CN106158472A - 键盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种键盘，包括底板、电路板以及多个按键。底板包括多个固定件，其中每一固定件包括两个延伸部以及开口，该两个延伸部分别延伸自该底板且垂直于该底板的上表面，形成一引导槽。每一按键包括键帽以及金属弹性件。键帽包括多个定位件，用以连接于底板的多个固定件。每一定位件包括凸块，该凸块经由相应固定件的开口进入固定件的引导槽，以使键帽固定于底板。金属弹性件设置于键帽之下，用以复位该键帽。当键帽被按压时，定位件的凸块于引导槽之中向下移动，使键帽接近于底板。本发明键盘的整体高度较小，更加轻薄且兼具按压手感。

Description

键盘

技术领域

本发明关于一种输入装置，尤其是指一种键盘。

背景技术

由于键盘提供直觉且具有回馈的界面，让使用者可以简单地输入信号至电子装置之中，因此即使目前许多电子装置设有触控屏幕，并在触控屏幕上显示虚拟键盘以供使用者进行输入，但因为触碰虚拟屏幕的手感小于按压实体键盘的回馈，使用者容易误触其它按键导致输入不顺利，因此实体键盘仍是使用者经常使用的周边输入装置。

请参阅图1，图1为现有键盘的示意图。如图1所示，现有键盘10包括多个按键11(图中仅显示一个按键)、电路板12与底板13。每一按键11包括一键帽111、一剪刀脚112以及一橡胶弹性体113。按键11设置于电路板12上，且电路板12设置于底板13上。更详细地说，剪刀脚112设置于键帽111与底板13之间，用以连接键帽111与底板13，而橡胶弹性体113设置于电路板12上且位于剪刀脚112的下方，用以复位键帽111。当按键11被按压时，键帽111向下移动并下压橡胶弹性体113产生形变，而橡胶弹性体113再下压电路板12以产生一按键信号。接着，当按键11被释放时，橡胶弹性体113恢复为原本的形状，并带动键帽111向上移动而远离底板13。

承上所述，键盘10中的剪刀脚112用以将键帽111固定于底板上，而键盘10的橡胶弹性体113提供使用者按压按键11的手感，并且在使用者不继续按压按键11时，使按键11的键帽111回复到原始位置。然而，剪刀脚112与橡胶弹性体113组合后具有一定高度与体积，将会导致键盘10的整体高度过高。

因此，如何使键盘更加轻薄且兼具按压手感成为亟待解决的问题。为了解决上述问题，需要一种键盘以改善现有缺失。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种更轻薄的键盘。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种键盘，包括底板、电路板以及多个按键，该底板包括多个固定件，且每一该固定件包括两个延伸部以及开口，该两个延伸部分别延伸自该底板且垂直于该底板的上表面，用以形成一引导槽；该电路板设置于该底板之上，用以产生按键信号；该多个按键设置于该电路板上，且每一该按键包括键帽以及金属弹性体，该键帽包括多个定位件，该多个定位件设置于该键帽的一下表面，用以连接于该底板的该多个固定件；该金属弹性件设置于该键帽之下，用以复位该键帽；其中，每一该定位件包括凸块，该凸块经由相应固定件的该开口进入该固定件的该引导槽，其中该凸块的高度小于该固定件的该引导槽的高度，且该凸块的宽度大于该固定件的该开口的宽度；当该键帽被按压时，该定位件的该凸块于该引导槽之中向下移动，使该键帽接近于该底板。

较佳地，该底板的该多个固定件为四个固定件，该键帽的该多个定位件为四个定位件，且该底板的该四个固定件分别对应该键帽的该四个定位件。

较佳地，该底板为金属底板，且该多个固定件透过冲压方式一体成型于该底板。

较佳地，该底板包括多个穿孔，且每一该固定件为一塑胶固定件，其中每一该固定件透过塑胶射出分别形成于该底板的相应穿孔之中。

较佳地，该键盘还包括复位薄膜，且该金属弹性件设置于该复位薄膜之上。

较佳地，该电路板为薄膜电路板，且该复位薄膜贴附于该薄膜电路板的一上表面。

较佳地，该键帽还包括凸柱，该凸柱设置于该键帽的该下表面，用以触压该金属弹性件下方的该电路板。

本发明还提供一种键盘，包括底板、电路板以及多个按键，该底板包括多个固定件，且每一该固定件包括两个延伸部以及开口，该两个延伸部分别延伸自该底板且垂直于该底板的上表面，用以形成一引导槽；该电路板设置于该底板之上，用以产生一按键信号；该多个按键设置于该电路板上，且每一该按键包括键帽以及复位件，该键帽包括多个定位件，该多个定位件设置于该键帽的一下表面，用以连接于该底板的该多个固定件；该复位件设置于该键帽之下且电性连接于该电路板而从该电路板接收一电流，该复位件于处于接收该电流的状态时产生形变，用以带动该键帽远离该底板；其中，每一该定位件包括凸块，该凸块经由相应固定件的该开口进入该固定件的该引导槽，其中该凸块的高度小于该固定件的该引导槽的高度，且该凸块的宽度大于该固定件的该开口的宽度；当该键帽被按压时，该定位件的该凸块于该引导槽之中向下移动，使该键帽接近于该底板；当该键帽被释放时，该复位件带动该键帽远离该底板。

较佳地，该底板为金属底板，且该多个固定件透过冲压方式一体成型于该底板。

较佳地，该底板包括多个穿孔，且每一该固定件为一塑胶固定件，其中每一该固定件透过塑胶射出分别形成于该底板的相应穿孔之中。

较佳地，该复位件由电活性聚合物(Electroactive Polymers，EAP)制成。

本发明的键盘利用键帽的多个定位件以及底板的多个固定件，直接将键帽固定于底板之上，由于不再设置剪刀脚于键帽与底板之间，且本发明使用的复位件或金属弹性件的高度皆小于传统键盘所使用的橡胶弹性体的高度，因此有助于键盘的整体高度下降，进而成为更加轻薄且兼具按压手感的键盘；此外，由于键帽不再透过剪刀脚等连接元件固定于底板之上，因此简化键盘的组装步骤，且减少制造键盘的成本。

附图说明

图1：为现有键盘的示意图。

图2：为本发明的键盘的第一实施例的示意图。

图3：为本发明的键盘的第一实施例的分解图。

图4：为本发明的键盘的第一实施例的剖面分解图。

图5：为本发明的键盘的第一实施例于未被按压的示意图。

图6：为本发明的键盘的第一实施例于被按压的示意图。

图7：为本发明的键盘的第二实施例的分解图。

图8：为本发明的键盘的第三实施例的分解图。

图9：为本发明的键盘的第三实施例于未接收电流状态的示意图。

图10：为本发明的键盘的第三实施例于接收电流状态的示意图。

具体实施方式

请参阅图2，图2为本发明的键盘的第一实施例的示意图。如图2所示，键盘20包括多个按键21。为了避免键盘的多个按键致使图式过于复杂，而不易理解键盘的元件与组装方式，以下说明将省略多个按键的绘制，而仅以单一按键进行解说。于本较佳实施例中，下述的单一按键的结构与组装方式相同于多个按键中的其它按键的结构与组装方式，于此将不再对每一按键的结构与组装方式进行赘述。

请参阅图3，图3为本发明的键盘的第一实施例的分解图。如图3所示，键盘20包括按键21、一电路板22以及一底板23，其中按键21设置于电路板22之上，且电路板22设置于底板23之上。电路板22设有多个开关221(图3仅标示一个开关221)，其中每一开关221分别位于每一按键21的下方，用以产生一按键信号。当按键21被按压时，按键21接触且下压电路板22的开关221，因而触发开关221产生一按键信号。于本较佳实施例中，电路板22为常见的薄膜电路板，而电路板22的开关221是指由设置于薄膜电路板的上板与下板的两个电性接点所组成的开关。由于上述薄膜电路板与现有键盘常用的薄膜电路板无异，于此将不再针对薄膜电路板的结构进行赘述。

按键21包括一键帽211以及一金属弹性件212，其中金属弹性件212设置于电路板22的上方，且位于键帽211的下方，用以复位键帽211。金属弹性件212可为半球形金属薄片，但并不以此为限。此外，键帽211包括一下表面S1、多个定位件以及一凸柱217，其中多个定位件包括一第一定位件213、一第二定位件214、一第三定位件215以及一第四定位件216。

第一定位件213、第二定位件214、第三定位件215、第四定位件216以及凸柱217分别设置于键帽211的下表面S1，且每一定位件包括一凸块。如图3所示，第一定位件213具有凸块213a，第二定位件214具有凸块214a，第三定位件215具有凸块215a，而第四定位件216具有凸块216a。于本较佳实施例中，键帽211为塑胶件，且第一定位件213、第二定位件214、第三定位件215、第四定位件216与凸柱217透过塑胶射出而一体成型于键帽211的下表面S1，但并不以此为限。

此外，键帽211为矩形键帽，多个定位件为四个定位件。第一定位件213、第二定位件214、第三定位件215、第四定位件216分别位于键帽211的下表面S1的四个角落，而凸柱217位于键帽211的下表面S1的几何中心，但并不以此为限。于其它较佳实施例中，多个定位件可为三个定位件或为其它数量的定位件，且多个定位件与凸柱亦可设置于键帽211的其它位置。

底板23设置于按键21与电路板22的下方，用以承载按键21与电路板22。其中，底板23包括多个固定件，用以连接于按键21的键帽211的多个定位件。多个固定件包括第一固定件231、第二固定件232、第三固定件233以及第四固定件234，且第一固定件231、第二固定件232、第三固定件233以及第四固定件234分别对应于键帽211的第一定位件213、第二定位件214、第三定位件215以及第四定位件216，用以连接至键帽211的第一定位件213、第二定位件214、第三定位件215以及第四定位件216。于本较佳实施例中，底板23为一金属底板，且多个固定件231、232、233、234透过冲压方式一体成型于底板23，但并不以此为限。于其它较佳实施例中，底板23可为一塑胶底板，且多个固定件231、232、233、234透过塑胶射出一体成型于底板23。

以下继续说明底板23的固定件的结构，请一并参阅图4，图4为本发明的键盘的第一实施例的剖面分解图。如图3、图4所示，每一固定件包括两个延伸部、一开口以及一引导槽。举例来说，第一固定件231包括两个延伸部231a、231b、一开口231c以及一引导槽231d，第二固定件232包括两个延伸部232a、232b、一开口232c以及一引导槽232d，第三固定件233包括两个延伸部233a、233b、一开口233c以及一引导槽233d，而第四固定件234包括两个延伸部234a、234b、一开口234c以及一引导槽234d。

以下说明以第一固定件231为例。第一固定件231的延伸部231a、231b分别延伸自底板23，且延伸部231a、231b垂直于底板23的一上表面S2。两个延伸部231a、231b的末端形成开口231c，而两个延伸部231a、231b之间形成引导槽231d，其中开口231c用以使第一定位件213的凸块213a进入引导槽231d中，而引导槽231d则用以容置第一定位件213的凸块213a。由于第一固定件231、第二固定件232、第三固定件233以及第四固定件234的结构皆为相同，于此将不逐一说明固定件的结构。简言之，每一定位件213、214、215、216的凸块213a、214a、215a、216a分别经由每一开口231c、232c、233c、234c进入每一引导槽231d、232d、233d、234d之中，使键帽211得以固定于底板23。

以下针对键帽211的定位件与底板23的固定件更进一步说明。请继续参阅图3与图4，每一定位件的凸块，例如凸块213a与凸块214a，具有一第一高度H1以及一第一宽度W1。每一固定件的引导槽，例如引导槽231d，具有一第二高度H2。每一固定件的开口，例如开口232c，具有一第二宽度W2。其中，任一凸块的第一高度H1小于任一引导槽的第二高度H2，且任一凸块的第一宽度W1大于任一开口的第二宽度W2。举例来说，凸块213a的第一高度H1小于引导槽231d的第二高度H2，且凸块214a的第一宽度W1大于开口232c的第二宽度W2。

由于定位件的凸块的第一宽度W1大于固定件的开口的第二宽度W2，因此当定位件的凸块经由固定件的开口进入引导槽之中后，凸块不易自引导槽之中脱离，使键帽211得以稳定地固定于底板23之上。另外，由于定位件的凸块的第一高度H1小于固定件的引导槽的第二高度H2，因此当按键21被按压或释放时，定位件的凸块将沿着固定件的引导槽向下或向上滑动，使按键21得以接近或远离底板23。

以下说明本发明的键盘的作动方式，请参阅图5与图6，图5为本发明的键盘的第一实施例于未被按压的示意图，图6为本发明的键盘的第一实施例于被按压的示意图。如图5所示，金属弹性件212为拱形，且设置于键帽211的下方，用以复位键帽211。电路板22设置于金属弹性件212的下方，用以产生一按键信号。底板23设置于键帽211、金属弹性件212与电路板22的下方，用以承载键帽211、金属弹性件212与电路板22。承上所示，键帽211的凸块213a、214a设置于底板23的延伸部231a、231b、232a、232b所形成的引导槽231d、232d之中，藉以使键帽211连接于底板23。

如图6所示，当键帽211受一外力F按压时，第一定位件213的凸块213a于第一固定件231的引导槽231d中向下移动，且第二定位件214的凸块214a于第二固定件232的引导槽232d中向下移动，使键帽211接近于底板23，并且下压金属弹性件212使其产生形变，进而触发电路板22的开关221(图6未示)产生按键信号。当外力F消失而释放键帽211时，金属弹性件212恢复为拱形，因而带动键帽211远离于底板23。

于其它较佳实施例中，为了进一步增加按键21的按压行程的距离，可于键帽211上增设多个贯孔(图中未示)以对应底板23的延伸部231a、231b、232a、232b。当键帽211被按压时，键帽211接近于底板23，第一定位件213的凸块213a于第一固定件231的引导槽231d中向下移动。由于键帽211设有多个贯孔，因此当底板23的延伸部231a、231b、232a、232b接近键帽211的下表面S1时，底板23的延伸部231a、231b、232a、232b可分别伸入键帽211的每一贯孔之中，使受按压的键帽211更加接近于底板23。

请参阅图7，图7为本发明的键盘的第二实施例的分解图。如图7所示，键盘30包括多个按键31(图7仅标示一个按键31)、一电路板32以及一底板33，其中按键31设置于电路板32之上，且电路板32设置于底板33之上。电路板32设有多个开关321(图7仅标示一个开关321)，其中每一开关321分别位于每一按键31的下方，用以产生一按键信号。

本发明的第二实施例与图3的第一实施例的结构与组装方式大致相同，于此不再赘述。第二实施例与第一实施例主要不同之处在于第二实施例增设一复位薄膜318，用以承载所有按键31的金属弹性件312。此外，第二实施例的底板33包括多个穿孔335、336、337、338，且每一固定件331、332、333、334分别设置于底板33的多个穿孔335、336、337、338之中。关于金属弹性件312如何设置于复位薄膜318，以及固定件331、332、333、334与底板33的穿孔335、336、337、338的关系将于下文中详细说明。

按键31包括一键帽311、一金属弹性件312以及一复位薄膜318，且金属弹性件312设置于复位薄膜318之上，但并不以金属弹性件312设置于复位薄膜318的上表面为限。键帽311包括一第一定位件313、一第二定位件314、一第三定位件315、一第四定位件316以及一凸柱317。其中，第一定位件313、第二定位件314、第三定位件315、第四定位件316分别具有一凸块313a、314a、315a、316a。组装键盘30时，先将每一金属弹性件312透过黏胶等固着方式固设于复位薄膜318的上表面或下表面，再利用黏胶等固着方式将复位薄膜318贴附于电路板32的一上表面S3，使每一金属弹性件312对应位于每一键帽311的下方，进而提升键盘30的组装效率。

底板33包括一第一固定件331、一第二固定件332、一第三固定件333、一第四固定件334以及多个穿孔335、336、337、338，其中第一固定件331包括两个延伸部331a、331b、一开口331c以及一引导槽331d，第二固定件332包括两个延伸部332a、332b、一开口332c以及一引导槽332d，第三固定件333包括两个延伸部333a、333b、一开口333c以及一引导槽333d，第四固定件334包括两个延伸部334a、334b、一开口334c以及一引导槽334d，由于第二实施例的多个固定件331、332、333、334的结构相同于图3的多个固定件231、232、233、234的结构，且底板33的多个固定件331、332、333、334与键帽311的多个定位件313、314、315、316的连接方式亦相同于图3的多个固定件231、232、233、234与键帽211的多个定位件213、214、215、216的连接方式，于此不再赘述。

于本较佳实施例中，底板33为一金属底板，但并不以此为限。底板33设有多个穿孔335、336、337、338，而第一固定件331、第二固定件332、第三固定件333以及第四固定件334分别为一塑胶固定件，且每一固定件331、332、333、334分别透过塑胶射出成型于底板33的多个穿孔335、336、337、338之中。

请参阅图8，图8为本发明的键盘的第三实施例的分解图。如图8所示，键盘40包括多个按键41(图8仅标示一个按键41)、一电路板42以及一底板43，其中按键41设置于电路板42之上，且电路板42设置于底板43之上。电路板42设有多个开关421(图8仅标示一个开关421)，其中每一开关421分别位于每一按键41的下方，用以产生一按键信号。

按键41包括一键帽411以及一复位件412，且键帽411包括一第一定位件413、一第二定位件414、一第三定位件415、一第四定位件416以及一凸柱417，而底板43包括一第一固定件431、一第二固定件432、一第三固定件433以及一第四固定件434。于本较佳实施例中，第一定位件413、第二定位件414、第三定位件415、第四定位件416以及凸柱417透过塑胶射出而与键帽411一体成型，而底板43为一金属底板，且多个固定件431、432、433、434透过冲压方式一体成型于底板43，但并不以此为限。于其它较佳实施例中，底板43具有多个穿孔，多个固定件431、432、433、434分别为一塑胶固定件，且多个固定件431、432、433、434透过塑胶射出而分别形成于底板43的多个穿孔之中。

由于本发明的第三实施例与图3的第一实施例的结构与组装方式大致相同，于此不再赘述，主要不同之处在于第三实施例利用复位件412复位键帽411，且复位件412由电活性聚合物(Electroactive Polymers，EAP)制成。

此外，电路板42更设置一第一电性接点422以及一第二电性接点423，复位件412位于电路板42之上，且电性连接于电路板42的第一电性接点422与第二电性接点423，藉以获得来自电路板42的电流。当复位件412位于未接收电流的状态时，复位件412的形状为平坦圆形；当复位件412位于接收电流的状态时，复位件412将产生形变而由平坦圆形转变为拱起的半球形。因此，当复位件412接收到电流之后，复位件412将产生形变而带动键帽411远离底板43。需要说明的是，复位件412并不以圆形为限，亦可为其它形状(例如矩形)。

关于按键41的作动方式请参阅图9以及图10，图9为本发明的键盘的第三实施例于未接收电流状态的示意图，图10为本发明的键盘的第三实施例于接收电流状态的示意图。如图9所示，当键盘40尚未电性连接至电子装置(例如电脑)，或是键盘40的电源开关尚未被开启时，复位件412位于未接收电流的状态，此时复位件412的形状为平坦圆形，且键帽411与底板43之间的距离为一第三高度H3。

当键盘40电性连接至电脑等电子装置，或是键盘40的电源开关被开启时，电力经由电路板42传送至键盘40的各个耗电元件，例如复位件412。如图10所示，当复位件412位于接收电流的状态时，复位件412将产生形变而由平坦圆形转变为拱起的半球形，进而驱动键帽411，使键帽411与底板43之间的高度增加为一第四高度H4。

当使用者施予一外力按压键帽411时，键帽411下降而使凸柱417接触于复位件412，进而下压复位件412并且驱使电路板422的开关421(图中未示)产生按键信号。于本较佳实施例中，电路板422可为一薄膜开关电路、一电容传感器或其它常见的传感器，但并不以此为限。举例来说，电路板422为薄膜开关电路，因此下压的复位件412接触并压迫开关421，进而导通开关421的电路以产生按键信号。若开关421为电容传感器，当下压的复位件412接近开关421时，开关421因感测到电容值变化而产生按键信号。

当使用者释放键帽411时，由于复位件412仍位于接收电流的状态，复位件412的形状将恢复为拱起的半球形，因此复位件412驱动键帽411复位，使键帽411与底板43之间的高度再次增加为第四高度H4，达到带动键帽411远离底板43的效果。同理，当使用者再次施予外力按压按键41的键帽411时，键帽411将再度下降而驱使开关421产生按键信号。

根据以上较佳实施例的说明可知，本发明的键盘利用键帽的多个定位件以及底板的多个固定件，直接将键帽固定于底板之上。由于键帽不再透过剪刀脚等连接元件固定于底板之上，因此简化键盘的组装步骤，且减少制造键盘的成本。除此之外，由于不再设置剪刀脚于键帽与底板之间，且本发明使用的复位件或金属弹性件的高度皆小于传统键盘所使用的橡胶弹性体的高度，因此有助于键盘的整体高度下降，进而成为更加轻薄的键盘。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求范围，因此凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种键盘，其特征在于，包括：

底板，包括多个固定件，且每一该固定件包括：

两个延伸部，分别延伸自该底板且垂直于该底板的上表面，用以形成一引导槽；以及

开口；

电路板，设置于该底板之上，用以产生按键信号；以及

多个按键，设置于该电路板上，且每一该按键包括：

键帽，包括多个定位件，该多个定位件设置于该键帽的一下表面，用以连接于该底板的该多个固定件；以及

金属弹性件，设置于该键帽之下，用以复位该键帽；

其中，每一该定位件包括凸块，该凸块经由相应固定件的该开口进入该固定件的该引导槽，其中该凸块的高度小于该固定件的该引导槽的高度，且该凸块的宽度大于该固定件的该开口的宽度；当该键帽被按压时，该定位件的该凸块于该引导槽之中向下移动，使该键帽接近于该底板。

2.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该底板的该多个固定件为四个固定件，该键帽的该多个定位件为四个定位件，且该底板的该四个固定件分别对应该键帽的该四个定位件。

3.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该底板为金属底板，且该多个固定件透过冲压方式一体成型于该底板。

4.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该底板包括多个穿孔，且每一该固定件为一塑胶固定件，其中每一该固定件透过塑胶射出分别形成于该底板的相应穿孔之中。

5.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该键盘还包括复位薄膜，且该金属弹性件设置于该复位薄膜之上。

6.如权利要求5所述的键盘，其特征在于，该电路板为薄膜电路板，且该复位薄膜贴附于该薄膜电路板的一上表面。

7.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该键帽还包括凸柱，该凸柱设置于该键帽的该下表面，用以触压该金属弹性件下方的该电路板。

8.一种键盘，其特征在于，包括：

底板，包括多个固定件，且每一该固定件包括：

两个延伸部，分别延伸自该底板且垂直于该底板的上表面，用以形成一引导槽；以及

开口；

电路板，设置于该底板之上，用以产生一按键信号；以及

多个按键，设置于该电路板上，且每一该按键包括：

键帽，包括多个定位件，该多个定位件设置于该键帽的一下表面，用以连接于该底板的该多个固定件；以及

复位件，设置于该键帽之下且电性连接于该电路板而从该电路板接收一电流，该复位件于处于接收该电流的状态时产生形变，用以带动该键帽远离该底板；

其中，每一该定位件包括凸块，该凸块经由相应固定件的该开口进入该固定件的该引导槽，其中该凸块的高度小于该固定件的该引导槽的高度，且该凸块的宽度大于该固定件的该开口的宽度；当该键帽被按压时，该定位件的该凸块于该引导槽之中向下移动，使该键帽接近于该底板；当该键帽被释放时，该复位件带动该键帽远离该底板。

9.如权利要求8所述的键盘，其特征在于，该底板为金属底板，且该多个固定件透过冲压方式一体成型于该底板。

10.如权利要求8所述的键盘，其特征在于，该底板包括多个穿孔，且每一该固定件为一塑胶固定件，其中每一该固定件透过塑胶射出分别形成于该底板的相应穿孔之中。

11.如权利要求8所述的键盘，其特征在于，该复位件由电活性聚合物制成。