TWI832472B - 按鍵結構及其升降機構 - Google Patents

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TWI832472B TW111137775A TW111137775A TWI832472B TW I832472 B TWI832472 B TW I832472B TW 111137775 A TW111137775 A TW 111137775A TW 111137775 A TW111137775 A TW 111137775A TW I832472 B TWI832472 B TW I832472B
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Abstract

一種按鍵結構包含一底座、一鍵帽、一升降機構及一發光件。該升降機構包含一第一支架、一第二支架及一彈簧結構。該第一支架及該第二支架連接至該底座及該鍵帽之間，該鍵帽經由該第一支架及該第二支架可於一垂直方向上相對於該底座移動。該彈簧結構為單一結構件並連接至該第一支架及該第二支架，以驅使該第一支架及該第二支架於該垂直方向上抬升該鍵帽。該升降機構整體定義一中央區域，沿該垂直方向延伸並貫穿該升降機構整體。該彈簧結構未進入該中央區域。該發光件對應該中央區域設置於該底座上，並發射光線以照射該鍵帽。

Description

按鍵結構及其升降機構
本發明關於按鍵結構，尤指按鍵結構的升降機構。
目前機械式按鍵結構主要結構為於鍵帽與底座之間連接一升降機構，以使鍵帽能相對於底座上下移動。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。傳統上，機械按鍵使用直立設置的壓簧，並且光源也可以設置在壓簧正下方，順利讓光線穿過中空的壓簧照亮按鍵的出光區。
本發明之一目的在於提供一種升降機構，用於於一垂直方向上支撐一鍵帽。該升降機構包含一第一支架、一第二支架及一彈簧結構。該第一支架及該第二支架相互連接且可相對旋轉。該彈簧結構為單一結構件並連接至該第一支架及該第二支架，該彈簧結構驅使該第一支架及該第二支架於該垂直方向上抬升該鍵帽。其中，該升降機構整體定義一中央區域，沿該垂直方向延伸並貫穿該升降機構整體，該彈簧結構未進入該中央區域。藉此，於實作上，該中央區域能容許一發光件發射的光線穿過以照射該鍵帽而不會受到該彈簧結構的干擾。
本發明之另一目的在於提供一種按鍵結構包含一底座、一鍵帽、一升降機構及一發光件。該鍵帽於一垂直方向上設置於該底座之上。該升降機構包含一第一支架、一第二支架及一彈簧結構。該第一支架及該第二支架連接至該底座及該鍵帽之間，該鍵帽經由該第一支架及該第二支架可於該垂直方向上 相對於該底座移動。該第一支架及該第二支架相互連接且可相對旋轉。該彈簧結構為單一結構件並連接至該第一支架及該第二支架，該彈簧結構驅使該第一支架及該第二支架於該垂直方向上抬升該鍵帽。其中，該升降機構整體定義一中央區域，沿該垂直方向延伸並貫穿該升降機構整體，該彈簧結構未進入該中央區域。該發光件設置於該底座上且位於該中央區域於該底座上之投影內，該發光件發射光線以照射該鍵帽。藉此，該發光件發射的光線能穿過該中央區域以照射該鍵帽而不會受到該彈簧結構的干擾。
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。
1,2,2',2",3,4,5,6:按鍵結構
12,22:底座
122:電路板
124:底板
14,24:鍵帽
14a,24a:主出光區
14b,24b:角落出光區
16,26,36,46,56,66:升降機構
16a,26a:旋轉軸線
16b,26b,36b,46b,56b,66b:中央區域
162,262,362,462,562:第一支架
1620a:側臂部
1620b:橫連接部
1622:第一底座連接部
1622a:連接結構
1624:第一鍵帽連接部
1624a:連接結構
1626:第一突出部
1628:第三突出部
1630:部分
1630a,1630b:距離
164,264,364,464,564:第二支架
1640a:側臂部
1640b:橫連接部
1642:第二底座連接部
1642a:連接結構
1644:第二鍵帽連接部
1644a:連接結構
1646:第二突出部
1648:第四突出部
1650:部分
1650a,1650b:距離
166,266,266',266",366,466,566,666:彈簧結構
18,28:發光件
2662,2664:連接部
2666',2666":螺旋彈簧部
3662,4662:螺旋彈簧部
3662a,4662a:螺旋軸
3664,4664:第一支架連接部
3666,4666:第二支架連接部
5662:第一螺旋彈簧部
5664:第二螺旋彈簧部
5666:彈簧連接部
6662:第一彈性部
6664:第二彈性部
6666:連接部
Dh:水平方向
Dv:垂直方向
F1,F2:等效力
F11,F12,F21,F22,F2a,F2b,F3a,F3b:力
P1,P2:投影
第1圖為根據一第一實施例之一按鍵結構之示意圖。
第2圖為第1圖中按鍵結構之部分爆炸圖。
第3圖為第1圖中按鍵結構之另一部分爆炸圖。
第4圖為第3圖中升降機構之爆炸圖。
第5圖為第3圖中升降機構之俯視圖，其中鍵帽輪廓及鍵帽上定義的出光區對應的位置以鏈線表示。
第6圖為第5圖中升降機構於鍵帽被按壓後之俯視圖。
第7圖為第5圖中升降機構沿線X-X之剖視圖，其中以虛線繪示底座輪廓。
第8圖為根據一第二實施例之一按鍵結構之部分爆炸圖。
第9圖為第8圖中按鍵結構之另一部分爆炸圖。
第10圖為第9圖中升降機構之爆炸圖。
第11圖為第8圖中按鍵結構之俯視圖，其中鍵帽未繪示於圖中，鍵帽輪廓及鍵帽上定義的出光區對應的位置以鏈線表示。
第12圖為根據一第三實施例之一按鍵結構之部分爆炸圖。
第13圖為第12圖中按鍵結構之另一部分爆炸圖，其中鍵帽未繪示於圖中。
第14圖為第13圖中升降機構之爆炸圖。
第15圖為根據一第四實施例之一按鍵結構之部分爆炸圖。
第16圖為第15圖中按鍵結構之另一部分爆炸圖，其中鍵帽未繪示於圖中。
第17圖為第16圖中升降機構之爆炸圖。
第18圖為根據一第五實施例之一按鍵結構之部分爆炸圖。
第19圖為第18圖中按鍵結構之另一部分爆炸圖，其中鍵帽未繪示於圖中。
第20圖為第19圖中升降機構之爆炸圖。
第21圖為第18圖中按鍵結構之俯視圖，其中鍵帽未繪示於圖中。
第22圖為根據一第六實施例之一按鍵結構之部分爆炸圖。
第23圖為第22圖中按鍵結構之另一部分爆炸圖，其中鍵帽未繪示於圖中。
第24圖為第23圖中升降機構之爆炸圖。
第25圖為根據一第七實施例之一按鍵結構之部分爆炸圖。
第26圖為第25圖中按鍵結構之另一部分爆炸圖，其中鍵帽未繪示於圖中。
第27圖為第26圖中升降機構之爆炸圖。
第28圖為根據一第八實施例之一按鍵結構之部分爆炸圖。
第29圖為第28圖中按鍵結構之另一部分爆炸圖，其中鍵帽未繪示於圖中。
第30圖為第29圖中升降機構之爆炸圖。
為了設計出超薄且具有段落手感的按鍵，發明人進行深入的問題分析與嘗試。例如，升降機構可以採用剪刀或蝴蝶(正V)或蝙蝠(倒V)形式的雙支架機制，同時搭配低總高的橫置彈簧連接其兩支架並產生回復力，以抬升鍵帽。如果為了兼顧按鍵升降過程中在按鍵角落的拉力平衡而不致偏擺，就須將彈簧 設置在中央區域，以使支架受力平均；但發明人發現如此結構配置中彈簧會將鍵帽下方區域大致上將被垂直切割為兩部分，使得發光按鍵結構的發光件不易設置於中央以直接照射鍵帽大面積的主要出光區，或者光線難以照射到鍵帽的某些角落，影響背光均勻度的呈現。
請參閱第1圖至第3圖。根據一第一實施例之一按鍵結構1包含一底座12、一鍵帽14及一升降機構16。鍵帽14於一垂直方向Dv(以一雙頭箭頭表示於圖中)上設置於底座12之上。升降機構16連接至底座12及鍵帽14之間，使得鍵帽14經由升降機構16可於垂直方向Dv上相對於底座12移動。其中，升降機構16包含一第一支架162、一第二支架164及一彈簧結構166。第一支架162及第二支架164連接至底座12及鍵帽14之間且可相對旋轉，以共同支撐鍵帽14，使得鍵帽14經由第一支架162及第二支架164可於垂直方向Dv上相對於底座12移動。彈簧結構166連接至第一支架162及第二支架164，以對第一支架162及第二支架164提供回復力，該回復力能驅使第一支架162及第二支架164於垂直方向Dv上抬升鍵帽14。
請參閱第2圖至第4圖。於第一實施例中，第一支架162與第二支架164相互連接，使得第一支架162及第二支架164能相對於一旋轉軸線16a(以一鏈線表示於圖中)相對旋轉。其中，第一支架162具有一第一底座連接部1622及一第一鍵帽連接部1624。第一支架162經由第一底座連接部1622連接至底座12，並經由第一鍵帽連接部1624連接至鍵帽14。於第一實施例中，第一支架162整體大致上呈一ㄇ字形結構(其結構上包含二側臂部1620a及連接此二側臂部1620a之一橫連接部1620b)。第一底座連接部1622包含二連接結構1622a，分別位於該二側臂部1620a之末端部。第一鍵帽連接部1624包含二連接結構1624a，分別位於橫連接部1620b之兩端部。此外，第一支架162還具有一第一突出部1626及一第三突出部1628，分別位於該二側臂部1620a之中間部位。
此外，第二支架164具有一第二底座連接部1642及一第二鍵帽連接部 1644。第二支架164經由第二底座連接部1642連接至底座12，並經由第二鍵帽連接部1644連接至鍵帽14。於第一實施例中，第二支架164整體大致上亦呈一ㄇ字形結構(其結構上包含二側臂部1640a及連接此二側臂部1640a之一橫連接部1640b)。第二底座連接部1642包含二連接結構1642a，分別位於該二側臂部1640a之末端部。第二鍵帽連接部1644包含二連接結構1644a，分別位於橫連接部1640b之兩端部。此外，第二支架164還具有一第二突出部1646及一第四突出部1648，分別位於該二側臂部1640a之中間部位。
如第2圖至第4圖所示，第一支架162的第一突出部1626及第三突出部1628伸入第二支架164下方並於旋轉軸線16a上抵靠第二支架164，第二支架164的第二突出部1646及第四突出部1648伸入第一支架162下方並於旋轉軸線16a上抵靠第一支架162，使得第一支架162及第二支架164整體呈X形支撐結構，第一支架162及第二支架164能結構上相互連動、拘束。此外，於第一實施例中，第一支架162的第三突出部1628與第二支架164的第二突出部1646結構相同，第二支架164的第四突出部1648與第一支架162的第一突出部1626結構相同，故第一支架162與第二支架164於第三突出部1628與第四突出部1648處的連接關係與第一支架162與第二支架164於第一突出部1626與第二突出部1646處的連接關係相同，但實作上不以此為限。例如第一支架162兩側均以第一突出部1626結構與第二支架164(其兩側亦均設置第二突出部1646之結構)連接。又例如，第一支架162的第三突出部1628改以其他連接結構與第二支架164(其第四突出部1648配合修正結構)連接，不另贅述。
此外，於第一實施例中，第一支架162與第二支架164結構相同，此設計有助於減少零件數量、降低製造成本；又，第一支架162與第二支架164亦得以一金屬板衝壓成型，可兼顧支架薄型化及結構強度。但實作上均不以此為限。此外，於第一實施例中，第一支架162與第二支架164連接的位置位於第一/ 第二底座連接部1622/1642與第一/第二鍵帽連接部1624/1644之間，但實作上不以此為限。例如第一/第二底座連接部1622/1642設置於其ㄇ字形結構的側臂部的中間部位，第一/第二突出部1626/1646則設置於其ㄇ字形結構的側臂部的末端部。另外，於第一實施例中，第一支架162與第二支架164於其ㄇ字形結構的兩側(即側臂部1620a、1640a)均有連接，但實作上不以此為限；例如第一支架162與第二支架164僅於其ㄇ字形結構的單側有連接。另外，相較於以一般採用孔軸結構相互樞接的支架中，第一支架162及第二支架164分別利用突出部1626、1628及突出部1646、1648伸入對方的下方以在結構上能相互連動、拘束。此結構配置無需孔軸結構，即可實現支架162、164相互樞接的效果(即能相對於旋轉軸線16a相互旋轉)。又，第一支架162及第二支架164間之連接結構因無孔軸結構，故其支架厚度相較於一般孔軸結構可明顯降低，有利於薄型化設計。
請參閱第2圖至第5圖。彈簧結構166為單一結構件，其意指彈簧結構166本身各部分均直接連接在一起(亦即彈簧結構166本身沒有孤立的部分)。此單一結構件於實作上不限於由同一材料製作，亦可由多個相同材質或不同材質的構件直接結合在一起而形成。於第一實施例中，彈簧結構166整體呈一環狀結構；更精確的說，彈簧結構166為彎折的板材(例如但不限於透過衝壓技術形成)且整體呈一矩形結構。第一支架162及第二支架164大致連接至彈簧結構166的四個角落處。(以第5圖的視角而言)彈簧結構166的四側均鄰近且平行於第一支架162(的側臂部1620a及橫連接部1620b)及第二支架164(的側臂部1640a及橫連接部1640b)的投影延伸。升降機構16整體定義一中央區域16b(以虛線框表示於第2圖、第3圖及第5圖中)，沿垂直方向Dv延伸並貫穿升降機構16整體。第一支架162及第二支架164共同圍繞中央區域16b。彈簧結構166未進入中央區域16b，且圍繞中央區域16b。彈簧結構166受拉伸地連接至第一支架162及第二支架164，使得彈簧結構166會驅使第一支架162及第二支架164於水平方向Dh(垂直於垂直方 向Dv及旋轉軸線16a)上相互靠近，進而抬升鍵帽14。其中，於鍵帽14被按壓時，第一支架162及第二支架164於水平方向Dh上拉伸彈簧結構166(使得彈簧結構166的板結構彎曲，彈簧結構166的結構框架彈性變形)，如第6圖所示。
此外，如第5圖所示，彈簧結構166對第一支架162的兩側臂部1620a施加之力F11、F12(以箭頭表示於圖中)，並對第二支架164的兩側臂部1640a施加之力F21、F22(以箭頭表示於圖中)。彈簧結構166對第一支架162施加之力(即力F11及力F12)的等效力F1(以箭頭表示於圖中)通過中央區域16b，此有助於抑制或消除第一支架162因受彈簧結構166施力而相對於垂直方向Dv的旋轉(即此旋轉方向垂直於垂直方向Dv，或謂此旋轉方向平行於第5圖圖面)。同樣的，彈簧結構166對第二支架164施加之力(即力F21及力F22)的等效力F2(以箭頭表示於圖中；其與等效力F1大小相同、方向相反)通過中央區域16b，此有助於抑制或消除第二支架164因受彈簧結構166施力而相對於垂直方向Dv的旋轉。等效力F1、F2平行於水平方向Dh且通過中央區域16b有助於使第一支架162及第二支架164受力(包含支架間相互抵靠之力)均勻，有助於增加升降機構16結構穩定性。另外，於第一實施例中，第一支架162整體左右結構對稱(相對於垂直旋轉軸線16a之方向)，第二支架164亦同；因此，原則上，力F11、F12、F21、F22大小相同。於實作上，力F11、F12、F21、F22之量值及其施加位置將視實際產品及設計而定，不以第一實施例為限。
請參閱第3圖及第7圖；其中旋轉軸線16a於第7圖中的位置以十字標示表示。於第一實施例中，彈簧結構166鄰近底座12連接至第一支架162及第二支架164，使得當第一支架162及第二支架164相對於旋轉軸線16a旋轉時(鍵帽14即隨之升降)，彈簧結構166能於垂直方向Dv上大致上保持在固定的位置而彈性變形(即被第一支架162及第二支架164於水平方向Dh上拉伸)，或彈簧結構166彈性變形時於垂直方向Dv上的位置變化明顯地限縮於相當小的範圍內(相較於彈 簧結構166連接至第一/第二支架162/164其他部分的情形)。
如第4圖所示，第一支架162與彈簧結構166連接的部分1630與第一底座連接部1622的連接結構1622a間具有一距離1630a(於第一支架162側臂部1620a延伸的方向上)，該部分1630與第一鍵帽連接部1624的連接結構1624a間具有一距離1630b(於第一支架162側臂部1620a延伸的方向上)。第二支架164與彈簧結構166連接的部分1650與第二底座連接部1642的連接結構1642a間具有一距離1650a(於第二支架164側臂部延伸的方向上)，該部分1650與第二鍵帽連接部1644的連接結構1644a間具有一距離1650b(於第二支架164側臂部延伸的方向上)。距離1630a小於距離1630b且距離1650a小於距離1650b。於第一實施例中，距離1630a、1650a均為非零值，故原則上彈簧結構166因第一支架162及第二支架164相對於旋轉軸線16a旋轉而彈性變形時其於垂直方向Dv上的位置會有一變化範圍。此外，於第一實施例中，距離1630a及距離1650a相當小，使得前述變化範圍也小，故大致上可視為彈簧結構166彈性變形時其垂直位置保持不變。此結構配置有助於縮減彈簧結構166所需的作動空間，減少彈簧結構166與其他結構干涉的機會，亦有益於彈簧結構166彈性變形的穩定性。
如第3圖及第5圖所示，彈簧結構166未進入中央區域16b，但其對第一支架162及第二支架164提供的回復力的等效力(包含等效力F1及等效力F2)能通過中央區域16b，有助於第一支架162及第二支架164作動的穩定性。於升降機構16中，第一支架162、第二支架164及彈簧結構166於作動的過程中始終不會進入中央區域16b，故中央區域16b是升降機構16於垂直方向Dv上所提供的通透空間，可供按鍵結構1其他構件利用(例如用於容置開關或避免向上行進的光線受到升降機構16的結構干擾)，此亦有利於按鍵薄型化設計。於一般使用彈性圓突以提供支架回復力的按鍵結構中，彈性圓突設置於中央位置，使得背光若自彈性圓突下方向上行進，將受到彈性圓突的干擾，而影響對鍵帽的背光效果。而於 第一實施例中，升降機構16的中央區域16b則容許發光件對應中央區域16b設置，此發光件可容易地提供鍵帽14對稱的背光效果。
請參閱第1圖至第3圖及第5圖。鍵帽14上可定義多個出光區(以虛線繪示於第1圖至第3圖中)，其包含一主出光區14a及四角落出光區14b，分別位於鍵帽14中央區域及角落區域；於第5圖中，鍵帽14輪廓及出光區14a、14b對應的位置以鏈線表示。如第5圖所示(以第5圖視角而言)，主出光區14a大部分與升降機構16的中央區域16b重疊，且主出光區14a位於彈簧結構166內側。角落出光區14b與中央區域16b不重疊，角落出光區14b部分與第一支架162及第二支架164重疊。於實際產品中，鍵帽14不必然於出光區14a、14b均設置可透光結構(例如但不限於透光的字符)。當提供背光的光源對應中央區域16b設置於底座12上時，於按鍵結構1的操作過程中，無論鍵帽14是否被下壓，此光源發射的光線均能直接照射主出光區14a。當鍵帽14未被按壓時，光源發射的光線也能照射到角落出光區14b，至少能提供使用者未按壓鍵帽14時的指示效果。
請參閱第2圖、第3圖及第7圖。於第一實施例中，底座12包含一電路板122及疊置於電路板122上之一底板124，升降機構16透過連接至底板124以與底座12連接。於實作上，底板124可由但不限於一金屬板衝壓成型，電路板122可以是但不限於印刷電路板。按鍵結構1還包含一發光件18(例如但不限於發光二極體)，設置於底座12上(例如直接電性固定於電路板122上)且位於中央區域16b於底座12(的電路板122)上之投影P1(以虛線方框表示於第3圖中)內。發光件18朝上發射光線以照射鍵帽14，例如提供鍵帽14背光。另外，於實作上，按鍵結構1的開關(未繪示圖中)可由薄膜電路板(例如為三層結構，疊置於底板124上；其中，上、下層承載開關電路，中間層作為電路絕緣)實作，亦可由觸碰開關(例如亦直接電性固定於電路板122上)實作；觸發開關的結構可設置於鍵帽14或支架162、164上，且於鍵帽14被按壓時，可觸發開關。
於第一實施例中，彈簧結構166連接至第一支架162及第二支架164的下部(相對於旋轉軸線16a)，且第一支架162及第二支架164整體呈X形支撐結構，如第5圖及第7圖所示；但實作上均不以此為限。例如，請參閱第8圖至第11圖，根據一第二實施例之一按鍵結構2與第一實施例之按鍵結構1結構相似，故關於按鍵結構2各構件之其他說明，請參閱按鍵結構1中相同命名元件及其變化之相關說明，不另贅述。按鍵結構2包含包含一底座22、一鍵帽24、一升降機構26及一發光件28。鍵帽24於垂直方向Dv上設置於底座22之上。升降機構26連接至底座22及鍵帽24之間，使得鍵帽24經由升降機構26可於垂直方向Dv上相對於底座22移動。其中，升降機構26包含一第一支架262、一第二支架264及一彈簧結構266。第一支架262及第二支架264連接至底座22及鍵帽24之間且可相對旋轉，以共同支撐鍵帽24(其中，第一支架262及第二支架264大致上相對於一旋轉軸線26a(以一鏈線表示於圖中)旋轉；從另一方面來說，第一支架262及第二支架264的旋轉軸實質上平行於旋轉軸線26a)，使得鍵帽24經由第一支架262及第二支架264可於垂直方向Dv上相對於底座22移動。彈簧結構266連接至第一支架262及第二支架264，以對第一支架262及第二支架264提供回復力，該回復力能驅使第一支架262及第二支架264於垂直方向Dv上抬升鍵帽24。發光件28設置於底座22上。發光件28發射光線以照射鍵帽24。
此外，於第二實施例中，第一支架262及第二支架264分別整體上呈一ㄇ字形結構，第一支架262與第二支架264透過其(ㄇ字形結構的)兩末端相互抵靠以能相互連動、拘束。第一支架262及第二支架264之側視圖大致呈V字形(或謂蝴蝶式結構)。彈簧結構266亦為彎折的板材且整體呈一矩形結構。彈簧結構266另包含二連接部2662、2664，分別位於矩形結構之兩相對側邊的中間部分，並分別連接至第一支架262及第二支架264靠近鍵帽14的部分(其位於第一支架262及第二支架264的上部(相對於旋轉軸線26a))。升降機構26整體定義一中央區域 26b(以虛線框表示於圖中)，沿垂直方向Dv延伸並貫穿升降機構26整體。第一支架262及第二支架264共同圍繞中央區域26b。彈簧結構266未進入中央區域26b，且圍繞中央區域26b，此可使第一支架262、第二支架264及彈簧結構266於作動的過程中始終不會進入中央區域26b，故中央區域26b是升降機構26於垂直方向Dv上所提供的通透空間，可供按鍵結構2其他構件利用(例如用於容置開關或避免來自發光件28向上行進的光線受到升降機構26的結構干擾)，此亦有利於按鍵薄型化設計。彈簧結構266受拉伸地連接至第一支架262及第二支架264，使得彈簧結構266會驅使第一支架262及第二支架264於水平方向Dh(垂直於垂直方向Dv及旋轉軸線26a)上相互靠近，進而抬升鍵帽24。其中，於鍵帽24被按壓時，第一支架262及第二支架264於水平方向Dh上拉伸彈簧結構266(使得彈簧結構266板結構彎曲，即彈簧結構266的結構框架彈性變形)。彈簧結構266對第一支架262及第二支架264分別施加之力F2a、F2b，其大小相同、方向相反(如第11圖所示)。於第二實施例中，因彈簧結構266對第一支架262及第二支架264僅單一處施力，故力F2a、F2b邏輯上亦直接作為等效力，其平行於水平方向Dh且均通過中央區域26b，此有助於使第一支架262及第二支架264受力(包含支架間相互抵靠之力)均勻，有助於增加升降機構26結構穩定性。
此外，發光件28位於中央區域26b於底座22上之投影P2(以虛線方框表示於第9圖中)內。鍵帽24上可定義多個出光區(以虛線繪示於第8圖及第9圖中)，其包含一主出光區24a及四角落出光區24b，分別位於鍵帽24中央區域及角落區域；於第11圖中，鍵帽24輪廓及出光區24a、24b對應的位置以鏈線表示。如第11圖所示(以第11圖視角而言)，主出光區24a大部分與升降機構26的中央區域26b重疊，且主出光區24a位於彈簧結構266內側。角落出光區24b與中央區域26b不重疊，角落出光區24b部分與第一支架262及第二支架264重疊。於按鍵結構2的操作過程中，無論鍵帽24是否被下壓，發光件28發射的光線均能直接照射主 出光區24a。當鍵帽24未被按壓時，發光件28發射的光線也能照射到角落出光區24b，至少能提供使用者未按壓鍵帽24時的指示效果。
另外，於實作上，按鍵結構2的開關(未繪示圖中)可由薄膜電路板(例如為三層結構，疊置於底座22上；其中，上、下層承載開關電路，中間層作為電路絕緣)實作，亦可由觸碰開關實作；觸發開關的結構可設置於鍵帽24或支架262、264上，以於鍵帽24被按壓時，可觸發開關。
於按鍵結構1、2中，彈簧結構166、266係以板材形成，但實作上不以此為限。例如，如第12圖至第14圖所示，根據一第三實施例之一按鍵結構2'與第二實施例之按鍵結構2結構相似，並沿用按鍵結構2之元件符號。關於按鍵結構2'之其他說明，請參閱按鍵結構2之相關說明，不另贅述。按鍵結構2'與按鍵結構2的差異主要在於按鍵結構2'的彈簧結構266'為彎折的線材(例如金屬線)。同樣的，彈簧結構266'受拉伸地連接至第一支架262及第二支架264，使得彈簧結構266'能產生回復力以驅使第一支架262及第二支架264於水平方向Dh(垂直於垂直方向Dv及旋轉軸線26a)上相互靠近，進而抬升鍵帽24。其中，於鍵帽24被按壓時，第一支架262及第二支架264於水平方向Dh上拉伸彈簧結構266'。此外，彈簧結構266'於其四個角落處分別具有一螺旋彈簧部2666'，可提供扭簧的效果並可降低彈簧結構266'整體的彈簧常數。
於前述實施例中，彈簧結構166、266、266'呈環狀結構，且該環狀結構以四邊形結構實作，但實作上不以此為限。例如，該環狀結構以圓形或其他多邊形結構實作。又例如，如第15圖至第17圖所示，根據一第四實施例之一按鍵結構2"與第二實施例之按鍵結構2結構相似，並沿用按鍵結構2之元件符號。關於按鍵結構2"之其他說明，請參閱按鍵結構2之相關說明，不另贅述。按鍵結構2"與按鍵結構2的差異主要在於按鍵結構2"的彈簧結構266"為彎折的線材(例如金屬線)，彈簧結構266"整體呈一C形結構，繞著中央區域26b延伸。同樣的，彈 簧結構266"受拉伸地連接至第一支架262及第二支架264，使得彈簧結構266"能產生回復力以驅使第一支架262及第二支架264於水平方向Dh(垂直於垂直方向Dv及旋轉軸線26a)上相互靠近，進而抬升鍵帽24。其中，於鍵帽24被按壓時，第一支架262及第二支架264於水平方向Dh上拉伸彈簧結構266"。此外，於第四實施例中，彈簧結構266"具有二轉角且於此二轉角處分別具有一螺旋彈簧部2666"，可提供扭簧的效果並可降低彈簧結構266"整體的彈簧常數。
又例如，如第18圖至第21圖所示，根據一第五實施例之一按鍵結構3與第一實施例之按鍵結構1結構相似，並原則上沿用按鍵結構1的元件符號。關於按鍵結構3各構件之其他說明，請參閱按鍵結構1中相同命名元件及其變化之相關說明，不另贅述。按鍵結構3與按鍵結構1的差異主要在於按鍵結構3的升降機構36的彈簧結構366結構上不同於按鍵結構1的升降機構16的彈簧結構166。此外，相對於按鍵結構1的升降機構16的第一支架162及第二支架164，升降機構36的第一支架362及第二支架364進行了結構修改以便於其與彈簧結構366連接。升降機構36的彈簧結構366於實作上可由線材實作(例如金屬線)，其包含一螺旋彈簧部3662、及自螺旋彈簧部3662延伸之一第一支架連接部3664及一第二支架連接部3666。螺旋彈簧部3662具有一螺旋軸3662a(以一鏈線表示於圖中)，平行於垂直方向Dv。彈簧結構366經由第一支架連接部3664連接至第一支架362，彈簧結構366經由第二支架連接部3666連接至第二支架364。同樣的，彈簧結構366受拉伸地連接至第一支架362及第二支架364，使得彈簧結構366能產生回復力以驅使第一支架362及第二支架364於水平方向Dh(垂直於垂直方向Dv及旋轉軸線16a)上相互靠近，進而抬升鍵帽14。其中，升降機構36整體定義一中央區域36b(以虛線框表示於圖中)，沿垂直方向Dv延伸並貫穿升降機構36整體。第一支架362及第二支架364共同圍繞中央區域36b。彈簧結構366未進入中央區域36b，且繞著中央區域36b延伸。於鍵帽14被按壓時，第一支架362及第二支架364於水平方 向Dh上拉伸彈簧結構366整體(以扭轉螺旋彈簧部3662)。於第五實施例中，第一支架連接部3664、螺旋彈簧部3662及第二支架連接部3666呈L形排列(或謂彈簧結構366整體呈L形結構，螺旋彈簧部3662位於該L形結構的轉角)，中央區域36b位於螺旋彈簧部3662外側。螺旋彈簧部3662可提供扭簧的效果並可降低彈簧結構366整體的彈簧常數。此外，如第21圖所示，彈簧結構366的L形結構平行於第一支架362及第二支架364的投影延伸。彈簧結構366對第一支架362及第二支架364分別施加之力F3a、F3b，大小相同、方向相反。於第五實施例中，因彈簧結構366對第一支架362及第二支架364僅單一處施力，故力F3a、F3b邏輯上亦直接作為等效力。力F3a、F3b雖未與水平方向Dh平行，但均通過中央區域36b，仍有助於增加升降機構36結構穩定性。
請參閱第22圖至第24圖。根據一第六實施例之一按鍵結構4與第五實施例之按鍵結構3結構相似，並原則上沿用按鍵結構3的元件符號。關於按鍵結構4各構件之其他說明，請參閱按鍵結構3中相同命名元件及其變化之相關說明，不另贅述。按鍵結構4與按鍵結構3的差異主要在於按鍵結構4的升降機構46的彈簧結構466整體呈長條結構。此外，相對於按鍵結構3的升降機構36，升降機構46的第一支架462及第二支架464進行了結構修改以配合彈簧結構466。彈簧結構466包含一螺旋彈簧部4662、及自螺旋彈簧部4662延伸之一第一支架連接部4664及一第二支架連接部4666。螺旋彈簧部4662具有一螺旋軸4662a(以一鏈線表示於圖中)，平行於垂直方向Dv。第一支架連接部4664、螺旋彈簧部4662及第二支架連接部4666大致上呈直線排列。彈簧結構466經由第一支架連接部4664及第二支架連接部4666分別連接至第一支架462及第二支架464。當第一支架462及第二支架464於水平方向Dh上拉伸彈簧結構466時，螺旋彈簧部4662可產生彈性變形。於第六實施例中，雖然於垂直方向Dv的視角中，螺旋彈簧部4662位於升降機構46中間部位，但升降機構46整體仍可配合螺旋彈簧部4662的結構而定 義出一中央區域46b(以虛線框表示於圖中)，沿垂直方向Dv延伸並貫穿升降機構46整體，且中央區域46b位於螺旋彈簧部4662內側。藉此，發光件18(對應中央區域46b設置於底座12上)向上發射的光線能穿過螺旋彈簧部4662以照射鍵帽14。
請參閱第25圖至第27圖。根據一第七實施例之一按鍵結構5與第六實施例之按鍵結構4結構相似，並原則上沿用按鍵結構4的元件符號。關於按鍵結構5各構件之其他說明，請參閱按鍵結構4中相同命名元件及其變化之相關說明，不另贅述。按鍵結構5與按鍵結構4的差異主要在於按鍵結構5的升降機構56的彈簧結構566包含一第一螺旋彈簧部5662、一第二螺旋彈簧部5664、及連接第一螺旋彈簧部5662及第二螺旋彈簧部5664之一彈簧連接部5666。第一螺旋彈簧部5662、彈簧連接部5666及第二螺旋彈簧部5664大致上呈直線排列。彈簧結構566經由第一螺旋彈簧部5662之一端(即遠離第二螺旋彈簧部5664之一端)連接至升降機構56的第一支架562，彈簧結構566經由第二螺旋彈簧部5664之一端(即遠離第一螺旋彈簧部5662之一端)連接至升降機構56的第二支架564。於鍵帽14被按壓時，第一支架562及第二支架564於水平方向Dh上拉伸彈簧結構566(即主要是拉伸第一螺旋彈簧部5662及第二螺旋彈簧部5664)。於第七實施例中，雖然彈簧連接部5666位於升降機構56中間部位，但升降機構56整體仍可配合彈簧連接部5666的結構而定義出一中央區域56b(以虛線框表示於圖中)，沿垂直方向Dv延伸並貫穿升降機構56整體，並避開彈簧連接部5666。第一螺旋彈簧部5662及第二螺旋彈簧部5664位於中央區域56b之相對兩側(於水平方向Dh)。藉此，發光件18(對應中央區域56b設置於底座12上)向上發射的光線能避開彈簧連接部5666以照射鍵帽14。
請參閱第28圖至第30圖。根據一第八實施例之一按鍵結構6與第一實施例之按鍵結構1結構相似，故關於按鍵結構6各構件之其他說明，請參閱按鍵結構1中相同命名元件及其變化之相關說明，不另贅述。按鍵結構6與按鍵結構1 的差異主要在於按鍵結構6的升降機構66的彈簧結構666不同於按鍵結構1的升降機構16的彈簧結構166。彈簧結構666於實作上可由線材實作(例如金屬線)，其包含一第一彈性部6662、一第二彈性部6664及連接第一彈性部6662及第二彈性部6664之一連接部6666。第一彈性部6662連接至(升降機構66的)第一支架162及第二支架164，第二彈性部6664也連接至(升降機構66的)第一支架162及第二支架164。第一彈性部6662及第二彈性部6664於水平方向Dh上位於升降機構66的中央區域66b的兩側。於鍵帽14被按壓時，第一支架162及第二支架164於水平方向Dh上拉伸彈簧結構666(即主要是拉伸第一彈性部6662及第二彈性部6664)。於第八實施例中，第一彈性部6662及第二彈性部6664均以共面的彎曲結構實作，但實作上不以此為限。例如，以螺旋彈簧實作第一彈性部6662及第二彈性部6664。
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。
1:按鍵結構
12:底座
122:電路板
124:底板
14:鍵帽
14a:主出光區
14b:角落出光區
16:升降機構
16a:旋轉軸線
16b:中央區域
162:第一支架
164:第二支架
166:彈簧結構
18:發光件
Dh:水平方向
Dv:垂直方向
P1:投影

Claims (15)

  1. 一種升降機構，用於於一垂直方向上支撐一鍵帽，該升降機構包含：一第一支架；一第二支架，該第一支架及該第二支架相互連接且可相對旋轉；以及一彈簧結構，該彈簧結構為單一結構件並連接至該第一支架及該第二支架，該彈簧結構驅使該第一支架及該第二支架於該垂直方向上抬升該鍵帽；其中，該升降機構整體定義一中央區域，沿該垂直方向延伸並貫穿該升降機構整體，該彈簧結構未進入該中央區域，該彈簧結構對該第一支架施加之力的等效力通過該中央區域。
  2. 如請求項1所述之升降機構，其中該彈簧結構整體呈一環狀結構，圍繞該中央區域。
  3. 如請求項2所述之升降機構，其中該彈簧結構為彎折的板材或線材。
  4. 如請求項2所述之升降機構，其中該彈簧結構整體呈一多邊形結構。
  5. 如請求項4所述之升降機構，其中該彈簧結構為彎折的線材，該彈簧結構於至少一角落處具有一螺旋彈簧部。
  6. 如請求項2所述之升降機構，其中該彈簧結構接連至該第一支架之至少一部分。
  7. 如請求項1所述之升降機構，其中該彈簧結構整體呈一C形結構，繞著該中央區域延伸。
  8. 如請求項7所述之升降機構，其中該彈簧結構為彎折的線材，該彈簧結構具有一轉角且於該轉角處具有一螺旋彈簧部。
  9. 如請求項1所述之升降機構，其中該彈簧結構包含一螺旋彈簧部、 及自該螺旋彈簧部延伸之一第一支架連接部及一第二支架連接部，該螺旋彈簧部具有一螺旋軸，平行於該垂直方向，該彈簧結構經由該第一支架連接部連接至該第一支架，該彈簧結構經由該第二支架連接部連接至該第二支架。
  10. 如請求項9所述之升降機構，其中該中央區域位於該螺旋彈簧部內側。
  11. 如請求項9所述之升降機構，其中該第一支架連接部、該螺旋彈簧部及該第二支架連接部呈L形排列，該中央區域位於該螺旋彈簧部外側。
  12. 如請求項1所述之升降機構，其中該彈簧結構包含一第一螺旋彈簧部、一第二螺旋彈簧部、及連接該第一螺旋彈簧部及該第二螺旋彈簧部之一彈簧連接部，該第一螺旋彈簧部及該第二螺旋彈簧部位於該中央區域之相對兩側，該彈簧結構經由該第一螺旋彈簧部連接至該第一支架，該彈簧結構經由該第二螺旋彈簧部連接至該第二支架。
  13. 如請求項1所述之升降機構，其中該彈簧結構包含一第一彈性部、一第二彈性部及連接該第一彈性部及該第二彈性部之一連接部，該第一彈性部連接至該第一支架及該第二支架，該第二彈性部連接至該第一支架及該第二支架，該第一彈性部及該第二彈性部位於該中央區域之相對兩側。
  14. 如請求項1所述之升降機構，其中該第一支架具有一第一底座連接部及一第一鍵帽連接部，該第二支架具有一第二底座連接部及一第二鍵帽連接部，該第一支架與該彈簧結構連接的部分與該第一底座連接部間之距離小於與該第一鍵帽連接部間之距離，該第二支架與該彈簧結構連接的部分與該第二底座連接部間之距離小於與該第二鍵帽連接部間之距離。
  15. 一種按鍵結構，包含：一底座；一鍵帽，設置於該底座之上； 如請求項1至14其中任一請求項所述之升降機構，該第一支架及該第二支架連接至該底座及該鍵帽之間，該鍵帽經由該第一支架及該第二支架可於該垂直方向上相對於該底座移動；以及一發光件，設置於該底座上且位於該中央區域於該底座上之投影內，該發光件發射光線以照射該鍵帽。
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