TW201327610A - 多方向按鍵總成及電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種多方向按鍵總成，應用於一電子裝置。多方向按鍵總成包含一第一開關元件、一第二開關元件、一支撐件、一按壓片、一中間按鍵體及一方向按鍵體。第一開關元件及第二開關元件分別提供一第一觸發點及一第二觸發點，用以被按壓而產生一第一觸發訊號及一第二觸發訊號。支撐件設置於第一開關元件之上，且支撐件更包含一穿孔，對應於第一觸發點。按壓片延伸於支撐件且延伸至第二開關元件之上。中間按鍵體包含一延伸桿，且中間按鍵體用以被按壓，而使延伸桿通過穿孔按壓第一觸發點。方向按鍵體設置於按壓片之上，用以被按壓而偏斜按壓片，使按壓片按壓第二觸發點，但保持支撐件不觸壓第一觸發點。

Description

多方向按鍵總成及電子裝置

本發明有關於多方向按鍵總成，特別是一種不易產生誤動作之多方向按鍵總成。

市面上常見之可攜式電子裝置，例如手機，平板電腦或電子書多媒體播放裝置等，大多具有實體按鍵，以供使用者操作該電子裝置。由於實體按鍵能帶給予使用者實際按壓之觸感，因此縱使該電子裝置具有觸控螢幕以取代實體按鍵，電子裝置上仍會保留實體按鍵之設置。

典型的多方向按鍵總成除了方向按鍵體(左/右鍵或上/下鍵)之外，其中間部分還設置一個中間按鍵體，以提供多個操作方向。於先前技術中，對應多個方向之方向按鍵體通常被分拆為複數個單元設置，如中華民國新型專利M370169揭示了一種多方向按鍵總成，其提供了五個按鍵體以對應五個操作方向。每一按鍵體都需要不同之開模生產製造，增加成本並且增加組裝困難。

亦有將多方向按鍵體採一體成形設置，而隨著使用者按壓的位置不同來改變所對應之方向者，例如美國發明專利US 7,269,439號、中華民國新型專利M330550號、中華民國新型專利M272156號、中華民國新型專利M364907號等。但一體成形的多方向按鍵體在受壓偏斜時，除了觸發對應的開關元件之外，也很容易誤觸發對應中間按鍵體之開關元件。反之，中間按鍵體如果受壓方向偏斜時，也容易誤觸發對應方向按鍵體之開關元件，使得誤動作的機率上升。

習知技術之多方向按鍵的方向按鍵體大都為分開設置，而其結構複雜。方向按鍵體採一體成形之多方向按鍵則容易產生誤觸使得產生誤動操作。

為了解決上述問題，本發明目的在於提出一種多方向按鍵總成，其結構簡單，並解決一體成形之方向按鍵體產生誤觸而誤動操作之問題。

本發明提出一種多方向按鍵總成，包含一第一開關元件、至少一第二開關元件、一支撐件、至少一按壓片、一中間按鍵體及一方向按鍵體。

第一開關元件提供一第一觸發點以被按壓而產生一第一觸發訊號。第二開關元件與第一開關元件相隔一間隔距離設置，第二開關元件提供一第二觸發點以被按壓而產生一第二觸發訊號。

支撐件設置於第一開關元件之上且不接觸第一觸發點。而且支撐件更包含一穿孔，對應於第一觸發點。按壓片延伸於支撐件且延伸至第二開關元件之上。

中間按鍵體設置於支撐件之上，且中間按鍵體更包含一延伸桿，用以通過支撐件之穿孔。中間按鍵體用以被按壓，而使延伸桿通過穿孔按壓第一觸發點。方向按鍵體設置於按壓片之上，用以被按壓而偏斜按壓片，使按壓片按壓第二觸發點，但保持支撐件不觸壓第一觸發點。

藉由支撐件之隔離，方向按鍵體作動時不會碰觸第一開關元件，同時，中間按鍵體作動時也不會造成按壓片偏斜，從而避免了誤動操作的問題發生。

本發明進一步提出一種電子裝置，包含一外殼及一多方向按鍵總成。

外殼具有一開口。多方向按鍵總成設置於外殼開口中，並包括有一第一開關元件、至少一第二開關元件、一支撐件、至少一按壓片、一中間按鍵體及一方向按鍵體。

第一開關元件提供一第一觸發點以被按壓而產生一第一觸發訊號。第二開關元件與第一開關元件相隔一間隔距離設置，第二開關元件提供一第二觸發點以被按壓而產生一第二觸發訊號。

支撐件設置於第一開關元件之上且不接觸第一觸發點。而且支撐件更包含一穿孔，對應於第一觸發點。按壓片延伸於支撐件且延伸至第二開關元件之上。

中間按鍵體設置於支撐件之上，且中間按鍵體更包含一延伸桿，用以通過支撐件之穿孔。中間按鍵體用以被按壓，而使延伸桿通過穿孔按壓第一觸發點。方向按鍵體設置於按壓片之上。方向按鍵體用以被按壓而偏斜按壓片，使按壓片按壓第二觸發點，但保持支撐件不觸壓第一觸發點。

本發明藉由支撐件及按壓片之中繼，確保中間按鍵體作動時連動延伸桿穿過穿孔，而不會致使按壓片偏斜而誤觸發第二觸發點；方向按鍵體作動時直接偏斜按壓片以觸發第二觸發點，但保持支撐件不觸壓第一觸發點。縱使方向按鍵體對支撐件施壓，也不會觸發第一觸發點。因此，多方向按鍵總成可以避免產生誤動之問題。而一體成形並同時對應多方向之方向按鍵體亦簡化了本發明多方向按鍵總成之結構。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟悉相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。

請參閱「第1圖」所示，為本發明第一實施例所揭露之一種多方向按鍵總成100，包含一基板110、一第一開關元件120、一第二開關元件130、一支撐件140、一按壓片150、一中間按鍵體160、一方向按鍵體170。

如「第1圖」，第一開關元件120設置於基板110之上，並提供一第一觸發點121。第一觸發點121用以被按壓而使第一開關元件120產生一第一觸發訊號。第二開關元件130也是設置於基板110之上，且與第一開關元件120相隔一間隔距離設置。第二開關元件130提供一第二觸發點132，第二觸發點132用以被按壓而產生一第二觸發訊號。

基板110通常為一印刷電路板，特別是電子裝置600之主電路板；但基板110亦可為配置導線之一般板體；基板110用以提供電力至第一開關元件120及第二開關元件130，並傳遞第一開關元件120及第二開關元件130產生之訊號。第一開關元件120及第二開關元件130之具體範例為微動開關。第一開關元件120及第二開關元件130以焊接方式固定於基板110上，以建立電性連接而傳送第一觸發訊號及第二觸發訊號至基板110。

如「第1圖」所示，支撐件140設置於第一開關元件120之上且不接觸第一觸發點121，其中支撐件140更包含一穿孔141，對應於第一觸發點121。支撐件140之具體範例為一半球殼體，穿孔141穿透半球殼體之底部。半球殼體之底部設置於第一開關元件120之上，且使第一觸發點121位於穿孔141中，因此半球殼體(支撐件140)在受壓或偏斜之後仍保持不接觸第一觸發點121。

如「第1圖」所示，按壓片150延伸於支撐件140，並進一步延伸至第二開關元件130之上，並常態地與第二觸發點132保持一間隔距離。於一具體範例中，支撐件140及按壓片150可為一體成形。

如「第1圖」及「第2圖」所示，中間按鍵體160設置於支撐件140之上，且中間按鍵體160更包含一延伸桿161，用以通過支撐件140之穿孔141。中間按鍵體160與支撐件140之間常態地保持一間隔距離。延伸桿161之末端通常與第一觸發點121保持一間隔距離。但於第一開關元件120為微動開關之具體範例中，延伸桿161可以輕微地接觸第一觸發點121。中間按鍵體160用以被按壓，而使延伸桿161通過穿孔141按壓第一觸發點121，以觸發第一開關元件120產生第一觸發訊號。

如「第1圖」及「第3圖」所示，方向按鍵體170設置於按壓片150之上。方向按鍵體170可以常態地與按壓片150保持一間隔距離；或是，方向按鍵體170可以輕微地接觸按壓片150。方向按鍵體170用以被按壓而偏斜按壓片150，使按壓片150按壓第二觸發點132，以觸發第二開關元件130產生第二觸發訊號，但保持支撐件140不觸壓第一觸發點121。按壓片150之偏斜，可以是以支撐件140為支點，而帶動按壓片150向下擺動而偏斜；或者，按壓片150受力發生彈性變形，而使其前端向下偏斜。

本發明藉由支撐件140及按壓片150之中繼，確保中間按鍵體160作動時連動延伸桿161穿過穿孔141，而不會致使按壓片150偏斜而誤觸發第二觸發點132；方向按鍵體170作動時直接偏斜按壓片150以觸發第二觸發點132，但保持支撐件140不觸壓第一觸發點121。縱使方向按鍵體170對支撐件140施壓，也不會觸發第一觸發點121。因此，多方向按鍵總成100可以避免產生誤動之問題。

請參閱「第4圖」所示，為本發明第二實施例所揭露之一種多方向按鍵總成100，包含一基板110、一第一開關元件120、複數個第二開關元件130、一支撐件140、複數個按壓片150、一中間按鍵體160、一方向按鍵體170。第一實施例與第二實施例之差異說明如下。

於第二實施例中，該些第二開關元件130分別與第一開關元件120相隔一間隔距離設置；同時，各第二開關元件130之第二觸發點132用以個別地被按壓，而使各第二開關元件130個別地產生第二觸發訊號。

各按壓片150分別延伸自支撐件140。每一按壓片150分別延伸至一個第二開關元件130之上。於一具體範例中，所有按壓片150與支撐件140係一體成型成一單片片狀體。

方向按鍵體170同時位於該些按壓片150之上，且方向按鍵體170環繞於中間按鍵體160。於一具體範例中，方向按鍵體170具有一容置孔171，而中間按鍵體160位於容置孔171中。於前面第一實施例相同地，方向按鍵體170用以被按壓而朝向特定方向傾斜，而偏斜對應傾斜方向之按壓片150，使特定之按壓片150按壓對應之第二觸發點132，以觸發對應之第二開關元件130產生第二觸發訊號，但不會觸發第一觸發點121。相對地，當中間按鍵體160被按壓時，也不會致使按壓片150偏斜而誤觸發第二觸發點132。因此，此實施例之多方向按鍵總成100依與第一實施例相同原理地可以避免產生誤動之問題。

請參閱「第5圖」、「第6圖」及「第7圖」所示，為本發明第三實施例所揭露之一種多方向按鍵總成100。多方向按鍵總成100包含一基板110、一第一開關元件120、複數個第二開關元件130、一支撐件140、複數個按壓片150、一中間按鍵體160、一方向按鍵體170。

如「第6圖」及「第7圖」所示，第一開關元件120及第二開關元件130設置於基板110之上。該些第二開關元件130係設置於第一開關元件120之周圍，而使第一開關元件120位於該些第二開關元件130所環繞區域的中間位置，且各第二開關元件130分別與第一開關元件120相隔一間隔距離設置。圖式中四個第二開關元件130僅為例示，實質上第二開關元件130的數量可依據操作方向數量的需求改變，例如八個第二開關元件130以配合八個方向之操作。

第一開關元件120提供一第一觸發點121，以被按壓而觸發第一開關元件120產生一第一觸發訊號。各第二開關元件130分別提供一第二觸發點132。各第二開關元件130之第二觸發點132用以個別地被按壓，而使各第二開關元件130個別地產生第二觸發訊號。於一電子裝置600之具體範例中，第二觸發訊號為指示上下左右方向之訊號，第一觸發訊號為指示選取確認之訊號。

如「第6圖」、「第7圖」及「第8圖」所示，支撐件140設置於第一開關元件120之上，但支撐件140不接觸第一觸發點121。於一具體範例中，支撐件140為一半球殼體，且支撐件140更包含一穿孔141，位於半球殼體之底部，且對應於第一觸發點121。

如「第6圖」及「第7圖」所示，按壓片150延伸自支撐件140且延伸至第二開關元件130之上，使得各按壓片150分別對應於第二開關元件130其中之一，並常態地與對應之第二觸發點132保持一間隔距離。各按壓片150可被按壓而傾斜，以按壓對應之第二觸發點132，而觸發第二開關元件130。於一具體範例中，所有按壓片150與支撐件140係一體成型成一單片片狀體。

如「第6圖」、「第7圖」、「第9圖」及「第10圖」所示，多方向按鍵總成100更包含一承托座180，設置於基板110上。承托座180具有一承載孔181，且第一開關元件120位於承載孔181中。承載孔181之內徑，小於支撐件140(半球殼體)之最大外徑，使承載孔181接收支撐件140而承托支撐件140於承托座180之上。

如「第6圖」、「第7圖」、「第9圖」及「第10圖」所示，中間按鍵體160設置於支撐件140上方，輕度接觸或不接觸支撐件140。中間按鍵體160更包含一延伸桿161，用以通過支撐件140之穿孔141。中間按鍵體160用以被按壓而使延伸桿161按壓第一觸發點121，而觸發第一開關元件120發出第一觸發訊號。

方向按鍵體170為概呈矩形之立方體結構，並具有一容置孔171，容置孔171之橫截面呈矩形。中間按鍵體160為呈矩形之立方體結構，其係對應於容置孔171之形狀大小而設置。惟，需注意的是，方向按鍵體170與中央按鍵體160不以均為矩形為必要，也可以是方向按鍵體170為矩形而中央按鍵體160為圓形，或是方向按鍵體170為圓圈形而中央按鍵體160為圓形等等各種造形之內外搭配變化。中間按鍵體160位於容置孔171中，使方向按鍵體170環繞於中間按鍵體160設置。方向按鍵體170設置於按壓片150之上，用以被按壓而偏斜按壓片150其中之一，使按壓片150按壓對應的第二觸發點132，而觸發第二開關元件130發出第二觸發訊號。

於第一開關元件120及第二開關元件130為微動開關之場合，第一接觸點及第二接觸點必須被施力按壓後，才會觸發第一開關元件120及第二開關元件130，以發出第一觸發訊號及第二觸發訊號。因此，於本發明第一、第二、第三實施例中，針對按壓片150、中間按鍵體160及方向按鍵體170的復位機制可以省略。但於第一開關元件120及第二開關元件130為其他形式的開關的情況下，中間按鍵體160的延伸桿161必須與第一觸發點121常態地保持間隔距離，且按壓片150也必須常態地與第二觸發點132保持一間隔距離。

再如「第6圖」、「第7圖」、「第8圖」及「第10圖」所示，本發明第三實施例之多方向按鍵總成100更包含複數個復位元件191,192,193，分別連接按壓片150、中間按鍵體160及方向按鍵體170，藉以在按壓片150、中間按鍵體160及方向按鍵體170未受力時，使該些元件復歸原位，而維持第一觸發點121及第二觸發點132未被觸發之狀態。

如「第6圖」、「第7圖」、「第8圖」及「第10圖」所示，至少一按壓片150上設一定位孔151；且中間按鍵體160更包含一或複數個定位柱162，穿過定位孔151。定位柱162及定位孔151之結合使中間按鍵體160被按壓時，可沿一直線朝向第一開關元件120位移，而避免中間按鍵體160水平橫移而意外偏斜按壓片150。

請參閱「第5圖」、「第6圖」、「第7圖」及「第10圖」所示，多方向按鍵總成100係用以設置於一電子裝置600之外殼610中。亦即，電子裝置600包含一外殼610及一多方向按鍵總成100。外殼610具有開口611。多方向按鍵總成100設置於外殼610之開口611中，使得多方向按鍵總成100之基板110、第一開關元件120、第二開關元件130、支撐件140、按壓片150設置於外殼610中，而中間按鍵體160及方向按鍵體170位於開口611。基板110可為電子裝置600之主電路板，或是獨立於主電路板之外，並電性連接於主電路板。

前述之復位元件191,192,193的一端，連接於外殼610之內側面，另一端則分別連接按壓片150、中間按鍵體160及方向按鍵體170，藉以在該些元件未受力時，使該些元件復歸原位，而維持第一觸發點121及第二觸發點132未被觸發之狀態。

本發明藉由支撐件140及按壓片150之中繼，確保中間按鍵體160作動時連動延伸桿161穿過穿孔141，而不會致使按壓片150偏斜而誤觸發第二觸發點132；方向按鍵體170作動時直接偏斜按壓片150，縱使方向按鍵體170對支撐件140施壓，也不會觸發第一觸發點121。因此，多方向按鍵總成100可以避免產生誤動之問題。同時，方向按鍵體170為單一元件設置，不需逐一針對個別方向設置按鍵體而簡化了按鍵體之設置。

然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單替換的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

100．．．多方向按鍵總成

110．．．基板

120．．．第一開關元件

121．．．第一觸發點

130．．．第二開關元件

132．．．第二觸發點

140．．．支撐件

141．．．穿孔

150．．．按壓片

151．．．定位孔

160．．．中間按鍵體

161．．．延伸桿

162．．．定位柱

170．．．方向按鍵體

171．．．容置孔

180．．．承托座

181．．．承載孔

191．．．復位元件

192．．．復位元件

193．．．復位元件

600．．．電子裝置

610．．．外殼

611．．．開口

第1圖為本發明第一實施例之剖視圖。

第2圖及第3圖為第一實施例之剖視圖，分別揭示中間按鍵體及方向按鍵體之作動。

第4圖為本發明第二實施例之剖視圖。

第5圖為本發明第三實施例之立體圖。

第6圖及第7圖為本發明第三實施例之爆炸圖。

第8圖及第9圖為本發明第三實施例中，部分元件之立體圖。

第10圖為本發明第三實施例之剖視圖。

100．．．多方向按鍵總成

110．．．基板

120．．．第一開關元件

121．．．第一觸發點

130．．．第二開關元件

132．．．第二觸發點

140．．．支撐件

141．．．穿孔

160．．．中間按鍵體

161．．．延伸桿

170．．．方向按鍵體

171．．．容置孔

180．．．承托座

181．．．承載孔

610．．．外殼

611．．．開口

Claims (20)

1. 一種多方向按鍵總成，包含：一第一開關元件，提供一第一觸發點以被按壓而產生一第一觸發訊號；至少一第二開關元件，與該第一開關元件相隔一間隔距離設置，該第二開關元件提供一第二觸發點以被按壓而產生一第二觸發訊號；一支撐件，設置於該第一開關元件之上且不接觸該第一觸發點，其中該支撐件更包含一穿孔，對應於該第一觸發點；至少一按壓片，延伸自該支撐件且延伸至該第二開關元件之上；一中間按鍵體，設置於該支撐件之上，且該中間按鍵體更包含一延伸桿，用以通過該支撐件之穿孔，其中該中間按鍵體用以被按壓，而使該延伸桿通過該穿孔按壓該第一觸發點；及一方向按鍵體，設置於該按壓片之上，用以被按壓而偏斜該按壓片，使該按壓片按壓該第二觸發點，但保持支撐件不觸壓第一觸發點。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多方向按鍵總成，更包含一基板，該第一開關元件及該第二開關元件設置於該基板上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之多方向按鍵總成，其中該多方向按鍵總成包含複數個按壓片及複數個第二開關元件，各該按壓片分別延伸自該支撐件，且各該按壓片分別延伸至該些第二開關元件其中之一的上方。
4. 如申請專利範圍第3項所述之多方向按鍵總成，其中該方向按鍵體同時位於該些按壓片之上，且該方向按鍵體環繞該中間按鍵體。
5. 如申請專利範圍第4項所述之多方向按鍵總成，其中該方向按鍵體具有一容置孔，而該中間按鍵體位於容置孔中。
6. 如申請專利範圍第1項所述之多方向按鍵總成，其中該支撐件為一半球殼體，該穿孔穿透該半球殼體之底部。
7. 如申請專利範圍第6項所述之多方向按鍵總成，其中該半球殼體之底部設置於該第一開關元件之上，並使該第一觸發點位於該穿孔中。
8. 如申請專利範圍第6項所述之多方向按鍵總成，更包含一承托座，設置於該基板上，且該承托座具有一承載孔，用以接收該支撐件而承托該支撐件於該承托座之上。
9. 如申請專利範圍第1項所述之多方向按鍵總成，其中該按壓片上設一定位孔；且該中間按鍵體更包含至少一定位柱，穿過該定位孔。
10. 如申請專利範圍第9項所述之多方向按鍵總成，其中更包含複數個復位元件，分別連接該按壓片、該中間按鍵體及該方向按鍵體，用以在該按壓片、該中間按鍵體及該方向按鍵體未受力時，使該些元件復歸原位。
11. 一種電子裝置，包含：一外殼，具有一開口；及一多方向按鍵總成，設置於該外殼開口中，並包括有：一第一開關元件，提供一第一觸發點以被按壓而產生一第一觸發訊號；至少一第二開關元件，與該第一開關元件相隔一間隔距離設置，該第二開關元件提供一第二觸發點以被按壓而產生一第二觸發訊號；一支撐件，設置於該第一開關元件之上且不接觸該第一觸發點，其中該支撐件更包含一穿孔，對應於該第一觸發點；至少一按壓片，延伸自該支撐件且延伸至該第二開關元件之上；一中間按鍵體，設置於該支撐件之上，且該中間按鍵體更包含一延伸桿，用以通過該支撐件之穿孔，其中該中間按鍵體用以被按壓，而使該延伸桿通過該穿孔按壓該第一觸發點；及一方向按鍵體，設置於該按壓片之上，用以被按壓而偏斜該按壓片，使該按壓片按壓該第二觸發點，但保持支撐件不觸壓第一觸發點。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電子裝置，其中該多方向按鍵總成更包含一基板，該第一開關元件及該第二開關元件設置於該基板上。
13. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該多方向按鍵總成包含複數個按壓片及複數個第二開關元件，各該按壓片分別延伸自該支撐件，且各該按壓片分別延伸至該些第二開關元件其中之一的上方。
14. 如申請專利範圍第13項所述之電子裝置，其中該方向按鍵體同時位於該些按壓片之上，且該方向按鍵體環繞該中間按鍵體。
15. 如申請專利範圍第14項所述之電子裝置，其中該方向按鍵體具有一容置孔，而該中間按鍵體位於容置孔中。
16. 如申請專利範圍第11項所述之電子裝置，其中該支撐件為一半球殼體，該穿孔穿透該半球殼體之底部。
17. 如申請專利範圍第16項所述之電子裝置，其中該半球殼體之底部設置於該第一開關元件之上，並使該第一觸發點位於該穿孔中。
18. 如申請專利範圍第16項所述之電子裝置，更包含一承托座，設置於該基板上，且該承托座具有一承載孔，用以接收該支撐件而承托該支撐件於該承托座之上。
19. 如申請專利範圍第11項所述之電子裝置，其中該按壓片上設一定位孔；且該中間按鍵體更包含至少一定位柱，穿過該定位孔。
20. 如申請專利範圍第19項所述之電子裝置，其中更包含複數個復位元件，分別連接該按壓片、該中間按鍵體及該方向按鍵體，用以在該按壓片、該中間按鍵體及該方向按鍵體未受力時，使前述之該些元件復歸原位。