CN106547342B - 按键机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种按键机构，包括一壳体、固定于壳体的一固定组件、可移动地设置于固定组件中的一移动组件、设置于移动组件上的一按压组件、以及用以带动移动组件相对于固定组件移动的一驱动模块。当按压组件推动移动组件由一初始位置沿一第一方向移动至一第一位置时，驱动模块驱动移动组件由第一位置沿第一方向移动至一第二位置。当该移动组件位于该第二位置时，驱动组件带动移动组件沿一第二方向移动并撞击按压组件，且第一方向相反于第二方向。本发明提供的按键机构，当用户按下按压组件并推动移动组件移动时，位置检测组件可检测其位置并传送信号至驱动模块，驱动模块可带动移动模块移动来撞击按压组件，用户可由此得知按压动作已完成。

Description

按键机构
技术领域
本发明涉及一种按键机构。更具体地来说，本发明涉及一种可产生回馈力的按键机构。
背景技术
近年来，随着科技产业日益发达，电子装置例如移动电话(mobile phone)、平板计算机(tablet computer)、笔记本电脑(notebook computer)以及智能型手机(smartphone)等产品的使用越来越普遍，并朝着便利、多功能且美观的设计方向进行发展，以提供使用者更多的选择。
电子装置通常会在机壳上配置按键来控制电子装置，例如电源或是播音器的音量开关。然而，用户在按下按键时，并无从得知其按下的深度是否足够完成按压动作。
发明内容
为了解决上述现有的问题点，本发明提供一种按键机构，包括一壳体、固定于壳体的一固定组件、可移动地设置于固定组件中的一移动组件、设置于移动组件上的一按压组件、以及用以带动移动组件相对于固定组件移动的一驱动模块。当按压组件推动移动组件由一初始位置沿一第一方向移动至一第一位置时，驱动模块驱动移动组件由第一位置沿第一方向移动至一第二位置。当该移动组件位于该第二位置时，驱动组件带动移动组件沿一第二方向移动并撞击按压组件，且第一方向相反于第二方向。
本发明一实施例中，前述初始位置和第一位置之间间隔一第一距离，且第一位置和第二位置之间间隔一第二距离，其中第一距离和第二距离成正比。
本发明一实施例中，前述驱动模块包括一马达，连接移动组件。
本发明一实施例中，前述马达为一电磁式马达，包括一线圈和一磁性组件。
本发明一实施例中，前述线圈设置于移动组件上，且磁性组件设置于固定组件上。
本发明一实施例中，前述线圈设置于固定组件上，且磁性组件设置于移动组件上。
本发明一实施例中，前述马达为一压电式马达，包括一压电组件和一柱体，其中柱体连接压电组件，且移动组件可活动地连接前述柱体。
本发明一实施例中，前述驱动模块包括一第一弹性组件，连接固定组件和移动组件。
本发明一实施例中，前述按键机构还包括一位置检测组件，电性连接驱动模块并用以检测移动组件的位置。
本发明一实施例中，前述位置检测组件包括霍尔效应传感器、磁阻效应传感器、巨磁阻效应传感器、穿隧磁阻效应传感器、光学传感器或红外线传感器。
本发明一实施例中，当移动组件位于初始位置时，移动组件接触按压组件。
本发明一实施例中，当移动组件位于初始位置时，驱动模块提供朝第二方向的一预压力于移动组件。
本发明一实施例中，按键机构还包括一弹性体，连接壳体和按压组件。
本发明一实施例中，按压组件连接壳体并具有一可挠性材料。
本发明一实施例中，按压组件与壳体为一体成形。
本发明一实施例中，当移动组件位于初始位置时，按压组件对齐壳体的一表面。
本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供的按键机构，当用户按下按压组件并推动移动组件移动时，位置检测组件可检测其位置并传送信号至驱动模块，驱动模块可带动移动模块移动来撞击按压组件，用户可由此得知按压动作已完成。
附图说明
图1是表示本发明一实施例的按键机构安装于电子装置上的示意图。
图2是表示图1所示的按键机构沿x-x方向的剖视图。
图3A是表示本发明一实施例的按键机构去除壳体后的爆炸图。
图3B是表示本发明一实施例的固定组件示意图。
图4A是表示本发明一实施例中使用者沿第一方向压下按压组件的示意图。
图4B是表示本发明一实施例中移动组件沿第一方向移动并与按压组件分离的示意图。
图4C是表示本发明一实施例中移动组件沿第二方向移动并撞击按压组件的示意图。
图5是表示本发明另一实施例中的按键机构示意图。
图6A是表示本发明另一实施例中使用者沿第一方向压下按压组件的示意图。
图6B是表示本发明另一实施例中移动组件沿第一方向移动并与按压组件分离的示意图。
图6C是表示本发明另一实施例中移动组件沿第二方向移动并撞击按压组件的示意图。
【符号说明】
100 位置检测组件
110 传感器
120 感测物
200、200’ 驱动模块
210 第一弹性组件
220 第二弹性组件
230 线圈
240 磁性组件
250 压电组件
260 柱体
270 导引杆
300 固定组件
310 凹槽
320 穿孔
330 卡合槽
400 挡止组件
410 卡合部
420 开口
500 移动组件
510 本体
511 上端
512 下端
520 载体
600 按压组件
700 弹性体
800 壳体
810 表面
A1 第一方向
A2 第二方向
B 按键机构
D 显示面板
E 电子装置
具体实施方式
以下说明本发明实施例的按键机构。然而，可轻易了解本发明实施例提供许多合适的发明概念而可实施于广泛的各种特定背景。所揭示的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本发明，并非用以局限本发明的范围。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇申请所属的技术人员所通常理解的相同涵义。能理解的是这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本申请的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。
首先请参阅图1，本发明一实施例的按键机构B包含于一电子装置E内，并与电子装置E的显示面板D电性连接。当用户按下按键机构B时，一信号会被传送至前述显示面板D，使显示面板D显示对应的画面。前述电子装置E例如为一智能型手机或一平板计算机。
如图2、图3A所示，前述按键机构B主要包括一位置检测组件100、一驱动模块200、一固定组件300、一挡止组件400、一移动组件500、一按压组件600、至少一弹性体700、以及一壳体800，其中位置检测组件100包括一传感器110和一感测物120，而驱动模块200则包括一第一弹性组件210、一第二弹性组件220以及一马达。于本实施例中，前述马达为包括一线圈230和至少一磁性组件240的电磁式马达。
前述传感器110可为霍尔效应传感器(Hall Sensor)、磁阻效应传感器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效应传感器(GiantMagnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效应传感器(TunnelingMagnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、光学传感器(Optical Encoder)、或红外线传感器(Infrared Sensor)。当使用霍尔效应传感器、磁阻效应传感器、巨磁阻效应传感器、或穿隧磁阻效应传感器作为传感器110时，感测物120可为一磁铁。当使用光学传感器或红外线传感器作为传感器110时，感测物120可为一反射片。
请参阅图2、图3A、图3B，固定组件300具有一中空的方形结构，且侧壁上形成有多个凹槽310和一穿孔320。驱动模块200的磁性组件240可设置于凹槽310中，而位置检测组件100的传感器110则可穿过前述穿孔320。固定组件300还具有多个卡合槽330，且挡止组件400具有形状和位置对应的多个卡合部410。因此，固定组件300和挡止组件400可通过卡合部410和卡合槽330结合使彼此相互卡合，并将前述第一弹性组件210夹设于两者之间。由于挡止组件400固定于壳体800上，故固定组件300与其结合后也固定于壳体800上。
另外，挡止组件400中央处还具有一开口420，以利前述移动组件500穿过。
移动组件500包括一本体510和一载体520，本体510固定于载体520上且载体520围绕前述本体510。本体510用以撞击按压组件600以让用户感受到回馈力，因此会具有较大的尺寸及重量。举例而言，如图2所示，本体510的高度大于载体520的高度，且大于固定组件300加上挡止组件400的高度，其上端511凸出于固定组件300的上表面，因此可较容易撞击按压组件600，而下端512则穿过挡止组件400的开口420，使移动组件500的整体重量增加。
驱动模块200的线圈230设置在移动组件500的载体520上并围绕前述载体520，而位置检测组件100的感测物120也设置于载体520上并对应于前述传感器110。因此，当移动组件500移动时，线圈230和感测物120也会随之移动。
如图2所示，驱动模块200的第一弹性组件210和第二弹性组件220分别设置于移动组件500的相反侧(或固定组件300的相反侧)，且第一弹性组件210和第二弹性组件220皆连接固定组件300和移动组件500。因此，本实施例中的移动组件500在用户未按下按压组件600且线圈230未通电的情况下即可通过第一、第二弹性组件210、220而悬挂于固定组件300的中空结构中。
应注意的是，于本实施例中，固定组件300的四边皆设置有磁性组件240，因此驱动模块200的马达可提供较大的动力使移动组件500相对于固定组件300移动，但是磁性组件240的数量及尺寸可依使用者需求调整，并不以此为限。于一些实施例中，线圈230设置于固定组件300上且磁性组件240设置于移动组件500的载体520上，因此当移动组件500移动时，磁性组件240会随之移动。于一些实施例中，设置于移动组件500上的磁性组件240可作为位置检测组件100的感测物120，而不需额外设置。
于一些实施例中，可省略第一弹性组件210或第二弹性组件220，或两者皆可省略。移动组件500可通过电磁式马达悬浮于固定组件300的中空结构中。另外，于一些实施例中，固定组件300和挡止组件400可为一体成形，而移动组件500的本体510和载体520也可为一体成形。
请回到图2、图3A，按压组件600连接移动组件500，并通过弹性体700与壳体800连接。需特别说明的是，于本实施例中，在用户未按下按压组件600时，移动组件500位于一初始位置，且前述驱动模块200可提供一朝上方(也即图4C所示的第二方向A2)的预压力予移动组件500，使移动组件500与按压组件600之间没有间隙。此外，如图2所示，当移动组件500位于初始位置时，按压组件600对齐壳体800的一表面810，使产品外观保持完整。
于一些实施例中，按压组件600可直接固定于壳体800并具有一可挠性材料，因此使用者按压时按压组件600会产生变形，而前述弹性体700则可被省略。于一些实施例中，按压组件600可与壳体800一体成形。
请参阅图4A，当使用者按压前述按压组件600时，按压组件600会推动移动组件500由前述初始位置沿一第一方向A1移动至一第一位置。接着，如图4B所示，当位置检测组件100检测到移动组件500位于第一位置并停止于前述第一位置时，位置检测组件100将传送一信号至驱动模块200，驱动模块200的马达将带动移动组件500由第一位置沿第一方向A1移动至一第二位置，并与按压组件600分离。最后，如图4C所示，驱动模块200的第一弹性组件210、第二弹性组件220和马达再带动移动组件500沿第二方向A2移动并撞击按压组件600，其中第二方向A2相反于第一方向A1。用户在感受到移动组件500的撞击后，便可得知其完成按压动作。
当用户不再按压前述按压组件600时，弹性体700的回复力会将按压组件600沿第二方向A2推回图2所示的位置。此外，由于驱动模块200会提供移动组件500朝第二方向A2的预压力，因此移动组件500也会回复至初始位置。
需特别说明的是，前述初始位置与第一位置相隔一第一距离，且前述第一位置与第二位置相隔一第二距离。于本实施例中，第一距离和第二距离成正比，因此当用户按压的幅度相异时，移动组件500产生的撞击力道也会不同(第二距离愈远时可产生的撞击力道愈强)，使用者可理解其按压的段落或深度。
再请参阅图5，本发明另一实施例中，驱动模块200’中的马达为一压电式马达，包括一压电组件250、一柱体260、以及一导引杆270。移动组件500可活动地设置于柱体260及导引杆270上，且柱体260与压电组件250连接。
如图6A所示，当用户按下按压组件600时，按压组件600会推动移动组件500由初始位置沿第一方向A1移动至第一位置。接着，如图6B所示，当位置检测组件100检测到移动组件500位于第一位置并停止于前述第一位置时，位置检测组件100将传送一信号至驱动模块200’，驱动模块200’的压电式马达将带动移动组件500由第一位置沿第一方向A1移动至第二位置。最后，如图6C所示，驱动模块200的压电式马达再带动移动组件500沿第二方向A2移动并撞击按压组件600。用户在感受到移动组件500的撞击后，便可得知其完成按压动作。
综上所述，本发明提供一种按键机构，当用户按下按压组件并推动移动组件移动时，位置检测组件可检测其位置并传送信号至驱动模块，驱动模块可带动移动模块移动来撞击按压组件，用户可由此得知按压动作已完成。
虽然本发明的实施例及其优点已揭露如上，但应该了解的是，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本发明的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中技术人员可从本发明揭示内容中理解现行或未来所发展出的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本发明使用。因此，本发明的保护范围包括上述工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本发明的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。
虽然本发明以前述多个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。此外，每个权利要求建构成一独立的实施例，且各种权利要求及实施例的组合皆介于本发明的范围内。

Claims (14)

1.一种按键机构，包括：
一壳体；
一固定组件，固定于该壳体；
一移动组件，可移动地设置于该固定组件中；
一位置检测组件，用以检测该移动组件的位置；
一按压组件，设置于该移动组件之上，且该按压组件和该移动组件分离设置；以及
一驱动模块，包括一马达，连接该移动组件且电性连接该位置检测组件，用以带动该移动组件相对于该固定组件移动，其中当该按压组件推动该移动组件由一初始位置沿一第一方向移动至一第一位置时，该驱动模块驱动该移动组件由该第一位置沿该第一方向移动至一第二位置，其中当该移动组件位于该第二位置时，该驱动模块带动该移动组件沿一第二方向移动并撞击该按压组件，且该第一方向相反于该第二方向。
2.如权利要求1所述的按键机构，其中该初始位置和该第一位置之间间隔一第一距离，且该第一位置和该第二位置之间间隔一第二距离，其中该第一距离和该第二距离成正比。
3.如权利要求1所述的按键机构，其中该马达为一电磁式马达，包括一线圈和一磁性组件。
4.如权利要求3所述的按键机构，其中该线圈设置于该移动组件上，且该磁性组件设置于该固定组件上。
5.如权利要求3所述的按键机构，其中该线圈设置于该固定组件上，且该磁性组件设置于该移动组件上。
6.如权利要求1所述的按键机构，其中该马达为一压电式马达，包括一压电组件和一柱体，其中该柱体连接该压电组件，且该移动组件可活动地连接该柱体。
7.如权利要求1所述的按键机构，其中该驱动模块包括一第一弹性组件，连接该固定组件和该移动组件。
8.如权利要求1所述的按键机构，其中该位置检测组件包括霍尔效应传感器、磁阻效应传感器、巨磁阻效应传感器、穿隧磁阻效应传感器、光学传感器或红外线传感器。
9.如权利要求1所述的按键机构，其中当该移动组件位于该初始位置时，该移动组件接触该按压组件。
10.如权利要求9所述的按键机构，其中当该移动组件位于该初始位置时，该驱动模块提供朝该第二方向的一预压力于该移动组件。
11.如权利要求1所述的按键机构，其中该按键机构还包括一弹性体，连接该壳体和该按压组件。
12.如权利要求1所述的按键机构，其中该按压组件连接该壳体并具有一可挠性材料。
13.如权利要求12所述的按键机构，其中该按压组件与该壳体为一体成形。
14.如权利要求1所述的按键机构，其中当该移动组件位于该初始位置时，该按压组件对齐该壳体的一表面。
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