TWM453890U - 磁吸式按鍵及其鍵盤 - Google Patents

Description

磁吸式按鍵及其鍵盤

本創作係提供一種按鍵及其鍵盤，尤指一種磁吸式按鍵及其鍵盤。

就目前個人電腦的使用習慣而言，鍵盤為不可或缺的輸入設備之一，用以輸入文字、符號或數字。不僅如此，舉凡日常生活所接觸的消費性電子產品或是工業界使用的大型加工設備，皆需設有按鍵機構作為輸入裝置，以操作上述之電子產品與加工設備。隨著科技的進步，消費性電子產品逐漸邁向輕薄化的設計趨勢，因此按鍵機構也相應地設計出更輕更薄的結構，以適於應用在薄型電子產品。傳統的按鍵大都以剪刀腳結構配合一彈性體來執行鍵帽復位之功能，但其結構體積較為龐大，難以應用在超薄型電子產品中。因此，如何設計出一種可兼具輕薄造型且維持良好操作手感的按鍵及其相關鍵盤，即為現今機構產業亟需努力的發展目標。

本創作係提供一種磁吸式按鍵及其鍵盤，以解決上述之問題。

本創作之申請專利範圍係揭露一種磁吸式按鍵，其包含一底板、一薄膜電路板、一支撐架、一鍵帽以及一致動部件。該薄膜電路板設置於該底板上，該薄膜電路板具有一連接端點。該支撐架設置於該底板上。該鍵帽以磁性吸附方式連接於該支撐架。該致動部件位於該鍵帽與該薄膜電路板之間。該鍵帽係相對該支撐架移動，以使該致動部件按壓該連接端點，進而致動該薄膜電路板。

本創作之申請專利範圍另揭露一種鍵盤，其包含一底板以及複數個磁吸式按鍵。該複數個磁吸式按鍵分別設置於該底板上。該磁吸式按鍵包含一薄膜電路板、一支撐架、一鍵帽以及一致動部件。該薄膜電路板設置於該底板上，該薄膜電路板具有一連接端點。該支撐架設置於該底板上。該鍵帽以磁性吸附方式連接於該支撐架。該致動部件位於該鍵帽與該薄膜電路板之間。該鍵帽係相對該支撐架移動，以使該致動部件按壓該連接端點，進而致動該薄膜電路板。

本創作之申請專利範圍另揭露一種磁吸式按鍵，其包含一底板、一薄膜電路板、一支撐架、一第一磁吸元件、一第二磁吸元件、一鍵帽、一第三磁吸元件以及一第四磁吸元件。該薄膜電路板設置於該底板上，該薄膜電路板具有複數個連接端點。該支撐架設置於該底板上，該支撐架具有一開孔。該支撐架具有一第一輪廓的內側壁，且該內側壁具有一 第一側壁和一第二側壁。該第一磁吸元件設置於鄰近該第一側壁上端處，該第二磁吸元件設置於鄰近該第二側壁上端處。該鍵帽具有一鍵帽上部和一鍵帽底部，該鍵帽底部具有複數個致動部件和一第二輪廓的外側壁。該外側壁具有一第三側壁和一第四側壁，且該第三側壁和該第四側壁係分別對應於該第一側壁和該第二側壁。

該第三磁吸元件設置於鄰近該第三側壁處，該第一磁吸元件係與該第三磁吸元件產生一第一磁性吸附力。該第四磁吸元件設置於鄰近該第四側壁處，該第二磁吸元件係與該第四磁吸元件產生一第二磁性吸附力。該複數個致動部件係分別對應該複數個連接端點，當該複數個連接端點的至少其中之一個連接端點被該相對應致動部件所按壓時，致動該薄膜電路板。該第二輪廓係實質吻合該第一輪廓，且該第二輪廓略小於該第一輪廓，使得該鍵帽沿著一預設方向相對於該底板運動時，該鍵帽底部和該支撐架間不會發生干涉。該第一磁性吸附力和該第二磁性吸附力係用以驅動該鍵帽上升。

本創作之申請專利範圍另揭露一種磁吸式按鍵，其包含一底板、一薄膜電路板、一支撐架、一第一磁吸元件、一第二磁吸元件、一鍵帽、一第三磁吸元件以及一第四磁吸元件。該薄膜電路板設置於該底板上，該薄膜電路板具有複數個連接端點。該支撐架設置於該底板上，且該支撐架具有一 開孔和一限位部。該支撐架具有一第一輪廓的內側壁，該內側壁具有一第一側壁和一第二側壁。該限位部與該薄膜電路板之間形成一容置空間。該第一磁吸元件設置於鄰近該第一側壁上端處，該第二磁吸元件設置於鄰近該第二側壁上端處。該鍵帽具有一鍵帽上部和一鍵帽底部，該鍵帽底部具有複數個致動部件和一第二輪廓的外側壁。該外側壁具有一第三側壁和一第四側壁，且該第三側壁和該第四側壁係分別對應於該第一側壁和該第二側壁。

該第三磁吸元件設置於鄰近該第三側壁處，該第一磁吸元件係與該第三磁吸元件產生一第一磁性吸附力。該第四磁吸元件設置於鄰近該第四側壁處，該第二磁吸元件係與該第四磁吸元件產生一第二磁性吸附力。該複數個致動部件係分別對應該複數個連接端點，當該複數個連接端點的至少其中之一個連接端點被該相對應致動部件所按壓時，致動該薄膜電路板。該容置空間具有一垂直高度與一水平寬度，該垂直高度與該水平寬度之比值小於0.3，如此該鍵帽在該容置空間內所能具有之最大傾斜角度實質小於17度。該第一磁性吸附力和該第二磁性吸附力係用以驅動該鍵帽上升。

本創作揭露數個磁吸式按鍵的致動部件設計及其相應的鍵盤。致動部件可選擇性設置在鍵帽、磁吸單元(磁吸元件)或為獨立元件，並搭配適合形式的薄膜電路板。磁吸式 按鍵的致動部件係根據薄膜電路板的連接端點而有相應的數量及排列分佈，以使本創作之磁吸式按鍵及其鍵盤具有結構簡單、操作性能佳的優點，且利用磁性吸附力作為驅動鍵帽復位的機制，可更節省所佔空間，適用於薄型電腦裝置。

請參閱第1圖，第1圖為本創作實施例之一鍵盤10之示意圖。鍵盤10包含有一底板12以及複數個磁吸式按鍵14，複數個磁吸式按鍵14係分別設置在底板12上的不同位置處。請參閱第2圖，第2圖為本創作第一實施例之磁吸式按鍵14之示意圖。磁吸式按鍵14包含一薄膜電路板16、一支撐架18、一鍵帽20、至少一致動部件22、一第一磁吸單元24以及一第二磁吸單元26。薄膜電路板16可為一雙層式薄膜電路板，其係設置於底板12上。薄膜電路板16具有至少一對連接端點28，其數量及分佈排列係對應致動部件22而分佈。支撐架18設置在底板12上，鍵帽20則以磁性吸附方式連接於支撐架18。致動部件22設置在鍵帽20與薄膜電路板16之間。鍵帽20係相對支撐架18移動，使得致動部件22可按壓到連接端點28而致動薄膜電路板16。

如第2圖所示，第一磁吸單元24與第二磁吸單元26分別設置於支撐架18及鍵帽20上。第一磁吸單元24與第二磁吸單元26係以上下相鄰方式排列，因此第一磁吸單元24 及第二磁吸單元26所產生之一磁性吸附力，可驅動鍵帽20沿著一移動方向D相對底板12進行垂直的上下運動。換句話說，本創作之磁吸式按鍵14以磁性吸附力作為回復鍵帽20的驅動機制，沒有彈性體或剪刀腳結構配置在鍵帽20下方，故可大幅薄化按鍵結構。致動部件22可選擇性地任意設置在鍵帽20之底部，或另可為一獨立元件放置在鍵帽20與薄膜電路板16之間。

請參閱第3圖與第4圖，第3圖為本創作第一實施例之致動部件22之示意圖，第4圖為本創作第二實施例之致動部件22之示意圖。如第3圖所示，第二磁吸單元26可設置於鍵帽20的底部，且致動部件22以模內射出方式附著在第二磁吸單元26，意即鍵帽20和致動部件22分置於第二磁吸單元26的兩相對端面。如第4圖所示，第二磁吸單元26可環繞設置在鍵帽20的周緣，使得鍵帽20皆外露於第二磁吸單元26的兩端面，致動部件22另以模內射出方式附著在鍵帽20上。

請參閱第5圖與第6圖，第5圖為本創作第三實施例之致動部件22之示意圖，第6圖為本創作第四實施例之致動部件22之示意圖。如第5圖所示，致動部件22可一體成型於第二磁吸單元26，致動部件22為第二磁吸單元26之一突出部，鍵帽20則設置在第二磁吸單元26上相對致動部件22 的一端面。如第6圖所示，致動部件22可一體成型於鍵帽20，致動部件22為鍵帽20之一突出部。第二磁吸單元26之表面形成數個孔洞261，鍵帽20連接第二磁吸單元26時，各突出部(致動部件22)穿出相對應孔洞261，用以觸發薄膜電路板16。

如前所述，致動部件22還可為獨立元件。請參閱第7圖，第7圖為本創作第五實施例之致動部件22之示意圖。致動部件22可為獨立的彈性元件，彈性元件具有至少一弧形結構221以及至少一凸點223。凸點223設置在弧形結構221的內部，弧形結構221覆蓋在薄膜電路板16上，且凸點223指向連接端點28。當鍵帽20被按壓時，鍵帽20施壓致動部件22造成致動部件22發生彈性變形，使得凸點223可觸及連接端點28而觸發薄膜電路板16。其中，連接端點28可為一個大面積的端點。連接端點28與致動元件22可為多對多組合或一對多組合，其應用態樣端視實際需求而定。

第7圖所示的薄膜電路板16係為一單層膜，致動部件22之前端可具有一導電單元225。致動部件22經由導電單元225接觸連接端點28，可用以致動薄膜電路板16。值得一提的是，前述實施例之致動部件22皆可應用於單層膜的薄膜電路板16或雙層式的薄膜電路板16。各種類的致動部件22及其所搭配的薄膜電路板16可不限於前述實施例的組 合，端視實際需求而定，故此不再詳加說明。

請參閱第8圖與第9圖，第8圖與第9圖分別為本創作不同實施例之致動部件22與薄膜電路板16之示意圖。磁吸式按鍵14可包含有複數個致動部件22，設置於鍵帽20(或第二磁吸單元26)的底部。薄膜電路板16亦具有相同數量的連接端點28，設置在對應各致動部件22的位置。如此一來，鍵帽20被按壓而接近薄膜電路板16時，複數個致動部件22中可有至少一個致動部件22可觸及相應的連接端點28，達到觸發薄膜電路板16之功能。致動部件22與連接端點28可均勻分佈在鍵帽20的底部及薄膜電路板16的各區塊，確保以任何角度按壓鍵帽20都可推動致動部件22碰觸到連接端點28。致動部件22與連接端點28的排列可不限於第8圖及第9圖的樣式，端視設計需求而定。

請參閱第10圖，第10圖為本創作第二實施例之磁吸式按鍵14’之示意圖。第二實施例中，與第一實施例相同編號之元件具有相同的結構及功能，於此不再詳述。第二實施例與第一實施例之差異在於，磁吸式按鍵14’另包含一第一磁吸元件30、一第二磁吸元件32、一第三磁吸元件34以及一第四磁吸元件36。磁吸式按鍵14’之支撐架18具有一開孔38。支撐架18具有一第一輪廓的內側壁181，且內側壁181具有一第一側壁182和一第二側壁183。磁吸式按鍵14’之 鍵帽20具有一鍵帽上部40和一鍵帽底部42。鍵帽底部42具有複數個致動部件(因視角限制未示於圖中)和一第二輪廓的外側壁421。外側壁421具有一第三側壁422和一第四側壁423，且第三側壁422與第四側壁423分別對應第一側壁182及第二側壁183。

第一磁吸元件30設置於鄰近第一側壁182的上端處，第二磁吸元件32設置於鄰近第二側壁183的上端處。第三磁吸元件34設置於鄰近第三側壁422的位置，且第一磁吸元件30係與第三磁吸元件34產生一第一磁性吸附力。第四磁吸元件36設置於鄰近第四側壁423的位置，且第二磁吸元件32係與第四磁吸元件36產生一第二磁性吸附力。第一磁性吸附力和第二磁性吸附力分別用來帶動鍵帽20的兩端上升，使得鍵帽20可平穩地相對底板12移動。再者，外側壁421的第二輪廓實質吻合內側壁181的第一輪廓，且外側壁421的第二輪廓略小於內側壁181的第一輪廓，因此磁性吸附力可驅動鍵帽20沿著預設方向D相對底板12運動，且鍵帽底部42和支撐架18之間不會發生干涉。

請參閱第11圖，第11圖為本創作第三實施例之磁吸式按鍵14”之示意圖。第三實施例中，與前述實施例相同編號之元件具有相同的結構及功能，於此不再詳述。第三實施例與前述實施例之差異在於，磁吸式按鍵14”的支撐架18具有 至少一個限位部44，限位部44和薄膜電路板16之間形成一容置空間46。鍵帽20設置在容置空間46的內部，藉由限位部44之拘束，鍵帽20不會脫離容置空間46。請配合參閱第8圖與第9圖，由於鍵帽底部42具有複數個致動部件22，當鍵帽底部42之左側抵接於限位部44，且鍵帽底部42之右側抵接薄膜電路板16時，鍵帽20在容置空間46內所具有的傾斜角度較佳地小於17度。如此一來，鍵帽底部42之右側的多個致動部件22可有至少一個致動部件22仍能按壓到薄膜電路板16右側的其中一個對應連接端點28，以達到觸發薄膜電路板16之作用。

詳細來說，容置空間46具有一垂直高度H與一水平寬度W。垂直高度H與水平寬度W的比值可實質小於0.3，使得鍵帽20在容置空間46內的最大傾斜角度可實質小於17度。如此一來，磁吸式按鍵14”雖使用磁吸元件提供鍵帽20復位的驅動力，鍵帽20未有實體的支撐機構，但藉由容置空間46的尺寸設計仍可確保鍵帽20在按壓過程中不會過度傾斜。欲進一步將磁吸式按鍵14”應用在薄型鍵盤，可將垂直高度H與水平寬度W的比值設計為實質小於0.05，如此鍵帽20在容置空間46內的最大傾斜角度則會實質小於3度，以避免鍵帽20在按壓過程有過大的傾斜翻轉，進而可提高磁吸式按鍵14”的操作手感。

綜上所述，本創作揭露了數個磁吸式按鍵的致動部件設計及其相應的鍵盤。致動部件可選擇性設置在鍵帽、磁吸單元(磁吸元件)或為獨立元件，並搭配適合形式的薄膜電路板。磁吸式按鍵的致動部件係根據薄膜電路板的連接端點而有相應的數量及排列分佈，以使本創作之磁吸式按鍵及其鍵盤具有結構簡單、操作性能佳的優點，且利用磁性吸附力作為驅動鍵帽復位的機制，可更節省所佔空間，適用於薄型電腦裝置。

以上所述僅為本創作之較佳實施例，凡依本創作申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本創作之涵蓋範圍。

10‧‧‧鍵盤

12‧‧‧底板

14‧‧‧磁吸式按鍵

14’‧‧‧磁吸式按鍵

14”‧‧‧磁吸式按鍵

16‧‧‧薄膜電路板

18‧‧‧支撐架

181‧‧‧內側壁

182‧‧‧第一側壁

183‧‧‧第二側壁

20‧‧‧鍵帽

22‧‧‧致動部件

221‧‧‧弧形結構

223‧‧‧凸點

225‧‧‧導電單元

24‧‧‧第一磁吸單元

26‧‧‧第二磁吸單元

261‧‧‧孔洞

28‧‧‧連接端點

30‧‧‧第一磁吸元件

32‧‧‧第二磁吸元件

34‧‧‧第三磁吸元件

36‧‧‧第四磁吸元件

38‧‧‧開孔

40‧‧‧鍵帽上部

42‧‧‧鍵帽底部

421‧‧‧外側壁

422‧‧‧第三側壁

423‧‧‧第四側壁

44‧‧‧限位部

46‧‧‧容置空間

D‧‧‧預設方向

H‧‧‧垂直高度

W‧‧‧水平寬度

第1圖為本創作實施例之鍵盤之示意圖。

第2圖為本創作第一實施例之磁吸式按鍵之示意圖。

第3圖為本創作第一實施例之致動部件之示意圖。

第4圖為本創作第二實施例之致動部件之示意圖。

第5圖為本創作第三實施例之致動部件之示意圖。

第6圖為本創作第四實施例之致動部件之示意圖。

第7圖為本創作第五實施例之致動部件之示意圖。

第8圖與第9圖分別為本創作不同實施例之致動部件與薄膜電路板16之示意圖。

第10圖為本創作第二實施例之磁吸式按鍵之示意圖。

第11圖為本創作第三實施例之磁吸式按鍵之示意圖。

12‧‧‧底板

14‧‧‧磁吸式按鍵

16‧‧‧薄膜電路板

18‧‧‧支撐架

20‧‧‧鍵帽

22‧‧‧致動部件

24‧‧‧第一磁吸單元

26‧‧‧第二磁吸單元

28‧‧‧連接端點

D‧‧‧預設方向

Claims (19)

1. 一種磁吸式按鍵，其包含：一底板；一薄膜電路板，設置於該底板上，該薄膜電路板具有一連接端點；一支撐架，設置於該底板上；一鍵帽，以磁性吸附方式連接於該支撐架；以及一致動部件，位於該鍵帽與該薄膜電路板之間，該鍵帽係相對該支撐架移動，以使該致動部件按壓該連接端點，進而致動該薄膜電路板。
2. 如請求項1所述之磁吸式按鍵，其另包含有：一第一磁吸單元，設置於該支撐架；以及一第二磁吸單元，設置於該鍵帽，該第二磁吸單元係與該第一磁吸單元沿著該鍵帽之一移動方向產生一磁性吸附力。
3. 如請求項2所述之磁吸式按鍵，其中該致動部件以模內射出方式附著於該鍵帽或該第二磁吸單元上。
4. 如請求項2所述之磁吸式按鍵，其中該致動部件為該鍵帽或該第二磁吸單元之一突出部。
5. 如請求項1所述之磁吸式按鍵，其中該致動部件為一彈性元件，該彈性元件具有一弧形結構以及一凸點，該凸點設置於該弧形結構之內部對應於該連接端點之一位置。
6. 如請求項3或4或5所述之磁吸式按鍵，其中該薄膜電路板為一單層膜，該致動部件具有一導電單元，該導電單元係接觸該連接端點以致動該薄膜電路板。
7. 如請求項1所述之磁吸式按鍵，其中該磁吸式按鍵另包含複數個致動部件，該薄膜電路板具有複數個連接端點，該複數個致動部件係分別對應該複數個連接端點，當該複數個連接端點的至少其中之一個連接端點被該相對應致動部件所按壓時，該連接端點致動該薄膜電路板。
8. 一種鍵盤，其包含：一底板；以及複數個磁吸式按鍵，分別設置於該底板上，該磁吸式按鍵包含：一薄膜電路板，設置於該底板上，該薄膜電路板具有一連接端點；一支撐架，設置於該底板上； 一鍵帽，以磁性吸附方式連接於該支撐架；以及一致動部件，位於該鍵帽與該薄膜電路板之間，該鍵帽係相對該支撐架移動，以使該致動部件按壓該連接端點，進而致動該薄膜電路板。
9. 如請求項8所述之鍵盤，其中該磁吸式按鍵另包含有：一第一磁吸單元，設置於該支撐架；以及一第二磁吸單元，設置於該鍵帽，該第二磁吸單元係與該第一磁吸單元沿著該鍵帽之一移動方向產生一磁性吸附力。
10. 如請求項9所述之鍵盤，其中該致動部件以模內射出方式附著於該鍵帽或該第二磁吸單元上。
11. 如請求項9所述之鍵盤，其中該致動部件為該鍵帽或該第二磁吸單元之一突出部。
12. 如請求項8所述之鍵盤，其中該致動部件為一彈性元件，該彈性元件具有一弧形結構以及一凸點，該凸點設置於該弧形結構之內部對應於該連接端點之一位置。
13. 如請求項10或11或12所述之鍵盤，其中該薄膜電路板為一單層膜，該致動部件具有一導電單元，該導電單元 係接觸該連接端點以致動該薄膜電路板。
14. 如請求項8所述之鍵盤，其中該磁吸式按鍵另包含複數個致動部件，該薄膜電路板具有複數個連接端點，該複數個致動部件係分別對應該複數個連接端點，當該複數個連接端點的至少其中之一個連接端點被該相對應致動部件所按壓時，該連接端點致動該薄膜電路板。
15. 一種磁吸式按鍵，其包含：一底板；一薄膜電路板，設置於該底板上，該薄膜電路板具有複數個連接端點；一支撐架，設置於該底板上，該支撐架具有一開孔，該支撐架具有一第一輪廓的內側壁，該內側壁具有一第一側壁和一第二側壁；一第一磁吸元件，設置於鄰近該第一側壁上端處；一第二磁吸元件，設置於鄰近該第二側壁上端處；一鍵帽，該鍵帽具有一鍵帽上部和一鍵帽底部，該鍵帽底部具有複數個致動部件和一第二輪廓的外側壁，該外側壁具有一第三側壁和一第四側壁，該第三側壁和該第四側壁係分別對應於該第一側壁和該第二側壁；一第三磁吸元件，設置於鄰近該第三側壁處，該第一磁 吸元件係與該第三磁吸元件產生一第一磁性吸附力；以及一第四磁吸元件，設置於鄰近該第四側壁處，該第二磁吸元件係與該第四磁吸元件產生一第二磁性吸附力；其中該複數個致動部件係分別對應該複數個連接端點，當該複數個連接端點的至少其中之一個連接端點被該相對應致動部件所按壓時，致動該薄膜電路板；其中該第二輪廓係實質吻合該第一輪廓，且該第二輪廓略小於該第一輪廓，使得該鍵帽沿著一預設方向相對於該底板運動時，該鍵帽底部和該支撐架間不會發生干涉；其中該第一磁性吸附力和該第二磁性吸附力係用以驅動該鍵帽上升。
16. 一種磁吸式按鍵，其包含：一底板；一薄膜電路板，設置於該底板上，該薄膜電路板具有複數個連接端點；一支撐架，設置於該底板上，該支撐架具有一開孔和一限位部，該支撐架具有一第一輪廓的內側壁，該內側壁具有一第一側壁和一第二側壁，該限位部與該薄膜電路板之間形成一容置空間； 一第一磁吸元件，設置於鄰近該第一側壁上端處；一第二磁吸元件，設置於鄰近該第二側壁上端處；一鍵帽，該鍵帽具有一鍵帽上部和一鍵帽底部，該鍵帽底部具有複數個致動部件和一第二輪廓的外側壁，該外側壁具有一第三側壁和一第四側壁，該第三側壁和該第四側壁係分別對應於該第一側壁和該第二側壁，且該鍵帽底部受到該限位部限制而無法脫離該容置空間；一第三磁吸元件，設置於鄰近該第三側壁處，該第一磁吸元件係與該第三磁吸元件產生一第一磁性吸附力；以及一第四磁吸元件，設置於鄰近該第四側壁處，該第二磁吸元件係與該第四磁吸元件產生一第二磁性吸附力；其中該複數個致動部件係分別對應該複數個連接端點，當該複數個連接端點的至少其中之一個連接端點被該相對應致動部件所按壓時，致動該薄膜電路板；其中該容置空間具有一垂直高度與一水平寬度，該垂直高度與該水平寬度之比值小於0.3，如此該鍵帽在該容置空間內所能具有之最大傾斜角度實質小於17度；其中該第一磁性吸附力和該第二磁性吸附力係用以驅動該鍵帽上升。
17. 如請求項16所述之磁吸式按鍵，其中該垂直高度與該水平寬度比值小於0.05，該鍵帽在該容置空間內所能具有之最大傾斜角度實質小於3度。
18. 如請求項16所述之磁吸式按鍵，其中當該鍵帽底部左側仍抵接於該限位部，且該鍵帽底部右側抵接於該薄膜電路板時，該鍵帽在該容置空間內所具有之傾斜角度實質小於17度。
19. 如請求項16所述之磁吸式按鍵，其中當該鍵帽底部左側仍抵接於該限位部，且該鍵帽底部右側抵接於該薄膜電路板時，至少該鍵帽底部右側的複數個致動部件其中之一仍能按壓到該薄膜電路板右側該複數個連接端點其中之一。