CN1188881C

CN1188881C - 按键装置

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Publication number: CN1188881C
Application number: CNB011213035A
Authority: CN
Inventors: 许建士
Original assignee: Darfon Electronics Corp
Current assignee: Darfon Electronics Corp
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2001-06-04
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2021-06-04
Also published as: CN1389884A

Abstract

一种按键装置，基板上形成一承接部分与一凹槽，承接部分构成一枢承轴空间。剪刀机构中一支臂的一端具有转轴，转轴上具有凸块。安装时，将凸块置入该凹槽中，并将转轴置入枢承轴空间。因为凹槽边界阻挡凸块，转轴保持于枢承轴空间中。另一实施例为对一挠性层，如薄膜电路板，制作一开口，并将挠性层安置于前述的基板上，并且将转轴置于开口中。由于开口的边界阻挡转轴，使转轴保持于枢承轴空间。

Description

按键装置

本发明涉及一种按键装置，特别涉及一种用于键盘的按键装置。

由于电子技术进步，为了提供携带上的便利性等目的，工程师在电子装置的尺寸上进行缩小化的努力。在这些努力中，键盘中的按键装置(pushbutton apparatus)，为其中的一个重要环节。为了提供轻薄的键盘，键盘上的按键装置衍生出许多种不同的设计方式。

请参看图1A，此处说明一公知的设计方式。一剪刀型式(scissors-like)的按键装置10包括一键帽(key cap)11、一基板12、一弹性变形作动装置13、一第一支臂14、以及一第二支臂15。第一支臂14与第二支臂15利用转轴16，可旋转地连结在一起以形成按键装置10的剪刀型柱杆。基板12上安置薄膜电路板121。基板12上成形一枢耳123(pivotal ear)及一承接部分124。

第一支臂14在一端具有一转轴141，可旋转地容置在枢耳123的槽道1231中。第二支臂15在一端具有一转轴151，可滑动旋转地容置在承接部分124与基板12之间的空间1241。当键帽11被压下时，弹性变形作动装置13压触薄膜电路板121，以产生输入讯号。第一支臂14及第二支臂15所形成的剪刀型柱杆提供一可变形支撑结构，供弹性变形作动装置13变形以及键帽11上下移动时使用。

请参看图1B与图1C，此两图为图1A按键装置10中部分元件的上视图，以展示将转轴141组装到枢耳123的槽道1231的方法。一般剪刀机构系具有二连结成框架形式的第一支臂14，如图1B所示。组装时，如箭头所示方向施力压迫第一支臂14使其变形，并使转轴141对准枢耳123的槽道1231。接着，放开第一支臂14，转轴便移入槽道1231中，如图1C所示。

此种公知的枢耳123设计方式，由于其组装需依赖第一支臂14的变形，因此组装时比较复杂。如能找出一种结构，既能提供第一支臂14以转轴141为中心进行转动，又不需要通过第一支臂14的变形完成组装，则是件具有吸引力的事。因为这样可以降低组装时的复杂性，并且第一支臂14的材质选择亦可更具多样性。

此外，即使利用枢耳123来作为转动时的结构，如果能使得转轴141更牢靠地保持在槽道1231中，而不容易因使用者的不小心造成按键脱落的现象，亦为相当重要而具吸引力的事。

本发明提供一种按键装置。

在第一实施例中，按键装置包括一基板与一第一支臂。此基板包括一承接部分及一凹槽，而此承接部分构成一枢承轴空间及一开口。第一支臂一端包括一转轴，而转轴包括一凸块。

此转动装置的安装方法利用凸块或转轴的变形，使凸块移入凹槽而转轴置入枢承轴空间中。接着，利用凹槽的边界阻挡凸块，以及承接部分阻挡转轴，使转轴保持在枢承轴空间中，而第一支臂则选择性地以转轴为中心进行转动。

在第二实施例中，除了第一实施例的构造外，基板上还安置一挠型层，挠性层具有一第二开口，通过第二开口的边界阻挡凸块，使转轴保持于枢承轴空间。此挠性层的实施例为薄膜电路板。

在第三实施例中，转轴采用凸梢设计，通过调整第二开口的位置，使第二开口的边界阻挡凸块，使转轴保持于枢承轴空间。

在第四实施例中，转轴上不具有凸块，通过调整第二开口的位置，使第二开口环绕转轴。利用第二开口的变形，使转轴移入第二开口，并由第二开口的边界阻挡转轴，使转轴保持在枢承轴空间中。

在第五实施例中，转轴为凸梢形状，且不具有凸块，通过第二开口的边界阻挡转轴，使转轴保持于枢承轴空间中。

图1A绘示公知技术的按键装置。

图1B绘示图1A中，第一支臂尚未安装的示意图。

图1C绘示图1B中，第一支臂已安装的示意图。

图2A绘示按键装置第一实施例侧视图。

图2B绘示图2A中未安装第一支臂的部分元件示意图。

图2C绘示图2B中已安装第一支臂的部分元件示意图。

图2D绘示图2C的上视图。

图2E绘示图2D中部分区域的剖面图。

图2F绘示图2D中部分区域的剖面图。

图3A绘示第二实施例未安装第一支臂的部分元件示意图。

图3B绘示第二实施例已安装第一支臂的部分元件示意图。

图3C绘示图3B中部分区域剖面图。

图3D绘示图3B中部分区域剖面图。

图4A绘示第三实施例部分元件示意图。

图4B绘示图4A部分区域的剖面图。

图5A绘示第四实施例部分元件示意图。

图5B绘示图5A的上视图。

图5C绘示图5B中部分区域的剖面图。

图6A绘示第五实施例部分元件示意图。

图6B绘示第五实施例部分元件示意图。

此处利用数个实施例来说明本发明。必须指出的是，这里所指出与描述的实施例只是用来作为本发明的例示说明，并且这些实施例及其他说明，不应被解释作为限缩本发明之用。事实上，为了简练起见，实施例的部分功能，若属公知技术，为了说明的简化，此处仅提供其中一种实施方法。

第一实施例

请参看图2A。按键装置(push button apparatus)20具有一键帽(keycap)21、一基板(base plate)22、一弹性变形作动装置23、一第一支臂(firstarm)24、以及一第二支臂(second arm)25。利用转轴26，第一支臂24与第二支臂25旋转地连结在一起形成剪刀(scissors-like)机构。基板22上成型一承接部分223以及另一承接部分224。当使用者压下键帽21时，第一支臂24因应此操作，以转轴241为中心进行转动。

接着，请参照图2A、图2B及图2C。图2B与图2C为图2A中部分元件的示意图，并且图2B与图2C用来说明第一支臂24组装前与组装后的不同状态。承接部分223略呈L型。基板22具有一凹槽222。承接部分223构成一枢承轴空间(pivot bearing space)2231与第一开口(entrance)2232。第一支臂24一端具有一转轴(pivot axle)241，转轴241上具有一凸块(protrusion)242。

请参看图2B与图2C。在组装时，如凸块242具有弹性，通过挤压凸块242使其变形，将凸块242移入凹槽222。同时，将转轴241经过第一开口2232置入枢承轴空间2231。如凸块242不具弹性，使转轴241弯曲变形，使凸块242移入凹槽222。同时，将转轴241经过第一开口2232置入枢承轴空间2231。

为了更清楚的说明凸块242、转轴24、承接部分223、凹槽222等元件间的关系，请交互参考图2C、图2D。图2D为图2C的上视图，在图2D中，可更清楚地看到承接部分223、凹槽222与凸块242使转轴24保持在枢承轴空间2231中。

接着，请参看图2E与图2F，此二图分别为图2D中剖面线2251与剖面线2252的剖面侧视图。在转轴241置入枢承轴空间2231后，承接部分223从一方向阻挡转轴241，如图2F所示。此外，凹槽222的边界2221则从另一方向阻挡转轴241上的凸块242，如图2E所示。因此，转轴241保持于枢承轴空间2231，而第一支臂24可选择性以转轴241为中心进行转动。

必须特别指出的是，依按键装置20的不同设计，第一支臂24可以采取单臂的形式，也可以采取如图2C所示的双臂形式。并且，其他数目、其他形状的支撑臂形式也可在本发明的精神下，进行适当地修改。此外，转轴241的实施例可以为凸梢、长轴、圆柱形轴、三角柱形轴、多边形柱轴，或其他转轴的形式等等，这些皆属于本发明所涵盖的范围。而凸块242可使用与转轴241不同的材质附加在转轴241上，当然凸块242亦可采用与转轴241相同的材质。在本实施中，凸块242数目单一，但是使用多数凸块242也属于本发明的范围。这些凸块242的使用方式，可依不同需求而有不同的应用型态，然而，这些皆属于本发明的范围。

至于键帽21、第二支撑臂24、弹性变形作动装置23、承接部分222等按键装置20的其他元件，其运作方式与图1所述的公知技术雷同。为了说明的简洁，在此不再赘述。

此外，为了说明上的简洁，对于本领域技术人员已为熟知，而不属于本发明重点的元件，并未于本处予以列出。然而本领域技术人员已可透过本处的说明，制作按键装置20。

第二实施例

请参看图1A。公知的按键装置10具有薄膜电路板121，薄膜电路板121通常具有弹性，可视为一挠性层。本实施例即说明如何运用挠性层以实作本发明。第二实施例由第一实施例衍生而来。第二实施例的做法是，对于第一实施例中的按键装置20，另于基板22上安置一挠性层31，如图3A所示，而组成一底板结构。必须指出的是，第二实施例既然由第一实施例衍生而来，为了说明上的简洁，按键装置20的元件如未变更，以下将以同一标号表示同一元件。并且为了说明上的简洁，在此不再重复说明相同元件的构造与彼此间的关联。

图3A与图3B的部分元件上视图采用来说明按键装置在组装第一支臂24前，与组装第一支臂24后的不同状态。挠性层31安置于基板22上，并且挠性层31的实施例包括薄膜电路板。基板22具有一凹槽3222，挠性层31对应凹槽3222具有第二开口32，凹槽3222与第二开口32保持错位。

为了更清楚地说明凸块242、转轴241、承接部分223、第二开口32与凹槽3222之间的关系，请参照图3C与图3D，此两图分别为对应图3B中剖面线2253与剖面线2254的剖面侧视图。

安装第一支臂24时，将凸块242移入第二开口32。由于第二开口32与凹槽3222保持错位，因此，凹槽3222提供挠性层31的第二开口32变形的空间。此外，转轴241经由第一开口2232移入枢承轴空间2231中。在转轴241移入枢承轴空间2231后，挠性层31的第二开口32的边界321从一方向阻挡凸块242，如图3C所示。此外，承接部分223从另一方向阻挡转轴241，如图3D所示。因此，转轴241保持于枢承轴空间2231。

必须指出的是，在图3A与图3B中，挠性层31的开口32与凹槽322为矩形，仅为说明举例。凡能帮助转轴241保持在枢承轴空间2231中，任何形状的第二开口32及凹槽3222形状皆属于本发明的范围。

对于已经说明过以及本领域技术人员已熟知，而不属于本发明特点的元件，并未于此予以赘述。然而，经过此处的说明，本领域技术人员应可实作本实施列的按键装置。

第三实施例

本发明的第三实施例自第二实施例进行变化而来。在第二实施例中，转轴241为连接两第一支臂24的横杆，如图3B所示。本实施例改变转轴241形状、凹槽3222及挠性层31的第二开口32位置。请参考图4A，第一支臂24的转轴4241改变为一凸梢(spin)形状。转轴4241上具有一凸块4242。相对于第二实施例，除了转轴241、凸块242、凹槽3222、第二开口32、第二开口的边界321变化为对应的转轴4241、凸块4242、凹槽4222、第二开口432、第二开口的边界4321外，其他标号相同的元件，表示相同的构造与关联，在此不重复说明。

请参照图4A与图4B，图4B为对应图4A中剖面线2255的侧视剖面图。由于凹槽4222与第二开口432保持错位，将挠性层31的第二开口432改变形状，以将凸块4242移入第二开口432。同时，并将转轴4241自第一开口2232移入枢承轴空间2231中。挠性层31的第二开口432的边界4321从一方向阻挡凸块4242，承接部分223从另一方向阻挡转轴4241，如图4B所示。因此，转轴4241保持于枢承轴空间2231中。

对于已经说明过以及本领域技术人员已熟知，而不属于本发明的特点元件，并未于此予以赘述。然而，经过此处的说明，本领域技术人员应可实作本实施例的按键装置。

第四实施例

在前面的三个实施例中，使用了凸块242、4242使转轴241、4241保持在枢承轴空间2231中。接下来的两个实施例将说明，如何仅利用挠性层，达到使转轴保持在枢承轴空间的实作方法。本实施例由第二实施例变形而来，为了说明上的简洁，如标号相同的元件，表示同一功能及构造，在此不重复说明。

请参看图5A，基板22上安置一挠性层31，挠性层31具有一第二开口532，第二开口532的边界5321环绕转轴241。在此实施例中，转轴241并不具有凸块。

为了更清楚的说明第二开口532与转轴241之间的关系，请参看图5B与图5C。图5B为图5A的上视图，而图5C为对应图5B中剖面线2256的侧视剖面图。请参看图5C，由于第二开口532与凹槽5222保持错位，因此可改变挠性层32的第二开口532形状，以将转轴241自第一开口2232移入枢承轴空间2231。在转轴241移入枢承轴空间2231后，挠性层32的第二开口532的边界5321从一方向阻挡转轴241，承接部分223从另一方向阻挡转轴241。因此，转轴241保持于枢承轴空间2231中。

第五实施例

第五实施例针对第四实施例进行变化而来。在第四实施例中，转轴241为连接两第一支臂24的横杆，如图5B所示。本实施例改变转轴241形状、凹槽5222及挠性层31的第二开口532位置。相对于第四实施例，除了转轴241、凹槽5222、第二开口532、第二开口的边界5321变化为对应的转轴6241、凹槽6222、第二开口632、第二开口的边界6321外，其他标号相同的元件，表示相同的构造与关联，在此不重复说明。

请参看图6A与图6B的部分元件上视图，此两图用来说明安装第一支臂24前与安装第一支臂24后的不同状态。由于凹槽6222与第二开口632保持错位，因此可通过改变第二开口632形状，以将转轴6241移入枢承轴空间2231中。与第四实施例相同，当转轴6241移入枢承轴空间2231后，第二开口632的边界6321从一方向阻挡转轴6241，承接部分223从另一方向阻挡转轴6241。因此，转轴保持在枢承轴空间2231中。

通过以上具体实施例的详述，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具体实施例来对本发明的范畴加以限制。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范围的范畴内，例如以上的实施例均以实施于转轴端(如前案转轴141)为主要说明例，当然本领域技术人员可很立即思及，本发明可很容易实施于另一滑动旋转端(如前例转轴151)。此外，在第一实施例中除了以凹槽222阻挡凸块242以外，还可加入第四实施例的挠性层31，将转轴241环绕在第二开口32中，如此可使转轴更牢靠地与基板22连接。因此，本发明所申请的权利要求的范畴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

1.一种按键装置，此按键装置包括：

一底板，该底板包括一承接部分及一凹槽，该承接部分构成一枢承轴空间，并具有一第一开口；

一第一支臂，该第一支臂一端包括一转轴；

其中，该转轴由该第一开口装设入该枢承轴空间，并通过该凹槽的阻挡作用，使该转轴保持在该枢承轴空间。

2.如权利要求1所述的按键装置，其特征在于，还包括一键帽，该第一支臂另一端连接至该键帽，因应该键帽上下运动，该第一支臂选择性地以该转轴为中心进行一转动滑动运动。

3.如权利要求2所述的按键装置，其特征在于，还包括一第二支臂，该底板包括另一承接部分，该第二支臂一端与该另一承接部分连接，该第二支臂另一端连接至该键帽，该第二支臂与该第一支臂连接，形成剪刀型结构。

4.如权利要求3所述的按键装置，其特征在于，该转轴还设有一向下的凸块，该凸块至少部分置于该凹槽中而产生该阻挡作用。

5.如权利要求3所述的按键装置，其特征在于，该底板还包括一挠性层及一设置于下的基板，该凹槽设置于该挠性层上。

6.如权利要求5所述的按键装置，其特征在于，该挠性层为一薄膜电路板。

7.如权利要求5所述的按键装置，其特征在于，该转轴还设有一向下的凸块，该凸块至少部分置于该凹槽中而产生该阻挡作用。

8.如权利要求5所述的按键装置，其特征在于，该转轴至少部分置于该凹槽中而产生该阻挡作用。

9.如权利要求7或8所述的按键装置，其特征在于，该凹槽为一穿透该挠性层的开孔，该凹槽近于该第一开口处为第一边缘，该底板相对于该第一边缘处设有一第二凹槽，使得该第一边缘产生悬臂作用，便于该凸块或转轴装设入该凹槽。