TWI401716B

TWI401716B - The push structure of a thin keyboard

Info

Publication number: TWI401716B
Application number: TW98142225A
Authority: TW
Inventors: Chin Wen Chou; Tsui Jung Su
Original assignee: Zippy Tech Corp
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2013-07-11
Also published as: TW201120931A

Description

薄型鍵盤的按壓結構

本發明係有關一種薄型鍵盤之按壓結構，尤指一種降低鍵帽按壓行程以達鍵盤之薄型化設計，並可同時產生明顯按壓觸感之按壓結構。

於現今電腦產業市場，無論是桌上型電腦或者是筆記型電腦，均以輕薄化作為主要銷售之訴求，尤以筆記型電腦來說，鍵盤模組所占總厚度之比例為影響其整體體積的一大因素，因此，各家廠商均致力於鍵盤模組機構之設計，以減少電腦或其周邊零組件的體積。

習知的鍵盤按鍵結構如中華民國專利第440784號、第369637號、第I229360號、第534389號與第426187號，所揭示之結構均如『圖1』所示，主要包含有一鍵帽50、一受該鍵帽觸發產生訊號之電路板60、一設於該電路板60下方的基板65、一兩端分別連接該鍵帽50與該基板65的連動機構70，該基板60係包含有一上電路板61與一下電路板62，且該上電路板61與該下電路板62之間設有一隔板63，並於該隔板63之開孔處形成一電路開關64，該連動機構70包含有一彈性體71一架橋72。此種鍵盤架構中，按壓觸發係利用該鍵帽50向下按壓時，迫使該彈性體71內部位於中央位置之凸柱向下觸壓該電路開關64，令其發生導通以產生相對應的控制訊號，由『圖1』可知，此種架構之按壓結構中，該彈性體71觸發底部電路開關需經過一位移行程H。為提供使用者於操作時可得到較明顯之觸感與回彈力道，通常會將該位移行程H設計較大之距離，然而，此種結構設計則勢必增加鍵盤模組整體的高度，因此，並不利於應用在筆記型電腦或薄型鍵盤中。

另一習知的鍵盤按鍵結構，如中華民國專利第I306616號，所揭示的按壓結構中，其僅於鍵帽與電路板之間設置實心或空心結構之彈性材料，並利用其觸壓變形而導通電路開關，然而，此種設計所產生的問題亦如前述之按壓結構相同，若需提供足夠的觸壓行程或回彈力道，則同樣需要增加彈性材料的厚度，且此類型之按壓結構捨棄了架橋之設計，因此，鍵帽本身容易產生傾斜，且鍵帽提供向下觸發之壓力亦不平均，故不利於使用者進行按壓。

除上述結構外，中華民國專利第516058號揭示了一種薄型鍵盤之架構，其係於以彈性材料製成之芯軸與電路開關之間配設回動彈簧，以提供鍵帽本身具有較大的衝程，因而可產生明顯的回彈力道，但由於此種按壓結構中，其柱狀芯軸並無法有效支撐上方之鍵帽，且鍵帽與基板之間亦均以芯軸支撐，因此，其亦具有鍵帽容易發生傾斜的問題。

本發明之主要目的，在於提供一種穩固支撐鍵帽，並以低按壓行程產生明顯按壓觸感之薄型鍵盤的按壓結構，以達到供使用者方便按壓並感受回饋力道之目的。

為達上述目的，本發明提供一種薄型鍵盤的按壓結構，包括有一供使用者施力按壓之鍵帽、一受該鍵帽觸發產生指令訊號之電路板以及一用以承載該鍵帽之基板，且該鍵帽與該基板之間形成一活動空間，其特徵在於，該活動空間中設置有一連動機構，該連動機構包含有相互交叉連接供該鍵帽相對該基板升降的一第一支架與一第二支架、一連接於該鍵帽之抵接件以及一設於該抵接件與該基板之間的觸動元件，該抵接件包含有一頂掣該鍵帽之受壓段、一常態抵觸該觸動元件之觸壓段以及一設於該受壓段與該觸壓段之間的平衡段，且該觸動元件相對於該觸壓段位置包含一與該電路板間隔一按壓行程之彈性段，該彈性段具有一未施壓的初始狀態，並受該觸壓段壓掣產生形變而經過該按壓行程觸發該電路板發出指令訊號，且該彈性段回復至該初始狀態經該抵接件至該鍵帽反饋提供一開關按壓手感。

藉此，本發明薄型鍵盤的按壓結構係以該彈性段產生形變以經該按壓行程而觸發該電路板，該彈性段形變時將令使用者感受明顯觸壓落差，當該彈性段回復至該初始狀態時，亦令使用者可以感受反饋力道，且藉由該平衡段之凸出結構以及該第一與第二支架，使該鍵帽可以平穩承載於該基板上，使用者進行操作時，可將按壓力道均勻傳遞至該彈性段進行觸發。

有關本發明薄型鍵盤的按壓結構之詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：

請先參閱『圖2』及『圖3』，分別為本發明薄型鍵盤的按壓結構第一實施例之結構分解示意圖以及第一實施例結構剖面示意圖，本發明薄型鍵盤的按壓結構係包含有一供使用者施力按壓之鍵帽10、一受該鍵帽10觸發產生指令訊號之電路板20以及一用以承載該鍵帽10之基板25，該電路板20係由一上電路板21與一下電路板22所構成，該上電路板21與該下電路板22之間則設有一隔板23，該上電路板21與該下電路板22係於該隔板23之開孔處形成一受壓導通之電路開關24。如『圖3』所示，該鍵帽10與該基板25之間係形成一活動空間30，且該活動空間30中設置有一連動機構40，該連動機構40則包含有相互交叉連接以供該鍵帽10相對該基板25升降的一第一支架41與一第二支架42、一連接於該鍵帽10之抵接件43以及一設於該抵接件43與該基板25之間的觸動元件44。

該抵接件43包含有一頂掣該鍵帽10之受壓段431、一常態抵觸該觸動元件44之觸壓段433以及一設於該受壓段431與該觸壓段433之間的平衡段432。本發明第一實施例中，該鍵帽10係於相對應該抵接件43之受壓端431的位置凸設有一容置部11，且該受壓端431頂端可利用加工方式或一體成型形成一外徑小於該受壓端431的導斜面435，令該抵接件43可透過該導斜面435便於組裝至該容置部11，定位於該鍵帽10的預設位置，或者，亦可如本發明薄型鍵盤的按壓結構第二實施例之『圖5』所示，該抵接件43可於該受壓端431之頂面直接以黏著劑或其他等效之接著材料與該鍵帽10相互固定。

本發明之實施例中，該平衡段432係呈環狀凸出結構，依實際設計需求，亦可為輻射狀凸出結構，因此，除該第一支架41與該第二支架42外，該平衡段432亦提供維持平衡的作用，令該抵接件43穩固地支撐該鍵帽10，供使用者長時間持續操作該鍵帽10進行按壓動作，而不致發生偏移或傾斜。此外，如『圖3』所示，該平衡段432之端部係向下延伸有一平衡支腳434，因此，於該抵接件43受到較大的按壓力道而以該觸壓段433觸壓該觸動元件44時，該平衡支腳434將接觸該觸動元件44之邊緣處，亦或如本發明薄型鍵盤的按壓結構第三實施例之『圖6』所示，該平衡支腳434係較第一實施例向下延伸更大之厚度，故一旦當該觸壓段433觸壓該觸動元件44時，該平衡支腳434將接觸該觸動元件44之外緣，進而提供額外的支撐效果；亦可依照實際設計需求，增加該平衡段432之外徑，令該平衡支腳434於按壓該鍵帽10時，得以碰觸該上電路板21。

再請參閱『圖3』，該觸動元件44相對於該觸壓段433的位置具有一與該電路板20間隔一按壓行程之彈性段441，且該觸動元件44更包含有一自該彈性段441向外延伸的支撐段442，並以該支撐段442令該觸動元件44得以抵靠於該上電路板21。該彈性段441於未受該觸壓段433壓掣時，係處於一未發生形變之初始狀態，當該鍵帽10向下抵壓該抵接件43之受壓段431並令該觸壓段433向下壓掣該彈性段441時，該彈性段441將產生形變而向下位移該按壓行程，而觸發該電路開關24令該電路板20發出指令訊號，如『圖4』所示，係本發明薄型鍵盤的按壓結構第一實施例中該觸壓段壓掣該彈性段之結構剖面示意圖。當該彈性段441回復至該初始狀態時，該彈性段441將經該抵接件43至該鍵帽10反饋提供一開關按壓手感。

本發明中，該抵接件43係可選擇為軟性橡膠或其它具有等效彈性之高分子材質，亦可為具有剛性之塑膠材料或其它具有類似性質的材料，而該觸動元件44則可選擇為可產生大量彈性變形與回彈力道之金屬材質、硬質橡膠或其它具有類似性質的材料。於實施例中，較佳地以金屬彈片做為該觸動元件44，使該彈性段441形變所需之壓力將明顯較習知技術之該彈性體71所需的力道更大，因此，使用者將明顯感受到此彈性變形瞬間所產生之觸壓落差。

以該基板25與該電路板20的組裝態樣而言，一種態樣如本發明薄型鍵盤的按壓結構第一實施例之『圖2』所示，該上電路板21與該下電路板22係設置於該基板25的上方，另一種態樣請參照本發明薄型鍵盤的按壓結構第四實施例之『圖7』所示，該上電路板21與該下電路板22為設置於該基板25的下方，且該下電路板22下方另設有一底板26，以上兩種態樣均屬成熟習知技術，故不在此贅述兩種態樣中各部件作動說明。

綜上所述，本發明主要係利用該觸動元件之設計，於按壓該鍵帽時，金屬彈片之該彈性段將產生形變進而讓使用者藉此感受到明顯的觸壓落差；且於該彈性段回復至該初始狀態時，將利用形變之回彈力道產生該開關按壓手感。其中，該彈性段與該電路板之間的該按壓行程係較習知鍵盤按壓架構所需之按壓行程較短，因此可大幅降低鍵盤整體的厚度，並同時維持一定的按壓手感。

此外，本發明之抵接件係設置有呈凸出結構之平衡段，故可提供該鍵帽更為穩固的支撐效果，使用者可以更為精準地執行按壓動作，無論按壓該鍵帽何處，均可將壓力均勻傳遞至該彈性段，亦同時延長鍵盤的使用壽命，因此，本發明極具進步性及符合申請發明專利之要件，爰依法提出申請，祈鈞局早日賜准專利，實感德便。

雖本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內而所作之些許更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明中，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧鍵帽

11‧‧‧容置部

20‧‧‧電路板

21‧‧‧上電路板

22‧‧‧下電路板

23‧‧‧隔板

24‧‧‧電路開關

25‧‧‧基板

26‧‧‧底板

30‧‧‧活動空間

40‧‧‧連動機構

41‧‧‧第一支架

42‧‧‧第二支架

43‧‧‧抵接件

431‧‧‧受壓段

432‧‧‧平衡段

433‧‧‧觸壓段

434‧‧‧平衡支腳

435‧‧‧導斜面

44‧‧‧觸動元件

441‧‧‧彈性段

442‧‧‧支撐段

50‧‧‧鍵帽

60‧‧‧電路板

61‧‧‧上電路板

62‧‧‧下電路板

63‧‧‧隔板

64‧‧‧電路開關

65‧‧‧基板

70‧‧‧連動機構

71‧‧‧彈性體

72‧‧‧架橋

圖1，係習知鍵盤按壓結構之結構分解示意圖。

圖2，係本發明薄型鍵盤的按壓結構第一實施例之結構分解示意圖。

圖3，係本發明薄型鍵盤的按壓結構第一實施例之結構剖面示意圖。

圖4，係本發明薄型鍵盤的按壓結構第一實施例中該觸壓段壓掣該彈性段之結構剖面示意圖。

圖5，係本發明薄型鍵盤的按壓結構第二實施例之結構剖面示意圖。

圖6，係本發明薄型鍵盤的按壓結構第三實施例之結構分解示意圖。

圖7，係本發明薄型鍵盤的按壓結構第四實施例之結構剖面示意圖。