TWI748446B - 薄型化字鍵 - Google Patents

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Abstract

一種薄型化字鍵包含一基板及一支撐單元。該基板包括一板部、四卡扣開口，及四卡扣部。該板部包括四界定出該等卡扣開口的開口周緣。每一開口周緣具有延伸方向不同的一第一側緣段與一第二側緣段。每一卡扣部具有一頂壁、一連接於該頂壁與各自的第一側緣段之間的第一連接壁、一連接於該頂壁與各自的第二側緣段之間的第二連接壁，及一分隔各自的第一側緣段與第二側緣段的破孔。該支撐單元可滑移地樞接於該等卡扣部。本發明藉由該等第一連接壁、該等第二連接壁與該等破孔產生提升產品壽命以及耐用性的效果。

Description

薄型化字鍵
本發明是有關於一種鍵盤的按鍵，特別是指一種薄型化字鍵。
參閱圖1，一種台灣專利號數第M547171號專利所公開的一種現有的薄型電容字鍵9，包含一按鍵框板91、一設置於該按鍵框板91的墊片92、一設置於該墊片92的彈性體93、一安裝於按鍵框板91的架橋機構94，及一被該架橋機構94與該彈性體93所支撐的鍵帽95。該按鍵框板91包括一框架部911，及四個設置於該框架部911並穿過該墊片92而供該架橋機構94可滑動地樞接的卡勾912。當該鍵帽95被按壓時，該架橋機構94(俗稱剪刀腳)會滑移而攤平。同時，該彈性體93會被壓縮而輸出一按壓信號。如此一來，便能透過該現有的薄型電容字鍵9達成輸入的功能。
然而，隨著市場的需求變動，鍵盤有朝著更輕薄的方向變動的趨勢。該現有的薄型電容字鍵9的缺點在於：當該按鍵框板91設計得過薄時，會導致該等卡勾912的結構強度不足，使得產品壽命較短且容易損壞。因此，如何在薄型化的條件下提升產品的壽 命以及耐用性便成為一項值得探討的議題。
因此，本發明的目的，即在提供一種提升產品的壽命以及耐用性的薄型化字鍵。
於是，本發明薄型化字鍵，包含一基板、一按壓單元、一支撐單元，及一鍵帽。
定義一第一軸線，及一與該第一軸線垂直相交於一基準點的第二軸線。該第一軸線與該第二軸線共同界定出一基準面。該基板包括一設置於該基準面的板部、四設置於該板部的卡扣開口，及四設置於該板部且分別相鄰於該等卡扣開口的卡扣部。
該板部以該第一軸線與第二軸線做為分界而界定出呈逆時針依序排列的一第一象限區、一第二象限區、一第三象限區，及一第四象限區。該第二象限區沿平行於該第一軸線的方向鄰接於該第一象限區。該第三象限區沿平行於該第二軸線的方向鄰接於該第二象限區。
該等卡扣開口分別設置在該第一象限區、該第二象限區、該第三象限區與該第四象限區。該第一象限區、該第二象限區、該第三象限區與該第四象限區各具有一環繞界定出各自的卡扣開口的開口周緣。每一開口周緣具有一鄰近於該第一軸線且實質上平行於該第一軸線的第一側緣段，及一遠離於該第二軸線且實質上平 行於該第二軸線的第二側緣段。
每一卡扣部具有一相對於該板部沿一垂直於該基準面的凸出方向浮凸的頂壁、一連接於該頂壁與各自的第一側緣段之間且沿著該第一側緣段延伸的第一連接壁、一連接於該頂壁與各自的第二側緣段之間且沿著該第二側緣段延伸的第二連接壁，及一設置在該第一連接壁與該第二連接壁的交界處且分隔各自的第一側緣段與第二側緣段的破孔。該頂壁、該第一連接壁與該第二連接壁共同界定出一卡扣槽。
該按壓單元沿該凸出方向設置於該基板且實質上位於該基準點。該按壓單元適用於被按壓並產生一按壓信號。
該支撐單元沿該凸出方向安裝於該基板並包括一第一框件，及一與該第一框件交叉設置的第二框件。該第一框件與該第二框件之間界定出一沿垂直於該基準面的軸向設置的支撐夾角，且該第一框件與該第二框件的交叉處彼此樞接，使得彼此之間能旋動而改變該支撐夾角。該第一框件具有一環繞於該按壓單元的第一框體，及二設置於該第一框體且鄰近於該板部的第一凸塊。該等第一凸塊由該第一框體沿平行於該第一軸線的方向朝遠離於該第二軸線的方向凸伸而分別伸入位於該第一象限區與該第二象限區的卡扣槽。該第二框件具有一環繞於該按壓單元並樞接於該第一框體的第二框體，及二設置於該第二框體且鄰近於該板部的第二凸塊。該 等第二凸塊由該第二框體沿平行於該第一軸線的方向朝遠離於該第二軸線的方向凸伸而分別伸入位於該第三象限區與該第四象限區的卡扣槽。
該鍵帽沿該凸出方向安裝於該第一框件與該第二框件相反於該板部的一側而能相對於該基板沿垂直於該基準面的軸向移動。
本發明的功效在於：藉由該等第一連接壁與該等第二連接壁沿著該等第一側緣段與該等第二側緣段延伸以強化該等卡扣部的結構強度，並藉由該等破孔分隔該等第一側緣段與該等第二側緣段以避免應力集中在轉角處，進而產生提升產品壽命以及耐用性的效果。
1:基板
11:板部
111:第一象限區
112:第二象限區
113:第三象限區
114:第四象限區
115:開口周緣
116:第一側緣段
117:第二側緣段
12:卡扣開口
13:卡扣部
131:頂壁
132:第一連接壁
133:第二連接壁
134:破孔
135:卡扣槽
136:擋止塊
14:擋牆開口
15:擋牆部
151:擋壁
152:延伸壁
16:擋止塊
2:按壓單元
21:墊片
22:彈性體
3:支撐單元
31:第一框件
311:第一框體
312:第一凸塊
32:第二框件
321:第二框體
322:第二凸塊
4:鍵帽
L1:第一軸線
L2:第二軸線
O:基準點
X:凸出方向
S:支撐夾角
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一種現有的薄型電容字鍵的一局部立體分解圖；圖2是本發明薄型化字鍵的一第一實施例的一立體組合圖；圖3是該第一實施例的一局部立體分解圖；圖4是該第一實施例的一基板的一俯視圖；圖5是該第一實施例的該基板的一後視圖；圖6是該第一實施例的一基板、一按壓單元與一支撐單元的一立 體組合圖；圖7是該第一實施例的該基板、該按壓單元與該支撐單元的一側視圖，顯示該支撐單元在一預設位置；圖8是該第一實施例的該基板、該按壓單元與該支撐單元的一俯視圖，顯示該支撐單元在該預設位置；圖9是沿圖8中的線IX-IX所得到的一剖視圖；圖10是該第一實施例的該基板、該按壓單元與該支撐單元的一側視圖，顯示該支撐單元在一按壓位置；圖11是類似於圖9的視圖，顯示該支撐單元在該按壓位置；圖12是本發明薄型化字鍵的一第二實施例的一基板的一俯視圖；圖13是該第二實施例的該基板的一後視圖；圖14是該第二實施例的該基板、該按壓單元與該支撐單元的一側視圖，顯示該支撐單元在一預設位置；及圖15是該第二實施例的該基板、該按壓單元與該支撐單元的一側視圖，顯示該支撐單元在一按壓位置。
參閱圖2與圖3，本發明薄型化字鍵的一第一實施例，包含一基板1、一按壓單元2、一支撐單元3，及一鍵帽4。
參閱圖4與圖5，定義一第一軸線L1，及一與該第一軸線 L1垂直相交於一基準點O的第二軸線L2。該第一軸線L1與該第二軸線L2共同界定出一基準面。該基板1包括一設置於該基準面的板部11、四設置於該板部11的卡扣開口12、四設置於該板部11且分別相鄰於該等卡扣開口12的卡扣部13、二設置於該板部11的擋牆開口14，及二設置於該板部11且分別相鄰於該等擋牆開口14的擋牆部15。
該板部11以該第一軸線L1與第二軸線L2做為分界而界定出呈逆時針依序排列的一第一象限區111、一第二象限區112、一第三象限區113，及一第四象限區114。該第二象限區112沿平行於該第一軸線L1的方向鄰接於該第一象限區111。該第三象限區113沿平行於該第二軸線L2的方向鄰接於該第二象限區112。
該等卡扣開口12分別設置在該第一象限區111、該第二象限區112、該第三象限區113與該第四象限區114。該第一象限區111、該第二象限區112、該第三象限區113與該第四象限區114各具有一環繞界定出各自的卡扣開口12的開口周緣115。每一開口周緣115具有一鄰近於該第一軸線L1且實質上平行於該第一軸線L1的第一側緣段116，及一遠離於該第二軸線L2且實質上平行於該第二軸線L2的第二側緣段117。
每一卡扣部13具有一相對於該板部11沿一垂直於該基準面的凸出方向X浮凸的頂壁131、一連接於該頂壁131與各自的第 一側緣段116之間且沿著該第一側緣段116延伸的第一連接壁132、一連接於該頂壁131與各自的第二側緣段117之間且沿著該第二側緣段117延伸的第二連接壁133，及一設置在該第一連接壁132與該第二連接壁133的交界處且分隔各自的第一側緣段116與第二側緣段117的破孔134。該頂壁131、該第一連接壁132與該第二連接壁133共同界定出一卡扣槽135。
該等擋牆開口14分別位於該第一象限區111與該第二象限區112且位於各自的卡扣開口12與該第二軸線L2之間。每一擋牆部15具有一相對於該板部11沿該凸出方向X浮凸的擋壁151，及二沿平行於該第一軸線L1的方向分別連接於該擋壁151的兩相反側並連接至該板部11的延伸壁152。
參閱圖3、圖6與圖7，該按壓單元2沿該凸出方向X設置於該基板1且實質上位於該基準點O。該按壓單元2包括一覆蓋於該板部11的墊片21，及一設置於該墊片21且沿該凸出方向X延伸並實質上位於該基準點O的彈性體22。該彈性體22被壓縮時會產生一按壓信號。
該支撐單元3沿該凸出方向X安裝於該基板1並包括一第一框件31，及一與該第一框件31交叉設置的第二框件32。該第一框件31與該第二框件32之間界定出一沿垂直於該基準面的軸向設置的支撐夾角S，且該第一框件31與該第二框件32的交叉處彼此樞 接，使得彼此之間能旋動而改變該支撐夾角S。該第一框件31具有一環繞於該按壓單元2的第一框體311，及二設置於該第一框體311且鄰近於該板部11的第一凸塊312。該等第一凸塊312由該第一框體31沿平行於該第一軸線L1的方向朝遠離於該第二軸線L2的方向凸伸而分別伸入位於該第一象限區111與該第二象限區112的卡扣槽135。該第二框件32具有一環繞於該按壓單元2並樞接於該第一框體311的第二框體321，及二設置於該第二框體321且鄰近於該板部11的第二凸塊322。該等第二凸塊322由該第二框體321沿平行於該第一軸線L1的方向朝遠離於該第二軸線L2的方向凸伸而分別伸入位於該第三象限區113與該第四象限區114的卡扣槽135。
該鍵帽4沿該凸出方向X安裝於該第一框件31與該第二框件32相反於該板部11的一側而能相對於該基板1沿垂直於該基準面的軸向移動，使得該支撐單元3相可對於該基板1在一預設位置與一按壓位置之間移動。
參閱圖3、圖7與圖8，未按壓本第一實施例時，該鍵帽4遠離於該基板1，該支撐單元3相對於該基板1位在該預設位置。在該預設位置時，該第一框件31與該第二框件32相對於該基板1朝該凸出方向X傾斜。此時，該支撐夾角S為最小值。該第一框件31的第一框體311會沿平行於該第二軸線L2的方向抵靠於該等擋牆部15(如圖9所示)，使得前述最小值不小於90度。
參閱圖3、圖10與圖11，當按壓本第一實施例的鍵帽4時，該鍵帽4會朝該第一基板1移動。該支撐單元3會被連動而使得該第一框件31的第一凸塊312與該第二框件32的第二凸塊322在該等卡扣槽135內轉動與滑動並抵達該按壓位置。值得注意的是，該等第一凸塊312會受到該等擋牆部15的結構限制而以轉動為主，幾乎不會滑動。因此，該等第一凸塊312不會由所伸入的卡扣槽135內沿平行於該第二軸線L2的方向脫出。又，由於該第二框件32樞接於該第一框件31，該等第二凸塊312所能滑動的範圍連帶受限。因此，該等第二凸塊322也不會由所伸入的卡扣槽135內沿平行於該第二軸線L2的方向脫出。
在該按壓位置時，該第一框件31與該第二框件32會彼此攤開，使得該支撐夾角S朝180度角趨近並達到最大值。在本第一實施例中最大值為180度角，但只是舉例而言，也可以依需求設計成小於180度。同時，該彈性體22會被該鍵帽4壓縮而送出一按壓訊號。停止按壓而鬆開該鍵帽4時，該彈性體22會受自身彈性影響而回復至原本的形狀，連帶使該鍵帽4回復至預設的位置，並使該支撐單元3也回復至該預設位置。
需要特別說明的是，由於該等第一連接壁132分別沿著該等第一側緣段116延伸，且該等第二連接壁133分別沿著該等第二側緣段117延伸，該等卡扣部13能較佳地抵抗該等第一凸塊311 與該等第二凸塊321滑移所導致的衝擊力道，產生強化結構強度的效果。此外，若沒有該等破孔134的話，應力容易集中在該等第一側緣段116與該等第二側緣段117的交界處。然而，在本第一實施例中該等破孔134設置在該等第一連接壁132與該等第二連接壁133的交界處且分隔各自的第一側緣段116與第二側緣段117，有效避免了前述應力集中的問題。如此一來，本第一實施例便能產生提升產品壽命以及耐用性的效果。
還要說明的是，該基板1的製造方式是先針對平坦的基板1進行鏤空後，再以打凸的加工方式使該等卡扣部13與該等擋牆部15凸出，並形成該等卡扣開口12與該等擋牆開口14。由於該等破孔134分隔各自的第一側緣段116與第二側緣段117，因此在打凸的工序中該等破孔134還能讓該等第一連接壁132與該等第二連接壁133較容易加工成型，而不會在打凸的過程中受彼此的牽制而難以成型或是損壞。
參閱圖12與圖13，本發明薄型化字鍵的一第二實施例類似於該第一實施例，差異之處在於：該基板1並未具有該等擋牆開口14與該等擋牆部15(參閱圖4)。該基板1還包括四個分別設置在該等卡扣開口12的擋止塊16。每一擋止塊由各自的開口周緣115沿平行於該第二軸線L2的方向朝該第一軸線L1凸伸。每一卡扣部13還具有一由該頂壁131朝該板部11凸伸的限位壁136。
參閱圖12與圖14，在該預設位置時，該第一框件31與該第二框件32相對於該基板1朝該凸出方向X傾斜。此時，該支撐夾角S為最小值。該第一框件31的該等第一凸塊312與該第二框件32的該等第二凸塊322會沿平行於該第二軸線L2的方向抵靠於該等限位壁136，使得前述最小值不小於90度。
參閱圖12與圖15，該支撐單元3被連動而移動至該按壓位置時，該第一框體311會沿平行於該第二軸線L2的方向抵靠於該等擋止塊16，使得該等第一凸塊312與該等第二凸塊322不會由所伸入的卡扣槽135內脫出。
如此一來，本第二實施例可以達成如同該第一實施例的功效。此外，藉由設計該等限位壁136的尺寸可以有效調整該支撐夾角S的最小值，在設計方面更為簡便。
綜上所述，本發明薄型化字鍵，藉由該等第一連接壁132與該等第二連接壁133沿著該等第一側緣段116與該等第二側緣段117延伸以強化該等卡扣部13的結構強度，並藉由該等破孔134分隔該等第一側緣段116與該等第二側緣段117以避免應力集中在轉角處，進而產生提升產品壽命以及耐用性的效果，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書 內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
11:板部 12:卡扣開口 13:卡扣部 134:破孔 14:擋牆開口 15:擋牆部 2:按壓單元 21:墊片 22:彈性體 3:支撐單元 31:第一框件 311:第一框體 312:第一凸塊 32:第二框件 321:第二框體 322:第二凸塊 4:鍵帽 L1:第一軸線 L2:第二軸線 O:基準點 X:凸出方向

Claims (4)

  1. 一種薄型化字鍵，包含：一基板，定義一第一軸線，及一與該第一軸線垂直相交於一基準點的第二軸線，該第一軸線與該第二軸線共同界定出一基準面，該基板包括一設置於該基準面的板部、四設置於該板部的卡扣開口，及四設置於該板部且分別相鄰於該等卡扣開口的卡扣部，該板部以該第一軸線與第二軸線做為分界而界定出呈逆時針依序排列的一第一象限區、一第二象限區、一第三象限區，及一第四象限區，該第二象限區沿平行於該第一軸線的方向鄰接於該第一象限區，該第三象限區沿平行於該第二軸線的方向鄰接於該第二象限區，該等卡扣開口分別設置在該第一象限區、該第二象限區、該第三象限區與該第四象限區，該第一象限區、該第二象限區、該第三象限區與該第四象限區各具有一環繞界定出各自的卡扣開口的開口周緣，每一開口周緣具有一鄰近於該第一軸線且實質上平行於該第一軸線的第一側緣段，及一遠離於該第二軸線且實質上平行於該第二軸線的第二側緣段，每一卡扣部具有一相對於該板部沿一垂直於該基準面的凸出方向浮凸的頂壁、一連接於該頂壁與各自的第一側緣段之間且沿著該第一側緣段延伸的第一連接壁、一連接於該頂壁與各自的第二側緣段之間且沿著該第二側緣段延伸的第二連接壁，及一設置在該第一連接壁與該第二連接壁的交界處且分隔各自的第一側緣段與第二側緣段的破孔，該頂壁、該第一連接壁與該第二 連接壁共同界定出一卡扣槽；一按壓單元，沿該凸出方向設置於該基板且實質上位於該基準點，該按壓單元適用於被按壓並產生一按壓信號；一支撐單元，沿該凸出方向安裝於該基板並包括一第一框件，及一與該第一框件交叉設置的第二框件，該第一框件與該第二框件之間界定出一沿垂直於該基準面的軸向設置的支撐夾角，且該第一框件與該第二框件的交叉處彼此樞接，使得彼此之間能旋動而改變該支撐夾角，該第一框件具有一環繞於該按壓單元的第一框體，及二設置於該第一框體且鄰近於該板部的第一凸塊，該等第一凸塊由該第一框體沿平行於該第一軸線的方向朝遠離於該第二軸線的方向凸伸而分別伸入位於該第一象限區與該第二象限區的卡扣槽，該第二框件具有一環繞於該按壓單元並樞接於該第一框體的第二框體，及二設置於該第二框體且鄰近於該板部的第二凸塊，該等第二凸塊由該第二框體沿平行於該第一軸線的方向朝遠離於該第二軸線的方向凸伸而分別伸入位於該第三象限區與該第四象限區的卡扣槽；及一鍵帽，沿該凸出方向安裝於該第一框件與該第二框件相反於該板部的一側而能相對於該基板沿垂直於該基準面的軸向移動。
  2. 如請求項1所述的薄型化字鍵，其中，該按壓單元包括一覆蓋於該基板的板部的墊片，及一設置於該墊片且沿該凸 出方向延伸並實質上位於該基準點的彈性體，該彈性體被壓縮時會產生一按壓信號。
  3. 如請求項1所述的薄型化字鍵，其中，該基板還包括二設置於該板部的擋牆開口，及二設置於該板部且分別相鄰於該等擋牆開口並供該第一框體沿平行於該第二軸線的方向抵靠的擋牆部，該等擋牆開口分別位於該第一象限區與該第二象限區且位於各自的卡扣開口與該第二軸線之間，每一擋牆部具有一相對於該板部沿該凸出方向浮凸的擋壁，及二沿平行於該第一軸線的方向分別連接於該擋壁的兩相反側並連接至該板部的延伸壁。
  4. 如請求項1所述的薄型化字鍵，其中，該基板還包括四個分別設置在該等卡扣開口的擋止塊，每一擋止塊由各自的開口周緣沿平行於該第二軸線的方向朝該第一軸線凸伸，每一卡扣部還具有一由該頂壁朝該板部凸伸的限位壁。
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