CN103065844B - 磁吸式按键及其键盘 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种磁吸式按键及键盘，其包含底板、薄膜电路板、支撑架、键帽以及致动部件。该薄膜电路板设置于该底板上，该薄膜电路板具有连接端点。该支撑架设置于该底板上。该键帽以磁性吸附方式连接于该支撑架。该致动部件位于该键帽与该薄膜电路板之间。该键帽相对该支撑架移动，以使该致动部件按压该连接端点，进而致动该薄膜电路板。本发明的磁吸式按键及其键盘具有结构简单、操作性能佳的优点，且利用磁性吸附力作为驱动键帽复位的机制，可更节省所占空间，适用于薄型电脑装置。

Description

磁吸式按键及其键盘

技术领域

本发明关于一种按键及其键盘，尤指一种磁吸式按键及其键盘。

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，皆需设有按键机构作为输入装置，以操作上述的电子产品与加工设备。随着科技的进步，消费性电子产品逐渐迈向轻薄化的设计趋势，因此按键机构也相应地设计出更轻更薄的结构，以适于应用在薄型电子产品。传统的按键大都以剪刀脚结构配合弹性体来执行键帽复位的功能，但其结构体积较为庞大，难以应用在超薄型电子产品中。因此，如何设计出一种可兼具轻薄造型且维持良好操作手感的按键及其相关键盘，即为现今机构产业亟需努力的发展目标。

发明内容

本发明系提供一种磁吸式按键及其键盘，以解决上述的问题。

本发明揭露一种磁吸式按键，其包含：底板、薄膜电路板、支撑架、键帽以及至少一致动部件。该薄膜电路板设置于该底板上，该薄膜电路板具有至少一连接端点；该支撑架设置于该底板上；该键帽以磁性吸附方式连接于该支撑架；该致动部件位于该键帽与该薄膜电路板之间，该键帽相对该支撑架移动，以使该致动部件按压该连接端点，进而致动该薄膜电路板。

作为可选的技术方案，该磁吸式按键另包含有：第一磁吸单元，设置于该支撑架；以及第二磁吸单元，设置于该键帽，该第二磁吸单元与该第一磁吸单元沿着该键帽的移动方向产生磁性吸附力。

作为可选的技术方案，该致动部件以模内射出方式附着于该键帽或该第二磁吸单元上。

作为可选的技术方案，该致动部件为该键帽或该第二磁吸单元的突出部。

作为可选的技术方案，该致动部件为弹性元件，该弹性元件具有弧形结构以及凸点，该凸点设置于该弧形结构的内部对应于该连接端点的位置。

作为可选的技术方案，该薄膜电路板为单层膜，该致动部件具有导电单元，该导电单元接触该连接端点以致动该薄膜电路板。

根据另一具体实施方式，本发明提供一种磁吸式按键，其包含：底板、薄膜电路板、支撑架、键帽以及复数个致动部件。该薄膜电路板设置于该底板上，该薄膜电路板具有复数个连接端点；该支撑架设置于该底板上；该键帽以磁性吸附方式连接于该支撑架；该复数个致动部件，位于该键帽与该薄膜电路板之间，且7、根据权利要求1所述的磁吸式按键，其特征在于：该磁吸式按键另包含复数个致动部件，该薄膜电路板具有复数个连接端点，该复数个致动部件分别对应该复数个连接端点，该键帽相对该支撑架移动，以使该复数个连接端点的至少其中之一个连接端点被该相对应致动部件所按压，进而致动该薄膜电路板当该复数个连接端点的至少其中之一个连接端点被该相对应致动部件所按压时，该连接端点致动该薄膜电路板。

根据另一具体实施方式，本发明提供一种键盘，其包含复数个上述的磁吸式按键。

根据另一具体实施方式，本发明提供一种磁吸式按键，其包含：底板、薄膜电路板、支撑架、第一磁吸元件、第二磁吸元件、键帽、第三磁吸元件以及第四磁吸元件。该薄膜电路板设置于该底板上，该薄膜电路板具有复数个连接端点；该支撑架设置于该底板上，该支撑架具有开孔，该支撑架具有第一轮廓的内侧壁，该内侧壁具有第一侧壁和第二侧壁；该第一磁吸元件设置于邻近该第一侧壁的上端处；该第二磁吸元件设置于邻近该第二侧壁的上端处；该键帽具有键帽上部和键帽底部，该键帽底部具有复数个致动部件和一第二轮廓的外侧壁，该外侧壁具有第三侧壁和第四侧壁，该第三侧壁和该第四侧壁分别对应于该第一侧壁和该第二侧壁；该第三磁吸元件设置于邻近该第三侧壁处，该第一磁吸元件与该第三磁吸元件产生第一磁性吸附力；该第四磁吸元件设置于邻近该第四侧壁处，该第二磁吸元件与该第四磁吸元件产生第二磁性吸附力；其中该复数个致动部件分别对应该复数个连接端点，当该复数个连接端点的至少其中之一个连接端点被该相对应致动部件所按压时，致动该薄膜电路板；其中该第二轮廓吻合该第一轮廓，且该第二轮廓小于该第一轮廓，使得该键帽沿着预设方向相对于该底板运动时，该键帽底部和该支撑架间不会发生干涉；其中该第一磁性吸附力和该第二磁性吸附力用以驱动该键帽上升。

根据另一具体实施方式，本发明提供一种磁吸式按键，其包含：底板、薄膜电路板、支撑架、第一磁吸元件、第二磁吸元件、键帽、第三磁吸元件以及第四磁吸元件。该薄膜电路板设置于该底板上，该薄膜电路板具有复数个连接端点；该支撑架设置于该底板上，该支撑架具有开孔和限位部，该支撑架具有第一轮廓的内侧壁，该内侧壁具有第一侧壁和第二侧壁，该限位部与该薄膜电路板之间形成容置空间；该第一磁吸元件设置于邻近该第一侧壁的上端处；该第二磁吸元件设置于邻近该第二侧壁的上端处；该键帽具有键帽上部和键帽底部，该键帽底部具有复数个致动部件和第二轮廓的外侧壁，该外侧壁具有第三侧壁和第四侧壁，该第三侧壁和该第四侧壁分别对应于该第一侧壁和该第二侧壁，且该键帽底部受到该限位部限制而无法脱离该容置空间；该第三磁吸元件设置于邻近该第三侧壁处，该第一磁吸元件与该第三磁吸元件产生第一磁性吸附力；该第四磁吸元件设置于邻近该第四侧壁处，该第二磁吸元件与该第四磁吸元件产生第二磁性吸附力；其中该复数个致动部件分别对应该复数个连接端点，当该复数个连接端点的至少其中之一个连接端点被该相对应致动部件所按压时，致动该薄膜电路板；其中该容置空间具有垂直高度与水平宽度，该垂直高度与该水平宽度的比值小于0.3，如此该键帽在该容置空间内所能具有的最大倾斜角度小于17度；其中该第一磁性吸附力和该第二磁性吸附力用以驱动该键帽上升。

作为可选的技术方案，该垂直高度与该水平宽度比值小于0.05，该键帽在该容置空间内所能具有的最大倾斜角度小于3度。

作为可选的技术方案，当该键帽底部左侧仍抵接于该限位部，且该键帽底部右侧抵接于该薄膜电路板时，该键帽在该容置空间内所具有的倾斜角度小于17度。

作为可选的技术方案，当该键帽底部左侧仍抵接于该限位部，且该键帽底部右侧抵接于该薄膜电路板时，至少该键帽底部右侧的复数个致动部件其中之一仍能按压到该薄膜电路板右侧该复数个连接端点其中之一。

本发明揭露数个磁吸式按键的致动部件设计及其相应的键盘。致动部件可选择性设置在键帽、磁吸单元(磁吸元件)或为独立元件，并搭配适合形式的薄膜电路板。磁吸式按键的致动部件根据薄膜电路板的连接端点而有相应的数量及排列分布，以使本发明的磁吸式按键及其键盘具有结构简单、操作性能佳的优点，且利用磁性吸附力作为驱动键帽复位的机制，可更节省所占空间，适用于薄型电脑装置。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为本发明实施例的键盘的示意图。

图2为本发明第一实施例的磁吸式按键的示意图。

图3为本发明第一实施例的致动部件的示意图。

图4为本发明第二实施例的致动部件的示意图。

图5为本发明第三实施例的致动部件的示意图。

图6为本发明第四实施例的致动部件的示意图。

图7为本发明第五实施例的致动部件的示意图。

图8与图9分别为本发明不同实施例的致动部件与薄膜电路板的示意图。

图10为本发明第二实施例的磁吸式按键的示意图。

图11为本发明第三实施例的磁吸式按键的示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明实施例的键盘10的示意图。键盘10包含有底板12以及复数个磁吸式按键14，复数个磁吸式按键14分别设置在底板12上的不同位置处。请参阅图2，图2为本发明第一实施例的磁吸式按键14的示意图。磁吸式按键14包含薄膜电路板16、支撑架18、键帽20、至少一致动部件22、第一磁吸单元24以及第二磁吸单元26。薄膜电路板16可为双层式薄膜电路板，其设置于底板12上。薄膜电路板16具有至少一对连接端点28，其数量及分布排列对应致动部件22而分布。支撑架18设置在底板12上，键帽20则以磁性吸附方式连接于支撑架18。致动部件22设置在键帽20与薄膜电路板16之间。键帽20相对支撑架18移动，使得致动部件22可按压到连接端点28而致动薄膜电路板16。

如图2所示，第一磁吸单元24与第二磁吸单元26分别设置于支撑架18及键帽20上。第一磁吸单元24与第二磁吸单元26以上下相邻方式排列，因此第一磁吸单元24及第二磁吸单元26所产生的磁性吸附力，可驱动键帽20沿着移动方向D相对底板12进行垂直的上下运动。换句话说，本发明的磁吸式按键14以磁性吸附力作为回复键帽20的驱动机制，没有弹性体或剪刀脚结构配置在键帽20下方，故可大幅薄化按键结构。致动部件22可选择性地任意设置在键帽20的底部，或另可为一独立元件放置在键帽20与薄膜电路板16之间。

请参阅图3与图4，图3为本发明第一实施例的致动部件22的示意图，图4为本发明第二实施例的致动部件22的示意图。如图3所示，第二磁吸单元26可设置于键帽20的底部，且致动部件22以模内射出方式附着在第二磁吸单元26，意即键帽20和致动部件22分置于第二磁吸单元26的两相对端面。如图4所示，第二磁吸单元26可环绕设置在键帽20的周缘，使得键帽20皆外露于第二磁吸单元26的两端面，致动部件22另以模内射出方式附着在键帽20上。

请参阅图5与图6，图5为本发明第三实施例的致动部件22的示意图，图6为本发明第四实施例的致动部件22的示意图。如图5所示，致动部件22可一体成型于第二磁吸单元26，致动部件22为第二磁吸单元26的突出部，键帽20则设置在第二磁吸单元26上相对致动部件22的端面。如图6所示，致动部件22可一体成型于键帽20，致动部件22为键帽20的突出部。第二磁吸单元26的表面形成数个孔洞261，键帽20连接第二磁吸单元26时，各突出部(致动部件22)穿出相对应孔洞261，用以触发薄膜电路板16。

如前所述，致动部件22还可为独立元件。请参阅图7，图7为本发明第五实施例的致动部件22的示意图。致动部件22可为独立的弹性元件，弹性元件具有至少一弧形结构221以及至少一凸点223。凸点223设置在弧形结构221的内部，弧形结构221覆盖在薄膜电路板16上，且凸点223指向连接端点28。当键帽20被按压时，键帽20施压致动部件22造成致动部件22发生弹性变形，使得凸点223可触及连接端点28而触发薄膜电路板16。其中，连接端点28可为一个大面积的端点。连接端点28与致动元件22可为多对多组合或一对多组合，其应用形式视实际需求而定。

图7所示的薄膜电路板16为单层膜，致动部件22的前端可具有导电单元225。致动部件22经由导电单元225接触连接端点28，可用以致动薄膜电路板16。值得一提的是，前述实施例的致动部件22皆可应用于单层膜的薄膜电路板16或双层式的薄膜电路板16。各种类的致动部件22及其所搭配的薄膜电路板16可不限于前述实施例的组合，端视实际需求而定，故此不再详加说明。

请参阅图8与图9，图8与图9分别为本发明不同实施例的致动部件22与薄膜电路板16的示意图。磁吸式按键14可包含有复数个致动部件22，设置于键帽20(或第二磁吸单元26)的底部。薄膜电路板16亦具有相同数量的连接端点28，设置在对应各致动部件22的位置。如此一来，键帽20被按压而接近薄膜电路板16时，复数个致动部件22中可有至少一个致动部件22可触及相应的连接端点28，达到触发薄膜电路板16的功能。致动部件22与连接端点28可均匀分布在键帽20的底部及薄膜电路板16的各区块，确保以任何角度按压键帽20都可推动致动部件22碰触到连接端点28。致动部件22与连接端点28的排列可不限于图8及图9的样式，端视设计需求而定。

请参阅图10，图10为本发明第二实施例的磁吸式按键14’的示意图。第二实施例中，与第一实施例相同编号的元件具有相同的结构及功能，于此不再详述。第二实施例与第一实施例的差异在于，磁吸式按键14’另包含第一磁吸元件30、第二磁吸元件32、第三磁吸元件34以及第四磁吸元件36。磁吸式按键14’的支撑架18具有开孔38。支撑架18具有第一轮廓的内侧壁181，且内侧壁181具有第一侧壁182和第二侧壁183。磁吸式按键14’的键帽20具有键帽上部40和键帽底部42。键帽底部42具有复数个致动部件(因视角限制未示于图中)和第二轮廓的外侧壁421。外侧壁421具有第三侧壁422和第四侧壁423，且第三侧壁422与第四侧壁423分别对应第一侧壁182及第二侧壁183。

第一磁吸元件30设置于邻近第一侧壁182的上端处，第二磁吸元件32设置于邻近第二侧壁183的上端处。第三磁吸元件34设置于邻近第三侧壁422的位置，且第一磁吸元件30与第三磁吸元件34产生第一磁性吸附力。第四磁吸元件36设置于邻近第四侧壁423的位置，且第二磁吸元件32与第四磁吸元件36产生第二磁性吸附力。第一磁性吸附力和第二磁性吸附力分别用来带动键帽20的两端上升，使得键帽20可平稳地相对底板12移动。再者，外侧壁421的第二轮廓实质吻合内侧壁181的第一轮廓，且外侧壁421的第二轮廓小于且较佳略小于内侧壁181的第一轮廓，因此磁性吸附力可驱动键帽20沿着预设方向D相对底板12运动，且键帽底部42和支撑架18之间不会发生干涉。

请参阅图11，图11为本发明第三实施例的磁吸式按键14”的示意图。第三实施例中，与前述实施例相同编号的元件具有相同的结构及功能，于此不再详述。第三实施例与前述实施例的差异在于，磁吸式按键14”的支撑架18具有至少一个限位部44，限位部44和薄膜电路板16之间形成容置空间46。键帽20设置在容置空间46的内部，藉由限位部44的拘束，键帽20不会脱离容置空间46。请配合参阅图8与图9，由于键帽底部42具有复数个致动部件22，当键帽底部42的左侧抵接于限位部44，且键帽底部42的右侧抵接薄膜电路板16时，键帽20在容置空间46内所具有的倾斜角度较佳地小于17度。如此一来，键帽底部42的右侧的多个致动部件22可有至少一个致动部件22仍能按压到薄膜电路板16右侧的其中一个对应连接端点28，以达到触发薄膜电路板16的作用。

详细来说，容置空间46具有垂直高度H与水平宽度W。垂直高度H与水平宽度W的比值可实质小于0.3，使得键帽20在容置空间46内的最大倾斜角度可实质小于17度。如此一来，磁吸式按键14”虽使用磁吸元件提供键帽20复位的驱动力，键帽20未有实体的支撑机构，但藉由容置空间46的尺寸设计仍可确保键帽20在按压过程中不会过度倾斜。欲进一步将磁吸式按键14”应用在薄型键盘，可将垂直高度H与水平宽度W的比值设计为实质小于0.05，如此键帽20在容置空间46内的最大倾斜角度则会实质小于3度，以避免键帽20在按压过程有过大的倾斜翻转，进而可提高磁吸式按键14”的操作手感。

综上所述，本发明揭露了数个磁吸式按键的致动部件设计及其相应的键盘。致动部件可选择性设置在键帽、磁吸单元(磁吸元件)或为独立元件，并搭配适合形式的薄膜电路板。磁吸式按键的致动部件根据薄膜电路板的连接端点而有相应的数量及排列分布，以使本发明的磁吸式按键及其键盘具有结构简单、操作性能佳的优点，且利用磁性吸附力作为驱动键帽复位的机制，可更节省所占空间，适用于薄型电脑装置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种磁吸式按键，其特征在于包含：

底板；

薄膜电路板，设置于该底板上，该薄膜电路板具有至少一个连接端点；

支撑架，设置于该底板上；

键帽，以磁性吸附方式连接于该支撑架；

至少一个致动部件，位于该键帽与该薄膜电路板之间，该键帽相对该支撑架移动，以使该致动部件按压该连接端点，进而致动该薄膜电路板；

第一磁吸单元，设置于该支撑架上；以及

第二磁吸单元，设置于该键帽上，该第二磁吸单元与该第一磁吸单元沿着该键帽的移动方向产生磁性吸附力；

其中，该致动部件以模内射出方式附着在该键帽上，该第二磁吸单元环绕设置在该键帽的周缘，使得该键帽皆外露于该第二磁吸单元的两端面；或者

该致动部件为该键帽的突出部，该第二磁吸单元的表面形成数个孔洞，该键帽连接该第二磁吸单元时，该突出部穿出相对应孔洞，用以触发该薄膜电路板。

2.根据权利要求1所述的磁吸式按键，其特征在于：该薄膜电路板为单层膜，该致动部件具有导电单元，该导电单元接触该连接端点以致动该薄膜电路板。

3.一种磁吸式按键，其特征在于包含：

底板；

薄膜电路板，设置于该底板上，该薄膜电路板具有复数个连接端点；

支撑架，设置于该底板上；

键帽，以磁性吸附方式连接于该支撑架；

复数个致动部件，位于该键帽与该薄膜电路板之间，且该复数个致动部件分别对应该复数个连接端点，该键帽相对该支撑架移动，以使该复数个连接端点的至少其中之一个连接端点被该相对应致动部件所按压，进而致动该薄膜电路板；

第一磁吸单元，设置于该支撑架上；以及

第二磁吸单元，设置于该键帽上，该第二磁吸单元与该第一磁吸单元沿着该键帽的移动方向产生磁性吸附力；

其中，该复数个致动部件以模内射出方式附着在该键帽上，该第二磁吸单元环绕设置在该键帽的周缘，使得该键帽皆外露于该第二磁吸单元的两端面；或者

该复数个致动部件为该键帽的突出部，该第二磁吸单元的表面形成数个孔洞，该键帽连接该第二磁吸单元时，该突出部穿出相对应孔洞，用以触发该薄膜电路板。

4.一种键盘，其特征在于包含复数个如权利要求1至3中任意一项所述的磁吸式按键。