CN103311034B - 按键及应用其的键盘 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种按键及应用其的键盘。按键包括基板、键帽、框架、第一磁性元件及第二磁性元件。键帽位于基板上，并可相对于基板在第一位置和第二位置间上下移动。框架位于基板上并围绕键帽。键帽以一支点为轴可转动的连接于框架。第一磁性元件位于框架上并可与键帽互相吸附。第二磁性元件位于基板上并可与键帽互相吸附。其中，第一磁性元件与键帽的吸附力大于第二磁性元件与键帽的吸附力，当键帽未受按压时，第一磁性元件吸附键帽，使键帽保持在第一位置。本发明的按键利用磁力作为键帽受按压之后复位的驱动力。

Description

按键及应用其的键盘
技术领域
本发明是有关于一种按键及应用其的键盘，且特别是关于一种利用磁力驱动键帽复位的按键及应用其的键盘。
背景技术
即使触控面板已经广泛在各种电子装置上使用，然而就一般的使用习惯而言，键盘仍为电子装置不可或缺的输入设备之一。而随着可携式电子装置薄型化的趋势，键盘亦随之产生薄型化的需求。
习知的按键内常设置有如橡胶碗体(rubber dome)之类的弹性元件，作为按键弹力源使键帽能在不受压时复位。橡胶碗体还能提供按压段落感(tactile)，让使用者知道按键已被致动。然而，弹性元件具有一定的体积，按键因而需有较大高度以提供足够空间容纳弹性元件。换言之，习知的按键中因设置有弹性元件，会限制键盘的结构尺寸，不利于其薄型化设计。
发明内容
本发明是有关于一种按键及应用其的键盘，其利用磁力作为键帽受按压之后复位的驱动力。
根据本发明的一方面，提出一种按键，其包括基板、键帽、框架、第一磁性元件以及第二磁性元件。该键帽位于该基板上并可相对于该基板在第一位置和第二位置间上下移动；该框架位于该基板上并围绕该键帽，其中该键帽以一支点为轴可转动的连接于该框架；该第一磁性元件位于该框架上并可与该键帽互相吸附；该第二磁性元件位于该基板上并可与该键帽互相吸附；其中，该第一磁性元件与该键帽的吸附力大于该第二磁性元件与该键帽的吸附力，当该键帽未受按压时，该第一磁性元件吸附该键帽，使该键帽保持在该第一位置。
作为可选的技术方案，该键帽包括连接部与悬臂，该框架包括侧壁与延伸部，该键帽的该连接部以该支点为轴可转动的连接于该框架的该延伸部，该连接部与该延伸部部份重叠。
作为可选的技术方案，该按键还包括第三磁性元件，设置于该键帽上，该第一磁性元件位于该框架上相对该第三磁性元件的位置，该第二磁性元件位于该基板上对应于该第三磁性元件的位置，该键帽藉由该第三磁性元件与该第一磁性元件和该第二磁性元件互相吸附。
作为可选的技术方案，该第三磁性元件设置于该键帽靠近该支点的一侧，且该第三磁性元件与该第一磁性元件的吸附力方向平行于该键帽的移动方向。
作为可选的技术方案，该第三磁性元件设置于该键帽相对于该支点的一侧，且该第三磁性元件与该第一磁性元件的吸附力方向垂直于该键帽的移动方向。
作为可选的技术方案，该第一磁性元件与该第二磁性元件为永久磁铁，该键帽是以磁铁可吸附的材质制成。
作为可选的技术方案，当该键帽位于该第一位置时，该键帽平行于该基板。
作为可选的技术方案，该按键还包括开关元件，位于该基板之上，该键帽更具有凸点，当该键帽位于该第二位置时，该凸点接触该开关元件。
根据另一具体实施方式，本发明提供一种键盘，其包括复数个按键，该复数个按键其中之一按键为上述的按键。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1其绘示依照本发明一实施例的键盘的示意图。
图2A绘示图1的键盘中任意两个并排按键的剖面图，图2B绘示图2A的按键受按压的示意图。
图3A绘示依照本发明另一实施例的两个并排按键的剖面图，图3B绘示图3A的按键受按压的示意图。
具体实施方式
请参照图1，其绘示依照本发明一实施例的键盘100的示意图。键盘100包括壳体110、基板(未绘示)以及多个按键120。基板设置于壳体110内，按键120设置于壳体110上。
请参照图2A，其绘示图1的键盘100中任意两个并排按键120的剖面图。按键120由基板121、键帽122、框架123、第一磁性元件124以及第二磁性元件125组成。键帽122设置于基板121之上，用以供使用者按压。框架123围绕键帽122，而键帽122连接于框架123上，并可沿一支点1221转动。第一磁性元件124设置于框架123上，而第二磁性元件125设置于基板121上，第一磁性元件124及第二磁性元件125皆可吸引或吸附键帽122。
提醒的是，键盘100的每个按键不必都是上述具有磁性元件的按键120，而可用多种不同的按键混合组成，例如剪刀脚式按键或机械轴式按键。若键盘100的按键全是按键120，则各个按键120的框架123可相互连接组成键盘100的壳体110。
请参照图2A右侧的按键120，键帽122可包括连接部1222与悬臂1223，而框架123可包括侧壁1231与延伸部1232。键帽122的连接部1222与框架123的侧壁1231连接并部份重叠，也就是说框架123覆盖部份的键帽122。连接部1222与侧壁1231的连接方法例如是设置转轴或卡勾，使得连接部1222能以位于其上的支点1221为轴转动，带动整个键帽122相对于基板121在第一位置和第二位置间上下移动。
如图2A所示，第一磁性元件124设置在框架123的延伸部1232上。第二磁性元件125设置在基板121上，其设置位置可依需求改变，只要不要干扰到按键120的致动即可。第一磁性元件124与第二磁性元件125两者皆能够吸引或吸附键帽122。详细来说，第一磁性元件124对键帽122提供一平行于键帽移动方向(按键为上下移动)的吸附力F124，而第二磁性元件125对键帽122亦提供一平行于键帽移动方向的吸附力F125，两力的方向相反。当键帽未受按压时，F124>F125，使键帽122能保持在第一位置(起点)。请同时参照图2B，其绘示按键120受按压的示意图。由于磁力与其作用物体的距离有关，当键帽122受一外力(例如以手指敲击按键120)按压而向下移动时，第一磁性元件124对键帽122的吸附力F124减弱，而第二磁性元件125对键帽122的吸附力F125增强，如此产生一下坠的段落感，让使用者感受到按键120已被压下，到达第二位置(终点)。不过，虽然在按压过程中F124降低且F125增加，但整体而言F124恒大于F125，因此当移除外力时(例如移开按压按键120的手指)，键帽122便会从图2B的第二位置(终点)回复到图2A所示的第一位置(起点)。于一实施例中，当键帽122位于第一位置时，键帽122与基板121相互平行。
第一磁性元件124与第二磁性元件125例如是永久磁铁，而键帽122可用磁铁可吸附的材质制成。或者，如图2B所示，可在键帽122的连接部1222上设置第三磁性元件126，其磁性与第一磁性元件124、第二磁性元件125相反，故可被第一磁性元件124、第二磁性元件125吸附。本例中，为提高吸附效果，可使第一磁性元件124、第二磁性元件125以及第三磁性元件126的设置位置相互对应。
另外，如图2B所示，按键120亦可包括开关元件127，设置在基板121与框架127之间，用以送出信号。键帽122上具有凸点128，当键帽122位于第二位置时，凸点128触动开关元件127，进而送出信号。本例中，凸点128设置在键帽122的悬臂1223处，然在其他实施例中，凸点128的位置可依需求自由调整。
请参照图3A，其绘示依照本发明另一实施例的两个并排按键220的剖面图。按键220与前述的按键120的主要差异在于第一磁性元件224与第三磁性元件226的设置位置不同，其余相同之处不再赘述。
如图3A所示，第一磁性元件224设置在框架223的侧壁2231，对键帽222提供一垂直于键帽移动方向(朝右)的吸附力F224。第二磁性元件225则设置在基板221上，对键帽222提供一向下的吸附力F225。当键帽未受按压时，F224>F225，使键帽222能保持在第一位置(起点)；而如图3B所示，当键帽受外力而向下移动时，F224减弱，而F225增强，产生一下坠的段落感，故使用者能感受到按键220被压下，键帽到达第二位置(终点)。然而在整个按压过程中F224恒大于F225，因此当移除外力时，键帽222便会从图3B的第二位置(终点)回复到图3A所示的第一位置(起点)。
键帽222可用磁铁可吸附的材质制成，使键帽222能被第一磁性元件224和第二磁性元件225吸附。或者也可如图3B所示，在键帽222的悬臂2223上设置第三磁性元件226，其磁性与第一磁性元件224、第二磁性元件225相反，故可被第一磁性元件224、第二磁性元件225吸附并带动键帽222移动。另外，为提高吸附效果，可使第一磁性元件224、第二磁性元件225以及第三磁性元件226的设置位置相互对应，如图3B所示。
本发明上述实施例所揭露的按键，藉由设置在不同位置的磁性元件，以磁力作为键帽复位的驱动力并产生按压段落感。不但能够降低按键高度与体积，同时保持一定的按键敲击手感。此外，由于磁力没有弹性疲乏的问题，上述揭露的按键相较于橡胶碗体之类的弹性元件还可大幅延长其寿命。
综上所述，虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (9)

1.一种按键，其特征在于包括
基板；
键帽，位于该基板上并可相对于该基板在第一位置和第二位置间上下移动；
框架，位于该基板上并围绕该键帽，其中该键帽以一支点为轴可转动地连接于该框架；
第一磁性元件，位于该框架上并可与该键帽互相吸附；
第二磁性元件，位于该基板上并可与该键帽互相吸附；
其中，该第一磁性元件与该键帽的吸附力大于该第二磁性元件与该键帽的吸附力，当该键帽未受按压时，该第一磁性元件吸附该键帽，使该键帽保持在该第一位置。
2.如权利要求1所述的按键，其特征在于：该键帽包括连接部与悬臂，该框架包括侧壁与延伸部，该键帽的该连接部以该支点为轴可转动地连接于该框架的该延伸部，该连接部与该延伸部部份重叠。
3.如权利要求1所述的按键，其特征在于：该按键还包括第三磁性元件，设置于该键帽上，该第一磁性元件位于该框架上相对该第三磁性元件的位置，该第二磁性元件位于该基板上对应于该第三磁性元件的位置，该键帽藉由该第三磁性元件与该第一磁性元件互相吸附以及藉由该第三磁性元件与该第二磁性元件互相吸附。
4.如权利要求3所述的按键，其特征在于：该第三磁性元件设置于该键帽靠近该支点的一侧，且该第三磁性元件与该第一磁性元件的吸附力方向平行于该键帽的移动方向。
5.如权利要求3所述的按键，其特征在于：该第三磁性元件设置于该键帽相对于该支点的一侧，且该第三磁性元件与该第一磁性元件的吸附力方向垂直于该键帽的移动方向。
6.如权利要求1所述的按键，其特征在于：该第一磁性元件与该第二磁性元件为永久磁铁，该键帽是以磁铁可吸附的材质制成。
7.如权利要求1所述的按键，其特征在于：当该键帽位于该第一位置时，该键帽平行于该基板。
8.如权利要求1所述的按键，其特征在于：该按键还包括开关元件，位于该基板之上，该键帽具有凸点，当该键帽位于该第二位置时，该凸点接触该开关元件。
9.一种键盘，其特征在于包括：复数个按键，该复数个按键其中之一按键为权利要求1至8中任意一项所述的按键。
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