CN109065393A - 按键 - Google Patents

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谢育群
王勇智
杨宸
刘家宏
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Darfon Electronics Suzhou Co Ltd
Darfon Electronics Corp
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Darfon Electronics Suzhou Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种按键包含具有触发开关的电路板、设置于电路板上的底板、设置于底板上方的键帽、支撑装置、设置于电路板上的底座、连接于底座的上盖、弹簧及弹性结构体。支撑装置设置于底板及键帽的间且包含第一及第二支撑件，第一及第二支撑件可活动地连接键帽及底板且彼此交叉枢接，以使键帽随第一及第二支撑件的交叉枢转在按压位置与未按压位置的间上下移动。弹簧穿设于第一及第二支撑件中且抵接键帽，用来驱动键帽回位至未按压位置。弹性结构体设置于对应触发开关的位置，用来于键帽被按压至按压位置时下压触发开关。本发明能够兼顾按键操作手感与按键薄型化设计。

Description

按键
技术领域
本发明涉及一种按键，尤指一种使用弹性结构体下压导通触发开关以及使用弹簧驱动键帽回位的按键。
背景技术
就目前个人计算机的使用习惯而言，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设备，以操作上述的电子产品与加工设备。
传统机械式按键按压触发设计使用金属弹片作为开关导通组件，其通常会有制造成本较高以及弹片组件配置所需空间较大的问题，然而若是改采用其他触发设计(例如以橡胶垫圈触发薄膜开关的设计)，则又会出现按键的操作手感不佳的情况。因此，如何兼顾按键操作手感与按键薄型化设计，为目前按键在按压触发设计上的重要课题之一。
发明内容
鉴于现有技术中的问题，本发明提供一种按键以解决上述问题。
因此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种按键，该按键包含：
电路板，该电路板具有触发开关；
底板，其设置于该电路板上；
键帽，其设置于该底板上方；
支撑装置，其设置于该底板以及该键帽之间且包含第一支撑件以及第二支撑件，该第一支撑件以及该第二支撑件可活动地连接该键帽以及该底板且彼此交叉枢接，以使该键帽随着该第一支撑件以及该第二支撑件的交叉枢转相对于该底板于按压位置与未按压位置之间上下移动；
底座，其设置于该电路板上；
上盖，其连接于该底座；
弹簧，其穿设于该第一支撑件以及该第二支撑件中,定义该弹簧朝向该键帽的一端为第一端，与该第一端相对的一端为第二端，且该第一端抵接该键帽，用来驱动该键帽回位至该未按压位置，该弹簧还穿设于该上盖，该第二端抵接该底座；以及
弹性结构体，其设置于对应该触发开关的位置，用来于该键帽被按压至该按压位置时下压触发该触发开关。
作为可选的技术方案，该触发开关位于该底座之外，该弹性结构体为橡胶垫圈且设置于该电路板上对应该触发开关的位置，该第一支撑件朝该弹性结构体延伸形成施力臂，当该键帽被按压至该按压位置时，该施力臂随着该第一支撑件的枢转下压该弹性结构体变形以触发该触发开关。
作为可选的技术方案，该触发开关设置于对应该弹簧的位置，该弹性结构体为橡胶垫圈且容置于该弹簧中，该键帽朝该弹性结构体突出形成有凸点，当该键帽被按压至该按压位置时，该凸点下压该弹性结构体变形以触发该触发开关。
作为可选的技术方案，该触发开关位于该底座之外，该弹性结构体为从该底板突出形成的弯折施力臂，该键帽朝该弹性结构体突出形成有凸点，当该键帽被按压至该按压位置时，该凸点下压该弯折施力臂抵接触发该触发开关。
作为可选的技术方案，该触发开关位于该底座之外，该弹性结构体为从该键帽朝该触发开关延伸形成的弯折施力臂，当该键帽被按压至该按压位置时，该弯折施力臂下压触发该触发开关。
作为可选的技术方案，该触发开关位于该底座之外，该弹性结构体为从该第一支撑件朝该触发开关延伸形成的弯折施力臂，当该键帽被按压至该按压位置时，该弯折施力臂随着该第一支撑件的枢转下压触发该触发开关。
作为可选的技术方案，该触发开关位于该底座之外，该弹性结构体为从该上盖朝该触发开关延伸形成的弯折施力臂，该键帽朝该弹性结构体突出形成有凸点，当该键帽被按压至该按压位置时，该凸点下压该弯折施力臂抵接触发该触发开关。
作为可选的技术方案，该触发开关位于该底座之外，该弹性结构体为从该底座朝该触发开关延伸形成的弯折施力臂，该键帽朝该弹性结构体突出形成有凸点，当该键帽被按压至该按压位置时，该凸点下压该弯折施力臂抵接触发该触发开关。
作为可选的技术方案，该电路板为薄膜电路板，该触发开关为薄膜开关。
作为可选的技术方案，该按键另包含发光二极管，该电路板包含基材层、隔垫层，以及发光二极管电路层，该发光二极管设置于该发光二极管电路层对应该弹簧的位置以发射光线穿过该弹簧入射至该键帽，该触发开关包含第一触发电路以及第二触发电路，该第一触发电路设置于该基材层，该第二触发电路设置于该发光二极管电路层，该隔垫层连接于该基材层以及该发光二极管电路层之间以使该第一触发电路以及该第二触发电路彼此隔开相对，当该键帽被按压至该按压位置时，该弹性结构体下压该基材层以使该第一触发电路以及该第二触发电路接触导通而触发该触发开关。
相比于现有技术，本发明采用触发开关以下压弹性结构体变形的方式被触发的设计来取代传统机械式按键使用金属弹片作为开关导通组件的设计，本发明可有效地解决先前技术中提到的传统机械式按键制造成本较高以及弹片组件配置所需空间较大的问题，除此之外，上述使用弹簧驱动键帽回位的设计亦可进一步地保有机械式按键所提供的机械式回弹手感，从而大大地改善按键的操作手感。
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为本发明第一实施例所提出的按键的立体示意图。
图2为图1的按键的爆炸示意图。
图3为图1的按键沿着剖面线A-A的剖面示意图。
图4为图3的键帽被按压至按压位置的剖面示意图。
图5为本发明第二实施例所提出的按键于键帽未被按压时的剖面示意图。
图6为图5的按键于键帽被按压时的剖面示意图。
图7为根据本发明第三实施例所提出的按键于键帽未被按压时的剖面示意图。
图8为图7的按键于键帽被按压时的剖面示意图。
图9为本发明第四实施例所提出的按键于键帽未被按压时的剖面示意图。
图10为图9的按键于键帽被按压时的剖面示意图。
图11为本发明第五实施例所提出的按键于键帽未被按压时的剖面示意图。
图12为图11的按键于键帽被按压时的剖面示意图。
图13为本发明第六实施例所提出的按键于键帽未被按压时的剖面示意图。
图14为图13的按键于键帽被按压时的剖面示意图。
图15为本发明第七实施例所提出的按键于键帽未被按压时的剖面示意图。
图16为图15的按键于键帽被按压时的剖面示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请参阅图1以及图2，图1为本发明第一实施例所提出的按键的立体示意图；图2为图1的按键的爆炸示意图。其中为了清楚地显示按键10的内部结构，键帽16以透视虚线简示之。按键10可应用在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(如笔记本电脑键盘或折叠式键盘装置)以供用户按压而执行用户所欲输入的功能，但不以此为限。如图1以及图2可知，按键10包含电路板12、底板14、键帽16、支撑装置18、底座20、上盖22、弹簧24，以及弹性结构体26。电路板12可具有触发开关13，其中电路板12可较佳地为薄膜电路板且触发开关13为薄膜开关。底板14设置于电路板12上，键帽16设置于底板14上方，且支撑装置18设置于底板14以及键帽16之间，支撑装置18包含第一支撑件28以及第二支撑件30，第一支撑件28以及第二支撑件30可活动地连接键帽16以及底板14且彼此交叉枢接，藉此，键帽16即可透过第一支撑件28以及第二支撑件30的剪刀脚连接设计而随着第一支撑件28以及第二支撑件30的交叉枢转相对于底板14于按压位置与未按压位置之间上下移动。底座20设置于电路板12上，上盖22连接于底座20，定义弹簧24朝向键帽16的一端为第一端，与第一端相对的一端为第二端。弹簧24穿设于第一支撑件28以及第二支撑件30中并且弹簧24的第一端抵接键帽16以驱动键帽16可自动回位至未按压位置。弹簧24的第二端抵接底座20且穿过上盖22以使第一端抵接至键帽16。弹簧24的第二端抵接底座20且穿过上盖22所限定的空间，使弹簧24在按键10中不易发生位置偏移，以提供稳定的回复力。于其他实施例中，弹簧24的第二端还可以抵接于其他可支撑弹簧24的按键组件，如电路板12、上盖22等，不以此为限。
在按键10的按压触发设计方面，其可参阅图3以及图4，图3为图1的按键10沿着剖面线A-A的剖面示意图，图4为图3的键帽16被按压至按压位置的剖面示意图，如图3以及图4所示，在此实施例中，触发开关13位于底座20之外，弹性结构体26可较佳地为橡胶垫圈且设置于电路板12上对应触发开关13的位置，第一支撑件28可较佳地朝弹性结构体26延伸形成有施力臂32，藉此，当键帽16从如图3所示的未按压位置被外力按压而随着第一支撑件28以及第二支撑件30的相对枢转向下移动至如图4所示的按压位置时，施力臂32可随着第一支撑件28的枢转下压弹性结构体26变形以进行触发开关13的触发，从而使按键10可据以执行用户所欲输入的功能。另一方面，当上述外力释放时，弹簧24可驱动键帽16从如图4所示的按压位置回位至如图3所示的未按压位置而产生自动回位的功效，以便使用者进行后续按压操作。
如此一来，由于本发明采用触发开关以支撑件下压弹性结构体变形的方式被触发的设计来取代传统机械式按键使用金属弹片作为开关导通组件的设计，本发明可有效地解决先前技术中提到的传统机械式按键制造成本较高以及弹片组件配置所需空间较大的问题，除此之外，上述使用弹簧驱动键帽回位的设计亦可进一步地保有机械式按键所提供的机械式回弹手感，从而大大地改善按键的操作手感。
在实际应用中，本发明可选择性地采用按键发光设计且可更进一步地采用薄膜电路板与发光二极管电路板整合设计以缩减按键的整体高度而有利于按键薄型化设计，举例来说，如图2、图3以及图4所示，按键10可另包含发光二极管34，电路板12可包含基材层36、隔垫层38，以及发光二极管电路层40。发光二极管34设置于发光二极管电路层40对应弹簧24的位置以发射光线穿过弹簧24入射至键帽16，从而达到按键发光效果。触发开关13可包含第一触发电路42以及第二触发电路44，第一触发电路42设置于基材层36，第二触发电路44设置于发光二极管电路层40，隔垫层38连接于基材层36以及发光二极管电路层40之间，以使第一触发电路42以及第二触发电路44彼此隔开相对，藉此，当键帽16被按压至如图4所示的按压位置时，弹性结构体26下压基材层36凹陷变形以使第一触发电路42以及第二触发电路44接触导通触发开关13。
值得一提的是，弹性结构体的配置可不限于上述实施例，举例来说，请参阅图5以及图6，图5为本发明第二实施例所提出的按键于键帽未被按压时的剖面示意图；图6为图5的按键于键帽被按压时的剖面示意图。在此实施例与上述实施例中所提到的组件具有相同编号者，代表其具有相同的结构或功能，其相关描述于此不再赘述。如图5以及图6所示，本实施例中，按键100包含电路板12、底板14、键帽16、支撑装置18、底座20、上盖22、弹簧24，以及弹性结构体102。在此实施例中，触发开关13设置于对应弹簧24的位置，弹性结构体102可较佳地为橡胶垫圈且容置于弹簧24中，键帽16可朝弹性结构体102突出形成有凸点104，藉此，当键帽16从如图5所示的未按压位置被外力按压而随着第一支撑件28以及第二支撑件30的相对枢转向下移动至如图6所示的按压位置时，凸点104可抵压弹性结构体102变形以下压基材层36凹陷变形，从而使第一触发电路42以及第二触发电路44接触导通触发开关13，如此一来，按键100可据以执行用户所欲输入的功能。
除此之外，弹性结构体的结构设计可不限于上述实施例，举例来说，请参阅图7以及图8，图7为本发明第三实施例所提出的按键于键帽未被按压时的剖面示意图，图8为图7的按键于键帽被按压时的剖面示意图。在此实施例与上述实施例中所提到的组件具有相同编号者，代表其具有相同的结构或功能，其相关描述于此不再赘述。如图7以及图8所示，本实施例中，按键150包含电路板12、底板14、键帽16、支撑装置18、底座20、上盖22、弹簧24，以及弹性结构体152，在此实施例中，触发开关13位于底座20之外，弹性结构体152可较佳地为从底板14突出形成的弯折施力臂，且键帽16可朝弹性结构体152突出形成有凸点154，藉此，当键帽16从如图7所示的未按压位置被外力按压而随着第一支撑件28以及第二支撑件30的相对枢转向下移动至如图8所示的按压位置时，凸点154可下压弯折施力臂使弯折施力臂抵压基材层36凹陷变形，从而使第一触发电路42以及第二触发电路44接触导通触发开关13，如此一来，按键150可据以执行用户所欲输入的功能。
在实际应用中，弯折施力臂的形成位置可不限于上述实施例，其可根据按键的实际应用需求而有所变化，举例来说，请参阅图9以及图10，图9为本发明第四施例所提出的按键于键帽未被按压时的剖面示意图，图10为图9的按键于键帽被按压时的剖面示意图。在此实施例与上述实施例中所提到的组件具有相同编号者，代表其具有相同的结构或功能，其相关描述于此不再赘述。如图9以及图10所示，本实施例中，按键200包含电路板12、底板14、键帽16、支撑装置18、底座20、上盖22、弹簧24，以及弹性结构体202，在此实施例中，触发开关13位于底座20之外，弹性结构体202可较佳地为从键帽16朝触发开关13延伸形成的弯折施力臂，藉此，当键帽16从如图9所示的未按压位置被外力按压而随着第一支撑件28以及第二支撑件30的相对枢转向下移动至如图10所示的按压位置时，弯折施力臂下压基材层36凹陷变形以使第一触发电路42以及第二触发电路44接触导通触发开关13，如此一来，按键200可据以执行用户所欲输入的功能。
另外，请参阅图11以及图12，图11为本发明第五实施例所提出的按键于键帽未被按压时的剖面示意图，图12为图11的按键于键帽被按压时的剖面示意图。在此实施例与上述实施例中所提到的组件具有相同编号者，代表其具有相同的结构或功能，其相关描述于此不再赘述。如图11以及图12所示，本实施例中，按键250包含电路板12、底板14、键帽16、支撑装置18、底座20、上盖22、弹簧24，以及弹性结构体252，在此实施例中，触发开关13位于底座20之外，弹性结构体252可较佳地为从第一支撑件28朝触发开关13延伸形成的弯折施力臂(但不受此限，其亦可采用弹性结构体为从第二支撑件朝触发开关延伸形成的弯折施力臂的设计)，藉此，当键帽16从如图11所示的未按压位置被外力按压而随着第一支撑件28以及第二支撑件30的相对枢转向下移动至如图12所示的按压位置时，弯折施力臂下压基材层36凹陷变形以使第一触发电路42以及第二触发电路44接触导通触发开关13，如此一来，按键250可据以执行用户所欲输入的功能。
另外，请参阅图13以及图14，图13为本发明第六实施例所提出的按键于键帽未被按压时的剖面示意图，图14为图13的按键于键帽被按压时的剖面示意图，在此实施例与上述实施例中所提到的组件具有相同编号者，代表其具有相同的结构或功能，其相关描述于此不再赘述。如图13以及图14所示，本实施例中，按键300包含电路板12、底板14、键帽16、支撑装置18、底座20、上盖22、弹簧24，以及弹性结构体302，在此实施例中，触发开关13位于底座20之外，弹性结构体302可较佳地为从上盖22朝触发开关13延伸形成的弯折施力臂，且键帽16可朝弹性结构体302突出形成有凸点304，藉此，当键帽16从如图13所示的未按压位置被外力按压而随着第一支撑件28以及第二支撑件30的相对枢转向下移动至如图14所示的按压位置时，凸点304可下压弯折施力臂抵压基材层36凹陷变形，以使第一触发电路42以及第二触发电路44接触导通触发开关13，如此一来，按键300可据以执行用户所欲输入的功能。
另外，请参阅图15以及图16，图15为本发明第七实施例所提出的按键于键帽未被按压时的剖面示意图，图16为图15的按键于键帽被按压时的剖面示意图。在此实施例与上述实施例中所提到的组件具有相同编号者，代表其具有相同的结构或功能，其相关描述于此不再赘述。如图15以及图16所示，本实施例中，按键350包含电路板12、底板14、键帽16、支撑装置18、底座20、上盖22、弹簧24，以及弹性结构体352，在此实施例中，触发开关13位于底座20之外，弹性结构体352可较佳地为从底座20朝触发开关13延伸形成的弯折施力臂，且键帽16可朝弹性结构体352突出形成有凸点354，藉此，当键帽16从如图15所示的未按压位置被外力按压而随着第一支撑件28以及第二支撑件30的相对枢转向下移动至如图16所示的按压位置时，凸点354可下压弯折施力臂抵压基材层36凹陷变形，以使第一触发电路42以及第二触发电路44接触导通触发开关13，如此一来，按键350可据以执行用户所欲输入的功能。
综上所述，由于本发明采用触发开关以下压弹性结构体变形的方式被触发的设计来取代传统机械式按键使用金属弹片作为开关导通组件的设计，本发明可有效地解决先前技术中提到的传统机械式按键制造成本较高以及弹片组件配置所需空间较大的问题，除此之外，上述使用弹簧驱动键帽回位的设计亦可进一步地保有机械式按键所提供的机械式回弹手感，从而大大地改善按键的操作手感。
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 (10)

1.一种按键，其特征在于，该按键包含：
电路板，该电路板具有触发开关；
底板，其设置于该电路板上；
键帽，其设置于该底板上方；
支撑装置，其设置于该底板以及该键帽之间且包含第一支撑件以及第二支撑件，该第一支撑件以及该第二支撑件可活动地连接该键帽以及该底板且彼此交叉枢接，以使该键帽随着该第一支撑件以及该第二支撑件的交叉枢转相对于该底板于按压位置与未按压位置之间上下移动；
底座，其设置于该电路板上；
上盖，其连接于该底座；
弹簧，其穿设于该第一支撑件以及该第二支撑件中,定义该弹簧朝向该键帽的一端为第一端，与该第一端相对的一端为第二端，且该第一端抵接该键帽，用来驱动该键帽回位至该未按压位置，该弹簧还穿设于该上盖，该第二端抵接该底座；以及
弹性结构体，其设置于对应该触发开关的位置，用来于该键帽被按压至该按压位置时下压触发该触发开关。
2.如权利要求1所述的按键，其特征在于，该触发开关位于该底座之外，该弹性结构体为橡胶垫圈且设置于该电路板上对应该触发开关的位置，该第一支撑件朝该弹性结构体延伸形成施力臂，当该键帽被按压至该按压位置时，该施力臂随着该第一支撑件的枢转下压该弹性结构体变形以触发该触发开关。
3.如权利要求1所述的按键，其特征在于，该触发开关设置于对应该弹簧的位置，该弹性结构体为橡胶垫圈且容置于该弹簧中，该键帽朝该弹性结构体突出形成有凸点，当该键帽被按压至该按压位置时，该凸点下压该弹性结构体变形以触发该触发开关。
4.如权利要求1所述的按键，其特征在于，该触发开关位于该底座之外，该弹性结构体为从该底板突出形成的弯折施力臂，该键帽朝该弹性结构体突出形成有凸点，当该键帽被按压至该按压位置时，该凸点下压该弯折施力臂抵接触发该触发开关。
5.如权利要求1所述的按键，其特征在于，该触发开关位于该底座之外，该弹性结构体为从该键帽朝该触发开关延伸形成的弯折施力臂，当该键帽被按压至该按压位置时，该弯折施力臂下压触发该触发开关。
6.如权利要求1所述的按键，其特征在于，该触发开关位于该底座之外，该弹性结构体为从该第一支撑件朝该触发开关延伸形成的弯折施力臂，当该键帽被按压至该按压位置时，该弯折施力臂随着该第一支撑件的枢转下压触发该触发开关。
7.如权利要求1所述的按键，其特征在于，该触发开关位于该底座之外，该弹性结构体为从该上盖朝该触发开关延伸形成的弯折施力臂，该键帽朝该弹性结构体突出形成有凸点，当该键帽被按压至该按压位置时，该凸点下压该弯折施力臂抵接触发该触发开关。
8.如权利要求1所述的按键，其特征在于，该触发开关位于该底座之外，该弹性结构体为从该底座朝该触发开关延伸形成的弯折施力臂，该键帽朝该弹性结构体突出形成有凸点，当该键帽被按压至该按压位置时，该凸点下压该弯折施力臂抵接触发该触发开关。
9.如权利要求1所述的按键，其特征在于，该电路板为薄膜电路板，该触发开关为薄膜开关。
10.如权利要求1所述的按键，其特征在于，该按键另包含发光二极管，该电路板包含基材层、隔垫层，以及发光二极管电路层，该发光二极管设置于该发光二极管电路层对应该弹簧的位置以发射光线穿过该弹簧入射至该键帽，该触发开关包含第一触发电路以及第二触发电路，该第一触发电路设置于该基材层，该第二触发电路设置于该发光二极管电路层，该隔垫层连接于该基材层以及该发光二极管电路层之间以使该第一触发电路以及该第二触发电路彼此隔开相对，当该键帽被按压至该按压位置时，该弹性结构体下压该基材层以使该第一触发电路以及该第二触发电路接触导通而触发该触发开关。
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