CN109524267A - 按键结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种按键结构，其包括薄膜开关电路、橡胶弹性元件、壳体、触发元件、金属弹性元件以及设置于触发元件上的按键帽。橡胶弹性元件设置于薄膜开关电路上，而壳体设置于橡胶弹性元件的上方。触发元件可相对于壳体移动，而金属弹性元件与触发元件接触。当按键帽被触压时，触发元件相对于壳体移动且推抵金属弹性元件，使金属弹性元件摆动，以撞击触发元件而产生碰撞声响。

Description

按键结构

技术领域

本发明涉及一种按键结构，尤其涉及机械式按键结构。

背景技术

常见的电脑周边输入装置包括鼠标、键盘以及轨迹球等，其中键盘可直接键入文字以及符号予电脑，因此相当受到使用者以及输入装置厂商的重视。

接下来说明键盘中的按键结构的架构。请参阅图1，其为现有按键结构的剖面侧视示意图。现有按键结构1包括按键帽11、剪刀式连接元件12、橡胶弹性元件13、薄膜开关电路14以及底板15，且底板15用以承载第二按键帽11、剪刀式连接元件12、橡胶弹性元件13以及薄膜开关电路14。其中剪刀式连接元件12的功能为连接底板15以及按键帽11，且使按键帽11以可活动方式被固定于底板15上。

薄膜开关电路14具有多个按键接点(未显示于图中)。该按键接点于被触发时输出相对应的按键信号。橡胶弹性元件13设置于薄膜开关电路14上且被剪刀式连接元件12环绕，其中，一个橡胶弹性元件13对应于一个按键接点。当橡胶弹性元件13被触压时，橡胶弹性元件13发生形变且触压薄膜开关电路14中相对应的按键接点而产生按键信号。

剪刀式连接元件12位于底板15以及按键帽11之间且分别连接二者。剪刀式连接元件12包括第一框架121以及第二框架122。第一框架121的第一端连接于按键帽11，而第一框架121的第二端则连接于底板15。第一框架121包括第一按键帽轴柱1211以及第一底板轴柱1212。第一框架121通过第一按键帽轴柱1211而连接于按键帽11，且利用第一底板轴柱1212而连接于底板15。而第二框架122与第一框架121结合，且第二框架122的第一端连接于底板15，第二框架122的第二端则连接于按键帽11。其中，第二框架122包括第二按键帽轴柱1221以及第二底板轴柱1222。第二框架122通过其第二按键帽轴柱1221而连接于按键帽11，且利用第二底板轴柱1222而连接于底板15。

接下来说明现有按键结构1被使用者触压的运作情形。图1中，当使用者触压按键帽11时，按键帽11受力而推抵剪刀式连接元件12使其运动，故按键帽11可相对于底板15往下移动且触压相对应的橡胶弹性元件13。此时，橡胶弹性元件13发生形变且触压薄膜开关电路14以触发薄膜开关电路14的按键接点，使得薄膜开关电路14输出相对应的按键信号。而当使用者停止触压按键帽11时，按键帽11不再受力而停止触压橡胶弹性元件13，使得橡胶弹性元件13因应其弹性而恢复原状，同时提供往上的弹性恢复力，按键帽11因此而被推回被触压之前的位置。然而，现有按键结构1无法提供使用者已触压按键的回馈感。

因应科技的进步，市面上推出一种机械式按键结构。请参阅图2，其为现有机械式按键结构的剖面侧视示意图。现有机械式按键结构2包括按键帽(未显示于图中)、底座21、上盖22、推抵件23、连动件24、第一弹片25、第二弹片26以及电路板(未显示于图中)，上盖22覆盖底座21，且上盖22具有上盖开孔221，连动件24设置于底座21的中央处且可相对于底座21上下移动。第一弹片25设置于底座21上且接近于底座21的侧壁，而第二弹片26设置于底座21上且位于连动件24与第一弹片25之间。推抵件23与连动件24而与其共同被设置于底座21上，推抵件23穿过上盖开孔221而可与按键帽结合。其中，第一弹片25与第二弹片26分别电性连接于电路板。

图2中，连动件24具有凸出部241，其由连动件24的侧壁往第一弹片25的方向延伸而形成。另一方面，第一弹片25包括固定部251以及弹动部252，固定部251被固定于底座21上，而弹动部252由固定部251延伸而形成，弹动部252可与连动件24的凸出部241接触而相对于固定部251移动。

当使用者触压按键帽时，按键帽往下推动推抵件23，使可以与其连接的连动件24往下移动，此时，连动件24的凸出部241与弹动部252接触且沿弹动部252往下移动。于连动件24因应使用者的触压力而快速移动的过程中，连动件24会快速地通过弹动部252且其凸出部241推抵弹动部252，使弹动部252相对于固定部251移动而撞击第二弹片26，通过第一弹片25与第二弹片26的接触，电路板输出相对应的按键信号。于第一弹片25与第二弹片26接触的同时，会发生声响，以提供使用者确实已触压的回馈感。

由于机械式按键结构2于触压按键帽时会发出碰撞的声响，其可给予回馈感，故机械式按键结构2受到某些使用者的喜爱。然而，现有机械式按键结构2的元件数量较多，其结构较复杂，故现有机械式按键结构2的成本较高。因此，需要一种可兼具低成本以及回馈感的按键结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种类似机械式按键结构的按键结构，且可兼具低成本以及回馈感。

于一较佳实施例中，本发明提供一种按键结构，包括一薄膜开关电路、一橡胶弹性元件、一壳体、一触发元件、一金属弹性元件以及一按键帽。该薄膜开关电路用以被触发而产生一按键信号，而该橡胶弹性元件设置于该薄膜开关电路上，用以被触压而触发该薄膜开关电路。该壳体设置于该橡胶弹性元件的上方，且该壳体包括一开孔以及一容纳槽，该开孔贯穿该壳体，而该容纳槽设置于该壳体的一内侧壁上。该触发元件伸入于该开孔且可相对于该壳体移动，用以被推动而触压该橡胶弹性元件。该金属弹性元件设置于该容纳槽内且与该触发元件接触，用以被该触发元件推抵而摆动，以撞击该触发元件或该壳体而产生碰撞声响。该按键帽套设于该触发元件上，用以被触压而推动该触发元件。

简言之，本发明按键结构采用薄膜开关电路以及橡胶弹性元件配合触发元件、壳体以及特殊形状的金属弹性元件，以形成类似机械式按键结构的机构，通过触发元件与金属弹性元件之间的连动而产生碰撞声响以及触压手感。因此，本发明按键结构的结构比现有机械式按键结构简单，元件之间的连接关系以及运作的稳定度高，不易发生误动作。综言之，本发明按键结构可利用较低的成本形成类似机械式按键结构，且可提供使用者已触压的回馈感，以解决现有技术的问题。

附图说明

图1为现有按键结构的结构侧视示意图。

图2为现有机械式按键结构的结构剖面侧视示意图。

图3为本发明按键结构于一较佳实施例中的结构分解示意图。

图4为本发明按键结构于一较佳实施例中另一视角的结构分解示意图。

图5为本发明按键结构于一较佳实施例中的结构剖面侧视示意图。

图6为本发明按键结构的触发元件与金属弹性元件于一较佳实施例中的结构示意图。

图7为本发明按键结构于一较佳实施例中被触压的结构剖面侧视示意图。

【符号说明】

1、3按键结构 2机械式按键结构

11、21、35按键帽 12剪刀式连接元件

13、31橡胶弹性元件 14、30薄膜开关电路

15、25底板 21底座

22上盖 23推抵件

24连动件 25第一弹片

26第二弹片 32壳体

33触发元件 34金属弹性元件

121第一框架 122第二框架

221上盖开孔 241凸出部

251固定部 252弹动部

321开孔 322容纳槽

323引导柱 324壳体的第一内侧壁

325壳体的第二内侧壁 326壳体的第三内侧壁

331本体 332连接部

333定位部 334凹槽

335轨道结构 336第一止挡部

337第二止挡部 341弹片本体

342弯折部 343伸出臂

344凹陷部 345隆起部

1211第一按键帽轴柱 1212第一底板轴柱

1221第二按键帽轴柱 1222第二底板轴柱

3311本体的第一端 3312本体的第二端

3313本体的第一侧壁 3314本体的第二侧壁

3315本体的第三侧壁 A夹角

具体实施方式

本发明提供一种可解决现有技术问题的按键结构。请同时参阅图3、图4以及图5，图3为本发明按键结构于一较佳实施例中的结构分解示意图，图4为本发明按键结构于一较佳实施例中另一视角的结构分解示意图，而图5为本发明按键结构于一较佳实施例中的结构剖面侧视示意图。按键结构3包括薄膜开关电路30、橡胶弹性元件31、壳体32、触发元件33、金属弹性元件34以及按键帽35，薄膜开关电路30的功能为被触发而产生一按键信号。橡胶弹性元件31设置于薄膜开关电路30上，其可被触压而发生变形以触发薄膜开关电路30。壳体32设置于橡胶弹性元件31的上方，且壳体32包括开孔321、容纳槽322以及多个引导柱323。开孔321于垂直方向贯穿壳体32，容纳槽322设置于壳体32的第一内侧壁324上，而多个引导柱323分别设置于壳体32的第二内侧壁325以及其第三内侧壁326上。其中，薄膜开关电路30的结构为熟知本技艺人士所广知，故不再赘述。

触发元件33伸入于开孔321且可相对于壳体32垂直移动，其可被推动而触压橡胶弹性元件31。金属弹性元件34设置于容纳槽322内且与触发元件33接触，其可被移动的触发元件33推抵而摆动，以撞击触发元件33或壳体32而产生碰撞声响。按键帽35套设于触发元件33上，其可被使用者触压而垂直移动，以推动触发元件33。

请同时参阅图3、图4、图5以及图6，图6为本发明按键结构的触发元件与金属弹性元件于一较佳实施例中的结构示意图。触发元件33包括本体331、连接部332、定位部333、多个凹槽334、多个轨道结构335、第一止挡部336以及多个第二止挡部337。连接部332伸出于本体331的第一端3311，其可与按键帽35结合。定位部333设置于本体331的第一侧壁3313上且接近于容纳槽322，其可伸入金属弹性元件34而固定金属弹性元件34于容纳槽322内。多个凹槽334设置于本体331的第二端3312上且接近于定位部333，其可容纳部分金属弹性元件34于其中。多个轨道结构335分别设置于本体331的第二侧壁3314以及其第三侧壁3315上，每一轨道结构335对应于一个引导柱323，引导柱323可伸入相对应的轨道结构335内，使触发元件33可沿多个引导柱323而相对于壳体32垂直移动。

接下来，第一止挡部336设置于本体331的第一端3311上，其可以与壳体32接触而避免触发元件33脱出于开孔321之外。多个第二止挡部337类似于第一止挡部336，其设置于本体331的第二端3312上，其可以与壳体32接触而避免触发元件33脱出于开孔321之外。于本较佳实施例中，连接部332、定位部333、第一止挡部336以及多个第二止挡部337与本体331一体成型，且皆以塑胶材料所制成。

另一方面，金属弹性元件34包括弹片本体341、弯折部342、多个伸出臂343、凹陷部344以及隆起部345。弹片本体341设置于容纳槽322内，而弯折部342连接于弹片本体341且呈现出弯曲的U字形状。多个伸出臂343分别连接于弯折部342且分别伸入相对应的触发元件33的凹槽334内，如图5以及图6所示。凹陷部334形成于多个伸出臂343之间，以供定位部333伸入于其中，由此可固定弹片本体341于容纳槽322内。隆起部345设置于弹片本体341上且接近于壳体32的第一内侧壁324，其功能为于弹片本体341摆动时，隆起部345可撞击壳体32的第一内侧壁324，以产生碰撞声响。于本较佳实施例中，弯折部342、多个伸出臂343以及隆起部345与弹片本体341一体成型，且金属弹性元件34的形状为弯折的倒Y字。

接下来说明使用者触压本发明按键结构3的运作情形，请同时参阅图3、图4、图5、图6以及图7，图7为本发明按键结构于一较佳实施例中被触压的结构剖面侧视示意图。当使用者触压按键帽35时，往下方移动的按键帽35推动触发元件33的本体331的第一端3311，且触发元件33相对于壳体32往下移动。于触发元件33往下移动的过程中，金属弹性元件34的多个伸出臂343持续被多个凹槽334推抵而脱离多个凹槽334，此时，因应金属弹性元件34的金属弹性，多个伸出臂343高速摆动而撞击本体331，以产生第一次的碰撞声响，而按键结构3被触压的情形如图7所示。另一方面，往下移动的本体331触压橡胶弹性元件31，使橡胶弹性元件31发生压缩形变而触发薄膜开关电路30，由此，薄膜开关电路30得以输出相对应的按键信号。其中，于触发元件33移动的过程中，触发元件33通过多个引导柱323以及多个轨道结构335而可相对于壳体32垂直移动。

当使用者停止触压按键帽35时，按键帽35不再受力，使得被压缩的弹性元件31因应其弹性而由形变恢复原状，同时提供往上的弹性力予本体331，且本体331推抵按键帽35移动至未触压之前的位置。另一方面，处于图7状态的金属弹性元件34因应触发元件33的往上移动而往壳体32的第一内侧壁324的方向摆动，使得位于弹片本体341上的隆起部345撞击壳体32的第一内侧壁324，以产生第二次的碰撞声响。最后，金属弹性元件34渐渐停止摆动且恢复至图5的状态。

需特别说明的有三，第一，金属弹性元件34中，多个伸出臂343与弹片本体341之间具有夹角A，金属弹性元件34可根据夹角A的大小而调整按键结构3的触压手感。例如说：夹角A增大时，多个伸出臂343抵顶触发元件33的多个凹槽334的力量越大，可提供使用者稍重的触压手感。反之，夹角A减小时，多个伸出臂343抵顶触发元件33的多个凹槽334的力量则越小，其可提供使用者稍轻的触压手感。第二，多个伸出臂343可根据需求而变更其形状，以增加或减少多个伸出臂343与触发元件33之间的干涉，除了可由此调整按键结构3的触压手感之外，更可控制金属弹性元件34发生摆动的时间，进而控制碰撞声响发生的时间点。

第三，本发明按键结构更可提供发光功能，其具体作法为：于薄膜开关电路下方设置电路板以及直下式发光二极体，而橡胶弹性元件、壳体以及触发元件皆以可透光材料所制成，使得直下式发光二极体所产生的光束可直接穿过薄膜开关电路、橡胶弹性元件、壳体以及触发元件而投射至按键帽，以产生发光效果。其仅为例示之用，而非以此为限。于另一较佳实施例中，亦可采用侧向式发光二极体、电路板以及导光板的组合，亦可使按键结构产生发光效果。

根据上述可知，本发明按键结构采用薄膜开关电路以及橡胶弹性元件配合触发元件、壳体以及特殊形状的金属弹性元件，以形成类似机械式按键结构的机构，通过触发元件与金属弹性元件之间的连动而产生碰撞声响以及触压手感。因此，本发明按键结构的结构比现有机械式按键结构简单，元件之间的连接关系以及运作的稳定度高，不易发生误动作。综言之，本发明按键结构可利用较低的成本形成类似机械式按键结构，且可提供使用者已触压的回馈感，以解决现有技术的问题。

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，因此凡其它未脱离本发明所公开的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本案的权利要求内。

Claims (10)

1.一种按键结构，其特征在于，包括：

一薄膜开关电路，用以被触发而产生一按键信号；

一橡胶弹性元件，设置于该薄膜开关电路上，用以被触压而触发该薄膜开关电路；

一壳体，设置于该橡胶弹性元件的上方，且该壳体包括：

一开孔，贯穿该壳体；以及

一容纳槽，设置于该壳体的一内侧壁上；

一触发元件，伸入于该开孔且可相对于该壳体移动，用以被推动而触压该橡胶弹性元件；

一金属弹性元件，设置于该容纳槽内且与该触发元件接触，用以被该触发元件推抵而摆动，以撞击该触发元件或该壳体而产生碰撞声响；以及

一按键帽，套设于该触发元件上，用以被触压而推动该触发元件。

2.如权利要求1所述的按键结构，其中，该触发元件包括：

一本体；

一连接部，伸出于该本体的一第一端，用以与该按键帽结合；

一定位部，设置于该本体的一侧壁上，用以伸入该金属弹性元件而固定该金属弹性元件于该容纳槽内；以及

一多个凹槽，设置于该本体的一第二端上，用以容纳部分金属弹性元件。

3.如权利要求2所述的按键结构，其中，该金属弹性元件包括：

一弹片本体，被设置于该容纳槽内；

一弯折部，连接于该弹片本体；

多个伸出臂，连接于该弯折部且分别伸入相对应的该凹槽内；以及

一凹陷部，形成于该多个伸出臂之间，以供该定位部伸入于其中，而固定该弹片本体于该容纳槽内。

4.如权利要求3所述的按键结构，其中，该弯折部以及该多个伸出臂与该弹片本体一体成型。

5.如权利要求3所述的按键结构，其中，当该按键帽被触压时，该按键帽推动该触发元件，且该触发元件相对于该壳体移动，该多个伸出臂被该多个凹槽推抵而脱离该多个凹槽，因应该金属弹性元件的金属弹性，该多个伸出臂摆动而撞击该本体，以产生碰撞声响。

6.如权利要求5所述的按键结构，其中，该金属弹性元件还包括一隆起部，设置于该弹片本体上，于该弹片本体摆动时，该隆起部撞击该壳体的该内侧壁，以产生碰撞声响。

7.如权利要求3所述的按键结构，其中，该多个伸出臂与该弹片本体之间具有一夹角，该金属弹性元件可根据该夹角的大小而调整该按键结构的触压手感。

8.如权利要求2所述的按键结构，其中，该触发元件还包括：

一轨道结构，设置于该本体的一另一侧壁上；

一第一止挡部，设置于该本体的该第一端上，用以与该壳体接触而避免该触发元件脱出于该开孔之外；以及

一第二止挡部，设置于该本体的该第二端上，用以与该壳体接触而避免该触发元件脱出于该开孔之外。

9.如权利要求8所述的按键结构，其中，该壳体还包括一引导柱，对应于该轨道结构，该引导柱设置于该壳体的一另一内侧壁上，且伸入该轨道结构内，使该触发元件可沿该引导柱而相对于该壳体移动。

10.如权利要求8所述的按键结构，其中，该连接部、该定位部、该第一止挡部以及该第二止挡部与该本体一体成型。