TWI628685B - 按鍵結構 - Google Patents

Abstract

一種按鍵結構包含一底板、一鍵帽、二支架、一回復力產生元件及一活動板。該二支架相互樞接且連接至該底板及該鍵帽之間，使得該鍵帽能經由該二支架相對於該底板上下移動。該回復力產生元件設置於該底板及該鍵帽之間。該鍵帽包含一磁吸部。其中一支架包含一滑槽。該活動板可滑動地設置於該底板之下且包含一滑勾及一磁吸部。該滑勾可滑動地設置於該滑槽中，該二磁吸部間產生一磁吸力。當該活動板相對於該底板水平滑動，該二磁吸部之間距縮短且該滑勾於該滑槽內滑動且將該支架往下勾持，使得該二支架朝向該底板收疊以使該鍵帽靠近該底板設置。

Description

按鍵結構

本發明關於一種按鍵結構，尤指一種機械式按鍵結構。

傳統鍵盤上的按鍵於未使用時，其鍵帽保持在未被按壓的位置，故傳統鍵盤於非使用狀態時，具有一定的厚度，不利儲藏或搬運。對於筆記型電腦而言，當使用者不需使用筆記型電腦時，使用者會將螢幕合上，由於傳統的按鍵無法收合，因此螢幕有可能與按鍵產生碰撞而受損。此外，無法收合之按鍵較佔據空間，造成筆記型電腦薄型化的限制。對此問題，目前已有利用磁吸作用以使按鍵於未使用時，鍵帽能靠攏底板之按鍵。然而，當鍵盤採薄型化設計時，按鍵尺寸縮小使得按鍵難以配置能產生足夠磁吸力之磁鐵。另外，目前亦有利用滑勾水平滑動以勾持支撐鍵帽作動的支架，以使鍵帽能靠攏底板之按鍵。然而，滑勾於水平滑動以勾持支架時，滑勾與支架間的摩擦力往往過大，造成滑勾勾持支架以向底板收疊的作動不順，滑勾及支架亦易因相對滑動而產生結構刮傷。

鑑於先前技術中的問題，本發明提供一種按鍵結構，同時利用磁吸力及滑動勾持的結構，以實現收合鍵帽的目的，便於按鍵結構收納。

根據本發明之按鍵結構包含一底板、一鍵帽、一第一支架、一第二支架、一回復力產生元件及一活動板。該鍵帽設置於該底板之上且包含一第一磁吸部。該第一支架連接至該底板及該鍵帽之間且包含一滑槽，該第一支架以一第一端部與該底板樞接且以一第二端部與該鍵帽連接，該滑槽沿一延伸方向延伸，該延伸方向由該第一端部指向該第二端部。該第二支架與該第一支架樞接且連接至該底板及該鍵帽之間。該回復力產生元件設置於該底板及該鍵帽之間。該活動板可滑動地設置於該底板之下且包含一滑勾及一第二磁吸部，該滑勾可滑動地設置於該滑槽中，該第一磁吸部與該第二磁吸部間產生一磁吸力。其中，當該活動板位於一第一位置時，該鍵帽能透過該第一支架及該第二支架以相對於該底板於一未按壓位置與一按壓位置之間上下移動，以及於該活動板自該第一位置滑動至一第二位置的過程中，該磁吸力增強並驅使該鍵帽朝向該底板移動，且該滑勾於該滑槽內滑動並對該滑槽施力以使該第一支架朝向該底板旋轉。藉此，當該活動板位於該第二位置時，該第一支架及該第二支架朝向該底板收疊，使得該鍵帽靠近該底板設置，此降低了該按鍵結構整體高度，有利於收納。

相對於先前技術，本發明之按鍵結構同時利用該磁吸力及該滑勾於該滑槽內的滑動以驅使該鍵帽靠近該底板設置，故該磁吸力的量值無需太大，該第一磁吸部及該第二磁吸部無需過大的設置空間，且該滑勾與該滑槽間的摩擦力也得以減少，有效抑制該滑勾與該滑槽間因相對滑動而產生的結構刮傷。

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至圖4。根據本發明之一實施例之一按鍵結構1包含一底板10、一鍵帽12、一第一支架14、一第二支架16、一回復力產生元件18、一薄膜電路板20及一活動板22。鍵帽12設置於底板10之上。第一支架14與第二支架16相互樞接且均連接至底板10與鍵帽12之間，使得鍵帽12能透過第一支架14與第二支架16以相對於底板10於一未按壓位置(如圖3所示者)與一按壓位置(如圖4所示者)之間上下移動。回復力產生元件18設置於底板10及鍵帽12之間，當鍵帽12被按壓後，回復力產生元件18可對鍵帽12施加一回復力，以驅使鍵帽12回到原位(即該未按壓位置)。薄膜電路板20疊置於底板10上且包含一開關202(以帶有影線圓圈表示於圖2中)，當鍵帽12被按壓時(例如鍵帽12位於該按壓位置)，開關202可被觸發。活動板22可滑動地設置於底板10之下，活動板22可被操作以與鍵帽12及第一支架14互動，此將於後文說明。

於本實施例中，鍵帽12包含一帽體120及位於帽體120下表面之一第一磁吸部122，於實作上，第一磁吸部122可透過但不限於膠黏、埋入射出等方式以固定於帽體120。鍵帽12包含設置於帽體120下表面之複數個連接結構124，以供第一支架14及第二支架16連接。底板10包含一板體100及設置於板體100上方之複數個連接結構102，以供第一支架14及第二支架16連接。於實作上，底板10得以一金屬板實作，連接結構102自板體100向上彎折延伸。於本實施例中，第一支架14及第二支架16均呈環狀結構，其中第一支架14為一外環結構，第二支架16為一內環結構，該內環結構樞接於該外環結構內側。第一支架14以一第一端部14a經由連接結構102以與底板10樞接，且以一第二端部14b經由連接結構124以與鍵帽12連接。此外，於本實施例中，底板10包含設置於板體100下方之一滑槽結構104，活動板22滑動地設置於滑槽結構104。滑槽結構104包含兩個相對設置且朝向該活動板突出的L形結構1042；例如，當底板10以一金屬板實作時，L形結構1042即可自板體100向下彎折延伸形成。活動板22包含一板體220，板體220具有兩個相對設置的開槽2202，分別對應該兩個L形結構1042。開槽2202具有一進入口2202a及與進入口2202a連接之一滑槽部2202b，其中，進入口2202a具有較大的開口尺寸，以便於L形結構1042穿過，而滑槽部2202b呈狹縫結構，以供L形結構1042滑動其中而不會自滑槽部2202b脫離。於組合底板10與活動板22時，L形結構1042自對應的開槽2202的進入口2202a進入開槽2202以能於滑槽部2202b滑動。於實作上，活動板22可透過尺寸修改以直接以其相對兩外側邊緣滑動於L形結構上1042，以實現活動板22與底板10的滑動連接。另外，於實作上，可於底板10與活動板22之間可設置滑動摩擦的緩充物(如圖2中虛線矩形框所示者，例如鐵氟龍片，貼附於底板10或活動板22上)，以使活動板22能相對於底板10平順地滑動。

於本實施例中，回復力產生元件18係一彈性圓突，其能彈性變形並產生回彈力，通常以橡膠材質製作。回復力產生元件18對應開關202設置於薄膜電路板20上，使得當鍵帽12被外力按壓而朝向底板10移動時，鍵帽12會擠壓回復力產生元件18以使回復力產生元件18觸發開關202。當該外力消失時，彈性變形的回復力產生元件18所產生的回彈力即可作為施加於鍵帽12的回復力，以驅使鍵帽12回到原位。但本發明均不以此為限；例如回復力產生元件18以一彈簧實作，另於鍵帽12下表面向下延伸形成一突出物，其伸入該彈簧中空部分，用以於該彈簧被壓縮時觸發開關202。此外，於本實施例中，開關202係透過薄膜電路板20實現，薄膜電路板22其通常由三層透明薄片疊置而成，其中，上、下透明薄片其上形成導電線路，中間的透明薄片提供該導電線路的絕緣，該導電線路形成開關202；但本發明不以此為限，例如開關202以獨立元件(例如觸動開關)實作，其可焊接至一印刷電路板(疊置於底板10)上或是直接設置於底板10並另以電線實作電性連接。此外，為簡化圖式，於圖3及圖4中，薄膜電路板20以單一實體剖面表現。

請併參閱圖5至圖7。圖5為按鍵結構1於活動板22相對於底板10位於一第一位置時之剖面圖，圖6為按鍵結構1於活動板22相對於底板10位於一第二位置時之剖面圖，圖7為按鍵結構1於活動板22相對於底板10位於該第二位置時之另一剖面圖；此外，於圖3及圖4中，活動板22係相對於底板10位於該第一位置。於本實施例中，第一支架14包含一架體140、一第一滑槽142及一第二滑槽144，第一滑槽142及第二滑槽144形成於架體140之相對兩側且均沿一延伸方向14c延伸，延伸方向14c由第一端部14a指向第二端部14b。於實作上，第一支架14及第二支架16可分別由一塑膠射出件實作，此時，第一滑槽142及第二滑槽144即可於同一射出程序中形成。於本實施例中，活動板22包含一板體220、一第一滑勾222、一第二滑勾224及一第二磁吸部226，第一滑勾222及第二滑勾224設置於板體220上方且對應地可滑動地設置於第一滑槽142及第二滑槽144中。於實作上，板體220得以一金屬板實作，第一滑勾222及第二滑勾224可由兩個自體板220向上相對彎折延伸之L形結構實作，板體220可具有一凹陷2204，以容置第二磁吸部226。其中，第二磁吸部226可透過膠黏、緊配的方式固定於凹陷2204內。此外，於本實施例中，底板10(或謂板體100)對應第一滑勾222及第二滑勾224具有二通孔100a、100b，使得第一滑勾222及第二滑勾224能穿過對應的通孔100a、100b以對應地滑動於第一滑槽142及第二滑槽144內，而不會與底板10產生結構干涉。同樣的，薄膜電路板20亦於對應的部位形成通孔以供第一滑勾222及第二滑勾224穿過。

於本實施例中，第一磁吸部122與第二磁吸部226分別由一磁鐵實作，第一磁吸部122與第二磁吸部226以磁極相對的方式設置，例如如圖3及圖4所示之磁極配置。藉此，第一磁吸部122與第二磁吸部226間可產生一磁吸力。但本發明不以此為限。原則上，第一磁吸部122及第二磁吸部226其中之一以磁鐵實作，另一以一順磁性件實作，兩者間即可產生磁吸力。例如，第一磁吸部122改以一順磁性材料製作，此時，第一磁吸部122與第二磁吸部226間亦可產生一磁吸力。第一磁吸部122及第二磁吸部226間之距離(如圖3或圖4所示)於活動板22位於該第一位置時大於於活動板22位於該第二位置時之該距離(如圖7所示)。

於本實施例中，當活動板22位於該第一位置時，鍵帽12能透過第一支架14及第二支架16以相對於底板10於該未按壓位置與該按壓位置之間上下移動(如圖3及圖4所示者)。於活動板22自該第一位置滑動至該第二位置的過程中(如圖5及圖6所示)，該磁吸力因第一磁吸部122及第二磁吸部226間之距離縮短(如圖7所示)而增強並驅使鍵帽121朝向底板10移動，且第一滑勾222及第二滑勾224分別於第一滑槽142及第二滑槽144內沿延伸方向14c滑動並對第一滑槽142及第二滑槽144施力以使第一支架14朝向底板10旋轉。其中，由於第二支架16與第一支架14樞接，故第二支架16亦隨著第一支架14朝向底板10旋轉，使得當活動板22位於該第二位置時，第一支架14及第二支架16朝向底板10收疊，鍵帽12亦靠近底板10。因此，按鍵結構1同時利用該磁吸力及滑勾222、224與第一支架14的互動以使鍵帽12靠攏底板10 (或謂鍵帽12下沉，如圖6所示)，降低了按鍵結構1整體高度(或謂厚度)，有利於收納。從另一方面而言，因按鍵結構1同時利用該磁吸力及滑勾222、224與第一支架14的互動以使鍵帽12下沉，故第一磁吸部122及第二磁吸部226無需過大的設置空間，此有利於按鍵結構1薄型化設計。並且，第一滑勾222與第一滑槽142間的摩擦力也得以減少，有效抑制第一滑勾222與第一滑槽142間因相對滑動而產生的結構刮傷；第二滑勾224與第二滑槽144間的摩擦力亦同。

此外，於本實施例中，第一滑槽142及第二滑槽144位於第一支架14兩側，故第一滑勾222及第二滑勾224能對第一支架14平衡施力，有益於第一支架14及第二支架16穩定、平順的收疊。但本發明不以此為限，例如按鍵結構1僅配置第一滑勾222與第一滑槽142(或第二滑勾224與第二滑槽144)，按鍵結構1仍能有效利用該磁吸力及第一滑勾222與第一滑槽142(或第二滑勾224與第二滑槽144)的互動以使鍵帽12靠攏底板10。又，於本實施例中，第一支架14是設置於第二支架16外側。但本發明不以此為限，例如第一支架14改以內環結構實作，第二支架16改以外環結構實作，透過結構避讓設計，第一滑勾222及第二滑勾224仍能平順地對應滑動於第一滑槽142及第二滑槽144中。

另外，於本實施例中，第一滑槽142包含一開口1422及一槽道1424。於活動板22自該第一位置滑動至該第二位置的過程中(如圖5及圖6所示)，第一滑勾222自開口1422滑入槽道1424。槽道1424(或謂第一滑槽142)具有一槽底面1424a，槽底面1424a沿朝向鍵帽12偏離延伸方向14c之一方向延伸，此有助於第一滑勾222有效地勾持第一支架14以使第一支架14能盡量靠攏底板10，且第一滑勾222不會過度突出(或不會突出)於第一支架14(或謂架體140)朝向鍵帽12之表面140a。此外，於本實施例中，當活動板22位於該第二位置時(如圖6所示)，第一滑勾222實質位於第一支架14與第二支架16樞接處；此時，第一滑勾222除能直接對第一支架14施力，此施力亦可經由第一支架14與第二支架16之樞接結構而傳遞至第二支架16，使得此施力能對第一支架14及第二支架16提供穩定的結構拘束效果，有助於按鍵結構1保持在收納狀態(即鍵帽12靠攏底板10)。但本發明不以此為限。於實作上，第一滑槽142亦可設計成當活動板22位於該第二位置時，第一滑勾222已滑動至未至或超過第一支架14與第二支架16樞接處。此外，開口1422有助於按鍵結構1之組裝(即便於將第一滑勾222組裝至第一滑槽142中)。前述關於第一滑槽142之說明亦適用於第二滑槽144，不另贅述。

於前述實施例中，薄膜電路板20是設置在底板10上方，但於實作上不以此為限，例如薄膜電路板20設置在底板10下方。請參閱圖8至圖10，其所示之按鍵結構3與按鍵結構1結構相似，故按鍵結構3沿用按鍵結構1之元件符號，關於按鍵結構3之其他說明，請參閱按鍵結構1之相關說明，不另贅述。於按鍵結構3中，其薄膜電路板21固定地設置於活動板22上，故薄膜電路板21會與著活動板22一起移動。當活動板22位於該第一位置時，鍵帽12能被按壓以移動至該按壓位置使得開關202被觸發，如圖9所示。當活動板22位於該第二位置時，雖然鍵帽12已下壓，但因薄膜電路板21已隨活動板22移動，故開關202不會被觸發，如圖10所示。換言之，當活動板22長時間處於該第二位置時(例如用於收納按鍵結構3)，開關202不會被按壓，故可延長開關202的使用壽命。

補充說明的是，前文以單一個的按鍵結構1、3為例說明，但於實際應用上，此按鍵結構1、3亦可應用於鍵盤的按鍵中，並經由結構整合各按鍵的滑動板22，使得使用者可透過單一操作即可使鍵盤的所有鍵帽均下沉，使得鍵盤整體高度(或謂厚度)降低，有利於收納。 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‧‧‧按鍵結構
10‧‧‧底板
100‧‧‧板體
100a、100b‧‧‧通孔
102‧‧‧連接結構
104‧‧‧滑槽結構
12‧‧‧鍵帽
120‧‧‧帽體
122‧‧‧第一磁吸部
124‧‧‧連接結構
14‧‧‧第一支架
14a‧‧‧第一端部
14b‧‧‧第二端部
14c‧‧‧延伸方向
140‧‧‧架體
140a‧‧‧表面
142‧‧‧第一滑槽
1422‧‧‧開口
1424‧‧‧槽道
1424a‧‧‧槽底面
144‧‧‧第二滑槽
16‧‧‧第二支架
18‧‧‧回復力產生元件
20、21‧‧‧薄膜電路板
202‧‧‧開關
22‧‧‧活動板
220‧‧‧板體
2202‧‧‧開槽
2202a‧‧‧進入口
2202b‧‧‧滑槽部
2204‧‧‧凹陷
222‧‧‧第一滑勾
224‧‧‧第二滑勾
226‧‧‧第二磁吸部

圖1為根據本發明之一實施例之一按鍵結構局部爆炸之示意圖。 圖2為圖1之按鍵結構之爆炸圖。 圖3為圖1之按鍵結構於其鍵帽未被按壓時沿線X-X之剖面圖。 圖4為圖1之按鍵結構於其鍵帽被按壓時沿線X-X之剖面圖。 圖5為圖1之按鍵結構於其活動板相對於其底板位於一第一位置時沿線Y-Y之剖面圖。 圖6為圖1之按鍵結構於其活動板相對於其底板位於一第二位置時沿線Y-Y之剖面圖。 圖7為圖1之按鍵結構於其活動板相對於其底板位於該第二位置時沿線X-X之剖面圖。 圖8為根據另一實施例之一按鍵結構之爆炸圖。 圖9為圖8之按鍵結構於其活動板相對於其底板位於一第一位置，且其鍵帽被按壓時之剖面圖，其剖面位置相當於圖1中線X-X。 圖10為圖8之按鍵結構於其活動板相對於其底板位於一第二位置時之剖面圖，其剖面位置相當於圖1中線X-X。

Claims (10)

1. 一種按鍵結構，包含： 一底板； 一鍵帽，設置於該底板之上且包含一第一磁吸部； 一第一支架，連接至該底板及該鍵帽之間且包含一第一滑槽，該第一支架以一第一端部與該底板樞接且以一第二端部與該鍵帽連接，該第一滑槽沿一延伸方向延伸，該延伸方向由該第一端部指向該第二端部； 一第二支架，與該第一支架樞接且連接至該底板及該鍵帽之間； 一回復力產生元件，設置於該底板及該鍵帽之間；以及 一活動板，可滑動地設置於該底板之下且包含一第一滑勾及一第二磁吸部，該第一滑勾可滑動地設置於該第一滑槽中，該第一磁吸部與該第二磁吸部間產生一磁吸力； 其中，當該活動板位於一第一位置時，該鍵帽能透過該第一支架及該第二支架以相對於該底板於一未按壓位置與一按壓位置之間上下移動，以及於該活動板自該第一位置滑動至一第二位置的過程中，該磁吸力增強並驅使該鍵帽朝向該底板移動，且該第一滑勾於該第一滑槽內滑動並對該第一滑槽施力以使該第一支架朝向該底板旋轉。
2. 如請求項1所述之按鍵結構，其中該第一滑槽包含一開口及一槽道，於該活動板自該第一位置滑動至該第二位置的過程中，該第一滑勾自該開口滑入該槽道。
3. 如請求項1所述之按鍵結構，其中該第一滑槽具有一槽底面，該槽底面沿朝向該鍵帽偏離該延伸方向之一方向延伸。
4. 如請求項1所述之按鍵結構，其中當該活動板位於該第二位置時，該第一滑勾實質位於該第一支架與該第二支架樞接處。
5. 如請求項1所述之按鍵結構，其中該第二磁吸部為一磁鐵。
6. 如請求項1所述之按鍵結構，其中該第一滑勾穿過該底板之一通孔以可滑動地設置於該第一滑槽中。
7. 如請求項1所述之按鍵結構，其中該底板下方包含一滑槽結構，該活動板滑動地設置於該滑槽結構。
8. 如請求項7所述之按鍵結構，其中該滑槽結構包含兩個相對設置且朝向該活動板突出的L形結構，該活動板具有兩個相對設置的開槽，該開槽具有一進入口及與該進入口連接之一滑槽部，該L形結構自該進入口進入該開槽以能於該滑槽部滑動。
9. 如請求項1所述之按鍵結構，其中該第一支架包含一第二滑槽，該第二滑槽沿該延伸方向延伸，該第一滑槽及該第二滑槽位於該第一支架兩側，該活動板包含一第二滑勾，該第二滑勾可滑動地設置於該第二滑槽中，於該活動板自該第一位置滑動至一第二位置的過程中，該第二滑勾於該第二滑槽內滑動並對該第二滑槽施力以使該第一支架朝向該底板旋轉。
10. 如請求項1所述之按鍵結構，更包含一薄膜電路板，固定地設置於該活動板上，其中該薄膜電路板具有一開關，當該活動板位於該第一位置時，該鍵帽能被按壓以移動至該按壓位置使得該開關被觸發，當該活動板位於該第二位置時，該開關未被觸發。