CN108666163A - 按键结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种按键结构，其包括键帽、支撑板、弹性元件及支撑元件，弹性元件包括弹性体及弹片，弹性体具有第一表面及第二表面，第一表面包括第一凸部及第二凸部，支撑元件连接键帽与支撑板并围绕弹性元件。当键帽下降时，第一凸部受键帽抵压而产生形变以形成第一按压行程，接着键帽抵压第二凸部使弹片产生形变而形成第二按压行程。

Description

按键结构
技术领域
本发明涉及一种输入装置的结构，尤其涉及一种按键及其弹性体结构。
背景技术
现今社会中，电子产品的使用已经成为生活中不可或缺的一部分，凡食、衣、住、行、育、乐，每样都与电子产品有关。为让电子产品方便携带或使用，电子产品的设计也越趋轻薄。通常电子产品都具有按键结构，为了让电子产品更加地轻薄，都会设法减化按键结构中支撑结构、弹性结构的配置或降低其高度，如此虽能使按键的高度下降并达到整体键盘体积减少的效果，但也可能因此让按键失去按压行程的手感，造成使用者无法确认是否已完成按键的按压或产生不舒服的按压手感，而让使用者感到不便。
为让按键维持良好的按压手感，如于美国专利公开第US20110203912号中，提出一种弹性体(Elastomeric Dome)搭配金属弹片(Metal Dome)的按键结构。其于按键下压时会先接触并抵压弹性体使其变形，接着再接触并抵压金属弹片并由此保持按键按压的手感。但由于该前案以键帽下表面的凸起结构直接抵压金属弹片，如此可能于按压时产生噪声。且由于键帽与金属弹片均属于刚性的结构，会造成按压的手感偏硬。此外，于现有的技术中，按键的安装通常是先将金属弹片粘贴于薄膜开关之上，随后再将弹性体配置于金属弹片之上，于组装过程中，此种安装方式可能因为弹性体与金属弹片中心点的偏移，造成键帽下表面的凸起结构无法确实抵压金属弹片，导致按键功能失效或键盘按压行程的改变。
因此，如何在按键结构高度降低的情况下，维持按键按压的手感及舒适度，同时避免按键的弹性体与弹片安装偏移的情况发生，为本发明欲解决的技术课题。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种整体高度降低且仍具有稳定按压行程的按键结构，同时具备可避免按压偏移的弹性元件。
为达前述的目的，本发明提供一种按键结构，包括:
键帽；
支撑板；
弹性元件，包括弹性体及弹片，弹性体具有第一表面及第二表面，第一表面包括第一凸部及第二凸部；以及
支撑元件，连接键帽与支撑板并围绕弹性元件；
其中，键帽下降时，第一凸部受键帽抵压而产生形变以形成第一按压行程，接着键帽抵压第二凸部使弹片产生形变而形成第二按压行程。
于上述较佳实施方式中，其中弹片具有第三表面及第四表面，且弹片的第三表面邻接于弹性体的第二表面。
于上述较佳实施方式中，其中弹片受第二凸部抵压产生形变时，第四表面用以接触开关以产生按键信号。
于上述较佳实施方式中，其中开关布置于薄膜层的表面。
于上述较佳实施方式中，其中薄膜层设置于支撑板上。
于上述较佳实施方式中，其中第二凸部的垂直高度等于第一凸部的垂直高度。
于上述较佳实施方式中，其中第二凸部的垂直高度小于第一凸部的垂直高度。
于上述较佳实施方式中，其中第一凸部为冠状凸部且围绕第二凸部。
于上述较佳实施方式中，其中冠状凸部具有至少一缺口。
于上述较佳实施方式中，其中弹性体的材质可为:橡胶或硅胶。
于上述较佳实施方式中，其中支撑元件包括:第一支架及第二支架。
附图说明
图1：为本发明按键结构的立体示意图；
图2：为本发明弹性体结构的剖视图；以及
图3A至3B：为本发明按键作动的示意图；
【符号说明】
10 键帽
101 上表面
102 下表面
1021a、1021b 第一结合部
20 支撑元件
201 第一支架
2011 第一端
2012 第二端
202 第二支架
2021 第一端
2022 第二端
30 弹性元件
301 弹性体
3011 第一表面
30111 第一凸部
301111 缺口
30112 第二凸部
3012 第二表面
302 弹片
3021 第三表面
3022 第四表面
40 薄膜层
401 开关
402 开口
50 支撑板
501a、501b 第二结合部
具体实施方式
本发明的优点及特征以及达到其方法将参照例示性实施例及附图进行更详细的描述而更容易理解。然而，本发明可以不同形式来实现且不应被理解仅限于此处所陈述的实施例。相反地，对所属技术领域技术人员而言，所提供的此些实施例将使本公开更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴。
首先，请参阅图1所示，图1为本发明按键结构的立体示意图。于图1中，本发明的按键结构包括:键帽10、支撑元件20、弹性元件30、薄膜层40及支撑板50。其中弹性元件30设置于键帽10的下方，且支撑元件20围绕该弹性元件30并连接键帽10及支撑板50。
请继续参阅图1，键帽10具:有上表面101及下表面102，其中下表面102具有第一结合部1021a、1021b；支撑元件20包括:第一支架201及第二支架202，其中第一支架201具有第一端2011及第二端2012，第二支架202亦具有第一端2021及第二端2022；弹性元件30则包括:弹性体301及弹片302；薄膜层40包括:开关401及开口402；支撑板50具有:第二结合部501a、501b。于按键组装时，第一支架201及第二支架202可通过一枢转轴(未示于图中)相互枢接，第一支架201的第一端2011枢接于键帽10的第一结合部1021a，第一支架201的第二端2012则枢接于支撑板50的第二结合部501b；第二支架202的第一端2021枢接于键帽10的第一结合部1021b，第二支架202的第二端2022则枢接于支撑板50的第二结合部501a。如此第一支架201及第二支架202即可转动地连接于键帽10及支撑板50，由此带动并导引键帽10相对于支撑板50进行下降与上升的动作。本发明虽仅提出支撑元件20为剪刀脚结构的实施方式，但于实际应用时，亦可替换成其他具有类似功能的支撑元件，例如V型、A型或两平行的连杆结构，而不以本发明所提出的实施方式为限。
薄膜层40设置于该支撑板50之上，薄膜层40包括开关401及开口402。支撑板50的第二结合部501a及501b可穿过薄膜层40的开口402，使其可与第一支架201的第二端2012及第二支架202的第二端2022枢接。弹性元件30则设置于开关401之上，其中弹性元件30包括:弹性体301及弹片302。当键帽10受到按压而下降时，弹性元件30则会产生形变而形成至少一个按压行程，并通过弹片302接触开关401以产生按键信号。而当键帽10未受到按压时，弹性元件30亦提供键帽10向上的弹性回复力以推动键帽10上升并使其复位。
请参阅图1及图2，图2为本发明弹性体结构的剖视图。弹性元件30的弹性体301具有第一表面3011及第二表面3012，其中第一表面3011上具有第一凸部30111及第二凸部30112。第一凸部30111可为冠状凸部且围绕于第二凸部30112；第二凸部30112可为导通柱，且第二凸部30112的垂直高度可等于或小于第一凸部30111的垂直高度。此外在第一凸部30111上具有至少一个缺口301111，缺口301111具有让空气流通的功能，例如当键帽10的下表面102抵压第一凸部30111时，缺口301111可避免下表面102与第一凸部30111之间因空气排出而产生的负压状态，如此便可避免弹性元件30吸附在键帽10下表面102而让按键无法正常作动的情况发生。本发明虽仅提出缺口301111作为空气流通的实施方式，但于实际应用时，可通过改变第一凸部30111的外观形状来避免负压状态的产生，亦可于弹性体301或键帽10上设置开孔让空气流通，而不以缺口301111的实施方式为限。本发明所述的弹性体301其材质可为:橡胶或硅胶。
请继续参阅图2，弹片302具有第三表面3021及第四表面3022。第三表面3021邻接并贴合于弹性体301的第二表面3012，如此当弹性体301的第二凸部30112受到抵压时，会使弹片302产生形变而使第四表面3022接触开关401以产生按键信号。本发明虽仅提出将第二凸部30112设置于弹性体301的第一表面3011的实施方式，但于实际应用时，亦可将第二凸部设置于键帽10的下表面102之上，而不以本发明所提出的实施方式为限。本发明所述的弹片302可由金属或具有导电特性的材质所制成。此外，由于已将弹性元件30的弹片302预先粘合于弹性体301之中，因此当弹性元件30布置于开关401之上时，可有效避免弹性体与弹片安装偏移的情况发生。
请参阅图3A及3B，图3A至3B为本发明按键作动的示意图。于图3A中，第二凸部30112的垂直高度小于第一凸部30111的垂直高度。于图3B中，在键帽10的上表面101受到按压而使键帽10下降时，键帽10的下表面102先抵压到第一凸部30111之上并使第一凸部30111产生形变，并通过第一凸部30111的形变形成第一按压行程。尔后持续下降的键帽10接着以下表面102抵压第二凸部30112而使弹片302产生形变，并通过弹片302的形变形成第二按压行程。本发明利用第一凸部30111及弹片302的形变来产生二阶段的按压行程，举例来说，若第一凸部30111的垂直高度与第二凸部30112的垂直高度相等或是相近时，当使用者按压键帽10时，较无法感受到第一按压行程及第二按压行程的区隔，意即较无法明显地感受到二阶段的按压行程；若是第二凸部30112的垂直高度小于第一凸部30111的垂直高度，当使用者按压键帽10时，由于键帽10的下表面102抵压到第一凸部30111之后，第一凸部30111在经历一较长时间的形变后，键帽10的下表面102才会抵压到第二凸部30112而驱使弹片302产生形变，如此使用者便可明显地感受到第一按压行程及第二按压行程的二阶段按压行程。
通过调整弹性体301第一凸部30111与第二凸部30112的垂直高度，可产生各种不同的按压手感，如此便可将本发明所提出的按键结构应用于各种具有键盘的电子产品之中。
相较于现有技术，本发明所提供的按键结构的键帽并不直接抵压弹片，而是通过抵压弹性体致使弹片产生形变，如此便可改善按压手感偏硬及噪声产生的问题。另一方面，在按键结构高度降低的情况下，通过弹性体的第一凸部及第二凸部搭配弹片形成二阶段的按压行程，使按键可维持稳定的按压手感。进一步的，可调整弹性体第一凸部与第二凸部的垂直高度以产生不同的按压手感，而可将本发明所提供的按键结构应用于各种具有键盘的电子产品之中。此外由于弹片已预先粘合于弹性体之中，如此在键盘制造的过程当中，便可有效地避免弹性体与弹片安装偏移的情况发生，进而提高电子产品制作的良率；故，本发明实为一极具产业价值的创作。
本发明得由熟悉本技艺的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护。

Claims (11)

1.一种按键结构，其特征在于，包括:
一键帽；
一支撑板；
一弹性元件，包括一弹性体及一弹片，该弹性体具有一第一表面及一第二表面，该第一表面包括一第一凸部及一第二凸部；以及
一支撑元件，连接该键帽与该支撑板并围绕该弹性元件；
其中，该键帽下降时，该第一凸部受该键帽抵压而产生形变以形成第一按压行程，接着该键帽抵压该第二凸部使该弹片产生形变而形成第二按压行程。
2.如权利要求1所述的按键结构，其中该弹片具有一第三表面及一第四表面，且该弹片的该第三表面邻接于该弹性体的该第二表面。
3.如权利要求2所述的按键结构，其中该弹片受该第二凸部抵压产生形变时，该第四表面用以接触一开关以产生按键信号。
4.如权利要求3所述的按键结构，其中该开关布置于一薄膜层的表面。
5.如权利要求4所述的按键结构，其中该薄膜层设置于该支撑板上。
6.如权利要求1所述的按键结构，其中该第二凸部的垂直高度等于该第一凸部的垂直高度。
7.如权利要求1所述的按键结构，其中该第二凸部的垂直高度小于该第一凸部的垂直高度。
8.如权利要求1所述的按键结构，其中该第一凸部为一冠状凸部且围绕该第二凸部。
9.如权利要求8所述的按键结构，其中该冠状凸部具有至少一缺口。
10.如权利要求1所述的按键结构，其中该弹性体的材质可为:橡胶或硅胶。
11.如权利要求1所述的按键结构，其中该支撑元件包括:第一支架及第二支架。
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