TWI784783B - 開關模組及輸入裝置 - Google Patents

Abstract

揭露一種開關模組，包含座體、開關機構，以及磁力調整單元。開關機構設置於座體上，且開關機構包含第一磁吸部件，開關機構可受外力而被驅動並連動第一磁吸部件。磁力調整單元具有至少一第二磁吸部件，且磁力調整單元設置於座體上，磁力調整單元配置為能調整第二磁吸部件及第一磁吸部件之間的磁吸力，磁吸力與開關機構被驅動時的阻力相關聯。

Description

開關模組及輸入裝置

本發明涉及一種開關模組，具體而言，特別是涉及一種應用於輸入裝置的開關模組。

按鍵的按壓手感一般來說有，除了按壓時的段落感的有無，按壓時的聲音的有無會影響使用者的操作體驗之外，根據不同的使用者的使用習慣，調整按鍵在按壓時的所需力量大小也是一個重要的影響因素。

因此，如何在有限的空間配置下，用有效的方式針對不同的按壓力量，調整開關模組在按壓的時候所需的力量大小是待解決的技術問題。

本發明之實施例的其中一個目的是提供一種按鍵模組，以調整其包含的開關機構與磁力調整單元之間的磁吸力大小的方式，調整按鍵按壓時的阻力大小，以滿足使用者的需求。

本發明之實施例的另一個目的是提供一種輸入裝置，藉由調整開關機構中的第一磁吸部件與磁力調整單元中的第二磁吸部件之間的磁吸力大小，改變輸入裝置按壓時的阻力大小，以滿足使用者的需求。

根據本發明的實施例，提供一種開關模組，包含座體、開關機構，以及磁力調整單元。開關機構設置於座體上，且開關機構包含第一磁吸部件， 開關機構可受外力而被驅動並連動第一磁吸部件。磁力調整單元具有至少一第二磁吸部件，且磁力調整單元配置為能調整第二磁吸部件及第一磁吸部件之間的磁吸力，磁吸力與開關機構被驅動時的阻力相關聯。

根據本發明的實施例，提供一種輸入裝置，包含前述的開關模組，開關模組設置於輸入裝置的內部，且當按壓輸入裝置時，連動開關模組以驅動輸入裝置。

相較於習知技術，本發明的實施例的輸入裝置及開關模組藉由調整其內部的磁吸部件之間的磁力大小，產生不同大小的阻力，改變輸入裝置及開關模組受按壓時所需的力量大小，達成使用者在不同情境下的操作需求。

1:開關模組

100:座體

110:貫通槽

200:開關機構

210:第一磁吸部件

220:蓋體

300:磁力調整單元

310:第二磁吸部件

320:承載體

330:貫通孔

340:電磁鐵

350:第三磁吸部件

360:第一磁鐵

370:第二磁鐵

L1:第一位置

L2:第二位置

400:輸入裝置

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵優點與實施例更明顯易懂，所附之圖式說明如下：圖1為根據本發明之實施例的包含開關模組之輸入裝置的示意圖。

圖2A至2D為根據本發明之實施例的開關模組的作動示意圖。

圖3為根據本發明之另一實施例的開關模組的作動示意圖。

圖4為根據本發明之實施例的磁力調整單元之活動示意圖。

圖5A為根據本發明之實施例的開關機構及磁力調整單元之間作用的磁吸部件數量變動前的配置圖。

圖5B為根據本發明之實施例的開關機構及磁力調整單元之間作用的磁吸部件數量變動後的配置圖。

圖6A為根據本發明之實施例的開關機構及磁力調整單元之間的磁吸部件距離變動前的示意圖。

圖6B為根據本發明之實施例的開關機構及磁力調整單元之間的磁吸部件距離變動後的示意圖。

圖7A為根據本發明之實施例的座體之貫通槽的第一示意圖。

圖7B為根據本發明之實施例的座體之貫通槽的第二示意圖。

圖8A為根據本發明之實施例的開關機構及磁力調整單元之間作用的磁吸部件更換前的示意圖。

圖8B為根據本發明之實施例的開關機構及磁力調整單元之間作用的磁吸部件更換後的示意圖。

圖9A為根據本發明之實施例的磁力調整單元轉動前之示意圖。

圖9B為根據本發明之實施例的磁力調整單元轉動後之示意圖，其中磁力調整單元轉動後，與開關機構上的磁吸部件之距離改變，且作用的磁吸部件改變。

圖9C為根據本發明之實施例的穿設於磁力調整單元之貫通孔的磁吸部件之示意圖。

圖10為根據本發明之實施例的與開關機構之磁吸部件作用的電磁鐵之示意圖。

本發明之實施例的開關模組可應用於任何按壓式輸入裝置(例如滑鼠、鍵盤等)，或整合於任何合宜的電子裝置(例如可攜式電子裝置的按鍵等)， 以調整按壓操作時所需的力量大小，提供使用者用不同力量操作的需求。於後參考圖式，詳細說明本發明的實施例之開關模組各元件之結構及操作。

請參閱圖1，其為根據本發明之實施例的包含開關模組之輸入裝置的示意圖。在本實施例中，可以將開關模組1設置在輸入裝置400，例如滑鼠內部的適當位置以與滑鼠按鍵相對應及連動。當使用者按壓滑鼠按鍵時(例如圖1中的箭頭處作為按壓位置)，可以連帶驅動開關模組1以輸入訊號。

請參閱圖2A至2D，其為根據本發明之實施例的開關模組的作動示意圖。如圖所示，本發明之實施例的開關模組1包含座體100、開關機構200，以及磁力調整單元300。開關機構200設置在座體100上，且開關機構200可受外力而被驅動。磁力調整單元300設置於座體100上，且配置為能調整與開關機構200之間的磁吸力，磁吸力與開關機構200被驅動時的阻力相關聯(如圖2A所示)。

具體而言，磁力調整單元300可以直接用磁鐵實施，且開關機構200也可以用磁鐵，或者能被磁鐵吸附的材料實施。當作為磁力調整單元300的磁鐵遠離座體100時，磁力調整單元300與開關機構200之間的磁吸力減小，此時因開關機構200被驅動時需要對抗的磁吸力減小，亦即按壓開關機構200的所遭遇的阻力亦較小，如圖2B所示。此外，作為磁力調整單元300的磁鐵的數量增加時，磁力調整單元300與開關機構200之間的磁吸力增加，此時因開關機構200被驅動時需要對抗的磁吸力增加，亦即按壓開關機構200的所遭遇的阻力較大，如圖2C所示。又或者，磁力調整單元300也可以用電磁鐵340實施，在電磁鐵340與開關機構200的相對位置不變的情形下，可以直接調整與開關機構200之間的磁吸力大小，以調整按壓開關機構200所需的力量大小，如圖2D所示。

請參閱圖3，其為根據本發明之另一實施例的開關模組的作動示意圖。如圖所示，與圖2A至2D的實施例不同的是，本實施例的開關模組1的開 關機構200按壓的方向與磁吸力的方向垂直，而圖2A至2D的實施例則是開關機構200按壓的方向與磁吸力的方向平行。在圖3中的開關模組1，開關機構200可以包含第一磁吸部件210，而磁力調整單元300可以包含第二磁吸部件310及承載體320。磁力調整單元300中的第二磁吸部件310設置在承載體320上，且開關機構200中的第一磁吸部件210與磁力調整單元300中的第二磁吸部件310面對設置。

在圖3中，可以調整磁力調整單元300與開關機構200之間的距離，使得第一磁吸部件210與第二磁吸部件310之間的距離改變而調整磁吸力的大小。進一步的，也可以藉由磁力調整單元300與開關機構200的相對活動，改變第一磁吸部件210與第二磁吸部件310之間作用的磁鐵數量。並且，也可以藉由磁力調整單元300與開關機構200的相對活動，更換不同的第二磁吸部件310與第一磁吸部件210作用。或者，也可以是前述三種調整方式地之間的組合。

接著參閱圖4，其為根據另一實施例的磁力調整單元之活動示意圖。如圖所示，設置於座體100上的磁力調整單元300可以相對開關機構200活動，舉例來說，磁力調整單元300可以相對開關機構200前後、上下及左右移動，即對應圖4中的Y方向、Z方向，以及X方向，藉此調整開關機構200的第一磁吸部件210與磁力調整單元300的第二磁吸部件310之間的磁吸力大小。或者，磁力調整單元300可以在座體100上進行轉動，以改變第二磁吸部件310與開關機構200的第一磁吸部件210之間的磁吸力大小。

在一實施例中，磁力調整單元300可以相對開關機構200從一個第一位置移動到不同的第二位置，藉此改變第一磁吸部件210與第二磁吸部件310之間的磁吸力。在另一實施例中，也可以是磁力調整單元300相對開關機構200的距離不變，但是從一個第一位置轉動到另一個第二位置，藉此變化第一磁吸部件210與第二磁吸部件310之間的磁吸力。

應當理解，儘管術語「第一」、「第二」、「第三」等在本文中可以用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層或部分與另一個元件、部件、區域、層或部分區分開。因此，下面討論的「第一元件」、「部件」、「區域」、「層」或「部分」可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分而不脫離本文的教導。

接著參閱圖5A至5B之實施例，圖5A為根據本發明之實施例的開關機構及磁力調整單元之間作用的磁吸部件數量變動前的配置圖，圖5B為根據本發明之實施例的開關機構及磁力調整單元之間作用的磁吸部件數量變動後的配置圖。如圖所示，磁力調整單元300可以包含設置在開關機構200上的第三磁吸部件350，且與開關機構200上的第一磁吸部件210之間具有一個預設距離，如圖5A所示，此時的磁力調整單元300相對開關機構200位於第一位置L1，且開關機構200按壓時所感受到的磁吸力大小，取決於第一磁吸部件210與第三磁吸部件350之間的磁吸力大小。

具體來說，開關機構200可以包含一個蓋體220，蓋體220可以具有相對應的結構，以同時將磁力調整單元300中的第三磁吸部件350以及第一磁吸部件210設置在開關機構200上，如圖5A所示，但並不以此為限制。當磁力調整單元300中的承載體320相對開關機構200從一個第一位置L1活動至如圖5B中的第二位置L2時，設置在承載體320上的第二磁吸部件310，與設置在開關機構200上的第三磁吸部件350之間的距離改變，甚或接觸，此時與第一磁吸部件210作用的磁鐵數量為第二磁吸部件310及第三磁吸部件350，使得磁力調整單元300與開關機構200之間的磁吸力增加，按壓開關機構200時所需的力道加大，如圖5B所示。

接著參閱圖6A及6B，圖6A為根據本發明之實施例的開關機構及磁力調整單元之間的磁吸部件距離變動前的示意圖，且圖6B為根據本發明之實施例的開關機構及磁力調整單元之間的磁吸部件距離變動後的示意圖。如圖6A所示，設置於座體100上的磁力調整單元300可以相對開關機構200前後移動，舉例來說，磁力調整單元300在移動前位於如圖6A中的第一位置L1，此時磁力調整單元300中的第二磁吸部件310與開關機構200的第一磁吸部件210距離較遠，彼此的磁吸力較小，即按壓開關機構200時所需的力道較小。當磁力調整單元300沿著與開關機構200連線的方向，移動至如圖6B中的第二位置L2(即靠近開關機構200)，磁力調整單元300與開關機構200的距離縮短，此時開關機構200的第一磁吸部件210與磁力調整單元300的第二磁吸部件310之間的磁吸力變大。

接著參閱圖7A及7B，圖7A為根據本發明之實施例的座體之貫通槽的第一示意圖，且圖7B為根據本發明之實施例的座體之貫通槽的第二示意圖。如圖所示，為了讓磁力調整單元300能夠在座體100上活動，可以在座體100設置貫通槽110，且磁力調整單元300之一端穿過貫通槽110，如圖7A所示。舉例來說，座體100可以從開關機構200下方朝向磁力調整單元300所在的位置延伸，並且貫通槽110的延伸方向是沿著磁力調整單元300與開關機構200兩者連線的方向作設置，像是圖7A中的Y方向。或者，貫通槽110的延伸方向是沿著磁力調整單元300與開關機構200兩者連線的垂直方向作設置，像是圖7A中的X方向。由此可以得知，貫通槽110設計的尺寸大小，決定了磁力調整單元300可以活動的第一位置L1與第二位置L2的範圍。

或者，磁力調整單元300還可以相對開關機構200上下移動，像是圖7B中的Z方向，以調整開關機構200的第一磁吸部件210與磁力調整單元300的第二磁吸部件310之間的磁力大小。具體而言，座體100設置的貫通槽110，還可以與磁力調整單元300之一端的尺寸相同的圓柱型，以供磁力調整單元300進行 轉動，調整第二磁吸部件310與開關機構200的第一磁吸部件210之間的磁力大小。

舉例來說，在磁力調整單元300位於第一位置L1時，第二磁吸部件310與第一磁吸部件210正面對正面設置，此時兩者相對距離最短，使得磁力調整單元300與開關機構200之間的磁吸力最大，所需按壓開關機構200的力道相對最大。當磁力調整單元300相對開關機構200上下移動至第二位置L2時，第二磁吸部件310與第一磁吸部件210的相對位置不再是正面對正面設置，此時兩者相對距離較長，使得磁力調整單元300與開關機構200之間的磁吸力降低，所需按壓開關機構200的力道相對減小。

應注意的是，座體100設置的貫通槽110與磁力調整單元300之一端的設計，不限制於以上的實施例，可以根據空間的大小，或者是對開關機構200的第一磁吸部件210與磁力調整單元300的第二磁吸部件310之間的磁力大小變化的細微程度，作適當的調整。

接著參閱圖8A及8B，圖8A為根據本發明之實施例的開關機構及磁力調整單元之間作用的磁吸部件更換前的示意圖，且圖8B為根據本發明之實施例的開關機構及磁力調整單元之間作用的磁吸部件更換後的示意圖。在本實施例中，磁力調整單元300可以相對開關機構200左右移動(即是以垂直磁吸力的方向移動)，以調整磁力調整單元300的第二磁吸部件310與開關機構200的第一磁吸部件210之間的距離。當磁力調整單元300位於第一位置時L1，第二磁吸部件310與第一磁吸部件210互相正面對正面設置時。

接著，當磁力調整單元300相對開關機構200左右移動時，第二磁吸部件310從與第一磁吸部件210互相正面對正面的第一位置L1，移動至第二位置L2，磁力調整單元300相對開關機構200移動至第二位置L2時，變換成不同磁吸力大小的第二磁吸部件310與第一磁吸部件210互相正面對正面設置。如此一 來，磁力調整單元300與開關機構200之間的磁吸力大小可以根據需求增加或降低，改變所需的按壓力道來操作開關機構200。

圖8A及圖8B的另外一種變化的實施例，可以是維持同一個第二磁吸部件310與第一磁吸部件210作用，當磁力調整單元300位於第一位置時L1，此時第二磁吸部件310與第一磁吸部件210相對距離最短，使得磁力調整單元300與開關機構200之間的磁吸力最大，所需按壓開關機構200的力道相對最大。當磁力調整單元300相對開關機構200左右移動至第二位置L2時，第二磁吸部件310與第一磁吸部件210的相對位置不再是正面對正面設置，此時兩者相對距離較長，使得磁力調整單元300與開關機構200之間的磁吸力降低，所需按壓開關機構200的力道相對減小。

接著參閱圖9A及9B，圖9A為另一實施例的磁力調整單元轉動前之示意圖，且圖9B為上述實施例的磁力調整單元轉動後之示意圖。如圖9A所示，磁力調整單元300中的第二磁吸部件310，可以包含複數個尺寸不同的磁鐵，例如尺寸較大的第一磁鐵360與尺寸較小的第二磁鐵370。當磁力調整單元300如圖9A所示，可以是第二磁吸部件310中尺寸較小的第二磁鐵370與開關機構200的第一磁吸部件210作用，即第二磁吸部件310與第二磁鐵370之間的距離較長，磁吸力較小。當磁力調整單元300轉動如圖9B所示，可以是第二磁吸部件310中尺寸較大的第一磁鐵360與開關機構200的第一磁吸部件210作用，即第一磁鐵360與第一磁吸部件210之間的距離較短，磁吸力較大。

圖9A及圖9B的另外一個變化的實施例，可以是磁力調整單元300中的第二磁吸部件310包含複數個磁吸力大小不同的磁鐵，例如磁吸力較大的第一磁鐵360與磁吸力較小的第二磁鐵370。當磁力調整單元300如圖9A所示，可以是第二磁吸部件310中磁吸力較小的第二磁鐵370朝向開關機構200的第一磁吸 部件210，並與之作用。當磁力調整單元300旋轉而如圖9B所示，可以是第二磁吸部件310中磁吸力較大的第一磁鐵360朝向開關機構200的第一磁吸部件210並與之作用，以增加磁力調整單元300與開關機構200之間的磁吸力。開關機構200之操作阻力增加的結果，使用者可以用較大的按壓力道操作開關機構200。

藉由前述的實施方式，能夠同時改變磁力調整單元300與開關機構200之中的磁吸部件之間的距離，以及更換不同的磁吸部件，同樣能夠調整磁力調整單元300與開關機構200之間的磁吸力。

接著參閱圖9C，其為根據本發明之實施例的穿設於磁力調整單元之貫通孔的磁吸部件之示意圖。如圖所示，磁力調整單元300中的第二磁吸部件310，也可以只利用單一的第二磁吸部件310，達成以轉動的方式調整磁力調整單元300與開關機構200之間的磁吸力。舉例來說，在磁力調整單元300中的承載體320上可以開設一個貫通孔330，供第二磁吸部件310穿過且設置在承載體320上，並且使露出在貫通孔330外的第二磁吸部件310具有不同長度的兩個部分。當磁力調整單元300轉動時，即可用不同長度的部分面對開關機構200中的第一磁吸部件210，以調整磁力調整單元300與開關機構200之間的磁吸力。

需注意的是，磁力調整單元300中的第二磁吸部件310與開關機構200中的第一磁吸部件210，除了可以用磁鐵與磁鐵彼此作用，也能調整為磁鐵與能被磁鐵吸附的材料彼此作用。舉例來說，圖9C中的第二磁吸部件310是能被磁鐵吸附的材料，第一磁吸部件210可以是磁鐵。或者，在圖5A至5B中，磁力調整單元300中設置於開關機構200上的磁吸部件350可以是磁鐵，而設置於承載體320上的第二磁吸部件310可以是磁鐵或能被磁鐵吸附的材料，開關機構200上第一磁吸部件同樣可以是磁鐵或能被磁鐵吸附的材料。

請參閱圖10，其為根據本發明之實施例的與開關機構之磁吸部件作用的電磁鐵之示意圖。如圖所示，磁力調整單元300的第二磁吸部件310還可 以用電磁鐵340作為實施方式，此時開關模組1可以藉由外部的電流及線圈來實施(圖中未繪示)，直接改變與開關機構200的第一磁吸部件210之間的磁力大小。

本發明已由上述實施例加以描述，然而上述實施例僅為例示目的而非用於限制。所屬技術領域具有通常知識者當知在不背離本發明精神下，於此特別說明的實施例可有例示實施例的其他修改。因此，本發明範疇亦涵蓋此類修改且僅由所附申請專利範圍限制。

1:開關模組

100:座體

200:開關機構

210:第一磁吸部件

310:第二磁吸部件

320:承載體

Claims (11)

1. 一種開關模組，包含：一座體；一開關機構，設置於該座體上，且該開關機構包含一第一磁吸部件；其中該開關機構可受外力而被驅動並連動該第一磁吸部件；以及一磁力調整單元，具有至少一第二磁吸部件，其中該磁力調整單元配置為能調整該第二磁吸部件及該第一磁吸部件之間的一磁吸力，該磁吸力與該開關機構被驅動時的一阻力相關聯；其中該座體具有一貫通槽，且該磁力調整單元之一端穿過該貫通槽，其中該磁力調整單元根據該貫通槽在該座體上移動、轉動，或兩者的組合，以改變該阻力。
2. 如請求項1所述的開關模組，其中該磁力調整單元相對該開關機構活動，包含：與該第一磁吸部件作用的該第二磁吸部件的距離改變；與該第一磁吸部件作用的該第二磁吸部件的數量改變；更換不同的該第二磁吸部件與該第一磁吸部件作用；或以上三者的任意組合。
3. 如請求項1所述的開關模組，其中該磁力調整單元沿著平行該磁吸力之方向自一第一位置活動至一第二位置時，該第二磁吸部件及該第一磁吸部件的距離改變。
4. 如請求項1所述的開關模組，其中該磁力調整單元自一第一位置活動至一第二位置時，且該第一位置及該第二位置連線之方向垂直該磁吸力之方 向。
5. 一種開關模組，包含：一座體；一開關機構，設置於該座體上，且該開關機構包含一第一磁吸部件，其中該開關機構可受外力而被驅動並連動該第一磁吸部件；以及一磁力調整單元，具有至少一第二磁吸部件、一第三磁吸部件及一承載體，其中該磁力調整單元配置為能調整該第二磁吸部件及該第一磁吸部件之間的一磁吸力，該磁吸力與該開關機構被驅動時的一阻力相關聯；其中該第三磁吸部件設置於該開關機構上，且該第三磁吸部件及該第一磁吸部件之間具有一預設距離；其中該承載體包含該至少一第二磁吸部件，且該承載體係設置可相對該開關機構活動，其中當該承載體相對該開關機構自一第一位置活動至一第二位置時，該第二磁吸部件與該第三磁吸部件之間的距離改變。
6. 一種開關模組，包含：一座體；一開關機構，設置於該座體上，且該開關機構包含一第一磁吸部件，其中該開關機構可受外力而被驅動並連動該第一磁吸部件；以及一磁力調整單元，具有至少一第二磁吸部件，其中該磁力調整單元配置為能調整該第二磁吸部件及該第一磁吸部件之間的一磁吸力，該磁吸力與該開關機構被驅動時的一阻力相關聯，其中該第二磁吸部件至少具有一第一磁鐵及一第二磁鐵，該第一磁鐵之磁力大於該第二磁鐵之磁力；其中當該磁力調整單元相對該開關機構位於一第一位置時，該第二磁吸部件主要以該第一磁鐵與該第一磁吸部件產生該磁吸力；以及 其中當該磁力調整單元相對該開關機構位於一第二位置時，該第二磁吸部件主要以該第二磁鐵與該第一磁吸部件產生該磁吸力。
7. 一種開關模組，包含：一座體；一開關機構，設置於該座體上，且該開關機構包含一第一磁吸部件；其中該開關機構可受外力而被驅動並連動該第一磁吸部件；一磁力調整單元，具有至少一第二磁吸部件及一承載體，其中該磁力調整單元配置為能調整該第二磁吸部件及該第一磁吸部件之間的一磁吸力，該磁吸力與該開關機構被驅動時的一阻力相關聯；其中該承載體設置在該座體上，且該承載體具有一貫通孔，其中該第二磁吸部件設置在該承載體上，且穿過該貫通孔；以及其中該至少一第二磁吸部件包含：一第一端及一第二端，當該磁力調整單元在該座體上轉動時，該第二磁吸部件從該第一端面對該第一磁吸部件的狀態，變換成該第二端面對該第一磁吸部件的狀態。
8. 如請求項7所述的開關模組，其中該第一端與該第一磁吸部件之間為一第一間距，且該第二端與該第一磁吸部件之間為一第二間距。
9. 如請求項1、5、6或7之中任意一項所述的開關模組，其中該至少一第二磁吸部件包含一電磁鐵，係可受控以調整該磁吸力。
10. 如請求項1、5、6或7之中任意一項所述的開關模組，其中該開關機構具有一驅動方向，且該驅動方向係平行或垂直該磁吸力方向。
11. 一種輸入裝置，包含： 如請求項1、5、6或7之中任一項所述的開關模組，設置於該輸入裝置的內部，且當按壓該輸入裝置時，連動該開關模組以驅動該輸入裝置。

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