TWI643098B - 按鍵構造 - Google Patents

Abstract

一種按鍵構造，係包括：鍵帽、懸臂構件與電路底板。懸臂構件具有承載面、第一支撐腳、第二支撐腳與抵接結構，當鍵帽被外力按壓時，由於懸臂構件的懸臂特性，第一支撐腳與第二支撐腳會受力而彈性變形，使得抵接結構抵接電路底板的下表面，而達成單側的按鍵操作。因此，本發明的按鍵構造，可滿足使用者在單側操作按鍵上的需求。

Description

按鍵構造

本發明係涉及一種按鍵構造，更詳而言之，係指一種可用於各式鍵盤中單側操作按鍵的按鍵構造。

按，在按鍵構造中，為避免鍵帽在按壓過程中發生卡鍵的情況，目前的按鍵構造通常會設置有連動構件，所述的連動構件有各種結構形式，而習稱剪刀腳式連動構件是常見於鍵帽的連動構件。

剪刀腳式連動構件可使鍵帽的各方向部位在按壓過程中同步進行上下移動，然，剪刀腳式連動構件的設置往往會導致按鍵的高度無法有效降低，使得按鍵構造的輕薄化設計面臨瓶頸，另外，如圖1所示的習知鍵盤中，功能鍵2的鍵帽僅有靠近使用者的按壓側21，會受到來自於使用者的按壓力，因而，鍵盤功能鍵2的鍵帽在按壓過程中，僅需要在鍵盤功能鍵2的按壓側21上進行上下移動，即可滿足使用者在功能鍵2操作上的需求，故，要有效降低鍵盤功能鍵的高度，可選擇透過其他結構形式的連動構件，來取代現有的剪刀腳連動構件。

因此，要如何提供一種按鍵構造，在不使用剪刀腳式連動構件的情況下，滿足使用者單側操作按鍵的需求，遂為現在業界亟欲挑戰克服的技術議題。

鑒於上述先前技術之缺點，本發明係提供一種按鍵構造，係包括：一鍵帽；一懸臂構件，該懸臂構件具有一承載面、至少一第一支撐腳、至少一第二支撐腳與一抵接結構，該鍵帽設置於該承載面，該承載面於遠離該至少一第一支撐腳與該至少一第二支撐腳處具有一按壓端，該至少一第一支撐腳係自該承載面沿著一第一方向向下延伸，該至少一第二支撐腳係自該承載面沿著一第二方向向下延伸，該至少一第二支撐腳的下端朝上彎折而形成該抵接結構，其中，該第一方向與該承載面具有一第一交角，該第二方向與該承載面具有一第二交角，該第一交角係小於該第二交角；一電路底板，該電路底板設置於該鍵帽下方，該電路底板具有一開關與一止擋部，該至少一第一支撐腳的下端係固定在該電路底板上，該至少一第二支撐腳的下端係可活動地延伸於該止擋部下方；其中，當該鍵帽被一外力按壓時，該按壓端可自初始的一高位置朝向一低位置移動，由於該懸臂構件的懸臂特性，該至少一第一支撐腳與該至少一第二支撐腳會受力而彈性變形，當該按壓端移動至該低位置時，該抵接結構會抵接在該止擋部的下表面，且該鍵帽可觸發該開關；當按壓該鍵帽的外力解除時，該至少一第一支撐腳與該至少一第二支撐腳會回復原狀，使該按壓端由該低位置返回初始的該高位置。

相較於先前技術，本發明的按鍵構造，係透過懸臂構件的多個支撐腳的彈性變形，使鍵帽在按鍵的按壓側上移動而進行單側按鍵操作，以滿足使用者單側操作按鍵的需求。另外，懸臂構件的多個支撐腳延伸方向不同，而可確保抵接結構抵接電路底板，進而達成按鍵按壓行程的限制。

1‧‧‧按鍵構造

11‧‧‧鍵帽

12‧‧‧懸臂構件

121‧‧‧承載面

1211‧‧‧按壓端

1212‧‧‧折邊

1213‧‧‧根部端

122‧‧‧第一支撐腳

1221‧‧‧上方部位

1222‧‧‧中間部位

1223‧‧‧下方部位

1224‧‧‧板狀固定結構

123‧‧‧第二支撐腳

1231‧‧‧抵接結構

124‧‧‧觸發孔

125‧‧‧避讓孔

13‧‧‧電路底板

131‧‧‧電路板

1311‧‧‧開關

1312‧‧‧彈性體

1313‧‧‧固定結合結構

1314‧‧‧活動結合結構

132‧‧‧底板

1321‧‧‧止擋部

1322‧‧‧固定部

2‧‧‧功能鍵

21‧‧‧按壓側

P1‧‧‧高位置

P2‧‧‧低位置

V1‧‧‧第一方向

V2‧‧‧第二方向

θ 1‧‧‧第一交角

θ 2‧‧‧第二交角

圖1，係包含有功能鍵的習知鍵盤示意圖。

圖2，係本發明按鍵構造的實施例示意圖。

圖3，係圖2所示按鍵構造的分解圖。

圖4，係圖2所示按鍵構造的俯視圖。

圖4-1，係圖4所示按鍵構造中虛線圈選區域的放大圖。

圖5，係圖4所示按鍵構造於第一狀態沿AA線段截切的截面圖。

圖6，係圖4所示按鍵構造於第二狀態沿AA線段截切的截面圖。

圖7，係本發明按鍵構造之懸臂構件的第一實施例示意圖。

圖8，係本發明按鍵構造之懸臂構件的第二實施例示意圖。

以下內容將搭配圖式，藉由特定的具體實施例說明本發明之技術內容，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不背離本發明之精神下，進行各 種修飾與變更。尤其是，於圖式中各個元件的比例關係及相對位置僅具示範性用途，並非代表本發明實施的實際狀況。

本發明的按鍵構造，係透過懸臂構件使鍵帽在按鍵的按壓側上移動而進行按鍵操作，以在不使用剪刀腳式連動構件的情況下，滿足使用者在按鍵操作上的需求，而可用於各式鍵盤的功能鍵以及單側操作的按鍵。

針對本發明的按鍵構造，請一併參考圖式中的圖2至圖8。

如圖2至圖3所示的實施例，按鍵構造1係包括鍵帽11、懸臂構件12與電路底板13。所述懸臂構件12係具有承載面121、第一支撐腳122、第二支撐腳123與抵接結構1231。所述電路底板13係設置於鍵帽11下方，包含電路板131與底板132，電路板131係設置於底板132的上方，且電路板131上具有開關1311(如圖5中所示)與彈性體1312，彈性體1312覆蓋於開關1311上；底板132上具有止擋部1321與固定部1322。彈性體1312可例如為金屬彈片(metal dome)，當彈性體1312受外力按壓產生變形時，會促使開關1311的電極間導通而完成開關1311的觸發，相反地，當彈性體1312未到外力按壓保持原來形態時，開關1311的電極間則會保持非導通的狀態。

第一支撐腳122的下端係固定連結在電路底板13上，以作為懸臂構件12的固定端，如圖3至圖4-1的實施例中，第一支撐腳122的下端係朝平行於底板132的方向延伸，而形成用於固定底板132固定部1322的板狀固定結構1224，應說明的是，板狀固定結構1224係可透過鉚接、熱熔接或背膠等固定方式，固定於底板132的固定部1322，而達成第一支撐腳122與底板132兩者之間的結合。本實施例中，如圖4-1中所示，板狀固定結構1224具有U型開口，底板132的固定部1322為自底板132上突出的定位柱，藉由U型開口與定位柱 的結構配合，而將板狀固定結構1224固定於底板132上，以達成第一支撐腳122與底板132兩者之間的結合。

第二支撐腳123的下端係可活動地延伸於止擋部1321下方，且第二支撐腳123的下端係朝上彎折而形成抵接結構1231，如圖3至圖4-1的實施例中，第二支撐腳123的下端係朝平行於底板132的方向延伸至止擋部1321的下方。具體來講，一併參照圖3及圖5，於本實施例中，底板132對應第二支撐腳123的下端的位置具有貫穿孔，第二支撐腳123的下端及其延伸形成的抵接結構1231可經由貫穿孔穿過底板132，而當抵接結構1231移動至最高位置(此時按壓端1211位於低位置P2)時，其上表面抵接止擋部1321的下表面。

關於本發明的第一支撐腳與第二支撐腳的位置關係，如圖3、圖5至圖6所示，承載面121具有一根部端1213與按壓端1211，根部端1213與按壓端1211係分別位於承載面121的相對兩側，第一支撐腳122係自根部端1213沿著第一方向向下延伸，第二支撐腳123係自根部端1213沿著第二方向向下延伸，亦即，第一支撐腳122與第二支撐腳123係分別由承載面121的同一端側向下彎折而構成。電路底板13設置於鍵帽11下方，電路底板13具有開關1311、固定結合結構1313與活動結合結構1314，固定結合結構1313係可包含固定部1322，而活動結合結構1314係可包含止擋部1321，第一支撐腳122的下端係固定在固定結合結構1313上，第二支撐腳123的下端係可活動地結合在活動結合結構1314上，其中，固定結合結構1313與活動結合結構1314彼此間隔分開，使得第一支撐腳122的下端係結合在跟止擋部1321彼此間隔分開的固定部1322上。可選擇性地，如圖7的實施例中，設置兩個第一支撐腳122及一個第二支撐腳123，第二支撐腳123係設置於兩個第一支撐腳122之間，或者，如圖8的實 施例中，設置一個第一支撐腳122及兩個第二支撐腳123，第一支撐腳122係設置於兩個第二支撐腳123之間，亦或者，如圖1中所示，設置兩個第一支撐腳122及兩個第二支撐腳123，兩個第一支撐腳122係設置於兩個第二支撐件123之間。

繼續參見圖3、圖5及圖6，懸臂構件12的承載面121具有鍵帽設置結構，以於懸臂構件12上設置鍵帽11，而承載面121於遠離第一支撐腳122與第二支撐腳123處具有按壓端1211，按壓端1211係對應鍵帽11按壓側的一端，是以，當鍵帽11的按壓側受到外力按壓時，按壓端1211可自初始的高位置P1(如圖5所示)朝向低位置P2(如圖6所示)移動，直到完成鍵帽11對開關1311的觸發，由於懸臂構件12的懸臂特性使得按壓端1211移動時，第一支撐腳122與第二支撐腳123均會受力而彈性變形。如圖3所示的實施例中，懸臂構件12於承載面121的外邊緣係形成有折邊1212，以強化懸臂構件12的結構強度而得以承受外力按壓，且懸臂構件12位於開關131的上方位置係具有觸發孔124，使得鍵帽11中央底面可穿過觸發孔124而抵接彈性體1312觸發開關1311。於本實施例中，承載面121的按壓端1211與設置第一支撐腳122及第二支撐腳123的一端相對，折邊1212所在的側邊與按壓端1211所在的側邊相鄰。

另外，如圖3所示，觸發孔124係為一實質四邊形孔，而懸臂構件12在鄰近彈性體1312處還具有避讓孔125，避讓孔125係為連通觸發孔124的一實質半圓形孔，可提供空間讓懸臂構件12與彈性體1312隔開，當鍵帽11的按壓側受到外力按壓，而讓按壓端1211位於低位置P2(如圖6所示)時，避讓孔125可使彈性體1312與懸臂構件12保持分離，以避免彈性體1312與懸臂構件12之間發生干涉，而讓鍵帽11能夠完成對開關1311的觸發。

如圖5所示的實施例中，第一支撐腳122係自承載面121側邊沿著第一方向V1向下延伸，第二支撐腳123係自承載面121側邊沿著第二方向V2向下延伸，其中，第一方向V1與承載面121具有第一交角θ 1，第二方向V2與承載面121具有第二交角θ 2，第一交角θ 1係小於第二交角θ 2，是以，當按壓端1211移動至低位置P2時，由於第一支撐腳122的下端固定連結在底板132上的第一支撐腳122會形成懸臂在鍵帽11的按壓側彎曲變形，而第二支撐腳123的抵接結構1231會抵接在止擋部1321的下表面，也會形成懸臂隨著鍵帽11的按壓彎曲變形。另言之，由於第一交角θ 1不同於第二交角θ 2，使得第一支撐腳122和第二支撐腳123形成懸臂後，第二支撐腳123會對抗第一支撐腳122的彎曲變形，如此可提高第一支撐腳122對抗按壓端1211向下運動的力量，而增加按鍵構造1的剛性以提供按壓阻力，進而滿足使用者在按鍵操作手感上的需求。可選擇性地，第一交角θ 1係介於30至40度之間，第二交角θ 2係介於50至65度之間。

另應說明的是，於本發明的實施例中，止擋部1321亦可設置在電路板131上，以於按壓端1211移動至低位置P2時供第二支撐腳123抵接結構1231的抵接，而提高第一支撐腳122對抗按壓端1211向下移動的力量。

再者，應說明的是，當按壓鍵帽11的外力解除時，第一支撐腳122與第二支撐腳123會彈性回復原狀，使得懸臂構件12的按壓端1211會由低位置P2返回初始的高位置P1，以等待使用者的後續操作。

另外，如圖4B所示，由於第一支撐腳122中間部位1222的彎曲變形會連帶影響下方部位1223彎曲變形的程度，因而，可藉由調整第一支撐腳122中間部位1222的外形和尺寸，來改變使用者操作按鍵時需要對鍵帽11施加 的按壓力大小，進而滿足使用者在按鍵操作手感上的需求。針對第一支撐腳122中間部位1222的外形和尺寸，可選擇性地，於圖3、圖4及圖4-1的實施例中，第一支撐腳122中間部位1222的兩側係形成有弧狀缺口，使得就截面積而言，第一支撐腳122接近承載面121的上方部位1221係大於第一支撐腳122的中間部位1222，第一支撐腳122接近底板14的下方部位1223係大於第一支撐腳122的中間部位1222。亦即，第一支撐腳122實質上為兩端寬中間窄的結構，上方部分1221與下方部分1223的寬度大於中間部分1222。

綜上所述，本發明的按鍵構造，主要係通過懸臂構件上的多個支撐腳的彈性變形，使鍵帽可在按鍵的按壓側上移動而進行單側按鍵操作，以滿足使用者單側操作按鍵的需求。另外，懸臂構件的多個支撐腳延伸方向不同，而可確保抵接結構抵接電路底板，進而達成按鍵按壓行程的限制。

上述實施例僅例示性說明本發明之原理及功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技術之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍，應如本發明申請專利範圍所列。

Claims (15)

1. 一種按鍵構造，係包括：一鍵帽；一懸臂構件，該懸臂構件具有一承載面、至少一第一支撐腳、至少一第二支撐腳與一抵接結構，該鍵帽設置於該承載面，該承載面於遠離該至少一第一支撐腳與該至少一第二支撐腳處具有一按壓端，該至少一第一支撐腳係自該承載面沿著一第一方向向下延伸，該至少一第二支撐腳係自該承載面沿著一第二方向向下延伸，該至少一第二支撐腳的下端朝上彎折而形成該抵接結構，其中，該第一方向與該承載面具有一第一交角，該第二方向與該承載面具有一第二交角，該第一交角係小於該第二交角；一電路底板，該電路底板設置於該鍵帽下方，該電路底板具有一開關與一止擋部，該至少一第一支撐腳的下端係固定在該電路底板上，該至少一第二支撐腳的下端係可活動地延伸於該止擋部下方；其中，當該鍵帽被一外力按壓時，該按壓端可自初始的一高位置朝向一低位置移動，由於該懸臂構件的懸臂特性，該至少一第一支撐腳與該至少一第二支撐腳會受力而彈性變形，當該按壓端移動至該低位置時，該抵接結構會抵接在該止擋部的下表面，且該鍵帽可觸發該開關；當按壓該鍵帽的外力解除時，該至少一第一支撐腳與該至少一第二支撐腳會回復原狀，使該按壓端由該低位置返回該高位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述按鍵構造，其中，該電路底板還包含一電路板與一底板，該電路板設置於該底板上方，該開關位於該電路板上。
3. 如申請專利範圍第2項所述按鍵構造，其中，該至少一第一支撐腳的下端係朝平行於該底板的方向延伸而形成一板狀固定結構，該板狀固定結構係用於固定該底板的一固定部。
4. 如申請專利範圍第3項所述按鍵構造，其中，該板狀固定結構係透過鉚接、熱熔接或背膠方式固定該底板的該固定部。
5. 如申請專利範圍第2項所述按鍵構造，其中，該至少一第二支撐腳的下端係朝平行於該底板的方向延伸至該止擋部的下方。
6. 如申請專利範圍第1項所述按鍵構造，其中，該至少一第一支撐腳係具有兩個第一支撐腳，該至少一第二支撐腳係位於該兩個第一支撐腳之間；或者，該至少一第二支撐腳係具有兩個第二支撐腳，該至少一第一支撐腳係位於該兩個第二支撐腳之間；或者，該至少一第一支撐腳係具有兩個第一支撐腳，該至少一第二支撐腳係具有兩個第二支撐腳，該兩個第一支撐腳係位於該兩個第二支撐腳之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述按鍵構造，其中，該懸臂構件於該承載面的外邊緣係形成有折邊，該折邊係用以強化該懸臂構件的結構強度。
8. 如申請專利範圍第1項所述按鍵構造，其中，該至少一第一支撐腳接近該承載面的上方部位的寬度大於該至少一第一支撐腳的中間部位的寬度，該至少一第一支撐腳接近該底板的下方部位的寬度大於該至少一第一支撐腳的中間部位的寬度。
9. 如申請專利範圍第1項所述按鍵構造，其中，就截面積而論，該至少一第一支撐腳接近該承載面的上方部位係大於該至少一第一支撐腳的中間部 位，該至少一第一支撐腳接近該電路底板的下方部位係大於該至少一第一支撐腳的中間部位。
10. 如申請專利範圍第1項所述按鍵構造，其中，該懸臂構件對應該開關的位置係具有一觸發孔，且該鍵帽的中央底面可穿過該觸發孔而觸發該開關。
11. 如申請專利範圍第10項所述按鍵構造，其中，該電路底板更具有一彈性體，該彈性體設置於該開關上方，該懸臂構件在鄰近該彈性體處還具有一避讓孔，當該按壓端位於該低位置時，該避讓孔使該彈性體與該懸臂構件保持分離，以避免該彈性體與該懸臂構件之間發生干涉。
12. 如申請專利範圍第11項所述按鍵構造，其中，該避讓孔係為一實質半圓形孔，該觸發孔係為一實質四邊形孔，該實質半圓形孔係連通該觸發孔。
13. 如申請專利範圍第1項所述按鍵構造，其中，該電路底板更具有一固定部，該至少一第一支撐腳與該至少一第二支撐腳係分別由該承載面的同一端側向下彎折而構成，該至少一第一支撐腳下端係結合在該固定部上，該固定部與該止擋部彼此間隔分開。
14. 如申請專利範圍第1項所述按鍵構造，其中，該第一交角係介於30至40度之間，該第二交角係介於50至65度之間。
15. 一種按鍵構造，係包括：一鍵帽；一懸臂構件，該懸臂構件具有一承載面、一第一支撐腳、一第二支撐腳，該鍵帽設置於該承載面，該承載面具有一根部端1213與一按壓端，該根部端1213與該按壓端係分別位於該承載面的相對兩側，該第一支撐腳係自該根部端1213沿著一第一方向向下延伸，該第二支撐腳係自該根部端1213沿著一第二方向向 下延伸，其中，該第一方向與該承載面具有一第一交角，該第二方向與該承載面具有一第二交角，該第一交角係小於該第二交角；一電路底板，該電路底板設置於該鍵帽下方，該電路底板具有一開關、一固定結合結構與一活動結合結構，該第一支撐腳的下端係固定在該固定結合結構上，該第二支撐腳的下端係可活動地結合在該活動結合結構上，該固定結合結構與該活動結合結構彼此間隔分開；其中，當該鍵帽被一外力按壓時，該按壓端可自一高位置朝向一低位置移動，該第一支撐腳與該第二支撐腳會受力而彈性變形，該第二支撐腳下端與該活動結合結構間彼此干涉位置改變，當該按壓端移動至該低位置時，該鍵帽可觸發該開關；以及當按壓該鍵帽的外力解除時，該第一支撐腳與該第二支撐腳會回復原狀，使該按壓端由該低位置返回該高位置。