TWI475586B - 鍵盤模組及其製造方法 - Google Patents

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Description

鍵盤模組及其製造方法
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20、30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，使應用此鍵盤模組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，包括：一基座、複數個維持件及複數個鍵帽。每一維持件分別包括：一基部、一變形部及一均力部。基部設置於基座上。變形部連結於基部，並朝遠離基座之方向延伸。均力部連結於變形部。鍵帽相對於均力部設置於其上。在鍵帽受一外力按壓後，鍵帽抵壓均力部，使變形部產生變形。
本發明另一目的在於提供上述鍵盤模組之製造方法。上述鍵盤模組之製造方法，包括：提供一薄膜；設置複數個彈性件於薄膜上；提供複數個維持件，並形成一鍵帽於每一維持件上；相對於彈性件，將維持件及鍵帽共同設置於薄膜上；以及將薄膜、維持件、鍵帽及彈性件共同連結於一電路板上。
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，本發明之維持件所提供的反饋力道，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。
茲配合圖式說明較佳實施例。
請參見第2-6圖，其中第5圖顯示第2圖中沿A-A截線所視之剖面圖；第6圖顯示第2圖中沿B-B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、150、170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、複數個維持件130、複數個鍵帽140、一表框150、複數個彈性件160、一電路板170及複數個螺栓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為一包括複數個開口125之框架。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，其中螺栓180之延伸部182穿過螺孔111a並連結於支撐架120，且螺栓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。
維持件130設置於支撐架120之開口125當中。維持件130為一可變形之元件，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，維持件130係利用一矽膠材質製成之軟墊，但並不限定於此。
請參見第4A、5圖。每一維持件130分別包括一基部131、四個破孔133及一支撐單元135。基部131連結 於電路板170(兩者間之組裝方式待後續內容中說明)，且包括四個肋部1311，分別向內延伸。支撐單元135設置於基部131實質中央之位置，並突出於基部131，用以支撐鍵帽140。詳而言之，每一支撐單元135包括四個變形部1351、一均力部1353及一開孔1355。四個變形部1351分別連結於肋部1311，並朝遠離基座110之方向延伸。均力部1353連結於四個變形部1351之末端，開孔1355設置於均力部1353之實質中央。四個破孔133分別形成於每二個變形部1351及每二個肋部1311之間。亦即，四個破孔133係形成於維持件130之四角。
請參見第4B圖。本發明之維持件之結構並不限制於上述實施例所述，在另一具體實施例中，每一維持件130’分別包括一基部131’、四個破孔133’及一支撐單元135’。支撐單元135’設置於基部131’實質中央之位置，且包括一變形部1351’、一均力部1353’及一開孔1355’。變形部1351’自基部131’表面朝遠離基座110之方向延伸。均力部1353連結於變形部1351之末端，開孔1355設置於均力部1353之實質中央。四個破孔133分別形成於基部131’之四角。
請參見第3、5圖，鍵帽140具有一寬度W1 ，且包括一按壓表面141、一凸緣142、一底面144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之四角並向外延伸。
底面144相反於按壓表面141並連結於均力部 1353。在一具體實施例中，維持件130與鍵帽140係一體成形(其製造方法待後續內容中說明)，但並不限制於此。在另一具體實施例中，鍵帽140與維持件130係利用膠合的方式相互連結。
表框150設置於支撐架120上。在一具體實施例中，如第5圖所示般，表框150之底面與支撐架120之頂面利用固定膠190相結合。表框150包括複數個開口155，每一開口155分別對應於支撐架120之開口125。鍵帽140設置於開口155中，其中鍵帽140之支撐翼143連結於表框150之底面，且支撐架120與鍵帽140之凸緣142間具有一第一間距G1 。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。
彈性件160分別具有一寬度W2 (第5圖)，設置於維持件130之中，並連結於電路板170上。詳而言之，彈性件160設置於四個變形部1351以及均力部1353所定義之空間中，並穿過開口1355，以連結並直接接觸鍵帽140之底面144。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。
請參見第5圖。上述鍵盤模組100之製造方法，包 括：提供一薄膜195(例如：PET)；設置複數個彈性件160於薄膜195上；相對於每一彈性件160，設置複數個維持件130於薄膜195上；將薄膜195、維持件130及彈性件160連結於電路板170上；以及，進行基座110、支撐架120、表框150及鍵帽140之組裝程序。
在另一實施例中，上述鍵盤模組100之製造方法，包括：提供一薄膜195(例如：PET)；形成複數個彈性件160於薄膜195上；以雙料射出成形的方式，形成一鍵帽140於每一維持件130上；相對於每一彈性件160，將複數個一體成形的維持件130及鍵帽140共同設置於薄膜195上；將薄膜195、維持件130、鍵帽140及彈性件160連結於電路板170上；以及，進行基座110、支撐架120及表框150之組裝程序。
本發明之鍵盤模組100之作動方式說明如下，請參照第5、7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7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受維持件130及彈性件160所支撐，其中維持件130因自身結構強度，其均力部1353支撐鍵帽140之底面144，如此即有效地維持了鍵帽140於靜止時的平整度。
請參閱第7圖。在鍵帽140之按壓表面141被一外力按壓時，鍵帽140之底面144平均地施壓於維持件130之均力部1353，使變形部1351受力變形。此時，彈性件160產生一向下之變形，使電路板170接受一壓力，並傳 送出一訊號。
由於均力部1353均勻地分散來自鍵帽140之外力，鍵帽140於按壓行程中亦能維持平衡。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。另外，形成於開口135四角之破孔133，同時地有效減少按壓鍵帽鍵帽140所需的下壓張力。
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。由於維持件130與彈性件160所產生之回復力可能導致鍵帽140脫離，為避免此情形發生，連結於表框150之底部支撐翼143適當地提供一拉力，以限制鍵帽140的位置，其中該拉力為維持件130與彈性件160所產生之回復力與第一間距G1 相乘之力矩。
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，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將無法回覆至起始位置。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W2 占鍵帽140之寬度W1 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
125‧‧‧開口
130‧‧‧維持件
131‧‧‧基部
1311‧‧‧肋部
133‧‧‧破孔
135‧‧‧支撐單元
1351‧‧‧變形部
1353‧‧‧均力部
1355‧‧‧開口
140‧‧‧鍵帽
141‧‧‧按壓表面
142‧‧‧凸緣
143‧‧‧支撐翼
144‧‧‧底面
150‧‧‧表框
155‧‧‧開口
160‧‧‧彈性件
170‧‧‧電路板
180‧‧‧螺栓
181‧‧‧頭部
182‧‧‧延伸部
190‧‧‧固定膠
195‧‧‧薄膜
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4A圖顯示第3圖之維持件之示意圖；第4B圖顯示本發明之另一實施例之維持件之示意圖；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沿第2圖B-B截線所視之剖面圖；以及第7圖顯示本發明之較佳實施例之鍵盤模組於受力時之剖面圖。
100‧‧‧鍵盤模組
110‧‧‧基座
111‧‧‧設置槽
111a‧‧‧螺孔
112‧‧‧平板
120‧‧‧支撐架
125‧‧‧開口
130‧‧‧維持件
131‧‧‧基部
1311‧‧‧肋部
133‧‧‧破孔
135‧‧‧支撐單元
1351‧‧‧變形部
1353‧‧‧均力部
1355‧‧‧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‧‧‧螺栓
181‧‧‧頭部
182‧‧‧延伸部

Claims (12)

  1. 一種鍵盤模組，包括：一基座；複數個維持件，分別包括：一基部，設置於該基座上；一變形部，連結於該基部，並朝遠離該基座之方向延伸；一均力部，連結於該變形部；複數個鍵帽，分別相對於該等均力部設置於其上；以及複數個彈性件，每一該等彈性件直接接觸該等鍵帽之一者；其中該等鍵帽受一外力按壓後，該等鍵帽抵壓該等均力部，使該等變形部產生變形。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤模組，其中每一該等彈性件係設置於該等維持件之一者之中。
  3. 如申請專利範圍第2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。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之鍵盤模組，更包括一薄膜，其中該等彈性件及該等維持件設置於該薄膜上。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤模組，其中該等基部分別包括複數個肋部，分別向內延伸，且該等變形部之數量為複數個，分別連結於該等肋部。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之鍵盤模組，其中該等維持件更分別包括複數個破孔，形成於該等肋部與該等變形部之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之鍵盤模組，其中該等破孔設置於每一該等維持件之四角。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤模組，更包括：一支撐架；以及一表框，連結於該支撐架之上；其中該支撐架與該表框分別包括複數個開口，彼此相對，使該等鍵帽、該等維持件相對設置於其中。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之鍵盤模組，其中該等鍵帽分別具有複數個支撐翼，向外延伸並連結於該表框連結該支撐架之底面。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤模組，其中該等彈性件係設置於對應之每一該等維持鍵之該變形部及該均力部所定義之空間中，其中一開口形成於每一該等均力部，且該等彈性件通過對應之該等開口以接觸該等鍵帽。
  11. 一種鍵盤模組之製造方法，包括：提供一薄膜；設置複數個彈性件於該薄膜上；相對於該等彈性件，設置複數個維持件於該薄膜上；形成一鍵帽於每一該等維持件上，並使每一該等彈性件直接接觸該等鍵帽之一者；以及 將該薄膜、該等維持件及該等彈性件共同連結於一電路板上。
  12. 一種如申請專利範圍第11項所述之鍵盤模組製造方法，其中更包括將該等維持件及該等鍵帽共同設置於該薄膜上。
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