CN104576134A - 按键模块及其键盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种按键模块及其键盘，按键模块包括一底座、一剪刀型元件及一键帽。剪刀型元件设置于底座且连接于底座，键帽置于剪刀型元件且连接于剪刀型元件。剪刀型元件的第一框架的一连接轴转动地连接于第二框架的一轴孔，且轴孔与连接轴之间具有一行程距离供该连接轴沿一预定方向位移。底座具有一限制单元，键帽设有一枢接单元；借由第一框架及第二框架的第一侧分别可转动地枢接于枢接单元、以及第二侧分别可滑动地设置于限制单元，以及连接轴于轴孔内位移，使第一框架相对第二框架间转动，进而使键帽可相对底座作上下升降运动。

Description

按键模块及其键盘

技术领域

本发明涉及一种按键模块及其键盘，尤其涉及一种可提供键帽均匀支撑功能、避免按压造成键帽歪斜且可特别适用在超薄型键盘上的按键模块及超薄型键盘。

背景技术

按，鉴于轻薄短小的电脑愈来愈受重视(譬如携带型电脑)，一种利用双连杆平行机构(亦即，剪刀式支撑结构)所组成的键盘按键，可用来引导键帽做上下移动，并平衡使用者在每一个按键上的施力。公知技术的按键结构1，如图1所示，键帽10具有第一滑接部101以及第一枢接部102。底板20上具有第二滑接部201以及第二枢接部202。升降机构30(剪刀式支撑结构)包含第一支撑件301以及第二支撑件302，其中第一支撑件301枢接于第二支撑件302。第一支撑件301具有第一滑动部303以及第一枢接轴304。第二支撑件302具有第二滑动部305以及第二枢接轴306。第一滑动部303可滑动地设置于对应的第一滑接部101中，且第一枢接轴304可转动地枢接于对应的第二枢接部202中。第二滑动部305可滑动地设置于对应的第二滑接部201中，且第二枢接轴306可转动地枢接于对应的第一枢接部102中。也就是说，键帽10具有一固定端E1(对应升降机构30的第一枢接轴304及第二枢接轴306)及一滑动端E2(对应升降机构30的第一滑动部303及第二滑动部305)。

如图1A所示，当按压键帽10的滑动端E2时，滑动端E2会沿着第一滑接部101横向位移（如箭头M11所示）一横向无效行程并朝底板20方向垂直位移（如箭头M12所示）一垂直无效行程，之后，滑动端E2才会连动升降机构30朝底板20方向位移一垂直有效行程，压缩弹性体4。因此，当按压键帽10靠近侧边时，由于滑动端E2会先经过一无效的行程后才会连动升降机构30向下位移，故使得滑动端E2产生不良的倾斜翻转触感；而且此横向位移行程的产生会造成按键结构1的垂直有效行程的减少，使得无法达成薄型或超薄型键盘的低厚度要求。另外，由于按压键帽10的施力常未能均匀地分布在整个键帽10上，故按键结构1容易发生倾斜不稳的现象，甚至无法完全带动升降机构30的动作，致使开关无法被触发，且于实际操作上噪音也较为严重。再者，当公知的按键结构1应用于超薄型键盘时，由于键帽10的滑动端E2的垂直无效行程过长，使得垂直有效行程不足，如此一来，容易导致电性导通不良的问题，且按压键帽10角落所产生不良的翻转触感将会更加严重，因而无法应用于超薄型键盘。

另一方面，目前在将键帽10组装于升降机构30的组装方式，往往必须以人工的方式进行组装，而且组装时还必须分成至少两个步骤。首先键帽10的第一滑接部101必须斜向地与升降机构30的第一滑动部303组合，接着键帽10的第一枢接部102再与升降机构30的第二枢接轴306进行卡合。由此可知，上述的人工组装方式除了无法有效地提升组装的速度之外，还容易造成未能组装完全的不良率。此外，由于组装力道不易控制，也容易造成按键中的键帽10或升降机构30的损坏。因此，键帽10与升降机构30的组装过程必须借助人力组装，而不能实施自动化组装，无法增加量产速度。

此外，如图2所示，当公知技术的按键结构1使用于某些长度较长或不规则形状的倍数按键(如：SPACE、SHIFT、BACKSPACE及ENTER等功能键)时，由于公知的按键结构1的升降机构30本身就容易产生不稳定晃动以及按压键帽10容易产生不良倾斜，因而刚性不足，故不但必须使用金属平衡杆40横贯键帽10大部分区域，独立连接键帽10与底板20，以增加键帽10于上下移动时的平稳度之外，还须增加金属平衡杆40配置在升降机构30周围，以解决按键结构1发生倾斜不稳的问题，如图2显示须使用五个金属平衡杆40。于前述设计中，由于金属平衡杆40与升降机构30配置相当靠近，因而造成按键结构1组装在键帽10上的困难。再者，由于键帽10大小不变的前提下，公知的升降机构30被迫缩小尺寸以腾出位置供更多的金属平衡杆40设置，更加增原来的升降机构30刚性不足的缺点及制程变异的扩大。此外，更多的金属平衡杆40不但导致操作上的严重噪音，更导致组装人员组装不易，良率变差，人力成本也较高。

综上所述，需要提出一种设计合理且有效改善上述缺失的按键模块及其键盘。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种按键模块及其键盘，尤指一种可适用于超薄型键盘的按键模块及其键盘。

本发明的次一目的在于，其中键帽的四个枢接部均为固定槽位，不但使剪刀型元件与键帽的枢接形成双固定转轴的形式而能有效地减少横向位移，且能简化键帽组装动作，并可实施自动化组装。

为了达成上述的目的，本发明提供一种按键模块，其包括：一底座，其具有一限制单元；一剪刀型元件，其设置于该底座之上且连接于该底座，该剪刀型元件包含一第一框架及一第二框架，该第一框架具有一连接轴，该第二框架设有一轴孔，该第一框架借由该连接轴收容于该轴孔内而转动地连接于该第二框架，该轴孔与该连接轴之间具有一行程距离供该连接轴沿一预定方向位移；以及一键帽，其设置于该剪刀型元件之上且连接于该剪刀型元件，该键帽设有一枢接单元，该第一框架的第一侧与该第一框架的第二侧分别可转动地枢接于该枢接单元及可滑动地设置于该限制单元，该第二框架的第一侧与该第二框架的第二侧分别可转动地枢接于该枢接单元及可滑动地设置于该限制单元；其中，借由该第一框架的第一侧及该第二框架的第一侧分别可转动地枢接于该枢接单元，以及第一框架的第二侧及该第二框架的第二侧分别可滑动地设置于该限制单元，以及该连接轴于该轴孔内位移，使该第一框架相对该第二框架间转动，进而使该键帽相对该底座作上下升降运动。

本发明另提供一种键盘，其包括：一底座，其具有多个限制单元；多个剪刀型元件，其分别设置于该底座之上且连接于该底座，各该剪刀型元件包含一第一框架及一第二框架，该第一框架具有一连接轴，该第二框架设有一轴孔，该第一框架借由该连接轴收容于该轴孔内而转动地连接于该第二框架，该轴孔与该连接轴之间具有一行程距离以供该连接轴沿一预定方向位移；多个键帽，其分别对应设置于所述多个剪刀型元件之上且连接于所述多个剪刀型元件，各该键帽设有一枢接单元，各该第一框架的第一侧分别可转动地枢接于对应的该枢接单元及该第一框架的第二侧可滑动地设置于对应的该限制单元，该第二框架的第一侧分别可转动地枢接于对应的该枢接单元及该第二框架的第二侧可滑动地设置于对应的该限制单元；多个弹性体分别置于所述多个键帽的底面；以及一薄膜电路板，其设置于该底座上，该薄膜电路板对应于所述多个键帽；其中，借由所述多个第一框架及所述多个第二框架的第一侧分别可转动地枢接于该枢接单元、以及所述多个第一框架的第二侧及所述多个第二框架的第二侧分别可滑动地设置于该限制单元，以及所述多个连接轴于该轴孔内位移，使所述多个第一框架相对所述多个第二框架间转动，进而使所述多个键帽相对该底座作上下升降运动，并且所述多个弹性体相配合地可触压该底座上的该薄膜电路板而产生信号。

本发明至少具有下列的优点：本发明通过连接轴与轴孔之间的行程距离搭配第一、第二框架的上侧与下侧分别可转动地枢接于枢接单元及可滑动地设置于限制单元，而使键帽可立刻连动第一框架及第二框架两者同时一起朝底座方向位移一垂直有效行程，并且达成键帽相对底座作小范围上下升降运动的功效。

另外，本发明的按键模块，通过剪刀型元件的结构可使施力均匀地分布在整个键帽上，不但可使键帽直接朝底座方向位移一垂直有效行程(几乎没有或没有无效行程的产生)，且因键帽不易倾斜，而使按键模块具有足够的刚性，可减少平衡杆的配置，而降低按键模块的组装困难度；此外，键帽的中央区域、四周缘或任何位置均具有一致的刚性按压手感。

为了能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明、附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附附图与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1为公知一种按键模块的构造示意图；

图1A为公知的按键模块按压过程示意图；

图2为公知另一种按键模块的构造示意图；

图3为本发明按键模块的立体分解示意图；

图4为本发明按键模块另一角度的立体分解示意图；

图5为本发明剪刀型元件的立体组合图；

图6为本发明按键模块按压前的示意图(一)；

图7为本发明按键模块按压后的示意图(二)；

图8为本发明的按键模块的机构动作示意图；

图8A为图8的局部放大图；及

图9为本发明按键模块另一实施例的构造示意图。

其中，附图标记说明如下：

公知技术

1   按键结构

10  键帽

20  底板

30  升降机构

40  金属平衡杆

101 第一滑接部

102 第一枢接部

201 第二滑接部

202 第二枢接部

301 第一支撑件

302 第二支撑件

303 第一滑动部

304 第一枢接轴

305 第二滑动部

306 第二枢接轴

E1  固定端

E2  滑动端

本发明

100、100’ 按键模块

1、1’ 底座

11  限制单元

111 第一滑接部

111a 开口

112 第二滑接部

112a 开口

2   剪刀型元件

21  第一框架

21s 第一侧壁

211a 连接轴

21t 第一侧

21e 第二侧

212a 固定转轴

212b 滑动轴

213 通孔

22  第二框架

22s 第三侧壁

221a 轴孔

22t 第一侧

22e 第二侧

222a 固定转轴

222b 滑动轴

3、3’ 键帽

31  枢接单元

311 第一枢接部

312 第二枢接部

33  枢接部

4   弹性体

5   薄膜电路板

61  第一平衡轴

62、63 第二平衡轴

U1  第一接触面

U2  第二接触面

C   轴线

A   中间轴线

L1  固定距离

L2  变动距离

F1  第一侧

F2  第二侧

D1  第一距离

D2  第二距离

S   下内底面

L   行程距离

具体实施方式

以下所描述的实施例有提及数量或其类似者，除非另作说明，否则本发明的应用范畴应不受其数量或其类似者的限制。此处揭露的特定细节不应当被解释为限制，而是仅应当作权利要求的基础，以及当作一代表性基础来教示本领域普通技术人员使其等得以事实上任何适当的方式各式各样地利用本发明，包括利用此处揭露的各种特征与此处可能未明白揭露者的组合。另外，本发明提及的方向用语，例如：左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向，是用来说明而并非用来限制本发明。本发明的按键模块100可以特别适用于超薄型键盘，以下将按键模块100应用于超薄型键盘为例进行说明。

请参阅图3至图5，本发明提供一种按键模块100，其主要包括一底座1、一剪刀型元件2及一键帽3；其中，如图3及图4所示，剪刀型元件2设置于底座1之上且连接于底座1，而键帽3则设置于剪刀型元件2之上且连接于剪刀型元件2。剪刀型元件2包括一第一框架21及一第二框架22，组合形成X状(如图5)，且第一框架21具有一连接轴211a，且第二框架22设有一轴孔221a，借此，第一框架21可借由连接轴211a收容于轴孔221a内而转动地连接于第二框架22；其中，上述轴孔221a相对于连接轴211a为一长形槽孔，可提供导引连接轴211a进行大致上是一个自由度方向的位移，轴孔221a具有相对的第一接触面U1及第二接触面U2，而连接轴211a则可于第一接触面U1与第二接触面U2之间位移。

如图4所示，底座1可由金属板制成，亦可使用其他合适材质，其具有一限制单元11，键帽3设有一枢接单元31，而第一框架21的第一侧21t(或可称为上侧)与第二侧21e(或可称为下侧)分别可转动地枢接于枢接单元31及可滑动地设置于限制单元11，同样地，第二框架22的第一侧22t(或可称为上侧)与第二侧22e(或可称为下侧)分别可转动地枢接于枢接单元31及可滑动地设置于限制单元11。值得注意的是，由于第一框架21枢接于枢接单元31的第一侧21t与第二框架22枢接于枢接单元31的第一侧22t彼此之间具有一固定距离L1(参图6及图7所示)，而第一框架21滑设于限制单元11的第二侧21e与第二框架22滑设于限制单元11的第二侧22e彼此之间具有一变动距离L2(参图6及图7所示)，故当按压本发明的按键模块100时，如图6及图7所示，第一框架21的连接轴211a可于第一接触面U1及第二接触面U2之间位移，此时，由于固定距离L1不变，而变动距离L2会在限制单元11的一限制距离之外再渐增或渐减，使键帽3相对底座1作稳定的上下升降运动。

更具体的来说，第一框架21的连接轴211a与第二框架22的轴孔221a之间形成一行程距离L，此行程距离L也就是轴孔221a所提供的用来导引连接轴211a进行大致上一个自由度方向的位移。当按压键帽3时，借由连接轴211a于轴孔221a内产生一横向位移(自第一接触面U1位移至第二接触面U2)，以及借由第一框架21滑设于底座1的限制单元11的第二侧21e与第二框架22滑设于底座1的限制单元11的第二侧22e分别朝远离彼此的方向滑动而也各自产生一横向位移，由此三个位置来提供剪刀型元件2下压行程所需的横向位移，同时，由于键帽3的枢接单元31与剪刀型元件2的第一框架21及第二框架22的枢接形成键帽3的两端都是固定转轴而能有效地减少无效的横向位移，进而可使剪刀型元件2朝底座1方向的位移几乎不会产生垂直向的无效行程。换言之，如此的设计能够使按键模块100的垂直向有效行程相较于公知的按键结构1的垂直向有效行程增加，于是能够使键帽3不但可稳定地相对底座1作垂直方向上而且是小范围的升降运动；依本发明一实测的实施例，以厚度约3.0mm的超薄型键盘为例，按键模块100的垂直行程约为1mm时，上述剪刀型元件2的垂直有效行程可约为0.9mm～1mm。换言之，剪刀型元件2朝底座1方向位移的垂直有效行程几乎等于按键模块100的垂直行程，故使得本发明的按键模块100特别适用于薄型或超薄型键盘使用。

综上所述，本发明的按键模块100，其是利用连接轴211a于轴孔221a中位移一行程距离L，并搭配第一框架21及第二框架22的第一侧21t及22t分别可转动地枢接于键帽3的枢接单元31，以及第一框架21及第二框架22的第二侧21e及22e分别可滑动地设置于底座1的限制单元11，而达成键帽3相对底座1作垂直方向上的小范围上下升降运动的功效，因此本发明可创造出超低行程的键盘。此外，当按压按键模块100时，由于第一框架21滑设于限制单元11的第二侧21e与第二框架22滑设于限制单元11的第二侧22e彼此远离，故按压键帽3的力量可均匀地分布在整个键帽3上，使键帽3可立刻连动第一框架21及第二框架22两者同时一起朝底座1方向位移一垂直有效行程(即按键模块100的垂直行程)，故具有可精准触发开关及键帽3下压作动确实的优点。再者，由于键帽3的按压受力均匀，故键帽3不易倾斜，使键帽3平稳地上下移动，故使用者不论按压键帽3的中央区域、四周缘或任何位置均具有一致性的刚性(solid)良好按压手感，且可有效地减低操作上的噪音。因此，本发明的按键模块100可创造出垂直行程可约为0.70～1.50mm的超薄型键盘，但并不限于此范围的垂直行程。

以下将详述本发明的具体实施例，请参考图3及图4，图3为本发明按键模块的立体分解示意图，图4为本发明按键模块另一角度的立体分解示意图，而图5则为本发明剪刀型元件的立体组合图；如图3及图4所示，本发明提供一种按键模块100，其主要包括一底座1、一剪刀型元件2及一键帽3所构成，且剪刀型元件2的第一框架21及第二框架22彼此枢转连接。按键模块100更可包含有一弹性体4与一薄膜电路板5，弹性体4设置于键帽3与底座1之间，用来支撑键帽3相对底座1移动，薄膜电路板5设置于弹性体4与底座1之间，用来借由弹性体4的触压而产生一驱动信号。请搭配参考图3及图5，若定义第一框架21的连接轴211a具有一轴线C，垂直于轴线C定义一中间轴线A，则第一框架21在轴线C的两侧分别设有二固定转轴212a及二滑动轴212b(如图3)，且第二框架22在轴线C的两侧分别设有二固定转轴222a及二滑动轴222b；其中上述第一框架21的二固定转轴212a定义出一定位转动轴心，二滑动轴212b定义出一滑移轴心；第二框架22的二固定转轴222a定义出一定位转动轴心，二滑动轴222b定义出一滑移轴心。该第一框架21及该第二框架22的该定位转动轴心分别可转动地枢接于该键帽3的底面，该第一框架21及该第二框架22的该滑移轴心分别可滑动地设置于该底座1上。

下面介绍第一框架21及第二框架22的具体结构。请复参阅图3及图4，第一框架21为一大致上呈矩形体结构，其中间设有一圆形通孔213且包括两相对的第一侧壁21s及两相对的第一侧21t及第二侧21e，两相对第一侧壁21s的中间分别凸出形成有一连接轴211a，连接第一侧壁21s两端的第一侧21t及第二侧21e的两端分别形成一固定转轴212a及一滑动轴212b，固定转轴212a及滑动轴212b彼此平行。本实施例的连接轴211a大致呈圆柱型，但不限制于此，也可以是椭圆柱型。第二框架22为一大致呈矩形框状结构，其包括两相对的第二侧壁22s及两相对的第一侧22t及第二侧22e连接组成，中间形成一大致呈矩形的框口，该框口恰好可收容第一框架21，连接第二侧壁22s两端的第一侧22t及第二侧22e的两端分别形成一固定转轴222a及一滑动轴222b；其中，通过连接轴211a枢接于轴孔221a而将第一框架21及第二框架22连接于一体，以形成一完整的剪刀型元件2。第一框架21与第二框架22的构型并不限制于上述的形状结构。此外，上述连接轴211a与轴孔221a于第一框架21及第二框架22的设置也可互换。

如图4所示，键帽3的下内底面S设有一枢接单元31，枢接单元31包括有二第一枢接部311及二第二枢接部312，二第一枢接部311及二第二枢接部312分别以枢接的方式连接第一框架21的二固定转轴212a及第二框架22的二固定转轴222a，使第一框架21的二固定转轴212a可转动地枢接于对应的第一枢接部311，且第二框架22的二固定转轴222a可转动地枢接于对应的第二枢接部312，进而使第一框架21的固定转轴212a与第二框架22的固定转轴222a具有固定距离L1(也可以说是枢接单元31的第一枢接部311及第二枢接部312的固定距离)，此时键帽3的枢接单元31与剪刀型元件2的枢接形成双固定转轴。如图3所示，底座1为可一体冲压出呈L型(但不限制于此形状)的限制单元11；其中，限制单元11可包括有二第一滑接部111及二第二滑接部112，二第一滑接部111及二第二滑接部112分别向上穿过设置在底座1上方的薄膜电路板5而连接于第一框架21的二滑动轴212b及第二框架22的二滑动轴222b，而使第一框架21的二滑动轴212b受限制且可滑动地设置于对应的第一滑接部111中，且第二框架22的二滑动轴222b受限制且可滑动地设置于对应的第二滑接部112中，进而使第一框架21的二滑动轴212b与第二框架22的二滑动轴222b具有可变动距离L2(也可以说是限制单元11的第一滑接部111及第二滑接部112的外的变动距离)。于本实施例中，较佳地，底座1具有相对的第一侧F1及第二侧F2，而二第一滑接部111位及二第二滑接部112则分别位于第一侧F1及第二侧F2，且各第一滑接部111的一开口111a朝向底座1的第一侧F1，各第二滑接部112的一开口112a朝向底座1的第二侧F2。

值得一提的是，本发明的按键模块100可实现自动化组装，举例来说，当欲将键帽3组装于剪刀型元件2时(此时剪刀型元件2已通过连接轴211a枢接于轴孔221a而将第一框架21及第二框架22连接于一体)，可先自动化地将第一框架21的二滑动轴212b及第二框架22的二滑动轴222b水平放置对齐于底座1上略呈L型具弧度设计的二第一滑接部111及二第二滑接部112后（其示意图如图7假想移除键帽3的状态），再将键帽3的二第一枢接部311及二第二枢接部312分别对应卡合于第一框架21的二固定转轴212a及第二框架22的二固定转轴222a按压，而快速组装完成按键模块100，故本发明的按键模块100的自动化组装可有效地提升组装的速度，大幅增加量产速度。

补充说明的一点，本发明还可以作其他的变更，比如适当改变第一框架21及第二框架22的侧壁结构，例如第一框架21只有一个滑动轴212b并设置在第二侧21e的中央位置，并搭配底座1在其相对应位置只设置一个滑槽。惟，以上所述按键模块100的键帽3的枢接部结构311,312及剪刀型元件2的固定转轴212a,222a耦接的设计，仅为本发明的较佳实施例，当不能以的作为限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求所作的均等变化或修饰，均为本发明保护的范围。

请复参考图5，其为本发明的一较佳实施例，如图所示，第一框架21的连接轴211a例示为一圆形轴，第二框架22的轴孔221a较佳例示为一椭圆形孔，然而连接轴211a与轴孔221a的形状并不限于此，其中，轴孔221a相对于连接轴211a只要是一长形槽孔，提供导引连接轴211a进行大致上是一个自由度方向的位移即可，因此，轴孔221a也可以是长方形孔或其他形状的槽孔。轴孔221a与连接轴211a之间具有一行程距离L，可供连接轴211a在按压键帽3时进行位移。值得注意的是，上述的行程距离L为本发明按键模块100可精确作动且适用于超薄型键盘的关键技术特征之一，其可由按键模块100的垂直行程(也可以说是按键模块100的高度)与剪刀型元件2的尺寸来设计决定。相关内容将详述于后文。

请参阅图6及图7，图6为本发明按键模块100的未按压前的示意图，而图7则为本发明按键模块100的压平后的示意图。借由此二图说明本发明按键模块100的下压与回复的作动。如图6所示，当按键模块100未被触压时，按键模块100的键帽3位于一第一高度(H1)，而当按键模块100被触压时，如图7所示，键帽3受到一下压力，使弹性体4(请见图3，于图6及图7中省略)被挤压而呈现压缩状态。同时，剪刀型元件2的第一框架21以及一第二框架22随着键帽3而摆动，连接轴211a自第一接触面U1位移至第二接触面U2，使第一框架21与第二框架22互相平行且同时朝底座1方向向下位移，使弹性体4触压底座1上的薄膜电路板5(请见图3，于图6及图7中省略)而产生信号。此时，按键模块100的键帽3位于一第二高度(H2)，其中该第一高度H1与该第二高度H2间的距离ΔH即为按键模块100的垂直行程ΔH。接下来当键帽3不再被触压时，键帽3因弹性体4的弹性回复力而被向上抵顶，第一框架21以及第二框架22随着键帽3的牵引而转动，连接轴211a自第二接触面U2返回至第一接触面U1，以使键帽3移动至该第一高度H1的位置，亦即未被按压前的原始位置。本发明按键模块100本身的结构设计(连接轴211a与轴孔221a之间提供一行程距离、第一框架21及第二框架22的上侧分别可转动地枢接于枢接单元31及下侧分别可滑动地设置于限制单元1)，使键帽3平稳地上下移动而不易倾斜，并使得键帽3的中央区域、四周缘或任何位置均具有一致性的刚性(solid)按压手感，即具有足够的刚性以支撑整个键帽3的重量。因此，整个按键模块100的品质提升。

值得注意的是，当按压本发明的按键模块100时，如图6所示，第一框架21的连接轴211a自第一接触面U1位移至第二接触面U2(连接轴211a的横向位移量等于行程距离L)，由于第一框架21的键帽3固定转轴与第二框架22的键帽3固定转轴之间的距离L1维持不变，故第一框架21的滑动轴212b自对应的第一滑接部111的开口111a朝底座1的第一侧F1(参图3)滑动，第二框架22的滑动轴222b自对应的第二滑接部112的开口112a朝底座1的第二侧F2(参图3)滑动，而使第一框架21的滑动轴212b与第二框架22的滑动轴222b彼此远离。

如图7所示，于本实施例中，在键帽3下压的过程中，第一框架21的滑动轴212b相对底座1滑动一第一距离D1，第二框架22的滑动轴222b相对底座1滑动一第二距离D2。

请参阅图8及图8A，显示本发明的按键模块的机构动作示意图以其局部放大图。以下配合图8说明本发明上述行程距离L应有的最小距离Lmin。其中，d大体为剪刀型元件2的第二框架22的一半长度(由第一框架21的连接轴211a轴心至固定转轴222a的轴心之间的距离)，为已知的设计参数，ΔH为键帽3的垂直行程(由键帽3未按压的第一高度与键帽3被按压大致呈水平状的第二高度两者之间的高度差)，为已知的设计参数；Θ为该第二框架与水平面的夹角。

本发明设定上述连接轴211a行进一最小的行程距离Lmin，而允许第一框架21的滑动轴212b及第二框架22的滑动轴222b相对底座1分别可以产生横向位移的第一距离D1及第二距离D2。假设连接轴211a大体为圆轴并且半径为r。

由关系式sinΘ=ΔH/d　 1/sinΘ=d/ΔH…式(1)；

其中(D1+D2)=L*cosΘ…式(2)；

将式(1)代入式(2)，获得关系式Ｌmin＝((D1+D2)*tanΘ)*(d/ΔH)。

在此须特别说明的是，以上仅是举例说明Lmin的一种计算方式所得的关系式，本发明并不限于此计算方式与关系式来获得Ｌmin，亦可由其他方式获得。

请参阅图9，图9为本发明按键模块另一实施例100’构造示意图；由于此实施例的按键模块100’使用如图3-5按键模块100的的结构(剪刀型元件2与键帽3’和底座1’结合上)而具有足够的刚性，所以本实施例的平衡构件6只需要两个衔接至键帽3的端部的第一平衡轴61,62以及一衔接至键帽3的中央区域的第二平衡轴63，不须有额外的平衡构件围在剪刀型元件2四周，相较于公知技术，可以少用两个金属平衡杆40(如图2)。而且由于平衡构件的组装容易产生不良率，本发明按键模块100’可减少平衡构件组装产生不良率达5%。再者，更少的平衡轴意味着降低操作噪音、简化组装程序、增加组装效率及减少人力成本。此外，由于按键模块100具有足够的刚性，足以支撑键帽3’做相对于底座1’的垂直移动，故相较于公知技术(如图2)，按键模块100无须缩小尺寸，而第二平衡轴63可缩小体积，故不但可大幅降低按键模块100的组装困难度，更可减少材料成本及制程变异，尤其是键帽3。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种按键模块，其特征在于，包括：

一底座，其具有一限制单元；

一剪刀型元件，其设置于该底座之上且连接于该底座，该剪刀型元件包含一第一框架及一第二框架，该第一框架具有一连接轴，该第二框架设有一轴孔，该第一框架借由该连接轴收容于该轴孔内而转动地连接于该第二框架，该轴孔与该连接轴之间具有一行程距离供该连接轴沿一预定方向位移；以及

一键帽，其设置于该剪刀型元件之上且连接于该剪刀型元件，该键帽设有一枢接单元，该第一框架的第一侧与该第一框架的第二侧分别可转动地枢接于该枢接单元及可滑动地设置于该限制单元，该第二框架的第一侧与该第二框架的第二侧分别可转动地枢接于该枢接单元及可滑动地设置于该限制单元；

其中，借由该第一框架的第一侧及该第二框架的第一侧分别可转动地枢接于该枢接单元，以及该第一框架的第二侧及该第二框架的第二侧分别可滑动地设置于该限制单元，以及该连接轴于该轴孔内位移，使该第一框架相对该第二框架间转动，进而使该键帽相对该底座作上下升降运动。

2.如权利要求1所述的按键模块，其中该连接轴沿着上述预定方向在该轴孔内的位移为一自由度方向的位移。

3.如权利要求1所述的按键模块，其中该轴孔相对于该连接轴为一长形槽孔，并且具有相对的第一接触面及第二接触面，以导引该连接轴在该轴孔的第一接触面及第二接触面间沿着上述预定方向位移。

4.如权利要求1所述的按键模块，其中该枢接单元设置于该键帽的下内底面，该枢接单元包括二个第一枢接部及二个第二枢接部，该第一框架及该第二框架均具有二个固定转轴及至少一滑动轴，该限制单元包括至少一第一滑接部及至少一第二滑接部；该第一框架的二个固定转轴可转动地枢接于对应的该第一枢接部，该第二框架的二个固定转轴可转动地枢接于对应的该第二枢接部，该第一框架的至少一滑动轴受限制且可滑动地设置于对应的该至少一第一滑接部，该第二框架的至少一滑动轴受限制且可滑动地设置于对应的该至少一第二滑接部。

5.如权利要求1所述的按键模块，其中该第一框架枢接于该枢接单元的该第一侧与该第二框架枢接于该枢接单元的该第一侧彼此之间具有一固定距离，该第一框架滑设于该限制单元的该第二侧与该第二框架滑设于该限制单元的该第二侧彼此之间具有一变动距离。

6.如权利要求1所述的按键模块，其中该按键模块还包含有一弹性体与一薄膜电路板，该弹性体设置于该键帽与该底座之间，用来支撑该键帽相对该底座移动，该薄膜电路板设置于该弹性体与该底座之间，用来借由该弹性体的触压而产生一驱动信号。

7.一种键盘，其特征在于，包括：

一底座，其具有多个限制单元；

多个剪刀型元件，其分别设置于该底座之上且连接于该底座，各该剪刀型元件包含一第一框架及一第二框架，该第一框架具有一连接轴，该第二框架设有一轴孔，该第一框架借由该连接轴收容于该轴孔内而转动地连接于该第二框架，该轴孔与该连接轴之间具有一行程距离以供该连接轴沿一预定方向位移；

多个键帽，其分别对应设置于所述多个剪刀型元件之上且连接于所述多个剪刀型元件，各该键帽设有一枢接单元，各该第一框架的第一侧可转动地枢接于对应的该枢接单元，该第一框架的第二侧可滑动地设置于对应的该限制单元，该第二框架的第一侧分别可转动地枢接于对应的该枢接单元，该第二框架的第二侧可滑动地设置于对应的该限制单元；

多个弹性体，分别置于所述多个键帽的底面；以及

一薄膜电路板，其设置于该底座上，该薄膜电路板对应于所述多个键帽；

其中，借由所述多个第一框架的第一侧及所述多个第二框架的第一侧分别可转动地枢接于该枢接单元，以及所述多个第一框架的第二侧及所述多个第二框架的第二侧分别可滑动地设置于该限制单元，以及所述多个连接轴分别于所述多个轴孔内位移，使所述多个第一框架相对所述多个第二框架间转动，进而使所述多个键帽相对该底座作上下升降运动，并且所述多个弹性体相配合地可触压该底座上的该薄膜电路板以产生信号。

8.如权利要求7所述的键盘，其中各该键帽的下内底面设有该枢接单元，该枢接单元包括二个第一枢接部及二个第二枢接部，该第一框架及该第二框架均具有二个固定转轴及至少一滑动轴，该限制单元包括至少一第一滑接部及至少一第二滑接部，其中该第一框架的二个固定转轴可转动地枢接于对应的该第一枢接部，该第二框架的二个固定转轴可转动地枢接于对应的该第二枢接部；该第一框架的至少一滑动轴受限制且可滑动地设置于对应的该至少一第一滑接部，该第二框架的至少一滑动轴受限制且可滑动地设置于对应的该至少一第二滑接部。

9.如权利要求8所述的键盘，其中该连接轴沿着上述预定方向在该轴孔内的位移为一自由度方向的位移。

10.如权利要求8所述的键盘，其中该轴孔相对于该连接轴为一长形槽孔，并且具有相对的第一接触面及第二接触面，以导引该连接轴在该轴孔的第一接触面及第二接触面间沿着上述预定方向位移。