使用蝶形鉸鏈的低行程鍵機構的制作方法
【專利摘要】一種鍵機構包括一個或多個蝶形鉸鏈。每個蝶形鉸鏈可包括可操作來在被按下位置和未按下位置之間移動的雙翼設計。鉸鏈式耦合機構將翼的各個臂耦合在一起。額外地或替換地，一種鍵機構可包括一個或多個半蝶形鉸鏈。每個半蝶形鉸鏈包括可操作來在被按下位置和未按下位置之間移動的雙翼設計。鉸鏈式耦合機構將翼的一組對應臂耦合在一起，而另一組對應臂未被耦合在一起。
【專利說明】使用蝶形鉸鏈的低行程鍵機構

【技術領域】
[0001 ] 公開的實施例大體上涉及電子設備，更具體而言涉及用于電子設備的輸入設備。

【背景技術】
[0002]許多電子設備通常包括一個或多個輸入設備，例如鍵盤、觸摸板、鼠標或者觸摸屏，以使得用戶能夠與設備交互。這些設備可被集成到電子設備中或者可獨立作為能夠經由有線或無線連接向另一設備發送信號的分立設備。例如，鍵盤可被集成到膝上型計算機的殼體中或者其可存在于其自己的殼體中。
[0003]經常希望減小電子設備的大小并且使這種設備的加工成本和制造時間達到最低限度。例如，膝上型電腦可被設計為盡可能地小且輕，但諸如鍵盤之類的輸入設備可占據可用內部空間的相對較大的部分。減輕鍵盤的設計約束的一種方法是使鍵機構的z層疊達到最低限度。因此，需要的是改進的鍵機構設計。


【發明內容】

[0004]在一個方面中，一種鍵機構包括蝶形鉸鏈。根據各種實施例的蝶形鉸鏈式鍵機構實現了充分低的行進距離，并且具有期望的觸覺響應。鍵機構使用可操作來在被按下位置和未按下位置之間移動的雙翼設計。在一個實施例中，低行程鍵機構包括鍵帽組裝件、支撐結構和蝶形鉸鏈，蝶形鉸鏈具有兩個獨立鉸接的翼，每個翼耦合到鍵帽組裝件和支撐結構，其中每個翼在鍵機構的擊鍵期間可操作來繞著其自己的樞軸轉動。
[0005]在另一方面中，一種低行程鍵機構包括鍵帽組裝件、支撐結構和蝶形鉸鏈，該蝶形鉸鏈包括兩個分離的翼，這兩個翼的位置彼此相鄰以使得空腔形成于兩個翼之間，每個翼包括一對樞軸銷針和一對鍵帽銷針，其中樞軸銷針耦合到支撐結構并且鍵帽銷針耦合到鍵帽組裝件。此外，圓頂開關在鍵帽組裝件與支撐結構之間穩固于空腔內，圓頂開關可操作來將鍵帽組裝件偏置在第一位置。
[0006]在另一方面中，一種低行程鍵機構包括鍵帽組裝件和子結構，鍵帽組裝件具有鍵帽，子結構具有一對鎖定樞軸接收構件和一對滑動樞軸接收構件。鍵機構還包括具有四對銷針的蝶形鉸鏈，其中第一對銷針被穩固地耦合到該對鎖定樞軸接收構件，并且第二對銷針被可動地耦合到該對滑動樞軸接收構件。其包括支撐結構，該支撐結構將第三和第四對銷針穩固在適當位置以使得它們在鍵機構經歷擊鍵時自由旋轉，并且其中當鍵帽組裝件在擊鍵事件期間相對于支撐結構向上和向下垂直移動時，第二對銷針在該對滑動樞軸接收構件內水平移動。
[0007]在另一方面中，一種低行程鍵機構包括鍵帽組裝件、包括板的承載結構以及固定到板的相反端的臂，其中每個臂包括多個樞軸銷針定位構件，以及蝶形鉸鏈，蝶形鉸鏈包括位置彼此相鄰的兩個分離的翼，每個翼包括一對樞軸銷針和一對鍵帽銷針，其中樞軸銷針耦合到承載結構并且鍵帽銷針耦合到鍵帽組裝件。承載結構可容納包括諸如開關、光源或顯示器之類的電路的電子封裝。
[0008]在另一方面中，蝶形組裝件可包括第一和第二翼，每個翼包括一對樞軸銷針和一對鍵帽銷針，其中每一對的銷針與其各自的那對軸同軸對齊，第一和第二鉸鏈將第一和第二翼耦合在一起，并且當翼被絞合在一起時在第一和第二翼之間形成空腔。
[0009]在另一方面中，一種鍵機構可包括鍵帽組裝件、支撐結構和半蝶形鉸鏈。半蝶形鉸鏈包括兩個分離的翼，兩個翼的位置彼此相鄰以使得空腔形成于兩個翼之間。每個翼包括完全臂或主臂和比主臂短的副臂。每個翼包括耦合到支撐結構的一對樞軸銷針和耦合到鍵帽組裝件的一對鍵帽銷針。耦合機構將半蝶形鉸鏈的主臂耦合在一起。耦合機構例如可以是柔性或活動鉸鏈或齒輪鉸鏈。
[0010]在另一方面中，一種開關包括附著到基板的上方導電結構，以及布置在上方導電結構的下方并附著到基板的下方導電結構。上方和下方導電結構可以是導電可變形結構。當上方導電結構與下方導電結構接觸時開關被閉合。
[0011]在另一方面中，一種撥動開關包括第一和第二翼，以及將第一和第二翼I禹合在一起的第一和第二鉸鏈。當翼被鉸合在一起時在第一和第二翼之間形成的空腔。第一開關位于第一翼下方，并且第二開關位于第二翼下方。
[0012]在另一方面中，一種用于產生用于鍵帽的頂表面的字形的方法可包括將箔層粘合到下方的第一層并且在箔層中形成開口。箔層可具有小于100微米的厚度。例如，箔層的厚度在一些實施例中是大約50微米。然后用下方的第一層中的材料填充開口以產生字形。可以通過向下方的第一層施加熱量和/或壓力來填充開口。下方的第一層例如可以是熱塑層。
[0013]在另一方面中，用于產生用于鍵帽的頂表面的字形的另一種方法包括將頂部襯里層粘合到底部箔層并且在箔層中形成開口。箔層可具有小于100微米的厚度。例如，箔層的厚度在一些實施例中大約為50微米。然后利用材料填充開口以產生字形并且去除頂部襯里層。可以利用液體或墨水來填充開口。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]在考慮結合附圖的以下詳細描述后，本發明的以上和其他方面和優點將變得更清楚，各幅附圖中相似的附圖標記始終指代相似的部件，其中:
[0015]圖1根據實施例示出了其中包含有鍵盤的計算設備的透視圖；
[0016]圖2根據實施例示出了鍵盤的一部分的說明性透視圖；
[0017]圖3根據實施例示出了鍵機構的一般說明性分解圖；
[0018]圖4A-4B根據實施例示出了處于未按下位置和被按下位置的鍵機構的各個說明性部分截面圖；
[0019]圖5A-5C根據實施例示出了蝶形鉸鏈的說明性視圖；
[0020]圖6根據實施例示出了鍵機構的說明性頂視圖；
[0021]圖7根據實施例示出了圖6的鍵機構的說明性分解圖；
[0022]圖8根據實施例示出了鍵帽組裝件的說明性透視圖；
[0023]圖9根據實施例示出了電子封裝的說明性透視圖；
[0024]圖10根據實施例示出了鍵帽組裝件和電子封裝的說明性透視圖；
[0025]圖11根據實施例示出了蝶形鉸鏈的說明性頂視圖；
[0026]圖12根據實施例示出了支撐結構的說明性頂視圖；
[0027]圖13根據實施例示出了耦合到支撐結構的蝶形鉸鏈的說明性頂視圖；
[0028]圖14A根據實施例示出了替代支撐結構的說明性頂視圖；
[0029]圖14B根據實施例示出了另一個替代支撐結構的說明性頂視圖；
[0030]圖15-16根據實施例示出了鍵機構的說明性截面圖；
[0031]圖17根據實施例示出了另一個鍵機構的說明性透視圖；
[0032]圖18根據實施例示出了圖17的鍵機構的說明性截面圖；
[0033]圖19根據實施例示出了蝶形鉸鏈和支撐結構的說明性透視圖；
[0034]圖20根據實施例示出了鍵機構的說明性分解圖；
[0035]圖21根據實施例示出了蝶形鉸鏈的說明性頂視圖；
[0036]圖22根據實施例示出了耦合到承載結構的蝶形鉸鏈的說明性頂視圖；
[0037]圖23根據實施例示出了耦合到承載結構的蝶形鉸鏈的說明性底視圖；
[0038]圖24根據實施例示出了鍵機構的說明性透視圖；
[0039]圖25根據實施例示出了鍵機構的說明性截面圖；
[0040]圖26根據實施例示出了鍵機構的說明性透視圖；
[0041]圖27根據實施例示出了鍵機構的說明性截面圖；
[0042]圖28根據實施例示出了耦合到支撐結構的承載結構的說明性透視圖；
[0043]圖29A-29B根據實施例示出了蝶形鉸鏈的說明性視圖；
[0044]圖30A-30C根據實施例示出了蝶形鉸鏈的說明性視圖；
[0045]圖31A-31C根據實施例示出了蝶形鉸鏈的說明性視圖；
[0046]圖32A-32C根據實施例示出了蝶形鉸鏈的說明性視圖；
[0047]圖33A-33B根據實施例示出了蝶形鉸鏈的說明性視圖；
[0048]圖34根據實施例示出了鍵機構的說明性分解圖；
[0049]圖35A-35B根據實施例示出了處于未按下位置和被按下位置的圖34的鍵機構的各個說明性截面圖；
[0050]圖36-39根據實施例示出了鍵帽組裝件的各種說明性底視圖；
[0051]圖40根據實施例示出了半蝶形鉸鏈的說明性視圖；
[0052]圖41根據實施例示出了具有半蝶形鉸鏈的鍵機構的說明性底視圖；
[0053]圖42根據實施例示出了開關的說明性透視圖；
[0054]圖43-44根據實施例示出了圖42的開關的說明性截面圖；
[0055]圖45-49根據實施例示出了鍵帽組裝件的各種說明性底視圖；
[0056]圖50-52根據實施例示出了鍵帽組裝件和子結構的各種說明性截面圖；
[0057]圖53根據實施例示出了鍵機構的說明性頂視圖；
[0058]圖54根據實施例示出了圖53的鍵帽組裝件的說明性截面圖；
[0059]圖55-57根據實施例示出了一種用于形成鍵帽的方法的說明性透視圖；并且
[0060]圖58-61根據實施例示出了另一種用于形成鍵帽的方法的說明性透視圖。

【具體實施方式】
[0061]本文描述的一些實施例提供了一種用于諸如鍵盤之類的輸入設備的鍵機構，其包括蝶形鉸鏈。蝶形鉸鏈式鍵機構可實現充分低的行程距離，并且具有期望的觸覺響應。例如，蝶形鉸鏈式鍵機構可實現范圍在0.1mm至2.0mm之間的擊鍵，并且在一些實施例中，擊鍵可以為0.5_或0.75_。鍵機構使用可操作來在被按下位置和未按下位置之間移動的雙翼設計。以耦合機構將蝶形鉸鏈的對應臂耦合在一起。耦合機構可以例如是柔性或活動鉸鏈或者齒輪鉸鏈。蝶形鉸鏈的翼獨立地鉸接，其中每個翼在鍵機構的擊鍵期間可操作來繞著其自己的樞軸旋轉。
[0062]本文描述的其他實施例提供了一種用于諸如鍵盤之類的輸入設備的鍵機構，其包括半蝶形鉸鏈。半蝶形鉸鏈式鍵機構可在更小的空間中以期望的觸覺響應實現類似的低行程距離。每個翼的一個臂是完全臂或主臂，而另一個臂是更短臂或副臂。以耦合機構將兩個主臂耦合在一起。耦合機構可以例如是柔性或活動鉸鏈或者齒輪鉸鏈。兩個副臂未耦合到彼此，而是可耦合到鍵機構中的組件，例如開關殼體。半蝶形鉸鏈的翼獨立地鉸接，其中每個翼在鍵機構的擊鍵期間可操作來繞著其自己的樞軸旋轉。
[0063]本文描述了對鍵機構的鍵帽提供支撐的各種結構。在鍵機構中可包括額外的支撐裝置，例如桿或加勁板，來提供支撐和/或在擊鍵事件期間跨越或遍及鍵機構傳遞施加的力。
[0064]公開了用于產生鍵帽或鍵帽的頂表面的方法。一種方法將第一層接合到第二層并且形成穿過第一層的開口以暴露第二層。第一層可以是箔層，例如鋁箔層。第一層可具有小于100微米的厚度。在一些實施例中，箔層具有大約50微米的厚度。第二層可以是樹脂或熱塑層。開口可以是在鍵帽的頂表面上可見的一個或多個字形的形狀。一旦在第一層中形成了開口，就向這些層施加壓力和/或熱量以使得第二層流入到開口中并產生期望的一個或多個字形。
[0065]另一種方法將第一頂層和第二底層接合在一起并且在第二底層中形成開口以暴露第一頂層。第二底層可以是箔層，例如鋁箔層。第一層可具有小于100微米的厚度。在一些實施例中，箔層具有大約50微米的厚度。第一頂層可以是襯里層。開口可以是在鍵帽的頂表面上可見的一個或多個字形的形狀。一旦在第二底層中形成了開口，就以材料來填充開口以產生期望的一個或多個字形。可以例如利用液體或墨水來填充開口。
[0066]圖1示出了其中包含有鍵盤12的計算設備10的透視圖。計算設備10可以是任何適當的計算設備，例如膝上型計算機、桌面型計算機、電話、智能電話或者游戲設備。鍵盤12可以一體形成在計算設備10內。在其他實施例中，根據實施例的鍵盤可與計算設備分離并且可獨立作為自足的設備。例如，鍵盤可以是一通信接口，例如可以向和從計算設備傳送數據的有線鍵盤或無線鍵盤。
[0067]圖2示出了包括鍵14的鍵盤12的一部分的說明性透視圖。圖2還示出了網30和支撐結構70的層疊。網30可以是圍繞著鍵盤12的每個鍵并且向鍵盤12提供結構和美觀屬性的骨架結構。可利用任何適當的方法，例如通過粘合劑、膠粘物、焊接、銷針、界面配合或者其任何組合，來將網30穩固到支撐結構70。支撐結構70可為鍵盤內包含的組件提供平臺。支撐結構70有時被稱為特征板。如本文定義的，支撐結構70可包括用在各種鍵盤機構實施例中的特征板、電路板和定位機構的任何組合。
[0068]根據本文論述的各種實施例的鍵機構在鍵盤的整個壽命期間在維持期望的觸覺感受的同時提供了充分低行程的擊鍵。減小擊鍵距離使得鍵盤12能夠被構建得比同時代的鍵盤更薄。例如，根據本文描述的各種實施例的鍵機構可實現范圍在0.1mm到2.0mm之間的擊鍵，并且在一些特定實施例中，擊鍵可以是0.5mm或0.75mm。
[0069]無論用戶在鍵14上的何處按下，鍵機構的觸覺性能都是一致的。也就是說，如果用戶在鍵14的中央(在區域15a)、角落(在區域15b)或者邊緣(在區域15c)按下，鍵14的觸覺響應基本上相同。除了具有統一的觸覺響應以外，擊鍵期間鍵14的移動也是統一的，無論其在何處被按下。例如，想象存在于鍵14的頂表面處的參考平面。當鍵14在區域15a被按壓時，其移動是這樣的:鍵14的頂部平面表面在整個擊鍵期間保持與參考平面平行。當鍵14在角落或邊緣處被按下時也是這樣；頂部平面表面在整個擊鍵期間保持與參考平面平行或基本平行。利用根據各種實施例的蝶形鉸鏈機構實現了維持這個平行移動，并且具有相對低的行程和期望的觸覺響應。
[0070]現在參考圖3，示出了鍵機構12的一般說明性分解圖。還將參考圖4-5以幫助描述鍵機構12如何操作。鍵機構12可包括鍵帽14、子結構20、網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被穩固到子結構20以形成鍵帽組裝件。鍵帽組裝件可收容于網30的內周之內，并且網30被穩固到支撐結構70的外邊界。在其他實施例中，鍵帽組裝件可存在于網30上方。蝶形鉸鏈50被穩固到子結構20和支撐結構70，并且也被包含在網30的內周之內。開關40存在于蝶形鉸鏈50的空腔53內并且可被穩固到鍵帽組裝件或支撐結構70。
[0071]鍵帽14是用戶在擊鍵期間按下的鍵機構的部分。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造而成。例如，鍵帽14可由塑料、玻璃或金屬構造而成。在一些實施例中，鍵帽14可由半透明材料構造而成，使得背光可以透過。另外，半透明鍵帽可被掩蔽以使得其顯示字符。
[0072]子結構20可采取任何適當的形狀并且由任何適當的材料構造而成。子結構20可在其用于鍵機構中時可履行若干個不同的功能。在一個功能中，其提供用于耦合到蝶形鉸鏈50的銷針定位機構22。具體地，子結構可包括四個銷針定位機構22，每一個可操作來耦合到蝶形鉸鏈50的鍵帽組裝件銷針54和57之一。銷針定位機構22的額外細節在下文更詳細論述。
[0073]作為另一種功能，子結構20可充當用于分布從諸如LED之類的光源發出的背光的導光板(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照明性能的影響達到最低限度。例如，子結構20可占據鍵帽14的外圍，從而留下鍵帽的內部部分很大程度上不被模糊。使用LGP作為子結構20的一部分在下文更詳細論述。
[0074]鍵帽14和子結構20 (以及可能其他組件，例如開關40、電子器件(未示出)、撓性電路(未示出))的組合有時在本文中被稱為鍵帽組裝件。在一些實施例中，取決于鍵帽14的硬挺度，需要相對強的子結構來提供鍵機構12的適當操作所需要的剛性。例如，如果鍵帽14是由塑料構造而成的，則子結構20可由金屬構造而成。在其他實施例中，鍵帽14可由諸如玻璃之類的相對硬挺的材料構造而成，而子結構可由塑料或金屬材料構造而成。在另一種實施例中，鍵帽14和子結構20可以是一體形成的鍵帽組裝件。例如，鍵帽14和子結構20可由單個塑料模具或者單片加工玻璃形成。
[0075]開關40可以是諸如圓頂開關之類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。如將聯系圖4更詳細說明的，開關40可以將鍵帽組裝件偏置為處于其自然的未按下位置。換言之，當鍵機構沒有經歷擊鍵事件時，開關40可以將鍵帽組裝件偏置為處于其未按下位置。當鍵機構12經歷擊鍵事件時，開關40在施加到鍵帽14的力之下可扣住，從而使得鍵帽組裝件能夠處于其被按下位置。當鍵帽組裝件處于其被按下位置時，擊鍵可被與開關40相關聯的電路或者被鍵機構內包含的其他電路(例如，平行板傳感器膜)所登記。
[0076]蝶形鉸鏈50充當使得鍵帽組裝件能夠相對于支撐結構70移動的可動鉸鏈。蝶形鉸鏈50可包括翼51和52，翼51和52是由耦合機構60耦合在一起的分開的組件。翼51包括鍵帽組裝件銷針54和樞軸銷針55，并且翼52包括鍵帽組裝件銷針57和樞軸銷針56。翼51和52可各自包括切除部，使得當翼51和52被耦合在一起時，存在空腔53。空腔53可具有任何適當的形狀，例如方形、矩形、圓形或橢圓形。
[0077]鍵帽組裝件銷針54和57耦合到子結構20的銷針定位機構22a、22b。樞軸銷針55和56分別耦合到支撐結構70的樞軸銷針定位機構75和76。銷針耦合到子結構20和支撐結構70的方式依據具體實施例而變化，如下所述。
[0078]稱合機構60雖然將翼51和52稱合在一起，但卻可以使得翼51和52能夠獨立于彼此地移動。從而，如果一個翼被鎖定在一位置中，則另一個翼將可自由移動，反之亦然。然而，如在圖4-5中將說明的，翼51和52都被穩固到支撐結構70，并且可操作來相互配合地移動(或拍動)，其中耦合機構60在基本上平坦的形狀和V形位置之間變化。耦合機構60的許多不同實施例可與蝶形鉸鏈50 —起使用。這些實施例將聯系下面伴隨圖4-5的描述來更詳細論述。在其他實施例中，可從蝶形鉸鏈50中省略耦合機構60。
[0079]支撐結構70可由任何適當的材料或者不同材料的組合構造而成。所使用的具體構造和材料取決于所采用的特定鍵機構實施例，從而這些值得注意的特征在下文更詳細論述。圖3所示的支撐結構70的一個值得注意的特征是切除部77。切除部77位于結構70上的預定位置中，使得當鍵機構處于其被按下位置時，子結構20的銷針定位機構22可收容于相應的切除部中。在擊鍵期間組件的這種安置在彼此之內幫助了鍵機構12維持其相對較薄的z高度。
[0080]現在參考圖4A-4B，示出了處于未按下位置(圖4A)和被按下位置(圖4B)的鍵機構12的說明性部分截面圖。兩幅圖都示出了鍵帽14、子結構20的銷針定位機構22a、22b、具有樞軸銷針55和鍵帽組裝件銷針54的翼51、具有樞軸銷針56和鍵帽組裝件銷針57的翼52、耦合機構60、開關40、支撐結構70以及樞軸銷針定位構件75和76。省略了鍵機構12的其他組件以提供不那么擁擠的圖面并且使得論述更容易。
[0081]圖4A-4B還示出了鍵帽平面400、樞軸銷針平面410和結構平面420。無論鍵機構12處于其被按下還是未按下狀態，樞軸銷針平面410和結構平面420的位置都保持固定，如兩幅圖中標定兩個平面之間的z高度(示為Zfixed)的那組雙箭頭所指示。然而，鍵帽平面400與結構平面420之間的z高度依據鍵機構12的位置而變化。在被按下位置中，z高度是Zdepressed,如圖所示,而在未按下位置中，z高度是Znon-depressed。
[0082]樞軸銷針定位機構75和76可操作來將樞軸銷針55和56穩固地保持在適當位置，同時使得樞軸銷針55和56能夠在樞軸銷針定位機構75和76內旋轉。鍵帽組裝件銷針57耦合到銷針定位機構22a，銷針定位機構22a可將鍵帽組裝件銷針57穩固到子結構20 (未示出)，其方式類似于樞軸銷針定位機構75和76穩固其銷針的方式。從而，當鍵帽14經歷擊鍵時，銷針定位機構22a可旋轉。鍵帽組裝件銷針54可耦合到銷針定位機構22b，銷針定位機構22b可操作來使得鍵帽組裝件銷針54在鍵機構12上下行進時能夠在銷針定位機構內水平滑動。從而，銷針定位系統使用用于將旋轉的銷針57、56和55以最低限度的水平移動穩固在適當位置的三組銷針定位機構(對于每對銷針57、56和55有一組)，以及用于將滑動的銷針54以固定量的水平移動穩固在適當位置的第四組(用于銷針54)。關于定位機構的額外方面和特征在下文對于各種不同實施例更詳細論述。
[0083]現在集體參考圖4A-4B和圖5A-5C，翼51和翼52繞著其自己各自的樞軸轉動。翼51繞著軸510轉動，軸510與樞軸銷針55的中心軸共軸延伸，并且翼52繞著軸520轉動，軸520與樞軸銷針56的中心軸共軸延伸。由于樞軸銷針55和56相對于結構70被穩固在適當位置(如固定的z高度Zfixed所示)，所以相對于樞軸銷針55和56移動的是翼51和52的外部部分(尤其是在鍵帽組裝件銷針54和57處)。
[0084]在未按下位置中，開關40處于其自然未扣住位置。在此位置中，當鍵機構12未經歷擊鍵事件時，開關40向上偏置鍵帽14。利用開關40的向上偏置，其向上推動鍵帽14，從而導致讓銷針定位機構22a、22b向上拉動翼51、52的鍵帽組裝件銷針54、57。由于樞軸銷針55和56被穩固在適當位置，翼51和52繞著其各自的樞軸510和520轉動，并且鍵帽組裝件銷針57保持固定在適當位置，所以鍵帽組裝件銷針54在銷針定位機構22b內水平向左(這里示為-X方向)滑動。如圖所示，在未按下位置中，翼51和52就像V形鉸鏈一樣，其外部部分(例如，銷針區域57和54)相對于銷針平面410升高。
[0085]在被按下位置中，開關40被扣住，并且鍵帽14垂直向下移動，從而將翼51和52的外部部分向下朝著支撐結構70推動。銷針57、56和55被穩固在適當位置并且在其穩固位置內旋轉，而鍵帽組裝件銷針54在其定位機構內在+X方向上水平滑動。如圖4A-4B所示，當鍵機構12處于被按下位置時，鍵帽組裝件銷針54的相對位置向+X方向移動。另外，在被按下位置中，翼51和52就像L形狀的鉸鏈一樣，所有銷針54-57基本上都在相同平面中。
[0086]在鍵機構12中使用蝶形鉸鏈50不僅提供了低行程擊鍵，而且提供了穩定的鍵機構。蝶形鉸鏈50的雙翼設計對于鍵帽組裝件均勻地分布負載。均勻分布的負載是通過將承受負載的鍵帽組裝件銷針57和54分別放置在翼51和52的外部部分來實現的。這個穩定的負載被轉化到鍵帽14，因為無論用戶在鍵帽14上的何處按下，負載都將被分布在整個鍵上，從而產生觸覺上合乎需要并且不搖擺的擊鍵。
[0087]現在參考圖6-16，論述根據實施例的低行程鍵機構。以上聯系圖2-5論述的特征適用于聯系圖6-16論述的類似特征，然而，將更詳細論述值得注意的特征。圖6示出了鍵機構612的說明性頂視圖，其中示出了鍵帽614和由實線示出的幾個內部特征，雖然組件可被隱藏。具體地，子結構620 (具有集成的導光板)和LED 648由實線示出，但可被鍵帽614隱藏。
[0088]圖7示出了鍵機構612的說明性分解圖。如圖所示，鍵機構612可包括鍵帽614、子結構620、網630、電子封裝642、蝶形鉸鏈650、支撐結構670和蓋板680。支撐結構670包括樞軸銷針定位構件675和676。蓋板680可以是印刷電路板或散熱器。圖8示出了鍵帽614和子結構620的底部的說明性透視圖，其中子結構620被穩固到鍵帽614。在此實施例中，子結構620兼作銷針定位結構和LGP。子結構620的LGP方面是明顯的，因為其占據了鍵帽614的表面面積的大部分并且包括凹口 624，用于使得諸如LED 648之類的光源能夠收容于鄰近LGP之處。
[0089]如圖所示，子結構620具有位于鍵帽614的角落附近的銷針定位機構622a和622b。銷針定位機構622a可操作來穩固地耦合銷針并且允許銷針在其內自由旋轉。具體地，銷針定位機構622a可以是c形別針定位構件。銷針定位機構622b可操作來在其中可滑動地耦合銷針。也就是說，銷針被定位在該機構內，但被允許當鍵機構經歷擊鍵事件時在該機構內水平滑動。銷針定位機構622b可具有擠壓成的L形狀，其延伸足以包含滑動的銷針的最小距離。注意，兩個銷針定位機構622b可面對彼此。要理解，可以使用銷針定位機構622b的任何適當數目的不同配置來實現期望的耦合效果。
[0090]圖9示出了電子封裝642的說明性透視底視圖。電子封裝可包括被安裝到柔性印刷電路板(PCB) 643的開關640、連接器部分644、支撐部分645和LED 648。在其他實施例中，電子封裝642可包括顯示器，例如OLED顯示器。參考圖9和圖10，電子封裝642被安裝到子結構620。在此布置中，開關640的基底被按壓在子結構620上，并且LED 648收容于凹口 624內(圖8)。支撐部分645經由連接器部分644相對于PCB 643浮動并且圍繞鍵帽614和子結構620。從而，當鍵機構612被組裝時，開關640的隆起側面向下朝著支撐結構670 (未示出)，并且經過蝶形鉸鏈650的空腔653 (在圖11中示出)。此外，當被組裝時，支撐部分645可與網630(圖7)對齊，并且網630和支撐部分645兩者都可被穩固到支撐結構670 (圖7)。
[0091]圖11示出了蝶形鉸鏈650的說明性頂視圖。蝶形鉸鏈650包括翼651和652。在這個詳細視圖中沒有示出將翼651和652耦合在一起的耦合機構。翼651可包括樞軸銷針656、鍵帽組裝件銷針657和上止構件658。翼652可包括樞軸銷針655、鍵帽組裝件銷針654和上止構件659。翼651和652兩者的形狀使得當這些翼被放置成彼此相鄰時，存在空腔653。樞軸銷針655和656以及上止構件658和659從蝶形鉸鏈650的外表面延伸開，而鍵帽組裝件銷針654和657在蝶形鉸鏈650內延伸。樞軸銷針655和上止構件659可與彼此共面并且從蝶形鉸鏈650延伸開大約相同的距離。類似地，樞軸銷針656和上止構件658可與彼此共面并且從蝶形鉸鏈650延伸開大約相同的距離。
[0092]圖12示出了支撐結構670的說明性頂視圖。支撐結構670具有樞軸銷針定位構件675和676以及上止機構678和679。樞軸銷針定位構件675和676可操作來將樞軸銷針655和656分別穩固在適當位置，但使得銷針能夠在其內自由旋轉。樞軸銷針定位構件675和676可以是c形別針型的定位構件。上止機構678和679可以是分別可操作來嚙合上止構件658和659的鉤形構件。上止機構678和679確保當鍵機構處于其自然未按下位置時，翼651和652不向上行進超過預定的垂直距離。支撐結構670也可包括切除部677。
[0093]圖13示出了耦合到支撐結構670的蝶形鉸鏈650的說明性頂視圖。在此視圖中，樞軸銷針655和656分別經由樞軸銷針定位構件675和676被穩固到支撐結構670，并且上止構件658和659分別位于上止機構678和679之下。圖13還示出了末端部分(以鍵帽組裝件銷針654和657為中心)如何位于切除部677上方。圖15示出了鍵機構612的說明性截面圖，其中示出了樞軸銷針655和656與樞軸銷針定位構件675和676的交互，以及上止構件658和659與上止機構678和679的交互。
[0094]圖14A-14B根據各種實施例示出了替代支撐結構的透視圖。具體地，圖14A示出了用于將蝶形鉸鏈650穩固到支撐結構1400的一種不同的定位構件配置。支撐結構1400包括c形別針定位構件1422，以及用于定位蝶形鉸鏈(未示出)的銷針的鉤狀定位構件1432。鍵帽平面400還包括上止構件1440。
[0095]圖14B示出了包括樞軸銷針定位構件1462和上止構件1470的支撐結構1450。樞軸銷針定位構件1462是包括用于保持樞軸銷針的兩個圓形眼睛的單片構造。樞軸銷針定位構件1462可具有彈簧加載的偏置以在其樞軸銷針被穩固在眼睛內時壓在蝶形鉸鏈上。
[0096]圖16示出了處于未按下位置的鍵機構612的另一說明性截面圖。這個視圖示出了處于未扣住位置的640、處于V形布置的翼651和652、銷針定位機構622a、622b、鍵帽組裝件銷針657和654以及其他組件。
[0097]圖17-19根據實施例示出了另一鍵機構的各種說明性視圖。具體地，圖17示出了處于未按下位置的鍵機構1712的說明性透視圖。圖18示出了沿著圖17中的線18-18取得的截面圖。并且圖19示出了沒有鍵帽組裝件的鍵機構的說明性透視圖。鍵機構1712表現出圖2-5的一般鍵機構的許多相同屬性，但包括關于其鉸鏈和支撐結構的更多細節。如圖17所示，鍵機構1712可包括鍵帽1714、層壓層1716、子結構1720、開關1740、蝶形鉸鏈1750以及支撐結構1770。
[0098]蝶形鉸鏈1750可包括翼1751和1752。翼1751可包括樞軸銷針1755和鍵帽組裝件銷針1754。翼1752可包括樞軸銷針1756和鍵帽組裝件銷針1757。鍵帽組裝件銷針1754和1757耦合到子結構1720，并且樞軸銷針1755和1756耦合到支撐結構1770。樞軸銷針1755和1756被穩固在支撐結構1770的槽1775和1776內。槽1775和1776可以是結構1770中的被層壓材料1716所覆蓋的空腔。在一些實施例中，層壓材料1716可與網(例如網30)相同。實際上，層壓材料1716將樞軸銷針1755和1756鎖定在支撐結構1770內的適當位置。在此實施例中，樞軸銷針1755、1756和鍵帽組裝件銷針1754、1757全都從蝶形鉸鏈1750延伸開。
[0099]開關1740可收容在存在于翼1751和1752之間的空腔中，如圖所示。在這個特定實施例中，開關1740的基底可存在于支撐結構1770上，而不是固定到子結構1720。當鍵機構1712處于其未按下位置時，開關1740處于其未扣住狀態中并且將鍵帽組裝件向上支撐或偏置。當鍵機構1712處于其被按下位置時，開關1740將被扣住并且翼1751和1752將被向下按壓在L形位置，并且所有銷針1754、1755、1756、1757都在基本上相同的平面中。
[0100]每個翼可包括上止機構1910，上止機構1910可操作來在鍵機構處于其未按下位置時限制翼的向上行進。上止機構1910在未按下位置可嚙合層壓層1716。上止機構1910的形狀可具有一角度以使能與層壓層的埋入交界。
[0101]圖20-28根據實施例示出了使用承載板的鍵機構2012的各種圖示。述及鍵機構2012包括所有圖20-28，偶爾會具體述及個體的圖。承載板與支撐結構不同，負責將蝶形鉸鏈的樞軸銷針穩固在適當位置。此外，承載板也可支撐電子封裝。現在參考圖20，示出了鍵機構2012的分解圖。鍵機構2012可包括鍵帽2014、子結構2020、承載板2090、電子封裝2042、開關2040、蝶形鉸鏈2050、網2030和電路板2080。早前聯系圖2_5論述的組件可與鍵機構2012的類似組件有共同特性。例如，鍵帽2014和子結構2020及其與蝶形鉸鏈2050的鍵帽組裝件銷針的交互與鍵帽14和子結構20與蝶形鉸鏈50交互的方式類似。
[0102]承載板2090被構造為收容于蝶形鉸鏈2050的空腔2053 (圖21)內并且被穩固到電路板2080。承載板2090可以任意數目的適當不同方式被穩固到電路板2080。例如，其可被膠粘或焊接到電路板2080。作為另一示例，承載板2090可具有若干個柱子，這些柱子從承載板的底表面延伸并與電路板2080中的相應空腔嚙合。作為又一示例，如圖28所示，可以用兩個或更多個別針2802來將承載板2090穩固在適當位置。當承載板2090被穩固到電路板2080時，其將樞軸銷針2056和2055穩固在適當位置，使得它們可在樞軸銷針定位構件2095和2096內的適當位置自由旋轉。蝶形鉸鏈2050的銷針布置在圖21中更詳細示出，并且承載板2090的樞軸銷針定位構件在圖22、23、24和25中更詳細示出。
[0103]蝶形鉸鏈2050可包括利用耦合機構(未示出)連接在一起的兩個翼2051、2052。可以使用任何適當的耦合機構。這種耦合機構的各種示例在下文更詳細描述。當兩個翼2051、2052被放置成彼此相鄰時，空腔2053可存在于兩個翼2051、2052之間。
[0104]承載板2090可由諸如金屬或塑料之類的任何適當的材料構造而成。承載板2090的構造可包括平板2091，兩個凸起臂構件2092位于平板2091兩側。每個凸起臂構件2092可包括樞軸銷針定位構件2095和樞軸銷針定位構件2096。此外，每個凸起臂構件2092可包括兩個上止突起2099。上止突起2099可操作來在鍵機構2012處于其未按下位置時嚙合蝶形鉸鏈2050的上止機構2059。突起2099防止蝶形鉸鏈2050的翼2051、2052行進到超出固定的垂直向上方向。
[0105]平板2091可充當電子封裝2042的平臺，電子封裝2042可包括開關2040、LED、導光板、顯示器和/或撓性電路，以及其他特征。這個布置促進了電路板2080與電子封裝2042之間的容易連接，因為承載板2090直接連接到電路板2080。這和與鍵機構612 (早前描述)相關聯的柔性印刷電路板實施例形成對照。另外，如此實施例中所示，開關2040被安裝成使得其圓頂面對著子結構2020和鍵帽2014。從而，當開關2040處于其未扣住位置時，其可操作來向上偏置鍵帽2014和子結構2020。
[0106]現在參考圖26和27，示出了子結構2020的銷針定位機構2022a、2022b與鍵帽組裝件銷針2054和2057交界。具體地，圖27示出了不同的銷針定位機構，即，用于將鍵帽組裝件銷針2054穩固在適當位置以使其在適當位置旋轉的銷針定位機構2022a，以及用于使得鍵帽組裝件銷針2057在鍵機構2012被按下時能夠水平滑動的銷針定位機構2022b。
[0107]圖29-33示出了可結合鍵機構使用的若干個不同的蝶形鉸鏈實施例。聯系圖29-33論述的每個實施例包括利用耦合機構耦合在一起的兩個翼。耦合機構的性質有所不同并且可包括兩種一般類型:活動鉸鏈和齒輪鉸鏈。活動鉸鏈耦合機構可以是將兩個翼物理地接著在一起的柔性材料或材料的組合。齒輪鉸鏈是內置到翼本身之中的允許翼之間的齒輪狀交互的耦合機構。
[0108]圖29A-29B根據實施例示出了蝶形鉸鏈2900的說明性頂視圖和部分透視圖。鉸鏈2900包括用活動鉸鏈2930耦合在一起的翼2910和2920。翼2910和2920可包括如圖所示的銷針并且可由例如填充有玻璃的塑料制成。活動鉸鏈2930可由比用于制作翼的材料更柔軟的塑料材料制成。翼2910和2920還包括自鎖定結構2912和2922。
[0109]可利用雙發過程來制造蝶形鉸鏈2900，其中第一發產生翼2910和2920，并且第二發形成活動鉸鏈2930。當施加第二發時，其將自身自鎖定到自鎖定結構2912和2922以將翼2910和2920耦合在一起。注意，活動鉸鏈2930的厚度在蝶形鉸鏈2900的中心軸2940處比在活動鉸鏈2930的其他位置處要薄得多。翼2910和2920之間的接合處的更薄部分可促進翼2910和2920之間的撓曲的容易。
[0110]圖30A-30B根據實施例示出出了蝶形鉸鏈3000的說明性頂視圖和透視圖。可通過在活動鉸鏈3030周圍嵌入成型翼3010和3020來制造蝶形鉸鏈3000。成型的翼3010和3020可包括銷針，如圖所示。活動鉸鏈3030可以是包含若干個活動鉸鏈3030(如圖30C所示)的金屬條帶3050的一部分。在單個條帶上包括若干個活動鉸鏈3030可增大蝶形鉸鏈3000的制造吞吐量。在翼3010和3020被成型到條帶3050上之后，條帶可被切掉以產生適合用于鍵機構中的個體蝶形鉸鏈3000。翼3010和3020可例如由塑料構造而成，例如填充有玻璃的塑料。
[0111]活動鉸鏈3030可以是相對較薄的一片金屬(例如，不銹鋼)，其能夠彎曲以使得翼3010和3020在用于鍵機構中時能夠移動。活動鉸鏈3030可包括存留特征3012和3014以在翼被成型到其上時促進粘附到翼。當翼3010和3020被成型到條帶3050上時，可以使用遮斷裝置來防止翼完全覆蓋活動鉸鏈3030，從而留下活動鉸鏈3030的一部分被暴露。
[0112]圖31A-31C根據實施例示出了蝶形鉸鏈3100的各種視圖。可通過用注射成型的活動鉸鏈3130將金屬翼3110和3120耦合在一起來構造蝶形鉸鏈3100。翼3110和3120可由壓鑄件或鍛造的金屬構造而成。在一個實施例中，翼可由鋅壓鑄件形成。在此實施例中，銷針也形成在壓鑄件或鍛造的金屬中。翼3110和3120可被構造為具有存留特征3112和3122以幫助活動鉸鏈3130存留。活動鉸鏈3130可以是任何適當的能夠彎曲的順性材料。例如，活動鉸鏈3130可以由塑料或橡膠材料構造而成。
[0113]圖32A-32C根據實施例示出了蝶形鉸鏈3200的說明性視圖。蝶形鉸鏈3200可由以成型材料包塑(overmold)的兩個金屬核3201和3202(由隱藏線示出)構造而成。成型材料完全包封金屬核3201和3202以形成翼3210和3220以及活動鉸鏈3230，其中翼3210和3220中的每一個包括由包塑形成的銷針。核3201和3202可以是其中包含有存留特征3205的分離的金屬組件。存留特征3205可使得注射成型的材料能夠將其自身自鎖定到核3201 和 3202。
[0114]活動鉸鏈3230可由將核3201和3202耦合在一起的包塑形成。其大小可被設定為在翼3210和3220之間的接合處相對較窄以促進移動的容易。可以以成批方式構造鉸鏈3200，因為條帶3250可包含若干個核。核可被包塑，然后被模切以產生每個蝶形鉸鏈3200。
[0115]在另一實施例中(未示出)，蝶形鉸鏈可由具有鍛造或壓鑄銷針的兩個金屬核構造而成，這兩個金屬核被以成型材料至少部分包塑，但其方式使得留下銷針被暴露出來。這樣，金屬銷針被暴露并由金屬形成，而不是由注射成型的塑料形成。活動鉸鏈由將兩個核耦合在一起的注射成型塑料形成。
[0116]圖33A-33B根據實施例示出了蝶形鉸鏈3300的說明性視圖。鉸鏈3300包括翼3310和3320，翼3310和3320各自包括銷針和上止機構，如圖所示。翼3310具有齒輪構件3315，并且翼3320具有齒輪構件3325。齒輪構件3315、3325與彼此交界以形成齒輪鉸鏈。
[0117]參考圖33B，示出了齒輪鉸鏈的特寫。具體地，示出了齒輪構件的齒。翼3310具有上方齒3315U和下方齒3315L，并且翼3320具有下方齒3325L和上方齒3235U。上方齒3315U與下方齒3325L交界，并且上方齒3325U與下方齒3315L交界。這個上方/下方齒配置可促進翼3310和3320在用于鍵機構中時的耦合。
[0118]圖34根據實施例示出了鍵機構的說明性分解圖。鍵機構3412可包括鍵帽3414、子結構3420、網3430、蝶形鉸鏈3450、開關殼體3459、帶有開關3440的薄膜3460以及特征板3470。先前聯系圖2-5論述的組件可與鍵機構3412的類似組件具有共同的特性。例如，鍵帽3414和子結構3420及其與蝶形鉸鏈3450的鍵帽組裝件銷針3454、3457的交互與鍵帽14和子結構20與蝶形鉸鏈50交互的方式類似。
[0119]蝶形鉸鏈3450可包括利用耦合機構(未示出)連接在一起的兩個翼3451、3452。可以使用任何適當的耦合機構。例如，可以使用活動鉸鏈或齒輪鉸鏈來將翼3451、3452連接在一起。當兩個翼3451、3452被放置成彼此相鄰時，空腔3453可存在于兩個翼3451、3452之間。樞軸銷針3455、3456在蝶形鉸鏈3450的空腔3453內延伸，而鍵帽組裝件銷針3454和3457從蝶形鉸鏈3450的外表面延伸開。
[0120]開關殼體3459被構造為收容于蝶形鉸鏈3450的空腔3453內并且被穩固到特征板3470。開關殼體3459可以任意數目的適當不同方式被穩固到特征板3470。例如，開關殼體3459可被膠粘或焊接到特征板3470。作為另一示例，可以使用熱熔來利用雙頭螺柱3472將開關殼體3459穩固到特征板3470。或者，開關殼體3459上的銷針(未示出)可與雙頭螺柱3472耦合(例如卡扣到雙頭螺柱中)。
[0121]利用樞軸銷針定位構件3495和3496將樞軸銷針3455和3456穩固到開關殼體3459。樞軸銷針定位構件3495和3496可以是透過開關殼體3459的側面形成的空腔和開口。樞軸銷針定位構件3495將樞軸銷針3455穩固在翼3451上，并且樞軸銷針定位構件3496將樞軸銷針3456穩固在翼3452上。一旦被穩固，樞軸銷針3455、3456就可自由地在樞軸銷針定位構件3495、3496內在適當位置旋轉。
[0122]翼3451上的鍵帽組裝件銷針3454耦合到子結構3420的銷針定位機構3422a，并且翼3452上的鍵帽組裝件銷針3457耦合到子結構3420的銷針定位機構3422b。
[0123]特征板3470可由諸如金屬或塑料之類的任何適當的材料構造而成。薄膜3460可以被例如用壓力敏感粘合劑3465來穩固到特征板3470。開關3440在一些實施例中可實現為可變形或橡膠的圓頂開關。開關3440連接到薄膜3460，薄膜3460可包括用于開關3440的電路。開關3440可以任意數目的適當不同方式連接到薄膜3460。例如，粘合層可用于將開關3440穩固到薄膜3460。開關3460被配置為收容于透過開關殼體3459的底表面形成的開口 3497內。另外，如此實施例中所示，開關3440被安裝成其圓頂面對著子結構3420和鍵帽3414。從而，當開關3440處于其未扣住位置時，其可操作來向上偏置鍵帽3414和子結構3420。
[0124]薄膜3460 包括開口 3461、3462、3463 和 3464，并且 PSA 3465 包括開口 3466、3467、3468 和 3469。特征板 3470 包括開口 3473 和 3474。開口 3463、3468 和 3473 和開口 3464、3469和3474與蝶形鉸鏈3450的翼3451和3452的各個臂對齊。開口 3461和3466和開口3462和3467與各個翼3451和3452的外部部分對齊。
[0125]圖35A-35B根據實施例示出了處于未按下位置和被按下位置的圖34的鍵機構的各個說明性截面圖。圖35A示出了處于未扣住位置的開關3440、處于V形布置的翼3451和3452、銷針定位機構3422a、3422b、鍵帽組裝件銷針3457和3454以及其他組件。在此位置中，開關3440可向上偏置鍵帽3414。
[0126]在圖35B所示的被按下位置中，開關3440被扣住，并且鍵帽3414垂直向下移動，從而將翼3451和3452的外部部分向下朝著特征板3470推動。鍵帽組裝件銷針3454被穩固在適當位置并且在其穩固位置內旋轉，而鍵帽組裝件銷針3457在其定位機構內在+X方向上水平滑動。如圖35A-35B所示，當鍵機構3412處于被按下位置時，鍵帽組裝件銷針3457的相對位置向+X方向移動。另外，在被按下位置中，翼3451和3452利用開口 3461、3466和3462、3467超程行進，就像略微顛倒的“V”一樣。在圖35A中，翼3451和3452被定位得像“V”形狀一樣，而在圖35B中，翼3451和3452移動到了像“ ”形狀的位置，其中翼3451、3452的內部部分向上朝著子結構3420移動。翼3451和3452向上鉸接并且倚靠著子結構3420或在子結構3420內嵌套。例如，在子結構3420的底部可形成空腔，至少對于翼3451和3452的由耦合機構連接在一起的部分是如此。翼3451、3452的嵌套允許了鍵機構3412行進或按下更大的距離。
[0127]現在參考圖36-39，根據實施例示出了鍵機構的各種說明性底視圖。為了清晰，在圖中沒有示出鍵機構的底部元素，例如特征板或電路板。圖36描繪了包括一個開關(未示出；開關被附著于薄膜3660)的方形鍵機構。例如，鍵機構3612可用于鍵盤中的字母數字鍵機構、向上翻頁和向下翻頁鍵機構、箭頭(〈或 >)鍵機構和/或end或home鍵機構。鍵機構包括由通過耦合機構3630連接在一起的翼3651和3652形成的一個蝶形鉸鏈。開關殼體3659中的開關被布置在由蝶形鉸鏈的翼3651和3652形成的空腔中。
[0128]矩形鍵機構在圖37中示出。鍵機構3712可用于例如鍵盤中的tab、shift、回車和/或退格鍵機構。鍵機構3712包括由通過耦合機構3730耦合在一起的翼3751和3752形成的蝶形鉸鏈。開關殼體3759位于在翼3751和3752之間形成的空腔中。開關殼體3759包括被穩固到薄膜3760的開關(未示出)。定位機構3750將桿3785穩固到翼3751和3752。桿3785可由任何適當的材料形成，其示例包括不銹鋼和碳棒。桿3785基本上延伸過翼3751和3752的外部部分的寬度。當鍵帽3714被按下時，桿3785將力傳遞過翼3751和3752。從而，如果用戶在鍵機構3712的邊緣或角落處或附近按下鍵機構3712，則鍵帽3714在鍵帽向下行進時將基本上維持在其水平位置，這可確保開關被恰當地按下。
[0129]圖38描繪了更大的矩形鍵機構。更大的矩形鍵機構3812可例如用于鍵盤中的空格鍵機構。鍵機構3812包括兩個蝶形鉸鏈3816和3818。每個蝶形鉸鏈是由通過耦合機構3830耦合在一起的翼3851和3852形成的。開關殼體3859位于兩個蝶形鉸鏈3816和3818之間并且在蝶形鉸鏈3816和3818的翼3851和3852之間延伸。在鍵機構3812的中心附近，開關殼體3859包括被穩固到薄膜3860的開關(未不出)。定位機構3850將桿3885穩固到蝶形鉸鏈3816和3818的翼3751和3752。桿3785基本上延伸過翼3751和3752的外部部分的寬度并且可將鍵機構3812的邊緣或角落處或附近的按壓力傳遍各個蝶形鉸鏈的覽度。
[0130]圖39示出了另一個更大的矩形鍵機構。鍵機構3912包括兩個蝶形鉸鏈3916和3918。每個蝶形鉸鏈是由通過耦合機構3930耦合在一起的翼3951和3952形成的。開關殼體3859位于兩個蝶形鉸鏈3816和3818之間。加勁板3970附著到翼3951并且加勁板3980附著到蝶形鉸鏈3916和3918的翼3952。加勁板3970和3980基本上延伸過翼3951和3952的外部部分的寬度并且增大鍵機構3912的硬挺度。LGP3990和3995可位于鍵機構3912的每一端。
[0131]現在參考圖40，根據實施例示出了半蝶形鉸鏈的說明性視圖。圖41根據實施例示出了具有半蝶形鉸鏈的鍵機構的說明性底視圖。為了清晰，在圖中沒有示出鍵帽機構4112的底部元素，例如特征板或電路板。
[0132]在一些實施例中，半蝶形鉸鏈可被包括在具有更小的鍵帽的鍵機構中。其他實施例可在更大的鍵帽中包括一個或多個半蝶形鉸鏈。半半蝶形鉸鏈4050包括與翼4052相鄰的翼4051。翼4051的一個完全臂或主臂由耦合機構4030連接到翼4052的相應主臂。翼4051和4052的更短臂或副臂在4056和4058處被穩固到開關殼體4059。副臂可通過任何適當的手段來連接到開關殼體4059。例如，樞軸銷針(未示出)可從副臂的內表面延伸出來并且穩固到開關殼體中的相應開口或槽中。
[0133]鍵帽組裝件銷針4054和4057分別從翼4051和4052的外表面延伸開。鍵帽組裝件銷針4054和4057可利用銷針定位機構4122a和4122b (圖41)附著到鍵帽或子結構。開關4040被布置在形成于翼4051和4052之間的空腔中。
[0134]半蝶形鉸鏈4050可維持與蝶形鉸鏈相同的行進距離，但是在更小的空間中。此夕卜，鍵機構4112在用戶按下角落時是穩定的，因為連接點4056和4058穩定了鍵機構4112并且將施加的力傳過翼4051和4052。例如，如果用戶按下翼4151的右下角，則該力被傳過翼4151的外部部分并傳到耦合機構4130，耦合機構4130進而又將力傳遞到翼4152。
[0135]現在參考圖42，根據實施例示出了開關的說明性透視圖。開關4200是包括上方導電可變形結構4205和布置在上方導電可變形結構4205的下方的下方導電可變形結構4210的堆疊式圓頂開關。上方和下方導電可變形結構4205和4210可具有任何期望的形狀并且可由任何適當的導電材料制成。例如，上方和下方導電可變形結構都可由金屬制成。或者，上方導電可變形結構4205可由金屬制成，并且下方導電可變形結構4210可由諸如導電橡膠之類的導電彈性體制成。當開關被按下時，上方導電可變形結構4205壓縮并且可與下方導電可變形結構4210接觸。當上方導電可變形結構4205與下方導電可變形結構4210接觸時，開關被閉合或激活。
[0136]圖43-44描繪了一實施例中的圖42的開關4200的截面圖。在圖43中，上方導電可變形結構4205電連接到外部端子4302并且下方導電可變形結構4210電連接到內部端子4306。外部和內部端子4302、4306連接到跡線或弓I線，這些跡線或弓I線連接到其他電路(未示出)。跡線或引線可布置在基板4308上或嵌入在基板4308內。當開關4200如圖所示處于松馳或未按下狀態時，開關斷開并且未被激活，因為上方和下方導電可變形結構4205和4120未與彼此接觸。當上方導電可變形結構4205與下方導電可變形結構4210接觸時，電路路徑完成并且開關被閉合或激活。
[0137]圖44中的開關4200在設計和操作上與圖43的開關類似，除了下方導電可變形結構4210的形狀以外。圖43和44中的上方導電可變形結構可向用戶提供觸覺反饋，而下方導電可變形結構可向鍵機構提供聲音和/或感覺。下方導電可變形結構可用于確定鍵機構的行進距離。
[0138]現在參考圖45-49，根據實施例示出了鍵帽組裝件的各種說明性底視圖。如前所述，鍵帽組裝件可由被穩固到子結構的鍵帽形成。在一些實施例中，鍵帽組裝件可收容于另一組件的內周之內，該另一組件例如是網。可以用光，例如用LGP，來對圖45-49所示的鍵帽組裝件進行背光照明。
[0139]圖45描繪了子結構4520，子結構4520沿著鍵帽4514的側面的內表面延伸并且包括被穩固到鍵帽4514的兩側的兩個子結構組件4506、4504。子結構組件4506、4504從鍵帽4514的側面延伸出來進入到鍵帽4514的底部內周中。子結構4520可由任何適當材料形成，例如由金屬片形成。子結構4520可通過任何適當的方法被粘貼到鍵帽4514的側面。例如，可以利用粘合劑或焊接來將子結構4520附著到鍵帽4514的側面。
[0140]第一子結構組件4506包括被配置為耦合到蝶形或半蝶形鉸鏈上的鍵帽組裝件銷針的銷針定位機構4522a。雖然在圖45中不可見，但第二子結構組件4504也包括被配置為穩固到蝶形或半蝶形鉸鏈上的鍵帽組裝件銷針的銷針定位機構。銷針定位機構朝向鍵帽4514的下側表面并且可具有任何給定的形狀。例如，在圖示的實施例中，銷針定位機構4522被配置為c形別針定位構件，而第二子結構組件4506的銷針定位機構可具有擠壓成的L形，與圖6所示的銷針定位機構622b類似。
[0141]圖46的鍵帽4614包括一對或多對對置的支架4606，支架4606被粘附到鍵帽4614的側面的內表面。子結構4620在兩個對置的架4606之間延伸并且可利用任何適當的附著手段穩固到一對對置的支架4606。僅作為示例，子結構4620可被粘合或焊接到支架4606。
[0142]子結構4620包括與蝶形或半蝶形鉸鏈上的各個鍵帽組裝件銷針耦合的銷針定位機構4622a和4622b。在圖示的實施例中，銷針定位機構4622a是c形別針定位構件，并且銷針定位機構4622b具有與圖6和45所示的銷針定位機構類似的擠壓成的L形狀。
[0143]現在參考圖47，子結構4720被配置為沿著鍵帽4714的下側表面周界延伸的框架。子結構4720可由諸如金屬之類的任何適當的材料構成。子結構4720通過任何適當的方法，例如利用粘合劑或者通過焊接，被附著到鍵帽4714的下側表面。子結構4720包括與蝶形或半蝶形鉸鏈上的各個鍵帽組裝件銷針耦合的銷針定位機構4722a和4722b。銷針定位機構4722a和4722b可與圖45-46所示的銷針定位機構類似地配置。
[0144]在圖48的實施例中，子結構4820的形狀像“X”并且延伸過鍵帽4814的下側表面。子結構4820包括與蝶形或半蝶形鉸鏈上的各個鍵帽組裝件銷針耦合的銷針定位機構4822a和4822b。在圖示的實施例中，銷針定位機構4822a是c形別針定位構件，并且銷針定位機構4822b具有擠壓成的L形狀，與圖45-47所示的銷針定位機構類似。子結構4820可由諸如塑料之類的任何適當的材料制成，并且可通過任何適當的方法被附著到鍵帽4814的下側表面。
[0145]圖49示出了被附著到鍵帽4914的底部內表面的片或板子結構4920。子結構4920包括與蝶形或半蝶形鉸鏈上的各個鍵帽組裝件銷針耦合的銷針定位機構4922a和4922b。銷針定位機構可形成為任何給定的形狀和/或朝向。在圖示的實施例中，銷針定位機構2922a是c形別針定位構件，并且銷針定位機構4922b具有擠壓成的L形狀，與圖45-48所示的銷針定位機構類似。
[0146]子結構4920可由諸如塑料之類的任何適當的材料制成，并且可通過任何適當的方法被附著到鍵帽4914的下側。子結構4920可包括發出用于背光照明效果的光的開口4990。在一個實施例中，該光可由LED組件產生并且子結構4920可充當LGP。
[0147]現在參考圖50-52，其中根據實施例示出了鍵帽組裝件的各種說明性截面圖。子結構5020包括銷針定位機構5022a和5022b (圖50)。與本文描述的其他實施例一樣，銷針定位機構5022a和5022b可與子結構5020 —起成型或者被粘附到子結構5020。可利用諸如粘合劑之類的任何適當的方法將鍵帽5014穩固到子結構5020。
[0148]在圖51中，銷針定位機構5122a、5122b可與梁5130—起成型或者被粘附到梁5130，梁5130被穩固到子結構5120。梁5130可由諸如金屬或塑料之類的任何適當的材料制成。可利用任何適當的方法——包括但不限于粘合劑——將梁5130和鍵帽5114穩固到子結構5020。
[0149]圖52中的子結構被分離成兩個組件5220和5221。每個組件可以是L形的并且以間隔開的關系被附著到鍵帽5214。附著組件5206被布置在兩個L形子結構組件5220和5221之間。附著組件5206包括銷針定位機構5222a和5222b，它們全都可以單件形式形成或成型。
[0150]圖53根據實施例示出了鍵機構的說明性頂視圖。鍵機構5300是繞著中心軸5306搖晃的單個鍵。字形5302和5304指示鍵機構的功能或操作。在圖示的實施例中，字形5302是向上箭頭，并且字形5304是向下箭頭。僅作為示例，用戶可在向上或向下箭頭上向下按壓以移動屏幕上顯示的光標。
[0151]鍵機構5300在未被按下時可基本上水平。如果用戶按下向上箭頭，則鍵機構朝著向上箭頭向下搖晃。類似地，當用戶按下向下箭頭時，鍵機構朝著向下箭頭向下搖晃。
[0152]圖54根據實施例示出了圖53的鍵帽組裝件的說明性截面圖。鍵帽5414通過翼5451和5452附著到結構5470。翼5421和5422可被包括在蝶形鉸鏈中，或者翼5421、5422可以是附著到結構5470的獨立翼。當翼被包括在蝶形鉸鏈中時可以省略耦合機構以允許翼和鍵機構相對于中心軸(例如軸5306)平衡。
[0153]翼5451和5452上的銷針定位機構5422a和5422b分別穩固鍵帽組裝件銷針5454和5457。在圖示的實施例中，銷針定位機構5422a、5422b被附著到鍵帽5414。其他實施例可將銷針定位機構5422a、5422b定位在被附著到鍵帽5412的子結構上。樞軸銷針(未示出)可用于將翼5451和5452附著到結構5470。開關5440布置在鍵帽5414上的每個字形(未示出)下方。可變形結構5490可布置在翼5421、5422之間以限制鍵帽5414在被按下時的向下移動。例如，可變形結構5490可防止鍵帽5414同時或順序激活兩個開關5440。兩個開關的順序激活被稱為雙擊事件。
[0154]現在參考圖55-57，其中根據實施例示出了用于形成鍵帽的方法的說明性透視圖。如圖55所不,第一層5500被粘合到第二層5502。第一層5500可以是箔層,例如招箔層。第一層可具有小于100微米的厚度。在一些實施例中，箔層具有大約50微米的厚度。第二層5502可以是樹脂或熱塑層。第一和第二層在一些實施例中可形成鍵帽，其中第一層形成鍵帽的頂表面。
[0155]在第一層5500中形成字形開口 5600以暴露第二層5502(圖56)。可通過例如對第一層5500的頂表面進行激光蝕刻來形成字形開口 5600。可向第一和第二層施加壓力和/或熱量，使得第二層5500流入字形開口 5600中(圖57)。在一個實施例中，第二層5500填充字形開口 5600以在鍵帽的頂表面上形成字形5700。雖然在圖示實施例中只形成了一個字形，但圖55-57中描繪的過程可用于產生一個或多個字形。一個或多個字形可以獨立地或者以各種組合表示字母、數字、短語和符號。例如，在QWERTY鍵盤上，一個或多個字形可形成在字母鍵機構、數字和符號鍵機構或者shift或tab鍵機構的鍵帽上。
[0156]圖58-61根據實施例示出了用于形成鍵帽的另一種方法的說明性透視圖。如圖58所不，第一層5800被粘合到第二層5802。第一層5800可以是襯里層。第二層5802可以是箔層，例如鋁箔層。鋁箔層可具有小于100微米的厚度。在一些實施例中，箔層具有大約50微米的厚度。
[0157]在第二層5802中形成字形開口 5900以暴露第一層5800(圖59)。可通過例如對第二層5500的后表面進行激光蝕刻來形成字形開口 5900。然后將材料6000淀積到字形開口 5900中以填充字形開口 5900并且形成字形(圖60)。例如，可以執行液體回填來填充字形開口 5900。接下來，如圖61所示，去除第一層5800，留下第二層5802和字形6002。第二層和字形在一些實施例中可形成鍵帽或鍵帽的頂表面。
[0158]已具體參考各種實施例的某些特征詳細描述了各種實施例，但應理解，在本公開的精神和范圍內可實現變化和修改。例如，鍵機構可包括蝶形鉸鏈和半蝶形鉸鏈。此外，開關的構造可與本文描述的開關不同。例如，開關可包括位于第二導電結構上方的第一導電結構。第一導電結構具有位于第二導電結構的圓頂或頂部區域上方的活塞。當活塞與第二導電結構接觸時，開關被閉合或激活。
[0159]雖然本文已描述了具體實施例，但應當注意，應用不限于這些實施例。具體地，在兼容時，針對一個實施例描述的任何特征也可用在其他實施例中。類似地，在兼容時，可以交換不同實施例的特征。
【權利要求】
1.一種鍵機構，包括: 鍵帽組裝件； 支撐結構； 半蝶形鉸鏈，其包括兩個分離的翼，兩個翼的位置彼此相鄰以使得空腔形成于兩個翼之間，每個翼包括主臂和比主臂短的副臂，每個翼包括耦合到所述支撐結構的一對樞軸銷針和耦合到所述鍵帽組裝件的一對鍵帽銷針；以及 耦合機構，其將所述半蝶形鉸鏈的主臂耦合在一起。
2.如權利要求1所述的鍵機構，還包括在所述鍵帽組裝件與所述支撐結構之間穩固于所述空腔內的開關。
3.如權利要求2所述的鍵機構，其中，所述開關包括上方導電可變形結構，布置在下方導電可變形結構的上方，其中當所述上方導電可變形結構與所述下方導電可變形結構發生接觸時，所述開關被閉合。
4.如權利要求1所述的鍵機構，其中，所述一對樞軸銷針的第一樞軸由c形別針定位構件耦合到所述支撐結構，并且所述一對樞軸銷針的第二樞軸由L形定位構件耦合到所述支撐結構。
5.如權利要求1所述的鍵機構，其中，所述一對樞軸銷針的第一樞軸由c形別針定位構件耦合到所述支撐結構，并且所述一對樞軸銷針的第二樞軸由槽耦合到所述支撐結構。
6.如權利要求1所述的鍵機構，其中，所述一對鍵帽銷針的第一鍵帽銷針由c形別針定位構件耦合到所述鍵帽組裝件，并且所述一對鍵帽銷針的第二鍵帽銷針由L形定位構件耦合到所述鍵帽組裝件。
7.—種鍵機構，包括: 鍵帽組裝件； 支撐結構； 第一半蝶形鉸鏈，其包括兩個分離的翼，這兩個翼的位置彼此相鄰以使得空腔形成于兩個翼之間，每個翼包括主臂和比主臂短的副臂，每個翼包括耦合到所述支撐結構的一對樞軸銷針和耦合到所述鍵帽組裝件的一對鍵帽銷針；以及 耦合機構，其將所述半蝶形鉸鏈的主臂耦合在一起。
8.如權利要求7所述的鍵機構，還包括穩固于所述鍵帽組裝件與所述支撐結構之間的開關，其中所述第一半蝶形鉸鏈位于與所述開關的第一側相鄰之處。
9.如權利要求8所述的鍵機構，還包括: 位于所述開關的第二側的第二半蝶形鉸鏈，所述第二半蝶形鉸鏈包括兩個分離的翼，這兩個翼的位置彼此相鄰以使得空腔形成于兩個翼之間，每個翼包括主臂和比主臂短的副臂，每個翼包括耦合到所述支撐結構的一對樞軸銷針和耦合到所述鍵帽組裝件的一對鍵帽銷針；以及 耦合機構，其將所述第二半蝶形鉸鏈的主臂耦合在一起。
10.一種半蝶形組裝件，包括: 兩個分離的翼，這兩個翼的位置彼此相鄰以使得空腔形成于兩個翼之間，每個翼包括主臂和比主臂短的副臂；以及 耦合機構，其將半蝶形鉸鏈的主臂耦合在一起。
11.如權利要求10所述的半蝶形組裝件，還包括開關，所述開關包括: 附著到基板的上方導電結構； 布置在所述上方導電結構的下方并附著到所述基板的下方導電結構，其中當所述上方導電結構與所述下方導電結構接觸時所述開關被閉合。
12.如權利要求11所述的半蝶形組裝件，其中，所述上方導電結構和下方導電結構各自包括導電可變形結構。
13.如權利要求11所述的半蝶形組裝件，還包括接觸墊，該接觸墊被布置在所述基板與所述上方導電可變形結構和下方導電可變形結構之間的、所述上方導電可變形結構和下方導電可變形結構被附著到所述基板的位置處。
14.如權利要求10所述的半蝶形組裝件，還包括用于鍵機構的鍵帽，所述鍵包括: 被穩固到所述鍵帽的底表面的子結構； 被附著到所述子結構的銷針定位機構；以及 通過所述子結構形成以允許光通過的開口。
15.—種撥動開關,包括: 第一翼和第二翼； 將所述第一翼和第二翼耦合在一起的第一鉸鏈和第二鉸鏈； 當所述第一翼和第二翼被鉸合在一起時在所述第一翼和第二翼之間形成的空腔； 位于所述第一翼下方的第一開關；以及 位于所述第二翼下方的第二開關。
16.如權利要求15所述的撥動開關，還包括位于所述空腔中的可變形結構。
17.一種用于產生用于鍵帽的頂表面的字形的方法，該方法包括: 將箔層粘合到下方的第一層； 在所述箔層中形成開口 ；以及 用所述下方的第一層中的材料填充所述開口以產生所述字形。
18.如權利要求17所述的方法，其中，所述下方的第一層包括熱塑層。
19.如權利要求18所述的方法，其中，用所述下方的第一層中的材料填充所述開口包括:向所述熱塑層施加熱量以使得熱塑材料流入所述開口中。
20.一種用于產生鍵帽的頂表面的方法，該方法包括: 將頂部襯里層粘合到底部箔層； 在所述箔層中形成開口； 利用材料填充所述開口以產生字形；以及 去除所述頂部襯里層。
【文檔編號】H01H13/88GK104517769SQ201410438684
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】J·J·牛, K·J·漢德恩, C·C·利翁, T·W·小威爾森, J·M·布洛克 申請人:蘋果公司