CN116382489A - 键盘模块及具有该键盘模块的电子装置 - Google Patents

Abstract

一种键盘模块及具有该键盘模块的电子装置，键盘模块包含电路板、按键、磁性部件及连杆。按键包含键帽、磁力元件及支撑装置。键帽具有顶面。磁力元件位于键帽内。支撑装置位于键帽及电路板之间，支撑装置用以支撑键帽。各磁性部件位于电路板下方且对应于磁力元件。连杆串接磁性部件。其中，于下降状态下，连杆受力转动，以带动磁性部件转动，使各磁性部件分别与磁力元件之间产生磁力，驱动键帽朝向电路板移动。本发明另提供包含键盘模块的电子装置。

Description

键盘模块及具有该键盘模块的电子装置

技术领域

本发明涉及一种键盘模块，尤指涉及一种藉由磁力控制按键升降的键盘模块。

背景技术

随着科技的进步，对于携带式电子产品逐渐以薄型化的方向发展。现有的携带式电脑，保留一定的按键高度，然而，在关闭屏幕时，凸出于键盘框架的按键与屏幕将产生接触，造成屏幕出现印痕或磨损，除了屏幕受到损伤外，按键的键帽的表面也可能出现刮痕。

为了改善上述问题，现有携带式电脑会在屏幕与键盘框架之间保留一定间隙容置按键及其凸出键盘框架的部分，如此，将不利于薄型化的设计。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种键盘模块及具有该键盘模块的电子装置，相较于现有技术，能以较低的驱动力驱动整体按键的升降完成，且兼具降噪的效果。

依据一实施例的一种键盘模块，键盘模块包含基板、电路板及多个按键、多个磁性部件及至少一连杆。

电路板位于基板上。多个按键位于电路板上方，每一按键包含键帽、磁力元件及支撑装置。键帽位于电路板上方，键帽具有顶面。磁力元件位于键帽内。支撑装置位于键帽及电路板之间，支撑装置用以支撑键帽。磁性部件数量对应于磁力元件，各磁性部件位于基板下方且对应于磁力元件。连杆串接磁性部件。其中，于下降状态下，连杆受一第一力转动，以带动磁性部件转动，使各磁性部件分别与对应的磁力元件之间产生相吸磁力，相吸磁力驱动键帽朝向电路板移动。

依据一实施例，于升起状态下，连杆受第二力转动，以带动磁性部件转动，使各磁性部件分别与对应的磁力元件之间产生相斥磁力，驱动键帽朝远离电路板的方向移动。

依据一实施例，键盘模块还包含框架，位于电路板上，框架具有多个开口，按键设置于开口内，于下降状态下，键帽移动至顶面于铅垂方向上的高度相同或低于框架的表面的位置。

依据一实施例，支撑装置包含剪刀脚结构及弹性垫，剪刀脚结构具有洞口，弹性垫位于洞口内。

本发明还提出一实施例的一种电子装置，包含键盘模块、连接装置、多个转动件及转轴装置。其中键盘模块的连杆为多个，各连杆分别串接部分的磁性部件，各该连杆的一端界定为第一端。连接装置位于键盘模块下方，连接装置包含连接件及多个滑移块。连接件包含多个本体及多个活动孔，本体及活动孔相间设置，其中，每一连杆的第一端位于每一活动孔。多个滑移块分别对应连接于本体上。每一转动件对应于每一活动孔而串接于每一连杆上，每一转动件包含转动部及受推部，转动部与受推部相连接，每一受推部抵接于对应的滑移块。转轴装置连接于连接装置，其中，于下降状态下，转轴装置用以带动连接件沿水平方向的第一位置移动至第二位置，每一滑移块推抵对应的受推部，带动转动部转动，提供每一连杆的第一力。

依据一些实施例，电子装置还包含辅助移动部，辅助移动部包含第一磁性组件及第二磁性组件，第一磁性组件连接于连接件，其中，于升起状态下，第一磁性组件与第二磁性组件具有第一间距，第一间距大于等于第一位置与第二位置之间的距离，且第一磁性组件与第二磁性组件之间具有互斥力；于下降状态下，第一磁性组件与第二磁性组件之间具有吸引力，驱使第一磁性组件朝向第二磁性组件移动。

依据一些实施例，电子装置还包含辅助移动部，辅助移动部包含齿条及齿轮，齿条连接于连接件，其中，于升起状态下，齿轮啮合于齿条且于连接件具有第二间距，第二间距大于等于第一位置与第二位置之间的距离；于下降状态下，齿轮滚动于齿条上，带动该连接件朝向该齿轮移动。

依据一些实施例，键盘模块包含框架，其结构简约，有利于生产者降低生产成本。依据一些实施例，键盘模块应用于电子装置，例如笔记型电脑，可满足其薄型化的要求。依据一些实施例，通过磁力元件及磁性部件产生的磁力(小于支撑装置的支撑力，或为相斥力)，使用者于按键受按压时，可感受按键稳固不浮动。

依据一些实施例，电子装置通过转轴装置、连接装置及连杆等装置相对作动以控制磁性部件转动，进一步驱动整体按键的升降，以此结构设计，相较于现有技术，能以较低的驱动力完成，且兼具降噪的效果。

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绘示本发明一实施例的键盘模块的外观示意图；

图2绘示本发明一实施例的按键于升起状态下的示意图；

图3绘示图2所示实施例于下降状态下的示意图；

图4绘示本发明一实施例的按键于升起状态下的示意图；

图5绘示本发明一实施例的电子装置中，连接装置及转轴装置的关系示意图；

图6绘示图5所示实施例，连接装置及转轴装置的关系示意图；

图7绘示本发明一实施例的电子装置中，连接装置与辅助移动部的关系示意图；

图8绘示图7所示实施例，连接装置与辅助移动部的关系示意图；

图9绘示本发明一实施例的电子装置中，连接装置与辅助移动部的关系示意图；

图10绘示图9所示实施例，连接装置与辅助移动部的关系示意图。

其中，附图标记

100:电子装置

1:键盘模块

11:基板

12:电路板

13:按键

131:键帽

131a:顶面

131b:底面

132:磁力元件

1321:受引面

133:支撑装置

1331:剪刀脚结构

1332:弹性垫

14:磁性部件

141:第一磁表面

142:第二磁表面

15,15’:连杆

151:第一端

16:框架

161:开口

2:连接装置

21:连接件

211:本体

212:活动孔

22:转动件

221:转动部

222:受推部

23:转轴装置

24,25:辅助移动部

241:第一磁性组件

2411:第一磁极

2412:第二磁极

242:第二磁性组件

2421:第三磁极

2422:第四磁极

251:齿条

252:齿轮

26:滑移块

3:壳体

4:屏幕

D1:铅垂方向

D2:水平方向

H1:第一间距

H2:第二间距

P1:第一位置

P2:第二位置

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参阅图1至图4，图1绘示本发明一实施例的键盘模块1的外观示意图。图2绘示本发明一实施例的按键13于升起状态下的示意图。图3绘示图2所示实施例于下降状态下的示意图。

如图2及图3所示，键盘模块1包含基板11、电路板12及多个按键13、多个磁性部件14及连杆15。电路板12位于基板11上。多个按键13位于电路板12上方，每一按键13包含键帽131、磁力元件132及支撑装置133。键帽131位于电路板12上方，键帽131与电路板12之间具有按键13行程(即供键帽131升降的空间)。键帽131具有顶面131a及相对的底面131b，磁力元件132位于键帽131内。依据一些实施例，磁力元件132位于键帽131的底面131b上(例如磁力元件132黏着于底面131b)。依据一些实施例，磁力元件132的一部分或全部埋于底面131b(例如通过射出埋入成型的方式，将磁力元件132埋入于键帽131的底面131b，使磁力元件132一部分或表面露出底面131b)。支撑装置133位于键帽131及电路板12之间，在升起状态下，支撑装置133提供支撑力以支撑键帽131使其于铅垂方向D1上具有一定的高度。支撑装置133具有弹性，当键帽131受力按压(所受的力大于支撑力)时，支撑装置133提供回复力以回复键帽131的位置。依据一些实施例，支撑装置133包含剪刀脚结构1331及弹性垫1332，该剪刀脚结构1331具有洞口，弹性垫1332位于洞口内。依据一些实施例，弹性垫1332为橡胶所制成。

磁性部件14数量对应于磁力元件132，各磁性部件14位于基板11下方且对应于磁力元件132。连杆15串接磁性部件14。其中，于下降状态下，连杆15受力转动，以带动磁性部件14转动，使各磁性部件14分别与对应的磁力元件132之间产生一相吸磁力，所述的相吸磁力大于支撑装置133的支撑力，并驱动键帽131朝向电路板12移动。

连杆15所受的第一力可为连接一马达所提供的驱动力，亦或是通过转轴装置23作用连动连杆15转动，本发明并无限制。

磁性部件14及磁力元件132皆具有二不同磁极的表面，依据图2及图3所示的实施例，磁力元件132面向磁性部件14的表面定义为受引面1321，磁性部件14的二表面分别定义为第一磁表面141及第二磁表面142。如图2所示，于升起状态下，受引面1321于铅垂方向D1下面向第一磁表面141与第二磁表面142之间，此时磁力元件132与磁性部件14之间的磁力作用小，支撑装置133所提供的支撑力大于该磁力，因此键帽131仍处于升起状态。而于下降状态时，如图3所示，连杆15受第一力转动，并带动磁性部件14转动，磁性部件14的第一磁表面141面向受引面1321，由于受引面1321与第一磁表面141磁极相异，因此磁力元件132与磁性部件14之间产生相吸磁力，使键帽131朝向电路板12移动，按键13呈现收合的情况。本发明并不限制受引面1321及第一磁表面141的磁极，当受引面1321为N极时，第一磁表面141为S极；当受引面1321为S极时，第一磁表面141为N极。依据一些实施例，连杆15受第二力转动，使磁性部件14回复为图2所示的状态，于此，键盘模块1因支撑装置133的支撑而处于升起状态。

请参阅图4，绘示本发明一实施例的按键13于升起状态下的示意图。依据此实施例，连杆15受第二力转动，带动磁性部件14的第二磁表面142面向于磁力元件132的受引面1321，由于第二磁表面142与受引面1321的磁极相同，磁性部件14与磁力元件132之间产生相斥磁力，驱动键帽131朝远离电路板12的方向移动，于此，键帽131回复为升起状态。所述的第二力可为马达所提供的驱动力，亦或是通过转轴装置23(与上述转轴装置23可为同一或不同)作用连动连杆15转动，本发明并无限制。

依据图3及图4所示的实施例，键盘模块1还包含框架16，位于电路板12上，框架16具有多个开口161，开口161数量对应于按键13的数量。按键13设置于开口161内，于下降状态下，键帽131移动至顶面131a于铅垂方向D1上的高度相同或低于框架16的表面的位置。依据一些实施例，当键盘模块1应用于电子装置100，如笔记型电脑，当屏幕4盖合于键盘模块1时(见图8)，键盘模块1处于下降状态下，按键13的键帽131往电路板12的方向移动，移动至键帽131的顶面131a于铅垂方向D1上的高度等于或低于框架16的表面，即可防免键帽131与屏幕4之间产生相互刮伤的问题，也使笔记型电脑满足薄型化的要求。在一些实施例中，框架16为所应用电子装置100的壳体3(见图7)的一部分。

请参阅图5及图6，图5绘示本发明一实施例的电子装置100中，连接装置2及转轴装置23的关系示意图。图6绘示图5所示实施例，连接装置2及转轴装置23的关系示意图。图5及图6分别表示键盘模块1在升起状态及下降状态下，转轴装置23、连接装置2及连杆15之间的作用关系，省略基板11、电路板12及多个按键13。

电子装置100包含键盘模块1、连接装置2及转轴装置23。其中键盘模块1的连杆15为多个，各连杆15分别串接部分的磁性部件14，各该连杆15的一端界定为第一端151。

连接装置2位于键盘模块1下方，连接装置2包含连接件21及多个滑移块26。连接件21包含多个本体211及多个活动孔212，本体211及活动孔212相间设置，依据图5及图6所示的实施例，连杆15的第一端151位于活动孔212。活动孔212为一槽孔。在一些实施例中，活动孔212为长型孔洞，沿连杆15的法线方向延伸。依据一些实施例，连杆15的第一端151固定于电子装置100内的一组件上。

多个滑移块26分别对应连接于本体211上。转动件22对应于活动孔212而串接于连杆15上，转动件22包含转动部221及受推部222，转动部221与受推部222相连接，受推部222抵接于对应的滑移块26，如图5所示。

转轴装置23连接于连接装置2，依据一些实施例，转轴装置23与电子装置100的屏幕4转接，屏幕4枢接于壳体3，屏幕4相对于壳体3的开合将连动转轴装置23运作。当屏幕4相对于壳体3盖合时，此时键盘模块1处于下降状态，此时，转轴装置23带动连接件21沿水平方向D2的第一位置P1移动至第二位置P2，滑移块26推抵对应的受推部222，带动转动部221转动，提供连杆15第一力，使连杆15转动外，也同时带动磁性部件14转动，使磁力元件132与磁性部件14之间产生相吸磁力，驱使键帽131往电路板12移动。

当屏幕4相对于壳体3开启时，此时键盘模块1将再处于升起状态，转轴装置23带动连接件21沿水平方向D2的第二位置P2移动至第一位置P1，受推部222回复于未受滑移块26推抵的状态，滑移块26呈现抵接于受推部222的状态如图4所示，受推部222并且带动磁性部件14回复，于此磁力元件132及磁性部件14之间的磁力作用小(见图2)，或是为相斥磁力(见图4)。当磁力元件132及磁性部件14之间的相吸磁力小于支撑装置133提供键帽131的支撑力时，键帽131凭借该支撑力回复于原铅垂方向D1上的高度。当磁力元件132及磁性部件14之间产生的为相斥磁力，更能辅助支撑装置133支撑键帽131，帮助键帽131回复于原铅垂方向D1上的高度。前述的相斥磁力，并不影响使用者敲按按键13，所述的支撑力、相吸磁力及相斥磁力的大小取决于生产者材料的选取及尺寸设计，本发明并无限制。

请参阅图7及图8，图7绘示本发明一实施例的电子装置100中，连接装置2与辅助移动部的关系示意图。图8绘示图7所示实施例，连接装置2与辅助移动部的关系示意图。依据此实施例，电子装置100还包含辅助移动部24，辅助移动部24包含第一磁性组件241及第二磁性组件242，第一磁性组件241连接于连接件21，第一磁性组件241例如设置于连接件21与转轴装置23之间，第一磁性组件241与第二磁性组件242具有第一间距H1，且第一间距H1大于等于前述第一位置P1与第二位置P2之间的距离。第一磁性组件241的两磁极界定为第一磁极2411与第二磁极2412，第二磁性组件242的两磁极界定为第三磁极2421与第四磁极2422。依据此实施例，第二磁性组件242可设置于另一连杆15’上，该另一连杆15’与转轴装置23连动。

如图7所示，于升起状态下(即屏幕4相对于壳体3为开启状态)，第一磁性组件241与第二磁性组件242之间具有互斥力，两者之间维持着第一间距H1，也就是说，在升起状态下，第一磁极2411面向第三磁极2421，两者的磁极相同而产生相斥力。如图8所示，于下降状态下(即屏幕4相对于壳体3为盖合状态)，该另一连杆15’受转轴装置23带动而转动，使第一磁极2411面向第四磁极2422，由于第一磁极2411与第四磁极2422的磁极相异，两者之间产生吸引力，驱使第一磁性组件241朝向第二磁性组件242移动。如屏幕4再次相对于壳体3开启，此时键盘模块1将处于升起状态，该另一连杆15’受转轴装置23带动而转动，该另一连杆15’转动第二磁性组件242而回复如图7所示的状态。以此结构设计，辅助移动部24可协助连接件21往返于第一位置P1及第二位置P2之间。

请参阅图9及图10，图9绘示本发明一实施例的电子装置100中，连接装置2与辅助移动部25的关系示意图。图10绘示图9所示实施例，连接装置2与辅助移动部25的关系示意图。依据此实施例，辅助移动部25包含齿条251及齿轮252，齿条251连接于连接件21。于升起状态下(即屏幕4相对于壳体3为开启状态)，齿轮252啮合于齿条251且于连接件21具有第二间距H2，第二间距H2大于等于第一位置P1与第二位置P2之间的距离。于下降状态下(即屏幕4相对于壳体3为盖合状态)，齿轮252于一逆时针滚动于齿条251上，使连接件21朝向齿轮252移动。

当屏幕4再次相对于壳体3为开启状态，此时齿轮252于一顺时针滚动于齿条251上，使连接件21以远离齿轮252的方向移动而回复如图9所示的状态。以此结构设计，辅助移动部25可协助连接件21往返于第一位置P1及第二位置P2之间。

依据一些实施例，所述的转轴装置23及连接装置2为二个，分别设置于壳体3内相对的二侧(即连杆15的两端)。连杆15上的转动件22有二个，分别位于连杆15的第一端151及相对的第二端(未绘示出)。关于转轴装置23、连接装置2及连杆15的作动关系，请参阅上述说明。

依据一些实施例，键盘模块包含框架，其结构简约，有利于生产者降低生产成本。依据一些实施例，键盘模块应用于电子装置，例如笔记型电脑，可满足其薄型化的要求。依据一些实施例，通过磁力元件及磁性部件产生的磁力(小于支撑装置的支撑力，或为相斥力)，使用者于按键受按压时，可感受按键稳固不浮动。

依据一些实施例，电子装置通过转轴装置、连接装置及连杆等装置相对作动以控制磁性部件转动，进一步驱动整体按键的升降，以此结构设计，相较于现有技术，能以较低的驱动力完成，且兼具降噪的效果。

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当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)

1.一种键盘模块，其特征在于，包含：

一基板；

一电路板，位于该基板上；

多个按键，位于该电路板上方，每一该按键包含：

一键帽，位于该电路板上方，该键帽具有一顶面；

一磁力元件，位于该键帽内；及

一支撑装置，位于该键帽及该电路板之间，该支撑装置用以支撑该键帽；

多个磁性部件，数量对应于该多个磁力元件，各该磁性部件位于该基板下方且对应于该磁力元件；以及

至少一连杆，串接该多个磁性部件；

其中，于一下降状态下，该至少一连杆受一第一力转动，带动该多个磁性部件转动，使各该磁性部件分别与对应的该磁力元件之间产生一相吸磁力，驱动该键帽朝向该电路板移动。

2.根据权利要求1所述的键盘模块，其特征在于，于一升起状态下，该至少一连杆受一第二力转动，带动该多个磁性部件转动，使各该磁性部件分别与对应的该磁力元件之间产生一相斥磁力，驱动该键帽朝远离该电路板的方向移动。

3.根据权利要求1所述的键盘模块，其特征在于，还包含一框架，位于该电路板上，该框架具有多个开口，每一该按键设置于该开口内，于该下降状态下，该多个键帽移动至该多个顶面于一铅垂方向上的高度相同或低于该框架的一表面的位置。

4.根据权利要求1所述的键盘模块，其特征在于，该支撑装置包含一剪刀脚结构及一弹性垫，该剪刀脚结构具有一洞口，该弹性垫位于该洞口内。

5.一种电子装置，其特征在于，包含：

如权利要求1所述的键盘模块，其中该连杆为多个，分别串接部分的该多个磁性部件；各该连杆的一端界定为一第一端；

一连接装置，位于该键盘模块下方，该连接装置包含：

一连接件，包含多个本体及多个活动孔，该多个本体及该多个活动孔相间设置，其中，每一该连杆的该第一端位于每一该活动孔；及

多个滑移块，分别对应连接于该多个本体上；

多个转动件，每一该转动件对应于每一该活动孔而串接于每一该连杆上，每一该转动件包含一转动部及一受推部，该转动部与该受推部相连接，每一该受推部抵接于对应的该滑移块；以及

一转轴装置，连接于该连接装置，其中，于该下降状态下，该转轴装置用以带动该连接件沿一水平方向的一第一位置移动至一第二位置，每一该滑移块推抵对应的该受推部，带动该转动部转动，提供每一该连杆的该第一力。

6.根据权利要求5所述的电子装置，其特征在于，还包含一辅助移动部，该辅助移动部包含一第一磁性组件及一第二磁性组件，该第一磁性组件连接于该连接件，其中，于一升起状态下，该第一磁性组件与该第二磁性组件具有一第一间距，该第一间距大于等于该第一位置与该第二位置之间的距离，且该第一磁性组件与该第二磁性组件之间具有一互斥力；于该下降状态下，该第一磁性组件与该第二磁性组件之间具有一吸引力，驱使该第一磁性组件朝向该第二磁性组件移动。

7.根据权利要求5所述的电子装置，其特征在于，还包含一辅助移动部，该辅助移动部包含一齿条及一齿轮，该齿条连接于该连接件，其中，于一升起状态下，该齿轮啮合于该齿条且于该连接件具有一第二间距，该第二间距大于等于该第一位置与该第二位置之间的距离；于该下降状态下，该齿轮滚动于该齿条上，带动该连接件朝向该齿轮移动。

8.根据权利要求5所述的电子装置，其特征在于，于一升起状态下，该多个连杆分别受一第二力转动，带动该多个磁性部件转动，使各该磁性部件分别与对应的该磁力元件之间产生一相斥磁力，驱动该键帽朝远离该电路板的方向移动。

9.根据权利要求5所述的电子装置，其特征在于，该键盘模块还包含一框架，位于该电路板上，该框架具有多个开口，每一该按键设置于该开口内，于该下降状态下，该多个键帽移动至该多个顶面于一铅垂方向上的高度相同或低于该框架的一表面的位置。

10.根据权利要求5所述的电子装置，其特征在于，该支撑装置包含一剪刀脚结构及一弹性垫，该剪刀脚结构具有一洞口，该弹性垫位于该洞口内。

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