CN1179384C - 具有剪刀式弹性结构的按键装置 - Google Patents
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Abstract
一种按键装置，包括基板，键帽，设置于基板与键帽间的剪刀式结构，以向上弹性支撑键帽。剪刀式结构包括第一及第二支臂，其交叉地形成剪刀式结构。第一支臂包括下端固定地设置于基板上，第二支臂包括下端可滑动地设置于基板上。按键装置包括弹性元件，其有第一及第二端点，第一端点抵接于基板上，第二端点连接于第一支臂上，弹性元件与基板间具有第一夹角，其小于90度。当键帽按动时，使剪刀式结构可供向上弹力支撑键帽。
Description
本发明涉及一种按键装置，特别是涉及一种设有剪刀式弹性结构的按键式装置。
请参阅图1至图2，图1为现有技术的按键装置10的示意图，图2为现有技术按键装置10沿剖线A-A的剖视图。按键装置10包括有一键帽12，一基板14，一橡皮圆柱(rubber dome)16用来向上弹性支撑键帽12，一对应的信号感测装置17设置在基板14的上表面18。橡皮圆柱16的内部另外包括有一触压结构19，触压结构19在当键帽12被向下按动至某一预定位置时能触压信号感测装置17以产生相对应的按键信号。
当键帽12被按下之后利用橡皮圆柱16的弹性恢复力使得键帽12回到原来的位置。在键帽12被长期使用之后，橡皮圆柱16将会呈现弹性疲乏的结果，使键帽12无法回到原来的固定位置，也就是说键帽12的寿命将因此而缩短。
此外，由于橡皮圆柱16的材质及形状上的限制，此种设计很难降低键帽12与基板14间的距离，即易导致弹力不足或按压触感不佳的情形。在现今笔记本电脑轻薄短小的趋势下，此种设计已难符合需求。
本发明的目的在于提供一设有剪刀式弹性结构的按键装置。其除了可以调整本身的弹性恢复力以及具有较低的键帽高度之外，更能承受长时间的操作，增长按键结构的寿命。
本发明的目的是这样实现的，即提供一种按键装置，其包括有：一基板；一键帽，设置于该基板的上方；一剪刀式结构，设置于该基板与该键帽之间，该剪刀式结构包括有一第一支臂以及一第二支臂，用来以交叉的方式形成该剪刀式结构，通过该剪刀式结构可允许该键帽相对该基板作上下升降运动，该第一支臂与该第二支臂其中之一的一下端以可滑动的方式设置于该基板上，而其中的另一支臂的下端则固定于该基板上；以及一弹性元件，其包括有一第一端点、一第二端点以及一触压结构，该第一端点连接于该基板上，该第二端点连接于该第一支臂上，该弹性元件与该基板间具有一第一夹角，且该第一夹角小于90度；一触压感测装置，该触压感测装置设置于该剪刀式结构的下方；其中当该键帽被向下按动时，该键帽带动该弹性元件的第二端点向下运动，而使该弹性元件以该第一端点为中心点转动而使该第一夹角减小，这时该触压结构会抵触该触压感测装置而产生相对应的按键信号，并且该弹性元件受挤压变形，以提供一向上支撑该键帽的弹力。
下面结合附图，详细说明本发明的实施例，其中：
图1为现有技术的按键装置的示意图；
图2为现有技术的按键装置沿剖线A-A的剖视图；
图3为本发明的按键装置的外视图；
图4为图3按键装置的组成元件图；
图5为图4按键装置的剪刀式结构的组成元件图；
图6A为图3的按键装置侧视图；
图6B为图3按键装置的弹性元件与挡板间连接的示意图；
图7为图3按键装置的向下按动的位移量与所需按动力大小的关系图；
图8为本发明按键装置向上顶起的示意图；
图9为本发明按键装置向下抵触触压感测装置的示意图。
请参阅图3与图4，图3为本发明按键装置50的外视图，图4为本发明按键装置50的组成元件图。按键装置50包括有一基板52，一键帽54设置于基板52的上方，一剪刀式结构56设置于基板52与键帽54之间用来向上弹性支撑键帽54，以及一薄膜电路板(membrane circuit board)61。按键装置50另包括有一挡板58，挡板58上方设有一与挡板58大约垂直的挡块59，一卡榫64，一对滑槽装置66设于基板52的上表面68，以及一触压感测装置62设于薄膜电路板61之上，用来因应键帽54的下压以产生相对应的按键信号。
请参阅图5与图6A，图5为图4的按键装置50的剪刀式结构56的组成元件图，图6A为图3的按键结构50的侧视图。剪刀式结构56包括有一第一支臂72与一第二支臂74以交叉的方式形成该剪刀式结构56。剪刀式结构56另外包括有一弹性元件76与第一支臂72为一体成形且均为塑胶材质，弹性元件76与基板52间有一小于90度的第一夹角86且第一支臂72与弹性元件76间具有一第二夹角87，当该键帽54向下按动时会使第一夹角86减小。
如图5及图6A所示，剪刀式结构56的第一支臂72与第二支臂74分别有一下端77、78，第一支臂72的下端77通过基板52上表面68的卡榫64固定在基板52上，第二支臂74的下端78以可滑动的方式设置在基板52上表面68的滑槽装置66之内。图5的弹性元件76包括有一第一端点79以及一第二端点81，第一端点79抵接于基板52上表面68的挡板58并受限于挡块59，第二端点81与第一支臂72相连。挡板58的位置在卡榫64以及触压感测装置62之间。
弹性元件76另外包括一环状结构83以及一触压结构85设于环状结构83的中央部位。当图4的键帽54被向下按动时，弹性元件76的环状结构83会被压缩变形，此时弹性元件76的第一端点79与该第二端点81之间的距离变短。同时环状结构83的触压结构85也会向下与触压感测装置62接触，以产生相对应的按键信号。当施力移除时，该受压变形的环状结构83倾向于恢复原状，使该剪刀式结构56得以向上弹性支撑键帽54。即，当该键帽54被向下按动时，该键帽54带动该弹性元件76的第二端点81向下运动，使该弹性元件76以该第一端点79为中心点转动而使该第一夹角86减小，且同时该弹性元件76受挤压变形，以提供一向上支撑该键帽54的弹力。
请参阅图6B，图6B为弹性元件76与挡板58间连接的示意图。如图6B所示，其中挡板58上端具有一挡块59，该弹性元件76的第一端点79具有一卡合缺口63，且该卡合缺口63抵接于该挡块59下方，如此使第一端点79以可活动的方式连接于该挡块59下方。
请参阅图7，图7为图3的按键装置50的向下按动的位移量与所需按动力大小的关系图。由前述的讨论，设计者可通过选择弹性元件76的材质、弹性元件76与剪刀式结构56的第一支臂72或第二支臂74固定与否或是该弹性元件76是否固定在基板52的上表面68以及弹性元件76与剪刀式结构56的夹角来获得不同的向下按动的位移量与所需按动力大小关系，使本按键装置50为一具有段落弹性恢复力的按键装置。
请参阅图8与图9，图8为本发明按键装置50向上顶起的示意图，图9为本发明按键装置50向下抵接触压感测装置62的示意图。按键装置50包括有一基板52，一键帽54设置于基板52的上方，一剪刀式结构56设置于基板52与键帽54之间用来向上弹性支撑键帽54，以及一薄膜电路板61设在基板52的下方。按键装置50另包括有一挡板58，一卡榫64，一对滑槽装置66设于基板52的上表面68，以及一触压感测装置62设在薄膜电路板61上方用来因应键帽54的下压以产生相对应的按键信号。剪刀式结构56包括有一第一支臂72与一第二支臂74以交叉的方式形成该剪刀式结构56。剪刀式结构56另外包括有一弹性元件76与第一支臂72为一体成形且均为塑胶材质。第一支臂72通过基板52上表面68的卡榫64固定在基板52上，第二支臂74以可滑动的方式设置在基板52上表面68的滑槽装置66之内。
弹性元件76可与第二支臂74一体成形且均为塑胶材质。此时弹性元件76的第一端点77抵接于位于基板52上表面68挡板58上方的挡块59之下，弹性元件76的第二端点72连接于第二支臂74上。
键帽54被向下按动时，弹性元件76会被压缩变形，此时弹性元件76的第一端点79与该第二端点81之间的距离变短。同时环状结构83的触压结构85也会向下与触压感测装置62接触，以产生相对应的按键信号。当施力移除时，剪刀式结构56得以向上弹性支撑键帽54。即，当该键帽54被向下按动时，该键帽54带动该弹性元件76的第二端点81向下运动，而使该弹性元件76以该第一端点79为中心点转动而使该第一夹角86减小，且同时该弹性元件76受挤压变形，以提供一向上支撑该键帽54的弹力。
本发明装置的优点在于，其与现有技术相比，该按键装置设有一具有弹性的剪刀式结构用来支撑该按键装置的键帽，在长时间使用之后不仅不会有弹性疲乏的情况，更可以自由设计调整向下按动的位移量与所需按动力大小的关系以符合不同情况的需要，同时可以降低键盘的键帽高度而能符合现今电脑日趋轻薄短小的潮流。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (9)
1.一种按键装置，其包括有：
一基板；
一键帽，设置于该基板的上方；
一剪刀式结构，设置于该基板与该键帽之间，该剪刀式结构包括有一第一支臂以及一第二支臂，用来以交叉的方式形成该剪刀式结构，通过该剪刀式结构可允许该键帽相对该基板作上下升降运动，该第一支臂与该第二支臂其中之一的一下端以可滑动的方式设置于该基板上，而其中的另一支臂的下端则固定于该基板上；以及
一弹性元件，其包括有一第一端点、一第二端点以及一触压结构，该第一端点连接于该基板上，该第二端点连接于该第一支臂上，该弹性元件与该基板间具有一第一夹角，且该第一夹角小于90度；
一触压感测装置，该触压感测装置设置于该剪刀式结构的下方；
其中当该键帽被向下按动时，该键帽带动该弹性元件的第二端点向下运动，而使该弹性元件以该第一端点为中心点转动而使该第一夹角减小，这时该触压结构会抵触该触压感测装置而产生相对应的按键信号，并且该弹性元件受挤压变形，以提供一向上支撑该键帽的弹力。
2.如权利要求1所述的按键装置，其另包括有一滑槽设置于该基板的上表面，该第二支臂的下端以可滑动的方式设置于该滑槽内。
3.如权利要求1所述的按键装置，其另包括有一卡榫设置于该基板的上表面，该第一支臂的下端通过该卡榫固定于该基板之上。
4.如权利要求1所述的按键装置，其另包括有一滑槽设置于该基板的上表面，该第一支臂的下端以可滑动的方式设置于该滑槽内。
5.如权利要求1所述的按键装置，其另包括有一卡榫设置于该基板的上表面，该第二支臂的下端通过该卡榫固定于该基板之上。
6.如权利要求1所述的按键装置，其另包括有一挡板设置于该基板的上表面且位于该第一支臂下端以及该第二支臂下端之间，该弹性元件的第一端点抵接于该挡板。
7.如权利要求6所述的按键装置，其中该挡板上端具有一挡块，该弹性元件的第一端点具有一卡合缺口，且该卡合缺口抵接于该挡块下方，如此使该第一端点活动地连接于该挡块下方。
8.如权利要求1所述的按键装置，其中该第一支臂与该弹性元件为一体成型，且该第一支臂与该弹性元件间具有一第二夹角，当该键帽向下按动时会使该第二夹角减小。
9.如权利要求1所述的按键装置，其中该弹性元件另包括有一环状结构，当该键帽被向下按动时，该环状结构会被挤压变形，造成该弹性元件的第一端点与该第二端点之间的长度缩短。
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