TWI545601B - 按鍵 - Google Patents

Description

按鍵

本發明關於一種按鍵，尤指一種利用磁吸力使鍵帽相對底板於未按壓位置與按壓位置之間移動之按鍵。

習知之鍵盤採用彈性件提供鍵帽之一彈性回復力，使鍵帽可回復至按壓前之位置。美國專利號US5898145所示之彈性件(upright elastomeric biasing member)通常是橡膠所製成，但由於這種碗狀(dome like)彈性件之高度有一極限值，成為超薄鍵盤設計上的一個瓶頸。

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相對底板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、一第一磁性區、一鍵帽、一第二磁性區、一第一連桿以及一第二連桿。第一磁性區設置於底板上。第二磁性區設置於鍵帽上，且第二磁性區之位置對應第一磁性區之位置。第一連桿及第二連桿設置於底板與鍵帽之間，第一連桿及第二連桿分別與底板及鍵帽可活動地連接，以帶動鍵帽相對底板於一未按壓位置與一按壓位置之間移動。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，鍵帽伴隨二連桿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，使得鍵帽伴隨二連桿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、一第一磁性區、一鍵帽以及一第二磁性區。第一磁性區設置於底板上。鍵帽具有一本體、一第一延伸臂及一第二延伸臂，其中第一延伸臂及第二延伸臂分別與底板可轉動地連接，且可朝同一方向轉動，以帶動鍵帽相對底板於一未按壓位置與一按壓位置之間移動。第二磁性區設置於鍵帽上，且第二磁性區之位置對應該第一磁性區之位置。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，鍵帽伴隨第一延伸臂及第二延伸臂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，使得鍵帽伴隨第一延伸臂及第二延伸臂由按壓位置移動回未按壓位置。

綜上所述，本發明係將第一磁性區設置於底板上，且將第二磁性區設置於鍵帽上，其中第一磁性區之位置對應第二磁性區之位置。此外，本發明可在底板與鍵帽之間設置二連桿且此二連桿分別與底板及鍵帽可活動地連接，或是本發明可於鍵帽上設置二延伸臂 且此二延伸臂分別與底板可轉動地連接。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，即可使鍵帽伴隨二連桿或二延伸臂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，即可使鍵帽伴隨二連桿或二延伸臂由按壓位置移動回未按壓位置。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，本發明以二連桿或二延伸臂取代習知按鍵中的支撐裝置，不僅結構較為簡單、可增加組裝之便利性且按鍵更易於小型化。

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。

請參閱第1圖至第6圖，第1圖為根據本發明一實施例之按鍵2的立體圖，第2圖為第1圖中的按鍵2的***圖，第3圖為第1圖中的按鍵2的側視圖，第4圖為第3圖中的按鍵2移除鍵帽21後的側視圖，第5圖為第3圖中的鍵帽21被按壓時的側視圖，第6圖為第5圖中的按鍵2移除鍵帽21後的側視圖。如第1圖至第6圖所示，按鍵2包含一鍵帽21、一殼體22、一第二磁性區23、一第一連桿31、一第二連桿32、一電路板41、一底板51以及第一磁性區52。於實際應用中，電路板41可為一薄膜電路板，但不以此為限。

請參閱第1圖與第2圖，第一磁性區52設置於底板51上，第二磁性區23設置於鍵帽21之側面，且第二磁性區23之位置對應第一磁性區52之位置。於另一實施例中，第二磁性區23亦可設置於鍵帽21底部的四個角落或中間位置。於此實施例中，第一磁性區52可為自底板51彎折成形之一側板。換言之，第一磁性區52可與底板51一體成型，當底板51由導磁性材料(例如，鐵或其它金屬)製成時，第一磁性區52即為導磁性材料。於另一實施例中，按鍵2可另包含一框架(由導磁性材料製成，未顯示)，設置於底板51上，而第一磁性區52則可由此框架提供。此外，殼體22設置於鍵帽21之底部，用以容置第二磁性區23，以使第二磁性區23設置於鍵帽21之底部。於此實施例中，第二磁性區23可為一磁性件(例如，磁鐵)，以與第一磁性區52產生磁吸力。殼體22可由金屬(例如，鐵)製成，當第二磁性區23容置於殼體22中時，殼體22可使第二磁性區23所產生之磁場集中於面向第一磁性區52之一側，進而增加第二磁性區23與第一磁性區52之間之磁吸力，同時殼體22也削弱第二磁性區23上下兩側面的磁力。

需說明的是，第一磁性區52亦可為獨立設置於底板51上之磁性件或導磁性材料。當第一磁性區52為磁性件時，則第二磁性區23亦可為設置於鍵帽21上的導磁性材料。此外，於另一實施例中，第一磁性區52與第二磁性區23皆可為磁性件。換言之，第一磁性區52及第二磁性區23的其中之一係一磁性件，且第一磁性區52 及第二磁性區23的其中另一係一磁性件或一導磁性材料，視實際應用而定。再者，第二磁性區23亦可直接設置於鍵帽21上，而不需殼體22。

第一連桿31與第二連桿32設置於底板51與鍵帽21之間且分別與底板51及鍵帽21可轉動地連接。於此實施例中，第一連桿31與第二連桿32相互平行且可朝同一方向轉動，以帶動鍵帽21相對底板51於一未按壓位置(如第3圖所示)與一按壓位置(如第5圖所示)之間移動。於此實施例中，第一連桿31與第二連桿32之二端部係可轉動地連接底板51之轉軸座53，且第一連桿31與第二連桿32之中段部係可轉動地連接鍵帽21之轉軸座24，但不以此為限。藉此，鍵帽21即可伴隨第一連桿31與第二連桿32於未按壓位置(如第3圖所示)與按壓位置(如第5圖所示)之間移動。此外，底板51另具有四個擋板54，分別位於四個轉軸座53外側，用以限制第一連桿31與第二連桿32之側向位移。

當鍵帽21未被按壓時，第二磁性區23與第一磁性區52之間之磁吸力，使鍵帽21維持於未按壓位置(如第3圖所示)。此時，第一連桿31與第二連桿32相互平行且分別與底板51夾一角度α1。當鍵帽21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23與第一磁性區52遠離時，第一連桿31與第二連桿32同時朝底板51的方向轉動，以使鍵帽21伴隨第一連桿31與第二連桿32由未按壓位置移動至按壓位置(如第5圖所示)。此時，鍵帽21係 隨著第一連桿31與第二連桿32朝底板51的方向轉動，使得鍵帽21相對底板51於未按壓位置與按壓位置之間移動的軌跡為弧形。在鍵帽21被按壓後，第一連桿31與第二連桿32仍然相互平行且分別與底板51夾一角度α2，其中按壓後的角度α2係小於按壓前的角度α1。當外力釋放時，磁吸力使第一磁性區52與第二磁性區23靠近，鍵帽21帶動第一連桿31與第二連桿32同時朝遠離底板51的方向轉動，使得鍵帽21伴隨第一連桿31與第二連桿32由按壓位置移動回未按壓位置。如第5圖所示，當鍵帽21被按壓而處於按壓位置時，可利用形成於鍵帽21底部的觸發部25觸發電路板41上的開關，以執行對應的輸入功能。

請參閱第7圖，第7圖為根據本發明另一實施例之按鍵2'的側視圖。按鍵2'與上述的按鍵2的主要不同之處在於，按鍵2'更包括一背光裝置61，其中背光裝置61設置於底板51下方，提供光線給鍵帽21。如第7圖所示，背光裝置61可由發光單元(例如，發光二極體)62、導光板63、反射片64等組成，背光裝置61為習知技藝之人所熟知，在此不再贅述。於此實施例中，按鍵2'之底板51可為透明材質，使得背光裝置34發出之光線可穿過底板51而朝鍵帽21的方向射出，以使按鍵2'產生發光效果。需說明的是，若底板51為非透明材質，則底板51可具有一孔洞(未顯示)，使得背光裝置61發出之光線可穿過底板51上的孔洞而朝鍵帽21的方向射出，以使按鍵2'產生發光效果。此外，第7圖中與第1圖至第6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按鍵2"的側視圖。按鍵2"與上述的按鍵2的主要不同之處在於，按鍵2"之底板51為塑膠材質，且按鍵2"更包括一電容感應裝置71，其中電容感應裝置71設置於底板51下方，用來提供一游標訊號或按鍵訊號(key on)。需說明的是，第8圖中與第1圖至第6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9圖，第9圖為根據本發明另一實施例之第一連桿31、第二連桿32與底板51的組合俯視圖。如第9圖所示，於此實施例中，第一連桿31及第二連桿32相互垂直，其中第一連桿31與底板51可轉動地連接，且第二連桿32與底板51可滑動地連接。當第1圖至第6圖中的第一連桿31及第二連桿32以第9圖中的第一連桿31及第二連桿32替換時，第一連桿31及第二連桿32亦可帶動鍵帽21相對底板51於第3圖所示之未按壓位置與第5圖所示之按壓位置之間移動。

請參閱第10圖，第10圖為根據本發明另一實施例之鍵帽81的立體圖。如第10圖所示，於此實施例中，鍵帽81具有一本體82、一第一延伸臂83及一第二延伸臂84，其中第一延伸臂83及第二延伸臂84可分別與上述之底板51可轉動地連接，且可朝同一方向轉動，以帶動鍵帽81相對底板51於第3圖所示之未按壓位置與第5圖所示之按壓位置之間移動。此外，第一延伸臂83及第二延伸臂 84靠近鍵帽81的部份較薄且能夠變形。於此實施例中，本體82、第一延伸臂83及第二延伸臂84係一體成型，但不以此為限。換言之，本發明可以第10圖所示之鍵帽81取代第1圖至第6圖中的鍵帽21、第一連桿31及第二連桿32。

綜上所述，本發明係將第一磁性區設置於底板上，且將第二磁性區設置於鍵帽上，其中第一磁性區之位置對應第二磁性區之位置。此外，本發明可在底板與鍵帽之間設置二連桿且此二連桿分別與底板及鍵帽可活動地連接，或是本發明可於鍵帽上設置二延伸臂且此二延伸臂分別與底板可轉動地連接。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，即可使鍵帽伴隨二連桿或二延伸臂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，即可使鍵帽伴隨二連桿或二延伸臂由按壓位置移動回未按壓位置。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，本發明以二連桿或二延伸臂取代習知按鍵中的支撐裝置，不僅結構較為簡單、可增加組裝之便利性且按鍵更易於小型化。

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、2'、2"‧‧‧按鍵

21、81‧‧‧鍵帽

22‧‧‧殼體

23‧‧‧第二磁性區

24、53‧‧‧轉軸座

25‧‧‧觸發部

31‧‧‧第一連桿

32‧‧‧第二連桿

41‧‧‧電路板

51‧‧‧底板

52‧‧‧第一磁性區

54‧‧‧擋板

61‧‧‧背光裝置

62‧‧‧發光單元

63‧‧‧導光板

64‧‧‧反射片

71‧‧‧電容感應裝置

82‧‧‧本體

83‧‧‧第一延伸臂

84‧‧‧第二延伸臂

831‧‧‧第一可撓性連接部

841‧‧‧第二可撓性連接部

α1、α2‧‧‧角度

第1圖為根據本發明一實施例之按鍵的立體圖。

第2圖為第1圖中的按鍵的***圖。

第3圖為第1圖中的按鍵的側視圖。

第4圖為第3圖中的按鍵移除鍵帽後的側視圖。

第5圖為第3圖中的鍵帽被按壓時的側視圖。

第6圖為第5圖中的按鍵移除鍵帽後的側視圖。

第7圖為根據本發明另一實施例之按鍵的側視圖。

第8圖為根據本發明另一實施例之按鍵的側視圖。

第9圖為根據本發明另一實施例之第一連桿、第二連桿與底板的組合俯視圖。

第10圖為根據本發明另一實施例之鍵帽的立體圖。

2‧‧‧按鍵

21‧‧‧鍵帽

22‧‧‧殼體

23‧‧‧第二磁性區

31‧‧‧第一連桿

32‧‧‧第二連桿

41‧‧‧電路板

51‧‧‧底板

52‧‧‧第一磁性區

53‧‧‧轉軸座

54‧‧‧擋板

Claims (22)

1. 一種按鍵，包含：一底板；一第一磁性區，設置於該底板上；一鍵帽；一第二磁性區，設置於該鍵帽上，該第二磁性區之位置對應該第一磁性區之位置；以及一第一連桿及一第二連桿，設置於該底板與該鍵帽之間，該第一及第二連桿分別與該底板及該鍵帽可活動地連接，以帶動該鍵帽相對該底板於一未按壓位置與一按壓位置之間移動；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，該磁吸力之方向平行該底板；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，該鍵帽伴隨該第一及第二連桿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，使得該鍵帽伴隨該第一及第二連桿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，其中該第一連桿及該第二連桿相互平行，且可朝同一方向轉動，以帶動該鍵帽相對該底板於該未按壓位置與該按壓位置之間移動。
3. 如請求項1所述之按鍵，其中該第一連桿及該第二連桿相互垂直，以帶動該鍵帽相對該底板於該未按壓位置與該按壓位置之間移動。
4. 如請求項3所述之按鍵，其中該第一連桿與該底板可轉動地連接，該第二連桿與該底板可滑動地連接。
5. 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。
6. 如請求項1所述之按鍵，其中該第一磁性區為自該底板彎折成形之一側板。
7. 如請求項1所述之按鍵，另包含一框架，設置於該底板上，該第一磁性區係由該框架提供。
8. 如請求項1所述之按鍵，另包含一殼體，設置於該鍵帽之底部，用以容置該第二磁性區。
9. 如請求項1所述之按鍵，其中該鍵帽相對該底板於該未按壓位置與該按壓位置之間移動的軌跡為弧形。
10. 如請求項1所述之按鍵，其中該底板具有一孔洞，該按鍵更包括一背光裝置，該背光裝置設置於該底板下方，提供光線給該鍵帽。
11. 如請求項1所述之按鍵，其中該底板為透明材質，該按鍵更包括一背光裝置，該背光裝置設置於該底板下方，提供光線給該鍵帽。
12. 如請求項1所述之按鍵，其中該底板為塑膠材質，該按鍵更包括一電容感應裝置，該電容感應裝置設置於該底板下方，用來提供一游標訊號或一按鍵訊號。
13. 一種按鍵，包含：一底板；一第一磁性區，設置於該底板上；一鍵帽，具有一本體、一第一延伸臂、一第二延伸臂、一第一可撓性連接部及一第二可撓性連接部，該第一延伸臂與該第二延伸臂分別藉由該第一可撓性連接部與該第二可撓性連接部連接於該本體之底部，該第一延伸臂及該第二延伸臂分別與該底板可轉動地連接，且可朝同一方向轉動，以帶動該鍵帽相對該底板於一未按壓位置與一按壓位置之間移動；以及一第二磁性區，設置於該鍵帽上，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，該磁吸力之方向平行該底板；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，該鍵帽伴隨該第一延伸臂及該第二延伸臂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，使得該鍵帽伴隨該第一延伸臂及該第二延伸臂由該按壓位置移動回該未按壓位置。
14. 如請求項13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。
15. 如請求項13所述之按鍵，其中該第一磁性區為自該底板彎折成形之一側板。
16. 如請求項13所述之按鍵，另包含一框架，設置於該底板上，該第一磁性區係由該框架提供。
17. 如請求項13所述之按鍵，另包含一殼體，設置於該鍵帽之底部，用以容置該第二磁性區。
18. 如請求項13所述之按鍵，其中該鍵帽相對該底板於該未按壓位置與該按壓位置之間移動的軌跡為弧形。
19. 如請求項13所述之按鍵，其中該底板具有一孔洞，該按鍵更包括一背光裝置，該背光裝置設置於該底板下方，提供光線給該鍵帽。
20. 如請求項13所述之按鍵，其中該底板為透明材質，該按鍵更包括一背光裝置，該背光裝置設置於該底板下方，提供光線給該鍵帽。
21. 如請求項13所述之按鍵，其中該底板為塑膠材質，該按鍵更包括一電容感應裝置，該電容感應裝置設置於該底板下方，用來提供一游標訊號或一按鍵訊號。
22. 如請求項13所述之按鍵，其中該本體、該第一延伸臂及該第二延伸臂係一體成型。