TWM517405U - 磁浮按鍵裝置 - Google Patents

Description

磁浮按鍵裝置

本創作係關於一種按鍵裝置，特別是關於一種利用磁浮原理作動之磁浮按鍵裝置。

一般對於鍵盤的定義即為操作一部機器的一組按鍵，而且是一組呈系統化排列的按鍵所構成，最傳統的按鍵為機械式(mechanical)按鍵，其採用的設計是於一電路板上配置有複數個雙列直插封裝(dual-in-line package，DIP)開關，每一個DIP開關對應一按鍵，且藉由調整彈簧之應力大小來調整按壓時所需的力道大小，這種鍵盤由於使用了由複數金屬簧片與彈簧所構成的DIP開關，故於使用時噪音較大，且按鍵行程(key stroke)較長，不適合用來進行高速輸入，另一方面，其使用了複數個DIP開關使得鍵盤的厚度難以縮減，於電子設備中占用相當多的體積，不適合配置於可攜式的電子產品上，例如，超輕薄筆記型電腦(ultrabook)及智慧型手機(smartphone)等裝置上。因此，人們針對可攜式電子產品之薄型化設計開發出了薄膜(membrane)鍵盤，其成本低、結構簡單、易於大量製造且使用時噪音較小、按鍵行程較短，比起傳統的機械式鍵盤更適合用來進行高速輸入，透過具有彈性之導電橡膠作為按鍵上下電極接通以觸發按鍵功能的媒介，且能夠於按鍵受按壓之後藉由橡膠材料本身之特性將按鍵彈回初始位置以備再一次受按壓。

但是橡膠具有劣化的問題，在反覆彎折與擠壓之後容易損毀而失去彈力；另一方面，鍵盤於非使用狀態時無法降低按鍵的高度，在鍵盤的收納以及可攜式電子產品的設計上，造成薄型化的與便攜性的限制；因此，中國專利證字第CN 103065844 B號提出一種磁吸式按鍵及其鍵盤， 其不具有反覆擠壓而容易劣化以及失去彈力的問題，具有較佳的使用壽命。

然而，習知技術之磁浮鍵盤其於按壓使用時不具有段落感(即阻尼隨按壓行程位置產生變化的感覺)，在按壓時較為費力，且使用者難以判斷此次按壓是否為有效按壓，容易造成未輸入或重複輸入的結果，產生使用上的不便以及較差的使用體驗；另一方面，習知技術之磁浮鍵盤於非使用狀態時難以使按鍵高度下降，難以達到便於收納、方便攜帶之目的。

因此，提出一種按壓時具有段落感，且於非使用狀態時可調整按鍵高度而能夠便於收納及攜帶目的的磁浮按鍵裝置，實為目前各界亟欲解決之技術問題。

鑒於上述習知技術的缺點，本創作之主要目的係提供一種磁浮按鍵裝置，其於按壓使用時具有段落感，且能夠於非使用狀態時使按鍵高度下降，達到便於收納、方便攜帶之目的。

為達上述之主要目的與其他目的，本創作所提供的磁浮按鍵裝置包括：一印刷電路板，包含一電磁鐵線圈迴路及一微處理器；一磁力感測器，設置於該印刷電路板上；一支承板，設置於該印刷電路板上，且具有一第一樞接座及一第二樞接座；一第一樞接板，具有一倒U型以形成一第一作動區，且樞接於該支承板之該第一樞接座及該第二樞接座，其中，該倒U型兩側具有一第一樞接孔；一第二樞接板，具有一倒U型以形成一第二作動區，且樞接於該支承板之該第一樞接座及該第二樞接座，其中，該倒U型兩側具有一第二樞接孔；一第一樞接件，樞接於該第一樞接板之該倒U型兩側的該第一樞接孔；一第二樞接件，樞接於該第二樞接板之該倒U型兩側的該第二樞接孔；以及一鍵帽，包含一磁性元件相對地設置於該電磁鐵線圈迴路上方，該第一樞接件及該第二樞接件磁吸於該磁性元件，且該鍵帽復包括有抵靠於該第一樞接件的一第一抵靠部，及抵靠該第二樞接件的一第二抵靠部；其中，當該鍵帽至一第二位置時，該第一抵靠部及該第二抵靠部向下移動，使該第一樞接件及該第二樞接件與該磁性元件脫離，以產生一段落感。

較佳地，該鍵帽處於一第一位置時，該電磁鐵線圈迴路可產 生與該磁性元件相同之磁性。

較佳地，該鍵帽處於一第三位置時，該電磁鐵線圈迴路可產生與該磁性元件相異之磁性，使該鍵帽之該磁性元件靠近至該印刷電路板之該電磁鐵線圈迴路。

較佳地，當該磁性元件向下移動時，該磁力感測器可感測一較大的磁力，進而傳送一觸發訊號至該微處理器。

較佳地，該第一樞接件與該第二樞接件可為金屬材質。

較佳地，該微處理器可控制該電磁鐵線圈迴路之極性及磁性大小。

較佳地，當該磁浮按鍵裝置處於待機狀態時，該微處理器可調整該電磁鐵線圈迴路之極性，使該電磁鐵線圈迴路之極性與該鍵帽之該磁性元件的極性相異，進而使該電磁鐵線圈迴路與該鍵帽之該磁性元件相吸，或該微處理器關閉該電磁鐵線圈迴路，使該鍵帽呈現自然下降。

較佳地，該磁性元件可為一磁性塗料所覆蓋之元件或一薄磁鐵。

本創作在鍵帽內埋設磁性元件，並在印刷電路板上設置電磁鐵線圈迴路、微處理器及磁力感測器，當印刷電路板上電磁鐵線圈迴路的磁性與鍵帽內的磁性元件相同時，鍵帽會上升，反之則鍵帽下降，而後經由印刷電路板上所設置的磁力感測器偵測磁力數值以完成觸發。經由上述的磁浮作動原理，使得本創作創作所提供之磁浮按鍵裝置易於非使用狀態時使按鍵高度下降，以便於收納、方便攜帶；此外，可藉該第一樞接件及該第二樞接件與該磁性元件的磁吸與脫離狀態改變而使阻尼隨該鍵帽的按壓行程位置產生變化，即從磁吸至脫離狀態改變的瞬間使阻尼驟降，以產生該段落感，讓使用者得知此次按壓為有效按壓，且使按壓時較為省力，因此本創作達成省力操作、方便攜帶且具有較佳使用體驗之目的。

1‧‧‧磁浮按鍵裝置

11‧‧‧印刷電路板

111‧‧‧電磁鐵線圈迴路

112‧‧‧微處理器

12‧‧‧磁力感測器

13‧‧‧支承板

131‧‧‧第一樞接座

132‧‧‧第二樞接座

14‧‧‧第一樞接板

141‧‧‧倒U型

142‧‧‧第一作動區

143‧‧‧第一樞接孔

15‧‧‧第二樞接板

151‧‧‧倒U型

152‧‧‧第二作動區

153‧‧‧第二樞接孔

16‧‧‧第一樞接件

17‧‧‧第二樞接件

18‧‧‧鍵帽

181‧‧‧第一抵靠部

182‧‧‧第二抵靠部

183‧‧‧磁性元件

圖1係本創作磁浮按鍵裝置之立體示意圖；圖2係本創作磁浮按鍵裝置之***分解圖；圖3係本創作磁浮按鍵裝置之平面俯視圖； 圖4係本創作磁浮按鍵裝置之鍵帽之第一位置示意圖；圖5係本創作磁浮按鍵裝置之鍵帽之第一位置示意圖；以及圖6係本創作磁浮按鍵裝置之鍵帽之第一位置示意圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本創作之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本創作之其他優點及功效。本創作亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用，本創作說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。

須知，本說明書所附圖式繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士瞭解與閱讀，並非用以限定本創作可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本創作所能產生之功效及所能達成之目的下，均應落在本創作所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。

請先參考圖1、圖2及圖3，圖1係本創作磁浮按鍵裝置之立體示意圖，圖2係本創作磁浮按鍵裝置之***分解圖，圖3係本創作磁浮按鍵裝置之平面俯視圖。如圖所示，本創作之磁浮按鍵裝置1包括：一印刷電路板11，包含一電磁鐵線圈迴路111及一微處理器112；一磁力感測器12，設置該印刷電路板11上；一支承板13，設置於印刷電路板11上，且具有一第一樞接座131及一第二樞接座132；一第一樞接板14，具有一倒U型141以形成一第一作動區142，且樞接於支承板13之第一樞接座131及第二樞接座132，其中，倒U型141兩側具有一第一樞接孔143；一第二樞接板15，具有一倒U型151以形成一第二作動區152，且樞接於支承板13之第一樞接座131及第二樞接座132，其中，倒U型151兩側具有一第二樞接孔153；一第一樞接件16，樞接於第一樞接板14之倒U型141兩側的第一樞接孔143；一第二樞接件17，樞接於第二樞接板15之倒U型151兩側的第二樞接孔153；以及一鍵帽18，包含一磁性元件183相對地設置於電磁鐵線圈迴路111上方，該第一樞接件及該第二樞接件磁吸於該磁性 元件，且該鍵帽復包括有抵靠於該第一樞接件的一第一抵靠部，及抵靠該第二樞接件的一第二抵靠部；其中，當該鍵帽至一第二位置時，該第一抵靠部及該第二抵靠部向下移動，使該第一樞接件及該第二樞接件與該磁性元件脫離，以產生一段落感。

在本創作的實施例中，鍵帽18處於一第一位置時，如圖4所示，電磁鐵線圈迴路111可產生與磁性元件183相同之磁性。此時，鍵帽18呈上升狀態，可供使用者進行按壓。

在本創作的實施例中，當使用者向下按壓鍵帽18時，第一樞接件16與第二樞接件17將由磁性元件183脫離。第一樞接件16與第二樞接件17於第一樞接板14與第二樞接板15上為可做圓周擺動的自由構件。

在本創作的實施例中，當第一樞接件16與第二樞接17件由磁性元件183脫離時，所產生的脫離力道將會使使用者感覺到段落感，進而得知已完成按壓鍵帽的動作。

在本創作的實施例中，鍵帽18處於一第三位置時，如圖6所示，電磁鐵線圈迴路111可產生與磁性元件183相異之磁性，使鍵帽18之磁性元件183靠近至印刷電路板11之電磁鐵線圈迴路111。此時，印刷電路板11上的磁力感測器12可感測不同的磁力數值，此數值將傳至微處理器112。

在本創作的實施例中，當磁性元件183向下移動時，磁力感測器12可感測一較大的磁力，進而傳送一觸發訊號至微處理器112。微處理器112於接收到觸發訊號後將進行訊號處理工作。於本創作中，磁力感測器12亦可由一動能感知器所代替。

在本創作的實施例中，第一樞接件16與第二樞接件17可為金屬材質。

在本創作的實施例中，微處理器112可控制電磁鐵線圈迴路111之極性及磁性大小，以調整使用者按壓磁浮按鍵裝置1之觸感。

在本創作的實施例中，當磁浮按鍵裝置1處於待機狀態時，微處理器112可調整電磁鐵線圈迴路111之極性，使電磁鐵線圈迴路111之極性與鍵帽18之磁性元件183的極性相異，進而使電磁鐵線圈迴路111與鍵帽18之磁性元件183相吸，此時，鍵帽18會吸至最低高度，將可方 便使用者收納攜帶。或是，微處理器112可關閉電磁鐵線圈迴路111，使鍵帽18呈現自然下降，亦可方便使用者收納攜帶。

在本創作的實施例中，磁性元件183可為一磁性塗料所覆蓋之元件或一薄磁鐵，以提供磁力吸附第一樞接件16及第二樞接件17。

本創作在鍵帽18內埋設磁性元件183，並在印刷電路板11上設置電磁鐵線圈迴路111、微處理器112及磁力感測器12，當印刷電路板11上電磁鐵線圈迴路111的磁性與鍵帽18內的磁性元件183相同時，鍵帽18會上升，反之則鍵帽18下降，而後經由印刷電路板11上所設置的磁力感測器12偵測磁力數值以完成觸發。經由上述的磁浮作動原理，使得本創作所提供之磁浮按鍵裝置易於非使用狀態時使按鍵高度下降，以便於收納、方便攜帶；此外，可藉第一樞接件181及第二樞接件182與磁性元件183的磁吸與脫離狀態改變而使阻尼隨鍵帽18的按壓行程位置產生變化，即從磁吸至脫離狀態改變的瞬間使阻尼驟降，以產生段落感，讓使用者得知此次按壓為有效按壓，且使按壓時較為省力，因此本創作達成省力操作、方便攜帶且具有較佳使用體驗之目的。

然而，上述實施例僅例示性說明本創作之功效，而非用於限制本創作，任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本創作之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。此外，在上述該些實施例中之元件的數量僅為例示性說明，亦非用於限制本創作。因此本創作之權利保護範圍，應如以下之申請專利範圍所列。

1‧‧‧磁浮按鍵裝置

11‧‧‧印刷電路板

111‧‧‧電磁鐵線圈迴路

112‧‧‧微處理器

12‧‧‧磁力感測器

13‧‧‧支承板

131‧‧‧第一樞接座

132‧‧‧第二樞接座

14‧‧‧第一樞接板

141‧‧‧倒U型

142‧‧‧第一作動區

143‧‧‧第一樞接孔

15‧‧‧第二樞接板

151‧‧‧倒U型

152‧‧‧第二作動區

153‧‧‧第二樞接孔

16‧‧‧第一樞接件

17‧‧‧第二樞接件

18‧‧‧鍵帽

183‧‧‧磁性元件

Claims (8)

1. 一種磁浮按鍵裝置，包括：一印刷電路板，包含一電磁鐵線圈迴路及一微處理器；一磁力感測器，設置於該印刷電路板上；一支承板，設置於該印刷電路板上，且具有一第一樞接座及一第二樞接座；一第一樞接板，具有一倒U型以形成一第一作動區，且樞接於該支承板之該第一樞接座及該第二樞接座，其中，該倒U型兩側具有一第一樞接孔；一第二樞接板，具有一倒U型以形成一第二作動區，且樞接於該支承板之該第一樞接座及該第二樞接座，其中，該倒U型兩側具有一第二樞接孔；一第一樞接件，樞接於該第一樞接板之該倒U型兩側的該第一樞接孔；一第二樞接件，樞接於該第二樞接板之該倒U型兩側的該第二樞接孔；以及一鍵帽，包含一磁性元件相對地設置於該電磁鐵線圈迴路上方，該第一樞接件及該第二樞接件磁吸於該磁性元件，且該鍵帽復包括有抵靠於該第一樞接件的一第一抵靠部，及抵靠該第二樞接件的一第二抵靠部；其中，當該鍵帽至一第二位置時，該第一抵靠部及該第二抵靠部向下移動，使該第一樞接件及該第二樞接件與該磁性元件脫離，以產生一段落感。
2. 如申請專利範圍第1項所述之磁浮按鍵裝置，其中，該鍵帽處於一第一位置時，該電磁鐵線圈迴路產生與該磁性元件相同之磁性。
3. 如申請專利範圍第1項所述之磁浮按鍵裝置，其中，該鍵帽處於一第三位置時，該電磁鐵線圈迴路產生與該磁性元件相異之磁性，使該鍵帽之該磁性元件靠近至該印刷電路板之該電磁鐵線圈迴路。
4. 如申請專利範圍第1項所述之磁浮按鍵裝置，其中，當該磁性元件向下移動時，該磁力感測器感測一較大的磁力，進而傳送一觸發訊號至該微處理器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之磁浮按鍵裝置，其中，該第一樞接件與該第二樞接件為金屬材質。
6. 如申請專利範圍第1項所述之磁浮按鍵裝置，其中，該微處理器控制該電磁鐵線圈迴路之極性及磁性大小。
7. 如申請專利範圍第1項所述之磁浮按鍵裝置，其中，當該磁浮按鍵裝置處於待機狀態時，該微處理器調整該電磁鐵線圈迴路之極性，使該電磁鐵線圈迴路之極性與該鍵帽之該磁性元件的極性相異，進而使該電磁鐵線圈迴路與該鍵帽之該磁性元件相吸，或該微處理器關閉該電磁鐵線圈迴路，使該鍵帽呈現自然下降。
8. 如申請專利範圍第1項所述之磁浮按鍵裝置，其中，該磁性元件為一磁性塗料所覆蓋之元件或一薄磁鐵。