TWI543026B - 具有支撐功能的彈性元件、及其相關的按鍵與鍵盤 - Google Patents

Description

具有支撐功能的彈性元件、及其相關的按鍵與鍵盤

本發明係提供一種具有操作手感的按鍵及鍵盤，尤指一種不使用機械式升降支撐元件，利用具支撐功能之彈性元件提供操作手感的按鍵及鍵盤。

隨著科技的進步，可攜式電子裝置逐漸趨向超薄型的外觀設計。薄型電子裝置的結構空間有限，故其輸入介面(例如鍵盤)也須有相應的薄型設計。然而薄型鍵盤的操作行程較短，但傳統按鍵所需的零組件數量既多且雜，例如底板、彈性體、升降支撐結構以及鍵帽。升降支撐結構設置在底板上，鍵帽安裝在升降支撐結構的頂端，彈性體設置在底板且位於升降支撐結構中。當鍵帽受到外力按壓時，升降支撐結構係支撐鍵帽以穩定行程相對底板移動，彈性體則在被鍵帽擠壓時施加彈性恢復力以產生操作手感。由於傳統按鍵的零組件數量很多，該些零組件組裝起來便有一定的高度，難以適應鍵盤與可攜式電子裝置的薄型設計趨勢。

本發明係提供一種不使用機械式升降支撐元件，利用具支撐功能之彈性元件提供操作手感的按鍵及鍵盤，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種具有支撐功能的彈性元件，設置在一鍵帽與一開關之間，可經由該鍵帽之施壓而觸發該開關。該彈性元件包含有一本體部、一觸發部以及一支撐部。該本體部之中間形成一內凹空間，且該內凹空間之開口朝向該鍵帽。該觸發部設置在該本體部之一底面，用來觸發該開關。該支撐部設置於該本體部之一側面。該支撐部係側向承托該本體部，使該觸發部在該鍵帽未施壓該本體部時懸空於該開關的上方。

本發明之申請專利範圍另揭露一種按鍵，其包含有一底板、一鍵帽以及一彈性元件。該底板具有一開關。該鍵帽活動地設置在該底板上。該彈性元件設置在該底板與該鍵帽之間。該彈性元件包含一本體部、一觸發部以及一支撐部。該本體部之中間形成一內凹空間，且該內凹空間之開口朝向該鍵帽。該觸發部設置在該本體部之一底面，用來觸發該開關。該支撐部設置於該本體部之一側面。該支撐部係側向承托該本體部，使該觸發部在該鍵帽未施壓該本體部時懸空於該開關的上方。

本發明之申請專利範圍另揭露一種鍵盤，其包含有一底板以及複數個按鍵。該底板具有複數個開關。該複數個按鍵設置在該底板上。各按鍵包含有一鍵帽以及一彈性元件。該底板具有一開關。該鍵帽活動地設置在該底板上。該彈性元件設置在該底板與該鍵帽之間。該彈性元件包含一本體部、一觸發部以及一支撐部。該本體部之中間形成一內凹空間，且該內凹空間之開口朝向該鍵帽。該觸發部設置在該本體部之一底面，用來觸發該開關。該支撐部設置於該本體部之一側面。該支撐部係側向承托該本體部，使該觸發部在該鍵帽未施壓該本體部時懸空於該開關的上方。

本發明在彈性元件之本體部周邊延伸設置支撐部以承托本體部及位於其上的觸發部，支撐部和本體部都是由可彈性變形材質製作，且支撐部較佳一體成型於本體部；因此支撐部可取代傳統的機械式升降支撐元件，讓彈性元件既能提供使用者操作手感，也能施加支撐力量予鍵帽而省去冗餘元件的材料成本。本發明之具有支撐功能的彈性元件、及具有該彈性元件的相關按鍵及鍵盤能有效減少元件數量、節約製造成本、及提高組裝速度與精確度。

請參閱第1圖與第2圖，第1圖為本發明實施例之鍵盤10之示意圖，第2圖為本發明實施例之鍵盤10沿剖面線A-A’之截面示意圖。鍵盤10包含底板12以及複數個按鍵14。底板12上可舖設一個具有複數個開關16的薄膜電路層，開關16之數量對應於按鍵14之數量，且每一個按鍵14都設置在對應開關16的上方。按鍵14主要包含鍵帽18以及彈性元件20。彈性元件20設置在底板12、且對應於複數個開關16的其中之一。鍵帽18設置在彈性元件20上，利用彈性元件20的恢復變形而能相對底板12上升或下降。於本發明實施例中，按鍵14不需設置傳統的機械式升降支撐元件，例如剪刀腳結構，彈性元件20除了在使用者按壓按鍵14時提供操作手感外，還能利用本身的彈性恢復力支撐按鍵14，免除傳統剪刀腳結構之冗餘元件。

如第2圖所示，彈性元件20包含一體成型的本體部22、觸發部24以及支撐部26。本體部22主要包含底座28以及側壁30，側壁30圍繞設置於底座28上，在本體部2的中間形成內凹空間32，且內凹空間32之開口係朝向鍵帽18。觸發部24設置在本體部22的底面，意即設置在底座28上。觸發部24為一短柱型結構，然不限於此，短柱型結構的兩端分別突出底座28的上下兩相對側面。舉例來說，觸發部24的上端241伸入內凹空間32，在按鍵14沒有受到外力按壓時與鍵帽18相隔一預設距離；觸發部24的下端242較佳懸空地位於開關16的上方、或輕輕碰觸到開關16。按鍵14受壓時，鍵帽18向下移動抵靠於觸發部24之上端241，進而帶動觸發部24往下移動，可使得下端242施壓且觸發對應的開關16。

支撐部26設置在本體部22的側面，例如連接於側壁30的上端邊，且側壁30的下端邊另連接於底座28。支撐部26的一端連接本體部22，支撐部26的另一端則撐在底板12上。支撐部26側向承托本體部22，穩住本體部22不致傾倒，以提供升降支撐功能給鍵帽18；支撐部26還能夠些微地托高本體部22，讓位於本體部22底面的觸發部24懸空在開關16的上方、或輕觸開關16。一般來說，支撐部26較佳為第2圖所示之多彎折結構，例如雙彎折或三彎折結構。由於支撐部26本身由可彈性變形材質製作而成，支撐部26的彎折結構能夠提高整體彈性恢復的強度，然實際應用不限於此，亦可由任意具彈性恢復特性的機構設計所取代。

請參閱第3圖與第4圖，第3圖為本發明實施例之彈性元件20之示意圖，第4圖為本發明實施例之彈性元件20之剖視圖。由圖中可清楚看出，底座28與側壁30結合形成倒U型的內凹空間32，且內凹空間32的開口朝向鍵帽18(請參照第2圖)。觸發部24之上端241離內凹空間32之開口尚有一段距離，使用者按壓按鍵14達一定行程才能推擠觸發部24向下移動以觸發開關16。支撐部26除了以其兩端分別連接本體部22與底板12，支撐部26之側面和本體部22之間係形成中空區域，可以薄化支撐部26的結構厚度而產生充分的彈性恢復力。特別一提的是，本實施例之支撐部26係環設在本體部22的周緣，在各個方向都能提供穩定支撐力給本體部22。

請參閱第5圖，第5圖為本發明另一實施例之彈性元件20’之示意圖。相較於第3圖及第4圖所示彈性元件20，本實施例的彈性元件20’係包含複數個支撐部26’，分別以對稱方式設置在本體部22之周緣。該些支撐部26’亦可不對稱地分設在本體部22的周緣。每一個支撐部26’都可以是前述實施例提及的可彈性變形材質製作的多彎折結構，差別在於支撐部26’為條狀構件，自不同方向分別從本體部22向外對稱延伸，藉此減少材料使用量及減輕彈性元件20’的整體重量，有利於節約產品成本。

綜上所述，本發明係在彈性元件之本體部周邊延伸設置支撐部以承托本體部及位於其上的觸發部，支撐部和本體部都是由可彈性變形材質製作，且支撐部較佳一體成型於本體部；因此支撐部可取代傳統的機械式升降支撐元件，讓彈性元件既能提供使用者操作手感，也能施加支撐力量予鍵帽而省去冗餘元件的材料成本。相較先前技術，本發明之具有支撐功能的彈性元件、及具有該彈性元件的相關按鍵及鍵盤能有效減少元件數量、節約製造成本、及提高組裝速度與精確度。   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‧‧‧鍵盤
12‧‧‧底板
14‧‧‧按鍵
16‧‧‧開關
18‧‧‧鍵帽
20、20’‧‧‧彈性元件
22‧‧‧本體部
24‧‧‧觸發部
241‧‧‧上端
242‧‧‧下端
26、26’‧‧‧支撐部
28‧‧‧底座
30‧‧‧側壁
32‧‧‧內凹空間
A-A’‧‧‧剖面線

第1圖為本發明實施例之鍵盤之示意圖。 第2圖為本發明實施例之鍵盤之截面示意圖。 第3圖為本發明實施例之彈性元件之示意圖。 第4圖為本發明實施例之彈性元件之剖視圖。 第5圖為本發明另一實施例之彈性元件之示意圖。

10‧‧‧鍵盤

12‧‧‧底板

14‧‧‧按鍵

16‧‧‧開關

18‧‧‧鍵帽

20‧‧‧彈性元件

22‧‧‧本體部

24‧‧‧觸發部

241‧‧‧上端

242‧‧‧下端

26‧‧‧支撐部

28‧‧‧底座

30‧‧‧側壁

32‧‧‧內凹空間

Claims (15)

1. 一種具有支撐功能的彈性裝置，設置在一鍵帽與一開關之間，可經由該鍵帽之施壓而觸發該開關，該彈性裝置包含有：一本體部，該本體部包含一底座以及一側壁，該側壁圍繞設置於該底座上以在該本體部之中間形成一內凹空間，且該內凹空間之開口朝向該鍵帽；一觸發部，設置在該本體部之一底面，用來觸發該開關；以及一支撐部，連接於該側壁相對該底座之一端邊，該支撐部係以懸吊方式側向承托該本體部，使該觸發部在該鍵帽未施壓該本體部時懸空於該開關的上方。
2. 如請求項1所述之裝置，其中該觸發部之兩端係分別突出於該底座之兩相對側面。
3. 如請求項1所述之彈性裝置，其中該支撐部環設於該本體部之周緣。
4. 如請求項1所述之彈性裝置，其中該彈性裝置另包含複數個支撐部，以對稱方式分別設置在該本體部之周緣。
5. 如請求項1所述之彈性裝置，其中該支撐部為一多彎折結構。
6. 一種按鍵，其包含有：一底板，具有一開關；一鍵帽，活動地設置在該底板上；以及 一彈性裝置，設置在該底板與該鍵帽之間，該彈性裝置包含：一本體部，該本體含一底座以及一側壁，該側壁圍繞設置於該底座上以在該本體部之中間形成一內凹空間，且該內凹空間之開口朝向該鍵帽；一觸發部，設置在該本體部之一底面，用來觸發該開關；以及一支撐部，連接於該側壁相對該底座之一端邊，該支撐部係以懸吊方式透過側向承托該本體部而提供升降支撐功能給該鍵帽，使該觸發部在該鍵帽未施壓該本體部時懸空於該開關的上方。
7. 如請求項6所述之按鍵，其中該觸發部之兩端係分別突出於該底座之兩相對側面。
8. 如請求項6所述之按鍵，其中該支撐部環設於該本體部之周緣。
9. 如請求項6所述之按鍵，其中該彈性裝置另包含複數個支撐部，以對稱方式分別設置在該本體部之周緣。
10. 如請求項6所述之按鍵，其中該支撐部為一多彎折結構。
11. 一種鍵盤，其包含有：一底板，具有複數個開關；以及複數個按鍵，設置在該底板上，各按鍵包含有：一鍵帽，活動地設置在該底板上；以及一彈性裝置，設置在該底板與該鍵帽之間，該彈性裝置包含： 一本體部，該本體部包含一底座以及一側壁，該側壁圍繞設置於該底座上以在該本體部之中間形成一內凹空間，且該內凹空間之開口朝向該鍵帽；一觸發部，設置在該本體部之一底面，用來觸發該複數個開關之其中一開關；以及一支撐部，連接於該側壁相對該底座之一端邊，該支撐部係以懸吊方式透過側向承托該本體部而提供升降支撐功能給該鍵帽，使該觸發部在該鍵帽未施壓該本體部時懸空於該其中一開關的上方。
12. 如請求項11所述之鍵盤，其中該觸發部之兩端係分別突出於該底座之兩相對側面。
13. 如請求項11所述之鍵盤，其中該支撐部環設於該本體部之周緣。
14. 如請求項11所述之鍵盤，其中該彈性裝置另包含複數個支撐部，以對稱方式分別設置在該本體部之周緣。
15. 如請求項11所述之鍵盤，其中該支撐部為一多彎折結構。