专利名称：一种用于设备的按键的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及一种用于设备的按键。具体地，涉及适用于紧凑性是重要因素的情况的按键。
背景技术：
在被用户按压时移动从而驱动下面的电键(switch)的按键通常提供准确的用户输入并向用户提供良好的触觉反馈。相反，不像按键那样移动的键，例如在触摸敏感的显示屏上的键，通常提供不是那么准确的用户输入，并向用户提供较少的触觉反馈。然而，提供按键移动所穿过的空间会增加键区(keypad)以及容纳键区的设备的体积。这是不利的，特别是在设备是手持设备，其中保持小尺寸是重要因素的情况。
发明内容
根据本发明的多种但不必是全部实施例，提供了一种设备，包括多个按键，每个按键都具有使用中配置和装载配置，其中，在按键处于使用中配置时，按键被配置为在用户施加的压力下，在第一相对突起位置和第二相对较低位置之间移动，并被配置为在用户施加的力移除之后，返回到所述第一相对突起位置，以及其中，在处于装载配置时，按键不能移动到所述第一相对突起位置。所述使用中配置提供按键移动所穿越的空间，所述装载配置保持设备的小尺寸。 所述设备因此具有在不使用(装载配置)时是紧凑的这样的优点，并具有在使用(使用中配置)时按键移动的优点。处于所述使用中配置的第一相对突起位置的按键可具有突起的轮廓，处于装载配置中的按键可具有较低的轮廓。所述按键处于装载配置时，对于到设备的用户输入来说可以是不可操作的。所述设备可进一步包括被配置为保留至少一个按键处于所述装载配置的机械结构。该机械结构可被配置为将所述多个按键中的每个按键的配置从使用中配置同时改变为装载配置。所述机械结构可包括盖，例如诸如滑动盖。所述设备可进一步包括偏置结构，该偏置结构被配置为将按键推向使用中配置并远离装载配置。所述设备可进一步包括偏置结构，该偏置结构被配置为将按键推向所述使用中配置的相对突起位置。根据一个实施例，所述按键可包括具有固有偏置结构的弹性材料，所述固有偏置结构促使移动朝向所述使用中配置的第一相对突起位置。按键可包括单个整体弹性材料构件。所述弹性材料包括在装载配置中变形的形状金属合金。根据一个实施例，所述按键可包括经由中间接合件互连的第一构件和第二构件， 所述接合件使得能够实现第一和第二构件的相对转动。所述第一构件可包括与第二端相对的第一端，所述第一端被互连到所述中间接合件，所述第二端经由端接合件被互连到所述设备，所述端接合件使得能够实现所述第一构件相对于所述设备的相对转动。所述第二构件可包括与第四端相对的第三端，所述第三端被互连到所述中间接合件，并且经由用于相对于设备的平移滑动的滑动件，第四端被互连到所述设备的轨道。对于使用中配置，在所述中间接合件处第一构件与第二构件之间形成的角度中最小的一个角度可小于装载配置。一种机械结构可使第一和第二构件偏向使用中配置。一种锁闩可将所述第一和第二构件保持在装载配置中。根据另一个实施例，多个按键可以是具有延展的使用中配置和收缩的装载配置的键区的一部分，其中，所述多个按键被配置为一致地从按键的使用中配置(对应于键区的使用中配置)移动到按键的装载配置(对应于键区的装载配置)。根据各种但不必是本发明的全部实施例，提供了一种设备，包括多个按键，每个按键都具有使用中配置和装载配置；用于使得在使用中配置时按键能够在用户施加的相应压力下在第一相对突起位置和第二相对降低位置之间移动的装置；以及用于使得在使用中配置时在用户施加的相应力移除之后按键能够自动返回到所述第一相对突起位置的装置； 以及用于在装载配置时，禁止用户激活的按键在第一相对突起位置与第二相对降低位置之间的移动的装置。根据多个但不必是本发明的所有实施例，提供了一种用于设备的键区模块，包括 多个按键，每个按键都具有使用中配置和装载配置，其中，当按键处于使用中配置时，被配置为在所施加的压力下，在第一相对突起位置和第二相对降低位置之间移动，并且被配置为在所施加的力移除之后，返回到所述第一相对突起位置，并且其中，当按键处于装载配置时，不移动到第一相对突起位置。
为了更好地理解本发明的各实施例，现在仅仅是以示例的方式参考附图，其中图IA和IB示意性示出包括分别处于使用中配置和装载配置的按键的设备的第一实施例；图2示意性示出形成多个按键的单个连续构件；图3A示意性示出包括处于装载配置的按键的设备的第二实施例；
图;3B和3C示意性示出包括分别处于使用中配置的突起位置和使用中配置的较低位置的按键的设备的第二实施例；图4A示意性示出包括处于装载配置的按键的设备的第三实施例；图4B和4C示意性示出包括分别处于使用中配置的突起位置和使用中配置的较低位置的按键的设备的第三实施例；图5A示意性示出包括处于使用中配置的键区的设备的第四实施例；图5B示意性示出包括处于装载配置中的键区的设备的第四实施例；以及图6示意性示出被配置为改变键区的配置的机械结构。
具体实施例方式图示意性示出设备2包括多个按键10，每个按键都具有使用中配置4和装载 (stowed)配置6。在按键10处于使用中配置4时，其被配置为在用户施加的压力16下，在
5第一相对突起位置12和第二相对较低位置14之间移动，并且被配置为在用户施加的力16 移除之后，返回到第一相对突起位置12。在按键处于装载配置6时，其不能移动到第一相对突起位置12。设备2可以是手持便携式电子设备，例如移动蜂窝电话、个人音乐播放器、个人数
字助理等。可替代地，设备2可以是作为独立商品存在的键区模块，在电子设备的制造期间将其与电键30组合。这里所使用的“模块”指排除了将由最终制造商或用户添加的特定部分/部件的单元或设备。第一实施例设备2的第一实施例示意性地示于图IA和IB中。在该实施例中，滑盖31用于覆盖(图1B)和暴露(图1A)键区壳20。当键区壳20被覆盖时(图1B)，按键10处于装载配置中。当向回滑动键区壳20以便暴露键区壳20时(图1A)，按键10处于使用中模式。每个按键10在其处于使用中模式4时，都被配置为在用户施加的压力16下从第一相对突起位置12移动到第二相对较低位置14，并在用户施加的压力16移除之后返回到第一相对突起位置12。当按键10被移入到第二相对较低位置14时，驱动提供用户输入电信号的电键30。键区壳20具有多个空隙22。多个按键10穿过空隙22凸起，使得用户能够施加压力16并驱动下面的电键30。处于使用中配置4的第一相对突起位置12的按键10具有突起的轮廓，使得按键突起在键区壳20之上，并置于可滑动盖31的路径上。这是中立平衡位置。随着可滑动盖在键区壳20上移动，其接触并使按键10变形降低其轮廓，使得盖31 可越过按键10。在一个实施方式中，由盖31引起的按键变形足以将按键10推到键区壳20 的上表面之下，但是不足以驱动下面的电键30。在另一个实施例中，检测盖31的移动并对电键30进行去激活(de-activate)，使得即使由盖31引起的按键变形足以物理上驱动下面的电键30，电键也不提供用户输入电信号。当按键10处于装载配置6时，由于介入的可滑动盖31，按键10不能移动到第一相对突起位置12，并且对于到设备2的用户输入来说是不可操作的。可滑动盖31将按键10保留在装载配置6中。按键10偏向使用中配置4并远离装载配置6，并朝向使用中配置的第一相对突起位置，使得收回可滑动盖31时，按键10弹起成突起轮廓。用户通过施加压力16来推动该偏置结构(bias)，以便在第一相对突起位置12和第二相对较低位置14之间移动按键10。盖31推动该偏置结构以便将按键10从使用中配置4改变为装载配置6。在该实施例中，按键10可由整体构件形成，例如拱顶或弧形带。拱顶是具有沿两个互相正交的轴的凸曲率表面。沿每个轴的曲率可以是相同的，使得拱顶轴向对称。弧形带是具有沿一个轴的凸曲率但是沿其他正交轴不连续的表面。带可表示通过进行两个平行的穿过拱顶的切割形成的拱顶的一部分。拱顶或弧形带的边缘充当对凸曲线表面的支撑。在一个实施例中，边缘没有被固定到下面的衬底，并且在用户施加压力16时，边缘张开或移开，以允许将凸曲线表面向电键30方向降低。在另一个实施例中，边缘可以被也可以不被固定到下面的衬底，并且在用户施加压力16时，凸表面弯曲或变形以便驱动下面的电键30。凸表面的一部分可以例如基本上变成凹形。当压力16被移除时，按键10返回到其自然平衡形状——凸曲线表面。按键10包括弹性材料，该弹性材料给予按键10固有的偏置结构，并限定了处于使用中配置4的第一相对突起位置的自然平衡位置。按键10可以例如由在装载配置6中弯曲的形状金属合金(记忆金属)形成。形状金属合金(记忆金属)被选为具有低于正常周围温度的相变温度。于是金属合金通常处于高温(奥氏体)相，在该高温相中，通过所施加的压力，可以使金属合金从其平衡形状变形，但是在压力移除时立即恢复到平衡形状。这允许在释放的情况下在改善金属的形状之前，其是弯曲、扭转的。在图IA和IB中，多个按键10是不同的整体构件，每个整体构件都呈现凸面，以便用户驱动。图2示意性示出替代性实施例，其中单个连续的构件8形成多个按键10。该单个连续构件具有带有凸面的多个部分，每个凸面形成一个按键10。实施例2设备2的第二实施例示意性示于图3AJB和3C中。按键10在图3A中处于装载配置6，在图;3B和3C中处于使用中配置4。当处于使用中配置4时，每个按键10都被配置为在用户施加的压力16下，从第一相对突起位置12 (图3B)移动到第二相对较低位置14 (图3C)，并在用户施加的压力16移除之后，返回到第一相对突起位置12 (图3B)。当移入第二相对较低位置14时，按键10驱动提供用户输入电信号的电键30。处于使用中配置4的第一相对突起位置12的按键10具有突起的轮廓，使得按键 10穿过键区壳20中的空隙22突起。这是中立平衡位置。当按键10处于装载配置6时，其不能移动到第一相对突起位置12，因为按键10被锁闩32维持在装载位置。按键10对于到设备2的用户输入来说是不可操作的。按键10偏向使用中配置4并远离装载配置6，并朝向使用中配置6的第一相对突起位置12，使得当锁闩32被释放时，按键10弹起成突起轮廓。用户通过施加压力16来推动该偏置结构，以便使按键10在第一相对突起位置12 和第二相对较低位置14之间移动，从而驱动电键30。用户或盖还可以推动该偏置结构，以将按键10从使用中配置4改变为装载配置6。 启用锁闩32可能是必要的，使得锁闩32将按键保持在装载配置6中。在该实施例中，按键10可以由参照第一实施例描述的弧形带形成。弧形带的一个边缘被固定，而另一个则是可移动的。可移动的边缘由锁闩32来保持。按键10包括弹性材料，该弹性材料给予按键10固有的偏置结构，并限定了处于使用中配置4的第一相对突起位置的自然平衡位置。按键10可以例如由形状金属合金(记忆金属)形成。形状金属合金(记忆金属)被选为具有低于正常周围温度的相变温度。于是金属合金通常处于高温(奥氏体)相，在该高温相中，通过所施加的压力，可以使金属合金从其平衡形状变形，但是在压力移除时立即恢复到平衡形状。这允许在释放的情况下在改善金属的形状之前，其是弯曲、扭转的。
在装载配置6中，按键10具有低轮廓并延伸跨越整个空隙22。按键10的平的上表面和键区壳20的平的上表面形成连续表面。在使用中配置4，按键10具有突起的凸轮廓但是仅仅延伸跨越部分空隙22，留出开口 24，开口 M可露出例如下面的标记，该标记指示按键的功能。实施例3设备2的第三实施例示意性地示于图4A、4B和4C中。按键10在图4A中处于装载配置，在图4B和4C中处于使用中配置6。当处于使用中配置4时，每个按键10都被配置为在用户施加的压力16下，从第一相对突起位置12 (图4B)移动到第二相对较低位置14 (图4C)，并在用户施加的压力16移除之后，返回到第一相对突起位置12 (图4B)。当移入第二相对较低位置14时，按键10驱动提供用户输入电信号的电键30。处于使用中配置4的第一相对突起位置12的按键10具有突起的轮廓，使得按键 10穿过键区壳20中的空隙22突起。这是中立平衡位置。当处于装载配置6时，按键10不能移动到第一相对突起位置12，因为按键10被锁闩32维持在装载位置。按键10对于到设备2的用户输入来说是不可操作的。按键10偏向使用中配置4并远离装载配置6，并朝向使用中配置6的第一相对突起位置12，使得当锁闩32被释放时，按键10弹起成突起轮廓。用户通过施加压力16来推动该偏置结构，以便使按键10在第一相对突起位置12 和第二相对较低位置14之间移动，从而驱动电键30。用户或盖还可以推动该偏置结构，以将按键10从使用中配置4改变为装载配置6。 启用锁闩32可能是必要的，使得锁闩32将按键保持在装载配置6中。在该实施例中，按键10可由第一构件40和第二构件42形成，上述两构件经由例如铰链的中间接合件44互连。该中间接合件使得实现第一和第二构件40、42的相对转动。该第一构件40包括与第二端52相对的第一端M。第一端M被互连到中间接合件44，并且经由端接合件46，第二端52被互连到设备2 00)的键区壳20。端接合件实现了第一构件40相对于设备2的键区壳20的相对转动。第二构件42包括与第四端58相对的第三端56。第三端56互连到中间接合件44， 第四端58互连到在键区壳20的轨道60中移动的滑动件62。轨道60容纳滑动件62并将滑动件(因此第二构件42的第四端58)的移动约束为与键区壳20的正面平行的平移滑动。 轨道和滑动件约束了按键10的移动。在第一相对突起位置12，第一构件40和第二构件42在中间接合件44处相交成一角度，形成在中间接合件44处的突起顶点。在示意性实施例中，第一构件40和第二构件 42长度大致相同。在其他实施例中，全部或部分第一构件40可以比全部或部分第二构件 42长(或者短)。在第二相对较低位置14，中间接合件44处第一构件40和第二构件42之间的最小角度增加、消失或倒转，使得中间接合件处的突起顶点具有较低的轮廓。在使用中配置4，按键10具有突起的轮廓但是仅仅延伸跨越部分空隙22，留出开口 24，开口 M可露出例如下面的标记，该标记指示按键的功能。在装载配置6中，中间接合件44处第一构件40与第二构件42之间的最小角度是大致180度。于是按键10具有低轮廓并延伸跨越整个空隙22。按键10的平的上表面和键区壳 20的平的上表面形成连续表面。将按键10偏向使用中配置4并远离装载配置6、并朝向使用中配置6的第一相对突起位置12，使得当锁闩32被释放时，按键10弹起成突起轮廓的机械结构可包括用于促使第一构件40的第二端52和第二构件42的第四端58朝向彼此的机械结构。合适的机械结构可以是，例如，包括在每个端部分52、58之间的弹性材料的拉伸部分。另一个合适的机械结构可以是在第二构件42的第四端58处的压缩弹簧。实施例4设备2的第四实施例示意性地示于图5A和5B中。按键10在图5B中处于装载配置6，在图5A中处于使用中配置4。当处于使用中配置4时，每个按键10都被配置为在用户施加的压力16下，从第一相对突起位置12 (图5B)移动到第二相对较低位置14 (图5C)，并在用户施加的压力16移除之后，返回到第一相对突起位置12 (图5B)。当移入第二相对较低位置14时，按键10驱动提供用户输入电信号的电键30。处于使用中配置4的第一相对突起位置12的按键10具有突起的轮廓，使得按键 10基本与设备2的显示屏7的正面齐平。当按键10处于装载配置6时，按键10位于显示屏7的正面的水平面之下并被盖 31覆盖，盖31具有与显示屏7的正面齐平的外表面。按键10对于到设备2的用户输入来说是不可操作的。按键10被设置为一致地从装载配置(图5B)向上移动成使用中配置(图5A)，并从使用中配置(图5A)向下移动成装载配置(图5B)的键区66。键区66偏向使用中配置4并远离装载配置6，使得在盖31被滑回(图5A)时，键区66弹起成突起轮廓。而且，键区66的每个按键10都独自偏向使用中配置4的第一相对突起位置12。当滑向闭合位置时，盖推动键区偏置结构86，以便将键区66从使用中配置4改变为装载配置6。参考图6，示出用于改变键区66的配置的机械结构的实例。盖31具有倾斜的前边缘73。盖31被滑动件72附联(attach)到滑动件沿其滑行的直导轨74。这将盖31 的移动约束为在导轨74的方向上的平移移动。键区66具有面向盖31的前边缘73的凸轮面83。键区66被滑动件82附联到滑动件沿其滑行的直导轨84。这将盖31的移动约束为基本与导轨74正交的导轨84的方向上的平移移动。偏置机械结构86 (例如可以是弹簧) 促使键区66朝向使用中配置。随着盖31向键区66移动，前边缘73接触倾斜的凸轮面83， 并迫使键区对着偏置结构86向下移动成装载配置。当盖稍后展开使得其不再压在键区66 上时，偏置结构86促使键区66从装载配置朝向使用中配置。尽管上文中参考多种实例描述了本发明的实施例，但是，应当理解，在不脱离如所要求的本发明的范围的情况下，可以对给出的实例做出各种改动。除了明确描述的组合之外，前述描述中给出的特性还可以组合使用。尽管参照某些特性描述了功能，但是无论是否描述过，都可由其他特性来执行这些功能。
尽管参照某些实施例描述了特性，但是无论是否描述过，这些特性都可以出现在其他实施例中。尽管在前述描述中试图引起对被认为是特别重要的本发明的特征的注意，但是应当理解，申请人就此后提及的和/或附图中示出的任何可授权特征或特征的组合方面要求保护，无论是否对其做出了特别强调。
权利要求
1.一种设备，包括多个按键，每个按键都具有使用中配置和装载配置，其中，当按键处于使用中配置时， 按键被配置为在用户施加的压力下在第一相对突起位置和第二相对较低位置之间移动，并被配置为在用户施加的压力移除之后返回到所述第一相对突起位置，并且其中当处于装载配置时，按键被配置为不能移动到所述第一相对突起位置。
2.如权利要求1所述的设备，其中，处于使用中配置的第一相对突起位置的按键具有突起的轮廓，处于装载配置的按键具有较低的轮廓。
3.如权利要求1或2所述的设备，其中，当处于装载配置时，按键对于到所述设备的用户输入来说是不可操作的。
4.如权利要求1、2或3所述的设备，进一步包括被配置为将至少一个按键保留在装载配置中的机械结构。
5.如权利要求4所述的设备，其中，被配置为将至少一个按键保留在装载配置中的机械装置被配置为，将所述多个按键的每个按键的配置同时从使用中配置改变为装载配置。
6.如权利要求4或5所述的设备，其中，所述机械装置包括盖。
7.如权利要求4或5所述的设备，其中，所述机械装置包括滑盖。
8.如前述任一权利要求所述的设备，进一步包括被配置为促使所述按键朝向使用中配置并远离装载配置的偏置结构。
9.如前述任一权利要求所述的设备，进一步包括被配置为促使所述按键朝向使用中配置的第一相对突起位置的偏置结构。
10.如前述任一权利要求所述的设备，其中，所述按键包括具有固有偏置结构的弹性材料，所述偏置结构促使向使用中配置的第一相对突起位置移动。
11.如权利要求10所述的设备，其中，按键包括单个弹性材料整体构件。
12.如权利要求10或11所述的设备，其中，所述弹性材料包括在装载配置中变形的形状金属合金。
13.如权利要求1至9中任一权利要求所述的设备，其中，所述按键包括经由中间接合件互连的第一构件和第二构件，所述中间接合件使得能够实现第一和第二构件的相对转动。
14.如权利要求13所述的设备，其中，所述第一构件包括与第二端相对的第一端，第一端被互连到所述中间接合件，第二端经由端接合件互连到所述设备，所述端接合件使得实现所述第一构件相对于所述设备的相对转动。
15.如权利要求14所述的设备，其中，第二构件包括与第四端相对的第三端，第三端被互连到所述中间接合件，第四端经由滑动件被互连到所述设备的轨道，以便相对于设备的平移滑动。
16.如权利要求13至15中任一权利要求所述的设备，其中，在使用中配置中在所述中间接合件处第一构件与第二构件之间形成的角度中最小的角度小于装载配置。
17.如权利要求13至16中任一权利要求所述的设备，其中，机械装置使第一和第二构件偏向使用中配置，并且锁闩将第一和第二构件维持在装载配置中。
18.如权利要求1至9中任一权利要求所述的设备，其中，所述多个按键是具有伸展的使用中配置和收缩的装载配置的键区的一部分，其中，所述多个按键被配置为一致地在键区的伸展的使用中配置和键区的收缩的装载配置之间移动。
19.一种设备，包括多个按键，每个按键都具有使用中配置和装载配置；用于使得在处于使用中配置时，按键能够在用户施加的相应的压力下在第一相对突起位置和第二相对较低位置之间移动的装置；用于使得在使用中配置时，在用户施加的相应的压力移除之后按键能够自动返回到所述第一相对突起位置的装置；以及用于在处于装载配置时，禁止用户激活的按键在第一相对突起位置和第二相对较低位置之间移动的装置。
20.一种用于设备的键区模块，包括多个按键，每个按键都具有使用中配置和装载配置，其中，当处于使用中配置时，按键被配置为在施加的压力下在第一相对突起位置和第二相对较低位置之间移动，并被配置为在施加的压力移除之后返回到所述第一相对突起位置，并且其中当处于装载配置时，按键不向所述第一相对突起位置移动。
全文摘要
一种设备，包括多个按键，每个按键都具有使用中配置和装载配置，其中，当处于使用中配置时，按键被配置为在用户施加的压力下在第一相对突起位置和第二相对较低位置之间移动，并被配置为在用户施加的压力移除之后返回到所述第一相对突起位置，并且其中当处于装载配置时，按键被配置为不能移动到所述第一相对突起位置。
文档编号H01H9/02GK102349125SQ201080011217
公开日2012年2月8日 申请日期2010年2月24日 优先权日2009年3月10日
发明者C·Y·翁, D·格拉蒂奥特, S·格兰特, T·伊顿 申请人:诺基亚公司