按键结构的制作方法
【专利摘要】本发明关于按键结构，该按键结构在底板上设置键帽、连杆以及回复构件，其中键帽由连杆承托而可相对底板沿第一方向运动。当键帽沿该第一方向相对底板垂直运动时，键帽带动连杆相对键帽枢转，并于底板上沿第二方向滑动。连杆所连动的回复构件进一步在水平方向被连杆带动而由其中的弹性件蓄积弹性回复力。本发明的按键结构将键帽沿垂直方向相对底板的运动经由连杆转化为回复构件沿水平方向被连杆带动以蓄积弹性回复力，可以在有限的高度及尺寸限制下，设计具有实用性段差感的按键结构，既迎合了薄化的趋势，又不影响使用者的操作感受。
【专利说明】按键结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种按键结构，尤其指一种以水平方向操作的回复构件产生按键段差感的按键结构。
【背景技术】
[0002]现有按键结构中,在键帽下具有弹性体(rubber dome),键帽由剪刀脚等支撑结构来维持键帽直上直下的行程，弹性体则在键帽受压向下时，受到键帽压缩变形而提供按键段差感，以提供键帽向上回弹的弹性回复力。这种传统的按键结构的键帽受力下压的方向与弹性体的变形及弹性回复力的方向是一致的，也就是垂直方向。为了设计并提供足够的按键段差感，这类型的按键结构在弹性体的设计上必须维持一定厚度以及尺寸，因此难以既进一步缩小按键的体积又能具有可接受的段差感。
【发明内容】
[0003]为了解决上述的问题，本发明提供一种按键结构，以水平方向的回复构件设计以提供各种符合需求的按键段差感。
[0004]为了达到上述目的，本发明提出一种按键结构，该按键结构包含有底板、键帽、第一连杆、第二连杆和回复构件。底板具有滑槽；键帽可相对该底板沿第一方向于第一位置以及第二位置之间运动；该第一连杆上端枢接于该键帽，当该键帽沿该第一方向运动时，该第一连杆受该键帽带动，该第一连杆上端相对该键帽枢转，该第一连杆下端在该底板上沿第二方向滑动；该第二连杆上端枢接于该键帽，该第二连杆下端可于该底板上滑动；该回复构件包含从动件和弹性件，从动件具有本体，该本体上延伸有滑块，该滑块设置于该滑槽内，当该第一连杆受该键帽带动时，该第一连杆下端推动该本体沿该第二方向移动；弹性件抵接于该本体，该弹性件沿第三方向向该本体提供弹性回复力。
[0005]作为可选的技术方案，该滑槽为同时沿该第二方向以及该第三方向延伸的曲线滑槽。
[0006]作为可选的技术方案，该滑槽为沿该第三方向外凸的圆弧型；或者该滑槽为沿该第三方向内凹的圆弧型；或者该滑槽为S型。
[0007]作为可选的技术方案，该第一方向为垂直方向，该第二方向以及该第三方向为水平方向，且该第三方向和该第二方向间夹角大于120度。
[0008]作为可选的技术方案，该从动件为两圆盘，该弹性件为U形弹片且该弹性件同时收纳该两圆盘，当该键帽沿该第一方向运动时，该第一连杆下端推动该两圆盘沿该第二方向移动相同距离。
[0009]作为可选的技术方案,该底板具有两滑槽,该从动件具有两圆盘本体,每一圆盘本体分别延伸有滑块，每一圆盘本体的该滑块分别设置于对应的该滑槽内，当该从动件受该第一连杆推动而沿该第二方向移动时，该弹性件沿该第三方向被该两圆盘本体向外推动变形。
[0010]作为可选的技术方案，该按键结构还包含外连杆，该外连杆的一端枢接于该键帽，该外连杆的另一端可于该底板上滑动，该外连杆具有连杆收纳空间，该第一连杆、该第二连杆和该回复构件均设置在该连杆收纳空间中。
[0011]作为可选的技术方案，该弹性件为线形扭簧，该弹性件的一端固定于该底板上，该弹性件的另一端抵接于该本体。
[0012]此外，本发明还提出另一种按键结构，该按键结构包含有底板、安装板、键帽、连杆和回复构件。安装板安装于该底板上，该安装板具有轴孔；键帽可相对该底板沿第一方向于第一位置以及第二位置之间运动；该连杆的上端枢接于该键帽，当该键帽沿该第一方向运动时，该连杆受该键帽带动，且该连杆上端相对该键帽枢转，该连杆下端可在该底板上沿第二方向滑动；该回复构件包含从动件和弹性件，从动件枢接于该轴孔内，当该连杆受该键帽带动时，该连杆下端抵接于该从动件并沿该第二方向带动该从动件，使该从动件以该第一方向为轴沿第一转动方向转动；弹性件抵接于该从动件，该弹性件沿第二转动方向向该从动件提供弹性回复力，该第一转动方向相反于该第二转动方向。
[0013]作为可选的技术方案，该第一方向为垂直方向，该第二方向为水平方向，且该第一方向与该第二方向彼此垂直。
[0014]作为可选的技术方案，该弹性件为线形扭簧，该线形扭簧具有固定端与活动端，该固定端固定于该安装板上，该活动端抵接于该从动件，当该从动件沿该第一转动方向转动时，该活动端在该安装板上移动以增加该线形扭簧变形量，该弹性回复力同时伴随增加。
[0015]作为可选的技术方案，该安装板具有弹性件收纳槽，该线形扭簧设置于该弹性件收纳槽中，该弹性件收纳槽具有头端与尾端，该头端收纳该固定端，该尾端收纳该活动端，该头端的槽道宽度小于该尾端的槽道宽度。
[0016]作为可选的技术方案，该从动件收纳于该弹性件收纳槽的该尾端内，该尾端的槽道宽度足以允许该从动件在该尾端内转动。
[0017]作为可选的技术方案，该弹性件收纳槽于邻近该固定端处具有直线狭缝，该固定端具有直线延伸区段，该直线狭缝夹持该直线延伸区段。
[0018]作为可选的技术方案，该安装板包含上安装板与下安装板，当该上安装板与该下安装板结合后，该弹性件收纳槽形成于该上安装板与该下安装板之间。
[0019]作为可选的技术方案，该上安装板具有上孔，该下安装板具有下孔，该上孔与该下孔共同构成该轴孔，该从动件为凸轮盘且具有上轴与下轴，该上轴插入该上孔中，该下轴插入该下孔中。
[0020]本发明的按键结构在底板上设置键帽、连杆以及回复构件，其中键帽由连杆承托而可相对底板沿第一方向运动。当键帽沿该第一方向相对底板运动时，键帽带动连杆相对键帽枢转，并于底板上沿第二方向滑动。连杆所连动的回复构件进一步在水平方向被连杆带动而由其中的弹性件蓄积弹性回复力。本发明的按键结构将键帽沿垂直方向相对底板的运动经由连杆转化为回复构件沿水平方向被连杆带动以蓄积弹性回复力，可以在有限的高度及尺寸限制下，设计具有实用性段差感的按键结构，既迎合了薄化的趋势，又不影响使用者的操作感受。
[0021]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。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明的按键结构第一实施例的元件爆炸示意图；
[0023]图2为图1另一视角的示意图；
[0024]图3为按键结构第一实施例于第一位置的剖面示意图；
[0025]图4为按键结构第一实施例于第二位置的剖面示意图；
[0026]图5为按键结构第一实施例的第一连杆以及回复构件于该第一位置的示意图；
[0027]图6为按键结构第一实施例的第一连杆以及回复构件于该第二位置的示意图；
[0028]图7为按键结构第一实施例于该第一位置的部份元件的仰视示意图；
[0029]图8为按键结构第一实施例于该第二位置的部份元件的仰视示意图；
[0030]图9为按键结构第二实施例的部份元件的仰视示意图；
[0031]图10为按键结构第三实施例的部份元件的仰视示意图；
[0032]图11为按键结构第四实施例的元件爆炸示意图；
[0033]图12为按键结构第四实施例的局部剖面示意图；
[0034]图13为第四实施例的下安装板以及回复构件的放大示意图；
[0035]图14为按键结构第四实施例于第一位置的部份元件的示意图；
[0036]图15为按键结构第四实施例于第二位置的部份元件的示意图。
【具体实施方式】
[0037]在说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书中所提及的“包含”为开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”或“连接” 一词在此包含任何直接及间接的电气或结构连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接/连接于第二装置，则代表第一装置可直接电气/结构连接于第二装置，或透过其他装置或连接手段间接地电气/结构连接至第二装置。
[0038]请参考图1以及图2，图1为本发明的按键结构第一实施例的元件爆炸示意图，图2为图1另一视角的示意图。图1中X1X2方向为第一方向，Y1Y2方向为第二方向，Z1Z2方向为第三方向。按键结构I包含底板10、键帽20、第一连杆32、第二连杆34、外连杆36以及回复构件40。底板20具有滑槽12，键帽20可受压或释放而沿着X1X2方向相对底板10运动，第一连杆32、第二连杆34以及外连杆36设置于键帽20以及底板20之间。第一连杆32的上端322枢接于键帽20的第一枢接部24，第二连杆34的上端342枢接于键帽20的第二枢接部26，外连杆36的一端枢接于键帽20的第三枢接部28。当键帽20沿X1X2方向运动时，第一连杆32、第二连杆34以及外连杆36受键帽20带动，使第一连杆32的上端322、第二连杆34的上端342以及外连杆36相对键帽20枢转，同时第一连杆32的下端324、第二连杆34的下端344以及外连杆36的另一端可在底板10上滑动。其中第一连杆32的下端324朝Yl方向滑动，第二连杆34的下端344朝Y2方向滑动。在本实施例中，外连杆具有连杆收纳空间362，第一连杆32、第二连杆34以及回复构件40则设置于连杆收纳空间362中。另外，键帽24的四个边角具有凸柱22，在底板10上对应凸柱22的位置可具有一或多个开关18，当键帽24受压沿Xl方向相对底板10运动时，凸柱22可致动开关18以产生按键按压的讯号。
[0039]回复构件40包含从动件42以及弹性件44。在本实施例中，从动件42为两个圆盘，弹性件44为U形弹片，同时收纳该两个圆盘。每一个圆盘均具有本体422，本体上延伸有滑块424，相对应地，底板10具有两个滑槽12，滑块424分别则设置于滑槽12内。弹性件44抵接于从动件42的本体422上，且沿着Z1Z2方向向本体422提供弹性回复力。
[0040]请参考图3至图8，其中图3为按键结构第一实施例于第一位置的剖面示意图，图4为按键结构第一实施例于第二位置的剖面示意图，图5为按键结构第一实施例的第一连杆以及回复构件于该第一位置的示意图，图6为按键结构第一实施例的第一连杆以及回复构件于该第二位置的示意图，图7为按键结构第一实施例于该第一位置的部份元件的仰视示意图，图8为按键结构第一实施例于该第二位置的部份元件的仰视示意图。由图3以及图4可知，键帽20可受压或释放而沿着X1X2方向相对底板10于第一位置以及第二位置之间运动。本发明的按键结构I中，底板10的滑槽12为同时沿着Y1Y2方向以及Z1Z2方向延伸的曲线滑槽，更具体而言，在第一实施例中，滑槽12同时沿着Y1Y2方向以及Z1Z2方向延伸，且具有沿着Z1Z2方向外凸的圆弧型。若以按键按压的角度来看，X1X2方向为垂直方向，Y1Y2方向以及Z1Z2方向则为水平方向，且Y1Y2方向和Z1Z2方向彼此之间的夹角可为90度或90度以上，较佳地，在本实施例中为120度。
[0041]当键帽20受压而由图3所示的第一位置沿着Xl方向相对底板10运动至图4所示的第二位置时，键帽20带动第一连杆32，使第一连杆32的下端324沿着Yl方向滑动，并推动从动件42的本体422朝Yl方向移动，在本实施例中，从动件42的两个圆盘的本体422朝Yl方向移动相同距离。由于从动件42的滑块424设置于滑槽12内，因此滑块424会沿着滑槽12的路径移动，也就是当两个圆盘的本体422朝Yl方向移动时，两个本体422会同时朝外移动(或沿着Z1Z2方向彼此分开)，并推动弹性件44向外扩张变形，如图6以及图8所示。在图6以及图8所示的键帽位于第二位置时，弹性件44所蓄积的弹性回复力增加，并且于键帽20受压的压力解除时，弹性件44的弹性回复力会带动从动件42的两个本体422彼此靠拢，顺着滑槽12的路径沿Y2方向移动以推动第一连杆32的下端324，从而带动第一连杆32的上端322向上(X2方向)移动，使键帽20复位至图3所示的第一位置。
[0042]上述的实施例中从动件42包含了两个圆盘，然而在其他实施例中，从动件42也可仅包含其中一个圆盘，并且底板10相对应位置设置一个滑槽12，配合的弹性件44的一端固定于底板10上，另一端则抵接于从动件42的圆盘本体422上。
[0043]请参考图9以及图10，图9为按键结构的第二实施例的部份元件的仰视示意图，图10为按键结构的第三实施例的部份元件的仰视示意图。除了前述第一实施例中，滑槽12同时沿着Y1Y2方向以及Z1Z2方向延伸，且具有沿着Z1Z2方向外凸的圆弧型外，在图9的第二实施例中，滑槽13同时沿着Y1Y2方向以及Z1Z2方向延伸，且具有沿着Z1Z2方向内凹的圆弧型，在图10的第三实施例中，滑槽14同时沿着Y1Y2方向以及Z1Z2方向延伸，且其为S型。由上述各实施例可知，本发明的按键结构藉由回复构件的设计，使键帽在下压带动连杆的过程中，将垂直方向的运动转换为水平方向的弹性体变形位能的累积。另外，也可藉由滑槽12、13、14的曲线设计而产生各种所需的按键段差感的力量曲线。
[0044]请参考图11以及图12，图11为按键结构的第四实施例的元件爆炸示意图，图12为按键结构第四实施例的局部剖面示意图。按键结构2包含了底板50、键帽60、连杆72、安装板80以及回复构件90。键帽60可受压或释放而沿着X1X2方向相对底板50运动，连杆72设置于键帽60以及底板50之间，其上端722枢接于键帽60，当键帽60沿X1X2方向运动时，连杆72受键帽60带动，使连杆72的上端722相对键帽60枢转，同时连杆72的下端724可在底板50上朝Yl方向滑动。安装板80安装于底板50上，其具有轴孔81。回复构件90包含从动件92以及弹性件94，从动件92为凸轮盘而具有上轴921以及下轴922。安装板80包含上安装板82以及下安装板84，上安装板82具有上孔811，下安装板84具有下孔812，上孔811以及下孔812共同构成轴孔81。从动件92的上轴921插入上孔811中，下轴922插入下孔812中，使从动件92枢接于轴孔81内。
[0045]请参考图11以及图13，其中图13为下安装板以及回复构件的放大示意图。安装板80具有弹性件收纳槽86，当上安装板82以及下安装板84结合后，弹性件收纳槽86形成于上安装板82以及下安装板84之间。弹性件收纳槽86具有头端861以及尾端862。在本实施例中，弹性件94为线形扭簧，设置于弹性件收纳槽86中。弹性件94具有固定端941以及活动端942，其中固定端941收纳于安装板80的弹性件收纳槽86的头端861中，弹性件收纳槽86于邻近固定端941处具有直线狭缝863，固定端941具有直线延伸区段943，直线狭缝863夹持直线延伸区段943使固定端941固定于头端861。活动端942收纳于尾端862中，从动件92亦收纳于尾端862中并由弹性件94的活动端942抵接，并由弹性件94向从动件92提供弹性回复力。头端861的槽道宽度Wl小于尾端862的槽道宽度W2，且尾端862的槽道宽度W2足以允许从动件92在尾端862内转动。
[0046]请参考图14以及图15，图14为按键结构第四实施例键帽于第一位置时的部份元件的示意图，图15为按键结构第四实施例键帽于第二位置时的部份元件的示意图。在图14中，当键帽60 (图未显示)受压沿Xl方向移动时，键帽60带动连杆72，而连杆72的下端724抵接于从动件92并沿着Yl方向带动从动件92，此时从动件92以X1X2方向为轴朝转动方向Rl转动。从动件92同时带动弹性件94的活动端942在安装板80上移动以增加活动件94 (线形扭簧)的变形量，而活动件94沿转动方向R2的弹性回复力同时伴随增加，如图15所示，其中转动方向Rl相反于转动方向R2。在图15的状态时，当键帽60受压的压力解除时，弹性件94的弹性回复力沿着转动方向R2带动从动件92沿着转动方向R2枢转，以沿Y2方向移动以推动第一连杆72的下端724，从而带动第一连杆72的上端722向上(X2方向)移动，使键帽60复位。
[0047]由以上各实施例可知，本发明的按键结构在底板上设置键帽、连杆以及回复构件，其中键帽由连杆承托而可相对底板沿第一方向运动。当键帽沿该第一方向相对底板运动时，键帽带动连杆相对键帽枢转，并于底板上沿第二方向滑动。连杆所连动的回复构件进一步在水平方向被连杆带动而由其中的弹性件蓄积弹性回复力。本发明的按键结构将键帽沿垂直方向相对底板的运动经由连杆转化为回复构件沿水平方向被连杆带动以蓄积弹性回复力，可以在有限的高度及尺寸限制下，设计具有实用性段差感的按键结构，既迎合了薄化的趋势，又不影响使用者的操作感受。
[0048]当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种按键结构，其特征在于，该按键结构包含有: 底板，具有滑槽； 键帽，可相对该底板沿第一方向于第一位置以及第二位置之间运动； 第一连杆，该第一连杆上端枢接于该键帽，当该键帽沿该第一方向运动时，该第一连杆受该键帽带动，该第一连杆上端相对该键帽枢转，该第一连杆下端在该底板上沿第二方向滑动； 第二连杆，该第二连杆上端枢接于该键帽，该第二连杆下端可于该底板上滑动；以及 回复构件，该回复构件包含: 从动件，具有本体，该本体上延伸有滑块，该滑块设置于该滑槽内，当该第一连杆受该键帽带动时，该第一连杆下端推动该本体沿该第二方向移动；以及 弹性件，抵接于该本体，该弹性件沿第三方向向该本体提供弹性回复力。
2.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于:该滑槽为同时沿该第二方向以及该第三方向延伸的曲线滑槽。
3.根据权利要求2所述的按键结构，其特征在于:该滑槽为沿该第三方向外凸的圆弧型；或者该滑槽为沿该第三方向内凹的圆弧型；或者该滑槽为S型。
4.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于:该第一方向为垂直方向，该第二方向以及该第三方向为水平方向，且该第三方向和该第二方向间夹角大于120度。
5.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于:该从动件为两圆盘，该弹性件为U形弹片且该弹性件同时收纳该两圆盘，当该键帽沿该第一方向运动时，该第一连杆下端推动该两圆盘沿该第二方向移动相同距离。
6.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于:该底板具有两滑槽，该从动件具有两圆盘本体，每一圆盘本体分别延伸有滑块，每一圆盘本体的该滑块分别设置于对应的该滑槽内，当该从动件受该第一连杆推动而沿该第二方向移动时，该弹性件沿该第三方向被该两圆盘本体向外推动变形。
7.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于:该按键结构还包含外连杆，该外连杆的一端枢接于该键帽，该外连杆的另一端可于该底板上滑动，该外连杆具有连杆收纳空间，该第一连杆、该第二连杆和该回复构件均设置在该连杆收纳空间中。
8.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于:该弹性件为线形扭簧，该弹性件的一端固定于该底板上，该弹性件的另一端抵接于该本体。
9.一种按键结构，其特征在于，该按键结构包含有: 底板； 安装板，安装于该底板上，该安装板具有轴孔； 键帽，可相对该底板沿第一方向于第一位置以及第二位置之间运动； 连杆，该连杆的上端枢接于该键帽，当该键帽沿该第一方向运动时，该连杆受该键帽带动，且该连杆上端相对该键帽枢转，该连杆下端可在该底板上沿第二方向滑动；以及回复构件，该回复构件包含: 从动件，枢接于该轴孔内，当该连杆受该键帽带动时，该连杆下端抵接于该从动件并沿该第二方向带动该从动件，使该从动件以该第一方向为轴沿第一转动方向转动；以及 弹性件，抵接于该从动件，该弹性件沿第二转动方向向该从动件提供弹性回复力，该第一转动方向相反于该第二转动方向。
10.根据权利要求9所述的按键结构,其特征在于:该第一方向为垂直方向，该第二方向为水平方向，且该第一方向与该第二方向彼此垂直。
11.根据权利要求9所述的按键结构，其特征在于:该弹性件为线形扭簧，该线形扭簧具有固定端与活动端，该固定端固定于该安装板上，该活动端抵接于该从动件，当该从动件沿该第一转动方向转动时，该活动端在该安装板上移动以增加该线形扭簧变形量，该弹性回复力同时伴随增加。
12.根据权利要求11所述的按键结构，其特征在于:该安装板具有弹性件收纳槽，该线形扭簧设置于该弹性件收纳槽中，该弹性件收纳槽具有头端与尾端，该头端收纳该固定端，该尾端收纳该活动端，该头端的槽道宽度小于该尾端的槽道宽度。
13.根据权利要求12所述的按键结构，其特征在于:该从动件收纳于该弹性件收纳槽的该尾端内，该尾端的槽道宽度足以允许该从动件在该尾端内转动。
14.根据权利要求12所述的按键结构，其特征在于:该弹性件收纳槽于邻近该固定端处具有直线狭缝，该固定端具有直线延伸区段，该直线狭缝夹持该直线延伸区段。
15.根据权利要求9所述的按键结构，其特征在于:该安装板包含上安装板与下安装板，当该上安装板与该下安装板结合后，该弹性件收纳槽形成于该上安装板与该下安装板之间。
16.根据权利要求15所述的按键结构，其特征在于:该上安装板具有上孔，该下安装板具有下孔，该上孔与该下孔共同构成该轴孔，该从动件为凸轮盘且具有上轴与下轴，该上轴插入该上孔中，该下轴插入该下孔中。
【文档编号】H01H13/36GK104201025SQ201410393810
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2014年8月12日
【发明者】骆弘杰, 林彥孝 申请人:苏州达方电子有限公司, 达方电子股份有限公司