专利名称：易于组装的按键装置及键盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种键盘按键组合装置及键盘，特别是一种能够方便地通过机器自动
化组装的按键装置及键盘，这种易于组装的按键装置特别适合于厚度较薄的键盘，如笔记 本电脑的键盘。
背景技术：
现有的笔记本电脑键盘的按键装置通常采用剪刀脚方式的支撑连杆实现按键的 功能和用户的碰触手感。现有技术中也通过两个鸭嘴形状的支撑连杆相互按压实现按键功 能和用户碰触手感的按键装置。 上述两种按键装置的主要结构都是通过两个或多个支撑连杆相互产生作用力，一 起平衡从而保持按键盖的上下运动，并且达到手感和功能都满足要求的目的。
众所周知的剪刀脚结构(即X形结构)的键盘按键装置组合形式，需要手工组装 剪刀脚，而且要求组装人员非常熟练组装过程，才可以快速地将按键装置装配起来。否则对 于普通的具有80个按键的键盘，整个组装过程中不但浪费在装配过程中因组装人员动作 不当造成的被组装坏的剪刀脚，还需要很长的组装时间。比如对于一个初步组装的人员而 言，一般需要经历判断正反、位置对准、组装等几个步骤。这些步骤总体上需要花费的时间 大约为2 5秒钟，则整张键盘在组装按键的工位上就需要花费2 4分钟。这种结构组 合形式大大阻碍了笔记本电脑键盘的生产效率。业界目前利用剪刀脚结构的按键装置生产 键盘，需要大量人力，属人工需求密集型的加工行业。 此外，虽然日本有开发支撑连杆从顶部产生相互作用力，达到简单组装的目的，同 时两个支撑连杆的相互作用也能够实现。但这种按键装置的组装需要完全实现机器自动化 生产，还是有一定的局限性。因为这些组装装置都需要一定的手工操作，因此完全做到自动 化有一定的难度。 同时，现有键盘所采用的按键装置，对生产工艺要求也有相当大的难度，要求支撑
脚和固定支撑脚的支撑板精度高，模具加工以及产品生产成型具有较大难度。 因而，有必要提供一种易于组装的按键装置及键盘，以便克服现有技术的缺点与不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、组装快捷的易于组装的按键装置。
为了实现上述目的，本发明提供 —种易于组装的按键装置，包括按键支撑板、设置在所述按键支撑板上的薄膜开 关片、相互连动并且其底部滑动限制在所述按键支撑板上的一对支撑连杆及与所述一对支 撑连杆的顶部活动连接的按键盖。 所述按键支撑板上形成两组互相隔开一定距离的滑动限位结构，所述每组的滑动 限位结构至少包括侧壁、与所述侧壁连接起来的顶壁；
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所述薄膜开关片上开设有与所述滑动限位结构对应的通孔； 所述每个支撑连杆包括底杆及从底杆的两端垂直延伸形成的一对侧臂，所述底杆 的两端形成底部枢轴，所述侧臂的顶部向外突出形成顶部枢轴，并且所述侧臂的顶部进一 步形成凸出部、凹入部及与凸出部和凹入部衔接的一对圆弧面，任何一个支撑连杆的凸出 部可容纳在另一个支撑连杆的凹入部中； 所述按键盖的底部突出形成一对垂壁，所述每个垂壁上开设一对具有开口的轴 孔； 所述薄膜开关片放置在按键支撑板上，并且所述滑动限位结构通过薄膜开关片上 的通孔暴露在薄膜开关片的外部；所述每个支撑连杆的底部枢轴通过滑动限位结构的侧壁 及顶壁的导向及限位作用而卡入所述滑动限位结构的侧壁及顶壁共同界定的半封闭容纳 空间内；所述两个支撑连杆的顶部枢轴分别容纳在按键盖的轴孔内。
本发明同时提供一种键盘，其包括上述按键装置。 本发明的优点在于由于在按键支撑板上设置有滑动限位结构和滑动杆导向板， 以及巧妙地利用按键盖对支撑连杆的导向校正组合，在保证键盘按键功能和手感的前提条 件下，利用支撑连杆相互作用力产生平衡运动的特性来保证按键的上下运动具有平衡性， 可以快捷地将按键的各个部件组装起来，从而提供了一个不用手工操作，能够完全、轻易实 现机器组装的按键装置，从而适应机器的自动化组装。由于结构简单，组装方式巧妙，使得 按键装置组装难度低，品质高，同时支撑板上的限位结构模具精度容易达到要求，成型加工 也降低难度。按键装置加工的成本降低，主要体现在开模、成型、组装成本降低，同时其品质 和成品合格率的大大提高，将给超薄(笔记本类)键盘带来新的发展趋势。
下面将结合附图，通过优选实施例详细描述本发明。
图1为本发明易于组装的按键装置的一个实施例立体分解图。 图2为易于组装的按键装置的一个实施例另一个角度的立体分解图。 图3为本发明易于组装的按键装置的一个实施例立体组装图。 图4为本发明易于组装的按键装置的一个实施例另一个角度的立体组装图。 图5a-5i展示了本发明易于组装的按键装置一个实施例的装配过程。 图6展示了包含图1-4及图5a-5i所示按键装置的键盘800。 图7-8展示了本发明易于组装的按键装置的滑动限位结构及支撑连杆的另一个
实施例。 图9展示了本发明的滑动限位结构的又一个实施例。
图10-11展示了本发明的滑动限位结构的再一个实施例。 图12展示了本发明的另一个实施例，图中采用了外侧壁与顶壁配合的结构来对 支撑连杆进行限位。 图13展示了与图12类似的实施例，其中增加了设置在按键支撑板下方的薄膜板， 用于预防支撑连杆的下沉问题。
具体实施例方式
参考图l-4及图5a-5i，本发明提供的易于组装的按键装置100第一种实施例包括 按键支撑板1、设置在所述按键支撑板1上的薄膜开关片4、相互连动并且其底部滑动限制 在所述按键支撑板1上的一对支撑连杆5及与所述一对支撑连杆5的顶部活动连接的按键 盖7 o 所述按键支撑板1上形成两组互相隔开一定距离的滑动限位结构2。实施例中每 组滑动限位结构的数量为2，当然实际制造及使用中，其数量并不限于此。所述每组的每个 滑动限位结构2包括后壁2b、与后壁2b连接的内侧壁2c及同时与后壁2b、内侧壁2c连接 起来的顶壁2a。所述后壁2b、内侧壁2c及顶壁2a共同界定了半封闭的容纳空间，用于对 上述一对支撑连杆5的底部进行滑动限位(详后述)。当然，此处后壁2b可省略，详后述。 此外，所述按键支撑板1上在每组的两个滑动限位结构2之间的位置处向上延伸形成一对 倾斜的滑动杆导向板3，其具有导向面3a，所述导向面3a可以为斜面或圆弧面或其它曲面， 只要能够实现导向作用即可。 所述薄膜开关片4上开设有与所述滑动限位结构2对应的通孔42及与所述滑动 杆导向板3对应的过孔44。 所述每个支撑连杆5总体上是U形，其包括底杆52及从底杆52的两端垂直延伸 形成的一对侧臂54。所述底杆52的两端进一步向外突出形成底部枢轴522。所述侧臂54 的顶部向外突出形成顶部枢轴542。并且所述侧臂54的顶部进一步形成凸出部548、凹入 部546及与凸出部548、凹入部546衔接的一对圆弧面541。并且，其中任何一个支撑连杆 5的凸出部548可容纳在另一个支撑连杆5的凹入部546中。当然在本发明的其它实施例 中，所述每个支撑连杆5的结构也可以为除了 U形之外的其它适当形状，这些形状均在本发 明的保护范围之内。 所述每个圆弧面541有助于在安装时自动导向，从而防止两个支撑连杆5互相叠 压而无法自动进入最终安装位置的情况出现。同时可以由安装人员判断支撑连杆5的安装 姿态是否正确。也就是是否将支撑连杆5的摆放位置颠倒了。这是因为如果支撑连杆5 位置颠倒，则会出现圆弧面541与按键支撑板1接触的情况，这是因为圆弧面与平面接触的 缘故，支撑连杆5会出现倾斜或摆动现象，从而确定支撑连杆5的位置正确与否，并且及时 纠正位置。 所述按键盖7的底部突出形成一对垂壁9，所述每个垂壁9上开设一对具有开口 9e的轴孔9a。此外，所述开口 9e处形成用于导向的导向边缘9b，以便容易地将支撑连杆5 的对应结构(即下面描述的顶部枢轴542)导入轴孔9a内，从而加快了装配速度。优选地， 每个垂壁9的两个侧部分别朝着轴孔9a的方向凹入形成圆弧槽9d。形成圆弧槽9d是通 过将垂壁9侧部的一部分材料去掉而实现的。通过形成圆弧槽9d导致垂壁9的侧部宽度 减小，从而增加了开口 9e的弹性变形程度。这样，借助较小的外力就可以将顶部枢轴542 弹性地卡到轴孔9a内。优选地，所述圆弧槽9d上靠近开口 9e的一端形成倾斜的引导边缘 9c。在安装过程中，引导边缘9c与按键支撑板1的滑动限位结构2的内侧壁2c之间具有 滑动配合作用，从而引导按键盖7快速并且容易地安装到适当位置。 所述薄膜开关片4放置在按键支撑板1上，并且所述滑动限位结构2和滑动杆导 向板3分别通过薄膜开关片4上的通孔42及过孔44暴露在薄膜开关片4的外部。
所述每个支撑连杆5的底部枢轴522分别通过滑动杆导向板3的导向面3a对底杆 52的导向作用而滑入所述滑动限位结构2的后壁2b、内侧壁2c及顶壁2a共同界定的半封闭 容纳空间内。此外，所述两个支撑连杆5的顶部枢轴542分别容纳在按键盖7的轴孔9a内。
具体而言，所述支撑连杆5的底部枢轴522放置于按键支撑板1的导向面3a和滑 动限位结构2组成的限位空间中，支撑连杆5沿着导向面3a滑动到按键支撑板1的底部。 按照同样的方式放入另外一支支撑连杆5，最后将按键盖7放在支撑连杆5的上方，对准支 撑连杆5的顶部枢轴542，用力下压按键盖7，使支撑连杆5的顶部枢轴542卡入按键盖7 的轴孔9a中。然后取消外力，按键盖7将带着支撑连杆5的顶部枢轴542被薄膜开关片4 的橡胶触点(参考图l)弹起，支撑连杆5的底部枢轴522将自动滑入按键支撑板1的滑动 限位结构2内，从而完成按键的组装。 其中，所述按键盖7随着橡胶垫和外力产生上下运动，导致支撑连杆5的顶部枢轴 542上下运动，同时支撑连杆5的底部枢轴522在滑动限位结构2的区域内滑动，不会超出 此区域而脱离按键支撑板1的固定结构。并且，所述被导向的支撑连杆5靠重力或者外力 沿着导向面3a自然滑动到预定位置，从而完成按键装置的组装。
概括而言，本发明是以如下方法完成整个按键组装过程的 首先将带有橡胶按键的薄膜开关片4放在键盘按键支撑板1上，然后将两个特殊 结构的支撑连杆5放到有定位结构的按键支撑板1上，最后把按键盖7放在支撑连杆5的 上方，同时用力按压按键盖7，将按键盖7和支撑连杆5组装到一起，放开按键盖7，整个按 键装置组装完成。 本发明同时解决了业界组装键盘按键的两个难点，一是支撑连杆5的相互组装； 二是支撑连杆5与键盘按键支撑板1的组装。其特点在于可以分先后顺序将两个支撑连杆 5轻松向下放置，支撑连杆5会自动对位，在按下按键盖7的时候，可以再一次校正支撑连杆 5的位置，使其正确组装到按键盖7的轴孔里面。这种自下而上的组装方式，不但方便人工 组装，还可以适合机器自动化组装。 可以将多个以上描述的按键装置100安装在键盘框架上，从而形成图6所展示的 键盘800。 图7-8展示了本发明易于组装的按键装置的滑动限位结构及支撑连杆的另一个 实施例，其结构与前述实施例的区别在于所述每个支撑连杆5'的底部两端向内而不是向 外延伸形成底部枢轴522'，对应地，滑动限位结构2上的前壁2b'取代图1所示结构的后 壁2b，从而使得所述滑动限位结构2的半封闭空间面对所述底部枢轴522'，从而便于两者 之间的装配。而底杆52'起到连接两侧壁的同时，还起到定位及限位作用。同时在安装及 使用时，底杆52'的移动范围被内侧壁2c导向及限位。 图9展示了本发明的滑动限位结构的又一个实施例。滑动限位结构2包括内侧壁 2c及与内侧壁2c连接起来的顶壁2a。此处即省略了后壁2b。所述内侧壁2c及顶壁2a共 同界定了半封闭的容纳空间，用于对上述支撑连杆5的底部进行滑动限位。
图10-11展示了本发明的滑动限位结构的再一个实施例。滑动限位结构2在本实 施例中为两组，每组为一个，而不是如上述实施例那样有两个。滑动限位结构2仍然包括内 侧壁2c及与内侧壁2c连接起来的顶壁2a。此处支撑连杆5上的底杆52"同时起到上述底 部枢轴522的作用，底杆52"在滑动限位结构2的区域内滑动。
图12展示了本发明的另一个实施例，图中采用了外侧壁与顶壁配合的结构来对 支撑连杆进行限位。如图12所示，顶壁2a'与外侧壁2k之间共同界定了容纳空间，用于对 支撑连杆进行限位。该实施例中外侧壁与顶壁构成的滑动限位结构与本发明的其他实施例 中的内侧壁与顶部构成的滑动限位结构形成鲜明对比。外侧壁与顶壁配合的结构也可以达 到类似于前述实施例的有益效果。 图13展示了与图12类似的实施例，其中增加了设置在按键支撑板下方的薄膜板， 用于预防支撑连杆的下沉问题。如图所示，为了防止支撑连杆5下沉，可以在按键支撑板下 方设置薄膜板500，从而防止下沉。 概括地讲，本发明的滑动限位结构可以包括由内(外)侧壁、后壁及顶壁互相连接 而构成的三壁式结构，也可以包括仅仅由内(外)侧壁及顶壁构成的二壁式结构。当然，滑 动限位结构也可以包括内侧壁、外侧壁、后壁(前壁)、顶壁相连接形成四壁式结构。同时， 所述滑动限位结构的容纳空间设置成面对所述支撑连杆的底部枢轴，从而便于容纳及限制 底部枢轴。 以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利 范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
权利要求
一种易于组装的按键装置，包括按键支撑板、设置在所述按键支撑板上的薄膜开关片、相互连动并且其底部滑动限制在所述按键支撑板上的一对支撑连杆及与所述一对支撑连杆的顶部活动连接的按键盖，其特征在于所述按键支撑板上形成两组互相隔开一定距离的滑动限位结构，所述每组的滑动限位结构至少包括侧壁、与所述侧壁连接起来的顶壁；所述薄膜开关片上开设有与所述滑动限位结构对应的通孔；所述每个支撑连杆包括底杆及从底杆的两端垂直延伸形成的一对侧臂，所述底杆的两端形成底部枢轴，所述侧臂的顶部向外突出形成顶部枢轴，并且所述侧臂的顶部进一步形成凸出部、凹入部及与凸出部和凹入部衔接的一对圆弧面，任何一个支撑连杆的凸出部可容纳在另一个支撑连杆的凹入部中；所述按键盖的底部突出形成一对垂壁，所述每个垂壁上开设一对具有开口的轴孔；所述薄膜开关片放置在按键支撑板上，并且所述滑动限位结构通过薄膜开关片上的通孔暴露在薄膜开关片的外部；所述每个支撑连杆的底部枢轴通过滑动限位结构的侧壁及顶壁的导向及限位作用而卡入所述滑动限位结构的侧壁及顶壁共同界定的半封闭容纳空间内；所述两个支撑连杆的顶部枢轴分别容纳在按键盖的轴孔内。
2. 根据权利要求1所述的易于组装的按键装置，其特征在于所述按键支撑板上向上 延伸形成一对倾斜的用于对所述支撑连杆导向的滑动杆导向板，所述滑动杆导向板上具有 导向面；所述每个支撑连杆的底部枢轴通过滑动杆导向板的导向面对底杆的导向作用而滑入 所述滑动限位结构的侧壁及顶壁共同界定的半封闭容纳空间内。
3. 根据权利要求2所述的易于组装的按键装置，其特征在于所述滑动杆导向板的导 向面为斜面或圆弧面或其它曲面。
4. 根据权利要求2所述的易于组装的按键装置，所述薄膜开关片上开设有与所述滑动 杆导向板对应的过孔，滑动杆导向板通过薄膜开关片上的过孔暴露在薄膜开关片的外部。
5. 根据权利要求1所述的易于组装的按键装置，其特征在于所述按键盖的所述开口 处形成用于导向的导向边缘；所述每个垂壁的两个侧部分别朝着轴孔的方向凹入形成圆弧 槽；所述圆弧槽上靠近开口的一端形成倾斜的引导边缘。
6. 根据权利要求l所述的易于组装的按键装置，其特征在于所述侧壁为内侧壁；所述 按键支撑板的下方设置有薄膜板。
7. 根据权利要求1所述的易于组装的按键装置，其特征在于所述侧壁为外侧壁。
8. 根据权利要求1所述的易于组装的按键装置，其特征在于所述每组的每个滑动限 位结构还包括与侧壁连接的后壁，后壁同时连接顶壁；所述每个支撑连杆的底部枢轴通过 滑动限位结构的后壁、侧壁及顶壁的导向及限位作用而卡入所述滑动限位结构的后壁、侧 壁及顶壁共同界定的半封闭容纳空间内。
9. 根据权利要求1所述的易于组装的按键装置，其特征在于所述每组的每个滑动限 位结构还包括与侧壁及顶壁同时连接的前壁；所述每个支撑连杆的底部枢轴通过滑动限位 结构的前壁、侧壁及顶壁的导向及限位作用而卡入所述滑动限位结构的前壁、侧壁及顶壁 共同界定的半封闭容纳空间内。
10. —种键盘，其特征在于包括权利要求l-9所述的易于组装的按键装置。
全文摘要
本发明公开了一种易于组装的按键装置，包括按键支撑板、设置在所述按键支撑板上的薄膜开关片、相互连动并且其底部滑动限制在所述按键支撑板上的一对支撑连杆及与所述一对支撑连杆的顶部活动连接的按键盖。同时公开了一种键盘，其包括以上按键装置。由于在按键支撑板上设置有滑动限位结构和滑动杆导向板结构，因此可以快捷地将按键的各个部件组装起来，并且尤其适合于通过机器实现自动化组装。
文档编号H01H13/26GK101740247SQ20091021562
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者张丹 申请人:张丹