TWI597750B - 按鍵 - Google Patents

Description

按鍵

本發明關於一種按鍵，尤指一種鍵帽斜向作動之按鍵。

一般按鍵的鍵帽多採取垂直上下作動，以配合使用者手指按壓鍵帽的移動方式，故使用者手指原則上僅受到垂直方向之反作用力。但於鍵帽斜向作動之按鍵中，當使用者按壓鍵帽時，鍵帽相對於底座除了作垂直移動外，亦作水平移動，這使得使用者手指於按壓鍵帽時亦有橫向位置，或是因鍵帽相對於手指水平移動而感受到橫向拉扯的力量(即兩者間之摩擦力)，均會增加不適感。

鑑於先前技術中的問題，本發明提供一種按鍵，使用滑動連接機構，使得供使用者手指按壓的部分能與升降機構相對滑動，進而保持實質相同的水平位置。藉此，使用者手指於按壓按鍵時，將原則上僅受到垂直方向之反作用力。

根據本發明之按鍵包含一底座、一滑動件、一升降機構及一按壓件。該底座包含一第一定位結構。該滑動件設置於該底座之上。該升降機構設置於該滑動件與該底座之間，以帶動該滑動件相對該底座於一未按壓位置與一按壓位置之間移動，其中該按壓位置比該未按壓位置接近該底座，該未按壓位置與該按壓位置於該底座上之投影間具有一距離。該按壓件可滑動地設置於該滑動件上，該按壓件包含一第二定位結構，該第二定位結構與該第一定位結構可滑動地連接，使得當該滑動件於該未按壓位置與該按壓位置之間移動時，該按壓件於該底座上之投影保持不動。藉此，於使用者按壓該按壓件時，手指不會有水平移動或感受到橫向拉扯的情形，解決習知斜向作動的鍵帽因水平問題帶給使用者操作上不適感的問題。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱圖1及圖2。根據本發明之一實施例之一按鍵1包含一底座10、一滑動件12、一升降機構14、一按壓件16及一框架18。滑動件12設置於底座10之上，升降機構14設置於滑動件12與底座10之間，使得滑動件12能經由升降機構14大致上相對於底座10上下移動。按壓件16可滑動地設置於滑動件12上，使得按壓件16能不受滑動件12水平方向上移動的影響，而保持相對於底座10的水平位置。藉此，使用者於按壓按鍵1時，手指可透過按壓件16獲得直上、直下的按壓手感。框架18設置於底座10上並圍繞著滑動件12、升降機構14及按壓件16，其中按壓件16自框架18形成之一窗口182露出。

請併參閱圖3至圖5，其中圖3之視角大致上與圖2之視角相反。進一步來說，升降機構14帶動滑動件12相對底座10於一未按壓位置(如圖4所示)與一按壓位置(如圖5所示)之間移動，其中該按壓位置比該未按壓位置更接近底座10。底座10包含一底板102、一電路板104及一第一定位結構106，底板102包含一第一連接部1022及一第二連接部1024，電路板104(例如薄膜電路板)疊置於底板102上，第一定位結構106設置於底板102。於本實施例中，第一定位結構106由底板102之一部分結構向上彎折延伸形成；換言之，第一定位結構106係自底板102朝向按壓件16彎折延伸。於實作上，第一定位結構106與底板102可一體成形(例如以一金屬板件衝壓成形)，但本發明不以此為限。例如第一定位結構106為另一構件，固定設置於底板102上。滑動件12具有一第一連接部122及一第二連接部124。升降機構14連接於底板102並包含一第一旋轉支架142及一第二旋轉支架144，個別連接至底板102與滑動件12之間。其中，第一旋轉支架142之兩端部142a、142b分別與底板102之第一連接部1022及滑動件12之第一連接部122樞接，第二旋轉支架144之兩端部144a、144b分別與底板102之第二連接部1024及滑動件12之第二連接部124樞接。藉此，第一旋轉支架142及第二旋轉支架144於旋轉時帶動滑動件12相對底座10於該未按壓位置與該按壓位置之間移動。此外，當滑動件12位於按壓位置時，滑動件12的突點128觸發電路板104的開關1042(於圖2中以帶影線的虛線圓圈表示)。

請併參閱圖6。為便於說明，圖6所示之側視圖僅繪示底板102、滑動件12、第一旋轉支架142及第二旋轉支架144；又，於圖6中，實線表示滑動件12處於該按壓位置時之狀態，虛線表示滑動件12處於該未按壓位置時之狀態。於本實施例中，第一旋轉支架142及第二旋轉支架144與底板102及滑動件12均採樞接方式連接，故於第一旋轉支架142及第二旋轉支架144帶動滑動件12相對底座10移動時，將使得滑動件12沿圓弧路徑P1(以虛線雙箭頭)移動；換言之，滑動件12非相對於底板102垂直移動。以滑動件12自該未按壓位置移動至該按壓位置為例，滑動件12的位移S1將包含垂直位移分量S12及水平位移分量S14(均以虛線箭頭表示)。因此，滑動件12處於該未按壓位置於底座10上之投影與滑動件12處於該按壓位置於底座10上之投影間具有一距離D1。此距離D1即相當於水平位移分量S14的大小。

於本實施例中，按壓件16包含與第一定位結構106匹配之一第二定位結構162，第二定位結構162與第一定位結構106可滑動地連接，使得當滑動件12於該未按壓位置(如圖4所示者)與該按壓位置(如圖5所示者)之間移動時，按壓件16相對於滑動件12移動且於底座10上之投影保持不動。換言之，雖然滑動件12相對於底座10之水平位置會變化(如前述水平位移分量S14)，但按壓件16相對於底座10之水平位置可保持不變，使得按壓件16仍保持相對於底座10垂直移動。藉此，按鍵1透過按壓件16提供使用者手指直上、直下的按壓操作，故使用者於使用按鍵1時(即按壓按壓件16時)，手指不會有斜向運動的現象或受到橫向拉扯，亦即不會有一般鍵帽斜向作動之按鍵帶給使用者操作上的不適點，解決習知斜向作動的鍵帽因水平問題帶給使用者操作上不適感的問題。

此外，於本實施例中，第一定位結構106及第二定位結構162分別透過導柱、導槽實作，其中該導柱滑動於該導槽中。其中，該導柱係指具有一延伸長度且能受拘束地滑動於該導槽中之部件，具有透過該導柱與該導槽的銜接以維持住按壓件16相對於底座10之水平位置的功效，故該導柱不必限於本實施例中類似板狀的結構。此外，於實作上，該導柱亦可改設置於按壓件16，以作為第二定位結構162，而該導槽則改設置於底板102，以作為第一定位結構106，該導柱同樣能相對滑動於該導槽中。但本發明均不以此為限，例如以相互滑動銜接之滑槽結構(例如均為C形截面之滑槽結構相互嵌合)，或以孔、柱配合的機構，均可實現前述維持按壓件16相對於底座10之水平位置的功效。

於實作上，按壓件16相對於滑動件12的可滑動設置可透過單純地將按壓件16直接放置於滑動件12上而實現，亦可如本實施例所示者，透過滑動銜接結構以連接兩者，以增加兩者間之結構關係的穩定度。於本實施例中，滑動件12包含一第一滑動銜接結構126，按壓件16包含與該第一滑動銜接結構126匹配之一第二滑動銜接結構164，按壓件16經由第二滑動銜接結構164與第一滑動銜接結構126滑動銜接以可滑動地設置於滑動件12上。以圖4至圖6之視角而言，滑動件12及按壓件16均在平行於圖面的平面上運動，滑動件12相對於底座10的移動包含垂直方向上的移動及水平方向上的移動(其中，該垂直方向與該水平方向即構成該平面)。第二滑動銜接結構164與第一滑動銜接結構126的滑動銜接即容許按壓件16於水平方向相對於滑動件12移動，故當滑動件12相對於底座10沿著路徑P1移動時，按壓件16能受到第一定位結構106與第二定位結構162間相互導引的作用而於水平方向相對於滑動件12移動以保持按壓件16相對於底座10的水平位置。

此外，於本實施例中，第一滑動銜接結構126以一滑槽實作，第二滑動銜接結構164以一卡勾實作，第一滑動銜接結構126與第二滑動銜接結構164經由該卡勾勾持該滑槽並滑動於該滑槽中而滑動銜接。於實作上，該卡勾亦可改設置於滑動件12，以作為第一滑動銜接結構126，而該滑槽則改設置於按壓件16，以作為第二滑動銜接結構164，該卡勾同樣能卡持該滑槽並滑動於該滑槽中。但本發明不以此為限，例如以滑塊滑動設置於滑槽內之方式實現滑動銜接，又或以相互滑動銜接之滑槽結構實現滑動銜接。另外，於本實施例中，該卡勾具有卡持效果，故滑動件12與按壓件16於垂直方向上之相對位置保持固定，有助於提昇兩者間之結構關係的穩定度，亦有助於按鍵1的組合作業。

於本實施例中，按鍵1還包含一回復力產生機構20，用以產生一回復力用以驅使滑動件12移動至該未按壓位置。回復力產生機構20設置於底座10及滑動件12並包含一第一磁性件202及一第二磁性件204，第一磁性件202設置於底座10，第二磁性件204對應第一磁性件202設置於滑動件12，第一磁性件202與第二磁性件204間產生一磁吸力F1(以雙箭頭表示於圖4及圖5中)，作為該回復力。其中，滑動件12中央區域包含一開孔12a，第一磁性件202延伸進入開孔12a內，第二磁性件204設置於開孔12a週緣。於本實施例中，雖然第二磁性件204亦隨著滑動件12呈圓弧路徑移動，使得磁吸力F1的方向會變化，但基於第一磁性件202與第二磁性件204結構大小，第一磁性件202與第二磁性件204大致上可視為呈水平方向設置，故磁吸力F1邏輯上可視為一水平力，驅使第一磁性件202及第二磁性件204相互靠近，使得滑動件12沿路徑P1回復至該未按壓位置。於本實施例中，第二磁性件204為一磁鐵，卡持於滑動件12中，第一磁性件202為一順磁性構件或是能被磁化之構件，固定設置於底座10，故該磁鐵與該順磁性構件能交互作用以於兩者之間產生磁吸力F1；但本發明不以此為限。例如第一磁性件202與第二磁性件204均以磁鐵實作，又或第一磁性件202以磁鐵實作，第二磁性件204以順磁性構件或是能被磁化之構件實作。此外，於本實施例中，底板102係順磁性材質(例如鐵質板件)，第一磁性件202由底板102之一部分結構向上彎折延伸形成；換言之，第一磁性件202係自底板102朝向滑動件12彎折延伸。藉此，底板102、第一定位結構106及第一磁性件202由單一板件，一體成形，有助於減少實際零件數量並簡化按鍵1結構複雜度。

此外，本實施例中之按鍵1採用磁吸力F1作為滑動件12回復至該未按壓位置之回復力，但本發明不以此為限。例如亦可採用彈性構件(例如具有彈性的矽膠圓突)以作為回復力產生機構，例如設置於底座10及滑動件12之間，彈性變形的矽膠圓突能對滑動件12施以向上之力(即可視為一垂直力)，以驅使滑動件 12回復至該未按壓位置。此外，於本實施例中，該回復力(例如磁吸力F1)直接施加於滑動件12(例如經由第二磁性件204)，但本發明不以此為限。例如透過改變第一磁性件202及第二磁性件204的設置位置，以使該磁吸力(即該回復力)施加於第一旋轉支架142或第二旋轉支架144並驅使第一旋轉支架142或第二旋轉支架144旋轉，進而間接地驅使滑動件12回復至該未按壓位置。

如前述說明，供使用者手指按壓的按壓件16係透過第一定位結構106及第二定位結構162間之相互導引的作用，保持相對於底座10之水平位置。其中，第二定位結構162係為按壓件16本體之外的一個向下突出的結構，以與第一定位結構106可滑動地連接；但本發明不以此為限。例如不使用特別形成之結構(如前述以導柱實作的第一定位結構106及以導槽實作的第二定位結構162)，改以其他構件相互間的配合實現保持按壓件16相對於底座10水平位置之目的。例如圖7所示之實施例，框架18’中間窗口182的尺寸大致與按壓件16本體之輪廓吻合，故於此實施例中，框架18’邏輯上可視為底座10之一部件，其內緣作為第一定位結構106’，按壓件16本體之周圍即作為第二定位結構162’。透過第二定位結構162’在第一定位結構106’內之滑動設置，按壓件16僅能相對於底座10垂直移動，使得按壓件16相對於底座10之水平位置也是能保持不變。

另外，於前述各實施例中，升降機構14係利用與底座10及滑動件12樞接的旋轉支架142、144實作，但本發明不以此為限。請併參閱圖8至圖10，其中圖9及圖10之剖面位置相當於圖1中線Y-Y所示之位置。根據本發明之另一實施例之一按鍵3包含一底座30、一滑動件32、一升降機構34、一按壓件36、一框架38及一回復力產生機構40。滑動件32設置於底座30之上，升降機構34設置於滑動件32與底座30之間，按壓件36可滑動地設置於滑動件32上，框架38設置於底座30上並圍繞著滑動件32、升降機構34及按壓件36，其中按壓件36自框架38形成之一窗口382露出。進一步來說，升降機構34帶動滑動件32相對底座30於一未 按壓位置(如圖9所示)與一按壓位置(如圖10所示)之間移動，其中該按壓位置比該未按壓位置更接近底座30。底座30包含一底板302、一電路板304及一第一定位結構306，電路板304(例如薄膜電路板)疊置於底板302上，第一定位結構306設置於底板302。按壓件36包含與第一定位結構306匹配之一第二定位結構362，第二定位結構362與第一定位結構306可滑動地連接，使得當滑動件32於該未按壓位置(如圖9所示者)與該按壓位置(如圖10所示者)之間移動時，按壓件36相對於滑動件32移動且於底座30上之投影保持不動。回復力產生機構40設置於30底座及滑動件32並包含一第一磁性件402及一第二磁性件404，第一磁性件402設置於底座30，第二磁性件404對應第一磁性件402設置於滑動件32，第一磁性件402與第二磁性件404間產生一磁吸力F3(以雙箭頭表示於圖9中)，作為用以驅使滑動件32移動至該未按壓位置之回復力。其中，滑動件32中央區域包含一開孔32a，第一磁性件402延伸進入開孔32a內，第二磁性件404設置於開孔32a週緣。當滑動件32位於按壓位置時，滑動件32的突點328觸發電路板304的開關3042(於圖8中以帶影線的虛線圓圈表示)。除了升降機構34之外，按鍵3與按鍵1之作動邏輯大致相同，故關於按鍵3各元件之其他說明，請參閱按鍵1中相同命名元件之相關說明(包含變化之應用)，不另贅述。

於本實施例中，按鍵3之升降機構34包含四個第一滑動支架342及四個第二滑動支架344，相對設置於底座30及滑動件32上，第一滑動支架342具有一第一斜面342a，第二滑動支架344具有一第二斜面344a，第一斜面342a與對應的第二斜面344a滑動接觸。藉此，第一滑動支架342及第二滑動支架344於第一斜面342a與對應的第二斜面344a相對滑動時帶動滑動件32相對底座30於該未按壓位置與該按壓位置之間移動。此外，雖然升降機構34驅使滑動件32沿斜線路徑移動，使得該未按壓位置與該按壓位置於該底座上之投影間會具有一距離，但是按壓件36於底座30上之投影仍可透過第一定位結構306及第二定位結構362 而保持不動，故按鍵3亦能提供使用者手指直上、直下的按壓操作，解決習知斜向作動的鍵帽因水平問題帶給使用者操作上不適感的問題。關於滑動件32相對於底座30偏移之其他說明，可參閱前述滑動件12相對於底座10偏移之相關說明，不另贅述。

另外，於本實施例中，升降機構34採用四組滑動支架(一組包含一個第一滑動支架342及一個第二滑動支架344)，分散設置，以與其他部件撘配設置，使得按鍵3中各部件均能正常作動；但本發明不以此為限。於實作上，滑動支架設置的數量及滑動支架本身的結構尺寸均可視實際按鍵結構而設定，故單一組結構尺寸適合的滑動支架，設置於適當位置亦能發揮帶動滑動件相對底座運動的效果，不待贅述。

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。

1、3‧‧‧按鍵

10、30‧‧‧底座

102、302‧‧‧底板

1022‧‧‧第一連接部

1024‧‧‧第二連接部

104、304‧‧‧電路板

1042、3042‧‧‧開關

106、106'、306‧‧‧第一定位結構

12、32‧‧‧滑動件

12a、32a‧‧‧開孔

122‧‧‧第一連接部

124‧‧‧第二連接部

126‧‧‧第一滑動銜接結構

128、328‧‧‧突點

14、34‧‧‧升降機構

142‧‧‧第一旋轉支架

142a、142b‧‧‧端部

144‧‧‧第二旋轉支架

144a、144b‧‧‧端部

342‧‧‧第一滑動支架

342a‧‧‧第一斜面

344‧‧‧第二滑動支架

344a‧‧‧第二斜面

16、36‧‧‧按壓件

162、162'、362‧‧‧第二定位結構

164‧‧‧第二滑動銜接結構

18、18'、38‧‧‧框架

182、382‧‧‧窗口

20、40‧‧‧回復力產生機構

202、402‧‧‧第一磁性件

204、404‧‧‧第二磁性件

D1‧‧‧距離

F1、F3‧‧‧磁吸力

P1‧‧‧路徑

S1‧‧‧位移

S12‧‧‧垂直位移分量

S14‧‧‧水平位移分量

圖1為根據本發明之一實施例之一按鍵之示意圖。 圖2為圖1中按鍵之爆炸圖。 圖3為圖1中按鍵之滑動件與按壓件之組合示意圖。 圖4為圖1中按鍵於按壓件未被按壓時沿線X-X之剖視圖。 圖5為圖1中按鍵於按壓件被按壓時沿線X-X之剖視圖。 圖6為圖1中按鍵之滑動件相對於底板作動之側視示意圖。 圖7為根據另一實施例之一按鍵之剖視圖。 圖8為根據本發明之另一實施例之一按鍵之爆炸圖。 圖9為圖8中按鍵於按壓件未被按壓時之剖視圖。 圖10為圖8中按鍵於按壓件被按壓時之剖視圖。

1‧‧‧按鍵

10‧‧‧底座

102‧‧‧底板

1022‧‧‧第一連接部

1024‧‧‧第二連接部

104‧‧‧電路板

106‧‧‧第一定位結構

12‧‧‧滑動件

12a‧‧‧開孔

122‧‧‧第一連接部

124‧‧‧第二連接部

128‧‧‧突點

14‧‧‧升降機構

142‧‧‧第一旋轉支架

142a、142b‧‧‧端部

144‧‧‧第二旋轉支架

144a、144b‧‧‧端部

16‧‧‧按壓件

162‧‧‧第二定位結構

18‧‧‧框架

182‧‧‧窗口

20‧‧‧回復力產生機構

202‧‧‧第一磁性件

204‧‧‧第二磁性件

D1‧‧‧距離

F1‧‧‧磁吸力

Claims (12)

1. 一種按鍵，包含：一底座，包含一第一定位結構；一滑動件，設置於該底座之上並包含一第一滑動銜接結構；一升降機構，設置於該滑動件與該底座之間，以帶動該滑動件相對該底座於一未按壓位置與一按壓位置之間移動，其中該按壓位置比該未按壓位置更接近該底座，該未按壓位置與該按壓位置於該底座上之投影間具有一距離；以及一按壓件，包含一第二滑動銜接結構及一第二定位結構，該按壓件經由該第二滑動銜接結構與該第一滑動銜接結構滑動銜接以可滑動地設置於該滑動件上，該第二定位結構與該第一定位結構可滑動地連接，使得當該滑動件於該未按壓位置與該按壓位置之間移動時，該按壓件於該底座上之投影保持不動。
2. 如請求項1所述之按鍵，其中該第一定位結構及該第二定位結構其中之一為一導槽，該第一定位結構及該第二定位結構其中之另一為一導柱，該導柱相對地滑動於該導槽中。
3. 如請求項2所述之按鍵，其中該底座包含一底板，該第一定位結構自該底板朝向該按壓件彎折延伸，該升降機構連接於該底板。
4. 如請求項1所述之按鍵，其中該第一滑動銜接結構及該第二滑動銜接結構其中之一為一滑槽，該第一滑動銜接結構及該第二滑動銜接結構其中之另一為一卡勾，該第一滑動銜接結構與該第二滑動銜接結構經由該卡勾勾持該滑槽並滑動於該滑槽中而滑動銜接。
5. 如請求項1所述之按鍵，其中該升降機構包含一第一旋轉支架及一第二旋轉支架，該第一旋轉支架之兩端部分別與該底座及該滑動件樞接，該第 二旋轉支架之兩端部分別與該底座及該滑動件樞接，該第一旋轉支架及該第二旋轉支架帶動該滑動件相對該底座於該未按壓位置與該按壓位置之間移動。
6. 如請求項1所述之按鍵，其中該升降機構包含一第一滑動支架及一第二滑動支架，相對設置於該底座及該滑動件上，該第一滑動支架具有一第一斜面，該第二滑動支架具有一第二斜面，該第一斜面與該第二斜面滑動接觸，該第一滑動支架及該第二滑動支架帶動該滑動件相對該底座於該未按壓位置與該按壓位置之間移動。
7. 如請求項1所述之按鍵，更包含一回復力產生機構，該回復力產生機構設置於該底座及該滑動件，該回復力產生機構產生一回復力，用以驅使該滑動件移動至該未按壓位置。
8. 如請求項7所述之按鍵，其中該滑動件中央區域更包含一開孔，該回復力產生機構包含一第一磁性件及一第二磁性件，該第一磁性件設置於該底座，該第一磁性件延伸進入該開孔內，該第二磁性件設置於該開孔週緣，該第一磁性件與該第二磁性件間產生一磁吸力，作為該回復力。
9. 一種按鍵，包含：一底座，包含一第一定位結構；一升降機構，設置於該底座之上；一滑動件，可活動地連接於該升降機構上並包含一第一滑動銜接結構，該滑動件可相對於該底座於一未按壓位置與一按壓位置間移動，其中該按壓位置低於該未按壓位置，該未按壓位置與該按壓位置於該底座上之垂直投影間具有一水平方向距離；以及一按壓件，包含一第二滑動銜接結構及一第二定位結構，該按壓件經由該第二滑動銜接結構與該第一滑動銜接結構滑動銜接以可滑動地設置於 該滑動件上，該第二定位結構與該第一定位結構可滑動地連接，當該滑動件於該未按壓位置與該按壓位置之間移動時，該按壓件相對於該底座作垂直上下運動，且同時該按壓件相對於該滑動件作水平方向運動。
10. 如請求項9所述之按鍵，該按鍵更包含一電路板，該電路板包含複數個開關，該滑動件更包含複數個下方突點，當該滑動件移動到該按壓位置時，該複數個下方突點各別可觸發該複數個開關其中之一。
11. 如請求項9所述之按鍵，該按鍵更包含一回復力產生機構，該回復力產生機構設置於該底座及該滑動件間，該回復力產生機構產生一回復力，用以驅使該滑動件自較低的該按壓位置向上移動至較高的該未按壓位置，同時該滑動件向上帶動該按壓件。
12. 如請求項11所述之按鍵，其中該滑動件中央區域更包含一開孔，該回復力產生機構包含一第一磁性件及一第二磁性件，該第一磁性件設置於該底座，該第一磁性件延伸進入該開孔內，該第二磁性件設置於該開孔週緣，該第一磁性件與該第二磁性件間產生一磁吸力，作為該回復力。