CN104091712B

CN104091712B - 按键结构

Info

Publication number: CN104091712B
Application number: CN201410301984.7A
Authority: CN
Inventors: 赵令溪
Original assignee: Darfon Electronics Suzhou Co Ltd; Darfon Electronics Corp
Current assignee: Darfon Electronics Suzhou Co Ltd; Darfon Electronics Corp
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2034-06-27
Also published as: CN104091712A

Abstract

本发明提供一种按键结构，其包含有：底板，具有第一支撑部以及第二支撑部；键帽，可相对底板于第一位置以及第二位置之间上下运动；第一连杆，其与第一支撑部可转动地抵接以形成第一接触轴，且其一端与键帽可滑动地连接；第二连杆，其与第二支撑部可转动地抵接以形成第二接触轴，且其一端与键帽可滑动地连接；其中第一连杆的另一端以及第二连杆的另一端彼此可转动地卡合而形成第三接触轴，第三接触轴位于第一接触轴与第二接触轴之间。利用本发明的结构，连杆之间以及连杆与底板之间均是以线接触方式抵接，如此省去了在元件连接处加设的实体转动轴，进一步缩小了按键结构整体的厚度并减少了元件数量，从而简化了按键结构。

Description

按键结构

技术领域

本发明有关一种按键结构，尤指一种无需另外加设实体转动轴的按键结构。

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，以操作上述的电子产品与加工设备。

习知按键主要包含底板、键帽以及升降支撑装置以连接该底板与该键帽。由于键帽需能稳定上下移动以提供按压、触发开关的功能，故于先前技术中，多采用剪刀式支架作为升降支撑装置。但剪刀式支架通常需较多的连接处，并且连接处也均需要另外加设实体的转动轴，如此的按键结构除增加组装时的困难度之外，亦造成其本身结构复杂化。

发明内容

为了进一步简化按键结构，增加组装时的便利性，本发明提出了一种无需另外加设实体转动轴的的按键结构。

本发明公开了一种按键结构，该按键结构包含有：底板，具有第一支撑部以及第二支撑部；键帽，可相对该底板于第一位置以及第二位置之间上下运动；第一连杆，该第一连杆与该第一支撑部可转动地抵接以形成第一接触轴，且该第一连杆的一端与该键帽可滑动地连接；以及第二连杆，该第二连杆与该第二支撑部可转动地抵接以形成第二接触轴，且该第二连杆的一端与该键帽可滑动地连接；

其中该第一连杆的另一端以及该第二连杆的另一端彼此可转动地卡合而形成第三接触轴，该第一接触轴位于该第一连杆的两端之间，该第二接触轴位于该第二连杆的两端之间；

其中该第一连杆于该第一接触轴以及该第三接触轴之间为第一部份，该第一部分具有第一长度，该第二连杆于该第二接触轴以及该第三接触轴之间为第二部分，该第二部分具有第二长度，该第一接触轴以及该第二接触轴的距离为第三长度，且该第一长度与该第二长度的总和大于该第三长度；

其中当该键帽受外力按压而由该第一位置运动至该第二位置时，该第一部分以及该第二部分产生变形而具有一弹性回复力，当该键帽不再受外力按压时，该弹性回复力带动该键帽由该第二位置运动至该第一位置。

作为可选的方案，在所述的按键结构中该第一连杆以及该第二连杆形成V型结构。

作为可选的方案，在所述的按键结构中该底板另包含一第一限位件，该第一限位件用来于该键帽相对该底板上下运动时，止抵该第一连杆或该第二连杆，以限制该第一连杆以及该第二连杆带动该键帽不高于该第一位置。

作为可选的方案，在所述的按键结构中该第一连杆的一端以及该第二连杆的一端分别于该键帽内相对该键帽水平滑动，该键帽于该第一连杆的一端以及该第二连杆的一端的滑动路径上具有一第二限位件，该第二限位件用来于该键帽相对该底板上下运动时，止抵该第一连杆的一端以及该第二连杆的一端，以限制该第一连杆以及该第二连杆带动该键帽不高于该第一位置。

作为可选的方案，在所述的按键结构中该第一连杆的一端以及该第二连杆的一端的截面呈Z字型。

作为可选的方案，在所述的按键结构中该第一连杆以及该第二连杆为金属件或塑胶件。

作为可选的方案，在所述的按键结构中该第一接触轴与该第一支撑部之间以及该第二接触轴与该第二支撑部之间均以线接触的方式抵接。

作为可选的方案，在所述的按键结构中该第一长度等于该第二长度。

作为可选的方案，在所述的按键结构中该第一长度与该第二长度的总和大于该第三长度一差值，该弹性回复力与该差值成正比例关系。

本发明还公开了一种按键结构，该按键结构包含有：

底板，具有第一支撑部以及第二支撑部；

键帽，可相对该底板于第一位置以及第二位置之间上下运动；

第一连杆，该第一连杆与该第一支撑部可转动地抵接以形成第一接触轴，且该第一连杆的一端与该键帽可滑动地连接；以及

第二连杆，该第二连杆与该第二支撑部可转动地抵接以形成第二接触轴，且该第二连杆的一端与该键帽可滑动地连接；

其中该第一连杆于该第一接触轴以及该第三接触轴之间为第一部分，该第一部分具有第一长度，该第二连杆于该第二接触轴以及该第三接触轴之间为第二部分，该第二部分具有第二长度，该第一接触轴以及该第二接触轴的距离为第三长度，且该第一长度与该第二长度的总和大于该第三长度；

其中当该键帽受外力按压而由该第一位置运动至该第二位置时，该第一支撑部以及该第二支撑部产生变形而具有一弹性回复力，当该键帽不再受外力按压时，该弹性回复力带动该键帽由该第二位置运动至该第一位置。

与现有技术相比，利用本发明的结构，可以不需另外使用弹性元件来提供受压的弹性回复力，并且连杆之间以及连杆与底板之间均是以线接触方式抵接，如此省去了在元件连接处加设的实体转动轴，进一步缩小了按键结构整体的厚度并减少了元件数量，从而简化了按键结构。

附图说明

图1为本发明按键结构第一实施例各元件的爆炸示意图。

图2为第一实施例的按键结构在未受到按压时的侧面剖视图。

图3为第一实施例的按键结构受到按压后的侧面剖视图。

图4为第一实施例的第一连杆、第二连杆设置于底板上的立体剖视图。

图5为按键结构第一实施例的键帽与第二连杆的局部示意图。

图6为本发明按键结构第二实施例各元件的爆炸示意图。

图7为按键结构第二实施例在未受到按压时的侧面剖视图。

图8为按键结构第二实施例的第二连杆与底板结合的示意图。

图9为图8的元件另一视角的示意图。

符号说明：

100,200按键结构

1,6底板

2,7键帽

3,8第一连杆

4,9第二连杆

5,10第三接触轴

11,61第一支撑部

12,62第二支撑部

21滑槽

22,63,64限位件

31,81第一接触轴

41,91第二接触轴

32,33,42,43,82,83,92,93端

94止抵部

X第一长度

Y第二长度

Z第三长度

X’,Y’长度

L₁,L₂,W₁,W₂方向

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。

在说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来命名同一个元件。本说明书及后续的申请专利范围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，若文中描述一第一装置耦接/连接于一第二装置，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为本发明按键结构第一实施例各元件的爆炸示意图。按键结构100包含底板1、键帽2、第一连杆3以及第二连杆4。第一连杆3以及第二连杆4形成V型结构设置于底板1上，键帽2则设置于第一连杆3以及第二连杆4上，并由第一连杆3以及第二连杆4支撑，并且按键结构100的键帽2被按压时可相对底板1上下运动。

请参考图2以及图3，其中图2为按键结构100在未受到按压时的侧面剖视图，图3为按键结构100受到按压后的侧面剖视图。在图2中，键帽2相对底板1位于未按压的第一位置，在图3中，键帽2受压后相对底板1沿着L₁方向向下运动至第二位置。请一并参考图4，图4为第一连杆3、第二连杆4设置于底板1上的立体剖视图。第一连杆3的一端32以及第二连杆4的一端42分别与键帽2可滑动地连接，第一连杆3的另一端33以及第二连杆4的另一端43彼此可转动地卡合。底板1具有第一支撑部11以及第二支撑部12，第一连杆3与第一支撑部11可转动地抵接，并且抵接处形成第一接触轴31，第二连杆4与第二支撑部12可转动地抵接，并且抵接处形成第二接触轴41。而第一连杆3的另一端33以及第二连杆4的另一端43彼此可转动地卡合处则形成第三接触轴5。由图4可知，本发明的按键结构100的第一连杆3、第二连杆4以及底板1之间皆为线接触。也就是说，第一接触轴31为第一连杆3与第一支撑部11之间的接触线、第二接触轴41为第二连杆4与第二支撑部12之间的接触线，而第三接触轴5为第一连杆3与第二连杆4之间的接触线，并且以接触线的形式使任两个元件之间可以相对转动。归纳而言，第一连杆3与第二连杆4的一端分别与键帽2滑动地连接，并且以另一端彼此连接，而形成V型的连杆结构，而与底板1配合部分的第一接触轴31则位于第一连杆3的两端32、33之间，第二接触轴41则位于第二连杆4的两端42、43之间。

请继续参考图2以及图3。第一连杆3在第一接触轴31与第三接触轴5之间为第一部分，其具有第一长度X；第二连杆4在第二接触轴41与第三接触轴5之间为第二部分，其具有第二长度Y；至于第一接触轴31与第二接触轴41之间的直线距离为第三长度Z。由图2的示意可知，当按键结构100的键帽2位于未按压的该第一位置时，第一长度X、第二长度Y以及第三长度Z形成了一种等腰三角形的几何关系。也就是说，第一长度X等于第二长度Y，且实体的第一部分以及第二部分的长度总和大于第一接触轴31与第二接触轴41之间的距离。

当键帽2受外力沿着L₁方向向下按压而由图2的该第一位置移动运动至图3的该第二位置时，由于第一接触轴31、第二接触轴41与第三接触轴5中，任一接触轴所相互作用的两元件之间仅具有转动关系，因此会难以维持原本在图2中的等腰三角形关系。也就是说，由于三角形中的X+Y>Z的关系，键帽2受力下压至该第二位置的过程中，会使得三个接触轴之间的距离产生变化，而在第一实施例中，则由第一连杆3的第一部分以及第二连杆4的第二部分产生变形来因应三个接触轴之间的距离变化。更具体地说，图3的第一接触轴31与第三接触轴5之间的第一部分变形而具有长度X’，第二接触轴41与第三接触轴5之间的第二部分变形而具有长度Y’，且长度X’略小于第一长度X，长度Y’略小于第二长度Y。变形后的第一部分以及第二部分因此具有弹性回复力，当键帽2不再受外力按压时，该弹性回复力则可带动键帽2由该第二位置运动至该第一位置。也就是说，第一连杆3与第二连杆4的第一部分与第二部分的轻微变形提供了按键结构100沿着L₁方向受压向下后，能够沿着L₂方向向上回弹的机构。在本实施例中，能产生轻微变形的第一连杆3以及第二连杆4可为金属件或是塑胶件。

特别要说明的是，由于第一长度X与第二长度Y的总和大于第三长度Z，在实务上X、Y、Z的关系可以用来设计所欲施压给键帽2的弹性回复力，亦即第一长度X与第二长度Y的总和大于第三长度Z一差值，而弹性回复力由该差值来设定即该弹性回复力与该差值成正比例关系，例如该差值越大，则当键帽2下压至该第二位置时，第一连杆3的第一部分以及第二连杆4的第二部分具有越大的弹性回复力。

请参考图2以及图5，其中图5为按键结构100的键帽2与第二连杆4的局部示意图。如前所述，第一连杆3的一端32以及第二连杆4的一端42分别与键帽2可滑动地连接，更具体地说，当按键结构100的键帽2被按压或释放，而在图2以及图3的两个位置之间上下运动时，第一连杆3的一端32以及第二连杆4的一端42分别于键帽2内两侧的滑槽21处相对键帽2水平滑动。在键帽2内邻近滑槽21处，于第一连杆3的一端32以及第二连杆4的一端42的滑动路径上分别具有一限位件22，当键帽2相对底板1沿着L₂方向向上运动时，限位件22可止抵第一连杆3的一端32以及第二连杆4的一端42，以限制第一连杆3以及第二连杆4带动键帽2上移时，不高于图2的该第一位置。另外，在滑槽21内滑动的第一连杆3的一端32以及第二连杆4的一端42可具有Z字型的截面或具有整体较厚的截面，以分别在上下抵接设在键帽2的滑槽21内。

请参考图6以及图7，图6为本发明按键结构第二实施例各元件的爆炸示意图，图7为按键结构第二实施例在未受到按压时的侧面剖视图。与前述第一实施例相仿，按键结构200包含底板6、键帽7、第一连杆8以及第二连杆9。第一连杆8以及第二连杆9形成V型结构。第一连杆8的一端82以及第二连杆9的一端92分别与键帽7可滑动地连接，第一连杆8的另一端83以及第二连杆9的另一端93彼此可转动地卡合。底板6具有第一支撑部61以及第二支撑部62，第一连杆8与第一支撑部61可转动地抵接，并且抵接处形成第一接触轴81，第二连杆9与第二支撑部62可转动地抵接，并且抵接处形成第二接触轴91。而第一连杆8的另一端83以及第二连杆9的另一端93彼此可转动地卡合处则形成第三接触轴10。按键结构200的第一连杆8、第二连杆9以及底板6之间皆为线接触。第一接触轴81、第二接触轴91以及第三接触轴10均以接触线的形式使任两个元件之间可以相对转动。

请参考图7以及图8，其中图8为第二连杆9与底板6结合的示意图(第一连杆8略去不绘出)。与前述第一实施例相仿，第一连杆8在第一接触轴81与第三接触轴10之间为第一部分，其具有第一长度X；第二连杆9在第二接触轴91与第三接触轴10之间为第二部分，其具有第二长度Y；至于第一接触轴81与第二接触轴91之间的直线距离为第三长度Z，且第一长度X、第二长度Y以及第三长度Z形成了一种等腰三角形的几何关系。

与前述第一实施例不同的是，当键帽7受外力沿着L₁方向向下按压的过程中，会使得第一接触轴81、第二接触轴91、第三接触轴10三个接触轴之间的距离产生变化，在第二实施例中，则由底板6的第一支撑部61以及第二支撑部62产生变形来因应三个接触轴之间的距离变化。更具体地说，图7的第一支撑部61受第一连杆8带动而沿着W₁方向向左轻微变形移动，第二支撑部61受第二连杆9带动而沿着W₂方向向右轻微变形移动。如此一来，在第一连杆8的第一部分仍维持第一长度X，第二连杆9的第二部分仍维持第二长度Y的前提下，第一接触轴81与第二接触轴91之间的长度将略大于原来的第三长度Z。而变形后的第一支撑部61以及第二支撑部62因此具有弹性回复力。在本实施例中，能产生轻微变形的底板6的第一支撑部61以及第二支撑部62可为金属件或是塑胶件，且可为底板6一体成形的一部分(如图6所示)或是以独立的方式另外装设于底板6上。

请参考图8以及图9，其中图9为图8的元件另一视角的示意图。在第二实施例中，按键结构200亦具有限位结构以限制键帽7向上移动的行程。底板6另包含了限位件63、64，其具有向外延伸的L型卡勾具开口的形式，第一连杆8以及第二连杆9对应限位件63、64的位置则具有止抵部94(图示上仅绘出第二连杆9的止抵部94)，并且延伸于限位件63、64的L型卡勾开口内。当键帽7相对底板6沿着L₂方向向上运动时，限位件63、64可止抵第一连杆8以及第二连杆9的止抵部94，以限制第一连杆8以及第二连杆9带动键帽7上移时，不高于图7的位置。需要说明的是，在本发明两种实施例中，提到了两种限位件的结构，即第一实施例中设置于键帽上的限位件22以及第二实施例中设置于底板上的限位件63、64，该两种限位件不限于设置于各自的实施例中，即在第一实施例中同样可以在底板上设置限位件63、64，而第二实施例中同样可以在键帽上设置限位件22，该限位件的设置可以实际生产需求而定。

综上所述，本发明的按键结构利用两彼此形成V型的连杆承托键帽，以作为键帽上下移动时的支撑结构。其中第一连杆与第二连杆分别与底板上的支撑部以线接触的方式枢接而形成第一接触轴以及第二接触轴，第一连杆与第二连杆之间再彼此以线接触的方式形成彼此枢接的第三接触轴，且第三接触轴位于第一接触轴与第二接触轴之间。当键帽受压向下时，键帽带动两连杆与底板的支撑部分别以及彼此相对枢转。由于三个接触轴之间的几何特性，使得连杆位于接触轴之间的部位或底板上的支撑部产生轻微变形，从而具有弹性回复力，以带动键帽向上回复至未受按压的位置。由此看出，利用本发明的结构，可以不需另外使用弹性元件来提供受压的弹性回复力，并且连杆之间以及连杆与底板之间以线接触方式抵接，如此省去了在元件连接处加设的实体转动轴，进一步缩小了按键结构整体的厚度并减少了元件数量，从而简化了按键结构。

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

1.一种按键结构，其特征在于该按键结构包含有：

底板，具有第一支撑部以及第二支撑部；

2.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于该第一连杆以及该第二连杆形成V型结构。

3.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于该底板另包含一第一限位件，该第一限位件用来于该键帽相对该底板上下运动时，止抵该第一连杆以及该第二连杆，以限制该第一连杆以及该第二连杆带动该键帽不高于该第一位置。

4.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于该第一连杆的一端以及该第二连杆的一端分别于该键帽内相对该键帽水平滑动，该键帽于该第一连杆的一端以及该第二连杆的一端的滑动路径上具有一第二限位件，该第二限位件用来于该键帽相对该底板上下运动时，止抵该第一连杆的一端以及该第二连杆的一端，以限制该第一连杆以及该第二连杆带动该键帽不高于该第一位置。

5.如权利要求4所述的按键结构，其特征在于该第一连杆的一端以及该第二连杆的一端的截面呈Z字型。

6.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于该第一连杆以及该第二连杆为金属件或塑胶件。

7.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于该第一接触轴与该第一支撑部之间以及该第二接触轴与该第二支撑部之间均以线接触的方式抵接。

8.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于该第一长度等于该第二长度。

9.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于该第一长度与该第二长度的总和大于该第三长度一差值，该弹性回复力与该差值成正比例关系。

10.一种按键结构，其特征在于该按键结构包含有：

底板，具有第一支撑部以及第二支撑部；

11.如权利要求10所述的按键结构，其特征在于该第一连杆以及该第二连杆形成V型结构。

12.如权利要求10所述的按键结构，其特征在于该底板另包含一第一限位件，该第一限位件用来于该键帽相对该底板上下运动时，止抵该第一连杆以及该第二连杆，以限制该第一连杆以及该第二连杆带动该键帽不高于该第一位置。

13.如权利要求10所述的按键结构，其特征在于该第一连杆的一端以及该第二连杆的一端分别于该键帽内相对该键帽水平滑动，该键帽于该第一连杆的一端以及该第二连杆的一端的滑动路径上具有一第二限位件，该第二限位件用来于该键帽相对该底板上下运动时，止抵该第一连杆的一端以及该第二连杆的一端，以限制该第一连杆以及该第二连杆带动该键帽不高于该第一位置。

14.如权利要求13所述的按键结构，其特征在于该第一连杆的一端以及该第二连杆的一端的截面呈Z字型。

15.如权利要求10所述的按键结构，其特征在于该第一连杆以及该第二连杆为金属件或塑胶件。

16.如权利要求10所述的按键结构，其特征在于该第一接触轴与该第一支撑部之间以及该第二接触轴与该第二支撑部之间均以线接触的方式抵接。

17.如权利要求10所述的按键结构，其特征在于该第一长度等于该第二长度。

18.如权利要求10所述的按键结构，其特征在于该第一长度与该第二长度的总和大于该第三长度一差值，该弹性回复力与该差值成正比例关系。