CN103887102A - 一种键盘 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种键盘，可具有开启状态和锁定状态两种模式，并可通过调节转轴使该键盘于该两种模式之间自由切换；且当该键盘处于锁定状态时，该第二框架给予该键帽一预压力，从而使该键帽朝向该底板的方向移动一段距离，从而使得在保证该键盘无对应信号输出的情况下，键盘的尺寸可设计的相对较小。

Description

一种键盘

技术领域

本发明是关于一种键盘，特别是尤指一种具有按键收纳功能的键盘。

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。习知的键盘上设置有多个按键，其突出于键盘框架的上表面，以作为使用者手指操作的界面。然而，当使用者不使用键盘时，上述按键无法收合于框架内，因此按键有长期被外物按压而产生疲劳性破坏的隐患，因此如何设计具有按键收纳功能的键盘便成为设计人员所需挑战的课题。

因此，有必要设计一种新型的键盘，以克服上述上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种键盘，其具有按键收纳功能，可防止键盘被误按压，且更适合轻薄化的发展。

为达到上述目的，本发明提供一种键盘，包括，

底板；

至少一个按键，设置与该底板上，并可相对于该底板进行上下移动，该每一按键具有键帽，该键帽位于该底板的上方，且该键帽具有顶部以及抵压部，其中抵压部位于该顶部的一侧，且该顶部凸出于该抵压部的上表面；

第一框架，设置于该底板的上方并可相对该底板进行上下移动，且该第一框架设置有若干第一开口，该第一开口对应该按键；

第二框架，设置于该第一框架和该底板之间，且该第二框架位于该抵压部的上方，用于和该抵压部相配合；

转换单元，用于使该键盘选择性处于开启状态和锁定状态，该转换单元包括转轴，该转轴设置于该第一框架和该第二框架之间用于限定该第一框架与该第二框架于第一方向上的距离，并且该转轴具有第一状态和第二状态，其中该第一方向指的是与该底板所在的平面相垂直的方向；

多个导向柱，用于导引第一框架与底板的相对移动方向；

当该转轴处于该第一状态时，该第一框架和该第二框架之间的间距为第一间距，该键帽的顶部凸出于该第一框架的上表面，该抵压部与该底板之间的间距为第三间距，该键盘对应处于开启状态；当该转轴由第一状态转为第二状态的过程中，该第一框架于该第一方向上朝向远离该底板的方向移动、该第二框架及该抵压部于该第一方向上朝向该底板的方向移动，且该抵压部朝向该底板的移动距离小于该键帽的有效输入行程；且当处于第二状态时，该第一框架和第二框架之间的间距为第二间距，该抵压部与该底板之间的间距为第四间距，该第一框架的上表面凸出于该键帽的顶部，该第二间距大于第一间距，该第四间距小于第三间距，且该第三间距与该第四间距的距离差小于该键帽的有效输入行程。

较佳的，该转轴的截面形状为椭圆状或凸轮状，该转轴具有短轴和长轴，当该转轴的短轴与该第一方向相垂直时，该转轴对应处于该第一状态；当该转轴的长轴与该第一方向相平行时，该转轴对应处于该第二状态。

较佳的，该导向柱与该底板相配合的一端具有卡勾，当该卡勾与该底板相配合时，该第一框架与该底板的间距达到最大。

较佳的，该导向柱固定于该第一框架上。

较佳的，该第一框架于朝向该底板的方向凸设有定位柱，该定位柱用于限定该第一框架于该第一方向上朝向该底板移动的最大距离，该第二框架上对应该定位柱具有定位孔，该定位柱可穿过该定位孔抵接于该底板上。该底板上冲设有弹片，该定位柱可抵接于该弹片上。

较佳的，该按键还包括以使该键帽可平稳地相对该底板于该第一方向上运动的升降单元。

较佳的，该按键还包括弹性件，该弹性件用于提供该按键的键帽回弹时的动力。

较佳的，该转换单元还包括操作部，该操作部与该转轴相连接，且该操作部外露于该键盘，藉由该操作部，可使该转轴选择性处于该第一状态或该第二状态。

较佳的，进一步包括盖板，该底板、该第一框架、该第二框架及该转轴设置于该盖板内，该操作部设置于该盖板的侧面。

较佳的，该键盘用于笔记本电脑中，该笔记本电脑具有显示面板、壳体，该壳体与该显示面板藉由枢轴相枢接，通过旋转枢轴该显示面板可相对于该壳体旋转360度，可使得该壳体的背部与该显示面板的背部相贴合；该壳体的上表面形成有容置空间，该键盘设置于该壳体的容置空间内，且该键盘的键帽的顶部与该壳体的上表面的朝向相同。

与现有技术相比，本发明的键盘可具有开启状态和锁定状态两种模式，并可通过调节转轴使该键盘于该两种模式之间自由切换；且当该键盘处于锁定状态时，该第二框架给予该键帽一预压力，从而使该键帽朝向该底板的方向移动一段距离，从而使得在保证该键盘无对应信号输出的情况下，键盘的尺寸可设计的相对较小。

附图说明

图1为本发明键盘的结构分解示意图。

图2为图1所示B-B方向上键盘去除键帽后于的结构分解示意图。

图3为图1所示A-A方向上键盘处于开启状态的结构原理示意图。

图4为图3所示的键盘的键帽处于按压状态时的结构示意图。

图5为图3所示的键盘的锁定状态的结构原理示意图。

图6为本发明键盘用于笔记本电脑的示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参照图1至图2所示，为本发明实施例键盘100的结构分解示意图。键盘100包括至少一个按键1、底板2、第一框架3、第二框架4、转换单元5以及电路层6。其中该至少一个按键1分别包含有键帽10，键帽10设置于该底板2上方。该电路层6设置于该底板2的上方，各按键1的键帽10可供使用者按压，以触发电路层6进而执行按键指令，例如输入文字、符号或数字等。而第二框架4可直接设置于电路层6上，第一框架3设置于第二框架4上方。于此实施例中，电路层6可为薄膜电路板（membrane），但不受此限，例如电路层6亦可为一般具有触发开关的按键电路板，至于采用上述何者设计，可视实际需求而定。

于图1所示的实施例中，键盘100包含有多个按键1，而按键1的数量可不局限于此实施例图式所绘示，例如键盘100亦可仅包含一个按键1，意即只要是键盘100包含有一个以上按键1的结构设计，均在本发明所保护的范畴内。

此外，按键1的该键帽10具有顶部11及抵压部12，抵压部12位于键帽10的侧缘，且该抵压部12的上表面与该顶部11之间具有高度差，该顶部11凸出于该抵压部12的上表面。

各按键1另包含有弹性件（图中未画出），其设置于底板2与键帽10之间。当使用者按压按键1时，键帽10朝底板2移动而压缩该弹性件。此时，该弹性件因弹性变形而储存弹性位能。当使用者完成按压时，使用者手指离开键帽10，此时该弹性件便可释放该弹性位能而施予键帽10弹性回复力，藉以驱动键帽10复位。于此实施例中，弹性件可为圆顶橡胶（rubber dome），但不受此限，例如弹性件亦可为金属簧片。至于采用上述何者设计，其可视实际需求而定。

除此之外，各按键1另包含有升降支撑机构（图中未画出），其设置于底板2与键帽10之间。当使用者按压按键1时，升降支撑机构可将使用者按压力平均分配给键帽10，以使键帽10可平稳地相对底板2向下运动，藉以稳定地触发电路层6而执行该按键指令。当键帽10于上述复位过程中，升降支撑机构可将弹性件所产生的该弹性回复力平均分配给键帽10，以使键帽10可平稳地相对底板2向上运动。换句话说，升降支撑机构可用来带动键帽10平稳地相对底板2升降，以使键帽10于升降过程中保持平稳，有助于按键1作动的稳定度。于此实施例中，升降支撑机构可为剪刀脚机构（plunger mechanism），但不受此限，例如升降支撑机构亦可为平衡杆机构。至于采用上述何者设计，其可视实际需求而定。

此外，该底板2形成有多个穿孔20，该电路层6上形成有多个破孔60。

该第一框架3大致呈框架状，可藉由多个导柱件7设置于该底板2上。该多个导柱件7可滑动地穿设于该电路层6上对应的破孔60以及底板2上对应的穿孔20处，以使导柱件7的两端分别连接于第一框架3与底板2上，从而使该第一框架3设置于该底板2上并可朝向该底板2移动或背离该底板2移动，即该多个导柱件7用于导引第一框架3与底板2的相对移动方向。此外，该第一框架3上形成有对应各按键1的至少第一开口30，该至少一第一开口30用来容置对应的按键1。

较佳的，该多个导柱件7与该底板2相连的一端设有卡勾70，该卡勾70可与该穿孔20的周缘相配合，以限制该导柱件7沿该穿孔20上下移动的移动距离。例如：该卡扣70可设计成位于该底板2的下方，当该导柱件7相对于该底板2向上移动时，可藉由该卡扣70勾住该底板2的穿孔20的周围来限制该导柱件7向上的移动，达成限位的目的。此外，与实际应用中，该第一框架3可与该导柱件7固定在一起，可视实际需求灵活设计。

此外，该第一框架3亦设有凸向该底板2的定位柱32，该定位柱32用以提供该第一框架3的朝向该底板2的移动的距离限定。

第二框架4，设置于该第一框架3和该电路层6之间，且该第二框架4位于该键帽10的抵压部12的上方，用于和该抵压部12相配合。第二框架4上形成有至少一第二开口40，该第二开口40对应于第一框架3的第一开口30以及各按键1。此外，该第二框架4上亦设置有通孔41，以供该多个导柱件7自由穿过。该第二框架4上亦设置定位孔42，可供该第一框架3的定位柱32穿过，以使该定位柱32可抵接在底板2的上表面。于实际应用中，也可于该底板2上直接冲压成一弹片21，而该定位柱32可直接抵靠于该弹片21上。

转换单元5，用于使该按键单元100选择性处于开启状态和锁定状态。该转换单元包括转轴50，该转轴50设置于该第一框架3和第二框架4之间。较佳的，该转轴50可设计成若干个，分别设置于该键盘100的靠近边缘处，用于平稳的支撑该第一框架3，并使该第一框架3整体平稳的上升，当然亦可设计成一个转轴50设置于该键盘100的中部亦能达到支撑并抬升该第一框架3的效果。并且该转轴50具有第一状态和第二状态，当转轴50处于第一状态时，该转轴50在第一方向上占用的空间距离相对较小，当转轴50处于第二状态时，该转轴50在第一方向上占用的空间距离相对较大。例如，该转轴的形状设计成椭圆形，当转轴的长边位于第二方向而短边位于第一方向时，该转轴50处于第一状态；而当该转轴的长边位于第二方向而短边位于第一方向时，该转轴50处于第二状态。较佳的，可于键盘的侧面设置拨杆等，以调节高转轴50的状态。本实施例中所述的第一方向是指垂直于该底板所处的平面的方向，也即第一方向为该键帽10相对于该底板2相对移动的方向，而第二方向指的与平行于该底板2所处的平面的方向。该转轴的截面形状也可为凸轮状，该凸轮具有长轴和短轴，当该转轴的短轴与该第一方向相垂直时，该转轴对应处于该第一状态；当该转轴的长轴与该第一方向相平行时，该转轴对应处于该第二状态。

较佳的，该转换单元5还包括操作部51，该操作部51与该转轴50相连接，该操作部51外露于该键盘100，使用者可藉由操作该操作部51来调整该转轴50的状态，以使其选择性处于第一状态或第二状态，从而控制该键盘100的状态。

其中，当将该按键1、第一框架3、第二框架4、转轴5、电路层6、底板2组装在一起时的状态，可参照图3至图5所示，其中需要说明的是因该电路层6与该第一框架3及第二框架4的作动关联较小，因此于图3至图5中省略电路层6。

图3为图1所示的于A-A方向键盘处于开启状态的结构原理示意图。如图3所示，因该转换单元5的转轴50处于该第一状态，该键盘100对应处于开启状态，也即该键盘100处于可工作状态，提供输入接口，以供使用者输入，具体来说，各按键1的键帽10可供使用者按压，可触发电路层6进而执行对应的按键指令，例如输入字符等。

继续参照图3，为该键盘100处于开启状态时，且各按键1处于闲置状态时（即自由状态时）的结构原理示意图。于图3中，键帽10的顶部11高出该第一框架3的上表面31，以便于使用者操作该键帽10的顶部11完成触发电路层6进而使键盘100执行按键指令；该第一框架3、第二框架4均位于该键帽10的抵压部12的上方，此时需要说明的是，该第二框架4与该抵压部12于第一方向上可以具有间隙也可以相接触，较佳的，该第二框架4与该抵压部12之间为浮置配合，两者之间不具备相互作用力（当然，也可以视实际情况而定）。此时该第一框架3和第二框架4之间的间距为第一间距D1，该抵压部12与该底板2之间的间距为第三间距D3。进一步参照图4所示，当使用者向下按压键帽10至一预设位置时，该对应的按键1可触发电路层6，从而执行对应的按键指令，可完成信号的输入，且处于该预设位置时，该键帽10的抵压部12与该底板2之间的间距为预设间距D0，而该键帽由初始位置（无人按压而处于自由状态，即键帽处于最高点时）下移至该预设位置时的行程称之为有效输入行程L=D3-D0，即当该键帽下移该有效输入行程L时，该键盘100即可执行对应的按键指令。而当该键帽下移的距离小于该有效输入行程L时，则该键盘100不执行对应的按键指令。

参照图5所示，为本发明键盘100处于锁定状态的结构分解示意图。如图5所示，该转换单元5的转轴50处于该第二状态，该键盘100对应处于锁定状态，此时该键帽10的顶部11低于或平齐于该第一框架3的上表面31，使得使用者不容易操作到该键帽10，或者当将该键盘100反向放置（即将第一框架3的主体30直接与桌面接触时），该桌面不会接触到该键帽10的顶部11，从而避免该键盘100有信号输出，也能避免该按键1被频繁挤压造成的弹性疲劳问题出现。继续参照图5，当该转轴50处于第二状态时，该第一框架3和第二框架4之间的间距为第二间距D2，该抵压部12与该底板2之间的间距为第四间距D4，该第二间距D2大于第一间距D1，该第四间距D4小于第三间距D3，同时该第四间距D4大于该预设间距D0，即此状态下，该抵压部12带动该键帽10的下移距离小于该有效输入行程L，该键盘100不会执行任何按键指令。

需要说明的是，当该转轴50由第一状态转为第二状态的过程中，因该转轴50对该第一框架3施加向上的作用力，该第一框架3于该第一方向上朝着背离该底板2的方向移动，因该转轴50同时对该第二框架4施加向下的作用力，该第二框架3于第一方向上朝向该底板2的方向移动，同时，因该第二框架4向该底板2移动的过程中，该第二框架4会抵压该键帽10的抵压部12，从而使得该抵压部12随该第二框架4一同朝向该底板2的方向移动，而且即随着该第二框架4朝向该底板2移动，该按键1的键帽10也会向该底板2的方向移动一段距离。在此需要说明的是，在该第二框架4的带动下该键帽10向下移动的距离是小于该键帽10的有效输入行程L的，以确保不会有键盘按键指令执行。其中，该键帽10的有效输入行程L参照上述描述，在此不再赘述。

而当该键盘100处于第二状态时，因该第一框架3的上表面31凸出或平齐于按键1的键帽10的顶部11，如此一来，第一框架3便可防止外物接触按键1的键帽10，以避免按键1被不当按压造成的对应按键指令执行。另一方面，因该键盘100处于第二状态时，该键帽10整体会向该底板2的方向移动一段距离，从而使得该键盘100的第三框架3远离该底板2的方向移动较小的距离即可达到容纳该键帽10的效果，从而使得该键盘在第一方向（垂直于该底板平面的方向）上占据的空间相对较小，该键盘的尺寸可做的相对较小。

而通过调整转换单元5的转轴5使其回到第一状态，便可使该键盘100处于开启状态，即该键帽10的顶部11凸出于该第一框架3的上表面31，可供使用者操作以执行该按键1指令。

于实际应用中，该键盘100可使用于笔记本电脑8中（例如图6所示）。参照图6所示，该笔记本电脑8包括显示面板80、壳体81、枢轴82，该显示面板80与该壳体81藉由该枢轴82相枢接，该显示面板80可相对于该壳体81旋转0度至360度，当旋转0度时，即该显示面板80的显示面800与壳体81的上表面811相贴合（即笔记本电脑8处于盖合状态），而当旋转360度时，该显示面板80的背面（与显示面800相背的一面）与该壳体81的背面（与上表面811相背）相贴合，此时该壳体81的上表面811可与台面（用于放置笔记本电脑8）相接触。该键盘100则直接设置于该壳体81的容置空间810内，该容置空间810设置于该上表面811内，且该键盘100的键帽1的朝向与该壳体81的上表面811朝向相同。当该壳体81的上表面811朝向该显示面板80时（即，该上表面811与显示面板80的显示面800之间的夹角为90度至180度时），使用者可操作该键盘100的键帽1以完成相关指令输入（文字、符号输入）；当旋转该显示面板80，而使得显示面板80的背面与该壳体81的背部相贴合时，该壳体81的上表面811可与台面（用于放置笔记本电脑8）相接触，可通过操作该键盘100的转换单元5的操作部51，而使该键盘100处于锁定状态，从而避免该键盘100的按键1与台面相接触以减少键盘100的键帽10与台面接触带来的凹凸不平，从而利于使用者的使用。此外，为便于操作，该转换单元5的操作部51可直接设置于该壳体81的侧面812。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种键盘，其特征在于，包括，

底板；

至少一个按键，设置与该底板上，并可相对于该底板进行上下移动，该每一按键具有键帽，该键帽位于该底板的上方，且该键帽具有顶部以及抵压部，其中抵压部位于该顶部的一侧，且该顶部凸出于该抵压部的上表面；

第一框架，设置于该底板的上方并可相对该底板进行上下移动，且该第一框架设置有若干第一开口，该第一开口对应该按键；

第二框架，设置于该第一框架和该底板之间，且该第二框架位于该抵压部的上方，用于和该抵压部相配合；

转换单元，用于使该键盘选择性处于开启状态和锁定状态，该转换单元包括转轴，该转轴设置于该第一框架和该第二框架之间用于限定该第一框架与该第二框架于第一方向上的距离，并且该转轴具有第一状态和第二状态，其中该第一方向指的是与该底板所在的平面相垂直的方向；

多个导向柱，用于导引第一框架与底板的相对移动方向；

当该转轴处于该第一状态时，该第一框架和该第二框架之间的间距为第一间距，该键帽的顶部凸出于该第一框架的上表面，该抵压部与该底板之间的间距为第三间距，该键盘对应处于开启状态；当该转轴由第一状态转为第二状态的过程中，该第一框架于该第一方向上朝向远离该底板的方向移动、该第二框架及该抵压部于该第一方向上朝向该底板的方向移动，且该抵压部朝向该底板的移动距离小于该键帽的有效输入行程；且当处于第二状态时，该第一框架和第二框架之间的间距为第二间距，该抵压部与该底板之间的间距为第四间距，该第一框架的上表面凸出于该键帽的顶部，该第二间距大于第一间距，该第四间距小于第三间距，且该第三间距与该第四间距的距离差小于该键帽的有效输入行程。

2.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该转轴的截面形状为椭圆状或凸轮状，该转轴具有短轴和长轴，当该转轴的短轴与该第一方向相垂直时，该转轴对应处于该第一状态；当该转轴的长轴与该第一方向相平行时，该转轴对应处于该第二状态。

3.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该导向柱与该底板相配合的一端具有卡勾，当该卡勾与该底板相配合时，该第一框架与该底板的间距达到最大。

4.如权利要求3所述的键盘，其特征在于，该导向柱固定于该第一框架上。

5.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该第一框架于朝向该底板的方向凸设有定位柱，该定位柱用于限定该第一框架于该第一方向上朝向该底板移动的最大距离，该第二框架上对应该定位柱具有定位孔，该定位柱可穿过该定位孔抵接于该底板上。

6.如权利要求5所述的键盘，其特征在于，该底板上冲设有弹片，该定位柱可抵接于该弹片上。

7.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该按键还包括以使该键帽可平稳地相对该底板于该第一方向上运动的升降单元。

8.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该按键还包括弹性件，该弹性件用于提供该按键的键帽回弹时的动力。

9.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该转换单元还包括操作部，该操作部与该转轴相连接，且该操作部外露于该键盘，藉由该操作部，可使该转轴选择性处于该第一状态或该第二状态。

10.如权利要求1至9任一项所述的键盘，其特征在于，该键盘用于笔记本电脑中，该笔记本电脑具有显示面板、壳体，该壳体与该显示面板藉由枢轴相枢接，通过旋转枢轴该显示面板可相对于该壳体旋转360度，可使得该壳体的背部与该显示面板的背部相贴合；该壳体的上表面形成有容置空间，该键盘设置于该壳体的容置空间内，且该键盘的键帽的顶部与该壳体的上表面的朝向相同。

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