按鍵及其鍵盤的制作方法
【專利摘要】本發明關于一種按鍵及其鍵盤，包含鍵帽、上蓋、電連接印刷電路板的開關單元、致動件、彈性件、第一與第二支撐件及具有第一與第二連接結構、下蓋、抵接面及固定座的底板部。上蓋具有滑槽且套設于下蓋以與下蓋形成容置空間。開關單元設置于固定座且位于容置空間中。致動件抵接于鍵帽且可動地穿設于滑槽。彈性件設置于容置空間中且抵接于抵接面及致動件。第一支撐件可動地連接于第一連接結構及鍵帽。第二支撐件可動地連接于第二連接結構及鍵帽。當鍵帽被按壓時，致動件向下移動而觸發開關單元。當鍵帽被釋放時，彈性件驅動致動件向上移動以驅動鍵帽回位。本發明的按鍵能夠提升按壓手感，避免因按壓不當而使電路損壞或開關出現持續觸發的現象。
【專利說明】
按鍵及其鍵盤
技術領域
[0001]本發明關于一種按鍵及其鍵盤，尤指一種利用彈臂隨著致動件的滑動以觸發開關單元以及將第一連接結構以及第二連接結構直接與底板部的下蓋、抵接面，以及固定座一體成型以與第一支撐件以及第二支撐件可活動地連接的按鍵及其鍵盤。
【背景技術】
[0002]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，以操作上述電子產品與加工設備。
[0003]請參閱圖1，其為現有技術的按鍵I的剖面示意圖。如圖1所示，按鍵I包含底板10、鍵帽12、電路板14、升降支撐裝置16以及彈性件18。電路板14設置于底板10上。升降支撐裝置16設置于鍵帽12與底板10之間，用以支撐鍵帽12。彈性件18設置于鍵帽12與底板10之間，如此一來，在鍵帽12被使用者按壓后，彈性件18的觸發部19會觸發電路板14上的開關15，進而執行使用者所欲輸入的功能。
[0004]然而，由于電路板14上的開關15通過按壓鍵帽12以使彈性件18的觸發部19下壓的方式被觸發，因此電路板14以及彈性件18就會相對地承受較大的壓應力，從而導致按鍵I的按壓手感不夠靈敏以及彈性件18的使用壽命受影響的問題，更進一步地，若是使用者按壓不當而使得電路板14承受過大的壓應力，則電路板14就有可能會出現永久變形，致使電路板14的電路損壞或是開關15出現持續觸發等問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的之一在于提供一種利用彈臂隨著致動件的滑動以觸發開關單元以及將第一連接結構以及第二連接結構直接與底板部的下蓋、抵接面，以及固定座一體成型以與第一支撐件以及第二支撐件可活動地連接的按鍵及其鍵盤，以解決上述按鍵按壓手感以及彈性件的使用壽命受影響，避免因使用者按壓不當而使電路損壞或開關出現持續觸發的問題，以及實現有效縮減按鍵整體厚度的問題。
[0006]根據一實施例，本發明的按鍵包含鍵帽、底板部、上蓋、開關單元、致動件、第一支撐件，以及第二支撐件。該底板部具有至少一第一連接結構、至少一第二連接結構、下蓋、抵接面，以及固定座。該上蓋具有滑槽，且該上蓋套設于該下蓋以與該下蓋共同構成容置空間。該開關單元設置于該固定座且位于該容置空間中，該開關單元具有延伸部，用以電連接印刷電路板。該致動件的一端抵接于該鍵帽且該致動件可活動地穿設于該滑槽。彈性件設置于該容置空間中且該彈性件抵接于該抵接面以及該致動件之間。該第一支撐件的兩端分別可活動地連接于該第一連接結構以及該鍵帽。該第二支撐件的兩端分別可活動地連接于該第二連接結構以及該鍵帽。當該鍵帽被外力按壓而伴隨該第一支撐件以及該第二支撐件的樞轉從未按壓位置移動至按壓位置時，該致動件相對于該滑槽向下移動而觸發該開關單元。當該外力釋放時，該彈性件驅動該致動件相對于該滑槽向上移動，以驅動該鍵帽從該按壓位置回位至該未按壓位置。
[0007]作為可選的技術方案，該按鍵還包含:發光單元，其電連接于該印刷電路板且設置于該容置空間中，用來發射光線至該鍵帽。
[0008]作為可選的技術方案，該至少一第一連接結構、該至少一第二連接結構、該下蓋、該抵接面，以及該固定座以塑膠射出方式一體成型。
[0009]作為可選的技術方案，該至少一第一連接結構為轉動槽，該至少一第二連接結構為滑動槽。
[0010]作為可選的技術方案，該底板部還具有定位結構，用來卡合于該印刷電路板，以將該底板部定位于該印刷電路板上。
[0011]根據另一實施例，本發明的鍵盤包含復數個按鍵以及印刷電路板。該復數個按鍵的至少其中之一包含鍵帽、底板部上蓋、開關單元、致動件、第一支撐件，以及第二支撐件。該底板部具有至少一第一連接結構、至少一第二連接結構、下蓋、抵接面，以及固定座。該上蓋具有滑槽，且該上蓋套設于該下蓋以與該下蓋共同構成容置空間。該開關單元設置于該固定座以及位于該容置空間中，且該開關元件具有延伸部。該致動件的一端抵接于該鍵帽且該致動件可活動地穿設于該滑槽。該彈性件設置于該容置空間中，且該彈性件抵接于該抵接面以及該致動件之間。該第一支撐件的兩端分別可活動地連接于該第一連接結構以及該鍵帽。該第二支撐件的兩端分別可活動地連接于該第二連接結構以及該鍵帽。該印刷電路板電連接于該開關單元的該延伸部。當該鍵帽被外力按壓而伴隨該第一支撐件以及該第二支撐件的樞轉從未按壓位置移動至按壓位置時，該致動件相對于該滑槽向下移動而觸發該開關單元。當該外力釋放時，該彈性件驅動該致動件相對于該滑槽向上移動，以驅動該鍵帽從該按壓位置回位至該未按壓位置。
[0012]作為可選的技術方案，該按鍵還包含:發光單元，其電連接于該印刷電路板且設置于該容置空間中，用來發射光線至該鍵帽。
[0013]作為可選的技術方案，該至少一第一連接結構、該至少一第二連接結構、該下蓋、該抵接面，以及該固定座以塑膠射出方式一體成型。
[0014]作為可選的技術方案，該至少一第一連接結構為轉動槽，該至少一第二連接結構為滑動槽。
[0015]作為可選的技術方案，該底板部還具有定位結構，用來卡合于該印刷電路板上，以將該底板部定位于該印刷電路板上。
[0016]綜上所述，通過致動件上下移動以使開關單元導通或斷路的機械式觸發設計以取代現有技術利用彈性件直接向下觸發電路板上的開關的彈性觸發設計，本發明不僅可大幅地提升按鍵的觸發靈敏度與按壓手感，同時也可使按鍵的印刷電路板所承受的壓應力相對應地降低，從而解決在現有技術中所提及的按鍵按壓手感以及彈性件的使用壽命受影響的問題，并且避免因使用者按壓不當而使電路損壞或開關出現持續觸發等情況發生。
[0017]除此之外，相較于現有技術需要在用來容置致動件、彈性件以及開關單元的上下蓋結構以及印刷電路板之間額外配置底板的設計，本發明采用將至少一第一連接結構以及至少一第二連接結構直接與底板部的下蓋、抵接面，以及固定座一體成型的設計以達到省略底板的功效，進而有效地縮減按鍵整體厚度以利于后續鍵盤薄型化設計。
[0018]關于本發明的優點與精神可以藉由以下的實施方式及所附圖式得到進一步的了解。
【附圖說明】
[0019]圖1為現有技術的按鍵的剖面示意圖。
[0020]圖2為根據本發明的一實施例所提出的鍵盤的按鍵的示意圖。
[0021]圖3為圖2的鍵盤的按鍵的爆炸示意圖。
[0022]圖4為圖2的鍵盤的按鍵沿剖面線A-A的剖面示意圖。
[0023]圖5為圖4的鍵帽被按壓至按壓位置的剖面示意圖。
[0024]圖6為根據本發明另一實施例所提出的鍵盤的按鍵的底板部的立體示意圖。
【具體實施方式】
[0025]請參閱圖2以及圖3，圖2為根據本發明的一實施例所提出的鍵盤100的按鍵102的示意圖，圖3為圖2的鍵盤100的按鍵102的爆炸示意圖，其中為了清楚地顯示按鍵102的內部機構設計，鍵帽106在圖2中以虛線簡示之。如圖2以及圖3所示，鍵盤100包含復數個按鍵102(為求清楚地顯示鍵盤100的按鍵102的結構設計，在圖2中僅繪示出單一按鍵102，其他按鍵102的設計可以此類推)以及印刷電路板104。復數個按鍵102包含鍵帽106、底板部108、上蓋110、開關單元112、致動件114、彈性件116、第一支撐件118，以及第二支撐件120，且上述元件均設置于印刷電路板104上以供使用者按壓而執行使用者所欲輸入的功能。底板部108具有至少一第一連接結構122(于圖3中顯示二個，但不受此限)、至少一第二連接結構124(于圖3中顯示二個，但不受此限)、下蓋126、抵接面128，以及固定座130。上蓋110具有滑槽132，且上蓋110套設于下蓋126以與下蓋126共同構成容置空間134(如圖4中所示)。開關單元112設置于固定座130以及位于容置空間134中，且開關單元112具有延伸部136，延伸部136電連接印刷電路板104，其中用來固定開關單元112的固定座130的結構設計常見于現有技術中，故其相關描述于此不再贅述。致動件114的一端抵接于鍵帽106且致動件114可活動地穿設于滑槽132，以使致動件114可隨著鍵帽106的向下移動而在滑槽132中滑動。彈性件116可較佳地為彈簧(但不受此限)，彈性件116設置于容置空間134中，且彈性件116分別抵接于抵接面128以及致動件114之間，用以提供彈性回復力至致動件114以驅動鍵帽106回位。
[0026]至于在按鍵102的升降支撐設計方面，第一支撐件118的兩端分別可活動地連接于第一連接結構122以及鍵帽106，第二支撐件120的兩端分別可活動地連接于第二連接結構124以及鍵帽106，更詳細地說，在此實施例中，第一連接結構122可與第二連接結構124、下蓋126、抵接面128，以及固定座130以塑膠射出方式一體成型，如此一來，相較于現有技術需額外在用來容置致動件、彈性件以及開關單元的上下蓋結構與印刷電路板之間額外設置底板，以使得底板與按鍵支撐件可活動地相連接的設計，本發明采用將第一連接結構122以及第二連接結構124直接與下蓋126、抵接面128，以及固定座130—體成型的設計以達到可省略底板的配置的功效，進而有效地縮減按鍵102整體厚度以利于后續鍵盤100的薄型化設計。在實際應用中，第一連接結構122可較佳地為轉動槽，第二連接結構124可較佳地為滑動槽，于組裝第一支撐件118時，第一支撐件118可滑動地連接于鍵帽106，且可轉動地樞接于第一連接結構122 (轉動槽)，于組裝第二支撐件120時，第二支撐件120可滑動地連接于第二連接結構124(滑動槽)，且第二支撐件120可轉動地樞接于鍵帽106，通過上述結構連接設計，鍵帽106可經由第一支撐件118以及第二支撐件120而相對于底板部108做上下運動。
[0027]除此之外，在致動件114與開關單元112的觸發設計方面，鍵盤100可較佳地采用致動件114偏壓彈臂140以使開關單元112導通或斷路的設計，但不受此限，其亦可改采用其他的開關單元可隨著致動件的移動而被觸發的設計，例如可使用致動件直接觸發開關單元的電極的設計。舉例來說，在本實施例中，開關單元112可包含彈臂140、第一電極142，以及第二電極144，延伸部136可具有第一延伸件146以及第二延伸件148，致動件114可向外延伸形成有裙邊115(如圖4所示)，彈臂140可自第一電極142的第一端延伸形成以用來抵靠到致動件114的裙邊115，第一延伸件146可自第一電極142與第一端相對的第二端延伸形成以用來電連接至印刷電路板104，第二延伸件148可自第二電極144的一端延伸形成以用來電連接至印刷電路板104，藉此，當致動件114向上移動時，致動件114的裙邊115可偏壓彈臂140以使得第一電極142與第二電極144分離(如圖4所示)，當致動件114向下移動時，致動件114的裙邊可與彈臂140錯開，以使彈臂140往第二電極144移動而驅動第一電極142接觸導通第二電極144(如圖5所示)，從而據以執行使用者所欲輸入的功能。
[0028]在實際應用中，為了提升組裝便利性，底板部108可另具有定位結構109以用來卡合于印刷電路板104上(其可采用常見的結構定位設計，例如可采用如圖3所示的定位結構109(定位軸)插設于電路板104的定位孔105中的孔軸配合設計)，以協助底板部108可更快速地且穩固地定位于印刷電路板104上。此外，按鍵102可另包含發光單元150(如圖3所示)，例如，發光二極體，但不受此限，發光單元150可電連接于印刷電路板104且設置于容置空間134中，用來發射光線至鍵帽106。在本實施例中，鍵帽106、上蓋110、致動件114、第一支撐件118，以及第二支撐件120可選擇性由透光材質所組成，但不受此限，藉以產生按鍵102的發光功效。
[0029]繼續針對按鍵102的觸發設計進行說明，請參閱圖4以及圖5，圖4為圖2的鍵盤100的按鍵102沿剖面線A-A的剖面示意圖，圖5為圖4的鍵帽106被按壓至按壓位置的剖面示意圖。當鍵帽106從如圖4所示的未按壓位置被外力按壓而隨著第一支撐件118以及第二支撐件120的相對樞轉向下移動至如圖5所示的按壓位置時，致動件114就會隨著鍵帽106的向下移動而從如圖4所示的裙邊115抵接偏壓彈臂140的位置相對于底板部108向下移動至如圖5所示的裙邊115與彈臂140錯開的位置，此時，由于裙邊115已不再抵接偏壓彈臂140，因此，彈臂140就會從如圖4所示的使第一電極142與第二電極144分離的位置彈性回復至如圖5所示的使第一電極142接觸導通第二電極144的位置，以確保開關單元112可以在鍵帽106移動至如圖5所示的按壓位置時被觸發，從而使鍵盤100可據以執行使用者所欲輸入的功能。
[0030]另一方面，當上述外力釋放時，彈性件116即可經由致動件114驅動鍵帽106由如圖5所示的按壓位置回位至如圖4所示的未按壓位置而產生自動回位的功效。在上述過程中，彈性件116可提供彈力至致動件114而驅動致動件114從如圖5所示的裙邊115與彈臂140錯開的位置向上移動至如圖4所示的裙邊115抵接偏壓彈臂140的位置，此時，彈臂140就會從如圖5所示的使第一電極142接觸導通第二電極144的位置被裙邊115偏壓至如圖4所示的使第一電極142與第二電極144分離的位置，從而使開關單元112回復至未觸發狀態，以便使用者進行后續按壓操作。
[0031]如此一來，通過上述彈臂140隨著致動件114的上下移動以使開關單元112導通或斷路的機械式觸發設計以取代現有技術利用彈性件直接向下觸發電路板開關的彈性觸發設計，本發明的觸發方式不僅可大幅地提升按鍵的觸發靈敏度與按壓手感，同時也可使按鍵的印刷電路板所承受的壓應力相對應地降低，從而解決在現有技術中所提及的按鍵按壓手感以及彈性件的使用壽命受影響的問題，并且避免因使用者按壓不當而使電路損壞或開關出現持續觸發等情況發生。
[0032]除此之外，由上述可知，相較于現有技術需要在用來容置致動件、彈性件以及開關單元的上下蓋結構以及印刷電路板之間額外配置底板的設計，本發明采用將至少一第一連接結構122以及至少一第二連接結構124直接與底板部108的下蓋126、抵接面128，以及固定座130—體成型的設計以達到省略底板的功效，進而有效地縮減按鍵102整體厚度以利于后續鍵盤100的薄型化設計。
[0033]值得一提的是，底板部的結構設計可不限于上述實施例，其亦可改采用至少一第一連接結構以及至少一第二連接結構自下蓋向外延伸形成的設計，舉例來說，請參閱圖6，其為根據本發明另一實施例所提出的鍵盤的按鍵的底板部108’的立體示意圖，于本實施例中所述的元件與上述實施例所述的元件具有相同標號者，代表其具有相似的結構或功能，其相關說明于此不再贅述。如圖6所示，底板部108’可具有連接臂152、第一連接結構122、第二連接結構124、下蓋126、抵接面128，以及固定座130，連接臂152可自下蓋126向外延伸以分別連接至第一連接結構122以及第二連接結構124，以使第一連接結構122與第二連接結構124可與下蓋126、抵接面128，以及固定座130—體成型，并且達到節省底板部的板材成本的功效。至于針對底板部108’與上蓋110、開關單元112、致動件114、彈性件116、第一支撐件118，以及第二支撐件120的結構關系的相關描述，其可參照上述實施例類推，于此不再贅述。
[0034]以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
【主權項】
1.一種按鍵，其特征在于，該按鍵包含: 鍵帽； 底板部，其具有至少一第一連接結構、至少一第二連接結構、下蓋、抵接面及固定座； 上蓋，其具有滑槽，且該上蓋套設于該下蓋以與該下蓋共同構成容置空間； 開關單元，其設置于該固定座且位于該容置空間中，該開關單元具有延伸部，該延伸部用以電連接印刷電路板； 致動件，該致動件的一端抵接于該鍵帽且可活動地穿設于該滑槽； 彈性件，其設置于該容置空間中，且該彈性件抵接于該抵接面以及該致動件之間； 第一支撐件，該第一支撐件的兩端分別可活動地連接于該第一連接結構以及該鍵帽；以及第二支撐件，該第二支撐件的兩端分別可活動地連接于該第二連接結構以及該鍵帽；其中，當該鍵帽被外力按壓而伴隨該第一支撐件以及該第二支撐件的樞轉從未按壓位置移動至按壓位置時，該致動件相對于該滑槽向下移動而觸發該開關單元；當該外力釋放時，該彈性件驅動該致動件相對于該滑槽向上移動，以驅動該鍵帽從該按壓位置回位至該未按壓位置。2.如權利要求1所述的按鍵，其特征在于，該按鍵還包含: 發光單元，其電連接于該印刷電路板且設置于該容置空間中，用來發射光線至該鍵帽。3.如權利要求1所述的按鍵，其特征在于，該至少一第一連接結構、該至少一第二連接結構、該下蓋、該抵接面，以及該固定座以塑膠射出方式一體成型。4.如權利要求1所述的按鍵，其特征在于，該至少一第一連接結構為轉動槽，該至少一第二連接結構為滑動槽。5.如權利要求1所述的按鍵，其特征在于，該底板部還具有定位結構，該定位結構用來卡合于該印刷電路板，以將該底板部定位于該印刷電路板上。6.一種鍵盤，其特征在于，該鍵盤包含: 復數個按鍵，該復數個按鍵的至少其中之一包含: 鍵帽； 底板部，其具有至少一第一連接結構、至少一第二連接結構、下蓋、抵接面及固定座； 上蓋，其具有滑槽，且該上蓋套設于該下蓋以與該下蓋共同構成容置空間； 開關單元，其設置于該固定座以及位于該容置空間中，且該開光單元具有延伸部； 致動件，該致動件的一端抵接于該鍵帽且可活動地穿設于該滑槽； 彈性件，其設置于該容置空間中，且該彈性件抵接于該抵接面以及該致動件之間； 第一支撐件，該第一支撐件的兩端分別可活動地連接于該第一連接結構以及該鍵帽；以及 第二支撐件，該第二支撐件的兩端分別可活動地連接于該第二連接結構以及該鍵帽；以及 印刷電路板，其電連接于該開關單元的該延伸部； 其中，當該鍵帽被外力按壓而伴隨該第一支撐件以及該第二支撐件的樞轉從未按壓位置移動至按壓位置時，該致動件相對于該滑槽向下移動而觸發該開關單元；當該外力釋放時，該彈性件驅動該致動件相對于該滑槽向上移動，以驅動該鍵帽從該按壓位置回位至該未按壓位置。7.如權利要求6所述的鍵盤，其特征在于，該按鍵還包含: 發光單元，其電連接于該印刷電路板且設置于該容置空間中，用來發射光線至該鍵帽。8.如權利要求6所述的鍵盤，其特征在于，該至少一第一連接結構、該至少一第二連接結構、該下蓋、該抵接面，以及該固定座以塑膠射出方式一體成型。9.如權利要求6所述的鍵盤，其特征在于，該至少一第一連接結構為轉動槽，該至少一第二連接結構為滑動槽。10.如權利要求6所述的鍵盤，其特征在于，該底板部還具有定位結構，該定位結構用來卡合于該印刷電路板上，以將該底板部定位于該印刷電路板上。
【文檔編號】H01H13/20GK105931907SQ201610352740
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】張立德, 廖瑞銘, 張景川, 顏志仲, 陳志宏
【申請人】蘇州達方電子有限公司, 達方電子股份有限公司