TW201430889A - 按鍵 - Google Patents

Abstract

一種按鍵，包含底板、鍵帽、蓋板以及支撐裝置。蓋板設置於鍵帽上，且蓋板由導磁性材料製成。支撐裝置設置於底板與鍵帽之間，且分別與鍵帽及底板可轉動地連接。鍵帽具有第一磁性區，且支撐裝置具有第二磁性區，其中第一磁性區之位置對應第二磁性區之位置。當鍵帽未被按壓時，第二磁性區與第一磁性區之間之磁吸力使鍵帽維持於未按壓位置。當鍵帽被外力按壓時，鍵帽伴隨支撐裝置由未按壓位置移動至按壓位置。當外力釋放時，磁吸力使第一磁性區磁與第二磁性區靠近，使得鍵帽伴隨支撐裝置由按壓位置移動回未按壓位置。

Description

按鍵

本發明關於一種按鍵，尤指一種利用磁吸力使鍵帽伴隨支撐裝置於未按壓位置與按壓位置之間移動之按鍵。

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，以操作上述之電子產品與加工設備。

請參閱第1圖，第1圖為先前技術之按鍵1的剖面示意圖。如第1圖所示，按鍵1包含底板10、鍵帽12、電路板14、支撐裝置16以及彈性件18。電路板14設置於底板10上。支撐裝置16設置於鍵帽12與底板10之間，用以支撐鍵帽12。彈性件18亦設置於鍵帽12與底板10之間，當鍵帽12被使用者按壓後，彈性件18提供鍵帽12一彈性回復力，使鍵帽12可回復至按壓前之位置。由於彈性件18往往是橡膠製成，橡膠於長期使用之下會有疲勞狀況，進而使按鍵1的使用壽命減短。

因此，本發明的目的之一在於提供一種按鍵，其利用磁吸力使鍵帽伴隨支撐裝置於未按壓位置與按壓位置之間移動。

根據一實施例，本發明之按鍵包含一底板、一鍵帽、一蓋板以及一支撐裝置。鍵帽具有一第一磁性區。蓋板設置於鍵帽上，且蓋板由一導磁性材料製成。支撐裝置設置於底板與鍵帽之間，且分別與鍵帽 及底板可轉動地連接。鍵帽伴隨支撐裝置於一未按壓位置與一按壓位置之間移動。支撐裝置具有一第二磁性區，其中第二磁性區之位置對應第一磁性區之位置。當鍵帽未被按壓時，第二磁性區與第一磁性區之間之一磁吸力，使鍵帽維持於未按壓位置。當鍵帽被一外力按壓導致第二磁性區與第一磁性區遠離時，鍵帽伴隨支撐裝置由未按壓位置移動至按壓位置。當外力釋放時，磁吸力使第一磁性區與第二磁性區靠近，使得鍵帽伴隨支撐裝置由按壓位置移動回未按壓位置。

根據另一實施例，本發明之按鍵包含一底板、一鍵帽、一支撐裝置以及一背光模組。底板具有一第一透光區。鍵帽具有一第一磁性區以及一第二透光區，其中第二透光區形成文字、符號、數字或其組合。支撐裝置設置於底板與鍵帽之間，且分別與鍵帽及底板可轉動地連接。鍵帽伴隨支撐裝置於一未按壓位置與一按壓位置之間移動。支撐裝置具有一第二磁性區以及一第三透光區，其中第二磁性區之位置對應第一磁性區之位置，且第一透光區至第三透光區之位置彼此對應。背光模組設置於底板下方，且背光模組發出之光線經由第一透光區至第三透光區而投射出。當鍵帽未被按壓時，第二磁性區與第一磁性區之間之一磁吸力，使鍵帽維持於未按壓位置。當鍵帽被一外力按壓導致第二磁性區與第一磁性區遠離時，鍵帽伴隨支撐裝置由未按壓位置移動至按壓位置。當外力釋放時，磁吸力使第一磁性區與第二磁性區靠近，使得鍵帽伴隨支撐裝置由按壓位置移動回未按壓位置。

綜上所述，本發明之鍵帽具有第一磁性區，支撐裝置具有第二磁性區，且第一磁性區之位置對應第二磁性區之位置。當鍵帽未被按壓時，第二磁性區與第一磁性區之間之磁吸力即可使鍵帽維持於未按壓位置。當鍵帽被外力按壓導致第一磁性區與第二磁性區遠離時，即可使鍵帽伴隨支撐裝置由未按壓位置移動至按壓位置。當外力釋放時，磁吸力使第一磁性區與第二磁性區靠近，即可使鍵帽伴隨支撐裝置由按壓位 置移動回未按壓位置。換言之，本發明係利用磁吸力使鍵帽伴隨支撐裝置於未按壓位置與按壓位置之間移動。由於本發明不需安裝習知按鍵中的彈性件，可有效延長按鍵的使用壽命。

此外，本發明可於鍵帽上設置由導磁性材料(例如，不銹鋼、鐵等)製成之蓋板，藉由蓋板、第一磁性區與第二磁性區三者之間所產生的磁場的交互影響，可有效增強第二磁性區與第一磁性區之間之磁吸力。再者，本發明可於底板下方設置背光模組，並且於底板、鍵帽與支撐裝置上設置彼此對應的透光區，使得背光裝置發出之光線可經由底板、鍵帽與支撐裝置上的透光區而投射出，以使按鍵產生發光效果。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

1、2、2'‧‧‧按鍵

10、20‧‧‧底板

12、22‧‧‧鍵帽

14、28‧‧‧電路板

16、24、24'‧‧‧支撐裝置

18‧‧‧彈性件

23‧‧‧蓋板

26‧‧‧第一磁性區

30‧‧‧背光模組

200、220‧‧‧連接座

230‧‧‧圖案層

240‧‧‧第一支撐件

242‧‧‧第二支撐件

244‧‧‧第二磁性區

300‧‧‧發光單元

302‧‧‧導光板

304‧‧‧反射片

2400‧‧‧第一連接部

2420‧‧‧第二連接部

2404‧‧‧第一連動部

2424‧‧‧第二連動部

A1‧‧‧第一透光區

A2‧‧‧第二透光區

A3‧‧‧第三透光區

A4‧‧‧第四透光區

X-X‧‧‧剖面線

第1圖為先前技術之按鍵的剖面示意圖。

第2圖為根據本發明一實施例之按鍵的立體圖。

第3圖為第2圖中的按鍵的***圖。

第4圖為第2圖中的按鍵沿X-X線的剖面圖。

第5圖為第3圖中的鍵帽被按壓時的剖面圖。

第6圖為根據本發明另一實施例之按鍵的立體圖。

第7圖為第6圖中的按鍵的***圖。

第8圖為根據本發明另一實施例之支撐裝置的立體圖。

請參閱第2圖至第5圖，第2圖為根據本發明一實施例之按鍵2的立體圖，第3圖為第2圖中的按鍵2的***圖，第4圖為第2圖中的按鍵2沿X-X線的剖面圖，第5圖為第3圖中的鍵帽22被按壓時的剖面圖。如第2圖至第5圖所示，按鍵2包含一底板20、一鍵帽22、 一蓋板23、一支撐裝置24以及一電路板28。於實際應用中，電路板28可為一薄膜電路板，但不以此為限。

支撐裝置24設置於底板20與鍵帽22之間，且分別與鍵帽22及底板20可轉動地連接。於此實施例中，支撐裝置24可包含一第一支撐件240以及一第二支撐件242。第一支撐件240與第二支撐件242分別包含一第一連接部(第一端點部)2400以及一第二連接部(中段頂點部)2420，其中第一連接部2400可轉動地連接底板20，且第二連接部2420可轉動地連接鍵帽22。於本實施例中，第一連接部2400係可轉動地連接底板20之連接座200，且第二連接部2420係可轉動地連接鍵帽22之連接座220，但不以此為限。藉此，鍵帽22即可伴隨支撐裝置24於一未按壓位置(如第4圖所示)與一按壓位置(如第5圖所示)之間移動。此外，第一支撐件240具有一第一連動部2404，且第二支撐件242具有一第二連動部2424。第一連動部2404與第二支撐件242抵接，且第二連動部2424與第一支撐件240抵接，以在鍵帽22被按壓或外力被釋放時，使第一支撐件240與第二支撐件242產生連動。

鍵帽22具有一第一磁性區26，支撐裝置24具有一第二磁性區(第二端點部)244，且第一磁性區26之位置對應第二磁性區244之位置。第一磁性區26及第二磁性區244的其中之一可為一磁性件(例如，磁鐵)，第一磁性區26及第二磁性區244的其中另一可為一磁性件(例如，磁鐵)或一導磁性材料(例如，鐵或其它金屬)。於此實施例中，第一磁性區26可為磁性件，且第二磁性區244可為導磁性材料。於實際應用中，支撐裝置24可完全由導磁性材料製成。此外，於另一實施例中，第一磁性區26與第二磁性區244皆可為磁鐵。

此外，蓋板23設置於鍵帽22上，且蓋板23由一導磁性材料(例如，不銹鋼、鐵等)製成。本發明於鍵帽22上設置由導磁性材料製成之蓋板23，藉由蓋板23、第一磁性區26與第二磁性區244三者之間 所產生的磁場的交互影響，可有效增強第二磁性區244與第一磁性區26之間之磁吸力。另外，蓋板23的面積可以縮小，只要能覆蓋第一磁性區26便可。

當鍵帽22未被按壓時，第二磁性區244與第一磁性區26之間之一磁吸力，使鍵帽22維持於未按壓位置(如第4圖所示)。當鍵帽22被一外力按壓，且此外力足夠克服磁吸力而導致第二磁性區244與第一磁性區26遠離時(亦即，第一磁性區26及第二磁性區244間之距離增加)，第二磁性區244以第二連接部(中段頂點部)2420為支點轉動，以使鍵帽22伴隨支撐裝置24由未按壓位置移動至按壓位置(如第5圖所示)。當外力釋放時，磁吸力使第一磁性區26與第二磁性區244靠近(亦即，磁吸力使第一磁性區26及第二磁性區間244之距離減小)，第二磁性區244帶動支撐裝置24之第一支撐件240與第二支撐件242分別以第二連接部(中段頂點部)2420為支點轉動，使得鍵帽22伴隨支撐裝置24由按壓位置移動回未按壓位置。如第5圖所示，當鍵帽22被按壓而處於按壓位置時，可利用第一支撐件240之第一連動部2404及/或第二支撐件242之第二連動部2424觸發電路板28上的開關，以執行對應的輸入功能。

請參閱第4圖，第一支撐件240與第二支撐件242分別呈一V字形結構，第一支撐件240與第二支撐件242分別具有一第一端點部2400與一第二端點部244，第一端點部2400與第二端點部244之間夾角大於90度。

此外，如第1圖與第2圖所示，蓋板23上可形成有一圖案層230，用以顯示文字、符號、數字或其組合(視實際應用而定)，以供使用者辨識按鍵2是否為其所欲按壓之按鍵。於此實施例中，圖案層230可經由油墨印刷、雷射雕刻或其他製程而形成於蓋板23上。

請參閱第6圖以及第7圖，第6圖為根據本發明另一實施例 之按鍵2'的立體圖，第7圖為第6圖中的按鍵2'的***圖。按鍵2'與上述的按鍵2的主要不同之處在於，按鍵2'另包含一背光模組30，設置於底板20下方。如第6圖與第7圖所示，背光模組30可由發光單元(例如，發光二極體)300、導光板302、反射片304等組成，背光模組30為習知技藝之人所熟知，在此不再贅述。於此實施例中，底板20具有一第一透光區A1，鍵帽22具有一第二透光區A2，支撐裝置24具有一第三透光區A3，且蓋板23具有一第四透光區A4，其中第一透光區A1至第四透光區A4之位置彼此對應，且第二透光區A2與第四透光區A4形成文字、符號、數字或其組合。藉此，背光模組30發出之光線可經由第一透光區A1至第四透光區A4而投射出，以使按鍵2'產生發光效果。背光模組30發出之光線會透過第二透光區A2與第四透光區A4形成文字、符號、數字或其組合，以供使用者辨識按鍵2'是否為其所欲按壓之按鍵。需說明的是，上述之第一透光區A1至第四透光區A4可為孔洞或由透光材料製成，視實際應用而定。此外，第6圖與第7圖中與第2圖至第5圖中所示相同標號的元件，其作用原理大致相同，在此不再贅述。

請參閱第8圖，第8圖為根據本發明另一實施例之支撐裝置24'的立體圖。支撐裝置24'與上述的支撐裝置24的主要不同之處在於，支撐裝置24之第二磁性區244位於中間，而支撐裝置24'之第二磁性區244位於一側。因此，在第3圖中的支撐裝置24以第8圖中的支撐裝置24'替換後，第一磁性區26亦需對應支撐裝置24'之第二磁性區244而設置於鍵帽22之一側。此外，在第7圖中的支撐裝置24以第8圖中的支撐裝置24'替換後，第一透光區A1、第二透光區A2與第四透光區A4亦需形成於對應支撐裝置24'之第三透光區A3之位置，以使背光模組30發出之光線可經由第一透光區A1至第四透光區A4而投射出。需說明的是，第8圖中與第3圖中所示相同標號的元件，其作用原理大致相同，在此不再贅述。

綜上所述，本發明之鍵帽具有第一磁性區，支撐裝置具有第二磁性區，且第一磁性區之位置對應第二磁性區之位置。當鍵帽未被按壓時，第二磁性區與第一磁性區之間之磁吸力即可使鍵帽維持於未按壓位置。當鍵帽被外力按壓導致第一磁性區與第二磁性區遠離時，即可使鍵帽伴隨支撐裝置由未按壓位置移動至按壓位置。當外力釋放時，磁吸力使第一磁性區與第二磁性區靠近，即可使鍵帽伴隨支撐裝置由按壓位置移動回未按壓位置。換言之，本發明係利用磁吸力使鍵帽伴隨支撐裝置於未按壓位置與按壓位置之間移動。由於本發明不需安裝習知按鍵中的彈性件，可有效延長按鍵的使用壽命。

此外，本發明可於鍵帽上設置由導磁性材料(例如，不銹鋼、鐵等)製成之蓋板，藉由蓋板、第一磁性區與第二磁性區三者之間所產生的磁場的交互影響，可有效增強第二磁性區與第一磁性區之間之磁吸力。再者，本發明可於底板下方設置背光模組，並且於底板、鍵帽與支撐裝置上設置彼此對應的透光區，使得背光裝置發出之光線可經由底板、鍵帽與支撐裝置上的透光區而投射出，以使按鍵產生發光效果。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

2‧‧‧按鍵

20‧‧‧底板

22‧‧‧鍵帽

23‧‧‧蓋板

24‧‧‧支撐裝置

26‧‧‧第一磁性區

28‧‧‧電路板

200、220‧‧‧連接座

240‧‧‧第一支撐件

242‧‧‧第二支撐件

244‧‧‧第二磁性區

2400‧‧‧第一連接部

2420‧‧‧第二連接部

2404‧‧‧第一連動部

2424‧‧‧第二連動部

Claims (15)

1. 一種按鍵，包含：一底板；一鍵帽，該鍵帽具有一第一磁性區；一蓋板，設置於該鍵帽上，該蓋板由一導磁性材料製成；以及一支撐裝置，設置於該底板與該鍵帽之間，且分別與該鍵帽及該底板可轉動地連接，該鍵帽伴隨該支撐裝置於一未按壓位置與一按壓位置之間移動，該支撐裝置具有一第二磁性區，該第二磁性區之位置對應該第一磁性區之位置；其中，當該鍵帽未被按壓時，該第二磁性區與該第一磁性區之間之一磁吸力，使該鍵帽維持於該未按壓位置；當該鍵帽被一外力按壓導致該第二磁性區與該第一磁性區遠離時，該鍵帽伴隨該支撐裝置由該未按壓位置移動至該按壓位置；當該外力釋放時，該磁吸力使該第一磁性區與該第二磁性區靠近，使得該鍵帽伴隨該支撐裝置由該按壓位置移動回該未按壓位置。
2. 如請求項1所述之按鍵，其中該第一磁性區及該第二磁性區的其中之一係一磁性件，該第一磁性區及該第二磁性區的其中另一係一磁性件或一導磁性材料。
3. 如請求項1所述之按鍵，其中該支撐裝置包含一第一連接部以及一第二連接部，該第一連接部連接該底板，該第二連接部連接該鍵帽，當該鍵帽被該外力按壓，且該外力足夠克服該磁吸力時，該第二磁性區以該第二連接部為支點轉動，使該第二磁性區遠離該第一磁性區，且該鍵帽伴隨該支撐裝置由該未按壓位置移動至該按壓位置；當該外力釋放時，該第一磁性區及該第二磁性區磁吸，該第二磁性區帶動該支撐裝置以該第二連接部為支點轉動，使該第二磁性區靠近該第一磁性區，且該鍵帽伴 隨該支撐裝置由該按壓位置移動回該未按壓位置。
4. 如請求項1所述之按鍵，其中該支撐裝置包含一第一支撐件以及一第二支撐件，該第一支撐件具有一第一連動部，該第二支撐件具有一第二連動部，該第一連動部與該第二支撐件抵接，且該第二連動部與該第一支撐件抵接，以在該鍵帽被按壓或該外力被釋放時，使該第一支撐件與該第二支撐件產生連動。
5. 如請求項4所述之按鍵，其中該第一支撐件及該第二支撐件的其中之一設置有該第二磁性區，該第一磁性區及該第二磁性區之間之該磁吸力，使該鍵帽維持於該未按壓位置；當該鍵帽被該外力按壓，且該外力足夠克服該磁吸力時，該第一磁性區及該第二磁性區間之距離增加，該磁吸力減弱，而可讓該鍵帽伴隨該支撐裝置移動至該按壓位置；當該外力釋放時，該磁吸力使該第一磁性區及該第二磁性區間之距離減小，該鍵帽伴隨該支撐裝置移動回該未按壓位置。
6. 如請求項1所述之按鍵，其中該支撐裝置包含一第一支撐件，該第一支撐件具有一V字形結構，該V字形結構具有一第一端點部、一第二端點部與一中段頂點部，該第一端點部可活動地連接該底板，該中段頂點部可活動地連接該鍵帽，該第二磁性區設置於該第二端點部，當該鍵帽被該外力按壓，且該外力足夠克服該磁吸力時，該支撐裝置以該中段頂點部為支點轉動，使該第二磁性區遠離該第一磁性區，且該鍵帽伴隨該支撐裝置由該未按壓位置移動至該按壓位置；當該外力釋放時，該第一磁性區及該第二磁性區磁吸，使該第二磁性區靠近該第一磁性區，且該鍵帽伴隨該支撐裝置由該按壓位置移動回該未按壓位置。
7. 如請求項1所述之按鍵，其中該蓋板上形成有一圖案層，用以顯示文字、符號、數字或其組合。
8. 如請求項1所述之按鍵，另包含一背光模組，設置於該底板下方，該底板具有一第一透光區，該鍵帽具有一第二透光區，該支撐裝置具有一第 三透光區，該蓋板具有一第四透光區，該第一透光區至該第四透光區之位置彼此對應，該第二透光區與該第四透光區形成文字、符號、數字或其組合，該背光模組發出之光線經由該第一透光區至該第四透光區而投射出。
9. 一種按鍵，包含：一底板，具有一第一透光區；一鍵帽，該鍵帽具有一第一磁性區以及一第二透光區，該第二透光區形成文字、符號、數字或其組合；一支撐裝置，設置於該底板與該鍵帽之間，且分別與該鍵帽及該底板可轉動地連接，該鍵帽伴隨該支撐裝置於一未按壓位置與一按壓位置之間移動，該支撐裝置具有一第二磁性區以及一第三透光區，該第二磁性區之位置對應該第一磁性區之位置，該第一透光區至該第三透光區之位置彼此對應；以及一背光模組，設置於該底板下方，該背光模組發出之光線經由該第一透光區至該第三透光區而投射出；其中，當該鍵帽未被按壓時，該第二磁性區與該第一磁性區之間之一磁吸力，使該鍵帽維持於該未按壓位置；當該鍵帽被一外力按壓導致該第二磁性區與該第一磁性區遠離時，該鍵帽伴隨該支撐裝置由該未按壓位置移動至該按壓位置；當該外力釋放時，該磁吸力使該第一磁性區與該第二磁性區靠近，使得該鍵帽伴隨該支撐裝置由該按壓位置移動回該未按壓位置。
10. 如請求項9所述之按鍵，其中該第一磁性區及該第二磁性區的其中之一係一磁性件，該第一磁性區及該第二磁性區的其中另一係一磁性件或一導磁性材料。
11. 如請求項9所述之按鍵，其中該支撐裝置包含一第一連接部以及一第二連接部，該第一連接部連接該底板，該第二連接部連接該鍵帽，當該鍵 帽被該外力按壓，且該外力足夠克服該磁吸力時，該第二磁性區以該第二連接部為支點轉動，使該第二磁性區遠離該第一磁性區，且該鍵帽伴隨該支撐裝置由該未按壓位置移動至該按壓位置；當該外力釋放時，該第一磁性區及該第二磁性區磁吸，該第二磁性區帶動該支撐裝置以該第二連接部為支點轉動，使該第二磁性區靠近該第一磁性區，且該鍵帽伴隨該支撐裝置由該按壓位置移動回該未按壓位置。
12. 如請求項9所述之按鍵，其中該支撐裝置包含一第一支撐件以及一第二支撐件，該第一支撐件具有一第一連動部，該第二支撐件具有一第二連動部，該第一連動部與該第二支撐件抵接，且該第二連動部與該第一支撐件抵接，以在該鍵帽被按壓或該外力被釋放時，使該第一支撐件與該第二支撐件產生連動。
13. 如請求項12所述之按鍵，其中該第一支撐件及該第二支撐件的其中之一設置有該第二磁性區，該第一磁性區及該第二磁性區之間之該磁吸力，使該鍵帽維持於該未按壓位置；當該鍵帽被該外力按壓，且該外力足夠克服該磁吸力時，該第一磁性區及該第二磁性區間之距離增加，該磁吸力減弱，而可讓該鍵帽伴隨該支撐裝置移動至該按壓位置；當該外力釋放時，該磁吸力使該第一磁性區及該第二磁性區間之距離減小，該鍵帽伴隨該支撐裝置移動回該未按壓位置。
14. 如請求項9所述之按鍵，其中該支撐裝置包含一第一支撐件，該第一支撐件具有一V字形結構，該V字形結構具有一第一端點部、一第二端點部與一中段頂點部，該第一端點部可活動地連接該底板，該中段頂點部可活動地連接該鍵帽，該第二磁性區設置於該第二端點部，當該鍵帽被該外力按壓，且該外力足夠克服該磁吸力時，該支撐裝置以該中段頂點部為支點轉動，使該第二磁性區遠離該第一磁性區，且該鍵帽伴隨該支撐裝置由該未按壓位置移動至該按壓位置；當該外力釋放時，該第一磁性區及該第二磁性區磁吸，使該第二磁性區靠近該第一磁性區，且該鍵 帽伴隨該支撐裝置由該按壓位置移動回該未按壓位置。
15. 如請求項9所述之按鍵，另包含一蓋板，設置於該鍵帽上，其中該蓋板由一導磁性材料製成。