CN103413712B - 按键及应用其的键盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种按键及应用其的键盘。按键包括底座、键帽以及至少一导引机构。键帽设置于底座之上，并可相对于底座于第一位置与第二位置之间移动。导引机构由第一斜面、第二斜面与凸块所构成，第一斜面及第二斜面以一夹角相对设置，形成V形轨道。当键帽受按压时，键帽藉由导引机构由第一位置移动至第二位置。本发明上述实施例所揭露的按键开关及键盘，是利用两斜面组成的V型轨道与凸块，作为导引机构带动键帽相对于框架移动，能降低按键的高度。此外，由于键帽在移动时不只具有Z轴方向的位移，而可同时具有X,Y,Z三方向的位移量，即使按键高度(Z轴)降低，仍可保持一定的行程，维持按压手感。

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，且特别是有关于一种利用导引机构引导键帽移动的按键及应用其的键盘。

背景技术

习知的按键的运动方向为直上直下，若想降低按键高度时，按压行程(traveldistance)会随之缩减，例如从2毫米减为1毫米，使得使用者的触键手感变差。

发明内容

本发明提出一种按键及应用其的键盘，藉由导引机构带动键帽斜向运动，在减少按键高度同时具有一定的按键行程，保持按压手感。

根据本发明的一方面，提出一种按键，其包括：底座、键帽以及至少一导引机构。该键帽设置于该底座之上，该键帽相对于该底座可于第一位置与第二位置之间移动；该至少一导引机构由第一斜面、第二斜面与凸块所构成，该第一斜面及该第二斜面以一夹角相对设置，形成V形轨道；其中，当该键帽受按压时，该键帽藉由该导引机构由该第一位置移动到该第二位置。

作为可选的技术方案，该凸块具有弧形侧面，在该键帽的移动过程中，该弧形侧面与该第一斜面为点接触，该弧形侧面与该第二斜面亦为点接触。

作为可选的技术方案，该凸块具有第三斜面及第四斜面，该第三斜面的倾斜角与该第一斜面的倾斜角互补，该第四斜面的倾斜角与该第二斜面的倾斜角互补，在该键帽的移动过程中，该第三斜面与该第一斜面接触，该第四斜面与该第二斜面接触。

作为可选的技术方案，该第一斜面及该第二斜面具有相同的倾斜角，该倾斜角介于20-80度之间。

作为可选的技术方案，该第一斜面及该第二斜面的夹角介于60-150度之间。

作为可选的技术方案，该凸块设置于该键帽，该第一斜面及该第二斜面设置于该底座。

作为可选的技术方案，该凸块设置于该底座，该第一斜面及该第二斜面设置于该键帽。

作为可选的技术方案，所述的按键还包括回复装置，当该键帽未受按压时，该键帽藉由该回复装置保持于该第一位置。

作为可选的技术方案，该回复装置由第一磁性件及第二磁性件所组成，且该按键还包括框架，设置于该键帽的外侧，该第一磁性件设置于该键帽，该第二磁性件对应该第一磁性件设置于该框架。

作为可选的技术方案，所述的按键还包括开关元件，设置于该底座下方，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。

作为可选的技术方案，所述的按键还包括限制机构，该限制机构由至少一突出部与至少一槽道所构成，以避免该键帽自该框架脱落。

作为可选的技术方案，该突出部设置于该键帽的角落，该槽道设置于该框架对应该突出部的位置。

根据另一具体实施方式，本发明提供一种键盘，其包括：壳体、底板以及复数个按键，该复数个按键设置于该壳体上，该复数个按键其中之一按键为上述的按键，该底座设置于该底板之上。本发明上述实施例所揭露的按键开关及键盘，是利用两斜面组成的V型轨道与凸块，作为导引机构带动键帽相对于框架移动，能降低按键的高度。此外，由于键帽在移动时不只具有Z轴方向的位移，而可同时具有X,Y,Z三方向的位移量，即使按键高度(Z轴)降低，仍可保持一定的行程，维持按压手感。

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1A绘示依照本发明一实施例的按键的立体分解图；图1B绘示图1A的键帽、底座、框架的下视立体图；图1C绘示图1A中V型轨道的放大图。

图2A绘示凸块于V型轨道位置I的示意图；图2B绘示凸块于V型轨道位置II的示意图；图2C绘示凸块与V型轨道的另一实施例。

图3A绘示图1A的按键的组合图，图3B绘示图1A的按键未按压时的上视图，图3C绘示图1A的按键按压后的上视图。

图4A绘示图3B的剖面图，图4B绘示图3C的剖面图。

图5A绘示依据本发明一实施例的键盘的底部视图，图5B绘示依据本发明另一实施例的键盘的底部视图。

具体实施方式

请参照图1A及图1B，图1A绘示依照本发明一实施例的按键100的立体分解图，图1B绘示图1A的按键的部份元件(键帽110、底座120、框架130)的下视立体图。按键100可包括键帽110、底座120、框架130、导引机构140、回复装置150、开关元件170以及底板175。键帽110设置于底座120之上，用以供使用者按压。框架130围绕键帽110，内部具有用以容纳键帽110的容置空间S。导引机构140可带动键帽110相对于底座120运动。回复装置150使键帽110被按压后能回复至起始位置。开关元件170位于底座120之下，当按键110被触发时可送出讯号。底板175作为支撑，位于上述元件之下。

如图1A所示，导引机构140由凸块141、第一斜面142a以及第二斜面142b组成。凸块141位于键帽110的四个角落。第一斜面142a与第二斜面142b位于底座120上，两斜面以夹角α相对设置，形成V型轨道143，图1C所示即为图1A的底座120内其中1个V型轨道143的放大图。V型轨道143的数量与位置与对应键帽110上的凸块141，且V型轨道143的起点可形成凹槽144，用以承载凸块141。本例中系有分别位于底座4角落的4个V型轨道143，且各个V型轨道143的开口方向相同。当使用者按压键帽110时，凸块141便可沿着V型轨道143的中心线C滑动，进而带动键帽110朝底座120移动。由于各个V型轨道143的尺寸与开口方向相同，其对应的各个凸块141可一齐、同时滑动，使键帽110移动时保持在稳定平面(例如XY平面)。值得注意的是，在其他实施例中，导引机构140亦可反过来设置，也就是将凸块141设置在底座120上，而将第一斜面142a及第二斜面142b设置在键帽110上，于键帽110上形成V型轨道143。

如图1A所示，回复装置150由第一磁性件151与第二磁性件152组成；第一磁性件151与第二磁性件152可互相吸引，例如是两相反极性的磁铁，或分别由铁件及磁铁构成，藉由两者的吸引力使键帽110在受按压后复位。

另外，按键100还可包括背光模组(未绘示)，设置于底座120之下。键帽110则可设置透光区(未绘示)，背光模组的光源可穿透透光区，方便使用者在黑暗处操作按键。

请同时参照图1C、图2A及图2B，其中图2A与图2B分别绘示凸块141于V型轨道143位置I与II的示意图。第一斜面142a与第二斜面142b可具有相同或不同的倾斜角β，本例是以第一斜面142a的倾斜角β₁与第二斜面的倾斜角β₂相同为例。由于第一斜面142a与第二斜面142b间具有夹角α，两斜面在位置II(较远离夹角α，图2B)的最小距离W₂会大于两斜面在位置I(较靠近夹角α，图2A)的最小距离W₁，因此凸块141在位置II时便会下落到V型轨道143的较深处。第一斜面142a与第二斜面142b的夹角α与各自的倾斜角β₁,β₂决定了凸块141在滑动过程下降的高度(h₁-h₂)，也就是按键做动时的垂直下降高度(Z轴)。在一实施例中，夹角α可介于60-150度之间，而倾斜角β可介于20-80度之间。

此外，在本例中是以具有弧形侧面(例如是球状)的凸块141为例，其在滑动时和第一斜面142a与第二斜面142b皆为点接触，能降低滑动时的摩擦力。然在其他实施例中，凸块141也可以是如图2C所示的梯形，其具有第三斜面141a与第四斜面141b。第三斜面141a的倾斜角β₃与第一斜面142a的倾斜角β₁互补(互为补角，两者相加等于180度)，且第四斜面141b的倾斜角β₄与第二斜面142b的倾斜角β₂互补。如此凸块141便可完全嵌入V型轨道143之中，与第一斜面142a及第二斜面141b皆为面接触，在滑动时稳固而不易晃动。

请参照图3A至图3C。图3A绘示图1A的按键100的组合图，图3B绘示图1A的按键未按压时的上视图，图3C绘示图1A的按键按压后的上视图。框架130的容置空间S于X轴方向上具有第一X轴尺寸，于Y轴方向具有第一Y轴尺寸。相似地，键帽110于X轴方向上具有第二X轴尺寸，于Y轴方向具有第二Y轴尺寸。容置空间的尺寸大于键帽的尺寸，也就是说第一X轴尺寸大于第二X轴尺寸，且第一Y轴尺寸大于第二Y轴尺寸，使键帽110在X轴及Y轴上均可进行位移。

使用者按压键帽的过程实质上是沿着Z轴进行。当使用者未按压键帽时，键帽110位于第一位置且相对于底座位于最高处。如图2B所示，于第一位置时键帽110的一角A1贴近框架的一角B1，且键帽110平行于XY平面。当使用者按压键帽后，键帽110藉由上述的导引机构移动到第二位置，此时键帽110相对于底座最低，且键帽110的另一角A2贴近框架130的另一角B2，且键帽110仍平行于XY平面，如图2C所示。其中A2为A1的对角，B2亦为B1的对角。设键帽110具有一参考点位于A2，当键帽110位于第一位置时此参考点的坐标为(x1,y1,z1)，而位于第二位置时此参考点的坐标为(x2,y2,z2)，两坐标的连线以向量N表示，N的长度即为按键100的行程(traveldistance)。由于N在X,Y,Z三个方向上皆有位移，行程会大于按键100的垂直下降高度(Z轴)，因此即使降低按键高度，仍能维持一定的行程，保持手感。一实施例中，按键下降高度与行程的比值为0.7，也就是当按键下降0.7毫米时，行程已达到1毫米。特别说明的是，N不一定要同时具有X,Y,Z三轴的位移，只要包括Z与X,Y任一轴的位移，仍可增加按键的行程。

请同时参照图4A、图4B及图3B、图3C。图4A绘示图3B的剖面图，也就是按键100按压前的侧视剖面图；图4B则绘示图3C的剖面图，也就是按键100按压后的侧视剖面图，裁切线为V型轨道143的中心线C(参照图1C)，故此处未绘示V型轨道。回复装置150的第一磁性件151位于键帽110上，而第二磁性件152位于框架130上。当按键100未被按压时，第一磁性件151与第二磁性件152间的吸引力使键帽110固定在框架130上，保持在第一位置(图4A及图3B)。当使用者按压键帽110时，键帽110藉由前述的导引机构140带动键帽110移动至第二位置(图4B及图3C)。当使用者释放键帽110时，回复装置150的吸引力使键帽110回复到第一位置(图4A及图3B)。

如图4A及图4B所示，按键100还可包括限制机构160。限制机构由突出部161及槽道162组成。突出部161位于键帽110并朝键帽外侧延伸。槽道162位于框架130上对应突出部161的位置，且尺寸大于突出部161。不论键帽110相对于底座120位于第一位置(图4A)或第二位置(图4B)，突出部161皆位于槽道162之内，如此可避免键帽110自框架130脱落。

另外在本例中，回复装置150设置于键帽110的中线M附近，而限制机构160突出部161设置于键帽110的两个角落(图1A)。请参照图5A，当有需要将按键100作较密集排列时(例如作为键盘使用)，此设计可使第一排按键的限制机构160和第二排按键的回复装置150在框架130空间内的位置错开，以充分利用框架130的空间，使两排按键的键距D减小。不过，本发明的突出部设置位置与数量并非限制于此，在其他实施例中，若两排按键的键距D较大，框架130空间足够，则突出部的设置位置与数量可依需求自由调整，例如可如图5B所示，将回复装置150(包含第一磁性件151和第二磁性件152)和限制机构160(包含突出部161和槽道162)均设置于键帽110的中线M上。

请参照图4A及图4B，按键100包括开关元件170，位于底座120之下。为更加降低按键100的整体高度，可将凸块141的底端切平，并在底部设置凸点111，当键帽110位于第二位置时(图4B)，凸点111便可触动开关元件170，送出讯号。本例中，除了键帽110四个角落的凸块141具有凸点111之外，键帽110的中央亦设置凸点112，用来触动开关元件170；而如图1A所示，按键100上也设置有五个可被抵接导通的开关元件170。如此一来，整个按键100具有五个开关元件170与对应的五个凸点111，即便键帽110受力不平均而未水平下落，只要至少一个凸点111接触其所对应的开关元件170，就能送出按键100代表的电讯号。

本发明上述实施例所揭露的按键开关及键盘，是利用两斜面组成的V型轨道与凸块，作为导引机构带动键帽相对于框架移动，能降低按键的高度。此外，由于键帽在移动时不只具有Z轴方向的位移，而可同时具有X,Y,Z三方向的位移量，即使按键高度(Z轴)降低，仍可保持一定的行程，维持按压手感。

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后附的权利要求所界定者为准。

Claims (11)

1.一种按键，其特征在于包括：

底座；

键帽，设置于该底座之上，该键帽相对于该底座可于第一位置与第二位置之间移动；以及

至少一导引机构，由第一斜面、第二斜面与凸块所构成，该第一斜面及该第二斜面以一夹角相对设置，形成V形轨道；

其中，当该键帽受按压时，该键帽藉由该导引机构由该第一位置移动到该第二位置，且该凸块具有第三斜面及第四斜面，该第三斜面的倾斜角与该第一斜面的倾斜角互补，该第四斜面的倾斜角与该第二斜面的倾斜角互补，在该键帽的移动过程中，该第三斜面与该第一斜面接触，该第四斜面与该第二斜面接触。

2.如权利要求1所述的按键，其特征在于：该凸块具有弧形侧面，在该键帽的移动过程中，该弧形侧面与该第一斜面为点接触，该弧形侧面与该第二斜面亦为点接触。

3.如权利要求1所述的按键，其特征在于：该第一斜面及该第二斜面具有相同的倾斜角，该倾斜角介于20-80度之间。

4.如权利要求1所述的按键，其特征在于：该第一斜面及该第二斜面的夹角介于60-150度之间。

5.如权利要求1所述的按键，其特征在于：该凸块设置于该键帽，该第一斜面及该第二斜面设置于该底座；或者，该凸块设置于该底座，该第一斜面及该第二斜面设置于该键帽。

6.如权利要求1所述的按键，其特征在于还包括回复装置，当该键帽未受按压时，该键帽藉由该回复装置保持于该第一位置。

7.如权利要求6所述的按键，其特征在于：该回复装置由第一磁性件及第二磁性件所组成，且该按键还包括框架，设置于该键帽的外侧，该第一磁性件设置于该键帽，该第二磁性件对应该第一磁性件设置于该框架。

8.如权利要求7所述的按键，其特征在于：还包括开关元件，设置于该底座下方，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.如权利要求7所述的按键，其特征在于：还包括限制机构，该限制机构由至少一突出部与至少一槽道所构成，以避免该键帽自该框架脱落。

10.如权利要求9所述的按键，其特征在于：该突出部设置于该键帽的角落，该槽道设置于该框架对应该突出部的位置。

11.一种键盘，其特征在于包括：

壳体；

底板；以及

复数个按键，设置于该壳体上，该复数个按键其中之一按键为权利要求1至10中任意一项所述的按键，底座设置于该底板之上。