用于键盘的键模块以及键盘的制作方法

文档序号:18601336发布日期:2019-09-03 22:40阅读:167来源:国知局
用于键盘的键模块以及键盘的制作方法

本发明涉及一种用于键盘的键模块,并且涉及一种具有至少一个这种键模块的键盘。



背景技术:

在键盘,例如与计算机结合使用的键盘中,可以采用各种按键系统。

ep1612821a2公开了一种按键开关、一种键盘和一种按键开关组装夹具。



技术实现要素:

在此背景下,本发明提供了根据主权利要求的一种用于键盘的改进键模块和一种改进的键盘。优选实施例在从属权利要求和随后的描述中限定。

根据本文所述的方法的实施例,可以为键盘模块提供机械系统或引导机构,其包括双翼单元和被联接到双翼单元的弹性装置。引导机构可以被形成为实现键模块的顶部的等边、同步和无间隙或减小间隙引导或平行引导。特别地,结合开关单元的双单元和弹性装置也被构造成提供关于键模块的致动的复位力和特定的力-路径特性,并且使其能够被调节。

有利地,能够提供非常扁平的机械开关模块,例如用于游戏应用、高端办公应用等。例如,开关模块可以用在笔记本电脑和平板键盘中。可由制造商、顾客并且可由用户另外或可替选地调节键模块关于致动的力-路径特性。例如,键模块可以允许用户进行定制。例如,键模块的寿命可以在经典机械键模块的范围内。另外,键模块可以通过光源或能够集成的光源支持键帽或顶部的均匀且经济的照明。例如,这种键模块可以满足关于非常扁平构造的尺寸的要求,诸如1至4毫米的块尺寸,特别是多达约2毫米的块尺寸。

提出了一种用于键盘的键模块,其中键模块包括:

第一翼元件和第二翼元件,所述第一翼元件和所述第二翼元件在致动时引导键模块的移动,其中每个翼元件都包括杆、第一臂和第二臂,其中所述臂离开杆延伸,其中安装部分被形成在杆上,其中用于支承翼元件的第一支承部分被形成在第一臂上,其中用于支承翼元件的第二支承部分被形成在第二臂上,其中第一翼元件和第二翼元件能够彼此机械联接;

至少一个弹簧元件,所述至少一个弹簧元件用于在键模块致动时提供复位力,其中该至少一个弹簧元件能够被安装至第一翼元件的安装部分和第二翼元件的安装部分;和

支撑元件,所述支撑元件用于支撑翼元件,其中用于容纳翼元件的支承部分的多个容纳部分被形成在支撑元件中。

例如,可为计算机等提供键盘。键盘可以包括至少一个键模块。键模块可为按键的一部分或者可代表按键。因此,每个按键可设置一个键模块。键模块也可被称为机械按钮。该至少一个弹簧元件也可被称为弹性装置。支撑元件的容纳部分可以被形成为支承沟槽、槽口等等。换句话说,支撑元件的容纳部分可以被形成为沟槽形、v形,并且另外或者可替选地有燕尾。支撑元件可一体地形成。

根据一个实施例,每个翼元件都可以包括联接部分,所述联接部分将翼元件彼此机械联接。第一联接部分可以被形成在每个翼元件的第一臂的一端处。第二联接部分可以被形成在每个翼元件的第二臂的一端处。这种实施例提供了下列优点,即翼元件能够易于彼此联接,也能够实现快速且简单的安装。

第一联接部分和第二联接部分可以不同地形成。第一翼元件的第一联接部分能够被联接至第二翼元件的第二联接部分。第一翼元件的第二联接部分能够被联接至第二翼元件的第一联接部分。因此,第一联接部分可以被形成为与第二联接部分互补。这种实施例提供了下列优点,即翼元件能够彼此稳固且可靠地联接。另外,翼元件可作为相同零件形成。

特别地,第一联接部分可以被形成为连杆,第二联接部分可以被形成为突起部分。可替选地,第一联接部分和第二联接部分可以被形成为齿。这种实施例提供了下列优点,即能够实现机械脱联。

此外,第一翼元件和第二翼元件可以被形成为彼此相同。另外或可替选地,每个翼元件可以一体地形成。另外或可替选地,每个翼元件可以由金属材料形成。特别地,翼元件可以是冲切的或冲压零件,并且另外或可替选地为相同零件。这种实施例提供了以下优点:能够简化翼元件的制造并使其更便宜。此外,可以提高翼元件的稳定性。

此外,每个翼元件可以包括至少一个连接部分,所述至少一个连接部分用于将翼元件连接至用于键模块的顶部。顶部可以包括键帽或可以能够被联接至键帽。键帽可以代表按键的操作者可见并且能够通过按压来操作的部分。这种实施例提供了下列优点,即能够实现元件与一件式顶部或两件式顶部之间,或者顶部与键帽之间的简单和稳固的机械连接。

该至少一个连接部分可以被形成为可弹性变形梁或具有端部的可弹性变形梁,所述端部弯曲到杆的基部区域中。这里,弯曲端部可以在键模块的安装状态下被布置在翼元件的杆和支撑元件之间。因此,可以实现在安装顶部时相对支撑元件支撑梁,并且可以实现在拆卸顶部时相对杆支撑梁。这种实施例提供的优点在于,可以容易且安全地将顶部安装到翼元件和从翼元件拆卸。

根据实施例,支撑元件可以包括焊接表面或连接销,以用于将支撑元件附接至键盘的电路基板。另外或可替选地,支撑元件可以由金属材料形成。这种实施例提供下列优点,即能够实现键模块与电路板等的直接附接。此外,能够使支撑元件坚固耐用。

此外,支撑元件包括用于锚固稳定支架的至少一个锚固部分,所述稳定支架用于关于扭矩和弯矩稳定键模块的顶部。该至少一个锚固部分可以被形成为孔眼、凸耳等等。这种实施例提供了下列优点,即稳定支架能够被直接安装至键模块。因此,特别是能够对长方形按键实现用于另外稳定的整体解决方案。

此外,该至少一个弹簧元件可以被形成为张力弹簧或压缩弹簧。这种实施例提供了下列优点,即能够以构造简单和可靠的方式通过更换该至少一个弹簧元件来提供复位力。另外,压缩弹簧也可以可选地用作弯曲引导件。

此外,可以设置至少一个凸轮,所述至少一个凸轮用于在键模块的致动状态下使至少一个弹簧元件变形。这里的至少一个凸轮可以被形成在支撑元件上、被形成在开关单元上,并且另外或可替选地被形成在键模块的顶部上。顶部可以包括键帽或可以能够被联接到键帽。至少一个凸轮也可以称为突起元件、齿部、鼻部等。这种实施例提供了下列优点,即能够实现至少一个弹簧元件的容易变形,其中至少一个弹簧元件的线性变形行为的损失可以导致对致动力的更高抵抗力。因此,能够有利地影响,即通过至少一个凸轮的几何形状影响关于键模块的致动的力-路径特性。

此外,键模块可以包括开关单元。开关单元可以包括外壳和接触装置,接触装置被部分地布置在外壳中,以用于在致动键模块时建立电接触。接触装置可以包括具有第一触点的固定接触件和接触器,接触器具有承载第二触点的第一弹簧夹,并且另外或可替选地具有用于产生致动声音的第二弹簧夹,以及另外或可替选地具有至少一个致动部分。接触器可以一体地形成。接触器可以包括第一弹簧夹与至少一个致动部分,或第一弹簧夹、第二弹簧夹以及至少两个致动部分。该至少一个致动部分可以由顶部或辅助致动器按压。第一触点和第二触点之间的电接触可在一个接触点中建立。每个触点都可以被形成为细长形的,并且另外或可替选地可以包括直线接触区域。第一触点的接触区域和第二触点的接触区域可以彼此交叉。每个接触区域都可以关于弹簧夹的纵向延伸轴线倾斜地延伸。第二弹簧夹可以包括成角度、弯曲或成曲线的致动部分。第二弹簧夹可以被形成为在相对外壳回弹时产生致动声音。这种实施例提供下列优点,即能够以可靠的方式建立电接触,其中致动的力-路径特性能够受接触装置的合适设计影响。另外,可以可选地以简单的方式实现致动声音。开关单元可以启用电接触和声学反馈的功能。这能够通过具有至少一个弹簧夹的整体形成的接触器实现。

至少在子区段中,外壳可以由透明或不透明材料形成,并且另外或可替选地被形成为至少一个透镜。另外或可替选地,外壳可以包括用于光源的接收隔间。另外或可替选地,在外壳中可以形成至少一个沟槽,所述至少一个沟槽用于在键模块的致动状态下容纳至少一个弹簧元件的至少一个子区段。该至少一个沟槽也可以称为凹陷部分、长方形凹陷或槽口。该至少一个透镜可以被构造成将来自光源的光分布在键模块的顶部上,并且另外或可替选地分布在键帽上方。该至少一个透镜可以被构造成聚焦或散射光。例如,该至少一个透镜可以是光学漫射器。这种实施例提供了下列优点,即能够以节省空间的方式实现按键的照明,并且另外或可替选地,由于至少一个弹簧元件至少部分地插入到沟槽中,因此能够节省用于键模块的空间。

此外,接触装置可以包括焊接区域或连接销,所述焊接区域或连接销用于将开关单元附接到键盘的电路基板。另外或可替选地,接触装置可以被形成为在第一触点和第二触点之间产生摩擦的同时建立电接触。这种实施例提供了下列优点,即能够避免由于颗粒污染引起的接触劣化。

此外,键模块可以包括顶部。顶部可以包括键帽或能够被联接到键帽。另外或可替选地,可以在顶部中形成至少一个沟槽,所述至少一个沟槽用于在键模块的致动状态下容纳至少一个弹簧元件的至少子区段。

此外,键模块可以包括稳定支架,所述稳定支架用于相对于扭矩和弯矩稳定键模块的顶部。稳定支架可以被锚固在键模块的支撑元件上。

根据实施例,外壳可以包括致动开口,所述致动开口用于暴露接触装置的至少一个致动部分。另外或可替选地,外壳可以包括偏转部分,所述偏转部分用于在致动键模块时偏转接触装置的第二弹簧夹。偏转部分可以在致动时相对于键模块的移动倾斜地倾斜形成。偏转部分可以是弯曲的、略微阶梯状的、被形成为突节或凸轮等。偏转部分可以被形成为在致动键模块时使得第二弹簧夹在致动时关于键模块的移动横向地或倾斜地偏转或偏移。在此,在致动时偏转部分相对于键模块的移动的倾斜角度可小于第二弹簧夹的成角度或弯曲的致动部分的倾斜角度。这种实施例提供的优点在于,能够通过致动开口实现接触装置的简单且可靠的致动。另外或可替选地,能够实现第二弹簧夹的限定和低摩擦的偏转或偏移,以便引起第二弹簧夹的回弹,以产生噪声。

此外,键模块可以包括辅助致动器,所述辅助致动器用于致动接触装置。外壳可以包括至少一个保持部分,所述至少一个保持部分用于保持辅助致动器。辅助致动器可以包括至少一个附接部分,所述至少一个附接部分用于移动地将辅助致动器附接到外壳的至少一个保持部分。另外或可替选地,辅助致动器可以包括至少一个鼻部,所述至少一个鼻部用于在致动键模块时使第一弹簧夹偏转,或者另外或可替选地使接触装置的第二弹簧夹偏转。使用保持部分和附接部分,可以实现辅助致动器与外壳的移动附接,其中移动附件可以是例如铰接的或平移的。第二弹簧夹可以被形成为在相对辅助致动器回弹时产生致动声音。辅助致动器可以包括鼻部,以用于使第一弹簧夹偏转,以及另外或可替选地使第二弹簧夹偏转,或者包括至少第一鼻部和第二鼻部,第一鼻部用于使第一弹簧夹偏转,第二鼻部用于使第二弹簧夹偏转。这种实施例提供了下列优点,即能够以坚固且容易的方式致动接触装置,其中在构造方面能够灵活考虑具有一个弹簧夹或两个弹簧夹的接触器变体。

此外,辅助致动器可以包括至少一个固定部分,所述至少一个固定部分用于将辅助致动器固定至第一翼元件或第二翼元件。在键模块致动时,辅助致动器可以被至少一个翼元件在至少一个移动方向上沿至少一个固定部分取走或移动。该至少一个固定部分可以被形成为突起。这种实施例提供了下列优点,即能够建立电接触,并且另外或可替选地,能够在键模块致动时以可靠并坚固的方式整体地产生致动声音。此外,这能够使用最少量的组件,并且在构造方面以简单的方式实现。

此外,提出了一种键盘,其中该键盘包括:

根据上述键模块的实施例所述的至少一项;和

电路基板,其中至少一个键模块被布置在电路基板上。

因此,上述至少一个键模块可以结合键盘采用或使用。该至少一个键模块例如能够通过焊接或插入连接销而被直接附接至电路基板。

所述键模块可用作现有键模块的替换件,例如用于具有直线引导的键模块的替换件。这些模块坚固、可靠、耐用,并具有带有贵金属触点和金属复位弹簧的经典的开关机构。机械概念允许具有长致动路径(例如,3至4毫米)的精确、低翘曲的直线移动,并且是经典机械开关之一。普遍存在具有不同的力-路径特性以及直线力-路径特性,具有触觉特性或可感知的压力点或工作点,以及具有咔哒特性或可察觉和可听特性的开关。本文所述的键模块的实施例避免了这种现有键模块的缺点,并且仍具有上述优点,并且与上文所述的模块相比降低了结构高度。因此,所述的键模块的实施例不仅能够用于平板键盘,而且可以用于笔记本电脑等。

所述键模块也可以用作具有作为平行引导的剪刀型机构以及作为开关机构的橡胶圆顶的键模块的替换件。具有剪刀型机构的键模块在构造方面,结合相对长的致动路径是扁平的。引导和力-路径特性的功能大多是不同的,使得剪刀型机构具有引导或平行引导的功能,并且橡胶圆顶或弹片形成开关机构,并且负责特定的力-路径特性。与具有许多缺点的许多部分不稳定的杠杆(例如,六个铰链和四个连杆)的剪刀型机构相比,根据本文所述的方法的实施例,例如能够使平行引导更稳定和精确。能够提供抗倾斜的刚度并且能够提高耐用性。此外,能够最小化致动期间的噪音。根据实施例,与由一些沉降产生的硅树脂橡胶圆顶相比,也能够实现在模块的寿命期间稳定的力-路径特性和可靠性。

双翼机构或蝴蝶机构不太普遍。具有和不具有开关薄膜或金属卡盘的经典橡胶圆顶用作开关机构。从基本机构可以看出,双翼机构的翼的长度为剪刀型机构的杠杆的一半。因此,与剪刀型机械相比,这种机构在倾斜方面刚度更高。在杠杆的相同角度的情况下,致动路径的长度为剪刀型机构情况下的一半。机构的翼通过作为连杆的活动铰链实现。然而,如果仅一个翼枢转并且第二翼被实现为连杆,则可能发生伪平行移动。这导致按键在致动期间相对于致动方向横向移位。这里也可以选择卡盘作为开关机构。双翼机构在这里也起到平行引导的作用,而卡盘形成开关机构并提供特定的力-路径特性以及复位。铰链可能会引起游隙,并可能对倾斜的刚度产生影响。具有双翼机构的键模块在抗倾斜的刚度和平行方面是有利的。本文所述的键模块的实施例能够避免缺点以及实现上述优点以及关于整个致动路径的优点。

附图说明

将基于附图更详细地解释本发明,其中:

图1示出具有根据本发明的实施例的键模块的键盘的示意图;

图2示出根据本发明的实施例的键模块的局部分解图;

图3示出部分组装状态下的图2的键模块的局部分解图;

图4示出组装状态下的图2或图3的键模块的倾斜顶视图;

图5示出图4的键模块的倾斜底视图;

图6示出组装状态下并且无键帽的图2至图5的键模块的倾斜顶视图;

图7示出图2至图6的键模块的子区段的倾斜视图;

图8示出图4或图5的键模块的侧视图;

图9示出图4或图5的键模块的侧视图;

图10示出键帽的顶视图;

图11示出图6的键模块的侧视图;

图12示出图4或图5的键模块的侧视图;

图13示出图6、图11或图12的键模块的顶视图;

图14示出根据本发明的实施例的键模块的接触装置;

图15示出图14的接触装置;

图16示出根据本发明的实施例的键模块的接触装置;

图17示出根据本发明的实施例的键模块的接触装置;

图18示出根据本发明的实施例的键模块的接触装置;

图19示出根据本发明的实施例的键模块的截面图;

图20示出根据本发明的实施例的键模块的局部分解图;

图21示出根据本发明的实施例的键模块的局部分解图;

图22示出根据本发明的实施例的键模块的子区段的倾斜视图;

图23示出根据本发明的实施例的键模块的局部分解图;

图24示出图23的键模块的部分的局部分解图;

图25示出部分组装状态下的图23或图24的开关单元和支撑元件的倾斜顶视图;

图26示出图23、图24或图25的接触装置;

图27示出图23或图24的辅助致动器的倾斜底视图;

图28示出图23、图24或图27的辅助致动器的倾斜顶视图;

图29示出部分组装状态下的图24的按键的部分的局部分解图;

图30示出安装和未致动状态下的图24或图29的键模块的倾斜顶视图;

图31示出安装和致动状态下的图24、图29或图30的键模块的倾斜顶视图;

图32示出图30的键模块的侧视图;并且

图33示出图32的键模块的局部截面图;

具体实施方式

在下文的本发明优选实施例的说明中,相同或相似的附图标记应用于各附图中所示的类似作用元件,其中应省略对这些元件的重复描述。

图1示出具有根据实施例的键模块120的键盘100的示意图。例如,键盘100为平板电脑、笔记本电脑等的一部分。可替选地,键盘100为外设,特别是用于计算机的外设。

键盘100包括电路基板110。电路基板110例如是导体板、电路板等。根据图1所示的实施例,键盘100包括多个键模块120。键模块120被布置在电路基板110上。这里,键模块120例如被焊接到电路基板110上。

此外,根据图1中所示和所述的实施例,键帽125被附接到每个键模块120。每个键帽125都被联接到相应的键模块120。每个键模块120和键帽125的单元都代表键盘100的一个按键。可替选地,每个键模块120都代表键盘100的一个按键。具体地,将参考随后的附图更详细地解释键模块120。

键帽125代表对键盘100的用户可见和可触摸的按键的一部分。通过按压键帽125来实现键模块120的致动。每个键模块120都被构造成对具有阻力或复位力的力-路径特性的致动力作出反应。此外,每个键模块120都被构造成响应于利用预先限定的致动路径的致动来建立电连接,由此执行开关操作。

图2示出根据实施例的键模块120的局部分解图。这里的键模块120对应于或类似于图1的键模块。根据图2中所示的实施例,键模块120还包括键帽125。可替选地,键帽125与键模块120分离地设置,并且能够被附接至键模块120。在键帽125被安装至键模块120的状态下,键模块120和键帽125代表按键。键帽125代表键模块120的顶部或者键模块120。在键帽125上印有至少一个字母数字字符或特殊字符。

键模块120包括第一翼元件230和第二翼元件230,所述第一翼元件230和所述第二翼元件230用于在用户致动时引导键模块120的移动。两个翼元件230彼此机械联接。在图2的图示中,翼元件230被示出为处于键模块120的非致动状态下。在非致动状态下,彼此机械联接的翼元件230在彼此之间具有钝静止角。在键模块120的致动状态下,彼此联接的翼元件230具有大于彼此之间的静止角的打开角度。打开角度也可以是180度。静止角和打开角之间的差异可以例如在约12度至18度的范围内。

每个翼元件230都包括杆、第一臂和第二臂。臂离开杆延伸。特别地,臂以直角离开杆延伸。而且,例如,臂在公差范围内相对于彼此平行地延伸。可替选地,臂也可以相对于彼此倾斜地延伸。根据图2中所示的实施例,第一翼元件230和第二翼元件230被形成为彼此相同。另外,这里的每个翼元件230都一体地形成。例如,每个翼元件230也由金属材料形成。将参考之后的附图更详细地解释翼元件230如何形成并彼此联接的。

根据图2中示出和描述的实施例,每个翼元件230都包括例如用于安装弹簧元件的两个安装部分232和用于支承翼元件230的两个支承部分234。安装部分232被形成在翼元件230的杆上。安装部分232形成为翼元件230中的通孔,特别是圆角三角形通孔。支承部分234被形成在翼元件230的臂上。第一支承部分234被形成在第一臂上,第二支承部分234被形成在第二臂上。支承部分234被形成为翼元件230的臂的外边缘中的凸缘、台阶或鼻部。

每个翼元件230进一步包括至少一个连接部分236,所述至少一个连接部分236用于将翼元件230连接到键模块120的顶部。这里,顶部包括键帽125。根据图2中所示的实施例,例如,每个翼元件230包括一个连接部分236。连接部分236被形成在翼元件230的杆上。这里,连接部分236被形成为可弹性变形梁。根据图2中所示和所述的实施例,被形成为可弹性变形梁的连接部分236包括端部238,端部238弯曲到杆的基部区域中。键帽能够经由通过连接部分236的卡扣配合被连接到翼元件230,并且因此被连接到键模块120。

键模块120进一步包括至少一个弹簧元件240,所述至少一个弹簧元件240用于在键模块120致动时提供复位力。根据图2中所示的实施例,键模块120包括例如一个弹簧元件240。弹簧元件240被安装到第一翼元件230的安装部分232中的一个安装部分232和第二翼元件230的安装部分232中的一个安装部分232。这里,弹簧元件240是拉伸弹簧。

键模块120进一步包括支撑元件250,所述支撑元件250用于支撑翼元件230。支撑元件250还被形成为:当支撑元件250被附接到翼元件230时,支撑弹簧元件240以及键帽125(如果适用)。例如,支撑元件250由金属材料形成。支撑元件250包括多个容纳部分252,所述多个容纳部分252用于容纳翼元件230的支承部分234。根据图2所示和所述的实施例,这里的支撑元件250包括四个容纳部分252。容纳部分252被形成为在支撑元件250中支撑沟槽。换句话说,容纳部分252被形成为沟槽形、v形或燕尾形。翼元件230的支承部分234在键模块120的安装状态下被支撑在容纳部分252中。因出,翼元件230被支撑在支撑元件250上,以便能够以可预定的角度范围枢转或倾斜。角度范围也能够由容纳部分252的形状限定。

包括翼元件230和弹簧元件240的部件的组也可被称为引导机构。因此,支撑元件250被形成为至少支撑引导机构。

此外,键模块120包括开关单元260。开关单元260包括外壳270和接触装置280。接触装置280被至少部分地布置在外壳270中。换句话说,外壳270被形成为至少容纳接触装置280的子区段。根据图2所示的实施例,例如在外壳270中仅形成一个沟槽272,所述沟槽272用于在键模块120的致动状态下至少容纳弹簧元件240的子区段。接触装置280被构造成在键模块120致动过程中建立电接触。接触装置280能够被键帽125按压或变型,例如以便实现电接触的建立。将参考下面的附图更详细地解释开关单元260。

图3示出部分组装状态下的图2的键模块120的局部分解图。图3示出与图2相比进一步组装的状态下的键模块120。这里示出开关单元260处于组装状态下,其中接触装置280被部分地容纳在外壳270中。此外,翼元件230被支撑在支撑元件250上。翼元件230的支承部分234被布置在支撑元件250的容纳部分252中。

图4示出组装状态下的图2或图3的键模块120的倾斜顶视图。由于图4的视图的视角,所以这里可见键模块120的键帽125和支撑元件250。在键模块120的组装状态下,键帽125被连接至翼元件,并且开关单元被布置成被翼元件的杆和臂围绕。

图5示出图4的键模块120的倾斜底视图。这里示出了键模块120的键帽125、翼元件230,所述翼元件230具有四个安装部分232中的两个安装部分232、四个支承部分234中的两个支承部分234以及具有弯曲端部238的两个连接部分236中的一个连接部分236。此外,示出了具有两个容纳部分252和焊接表面554的支撑元件250,具有接收隔间574的外壳270,以及具有焊接表面582的接触装置280。

支撑元件250的焊接表面554用于将支撑元件252附接到键盘的电路基板。开关单元的接触装置280的焊接表面582用于将开关单元附接到键盘的电路基板。因此,通过将焊接表面554和582焊接到电路基板上,能够将键模块120直接配合在电路基板上。

用于接收光源的接收隔间574被形成在开关单元的外壳270中。例如,光源可以是用于表面安装的发光二极管或smdled(smd=表面安装器件;led=发光二极管)。此外,根据实施例,外壳270至少在子区段中由透明或不透明材料,特别是由塑料材料形成。

在图5的图示中可以看出,具有外壳270和接触装置280的开关单元被布置在由翼元件230的杆和臂围绕的构造空间中。

根据另一实施例,特别是作为焊接表面554和582的替选,支撑元件和开关单元能够通过连接销被附接至键盘的电路基板。

图6示出在组装状态下并且无键帽的图2至图5的键模块120的倾斜顶视图。因此,除了省略了键帽并且示出按键120处于组装状态之外,图6中的视图都对应于图2或图3的视图。

图7示出图2至图6的键模块的子区段的倾斜视图。图7中所示的键模块的子区段包括引导机构,即翼元件230和弹簧元件240。在图7的视图中,示出了翼元件230的安装部分232、支承部分234、连接部分236和第一联接部分731以及第二联接部分733。

联接部分731、733被形成为将翼元件232彼此机械联接。每个翼元件230都包括第一联接部分731和第二联接部分733。第一联接部分731被形成在每个翼元件230的第一臂的一端处,第二联接部分733被形成在每个翼元件230的第二臂的一端处。每个翼元件230的第一联接部分731和第二联接部分733都不同地形成。所有第一联接部分731都相同地形成,并且所有第二联接部分733都相同地形成。因此,第一翼元件230的第一联接部分731能够被联接到第二翼元件230的第二联接部分733,并且第一翼元件230的第二联接部分733能够被联接到第二翼元件230的第一联接部分731。根据这里所示的实施例,第一联接部分731被形成为连杆,第二联接部分733被形成为突起或板。根据另一实施例,第一联接部分和第二联接部分能够被形成为齿。

图8示出图4或图5的键模块120的侧视图。在图8的侧视图中,示出了这里的键模块120的键帽125、具有两个支承部分234的翼元件230、具有两个容纳部分255的支撑元件250,以及开关单元的外壳270。

图9示出图4和图5的键模块120的侧视图。除了与图8的视图相比,图9中的键模块120绕垂直于印有字符的键帽125的表面旋转四分之一圈之外,图9中所示的侧视图都对应于图8的侧视图。在图9的侧视图中,示出键模块120的键帽125、弹簧元件240、支撑元件250以及具有沟槽272的开关单元的外壳270。

图10示出键帽125的顶视图。键帽125是上述一个图中的键帽或者为类似的键帽。

图11示出图6的键模块120的侧视图。除了省略了键帽之外,图11中所示的侧视图都对应于图9中所示的侧视图。因此,在图11的图示中,示出键模块120的具有连接部分236的翼元件230中的一个翼元件230、弹簧元件240、支撑元件250以及具有沟槽272的开关元件的外壳270。

图12示出图4或图5的键模块120的侧视图。除了省略了键帽之外,图12中所示的侧视图都对应于图8中所示的侧视图。因此,在图12的图示中,示出键模块120的具有两个支承部分234的翼元件230、弹簧元件240、具有两个容纳部分255的支撑元件250,以及开关单元的外壳270。

图13示出图6、图11或图12的键模块120的顶视图。在图13的图示中,示出了键模块120的具有安装部分232的翼元件230、连接部分236和联接部分731和733、弹簧元件240、支撑元件250的子区段、具有沟槽272的外壳270,以及接触装置280的子区段。在图13中也明确地指出翼元件230的杆1335、第一臂1337和第二臂1339。此外,示出了作为至少一个透镜形成的外壳270的子区段1376。这里,沟槽272被布置在外壳270的子区段1376与接触装置280被部分地布置在其中的另一子区段之间。外壳270的子区段1376形成为散射和/或聚焦来自光源的光。根据实施例,光源也可被至少部分地容纳在外壳270中。

图14示出用于根据实施例的键模块的接触装置280。接触装置280对应于或类似于上述图中之一的接触装置。因此,接触装置280可用作上述图之一的键模块的开关单元的接触装置。

接触装置280包括固定接触件1482和接触器1484。固定接触件1482和接触器1484彼此电绝缘。接触装置280的第一触点被布置在固定接触件1482上。接触装置280的第二触点被布置在接触器1484上。

接触器1484包括携带第二触点的第一弹簧夹1486,以及仅例证性的两个支承部分1488。第一弹簧夹1486能够通过致动部分1488移动,直到在第一触点和第二触点之间建立电接触为止。致动部分1488例如能够在致动键模块时由键模块的顶部或键模块致动。接触器1484能够弹性变形。因此,接触器1484也用作弹性装置。

根据实施例,固定接触件1482和接触器1484每个都包括至少一个焊接表面,如图5中所示。

图15示出了图14的接触装置280。更具体地,图15示出另一视角的图14的接触装置280。这里,也示出并明确地指示了第一触点1583和第二触点1585。

第一触点1583包括具有第一延伸轴线的直线或细长接触区域,第二触点1585包括具有第二延伸轴线的直线或细长接触区域。第一延伸轴线和第二延伸轴线彼此交叉,其中能够在点状接触部分中在第一触点1583和第二触点1585之间建立电接触和机械接触。

根据这里所示的实施例,每个延伸轴线例如都相对于固定接触件1482或接触器1484的纵向轴线或横向轴线倾斜地,特别是以45度的角度延伸。根据图15所示的实施例,第一触点1583和第二触点1585每个都具有三角形截面轮廓。例如,触点1583和1585从金属丝切下并焊接在接触装置280上。

图16示出根据实施例的键模块的接触装置280。除了接触器1484仅包括一个致动部分1488并且不同地,特别是关于第一弹簧夹1486和致动部分1488不同地形成之外,图16中的接触装置280都对应于图14或图15的接触装置。换句话说,图16中的接触装置280代表图14或图15的接触装置的构造变体。因此,图16中的接触装置280与图14或图15的接触装置类似。由于图示中所选的视角,所以仅接触装置280的触点中的第一触点1583可见。

图17示出根据实施例的键模块的接触装置280。除了接触器1484不同地,特别是关于第一弹簧夹1486和致动部分1488不同地形成之外,图17中的接触装置280都对应于图16的接触装置。

图18示出根据实施例的键模块的接触装置280。除了接触器1484不同地,特别是关于第一弹簧夹1486和致动部分1488不同地形成之外,图18中的接触装置280都对应于图14或图15的接触装置。由于图示中所选的视角,所以仅接触装置280的触点中的第一触点1583可见。

参考图14至图18,应注意,接触装置280,特别是具有至少一个致动部分1488和第一弹簧夹1486的接触器1484被形成为在第一触点1583和第二触点1585之间产生摩擦的同时建立电接触。

图19示出根据实施例的键模块120的截面图。图19中的键模块120类似于图2、图3、图4、图5、图8或图9中的键模块。在图19中,示出了键模块120的具有顶部凸轮1928的键帽125、翼元件230、弹簧元件240、支撑元件250,以及仅作为示例的两个底部凸轮1978。

顶部凸轮1928被形成为键帽125的子区段。更具体地,顶部凸轮1928被形成为朝向弹簧元件240突起的键帽125的子区段。底部凸轮1978被形成为开关单元的外壳的子区段。底部凸轮1978被形成为朝向弹簧元件240突起的外壳的子区段。例如,底部凸轮1978被布置在外壳的沟槽中。因此,弹簧元件240被布置在顶部凸轮1928和底部凸轮1978之间。凸轮1928和1978被形成为在键模块120的致动状态下使弹簧元件240变形,更具体地是弹性变形。

弹簧元件240能够通过凸轮1928和1978变形,并且在致动键模块120时具有更长的致动路径。凸轮1928和1978形成并且被布置成弯曲弹簧元件240。弹簧元件240的弹簧力在通过凸轮1928和1978变形时失去线性,其中由于变形的弹簧元件240,所以抵抗致动力而作用的复位力或抵抗致动力而作用的阻力增大。

根据实施例,另外或可替选地,至少一个凸轮可以被形成在支撑元件250上。

图20示出根据实施例的键模块120的局部分解图。除了键模块120包括具有不同的接触装置280的开关单元,以及在此适用的外壳270和能够被联接至键帽125的另外的中间件2025之外,键模块120都对应于上述附图之一的键模块。这里的键帽125和中间件2025代表键模块120的顶部。中间件2025可通过连接部分236被连接至翼元件230。键帽125能够被联接至中间件2025。

图21示出根据实施例的键模块120的局部分解图。除了支撑元件250包括锚固部分2156以锚固用于关于扭矩和弯矩稳定键模块120的顶部的稳定支架2190之外,键模块120都对应于图2至9或图19中其中之一的键模块。锚固部分2156被形成为孔眼。根据这里所示的实施例,例如,两个锚固部分2156被形成在支撑元件250上。这里的用于键模块120的顶部包括键帽125。稳定支架1190以u形方式弯曲。稳定支架1190被锚固在锚固部分2156中。根据实施例,键模块120包括稳定支架1190。

图22示出根据实施例的键模块的子区段的倾斜视图。除了设置被形成为压缩弹簧的两个弹簧元件240,并且在图示中示出了类似于上述图中之一的支撑元件的支撑元件250之外,图22中所示的子区段都对应于图7中所示的子区段,其中翼元件230和支撑元件250在构造方面部分适合弹簧元件240。

每个弹簧元件240都沿翼元件230的一对联接臂延伸。翼元件230的安装部分被包含图22的图示中的容纳部分252的支撑元件250的壁部分隐藏。翼元件230通过联接部分731和733彼此联接,并且包括支承部分234和连接部分236。

图7示出根据本发明的实施例的键模块120的局部分解图。除了开关单元的外壳270和接触装置280以及每个翼元件230的连接部分236不同地形成,并且键模块120另外包括辅助致动器2392之外,图23中所示的根据本发明的实施例的键模块120都对应于上述图中一个的键模块。

图23中的图示与图2或图20的图示类似。在图23中,特别示出了键模块120的键帽125,具有安装部分232、支承部分234和连接部分236的翼元件230,弹簧元件240,具有容纳部分252的支撑元件250,具有沟槽272、子区段1376、两个致动开口2371和保持部分2375的外壳270,具有固定接触件1482、接触器1484、第一弹簧夹1486、两个致动部分1488以及第二弹簧夹2387的接触装置280,以及辅助致动器2392。

根据图23中所示的本发明的实施例,例如,在外壳270中形成两个致动开口2371,以暴露接触装置280的至少一个致动部分1488。此外,外壳270包括至少一个保持部分2375,以保持辅助致动器2392。根据本文所示的本发明的实施例,该至少一个保持部分2375形成为销。外壳270被布置在支撑元件250上。形成辅助致动器2392以致动接触装置280。辅助致动器2392由塑料材料形成。除了带有第二触点的第一弹簧夹1486之外,接触装置280的接触器1484进一步包括第二弹簧夹2387,以产生致动声音。第一弹簧夹1486包括致动部分1488。此外,第二弹簧夹2387也包括致动部分1488。接触器1484一体地形成。特别地,接触器1484形成为金属材料的冲压部分或冲压和弯曲部分。

参考之后的附图,将更详细地解释外壳270、接触装置280和辅助致动器2392。

图24示出图23的键模块120的部分的局部分解图。除了在图示中省略了键帽之外,图24中的图示都对应于图23的图示。

图25示出处于部分组装状态的图23或图24的开关单元260和支撑元件250的倾斜顶视图。接触装置被部分地容纳在外壳270中。通过外壳270的致动开口2371可见接触装置的致动部分1488。

图26示出图23、图24或图25的接触装置280。这里明确指示了被布置在第一接触件1482上的第一触点1583。第一弹簧夹1486和第二弹簧夹2187彼此并排并横跨固定接触件1482延伸。在图26中更清晰地示出第一弹簧夹1486在致动部分1488中渐缩。在背向第一弹簧夹1486的一侧上,第二弹簧夹2387的致动部分1488包括扭结,致动部分1488在扭结处朝着固定接触件1482和第一弹簧夹1486弯曲。

图27示出图23或图24的辅助致动器2392的倾斜底视图。根据这里所示的本发明的实施例,辅助致动器2392包括两个附接部分2794、两个鼻部2796和三个固定部分2798。辅助致动器2392例如由塑料材料一体地形成。

联接部分2794形成为允许将辅助致动器2392移动地连接到开关单元的外壳的至少一个保持部分。联接部分2794是弧形或钩形的,并且形成为通过闩锁或卡扣来容纳该至少一个保持部分。

鼻部2796形成为在致动键模块时使接触装置的第一弹簧夹和/或第二弹簧夹偏转。根据另一实施例,其中接触装置以不同方式形成,辅助致动器2392可仅包括一个鼻部2796和/或至少一个不同形成的鼻部2796。

固定部分2798形成为将辅助致动器392固定到第一翼元件或第二翼元件。固定部分2798被形成为突起。根据另一实施例,辅助致动器2392可以包括不同数量的固定部分2798和/或不同形成的固定部分2798。

图28示出图23、图24或图27的辅助致动器2392的倾斜顶视图。由于该图示,一个鼻部2796被一个固定部分2798隐藏。能够看出,固定部分2798被布置和形成为将一个翼元件的杆布置在一个固定部分2798和其余两个固定部分2798之间。

图29示出处于部分组装状态下的图24的键模块120的部分的局部分解图。弹簧240钩入第一翼元件230和第二翼元件230中的每一个翼元件的一个安装部分232中。此外,翼元件230通过它们的联接部分彼此联接。开关单元和支撑元件250被示出为处于图25的状态下。因此,接触装置被至少部分地容纳在外壳270中。

图30示出安装且未致动状态下的图24或图29的键模块120的倾斜顶视图。翼元件230被附接至支撑元件250,其中翼元件230的支承部分234被布置在支撑元件250的容纳部分252中。辅助致动器2392通过其附接部分被附接至外壳270,并且通过其固定部分被固定至翼元件230。辅助致动器2392的延伸平面相对于外壳270的延伸平面倾斜。

图31示出处于安装且致动状态下的图24、图29或图30的键模块120的倾斜顶视图。能够看出,弹簧元件240被插入外壳270的沟槽272中。作用在翼元件230上的部分致动力通过辅助致动器2392传递至开关单元的接触装置。在键模块120的致动状态下,辅助致动器2392的延伸平面沿外壳270的延伸平面定向。

图32示出图30的键模块120的侧视图。图32中的图示与图12的图示类似。在图32的侧视图中,示出键模块120的具有两个支承部分234的翼元件230、弹簧元件240、具有两个容纳部分252的支撑元件250、外壳270的子区段以及辅助致动器2392的子区段。其中也示出切割线a-a,其用于穿过键模块120的截面图或局部截面图。切割线a-a横向于弹簧元件240的纵向轴线延伸。

图33示出沿切割线a-a截取的图32的键模块120的局部截面图。在图33的局部截面图中,子区段为具有两个安装部分232的翼元件230之一,示出了键模块120的弹簧元件240的子区段,支撑元件250的子区段,外壳270的子区段,偏转部分3373,具有两个鼻部2796的辅助致动器2392的子区段,以及具有第一弹簧夹1486、第二弹簧夹2387、第一触点1583以及第二触点1585的接触装置的子区段。

能够看出,辅助致动器2392的鼻部2796中的第一个被形成和布置成致动或偏转第一弹簧夹1486,因此闭合触点1583和1585。此外,能够看出,辅助致动器2392的鼻部2796中的第二个被形成和布置成致动或偏转第二弹簧夹2387,以便产生致动声音。外壳270的偏转部分3373形成为在键模块120被致动时偏转接触装置280的第二弹簧夹2387。偏转部分3373在键模块120致动期间关于键模块120的移动或移动轴线倾斜。第二弹簧夹2387的致动部分的扭结角度大于偏转部分3373相对于移动轴线的倾斜角度。因此,第二弹簧夹2387的终端边缘与偏转部分3373间隔隔开。以这种方式,能够最小化或防止偏转部分3373和第二弹簧夹2387的致动部分之间的摩擦、刮擦等等。

在键模块120的致动期间,存在翼元件230的移动,翼元件230的移动通过辅助致动器2392传递到第一弹簧夹1486并传递到第二弹簧夹2387。在第一弹簧夹1486的这种偏移移动过程中,第一触点1583和第二触点1585彼此接触。此外,在第二弹簧夹2387的这种偏移移动过程中,第二弹簧夹2387被偏转部分3373在第二弹簧夹2387的致动部分处侧向偏转。由于偏转部分33373相对于移动的斜率或倾斜,第二弹簧夹2387的侧向偏移随着偏移增大而增大,直到第二弹簧夹2387的致动部分从致动第二弹簧夹2387的辅助致动器2392的鼻部2796滑落,并且存在第二弹簧夹2387相对外壳2370或辅助致动器2392的回弹,回弹产生致动声音。

随后将参考先前描述的附图来概括和描述实施例。

特别地,完成按键的平行引导任务和复位以及特定的力-路径特性任务的双翼机构形成键模块120的一个基础。例如,双翼机构的翼元件130被设计为冲压零件。这允许由高强度钢廉价地制造零件,因此在刚度和磨损方面产生优势。例如,还可以设想形成塑料零件。此外,翼元件230被设计为相同的零件,并且每个键模块120使用两个翼元件230。双翼机构被设计用于例如约1.5毫米等的最佳致动路径。

为了减小不利游隙,翼元件230不被设计为旋转铰链而是通过支承槽口(即容纳部分252,其中枢转移动仅能够在预定的角度范围内)进行。当两个翼元件230借助于至少一个弹簧元件240收紧在一起并被压入容纳部分252中时,两个翼元件230无游隙或几乎没有游隙地移动并且几乎没有噪音。翼元件230通过联接部分731和733彼此连接,或者也通过连杆连接,所述连杆解联在致动键模块120时发生的两个翼元件230的反向旋转。容纳部分252、支承部分234、连杆或第一连接部分731以及安装部分232或弹簧支架被布置成使得键模块120在致动期间的早期最大值之后表现出减小的力-路径特性。

这意味着复位力在静止位置中最高。在最终位置或完全致动状态下,复位力接近零。力-路径特性能够任意调节,特别是通过弹簧元件240和开关单元260以及可选的凸轮1928和/或1978调节。中间件2025或键帽125通过两个卡子锁定在形成为预加载平衡弹簧或板簧的翼元件230的连接部分236上,因此无游隙地浮动悬挂。在致动期间,顶部125或125和2025均匀地移动,即平行于支撑元件250移动。由于金属翼元件230的刚度高并且引导机构中的整体游隙被最小化,因此顶部125或125和2025或顶部按键部分精确且均匀地移动。形成经典机械开关的机械开关机构260被引导机构包围。

开关机构包括外壳270和具有两个接触部分的接触装置280:固定接触件1482和弹性接触器1484。两个接触部分例如配备有所谓的交叉点黄金触点,这增强了开关单元260的耐用性和可靠性。开关机构的外壳270还具有光学功能,其中外壳270被构造成引导来自光源的光并将其分配到键帽125的内表面上。

在致动开始时,首先激励致动力,因为引导机构由至少一个弹簧元件240预加载,并且复位力在静止位置中最高。键模块120的这种行为允许实现非常短的预行程,其中特别能够避免由于意外地触摸按键而错误地触发按键命令。如果开关单元是橡胶圆顶,则力的增加将明显更浅并且预行程更长。在预定的预行程之后,键帽125的致动元件接触至少一个致动部分1488或接触器1484的致动舌,并且触点1583和1585或黄金触点在限定路径之后闭合。从这种接触开始,键模块120的力-路径特性改变,因为开关机构或开关单元260的力-路径特性被包括在引导机构的力-路径特性中。从接触开始,接触器1484的刚度改变,使得开关点能够由有经验的用户感知,其中力-路径特性表现出弯曲。除此之外,这对于计算机游戏可能有利,因为不一定需要进一步致动按键,并且由此能够提高游戏中的动作速度和效率。在进一步致动或超行程路径期间,至少一个弹簧元件240的弹簧主体撞击开关机构壳体或外壳270的底部凸轮1978或支撑凸轮。从此刻开始,弹簧主体开始弯曲并呈现出增大的力特性,使击键变软。

开关机构或开关单元260能够被锁定在基部或支撑元件250中。例如,键模块120的支撑元件250是冲压部分,使得键模块120能够实现为单个smd可焊接部分。这允许借助于传统的smd放置设备在一个配合过程中将开关单元260与诸如led、电阻器、二极管等的其它smd部分一起灵活地放置在电路基板110上。这降低了整体制造成本,从而允许了键盘100的按键域的灵活设计,并且节省了对机械、设备和工具的投资。由于平焊盘或焊接表面554和582,所以能够获得与电路基板110的厚度无关地获得电路基板,并且例如能够将键模块120配合在电路膜上。作为替选,键模块120能够用传统的插头连接实现,并且通常用波峰焊接机焊接。

在下文中,将简要介绍顶部125和/或2025的不同变体。在简化变体中,顶部能够以键帽125的形式实现为单个部分。在这种情况下,键帽125可以例如被涂漆,然后根据任意国家变体单独地或通过激光方法作为整个按键域来刻字。可选地,顶部可被设置为中间件2025,该中间件2025被设计成标准零件。然后能够将键帽125实现为简单的壳体并且卡扣到中间件2025上。可以如前所述进行刻字。作为替选,例如,可以通过双组件技术产生按键符号。通过更换键帽125来完成改变国家变体。键帽125和/或中间件2025能够由顾客提供。

能够廉价地提供稳定支架2190或按键稳定器。弯成u形的圆形金属丝能够用作稳定支架2190。稳定支架2190的中间部分卡入键帽125或中间件2025中并通过铰链枢转。支撑元件250形成有两个附加的凸耳,其形式为锚固部分2156。其中,每个锚固部分2156包括带有一个孔的成角度区域,每个均用于稳定支架2190的支腿。为了组装,稳定支架2190的支腿配合在孔中。锚固部分2156可另外焊接到电路基板110的另外的焊盘上。这提高了键模块120的机械强度。借助于稳定支架2190,能够提供用于细长按键的多种机构以及防止扭矩和弯曲的保护和侧向稳定性。例如,锚固部分2156可以与支撑元件250一起冲压。

键模块120能够根据模块化设计原理构造。至少一个弹簧元件240具有使顶部125和/或2020分离的功能和允许顶部125和/或2020的无游隙、均匀移动的功能。翼元件230和被形成为金属部分的支撑元件250提供了金属构造坚硬且便宜的优点。致动时的力-路径特性在最小致动路径之后呈现最大值,然后进行几乎直线的减小行程,直到在角度点之后,直到至少一个弹簧元件240与凸轮或多个凸轮1928和/或1978接触为止。

如果实施例包括第一特征和第二特征之间的“和/或”连接,则可以将其理解为意味着该实施例包括根据实施例的一个变体的第一特征和第二特征两者,和根据实施例的另一变体的第一特征或第二特征。

附图标记

100键盘

110电路基板

120键模块

125键帽

230翼元件

232安装部分

234支承部分

236连接部分

238端部

240弹簧元件

250支撑元件

252容纳部分

260开关单元

270外壳

272沟槽

280接触装置

554焊接表面

574接收隔间

582焊接表面

731第一联接部分

733第二联接部分

1335杆

1337第一臂

1339第二臂

1376子区段

1482固定接触件

1484接触器

1486第一弹簧夹

1488致动部分

1583第一触点

1585第二触点

1928顶部凸轮

1978底部凸轮

2025中间件

2156锚固部分

2190稳定支架

2371致动开口

2375保持部分

2387第二弹簧夹

2392辅助致动器

2794致动部分

2796鼻部

2798固定部分

3373偏转部分

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