CN1274878A - 用于计算机键盘的按键机构 - Google Patents

Abstract

一种用于计算机键盘的按键机构,包括键帽,基板设于键帽下,连接装置连接于键帽与基板间,将键帽固定在基板上,及弹性元件设于键帽下,以支撑键帽。连接装置包括第一及第二连接片。第一及第二连接片左右两端相互连接。第一连接片前端的左右两侧及中间部位以可前后滑动的方式分别容置于基板的水平滑槽内,第一连接片后端的左右两侧分别枢接在键帽上。第二连接片前端及后端的左右两侧分别容置及枢接于键帽及基板上。

Description

用于计算机键盘的按键机构

本发明涉及一种按键机构，特别是涉及一种用于一计算机键盘的按键机构。

请参阅图1及图2，图1为现有按键机构11的示意图，图2为图1所示按键机构11的连接装置17的外视图。现有按键机构11包括有一键帽12，一基板14设于键帽12之下，一连接装置17连接于键帽12与基板14之间，用来将键帽12以可上下活动的方式固定在基板14上，以及一弹性元件19设于键帽12之下，用来向上弹性支撑键帽12以及向下触压一压力传感器(未显示)以产生一按键信号。连接装置17包括有一第一连接片23，以及一第二连接片24。第一连接片23及第二连接片24中间部位的左右两端以可转动的方式相互连接。

第一连接片23包括有一前端21及一后端22。第二连接片24包括有一前端26及一后端28。第一连接片23前端21的中间部位是以可前后滑动的方式容置于基板14的一相对应的水平滑槽29内，而第一连接片23后端22的左右两侧是以可转动的方式分别枢接于键帽12上。第二连接片24前端26的左右两侧是以可前后滑动的方式容置于键帽12上，而其后端28的左右两侧是以可转动的方式枢接于基板14之上。因此按键机构11中，连接装置17在基板14上是采用三点接触的连接方式，由第一连接片23前端21的中间部位以及第二连接片24后端28的左右两侧分别与基板14上的连接装置连接。

请参阅图3及图4，图3为现有另一按键机构10的示意图，图4为图3所示按键机构10的连接装置16的外观图，图3与图1相对应的部分或元件以相同的数字加以标示。现有按键机构10与按键机构11不同之处主要在于连接装置16以及连接装置16与基板14的连接方式。连接装置16包括有第一连接片18以及第二连接片24。第一连接片18前端20的左右两侧是以可前后滑动的方式容置于基板14的两个相对应的水平滑槽27内，而第一连接片18后端22的左右两侧是以可转动的方式分别枢接于键帽12上。第二连接片24的前端26与后端28的左右两侧分别以可前后滑动及可转动的方式分别容置及枢接于键帽12及基板14上。因此按键机构10中，连接装置16在基板14上是采用四点接触的连接方式，由第一连接片18前端20的左右两侧以及第二连接片24后端28的左右两侧分别与基板14上的连接装置连接。

请参阅图5及图6，图5为图1所示连接装置17的第一连接片23前端21的受力示意图，图6为图3所示连接装置16的第一连接片18的前端20的受力示意图，图5及图6中箭头13代表键帽12受到键帽边缘的不均衡的下压力。由于现在的计算机键盘朝向轻薄型设计，因此连接装置中的连接片也趋向轻薄片，而其材质也被要求以愈来愈薄的设计来完成，以使键盘厚度变小，整体重量减轻。由于第一连接片23、18的薄型化趋势，因此其所能承受的扭力也相对变弱。特别在当现有按键机构的连接装置17、16应用于计算机键盘的长键时，如果键帽12受力不在中央部位或是受到不均衡的下压力时，由于第一连接片23或18材质的抗扭力较弱的缘故，于是整体结构上最弱的部分将随受力而扭曲变形。对于连接装置17，第一连接片23的前端21会因水平滑槽29在中央的局限作用，而在未有局限之处呈现如图5中的虚线部分的扭曲形变。对于连接装置17，第一连接片18的前端20，会因水平滑槽27在两端的局限作用，而在未有局限之处呈现如图6中的虚线部分的扭曲形变。这种第一连接片23、18的扭曲情形，会使弹性元件19承受不均衡的下压力而导致压力传感器产生不稳定的按键信号。因此应用现有按键机构10、11的长键常常出现输入(Key-In)不良的情形发生。

本发明的目的在于提供一种用于计算机键盘的按键机构，以解决上述问题。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种用于一计算机键盘的按键机构，其包括有：一键帽；一基板，设于该键帽之下；一连接装置，连接于该键帽与基板之间，用来将该键帽以可上下活动的方式装置于该基板上，其包括有：一第一连接片，其包括有一前端及一后端，以及一第二连接片，其包括有一前端及一后端，该第一及第二连接片中间部位的左右两端以可转动的方式相互连接；以及一弹性元件，设于该键帽之下，用来向上弹性支撑该键帽；其中该第一连接片前端的左右两侧及中间部位是以可前后滑动的方式分别容置于该基板的三个相对应的水平滑槽内，该第一连接片的后端以可转动的方式分别枢接于该键帽之上，该第二连接片的前端及后端分别以可前后滑动及可转动的方式分别装设于该键帽及该基板之上。

本发明还提供一种用于一计算机键盘的按键机构，其包括：一键帽；一基板，设于该键帽之下；一连接装置，连接于该键帽与基板之间，用来将该键帽以可上下活动的方式固定于该基板上，其包括有：一第一连接片，其包括有一前端及一后端，以及一第二连接片，其包括有一前端及一后端，该第一及第二连接片中间部位的左右两端以可转动的方式相互连接；以及一弹性元件，设于该键帽之下，用来向上弹性支撑该键帽；其中该第一连接片后端的左右两侧及中间部位以可前后滑动的方式分别容置于该键帽下侧的三个相对应的水平滑槽内，该第一连接片的前端以可转动的方式分别枢接在该基板之上，该第二连接片的前端及后端分别以可转动及可前后滑动的方式分别装设于该键帽及该基板之上。

下面结合附图，详细说明本发明的实施例，其中：

图1为现有按键机构的示意图；

图2为图1所示按键机构的连接装置的外视图；

图3为现有另一按键机构的示意图；

图4为图3所示按键机构的连接装置的外视图；

图5为图2所示连接装置的第一连接片前端的受力示意图；

图6为图4所示连接装置的第一连接片前端的受力示意图；

图7为本发明按键机构的示意图；

图8为图7所示按键机构的连接装置的示意图；

图9为图8所示第一连接片与基板的滑槽与限位槽的元件外视图；

图10为图7所示按键机构的键帽的底视图；

图11为图8所示的限位杆于不受力或受均衡力时与限位槽相对位置的示意图；

图12为图8所示连接装置的第一连接片受均衡力的示意图；

图13为图8所示连接装置的第一连接片受不均衡力的示意图；

图14为本发明按键机构另一实施例的导引滑杆于不受力或受均衡力时与基板的滑槽相对位置的侧视图；

图15为图14所示连接装置的第一连接片受均衡力的正面剖视图；

图16为本发明另一实施例按键机构的示意图；

图17为图16所示按键机构的连接装置的外视图；

图18为图16所示按键机构的键帽的底视图；

图19为图16所示连接装置的第一连接片受均衡力的示意图；

图20为图6所示连接装置的第一连接片受不均衡力的示意图；

图21为图16所示另一实施例连接装置的第一连接片受均衡力的示意图。

请参阅图7及图8，图7为本发明按键机构30的示意图，图8为图7所示按键机构30的连接装置36的外视图。本发明为一种用于一计算机键盘的按键机构30。按键机构30包括有一键帽32，一基板34设于键帽32下，一连接装置36连接于键帽32与基板34之间，用来将键帽32以可上下活动的方式装置于基板34上，以及一弹性元件38设于键帽32之下，用来向上弹性支撑键帽32。连接装置36包括有一第一连接片40，其包括有一前端42及一后端44，以及一第二连接片46，其包括有一前端48及一后端50。第一连接片40及第二连接片46中间部位的左右两端是以可转动的方式相互连接。

如图7所示，按键机构30另包括有一基座52固定于基板34之下，以及一压力传感器54设于基座52与弹性元件38之间。基板34之上设有一孔洞35。弹性元件38的下侧透过孔洞35而触接于基座52上，弹性元件38的上侧则触接于键帽32的下侧并向上弹性支撑键帽32。当键帽32被按下时，弹性元件38会向下触压压力传感器54以产生一相对应的按键信号。

请参阅图9及图10，图9为图8所示第一连接片40与基板34的滑槽47及限位槽49的元件外视图，图10为图7所示按键机构30的键帽32的底视图。第一连接片40的前端42的中间部位设置有一导引滑杆41，而左右两侧各设置有一限位杆43。基板34上与第一连接片40的导引滑杆41相对应的部位设置有一具有舌状突起的滑槽47，而基板34上与第一连接片40的限位杆43相对应的部位设置有两具有舌状突起的限位槽49，基板34上另设有两承托片37。第一连接片前端42承托于承托片37上，并由两个限位杆43及导引滑杆41，以可前后滑动的方式分别容置于基板34的相对应限位槽49及滑槽47内。第一连接片后端44的左右两侧是以可转动的方式分别枢接于键帽32下侧两相对应的凹型槽53上。第二连接片46为一U型连接片，如图8所示，而U型连接片前端48的左右两侧是以可前后滑动的方式分别容置于键帽34下侧的两个相对应的水平滑槽51内，U型连接片的两后端50是以可转动的方式分别枢接于基板34相对应的凹型槽55上。再者，本发明按键机构30的第二连接片46也可采用另一U型连接片(未显示)，其前端的中间部位是以可前后滑动的方式容置于键帽34下侧的相对应的水平滑槽(未显示)内，U型连接片的两后端是以可转动的方式分别枢接于基板34相对应的凹型槽55。

请参阅图11，图11为图8所示的限位杆43于不受力或受均衡力时与限位槽49相对位置的示意图。当第一连接片40受均衡力致动时，基板34中间的滑槽47是以接触的方式导引第一连接片40的导引滑杆41在滑槽47中前后滑动，而此时基板34左右两侧的两限位槽49与第一连接片40前端42的两限位杆43并无接触，如图11所示。当第一连接片40受力不均衡时，基板34的左右两限位槽49会经由两限位杆43以限制第一连接片40的扭曲变形，以使第一连接片40大约于水平方向作前后滑动。

请参阅图8、图12及图13，图12为图8所示连接装置36的第一连接片40受均衡力的示意图，图13为图8所示连接装置36的第一连接片40受不均衡力的示意图，图20中箭头的31代表键帽32受到均衡的下压力，而图13中的箭头33代表键帽32受到不均衡的下压力。由于连接装置36的第一连接片40是由承托片37承托其前端42，而前端42中间部位的导引滑杆41，以可前后滑动的方式容置于滑槽47内，第二连接片46是由其两后端50以可转动的方式分别枢接于两个凹型槽55上，因此连接装置36是采用三点接触的连接方式固定在基板34上。而当键帽32受到不均衡的下压力而使连接装置36受力不均衡时，如图13所示，基板34上两滑槽49会由两限位杆43来限制第一连接片40扭曲变形于预定的程度内，此时连接装置36便以五点接触的方式与基板34连接，以使第一连接片40仍大约于水平方向作前后滑动，进而使连接装置36以近似水平的方式垂直下压于弹性元件38上。

请参阅图14至图15，图14为本发明按键机构30另一实施例的导引滑杆45在不受力或受均衡力时与基板35的滑槽89相对位置的侧视图，图15为图14所示连接装置36的第一连接片40受均衡力的正面剖视图，图15中箭头31代表键帽32受到均衡的下压力，本实施例是本发明针对改进前述图4中基板上四点接触的设计，在受不均衡的下压力而产生如图6所示的中间突出扭曲变形的情形，所作的另一实施例。在此实施例中基板35的滑槽89与限位槽87的设计方式，是使第一连接片40的导引滑杆45于不受力时会与基板35的滑槽89接触。当键帽32受下压力而使连接装置36受均衡力时，基板35的两个滑槽89是以接触的方式导引第一连接片40的导引滑杆45于滑槽89中前后滑动，此时基板35的限位槽87与第一连接片40前端42的限位杆47并无接触，因此连接装置36是仍采用四点接触的连接方式固定于基板34上，由第一连接片40的两个导引滑杆45，以及第二连接片的两个后端50与基板35相连接。而当键帽32受到不均衡的下压力而使连接装置36受不均衡力时，基板35上限位槽87会由限位杆47来限制第一连接片40扭曲变形，此时连接装置36便以五点接触的方式与基板35相连接(如同图13所示)，以使第一连接片40仍大约于水平方向作前后滑动，进而使连接装置36以近似水平的方式垂直下压于弹性元件38上。

因此按键机构30可以避免不均衡的下压力于连接装置36上所造成的扭曲(Twist)现象，即使键帽32受到不均衡的下压力，连接装置36也可以近似水平的方式垂直下压于弹性元件38上，使压力传感器54具有准确与稳定的按键信号的输出。特别是一般计算机键盘的长键较容易发生受力不均衡的问题，由于本发明按键机构30可以避免不均衡的下压力于连接装置36上所造成的扭曲(Twist)现象，进而产生稳定的按键信号输出，因此本发明很适合被应用于计算机键盘的长键。

请参阅图16至图18，图16为本发明另一实施例按键机构60的示意图，图17为图16所示按键机构60的连接装置66的外视图，图18为图16所示按键机构60的键帽62的底视图，本实施例为改进连接装置受不均衡下压力于键帽端所产生的扭曲变形的设计。本发明另一实施例按键机构60包括有一键帽62，一基板64，一连接装置66以及一弹性元件68。按键机构60与按键机构30主要不同之处在于连接装置66与键帽62以及基板64的连接方式。按键机构60的连接装置66包括有一第一连接片70以及一第二连接片76。第一连接片70后端74的左右两侧及中间部位分别设置有两限位杆69及一导引滑杆71。第一连接片后端74由两个限位杆69及导引滑杆71，以可前后滑动的方式分别容置于键帽62的相对应的限位槽75及滑槽73内，第一连接片前端72的左右两侧以可转动的方式分别枢接于基板64的相对应的凹型槽77上。第二连接片76为一U型连接片，U型连接片前端78的左右两侧以可转动的方式分别枢接于键帽64下侧的两个相对应的凹形槽81内，U型连接片的两后端80以可前后滑动的方式分别容置于基板64相对应的水平滑槽83上。再者，本发明按键机构60的第二连接片76也可采用另一U型连接片(未显示)，其前端78的左右两侧以可转动的方式分别枢接于键帽64下侧的两个相对应的凹形槽81内，U型连接片后端的中间部位(未显示)则以可前后滑动的方式容置于基板64相对应的水平滑槽(未显示)上。

请参阅图19及图20，图19为图16所示连接装置66的第一连接片70受均衡力的示意图，图20为图6所示连接装置66的第一连接片70受不均衡力的示意图，图19中箭头的61代表键帽62受到均衡的下压力，而图20中的箭头63代表键帽62受到不均衡的下压力。当第一连接片70受均衡力致动时，键帽62中间的滑槽73是以接触的方式导引第一连接片70的导引滑杆71于滑槽73中前后滑动，此时键帽62下侧两限位槽75与第一连接片70后端74的两限位杆69并无接触。当第一连接片70受力不均衡时，键帽62的两限位槽75会由两限位杆69限制第一连接片70的扭曲变形，以使第一连接片70大约于水平方向作前后滑动。由于第一连接片70是由其后端74中间部位的导引滑杆71，以可前后滑动的方式分别固定于键帽62的相对应的滑槽73内，第二连接片是由其前端78的左右两侧，以可转动的方式分别固定于键帽64下侧的两个相对应的凹形槽81内，因此连接装置66是采用三点接触的连接方式与键帽62相固定。

但当按键机构60的键帽62受到不均衡的下压力时，由于键帽62的左右两限位槽75会由接触两限位杆69以限制第一连接片70扭曲变形，此时连接装置66便以五点接触的方式与基板64相连接，使第一连接片70大约于水平方向作前后滑动，进而使连接装置66以近似水平的方式垂直下压于弹性元件68上。因此按键机构60可以避免不均衡的下压力在连接装置66上所造成的扭曲现象。即使键帽62受到不均衡的下压力，连接装置66也可以近似水平的方式垂直下压于弹性元件68上，使得压力传感器54具有稳定的按键信号输出，因此按键机构60也可以被应用于计算机键盘的长键。

请参阅图21，图21为图16所示另一实施例连接装置66的第一连接片70受均匀力的示意图，其针对键帽上以四点连接方式所做的改进设计，图中箭头61表示键帽92受到均衡的下压力。本发明按键机构60的限位槽75与滑槽73也可有不同的设计，在此实施例中，第一连接片70的导引滑杆99于不受力时会与键帽92的滑槽95接触。第一连接片70可由其后端74左右两侧的导引滑杆99，以可前后滑动的方式分别容置于键帽92的相对应的滑槽95内，第二连接片是由其前端的左右两侧，以可转动的方式分别枢接于键帽61下侧的两个相对应的凹形槽81内，因此本实施例中连接装置66在不受力或受到不均衡力时是采用四点连接的连接方式与键帽92相连接。但当键帽92受到不均衡的下压力时，由于键帽92的限位槽93会由接触限位杆97以限制第一连接片70扭曲变形，此时连接装置66便以五点接触的方式与键帽62相连接(如同图20所示)，使第一连接片70大约于水平方向作前后滑动，进而使连接装置66以近似水平的方式垂直下压于弹性元件68上，因此按键机构60可以避免不均衡的下压力于连接装置66上所造成的扭曲现象。

与现有按键机构10、11相比，本发明按键机构30的第一连接片40是由其前端的导引滑杆41、45以可前后滑动的方式容置于基板34的相对应的滑槽47、89内，本发明按键机构60的第一连接片70是由其后端的导引滑杆71、99以可前后滑动的方式分别容置于键帽62下侧的滑槽73、95内，因此第一连接片40、70可大约水平方向作前后滑动。而当受力扭曲时，连接装置36、66将由于限位杆43、47、69、97与限位槽49、87、75、93而为五点接触的连接方式，提供较好的抗扭曲能力。即使键帽32、62受力不均衡，连接装置36、66也可以近似水平的方式垂直下压于弹性元件38、68上，使得压力传感器54产生稳定的按键信号。

以上所述仅为本发明的优先实施例，凡本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属于本发明专利的涵盖范围。

Claims (12)

1.一种用于一计算机键盘的按键机构，其包括有：

一键帽；

一基板，设于该键帽之下；

一连接装置，连接于该键帽与基板之间，用来将该键帽以可上下活动的方式装置于该基板上，其包括有：

一第一连接片，其包括有一前端及一后端，以及

一第二连接片，其包括有一前端及一后端，该第一及第二连接片中间部位的左右两端以可转动的方式相互连接；以及

一弹性元件，设于该键帽之下，用来向上弹性支撑该键帽；

其中该第一连接片前端的左右两侧及中间部位是以可前后滑动的方式分别容置于该基板的三个相对应的水平滑槽内，该第一连接片的后端以可转动的方式分别枢接于该键帽之上，该第二连接片的前端及后端分别以可前后滑动及可转动的方式分别装设于该键帽及该基板之上。

2.如权利要求1所述的按键机构，其中该第一连接片前端的中间部位设置有一导引滑杆，左右两侧各设置有一限位杆，该基板上相对应的水平滑槽具有舌状突起的一滑槽与两限位槽，当该第一连接片受力致动时，该相对应的中间滑槽以接触的方式导引该第一连接片的导引滑杆于其中前后滑动，而当该第一连接片受力不均衡时，该相对应的左右两限位槽会由该两限位杆以限制该第一连接片，以使其大约于水平方向作前后滑动。

3.如权利要求1所述的按键机构，其中该第一连接片前端的中间部位设置有一限位杆，左右两侧各设置有一导引滑杆，该基板上相对应的水平滑槽具有舌状突起的一限位槽与两滑槽，当该第一连接片受力致动时，该相对应的左右两滑槽以接触的方式导引该第一连接片于其中前后滑动，当该第一连接受力不均衡时，该相对应的限位槽会经由该限位杆以限制该第一连接片以使其大约于水平方向作前后滑动。

4.如权利要求1所述的按键机构，其另包括有一基座固定于该基板之下，该基板之上设有一孔洞，该弹性元件的下侧透过该孔洞而触接于该基座上，该弹性元件的上侧触接于该键帽的下侧并向上弹性支撑该键帽。

5.如权利要求4所述的按键机构，其另包括有一压力传感器设于该基座与该弹性元件之间，其中当该键帽被按下时，该弹性元件会向下触压该压力传感器以产生一相对应的按键信号。

6.如权利要求1所述的按键机构，其中该第二连接片为一U型连接片，该U型连接片前端以可前后滑动的方式分别固定于该键帽下侧的相对应的水平滑槽内，该U型连接片的两后端以可转动的方式分别固定于该基板上。

7.一种用于一计算机键盘的按键机构，其包括：

一键帽；

一基板，设于该键帽之下；

一连接装置，连接于该键帽与基板之间，用来将该键帽以可上下活动的方式固定于该基板上，其包括有：

一第一连接片，其包括有一前端及一后端，以及

一第二连接片，其包括有一前端及一后端，该第一及第二连接片中间部位的左右两端以可转动的方式相互连接；以及

一弹性元件，设于该键帽之下，用来向上弹性支撑该键帽；

其中该第一连接片后端的左右两侧及中间部位以可前后滑动的方式分别容置于该键帽下侧的三个相对应的水平滑槽内，该第一连接片的前端以可转动的方式分别枢接在该基板之上，该第二连接片的前端及后端分别以可转动及可前后滑动的方式分别装设于该键帽及该基板之上。

8.如权利要求7所述的按键机构，其中该第一连接片后端的中间部位设置有一导引滑杆，左右两侧各设置有一限位杆，该键帽下侧相对应的水平滑槽则具有舌状突起的一滑槽与两限位槽，当该第一连接片受力致动时，该相对应的中间滑槽以接触的方式导引该第一连接片的导引滑杆于其中前后滑动，当该第一连接片受力不均衡时，该相对应的左右两限位槽会经由该两限位杆以限制该第一连接片以使其大约于水平方向作前后滑动。

9.如权利要求7所述的按键机构，其中该第一连接片后端的中间部位设置有一限位杆，左右两侧各设置有一导引滑杆，该键帽下侧相对应的水平滑槽具有舌状突起的一限位槽与两滑槽，当该第一连接片受力致动时，该相对应的左右两滑槽以接触的方式导引该第一连接片于其中前后滑动，当该第一连接片受力不均衡时，该相对应的限位槽会经由该限位杆以限制该第一连接片以使其大约于水平方向作前后滑动。

10.如权利要求7所述的按键机构，其另包括有一基座固定于该基板之下，该基板之上设有一孔洞，该弹性元件的下侧透过该孔洞而触接于该基座之上，该弹性元件的上侧触接于该键帽的下侧并向上弹性支撑该键帽。

11.如权利要求10所述的按键机构，其另包括有一压力传感器设于该基座与该弹性元件之间，其中当该键帽被按下时，该弹性元件会向下触压该压力传感器以产生一相对应的按键信号。

12.如权利要求7所述的按键机构，其中该第二连接片为一U型连接片，该U型连接片前端的左右两侧以可转动的方式分别固定于该键帽下，该U型连接片后端以可前后滑动的方式分别固定于该基板上的相对应的水平滑槽内。

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