TWI763458B - 鍵盤裝置及其保護膜與製造方法 - Google Patents

Abstract

一種鍵盤裝置包括基板、保護膜、組接件及連動件。基板包括頂面。保護膜設置於基板之頂面上方，保護膜包括上表面、下表面及按鍵區，下表面朝向頂面，按鍵區突出上表面，使上表面對應形成按壓部並於下表面對應形成凹陷部，凹陷部具有內表面，內表面具有嵌合凹部。組接件嵌合固定於嵌合凹部內。連動件位於基板與保護膜的凹陷部之間，且連動件包括頂部與底部，頂部可活動地連接於組接件，底部可活動地連接於基板。

Description

鍵盤裝置及其保護膜與製造方法

本發明係關於一種輸入裝置，特別是指一種鍵盤裝置及其保護膜與製造方法。

鍵盤為目前電子裝置十分常見的輸入裝置之一，舉凡日常生活中常接觸之電腦產品（例如筆記型電腦、桌上型電腦或平板電腦）或者工業上的大型控制設備或加工設備，多會使用鍵盤進行操作或文字輸入。

常見之鍵盤結構主要包括有多個鍵帽、多個剪刀式連接件（Scissor）及底板，多個剪刀式連接件分別用於組裝於多個鍵帽與底板之間，以達到導引鍵帽升降之作用。

然而，多個鍵帽分別經由多個剪刀式連接件組裝於底板後，多個鍵帽之間仍會存在間隙，導致外部的灰塵、碎屑或液體容易從間隙進入鍵盤內部，不僅難以清理也容易造成線路故障損壞。

鑒於上述，於一實施例中，提供一種鍵盤裝置包括基板、保護膜、組接件及連動件。基板包括頂面。保護膜設置於基板之頂面上方，保護膜包括上表面、下表面及按鍵區，下表面朝向頂面，按鍵區突出上表面，使上表面對應形成按壓部並於下表面對應形成凹陷部，凹陷部具有內表面，內表面具有嵌合凹部。組接件嵌合固定於嵌合凹部內。連動件位於基板與保護膜的凹陷部之間，且連動件包括頂部與底部，頂部可活動地連接於組接件，底部可活動地連接於基板。

於另一實施例中，提供一種鍵盤裝置之保護膜包括保護膜本體與組接件。保護膜本體包括上表面、下表面及按鍵區，按鍵區突出上表面，使上表面對應形成按壓部並於下表面對應形成凹陷部，凹陷部具有內表面，內表面具有嵌合凹部。組接件嵌合固定於嵌合凹部内。

於另一實施例中，提供一種鍵盤裝置之製造方法包括於保護膜上形成按鍵區，其中保護膜包括上表面與下表面，按鍵區突出上表面，使上表面對應形成按壓部並於下表面對應形成凹陷部，凹陷部具有內表面，內表面具有嵌合凹部；以及以嵌入成型的方式將組接件嵌合固定於嵌合凹部內。

綜上，根據本發明實施例之鍵盤裝置及其保護膜與製造方法，透過鍵盤裝置之保護膜嵌合固定組接件，使保護膜可經由組接件直接組裝於基板上之連動件，達到避免外部的灰塵、碎屑或液體進入鍵盤裝置內部，更可省略多個鍵帽的設置而大幅降低成本。

以下提出各種實施例進行詳細說明，然而，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中的圖式省略部份元件，以清楚顯示本發明的技術特點。在所有圖式中相同的標號將用於表示相同或相似的元件。

圖1為本發明鍵盤裝置一實施例之局部立體圖，圖2為本發明鍵盤裝置第一實施例之局部分解立體圖，圖3為本發明鍵盤裝置第一實施例之局部剖視圖。如圖1所示，鍵盤裝置1可應用於各式電子產品（例如桌上型電腦、筆記型電腦或其他電子裝置的輸入裝置），以供使用者按壓操作而輸入相應之訊號，例如使用者可操作鍵盤裝置1進行文字輸入或控制相應設備。

如圖1至圖3所示，鍵盤裝置1包括基板10、保護膜20、組接件30及連動件40。基板10可為金屬（例如鐵、鋁或合金等）或塑料材質所製成之硬質板體，基板10具有頂面11，保護膜20、組接件30及連動件40設置於基板10之頂面11的上方，且連動件40連接於保護膜20與基板10之間。

如圖1至圖3所示，保護膜20為無縫隙的薄膜，舉例來說，保護膜20可為皮料保護膜，例如保護膜20可由真皮或人造皮革所製成之可撓性皮膜。或者，保護膜20亦可為塑料保護膜，例如保護膜20可由聚氨酯（Polyurethane）或聚氯乙烯（Polyvinylchloride）所製成之彈性塑料薄膜。

如圖1至圖3所示，基板10之頂面11上設有電路板50，例如電路板50可為一般電路板（Printed Circuit Board,　PCB）、軟性電路板（Flexible Print Circuit Board, FPCB）或軟硬複合電路板（Rigid-Flex PCB）等各式電路板。保護膜20覆蓋於基板10與電路板50上方，以避免外部的灰塵、碎屑或液體進入鍵盤裝置1內部，達到使鍵盤裝置1容易清理且避免電路板50上的線路故障損壞。

如圖1至圖3所示，保護膜20的本體包括上表面21、下表面23及多個按鍵區25，下表面23朝向基板10的頂面11，多個按鍵區25為一體成型之結構，例如按鍵區25可透過射出成型（injection molding）或沖壓等方式一體製造成型。如圖2與圖3所示，以其中一個按鍵區25來說，按鍵區25向上突出上表面21，使上表面21對應形成按壓部22並於下表面23對應形成凹陷部24，具體而言，按壓部22為保護膜20供使用者按壓操作之局部凸出區域。

如圖1至圖3所示，保護膜20之按鍵區25所形成之凹陷部24具有內表面241，內表面241具有嵌合凹部242，組接件30嵌合固定於嵌合凹部242內用以組接連動件40，舉例來說，組接件30可透過嵌入成型（insert molding）的方式嵌合固定於嵌合凹部242內。

如圖2與圖3所示，在本實施例中，連動件40為剪刀式連接件且位於基板10與保護膜20的凹陷部24之間，連動件40包括頂部41與底部42，連動件40之頂部41容設於凹陷部24內且可活動地連接於組接件30，連動件40之底部42可活動地連接於基板10。藉此，由於保護膜20為可撓性或彈性薄膜，故保護膜20之按鍵區25的按壓部22受壓時，按壓部22可朝基板10的方向下降接近，連動件40可導引按壓部22下降以觸發電路板50產生相應的訊號。當按壓部22受到釋放時，可藉由復位件回復至其自然非受壓的位置。在一些實施例中，上述復位件可為金屬圓頂（metal dome）、橡膠圓頂（rubber dome）、金屬彈片、彈簧或機械開關等，在此省略繪示。

綜上，本發明實施例之鍵盤裝置1透過保護膜20一體形成按鍵區25以供使用者按壓操作，且按鍵區25所形成之凹陷部24的內表面241嵌合固定組接件30，使保護膜20可經由組接件30直接組裝於基板10上之連動件40，達到省略多個鍵帽的設置而大幅降低成本。

如圖2與圖3所示，在本實施例中，嵌合凹部242包括複數個內凹槽243，多個內凹槽243彼此間隔配置，在此內凹槽243的數量為四個並且分別鄰近於凹陷部24的四個角落。組接件30包括複數個樞接部301，多個樞接部301分別嵌合固定於多個內凹槽243中，在此各樞接部301的頂端具有對應於各內凹槽243形狀之固定板305，且固定板305嵌合固定於內凹槽243中，連動件40之頂部41包括複數個軸桿411，多個軸桿411分別樞接於多個樞接部301內。藉此，當按鍵區25的按壓部22受壓而朝基板10下降時，連動件40之多個軸桿411能相對於組接件30旋轉活動，以達到導引升降的作用。

再如圖2與圖3所示，在本實施例中，連動件40之底部42具有多個卡固端421，基板10的頂面11設有多個卡勾111（在此為L型卡勾，但亦可為U型或T型等其他形狀之卡勾），多個卡固端421分別勾合於多個卡勾111，藉此，當按鍵區25的按壓部22受壓而朝基板10下降時，連動件40之各卡固端421可相對於卡勾111滑移與旋轉活動，進一步達到導引升降的作用。

圖4為本發明鍵盤裝置第二實施例之局部分解立體圖，圖5為本發明鍵盤裝置第二實施例之局部剖視圖。本實施例與上述圖2與圖3之實施例的差異至少在於，本實施例之嵌合凹部242僅包括單一個內凹槽244，其中內凹槽244的寬度至少大於按鍵區25之一半寬度，例如內凹槽244的寬度為按鍵區25之寬度的2/3、3/4、4/5或9/10。組接件30包括板體303與複數個樞接部302，板體303嵌合固定於內凹槽244中而對應於內凹槽244的形狀，板體303包括面向基板之組裝面304，多個樞接部302分別一體延伸自組裝面304。連動件40之頂部41的多個軸桿411同樣樞接於多個樞接部302內。藉此，組接件30之板體303因面積接近按鍵區25之大小，可進一步提高按鍵區25之按壓部22的剛性，更有利於使用者之按壓操作。

圖6為本發明鍵盤裝置第一實施例之製造流程圖，圖7為本發明鍵盤裝置第二實施例之製造流程圖，圖10為本發明鍵盤裝置之製造方法一實施例之步驟流程圖。以下所提之硬體結構可參照圖2至圖7之實施例所揭示，但並不用以限制本發明。

如圖10所示，在步驟S01中：於保護膜20上形成按鍵區25。具體而言，請對照圖3、圖4、圖6及圖7所示，保護膜20包括上表面21與下表面23，按鍵區25突出上表面21，使上表面21對應形成按壓部22並於下表面23對應形成凹陷部24，凹陷部24具有內表面241，且內表面241具有嵌合凹部242。此外，如圖3與圖6所示，在第一實施例中，嵌合凹部242包括多個內凹槽243，但此並不侷限。如圖5與圖7所示，在第二實施例中，嵌合凹部242亦可僅包括單一個內凹槽244。

在一些實施例中，上述按鍵區25與嵌合凹部242可一體形成於保護膜20上，例如保護膜20可為聚氨酯（Polyurethane）或聚氯乙烯（Polyvinylchloride）等彈性塑料所製成，保護膜20整體透過射出成型（injection molding）的方式形成後，上述按鍵區25與嵌合凹部242即一體形成於保護膜20上，達到不需要其他加工製程之優點。或者，在其他實施例中，保護膜20亦可為平整的薄膜，上述按鍵區25可透過對保護膜20之下表面23進行沖壓而形成，嵌合凹部242則是對凹陷部24之內表面241進行沖壓而形成。

在一些實施例中，上述保護膜20亦可為真皮或人造皮革等皮料所製成之平整皮膜，上述按鍵區25可透過對保護膜20之下表面23進行沖壓而形成，嵌合凹部242則是對凹陷部24之內表面241進行沖壓而形成。

如圖10所示，在步驟S01後進行步驟S02：於嵌合凹部242內設置接著層245。具體而言，請對照圖6與圖7所示，於保護膜20上形成按鍵區25後，可透過機具在凹陷部24之內表面241上的嵌合凹部242內進一步設置接著層245。如圖3與圖6所示，在第一實施例中，於保護膜20上凸起形成按鍵區25後，在嵌合凹部242的每個內凹槽243中皆設置接著層245。或者，如圖5與圖7所示，在第二實施例中，於保護膜20上形成按鍵區25後，在嵌合凹部242之單一個內凹槽244中設置接著層245。在一些實施例中，上述接著層245可為液態膠層或者固態膠膜。

如圖10所示，在步驟S02後進行步驟S03：以嵌入成型（insert molding）的方式將組接件30嵌合固定於嵌合凹部242內。具體而言，請對照圖6與圖7所示，在步驟S03中，可先將保護膜20安裝至一模具中，再將液態塑料注入模具內以流入嵌合凹部242內，待液態塑料固化後即可形成嵌合固定於嵌合凹部242內之組接件30。例如圖3與圖6所示，在第一實施例中，嵌合凹部242的每個內凹槽243中皆分別嵌合固定有組接件30，各組接件30包括樞接部301，樞接部301的頂端具有嵌合固定於內凹槽243中的固定板305。或者，如圖5與圖7所示，在第二實施例中，嵌合凹部242之單一內凹槽244中嵌合固定有組接件30，組接件30包括板體303與複數個樞接部302，板體303嵌合固定於內凹槽244中，多個樞接部302分別一體延伸自板體303。

此外，本發明實施例透過在步驟S02中先於嵌合凹部242內設置接著層245，使接著層245接著於組接件30與保護膜20，可達到加強組接件30的定位效果與抗拉拔力。再如圖5與圖7所示，在第二實施例中，嵌合凹部242之內凹槽244的斷面包括底部開口2441與槽頂2442，且底部開口2441的寬度小於槽頂2442的寬度而呈上寬下窄的型態，在此，內凹槽244的斷面呈鳩尾形，但此並不侷限，內凹槽244的斷面亦可呈T字形或其他上寬下窄的形狀。藉此，當組接件30之板體303嵌合固定於內凹槽244中後，上述上寬下窄的型態能更有效防止組接件30受力脫離內凹槽244，使組接件30獲得更佳的定位效果。

如圖10所示，在步驟S03後進行步驟S04：將組接件30組裝於基板10上的連動件40。具體而言，請對照圖2與圖3所示，在第一實施例中，當組接件30嵌合固定於嵌合凹部242中後，保護膜20即以組接件30直接組裝於基板10上的連動件40，例如在本實施例中，連動件40的頂部41包括複數個軸桿411，組接件30包括複數個樞接部301，保護膜20可透過將多個樞接部301分別套設固定於多個軸桿411外部，使保護膜20覆蓋於基板10與電路板50上方，以避免外部的灰塵、碎屑或液體進入鍵盤裝置1內部而達到保護作用，並且使保護膜20之按鍵區25的按壓部22受壓時，可經由連動件40導引按壓部22升降以觸發電路板50產生訊號。因此，本發明實施例之鍵盤裝置1不需另外製造多個鍵帽，再將多個鍵帽逐一安裝至各連動件40上，達到大幅減少製造成本與製造程序。

同理，如圖4與圖5所示，在第二實施例中，當組接件30嵌合固定於嵌合凹部242中後，保護膜20也是以組接件30直接組裝於基板10上的連動件40，使保護膜20覆蓋於基板10與電路板50上方，在此則不重覆贅述。

圖8為本發明鍵盤裝置第一實施例之另一製造流程圖，圖9為本發明鍵盤裝置第二實施例之另一製造流程圖，圖11為本發明鍵盤裝置之製造方法另一實施例之步驟流程圖。如圖11所示，本實施例與上述圖10之實施例的差異在於，本實施例在步驟S01後是直接進行步驟S03而省略步驟S02，具體而言，請對照圖8與圖9所示，本實施例於保護膜20上形成按鍵區25與嵌合凹部242後，即以嵌入成型的方式將組接件30嵌合固定於嵌合凹部242內，後續保護膜20即能以組接件30直接組裝於基板10上的連動件40（如圖11之步驟S04、圖2及圖4所示）。

另外，上述圖2、圖3及圖8之第一實施例中的嵌合凹部242之各內凹槽243的斷面可呈上寬下窄的型態，上述圖4、圖5及圖9之第二實施例中的嵌合凹部242之內凹槽244的斷面也可呈上寬下窄的型態。如圖9所示，以第二實施例為例，組接件30包括板體303與多個樞接部302，多個樞接部302一體延伸自板體303的組裝面304，嵌合凹部242包括單一個內凹槽244，且內凹槽244的斷面包括底部開口2441與槽頂2442，且底部開口2441的寬度小於槽頂2442的寬度而使內凹槽244的斷面呈上寬下窄的型態。例如在本實施例中，內凹槽244的斷面呈鳩尾形，但此並不侷限，內凹槽244的斷面亦可呈T字形或其他上寬下窄的形狀。藉此，當組接件30之板體303嵌合固定於內凹槽244中後，上述上寬下窄的型態即能有效防止組接件30受力脫離內凹槽244，使組接件30獲得更佳的定位效果。

綜上，根據本發明實施例之鍵盤裝置及其保護膜與製造方法，透過鍵盤裝置之保護膜嵌合固定組接件，使保護膜可經由組接件直接組裝於基板上之連動件，達到避免外部的灰塵、碎屑或液體進入鍵盤裝置內部，更可省略多個鍵帽的設置而大幅降低成本。

雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，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。

1:鍵盤裝置 10:基板 11:頂面 111:卡勾 20:保護膜 21:上表面 22:按壓部 23:下表面 24:凹陷部 241:內表面 242:嵌合凹部 243,244:內凹槽 2441:底部開口 2442:槽頂 245:接著層 25:按鍵區 30:組接件 301,302:樞接部 303:板體 304:組裝面 305:固定板 40:連動件 41:頂部 411:軸桿 42:底部 421:卡固端 50:電路板 S01～S04:步驟

[圖1] 係本發明鍵盤裝置一實施例之局部立體圖。 [圖2] 係本發明鍵盤裝置第一實施例之局部分解立體圖。 [圖3] 係本發明鍵盤裝置第一實施例之局部剖視圖。 [圖4] 係本發明鍵盤裝置第二實施例之局部分解立體圖。 [圖5] 係本發明鍵盤裝置第二實施例之局部剖視圖。 [圖6] 係本發明鍵盤裝置第一實施例之製造流程圖。 [圖7] 係本發明鍵盤裝置第二實施例之製造流程圖。 [圖8] 係本發明鍵盤裝置第一實施例之另一製造流程圖。 [圖9] 係本發明鍵盤裝置第二實施例之另一製造流程圖。 [圖10] 係本發明鍵盤裝置之製造方法一實施例之步驟流程圖。 [圖11] 係本發明鍵盤裝置之製造方法另一實施例之步驟流程圖。

10:基板

11:頂面

111:卡勾

20:保護膜

24:凹陷部

241:內表面

243:內凹槽

30:組接件

301:樞接部

305:固定板

40:連動件

41:頂部

411:軸桿

50:電路板

Claims (18)

1. 一種鍵盤裝置，包括：一基板，包括一頂面；一保護膜，設置於該基板之該頂面上方，該保護膜包括一上表面、一下表面及一按鍵區，該下表面朝向該頂面，該按鍵區突出該上表面，使該上表面對應形成一按壓部並於該下表面對應形成一凹陷部，該凹陷部具有一內表面，該內表面的局部區域具有一嵌合凹部，且該嵌合凹部包括至少一內凹槽；一組接件，嵌合固定於該嵌合凹部內；以及一連動件，位於該基板與該保護膜的該凹陷部之間，且該連動件包括一頂部與一底部，該頂部可活動地連接於該組接件，該底部可活動地連接於該基板。
2. 如請求項1所述之鍵盤裝置，其中該嵌合凹部之該至少一內凹槽的數量為複數個，該些內凹槽彼此間隔配置，該組接件包括複數個樞接部，該些樞接部分別嵌合固定於該些內凹槽中，該連動件之該頂部包括複數個軸桿，該些軸桿樞接於該些樞接部內。
3. 如請求項1所述之鍵盤裝置，其中該嵌合凹部之該至少一內凹槽的數量為一個，該組接件包括一板體與複數個樞接部，該板體嵌合固定於該內凹槽中，該板體包括面向該基板之一組裝面，該些樞接部一體延伸自該組裝面，該連動件之該頂部包括複數個軸桿，該些軸桿樞接於該些樞接部內。
4. 如請求項1所述之鍵盤裝置，其中該嵌合凹部與該組接件之間更具有一接著層。
5. 如請求項1所述之鍵盤裝置，其中該至少一內凹槽的斷面包括一底部開口與一槽頂，且該底部開口的寬度小於該槽頂的寬度。
6. 如請求項1所述之鍵盤裝置，其中該保護膜為一皮料保護膜或一塑料保護膜。
7. 一種鍵盤裝置之保護膜，包括：一保護膜本體，包括一上表面、一下表面及一按鍵區，該按鍵區突出該上表面，使該上表面對應形成一按壓部並於該下表面對應形成一凹陷部，該凹陷部具有一內表面，該內表面的局部區域具有一嵌合凹部，且該嵌合凹部包括至少一內凹槽；以及一組接件，嵌合固定於該嵌合凹部內。
8. 如請求項7所述之鍵盤裝置之保護膜，其中該嵌合凹部之該至少一內凹槽的數量為複數個，該些內凹槽彼此間隔配置，該組接件包括複數個樞接部，該些樞接部分別嵌合固定於該些內凹槽中。
9. 如請求項7所述之鍵盤裝置之保護膜，其中該嵌合凹部之該至少一內凹槽的數量為一個，該組接件包括一板體與複數個樞接部，該板體嵌合固定於該內凹槽中，該些樞接部一體延伸自該板體表面。
10. 如請求項7所述之鍵盤裝置之保護膜，其中該嵌合凹部與該組接件之間具有一接著層。
11. 如請求項7所述之鍵盤裝置之保護膜，其中該至少一內凹槽的斷面包括一底部開口與一槽頂，且該底部開口的寬度小於該槽頂的寬度。
12. 如請求項7所述之鍵盤裝置之保護膜，其中該保護膜本體為一皮料保護膜或一塑料保護膜。
13. 一種鍵盤裝置之製造方法，包括：(a)於一保護膜上形成一按鍵區，其中該保護膜包括一上表面與一下表面，該按鍵區突出該上表面，使該上表面對應形成一按壓部並於該下表面對應形成一凹陷部，該凹陷部具有一內表面，該內表面的局部區域具有一嵌合凹部，且該嵌合凹部包括至少一內凹槽；以及(b)以嵌入成型的方式將一組接件嵌合固定於該嵌合凹部內。
14. 如請求項13所述之鍵盤裝置之製造方法，其中於該步驟(a)中之該按鍵區與該嵌合凹部係以射出成型的方式一體形成於該保護膜上。
15. 如請求項13所述之鍵盤裝置之製造方法，其中於該步驟(a)中更包括：對該凹陷部之該內表面進行沖壓以形成該嵌合凹部。
16. 如請求項13所述之鍵盤裝置之製造方法，其中於該步驟(b)前更包括：於該嵌合凹部內設置一接著層。
17. 如請求項13所述之鍵盤裝置之製造方法，其中於該步驟(b)後更包括：將該組接件組裝於一基板上的一連動件。
18. 如請求項17所述之鍵盤裝置之製造方法，其中該組接件包括至少一樞接部，該連動件包括至少一軸桿，該至少一軸桿樞接於該至少一樞接部內。

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