CN103065842A - 按键 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种按键包含底板、顶盖、支撑装置及回弹装置。该底板具有第一磁性区。该顶盖具有第二磁性区，该第一磁性区的位置对应该第二磁性区的位置。该支撑装置设置于该底板与该顶盖之间，该顶盖相对该支撑装置于未按压位置与按压位置之间移动。该回弹装置设置于该底板与该顶盖之间。当该顶盖被一外力按压导致该第一磁性区与该第二磁性区接近时，该第二磁性区与该第一磁性区之间的磁吸力使得该顶盖加速移动至该按压位置，当该外力释放时，该回弹装置使该顶盖回到该未按压位置。本发明利用顶盖与底板上的磁性区设计，从而在使用者按压与释放顶盖的过程中提供良好的按键操作手感。

Description

按键

技术领域

本发明关于一种按键，尤指一种利用顶盖与底板上的磁性区的磁吸力驱动顶盖加速移动至按压位置以及利用回弹装置驱动顶盖回到未按压位置的按键。

背景技术

就目前个人电脑的使用习惯而言，键盘为不可或缺的输入设备之一，用以输入文字、符号或数字。不仅如此，举凡日常生活所接触的消费性电子产品或是工业界使用的大型加工设备，皆需设有按键结构作为输入装置，以操作上述的电子产品与加工设备。

请参阅图1，其为先前技术的按键1的剖面示意图。如图1所示，按键1包含底板10、键帽12、电路板14、支撑装置16以及弹性件18。电路板14设置于底板10上。支撑装置16设置于键帽12与底板10之间，用以支撑键帽12。弹性件18亦设置于键帽12与底板10之间，当键帽12被使用者按压后，弹性件18提供键帽12弹性回复力，使键帽12可回复至按压前的位置。

然而，由于支撑装置16所采用的剪刀脚机构设计会导致其需要较大的高度空间，从而进一步地增加了按键1的整体高度，因此不利于键盘薄型化的应用。此外，弹性件18往往是橡胶制成，橡胶于长期使用之下会有疲劳状况，进而使按键1的使用寿命减短。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种利用顶盖与底板上的磁性区的磁吸力驱动顶盖加速移动至按压位置以及利用回弹装置驱动顶盖回到未按压位置的按键，以解决上述的问题。

根据一实施例，本发明的按键包含底板、顶盖、支撑装置，以及回弹装置。该底板具有第一磁性区。该顶盖具有第二磁性区，该第一磁性区的位置对应该第二磁性区的位置。该支撑装置设置于该底板与该顶盖之间，该顶盖相对该支撑装置于未按压位置与按压位置之间移动。该回弹装置设置于该底板与该顶盖之间。当该顶盖被外力按压导致该第一磁性区与该第二磁性区接近时，该第二磁性区与该第一磁性区之间的磁吸力使得该顶盖加速移动至该按压位置；当该外力释放时，该回弹装置使该顶盖回到该未按压位置。

根据另一实施例，本发明的按键包含底板、顶盖，以及支撑装置。该底板具有第一磁性区。该顶盖具有第二磁性区，该第一磁性区的位置对应该第二磁性区的位置。该支撑装置设置于该底板与该顶盖之间，该顶盖伴随该支撑装置于未按压位置与按压位置之间移动，该支撑装置包括导磁区。当该顶盖被外力按压导致该第一磁性区与该第二磁性区接近时，该第二磁性区与该第一磁性区之间的磁吸力使得该顶盖加速移动至该按压位置；当该外力释放时，该导磁区与该第一磁性区之间的磁吸力使得该顶盖回到该未按压位置。

相较于先前技术，本发明利用顶盖与底板上的磁性区的磁吸力以驱动顶盖在被外力向下按压时会加速移动至按压位置的设计，以及利用回弹装置以驱动顶盖在外力释放时回到未按压位置的设计，藉以产生明显的段落感，从而在使用者按压与释放顶盖的过程中提供良好的按键操作手感。除此之外，由于本发明的按键不需安装习知按键中的剪刀脚机构，因此可有效地缩减按键整体所需占用的空间以利后续键盘薄型化的应用。另外，在利用支撑件上的导磁区与底板上的磁性区间的磁吸力以驱动顶盖自动回位的实施例中，由于按键不需安装弹性件，故亦可有效地延长按键的使用寿命。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的实施方式及所附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为先前技术的按键的剖面示意图。

图2为根据本发明的第一实施例所提出的按键的立体示意图。

图3为图2的按键的爆炸示意图。

图4为图2的按键沿剖面线A-A’的剖面示意图。

图5为图4的顶盖被按压时的剖面示意图。

图6为根据本发明的第二实施例所提出的按键的立体示意图。

图7为图6的按键的爆炸示意图。

图8为图6的按键沿剖面线B-B’的剖面示意图。

图9为图8的顶盖被按压时的剖面示意图。

图10为根据本发明的第三实施例所提出的按键未按压时的剖面示意图。

图11为图10的按键被按压时的剖面示意图。

图12为根据本发明的第四实施例所提出的按键未按压时的剖面示意图。

图13为图12的按键被按压时的剖面示意图。

具体实施方式

请参阅图2至图5，图2为根据本发明的第一实施例所提出的按键3的立体示意图，图3为图2的按键3的爆炸示意图，图4为图2的按键3沿剖面线A-A’的剖面示意图，图5为图4的顶盖32被按压时的剖面示意图。如图2至图5所示，按键3包含底板30、顶盖32、支撑装置34以及电路板36。于实际应用中，电路板36设置于底板30上且可为薄膜电路板，但不以此为限。

支撑装置34设置于底板30与顶盖32之间，且分别与顶盖32以及底板30可转动地连接。在此实施例中，支撑装置34可包含第一支撑件38以及第二支撑件40。第一支撑件38具有第一支撑部42，第二支撑件40具有第二支撑部44，其中第一支撑部42以及第二支撑部44均可活动地连接底板30以及顶盖32。在此实施例中，第一支撑部42具有至少一第一连接轴46以及至少一第一枢接轴48(于图3中各显示二个)，第二支撑部44具有至少一第二连接轴50以及至少一第二枢接轴52(于图3中各显示两个)，底板30具有相对应的第一连接座54以及第二连接座56，第一枢接轴48可转动地连接底板30的第一连接座54，第二枢接轴52可转动地连接底板30的第二连接座56，且第一连接轴46以及第二连接轴50以抵接的方式可转动地连接顶盖32。

综上所述，在此实施例中，第一连接轴46以及第二连接轴50可视为支撑装置34的第一端，而第一枢接轴48以及第二枢接轴52则是可视为支撑装置34的第二端，如此一来，透过支撑装置34的第一端以及第二端分别与顶盖32及底板30可活动地连接的设计，顶盖32即可伴随支撑装置34于如图4所示的未按压位置以及如图5所示的按压位置之间移动，但不受此限，换句话说，只要是利用支撑装置的第一端以及第二端分别与顶盖及底板可活动地连接的方式以使顶盖可相对支撑装置移动的设计，均可为本发明所采用的。此外，第一支撑件38另具有至少一第一连动部58且第二支撑件40另具有至少一第二连动部60(于图3中各显示两个)。第一连动部58与第二连动部60抵接，以在顶盖32被外力按压或外力被释放时，使第一支撑件38与第二支撑件40产生连动。

底板30具有第一磁性区62，顶盖32具有第二磁性区64，且第一磁性区62的位置对应第二磁性区64的位置，于此实施例中，第一磁性区62可为磁性件(例如，磁铁)，且第二磁性区64可为导磁性材料(例如，铁或其它金属)。于实际应用中，支撑装置34可另包含导磁区66，其由导磁性材料(如铁或其它金属)制成，藉此，当按压于顶盖32的外力被释放时，导磁区66与第一磁性区62之间的磁吸力会使得顶盖32回到如图4所示的未按压位置。更详细地说，导磁区66可包含第一导磁部68以及第二导磁部70，在此实施例中，第一导磁部68连接于第一支撑部42以使第一支撑件38形成V字型结构，第二导磁部70连接于第二支撑部44以使第二支撑件40形成V字型结构，其中第一支撑部42与第一导磁部68之间的夹角可大于90度，且第二支撑部44与第二导磁部70之间的夹角可大于90度。另外，电路板36可具有至少一开关72(于图3中显示两个)，第一支撑件38以及第二支撑件40于对应开关72的位置上均相对应地形成有凸点74，当顶盖32被按压而处于如图5所示的按压位置时，可利用第一支撑件38的凸点74与第二支撑件40的凸点74触发电路板36上的开关72，以执行对应的输入功能。

透过上述配置，当顶盖32未被按压时，第一磁性区62吸附住第一导磁部68以及第二导磁部70，也就是说，第一磁性区62与导磁区66之间的磁吸力使顶盖32维持于如图4所示的未按压位置。另一方面，当顶盖32被外力按压，且此外力足够克服第一磁性区62与导磁区66之间的磁吸力而导致第二磁性区64与第一磁性区62接近时，第一导磁部68以及第二导磁部70分别以第一枢接轴48以及第二枢接轴52为支点转动而远离第一磁性区62，而随着顶盖32向下移动，第一磁性区62与第二磁性区64之间的磁吸距离也会随的减小，跟据磁力与距离平方成反比的物理特性，第一磁性区62以及第二磁性区64之间的磁吸力就会快速地增强而驱动顶盖32从如图4所示的未按压位置加速移动至如图5所示的按压位置。当此外力被释放时，第一磁性区62与导磁区66之间的磁吸力会驱动第一导磁部68以及第二导磁部70分别带动支撑装置34的第一支撑件38与第二支撑件40分别以第一枢接轴48以及第二枢接轴52为支点转动，使得顶盖32伴随支撑装置34由如图5所示的按压位置移动回如图4所示的未按压位置。

如此一来，透过第一磁性区62以及第二磁性区64之间的磁吸力在顶盖32被外力向下按压时会驱动顶盖32加速移动至如图5所示的按压位置，以及第一磁性区62与导磁区66之间的磁吸力在外力被释放时驱动顶盖32回到如图4所示的未按压位置的设计，按键3即可产生明显的段落感，从而在使用者按压与释放顶盖32的过程中提供良好的操作手感。除此之外，由于按键3不需安装习知按键中的剪刀脚机构以及弹性件，故亦可有效地缩减按键3整体所需占用的空间以利后续键盘薄型化的应用，并且有效地延长按键3的使用寿命。

值得一提的是，用来触发电路板36上的开关72的设计可不限于上述实施例，其亦可采用以顶盖上的凸点触发的设计，举例来说，请参阅图6至图9，图6为根据本发明的第二实施例所提出的按键3’的立体示意图，图7为图6的按键3’的爆炸示意图，图8为图6的按键3’沿剖面线B-B’的剖面示意图，图9为图8的顶盖32被按压时的剖面示意图。此实施例与上述实施例的元件符号相同者，代表其具有相同的功能或结构，故其相关说明于此不再赘述，按键3’与按键3主要不同之处在于凸点的设计。简言之，如图6至图9所示，按键3’包含底板30、顶盖32、支撑装置34以及电路板36，相较于第一实施例的第一支撑件38以及第二支撑件40于对应开关72的位置上均形成有凸点74的配置，在本实施例中，顶盖32在对应开关72的位置上形成有凸点76，如此一来，由上述可知，由于底板30的第一磁性区62以及顶盖32的第二磁性区64之间的磁吸力在顶盖32被外力向下按压时会驱动顶盖32从如图8所示的未按压位置加速移动至如图9所示的按压位置，再加上凸点76设置于顶盖32上的设计，顶盖32上的凸点76即可藉由外力辅以底板30与顶盖32间的磁吸力的驱动而确实地触发电路板36上的开关72，以执行对应的输入功能。

除此之外，本发明的按键所采用的顶盖回位设计可不限于上述实施例利用第一导磁部以及第二导磁部的配置(可视为本发明用来使顶盖回位的回弹装置)以透过与第一磁性区之间的磁吸力带动顶盖从按压位置移回未按压位置的设计，其亦可采用其他可驱动顶盖回位的设计。

举例来说，请参阅图10以及图11，图10为根据本发明的第三实施例所提出的按键100未按压时的剖面示意图，图11为图10的按键100被按压时的剖面示意图。此实施例与上述实施例的元件符号相同者，代表其具有相同的功能或结构，故其相关说明于此不再赘述。如图10以及图11所示，按键100包含底板30、顶盖102、支撑装置104、电路板106，以及回弹装置108。底板30具有第一磁性区62，顶盖102具有第二磁性区103，第二磁性区103自顶盖102朝第一磁性区62延伸形成以穿设于回弹装置108中，其中第一磁性区62及第二磁性区103的其中之一可为磁性件(例如，磁铁)，第一磁性区62及第二磁性区103的其中另一可为磁性件(例如，磁铁)或导磁性材料(例如，铁或其它金属)。支撑装置104设置于底板30与顶盖102之间，顶盖102相对支撑装置104于如图10所示的未按压位置与如图11所示的按压位置之间移动，电路板106设置于底板30上且具有开关107，藉此，当顶盖102移动至如图11所示的按压位置时，第二磁性区103可触发开关107，以执行对应的输入功能。

在此实施例中，回弹装置108设置于底板30与顶盖102之间且可为弹簧。当顶盖102被外力按压导致第一磁性区62与第二磁性区103接近时，第二磁性区103与第一磁性区62之间的磁吸力使得顶盖102加速移动至如图11所示的按压位置，此时，回弹装置108处于压缩状态；当外力被释放时，处于压缩状态的回弹装置108即可提供弹性回复力至顶盖102，藉以使顶盖102回到如图10所示的未按压位置，从而达到回位的目的。至于其他相关说明，其可参照上述实施例类推，于此不再赘述。

在另一实施例中，回弹装置可为橡胶垫圈(rubber dome)，举例来说，请参阅图12以及图13，图12为根据本发明的第四实施例所提出的按键200未按压时的剖面示意图，图13为图12的按键200被按压时的剖面示意图。此实施例与上述实施例的元件符号相同者，代表其具有相同的功能或结构，故其相关说明于此不再赘述。简言之，如图12以及图13所示，按键200包含底板30、顶盖102、支撑装置104、电路板106，以及回弹装置202。底板30具有第一磁性区62，顶盖102的第二磁性区103自顶盖102朝第一磁性区62延伸形成以穿设于回弹装置202中，其中第一磁性区62及第二磁性区103的其中之一可为磁性件(例如，磁铁)，第一磁性区62及第二磁性区103的其中另一可为磁性件(例如，磁铁)或导磁性材料(例如，铁或其它金属)。回弹装置202设置于底板30与顶盖102之间且可为橡胶垫圈。当顶盖102被外力按压导致第一磁性区62与第二磁性区103接近时，第二磁性区103与第一磁性区62之间的磁吸力使得顶盖102加速移动至如图13所示的按压位置(此时，回弹装置202处于压缩变形状态)，藉此，第二磁性区103即可触发开关107，以执行对应的输入功能；当外力被释放时，处于压缩变形状态的回弹装置202即可提供弹性回复力至顶盖102，藉以使顶盖102回到如图12所示的未按压位置，从而达到回位的目的。至于其他相关说明，其系可参照上述实施例类推，于此不再赘述。

相较于先前技术，本发明利用顶盖与底板上的磁性区的磁吸力以驱动顶盖在被外力向下按压时会加速移动至按压位置的设计，以及利用回弹装置以驱动顶盖在外力被释放时回到未按压位置的设计，藉以产生明显的段落感，从而在使用者按压与释放顶盖的过程中提供良好的按键操作手感。除此之外，由于本发明的按键不需安装习知按键中的剪刀脚机构，因此可有效地缩减按键整体所需占用的空间以利后续键盘薄型化的应用。另外，在利用支撑件上的导磁区与底板上的磁性区间的磁吸力以驱动顶盖自动回位的实施例中，由于按键不需安装弹性件，故亦可有效地延长按键的使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (19)

1.一种按键，其特征在于包含：

底板，具有第一磁性区；

顶盖，具有第二磁性区，该第一磁性区的位置对应该第二磁性区的位置；

支撑装置，设置于该底板与该顶盖之间，该顶盖相对该支撑装置于未按压位置与按压位置之间移动；以及

回弹装置，设置于该底板与该顶盖之间；

其中当该顶盖被外力按压导致该第一磁性区与该第二磁性区接近时，该第二磁性区与该第一磁性区之间的磁吸力使得该顶盖加速移动至该按压位置；当该外力释放时，该回弹装置使该顶盖回到该未按压位置。

2.根据权利要求1所述的按键，其特征在于：该第一磁性区以及该第二磁性区的其中之一为磁性件，该第一磁性区及该第二磁性区的其中之另一为磁性件或导磁性材料。

3.根据权利要求1所述的按键，其特征在于：该支撑装置具有第一端与第二端，该第一端及该第二端分别与该顶盖及该底板可活动地连接。

4.根据权利要求3所述的按键，其特征在于：该第一磁性区为磁性件，该第二磁性区为导磁性材料，该支撑装置包含第一支撑件以及第二支撑件，该第一支撑件具有第一支撑部，该第二支撑件具有第二支撑部，该回弹装置包含第一导磁部以及第二导磁部，第一导磁部连接于该第一支撑部，该第二导磁部连接于该第二支撑部，该第一支撑部以及该第二支撑部均可活动地连接于该顶盖及该底板；当该顶盖未被按压时，该第一磁性区吸附住该第一导磁部以及该第二导磁部，以使该顶盖维持于该未按压位置；当该顶盖被外力按压且该外力足够克服该第一磁性区与该第一导磁部以及该第二导磁部之间的磁吸力时，该第一导磁部以及该第二导磁部分别伴随该第一支撑部以及该第二支撑部的枢转而远离该第一磁性区，且该顶盖伴随该支撑装置由该未按压位置移动至该按压位置；当该外力释放时，该第一磁性区与该第一导磁部以及该第二导磁部之间的该磁吸力带动该第一导磁部以及该第二导磁部分别伴随该第一支撑部以及该第二支撑部的枢转以吸附住该第一磁性区，且该顶盖伴随该支撑装置由该按压位置移动回该未按压位置。

5.根据权利要求4所述的按键，其特征在于：该第一支撑件另具有至少一第一连动部，该第二支撑件另具有至少一第二连动部，该第一连动部与该第二连动部抵接，以在该顶盖被按压或该外力被释放时，使该第一支撑件与该第二支撑件产生连动。

6.根据权利要求4所述的按键，其特征在于：该第一支撑部与该第一导磁部共同形成V字型结构，以及该第二支撑部与该第二导磁部共同形成V字型结构。

7.根据权利要求6所述的按键，其特征在于：该第一支撑部与该第一导磁部之间的夹角大于90度，且该第二支撑部与该第二导磁部之间的夹角大于90度。

8.根据权利要求4所述的按键，其特征在于：该底板另具有至少一第一连接座以及至少一第二连接座，该第一支撑部具有第一连接轴以及第一枢接轴，该第二支撑部具有第二连接轴以及第二枢接轴，该第一端包含该第一连接轴以及该第二连接轴，该第二端包含该第一枢接轴以及该第二枢接轴，该第一连接轴以及该第二连接轴分别可活动地连接于该顶盖，该第一枢接轴以及该第二枢接轴分别枢接于该第一连接座以及该第二连接座。

9.根据权利要求4所述的按键，其特征在于另包含：

电路板，设置于该底板上且具有至少一开关，该第一支撑件以及该第二支撑件的至少其中之一于对应该开关的位置上形成有凸点，当该顶盖移动至该按压位置时，该凸点触发该开关。

10.根据权利要求1所述的按键，其特征在于另包含：

电路板，设置于该底板上且具有至少一开关，该顶盖于对应该开关的位置上形成有凸点，当该顶盖移动至该按压位置时，该凸点触发该开关。

11.根据权利要求1所述的按键，其特征在于：该回弹装置为橡胶垫圈或弹簧，该第二磁性区自该顶盖朝该第一磁性区延伸形成以穿设于该回弹装置中。

12.一种按键，其特征在于包含：

底板，具有第一磁性区；

顶盖，具有第二磁性区，该第一磁性区的位置对应该第二磁性区的位置；以及

支撑装置，设置于该底板与该顶盖之间，该顶盖伴随该支撑装置于未按压位置与按压位置之间移动，该支撑装置包括导磁区；

其中当该顶盖被外力按压导致该第一磁性区与该第二磁性区接近时，该第二磁性区与该第一磁性区之间的磁吸力使得该顶盖加速移动至该按压位置；当该外力释放时，该导磁区与该第一磁性区之间的磁吸力使得该顶盖回到该未按压位置。

13.根据权利要求12所述的按键，其特征在于：该支撑装置具有第一端与第二端，该第一端与第二端分别与该顶盖及该底板可活动地连接。

14.根据权利要求13所述的按键，其特征在于：该支撑装置包含第一支撑件以及第二支撑件，该第一支撑件具有第一支撑部以及第一导磁部，该第二支撑件具有第二支撑部以及第二导磁部，该导磁区包含该第一导磁部以及该第二导磁部。

15.根据权利要求14所述的按键，其特征在于：该第一支撑件另具有至少一第一连动部，该第二支撑件另具有至少一第二连动部，该第一连动部与该第二连动部抵接，以在该顶盖被按压或该外力被释放时，使该第一支撑件与该第二支撑件产生连动。

16.根据权利要求14所述的按键，其特征在于：该第一支撑件以及该第二支撑件为V字型结构。

17.根据权利要求16所述的按键，其特征在于：该第一支撑部与该第一导磁部之间的夹角大于90度，且该第二支撑部与该第二导磁部之间的夹角大于90度。

18.根据权利要求14所述的按键，其特征在于：该底板具有至少一第一连接座以及至少一第二连接座，该第一支撑部另具有第一连接轴以及第一枢接轴，该第二支撑部另具有第二连接轴以及第二枢接轴，该第一端包含该第一连接轴以及该第二连接轴，该第二端包含该第一枢接轴以及该第二枢接轴，该第一连接轴以及该第二连接轴分别可活动地设置于该顶盖，该第一枢接轴以及该第二枢接轴分别枢接于该第一连接座以及该第二连接座。

19.根据权利要求12所述的按键，其特征在于另包含：

电路板，设置于该底板上且具有至少一开关，当该顶盖移动至该按压位置时，该凸点触发该开关，其中，该凸点形成于该支撑装置对应该触发开关的位置上或者该凸点形成于该顶盖对应该触发开关的位置上。

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