CN103887103A - 按键与键盘 - Google Patents

Abstract

本发明的按键以及键盘中，按键上的弹性键体的四周斜壁形成了不连续的复数个连接臂部，同时键帽下方以切削或成型的方式挖空后，增加了薄型化弹性键体按压的段差感，同时不连续的连接臂部也降低了荷重需求，让使用者不需费力按压即可使弹性键体产生段差感。

Description

按键与键盘

技术领域

本发明有关一种按键以及键盘，尤指一种在薄型化弹性键体中增加按压手感的按键以及具有此种按键的键盘。

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。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，皆需设有按键结构作为输入装置，以操作上述电子产品与加工设备。

随着键盘薄型化的趋势，键盘高度显著缩小，传统具有较大按压行程的机械式按键结构已难以适用，故目前薄型键盘多采用以弹性键体为结构的触碰式按键的设计。然而，目前的弹性键体结构并不具有按压行程的设计，使用者必须直接按压键帽来传递压力至底下的薄膜电路板以触控开关，因此这样的结构缺乏操作手感，也就是说薄型弹性键体难以提供按压的回馈（段差感），导致于实际使用时存在使用者无法确认按压操作是否完成的情况，造成不少操作上的困扰。相对而言，目前也有较厚的弹性键体的设计可提供按压手感，但也使得键体的厚度无法进一步缩减。因此就目前现有的技术来说，弹性键体的按压手感与减少厚度只能二者择一。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明提供了一种薄型化弹性键体且仍具有按压段差感的按键以及键盘。

本发明提供了一种按键，包含有一底板以及一弹性键体。该弹性键体包含有一键帽、一座部以及复数个连接臂部。该座部设置于该底板上，该座部中央具有一座部开孔。该键帽设置于该座部开孔上方。该复数个连接臂部连接该键帽周边以及该座部，使该键帽可相对于该底板而作一垂直方向移动，其中该键帽周边与该座部之间形成复数个间隙。当该键帽被一外力按压，且该外力大于一预设值时，该复数个连接臂部变形，使该键帽朝向该底板运动而接近该座部开孔；当该外力小于该预设值时，该复数个连接臂部回复原形，使该键帽向上运动而远离该座部开孔。

本发明还提供了一种键盘，其包含有底板、第一弹性键体和第二弹性键体，其中，第一弹性键体，包含有：第一座部，设置于该底板上，该第一座部中央具有第一座部开孔；第一键帽，设置于该第一座部开孔上方；以及复数个第一连接臂部，连接该第一键帽周边以及该第一座部，并于该第一键帽周边与该第一座部间形成复数个第一间隙；当该第一键帽被外力按压，且该外力大于第一预设值时，该复数个第一连接臂部变形，使该第一键帽朝向该底板运动而接近该第一座部开孔；当该外力小于该第一预设值时，该复数个第一连接臂部回复原形，使该第一键帽背向该底板运动而远离该第一座部开孔；而第二弹性键体，包含有：第二座部，设置于该底板上，该第二座部中央具有第二座部开孔；第二键帽，设置于该第二座部开孔上方；以及复数个第二连接臂部，连接该第二键帽周边以及该第二座部，并于该第二键帽周边与该第二座部间形成复数个第二间隙；当该第二键帽被该外力按压，且该外力大于第二预设值时，该复数个第二连接臂部变形，使该第二键帽朝向该底板运动而接近该第二座部开孔；当该外力小于该第二预设值时，该复数个第二连接臂部回复原形，使该第二键帽背向该底板运动而远离该第二座部开孔；其中，该第二键帽尺寸大于该第一键帽尺寸，且该复数个第二间隙的总长度大于该复数个第一间隙的总长度，使该第一预设值相等于该第二预设值。

该按键另包含强化板，该强化板固定于该键帽上，该强化板的强度大于该弹性键体的强度。

作为可选的方案，在本发明所述的按键及键盘中，另包含电路开关，该电路开关设置于该座部开孔中，当该键帽沿该垂直方向移动而触压该电路开关时，该电路开关产生一输入信号。

作为可选的方案，在本发明所述的按键及键盘中，该键帽周边的总长度为X，该复数个连接臂部占据该键帽周边的总长度为Y，该复数个间隙占据该键帽周边的总长度为(X-Y)，其中，Y<0.5X。

作为可选的方案，在本发明所述的按键及键盘中，该弹性键体的总厚度不大于1毫米。

作为可选的方案，在本发明所述的按键及键盘中，该弹性键体为一体成型。

作为可选的方案，在本发明所述的按键及键盘中，每一个连接臂部的厚度小于该键帽的厚度。

作为可选的方案，在本发明所述的按键及键盘中，该复数个连接臂部分别连接该键帽的四个边角以及该座部，该复数个间隙形成于该复数个连接臂部之间，且每一个间隙为一字型。

作为可选的方案，在本发明所述的按键及键盘中，该复数个连接臂部分别连接该键帽的四边中央以及该座部，该复数个间隙形成于该复数个连接臂部之间，且每一个间隙为L型。

作为可选的方案，在本发明所述的按键及键盘中，该复数个连接臂部中的其中一部分分别连接该键帽的两个相邻边角以及该座部，并且该复数个连接臂部中的其中另一部分分别连接于相对该两相邻边角的对边以及该座部，该复数个间隙形成于该复数个连接臂部之间，且该复数个间隙包含L型以及一字型。

作为可选的方案，在本发明所述的按键及键盘中，该弹性键体由橡胶制成。

作为可选的方案，在本发明所述的按键及键盘中，每一个连接臂部与该底板具有一夹角，该夹角为30～60度。

作为可选的方案，在本发明所述的按键及键盘中，该强化板为塑胶板或者金属片。

本发明的按键以及键盘中，在按键上的弹性键体的四周斜壁形成了不连续的复数个连接臂部，同时键帽下方以切削或成型的方式挖空后，增加了薄型化弹性键体按压的段差感，同时不连续的连接臂部也降低了荷重需求，让使用者不需费力按压即可使弹性键体产生段差感。

附图说明

图1为本发明的键盘的分解示意图。

图2为图1的键盘的局部剖面示意图,且为沿着图1中的CC线段的局部剖面示意图。

图3为图1键盘中的其中一按键的示意图。

图4为图1键盘中的其中一按键的局部剖面示意图，且为沿着图3中的AA线段的局部剖面示意图。

图5为图1键盘中的其中一按键的局部剖面示意图，且为沿着图3中的BB线段的局部剖面示意图。

图6～图7为本发明的弹性键体不同实施例的示意图。

具体实施方式

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件，本领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来命名同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。此外，「耦接」或「连接」一词包含任何直接及间接的电气或结构连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接/连接于第二装置，则代表该第一装置可直接电气/结构连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气/结构连接至该第二装置。

请参考图1，图1为本发明的键盘的分解示意图。键盘1包含有底板10、弹性键体20、复数个强化板30以及薄膜电路板40。薄膜电路板40设置于底板10上。弹性键体20设置于薄膜电路板40上，复数个强化板30设置于弹性键体20上。

请参考图2，图2为图1的键盘的局部剖面示意图，且为沿着图1中的CC线段的局部剖面示意图。键盘1上每个按键大小不一，因此在图2中，弹性键体20至少包含了第一弹性键体201以及第二弹性键体202。第一弹性键体201包含了第一座部221、第一键帽211以及复数个第一连接臂部231。第一座部221设置于底板10以及薄膜电路板40上，于第一座部221中央具有第一座部开孔223，第一键帽211设置于第一座部开孔223上方，而复数个第一连接臂部231则连接第一键帽211周边以及第一座部221。第二弹性键体202包含了第二座部222、第二键帽212以及复数个第二连接臂部232。第二座部222设置于底板10以及薄膜电路板40上，于第二座部222中央具有第二座部开孔224，第二键帽212设置于第二座部开孔224上方，而复数个第二连接臂部232则连接第二键帽212周边以及第二座部222。在图2的实施例中，第二键帽212的尺寸大于第一键帽211的尺寸。薄膜电路板40上具有复数个电路开关41，设置于第一座部221的第一座部开孔223以及第二座部222的第二座部开孔224中，用来于弹性键体20按压触动时产生一输入信号。

请参考图3，图3为图1键盘中的其中一按键的弹性键体的示意图。在图3中，弹性键体20包含了键帽21、座部22以及复数个连接臂部23。复数个连接臂部23分别连接键帽21的四个边角213以及座部22，且在键帽21周边以及座部22之间形成了复数个间隙24，且形成于复数个连接臂部23之间。在此实施例中，复数个间隙24呈一字型。

请参考图4以及图5，图4为图1键盘中的其中一按键的局部剖面示意图，且为沿着图3中的AA线段的局部剖面示意图，图5则为沿着图3中的BB线段的局部剖面示意图。若以键盘1中的每一个按键2作为独立的构件来看，图4及图5的按键2包含了底板10、薄膜电路板40、弹性键体20以及强化板30。座部22设置于底板10上，且在座部22中央具有座部开孔225，键帽21设置于座部开孔225上方，薄膜电路板40上的电路开关41设置于座部开孔225中。复数个连接臂部23则连接于键帽21周边以及座部22之间。强化板30则固定于键帽21上。

以元件的制造角度来看，弹性键体20可由一薄型化的橡胶长方体50切削而成。例如在图4中，将长方体50移除了切除部位51,52,53之后，即可形成弹性键体20。换言之，弹性键体20的键帽21、座部22以及复数个连接臂部23为一体成型的元件。为了达到薄型化的目的，在本发明中的弹性键体20的总厚度H较佳地不大于1毫米。此外，由图4可看到，切削之后的每一个连接臂部23的厚度小于键帽21的厚度，且复数个连接臂部23与底板10之间形成夹角θ，且夹角θ较佳地落在30～60度之间，即30°≤θ≤60°。

请继续参考图4以及图5。连接于键帽21周边以及座部22之间的复数个连接臂部23，在键帽21周边以及座部22之间形成了复数个间隙24（可进一步参考图3）。换言之，相对于传统的弹性键体的问题，本发明的弹性键体20通过键帽21以及座部22之间的连接臂部23以及间隙24，使键帽21可于底板10上沿着垂直方向V₁V₂相对底板10具有移动行程，并且连接臂部23可以提供键帽21受力下压以及恢复上升过程中的按压段差感。而当键帽21受外力沿着垂直方向V₁下压，且该外力大于预设值时，复数个连接臂部23发生变形，使键帽21朝向底板10运动而接近座部开孔225并且触压电路开关41，设置于底板10上的薄膜电路板40的电路开关41则受压产生输入信号。当该外力小于该预设值时，复数个连接臂部23回复原形，使键帽21向上运动而远离座部开孔225。在本发明中，若键帽21周边的总长度为X，复数个连接臂部23占据键帽21周边的总长度为Y，则复数个间隙24占据键帽21周边的总长度为(X-Y)，且较佳地，Y<0.5X，也就是说所有的连接臂部23占据键帽21周边总长度的比例小于键帽21周边总长度的一半，这样的设计可以有效降低荷重需求，让使用者不需费力按压即可使弹性键体产生段差感。

另外要说明的是，对于图2中，具有不同尺寸大小的第一键帽211以及第二键帽212，第一键帽211周边与第一座部221之间形成了复数个第一间隙，第二键帽212周边与第二座部222之间也形成了复数个第二间隙（可参考图3的间隙24）。第一键帽211可被一外力按压，且当该外力大于第一预设值时，会造成复数个第一连接臂部231变形，使第一键帽211朝向底板10运动而接近第一座部开孔223并且触压电路开关41；第二键帽212也可被该外力按压，且当该外力大于第二预设值时，会造成复数个第二连接臂部232变形，使第二键帽212朝向底板10运动而接近第二座部开孔224并且触压电路开关41。由于第二键帽212的尺寸大于第一键帽211的尺寸，更可设计使复数个第二间隙的总长度大于复数个第一间隙的总长度，如此可使该第一预设值相等于该第二预设值，在实际情况中，该第一预设值与该第二预设值实质相等，也就是说，使用者可以用实质上相当的力量按压不同尺寸大小的键帽，而可达到下压触发电路开关41的目的。

在图4以及图5中，由于薄型化弹性键体20成型后的键帽21的厚度较薄，为了使橡胶材质（或其他较软且具有弹性的材质）的键帽21具有足够的强度，另外在键帽21上固定一块强化板30，且强化板30的材质可选用塑胶板、金属片（优选的，可以是硬质得塑胶板或薄型的金属片）或其他强度大于弹性键体20强度的材质，当复数个第一连接臂部23因该外力而变形时，强化板30可使键帽21不至于因该外力产生变形而影响按键2下压的动作行程。

特别要说明的是，图2的键盘1的侧剖面也可视为图3的多个按键2的连续排列，而弹性键体20则由整片长方体50（如图4）分别在各个位置挖去相对应的切除部位51,52,53，而形成了复数个键帽21（相同大小或不同大小），并分别以复数个连接臂部23连接于座部22上，使每一个键帽21可相对底板10垂直上下移动。此外，本发明更可直接以模具成型的方式形成具有键帽21、座部22以及连接臂部23的弹性键体20，且亦为一体成形的单一元件，因此在本发明中，弹性键体20的形成方式并不限定于其中任何一种。此外，在图2中每一个键帽（包含第一键帽211以及第二键帽212）上也都固定有强化板30，其作用如上所述。

请参考图6～图7，分别为本发明的弹性键体不同实施例的示意图，为方便说明，图6、7中键帽、座部、连接臂部以及键帽边角的标号沿用图3中对应的元件标号。除了第3图的实施例外，在图6的实施例中，弹性键体20'的复数个连接臂部23分别连接键帽21的四边中央以及座部22，在键帽21周边以及座部22之间形成了复数个间隙25，且该复数个间隙25形成于复数个连接臂部23之间。在此实施例中，复数个间隙25呈L型。在图7的实施例中，弹性键体20''的复数个连接臂部23中的其中一部分分别连接键帽21两个相邻边角213以及座部22，而复数个连接臂部23中的其中另一部分分别连接上述两个相邻边角213的相对对边以及座部22，因此在键帽21周边以及座部22之间形成了复数个间隙24,25，且该复数个间隙24、25形成于复数个连接臂部23之间。在此实施例中，间隙24呈一字型，而间隙25呈L型。

综上所述，本发明的按键以及键盘中，按键上的弹性键体的四周斜壁形成了不连续的复数个连接臂部，同时键帽下方以切削或成型的方式挖空后，增加了薄型化弹性键体按压的段差感，同时不连续的连接臂部也降低了荷重需求，让使用者不需费力按压即可使弹性键体产生段差感。

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 (26)

1.一种按键，其特征在于该按键包含有：

底板；以及

弹性键体，包含有：

座部，设置于该底板上，该座部中央具有一座部开孔；

键帽，设置于该座部开孔上方；以及

复数个连接臂部，连接该键帽周边以及该座部，使该键帽可相对于该底板沿着垂直方向移动，其中，该键帽周边与该座部之间形成复数个间隙；

其中，当该键帽被外力按压，且该外力大于预设值时，该复数个连接臂部变形，使该键帽朝向该底板运动而接近该座部开孔；当该外力小于该预设值时，该复数个连接臂部回复原形，使该键帽向上运动而远离该座部开孔。

2.如权利要求1所述的按键，其特征在于该按键另包含强化板，该强化板固定于该键帽上，该强化板的强度大于该弹性键体的强度。

3.如权利要求1所述的按键，其特征在于该按键另包含电路开关，该电路开关设置于该座部开孔中，当该键帽沿该垂直方向移动而触压该电路开关时，该电路开关产生一输入信号。

4.如权利要求1所述的按键，其特征在于该键帽周边的总长度为X，该复数个连接臂部占据该键帽周边的总长度为Y，该复数个间隙占据该键帽周边的总长度为(X-Y)，其中，Y<0.5X。

5.如权利要求1所述的按键，其特征在于该弹性键体的总厚度不大于1毫米。

6.如权利要求1所述的按键，其特征在于该弹性键体为一体成型。

7.如权利要求1所述的按键，其特征在于每一个连接臂部的厚度小于该键帽的厚度。

8.如权利要求1所述的按键，其特征在于该复数个连接臂部分别连接该键帽的四个边角以及该座部，该复数个间隙形成于该复数个连接臂部之间，且每一个间隙为一字型。

9.如权利要求1所述的按键，其特征在于该复数个连接臂部分别连接该键帽的四边中央以及该座部，该复数个间隙形成于该复数个连接臂部之间，且每一个间隙为L型。

10.如权利要求1所述的按键，其特征在于该复数个连接臂部中的其中一部分分别连接该键帽的两个相邻边角以及该座部，并且该复数个连接臂部中的其中另一部分分别连接于相对该两相邻边角的对边以及该座部，该复数个间隙形成于该复数个连接臂部之间，且该复数个间隙包含L型以及一字型。

11.如权利要求1所述的按键，其特征在于该弹性键体由橡胶制成。

12.如权利要求1所述的按键，其特征在于每一个连接臂部与该底板具有一夹角，该夹角为30～60度。

13.如权利要求1所述的按键，其特征在于该强化板为塑胶板或者金属片。

14.一种键盘，其特征在于包含有：

底板；

第一弹性键体，包含有：

第一座部，设置于该底板上，该第一座部中央具有第一座部开孔；

第一键帽，设置于该第一座部开孔上方；以及

复数个第一连接臂部，连接该第一键帽周边以及该第一座部，并于该第一键帽周边与该第一座部间形成复数个第一间隙；

当该第一键帽被外力按压，且该外力大于第一预设值时，该复数个第一连接臂部变形，使该第一键帽朝向该底板运动而接近该第一座部开孔；当该外力小于该第一预设值时，该复数个第一连接臂部回复原形，使该第一键帽背向该底板运动而远离该第一座部开孔；以及

第二弹性键体，包含有：

第二座部，设置于该底板上，该第二座部中央具有第二座部开孔；

第二键帽，设置于该第二座部开孔上方；以及

复数个第二连接臂部，连接该第二键帽周边以及该第二座部，并于该第二键帽周边与该第二座部间形成复数个第二间隙；

当该第二键帽被该外力按压，且该外力大于第二预设值时，该复数个第二连接臂部变形，使该第二键帽朝向该底板运动而接近该第二座部开孔；当该外力小于该第二预设值时，该复数个第二连接臂部回复原形，使该第二键帽背向该底板运动而远离该第二座部开孔；

其中，该第二键帽尺寸大于该第一键帽尺寸，且该复数个第二间隙的总长度大于该复数个第一间隙的总长度，使该第一预设值相等于该第二预设值。

15.如权利要求14所述的键盘，其特征在于该键盘另包含强化板，该强化板固定于该第一键帽上，该强化板的强度大于该第一弹性键体的强度。

16.如权利要求14所述的键盘，其特征在于该键盘另包含电路开关，该电路开关设置于该第一座部开孔中，当该第一键帽朝向该底板运动而触压该电路开关时，该电路开关产生一输入信号。

17.如权利要求14所述的键盘，其特征在于该键盘该第一键帽周边的总长度为X，该复数个第一连接臂部占据该第一键帽周边的总长度为Y，该复数个第一间隙占据该第一键帽周边的总长度为(X-Y)，其中，Y<0.5X。

18.如权利要求14所述的键盘，其特征在于该弹性键体的总厚度不大于1毫米。

19.如权利要求14所述的键盘，其特征在于该弹性键体为一体成型。

20.如权利要求14所述的键盘，其特征在于每一个第一连接臂部的厚度小于每一个第一键帽的厚度。

21.如权利要求14所述的键盘，其特征在于该复数个第一连接臂部分别连接该第一键帽的四个边角以及该座部，该复数个间隙形成于该复数个连接臂部之间，且每一个第一间隙为一字型。

22.如权利要求14所述的键盘，其特征在于该复数个第一连接臂部分别连接该第一键帽的四边中央以及该座部，该复数个间隙形成于该复数个连接臂部之间，且每一个间隙为L型。

23.如权利要求14所述的键盘，其特征在于该复数个第一连接臂部中的其中一部分分别连接该第一键帽的两个相邻边角以及该座部，并且该复数个第一连接臂部中的其中另一部分连接于该第一键帽中相对该两相邻边角的对边以及该座部，该复数个间隙形成于该复数个连接臂部之间，且该复数个第一间隙包含L型以及一字型。

24.如权利要求14所述的键盘，其特征在于该弹性键体由橡胶制成。

25.如权利要求14所述的键盘，其特征在于每一个第一连接臂部与该底板具有一夹角，该夹角为30～60度。

26.如权利要求14所述的键盘，其特征在于该复数个强化板为塑胶板或者金属片。

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