用于电子设备的键盘制造技术

本发明专利技术公开了一种输入机构。该输入机构包括：圆顶支撑结构(314)，该圆顶支撑结构限定延伸穿过圆顶支撑结构以面向基座(303)的开口(404)；可塌缩圆顶(402)，该可塌缩圆顶定位在开口中并且与圆顶支撑结构接合；以及盖构件(316)，该盖构件耦接到圆顶支撑结构并且覆盖可塌缩圆顶，从而将可塌缩圆顶保持在圆顶支撑结构的开口内。圆顶支撑结构还可以是包括保持通道(412)的框架，该保持通道捕获蝶形铰链(304)的枢轴销(414)。可塌缩圆顶(402)包括突出构件，诸如延伸到圆顶的内部体积中的致动臂(423)以及悬架臂(904)阵列。蝶形铰链(1300)可包括翼部(1302,1304)和活动铰链(1306)。本发明专利技术还公开了一种组装包括可塌缩圆顶的键盘的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电子设备的键盘相关申请的交叉引用本专利合作条约专利申请要求2015年9月4日提交的名称为“Film-BasedHousingandSwitchforKeyboardAssembly”的美国临时专利申请62/214,590、2015年9月28日提交的名称为“IlluminationStructureforIlluminationofKeys”的美国临时专利申请62/233,975、2015年5月13日提交的名称为“UniformIlluminationofKeys”的美国临时专利申请62/161,038、2015年5月13日提交的名称为“KeyboardAssembliesHavingReducedThicknessesandMethodofFormingKeyboardAssemblies”的美国临时专利申请62/161,020、2015年5月13日提交的名称为“Low-TravelKeyMechanismforanInputDevice”的美国临时专利申请62/161,103的优先权，所述专利的公开内容据此全文均以引用方式并入本文中。
本专利技术所述的实施方案整体涉及电子设备，并且更具体地讲，涉及用于电子设备的输入设备。
技术介绍
许多电子设备包括一个或多个输入设备诸如键盘、触摸板、鼠标或触摸屏以使得用户能够与设备进行交互。这些设备可以集成到电子设备中或可独立地作为分立设备，该分立设备可经由有线或无线连接将信号传输至另一个设备。例如，键盘可以集成到膝上型计算机的外壳中或其可以存在于其自身的外壳中。键盘的键可包括各种机械部件和电子部件，以便于键盘的机械功能和电功能。例如，键可包括机械结构以允许键在被致动时移动或压下，以及电子部件以允许响应于致动而产生电信号。由于此类部件的尺寸相对较小，以及键盘中包括的此类部件相对较多，设计以及制造键盘可能是复杂且困难的事情。
技术实现思路
输入机构包括：圆顶支撑结构，其限定延伸穿过该圆顶支撑结构的开口；可塌缩圆顶，其定位在开口中并且与圆顶支撑结构接合；以及盖构件，其耦接到圆顶支撑结构并且覆盖可塌缩圆顶，从而将可塌缩圆顶保持在圆顶支撑结构的开口内。输入机构包括框架以及在该框架中心区域中的开口，该框架沿其外边缘限定保持通道。输入机构还包括定位在开口上方的盖构件和定位在开口中并且被捕获在盖构件和框架的保持特征部之间的可塌缩圆顶。保持通道被配置为将枢轴构件捕获在保持通道的壁和邻近框架的物体之间。组装键盘的方法包括组装输入子组件以及将输入子组件耦接到基板。组装输入子组件包括将可塌缩圆顶定位在圆顶支撑结构的开口中以将可塌缩圆顶与圆顶支撑结构接合，以及将盖构件耦接到圆顶支撑结构，使得可塌缩圆顶保持在盖构件和圆顶支撑结构的保持表面之间。可塌缩圆顶包括圆顶部分，该圆顶部分包括：限定内部体积的凹形表面；从圆顶部分延伸到内部体积中的突出构件；以及从圆顶部分的外边缘延伸的悬架臂阵列。可塌缩圆顶包括圆顶部分和从圆顶部分的外边缘延伸的臂阵列。臂被配置为接触基板。响应于施加于圆顶部分的致动力，臂被配置为响应于第一偏距而塌缩，并且圆顶部分被配置为在臂塌缩之后响应于大于第一偏距的第二偏距而塌缩。电子设备包括外壳和至少部分地定位在外壳内的键盘。键盘包括定位在外壳内的基板和定位在基板上的开关外壳。开关外壳包括形成在开关外壳的外围边缘上的销保持特征部。电子设备还包括通过开关外壳保持到基板的致动机构。致动机构包括限定开口的一对翼部、将翼部耦接在一起的铰链，以及从每个翼部延伸到相应的销保持特征部中的销。开关外壳定位在致动机构的开口中。键包括可塌缩圆顶、定位在可塌缩圆顶上方的键帽、光源和至少部分地围绕可塌缩圆顶定位并且光学耦接到光源的光导。光导包括操作以引导光围绕光导的光定向特征部，操作以在内部围绕光导反射光的反射特征部，以及操作以照亮键帽的照明特征部。键包括可塌缩圆顶、光源和至少部分地围绕可塌缩圆顶定位并且光学耦接到光源的光导。输入机构包括限定开口的开关外壳、附接到开关外壳的表面并且覆盖开口的盖构件，以及在盖构件的表面上并且定位在开口上方的致动垫。附图说明通过以下结合附图的具体实施方式，本公开将易于理解，其中类似的附图标号指示类似的结构元件，并且其中：图1示出了结合键盘的示例性计算设备。图2示出了图1的键盘的分解图。图3至图4示出了键的分解图。图5A至图5D示出了在组装操作的不同阶段下的图3的键的分解图。图6示出了沿图3中的线6-6观察的图3的键的局部剖视图。图7A至图7D示出了图3的键的圆顶支撑结构。图8A至图8B示出了沿图3中的线8-8观察的图3的键的局部剖视图。图9示出了图3的键的可塌缩圆顶。图10A至图10C示出了沿图9中的线10-10观察的图9的可塌缩圆顶的剖视图。图11示出了图3的键的力和行进关系曲线。图12示出了图3的键的蝶形铰链。图13至图24示出了可用于图12的蝶形铰链的活动铰链的示例。图25示出了图3的键。图26至图29示出了沿图25中的线26-26观察的图3的键的局部剖视图。图30A至图30B示出了用于图3的键的蝶形铰链的示意图。图31示出了图3的键的局部视图。图32A示出了沿图31中的线32A-32A观察的图3的键的局部剖视图。图32B示出了沿图31中的线32B-32B观察的图3的键的局部剖视图。图33示出了示例性键的分解图。图34示出了组装键盘的示例性方法的流程图。具体实施方式现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解，以下描述并非旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求限定的所述实施方案的实质和范围内的替代形式、修改形式和等同形式。键盘使用各种不同的机构来提供机械功能和电功能。例如，键可包括弹簧或圆顶以将键偏压到未压下或未致动的位置，以及关节运动机械结构以将键可动地耦接到键盘的基座。键还可包括电接触部、端子或开关以检测键何时被压下或被致动，以便向电子设备提供对应的输入信号。制造键盘可具有挑战性。例如，趋向于更小的设备诸如更薄的计算机和键盘以及一般要求大多数键盘能易于由人的指尖致动意味着单个机构通常相对较小。此外，键盘要求大量的小部件应被准确且精确地对准，以使设备正常工作。哪怕完全组装的键盘中的一个键未正常工作，整个键盘都可能被认为是有缺陷的。因此，本文所述的是可以高准确度和精确度制造(这使得完成的键盘的故障率低)的键盘及其部件。除了其他可能的益处诸如在将其组装成最终产品之前单个地测试部件和子组件的能力之外，本文所述的模块化部件和/或子组件可允许更高效和准确地组装键盘。如本文所述，键的若干部件可被组装成可易于耦接或以其他方式附接到键盘基座的模块化单元或子组件。更具体地讲，对于键而言，可预先组装包括圆顶、开关外壳和盖构件的开关组件。圆顶可保持在开关外壳的开口中，使得开关组件形成可耦接到键盘基座的单个模块单元。因为开关组件预先组装有保持到开关外壳的圆顶，所以通过制造设备包括取放机、卷带机或其他自动化设备，可更易于处理该开关组件。此外，因为圆顶被保持到开关外壳，所以可能没必要单独地使圆顶对准和/或耦接到键盘基座。相比之下，将开关外壳和圆顶单独地耦接到基座增加了未对准零件会导致键盘有缺陷的可能性。开关组件还可包括由开关外壳保持到键盘基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输入机构，包括：圆顶支撑结构，所述圆顶支撑结构限定延伸穿过所述圆顶支撑结构的开口；可塌缩圆顶，所述可塌缩圆顶定位在所述开口中并且与所述圆顶支撑结构接合；和盖构件，所述盖构件耦接到所述圆顶支撑结构并且覆盖所述可塌缩圆顶，从而将所述可塌缩圆顶保持在所述圆顶支撑结构的所述开口内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.13 US 62/161,020;2015.05.13 US 62/161,038;1.一种输入机构，包括：圆顶支撑结构，所述圆顶支撑结构限定延伸穿过所述圆顶支撑结构的开口；可塌缩圆顶，所述可塌缩圆顶定位在所述开口中并且与所述圆顶支撑结构接合；和盖构件，所述盖构件耦接到所述圆顶支撑结构并且覆盖所述可塌缩圆顶，从而将所述可塌缩圆顶保持在所述圆顶支撑结构的所述开口内。2.根据权利要求1所述的输入机构，其中：所述输入机构被配置为耦接到键盘基座；并且所述可塌缩圆顶被配置为在所述可塌缩圆顶塌缩时穿过所述开口进行连通以接触所述键盘基座。3.根据权利要求2所述的输入机构，其中所述圆顶支撑结构还包括所述圆顶支撑结构的外围边缘中的通道，所述通道被配置为将铰链机构的枢轴销捕获在所述通道的壁和所述键盘基座之间。4.根据权利要求1所述的输入机构，其中：所述输入机构被配置为耦接到键帽；并且所述圆顶支撑结构包括将来自光源的光朝向所述键帽引导的光导。5.根据权利要求4所述的输入机构，其中所述圆顶支撑结构包括透明材料。6.根据权利要求1所述的输入机构，其中所述盖构件包括被配置为将致动力从键帽传输到所述可塌缩圆顶的致动垫。7.根据权利要求1所述的输入机构，其中：所述可塌缩圆顶包括从所述可塌缩圆顶的外边缘延伸的保持特征部阵列；并且所述保持特征部各自被配置为接触所述圆顶支撑结构的相应保持表面。8.一种输入机构，包括：框架，所述框架限定：沿着所述框架的外边缘的保持通道；和所述框架的中心区域中的开口；盖构件，所述盖构件定位在所述开口上方；和可塌缩圆顶，所述可塌缩圆顶定位在所述开口中并且被捕获在所述盖构件和所述框架的保持特征部之间；其中所述保持通道被配置为将枢轴构件捕获在所述保持通道的壁和邻近所述框架的物体之间。9.根据权利要求8所述的输入机构，还包括：键帽；致动机构，所述致动机构耦接到所述键帽并且被配置为相对于所述框架可动地支撑所述键帽；和键盘基座，其中所述框架耦接到所述键盘基座。10.根据权利要求9所述的输入机构，其中：所述枢轴构件从所述致动机构的翼部延伸；并且所述保持通道将所述枢轴构件捕获在所述保持通道的所述壁和所述键盘基座之间，从而将所述致动机构保持到所述键盘基座。11.根据权利要求10所述的输入机构，其中所述保持通道包括U形壁。12.根据权利要求10所述的输入机构，其中：所述枢轴构件是第一枢轴构件；所述保持通道是具有第一宽度的第一保持通道；所述致动机构包括从其延伸的第二枢轴构件；并且所述框架限定沿着所述框架的所述外边缘的第二保持通道；其中：所述第二保持通道具有大于所述第一宽度的第二宽度；并且所述第二保持通道被配置为将所述第二枢轴构件捕获在所述第二保持通道的壁和所述键盘基座之间。13.根据权利要求12所述的输入机构，其中所述第一枢轴构件和所述第二枢轴构件具有大体上相同的直径。14.一种组装键盘的方法，包括：组装输入子组件，包括：将可塌缩圆顶定位在圆顶支撑结构的开口中，以使所述可塌缩圆顶与所述圆顶支撑结构接合；以及将盖构件耦接到所述圆顶支撑结构，使得所述可塌缩圆顶被保持在所述盖构件和所述圆顶支撑结构的保持表面之间；以及将所述输入子组件耦接到基板。15.根据权利要求14所述的方法，其中组装所述输入子组件还包括在将所述输入子组件耦接到所述基板之前，将蝶形铰链耦接到所述圆顶支撑结构。16.根据权利要求15所述的方法，其中将所述蝶形铰链耦接到所述圆顶支撑结构的所述操作包括将所述蝶形铰链的枢轴销捕获在所述圆顶支撑结构的保持通道中。17.根据权利要求16所述的方法，其中将所述输入子组件耦接到所述基板的所述操作使得所述枢轴销被保持在所述保持通道的壁和所述基板之间。18.根据权利要求17所述的方法，其中将所述输入子组件耦接到所述基板的所述操作使得所述可塌缩圆顶与所述基板上的电接触部形成电连接。19.根据权利要求18所述的方法，其中所述电连接在所述可塌缩圆顶和所述电接触部之间形成，而无需在所述可塌缩圆顶和所述电接触部之间焊接结合部。20.根据权利要求16所述的方法，其中将所述蝶形铰链耦接到所述圆顶支撑结构的所述操作包括：将所述圆顶支撑结构固定到部件放置装置的组装头；以及在将所述圆顶支撑结构固定到所述组装头之后：将所述蝶形铰链的所述枢轴销定位在所述保持通道中；以及将所述蝶形铰链固定到所述组装头。21.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·A·克诺夫，M·P·卡塞博尔特，C·C·利昂，R·Y·曹，B·J·泽尔科，D·C·马修，高政，R·P·布罗克斯，P·X·王，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US