CN109285715B - 键盘 - Google Patents
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Abstract
本发明关于一种键盘包含上下底板、按键及连杆机构。按键设于上底板上。下底板可滑动地设于上底板下且具有固定结构件。连杆机构包含第一连杆及第二连杆与第一凸轮件。第一连杆具有第一滑槽部且可动地设于上底板下。第二连杆可动地设于上底板下且具有第二滑槽部及穿设于下底板的驱动轴部。第一凸轮件枢接于上底板下且具有分别穿设于第一滑槽部及第二滑槽部的第一凸轴及第二凸轴,第一凸轴与第一凸轮件的第一轴心的距离大于第二凸轴与第一轴心的距离。当第一连杆滑动至收合位置时,第一连杆转动第一凸轮件以驱动第二连杆,且第二连杆驱动下底板滑动至使固定结构件压迫按键降至收合高度。本发明的连杆机构可省力地驱动键帽下降至收合高度。
Description
技术领域
本发明涉及一种键盘,尤其涉及一种使用连杆机构省力地驱动按键的键帽下降至收合高度的键盘。
背景技术
就目前的笔记本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。近来,由于笔记本电脑薄型化的趋势,应用于笔记本电脑上的键盘亦随之有薄型化需求。
传统键盘采用将剪刀脚支撑装置与弹性体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,弹性体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支撑件交叉枢接设计会导致按键需要较大的高度空间,故当笔记本电脑的上盖与下壳体收合时,为了避免设置于下壳体上的键帽伤及设置于上盖的显示屏幕,上盖与下壳体之间常保留有间隙以容置键帽,如此即会限制笔记本电脑的外观尺寸设计,而不利于笔记本电脑的薄型化设计。
为了解决上述问题,通常会额外在键盘的上底板下配置下底板,下底板可相对于上底板水平滑动且在对应每个按键的剪刀脚支撑件的位置形成有固定结构件,藉此,当下底板相对于上底板滑动至收合位置时,每个固定结构件就会推压相对应按键的剪刀脚支撑件向下枢转,使得键帽下沉以避免上述伤及显示屏幕的问题发生,但由于键盘上的按键数目最少也将近百个,若是只用上述单一下底板来控制键盘上的每个键帽的升降,就会需要相当大的推力。因此,如何降低下底板在控制键帽下沉时所需的推力为目前键盘在控制键帽升降设计上的主要课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用连杆机构驱动按键的键帽下降至收合高度的键盘,以解决上述问题。
根据本发明的一方面,本发明提出一种键盘,其包含:
上底板;
多个按键,其设置于该上底板上,每个按键包含:
键帽;以及
支撑装置,其可活动地连接于该上底板以及该键帽,以使该键帽相对于该上底板上下移动;
下底板,其可滑动地设置于该上底板下,该下底板具有从动槽孔且对应每个按键的支撑装置的位置具有至少一个固定结构件;以及
至少一个连杆机构,该连杆机构包含:
第一连杆,其具有第一滑槽部且可活动地设置于该上底板下以相对于该上底板在未收合位置以及收合位置之间滑动;
第二连杆,其可活动地设置于该上底板下且具有第二滑槽部以及驱动轴部,该驱动轴部穿设于该从动槽孔;以及
第一凸轮件,其可转动地连接于该上底板下且具有第一凸轴以及第二凸轴,该第一凸轴与该第一凸轮件的第一轴心之间的第一距离大于该第二凸轴与该第一轴心之间的第二距离,该第一凸轴可活动地穿设于该第一滑槽部,该第二凸轴可活动地穿设于该第二滑槽部;
其中当该第一连杆从该未收合位置滑动至该收合位置时,该第一滑槽部经由该第一凸轴转动该第一凸轮件,该第二凸轴随着该第一凸轮件的转动拉动该第二连杆,且该驱动轴部经由该从动槽孔驱动该下底板相对于该上底板滑动至使该至少一个固定结构件压迫该支撑装置的位置,使得该键帽下降至收合高度。
作为可选的技术方案,该第一距离与该第二距离的比例为2:1。
作为可选的技术方案,每个按键还包含:
弹性体,其分别抵接该键帽以及该上底板;
其中当该第一连杆滑动至该收合位置时,该下底板滑动至使该至少一个固定结构件驱动该键帽克服该弹性体的弹力以下降至该收合高度的位置;
当该第一连杆滑动至该未收合位置时,该下底板滑动至使该至少一个固定结构件释放该支撑装置且该弹性体驱动该键帽上升至未收合高度的位置。
作为可选的技术方案,该下底板沿着X轴与Y轴平面延伸,该X轴垂直于该Y轴,该第一连杆还具有滑动杆部以及连动杆部,该滑动杆部以平行于该Y轴的方式可活动地设置于该上底板下以在该未收合位置以及该收合位置之间滑动,该连动杆部自该滑动杆部延伸形成以平行于该X轴,该第一滑槽部形成于该连动杆部的一端,该第二连杆以平行该X轴之方式可活动地设置于该上底板下,当该滑动杆部沿着该Y轴滑动至该收合位置时,该连动杆部随着该滑动杆部经由该第一凸轮件拉动该第二连杆以平行于该X轴的方式滑动,以驱动该下底板沿着该Y轴相对于该上底板滑动至使该至少一个固定结构件压迫该支撑装置的位置。
作为可选的技术方案,该下底板沿着X轴与Y轴平面延伸,该X轴垂直于该Y轴,该第一连杆以平行于该Y轴的方式可活动地设置于该上底板下以在该未收合位置以及该收合位置之间滑动,该第二连杆以平行该Y轴的方式可活动地设置于该上底板下,该第一滑槽部沿着该X轴延伸形成,该第二滑槽部沿着该X轴延伸形成,当该第一连杆沿着该Y轴滑动至该收合位置时,该第一连杆经由该第一凸轮件驱动该第二连杆沿着该Y轴滑动,以驱动该下底板沿着该Y轴滑动至使该至少一个固定结构件压迫该支撑装置的位置。
作为可选的技术方案,该第一连杆包含:
主动杆件,其具有第三滑槽部且以平行于该Y轴的方式可活动地设置于该上底板下以在该未收合位置以及该收合位置之间滑动,该第三滑槽部沿着该X轴延伸形成;
一从动杆件,该第一滑槽部形成于该从动杆件上,该从动杆件还具有第四滑槽部,该第四滑槽部沿着该X轴延伸形成,该从动杆件以平行于该Y轴的方式可活动地设置于该上底板下;以及
第二凸轮件,其可转动地连接于该上底板下且具有第三凸轴以及第四凸轴,该第三凸轴与该第二凸轮件的第二轴心之间的第三距离大于该第四凸轴与该第二轴心之间的第四距离,该第三凸轴可活动地穿设于该第三滑槽部,该第四凸轴可活动地穿设于该第四滑槽部;
其中当该主动杆件沿着该Y轴滑动至该收合位置时,该第三滑槽部经由该第三凸轴转动该第二凸轮件,该第二凸轮件经由该第四凸轴驱动该从动杆件沿着该Y轴滑动,且该从动杆件经由该第一凸轮件驱动该第二连杆沿着该Y轴滑动。
作为可选的技术方案,该第三距离与该第四距离的比例为2:1。
作为可选的技术方案,该下底板还具有至少一个弯折片件,该至少一个弯折片件具有弯折槽部以及斜片部,该弯折槽部自该下底板下凹弯折形成以连接至该斜片部,该键盘还包含:
轨迹键,其可上下移动地穿设于该上底板;
连接板件,其连接于该轨迹键且对应该至少一个弯折片件的位置形成有凸耳;以及
至少一个弹性片件,其具有下凹片部以及至少一个弹臂部,该下凹片部贴附于该连接板件下,该至少一个弹臂部自该下凹片部朝该下底板弯折形成以抵接于该下底板;
其中当该下底板相对于该上底板滑动至使该凸耳沿着该斜片部卡合于该弯折槽部中时,该连接板件相对于该下底板向上移动以使该轨迹键相对于该上底板上升,且该下底板抵压该至少一个弹臂部使该至少一个弹臂部发生弹性变形;
当该下底板相对于该上底板滑动至使该凸耳脱离该弯折槽部时,受压变形的该至少一个弹臂部被释放以提供弹力驱动该连接板件相对于该下底板向下移动,使得该轨迹键相对于该上底板下降。
作为可选的技术方案,该支撑装置包含第一支撑件以及第二支撑件,该第一支撑件以及该第二支撑件可活动地连接该键帽以及该上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而相对于该上底板上下移动,该第一支撑件具有抵接面结构,该抵接面结构自该第一支撑件朝该至少一个固定结构件以厚度渐减的方式延伸形成;
其中当该第一连杆滑动至该收合位置时,该至少一个固定结构件沿着该抵接面结构滑动以驱动该键帽下降至该收合高度。
作为可选的技术方案,该抵接面结构为斜面结构。
综上所述,当连杆机构驱动下底板相对上底板滑动至收合位置时,按键可处于键帽高度下降的状态以进一步地缩减整体高度,从而有利于可携式电子装置的薄型化设计并且有效地解决先前技术所提到的键帽伤及显示屏幕的问题。除此之外,通过第一凸轮件的第一凸轴与第一轴心之间的第一距离大于第二凸轴与第一轴心之间的第二距离的设计,连杆机构可省力地驱动键帽下降至收合高度,从而达到省力功效以有效地解决先前技术中所提到的以单一下底板控制每个键帽下降至收合高度时所需的推力过大的问题。
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中按键的放大示意图;
图3为图1中键盘于另一视角的部分放大示意图;
图4为图3中第一连杆滑动至收合位置的示意图;
图5为图1中按键于键帽下降至收合高度时沿着剖面线A-A的剖面示意图;
图6为图1中键盘于另一视角的部分放大示意图;
图7为图6中轨迹键尚未收合时的放大侧视图;
图8为图7中轨迹键收合时的放大侧视图;
图9为根据本发明另一实施例所提出的连杆机构的放大示意图;
图10为图9中第一连杆移动至收合位置的放大示意图;
图11为根据本发明另一实施例所提出的连杆机构的放大示意图;
图12为图11中第一连杆移动至收合位置的放大示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考图式的一种较佳实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
请参阅图1、图2,以及图3,图1为根据本发明的一实施例所提出的键盘10的立体示意图,图2为图1中按键16的放大示意图,图3为图1中键盘10于另一视角的部分放大示意图,其中为了清楚地显示按键16的内部结构,图2省略键帽20的绘示。键盘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)以供使用者按压而执行使用者所欲输入的功能(但不以此为限)。于实际应用中,键盘10可采用常见动力源驱动设计(如马达或铰链驱动设计,但不受此限,其亦可采用以手动方式驱动连杆机构18推拉下底板14滑动的设计)以驱动连杆机构18推拉下底板14相对于上底板12滑动。
如图1至图3所示,键盘10包含上底板12、下底板14、多个按键16,以及至少一个连杆机构18(于图3中显示一个,但不受此限,其配置数量视键盘10的实际键帽收合推力需求而定,举例来说,在实际应用中,本发明可采用在下底板14的底边分别配置有左右对称排列的连杆机构18的设计)。下底板14可滑动地设置于上底板12下,下底板14具有从动槽孔30且对应每个按键16的支撑装置22的位置具有至少一个固定结构件32(于图2中显示两个,但不受此限),固定结构件32可较佳地自下底板14往键帽20突出且穿过上底板12弯折形成,为求简化说明,以下针对其中一个具有键帽收合设计的按键16进行描述,至于其他采用相同设计的按键16的结构设计,其可根据以下描述类推,于此不再赘述。按键16设置于上底板12上,按键16包含键帽20以及支撑装置22,支撑装置22设置于上底板12以及键帽20之间且包含第一支撑件24以及第二支撑件26,第一支撑件24以及第二支撑件26可活动地连接键帽20以及上底板12且彼此交叉枢接,以使键帽20可随着第一支撑件24以及第二支撑件26的交叉枢转而相对于上底板12上下移动。在此实施例中,由图2可知,第一支撑件24对应固定结构件32的位置可具有抵接面结构28,抵接面结构28可较佳地为斜面结构且以厚度渐减的方式延伸形成(但不以此为限,举例来说,在另一实施例中,本发明可采用抵接面结构为曲面结构的设计),藉此,固定结构件32可随着下底板14的滑动而沿着抵接面结构28滑动,以驱动键帽20在下底板14滑动至收合位置的过程中下降至收合高度。
在实际应用中,按键16可较佳地采用弹性复位设计(但不受此限,也就是说,在另一实施例中,其可采用其他常见的键帽复位设计,例如磁吸复位设计等),举例来说,如图2所示,按键16还包含弹性体23,弹性体23可较佳地为橡胶垫圈(rubber dome)且分别抵接于键帽20以及上底板12,藉此,当按压键帽20的外力被释放时,弹性体23可驱动键帽20回位,从而产生键帽自动回位的功效,以便使用者进行连续按压操作。
以下针对连杆机构18的连杆连动设计进行详细的描述,请参阅图3、图4,以及图5,图4为图3中第一连杆34滑动至收合位置的示意图,图5为图1中按键16于键帽20下降至收合高度时沿着剖面线A-A的剖面示意图。由图3以及图4可知,连杆机构18包含第一连杆34、第二连杆36,以及第一凸轮件38。第一连杆34具有第一滑槽部40且可活动地设置于上底板12下以相对于上底板12在如图3所示的未收合位置以及如图4所示的收合位置之间滑动。第二连杆36可活动地设置于上底板12下且具有第二滑槽部42以及驱动轴部44,驱动轴部44可活动地穿设于下底板14的从动槽孔30。第一凸轮件38可转动地连接于上底板12下且具有第一凸轴46以及第二凸轴48,第一凸轴46与第一凸轮件38的第一轴心C之间的第一距离L1大于第二凸轴48与第一轴心C之间的第二距离L2,第一凸轴46可活动地穿设于第一滑槽部40,第二凸轴48可活动地穿设于第二滑槽部42。更详细地说,在此实施例中,第一距离L1与第二距离L2的比例可较佳地为2:1(但不以此为限,其距离比例关系视键盘10中键帽的实际收合推力需求以及内部结构空间限制而定,例如可变更为3:1),下底板14可沿着彼此垂直的X轴与Y轴平面延伸,第一连杆34还具有滑动杆部50以及连动杆部52,滑动杆部50能以平行于Y轴的方式可活动地设置于上底板12下以在如图3所示的未收合位置以及如图4所示的收合位置之间滑动,连动杆部52可自滑动杆部50延伸形成以平行于X轴,第一滑槽部40形成于连动杆部52的一端,第二连杆36以平行X轴的方式可活动地设置于上底板12下。
通过上述设计,当滑动杆部50沿着Y轴从如图3所示的未收合位置滑动至如图4所示的收合位置(例如以马达驱动的方式)时,通过第一滑槽部40与第一凸轴46之间的限位滑动配合,连动杆部52可驱动第一凸轮件38从如图3所示的位置逆时钟转动至如图4所示的位置,并且通过第二凸轴48与第二滑槽部42之间的限位滑动配合,第一凸轮件38可同时驱动第二连杆36以平行于X轴的方式滑动至如图4所示的位置,藉此,通过驱动轴部44与从动槽孔30之间的限位滑动配合,第二连杆36可驱动下底板14相对于上底板12从如图3所示的位置向下滑动至如图4所示的位置。如此一来,由图2以及图5可知,随着下底板14的滑动,固定结构件32可相对应地沿着抵接面结构28滑动而压迫第一支撑件24,以驱动键帽20克服弹性体23的弹力且下降至如图5所示的收合高度。另一方面,当滑动杆部50沿着Y轴从如图4所示的收合位置滑动回如图3所示的未收合位置时,连动杆部52可驱动第一凸轮件38转动至如图3所示的位置以同时驱动第二连杆36,藉此,第二连杆36可驱动下底板14向上滑动至如图3所示的位置,且固定结构件32可随着下底板14的滑动而相对应地离开抵接面结构28以释放第一支撑件24(如图2所示),此时,由于固定结构件32已不再压迫第一支撑件24,因此,弹性体23提供回复弹力驱动键帽20上升至未收合高度的位置,以供使用者进行后续按压输入操作。
如此一来,当配置有按键16的键盘10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(例如笔记本电脑)时,键盘10即可利用连杆机构18驱动下底板14随可携式电子装置的上盖相对下壳体闭合而相对于上底板12滑动,使得键帽20可随之下降至如图5所示的收合高度,藉以达到键盘10可随着可携式电子装置的闭合而降低键帽高度的功效,换句话说,当下底板14相对上底板12滑动至收合位置时,按键16可处于键帽高度下降的状态以进一步地缩减整体高度,从而有利于可携式电子装置的薄型化设计并且有效地解决先前技术所提到的键帽伤及显示屏幕的问题。
除此之外,通过上述第一凸轴46与第一轴心C之间的第一距离L1大于第二凸轴48与第一轴心C之间的第二距离L2(其距离比例可较佳地为2:1)的设计,连杆机构18可省力地(如可省二分之一力量)驱动键帽20下降至如图5所示的收合高度,举例来说,假设下底板14在固定结构件32驱动键帽20下降至收合高度时所需的推力等于F,在此实施例中,由于第一距离L1与第二距离L2之比例为2:1,因此,根据杠杆原理(其相关原理说明常见于先前技术中,故于此不再赘述),经由第一连杆34施加于第一凸轮件38的推力可缩减至上述所需推力F的二分之一,从而达到省力功效以有效地解决先前技术中所提到的以单一下底板控制每一键帽下降至收合高度时所需的推力过大的问题。
在实际应用中,键盘10可进一步地具有轨迹键收合功能,举例来说,请参阅图1以及图6,图6为图1中键盘10于另一视角的部分放大示意图,由图1以及图6可知,下底板14具有至少一个弯折片件54(于图6中显示四个,但不受此限),键盘10还包含轨迹键56、连接板件58以及至少一个弹性片件60(于图6中显示二个,但不受此限),弯折片件54可具有弯折槽部62以及斜片部64,弯折槽部62自下底板14下凹弯折形成以连接至斜片部64,轨迹键56可上下移动地穿设于上底板12,连接板件58连接于轨迹键56且对应弯折片件54的位置形成有凸耳59,弹性片件60可具有下凹片部66以及至少一个弹臂部68(于图6中显示二个,但不受此限),下凹片部66贴附于连接板件58下,弹臂部68自下凹片部66朝下底板14弯折形成以抵接于下底板14。
以下针对连杆机构18相对于轨迹键收合操作进行详细的描述,请参阅图1、图7以及图8,图7为图6中轨迹键56尚未收合时的放大侧视图,图8为图7中轨迹键56收合时的放大侧视图,由图1、图7以及图8可知,当下底板14随着连杆机构18滑动至如图7所示的未收合位置(其相关机构连动描述可参照上述说明,于此不再赘述)以使凸耳59沿着斜片部64卡合于弯折槽部62中时,连接板件58相对于下底板14向上移动以使轨迹键56相对于上底板12上升至如图1所示的位置(此时,由图7可知,下底板14抵压弹臂部68使得弹臂部68发生弹性变形),以供使用者进行后续输入操作。另一方面,当下底板14随着连杆机构18从如图7所示的未收合位置滑动至如图8所示的收合位置(其相关机构连动描述可参照上述说明,于此不再赘述),以使凸耳59脱离弯折槽部62时,由于下底板14已不再抵压弹臂部68,因此受压变形的弹臂部68可相对应地被释放而回复原状,进而提供弹力驱动连接板件58相对于下底板14向下移动,使得轨迹键56相对于上底板12下降至如图8所示的位置,以达到收合功效。
值得一提的是,连杆机构的配置可不限于上述实施例,举例来说,请参阅图9以及图10,图9为根据本发明另一实施例所提出的连杆机构100的放大示意图,图为9图中第一连杆102移动至收合位置的放大示意图,在此实施例中所提及的元件与上述实施例所提及的元件具有相同编号者,代表其具有相似的结构或功能,其相关描述于此不再赘述。如图9以及图10所示,连杆机构100包含第一连杆102、第二连杆104,以及第一凸轮件106。第一连杆102具有第一滑槽部108且可活动地设置于上底板12下以相对于上底板12在如图9所示的未收合位置以及如图10所示的收合位置之间滑动。第二连杆104可活动地设置于上底板12下且具有第二滑槽部110以及驱动轴部112,驱动轴部112穿设于下底板14的从动槽孔113。第一凸轮件106可转动地连接于上底板12下且具有第一凸轴114以及第二凸轴116,第一凸轴114与第一凸轮件106的第一轴心C1之间的第一距离L3大于第二凸轴116与第一轴心C1之间的第二距离L4,第一凸轴114可活动地穿设于第一滑槽部108,第二凸轴116可活动地穿设于第二滑槽部110。更详细地说,在此实施例中,第一距离L3与第二距离L4的比例可较佳地为2:1(但不以此为限,其距离比例关系端视键盘中键帽的实际收合推力需求以及内部结构空间限制而定,例如可变更为3:1),下底板14可沿着彼此垂直的X轴与Y轴平面延伸,第一连杆102以平行于Y轴的方式可活动地设置于上底板12下以在未收合位置以及收合位置之间滑动,第二连杆104以平行Y轴之方式可活动地设置于上底板12下,第一滑槽部108沿着X轴延伸形成,第二滑槽部110沿着X轴延伸形成。
通过上述设计,当第一连杆102沿着Y轴从如图9所示的未收合位置滑动至如图10所示的收合位置(例如以马达驱动的方式)时,通过第一滑槽部108与第一凸轴114之间的限位滑动配合,第一连杆102可驱动第一凸轮件106从如图9所示的位置逆时钟转动至如图10所示的位置,并且通过第二凸轴116与第二滑槽部110之间的限位滑动配合,第一凸轮件106可同时驱动第二连杆104以平行于Y轴的方式向下滑动至如图10所示的位置,如此一来,通过驱动轴部112与从动槽孔113之间的连接配置,第二连杆104可驱动下底板14相对于上底板12从如图9所示的位置向下滑动至如图10所示的位置以产生上述键帽下降的收合功效。除此之外,通过上述第一凸轴114与第一轴心C1之间的第一距离L3大于第二凸轴116与第一轴心C1之间的第二距离L4(其距离比例可较佳地为2:1)的设计,连杆机构100可省力地完成驱动键帽下降的收合操作,从而达到省力功效以有效地解决先前技术中所提到的以单一下底板控制每一键帽下降至收合高度时所需的推力过大的问题。至于针对此实施例的其他相关描述(例如固定结构件压迫支撑装置的设计、弹性复位设计等),其可参照上述实施例类推,于此不再赘述。
在实际应用中,为了更进一步地提升本发明的连杆机构的省力功效,本发明可采用增设凸轮件的设计,举例来说,请参阅图11以及图12,图11为根据本发明另一实施例所提出的连杆机构100’的放大示意图,图12为图11中第一连杆102’移动至收合位置的放大示意图,在此实施例中所提及的元件与上述实施例所提及的元件具有相同编号者,代表其具有相似的结构或功能,其相关描述于此不再赘述。如图11以及图12所示,连杆机构100’包含第一连杆102’、第二连杆104,以及第一凸轮件106,第一连杆102’包含主动杆件118、从动杆件120,以及第二凸轮件122。主动杆件118具有第三滑槽部124且以平行于Y轴的方式可活动地设置于上底板12下以在如图11所示的未收合位置以及如图12所示的收合位置之间滑动,第三滑槽部124沿着X轴延伸形成。从动杆件120以平行于Y轴的方式可活动地设置于上底板12下且具有第一滑槽部108以及第四滑槽部126,第四滑槽部126沿着X轴延伸形成。第二凸轮件122可转动地连接于上底板12下且具有第三凸轴128以及第四凸轴130,第三凸轴128与第二凸轮件122的第二轴心C2之间的第三距离L5大于第四凸轴130与第二轴心C2之间的第四距离L6(其距离比例可较佳地为2:1,但不以此为限)),第三凸轴128可活动地穿设于第三滑槽部124,第四凸轴130可活动地穿设于第四滑槽部126。
通过上述设计,当主动杆件118沿着Y轴从如图11所示的未收合位置滑动至如图12所示的收合位置时,第三滑槽部124经由第三凸轴128转动第二凸轮件122,第二凸轮件122经由第四凸轴130驱动从动杆件120沿着Y轴滑动,且从动杆件120经由第一凸轮件106驱动第二连杆104沿着Y轴滑动,如此一来,通过驱动轴部112与从动槽孔113之间的连接配置,第二连杆104可驱动下底板14相对于上底板12从如图11所示的位置向下滑动至如图12所示的位置以产生上述键帽下降的收合功效。除此之外,通过上述第一凸轴114与第一轴心C1之间的第一距离L3大于第二凸轴116与第一轴心C1之间的第二距离L4(其距离比例可较佳地为2:1)以及第三凸轴128与第二轴心C2之间的第三距离L5大于第四凸轴130与第二轴心C2之间的第四距离L6(其距离比例可较佳地为2:1)的设计,连杆机构100’可更加省力地完成驱动键帽下降的收合操作,举例来说,假设驱动下底板14进行键帽下降收合操作所需的推力等于F,在此实施例中,由于第一距离L3与第二距离L4的比例为2:1且第三距离L5与第四距离L6的比例为2:1,因此,根据杠杆原理(其相关原理说明常见于先前技术中,故于此不再赘述),经由第一连杆102’及经由第二凸轮件122施加至第一凸轮件106的推力可缩减至上述所需推力F的四分之一,从而达到提升本发明省力功效的目的。至于针对此实施例的其他相关描述(例如固定结构件压迫支撑装置的设计、弹性复位设计等)及其衍生变化实施例(例如将连杆机构18以及连杆机构100’(或连杆机构100)分别设置在对应下底板14的底边以及侧边的位置、在主动杆件118与第二凸轮件122之间再额外增设上述主动杆件、从动杆件,以及第二凸轮件的配置等),其可参照上述实施例类推,于此不再赘述。
综上所述,当连杆机构驱动下底板相对上底板滑动至收合位置时,按键可处于键帽高度下降的状态以进一步地缩减整体高度,从而有利于可携式电子装置的薄型化设计并且有效地解决先前技术所提到的键帽伤及显示屏幕的问题。除此之外,通过第一凸轮件的第一凸轴与第一轴心之间的第一距离大于第二凸轴与第一轴心之间的第二距离的设计,连杆机构可省力地驱动键帽下降至收合高度,从而达到省力功效以有效地解决先前技术中所提到的以单一下底板控制每一个键帽下降至收合高度时所需的推力过大的问题。
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)
1.一种键盘,其特征在于,其包含:
上底板;
多个按键,其设置于该上底板上,每个按键包含:
键帽;以及
支撑装置,其可活动地连接于该上底板以及该键帽,以使该键帽相对于该上底板上下移动;
下底板,其可滑动地设置于该上底板的下方,该下底板具有从动槽孔且对应每个按键的支撑装置的位置具有至少一个固定结构件;以及
至少一个连杆机构,该连杆机构包含:
第一连杆,其具有第一滑槽部且可活动地设置于该上底板的下方以相对于该上底板在未收合位置以及收合位置之间滑动;
第二连杆,其可活动地设置于该上底板的下方且具有第二滑槽部以及驱动轴部,该驱动轴部穿设于该从动槽孔;以及
第一凸轮件,其可转动地连接于该上底板的下方且具有第一凸轴以及第二凸轴,该第一凸轴与该第一凸轮件的第一轴心之间的第一距离大于该第二凸轴与该第一轴心之间的第二距离,该第一凸轴可活动地穿设于该第一滑槽部,该第二凸轴可活动地穿设于该第二滑槽部;
其中当该第一连杆从该未收合位置滑动至该收合位置时,该第一滑槽部经由该第一凸轴转动该第一凸轮件,该第二凸轴随着该第一凸轮件的转动拉动该第二连杆,且该驱动轴部经由该从动槽孔驱动该下底板相对于该上底板滑动至使该至少一个固定结构件压迫该支撑装置的位置,使得该键帽下降至收合高度。
2.根据权利要求1所述的键盘,其特征在于,该第一距离与该第二距离的比例为2:1。
3.根据权利要求1所述的键盘,其特征在于,每个按键还包含:
弹性体,其分别抵接该键帽以及该上底板;
其中当该第一连杆滑动至该收合位置时,该下底板滑动至使该至少一个固定结构件驱动该键帽克服该弹性体的弹力以下降至该收合高度的位置;
当该第一连杆滑动至该未收合位置时,该下底板滑动至使该至少一个固定结构件释放该支撑装置且该弹性体驱动该键帽上升至未收合高度的位置。
4.根据权利要求1所述的键盘,其特征在于,该下底板沿着X轴与Y轴平面延伸,该X轴垂直于该Y轴,该第一连杆还具有滑动杆部以及连动杆部,该滑动杆部以平行于该Y轴的方式可活动地设置于该上底板的下方以在该未收合位置以及该收合位置之间滑动,该连动杆部自该滑动杆部延伸形成以平行于该X轴,该第一滑槽部形成于该连动杆部的一端,该第二连杆以平行该X轴之方式可活动地设置于该上底板的下方,当该滑动杆部沿着该Y轴滑动至该收合位置时,该连动杆部随着该滑动杆部经由该第一凸轮件拉动该第二连杆以平行于该X轴的方式滑动,以驱动该下底板沿着该Y轴相对于该上底板滑动至使该至少一个固定结构件压迫该支撑装置的位置。
5.根据权利要求1所述的键盘,其特征在于,该下底板沿着X轴与Y轴平面延伸,该X轴垂直于该Y轴,该第一连杆以平行于该Y轴的方式可活动地设置于该上底板的下方以在该未收合位置以及该收合位置之间滑动,该第二连杆以平行该Y轴的方式可活动地设置于该上底板的下方,该第一滑槽部沿着该X轴延伸形成,该第二滑槽部沿着该X轴延伸形成,当该第一连杆沿着该Y轴滑动至该收合位置时,该第一连杆经由该第一凸轮件驱动该第二连杆沿着该Y轴滑动,以驱动该下底板沿着该Y轴滑动至使该至少一个固定结构件压迫该支撑装置的位置。
6.根据权利要求5所述的键盘,其特征在于,该第一连杆包含:
主动杆件,其具有第三滑槽部且以平行于该Y轴的方式可活动地设置于该上底板的下方以在该未收合位置以及该收合位置之间滑动,该第三滑槽部沿着该X轴延伸形成;
一从动杆件,该第一滑槽部形成于该从动杆件上,该从动杆件还具有第四滑槽部,该第四滑槽部沿着该X轴延伸形成,该从动杆件以平行于该Y轴的方式可活动地设置于该上底板的下方;以及
第二凸轮件,其可转动地连接于该上底板的下方且具有第三凸轴以及第四凸轴,该第三凸轴与该第二凸轮件的第二轴心之间的第三距离大于该第四凸轴与该第二轴心之间的第四距离,该第三凸轴可活动地穿设于该第三滑槽部,该第四凸轴可活动地穿设于该第四滑槽部;
其中当该主动杆件沿着该Y轴滑动至该收合位置时,该第三滑槽部经由该第三凸轴转动该第二凸轮件,该第二凸轮件经由该第四凸轴驱动该从动杆件沿着该Y轴滑动,且该从动杆件经由该第一凸轮件驱动该第二连杆沿着该Y轴滑动。
7.根据权利要求6所述的键盘,其特征在于,该第三距离与该第四距离的比例为2:1。
8.根据权利要求1所述的键盘,其特征在于,该下底板还具有至少一个弯折片件,该至少一个弯折片件具有弯折槽部以及斜片部,该弯折槽部自该下底板下凹弯折形成以连接至该斜片部,该键盘还包含:
轨迹键,其可上下移动地穿设于该上底板;
连接板件,其连接于该轨迹键且对应该至少一个弯折片件的位置形成有凸耳;以及
至少一个弹性片件,其具有下凹片部以及至少一个弹臂部,该下凹片部贴附于该连接板件的下方,该至少一个弹臂部自该下凹片部朝该下底板弯折形成以抵接于该下底板;
其中当该下底板相对于该上底板滑动至使该凸耳沿着该斜片部卡合于该弯折槽部中的位置时,该连接板件相对于该下底板向上移动以使该轨迹键相对于该上底板上升,且该下底板抵压该至少一个弹臂部使该至少一个弹臂部发生弹性变形;
当该下底板相对于该上底板滑动至使该凸耳脱离该弯折槽部的位置时,受压变形的该至少一个弹臂部被释放以提供弹力驱动该连接板件相对于该下底板向下移动,使得该轨迹键相对于该上底板下降。
9.根据权利要求1所述的键盘,其特征在于,该支撑装置包含第一支撑件以及第二支撑件,该第一支撑件以及该第二支撑件可活动地连接该键帽以及该上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而相对于该上底板上下移动,该第一支撑件具有抵接面结构,该抵接面结构自该第一支撑件朝该至少一个固定结构件以厚度渐减的方式延伸形成;
其中当该第一连杆滑动至该收合位置时,该至少一个固定结构件沿着该抵接面结构滑动以驱动该键帽下降至该收合高度。
10.根据权利要求9所述的键盘,其特征在于,该抵接面结构为斜面结构。
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