專利名稱：輸入裝置、按鍵結構及其彈性機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種按鍵結構，特別是涉及一種可使按鍵或鍵盤以較省力的方式下降，同時可節省空間并可方便收納的按鍵結構。
背景技術：
首先請參閱圖1A，該圖表示一現有按鍵結構處于一可操作狀態的示意圖。如圖1A所示，一現有按鍵結構可通過一滑塊S于水平方向推移而使按鍵下降。上述按鍵結構主要包括一底座B、一第一連桿L1、一第二連桿L2、一彈性元件E、一滑塊S以及一鍵帽C。其中，第一連桿L1具有一第一端L11以及一第二端L12、第二連桿L2具有一第三端L23以及一第四端L24。又，上述第一連桿L1以及第二連桿L2是通過樞軸P樞接，其中第一端L11活動地樞接下方底座B，第四端L24活動地樞接上方鍵帽C；此外，第二端L12以及第三端L23則分別樞接上方鍵帽C以及下方底座B。
再請同時參閱圖1B，當滑塊S由位置A1朝方向A移動至位置A2時，滑塊S推動第一連桿L1的第一端L11沿方向A移動，并迫使鍵帽C由高度H下降至高度H’，此時按鍵處于一非操作狀態。前述的按鍵結構可應用于筆記型計算機上的鍵盤，其中當按鍵結構處于高度H時，使用者可正常地敲擊按鍵；然而，當不使用鍵盤時則可通過移動滑塊S，使鍵帽C下降至高度H’，此時彈性元件E受到壓縮而使按鍵處于非操作狀態，以降低鍵盤的整體高度。
然而，當通過滑塊S推動第一連桿L1迫使上述按鍵結構由可操作狀態(高度H)變換至非操作狀態(高度H’)時，必須克服彈性元件E因受壓縮所產生垂直于底座B表面的彈性回復力，因此在推動滑塊S時往往較為費力。
實用新型內容有鑒于上述缺點，本實用新型的目的在于提供一種按鍵結構，可以通過較為省力的方式調整鍵帽C的高度，可使按鍵下降以方便收藏。
本實用新型提供一種按鍵結構，包括一鍵帽、一底座、一第一連桿、一第二連桿以及一可移動彈性裝置。上述第一、第二連桿以可活動的方式連接鍵帽以及底座，該第一連桿連的一端以可滑動方式連接于底座，上述可移動彈性裝置具有一滑塊及一彈性元件，上述彈性元件具有一彈性變形部及一連接部。當前述可移動彈性裝置位于一第一位置時，彈性變形部提供一側向彈性預力于第一連桿，使鍵帽相對于底座具有一第一高度而處于一可操作狀態；當操作按鍵時，使用者施力于鍵帽使第一連桿連接于底座的一端相對于底座滑動，并抵接推動可移動彈性裝置上的彈性變形部，使彈性變形部產生一側向彈性回復力，而使按鍵可產生回彈所需之彈力；當施力于鍵帽的外力消失時，前述側向彈性回復力迫使按鍵恢復為第一高度而呈可操作狀態；當前述可移動彈性裝置位于第二位置時，可移動彈性裝置釋放第一連桿，使鍵帽及第一、第二連桿無受力而呈可潰落狀態，此時可移動彈性裝置推動第一連桿或第二連桿，迫使鍵帽朝底座方向下降至第二高度而處于一非操作狀態，其中前述第一高度大于第二高度。
在一較佳實施例中，前述滑塊具有一抵接部，并可相對于底座于第一位置以及第二位置間移動，其中彈性變形部的一端與滑塊連接，另一端則與上述抵接部抵接，當滑塊移動時，彈性變形部的一端與抵接部保持抵接。
此外，當前述可移動彈性裝置位于第一位置時，彈性元件的連接部大致抵接第一連桿，進而使鍵帽處于第一高度。其中彈性變形部提供的側向彈性預力使鍵帽不致輕易晃動。當操作按鍵時，施力下壓于鍵帽，使第一連桿抵接推動彈性元件的連接部，進而帶動彈性變形部產生彈力變化，并而使按鍵產生回彈力。
當可移動彈性裝置于第一位置往第二位置移動時，該彈性變形部提供一側向彈性預力，使連接部的一端保持抵接于滑塊的抵接部，而連接部另一端則隨滑塊移動而不再與第一連桿抵接，此時彈性元件未施力于第一連桿，故可以較輕易(較省力)的方式改變按鍵的高度；當可移動彈性裝置由第二位置往第一位置移動時，連接部隨滑塊移動并再度抵接于第一連桿，同時推動第一連桿而使鍵帽上升；當可移動彈性裝置移動回到第一位置時，連接部的一端大致抵接于第一連桿，并使鍵帽上升至第一高度而成可操作狀態。
在一較佳實施例中，前述可移動彈性裝置還包括一突出部，當滑塊由第一位置移動至第二位置時，突出部推動第一連桿或第二連桿以迫使鍵帽朝底座方向下降至第二高度；當滑塊由第二位置移動至第一位置時，前述突出部釋放前述第一或第二連桿，此時可移動彈性裝置上之連接部推動第一連桿而使鍵帽上升。
在一較佳實施例中，前述第一、第二連桿呈剪刀狀結構。
在一較佳實施例中，前述第一連桿及第二連桿以可轉動的方式連接。
在一較佳實施例中，前述彈性變形部為一彈簧。
在一較佳實施例中，前述第一連桿還包括一滑槽，其中連接部具有一滑動部，當可移動彈性裝置由第一位置移動至第二位置時，滑動部于前述滑槽內滑動。
在一較佳實施例中，前述滑塊具有一第一抵接部，前述連接部具有一第二抵接部，當按鍵結構處于非操作狀態時，第一抵接部抵接于第二抵接部，并使前述彈性元件呈一預壓狀態，此時彈性變形部提供一側向彈性預力。
在一較佳實施例中，當按鍵結構處于可操作狀態，且鍵帽受一外力按壓時，前述連接部的滑動部持續抵接第一連桿。
在一較佳實施例中，前述第二抵接部由彈簧的一部分彎折而成。
在一較佳實施例中，前述底座還包括一導槽，其中第一連桿在導槽中滑動。
在一較佳實施例中，前述滑塊還包括一突出部，當滑塊由第一位置移動至第二位置時，突出部推動第一連桿以迫使鍵帽朝底座方向下降至第二高度。
在一較佳實施例中，前述第一連桿還包括一延伸部，前述突出部可推抵第一連桿的延伸部。
在一較佳實施例中，前述可移動彈性裝置還包括一擋塊，當可移動彈性裝置由第一位置移動至第二位置時，擋塊推動第二連桿，以迫使鍵帽朝底座方向下降至第二高度。
在一較佳實施例中，前述按鍵結構還包括一開關元件，設置于第一、二連桿下方，當可移動彈性裝置位處于第一位置且鍵帽下降至特定高度時，第一、第二連桿及鍵帽其中之一者觸動前述開關元件；當可移動彈性裝置處于第二位置時，該開關元件隨的移動，使第一、第二連桿以及鍵帽無法觸動前述開關元件。
在一較佳實施例中，前述按鍵結構還包括一彈性臂，設置于滑塊上，當可移動彈性裝置處于第一位置，且鍵帽被下壓時，彈性臂可受第一、第二連桿及鍵帽其中之一者按壓而觸動下方開關元件，當可移動彈性裝置處于第二位置時，該彈性臂隨的移動，以使第一、第二連桿以及鍵帽都無法觸動開關元件。
在一較佳實施例中，前述彈性臂也可以由橡膠等彈性材料構成的彈性結構體取代。
在一較佳實施例中，前述按鍵結構還包括一薄膜電路板，前述開關元件設置于薄膜電路板(membrane circuit board)上。
在一較佳實施例中，前述按鍵結構的可移動彈性裝置還包括一作動臂，設置于前述彈性元件的連接部上，且前述開關元件設置于可移動彈性裝置下方。當可移動彈性裝置位于第一位置時，鍵帽被使用者下壓時，前述作動臂可受第一、第二連桿及鍵帽其中之一者按壓而觸動下方開關元件；當可移動彈性裝置處于第二位置時，前述第一、第二連桿及鍵帽無法按壓前述作動臂，因此開關元件不會被觸動。
在一較佳實施例中，前述第一連桿與第二連桿之一者具有一樞軸，另一連桿則有一樞接孔，上述第一連桿與第二連桿是以可轉動方式連接成剪刀狀結構，其中第一連桿與第二連桿于樞軸的一軸心線二側分別具有一第一接觸部與一第二接觸部，當第一、第二連桿產生相對轉動時，前述第一、第二接觸部大致相互抵接于軸心線，用以減少第一、第二接觸部的動磨擦，并可承受前述側向彈性回復力，進而可降低前述樞軸與樞接孔的轉動磨擦力，同時減低轉軸承受的側向彈性回復力。
本實用新型還提供一種輸入裝置，包括多個如前所述的按鍵結構。在一較佳實施例中，上述輸入裝置還包括一底座模塊以及一可移動彈性裝置模塊，前述底座設置在底座模塊上，且前述可移動彈性裝置設置于可移動彈性裝置模塊上，其中可移動彈性裝置模塊可選擇性地沿第一方向于一第三位置以及一第四位置之間切換。當可移動彈性裝置模塊位于第三位置時，前述按鍵結構處于可操作狀態；當可移動彈性裝置位于第四位置時，前述按鍵結構處于非操作狀態。
在一較佳實施例中，前述輸入裝置還包括一推板，沿第二方向相對底板模塊移動，并可帶動可移動彈性裝置模塊沿第一方向于第三位置與第四位置之間移動，其中上述推板具有一導塊。前述可移動彈性裝置模塊上具有一Z形導引槽，上述Z形導引槽具有一第五端及一第六端，第五端與第六端相通且在第一方向上相隔一間距。此外，上述導塊設突出于推板，并可于Z形導引槽的第五端以及第六端之間移動。當導塊位于第五端時，可移動彈性裝置模塊位于第三位置；當導塊位于第六端時，可移動彈性裝置模塊位于第四位置。
在一較佳實施例中，前述推板的移動方向與可移動彈性裝置模塊的移動方向相互垂直。
在一較佳實施例中，前述輸入裝置還包括一支臂、一殼體以及一上蓋，其中上蓋與殼體或底板模塊樞接，可相對于殼體轉動且可選擇性地與上述殼體形成一閉合狀態或一開啟狀態。前述支臂的一端以可轉動的方式與上蓋連接，另一端則以可轉動的方式與前述推板連接。其中，當上蓋與殼體處于開啟狀態時，前述支臂帶動推板使可移動彈性裝置模塊位于第三位置；當上蓋與殼體處于閉合狀態時，前述支臂帶動推板使可移動彈性裝置模塊位于第四位置。
前述可移動彈性裝置模塊也可通過其它動力，如電動馬達或電磁裝置直接推動該可移動彈性裝置模塊，或間接通過推板推動該可移動彈性裝置模塊。
本實用新型同時也提供一種彈性機構，可作用一彈性回復力于一按鍵，上述彈性機構包括一底座、一可移動彈性裝置、一第一連桿以及一第二連桿。前述第一連桿的一端以可滑動的方式相對于底座運動，第二連桿則與第一連桿以可連動方式連接，且第二連桿的一端以可活動方式連接底座。前述可移動彈性裝置可選擇性地位于一第一位置或一第二位置，其中當可移動彈性裝置位于第一位置時，上述可移動彈性裝置大致抵接第一連桿，此時可移動彈性裝置提供一側向彈性回復力于第一連桿，并使第一連桿及第二連桿形成一第一角度；當可移動彈性裝置位于第二位置時，可移動彈性裝置釋放第一連桿，此時第一連桿及第二連桿可受一外力或重力而潰落，并使第一連桿及第二連桿形成一第二角度，其中第一角度大于第二角度。
為使本實用新型的上述及其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉具體的較佳實施例，并配合所附圖式做詳細說明。
圖1A、圖1B為現有按鍵結構的示意圖；圖2A為本實用新型第一實施例中按鍵結構的分解圖；圖2B為本實用新型第一實施例中可移動彈性裝置的分解圖；圖3A為本實用新型第一實施例中按鍵結構處于一操作狀態時的示意圖；圖3B為圖3A中按鍵結構受外力按壓的示意圖；圖3C～圖3E為圖3A中的按鍵結構切換為非操作狀態的示意圖；圖4為本實用新型中通過一彈簧連接滑塊以及第一連桿的示意圖；圖5A為本實用新型第二實施例中按鍵結構的分解圖；圖5B為本實用新型第二實施例中作動臂連接于連接部的分解圖；圖6A為本實用新型第二實施例中按鍵結構處于一操作狀態時的示意圖；圖6B為圖6A中按鍵結構受外力按壓的示意圖；圖6C～圖6D為圖6A中的按鍵結構切換為非操作狀態的示意圖；圖7A為本實用新型第三實施例中按鍵結構的分解圖；圖7B為本實用新型第三實施例中彈性臂與滑塊滑塊連接的分解圖；圖8A為本實用新型第三實施例中按鍵結構處于一操作狀態時的示意圖；圖8B為圖8A中按鍵結構受外力按壓的示意圖；圖8C～圖8D為圖8A中的按鍵結構切換為非操作狀態的示意圖；圖9為本實用新型中輸入裝置的分解圖；圖10A～圖10B為本實用新型的輸入裝置處于一開啟狀態時的示意圖；圖11A～圖11B為本實用新型中輸入裝置處于一閉合狀態時的示意圖；圖12A為本實用新型第四實施例中的彈性機構處于可操作狀態的示意圖；圖12B為圖12A的彈性機構受外力按壓的示意圖；圖12C為圖12A的彈性機構在非操作狀態時的示意圖；圖13A為本實用新型中第五實施例的按鍵結構在可操作狀態時的示意圖；圖13B為本實用新型中圖13A的按鍵結構受外力按壓的示意圖；以及圖13C～圖13D為圖13A中的按鍵結構切換為非操作狀態時的示意圖。
具體實施方式
第一實施例請參閱圖2A，本實用新型主要的按鍵結構K主要包括一彈性機構G以及一按鍵60，其中彈性機構G可提供一彈性回復力于上述按鍵60。如圖所示，前述彈性機構G主要包括一底座10、一薄膜電路板20、一可移動彈性裝置M、一第一連桿40、一第二連桿50以及一鍵帽60，其中可移動彈性裝置M則系由一滑塊30以及一彈性元件R所組成。
請一并參閱圖2A、圖3A，前述第一連桿40通過樞軸401樞接于第二連桿50的樞接孔501內而形成一剪刀狀支撐結構。其中，第一連桿40的兩端41、42分別活動地連接底座上導槽101以及上方鍵帽60，而第二連桿50的兩端53、54則分別活動地連接底座10的樞接部103以及上方鍵帽60。如圖2A所示，組裝時前述導槽101與樞接部103分別穿過薄膜電路板20上的開孔20’、20”以及滑塊30上的開孔30’、30”并活動地與第一、第二連桿40、50連接。
接著請一并參閱圖2B以及圖3A，前述彈性元件R包括一彈性變形部R1以及一連接部R2，其中彈性變形部R1連接上述滑塊30與連接部R2。為了有效地提高彈性元件R在方向上的控制與效能，在本實施例中采用「拉伸式」的彈性變形部R1，例如一拉伸彈簧。在圖2B中，上述滑塊30具有一第一抵接部303，上述連接部R2則具有一滑動部R21以及一第二抵接部R22，其中滑動部R21以可滑動的方式連接第一連桿40，而第一抵接部R22則以可分離的方式抵接于滑塊30上的第二抵接部303。
再請參閱圖3A，該圖表示本實用新型的按鍵結構K處于一可操作狀態的示意圖，在本實施例中，前述可移動彈性裝置M可沿X軸方向移動。如圖所示，當滑塊30位于第一位置X1時，連接部R2末端的滑動部R21位于第一連桿40中的滑槽402內，并與滑槽402內側的一抵接端402’大致抵接。
如圖3所示，當按鍵結構K處于可操作狀態時，前述滑動部R21位于滑槽402內側并持續地大致抵接第一連桿40，同時彈性變形部R1由于受到一些微小拉伸而給第一連桿40提供一朝左方向的側向彈性預力f，如此一來可支撐上方鍵帽60，并使得鍵帽60不致輕易晃動。此時鍵帽60相對于底座10具有一第一高度h1，且第一、第二連桿40、50之間則形成一第一角度θ1。
在圖3B中顯示當按鍵結構K處于一可操作狀態時，鍵帽60受到外力按壓下降(使用中)的示意圖。如圖所示，當鍵帽60受外力按壓而由前述第一高度h1下降至一特定高度h3時，第一連桿40是朝一第一方向A1位移，其中彈性變形部R1由于受到進一步地拉伸進而產生一側向彈性回復力F，其中F＞f；此時滑動部R21仍持續地抵接第一連桿40，然而一旦外力釋放時，通過上述側向彈性回復力F可使得鍵帽60回復至前述第一高度h1，即如圖3A所示的狀態。
特別地是，在鍵帽60受外力按壓而由前述第一高度h1下降至特定高度h3的過程中，側向彈性預力f是以逐漸增大的方式轉變成為側向彈性回復力F，其中側向彈性預力f與側向彈性回復力F的比值一般是大于10％。若要讓使用者感受到較佳的段落感，可將彈性預力f與側向彈性回復力F的比值加大至30％以上。由于本實施例中采用拉伸彈簧，因此在操作狀態時拉伸彈簧本身可始終保持在兩端的直線方向上，且并可穩定地隨著抵接端402’的高低變化而改變方向。如此一來，前述彈性回復力F也可穩定地隨著抵接端402’的高低變化而改變方向，不會具有其它方向的分力。
在本實施例中，前述薄膜電路板20是與滑塊30連接并一起移動，如圖3B所示，一彈性結構體201設置于薄膜電路板20上的一開關元件202上。當滑塊30位處于第一位置X而鍵帽60被按壓下降至特定高度h3時，第二連桿50即壓迫前述彈性結構體201朝下變形，進而可觸動下方的開關元件202，此時則通過薄膜電路板20立即傳遞一電子信號至外部電路。在本實用新型中，除了可利用第二連桿50來觸動開關元件202之外，也可通過第一連桿40或者鍵帽60壓迫彈性結構體201來觸動開關元件202，以達到相同的功效。雖然開關元件202在本實施例中為薄膜電路板20上的一元件，然而在設計上也可不使用薄膜電路板20，而以一獨立的開關元件202取代前述薄膜電路板20。
接著請一并參閱圖3C～圖3E，前述滑塊30可沿著第一方向A1由X軸上的第一位置X1移動至第二位置X2，此時按鍵結構K則對應地由圖3A所示的可操作狀態變換成為圖3E所示的非操作狀態，其中薄膜電路板20與上方的滑塊30連接并一起移動。如圖3C所示，在滑塊30沿第一方向A1移動的過程中，第二抵接部R22持續抵接第一抵接部303，此時右側的滑動部R21隨滑塊30在第一連桿40的滑槽402內滑動，此外由于第一連桿40不再受到彈簧力約束，故上方鍵帽60可通過重力自然潰落或通過外力下降至第二高度h2，其中h2＜h1；此時按鍵結構K則處于非操作狀態，且第一、第二連桿40、50之間形成一第二角度θ2，其中θ2＜θ1。
更進一步地，在彈性變形部R1受到釋放時，為了確保鍵帽60可確實下降至第二高度h2(如圖3E所示)，在本實施例中的滑塊30上方還設有擋塊302，在滑塊30由第一位置X1沿第一方向A1移動至一第二位置X2的過程中，擋塊302抵接并推動第二連桿50(如圖3D所示)，由此可迫使鍵帽60朝底座10方向下降。此外，在滑塊30下方另設有突出部301，當滑塊30由第一位置X1移動至第二位置X2的過程中，突出部301可進一步地朝第一方向A1推動第一連桿40下方的延伸部411(如圖3E所示)，并迫使第一連桿40在導槽101內滑動，如此可利于鍵帽60朝底座10方向下降至第二高度h2。請參閱圖3A，雖然在本實施例中延伸部411與突出部301之間相隔一特定距離，在設計上也可使延伸部411與突出部301保持大致抵接，以降低操作按鍵時因碰撞所產生的噪音。
當按鍵結構位處于圖3E所示的非操作狀態時，第一、第二連桿40、50以及鍵帽60雖然朝底座10下降，但是由于前述薄膜電路板20此時已隨滑塊30從第一位置X1移動至第二位置X2，因此無論第一、第二連桿40、50或者是鍵帽60都不會觸動前述開關元件202，由此可避免在非操作狀態時產生誤觸的情形。
在本實施例中，前述第一連桿40通過將樞軸401以可轉動的方式樞接于第二連桿50的樞接孔501內，其中樞接孔501的尺寸大于樞軸401(如圖3C所示)，由此可減少兩者在相對轉動時的摩擦力，以方便使用者按壓。接著請一并參閱圖2A以及圖3C，在兩樞軸401之間具有一虛擬的軸心線401’，且第一連桿40具有第一接觸部405，第二連桿50具有一第二接觸部505(如圖2A、3C所示)，當第一、第二連桿40、50相互轉動時，前述第一、第二接觸部405、505大致相互抵接于軸心線401’，如此可有效地減少述第一、第二接觸部405、505的動摩擦，并可有效減低樞軸401所承受的側向彈力。其中，上述用以減少第一、第二接觸部405、505摩擦力的設計也可運用于第二連桿50的一端53與樞接部103之間。
此外，在圖2B中的彈性元件R也可為如圖4所示的單一彈簧R1’，其中通過將彈簧R1’的一部分彎折可形成前述第一抵接部R22以及滑動部R21結構，如此一來可省去設置前述的連接部R2以使機構更為簡化，且同樣地可達成上述功效。
如前所述，本實用新型的按鍵結構通過設置可移動彈性裝置M，如此一來可在非使用狀態時使鍵帽60下降，進而有效地節省空間。此外，在本實施例的按鍵結構中，前述可移動彈性裝置M也可設置于按鍵結構外側(未圖標)，此時彈性變形部R1則可采用「壓縮式」彈性裝置取代前述的「拉伸式」彈簧。
第二實施例請參閱圖5A以及圖5B，不同于第一實施例的是，在本實施例中的按鍵結構K中還包括一作動臂R3，其中作動臂R3設置于前述彈性元件R中的連接部R2(如5B圖所示)。并請同時參閱圖6A以及圖6B，其中圖6B顯示當按鍵結構K處于一可操作狀態時，鍵帽60受到外力按壓下降(使用中)的示意圖。如圖6B所示，當按鍵結構K位處于可操作狀態下，且鍵帽60受外力按壓而由前述第一高度h1下降至特定高度h3時，此時第一連桿40沿第一方向A1位移，且彈性變形部R1因受到拉伸而產生一側向彈性回復力F，在此狀態下一旦外力釋放時，可通過上述側向彈性回復力F使得鍵帽60回復前述第一高度h1。
特別是，當按鍵結構K受外力按壓而形成圖6B所示的狀態時，位于連接部R2左側的作動臂R3是受到下降中的第一連桿40壓迫，進而向下抵接并觸動薄膜電路板20中的開關元件202，然而前述開關元件202也可通過第二連桿50或者鍵帽60觸動以達到相同的功效。
接著請參閱圖6C～圖6D，當前述滑塊30沿著第一方向A1移動時，本實用新型的按鍵結構K可由圖6A所示的可操作狀態變換成如圖6E所示的非操作狀態，其中薄膜電路板20固定于底座10而并不會隨滑塊30移動。如圖6C所示，在滑塊30沿第一方向A1移動的過程中，第二抵接部R22持續抵接第一抵接部303。右側的滑動部R2隨滑塊30在第一連桿40的滑槽402內移動，且由于第一連桿40不再受到彈簧力約束，因此上方鍵帽60可通過重力自然潰落或通過外力下降至第二高度h2，進而使得按鍵結構K處于非操作狀態(如圖6E所示)。
特別是，當按鍵結構位處于如圖6D所示的非操作狀態時，第一、第二連桿40、50以及鍵帽60雖然朝底座10下降，但是由于前述作動臂R3已隨著滑塊30朝右方移動，因此在非操作狀態時無論第一、第二連桿40、50或者鍵帽60都不會壓迫到作動臂R3，也無法觸動下方的開關元件202，如此可避免發生誤觸的情形。
第三實施例接著請一并參閱圖7A以及圖7B，不同于第二實施例的是，本實施例中的按鍵結構K通過一彈性臂R4取代前述的作動臂R3，其中彈性臂R4設置在前述滑塊30上(如圖7B所示)。再請一并參閱圖8A以及圖8B，其中圖8B顯示當按鍵結構K處于一可操作狀態時，鍵帽60受到外力按壓下降(使用中)的示意圖。
如圖8B所示，當按鍵結構K位處于可操作狀態時，鍵帽60受一外力按壓而由前述第一高度h1下降至一特定高度h3時，此時第一連桿40沿第一方向A1位移，且彈性變形部R1因受到拉伸而產生一側向彈性回復力F，在此狀態下一旦外力釋放時，可通過上述側向彈性回復力F使得鍵帽60自然地回復前述第一高度h1。
特別是，當按鍵結構K位處于圖8B所示的狀態時，下降中的鍵帽60通過突出于鍵帽60下方的一凸柱601壓迫彈性臂R4，進而觸動下方薄膜電路板20中的開關元件202，然而前述開關元件202也可通過第二連桿50或者鍵帽60觸動以達到相同的功效。其中，凸柱601可以與鍵帽60一體成型制作，也可為具彈性的材質并固定于鍵帽60下方。
接著請參閱圖8C～圖8D，當前述滑塊30沿著第一方向A1移動時，本實用新型的按鍵結構K可由圖8A所示的可操作狀態變換成如圖8D所示的非操作狀態，在本實施例中薄膜電路板20固定于底座10而僅滑塊30單獨移動。如圖8C所示，在滑塊30沿第一方向A1移動的過程中，第二抵接部R22持續抵接第一抵接部303，右側的滑動部R2隨滑塊30在第一連桿40的滑槽401內滑動，此時由于第一連桿40不再受到彈簧力約束，故上方鍵帽60可通過重力自然潰落或通過外力下降至第二高度h2，進而使得按鍵結構K處于非操作狀態(如圖8D所示)。
特別是，當按鍵結構位處于如圖8D所示的非操作狀態時，第一、第二連桿40、50以及鍵帽60雖然朝底座10方向下降，但是由于前述彈性臂R4已隨著滑塊80朝右方移動，因此無論第一、第二連桿40、50或者鍵帽60皆不會壓迫到彈性臂R4，也不會觸動下方的開關元件202，如此可避免在非操作狀態時產生誤觸的情形。
此外，彈性臂R4也可由第一實施例中的彈性結構體201取代，其中彈性結構體201可采用具有彈性的材質，例如橡膠。又，前述彈性結構體201也可設置一導體部(未圖示)，并利用此導體部構成前述開關元件202的一部分。
前述按鍵結構K可適用于一具備有按鍵結構的輸入裝置，如圖9所示，本實用新型的輸入裝置為一筆記型計算機的鍵盤裝置，其包括一底座模塊70、一可移動彈性裝置模塊80、一推板90以及多個前述的按鍵結構K，其中推板90位于底座模塊70與可移動彈性裝置模塊80之間，而按鍵結構K的結構已在前面揭露，在此不再贅述。
請參閱第9圖，多個前述的底座10設置在底座模塊70上，而多個前述的可移動彈性裝置M則設置在可移動彈性裝置模塊80上，其中可移動彈性裝置模塊80可在X軸上的一第三位置X3以及一第四位置X4之間移動，當可移動彈性裝置模塊80位于第三位置X3時，前述多個按鍵結構K呈一可操作狀態，當可移動彈性裝置模塊80位于第四位置X4時，前述多個按鍵結構K的鍵帽(未圖示)即下降而呈一非操作狀態。
如圖所示，可移動彈性裝置模塊80具有一個或一個以上Z形導引槽800，導引槽800具有一第五端801以及一第六端802，其中第五端801與第六端802相通并且在前述第一方向A1上相隔一間距D。前述推板90可于垂直X軸的水平方向移動，其中推板90上設有突出的導塊901，穿過Z形導引槽800，通過推板90可帶動導塊901于第五、第六端801、802之間移動，當導塊位于第五端801時，可移動彈性裝置模塊位于第三位置X3；當導塊位于第六端802時，可移動彈性裝置模塊位于第四位置X4。
接著請一并參閱圖10A、圖10B以及圖11A、圖11B，本實用新型的輸入裝置還包括一上蓋U、一殼體T以及一支臂J，其中上蓋U可作為一筆記型計算機屏幕(monitor)的框體結構。前述支臂J的一端是與上蓋U樞接，另一端則樞接于前述推板90。此外，前述底座模塊70固定在殼體T上，而上蓋U則與底座模塊70或殼體T樞接，并可選擇性地相對于底座模塊70或殼體T處于一閉合狀態或一開啟狀態。當輸入裝置由閉合狀態(如圖11A以及圖11B所示)變換為開啟狀態時(如圖10A以及圖10B所示)，上蓋U通過支臂J帶動推板90沿一第二方向A2移動，使導塊901位于Z形導引槽800的第五端801，此時可移動彈性裝置80則沿第一方向A1的反向A1’移動至前述第三位置X3，并使得多個按鍵結構K位處于一可操作狀態。其中，第二方向A2與前述第一方向A1垂直。
反之，當輸入裝置由開啟狀態變換成為閉合狀態時(如圖11A以及圖11B所示)，上蓋U是朝底座模塊70或殼體T閉合，此時支臂J則會帶動推板90沿第二方向A2的反向A2’移動，并使導塊901由Z形導引槽800的第五端801移動到第六端802，此時可移動彈性裝置80則沿第一方向A1移動至于第四位置X4，并使得多個按鍵結構K位處于一非操作狀態。
在本實施例中，前述可移動彈性裝置模塊80可利用電動馬達或電磁裝置間接通過推板90驅動以產生位移，然而也可通過電動馬達或電磁裝置直接推動上述可移動彈性裝置模塊80以產生位移。
第四實施例請參閱圖12A及圖12B，本實施例與第一實施例的差別僅在于省略了鍵帽60，其作動原理則與第一實施例相同。如圖所示，彈性機構G通過樞接或抵接等可活動的方式連接一按壓面Q或者一鍵帽(未圖示)，以提供一彈性回復力于上述鍵帽或按壓面Q。其中，前述可移動彈性裝置M可選擇性地位于一第一位置X1或一第二位置X2，當可移動彈性裝置M位于第一位置X1時呈可操作狀態，此時前述可移動彈性裝置M大致抵接第一連桿40，并使第一連桿40及第二連桿50形成一第一角度θ1，如圖12B所示，當彈性機構G受壓迫時可提供一彈性回復力F于按壓面Q或前述鍵帽。
此外，當可移動彈性裝置M位于第二位置X2時，前述可移動彈性裝置M釋放第一連桿40，此時第一連桿40及第二連桿50可受一外力或重力而潰落(如圖12C所示)。此時彈性機構G處于非操作狀態而不提供彈性回復力于該按鍵或按壓面Q，其中第一連桿40及第二連桿50形成一第二角度θ2，且第一角度θ1大于第二角度θ2。
第五實施例接著請參閱圖13A～圖13D，不同于第二實施例的是，在本實施例的按鍵結構K中，滑槽402可設計為如圖13A～圖13D所示的特定形狀，其中靠近抵接端402’的部分較狹隘，遠離抵接端402’的部分則較寬敞，此外滑動部R21也可對應于滑槽402而設計為如圖13A～圖13D所示的特定形狀，當按鍵結構K處于可操作狀態時(如圖13A所示)，滑動部R21抵接于滑槽402內側的抵接端402’。
如圖13B所示，當使用者按壓按鍵結構K時，作動臂R3可隨著第一連桿40在下降過程中擺動，進而觸動開關元件202。其中，當可移動彈性裝置M朝第一方向A1移動時，滑動部R21由滑槽402的較狹隘部分移動至較寬敞的部分，由此可改變作動臂R3的擺動范圍，并可避免作動臂R3在切換至非操作狀態的過程中(如圖13C到圖13D所示)誤觸開關元件202。此外，抵接端402’與滑動部R21之間也可形成一特定形狀的接觸面，以達成改變作動臂R3擺動范圍的效果。
第六實施例請參閱圖2A，在第一實施例中的可移動彈性裝置M也可簡化為一固定式彈性裝置(未圖標)，此時按鍵結構K僅能處于可操作狀態，而無法切換為非操作狀態。上述固定式彈性裝置可僅由前述的彈性變形部R1所構成，其中彈性變形部R1的一端抵接或連接第一連桿40(未圖示)，而另一端則連接或固定于底座10(未圖示)，由此于鍵帽可提供一側向彈性回復力。其中，前述彈性變形部R1可為一拉伸彈簧，或者基于空間上的考慮，前述拉伸彈簧也可設計成各種形狀，如平面式或非卷繞式的拉伸彈簧。
此外，雖然上述實施例都以一層底座10為例，實施上也可將底座10設置于薄膜電路板20上方，并將另一底座(未圖示)設置于薄膜電路板20下方，即形成「兩層式底座」的結構。有關于「兩層式底座」的剪刀式按鍵結構，可參閱臺灣專利申請號088208239的圖1。
綜上所述，本實用新型的輸入裝置及其按鍵結構可在非使用狀態時使鍵帽下降，進而可有效地節省空間。此外，本實用新型通過彈性元件提供一側向彈性回復力，可以較輕易(省力)的方式讓按鍵下降至第二高度h2(非操作狀態)。
雖然結合以上較佳實施例揭露了本實用新型，然而其并非用以限定本實用新型，任何熟悉此項技術者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，仍可作一些更動與潤飾，因此本實用新型的保護范圍應以權利要求所界定的為準。
權利要求1.一種按鍵結構，其特征在于，包括一鍵帽；一底座；一第一連桿，該第一連桿的一端以可活動方式連接該鍵帽，另一端以可滑動的方式相對于該底座呈運動狀態；一第二連桿，與該第一連桿以可連動的方式連接，該第二連桿的一端以可活動方式連接該鍵帽，另一端以可活動方式連接該底座；以及一可移動彈性裝置，可選擇性地位于一第一位置或一第二位置；其中當該可移動彈性裝置位于該第一位置時，該可移動彈性裝置抵接該第一連桿，而使該鍵帽相對于該底座具有一第一高度，且該可移動彈性裝置于該第一連桿提供一側向彈性預力，使該按鍵結構處于一可操作狀態；當該可移動彈性裝置位于該第二位置時，該可移動彈性裝置釋放該第一連桿，而使該鍵帽可受一外力或重力而潰落，使該按鍵結構處于一非操作狀態，且該鍵帽相對于該底座具有一第二高度，其中，該第一高度大于該第二高度。
2.如權利要求1所述的按鍵結構，其特征在于，當該可移動彈性裝置位于該第一位置時的該可移動彈性裝置沿該第一方向抵接該第一連桿。
3.如權利要求1所述的按鍵結構，其特征在于，該第一、第二連桿呈剪刀狀結構。
4.如權利要求1所述的按鍵結構，其特征在于，該第一連桿及該第二連桿以可轉動的方式連接。
5.如權利要求1所述的按鍵結構，其特征在于，該可移動彈性裝置還包括一滑塊，該滑塊可相對于該底座于該第一位置與該第二位置之間移動；一彈性元件，包括一彈性變形部與一連接部，該連接部與該第一連桿以可滑動的方式連接，該彈性變形部連接該滑塊與該連接部。
6.如權利要求5所述的按鍵結構，其特征在于，該彈性變形部為一彈簧。
7.如權利要求5所述的按鍵結構，其特征在于，該第一連桿還包括一滑槽，且該連接部具有一滑動部，當該可移動彈性裝置由該第一位置移動至該第二位置時的該滑動部在該滑槽內呈滑動狀態。
8.如權利要求5所述的按鍵結構，其特征在于，該滑塊具有一第一抵接部，該連接部具有一第二抵接部，當該按鍵結構處于非操作狀態時的該第一抵接部抵接于該第二抵接部，并使該彈性元件呈一預壓狀態。
9.如權利要求8所述的按鍵結構，其特征在于，當該按鍵結構處于該可操作狀態且該鍵帽受一外力按壓時，該連接部的滑動部持續抵接該第一連桿。
10.如權利要求1所述的按鍵結構，其特征在于，該可移動彈性裝置還包括一滑塊，可相對于該底座于該第一位置及該第二位置間移動；以及一彈性元件，連接該滑塊，并以可滑動的方式連接該第一連桿。
11.如權利要求10所述的按鍵結構，其特征在于，該滑塊具有一第一抵接部，且該彈性元件具有一第二抵接部，當該按鍵結構處于該操作狀態時，該第一抵接部抵接于該第二抵接部，并使該彈性元件呈一預壓狀態。
12.如權利要求10所述的按鍵結構，其特征在于，該彈性元件為一彈簧。
13.如權利要求12所述的按鍵結構，其特征在于，該第一抵接部是由該彈簧的一部分彎折而成。
14.如權利要求1所述的按鍵結構，其特征在于，該底座還包括一導槽，該第一連桿在該導槽中滑動。
15.如權利要求1所述的按鍵結構，其特征在于，該滑塊還包括一突出部，當該滑塊由該第一位置移動至該第二位置時，該突出部呈推動該第一連桿狀態，以迫使該鍵帽朝該底座方向下降至該第二高度。
16.如權利要求15所述的按鍵結構，其特征在于，該第一連桿還包括一延伸部，該突出部可推抵該第一連桿的延伸部。
17.如權利要求1所述的按鍵結構，其特征在于，該可移動彈性裝置還包括一擋塊，當該可移動彈性裝置由該第一位置移動至該第二位置時的該擋塊呈推動該第二連桿狀態，以迫使該鍵帽朝該底座方向下降至該第二高度。
18.如權利要求9所述的按鍵結構，其特征在于，還包括一可與該移動彈性裝置一起移動的開關元件，當該可移動彈性裝置位處于該第一位置且該鍵帽降至該第二高度時，該第一、第二連桿及該鍵帽其中之一者呈觸動該開關元件狀態；當該可移動彈性裝置處于該第二位置時，該第一、第二連桿以及該鍵帽都呈無法觸動該開關元件狀態。
19.如權利要求18所述的按鍵結構，其特征在于，還包括一彈性結構體，設置于該開關元件上，該彈性結構體可受一外力按壓而觸動該開關元件。
20.如權利要求18所述的按鍵結構，其特征在于，還包括一薄膜電路板，該開關元件設置于該薄膜電路板上。
21.如權利要求9所述的按鍵結構，其特征在于，還包括一開關元件，設置于該底座上；以及一作動臂，設置于該連接部上；其中當該可移動彈性裝置位于該第一位置時的該作動臂可呈觸動該開關元件狀態；當該可移動彈性裝置處于該第二位置時的該作動臂呈無法觸動該開關元件狀態。
22.一種按鍵結構，其特征在于，包括一鍵帽；一底座；一第一連桿，該第一連桿的一端以可活動方式連接該鍵帽，另一端以可滑動的方式相對于該底座呈運動狀態；一第二連桿，該第二連桿的一端以可活動方式連接該鍵帽，另一端以可轉動方式連接該底座，其中該第一連桿與該第二連桿以可連動的方式連接；以及一彈性變形部，該彈性變形部的一端連接或抵接該第一連桿，另一端連接該底座；其中，該彈性變形部通過該第一連桿于該鍵帽提供一側向彈性回復力。
23.如權利要求22所述的按鍵結構，其特征在于，該彈性變形部為一拉伸彈簧。
24.如權利要求22所述的按鍵結構，其特征在于，該第一連桿具有一樞軸，該第二連桿具有一樞接孔，該第一連桿通過該樞軸以可轉動的方式樞接于該樞接孔內，并使該第一、第二連桿呈一剪刀狀結構。
25.如權利要求24所述的按鍵結構，其特征在于，該第一、第二連桿分別具有一第一接觸部及一第二接觸部，且該第一、第二接觸部分別位于該樞軸的一軸心線兩側，當該第一、第二連桿產生相對運動時的該第一、第二接觸部呈相互抵接于該軸心線狀態。
26.一種輸入裝置，其特征在于，該輸入裝置具有多個如權利要求1所述的按鍵結構。
27.如權利要求26所述的輸入裝置，其特征在于，還包括一底座模塊，該各底座設置在該底座模塊上；以及一可移動彈性裝置模塊，該各可移動彈性裝置設置在該可移動彈性裝置模塊上，該可移動彈性裝置模塊可選擇性地在一第三位置以及一第四位置之間呈切換狀態；其中當該可移動彈性裝置模塊位于該第三位置時的該各按鍵結構處于該可操作狀態；當該可移動彈性裝置位于該第四位置時的該各按鍵結構處于該非操作狀態。
28.如權利要求27所述的輸入裝置，其特征在于，還包括一可帶動該可移動彈性裝置模塊在該第三位置與第四位置之間移動的推板，其中該推板與該可移動彈性裝置模塊分別具有一導塊以及一Z形導引槽，該導引槽具有一第五端及一第六端，該第五端與該第六端相通且在該第一方向上相隔一間距，該導塊可在該導引槽的該第五端以及該第六端之間移動；其中，當該導塊位于該第五端時的該可移動彈性裝置模塊位于該第三位置；當該導塊位于該第六端時的該可移動彈性裝置模塊位于該第四位置。
29.如權利要求27所述的輸入裝置，其特征在于，該推板的移動方向與該可移動彈性裝置模塊的移動方向相互垂直。
30.如權利要求29所述的輸入裝置，其特征在于，還包括一殼體；一上蓋，可相對于該殼體或底座模塊轉動地與該殼體或底座模塊樞接，且可選擇性地與該殼體或底座模塊形成一閉合狀態或一開啟狀態；以及一支臂，該支臂的一端以可轉動的方式與該上蓋連接，另一端則以可轉動的方式與該推板連接；其中，當上蓋與殼體處于該開啟狀態時的該可移動彈性裝置模塊位于該第三位置；當上蓋與殼體處于該閉合狀態時的該可移動彈性裝置模塊位于該第四位置。
31.一種彈性機構，在一按鍵或一按壓面提供一彈性回復力，其特征在于，包括一底座；一第一連桿，該第一連桿的一端以可滑動的方式相對于該底座運動；一第二連桿，與該第一連桿以可連動方式連接，該第二連桿的一端以可活動方式連接該底座；以及一可移動彈性裝置，可選擇性地位于一第一位置或一第二位置；其中當該可移動彈性裝置位于該第一位置時，該可移動彈性裝置大致呈抵接該第一連桿狀態，且該可移動彈性裝置于該第一連桿提供一側向彈性回復力，該第一連桿及第二連桿形成一第一角度；當該可移動彈性裝置位于該第二位置時的該可移動彈性裝置呈釋放該第一連桿狀態，該第一連桿及該第二連桿可受一外力或重力而潰落，該第一連桿及第二連桿形成一第二角度，其中該第一角度大于該第二角度。
專利摘要一種按鍵結構，包括一鍵帽、一底座、一第一連桿、一第二連桿以及一可移動彈性裝置。上述第一、第二連桿以可活動的方式連接鍵帽以及底座。當前述可移動彈性裝置位于一第一位置時提供一側向彈性預力于第一連桿，使鍵帽相對于該底座具有一第一高度處于一可操作狀態；當可移動彈性裝置位于第二位置時釋放第一連桿，使得鍵帽相對于底座具有一第二高度而處于一非操作狀態，其中前述第一高度大于第二高度。
文檔編號H01H13/14GK2793899SQ20052000302
公開日2006年7月5日 申請日期2005年2月1日 優先權日2005年2月1日
發明者許建士 申請人:達方電子股份有限公司