TWI669730B - 鍵盤 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種鍵盤，包括具有封閉式連接架之底板、翼式連接元件以及按鍵帽。翼式連接元件包括第一框架以及第二框架，且第二框架具之連接軸伸入封閉式連接架而連接翼式連接元件以及底板。當按鍵帽被觸壓時，連接軸僅可於封閉式連接架內轉動而受封閉式連接架之限制，使翼式連接元件擺動之幅度較小，因此，本發明鍵盤可改善按鍵帽之觸壓穩定度。

Description

鍵盤
本發明係關於一種輸入裝置，尤其係關於具有複數按鍵之鍵盤。
常見的電腦週邊輸入裝置包括滑鼠、鍵盤以及軌跡球等，其中鍵盤可直接鍵入文字以及符號予電腦，因此相當受到使用者以及輸入裝置廠商之重視。而本案之主題即為鍵盤。
接下來說明鍵盤中之按鍵結構的架構，以包含有剪刀式連接元件之按鍵結構為例說明。請參閱圖1，其為習知按鍵結構之剖面側視示意圖。習知按鍵結構1包括按鍵帽11、剪刀式連接元件12、彈性橡膠體13、薄膜開關電路14以及底板15，且底板15用以承載按鍵帽11、剪刀式連接元件12、彈性橡膠體13以及薄膜開關電路14。其中剪刀式連接元件12係用以連接底板15與按鍵帽11。
剪刀式連接元件12位於底板15以及按鍵帽11之間且分別連接二者。剪刀式連接元件12包括第一框架121以及第二框架122。第一框架121之第一端連接於按鍵帽11，而第一框架121之第二端則連接於底板15。彈性橡膠體13被剪刀式連接元件12環繞，而薄膜開關電路14具有複數按鍵接點(未顯示於圖中)。該按鍵接點於被觸發時輸出相對應之按鍵訊 號。彈性橡膠體13設置於薄膜開關電路14上且一個彈性橡膠體13係對應於一個按鍵接點，當彈性橡膠體13被觸壓時，彈性橡膠體13發生形變且觸壓薄膜開關電路14中相對應之按鍵接點而產生按鍵訊號。
接下來說明習知按鍵結構1被使用者觸壓之運作情形。圖1中，當使用者觸壓按鍵帽11時，按鍵帽11受力而推抵剪刀式連接元件12使其運動，故按鍵帽11可相對於底板15往下移動且觸壓相對應的彈性橡膠體13。此時，彈性橡膠體13發生形變且觸壓薄膜開關電路14以觸發薄膜開關電路14之按鍵接點，使得薄膜開關電路14輸出相對應之按鍵訊號。而當使用者停止觸壓按鍵帽11時，按鍵帽11不再受力而停止觸壓彈性橡膠體13，使得彈性橡膠體13因應其彈性而恢復原狀，同時提供往上的彈性恢復力，按鍵帽11因此而被推回被觸壓之前的位置。上述為習知按鍵結構之結構以及運作情形。
於按鍵帽11被觸壓之過程中，第一框架121以及第二框架122隨著移動的按鍵帽擺動，且第一框架121以及第二框架122於擺動之同時亦發生晃動，造成按鍵帽11之移動亦隨之晃動而不穩定。另外，由於結構的緣故，組裝後的第一框架12以及第二框架122容易由底板15上脫離。
因此，需要一種可提升組裝穩固性之鍵盤。
本發明之目的在於提供一種可提升組裝穩固性之鍵盤。
本發明之另一目的在於提供一種可改善按鍵帽晃動情形之鍵盤。
於一較佳實施例中，本發明提供一種鍵盤包括一底板、一翼式連接元件以及一按鍵帽。該翼式連接元件位於該底板上且連接於該底 板，用以相對於該底板擺動，該翼式連接元件包括一第一框架以及一第二框架。該第一框架連接於該底板且位於該底板之一第一側，該第一框架具有一第一限位部，設置於該第一框架之一第一側壁上。該第二框架連接於該底板且位於該底板之一第二側，該第二框架部份伸入該第一框架內而與該第一框架連接。該按鍵帽連接於該第一框架以及該第二框架，且可相對於該底板移動；其中，當該按鍵帽未被觸壓時，該第一限位部與該底板接觸；而當該按鍵帽被觸壓時，該第一框架以及該第二框架相對於該底板擺動，使該第一限位部離開該底板。
於一較佳實施例中，該第一框架更包括一第一連接軸、一第二連接軸以及一凹槽。該第一連接軸設置於該第一框架之一第一端上，且位於該第一框架之該第一端之外側，用以與該按鍵帽之一滑動卡勾連接。該第二連接軸設置於該第一框架之該第一側壁內且位於該第一側壁之內側，用以與該底板連接。該凹槽設置於該第一框架之一第二端上，且位於該第一框架之該第二端之內側，用以容納該第二框架之一第二端，以結合該第一框架以及該第二框架；其中，該第一限位部設置於該第一側壁上且接近於該第一框架之該第二端之處。
於一較佳實施例中，該第一框架更包括一第一穿孔。該第一穿孔設置於該第一框架之該第一側壁內，使該底板之一卡勾伸入該第一穿孔內而與該第二連接軸連接；其中，該第二連接軸係位於該第一穿孔內。
於一較佳實施例中，該第二框架包括一轉動連接軸、一第三連接軸以及一第四連接軸。該轉動連接軸設置於該第二框架之該第一端上，用以伸入該第一框架之該凹槽內，以結合該第一框架以及該第二框架，且可相對於該凹槽轉動。該第三連接軸設置於該第二框架之該第二端上，用以伸入該按鍵帽之一固定卡勾中。該第四連接軸設置於該第二框架之一 第二側壁內且位於該第二側壁之內側，用以與該底板連接。而該底板包括一封閉式連接架、一卡勾以及一第二限位部。該封閉式連接架用以容納該第四連接軸，而與該第二框架連接。該卡勾位於該封閉式連接架之一側，用以供該第二連接軸伸入，而與該第一框架連接。該第二限位部位於該封閉式連接架以及該卡勾之間，用以與該第一限位部接觸。
簡言之，本發明鍵盤係採用翼式連接元件分別連接於底板以及按鍵帽，且藉由特殊形狀的封閉式連接架而結合底板以及翼式連接元件。因應翼式連接元件之第四連接軸被收納於封閉式連接架的結構，使得翼式連接元件擺動之幅度小於傳統剪刀式連接元件之擺動幅度。與傳統剪刀式連接元件相比，本發明鍵盤之翼式連接元件擺動幅度小，故可穩定地擺動，進而提升按鍵帽之觸壓穩定度，同時，亦可降低鍵盤之厚度。另一方面，第一框架以及第二框架之間係藉由轉動連接軸與凹槽而連接之，其組裝方式簡易，且第一框架以及第二框架之成型製程亦比習知的剪刀式連接元件容易。故本發明鍵盤更具有成本上的優勢。
1‧‧‧按鍵結構
2‧‧‧鍵盤
11、22‧‧‧按鍵帽
12‧‧‧剪刀式連接元件
13‧‧‧彈性橡膠體
14‧‧‧薄膜開關電路
15、21‧‧‧底板
23‧‧‧翼式連接元件
24‧‧‧電路板
25‧‧‧觸發開關
121、231‧‧‧第一框架
122、232‧‧‧第二框架
211‧‧‧封閉式連接架
212‧‧‧卡勾
213‧‧‧第二限位部
221‧‧‧滑動卡勾
222‧‧‧固定卡勾
223‧‧‧凹陷結構
241‧‧‧開孔
2311‧‧‧第一連接軸
2312‧‧‧第二連接軸
2313‧‧‧凹槽
2314‧‧‧第一限位部
2315‧‧‧第一穿孔
2316‧‧‧第一側壁
2317‧‧‧延伸部
2321‧‧‧第三連接軸
2322‧‧‧第四連接軸
2323‧‧‧轉動連接軸
2324‧‧‧第二穿孔
2325‧‧‧第三穿孔
2326‧‧‧第二側壁
2327‧‧‧缺口結構
圖1係習知按鍵結構之剖面側視示意圖。
圖2係本發明鍵盤於一較佳實施例中之局部結構分解示意圖。
圖3係本發明鍵盤之按鍵帽以及翼式連接元件於一較佳實施例中之另一視角之結構分解示意圖。
圖4係本發明鍵盤之翼式連接元件於一較佳實施例中之結構分解示意圖。
圖5係本發明鍵盤於一較佳實施例中之局部結構示意圖。
圖6係本發明鍵盤於一較佳實施例中被觸壓之局部結構示意圖。
鑑於習知技術所造成的問題，本發明提供一種可解決其問題之鍵盤。首先說明本發明鍵盤的結構，請同時參閱圖2以及圖3，圖2係為本發明鍵盤於一較佳實施例中之局部結構分解示意圖，而圖3係為本發明鍵盤之按鍵帽以及翼式連接元件於一較佳實施例中之另一視角之結構分解示意圖。本發明鍵盤2包括底板21、複數按鍵帽22(圖中僅顯示一個)、複數翼式連接元件23(圖中僅顯示一個)、電路板24以及複數觸發開關25(圖中僅顯示一個)。底板21包括複數封閉式連接架211、複數卡勾212以及複數第二限位部213，複數封閉式連接架211位於底板21之第一側，且複數卡勾212位於封閉式連接架211之一側，而第二限位部213則位於封閉式連接架211以及卡勾212之間。翼式連接元件23位於底板21上且連接於底板21之複數封閉式連接架211以及複數卡勾212，其可相對於底板21擺動。每一翼式連接元件23對應於一個按鍵帽22，且其包括第一框架231以及第二框架232。第一框架231連接於底板21之複數卡勾212且位於底板21之第一側，第二框架232連接於底板21之複數封閉式連接架211且位於底板21之第二側，第二框架232部份伸入第一框架231內而與第一框架231連接。按鍵帽22連接於相對應的第一框架231以及第二框架232，且可相對於底板21上下移動。按鍵帽22包括滑動卡勾221、固定卡勾222以及凹陷結構223。
請同時參閱圖2、圖3以及圖4，圖4係為本發明鍵盤之翼式連接元件於一較佳實施例中之結構分解示意圖。翼式連接元件23中，第 一框架231包括複數第一連接軸2311、複數第二連接軸2312、複數凹槽2313、複數第一限位部2314以及複數第一穿孔2315。第一連接軸2311設置於第一框架231之第一端上，且位於第一框架231之第一端的外側，其可與按鍵帽22之滑動卡勾221連接。第二連接軸2312設置於第一框架231之第一側壁2316內且位於第一側壁2316的內側，其可與底板21連接。凹槽2313設置於第一框架231之第二端上，且位於第一框架231之第二端的內側，其功能為容納第二框架232之第二端，以結合第一框架231以及第二框架232。第一限位部2314設置於第一側壁2316上且接近於第一框架231之第二端之處，其中，第一限位部2314對應於按鍵帽22之凹陷結構223。第一穿孔2315設置於第一框架231之第一側壁2316內，其中，第二連接軸2312係位於相對應的第一穿孔2315內。
於本較佳實施例中，第一框架231之形狀為ㄇ字形，且上述複數第一連接軸2311、複數第二連接軸2312、複數凹槽2313、複數第一限位部2314以及複數第一穿孔2315等元件係以對稱方式設置於第一框架231上。其僅為例示之用，而非以此為限。於另一較佳實施例中，上述元件可根據需求而採用單一數量或更多數量的設置方式。
另一方面，第二框架232包括複數第三連接軸2321、複數第四連接軸2322、複數轉動連接軸2323、第二穿孔2324以及複數第三穿孔2325，第三連接軸2321設置於第二框架232之第二端上，其可伸入按鍵帽22之固定卡勾222中。第四連接軸2322設置於第二框架232之第二側壁2326內且位於第二側壁2326之內側，其可與底板21連接。轉動連接軸2323設置於第二框架232之第一端上，其可伸入第一框架231之凹槽2313內，以結合第一框架231以及第二框架232，且轉動連接軸2323可相對於凹槽2313轉動。第二穿孔2324設置於第二框架232之第二端，且相鄰於 第三連接軸2321，而第三穿孔2325設置於第二框架232之第二側壁2326內，其中，第四連接軸2322位於相對應的第三穿孔2325內，且第四連接軸2322之長度小於第三穿孔2325之寬度。
於本較佳實施例中，第二框架232之形狀亦為ㄇ字形，且上述複數第三連接軸2321、複數第四連接軸2322、複數轉動連接軸2323、第二穿孔2324以及複數第三穿孔2325等元件係以對稱方式設置於第二框架232上。其僅為例示之用，而非以此為限。於另一較佳實施例中，上述元件可根據需求而採用單一數量或更多數量的設置方式。
由於第四連接軸2322之長度小於第三穿孔2325之寬度，因此，封閉式連接架211得以伸入第三穿孔2325內且使第四連接軸2322伸入封閉式連接架211內，以形成第四連接軸2322被收納於封閉式連接架211內的狀態。同理，卡勾212伸入第一穿孔2315內而使第二連接軸2312伸入卡勾212內，以形成第二連接軸2312與卡勾212連接的狀態。藉此，底板21可分別與第一框架231以及第二框架232連接。另一方面，使卡勾212伸入第三穿孔2325內而與第四連接軸2322連接。滑動卡勾221與第一連接軸2311連接，固定卡勾222則穿過第二穿孔2324而與第三連接軸2321連接。藉此，按鍵帽22可分別與第一框架231以及第二框架232連接。
請同時參閱圖2、圖3以及圖5，圖5係為本發明鍵盤於一較佳實施例中之局部結構示意圖。電路板24設置於底板21上，而複數觸發開關25位於相對應的複數按鍵帽22以及電路板24之間，且電性連接電路板24其可因應按鍵帽22之移動而被觸發，以輸出對應於按鍵帽22的按鍵訊號，且按鍵訊號可藉由電路板24被輸出。其中，電路板24具有複數開孔241，且每一開孔241對應於一個封閉式連接架211以及卡勾212，當電路板24與底板21疊合時，複數封閉式連接架211以及複數卡勾212可 分別穿過相對應的開孔241，而與第一框架231以及第二框架232連接。於本較佳實施例中，係以觸發開關25以及電路板24作為產生按鍵訊號之元件，且觸發開關25係以表面黏著技術(SMT)而設置於電路板24上。其僅為例示之用，而非以此為限。於另一較佳實施例中，亦可利用彈性橡膠體(或金屬彈性體，Metal dome)以及薄膜開關電路作為產生按鍵訊號之元件。
底板21、翼式連接元件23、電路板24以及觸發開關25結合，且第一框架231與第二框架232處於展開狀態之情形係如圖5所示。其中，底板21之第二限位部213與第一框架231之第一限位部2314接觸，且第二限位部213位於按鍵帽22之凹陷結構223的下方。
請同時參閱圖5以及圖6，圖6係為本發明鍵盤於一較佳實施例中被觸壓之局部結構示意圖。當使用者觸壓按鍵帽22時，按鍵帽22相對於底板21垂直往下移動且推抵第一連接軸2311以及第三連接軸2321，使第二框架232以轉動連接軸2323為支點相對於凹槽2313擺動，藉此，第一框架231以及第二框架232得以相對於底板21擺動。於按鍵帽22往下移動之過程中，第一連接軸2311於相對應的滑動卡勾221內滑動，且第二連接軸2312於相對應的卡勾212內滑動。另一方面，第三連接軸2321於相對應的固定卡勾222內轉動，而第四連接軸2322則於相對應的封閉式連接架211內轉動。其中，隨著第一框架231之擺動，複數第一限位部2314分別離開相對應的第二限位部213，而不再與第二限位部213接觸。
接下來，往下移動的按鍵帽22抵頂相對應的觸發開關25，且觸發開關25被觸發而產生按鍵訊號，而電路板24則輸出對應於按鍵帽22的按鍵訊號。此時，第一框架231與第二框架232處於平行狀態，且離開該第二限位部213的第一限位部2314移動至按鍵帽22之凹陷結構223內。而當觸發開關25不再被按鍵帽22推抵時，觸發開關25內部的彈性元 件提供一彈性力予按鍵帽22，使按鍵帽22垂直往上移動而恢復至未觸壓前之位置，且垂直往上移動的按鍵帽22帶動第一框架231以及第二框架232擺動，以回復為圖5的狀態。
請再次參閱圖4以及圖5，第二框架232更包括複數缺口結構2327，設置於第二側壁2326上。另一方面，第一框架231更包括複數延伸部2317，其由第一框架231之第二端延伸而形成。當第一框架231與第二框架232連接時，複數延伸部2317分別伸入相對應的缺口結構2327內，如圖5所示。藉此，可防止於第一框架231與第二框架232擺動之過程中該兩者分離。
於本較佳實施例中，第一限位部2314係為凸塊結構，而第二限位部213係為***結構，其僅為例示之用，而非以此為限。於另一較佳實施例中，亦可採用以下設計：第一框架上設置有***結構，而底板上則設置相對應的凸塊結構。
需特別說明的有三，第一，為了避免第一框架231以及第二框架232擺動不順暢而影響按鍵帽22之觸壓手感，更於延伸部2317上設置有導圓結構，以輔助第一框架231以及第二框架232相對於底板21擺動。第二，第二連接軸2312位於相對應的第一穿孔2315內，使得第二連接軸2312形成與第一框架231連接的結構，與傳統作法中伸出於側壁的連接軸相比，本發明之第二連接軸2312的結構較堅固，故第一框架231之結構較不易損壞。而第二框架232上之第三連接軸2321亦為同理，故第二框架232之結構亦較不易損壞。
第三，由於本發明鍵盤2之結構設計，使得於按鍵帽上下移動之過程中，第一限位部2314會於底板21之第二限位部213與按鍵帽22之凹陷結構223之間移動，且第一限位部2314會與第二限位部213接觸。 因此，按鍵帽22之移動行程可由第二限位部213之高度而決定。若有高移動行程的需求，可採用降低第二限位部之高度的設計，以提升按鍵帽之移動行程。反之，若有低移動行程的需求，可採用提高第二限位部之高度的設計，以縮短按鍵帽之移動行程。由於本發明鍵盤可調整按鍵帽之移動行程，因此可應用於不同機種(或不同移動行程)的鍵盤。換言之，本發明鍵盤具有高度的共用性。
根據上述可知，本發明鍵盤係採用翼式連接元件分別連接於底板以及按鍵帽，且藉由特殊形狀的封閉式連接架而結合底板以及翼式連接元件。因應翼式連接元件之第四連接軸被收納於封閉式連接架的結構，使得翼式連接元件擺動之幅度小於傳統剪刀式連接元件之擺動幅度。與傳統剪刀式連接元件相比，本發明鍵盤之翼式連接元件擺動幅度小，故可穩定地擺動，進而提升按鍵帽之觸壓穩定度，同時，亦可降低鍵盤之厚度。另一方面，第一框架以及第二框架之間係藉由轉動連接軸與凹槽而連接之，其組裝方式簡易，且第一框架以及第二框架之成型製程亦比習知的剪刀式連接元件容易。故本發明鍵盤更具有成本上的優勢。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

Claims (10)

  1. 一種鍵盤，包括：一底板；一翼式連接元件，位於該底板上且連接於該底板，用以相對於該底板擺動，該翼式連接元件包括：一第一框架，連接於該底板且位於該底板之一第一側，該第一框架具有一第一限位部，設置於該第一框架之一第一側壁上；以及一第二框架，連接於該底板且位於該底板之一第二側，該第二框架部份伸入該第一框架內而與該第一框架連接；以及一按鍵帽，連接於該第一框架以及該第二框架，且可相對於該底板移動；其中，當該按鍵帽未被觸壓時，該第一限位部與該底板接觸；而當該按鍵帽被觸壓時，該第一框架以及該第二框架相對於該底板擺動，使該第一限位部離開該底板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤，其中，該第一框架更包括：一第一連接軸，設置於該第一框架之一第一端上，且位於該第一框架之該第一端之外側，用以與該按鍵帽之一滑動卡勾連接；一第二連接軸，設置於該第一框架之該第一側壁內且位於該第一側壁之內側，用以與該底板連接；以及一凹槽，設置於該第一框架之一第二端上，且位於該第一框架之該第二端之內側，用以容納該第二框架之一第二端，以結合該第一框架以及該第二框架；其中，該第一限位部設置於該第一側壁上且接近於該第一框 架之該第二端之處。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之鍵盤，其中，該第一框架更包括一第一穿孔設置於該第一框架之該第一側壁內，使該底板之一卡勾伸入該第一穿孔內而與該第二連接軸連接；其中，該第二連接軸係位於該第一穿孔內。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之鍵盤，其中，該第二框架包括：一轉動連接軸，設置於該第二框架之該第一端上，用以伸入該第一框架之該凹槽內，以結合該第一框架以及該第二框架，且可相對於該凹槽轉動；以及一第三連接軸，設置於該第二框架之該第二端上，用以伸入該按鍵帽之一固定卡勾中；以及一第四連接軸，設置於該第二框架之一第二側壁內且位於該第二側壁之內側，用以與該底板連接。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之鍵盤，其中，該底板包括：一封閉式連接架，用以容納該第四連接軸，而與該第二框架連接；一卡勾，位於該封閉式連接架之一側，用以供該第二連接軸伸入，而與該第一框架連接；以及一第二限位部，位於該封閉式連接架以及該卡勾之間，用以與該第一限位部接觸。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之鍵盤，其中，該按鍵帽之移動行程可由該第二限位部之高度而決定。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之鍵盤，其中，當該按鍵帽未被觸壓時，該第一框架與該第二框架處於一展開狀態，且該第一限位部與該第二限位 部接觸；而當該按鍵帽被觸壓時，該第一框架以及該第二框架相對於該底板擺動而處於一平行狀態，使該第一限位部離開該第二限位部而移動至該按鍵帽之一凹陷結構內。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之鍵盤，其中，當該按鍵帽被觸壓，且該第一框架以及該第二框架相對於該底板擺動時，該第一連接軸於該滑動卡勾內滑動，該第二連接軸於該卡勾內滑動，該第三連接軸於該固定卡勾內轉動，而該第四連接軸於該封閉式連接架內轉動。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之鍵盤，其中，該第二框架更包括：一第二穿孔，設置於該第二框架之該第二端，且相鄰於該第三連接軸，用以供該固定卡勾穿過；以及一第三穿孔，設置於該第二框架之該第二側壁內，使該封閉式連接架伸入該第三穿孔內而與該第四連接軸連接；其中，該第四連接軸位於該第三穿孔內；其中，該第四連接軸之長度小於該第三穿孔之寬度。
  10. 如申請專利範圍第4項所述之鍵盤，其中，該第二框架更包括一缺口結構，設置於該第二側壁上，而該第一框架更包括一延伸部，由該第一框架之該第二端延伸而形成，當該第一框架與該第二框架連接時，該延伸部伸入該缺口結構內，以防止該第一框架與該第二框架分離。
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