專利名稱：鍵輸入裝置和具有該裝置的便攜式電話機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝配在便攜式電話機上的鍵輸入裝置，特別是涉及能夠選擇地關(guān)閉多個鍵觸點的杠桿(seesaw)式鍵輸入裝置。
已有的便攜式電話機中，如圖4所示，由前殼體(11)和后殼體(12)形成外殼(1)，在前殼體(11)的表面上配置有顯示屏(13)、包含0-9數(shù)字鍵的多個操作鍵(14)、選擇期望功能時應(yīng)操作的杠桿鍵(15)等。另外，對于圖中所示的杠桿鍵(15)，通過垂直壓下杠桿鍵(15)或使之向前后左右傾斜，所以有可能選擇地關(guān)閉五個鍵觸點中的一個。由此來選擇設(shè)定期望的一個功能。
在外殼(1)的內(nèi)部，如圖5所示，設(shè)置了電路板(3)，在該電路板(3)中，設(shè)置有通過操作鍵(14)和杠桿鍵(15)而應(yīng)被壓下的片狀鍵裝置(40)、顯示屏(13)、高頻電路模塊(32)、在電機(22)的輸出軸處安裝偏心負荷(21)的來電通知用的振動器(2)等。
眾所周知，在基板上設(shè)置具有多個圓頂(dome)部的PET制造的圓頂片來構(gòu)成片狀鍵裝置(40)，受到操作鍵的壓力時，圓頂部可彈性恢復(fù)地反轉(zhuǎn)，在該圓頂部的內(nèi)表面中形成的接觸端子與在基板表面上形成的觸點電極接觸后，閉合觸點。
另外，在杠桿鍵(15)的下方位置處，如圖6所示，配置有突出設(shè)置桿(90)的杠桿鍵裝置(9)，該杠桿鍵裝置(9)固定在形成上述片狀鍵裝置(40)的表層部分的圓頂片(41)的表面上。杠桿鍵裝置(9)的桿(90)的前端部分固定連接于杠桿鍵(15)的內(nèi)表面，按壓操作杠桿鍵(15)，在正下面壓下上述的桿(90)或通過使之向前后左右傾斜來進行內(nèi)裝在杠桿鍵裝置(9)中的五個觸點中的一個觸點的閉合。
另外，在構(gòu)成片狀鍵裝置(40)的圓頂片(41)的表面上設(shè)置鍵橡膠(80)，覆蓋了在片狀鍵裝置(40)中形成的多個圓頂部分(圖中省略)，在該鍵橡膠(80)中，開設(shè)有在杠桿鍵裝置(9)的設(shè)置區(qū)域中的開口(80a)，在該開口部中設(shè)置杠桿鍵裝置(9)。由此，杠桿鍵裝置(9)在圓頂片(41)的表面上與其里面接觸，表面安裝在圓頂片(41)上。
在杠桿鍵裝置(9)的外表面和鍵橡膠(80)的開口(80a)的內(nèi)表面之間插入環(huán)形的防水部件(91)。由此來防止從杠桿鍵(15)的周圍浸入的水分到達圓頂片(41)的表面。
但是，具有如圖6所示的桿型的杠桿鍵裝置(9)的已有的便攜式電話機中，因為是通過桿(90)的傾斜來使杠桿鍵裝置(9)閉合觸點的方式，所以桿(90)中的一定程度的高度是必要的，因此，導(dǎo)致便攜式電話機的厚度變厚。另外，因為杠桿鍵裝置(9)和鍵橡膠(80)之間采用插入防水部件(91)的防水結(jié)構(gòu)，所以防水部件(91)是必需的，不僅增加部件個數(shù)，也存在水分從杠桿鍵裝置(9)和防水部件(91)之間和鍵橡膠(80)和防水部件(91)之間浸入的危險，因而存在不太防水的問題。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠被薄型化的、由較少的部件數(shù)量來達到完全防水的鍵輸入裝置和具有該鍵輸入裝置的便攜式電話機。
根據(jù)本發(fā)明的鍵輸入裝置具有設(shè)置在基板上的杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)、在基板上覆蓋杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)設(shè)置的鍵橡膠(8)，在鍵橡膠(8)的表面上設(shè)置有壓下杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)的杠桿鍵(10)。
杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)包括基板(5)、具有多個圓頂部(71)(72)的設(shè)置在基板(5)上的圓頂片(7)、和設(shè)置在該圓頂片(7)上方的選擇應(yīng)壓下的各圓頂部件(71)的搖動部件(6)，在該搖動部件(6)的上方位置處配置上述杠桿鍵(10)，通過杠桿鍵(10)的操作來接受搖動部件(6)的按壓，一個圓頂部件可彈性恢復(fù)地反轉(zhuǎn)，形成于該圓頂部件內(nèi)表面的接觸端子(52)與形成于基板(5)表面上的觸點電極(51)接觸，閉合觸點。
根據(jù)上述本發(fā)明的鍵輸入裝置，取代了已有的桿型的杠桿鍵裝置(9)，而采用杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)，因為該杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)能夠薄型化，所以可達到裝置整體的薄型化。另外，因為杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)通過作用于搖動部件(6)上的壓力來達到閉合觸點，所以通過由未開口的鍵橡膠(8)覆蓋直接設(shè)置在基板表面上的杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)、按下設(shè)置在該鍵橡膠表面(8)上的杠桿鍵(10)完成杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)的操作。在該狀態(tài)下，鍵橡膠(8)中，因為未設(shè)置有如已有技術(shù)的開口，所以實現(xiàn)了完全的防水結(jié)構(gòu)，而不需要已有的防水部件。
對于具體的結(jié)構(gòu)而言，鍵橡膠(8)包括貼附在杠桿鍵(10)里面的平板部(82)、包圍該平板部(82)而形成的傾斜部(83)、包圍該傾斜部(83)而形成的接地部(84)，傾斜部(83)從平板部(82)指向接地部(84)，在基板側(cè)向下傾斜，接地部(84)緊貼在基板表面上。
根據(jù)該具體的結(jié)構(gòu)，壓下杠桿鍵(10)后搖動搖動部件(6)時，由杠桿鍵(10)的里面壓下鍵橡膠(8)的平板部(82)，平板部(82)傾斜。與此相伴隨的是鍵橡膠(8)的傾斜部(83)的彈性變形，此時，因為傾斜部(83)向著接地部(84)傾斜，所以可能進行適當?shù)膹椥宰冃?，其變形量比較小。因此，通過重復(fù)杠桿鍵(10)的操作，即使鍵橡膠(8)受到重復(fù)的應(yīng)力，在鍵橡膠(8)中也不會有產(chǎn)生龜裂的危險。
根據(jù)進一步具體的結(jié)構(gòu)，杠桿鍵(10)的里面的中央部和鍵橡膠(8)的平板部(82)的表面的中央部(81)互相貼著固定，在該貼著固定部的周圍，杠桿鍵(10)和鍵橡膠(8)的平板部(82)能夠相互相對移動地接觸。
根據(jù)該具體的結(jié)構(gòu)，壓下杠桿鍵(10)后搖動搖動部件(6)時，通過杠桿鍵(10)的里面壓下鍵橡膠(8)的平板部(82)，平板部(82)傾斜，傾斜部(83)彈性變形。此時，杠桿鍵(10)和鍵橡膠(8)的平板部(82)僅在中央部貼著固定，其周圍部分未貼著固定，因為能夠相對移動，由此，傾斜部(83)的彈性變形更任意。
另外，如本發(fā)明的便攜式電話機中，替代具有已有的桿型杠桿鍵裝置的鍵輸入裝置，采用上述本發(fā)明中的鍵輸入裝置。即，在外殼(1)的內(nèi)部包括形成無線通信用電路的電路板(3)、設(shè)置在該電路板(3)上的片狀鍵裝置(40)、設(shè)置在該片狀鍵裝置(40)的表面上的杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)和覆蓋片狀鍵裝置(40)和杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)的表面來設(shè)置的鍵橡膠(8)，在鍵橡膠(8)的表面上配置有用于壓下片狀鍵裝置(40)的多個操作鍵(14)和用于壓下杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)的杠桿鍵(10)。
杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)包括基板(5)、具有多個圓頂部(71)(72)的設(shè)置在基板(5)上的圓頂片(7)、和設(shè)置在該圓頂片(7)的上方選擇應(yīng)壓下的各圓頂部(71)的搖動部件(6)，在該搖動部件(6)的上方位置處配置有上述杠桿鍵(10)，通過操作杠桿鍵(10)來接受搖動部件(6)的按壓，一個圓頂部可彈性恢復(fù)地反轉(zhuǎn)，形成于該圓頂部的內(nèi)表面的接觸端子(52)與形成于基板(5)的表面上的觸點電極(51)接觸，閉合觸點。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的鍵輸入裝置和具有該裝置的便攜式電話機，能夠使裝置薄型化，用較少的部件數(shù)量就能實施完全的防水。


圖1是本發(fā)明的鍵輸入裝置的放大截面圖；圖2是配置在該鍵輸入裝置中的杠桿式轉(zhuǎn)換單元的放大截面圖；圖3(a)、圖3(b)和圖3(c)分別是前殼體、鍵橡膠和電路板的平面圖；圖4是已有的便攜式電話機的斜視圖；圖5是該便攜式電話機的分解側(cè)視圖；圖6是在已有的便攜式電話機中配置的杠桿鍵部的放大截面圖。
下面，就圖4和圖5所示的便攜式電話機上實施本發(fā)明的形式，參照附圖，來具體說明本發(fā)明。
本發(fā)明的便攜式電話機，如圖3(a)、圖3(b)和圖3(c)所示，在構(gòu)成外殼的前殼體(11)中，開設(shè)有露出顯示屏(13)的一個開口(16)、露出多個操作鍵(14)的多個開口(17)和露出杠桿鍵(10)的一個開口(18)。在前殼體(11)的內(nèi)側(cè)中配置有使多個操作鍵(14)和杠桿鍵(10)一體化的硅橡膠制成的鍵橡膠(8)。這里，杠桿鍵(10)為通過其壓下動作和搖動操作來選擇地閉合五個觸點中的一個后選擇設(shè)定所期望的一個功能用的鍵。
另外，在應(yīng)設(shè)置在外殼內(nèi)的電路板(3)上，在安裝顯示屏(13)的同時，安裝具有多個圓頂部(42)的片狀鍵裝置(40)，在該片狀鍵裝置(40)的表面上，在離開上述圓頂部(42)的位置上，通過杠桿鍵(10)來安裝應(yīng)壓下的杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)。
如圖2所示，杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)通過在基板(5)上分別接合PET制造的隔片(53)和圓頂片(7)、并且覆蓋兩片(53)(7)后固定蓋板(54)、在該蓋板(54)處開設(shè)的開口(55)中配置搖動部件(6)來形成。圓頂片(7)包括中央的一個圓頂部(71)和其周圍的四個圓頂部(72)，在各圓頂部(71)(72)的內(nèi)表面上形成由圓形的碳膜制成的接觸端子(52)。
另一方面，在基板(5)的表面上，對應(yīng)于圓頂片(7)的各圓頂部(71)(72)形成觸點電極(51)，在圓頂片(7)的各圓頂部(71)(72)的內(nèi)表面形成的接觸端子(52)通過與基板(5)上的觸點電極(51)接觸來閉合觸點。
搖動部件(6)具有十字形的本體(61)，在該十字形本體(61)的里面，對應(yīng)于圓頂片(7)的各圓頂部(71)(72)來形成凸部(62)(63)，通過垂直壓下?lián)u動部件(6)，中央位置的凸部(62)壓下其下的圓頂部(71)，反轉(zhuǎn)該圓頂部(71)。另外，通過在一方向上搖動搖動部件(6)，外圍位置的一個凸部(63)壓下其下的圓頂部(72)，反轉(zhuǎn)該圓頂部(72)。另外，搖動部件(6)的十字形本體(61)與蓋板(54)的端部(圖中省略)相結(jié)合，以防止脫離。
如圖1所示，杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)設(shè)置在構(gòu)成上述片狀鍵裝置(40)的圓頂片(41)的表面上，錫焊于形成于圓頂片(41)的表面上的邊緣(rand)部(圖中省略)。在圓頂片(41)上覆蓋杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)后設(shè)置鍵橡膠(8)，不設(shè)置如已有技術(shù)中的開口。即，在鍵橡膠(8)中，包括覆蓋杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)的搖動部件(6)的平板部(82)、包圍該平板部(82)而形成的傾斜部(83)、包圍該傾斜部(83)而形成的接地部(84)，和在該接地部(84)中朝上突出設(shè)置的環(huán)形的凸緣(rib)部(86)。
鍵橡膠(8)的傾斜部(83)從平板部(82)指向接地部(84)，在圓頂片(41)側(cè)向下傾斜。另外，鍵橡膠(8)的接地部(84)緊貼著圓頂片(41)的表面，凸緣部(86)緊貼在前殼體(11)的里面。鍵橡膠(8)的平板部(82)的表面中設(shè)置有杠桿鍵(10)，用粘接劑(85)將平板部(82)的表面的中央部(81)和杠桿鍵(10)的里面的中央部相互粘接在一起。另外，杠桿鍵(10)的端部從開設(shè)于前殼體(11)的開口(18)處向外側(cè)露出。
根據(jù)上述便攜式電話機，從顯示屏(13)中顯示的五種功能中選擇所期望的一種功能時，對應(yīng)于顯示的選擇功能的位置、垂直按下杠桿鍵(10)，或向前后左右的任一方向按壓，則會向斜向傾斜。
例如，垂直壓下杠桿鍵(10)時，由該杠桿鍵(10)引起的壓力通過鍵橡膠(8)向杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)的搖動部件(6)的中央部傳送，該搖動部件(6)的中央位置的凸部(62)壓下其下的圓頂部(72)，該圓頂部(72)反轉(zhuǎn)，閉合觸點。在此過程中，鍵橡膠(8)中的平板部(82)的外圍部在與杠桿鍵(10)的接觸面上任意地相對移動的同時，傾斜部(83)容易彈性變形，杠桿鍵(10)的變位向適當?shù)母軛U式轉(zhuǎn)換單元(4)的搖動部件(6)傳送。
另外，通過向任一方向壓下杠桿鍵(10)而傾斜時，由該杠桿鍵(10)引起的壓力通過鍵橡膠(8)向杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)的搖動部件(6)的端部傳送，該搖動部件(6)向一方向搖動，該搖動部件(6)的外圍位置的一個凸部(63)壓下其下的圓頂部(72)，該圓頂部(72)反轉(zhuǎn)，閉合觸點。在此過程中，鍵橡膠(8)中的平板部(82)的外圍部在與杠桿鍵(10)的接觸面上任意地相對移動的同時，傾斜部(83)容易彈性變形，杠桿鍵(10)的變位向適當?shù)母軛U式轉(zhuǎn)換單元(4)的搖動部件(6)傳送。
根據(jù)上述便攜式電話機，代替已有的桿型杠桿鍵裝置(9)，而采用杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)，因為該杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)如圖2所示地薄型地構(gòu)成，所以可實現(xiàn)外殼(1)的薄型化。
另外，如圖1所示，在圓頂片(41)上表面安裝杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)的狀態(tài)下，因為用未開口的鍵橡膠(8)覆蓋，所以即使從杠桿鍵(10)的周圍浸入水分，通過鍵橡膠(8)可阻止如上的浸入，水分不能到達圓頂片(41)的表面。
另外，通過鍵橡膠(8)的上述防水結(jié)構(gòu)，則不必有已有的防水部件(91)，從而減少了部件的數(shù)量。
另外，本發(fā)明的各部分構(gòu)成不限于上述實施例，在不脫離權(quán)利要求書中記載的本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠作出各種變形。另外，本發(fā)明的鍵輸入裝置不限于便攜式電話機，還可用于游戲機等各種電子機器中。
權(quán)利要求
1．一種鍵輸入裝置，具有設(shè)置在基板上的杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)、和在基板上覆蓋杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)來設(shè)置的鍵橡膠(8)，在鍵橡膠(8)的表面上設(shè)置有壓下杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)的杠桿鍵(10)，杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)包括基板(5)、具有多個圓頂部(71)(72)的設(shè)置在基板(5)上的圓頂片(7)、和設(shè)置在該圓頂片(7)上方的選擇應(yīng)壓下的各圓頂部(71)的搖動部件(6)，在該搖動部件(6)的上方位置處配置上述杠桿鍵(10)，接受搖動部件(6)的按壓后，一個圓頂部可彈性恢復(fù)地反轉(zhuǎn)，形成于該圓頂部內(nèi)表面的接觸端子(52)與形成于基板(5)的表面上的觸點電極(51)接觸，閉合觸點。
2．如權(quán)利要求1的鍵輸入裝置，其特征在于上述基板為具有多個操作鍵部的片狀鍵裝置(40)，在形成該片狀鍵裝置(40)的表層部的片(41)的表面上，表面安裝上述杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)。
3．如權(quán)利要求1的鍵輸入裝置，其特征在于鍵橡膠(8)包括貼附在杠桿鍵(10)里面的平板部(82)、包圍該平板部(82)而形成的傾斜部(83)、包圍該傾斜部(83)而形成的接地部(84)，傾斜部(83)從平板部(82)指向接地部(84)，在基板側(cè)向下傾斜，接地部(84)緊貼在基板表面上。
4．如權(quán)利要求3的鍵輸入裝置，其特征在于杠桿鍵(10)的里面的中央部和鍵橡膠(8)的平板部(82)的表面的中央部(81)互相貼著固定，在該貼著固定部的周圍，杠桿鍵(10)和鍵橡膠(8)的平板部(82)能夠相互相對移動地接觸。
5．一種便攜式電話機，在外殼(1)的內(nèi)部包括形成無線通信用電路的電路板(3)、設(shè)置在該電路板(3)上的片狀鍵裝置(40)、設(shè)置在該片狀鍵裝置(40)的表面上的杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)和覆蓋片狀鍵裝置(40)和杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)的表面來設(shè)置的鍵橡膠(8)，在鍵橡膠(8)的表面上配置有用于壓下片狀鍵裝置(40)的多個操作鍵(14)和用于壓下杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)的杠桿鍵(10)，杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)包括基板(5)、具有多個圓頂部(71)(72)的設(shè)置在基板(5)上的圓頂片(7)、和設(shè)置在該圓頂片(7)的上方選擇應(yīng)壓下的各圓頂部(71)的搖動部件(6)，在該搖動部件(6)的上方位置處配置有上述杠桿鍵(10)，接受搖動部件(6)的按壓后，一個圓頂部可彈性恢復(fù)地反轉(zhuǎn)，形成于該圓頂部的內(nèi)表面的接觸端子(52)與形成于基板(5)的表面上的觸點電極(51)接觸，閉合觸點。
6．如權(quán)利要求5的便攜式電話機，其特征在于杠桿式轉(zhuǎn)換單元(4)表面安裝在片狀鍵裝置(40)上。
7．如權(quán)利要求5的便攜式電話機，其特征在于鍵橡膠(8)包括貼附在杠桿鍵(10)里面的平板部(82)、包圍該平板部(82)而形成的傾斜部(83)、包圍該傾斜部(83)而形成的接地部(84)，傾斜部(83)從平板部(82)指向接地部(84)，在片狀鍵(40)側(cè)向下傾斜，接地部(84)緊貼在片狀鍵(40)的表面上。
8．如權(quán)利要求7的便攜式電話機，其特征在于杠桿鍵(10)的里面的中央部和鍵橡膠(8)的平板部(82)的表面的中央部(81)互相貼著固定，在該貼著固定部的周圍，杠桿鍵(10)和鍵橡膠(8)的平板部(82)能夠相互相對移動地接觸。
全文摘要
本發(fā)明的鍵輸入裝置具有設(shè)置在片41上的杠桿式轉(zhuǎn)換單元4和在片41上覆蓋杠桿式轉(zhuǎn)換單元4來設(shè)置的鍵橡膠8，在鍵橡膠8的表面上設(shè)置有壓下杠桿式轉(zhuǎn)換單元4的杠桿鍵10，杠桿式轉(zhuǎn)換單元4包括基板、具有多個圓頂部的設(shè)置在基板上的圓頂片、和設(shè)置在該圓頂片上方的選擇應(yīng)壓下的各圓頂部的搖動部件6，接受搖動部件6的按壓后，一個圓頂部可彈性恢復(fù)地反轉(zhuǎn)，形成于該圓頂部內(nèi)表面的接觸端子與形成于基板表面上的觸點電極接觸，閉合觸點。根據(jù)該鍵輸入裝置，能夠使裝置薄型化，用較少的部件數(shù)量就能實現(xiàn)完全的防水。
文檔編號H01H13/70GK1317918SQ0111783
公開日2001年10月17日 申請日期2001年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月7日
發(fā)明者大澤宣昭, 宮崎哲也 申請人:三洋電機株式會社