CN105826111A - 按键结构 - Google Patents

Abstract

一种按键结构包括电路板、底座、上盖、柱塞、键帽、弹性体以及开关接点。底座设置于电路板上且包括底板以及下盖，下盖与底板一体成形。上盖设置于下盖上。上盖设有套筒，上盖与下盖围成容置空间。柱塞可滑动地插入于套筒中。键帽设置于柱塞上。弹性体设置于容置空间中，且弹性体连接于底座与柱塞之间，可使键帽由第二位置上升到第一位置。此开关接点设置于容置空间中，并与电路板电性连接，当键帽由第一位置向下移动到第二位置时，键帽按压而使此开关接点导通。本发明的按键结构，利用一体成形的方式制作底座，再将上盖与底座的下盖相互紧密扣合，所以不需进行精确对位的工序，也没有对位公差产生，以减少组装的复杂度，易于组装。

Description

按键结构

技术领域

本发明涉及一种键盘，尤其涉及一种易组装的按键结构。

背景技术

目前，按键多利用弹簧或硅胶圆凸提供键帽所需的回弹力。然而，无论是使用弹簧或硅胶圆凸，现有技术中的按键均无法提供键帽迅速按压、迅速回复的作动机制。此作动机制可减轻使用者于某些使用情境中操作按键时手指疲劳的程度，例如电子竞技。

此外，现有技术中的按键均采用单一组件分开组装的方式固定在底板上，因此增加了组装的复杂度，并且需要较高的组装精度，因而耗费较长工时。

发明内容

为解决按键结构组装复杂的问题，本发明提供一种按键结构。

上述的按键结构包括：

电路板；

底座，设置于该电路板上，该底座包括底板以及下盖，该下盖与该底板一体成形；

上盖，设置于该下盖上，该上盖设有套筒，该上盖与该下盖围成容置空间；

柱塞，可滑动地插入于该套筒中；

键帽，设置于该柱塞上；

弹性体，设置于该容置空间中，且该弹性体连接于该底座与该柱塞之间，可使该键帽由第二位置上升到第一位置，其中该第一位置距离该底板的距离大于该第二位置距离该底板的距离；以及

开关接点，设置于该容置空间中，并与该电路板电性连接，当该键帽由该第一位置向下移动到该第二位置时，该键帽按压而使该开关接点导通。

作为可选的技术方案，该上盖与该下盖之间以卡合结构相互卡合。

作为可选的技术方案，该上盖覆盖在该下盖的第一表面上，该上盖具有垂直该第一表面的第一侧部，且该第一侧部上设有第一凸块以及第一凹口，该下盖具有垂直该第一表面的第二侧部，且该第二侧部上设有第二凸块以及第二凹口，其中该第一侧部平行于该第二侧部，该第一凸块容置于该第二凹口中，且该第二凸块容置于该第一凹口中，以构成该卡合结构中的第一卡合部。

作为可选的技术方案，该第一凸块在该第一凹口之中设有平行该第一表面的第一卡合面，该第二凸块容置于该第一凹口之中且设有平行该第一表面的第二卡合面，该第一卡合面与该第二卡合面接触并且相互卡合。

作为可选的技术方案，该第二凸块设有倾斜于该第二卡合面的第一斜面，该第一凸块的第一端部垂直该第一表面通过该第一斜面使该第二凸块容置于该第一凹口中，且使该第一卡合面与该第二卡合面接触而相互卡合。

作为可选的技术方案，该上盖具有垂直该第一表面的第三侧部，且该第三侧部上设有第三凸块以及第三凹口，该下盖具有垂直该第一表面的第四侧部，且该第四侧部上设有第四凸块以及第四凹口，其中该第三侧部平行于该第四侧部，该第三凸块容置于该第四凹口中，且该第四凸块容置于该第三凹口中，以构成该卡合结构中的第二卡合部。

作为可选的技术方案，该第三凸块在该第一凹口之中设有平行该第一表面的第三卡合面，该第四凸块容置于该第三凹口之中且设有平行该第一表面的第四卡合面，该第三卡合面与该第四卡合面接触并且相互卡合。

作为可选的技术方案，该第四凸块设有倾斜于该第四卡合面的第二斜面，该第三凸块的第一端部垂直该第一表面通过该第二斜面使该第四凸块容置于该第三凹口中，且使该第三卡合面与该第四卡合面接触而相互卡合。

作为可选的技术方案，该第一侧部与该第三侧部位于该上盖的相对两侧，该第二侧部与该第四侧部位于该下盖的相对两侧。

作为可选的技术方案，该按键结构还包括发光源，该发光源设置于该柱塞与该电路板之间。

作为可选的技术方案，该键帽具有透光部，该柱塞以导光材料制成，该发光源朝该柱塞发射光线，该光线进入该柱塞，再经由该柱塞导出并射向该透光部。

作为可选的技术方案，该弹性体包含

第一弹簧，具有第一弹簧常数；以及

第二弹簧，具有第二弹簧常数，该第二弹簧常数不同于该第一弹簧常数；

其中，第一弹簧及第二弹簧串连并设置于底座及柱塞之间。

相比于现有技术，本发明的按键结构，利用一体成形的方式制作底座，再将上盖与底座的下盖相互紧密扣合，所以不需进行精确对位的工序，也没有对位公差产生，以减少组装的复杂度，易于组装。此外，按键结构利用多个弹簧串连的弹簧组合提供先轻后重的反馈力，使得使用者能轻松地迅速按压键帽，且于按压完后，键帽可迅速回弹，故能兼顾按压手感与迅速回复的设计要求。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一实施例的按键结构的立体示意图；

图2为本发明一实施例的按键结构的分解示意图；

图3A为图1中按键结构沿着X-X线的剖面示意图；

图3B为图3A的按键结构被按压至触发位置的剖面示意图；

图4A为一卡合结构的分解示意图；

图4B为图4A中卡合结构相互卡合的示意图；

图5A为另一卡合结构的分解示意图；

图5B为图5A中另一卡合结构相互卡合的示意图。

具体实施方式

图1为本发明一实施例的按键结构的立体示意图，图2为本发明一实施例的按键结构的分解示意图，图3A为图1中按键结构沿着X-X线的剖面示意图，图3B为图3A的按键结构被按压至触发位置的剖面示意图，请参照第图1、图2、图3A及图3B。按键结构100包括电路板110、底座112、上盖115、柱塞116、键帽117、弹性体118、开关接点120以及发光源123。底座112设置于电路板110上且包括底板113以及下盖114。上盖115、柱塞116、弹性体118设置于键帽117与底座112之间。也就是说，键帽117设置于柱塞116之上。弹性体118连接于柱塞116与底座112之间。当键帽117受到按压时，弹性体118提供回复力，使设置于柱塞116上方的键帽117可由图3B中的第二位置(即触发位置)上升至图3A中的第一位置(即初始位置)，其中第一位置距离底板113的距离大于第二位置距离底板113的距离。按键结构100可选择性加装或不加装发光源123，本发明对此不加以限制。

底座112例如以射出成型的方式制作，即利用模具开模，再将液态状的射出材料(例如塑料)填入模穴中，使下盖114与底板113一体成形。待射出材料冷却固化之后，进行脱模，以取出射出成品。由于底座112的下盖114与底板113一体成形，故不需再进行精确对位的工序，也没有对位公差产生，以减少组装的复杂度，易于组装。

此外，上盖115具有套筒1151，且套筒1151的中央形成的孔洞连通容置空间1152。柱塞116可滑动地插入于套筒1151中，且套筒1151的环状内侧壁可导引柱塞116相对于底座112上下移动。也就是说，当使用者按压键帽117时，柱塞116可随着键帽117由图3A中的第一位置(即初始位置)向下移动到图3B中的第二位置(即触发位置)。

上盖115设置于下盖114上。上盖115与下盖114例如为形状相互配合的环状结构，且上盖115与下盖114围成容置空间1152。弹性体118以及开关接点120设置于容置空间1152中。

另外，开关接点120包含固定接点件121以及相对设置的活动接点件122，其中固定接点件121直接固定于底板113上，固定接点件121固定于底板113上且由底板113向上延伸以形成悬臂，而活动接点件122也固定于底板113上且为悬臂结构，但本发明不以此为限。此外，固定接点件121的连接端1211以及活动接点件122的连接端1221分别穿过底板113以与电路板110电性连接，藉此，该开关接点120的导通、断路作动即可为电路板110所感知。

再者，柱塞116包含触发部1161，触发部1161位于容置空间1152内并与活动接点件122在常态下接触，以使固定接点件121与活动接点件122在常态下被触发部1161隔离预定距离。当使用者按压键帽117时，由于触发部1161向下移动，不再与活动接点件122保持接触，因而活动接点件122靠本身的弹性回复力与固定接点件121发生接触而导通。因此，透过上述的作动方式，触发部1161可以因应键帽117是否被按压，而选择性地使此开关接点120导通(见图3B)或断路(见图3A)。

在一实施例中，弹性体118可为弹簧组合，包含第一弹簧1181及第二弹簧1182，第一弹簧1181及第二弹簧1182串连并设置于底座112及柱塞116之间，其中第一弹簧1181的上端抵接柱塞116，第一弹簧1181的下端与第二弹簧1182的上端连接，第二弹簧1182的下端抵接底座112。第一弹簧1181及第二弹簧1182均为线圈弹簧，分别包含复数个弹性圈。当键帽117自初始位置朝向底座112开始移动时，键帽117使第一弹簧1181及第二弹簧1182均变形。变形的第一弹簧1181及第二弹簧1182所产生的回弹力即作为键帽117的回复力。

在一实施例中，第一弹簧1181具有第一弹簧常数，第二弹簧1182具有第二弹簧常数，第一弹簧常数不同于第二弹簧常数，因此，在接收到相同按压力时，第一弹簧1181与第二弹簧1182有不同的变形量，透过设计第一弹簧1181与第二弹簧1182的可变形量，弹簧组合的整体的弹性系数即为第一弹簧常数及第二弹簧常数的倒数和的倒数，此时整体的弹性系数小于第一弹簧常数及第二弹簧常数，使用者在按压键帽117时会感到较轻的手感(即较小的反馈力)，可容易且迅速地按压键帽117。当第二弹簧1182已被压实时，整体的弹性系数等于第一弹簧常数，此时，使用者在按压键帽117时会感到较重的手感(即较大的反馈力)，回弹力大。因此，于使用者按压键帽117的过程中，使用者将感觉到先轻后重的手感。

此外，发光源123例如是发光二极管，设置于柱塞116与电路板110之间。发光源123的一端的多个电极1231(例如四个)与电路板110电性连接，另一端经由底板113的开口1131而进入到容置空间1152中，且位于弹性体118的内部。发光源123正对于柱塞116的下方，且入光凹面1162(见图3A)设置于柱塞116的下方。键帽117具有透光部1171，柱塞116以导光材料制成，当发光源123朝柱塞116发射光线时，光线经由入光凹面1162进入柱塞116，再经由柱塞116导出并射向透光部1171。入光凹面1162有利于光线发散，可使光线以更多的方向射出柱塞116，也有利于键帽117受光均匀。

图4A为一卡合结构的分解示意图，图4B为图4A中卡合结构相互卡合的示意图，请参照图4A及图4B。上盖115覆盖在下盖114的第一表面1141上，上盖115具有垂直第一表面1141的第一侧部1153，且第一侧部1153上设有第一凸块1154以及第一凹口1155。第一凸块1154例如为U型悬臂结构或口字形悬臂结构，第一凹口1155位于U型悬臂结构或口字形悬臂结构之中，也就是被U型悬臂结构或口字形悬臂结构围绕的中空区域。

此外，下盖114具有垂直第一表面1141的第二侧部1143。第二侧部1143平行于第一侧部1153，且第二侧部1143上设有第二凸块1144以及第二凹口1145。第二凹口1145例如为U型开口结构或口字形开口结构，第二凸块1144位于U型开口结构或口字形开口结构之中，也就是被U型开口结构或口字形开口结构围绕的岛状区域。

如图4B所示，第一凸块1154容置于第二凹口1145中，且第二凸块1144容置于第一凹口1155中，以构成第一卡合部。因此，上盖115与下盖114之间可藉由卡合结构相互卡合。卡合结构可具有单个第一卡合部或多个第一卡合部，本发明对此不加以限制。

此外，第一凸块1154在第一凹口1155之中设有平行第一表面1141的第一卡合面1156，第二凸块1144容置于第一凹口1155之中且设有平行第一表面1141的第二卡合面1146，第一卡合面1156与第二卡合面1146接触并且相互卡合，以使上盖115与下盖114在垂直方向上呈现卡合的状态。再者，第二凸块1144设有倾斜于第二卡合面1146的第一斜面1147，当第一凸块1154的第一端部1157垂直于第一表面1141往下而接触到第一斜面1147时，第一端部1157被稍微往外推移使第一端部1157有足够的空间顺着第一斜面1147往下移动，当第一凸块1154的第一端部1157通过第一斜面1147之后﹑第一凸块1154靠本身的弹力使第一端部1157回复至第二凸块1144的正下方，并使第二凸块1144容置于第一凹口1155中时，第一卡合面1156与第二卡合面1146接触而相互卡合。

图5A为另一卡合结构的分解示意图；图5B为图5A中另一卡合结构相互卡合的示意图，请参照图5A及图5B。如同上述的卡合结构111，上盖115具有垂直第一表面1141的第三侧部1113，第三恻与第一侧部1153例如位于上盖115的相对两侧，且第三侧部1113上设有第三凸块1114以及第三凹口1115。第三凸块1114例如为U型结构或口字形结构，第三凹口1115位于U型结构或口字形结构之中，也就是被U型结构或口字形结构围绕的中空区域。

此外，下盖114具有垂直第一表面1141的第四侧部1123，第四侧部1123与第二侧部1143位于下盖114的相对两侧。第四侧部1123平行于第三侧部1113，且第四侧部1123上设有第四凸块1124以及第四凹口1125。第四凹口1125例如为U型开口结构或口字形开口结构，第四凸块1124位于U型开口结构或口字形开口结构之中，也就是被U型开口结构或口字形开口结构围绕的岛状区域。

如图5B所示，第三凸块1114容置于第四凹口1125中，且第四凸块1124容置于第三凹口1115中，以构成第二卡合部。因此，上盖115与下盖114之间可藉由上述的卡合结构相互卡合。卡合结构可具有单个第二卡合部或多个第二卡合部，本发明对此不加以限制。

此外，第三凸块1114于第三凹口1115之中设有平行第一表面1141的第三卡合面1116，第四凸块1124容置于第三凹口1115之中且设有平行第一表面1141的第四卡合面1126，第三卡合面1116与第四卡合面1126接触并且相互卡合，以使上盖115与下盖114在垂直方向上呈现卡合的状态。再者，第四凸块1124设有倾斜于第四卡合面1126的第二斜面1127，当第三凸块1114的第一端部1117垂直于第一表面1141往下而接触到第二斜面1127时，第一端部1117被稍微往外推移使第一端部1117有足够的空间顺着第二斜面1127往下移动，当第三凸块1114的第一端部1117通过第二斜面1127之后﹑第三凸块1114靠本身的弹力使第一端部1117回复至第四凸块1124的正下方，并使第四凸块1124容置于第三凹口1115中时，第三卡合面1116与第四卡合面1126接触而相互卡合。

综上所述，本发明的按键结构，利用一体成形的方式制作底座，再将上盖与底座的下盖相互紧密扣合，故不需进行精确对位的工序，也没有对位公差产生，以减少组装的复杂度，易于组装。此外，按键结构利用多个弹簧串连的弹簧组合提供先轻后重的反馈力，使得使用者能轻松地迅速按压键帽，且于按压完后，键帽可迅速回弹，所以能兼顾按压手感与迅速回复的设计要求。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种按键结构，其特征在于，该按键结构包括：

电路板；

底座，设置于该电路板上，该底座包括底板以及下盖，该下盖与该底板一体成形；

上盖，设置于该下盖上，该上盖设有套筒，该上盖与该下盖围成容置空间；

柱塞，可滑动地插入于该套筒中；

键帽，设置于该柱塞上；

弹性体，设置于该容置空间中，且该弹性体连接于该底座与该柱塞之间，可使该键帽由第二位置上升到第一位置，其中该第一位置距离该底板的距离大于该第二位置距离该底板的距离；以及

开关接点，设置于该容置空间中，并与该电路板电性连接，当该键帽由该第一位置向下移动到该第二位置时，该键帽按压而使该开关接点导通。

2.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，该上盖与该下盖之间以卡合结构相互卡合。

3.如权利要求2所述的按键结构，其特征在于，该上盖覆盖在该下盖的第一表面上，该上盖具有垂直该第一表面的第一侧部，且该第一侧部上设有第一凸块以及第一凹口，该下盖具有垂直该第一表面的第二侧部，且该第二侧部上设有第二凸块以及第二凹口，其中该第一侧部平行于该第二侧部，该第一凸块容置于该第二凹口中，且该第二凸块容置于该第一凹口中，以构成该卡合结构中的第一卡合部。

4.如权利要求3所述的按键结构，其特征在于，该第一凸块在该第一凹口之中设有平行该第一表面的第一卡合面，该第二凸块容置于该第一凹口之中且设有平行该第一表面的第二卡合面，该第一卡合面与该第二卡合面接触并且相互卡合。

5.如权利要求4所述的按键结构，其特征在于，该第二凸块设有倾斜于该第二卡合面的第一斜面，该第一凸块的第一端部垂直该第一表面通过该第一斜面使该第二凸块容置于该第一凹口中，且使该第一卡合面与该第二卡合面接触而相互卡合。

6.如权利要求3所述的按键结构，其特征在于，该上盖具有垂直该第一表面的第三侧部，且该第三侧部上设有第三凸块以及第三凹口，该下盖具有垂直该第一表面的第四侧部，且该第四侧部上设有第四凸块以及第四凹口，其中该第三侧部平行于该第四侧部，该第三凸块容置于该第四凹口中，且该第四凸块容置于该第三凹口中，以构成该卡合结构中的第二卡合部。

7.如权利要求6所述的按键结构，其特征在于，该第三凸块在该第一凹口之中设有平行该第一表面的第三卡合面，该第四凸块容置于该第三凹口之中且设有平行该第一表面的第四卡合面，该第三卡合面与该第四卡合面接触并且相互卡合。

8.如权利要求7所述的按键结构，其特征在于，该第四凸块设有倾斜于该第四卡合面的第二斜面，该第三凸块的第一端部垂直该第一表面通过该第二斜面使该第四凸块容置于该第三凹口中，且使该第三卡合面与该第四卡合面接触而相互卡合。

9.如权利要求6所述的按键结构，其特征在于，该第一侧部与该第三侧部位于该上盖的相对两侧，该第二侧部与该第四侧部位于该下盖的相对两侧。

10.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，该按键结构还包括发光源，该发光源设置于该柱塞与该电路板之间。

11.如权利要求10所述的按键结构，其特征在于，该键帽具有透光部，该柱塞以导光材料制成，该发光源朝该柱塞发射光线，该光线进入该柱塞，再经由该柱塞导出并射向该透光部。

12.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，该弹性体包含

第一弹簧，具有第一弹簧常数；以及

第二弹簧，具有第二弹簧常数，该第二弹簧常数不同于该第一弹簧常数；

其中，该第一弹簧及该第二弹簧串连并设置于底座及柱塞之间。