TW201703083A - 按鍵及其鍵盤 - Google Patents

Abstract

一種按鍵包含具有第一磁性區之底板結構、鍵帽及設置於底板結構及鍵帽之間且包含第一及第二支撐件之支撐裝置。第一及第二支撐件可樞轉地連接於鍵帽以及底板結構以使鍵帽伴隨支撐裝置於未按壓與按壓位置間移動，第一支撐件具有對應第一磁性區之第二磁性區。緩衝懸臂自第二支撐件延伸形成以撐抵於第二磁性區下且具有觸碰端點，觸碰端點與底板結構間之垂直距離小於第二與第一磁性區間之垂直距離，以使觸碰端點於第二與第一磁性區之磁吸力驅動第二磁性區接觸到第一磁性區前與底板結構干涉且使緩衝懸臂彎曲變形而提供緩衝彈力至第二磁性區。

Description

按鍵及其鍵盤

本發明關於一種按鍵及其鍵盤，尤指一種具有自支撐裝置之支撐件延伸形成之緩衝懸臂以防止二磁性區直接彼此碰撞之按鍵及其鍵盤。

就目前個人電腦的使用習慣而言，鍵盤為不可或缺的輸入設備之一，用以輸入文字、符號或數字。不僅如此，舉凡日常生活所接觸的消費性電子產品或是工業界使用的大型加工設備，皆需設有按鍵結構作為輸入裝置，以操作上述之電子產品與加工設備。

一般傳統鍵盤係採用將彈性件設置於鍵帽與底板之間的按壓設計，藉此，當鍵帽被使用者按壓後，彈性件提供彈性回復力至鍵帽，以驅動鍵帽隨著升降支撐裝置（如剪刀腳機構）之機構作動回復至按壓前之位置，由於彈性件通常是橡膠製成，橡膠於長期使用之下會有疲勞狀況，進而使按鍵的使用壽命減短。

目前常見用來解決上述問題的方法係為採用磁吸力以取代彈性件之配置，舉例來說，其係可將二磁性件分別設置在底板與升降支撐裝置之支撐件上，藉此，當鍵帽被外力按壓而導致二磁性件互相遠離時，鍵帽可伴隨升降支撐裝置移動至按壓位置，而當外力釋放時，磁吸力就會吸引二磁性件互相靠近而使得鍵帽伴隨升降支撐裝置移動回未按壓位置。然而，上述磁吸力吸引二磁性件互相靠近的設計往往會在鍵帽移動回未按壓位置時出現二磁性件直接碰撞的情況，如此不僅會在使用者操作鍵盤的期間產生不必要的噪音干擾而影響到使用者在按壓磁吸按鍵時的使用感受與操作手感，同時也會容易造成按鍵元件的損壞而導致按鍵的使用壽命減短。

因此，本發明的目的之一在於提供一種具有自支撐裝置之支撐件延伸形成之緩衝懸臂以防止二磁性區直接彼此碰撞之按鍵及其鍵盤，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明之按鍵包含一底板結構、一鍵帽，以及一支撐裝置。該底板結構具有至少一第一磁性區。該支撐裝置設置於該底板結構以及該鍵帽之間且包含一第一支撐件以及一第二支撐件，該第一支撐件以及該第二支撐件可樞轉地連接於該鍵帽以及該底板結構以使該鍵帽伴隨該支撐裝置於一未按壓位置與一按壓位置之間移動，該第一支撐件具有一第二磁性區，該第二磁性區對應該第一磁性區，至少一緩衝懸臂自該第二支撐件往該第一支撐件延伸形成以撐抵於該第二磁性區下且具有一觸碰端點，該觸碰端點與該底板結構間之一垂直距離小於該第二磁性區與該第一磁性區間之一垂直距離，以使該觸碰端點於該第二磁性區與該第一磁性區之間之一磁吸力驅動該第二磁性區接觸到該第一磁性區之前，與該底板結構干涉且使該緩衝懸臂彎曲變形而提供一緩衝彈力至該第二磁性區。當該鍵帽未被按壓時，該磁吸力使該鍵帽維持於該未按壓位置；當該鍵帽被一外力按壓導致該第二磁性區隨著該第一支撐件之樞轉而與該第一磁性區遠離時，該鍵帽伴隨該支撐裝置由該未按壓位置移動至該按壓位置；當該外力釋放時，該磁吸力吸引該第二磁性區與該第一磁性區靠近，使得該鍵帽伴隨該支撐裝置由該按壓位置移動回該未按壓位置。

根據另一實施例，本發明之鍵盤包含一底板結構以及複數個按鍵。該底板結構具有至少一第一磁性區。該複數個按鍵設置於該底板結構上，該複數個按鍵之至少其中之一包含一鍵帽以及一支撐裝置。該支撐裝置設置於該底板結構以及該鍵帽之間且包含一第一支撐件以及一第二支撐件，該第一支撐件以及該第二支撐件可樞轉地連接於該鍵帽以及該底板結構以使該鍵帽伴隨該支撐裝置於一未按壓位置與一按壓位置之間移動，該第一支撐件具有一第二磁性區，該第二磁性區對應該第一磁性區，至少一緩衝懸臂自該第二支撐件往該第一支撐件延伸形成以撐抵於該第二磁性區下且具有一觸碰端點，該觸碰端點與該底板結構間之一垂直距離小於該第二磁性區與該第一磁性區間之一垂直距離，以使該觸碰端點於該第二磁性區與該第一磁性區之間之一磁吸力驅動該第二磁性區接觸到該第一磁性區之前，與該底板結構干涉且使該緩衝懸臂彎曲變形而提供一緩衝彈力至該第二磁性區。當該鍵帽未被按壓時，該磁吸力使該鍵帽維持於該未按壓位置；當該鍵帽被一外力按壓導致該第二磁性區隨著該第一支撐件之樞轉而與該第一磁性區遠離時，該鍵帽伴隨該支撐裝置由該未按壓位置移動至該按壓位置；當該外力釋放時，該磁吸力吸引該第二磁性區與該第一磁性區靠近，使得該鍵帽伴隨該支撐裝置由該按壓位置移動回該未按壓位置。

綜上所述，本發明採用緩衝懸臂自支撐件延伸形成且緩衝懸臂之觸碰端點與底板結構間之垂直距離小於第二磁性區與第一磁性區間之垂直距離之設計，以產生觸碰端點於磁吸力驅動第二磁性區接觸到第一磁性區前與底板結構干涉的緩衝功效。如此一來，本發明即可有效地解決先前技術中所提及之磁性件會在鍵帽移動回未按壓位置時互相碰撞的問題，從而大幅地改善使用者在按壓磁吸按鍵時的使用感受與操作手感，並且延長磁吸按鍵的使用壽命。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖以及第2圖，第1圖為根據本發明之一實施例所提出之鍵盤10之立體示意圖，第2圖為第1圖之按鍵12之放大示意圖，如第1圖以及第2圖所示，鍵盤10包含複數個按鍵12以及底板結構14。需說明的是，鍵盤10係可較佳地應用於一般具有由上蓋與下殼體組成之開合機構的可攜式電子裝置上（如筆記型電腦），但不以此為限。

本發明所提出之按鍵磁吸設計係可應用於複數個按鍵12之至少其中之一上，其數量多寡端視鍵盤10之實際應用而定，為求簡化說明，以下係針對其中之一具有磁吸設計之按鍵12進行描述，至於其他採用相同設計之按鍵12的結構設計，其係可以此類推。請參閱第2圖、第3圖、第4圖，以及第5圖，第3圖為第2圖之按鍵12沿剖面線X-X之剖面示意圖，第4圖為第2圖之按鍵12省略鍵帽16後之放大示意圖，第5圖為第3圖之鍵帽16被按壓至按壓位置時之剖面示意圖，由第2圖、第3圖、第4圖，以及第5圖可知，按鍵12設置於底板結構14上且包含鍵帽16以及支撐裝置18。支撐裝置18係設置於底板結構14以及鍵帽16之間且包含第一支撐件20以及第二支撐件22，第一支撐件20以及第二支撐件22可樞轉地連接於鍵帽16以及底板結構14以使鍵帽16伴隨支撐裝置18於未按壓位置與按壓位置之間移動。

更詳細地說，在此實施例中，底板結構14可包含底板24以及膜片26（如麥拉膜片等），底板24具有至少一第一磁性區28（於第3圖中顯示一個，但不受此限），且第一支撐件20具有第二磁性區30，第二磁性區30對應第一磁性區28。第一磁性區28及第二磁性區30的其中之一可為一磁性件（例如，磁鐵），第一磁性區28及第二磁性區30的其中另一可為一磁性件（例如，磁鐵）或一導磁性材料（例如，鐵或其它金屬）。於此實施例中，第一磁性區28係可較佳地為磁鐵，第二磁性區30係可較佳地由鐵組成而具有導磁性。於實際應用中，支撐裝置18可完全由導磁性材料製成。此外，於另一實施例中，第一磁性區28與第二磁性區30皆可為磁鐵。

另外，在此實施例中，如第3圖以及第5圖所示，至少一緩衝懸臂32（於第3圖以及第5圖中顯示一個，但不受此限）自第二支撐件22往第一支撐件20延伸形成以撐抵於第二磁性區30下且具有觸碰端點34，底板24對應觸碰端點34之位置上形成有穿孔25，膜片26係可貼附於底板24下以將第一磁性區28固定於底板24上，也就是說，第一磁性區28係可經由膜片26貼附於底板24下所提供之支撐定位而固定於底板24上（但不受此限，第一磁性區28亦可採用其他固定方式固定於底板24上，例如結構卡固設計等），其中，觸碰端點34與膜片26間之垂直距離D₁ 係小於第二磁性區30與第一磁性區28間之垂直距離D₂ ，藉以達到觸碰端點34可在第二磁性區30與第一磁性區28之間之磁吸力驅動第二磁性區30接觸到第一磁性區28之前與膜片26干涉而提供緩衝彈力之目的。

至於在第一支撐件20以及第二支撐件22之機構作動設計方面，如第4圖所示，第一支撐件20與第二支撐件22分別包含第一連接部36以及第二連接部38，其中第一連接部36可轉動地連接底板24，且第二連接部38可轉動地連接鍵帽16，藉此，鍵帽16即可伴隨支撐裝置18於未按壓位置（如第3圖所示）與按壓位置（如第5圖所示）之間移動。除此之外，鍵盤10可另包含電路板40，電路板40可為薄膜電路板而設置於底板24上，藉此，當鍵帽16被按壓至如第5圖所示之按壓位置時，鍵帽16可向下移動而觸發電路板40（例如以凸點觸發電路板40上之開關的方式），以執行相對應之輸入功能。

透過上述設計，當鍵帽16未被按壓時，第一磁性區28與第二磁性區30之間之磁吸力使鍵帽16維持於如第3圖所示之未按壓位置。當鍵帽16被外力按壓，且此外力足夠克服磁吸力而導致第二磁性區30與第一磁性區28遠離時，第二磁性區30以第一連接部36為支點轉動，鍵帽16伴隨支撐裝置18由未按壓位置（如第3圖所示）移動至按壓位置（如第5圖所示）。當外力釋放時，磁吸力吸引第二磁性區30與第一磁性區28靠近，第二磁性區30帶動支撐裝置18之第一支撐件20樞轉，使得鍵帽16伴隨支撐裝置18由按壓位置（如第5圖所示）移動回未按壓位置（如第3圖所示）。需注意的是，在鍵帽16伴隨支撐裝置18由按壓位置移動回未按壓位置的過程中，透過上述觸碰端點34與膜片26間之垂直距離D₁ 小於第二磁性區30與第一磁性區28間之垂直距離D₂ 的設計，觸碰端點34可在於第二磁性區30接觸到第一磁性區28之前，穿過穿孔25以與膜片26干涉，也就是說，隨著鍵帽16之向下移動，觸碰端點34係可先接觸到膜片26（如第6圖所示，其為第5圖之緩衝懸臂32之觸碰端點34隨著鍵帽16之向下移動而接觸到膜片26之剖面示意圖），接下來，隨著鍵帽16繼續向下移動，接觸到膜片26的緩衝懸臂32就會受壓產生彎曲變形，直到鍵帽16被按壓至如第3圖所示之按壓位置為止。如此一來，撐抵於第二磁性區30下之緩衝懸臂32即可提供因自身受壓彎曲變形所產生之緩衝彈力至第二磁性區30，以確保第二磁性區28不會直接碰撞第一磁性區30而是經過緩衝後才接觸到第一磁性區30，藉此，本發明即可有效地解決先前技術中所提及之磁性件會在鍵帽移動回未按壓位置時互相碰撞的問題，從而大幅地改善使用者在按壓磁吸按鍵時的使用感受與操作手感，並且延長磁吸按鍵的使用壽命。

值得一提的是，上述用來抵接緩衝懸臂之觸碰端點以使緩衝懸臂產生彎曲變形的底板元件係可不限於上述實施例，其亦可使用其他底板結構件來達到相同的效果，如底板或電路板，換言之，只要是採用支撐件之緩衝懸臂的觸碰端點與底板結構間之垂直距離小於第二磁性區與第一磁性區間之垂直距離以使觸碰端點於磁吸力驅動第二磁性區接觸到第一磁性區前與底板結構干涉之設計，其均屬於本發明之保護範疇。舉例來說，在另一實施例中，本發明可採用緩衝懸臂之觸碰端點與底板間之垂直距離小於第二磁性區與第一磁性區間之垂直距離之設計，以產生觸碰端點於第二磁性區接觸到第一磁性區之前與底板干涉且使緩衝懸臂彎曲變形而提供緩衝彈力至第二磁性區的緩衝功效；或者是，在另一實施例中，本發明可採用緩衝懸臂之觸碰端點與電路板間之垂直距離小於第二磁性區與第一磁性區間之垂直距離之設計，以產生觸碰端點於第二磁性區接觸到第一磁性區之前與電路板干涉且使緩衝懸臂彎曲變形而提供緩衝彈力至第二磁性區的緩衝功效。另外，由第3圖可知，緩衝懸臂32之設計也可應用在第一支撐件20上，以更進一步地提升支撐裝置18之緩衝效果。

相較於先前技術，本發明採用緩衝懸臂自支撐件延伸形成且緩衝懸臂之觸碰端點與底板結構間之垂直距離小於第二磁性區與第一磁性區間之垂直距離之設計，以產生觸碰端點於磁吸力驅動第二磁性區接觸到第一磁性區前與底板結構干涉的緩衝功效。如此一來，本發明即可有效地解決先前技術中所提及之磁性件會在鍵帽移動回未按壓位置時互相碰撞的問題，從而大幅地改善使用者在按壓磁吸按鍵時的使用感受與操作手感，並且延長磁吸按鍵的使用壽命。   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。

10‧‧‧鍵盤
12‧‧‧按鍵
14‧‧‧底板結構
16‧‧‧鍵帽
18‧‧‧支撐裝置
20‧‧‧第一支撐件
22‧‧‧第二支撐件
24‧‧‧底板
25‧‧‧穿孔
26‧‧‧膜片
28‧‧‧第一磁性區
30‧‧‧第二磁性區
32‧‧‧緩衝懸臂
34‧‧‧觸碰端點
36‧‧‧第一連接部
38‧‧‧第二連接部
40‧‧‧電路板
D₁、D₂‧‧‧垂直距離

第1圖為根據本發明之一實施例所提出之鍵盤之立體示意圖。 第2圖為第1圖之按鍵之放大示意圖。 第3圖為第2圖之按鍵沿剖面線X-X之剖面示意圖。 第4圖為第2圖之按鍵省略鍵帽後之放大示意圖。 第5圖為第3圖之鍵帽被按壓至按壓位置時之剖面示意圖。 第6圖為第5圖之緩衝懸臂之觸碰端點隨著鍵帽之向下移動而接觸到膜片之剖面示意圖。

12‧‧‧按鍵

14‧‧‧底板結構

16‧‧‧鍵帽

18‧‧‧支撐裝置

20‧‧‧第一支撐件

22‧‧‧第二支撐件

24‧‧‧底板

25‧‧‧穿孔

26‧‧‧膜片

28‧‧‧第一磁性區

30‧‧‧第二磁性區

32‧‧‧緩衝懸臂

34‧‧‧觸碰端點

38‧‧‧第二連接部

40‧‧‧電路板

Claims (10)

1. 一種按鍵，其包含： 一底板結構，其具有至少一第一磁性區； 一鍵帽；以及 一支撐裝置，其設置於該底板結構以及該鍵帽之間且包含一第一支撐件以及一第二支撐件，該第一支撐件以及該第二支撐件可樞轉地連接於該鍵帽以及該底板結構以使該鍵帽伴隨該支撐裝置於一未按壓位置與一按壓位置之間移動，該第一支撐件具有一第二磁性區，該第二磁性區對應該第一磁性區，至少一緩衝懸臂自該第二支撐件往該第一支撐件延伸形成以撐抵於該第二磁性區下且具有一觸碰端點，該觸碰端點與該底板結構間之一垂直距離小於該第二磁性區與該第一磁性區間之一垂直距離，以使該觸碰端點於該第二磁性區與該第一磁性區之間之一磁吸力驅動該第二磁性區接觸到該第一磁性區之前，與該底板結構干涉且使該緩衝懸臂彎曲變形而提供一緩衝彈力至該第二磁性區； 其中，當該鍵帽未被按壓時，該磁吸力使該鍵帽維持於該未按壓位置；當該鍵帽被一外力按壓導致該第二磁性區隨著該第一支撐件之樞轉而與該第一磁性區遠離時，該鍵帽伴隨該支撐裝置由該未按壓位置移動至該按壓位置；當該外力釋放時，該磁吸力吸引該第二磁性區與該第一磁性區靠近，使得該鍵帽伴隨該支撐裝置由該按壓位置移動回該未按壓位置。
2. 如請求項1所述之按鍵，其中該底板結構包含一底板以及一膜片，該底板對應該觸碰端點之位置上形成有一穿孔，該膜片貼附於該底板下以將該第一磁性區固定於該底板上，該觸碰端點與該膜片間之該垂直距離小於該第二磁性區與該第一磁性區間之該垂直距離，以使該觸碰端點於該第二磁性區接觸到該第一磁性區之前，穿過該穿孔與該膜片干涉且使該緩衝懸臂彎曲變形而提供該緩衝彈力至該第二磁性區。
3. 如請求項1所述之按鍵，其中該底板結構包含一底板，該觸碰端點與該底板間之該垂直距離小於該第二磁性區與該第一磁性區間之該垂直距離，以使該觸碰端點於該第二磁性區接觸到該第一磁性區之前，與該底板干涉且使該緩衝懸臂彎曲變形而提供該緩衝彈力至該第二磁性區。
4. 如請求項1所述之按鍵，其中該底板結構包含一底板以及一電路板，該電路板設置於該支撐裝置以及該底板之間，該觸碰端點與該電路板間之該垂直距離小於該第二磁性區與該第一磁性區間之該垂直距離，以使該觸碰端點於該第二磁性區接觸到該第一磁性區之前，與該電路板干涉且使該緩衝懸臂彎曲變形而提供該緩衝彈力至該第二磁性區。
5. 如請求項1所述之按鍵，其中該第一磁性區及該第二磁性區的其中之一係為一磁性件，該第一磁性區及該第二磁性區的其中另一係為一磁性件或一導磁性材料。
6. 一種鍵盤，其包含： 一底板結構，其具有至少一第一磁性區；以及 複數個按鍵，其設置於該底板結構上，該複數個按鍵之至少其中之一包含： 一鍵帽；以及 一支撐裝置，其設置於該底板結構以及該鍵帽之間且包含一第一支撐件以及一第二支撐件，該第一支撐件以及該第二支撐件可樞轉地連接於該鍵帽以及該底板結構以使該鍵帽伴隨該支撐裝置於一未按壓位置與一按壓位置之間移動，該第一支撐件具有一第二磁性區，該第二磁性區對應該第一磁性區，至少一緩衝懸臂自該第二支撐件往該第一支撐件延伸形成以撐抵於該第二磁性區下且具有一觸碰端點，該觸碰端點與該底板結構間之一垂直距離小於該第二磁性區與該第一磁性區間之一垂直距離，以使該觸碰端點於該第二磁性區與該第一磁性區之間之一磁吸力驅動該第二磁性區接觸到該第一磁性區之前，與該底板結構干涉且使該緩衝懸臂彎曲變形而提供一緩衝彈力至該第二磁性區； 其中，當該鍵帽未被按壓時，該磁吸力使該鍵帽維持於該未按壓位置；當該鍵帽被一外力按壓導致該第二磁性區隨著該第一支撐件之樞轉而與該第一磁性區遠離時，該鍵帽伴隨該支撐裝置由該未按壓位置移動至該按壓位置；當該外力釋放時，該磁吸力吸引該第二磁性區與該第一磁性區靠近，使得該鍵帽伴隨該支撐裝置由該按壓位置移動回該未按壓位置。
7. 如請求項6所述之鍵盤，其中該底板結構包含一底板以及一膜片，該底板對應該觸碰端點之位置上形成有一穿孔，該膜片貼附於該底板下以將該第一磁性區固定於該底板上，該觸碰端點與該膜片間之該垂直距離小於該第二磁性區與該第一磁性區間之該垂直距離，以使該觸碰端點於該第二磁性區接觸到該第一磁性區之前，穿過該穿孔與該膜片干涉且使該緩衝懸臂彎曲變形而提供該緩衝彈力至該第二磁性區。
8. 如請求項6所述之鍵盤，其中該底板結構包含一底板，該觸碰端點與該底板間之該垂直距離小於該第二磁性區與該第一磁性區間之該垂直距離，以使該觸碰端點於該第二磁性區接觸到該第一磁性區之前，與該底板干涉且使該緩衝懸臂彎曲變形而提供該緩衝彈力至該第二磁性區。
9. 如請求項6所述之鍵盤，其中該底板結構包含一底板以及一電路板，該電路板設置於該支撐裝置以及該底板之間，該觸碰端點與該電路板間之該垂直距離小於該第二磁性區與該第一磁性區間之該垂直距離，以使該觸碰端點於該第二磁性區接觸到該第一磁性區之前，與該電路板干涉且使該緩衝懸臂彎曲變形而提供該緩衝彈力至該第二磁性區。
10. 如請求項6所述之鍵盤，其中該第一磁性區及該第二磁性區的其中之一係為一磁性件，該第一磁性區及該第二磁性區的其中另一係為一磁性件或一導磁性材料。