TWI731803B - 按鍵結構及其鍵帽組件 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種按鍵結構,其包括一殼體、一復位件以及一鍵帽組件。殼體具有一開口。復位件設置於殼體內。鍵帽組件包括一鍵帽及一基座。鍵帽包括一按壓部、一中心軸及至少一第一卡勾。按壓部具有一底面。中心軸與第一卡勾連接於底面。中心軸具有一球形部,球形部靠近於底面。基座自開口置入殼體,並與復位件接觸。基座包括一軸孔。軸孔具有一弧形槽。中心軸穿過軸孔而與復位件接觸,球形部容置於弧形槽。
Description
本發明是關於一種按鍵結構。
目前電腦的使用習慣而言,鍵盤為不可或缺的輸入設備之一。不論是電腦本身或是其周邊產品,皆朝著輕、薄、短、小的設計理念發展,鍵盤亦從早期的大型架構,轉變為薄型的鍵盤。薄型的鍵盤通常採用薄膜式電路板,又被稱為薄膜式鍵盤。薄膜式鍵盤的主要構件包括薄膜式電路板、復位件(或稱彈性件)及鍵帽。藉由按壓鍵帽而觸發薄膜式電路板的開關,而復位件提供鍵帽回復原位的力量。
另外,常見輔助鍵帽升降的機構包括火山口結構及剪刀式結構。以火山口結構而言,是在鍵盤的殼體形成複數凸起的開口,用以安裝鍵帽。對應的,鍵帽具有導引柱及卡勾。導引柱可沿著開口的內壁而將卡勾導引至殼體(開口)內,卡勾與開口的底緣卡合,而完成鍵帽的安裝。當鍵帽升降時,導引柱與開口內壁的限位作用,可使鍵帽垂直地移動而不偏斜。
然而,按壓鍵帽的角落(即鍵帽的四角之一)時,卻也因導引柱與開口內壁的限位作用,使得鍵帽及其導引柱可活動的空間受限,而更容易發生卡住(或稱卡鍵)的現象,必須施加更多的按壓力量,實有改良之必要。
有鑑於上述課題,本發明之主要目的係在提供一種按鍵結構及其鍵帽組件,藉由鍵帽組件包括鍵帽與基座,且鍵帽與基座的新穎結構設計,以解決習知採用火山口結構之按鍵結構容易發生卡鍵的問題。
為達成上述之目的,本發明提供一種按鍵結構,其包括一殼體、一復位件以及一鍵帽組件。殼體具有一開口。復位件設置於殼體內。鍵帽組件包括一鍵帽及一基座。鍵帽包括一按壓部及一中心軸。按壓部具有一底面。中心軸連接於底面。中心軸具有一球形部,球形部靠近於底面。基座自開口置入殼體,並與復位件接觸。基座包括一軸孔。軸孔具有一弧形槽。中心軸穿過軸孔而與復位件接觸,球形部容置於弧形槽。
為達成上述之目的,本發明另提供一種鍵帽組件,應用於一按鍵結構。按鍵結構包括一殼體及一復位件。殼體具有一開口,復位件設置於殼體內。鍵帽組件包括一鍵帽以及一基座。鍵帽包括一按壓部及一中心軸。按壓部具有一底面。中心軸連接於底面。中心軸具有一球形部,球形部靠近於底面。第一卡勾連接
於底面。基座自開口置入於殼體,並與復位件接觸。基座包括一軸孔。軸孔具有一弧形槽。中心軸穿過軸孔而與復位件接觸,球形部容置於弧形槽。
根據本發明之一實施例,當按壓部被按壓時,球形部於弧形槽內位移。
根據本發明之一實施例,當按壓部的一邊緣被按壓時,球形部與弧形槽的接觸點形成一抗力點。
根據本發明之一實施例,中心軸更具有一軸部,軸部自球形部往遠離底面的方向延伸。
根據本發明之一實施例,軸部與軸孔分別為一非圓形結構。
根據本發明之一實施例,軸部具有一第一平面,基座的軸孔具有一第二平面,第一平面對應於第二平面,以限制軸部於軸孔內轉動。
根據本發明之一實施例,基座更包括一導引柱,其與開口的一內壁接觸,且導引柱的一頂面與按壓部不接觸。
根據本發明之一實施例,導引柱對應於開口的其中一夾角,且基座藉由導引柱導引置入殼體。
根據本發明之一實施例,導引柱具有一弧形側面,弧形側面與開口的內壁為線接觸。
根據本發明之一實施例,導引柱的頂面為向外且往殼體方向延伸的一斜面。
根據本發明之一實施例,鍵帽包括至少一第一卡勾,其連接於底面,第一卡勾自開口置入殼體,並卡合至殼體。
根據本發明之一實施例,基座更包括至少一第二卡勾,第二卡勾自開口置入殼體,並卡合至殼體。
承上所述,依據本發明之按鍵結構及其鍵帽組件,件帽組件包括鍵帽及基座。其中,鍵帽的中心軸具有球形部,而基座的軸孔對應具有弧形槽。中心軸穿過軸孔時,球形部容置於弧形槽。藉由球形部與弧形槽相互配合的結構,使球形部可於弧形槽內位移,以增加鍵帽的活動空間。簡言之,鍵帽組件為二件式結構(即鍵帽及基座)、以及相互配合之球形部與弧形槽,可增加鍵帽的活動空間,進而可達到避免卡鍵的效果。
另外,基座具有導引柱,藉由導引柱與鍵帽的按壓部不接觸的設計,更可確保按壓部具有偏移或傾斜的空間,不會被導引柱所限制,以達到前述避免卡鍵的效果。
1:按鍵結構
10:殼體
11:開口
111:內壁
112:夾角
20:復位件
30:鍵帽組件
40:鍵帽
41:按壓部
411:底面
42:中心軸
421:球形部
422:軸部
4221:第一平面
423:凹部
424:中空結構
43:第一卡勾
50:基座
51:導引柱
511:弧形側面
512:頂面
52:軸孔
521:弧形槽
522:第二平面
53:第二卡勾
100:鍵盤
101:本體
A-A:線
B-B:線
D1:施力臂
D2、D3:抗力臂
R:抗力點
圖1為本發明之一實施例之按鍵結構的分解示意圖。
圖2為圖1所示之按鍵結構應用在鍵盤的示意圖。
圖3為圖1所示之鍵帽的示意圖。
圖4為圖1所示之基座的示意圖。
圖5為圖1所示之按鍵結構組裝後於A-A線的剖面示意圖。
圖6為圖1所示之按鍵結構組裝後於B-B線的剖面示意圖。
圖7為圖5所示之按鍵結構用以說明抗力點的示意圖。
為能更瞭解本發明之技術內容,特舉較佳具體實施例說明如下。
圖1為本發明之一實施例之按鍵結構的分解示意圖,圖2為圖1所示之按鍵結構應用在鍵盤的示意圖,圖3為圖1所示之鍵帽的示意圖,圖4為圖1所示之基座的示意圖,圖5為圖1所示之按鍵結構組裝後於A-A線的剖面示意圖,圖6為圖1所示之按鍵結構組裝後於B-B線的剖面示意圖,以下說明請搭配參考前述圖式所示。在本實施例中,按鍵結構1包括一殼體10、一復位件20以及一鍵帽組件30。如圖2所示,殼體10為中空的槽體,並具有一開口11,使復位件20及鍵帽組件30的部分結構可自開口11置入殼體10。須說明的是,按鍵結構1可應用於一鍵盤100,而按鍵結構1的殼體10與鍵盤100的本體101可以為一體的結構,亦可以不同構件組裝而成,本發明並不限制。
請參考圖1、圖5及圖6所示,復位件20設置於殼體10內,且對應於開口11,使鍵帽組件30的部分結構自開口11置入殼體10可與復位件20接觸。復位件20為可提供彈力的元件,其可例如但不限於橡膠彈性件、金屬彈簧、彈片、微動開關、磁性件等,以提供被按壓的鍵帽組件30回復至原位的彈力。
本實施例之鍵帽組件30包括一鍵帽40及一基座50。請參考圖1及圖3所示,鍵帽40包括一按壓部41及一中心軸42。按壓部41具有一底面411,中心軸42連接於底面411。換言之,中心軸42自底面411往遠離按壓部41的方向延伸。
本實施例之中心軸42具有一球形部421,且球形部421靠近於按壓部41的底面411。換言之,於中心軸42與按壓部41的連接處形成球形部421。如圖3所示,球形部421為半圓球體。半圓球體(球形部421)的圓形平面連接於底面411,球面則朝向遠離底面411的方向。又,中心軸42更具有一軸部422,軸部422連接於球形部421的球面,且自球形部421往遠離底面411的方向延伸。本實施例之鍵帽40可以射出成型的方式製成。較佳地,為避免球形部421及軸部422成型時有外觀縮水的情形,球形部421及軸部422設計有挖空結構,如圖3所示。例如,球形部421與底面411的連接處具有間隔設置的凹部423,而軸部422的中心為中空結構424,本發明不以此為限。
如圖3及圖5所示,本實施例之鍵帽40更包括至少一第一卡勾43,本實施例以二個第一卡勾43為例說明。中心軸42與第一卡勾43皆連接於底面411,且中心軸42及第一卡勾43皆自底面411往遠離按壓部41的方向延伸。其中,第一卡勾43的一端連接於底面411,另一端則為勾狀結構。於組裝時,可先將基座50自開口11置入殼體10,且基座50與復位件20接觸。接著,將鍵帽40的第一卡勾43對應至開口11,並施力使第一卡
勾43自開口11置入殼體10。此時,需施力將鍵帽40向下壓。停止施力後,復位件20可提供鍵帽40及基座50回復原位的彈力,進而使第一卡勾43卡合至殼體10。具體而言,第一卡勾43勾住開口11的內緣,進而卡合至殼體10。
請先參考圖1、圖2及圖4所示,基座50包括至少一導引柱51及一軸孔52。基座50可藉由導引柱51導引置入殼體10,並可導引基座50在殼體10內移動。具體而言,將導引柱51對應至開口11的內壁111,並使導引柱51與內壁111接觸,以導引基座50置入殼體10。在本實施例中,殼體10的開口11為四邊形。對應的,基座50可具有四個導引柱51。導引柱51可對應於開口11的其中一夾角112(如圖2所示),使導引柱51可沿著夾角112而導引基座50往殼體10內移動。
如圖4所示,較佳的,導引柱51具有一弧形側面511,弧形側面511與開口11的內壁111為線接觸。換言之,弧形側面511與內壁111接觸的區域為線形(線狀),使弧形側面511與內壁111接觸的區域縮減至最小。藉由前述結構,以避免鍵帽40被按壓而往下移動時,內壁111會對導引柱51產生過多的摩擦力。換言之,藉由弧形側面511與內壁111為線接觸的設計,可達到省力的效果。
又,軸孔52位於基座50的中央區域,用以容置鍵帽40的中心軸42。軸孔52具有一弧形槽521,用以容置中心軸42的球形部421。球形部421與弧形槽521的結構相互配合。具體而
言,本實施例之球形部421為半圓球體,而弧形槽521對應為半圓球形的凹槽。當中心軸42的軸部422穿過軸孔52時,球形部421的球面即可容置於弧形槽521。若按壓部41被按壓而傾斜時,球形部4211可在弧形槽521內位移,以形成類似萬向接頭的結構。
具體而言,組裝時,先將基座50置入殼體10,再將鍵帽40的中心軸42對準軸孔52,並使中心軸42穿過軸孔52。如圖5及圖6所示,中心軸42的軸部422穿過軸孔52而與復位件20接觸,而球形部421容置於弧形槽521。
另外,請搭配參考圖5所示,導引柱51的一頂面512與按壓部41的底面411不接觸。具體而言,本實施例之導引柱51的頂面512為向外且往殼體10方向延伸的一斜面。換言之,頂面512是向基座50的外側且向下延伸的斜面。因此,當鍵帽40的中心軸42置入軸孔52時,由弧形槽521支撐中心軸42及其球形部421,而導引柱51與按壓部41不接觸。
當按壓部41被按壓時,尤其是按壓部41的邊緣或邊角被按壓時,按壓部41的整體偏移、傾斜,進而使中心軸42也隨之偏移。藉由球形部421與弧形槽521相互配合的結構,使球形部421可於弧形槽521內位移(形成類似萬向接頭的結構),以增加鍵帽40的活動空間。又,由於導引柱51與按壓部41不接觸的結構,更可確保按壓部41具有偏移或傾斜的空間,不會被導引柱51所限制。因此,鍵帽組件30為二件式結構(即鍵帽40
及基座50)、相互配合之球形部421與弧形槽521、以及導引柱51與按壓部41不接觸的結構,可增加鍵帽40的活動空間,進而可達到避免卡鍵的效果。
圖7為圖5所示之按鍵結構用以說明抗力點的示意圖,請搭配參考圖7所示。當按壓部41的邊緣或邊角被按壓時,施力點位於按壓處,而支點位於中心軸42的中心,施力臂D1則為施力點至支點的距離。由於按壓部41的邊緣或邊角被按壓時,球形部421與弧形槽521會相互接觸,使得球形部421與弧形槽521的接觸點形成一抗力點R。抗力臂D2即為抗力點R至支點的距離。
以習知的按鍵結構而言,鍵帽組件30(鍵帽40與基座50)為單一構件。換言之,習知的鍵帽具有導引柱。因此,按壓習知鍵帽的邊緣或邊角,抗力點會是在導引柱與殼體之開口的接觸點。以習知單一構件的鍵帽而言,抗力臂D3為抗力點(導引柱與開口的接觸點)至支點(中心軸的中心)的距離。須說明的是,為便於說明,將按壓習知鍵帽所產生的抗力臂D3標示於圖7,而此段內容是描述習知鍵帽,故元件未使用標號說明。
如圖7所示,按壓本實施例之鍵帽組件30所產生的抗力臂D2小於按壓習知鍵帽所產生的抗力臂D3,而抗力臂D2較小可以達到省力的效果。因此,本實施例之鍵帽組件30相較於習知單一構件的鍵帽,可達到更為省力的效果。
除了達到省力的效果以外,本實施例之鍵帽40與基座50亦可採用不同材質,以達到低成本即可增加按鍵結構1之外觀變化的效果。舉例而言,基座50可使用塑膠材質,例如摩擦係數低、剛性佳的聚甲醛(Polyoxymethylene,POM)材質。鍵帽40則可依據所欲呈現的外觀採用塑膠、陶瓷、木質等材料。
請參考圖3及圖4所示,較佳的,本實施例之中心軸42的軸部422與軸孔52分別為一非圓形結構。非圓形結構可以避免軸部422於軸孔52內轉動,進而造成鍵帽40整體的晃動。具體而言,軸部422的兩側具有第一平面4221,基座50的軸孔52則對應具有第二平面522。鍵帽40組裝至基座50時,以第一平面4221對應於該第二平面522,進而可限制軸部422於軸孔52內轉動。
另須說明的是,本實施例之按鍵結構1的組裝順序是先將基座50置入殼體10後,再將鍵帽40組裝至基座50,亦即,使鍵帽40的中心軸42組裝至基座50的軸孔52。如前述,鍵帽40組裝至殼體10後,第一卡勾43可卡合至殼體10。此時,鍵帽40可限制位於下方的基座50,使基座50無法從開口11脫落,同時將基座50固定於殼體10內。
如圖4及圖6所示,為了便於自動化組裝程序,較佳的,本實施例之基座50更可包括至少一第二卡勾53。具體而言,當基座50置入殼體10時,第二卡勾53連同基座50自開口11置入殼體10。由於基座50與復位件20接觸,使復位件20可提供
基座50回復原位的彈力,進而可使第二卡勾53卡合至殼體10,如圖6所示。此時,即便尚未組裝鍵帽40,仍可藉由第二卡勾53將基座50固定於殼體10內,以避免基座50自開口11脫落。因此,將基座50置入殼體10後,即可移動鍵盤100的本體101(如圖2所示)至組裝鍵帽40的工作區,且無需擔心移動時會造成基座50的脫落。
綜上所述,依據本發明之按鍵結構及其鍵帽組件,件帽組件包括鍵帽及基座。其中,鍵帽的中心軸具有球形部,而基座的軸孔對應具有弧形槽。中心軸穿過軸孔時,球形部容置於弧形槽。藉由球形部與弧形槽相互配合的結構,使球形部可於弧形槽內位移,以增加鍵帽的活動空間。簡言之,鍵帽組件為二件式結構(即鍵帽及基座)、以及相互配合之球形部與弧形槽,可增加鍵帽的活動空間,進而可達到避免卡鍵的效果。
另外,基座具有導引柱,藉由導引柱與鍵帽的按壓部不接觸的設計,更可確保按壓部具有偏移或傾斜的空間,不會被導引柱所限制,以達到前述避免卡鍵的效果。
應注意的是,上述諸多實施例係為了便於說明而舉例,本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準,而非僅限於上述實施例。
1:按鍵結構
10:殼體
20:復位件
30:鍵帽組件
40:鍵帽
41:按壓部
411:底面
42:中心軸
421:球形部
43:第一卡勾
50:基座
51:導引柱
52:軸孔
53:第二卡勾
A-A:線
B-B:線
Claims (24)
- 一種按鍵結構,包括:一殼體,具有一開口;一復位件,設置於該殼體內;以及一鍵帽組件,包括:一鍵帽,包括一按壓部及一中心軸,該按壓部具有一底面,該中心軸連接於該底面,該中心軸具有一球形部,該球形部靠近於該底面;及一基座,自該開口置入該殼體,並與該復位件接觸,該基座包括一軸孔,該軸孔具有一弧形槽,該中心軸穿過該軸孔而與該復位件接觸,該球形部容置於該弧形槽。
- 如請求項1所述之按鍵結構,其中當該按壓部被按壓時,該球形部於該弧形槽內位移。
- 如請求項1所述之按鍵結構,其中當該按壓部的一邊緣被按壓時,該球形部與該弧形槽的接觸點形成一抗力點。
- 如請求項1所述之按鍵結構,其中該中心軸更具有一軸部,該軸部自該球形部往遠離該底面的方向延伸。
- 如請求項4所述之按鍵結構,其中該軸部與該軸孔分別為一非圓形結構。
- 如請求項5所述之按鍵結構,其中該軸部具有一第一平面,該基座的該軸孔具有一第二平面,該第一平面對應於該第二平面,以限制該軸部於該軸孔內轉動。
- 如請求項1所述之按鍵結構,其中該基座更包括一導引柱,其與該開口的一內壁接觸,且該導引柱的一頂面與該按壓部不接觸。
- 如請求項7所述之按鍵結構,其中該導引柱對應於該開口的其中一夾角,且該基座藉由該導引柱導引置入該殼體。
- 如請求項8所述之按鍵結構,其中該導引柱具有一弧形側面,該弧形側面與該開口的該內壁為線接觸。
- 如請求項7所述之按鍵結構,其中該導引柱的該頂面為向外且往該殼體方向延伸的一斜面。
- 如請求項1所述之按鍵結構,其中該鍵帽包括至少一第一卡勾,其連接於該底面,該第一卡勾自該開口置入該殼體,並卡合至該殼體。
- 如請求項1所述之按鍵結構,其中該基座更包括至少一第二卡勾,該第二卡勾自該開口置入該殼體,並卡合至該殼體。
- 一種鍵帽組件,應用於一按鍵結構,其包括一殼體及一復位件,該殼體具有一開口,該復位件設置於該殼體內,該鍵帽組件包括: 一鍵帽,包括:一按壓部,具有一底面;及一中心軸,連接於該底面,該中心軸具有一球形部,該球形部靠近於該底面;以及一基座,自該開口置入於該殼體,並與該復位件接觸,該基座包括:一軸孔,其具有一弧形槽,該中心軸穿過該軸孔而與該復位件接觸,該球形部容置於該弧形槽。
- 如請求項13所述之鍵帽組件,其中當該按壓部被按壓時,該球形部於該弧形槽內位移。
- 如請求項13所述之鍵帽組件,其中當該按壓部的一邊緣被按壓時,該球形部與該弧形槽的接觸點形成一抗力點。
- 如請求項13所述之鍵帽組件,其中該中心軸更具有一軸部,該軸部自該球形部往遠離該底面的方向延伸。
- 如請求項16所述之鍵帽組件,其中該軸部與該軸孔分別為一非圓形結構。
- 如請求項17所述之鍵帽組件,其中該軸部具有一第一平面,該基座的該軸孔具有一第二平面,該第一平面對應於該第二平面,以限制該軸部於該軸孔內轉動。
- 如請求項13所述之鍵帽組件,其中該基座更包括一導引柱,其與該開口的一內壁接觸,且該導引柱的一頂面與該按壓部不接觸。
- 如請求項19所述之鍵帽組件,其中該導引柱對應於該開口的其中一夾角,且該基座藉由該導引柱導引置入該殼體。
- 如請求項20所述之鍵帽組件,其中該導引柱具有一弧形側面,該弧形側面與該開口的該內壁為線接觸。
- 如請求項19所述之鍵帽組件,其中該導引柱的該頂面為向外且往該殼體方向延伸的一斜面。
- 如請求項13所述之鍵帽組件,其中該鍵帽包括至少一第一卡勾,其連接於該底面,該第一卡勾自該開口置入該殼體,並卡合至該殼體。
- 如請求項13所述之鍵帽組件,其中該基座更包括至少一第二卡勾該第二卡勾自該開口置入該殼體,並卡合至該殼體。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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TW109135554A TWI731803B (zh) | 2020-10-14 | 2020-10-14 | 按鍵結構及其鍵帽組件 |
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