性的顶视图；
[0026]图15?16表示根据实施例的键机构的示例性的断面图；
[0027]图17表示根据实施例的另一键机构的示例性的透视图；
[0028]图18表示根据实施例的图17的键机构的示例性的断面图；
[0029]图19表示根据实施例的蝶形铰链和支撑结构的示例性的透视图；
[0030]图20表示根据实施例的键机构的示例性的分解图；
[0031]图21表示根据实施例的蝶形铰链的示例性的顶视图；
[0032]图22表示根据实施例的与载体结构耦接的蝶形铰链的示例性的顶视图；
[0033]图23表示根据实施例的与载体结构耦接的蝶形铰链的示例性的底视图；
[0034]图24表示根据实施例的键机构的示例性的透视图；
[0035]图25表示根据实施例的键机构的示例性的断面图；
[0036]图26表示根据实施例的键机构的示例性的透视图；
[0037]图27表示根据实施例的键机构的示例性的断面图；
[0038]图28表示根据实施例的与支撑结构耦接的载体结构的示例性的透视图；
[0039]图29A?29B表示根据实施例的蝶形铰链的示例性的示图；
[0040]图30A?30C表示根据实施例的蝶形铰链的示例性的示图；
[0041]图31A?31C表示根据实施例的蝶形铰链的示例性的示图；
[0042]图32A?32C表示根据实施例的蝶形铰链的示例性的示图；
[0043]图33A?33B表示根据实施例的蝶形铰链的示例性的示图。
【具体实施方式】
[0044]这里描述的一些实施例提供用于诸如包含蝶形铰链的键盘的输入装置的键机构。蝶形铰链键机构能够实现明显低行进距离具有希望的触觉响应。例如，蝶形铰链键机构可实现距离为0.1mm?2.0mm的键击，并且，在一些实施例中，键击可以为0.5mm或0.75mm。键机构使用用于在按压位置与非按压位置之间移动的双翼部设计。蝶形铰链的相应的臂与耦接机构耦接在一起。耦接机构可以为例如柔性或活动铰链或齿轮铰链。蝶形铰链的翼部独立铰接，使得各翼部用于在键机构的键击过程中围绕其自身的枢轴旋转。
[0045]图1表示其中加入有键盘12的计算装置10的透视图。计算装置10可以是任何适当的计算装置，诸如，例如，膝上型计算机、台式计算机、电话、智能电话或游戏装置。可在计算装置10内一体化形成键盘12。在其它的实施例中，根据实施例的键盘可与计算装置分开并且可独立作为自含的装置。例如，键盘可以是通信接口，诸如，例如，可向计算装置和从计算装置传送数据的有线键盘或无线键盘。
[0046]图2表示包含键14的键盘10的一部分(示为元件12)的示例性的透视图。图2还表示网状物30与支撑结构70的叠层。网状物30可以是包围键盘10的各键并且向键盘10提供结构和装饰属性的骨架结构。网状物30可通过使用任何适当的方式，诸如例如通过粘接剂、胶水、焊接、销钉、接口配合或它们的任意组合被固定于支撑结构70。支撑结构70可为包含于键盘内的部件提供平台。支撑结构70有时被称为特征板。如这里定义的那样，支撑结构70可包含特征板、电路板和用于在键盘机构实施例中使用的保持机构的任意组合。
[0047]根据这里讨论的各种实施例的键机构提供明显低行程键击，同时在键盘的寿命期间保持希望的触觉感觉。减小键击距离使得键盘10被构建为比同时代的键盘薄。例如，根据这里描述的各种实施例的键机构可使得键击范围为0.1mm?2.0mm,并且，在一些特定的实施例中，键击可以为0.5mm或0.75mm。
[0048]不管用户在哪里按下键14，键机构的触觉性能都是一致的。S卩，如果用户在键14的中心(在区域15a)、角落(在区域15b)或边缘(在区域15c)上下按，那么键14的触觉响应基本上相同。除了具有均匀的触觉响应以外，不管按压位置在哪里，键14在键击过程中的移动也是均匀的。例如，假定在键14的顶面上存在基准面。当键14在区域15a上被按压时，其移动是键14的顶部平坦表面在整个键击过程中保持与基准面平行的移动。当键14在角落或边缘上被按压时，同样如此；顶部平坦表面在整个键击过程中保持与基准面平行或者基本上平行。通过使用根据各种实施例的蝶形铰链机构，实现这种平行移动的保持、连同相对低行程和希望的触觉响应。
[0049]现在参照图3，表示键机构12的一般性和示例性的分解图。还参照图4?5，以帮助描述键机构12如何动作。键机构12可包含键帽14、子结构20、网状物30、开关40、蝶形铰链50和支撑结构70。键机构的组装如下。键帽14被固定于子结构20以形成键帽组件。键帽组件可配合于网状物30的内周内，并且，网状物30被固定于支撑结构70的外边界。在其它的实施例中，键帽组件可存在于网状物30之上。蝶形铰链50被固定于子结构20和支撑结构70，并且也被容纳于网状物30的内周内。开关40驻留于蝶形铰链50的空腔53内，并且可任意地被固定于键帽组件或支撑结构70。
[0050]键帽14是在键击过程中用户按压的键机构的部分。键帽14可采取任何适当的形状，并且可由任何适当的材料构建。例如，键帽14可由塑料、玻璃或金属构建。在一些实施例中，键帽14可由半透明材料构建，使得背光可透过。此外，半透明键帽可被掩盖，使得它显示字符。
[0051]子结构20可采取任何适当的形状，并且可由任何适当的材料构建。子结构20可在其用于键机构中时履行几种不同的功能。在一种功能中，它提供用于与蝶形铰链50耦接的销保持机构22。特别地，子结构可包含四个销保持机构22，每一个用于与蝶形铰链50的键帽组件销54和57中的一个耦接。将在后面更详细地描述销保持机构22的附加的细节。
[0052]作为另一功能，子结构20可用作用于分布从诸如例如LED的光源发射的背光的光导板(以下，称为“LGP”)。在使用子结构20作为LGP的实施例中，子结构20的形状可被设计为使背光性能的影响最小化。例如，子结构20可占据键帽14的外周，由此在很大程度使键帽的内部保持不被阻挡。在后面更详细地描述使用LGP作为子结构20的一部分。
[0053]键帽14与子结构20(可能有诸如开关40、电子器件(未示出)和柔性电路(未示出)的其它部件)的组合有时在这里被称为键帽组件。在一些实施例中，根据键帽14的劲度，需要相对较强的子结构以提供键机构12的性能动作所需要的刚度。例如，如果键帽14由塑料构建，那么子结构20可由金属构建。在其它的实施例中，键帽14可由诸如玻璃的相对刚硬的材料构建，并且，子结构可由塑料或金属材料构建。在另一实施例中，键帽14和子结构20可以是一体化形成的键帽组件。例如，键帽14和子结构20可由单个塑料模具或单件加工玻璃形成。
[0054]开关40可以是诸如圆顶开关的任何适当的机械开关。例如，可以使用金属圆顶开关或弹性圆顶开关。如关于图4更详细地解释的那样，开关40可将键帽组件偏置于其自然的非按压位置。换句话说，当键机构不经受键击事件时，开关40可将键帽组件偏置于其非按压位置中。当键机构12经受键击事件时，开关40可在施加到键帽14的力下变形，由此使得键帽组件能够处于其按压位置中。当键帽组件处于其按压位置中时，可通过与开关40相关的电路或者通过容纳于键机构内的其它电路(例如，平行板传感器膜片)，登记键击。
[0055]蝶形铰链50用作使得键帽组件能够相对于支撑结构70移动的可移动铰链。蝶形铰链50可包含翼部51和52，这些翼部是通过耦接机构60耦接在一起的单独的部件。翼部51包含键帽组件销54和枢销55，并且，翼部52包含键帽组件销57和枢销56。翼部51和52可分别包含切口，使得当翼部51和52被耦接在一起时，存在空腔53。空腔53可具有任何适当的形状，诸如，例如，正方形、矩形、圆形或椭圆形。
[0056]键帽组件销54和57与子结构20的销保持机构22a、22b耦接。枢销55和56分别与支撑结构70的枢销保持部件75和76耦接。如后面讨论的那样，销与子结构20和支撑结构70耦接的方式根据特定的实施例改变。
[0057]耦接机构60通过将翼部51和52耦接在一起可使得翼部51和52能够相互独立地移动。因此，如果一个翼部锁定于一位置中，那么另一翼部会自由移动，反之亦然。但是，如在图4?5中解释的那样，翼部51和52均被固定于支撑结构70上并且用于相互呼应移动(或者拍打)，使得耦接机构60基本上在平坦形状位置和V形状位置之间改变。耦接机构60的许多不同的实施例可与蝶形铰链50 —起使用。关于以下伴随图4?5的描述更详细地讨论这些实施例。在其它的实施例中，可从蝶形铰链50省略耦接机构60。
[0058]支撑结构70可由任何适当的材料或不同材料的组合构建。使用的特定的结构和材料依赖于使用的特定键机构实施例，因此将在后面更详细地描述这些明显的特征。图3所示的结构70的一个明显特征是切口 77。切口 77位于结构70上的预定位置中，使得当键机构处于其按压位置中时，子结构20的销保持机构22可配合入各切口中。部件在键击中的这种相互嵌套有助于键机构12保持其相对较薄的Z高度。[0059]现在参照图4A?4B，表示了在非按压位置(图4A)和按压位置(图4B)中的键机构12的解释性的部分断面图。两个图均示出键帽14、子结构20的销保持机构22a和22b、具有枢销55和键帽组件销54的翼部51、具有枢销56和键帽组件销57的翼部52、开关40、支撑结构70和枢销保持部件75和76。键机构12的其它部件被省略以简化示图并便于讨论。
[0060]图4A?4B还表示键帽平面400、枢销平面410和结构平面420。如标定两个图中的两个平面之间的Z高度(示为Zfixed)的一组双箭头所示，不管键机构12是处于其按压状态还是其非按压状态，枢销平面410和结构平面420的位置都保持固定。但是，键帽平面400和结构平面420之间的Z高度根据键机构12的位置改变。在按压位置中，Z高度是所不的Zdepressed,并且,在非按压位置中，Z高度是Znon-depressed。
[0061]枢销保持部件75和76用于牢固地将枢销55和56保持在适当的位置，同时使得枢销55和56能够在枢销保持部件75和76内旋转。键帽组件销57与销保持机构22a耦接，该销保持机构22a以与枢销保持部件75和76固定它们的销类似的方式将键帽组件销57固定于子结构20(未示出)。因此，当键帽14经受键击时，销保持机构22a可旋转。键帽组件销54可与销保持机构22b耦接，该销保持机构22b用于当键机构12上下行进时使得键帽组件销54能够在销保持机构内水平滑动。因此，销保持系统使用三组销保持机构(一组用于各对销57、56和55)用于通过最小水平移动将旋转销57、56和55固定在适当的位置和第四组(用于销54)用于通过固定的水平移动量将滑动销54固定在适当的位置。在后面对于各种不同的实施例更详细地讨论保持机构的附加的方面和特征。
[0062]现在一并参照图4A?4B和图5A?5C，翼部51和翼部52围绕它们各自的枢轴旋转。翼部51围绕轴510旋转，该轴510与枢销55的中心轴共轴延伸，并且，而翼部52围绕轴520旋转，该轴520与枢销56的中心轴共轴延伸。由于枢销55和56关于结构70固定在位置中(由固定的Z高度Zfixed表示)，因此，正是翼部51和52的外部(特别是在键帽组件销54和57处)相对于枢销55和56移动。
[0063]在非按压位置中，开关40处于自然未变形位置中。在该位置中，当键机构12不经受键击事件时，开关40向上偏置键帽14。通过开关40的向上偏置，它上推键帽14，从而导致销保持机构22a、22b上拉翼部51、52的键帽组件销54、57。由于枢销55和56被固定于位置中，翼部51和52围绕它们相应的枢轴510和520旋转，并且键帽组件销57保持固定于位置中，因此，键帽组件销54在销保持机构22b内水平向左(这里示为X方向)滑动。如图所示，在非按压位置中，翼部51和52类似于V形铰链，使得其外部(例如，销区域57和54)相对于销平面410上升。
[0064]在按压位置中，开关40变形并且键帽14垂直向下移动，由此向着支撑结构70下推翼部51和52的外部。销57、56和55固定于位置中并在它们的固定位置内旋转，而键帽组件销54沿+X方向在其保持机构内水平滑动。如图4A?4B所示，当键机构12处于按压位置中时，键帽组件销54的相对位置向+X方向移动。并且，在按压位置中，翼部51和52类似于原木(log)形状铰链，使得所有销54?57基本上处于同一平面中。
[0065]在键机构12中使用蝶形铰链50不仅提供低行程键击，而且提供稳定的键机构。蝶形铰链50的双翼部设计关于键帽组件均匀地分布负载。通过分别在翼部51和52的外部上放置负载承载键帽组件销57和54，实现均匀分布的负载。该稳定的负载被传送到键帽14，原因是，不管用户在哪里向下按压键帽14，负载都将跨着键分布，从而导致在触觉上希望的并且不摇摆的键击。
[0066]现在参照图6?16，讨论根据实施例的低行程键机构。以上关于图2?5讨论的特征适用于关于图6?16讨论的类似的特征，但是，将更详细地讨论明显的特征。图6表示键机构612的示例性的顶视图，表示键帽614和由隐线表示的几个内部特征。特别地，由隐线表不子结构620 (与光导板一体化)和LED648。
[0067]图7表示键机构612的示例性的分解图。如图所示，键机构612可包含键帽614、子结构620、网状物630、电子封装642、蝶形铰链650、支撑结构670和盖板680。盖板680可以是印刷电路板或热散播器。图8表示键帽614和子结构620的底部的示例性的透视图，子结构620固定于键帽614。在本实施例中，子结构620兼作销保持结构和LGP。子结构620的LGP方面是十分明显的，原因是，它占据键帽614的表面积的大部分，并且包含用于使得诸如LED648的光源能够与LGP相邻地配合的切口 624。
[0068]如图所示，子结构620具有位置接近键帽614的角落的销保持机构622a和622b。销保持机构622a用于牢固地耦接销并允许销在内部自由旋转。特别地，销保持机构622a可以是C夹子保持部件。销保持机构622b用于在其中可滑动地耦接销。即，销保持于机构内，但是，当键机构经受键击事件时，销被允许在机构内水平滑动。销保持机构622b可具有延伸足以包含滑动销的最小距离的挤压L形状。注意，两个销保持机构622b可相互面对。应当理解，可以使用销保持机构622b的任意适当数量的不同配置以实现希望的耦接效果。
[0069]图9表示电子封装642的示例性的透视底视图。电子封装可包含安装于柔性印刷电路板(PCB) 643上的开关640、连接器部分644、支撑部分645和LED648上。在其它的实施例中，电子封装642可包含诸如OLED显示器的显示器。参照图9和图10，电子封装642被安装于子结构620上。在该配置中，开关640的基座压在子结构620上，并且，LED648配合于切口 624 (图8)内。支撑部分645通过连接器部分644相对于PCB643浮动，并且包围键帽614和子结构620。因此，当键机构612被组装时，开关640的接套侧向下面向支撑结构670 (未示出)，并且穿过蝶形铰链650的空腔653 (在图11中表示)。另外，当被组装时，支撑部分645可与网状物630 (图7)对准，并且，网状物630和支撑部分645两者可被固定于支撑结构670 (图7)上。
[0070]图11表示蝶形铰链650的示例性的顶视图。蝶形铰链650包含翼部651和652。在该详细的示图中，没有示出将翼部651和652耦接在一起的耦接机构。翼部651可包含枢销656、键帽组件销657和上止机构部件658。翼部652可包含枢销655、键帽组件销654和上止机构部件659。翼部651和652均被定形为使得当翼部位置相邻时存在空腔653。枢销655和656与上止机构部件658和659从蝶形铰链650的外侧表面延伸开，而键帽组件销654和657在蝶形铰链650内延伸。枢销655和上止机构部件659可相互共面并且从蝶形铰链650延伸大致相同的距离。类似地，枢销565和上止机构部件658可相互共面并且从蝶形铰链650延伸大致相同的距离。
[0071]图12表示支撑结构670的示例性的顶视图。支撑结构670具有枢销保持部件675和676和上止机构678和679。枢销保持部件675和676用于分别将枢销655和656固定在位置中但使得销能够在其中自由旋转。枢销保持部件675和676可是C夹子类型的保持部件。上止机构678和679可以是用于分别接合上止机构部件658和659的钩状部件。上止机构678和679确保当键机构处于其自然、未按压位置中时翼部651和652不向上行进超出预定的垂直距离。支撑结构670还可包含切口 677。
[0072]图13表示与支撑结构670耦接的蝶形铰链650的示例性的顶视图。在该示图中，枢销655和656分别通过枢销保持部件675和676固定于支撑结构670，并且，上止机构部件658和659分别位于上止机构678和679下面。图13还表示端部(以键帽组件销654和657为中心)如何位于切口 677上。图15表示键机构612的示例性的断面图，表示枢销655和656与枢销保持部件675和676以及止部件658和659与上止机构678和679的交互作用。
[0073]图14A?14B表示根据各种实施例的替代性支撑结构的透视图。特别地，图14A表示用于将蝶形铰链650固定于支撑结构1400的不同的保持部件配置。支撑结构1400包含C夹子保持部件1422和用于保持蝶形铰链(未示出)的销的钩子保持部件1432。结构1400还包括上止机构部件1440。
[0074]图14B表示包含枢销保持部件1462和上止机构部件1470的支撑结构1450。枢销保持部件1462是包含用于保持枢销的两个圆形眼睛的一件结构。枢销保持部件1462可具有用于在其枢销固定于眼睛内时压向蝶形铰链的弹簧加载偏置。
[0075]图16表示处于非按压位置中的键机构612的另一示例性的断面图。该示图表示非变形位置中的开关640、V形状配置的翼部651和652、销保持机构622a、622b、键帽组件销657和654和其它的部件。
[0076]图17?19表示根据实施例的另一键机构的各种示例性的示图。特别地，图17表示处于非按压位置中的键机构1712的示例性的透视图。图18表示沿图17中的线18-18切取的断面图。而图19表示没有键帽组件的键机构的示例性的透视图。键机构1712表现与图2?5的一般键机构相同的许多属性，但包含关于其铰链和支撑结构的更多细节。如图17所示，键机构1712可包含键帽1714、叠层1716、子结构1720、开关1740、蝶形铰链1750和支撑结构1770。
[0077]蝶形铰链1750可包含翼部1751和1752。翼部1751可包含枢销1755和键帽组件销1754。翼部1752可包含枢销1756和键帽组件销1757。键帽组件销1754和1757与子结构1720耦接，并且，枢销1755和1756与支撑结构1770耦接。枢销1755和1756固定于支撑结构1770的狭缝1775和1776内。狭缝1775和1776可以是结构1770中的被叠层材料1716覆盖的空腔。在某些实施例中，叠层材料1716可与网状物(诸如网状物30)相同。事实上，叠层材料1716将枢销1755和1756锁定于支撑结构1770内的位置中。在本实施例中，枢销1755、1756和键帽组件销1754、1757均从蝶形铰链1750延伸。
[0078]如图所示，开关1740可配合入存在于翼部1751和1752之间的空腔中。在该特定的实施例中，与固定于子结构1720上相反，开关1740的基座可驻留于支撑结构1770上。当键机构1712处于其非按压位置中时，开关1740处于其未变形状态并且向上支撑或者偏置键帽。当键机构1712处于其按压位置中时，开关1740将变形并且翼部1751和1752将在原木形状位置中被下压，使得所有的销1754、1755、1756、1757基本上处于同一平面中。
[0079]各翼部可包含上止机构1910，该上止机构1910用于当键机构处于其未按压位置中时限制翼部的向上行进。上止机构1910可在未按压位置中接合叠层1716。上止机构1910可通过某角度被定形以使得实现与叠层的齐平对接。[0080]图20?28表不根据实施例的使用载体板的键机构2012的各种不图。对于键机构2012的参照包含所有图20?28，偶尔具体参照单个附图。与结构支撑相对的载体板负责将蝶形铰链的枢销固定于位置中。另外，载体板还可支撑电子封装。现在参照图20，表示键机构2012的分解图。键机构2012可包含键帽2014、子结构2020、载体板2090、电子封装2042、开关2040、蝶形铰链2050、网状物2030和电路板2080。前面关于图2?5讨论的部件可与键机构2012的类似的部件共享特性。例如，键帽2014和子结构2020及其与蝶形铰链650的键帽组件销的交互作用与键帽14和子结构20与蝶形铰链50的交互作用方式类似。
[0081]载体板2090被构建为配合入蝶形铰链2050的空腔2053 (图23)内并被固定于电路板2080上。载体板2090可通过任意数量的适当的不同方式固定于电路板2080。例如，它可被粘接或者焊接到电路板2080上。作为另一例子，载体板2090可具有从载体板的底表面延伸并与电路板2080中的相应空腔接合的几个柱体。作为另一例子，如图28所示，载体板2090可通过两个或更多个夹子2802固定于位置中。当载体板2090固定于电路板2080时，它将枢销2056和2055固定在位置中，使得它们在枢销保持部件2095和2096中的位置中自由旋转。在图21中更详细地表示蝶形铰链2050的销配置，并且，在图22、图23、图24和图25中更详细地表示载体板2090的枢销保持部件。
[0082]蝶形铰链2050可包含通过使用耦接机构(未示出)连接在一起的两个翼部2051、2052。可以使用任何适当的耦接机构。在后面更详细地描述这种耦接机构的各种例子。空腔2053可存在于位置相邻的两个翼部2051、2052之间。
[0083]载体板2090可由诸如金属或塑料的任何适当的材料构建。载体板2090的结构可包含平板2091，该平板2091在两侧有两个升高的臂部件2092。各升高的臂部件2092可包含枢销保持部件2095和枢销保持部件2096。另外，各升高的臂部件2092可包含两个上止机构突起2099。上止机构突起2099用于当键机构2012处于其非按压位置中时接合蝶形铰链2050的上止机构2059。突起2099防止蝶形铰链2050的翼部2051、2052行进超出固定的垂直向上方向。
[0084]平板2091可用作电子封装2042的平台，该电子封装2042可包含开关2040、LED、光导板、显示器和/或柔性电路以及其它的特征。由于载体板2090直接与电路板2080连接，因此，该配置便于电路板2080和电子封装2042之间的连接。这跟与键机构612 (前面描述)相关的柔性印刷电路板相反。并且，如本实施例所示，开关2040被安装，使得其圆顶面向子结构2020和键帽2014。因此，当开关2040处于其未变形位置中时，它用于向上偏置键帽2014和子结构2020。
[0085]现在参照图26和图27，表示与键帽组件销2054和2057对接的子结构2020的销保持机构2022a、2022b。特别地，图27表示不同的销保持机构，销保持机构2022a用于将键帽组件销2054固定于位置中，使得它在位置中旋转，并且，销保持机构2022b用于在键机构2012被按压时使得键帽组件销2057能够水平滑动。
[0086]图29?33表示可结合键机构使用的几个不同的蝶形铰链实施例。关于图29?33讨论的实施例中的每一个包含通过耦接机构耦接在一起的两个翼部。耦接机构的性质改变并且可包含两个一般的类型:活动铰链和齿轮铰链。活动铰链耦接机构可以是柔性材料或在物理上将两个翼部固定在一起的材料的组合。齿轮铰链是内置于翼部自身中的耦接机构，该耦接机构允许翼部之间的类似齿轮的交互作用。
[0087]图29A?29B表示根据实施例的蝶形铰链2900的示例性的顶部和部分透视图。铰链2900包含通过活动铰链2930耦接在一起的翼部2910和2920。翼部2910和2920可包含图示的销，并且可由例如玻璃填充塑料制成。活动铰链2930可由比用于制作翼部的材料软的塑料材料制成。翼部2910和2920还包含自锁结构2912和2922。
[0088]可通过使用双发射工艺制造蝶形铰链2900，其中，第一发射产生翼部2910和2920，第二发射形成活动铰链2930。当施加第二发射时，它将自身自锁到自锁结构2912和2922上以将翼部2910和2920耦接在一起。注意，活动铰链2930的厚度在蝶形铰链2900的中心轴2940上明显比活动铰链2930的其它部分薄。翼部2910和2920之间的结合处的较薄部分可便于翼部2910和2920之间的弯曲。
[0089]图30A?30B表示根据实施例的蝶形铰链3000的示例性的顶部和透视图。可通过在活动铰链3030周围注入模制翼部3010和3020来制造蝶形铰链3000。如图所示，模制的翼部3010和3020可包含销。活动铰链3030可以是包含几个活动铰链3030 (如图30C所示)的金属条带3050的一部分。在单个条带上包含几个活动铰链3030可增加蝶形铰链3000的制造产出量。在翼部3010和3020被模制到条带3050上之后，条带可被切除以产生适于在键机构中使用的单个蝶形铰链3000。翼部3010和3020可由例如诸如玻璃填充塑料的塑料构建。
[0090]活动铰链3030可以是用于弯曲以在用于键机构中时使得翼部3010和3020能够移动的相对较薄的金属件(例如，钢)。活动铰链3030可包含保持特征3012和3014，以在翼部模制到其上面时促进对于翼部的粘接。当翼部3010和3020模制到条带3050上时，可以使用切断以防止翼部完全覆盖活动铰链3030，由此使活动铰链3030的一部分被露出。
[0091]图31A?31C表示根据实施例的蝶形铰链3100的各种示图。可通过用诸如模制的活动铰链3130将金属翼部3110和3120耦接在一起，来构建蝶形铰链3100。翼部3110和3120可由压铸件或锻造材料构建。在一个实施例中，翼部可由锌压铸件形成。在本实施例中，还通过压铸件或锻造材料形成销。翼部3110和3120可被构建为具有保持特征3112和3122，以帮助活动铰链3130保持。活动铰链3130可以是能够弯曲的任何适当的柔性材料。例如，活动铰链3130可由塑料或橡胶材料构建。
[0092]图32A?32C表示根据实施例的蝶形铰链3200的示例性的示图。蝶形铰链3200可由通过模制材料包模模制的两个金属芯3201和3202 (由隐线表示)构建。模制材料完全包封金属芯3201和3202以形成翼部3210和3220，每一个包含通过包模模制形成的销和活动铰链2330。芯3201和3202可以是其中加入有保持特征3205的分开的金属部件。保持特征3205可使得注入模制的材料能够将自身自锁于芯3201和3202上。
[0093]活动铰链3230可由将芯3201和3202耦接在一起的包模模制形成。它可被定尺寸为在翼部3210和3220之间的结合处相对较窄以便于移动。铰链3200可通过成批的方式被构建，在于条带3250可包含几个芯。芯可被包模模制并然后冲切以产生各蝶形铰链3200。
[0094]在另一实施例(未示出)中，蝶形铰链可由具有锻造或压铸件销的、至少部分地通过模制材料包模模制的两个金属芯构建，但其方式使得销保持被露出。这样，与注射模制的塑料相反，金属销被露出并由金属形成。活动铰链由将两个芯耦接在一起的注射模制塑料形成。
[0095]图33A?33B表示根据实施例的蝶形铰链3300的示例性的示图。如图所示，铰链3300包含翼部3310和3320，该翼部3310和3320分别包含销和上止机构。翼部3310具有齿轮部件3315，并且翼部3320具有齿轮部件3325。齿轮部件3315、3325相互对接以形成齿轮铰链。
[0096]参照图33B，示出齿轮铰链的闭合。特别地，示出齿轮部件的齿部。翼部3310具有上齿部3315U和下齿部3315L，并且，翼部3320具有下齿部3325L和上齿部3235U。上齿部3315U与下齿部3325L对接，并且，上齿部3325U与下齿部3315L对接。该上/下齿部配置可在翼部3310和3320用于键机构中时促进它们耦接。
[0097]具体参照实施例的某些特征详细描述了各种实施例，但是，可以理解，可在本公开的精神和范围内实现变更和修改。并且，虽然在这里描述了特定的实施例，但应注意，应用不限于这些实施例。特别地，在兼容的情况下，关于一个实施例描述的任何特征也可用于其它的实施例中。类似地，在兼容的情况下，不同实施例的特征可被交换。
【权利要求】
1.一种键机构，其特征在于，包括: 键帽组件； 支撑结构；和 蝶形铰链，该蝶形铰链包含位置相邻的两个单独的翼部，使得在两个翼部之间形成空腔，各翼部包含一对枢销和一对键帽组件销，其中，枢销与支撑结构耦接，并且，键帽组件销与键帽组件耦接。
2.根据权利要求1的键机构，其特征在于，还包括固定于键帽组件与支撑结构之间的空腔内的开关，该开关用于在第一位置中偏置键帽组件。
3.根据权利要求2的键机构，其特征在于，其中，该开关包含与柔性电路板操作连接的圆顶开关。
4.根据权利要求1的键机构，其特征在于，其中，键帽组件包含: 键帽；和 与键帽的后表面耦接的子结构。
5.根据权利要求4的键机构，其特征在于，其中，子结构包含光导板。
6.根据权利要求1的键机构，其特征在于，其中，键帽组件包含多个销保持部件，各销保持部件用于与键帽组件销中的相应的键帽组件销耦接。
7.根据权利要求1的键机构，其特征在于，其中，支撑结构包含多个枢销保持部件，各枢销保持部件用于牢固地与枢销中的相应的枢销耦接。`
8.根据权利要求1的键机构，其特征在于，还包括与支撑结构耦接的网状物，该网状物被定尺寸为使得键帽组件和蝶形铰链配合于该网状物的内部区域内。
9.根据权利要求1的键机构，其特征在于，其中，蝶形铰链包含用于将两个翼部耦接在一起的两个稱接部件。
10.根据权利要求1的键机构，其特征在于，其中，耦接部件是活动铰链或齿轮铰链。
11.一种键机构，其特征在于，包括: 键帽组件； 支撑结构；和 蝶形铰链，该蝶形铰链具有两个独立铰接的翼部，各翼部与键帽组件和支撑结构耦接，其中，各翼部用于在键机构的键击过程中围绕其自身的枢轴旋转。
12.根据权利要求11的键机构，其特征在于，其中，两个翼部的枢轴在按压或非按压位置两者中均保持固定于同一平面中。
13.根据权利要求11的键机构，其特征在于，其中， 当处于非按压位置中时，翼部相互形成V链接；并且 当处于按压位置中时，两个翼部基本上相互共面。
14.根据权利要求11的键机构，其特征在于，还包括偏置部件，其用于当键机构没有经受键击事件时将键机构保持在其非按压状态中。
15.一种键机构，用于在按压位置与非按压位置之间移动，其特征在于，包括: 键帽组件； 载体结构，该载体结构包含板体和固定于板体的相对端部的臂，其中，各臂包含多个枢销保持部件；和蝶形铰链，该蝶形铰链包含位置相邻的两个单独的翼部，各翼部包含一对枢销和一对键帽组件销，其中，枢销与载体结构耦接，并且，键帽组件销与键帽组件耦接。
16.根据权利要求15的键机构，其特征在于，其中，在两个翼部之间存在空腔，并且，载体结构配合于该空腔内以固定枢销。
17.根据权利要求15的键机构，其特征在于，其中，载体结构还包含多个上止机构突起；并且其中，蝶形铰链包含多个上止机构，其中上止机构突起接合上止机构，以在键机构处于非按压位置中时防止蝶形铰链行进超出预定的位置。
18.根据权利要求15的键机构,其特征在于,还包括固定于板体的电子封装,其中，电子封装包含圆顶开关。
19.根据权利要求18的键机构，其特征在于，其中，电子封装还包含: 光源；和 柔性印刷电路板。
20.根据权利要求15的键机构，其特征在于，还包括固定于载体结构的板体的电路板。
21.根据权利要求20的键机构，其特征在于，其中，载体结构包含从载体结构的底表面延伸的多个柱体，并且其中，电路板包含被定尺寸为接收柱体的多个空腔。
22.根据权利要求20的键机构，其特征在于，其中，电路板包含多个切口，这些切口被定尺寸为在键机构处于按压位置中时接收键帽组件的销接收部件。
23.根据权利要求15的键机构，其特征在于，还包括: 具有多个夹子的支撑结构， 其中，载体结构通过夹子固定于支撑结构；和 多个切口，这些切口被定尺寸为在键机构处于按压位置中时接收键帽组件的销接收部件。
24.根据权利要求15的键机构，其特征在于，其中，蝶形铰链还包含: 两个独立的翼部；和 用于将翼部耦接在一起的两个耦接铰链。
25.根据权利要求24的键机构，其特征在于，其中，耦接铰链是活动铰链或齿轮铰链。
26.一种蝶形组件，其特征在于，包括: 第一翼部和第二翼部，各翼部包含一对枢销和一对键帽组件销，其中，各对销与它们自身相应的一对轴共轴对准； 将第一翼部和第二翼部耦接在一起的第一铰链和第二铰链；和 当翼部被链接在一起时在第一翼部和第二翼部之间形成的空腔。
27.根据权利要求26的蝶形组件，其特征在于，其中，第一铰链和第二铰链是活动铰链，各活动铰链包含易于弯曲的明显较薄部分。
【文档编号】H01H13/7065GK203588895SQ201320675415
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2012年10月30日
【发明者】C·C·利翁, J·J·牛, J·M·布洛克, K·J·汉德恩, 小T·W·威尔逊 申请人:苹果公司