TWM474180U - 按鍵及鍵盤 - Google Patents

Description

按鍵及鍵盤

本創作有關一種按鍵及鍵盤，尤指一種具有扁平化強化桿結構的按鍵以及具有此種按鍵的鍵盤。

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，皆需設有按鍵結構作為輸入裝置，以操作上述之電子產品與加工設備。

在傳統的鍵盤中，當按壓其中的按鍵時，為了能有效致動按鍵下的開關，以及獲得良好的按鍵升降的手感，通常會加入一些輔助的結構。例如在具有較大尺寸的倍數鍵中，由於倍數鍵的面積較大，因此僅依靠按鍵下的彈性件並不足以平均支撐倍數鍵，使得在倍數鍵按壓時，常造成按壓不確實、按鍵局部傾斜等問題。因此在鍵盤的倍數鍵中，常會加入一U型的連接桿，連接桿中間的橫桿部位固定於鍵帽底部，而連接桿兩邊的垂直臂部則延伸於底板支撐部的孔洞內。當倍數鍵沿著垂直方向按壓移動時，U型連接桿可將按壓的力量平均傳遞到整個倍數鍵，使倍數鍵的鍵帽能保持水平上下移動，達到良好的按壓觸感以及確實致動按鍵開關的目的。

然而，隨著鍵盤的薄型化的趨勢，按鍵的鍵帽也越做越薄。尤其對於前述的倍數鍵而言，較薄的鍵帽在按壓過程中除了不容易保持水平上下 移動外，更容易在經受局部按壓時發生變形，因此除了加上前述的連接桿外，尚須有其他的解決方案使按鍵的操作更加穩定有效。

有鑑於上述問題，本創作提供了一種在鍵帽內具備了扁平化強化桿的按鍵以及鍵盤。

本創作的其中一實施例提供了一種按鍵，包含有一底板、一鍵帽、一連接桿、一強化桿、一升降支撐結構以及一彈性體。該鍵帽可於該底板上沿一垂直方向移動，該鍵帽具有一下表面。該連接桿設置於該下表面，該連接桿另卡合於該底板上，當該按鍵於該底板上沿該垂直方向移動時，該連接桿連動於該鍵帽以及該底板之間。該強化桿設置於該下表面，該強化桿與該下表面的複數個卡合結構卡合，該強化桿具有扁圓形截面，且該強化桿沿該垂直方向的厚度小於沿其他方向的厚度。該升降支撐結構設置於該鍵帽和該底板之間，該升降支撐結構可活動地連接該鍵帽和該底板，使該鍵帽可沿該垂直方向移動。該彈性體設置於該底板和該鍵帽之間，用以驅動該鍵帽復位。

本創作另一實施例中提供了一種按鍵，包含有一底板、一鍵帽、一支撐結構以及一強化桿。該鍵帽具有一下表面。該支撐結構設置於該鍵帽和該底板之間，該支撐結構可活動地連接該鍵帽和該底板，使該鍵帽可相對於該底板運動。該強化桿設置於該鍵帽的該下表面，該強化桿具有一非對稱截面，該非對稱截面有一截面長軸和一截面短軸，該截面長軸實質上平行該底板，該截面短軸實質上垂直該底板。

本創作實施例的按鍵中，其中該連接桿為一第一U型結構，該連接桿的該第一U型結構的兩端部卡合於該底板上。

本創作實施例的按鍵中，其中該強化桿為環形桿體。該鍵帽具有一鍵帽中心點，該環型桿體係圍繞該鍵帽中心點設置。

本創作實施例的按鍵中，其中該強化桿為長方形環型桿體，於其中一短邊或一邊角處具有一缺口。

本創作實施例的按鍵中，其中該強化桿為長方形螺旋桿體。

本創作實施例的按鍵中，其中該強化桿為U型。

本創作實施例的按鍵中，其中該鍵帽為長方形，該鍵帽具有一鍵帽短軸穿過該鍵帽中心點，該強化桿環型桿體中心點係對正該鍵帽中心點，以該鍵帽短軸為對稱軸，該強化桿對稱地設置在該鍵帽短軸兩側。

本創作實施例的按鍵中，其中該強化桿為一第二U型結構，而具有一第二U型開口，該連接桿為一第一U型結構，而具有一第一U型開口，當該鍵帽沿該垂直方向移動至最低點時，該第一U型開口與該第二U型開口彼此相向。

本創作實施例的按鍵中，其中該強化桿經由沖壓製程而具有扁圓形截面。

本創作實施例的按鍵中，其中該強化桿沿該垂直方向的厚度小於該強化桿沿一水平方向的厚度至少0.1毫米。

本創作實施例的按鍵中，其中該連接桿上端可活動地設置於該鍵帽的該下表面，該連接桿下端可活動地連接於該底板上，當該鍵帽相對於該 底板運動時，該連接桿上端相對該鍵帽的該下表面轉動，該連接桿下端相對該底板轉動。

本創作實施例的按鍵中，其中該非對稱截面為一橢圓形截面，該截面長軸為該橢圓形截面的長軸，該截面短軸為該橢圓形截面的短軸。

本創作實施例的按鍵中，另包含一薄膜電路板，設置於該底板上，用來產生一驅動訊號。

本創作另一實施例中提供了一種鍵盤，包含有一底板以及複數個按鍵。該複數個按鍵可於該底板上沿一垂直方向移動，其中任一按鍵包含有一鍵帽、一連接桿、一強化桿、一升降支撐結構以及一彈性體。該鍵帽具有一下表面。該連接桿設置於該下表面，該連接桿另卡合於該底板上，當該按鍵於該底板上沿該垂直方向移動時，該連接桿連動於該鍵帽以及該底板之間。該強化桿設置於該下表面，該強化桿與該下表面的複數個卡合結構卡合，該強化桿具有扁圓形截面，且該強化桿沿該垂直方向的厚度小於沿其他方向的厚度。該升降支撐結構設置於該鍵帽和該底板之間，該升降支撐結構可活動地連接該鍵帽和該底板，使該鍵帽可沿該垂直方向移動。該彈性體設置於該底板和該鍵帽之間，用以驅動該鍵帽復位。

對於薄型化的按鍵以及鍵盤設計中，本創作的實施例將一具有非對稱截面或扁圓形截面的強化桿設置於鍵帽的下表面上，一方便提升鍵帽的剛性、增加鍵帽的強度，在高頻率的按壓過程中，使鍵帽不易變形彎折，同時減少鍵帽按壓時的翹翹版效應。經由沖壓等加工過程，使強化桿截面在鍵帽移動方向上的尺寸小於其他方向的截面尺寸，使得強化桿在維持其桿件強度時，不會影響鍵帽的移動行程。

1‧‧‧按鍵

10‧‧‧底板

12‧‧‧薄膜電路板

20‧‧‧按鍵

22‧‧‧鍵帽

22a‧‧‧鍵帽長軸

22b‧‧‧鍵帽短軸

22c‧‧‧鍵帽中心點

22e‧‧‧連接機構

24,24a,24b,24c,24d‧‧‧強化桿

26‧‧‧升降支撐裝置

28‧‧‧連接桿

30‧‧‧彈性體

221‧‧‧下表面

222‧‧‧卡合結構

241,241a‧‧‧缺口

242‧‧‧邊角

242a‧‧‧短邊

243‧‧‧接觸面

244‧‧‧非對稱截面

281,282‧‧‧下端

283‧‧‧上端

第1圖為本創作的鍵盤的示意圖。

第2圖為第1圖鍵盤中其中一按鍵的局部剖面示意圖。

第3圖為本創作的按鍵一實施例的局部元件分解示意圖。

第4圖為強化桿設置於鍵帽的下表面的示意圖。

第5A~5D圖顯示各種不同的態樣的強化桿結構。

第6圖為本創作的強化桿的側面剖面示意圖。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。此外，「耦接」或「連接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣或結構連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接/連接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣/結構連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣/結構連接至該第二裝置。

請參考第1圖以及第2圖，其中第1圖為本創作的鍵盤的示意圖，第2圖為第1圖鍵盤中其中一按鍵的局部剖面示意圖。鍵盤1包含一底板10、一薄膜電路板12以及複數個按鍵20，薄膜電路板12設置於底板10上，用來於按鍵20按壓觸動時產生一輸入訊號。每一個按鍵20包含了一鍵帽22、一強化桿24、一升降支撐結構26(或支撐結構)。此外，底板10以及薄膜電路板12也可以包含於按鍵20內，使按鍵20為一單獨存在的元件。每一個按 鍵20可在底板10上沿著垂直方向L₁ L₂ 移動，更具體地說，按鍵20的鍵帽22可沿著垂直方向L₁ L₂ 移動。鍵帽22具有一下表面221，強化桿24則設置於下表面221。升降支撐結構26設置於鍵帽22與底板12之間，並且可活動地連接鍵帽22與底板12，使鍵帽22可沿著垂直方向L₁ L₂ 移動。

請參考第2圖以及第3圖，其中第3圖為本創作的按鍵20一實施例的局部元件分解示意圖。按鍵20另可包含一連接桿28(僅顯示於第3圖)以及一彈性體30(僅顯示於第2圖)。連接桿28設置於鍵帽22的下表面221且卡合於底板10上，並且連動於鍵帽22以及底板10之間。更具體地說，連接桿28由上端283以及延伸於上端283兩側的下端281、282(端部)而形成一U型結構，上端283可活動地設置於鍵帽22的下表面221，下端281、282則可活動地連接於底板10上。當鍵帽22相對底板10上下運動時，連接桿28的上端283可相對鍵帽22的下表面221轉動，而連接桿28的下端281、282則相對底板10轉動。彈性體30設置於薄膜電路板12以及鍵帽22之間，當鍵帽22受壓而沿著L₁ 方向向下移動時，彈性體30被鍵帽22下壓產生變形，並且於施加於鍵帽22向下的力量消失時，驅動鍵帽22沿L₂ 方向向上移動復位。

請參考第4圖，第4圖為強化桿24設置於鍵帽22的下表面221的示意圖。鍵帽22的下表面221具有複數個卡合結構222，其可為卡勾形式的卡合結構。強化桿24與複數個卡合結構222卡合而設置於下表面221上。在第4圖的實施例中，強化桿24為一種非封閉的環形桿體結構，其為長方形環形桿體且在其中一邊角242處(第4圖顯示為右下角)具有一缺口241。鍵帽22為長方形，鍵帽22具有鍵帽長軸22a，鍵帽短軸22b，鍵帽中心點22c。二升降支撐結構26分別可活動地連接於鍵帽長軸22a兩端的連接機構22e上，如此強化桿24設置於二升降支撐結構26之間。鍵帽短軸22b穿過鍵帽 中心點22c，而強化桿24的環型桿體中心點係對正鍵帽中心點22c；如此強化桿24以鍵帽短軸22b為對稱軸，對稱地設置在鍵帽短軸22b兩側。

在本創作其他實施例中，強化桿也可以不限於第4圖的實施態樣。例如第5A~5D圖即顯示各種不同的態樣的強化桿結構。在第5A圖中，強化桿24a也是一種長方形的非封閉環形桿體結構，唯其中短邊242a處具有一缺口241a；在第5C圖中，強化桿24c也是一種長方形的非封閉環形桿體結構，且為長方形螺旋桿體；而在第5D圖中，強化桿24d則為長方形的封閉環形桿體。

在第5B圖中，強化桿24b為一第二U型結構，而具有一第二U型開口，而前述的連接桿28為一第一U型結構，具有一第一U型開口。連接桿28的該第一U型結構收納部分強化桿24b的該第二U型結構，且當鍵帽22壓至最低點時，該第一U型開口與該第二U型開口彼此相向。

請參考第6圖，第6圖為本創作的強化桿的側面剖面示意圖。為說明方便，第6圖以第4圖的強化桿24來說明，但同樣適用於本創作其他強化桿的態樣(如第5A~5D圖的強化桿態樣)。

在薄型化的鍵帽22加上強化桿24以進一步強化鍵帽22的剛性時，強化桿24本身的尺寸也進行了調整，使鍵帽22仍具有足夠的下移行程。在本創作的實施例中，強化桿24經由沖壓製程而具有扁圓形截面。如第6圖所示，強化桿24沿垂直方向L₁ 的厚度為W₁ ，沿水平方向D₁ 的厚度為W₂ ，且W₁ 小於W₂ 。由於強化桿24可由圓形截面的桿件經由沖壓而扁平化，因此實際上，強化桿24在垂直方向L₁ 的厚度W₁ 小於其他任何方向的厚度，較佳地，W₁ 小於W₂ 至少0.1毫米(mm)，例如W₁ 可為0.8毫米，而W₂ 可為0.9 毫米，但不以此為限。此外，由於強化桿24的扁圓形截面特徵，使得強化桿24在安裝於鍵帽22的下表面221時，是以接觸面243與下表面221接觸，而非傳統圓形桿件僅以線接觸。

另一方面，為使強化桿24在鍵帽22運動的垂直方向L₁ 上不會影響鍵帽22的移動行程，強化桿24的截面更可擴大為一種非對稱截面，且進一步定義非對稱截面244具有一截面長軸I₁ 以及一截面短軸I₂ ，其中截面長軸I₁ 實質上平行於底板10，而截面短軸I₂ 實質上垂直於底板10。非對稱截面244其中一具體例子為橢圓形截面，且截面長軸I₁ 為橢圓形截面的長軸，而截面短軸I₂ 則為橢圓形截面的短軸。

對於薄型化的按鍵以及鍵盤設計中，本創作的實施例將一具有非對稱截面或扁圓形截面的強化桿設置於鍵帽的下表面上，一方便提升鍵帽的剛性、增加鍵帽的強度，在高頻率的按壓過程中，使鍵帽不易變形彎折，同時減少鍵帽按壓時的翹翹板效應。經由沖壓等加工過程，使強化桿截面在鍵帽移動方向上的尺寸小於其他方向的截面尺寸，使得強化桿在維持其桿件強度時，不會影響鍵帽的移動行程。

22‧‧‧鍵帽

22a‧‧‧鍵帽長軸

22b‧‧‧鍵帽短軸

22c‧‧‧鍵帽中心點

22e‧‧‧連接機構

24‧‧‧強化桿

221‧‧‧下表面

222‧‧‧卡合結構

241‧‧‧缺口

242‧‧‧邊角

Claims (27)

1. 一種按鍵，該按鍵包含有：一底板；一鍵帽，可於該底板上沿一垂直方向移動，該鍵帽具有一下表面；一連接桿，設置於該下表面，該連接桿另卡合於該底板上，當該按鍵於該底板上沿該垂直方向移動時，該連接桿連動於該鍵帽以及該底板之間；一強化桿，設置於該下表面，該強化桿與該下表面的複數個卡合結構卡合，該強化桿具有扁圓形截面，且該強化桿沿該垂直方向的厚度小於沿其他方向的厚度；一升降支撐結構，設置於該鍵帽和該底板之間，該升降支撐結構可活動地連接該鍵帽和該底板，使該鍵帽可沿該垂直方向移動；以及一彈性體，設置於該底板和該鍵帽之間，用以驅動該鍵帽復位。
2. 如請求項1所述的按鍵，其中該連接桿為一第一U型結構，該連接桿的該第一U型結構的兩端部卡合於該底板上。
3. 如請求項1所述的按鍵，其中該鍵帽為長方形，該鍵帽具有一鍵帽長軸，該按鍵更包含有二升降支撐結構，該二升降支撐結構分別可活動地連接於該鍵帽長軸兩端，該強化桿設置於該二升降支撐結構之間。
4. 如請求項1所述的按鍵，其中該強化桿為環型桿體，該鍵帽具有一鍵帽中心點，該環型桿體係圍繞該鍵帽中心點設置。
5. 如請求項4所述的按鍵，其中該強化桿為長方形環型桿體，於其中一短邊具有一缺口。
6. 如請求項4所述的按鍵，其中該強化桿為長方形環型桿體，於其中一邊角處具有一缺口。
7. 如請求項4所述的按鍵，其中該強化桿為長方形螺旋桿體。
8. 如請求項4所述的按鍵，其中該鍵帽為長方形，該鍵帽具有一鍵帽短軸穿過該鍵帽中心點，該強化桿環型桿體中心點係對正該鍵帽中心點，以該鍵帽短軸為對稱軸，該強化桿對稱地設置在該鍵帽短軸兩側。
9. 如請求項4所述的按鍵，其中該鍵帽為長方形，該鍵帽具有一鍵帽短軸穿過該鍵帽中心點，該強化桿環型桿體中心點係對正該鍵帽中心點，以該鍵帽短軸為對稱軸，該強化桿對稱地設置在該鍵帽短軸兩側。
10. 如請求項1所述之按鍵，其中該強化桿為一第二U型結構，而具有一第二U型開口，該連接桿為一第一U型結構，而具有一第一U型開口，當該鍵帽沿該垂直方向移動至最低點時，該第一U型開口與該第二U型開口彼此相向。
11. 如請求項1所述的按鍵，其中該強化桿經由沖壓製程而具有扁圓形截面。
12. 如請求項1所述的按鍵，其中該強化桿沿該垂直方向的厚度小於該強化桿沿一水平方向的厚度至少0.1毫米。
13. 如請求項1所述的按鍵，另包含一薄膜電路板，設置於該底板上，用來產生一輸入訊號。
14. 一種鍵盤，包含有：一底板；以及複數個按鍵，可於該底板上沿一垂直方向移動，其中任一按鍵包含有：一鍵帽，具有一下表面；一連接桿，設置於該下表面，該連接桿另卡合於該底板上，當該按鍵於該底板上沿該垂直方向移動時，該連接桿連動於該鍵帽以及該底板之間；一強化桿，設置於該下表面，該強化桿與該下表面的複數個卡合結構卡合，該強化桿具有扁圓形截面，且該強化桿沿該垂直方向的厚度小於沿其他方向的厚度；一升降支撐結構，設置於該鍵帽和該底板之間，該升降支撐結構可活動地連接該鍵帽和該底板，使該鍵帽可沿該垂直方向移動；以及一彈性體，設置於該底板和該鍵帽之間，用以驅動該鍵帽復位。
15. 如請求項14所述的鍵盤，其中該連接桿為一第一U型結構，該連接桿的該第一U型結構的兩端部卡合於該底板上。
16. 如請求項14所述的鍵盤，其中該鍵帽為長方形，該鍵帽具有一鍵帽長軸，該按鍵更包含有二升降支撐結構，該二升降支撐結構分別可活動地連接於該鍵帽長軸兩端，該強化桿設置於該二升降支撐結構之間。
17. 如請求項14所述的鍵盤，其中該強化桿為環形桿體，該鍵帽具有一鍵帽中心點，該環型桿體係圍繞該鍵帽中心點設置。
18. 如請求項14所述的鍵盤，其中該強化桿係經由沖壓製程而具有扁圓形截 面。
19. 如請求項14所述的鍵盤，其中該強化桿沿該垂直方向的厚度小於該強化桿沿一水平方向的厚度至少0.1毫米。
20. 如請求項14所述的按鍵，更包含一薄膜電路板，設置於該底板上，用來產生一輸入訊號。
21. 一種按鍵，包含有：一底板；一鍵帽，具有一下表面；一支撐結構，設置於該鍵帽和該底板之間，該支撐結構可活動地連接該鍵帽和該底板，使該鍵帽可相對於該底板運動；以及一強化桿，設置於該鍵帽的該下表面，該強化桿具有一非對稱截面，該非對稱截面有一截面長軸和一截面短軸，該截面長軸實質上平行該底板，該截面短軸實質上垂直該底板。
22. 如請求項21所述的按鍵，另包含一連接桿，該連接桿的一上端可活動地設置於該鍵帽的該下表面，該連接桿的兩下端可活動地連接於該底板上，當該鍵帽相對於該底板運動時，該上端相對該鍵帽的該下表面轉動，該兩下端相對該底板轉動。
23. 如請求項21所述的按鍵，其中該非對稱截面為一橢圓形截面，該截面長軸為該橢圓形截面的長軸，該截面短軸為該橢圓形截面的短軸。
24. 一種按鍵，包含有：一鍵帽，該鍵帽具有一下表面；以及 一強化桿，設置於該下表面，該強化桿與該下表面的複數個卡合結構卡合，該強化桿具有扁圓形截面，且該強化桿沿一垂直方向的厚度小於沿其他方向的厚度。
25. 如請求項24所述的按鍵，其中該強化桿為封閉環形桿體。
26. 如請求項24所述的按鍵，其中該強化桿為非封閉環型桿體。
27. 如請求項24所述的按鍵，其中該強化桿沿該垂直方向的厚度小於該強化桿沿一水平方向的厚度至少0.1毫米。