TW201730909A - 按鍵結構 - Google Patents

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  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

本發明係關於一種按鍵結構，包括底板、按鍵帽、第一縱向連桿、第二縱向連桿、第一橫向連桿以及第二橫向連桿。第一縱向連桿、第二縱向連桿、第一橫向連桿以及第二橫向連桿平均地分佈於按鍵帽的範圍內，以使按鍵帽可穩定地相對於底板移動。由於該些連桿之厚度小於傳統的剪刀式連接元件，故可降低按鍵結構之厚度。另外，該些連桿係以金屬材料所製成，因此可提升按鍵結構之結構強度。

Description

按鍵結構
本發明係關於一種按鍵結構，尤其係有關於利用剪刀式連接元件之按鍵結構。
常見的電腦週邊輸入裝置包括滑鼠、鍵盤以及軌跡球等，其中鍵盤可直接鍵入文字以及符號予電腦，因此相當受到使用者以及輸入裝置廠商之重視。其中，較為常見的是一種包含有剪刀式連接元件的鍵盤。
接下來說明包含有剪刀式連接元件的鍵盤中之按鍵結構之架構。請參閱圖1，其為習知按鍵結構之剖面側視示意圖。習知按鍵結構1包括按鍵帽11、剪刀式連接元件12、彈性橡膠體13、薄膜開關電路14以及底板15，且底板15用以承載第二按鍵帽11、剪刀式連接元件12、彈性橡膠體13以及薄膜開關電路14。其中剪刀式連接元件12係用以連接底板15與按鍵帽11。
薄膜開關電路14具有複數按鍵接點(未顯示於圖中)。該按鍵接點於被觸發時輸出相對應之按鍵訊號。彈性橡膠體13設置於薄膜開關電路14上且一個彈性橡膠體13係對應於一個按鍵接點，當彈性橡膠體13被觸壓時，彈性橡膠體13發生形變且觸壓薄膜開關電路14中相對應之按鍵接點而產生按鍵訊號。
剪刀式連接元件12位於底板15以及按鍵帽11之間且分別 連接二者。剪刀式連接元件12包括第一框架121以及第二框架122。第一框架121之第一端連接於按鍵帽11，而第一框架121之第二端則連接於底板15。彈性橡膠體13被剪刀式連接元件12環繞。此外，第一框架121包括第一按鍵帽軸柱1211以及第一底板軸柱1212。第一框架121係藉由第一按鍵帽軸柱1211而連接於按鍵帽11，且利用第一底板軸柱1212而連接於底板15。而第二框架122與第一框架121結合，且第二框架122之第一端連接於底板15，第二框架122之第二端則連接於按鍵帽11。其中，第二框架122包括第二按鍵帽軸柱1221以及第二底板軸柱1222。第二框架122係藉由其第二按鍵帽軸柱1221而連接於按鍵帽11，且利用第二底板軸柱1222而連接於底板15。
接下來說明習知按鍵結構1被使用者觸壓之運作情形。圖1中，當使用者觸壓按鍵帽11時，按鍵帽11受力而推抵剪刀式連接元件12使其運動，故按鍵帽11可相對於底板15往下移動且觸壓相對應的彈性橡膠體13。此時，彈性橡膠體13發生形變且觸壓薄膜開關電路14以觸發薄膜開關電路14之按鍵接點，使得薄膜開關電路14輸出相對應之按鍵訊號。而當使用者停止觸壓按鍵帽11時，按鍵帽11不再受力而停止觸壓彈性橡膠體13，使得彈性橡膠體13因應其彈性而恢復原狀，同時提供往上的彈性恢復力，按鍵帽11因此而被推回被觸壓之前的位置。
由於近來各種電子裝置及其週邊裝置的趨勢為輕薄外型而具有便於攜帶之特性，故鍵盤等電腦週邊輸入裝置亦必須輕薄化。然而，在追求體積輕薄化之過程中，按鍵結構中之部份或全部元件之厚度必然較薄，其反而造成按鍵結構之結構強度減弱而容易損壞，同時亦造成按鍵結構之觸壓手感不佳。
因此，需要一種可兼具低厚度以及結構強度之按鍵結構。
本發明之目的在於提供一種可兼具低厚度以及結構強度之按鍵結構。
於一較佳實施例中，本發明提供一種按鍵結構，包括一底板、一按鍵帽、一第一縱向連桿、一第二縱向連桿、一第一橫向連桿以及一第二橫向連桿。該按鍵帽位於該底板之上方，且可相對於該底板移動，該第一縱向連桿分別連接於該按鍵帽以及該底板且位於該按鍵帽之一第一側。而該第二縱向連桿分別連接於該按鍵帽以及該底板且位於該按鍵帽之一第二側。該第一橫向連桿分別連接於該按鍵帽以及該底板且位於該按鍵帽之一第三側，而該第一橫向連桿之一第一端與該第一縱向連桿重疊，該第一橫向連桿之一第二端與該第二縱向連桿重疊。該第二橫向連桿分別連接於該按鍵帽以及該底板且位於該按鍵帽之一第四側，而該第二橫向連桿之一第一端與該第一縱向連桿重疊，該第一橫向連桿之一第二端與該第二縱向連桿重疊；其中，當該按鍵帽被觸壓時，該按鍵帽推抵該第一橫向連桿以及該第二橫向連桿，且該第一橫向連桿以及該第二橫向連桿分別推抵該第一縱向連桿以及該第二縱向連桿，使該按鍵帽相對於該底板移動。
簡言之，本發明按鍵結構係使用以金屬材料所製成的第一縱向連桿、第二縱向連桿、第一橫向連桿以及第二橫向連桿，且第一縱向連桿、第二縱向連桿、第一橫向連桿以及第二橫向連桿平均地分佈於按鍵帽的範圍內，以取代傳統的剪刀式連接元件作為按鍵帽之作動元件。由於第一縱向連桿、第二縱向連桿、第一橫向連桿以及第二橫向連桿之厚度小於傳統的剪刀式連接元件，故可降低按鍵結構之厚度，而可具有輕薄外型。同時，由於第一縱向連桿、第二縱向連桿、第一橫向連桿以及第二橫向連桿係採用金屬材料所製成，故其可提升按鍵結構之結構強度，以解決習知 技術的問題。
1、2‧‧‧按鍵結構
11、21‧‧‧按鍵帽
12‧‧‧剪刀式連接元件
13、221‧‧‧彈性橡膠體
14、23‧‧‧薄膜開關電路
15、20‧‧‧底板
22‧‧‧彈性元件
24‧‧‧第一縱向連桿
25‧‧‧第二縱向連桿
26‧‧‧第一橫向連桿
27‧‧‧第二橫向連桿
28‧‧‧環繞連桿
121‧‧‧第一框架
122‧‧‧第二框架
201‧‧‧第一底板卡勾
202‧‧‧第二底板卡勾
211‧‧‧伸出部
212‧‧‧第一按鍵帽卡勾
213‧‧‧收納槽
214‧‧‧第二按鍵帽卡勾
222‧‧‧彈性片
241‧‧‧第一結合區段
242‧‧‧第一凹陷區段
243‧‧‧第二結合區段
244‧‧‧第一縱向連桿之第一端
245‧‧‧第一縱向連桿之第二端
251‧‧‧第三結合區段
252‧‧‧第二凹陷區段
253‧‧‧第四結合區段
254‧‧‧第二縱向連桿之第一端
255‧‧‧第二縱向連桿之第二端
261‧‧‧第一橫向連桿之第一端
262‧‧‧第一橫向連桿之第二端
263‧‧‧第五結合區段
264‧‧‧第六結合區段
271‧‧‧第二橫向連桿之第一端
272‧‧‧第二橫向連桿之第二端
273‧‧‧第七結合區段
274‧‧‧第八結合區段
1211‧‧‧第一按鍵帽軸柱
1212‧‧‧第一底板軸柱
1221‧‧‧第二按鍵帽軸柱
1222‧‧‧第二底板軸柱
圖1係習知按鍵結構之剖面側視示意圖。
圖2係本發明按鍵結構於一較佳實施例中之結構爆炸示意圖。
圖3係本發明按鍵結構之按鍵帽於一較佳實施例中另一視角之結構示意圖。
圖4係本發明按鍵結構於一較佳實施例中之局部結構示意圖。
圖5係本發明按鍵結構於一較佳實施例中另一視角之局部結構示意圖。
圖6係本發明按鍵結構於一較佳實施例中被觸壓之局部結構示意圖。
圖7係本發明較長尺寸之按鍵結構於一較佳實施例中之局部結構示意圖。
本發明提供一種可給予使用者良好觸壓手感之按鍵結構，且可維持輕薄外型，以解決習知技術問題。請同時參閱圖2以及圖3,圖2係為本發明按鍵結構於一較佳實施例中之結構爆炸示意圖，而圖3係為本發明按鍵結構之按鍵帽於一較佳實施例中另一視角之結構示意圖。按鍵結構2包括底板20、按鍵帽21、彈性元件22、薄膜開關電路23、第一縱向連桿24、第二縱向連桿25、第一橫向連桿26、第二橫向連桿27以及環繞連桿28。按鍵帽21位於底板20之上方，且可相對於底板20移動，按鍵帽21包括伸出部211、複數第一按鍵帽卡勾212、複數收納槽213以及複數第二按鍵帽卡勾214。其伸出部211係由按鍵帽21之內表面往外(亦即為圖2中的下方)延伸而形成，而複數第一按鍵帽卡勾212、複數收納槽213以及複 數第二按鍵帽卡勾214皆由按鍵帽21之內表面延伸而形成。複數第二按鍵帽卡勾214設置於按鍵帽21內表面之外圍區域，其可連接環繞連桿28，使得環繞連桿28環繞按鍵帽21之外圍區域，以提升按鍵帽21之結構強度。於本較佳實施例中，環繞連桿28係以金屬材料所製成，且其形狀接近於口字型。
底板20包括複數第一底板卡勾201以及複數第二底板卡勾202，且複數第一底板卡勾201以及複數第二底板卡勾202皆由底板20延伸而形成。薄膜開關電路23設置於底板20上，其可因應按鍵帽21之移動而輸出對應於按鍵帽21之按鍵訊號，而薄膜開關電路23之結構大致上與習知技術中所述相同，故不再贅述。彈性元件22設置於按鍵帽21以及薄膜開關電路23之間，其可被按鍵帽21推抵而觸發薄膜開關電路23，其中，彈性元件22包括彈性橡膠體221以及彈性片222，一個彈性橡膠體221對應於一個按鍵帽21，而彈性片222上可設置多個彈性橡膠體221，圖2中僅顯示一個彈性橡膠體221。
請同時參閱圖2、圖4以及圖5，圖4係為本發明按鍵結構於一較佳實施例中之局部結構示意圖，而圖5係為本發明按鍵結構於一較佳實施例中另一視角之局部結構示意圖。第一縱向連桿24分別連接於按鍵帽21以及底板20且位於相對應的按鍵帽21之第一側，第一縱向連桿24包括複數第一結合區段241、第一凹陷區段242以及複數第二結合區段243。複數第一結合區段241設置於第一縱向連桿24之第一端244以及第一縱向連桿24之第二端245上，其可與底板20之複數第一底板卡勾201連接。第一凹陷區段242設置於第一縱向連桿24之中央處，其可與第一橫向連桿26以及第二橫向連桿27重疊與接觸。而複數第二結合區段243設置於第一凹陷區段242之二側，其可與按鍵帽21之複數第一按鍵帽卡勾212 連接。於本較佳實施例中，複數第一結合區段241、第一凹陷區段242以及複數第二結合區段243係與第一縱向連桿24一體成型，且以金屬材料所製成，而第一縱向連桿24之形狀類似ㄈ字型。
與第一縱向連桿24類似，第二縱向連桿25分別連接於按鍵帽21以及底板20且位於按鍵帽21之一第二側，第二縱向連桿25包括複數第三結合區段251、第二凹陷區段252以及複數第四結合區段253。複數第三結合區段251設置於第二縱向連桿25之第一端254以及第二縱向連桿25之第二端255上，其可與底板20之複數第一底板卡勾201連接。第二凹陷區段252設置於第二縱向連桿25之中央處，其可與第一橫向連桿26以及第二橫向連桿27重疊與接觸。而複數第四結合區段253設置於第二凹陷區段252之二側，其可與按鍵帽21之複數第一按鍵帽卡勾212連接。於本較佳實施例中，複數第三結合區段251、第二凹陷區段252以及複數第四結合區段253係與第二縱向連桿25一體成型，且以金屬材料所製成，而第二縱向連桿25之形狀類似ㄈ字型，且其設置方向與第一縱向連桿24相反。
第一橫向連桿26分別連接於按鍵帽21以及底板20且位於按鍵帽21之第三側，而第一橫向連桿26之第一端261與第一縱向連桿24之第一凹陷區域242重疊，第一橫向連桿26之第二端262則與第二縱向連桿25之第二凹陷區域252重疊。第一橫向連桿26包括複數第五結合區段263以及複數第六結合區段264，複數第五結合區段263設置於接近第一橫向連桿26之中央處，其可與底板20之複數第二底板卡勾202連接。複數第六結合區段264設置於第一橫向連桿26之第一端261以及第一橫向連桿26之第二端262上，其可伸入按鍵帽21之複數收納槽213中。於本較佳實施例中，第一橫向連桿26之第一端261、第二端262複數第五結合區段263以及複數第六結合區段264係與第一橫向連桿26一體成型，且以金屬材料 所製成，而第一橫向連桿26之形狀類似ㄈ字型。
與第一橫向連桿26類似，第二橫向連桿27分別連接於按鍵帽21以及底板20且位於按鍵帽21之第四側，而第二橫向連桿27之第一端271與第一縱向連桿24之第一凹陷區域242重疊，第二橫向連桿27之第二端272則與第二縱向連桿25之第二凹陷區域252重疊。第二橫向連桿27包括複數第七結合區段273以及複數第八結合區段274，複數第七結合區段273設置於接近第二橫向連桿27之中央處，其可與底板20之複數第二底板卡勾202連接。複數第八結合區段274設置於第二橫向連桿27之第一端271以及第二橫向連桿27之第二端272上，其可伸入按鍵帽21之複數收納槽213中。於本較佳實施例中，第二橫向連桿27之第一端271、第二端272複數第七結合區段273以及複數第八結合區段274係與第二橫向連桿27一體成型，且以金屬材料所製成，而第二橫向連桿27之形狀類似ㄈ字型，且其設置方向與第一縱向連桿24相反。
接下來說明本發明按鍵結構2被觸壓之運作情形。當使用者施力觸壓按鍵帽21時，按鍵帽21受力而往下推抵第一橫向連桿26以及第二橫向連桿27，使第一橫向連桿26之複數第六結合區段264以及第二橫向連桿27之複數第八結合區段264於複數收納槽213中轉動，且第一橫向連桿26之複數第五結合區段263以及第二橫向連桿27之複數第七結合區段263於複數第二底板卡勾202中轉動，而第一橫向連桿26之複數第六結合區段264以及第二橫向連桿27之複數第八結合區段264於複數收納槽213中轉動，亦即第一橫向連桿26以及第二橫向連桿27分別推抵第一縱向連桿24之第一凹陷區段242以及第二縱向連桿25之第二凹陷區段252，使得第一縱向連桿24之複數第一結合區段241以及第二縱向連桿25之複數第三結合區段251於複數第一底板卡勾201中轉動，且第一縱向連桿24之複 數第二結合區段243以及第二縱向連桿25之複數第四結合區段253於複數第一按鍵帽卡勾212中轉動。其中，因應第一縱向連桿24、第二縱向連桿25、第一橫向連桿26以及第二橫向連桿27之共同擺動，使得按鍵帽21之各個區域皆被第一縱向連桿24、第二縱向連桿25、第一橫向連桿26以及第二橫向連桿27所帶動，故按鍵帽21得以平穩地相對於底板20往下移動。
往下移動之按鍵帽21觸壓相對應的彈性元件22，而彈性元件22之彈性橡膠體221發生形變且觸壓薄膜開關電路23以觸發薄膜開關電路23中之按鍵接點(未顯示於圖中)，使得薄膜開關電路23輸出相對應之按鍵訊號，如圖6所示。
當使用者停止觸壓按鍵帽21時，按鍵帽31不再受力而停止觸壓彈性元件22，使得彈性橡膠體221因應其彈性而恢復原狀，同時提供往上的彈性恢復力予按鍵帽21。此時，第一縱向連桿24之第一凹陷區段242以及第二縱向連桿25之第二凹陷區段252推抵第一橫向連桿26以及第二橫向連桿27，而使第一縱向連桿24、第二縱向連桿25、第一橫向連桿26以及第二橫向連桿27共同擺動，以帶動按鍵帽21平穩地移動至未觸壓之前的位置。
上述為一般尺寸的按鍵結構(例如為A鍵)之結構以及運作情形，但並非以此為限，事實上，本發明按鍵結構亦可應用於較長尺寸的按鍵結構(例如為Enter鍵)，其局部結構如圖7所示。
根據上述可知，本發明按鍵結構係使用以金屬材料所製成的第一縱向連桿、第二縱向連桿、第一橫向連桿以及第二橫向連桿，且第一縱向連桿、第二縱向連桿、第一橫向連桿以及第二橫向連桿平均地分佈於按鍵帽的範圍內，以取代傳統的剪刀式連接元件作為按鍵帽之作動元件。由於第一縱向連桿、第二縱向連桿、第一橫向連桿以及第二橫向連桿之厚 度小於傳統的剪刀式連接元件，故可降低按鍵結構之厚度，而可具有輕薄外型。同時，由於第一縱向連桿、第二縱向連桿、第一橫向連桿以及第二橫向連桿係採用金屬材料所製成，故其可提升按鍵結構之結構強度，以解決習知技術的問題。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。
2‧‧‧按鍵結構
20‧‧‧底板
21‧‧‧按鍵帽
22‧‧‧彈性元件
23‧‧‧薄膜開關電路
24‧‧‧第一縱向連桿
25‧‧‧第二縱向連桿
26‧‧‧第一橫向連桿
27‧‧‧第二橫向連桿
201‧‧‧第一底板卡勾
202‧‧‧第二底板卡勾
221‧‧‧彈性橡膠體
222‧‧‧彈性片

Claims (11)

  1. 一種按鍵結構，包括：一底板；一按鍵帽，位於該底板之上方，且可相對於該底板移動；一第一縱向連桿，分別連接於該按鍵帽以及該底板且位於該按鍵帽之一第一側；一第二縱向連桿，分別連接於該按鍵帽以及該底板且位於該按鍵帽之一第二側；一第一橫向連桿，分別連接於該按鍵帽以及該底板且位於該按鍵帽之一第三側，而該第一橫向連桿之一第一端與該第一縱向連桿重疊，該第一橫向連桿之一第二端與該第二縱向連桿重疊；以及一第二橫向連桿，分別連接於該按鍵帽以及該底板且位於該按鍵帽之一第四側，而該第二橫向連桿之一第一端與該第一縱向連桿重疊，該第一橫向連桿之一第二端與該第二縱向連桿重疊；其中，當該按鍵帽被觸壓時，該按鍵帽推抵該第一橫向連桿以及該第二橫向連桿，且該第一橫向連桿以及該第二橫向連桿分別推抵該第一縱向連桿以及該第二縱向連桿，使該按鍵帽相對於該底板移動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，其中該第一縱向連桿包括：複數第一結合區段，設置於該第一縱向連桿之該第一端以及該第二端上，用以與該底板連接；一第一凹陷區段，設置於該第一縱向連桿之一中央處，用以與該第一橫向連桿以及該第二橫向連桿重疊與接觸；以及 複數第二結合區段，設置於該第一凹陷區段之二側，用以與該按鍵帽連接；其中，當該按鍵帽被觸壓時，該第一橫向連桿以及該第二橫向連桿分別推抵該第一縱向連桿之該第一凹陷區段以及該第二縱向連桿之一第二凹陷區段。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之按鍵結構，其中該底板具有複數第一底板卡勾，係由該底板延伸而形成，用以與該複數第一結合區段連接；其中，該複數第一結合區段可於該複數第一底板卡勾中相對於該底板轉動，使該第一縱向連桿擺動。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之按鍵結構，其中該按鍵帽具有複數按鍵帽卡勾，係由該按鍵帽之一內表面延伸而形成，用以與該複數第二結合區段連接；其中，該複數第二結合區段可於該複數按鍵帽卡勾中相對於該按鍵帽轉動，使該第一縱向連桿擺動。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，其中該第二縱向連桿包括：複數第三結合區段，設置於該第二縱向連桿之該第一端以及該第二端上，用以與該底板之複數底板卡勾連接；一第二凹陷區段，設置於該第二縱向連桿之一中央處，用以與該第一橫向連桿以及該第二橫向連桿重疊與接觸；以及複數第四結合區段，設置於該第二凹陷區段之二側，用以與該按鍵帽之複數按鍵帽卡勾連接。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，其中該第一橫向連桿包括：複數第五結合區段，設置於接近該第一橫向連桿之一中央處，用以與該底板之複數底板卡勾連接；以及 複數第六結合區段，設置於該第一橫向連桿之一第一端以及一第二端上，用以伸入該按鍵帽中。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之按鍵結構，其中該底板具有複數第二底板卡勾，係由該底板延伸而形成，用以與該複數第五結合區段連接。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之按鍵結構，其中該按鍵帽具有複數收納槽，設置於該按鍵帽之一內表面上，用以容納部份該複數第六結合區段於其中；其中，該複數第六結合區段可於該複數收納槽中相對於該按鍵帽轉動，使該第一橫向連桿擺動。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，其中該第二橫向連桿包括：複數第七結合區段，設置於接近該第二橫向連桿之一中央處，用以與該底板之複數底板卡勾連接；以及複數第八結合區段，設置於該第二橫向連桿之一第一端以及一第二端上，用以伸入該按鍵帽中。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，更包括一環繞連桿，與該按鍵帽連接且環繞該按鍵帽之一外圍區域，用以提升該按鍵帽之結構強度。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，更包括：一薄膜開關電路，設置於該底板上，用以因應該按鍵帽之移動而輸出對應於該按鍵帽之一按鍵訊號；以及一彈性元件，設置於該按鍵帽以及該薄膜開關電路之間，用以被該按鍵帽推抵而觸發該薄膜開關電路；其中，當該按鍵帽不再被觸壓時，該彈性元件提供一彈性力，使該第一縱向連桿以及該第二縱向連桿推抵該第一橫向連桿以及該第二橫向連桿，而帶動該按鍵帽相對於該按鍵帽移動。
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