CN104425162A - 按键结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种按键结构，包括一底板、开关电路板、一按键帽以及一框架。按键帽具有一磁性元件，设置于按键帽的按键帽边缘上，而框架具有一磁性涂层，设置于框架的框架边缘上且位于磁性元件的下方。当按键帽被触压时，按键帽移动而触发开关电路板，以产生一按键信号。当按键帽不再被触压时，按键帽因应磁性元件所产生的磁性力而往磁性元件移动。因此，本发明按键结构不需设置弹性橡胶即可正常运作。

Description

按键结构

技术领域

本发明关于一种按键结构，尤其关于应用于键盘装置上的按键结构。

背景技术

电脑已被广泛使用并且充斥于现代人的日常生活中，无论是工作或是娱乐方面，电脑皆扮演着相当重要的角色，而随着时代的发展，电脑日益进化，电脑周边装置也随之发展，其中输入装置是使用者与电脑连接的重要桥梁，尤其是输入装置中的键盘装置更显重要，因此键盘制造商因应各种使用需求而推出符合各种使用需求的键盘装置。

键盘装置由多个按键结构所组成，其按键结构请参阅图1，其为现有按键结构的结构爆炸示意图。现有按键结构1包括一按键帽11、一剪刀型连接元件12、一弹性橡胶13、一开关电路板14以及一底板15。按键帽11用以供使用者触压，并与剪刀型连接元件12连接。剪刀型连接元件12包括一内框架121以及一外框架122，连接于按键帽11以及底板15，其中内框架121具有一内框架轴1211，而外框架122具有一外框架孔1221，通过内框架轴1211穿过外框架孔1221而连接内框架121以及外框架122并且以此使内框架121进行相对于外框架122转动。开关电路板14设置于底板15上，而弹性橡胶13则设置于按键帽11与开关电路板14之间，用以当按键帽11被触压时，弹性橡胶13被按键帽11推抵而变形，且触发开关电路板14而产生按键信号。按键结构1的各元件组装完成的情况，如图2所示。

然而，弹性橡胶13以橡胶材质所制成，经过长时间的使用之后，弹性橡胶13反复被推抵而变形，再由变形状态回复原状，使得橡胶材质所制成的弹性橡胶13劣化或损坏，而必须更换新的弹性橡胶。对于使用者而言，拆开按键结构且更换弹性橡胶的工作并不容易。

因此，需要一种不需采用弹性橡胶的按键结构。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种不需采用弹性橡胶的按键结构。

于一较佳实施例中，本发明提供一种按键结构包括一底板、一开关电路板、一按键帽以及一框架。该开关电路板设置于该底板上，用以被触发而产生一按键信号。该按键帽位于该开关电路板的上方，用以被触压而移动且触发该开关电路板，该按键帽具有一磁性元件，设置于该按键帽的一按键帽边缘上，该磁性元件用以产生一磁性力。该框架位于该开关电路板的上方且与该按键帽接触，用以限制该按键帽由该框架中脱出，该框架具有一磁性涂层，设置于该框架的一框架边缘上且位于该磁性元件的下方，该磁性涂层用以因应该磁性元件所产生的该磁性力而与该磁性元件接触。其中，当该按键帽被触压时，该按键帽移动而触发该开关电路板；而当该按键帽不再被触压时，该按键帽因应该磁性力而往该磁性元件移动，且与该框架接触。

于一较佳实施例中，本发明还提供一种按键结构包括一底板、一开关电路板、一按键帽以及一框架。该开关电路板设置于该底板上，用以被触发而产生一按键信号。该按键帽位于该开关电路板的上方，用以被触压而移动且触发该开关电路板，该按键帽具有一磁性涂层，设置于该按键帽的一按键帽边缘上。该框架位于该开关电路板的上方且与该按键帽接触，用以限制该按键帽由该框架中脱出，该框架具有一磁性元件，设置于该框架的一框架边缘上且位于该磁性涂层的下方，该磁性元件用以产生一磁性力。其中，当该按键帽被触压时，该按键帽移动而触发该开关电路板；而当该按键帽不再被触压时，该按键帽因应该磁性力而往该磁性元件移动，且与该框架接触。

附图说明

图1为现有按键结构的结构爆炸示意图。

图2为现有按键结构组装完成的结构示意图。

图3为本发明按键结构于第一较佳实施例中的结构侧视示意图。

图4为本发明按键结构于第一较佳实施例中被触压的结构侧视示意图。

图5为本发明按键结构于第二较佳实施例中的结构侧视示意图。

图6为本发明按键结构于第三较佳实施例中的结构侧视示意图。

图7为本发明按键结构于第三较佳实施例中另一视角的结构示意图。

图8为本发明按键结构于第三较佳实施例中被触压的结构侧视示意图。

图9为本发明按键结构于第四较佳实施例中的结构侧视示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、2、3、4、5：按键结构

11、22、32、42、52：按键帽

12：剪刀型连接元件

13：弹性橡胶

14、21、31、41、51：开关电路板

15、20、30、40、50：底板

23、33、43、53：框架

24、34：连接元件

25、44：缓冲件

121：内框架

122：内框架

201、301：第一固定结构

202、302：第二固定结构

203：底板的上表面

211：上线路板

212：隔离层

213：下线路板

214：按键开关

215：上线路板的上表面

221、331、431、521：磁性元件

222、322、422、522：触发部

223、323：第三固定结构

224、324：第四固定结构

225、325：按键帽边缘

226、326、426、526：按键帽的下表面

231、321、421、531：磁性涂层

232、332、433、532：框架边缘

241：第一架体

242：第二架体

415：开关电路板的上表面

423：倾斜凸块

424、524：第一按键帽边缘

425：第二按键帽边缘

432：倾斜导槽

1211：内框架轴

2111：上接点

2121：隔离层开孔

2131：下接点

2251、3251：按键帽边缘的上表面

2321、3321、4331、5321：框架边缘的下表面

4241、5241：第一按键帽边缘的上表面

4321：倾斜导槽的第一端

4322：倾斜导槽的第二端

H1、H1*：第一高度

H2、H2*：第二高度

具体实施方式

鉴于现有技术的缺陷，本发明提供一种可解决现有技术问题的按键结构。多个按键结构形成一键盘装置，本发明仅就单一按键结构说明。请参阅图3，其为本发明按键结构于第一较佳实施例中的结构侧视示意图。按键结构2包括一底板20、一开关电路板21、一按键帽22、一框架23、一连接元件24以及一缓冲件25。底板20连接于连接元件24，底板20包括一第一固定结构201以及一第二固定结构202，第一固定结构201以及第二固定结构202设置于底板20的一上表面203上。而开关电路板21设置于底板20上，用以被按键帽22触发而产生一按键信号，开关电路板21包括一上线路板211、一隔离层212以及一下线路板213。上线路板211具有一上接点2111，隔离层212位于上线路板211的下方，且隔离层212具有对应于上接点2111的一隔离层开孔2121，当开关电路板21被触压时，相对应的上接点2111伸入相对应的隔离层开孔2121中。下线路板213位于隔离层212的下方，具有对应于上接点2111的一下接点2131而与上接点2111以及隔离层开孔2121形成一按键开关214。于本较佳实施例中，开关电路板21为薄膜开关电路。

按键帽22位于开关电路板21的上方且连接于连接元件24，用以被触压而移动且触发开关电路板21，按键帽22包括多个磁性元件221、一触发部222、一第三固定结构223以及一第四固定结构224。每一磁性元件221设置于按键帽22的一按键帽边缘225的一上表面2251上，磁性元件221用以产生一磁性力。触发部222设置于按键帽22的一下表面226上，用以于按键帽22被触压而移动时，触发开关电路板21的按键开关214，以产生按键信号。第三固定结构223以及第四固定结构224皆设置于按键帽22的下表面226上。于本较佳实施例中，磁性元件221为磁铁，触发部222、第三固定结构223以及第四固定结构224与按键帽22一体成型，且按键帽22以塑胶材质所制成。

图3中，框架23位于开关电路板21的上方且与按键帽22的按键帽边缘225接触，用以限制按键帽22由框架23中脱出，框架23具有多个磁性涂层231，每一磁性涂层231设置于框架23的一框架边缘232的一下表面2321上且位于相对应的磁性元件221的上方，磁性涂层231用以因应磁性元件221所产生的磁性力而被吸引，且与磁性元件221接触。连接元件24位于底板20以及按键帽22之间，用以连接底板20以及按键帽22且支撑按键帽22。连接元件24包括一第一架体241以及一第二架体242，第一架体241的第一端连接于第一固定结构201，且第一架体241的第二端则连接于第四固定结构224。第二架体242用以与第一架体241结合，使连接元件24呈现一交叉状态(如图3所示)或一迭合状态(如图4所示)，第二架体242的第一端连接于第三固定结构223，且第二架体242的第二端则连接于第二固定结构202。由此，连接元件24连接按键帽22以及底板20，于本较佳实施例中，磁性涂层231将金属材料以涂布方式形成于框架边缘232的下表面2321上，而连接元件24为剪刀型连接元件。

缓冲件25设置于开关电路板21的上线路板211的一上表面215上且位于触发部222的下方，用以与触发部222接触而吸收触发部222所产生的一撞击力，以保护开关电路板21。于本较佳实施例中，缓冲件25以软性材质所制成。需特别说明的是，由于按键帽22通过连接元件24而固定于底板20上，故连接元件24可限制按键帽22所在的高度。另外，由于框架23的设置，其可通过多个框架边缘232与多个按键帽边缘225的接触而进一步限制按键帽22所在的高度。也就是说，当连接元件24以及框架23以不同方式设置时，按键帽22被触压时所移动的行程以及使用者所感受到的触压手感会随之改变，以符合各种使用者的需求。

接下来说明本发明按键结构2的运作情形。请同时参阅图3以及图4，图4为本发明按键结构于第一较佳实施例中被触压的结构侧视示意图。图3显示出按键帽22未被触压的状态，此时，连接元件24处于交叉状态，且按键帽22位于一第一高度H1，而按键帽22与框架23接触，其中磁性元件221吸附磁性涂层231。当使用者触压按键帽22时，施加于按键帽22上的一推抵力大于磁性力，使按键帽22脱离框架23且往开关电路板21的方向移动，同时，连接元件24由交叉状态变更为迭合状态，如图4所示。位于按键帽22上的触发部222往下方移动而与缓冲件25接触，同时触发部222触发开关电路板21的按键开关214，使按键开关214产生按键信号。另一方面，触发部222所产生的撞击力被缓冲件25所吸收，以避免开关电路板21因碰撞而受损。此时，按键帽22位于一第二高度H2，且第二高度H2低于第一高度H1。

当使用者不再触压按键帽22时，施加于按键帽22上的推抵力消失，使磁性元件221所产生的磁性力吸附框架23上的磁性涂层231。由于框架23被固定而无法移动，使得按键帽22因应磁性力而往磁性涂层231的方向移动，且移动至按键帽22与框架23接触为止，也即按键帽22回到第一高度H1的位置，如图3所示。

再者，本发明还提供一第二较佳实施例。请参阅图5，其为本发明按键结构于第二较佳实施例中的结构侧视示意图。按键结构3包括一底板30、一开关电路板31、一按键帽32、一框架33以及一连接元件34，底板30包括一第一固定结构301以及一第二固定结构302。按键帽32包括多个磁性涂层321、一触发部322、一第三固定结构323以及一第四固定结构324，而框架33具有多个磁性元件331，其设置于多个框架边缘332上。本较佳实施例的按键结构3的结构与前述第一较佳实施例的按键结构2大致上相同，其相同之处则不再多加说明。至于本较佳实施例的按键结构3与第一较佳实施例的按键结构2不同之处有二，第一，按键结构3未设置有以软性材质所制成的缓冲件，于本较佳实施例中，触发部322设置于按键帽32的一下表面326上，且触发部322以软性材质所制成，使触发部322与开关电路板31接触时所产生的一撞击力被触发部322所吸收，而保护开关电路板31。

第二，多个磁性涂层321设置于按键帽32的按键帽边缘325的一上表面3251上，且其将金属材料以涂布方式形成于多个按键帽边缘325的上表面3251上。另一方面，框架33具有多个磁性元件331，其设置于框架33的多个框架边缘332的一下表面3321上且位于相对应的磁性涂层321的上方。至于本较佳实施例的按键结构3的运作情形亦与前述第一较佳实施例的按键结构2大致上相同，故不再多加说明。

再者，本发明还提供一第三较佳实施例。请参阅图6，其为本发明按键结构于第三较佳实施例中的结构侧视示意图。按键结构4包括一底板40、一开关电路板41、一按键帽42、一框架43以及一缓冲件44。开关电路板41设置于底板40上，用以被按键帽42触发而产生一按键信号，开关电路板41包括一上线路板、一隔离层以及一下线路板，且本较佳实施例中的开关电路板41的结构以及运作情形与第一较佳实施例的开关电路板21相同，而不再多加说明。

请同时参阅图6以及图7，图7为本发明按键结构于第三较佳实施例中另一视角的结构示意图。按键帽42被框架43支撑而位于开关电路板41的上方，用以被触压而移动且触发开关电路板41，按键帽42包括多个磁性涂层421、一触发部422以及多个倾斜凸块423。每一磁性涂层421设置于按键帽42的一第一按键帽边缘424的一上表面4241上，触发部422设置于按键帽42的一下表面426上，用以于按键帽42被触压而移动时，触发开关电路板41以产生按键信号。每一倾斜凸块423设置于第二按键帽边缘425上，于本较佳实施例中，磁性涂层421将金属材料以涂布方式形成于第一按键帽边缘424的上表面4241上，而触发部422以及多个倾斜凸块423与按键帽42一体成型，且按键帽42以塑胶材质所制成。

框架43位于开关电路板41的上方且与按键帽42的多个第一按键帽边缘424接触，用以限制按键帽42由框架43中脱出，框架43包括多个磁性元件431以及多个倾斜导槽432，每一磁性元件431设置于框架43的一框架边缘433的一下表面4331上且位于相对应的磁性涂层421的下方，磁性元件431用以产生一磁性力。多个倾斜导槽432设置于框架43的多个侧壁434上且每一倾斜导槽432对应于一个倾斜凸块423，使倾斜凸块423伸入于倾斜导槽432内且与倾斜导槽432接触，由此，框架43得以支撑按键帽42于开关电路板41的上方。于本较佳实施例中，磁性元件431为磁铁。

缓冲件44设置于开关电路板41的一上表面415上且位于触发部422的下方，用以与触发部422接触而吸收触发部422所产生的一撞击力，以保护开关电路板41。于本较佳实施例中，缓冲件44以软性材质所制成。

接下来说明本发明按键结构4的运作情形。请同时参阅图6～图8，图8为本发明按键结构于第二较佳实施例中被触压的结构侧视示意图。图6以及图7显示出按键帽42未被触压的状态，且按键帽42的倾斜凸块423与倾斜导槽432的一第一端4321接触，使按键帽42位于一第一高度H1*，其中磁性元件431吸附磁性涂层421。当使用者触压按键帽42时，施加于按键帽42上的一推抵力大于磁性力，使按键帽42的第一按键帽边缘424脱离框架43的框架边缘433，且位于第二按键帽边缘425上的倾斜凸块423于相对应的倾斜导槽432内滑动。位于按键帽42上的触发部422往下方移动而与缓冲件44接触，同时触发部422触发开关电路板41而产生按键信号。另一方面，触发部422所产生的撞击力被缓冲件44所吸收，以避免开关电路板41因碰撞而受损。此时，按键帽42位于一第二高度H2*，如图8所示。其中第二高度H2*低于第一高度H1*。而倾斜凸块423与倾斜导槽432的一第二端4322接触。

当使用者不再触压按键帽42时，施加于按键帽42上的推抵力消失，使磁性元件431所产生的磁性力吸附按键帽42上的磁性涂层421。因此，按键帽42因应磁性力而往磁性元件431的方向移动，且移动至按键帽42的第一按键帽边缘424与框架43的框架边缘433接触为止，亦即按键帽42回到第一高度H1*的位置，如图6所示。

需特别说明的是，本较佳实施例的按键结构4并未设置有连接元件，亦即按键帽42未固定于底板40上。本较佳实施例的按键结构4通过框架43的多个倾斜导槽432而支撑按键帽42于开关电路板41的上方，且通过框架43的多个框架边缘431位于按键帽42的多个第一按键帽边缘424的上方的结构，以阻挡按键帽42由框架43中脱出，而可固定按键帽42于框架43中。于按键帽42被触压的过程中，由于多个倾斜导槽432支撑按键帽42的多个倾斜凸块423，当使用者触压按键帽42时，多个倾斜导槽432持续与倾斜凸块423接触而可提供一触压手感，使用者所感受到的触压手感接近于弹性橡胶所提供的触压手感，因此，当使用者操作本发明按键结构时，可以感受到熟悉的触压手感，而不会感到生疏。

此外，本发明还提供一第四较佳实施例。请参阅图9，其为本发明按键结构于第二较佳实施例中的结构侧视示意图。按键结构5包括一底板50、一开关电路板51、一按键帽52以及一框架53。按键帽52包括多个磁性元件521、一触发部522以及多个倾斜凸块(未显示于图中)，而框架53包括多个磁性涂层531以及多个倾斜导槽(未显示于图中)。本较佳实施例的按键结构5的结构与前述第三较佳实施例的按键结构4大致上相同，其相同之处则不再多加说明。至于本较佳实施例的按键结构5与第三较佳实施例的按键结构4不同之处有二，第一，按键结构5未设置有以软性材质所制成的缓冲件，于本较佳实施例中，触发部522设置于按键帽52的一下表面526上，且触发部522以软性材质所制成，使触发部522与开关电路板51接触时所产生的一撞击力被触发部522所吸收，而保护开关电路板51。

第二，多个磁性元件521设置于按键帽52的第一按键帽边缘524的一上表面5241上。另一方面，框架53具有多个磁性涂层531，其设置于框架53的多个框架边缘532的一下表面5321上且位于相对应的磁性元件521的上方，其中磁性涂层531将金属材料以涂布方式形成于多个框架边缘532的下表面5321上。至于本较佳实施例的按键结构5的运作情形亦与前述第三较佳实施例的按键结构4大致上相同，故不再多加说明。

根据上述各较佳实施例可知，本发明按键结构并未设置有容易损坏的弹性橡胶，且于按键帽的下表面上设置有用以触发开关电路板的触发部。并于按键帽上设置磁性元件，而于框架上设置对应于磁性元件的磁性涂层，抑或，于框架上设置磁性元件，而于按键帽上设置对应于磁性元件的磁性涂层，通过磁性元件所产生的磁性力而进行按键帽被触压之后的复位动作，以使按键帽回归至被触压之前的位置。因此，本发明按键结构不会发生弹性橡胶损坏的情形，且使用者亦不需进行更换弹性橡胶的工作。

再者，由于框架中的多个倾斜导槽以及按键帽的多个倾斜凸块的结构配合磁性元件以及磁性涂层的位置配置，而可提供接近于弹性橡胶所提供的触压手感，以便于使用者操作。另一方面，本发明按键结构被触压的过程中，按键帽进行上下移动，或者斜上斜下的移动。而磁性元件以及磁性涂层采用互相上下设置的结构，使得磁性元件以及磁性涂层之间的距离较近，且其设置方向与按键帽的移动方向相同或接近，因此，磁性元件所产生的磁性力可提供较佳的吸附效果，以便于按键帽的移动。

另外，由于本发明按键结构仅需于按键帽或框架中的一者设置磁性元件，故仅需于单一元件(例如按键帽)上设置一可容置磁性元件的空间，而于另一元件(亦即框架)上以涂布方式形成磁性涂层，因此，本发明按键结构可降低制造上的成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的申请专利范围，因此凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本案的申请专利范围内。

Claims (12)

1.一种按键结构，包括：

一底板；

一开关电路板，设置于该底板上，用以被触发而产生一按键信号；

一按键帽，位于该开关电路板的上方，用以被触压而移动且触发该开关电路板，该按键帽具有一磁性元件，设置于该按键帽的一按键帽边缘上，该磁性元件用以产生一磁性力；以及

一框架，位于该开关电路板的上方且与该按键帽接触，用以限制该按键帽由该框架中脱出，该框架具有一磁性涂层，设置于该框架的一框架边缘上且位于该磁性元件的下方，该磁性涂层用以因应该磁性元件所产生的该磁性力而与该磁性元件接触；其中当该按键帽被触压时，该按键帽移动而触发该开关电路板；而当该按键帽不再被触压时，该按键帽因应该磁性力而往该磁性元件移动，且与该框架接触。

2.如权利要求1所述的按键结构，其中该按键帽包括一触发部，设置于该按键帽的一下表面上，用以于该按键帽被触压而移动时，触发该开关电路板，以产生该按键信号。

3.如权利要求2所述的按键结构，其中该开关电路板还包括一缓冲件，设置于该开关电路板的一上表面上且位于该触发部的下方，用以与该触发部接触而吸收该触发部所产生的一撞击力，以保护该开关电路板；其中该触发部与该按键帽一体成型，而该缓冲件以一软性材质所制成。

4.如权利要求2所述的按键结构，其中该触发部以一软性材质所制成，使该触发部与该开关电路板接触时所产生的一撞击力被该触发部所吸收，而保护该开关电路板。

5.如权利要求1所述的按键结构，其中该框架还包括一倾斜导槽，设置于该框架的一侧壁上，而该按键帽还包括一倾斜凸块，设置于该按键帽的一另一按键帽边缘上，用以伸入于该倾斜导槽内且与该倾斜导槽接触；其中当该按键帽未被触压时，该倾斜导槽支撑该倾斜凸块，使该按键帽位于一第一高度；而当该按键帽被触压时，该倾斜凸块于该倾斜导槽内滑动，使该按键帽位于低于该第一高度的一第二高度。

6.如权利要求1所述的按键结构，还包括一连接元件，位于该底板以及该按键帽之间，用以连接该底板以及该按键帽且支撑该按键帽；当该按键帽未被触压时，该连接元件处于一交叉状态，且该按键帽位于一第一高度；而当该按键帽被触压时，该连接元件由该交叉状态变更为一迭合状态，且该按键帽位于一第二高度，其中该第二高度低于该第一高度。

7.一种按键结构，包括：

一底板；

一开关电路板，设置于该底板上，用以被触发而产生一按键信号；

一按键帽，位于该开关电路板的上方，用以被触压而移动且触发该开关电路板，该按键帽具有一磁性涂层，设置于该按键帽的一按键帽边缘上；以及

一框架，位于该开关电路板的上方且与该按键帽接触，用以限制该按键帽由该框架中脱出，该框架具有一磁性元件，设置于该框架的一框架边缘上且位于该磁性涂层的下方，该磁性元件用以产生一磁性力；其中当该按键帽被触压时，该按键帽移动而触发该开关电路板；而当该按键帽不再被触压时，该按键帽因应该磁性力而往该磁性元件移动，且与该框架接触。

8.如权利要求7所述的按键结构，其中该按键帽包括一触发部，设置于该按键帽的一下表面上，用以于该按键帽被触压而移动时，触发该开关电路板，以产生该按键信号。

9.如权利要求8所述的按键结构，其中该开关电路板还包括一缓冲件，设置于该开关电路板的一上表面上且位于该触发部的下方，用以与该触发部接触而吸收该触发部所产生的一撞击力，以保护该开关电路板；其中该触发部系与该按键帽一体成型，而该缓冲件系以一软性材质所制成。

10.如权利要求8所述的按键结构，其中该触发部以一软性材质所制成，使该触发部与该开关电路板接触时所产生的一撞击力被该触发部所吸收，而保护该开关电路板。

11.如权利要求7所述的按键结构，其中该框架还包括一倾斜导槽，设置于该框架的一侧壁上，而该按键帽还包括一倾斜凸块，设置于该按键帽的一另一按键帽边缘上，用以伸入于该倾斜导槽内且与该倾斜导槽接触；其中当该按键帽未被触压时，该倾斜导槽支撑该倾斜凸块，使该按键帽位于一第一高度；而当该按键帽被触压时，该倾斜凸块于该倾斜导槽内滑动，使该按键帽位于低于该第一高度的一第二高度。

12.如权利要求7所述的按键结构，还包括一连接元件，位于该底板以及该按键帽的间，用以连接该底板以及该按键帽且支撑该按键帽；当该按键帽未被触压时，该连接元件处于一交叉状态，且该按键帽位于一第一高度；而当该按键帽被触压时，该连接元件由该交叉状态变更为一迭合状态，且该按键帽位于一第二高度，其中该第二高度低于该第一高度。