呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410647445.9

申请日:

2014.11.15

公开号:

CN104658795A

公开日:

2015.05.27

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H01H 13/7065申请公布日:20150527|||实质审查的生效IPC(主分类):H01H 13/7065申请日:20141115|||公开

IPC分类号:

H01H13/7065; G06F3/02

主分类号:

H01H13/7065

申请人:

陈峰

发明人:

陈峰

地址:

610000四川省成都市二环路南四段19号2幢1单元301

优先权:

2013105684120 2013.11.15 CN

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置包括键帽、弹性体、薄膜开关片、有配合部的支撑板、有上下配合部的剪刀脚支撑,剪刀脚支撑与键帽或支撑板配合的配合部位于所述剪刀脚支撑的剪刀脚臂两端,剪刀脚支撑通过上下配合部分别与键帽、支撑板的配合部转动或滑动连接,剪刀脚支撑通过相互之间力的传递构成同步联动支撑结构,以确保键帽平行于支撑板作升降运动,其特征是:所述延伸板面从其中一个剪刀脚臂的一端同向弯曲后分别向外同向延伸形成,其中,右刚性剪刀脚的延伸板面的悬臂端部与左刚性剪刀脚的呈平直板面的延伸板面相互拔动。经久耐用、手感更好、生产效率高、材料成本低、工艺成本低、生产能耗低,该发明可广泛应用于计算机键盘、各类嵌入式键盘。

权利要求书

权利要求书
1.  本发明的呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置包括键帽、弹性体、薄膜开关片、有配合部的支撑板、有上下配合部的剪刀脚支撑,剪刀脚支撑与键帽或支撑板配合的配合部位于所述剪刀脚支撑的剪刀脚臂两端,剪刀脚支撑通过上下配合部分别与键帽、支撑板的配合部转动或滑动连接,剪刀脚支撑通过相互之间力的传递构成同步联动支撑结构,以确保键帽平行于支撑板作升降运动,其特征是:所述延伸板面从其中一个剪刀脚臂的一端同向弯曲后分别向外同向延伸形成,其中,右刚性剪刀脚的延伸板面的悬臂端部与左刚性剪刀脚的呈平直板面的延伸板面相互拔动。

2.  如权利要求1所述呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置,其特征是:右刚性剪刀脚的延伸板面的角部、延伸板面分别与左刚性剪刀脚的延伸板面、延伸板面的角部相互拔动。

3.  如权利要求1所述呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置,其特征是:右刚性剪刀脚的延伸板面的角部、延伸板面的平直板面分别与左刚性剪刀脚的延伸板面的平直板面、延伸板面的角部相互拔动。

4.  如权利要求1或2或3所述呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置,其特征是:所述两个剪刀脚支撑靠近所述延伸板面的配合部,其中一个剪刀脚支撑的配合部为转动配合部,另一个剪刀脚支撑的配合部为滑动配合部。

5.  如权利要求1或2或3所述呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置,其特征是:所述剪刀脚支撑的左刚性剪刀脚、右刚性剪刀脚分别与键帽的两个配合部、支撑板的两个配合部的配合,其中四个配合方式为一个转动配合、三个滑动配合。

6.  如权利要求1或4所述呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置,其特征是:所述延伸板面从左右两个剪刀脚臂的末端同向弯曲后分别向外同向延伸形成,所述同一个剪刀脚支撑的其中一个延伸板面与剪刀脚臂的夹角大于20度,左右两个延伸板面的夹角为a,夹角a大于10度。

7.  如权利要求1或6所述呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置,其特征是:当右刚性剪刀脚的两个延伸板面的上板面、下板面分别与左刚性剪刀脚的两个延伸板面下板面、上板面重合时,右刚性剪刀脚、左刚性剪刀脚处于自锁位置。

8.  如权利要求7所述呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置,其特征是:两剪刀脚通过延伸板面的角部31、延伸板面19相互支撑,键帽被限制上极限位与下极限位之间上下移动时,右刚性剪刀脚16b的两个延伸板面19、左刚性剪刀脚16a的两个延伸板面19位于右刚性剪刀脚16b、刚性剪刀脚16a的自锁位置的下方。

9.  如权利要求1或2或3所述呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置,其特征是:所述两个剪刀脚支撑的靠近所述延伸板面的配合部,其中一个剪刀脚支撑的配合部为转动配合部,另一个剪刀脚支撑的配合部为滑动配合部;所述键帽在下移过程中,剪刀脚支撑的滑动配合部向另一个剪刀脚支撑的转动配合部方向滑动。

10.  如权利要求2或3或8所述呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置,其特征是:所述延伸板面的角部可以是冲裁板料形成的角,也可以将冲裁板料形成的倒角或倒圆角。

说明书

说明书呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置
技术领域
 本发明涉及进行敲键操作的键开关装置,特别涉及装载在作为电子仪器的输入装置的键盘中的键开关装置。本发明还涉及设有多个这种键开关装置的键盘。
背景技术
在装配于笔记本电脑型或掌上型计算机等便携式电子装置中的薄型,即低高度型键盘中,要求进行击打操作的键开关装置的低高度化,并且提高其操作性即手感好-----。一般情况下,能够在低高度型键盘中使用的键开关装置设有:支撑板(例如,金属薄板或键盘的下部底板);设置在支撑板上方的键帽;相互联动并安装在支撑板的上方的朝竖直方向导引并支承键帽的一对塑料剪刀脚部件;对应于键帽的升降运动开闭电路的触点部的开关机构。通过一对塑料剪刀脚部件相互同步联动,键帽能够相对于支撑板、朝实质上垂直方向保持平行于支撑板的姿态,同时进行升降运动。键开关装置的敲键操作特性会受到所述键帽的升降动作的行程量、塑料剪刀脚部件的刚性、塑料剪刀脚部件与键帽配合间隙,以及伴随升降动作中所谓敲键感觉的敲键操作特性的影响。
参见图1、图2,现有笔记本型或掌上型计算机等便携式电子装置中普遍采用薄型塑料X支撑结构装置或薄型塑料呈八型支撑结构装置。呈八型支撑结构装置采用的支撑结构紧凑、非常节约材料。
参见图2、现有的呈八型支撑结构装置包括键帽1、弹性体11、薄膜开关片12、有配合部的支撑板15、有上下配合部的剪刀脚支撑16,剪刀脚支撑16通过上配合部与键帽1的两个配合部转动配合、通过下配合部与支撑板15的配合部转动或滑动配合,从侧面看呈八状安装的两个剪刀脚支撑16的端部附近均设置有一个齿,,通过齿面力的转递构成同步联动支撑结构(齿轮的啮合原理),以确保键帽1平行于支撑板15升降运动(实质是采用齿轮的啮合原理确保两个剪刀脚支撑16同步联动,可参见:申请号分别为962212776及971226512两个专利)。
其中支撑板15的配合部由支板转动部13或支板滑动部14构成,剪刀脚支撑16(均由塑料生产)由右剪刀脚4及左剪刀脚8构成,两个剪刀脚支撑16的上下配合部分别由下铰轴9、下滑轴7及左上铰轴10、右上铰轴6构成,在塑料右剪刀脚4的两个悬臂的尾部的端部设置的有上下齿面的右剪刀脚齿6a,在塑料左剪刀脚8的两个悬臂的尾部的端部设置的有上下齿面的左剪刀脚齿6b,
塑料右剪刀脚4、塑料左剪刀脚8通过右剪刀脚齿6a与左剪刀脚齿6b相互啮合构成同步联动支撑结构。
参见图2、参见图3、通过呈圆拱状动作部件--橡胶弹圈---弹性元件11将键帽1向上顶起,其中弹性元件11被安装固定在薄膜开关片12上表面并与键帽1的内凹下表面对应,薄膜开关片12被安装固定在支撑板15的上表面,支撑板15上的支板转动部13及支板滑动部14穿过薄膜开关片12上的相应贯穿孔,并位于薄膜开关片12上表面上方附近,由塑料左剪刀脚8、塑料右剪刀脚4构成的剪刀脚支撑的下端分别与支撑板15上的支板转动部13及支板滑动部14转动、滑动连接,其上端分别与键帽1上的键帽两个键帽转动部2呈转动配合。
参见图3、从键盘诞生以来,虽笔记本键盘的成本远高于台式机键盘,但笔记本键盘以超薄、手感好获得长期应用至今,现有笔记本键盘有进一步追求低高度的趋势,目前笔记本键盘的键帽最薄达1.65mm厚,己到了极限,一个键盘的键的高度偏差≦0.4。
怎样在高效率、低成本生产的同时,提高剪刀脚支撑的精度达到提高键盘性能,生产出超轻超簿的笔记本电脑键盘是急需解决的问题。
采用步进模具连续冲压生产钣金剪刀脚支撑存在怎样简化剪刀脚支撑结构的问题。几年前我对钣金剪刀脚支撑作用一些探索,但始终未找到理想钣金剪刀脚支撑的方案。
方案1:
参见图4、图5、最初我采用薄板冲压生产剪刀脚支撑,并在两个结构相同的剪刀脚支撑16上设置啮合弧面,剪刀脚支撑16的下配部分别与支撑板15滑动配合,剪刀脚支撑16的两个上配部分别与键帽转动配合。(详见专利号2011102320674)
键帽上下移动时,剪刀脚支撑16的两个上配部绕键帽的配合部转动;剪刀脚支撑16的下部配合部沿支撑板15的上板面滑动。
其中一个剪刀脚支撑16的悬臂端上弧齿面20a的与另一个剪刀脚支撑16的悬臂端下弧齿面21a相互啮合支撑,两个弧面并滑动配合确保两个剪刀脚支撑16同步联动(实质仍是采用齿轮的啮合原理确保两个剪刀脚支撑16同步联动)。
由于金属剪刀脚支撑16的刚性好,金属剪刀脚支撑16采用其中一个剪刀脚支撑16的两个悬臂上的悬臂端上弧齿面20a、悬臂端下弧齿面21a分别与另一个剪刀脚支撑16的两个悬臂上的悬臂端下弧齿面21a、悬臂端上弧齿面20a相互啮合支撑即能确保两个剪刀脚支撑16同步联动。
此方案的剪刀脚支撑的结构缺陷分析:
现有已用于生产的键帽厚度最薄约为1.3mm,除去0.55mm的壁厚,在竖直方向上实际仅有0.55mm空间容纳剪刀脚支撑。
1、键帽处于上极限位置时,参见图4、剪刀脚支撑的悬臂端上弧齿面20a、悬臂端下弧齿面21a的短边结构长度尺寸未达到钣金规范要求时的侧视图; 参见图5、在按钣金设计规范延长短边结构长度尺寸后,键帽已与悬臂端上弧齿面20a干涉。键帽处于最低位置时(图中未表示),悬臂端下弧齿面21a的短边结构长度会与支撑板15干涉。(短边尺寸较短保证不了成形精度,太长不利于键的低高度化,折弯弧时短边尺寸一般需3.5倍板厚)
2、参见图5、此结构不利于键的低高度化。
3、弯曲成型多导致剪刀脚支撑精度下降,剪刀脚支撑的悬臂端上弧齿面20a、悬臂端下弧齿面21a的精度直接影响键上下移动过程中键的平行度,且影响较大。
4、采用齿啮合方案设计剪刀脚支撑,对两个转动部的中心距的精度要求较高,对剪刀脚支撑与键帽转动配合的配合精度要求较高,对齿面的曲面精度要求也较高。
方案2: (可参见:申请号为PCT/CN2013/072956专利及2013101947235--未公开)
为解决方案1存在的不能实现低高度问题,参见图3、图6---图8,采用0.4mm的金属板剪刀脚支撑16,生产时采用直接在剪刀脚支撑16的两个延伸板面19的两个悬臂端部(角部)分别通过挤压成型近似的上弧悬臂端上弧齿面21a、悬臂端下弧齿面21a。
在计算机仿真测试时,由于采用的上弧悬臂端上弧齿面21a、悬臂端下弧齿面21a弧长度较短,键帽在上下移动的全过程中,上弧悬臂端上弧齿面21a、悬臂端下弧齿面21a不能始终保持接触,键在下降过程中仅能在上半程保持平行,下半程则不平行。同时挤压成型弧面较大的上弧悬臂端上弧齿面21a、悬臂端下弧齿面21a的精度更低,并且采用0.4mm的金属板剪刀脚支撑16也未完全实现低高度化目的(两个0.4mm的金属板剪刀脚支撑16叠合在一起厚度迤0.8mm)。
方案2:
参见图9---图14,采用约0.25mm的金属板剪刀脚支撑16,生产时采用直接在剪刀脚支撑16的两个延伸板面19的两个悬臂端部(角部)分别通过挤压成型小圆角,并通过计算机仿真调整小圆角的大小及啮合位置,以期实现低高度的键装置平行上下移动。
此方案分三个啮合过程,参见图11、图12,第一过程:键装置处于上极限位置时,其中一个剪刀脚支撑16通过延伸板面19的悬臂端部成型的小圆角、上板面分别与另一个剪刀脚支撑16的下板面、悬臂端部成型的小圆角相互支撑;
第二过程:键装置下降过程中,两剪刀脚支撑16通过延伸板面19的悬臂端部成型的小圆角相互支撑;
第三过程:键装置继续下降,两剪刀脚支撑16的支撑方式与第一过程相反,即如悬臂端部成型的小圆角在第一过程与下板面支撑,在第三过程即变为该悬臂端部成型的小圆角与上板面支撑。
以其中一个悬臂端部成型的小圆角为例,键装置下降过程中,由悬臂端部成型的小圆角与上板面接触-----两个悬臂端部成型的小圆角接触-----悬臂端部成型的小圆角与下板面接触。
此方案的本意是希望通过三个咬合过程仿直齿的啮合面的啮合过程,在计算机仿真过程中,三个过程交替处误差较大,实际做出的样品效果非常差,根本无应用可能。
总之,三个钣金啮合方案中,方案1的平行度最好,方案2的平行度差,方案3的平行度最差(完全不平行),但第一方案不利于键的低高度化,工艺性差,同时平行度也低于现有塑料剪刀脚支撑16的啮合方案。
呈八型的塑料剪刀脚支撑16端部啮合方案虽重量轻于呈x型的塑料剪刀脚支撑16约1/3,但因呈x型的塑料剪刀脚的平行度好于呈八型的塑料剪刀脚,目前呈x型的塑料剪刀脚仍为笔记本键盘的主流产品,呈八型的塑料剪刀脚支撑应用较少。
采用齿轮啮合原理的呈八型的塑料剪刀脚,对两个转动部的中心距的精度要求较高,对齿面的曲面精度要求也较高,对剪刀脚支撑与键帽转动配合的配合精度要求较高,采用注塑生产、冲压折弯生产很难达到较高的精度。
但能否设计一款节约材料,平行度又好于呈x型剪刀脚的呈八型的剪刀脚支撑呢
根据我们多年对键装置的研究,要实现上述设想,必须找到一种呈八型的剪刀脚支撑的延伸板面19的长度折弯精度、延伸板面19的折弯精度、延伸板面19的悬臂端部成型精度对相互支撑的八型的剪刀脚支撑的八型的键装置平行度不产生影响,这样的方案存在吗。
发明内容
本发明的目的在于:针对上述存在的问题,本发明提供一种对制作精度高要求不高、生产工艺简单、适宜高效钣金冲压生产、能使键低高度化、能使键的高度偏差更小的剪刀脚支撑结构的键开关装置。
本发明的呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置包括键帽、弹性体、薄膜开关片、有配合部的支撑板、有上下配合部的剪刀脚支撑,剪刀脚支撑与键帽或支撑板配合的配合部位于所述剪刀脚支撑的剪刀脚臂两端,剪刀脚支撑通过上下配合部分别与键帽、支撑板的配合部转动或滑动连接,剪刀脚支撑通过相互之间力的传递构成同步联动支撑结构,以确保键帽平行于支撑板作升降运动,
其特征是:所述延伸板面从其中一个剪刀脚臂的一端同向弯曲后分别向外同向延伸形成,其中,右刚性剪刀脚的延伸板面的悬臂端部与左刚性剪刀脚的呈平直板面的延伸板面相互拔动。
进一步的是:右刚性剪刀脚的延伸板面的角部、延伸板面分别与左刚性剪刀脚的延伸板面、延伸板面的角部相互拔动。
进一步的是:右刚性剪刀脚的延伸板面的角部、延伸板面的平直板面分别与左刚性剪刀脚的延伸板面的平直板面、延伸板面的角部相互拔动。
进一步的是:所述两个剪刀脚支撑靠近所述延伸板面的配合部,其中一个剪刀脚支撑的配合部为转动配合部,另一个剪刀脚支撑的配合部为滑动配合部。
进一步的是:所述剪刀脚支撑的左刚性剪刀脚、右刚性剪刀脚分别与键帽的两个配合部、支撑板的两个配合部的配合,其中四个配合方式为一个转动配合、三个滑动配合。
进一步的是:所述延伸板面从左右两个剪刀脚臂的末端同向弯曲后分别向外同向延伸形成,所述同一个剪刀脚支撑的其中一个延伸板面与剪刀脚臂的夹角大于20度,左右两个延伸板面的夹角为a,夹角a大于10度。
进一步的是:当右刚性剪刀脚的两个延伸板面的上板面、下板面分别与左刚性剪刀脚的两个延伸板面下板面、上板面重合时,右刚性剪刀脚、左刚性剪刀脚处于自锁位置。
进一步的是:两剪刀脚通过延伸板面的角部31、延伸板面19相互支撑,键帽被限制上极限位与下极限位之间上下移动时,右刚性剪刀脚16b的两个延伸板面19、左刚性剪刀脚16a的两个延伸板面19位于右刚性剪刀脚16b、刚性剪刀脚16a的自锁位置的下方。
进一步的是:所述两个剪刀脚支撑的靠近所述延伸板面的配合部,其中一个剪刀脚支撑的配合部为转动配合部,另一个剪刀脚支撑的配合部为滑动配合部;所述键帽在下移过程中,剪刀脚支撑的滑动配合部向另一个剪刀脚支撑的转动配合部方向滑动。
进一步的是:所述延伸板面的角部可以是冲裁板料形成的角,也可以将冲裁板料形成的倒角或倒圆角。
本发明的积极效果是:
通过放弃现行齿啮合方案,将两个剪刀脚支撑分别与键帽转动配合改为两个剪刀脚支撑分别与键帽滑动、转动配合收获以下意想不到的积极效果: (配合方式虽是公知技术,十多年来围绕现行齿啮合方案各公司申请了十多项专利,但仍未解决该方案精要求高的难题)
1.      剪刀脚支撑的两个同向折弯的悬臂(延伸板面)的长度尺寸及长度尺寸的精度不影响键装置平行上下移动。
折弯的悬臂(延伸板面)的长度尺寸仅影响两个剪刀脚支撑与键帽配合部配合的两个键帽配合部的间距,影响键上下移动时,其中一个剪刀脚支撑在键帽配合部的位移量。
2.      两个同向折弯的悬臂(延伸板面)与剪刀脚支撑的剪刀臂的折弯角度及折弯角度的精度不影响键装置平行上下移动。
折弯角度及折弯角度的精度仅影响两个剪刀脚支撑与键帽配合部配合的两个键帽配合部的间距,影响键上下移动时,其中一个剪刀脚支撑在键帽配合部的位移量。
3.      剪刀脚支撑的两个同向折弯的悬臂的端部(延伸板面的端部)可以是冲裁剪刀脚支撑的延伸板面形成的直角角部与延伸板面形成相互支撑即可实现键装置平行上下移动。直角角部无精度要求,简化了钣金剪刀脚支撑的成型工艺。
4.      两个剪刀脚支撑可结构、尺寸完全相同,可实现同一批次材料在同一副模具生产剪刀脚支撑。
由此两个剪刀脚支撑上下配合部的大小及间距几乎相同、两个剪刀脚支撑的臂长也几乎相等、延伸板面的端部的形状也几乎相同等。
5.      节约了材料成本,与x剪刀脚支撑比较,使重量约轻1/3的八型剪刀脚支撑替代x剪刀脚支撑成为现实。
6.      为采用高速冲床高效率生产高品质的剪刀脚支撑创造了条件。
通过取消了折弯啮合弧面、挤压啮合弧面筒化了冲压工艺。(取消了成型啮合弧面工艺,为获取精度较高的啮合弧面一般采用初冲成型、精冲成型两次成型)
7.      本发明取消了齿轮啮合面方案的啮合面,采用其中一个剪刀脚支撑的延伸板面19的角部与另一个剪刀脚支撑的延伸板面19的上板面或下板面相互支撑,简化了剪刀脚支撑的结构,使采用超薄金属板生产剪刀脚支撑16成为现实,采用本发明可生产出超轻、超薄的笔记本键盘
本发明只需将两个剪刀脚支撑与键帽配合部配合精度控制好,即可获得性能优异的键装置。
同时将本发明的方案在进行计算机仿真时,发现调整延伸板面的长度尺寸、调整延伸板面的折弯角度时,其中其中一个剪刀脚支撑在键帽配合部的位移量约在0.04mm—0.3mm范围内。
靠近延伸板面的剪刀脚支撑的配合部距延伸板面的折弯处的距离在0—0.5mm时,剪刀脚支撑在键帽配合部的位移量较小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一个键帽的现有呈X型的塑料剪刀脚支撑结构装置的组成结构图;
图2是一个键帽的现有呈八型的塑料剪刀脚支撑结构装置的连接关系图;
图3是一个键帽的现有呈八型的钣金剪刀脚支撑结构装置的连接关系图;
图4是冲压折弯齿啮合面呈八型的钣金剪刀脚支撑结构装置的剖视图;
图5是冲压折弯齿啮合面呈八型的剪刀脚支撑结构装置的剖视图;
图6是在厚板上挤压成型啮合面弧呈八型的剪刀脚支撑结构装置的主视图;
图7是图6的侧视图;
图8是图6的现有剪刀脚支撑结构的总装配立体图;
图9是图8的主视图;
图10是图9的A-A剖视图;
图11是图9的B-B剖视图;
图12是图10的键帽向下移动的示意图;
图13是图11的键帽向下移动的示意图;
图14是本发明的剪刀脚支撑结构的总装配立体图;
图15是图14的主视图;
图16是图15的侧视图;
图17是图15的E-E剖视图;
图18是图15的C-C剖视图;
图19是图15的D-D剖视图;;
图20是图16的键装置下位移的视图;
图21是图17的键装置下位移的视图;
图22是图18的键装置下位移的视图;
图23是本发明的剪刀脚支撑为角部的键装置计算机仿真用主视图;
图24是图23的F-F剖视图;
图25是图23的G-G剖视图;
图26是图24的键处于下降过程的示意图;
图27是图25的键处于下降过程的示意图;
图28是图24的键处于下极限位的示意图;
图29是图25的键处于下极限位的示意图;
图30是图23的剪刀脚支撑的角部有R圆弧的F-F剖视图;
图31是图23的剪刀脚支撑的角部有R圆弧的G-G剖视图;
图32是图30的键处于下降过程的示意图;
图33是图31的键处于下降过程的示意图;
图34是图32的键处于下极限位的示意图;
图35是图33的键处于下极限位的示意图;
图36是图23的剪刀脚支撑的角部有R圆弧且夹角不同的F-F剖视图;
图37是图23的剪刀脚支撑的角部有R圆弧且夹角不同的G-G剖视图;
图38是图36的键处于下降过程的示意图;
图39是图37的键处于下降过程的示意图;
图40是图36的键处于下极限位的示意图;
图41是图37的键处于下极限位的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图14--图22所示,本发明的呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置,包括键帽1、剪刀脚支撑16(包括结构完全重合的左刚性剪刀脚16a和右刚性剪刀脚16b;左刚性剪刀脚16a和右刚性剪刀脚16b也可采用结构相似但尺寸不同,但以结构完全重合为佳)、弹性体11、薄膜开关片12以及支撑板15。
所述两个剪刀脚支撑16的靠近所述延伸板面19的配合部,其中一个为转动配合部,另一个为滑动配合部。
如图14、所述键装置从侧面看呈类似的倒置的八型,所述左刚性剪刀脚16a、右刚性剪刀脚16b分别与支撑板15转动配合、滑动配合。
所述左刚性剪刀脚16a、右刚性剪刀脚16b均与键帽1滑动配合。
所述剪刀脚支撑的左刚性剪刀脚、右刚性剪刀脚分别与键帽的两个配合部、支撑板的两个配合部的配合,其中四个配合方式为一个转动配合、三个滑动配合。
所述左刚性剪刀脚16a、右刚性剪刀脚16b亦可分别与键帽1转动配合、滑动配合。
可参阅图8、所述键装置从侧面看呈类似的正立的八型,所述左刚性剪刀脚16a、右刚性剪刀脚16b分别与键帽1(图中未表示)转动配合、滑动配合。
如图6、图14剪刀脚支撑16呈U型。在左右两侧的剪刀脚臂18上端均有同向折弯的延伸板面19。在其中一个延伸板面19末端的成型有端部配合部21,
如图14、端部配合部21为角部31,角部31不需倒圆角,即使倒角也不影响平行度)与另一个剪刀脚的延伸板面19(平直板面)的下板面滑动并相互支撑时,键帽1与支撑板15的平行度处于理想状态(剪刀脚的延伸板面19的上板面的端部配合部21为角部31,角部31可以是直角,也可以倒角、倒圆角,只要倒角尺寸相同就不影响平行度,但以直接冲裁形成的直角为最佳---减少了角部的塑性变形,精度最高)。
如图15--图22所示,一对剪刀脚支撑16安装在支撑板15上,其中左刚性剪刀脚16a的延伸板面19的板面、端部配合部21分别与右刚性剪刀脚16b的端部配合部21、延伸板面19的板面相互支撑并滑动配合,形成确保键帽1平行于支撑板15升降运动的同步联动结构。键帽上下移动时,其中一个剪刀脚支撑16的延伸板面19的悬臂端部与另一个剪刀脚支撑16的延伸板面19的平直板面相互拔动。
所述同一个剪刀脚支撑16的一个延伸板面19与剪刀脚臂18的夹角大于20度。左右两个延伸板面19的夹角为a,夹角a大于10度,
所述剪刀脚支撑16的上配合部及下配合部分别由位于剪刀脚臂18两端的剪刀脚上延伸凸台17a、下延伸凸台17b构成。
剪刀脚支撑16的延伸板面19、剪刀脚臂18均成平面板状,其中剪刀脚臂18、剪刀脚支撑16的上配合部或下配合部均在同一平面。
构成剪刀脚支撑16的上配合部、下配合部的上延伸凸台17a、下延伸凸台17b通过冲裁成形,成形后也可在上延伸凸台17a、下延伸凸台17b的板面的角部成型倒角弧面(可不倒角、但以倒角效果最佳)。
所述剪刀脚支撑16的与键帽1或支撑板15配合的配合部位于所述剪刀脚支撑16的剪刀脚臂18两端,所述延伸板面19从其中一个剪刀脚臂18的一端同向弯曲后分别向外同向延伸形成,其中,右刚性剪刀脚的延伸板面的端部配合部21与左刚性剪刀脚的呈平直板面的延伸板面相互拔动。
通过调整剪刀脚支撑16的延伸板面19与剪刀脚臂18夹角及延伸板面19的尺寸,应确保所述两个剪刀脚支撑的靠近所述延伸板面的配合部,其中一个剪刀脚支撑的配合部为转动配合部,另一个剪刀脚支撑的配合部为滑动配合部;所述键帽在下移过程中,剪刀脚支撑的滑动配合部向另一个剪刀脚支撑的转动配合部方向滑动。
右刚性剪刀脚的延伸板面的角部31、延伸板面19分别与左刚性剪刀脚的延伸板面19、延伸板面的角部31相互拔动。
右刚性剪刀脚的延伸板面的角部31、延伸板面19的上板面、下板面分别与左刚性剪刀脚的延伸板面19的下板面、延伸板面的角部31相互拔动。
参见图17、图18当右刚性剪刀脚16b的两个延伸板面19的板面分别与左刚性剪刀脚16a的两个延伸板面19的板面重合时,右刚性剪刀脚16b、刚性剪刀脚16a处于自锁位置。
可通过调整两个剪刀脚支撑16的延伸板面19与剪刀脚臂18夹角调整剪刀脚支撑16自锁位置。
两剪刀脚通过延伸板面的角部31、延伸板面19相互支撑,键帽被限制上极限位与下极限位之间上下移动时,右刚性剪刀脚16b的两个延伸板面19、左刚性剪刀脚16a的两个延伸板面19位于右刚性剪刀脚16b、刚性剪刀脚16a的自锁位置的下方。键帽通过键限位结构被限制在上极限位时,右刚性剪刀脚的两个延伸板面19、左刚性剪刀脚的两个延伸板面19的板面位于自锁位置下方。当右刚性剪刀脚、刚性剪刀脚处于自锁位置时,键帽被限制在上极限位置。
本发明的计算机仿真测试:
测试条件:
A、两个剪刀脚支撑16靠近延伸板面19的配合部,其中一个剪刀脚支撑的配合部为转动配合部,另一个剪刀脚支撑的配合部为滑动配合部。
B、两个剪刀脚支撑16的延伸板面19位于自锁位置下方。
C、键装置的两个剪刀脚支撑16可呈倒置八型安装,也可呈正立八型安装。
本仿真以呈正立八型安装的键装置为例,均以两个剪刀脚支撑16与薄膜开关片12或支撑板15滑动配合为例(两个剪刀脚支撑16与薄膜开关片12或支撑板15配合方式不影响测试结果)
以下所有仿真视图均由三维仿真模型直接转换而来
测试目的:
1.              剪刀脚支撑16的延伸板面19与剪刀脚臂18夹角对键装置的影响
2.              延伸板面19的尺寸对键装置的影响
3.              延伸板面19的端部配合部21的形状对键装置的影响
仿真1
如图23--图29所示,剪刀脚支撑16的延伸板面19的端部配合部21为直角,采用其中一个剪刀脚支撑的延伸板面19的角部与另一个剪刀脚支撑的延伸板面19的上板面或下板面相互支撑。
图中剪刀脚支撑上完整的圆表示剪刀脚支撑的转动配合部,半圆表示剪刀脚支撑的滑动配合部。(以下仿真均同)
两剪刀脚支撑侧视图完全重合,其中同一个剪刀脚支撑16的两个延伸板面19与剪刀脚臂18夹角分别为20度、35度。
如图24--图25所示、键装置处于上极限位时,其中一个剪刀脚支撑的延伸板面19的角部与另一个剪刀脚支撑的延伸板面19的上板面或下板面相互支撑,键帽1与支撑板15平行。两个剪刀脚支撑16的配合部的间距为3.77mm。
如图26--图27所示、键装置的键帽被压下至图示的过程中,键帽1与支撑板15始终保持平行,至图示位置,两个剪刀脚支撑16的配合部的间距为3.97mm。
如图28--图29所示、键装置的键帽被压至下极限位的过程中,键帽1与支撑板15始终保持平行,至图示位置,两个剪刀脚支撑16的配合部的间距为3.90mm。
由上述仿真可知:其中一个剪刀脚支撑的延伸板面19的角部与另一个剪刀脚支撑的延伸板面19的上板面或下板面相互支撑时,键帽1上下移动时,键帽1与支撑板15始终保持平行,仅两个剪刀脚支撑16的配合部的间距约板0.1mm的变化。改变剪刀脚支撑16的延伸板面19与剪刀脚臂18夹角,改变延伸板面19的尺寸,键帽1上下移动时,键帽1仍与支撑板15始终保持平行,仅两个剪刀脚支撑16的配合部的间距产生变化。
仿真2
如图30--图35所示,剪刀脚支撑16的延伸板面19的端部配合部21为R圆角,采用其中一个剪刀脚支撑的延伸板面19的角部R圆角与另一个剪刀脚支撑的延伸板面19的上板面或下板面相互支撑。
图中剪刀脚支撑上完整的圆表示剪刀脚支撑的转动配合部,半圆表示剪刀脚支撑的滑动配合部。(以下仿真均同)
两剪刀脚支撑侧视图完全重合,其中同一个剪刀脚支撑16的两个延伸板面19与剪刀脚臂18夹角分别为25度、50度。
键帽1上下移动时,键帽1仍与支撑板15始终保持平行,仅两个剪刀脚支撑16的配合部的间距产生变化。
仿真3
如图36--图41所示,与仿真2相同剪刀脚支撑16的延伸板面19的端部配合部21为R圆角,仅R圆角的大小、剪刀脚支撑16的延伸板面19与剪刀脚臂18夹角、延伸板面19的尺寸等参数作了改变,键帽1上下移动时,键帽1仍与支撑板15始终保持平行,仅两个剪刀脚支撑16的配合部的间距产生变化。
综上所述:剪刀脚支撑16的延伸板面19与剪刀脚臂18夹角、延伸板面19的尺寸、延伸板面19的端部配合部21的形状对键装置的键帽的平行上下移动不产生影响。两个剪刀脚支撑可结构、尺寸完全相同,可实现同一批次材料在同一副模具生产剪刀脚支撑。由此两个剪刀脚支撑上下配合部的大小及间距几乎相同、两个剪刀脚支撑的臂长也几乎相等、延伸板面的端部的形状也几乎相同。采用本发明可生产出高品质的小尺寸的八型剪刀脚支撑。
本发明取消了齿轮啮合面方案的啮合面,采用其中一个剪刀脚支撑的延伸板面19的角部与另一个剪刀脚支撑的延伸板面19的上板面或下板面相互支撑,使采用超薄金属板生产剪刀脚支撑16成为现实,采用本发明可生产出超轻、超薄的笔记本键盘
同时节约了材料成本,与x剪刀脚支撑比较,使重量约轻1/3的八型剪刀脚支撑替代x剪刀脚支撑成为现实。
为采用高速冲床高效率生产高品质的剪刀脚支撑创造了条件。
而采同齿轮啮合面方案,啮合面的精度、两剪刀脚支撑16转动部的中心距的精度对键装置的键帽的平行上下移动影响非常大,在实际生产中由于两剪刀脚支撑16转动部的中心距一般约为2.5mm,而两剪刀脚支撑16臂长约5。5mm---6mm,如啮合面的精度约有0.05mm 的误差,击打键帽(尺寸一般为16mm*16mm)的角部,误差会被放大,键帽在上下移动过程中会产生约0.2mm的误差。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在发明的保护范围之内。

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本发明公开了呈八型安装的剪刀脚支撑结构的键开关装置包括键帽、弹性体、薄膜开关片、有配合部的支撑板、有上下配合部的剪刀脚支撑,剪刀脚支撑与键帽或支撑板配合的配合部位于所述剪刀脚支撑的剪刀脚臂两端,剪刀脚支撑通过上下配合部分别与键帽、支撑板的配合部转动或滑动连接,剪刀脚支撑通过相互之间力的传递构成同步联动支撑结构,以确保键帽平行于支撑板作升降运动,其特征是:所述延伸板面从其中一个剪刀脚臂的一端同向弯曲。

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