CN109786159B - 按键装置以及键盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种按键装置及键盘，按键装置包含底板、电路层、键帽以及环形结构。电路层设置于底板上，并具有多个导通部。键帽位于电路层上方。环形结构实质上沿着键帽的外缘设置于电路层与键帽之间，并包含多个按压部。按压部抵接键帽，并分别在导通部上方对齐。

Description

按键装置以及键盘

技术领域

本发明是有关于一种按键装置及键盘。

背景技术

就目前个人电脑的使用习惯而言，按键装置为不可或缺的输入设备之一，用以输入文字或数字。不仅如此，举凡日常生活所接触的消费级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。

对于按键装置上的按键来说，一般是藉由设置于键帽中央下方的橡胶圆顶(rubber dome)按压电路层，使得电路层上下导通电导通而触发按键信号。为了平衡用户在每一个按键上的施力，通常会在按键的键帽之下设置一种连动结构，用以引导键帽做垂直移动。因此，不论施力于键帽的侧边或角落，都能将施力平均地分散于整个键帽面上，使得按下整个按键变得很简单，也让用户更容易地操作按键。举例来说，现有的剪刀式连动结构由两支撑件相互交错设置形成。

然而，对于倍数键来说，由于其键帽的边角至中央的距离较大，尤其是薄型化机种中的倍数键，常因结构性强度不足，造成角落损失较大(亦即，键帽的边角被按压而下降，但键帽的中央并未下降的现象)，并使得位于键帽中央下方的橡胶圆顶不易成功触发按键信号，而产生重压问题。

因此，如何提出一种可解决上述问题的按键装置及键盘，是目前业界亟欲投入研发资源解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明的一目的在于提出一种可有效解决重压问题的按键装置及键盘。

为了达到上述目的，依据本发明的一实施方式，一种按键装置包含底板、电路层、键帽以及环形结构。电路层设置于底板上，并具有多个导通部。键帽位于电路层上方。环形结构实质上沿着键帽的外缘设置于电路层与键帽之间，并包含多个按压部。按压部抵接键帽，并分别在导通部上方对齐。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的键帽的外缘具有多个角落。按压部实质上分别对齐角落。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的键帽于电路层上的正投影涵盖导通部。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的环形结构还包含多个变形部以及多个连接部。变形部分别连接按压部。连接部设置于电路层上，并环绕连接于变形部之间。每一连接部实质上沿着键帽的外缘的一部分设置。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的每一变形部部分地环绕对应的按压部。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的变形部包括由按压部向下延伸的弧面结构。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的环形结构的至少一部分为可透光的。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的环形结构包含多个可透光部位，且可透光部位中的至少两者的颜色不同。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的按键装置进一步包含辅助复位结构。辅助复位结构设置于电路层与键帽之间，并位于环形结构的环绕范围之内。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的按键装置进一步包含至少一连动结构。前述至少一连动结构衔接于底板与键帽之间，并位于环形结构的环绕范围之内。

为了达到上述目的，依据本发明的另一实施方式，一种键盘包含底板、电路层以及多个按键结构。电路层设置于底板上，并具有多组导通部。按键结构各包含键帽以及环形结构。键帽位于电路层上方。环形结构实质上沿着键帽的外缘设置于电路层与键帽之间，并包含多个按压部。按压部抵接键帽，并在对应的组导通部上方对齐。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的键帽于电路层上的正投影涵盖对应的该组导通部。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的每一按键结构进一步包含辅助复位结构。辅助复位结构设置于电路层与对应的键帽之间，并位于对应的环形结构的环绕范围之内。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的每一按键结构进一步包含至少一连动结构。连动结构衔接于底板与对应的键帽之间，并位于对应的环形结构的环绕范围之内。

综上所述，在本发明的按键装置与键盘中，电路层具有多个导通部，且环形结构包含分别在导通部上方对齐的多个按压部。藉由在单一按键装置中设置多组按键开关(亦即，导通部与按压部的组合)，即可有效降低触发按键信号的困难度，使得触发按键信号的成功率大增。并且，藉由将环形结构实质上沿着键帽的外缘设置于键帽下方的作法，还可有效解决现有按键装置所具有的重压问题。

以上所述仅用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关图式中详细介绍。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：

图1为绘示本发明一实施方式的键盘的立体图。

图2为绘示本发明一实施方式的按键装置的立体分解图。

图3A为绘示图1中的按键装置沿着线段3A-3A的局部剖示图，其中键帽尚未被按压。

图3B为绘示图1中的按键装置沿着线段3A-3A的另一局部剖示图，其中键帽已被按压。

图4为绘示图2中的虚线框所示的部位的局部放大图。

其中，附图标记为：

100：键盘

101：按键装置

110：底板

111：卡勾

120：电路层

121：导通部

130：键帽

131：外缘

131a：角落

140：环形结构

141：按压部

142：变形部

143：连接部

150：辅助复位结构

160：连动结构

D：延伸方向

P：正投影

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些现有惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示之。

请参照图1。图1为绘示本发明一实施方式的键盘100的立体组合图。如图1所示，本实施方式的键盘100可以是供桌面电脑使用的外接键盘(例如，PS2接口的键盘或USB接口的键盘)或是包含键盘形式的输入设备，但并不以此为限。换言之，本发明的键盘100的概念可以应用于任何以按压方式作为输入接口的电子产品。

请参照图2至图3B。图2为绘示本发明一实施方式的按键装置101的立体分解图。图3A为绘示第1图中的按键装置101沿着线段3A-3A的局部剖示图，其中键帽130尚未被按压。图3B为绘示第1图中的按键装置101沿着线段3A-3A的另一局部剖示图，其中键帽130已被按压。以下将详细说明按键装置101所包含的各元件的结构、功能以及元件之间的连接、作动关系。

如图1与图2所示，于本实施方式中，键盘100包含底板110、电路层120以及多个按键结构。其中至少一个按键结构包含键帽130以及环形结构140。电路层120设置于底板110上。键帽130位于电路层120上方。环形结构140实质上沿着键帽130的外缘131设置于电路层120与键帽130之间。其中，底板110、电路层120与前述至少一按键结构的组合可视为一按键装置101，以下将统一以单一按键装置101配合图式进行说明。

进一步来说，环形结构140包含多个按压部141、多个变形部142以及多个连接部143(于图2中仅示例性各标示一个)。于本实施方式中，环形结构140的按压部141抵接键帽130的下表面。环形结构140的变形部142分别连接按压部141。环形结构140的连接部143设置于电路层120上，并环绕连接于变形部142之间。每一连接部143实质上沿着键帽130的外缘131的一部分设置。变形部142具有弹性且可变形的，因此当键帽130被按压时，与键帽130的底面相抵接的按压部141会朝向电路层120移动，并使相连的变形部142产生变形。较佳地，环形结构140以橡胶制成，因而可因外力而变形，实际实施时，亦可采用其他适当材料，本揭露不以此为限。

藉由前述结构配置，环形结构140在键帽130的边角受到按压时，可有效降低键帽130的边角与中央相对于底板110(或电路层120)的高度落差，因此可使得按键装置101在键帽130被按压时具有较佳的摆动(wobbling)抑制效果。

如图2所示，于本实施方式中，电路层120具有多组导通部121(图2仅绘示其中一组)，每一组导通部121包含四个导通部121，导通部121的结构可为电路层120上、下层导通点所形成，或在电路层120上表面设置导通电极，并在导通部121设置触发导通电极的材料以在按键按压后触发导通电极，前述导通点与现有按键结构的触发原理相同，在此不加以赘述。键帽130的外缘131具有四个角落131a。环形结构140所包含的按压部141的数量也是四个，且实质上分别对齐键帽130外缘131的四个角落131a，并在所对应的该组导通部121上方对齐(亦即，四个导通部121也分别对齐键帽130外缘131的四个角落131a)。于一些实施方式中，键帽130于电路层120上的正投影P(如图2中的虚线所示)涵盖前述四个导通部121。于实际应用中，电路层120的前述四个导通部121可对应至同一个按键线路(图未示)。也就是说，当任一导通部121受到对应的按压部141按压而导通按键线路时，皆会触发同一按键信号。

藉由前述结构配置，即可在单一按键装置101中拥有多组按键开关(亦即，导通部121与按压部141的组合)，因而可有效降低触发按键信号的困难度，使得触发按键信号的成功率大增。不仅如此，由于环形结构140的按压部141实质上分别对齐键帽130外缘131的角落131a，因此还可有效解决现有按键装置101所具有的重压问题。

于实际应用中，环形结构140的按压部141的数量与电路层120的导通部121的数量，并不限于与键帽130外缘131的角落131a的数量一致。于一些实施方式中，可再额外增加按键开关(亦即，导通部121与按压部141的组合)，且额外增加的按键开关可实质上对齐键帽130外缘131的任一位置(例如，一长边的中央处)。

于一些实施方式中，如图2所示，按压部141为柱状结构，较佳地，按压部140在键帽130未被按压时与电路层120相互分离，并在键帽130被按压时下降并抵压导通部121，每一变形部142部分地环绕对应的按压部141。也就是说，每一变形部142并未完全环绕对应的按压部141。藉此，即可有效控制环形结构140的壁厚，除了可节省材料成本之外，还可避免环形结构140占据过多键帽130下方的空间。另请参照图4所示，其为绘示图2中的虚线框所示的部位的局部放大图，较佳地，变形部142为弧面结构，自按压部141向下延伸，每一弧面结构的底部连接到相邻的连接部143，变形部142的弧面结构可在按压行程中产生段落性的弹性回馈，以提供用户按压时较明确的手感。须特别说明的是，图4中，每一按压部141对应设置2个变形部142，实际实施时，亦可每一按压部141对应设置1个变形部142或将2个变形部142合并为1个变形部，弧面结构所涵盖的角度将影响变形部142的复位弹力，因此，弧面结构所涵盖的角度也可视实际需求而调整，本发明不以此为限。

如图2所示，于本实施方式中，按键装置101进一步包含辅助复位结构150。辅助复位结构150设置于电路层120与键帽130之间，并位于环形结构140的环绕范围之内。藉此，按键装置101即可进一步藉由辅助复位结构150对键帽130的中央提供结构性的支撑，并利用辅助复位结构150与环形结构140一起分摊键帽130被按压时所承受的力量。

于本实施方式中，辅助复位结构150为橡胶圆顶(rubber dome)，但本发明并不以此为限。于实际应用中，辅助复位结构150可以是任何具有弹性且具有使键帽130复位的功能的元件(例如，弹簧、弹片…等)。

如图2所示，于本实施方式中，按键装置101进一步包含两连动结构160(于图2中仅示例性标示一个)。连动结构160衔接于底板110(透过底板110上的卡勾111)与键帽130之间，并位于环形结构140的环绕范围之内。连动结构160配置以导引键帽130朝向或远离底板110的移动。

于本实施方式中，连动结构160以剪刀式连动结构为例，但本发明并不以此为限。于实际应用中，连动结构160亦可替换为其他具有类似功能(即带动键帽130相对底板110进行升降)的结构，例如V型、A型或二平行的连杆结构。

另外，于本实施方式中，按键装置101为倍数键，因此键帽130实质上呈长条状且具有延伸方向D(如图2所示)。连动结构160实质上沿着延伸方向D排列，且辅助复位结构150位于两连动结构160之间。藉此，两连动结构160即可更均衡地导引键帽130朝向或远离底板110的移动，使得键帽130在延伸方向D上的两端在升降期间的一致性更高。

于一些实施方式中，按键装置101可进一步包含发光源(图未示)，其设置于底板110与键帽130之间，并位于环形结构140的环绕范围之内。于一些实施方式中，环形结构140为可透光的，藉以允许发光源所提供的光线通过而向外发射，但本发明并不以此为限。

于其他一些实施方式中，环形结构140的至少一部分为可透光的。举例来说，环形结构140所包含的多个按压部141、多个变形部142与多个连接部143中的至少一者为可透光的。

于一些实施方式中，环形结构140包含多个可透光部位，且这些可透光部位中的至少两者的颜色不同。举例来说，环形结构140所包含的其中两个位于相对两侧的连接部143为可透光的，且两者的颜色相异，藉以在按键装置101的相对两侧提供不同的发光效果。

由以上对于本发明的具体实施方式的详述，可以明显地看出，在本发明的按键装置与键盘中，电路层具有多个导通部，且环形结构包含分别在导通部上方对齐的多个按压部。藉由在单一按键装置中设置多组按键开关(亦即，导通部与按压部的组合)，即可有效降低触发按键信号的困难度，使得触发按键信号的成功率大增。并且，藉由将环形结构实质上沿着键帽的外缘设置于键帽下方的作法，还可有效解决现有按键装置所具有的重压问题。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并不用以限定本发明，任何熟悉本领域的相关技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求的保护范围所界定者为准。

Claims (18)

1.一种按键装置，其特征在于，包含：

一底板；

一电路层，设置于该底板上，并具有多个导通部；

一键帽，位于该电路层上方；以及

一环形结构，实质上沿着该键帽的一外缘设置于该电路层与该键帽之间，并包含多个按压部，该些按压部抵接该键帽，并分别在该些导通部上方对齐，其中该环形结构还包含：

多个变形部，分别连接该些按压部；以及

多个连接部，设置于该电路层上，并环绕连接于该些变形部之间，其中每一该些连接部实质上沿着该键帽的一外缘的一部分设置。

2.如权利要求1所述的按键装置，其特征在于，该键帽的一外缘具有多个角落，并且该些按压部实质上分别对齐该些角落。

3.如权利要求1所述的按键装置，其特征在于，该键帽于该电路层上的一正投影涵盖该些导通部。

4.如权利要求1所述的按键装置，其特征在于，每一该些变形部部分地环绕对应的该按压部。

5.如权利要求1所述的按键装置，其特征在于，该些变形部包括由该些按压部向下延伸的一弧面结构。

6.如权利要求1所述的按键装置，其特征在于，该环形结构的至少一部分为可透光的。

7.如权利要求1所述的按键装置，其特征在于，该环形结构包含多个可透光部位，且该些可透光部位中的至少两者的颜色不同。

8.如权利要求1至7任一项所述的按键装置，其特征在于，进一步包含一辅助复位结构，设置于该电路层与该键帽之间，并位于该环形结构的一环绕范围之内。

9.如权利要求1至7任一项所述的按键装置，其特征在于，进一步包含至少一连动结构，衔接于该底板与该键帽之间，并位于该环形结构的一环绕范围之内。

10.一种键盘，其特征在于，包含：

一底板；

一电路层，设置于该底板上，并具有多组导通部；以及

多个按键结构，其中该些按键结构中的至少一者包含：

一键帽，位于该电路层上方；以及

一环形结构，实质上沿着该键帽的一外缘设置于该电路层与该键帽之间，并包含多个按压部，该些按压部抵接该键帽，并在对应的该组导通部上方对齐；

其中该环形结构还包含：

多个变形部，分别连接该些按压部；以及

多个连接部，设置于该电路层上，并环绕连接于该些变形部之间，其中每一该些连接部实质上沿着该键帽的一外缘的一部分设置。

11.如权利要求10所述的键盘，其特征在于，该键帽的一外缘具有多个角落，并且该些按压部实质上分别对齐该些角落。

12.如权利要求10所述的键盘，其特征在于，该键帽于该电路层上的一正投影涵盖对应的该组导通部。

13.如权利要求10所述的键盘，其特征在于，每一该些变形部部分地环绕对应的该按压部。

14.如权利要求10所述的键盘，其特征在于，该些变形部包括由该些按压部向下延伸的一弧面结构。

15.如权利要求10所述的键盘，其特征在于，该环形结构的至少一部分为可透光的。

16.如权利要求10所述的键盘，其中该环形结构包含多个可透光部位，且该些可透光部位中的至少两者的颜色不同。

17.如权利要求10至16任一项所述的键盘，其特征在于，每一该些按键结构进一步包含一辅助复位结构，设置于该电路层与对应的该键帽之间，并位于对应的该环形结构的一环绕范围之内。

18.如权利要求10至16任一项所述的键盘，其特征在于，每一该些按键结构进一步包含至少一连动结构，衔接于该底板与对应的该键帽之间，并位于对应的该环形结构的一环绕范围之内。

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