TWI625749B - 按鍵結構 - Google Patents

Abstract

一種按鍵結構，包括一底板、一電路層、一鍵帽、一彈性體、第一支撐件以及第二支撐件。底板具有一中間支撐部、一第一卡勾部、一第二卡勾部、一第一通孔以及一第二通孔。第一通孔位於中間支撐部與第一卡勾部之間，且第二通孔位於中間支撐部與第二卡勾部之間。電路層設置於底板上，電路層包括一設置於第一開口部中的第一緩衝部以及一設置於第二開口部中的第二緩衝部，第一及第二緩衝部位於通過觸發部的一軸線上。鍵帽設置於底板上。彈性體設置於觸發部上。第一支撐件設置於第一開口部上方，且連接於鍵帽與底板的第一卡勾部之間。第二支撐件設置於第二開口部上方，且連接於鍵帽與底板的第二卡勾部之間。

Description

按鍵結構

本發明是有關於一種按鍵結構，且特別是有關於一種減少噪音的按鍵結構。

鍵盤是常被使用的手打輸入裝置。為了讓使用者靈活使用鍵盤，空白鍵(Space key)、輸入鍵(Enter key)、大寫鎖定鍵(Caps Lock)、換檔鍵(Shift key)等之鍵帽具有較大的長寬比，因此通常會加設支撐件及平衡桿以提高鍵帽之結構強度。再者，藉由支撐件及平衡桿的設置，當使用者即使按壓在鍵帽的非中央位置，亦可使按鍵不會在按壓過程中產生傾斜。當使用者按壓鍵帽時，隨著鍵帽的向下移動，通常支撐件或平衡桿會與底板發生撞擊而產生噪音，進而影響操作的寧靜性。

本發明係有關於一種按鍵結構，可減少按壓按鍵時產生的噪音。

根據本發明之一方面，提出一種按鍵結構，包括一底板、一電路層、一鍵帽、一彈性體、第一支撐件以及第二支撐件。底板具有一中間支撐部、一第一卡勾部、一第二卡勾部、一 第一通孔以及一第二通孔，第一通孔位於中間支撐部與第一卡勾部之間，且第二通孔位於中間支撐部與第二卡勾部之間。電路層設置於底板上，電路層包括一位於中間支撐部上的觸發部、一用以顯露第一卡勾部及第一通孔的第一開口部、一用以顯露第二卡勾部及第二通孔的第二開口部、一設置於第一開口部中的第一緩衝部以及一設置於第二開口部中的第二緩衝部，第一及第二緩衝部位於通過觸發部的一軸線上。鍵帽設置於底板上。彈性體設置於觸發部上，可使鍵帽由一較低位置上升至一較高位置。第一支撐件設置於第一開口部上方，且連接於鍵帽與底板的第一卡勾部之間。第二支撐件設置於第二開口部上方，且連接於鍵帽與底板的第二卡勾部之間。鍵帽受壓而使第一對及第二支撐件移動至較低位置時，觸發部導通，且第一支撐件抵壓於第一緩衝部之上，第二支撐件抵壓於第二緩衝部之上。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

100‧‧‧按鍵結構

110‧‧‧底板

111‧‧‧中間支撐部

112‧‧‧第一卡勾部

113‧‧‧第二卡勾部

114‧‧‧第一通孔

115‧‧‧第二通孔

116‧‧‧卡勾部

117‧‧‧滑槽

120‧‧‧電路層

121~123‧‧‧子層

130‧‧‧鍵帽

132‧‧‧平衡桿

133‧‧‧開口

134‧‧‧矩形強化桿

140‧‧‧彈性體

150‧‧‧第一支撐件

151‧‧‧第一組件

152‧‧‧第二組件

153‧‧‧第一轉軸

160‧‧‧第二支撐件

161‧‧‧第三組件

162‧‧‧第四組件

163‧‧‧第二轉軸

1201‧‧‧觸發部

1202‧‧‧第一開口部

1203‧‧‧第二開口部

1204‧‧‧第一緩衝部

1205‧‧‧第二緩衝部

1211‧‧‧第一子開孔部

1212‧‧‧第二子開孔部

1213、1223、1233‧‧‧第一橋接部

1214、1224、1234‧‧‧第一延伸部

1215、1225、1235‧‧‧第二延伸部

1216‧‧‧第三子開孔部

1217‧‧‧第四子開孔部

1218、1228、1238‧‧‧第二橋接部

1219、1229、1239‧‧‧第三延伸部

1220、1230、1240‧‧‧第四延伸部

X、Y‧‧‧軸線

W1‧‧‧第一剖面尺寸

W2‧‧‧第一長度

W3‧‧‧第二剖面尺寸

W4‧‧‧第一寬度

第1圖繪示依照本發明中一實施例之按鍵結構的立體圖。

第2圖繪示依照第1圖中一實施例之按鍵結構的分解示意圖。

第3A及3B圖繪示第1圖之按鍵結構沿著A-A剖面線由較高位置移動至較低位置的剖視圖。

第4A及4B圖繪示第1圖之按鍵結構沿著B-B剖面線由較高位置移動至較低位置的剖視圖。

第5A及5B圖繪示依照本發明中一實施例之按鍵結構的電路層的分解示意圖。

在本發明之一實施例中，提出一種減少噪音的按鍵結構，其中鍵帽受壓而移動至較低位置時，由於鍵帽下方的第一支撐件及第二支撐件的一部分厚度較厚而抵壓於電路層之上，例如在剪刀腳結構中為了讓轉軸的結構強度高而設計與轉軸樞接的部分厚度較厚。此厚度較厚的部分比起其他部位更需要較大的收納空間或在按壓的過程中移動到更低的位置，也就容易在移動過程中輕微的撞擊到下方的底板或其他部件而產生噪音，故本發明設計減少撞擊力道的緩衝結構於電路層的其中一子層或其中二子層中，利用電路層的絕緣材質的彈性特性，達到緩衝及減少噪音的效果。

以下係提出實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並非用以限縮本發明欲保護之範圍。

請參照第1及2圖，依照本發明中一實施例之按鍵結構100包括一底板110、一電路層120、一鍵帽130、一彈性體140、第一支撐件150以及第二支撐件160。鍵帽130設置於底板110上，電路層120位於鍵帽130與底板110之間。彈性體140用以支撐鍵帽130，可使鍵帽130由一較低位置上升至一較高位置(參見第3A圖之虛線)。第一支撐件150及第二支撐件160設置於鍵帽130與底板110之間，第一支撐件150與第二支撐件160係設置在按鍵長軸方向的兩相對側，各支撐件例如是由兩支臂樞接組成的剪刀腳結構。

除此之外，本實施例的按鍵結構100還可包括一對平衡桿132，設置於鍵帽130與底板110之間，亦即每一平衡桿132之一側連接於鍵帽130，另一側連接於底板110。且本實施例的按鍵結構100還可包括一個兩末端之間具有開口133之矩形強化桿134，其直接卡合並設置於鍵帽130的底部，以增加鍵帽130強度，使鍵帽130不容易變形，但本發明不以此為限。

在一實施例中，此對平衡桿132沿著按鍵的長邊方向延伸且朝中心線方向彎折而形成一ㄇ字形結構，並且平衡桿132的相對兩端樞接在底板110上。因此，每一平衡桿132的兩端可活動地穿設於對應的卡勾部116的滑槽117內，並隨著鍵帽130相對於底板110上下運動。此外，彈性體140的材質可為矽膠或橡膠，當鍵帽130受力向下運動時，彈性體140被壓縮而彈力增加，此時平衡桿132因與鍵帽130連接而使鍵帽130水平下降；當外力消失時，藉由彈性體140的彈力使鍵帽130向上運動，鍵帽130移動時受平衡桿132帶動而水平上升回復成原狀。

本實施例的按鍵結構100可做為鍵盤的方形按鍵或長寬比較大的功能鍵，例如是空白鍵(Space key)、輸入鍵(Enter key)、大寫鎖定鍵(Caps Lock)、換檔鍵(Shift key)等。

請參照第2圖，底板110具有一中間支撐部111、一第一卡勾部112、一第二卡勾部113、一第一通孔114以及一第二通孔115。中間支撐部111與電路層120的觸發部1201相對。也就是說，電路層120的觸發部1201位於底板110的中間支撐部111上，且彈性體140設置在電路層120的觸發部1201上。觸發部1201例如是由相隔一預定間距的二電性接點所構成。當鍵帽 130位於較高位置時，此二電性接點距離太遠而不導通。當鍵帽130被按壓而移動至較低位置時，此二電性接點靠近並導通以觸發對應一按壓位置的一電子訊號。此電子訊號可經由電路層120傳輸至外部的控制電路，以輸出一按鍵指令。

第一通孔114及第一卡勾部112位於中間支撐部111的一側，且第一通孔114與第一卡勾部112的位置與電路層120的第一開口部1202相對應，以使第一開口部1202(以虛線標示)顯露出第一通孔114與第一卡勾部112。此外，第二通孔115及第二卡勾部113位於中間支撐部111的另一側，且第二通孔115與第二卡勾部113的位置與電路層120的第二開口部1203相對應，以使第二開口部1203(以虛線標示)顯露出第二通孔115與第二卡勾部113。

第一通孔114為位於中間支撐部111與第一卡勾部112之間的鏤空區域(也就是圖中虛線內除了板體外的鏤空區域)，主要是做為鍵帽130向下運動時讓位之用，同時也是避免鍵帽130向下運動時鍵帽130向下突起的部位及/或第一支撐件150撞擊到底板110或其他部件而發出噪音。此外，第二通孔115為位於中間支撐部111與第二卡勾部113之間的鏤空區域(也就是圖中虛線內除了板體外的鏤空區域)，主要是做為鍵帽130向下運動時讓位之用，同時也是避免鍵帽130向下運動時鍵帽130向下突起的部位及/或第二支撐件160撞擊到底板110或其他部件而發出噪音。

請參照第2及3A圖，第一支撐件150例如是剪刀腳結構，其設置於電路層120的第一開口部1202上方。在一實 施例中，第一支撐件150的第一組件151與第二組件152之間可藉由一第一轉軸153樞接，第一組件151之一端與底板110上的二卡勾(即第一卡勾部112)相互卡合，另一端可相對於鍵帽130之滑槽水平滑動，第二組件152之一端與鍵帽130上的二卡勾相互卡合，另一端可相對於底板110之第一卡勾部112的滑槽水平滑動。當鍵帽130受力向下運動時，第一支撐件150也隨著向下運動，並且保持鍵帽130不會左右晃動。因此，當使用者按壓的位置正對著第一支撐件150的上方而不在鍵帽130的正中央位置時，鍵帽130仍能透過第一支撐件150的作用而保持水平上升或下降。

此外，第二支撐件160例如是剪刀腳結構，其設置於電路層120的第二開口部1203上方。在一實施例中，第二支撐件160的第三組件161與第四組件162之間可藉由一第二轉軸163樞接，第三組件161之一端與底板110上的二卡勾(即第二卡勾部113)相互卡合，另一端可相對於鍵帽130之滑槽水平滑動，第四組件162之一端與鍵帽130上的二卡勾相互卡合，另一端可相對於底板110之第二卡勾部113的滑槽水平滑動。當鍵帽130受力向下運動時，第二支撐件160也隨著向下運動，並且保持鍵帽130不會左右晃動。因此，當使用者按壓的位置正對著第二支撐件160的上方而不在鍵帽130的正中央位置時，鍵帽130仍能透過第二支撐件160的作用而保持水平上升或下降。

請參照第3A及3B圖，鍵帽130受壓而使第一支撐件150及第二支撐件160移動至較低位置時，第一支撐件150與第二支撐件160的轉軸部分由於厚度較其他區域來得大，使得第 一支撐件150與第二支撐件160的轉軸部分因往下移動至更低位置而容易與底板110或其他部件碰撞並產生噪音。為了預防噪音產生，電路層120於第一開口部1202中對應第一支撐件150的轉軸部分(或厚度較厚部分)設有一第一緩衝部1204，且於第二開口部1203中對應第二支撐件160的轉軸部分(或厚度較厚部分)設有一第二緩衝部1205，此第一緩衝部1204與第二緩衝部1205位在通過觸發部1201的一軸線X上，可使第一支撐件150向下移動時抵壓於第一緩衝部1204之上及/或第二支撐件160向下移動時抵壓於第二緩衝部1205之上，進而降低噪音。

如第3A及3B圖所示，第一緩衝部1204的第一延伸部1214與第二延伸部1215被按壓而向下產生形變並提供適當的緩衝，因此，本實施例之按鍵結構100藉由電路層120的第一緩衝部1204與第二緩衝部1205減少對底板110或其他部件撞擊，以提高操作的寧靜性。

請參照第2圖，電路層120包括三個相疊的子層121~123，但本發明不以此為限。此些子層121~123於第一開口部1202內分別具有相對應的一第一子開孔部1211、一第二子開孔部1212以及一第一橋接部1213。第一子開孔部1211位於第一橋接部1213之一側(即第一側)，第二子開孔部1212位於第一橋接部1213之另一側(即第二側)。第一側與第二側彼此相對。

在一實施例中，第一緩衝部1204與此些子層121~123之一(例如是最下方的第一子層121)相連且具有一第一延伸部1214(例如是一舌片)以及一第二延伸部1215(例如是一舌片)。第一延伸部1214由第一橋接部1213的第一側朝第一子開孔 部1211延伸，第二延伸部1215由第一橋接部1213的第二側朝第二子開孔部1212延伸。

接著，請參照第2圖，此些子層121~123於第二開口部1203內分別具有相對應的一第三子開孔部1216、一第四子開孔部1217以及一第二橋接部1218。第三子開孔部1216位於第二橋接部1218之一側(即第三側)，第四子開孔部1217位於第二橋接部1218之另一側(即第四側)。第三側與第四側彼此相對。

在一實施例中，第二緩衝部1205與此些子層121~123之一(例如是最下方的第一子層121)相連且具有一第三延伸部1219(例如是一舌片)以及一第四延伸部1220(例如是一舌片)，第三延伸部1219由第二橋接部1218的第三側朝第三子開孔部1216延伸，第四延伸部1220由第二橋接部1218的第四側朝第四子開孔部1217延伸。

第一延伸部1214及第二延伸部1215沿著通過第一支撐件150第一轉軸153的軸線延伸，第三延伸部1219及第四延伸部1220沿著通過第二支撐件160第二轉軸163的軸線延伸；在較佳實施例中，該第一轉軸153的軸線與該第二轉軸163的軸線係彼此對正，將兩轉軸的軸線連結後構成通過觸發部1201的按鍵100的長軸軸線X。如此，由於第一轉軸153及第二轉軸163皆位於通過觸發部1201的軸線X上，當鍵帽130受壓而使第一轉軸153及/或第二轉軸163(厚度較厚部分)移動至較低位置時，與第一轉軸153樞接的部分(厚度較厚部分)可對應地抵壓於第一緩衝部1204之上，與第二轉軸163樞接的部分(厚度較厚部分)可對應地抵壓於第二緩衝部1205之上。因此，本發明上述實施 例所揭露之按鍵結構100，可減少按壓按鍵時產生的噪音。

請參照第3A及3B圖，第一轉軸153於軸線x上分別具有一第一剖面尺寸W1，而第一緩衝部1204位於第一轉軸153的下方，且第一緩衝部1204於軸線X上具有一第一長度W2，此第一長度W2大於或等於第一剖面尺寸W1。此外，請參照第4A及4B圖，第一轉軸153於實質上垂直軸線X的另一軸線Y上分別具有一第二剖面尺寸W3，且第一緩衝部1204於另一軸線Y上具有一小於第一長度W2的第一寬度W4，此第一寬度W4大於或等於第二剖面尺寸W3。也就是說，第一緩衝部1204的面積(第一長度W2與第一寬度W4相乘之積)可以大於或等於第一轉軸153的面積(第一剖面尺寸W1與第二剖面尺寸W3相乘之積)，以確保第一支撐件150下降到最低位置時，能完全位於第一緩衝部1204的範圍內，讓第一支撐件150只會壓在第一緩衝部1204上，而不會直接接觸撞擊底板110。

同樣，第二緩衝部1205與第二轉軸163的面積關係如上所述中第一緩衝部1204與第一轉軸153的面積關係，在此不再贅述，以確保第二支撐件160能完全壓在第二緩衝部1205之上。

另外，請參照第5A圖，在一實施例中，第一緩衝部1204與第二緩衝部1205例如位在中間的第二子層122，第一緩衝部1204包括由第一橋接部1223的相對兩側沿著軸線X直線延伸的第一延伸部1224與第二延伸部1225，第二緩衝部1205包括由第二橋接部1228的相對兩側沿著軸線X直線延伸的第三延 伸部1229與第四延伸部1230。此外，請參照第5B圖，在一實施例中，第一緩衝部1204與第二緩衝部1205例如位在最上方的第三子層123，第一緩衝部1204包括由第一橋接部1233的相對兩側沿著軸線X直線延伸的第一延伸部1234與第二延伸部1235，第二緩衝部1205包括由第二橋接部1238的相對兩側沿著軸線X直線延伸的第三延伸部1239與第四延伸部1240。

上述第5A及5B圖中二實施例與第一實施例中位在最下層的第一子層121的第一緩衝部1204與第二緩衝部1205的功能相同，皆可減少按壓按鍵時產生的噪音，進而提高操作的寧靜性。除了上述三個實施例中第一緩衝部1204及第二緩衝部1205由三個子層121~123中之任一子層延伸的一膜層而形成之外，在另一實施例中，第一緩衝部1204及第二緩衝部1205還可由三個子層121~123中之任二子層延伸的二膜層而形成，其膜層的數量增加因而使厚度加厚，會使緩衝達到的減噪效果更為明顯，但同時也可能有較明顯的按壓阻力。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。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。

Claims (10)

1. 一種按鍵結構，包括：一底板，具有一中間支撐部、一第一卡勾部、一第二卡勾部、一第一通孔以及一第二通孔，該第一通孔位於該中間支撐部與該第一卡勾部之間，且該第二通孔位於該中間支撐部與該第二卡勾部之間；一電路層，設置於該底板上，該電路層包括：一觸發部，位於該中間支撐部上；一第一開口部，用以顯露該第一卡勾部及該第一通孔；一第二開口部，用以顯露該第二卡勾部及該第二通孔；一第一緩衝部，設置於該第一開口部中；及一第二緩衝部，設置於該第二開口部中，該第一及第二緩衝部位於通過該觸發部的一軸線上，其中該第一及第二緩衝部由該電路層中的一膜層或二膜層所形成，且該第一緩衝部包括延伸至該第一通孔上方的一第一延伸部，該第二緩衝部包括延伸至該第二通孔上方的一第三延伸部；一鍵帽，設置於該底板上，該鍵帽可上下運動於一較低位置與一較高位置之間；第一支撐件，設置於該第一開口部上方，且連接於該鍵帽與該底板的該第一卡勾部之間；以及第二支撐件，設置於該第二開口部上方，且連接於該鍵帽與該底板的該第二卡勾部之間，其中，該鍵帽受壓而使該第一及第二支撐件移動至該較低位置時，該觸發部導通，且該第一支撐件抵壓於該第一延伸部之 上，使該第一延伸部向下變形進入該第一通孔中而對該第一支撐件提供緩衝，該第二支撐件抵壓於該第三延伸部之上，使該第三延伸部向下變形進入該第二通孔中而對該第二支撐件提供緩衝。
2. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，其中該電路層包括複數個子層，該些子層相疊，且該些子層於該第一開口部內分別具有相對應的：一第一子開孔部、一第二子開孔部以及一第一橋接部，該第一子開孔部位於該第一橋接部之一第一側，該第二子開孔部位於該第一橋接部之一第二側，該第一側與該第二側彼此相對，該些子層於該第二開口部內分別具有相對應的：一第三子開孔部、一第四子開孔部以及一第二橋接部，該第三子開孔部位於該第二橋接部之一第三側，該第四子開孔部位於該第二橋接部之一第四側，該第三側與該第四側彼此相對。
3. 如申請專利範圍第2項所述之按鍵結構，其中該第一緩衝部與該些子層之一相連且更具有一第二延伸部，該第一延伸部由該第一側朝該第一子開孔部延伸，該第二延伸部由該第二側朝該第二子開孔部延伸，該第二緩衝部與該些子層之一相連且更具有一第四延伸部，該第三延伸部由該第三側朝該第三子開孔部延伸，該第四延伸部由該第四側朝該第四子開孔部延伸。
4. 如申請專利範圍第3項所述之按鍵結構，其中該第一延伸部及該第二延伸部沿著該軸線直線延伸。
5. 如申請專利範圍第3項所述之按鍵結構，其中該第三延伸部及該第四延伸部沿著該軸線直線延伸。
6. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，其中該第一支撐件具有一第一組件與一第二組件，該第一組件與該第二組件彼此連接於一第一轉軸，且該第一轉軸位於該軸線上，當該鍵帽受壓而使該第一轉軸移動至該較低位置時，該第一轉軸抵壓於該第一緩衝部之上，該第二支撐件具有一第三組件與一第四組件，該第三組件與該第四組件彼此連接於一第二轉軸，且該第二轉軸位於該軸線上，當該鍵帽受壓而使該第二轉軸移動至該較低位置時，該第二轉軸抵壓於該第二緩衝部之上。
7. 如申請專利範圍第6項所述之按鍵結構，其中該第一及第二轉軸於該軸線上分別具有一第一剖面尺寸，該第一及第二緩衝部於該軸線上分別具有一第一長度，該第一長度大於或等於該第一剖面尺寸。
8. 如申請專利範圍第7項所述之按鍵結構，其中該第一及第二轉軸於實質上垂直該軸線的另一軸線上分別具有一第二剖面尺寸，該第一及第二緩衝部於實質上垂直該軸線的該另一軸線上分別具有一小於該第一長度的第一寬度，該第一寬度大於或等於該第二剖面尺寸。
9. 一種按鍵結構，包括：一底板，具有一第一卡勾部以及一第一通孔；一電路層，設置於該底板上，該電路層包括：一觸發部；一第一開口部，用以顯露該第一卡勾部及該第一通 孔，該第一開口部具有一第一子開孔部、一第二子開孔部以及一第一橋接部，該第一橋接部具有一第一側與一第二側，該第一側與該第二側彼此相對，該第一子開孔部位於該第一側，該第二子開孔部位於該第二側；以及一第一緩衝部，設置於該第一開口部中，該第一緩衝部由該電路層中的一膜層或二膜層所形成，且該第一緩衝部包括一第一延伸部與一第二延伸部，該第一延伸部由該第一橋接部第一側朝該第一子開孔部延伸，該第二延伸部由該第一橋接部第二側朝該第二子開孔部延伸，該第一延伸部與該第二延伸部均延伸於該第一通孔上方；一鍵帽，設置於該底板上，該鍵帽可上下運動於一較低位置與一較高位置之間；以及一第一支撐件，設置於該第一開口部上方，且連接於該鍵帽與該底板的該第一卡勾部間，該第一支撐件具有一第一組件與一第二組件，該第一組件與該第二組件藉由一第一轉軸彼此連接；其中，該鍵帽受壓而使該第一轉軸移動至該較低位置時，該觸發部導通，且該第一轉軸兩端點分別抵壓於該第一延伸部與該第二延伸部上，使該第一延伸部與該第二延伸部向下變形進入該第一通孔中而對該第一轉軸提供緩衝。
10. 如申請專利範圍第9項所述之按鍵結構，其中該第一轉軸於該軸線上具有一第一剖面尺寸，該第一緩衝部於該軸線上具有一第一長度，該第一長度大於或等於該第一剖面尺寸。