专利名称：键开关结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及信息处理设备、测量设备、医疗设备等中的作为输入装置使用的键盘 的键开关结构，特别是涉及具有照光功能的键开关结构。
背景技术：
以往，作为具有照光功能的键盘，例如存在日本特开2002-260478号公报所公开 的键盘(参照图7等)。该文献中所公开的键开关结构形成为如下的结构在键帽(keycap) 的下方配设弹性部件和连杆机构，并在它们的下方配置薄膜电路基板、导光板以及底板 (base plate)。除了将作为发光元件的LED (发光二极管)设置于薄膜电路基板的结构之 外，还公开了将作为发光元件的LED(发光二极管)设置于专用的电路基板的结构。在设置 专用的电路基板的情况下，示出了该电路基板配置在底板的下方的结构。在上述文献所公开的键开关结构中，当作为发光元件的LED发光时，光由导光板 引导，并在键帽的下方从导光板朝上方照射。由此照亮键帽上的文字和符号等。但是，在上述文献所公开的键开关结构中，底板和导光板是不同的部件。因此，键 开关整体的高度变高，在实现键开关的薄型化的方面成为障碍。并且，当键开关的高度高 时，在PC(个人计算机)上的安装、或者是从不带照光功能的键开关置换成带有照光功能的 键开关的置换作业变得困难。并且，由于部件数量多，因此作为装置的成本变高。并且，在 制造过程中，需要贴合导光板和底板的工序，这一方面也会使成本变高。
发明内容
因此，本发明提供一种能够降低键开关的高度、并且能够减少部件数量、实现成本 的降低的键开关结构。关于本发明的一个实施方式所涉及的键开关结构，该键开关结构具备键顶；连 杆机构，该连杆机构将所述键顶支承为能够升降；薄膜片，该薄膜片具有触点部；背板，该 背板设置在所述薄膜片的下部，用于支承所述连杆机构，并且具有导光功能；以及片部件， 在该片部件配设有发光元件，所述发光元件与所述背板相邻地配置。根据本发明，通过使背板具有导光功能，能够降低键开关的高度，并且，能够削减 部件数量，能够有助于成本的削减。
图1是示出第一实施方式的键开关结构的分解立体图。图2是示出第一实施方式的键开关结构的剖视图。图3是示出第一实施方式中的熔敷销的熔敷状态的放大图。图4是示出第一实施方式中的LED配设部的详细放大图。图5是示出第二实施方式的键开关结构的分解立体图。图6是示出第二实施方式的键开关结构的剖视图。
图7是示出第二实施方式的LED配设部的详细放大图。图8是示出第二实施方式的LED配设部的详细放大图。图9是示出第三实施方式的键开关结构的分解立体图。图10是示出第三实施方式的键开关结构的剖视图。图11是示出第四实施方式的键开关结构的分解立体图。图12是示出第四实施方式的键开关结构的剖视图。
具体实施例方式下面，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。对各图中通用的要素标以相 同的标号。图1是示出本发明的第一实施方式的键开关结构的分解立体图，图2是示出第 一实施方式的键开关结构的剖视图。在图1、图2中，第一实施方式的键开关10具备键顶11 ；第一连杆部件12，该第 一连杆部件12以能够相对于键顶11滑动的方式设置；第二连杆部件13，该第二连杆部件 13以能够相对于键顶11旋转的方式设置；橡胶圆点(弹性部件)14，该橡胶圆点14通过键 顶11被下压而弯曲，当下压力被排除时该橡胶圆点14使键顶11恢复到原来的位置；保持 器15，该保持器15保持第一连杆部件12和第二连杆部件13 ；薄膜片16，该薄膜片16在橡 胶圆点14的正下方具有触点部；背板17，该背板17支承保持器15，并且具有导光功能；以 及LED片18，发光二极管(LED)配设于该LED片18。在键顶11的表面(上表面)形成有文字或者符号Ilc (主要是键顶整体被涂覆， 利用激光等形成文字部)。在键顶11的背面设置有滑动支承部Ila和旋转支承部11b，所 述滑动支承部Ila将第一连杆部件12的滑动销1 支承成能够在水平方向滑动，所述旋转 支承部lib将第二连杆部件13的旋转销13a支承成能够旋转。第一连杆部件12形成为大 致框状，除了滑动销1 之外，第一连杆部件12还具有销12c和销12b，所述销12c被插入 于第二连杆部件13的支点孔13c (虽然在图1中仅在一侧示出，但在两侧都设置有支点孔 13c)，所述销12b以能够旋转的方式保持于保持器15的支点部15b。第二连杆部件13除了具有能够旋转地保持于键顶11的旋转支承部lib的旋转销 13a之外，还具有支点孔13c和销13b，第一连杆部件12的销12c插入到所述支点孔13c中， 所述销13b由保持器15的滑动支承部15c引导着滑动。橡胶圆点14配设在键顶11的下 部，橡胶圆点14以橡胶等作为原材料而形成为大致杯状，在其内表面中央部朝下方突出形 成有用于将薄膜片16的触点部16b下压的触点下压部14a。连杆机构具备第一连杆部件 12和第二连杆部件13。保持器15被分割成1个键的单位，且形成为框状，在保持器15设置有支点部 15b，该支点部1 用于将第一连杆部件12的销12b支承为能够旋转；滑动支承部15c，该 滑动支承部15c用于将第二连杆部件13的销1 支承为能够滑动；以及多个熔敷销15a， 所述熔敷销1 嵌入在形成于具有导光功能的背板17的孔17a中。如图2所示，在熔敷销 15a的上部(基部)形成有凸缘部15d。凸缘部15d的直径设定成比薄膜片16的孔16a的 直径稍小。并且，凸缘部15d的厚度比薄膜片16的厚度稍厚。当组装键开关时，在将熔敷 销15嵌入到背板17的孔17a之后，如图3所示，使熔敷销15a的末端部热熔敷，使销形状 变形成平板状，从而固定在孔17a的下部周围。由此，保持器15在熔敷销1 不会向下方突出的情况下牢固地固定于背板17。另外，图3是示出熔敷销的熔敷状态的放大图。上述第一连杆部件12、第二连杆部件13以及保持器15由透明或者半透明的材质 形成。薄膜片16具有通过橡胶圆点14的触点下压部Ha而被下压的触点部16b，并且在 薄膜片16形成有供保持器15的凸缘部15d进入的孔16a。虽然并未图示，但是，薄膜片16 由分别具有挠性的上部片和下部片、以及由上述上部片和下部片夹着的间隔片构成，在该 间隔片与多个键对应地设置有多个贯通孔。贯通孔在上部片和下部片之间形成空间，以在 该空间内位于相互对置的位置的方式，在靠背板17侧的下部片设置有固定触点、在靠橡胶 圆点14侧的上部片设置有可动触点。利用固定触点和可动触点构成触点部16b。具有导光功能的背板17由透明或者透射性高的树脂等形成，光一边折射一边通 过该背板17的内部。在背板17，在与薄膜片16的孔16a对应的多个位置以贯通背板17的 方式设置有孔17a，保持器15的熔敷用销1 嵌入到该孔17a中。并且，在与LED 18b的配 设位置对应的位置设置有贯通孔17c。孔17a的直径设定成比薄膜片16的孔16a的直径小 的直径。在贯通孔17c的上部贴附有遮蔽(反射)密封件19，以避免从LED 18d发出的光 漏出。遮蔽密封件19设置在这样的位置亮度比LED 18b强，LED 18b的光从背板17朝 薄膜片16侧透射。并且，在背板17形成有反射部17b。反射部17b设置在与键顶11的文 字或者符号Ilc对应的位置。因此，有时在一个键开关设置有多个反射部17b。反射部17b 通过印刷成点形状或者形成凹凸而形成。在LED片18，在与保持器15的熔敷销1 对应的位置形成有熔敷孔18a，并且，在 与背板17的贯通孔17c对应的位置配设有LED 18b。熔敷孔18a形成为比背板17的孔17a 足够大。LED 18b能够配设在LED片18上的任意位置。LED片18的上表面和背板17的下 表面通过粘接剂等被安装在一起。图4是示出第一实施方式中的LED配设部的详细放大图，其示出了薄膜片16、背板 17、LED片18以及LED 18b。在图4中，LED片18具备下表面LED片部18c和上表面反射 片部18d。下表面LED片部18c的上侧和上表面反射片部18d的下侧粘接在一起。在上表 面反射片部18d设置有与LED 18b对应的孔18e。在下表面LED片部18c配设有LED 18b， 且呈片状地印刷有图案。LED 18b被粘结。下表面LED片部18c和上表面反射片部18d利 用防水浆糊等接合，由此具有防水功能。并且，关于上表面反射片部18d，其能够通过在透明 的PET(聚对苯二甲酸乙二酯)片的上表面或者下表面印刷具有反射性的材料而具有反射 功能。LED 18b能够在不形成孔的状态下安装。接下来，利用图3对熔敷销的熔敷进行说明。图3示出LED片18、背板17以及薄 膜片16重合、且保持器15配置在它们的上方的状态。此时，如实线所示，保持器15的熔敷 销15a穿过背板17的孔17a和LED片18的熔敷孔18a而向下方突出。并且，由于凸缘部 15d的直径比背板17的孔17a的直径大，因此形成为凸缘部15d搁置于背板17的上表面的 状态。由于凸缘部15d的直径比薄膜片16的孔16a的直径小，因此在凸缘部15d与薄膜片 16之间形成有少许的间隙。薄膜片16有可能随着温度而热膨胀，通过形成间隙，能够应对 膨胀。此处，当对熔敷销15a的末端部15aa进行加热时，末端部15aa变形，如双点划线 所示成为扁平形状，且被紧固在背板17的孔17a的下侧外周部。由此，保持器15被固定于
5背板17。熔敷后的熔敷销15a的末端部15aa不会比LED片18还朝下方突出。接着，对开关动作进行说明。在图2中，当从上方以任意的载荷将键顶11下压时， 键顶11朝下方移动，由此，橡胶圆点14弯曲。然后，橡胶圆点14的触点下压部1 按压薄 膜片16的未图示的触点部。由此，成为开关闭合状态。并且，借助第一连杆部件12和第二 连杆部件13，无论将键顶11的上部的哪个部分下压，键顶11都保持着水平状态地朝下方移 动，从而得到开关闭合状态。接下来，对照光动作进行说明。在图2中，当利用未图示的电源点亮LED 18b时， 从LED 18b发出的光通过具有导光功能的背板17的内部。LED 18b的上部设置有遮蔽密封 件19。因此，从LED 18b发出的光不会朝上方漏掉，而是通过遮蔽密封件19而反射，并如箭 头所示通过背板17的内部。光通过设置在与键顶11的文字或者符号Ilc对应的位置的反 射部17b而被反射，被反射后的光经由薄膜片16朝键顶11方向照射。薄膜片16由透光性的材质形成，光通过薄膜片16，并进一步通过保持器15和橡胶 圆点14，到达键顶11的背面。通过从背面进行照光，从上表面观察，键顶11的文字或者符 号Ilc发亮而能够看清。如上所述，根据第一实施方式，相对于以往的由导光板和背板这2个片材构成的 结构，通过形成为仅由1片具有导光功能的背板17构成的结构，键开关的整体高度变低。并 且，由于基座部(由薄膜片16、背板17以及LED片18构成)变薄，因此在PC上的安装、或 者是从不带照光功能的键开关置换成带有照光功能的键开关的置换作业变得容易。并且，由于部件数量变少，因此能够期待成本的削减。并且，通过利用1个部件实 现导光功能和背板的功能，能够利用与不具有照光功能的现有的键盘的工序同样的工序进 行制造。并且，通过设置LED片18，能够进一步降低键开关的整体高度。并且，通过设置LED 片18，还能够具备防水功能。接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。图5是示出第二实施方式的键开关 结构的分解立体图，图6是示出第二实施方式的键开关结构的剖视图。在图5、图6中，第二 实施方式的键开关20具备键顶21 ；第一连杆部件22，该第一连杆部件22设置成能够相对 于键顶21滑动；第二连杆部件23，该第二连杆部件23设置成能够相对于键顶21旋转；橡 胶圆点24，通过将键顶21下压，该橡胶圆点M弯曲，当下压力被排除时该橡胶圆点M使 键顶21恢复到原来的位置；保持器25，该保持器25保持第一连杆部件22和第二连杆部件 23 ；LED片观，在该LED片观配设有LED ；薄膜片26，该薄膜片沈在橡胶圆点M的正下方 具有触点部；背板27 ；以及反射片四。其中，键顶21、第一连杆部件22、第二连杆部件23、橡胶圆点对、保持器25以及薄 膜片26与前述第一实施方式的部件相同。因此，省略对这些部件的详细说明。在LED片观，在与保持器25的熔敷销2 对应的位置形成有孔^a。孔的直 径设定成比熔敷销25a的凸缘部25d的直径大的直径。并且，LED 28b配设在与背板27的 贯通孔27c对应的位置。LED 28b能够配设在LED片28上的任意的位置。图7、图8是示出第二实施方式的LED配设部的详细放大图。在图7中，LED片观 由上表面LED片部28c和下表面反射片部28d构成。上表面LED片部^c的下侧和下表面 反射片部^d的上侧粘接在一起。在下表面反射片部28d设置有与LED28b对应的孔^e。 在上表面LED片部^c以朝向下方的方式配设有LED ^b，且呈片状地印刷有图案。LED28b被粘结(bonding)。上表面LED片部28c和下表面反射片部28d利用防水浆糊等粘接在一 起并由此具有防水功能。另外，关于下表面反射片部观山其能够通过在透明的PET (聚对苯 二甲酸乙二酯)片的上表面或者下表面印刷具有反射性的材料而具有反射功能。但是，下表面反射片部28d并非必须具有反射功能。在该情况下使薄膜片沈具有 反射功能。并且，在LED片观不具有反射功能的情况下，如图8所示，LED片观形成为仅 由上表面LED片部28c构成的结构。S卩，上表面LED片部28c就是LED片观本身。LED片 28配设在薄膜片沈的上部。在配设有上表面LED片部28c和下表面反射片部28d双方的 情况下，上表面LED片部28c和下表面反射片部28d利用防水浆糊等粘接在一起，由此具有 防水功能。在不需要防水功能的情况下，仅安装有上表面LED片部^c。薄膜片沈具有通过橡胶圆点M的触点下压部2 而被下压的触点部^b。并且， 在薄膜片26形成有供保持器25的凸缘部25d(在图6中示出)进入的孔26a和供LED 28b进入的孔沈(3。与第一实施方式同样具有导光功能的背板27由透明或者透射性高的树 脂等形成，光一边折射一边通过该背板27的内部。在背板27，在与薄膜片沈的孔26a对应 的多个位置以贯通背板27的方式设置有孔27a，保持器25的熔敷用销2 嵌入到该孔27a 中，并且，在与LED 28b的配设位置对应的位置设置有贯通孔27c。孔27a的直径设定成比 薄膜片26的孔^a的直径小的直径。另外，在贯通孔27c的下部并未设置用于堵塞贯通孔 27c的遮蔽密封件。并且，在背板27形成有反射部27b。反射片四在与保持器25的熔敷销2 对应的位置设置有孔^a。反射片四利 用粘接剂等粘接配置于背板27的下侧。在反射片四的与贯通孔27c对应的位置并未形成 孔。利用反射片四使从LED 28b发出的光朝背板27侧反射。接下来，对熔敷销的熔敷进行说明。在图6中，反射片四、背板27、薄膜片沈以及 LED片观重合，且保持器25配置在它们的上方。保持器25的熔敷销25a穿过背板27的 孔27a和反射片四的孔29a而向下方突出。并且，凸缘部25d形成为搁置于背板27的上 表面的状态。凸缘部25d的直径比薄膜片沈的孔^a的直径以及LED片28的孔^a的直 径小。因此，在凸缘部25d与薄膜片沈之间、以及凸缘部25d与LED片28之间形成有少许 的间隙。此处，当对熔敷销25a的末端部进行加热时，末端部变形并被紧固于背板27的孔 27a的下侧外周部。由此，保持器25被固定于背板27。熔敷后的熔敷销25a的末端部不会 比反射片四朝下方突出。接下来，对照光动作进行说明。在图6中，当利用未图示的电源点亮LED 28b时， 从LED 28b发出的光通过具有导光功能的背板27的内部。在LED 28b的下部设置有反射 片四。因此，从LED 28b发出的光不会朝下方漏掉，而是通过反射片四而反射，并通过背板 27内部。并且，在背板27的上部使薄膜片沈或者LED片观具有反射功能。因此，从LED 28b发出的光不会朝上方漏掉，而是在背板27内部通过。光通过设置在与键顶21的文字 或者符号对应的位置的反射部27b而被反射。反射后的光经由薄膜片沈朝键顶21方向照 射。以下，与第一实施方式一样，光通过薄膜片26，并进一步通过保持器25和橡胶圆 点M而到达键顶21的背面。通过从背面进行照光，从上表面观察，键顶21的文字或者符 号发亮而能够看清。
如上所述，在第二实施方式中，与第一实施方式一样，相对于以往由导光板和背板 这2片片材来构成的结构，通过形成为仅由1片具有导光功能的背板17构成的结构，键开 关的整体高度变低，并且基座部变薄。由此，在PC上的安装、或者是从不带照光功能的键开 关置换成带有照光功能的键开关的置换作业变得容易。并且，由于部件数量变少，因此能够期待成本的削减。并且，利用1个部件实现了 导光功能和背板的功能。由此，能够利用与不具有照光功能的现有的键盘的工序同样的工 序进行制造。并且，在第二实施方式中，由于LED 28b以朝向下方的方式设置，因此能够减 少LED 28b的亮度对键盘上表面的影响。并且，无需粘贴遮蔽密封件，该遮蔽密封件用于堵 塞配设LED 28b的背板27的贯通孔27c。下面，对本发明的第三实施方式进行说明。图9是示出第三实施方式的键开关结 构的分解立体图，图10是示出第三实施方式的键开关结构的剖视图。在图9、图10中，第三 实施方式的键开关40具备键顶41 ；第一连杆部件42，该第一连杆部件42设置成能够相对 于键顶41滑动；第二连杆部件43，该第二连杆部件43设置成能够相对于键顶41旋转；橡 胶圆点44，通过将键顶41下压，该橡胶圆点44弯曲，并且，当下压力被排除时该橡胶圆点 44使键顶41恢复到原来的位置；保持器45，该保持器45保持第一连杆部件42和第二连杆 部件43 ；薄膜片46，该薄膜片46在橡胶圆点44的正下方具有触点部；背板47 ；以及LED片 48。其中，键顶41、第一连杆部件42、第二连杆部件43、橡胶圆点44、保持器45以及薄 膜片46与前述第一实施方式的部件相同，省略对这些部件的详细说明。另外，在保持器45 的熔敷销45a并未形成凸缘部。在具有导光功能的背板47，在与薄膜片46的孔46a对应的多个位置以贯通背板 47的方式设置有孔47a，保持器45的熔敷销4 嵌入该孔47a，并且，在与LED 48b的配设 位置对应的位置设置有贯通孔47c。并且，在背板47形成有锻造部47d。孔47a形成于该 锻造部47d。孔47a的直径设定成比薄膜片46的孔46a的直径小的直径。在贯通孔47c的 上部贴附有遮蔽(反射)密封件49，以避免从LED 48b发出的光漏出。遮蔽密封件49贴附在这样的位置亮度比LED 48b强，LED 48b的光从背板47朝 薄膜片46侧透射。并且，在背板47形成有反射部47b。反射部47b设置在与键顶41的文 字或者符号对应的位置，并且通过印刷成点形状而形成。背板47的锻造部47d的高度比薄膜片46的厚度稍高。在锻造部47d的下部形成 有空间，在该空间中，保持器45的熔敷销45a的末端部被热熔敷。因此，如图10所示，在熔 敷后的状态下，即便不形成LED片48的孔，底面也保持水平。因此，在LED片48并不像第 一实施方式那样设置有孔。第三实施方式中的组装动作和照光动作与第一实施方式相同。根据第三实施方 式，除了上述第一实施方式之外，在具有导光功能的背板47设置了锻造部47d。由此，熔敷 销45a的被熔敷的末端部进入锻造部47d的内部，因此熔敷部不会向背板47的下方突出。 由于无需在LED片48设置孔，因此还能够确保防水性。接下来，对本发明的第四实施方式进行说明。图11是示出第四实施方式的键开关 结构的分解立体图，图12是示出第四实施方式的键开关结构的剖视图。在图11、图12中， 第四实施方式的键开关50具备键顶51 ；第一连杆部件52，该第一连杆部件52设置成能够相对于键顶51滑动；第二连杆部件53，该第二连杆部件53设置成能够相对于键顶51旋 转；橡胶圆点M，通过将键顶51下压，该橡胶圆点M弯曲，当下压力被排除时该橡胶圆点 54使键顶51恢复到原来的位置；保持器55，该保持器55保持第一连杆部件52和第二连杆 部件53 ；LED片58 ；薄膜片56，该薄膜片56在橡胶圆点M的正下方具有触点部；背板57 ； 以及反射片59。其中，键顶51、第一连杆部件52、第二连杆部件53、橡胶圆点M、保持器55、LED片 58以及薄膜片56与前述第二实施方式的部件相同，省略对这些部件的详细说明。另外，在 保持器阳的熔敷销5 并未形成有凸缘部。在具有导光功能的背板57，在与薄膜片56的孔56a对应的多个位置，以贯通背板 57的方式设置有孔57a，保持器55的熔敷销5 嵌入在该孔57a中，并且，在与LED 58b的 配设位置对应的位置设置有贯通孔57c。并且，在背板57形成有锻造部57d，孔57a形成于 该锻造部57d。孔57a的直径设定成比薄膜片56的孔56a的直径小的直径。贯通孔57c的 下部并未贴附遮蔽密封件。并且，在背板57形成有印刷成点形状而成的反射部57b。在设 置于背板57的下部的反射片59并未像第二实施方式那样设置有孔。与第三实施方式一样，背板57的锻造部57d的高度比薄膜片56的厚度稍高。在锻 造部57d的下部形成有空间，在该空间中，保持器55的熔敷销55a的末端部被热熔敷。因 此，如图12所示，在熔敷后的状态下，即便不形成LED片58的孔，底面也保持水平。因此， 在LED片58并未像第二实施方式那样设置有孔。第四实施方式中的组装动作和照光动作与第二实施方式相同。根据第四实施方 式，除了上述第二实施方式之外，在背板57设置有锻造部57d。由此，熔敷销55a的被熔敷 的末端部进入锻造部57d的内部，因此，熔敷部不会向背板57的下方突出。由于无需在反 射片59设置孔，因此还能够确保防水性。
权利要求
1.一种键开关结构，其中， 所述键开关结构具备 键顶；连杆机构，该连杆机构将所述键顶支承成能够升降； 薄膜片，该薄膜片具有触点部；背板，该背板设置在所述薄膜片的下部，用于支承所述连杆机构，并且具有导光功能;以及片部件，在该片部件配设有发光元件， 所述发光元件与所述背板相邻地配置。
2.根据权利要求1所述的键开关结构，其中， 所述片部件配设在所述背板的下部。
3.根据权利要求1所述的键开关结构，其中， 所述片部件配设在所述背板的上部。
4.根据权利要求1所述键开关结构，其中，所述键开关结构具有保持器部件，该保持器部件配置在所述薄膜片上，用于支承所述 连杆机构，所述保持器部件具有朝所述背板方向突出的突起部， 所述背板具有贯通孔，所述突起部嵌入在该贯通孔中，所述保持器部件通过将所述突起部插入于所述贯通孔、并且对突起部的末端部进行熔 敷而被固定。
5.根据权利要求4所述的键开关结构，其中，在所述突起部的基部形成有直径比所述贯通孔的直径大的凸缘部， 所述凸缘部的厚度比所述薄膜片的厚度厚。
6.根据权利要求4所述的键开关结构，其中，在所述背板的所述薄膜片侧设置有突出的锻造部，所述贯通孔设置于所述锻造部。
全文摘要
提供一种键开关结构，其能够降低键开关的高度，并且能够减少部件数量、实现成本的降低。键开关结构具备键顶(11)；支承键顶(11)的第一连杆部件(12)和第二连杆部件(13)；薄膜片(16)，该薄膜片(16)具有触点部；背板(17)，该背板(17)设置在薄膜片(16)的下部，且具有导光功能；以及LED片(18)，在该LED片(18)配设有作为发光元件的LED(18b)，LED(18b)与背板(17)相邻地配置。
文档编号H01H13/14GK102113076SQ20098013043
公开日2011年6月29日 申请日期2009年6月16日 优先权日2008年10月2日
发明者山田茂, 高木康 申请人:冲电气工业株式会社