TW201432759A - 按鍵結構及應用其之電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種按鍵結構，對應一電路板設置，按鍵結構包括一鍵帽、一連接件以及至少一彈臂。連接件連接鍵帽，連接件莫氏硬度為8至10。彈臂的其中一端設置於電路板，其另一端支撐連接件，使連接件懸設於電路板，當鍵帽接受一朝向電路板之外力時，連接件帶動彈臂變形以接觸並電性連接電路板，當外力消除時，透過彈臂之彈力將連接件脫離電路板。本發明另揭露一種應用該按鍵結構的電子裝置。

Description

按鍵結構及應用其之電子裝置

本發明係關於一種按鍵結構，特別是關於一種電子裝置的按鍵結構。

按鍵結構應用範圍相當廣泛，一般電子裝置皆利用按鍵結構以輸入訊息或指令。圖1為習知按鍵結構的示意圖，請參考圖1所示。習知的按鍵結構1包括一鍵帽11以及一金屬彈片12。塑膠材質的鍵帽11設置於殼體H，而金屬彈片12設置於電路板P上。其中，鍵帽11更具有一按鍵部111、二卡勾112及連接部113。按鍵部111係供使用者按壓，且自按鍵部111延伸形成卡勾112及連接部113。卡勾112可活動的卡合於殼體H，使鍵帽11的整體可活動的設置於殼體H而不至於脫落。連接部113則對應金屬彈片12設置，連接部113藉由金屬彈片12觸壓電路板P，以輸入訊息或指令。金屬彈片12之作用為提供一反彈力，使鍵帽11得以回復原位，卡勾112可防止鍵帽11自殼體H脫落。

然，習知的按鍵結構1由於操作次數的累積會造成內部結構元件的摩擦損耗，例如卡勾112與殼體H間的磨損，連接部113的磨損，及金屬彈片12的彈性下降。另外，使用時間過久，亦會造成塑膠材質的鍵帽11的毀損及老化，進而造成鍵帽11無法回彈甚至脫落等情形，而按鍵結構1的整體作動不良。

因此，如何設計出一種按鍵結構及應用該按鍵結構的電子 裝置，能降低按鍵結構因使用次數及時間的累積而造成之磨損，並能有效的提升按鍵結構的使用時效，乃為電子裝置的按鍵結構設計者及其製造者之一重要課題。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種按鍵結構及應用該按鍵結構的電子裝置，能降低按鍵結構因使用次數及時間的累積而造成之磨損，並能有效的提升按鍵結構的使用時效。

為達上述目的，依據本發明之一種按鍵結構，對應一電路板設置，按鍵結構包括一鍵帽、一連接件以及至少一彈臂。連接件連接鍵帽。彈臂的其中一端設置於電路板，其另一端支撐連接件，使連接件懸設於電路板，當鍵帽接受一朝向電路板之外力時，連接件帶動彈臂變形以接觸並電性連接電路板，當外力消除時，透過彈臂之彈力將連接件脫離電路板。

在本發明一較佳實施例中，更包含一底座，該彈臂透過該底座設置於該電路板。

在本發明一較佳實施例中，連接件之莫氏硬度為8至10。

在本發明一較佳實施例中，連接件包括紅寶石、藍寶石或剛玉。

在本發明一較佳實施例中，連接件與彈臂以卡合或扣合的方式連接。

在本發明一較佳實施例中，連接件具有一凹部，彈臂支撐該連接件之該端具有一凸部，凹部與凸部相互配合。

為達上述目的，本發明另提供一種電子裝置，包括一電路板以及一按鍵結構。按鍵結構對應電路板設置，且按鍵結構包括一鍵帽、一連接件及至少一彈臂。連接件連接於鍵帽。彈臂的其中一端設置於電路板，其另一端支撐連接件，使連接件懸設於電路板，當鍵帽接受一朝向電路板之外力時，連接件帶動彈臂變形以接觸並電性連接電路板，當外力消除時，透過彈臂之彈力將連接件脫離電路板。

承上所述，相較於習知的鍵帽，其間隔金屬彈片非直接與電路板觸，操作時須施予較大的力，容易因操作次數的累積而有接觸不良的情形，而本發明之按鍵結構，其彈臂支撐連接件的設計，使得接觸部可直接與電路板接觸，可減少接觸不良的情形發生，亦可減少接觸部耗損。相較於習知金屬彈片僅靠金屬本身材質的彈性，本發明之彈臂可提供更大的彈性空間且不易因操作次數的累積而毀損老化。

1、2‧‧‧按鍵結構

11、21‧‧‧鍵帽

111‧‧‧按鍵部

112‧‧‧卡勾

113‧‧‧連接部

12‧‧‧金屬彈片

22‧‧‧連接件

221‧‧‧接觸部

222‧‧‧凹部

23‧‧‧彈臂

231‧‧‧凸部

232‧‧‧開口

24‧‧‧底座

E‧‧‧電子裝置

H‧‧‧殼體

I‧‧‧輸入位置

P‧‧‧電路板

圖1為習知按鍵結構的示意圖。

圖2為依據本發明較佳實施例之一種按鍵結構應用於電子裝置的示意圖。

圖3為圖2所示之按鍵結構的部分放大示意圖。

圖4為圖3所示之按鍵結構的分解示意圖。

圖5A為圖2所示之按鍵結構的A-A線剖面示意圖。

圖5B為圖5A所示之按鍵結構的作動示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種按鍵結構及應用其之電子裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

圖2為依據本發明較佳實施例之一種按鍵結構應用於電子裝置的示意圖，請參考圖2所示。本發明之一種電子裝置E的按鍵結構2，其中，本發明所述電子裝置E係指具有電路板P以輸入訊息或指令的裝置，包括可攜式電子裝置、鍵盤輸入裝置、或其他具有實體按鍵的輸入裝置(如提款機或導覽裝置)。

圖3為圖2所示之按鍵結構的部分放大示意圖，圖4為圖3所示之按鍵結構的分解示意圖，請同時參考圖3及圖4所示。按鍵結構2包括一鍵帽21、一連接件22以及至少一彈臂23。鍵帽21連接於連接件22，而彈臂23的其中一端設置於電路板P，其另一端支撐連接件22。較佳的，按鍵結構2更包含一底座24，彈臂23透過底座24設置於電路板P。

總的來說，按鍵結構2對應於一電路板P設置，其中，連接件22連接鍵帽21，且連接件22更具有一接觸部221，於按壓作動時(施予鍵帽21向下的力，請先參考圖5B所示)，鍵帽21帶動連接件22向下作動，並使接觸部221與電路板P相接觸以輸入訊息或指令。較佳的，連接件22的莫氏硬度(Mohs Scale of Mineral Hardness)可為8至10，即莫氏 硬度包含8及10，且介於8至10之間。莫氏硬度(亦可稱為磨氏硬度)係一種利用礦物的相對刻劃硬度劃分礦物硬度的標準，故莫氏硬度為相對值而非絕對值，其他常見的材料亦可以莫氏硬度代表其硬度。於本實施例中，包括莫氏硬度為8至10的礦物材質，較佳的，連接件22為莫氏硬度9的礦物材質，本發明所述之礦物材質可為天然或人工製造，例如但不限於紅寶石、藍寶石或剛玉，更可包括工業用紅寶石或工業用藍寶石，當然，若以大量生產為考量，可使用容易製造且成本較低的工業用紅寶石。而連接件22可全部或部分由礦物材質所製成，其中以接觸部221為礦物材質為必要，其餘部分可以其他材質取代。

一般而言，塑膠材質的莫氏硬度不大於4，因此以莫氏硬度為8至10的連接件22取代習知塑膠材質鍵帽的連接部，可減少連接件22的磨損率，尤其是減少接觸部221的磨損率，以延長按鍵結構2的使用時效。除了連接件22本身材質的特徵，搭配彈臂23的結構設計，更可延長按鍵結構2整體的使用時效。

彈臂23的其中一端設置於電路板P，其另一端支撐連接件22，使連接件22懸設於電路板P。較佳的，彈臂23自底座24延伸具有四彈臂23，且四彈臂23呈對稱設置。於本實施例中，底座24設置於電路板P，故彈臂23可透過與底座24連接而設置於電路板P，並同時支撐連接件22，使連接件22對應電路板P上輸入訊息或指令的輸入位置I，並懸空設置於輸入位置I的上方(如圖3或先參考圖5A所示)。另外，底座24與彈臂23可為一體成型之構件，並藉由底座24共同設置於電路板P。

如圖4所示，彈臂23支撐連接件22之前端延伸有凸部231。圖5A為圖2所示之按鍵結構的A-A線剖面示意圖，請同時參考圖4及圖5A所示。連接件22更具有凹部222，與彈臂23前端的凸部231相互配合，使彈臂23的凸部231可卡合於凹部222，以藉由彈臂23支撐連接件22。於本實施例中，凹部222為環狀且連續圍繞一圈的結構，於其他實施例中，連接件22亦可具有四個不連續且對應凸部231位置及構型的凹部結構。

當然，本發明不限制彈臂23的數量、態樣及其與連接件22的連接方式，僅需可支撐連接件22。舉例而言，於其他實施例中，可僅有一彈臂23，而彈臂23的前端延伸有一環狀結構，套設於連接件22的凹部 222，以支撐連接件22，或二個以上的彈臂23均勻的配置於底座24，均勻配置係指彈臂23間以均等的間隔配置，例如二彈臂23之間的間距為180度，而三彈臂23之間的間距則為120度。當然，亦不以均勻或對稱配置為限，僅需可支撐連接件22，而可維持按壓時的平衡為較佳。另外，亦可為彈臂23延伸有凹部，而連接件22具有凸部以相互卡合，或是以其他相對應之卡合或扣合的結構，分別對應設置於連接件22與彈臂23，使連接件22與彈臂23得以卡合或扣合的方式連接，本發明不以此為限。

圖5B為圖5A所示之按鍵結構的作動示意圖，請參考圖3至圖5B所示。如圖3及圖4所示，鍵帽21連接於連接件22，當鍵帽21接受一朝向電路板之外力(圖5B空心箭頭所示之方向)時，連接件22帶動彈臂23變形以接觸並電性連接電路板P，而連接件22的作動可使接觸部221與電路板P的輸入位置I接觸，如圖5B所示，且彈臂23受到按壓的力量而彎曲，鍵帽21離開原有位置與殼體H不接觸。而當外力消除時，如圖5A所示，透過彈臂23之彈力將連接件22脫離電路板P。較佳的，彈臂23可為金屬或薄鋼板材，同時兼具剛性與彈性，不僅可支撐連接件22，使連接件22可懸設於電路板P，更可提供一反彈力將連接件22及鍵帽21頂回原位。

相較於習知的鍵帽，其間隔金屬彈片非直接與電路板接觸(請參考圖1)，操作時須施予較大的力，容易因操作次數的累積而有接觸不良的情形，而本發明之按鍵結構2，其彈臂23支撐連接件22的設計，使得接觸部221可直接與電路板P接觸，可減少接觸不良的情形發生，亦可減少接觸部221耗損。

復參照圖4所示，本發明彈臂23的設計，使彈臂23的整體構成鏤空的結構，相較於習知金屬彈片僅靠金屬本身材質的彈性，本發明之彈臂23可提供更大的彈性空間且不易因操作次數的累積而毀損老化。又，彈臂23更具有開口232，同樣的，開口232的設計可提升彈臂23的整體彈性，令使用者於按壓時可施予較小的力，進而降低按鍵結構2因使用次數的累積而造成之磨損，並能提升按鍵結構2的使用時效。

另外，本發明另更提出一種電子裝置，其元件結構與特徵與前述之按鍵結構較佳實施例相同，電子裝置包括一電路板以及一按鍵結 構。按鍵結構對應該電路板設置，且按鍵結構包括一鍵帽、一連接件及至少一彈臂。連接件連接於鍵帽。彈臂的其中一端設置於電路板，其另一端支撐連接件，其另一端連接底座，使連接件懸設於電路板，其餘作動方式及元件特徵已詳述於前，可參考前述，於此不加贅述。

綜上所述，本發明之按鍵結構及其應用之電子裝置，相較於習知的鍵帽，其間隔金屬彈片非直接與電路板觸，操作時須施予較大的力，容易因操作次數的累積而有接觸不良的情形，而本發明之按鍵結構，其彈臂支撐連接件的設計，使得接觸部可直接與電路板接觸，可減少接觸不良的情形發生，亦可減少接觸部耗損。相較於習知金屬彈片僅靠金屬本身材質的彈性，本發明之彈臂可提供更大的彈性空間且不易因操作次數的累積而毀損老化。

另外，按鍵結構使用莫氏硬度為8至10的連接件取代習知塑膠材質鍵帽的連接部，可減少連接件的磨損率，以延長按鍵結構的使用時效。除了連接件本身材質的特徵，搭配彈臂的結構設計，更可延長按鍵結構整體的使用時效。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

2‧‧‧按鍵結構

21‧‧‧鍵帽

22‧‧‧連接件

221‧‧‧接觸部

222‧‧‧凹部

23‧‧‧彈臂

231‧‧‧凸部

232‧‧‧開口

24‧‧‧底座

I‧‧‧輸入位置

P‧‧‧電路板

Claims (12)

1. 一種按鍵結構，對應一電路板設置，該按鍵結構包括：一鍵帽；一連接件，連接該鍵帽；以及至少一彈臂，其中一端設置於該電路板，其另一端支撐該連接件，使該連接件懸設於該電路板，當該鍵帽接受一朝向該電路板之外力時，該連接件帶動該彈臂變形以接觸並電性連接該電路板，當該外力消除時，透過該彈臂之彈力將該連接件脫離該電路板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，更包含一底座，該彈臂透過該底座設置於該電路板。
3. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，其中該連接件之莫氏硬度為8至10。
4. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，其中該連接件包括紅寶石、藍寶石或剛玉。
5. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，其中該連接件與該彈臂以卡合或扣合的方式連接。
6. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，其中該連接件具有一凹部，該彈臂支撐該連接件之該端具有一凸部，該凹部與該凸部相互配合。
7. 一種電子裝置，包括：一電路板；以及一按鍵結構，對應該電路板設置，包括：一鍵帽； 一連接件，連接該鍵帽；及至少一彈臂，其中一端設置於該電路板，其另一端支撐該連接件，使該連接件懸設於該電路板，當該鍵帽接受一朝向該電路板之外力時，該連接件帶動該彈臂變形以接觸並電性連接該電路板，當該外力消除時，透過該彈臂之彈力將該連接件脫離該電路板。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該按鍵結構更包含一底座，該彈臂透過該底座設置於該電路板。
9. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該連接件之莫氏硬度為8至10。
10. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該連接件包括紅寶石、藍寶石或剛玉。
11. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該連接件與該彈臂以卡合或扣合的方式連接。
12. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該連接件具有一凹部，該彈臂支撐該連接件之該端具有一凸部，該凹部與該凸部相互配合。