一種鍵機構及蝶形組件的制作方法
【專利摘要】本申請涉及一種鍵機構和蝶形組件。本申請的實施例的一個目的在于提供改善的鍵機構設計。具體而言，鍵機構包括：鍵帽組件；支撐結構；和蝶形鉸鏈，該蝶形鉸鏈包含位置相鄰的兩個單獨的翼部，使得在兩個翼部之間形成空腔，各翼部包含一對樞銷和一對鍵帽組件銷，其中，樞銷與支撐結構耦接，并且，鍵帽組件銷與鍵帽組件耦接。本申請的實施例的一個技術效果在于提供改善的鍵機構設計。
【專利說明】—種鍵機構及蝶形組件
【技術領域】
[0001]公開的實施例一般涉及電子裝置，特別是涉及用于電子裝置的輸入裝置。
【背景技術】
[0002]許多電子裝置一般包括諸如鍵盤、觸摸板、鼠標或觸摸屏的一個或更多個輸入裝置，以使得用戶能夠與裝置交互作用。這些裝置可被加入電子裝置中或者可獨立作為通過有線或無線連接向另一裝置傳送信號的分立裝置。例如，鍵盤可被加入到膝上型計算機的外殼中或者它可存在于其自身的外殼內。
[0003]常常希望實現減小電子裝置的尺寸并且最小化這種裝置的制造成本和制造時間。例如，膝上型計算機可被設計為盡可能地小并且輕，但諸如鍵盤的輸入裝置會占據可用內部空間的相對較大的部分。一種緩解鍵盤的設計限制的方式是使鍵機構的Z疊層最小化。因此，所需要的是改善鍵機構設計。
實用新型內容
[0004]本申請的實施例的一個目的在于提供改善的鍵機構設計。
[0005]在一個方面中，鍵機構包含蝶形鉸鏈。根據各種實施例的蝶形鉸鏈鍵機構能夠實現明顯低行進距離具有希望的觸覺響應。鍵機構使用用于在按壓位置與非按壓位置之間移動的雙翼部設計。在一個實施例中，鍵機構包含鍵帽組件、支撐結構和具有兩個獨立地鉸接的翼部的蝶形鉸鏈，各翼部與鍵帽組件和支撐結構耦接，其中，各翼部用于在鍵機構的鍵擊過程中圍繞其自身的樞軸旋轉。
[0006]在另一方面中，鍵機構包含鍵帽組件、支撐結構和蝶形鉸鏈，該蝶形鉸鏈包含位置相鄰的兩個單獨的翼部，使得在兩個翼部之間形成空腔。各翼部可包含一對樞銷和一對鍵帽組件銷，其中，樞銷與支撐結構耦接，并且，鍵帽組件銷與鍵帽組件耦接。另外，諸如圓頂開關的開關可固定于鍵帽組件與支撐結構之間的空腔內。開關用于在第一位置中偏置鍵帽組件。例如，開關可在鍵機構不經受鍵擊事件時向上偏置鍵帽組件。
[0007]在另一方面中，鍵機構包括鍵帽組件和包含板體和固定于板體的相對端部的臂的載體結構。各臂可包含樞銷保持部件。蝶形鉸鏈包含位置相鄰的兩個單獨的翼部，各翼部包含一對樞銷和一對鍵帽組件銷。樞銷與載體結構稱接，并且，鍵帽組件銷與鍵帽組件f禹接。載體結構可容納包含諸如開關的電路、光源或顯示器的電子封裝。
[0008]在另一方面中，蝶形組件可包括第一翼部和第二翼部，各翼部包含一對樞銷和一對鍵帽組件銷。各對銷與它們自身相應的一對軸共軸對準。第一鉸鏈和第二鉸鏈將第一翼部和第二翼部耦接在一起。當翼部被鏈接在一起時，在第一翼部和第二翼部之間形成空腔。
[0009]本申請的實施例的一個技術效果在于提供改善的鍵機構設計。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]結合附圖考慮以下的詳細描述，本申請的以上和其它方面將變得更加明顯，在這些附圖中，類似的附圖標記始終表示類似的部分，并且，
[0011]圖1表示根據實施例的在其中加入鍵盤的計算裝置的透視圖；
[0012]圖2表示根據實施例的鍵盤的斷面的透視圖；
[0013]圖3表示根據實施例的鍵機構的一般和解釋性分解圖；
[0014]圖4A?4B分別表示根據實施例的處于非按壓位置和按壓位置中的鍵機構的部分斷面圖；
[0015]圖5A?5C表示根據實施例的蝶形鉸鏈的解釋性示圖；
[0016]圖6表示根據實施例的鍵機構的示例性的頂視圖。
[0017]圖7表示根據實施例的圖6的鍵機構的示例性的分解圖；
[0018]圖8表示根據實施例的鍵帽組件的示例性的透視圖；
[0019]圖9表示根據實施例的電子封裝的示例性的透視圖；
[0020]圖10表示根據實施例的鍵帽組件和電子封裝的示例性的透視圖；
[0021]圖11表示根據實施例的蝶形鉸鏈的示例性的頂視圖；
[0022]圖12表示根據實施例的支撐結構的示例性的頂視圖；
[0023]圖13表示根據實施例的與支撐結構耦接的蝶形鉸鏈的示例性的頂視圖；
[0024]圖14A表示根據實施例的替代性的支撐結構的示例性的頂視圖
[0025]圖14B表示根據實施例的另一替代性的支撐結構的示例性的頂視圖；
[0026]圖15?16表示根據實施例的鍵機構的示例性的斷面圖；
[0027]圖17表示根據實施例的另一鍵機構的示例性的透視圖；
[0028]圖18表示根據實施例的圖17的鍵機構的示例性的斷面圖；
[0029]圖19表示根據實施例的蝶形鉸鏈和支撐結構的示例性的透視圖；
[0030]圖20表示根據實施例的鍵機構的示例性的分解圖；
[0031]圖21表示根據實施例的蝶形鉸鏈的示例性的頂視圖；
[0032]圖22表示根據實施例的與載體結構耦接的蝶形鉸鏈的示例性的頂視圖；
[0033]圖23表示根據實施例的與載體結構耦接的蝶形鉸鏈的示例性的底視圖；
[0034]圖24表示根據實施例的鍵機構的示例性的透視圖；
[0035]圖25表示根據實施例的鍵機構的示例性的斷面圖；
[0036]圖26表示根據實施例的鍵機構的示例性的透視圖；
[0037]圖27表示根據實施例的鍵機構的示例性的斷面圖；
[0038]圖28表示根據實施例的與支撐結構耦接的載體結構的示例性的透視圖；
[0039]圖29A?29B表示根據實施例的蝶形鉸鏈的示例性的示圖；
[0040]圖30A?30C表示根據實施例的蝶形鉸鏈的示例性的示圖；
[0041]圖31A?31C表示根據實施例的蝶形鉸鏈的示例性的示圖；
[0042]圖32A?32C表示根據實施例的蝶形鉸鏈的示例性的示圖；
[0043]圖33A?33B表示根據實施例的蝶形鉸鏈的示例性的示圖。
【具體實施方式】
[0044]這里描述的一些實施例提供用于諸如包含蝶形鉸鏈的鍵盤的輸入裝置的鍵機構。蝶形鉸鏈鍵機構能夠實現明顯低行進距離具有希望的觸覺響應。例如，蝶形鉸鏈鍵機構可實現距離為0.1mm?2.0mm的鍵擊，并且，在一些實施例中，鍵擊可以為0.5mm或0.75mm。鍵機構使用用于在按壓位置與非按壓位置之間移動的雙翼部設計。蝶形鉸鏈的相應的臂與耦接機構耦接在一起。耦接機構可以為例如柔性或活動鉸鏈或齒輪鉸鏈。蝶形鉸鏈的翼部獨立鉸接，使得各翼部用于在鍵機構的鍵擊過程中圍繞其自身的樞軸旋轉。
[0045]圖1表示其中加入有鍵盤12的計算裝置10的透視圖。計算裝置10可以是任何適當的計算裝置，諸如，例如，膝上型計算機、臺式計算機、電話、智能電話或游戲裝置。可在計算裝置10內一體化形成鍵盤12。在其它的實施例中，根據實施例的鍵盤可與計算裝置分開并且可獨立作為自含的裝置。例如，鍵盤可以是通信接口，諸如，例如，可向計算裝置和從計算裝置傳送數據的有線鍵盤或無線鍵盤。
[0046]圖2表示包含鍵14的鍵盤10的一部分(示為元件12)的示例性的透視圖。圖2還表示網狀物30與支撐結構70的疊層。網狀物30可以是包圍鍵盤10的各鍵并且向鍵盤10提供結構和裝飾屬性的骨架結構。網狀物30可通過使用任何適當的方式，諸如例如通過粘接劑、膠水、焊接、銷釘、接口配合或它們的任意組合被固定于支撐結構70。支撐結構70可為包含于鍵盤內的部件提供平臺。支撐結構70有時被稱為特征板。如這里定義的那樣，支撐結構70可包含特征板、電路板和用于在鍵盤機構實施例中使用的保持機構的任意組合。
[0047]根據這里討論的各種實施例的鍵機構提供明顯低行程鍵擊，同時在鍵盤的壽命期間保持希望的觸覺感覺。減小鍵擊距離使得鍵盤10被構建為比同時代的鍵盤薄。例如，根據這里描述的各種實施例的鍵機構可使得鍵擊范圍為0.1mm?2.0mm,并且，在一些特定的實施例中，鍵擊可以為0.5mm或0.75mm。
[0048]不管用戶在哪里按下鍵14，鍵機構的觸覺性能都是一致的。S卩，如果用戶在鍵14的中心(在區域15a)、角落(在區域15b)或邊緣(在區域15c)上下按，那么鍵14的觸覺響應基本上相同。除了具有均勻的觸覺響應以外，不管按壓位置在哪里，鍵14在鍵擊過程中的移動也是均勻的。例如，假定在鍵14的頂面上存在基準面。當鍵14在區域15a上被按壓時，其移動是鍵14的頂部平坦表面在整個鍵擊過程中保持與基準面平行的移動。當鍵14在角落或邊緣上被按壓時，同樣如此；頂部平坦表面在整個鍵擊過程中保持與基準面平行或者基本上平行。通過使用根據各種實施例的蝶形鉸鏈機構，實現這種平行移動的保持、連同相對低行程和希望的觸覺響應。
[0049]現在參照圖3，表示鍵機構12的一般性和示例性的分解圖。還參照圖4?5，以幫助描述鍵機構12如何動作。鍵機構12可包含鍵帽14、子結構20、網狀物30、開關40、蝶形鉸鏈50和支撐結構70。鍵機構的組裝如下。鍵帽14被固定于子結構20以形成鍵帽組件。鍵帽組件可配合于網狀物30的內周內，并且，網狀物30被固定于支撐結構70的外邊界。在其它的實施例中，鍵帽組件可存在于網狀物30之上。蝶形鉸鏈50被固定于子結構20和支撐結構70，并且也被容納于網狀物30的內周內。開關40駐留于蝶形鉸鏈50的空腔53內，并且可任意地被固定于鍵帽組件或支撐結構70。
[0050]鍵帽14是在鍵擊過程中用戶按壓的鍵機構的部分。鍵帽14可采取任何適當的形狀，并且可由任何適當的材料構建。例如，鍵帽14可由塑料、玻璃或金屬構建。在一些實施例中，鍵帽14可由半透明材料構建，使得背光可透過。此外，半透明鍵帽可被掩蓋，使得它顯示字符。
[0051]子結構20可采取任何適當的形狀，并且可由任何適當的材料構建。子結構20可在其用于鍵機構中時履行幾種不同的功能。在一種功能中，它提供用于與蝶形鉸鏈50耦接的銷保持機構22。特別地，子結構可包含四個銷保持機構22，每一個用于與蝶形鉸鏈50的鍵帽組件銷54和57中的一個耦接。將在后面更詳細地描述銷保持機構22的附加的細節。
[0052]作為另一功能，子結構20可用作用于分布從諸如例如LED的光源發射的背光的光導板(以下，稱為“LGP”)。在使用子結構20作為LGP的實施例中，子結構20的形狀可被設計為使背光性能的影響最小化。例如，子結構20可占據鍵帽14的外周，由此在很大程度使鍵帽的內部保持不被阻擋。在后面更詳細地描述使用LGP作為子結構20的一部分。
[0053]鍵帽14與子結構20(可能有諸如開關40、電子器件(未示出)和柔性電路(未示出)的其它部件)的組合有時在這里被稱為鍵帽組件。在一些實施例中，根據鍵帽14的勁度，需要相對較強的子結構以提供鍵機構12的性能動作所需要的剛度。例如，如果鍵帽14由塑料構建，那么子結構20可由金屬構建。在其它的實施例中，鍵帽14可由諸如玻璃的相對剛硬的材料構建，并且，子結構可由塑料或金屬材料構建。在另一實施例中，鍵帽14和子結構20可以是一體化形成的鍵帽組件。例如，鍵帽14和子結構20可由單個塑料模具或單件加工玻璃形成。
[0054]開關40可以是諸如圓頂開關的任何適當的機械開關。例如，可以使用金屬圓頂開關或彈性圓頂開關。如關于圖4更詳細地解釋的那樣，開關40可將鍵帽組件偏置于其自然的非按壓位置。換句話說，當鍵機構不經受鍵擊事件時，開關40可將鍵帽組件偏置于其非按壓位置中。當鍵機構12經受鍵擊事件時，開關40可在施加到鍵帽14的力下變形，由此使得鍵帽組件能夠處于其按壓位置中。當鍵帽組件處于其按壓位置中時，可通過與開關40相關的電路或者通過容納于鍵機構內的其它電路(例如，平行板傳感器膜片)，登記鍵擊。
[0055]蝶形鉸鏈50用作使得鍵帽組件能夠相對于支撐結構70移動的可移動鉸鏈。蝶形鉸鏈50可包含翼部51和52，這些翼部是通過耦接機構60耦接在一起的單獨的部件。翼部51包含鍵帽組件銷54和樞銷55，并且，翼部52包含鍵帽組件銷57和樞銷56。翼部51和52可分別包含切口，使得當翼部51和52被耦接在一起時，存在空腔53。空腔53可具有任何適當的形狀，諸如，例如，正方形、矩形、圓形或橢圓形。
[0056]鍵帽組件銷54和57與子結構20的銷保持機構22a、22b耦接。樞銷55和56分別與支撐結構70的樞銷保持部件75和76耦接。如后面討論的那樣，銷與子結構20和支撐結構70耦接的方式根據特定的實施例改變。
[0057]耦接機構60通過將翼部51和52耦接在一起可使得翼部51和52能夠相互獨立地移動。因此，如果一個翼部鎖定于一位置中，那么另一翼部會自由移動，反之亦然。但是，如在圖4?5中解釋的那樣，翼部51和52均被固定于支撐結構70上并且用于相互呼應移動(或者拍打)，使得耦接機構60基本上在平坦形狀位置和V形狀位置之間改變。耦接機構60的許多不同的實施例可與蝶形鉸鏈50 —起使用。關于以下伴隨圖4?5的描述更詳細地討論這些實施例。在其它的實施例中，可從蝶形鉸鏈50省略耦接機構60。
[0058]支撐結構70可由任何適當的材料或不同材料的組合構建。使用的特定的結構和材料依賴于使用的特定鍵機構實施例，因此將在后面更詳細地描述這些明顯的特征。圖3所示的結構70的一個明顯特征是切口 77。切口 77位于結構70上的預定位置中，使得當鍵機構處于其按壓位置中時，子結構20的銷保持機構22可配合入各切口中。部件在鍵擊中的這種相互嵌套有助于鍵機構12保持其相對較薄的Z高度。[0059]現在參照圖4A?4B，表示了在非按壓位置(圖4A)和按壓位置(圖4B)中的鍵機構12的解釋性的部分斷面圖。兩個圖均示出鍵帽14、子結構20的銷保持機構22a和22b、具有樞銷55和鍵帽組件銷54的翼部51、具有樞銷56和鍵帽組件銷57的翼部52、開關40、支撐結構70和樞銷保持部件75和76。鍵機構12的其它部件被省略以簡化示圖并便于討論。
[0060]圖4A?4B還表示鍵帽平面400、樞銷平面410和結構平面420。如標定兩個圖中的兩個平面之間的Z高度(示為Zfixed)的一組雙箭頭所示，不管鍵機構12是處于其按壓狀態還是其非按壓狀態，樞銷平面410和結構平面420的位置都保持固定。但是，鍵帽平面400和結構平面420之間的Z高度根據鍵機構12的位置改變。在按壓位置中，Z高度是所不的Zdepressed,并且,在非按壓位置中，Z高度是Znon-depressed。
[0061]樞銷保持部件75和76用于牢固地將樞銷55和56保持在適當的位置，同時使得樞銷55和56能夠在樞銷保持部件75和76內旋轉。鍵帽組件銷57與銷保持機構22a耦接，該銷保持機構22a以與樞銷保持部件75和76固定它們的銷類似的方式將鍵帽組件銷57固定于子結構20(未示出)。因此，當鍵帽14經受鍵擊時，銷保持機構22a可旋轉。鍵帽組件銷54可與銷保持機構22b耦接，該銷保持機構22b用于當鍵機構12上下行進時使得鍵帽組件銷54能夠在銷保持機構內水平滑動。因此，銷保持系統使用三組銷保持機構(一組用于各對銷57、56和55)用于通過最小水平移動將旋轉銷57、56和55固定在適當的位置和第四組(用于銷54)用于通過固定的水平移動量將滑動銷54固定在適當的位置。在后面對于各種不同的實施例更詳細地討論保持機構的附加的方面和特征。
[0062]現在一并參照圖4A?4B和圖5A?5C，翼部51和翼部52圍繞它們各自的樞軸旋轉。翼部51圍繞軸510旋轉，該軸510與樞銷55的中心軸共軸延伸，并且，而翼部52圍繞軸520旋轉，該軸520與樞銷56的中心軸共軸延伸。由于樞銷55和56關于結構70固定在位置中(由固定的Z高度Zfixed表示)，因此，正是翼部51和52的外部(特別是在鍵帽組件銷54和57處)相對于樞銷55和56移動。
[0063]在非按壓位置中，開關40處于自然未變形位置中。在該位置中，當鍵機構12不經受鍵擊事件時，開關40向上偏置鍵帽14。通過開關40的向上偏置，它上推鍵帽14，從而導致銷保持機構22a、22b上拉翼部51、52的鍵帽組件銷54、57。由于樞銷55和56被固定于位置中，翼部51和52圍繞它們相應的樞軸510和520旋轉，并且鍵帽組件銷57保持固定于位置中，因此，鍵帽組件銷54在銷保持機構22b內水平向左(這里示為X方向)滑動。如圖所示，在非按壓位置中，翼部51和52類似于V形鉸鏈，使得其外部(例如，銷區域57和54)相對于銷平面410上升。
[0064]在按壓位置中，開關40變形并且鍵帽14垂直向下移動，由此向著支撐結構70下推翼部51和52的外部。銷57、56和55固定于位置中并在它們的固定位置內旋轉，而鍵帽組件銷54沿+X方向在其保持機構內水平滑動。如圖4A?4B所示，當鍵機構12處于按壓位置中時，鍵帽組件銷54的相對位置向+X方向移動。并且，在按壓位置中，翼部51和52類似于原木(log)形狀鉸鏈，使得所有銷54?57基本上處于同一平面中。
[0065]在鍵機構12中使用蝶形鉸鏈50不僅提供低行程鍵擊，而且提供穩定的鍵機構。蝶形鉸鏈50的雙翼部設計關于鍵帽組件均勻地分布負載。通過分別在翼部51和52的外部上放置負載承載鍵帽組件銷57和54，實現均勻分布的負載。該穩定的負載被傳送到鍵帽14，原因是，不管用戶在哪里向下按壓鍵帽14，負載都將跨著鍵分布，從而導致在觸覺上希望的并且不搖擺的鍵擊。
[0066]現在參照圖6?16，討論根據實施例的低行程鍵機構。以上關于圖2?5討論的特征適用于關于圖6?16討論的類似的特征，但是，將更詳細地討論明顯的特征。圖6表示鍵機構612的示例性的頂視圖，表示鍵帽614和由隱線表示的幾個內部特征。特別地，由隱線表不子結構620 (與光導板一體化)和LED648。
[0067]圖7表示鍵機構612的示例性的分解圖。如圖所示，鍵機構612可包含鍵帽614、子結構620、網狀物630、電子封裝642、蝶形鉸鏈650、支撐結構670和蓋板680。蓋板680可以是印刷電路板或熱散播器。圖8表示鍵帽614和子結構620的底部的示例性的透視圖，子結構620固定于鍵帽614。在本實施例中，子結構620兼作銷保持結構和LGP。子結構620的LGP方面是十分明顯的，原因是，它占據鍵帽614的表面積的大部分，并且包含用于使得諸如LED648的光源能夠與LGP相鄰地配合的切口 624。
[0068]如圖所示，子結構620具有位置接近鍵帽614的角落的銷保持機構622a和622b。銷保持機構622a用于牢固地耦接銷并允許銷在內部自由旋轉。特別地，銷保持機構622a可以是C夾子保持部件。銷保持機構622b用于在其中可滑動地耦接銷。即，銷保持于機構內，但是，當鍵機構經受鍵擊事件時，銷被允許在機構內水平滑動。銷保持機構622b可具有延伸足以包含滑動銷的最小距離的擠壓L形狀。注意，兩個銷保持機構622b可相互面對。應當理解，可以使用銷保持機構622b的任意適當數量的不同配置以實現希望的耦接效果。
[0069]圖9表示電子封裝642的示例性的透視底視圖。電子封裝可包含安裝于柔性印刷電路板(PCB) 643上的開關640、連接器部分644、支撐部分645和LED648上。在其它的實施例中，電子封裝642可包含諸如OLED顯示器的顯示器。參照圖9和圖10，電子封裝642被安裝于子結構620上。在該配置中，開關640的基座壓在子結構620上，并且，LED648配合于切口 624 (圖8)內。支撐部分645通過連接器部分644相對于PCB643浮動，并且包圍鍵帽614和子結構620。因此，當鍵機構612被組裝時，開關640的接套側向下面向支撐結構670 (未示出)，并且穿過蝶形鉸鏈650的空腔653 (在圖11中表示)。另外，當被組裝時，支撐部分645可與網狀物630 (圖7)對準，并且，網狀物630和支撐部分645兩者可被固定于支撐結構670 (圖7)上。
[0070]圖11表示蝶形鉸鏈650的示例性的頂視圖。蝶形鉸鏈650包含翼部651和652。在該詳細的示圖中，沒有示出將翼部651和652耦接在一起的耦接機構。翼部651可包含樞銷656、鍵帽組件銷657和上止機構部件658。翼部652可包含樞銷655、鍵帽組件銷654和上止機構部件659。翼部651和652均被定形為使得當翼部位置相鄰時存在空腔653。樞銷655和656與上止機構部件658和659從蝶形鉸鏈650的外側表面延伸開，而鍵帽組件銷654和657在蝶形鉸鏈650內延伸。樞銷655和上止機構部件659可相互共面并且從蝶形鉸鏈650延伸大致相同的距離。類似地，樞銷565和上止機構部件658可相互共面并且從蝶形鉸鏈650延伸大致相同的距離。
[0071]圖12表示支撐結構670的示例性的頂視圖。支撐結構670具有樞銷保持部件675和676和上止機構678和679。樞銷保持部件675和676用于分別將樞銷655和656固定在位置中但使得銷能夠在其中自由旋轉。樞銷保持部件675和676可是C夾子類型的保持部件。上止機構678和679可以是用于分別接合上止機構部件658和659的鉤狀部件。上止機構678和679確保當鍵機構處于其自然、未按壓位置中時翼部651和652不向上行進超出預定的垂直距離。支撐結構670還可包含切口 677。
[0072]圖13表示與支撐結構670耦接的蝶形鉸鏈650的示例性的頂視圖。在該示圖中，樞銷655和656分別通過樞銷保持部件675和676固定于支撐結構670，并且，上止機構部件658和659分別位于上止機構678和679下面。圖13還表示端部(以鍵帽組件銷654和657為中心)如何位于切口 677上。圖15表示鍵機構612的示例性的斷面圖，表示樞銷655和656與樞銷保持部件675和676以及止部件658和659與上止機構678和679的交互作用。
[0073]圖14A?14B表示根據各種實施例的替代性支撐結構的透視圖。特別地，圖14A表示用于將蝶形鉸鏈650固定于支撐結構1400的不同的保持部件配置。支撐結構1400包含C夾子保持部件1422和用于保持蝶形鉸鏈(未示出)的銷的鉤子保持部件1432。結構1400還包括上止機構部件1440。
[0074]圖14B表示包含樞銷保持部件1462和上止機構部件1470的支撐結構1450。樞銷保持部件1462是包含用于保持樞銷的兩個圓形眼睛的一件結構。樞銷保持部件1462可具有用于在其樞銷固定于眼睛內時壓向蝶形鉸鏈的彈簧加載偏置。
[0075]圖16表示處于非按壓位置中的鍵機構612的另一示例性的斷面圖。該示圖表示非變形位置中的開關640、V形狀配置的翼部651和652、銷保持機構622a、622b、鍵帽組件銷657和654和其它的部件。
[0076]圖17?19表示根據實施例的另一鍵機構的各種示例性的示圖。特別地，圖17表示處于非按壓位置中的鍵機構1712的示例性的透視圖。圖18表示沿圖17中的線18-18切取的斷面圖。而圖19表示沒有鍵帽組件的鍵機構的示例性的透視圖。鍵機構1712表現與圖2?5的一般鍵機構相同的許多屬性，但包含關于其鉸鏈和支撐結構的更多細節。如圖17所示，鍵機構1712可包含鍵帽1714、疊層1716、子結構1720、開關1740、蝶形鉸鏈1750和支撐結構1770。
[0077]蝶形鉸鏈1750可包含翼部1751和1752。翼部1751可包含樞銷1755和鍵帽組件銷1754。翼部1752可包含樞銷1756和鍵帽組件銷1757。鍵帽組件銷1754和1757與子結構1720耦接，并且，樞銷1755和1756與支撐結構1770耦接。樞銷1755和1756固定于支撐結構1770的狹縫1775和1776內。狹縫1775和1776可以是結構1770中的被疊層材料1716覆蓋的空腔。在某些實施例中，疊層材料1716可與網狀物(諸如網狀物30)相同。事實上，疊層材料1716將樞銷1755和1756鎖定于支撐結構1770內的位置中。在本實施例中，樞銷1755、1756和鍵帽組件銷1754、1757均從蝶形鉸鏈1750延伸。
[0078]如圖所示，開關1740可配合入存在于翼部1751和1752之間的空腔中。在該特定的實施例中，與固定于子結構1720上相反，開關1740的基座可駐留于支撐結構1770上。當鍵機構1712處于其非按壓位置中時，開關1740處于其未變形狀態并且向上支撐或者偏置鍵帽。當鍵機構1712處于其按壓位置中時，開關1740將變形并且翼部1751和1752將在原木形狀位置中被下壓，使得所有的銷1754、1755、1756、1757基本上處于同一平面中。
[0079]各翼部可包含上止機構1910，該上止機構1910用于當鍵機構處于其未按壓位置中時限制翼部的向上行進。上止機構1910可在未按壓位置中接合疊層1716。上止機構1910可通過某角度被定形以使得實現與疊層的齊平對接。[0080]圖20?28表不根據實施例的使用載體板的鍵機構2012的各種不圖。對于鍵機構2012的參照包含所有圖20?28，偶爾具體參照單個附圖。與結構支撐相對的載體板負責將蝶形鉸鏈的樞銷固定于位置中。另外，載體板還可支撐電子封裝。現在參照圖20，表示鍵機構2012的分解圖。鍵機構2012可包含鍵帽2014、子結構2020、載體板2090、電子封裝2042、開關2040、蝶形鉸鏈2050、網狀物2030和電路板2080。前面關于圖2?5討論的部件可與鍵機構2012的類似的部件共享特性。例如，鍵帽2014和子結構2020及其與蝶形鉸鏈650的鍵帽組件銷的交互作用與鍵帽14和子結構20與蝶形鉸鏈50的交互作用方式類似。
[0081]載體板2090被構建為配合入蝶形鉸鏈2050的空腔2053 (圖23)內并被固定于電路板2080上。載體板2090可通過任意數量的適當的不同方式固定于電路板2080。例如，它可被粘接或者焊接到電路板2080上。作為另一例子，載體板2090可具有從載體板的底表面延伸并與電路板2080中的相應空腔接合的幾個柱體。作為另一例子，如圖28所示，載體板2090可通過兩個或更多個夾子2802固定于位置中。當載體板2090固定于電路板2080時，它將樞銷2056和2055固定在位置中，使得它們在樞銷保持部件2095和2096中的位置中自由旋轉。在圖21中更詳細地表示蝶形鉸鏈2050的銷配置，并且，在圖22、圖23、圖24和圖25中更詳細地表示載體板2090的樞銷保持部件。
[0082]蝶形鉸鏈2050可包含通過使用耦接機構(未示出)連接在一起的兩個翼部2051、2052。可以使用任何適當的耦接機構。在后面更詳細地描述這種耦接機構的各種例子。空腔2053可存在于位置相鄰的兩個翼部2051、2052之間。
[0083]載體板2090可由諸如金屬或塑料的任何適當的材料構建。載體板2090的結構可包含平板2091，該平板2091在兩側有兩個升高的臂部件2092。各升高的臂部件2092可包含樞銷保持部件2095和樞銷保持部件2096。另外，各升高的臂部件2092可包含兩個上止機構突起2099。上止機構突起2099用于當鍵機構2012處于其非按壓位置中時接合蝶形鉸鏈2050的上止機構2059。突起2099防止蝶形鉸鏈2050的翼部2051、2052行進超出固定的垂直向上方向。
[0084]平板2091可用作電子封裝2042的平臺，該電子封裝2042可包含開關2040、LED、光導板、顯示器和/或柔性電路以及其它的特征。由于載體板2090直接與電路板2080連接，因此，該配置便于電路板2080和電子封裝2042之間的連接。這跟與鍵機構612 (前面描述)相關的柔性印刷電路板相反。并且，如本實施例所示，開關2040被安裝，使得其圓頂面向子結構2020和鍵帽2014。因此，當開關2040處于其未變形位置中時，它用于向上偏置鍵帽2014和子結構2020。
[0085]現在參照圖26和圖27，表示與鍵帽組件銷2054和2057對接的子結構2020的銷保持機構2022a、2022b。特別地，圖27表示不同的銷保持機構，銷保持機構2022a用于將鍵帽組件銷2054固定于位置中，使得它在位置中旋轉，并且，銷保持機構2022b用于在鍵機構2012被按壓時使得鍵帽組件銷2057能夠水平滑動。
[0086]圖29?33表示可結合鍵機構使用的幾個不同的蝶形鉸鏈實施例。關于圖29?33討論的實施例中的每一個包含通過耦接機構耦接在一起的兩個翼部。耦接機構的性質改變并且可包含兩個一般的類型:活動鉸鏈和齒輪鉸鏈。活動鉸鏈耦接機構可以是柔性材料或在物理上將兩個翼部固定在一起的材料的組合。齒輪鉸鏈是內置于翼部自身中的耦接機構，該耦接機構允許翼部之間的類似齒輪的交互作用。
[0087]圖29A?29B表示根據實施例的蝶形鉸鏈2900的示例性的頂部和部分透視圖。鉸鏈2900包含通過活動鉸鏈2930耦接在一起的翼部2910和2920。翼部2910和2920可包含圖示的銷，并且可由例如玻璃填充塑料制成。活動鉸鏈2930可由比用于制作翼部的材料軟的塑料材料制成。翼部2910和2920還包含自鎖結構2912和2922。
[0088]可通過使用雙發射工藝制造蝶形鉸鏈2900，其中，第一發射產生翼部2910和2920，第二發射形成活動鉸鏈2930。當施加第二發射時，它將自身自鎖到自鎖結構2912和2922上以將翼部2910和2920耦接在一起。注意，活動鉸鏈2930的厚度在蝶形鉸鏈2900的中心軸2940上明顯比活動鉸鏈2930的其它部分薄。翼部2910和2920之間的結合處的較薄部分可便于翼部2910和2920之間的彎曲。
[0089]圖30A?30B表示根據實施例的蝶形鉸鏈3000的示例性的頂部和透視圖。可通過在活動鉸鏈3030周圍注入模制翼部3010和3020來制造蝶形鉸鏈3000。如圖所示，模制的翼部3010和3020可包含銷。活動鉸鏈3030可以是包含幾個活動鉸鏈3030 (如圖30C所示)的金屬條帶3050的一部分。在單個條帶上包含幾個活動鉸鏈3030可增加蝶形鉸鏈3000的制造產出量。在翼部3010和3020被模制到條帶3050上之后，條帶可被切除以產生適于在鍵機構中使用的單個蝶形鉸鏈3000。翼部3010和3020可由例如諸如玻璃填充塑料的塑料構建。
[0090]活動鉸鏈3030可以是用于彎曲以在用于鍵機構中時使得翼部3010和3020能夠移動的相對較薄的金屬件(例如，鋼)。活動鉸鏈3030可包含保持特征3012和3014，以在翼部模制到其上面時促進對于翼部的粘接。當翼部3010和3020模制到條帶3050上時，可以使用切斷以防止翼部完全覆蓋活動鉸鏈3030，由此使活動鉸鏈3030的一部分被露出。
[0091]圖31A?31C表示根據實施例的蝶形鉸鏈3100的各種示圖。可通過用諸如模制的活動鉸鏈3130將金屬翼部3110和3120耦接在一起，來構建蝶形鉸鏈3100。翼部3110和3120可由壓鑄件或鍛造材料構建。在一個實施例中，翼部可由鋅壓鑄件形成。在本實施例中，還通過壓鑄件或鍛造材料形成銷。翼部3110和3120可被構建為具有保持特征3112和3122，以幫助活動鉸鏈3130保持。活動鉸鏈3130可以是能夠彎曲的任何適當的柔性材料。例如，活動鉸鏈3130可由塑料或橡膠材料構建。
[0092]圖32A?32C表示根據實施例的蝶形鉸鏈3200的示例性的示圖。蝶形鉸鏈3200可由通過模制材料包模模制的兩個金屬芯3201和3202 (由隱線表示)構建。模制材料完全包封金屬芯3201和3202以形成翼部3210和3220，每一個包含通過包模模制形成的銷和活動鉸鏈2330。芯3201和3202可以是其中加入有保持特征3205的分開的金屬部件。保持特征3205可使得注入模制的材料能夠將自身自鎖于芯3201和3202上。
[0093]活動鉸鏈3230可由將芯3201和3202耦接在一起的包模模制形成。它可被定尺寸為在翼部3210和3220之間的結合處相對較窄以便于移動。鉸鏈3200可通過成批的方式被構建，在于條帶3250可包含幾個芯。芯可被包模模制并然后沖切以產生各蝶形鉸鏈3200。
[0094]在另一實施例(未示出)中，蝶形鉸鏈可由具有鍛造或壓鑄件銷的、至少部分地通過模制材料包模模制的兩個金屬芯構建，但其方式使得銷保持被露出。這樣，與注射模制的塑料相反，金屬銷被露出并由金屬形成。活動鉸鏈由將兩個芯耦接在一起的注射模制塑料形成。
[0095]圖33A?33B表示根據實施例的蝶形鉸鏈3300的示例性的示圖。如圖所示，鉸鏈3300包含翼部3310和3320，該翼部3310和3320分別包含銷和上止機構。翼部3310具有齒輪部件3315，并且翼部3320具有齒輪部件3325。齒輪部件3315、3325相互對接以形成齒輪鉸鏈。
[0096]參照圖33B，示出齒輪鉸鏈的閉合。特別地，示出齒輪部件的齒部。翼部3310具有上齒部3315U和下齒部3315L，并且，翼部3320具有下齒部3325L和上齒部3235U。上齒部3315U與下齒部3325L對接，并且，上齒部3325U與下齒部3315L對接。該上/下齒部配置可在翼部3310和3320用于鍵機構中時促進它們耦接。
[0097]具體參照實施例的某些特征詳細描述了各種實施例，但是，可以理解，可在本公開的精神和范圍內實現變更和修改。并且，雖然在這里描述了特定的實施例，但應注意，應用不限于這些實施例。特別地，在兼容的情況下，關于一個實施例描述的任何特征也可用于其它的實施例中。類似地，在兼容的情況下，不同實施例的特征可被交換。
【權利要求】
1.一種鍵機構，其特征在于，包括: 鍵帽組件； 支撐結構；和 蝶形鉸鏈，該蝶形鉸鏈包含位置相鄰的兩個單獨的翼部，使得在兩個翼部之間形成空腔，各翼部包含一對樞銷和一對鍵帽組件銷，其中，樞銷與支撐結構耦接，并且，鍵帽組件銷與鍵帽組件耦接。
2.根據權利要求1的鍵機構，其特征在于，還包括固定于鍵帽組件與支撐結構之間的空腔內的開關，該開關用于在第一位置中偏置鍵帽組件。
3.根據權利要求2的鍵機構，其特征在于，其中，該開關包含與柔性電路板操作連接的圓頂開關。
4.根據權利要求1的鍵機構，其特征在于，其中，鍵帽組件包含: 鍵帽；和 與鍵帽的后表面耦接的子結構。
5.根據權利要求4的鍵機構，其特征在于，其中，子結構包含光導板。
6.根據權利要求1的鍵機構，其特征在于，其中，鍵帽組件包含多個銷保持部件，各銷保持部件用于與鍵帽組件銷中的相應的鍵帽組件銷耦接。
7.根據權利要求1的鍵機構，其特征在于，其中，支撐結構包含多個樞銷保持部件，各樞銷保持部件用于牢固地與樞銷中的相應的樞銷耦接。`
8.根據權利要求1的鍵機構，其特征在于，還包括與支撐結構耦接的網狀物，該網狀物被定尺寸為使得鍵帽組件和蝶形鉸鏈配合于該網狀物的內部區域內。
9.根據權利要求1的鍵機構，其特征在于，其中，蝶形鉸鏈包含用于將兩個翼部耦接在一起的兩個稱接部件。
10.根據權利要求1的鍵機構，其特征在于，其中，耦接部件是活動鉸鏈或齒輪鉸鏈。
11.一種鍵機構，其特征在于，包括: 鍵帽組件； 支撐結構；和 蝶形鉸鏈，該蝶形鉸鏈具有兩個獨立鉸接的翼部，各翼部與鍵帽組件和支撐結構耦接，其中，各翼部用于在鍵機構的鍵擊過程中圍繞其自身的樞軸旋轉。
12.根據權利要求11的鍵機構，其特征在于，其中，兩個翼部的樞軸在按壓或非按壓位置兩者中均保持固定于同一平面中。
13.根據權利要求11的鍵機構，其特征在于，其中， 當處于非按壓位置中時，翼部相互形成V鏈接；并且 當處于按壓位置中時，兩個翼部基本上相互共面。
14.根據權利要求11的鍵機構，其特征在于，還包括偏置部件，其用于當鍵機構沒有經受鍵擊事件時將鍵機構保持在其非按壓狀態中。
15.一種鍵機構，用于在按壓位置與非按壓位置之間移動，其特征在于，包括: 鍵帽組件； 載體結構，該載體結構包含板體和固定于板體的相對端部的臂，其中，各臂包含多個樞銷保持部件；和蝶形鉸鏈，該蝶形鉸鏈包含位置相鄰的兩個單獨的翼部，各翼部包含一對樞銷和一對鍵帽組件銷，其中，樞銷與載體結構耦接，并且，鍵帽組件銷與鍵帽組件耦接。
16.根據權利要求15的鍵機構，其特征在于，其中，在兩個翼部之間存在空腔，并且，載體結構配合于該空腔內以固定樞銷。
17.根據權利要求15的鍵機構，其特征在于，其中，載體結構還包含多個上止機構突起；并且其中，蝶形鉸鏈包含多個上止機構，其中上止機構突起接合上止機構，以在鍵機構處于非按壓位置中時防止蝶形鉸鏈行進超出預定的位置。
18.根據權利要求15的鍵機構,其特征在于,還包括固定于板體的電子封裝,其中，電子封裝包含圓頂開關。
19.根據權利要求18的鍵機構，其特征在于，其中，電子封裝還包含: 光源；和 柔性印刷電路板。
20.根據權利要求15的鍵機構，其特征在于，還包括固定于載體結構的板體的電路板。
21.根據權利要求20的鍵機構，其特征在于，其中，載體結構包含從載體結構的底表面延伸的多個柱體，并且其中，電路板包含被定尺寸為接收柱體的多個空腔。
22.根據權利要求20的鍵機構，其特征在于，其中，電路板包含多個切口，這些切口被定尺寸為在鍵機構處于按壓位置中時接收鍵帽組件的銷接收部件。
23.根據權利要求15的鍵機構，其特征在于，還包括: 具有多個夾子的支撐結構， 其中，載體結構通過夾子固定于支撐結構；和 多個切口，這些切口被定尺寸為在鍵機構處于按壓位置中時接收鍵帽組件的銷接收部件。
24.根據權利要求15的鍵機構，其特征在于，其中，蝶形鉸鏈還包含: 兩個獨立的翼部；和 用于將翼部耦接在一起的兩個耦接鉸鏈。
25.根據權利要求24的鍵機構，其特征在于，其中，耦接鉸鏈是活動鉸鏈或齒輪鉸鏈。
26.一種蝶形組件，其特征在于，包括: 第一翼部和第二翼部，各翼部包含一對樞銷和一對鍵帽組件銷，其中，各對銷與它們自身相應的一對軸共軸對準； 將第一翼部和第二翼部耦接在一起的第一鉸鏈和第二鉸鏈；和 當翼部被鏈接在一起時在第一翼部和第二翼部之間形成的空腔。
27.根據權利要求26的蝶形組件，其特征在于，其中，第一鉸鏈和第二鉸鏈是活動鉸鏈，各活動鉸鏈包含易于彎曲的明顯較薄部分。
【文檔編號】H01H13/7065GK203588895SQ201320675415
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月30日 優先權日:2012年10月30日
【發明者】C·C·利翁, J·J·牛, J·M·布洛克, K·J·漢德恩, 小T·W·威爾遜 申請人:蘋果公司