专利名称：有触觉的器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于计算机输入设备的开关阵列，更具体地说涉及开关阵列内部构造。
背景技术：
电子开关用来提供对于计算机设备的输入。电子开关响应物理力而产生信号。例如，用户可以通过压键开动电子开关。压键造成施加于电子薄膜上的力，依次促使电子薄膜产生信号。计算机键盘、键区和薄膜开关为开关阵列的常见例子。
许多开关阵列，诸如键盘，包括圆顶弹簧元件提供对于个别键的偏压力。圆顶弹簧元件通过对键的动作设置一定大小的阻力而对用户提供触觉反馈。此外，在操作时圆顶弹簧元件提供“劈啪”感觉，其中对于键动作的阻力大小在压键动作超过极限值以后剧烈地减少。
发明概要一般地说，本发明提出一种用于开关阵列的器件。该器件综合相似于典型地关联圆顶弹簧元件的触摸感觉。在一个实施例中，本发明指向一种器件，它包括通过形成在各层上的紧固元件互相连结的第一层和第二层。紧固元件可以包括互相在联锁布置中连结各层的钩形元件，或者可替代地，紧固元件可以采取设计者设想的其它形式。紧固元件可以包括柔性部分，它当第一层和第二层接合在一起时弯曲。该器件可以在开关阵列中应用，而不需要采用圆顶弹簧元件。
这些和其它实施例的附加细节将在附图和以下描述中阐明。其它特征、目的和优点将从以下描述及附图和从权利要求中变得明显。
附图简要说明
图1A和1B为按照本发明一个实施例的器件的侧视剖面图；
图2为图1A和1B中器件的侧视剖面图，其中顶层和底层被强迫合在一起；图3为两种示范性紧固元件的侧视剖面图；图4为按照本发明器件在未接合状态下立体图；图5A-5C为阐明按照本发明实施例器件的紧固元件弯曲状况的侧视剖面图；图6A-6C为阐明按照本发明实施例器件的紧固元件弯曲状况的附加侧视剖面图；图7A-7C为阐明按照本发明实施例器件的紧固元件弯曲状况的附加侧视剖面图；图8A-8C为阐明按照本发明实施例器件的紧固元件弯曲状况的附加侧视剖面图；图9A-9C为阐明按照本发明实施例器件的紧固元件弯曲状况的另一实施例侧视剖面图；图10A-10B为阐明按照本发明实施例器件的紧固元件弯曲状况的另一实施例侧视剖面图；图11A-11C为阐明按照本发明实施例器件的紧固元件弯曲状况的另一实施例侧视剖面图；图12A-12C为阐明按照本发明实施例器件的紧固元件弯曲状况的另一实施例侧视剖面图；图13为按照本发明用来形成开关阵列的两个键的器件的侧视剖面图；图14为按照本发明用来形成开关阵列的多个键的未接合器件立体图；图15为按照本发明实施例的薄膜开关中两个开关的分解方框图。
具体的实施方式一般地说，本发明指向一种器件，它包括通过形成在各层上的紧固元件互相连结的第一层和第二层。例如，紧固元件可以包括互相在联锁布置中连结各层的钩形元件。可替代地，紧固元件可以采取设计者设想的其它形式。在任何情况下，至少某些紧固元件当第一层和第二层被强迫合在一起时能够弯曲。在这样方式下，当该器件设置在开关阵列内时能够获得合适的触摸感觉。
图1A和1B为按照本发明一个实施例器件10的侧视剖面图。如图所示，器件10包括顶层11和底层12。顶层11包括一组紧固元件13A-13F(今后为紧固元件13)，和底层12包括另一组紧固元件14A-14F(今后为紧固元件14)。至少某些紧固元件13、14中至少一部分为柔性的。
例如，如图2所示，当有力强迫顶层11和底层12合在一起(如箭头所示)，紧固元件13、14能够弯曲。这样弯曲提供的偏压力倾向于推动顶层11和底层12分开。如以下将更详细地说明，当第一层和第二层之间的距离超过某一极限时，该偏压力基本上能够减少。例如，在第一和第二层元件13、14之间距离超过极限以后，一个或更多个紧固元件13、14可能压平。器件10可以在一些应用中采用，包括开关阵列。在这种情况中，器件10可以用来形成开关阵列中的键，并且能够提供要求的触摸感觉而不必配置圆顶弹簧元件。
图3为两种紧固元件的侧视剖面图。再说，虽然显示为具有钩形形状，紧固元件可以采取其它形式。一些其它例子将在以下描述。如果紧固元件具有钩形形状，它们可以包括把钩子18A、18B固定在基底17的杆身16A、16B。杆身16A和16B之间的距离(X)的数量级可以为0.25厘米，虽然本发明在这方面不一定有所限制。紧固元件的高度(Y)的范围可以是0.01厘米到1厘米，虽然本发明在这方面不一定有所限制。紧固元件宽度(Z)的范围可以是0.01厘米到1厘米，虽然本发明在这方面不一定有所限制。这些尺寸和形状在开关阵列的应用中是代表性的。不过，形状和尺寸可以不同于以上列出的代表性范围。
接合的层的紧固元件弯曲以前容许的行程距离(如图1A和1B所示)可以在0.01厘米到1厘米的范围。例如，小于3毫米、小于2毫米或甚至小于1毫米的行程距离对于各种应用可能是合适的，包括诸如键盘、键区或薄膜开关等开关阵列的应用。在任何情况，行程的大小可以按照具体设计任务规定以获得要求的触觉效果。在某些情况，可能在紧固元件弯曲以前要求很小或没有行程。
如果紧固元件具有如图3所示钩形形状，杆身16可以制成柔性的。此外，与杆身16弯曲关联的偏压力可以基本上在杆身16弯曲超过极限后减少。例如，杆身16在弯曲超过极限后压平。在这样方式下，相似于与圆顶弹簧元件关联的触摸感觉可以综合在紧固的结构10中。
图4为紧固的结构10在未接合状态下的立体图。例如，各顶层11和底层12可以包括按照紧固元件13、14要求形状挤出的薄膜材料。更具体地说，可以采用共同挤出过程，其中紧固元件13、14的杆身中一个或多个包括诸如足够柔软聚合物的柔性材料。各层11、12的基底和紧固元件13、14的钩形元件可以基本上是刚性的，使顶层11和底层12牢固地互相固定。例如，基本上刚性的聚合物可以用在各层11、12的基底和钩子上。另外，在某些情况中，紧固元件13、14的尺寸对于不同层11、12可以不同，或者在给定的层11、12上甚至具有不同的尺寸，如在以下将更详细地说明。
如果需要，紧固的结构10还可以包括弹性球、柱等之类，设置在层11、12之间以便提供附加的偏压力，使其趋向于偏压顶层11和底层12处于开放位置(如图1A所示)。各层11、12可以通过摁扣或滑动使其接合在一起。例如，在顶层和底层11、12上的钩形紧固元件可以摁扣在一起，使其如图1A和1B所示在联锁布置中接合。在顶层和底层11、12之间容许的预定行程可以与紧固元件13、14中一个或多个的尺寸成正比。
图5A-5C为阐明按照本发明实施例器件的紧固元件弯曲状况的侧视剖面图。如图所示，顶层11与底层12接合。底层12上形成孔50。例如，孔50可以与开关阵列的传感器元件对准，使其当顶层11被强迫趋向底层12时传感器可以启动。例如，如图5C所示当顶层11被压迫向底层12时，紧固元件13中的一个可以从孔50突出。
在该例子中，元件13G-13I的杆身部分更长于元件14G-14H的杆身部分。如图5B所示，当顶层11被强迫压向底层12时，元件13G-13I的钩子部分接触底层12的基底部分。如图5C所示，当施加更大的力时，元件13G和13I的杆身部分可以弯曲。元件13G和13I的弯曲可以造成元件13H从孔50中突出，使传感器能够被启动。传感器或传感器组可包括任何使用于键盘或其它开关阵列中广泛品种的传感器。例如，这里描述的技术和结构可以使用诸如霍尔效应传感器、压电传感器、压阻传感器、静电传感器、微电子机械系统(MEMS)传感器等。此外，压力传感器、化学传感器或任何其它传感器也可以使用。
图6A-6C为阐明按照本发明实施例器件的紧固元件弯曲状况的附加侧视剖面图。在该例子中，底层12的元件14I和14J足够地短，使其可以限制在顶层11的元件13J和13L不弯曲的情况下顶层11和底层12之间的行程大小。当顶层11被强迫压向底层12，元件13J和13L的杆身部分可以如图6B所示弯曲。这样的弯曲提供企图强迫顶层11和底层12分开的偏力。一种可替代的配置，其中顶层11的元件足够地短并且底层12的元件较长和具有柔性杆身，也可以使用。
当第一和第二层之间的距离超过极限时，可以减少企图强迫顶层11和底层12分开的偏力。例如，如图6C所示，紧固元件13J和13L当第一和第二层之间距离超过极限时可以压平。当此事发生时，在顶层11和底层12之间的偏压力基本上减少。在这样方式下，可以获得典型地关联圆顶弹簧元件的触摸感觉而不必配置圆顶弹簧元件。
例如，如图6A-6C的顶层11可以对应于开关阵列中的键。当用户压下键时，当如图6B所示元件13J和13L弯曲时可感到阻力。然后，当如图6C所示键弹下时，阻力基本上减少。元件13J和13L可以压平，这造成阻力基本上减少。此时，元件13K可通过底层12上孔突出，例如，以便启动传感器。当用户放开键时，器件10可以重新恢复图6A的构形，在这样方式中，器件10可以用来体现开关阵列的键，即呈现要求的触摸感觉而不用圆顶弹簧。
图7A-7C为阐明按照本发明实施例器件的紧固元件弯曲状况的附加侧视剖面图。在这种情况，顶层111可包括基本上刚性的结构70，当顶层被强迫压向底层时它从底层12的孔50中突出。刚性结构70可以用来促进相关开关阵列传感元件的促动。
在图8A-8B中，结构80并不形成器件10的零件。相反，结构80通过孔50突出，使其当顶层11被迫压向底层12时，顶层11如图8C所示与结构80作物理接触。在结构80和顶层11之间的物理接触可造成开关阵列中传感器的促动。
图9A-9C为阐明按照本发明实施例器件的紧固元件弯曲状况的另一实施例侧视剖面图。在这一情况中，顶层和底层11、12的元件93A、93B、94A和94B包括互相接合的Y形元件。当顶层11和底层12被强迫合在一起时，Y形元件的尖端可以如图9C所示弯曲。再说，这样的弯曲可以提供趋向于强迫顶层11和底层12分开的偏力。对于开关阵列，Y形元件的弯曲可以用来获得对键动作所要求的阻力和感觉。
图10A-10B阐明相似于图9A-9C的实施例。在图10A-10B中，关联底层12的元件94C和94D的杆身比较关联顶层11的元件93C和93D的杆身短很多。可替代地，顶层元件可以做成比较底层的那些短得多。在两种情况中，在顶层11和底层12之间不使顶层11的元件93弯曲发生的行程大小可以受到限制。这样配置对于开关阵列的键是合乎要求的。93C、93D、94C和94D元件中一个或者多个杆身部分也可以是柔性的。在那种情况下，当施加足够力量设置传统上关联圆顶弹簧元件的触摸感觉时，杆身可以压平。
图11A-11C为阐明按照本发明实施例器件的紧固元件弯曲状况的另一实施例侧视剖面图。在这种情况中，一个或多个元件13、14包括柔性延伸部分113A、113B、114A和114B。在该例子中，柔性延伸部分包括C-形延伸部分。不过，可以采用其它形状。如图11C所示，当顶层和底层11、12强迫合在一起时，延伸部分113、114弯曲。在这样方式下，可以获得关于键动作的要求阻力和感觉。再说，也可以使元件13、14的一个或多个杆身部分为柔性以便提供“劈啪”效果。
图12A-12C为阐明按照本发明实施例器件的紧固元件弯曲状况的另一实施例侧视剖面图。在这种情况中，层11、12的元件123、124包括自身弯曲的角形元件。例如，当顶层和底层11、12被强迫合在一起时，角形元件自身弯曲，提供所要求的阻力和感觉。其它形状，包括C-形紧固元件也可以配置。
图13为按照本发明用来形成开关阵列两个键的器件侧视剖面图。在这种情况中，器件10的顶层11包括一定数量的明显顶层部分11A和11B。各顶层部分11A、11B机械地与底层12通过各组紧固元件接合。底层12可以形成有孔50A、50B。各顶层部分11A、11B可以对应于开关阵列的键。
当某一键被压下时，顶层部分被迫向底层12。例如，当键被压下时，顶层部分11A可以被强迫压向底层12。在这种情况中，顶层11A的一些元件可以延伸通过孔50A以便促动开关阵列的传感元件。顶层11的其它元件接触底层12的基底并且促使被弯曲和可能如上所说地压平。在这样方式下，可以获得所要求的触摸感觉而不必配置圆顶弹簧元件。
图14为按照本发明用来形成开关阵列一定数量键的未接合器件立体图。如图所示，器件10包括底层12和包含多个顶层部分11A-11H的顶层。底层12可以如上所说地与各顶层部分11A-11H接合。底层12上形成孔50A-50H用于对准开关阵列的传感元件。例如，孔50的尺寸可以在0.1到2.0平方厘米的范围中，虽然本发明并不一定在这方面有所限制。孔可以采取由设计者设想的任何形状。例如，孔50的尺寸和形状可以部分地由被促动的传感元件决定。当两层接合时，各顶层部分11A-11H可以覆盖孔50A-50H中的一个。例如，顶层和底层11、12可以简单地使顶层部分11A-11H向底层12通过滑动或者摁扣接合。
顶层部分11A-11H可以作为用户压下键的功能。在这样方式下，可以实现较薄的开关阵列和/或具有较少元件的开关阵列。可替代地，附加的键(未示)可以固定在用户压下的相应顶层部分上。还有，对于薄膜开关，可以用薄膜罩盖覆盖器件10。
在图14中所示实施例，当两层接合时，要求防止顶层部分11A-11H相对于底层12的横向运动。一种限制横向运动的方法是在底层12形成区域(未示)。一个区域可以限定放置顶层11A-11H的面积以便当两层接合时限制该顶层部分11A-11H相对于底层12的横向运动。例如，底层12的紧固元件可以在所选择的地点热密封粘合或用模具碾压形成该区域。区域可以在底层12建立以便限定放置各顶层部分11A-11H的面积。在通常引用的国际公开WO 01/58302中描述一些用于碾压紧固结构形成能够限制接合的紧固结构各层之间横向运动的技术，该出版物将整体综合在此作为参考。
如果使用在开关阵列中，顶层和底层11、12可以在上述要求的触摸感觉以外提供一些优点。例如，接合的顶层和底层11、12可以对个别键的摇摆提供阻力，并且可以保证个别键夹持在位和正确地与传感元件对准。在这样方式下，顶层和底层11、12的功能可以作为用于开关阵列个别键的对准结构。
此外，层11、12可以用挤出法或注塑模制法相对较低的成本制造。而且，通过用顶层和底层11、12代替分列的对准结构，开关阵列的装配可以显著地简化。顶层和底层11、12可以简单地用滑动或摁扣接合在一起，使紧固元件(例如具有钩形配置)互相重叠而提供联锁的布置。对于对准结构安装支架的机械加工也可以避免。还有，通过减少键行程量和减少开关阵列中的层数，使用紧固结构10可使实现较薄开关阵列成为可能。
此外，顶层和底层11、12可对开关阵列提供附加的设计自由度。通过配置按照本发明的紧固结构，开关阵列可以不需要保持键位置的模塑件或框架。此外，键的形状和布置可以在功能上和/或美观上改进。例如，邻近的键可以不必用模制分开。取消对于保持键位置模塑件或框架的需要，在形成诸如蜂窝无线电电话、手持计算机及其他表面面积和深度特别有限的小型设备的开关阵列中特别有用。因为可以取消模塑件，更多的空间可以贡献给键本身。
例子在图1A和1B中显示的具有本身偶合轮廓的弹性体结构10通过共同挤出具有元件11和13的、基本上刚性的基底部分和元件11和13的基本上柔性的杆身及钩子部分的膜层而建立。具体地说，可熔化加工的乙烯-丙烯共聚体(由联合碳化物公司，现在为密歇根州米德兰市陶氏化学公司供应的7C55H或7C06)作为底板输入单螺杆挤出机(由康涅狄格州泡卡塔克市戴维斯标准公司供应)，其螺杆直径约6.35厘米(2.5英寸)，长度/直径比为24/1，和温度曲线图为稳定地从约摄氏175-232度(华氏350-450度)增加。同样地热塑性弹性体聚合物(由华盛顿特区，杜邦-淘氏弹性体L.L.C.供应的Engage 8100)作为杆身和钩子输入单螺杆挤出机(也由戴维斯标准公司供应)，其螺杆直径为3.81厘米(1.5英寸)，长度/直径比为避免4/1，和全同的温度曲线图。聚丙烯共聚物和热塑性弹性体树脂各自在至少690,000帕斯卡(每平方英寸1000磅)压力下连续地通过颈管加热到摄氏232度(华氏450度)排出，并且进入3-层可调节叶片进料盒(由德克萨斯州奥兰治市克劳伦公司供应)，配置形成2-层膜层构造。进料盒安装在20厘米宽(8英寸宽)的MasterFlexTMLD-40膜层模具(由威斯康星州欧克兰市，生产部件公司供应)的顶上，二者均维持在摄氏232度(华氏450度)的温度上。在进料盒建立的2-层树脂堆叠被输入模具，该模具具有配置成为形成如图1A和1B所示本身偶合轮廓的聚合物钩形膜层的模具出口唇部。
2-层膜层从模具挤出并以约3米/分钟的速度(10英尺/分钟)落入保持在摄氏10-21度(华氏50-70度)的冷却槽中停留时间至少10秒。冷却淬火介质为含有0.1-1.0％重量表面活性剂的水，活性剂为乙氧基CO-40(聚氧乙基蓖麻油，由南卡罗来纳州，格林维尔LLC，Ethox化学公司供应)，用来增加疏水聚烯烃材料的润湿性。
淬火冷却的膜层然后用空气干燥并收集为91-137米卷筒(100-150码卷筒)。膜层具有均匀的底层厚度约为0.0356±0.005厘米(0.014±0.002英寸)，钩子元件宽度(钩子元件臂最外端之间的距离，在平行于膜层基底的平面中测量)为约0.1524±0.005厘米(0.060±0.002英寸)。膜层具有挤出基础重量约0.094克/平方米。容许垂直行程约0.094厘米(0.037英寸)。在分开的操作中，挤出的膜层退火冷却以便在保持在大约摄氏93度(华氏200度)温度下的光滑的铸造滚筒上通过而平整底层薄板，并然后卷绕在15-24厘米芯筒(6英寸芯筒)上以减少网状卷曲。
为形成这里描述的层11和12，基本上刚性的和基本上柔性的材料可以共同以相似于以上描述例子的方式挤出。共同挤出过程也可以用来建立结构10，其中各层11和12元件的杆身部分为柔性的，而各层11和12元件的基底和钩子部分为基本上刚性的。按照所采用的材料，共同挤出过程的温度和规范可能需要稍微调整。此外，这些材料也可以作为单层挤出，其中，例如，层11用基本上刚性的材料制造而层12用基本上弹性材料制造。可替代地，挤出和共同挤出结构可以有任何轮廓，诸如所显示的或者以上描述的轮廓中之一。
可以在共同挤出过程中使用的柔性材料可以包括天然或合成橡胶和嵌段弹性体共聚物，诸如称作A-B或A-B-A共聚物。有用的弹性体化合物包括，例如，苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(STS)嵌段共聚物、弹性体聚氨酯、诸如醋酸乙烯基乙烯的共聚物、乙烯/丙烯单体共聚物弹性体或乙烯/丙烯/二烯烃三元共聚物弹性体。这些弹性体互相混合物或用其它改性非弹性体的混合物也可以采用。例如，按重量计算高达50％和低于30％的共聚物可以作为增硬助剂加入，诸如聚乙烯基苯乙烯，例如聚阿尔法甲基苯乙烯、聚酯、环氧、聚烯烃(聚乙烯或某些乙烯/乙烯基醋酸盐，诸如具有高分子量者)或者苯并呋喃-茚树脂。
适当的刚性材料可以包括采用任何聚合材料，即一般可以熔化加工的聚合物。均聚合物、共聚物和聚合物混合物均可使用，并且可以包括各种添加剂。诸如金属的无机材料也可以使用。适当的热塑性聚合包括，例如，诸如聚丙烯或聚乙烯的聚烯烃、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯乙烯基醋酸盐共聚物、丙烯酸脂改性乙烯乙烯基醋酸盐共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、尼龙、聚氯乙烯和诸如聚酮或聚甲基戊烯的工程聚合物。可以使用聚合物和弹性体的混合物。
适当的添加剂包括，例如，可塑剂、增粘性剂、填充剂、着色剂、紫外线稳定剂、抗氧化剂、处理助剂(聚氨酯、硅树脂、氟聚合物等等)、低摩擦系数材料(氟树脂)、导电填充剂、颜料和其组合。一般地说，添加剂数量根据应用情况可以高达按成分重量计算的50％。
图15为按照本发明实施例薄膜开关中两个开关的分解方框图。如图所示，开关阵列可以包括提供机械稳定性的支承基底131。电子薄膜132可以处于支承基底131的顶面。电子薄膜可以包括多个响应所施加物理力而产生信号的传感器。如上述的器件可以位于电子薄膜132的顶面以便促进开关的动作并提供要求的触摸感觉。
例如，底层12上可以形成孔50A-50B以便对准电子薄膜132上的传感元件。顶层11限定对应于底层12上的孔50A和50B的顶层部分11A和11B。换言之，当顶层和底层11、12接合时，各顶层部分11A和11B可覆盖孔50A和50B中的一个。当有物理力施加于顶层部分11A或11B中一个时，该力可以造成顶层或底层中一个或多个元件弯曲以便提供要求的触摸感觉。当顶层部分11A、11B压向底层12时，可以使电子薄膜132的传感元件启动。可以用任选的薄膜盖(未示)覆盖顶层和底层11、12，或者可替代地，可以增加附加的键帽。
如以上所述包括与底层接合的顶层的紧固结构可以对于开关阵列设计者提供设计自由度。确实，与传统开关阵列配置相比，这里描述的对准元件可以在同样的面积大小内实现更多数量的键，并且可以通过取消覆盖键的模塑件使键更加紧密地设置在一起。
此外，取消圆顶弹簧元件可以促进开关阵列具有较少的元件，并且可能降低有关开关阵列的成本。还有，如以上所说，开关阵列的厚度可以由于配置紧固结构而减少，虽然键帽也要增加。紧固结构也可以提供对准的优点，包括有利于较大的用于击键的有用接触面积，例如，较大的“最有效敲击点”，并提供对于键摇摆的阻力。
此外，紧固结构可以形成促进键动作音响表示的空间。换言之，在此描述的紧固结构可以改进或促进由于键动作造成的声音。如此，键的动作可以由触摸感觉和更加容易注意到的可听表示而完成。此外，在此描述的紧固结构可以在环境和开关阵列的传感器之间提供隔绝的屏障或半隔绝的屏障。紧固结构以各种方式改进开关阵列。在开关阵列中本发明代表性的实施包括在薄膜开关、键区或键盘中实施。例如，本发明可以配置成为诸如手掌计算机或蜂窝无线电电话等手持计算设备的一部分，膝上型或台式键盘、水上飞机、机动车、飞机仪表板上的开关阵列，家用电器、乐器等中开关阵列，或其它使用开关阵列的应用。此外，虽然曾经描述通过共同挤出法用于建立紧固结构的实施例，其它过程也可以用来实现同样或相似的结构。例如，挤出法、轮廓-挤出、注塑模铸、压缩模铸、热成型、快速成型、铸造及固化、压花、或其它可以用来实现这里描述的一个或多个结构的处理程序。相应地，其他实现和实施例均在下列权利要求范围内。
权利要求
1.一种用于开关阵列的器件，包括第一层，包括第一组紧固元件；和第二层，包括第二组紧固元件，其中第一和第二组紧固元件为可按合的，从而固定第一层于第二层，并且其中至少有一些紧固元件包括柔性部分，当第一和第二层接合时和当第一层强迫压向第二层时这些柔性部分弯曲。
2.按照权利要求1所述的器件，其特征在于，至少有一些紧固元件的柔性部分的弯曲在第一和第二层之间提供偏压力。
3.按照权利要求2所述的器件，其特征在于，由弯曲提供的偏压力根据第一和第二层之间的距离是不同的。
4.按照权利要求3所述的器件，其特征在于，当第一和第二层之间的距离超过极限时偏压力基本上减少。
5.按照权利要求1所述的器件，其特征在于，紧固元件的诸接合的组包括集体地限定在第一和第二层之间的行程距离的钩形元件，其中至少有一些钩形元件包括形成柔性部分的杆身部分。
6.按照权利要求1所述的器件，其特征在于，紧固元件的诸接合的组包括集体地限定在第一和第二层之间的行程距离的Y-形元件，其中Y-形元件的尖端至少形成柔性部分的一部分。
7.按照权利要求1所述的器件，其特征在于，紧固元件的诸接合的组包括角形元件。
8.按照权利要求1所述的器件，其特征在于，紧固元件的诸接合的组包括C-形元件。
9.按照权利要求1所述的器件，其特征在于，至少有一些紧固元件的柔性部分包括从至少有一些紧固元件延伸的延伸部分。
10.按照权利要求9所述的器件，其特征在于，该延伸部分为C-形延伸部分。
11.一种用于开关阵列的器件，包括底层；顶层；和用于接合顶层和底层的装置，使其在接合时在顶层和底层之间限定行程大小，其中用于接合的装置包括当顶层被压向底层时的用于弯曲的装置。
12.按照权利要求11所述的器件，其特征在于，用于弯曲的装置提供顶层和底层之间的偏压力。
13.按照权利要求12所述的器件，其特征在于，用于弯曲的装置提供的偏压力根据顶层和底层之间的距离是不同的。
14.按照权利要求13所述的器件，其特征在于，当顶层和底层之间的距离超过极限时偏压力基本上减少。
15.按照权利要求11所述的器件，其特征在于，用于接合的装置包括集体地限定在顶层和底层之间的行程距离的多个钩形元件。
16.按照权利要求11所述的器件，其特征在于，用于接合的装置包括集体地限定在顶层和底层之间的行程距离的Y-形元件。
17.按照权利要求11所述的器件，其特征在于，用于接合的装置包括角形元件。
18.按照权利要求11所述的器件，其特征在于，用于接合的装置包括C-形元件。
19.按照权利要求11所述的器件，其特征在于，用于弯曲的装置包括从至少有一些紧固元件延伸的延伸部分。
20.按照权利要求19所述的器件，其特征在于，该延伸部分为C-形延伸部分。
21.一种开关阵列，包括传感元件阵列，在动作时产生信号；底层，包括第一组紧固元件，底层限定用于对准传感元件阵列的各孔；和大量的顶层部分，各包括第二组紧固元件，其中第一和第二组紧固元件接合，从而使底层固定于顶层部分，并且其中至少有一些紧固元件包括柔性部分，当顶层部分中有一个被强迫压向底层时，该柔性部分弯曲，和其中强迫顶层部分中一个压向底层时促使传感元件中一个启动。
22.按照权利要求21所述的开关阵列，其特征在于，紧固元件的诸接合的组限定底层和各顶层部分之间的行程距离。
23.按照权利要求21所述的开关阵列，其特征在于，各顶层部分包括开关阵列的键。
24.按照权利要求21所述的开关阵列，顶层部分和底层为挤出的膜层。
25.按照权利要求21所述的开关阵列，其特征在于，开关阵列从下列开关阵列集合中选择计算机键盘、薄膜开关阵列、键区、飞机的仪表板、水上飞机的仪表板、机动车辆的仪表板、家用电器开关阵列和乐器开关阵列。
26.一种不包括任何圆顶弹簧元件的开关阵列，开关阵列包括一组键；和一组传感元件，其中该组键从该组传感元件偏压分开，其中对于该组键中的键的偏压力当键被压过极限时基本上减少。
27.按照权利要求26所述的开关阵列，其特征在于，该组键包括大量通过紧固元件与底层结合的顶层部分，其中至少有一些紧固元件包括当键被压下时弯曲的柔性部分。
28.按照权利要求27所述的开关阵列，其特征在于，当键被压下时紧固元件的柔性部分压平。
29.一种开关阵列器件，包括第一层，限定一个或多个键；第二层，和形成在第一和第二层上的大量的紧固元件，用于紧固各层，其中至少有一些紧固元件包括当第一层的键被压向第二层时弯曲的柔性部分。
全文摘要
一种开关器件(10)包括第一层(11)和第二层(12)，互相通过形成在各层上的各组紧固元件(13A－13F，14A－14F)固定。紧固元件可以包括钩形元件，互相在联锁的布置中接合而使各层固定，或可替代地，紧固元件可以采取其它形式。紧固元件可包括当第一层和第二层强迫接合时可以弯曲的柔性部分。该器件可以用在开关阵列中，并且可以免去圆顶弹簧元件的需要。
文档编号H01H13/702GK1643632SQ03807191
公开日2005年7月20日 申请日期2003年1月23日 优先权日2002年3月27日
发明者R·P·约翰逊, B·E·斯皮瓦克, J·R·伊 申请人:3M创新有限公司