TWI681430B

TWI681430B - 按鍵結構

Info

Publication number: TWI681430B
Application number: TW108113571A
Authority: TW
Inventors: 謝銘元; 葉亮達
Original assignee: 達方電子股份有限公司
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2019-04-18
Publication date: 2020-01-01
Also published as: TW202040617A

Abstract

一種按鍵結構，包含一底板、一鍵帽、連接至該底板及該鍵帽之間之二支架、設置於其中一支架上之一第一磁吸件、可滑動地設置於該底板下方之一活動板、及對應該第一磁吸件設置之一第二磁吸件。該第一磁吸件與該第二磁吸件間產生一磁吸力，以作為該鍵帽之回復力。該第二磁吸件可固定於該活動板上以能隨著該活動板的移動而遠離該第一磁吸件，使得該磁吸力下降以便於該鍵帽下沉，便於收納該按鍵結構。該活動板可包含一凸起部，該凸起部能隨著該活動板而推抵其中一支架以朝向該底板旋轉，使得該鍵帽朝向該底板移動，便於收納該按鍵結構。

Description

按鍵結構

本發明關於一種磁吸式按鍵結構，尤指一種其鍵帽可下沉收納之磁吸式按鍵結構。

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。又，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。此外，若按鍵結構採利用彈性構件(例如矽膠圓突)以提供鍵帽回復力之設計時，當鍵帽被強制下沉以便於收納時，彈性構件原則上會長時間處於被壓縮的狀態，可能引起永久便形而影響彈性，不利於彈性構件的使用壽命。

鑑於先前技術中的問題，本發明之一目的在於提供一種按鍵結構，透過拉遠用以產生鍵帽回復力之兩磁吸件的距離，以使鍵帽能下沉以便於收納。

根據本發明之按鍵結構包含一底板、一鍵帽、一升降機構、一第一磁吸件、一活動板及一第二磁吸件。該鍵帽設置於該底板之上。該升降機構包含一第一支架及與該第一支架樞接之一第二支架。該第一支架及該第二支架個別連接至該底板及該鍵帽之間，使得該鍵帽能透過該第一支架及該第二支架以相對於該底板平行於一垂直方向移動。該第一磁吸件固定設置於該第一支架且突出於該第一支架，該第一磁吸件於該垂直方向上之投影位於該升降機構於該垂直方向上之投影之一側。活動板可滑動地設置於該底板之下。該第二磁吸件對應該第一磁吸件固定設置於該活動板，該第一磁吸件與該第二磁吸件間產生一磁吸力。其中，當該活動板位於一第一位置時，該第二磁吸件位於該第一磁吸件下方，且該磁吸力經由該第一磁吸件及該升降機構驅使該鍵帽遠離該底板移動。又，當該活動板自該第一位置水平滑動至一第二位置時，該第二磁吸件遠離該第一磁吸件及該升降機構，使得該磁吸力下降以使該鍵帽朝向該底板移動。

本發明之另一目的在於提供一種按鍵結構，透過設置於底板下方的活動板之凸起部，推抵支架以使鍵帽能下沉以便於收納。

根據本發明之按鍵結構包含一底板、一鍵帽、一升降機構、一第一磁吸件、一活動板及一第二磁吸件。該鍵帽設置於該底板之上。該升降機構包含一第一支架及與該第一支架樞接之一第二支架。該第一支架及該第二支架個別連接至該底板及該鍵帽之間，使得該鍵帽能透過該第一支架及該第二支架以相對於該底板平行於一垂直方向移動。該第一磁吸件固定設置且突出於該第一支架及該第二支架其中之一，該第一磁吸件於該垂直方向上之投影位於該升降機構於該垂直方向上之投影之一側。該活動板可滑動地設置於該底板之下且包含一凸起部。該第二磁吸件固定設置於該底板且位於該第一磁吸件下方，該第一磁吸件與該第二磁吸件間產生一磁吸力。其中，當該活動板位於一第一位置時，該磁吸力經由該第一磁吸件及該升降機構驅使該鍵帽遠離該底板移動。又，於該活動板自該第一位置水平滑動至一第二位置的過程中，該凸起部推抵該第一支架以朝向該底板旋轉，使得該鍵帽朝向該底板移動。

相較於先前技術，根據本發明之按鍵結構，其鍵帽即使未受到按壓外力，仍能下沉以便於收納。又，該鍵帽回復力(即該磁吸力)非由彈性結構產生，故不會有先前技術中彈性構件可能永久便形而影響彈性的問題。

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至圖5。根據一實施例之一按鍵結構1包含一底板10、一鍵帽12、一升降機構14、一第一磁吸件16、一觸發件17、一活動板18、一第二磁吸件20及一開關電路板22。鍵帽12設置於底板10之上。升降機構14包含一第一支架142及一第二支架144，個別連接至底板10及鍵帽12之間，使得鍵帽12能透過第一支架142及第二支架144相對於底板10平行於一垂直方向D1 (以雙箭頭標示於圖4及圖5中)於一未按壓位置(如圖4所示者)及一按壓位置(如圖5所示者)移動。第一磁吸件16固定設置於第一支架142且突出於第一支架142。如圖3及圖4所示，第一磁吸件16於垂直方向D1上之投影(於圖3中部分的隱藏輪廓以虛線繪示)位於升降機構14於垂直方向D1上之投影(相當於其於圖3所示之廓輪)之一側。觸發件17設置於第一支架142上。活動板18可滑動地設置於底板10之下。第二磁吸件20對應第一磁吸件16固定設置於活動板18，第一磁吸件16與第二磁吸件20間產生一磁吸力F (以雙箭頭表示於圖4及圖5中)。開關電路板22設置於活動板18上並隨著活動板18一起移動，例如透過黏貼於活動板18上，又或與活動板18間產生結構干涉。開關電路板22具有一開關222 (以帶斜線的圓圈表示於圖2中，並以方塊表示於圖4及圖5中)，對應觸發件17設置。

於本實施例中，第一支架142以一上端部1422與鍵帽12連接且以一下端部1424與底板10連接。第二支架144以一上端部1442與鍵帽12連接且以一下端部1444與底板10連接。第一支架142及第二支架144以一樞接軸A1 (以鏈線長示於圖3中，以十字標記表示於圖4及圖5中)相互樞接。第一磁吸件16及樞接軸A1位於第一支架142連接至底板10處之兩側，使得磁吸力F驅使第一支架142逆時針旋轉(以圖4或圖5之視角)，進而帶動第二支架144旋轉以使鍵帽12向上移動。藉此，當鍵帽12未被按壓時，鍵帽12能位於該未按壓位置(如圖4所示者)。當鍵帽12被外力按壓以朝向底板10移動至該按壓位置時(如圖5所示者)，第一磁吸件16遠離第二磁吸件20，觸發件17隨著第一支架142朝向底板10而旋轉以觸發開關222。當外力移除時，磁吸力F即可作為鍵帽12的回復力，經由第一磁吸件16及升降機構14驅使鍵帽12遠離底板10移動(以回到原位，即如圖4所示未被按壓時之位置)。此外，於本實施例中，開關電路板22可由但不限於習知三層結構的薄膜電路板(其上下層上載有開關電路，中間層絕緣上下層的電路)實作。例如開關電路板22亦得以一印刷電路板或軟板實作，其上焊接一觸碰開關(作為開關222)。

於本實施例中，觸發件17與第一磁吸件16以一順磁性材料一體成形，例如以一金屬板件衝壓成形，此衝壓件(其隱藏輪廓於圖2中虛線繪示)再以埋入射出的方式與第一支架142一體成形。第二磁吸件20為一磁鐵，以與第一磁吸件16間能該磁吸力F。觸發件17呈一懸臂結構，朝向升降機構14內側延伸，其自由端具有朝向底板10的突起17a，用以觸發開關222。呈懸臂結構之觸發件17原則上具有彈性，能避免開關222承受過大的觸發力，有助於延長開關222的使用壽命。此外，於實作上，觸發件17與第一磁吸件16不以同一結構件實作為限。例如觸發件17為獨立於第一磁吸件16之懸臂結構，對應開關222固定於第一支架142或第二支架144上。又例如，觸發件17為第一支架142或第二支架144上朝向開關222突出的部分結構。

請亦參閱圖6。於本實施例中，活動板18能平行於一水平方向D2 (以雙箭頭標示於圖4至圖6中)相對於底板10滑動以位於一第一位置(如圖4及圖5所示者)或一第二位置(如圖6所示者)。當活動板18位於該第一位置時，第二磁吸件20位於第一磁吸件16下方，開關222亦位於觸發件17的突起17a下方。此時，按鍵結構1處於使用狀態，使用者可操作按鍵結構1 (即按壓鍵帽12、觸發開關222，以實現輸入操作)，如圖4及圖5所示及其相關說明。當活動板18自該第一位置水平滑動至該第二位置時，第二磁吸件20遠離第一磁吸件16及升降機構14，使得磁吸力F下降以使鍵帽12朝向底板10移動。此時，按鍵結構1整體高度減少，便於收納；換言之，按鍵結構1處於收納狀態。於實作上，可透過設計活動板18位於該第二位置時之磁吸力F之量值，使得鍵帽12及升降機構14在自重的作用下自動收折而使按鍵結構1處於收納狀態。此外，當活動板18位於該第二位置時，開關電路板22亦隨著活動板18而移動，使得開關222偏離觸發件17的突起17a，故於按鍵結構1處於收納狀態時，雖然觸發件17亦旋向底板10，觸發件17的突起17a仍不會觸碰到開關222，故開關222未被觸發，此結構設計可避免開關222被長時間按壓。

於本實施例中，按鍵結構1還包含其他互動結構以利於按鍵結構1處於收納狀態。其中，第二支架144包含一滑槽146，沿一延伸方向144a (以一箭頭表示於圖2中)延伸，延伸方向144a由下端部1444指向上端部1442。活動板18包含一滑勾182，對應滑槽146。請參閱圖1、圖2及圖7。於活動板18自該第一位置(如圖1所示者)滑動至該第二位置(如圖7所示者)的過程中，滑勾182於滑槽146內滑動並對滑槽146施力以使第二支架144朝向底板10旋轉，亦有助於使按鍵結構1處於收納狀態。此外，於此過程中，因磁吸力F的下降亦有助於減少滑勾182於滑槽146內滑動之阻力。因此，磁吸力F的下降與滑勾182於滑槽146內之滑動均有助於使按鍵結構1處於收納狀態。此外，於本實施例中，滑槽146包含一開口1462及一槽道1464。於活動板18自該第一位置滑動至該第二位置的過程中，滑勾182自開口1462滑入槽道1464。槽道1464具有一槽底面1464a，槽底面1464a沿朝向鍵帽12偏離延伸方向144a之一方向延伸。於活動板18自該第一位置滑動至該第二位置的過程中，滑勾182滑動於槽底面1464a上。

此外，於本實施例中，活動板18得由但不限於一衝壓件實作，滑勾182自活動板18本體朝向鍵帽12延伸彎折形成並穿過底板10，第二磁吸件20固定設置於活動板18相對的限位部184間，於實作上第二磁吸件20可輔以固定於活動板18底面之一薄片件24(例如麥拉片，以虛線繪示於圖2中)固定。此外，於本實施例中，按鍵結構1於第二支架144兩側均設置有滑槽146及對應的滑勾182，此有助於滑勾182對第二支架144對稱施力，可使升降機構14朝向底板10平順疊合。

請參閱圖8至圖10，於其所示之另一實施例中，一按鍵結構2相對於按鍵結構1以其他互動結構，撘配會隨活動板18一起活動的第二磁吸件20，以利於按鍵結構1處於收納狀態。為簡化說明，按鍵結構2與按鍵結構1結構相似，按鍵結構2沿用按鍵結構1之元件符號，關於按鍵結構2之其他說明，請逕參閱按鍵結構1之相關說明，不再贅述。按鍵結構2之活動板18包含一凸起部186。於活動板18自該第一位置(如圖9所示者)水平滑動(即平行於水平方向D2滑動)至該第二位置(如圖10所示者)的過程中，凸起部186推抵第一支架142以使第一支架142朝向底板10旋轉。其中，第一支架142的下端部1424以一旋轉軸向1424a (以十字標記表示於圖9及圖10中)相對於底板10旋轉。以圖9及圖10之視角而言，凸起部186推抵第一支架142的下端部1444之處與樞接軸A1位於旋轉軸向1424a兩側，凸起部186推抵第一支架142的下端部1444以使第一支架142順時針旋轉。

於實作上，一按鍵結構可兼具按鍵結構1、2之結構，即同時包含會隨活動板18一起活動的第二磁吸件20、滑勾182撘配滑槽146、及凸起部186，其結構可基於前述各實施例而可得知，不另贅述。此外，於前述實施例中，第一支架142為一內環支架，第二支架144為一外環支架，第一支架142樞接於第二支架144內側，但於實作上不以此為限。

請參閱圖11至圖13。根據另一實施例之一按鍵結構3與按鍵結構1結構相似，為簡化說明，按鍵結構3原則上沿用按鍵結構1之元件符號，關於按鍵結構3之其他說明，請逕參閱按鍵結構1之相關說明，不另贅述。於按鍵結構3中，第二磁吸件20固定設置於底板10且位於第一磁吸件16下方，第一磁吸件16與第二磁吸件20間產生一磁吸力F (以雙箭頭表示於圖12及圖13中)。其中，第二磁吸件20固定設置於底板10相對的限位部102間，於實作上可輔以固定於底板10底面之一薄片件24(例如麥拉片，以虛線繪示於圖11中)固定。

如圖12所示者，活動板18位於一第一位置，按鍵結構1處於使用狀態，使用者可透過按壓鍵帽12以觸發開關222，其作動細節如前文所述，不另贅述；其中，磁吸力F經由第一磁吸件16及升降機構14驅使鍵帽12遠離底板10移動。於活動板18自該第一位置(如圖12所示者)水平滑動至一第二位置(如圖13所示者)的過程中，活動板18之凸起部186推抵第一支架142以使第一支架142朝向底板10旋轉，使得鍵帽12朝向底板10移動，以使按鍵結構1整體高度減少，便於收納；換言之，按鍵結構1處於收納狀態(如圖13所示者)。其中，雖然於此過程中，第一磁吸件16與第二磁吸件20間之水平相對位置不變，但於實作上，凸起部186推抵第一支架142之力(例如由使用者經由拉動或推動活動板18施加)仍可克服磁吸力F，因此，第一支架142邏輯上仍能經由凸起部186的推抵而旋轉。

此外，於本實施例中，按鍵結構3亦包含滑槽146及與之互動之滑勾182，於活動板18自該第一位置水平滑動至該第二位置的過程中，滑槽146與滑勾182間產生結構干涉，亦有助於使按鍵結構1處於收納狀態；其作動細節及其結構其他說明，如前文按鍵結構1中相關說明所述，故不另贅述。於實作上，按鍵結構3亦可不透過滑槽146撘配滑勾182，而由凸起部186推抵第一支架142以使按鍵結構1處於收納狀態，不另贅述。

於前述按鍵結構1、2、3中，鍵帽12即使未受到按壓外力，仍能下沉以便於收納。又，鍵帽12回復力(即該磁吸力)非由彈性結構產生，可避免先前技術中實體彈性構件可能永久便形而影響彈性的問題。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、2、3‧‧‧按鍵結構 10‧‧‧底板 102‧‧‧限位部 12‧‧‧鍵帽 14‧‧‧升降機構 142‧‧‧第一支架 1422‧‧‧上端部 1424‧‧‧下端部 1424a‧‧‧旋轉軸向 144‧‧‧第二支架 144a‧‧‧延伸方向 1442‧‧‧上端部 1444‧‧‧下端部 146‧‧‧滑槽 1462‧‧‧開口 1464‧‧‧槽道 1464a‧‧‧槽底面 16‧‧‧第一磁吸件 17‧‧‧觸發件 17a‧‧‧突起 18‧‧‧活動板 182‧‧‧滑勾 184‧‧‧限位部 186‧‧‧凸起部 20‧‧‧第二磁吸件 22‧‧‧開關電路板 222‧‧‧開關 24‧‧‧麥拉片 A1‧‧‧樞接軸 D1‧‧‧垂直方向 D2‧‧‧水平方向 F‧‧‧磁吸力

圖1為根據一實施例之一按鍵結構之示意圖。圖2為圖1中按鍵結構之部分爆炸圖。圖3為圖1中按鍵結構之俯視圖，其中鍵帽未繪示於圖中。圖4為圖1中按鍵結構沿線X-X之剖面圖。圖5為圖4中按鍵結構於鍵帽被按壓時之剖面圖。圖6為圖4中按鍵結構於活動板移動後之剖面圖。圖7為圖1中按鍵結構於活動板移動後之側視圖，其中鍵帽以虛線繪示其輪廓於圖中。圖8為根據一實施例之一按鍵結構之部分爆炸圖。圖9為圖8中按鍵結構之剖面圖。圖10為圖9中按鍵結構於活動板移動後之剖面圖。圖11為根據另一實施例之一按鍵結構之部分爆炸圖。圖12為圖11中按鍵結構之剖面圖。圖13為圖11中按鍵結構於活動板移動後之剖面圖。

1‧‧‧按鍵結構

10‧‧‧底板

12‧‧‧鍵帽

14‧‧‧升降機構

142‧‧‧第一支架

1422‧‧‧上端部

1424‧‧‧下端部

144‧‧‧第二支架

1442‧‧‧上端部

1444‧‧‧下端部

16‧‧‧第一磁吸件

17‧‧‧觸發件

17a‧‧‧突起

18‧‧‧活動板

184‧‧‧限位部

20‧‧‧第二磁吸件

22‧‧‧開關電路板

222‧‧‧開關

A1‧‧‧樞接軸

D1‧‧‧垂直方向

D2‧‧‧水平方向

F‧‧‧磁吸力

Claims

一種按鍵結構，包含：一底板；一鍵帽，設置於該底板之上；一升降機構，包含：一第一支架，連接至該底板及該鍵帽之間；以及一第二支架，與該第一支架樞接且連接至該底板及該鍵帽之間，該鍵帽能透過該第一支架及該第二支架以相對於該底板平行於一垂直方向移動；一第一磁吸件，固定設置於該第一支架且突出於該第一支架，該第一磁吸件於該垂直方向上之投影位於該升降機構於該垂直方向上之投影之一側；一活動板，可滑動地設置於該底板之下；以及一第二磁吸件，對應該第一磁吸件固定設置於該活動板，該第一磁吸件與該第二磁吸件間產生一磁吸力；其中，當該活動板位於一第一位置時，該第二磁吸件位於該第一磁吸件下方，且該磁吸力經由該第一磁吸件及該升降機構驅使該鍵帽遠離該底板移動，以及當該活動板自該第一位置水平滑動至一第二位置時，該第二磁吸件遠離該第一磁吸件及該升降機構，使得該磁吸力下降以使該鍵帽朝向該底板移動。
如請求項1所述之按鍵結構，其中該第二支架以一上端部與該鍵帽連接且以一下端部與該底板連接，該第二支架包含一滑槽，沿一延伸方向延伸，該延伸方向由該下端部指向該上端部，該活動板包含一滑勾，於該活動板自該第一位置滑動至該第二位置的過程中，該滑勾於該滑槽內滑動並對該滑槽施力以使該第二支架朝向該底板旋轉。
如請求項2所述之按鍵結構，其中該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，該滑勾自該開口滑入該槽道。
如請求項3所述之按鍵結構，其中該槽道具有一槽底面，該槽底面沿朝向該鍵帽偏離該延伸方向之一方向延伸，於該活動板自該第一位置滑動至該第二位置的過程中，該滑勾滑動於該槽底面上。
如請求項1所述之按鍵結構，更包含一開關及一觸發件，其中該開關設置於該活動板上，該觸發件對應該開關設置於該第一支架或該第二支架上，該鍵帽可向該底板移動使得該觸發件觸發該開關，當該活動板位於該第二位置時，該開關未被觸發。
如請求項5所述之按鍵結構，其中該觸發件呈一懸臂結構並以該懸臂結構之一自由端部觸發該開關。
如請求項5所述之按鍵結構，其中該觸發件與該第一磁吸件以一順磁性材料一體成形，該第二磁吸件為一磁鐵。
如請求項1所述之按鍵結構，其中該活動板包含一凸起部，於該活動板自該第一位置水平滑動至一第二位置的過程中，該凸起部推抵該第一支架以使該第一支架朝向該底板旋轉。
一種按鍵結構，包含：一底板；一鍵帽，設置於該底板之上；一升降機構，包含：一第一支架，連接至該底板及該鍵帽之間；以及一第二支架，與該第一支架樞接且連接至該底板及該鍵帽之間，該鍵帽能透過該第一支架及該第二支架以相對於該底板平行於一垂直方向移動；一第一磁吸件，固定設置且突出於該第一支架及該第二支架其中之一，該第一磁吸件於該垂直方向上之投影位於該升降機構於該垂直方向上之投影之一側；一活動板，可滑動地設置於該底板之下且包含一凸起部；以及一第二磁吸件，固定設置於該底板且位於該第一磁吸件下方，該第一磁吸件與該第二磁吸件間產生一磁吸力；其中，當該活動板位於一第一位置時，該磁吸力經由該第一磁吸件及該升降機構驅使該鍵帽遠離該底板移動，以及於該活動板自該第一位置水平滑動至一第二位置的過程中，該凸起部推抵該第一支架以使該第一支架朝向該底板旋轉，使得該鍵帽朝向該底板移動。
如請求項9所述之按鍵結構，其中該第二支架以一上端部與該鍵帽連接且以一下端部與該底板連接，該第二支架包含一滑槽，沿一延伸方向延伸，該延伸方向由該下端部指向該上端部，該活動板包含一滑勾，於該活動板自該第一位置滑動至該第二位置的過程中，該滑勾於該滑槽內滑動並對該滑槽施力以使該第二支架朝向該底板旋轉。
如請求項10所述之按鍵結構，其中該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，該滑勾自該開口滑入該槽道。
如請求項11所述之按鍵結構，其中該滑槽具有一槽底面，該槽底面沿朝向該鍵帽偏離該延伸方向之一方向延伸，於該活動板自該第一位置滑動至該第二位置的過程中，該滑勾滑動於該槽底面上。
如請求項9所述之按鍵結構，更包含一開關及一觸發件，其中該開關設置於該活動板上，該觸發件對應該開關設置於該第一支架或該第二支架上，該鍵帽可向該底板移動使得該觸發件觸發該開關，當該活動板位於該第二位置時，該開關未被觸發。
如請求項13所述之按鍵結構，其中該觸發件呈一懸臂結構並以該懸臂結構之一自由端部觸發該開關。