CN102113076A - 键开关结构 - Google Patents

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Abstract

提供一种键开关结构，其能够降低键开关的高度，并且能够减少部件数量、实现成本的降低。键开关结构具备：键顶(11)；支承键顶(11)的第一连杆部件(12)和第二连杆部件(13)；薄膜片(16)，该薄膜片(16)具有触点部；背板(17)，该背板(17)设置在薄膜片(16)的下部，且具有导光功能；以及LED片(18)，在该LED片(18)配设有作为发光元件的LED(18b)，LED(18b)与背板(17)相邻地配置。

Description

键开关结构
技术领域
本发明涉及信息处理设备、测量设备、医疗设备等中的作为输入装置使用的键盘的键开关结构，特别是涉及具有照光功能的键开关结构。
背景技术
以往，作为具有照光功能的键盘，例如存在日本特开2002-260478号公报所公开的键盘(参照图7等)。该文献中所公开的键开关结构形成为如下的结构：在键帽(keycap)的下方配设弹性部件和连杆机构，并在它们的下方配置薄膜电路基板、导光板以及底板(base plate)。除了将作为发光元件的LED(发光二极管)设置于薄膜电路基板的结构之外，还公开了将作为发光元件的LED(发光二极管)设置于专用的电路基板的结构。在设置专用的电路基板的情况下，示出了该电路基板配置在底板的下方的结构。
在上述文献所公开的键开关结构中，当作为发光元件的LED发光时，光由导光板引导，并在键帽的下方从导光板朝上方照射。由此照亮键帽上的文字和符号等。
但是，在上述文献所公开的键开关结构中，底板和导光板是不同的部件。因此，键开关整体的高度变高，在实现键开关的薄型化的方面成为障碍。并且，当键开关的高度高时，在PC(个人计算机)上的安装、或者是从不带照光功能的键开关置换成带有照光功能的键开关的置换作业变得困难。并且，由于部件数量多，因此作为装置的成本变高。并且，在制造过程中，需要贴合导光板和底板的工序，这一方面也会使成本变高。
发明内容
因此，本发明提供一种能够降低键开关的高度、并且能够减少部件数量、实现成本的降低的键开关结构。
关于本发明的一个实施方式所涉及的键开关结构，该键开关结构具备：键顶；连杆机构，该连杆机构将所述键顶支承为能够升降；薄膜片，该薄膜片具有触点部；背板，该背板设置在所述薄膜片的下部，用于支承所述连杆机构，并且具有导光功能；以及片部件，在该片部件配设有发光元件，所述发光元件与所述背板相邻地配置。
根据本发明，通过使背板具有导光功能，能够降低键开关的高度，并且，能够削减部件数量，能够有助于成本的削减。
附图说明
图1是示出第一实施方式的键开关结构的分解立体图。
图2是示出第一实施方式的键开关结构的剖视图。
图3是示出第一实施方式中的熔敷销的熔敷状态的放大图。
图4是示出第一实施方式中的LED配设部的详细放大图。
图5是示出第二实施方式的键开关结构的分解立体图。
图6是示出第二实施方式的键开关结构的剖视图。
图7是示出第二实施方式的LED配设部的详细放大图。
图8是示出第二实施方式的LED配设部的详细放大图。
图9是示出第三实施方式的键开关结构的分解立体图。
图10是示出第三实施方式的键开关结构的剖视图。
图11是示出第四实施方式的键开关结构的分解立体图。
图12是示出第四实施方式的键开关结构的剖视图。
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。对各图中通用的要素标以相同的标号。图1是示出本发明的第一实施方式的键开关结构的分解立体图，图2是示出第一实施方式的键开关结构的剖视图。
在图1、图2中，第一实施方式的键开关10具备：键顶11；第一连杆部件12，该第一连杆部件12以能够相对于键顶11滑动的方式设置；第二连杆部件13，该第二连杆部件13以能够相对于键顶11旋转的方式设置；橡胶圆点(弹性部件)14，该橡胶圆点14通过键顶11被下压而弯曲，当下压力被排除时该橡胶圆点14使键顶11恢复到原来的位置；保持器15，该保持器15保持第一连杆部件12和第二连杆部件13；薄膜片16，该薄膜片16在橡胶圆点14的正下方具有触点部；背板17，该背板17支承保持器15，并且具有导光功能；以及LED片18，发光二极管(LED)配设于该LED片18。
在键顶11的表面(上表面)形成有文字或者符号11c(主要是键顶整体被涂覆，利用激光等形成文字部)。在键顶11的背面设置有滑动支承部11a和旋转支承部11b，所述滑动支承部11a将第一连杆部件12的滑动销12a支承成能够在水平方向滑动，所述旋转支承部11b将第二连杆部件13的旋转销13a支承成能够旋转。第一连杆部件12形成为大致框状，除了滑动销12a之外，第一连杆部件12还具有销12c和销12b，所述销12c被***于第二连杆部件13的支点孔13c(虽然在图1中仅在一侧示出，但在两侧都设置有支点孔13c)，所述销12b以能够旋转的方式保持于保持器15的支点部15b。
第二连杆部件13除了具有能够旋转地保持于键顶11的旋转支承部11b的旋转销13a之外，还具有支点孔13c和销13b，第一连杆部件12的销12c***到所述支点孔13c中，所述销13b由保持器15的滑动支承部15c引导着滑动。橡胶圆点14配设在键顶11的下部，橡胶圆点14以橡胶等作为原材料而形成为大致杯状，在其内表面中央部朝下方突出形成有用于将薄膜片16的触点部16b下压的触点下压部14a。连杆机构具备第一连杆部件12和第二连杆部件13。
保持器15被分割成1个键的单位，且形成为框状，在保持器15设置有：支点部15b，该支点部15b用于将第一连杆部件12的销12b支承为能够旋转；滑动支承部15c，该滑动支承部15c用于将第二连杆部件13的销13b支承为能够滑动；以及多个熔敷销15a，所述熔敷销15a嵌入在形成于具有导光功能的背板17的孔17a中。如图2所示，在熔敷销15a的上部(基部)形成有凸缘部15d。凸缘部15d的直径设定成比薄膜片16的孔16a的直径稍小。并且，凸缘部15d的厚度比薄膜片16的厚度稍厚。当组装键开关时，在将熔敷销15嵌入到背板17的孔17a之后，如图3所示，使熔敷销15a的末端部热熔敷，使销形状变形成平板状，从而固定在孔17a的下部周围。由此，保持器15在熔敷销15a不会向下方突出的情况下牢固地固定于背板17。另外，图3是示出熔敷销的熔敷状态的放大图。
上述第一连杆部件12、第二连杆部件13以及保持器15由透明或者半透明的材质形成。薄膜片16具有通过橡胶圆点14的触点下压部14a而被下压的触点部16b，并且在薄膜片16形成有供保持器15的凸缘部15d进入的孔16a。虽然并未图示，但是，薄膜片16由分别具有挠性的上部片和下部片、以及由上述上部片和下部片夹着的间隔片构成，在该间隔片与多个键对应地设置有多个贯通孔。贯通孔在上部片和下部片之间形成空间，以在该空间内位于相互对置的位置的方式，在靠背板17侧的下部片设置有固定触点、在靠橡胶圆点14侧的上部片设置有可动触点。利用固定触点和可动触点构成触点部16b。
具有导光功能的背板17由透明或者透射性高的树脂等形成，光一边折射一边通过该背板17的内部。在背板17，在与薄膜片16的孔16a对应的多个位置以贯通背板17的方式设置有孔17a，保持器15的熔敷用销15a嵌入到该孔17a中。并且，在与LED 18b的配设位置对应的位置设置有贯通孔17c。孔17a的直径设定成比薄膜片16的孔16a的直径小的直径。在贯通孔17c的上部贴附有遮蔽(反射)密封件19，以避免从LED 18d发出的光漏出。
遮蔽密封件19设置在这样的位置：亮度比LED 18b强，LED 18b的光从背板17朝薄膜片16侧透射。并且，在背板17形成有反射部17b。反射部17b设置在与键顶11的文字或者符号11c对应的位置。因此，有时在一个键开关设置有多个反射部17b。反射部17b通过印刷成点形状或者形成凹凸而形成。
在LED片18，在与保持器15的熔敷销15a对应的位置形成有熔敷孔18a，并且，在与背板17的贯通孔17c对应的位置配设有LED 18b。熔敷孔18a形成为比背板17的孔17a足够大。LED 18b能够配设在LED片18上的任意位置。LED片18的上表面和背板17的下表面通过粘接剂等被安装在一起。
图4是示出第一实施方式中的LED配设部的详细放大图，其示出了薄膜片16、背板17、LED片18以及LED 18b。在图4中，LED片18具备下表面LED片部18c和上表面反射片部18d。下表面LED片部18c的上侧和上表面反射片部18d的下侧粘接在一起。在上表面反射片部18d设置有与LED 18b对应的孔18e。在下表面LED片部18c配设有LED 18b，且呈片状地印刷有图案。LED 18b被粘结。下表面LED片部18c和上表面反射片部18d利用防水浆糊等接合，由此具有防水功能。并且，关于上表面反射片部18d，其能够通过在透明的PET(聚对苯二甲酸乙二酯)片的上表面或者下表面印刷具有反射性的材料而具有反射功能。LED 18b能够在不形成孔的状态下安装。
接下来，利用图3对熔敷销的熔敷进行说明。图3示出LED片18、背板17以及薄膜片16重合、且保持器15配置在它们的上方的状态。此时，如实线所示，保持器15的熔敷销15a穿过背板17的孔17a和LED片18的熔敷孔18a而向下方突出。并且，由于凸缘部15d的直径比背板17的孔17a的直径大，因此形成为凸缘部15d搁置于背板17的上表面的状态。由于凸缘部15d的直径比薄膜片16的孔16a的直径小，因此在凸缘部15d与薄膜片16之间形成有少许的间隙。薄膜片16有可能随着温度而热膨胀，通过形成间隙，能够应对膨胀。
此处，当对熔敷销15a的末端部15aa进行加热时，末端部15aa变形，如双点划线所示成为扁平形状，且被紧固在背板17的孔17a的下侧外周部。由此，保持器15被固定于背板17。熔敷后的熔敷销15a的末端部15aa不会比LED片18还朝下方突出。
接着，对开关动作进行说明。在图2中，当从上方以任意的载荷将键顶11下压时，键顶11朝下方移动，由此，橡胶圆点14弯曲。然后，橡胶圆点14的触点下压部14a按压薄膜片16的未图示的触点部。由此，成为开关闭合状态。并且，借助第一连杆部件12和第二连杆部件13，无论将键顶11的上部的哪个部分下压，键顶11都保持着水平状态地朝下方移动，从而得到开关闭合状态。
接下来，对照光动作进行说明。在图2中，当利用未图示的电源点亮LED 18b时，从LED 18b发出的光通过具有导光功能的背板17的内部。LED 18b的上部设置有遮蔽密封件19。因此，从LED 18b发出的光不会朝上方漏掉，而是通过遮蔽密封件19而反射，并如箭头所示通过背板17的内部。光通过设置在与键顶11的文字或者符号11c对应的位置的反射部17b而被反射，被反射后的光经由薄膜片16朝键顶11方向照射。
薄膜片16由透光性的材质形成，光通过薄膜片16，并进一步通过保持器15和橡胶圆点14，到达键顶11的背面。通过从背面进行照光，从上表面观察，键顶11的文字或者符号11c发亮而能够看清。
如上所述，根据第一实施方式，相对于以往的由导光板和背板这2个片材构成的结构，通过形成为仅由1片具有导光功能的背板17构成的结构，键开关的整体高度变低。并且，由于基座部(由薄膜片16、背板17以及LED片18构成)变薄，因此在PC上的安装、或者是从不带照光功能的键开关置换成带有照光功能的键开关的置换作业变得容易。
并且，由于部件数量变少，因此能够期待成本的削减。并且，通过利用1个部件实现导光功能和背板的功能，能够利用与不具有照光功能的现有的键盘的工序同样的工序进行制造。并且，通过设置LED片18，能够进一步降低键开关的整体高度。并且，通过设置LED片18，还能够具备防水功能。
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。图5是示出第二实施方式的键开关结构的分解立体图，图6是示出第二实施方式的键开关结构的剖视图。在图5、图6中，第二实施方式的键开关20具备：键顶21；第一连杆部件22，该第一连杆部件22设置成能够相对于键顶21滑动；第二连杆部件23，该第二连杆部件23设置成能够相对于键顶21旋转；橡胶圆点24，通过将键顶21下压，该橡胶圆点24弯曲，当下压力被排除时该橡胶圆点24使键顶21恢复到原来的位置；保持器25，该保持器25保持第一连杆部件22和第二连杆部件23；LED片28，在该LED片28配设有LED；薄膜片26，该薄膜片26在橡胶圆点24的正下方具有触点部；背板27；以及反射片29。
其中，键顶21、第一连杆部件22、第二连杆部件23、橡胶圆点24、保持器25以及薄膜片26与前述第一实施方式的部件相同。因此，省略对这些部件的详细说明。
在LED片28，在与保持器25的熔敷销25a对应的位置形成有孔28a。孔28a的直径设定成比熔敷销25a的凸缘部25d的直径大的直径。并且，LED 28b配设在与背板27的贯通孔27c对应的位置。LED 28b能够配设在LED片28上的任意的位置。
图7、图8是示出第二实施方式的LED配设部的详细放大图。在图7中，LED片28由上表面LED片部28c和下表面反射片部28d构成。上表面LED片部28c的下侧和下表面反射片部28d的上侧粘接在一起。在下表面反射片部28d设置有与LED28b对应的孔28e。在上表面LED片部28c以朝向下方的方式配设有LED 28b，且呈片状地印刷有图案。LED28b被粘结(bonding)。上表面LED片部28c和下表面反射片部28d利用防水浆糊等粘接在一起并由此具有防水功能。另外，关于下表面反射片部28d，其能够通过在透明的PET(聚对苯二甲酸乙二酯)片的上表面或者下表面印刷具有反射性的材料而具有反射功能。
但是，下表面反射片部28d并非必须具有反射功能。在该情况下使薄膜片26具有反射功能。并且，在LED片28不具有反射功能的情况下，如图8所示，LED片28形成为仅由上表面LED片部28c构成的结构。即，上表面LED片部28c就是LED片28本身。LED片28配设在薄膜片26的上部。在配设有上表面LED片部28c和下表面反射片部28d双方的情况下，上表面LED片部28c和下表面反射片部28d利用防水浆糊等粘接在一起，由此具有防水功能。在不需要防水功能的情况下，仅安装有上表面LED片部28c。
薄膜片26具有通过橡胶圆点24的触点下压部24a而被下压的触点部26b。并且，在薄膜片26形成有：供保持器25的凸缘部25d(在图6中示出)进入的孔26a和供LED 28b进入的孔26c。与第一实施方式同样具有导光功能的背板27由透明或者透射性高的树脂等形成，光一边折射一边通过该背板27的内部。在背板27，在与薄膜片26的孔26a对应的多个位置以贯通背板27的方式设置有孔27a，保持器25的熔敷用销25a嵌入到该孔27a中，并且，在与LED 28b的配设位置对应的位置设置有贯通孔27c。孔27a的直径设定成比薄膜片26的孔26a的直径小的直径。另外，在贯通孔27c的下部并未设置用于堵塞贯通孔27c的遮蔽密封件。并且，在背板27形成有反射部27b。
反射片29在与保持器25的熔敷销25a对应的位置设置有孔29a。反射片29利用粘接剂等粘接配置于背板27的下侧。在反射片29的与贯通孔27c对应的位置并未形成孔。利用反射片29使从LED 28b发出的光朝背板27侧反射。
接下来，对熔敷销的熔敷进行说明。在图6中，反射片29、背板27、薄膜片26以及LED片28重合，且保持器25配置在它们的上方。保持器25的熔敷销25a穿过背板27的孔27a和反射片29的孔29a而向下方突出。并且，凸缘部25d形成为搁置于背板27的上表面的状态。凸缘部25d的直径比薄膜片26的孔26a的直径以及LED片28的孔28a的直径小。因此，在凸缘部25d与薄膜片26之间、以及凸缘部25d与LED片28之间形成有少许的间隙。
此处，当对熔敷销25a的末端部进行加热时，末端部变形并被紧固于背板27的孔27a的下侧外周部。由此，保持器25被固定于背板27。熔敷后的熔敷销25a的末端部不会比反射片29朝下方突出。
接下来，对照光动作进行说明。在图6中，当利用未图示的电源点亮LED 28b时，从LED 28b发出的光通过具有导光功能的背板27的内部。在LED 28b的下部设置有反射片29。因此，从LED 28b发出的光不会朝下方漏掉，而是通过反射片29而反射，并通过背板27内部。并且，在背板27的上部使薄膜片26或者LED片28具有反射功能。因此，从LED 28b发出的光不会朝上方漏掉，而是在背板27内部通过。光通过设置在与键顶21的文字或者符号对应的位置的反射部27b而被反射。反射后的光经由薄膜片26朝键顶21方向照射。
以下，与第一实施方式一样，光通过薄膜片26，并进一步通过保持器25和橡胶圆点24而到达键顶21的背面。通过从背面进行照光，从上表面观察，键顶21的文字或者符号发亮而能够看清。
如上所述，在第二实施方式中，与第一实施方式一样，相对于以往由导光板和背板这2片片材来构成的结构，通过形成为仅由1片具有导光功能的背板17构成的结构，键开关的整体高度变低，并且基座部变薄。由此，在PC上的安装、或者是从不带照光功能的键开关置换成带有照光功能的键开关的置换作业变得容易。
并且，由于部件数量变少，因此能够期待成本的削减。并且，利用1个部件实现了导光功能和背板的功能。由此，能够利用与不具有照光功能的现有的键盘的工序同样的工序进行制造。并且，在第二实施方式中，由于LED 28b以朝向下方的方式设置，因此能够减少LED 28b的亮度对键盘上表面的影响。并且，无需粘贴遮蔽密封件，该遮蔽密封件用于堵塞配设LED 28b的背板27的贯通孔27c。
下面，对本发明的第三实施方式进行说明。图9是示出第三实施方式的键开关结构的分解立体图，图10是示出第三实施方式的键开关结构的剖视图。在图9、图10中，第三实施方式的键开关40具备：键顶41；第一连杆部件42，该第一连杆部件42设置成能够相对于键顶41滑动；第二连杆部件43，该第二连杆部件43设置成能够相对于键顶41旋转；橡胶圆点44，通过将键顶41下压，该橡胶圆点44弯曲，并且，当下压力被排除时该橡胶圆点44使键顶41恢复到原来的位置；保持器45，该保持器45保持第一连杆部件42和第二连杆部件43；薄膜片46，该薄膜片46在橡胶圆点44的正下方具有触点部；背板47；以及LED片48。
其中，键顶41、第一连杆部件42、第二连杆部件43、橡胶圆点44、保持器45以及薄膜片46与前述第一实施方式的部件相同，省略对这些部件的详细说明。另外，在保持器45的熔敷销45a并未形成凸缘部。
在具有导光功能的背板47，在与薄膜片46的孔46a对应的多个位置以贯通背板47的方式设置有孔47a，保持器45的熔敷销45a嵌入该孔47a，并且，在与LED 48b的配设位置对应的位置设置有贯通孔47c。并且，在背板47形成有锻造部47d。孔47a形成于该锻造部47d。孔47a的直径设定成比薄膜片46的孔46a的直径小的直径。在贯通孔47c的上部贴附有遮蔽(反射)密封件49，以避免从LED 48b发出的光漏出。
遮蔽密封件49贴附在这样的位置：亮度比LED 48b强，LED 48b的光从背板47朝薄膜片46侧透射。并且，在背板47形成有反射部47b。反射部47b设置在与键顶41的文字或者符号对应的位置，并且通过印刷成点形状而形成。
背板47的锻造部47d的高度比薄膜片46的厚度稍高。在锻造部47d的下部形成有空间，在该空间中，保持器45的熔敷销45a的末端部被热熔敷。因此，如图10所示，在熔敷后的状态下，即便不形成LED片48的孔，底面也保持水平。因此，在LED片48并不像第一实施方式那样设置有孔。
第三实施方式中的组装动作和照光动作与第一实施方式相同。根据第三实施方式，除了上述第一实施方式之外，在具有导光功能的背板47设置了锻造部47d。由此，熔敷销45a的被熔敷的末端部进入锻造部47d的内部，因此熔敷部不会向背板47的下方突出。由于无需在LED片48设置孔，因此还能够确保防水性。
接下来，对本发明的第四实施方式进行说明。图11是示出第四实施方式的键开关结构的分解立体图，图12是示出第四实施方式的键开关结构的剖视图。在图11、图12中，第四实施方式的键开关50具备：键顶51；第一连杆部件52，该第一连杆部件52设置成能够相对于键顶51滑动；第二连杆部件53，该第二连杆部件53设置成能够相对于键顶51旋转；橡胶圆点54，通过将键顶51下压，该橡胶圆点54弯曲，当下压力被排除时该橡胶圆点54使键顶51恢复到原来的位置；保持器55，该保持器55保持第一连杆部件52和第二连杆部件53；LED片58；薄膜片56，该薄膜片56在橡胶圆点54的正下方具有触点部；背板57；以及反射片59。
其中，键顶51、第一连杆部件52、第二连杆部件53、橡胶圆点54、保持器55、LED片58以及薄膜片56与前述第二实施方式的部件相同，省略对这些部件的详细说明。另外，在保持器55的熔敷销55a并未形成有凸缘部。
在具有导光功能的背板57，在与薄膜片56的孔56a对应的多个位置，以贯通背板57的方式设置有孔57a，保持器55的熔敷销55a嵌入在该孔57a中，并且，在与LED 58b的配设位置对应的位置设置有贯通孔57c。并且，在背板57形成有锻造部57d，孔57a形成于该锻造部57d。孔57a的直径设定成比薄膜片56的孔56a的直径小的直径。贯通孔57c的下部并未贴附遮蔽密封件。并且，在背板57形成有印刷成点形状而成的反射部57b。在设置于背板57的下部的反射片59并未像第二实施方式那样设置有孔。
与第三实施方式一样，背板57的锻造部57d的高度比薄膜片56的厚度稍高。在锻造部57d的下部形成有空间，在该空间中，保持器55的熔敷销55a的末端部被热熔敷。因此，如图12所示，在熔敷后的状态下，即便不形成LED片58的孔，底面也保持水平。因此，在LED片58并未像第二实施方式那样设置有孔。
第四实施方式中的组装动作和照光动作与第二实施方式相同。根据第四实施方式，除了上述第二实施方式之外，在背板57设置有锻造部57d。由此，熔敷销55a的被熔敷的末端部进入锻造部57d的内部，因此，熔敷部不会向背板57的下方突出。由于无需在反射片59设置孔，因此还能够确保防水性。

Claims (6)

1.一种键开关结构，其中，
所述键开关结构具备：
键顶；
连杆机构，该连杆机构将所述键顶支承成能够升降；
薄膜片，该薄膜片具有触点部；
背板，该背板设置在所述薄膜片的下部，用于支承所述连杆机构，并且具有导光功能；以及
片部件，在该片部件配设有发光元件，
所述发光元件与所述背板相邻地配置。
2.根据权利要求1所述的键开关结构，其中，
所述片部件配设在所述背板的下部。
3.根据权利要求1所述的键开关结构，其中，
所述片部件配设在所述背板的上部。
4.根据权利要求1所述键开关结构，其中，
所述键开关结构具有保持器部件，该保持器部件配置在所述薄膜片上，用于支承所述连杆机构，
所述保持器部件具有朝所述背板方向突出的突起部，
所述背板具有贯通孔，所述突起部嵌入在该贯通孔中，
所述保持器部件通过将所述突起部***于所述贯通孔、并且对突起部的末端部进行熔敷而被固定。
5.根据权利要求4所述的键开关结构，其中，
在所述突起部的基部形成有直径比所述贯通孔的直径大的凸缘部，
所述凸缘部的厚度比所述薄膜片的厚度厚。
6.根据权利要求4所述的键开关结构，其中，
在所述背板的所述薄膜片侧设置有突出的锻造部，所述贯通孔设置于所述锻造部。
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