专利名称：计算机键盘空格键开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及进行敲键操作的键开关装置，特别涉及装载在作为电子仪器的输入装置的键盘中的键开关装置。本发明还涉及设有多个这种键开关装置的键盘。
背景技术：
在现有的笔记本电脑键盘中空格键的制作都采用了一种模式，那就是键帽由左右两个X型结构架支撑，中间采用弹簧垫圈将其键帽向上顶起。X型结构如图1所示，该装置通过塑料内框连杆1上的塑料内框中枢轴上的孔与塑料外框连杆2上的中枢孔铰接，塑料外框下铰轴及塑料内框下滑轴分别与金属支撑板3上的转动部及滑动部呈转动配合、滑动配合。由于空格键的长度过长，这使其与其他键帽的结构不一样，它的结构更加复杂。因为它的长度很长，这就导致了其刚性大大的减弱，平衡性也降低。所以，现有的技术就是在其键帽下面加了一根细钢丝4 (图2)并采用2个X结构支撑，钢丝4贯穿整个键身，较长的钢丝臂与键帽成滑动配合，两端的短臂与键帽成滑动配合。所加的钢丝4主要是增加空格键身的整体刚性，并保证其整体的平衡性、协调性和能动性，使得两端的X结构能同步的受到作用。同时，在键帽的中间部位也加了一条钢丝5如图(图2)，其主要作用也是增加键帽刚性。无疑，这使得本生简单的结构复杂化，且并不能很好的保证其刚性要求。在键帽两边的 X型架构并不能充分的保证整个键身的平衡性，当敲击在键身的一端时，它的能动性不能很好的传动到另一端。从而就大大的降低了其操作手感。由于其两端采用的是X型塑料架构， 频繁的敲击使其容易变坏。所以，整个键盘的坏掉，有很大可能是应为其键帽下的X型塑料架构的坏掉，尤其是空格键下面的。由于塑料内框连杆及塑料外框连杆尺寸非常微小(6mmX IOmmXO. 7mm)，为提高其强度、刚度满足应用的基本要求，连杆往往选用高性能的工程塑料，导致生产连杆的材料成本居高不下(高性能的工程塑料1吨/几万元)。同时由于塑料连杆尺寸非常微小且结构复杂，塑料连杆有老化及产生注塑缺陷的隐患，造成采用塑料连杆的键盘耐久性差。
发明内容
由于以上种种缺陷和难点，本发明所要解决的技术问题是提供一种制作成本低的金属丝X支撑结构装置来代替塑料结构，并简化其内部机构。使得空格键内部的结构简单明了，美观大方。其各种性能指标得到大大的提高。为达到上述解决的技术问题，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，主要包括按键、X连动机构、支撑板、弹性元件，其中该连动机构连接于该按键与支撑板之间， 其中两个X连动机构通过两根连接杆L8刚性连接在一起，形成一个整体连动机构，其中连接杆L8和两个X架构8a共同形成外连接杆8，连接杆L8和两个X架构9a共同形成内连接杆9。8a的左臂上设有中配合段Li，右臂上有中横凸臂L5，9a的左臂上设有中配合段Li， 右臂上有中横凸臂L5。
由上所述，本发明的按键结构简单，易于拆装，并且增加了空格键的刚性，通过对X 架构的改装及连接，使得空格键的操作手感有了很大的提高。同时，更节约了其巨大的成本，使得该结构得以推广。为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。本发明的积极效果是本发明的空格键装置在结构上比现有的空格键结构简单许多。从零件的个数来说，现有的包括键帽7、两个弹性元件6、支撑细钢丝5、支撑细钢丝4、两个复杂的塑料X组合架构(内框1，外框2)、支撑板3，如图1、图2。本发明结构包括键帽13、一个弹性元件6、两根连接杆8和9、支撑板10，如图4。这里可以看出在结构上，本发明的零件数要远远少于现有的空格键零件数，并且本发明的零件结构简单。安装成本低目前的空格按键的支撑结构，其两个X支撑架构的构件是分别由不同模具成型。 组装时需操作人员按照复杂的配合先把两个X架构装好，然后才将其装到空格键上，而X支撑架构与空格键帽和支撑板的配合更需要工作人员的仔细和耐心。因此，将会造成大量的人力于支撑构建的组装程序上，进而提高其生产成本。该发明的空格键在结构上简单，零件少且简单，只需安装两根连杆就完成了，从而降低了生产成本。材料成本低采用直径# 0.5成型的金属丝连杆，重量比采用注塑生产的塑料连杆略轻。直径 Φ 0. 5金属丝3500元/吨，材料成本成倍低于塑料连杆(高性能工程塑料几万元一吨)。工艺成本低金属丝连杆高效率成型，2台机器每天可生产100000个，而塑料连杆用模具2台机器每天可生产9000。这样，无疑是提高了加工效率。可实现成行高效率安装，安装效率成倍高于单个的塑料连杆的半自动安装。成型设备及成型模具只需几万元，几十倍低于注塑生产的塑料连杆的高速数控注塑机及热流道模具。材料在生产过程中损耗很小，无注塑缺陷的隐患且成品率高。生产能耗低、结构刚度高手感更好、结构强度高经久耐用、提高了产品的耐久性及产品的质量金属丝连杆分别与键帽上的两个转动部转动配合。取消了转动部(转动部与拔模方向垂直，模具必须设置侧抽芯结构)，简化了模具结构、提高了模具的使用寿命、大幅降低了模具成本。该金属丝X支撑结构装置可广泛应用于计算机键盘、掌上型电脑、各类嵌入式键盘及进行敲键操作的键开关装置。
图1是现有塑料X支撑结构装置的立体结构图；图2是现有塑料X支撑结构装置的组成结构图3是现有塑料X支撑结构装置的结构图；图4是本发明的金属丝X支撑结构装置的爆炸示意图；图5是本发明的金属丝X支撑结构装置的结构图；图6是本发明的金属杆结构图；图7是两个金属杆的具体结构图；图8是本发明底板结构图；图9是本发明键帽结构图；图10是两根金属连杆连接配合的示意图；图11是两根金属杆与键帽底板连接的示意图；图12是金属杆与底板连接配合关系的示意图；图13是键帽的上极限剖视图；图14是处于下极限位置的示意图；图15是连杆于上极限位置的示意图；图16是连杆位于下极限的示意图；图17是本发明另一金属杆结构图。
具体实施例方式实施例1参见图4，本发明的金属丝X支撑结构装置区别于以往结构的装置主要有键帽13、 橡胶弹圈6、有两个结构基本相同的金属外连杆连杆8和9、支撑板10。说明由于薄膜开关，底板的结构和以往的基本一致，所以图中没有画出。参加图5，这就是本发明的结构示意图，图中点a处为橡胶弹圈的位置，(未画出)。 请对照图3 (以往的空格键结构)。参见图6，金属钢丝外连杆8，内连杆9的大致结构和连接关系示意图。参见图7，金属外连杆8是由连杆L8连接两个X架构8a所形成的，其中8a成型过程为在XY平面向上90度折弯金属丝后，再沿ZY平面向下折弯一向上折弯成型中配合段Li，中配合段Ll分别与左竖臂L2的上段及下段圆滑连接，同时应确保左竖臂L2的上段及下段同轴心，在XY平面再将左竖臂L2的上段的末端向右90度折弯金属丝后，再向下90 度折弯金属丝，在前段形成上横杆L3 ；在XY平面再向左90度折弯金属丝后，在前段形成右竖臂L4 ；在XY平面再将L4向框内(或框外)90度折弯金属丝，并以零长度再向下90度折弯后迅速向外(框内)折弯形成中横凸臂L5，L5继续在XY平面向下90度折弯形成中竖臂 L6。在XY平面L6在继续向右90度折弯形成右下横杆LlO。应确保左下横杆L9、右下横杆LlO分别与上横杆L3、下横杆L7、最长杆L8平行； 其中下横杆L7是连接杆L8与X架构8a连接所形成的。连接杆L8成型过程为金属杆两端都向下垂着折弯便形成了。参见图7，所形成的8，9两根外连杆，应确保外连杆9和外连杆8的以下长度H2 =h2, H3 = h3, H5 = h5,，H7 = h7。Hl > hi, H4 < h4。应确保外连杆9的中配合段Ll的曲率r及形状与外杆8中配合段Ll的曲率R及形状完全相等。
参见图8，为本发明之底板图形。图形中有8个一样的轴座(图中11)，底板一端有2个弓形的挡块，两个挡块分别于轴座构成了其底板上的滑动部。挡块主要起限制连杆 8,9的移动行程的。参见图9，该图为本发明键帽13的结构示意图。图中14、15为轴座，它们均各自构成了连杆在键帽上的滑动部，16为键帽横梁，其主要作用是加强整个空格键帽的刚性，防止因长时间的敲击使其变形。17为两端的加强筋，用于加强两端的刚性强度。18是放橡胶弹圈的位置，它主要起固定弹圈的作用，19，20为长方形挡块，分别挡住连杆8、9的左右移动 (如图5)。关于外连杆8、9的连接和配合问题参见图10，将外连杆8、9装配在一起，形成支撑架构。连杆9的中横臂L5在杆8 的中配合段Ll上滑动；连杆8的中横臂L5在连杆9的中配合段Ll上滑动。应确保外连杆8的中配合段Ll支撑内连杆9中横臂L5，并与其下表面滑动配合； 同时内连杆9中配合段Ll支撑外连杆8中横臂L5并与其下表面滑动配合。应确保外连杆8的短竖臂L6与内连杆9的左竖臂L2通过支撑板10上的轴座11， 其连杆的右下横杆LlO起限位的作用，挡块12挡住右下横杆L10，限制连杆的滑动行程。如图11，图12所示。应确保右下横杆LlO在轴座11与挡块12之间呈滑动配合。如图11所示，连杆与键帽的连接为，金属连杆的L3段穿过与键帽相连的轴座11。参见图13，外连杆8，内连杆9的L3段都通过轴座11，并与其成转动配合。整体配合如图所示。参见图13，此时键帽为上极限位置，当键帽13被按下时，键帽13克服橡胶弹圈6 的弹力推动连杆8、连杆9向下移动，连杆8的短凸臂L5沿连杆9的中配合段Ll的上表面滑动；同时连杆9的短凸臂L5沿连杆8的中配合段Ll的上表面滑动。在中配合段Ll及挡块12，轴座11的限制下，键帽13平行向下移动，与此同时连杆 8的右下横杆L10、左下横杆L9、下横杆L7及连杆9的右下横杆L10、左下横杆L9、下横杆 L7分别沿支撑板10向相应的外侧滑动，当键帽13的下表面接近支撑板10的上表面时，橡胶弹圈6触动薄膜开关片上的开关电路(图中未表示)，至键帽3的下表面接触支撑板10 的上表面时，键帽14处于下极限位置(图14)。参见图14，键帽13处于下极限位置时，连杆8、连杆9位于键帽14的内凹空间内。参见图16，当位于下极限位置是，连杆8、连杆9与底板10的位置关系。参见图14、当敲击键帽13的外力去掉时，连杆9的中配合段Ll向上推动连杆8的短凸臂(中横臂L5、L6构成)，连杆8的短凸臂沿连杆9的中配合段Ll的上表面滑动；同时连杆8的中配合段Ll向上推动连杆9的短凸臂，连杆9的短凸臂沿连杆8的中配合段Ll 的上表面滑动。与此同时连杆8的右下横杆L10、左下横杆L9、下横杆L7及连杆9的右下横杆L10、左下横杆L9、下横杆L7分别沿支撑板10向相应的内侧滑动，至键帽13复位至上极限位置。实施例2参见图17，此为连杆的另一种连接方式，其中，连接杆L81将两个X架构8a连在一起，也形成了外连接杆8，连接杆L81将两个X架构9a连在一起，形成了内连接杆9。
其余与实施例1相同。
权利要求
1.一种计算机空格按键，包含有按键、两个X连动机构、支撑板、弹性元件，其中该连动机构连接于该按键与支撑板之间，其特征在于两个X连动机构是通过两根连接杆(L8)，刚性连接在一起，形成一个整体连动机构，其中一连接杆(L8)和两个X架构(8a)共同形成外连接杆(8)，另一连接杆(L8)和两个X架构(9a)共同形成内连接杆(9)。
2.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，(8a)的左臂上设有中配合段(Li)，右臂上有中横凸臂(L5)，(9a)的左臂上设有中配合段(Li)，右臂上有中横凸臂(L5)。
全文摘要
一种计算机键盘的空格按键，包含有按键、两个X连动机构、支撑板、弹性元件，其中该连动机构连接于该按键与支撑板之间，其两个X连动机构通过两根连接杆，刚性连接在一起，形成一个整体连动机构，其中连接杆和两个X架构8a共同形成外连接杆8，连接杆和两个X架构9a共同形成内连接杆9。通过该机构装置，其结构得到很好的优化，使其变得简单化，其稳定性和平衡性得到提高，还大大的节约成本。
文档编号G06F3/02GK102315038SQ20101021573
公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者陈 峰 申请人:陈 峰