專利名稱：鍵盤用金屬穹頂形開關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鍵盤用金屬穹頂形開關，更具體地，涉及一種鍵盤用金屬穹頂形開關，該鍵盤用金屬穹頂形開關即使是在安裝在移動終端等的鍵盤上的按鍵的中間部位時被誤觸的情況下，穹頂形金屬板的頂部能夠正常彈性地形成為凹陷，以始終準確地實現開關功能，并最理想地保持點擊靈敏度。
背景技術：
一般來說，如圖1和2所示，用于移動終端(如手機)的鍵盤包括上殼體1和殼體2，該上殼體1和下殼體2以預定的距離相互垂直間隔；印刷電路板3，該印刷電路板3安裝在所述下殼體2上并具有上表面，在該上表面上形成有連接端子3a ；多個金屬穹頂形開關4，該多個金屬穹頂形開關4布置在所述印刷電路板3上，通過與所述連接端子3a選擇性地連接或斷開，從而實現開關功能；隔板5，該隔板5設置在所述印刷電路板3上，并且在其上安裝有所述金屬穹頂形開關4 ；膠帶6，該膠帶6粘貼在所述隔板5上，以固定所述金屬穹頂形開關4 ；導光板7，該導光板7安裝在所述金屬穹頂形開關4上，將從指示燈(未示出) 接收到的光發射到它的表面；上部彈片8，該上部彈片8由合成樹脂制成，并布置在所述導光板7上；以及按鍵9，該按鍵9安裝在上殼體1上，用于對所述金屬穹頂形開關4加壓并使其彈性變形。因此，當使用者用他/她的手指按下并松開所述按鍵9時，如圖3A所示，所述金屬穹頂形開關4的頂部彈性地變形形成凹陷，與所述連接端子3a連接或斷開，以實現開關功能。另外，在布置有所述金屬穹頂形開關4的所述上部彈片8的底面形成有壓力集中突出部8a。所述壓力集中突出部8a使得通過所述按鍵9的按壓操作所施加的壓力集中在所述金屬穹頂形開關4的頂部，以使所述金屬穹頂形開關4正常地發生彈性變形，準確地實現開關功能，并改善所述鍵盤9的按壓操作的點擊手感。不過，在傳統的手機用鍵盤中，如圖2所示，只有當使用者沿箭頭方向a準確地按下所述按鍵9的中心部位時，所述上部彈片8的壓力集中突出部8a才會沿箭頭方向a’對所述金屬穹頂形開關4的中心部位施加壓力。從而，如圖3A所示，所述穹頂形金屬板的頂部彈性地向下變形，以實現正常的開關功能，從而改善點擊手感。但是，當使用者不小心沿箭頭方向b或c按壓所述按鍵9的周邊部位而非其中心部位時，所述上部彈片8的壓力集中突出部8a也會沿斜箭頭方向b’或C’對所述金屬穹頂形開關4的周邊部位而非其中心部位施加壓力。在這種情況下，如圖:3B所示，由于所述金屬穹頂形開關4的頂部具有穹頂形曲面，所述金屬穹頂形開關4的施加壓力的部分產生較大程度的彈性變形，并且沒有施加壓力的相反部分產生較小程度的彈性變形。因此，所述金屬穹頂形開關4的頂部偏向一側彈性變形，使得所述頂部不與所述連接端子3a接觸的誤操作，使用者需要再次按下所述按鍵9，這樣相當地麻煩。此外，即便所述金屬穹頂形開關4與所述連接端子3a接觸，實現開關功能，點擊手感也可能會明顯降低。而且，當所述上部彈片8在鍵盤上移動并且所述壓力集中突出部8a偏離所述金屬穹頂形開關4的中心部位即便是很小的程度時，也難以準確地按下所述按鍵9的中心部位以使所述金屬穹頂形開關4的頂部正常彈性變形為凹陷，從而弱化開關功能。為了解決所述問題，在傳統領域中，雖然所述上部彈片8牢固地固定在所述印刷電路板3等上，以防止所述上部彈片8的運動，但是鍵盤的組裝工序會變得麻煩，并且由于組裝工序的增加，組裝性和生產性也會降低。如圖4所示，這些問題可以通過如下方法解決去除在上部彈片18上形成的壓力集中突出部，并設置從金屬穹頂形開關14的頂部向上凸出的壓力集中突出部14a，使得按鍵19的壓力通過該壓力集中突出部Ha集中于所述金屬穹頂形開關14的頂部。金屬穹頂形開關14必須具有壓力集中突出部14a，該壓力集中突出部1 具有足以將所述鍵盤19的按壓操作的點擊手感維持在最佳狀態的預定高度。不過，由于所述壓力集中突出部14a的高度有限，因此點擊手感無法維持在最佳狀態。傳統的金屬穹頂形開關14由具有高彈性的薄不銹鋼板形成。如圖5A所示，所述壓力集中突出部Ha包括從穹頂形金屬板凸出的上升部Ha-I和從該上升部Ha_l水平延伸的沖壓面14a-2。所述壓力集中突出部Ha通過如彎曲加工(bending process)或半落料加工(half-blanking process)的沖壓成型工序形成，在該沖壓成型工序中沖頭直徑與模孔之間的間隙c被設定為非常小的尺寸。作為相似的沖壓成型方法的彎曲加工和半落料加工之間的區別在于，沖頭直徑與模孔之間的間隙c相對于每種材料的厚度t設定為0. 3至It或者0. 03至0. U。當小的突出部(如壓力集中突出部14a)形成于由具有高彈性的不銹鋼材料制成的所述金屬穹頂形開關，而不是另外一種沖壓成型方法形成時，就可以在使所述金屬穹頂形開關的外觀和尺寸的變形減少到最小的同時，在預期的位置準確地形成所述壓力集中突出部14a。然而，由于金屬穹頂形開關的外觀和尺寸的變形嚴重，因此難以將加工(forming)軟金屬材料的沖壓成型工藝(如拉伸工藝(drawing process))應用于形成金屬穹頂形開關的壓力集中突出部14a，所述金屬穹頂形開關由具有高彈性的不銹鋼材料制成。然而，如圖5A和5B所示，在所述彎曲加工或所述半落料加工的情況下，所述上升部Ha-I的厚度a與所述壓力集中突出部14a的高度h成比例地減小形成。也就是說，如圖5A所示，當所述上升部Ha-I的高度h形成為金屬板的厚度t的l/2t或更小時，所述上升部Ha-I的厚度b的變化會減小，以將其結構強度維持在一定程度。但是，如圖5B所示， 當所述高度h形成為所述金屬板的厚度t的l/2t或更大時，所述上升部Ha-I的厚度a也會減小。在這種情況下，由于所述上升部Ha-I的結構強度被削弱并會產生裂縫，因此基于所述金屬穹頂形開關必須重復操作幾十萬次的特征，這樣的壓力集中突出部Ha不能應用于鍵盤。特別是在半落料加工中，沖頭直徑與模孔之間的間隙尺寸設定為比彎曲加工的沖
4頭直徑與模孔之間的間隙小的情況下，所述上升部Ha-I的厚度a會進一步減小，因此削弱結構強度，并且在嚴重的情況下，所述上升部可能會損壞，使所述壓力集中突出部無法應用于鍵盤。所以，由于通過如彎曲加工或半落料加工的傳統沖壓成型工序難以將所述壓力集中突出部14a的上升部14a-l的高度形成為所述材料厚度的l/2t或更大，因此，所述壓力集中突出部14a的突出厚度太小而不能達到鍵盤的按壓操作的最佳點擊手感。
實用新型內容為解決上述問題，當所述壓力集中突出部通過如彎曲加工或半落料加工的沖壓成型工序沖壓形成時，本實用新型通過在保持上升部的結構強度的同時形成更大高度的上升部，并在使所述金屬穹頂形開關的外觀和尺寸的變形最小的同時增大從穹頂形金屬板的頂部向上突出的壓力集中突出部的高度，提供一種鍵盤用金屬穹頂形開關，該鍵盤用金屬穹頂形開關能夠將對按鍵的按壓操作的點擊手感維持在最佳狀態。根據本實用新型一方面的內容，提供一種鍵盤用金屬穹頂形開關，該金屬穹頂形開關具有從穹頂形金屬板的頂部突出并具有上升部和壓力表面的壓力集中突出部，其特征在于，所述壓力集中突出部的上升部具有由多個上升表面和多個階梯表面形成的階梯形， 該階梯形利用沖頭和沖模通過如彎曲加工或半落料加工的沖壓成型工序形成。在此，所述上升部的總高度可以形成為金屬板材料厚度的1. 0至3. 0倍，并且所述上升部的總高度可以通過設定所述上升表面的數目以及每個上升表面的高度來確定。所述多個上升表面可以由第一至第三上升表面構成，并且所述第一至第三上升表面中的每個的高度都可以形成為金屬板材料厚度的1/3至1/2。另外，所述多個階梯表面可以在所述壓力集中突出部的突出方向上傾斜。而且，多個向下的接觸凸起可以從所述壓力集中突出部的周邊向下突出，并且階梯形的所述壓力集中突出部可以以環狀形式突出。
通過結合附圖詳細地描述本實用新型的具體實施方式
，本實用新型的上述和其它的目的、特征和優點對本領域的技術人員來說將會更加明顯。在附圖中圖1為表示傳統手機用鍵盤的主要部件的平面圖；圖2為沿圖1的剖面線A-A的剖視圖；圖3A和;3B為表示傳統金屬穹頂形開關的工作狀態的放大剖視圖；圖4為表示用于安裝有另一種傳統金屬穹頂形開關的手機鍵盤的主要部件的結構剖視圖；圖5A和5B為表示利用沖頭和沖模通過沖壓成型工序形成傳統金屬穹頂形開關的壓力集中突出部的工序的放大剖視圖；圖6為根據本實用新型的金屬穹頂形開關的透視圖；圖7為圖6所示的金屬穹頂形開關的剖視圖；圖8為圖6所示的壓力集中突出部的修改的例子的剖視圖；圖9為根據本實用新型的另一種典型實施方式的金屬穹頂形開關的透視圖；并且[0032]圖10為圖9所示的金屬穹頂形開關的剖視圖。
具體實施方式
以下將結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細描述。圖6和圖7為根據本實用新型的具體實施方式
的鍵盤用金屬穹頂形開關的透視圖和剖視圖。如圖所示，本實用新型的金屬穹頂形開關由穹頂形金屬板110制成，所述穹頂形金屬板110通過沖壓具有高彈性的不銹鋼薄板形成。在該金屬穹頂形開關中，壓力集中突出部120從所述穹頂形金屬板110的頂部向上突出，并且多個接觸凸起130從所述壓力集中突出部120的周邊向下突出，以改善與印刷電路板的連接端子的電連接功能。因此，當按下按鍵(未示出)時，壓力集中于所述壓力集中突出部120，以使所述穹頂形金屬板110的頂部在向下凹陷的方向上彈性地變形，從而接觸所述印刷電路板的連接端子，實現開關功能。此時，多個接觸凸起130誘導多個觸點與所述連接端子接觸，以防止存在于所述連接端子的外部雜質引起的接觸故障的發生。所述金屬穹頂形開關的壓力集中突出部120由上升部121和壓力表面123構成， 所述上升部121從所述金屬板110的頂部向上突出。所述上升部121具有由多個上升表面 121a、121b和121c以及從所述多個上升表面121a、121b和121c延伸的多個階梯表面12 和122b形成的階梯形。階梯形的所述壓力集中突出部120使用沖頭和沖模通過如彎曲加工或半落料加工的沖壓成型工序形成。階梯形的所述壓力集中突出部120可以通過使用三組具有不同尺寸的沖頭和沖模沖壓每個臺階而形成，或者使用一組具有階梯形的沖頭和沖模一次沖壓所有的臺階而形成。當所述壓力集中突出部120形成為上述的階梯形時，在保持對應的上升表面 121a、121b和121c的結構強度的同時，所述壓力集中突出部120的總高度H可以形成為金屬板材料厚度t的1. Ot或更大，這種結構可以通過將所述沖頭直徑與模孔之間的間隙設定為很小尺寸的彎曲加工或半落料加工來實現。例如，如本實施方式所述，當所述壓力集中突出部120形成為具有第一至第三上升表面121a、121b和121c以及第一和第二階梯表面12 和12 的三階形時，如圖7所示， 所述壓力集中突出部120設置為第一至第三上升表面121a、121b和121c的對應的高度hi、 h2和h3相對于所述穹頂形金屬板110的材料厚度t設定為1/3至l/2t，形成所述第一至第三上升表面121a、121b和121c的對應的厚度al、a2和a3，以保持結構強度，并且所述第一至第三上升表面121a、121b和121c的總高度H形成為1至1. 5t，以改善點擊手感。此外，圖中未顯示，當所述壓力集中突出部120的上升部121以具有第一和第二上升表面以及第一階梯表面的兩階形突出時，所述第一和第二上升表面的總高度H形成為 U。當所述上升部121以四階至六階形突出時，所述上升部121的總高度H可以形成為2. 0 至 3. Ot0如上所述，當完成如彎曲加工或半落料加工的沖壓成型工序，并且所述沖頭直徑與模孔之間的間隙設定為很小的尺寸時，通過設定所述上升表面和所述階梯表面的數目以及每個上升表面的高度h，相對于所述金屬板材料厚度t，加工過的所述壓力集中突出部 120的上升部121的總高度H可以形成為It或更大。因此，所述壓力集中突出部120的結構強度可以得到保持，并且與傳統領域的壓力集中突出部的高度相比，所述壓力集中突出部的高度也可以達到更高的高度，以保持所述按鍵的按壓操作的最佳點擊手感。另外，當很小的突出部(如所述壓力集中突出部120)在由具有高彈性的不銹鋼材料形成的所述金屬穹頂形開關上以階梯形形成大的高度時，就可以在使所述金屬穹頂形開關的外觀和尺寸的變形減少到最小時，在預期的位置形成所述壓力集中突出部。此外，多個向下的接觸凸起130從所述壓力集中突出部120的周邊向下突出。當所述金屬穹頂形開關的頂部向下變形為凹陷，以電接觸所述印刷電路板的連接端子時，所述向下的接觸凸起130作用在于誘導多個觸點與所述連接端子接觸，以防止存在于所述連接端子的外部雜質引起的接觸故障的發生。如圖6所示，三個向下的接觸凸起130可以以120°的夾角形成，還可以通過附圖中未圖示的方式，四個向下的接觸凸起可以以90°的夾角形成。另外，圖8為上述實施方式中的壓力集中突出部120的修改的例子的剖視圖。如圖所示，所述壓力集中突出部120具有構成所述上升部121的多個階梯表面12 和122b， 所述階梯表面12 和122b在所述壓力集中突出部120的突出方向上傾斜。根據上述構造， 由于所述多個階梯表面12 和122b在突出方向上傾斜，因此，與上述實施方式相比，所述壓力集中突出部120的總高度可以進一步增加。雖然本實用新型的實施方式圖示了以圓形形式突出的階梯形的所述壓力集中突出部120，但所述突出部可以以三角形或矩形的形式突出。此外，如圖9和10所示，代替上述實施方式的階梯形的壓力集中突出部120，當該階梯形的壓力集中突出部220以環形的形式從所述穹頂形金屬板110的頂部突出，所述突出部220也能夠實現與上述實施方式相同的功能。此時，多個向下的接觸凸起130可以在階梯形的壓力集中突出部220的內底面形成。從前面的描述可以看出，在從穹頂形金屬板的頂部向上突出并通過如彎曲加工或半落料加工的沖壓成型工序形成的壓力集中突出部中，所述壓力集中突出部的上升部形成為具有多個上升表面和多個階梯表面的階梯形，并且相對于所述金屬板的材料厚度t，每個上升表面的高度為1/3至l/2t，以在保持所述壓力集中突出部的每個上升表面的結構強度的同時，使得所述上升部的總高度可以形成為所述材料厚度t的1. Ot或更大，從而保持按鍵的按壓操作的點擊手感的最佳狀態。此外，當很小的突出部(如所述壓力集中突出部) 以階梯形在由具有高彈性的不銹鋼材料形成的所述金屬穹頂形開關上形成時，所述很小的突出部就可以在使所述金屬穹頂形開關的外觀和尺寸的變形減少到最小的同時，在預期的位置準確地形成。顯然，在不脫離本實用新型的思想和范圍的前提下，本領域的技術人員可以對本實用新型的上述具體實施方式
進行多種變形。因此，應當認為本實用新型包含所有這些變形，并且這些變形在權利要求及其等價物的保護范圍之內。
權利要求1.一種鍵盤用金屬穹頂形開關，該金屬穹頂形開關具有從穹頂形金屬板的頂部突出并具有上升部和壓力表面的壓力集中突出部，其特征在于，所述壓力集中突出部的上升部具有由多個上升表面和多個階梯表面形成的階梯形，該階梯形利用沖頭和沖模通過如彎曲加工或半落料加工的沖壓成型工序而形成。
2.根據權利要求1所述的鍵盤用金屬穹頂形開關，其特征在于，所述上升部的總高度形成為金屬板的材料厚度的1. 0至3. 0倍，并且所述上升部的總高度通過設定所述上升表面的數目以及每個上升表面的高度來確定。
3.根據權利要求1所述的鍵盤用金屬穹頂形開關，其特征在于，所述多個上升表面包括第一上升表面至第三上升表面，并且所述第一上升表面至第三上升表面中的每個的高度都形成為金屬板的材料厚度的1/3至1/2。
4.根據權利要求1所述的鍵盤用金屬穹頂形開關，其特征在于，所述多個階梯表面在所述壓力集中突出部的突出方向上傾斜。
5.根據權利要求1或4所述的鍵盤用金屬穹頂形開關，其特征在于，階梯形的所述壓力集中突出部以環狀形式突出。
6.根據權利要求1-4中任意一項所述的鍵盤用金屬穹頂形開關，其特征在于，所述金屬穹頂形開關還包括多個向下的接觸凸起，該接觸凸起從所述壓力集中突出部的周邊向下突出。
專利摘要本申請公開了一種鍵盤用金屬穹頂形開關，該金屬穹頂形開關具有從穹頂形金屬板的頂部突出并具有上升部和壓力表面的壓力集中突出部，其中，所述壓力集中突出部的上升部具有由多個上升表面和多個階梯表面形成的階梯形，該階梯形利用沖頭和沖模通過如彎曲加工或半落料加工的沖壓成型工序形成。當所述壓力集中突出部通過如彎曲加工或半落料加工的沖壓成型工序沖壓形成時，通過在保持上升部的結構強度的同時形成更大高度的上升部，并在使所述金屬開關的外觀和尺寸的變形最小的同時增大從穹頂形金屬板的頂部向上突出的壓力集中突出部的高度，該鍵盤用金屬穹頂形開關能夠將對按鍵的按壓操作的點擊手感維持在最佳狀態。
文檔編號H01H13/715GK201936793SQ20102062120
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月22日 優先權日2010年5月11日
發明者郭泳甲 申請人:株式會社Magma