TWI755305B - 鍵盤 - Google Patents

Abstract

一種鍵盤包含電路板以及按鍵裝置。按鍵裝置設置於電路板上方，並包含殼體、開關按鍵、鍵帽、套接件以及銜接件。開關按鍵設置於殼體上，並配置以相對於殼體在第一軸向上移動。鍵帽位於開關按鍵上方，並具有導引結構。套接件套設於開關按鍵上。銜接件銜接導引結構與套接件。導引結構配置以經由銜接件導引鍵帽相對於開關按鍵在第二軸向上移動。

Description

鍵盤

本揭露是有關於一種鍵盤。

就目前個人電腦的使用習慣而言，鍵盤為不可或缺的輸入設備之一，用以輸入文字或數字。不僅如此，舉凡日常生活所接觸的消費級電子產品或是工業界使用的大型加工設備，皆需設有按鍵作為輸入裝置，以操作上述之電子產品與加工設備。

對於現有的鍵盤來說，通常需要按壓組合按鍵（例如Shift鍵加另一個按鍵）才能觸發特殊功能。因此，使用者可能需要同時使用雙手進行輸入而無法做其他事（例如移動滑鼠或使用手寫筆）。另外，由於尺寸上的限制，鍵盤往往無法再增加更多按鍵，因此若使用者要自定義其他功能，也必須設定兩鍵以上的組合按鍵。

因此，如何提出一種可解決上述問題的鍵盤，是目前業界亟欲投入研發資源解決的問題之一。

有鑑於此，本揭露之一目的在於提出一種可有解決上述問題的鍵盤。

為了達到上述目的，依據本揭露之一實施方式，一種鍵盤包含電路板以及按鍵裝置。按鍵裝置設置於電路板上方，並包含殼體、開關按鍵、鍵帽、套接件以及銜接件。開關按鍵設置於殼體上，並配置以相對於殼體在第一軸向上移動。鍵帽位於開關按鍵上方，並具有導引結構。套接件套設於開關按鍵上。銜接件銜接導引結構與套接件。導引結構配置以經由銜接件導引鍵帽相對於開關按鍵在第二軸向上移動。

於本揭露的一或多個實施方式中，導引結構包含滑槽。滑槽沿著第二軸向延伸。銜接件為插銷。插銷可轉動地銜接套接件，並可滑動地銜接滑槽。

於本揭露的一或多個實施方式中，鍵帽包含按壓部。按壓部具有底面。第二軸向相對於底面傾斜。

於本揭露的一或多個實施方式中，導引結構包含另一滑槽。此另一滑槽沿著第二軸向延伸。按鍵裝置進一步包含另一銜接件。此另一銜接件連接套接件且可滑動地銜接此另一滑槽。

於本揭露的一或多個實施方式中，鍵帽配置以相對於開關按鍵沿著第二軸向移動於第一側向位置以及第二側向位置之間。當鍵帽由第一側向位置移動至第二側向位置時，開關按鍵由鍵帽的中央移動至邊緣。

於本揭露的一或多個實施方式中，按鍵裝置進一步包含復位件。復位件設置於鍵帽與套接件之間，並配置以使鍵帽復位至第一側向位置。

於本揭露的一或多個實施方式中，鍵帽包含相連之按壓部以及側牆部。復位件包含頂針。頂針抵靠側牆部。

於本揭露的一或多個實施方式中，套接件具有凹槽。頂針可滑動地與凹槽套接。復位件進一步包含彈性體設置於頂針與套接件之間。

於本揭露的一或多個實施方式中，頂針具有容置槽。凹槽與容置槽共同容置彈性體。

於本揭露的一或多個實施方式中，鍵帽的底面具有反射區域。按鍵裝置進一步包含位移感測元件設置於殼體上。當鍵帽由第一側向位置移動至第二側向位置時，位移感測元件在第一軸向上由反射區域的正下方離開。

於本揭露的一或多個實施方式中，殼體具有套筒部。套筒部圍繞開關按鍵。鍵帽包含止擋肋。當鍵帽位於第一側向位置時，止擋肋在第一軸向上與套筒部錯開。當鍵帽位於第二側向位置時，止擋肋在第一軸向上與套筒部相對。

於本揭露的一或多個實施方式中，鍵帽包含止擋肋。當鍵帽分別位於第一側向位置與第二側向位置時，止擋肋與殼體在第一軸向上分別相距第一距離以及第二距離。第二距離小於第一距離。

於本揭露的一或多個實施方式中，鍵帽進一步配置以相對於殼體沿著第一軸向由第一縱向位置移動第三距離而抵達第二縱向位置。第三距離小於第一距離且大於第二距離。

於本揭露的一或多個實施方式中，按鍵裝置進一步包含復位件。復位件設置於殼體與開關按鍵之間，並配置以使鍵帽復位至第一縱向位置。

綜上所述，於本揭露的鍵盤中，按鍵裝置的鍵帽係經由套接件與銜接件而耦接至開關按鍵，因此鍵帽不僅可沿著第一軸向移動而觸發開關按鍵，還可相對於開關按鍵在第二軸向上側向移動。藉此，本揭露的按鍵裝置除了可藉由按壓鍵帽而產生按壓訊號之外，還可藉由側向推動鍵帽而產生側向觸發訊號。藉由設計使第二軸向相對於鍵帽的底面傾斜，即可有效避免鍵帽相對於開關按鍵側向晃動。藉由在鍵帽上設置可與按鍵裝置的殼體產生結構干涉之止擋肋，即可避免鍵帽在相對於開關按鍵側向移動時同時觸發開關按鍵，進而可有效地避免按鍵裝置的誤操作。

以上所述僅係用以闡述本揭露所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本揭露之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

以下將以圖式揭露本揭露之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本揭露。也就是說，在本揭露部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參照第1圖。第1圖為繪示根據本揭露一實施方式之鍵盤100的立體圖。如第1圖所示，鍵盤100包含外殼110以及複數個按鍵裝置130。本實施方式之鍵盤100可以是供桌上型電腦使用之外接鍵盤(例如，PS2介面之鍵盤或USB介面之鍵盤)或是包含按鍵形式之輸入裝置，但並不以此為限。換言之，本揭露之鍵盤100之概念可以應用於任何以按壓作為輸入方式的電子產品。

請參照第2圖至第5A圖。第2圖為繪示根據本揭露一實施方式之電路板120以及按鍵裝置130的立體圖。第3圖為繪示第2圖中之按鍵裝置130的爆炸圖。第4圖為繪示第2圖中之鍵帽133的立體圖。第5A圖為繪示第2圖中之按鍵裝置130沿著線段5A-5A的剖面圖。如第2圖至第5A圖所示，於本實施方式中，鍵盤100進一步包含電路板120。電路板120設置於外殼110內。按鍵裝置130設置於電路板120上方，並包含殼體131、開關按鍵132、鍵帽133、套接件134以及銜接件135。開關按鍵132設置於殼體131上，並配置以相對於殼體131在第一軸向A1上移動。鍵帽133位於開關按鍵132上方，並具有導引結構。套接件134套設於開關按鍵132上。銜接件135銜接導引結構與套接件134。導引結構配置以經由銜接件135導引鍵帽133相對於開關按鍵132側向移動，如在第二軸向A2（見第5A圖）上移動。

詳細來說，如第3圖與第5A圖所示，套接件134具有卡合槽134a。卡合槽134a套設於開關按鍵132上。如第4圖所示，導引結構包含兩滑槽133c1。兩滑槽133c1沿著第二軸向A2延伸且對稱設置。兩滑槽133c1分別靠近鍵帽133之相對兩側設置，而套接件134的一部分係位於兩滑槽133c1之間。銜接件135係可滑動地銜接滑槽133c1。滑槽133c1具有開放端以及封閉端。因此，銜接件135可由開放端進入滑槽133c1，並可抵靠於封閉端。

於一些實施方式中，如第3圖所示，銜接件135為插銷，且其延伸方向實質上垂直於第一軸向A1與第二軸向A2。插銷可轉動地銜接套接件134，並且插銷的兩端分別可滑動地銜接兩滑槽133c1。藉此，銜接件135可滑動以及滾動於滑槽133c1中，從而可有效地增加鍵帽133經由銜接件135相對於套接件134移動的順暢度。於其他一些實施方式中，滑槽133c1的數量亦可僅有一個。銜接件135為插銷，並且插銷可滑動以及滾動於滑槽133c1中。

於其他一些實施方式中，套接件134與銜接件135亦可為相同材料所形成的單體結構。

如第3圖與第5A圖所示，鍵帽133的導引結構進一步包含兩滑槽133c2。此兩滑槽133c2沿著第二軸向A2延伸。亦即，滑槽133c1、133c2的延伸方向相同。滑槽133c1、133c2還沿著第二軸向A2前後錯開。按鍵裝置130進一步包含另一銜接件134b。此另一銜接件134b連接套接件134，且銜接件134b的兩端分別可滑動地銜接兩滑槽133c2。藉由兩銜接件135、134b分別銜接兩對滑槽133c1、133c2的結構配置，即可在鍵帽133相對於開關按鍵132沿著第二軸向A2作側向移動時，有效地避免鍵帽133相對於開關按鍵132轉動。

於一些實施方式中，銜接件134b為套接件134一體成形的一部位，但本揭露並不以此為限。於一些實施方式中，如第3圖所示，並配合參照第5A圖，銜接件134b實質上呈圓柱狀，且其延伸方向實質上垂直於第一軸向A1與第二軸向A2，但本揭露並不以此為限。於其他一些實施方式中，銜接件134b亦可替換為如銜接件135之插銷。

於其他一些實施方式中，滑槽133c2的數量亦可僅有一個。另一銜接件134b連接套接件134，且銜接件134b的可滑動地銜接滑槽133c2。

請參照第5B圖，其為繪示第2圖中之按鍵裝置130沿著線段5A-5A的另一剖面圖。如第5A圖與第5B圖，於本實施方式中，殼體131具有套筒部131a。套筒部131a圍繞開關按鍵132。鍵帽133配置以相對於殼體131沿著第一軸向A1移動於第一縱向位置（如鍵帽133於第5A中之位置）與第二縱向位置（如鍵帽133於第5B中之位置）之間。當使用者沿著第一軸向A1按壓鍵帽133時，鍵帽133會經由套接件134使開關按鍵132沿著第一軸向A1壓進套筒部131a內而觸發按壓訊號。此按壓訊號可傳遞至按鍵裝置130下方的電路板120。按鍵裝置130進一步包含復位件137。復位件137設置於殼體131與開關按鍵132之間，並配置以使鍵帽133復位至第一縱向位置。

於一些實施方式中，復位件137為壓縮彈簧，但本揭露並不以此為限。

於一些實施方式中，如第4圖以及第5A圖所示，鍵帽133包含按壓部133a以及側牆部133b。側牆部133b連接於按壓部133a的外緣，且相對按壓部133a朝向殼體131彎折延伸。按壓部133a具有底面133a1。第二軸向A2相對於底面133a1傾斜（見第5A圖）。換言之，兩滑槽133c1、133c2的延伸方向亦相對於底面133a1傾斜。如第4圖所示，滑槽133c1的封閉端比開放端更靠近底面133a1。藉由此結構配置，當鍵帽133尚未被側向推動時，鍵帽133會因自身重力而有使滑槽133c1的封閉端抵靠銜接件135的趨勢，因此可有效避免鍵帽133相對於開關按鍵132側向晃動。

請參照第5C圖，其為繪示第2圖中之按鍵裝置130沿著線段5A-5A的另一剖面圖。如第5A圖與第5C圖，於本實施方式中，鍵帽133進一步配置以相對於開關按鍵132沿著第二軸向A2移動於第一側向位置（如鍵帽133於第5A中之位置）以及第二側向位置（如鍵帽133於第5C中之位置）之間。當鍵帽133由第一側向位置移動至第二側向位置時，開關按鍵132係由鍵帽133的中央相對移動至鍵帽133的邊緣。當使用者側向推動鍵帽133時，鍵帽133可藉由兩銜接件135、134b分別與兩滑槽133c1、133c2的滑動配合而相對於下方的開關按鍵132與殼體131沿著第二軸向A2側向移動。另外，按鍵裝置130進一步包含復位件136。復位件136設置於鍵帽133與套接件134之間，並配置以使鍵帽133復位至第一側向位置。

詳細來說，復位件136包含頂針136a。頂針136a具有抵靠側牆部133b之圓滑端。套接件134具有凹槽134c。頂針136a可滑動地與凹槽134c套接。復位件136進一步包含彈性體136b設置於頂針136a與套接件134之間。另外，頂針136a具有容置槽136a1。套接件134的凹槽134c與頂針136a的容置槽136a1共同容置彈性體136b。由前文可知，由於第二軸向A2相對於按壓部133a的底面133a1傾斜，因此鍵帽133由第一側向位置移動至第二側向位置時，會同時向上遠離套接件134移動。藉由具有圓滑端且與凹槽134c套接之頂針136a抵靠鍵帽133之側牆部133b，即可有效地避免復位件136受到上移之側牆部133b的摩擦而彎曲變形。

於一些實施方式中，復位件136的彈性體136b為壓縮彈簧，但本揭露並不以此為限。

如第3圖所示，按鍵裝置130進一步包含位移感測元件138。位移感測元件138設置於殼體131上，並電連接至電路板120。位移感測元件138配置以在偵測到鍵帽133相對於殼體131沿著第二軸向A2移動時產生側向觸發訊號。此側向觸發訊號可傳遞至按鍵裝置130下方的電路板120。由此可知，本實施方式的按鍵裝置130除了可藉由按壓鍵帽133而產生按壓訊號之外，還可藉由側向推動鍵帽133而產生側向觸發訊號。

請參照第6A圖以及第6B圖。第6A圖為繪示第5A圖中之部分元件的仰視圖。第6B圖為繪示第5C圖中之部分元件的仰視圖。於本實施方式中，位移感測元件138為一種光收發器，並配置以收發光線。舉例來說，位移感測元件138可為紅外線感測器、接近感測器(Proximity sensor)或環境光感測器(Ambient light sensor)。如第5A圖與第6A圖所示，鍵帽133的按壓部133a的底面133a1具有反射區域133a2。當鍵帽133位於第一側向位置時，位移感測元件138在第一軸向A1上係位於反射區域133a2的正下方，因此位移感測元件138經由反射區域133a2的反射而偵測到光訊號。如第5C圖與第6B圖所示，當鍵帽133由第一側向位置移動至第二側向位置時，位移感測元件138在第一軸向A1上係由反射區域133a2的正下方離開，因此位移感測元件138無法經由反射區域133a2的反射而偵測到光訊號。藉此，位移感測元件138即可藉由判斷是否接收到光訊號而判斷鍵帽133是否相對於殼體131沿著第二軸向A2移動，從而達到前述產生側向觸發訊號的目的。

於一些實施方式中，反射區域133a2的表面可具有拋光、咬花或高低斷差等處理，或貼有其他材質與周圍的底面133a1有差異即可。

前述實施方式之按鍵裝置130係採用光學式之位移感測元件138來偵測鍵帽133相對於殼體131沿著第二軸向A2之移動，但本揭露並不以此為限。於其他一些實施方式中，按鍵裝置130亦可採用接觸式或電磁式之位移感測元件138來達到偵測鍵帽133相對於殼體131沿著第二軸向A2之移動的目的。

如第5A圖與第5C圖所示，於本實施方式中，鍵帽133進一步包含止擋肋133d。止擋肋133d位於鍵帽133面向殼體131的一側，並連接按壓部133a與側牆部133b中之至少一者。當鍵帽133位於第一側向位置時，止擋肋133d在第一軸向A1上與殼體131的套筒部131a錯開。當鍵帽133位於第二側向位置時，止擋肋133d在第一軸向A1上與套筒部131a相對。止擋肋133d係配置以與殼體131的套筒部131a產生結構干涉，藉以避免鍵帽133在相對於開關按鍵132側向移動時同時觸發開關按鍵132，進而避免按鍵裝置130的誤操作。

為了達到前述避免按鍵裝置130誤操作的目的，於一些實施方式中，可設計使得鍵帽133在分別位於第一側向位置與第二側向位置時，止擋肋133d與殼體131在第一軸向A1上分別相距第一距離D1（見第5A圖）以及第二距離D2（見第5C圖），其中第二距離D2小於第一距離D1。具體來說，第二距離D2係止擋肋133d與套筒部131a之間的距離。另外，可進一步設計使得鍵帽133相對於殼體131沿著第一軸向A1由第一縱向位置移動至第二縱向位置時係位移了第三距離D3，其中第三距離D3小於第一距離D1且大於第二距離D2。藉此，當鍵帽133位於第一側向位置時，由於止擋肋133d與殼體131在第一軸向A1上相距之第一距離D1大於第三距離D3，因此鍵帽133可沿著第一軸向A1由第一縱向位置移動至第二縱向位置而觸發開關按鍵132。當鍵帽133位於第二側向位置時，由於止擋肋133d與殼體131的套筒部131a在第一軸向A1上相對，且兩者相距之第二距離D2小於第三距離D3，因此鍵帽133並無法經由沿著第一軸向A1移動而觸發開關按鍵132。

如第3圖所示，於本實施方式中，按鍵裝置130進一步包含光源139。光源139設置於殼體131上，並電連接至電路板120。光源139配置以朝向鍵帽133發光，藉以使得本實施方式之鍵盤100成為發光鍵盤100。

於一些實施方式中，光源139為發光二極體，但本揭露並不以此為限。

由以上對於本揭露之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，於本揭露的鍵盤中，按鍵裝置的鍵帽係經由套接件與銜接件而耦接至開關按鍵，因此鍵帽不僅可沿著第一軸向移動而觸發開關按鍵，還可相對於開關按鍵在第二軸向上側向移動。藉此，本揭露的按鍵裝置除了可藉由按壓鍵帽而產生按壓訊號之外，還可藉由側向推動鍵帽而產生側向觸發訊號。藉由設計使第二軸向相對於鍵帽的底面傾斜，即可有效避免鍵帽相對於開關按鍵側向晃動。藉由在鍵帽上設置可與按鍵裝置的殼體產生結構干涉之止擋肋，即可避免鍵帽在相對於開關按鍵側向移動時同時觸發開關按鍵，進而可有效地避免按鍵裝置的誤操作。

雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100:鍵盤 110:外殼 120:電路板 130:按鍵裝置 131:殼體 131a:套筒部 132:開關按鍵 133:鍵帽 133a:按壓部 133a1:底面 133a2:反射區域 133b:側牆部 133c1,133c2:滑槽 133d:止擋肋 134:套接件 134a:卡合槽 134b,135:銜接件 134c:凹槽 136,137:復位件 136a:頂針 136a1:容置槽 136b:彈性體 138:位移感測元件 139:光源 A1:第一軸向 A2:第二軸向 D1:第一距離 D2:第二距離 D3:第三距離

為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖為繪示根據本揭露一實施方式之鍵盤的立體圖。 第2圖為繪示根據本揭露一實施方式之電路板以及按鍵裝置的立體圖。 第3圖為繪示第2圖中之按鍵裝置的爆炸圖。 第4圖為繪示第2圖中之鍵帽的立體圖。 第5A圖為繪示第2圖中之按鍵裝置沿著線段5A-5A的剖面圖。 第5B圖為繪示第2圖中之按鍵裝置沿著線段5A-5A的另一剖面圖。 第5C圖為繪示第2圖中之按鍵裝置沿著線段5A-5A的另一剖面圖。 第6A圖為繪示第5A圖中之部分元件的仰視圖。 第6B圖為繪示第5C圖中之部分元件的仰視圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

130:按鍵裝置

131:殼體

131a:套筒部

132:開關按鍵

133:鍵帽

133a:按壓部

133a1:底面

133b:側牆部

133c2:滑槽

133d:止擋肋

134:套接件

134a:卡合槽

134b,135:銜接件

134c:凹槽

136,137:復位件

136a:頂針

136a1:容置槽

136b:彈性體

139:光源

A1:第一軸向

A2:第二軸向

D1:第一距離

D3:第三距離

Claims (14)

1. 一種鍵盤，包含：一電路板；以及一按鍵裝置，設置於該電路板上方，並包含：一殼體；一開關按鍵，設置於該殼體上，並配置以相對於該殼體在一第一軸向上移動；一鍵帽，位於該開關按鍵上方，並具有一導引結構；一套接件，套設於該開關按鍵上；以及一銜接件，銜接該導引結構與該套接件，其中該導引結構配置以經由該銜接件導引該鍵帽相對於該開關按鍵在一第二軸向上移動。
2. 如請求項1所述之鍵盤，其中該導引結構包含一滑槽，該滑槽沿著該第二軸向延伸，該銜接件為一插銷，該插銷可轉動地銜接該套接件，並可滑動地銜接該滑槽。
3. 如請求項2所述之鍵盤，其中該鍵帽包含一按壓部，該按壓部具有一底面，且該第二軸向相對於該底面傾斜。
4. 如請求項2所述之鍵盤，其中該導引結構 包含另一滑槽，該另一滑槽沿著該第二軸向延伸，該按鍵裝置進一步包含另一銜接件，該另一銜接件連接該套接件且可滑動地銜接該另一滑槽。
5. 如請求項1所述之鍵盤，其中該鍵帽配置以相對於該開關按鍵沿著該第二軸向移動於一第一側向位置以及一第二側向位置之間，並且當該鍵帽由該第一側向位置移動至該第二側向位置時，該開關按鍵由該鍵帽的中央移動至邊緣。
6. 如請求項5所述之鍵盤，其中該按鍵裝置進一步包含一復位件，該復位件設置於該鍵帽與該套接件之間，並配置以使該鍵帽復位至該第一側向位置。
7. 如請求項6所述之鍵盤，其中該鍵帽包含相連之一按壓部以及一側牆部，該復位件包含一頂針，該頂針抵靠該側牆部。
8. 如請求項7所述之鍵盤，其中該套接件具有一凹槽，該頂針可滑動地與該凹槽套接，並且該復位件進一步包含一彈性體設置於該頂針與該套接件之間。
9. 如請求項8所述之鍵盤，其中該頂針具有一容置槽，並且該凹槽與該容置槽共同容置該彈性體。
10. 如請求項5所述之鍵盤，其中該鍵帽的一底面具有一反射區域，該按鍵裝置進一步包含一位移感測元件設置於該殼體上，其中當該鍵帽由該第一側向位置移動至該第二側向位置時，該位移感測元件在該第一軸向上由該反射區域的正下方離開。
11. 如請求項5所述之鍵盤，其中該殼體具有一套筒部，該套筒部圍繞該開關按鍵，該鍵帽包含一止擋肋，當該鍵帽位於該第一側向位置時，該止擋肋在該第一軸向上與該套筒部錯開，並且當該鍵帽位於該第二側向位置時，該止擋肋與該套筒部中之一者在該第一軸向上的投影重疊於該止擋肋與該套筒部中之另一者。
12. 如請求項5所述之鍵盤，其中該鍵帽包含一止擋肋，當該鍵帽分別位於該第一側向位置與該第二側向位置時，該止擋肋與該殼體在該第一軸向上分別相距一第一距離以及一第二距離，且該第二距離小於該第一距離。
13. 如請求項12所述之鍵盤，其中該鍵帽進一步配置以相對於該殼體沿著該第一軸向由一第一縱向位置移動一第三距離而抵達一第二縱向位置，並且該第三距離小於該第一距離且大於該第二距離。
14. 如請求項13所述之鍵盤，其中該按鍵裝置進一步包含一復位件，該復位件設置於該殼體與該開關按鍵之間，並配置以使該鍵帽復位至該第一縱向位置。

Images