TWI442432B - 鍵盤模組 - Google Patents

Description

鍵盤模組

本發明關於一種鍵盤模組，特別係關於一種薄型化鍵盤模組。

鍵盤廣泛的在每個電子裝置中被使用，例如：可攜式電腦。近期，為了減少可攜式電腦的厚度，安裝於可攜式電腦內部的各種零件，在設計上，都較傳統可攜式電腦中的零件來的薄且輕。其中，鍵盤的結構設計亦是一個重要的考量因素。

請參見第1圖，第1圖中顯示一種習知的鍵盤模組1。習知的鍵盤模組1通常具有一鍵帽10、二個支撐架20、30、一個底座40及一橡膠件50。二個支撐架20、30彼此樞接，呈現一類似剪刀形狀的外觀。每一個支撐架20、30的二端皆具有一圓柱狀的突出部21、31，而鍵帽10及底座40皆具有複數個定位孔11、41，以固定支撐架之突出部21、31。如此一來，當一外力按壓鍵帽10後，受支撐架20、30的支撐，鍵帽10可穩定地相對於底座40運動。在該外力停止按壓後，橡膠件50則提供一回復力，使該鍵帽10回復至原位置。

然而，上述具有類似剪刀形狀的鍵盤模組，所擁有的零件數目繁多，造成組裝程序上的複雜度增加，且阻礙鍵盤模組薄形化的目標。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種擁有較薄厚度之鍵盤模組，使應用此鍵盤之末端產品在追求產品薄形化的目標得以達成。本發明之另一目的在於簡化鍵盤模組所需之必要零件數目，以簡化組裝程序並減少生產成本。

為達上述目的，本發明提供一種鍵盤模組，其中包括：一維持墊、複數個鍵帽、表框、及一支撐架。維持墊具有一正面及一背面，且鍵帽間隔地連結於維持墊之正面。表框相鄰鍵帽設置於維持墊之正面，且支撐架相對於表框，設置於維持墊之背面。在鍵帽受一外力按壓後，維持墊產生變形，並抵觸支撐架。

在一較佳實施例中，維持墊包括複數個穿孔形成於鍵帽之間，且支撐架包括複數個阻隔件設置穿孔內，其中阻隔件分別穿過穿孔並連結於表框。

在一較佳實施例中，維持墊包括複數個矩形開口、複數個限位件及複數個破孔。限位件相鄰開口並設置於開口之邊緣，且分別朝開口之實質中央位置延伸，使鍵帽套設於限位件上。破孔相鄰開口並設置於開口之四角

在一較佳實施例中，鍵盤模組更包括複數個彈性件，彈性件相對於維持墊之開口設置於鍵帽之下方。每一彈性件分別具有一第一寬度，且相對應之鍵帽分別具有一第二寬度，其中第一寬度大於或等於第二寬度之百分之八十。

在一較佳實施例中，支撐架相鄰鍵帽之邊緣為一圓 角，且維持墊受外力變形後抵觸圓角。

在一較佳實施例中，鍵帽分別具有一按壓表面及一凸緣圍繞按壓表面，且表框與凸緣間具有一第一間距及支撐架與凸緣間具有一第二間距，其中第二間距大於第一間距。且，該鍵帽具有複數個支撐翼連結於表框。

上述之鍵盤模組，除了大幅減少所需的零件數目，也利用平面化的結構特徵成功縮小鍵帽之按壓行程，以達到薄型化的目標。此外，本發明之維持墊所提供的反饋力道，除了加強鍵帽受壓後的平穩度，使鍵帽不易搖晃，更令使用者在敲打鍵盤時感受到更柔軟舒適的體驗。

茲配合圖式及實施例說明。

請參見第2-5圖，其中第5圖顯示第2圖中沿A-A截線所視之剖面圖。為簡化圖式，在第3圖中僅繪製元件110、120、130、150、170之部分結構，在第4圖中僅繪製元件120、130、160之部分結構，在此先予指明。

本發明較佳實施例之鍵盤模組100包括一基座110、一支撐架120、一維持墊130、複數個鍵帽140、一表框150、複數個彈性件160、一電路板170及複數個螺帽180。基座110包括至少一設置槽111及一平板112。設置槽111凸出於平板112之一側面，且具有一螺孔111a。

支撐架120包括一本體122及複數個阻隔件124。本體122為一具有多個開口125之框架，其中阻隔件124突出於本體122，並設置於相鄰二個開口125之間。此外， 開口125之邊緣123為一圓角，其所產生之功效待後續篇幅說明。

在一具體實施例中，支撐架120利用鎖合的方式設置於基座110上，其中螺帽180之延伸部182穿過螺孔111a並連結於支撐架120之本體122，且螺帽180之頭部181設置於設置槽111內(第5圖)以減少鍵盤模組100之厚度。然，支撐架120連結於基座110的方式必不限定於此，舉例而言，支撐架120可透過熱熔等方式，固定於基座110之上。

維持墊130為一軟墊，受力後產生變形並於外力移除後回復至原先造型。在一具體實施例中，維持墊130係利用一矽膠材質製成之軟墊，但並不限定於此。維持墊130包括一本體131、複數個穿孔132、複數個破孔133及複數個限位件134。

本體131具有具有一正面131a、一背面131b及複數個矩型開口135。矩型開口135相對於支撐架120之開口125形成於本體131上。穿孔132相對於阻隔件124形成於每二個相鄰開口135之間。支撐架120利用膠合的之方式連結於維持墊130之背面131b(第5圖)，其中支撐架120之阻隔件124設置於穿孔132內，用以增加維持墊130的穩定度，使其不易產生偏移。

限位件134具有一L型之外型，相鄰開口135設置於維持墊130之正面131a。詳而言之，限位件134包括一第一部分134a及一第二部分134b，其中第一部分134a自開口135之邊緣朝遠離維持墊130之頂面131a之方向 延伸，且位於同一開口135相對二側之限位件134之二個第一部分134a之間，具有一寬度W1(第5圖)。第二部分134b連結第一部分134a之末端，並朝開口135之實質中心之位置延伸。破孔133相鄰開口135，並分別形成於每一矩形開口135之四角。更具體而言，破孔133係位於每一限位件134之兩側，且破孔133自矩形開口135之四角朝外擴張。

鍵帽140具有一寬度W2(第5圖)，且包括一凸緣142、一按壓表面141及四支撐翼143。凸緣142圍繞於按壓表面141四周，並朝遠離按壓表面141之方向延伸。支撐翼143分別設置於凸緣142之四角。鍵帽140間隔地連結於維持墊130之正面131a，並設置於限位件134上，其中鍵帽140之底面連結於限位件134之第二部分134b，且鍵帽140之凸緣142連結於限位件134之第一部分134a。由於寬度W2小於寬度W1，使得限位件134提供一朝遠離開口135之方向之力，以利鍵帽140套設於其上。

表框150相鄰鍵帽140設置於維持墊130之正面131a。詳而言之，表框150為一具有多個開口155之框架，其中鍵帽140設置於開口155中，且鍵帽140之支撐翼143連結於表框之底面。表框150係相對於支撐架120所設置之位置，以膠合的方式設置於維持墊130之正面131a。此外，為了避免維持墊130相鄰區域間相互影響，設置於穿孔132內之限位件134於是利用熱熔等方式連結並固定於表框150之背面(第5圖)。整體觀之， 部分維持墊130係夾設於支撐架120與表框150之間。

在一具體實施例中，為成就鍵盤模組100薄形化之目的，表框150乃係利用一具有良好延展性之金屬材質所製成，如此表框150之厚度即可減少。

值得注意的是，如第5圖所示，支撐架120與鍵帽140之凸緣142間具有一第一間距G1，且表框150與鍵帽140之凸緣142間具有一第二間距G2，其中第一間距G1係大於第二間距G2。關於第一間距G1及第二間距G2所產生之功效，待後續篇幅加以說明。

彈性件160具有一寬度W3(第5圖)，設置於電路板170上，並容納於開口125及開口135內，使得彈性件160對應鍵帽140之底面。在一具體實施例中，彈性件160係由一橡膠所製成，但並不被限制於此，凡任何受壓後可恢復原來形狀之物質皆可作為本發明之彈性件。

電路板170設置於基座110之平板111上，在此實施例中，電路板130為一軟性印刷電路板，可接受一壓力，進而產生一訊號。

本發明之鍵盤模組100之作動方式說明如下，請參照第5-6圖，第5圖為本發明較佳實施例之鍵盤模組100受力前之剖面圖，第6圖為本發明較佳實施例之鍵盤模組100受力時之剖面圖。

在鍵帽140受按壓前，鍵帽140受維持墊130及彈性件160所支撐，其中維持墊130因自身結構強度，其正面131a平貼於表框150之底面，且限位件134之第二 部分134b平貼於鍵帽140之底面，如此即有效地維持了鍵帽140於靜止時的平整度。

在鍵帽140之按壓表面141被一外力按壓時，鍵帽140之凸緣142平均地施壓於維持墊130之正面131a，使其彎曲變形。此時，維持墊130之背面131b抵觸支撐架120之邊緣123，且彈性件160產生一向下之變形，使電路板130接受一壓力，並傳送出一訊號。由於維持墊130與凸緣142多方向性的連結，外力可平均地施加於維持墊130上，使鍵帽140於按壓行程中亦能維持平衡。又，由於維持墊130與鍵帽140間之接觸面積較小，且維持墊130本身具有柔軟的特性，按壓鍵帽140所需之下壓張力得以減少。此外，形成於開口135四角之破孔133，也有效的減少按壓鍵帽140所需之下壓張力。另一方面，彈性件160之彈力回饋，則提供使用者一按壓手感。如此一來，使用者於長期敲打鍵帽140後，仍不易感覺疲憊。綜上所述，可以明白的是，使用者敲打鍵帽140所施加的下壓張力乘以第二間距G2所產生的力矩，即相當於使彈性件160變形所需之力道。

本發明之鍵盤模組100之維持墊130為一單一結構，故當部分維持墊130受外力而變形時，可能使相鄰之維持墊130同時產生位移。為避免此情形，位於相鄰二個鍵帽140間之維持墊130皆與表框150及支撐架130進行膠合，並利用阻隔件124固定維持墊130。故，敲打單一鍵帽140時，不致干擾相鄰鍵帽140。

一但按壓表面141不再被一外力按壓時，維持件130 及彈性件160將提供一回復力，使鍵帽140回復至第5圖所示之狀態。

請參見第7圖，第7圖顯示第2圖中沿B-B截線所視之截面圖。由於彈性件160所產生之回復力可能導致鍵帽140脫離維持墊130。為避免此情形發生，鍵帽140之支撐翼143連結於表框150之底部，於是，支撐翼143提供了一個拉力使鍵帽140保持於維持墊130上，其中該拉力為彈性件160所產生之回復力與第一間距G1相乘之力矩。

值得注意的是，在鍵盤模組100長期使用後，維持墊130之背面131b將多次抵觸支撐架120之邊緣123，若邊緣123為一直角將減短維持墊130之壽命。有鑑於此，本發明之支撐架120在相鄰鍵帽140之邊緣123為一圓角造型，如此將可減少維持墊130之磨損。

請參照第1、5圖，另一方面，習知之鍵盤模組1(第1圖)，受限於其下方之結構空間，橡膠件50之體積必然受到限制。然而，本發明發現鍵盤模組1中橡膠件50的體積將會直接地影響鍵盤模組1的使用壽命，因一旦橡膠件50彈性疲乏後，鍵帽10將無法回復至起始位置。相反地，本發明之鍵盤模組100在鍵帽140下方與基座110之間不具有習知技術中的支撐架30，因此增加了可容納彈性件160之空間。在一具體實施例中，本發明之彈性件160之寬度W3占鍵帽140之寬度W2之百分之八十以上，如此一來彈性件160的使用壽命將可大幅增加。

本發明之實施例各組件間相互之關係及作用原理已 於上述內容作詳盡說明及解釋。惟應注意的是，以上所述之元件相對位置、數量、形狀等限制，並不侷限於本案圖示及說明書之內容所示，因此在檢視本案之發明時，應考量本發明之整體內容而視。

1‧‧‧鍵盤模組

10‧‧‧鍵帽

11‧‧‧定位孔

20‧‧‧支撐架

21‧‧‧突出部

30‧‧‧支撐架

31‧‧‧突出部

40‧‧‧底座

41‧‧‧定位孔

50‧‧‧橡膠件

100‧‧‧鍵盤模組

110‧‧‧基座

111‧‧‧設置槽

111a‧‧‧螺孔

112‧‧‧平板

120‧‧‧支撐架

122‧‧‧本體

123‧‧‧邊緣

124‧‧‧阻隔件

125‧‧‧開口

130‧‧‧維持墊

131‧‧‧本體

131a‧‧‧正面

131b‧‧‧背面

132‧‧‧穿孔

133‧‧‧破孔

134‧‧‧限位件

134a‧‧‧第一部份

134b‧‧‧第二部分

135‧‧‧開口

140‧‧‧鍵帽

141‧‧‧按壓表面

142‧‧‧凸緣

143‧‧‧支撐翼

150‧‧‧表框

155‧‧‧開口

160‧‧‧彈性件

170‧‧‧電路板

180‧‧‧螺帽

181‧‧‧頭部

182‧‧‧延伸部

第1圖顯示習知技術之鍵盤模組之剖面圖；第2圖顯示本發明之較佳實施例之鍵盤模組之上視圖；第3圖顯示本發明之較佳實施例之鍵盤模組之部分元件之爆炸圖；第4圖顯示本發明之較佳實施例之鍵盤模組之部分元件之上視圖；第5圖顯示本發明之較佳實施例之鍵盤模組於受力前之剖面圖；第6圖顯示本發明之較佳實施例之鍵盤模組於受力時之剖面圖；以及第7圖顯示本發明之較佳實施例之鍵盤模組沿第2圖B-B截線所視之剖面圖。

100‧‧‧鍵盤模組

110‧‧‧基座

111‧‧‧設置槽

111a‧‧‧螺孔

112‧‧‧平板

120‧‧‧支撐架

122‧‧‧本體

123‧‧‧邊緣

124‧‧‧阻隔件

125‧‧‧開口

130‧‧‧維持墊

131‧‧‧本體

131a‧‧‧正面

132‧‧‧穿孔

133‧‧‧破孔

134‧‧‧限位件

134a‧‧‧第一部份

134b‧‧‧第二部分

135‧‧‧開口

140‧‧‧鍵帽

141‧‧‧按壓表面

142‧‧‧凸緣

143‧‧‧支撐翼

150‧‧‧表框

155‧‧‧開口

160‧‧‧彈性件

170‧‧‧電路板

180‧‧‧螺帽

181‧‧‧頭部

182‧‧‧延伸部

Claims (12)

1. 一種鍵盤模組，包括：一維持墊，具有一正面及一肯面；複數個鍵帽，間隔地連結於該維持墊之正面；一表框，相鄰該等鍵帽設置於該維持墊之正面；以及一支撐架，相對於該表框，設置於該維持墊之背面；其中在該等鍵帽受一外力按壓後，該維持墊產生變形，並抵觸該支撐架。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤模組，其中該維持墊包括複數個穿孔形成於該等鍵帽之間，且該支撐架包括複數個阻隔件設置該穿孔內。
3. 如申請專利範圍第2項所述之鍵盤模組，其中該等阻隔件分別穿過該等穿孔並連結於該表框。
4. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤模組，更包括複數個彈性件，其中該維持墊包括複數個開口，該等彈性件相對於該等開口連結於該等鍵帽之下方。
5. 如申請專利範圍第4項所述之鍵盤模組，其中該維持墊更包括複數個限位件相鄰該等開口，其中該等鍵帽設置於該等限位件上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之鍵盤模組，其中該等限位件設置於該等開口之邊緣，且分別朝該等開口之實質中央位置延伸，其中該等鍵帽套設於該等限位件上。
7. 如申請專利範圍第4項所述之鍵盤模組，其中該維持墊更包括複數個破孔相鄰該等開口。
8. 如申請專利範圍第7項所述之鍵盤模組，其中該等破孔設置於該等開口之四角。
9. 如申請專利範圍第4項所述之鍵盤模組，其中該等彈性件分別具有一第一寬度，且該等鍵帽分別具有一第二寬度，其中該等第一寬度大於或等於該等第二寬度之百分之八十。
10. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤模組，其中該支撐架相鄰該等鍵帽之邊緣為一圓角，且該維持墊受該外力變形後抵觸該圓角。
11. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤模組，其中該等鍵帽分別具有一按壓表面及一凸緣圍繞該按壓表面，且該表框與該凸緣之間具有一第一間距，且該支撐架與該凸緣間具有一第二間距，其中該第二間距大於該第一間距。
12. 如申請專利範圍第1或11項所述之鍵盤模組，其中該等鍵帽分別具有複數個支撐翼，連結於該表框。