TW201515040A - 磁吸式按鍵及其鍵盤 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種磁吸式按鍵，其包含有一底板、一鍵帽、一曲型支撐件、一托板以及一吸附元件。該鍵帽活動地設置在該底板上。該曲型支撐件具有一第一端與一第二端，並設置在該鍵帽與該底板之間。該托板以可相對滑動方式設置在該底板下方。該吸附元件設置在該托板。該吸附元件係於該托板位於一第一位置時相對該第一端產生一吸附力，以使該第二端施加一向上支撐力予該鍵帽；該吸附元件另於該托板位於一第二位置時移除對該第一端的該吸附力，使該鍵帽下落並同時接觸該第一端與該第二端。

Description

磁吸式按鍵及其鍵盤
本發明係提供一種可改變高度的按鍵，尤指一種以磁吸力改變高度的磁吸式按鍵及其鍵盤。
隨著科技的進步，可攜式電子裝置逐漸趨向超薄型的外觀設計。薄型電子裝置的結構空間有限，故其輸入介面(例如鍵盤)也須有相應的薄型設計。然而薄型鍵盤的操作行程較短，使用薄型鍵盤時難以感受到足夠產生操作手感的力回饋，故一種可改變整體結構高度的鍵盤便應運而生，各按鍵的縱向高度隨著鍵盤在使用模式或收納模式而切換改變。傳統的可改變高度鍵盤是利用重力驅動各按鍵之鍵帽在收納模式下降到最低位置，但以重力帶動鍵帽下沈的穩定性不佳，長時間多次使用的鍵帽無法正確下沈到預設最低位置。因此，如何設計出一種可改變結構高度，並具有較佳操作可靠度的下沈式按鍵及其鍵盤，便為相關電腦產業的發展目標之一。
本發明係提供一種以磁吸力改變高度的磁吸式按鍵及其鍵盤，以解決上述之問題。
本發明之申請專利範圍係揭露一種磁吸式按鍵，其包含有 一底板、一鍵帽、一曲型支撐件、一托板以及一吸附元件。該鍵帽活動地設置在該底板上。該曲型支撐件具有一第一端與一第二端，並設置在該鍵帽與該底板之間。該托板以可相對滑動方式設置在該底板下方。該吸附元件設置在該托板。該吸附元件係於該托板位於一第一位置時相對該第一端產生一吸附力，以使該第二端施加一向上支撐力予該鍵帽；該吸附元件另於該托板位於一第二位置時移除對該第一端的該吸附力。
本發明之申請專利範圍另揭露一種鍵盤，其包含有一底板、一托板以及複數個按鍵。該托板以可相對滑動方式設置在該底板下方。該複數個按鍵設置在該底板上。各按鍵包含有一鍵帽、一曲型支撐件以及一吸附元件。該鍵帽活動地設置在該底板上。該曲型支撐件具有一第一端與一第二端，並設置在該鍵帽與該底板之間。該吸附元件設置在該托板。該吸附元件係於該托板位於一第一位置時相對該第一端產生一吸附力，以使該第二端施加一向上支撐力予該鍵帽；該吸附元件另於該托板位於一第二位置時移除對該第一端的該吸附力。
本發明之磁吸式按鍵及其鍵盤係利用可移動托板改變吸附元件相對曲型支撐件的位置。吸附元件可為永久磁鐵或電磁鐵，曲型支撐件可由導磁性材質組成。吸附元件接近曲型支撐件時，可產生磁吸力驅動曲型支撐件向上推頂鍵帽；吸附元件遠離曲型支撐件時，磁吸力減弱並小於鍵帽重量，鍵帽就會下壓曲型支撐件以造成曲型支撐件的擺動。另外，支撐部會隨著托板相對底板之移動而支撐或分離於曲型支撐件，以使鍵帽能隨著曲型支撐件之下落而顯著改變磁吸式按鍵及其鍵盤的整體結構高度。相較於先前技術，本 發明的結構簡單、組裝容易，以磁吸效應驅動鍵帽的上下移動係提供較穩定的操作可靠度。
10‧‧‧鍵盤
12‧‧‧托板
14、14’‧‧‧磁吸式按鍵
16‧‧‧底板
18‧‧‧鍵帽
20‧‧‧曲型支撐件
22、22A、22B‧‧‧吸附元件
24‧‧‧升降支撐機構
26‧‧‧薄膜電路板
28‧‧‧限位件
30‧‧‧第一端
32‧‧‧第二端
34‧‧‧轉折端
36‧‧‧支撐部
38‧‧‧導引槽
40‧‧‧斜導部
42‧‧‧突出部
44‧‧‧開關
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
L1‧‧‧第一高度
L2‧‧‧第二高度
第1圖為本發明實施例之鍵盤之示意圖。
第2圖為本發明實施例之磁吸式按鍵之元件爆炸圖。
第3圖與第4圖分別為本發明實施例之磁吸式按鍵在不同操作模式之部份結構示意圖。
第5圖為本發明另一實施例之曲型支撐件與薄膜電路板之結構側視圖。
第6圖與第7圖分別為本發明另一實施例之磁吸式按鍵在不同操作模式之部份結構示意圖。
請參閱第1圖，第1圖為本發明實施例之鍵盤10之示意圖。鍵盤10包含有托板12以及複數個按鍵14。本發明之按鍵14較佳為一種磁吸式按鍵，利用磁力作用改變托板12和按鍵14的相對高度，意即按鍵14以可上下活動方式設置在托板12上；或者，按鍵14也可使用其它驅動力來改變相對托板12之相對高度。使用者抽出或推入托板12，會改變按鍵14相對於鍵盤10之主結構的上下高度，使得本發明之鍵盤10較佳地適用於薄型電子裝置。
請參閱第2圖，第2圖為本發明實施例之磁吸式按鍵14之元件爆炸圖。如第2圖所示，按鍵14另包含底板16、鍵帽18、曲型支撐件20、吸附元件22、升降支撐機構24以及薄膜電路板26。升降支撐機構24之兩端分別連接底板16與鍵帽18。使用者按壓鍵 帽18時，鍵帽18隨著升降支撐機構24的擺動移近底板16，以致動薄膜電路板26之開關，其中薄膜電路板26鋪設在底板16上。使用者鬆開鍵帽18，升降支撐機構24則推動鍵帽18上升，鍵帽18遠離底板16並回復到初始位置。
如第2圖所示，托板12滑動地設置在底板16下方。托板12具有數個限位件28，用來將吸附元件22固定在托板12的上表面。曲型支撐件20具有第一端30、第二端32以及轉折端34。轉折端34位於第一端30和第二端32之間。曲型支撐件20設置在鍵帽18與底板16之間，且轉折端34以可移動方式抵靠在托板12之支撐部36上。此外，底板16還具有數個導引槽38，轉折端34滑動地設置在導引槽38，藉此提供曲型支撐件20充足的旋轉移動裕度。
請參閱第3圖與第4圖，第3圖與第4圖分別為本發明實施例之磁吸式按鍵14在不同操作模式之部份結構示意圖。如第3圖所示，托板12位於第一位置，此時支撐部36支撐曲型支撐件20的轉折端34，吸附元件22鄰近曲型支撐件20的第一端30，第一端30因吸附元件22的吸附力影響而下移，以帶動曲型支撐件20的第二端32施加向上支撐力給鍵帽18，故鍵帽18會維持在較高的水平位置。一般來說，磁吸式按鍵14在第3圖所示係為操作模式，如此鍵帽18可具有足夠的按壓行程，提供較佳操作手感。
如第4圖所示，托板12位於第二位置，此時支撐部36分離於轉折端34，托板12沒有提供向上支撐力予曲型支撐件20，故曲型支撐件20會沿著導引槽38相對底板16下移。導引槽38較佳地係為豎直型長槽，確保曲型支撐件20相對托板12垂直地上下 移動，維持在鍵帽18的正下方。當托板12移動到第二位置，吸附元件22遠離第一端30，曲型支撐件20失去吸附元件22的吸附力，鍵帽18下落並驅動曲型支撐件20以轉折端34為軸心擺動，使得曲型支撐件20的第一端30和第二端32同時抵接於鍵帽18。通常來說，磁吸式按鍵14在第4圖所示係為收納模式，可有效降低鍵盤10的結構高度以節省收納空間。
托板12從第一位置移動到第二位置時，如第3圖至第4圖所示，曲型支撐件20和支撐部36分離，而會產生實質相同於支撐部36之整體高度的位移變化；由於曲型支撐件20的翻轉擺動，鍵帽18相對曲型支撐件20還會產生相當於第一高度L1和第二高度L2之差值的位移變化。如此一來，磁吸式按鍵14的鍵帽18便可在不同操作模式下產生明顯的高度位移變化。當托板12從第二位置移動到第一位置，如第4圖至第3圖所示，支撐部36係移動到轉折端34的下方，不但可提升曲型支撐件20的高度，還能利用吸附元件22牽引曲型支撐件20擺動，曲型支撐件20之第二端32可進一步將鍵帽18的位置推高。托板12另具有斜導部40，設置在支撐部36上鄰近曲型支撐件20的一端。斜導部40可以是斜面結構或弧面結構，凡可用來推動曲型支撐件20沿著導引槽38向上移動的結構皆屬於本發明斜導部之設計範疇。
請參閱第2圖與第5圖，第5圖為本發明另一實施例之曲型支撐件20與薄膜電路板26之結構側視圖。曲型支撐件20另可具有突出部42，設置在第二端32。突出部42是一個朝向薄膜電路板26外凸的結構。使用者按壓鍵帽18時，曲型支撐件20會以轉折端34為軸心往第一方向D1擺動，第二端32下移而接近薄膜電路板 26，使得突出部42可接觸並致動薄膜電路板26之開關44。使用者鬆開鍵帽18後，吸附元件22的吸附力驅動曲型支撐件20往第二方向D2擺動，升降支撐機構24和曲型支撐件20之第二端32便可共同推動鍵帽18上升而回復到初始位置。
請參閱第6圖與第7圖，第6圖與第7圖分別為本發明另一實施例之磁吸式按鍵14’在不同操作模式之部份結構示意圖。如第6圖所示，托板12位於第一位置，吸附元件22A吸附曲型支撐件20的第一端30，使得曲型支撐件20的第二端32向上推動鍵帽18，此時吸附元件22B不產生足以影響曲型支撐件20的吸附力。如第7圖所示，托板12位於第二位置，吸附元件22A遠離第一端30，吸附元件22B接近第二端32，支撐部36脫離曲型支撐件20，造成曲型支撐件20下落，因此吸附元件22B可加速曲型支撐件20之翻轉，吸附元件22B產生的吸附力較佳小於鍵帽18的重力，確保曲型支撐件20的兩端都能支撐在鍵帽18上。
綜合來說，本發明之磁吸式按鍵及其鍵盤係利用可移動托板改變吸附元件相對曲型支撐件的位置。吸附元件可為永久磁鐵或電磁鐵，曲型支撐件可由導磁性材質組成。吸附元件接近曲型支撐件時，可產生磁吸力驅動曲型支撐件向上推頂鍵帽；吸附元件遠離曲型支撐件時，磁吸力減弱並小於鍵帽重量，鍵帽就會下壓曲型支撐件以造成曲型支撐件的擺動。另外，支撐部會隨著托板相對底板之移動而支撐或分離於曲型支撐件，以使鍵帽能隨著曲型支撐件之下落而顯著改變磁吸式按鍵及其鍵盤的整體結構高度。相較於先前技術，本發明的結構簡單、組裝容易，以磁吸效應驅動鍵帽的上下移動係提供較穩定的操作可靠度。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
12‧‧‧托板
14‧‧‧磁吸式按鍵
16‧‧‧底板
18‧‧‧鍵帽
20‧‧‧曲型支撐件
22‧‧‧吸附元件
24‧‧‧升降支撐機構
26‧‧‧薄膜電路板
28‧‧‧限位件
30‧‧‧第一端
32‧‧‧第二端
34‧‧‧轉折端
36‧‧‧支撐部
38‧‧‧導引槽

Claims (16)

  1. 一種磁吸式按鍵，其包含有：一底板；一鍵帽，活動地設置在該底板上；一曲型支撐件，具有一第一端與一第二端，該曲型支撐件設置在該鍵帽與該底板之間；一托板，以可相對滑動方式設置在該底板下方；以及一吸附元件，設置在該托板，該吸附元件係於該托板位於一第一位置時相對該第一端產生一吸附力，以使該第二端施加一向上支撐力予該鍵帽，該吸附元件另於該托板位於一第二位置時移除對該第一端的該吸附力。
  2. 如請求項1所述之磁吸式按鍵，其中該曲型支撐件另可具有一突出部，設置在該第二端，用來致動一薄膜電路板之開關。
  3. 如請求項1所述之磁吸式按鍵，其中該曲型支撐件另具有一轉折端，位於該第一端和該第二端之間，該托板另具有一支撐部，該支撐部在該托板位於該第一位置時支撐該轉折端，且在該托板位於該第二位置時與該轉折端分離。
  4. 如請求項3所述之磁吸式按鍵，其中該底板具有一導引槽，該轉折端滑動地設置在該導引槽，該轉折端與該支撐部分離後係沿著該導引槽向下移動。
  5. 如請求項4所述之磁吸式按鍵，其中該該托板另具有一斜導部， 設置在該支撐部上，用來推動該曲型支撐件，使該轉折端沿著該導引槽向上移動。
  6. 如請求項4所述之磁吸式按鍵，其中該導引槽為一豎直型長槽。
  7. 如請求項1所述之磁吸式按鍵，其另包含有：至少一升降支撐機構，該升降支撐機構之兩端分別連接該底板與該鍵帽。
  8. 如請求項1所述之磁吸式按鍵，其中該曲型支撐件由導磁性材質組成，該吸附元件為永久磁鐵或電磁鐵。
  9. 一種鍵盤，其包含有：一底板；一托板，以可相對滑動方式設置在該底板下方；以及複數個按鍵，設置在該底板上，各按鍵包含有：一鍵帽，活動地設置在該底板上；一曲型支撐件，具有一第一端與一第二端，該曲型支撐件設置在該鍵帽與該底板之間；一吸附元件，設置在該托板，該吸附元件係於該托板位於一第一位置時相對該第一端產生一吸附力，以使該第二端施加一向上支撐力予該鍵帽，該吸附元件另於該托板位於一第二位置時移除對該第一端的該吸附力。
  10. 如請求項9所述之鍵盤，其中該曲型支撐件另可具有一突出部，設置在該第二端，用來致動一薄膜電路板之開關。
  11. 如請求項9所述之鍵盤，其中該曲型支撐件另具有一轉折端，位於該第一端和該第二端之間，該托板另具有一支撐部，該支撐部在該托板位於該第一位置時支撐該轉折端，且在該托板位於該第二位置時與該轉折端分離。
  12. 如請求項11所述之鍵盤，其中該底板具有一導引槽，該轉折端滑動地設置在該導引槽，該轉折端與該支撐部分離後係沿著該導引槽向下移動。
  13. 如請求項12所述之鍵盤，其中該該托板另具有一斜導部，設置在該支撐部上，用來推動該曲型支撐件，使該轉折端沿著該導引槽向上移動。
  14. 如請求項12所述之鍵盤，其中該導引槽為一豎直型長槽。
  15. 如請求項9所述之鍵盤，其中該磁吸式按鍵另包含有：至少一升降支撐機構，該升降支撐機構之兩端分別連接該底板與該鍵帽。
  16. 如請求項9所述之鍵盤，其中該曲型支撐件由導磁性材質組成，該吸附元件為永久磁鐵或電磁鐵。
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