TWI761091B

TWI761091B - 按鍵結構

Info

Publication number: TWI761091B
Application number: TW110106769A
Authority: TW
Inventors: 張勝帆; 蔡磊龍
Original assignee: 致伸科技股份有限公司
Priority date: 2021-02-25
Filing date: 2021-02-25
Publication date: 2022-04-11
Also published as: TW202234438A; US11342133B1

Abstract

一種按鍵結構，包括電路板、觸發部及彈性組件。電路板具有開關及鄰近開關的周邊區域。觸發部的位置與開關的位置相對應。彈性組件包括上支撐部、下支撐部、上彈性部及下彈性部。下支撐部位於上支撐部的下方並連接電路板的周邊區域。上彈性部連接於觸發部與上支撐部之間。下彈性部連接於上支撐部與下支撐部之間，其中下彈性部具有第一部分及第二部分彼此連接。第一部分與第二部分之間的夾角大於120度並小於180度。第一部分連接上支撐部。第二部分連接下支撐部，第二部分與電路板之間具有一空間。

Description

按鍵結構

本發明係涉及一種按鍵結構，尤其係有關於一種不具有剪刀結構的按鍵結構。

現今社會中，電子產品的使用已經成為生活中不可或缺的一部分，舉凡食、衣、住、行、育、樂，每樣都與電子產品有關。為了讓電子產品更方便攜帶或使用，電子產品的設計也越趨輕薄。

通常來說，電子產品都配備有按鍵。但現有具有剪刀結構的按鍵的行程受到彈性元件體積的限制，而無法達到小於或等於一毫米的低行程。因此如何改善上述現象成為本領域的技術課題。

本發明提供一種按鍵結構，包括電路板、觸發部及彈性組件。電路板具有開關及鄰近開關的周邊區域。觸發部的位置與開關的位置相對應。彈性組件包括上支撐部、下支撐部、上彈性部及下彈性部。下支撐部位於上支撐部的下方並連接電路板的周邊區域。上彈性部連接於觸發部與上支撐部之間。下彈性部連接於上支撐部與下支撐部之間，其中下彈性部具有第一部分及第二部分彼此連接。第一部分與第二部分之間的夾角大於120度並小於180度。第一部分連接上支撐部。第二部分連接下支撐部，第二部分與電路板之間具有一空間。

在本發明的一些實施例中，觸發部、上彈性部及上支撐部圍繞出上部體積，並且觸發部、上彈性部、第一部分、第二部分的下表面及下支撐部的內側表面圍繞出下部體積。

在本發明的一些實施例中，上彈性部與下彈性部之間的夾角大於45度並小於90度。

在本發明的一些實施例中，下彈性部的厚度小於上彈性部的厚度。

在本發明的一些實施例中，第一部分的厚度小於第二部分的厚度。

在本發明的一些實施例中，第二部分與下支撐部之間的夾角大於或等於90度並小於180度。

在本發明的一些實施例中，按鍵結構更包括鍵帽，當鍵帽被下壓時，第一部分形變而朝外突出。

在本發明的一些實施例中，按鍵結構更包括鍵帽，當鍵帽被下壓時，第二部分形變而靠近電路板。

在本發明的一些實施例中，上彈性部連接上支撐部的一端的厚度大於上彈性部連接觸發部的一端的厚度。

在本發明的一些實施例中，第二部分與電路板之間的間距與第二部分的長度的比例介於1：4與2：1之間。

在本發明的一些實施例中，第一部分及第二部分為直線部分。

值得注意的是，本發明的彈性組件可取代現有的按鍵結構中的剪刀結構，故本發明的按鍵結構可具有小於或等於一毫米的低行程。另一方面，由於本發明的下彈性部的第一部分及第二部分以及上彈性部皆可提供行程，因此本發明的按鍵結構的行程不至於太小而導致使用者觸壓手感不佳。因此，本發明的按鍵結構可以在整體厚度(或者彈性組件厚度)很薄的情況下仍具有足夠的行程，能夠滿足現今對於按鍵結構的要求。

10:按鍵結構

110:電路板

110p:周邊區域

110s:開關

120:觸發部

130:彈性組件

130a:上部體積

130b:下部體積

130c:空間

132:上支撐部

134:下支撐部

136:上彈性部

138:下彈性部

138a:第一部分

138b:第二部分

140:鍵帽

a、b、c:夾角

D1:間距

L1、L2:長度

圖1為根據本發明一實施例之按鍵結構的剖面示意圖。

圖2A至圖2D為根據本發明一實施例之按鍵結構的作動示意圖。

本發明的優點及特徵以及達到其方法將參照例示性實施例及附圖進行更詳細的描述而更容易理解。然而，本發明可以不同形式來實現且不應被理解僅限於此處所陳述的實施例。相反地，對所屬技術領域具有通常知識者而言，所提供的此些實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇。

如先前技術所述，現有具有剪刀結構的按鍵的行程受到彈性元件體積的限制，而無法達到小於或等於一毫米的行程。因此如何使按鍵結構具有小於或等於一毫米的行程但又不至於使行程太小而導致使用者觸壓手感不佳成為本領域的技術課題。據此，本發明提供一種按鍵結構，以解決前述課題。以下將詳述本發明的按鍵結構的各種實施例。

圖1為根據本發明一實施例之按鍵結構的剖面示意圖。如圖1所示，按鍵結構10包括電路板110、觸發部120及彈性組件130。在一些實施例中，按鍵結構10更包括鍵帽140，其設置於彈性組件130上方，並且接觸彈性組件130的一部分。在一些實施例中，彈性組件130可取代現有的按鍵結構中的剪刀結構。也就是說，本發明的按鍵結構10不具有剪刀結構，使得按鍵結構10可具有小於或等於一毫米的低行程。

電路板110具有開關110s及鄰近開關110s的周邊區域110p。在一些實施例中，於上視角度中，周邊區域110p圍繞開關110s。在一些實施例中，如圖1所示，開關110s自電路板110的上表面突出，但不限於此。在其他實施例中，開關可嵌入於電路板內，並且開關的上表面露出並與電路板的上表面共平面。

觸發部120的位置與開關110s的位置相對應。當按鍵結構10的鍵帽140被下壓時，觸發部120逐漸下降而接觸電路板110的開關110s。在一些實施例中，觸發部120由彈性材料製成，因此當鍵帽140被下壓到底時，觸發部120(例如觸發部120的下端)的會形變。

彈性組件130由彈性材料製成，例如橡膠或其他合適的彈性材料。在一些實施例中，觸發部120與彈性組件130係一體成型，並由導電橡膠製成。在一些實施例中，彈性組件130的整體厚度(或可稱整體高度)介於1.5毫米與2.1毫米之間，例如為1.6毫米、1.7毫米、1.8毫米、1.9毫米或2.0毫米。由此可知，本發明之具有彈性組件130的按鍵結構10具有極輕薄的特性。

彈性組件130包括上支撐部132、下支撐部134、上彈性部136及下彈性部138。在一些實施例中，上支撐部132連接鍵帽140。在一些實施例中，上支撐部132的上表面接觸鍵帽140的下表面。在一些實施例中，上支撐部132的上表面高於觸發部120的上表面。

下支撐部134位於上支撐部132的下方，並且連接電路板110的周邊區域110p。在一些實施例中，下支撐部134的下表面低於觸發部120的下表面。

上彈性部136連接於觸發部120與上支撐部132之間。在一些實施例中，觸發部120、上彈性部136及上支撐部132圍繞出上部體積130a。在一些實施例中，如圖1所示，上彈性部136連接上支撐部132的一端的厚度大於上彈性部136連接觸發部120的一端的厚度，但不限於此。在其他實施例中，上彈性部具有均一的厚度，上彈性部連接上支撐部的一端的厚度等於上彈性部連接觸發部的一端的厚度。

下彈性部138連接於上支撐部132與下支撐部134之間。在一些實施例中，上彈性部136與下彈性部138之間的夾角b大於45度並小於90度，例如為50度、55度、60度、65度、70度、75度或85度，但不限於此。在一些實施例中，下彈性部138的長度大於上彈性部136的長度。在一些實施例中，下彈性部138的厚度小於上彈性部136的厚度。在一些實施例中，當鍵帽140被下壓時，下彈性部138會先形變，然後上彈性部136才形變。

下彈性部138具有第一部分138a及第二部分138b彼此連接。第一部分138a連接上支撐部132。第二部分138b連接下支撐部134。在一些實施例中，第一部分138a及第二部分138b為直線部分或彎曲部分，但並非彎折部分。在一些實施例中，如圖1所示，第一部分138a及第二部分138b皆為直線部分。

第一部分138a與第二部分138b之間的夾角a大於120度並小於180度，例如為122度、125度、130度、135度、140度、145度、150度、155度、160度、165度、170度或175度，但不限於此。

在一些實施例中，第二部分138b與下支撐部134之間的夾角c大於或等於90度並小於180度，例如為95度、100度、105度、110度、115度、120度、125度、130度、135度、140度、145度、150度、155度、160度、165度、170度或175度，但不限於此。

在一些實施例中，如圖1所示，第一部分138a及第二部分138b分別具有均一的厚度，但不限於此。在其他實施例中，第一部分及第二部分亦可如同上彈性部136，具有非均一的厚度。

在一些實施例中，第一部分138a的厚度及第二部分138b的厚度皆小於上彈性部136的厚度。在一些實施例中，第一部分138a的厚度小於第二部分138b的厚度。

在一些實施例中，第一部分138a的長度L1大於第二部分138b的長度L2。在一些實施例中，第一部分138a的長度L1與第二部分138b的長度L2的比例介於2：1與5：1之間，例如為3：1或4：1。在此所述的「第一部分138a的長度L1」為第一部分138a於內側連接上支撐部132的一端與連接第二部分138b的一端之間的距離。在此所述的「第二部分138b的長度L2」為第二部分138b於內側連接第一部分138a的一端與連接下支撐部134的一端之間的距離。

在一些實施例中，如圖1所示，第二部分138b與電路板110(例如電路板110的上表面)大致平行。在此所述的「大致平行」為第二部分138b與電路板110之間為完全平行至偏離±5°的範圍。值得注意的是，第二部分138b與電路板110 之間具有一空間130c。第二部分138b與電路板110之間具有一間距D1。在一些實施例中，間距D1與第二部分138b的長度L2的比例介於1：4與2：1之間，例如為1：3、1：2.5、1：2、1：1.5、1：1或1.5：1，但不限於此。在一些實施例中，觸發部120、上彈性部136、第一部分138a、第二部分138b的下表面及下支撐部134的內側表面圍繞出下部體積130b。

在一些實施例中，在鍵帽140被下壓的過程中，下部體積130b先被壓縮而提供按鍵一部分的行程，然後上部體積130a被壓縮而提供按鍵另一部分的行程。在一些實施例中，當鍵帽140被下壓時，下部體積130b被壓縮，第一部分138a形變而朝外突出。在一些實施例中，當鍵帽140被下壓時，下部體積130b被壓縮，第二部分138b形變而靠近電路板110。在一些實施例中，當鍵帽140被下壓時，下部體積130b被壓縮，第一部分138a會先形變而朝外突出以提供按鍵結構10第一段的行程，然後第二部分138b形變而靠近電路板110以提供按鍵結構10第二段的行程。

值得注意的是，相較於下彈性部138只具有第一部分138a而無第二部分138b並且第一部分138a直接連接下支撐部134的按鍵結構，下彈性部138更具有第二部分138b的按鍵結構10的下部體積更大，而有助於提升此按鍵結構的行程。換言之，第二部分138b的設置有助於增加按鍵結構10的行程。

圖2A至圖2D為根據本發明一實施例之按鍵結構的作動示意圖。如圖2A所示，在鍵帽140未受壓時，按鍵結構10具有一定的上部體積130a及下部體積130b。

如圖2A及2B所示，在鍵帽140剛開始被下壓時，下部體積130b被壓縮，第一部分138a開始形變彎曲而朝外突出，而提供按鍵結構10第一段的行程。此時，第二部分138b尚未明顯形變，上彈性部136未形變。

如圖2B及2C所示，在鍵帽140持續被下壓時，下部體積130b繼續被壓縮，第二部分138b開始明顯形變而靠近電路板110，而提供按鍵結構10第二段的行程。在一些實施例中，在此階段中，第二部分138b可能會接觸到電路板110。此時，上彈性部136仍未形變。

如圖2C及2D所示，在鍵帽140仍持續被下壓時，上部體積130a被壓縮並且下部體積130b繼續被壓縮，使得上彈性部136形變，甚至上支撐部132及觸發部120也形變，而提供按鍵結構10第三段的行程。

由上述可知，本發明的下彈性部138的第一部分138a及第二部分138b以及上彈性部136皆可提供行程，甚至上支撐部132及觸發部120也可提供行程，因此本發明的按鍵結構10的行程不至於太小而導致使用者觸壓手感不佳。綜上可知，本發明的按鍵結構10可以在按鍵結構10的整體厚度(或者彈性組件130的厚度)極輕薄的情況下仍能提供足夠的行程，能夠滿足現今對於按鍵結構的要求。

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。

無