CN110890246B - 按键装置 - Google Patents

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Abstract

一种按键装置，包括底板、键帽及复位件。底板包括上表面，上表面具有组装区，组装区内设有枢接座与弹性臂，枢接座具有枢转轴线，弹性臂沿平行于枢转轴线方向延伸，弹性臂末端设有限位件，限位件凸出上表面。键帽设置于组装区上方，键帽的一侧延伸出连接臂，连接臂设有枢接部，枢接部枢设于枢接座，使键帽能以枢转轴线为轴相对于底板旋摆，键帽的底部还设有限位凹槽以对应活套于限位件，使键帽在枢转轴线的径向方向受到限位。复位件设置于底板与键帽之间，复位件具有回复力，以提供键帽相对于底板回复旋摆。

Description

按键装置
技术领域
本发明是关于一种输入设备，特别是指一种按键装置。
背景技术
按键为目前电子装置十分常见的输入设备之一，例如笔记本电脑的键盘或触控面板上一般都具有按键，用户可透过按压按键以产生相应信号。
目前市面上的按键的种类繁多，对于摆动式的按键来说，其结构一般包括键帽与基板，键帽的一侧枢接于基板上，使键帽可相对于基板摆动升降，其中键帽底部还设有第一组接件，基板上设有对应第一组接件的第二组接件。在键帽的组装过程中，可透过旋摆键帽使第一组接件靠近并结合于第一组接件而获得限位。
然而，由于键帽是以摆动的方式使第一组接件组接于第二组接件，因此，在键帽组装或拆卸的过程中，第一组接件与第二组接件彼此容易发生干涉或挤压等情形，而造成第二组接件受力损坏。
发明内容
鉴于上述，在一实施例中，一种按键装置，包括底板、键帽及复位件。底板包括上表面，上表面具有组装区，组装区内设有枢接座与弹性臂，枢接座具有枢转轴线，弹性臂沿平行于枢转轴线方向延伸，弹性臂末端设有限位件，限位件凸出上表面。键帽设置于组装区上方，键帽的一侧延伸出连接臂，连接臂设有枢接部，枢接部枢设于枢接座，使键帽能以枢转轴线为轴相对于底板旋摆，键帽的底部还设有限位凹槽以对应活套于限位件，使键帽在枢转轴线的径向方向受到限位。复位件设置于底板与键帽之间，复位件具有回复力，以提供键帽相对于底板回复旋摆。
综上，本发明实施例的按键装置，透过底板所设的弹性臂沿平行于枢接座之枢转轴线方向延伸，使键帽在旋摆组装或拆卸的过程中，当限位凹槽与限位件彼此干涉时，弹性臂可产生适度的晃动或摆动以同步带动限位件位移，达到避免限位件过度受力而发生损坏的情形。此外，本发明实施例相较于过去的按键来说，可省略设置用以导引键帽升降的连接件，例如剪刀式连接件(Scissor)，达到结构单纯、组装容易及节省成本的功效，且还可进一步降低按键装置的重量与厚度，有利于产品的轻量化与薄型化。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本发明按键装置第一实施例的应用示意图。
图2是本发明按键装置第一实施例的立体图。
图3是本发明按键装置第一实施例的分解立体图。
图4是本发明按键装置第一实施例的另一分解立体图。
图5是本发明按键装置第一实施例的局部俯视图。
图6是本发明按键装置第一实施例的组装示意图。
图7是本发明按键装置第一实施例的作动示意图。
图8是图5的A-A剖视图。
图9是图5的B-B的局部剖视图。
图10是图5的C-C剖视图。
图11是本发明按键装置第二实施例的局部俯视图。
图12是本发明按键装置第三实施例的局部俯视图。
附图标记：
1 按键装置
2 笔记本电脑
3 触摸板
10 底板
11 上表面
12 组装区
121 侧边
13 枢接座
131 枢接卡勾
132 勾片
133 下缘
14、14A、14B 弹性臂
141 第一侧缘
142 第二侧缘
15 限位件
151 立板
152 横板
16 破孔
17 第一卡勾件
18 第三卡勾件
20 键帽
21 连接臂
22 枢接部
221 弧状顶面
23 限位凹槽
24 槽口
241 第一边缘
242 第二边缘
243、244 导引斜面
25 延伸段
26 凸块
261 弧状底面
27 第二卡勾件
28 第四卡勾件
30 复位件
P 枢转轴线
具体实施方式
如图1与图2所示，本实施例的按键装置1包括底板10、键帽20及复位件30。其中按键装置1可应用于各式电子产品(例如桌面计算机、笔记本电脑或其他电子装置的输入设备)，以供使用者按压而产生相应之信号。例如在本实施例中，按键装置1可以是笔记本电脑2的键盘的按键，以供用户按压输入文字、符号或指令等等。或者，按键装置1也可以是笔记本电脑2的触摸板3的按键，以供用户按压进行点选、拖曳或开启功能选单等动作，但此并不局限。
如图2与图3所示，底板10可以是金属(例如铁、铝或合金等)或塑料材质所制成的硬质板体。底板10具有上表面11，上表面11具有组装区12，所述组装区12为底板10上供键帽20对应组装的区域(例如图3中以虚线框格区域标示组装区12)。此外，在本实施例中，组装区12内设有二枢接座13与二弹性臂14，其中二枢接座13是靠近组装区12的其中一个侧边121，且二枢接座13彼此间隔配置(在此为沿Y轴方向间隔配置)，二弹性臂14同样也沿Y轴方向间隔配置且相对于二枢接座13远离组装区12的侧边121，但此并不局限，二弹性臂14亦可不在同一轴在线。此外，每个弹性臂14末端设有一限位件15并凸出上表面11以供键帽20对应组装。然而，上述实施例仅为举例，实际上并不以此为限，枢接座13与弹性臂14的数量可依实际产品需求而变化，例如枢接座13与弹性臂14的数量也可为一个或二个以上。
再如图3所示，底板10上的二枢接座13具有一枢转轴线P，在此，枢转轴线P是平行于Y轴，使键帽20之相应的结构枢接于二枢接座13后，能以枢转轴线P为轴相对于底板10旋摆升降，此容后详述。在本实施例中，各枢接座13包括由底板10一体向上弯折延伸之枢接卡勾131，枢接卡勾131的顶端横向延伸出一勾片132，在此勾片132是朝弹性臂14的方向(即X轴方向)横向延伸，但此并不局限，在其他实施例中，各枢接座13也可为轴承座或轴心固定座(图面省略绘示)。
如图3至图5所示，其中需特别说明的是，图5中系将键帽20隐藏以清楚显现底板10上的结构。底板10的各弹性臂14沿平行于枢转轴线P的方向(即Y轴方向)延伸。例如图5所示，在本实施例中，底板10设有二破孔16，二弹性臂14分别位于破孔16中并由底板10一体弯折延伸而出，例如各弹性臂14与破孔16可透过冲压方式形成。此外，弹性臂14具有第一侧缘141与第二侧缘142，第一侧缘141与第二侧缘142位于弹性臂14的延伸方向(即Y轴方向)的相对二侧，且第一侧缘141与第二侧缘142分别与破孔16边缘保持间距，使各弹性臂14受力时能具有弹性位移的空间，但此并不局限。各弹性臂14也可直接由底板10的上表面11一体向上弯折延伸。
再如图3至图5所示，在本实施例中，各弹性臂14末端所设的各限位件15包括有一立板151与一横板152，立板151由弹性臂14末端一体向上弯折延伸，横板152则由立板151顶端一体弯折延伸，使各限位件15整体呈L形状。然而，本实施例仅为举例，各限位件15也可弯折成其他形状(例如U形、Z形或者各限位件15可仅包括立板151而呈I形)、或者各限位件15也可为一块体并组接固定于弹性臂14的末端，本发明不做限定。
如图2与图3所示，键帽20设置于组装区12上方，键帽20的一侧对应二枢接座13延伸出二连接臂21，各连接臂21端部设有枢接部22，在本实施例中，二枢接部22分别枢设于二枢接座13，在本实施例中，各枢接部22为横杆且朝Y轴方向延伸，构成横杆的轴向与枢接座13的枢转轴线P相同，且各枢接部22还顶抵枢接于各枢接卡勾131的勾片132的下缘133(请对照图6所示)，使键帽20能以枢转轴线P为轴相对于底板10旋摆。此外，键帽20的底部还设有二限位凹槽23以对应分别活套于二限位件15外部，使键帽20至少在枢转轴线P的一径向方向受到限位，其中径向方向是指垂直于枢转轴线P的方向(例如图2与图3中之X轴方向)。
如图3所示，复位件30设置于底板10与键帽20之间，其中复位件30具有回复力，以提供键帽20相对于底板10回复旋摆。在本实施例中，复位件30为金属圆顶(metal dome)并顶抵于键帽20的底部，在此，复位件30靠近于键帽20远离枢接座13的一侧，但此并不局限。当键帽20受压时，键帽20能以枢转轴线P为轴旋摆向下以靠近底板10，并且抵压复位件30而蓄积回复力。其中底板10上方或下方可设有电路板(图未表示)，例如一般电路板(PrintedCircuit Board,PCB)、软性电路板(Flexible Print Circuit Board,FPCB)或软硬复合电路板(Rigid-Flex PCB)等各种电路板，当复位件30受压时可触发电路板产生相应的信号。当键帽20受到释放时，可借由复位件30蓄积的回复力，使键帽20以枢转轴线P为轴旋摆向上而回复至其自然非受压的位置。在一些实施例中，复位件30也可为橡胶圆顶(rubberdome)、金属弹片、弹簧、机械开关或磁性组件等复位件，本实施例并不限制。
由此，根据上述本发明实施例的按键装置1，透过底板10所设的弹性臂14沿平行于枢接座13的枢转轴线P方向延伸，使键帽20在旋摆组装或拆卸的过程中，当限位凹槽23与限位件15彼此干涉时，弹性臂14可产生适度的晃动或摆动以同步带动限位件15位移，达到避免限位件过度受力而发生损坏的情形。此外，本发明实施例相较于过去的按键来说，可省略设置用以导引键帽20升降的连接件，例如剪刀式连接件(Scissor)，达到结构单纯、组装容易及节省成本之功效，且进一步还可降低按键装置1的重量与厚度，有利于产品的轻量化与薄型化。以下即进一步通过附图详细说明。
如图6所示，在键帽20组装于底板10过程中，可先将键帽20以二枢接部22枢接于底板10的二枢接座13，接着再将键帽20以枢转轴线P(如图3所示)为轴旋摆以朝底板10方向移动(如图6 L1所示)。如图5与图7所示，由于键帽20是以摆动的方式朝底板10靠近，因此，键帽20底部邻近于限位凹槽23的部位会先抵触到弹性臂14末端的限位件15而产生干涉，由于本发明实施例的弹性臂14平行于枢接座13之枢转轴线P方向延伸，故当键帽20再向下施力时，弹性臂14即可受力而朝远离枢接座13的方向适度晃动或摆动(如图7 L2所示)而同步带动限位件15位移，避免限位件15过度受力挤压而发生损坏的情形，并使限位凹槽23能够顺利套设于限位件15的外部。如图5与图8所示，在限位凹槽23套设于限位件15外部的过程中，由于限位件15受键帽20干涉的力量逐渐变小，弹性臂14会逐渐朝枢接座13的方向晃动或摆动回正(如图8 L3所示)，使限位凹槽23可活动地套于限位件15外部而使键帽20至少在X轴方向获得限位，具体而言，键帽20可受到限位件15之至少二侧的限位而避免摇晃偏摆，但仍可相对于限位件15进行旋摆升降的动作。
如图5与图8所示，当键帽20需要拆离底板10时，可将键帽20以枢转轴线P(如图3所示)为轴旋摆以朝远离底板10方向移动，由于键帽20是以摆动的方式远离底板10，因此，键帽20的限位凹槽23的内壁会抵触到弹性臂14末端的限位件15而产生干涉，当键帽20再向上施力时，弹性臂14即可受力而朝靠近枢接座13的方向(如图8 L3所示方向)适度晃动或摆动而同步带动限位件15位移，避免限位件15过度受力挤压而发生损坏的情形，并使限位凹槽23能够顺利脱离限位件15以进行后续拆卸的动作。此外，当限位凹槽23脱离限位件15后，弹性臂14即可朝远离枢接座13的方向晃动或摆动回正(如图7 L2所示方向)。
再如图6所示，在实施例中，键帽20底部限位凹槽23的槽口24具有相对的第一边缘241与第二边缘242，第一边缘241相对于第二边缘242邻近于枢接座13，且第一边缘241与第二边缘242分别设有导引斜面243、244，在此导引斜面243、244分别设于键帽20底部并连接于第一边缘241与第二边缘242，使键帽20在组装或拆卸的过程中，可透过导引斜面243、244更顺利地引导弹性臂14产生适度的晃动或摆动。在一些实施例中，二导引斜面243、244的长度或斜率可依据实际产品需求而设计，例如图6所示，在本实施例中，导引斜面243的长度大于导引斜面244的长度，且导引斜面243的斜率则小于导引斜面244的斜率。
再如图7与图8所示，在实施例中，键帽20之各枢接部22可具有弧状顶面221，枢接部22是以弧状顶面221顶抵于枢接座13之勾片132的下缘133，使键帽20以枢接部22为轴相对于底板10旋摆时，能够降低枢接部22与枢接卡勾131之间的干涉，而使键帽20在摆动升降的过程中更加顺畅。
如图4与图9所示，在实施例中，键帽20的各连接臂21可还延伸有延伸段25，其中各延伸段25是朝远离限位凹槽23的方向延伸，且各延伸段25底部设置凸块26，凸块26抵接于底板10之上表面11，也就是说，键帽20的各延伸段25所设的凸块26相对于连接臂21所设之枢接部22更远离限位凹槽23。由此，透过凸块26向下抵接于底板10之上表面11，可避免键帽20未受按压时轻易向上旋摆而脱离底板10。
再如图9所示，在实施例中，键帽20的各延伸段25所设的凸块26可具有弧状底面161，凸块26是以弧状底面161抵接于底板10的上表面11。由此，使键帽20以枢接部22为轴相对于底板10旋摆时，能够降低凸块26与底板10之间的干涉，而使键帽20在摆动升降的过程中更加顺畅。
如图3、图4与图10所示，底板10的组装区12内还可设有第一卡勾件17与第三卡勾件18，其中第一卡勾件17与第三卡勾件18位于组装区12之侧边121的相对侧，但此并不局限。在本实施例中，第一卡勾件17与第三卡勾件18彼此间隔配置(在此为沿Y轴方向间隔配置)，且第一卡勾件17与第三卡勾件18分别为底板10一体向上弯折延伸而出的卡勾(在此为U形卡勾，但亦可为L形卡勾)。键帽20底部还设有第二卡勾件27与第四卡勾件28，在本实施例中，第二卡勾件27与第四卡勾件28为一体凸设于键帽20底部的倒勾，以分别对应勾合于第一卡勾件17与第二卡勾件27。由此，可避免键帽20未受按压时轻易向上旋摆而脱离底板10。在一些实施例中，第一卡勾件17与第三卡勾件18也可为一体凸设于底板10的上表面11的倒勾，第二卡勾件27与第四卡勾件28可为一体凸设于键帽20底部的卡勾，本实施例并不限制。
再如图3所示，在实施例中，复位件30可位于第一卡勾件17与第三卡勾件18之间，以进一步受到第一卡勾件17与第三卡勾件18的限位而避免偏移。
在一些实施例中，底板10所设的弹性臂14的第一侧缘141与第二侧缘142的长度可相同或不同，使弹性臂14受力时可产生不同的弹性位移量。例如图5所示，本实施例的弹性臂14的第一侧缘141与第二侧缘142的长度相同。或者，如图11所示，本实施例的弹性臂14A的第一侧缘141的长度大于第二侧缘142的长度。又或者，如图12所示，本实施例的弹性臂14B的第一侧缘141的长度小于第二侧缘142的长度。
虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例说明如上，然其并非用以限定本发明，任何本发明所述技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种按键装置，其特征在于，包括：
底板，由相互垂直的X轴和Y轴限定并且包括上表面，所述上表面具有组装区，所述组装区内设置有枢接座与弹性臂，所述枢接座具有枢转轴线，所述枢转轴线平行于所述Y轴，所述弹性臂沿平行于所述枢转轴线方向延伸，所述弹性臂末端设置有限位件，所述限位件凸出所述上表面；
键帽，设置于所述组装区上方，所述键帽的一侧延伸出连接臂，所述连接臂设置有枢接部，所述枢接部枢设置于所述枢接座，使所述键帽能以所述枢转轴线为轴相对于所述底板旋摆，所述键帽的底部还设置有限位凹槽以对应活套于所述限位件，使所述键帽在垂直于所述枢转轴线的所述X轴的方向受到限位；以及
复位件，设置于所述底板与所述键帽之间，所述复位件具有回复力，以提供所述键帽相对于所述底板回复旋摆。
2.根据权利要求1所述的按键装置，其特征在于，所述限位件包括立板，所述立板由所述弹性臂末端一体向上弯折延伸。
3.根据权利要求2所述的按键装置，其特征在于，所述限位件还包括横板，所述横板由所述立板顶端一体弯折延伸。
4.根据权利要求1所述的按键装置，其特征在于，所述弹性臂具有第一侧缘与第二侧缘，所述第一侧缘与所述第二侧缘位于所述弹性臂的延伸方向的相对两侧，且所述第一侧缘的长度不同于所述第二侧缘的长度。
5.根据权利要求1所述的按键装置，其特征在于，所述限位凹槽具有槽口，所述槽口具有相对的第一边缘与第二边缘，所述第一边缘相对于所述第二边缘接近于所述枢接座，且所述第一边缘与所述第二边缘的至少其中之一设有导引斜面。
6.根据权利要求1所述的按键装置，其特征在于，所述枢接座包括枢接卡勾，所述枢接卡勾的顶端横向延伸出勾片，所述勾片具有下缘，所述枢接部顶抵枢接于所述下缘。
7.根据权利要求6所述的按键装置，其特征在于，所述枢接部具有弧状顶面，所述枢接部以所述弧状顶面顶抵于所述勾片的所述下缘。
8.根据权利要求1所述的按键装置，其特征在于，所述连接臂还延伸有延伸段，所述延伸段底部设置凸块，所述凸块抵接于所述底板的所述上表面。
9.根据权利要求8所述的按键装置，其特征在于，所述凸块具有弧状底面，所述凸块以所述弧状底面抵接于所述底板的所述上表面。
10.根据权利要求1所述的按键装置，其特征在于，所述底板的所述组装区内还设有第一卡勾件，所述键帽底部还设有第二卡勾件，所述第一卡勾件与所述第二卡勾件相互对应勾合。
11.根据权利要求10所述的按键装置，其特征在于，所述底板的所述组装区内还设有第三卡勾件，所述键帽底部还设有第四卡勾件，所述第三卡勾件与所述第四卡勾件相互对应勾合，且所述复位件位于所述第一卡勾件与所述第三卡勾件之间。
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