TWM478900U - 薄型按鍵結構 - Google Patents
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Description
本創作是有關於一種按鍵結構,特別是指一種薄型按鍵結構。
按鍵結構是一種常見的輸入設備,被廣泛應用於不同的電子裝置中,例如手機、個人掌上電腦、及遙控器等。目前,隨著各種電子裝置的薄型化,按鍵結構之厚度也朝向薄型化發展。然而,現有的按鍵結構尚存在待克服的技術問題。
舉例來說,一種習用的按鍵結構主要是由按鍵、彈性層、及電路板所組成。其中,彈性層佈設於按鍵下方,並支撐於電路板上,且彈性層於對應按鍵處形成具有彈性之彈片。因此,於操作時向下按動按鍵而下壓彈片,令彈片的中間部分產生下凹而彈性變形,從而觸碰到電路板上的接點,藉此而使彈性層與電路板之接點導通,從而達成每次按動按鍵所對應產生之按鍵觸發信號的傳送。
然而,上述的設計,於按鍵每次下壓彈片時,按鍵的移動路徑或下降距離將隨著使用者的按壓位置而有所不同,使得按鍵所接觸到的彈片位置不一定皆相同。進一步地說,若使用者按壓於按鍵的非中心位置時,按鍵所接觸到的彈片位置易偏離彈片的中心處,則使得彈片變形時易產生偏移,進而令彈片與電路板可能無法形成導通。
於是,本創作人有感上述缺失之可改善,乃特潛心研究並配合學理之運用,終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本
創作。
本創作的主要目的在於提供一種薄型按鍵結構,其可以有效降低按鍵整體結構的厚度,且更可以解決習知技術中,使用者按壓鍵帽的非中心位置時,按鍵可能無法據以產生相對應的訊號的問題。
為了實現上述目的,本創作提供一種薄型按鍵結構,其包含:一底板、一電路基板、一彈性件、支撐片體、一鍵帽及一框架。電路基板設置於底板上,且電路基板包含數個鍵腳槽。支撐片體包含一安裝部、一延伸部及一貼合部,安裝部的中心包含一開口,且安裝部的其中一側邊向上延伸形成有一延伸部,延伸部為一傾斜結構,且延伸部向外延伸形成一貼合部,貼合部與安裝部具有一高度差。彈性件設置於電路基板上,且位於支撐片體的貼合部下方。鍵帽包含一鍵帽本體及數個鍵腳,該鍵帽本體包含一容置空間,且該些鍵腳由該鍵帽本體向外延伸而成。框架包含一框架開口及數個限位槽,該框架開口貫穿框架,該些限位槽設置於該框架開口的周緣,該框架開口套設於該鍵帽,且該些限位槽對應套設於該些鍵腳。其中,支撐片體的貼合部貼合於鍵帽的容置空間的一頂面,以支撐鍵帽,而使鍵帽可活動地於框架的限位槽至電路基板的些鍵腳槽間位移。
本創作的有益效果為:首先,本創作所述的支撐片體,包含有向上斜向延伸的延伸部及其水平延伸的貼合部,藉以可以同時達到支撐鍵帽、定位鍵帽的凸軸位置以及輔助鍵帽受壓後,回復至原始位置之多個功效,如此可以解決習知技術中,用來支撐鍵帽、定位鍵帽位置的支撐結構,具有厚度無法縮減且結構複雜的問題。
另外,本創作所述的鍵帽,包含有由鍵帽本體的下緣向下向外延伸形成的鍵腳,藉以當使用者按壓鍵帽的非中心位置時,鍵帽可以利用相對於受壓處的鍵腳作為支點,以進行旋轉,而使鍵帽可以傾斜,進而連動鍵帽的凸軸抵壓彈性件;如此,可以解決習知技術中,當使用者按壓鍵帽的非中心部位時,按鍵無法有效產生相對應的按鍵訊號的問題。再者,本創作利用設置於彈性件與電路基板間的按壓輔助件,更可以確保使用者按壓鍵帽的非中心位置時,按鍵可以產生相對應的按鍵訊號。
為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容,請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖,然而所附圖式僅提供參考與說明用,並非用來對本創作加以限制者。
Z‧‧‧薄型按鍵結構
10‧‧‧底板
101‧‧‧凹槽
20‧‧‧電路基板
201‧‧‧第一導電層
202‧‧‧間隔層
2021‧‧‧導通穿孔
203‧‧‧第二導電層
21‧‧‧鍵腳槽
30‧‧‧彈性件
31‧‧‧定位片
311‧‧‧穿孔
312‧‧‧第一鍵腳穿孔
40‧‧‧支撐片體
401‧‧‧安裝部
4011‧‧‧開口
4012‧‧‧第二鍵腳穿孔
402‧‧‧延伸部
403‧‧‧貼合部
4031‧‧‧軸孔
50‧‧‧鍵帽
51‧‧‧鍵帽本體
511‧‧‧容置空間
512‧‧‧凸軸
52‧‧‧鍵腳
521‧‧‧間隙
60‧‧‧框架
601‧‧‧框架開口
61‧‧‧限位槽
70‧‧‧防水件
80‧‧‧按壓輔助件
A‧‧‧凹陷部
H1‧‧‧下壓間距
H2‧‧‧高度差
H3‧‧‧貼合部與安裝部的距離
H4‧‧‧限位槽與安裝部的距離
H5‧‧‧鍵腳的下緣至凹陷部的底部的距離
H6‧‧‧凸軸的下緣至電路基板的第二導電層的距離
圖1為本創作薄型按鍵結構的第一實施例的爆炸圖。
圖2為本創作薄型按鍵結構的第一實施例的電路基板與彈性件的組裝示意圖。
圖3為本創作薄型按鍵結構的第一實施例的支撐片體的組裝示意圖。
圖4為本創作薄型按鍵結構的第一實施例的支撐片體組裝後的側視圖。
圖5為本創作薄型按鍵結構的第一實施例的鍵帽組裝的第一示意圖。
圖6為本創作薄型按鍵結構的第一實施例的鍵帽組裝的第二示意圖。
圖7為本創作薄型按鍵結構的第一實施例的框架組裝的第一示意圖。
圖8為本創作薄型按鍵結構的第一實施例的框架組裝的第二示意
圖。
圖9為本創作薄型按鍵結構的第一實施例的組裝完成示意圖。
圖10為本創作薄型按鍵結構的第二實施例的鍵帽未作動時的剖面示意圖。
圖11為本創作薄型按鍵結構的第二實施例的鍵帽中心部分受壓的示意圖。
圖12為本創作薄型按鍵結構的第二實施例的鍵帽中心部分受壓的剖面示意圖。
圖13為本創作薄型按鍵結構的第三實施例的鍵帽其中一角落受壓的作動示意圖。
圖14為本創作薄型按鍵結構的第三實施例的鍵帽其中一角落受壓的第一剖面示意圖。
圖15為本創作薄型按鍵結構的第三實施例的鍵帽其中一角落受壓的第二剖面示意圖。
圖16為本創作薄型按鍵結構的第三實施例的鍵帽另一角落受壓的作動剖面示意圖。
圖17為本創作薄型按鍵結構的第四實施例的鍵帽的其中一側邊受壓的作動示意圖。
圖18為本創作薄型按鍵結構的第五實施例的剖面示意圖。
圖19為本創作薄型按鍵結構的第六實施例的剖面示意圖。
為能更進一步了解本創作之特徵及技術內容,請參閱以下有關本詳細說明與附圖,然而所附圖式僅提供參考與說明用,並非用來對本創作的權力範圍作任何的限制。須說明的是,下述將主要以單顆按鍵的構造,作為一舉例說明之用,但於實際應用時,並不侷限於此。例如可以是多個按鍵一體成形的一次性設計組裝
。
請先一併參閱圖1至圖9;圖1為本創作的薄型按鍵結構的爆炸圖;圖2~8為本創作的薄型按鍵結構的部分組裝示意圖;圖9為本創作的薄型按鍵結構的組裝示意圖。如圖1所示,薄型按鍵結構Z包含:一底板10、一電路基板20、一彈性件30、一支撐片體40、一鍵帽50及一框架60;電路基板20、彈性件30、支撐片體40、鍵帽50及框架60依序地設置於底板10上。較佳地,底板10可以是鋁製板材;電路基板20可以電路薄膜(Membrane)、軟性電路板(Flexible Printed Circuit,FPC)、軟排線(Flexible Flat Cable,FFC);彈性件30可以為金屬材質(Metal Dome);支撐片體40可以為具有硬與挺的特性的可撓性薄膜,其較佳是由如聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、熱塑性聚氨酯彈性橡膠(Thermoplastic polyurethanes,TPU)或其他特性類似的材質所製成;鍵帽50及框架60亦可以為質地較硬的塑料材質;當然,實際應用可以依據使用者需求加以選擇其材質。
誠如上述,以下將詳細說明各構件組合的方式。首先,如圖1及圖2所示,電路基板20設置於底板10上;彈性件30設置於電路基板20上。較佳地,電路基板20上更可以設置有一定位片31,其具有一穿孔311,以套設該彈性件30,藉以可使彈性件30固定於電路基板20上的預定位置而不偏移;換言之,彈性件30可以是夾設於定位片31與電路基板20間。電路基板20鄰近於四角的周緣處,可以包含有數個鍵腳槽21(較佳地為4個)。特別說明的是,圖式中該些鍵腳槽21是以穿透電路基板20為例,但不侷限於此,例如亦可以是為不穿透電路基板20的凹槽。其中,彈性
件30可以是中心隆起的圓弧拱狀結構,而與電路基板20的表面距離有一下壓間距H1;定位片31對應於電路基板20的各鍵腳槽21,可以包含有一第一鍵腳穿孔312。
如圖1、圖3及圖4所示,支撐片體40設置於定位片31的上方。支撐片體40包含有一安裝部401,該安裝部401的中心部位包含有一開口4011,而使安裝部401形成一框架結構。安裝部401的其中一側邊向上傾斜地延伸形成一延伸部402,該延伸部402向外延伸形成有一貼合部403,且貼合部403與安裝部401具有一高度差H2。貼合部403可以包含有一軸孔4031,該軸孔4031的位置可以是大致對應於彈性件30中心凸起的位置。另外,支撐片體40的開口4011的四邊角可以包含有數個第二鍵腳穿孔4012,其分別對應於定位片31的第一鍵腳穿孔312及電路基板20的鍵腳槽21;藉以,電路基板20的鍵腳槽21、定位片31的第一鍵腳穿孔312及支撐片體40的第二鍵腳穿孔4012可以形成一凹陷部A,用以提供鍵腳52的下壓活動空間。
如圖1、圖5及圖6所示,鍵帽50包含有一鍵帽本體51及數個鍵腳52。鍵帽本體51的內部包含有一容置空間511,且容置空間511包含有一凸軸512,而鍵帽本體51的周緣向外延伸有數個鍵腳52。鍵帽50套設於支撐片體40上,而受支撐片體40支撐。詳細地說,鍵帽本體51的容置空間511的頂面對應貼合於支撐片體40的貼合部403,而鍵帽本體51的凸軸512對應穿過貼合部403的軸孔4031,藉以鍵帽50可以被支撐片體40的貼合部403所支撐,而使各鍵腳52不與其他構件相接觸而懸空,且各鍵腳52位於該支撐片體40的第二鍵腳穿孔4012、該定位片31的第一鍵腳穿孔312及電路基板20的鍵腳槽21所形成的凹陷部A的上方,藉以當鍵帽50受壓時,鍵腳52可以於該凹陷部A中上下位移
。
特別說明的是,實際應用中,支撐片體40的貼合部403可以是利用膠合、黏合、熔接等方式貼合於鍵帽本體51的容置空間511的頂面。另外,鍵腳52可以是由鍵帽本體51的容置空間511的四側壁下緣,向下向外延伸而成,藉以兩鍵腳52與容置空間511的其中一側壁間,可以形成有一間隙521;當鍵帽50蓋設於支撐片體40上時,支撐片體40的延伸部402則可以對應設置於該間隙521中,而於鍵帽50受壓而向下位移時,不與鍵帽本體51的側壁相互干涉。
如圖1、圖7及圖8所示,框架60的中心部位包含有一框架開口601,且該框架開口601的周緣包含有數個限位槽61。框架60套設於鍵帽50上,且框架開口601略大於鍵帽本體51,而使鍵帽本體51可以穿過該框架開口601而露出於框架60外;而框架60的各限位槽61對應於各鍵腳52的外型,套設於鍵腳52上,藉以限制鍵帽50無法脫離框架60。換言之,如圖8所示,當框架60套設於鍵帽50上後,鍵腳52可以於框架60的限位槽61與凹陷部A間,隨著鍵帽50的受壓而向下位移,且隨著彈性件30的彈性回復力,以向上位移回復至原位。如圖9所示,其為本創作的薄型按鍵結構Z的組裝完成的示意圖。
請一併參閱圖10至圖12,其顯示當使用者按壓薄型按鍵結構的鍵帽中心部分時,各構件相關的作動關係。如圖10所示,其顯示當鍵帽50未被按壓時的剖面示意圖;電路基板20可以是三層結構,其由上而下包含有一第一導電層201、一間隔層202及一第二導電層203。其中,第一導電層201與第二導電層203具有相反電性的電極;間隔層202的中心部分可以包含有一導通穿孔2021
;彈性件30中心凸起的部分,可以是對應於間隔層202的導通穿孔2021的位置,且鍵帽本體51的凸軸512可以是對應位於彈性件30的中心凸起位置;實際實施中,當鍵帽本體51蓋設於支撐片體40的貼合部403上時,鍵帽本體51的凸軸512恰好接觸該彈性件30的中心凸起的位置。
另外,如圖10所示,支撐片體40的貼合部403的頂面與安裝部401的距離H3,可以是高於框架60的限位槽61的底面與安裝部401的距離H4,藉以可以使各鍵腳52的頂面抵頂於框架60的限位槽61的底面。另外,鍵腳52的下緣至凹陷部A的底部的距離H5,可以是大於鍵帽50的凸軸512的下緣(即彈性件30中心凸起的頂部)至電路基板20的第二導電層203的距離H6。如圖11及圖12所示,當使用者按壓鍵帽本體51的中心部分時,鍵帽50受壓而鉛直地向下位移,而凸軸512隨之向下抵壓彈性件30,進而使彈性件30變形而向下彎曲,並擠壓該電路基板20的第一導電層201,而使第一導電層201與第二導電層203電性導通,以產生相對應的按鍵訊號。另外,特別一提的是,鍵帽50受壓向下的同時,各鍵腳52隨之於相對應的凹陷部A中向下移動。當使用者鬆手,而鍵帽本體51不再受壓時,彈性件30的彈性回復力,推抵鍵帽本體51的凸軸512,使鍵帽本體51向上位移回復至原位,且各鍵腳52亦隨之於凹陷部A中向上位移。換言之,各鍵腳52隨著鍵帽本體51的按壓,可以於相對應的凹陷部A中上下位移。
在另外的應用中,電路基板20亦可以是由第一導電層201與第二導電層203所組成的雙層結構。其中,第一導電層201與第二導電層203之間未形成電性導通,而第一導電層201對應於凸軸512位置(彈性件30中心凸起部份),具有一穿孔,用以顯露第二導電層203;第一導電層201的外表面與顯露於穿孔的第二導電
層203分別設有相反電性的電極,而彈性件30可以是設置於第一導電層201的電極上。
請參閱圖13至圖16,其顯示當使用者按壓鍵帽的非中心位置時的作動示意圖。如圖所示,當使用者按壓鍵帽50的其中一角落時,鍵帽50相對於該角落的另一端(例如是對角線的角落)的鍵腳52隨之上揚,而抵頂於框架60的限位槽61,藉以做為鍵帽50的支點,而使鍵帽50可以該支點為中心而轉動,進而可使鍵帽50轉動傾斜後,凸軸512可以抵壓彈性件30,以使電路基板20的第一導電層201與第二導電層203電性導通,進而產生相對應的按鍵訊號。
請參閱圖17,其顯示當使用者按壓鍵帽的其中一側邊時的作動示意圖。如圖所示,當使用者按壓鍵帽50的側邊時,鄰近於鍵帽50的受壓地方的兩個鍵腳52向下位移,而相對邊的兩鍵腳52則對應抵頂於框架60的限位槽61,此時鍵帽52是以相對邊的兩鍵腳52為支點(雙支點之形式)而進行旋轉,藉以使鍵帽50整體呈現為傾斜的狀態,進而可以使鍵帽本體51的凸軸512隨之旋轉,而抵壓彈性件30,以使第一導電層201與第二導電層203電性導通而產生相對應的鍵盤訊號。
請參閱圖18,其顯示一種可以增加按鍵在使用者按壓非中心位置部分時的靈敏度的實施例。如圖所示,薄型按鍵結構Z包含:一底板10、一電路基板20、一彈性件30、一定位片31、一支撐片體40、一鍵帽50及一框架60。本實施例與上述實施例不同之處在於:彈性件30與電路基板20的第一導電層201間,可以
設置有一按壓輔助件80,其可以是設置於第一導電層201上,且對應位於鍵帽50的凸軸512的下壓位置上,藉以當彈性件30受壓而向下彎曲變形時,彈性件30直接抵壓按壓輔助件80,並透過按壓輔助件80以抵壓第一導電層201,以使其與第二導電層203電性導通。舉例來說,按壓輔助件80可以是圓柱狀,其內徑可以小於彈性件30及導通穿孔2021的內徑;且按壓輔助件80的厚度,可以是略等於第一導電層201與第二導電層203的間距。在另外的實施態樣中,按壓輔助件80亦可以是設置於電路基板20的第二導電層203與底板10間。
請參閱圖19,其為本創作的薄型按鍵結構的第六實施例。如圖所示,薄型按鍵結構Z包含:一底板10、一電路基板20、一彈性件30、一支撐片體40、一鍵帽50、一框架60及一防水件70。本實施例與上述實施例不同之處在於,鍵帽50及框架60上更可以披覆有防水件70,藉以有效地防止水氣或是髒污,由鍵帽本體51與框架60的間隙中滲入或是掉入,而造成電路基板20或是相關構件的損壞。實際應用中,防水件70可以是依據鍵帽本體51及框架60的外型設計,藉以完全地披覆於鍵帽本體51及框架60的外表面上。另外,底板10相對於穿透該電路基板20的鍵腳槽21,可以包含有一凹槽101,藉以可以在縮減底板10、電路基板20、支撐片體40、鍵帽50及框架60的厚度的情況下,仍使鍵帽50保持有相同的下壓行程。特別說明的是,實際應用中,薄型按鍵結構Z可以是單獨設置有防水件70,或者可以是單獨於底板10設置有凹槽101,並不侷限於本實施例圖式中所示,兩者同時存在的示範態樣。
綜合上述,本創作的薄型按鍵結構相較於習知技術包含有以下多項進步及其功效:首先,本創作所述的支撐片體,包含有向上斜向延伸的延伸部及其水平延伸的貼合部,藉以可以同時達到支撐鍵帽、定位鍵帽的凸軸位置以及輔助鍵帽受壓後,回復至原始位置之多個功效,如此可以解決習知技術中,用來支撐鍵帽、定位鍵帽位置的支撐結構,具有厚度無法縮減且結構複雜的問題。
另外,本創作所述的鍵帽,包含有由鍵帽本體的下緣向下向外延伸形成的鍵腳,藉以當使用者按壓鍵帽的非中心位置時,鍵帽可以利用相對於受壓處的鍵腳作為支點,以進行旋轉,而使鍵帽可以傾斜,進而連動鍵帽的凸軸抵壓彈性件,而觸使電路基板的第一導電層與第二導電層導通而產生相對應的按鍵訊號;如此,可以解決習知技術中,當使用者按壓鍵帽的非中心部位時,鍵帽無法有效地使第一導電層與第二導電層電性導通,而造成按鍵無法有效產生相對應的按鍵訊號的問題。
再者,本創作其中一實施例中,更於第一導電層與彈性件或是第一導電層與第二導電層間,設置有按壓輔助件;藉以更可以確保使用者按壓鍵帽的非中心位置時,第一導電層與第二導電層可以有效地電性導通,據以產生相對應的按鍵訊號。
惟以上所述僅為本創作的較佳實施例,非意欲侷限本創作的專利保護範圍,故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為的等效變化,均同理皆包含於本創作的權利保護範圍內,合予陳明。
Z‧‧‧薄型按鍵結構
10‧‧‧底板
20‧‧‧電路基板
21‧‧‧鍵腳槽
30‧‧‧彈性件
31‧‧‧定位片
311‧‧‧穿孔
312‧‧‧第一鍵腳穿孔
40‧‧‧支撐片體
401‧‧‧安裝部
4011‧‧‧開口
4012‧‧‧第二鍵腳穿孔
402‧‧‧延伸部
403‧‧‧貼合部
4031‧‧‧軸孔
50‧‧‧鍵帽
51‧‧‧鍵帽本體
511‧‧‧容置空間
512‧‧‧凸軸
52‧‧‧鍵腳
521‧‧‧間隙
60‧‧‧框架
601‧‧‧框架開口
61‧‧‧限位槽
Claims (10)
- 一種薄型按鍵結構,其包含:一底板;一電路基板,其設置於該底板上,且該電路基板包含數個鍵腳槽;一支撐片體,其包含一安裝部、一延伸部及一貼合部,該安裝部的中心包含一開口,且該安裝部的其中一側邊向上延伸形成該延伸部,該延伸部為一傾斜結構,且該延伸部向外延伸形成該貼合部,該貼合部與該安裝部具有一高度差;一彈性件,其設置於該電路基板上,且位於該支撐片體的該貼合部下方;一鍵帽,其包含一鍵帽本體及數個鍵腳,該鍵帽本體包含一容置空間,且該些鍵腳由該鍵帽本體向外延伸而成;以及一框架,其包含一框架開口及數個限位槽,該框架開口貫穿該框架,該些限位槽設置於該框架開口的周緣,該框架開口套設於該鍵帽,且該些限位槽對應套設於該些鍵腳;其中,該支撐片體的該貼合部貼合於該鍵帽的該容置空間的一頂面,以支撐該鍵帽,而使該鍵帽可活動地於該框架的該些限位槽至該電路基板的該些鍵腳槽間位移。
- 如請求項1所述的薄型按鍵結構,其中該鍵帽包含四個外凸的該鍵腳,且該框架包含四個對應於該鍵腳的外型的該限位槽,且該電路基板對應包含有四個該鍵腳槽。
- 如請求項1所述的薄型按鍵結構,其中該鍵帽的該容置空間包含一凸軸,該支撐片體的該貼合部對應於該鍵帽的該凸軸位置包含一軸孔,該支撐片體的該貼合部貼合於該鍵帽的該容置間的頂面時,該凸軸對應穿過該軸孔。
- 如請求項1所述的薄型按鍵結構,其中更包含一防水件,其披覆於該框架及該鍵帽的外表面。
- 如請求項1所述的薄型按鍵結構,其中更包含一定位片,其設置於該電路基板上,且該定位片包含一穿孔,該彈性件設置於該定位片上,且該彈性件為中心凸起的圓弧拱狀結構,其中心凸起的部分對應於該穿孔的位置,而該彈性件中心凸起的部分與該電路基板具有一下壓間距。
- 如請求項1所述的薄型按鍵結構,其中更包含一按壓輔助件,其設置於該彈性件與該電路基板間或是設置於該電路基板與該底板間。
- 如請求項6所述的薄型按鍵結構,其中該電路基板包含一第一導電層、一第二導電層及一間隔層,該間隔層夾設於該第一導電層與該第二導電層間,且該間隔層包含一導通穿孔,該導通穿孔的直徑大於該按壓輔助件的直徑,且小於該彈性件的直徑。
- 如請求項6所述的薄型按鍵結構,其中該鍵帽的該容置空間包含一凸軸,當該鍵帽本體被按壓於非中心部位時,該凸軸抵壓該彈性件,而該彈性件抵壓該按壓輔助件,以抵接該電路基板。
- 如請求項1所述的薄型按鍵結構,其中該電路基板的該些鍵腳槽,穿透該電路基板,且該底板對應於該些鍵腳槽的位置,包含有一凹槽。
- 如請求項1所述的薄型按鍵結構,其中二該鍵腳與該鍵帽本體的其中一側壁間形成有一間隙,當該鍵帽設置於該支撐片體的該貼合部上時,該支撐片體的該延伸部對應設置於該間隙中。
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