按键结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型揭露一种按键结构，该按键结构包含键帽、底板及弹片；该底板设置于该键帽之下；该弹片设置于该键帽及该底板之间并包含按压部及复数个支架；该按压部具有周围，每一支架具有固定端及连接端，该固定端固定设置，该连接端连接于该周围；当该键帽被按压而挤压该弹片时，该按压部朝向该底板移动且该支架弹性变形；由于该按压部的刚性大于该复数个支架的刚性，该弹片主要利用该支架提供弹性变形，故按压该弹片的力量大小可通过设计该支架的刚性而获得控制，可解决习知圆突状弹片无法兼顾按压行程及适当的按压力的困境。
【专利说明】按键结构
【技术领域】
[0001]本实用新型关于一种按键结构，尤指一种利用弹片提供按压手感的按键结构。
【背景技术】
[0002]于一般键盘，触发按键开关多利用键帽挤压橡胶圆突或金属圆突来实现。橡胶材料相较金属材料来得软(或弹性系数较小)，欲提供按压键帽相当的反馈力特性(亦即使用者于按压过程中，施力的大小有明显的落差手感)，则需增加厚度，则橡胶圆突整体体积亦增加，常用于使用交叉式升降支架的按键结构中，此类按键结构通常具有较大的按压行程及容置空间。当橡胶圆突用于较薄的键盘中，由于按键结构的按压行程及可提供的容置空间均较小，橡胶圆突难以提供令人满意的反馈力特性。金属材料相较橡胶材料来得硬(或弹性系数较大)，可于较小的行程及配置空间中保持提供较大的反馈力，故金属圆突常用于薄形键盘，但由于金属圆突结构(圆盘突出状)的特性，金属圆突不适于直接提供高行程的反馈力。此外，结构尺寸些微的差异即足使反馈力产生不小的变化，不利产品制造的控制。金属圆突经长时间使用而后亦会产生弹性疲乏现象，甚至结构产生部分永久变形，使得可提供的反馈力降低，皆会影响使用者使用的手感。因此，目前用于触发按键开关的圆突件难以兼顾按压行程及适当的按压力特性的需求。
【发明内容】
[0003]鉴于现有技术中的问题，本实用新型的目的之一在于提供一种按键结构，其使用的弹片可兼顾按压行程及适当的按压力特性的需求。
[0004]为达到上述目的，本实用新型提供一种按键结构，包含键帽、底板、及弹片，底板设置于该键帽之下；弹片设置于该键帽及该底板之间，该弹片包含:按压部，具有周围；以及复数个支架，每一该支架具有固定端及连接端，该固定端固定设置，该连接端连接于该周围；其中，该按压部的刚性大于该复数个支架的刚性，当该键帽被按压而挤压该弹片时，该按压部朝向该底板移动且该复数个支架弹性变形。
[0005]作为可选的技术方案，该支架的该固定端固定于该底板上。
[0006]作为可选的技术方案，该支架为矩形板件。
[0007]作为可选的技术方案，该支架为具有弯曲轮廓的板件。
[0008]作为可选的技术方案，该弯曲轮廓包含复数个弯曲部。
[0009]作为可选的技术方案，该复数个支架的数量大于等于2，该复数个支架于该周围均匀设置。
[0010]作为可选的技术方案，该弹片由同一金属板件成形。
[0011]作为可选的技术方案，该按压部与该支架材质相同且该按压部的厚度大于该支架的厚度。
[0012]作为可选的技术方案，该按键结构还包含开关，该开关设置于该按压部之下，其中当该键帽被按压而挤压该弹片时，该按压部朝向该底板移动以触发该开关。[0013]作为可选的技术方案，该弹片支撑该键帽于该底板之上。
[0014]相较于现有技术，由于本实用新型的该按压部的刚性(或结构刚性)大于该复数个支架的刚性，故于该弹片被该键帽挤压时，该弹片的变形量绝大部分地由该复数个支架的变形决定；藉此，按压该弹片的力量大小可通过设计该支架的刚性而获得控制，可解决习知圆突状弹片无法兼顾按压行程及适当的按压力的困境。另外补充说明的是，实际上，虽然该按压部受力时亦会产生弹性变形，但可通过结构设计(包含该支架的厚度、结构轮廓等)以使该按压部的刚性远大于该复数个支架的刚性，使得于前述该弹片被挤压变形的过程中，该按压部的变形量远小于该复数个支架的变形量；其中，前述刚性的差异可由产品规格、使用环境等因素而决定，不以特定比例或量值差为限。此时，于工程应用上，该按压部可视为刚体，而该复数个支架则可视为弹性体，提供弹性变形。
[0015]关于本实用新型的优点与精神可以藉由以下的实用新型详述及所附图式得到进一步的了解。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为根据本实用新型之一实施例的按键结构的剖面图。
[0017]图2为图1中按键结构的弹片的示意图。
[0018]图3为图1中按键结构于键帽被按压后的剖面图。
[0019]图4为根据另一实施例的弹片的剖面图。
[0020]图5为根据另一实施例的弹片的剖面图。
[0021]图6为根据另一实施例的按键结构的剖面图。
[0022]图7为根据另一实施例的按键结构的剖面图。
【具体实施方式】
[0023]请参阅图1及图2，图1为根据本实用新型的一实施例的按键结构I的剖面图，图2为按键结构I的弹片16的示意图。按键结构I包含键帽10、底板12、升降机构14、弹片16及开关18。底板12设置于键帽10之下，升降机构14设置于键帽10及底板12之间，使得键帽10通过升降机构14而能相对于底板12上下移动。弹片16设置于键帽10及底板12之间，弹片16包含按压部162及复数个支架164，按压部162位于键帽10之下且具有周围162a，每一支架164具有固定端1642、连接端1644及连接固定端1642与连接端1644的本体部1646,固定端1642相对于底板12固定设置,连接端1644连接于周围162a,每一个支架164的本体部1646彼此间均不直接相连。开关18设置于按压部162之下且正对按压部162设置于底板12上。当键帽10被按压而向下(即朝向底板12)移动，键帽10挤压弹片16使其弹性变形，变形的弹片16的按压部162即能触发开关18 ;于按压键帽10的外力(即使用者的按压力)消失后，变形的弹片16即可因之前储存的弹性变形能释放而将键帽10向上(即背离底板12)反推回去并回复原形。此即完成按键结构I的一次按压操作。
[0024]于本实施例中，弹片16共具有四个支架164，相对按压部162对称设置，但本实用新型不以此为限。于实际运用中，弹片16亦可仅采用两个或三个支架164，同样是相对于按压部162对称设置或相对于周围162a均匀设置，其中，均匀设置可指例如当有三个支架164时，相邻的两个该支架164之间的夹角为120°，即该些支架164均匀分配于按压部162的周缘，对称设置或均匀设置有助于弹片本身于底板12上平稳的设置及增加弹片变形时的结构平衡性，但本实用新型不以此为限。使用更多数量的支架164亦是可行，不再赘述。另夕卜，于本实施例中，按压部162呈圆形轮廓，但本实用新型不以此为限，例如方形、矩形、多边形或其他几何形状亦可适用。此外，于本实施例中，固定端1642固定焊于底板12上，但本实用新型不以此为限；例如，将固定端1642卡入形成于底板12上的插槽122 (如图1中虚线所示者)，亦可达到将固定端1642相对于底板12固定的目的。补充说明的是，前述固定端1642的固定设置非限于相对于底板12完全不动的设置方式，原则上，仅需于弹片16受力变形的过程中，固定端1642得均保持相对于底板12不动即可；因此，于实际运用中，因为弹片16下压时会促使固定端1642向外滑动(相对于按压部162)，故固定端1642亦可仅藉由固定设置于底板12上的挡块结构(例如前述插槽122的自底板12垂直延伸的部分)来防止固定端1642于弹片16受力变形的整个过程中向外滑动，即可达到前述对固定端1642固定设置的要求。
[0025]请一并参阅图3，其为按键结构I于键帽10被按压后的剖面图。于根据本实用新型的弹片16中，按压部162的刚性大于该复数个支架164整体的刚性，亦即该复数个支架164整体结构上受力时比按压部162容易产生变形(或产生较大的变形量)，其受力方向基于按键结构I的使用(即按压键帽10)，大致上为向下，经由按压部162对弹片16施力，底板12对弹片16的反作用力则经由固定端1642施加。于实际运用中，可设计使按压部162的刚性远大于该复数个支架164整体的刚性，使得弹片16受力时，主要由该复数个支架164弹性变形以吸收外力做功，而按压部162的弹性变形则相对十分微小或可忽略不计。例如，通过结构设计(包含支架164的厚度、结构轮廓等)以使按压部162的刚性远大于该复数个支架164整体的刚性，使得于前述弹片16被挤压变形的过程中，按压部162的变形量远小于该复数个支架164的变形量。前述刚性的差异可由产品规格、使用环境等因素而决定，不以特定比例或量值差为限。此时，于工程应用上，按压部162可视为刚体，而该复数个支架164则可视为弹性体，提供弹性变形。
[0026]于本实施例中，弹片16为一体成形，例如通过金属板件冲压成形，按压部162与支架164的厚度相等，但本实用新型不以此为限；例如，弹片16仍为一体成形，但按压部162的板厚大于支架164的板厚。此外，于实际运用中，按压部162亦不以板状为限，且按压部162与键帽10亦不以平面接触为限。于本实施例中，于键帽10下压致弹片16变形时，按压部162保持大致水平地紧抵键帽10的底表面并随键帽10下移直至触发开关18，弹片16的弹性变形由该复数个支架164负担，故弹片16施加于键帽10的反作用力(亦即使用者按压键帽10时感受的反馈力来源)将主要由该复数个支架164的刚性(或应力-应变关系)而决定。于根据本实用新型的弹片16中，支架164的变形主要发生在本体部1646，由每一个本体部1646彼此无直接连接，故每一个本体部1646仅受与其连接的固定端1642及连接端1644的拘束而自由变形；换言之，弹片16可提供的反馈力即可由改变支架164设置数量或设计支架164的结构特性(包含厚度、轮廓、材质等)而获得控制，尤其是本体部1646的结构特性。于本实施例中，支架164整体为矩形板件，可通过改变其宽度以进一步控制其刚性，但本实用新型不以此为限。例如，将支架164的本体部1646形成多处镂空，可降低其刚性。又例如，于另一实施例中，如图4所示，弹片26的支架264为大致于底板12的投影方向(即如图1中弹片16于底板12的投影方向)上具有弯曲轮廓2642的板件，且此弯曲轮廓2642具有复数个弯曲部2642a，支架264整体呈S形延伸，此支架264相较于支架164亦具有较低的刚性。又例如，于另一实施例中，如图5所示，弹片27的支架274亦为大致于底板12的投影方向上具有弯曲轮廓2742的板件，且此弯曲轮廓2742具有复数个弯曲部2742a，支架274整体亦呈S形延伸，惟主要于纵向延伸(支架274主要于横向延伸)，但支架274同样相较于支架164亦具有较低的刚性。另外补充说明的是，于支架164中，其本体部1646本身虽呈直板状，但于实际运用中亦可呈微弯曲状，其凹口朝向底板12，有助于本体部1646弹性变形时的稳定性。
[0027]如前述说明，弹片16的刚性并非主要决定于弹片16的高度，故相较于习知浅碟形的金属圆突结构，本实用新型的弹片16通过对支架164的设计，使得弹片16整体结构具有弹性，故本实用新型的弹片16具有刚性容易控制、尺寸设计弹性等优点，进而能解决习知圆突件难以兼顾按压行程及适当的按压力特性的困境。此外，弹片的刚性能通过支架的结构、配置设计而轻易控制，有助于降低弹片设置空间对刚性的高度影响，增加弹片制程的可靠度；亦有助于延缓或避免弹片弹性疲乏，进而增加弹片的使用寿命。
[0028]请回到图1及图3。于本实施例中，键帽10与按压部162接触区域够大而能使键帽10的重心于按键结构I的按压操作循环中亦能稳定保持落于按压部162的投影区域内，弹片16则能以按压部162支撑键帽10于底板12上。此时，于本实施例中，主要作为稳定键帽10升降作用的升降机构14亦省略。另外，于本实施例中，开关18为触动开关，经由按压部162的接触而触发，但本实用新型不以此为限。请参阅图6，其为根据另一实施例的按键结构3的剖面图。按键结构3与按键结构I结构大致相同，按键结构3相同的构件仍沿用按键结构I的元件符号，按键结构3各部件的说明可参阅按键结构3的相关说明，不另赘述。按键结构3与按键结构I主要不同之处在于按键结构3的开关38由薄膜电路板39实现，开关38主要由两个相正对设置的接点组成，按键结构3的弹片36的按压部362对应开关38更包含突出部3622，例如通过对按压部362冲压形成，或是通过额外构件附着于按压部362上而形成。当弹片36受到键帽10的挤压而使按压部362朝向底板12移动时，按压部362的突出部3622能挤压开关38，使其接点接触而实现开关38的触发操作。补充说明的是，于本实施例中，突出部3622为按压部362的局部突出结构，但本实用新型不以此为限；例如将按压部362整体朝向底板12突出，又如形成朝向底板12的弧面，亦能实现前述开关38的触发操作。
[0029]于前述开关18、38的情形中，按压部162及突出部3622无需具有导电性，但本实用新型不以此为限。请参阅图7，其为根据另一实施例的按键结构5的剖面图。按键结构5与按键结构3结构大致相同，按键结构5相同的构件仍沿用按键结构3的元件符号，按键结构5各部件的说明可参阅按键结构3的相关说明，不另赘述。按键结构5与按键结构3主要不同之处在于按键结构5的开关58主要由电路板60实现，开关58主要由在电路板60上两个邻近设置的接点组成，电路板60可为但不限于软性电路板。因开关58外露，故按键结构5的按压部362的突出部3622需具有导电性，例如突出部3622材质本身即具导电性，或是于突出部3622上披覆一层导电物质，则突出部3622基材无需为导电材质，藉此，突出部3622均能短路开关58而实现开关58的触发操作。另外，于本实施例中，若按压部362本身即有效且可靠地能短路开关58，则突出部3622亦可无需设置。
[0030]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种按键结构，其特征在于包含: 键帽； 底板，设置于该键帽之下；以及 弹片，设置于该键帽及该底板之间，该弹片包含: 按压部，具有周围；以及 复数个支架，每一该支架具有固定端及连接端，该固定端固定设置，该连接端连接于该周围； 其中，该按压部的刚性大于该复数个支架的刚性，当该键帽被按压而挤压该弹片时，该按压部朝向该底板移动且该复数个支架弹性变形。
2.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于:该支架的该固定端固定于该底板上。
3.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于:该支架为矩形板件。
4.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于:该支架为具有弯曲轮廓的板件。
5.如权利要求4所述的按键结构，其特征在于:该弯曲轮廓包含复数个弯曲部。
6.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于:该复数个支架的数量大于等于2，该复数个支架于该周围均匀设置。
7.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于:该弹片由同一金属板件成形。
8.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于:该按压部与该支架材质相同且该按压部的厚度大于该支架的厚度。
9.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于:该按键结构还包含开关，该开关设置于该按压部之下，其中当该键帽被按压而挤压该弹片时，该按压部朝向该底板移动以触发该开关。
10.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于:该弹片支撑该键帽于该底板之上。
【文档编号】H01H13/705GK203826263SQ201420200468
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】简志鸿, 骆弘杰 申请人:苏州达方电子有限公司, 达方电子股份有限公司