TW202329179A - 鍵盤裝置 - Google Patents

Abstract

一種鍵盤裝置包括基板、鍵帽及連動件。鍵帽設置於基板上，鍵帽包括底面，底面朝向基板且設有限位件，限位件包括頂壁、底壁及滑槽，滑槽形成於頂壁與底壁之間，頂壁具有位於滑槽內的第一導引斜面，底壁具有位於滑槽內的第二導引斜面。連動件設置於基板與鍵帽之間，連動件包括滑接部與樞接部，滑接部與樞接部分別位於連動件的相對二側，滑接部可滑移地設置於滑槽內，樞接部樞設於基板上。其中當鍵帽受壓而朝基板下降移動時，連動件之樞接部相對於基板旋轉，滑接部沿著第一導引斜面與第二導引斜面滑動位移。

Description

鍵盤裝置

本發明係關於一種輸入裝置，特別是指一種鍵盤裝置。

鍵盤為目前電子裝置十分常見的輸入裝置之一，舉凡日常生活中常接觸之電腦產品（例如筆記型電腦、桌上型電腦或平板電腦）或者工業上的大型控制設備或加工設備，多會使用鍵盤進行操作或文字輸入。

一般來說，鍵盤具有底板與設置於底板上之多個鍵帽，各鍵帽與底板之間設有連接件（例如剪刀式連接件），使各鍵帽受壓時能夠基於連接件的支撐而避免受力不均。

目前連接件的其中一端與鍵帽之間多採用水平滑動的方式連接，具體而言，在鍵盤受壓的過程中，連接件的其中一端是基於鍵帽受壓時所形成的水平分力而相對鍵帽水平滑移，然而，此種作動方式容易造成連接件的抵抗力不足，而使鍵帽在作動過程中發生搖晃的情形。

鑒於上述，於一實施例中，提供一種鍵盤裝置包括基板、鍵帽及連動件。鍵帽設置於基板上並能朝基板下降移動，鍵帽包括底面，底面朝向基板且設有限位件，限位件包括頂壁、底壁及滑槽，滑槽形成於頂壁與底壁之間，頂壁具有位於滑槽內的第一導引斜面，底壁具有位於滑槽內的第二導引斜面。連動件設置於基板與鍵帽之間，連動件包括滑接部與樞接部，滑接部與樞接部分別位於連動件的相對二側，滑接部可滑移地設置於滑槽內，樞接部樞設於基板上。其中當鍵帽受壓而朝基板下降移動時，連動件之樞接部相對於基板旋轉，滑接部沿著第一導引斜面與第二導引斜面斜向滑動位移。

綜上，根據本發明實施例之鍵盤裝置，透過限位件的滑槽內具有第一導引斜面與第二導引斜面，且鍵帽受壓而朝基板下降移動時，連動件的滑接部是沿著第一導引斜面與第二導引斜面斜向滑動位移，可提高限位件施予滑接部的力量，從而增加連動件的抵抗力，達到大幅降低鍵帽在作動過程中發生搖晃的情形，進而提升操作的手感。

以下提出各種實施例進行詳細說明，然而，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中的圖式省略部份元件，以清楚顯示本發明的技術特點。在所有圖式中相同的標號將用於表示相同或相似的元件。

圖1為本發明鍵盤裝置第一實施例之局部立體圖，圖2為本發明鍵盤裝置第一實施例之局部分解立體圖，圖3為本發明鍵盤裝置第一實施例之局部放大立體圖，圖4為本發明鍵盤裝置第一實施例之局部剖視圖。請參照圖1至圖4所示，鍵盤裝置1包括基板10、鍵帽20及連動件30，其中鍵盤裝置1可應用於各式電子產品，例如鍵盤裝置1可作為桌上型電腦、筆記型電腦或其他電子裝置的輸入裝置，以供使用者操作而產生相應之訊號。

如圖1至圖4所示，在本實施例中，鍵盤裝置1為一電腦鍵盤，基板10上可設有一電路板11，其中基板10可為金屬（例如鐵、鋁或合金等）或塑料材質所製成之硬質板體，電路板11可為一般電路板（Printed Circuit Board, PCB）、軟性電路板（Flexible Print Circuit Board, FPCB）或軟硬複合電路板（Rigid-Flex PCB）等各式電路板。

如圖1至圖4所示，鍵帽20的數量可為多個且排列設置於基板10與電路板11上，例如多個鍵帽20可包括多個字母鍵、多個數字鍵、空白鍵（Space key）、輸入鍵（Enter key）及大寫鎖定鍵（Caps Lock key）等等。

如圖1至圖4所示，連動件30的數量也為多個，且各連動件30設置於基板10與各鍵帽20之間，用以支撐鍵帽20並導引鍵帽20相對於基板10升降（如圖2所示，在本例中僅以一組鍵帽20與連動件30示意與說明）。此外，當鍵帽20受壓時，鍵帽20可朝基板10下降移動而觸發電路板11產生訊號，當各鍵帽20釋放時，可上升回復至未受壓的位置，舉例來說，基板10上可設有多個復位件（圖面省略繪示）以分別對應於多個鍵帽20，例如復位件可為橡膠圓頂（rubber dome）或金屬圓頂（metal dome），使鍵帽20受到釋放時，能夠透過復位件上升復位。

如圖2至圖4所示，鍵帽20包括底面21，底面21朝向基板10並設有至少一個限位件22以供連動件30組裝，例如在本實施例中，鍵帽20之底面21上設有二個限位件22，且二限位件22分別鄰近於底面21同一側的其中二個角落而彼此間隔設置，但此並不侷限，在一些實施例中，鍵帽20之底面21上亦可僅設有上述其中一個限位件22，另一個限位件22則以其他不同之限位結構取代。

如圖2至圖4所示，各限位件22包括頂壁221、底壁223以及滑槽225，滑槽225形成於頂壁221與底壁223之間，在本實施例中，頂壁221連接於鍵帽20之底面21，底壁223相對於頂壁221靠近基板10，限位件22具有沿垂直方向延伸之連接壁226，連接壁226連接於頂壁221與底壁223之間，使底壁223與頂壁221保持間距，從而於頂壁221與底壁223之間形成滑槽225。

圖5為圖4之局部放大圖，圖6為圖5之按壓作動圖。如圖4至圖6所示，限位件22之頂壁221具有位於滑槽225內的第一導引斜面222，底壁223具有位於滑槽225內的第二導引斜面224，也就是說，第一導引斜面222構成滑槽225的上表面，第二導引斜面224構成滑槽225的下表面。此外，第一導引斜面222與鍵帽20的底面21之間具有第一夾角A1，第二導引斜面224與鍵帽20的底面21之間具有第二夾角A2，也就是說，第一導引斜面222與第二導引斜面224不平行於鍵帽20的底面21。

在一些實施例中，上述第一夾角A1與第二夾角A2可彼此相同且分別為銳角，構成第一導引斜面222與第二導引斜面224彼此平行，例如上述第一夾角A1與第二夾角A2可分別介於1°～45°之間（例如5°、20°、30°或40°）；或者，第一夾角A1與第二夾角A2亦可分別介於10°～15°之間（例如12°或14°），此視實際產品需求而定。然而，上述實施例僅為舉例，上述第一夾角A1與第二夾角A2亦可互不相同，例如第一夾角A1與第二夾角A2可能因限位件22的製造公差而有些微不同、或者第一夾角A1與第二夾角A2亦可基於連動件30的形狀而設計為不同。

如圖2與圖4所示，連動件30可為桿件或框架（在此連動件30為U型桿件，但此並不侷限），連動件30包括滑接部31與樞接部35，且滑接部31與樞接部35分別位於連動件30的相對二側。在此，滑接部31的數量為二個以配合限位件22的數量，且二滑接部31分別為軸桿並分別設置於二限位件22的二滑槽225內， 使各滑接部31能相對於各滑槽225滑動位移與旋轉。

如圖2與圖4所示，連動件30的樞接部35為軸桿（在此樞接部35的數量為二個，但此並不侷限）並樞設於基板10上，使樞接部35能相對於基板10轉動，例如在本實施例中，基板10上設有二樞接座12（在此為L型樞接座，但亦可為U型或T型等其他形狀之樞接座），各樞接座12由基板10一體向上彎折延伸以供各樞接部35樞接。

如圖4至圖6所示，在本實施例中，限位件22的頂壁221與底壁223皆具有傾斜角度（例如傾斜角度與上述第一夾角A1相同），使限位件22整體呈傾斜狀，而構成滑槽225整體為斜向滑槽而非水平滑槽。此外，鍵帽20在未受壓時（如圖5所示），滑接部31同時接觸於限位件22的第一導引斜面222與第二導引斜面224。

如圖5與圖6所示，當鍵帽20受到使用者按壓而朝基板10下降移動時，按壓的力量可驅使連動件30之樞接部35相對於基板10旋轉，以及驅使滑接部31沿著第一導引斜面222與第二導引斜面224滑動位移，使鍵帽20能夠順利下降至觸發電路板11的位置（如圖6所示）。此外，在本實施例中，第一導引斜面222具有第一頂端2221與第一底端2222，第一頂端2221相對於第一底端2222鄰近底面21，當鍵帽20受壓而朝基板10下降移動時，滑接部31是由第一頂端2221朝第一底端2222的方向沿著第一導引斜面222與第二導引斜面224斜向滑動位移。

再如圖5與圖6所示，限位件22更具有一開口227，開口227連通於滑槽225，且連接壁226與開口227分別位於限位件22的相對側，構成滑槽225位於連接壁226與開口227之間。在本實施例中，第一導引斜面222的第一底端2222相對於第一頂端2221鄰近開口227，且開口227相對於連接壁226靠近鍵帽20的側邊。此外，當鍵帽20受壓而朝基板10下降移動時，滑接部31是由連接壁226朝開口227的方向沿著第一導引斜面222與第二導引斜面224斜向滑動位移。

藉此，本發明實施例透過限位件22的滑槽225內具有第一導引斜面222與第二導引斜面224，且鍵帽20受壓而朝基板10下降移動時，連動件30的滑接部31是沿著第一導引斜面222與第二導引斜面224斜向滑動位移而非水平滑動位移，可提高限位件22施予滑接部31的力量，從而增加連動件30的抵抗力，大幅降低鍵帽20在作動過程中發生搖晃的情形，進而提升操作的手感，此進一步配合圖式具體說明如下。

請對照圖4、圖5及圖7所示，當鍵帽20受到使用者按壓時，按壓力量F1會形成水平方向的水平分力F2以作用於連動件30之滑接部31與限位件22的位置處，舉例來說，假設連動件30與鍵帽20底面21之間的夾角A3為12°，且按壓力量F1為60g時，水平分力F2即約為12.8g（60g×tan12°=12.75g）。再請對照圖4、圖5及圖8所示，透過連動件30的滑接部31沿著限位件22之第一導引斜面222與第二導引斜面224斜向滑動位移，使滑接部31與限位件22位置處的水平分力F2能夠進一步提升，舉例來說，假設第一導引斜面222與底面21之間的第一夾角A1以及第二導引斜面224與底面21之間的第二夾角A2皆為15°時，限位件22施予滑接部31的作用力F3即可由12.8g （水平分力F2）提升至13.25g（12.8g/cos 15°=13.25g），且上述第一夾角A1與第二夾角A2越大，作用力F3提升的就越多，達到增加連動件30的抵抗力，使鍵帽20受力時整體能夠同步下降，避免鍵帽20在下降作動過程中發生搖晃的情形，進而提升使用者操作的手感。

如圖2與圖4所示，在本實施例中，鍵盤裝置1更包括活動件40，其中活動件40可為桿件或框架（在此活動件40為矩形框架，但此並不侷限），活動件40設置於基板10與鍵帽20之間並與連動件30彼此樞接，在此，連動件30的尺寸大於活動件40的尺寸以套接於活動件40的外部，且連動件30的內側樞接於活動件40的外側，使連動件30與活動件40彼此可相對活動展開或收合。

如圖2與圖4所示，活動件40包括滑動部41與轉動部45，滑動部41與轉動部45分別位於活動件40的相對二側，鍵帽20之底面21設有樞接件23，樞接件23與限位件22分別鄰近於鍵帽20的相對二側，例如在本實施例中，樞接件23的數量為二個，且二樞接件23與二限位件22分別鄰近於底面21的四個角落。活動件40之轉動部45為至少一個軸桿並樞設於樞接件23，使轉動部45能相對於基板10轉動，活動件40之滑動部41則可滑移地設置於基板10上，例如在本實施例中，基板10上設有二滑接座13（在此為L型滑接座，但亦可為U型或T型等其他形狀之滑接座），各滑接座13由基板10一體向上彎折延伸，活動件40之滑動部41的數量為二個（在此滑動部41為軸桿）並分別組接於二滑接座13內，使各滑動部41能相對於各滑接座13滑動位移與旋轉。

在一些實施例中，上述限位件22、樞接件23及鍵帽20可為一體成型之結構，例如限位件22、樞接件23及鍵帽20可透過射出成型（Injection Molding）的方式一體製造成型；或者，限位件22與樞接件23亦可透過嵌入成型（Insert Molding）的方式嵌合固定於鍵帽20之底面21而能與鍵帽20選用不同的材料，例如限位件22與樞接件23可選用剛性較佳的材料以加強結構強度。

圖9為本發明鍵盤裝置第一實施例之組裝示意圖，如圖9所示，本發明實施例透過限位件22整體呈傾斜狀，而構成滑槽225整體為斜向滑槽而非水平滑槽，更可使鍵帽20在組裝於基板10與連動件30的過程中，鍵帽20的組裝角度A4能夠進一步減小，例如組裝角度A4可由30°縮減至15°以內，使鍵帽20能夠在趨於水平的狀態進行組裝，達到避免鍵帽20在組裝過程中擠壓零組件而提高產品良率。

圖10為本發明鍵盤裝置第二實施例之局部剖視圖，圖11為圖10之按壓作動圖。如圖10所示，本實施例與上述第一實施例的差異至少在於，本實施例之限位件22a的底壁223a為水平設置，構成底壁223a位於滑槽225a外的外表面2233與鍵帽20之底面21平行。藉此，如圖11所示，當鍵帽20受壓而朝基板10下降時，相對於上述第一實施例之傾斜式的底壁223來說，可避免限位件22a的底壁223a碰撞鍵帽20下方的其他元件（例如基板10）。

此外，如圖10所示，本實施例之限位件22a的底壁223a位於滑槽225a內之內表面是由平面與斜面所構成。具體而言，限位件22a的底壁223a具有位於滑槽225a內的一平面2231，第二導引斜面224a具有第二頂端2241與第二底端2242，第二頂端2241相對於第二底端2242靠近鍵帽20之底面21，平面2231連接於第二導引斜面224a之第二頂端2241，構成第二頂端2241位於第二底端2242與平面2231之間，且一部分之滑接部31位於平面2231上方，另一部分之滑接部31位於第二導引斜面224a上方，例如在本實施例中，滑接部31的中心軸C可鄰近於第二導引斜面224a的第二頂端2241，構成一半之滑接部31位於平面2231上方，另一半之滑接部31位於第二導引斜面224a上方。藉此，如圖11所示，當鍵帽20受壓而朝基板10下降時，滑接部31可立即朝第二底端2242的方向移動而沿著第一導引斜面222a與第二導引斜面224a斜向滑動位移，同樣可達到上述提高限位件22a施予滑接部31的力量，大幅降低鍵帽20在作動過程中發生搖晃的情形。

此外，再如圖10與圖11所示，限位件22a的頂壁221a位於滑槽225a內之內表面同樣也是由平面與斜面所構成，且第一導引斜面222a的第一頂端2221相對於第二導引斜面224a之第二頂端2241更靠近連接壁226a。藉此，當鍵帽20尚未受壓時，滑接部31可接觸於第一導引斜面222a上，當鍵帽20受壓而朝基板10下降時，第一導引斜面222a可立即對滑接部31產生作用力而提高限位件22a施加於滑接部31的力量。

圖12為本發明鍵盤裝置第三實施例之局部剖視圖。如圖12所示，本實施例與上述第二實施例的差異至少在於，本實施例之限位件22b的底壁223b位於滑槽225b內之內表面是由多個平面與斜面所構成，具體而言，限位件22b的底壁223b具有位於滑槽225b內的二平面2231、2232，其中一個平面2231連接於第二導引斜面224b的第二頂端2241，另一個平面2232連接於第二導引斜面224b的第二底端2242並朝開口227的方向延伸，使底壁223b位於滑槽225b內之內表面呈階梯狀表面。此外，本實施例之限位件22b的第一導引斜面222b與第二導引斜面224b分別為弧面，在此，第一導引斜面222b為凹弧面，第二導引斜面224b為凸弧面，以配合滑接部31的邊緣形狀。

在一些實施例中，上述各實施例之第一導引斜面222,222a,222b與第二導引斜面224,224a,224b皆可分別為弧面或平整表面，此視實際產品需求而定。例如圖13所示，為本發明鍵盤裝置第四實施例之局部剖視圖，本實施例與上述第三實施例的差異在於，本實施例之限位件22c之第一導引斜面222c與第二導引斜面224c皆為平整表面而非弧面。

綜上，根據本發明實施例之鍵盤裝置，透過限位件的滑槽內具有第一導引斜面與第二導引斜面，且鍵帽受壓而朝基板下降移動時，連動件的滑接部是沿著第一導引斜面與第二導引斜面斜向滑動位移，可提高限位件施予滑接部的力量，從而增加連動件的抵抗力，達到大幅降低鍵帽在作動過程中發生搖晃的情形，進而提升操作的手感。

雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1:鍵盤裝置 10:基板 11:電路板 12:樞接座 13:滑接座 20:鍵帽 21:底面 22,22a,22b,22c:限位件 221,221a:頂壁 222,222a,222b,222c:第一導引斜面 2221:第一頂端 2222:第一底端 223,223a,223b:底壁 2231,2232:平面 2233:外表面 224,224a,224b,224c:第二導引斜面 2241:第二頂端 2242:第二底端 225,225a,225b:滑槽 226,226a:連接壁 227:開口 23:樞接件 30:連動件 31:滑接部 35:樞接部 40:活動件 41:滑動部 45:轉動部 A1:第一夾角 A2:第二夾角 A3:夾角 A4:組裝角度 F1:按壓力量 F2:水平分力 F3:作用力 C:中心軸

[圖1] 係本發明鍵盤裝置第一實施例之局部立體圖。 [圖2] 係本發明鍵盤裝置第一實施例之局部分解立體圖。 [圖3] 係本發明鍵盤裝置第一實施例之局部放大立體圖。 [圖4] 係本發明鍵盤裝置第一實施例之局部剖視圖。 [圖5] 係圖4之局部放大圖。 [圖6] 係圖5之按壓作動圖。 [圖7] 係本發明鍵盤裝置第一實施例之受力示意圖。 [圖8] 係本發明鍵盤裝置第一實施例之另一受力示意圖。 [圖9] 係本發明鍵盤裝置第一實施例之組裝示意圖。 [圖10] 係本發明鍵盤裝置第二實施例之局部剖視圖。 [圖11] 係圖10之按壓作動圖。 [圖12] 係本發明鍵盤裝置第三實施例之局部剖視圖。 [圖13] 係本發明鍵盤裝置第四實施例之局部剖視圖。

10:基板

11:電路板

12:樞接座

20:鍵帽

21:底面

22:限位件

221:頂壁

222:第一導引斜面

223:底壁

224:第二導引斜面

225:滑槽

226:連接壁

23:樞接件

30:連動件

31:滑接部

35:樞接部

40:活動件

41:滑動部

45:轉動部

F1:按壓力量

F2:水平分力

Claims (12)

1. 一種鍵盤裝置，包括： 一基板； 一鍵帽，設置於該基板上並能朝該基板下降移動，該鍵帽包括一底面，該底面朝向該基板且設有一限位件，該限位件包括一頂壁、一底壁及一滑槽，該滑槽形成於該頂壁與該底壁之間，該頂壁具有位於該滑槽內的一第一導引斜面，該底壁具有位於該滑槽內的一第二導引斜面；以及 一連動件，設置於該基板與該鍵帽之間，該連動件包括一滑接部與一樞接部，該滑接部與該樞接部分別位於該連動件的相對二側，該滑接部可滑移地設置於該滑槽內，該樞接部樞設於該基板上； 其中，當該鍵帽受壓而朝該基板下降移動時，該連動件之該樞接部相對於該基板旋轉，該滑接部沿著該第一導引斜面與該第二導引斜面滑動位移。
2. 如請求項1所述之鍵盤裝置，其中該限位件的數量為二個，且該二限位件彼此間隔設置，該連動件之該滑接部的數量為二個，各該滑接部可滑移地設置於各該限位件的該滑槽內。
3. 如請求項1所述之鍵盤裝置，更包括一活動件，該活動件設置於該基板與該鍵帽之間並與該連動件彼此樞接，該活動件包括一滑動部與一轉動部，該滑動部與該轉動部分別位於該活動件的相對二側，該鍵帽之該底面設有一樞接件，該樞接件與該限位件分別鄰近於該鍵帽的相對二側，該活動件之該轉動部樞設於該樞接件，該滑動部可滑移地設置於該基板上。
4. 如請求項1所述之鍵盤裝置，其中該第一導引斜面與該底面之間具有一第一夾角，該第二導引斜面與該底面之間具有一第二夾角，該第一夾角與該第二夾角彼此相同且分別為銳角。
5. 如請求項4所述之鍵盤裝置，其中該第一夾角與該第二夾角分別介於1°～45°之間。
6. 如請求項5所述之鍵盤裝置，其中該第一夾角與該第二夾角分別介於10°～15°之間。
7. 如請求項1所述之鍵盤裝置，其中該第一導引斜面具有一第一頂端與一第一底端，該第一頂端相對於該第一底端鄰近該底面，當該鍵帽受壓而朝該基板下降移動時，該滑接部係由該第一頂端朝該第一底端的方向沿著該第一導引斜面與該第二導引斜面滑動位移。
8. 如請求項1所述之鍵盤裝置，其中該底壁具有一傾斜角度而構成該滑槽為一斜向滑槽。
9. 如請求項1所述之鍵盤裝置，其中該第一導引斜面與該第二導引斜面分別為弧面。
10. 如請求項1所述之鍵盤裝置，其中該底壁具有位於該滑槽外的一外表面，該外表面與該鍵帽之該底面平行。
11. 如請求項1所述之鍵盤裝置，其中該底壁具有位於該滑槽內的一平面，該第二導引斜面具有一第二頂端與一第二底端，該平面連接於該第二頂端，一部分之該滑接部位於該平面上方，另一部分之該滑接部位於該第二導引斜面上方。
12. 如請求項11所述之鍵盤裝置，其中該底壁具有位於該滑槽內的另一平面，該另一平面連接於該第二底端。

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