专利名称：模块化键盘组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于模块化键盘组件的机械设计。这样的组件通常包括1)键垫，其带有用于有利于和/或实现在键盘PCB上的电接触的按钮；以及2)键盘PCB。这样的组件尤其可用于遥控器中或在键盘中具有一个或多个键的其它便携式设备中的键盘(例如用于文本输入)。
背景技术：
US 4851618A公开了一种计算机键盘，其中键保持框由多个钩和柱附连到包括电路的基板，所述多个钩和柱与基板中的孔接合。US 2004/031673A1涉及一种小键盘的特定设计，其包括由特定算法单独评价的升起和非升起区域。小键盘包括键垫，该键垫越过开关基板在其周边刚性地保持在伸展状态。EP 1876620A1涉及一种遥控器，其中若干部件对准到公共外壳。由于现有产品和设计的要求，越来越多的设备需要带有彼此靠近且靠近输入设备边缘的按钮的输入键垫。便携式设备的部件通常例如通过钩挂到外壳而与设备的外壳(的顶部和/或底部部件)对准。该外壳通常包括具有更高公差的注塑部件。键垫和外壳需要适当地对准以满足视觉和功能性要求，并且这例如导致作为在避免按键/按钮“粘连”与小的光学间隙之间的折衷结果的间隙。另外，按钮之间的公差较高，因为它们朝外壳对准和/或键垫由具有固有高公差的橡胶材料制成。对于小键垫来说，上述钩挂和对准到顶部和/或底部部件是可行的。然而，对于诸如在遥控器中的较大键垫来说，例如由于注塑公差，钩挂和对准是不太可行的。此外，还没有提供键垫的模块化设计。
发明内容
需要更好地对准键垫与键盘PCB并因此获得在按钮之间的间距的更小公差。因此，本发明的目的是提供一种键盘组件，其中键垫和键盘PCB相对于彼此紧密对准。这根据权利要求I通过提供对准装置来实现，该对准装置使包括至少两个键垫条的键垫能够与PCB对准。通过提供对准装置，按钮不必受尺寸限制(或者对于给定尺寸的键盘组件而言，可以变得更大)，这是因为在按钮和它们的表面之间所需的较少空间/零空间可以与设备的边缘完全一致。提供稳固设计以防止键的剥离(即，被指甲或在工具的帮助下拔出)。当使用对准装置时，除PCB之外的部件的紧密公差不是在各按钮之间获得均匀间隙所必需的。紧密公差例如对于诸如在手持设备中通常使用的标准注塑模制产品来说尤其是具有挑战性的。使用对准装置的另一个优点在于，按钮布局较少受所选的加工和(在适用的范围内)相关插件的约束，并且因此允许更加灵活，这是因为它确实需要具体按钮布局的较少优化和专用性。此外，使用对准装置允许进行模块化设计，该模块化设计通过使用不同的键垫条和在适用的范围内能以交替方式附接到键盘PCB的中间顶部部件。在现有技术中，键垫和键盘PCB均独立地与输入设备的外壳对准。将键垫和键盘PCB相对于彼此直接对准导致实现更高的准确度。
图Ia是示出(中间)顶部部件的对准肋位置的键盘PCB。图Ib是附接有(中间)顶部部件的键盘PCB。
图2a是示出键垫(条)的对准销位置的键盘PCB。图2b是附接有(中间)顶部部件和键垫(条)的键盘PCB。图3示出安装于在各部件之间具有均匀间隙的键盘PCB上的(中间)顶部部件和键垫(条)。图4是放大图，示出了顶部部件或键垫(条)与键盘PCB的钩挂情况以及设备外壳的推荐安装位置。图5-a d是键垫(条)的各种可能构型和键垫条的组合。
具体实施例方式图Ia示出键盘PCB (3)，其示出了能用于将(中间)顶部部件对准到键盘PCB的对准肋位置(I)。对准肋位置包括在键盘PCB侧面处的小刻口(I)。键盘PCB还包括能用于对准(中间)顶部部件与键盘PCB的孔(5)。图Ib示出相对于键盘PCB就位的(中间)顶部部件(2)，其中(中间)顶部部件的肋(4)紧密配合在键盘PCB (3)侧面处的小刻口(I)中。从而实现(中间)顶部部件和键盘PCB之间的良好对准。与肋的对准也可与键垫一起使用。在该示例性图中，顶部部件也使用通过键盘PCB (3)中的定位孔(5)的对准定位销(6)而保持就位。图2a示出键盘PCB (3)，示出了能用来将(中间)顶部部件⑵和键垫条(7)对准到键盘PCB的孔位置。图2b示出相对于键盘PCB (3)就位的键垫条(7)，其中键垫的定位销(6)紧密地配合在键盘PCB的(相对小的)定位孔(5)中。从而实现键垫条和键盘PCB之间的良好对准。与销/孔的对准也可与(另一个)(中间)顶部部件一起使用。图3示出键盘组件(10)的俯视图，特别地示出在例如位置⑶处，(紧密)对准在各种键垫条(7)之间具有均匀的间隙，并且其它(中间)顶部部件(2)使用如图I和图2所示措施来实现。键垫条可包括连接在一个条中的一个或多个按钮(例如，在图3的底部键垫条中示出三个键或按钮21)，所述条通常在便携式输入设备的宽度范围上延伸。通常在彼此相邻定位时，多个键垫条可以是更大的键垫条的一部分。然而，对于向使用者的触觉反馈来说，键垫条可以不由一个模具制成。相反，键垫条可以连接或以其它方式附接到定位在键垫条和键盘PCB之间的公共(例如橡胶)片上。对准销或肋也可以是公共片的一部分，或者在键垫条中的一个或多个的顶部上。
图4示出包括键盘组件(10)和底部部件(16)的便携式设备(20)的侧面的横向剖视图。该图示出了在键垫条(7)和键盘PCB (3)之间的钩挂情况的详细机械图。键垫条
(7)包括在(11)处钩挂到键盘PCB (3)的钩(14)。当使用者在位置(13)处(例如通过使用手指指甲)拉动时，键垫条(7)的移动将由钩挂位置(11)停止。底部部件(16)(例如外壳)将在(12)处阻止钩(14)的任何显著的侧向移动。钩(14)由此相对于键盘PCB (3)和底部部件(16)保持就位。图5示出键垫条(7)的可能构型的各种示例。键垫条可组合成单元。如从图5可以看出，它允许一个或多个按钮或键(21)偏离直线。在一个实施例中，键盘组件(10)具有包括下列中的至少一个的对准装置
-第一对准销出)，其配合在键盘PCB (3)中的对应孔(5)中；以及 -第一对准肋(4)，其锁定在键盘PCB的侧面处的对应刻口(10)中。在另一个实施例中，键盘组件具有键垫条(7)，键垫条(7)包括用于将键垫条锁定到键盘PCB的底部边缘的钩(14)。钩(14)也可包括肋(例如，在钩的底部部件处)，以便有助于锁定它且防止钩(14)的侧向移动。在键盘组件的又一实施例中，键垫包括在PCB的至少一个方向上完全延伸的多个相连的键垫条中的一个条。在又一实施例中，键盘组件包括至少两个键垫条，其或者定位成彼此相邻(例如参见图3中的底部的两个条7);或者使用对准的顶部部件间隔开(例如参见图3中的顶部部件2之间的两个条7)。另一个实施例具有不在设备的整个宽度范围延伸的键垫条(例如，在图5中)。此夕卜，条可具有复杂的形状，例如包括多于一行的键，甚至改变键的数量和/或键垫条内的高度(例如参见图5)。在另一个键盘组件实施例中，顶部部件(2)使用第二对准销(6)和第二对准肋(4)中的至少一个对准到键盘PCB (3)，第二对准销(6)配合在键盘PCB中的对应孔(5)中，第二对准肋(4)锁定在PCB侧面处的对应刻口(I)中。在各个键垫条之间，可放置(键分隔)材料以便增强(键-按)钮的触感分隔。例如，使用者将在各种按钮之间获得增强的感觉。该材料可以是键垫条之一中的一部分，或者可以是单独的(例如橡胶)分隔材料。在一个实施例中，分隔材料在位于键垫条和键盘PCB之间的公共片中延伸。键垫条可附接或以其它方式连接到公共片，有效地形成包括键垫条和公共片(类似于此前针对图3描述的公共片)的键垫。对准销或肋也可以是公共片材的一部分，或者在键垫条中的一个或多个的顶部上。根据先前实施例中之一的键盘组件可通过使用包括塑料或橡胶模制部件的键垫而制成。键盘组件实施例可具有包括碳或其它接触区域的PCB，以用于在致动键部件时进行电接触。本发明通过将由使用者致动的若干种类型的键来实施。例如，键盘组件可具有包括金属拱顶键的PCB，该拱顶键能由键部件致动。在另一个实施例中，键盘PCB可被替换成与接触区域结合的柔性箔，该接触区域允许与具有紧密公差且接替键盘PCB的功能的部件结合的手持设备具有不同形状。 以上实施例可与现有按钮技术和解决方案结合使用。键盘组件的此前描述的实施例尤其可用于诸如遥控器、PDA、蜂窝电话的手持设备中。应当指出，上述实施例旨在说明而不是限制本发明，并且在不脱离所附权利要求的范围的情况下本领域的技术人员将能够设计许多替代实施例。在相互不同的从属权利要求中引述某些措施的简单事实并不表示不能使用这些措施的组合来获得益处。用语“包括”不排除除了所列举的那些之外的其它要素或步骤的存在，并且要素之前的用语“一”或“一个”不排除存在多个这样的要素。任何附图标记都不限制权利要求的范围。
例如，可实施本发明以应用于如下键垫，该键垫与具有硬键按钮、软键按钮及相应材料一起使用。可用于制造键垫的材料包括橡胶、塑料和金属，其结合所有类型的面饰(finishing)、印刷及色彩(包括无色)。键垫也可包括背光(例如，借助于键盘PCB上的LED并通过使用至少部分地半透明的键垫)或可自身包括光源。键垫也可与(接近)感测结合，该感测可例如用于提高使用者反馈。
权利要求
1.一种键盘组件(10)，包括 键垫，其包括至少两个单独的键垫条(7);以及 键盘 PCB (3); 其特征在于，所述键垫条包括用于与所述键盘PCB (3)对准的对准装置(4，6)。
2.根据权利要求I所述的键盘组件，其中，所述对准装置包括下列中的至少一个 第一对准销￠)，其配合在所述键盘PCB (3)中的对应孔(5)中；以及 第一对准肋(4)，其锁定在所述键盘PCB (3)的侧面处的对应刻口(I)中。
3.根据前述权利要求中的一项所述的键盘组件(10)，其中，所述键垫条中的至少一个包括用于将所述键垫条锁定到所述键盘PCB的底部边缘的钩(14)。
4.根据前述权利要求中的一项所述的键盘组件(10)，其中，所述键垫包括在所述键盘PCB的至少一个方向上完全延伸的多个相连的键垫条。
5.根据前述权利要求中的一项所述的键盘组件(10)，包括定位成下列中的任一种的至少两个键垫条(7) 彼此紧邻；或 使用对准的顶部部件(2)间隔开。
6.根据权利要求5所述的键盘组件，其中，多个键垫条结合成具有不定位在直线中的三个或更多个按钮(21)的单元。
7.根据权利要求5所述的键盘组件，其中，所述中间顶部部件(2)使用下列中的至少一个对准到所述键盘PCB 第二对准销￠)，其配合在所述键盘PCB (3)中的对应孔(5)中；以及 第二对准肋(4)，其锁定在所述键盘PCB (3)的侧面处的对应刻口(I)中。
8.根据前述权利要求中的一项所述的键盘组件(10)，其中，所述键垫包括塑料或橡胶丰旲制部件。
9.根据前述权利要求中的一项所述的键盘组件(10)，其中，所述键盘PCB(3)包括用于在按钮(21)被致动时实现电接触的碳区域。
10.根据前述权利要求中的一项所述的键盘组件，其中，所述键盘PCB包括在按钮(21)被致动时能被致动的金属拱顶键。
11.一种包括根据前述权利要求中的一项所述的键盘组件(10)的手持设备。
全文摘要
描述了一种键盘组件(10)，其具有键垫和键盘PCB(3)，该键垫和键盘PCB(3)相对于彼此对准而不是首先与输入设备的外壳对准。首先，这样的对准通过将销(6)添加到紧密配合在PCB的孔(5)中的键垫来实现。其次，键垫具有能按扣在PCB周围的钩(14)和/或围绕以紧密公差保持到PCB的PCB的边缘/刻口的肋(4)。
文档编号H01H13/705GK102971817SQ201180034029
公开日2013年3月13日 申请日期2011年7月6日 优先权日2010年7月9日
发明者K.罗启里茨, M.W.P.德霍雷, P.J.克拉伊斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司