TWI763340B

TWI763340B - 觸控板機構

Info

Publication number: TWI763340B
Application number: TW110106965A
Authority: TW
Inventors: 郭彥麟
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2022-05-01
Also published as: TW202234202A

Abstract

一種觸控板機構，包括一觸控模組、一外框以及兩個第一磁性元件，其中前述外框形成有一容納空間，用以容納前述觸控模組。前述兩個第一磁性元件分別設置於前述觸控模組以及前述外框上，其中當前述觸控模組受一外力按壓時，前述觸控模組相對於前述外框由一初始位置朝前述容納空間之一底部下沉，且當前述外力釋放後，前述觸控模組受前述些第一磁性元件間所產生之一第一磁力作用而相對於前述外框上升回復到前述預設位置。

Description

觸控板機構

本發明是有關於一種觸控板機構，特別是有關於一種具有磁性元件的觸控板機構。

筆記型電腦的觸控板是控制鼠標或對電腦下達指令的輸入裝置之一，因此各家筆記型電腦製造商都希望其所設計的觸控板能夠定位精準，且在執行點擊(click)動作或按壓觸控板時可以讓每個位置所需的力量皆相等，以避免觸控板上不同位置處所需按壓力道相差過大而導致按壓回饋模糊，從而難以對電腦下達正確的指令。

此外，在傳統的觸控板機構中常需要設置簧片等彈性機構，然而當使用者按壓觸控板後，不同元件之間往往會因為彈性機構的彈力作用而產生令人不適的碰撞及噪音，從而影響到操作時的舒適性。

有鑑於前述習知問題點，如何改良傳統的觸控板機構，以提升使用者在操作時的舒適性，始成為此技術領域研發人員之一重要挑戰。

有鑑於前述習知問題點，本發明之一實施例提供一種觸控板機構，包括一觸控模組、一外框以及兩個第一磁性元件，其中前述外框形成有一容納空間，用以容納前述觸控模組。前述兩個第一磁性元件分別設置於前述觸控模組以及前述外框上。

特別地是，當前述觸控模組受一外力按壓時，前述觸控模組相對於前述外框由一初始位置朝前述容納空間之一底部下降到一極限位置，且當前述外力釋放後，前述觸控模組受前述些第一磁性元件間所產生之一第一磁力作用而相對於前述外框上升回復到前述預設位置。

於一實施例中，前述觸控模組包括一觸控面板以及一支撐件，前述支撐件固定於前述觸控面板之一底側，且前述外框以及前述支撐件分別形成有一凹槽，用以分別容納前述些第一磁性元件。

於一實施例中，前述支撐件具有一矩形結構，且前述些第一磁鐵鄰近前述矩形結構之一短側邊。

於一實施例中，前述第一磁力為一磁性排斥力。

於一實施例中，前述觸控板機構更包括兩個第二磁性元件，分別設置於前述觸控模組以及前述外框上，且前述些第二磁性元件之間產生一第二磁力，以限制前述觸控模組於前述外框之前述容納空間內。

於一實施例中，前述觸控模組包括一觸控面板以及一支撐件，前述支撐件固定於前述觸控面板之一底側，且前述外框以及前述支撐件分別形成有一凹槽，用以分別容納前述些第二磁性元件。

於一實施例中，前述支撐件具有一矩形結構，且前述些第二磁性元件鄰近於前述矩形結構之一長側邊。

於一實施例中，前述第二磁力為一磁性吸引力。

於一實施例中，前述觸控模組包括一觸控面板以及一支撐件，前述支撐件固定於前述觸控面板之一底側，且前述支撐件形成有一凸肋，前述外框形成有一長條形之溝槽，其中前述凸肋嵌入前述溝槽內。

於一實施例中，前述觸控板機構更包括一開關元件，且前述觸控模組包括一觸控面板、一支撐件以及一長條形構件，其中前述開關元件以及前述支撐件固定於前述觸控面板之一底側，且前述長條形構件活動地連接前述支撐件，其中當前述觸控模組受前述外力按壓時，前述長條形構件受到前述外框壓迫而相對於前述外框移動並觸發前述開關元件。

以下說明本發明實施例之觸控板機構。然而，可輕易了解本發明實施例提供許多合適的發明概念而可實施於廣泛的各種特定背景。所揭示的特定實施例僅僅用於說明以特定方法使用本發明，並非用以侷限本發明的範圍。

除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有一與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在此特別定義。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下各實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，實施方式中所使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

首先請一併參閱第1、2、3、4、5圖，第1圖表示本發明一實施例之觸控板機構100的觸控模組10以及外框20之爆炸圖，第2圖表示第1圖中之觸控模組10以及外框20的另一視角爆炸圖，第3圖表示第1、2圖中之觸控模組10以及外框20組裝後的立體圖，第4圖表示沿第3圖中之線段X1-X2的剖視圖，第5圖表示複數個磁性元件設置在觸控模組10以及外框20上的示意圖。

如第1、2、3、4、5圖所示，本實施例之觸控板機構100可設置於一筆記型電腦上，且其主要包含有一觸控模組10以及一外框20。在本實施例中，前述外框20中央形成有一容納空間21，可用以容納前述觸控模組10。具體而言，前述觸控模組10包括一觸控面板11、一支撐件12以及一長條形構件13，其中支撐件12可以利用膠水或膠帶等連接元件黏接固定於觸控面板11的底側，前述長條形構件13則是活動地樞接於支撐件12之一開口120處(第2圖)。

在前述觸控板機構100的組裝過程中，可將觸控模組10置入外框20中央的容納空間21內，並使長條形構件13和位在容納空間21底部的兩個凸塊P相互抵接；如此一來，當使用者朝下按壓觸控面板11的頂面時，前述長條形構件13會受到凸塊P的壓迫而相對於支撐件12旋轉，從而可觸發固定在觸控面板11底側之一開關元件(未圖示)，意即使用者可透過按壓觸控模組10來執行點擊(click)或輸入指令等動作。

在本實施例中，前述開關元件可為一金屬簧片開關(metal dome switch)，且前述開關元件於長條形構件13之一長軸方向上的座標位置係介於兩個凸塊P之間。如此一來，前述長條形構件13便能作為一活動之槓桿，並利用槓桿原理來觸發觸控面板11底側的開關元件，從而能讓使用者在按壓觸控模組10以執行點擊(click)動作時，於觸控模組10表面不同位置處所需施加的力量差異大幅減小，藉以有效提升使用上的便利性與舒適性。

另一方面，從第1、2、5圖中可以看出，在外框20之容納空間21的兩個角落處分別形成有開孔H，此外在支撐件12的兩側則分別形成有一懸臂結構L。應了解的是，前述支撐件12係大致呈矩形結構，且前述懸臂結構L和開口120皆位在支撐件12的同一側邊(長側邊)，其中前述兩個懸臂結構L於組裝時係分別伸入並穿過外框20上的開孔H，藉此可防止觸控模組10自外框20的容納空間21中脫落。

又，從第2、4、5圖中可以看出，在支撐件12的兩個短側邊上分別形成有一凹槽121，其可用以容納一第一磁性元件m1(第4圖)，且在支撐件12上遠離懸臂結構L的另一側邊(長側邊)則形成有一凸肋123，其中在該凸肋123的兩端分別形成有一凹槽122，用以容納一第二磁性元件m2(第5圖)。

應了解的是，前述凸肋123於組裝後會嵌入位在外框20上之一長條形溝槽R內(如第1圖所示)，以防止觸控模組10從外框20的容納空間21中脫落。在本實施例中，前述長條形溝槽R係位於容納空間21之一側，並且與容納空間21相連通。

相對應地，從第1、2、4、5圖中可以看出，在外框20上形成有兩個凹槽201，其位置分別在容納空間21的左、右兩側，並且鄰近支撐件12上的凹槽121，用以容納另一第一磁性元件M1(第5圖)；同理，在外框20上另形成有兩個凹槽202，且其位置係分別鄰近於支撐件12上的凹槽122，並可用以容納另一第二磁性元件M2(第5圖)。舉例而言，前述第一磁性元件m1、M1以及第二磁性元件m2 、M2可以是磁鐵、電磁鐵或其他具有導磁性之元件，且彼此之間可以產生磁性吸引力或磁性排斥力。

需特別說明的是，本實施例主要係藉由將一組第一、第二磁性元件m1、m2分別設置在支撐件12上的凹槽121、122內，並且將另一組第一、第二磁性元件M1、M2分別設置在外框20上的凹槽201、202，使得第一磁性元件m1鄰近另一第一磁性元件M1，且第二磁性元件m2鄰近另一第二磁性元件M2。

如此一來，不僅可透過成對之第一磁性元件m1、M1在支撐件12和外框20之間產生適當之磁力以使觸控面板11能夠懸浮於外框20的容納空間21中(如第4圖所示)，從而降低元件之間碰撞的機會，此外在觸控面板11在受到按壓後也能夠藉由該磁力而迅速地相對於外框20上升回復到原本的初始位置；又，另一組成對之第二磁性元件m2、M2可藉由在支撐件12的長側邊處和外框20之間產生適當的磁性吸引力(如第4圖所示)，藉以作為一磁吸式鉸鏈，從而能夠限制觸控模組10於外框20的容納空間21內，以防止觸控模組10從外框20的容納空間21中脫落。

從第4圖中可以看出，本實施例之第一磁性元件m1的磁極方向(N極-S極)係呈垂直，而另一第一磁性元件M1的磁極方向(N極-S極)則是呈水平，其中當使用者施加一外力按壓觸控面板11之頂面以執行點擊(click)動作時，觸控模組10會由一初始位置相對於該外框20而朝容納空間21底部下沉到一極限位置，此時長條形構件13即會受到凸塊P的壓迫而相對於支撐件12旋轉，從而觸發位在觸控面板11底側之開關元件。接著，當前述外力釋放後，則可透過前述第一磁性元件m1、M1之間所產生的磁性排斥力(第一磁力)以及第二磁性元件m2、M2之間所產生的磁性吸引力(第二磁力)作用，而使得觸控面板11能夠從該極限位置相對於該外框20迅速地上升回復到原本的初始位置。

需特別說明的是，前述支撐件12上的凹槽121並未與外框20上的凹槽201相連通(如第4圖所示)，且第一磁性元件m1、M1雖然同樣係鄰近於支撐件12上的同一側邊(短側邊)，但是由於其受到外框20的阻隔而不相互接觸，藉此可有效地減少兩個第一磁性元件m1、M1之間的摩擦力，以方便使用者按壓觸控模組10以執行點擊(click)動作；相反地，前述支撐件12上的凹槽122則是與外框20上的凹槽202相連通(如第5圖所示)，且第二磁性元件m2、M2皆鄰近於支撐件12同一側邊(長側邊)，如此使得第二磁性元件m2、M2在組裝後可以相互接觸，從而能大幅提升觸控板機構100於組裝後的穩定性。

再請一併參閱第1、2、3、6圖，其中第6圖表示沿第3圖中之線段X3-X4的剖視圖。從第6圖中可以看出，凸出於支撐件12之一長側邊的凸肋123在組裝後會嵌入外框20上之長條形溝槽R內(如第1圖所示)，其中前述長條形溝槽R係位於容納空間21之一側，並且與容納空間21相連通，藉此可有效地防止觸控模組10自外框20的容納空間21中脫落。

綜上所述，本發明提供一種觸控板機構100，其中藉由在觸控板機構100的觸控模組10和外框20上分別設置相對應的第一磁性元件m1、M1以及第二磁性元件m2、M2，使得觸控模組10能夠在受到按壓後迅速相對於外框20上升回復到原先的初始位置，因此可不需要另外設置彈簧等偏壓元件，從而能有效提升觸控板機構100整體的穩定性。

除此之外，本發明藉由在支撐件12的開口120處設置可活動的長條形構件13，並使長條形構件13抵接於外框20上的兩個凸塊P，如此一來便可透過長條形構件13作為一活動之槓桿，並利用槓桿原理來觸發觸控面板11底側的開關元件，從而能讓使用者在按壓觸控模組10以執行點擊(click)動作時，於觸控模組10上不同位置處所需施加的力量差異大幅減小，以提升使用上的便利性與舒適性。

雖然本發明的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本發明之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本發明揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本發明使用。因此，本發明之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本發明之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

雖然本發明已以較佳實施例揭露於上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項工藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:觸控板機構 10:觸控模組 11:觸控面板 12:支撐件 120:開口 121:凹槽 122:凹槽 123:凸肋 13:長條形構件 20:外框 201:凹槽 202:凹槽 21:容納空間 H:開孔 L:懸臂結構 m1:第一磁性元件 m2:第二磁性元件 M1:第一磁性元件 M2:第二磁性元件 N:N極 P:凸塊 R:溝槽 S:S極

第1圖表示本發明一實施例之觸控板機構100的觸控模組10以及外框20之爆炸圖。第2圖表示第1圖中之觸控模組10以及外框20的另一視角爆炸圖。第3圖表示第1、2圖中之觸控模組10以及外框20組裝後的立體圖。第4圖表示沿第3圖中之線段X1-X2的剖視圖。第5圖表示複數個磁性元件設置在觸控模組10以及外框20上的示意圖。第6圖表示沿第3圖中之線段X3-X4的剖視圖。

10:觸控模組

11:觸控面板

12:支撐件

121:凹槽

20:外框

201:凹槽

21:容納空間

m1:第一磁性元件

M1:第一磁性元件

N:N極

S:S極

Claims

一種觸控板機構，包括：一觸控模組，包括一觸控面板、一支撐件以及一長條形構件，其中該開關元件以及該支撐件固定於該觸控面板之一底側，且該長條形構件活動地連接該支撐件；一開關元件；一外框，形成有一容納空間，用以容納該觸控模組；以及兩個第一磁性元件，分別設置於該觸控模組以及該外框上；其中，當該觸控模組受一外力按壓時，該觸控模組相對於該外框由一初始位置朝該容納空間之一底部下降到一極限位置，且該長條形構件受到該外框壓迫而相對於該外框移動並觸發該開關元件，當該外力釋放後，該觸控模組受該些第一磁性元件間所產生之一第一磁力作用而相對於該外框上升回復到該預設位置。
如請求項1之觸控板機構，其中該外框以及該支撐件分別形成有一凹槽，用以分別容納該些第一磁性元件。
如請求項2之觸控板機構，其中該支撐件具有一矩形結構，且該些第一磁鐵鄰近該矩形結構之一短側邊。
如請求項1之觸控板機構，其中該第一磁力為一磁性排斥力。
如請求項1之觸控板機構，其中該觸控板機構更包括兩個第二磁性元件，分別設置於該觸控模組以及該外框上，且該些第二磁性元件之間產生一第二磁力，以限制該觸控模組於該外框之該容納空間內。
如請求項5之觸控板機構，其中該外框以及該支撐件分別形成有一凹槽，用以分別容納該些第二磁性元件。
如請求項5之觸控板機構，其中該支撐件具有一矩形結構，且該些第二磁性元件鄰近於該矩形結構之一長側邊。
如請求項5之觸控板機構，其中該第二磁力為一磁性吸引力。
如請求項1之觸控板機構，其中該支撐件形成有一凸肋，該外框形成有一長條形之溝槽，其中該凸肋嵌入該溝槽內。