TWI814554B - 倍數鍵按鍵結構 - Google Patents
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Abstract
一種倍數鍵按鍵結構包含一底板、一鍵帽及一支撐機構。該支撐機構支撐該鍵帽於該底板之上。該支撐機構之一外支架包含一強化本體及固定於該強化本體上之一連接結構。該外支架經由該連接結構連接至該底板及該鍵帽。於一實施例中，該強化本體具有二開口，該支撐機構之二內支架樞接至該連接結構且分別位於該二開口內側。於另一實施例中，該強化本體整體沿一平面延伸。該強化本體具有一彎折的板緣，該彎折的板緣插入該連接結構且非與該平面垂直。
Description
本發明關於一種按鍵結構，尤指一種倍數鍵按鍵結構。
目前機械式按鍵結構主要結構為於鍵帽與底板之間連接一升降機構，以使鍵帽能相對於底板上下移動。鍵帽作動的穩定性，包含作動行程及平穩度，通常均依靠升降機構。當升降機構本身作動穩定性不佳時，鍵帽亦難以平穩作動。對於倍數鍵(multi-size key)，例如空白鍵、Enter、Shift、CapsLock、Ctrl鍵等，一般是使用多個升降機構共同支撐鍵帽。於此架構中，各升降機構獨立作動，當鍵帽被按鍵時，鍵帽不易水平上下移動，容易歪斜，造成按鍵開關觸發不良。對此，可增加平衡桿，獨立於升降機構而連接至鍵帽及底板，以提升鍵帽於上下移動時的水平度。但平衡桿的設置縮減了升降機構的設置空間，故可能在一定程度上影響升降機構本身的結構剛性及作動的穩定性。此外，一般升降機構使用塑膠製作。當按鍵採薄型化設計，其各構件結構也會薄型化，造成本身構件本身剛性不足，前述問題會更形嚴重。
鑑於先前技術中的問題，本發明之一目的在於提供一種倍數鍵按鍵結構，其支撐機構的外支架具有強化結構，故能提升支撐機構的結構剛性及作動的穩定性。
根據本發明之一實施例之一倍數鍵按鍵結構包含一底板、一鍵帽及一支撐機構。該支撐機構於一垂直方向上支撐該鍵帽於該底板之上。該支撐機構包含一第一內支架、一第二內支架及一外支架。該第一內支架與該底板及該
鍵帽連接。該第二內支架與該底板及該鍵帽連接。該外支架包含一強化本體及固定於該強化本體上之一連接結構，該強化本體的彈性模數大於該連接結構的彈性模數。該強化本體具有一第一開口及一第二開口，該第一開口及該第二開口沿一旋轉軸排列。該外支架經由該連接結構與該底板、該鍵帽、該第一內支架及該第二內支架連接。該第一內支架及該第二內支架分別位於該第一開口及該第二開口內側且繞著該旋轉軸與該連接結構樞接。藉此，雖該支撐機構配置有兩個內支架而使支撐機構整體呈沿該旋轉軸縱長延伸，但該強化本體仍能強化該外支架的結構強度，進而提升該支撐機構的結構剛性及其作動穩定性，使得該鍵帽仍能相對於該底板平穩地上下移動，亦有助於該倍數鍵按鍵結構適用於薄型化設計。
根據本發明之另一實施例之一倍數鍵按鍵結構包含一底板、一鍵帽及一支撐機構。該支撐機構於一垂直方向上支撐該鍵帽於該底板之上。該支撐機構包含一內支架及一外支架。該內支架與該底板及該鍵帽連接。該外支架包含一強化本體及固定於該強化本體上之一連接結構，該強化本體的彈性模數大於該連接結構的彈性模數。該強化本體具有一開口。該外支架經由該連接結構與該底板、該鍵帽及該內支架連接，該內支架位於該開口內側且繞著一旋轉軸與該連接結構樞接。該強化本體整體沿一平面延伸，該強化本體具有一彎折的板緣，該彎折的板緣插入該連接結構且非與該平面垂直。藉此，該彎折的板緣插入該連接結構有助於該強化本體與該連接結構間穩定結合，有助於維持該外支架的結構強度，進而提升該支撐機構的結構剛性及其作動穩定性，使得該鍵帽仍能相對於該底板平穩地上下移動，亦有助於該倍數鍵按鍵結構適用於薄型化設計。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
1,1a,1b,1c:倍數鍵按鍵結構
10:底板
102,104:連接部
12:倍數鍵鍵帽
122,124,126:連接部
14,14',14",14''':支撐機構
14a:旋轉軸
142,142':外支架
142a:側連接區段
142b:中間連接區段
142c:底板連接部
142d:鍵帽連接部
1422:強化本體
1422a:第一開口
1422b:第二開口
1422c:中間開口
1422d,1422e,1422f:板緣
1422g:通孔
1424:連接結構
1425a:第一部分
1425b:第二部分
1425c:中間部分
144:第一內支架
146:第二內支架
148:中間支架
16:開關電路板
16a:開關
18:彈性件
D1:長邊方向
D2:垂直方向
D3:法向
P1:平面
第1圖為根據一第一實施例之一倍數鍵按鍵結構之示意圖。
第2圖為第1圖中倍數鍵按鍵結構之爆炸圖，其中支撐機構的支架以共平面設置的方式顯示，以便於觀察到各支架結構輪廓。
第3圖為第2圖中支撐機構之爆炸圖。
第4圖為第3圖中外支架之爆炸圖。
第5圖為第3圖中外支架沿線X-X之剖面圖。
第6圖為第5圖中強化本體的板緣變化例之剖面圖。
第7圖為根據一第二實施例之一倍數鍵按鍵結構之爆炸圖，其中支撐機構的支架以共平面設置的方式顯示，以便於觀察到各支架結構輪廓。
第8圖為根據一第三實施例之一倍數鍵按鍵結構之爆炸圖。
第9圖為根據一第四實施例之一倍數鍵按鍵結構之部分爆炸圖，其中支撐機構的支架以共平面設置的方式顯示，以便於觀察到各支架結構輪廓。
請參閱第1圖至第3圖。根據一第一實施例之一倍數鍵按鍵結構1包含一底板10、一鍵帽12、一支撐機構14、一開關電路板16及一彈性件18。鍵帽12於一長邊方向D1(即平行於鍵帽12長邊之方向，以雙向箭頭表示於圖中)上縱長延伸，故鍵帽12呈狹長結構；於本實施例中，鍵帽12呈一矩形，具有一長度及一寬度，該長度對該寬度之比介於4.5至7.5。支撐機構14整體亦於長邊方向D1上縱長延伸。支撐機構14連接至鍵帽12及底板10之間，以於一垂直方向D2(以雙向箭頭表示於圖中)上支撐鍵帽12於底板10之上。長邊方向D1、短邊方向(即平行於鍵帽12短邊之方向，以雙向箭頭表示於圖中)與垂直方向D2相互垂直。開關電路板16疊置於底板10上，開關電路板16具有一開關16a(以帶影線圓圈表示於第1
圖中)；開關電路板16可由但不限於薄膜電路板(其於實作上為三層結構，其上下層上形成有開關電路，於上下層之間夾置一絕緣層)實作。彈性件18對應開關16a設置於開關電路板16上並穿過支撐機構14(其開孔140a)，彈性件18可為但不限於一橡膠圓突。鍵帽12經由支撐機構14可相對於底板10上下移動。鍵帽12可被下壓而擠壓彈性件18，以觸發開關16a。彈性變形的彈性件18產生的回彈力可向上推抵鍵帽12回到原位。此外，於實作上，亦可對應支撐機構14兩側的開孔140b設置彈性件(穿過開孔140b)於開關電路板16上，同樣可被鍵帽12擠壓而產生回彈力以復位鍵帽12。又，開關電路板16亦可具有對應這些彈性件的開關，以供其觸發。
於本實施例中，支撐機構14包含一外支架142、一第一內支架144、一第二內支架146及一中間支架148。外支架142與第一內支架144、第二內支架146及中間支架148均繞著一旋轉軸14a(以鏈線表示於圖中)相互樞接，旋轉軸14a平行於長邊方向D1，中間支架148位於第一內支架144及第二內支架146之間。外支架142、第一內支架144、第二內支架146及中間支架148個別連接至鍵帽12及底板10之間。於本實施例中，第一內支架144及第二內支架146分別形成開孔140b，中間支架148形成開孔140a。
請參閱第2圖至第4圖。外支架142包含一強化本體1422及固定於強化本體1422上之一連接結構1424。強化本體1422的彈性模數大於連接結構1424的彈性模數，例如強化本體1422材質為金屬(例如但不限於不銹鋼、銅等)，連接結構1424可為聚合物(例如但不限於熱塑性塑膠)。因此，外支架142能透過強化本體1422較大的彈性模數以提升整體結構強度。於實作上，強化本體1422與連接結構1424的結合可透過埋入射出的方式實現。此外，於本實施例中，第一內支架144、第二內支架146及中間支架148與外支架142的連接結構1424材質相同(故其彈性模數亦相同)，但實作上不以此為限。
外支架142經由連接結構1424與底板10、鍵帽12、第一內支架144、第二內支架146及中間支架148繞著旋轉軸14a樞接。強化本體1422包含一第一開口1422a、一第二開口1422b及一中間開口1422c，沿旋轉軸14a排列，中間開口1422c位於第一開口1422a及第二開口1422b之間。連接結構1424包覆第一開口1422a、第二開口1422b及中間開口1422c的孔緣。第一內支架144、第二內支架146及中間支架148分別位於第一開口1422a、第二開口1422b及中間開口1422c內側。
外支架142於長邊方向D1上的兩側各定義一側連接區段142a(以一虛線框表示於第3圖中)，外支架142亦於長邊方向D1上定義一中間連接區段142b(以一虛線框表示於第3圖中)，於長邊方向D1上位於該兩個側連接區段142a之間。第一開口1422a及第二開口1422b位於側連接區段142a內，中間開口1422c位於中間連接區段142b內。外支架142經由側連接區段142a及中間連接區段142b與底板10及鍵帽12連接。其中，每一個側連接區段142a包含二底板連接部142c及一鍵帽連接部142d，底板連接部142c與底板10(的連接部102)連接，鍵帽連接部142d與鍵帽12(的連接部122)連接。中間連接區段142b包含二鍵帽連接部142e，鍵帽連接部142e與鍵帽12(的連接部124)連接。於實作上，於各區段142a、142b內的底板連接部142c及鍵帽連接部142d、142e的設置數量依設計而定，不以本實施例為限。例如，側連接區段142a的底板連接部142c及鍵帽連接部142d的數量和大於等於3。又例如，中間連接區段142b也包含底板連接部。
此外，於外支架142中，強化本體1422整體概呈板狀且沿一平面(相當於強化本體1422主體所在的平面)延伸，佔外支架142投影(例如於該平面上的投影)面積的八成以上，此結構配置可提高強化本體1422對外支架142的結構強度貢獻。從另一方面而言，雖然外支架142是環繞第一內支架144、第二內支架146及中間支架148設置，但是外支架142於第一內支架144與中間支架148之間、中間支架148與第二內支架146之間均有結構，此亦能提高外支架142的結構強度。
此外，請參閱第3圖至第5圖。強化本體1422於其多處結構邊緣形成有彎折的板緣，可增加強化本體1422本身的結構強度，亦有益於強化本體1422與連接結構1424的結合。以第一開口1422a處為例，強化本體1422具有一彎折的板緣1422d，位於第一開口1422a內側(即第一開口1422a的孔緣)；強化本體1422還具有另一彎折的板緣1422e，位於第一開口1422a外側(即強化本體1422對應側連接區段142a的外緣)。板緣1422d、1422e相對於該平面P1(即強化本體1422整體延伸所在平面，於第5圖中以水平鏈線表示)彎折並插入連接結構1424(或謂連接結構1424包覆板緣1422d、1422e)。如第5圖所示，於本實施例中，板緣1422d、1422e相對於強化本體1422本體斜向延伸，亦即相對於平面P1及其法向D3(以一箭頭表示於第5圖中)斜向延伸(即彎折的板緣1422d、1422e非與平面P1垂直)。由於板緣1422d、1422e非垂直於平面P1延伸，故連接結構1424對強化本體1422(連同板緣1422d、1422e)可提供多個方向的結構拘束，使得原則上除非結構破壞連接結構1424，強化本體1422不會與連接結構1424分離。相對地，若板緣1422d、1422e垂直於平面P1延伸，則(以第5圖的視角而言)連接結構1424欠缺直接擋止強化本體1422朝上脫離的結構。
此外，於本實施例中，板緣1422d、1422e同向延伸；但實作上不以此為限。例如，如第6圖所示，前述板緣1422d改設置於第一開口1422a外側(即強化本體1422相對板緣1422e之另一側)並以板緣1422f表示，使得板緣1422f、1422e相互遠離延伸。此結構配置更有助於防止強化本體1422與連接結構1424分離。另外，於本實施例中，於實作上，強化本體1422另可具有至少一通孔1422g(以虛線表示於第2圖中)，連接結構1424充滿通孔1422g。此結構配置有益於強化本體1422與連接結構1424的結合。
請參閱第2圖及第3圖。第一內支架144、第二內支架146及中間支架148個別與底板10(的連接部104)連接，第一內支架144、第二內支架146及中間支
架148亦個別與鍵帽12(的連接部126)連接。於本實施例中，底板10可為一金屬板(例如利用衝壓成型製程製作)，第一內支架144、第二內支架146、中間支架148及外支架142的連接結構1424可為聚合物(例如熱塑性塑膠，利用射出成型製程製作)。故第一內支架144、第二內支架146、中間支架148及外支架142的連接結構1424相對於底板10(的連接部102)材質較軟，兩者相對滑動/轉動、摩擦原則上不會產生明顯的聲響。此外，鍵帽12可為聚合物(例如熱塑性塑膠)，故第一內支架144、第二內支架146、中間支架148及外支架142的連接結構1424與鍵帽12材質相當，使得兩者相對滑動/轉動、摩擦原則上也不會產生明顯的聲響。
請參閱第2圖。於倍數鍵按鍵結構1中，鍵帽12的連接部122(與外支架142連接)及連接部124、126(與中間支架148及內支架144、146連接)均鄰近鍵裙設置，故於垂直方向D2上，支撐機構14的輪廓僅略小於鍵帽12的輪廓，使得支撐機構14能更穩定地支撐鍵帽12。此結構配置亦有益於支撐機構14於長邊方向D1上傳遞鍵帽12的運動，亦即提升鍵帽12於上下移動時的水平度。此外，於本實施例中，強化本體1422整體雖呈板件，但實作上不以此為限。例如強化本體1422以至少一桿件、或桿件與板件之組合實作，均能實現提高外支架142結構強度的效果。
另外，於本實施例中，外支架142的連接結構1424為單一結構件，但實作上不以此為限。例如，請參閱第7圖，其顯示根據一第二實施例之一倍數鍵按鍵結構1a。倍數鍵按鍵結構1a與前述倍數鍵按鍵結構1結構相似，倍數鍵按鍵結構1a原則上沿用倍數鍵按鍵結構1的元件符號。關於倍數鍵按鍵結構1a各元件之其他說明，請參閱倍數鍵按鍵結構1中相同命名的元件及其變化例之相關說明，不另贅述。倍數鍵按鍵結構1a與倍數鍵按鍵結構1主要不同之處在於，於倍數鍵按鍵結構1a中，支撐機構14'的外支架142'的連接結構為三個分開結構的集合。外支架142'的連接結構包含一第一部分1425a、一第二部分1425b及中間部分
1425c，三者對應第一內支架144、第二內支架146及中間支架148沿旋轉軸14a間隔排列。於實作上，該連接結構可進一步縮小體積至足夠與其他構件(例如底板10、鍵帽12、第一內支架144、第二內支架146及中間支架148)連接即可；此時，連接結構將為數量更多的結構的集合。
另外，於倍數鍵按鍵結構1、1a中，支撐機構14、14'包含一個中間支架148，但實作上不以此為限。例如，請參閱第8圖，其顯示根據一第三實施例之一倍數鍵按鍵結構1b。倍數鍵按鍵結構1b與前述倍數鍵按鍵結構1結構相似，倍數鍵按鍵結構1b原則上沿用倍數鍵按鍵結構1的元件符號。關於倍數鍵按鍵結構1b各元件之其他說明，請參閱倍數鍵按鍵結構1中相同命名的元件及其變化例之相關說明，不另贅述。倍數鍵按鍵結構1b與倍數鍵按鍵結構1主要不同之處在於，倍數鍵按鍵結構1b的支撐機構14"包含二中間支架148a、148b。又例如，請參閱第9圖，其顯示根據一第四實施例之一倍數鍵按鍵結構1c。倍數鍵按鍵結構1c與前述倍數鍵按鍵結構1結構相似，倍數鍵按鍵結構1c原則上沿用倍數鍵按鍵結構1的元件符號。關於倍數鍵按鍵結構1c各元件之其他說明，請參閱倍數鍵按鍵結構1中相同命名的元件及其變化例之相關說明，不另贅述。倍數鍵按鍵結構1c與倍數鍵按鍵結構1主要不同之處在於，倍數鍵按鍵結構1c的支撐機構14'''不具有中間支架。
如前文說明，於倍數鍵按鍵結構1、1a、1b、1c中，支撐機構14透過強化本體1422提升結構剛性，進而倍數鍵按鍵結構1、1a、1b、1c的作動穩定性也能提升。支撐機構14整體平行於長邊方向D1延伸，對於狹長鍵帽(如鍵帽12)具有顯著的水平穩定支撐的效果，使得當鍵帽12的角落被按壓時，支撐機構14能確實將按壓力量即時沿長邊方向D1傳遞至鍵帽12長邊的另一端，故鍵帽12長邊的兩端可以保持接近同高度的狀態同步下降。因此，於實作上，可無需借助平衡桿，鍵帽12即能相對於底板10平穩地上下移動。相較於先前技術中於升降
機構之外再加上平衡桿之按鍵結構設計，倍數鍵按鍵結構1、1a、1b、1c使用較少的支架數量，此可簡化組裝工序並提高產品生產速度。此外，於倍數鍵按鍵結構1、1a、1b、1c中，結構強化的外支架142、142'可無需透過增加厚度來提升結構剛性，故倍數鍵按鍵結構1、1a、1b、1c亦能適於薄型化設計。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
14:支撐機構
14a:旋轉軸
142:外支架
142a:側連接區段
142b:中間連接區段
142c:底板連接部
142d:鍵帽連接部
1422:強化本體
1424:連接結構
144:第一內支架
146:第二內支架
148:中間支架
Claims (16)
- 一種倍數鍵按鍵結構，包含：一底板；一鍵帽；以及一支撐機構，於一垂直方向上支撐該鍵帽於該底板之上，該支撐機構包含：一第一內支架，與該底板及該鍵帽連接；一第二內支架，與該底板及該鍵帽連接；以及一外支架，包含一強化本體及固定於該強化本體上之一連接結構，該強化本體的彈性模數大於該連接結構的彈性模數，該強化本體具有一第一開口及一第二開口，該第一開口及該第二開口沿一旋轉軸排列，該外支架經由該連接結構與該底板、該鍵帽、該第一內支架及該第二內支架連接，該第一內支架及該第二內支架分別位於該第一開口及該第二開口內側且分別與該連接結構繞著該旋轉軸樞接；其中，該外支架於平行於該旋轉軸之方向上的兩側各定義一側連接區段並於該二側連接區段之間定義一中間連接區段，該第一開口及該第二開口分別位於該二側連接區段之內，該外支架經由該二側連接區段連接至該底板及該鍵帽，並經由該中間連接區段連接至該鍵帽，該二側連接區段與該中間連接區段不重疊。
- 如請求項1所述之倍數鍵按鍵結構，其中該連接結構包含一第一部分及一第二部分，該第一部分及該第二部分是分開的，該第一內支架經由該第一部分與該外支架樞接，該第二內支架經由該第二部分與該外支架樞接。
- 如請求項1所述之倍數鍵按鍵結構，其中該強化本體整體沿一平面延伸，該強化本體具有一彎折的板緣，插入該連接結構且非與該平面垂直。
- 如請求項3所述之倍數鍵按鍵結構，其中該彎折的板緣位於該第一 開口。
- 如請求項3所述之倍數鍵按鍵結構，其中該強化本體具有另一彎折的板緣，相對於該平面彎折插入該連接結構，該二彎折的板緣同向延伸或相互遠離延伸。
- 如請求項1所述之倍數鍵按鍵結構，其中該支撐機構包含一中間支架，該中間支架連接至該底板及該鍵帽之間，該外支架與該中間支架繞著該旋轉軸相互樞接，該中間支架位於該第一內支架及該第二內支架之間。
- 如請求項6所述之倍數鍵按鍵結構，其中該強化本體具有一第三開口，位於該第一開口及該第二開口之間，該中間支架位於該第三開口內側。
- 一種倍數鍵按鍵結構，包含：一底板；一鍵帽；以及一支撐機構，於一垂直方向上支撐該鍵帽於該底板之上，該支撐機構包含：一第一內支架，與該底板及該鍵帽連接；以及一外支架，包含一強化本體及固定於該強化本體上之一連接結構，該強化本體的彈性模數大於該連接結構的彈性模數，該強化本體具有一第一開口，該外支架經由該連接結構與該底板、該鍵帽及該第一內支架連接，該第一內支架位於該第一開口內側且與該連接結構繞著一旋轉軸樞接，該強化本體整體沿一平面延伸，該強化本體具有一彎折的板緣，該彎折的板緣插入該連接結構且非與該平面垂直。
- 如請求項8所述之倍數鍵按鍵結構，其中該彎折的板緣位於該第一開口。
- 如請求項8所述之倍數鍵按鍵結構，其中該強化本體具有另一彎折的板緣，相對於該平面彎折插入該連接結構，該二彎折的板緣同向延伸或 相互遠離延伸。
- 如請求項8所述之倍數鍵按鍵結構，其中該支撐機構更包含一第二內支架，該強化本體具有一第二開口，該第一開口及該第二開口沿該旋轉軸排列，該第二內支架繞著該旋轉軸樞接於該第二開口內側，該支撐機構包含一中間支架，其中該中間支架連接至該底板及該鍵帽之間，該外支架與該中間支架繞著該旋轉軸相互樞接，該中間支架位於該第一內支架及該第二內支架之間。
- 如請求項8所述之倍數鍵按鍵結構，其中該支撐機構更包含一第二內支架，該強化本體具有一第二開口，該第一開口及該第二開口沿該旋轉軸排列，該第二內支架繞著該旋轉軸樞接於該第二開口內側，該連接結構包含一第一部分及一第二部分，該第一部分及該第二部分是分開的，該第一內支架經由該第一部分與該外支架樞接，該第二內支架經由該第二部分與該外支架樞接。
- 如請求項1或8所述之倍數鍵按鍵結構，其中該鍵帽具有一長度及一寬度，該長度對該寬度之比介於4.5至7.5。
- 如請求項1或8所述之倍數鍵按鍵結構，其中該第一內支架的彈性模數與該連接結構的彈性模數相同。
- 如請求項1或8所述之倍數鍵按鍵結構，其中該強化本體具有一通孔，該連接結構充滿該通孔。
- 如請求項1或8所述之倍數鍵按鍵結構，其中該連接結構為聚合物，該強化本體為金屬板。
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