TW201606828A

TW201606828A - 按鍵結構

Info

Publication number: TW201606828A
Application number: TW103126631A
Authority: TW
Inventors: 駱弘杰; 林彥孝
Original assignee: 達方電子股份有限公司
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2016-02-16
Also published as: TWI497548B

Abstract

按鍵結構在底板上設置鍵帽、連桿以及回復構件，其中鍵帽由連桿承托而可相對底板沿一第一方向運動。當鍵帽沿該第一方向相對底板垂直運動時，鍵帽帶動連桿相對鍵帽樞轉，並於底板上沿一第二方向滑動。連桿所連動的回復構件進一步在水平方向被連桿帶動而由其中的彈性件蓄積彈性回復力。

Description

按鍵結構

本發明有關一種按鍵結構，尤指一種以水平方向操作的回復構件產生按鍵段差感的按鍵結構。

現有按鍵結構中，在鍵帽下具有一彈性體(rubber dome)，鍵帽由剪刀腳等支撐結構來維持鍵帽直上直下的行程，彈性體則在鍵帽受壓向下時，受到鍵帽壓縮變形而提供按鍵段差感，以提供鍵帽向上回彈的彈性回復力。這種傳統的按鍵結構的鍵帽受力下壓的方向與彈性體的變形與彈性回復力的方向是一致的，也就是垂直方向。為了設計而提供足夠的按鍵段差感，這類型的按鍵結構在彈性體的設計上必須維持一定厚度以及尺寸，因此難以進一步縮小按鍵的體積而仍具有可接受的段差感。

為了解決上述的問題，本發明提供一種按鍵結構，以水平方向的回復構件設計以提供各種符合需求的按鍵段差感。

在本發明的一實施例中，提供了一種一種按鍵結構，包含有一底板、一鍵帽、一地一連桿、一第二連桿以及一回復構件。該底板具有一滑槽，該鍵帽可相對該底板沿一第一方向於一第一位置以及一第二位置之間運動。該第一連桿上端樞接於該鍵帽，當該鍵帽沿該第一方向運動時，該第一連桿受該鍵帽帶動，該第一連桿上端相對該鍵帽樞轉，該第一連桿下端可在該底板上朝一第二方向滑動。該第二連桿上端樞接於該鍵帽，該第二連桿下端可於該底板上滑動。該回復構件包含一從動件以及一彈性件。該從動件具有一本體，該本體上延伸有一滑塊，該滑塊設置於該滑槽內，當該第一連桿受該鍵帽帶動時，該第一連桿下端推動該本體朝該第二方向移動。該彈性件抵接於該本體，該彈性件沿一第三方向向該本體提供一彈性回復力。

在本發明實施例中，其中該滑槽為同時沿該第二方向以及該第三方向延伸的曲線滑槽，該滑槽為沿該第三方向外凸的圓弧型、沿該第三方向內凹的圓弧型或S型。

在本發明實施例中，其中該第一方向為垂直方向，該第二方向以及該第三方向為水平方向，且該第三方向和該第二方向間夾角大於120度。

在本發明實施例中，其中該從動件為二圓盤，該彈性件為一U形彈片同時收納該二圓盤，當該鍵帽沿該第一方向運動時，該第一連桿下端推動該二圓盤朝該第二方向移動相同距離。

在本發明實施例中，其中該底板具有兩滑槽，該從動件具有二圓盤本體，分別延伸有一滑塊，該二圓盤本體的該滑塊分別設置該兩滑槽內，當該從動件受該第一連桿推動而沿該第二方向移動時，該彈性件朝該第三方向被該兩圓盤本體向外推動變形。

在本發明實施例中，該按鍵結構另包含一外連桿，一端樞接於該鍵帽，另一端可於該底板上滑動，該外連桿具有一連桿收納空間，該第一連桿、該第二連桿和該回復構件均設置在該連桿收納空間中。

在本發明實施例中，其中該彈性件為線形扭簧，一端固定於該底板上，另一端抵接於該本體。

在本發明另一實施例中，提供了一種按鍵結構，包含有一底板、一安裝板、一鍵帽、一連桿以及一回復構件。該安裝板安裝於該底板上，該安裝板具有一軸孔。該鍵帽可相對該底板沿一第一方向於一第一位置以及一第二位置之間運動。該連桿的上端樞接於該鍵帽，當該鍵帽沿該第一方向運動時，該連桿受該鍵帽帶動，且該連桿上端相對該鍵帽樞轉，該連桿下端可在該底板上朝一第二方向滑動。該回復構件包含一從動件以及一彈性件。該從動件樞接於該軸孔內，當該連桿受該鍵帽帶動時，該連桿下端抵接於該從動件並沿該第二方向帶動該從動件，使該從動件以該第一方向為軸朝一第一轉動方向轉動。該彈性件抵接於該從動件，該彈性件沿一第二轉動方向向該從動件提供一彈性回復力，該第一轉動方向相反於該第二轉動方向。

在本發明實施例中，其中該彈性件為線形扭簧，該線形扭簧具有一固定端與一活動端，該固定端固定於該安裝板上，該活動端抵接於該從動件，當該從動件朝該第一轉動方向轉動時，該活動端在該安裝板上移動以增加該線形扭簧變形量，該彈性回復力同時伴隨增加。

在本發明實施例中，其中該安裝板具有一彈性件收納槽，該線形扭簧設置於該彈性件收納槽中，該彈性件收納槽具有一頭端與一尾端，該頭端收納該固定端，該尾端收納該活動端，該頭端的槽道寬度小於該尾端的槽道寬度。

在本發明實施例中，其中該從動件收納於該彈性件收納槽的該尾端內，該尾端的槽道寬度足以允許該從動件在該尾端內轉動。

在本發明實施例中，其中該彈性件收納槽於鄰近該固定端處具有一直線狹縫，該固定端具有一直線延伸區段，該直線狹縫夾持該直線延伸區段。

在本發明實施例中，其中該安裝板包含一上安裝板與一下安裝板，當該上安裝板與該下安裝板結合後，該彈性件收納槽形成於該上安裝板與該下安裝板之間。

在本發明實施例中，其中該上安裝板具有一上孔，該下安裝板具有一下孔，該上孔與該下孔共同構成該軸孔，該從動件為一凸輪盤而具有一上軸與一下軸，該上軸插入該上孔中，該下軸插入該下孔中。

本發明的按鍵結構將鍵帽沿垂直方向相對底板的運動經由連桿轉化為回復構件沿水平方向被連桿帶動以蓄積彈性回復力，可以在有限的高度及尺寸限制下，設計具有實用性段差感的按鍵結構。

1,2‧‧‧按鍵結構

10,50‧‧‧底板

12,13,14‧‧‧滑槽

18‧‧‧開關

20,60‧‧‧鍵帽

22‧‧‧凸柱

24‧‧‧第一樞接部

26‧‧‧第二樞接部

28‧‧‧第三樞接部

32‧‧‧第一連桿

34‧‧‧第二連桿

36‧‧‧外連桿

40,90‧‧‧回復構件

42,92‧‧‧從動件

44,94‧‧‧彈性件

72‧‧‧連桿

80‧‧‧安裝板

81‧‧‧軸孔

82‧‧‧上安裝板

84‧‧‧下安裝板

86‧‧‧彈性件收納槽

322,342,722‧‧‧上端

324,344,724‧‧‧下端

362‧‧‧連桿收納空間

422‧‧‧本體

424‧‧‧滑塊

811‧‧‧上孔

812‧‧‧下孔

861‧‧‧頭端

862‧‧‧尾端

863‧‧‧直線狹縫

921‧‧‧上軸

922‧‧‧下軸

941‧‧‧固定端

942‧‧‧活動端

943‧‧‧直線延伸區段

X₁,X₂,Y₁,Y₂,Z₁,Z₂‧‧‧方向

W₁,W₂‧‧‧寬度

R₁,R₂‧‧‧轉動方向

第1圖為本發明的按鍵結構一第一實施例的元件爆炸示意圖。

第2圖為第1圖另一視角的示意圖。

第3圖為按鍵結構第一實施例於一第一位置的剖面示意圖。

第4圖為按鍵結構第一實施例於一第二位置的剖面示意圖。

第5圖為按鍵結構第一實施例的第一連桿以及回復構件於該第一位置的示意圖。

第6圖為按鍵結構第一實施例的第一連桿以及回復構件於該第二位置的示意圖。

第7圖為按鍵結構第一實施例於該第一位置的部份元件的仰視示意圖。

第8圖為按鍵結構第一實施例於該第二位置的部份元件的仰視示意圖。

第9圖為按鍵結構一第二實施例的部份元件的仰視示意圖。

第10圖為按鍵結構一第三實施例的部份元件的仰視示意圖。

第11圖為按鍵結構一第四實施例的元件爆炸示意圖。

第12圖為按鍵結構第四實施例的局部剖面示意圖。

第13圖為第四實施例的下安裝板以及回復構件的放大示意圖。

第14圖為按鍵結構第四實施例於一第一位置的部份元件的示意圖。

第15圖為按鍵結構第四實施例於一第二位置的部份元件的示意圖。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。此外，「耦接」或「連接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣或結構連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接/連接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣/結構連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣/結構連接至該第二裝置。

請參考第1圖以及第2圖，第1圖為本發明的按鍵結構一第一實施例的元件爆炸示意圖，第2圖為第1圖另一視角的示意圖。按鍵結構1包含一底板10、一鍵帽20、一第一連桿32、一第二連桿34、一外連桿36以及一回復構件40。底板20具有滑槽12，鍵帽20可受壓或釋放而沿著X₁X₂方向相對底板10運動，第一連桿32、第二連桿34以及外連桿36設置於鍵帽20以及底板20之間。第一連桿32的上端322樞接於鍵帽20的第一樞接部24，第二連桿34的上端342樞接於鍵帽20的第二樞接部26，外連桿36的一端樞接於鍵帽20的第三樞接部28。當鍵帽20沿X₁X₂方向運動時，第一連桿32、第二連桿34以及外連桿36受鍵帽20帶動，使第一連桿32的上端322、第二連桿34的上端342以及外連桿36相對鍵帽20樞轉，同時第一連桿32的下端324、第二連桿34的下端344以及外連桿36的另一端可在底板10上滑動。其中第一連桿32的下端324朝Y₁方向滑動，第二連桿34的下端344朝Y₂方向滑動。在本實施例中，外連桿具有一連桿收納空間362，第一連桿32、第二連桿34以及回復構件40則設置於連桿收納空間362中。另外，鍵帽24的四個邊角具有凸柱22，在底板10相對應凸柱22的位置可具有一或多個開關18，當鍵帽24受壓沿X₁方向相對底板10運動時，凸柱22可致動開關18以產生按鍵按壓的訊號。

回復構件40包含一從動件42以及一彈性件44。在本實施例中，從動件42為兩個圓盤，彈性件44為一U形彈片，同時收納該兩個圓盤。每一個圓盤均具有一本體422，本體上延伸有一滑塊424，相對應地，底板10具有兩個滑槽12，滑塊424分別則設置於滑槽12內。彈性件44抵接於從動件42的本體422上，且沿著Z₁Z₂方向向本體422提供一彈性回復力。

請參考第3圖至第8圖，其中第3圖為按鍵結構第一實施例於一第一位置的剖面示意圖，第4圖為按鍵結構第一實施例於一第二位置的剖面示意圖，第5圖為按鍵結構第一實施例的第一連桿以及回復構件於該第一位置的示意圖，第6圖為按鍵結構第一實施例的第一連桿以及回復構件於該第二位置的示意圖，第7圖為按鍵結構第一實施例於該第一位置的部份元件的仰視示意圖，第8圖為按鍵結構第一實施例於該第二位置的部份元件的仰視示意圖。由第3圖以及第4圖可知，鍵帽20可受壓或釋放而沿著X₁X₂方向相對底板10於該第一位置以及該第二位置之間運動。本發明的按鍵結構1中，底板10的滑槽12為同時沿著Y₁Y₂方向以及Z₁Z₂方向延伸的曲線滑槽，更具體而言，在第一實施例中，滑槽12同時沿著Y₁Y₂方向以及Z₁Z₂方向延伸，且具有沿著Z₁Z₂方向外凸的圓弧型。若以按鍵按壓的角度來看，X₁X₂方向為垂直方向，Y₁Y₂方向以及Z₁Z₂方向則為水平方向，且Y₁Y₂方向和Z₁Z₂方向彼此之間的夾角可為90度或90度以上，較佳地，在本實施例中為120度。

當鍵帽20受壓而由第3圖的該第一位置沿著X₁方向相對底板10運動至第4圖的該第二位置時，鍵帽20帶動第一連桿32，使第一連桿32的下端324沿著Y₁方向滑動，並推動從動件42的本體422朝Y₁方向移動，在本實施例中，從動件42的兩個圓盤的本體422朝Y₁方向移動相同距離。由於從動件42的滑塊424設置於滑槽12內，因此滑塊424會沿著滑槽12的路徑移動，也就是當兩個圓盤的本體422朝Y₁方向移動時，兩個本體422會同時朝外移動(或沿著Z₁Z₂方向彼此分開)，並推動彈性件44向外擴張變形，如第6圖以及第8圖所示。在第6圖以及第8圖的該第二位置時，彈性件44所蓄積的彈性回復力增加，並且於鍵帽20受壓的壓力解除時，彈性件44的彈性回復力會帶動從動件42的兩個本體422彼此靠攏，順著滑槽12的路徑沿Y₂方向移動以推動第一連桿32的下端324，從而帶動第一連桿32的上端322向上(X₂方向)移動，使鍵帽20復位至第3圖的該第一位置。

上述的實施例中從動件42包含了兩個圓盤，然而在其他實施例中，從動件42也可僅包含其中一個圓盤，並且底板10相對應位置設置一個滑槽12，配合的彈性件44的一端固定於底板10上，另一端則抵接於從動件42的圓盤本體422上。

請參考第9圖以及第10圖，第9圖為按鍵結構一第二實施例的部份元件的仰視示意圖，第10圖為按鍵結構一第三實施例的部份元件的仰視示意圖。除了前述第一實施例中，滑槽12同時沿著Y₁Y₂方向以及Z₁Z₂方向延伸，且具有沿著Z₁Z₂方向外凸的圓弧型外，在第9圖的第二實施例中，滑槽13同時沿著Y₁Y₂方向以及Z₁Z₂方向延伸，且具有沿著Z₁Z₂方向內凹的圓弧型，在第10圖的第三實施例中，滑槽13同時沿著Y₁Y₂方向以及Z₁Z₂方向延伸，且其為S型。由上述各實施例可知，本發明的按鍵結構藉由回復構件的設計，使鍵帽在下壓帶動連桿的過程中，將垂直方向的運動轉換為水平方向的彈性體變形位能的累積。另外，也可藉由滑槽12、13、14的曲線設計而產生各種所需的按鍵段差感的力量曲線。

請參考第11圖以及第12圖，第11圖為按鍵結構一第四實施例的元件爆炸示意圖，第12圖為按鍵結構第四實施例的局部剖面示意圖。按鍵結構2包含了一底板50、一鍵帽60、一連桿72、一安裝板80以及一回復構件90。鍵帽60可受壓或釋放而沿著X₁X₂方向相對底板50運動，連桿72設置於鍵帽60以及底板50之間，其上端722樞接於鍵帽60，當鍵帽60沿X₁X₂方向運動時，連桿72受鍵帽60帶動，使連桿72的上端722相對鍵帽60樞轉，同時連桿72的下端724可在底板50上朝Y₁方向滑動。安裝板80安裝於底板50上，其具有一軸孔81。回復構件90包含一從動件92以及一彈性件94，從動件92為一凸輪盤而具有一上軸921以及一下軸922。安裝板80包含一上安裝板82以及一下安裝板84，上安裝板82具有一上孔811，下安裝板84具有一下孔812，上孔811以及下孔812共同構成軸孔81。從動件92的上軸921插入上孔811中，下軸922插入下孔812中，使從動件92樞接於軸孔81內。

請參考第11圖以及第13圖，其中第13圖為下安裝板以及回復構件的放大示意圖。安裝板80具有一彈性件收納槽86，當上安裝板82以及下安裝板84結合後，彈性件收納槽86形成於上安裝板82以及下安裝板84之間。彈性件收納槽86具有一頭端861以及一尾端862。在本實施例中，彈性件94為一線形扭簧，設置於彈性件收納槽86中。彈性件94具有一固定端941以及一活動端942，其中固定端942收納於安裝板80的彈性件收納槽86的頭端861中，彈性件收納槽86於鄰近固定端942處具有一直線狹縫863，固定端942具有一直線延伸區段943，直線狹縫863夾持直線延伸區段943使固定端942固定於頭端861。活動端942收納於尾端862中，從動件92亦收納於尾端862中並由彈性件94的活動端942抵接，並由彈性件94向從動件92提供一彈性回復力。頭端861的槽道寬度W₁小於尾端862的槽道寬度W₂，且尾端862的槽道寬度W₂足以允許從動件92在尾端862內轉動。

請參考第14圖以及第15圖，第14圖為按鍵結構第四實施例於一第一位置的部份元件的示意圖，第15圖為按鍵結構第四實施例於一第二位置的部份元件的示意圖。在第14圖中，當鍵帽60(圖未顯示)受壓沿X₁方向移動時，鍵帽60帶動連桿72，而連桿72的下端724抵接於從動件92並沿著Y₁方向帶動從動件92，此時從動件92以X₁X₂方向為軸朝轉動方向R₁轉動。從動件92同時帶動彈性件94的活動端942在安裝板80上移動以增加活動件94(線形扭簧)的變形量，而活動件94沿轉動方向R₂的彈性回復力同時伴隨增加，如第15圖所示，其中轉動方向R₁相反於轉動方向R₂。在第15圖的狀態時，當鍵帽60受壓的壓力解除時，彈性件94的彈性回復力沿著轉動方向R₂帶動從動件92沿著轉動方向R₂樞轉，以沿Y₂方向移動以推動第一連桿72的下端724，從而帶動第一連桿72的上端722向上(X₂方向)移動，使鍵帽60復位。

由以上各實施例可知，本發明的按鍵結構在底板上設置鍵帽、連桿以及回復構件，其中鍵帽由連桿承托而可相對底板沿一第一方向運動。當鍵帽沿該第一方向相對底板運動時，鍵帽帶動連桿相對鍵帽樞轉，並於底板上沿一第二方向滑動。連桿所連動的回復構件進一步在水平方向被連桿帶動而由其中的彈性件蓄積彈性回復力。

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。

1‧‧‧按鍵結構

10‧‧‧底板

12‧‧‧滑槽

20‧‧‧鍵帽

32‧‧‧第一連桿

34‧‧‧第二連桿

36‧‧‧外連桿

40‧‧‧回復構件

42‧‧‧從動件

44‧‧‧彈性件

322,342‧‧‧上端

324,344‧‧‧下端

362‧‧‧連桿收納空間

X₁,X₂,Y₁,Y₂,Z₁,Z₂‧‧‧方向

Claims

一種按鍵結構，包含有：一底板，具有一滑槽；一鍵帽，可相對該底板沿一第一方向於一第一位置以及一第二位置之間運動；一第一連桿，該第一連桿上端樞接於該鍵帽，當該鍵帽沿該第一方向運動時，該第一連桿受該鍵帽帶動，該第一連桿上端相對該鍵帽樞轉，該第一連桿下端可在該底板上朝一第二方向滑動；一第二連桿，該第二連桿上端樞接於該鍵帽，該第二連桿下端可於該底板上滑動；以及一回復構件，該回復構件包含：一從動件，具有一本體，該本體上延伸有一滑塊，該滑塊設置於該滑槽內，當該第一連桿受該鍵帽帶動時，該第一連桿下端推動該本體朝該第二方向移動；以及一彈性件，抵接於該本體，該彈性件沿一第三方向向該本體提供一彈性回復力。
如請求項1所述的按鍵結構，其中該滑槽為同時沿該第二方向以及該第三方向延伸的曲線滑槽。
如請求項2所述的按鍵結構，其中該滑槽為沿該第三方向外凸的圓弧型、沿該第三方向內凹的圓弧型或S型。
如請求項1所述的按鍵結構，其中該第一方向為垂直方向，該第二方向以及該第三方向為水平方向，且該第三方向和該第二方向間夾角大於120度。
如請求項1所述的按鍵結構，其中該從動件為二圓盤，該彈性件為一U形彈片同時收納該二圓盤，當該鍵帽沿該第一方向運動時，該第一連桿下端推動該二圓盤朝該第二方向移動相同距離。
如請求項1所述的按鍵結構，其中該底板具有兩滑槽，該從動件具有二圓盤本體，分別延伸有一滑塊，該二圓盤本體的該滑塊分別設置該兩滑槽內，當該從動件受該第一連桿推動而沿該第二方向移動時，該彈性件朝該第三方向被該兩圓盤本體向外推動變形。
如請求項1所述的按鍵結構，另包含一外連桿，一端樞接於該鍵帽，另一端可於該底板上滑動，該外連桿具有一連桿收納空間，該第一連桿、該第二連桿和該回復構件均設置在該連桿收納空間中。
如請求項1所述的按鍵結構，其中該彈性件為線形扭簧，一端固定於該底板上，另一端抵接於該本體。
一種按鍵結構，包含有：一底板；一安裝板，安裝於該底板上，該安裝板具有一軸孔；一鍵帽，可相對該底板沿一第一方向於一第一位置以及一第二位置之間運動；一連桿，該連桿的上端樞接於該鍵帽，當該鍵帽沿該第一方向運動時，該連桿受該鍵帽帶動，且該連桿上端相對該鍵帽樞轉，該連桿下端可在該底板上朝一第二方向滑動；以及一回復構件，該回復構件包含：一從動件，樞接於該軸孔內，當該連桿受該鍵帽帶動時，該連桿下端抵接於該從動件並沿該第二方向帶動該從動件，使該從動件以該第一方向為軸朝一第一轉動方向轉動；以及一彈性件，抵接於該從動件，該彈性件沿一第二轉動方向向該從動件提供一彈性回復力，該第一轉動方向相反於該第二轉動方向。
如請求項9所述的按鍵結構，其中該第一方向為垂直方向，該第二方向為水平方向，且該第一方向與該第二方向彼此垂直。
如請求項9所述的按鍵結構，其中該彈性件為線形扭簧，該線形扭簧具有一固定端與一活動端，該固定端固定於該安裝板上，該活動端抵接於該從動件，當該從動件朝該第一轉動方向轉動時，該活動端在該安裝板上移動以增加該線形扭簧變形量，該彈性回復力同時伴隨增加。
如請求項11所述的按鍵結構，其中該安裝板具有一彈性件收納槽，該線形扭簧設置於該彈性件收納槽中，該彈性件收納槽具有一頭端與一尾端，該頭端收納該固定端，該尾端收納該活動端，該頭端的槽道寬度小於該尾端的槽道寬度。
如請求項12所述的按鍵結構，其中該從動件收納於該彈性件收納槽的該尾端內，該尾端的槽道寬度足以允許該從動件在該尾端內轉動。
如請求項12所述的按鍵結構，其中該彈性件收納槽於鄰近該固定端處具有一直線狹縫，該固定端具有一直線延伸區段，該直線狹縫夾持該直線延伸區段。
如請求項9所述的按鍵結構，其中該安裝板包含一上安裝板與一下安裝板，當該上安裝板與該下安裝板結合後，該彈性件收納槽形成於該上安裝板與該下安裝板之間。
如請求項15所述的按鍵結構，其中該上安裝板具有一上孔，該下安裝板具有一下孔，該上孔與該下孔共同構成該軸孔，該從動件為一凸輪盤而具有一上軸與一下軸，該上軸插入該上孔中，該下軸插入該下孔中。