TW201917754A

TW201917754A - 按鍵

Info

Publication number: TW201917754A
Application number: TW106136096A
Authority: TW
Inventors: 侯柏均; 楊淞富
Original assignee: 達方電子股份有限公司
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2019-05-01
Also published as: TWI632574B

Abstract

一種按鍵包含底板、具有鍵帽長軸之鍵帽、升降機構、回彈裝置、第一輔助支架及薄膜電路板。升降機構設置於底板與鍵帽之間以使鍵帽可上下移動，升降機構包含彼此相對、可樞轉地連接於底板且抵接鍵帽之第一及第二板狀支架，第一板狀支架之第一尾段部及第二板狀支架之第二尾段部鄰近鍵帽長軸之端點。回彈裝置位於第一及第二板狀支架之間以驅動鍵帽回位。第一輔助支架分別樞接於鍵帽與底板、位於第一與第二尾段部之間且形成有第一觸發凸點。薄膜電路板設置於底板上且具有第一觸發開關。當鍵帽被按壓時，第一觸發凸點觸發第一觸發開關。

Description

按鍵

本發明關於一種按鍵，尤指一種使用輔助支架觸發薄膜電路板上之觸發開關的按鍵。

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。

傳統按鍵的上下運動的距離較長，故可輕易地於其鍵帽下方設置彈性體（如碗形橡膠體），使得當鍵帽被向下按壓時，彈性體亦被向下壓縮而產生彈力，而當鍵帽被釋放時，彈性體產生之彈力驅使鍵帽向上移動以回復原位。然而，由於上述設計需要先等到彈性體受壓彈性變形後才能觸壓薄膜電路板而導通開關，因此也會容易讓使用者感受到按壓觸發不夠靈敏的按壓手感。此外，對於較長的按鍵（又稱倍數按鍵），通常會在其鍵帽底部設置多個連桿以使鍵帽在使用者於鍵帽上的任意位置按壓時可保持水平上下運動，從而確保薄膜電路板上的開關可隨著使用者的按壓動作而被觸發，但隨著鍵盤高度被要求再降低時，由於空間限制，這種設計不容易實施。除此之外，上述連桿連接設計也會導致鍵帽之拉拔力下降而產生鍵帽容易脫落的問題。

本發明之目的之一在於提供一種使用輔助支架觸發薄膜電路板上之觸發開關的按鍵，以解決上述之問題。

根據一實施例，本發明之按鍵包含一底板、一鍵帽、一升降機構、一回彈裝置、一第一輔助支架，以及一薄膜電路板。該鍵帽具有一鍵帽長軸。該升降機構設置於該底板與該鍵帽之間，該鍵帽經由該升降機構相對於該底板在一按壓位置與一未按壓位置之間移動，該升降機構包含一第一板狀支架以及一第二板狀支架，該第一板狀支架與該第二板狀支架彼此相對，該第一板狀支架可樞轉地連接於該底板且抵接該鍵帽，該第一板狀支架具有一第一中段部以及一第一尾段部，該第二板狀支架可樞轉地連接於該底板且抵接該鍵帽，該第二板狀支架具有一第二中段部以及一第二尾段部，該第一及第二中段部鄰近該鍵帽長軸之一中點，該第一及第二尾段部鄰近該鍵帽長軸之一端點。該回彈裝置位於該第一板狀支架以及該第二板狀支架之間，用來提供一回復力以使該鍵帽隨著該第一板狀支架以及該第二板狀支架相對該底板之樞轉從該按壓位置回位至該未按壓位置。該第一輔助支架分別樞接於該鍵帽與該底板且位於該第一尾段部與該第二尾段部之間，該第一輔助支架上形成有一第一觸發凸點。該薄膜電路板設置於該底板上且對應該第一觸發凸點之位置上具有一第一觸發開關。當該鍵帽被按壓至該按壓位置時，該第一觸發凸點觸發該第一觸發開關。

綜上所述，利用上述觸發設計，本發明係可大幅地改善按鍵之觸發靈敏度與按壓手感，從而解決在先前技術中所提及之彈性體需要受壓彈性變形後才能觸壓薄膜電路板導通開關，導致使用者感受到按鍵按壓觸發不夠靈敏的問題，以及有效地防止偏壓鍵帽邊角無法觸發按鍵的情況發生。此外，本發明同時亦可利用輔助支架與鍵帽之連接，以增加鍵帽之拉拔力，進而有效地解決於先前技術中所提及之倍數按鍵之鍵帽容易脫落的問題。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的實施方式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按鍵10之立體示意圖，第2圖為第1圖之按鍵10省略鍵帽14後之立體示意圖。如第1圖以及第2圖所示，按鍵10係可較佳地為長按鍵（又稱倍數按鍵）且包含底板12、鍵帽14、升降機構16、回彈裝置18、第一輔助支架20、第二輔助支架22，以及薄膜電路板24。鍵帽14具有鍵帽長軸L。升降機構16係設置於底板12與鍵帽14之間，鍵帽14經由升降機構16相對於底板12在按壓位置與未按壓位置之間上下移動，升降機構16包含第一板狀支架26以及第二板狀支架28。第一板狀支架26與第二板狀支架28彼此相對且皆抵接於鍵帽14，第一板狀支架26具有至少一第一容納開孔30（於第2圖中顯示五個，但不受此限），底板12部分進入第一容納開孔30中以使第一板狀支架26可樞轉地連接於底板12。上述容納開孔設計亦可應用在第二板狀支架28上（但不受此限），也就是說，第二板狀支架28可具有至少一第二容納開孔32（於第2圖中顯示二個，但不受此限），底板12部分進入第二容納開孔32中以使第二板狀支架28可樞轉地連接於底板12。更詳細地說，第一板狀支架26具有第一中段部34、第一尾段部36，以及第三尾段部38，第二板狀支架28具有第二中段部40、第二尾段部42，以及第四尾段部44，第一中段部34以及第二中段部40鄰近鍵帽長軸L之中點C，第一尾段部36以及第二尾段部42鄰近鍵帽長軸L之端點P₁ ，第三尾段部38以及第四尾段部44鄰近鍵帽長軸L之端點P₂ 。

第一輔助支架20係分別樞接於鍵帽14與底板12且位於第一尾段部36與第二尾段部42之間，第一輔助支架20上係形成有第一觸發凸點46。第二輔助支架22係分別樞接於鍵帽14與底板12且位於第三尾段部38與第四尾段部44之間，第二輔助支架22上形成有第二觸發凸點48。在此實施例中，當鍵帽14位於未按壓位置時，第一輔助支架20與第二輔助支架22在鍵帽長軸L上往同一方向相對於底板12傾斜（在第2圖中係由左向右傾斜，但不以此為限，其亦可改採用由右向左傾斜之設計）且彼此互相平行，藉以使鍵帽14相對於底板12之上下移動可更加地平穩，從而提升按鍵10之按壓手感。

另外，由第2圖可知，第一尾段部36以及第二尾段部42對應第一輔助支架20之位置可分別具有讓位槽50（此讓位槽設計亦可應用在第三尾段部38以及第四尾段部44上），第一輔助支架20係可部分容設於二讓位槽50中，藉以確實地防止第一輔助支架20與第一板狀支架26以及第二板狀支架28之間發生結構干涉卡死的情況。另一方面，透過上述輔助支架連接設計，本發明不僅可在鍵帽14於未按壓位置與按壓位置之間移動時，引導鍵帽14的側邊部分（即相對接近鍵帽長軸L之端點P₁ 、P₂ 的結構部分）能夠經由第一輔助支架20以及第二輔助支架22而隨著鍵帽14的中央部分（即相對接近鍵帽長軸L之中點C的結構部分）共同作動，此外，本發明同時亦可利用第一輔助支架20與鍵帽14之連接以及第二輔助支架22與鍵帽14之連接，以增加鍵帽14之拉拔力，進而有效地解決在先前技術中所提及之倍數按鍵之鍵帽容易脫落的問題。

回彈裝置18係位於第一板狀支架26以及第二板狀支架28之間，用以提供回復力以使鍵帽14隨著第一板狀支架26相對底板12之樞轉以及第二板狀支架28相對底板12之樞轉從按壓位置回位至未按壓位置。在此實施例中，回彈裝置18係可較佳地採用磁吸復位設計，舉例來說，請參閱第2圖、第3圖，以及第4圖，第3圖為第1圖之按鍵10沿剖面線A-A之剖面示意圖，第4圖為第3圖之鍵帽14被按壓至按壓位置時之剖面示意圖。如第2圖、第3圖，以及第4圖所示，回彈裝置18包含第一磁性件52以及第二磁性件54，第一磁性件52係自第一板狀支架26往第二板狀支架28延伸形成，第二磁性件54係設置於底板12對應第一磁性件52之位置，藉此，第一磁性件52係可磁吸第二磁性件54以產生回復力。

透過上述設計，當鍵帽14未被按壓時，第一磁性件52磁吸第二磁性件54所產生之回復力可使鍵帽14維持於如第3圖所示之未按壓位置。當鍵帽14被外力按壓導致第一磁性件52隨著第一板狀支架26相對於底板12之樞轉而與第二磁性件54遠離時，鍵帽14係可伴隨升降機構16由如第3圖所示之未按壓位置移動至如第4圖所示之按壓位置以完成按壓觸發動作而執行對應的輸入功能。另一方面，當外力釋放時，第一磁性件52磁吸第二磁性件54所產生之回復力可使第一磁性件52與第二磁性件54靠近而吸附於第二磁性件54上，藉以使得鍵帽14伴隨升降機構16由如第4圖所示之按壓位置回位至如第3圖所示之未按壓位置，從而產生鍵帽14可自動回位之功效。

至於按鍵10之按壓觸發設計，其可參閱第2圖至第7圖，第5圖為第1圖之按鍵10沿剖面線B-B之部分剖面示意圖，第6圖為第5圖之鍵帽14被按壓至按壓位置時之部分剖面示意圖，第7圖為第2圖之第一板狀支架26以及第二板狀支架28於另一視角之放大示意圖。由第2圖至第7圖可知，薄膜電路板24對應第一觸發凸點46之位置上具有第一觸發開關56，且薄膜電路板24對應第二觸發凸點48之位置上具有第二觸發開關58。更進一步地說，在實際應用中，為了可更加確實地完成按鍵觸發動作，在此實施例中，第一中段部34朝底板12突出形成有第三觸發凸點60，以及第二中段部40朝底板12突出形成有第四觸發凸點62，薄膜電路板24對應第三觸發凸點60之位置上具有第三觸發開關64，薄膜電路板24對應第四觸發凸點62之位置上具有第四觸發開關66。

如此一來，當鍵帽14經由升降機構16相對於底板12移動至按壓位置時，第一輔助支架20之第一觸發凸點46可觸發第一觸發開關56、第二輔助支架22之第二觸發凸點48可觸發第二觸發開關58、第一板狀支架26之第三觸發凸點60可觸發第三觸發開關64，以及第二板狀支架28之第四觸發凸點62可觸發第四觸發開關66，也就是說，利用上述四點式觸發設計，本發明係可大幅地改善按鍵之觸發靈敏度與按壓手感，從而解決在先前技術中所提及之彈性體需要受壓彈性變形後才能觸壓薄膜電路板導通開關，導致使用者感受到按鍵按壓觸發不夠靈敏的問題，以及有效地防止偏壓鍵帽邊角無法觸發按鍵的情況發生。須注意的是，本發明所提供之下壓觸發設計係可不限於如第2圖所示之四點式觸發設計，舉例來說，在另一實施例中，本發明可僅使用形成在輔助支架上的觸發凸點，來進行觸發薄膜電路板之觸發開關的下壓觸發動作，從而達到簡化按鍵結構設計的目的。

除此之外，本發明所採用之回彈裝置設計係可不限於上述實施例，其亦可採用以彈性件（如碗形橡膠體（rubber dome）或彈簧等）之彈性回復特性來產生回復力之設計，舉例來說，請參閱第8圖以及第9圖，第8圖為根據本發明另一實施例所提出之按鍵10’之立體示意圖，第9圖為第8圖之按鍵10’在鍵帽14被按壓時沿剖面線C-C之剖面示意圖，其中為了清楚地顯示按鍵10’之內部機構設計，鍵帽14在第8圖中係以虛線簡示之，此實施例與上述實施例所述之元件具有相同編號者，代表其具有相同的結構或功能，其相關描述於此不再贅述。如第8圖以及第9圖所示，按鍵10’包含回彈裝置18’、底板12、鍵帽14、升降機構16、第一輔助支架20、第二輔助支架22，以及薄膜電路板24。在此實施例中，回彈裝置18’可包含彈性體68，彈性體68可分別抵接於鍵帽14以及底板12，藉此，當外力釋放時，受到鍵帽14下壓而處於壓縮狀態之彈性體68（如第9圖所示）係可提供回復力至鍵帽14，藉以使得鍵帽14伴隨升降機構16由如第9圖所示之按壓位置回位至如第8圖所示之未按壓位置，從而產生鍵帽14可自動回位之功效。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、10’‧‧‧按鍵

12‧‧‧底板

14‧‧‧鍵帽

16‧‧‧升降機構

18、18’‧‧‧回彈裝置

20‧‧‧第一輔助支架

22‧‧‧第二輔助支架

24‧‧‧薄膜電路板

26‧‧‧第一板狀支架

28‧‧‧第二板狀支架

30‧‧‧第一容納開孔

32‧‧‧第二容納開孔

34‧‧‧第一中段部

36‧‧‧第一尾段部

38‧‧‧第三尾段部

40‧‧‧第二中段部

42‧‧‧第二尾段部

44‧‧‧第四尾段部

46‧‧‧第一觸發凸點

48‧‧‧第二觸發凸點

50‧‧‧讓位槽

52‧‧‧第一磁性件

54‧‧‧第二磁性件

56‧‧‧第一觸發開關

58‧‧‧第二觸發開關

60‧‧‧第三觸發凸點

62‧‧‧第四觸發凸點

64‧‧‧第三觸發開關

66‧‧‧第四觸發開關

68‧‧‧彈性體

L‧‧‧鍵帽長軸

C‧‧‧中點

P₁、P₂‧‧‧端點

第1圖為根據本發明之一實施例所提出之按鍵之立體示意圖。第2圖為第1圖之按鍵省略鍵帽後之立體示意圖。第3圖為第1圖之按鍵沿剖面線A-A之剖面示意圖。第4圖為第3圖之鍵帽被按壓至按壓位置時之剖面示意圖。第5圖為第1圖之按鍵沿剖面線B-B之部分剖面示意圖。第6圖為第5圖之鍵帽被按壓至按壓位置時之部分剖面示意圖。第7圖為第2圖之第一板狀支架以及第二板狀支架於另一視角之放大示意圖。第8圖為根據本發明另一實施例所提出之按鍵之立體示意圖。第9圖為第8圖之按鍵在鍵帽被按壓時沿剖面線C-C之剖面示意圖。

Claims

一種按鍵，包含：一底板；一鍵帽，其具有一鍵帽長軸；一升降機構，設置於該底板與該鍵帽之間，該鍵帽經由該升降機構相對於該底板在一按壓位置與一未按壓位置之間移動，該升降機構包含一第一板狀支架以及一第二板狀支架，該第一板狀支架與該第二板狀支架彼此相對，該第一板狀支架可樞轉地連接於該底板且抵接該鍵帽，該第一板狀支架具有一第一中段部以及一第一尾段部，該第二板狀支架可樞轉地連接於該底板且抵接該鍵帽，該第二板狀支架具有一第二中段部以及一第二尾段部，該第一及第二中段部鄰近該鍵帽長軸之一中點，該第一及第二尾段部鄰近該鍵帽長軸之一端點；一回彈裝置，其位於該第一板狀支架以及該第二板狀支架之間，用來提供一回復力以使該鍵帽隨著該第一板狀支架以及該第二板狀支架相對該底板之樞轉從該按壓位置回位至該未按壓位置；一第一輔助支架，其分別樞接於該鍵帽與該底板且位於該第一尾段部與該第二尾段部之間，該第一輔助支架上形成有一第一觸發凸點；以及一薄膜電路板，其設置於該底板上且對應該第一觸發凸點之位置上具有一第一觸發開關；其中，當該鍵帽被按壓至該按壓位置時，該第一觸發凸點觸發該第一觸發開關。
如請求項1所述之按鍵，其中該第一尾段部以及該第二尾段部對應該第一輔助支架之位置分別具有一讓位槽，該第一輔助支架部分容設於該二讓位槽中。
如請求項1所述之按鍵，其中該第一板狀支架另具有一第三尾段部，該第二板狀支架另具有一第四尾段部，該第三及第四尾段部鄰近該鍵帽長軸之另一端點，該按鍵另包含：一第二輔助支架，其分別樞接於該鍵帽與該底板且位於該第三尾段部與該第四尾段部之間，該第二輔助支架上形成有一第二觸發凸點，該薄膜電路板對應該第二觸發凸點之位置上具有一第二觸發開關；其中，當該鍵帽被按壓至該按壓位置時，該第二觸發凸點觸發該第二觸發開關。
如請求項3所述之按鍵，其中當該鍵帽位於該未按壓位置時，該第一輔助支架與該第二輔助支架在該鍵帽長軸上往同一方向相對於該底板傾斜且彼此互相平行。
如請求項3所述之按鍵，其中該第一中段部朝該底板突出形成有一第三觸發凸點，該薄膜電路板對應該第三觸發凸點之位置上具有一第三觸發開關，當該鍵帽被按壓至該按壓位置時，該第三觸發凸點觸發該第三觸發開關。
如請求項5所述之按鍵，其中該第二中段部朝該底板突出形成有一第四觸發凸點，該薄膜電路板對應該第四觸發凸點之位置上具有一第四觸發開關，當該鍵帽被按壓至該按壓位置時，該第四觸發凸點觸發該第四觸發開關。
如請求項1所述之按鍵，其中該回彈裝置包含一第一磁性件以及一第二磁性件，該第一磁性件自該第一板狀支架往該第二板狀支架延伸形成，該第二磁性件設置於該底板對應該第一磁性件之位置，該第一磁性件磁吸該第二磁性件以產生該回復力；當該鍵帽未被按壓時，該回復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一磁性件隨著該第一板狀支架相對於該底板之樞轉而與該第二磁性件遠離時，該鍵帽伴隨該升降機構由該未按壓位置移動至該按壓位置；當該外力釋放時，該回復力使該第一磁性件與該第二磁性件靠近，使得該鍵帽伴隨該升降機構由該按壓位置回位至該未按壓位置。
如請求項1所述之按鍵，其中該回彈裝置包含一彈性體，該彈性體分別抵接於該鍵帽以及該底板，用來提供該回復力至該鍵帽。
如請求項1所述之按鍵，其中該第一板狀支架另具有至少一容納開孔，該底板部分進入該至少一容納開孔中以使該第一板狀支架可樞轉地連接於該底板。