CN105826114A - 按键及其键盘 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种按键及其键盘，按键包含底板、键帽及支撑装置。底板具有第一及第二枢接部与第一及第二干涉部。支撑装置的第一及第二支撑件分别与第一及第二枢接部连接以形成第一及第二转轴，第一及第二支撑件的连接端部分别与键帽可动地连接，第一干涉部于第一转轴上抵接于第一支撑件，第二干涉部于第二转轴上抵接于第二支撑件。第一支撑件的卡合端部及第二支撑件的卡合端部卡合而形成第三转轴。当键帽移动至按压位置时，第一及第二支撑件分别相对第一及第二转轴枢转，且分别与第一及第二干涉部干涉以偏压第一及第二干涉部挠曲变形而产生弹性回复力。本发明可省略习知的剪刀脚机构及弹性件，缩减按键所需占用的空间，以利键盘薄型化的应用。

Description

按键及其键盘

技术领域

本发明涉及一种按键及其键盘，尤其指一种利用支撑件与底板之间的干涉以作为键帽复位所需驱动力的按键及其键盘。

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。

一般传统键盘采用将剪刀脚支撑装置与弹性件的组装结构设置于键帽与底板之间的按压设计，藉此，当键帽被使用者按压后，弹性件提供弹性回复力至键帽，以驱动键帽随着剪刀脚支撑装置的机构作动回复至按压前的位置。然而，由于上述剪刀脚支撑装置所采用的剪刀脚机构设计会导致按键需要较大的高度空间，因此不利于键盘薄型化的应用。此外，由于弹性件通常是橡胶制成，橡胶于长期使用之下会有疲劳状况，进而使按键的使用寿命减短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用支撑件与底板之间的干涉以作为键帽复位所需驱动力的按键及其键盘，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本发明提出一种按键，包含底板、键帽以及支撑装置。底板具有第一枢接部、第二枢接部、第一干涉部以及第二干涉部；键帽设置于该底板上方；支撑装置设置于该底板以及该键帽之间且该支撑装置包含第一支撑件以及第二支撑件，该第一支撑件与该第二支撑件彼此相对，该第一支撑件与该第一枢接部可转动地连接以形成第一转轴，该第一支撑件具有第一连接端部及第一卡合端部，该第一连接端部与该键帽可动地连接，该第一支撑件在对应该第一转轴的位置上与该第一干涉部干涉，该第二支撑件与该第二枢接部可转动地连接以形成第二转轴，该第二支撑件具有第二连接端部及第二卡合端部，该第二连接端部与该键帽可动地连接，该第二支撑件在对应该第二转轴的位置上与该第二干涉部干涉；其中该第一支撑件的该第一卡合端部以及该第二支撑件的该第二卡合端部彼此可转动地卡合而形成第三转轴，该第一转轴位于该第一支撑件的该第一连接端部以及该第一卡合端部之间，该第二转轴位于该第二支撑件的该第二连接端部以及该第二卡合端部之间，该第三转轴位于该第一转轴以及该第二转轴之间；其中当该键帽未被按压时，该第一干涉部撑抵该第一支撑件且该第二干涉部撑抵该第二支撑件以使该键帽维持于未按压位置；当该键帽受外力按压而由该未按压位置移动至按压位置时，该第一支撑件相对该第一转轴枢转且该第一支撑件与该第一干涉部干涉以偏压该第一干涉部挠曲变形，该第二支撑件相对该第二转轴枢转且该第二支撑件与该第二干涉部干涉以偏压该第二干涉部挠曲变形，从而产生弹性回复力；当该外力释放时，该弹性回复力带动该键帽由该按压位置回位到该未按压位置。

作为可选的技术方案，该第一干涉部为自该第一枢接部沿该第一转轴延伸形成，该第二干涉部为自该第二枢接部沿该第二转轴延伸形成。

作为可选的技术方案，该第一干涉部为自该底板朝该键帽弯折突出的弯折悬臂，且该第一干涉部位于该第一枢接部的一侧，该第二干涉部为自该底板朝该键帽弯折突出的弯折悬臂，且该第二干涉部位于该第二枢接部的一侧。

作为可选的技术方案，该第一干涉部垂直于该第一转轴，该第二干涉部垂直于该第二转轴。

作为可选的技术方案，该第一干涉部与该第一枢接部分开独立设置。

作为可选的技术方案，该按键还包含电路板，其设置于该底板上且该电路板具有开关；其中该第一支撑件具有触发弹臂，该触发弹臂为朝该底板向下延伸形成，当该键帽受该外力按压而由该未按压位置移动至该按压位置时，该触发弹臂触发该开关。

作为可选的技术方案，该触发弹臂为弯折悬臂。

作为可选的技术方案，该键帽具有容置槽，该第一支撑件的该第一连接端部的对应该容置槽的第一边缘向下弯折第一弯折片以设置于该容置槽中，该第一支撑件的该第一连接端部的相邻该第一边缘的第二边缘向下弯折第二弯折片，该第一弯折片接触该容置槽的位置形成有第一圆角结构，该第二弯折片接触该键帽的位置形成有第二圆角结构以与该第一圆角结构共同形成虚拟圆轨迹，当该键帽于该未按压位置与该按压位置之间移动时，该第一支撑件沿该虚拟圆轨迹相对于该键帽运动，以使该第一弯折片在该容置槽中滑动且转动。

作为可选的技术方案，该第一支撑件自该第一转轴往该第一干涉部延伸形成凸块以与该第一干涉部干涉。

此外，本发明还提出一种键盘，包含复数个按键，该复数个按键的至少其中之一为上述按键，其中该复数个按键设置于该底板上。

综上所述，本发明所提供的按键及其键盘利用支撑件与底板上具有较佳结构弹性的干涉部相互干涉的设计来提供按键的复位力，从而可省略习知按键中的剪刀脚机构以及弹性件的配置，从而有效地缩减按键整体所需占用的空间，以利后续键盘薄型化的应用，并且有效地延长按键的使用寿命。

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为根据本发明的一实施例所提出的键盘的立体示意图；

图2为图1的键盘的爆炸示意图；

图3为图2的键盘的组装示意图；

图4为图3的键帽以及第一支撑件于另一视角的部分放大示意图；

图5为图3的键盘沿剖面线A-A的剖面示意图；

图6为图3的键盘沿剖面线B-B的剖面示意图；

图7为图5的键帽被按压至按压位置的剖面示意图；

图8为图6的键帽被按压至按压位置的剖面示意图；

图9为根据本发明另一实施例所提出的键盘的爆炸示意图；

图10为图9的键盘的组装示意图；

图11为图10的键盘沿剖面线C-C的剖面示意图；

图12为图11的键帽被按压至按压位置的剖面示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

在以下实施例中，在不同的图中，相同部分是以相同标号表示。

请参阅图1，其为根据本发明的一实施例所提出的键盘10的立体示意图，如图1所示，键盘10包含底板12以及复数个按键14(于图1中仅以一个按键14简示之)。需说明的是，键盘10可较佳地应用于一般具有由上盖与下壳体组成的开合机构的可携式电子装置上(如笔记型电脑)，但不以此为限。

本发明所提出的按键复位设计可应用于复数个按键14的至少其中之一上，其数量多寡端视键盘10的实际应用而定，为求简化说明，以下针对其中之一具有复位设计的按键14进行描述，至于其他采用相同设计的按键14的结构设计，其可以此类推。请参阅图2以及图3，图2为图1的键盘10的爆炸示意图，图3为图2的键盘10的组装示意图，其中为了清楚显示按键14的内部机构设计，键帽24在图3中仅以虚线简示之。由图2以及图3可知，底板12具有第一枢接部16、第二枢接部18、第一干涉部20以及第二干涉部22，按键14设置于底板12上且按键14包含键帽24以及支撑装置26，支撑装置26设置于底板12以及键帽24之间且支撑装置26包含第一支撑件28以及第二支撑件30，第一支撑件28具有第一连接端部32以及第一卡合端部34，第二支撑件30具有第二连接端部36以及第二卡合端部38，第一支撑件28与第二支撑件30彼此相对，第一支撑件28与第一枢接部16可转动地连接以形成第一转轴L1，第一支撑件28的第一连接端部32与键帽24可动地连接，第一支撑件28在对应第一转轴L1的位置上与第一干涉部20干涉(例如，第一支撑件28可自第一转轴L1往第一干涉部20延伸形成凸块29(如图2所示)以与第一干涉部20干涉，但不受此限)，第二支撑件30与第二枢接部18可转动地连接以形成第二转轴L2，第二支撑件30的第二连接端部36与键帽24可动地连接，第二支撑件30在对应第二转轴L2的位置上与第二干涉部22干涉(例如，第二支撑件30可自第二转轴L2往第二干涉部22延伸形成凸块31(如图2所示)以与第二干涉部22干涉，但不受此限)，第一支撑件28的第一卡合端部34以及第二支撑件30的第二卡合端部38彼此可转动地卡合而形成第三转轴L3，其中由图2可知，第一转轴L1位于第一支撑件28的第一连接端部32以及第一卡合端部34之间，第二转轴L2位于第二支撑件30的第二连接端部36以及第二卡合端部38之间，第三转轴L3位于第一转轴L1以及第二转轴L2之间，藉此，键帽24即可经由第一支撑件28以第一转轴L1相对于底板12的枢转、第二支撑件30以第二转轴L2相对于底板12的枢转，以及第一支撑件28与第二支撑件30以第三转轴L3的连动枢转而伴随支撑装置26于未按压位置与按压位置之间移动。

更详细地说，在此实施例中，第一干涉部20较佳地自第一枢接部16沿第一转轴L1延伸形成，第二干涉部22较佳地自第二枢接部18沿第二转轴L2延伸形成，藉此，第一干涉部20可作为第一枢接部16的延伸悬臂而具有较佳的结构弹性，第二干涉部22可作为第二枢接部18的延伸悬臂而具有较佳的结构弹性。另外，由图2以及图3可知，键盘10可还包含电路板40，电路板40可为薄膜电路板、软性电路板或印刷电路板而设置于底板12上且电路板40具有开关41(例如薄膜开关(membraneswitch)或其它触发性开关)，第一支撑件28可具有触发弹臂42，触发弹臂42可朝底板12向下延伸形成(触发弹臂42可较佳地为弯折悬臂，以利用其结构弹性提供缓冲，从而避免电路板40因使用者按压力道过大而破损的情况发生)且对应开关41，藉此，当键帽24被按压时，触发弹臂42可随着键帽24向下移动而触发电路板40的开关41，以执行相对应的输入功能。

除此之外，请参阅图2、图4，以及图5，图4为图3的键帽24以及第一支撑件28于另一视角的部分放大示意图，图5为图3的键盘10沿剖面线A-A的剖面示意图。如图2、图4，以及图5所示，在此实施例中，键帽24可具有容置槽44，第一支撑件28的第一连接端部32对应容置槽44的第一边缘S1向下弯折第一弯折片46以设置于容置槽44中，第一支撑件28的第一连接端部32相邻第一边缘S1的第二边缘S2向下弯折第二弯折片48，并且第一弯折片46接触容置槽44的位置形成有第一圆角结构R1，第二弯折片48接触键帽24的位置形成有第二圆角结构R2以与第一圆角结构R1共同形成虚拟圆轨迹T(如图5所示)，藉此，当键帽24于未按压位置与按压位置之间移动时，第一支撑件28即可沿虚拟圆轨迹T相对于键帽24运动，以使第一弯折片46在容置槽44中滑动且转动，从而使键帽24可具有更加平稳的按压行程，且可利用第一弯折片46抵靠容置槽44的侧壁45以限制第一弯折片46在容置槽44中的滑动行程的方式来达到控制按键14的整体高度的目的。需注意的是，上述支撑件的连接端部与键帽的容置槽的结构连接设计亦可应用在第二支撑件30与键帽24的连接上，其相关描述可参照上述说明类推，于此不再赘述。

于此针对按键14的按压与复位机制进行详细的描述，请参阅图3、图5、图6、图7，以及图8，图6为图3的键盘10沿剖面线B-B的剖面示意图，图7为图5的键帽24被按压至按压位置的剖面示意图，图8为图6的键帽24被按压至按压位置的剖面示意图，透过上述设计，当键帽24未被按压时，第一干涉部20干涉撑抵第一支撑件28且第二干涉部22干涉撑抵第二支撑件30以使键帽24维持于如图5所示的未按压位置。当键帽24受外力按压时，第一支撑件28以第一枢接部16为支点相对于第一转轴L1枢转，且第二支撑件30以第二枢接部18为支点相对于第二转轴L2枢转，此时，由图6以及图8可知，由于第一支撑件28与第一枢接部16之间以及第二支撑件30与第二枢接部18之间并无干涉，因此第一支撑件28仅会在第一枢接部16中转动，不会偏压第一枢接部16产生干涉变形，第二支撑件30仅会在第二枢接部18中转动，不会偏压第二枢接部18产生干涉变形，藉以使键帽24可随着第一支撑件28的枢转以及第二支撑件30的枢转而从如图6所示的未按压位置向下移动至如图8所示的按压位置，从而经由触发弹臂42触发电路板40的开关41以执行相对应的输入功能。于此同时，由图5以及图7可知，透过上述第一支撑件28在对应第一转轴L1的位置上与第一干涉部20干涉的设计，第一干涉部20就会随着第一支撑件28相对于底板12的枢转而受到第一支撑件28的偏压，进而从如图5所示的与第一支撑件28干涉的抵接状态转变为如图7所示的受第一支撑件28偏压的挠曲变形状态以产生弹性回复力，同样地，透过上述第二支撑件30在对应第二转轴L2的位置上与第二干涉部22干涉的设计，第二干涉部22就会随着第二支撑件30相对于底板12的枢转而受到第二支撑件30的偏压，进而从如图5所示的与第二支撑件30干涉的抵接状态转变为如图7所示的受第二支撑件30偏压的挠曲变形状态以产生弹性回复力。

另一方面，当上述外力释放时，受到第一支撑件28偏压而挠曲变形的第一干涉部20可提供弹性回复力驱动第一支撑件28以第一枢接部16为支点枢转，且受到第二支撑件30偏压而挠曲变形的第二干涉部22可提供弹性回复力驱动第二支撑件30以第二枢接部18为支点枢转，从而带动键帽24从如图7所示的按压位置移动回如图5所示的未按压位置而产生自动回位的功效。

如此一来，在采用支撑件与底板干涉以提供按键复位力的设计下，由于第一干涉部20以及第二干涉部22具有较佳的结构弹性而可在受到第一支撑件28以及第二支撑件30偏压时产生较大程度的干涉变形，因此本发明即可有效地改善键盘在组装各个按键时因底板的结构弹性不足所产生的支撑件与底板干涉量变异不一致情况，从而解决各个按键的按压手感差异过大的问题。

值得一提的是，第一干涉部20以及第二干涉部22的结构设计可不限于上述实施例，举例来说，请参阅图9、图10、图11，以及图12，图9为根据本发明另一实施例所提出的键盘100的爆炸示意图，图10为图9的键盘100的组装示意图，图11为图10的键盘100沿剖面线C-C的剖面示意图，图12为图11的键帽24被按压至按压位置的剖面示意图，其中为了清楚显示按键14的内部机构设计，键帽24在图10中仅以虚线简示之，此实施例与上述实施例所述的元件具有相同编号者，代表其具有相同的结构或功能，其相关描述于此不再赘述。键盘100包含底板102以及复数个按键14(于图9以及图10中仅以一个按键14简示之)，底板102具有第一枢接部16、第二枢接部18、第一干涉部104以及第二干涉部106，按键14设置于底板12上且按键14包含键帽24以及支撑装置26，支撑装置26设置于底板12以及键帽24之间且支撑装置26包含第一支撑件28以及第二支撑件30，第一支撑件28在对应第一转轴L1的位置上与第一干涉部104干涉(例如，第一支撑件28可自第一转轴L1往第一干涉部104延伸形成凸块29(如图9所示)以与第一干涉部104干涉，但不受此限)，第二支撑件30在对应第二转轴L2的位置上与第二干涉部106干涉(例如，第二支撑件30可自第二转轴L2往第二干涉部106延伸形成凸块31(如图9所示)以与第二干涉部106干涉，但不受此限)。更详细地说，在此实施例中，第一干涉部104为自底板102朝键帽24弯折突出的弯折悬臂而具有较佳的结构弹性且第一干涉部104位于第一枢接部16的一侧而与第一枢接部16分开独立设置，第二干涉部106为自底板102朝键帽24弯折突出的弯折悬臂而具有较佳的结构弹性且第二干涉部106位于第二枢接部18的一侧而与第二枢接部18分开独立设置，其中第一干涉部104可较佳地垂直于第一转轴L1以使第一支撑件28可更加确实地偏压第一干涉部104产生翘曲变形，第二干涉部106可较佳地垂直于第二转轴L2以使第二支撑件30可更加确实地偏压第二干涉部106产生翘曲变形，但不受此限。

透过上述设计，当键帽24未被按压时，第一干涉部104干涉撑抵第一支撑件28且第二干涉部106干涉撑抵第二支撑件30以使键帽24维持于如图11所示的未按压位置。当键帽24受外力按压时，由图11以及图12可知，透过上述第一支撑件28在对应第一转轴L1的位置上与第一干涉部104干涉的设计，第一干涉部104就会随着第一支撑件28相对于底板12的枢转而受到第一支撑件28的偏压，进而从如图11所示的与第一支撑件28干涉的抵接状态转变为如图12所示的受第一支撑件28偏压的翘曲变形状态以产生弹性回复力，同样地，透过上述第二支撑件30在对应第二转轴L2的位置上与第二干涉部106干涉的设计，第二干涉部106就会随着第二支撑件30相对于底板12的枢转而受到第二支撑件30的偏压，进而从如图11所示的与第二支撑件30干涉的抵接状态转变为如图12所示的受第二支撑件30偏压的翘曲变形状态以产生弹性回复力。另一方面，当上述外力释放时，受到第一支撑件28偏压而翘曲变形的第一干涉部104可提供弹性回复力驱动第一支撑件28枢转，且受到第二支撑件30偏压而挠曲变形的第二干涉部22可提供弹性回复力驱动第二支撑件30枢转，从而带动键帽24从如图12所示的按压位置移动回如图11所示的未按压位置而产生自动回位的功效。至于针对第一支撑件28以第一枢接部16为支点相对于第一转轴L1枢转以及第二支撑件30以第二枢接部18为支点相对于第二转轴L2枢转的描述，其可参照上述实施例，于此不再赘述。

如此一来，在采用支撑件与底板干涉以提供按键复位力的设计下，由于第一干涉部104以及第二干涉部106具有较佳的结构弹性而可在受到第一支撑件28以及第二支撑件30偏压时产生较大程度的干涉变形，因此本发明即可有效地改善键盘在组装各个按键时因底板的结构弹性不足所产生的支撑件与底板干涉量变异不一致情况，从而解决各个按键的按压手感差异过大的问题。

综上所述，本发明所提供的键盘利用支撑件与底板上具有较佳结构弹性的干涉部相互干涉的设计来提供按键的复位力，从而可省略习知按键中的剪刀脚机构以及弹性件的配置，从而有效地缩减按键整体所需占用的空间，以利后续键盘薄型化的应用，并且有效地延长按键的使用寿命。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (10)

1.一种按键，其特征在于包含：

底板，其具有第一枢接部、第二枢接部、第一干涉部以及第二干涉部；

键帽，其设置于该底板上方；以及

支撑装置，其设置于该底板以及该键帽之间且该支撑装置包含第一支撑件以及第二支撑件，该第一支撑件与该第二支撑件彼此相对，该第一支撑件与该第一枢接部可转动地连接以形成第一转轴，该第一支撑件具有第一连接端部及第一卡合端部，该第一连接端部与该键帽可动地连接，该第一支撑件在对应该第一转轴的位置上与该第一干涉部干涉，该第二支撑件与该第二枢接部可转动地连接以形成第二转轴，该第二支撑件具有第二连接端部及第二卡合端部，该第二连接端部与该键帽可动地连接，该第二支撑件在对应该第二转轴的位置上与该第二干涉部干涉；

其中该第一支撑件的该第一卡合端部以及该第二支撑件的该第二卡合端部彼此可转动地卡合而形成第三转轴，该第一转轴位于该第一支撑件的该第一连接端部以及该第一卡合端部之间，该第二转轴位于该第二支撑件的该第二连接端部以及该第二卡合端部之间，该第三转轴位于该第一转轴以及该第二转轴之间；

其中当该键帽未被按压时，该第一干涉部撑抵该第一支撑件且该第二干涉部撑抵该第二支撑件以使该键帽维持于未按压位置；当该键帽受外力按压而由该未按压位置移动至按压位置时，该第一支撑件相对该第一转轴枢转且该第一支撑件与该第一干涉部干涉以偏压该第一干涉部挠曲变形，该第二支撑件相对该第二转轴枢转且该第二支撑件与该第二干涉部干涉以偏压该第二干涉部挠曲变形，从而产生弹性回复力；当该外力释放时，该弹性回复力带动该键帽由该按压位置回位到该未按压位置。

2.根据权利要求1所述的按键，其特征在于：该第一干涉部为自该第一枢接部沿该第一转轴延伸形成，该第二干涉部为自该第二枢接部沿该第二转轴延伸形成。

3.根据权利要求1所述的按键，其特征在于：该第一干涉部为自该底板朝该键帽弯折突出的弯折悬臂，且该第一干涉部位于该第一枢接部的一侧，该第二干涉部为自该底板朝该键帽弯折突出的弯折悬臂，且该第二干涉部位于该第二枢接部的一侧。

4.根据权利要求3所述的按键，其特征在于：该第一干涉部垂直于该第一转轴，该第二干涉部垂直于该第二转轴。

5.根据权利要求1所述的按键，其特征在于：该第一干涉部与该第一枢接部分开独立设置。

6.根据权利要求1所述的按键，其特征在于：该按键还包含：

电路板，其设置于该底板上且该电路板具有开关；

其中该第一支撑件具有触发弹臂，该触发弹臂为朝该底板向下延伸形成，当该键帽受该外力按压而由该未按压位置移动至该按压位置时，该触发弹臂触发该开关。

7.根据权利要求6所述的按键，其特征在于：该触发弹臂为弯折悬臂。

8.根据权利要求1所述的按键，其特征在于：该键帽具有容置槽，该第一支撑件的该第一连接端部的对应该容置槽的第一边缘向下弯折第一弯折片以设置于该容置槽中，该第一支撑件的该第一连接端部的相邻该第一边缘的第二边缘向下弯折第二弯折片，该第一弯折片接触该容置槽的位置形成有第一圆角结构，该第二弯折片接触该键帽的位置形成有第二圆角结构以与该第一圆角结构共同形成虚拟圆轨迹，当该键帽于该未按压位置与该按压位置之间移动时，该第一支撑件沿该虚拟圆轨迹相对于该键帽运动，以使该第一弯折片在该容置槽中滑动且转动。

9.根据权利要求1所述的按键，其特征在于：该第一支撑件自该第一转轴往该第一干涉部延伸形成凸块以与该第一干涉部干涉。

10.一种键盘，其特征在于包含：

复数个按键，该复数个按键的至少其中之一为权利要求1至9中任意一项所述的按键，其中该复数个按键设置于该底板上。