CN103745860A

CN103745860A - 按键结构及键盘

Info

Publication number: CN103745860A
Application number: CN201410016358.3A
Authority: CN
Inventors: 陈飞雅
Original assignee: Darfon Electronics Suzhou Co Ltd; Darfon Electronics Corp
Current assignee: Darfon Electronics Suzhou Co Ltd; Darfon Electronics Corp
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2034-01-14
Also published as: CN103745860B

Abstract

本发明关于一种按键结构及键盘，该按键结构包含支撑板、键帽、框架及一对第二磁性区。支撑板具有沿Z轴方向延伸的第一套合部。键帽具有沿Z轴方向延伸并可移动地套接第一套合部的第二套合部。施加按压力于键帽时，键帽朝支撑板移动，第一套合部与第二套合部沿Z轴方向相对移动。框架具有空间以及一对第一磁性区位于空间的相对侧，键帽在空间中进行上下运动。该对第二磁性区设置于键帽的相对侧并分别对应该对第一磁性区，按压力释放时，键帽藉由该对第二磁性区与该对第一磁性区相互作用提供的磁力沿Z轴方向朝远离支撑板移动。本发明藉由磁化程序形成具有第一磁性区的框架，有效减少第二磁性区的数目，简化组装复杂度以增加组装效率。

Description

按键结构及键盘

技术领域

本发明涉及一种按键结构及键盘，具体而言，本发明关于一种具有磁性区的框架的按键结构及键盘。

背景技术

习知按键结构通常利用弹性体提供键帽按压后上升回复的动力并藉由剪刀式支撑件支撑键帽升降的稳定性。然而，随着轻薄化的要求越来越高，习知按键结构受限于弹性体的体积及剪刀式支撑件的升降特性而达到了尺寸限缩的极限。此外，剪刀式支撑件组装时，必须将剪刀式支撑件的四个支承端分别连接键帽及支撑板，因此导致组装作业非常复杂。

再者，如何在轻薄化的要求下达到减少组装组件数目、增加组装效率亦成为现今按键结构研发的重点。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种按键结构，其可藉由具有磁性区的框架减少组装组件的数目，增加组装效率。

本发明的另一目的在于提供一种按键结构，其藉由框架的第一磁性区及对应的第二磁性区提供的磁力并配合直立延伸的套合部，以有效降低按键结构的整体高度并增进键帽移动的稳定性。

本发明的又一目的在于提供一种按键结构，其利用磁力而免除弹性体的设置，有效简化按键结构并能缩小按键结构的尺寸。

为了达到上述目的，本发明提出一种按键结构，该按键结构包含底板、键帽、框架以及一对第二磁性区。键帽可相对于该底板上下运动；框架具有一空间以及一对第一磁性区，该对第一磁性区位于该空间的相对侧；一对第二磁性区设置于该键帽的相对侧并分别对应于该对第一磁性区，其中，该键帽于被使用者按压时朝向该底板移动，且该键帽于该按压力释放时藉由该对第二磁性区与该对第一磁性区的磁吸力朝远离该底板的方向移动。

作为可选的技术方案，该按键结构还包括支撑板，该支撑板具有第一套合部，该第一套合部沿Z轴方向延伸，该键帽具有第二套合部，该第二套合部沿该Z轴方向并朝向该支撑板延伸，该第二套合部套接该第一套合部。

作为可选的技术方案，该第一套合部具有第一卡合部，该第二套合部具有第二卡合部，该第一卡合部及该第二卡合部用以限制该键帽沿该Z轴方向相对于该支撑板的移动范围。

作为可选的技术方案，该第一套合部为中空筒柱，该第二套合部为插梢，该插销用以插入该中空筒柱；或该第一套合部为插销，该第二套合部为中空筒柱，且该插梢用以插入该中空筒柱。

作为可选的技术方案，该插梢具有至少一狭槽，该狭槽沿该Z轴方向延伸，以使该插梢于垂直于该Z轴方向的方向上可弹性变形。

作为可选的技术方案，该插梢具有第一插梢部及第二插梢部，该第一插梢部及该第二插梢部沿该Z轴方向平行延伸并相隔一距离，以使该插梢于垂直于该Z轴方向的方向上可弹性变形。

作为可选的技术方案，该中空筒柱具有孔口，以允许该插梢插入该中空筒柱中，且该中空筒柱于该孔口周缘具有凸缘以作为该第一卡合部，该插梢的外表面具有卡勾以作为该第二卡合部，藉由该卡勾及该凸缘限制该键帽沿该Z轴方向相对于该支撑板的移动范围。

作为可选的技术方案，该框架为经由磁化程序形成该对第一磁性区的金属框架。

作为可选的技术方案，该第二磁性区为磁铁或铁片。

相较于传统的按键结构，本发明的键盘中的按键结构藉由磁化程序形成具有第一磁性区的框架，有效减少第二磁性区的数目，简化组装复杂度以增加组装效率。再者，本发明的按键结构更藉由第一套合部及第二套合部的结合并配合磁力作用，以利用套合部的延伸尺寸有效控制按键的高度，使按键结构可更加轻薄且移动更平稳。此外，本发明的按键结构藉由框架的第一磁性区及第二磁性区的磁力作用而免除习知弹性体的设置，可有效简化按键结构并能缩小按键结构的尺寸。

此外，本发明还提出一种键盘，该键盘具有至少一按键结构，该按键结构包含底板、键帽、框架以及一对第二磁性区。键帽可相对于该底板上下运动；框架具有一空间以及一对第一磁性区，该对第一磁性区位于该空间的相对侧；一对第二磁性区设置于该键帽的相对侧并分别对应于该对第一磁性区，其中，键帽于被使用者按压时朝向该底板移动，且该键帽于该按压力释放时藉由该对第二磁性区与该对第一磁性区的磁吸力朝远离该底板的方向移动。

作为可选的技术方案，该第二磁性区为磁铁或铁片。

本发明的键盘中的按键结构藉由磁化程序形成具有第一磁性区的框架，有效减少第二磁性区的数目，简化组装复杂度以增加组装效率。再者，本发明的按键结构更藉由第一套合部及第二套合部的结合并配合磁力作用，以利用套合部的延伸尺寸有效控制按键的高度，使按键结构可更加轻薄且移动更平稳。此外，本发明的按键结构藉由框架的第一磁性区及第二磁性区的磁力作用而免除习知弹性体的设置，可有效简化按键结构并能缩小按键结构的尺寸。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1A为本发明一实施例的按键结构爆炸图；

图1B为沿图1A中B-B’线于组装后的按键结构截面图；

图2A至图2C为本发明其它实施例的按键结构截面图；

图3为复数按键结构以矩阵方式配置成键盘的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种按键结构，其可应用于任何按压式输入装置，例如键盘(未绘示)，以达到减少组装组件的数目、简化组装复杂度、有效降低按键结构的整体高度并增加键帽移动稳定性。于后参考附图，详细说明本发明实施例的按键结构各组件的结构及操作。

图1A为本发明一实施例的按键结构爆炸图，图1B为沿图1A中B-B’线于组装后的按键结构截面图。如图1A及图1B所示，本发明的按键结构100包含底板160、支撑板110、键帽120、框架130、开关层140以及一对第二磁性区150。具体而言，按键结构100为底板160、开关层140、支撑板110及键帽120由下而上依序迭置。框架130具有空间132及一对第一磁性区134，该对第一磁性区134位于空间132的相对侧，且框架130对应设置为容许键帽120在空间132中进行相对于底板160上下移动。该对第二磁性区150设置于键帽120的相对侧并分别对应于框架130的第一磁性区134，以藉由第二磁性区150及第一磁性区134的相互作用提供磁力。在此需注意，于实施例中虽仅以单一按键结构100进行说明，但当复数个按键结构100组合成键盘时，各按键结构100的部分组件(例如支撑板110、框架130、开关层140、底板160)可整合成单一部件，以达到降低制造成本与组装成本的效益。再者，第一磁性区134可以是磁铁、铁片或导磁材料，同理第二磁性区150也可以是磁铁、铁片或导磁材料。于一实施例，框架130由金属框架经由磁化程序形成该对第一磁性区所制成。于另一实施例，可将磁铁或铁片埋置于塑料材质的框架130上。

如图1B所示，支撑板110具有第一套合部112沿Z轴方向延伸，而键帽120具有第二套合部122，第二套合部122沿Z轴方向朝支撑板110延伸以可移动地套接第一套合部112。如此藉由第一套合部112和第二套合部122结合，限制键帽120仅能相对于支撑板110沿Z轴方向运动。举例而言，第一套合部122及第二套合部112可分别为中空筒柱及插梢(如图1B所示)，或者第一套合部112及第二套合部122可分别为插梢及中空筒柱(如图2C所示)。于此实施例，第一套合部112为中空筒柱形式的套合部，而第二套合部122则为插梢式的套合部，其中插梢插入中空筒柱。再者，第一套合部112较佳具有第一卡合部114，而第二套合部122具有第二卡合部124，如此藉由第一卡合部114及第二卡合部124以限制键帽120沿Z轴方向相对于支撑板110的移动范围。如图1A及图1B所示，支撑板110第一套合部112为自支撑板表面直立延伸于Z轴方向的中空筒柱，且中空筒柱形式的第一套合部112具有孔口112a，以允许插梢式的第二套合部122插入中空筒柱形式的第一套合部112中，且中空筒柱于孔口112a周缘具有向筒柱中心突出的凸缘以作为第一卡合部114。相应于此，键帽120的插梢式第二套合部122的外表面具有卡勾作为第二卡合部124，以藉由卡勾及凸缘的相互干涉而限制键帽120沿Z轴方向相对于支撑板110的移动范围。

在此需注意，支撑板110的第一套合部112及键帽120的第二套合部122可有不同的实施方式，如图2A至图2C所示。于图2A的实施例中，键帽120的第二套合部122为插梢式的套合部，且其具有至少一狭槽128，狭槽128沿Z轴方向延伸，以使插梢式的套合部122于垂直于Z轴方向的方向上可弹性变形。亦即，当插梢式的套合部122插入中空筒柱式的套合部112时，可藉由狭槽128提供的空间于插梢的径向上产生弹性变形，以增加第二套合部122与第一套合部112的组装便利性。再者，于图2B的实施例中，键帽120的第二套合部122为插梢式的套合部，且其具有第一插梢部122a及第二插梢部122b，其中第一插梢部122a及第二插梢部122b沿Z轴方向平行延伸并相隔一段距离，以使插梢于垂直于Z轴方向的方向上可弹性变形。亦即，当插梢式的套合部122插入中空筒柱式的套合部112时，可藉由第一插梢部122a及第二插梢部122b之间的空隙于插梢的径向上产生弹性变形，以增加第二套合部122与第一套合部112的组装便利性。在此需注意，中空筒柱式的套合部112亦可具有类似插梢式套合部122的狭槽或空隙设计，以使中空筒柱式的套合部112亦可于其径向产生弹性变形，进而增进第一套合部112与第二套合部122的组装便利性。此外，如上所述，第一套合部112及第二套合部122可分别为插梢及中空筒柱，如图2C所示，其中第一套合部112可为中空插梢，而使键帽120的致动部126可插入中空插销中以致动开关层140。于图2C所示的实施例中，第二套合部122的第二卡合部124设置于其中空筒柱的内壁，并与中空插梢作为第一卡合部114的外凸缘相互干涉，以限制键帽120相对支撑板110移动的范围。

此外，于此实施例中，如图1A所示，键帽120为实质四边形，且键帽120相邻的两侧边(例如第一边120a及第二边120b)的延伸方向分别定义为X轴及Y轴。亦即，键帽120的第一边120a实质平行于X轴，键帽120的第二边120b实质平行于Y轴，且键帽120的表面实质平行于X轴及Y轴所形成的XY平面。键帽120用于接受按压动作，以因应按压动作朝支撑板110移动而致动开关层140。于此实施例，开关层140设置于支撑板110与底板160之间。如图1A所示，支撑板110的第一套合部112为由两个分离的弧形壁112b围成的中空筒柱，而开关层140则设置于支撑板110下方，且开关层140位于弧形壁112b所围空间中的部分对应于键帽120的致动部126。亦即，键帽120具有致动部126，用以致动开关层140。于此实施例，第二套合部122远离键帽120表面的末端部分作为致动部126。亦即，当施加按压力于键帽120时，键帽120朝支撑板110移动，且第一套合部112与第二套合部122沿Z轴方向相对移动，以使第二套合部122作为致动部126的末端触动位于中空筒柱中的开关层140。

再者，如图1A及1B所示，第二磁性区150设置于键帽120的相对侧，该对第二磁性区150分别对应于框架130的该对第一磁性区134。具体而言，两个第二磁性区150沿X轴方向分别设置于键帽120的相对第二边120b的内侧，以分别对应形成于框架130的空间132相对两侧的第一磁性区134。藉此设计，当施加于键帽120的按压力释放时，键帽120藉由第二磁性区150与第一磁性区134相互作用提供的磁力沿Z轴方向朝远离支撑板110移动。具体而言，框架130由金属框架经由磁化程序形成第一磁性区134所制成，且第一磁性区134较佳成对形成于相对侧。举例而言，如图1A所示，一对第一磁性区134分别形成于框架130在空间132的X轴方向的相对侧，但不以此为限。于其它实施例，配合第二磁性区150的设置，可具有两对以上的第一磁性区134分别形成于X轴方向及Y轴方向的相对侧，以加强磁力作用。再者，第二磁性区150及第一磁性区134的磁极配置较佳于按压力释放时使得键帽120可藉由磁吸力沿Z轴方向朝远离支撑板110移动而回到待按压位置。换言之，键帽120未下压时，键帽120上的第二磁性区150与框架130的第一磁性区134距离最近，因磁铁异性相吸的原理会让键帽120悬浮处于未按压状态，此时磁力线的行程最短，磁力最强。当按压键帽120时，会让键帽120与框架130的第一磁性区134分离，此时第一磁性区134与第二磁性区150分离会有断落感产生，并让磁力线拉长。当释放按压力时，因为磁力线会以最短的距离形成，所以键帽120上浮回到未按压时的状态。因此，本发明的按键结构100可藉由设计磁力的大小、第一磁性区134及第二磁性区150的距离来调整按压力的大小。再者，第二磁性区150较佳设置于键帽120的侧边，可有效减少垂直空间距离(即Z轴方向的距离)，进一步提升薄化按键结构的自由度。

图3为复数按键结构以矩阵方式配置成键盘的示意图，为简明之，故仅示意地绘示其中一个按键结构100，其余按键结构100虽未绘示但应了解其具有相同结构。于此实施例，框架130具有复数个空间132(例如四个)，该复数个空间132分别容置对应的按键结构100。复数个第一磁性区134形成于各空间132的相对侧。具体而言，成对的第一磁性区134较佳分别设置于各空间132在X轴方向上相互面对侧。再者，如图所示，框架130藉由相互交错的复数框条136划分成复数个空间132，而第一磁性区134形成于空间132的两侧的框边或框条136上，且与设置于键帽120相应两侧的第二磁性区150相互作用而分别提供磁吸力。

举例而言，当键帽120未接受按压动作时，框架130的第一磁性区134与键帽120上的第二磁性区150藉由磁吸力使键帽120定位在预设位置；当键帽120接受按压动作克服此磁吸力并藉由第一套合部112及第二套合部122相对移动而沿Z轴方向朝支撑板110移动，进而致动开关层140。而当按压动作释放时，框架130的第一磁性区134与键帽120上的第二磁性区150藉由磁吸力使键帽120沿Z轴方向朝远离支撑板120移动而回复到按压前的位置。藉由上述配置方式，相邻按键结构100共享一个第一磁性区134，而可简化磁化程序。

相较于传统的按键结构，本发明的按键结构藉由磁化程序形成具有第一磁性区的框架，有效减少第二磁性区的数目，简化组装复杂度以增加组装效率。再者，本发明的按键结构更藉由第一套合部及第二套合部的结合并配合磁力作用，以利用套合部的延伸尺寸有效控制按键的高度，使按键结构可更加轻薄且移动更平稳。此外，本发明的按键结构藉由框架的第一磁性区及第二磁性区的磁力作用而免除习知弹性体的设置，可有效简化按键结构并能缩小按键结构的尺寸。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种按键结构，其特征在于该按键结构包含：

底板；

键帽，可相对于该底板上下运动；

框架，具有一空间以及一对第一磁性区，该对第一磁性区位于该空间的相对侧；以及

一对第二磁性区，设置于该键帽的相对侧并分别对应于该对第一磁性区，其中，该键帽于被使用者按压时朝向该底板移动，且该键帽于该按压力释放时藉由该对第二磁性区与该对第一磁性区的磁吸力朝远离该底板的方向移动。

2.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于：该按键结构还包括支撑板，该支撑板具有第一套合部，该第一套合部沿Z轴方向延伸，该键帽具有第二套合部，该第二套合部沿该Z轴方向并朝向该支撑板延伸，该第二套合部套接该第一套合部。

3.根据权利要求2所述的按键结构，其特征在于：该第一套合部具有第一卡合部，该第二套合部具有第二卡合部，该第一卡合部及该第二卡合部用以限制该键帽沿该Z轴方向相对于该支撑板的移动范围。

4.根据权利要求3所述的按键结构，其特征在于：该第一套合部为中空筒柱，该第二套合部为插梢，该插销用以插入该中空筒柱；或该第一套合部为插销，该第二套合部为中空筒柱，且该插梢用以插入该中空筒柱。

5.根据权利要求4所述的按键结构，其特征在于：该插梢具有至少一狭槽，该狭槽沿该Z轴方向延伸，以使该插梢于垂直于该Z轴方向的方向上可弹性变形。

6.根据权利要求4所述的按键结构，其特征在于：该插梢具有第一插梢部及第二插梢部，该第一插梢部及该第二插梢部沿该Z轴方向平行延伸并相隔一距离，以使该插梢于垂直于该Z轴方向的方向上可弹性变形。

7.根据权利要求4所述的按键结构，其特征在于：该中空筒柱具有孔口，以允许该插梢插入该中空筒柱中，且该中空筒柱于该孔口周缘具有凸缘以作为该第一卡合部，该插梢的外表面具有卡勾以作为该第二卡合部，藉由该卡勾及该凸缘限制该键帽沿该Z轴方向相对于该支撑板的移动范围。

8.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于：该框架为经由磁化程序形成该对第一磁性区的金属框架。

9.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于：该第二磁性区为磁铁或铁片。

10.一种键盘，其特征在于：该键盘具有至少一个如权利要求1至9中任意一项所述的按键结构。