CN110010394B - 键盘 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种键盘,其包含上底板、按键、可滑动地设置于上底板下且具有固定结构件的下底板、驱动马达机构及连接下底板且可动地设置于上底板下的连杆机构。驱动马达机构连接于连杆机构且包含壳体、设置于壳体内且具有螺杆的驱动马达、第一及第二同心齿轮与齿条杆。第一同心齿轮枢接于壳体内且啮合于螺杆。第一同心齿轮的直径大于第二同心齿轮的直径。齿条杆连接于连杆机构且经由第二同心齿轮连接于第一同心齿轮。当驱动马达驱动螺杆转动以经由第一与第二同心齿轮驱动齿条杆时,齿条杆经由连杆机构驱动下底板滑动以使固定结构件压迫按键下降。本发明有利于可携式电子装置的薄型化设计并且有效地解决先前技术所提到的键帽伤及显示屏幕的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种键盘,尤其指一种使用驱动马达机构省力地驱动按键的键帽下降至收合高度的键盘。
背景技术
就目前的笔记本电脑的使用习惯而言,键盘为不可或缺的输入设备之一,用以输入文字、符号或数字。近来,由于笔记本电脑薄型化的趋势,应用于笔记本电脑上的键盘亦随之有薄型化的需求。
传统键盘为采用将剪刀脚支撑装置与弹性体的组装结构设置于键帽与底板之间的按压设计,藉此,当键帽被用户按压后,弹性体提供弹性回复力至键帽,以驱动键帽随着剪刀脚支撑装置的机构作动回复至按压前的位置。然而,由于上述剪刀脚支撑装置所采用的剪刀脚支撑件交叉枢接设计会导致按键需要较大的高度空间,故当笔记本电脑的上盖与下壳体收合时,为了避免设置于下壳体上的键帽伤及设置于上盖的显示屏幕,上盖与下壳体之间常保留有余隙以容置键帽,如此即会限制笔记本电脑的外观尺寸设计,而不利于笔记本电脑的薄型化设计。
为了解决上述问题,通常会额外在键盘的上底板下配置下底板,下底板可相对于上底板水平滑动且在对应每一按键的剪刀脚支撑件的位置形成有固定结构件,藉此,当下底板相对于上底板滑动至收合位置时,每一固定结构件就会推压相对应按键的剪刀脚支撑件向下枢转,使得键帽下沉以避免上述伤及显示屏幕的问题发生,但由于键盘上的按键数目最少也将近百个,因此,驱动下底板来控制键盘上的每一键帽升降的操作会需要相当大的推力,故如何设计出省力的驱动机构为目前键盘在控制键帽升降设计上的主要课题。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种使用驱动马达机构省力地驱动按键的键帽下降至收合高度的键盘,以解决上述问题。
为了达到上述目的,本发明提出一种键盘,包含:上底板、复数个按键、下底板、连杆机构以及驱动马达机构。复数个按键设置于该上底板上,每一按键包含:键帽以及支撑装置。支撑装置可活动地连接于该上底板以及该键帽,以使该键帽相对于该上底板上下移动;下底板可滑动地设置于该上底板下,该下底板对应每一按键的支撑装置的位置具有至少一固定结构件;连杆机构连接于该下底板的边侧且该连杆机构可活动地设置于该上底板下;驱动马达机构连接于该连杆机构,该驱动马达机构包含:壳体、驱动马达、第一同心齿轮、第二同心齿轮以及齿条杆。驱动马达设置于该壳体内且该驱动马达具有螺杆;第一同心齿轮可转动地设置于该壳体内且该第一同心齿轮啮合于该螺杆;第二同心齿轮设置于该第一同心齿轮上,该第一同心齿轮的直径大于该第二同心齿轮的直径;齿条杆连接于该连杆机构且该齿条杆经由该第二同心齿轮连接于该第一同心齿轮;其中当该驱动马达驱动该螺杆转动以经由该第一同心齿轮与该第二同心齿轮驱动该齿条杆移动时,该齿条杆经由该连杆机构驱动该下底板相对于该上底板滑动至使该至少一固定结构件压迫该支撑装置的位置,使得该键帽下降至收合高度。
作为可选的技术方案,该驱动马达机构还包含:减速齿轮机构,其可转动地设置于该壳体内且该减速齿轮机构啮合于该第二同心齿轮以及该齿条杆,以使该齿条杆经由该减速齿轮机构以及该第二同心齿轮连接于该第一同心齿轮。
作为可选的技术方案,该减速齿轮机构为减速齿轮,该减速齿轮啮合于该第二同心齿轮以及该齿条杆,该减速齿轮的直径大于该第二同心齿轮的直径。
作为可选的技术方案,该减速齿轮机构包含第一减速齿轮、两个第二减速齿轮以及第三减速齿轮,该第一减速齿轮可转动地设置于该壳体内且该第一减速齿轮啮合于该第二同心齿轮,该两个第二减速齿轮的其中之一同心设置于该第一减速齿轮上,该两个第二减速齿轮的其中另一可转动地设置于该壳体内并啮合于该第三减速齿轮以及该两个第二减速齿轮的其中之一,该第三减速齿轮啮合于该齿条杆,该第一减速齿轮的直径大于该第二同心齿轮的直径,每一第二减速齿轮的直径小于该第一减速齿轮的直径以及该第三减速齿轮的直径。
作为可选的技术方案,该第一减速齿轮的直径以及该第三减速齿轮的直径等于该第一同心齿轮的直径。
此外,本发明还提出另一种键盘,包含:上底板、复数个按键、下底板、连杆机构以及驱动马达机构。复数个按键设置于该上底板上,每一按键包含:键帽以及支撑装置。支撑装置可活动地连接于该上底板以及该键帽,以使该键帽相对于该上底板上下移动;下底板可滑动地设置于该上底板下,该下底板对应每一按键的支撑装置的位置具有至少一固定结构件;连杆机构连接于该下底板的边侧且该连杆机构可活动地设置于该上底板下;驱动马达机构连接于该连杆机构,该驱动马达机构包含:壳体、传动齿轮、驱动马达、齿条杆以及传动杆。传动齿轮可转动地设置于该壳体内;驱动马达连接于该传动齿轮,该驱动马达用来驱动该传动齿轮转动;齿条杆可活动地设置于该壳体内且该齿条杆该啮合于该传动齿轮;传动杆可转动地设置于该壳体内,该传动杆枢接于该壳体的轴心,且该传动杆具有第一凸杆端部以及第二凸杆端部,该第一凸杆端部可活动地穿设于该齿条杆,该第二凸杆端部可活动地穿设于该连杆机构,该第一凸杆端部与该壳体的该轴心之间的第一距离大于该第二凸杆端部与该轴心之间的第二距离;其中当该驱动马达驱动该传动齿轮转动时,该齿条杆随着该传动齿轮的转动经由该第一凸杆端部转动该传动杆,该第二凸杆端部随着该传动杆的转动经由该连杆机构驱动该下底板相对于该上底板滑动至使该至少一固定结构件压迫该支撑装置的位置,使得该键帽下降至收合高度。
作为可选的技术方案,该第一距离与该第二距离的比例为2:1。
此外,本发明还提出另一种键盘,包含:上底板、复数个按键、下底板、连杆机构以及驱动马达机构。复数个按键设置于该上底板上,每一按键包含:键帽以及支撑装置。支撑装置可活动地连接于该上底板以及该键帽,以使该键帽相对于该上底板上下移动;下底板可滑动地设置于该上底板下,该下底板对应每一按键的支撑装置的位置具有至少一固定结构件;连杆机构连接于该下底板的边侧且该连杆机构可活动地设置于该上底板下;驱动马达机构连接于该连杆机构,该驱动马达机构包含:壳体、减速行星齿轮、驱动马达、第一同心齿轮、第二同心齿轮、固定座、传动齿轮、传动片以及传动杆。减速行星齿轮可转动地设置于该壳体内;驱动马达连接于该减速行星齿轮,该驱动马达用来驱动该减速行星齿轮转动;第一同心齿轮可转动地设置于该壳体内且该第一同心齿轮啮合于该减速行星齿轮;第二同心齿轮设置于该第一同心齿轮上,该第一同心齿轮的直径大于该第二同心齿轮的直径;固定座固定于该上底板下;传动齿轮啮合于该第二同心齿轮且该传动齿轮具有螺杆,该螺杆可转动地穿设于该固定座;传动片可活动地啮合于该螺杆上以于该螺杆转动时在该固定座上沿着该螺杆移动;传动杆可转动地设置于该固定座上,该传动杆枢接于该固定座的轴心,且该传动杆具有第一凸杆端部以及第二凸杆端部,该第一凸杆端部可活动地穿设于该传动片,该第二凸杆端部可活动地穿设于该连杆机构,该第一凸杆端部与该固定座的该轴心之间的第一距离大于该第二凸杆端部与该轴心之间的第二距离;其中当该驱动马达驱动该减速行星齿轮转动以经由该第一同心齿轮与该第二同心齿轮驱动该传动齿轮转动时,该螺杆随着该传动齿轮转动,使得该传动片沿着该螺杆移动以经由该第一凸杆端部转动该传动杆,该第二凸杆端部随着该传动杆的枢转经由该连杆机构驱动该下底板相对于该上底板滑动至使该至少一固定结构件压迫该支撑装置的位置,使得该键帽下降至收合高度。
作为可选的技术方案,该驱动马达模块还包含:导杆,其固定于该固定座上且该导杆贯穿该传动片以引导该传动片沿着该螺杆移动。
作为可选的技术方案,该第一距离与该第二距离的比例为2:1。
综上所述,本发明的键盘,当下底板相对于上底板滑动以压迫按键的支撑装置时,按键可处于键帽高度下降的状态以进一步地缩减整体高度,从而有利于可携式电子装置的薄型化设计并且有效地解决先前技术所提到的键帽伤及显示屏幕的问题。除此之外,通过上述齿轮连动设计,驱动马达机构可省力地驱动键帽下降至收合高度,从而达到省力功效以有效地解决先前技术中所提到的驱动下底板来控制键盘上的每一键帽升降的操作时所需的推力过大的问题。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为根据本发明的一实施例所提出的键盘的立体示意图。
图2为图1的按键的放大示意图。
图3为图1的键盘于另一视角的部分放大简示图。
图4为图3的连杆机构向下滑动至收合位置的示意图。
图5为图3的驱动马达机构连接连杆机构的立体示意图。
图6为图1的按键于键帽下降至收合高度时沿着剖面线A-A的剖面示意图。
图7为根据本发明另一实施例所提出的键盘的部分放大简示图。
图8为图7的连杆机构向下滑动至收合位置的示意图。
图9为根据本发明另一实施例所提出的键盘的部分放大简示图。
图10为图9的连杆机构向下滑动至收合位置的示意图。
图11为图9的驱动马达机构的立体示意图。
图12为图11的减速行星齿轮以及驱动马达的放大示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式,用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「侧面」等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本发明,而非用以限制本发明。
在以下实施例中,在不同的图中,相同部分是以相同标号表示。
请参阅图1、图2以及图3,图1为根据本发明的一实施例所提出的键盘10的立体示意图,图2为图1的按键16的放大示意图,图3为图1的键盘10于另一视角的部分放大简示图,其中为了清楚地显示按键16的内部结构,图2省略键帽22的绘示。键盘10为可应用在一般具有由上盖与下壳体组成的开合机构的可携式电子装置上(如笔记本电脑或折叠式键盘装置)以供用户按压而执行用户所欲输入的功能(但不以此为限)。如图1至图3所示,键盘10包含上底板12、下底板14、复数个按键16、连杆机构18以及驱动马达机构20。下底板14可滑动地设置于上底板12下且下底板14对应每一按键16的支撑装置24的位置具有至少一固定结构件30(于图2中显示两个,但不受此限),固定结构件30可较佳地自下底板14往键帽22突出且穿过上底板12弯折形成,为求简化说明,以下针对其中之一具有键帽收合设计的按键16进行描述,至于其他采用相同设计的按键16的结构设计,其可根据以下描述类推,于此不再赘述。
按键16设置于上底板12上,按键16包含键帽22以及支撑装置24,支撑装置24设置于上底板12以及键帽22之间且支撑装置24包含第一支撑件26以及第二支撑件28,第一支撑件26以及第二支撑件28可活动地连接键帽22以及上底板12且第一支撑件26与第二支撑件28彼此交叉枢接,以使键帽22可随着第一支撑件26以及第二支撑件28的交叉枢转相对于上底板12上下移动。在此实施例中,由图2可知,第一支撑件26对应固定结构件30的位置可具有抵接面结构32,抵接面结构32可较佳地为斜面结构且以厚度渐减的方式延伸形成(但不以此为限,举例来说,在另一实施例中,本发明可采用抵接面结构为曲面结构的设计),藉此,固定结构件30可随着下底板14的滑动而沿着抵接面结构32滑动,以驱动键帽22在下底板14相对于上底板12向下滑动的过程中下降至收合高度。
在实际应用中,按键16可较佳地采用弹性复位设计(但不受此限,也就是说,在另一实施例中,其可采用其他常见的键帽复位设计,例如磁吸复位设计等),举例来说,如图2所示,按键16可还包含弹性体23,弹性体23可较佳地为橡胶垫圈(rubber dome)且弹性体23(具体为其上下两端)分别抵接于键帽22以及上底板12,藉此,当按压键帽22的外力被释放时,弹性体23可驱动键帽22回位,从而产生键帽自动回位的功效,以便使用者进行连续按压操作。
以下针对驱动马达机构20的驱动机构设计进行详细的描述,请参阅图3、图4、图5以及图6,图4为图3的连杆机构18向下滑动至收合位置的示意图,图5为图3的驱动马达机构20连接连杆机构18的立体示意图,图6为图1的按键16于键帽22下降至收合高度时沿着剖面线A-A的剖面示意图,其中为了清楚地显示驱动马达机构20的内部机构设计,图5省略壳体34的绘示。如图3以及图4所示,连杆机构18连接于下底板14的边侧S且可活动地设置于上底板12下以相对于上底板12在如图3所示的未收合位置以及如图4所示的收合位置之间滑动,在实际应用中,连杆机构18可采用常见应用在键帽下沉收合设计中的连杆连动设计,例如单一连杆连动设计或是多连杆省力连动设计等,其相关描述常见于先前技术中,于此不再赘述。
接着由图3、图4以及图5可知,驱动马达机构20连接于连杆机构18且驱动马达机构20包含壳体34、驱动马达36、第一同心齿轮38、第二同心齿轮40、减速齿轮机构42以及齿条杆44。驱动马达36可为常见应用在键帽下沉收合设计中的马达装置(如步进马达,但不以此为限),驱动马达36设置于壳体34内且驱动马达36具有螺杆37。第一同心齿轮38可转动地设置于壳体34内且第一同心齿轮38啮合于螺杆37,第二同心齿轮40同心设置于第一同心齿轮38上。减速齿轮机构42可转动地设置于壳体34内且减速齿轮机构42啮合于第二同心齿轮40以及齿条杆44,以使齿条杆44可经由减速齿轮机构42以及第二同心齿轮40连接于第一同心齿轮38,更详细地说,在此实施例中,减速齿轮机构42可包含第一减速齿轮46、两个第二减速齿轮48、50以及第三减速齿轮52,第一减速齿轮46可转动地设置于壳体34内且第一减速齿轮46啮合于第二同心齿轮40,两个第二减速齿轮的其中之一(本实施例中为第二减速齿轮48)同心设置于第一减速齿轮46上,两个第二减速齿轮的其中另一(本实施例中为第二减速齿轮50)可转动地设置于壳体34内且啮合于第三减速齿轮52以及两个第二减速齿轮的其中之一(本实施例中为第二减速齿轮48),第三减速齿轮52啮合于齿条杆44。
至于在第一同心齿轮38、第二同心齿轮40以及减速齿轮机构42的尺寸设计方面,第一同心齿轮38的直径大于第二同心齿轮40的直径以产生省力功效,第一减速齿轮46的直径大于第二同心齿轮40的直径且两个第二减速齿轮48、50的直径皆小于第一减速齿轮46的直径以及第三减速齿轮52的直径以产生减速功效,其中第一减速齿轮46的直径以及第三减速齿轮52的直径可较佳地等于第一同心齿轮38的直径(但不受此限)。举例来说,假设螺杆37的节圆直径(pitch diameter)等于0.6mm、第一同心齿轮38与第一减速齿轮46以及第三减速齿轮52的直径皆等于18mm、第二同心齿轮40的直径等于12mm且两个第二减速齿轮48、50的直径等于6mm(但不以上述数值为限),则根据杠杆原理以及齿轮传动减速比公式(其相关公式原理说明常见于先前技术中,于此不再赘述),螺杆37与第三减速齿轮52的传动力输出比等于1:4.5,而可在驱动马达36经由第一同心齿轮38、第二同心齿轮40与减速齿轮机构42以驱动齿条杆44时产生省力功效,且螺杆37与第三减速齿轮52的转速比等于135:1,而可产生减速功效以使得下底板14相对于上底板12的滑动能够更加地平稳。
通过上述设计,当驱动马达36通过螺杆37与第一同心齿轮38、第二同心齿轮40、减速齿轮机构42以及齿条杆44之间的啮合连动以驱动连杆机构18从如图3所示的未收合位置向下滑动至如图4所示的收合位置时,连杆机构18可相对应地驱动下底板14从如图3所示的位置向下滑动至如图4所示的位置,此时,由图2以及图6可知,随着下底板14的滑动,固定结构件30可相对应地沿着抵接面结构32滑动而压迫第一支撑件26,以驱动键帽22克服弹性体23的弹力并下降至如图6所示的收合高度。
另一方面,当驱动马达36通过螺杆37与第一同心齿轮38、第二同心齿轮40、减速齿轮机构42以及齿条杆44之间的啮合连动以驱动连杆机构18从如图4所示的收合位置向上滑动回如图3所示的未收合位置时,连杆机构18可相对应地驱动下底板14从如图4所示的位置向上滑动至如图3所示的位置,在此过程中,随着下底板14的滑动,固定结构件30可相对应地离开抵接面结构32以释放第一支撑件26(如图2所示),此时,由于固定结构件30已不再压迫第一支撑件26,因此,弹性体23提供回复弹力驱动键帽22上升至未收合高度的位置,以供用户进行后续按压输入操作。
如此一来,当配置有按键16的键盘10应用于一般具有由上盖与下壳体组成的开合机构的可携式电子装置上(例如笔记本电脑)时,键盘10即可利用驱动马达机构20驱动下底板14随可携式电子装置的上盖相对下壳体闭合而相对于上底板12滑动,使得键帽22可随之下降至如图6所示的收合高度,藉以达到键盘10可随着可携式电子装置的闭合而降低键帽高度的功效,换句话说,当下底板14相对于上底板12滑动以压迫按键16的支撑装置24时,按键16可处于键帽高度下降的状态以进一步地缩减整体高度,从而有利于可携式电子装置的薄型化设计并且有效地解决先前技术所提到的键帽伤及显示屏幕的问题。除此之外,通过上述螺杆37与第一同心齿轮38、第二同心齿轮40、减速齿轮机构42以及齿条杆44之间的啮合连动设计,驱动马达机构20可省力地驱动键帽22下降至收合高度,从而达到省力功效以有效地解决先前技术中所提到的驱动下底板来控制键盘上的每一键帽升降的操作时所需的推力过大的问题。
值得一提的是,上述减速齿轮机构42为可选择性省略的配置或是可采用单一减速齿轮配置,藉以简化本发明的驱动马达机构的齿轮组件配置,举例来说,在省略减速齿轮机构的配置的另一实施例中,本发明可采用将第二同心齿轮直接啮合于齿条杆的连动设计以产生省力不降速的功效,至于针对其他衍生变化实施例(如省略两个第二减速齿轮以及第三减速齿轮的配置而仅以第一减速齿轮啮合于第二同心齿轮以及齿条杆的实施例等)的相关描述,其可参照上述实施例类推,于此不再赘述。
在实际应用中,驱动马达机构所采用的省力减速设计可不限于上述实施例,举例来说,请参阅图7以及图8,图7为根据本发明另一实施例所提出的键盘100的部分放大简示图,图8为图7的连杆机构18向下滑动至收合位置的示意图,在此实施例中所提及的组件与上述实施例所提及的组件具有相同编号者,代表其具有相似的结构或功能,其相关描述于此不再赘述。如图7以及图8所示,键盘100包含上底板12、下底板14、复数个按键16(于第7-8图中未显示)、连杆机构18以及驱动马达机构102,驱动马达机构102连接于连杆机构18且驱动马达机构102包含壳体104、传动齿轮106、驱动马达108、齿条杆110以及传动杆112,传动齿轮106可转动地设置于壳体104内,驱动马达108连接于传动齿轮106以用来驱动传动齿轮106转动,齿条杆110可活动地设置于壳体104内且齿条杆110啮合于传动齿轮106,传动杆112可转动地设置于壳体104内,传动杆112枢接于壳体104的轴心C1,且传动杆112具有第一凸杆端部114以及第二凸杆端部116,第一凸杆端部114可活动地穿设于齿条杆110,第二凸杆端部116可活动地穿设于连杆机构18,其中第一凸杆端部114与壳体104的轴心C1之间的第一距离d1大于第二凸杆端部116与轴心C1之间的第二距离d2(第一距离d1与第二距离d2的比例较佳地为2:1,但不受此限,其距离比例关系端视键盘的实际键帽收合推力需求以及内部结构空间限制而定,例如可变更为3:1)。
通过上述设计,当驱动马达108经由传动齿轮106与齿条杆110之间的啮合以及齿条杆110与第一凸杆端部114之间的连接以驱动传动杆112从如图7所示的位置逆时钟转动至如图8所示的位置时,传动杆112可经由第二凸杆端部116与连杆机构18之间的连接以驱动连杆机构18从如图7所示的未收合位置向下滑动至如图8所示的收合位置,从而产生上述键帽下降收合功效。除此之外,通过上述第一凸杆端部114与轴心C1之间的第一距离d1大于第二凸杆端部116与轴心C1之间的第二距离d2(其距离比例可较佳地为2:1)的设计,驱动马达机构102可省力地完成驱动键帽下降收合操作。至于针对此实施例的其他相关描述(例如固定结构件压迫支撑装置的设计、弹性复位设计等),其可参照上述实施例类推,于此不再赘述。
除此之外,本发明所提供的驱动马达机构亦可采用减速行星齿轮设计,举例来说,请参阅图9、图10、图11以及图12,图9为根据本发明另一实施例所提出的键盘200的部分放大简示图,图10为图9的连杆机构18向下滑动至收合位置的示意图,图11为图9的驱动马达机构202的立体示意图,图12为图11的减速行星齿轮206以及驱动马达208的放大示意图,在此实施例中所提及的组件与上述实施例所提及的组件具有相同编号者,代表其具有相似的结构或功能,其相关描述于此不再赘述。如图9至图12所示,键盘200包含上底板12、下底板14、复数个按键16(于第9-10图中未显示)、连杆机构18以及驱动马达机构202,驱动马达机构202连接于连杆机构18且驱动马达机构202包含壳体204(于第9-10图中以虚线简示之)、减速行星齿轮206、驱动马达208、第一同心齿轮210、第二同心齿轮212、固定座214、传动齿轮216、传动片218以及传动杆220。减速行星齿轮206可采用复数个内齿轮205(图12中显示五个,但不受此限)啮合于外齿轮207内的齿轮减速设计且减速行星齿轮206可转动地设置于壳体204内。驱动马达208连接于减速行星齿轮206以用来驱动减速行星齿轮206转动。第一同心齿轮210可转动地设置于壳体204内且第一同心齿轮210啮合于减速行星齿轮206,第二同心齿轮212同心设置于第一同心齿轮210上,其中第一同心齿轮210的直径大于第二同心齿轮212的直径以产生省力功效。固定座214固定于上底板12下,传动齿轮216啮合于第二同心齿轮212且传动齿轮216具有螺杆217以可转动地穿设于固定座214,传动片218可活动地啮合于螺杆217上,藉此,当螺杆217转动时,传动片218可在固定座214上沿着螺杆217移动。传动杆220可转动地设置于固定座214上,传动杆220枢接于固定座214的轴心C2,且传动杆220具有第一凸杆端部222以及第二凸杆端部224,第一凸杆端部222可活动地穿设于传动片218,第二凸杆端部224可活动地穿设于连杆机构18,其中第一凸杆端部222与固定座214的轴心C2之间的第一距离d3大于第二凸杆端部224与轴心C2之间的第二距离d4(第一距离d3与第二距离d4的比例较佳地为2:1,但不受此限,其距离比例关系端视键盘的实际键帽收合推力需求以及内部结构空间限制而定,例如可变更为3:1)。
通过上述设计,当驱动马达208驱动减速行星齿轮206转动以经由第一同心齿轮210与第二同心齿轮212驱动传动齿轮216转动时,螺杆217随着传动齿轮216转动,使得传动片218沿着螺杆217移动以经由第一凸杆端部222转动传动杆220,于此同时,第二凸杆端部224随着传动杆220的枢转驱动连杆机构18从如图9所示的位置向下滑动至如图10所示的收合位置,从而产生上述键帽下降收合功效。除此之外,通过上述第一凸杆端部222与轴心C2之间的第一距离d3大于第二凸杆端部224与轴心C2之间的第二距离d4(其距离比例可较佳地为2:1)的设计,驱动马达机构202可省力且减速地完成驱动键帽下降收合操作。至于针对此实施例的其他相关描述(例如固定结构件压迫支撑装置的设计、弹性复位设计等),其可参照上述实施例类推,于此不再赘述。需注意的是,在实际应用中,由图9、图10、图11可知,驱动马达机构202可还包含导杆226,导杆226为固定于固定座214上且导杆226贯穿传动片218以引导传动片218沿着螺杆217移动,从而产生使传动片218沿着螺杆217的移动能够更加地平稳以防止传动片218偏转卡死的功效。
综上所述,本发明的键盘,当下底板相对于上底板滑动以压迫按键的支撑装置时,按键可处于键帽高度下降的状态以进一步地缩减整体高度,从而有利于可携式电子装置的薄型化设计并且有效地解决先前技术所提到的键帽伤及显示屏幕的问题。除此之外,通过上述齿轮连动设计,驱动马达机构可省力地驱动键帽下降至收合高度,从而达到省力功效以有效地解决先前技术中所提到的驱动下底板来控制键盘上的每一键帽升降的操作时所需的推力过大的问题。
藉由以上较佳具体实施例的详述,是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神,而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地,其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此,本发明的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释,以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。
Claims (10)
1.一种键盘,其特征在于包含:
上底板;
复数个按键,其设置于该上底板上,每一按键包含:
键帽;以及
支撑装置,其可活动地连接于该上底板以及该键帽,以使该键帽相对于该上底板上下移动;
下底板,其可滑动地设置于该上底板下,该下底板对应每一按键的支撑装置的位置具有至少一固定结构件;
连杆机构,其连接于该下底板的边侧且该连杆机构可活动地设置于该上底板下;以及
驱动马达机构,其连接于该连杆机构,该驱动马达机构包含:
壳体;
驱动马达,其设置于该壳体内且该驱动马达具有螺杆;
第一同心齿轮,其可转动地设置于该壳体内且该第一同心齿轮啮合于该螺杆;
第二同心齿轮,其设置于该第一同心齿轮上,该第一同心齿轮的直径大于该第二同心齿轮的直径;以及
齿条杆,其连接于该连杆机构且该齿条杆经由该第二同心齿轮连接于该第一同心齿轮;
其中当该驱动马达驱动该螺杆转动以经由该第一同心齿轮与该第二同心齿轮驱动该齿条杆移动时,该齿条杆经由该连杆机构驱动该下底板相对于该上底板滑动至使该至少一固定结构件压迫该支撑装置的位置,使得该键帽下降至收合高度。
2.根据权利要求1所述的键盘,其特征在于:该驱动马达机构还包含:
减速齿轮机构,其可转动地设置于该壳体内且该减速齿轮机构啮合于该第二同心齿轮以及该齿条杆,以使该齿条杆经由该减速齿轮机构以及该第二同心齿轮连接于该第一同心齿轮。
3.根据权利要求2所述的键盘,其特征在于:该减速齿轮机构为减速齿轮,该减速齿轮啮合于该第二同心齿轮以及该齿条杆,该减速齿轮的直径大于该第二同心齿轮的直径。
4.根据权利要求2所述的键盘,其特征在于:该减速齿轮机构包含第一减速齿轮、两个第二减速齿轮以及第三减速齿轮,该第一减速齿轮可转动地设置于该壳体内且该第一减速齿轮啮合于该第二同心齿轮,该两个第二减速齿轮的其中之一同心设置于该第一减速齿轮上,该两个第二减速齿轮的其中另一可转动地设置于该壳体内并啮合于该第三减速齿轮以及该两个第二减速齿轮的其中之一,该第三减速齿轮啮合于该齿条杆,该第一减速齿轮的直径大于该第二同心齿轮的直径,每一第二减速齿轮的直径小于该第一减速齿轮的直径以及该第三减速齿轮的直径。
5.根据权利要求4所述的键盘,其特征在于:该第一减速齿轮的直径以及该第三减速齿轮的直径等于该第一同心齿轮的直径。
6.一种键盘,其特征在于包含:
上底板;
复数个按键,其设置于该上底板上,每一按键包含:
键帽;以及
支撑装置,其可活动地连接于该上底板以及该键帽,以使该键帽相对于该上底板上下移动;
下底板,其可滑动地设置于该上底板下,该下底板对应每一按键的支撑装置的位置具有至少一固定结构件;
连杆机构,其连接于该下底板的边侧且该连杆机构可活动地设置于该上底板下;以及
驱动马达机构,其连接于该连杆机构,该驱动马达机构包含:
壳体;
传动齿轮,其可转动地设置于该壳体内;
驱动马达,其连接于该传动齿轮,该驱动马达用来驱动该传动齿轮转动;
齿条杆,其可活动地设置于该壳体内且该齿条杆该啮合于该传动齿轮;以及
传动杆,其可转动地设置于该壳体内,该传动杆枢接于该壳体的轴心,且该传动杆具有第一凸杆端部以及第二凸杆端部,该第一凸杆端部可活动地穿设于该齿条杆,该第二凸杆端部可活动地穿设于该连杆机构,该第一凸杆端部与该壳体的该轴心之间的第一距离大于该第二凸杆端部与该轴心之间的第二距离;
其中当该驱动马达驱动该传动齿轮转动时,该齿条杆随着该传动齿轮的转动经由该第一凸杆端部转动该传动杆,该第二凸杆端部随着该传动杆的转动经由该连杆机构驱动该下底板相对于该上底板滑动至使该至少一固定结构件压迫该支撑装置的位置,使得该键帽下降至收合高度。
7.根据权利要求6所述的键盘,其特征在于:该第一距离与该第二距离的比例为2:1。
8.一种键盘,其特征在于包含:
上底板;
复数个按键,其设置于该上底板上,每一按键包含:
键帽;以及
支撑装置,其可活动地连接于该上底板以及该键帽,以使该键帽相对于该上底板上下移动;
下底板,其可滑动地设置于该上底板下,该下底板对应每一按键的支撑装置的位置具有至少一固定结构件;
连杆机构,其连接于该下底板的边侧且该连杆机构可活动地设置于该上底板下;以及
驱动马达机构,其连接于该连杆机构,该驱动马达机构包含:
壳体;
减速行星齿轮,其可转动地设置于该壳体内;
驱动马达,其连接于该减速行星齿轮,该驱动马达用来驱动该减速行星齿轮转动;
第一同心齿轮,其可转动地设置于该壳体内且该第一同心齿轮啮合于该减速行星齿轮;
第二同心齿轮,其设置于该第一同心齿轮上,该第一同心齿轮的直径大于该第二同心齿轮的直径;
固定座,其固定于该上底板下;
传动齿轮,其啮合于该第二同心齿轮且该传动齿轮具有螺杆,该螺杆可转动地穿设于该固定座;
传动片,其可活动地啮合于该螺杆上以于该螺杆转动时在该固定座上沿着该螺杆移动;以及
传动杆,其可转动地设置于该固定座上,该传动杆枢接于该固定座的轴心,且该传动杆具有第一凸杆端部以及第二凸杆端部,该第一凸杆端部可活动地穿设于该传动片,该第二凸杆端部可活动地穿设于该连杆机构,该第一凸杆端部与该固定座的该轴心之间的第一距离大于该第二凸杆端部与该轴心之间的第二距离;
其中当该驱动马达驱动该减速行星齿轮转动以经由该第一同心齿轮与该第二同心齿轮驱动该传动齿轮转动时,该螺杆随着该传动齿轮转动,使得该传动片沿着该螺杆移动以经由该第一凸杆端部转动该传动杆,该第二凸杆端部随着该传动杆的枢转经由该连杆机构驱动该下底板相对于该上底板滑动至使该至少一固定结构件压迫该支撑装置的位置,使得该键帽下降至收合高度。
9.根据权利要求8所述的键盘,其特征在于:该驱动马达模块还包含:
导杆,其固定于该固定座上且该导杆贯穿该传动片以引导该传动片沿着该螺杆移动。
10.根据权利要求8所述的键盘,其特征在于:该第一距离与该第二距离的比例为2:1。
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