专利名称：键输入设备及电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在移动电话等中的键输入设备，并涉及其中安装 有该键输入设备的电子装置。
背景技术：
近来，随着移动电话市场的扩张，用户希望使移动电话更小更薄。因 此，在维持点击手感的同时，还希望安装在移动电话中的键输入设备更 薄。已经为这种键输入设备开发出了一种技术(例如，参见专利文献1及2)，其中电极布置在电路板上，碗状金属器件布置在电极上，金属器件 由弹性片覆盖，且键布置在弹性片上。以下将描述常规键输入设备。图13是示出常规键输入设备的立体 图，而图14是沿图13中的线C-C'所取的部分剖视图。如图13及图14所 示，印刷电路板102布置在常规键输入设备101上。电子部件103安装在 其上形成有布线图案(未示出)的印刷电路板102的一个表面上。电极 104局部地布置在其上未安装电子器件103的印刷电路板102的侧表面 上。布置茶托状(碗状)金属圆顶105以覆盖电极104。金属圆顶105由 薄的金属板形成，并可被施加至顶表面的压力下压由此与电极104发生接 触。电极104及金属圆顶105构成接触部。金属圆顶105布置在印刷电路板102上的预定位置，以被单面粘合片 106覆盖。单面粘合片106是由PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)等材料制 成的薄片，且粘合剂附着至下表面并接合至印刷电路板102及金属圆顶 105。按压开关片107布置在单面粘合片106上。向下突伸凸出区域107a布 置在与位于按压开关片107上金属圆顶105的中心正上方的区域对应的区 域中。向下突伸并与单面粘合片106发生接触的支撑区域107b布置在夹置按压开关片107中金属圆顶105的正上方的区域的区域中。支撑区域 107b在单面粘合片106与按压开关片107的非支撑区域107b的部分之间 保持预定距离值。按压开关片107上围绕凸出区域107a的区域设置有槽口 107c，由此 将具有凸出区域107a的区域从按压开关片107的其他部分以悬臂撑条的形 式分隔开。将由槽口 107c围绕的悬臂撑条的区域(包括凸出区域107a) 称为悬臂撑条部分107d。从与印刷电路板102的表面垂直的方向(以下称 为"平面视图")观察的槽口 107c的形状为U形。超薄弹性片108布置 在按压开关片107上。键顶部108a在弹性片108的上表面一侧与弹性片 108形成为一体。当使用者在这种常规键输入设备101中的键顶部108a上下压时，弹性 片108中形成键顶部108a的区域向下形变，由此使按压开关片107上的悬 臂撑条部分107d翘曲。因此，当凸出区域107a通过单面粘合片106在金 属圆顶105的中部上下压时，金属圆顶105形变并与电极104发生接触。 由此将金属圆顶105电连接至电极104，并闭合接触点。专利文献l:日本专利早期公开号11-250758专利文献2:日本专利早期公开号2003-283634发明内容但是，上述现有技术存在以下缺陷。通常情况下，因为用户通过手指 来操作键顶部108a，故需要一定的尺寸以确保操作的便利性。此外，为了 使键输入设备101更薄，必需形成更小的金属圆顶105，因此，按压开关 片107的与金属圆顶105的中心发生接触的凸出区域107a也较小。因此， 以悬臂撑条形式将凸出区域107a分隔开的槽口 107c也根据凸出区域107a 的尺寸形成的较小。因此，在按压开关片107的悬臂撑条部分107d上翘曲的部分(即， 图13中所示的长度D)较短，在键顶部108a下压且悬臂撑条部分107d翘 曲时按压开关片107的排斥力将增大。此外，因为当键顶部108a下压时在 平面视图中槽口 107c定位在键顶部108a的内侧，因为键顶部108a自身基本上不会形变，由此导致槽口 107c的其他部分(即，按压开关片107中除 了悬臂撑条部分107d之外的部分)形变。以此方式，需要额外的压力以 使金属圆顶105形变，因为在悬臂撑条部分107d翘曲并且悬臂撑条部分 107d之外的其他部分也发生形变时排斥力较大的原因，不能获得充分的键 操作手感。着眼于以上缺陷完成了本发明，其目的在于提供一种键输入设备以及 配备有该键输入设备的电子装置，可以通过减小需求下压力来实现良好的 键操作手感。根据本发明的键输入设备包括从上方下压的键顶部；布置在所述键顶 部下方并由比所述键顶部更软的材料形成的弹性片；形成在所述弹性片中 的槽口，使得在所述弹性片中与所述键顶部的正下方区域对应的部分以悬 臂撑条的形状从其他部分分隔开；以及布置在与所述正下方区域对应的所 述部分下方并通过所述键顶部的下压而闭合的接触部分，其中，所述槽口 布置在与所述正下方区域对应的所述部分的外侧。因为在本发明中槽口布置在与弹性片中键顶部的正下方区域对应的部 分的外侧，故当下压键顶部时弹性片中除了由槽口分隔开的部分之外的其 他部分不会形变。此外，可以延长弹性片的翘曲长度。为此，能够减小闭 合接触点所需的压力，并产生良好的键操作手感。根据本发明的电子装置是其中安装有上述键输入设备的电子装置。该 电子装置可以是移动电话。根据本发明，可以减小需求下压力，并可在键输入设备中获得良好的 键操作手感。
图1是示出与第一实施例相关的移动电话的立体图；图2是沿图1中所示的线A-A'所取的剖视图；图3是示出图2中区域R的部分剖视图；图4是示出根据本实施例的键输入设备的立体图；图5是图4的部分俯视图；图6是示出根据本实施例键顶部已经被压在键输入设备上的状态的部分剖视图；图7是示出根据第二实施例的键输入设备的部分俯视图； 图8是示出根据第三本实施例的键输入设备的部分俯视图； 图9是示出根据第四本实施例的键输入设备的部分俯视图； 图10是示出根据第五本实施例的键输入设备的部分俯视图； 图11是示出根据第六本实施例的键输入设备的部分俯视图； 图12是示出根据第七本实施例的键输入设备的部分俯视图； 图13是示出常规键输入设备的立体图；而 图14是沿图13中的线C-C'所取的部分剖视图。标号说明1:上壳体 la:凸缘 2:下壳体2a:支撑柱部分 3: LCD面板4:键输入设备 5:印刷电路板 6:电部件 7:电极 8:金属圆顶 9:单面粘结片10、 20、 30、 40 10a、 20a、 30a、10b:支撑部分10c、 20c、 30c、 10d、 20d、 30d、11:片12、 42、 52、 62、50、 60、 70:按压开关片 40a、 50a、 60a、 70a:凸面部分40c、 50c、 60c、 70c:槽口40d、 50d、 60d、 70d:悬臂撑条部分、72:键顶部100:移动电话101:键输入设备102:印刷电路板103:电部件104:电极105:金属圆顶106:单面粘结片107:按压开关片107a:凸面部分107b:支撑部分107c:槽口107d:悬臂撑条咅l跳片108a:键顶部B、 D:距离R:面积w:宽度具体实施方式
以下，将参考附图详细描述本发明的实施例。首先描述本发明的第一实施例。图1是示出与第一实施例相关的移动电话的立体图。图2是沿图 1中所示的线A-A，所取的剖视图。图3是示出图2中区域R的部分剖视 图。图4是示出根据本实施例的键输入设备的立体图。图5是图4的部分 俯视图。在图4中，为了简化视图，仅示出了印刷电路板及按压开关片。如图l所示，根据本实施例，向作为电子装置的移动电话100设置每 一个均可由金属、合金、或塑料等材料形成的上壳体1及下壳体2。通过 使上壳体1与下壳体2相互连接来形成移动电话100的壳体。设置有LCD 面板3及键输入设备4的用户界面部布置在上壳体1中。LCD面板3及键 输入设备4的布局并不限于图1所示的布局，而是可根据用户使用的方便性来布置。如图2至图5所示，多个支撑柱部分2a直立地布置在下壳体2中，面 对上壳体1，并在上壳体1的内表面上形成向内部延伸的凸缘la。印刷电 路板5保持在支撑柱部分2a与凸缘la之间。换言之，支撑柱部分2a的末 端与印刷电路板5的下表面接触，而凸缘la的下表面与印刷电路板的上表 面的周边区域接触。在印刷电路板5的下表面上安装电子器件6并图案化形成布线(未示 出)。此外，多个电极7布置在印刷电路板5的上表面上，且设置多个茶 托状(碗状)金属圆顶8以覆盖各个电极7。金属圆顶8由薄的金属板形 成，并被布置成在上侧凸起。电极7位于金属圆顶中。金属圆顶8与电极 7隔离，并在圆顶未下压时不与电极发生接触。当从上方作用压力时，金 属圆顶的中心向下凹陷，由此与电极7发生接触。接触部分由电极7及金 属圆顶8构成。印刷电路板5的整个上表面被单面粘合片9覆盖。单面粘合片9是由 PET等材料制成的薄片。粘合剂施加至粘合片的下表面，并接合至印刷电 路板5及金属圆顶8。以此方式，可确保金属圆顶8处于印刷电路板5上 预定的位置。弹性可形变按压开关片IO布置在单面粘合片9上。按压开关片10例 如由PET制成，并具有O.lmm或更小的厚度，但按压开关片10的材料及 厚度并不限于此。向下突出的凸面部10a布置在按压开关片IO上与金属圆 顶8的中部正上方的区域对应的区域中。向下突伸并与单面粘合片9发生 接触的支撑部10b布置在按压开关片IO上位于夹置金属圆顶8正上方区域 的区域中。凸面部10a及支撑部10b例如由硬质塑料制成，并与按压开关 片10的主体形成为一体。支撑部10b将按压开关片10的非支撑部10b的 其他部分与单面粘合片9之间的距离保持为预定值。按压开关片IO上围绕凸面部10a的区域设置有槽口 10c，由此其中形 成凸面部10a的部分以悬臂撑条的形式从按压开关片10的其他部分分隔 开。包括凸面部10a并由槽口 10c围绕的悬臂撑条部分被称为"悬臂撑条 部10d"。当从与印刷电路板5的表面垂直的方向观察时(即，在平面视图中)，悬臂撑条部10d的形状为矩形，而槽口 10c的形状为倒C形。由 此使悬臂撑条部10d长度方向上的一个端部与按压开关片10的非悬臂撑 条部10d的其他部分连接，并使该端部由该其他部分支撑。超薄柔性片11布置在按压开关片10上。片11例如由PET制成，并 具有O.lmm或更小的厚度，但按压开关片10的材料及厚度并不限于此。 由硬质塑料制成的键顶部12安装在片11的上表面一侧。键顶部12例如与 片11 一体形成。形成片11及按压开关片10的材料两者均比形成键顶部 12的材料更柔软。由按压开关片IO形成的槽口 10c布置在与键顶部12的 正下方区域对应的部分外侧。具体而言，在平面视图中，键顶部12的外 周位于在悬臂撑条部10d的内侧。为每个电极7均设置单个金属圆顶8、悬臂撑条部10d以及键顶部 12。例如，因为向移动电话100的键输入设备4设置了 12个键顶部12， 故如图1所示，还存在12个悬臂撑条部10d、金属圆顶8以及电极7。具有预定宽度的粘合材料(未示出)(例如，双面胶带)附着至通过 粘合材料接合至片11的按压开关片10的上表面的整个外周。按压开关片 10的下表面的整个外周接合至上壳体1上凸缘la的上表面。因此，键输 入设备4被上壳体1及片11密封，且尘埃以及湿气等不会进入移动电话 100的壳体。以下将描述本实施例的操作。图6是示出根据本实施例键顶部己经被 压在键输入设备上的状态的部分剖视图。当在图3所示的键输入设备4中 用户从上方向下按压键顶部12时，片ll形变且键顶部12以图6所示的方 式向下偏移。在键顶部12偏移时，按压开关片IO的悬臂撑条部10d在起 杠杆支点作用的基部处翘曲，且凸面部10a向下偏移。因此，凸面部10a 通过单面粘合片9下压在金属圆顶8的中部上。由此金属圆顶8形变并与 电极7发生接触。因此，金属圆顶8电连接至电极7，且接触点闭合。在平面视图中，此时按压开关片IO的槽口 10c布置在键顶部12的外 边缘的外侧。因此，当键顶部12下压时，仅布置在键顶部12正下方的悬 臂撑条部10d翘曲，而因为键顶部12位于悬臂撑条部10d的内侧，故按压 开关片10的其他部分大致不会形变。此外，此时悬臂撑条部10d中的部分翘曲的距离(即，图5所示的距离B)与从悬臂撑条部10d的基部到凸面部10a的中心的距离相同。以下将描述本发明的效果。在上述实施例中，在键顶部12下压时， 仅布置在键顶部12正下方的悬臂撑条部翘曲，而按压开关片IO的其他部 分不会形变。为此，无需额外压力来使按压开关片10的其他部分形变， 且施加至键顶部12的下压力有效并顺畅地传递至对应的金属圆顶8。此外，槽口 10c形成在键顶部12的外边缘的外侧，由此能够将图5所 示的翘曲距离B设定的比常规键输入设备中的翘曲距离D (见图13)更 大。因此，减小了由按压开关片IO施加的排斥力，且在悬臂撑条部10d 翘曲时悬臂撑条部更易于翘曲。因为根据本实施例减小了在键输入设备4 中闭合接触点所需的压力，故以此方式，能够获得充分的键操作的手感 (键点击及键输入手感)。以下将描述本发明的第二实施例。图7是示出根据本实施例的键输入 设备的部分俯视图。为了简化起见，仅在图7中示出了按压开关片。如图 7所示，在本实施例的按压开关片20中，悬臂撑条部20d更短，且位于悬 臂撑条部20d的末端一侧的槽口 20c的宽度更大。由此可使悬臂撑条部 20d的柔性更高，并可改进键操作的手感。布置在金属圆顶中部上方的凸 面部20a位于悬臂撑条部20d的末端部上。除了上述之外，本实施例的构 成、操作及效果与第一实施例相同。以下将描述本发明的第三实施例。图8是示出根据本实施例的键输入 设备的部分俯视图。如图8所示，通过使槽口 30c围绕按压开关片30上悬 臂撑条部30d的基部，并使槽口的两个端部延伸至相互接近方向上的中 点，可以縮窄基部的宽度。由此使悬臂撑条部30d更易于翘曲，并可改进 键操作的手感。除了上述之外，本实施例的构成、操作及效果与第一实施 例相同。以下将描述本发明的第四实施例。图9是示出根据本实施例的键输入 设备的部分俯视图。上述第一实施例中示出的键顶部12的形状为矩形， 而如图9所示，在本实施例中，在长度方向上一端处呈环绕U形的键顶部 42被设置为键顶部。在平面视图中，形成在按压开关片40上的槽口 40c沿键顶部42的外边缘形成U形，且槽口的两个端部延伸至相互接近方向上的中点。由此，改进了移动电话的设计特征，可使悬臂撑条部40d更易于翘曲，并可改进键操作的手感。除了上述之外，本实施例的构成、操作 及效果与第一实施例相同。以下将描述本发明的第五实施例。图10是示出根据本实施例的键输 入设备的部分俯视图。如图IO所示，在本实施例中将圆形键顶部52设置 键顶部。在平面视图中，形成在按压开关片50中的槽口 50c沿键顶部52 的外边缘环形地形成，且槽口的两个端部向外弯曲并相互平行地延伸以避 免相互接触。此时，按压开关片50的凸面部50a布置在圆形悬臂撑条部 50d的中心。由此可改进移动电话的设计特征，可使按压开关片50的悬臂 撑条部50d更易于翘曲，并可改进键操作的手感。除了上述之外，本实施 例的构成、操作及效果与第一实施例相同。以下将描述本发明的第六实施例。图11是示出根据本实施例的键输 入设备的部分俯视图。如图11所示，在本实施例中设置为键顶部的键顶 部62是其中键顶部的长度方向相对于键顶部的排列方向倾斜，并且在键 顶部长度方向上的一个端部呈环绕倾斜布置U形的键顶部。在平面视图 中，形成在按压开关片60中的槽口 60c沿键顶部62的外边缘形成为U 形。由此可改进移动电话的设计特征，可使按压开关片60的悬臂撑条部 60d更易于翘曲，并可改进键操作的手感。除了上述之外，本实施例的构 成、操作及效果与第一实施例相同。以下将描述本发明的第七实施例。图12是示出根据本实施例的键输 入设备的部分俯视图。如图12所示，在本实施例中将在基部更厚但朝向 末端更窄的三角形键顶部72设置为键顶部。在平面视图中，形成在按压 开关片70中的槽口 70c沿键顶部72的外边缘形成为三角形，且槽口的两 端延伸至相互接近方向上的中点。由此可改进移动电话的设计特征，可使 按压开关片70的悬臂撑条部70d更易于翘曲，并可改进键操作的手感。 除了上述之外，本实施例的构成、操作及效果与第一实施例相同。作为其中安装有根据本发明的键输入设备的电子装置的示例，在上述 第一实施例中使用了移动电话，但根据本发明的电子装置并不限于移动电话，而可应用任何一种电子装置。但是，但因为本发明的优势在于即使在 键输入设备较薄时也能够实现优良的键操作手感，故有利地将根据本发明 的键输入设备应用于小型电子装置。工业实用性本发明的键输入设备适于安装在移动电话或其他电子装置中。
权利要求
1.一种键输入设备，包括从上方下压的键顶部；布置在所述键顶部下方并由比所述键顶部更软的材料形成的弹性片；形成在所述弹性片中的槽口，使得在所述弹性片中与所述键顶部的正下方区域对应的部分以悬臂撑条的形状从其他部分分隔开；以及布置在与所述正下方区域对应的所述部分下方并通过所述键顶部的下压而闭合的接触部分，其中，所述槽口布置在与所述正下方区域对应的所述部分的外侧。
2. 根据权利要求1所述的键输入设备，其中，在从与所述键顶部的表 面垂直的方向观察时，形成所述槽口以适应所述键顶部的外边缘。
3. 根据权利要求2所述的键输入设备，其中，在从与所述键顶部的所 述表面垂直的方向观察时，所述键顶部为矩形、U形、圆形、或者三角 形。
4. 一种电子装置，其特征在于，该电子装置具有安装在其中的根据权 利要求1-3中任一项所述的键输入设备。
5. 根据权利要求4所述的电子装置，其特征在于，该电子装置是移动 电话。
全文摘要
一种键输入装置，其中，电极安装在印刷板的上表面上，并形成杯状金属圆顶以覆盖电极。弹性可形变推动片安装在金属圆顶上。向下突伸的部分于金属圆顶的中部正上方的位置处形成在推动片上。通过推动片的突伸部以悬臂形状将悬臂状部分从其他部分分隔开的槽口部形成在推动片围绕向下突伸部的区域中。槽口部布置在推动片与其键顶部正下方的区域对应的部分的外侧。因此，在平面视图中，键顶部的外边缘位于悬臂形部分的内侧。因此，通过减小所需的下压力，能够提供优良的键操作手感。
文档编号H01H13/14GK101248502SQ20068003106
公开日2008年8月20日 申请日期2006年8月23日 优先权日2005年8月25日
发明者小胜俊亘, 齐田佳秀 申请人:日本电气株式会社