TWI696104B - 觸控板模組以及具有觸控板模組的電子計算機 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種觸控板模組，包括基板、觸壓板、開關、支撐件以及彈性元件。基板包括觸發部。觸壓板與基板彼此相對。開關配置於觸壓板並對應於觸發部。彈性元件包括固定片體與擺動片體。固定片體位於支撐件與觸壓板之間。擺動片體包括二側擺動部與擺動部，這些側擺動部位於支撐件與觸壓板之間，擺動部位於基板與觸壓板之間，且固定片體連接於擺動部並位於這些側擺動部之間。因應外力的觸壓，觸壓板以支撐件為支點朝靠近基板的方向擺動，且觸壓板同時帶動擺動部朝靠近基板的方向擺動以及帶動這些側擺動部朝遠離支撐件的方向擺動。

Description

觸控板模組以及具有觸控板模組的電子計算機
本發明係涉及一種輸入裝置的領域，尤其係關於一種具有觸控功能的輸入裝置。
隨著科技的日新月異，電子設備的蓬勃發展為人類的生活帶來許多的便利性，因此如何讓電子設備的操作更人性化是重要的課題。舉例來說，日常生活常見的電子設備為筆記型電腦、手機、衛星導航裝置等，由於該些電子設備的儲存容量以及處理器運算效能大幅提昇，使得其所具有的功能日益變得強大且複雜。為了能有效率地操作這些電子設備，電子設備的製造商使用了觸控板作為輸入裝置以操控該些電子設備。
請參閱圖1，其為習知筆記型電腦與其觸控板模組的結構示意圖。觸控板模組1設置於筆記型電腦2的外殼21中，並至少部分顯露於外以供使用者接觸而對筆記型電腦2進行操作，例如，使用者可藉由手指接觸觸控板模組1且於觸控板模組1上滑動以移動螢幕22上的游標23，亦可藉由按壓觸控板模組1而使筆記型電腦2執行特定功能，因使觸控板模組1可替代滑鼠的功用，令使用者不需因額外攜帶或裝設滑鼠而帶來不便。
請同步參閱圖2~圖3，圖2為圖1所示觸控板模組於未被觸壓時的概念示意圖，圖3為圖2所示觸控板模組於被按壓後的概念示意圖。筆記型電腦2的外殼21具有向內凹陷的框架24，觸控板模組1配置於框架24內，觸控板模組1包括配置於框架24相對兩側的支撐結構11與觸發部12以及觸壓板13，而觸控板模組1的觸壓板13連接於支撐結構11，使得觸控板模組1的觸壓板13能以支撐結構11為支點而相對於觸發部12擺動。此外，觸控板模組1包括開關14，開關14位於觸壓板13的下方並相對應於觸發部12。
再者，當使用者觸壓觸壓板13時，觸壓板13以支撐結構11為支點而相對於觸發部12向下擺動，直至觸控板模組1的開關14抵頂位於框架24上的觸發部12，如此一來，開關14被觸發而輸出開關信號予筆記型電腦2，藉此令筆記型電腦2執行相對應的功能。而當使用者不再觸壓觸壓板13時，觸壓板13會因應支撐結構11的彈性力而相對於觸發部12向上擺動，使得觸壓板13恢復原位。
上述觸控板模組1的支撐結構11主要是以鐵件或塑膠結構(例如是海棉)來連接上下部件，並藉由鐵件或塑膠結構的形變使得觸壓板13可以上下擺動，然而，習知觸控板模組1的缺點在於，其支撐結構11的設計會導致觸壓板13在上下擺動的過程中產生偏斜不穩定的問題，因此，如何針對上述的問題進行改善，實為本領域相關人員所關注的焦點。
本發明的目的之一在於提供一種觸控板模組，其結構設計可增加觸壓板擺動的穩定性。
本發明的又一目的在於提供一種電子計算機，其觸控板模組的結構設計可增加觸壓板擺動的穩定性。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發明提供一種觸控板模組，應用於電子計算機，電子計算機具有框架，觸控板模組包括基板、觸壓板、開關、支撐件以及彈性元件。基板配置於框架內，且基板包括觸發部。觸壓板配置於框架內，且觸壓板與基板彼此相對。開關配置於觸壓板並對應於基板的觸發部。支撐件配置於基板與觸壓板之間。彈性元件包括固定片體與擺動片體，固定片體位於支撐件與觸壓板之間，擺動片體包括二側擺動部與擺動部，擺動部鄰接於這些側擺動部之間，這些側擺動部位於支撐件與觸壓板之間，擺動部位於基板與觸壓板之間，且固定片體連接於擺動部並位於這些側擺動部之間。因應外力的觸壓，觸壓板以支撐件為支點朝靠近基板的方向擺動而使開關接觸觸發部，且觸壓板同時帶動擺動部朝靠近基板的方向擺動以及帶動這些側擺動部朝遠離支撐件的方向擺動。
在本發明的一實施例中，上述的觸控板模組因應外力的解除，藉由彈性元件的彈性回復力，使得擺動片體以擺動部與固定片體的連接處為支點進行擺動，且擺動部朝遠離基板的方向擺動，這些側擺動部朝靠近支撐件的方向擺動，進而同時帶動觸壓板以支撐件為支點朝遠離基板的方向擺動而使開關遠離觸發部。
在本發明的一實施例中，上述的觸控板模組更包括第一黏著層，第一黏著層位於彈性元件的擺動片體與觸壓板之間，且第一黏著 層覆蓋於擺動片體的擺動部與這些側擺動部，擺動片體藉由第一黏著層貼合於觸壓板。
在本發明的一實施例中，上述的第一黏著層為一ㄇ字型結構。
在本發明的一實施例中，上述的觸壓板包括電路板與上蓋板，上蓋板配置於電路板的上方，且開關配置於電路板，擺動片體藉由第一黏著層貼合於電路板。
在本發明的一實施例中，上述的彈性元件的固定片體以雷射焊接的方式固定於支撐件。
在本發明的一實施例中，上述的觸控板模組更包括第二黏著層，第二黏著層位於基板與支撐件之間，支撐件藉由第二黏著層貼合於基板。
在本發明的一實施例中，上述的擺動片體的這些側擺動部分別朝第一方向延伸，擺動部朝第二方向延伸而鄰接於這些側擺動部之間，第一方向與第二方向彼此不平行，且擺動部與這些側擺動部構成ㄇ字型結構。
在本發明的一實施例中，上述的擺動片體的這些側擺動部分別與固定片體之間具有間隙。
在本發明的一實施例中，上述的觸控板模組更包括至少一鎖固件，基板藉由鎖固件而鎖固於框架上。
為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發明亦提供一種電子計算機，包括外殼、處理器以及觸控板模組。外殼具有向內凹陷的框架。處理器配置於外殼內。觸控板模組配置於外殼中並與處理器電性相連，觸控板模組包括基板、觸壓板、開關、支撐件以及彈性元件。基板配置於框架內，且基板包括觸發部。觸壓板配置於框 架內，且觸壓板與基板彼此相對。開關配置於觸壓板並對應於基板的觸發部。支撐件配置於基板與觸壓板之間。彈性元件包括固定片體與擺動片體，固定片體位於支撐件與觸壓板之間，擺動片體包括二側擺動部與擺動部，擺動部鄰接於這些側擺動部之間，這些側擺動部位於支撐件與觸壓板之間，擺動部位於基板與觸壓板之間，且固定片體連接於擺動部並位於這些側擺動部之間。因應外力的觸壓，觸壓板以支撐件為支點朝靠近基板的方向擺動而使開關接觸觸發部，且觸壓板同時帶動擺動部朝靠近基板的方向擺動以及帶動這些側擺動部朝遠離支撐件的方向擺動。
本發明實施例的電子計算機及其觸控板模組，其彈性元件具有外觀呈ㄇ字型結構的擺動片體以及固定於支撐件上的固定片體，固定片體與擺動片體的擺動部連接並位於兩個側擺動部之間，再者，由於彈性元件的擺動片體具有兩個側擺動部與鄰接於兩個側擺動部之間的擺動部，搭配形狀與擺動片體相互匹配的第一黏著層，可以使彈性元件與觸壓板之間的貼合面積大幅增加，且覆蓋於擺動片體的第一黏著層亦可增加觸壓板相對於基板擺動的穩定性，在這樣的結構設計下，使得觸壓板以支撐件為支點相對於基板擺動的過程中不會產生偏斜不穩定的情況。此外，在上述的結構設計下，觸控板模組進行觸壓測試時可以得到穩定的行程(Travel)、彈力(Click Force)以及彈力回彈比率(Raotio)的數值。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
1、3‧‧‧觸控板模組
2‧‧‧筆記型電腦
4‧‧‧電子計算機
11‧‧‧支撐結構
12‧‧‧觸發部
13‧‧‧觸壓板
14‧‧‧開關
21、41‧‧‧外殼
22、42‧‧‧螢幕
23、43‧‧‧游標
24、44:框架
30:基板
31:觸壓板
32:開關
33:支撐件
34:彈性元件
35:第一黏著層
36:第二黏著層
37:第一鎖固件
38:第二鎖固件
300:觸發部
311:電路板
312:上蓋板
341:固定片體
342:擺動片體
45:處理器
441:容置空間
C:連接處
D1:第一方向
D2:第二方向
G:間隙
SW1:側擺動部
SW2:擺動部
AA:線段
圖1為習知筆記型電腦與其觸控板模組的結構示意圖。
圖2為圖1所示觸控板模組於未被觸壓時的概念示意圖。
圖3為圖2所示觸控板模組於被按壓後的概念示意圖。
圖4為本發明電子計算機及其觸控板模組於一較佳實施例的外觀結構示意圖。
圖5為圖4所示的電子計算機的框架與觸控板模組的部分結構剖面示意圖。
圖6為圖5所示的觸控板模組因應外力被觸壓時的結構剖面示意圖。
圖7為圖5所示的觸控板模組的元件分解示意圖。
圖8為圖7所示的支撐件、彈性元件與第一黏著層彼此組設後的俯視示意圖。
請參閱圖4，其為本發明電子計算機及其觸控板模組於一較佳實施例的外觀結構示意圖。電子計算機4例如是筆記型電腦，但不以此為限，並包括外殼41、螢幕42、處理器45以及觸控板模組3，且處理器45設置於外殼41內並用以處理電子計算機4的電子訊號，而外殼41具有向內凹陷的框架44(如圖5所示)；其中，觸控板模組3可被配置於框架44中而與處理器45電性相連，且至少部分的觸控板模組3顯露於外以供使用者接觸而對電子計算機4進行操作，例如，使用者可藉由將手指接觸觸控板模組3且於觸控板模組3上滑動以移動螢幕42上的游標43，亦可藉由按壓觸控板模組3而使電子計算機4執行特定功能。
以下再針對本發明實施例的觸控板模組3的其它詳細構造做更進一步的描述。
請參閱圖5至圖8，圖5為圖4所示的電子計算機的框架與觸控板模組的部分結構剖面示意圖(沿著圖4所示的AA線段的剖面示意圖)。圖6為圖5所示的觸控板模組因應外力被觸壓時的結構剖面示意圖。圖7為圖5所示的觸控板模組的元件分解示意圖。圖8為圖7所示的支撐件、彈性元件與第一黏著層彼此組設後的俯視示意圖。如圖5與圖7所示，電子計算機4的框架44具有框架容置空間441，且框架容置空間441用來供觸控板模組3配置於其中。本實施例的觸控板模組3包括基板30、觸壓板31、開關32、支撐件33以及彈性元件34。基板30配置於框架44內，且基板30包括觸發部300。觸壓板31配置於框架44內，且觸壓板31與基板30彼此相對。開關32配置於觸壓板31並對應於基板30的觸發部300，也就是說，開關32配置於觸壓板31朝向基板30的表面上。支撐件33配置於基板30與觸壓板31之間，且支撐件33位於框架44的一側，而基板30的觸發部300則位於框架44的相對另一側，在本實施例中，支撐件33的材質例如是金屬，但本發明並不以此為限。彈性元件34包括固定片體341與擺動片體342，固定片體341位於支撐件33與觸壓板31之間，擺動片體342包括兩個側擺動部SW1與擺動部SW2，擺動部SW2鄰接於兩個側擺動部SW1之間，這兩個側擺動部SW1位於支撐件33與觸壓板31之間，擺動部SW2位於基板30與觸壓板31之間，且固定片體341連接於擺動部SW2並位於這兩個側擺動部SW1之間，在本實施例中，固定片體341例如是以雷射焊接的方式固定於支撐件33上，但本發明並不以此為限。
如圖5與圖6所示，觸控板模組3因應外力的觸壓，使得觸壓板31以支撐件33為支點相對於基板30擺動，在觸壓板31擺動的過程中，位於觸壓板31上的開關32接觸於基板30的觸發部300，進而輸出致能信號予電子計算機4，藉此令電子計算機4執行相對應的功能。關於觸控板模組3的詳細作動方式將於後段說明中進行詳述。
請繼續參閱圖5至圖7，本實施例的觸控板模組3更包括第一黏著層35與第二黏著層36。第一黏著層35位於彈性元件34的擺動片體342與觸壓板31之間，且第一黏著層35覆蓋擺動片體342的擺動部SW2與兩個側擺動部SW1，也就是說，第一黏著層35僅僅覆蓋於擺動片體342而不覆蓋於固定片體341，擺動片體34藉由第一黏著層35貼合於觸壓板31。第二黏著層36位於基板30與支撐件33之間，支撐件33藉由第二黏著層36貼合於基板30。上述第一黏著層35以及第二黏著層36例如是壓感膠(Pressure Sensitive Adhesive,PSA)，但本發明並不以此為限。需特別說明的是，在本實施例中，彈性元件34的數量例如是兩個，第一黏著層35的數量例如是兩個，且這兩個彈性元件34分別位於支撐件33的兩側，而兩個第一黏著層35則分別覆蓋於所對應的彈性元件34的擺動片體342，但本發明並不加以限定彈性元件34與第一黏著層35的數量。
值得一提的是，本實施例的兩個彈性元件34以雷射焊接的方式配置於支撐件33的相對兩側，這樣的配置方式可以隨時從兩個彈性元件34之間的位置去修改支撐件33的長度，藉以供不同尺寸大小的觸控板模組使用，如此一來，可以大幅降低觸控板模組的製造成本。
如圖8所示，本實施例的彈性元件34的擺動片體342的兩個側擺動部SW1分別朝第一方向D1延伸，擺動片體342的擺動部SW2朝第 二方向D2延伸而鄰接於該兩個側擺動部SW1之間，上述第一方向D1與第二方向D2彼此不平行，在本實施例中，第一方向D1與第二方向D2例如是彼此垂直，但本發明並不以此為限，由於第一方向D1與第二方向D2彼此垂直，因此兩個側擺動部SW1與擺動部SW2之間構成ㄇ字型結構，而第一黏著層35的形狀則為與擺動片體342相互匹配的ㄇ字型結構，在這樣的結構設計下，第一黏著層35可覆蓋於擺動片體342上，進而使彈性元件34與觸壓板31之間的貼合面積大幅增加，除了可以增加觸壓板31相對基板30擺動的穩定性外，亦可大幅提升觸控板模組3的結構強度。此外，在本實施例中，擺動片體342的這兩個側擺動部SW1分別與固定片體341之間具有間隙G，其目的在於，在觸壓板31相對於基板30擺動的過程中，擺動片體342的兩個側擺動部SW1不會受到固定片體341的干擾而影響到觸壓板31擺動的流暢性。
如圖5與圖6所示，本實施例的觸壓板31包括電路板311與上蓋板312。上蓋板312配置於電路板311的上方，且上蓋板312與電路板311接合於彼此，在本實施例中，開關32配置於電路板311朝向基板30的表面的一側，而彈性元件34的擺動片體342藉由第一黏著層35貼合於電路板311朝向基板30的表面的相對另一側。在本實施例中，上蓋板312的材質例如是玻璃，但本發明並不以此為限，上蓋板312的材質可依照實際情況的需求而置換成所需的材質。
如圖5與圖6所示，本實施例的觸控板模組3更包括至少一個鎖固件，在本實施例中，鎖固件的數量以兩個為例進行說明，也就是觸控板模組3包括第一鎖固件37與第二鎖固件38，基板30藉由第一鎖固件37與第二鎖固件38而鎖固於電子計算機4的框架44上。需特別說 明的是，本發明並不加以限定鎖固件的數量，鎖固件的數量可依照實際情況的需求而有所不同。
以下再針對本實施例的觸控板模組3的作動方式做進一步詳細的描述。
如圖6所示，當觸控板模組3因應外力的觸壓，觸控模組3的觸壓板31以支撐件33為支點朝靠近基板30的方向擺動而使位於觸壓板31上的開關32接觸於位基板30上的觸發部300，此時，觸壓板31會同時帶動擺動片體342的擺動部SW2朝靠近基板30的方向擺動以及帶動擺動片體342的兩個側擺動部SW1朝遠離支撐件33的方向擺動。接著，如圖5所示，當施加於觸控板模組3上的外力解除時，藉由彈性元件34的彈回復力，使得彈性元件34的擺動片體342以擺動部SW2與固定片體341的連接處C為支點擺動，且擺動部SW2朝遠離基板30的方向擺動，兩個側擺動部SW1朝靠近支撐件33的方向擺動，進而同時帶動觸壓板31以支撐件33為支點朝遠離基板30的方向擺動而使開關32遠離觸發部300。
綜上所述，本發明實施例的電子計算機及其觸控板模組，其彈性元件具有外觀呈ㄇ字型結構的擺動片體以及固定於支撐件上的固定片體，固定片體與擺動片體的擺動部連接並位於兩個側擺動部之間，再者，由於彈性元件的擺動片體具有兩個側擺動部與鄰接於兩個側擺動部之間的擺動部，搭配形狀與擺動片體相互匹配的第一黏著層，可以使彈性元件與觸壓板之間的貼合面積大幅增加，且覆蓋於擺動片體的第一黏著層亦可增加觸壓板相對於基板擺動的穩定性，在這樣的結構設計下，使得觸壓板以支撐件為支點相對於基板擺動的過程中不會產生偏斜不穩定的情況。此外，在上述的結構設計下，觸控板 模組進行觸壓測試時可以得到穩定的行程(Travel)、彈力(Click Force)以及彈力回彈比率(Raotio)的數值。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的”第一”、”第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
3‧‧‧觸控板模組
44‧‧‧框架
30‧‧‧基板
31‧‧‧觸壓板
32‧‧‧開關
33‧‧‧支撐件
34‧‧‧彈性元件
35‧‧‧第一黏著層
36‧‧‧第二黏著層
37‧‧‧第一鎖固件
38‧‧‧第二鎖固件
300‧‧‧觸發部
311‧‧‧電路板
312‧‧‧上蓋板
342‧‧‧擺動片體
441‧‧‧容置空間
C‧‧‧連接處
SW1‧‧‧側擺動部
SW2‧‧‧擺動部

Claims (11)

  1. 一種觸控板模組，應用於一電子計算機，該電子計算機具有一框架，該觸控板模組包括：一基板，配置於該框架內，且該基板包括一觸發部；一觸壓板，配置於該框架內，且該觸壓板與該基板彼此相對；一開關，配置於該觸壓板並對應於該基板的該觸發部；一支撐件，配置於該基板與該觸壓板之間；以及一彈性元件，包括一固定片體與一擺動片體，該固定片體位於該支撐件與該觸壓板之間，該擺動片體包括二側擺動部與一擺動部，該擺動部鄰接於該些側擺動部之間，該些側擺動部位於該支撐件與該觸壓板之間，該擺動部位於該基板與該觸壓板之間，且該固定片體連接於該擺動部並位於該些側擺動部之間；其中，因應一外力的觸壓，該觸壓板以該支撐件為支點朝靠近該基板的方向擺動而使該開關接觸該觸發部，且該觸壓板同時帶動該擺動部朝靠近該基板的方向擺動以及帶動該些側擺動部朝遠離該支撐件的方向擺動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控板模組，其中因應該外力的解除，藉由該彈性元件的一彈性回復力，使得該擺動片體以該擺動部與該固定片體的連接處為支點擺動，且該擺動部朝遠離該基板的方向擺動，該些側擺動部朝靠近該支撐件的方向擺動，進而同時帶動該觸壓板以該支撐件為支點朝遠離該基板的方向擺動而使該開關遠離該觸發部。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控板模組，更包括一第一黏著層，該第一黏著層位於該彈性元件的該擺動片體與該觸壓板之間，且 該第一黏著層覆蓋於該擺動片體的該擺動部與該些側擺動部，該擺動片體藉由該第一黏著層貼合於該觸壓板。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的觸控板模組，其中該第一黏著層為一ㄇ字型結構。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的觸控板模組，其中該觸壓板包括一電路板與一上蓋板，該上蓋板配置於該電路板的上方，且該開關配置於該電路板，該擺動片體藉由該第一黏著層貼合於該電路板。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的觸控板模組，其中該彈性元件的該固定片體以雷射焊接的方式固定於該支撐件。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的觸控板模組，更包括一第二黏著層，該第二黏著層位於該基板與該支撐件之間，該支撐件藉由該第二黏著層貼合於該基板。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的觸控板模組，其中該擺動片體的該些側擺動部分別朝一第一方向延伸，該擺動部朝一第二方向延伸而鄰接於該些側擺動部之間，該第一方向與該第二方向彼此不平行，且該擺動部與該些側擺動部構成一ㄇ字型結構。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的觸控板模組，其中該擺動片體的該些側擺動部分別於該固定片體之間具有一間隙。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的觸控板模組，更包括至少一鎖固件，該基板藉由該至少一鎖固件而鎖固於該框架上。
  11. 一種電子計算機，包括：一外殼，具有向內凹陷的一框架；一處理器，配置於該外殼內；以及 一觸控板模組，配置於該外殼中並與該處理器電性相連，該觸控板模組包括：一基板，配置於該框架內，且該基板包括一觸發部；一觸壓板，配置於該框架內，且該觸壓板與該基板彼此相對；一開關，配置於該觸壓板並對應於該基板的該觸發部；一支撐件，配置於該基板與該觸壓板之間；以及一彈性元件，包括一固定片體與一擺動片體，該固定片體位於該支撐件與該觸壓板之間，該擺動片體包括二側擺動部與一擺動部，該擺動部鄰接於該些側擺動部之間，該些側擺動部位於該支撐件與該觸壓板之間，該擺動部位於該基板與該觸壓板之間，且該固定片體連接於該擺動部並位於該些側擺動部之間；其中，因應一外力的觸壓，該觸壓板以該支撐件為支點朝靠近該基板的方向擺動而使該開關接觸該觸發部，且該觸壓板同時帶動該擺動部朝靠近該基板的方向擺動以及帶動該些側擺動部朝遠離該支撐件的方向擺動。
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