TWI628682B - 按鍵 - Google Patents

Abstract

一種按鍵包含底板、鍵帽、升降機構、回彈裝置、第一及第二止擋塊。升降機構設置於底板與鍵帽之間以使鍵帽上下移動且包含樞接於底板且彼此相對之第一及第二板狀支架。回彈裝置位於第一及第二板狀支架之間且包含第一及第二磁性件，第一磁性件自第一板狀支架延伸且與底板上之第二磁性件對應，撐抵部自第二板狀支架延伸以撐抵於第一磁性件下。第一及第二止擋塊形成於鍵帽上以分別與第一及第二板狀支架之尾段部隔開相對。當鍵帽被按壓而使第一及第二板狀支架變形時，第一及第二止擋塊分別抵接第一及第二板狀支架以將撐抵部限位在第一磁性件下。

Description

按鍵

本發明關於一種按鍵，尤指一種使用止擋塊止擋住板狀支架之撓曲變形的按鍵。

就目前個人電腦的使用習慣而言，鍵盤為不可或缺的輸入設備之一，用以輸入文字、符號或數字。不僅如此，舉凡日常生活所接觸的消費性電子產品或是工業界使用的大型加工設備，皆需設有按鍵結構作為輸入裝置，以操作上述之電子產品與加工設備。

一般傳統鍵盤係採用將彈性件設置於鍵帽與底板之間的按壓設計，藉此，當鍵帽被使用者按壓後，彈性件提供彈性回復力至鍵帽，以驅動鍵帽隨著升降機構（如剪刀腳機構）之機構作動回復至按壓前之位置，由於彈性件通常是橡膠製成，橡膠於長期使用之下會有疲勞狀況，進而使按鍵的使用壽命減短。

目前常見用來解決上述問題的方法係為採用磁吸力以取代彈性件之配置，舉例來說，其係採用升降機構由彼此相對且樞接於底板之二板狀支架所組成之設計，在此設計中，其中之一板狀支架具有磁性件且另一板狀支架具有撐抵部撐抵於上述磁性件下以產生支架連動效果，而另一磁性件則是相對應地設置於底板上，藉此，當鍵帽被外力按壓時，上述二板狀支架相對樞轉而使得撐抵部翹起以撐抵板狀支架之磁性件遠離底板上之磁性件，而當外力釋放時，磁吸力就會吸引二磁性件互相靠近而使得鍵帽伴隨升降機構移動回未按壓位置，而產生鍵帽自動回位的效果。

然而，由於上述彼此相對之板狀支架往往會因使用者按壓力道過大而下凹變形，導致原本位於板狀支架之磁性件下方的撐抵部會錯移至磁性件上方，使得板狀支架之間無法再產生連動，甚至會出現結構干涉卡死等問題，從而影響到按鍵的按壓作動穩定性。

本發明之目的之一在於提供一種使用止擋塊止擋住板狀支架之撓曲變形的按鍵，以解決上述之問題。

根據一實施例，本發明之按鍵包含一底板、一鍵帽、一升降機構、一回彈裝置、一第一止擋塊，以及一第二止擋塊。該鍵帽具有一鍵帽長軸。該升降機構設置於該底板與該鍵帽之間，該鍵帽經由該升降機構相對於該底板在一按壓位置與一未按壓位置之間移動，該升降機構包含一第一板狀支架以及一第二板狀支架，該第一板狀支架與該第二板狀支架彼此相對，該第一板狀支架可樞轉地連接於該底板且抵接該鍵帽，該第一板狀支架具有一第一中段部以及一第一尾段部，該第二板狀支架具有一第二中段部以及一第二尾段部，該第一及第二中段部鄰近該鍵帽長軸之一中點，該第一及第二尾段部鄰近該鍵帽長軸之一端點。該回彈裝置位於該第一板狀支架以及該第二板狀支架之間且包含一第一磁性件以及一第二磁性件，該第一磁性件自該第一中段部往該第二板狀支架延伸形成，該第二磁性件設置於該底板對應該第一磁性件之位置，一撐抵部自該第二中段部往該第一板狀支架延伸形成以撐抵於該第一磁性件下。該第一止擋塊形成於該鍵帽以及該第一尾段部之其中之一上，以與該鍵帽以及該第一尾段部之其中之另一彼此隔開相對。該第二止擋塊形成於該鍵帽以及該第二尾段部之其中之一上，以與該鍵帽以及該第二尾段部之其中之另一彼此隔開相對。當該鍵帽被按壓而使得該第一板狀支架以及該第二板狀支架受壓撓曲變形時，該第一尾段部以及該第二尾段部相對於該鍵帽滑動至該鍵帽以及該第一尾段部之該其中之另一抵接該第一止擋塊與該鍵帽以及該第二尾段部之該其中之另一抵接該第二止擋塊之位置，以將該撐抵部限位在於該鍵帽被釋放時可撐抵於該第一磁性件下之位置。當該鍵帽未被按壓時，該第一磁性件與該第二磁性件之間的一磁吸力使該鍵帽維持於該未按壓位置。當該鍵帽被按壓導致該第一磁性件隨著該第一板狀支架相對於該底板之樞轉而與該第二磁性件遠離且使得該撐抵部翹起時，該鍵帽伴隨該升降機構由該未按壓位置移動至該按壓位置。當該外力釋放時，該磁吸力使該第一磁性件與該第二磁性件靠近，使得該鍵帽伴隨該升降機構由該按壓位置回位至該未按壓位置。

綜上所述，透過額外形成之止擋塊止擋住第一板狀支架以及第二板狀支架在邊角位置上之撓曲變形的結構限位設計，撐抵部係可被確實地限位在於鍵帽被釋放時仍然可撐抵於第一磁性件下之位置。如此一來，本發明可有效地解決先前技術中所提到之因使用者按壓力道過大而受壓下凹變形之板狀支架會導致撐抵部錯移至磁性件上方的結構錯位問題，以確保彼此相對之二板狀支架在使用者進行按鍵按壓操作期間不會出現支架連動失效甚至干涉卡死的情況，從而大大地提升按鍵之按壓作動穩定性。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的實施方式及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖，其為根據本發明之一實施例所提出之按鍵10之立體示意圖，其中為了清楚地顯示按鍵10之內部機構設計，鍵帽14在第1圖中係以虛線簡示之。如第1圖所示，按鍵10係可較佳地為長按鍵（又稱倍數按鍵），但不以此為限，按鍵10包含底板12、鍵帽14、升降機構16、回彈裝置18、第一止擋塊20、第二止擋塊22、第三止擋塊24，以及第四止擋塊26。鍵帽14具有鍵帽長軸L。升降機構16係設置於底板12與鍵帽14之間，鍵帽14經由升降機構16相對於底板12在按壓位置與未按壓位置之間上下移動，升降機構16包含第一板狀支架28以及第二板狀支架30。第一板狀支架28與第二板狀支架30彼此相對且皆抵接於鍵帽14，第一板狀支架28具有至少一第一容納開孔32（於第1圖中顯示五個，但不受此限），底板12部分進入第一容納開孔32中以使第一板狀支架28可樞轉地連接於底板12。上述容納開孔設計亦可應用在第二板狀支架30上（但不受此限），也就是說，第二板狀支架30可具有至少一第二容納開孔34（於第1圖中顯示二個，但不受此限），底板12部分進入第二容納開孔34中以使第二板狀支架30可樞轉地連接於底板12。更詳細地說，第一板狀支架28具有第一中段部36、第一尾段部38以及第三尾段部40，第二板狀支架30具有第二中段部42、第二尾段部44以及第四尾段部46，第一中段部36及第二中段部42鄰近鍵帽長軸L之中點C，第一尾段部38及第二尾段部44鄰近鍵帽長軸L之端點P ₁，第三尾段部40及第四尾段部46鄰近鍵帽長軸L之端點P ₂。

接著，請參閱第2圖、第3圖、第4圖、第5圖、第6圖，以及第7圖，第2圖為第1圖之按鍵10沿剖面線A-A之剖面示意圖，第3圖為第2圖之鍵帽14被按壓至按壓位置時之剖面示意圖，第4圖為第1圖之鍵帽14於另一視角之放大示意圖，第5圖為第1圖之第一板狀支架28以及第二板狀支架30於另一視角之放大示意圖，第6圖為第1圖之按鍵10沿剖面線B-B之剖面示意圖，第7圖為第6圖之鍵帽14被按壓至按壓位置時之剖面示意圖。由第2圖至第7圖可知，回彈裝置18位於第一板狀支架28以及第二板狀支架30之間且包含第一磁性件48以及第二磁性件50，第一磁性件48係自第一板狀支架28往第二板狀支架30延伸形成，第二磁性件50係設置於底板12對應第一磁性件48之位置，第二板狀支架30具有撐抵部52，撐抵部52自第二中段部42往第一板狀支架28延伸形成以撐抵於第一磁性件48下（如第5圖所示），藉此，第一磁性件48係可磁吸第二磁性件50以產生回復力。

在此實施例中，第一止擋塊20以及第二止擋塊22係可較佳地形成於鍵帽14上以分別與第一尾段部38以及第二尾段部44彼此隔開相對，第三止擋塊24以及第四止擋塊26係可較佳地形成於鍵帽14上以分別與第三尾段部40以及第四尾段部46彼此隔開相對，其中第一止擋塊20係可較佳地呈楔形（但不受此限）且採用連續形成之長條形擋塊設計（如第4圖所示，但不受此限，其亦可改採用不連續隔開形成之多段擋塊設計），且第一止擋塊20、第二止擋塊22、第三止擋塊24，以及第四止擋塊26實質上為彼此對稱之相同擋塊結構。更詳細地說，為了確保第一止擋塊20在第一板狀支架28不發生撓曲變形的情況下不會與第一板狀支架28發生結構干涉，第一止擋塊20面對第一尾段部38之位置可形成有斜坡結構54，以使得第一止擋塊20可在第一板狀支架28相對於底板12樞轉時，與第一板狀支架28之第一尾段部38始終保持相同間距（如第6圖以及第7圖所示）。上述斜坡結構設計亦可應用在第二止擋塊22、第三止擋塊24，以及第四止擋塊26上，其相關描述係可參照上述說明類推，於此不再贅述。

透過上述設計，當鍵帽14未被按壓時，第一磁性件48磁吸第二磁性件50所產生之回復力可使鍵帽14維持於如第2圖所示之未按壓位置。當鍵帽14被外力按壓，導致第一板狀支架28以及第二板狀支架30相對於底板12樞轉且使得撐抵部52翹起，以撐抵第一板狀支架28之第一磁性件48遠離底板12上之第二磁性件50時，鍵帽14係可伴隨升降機構16由如第2圖所示之未按壓位置移動至如第3圖所示之按壓位置以完成按壓觸發動作而執行對應的輸入功能。當外力釋放時，第一磁性件48磁吸第二磁性件50所產生之回復力可使第一磁性件48與第二磁性件50靠近而吸附於第二磁性件54上，藉以使得鍵帽14伴隨升降機構16由如第3圖所示之按壓位置回位至如第2圖所示之未按壓位置，從而產生鍵帽14可自動回位之功效。

另一方面，若是出現因使用者按壓力道過大而使得第一板狀支架28以及第二板狀支架30受壓撓曲變形的情況，隨著第一板狀支架28以及第二板狀支架30之撓曲變形，第一尾段部38、第二尾段部44、第三尾段部40，以及第四尾段部46就會相對應地相對於鍵帽14滑動至分別抵接第一止擋塊20、第二止擋塊22、第三止擋塊24，以及第四止擋塊26之位置，此時，透過第一止擋塊20與第三止擋塊24止擋住第一板狀支架28在邊角位置上之撓曲變形以及第二止擋塊22與第四止擋塊26止擋住第二板狀支架28在邊角位置上之撓曲變形的結構限位設計，撐抵部52係可被確實地限位在於鍵帽14被釋放時仍然可撐抵於第一磁性件50下之位置。如此一來，本發明可有效地解決先前技術中所提到之因使用者按壓力道過大而受壓下凹變形之板狀支架會導致撐抵部錯移至磁性件上方的結構錯位問題，以確保彼此相對之二板狀支架在使用者進行按鍵按壓操作期間不會出現支架連動失效甚至干涉卡死的情況，從而大大地提升按鍵之按壓作動穩定性。

值得一提的是，止擋塊之形成位置係可不限於上述實施例，其亦可改採用止擋塊形成在板狀支架上之設計，簡言之，在另一實施例中，止擋塊係可分別形成於二板狀支架之尾段部上以與鍵帽彼此隔開相對，藉此，當鍵帽被按壓而使得二板狀支架受壓撓曲變形時，二板狀支架之尾段部就會相對於鍵帽滑動至止擋塊分別抵接住鍵帽之位置，以產生與上述實施例相同之止擋限位效果。至於針對此實施例與其他衍生變化實施例（例如第一及第三止擋塊分別形成於鍵帽上且第二及第四止擋塊分別形成於第二板狀支架之第二及第四尾段部上之實施例等）之詳細描述，其係可參照上述實施例類推，於此不再贅述。除此之外，第三止擋塊以及第四止擋塊係為可省略之擋塊配置，也就是說，在省略第三止擋塊以及第四止擋塊之配置的實施例中，本發明所提供之按鍵係可僅利用第一止擋塊以及第二止擋塊止擋住第一板狀支架以及第二板狀支架在邊角位置上之撓曲變形來達到單邊限位住撐抵件的效果，藉以簡化按鍵之結構設計。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧按鍵
12‧‧‧底板
14‧‧‧鍵帽
16‧‧‧升降機構
18‧‧‧回彈裝置
20‧‧‧第一止擋塊
22‧‧‧第二止擋塊
24‧‧‧第三止擋塊
26‧‧‧第四止擋塊
28‧‧‧第一板狀支架
30‧‧‧第二板狀支架
32‧‧‧第一容納開孔
34‧‧‧第二容納開孔
36‧‧‧第一中段部
38‧‧‧第一尾段部
40‧‧‧第三尾段部
42‧‧‧第一中段部
44‧‧‧第二尾段部
46‧‧‧第四尾段部
48‧‧‧第一磁性件
50‧‧‧第二磁性件
52‧‧‧撐抵部
54‧‧‧斜坡結構
L‧‧‧鍵帽長軸
C‧‧‧中點
P₁、P₂‧‧‧端點

第1圖為根據本發明之一實施例所提出之按鍵之立體示意圖。 第2圖為第1圖之按鍵沿剖面線A-A之剖面示意圖。 第3圖為第2圖之鍵帽被按壓至按壓位置時之剖面示意圖。 第4圖為第1圖之鍵帽於另一視角之放大示意圖。 第5圖為第1圖之第一板狀支架以及第二板狀支架於另一視角之放大示意圖。 第6圖為第1圖之按鍵沿剖面線B-B之剖面示意圖。 第7圖為第6圖之鍵帽被按壓至按壓位置時之剖面示意圖。

Claims (9)

1. 一種按鍵，其包含： 一底板； 一鍵帽，其具有一鍵帽長軸； 一升降機構，設置於該底板與該鍵帽之間，該鍵帽經由該升降機構相對於該底板在一按壓位置與一未按壓位置之間移動，該升降機構包含一第一板狀支架以及一第二板狀支架，該第一板狀支架與該第二板狀支架彼此相對，該第一板狀支架可樞轉地連接於該底板且抵接該鍵帽，該第一板狀支架具有一第一中段部以及一第一尾段部，該第二板狀支架具有一第二中段部以及一第二尾段部，該第一及第二中段部鄰近該鍵帽長軸之一中點，該第一及第二尾段部鄰近該鍵帽長軸之一端點； 一回彈裝置，其位於該第一板狀支架以及該第二板狀支架之間且包含一第一磁性件以及一第二磁性件，該第一磁性件自該第一中段部往該第二板狀支架延伸形成，該第二磁性件設置於該底板對應該第一磁性件之位置，一撐抵部自該第二中段部往該第一板狀支架延伸形成以撐抵於該第一磁性件下； 一第一止擋塊，其形成於該鍵帽以及該第一尾段部之其中之一上，以與該鍵帽以及該第一尾段部之其中之另一彼此隔開相對；以及 一第二止擋塊，其形成於該鍵帽以及該第二尾段部之其中之一上，以與該鍵帽以及該第二尾段部之其中之另一彼此隔開相對； 其中，當該鍵帽被按壓而使得該第一板狀支架以及該第二板狀支架受壓撓曲變形時，該第一尾段部以及該第二尾段部相對於該鍵帽滑動至該鍵帽以及該第一尾段部之該其中之另一抵接該第一止擋塊與該鍵帽以及該第二尾段部之該其中之另一抵接該第二止擋塊之位置，以將該撐抵部限位在於該鍵帽被釋放時可撐抵於該第一磁性件下之位置； 當該鍵帽未被按壓時，該第一磁性件與該第二磁性件之間的一磁吸力使該鍵帽維持於該未按壓位置； 當該鍵帽被按壓導致該第一磁性件隨著該第一板狀支架相對於該底板之樞轉而與該第二磁性件遠離且使得該撐抵部翹起時，該鍵帽伴隨該升降機構由該未按壓位置移動至該按壓位置； 當該外力釋放時，該磁吸力使該第一磁性件與該第二磁性件靠近，使得該鍵帽伴隨該升降機構由該按壓位置回位至該未按壓位置。
2. 如請求項1所述之按鍵，其中該第一止擋塊面對該鍵帽以及該第一尾段部之該其中之另一之位置形成有一斜坡結構，以使得該第一止擋塊在該第一板狀支架相對於該底板樞轉且該第一板狀支架不發生撓曲變形時，與該鍵帽以及該第一尾段部之該其中之另一保持相同間距。
3. 如請求項2所述之按鍵，其中該第一止擋塊實質上呈楔形。
4. 如請求項2所述之按鍵，其中該第二止擋塊與該第一止擋塊實質上為彼此對稱之相同擋塊結構。
5. 如請求項1所述之按鍵，其中該第一板狀支架另具有一第三尾段部，該第二板狀支架另具有一第四尾段部，該第三及第四尾段部鄰近該鍵帽長軸之另一端點，該按鍵另包含： 一第三止擋塊，其形成於該鍵帽以及該第三尾段部之其中之一上，以與該鍵帽以及該第三尾段部之其中之另一彼此隔開相對；以及 一第四止擋塊，其形成於該鍵帽以及該第四尾段部之其中之一上，以與該鍵帽以及該第四尾段部之其中之另一彼此隔開相對； 其中，當該鍵帽被按壓而使得該第一板狀支架以及該第二板狀支架受壓撓曲變形時，該第三尾段部以及該第四尾段部相對於該鍵帽滑動至該鍵帽以及該第三尾段部之該其中之另一抵接該第三止擋塊與該鍵帽以及該第四尾段部之該其中之另一抵接該第四止擋塊之位置，以將該撐抵部限位在於該鍵帽被釋放時可撐抵於該第一磁性件下之位置。
6. 如請求項5所述之按鍵，其中該第一止擋塊面對該鍵帽以及該第一尾段部之該其中之另一之位置形成有一斜坡結構，以使得該第一止擋塊在該第一板狀支架相對於該底板樞轉且該第一板狀支架不發生撓曲變形時，與該鍵帽以及該第一尾段部之該其中之另一保持相同間距。
7. 如請求項6所述之按鍵，其中該第一止擋塊實質上呈楔形。
8. 如請求項6所述之按鍵，其中該第一止擋塊、該第二止擋塊、該第三止擋塊，以及該第四止擋塊實質上為彼此對稱之相同擋塊結構。
9. 如請求項1所述之按鍵，其中該第一板狀支架另具有至少一容納開孔，該底板部分進入該至少一容納開孔中以使該第一板狀支架可樞轉地連接於該底板。