CN105023788A - 按键机构及其电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种按键机构及其电子装置。该可拆装的按键机构包含有一基座以及一按键。该基座具有一底板与弯折连接该底板的一侧板。该基座包含一开口结构、一第一转动部以及一限位部。该开口结构设置于该侧板。该第一转动部设置于该底板与该侧板之间。该限位部设置于该底板。该按键包含一本体、一第二转动部、一复位部以及一致动部。该本体可旋转地设置于该开口结构内。该第二转动部设置于该本体之上侧且枢接该第一转动部。该复位部的一端连接该本体之下侧且该复位部的另一端抵靠该限位部。该致动部设置于该本体的一表面，用以触发设置于该基座的一开关。

Description

按键机构及其电子装置
技术领域
本发明涉及一种按键机构及其相关电子装置，尤其是涉及一种具有容易组装、成本便宜及可重工性优点的侧向式按键机构及其相关电子装置。
背景技术
电子装置通常利用侧向按键作为电源键或音量键。传统的侧向按键分为三种机构形式，第一种形式是将侧向按键贴附在薄型弹性件上，薄型弹性件再以卡合结构组装到电子装置的壳体；其缺点是卡合结构的拘束力较差，在运输过程中，侧向按键容易脱离壳体。第二种形式是将侧向按键与弹性片固定在一起，弹性片的一端锁附于侧向按键，且弹性片的另一端热熔结合在壳体上；其缺点是热熔制作工艺繁琐且成本也较为昂贵。第三种形式是侧向按键一体成型于弹性臂上，弹性臂热熔在壳体上以固定按键的位置；其缺点是侧向按键与弹性臂一体成型无法重工，若侧向按键损坏，壳体需一并报废，增加不必要的费用支出。
请参阅图10至图12，图10至图12分别为现有技术的按键的示意图。如图10所示，侧向按键70先贴附在薄型弹性件72，接着薄型弹性件72再利用卡合部74安装到壳体76。然而，薄型弹性件72在运送过程中容易从壳体76脱落，产品需另耗费额外的检测成本。如图11所示，按键78设置在曲型弹性片80上，曲型弹性片80再以热熔方式设置到壳体82。此方式可避免弹性片80从壳体82脱落，但弹性片80通常由金属材料制作，需额外支出较高的材料成本及热熔成本，且热熔制作工艺有无法重工的缺点。如图12所示，按键84与弹力件86以一体成型方式结合，弹力件86的一端连接按键84，弹力件86的另一端热熔于壳体88上。弹力件86由塑胶材质制作，成本较金属材料低廉，但弹力件86直接热熔在壳体88，仍具无法重工的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有容易组装、成本便宜及可重工性优点的侧向式按键机构及其相关电子装置，以解决上述的问题。
为达上述目的，本发明公开一种按键机构，其包含有一基座以及一按键，该按键以可拆装方式结合该基座。该基座具有一底板与一侧板，且该侧板弯折地连接该底板。该基座包含一开口结构、至少一第一转动部以及一限位部。该开口结构设置于该侧板。该第一转动部设置于该底板与该侧板之间。该限位部设置于该底板。该按键包含一本体、至少一第二转动部、至少一复位部以及一致动部。该本体可旋转地设置于该开口结构内。该本体具有相对的一第一侧与一第二侧。该第二转动部设置于该第一侧且枢接该第一转动部。该复位部具有相对的一第一端与一第二端，该第一端连接该本体的该第二侧，且该第二端抵靠于该限位部。该致动部设置于该本体的一表面，用以触发设置于该基座的一开关。
本发明另公开该第一转动部为一弧形结构，该第二转动部为延伸于该本体的一柱状结构。该柱状结构可转动地设置在该弧形结构内。
本发明另公开该基座还包含一定位部，设置于该底板。该本体接触该定位部，以停止该本体与该开口结构的相对移动。
本发明另公开该定位部具有一滑槽。该致动部在该滑槽内移动，以限制该本体相对于该开口结构的移动方向。
本发明另公开该本体相对于该开口结构可旋转地切换于一第一位置或一第二位置。
本发明另公开该按键还包含一按压部，设置于该本体相对该致动部的另一表面。该按压部在该本体位于该第一位置突出该开口结构，该按压部在该本体位于该第二位置则部分缩入该开口结构。
本发明另公开该开关包含一第一部件以及一第二部件，该第一部件相对该第二部件滑动以致发该第二部件。该第一部件与该第二部件的相对滑动方向实质平行于该致动部与该按压部的连线方向。
本发明另公开该本体移到该第二位置时，该复位部被该本体与该限位部反向挤压而弹性变形。
本发明另公开该基座还包含一卡勾部，设置于该底板且位于该开口结构与该限位部之间。该卡勾部的一第一区段连接该底板。该卡勾部的一第二区段弯折地连接该第一区段相对该底板的一端，且该第二区段止挡于该复位部的一顶面。
本发明另公开该第一区段与该限位部分别止挡于该复位部的二相对侧面。
本发明另公开该复位部为一竖直弹性臂或一曲型弹性臂。该复位部的该第一端弯折连接该本体、或设置于该本体的一延伸部上。
本发明另公开一种电子装置，其包含有一第一壳体、一第二壳体以及一按键机构。该第二壳体结合于该第一壳体，且该按键机构设置于该第一壳体与该第二壳体之间。该按键机构包含一基座以及一按键，该按键以可拆装方式结合该基座。该基座位于该第一壳体上。该基座具有一底板与一侧板，且该侧板弯折地连接该底板。该基座包含一开口结构、至少一第一转动部以及一限位部。该开口结构设置于该侧板。该第一转动部设置于该底板与该侧板之间。该限位部设置于该底板。该按键包含一本体、至少一第二转动部、至少一复位部以及一致动部。该第二壳体连接该基座使该本体可旋转地设置于该开口结构内。该本体具有相对的一第一侧与一第二侧。该第二转动部设置于该第一侧且枢接该第一转动部。该复位部具有相对的一第一端与一第二端，该第一端连接该本体的该第二侧，且该第二端抵靠于该限位部。该致动部设置于该本体的一表面，用以触发设置于该基座的一开关。
本发明提供一种易于拆装的按键机构及其相关电子装置。本体和复位部一体成型的按键可降低组装工时，不需耗费热熔组装的成本。再者，按键通过限位部与转动部稳定结合于基座，进而提升产品的组装良率，避免在电子装置的运送过程中因外力碰撞造成按键机构脱落或损坏。相较于先前技术，本发明提供一种可重工的按键机构及其相关电子装置，具有高组装良率、低组装成本及工时的优点。
附图说明
图1为本发明第一实施例的电子装置的外观示意图；
图2为本发明第一实施例的电子装置的结构剖视图；
图3为本发明第一实施例的按键机构的元件分解图；
图4为本发明第一实施例的按键机构的组立图；
图5为本发明第一实施例的电子装置在另一操作状态的结构剖视图；
图6为本发明第二实施例的按键机构的组立图；
图7为本发明第二实施例的按键机构的元件分解图；
图8为本发明第三实施例的按键机构的组立图；
图9为本发明第三实施例的按键机构的元件分解图；
图10至图12分别为现有技术的按键的示意图。
符号说明
10              电子装置
12              第一壳体
14              第二壳体
16              按键机构
18              电路板
20              开关
22              第一部件
24              第二部件
26              基座
28              按键
30              底板
32              侧板
34              开口结构
36              第一转动部
38              限位部
40              本体
42              第二转动部
44、44’、44”  复位部
46              致动部
48              第一侧
50              第二侧
52              第一端
54              第二端
56              卡勾部
58              定位部
60              第一区段
62              第二区段
64              滑槽
66              按压部
68              延伸部
70              按键
72              弹性件
74              卡合部
76              壳体
78              按键
80              弹性片
82              壳体
84              按键
86              弹力件
88              壳体
D1              第一部件与第二部件的相对滑动方向
D2              致动部与按压部的连线方向
d1              第二转动部的轴径
d2              开关与第二转动部的距离
d3              按压部的按压行程
d4              致动部与开关的间隙
d5              第二转动部凸出于主体的长度
d6              复位部的长度
d7              复位部的截面宽
d8              复位部的截面高
d9              致动部的高度变化
具体实施方式
请参阅图1与图2，图1为本发明第一实施例的电子装置10的外观示意图，图2为本发明第一实施例的电子装置10的结构剖视图。电子装置10包含第一壳体12、第二壳体14以及按键机构16。电子装置10可为平板电脑或薄型笔记本电脑，第一壳体12与第二壳体14分别为电子装置10的后盖和前盖。按键机构16是位于电子装置10旁面的侧向按键，且设置在第一壳体12与第二壳体14之间。按键机构16通常可作为电子装置10的电源键或音量调整键，然不限于此。
第一壳体12内部具有电路板18，电路板18在邻近按键机构16的一端设置开关20。开关20包含第一部件22及第二部件24，且第一部件22滑动设置于第二部件24。按键机构16在操作过程中可驱动第一部件22相对第二部件24滑动，由此致发第二部件24的簧片来启动开关20。
请参阅图2至图4，图3为本发明第一实施例的按键机构16的元件分解图，图4为本发明第一实施例的按键机构16的组立图。按键机构16包含基座26与按键28，按键28以可拆装方式结合基座26，故按键机构16具有可重复拆装的重工性。基座26位于第一壳体12上、或是基座26可为第一壳体12的部分区块。基座26具有底板30以及侧板32。多个侧板32弯折地连接在底板30周边以形成承载用基座，例如电路板18设置在基座26的底板30上。基座26还包含开口结构34、第一转动部36以及限位部38。开口结构34设置于侧板32，限位部38设置于底板30。第一转动部36的数量至少为一个，本实施例较佳具有两个第一转动部36，分设在开口结构34的两侧。第一转动部36设置在底板30上邻近侧板32的位置，例如第一转动部36位于底板30与侧板32之间。
按键28包含本体40、第二转动部42、复位部44以及致动部46。本体40具有相对的第一侧48与第二侧50。第二转动部42设置于第一侧48(上侧)，复位部44设置于第二侧50(下侧)。第二转动部42的数量对应于第一转动部36的数量，亦即第二转动部42的数量至少为一个，但在本实施例较佳具有两个第二转动部42，分别枢接于相应的第一转动部36，因此本体40可旋转地设置在开口结构34内。第二壳体14还可连接基座26以封闭开口结构34，防止本体40脱离开口结构34。复位部44的数量至少为一个，但在本实施例较佳具有两个复位部44，分设在本体40的两相对位置，由此平衡按键28相对于基座26的运动。复位部44具有相对的第一端52与第二端54。第一端52弯折地连接本体40的第二侧50，第二端54活动地抵靠于限位部38。由于复位部44由弹性材质组成，本体40相对开口结构34旋转以切换其位置时，复位部44可相应产生弹性变形来储存或释放弹性恢复力。致动部46设置于本体40的侧表面(内侧)。使用者施压于按键28时，本体40以第一转动部36和第二转动部42的接合点为轴心转入基座26内，致动部46推动第一部件22相对第二部件24滑行以触发开关20。
在本发明第一实施例中，第一转动部36为下凹的弧形结构，第二转动部42为延伸于本体40的柱状结构。第二转动部42(柱状结构)摆放在第一转动部36(弧形结构)内，因此第一转动部36以可转动方式结合第二转动部42，且按键28可轻易分离于基座26。第一转动部36与第二转动部42的结构特征可不限于第一实施例所示，例如：第一转动部36另可为突出的柱状结构，第二转动部42另可为凹口朝下的弧形结构，其结构设计端视实际需求而定，故此不再对本发明适用的其它实施态样详加叙明。
除此之外，基座26另可包含卡勾部56与定位部58。卡勾部56设置于底板30，且位于开口结构34与限位部38之间。卡勾部56具有第一区段60及第二区段62。第一区段60的一端连接底板30，第二区段62弯折地连接第一区段60的另一端，卡勾部56形成一个倒钩结构。按键28结合基座26时，第一转动部36枢接第二转动部42(X轴限位)，第一区段60与限位部38分别止挡于复位部44的两相对侧面(Y轴限位)，第二区段62止挡于复位部44的顶面(Z轴限位)，可防止按键28脱离基座26，有效改善按键机构16的结构稳定性。定位部58设置于底板30上。为了避免按键28过压(按键28相对基座26的旋转角度过大)而损坏开关20，定位部58止挡于按键28的内移行程前方，按键28的本体40接触到定位部58时可停止本体40与开口结构34的相对移动。
定位部58可选择性具有滑槽64，滑槽64的槽向实质平行于按键28的旋转方向。按键28被按压时，致动部46可沿着滑槽64内移动，由此限制本体40相对于开口结构34的移动方向，确保按键28的致动部46可正确抵触到开关20。
请参阅图2与图5，图5为本发明第一实施例的电子装置10在另一操作状态的结构剖视图。按键28的本体40相对于基座26的开口结构34可旋转地切换于第一位置(如图2所示)或第二位置(如图5所示)。按键28还包含按压部66，设置于本体40相对致动部46的另一侧表面(外侧)。如图2所示，本体40位于第一位置，按压部66突出开口结构34，便于使用者按压按键28。按键机构16的理想状态是按键28以直线作动方式触发开关20，故开关20的第一部件22与第二部件24的相对滑动方向D1较佳为实质平行于按压部66与致动部46的连线方向D2。在按键28的转动过程中，致动部46可精确抵触到开关20；致动部46不会因角度偏斜错过开关20的位置，而插入电路板18与第一壳体12之间的空隙。
如图5所示，本体40位于第二位置，按压部66部分缩入开口结构34内，以推动第一部件22相对第二部件24滑行来致发第二部件24。电路板18、开关20、基座26及按键28在组装过程中可能产生公差，故按键28利用转动部36、42的枢接以非直线作动方式触发开关20，除了可节省第二壳体14的内部配置空间，还可有效避免各部件公差的影响以准确触发开关20。此外请再参照图4，由于本体40和限位部38位于复位部44的相反两侧面，故按键28受压而缩入开口结构34时，复位部44会被本体40与限位部38反向(相向)挤压而弹性变形；施加在按键28的外力移除后，复位部44的弹性恢复力用以驱动按键28从图5所示的第二位置移到图2所示的第一位置。
请参阅图6与图7，图6为本发明第二实施例的按键机构16的组立图，图7为本发明第二实施例的按键机构16的元件分解图。第二实施例中，与第一实施例具有相同编号的元件具有相同的结构和功能。第二实施例与第一实施例的差异在于，按键28的复位部44’为竖直弹性臂，且竖直弹性臂的一端(如第一端52)设置在本体40的延伸部68上。延伸部68可完全包覆或部分包覆定位部58，提高按键28的整体结构强度，并可有效限制按键28沿着预设旋转方向相对于基座26转动。
请参阅图8与图9，图8为本发明第三实施例的按键机构16的组立图，图9为本发明第三实施例的按键机构16的元件分解图。第三实施例中，与前述实施例具有相同编号的元件具有相同的结构和功能。第三实施例与前述实施例的差异在于，按键28的复位部44”为曲型弹性臂，且曲型弹性臂的一端(如第一端52)弯折连接于本体40。将复位部44”设计为大曲度结构意在提高复位部44”的弹力，相应地也可提高复位部44”与本体40的结合强度，避免过压断裂。
于此另针对本发明各实施例的各部件较佳尺寸进行说明。以图2所示第一实施例为例，第二转动部42的轴径d1(第一转动部36的轴孔宽)较佳为不小于1毫米，开关20的水平中心与第二转动部42的轴心的距离d2较佳为不小于2毫米与二分的一轴径d1的总和，按压部66突出于开口结构34的按压行程d3较佳为不小于0.2毫米，致动部46与开关20的间隙d4较佳为不小于0.2毫米。如图3所示，第二转动部42凸出于主体40的长度d5较佳为不小于1毫米，复位部44的长度d6较佳为不小于10毫米，复位部44的截面宽d7较佳为不小于0.7毫米，复位部44的截面高d8较佳为不小于1.2毫米。致动部46从图2所示第一位置移到图5所示触碰开关20的第一部件22的第二位置的高度变化为d9，且高度变化d9较佳约为0.007毫米。
本发明的按键为一体成型结构，亦即复位部与第二转动部都以一体成型方式连接本体，减少按键结合到基座的组装步骤与工时。此外，基座可包含两个第一转动部与两个限位部，对称设置在开口结构的两旁；按键可包含两个第二转动部与两个复位部，对称设置在本体两旁的相应位置上，使按键与基座易于结合。基座和按键的各部件数量可不限于两个，端视设计需求而定。欲组装按键机构时，使用者将按键的第二转动部摆放于基座的第一转动部上，接着施压复位部使其产生弹性变形，让复位部扣合到卡勾部与限位部之间。如此一来，使用者施压在按键的按压部，按键便能利用第一转动部与第二转动部的结合枢点相对基座旋转，使得按键的致动部可正确触发电路板上的开关。
欲拆卸按键机构时，使用者施力于复位部使其产生结构变形，复位部可脱离卡勾部的拘束，按键相应地可无拘束直接抽离基座。综合来说，本发明提供一种易于拆装的按键机构及其相关电子装置。本体和复位部一体成型的按键可降低组装工时，不需耗费热熔组装的成本。再者，按键通过限位部与转动部稳定结合于基座，进而提升产品的组装良率，避免在电子装置的运送过程中因外力碰撞造成按键机构脱落或损坏。相较于先前技术，本发明提供一种可重工的按键机构及其相关电子装置，具有高组装良率、低组装成本及工时的优点。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。

Claims (22)

1.一种可拆装的按键机构，其包含有：
基座，具有底板与侧板，该侧板弯折地连接该底板，该基座包含：
开口结构，设置于该侧板；
至少一第一转动部，设置于该底板与该侧板之间；以及
限位部，设置于该底板；以及
按键，以可拆装方式结合该基座，该按键包含：
本体，可旋转地设置于该开口结构内，该本体具有相对的第一侧与第二侧；
至少一第二转动部，设置于该第一侧且枢接该第一转动部；
至少一复位部，具有相对的一第一端与一第二端，该第一端连接该本体的该第二侧，且该第二端抵靠于该限位部；以及
致动部，设置于该本体的一表面，用以触发设置于该基座的一开关。
2.如权利要求1所述的按键机构，其中该第一转动部为一弧形结构，该第二转动部为延伸于该本体的一柱状结构，该柱状结构可转动地设置在该弧形结构内。
3.如权利要求1所述的按键机构，其中该基座还包含定位部，设置于该底板，该本体接触该定位部以停止该本体与该开口结构的相对移动。
4.如权利要求3所述的按键机构，其中该定位部具有滑槽，该致动部在该滑槽内移动，以限制该本体相对于该开口结构的移动方向。
5.如权利要求1所述的按键机构，其中该本体相对于该开口结构可旋转地切换于一第一位置或一第二位置。
6.如权利要求5所述的按键机构，其中该按键还包含按压部，设置于该本体相对该致动部的另一表面，该按压部在该本体位于该第一位置突出该开口结构，该按压部在该本体位于该第二位置则部分缩入该开口结构。
7.如权利要求6所述的按键机构，其中该开关包含第一部件以及第二部件，该第一部件相对该第二部件滑动以致发该第二部件，该第一部件与该第二部件的相对滑动方向实质平行于该致动部与该按压部的连线方向。
8.如权利要求5所述的按键机构，其中该本体移到该第二位置时，该复位部被该本体与该限位部反向挤压而弹性变形。
9.如权利要求1所述的按键机构，其中该基座还包含卡勾部，设置于该底板且位于该开口结构与该限位部之间，该卡勾部的一第一区段连接该底板，该卡勾部的一第二区段弯折地连接该第一区段相对该底板的一端，且该第二区段止挡于该复位部的一顶面。
10.如权利要求9所述的按键机构，其中该第一区段与该限位部分别止挡于该复位部的两个相对侧面。
11.如权利要求1所述的按键机构，其中该复位部为一竖直弹性臂或一曲型弹性臂，且该复位部的该第一端弯折连接该本体、或设置于该本体的一延伸部上。
12.一种电子装置，其包含有：
第一壳体；
第二壳体，结合于该第一壳体；以及
按键机构，可拆装地设置于该第一壳体与该第二壳体之间，该按键机构包含：
基座，位于该第一壳体上，该基座具有底板与侧板，该侧板弯折地连接该底板，该基座包含：
开口结构，设置于该侧板；
至少一第一转动部，设置于该底板与该侧板之间；以及
限位部，设置于该底板；以及
按键，以可拆装方式结合该基座，该按键包含：
本体，该第二壳体连接该基座使该本体可旋转地设置于该开口结构内，该本体具有相对的一第一侧与一第二侧；
至少一第二转动部，设置于该第一侧且枢接该第一转动部；
至少一复位部，具有相对的一第一端与一第二端，该第一端连接该本体的该第二侧，且该第二端抵靠于该限位部；以及
致动部，设置于该本体的一表面，用以触发设置于该基座的一开关。
13.如权利要求12所述的电子装置，其中该第一转动部为一弧形结构，该第二转动部为延伸于该本体的一柱状结构，该柱状结构可转动地设置在该弧形结构内。
14.如权利要求12所述的电子装置，其中该基座还包含定位部，设置于该底板，该本体接触该定位部以停止该本体与该开口结构的相对移动。
15.如权利要求14所述的电子装置，其中该定位部具有滑槽，该致动部在该滑槽内移动，以限制该本体相对于该开口结构的移动方向。
16.如权利要求12所述的电子装置，其中该本体相对于该开口结构可旋转地切换于一第一位置或一第二位置。
17.如权利要求16所述的电子装置，其中该按键另包含按压部，设置于该本体相对该致动部的另一表面，该按压部在该本体位于该第一位置突出该开口结构，该按压部在该本体位于该第二位置则部分缩入该开口结构。
18.如权利要求17所述的电子装置，其中该开关包含第一部件以及第二部件，该第一部件相对该第二部件滑动以致发该第二部件，该第一部件与该第二部件的相对滑动方向实质平行于该致动部与该按压部的连线方向。
19.如权利要求16所述的电子装置，其中该本体移到该第二位置时，该复位部被该本体与该限位部反向挤压而弹性变形。
20.如权利要求12所述的电子装置，其中该基座还包含卡勾部，设置于该底板且位于该开口结构与该限位部之间，该卡勾部的第一区段连接该底板，该卡勾部的第二区段弯折地连接该第一区段相对该底板的一端，且该第二区段止挡于该复位部的一顶面。
21.如权利要求20所述的电子装置，其中该第一区段与该限位部分别止挡于该复位部的二相对侧面。
22.如权利要求12所述的电子装置，其中该复位部为一竖直弹性臂或一曲型弹性臂，且该复位部的该第一端弯折连接该本体、或设置于该本体的一延伸部上。
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