键盘结构的制作方法

本发明涉及一种键盘结构，且特别是有关于一种具有弹片的键盘结构。

背景技术：

键盘结构包括数个按键。操作者可击发这些按键，以达到所欲的输入目的。在按键的按压行程中，按键的键帽往下行经一段按压行程，直到触发开关；当释放键帽时，键帽往上行经一段释放行程。键帽与底板之间通常会配置弹性体，以提供键帽在按压行程的按压手感及释放行程的弹性回复力。然而，此弹性体由橡胶制成，在长时间使用下势必发生疲劳现象，导致按压手感减弱，甚至是丧失。

因此，亟需提出一种新的技术去改善前述问题。

技术实现要素：

因此，本发明提出一种键盘结构，可改善习知问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种键盘结构，包括底板、键帽、回复装置、支撑装置以及第一弹片。键帽包括第一抵压部与第一凹部，其中该第一抵压部具有第一顶点；回复装置设置于该键帽之下，该回复装置提供该键帽回复力；支撑装置设置于该底板与该键帽之间且该支撑装置包含第一支撑件及一第二支撑件，该第一支撑件与该第二支撑件均可活动地连结该键帽与该底板，使该键帽相对于该底板于未按压位置与按压位置之间上下移动；第一弹片包括相连接的第一直立部与第一突出部，该第一直立部设置于该底板之上且垂直地往上延伸，该第一突出部具有第一上斜面；其中，该第一抵压部由该未按压位置向下移动至该按压位置行经一段按压行程，在该按压行程中，该第一抵压部经过该第一上斜面，该第一抵压部施力在该第一上斜面上，以迫使该第一弹片形变；其中，当该第一顶点脱离该第一上斜面的第二顶点时，该第一弹片回弹且该第一上斜面容置于该第一凹部中。

作为可选的技术方案，该第一弹片的该第一直立部具有卡合孔，该底板包括卡勾，该卡勾卡合于该卡合孔内。

作为可选的技术方案，该卡合孔的底面与该卡勾的下表面彼此间隔；当该键帽向下移动且该第一突出部的该第二顶点向上越过该第一抵压部的该第一顶点时，该第一弹片往上移动，使得该卡合孔的该底面向上撞击该卡勾的该下表面而发出声音。

作为可选的技术方案，该键盘结构还包括连接片，连接该第一弹片的该第一直立部，该连接片的底面与该底板彼此间隔。

作为可选的技术方案，该键盘结构还包括连接片，连接该第一弹片的该第一直立部，且该连接片具有定位孔；其中，该底板包括定位柱，该定位柱穿过该定位孔。

作为可选的技术方案，该键帽还包括第二抵压部，该键盘结构还包括第二弹片以及连接片。第二弹片包括相连接的第二直立部与第二突出部，该第二直立部设置于该底板之上且垂直地往上延伸，该第二突出部具有第二上斜面；在该按压行程中，该第二抵压部施力在该第二上斜面上，以迫使该第二弹片形变，且当该第二抵压部脱离该第二上斜面的第二顶点时，该第二弹片回弹；连接片连接该第一弹片与该第二弹片。

作为可选的技术方案，该键帽包括相连接的键顶与键裙，该第一抵压部连接于该键顶，该第一抵压部、该第一凹部与该键裙共同定义键帽空间。

作为可选的技术方案，在该按压行程中，当该第一抵压部脱离该第一上斜面的该第一顶点后，该第一突出部容置于该键帽空间。

作为可选的技术方案，该键帽还包括卡合部，该卡合部、该第一抵压部与该第一凹部共同组成卡合结构，该支撑装置枢接于该卡合结构。

作为可选的技术方案，该第一弹片具有第一下斜面，该第一下斜面与该第一上斜面连接于该第一顶点；该第一抵压部由该按压位置向上移动至该未按压位置行经一段释放行程，在该释放行程中，该第一抵压部施力在该第一下斜面，以迫使该第一弹片形变，且当该第一抵压部脱离该第一顶点时，该第一弹片回弹。

作为可选的技术方案，该第一弹片为金属弹片。

作为可选的技术方案，该键盘结构还包括薄膜电路板，设置于该键帽与该底板之间，且该薄膜电路板具有开关；其中，该回复装置包括第一弹性件与第二弹性件，该第二弹性件设置于该第一弹性件内部；当该键帽位于该按压位置时，该第二弹性件触发该开关。

此外，本发明还提出另一种键盘结构，包括底板、键帽、支撑装置、回复装置以及第一弹片。键帽设置于该底板上，该键帽包括抵压构件，该抵压构件自该键帽的底表面向下延伸，该抵压构件具有构件侧面，该构件侧面具有第一抵压部与第一凹部，该第一抵压部位于该第一凹部下方，该第一抵压部具有第一顶点；支撑装置设置于该底板与该键帽间，且该支撑装置上下端分别连结该键帽与该底板，使该键帽可相对于该底板于未按压位置与按压位置间上下移动；回复装置设置于该键帽与该底板之间，当该键帽位于该按压位置时，该回复装置提供给该键帽向上回复力；第一弹片设置于该底板上且该第一弹片往上延伸，该第一弹片具有弹片侧面，该弹片侧面具有第一突出部与第二凹部，该第一突出部位于该第二凹部上方，该第一突出部具有第二顶点；其中，当该键帽自该未按压位置向下移动且该第一突出部的该第二顶点尚未高于该第一抵压部的该第一顶点时，该第一抵压部施力在该第一突出部上，随着该键帽向下行进而使得该第一弹片形变量逐渐加大，如此提供第一手感；其中，当该键帽持续向下移动且该第二顶点已经越过该第一顶点时，随着该键帽向下行进，该第一突出部逐渐进入该第一凹部中，该第一抵压部逐渐进入该第二凹部中，使得该第一弹片形变量逐渐减小，如此提供第二手感，使得该第一手感的阻力大于该第二手感的阻力。

作为可选的技术方案，该抵压构件还包括卡合部，该第一抵压部、该第一凹部与该卡合部共同组成为卡合结构，该支撑装置枢接于该卡合结构。

作为可选的技术方案，该第一弹片具有卡合孔，该底板包括卡勾，该卡勾卡合于该卡合孔内；当该卡勾抵接于该卡合孔的周缘时，会限制该第一弹片继续向上或向下运动。

作为可选的技术方案，该第一弹片具有延伸部，该底板包括卡勾，该延伸部延伸于该卡勾的下方，当该延伸部抵接于该卡勾的下表面时，会限制该第一弹片继续向上运动。

作为可选的技术方案，该卡勾的底面与该延伸部彼此间隔；当该键帽向下移动且该第一突出部的该第二顶点向上越过该第一抵压部的该第一顶点时，该第一弹片往上移动，使得该延伸部向上撞击该卡勾的该底面而发出声音。

为了解决现有技术中由橡胶制成的弹性体在长时间使用下发生疲劳现象，导致按压手感减弱，甚至是丧失的问题，本发明的键盘结构，其设置具有第一突出部的第一弹片，第一突出部具有第一上斜面；键帽上设置有第一抵压部与第一凹部，第一抵压部具有第一顶点，第一抵压部由未按压位置向下移动至按压位置的过程中，第一抵压部经过第一上斜面，第一抵压部施力在第一上斜面上，以迫使第一弹片形变；当第一顶点脱离第一上斜面的第二顶点时，第一弹片回弹且第一上斜面容置于第一凹部中，如此提供使用手感。

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1A绘示依照本发明一实施例的键盘结构的组合图；

图1B绘示图1A的键盘结构的分解图；

图2A绘示图1A的键盘结构沿方向2A-2A’的剖视图；

图2B绘示图2A的键帽处在未按压位置与按压位置的一中间位置的剖视图；

图2C绘示图2B的键帽处在按压位置的剖视图；

图2D绘示图2A的第一弹片的阻力与按压行程的关系图；

图3A绘示图1A的键盘结构的另一视角图；

图3B绘示图3A的键盘结构沿方向3B-3B’的剖视图；

图3C绘示图3B的连接片与底板互相撞击的示意图。

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。

请参照图1A及图1B，图1A绘示依照本发明一实施例的键盘结构100的组合图，而图1B绘示图1A的键盘结构100的分解图。键盘结构100(或按键结构)包括底板110、至少一支撑装置120、至少一键帽130、至少一第一弹片140、至少一第二弹片150、连接片160、薄膜电路板170及至少一回复装置180。为了避免图式过于复杂，图1A及图1B仅绘示一组按键，即一个支撑装置120、一个键帽130、一个或数个第一弹片140、一个或数个第二弹片150、至少一个连接片160及一个回复装置180。图1A绘示的键帽130处在未按压位置。在另一实施例中，键盘结构100的按键的数量可以是多个。

支撑装置120设置于底板110与键帽130之间且包含第一支撑件121及第二支撑件122。第一支撑件121与第二支撑件122可活动地连结键帽130与底板110，使键帽130相对于底板110于未按压位置与按压位置之间上下移动。

如图1B所示，第一弹片140包括相连接的第一直立部141与第一突出部142，第一直立部141设置于底板110之上且垂直地往上延伸，第一突出部142具有第一上斜面142s1。如图1B的放大图所示，连接片160与第一直立部141之间具有缝隙S1。由于缝隙S1的设计，连接片160与第一直立部141在侧边并未连接，如此可降低第一弹片140与连接片160的刚性，进而增加第一弹片140的可挠性或弹性，让第一弹片140容易变形。换言之，可通过缝隙S1的尺寸设计去调整第一弹片140的可挠性或弹性。在一实施例中，第一突出部142的长度L1与第一直立部141的长度L2的比例约为11：9，然此非用以限制本发明的实施例。通过长度L1与长度L2的比例设计，也可调整第一弹片140的可挠性或弹性。

请参照图2A至图2D，图2A绘示图1A的键盘结构100沿方向2A-2A’的剖视图，图2B绘示图2A的键帽130处在未按压位置与按压位置间的一中间位置的剖视图，图2C绘示图2B的键帽130处在较低的按压位置的剖视图，而图2D的纵轴表示：于键帽130向下运动过程中，图2A的第一弹片140施加于键帽130的阻力，而图2D横轴表示：键帽130自未按压位置向下运动的距离，亦即按压行程。

图2A绘示的键帽130处在未按压位置。键帽130包括第一抵压部131及第一凹部130r，其中第一抵压部131具有第一顶点131t。如图2A及图2C所示，第一抵压部131由未按压位置(如图2A所示)向下移动至按压位置(如图2C所示)行经一段按压行程。如图2A所示，第一抵压部131会先抵接第一上斜面142s1，第一抵压部131施力在第一上斜面142s1上，以迫使第一弹片140形变；如此即为图2D的行程点a表示第一抵压部131刚接触到第一上斜面142s1的行程点。如图2B所示，第一抵压部131的第一顶点131t的位置与第一上斜面142s1的第二顶点142t的位置大致重合，如此即为图2D中的行程点b，代表第一弹片140的变形量达到最大，但本发明实施例不以此为限。

由于第一弹片140形变而产生对抗第一抵压部131的阻力，因此可提供操作者按压手感；换言之，当手指感觉到阻力时，表示键帽130往按压位置移动。当第一顶点131t脱离第一上斜面142s1的第二顶点142t(例如，第一顶点131t往下越过第二顶点142t)时，如图2C所示，第一弹片140的变形量减少并回弹，且第一上斜面142s1逐渐进入第一凹部130r中。图2D的行程点b至c之间的过程表示第一弹片140的回弹过程，此时第一下斜面142s2因为第一弹片140回弹而接触第一抵压部131进而提供键帽130向下的助力，故此阶段第一弹片140可提供负值的阻力，如纵轴上的负值区段所示。

此外，如图2C所示，第一弹片140还包括第二凹部140r，其位于第一突出部142下方。当第一弹片140回弹且第一上斜面142s1容置于第一凹部130r时，第一抵压部131同时位于第二凹部140r内。

另外，键盘结构100不限于只能具有第一弹片140，其可具有多个弹片，此些弹片可以均匀地分布在键帽130的相对左右侧，此些弹片也可以用连接片160连接且共同延伸在键帽130的同一侧。实际操作中，图1A的连接片160可以是第一弹片140的延伸部；换言之，连接片160与第一弹片140可以整合成单一组件。在制程上，连接片160与第一弹片140可采用钣金工艺(如冲压)一体成形。

如图1A所示，键盘结构100可还包括至少一第二弹片150。在制程上，第二弹片150、连接片160与第一弹片140可采用钣金工艺一体成形。键帽130还包括第二抵压部(未绘示)，其结构类似前述第一抵压部131，于此不再赘述。第二弹片150包括相连接的第二直立部151与第二突出部152。第二直立部151设置于底板110之上且垂直地往上延伸，第二突出部152具有第二上斜面152s1。相似于第一抵压部131与第一弹片140的相对运动关系，在按压行程中，第二抵压部可施力在第二上斜面152s1上，以迫使第二弹片150形变，且当第二抵压部脱离第二上斜面152s1的第二顶点152t时，第二弹片150回弹。多个弹片可提供更强或更明显的阻力，以增强按压手感及释放手感。弹片的数量可视实际应用决定，本发明实施例不加以限制。

如图2C所示，第一弹片140具有第一下斜面142s2，第一下斜面142s2与第一上斜面142s1连接于第二顶点142t。当释放图2C的键帽130时，键帽130会行经一段释放行程，例如从图2C所示的较低的按压位置向上运动至图2A所示的较高的未按压位置。在此释放行程中，回复装置180提供键帽130弹性回复力，以将键帽130往上顶起。在键帽130往上运动的过程中，(1)第一抵压部131先施力在第一下斜面142s2，以迫使第一弹片140形变，且(2)当第一抵压部131的第一顶点131t脱离第二顶点142t时，第一弹片140的变形量逐渐减小而外形恢复回到图2A所示的自由状态。为了让键帽130能顺利地向上运动，回复装置180提供弹性回复力需要大于第一抵压部131抵接在第一下斜面142s2所产生的阻力。

如图2A所示，键帽130包括相连接的键顶132与键裙133，第一抵压部131连接于键顶132的下表面，且自键顶132的下表面往下延伸。第一抵压部131、第一凹部130r与键裙133之间共同定义出一键帽空间，即第一凹部130r的空间。在按压行程中，在第一抵压部131的第一顶点131t脱离第一上斜面142s1的第二顶点142t后，第一突出部142容置于此键帽空间内，如图2C所示。

如图2A所示，键帽130还包括与第一抵压部131相对配置的卡合部136。卡合部136、第一抵压部131与第一凹部130r共同组成卡合结构131g，其中支撑装置120枢接于卡合结构131g的内面。换言之，本发明实施例的剪刀支撑装置120抵接于卡合结构131g的内侧壁面，而第一弹片140抵接于卡合结构131g的外侧壁面(抵压部131)，亦即卡合结构131g的左半部结构兼具卡合及抵压两种作用，如此，可降低键盘结构100的设计复杂度。

如图2A所示，薄膜电路板170设置于键帽130与底板110之间且具有至少一开关SW1。例如，薄膜电路板170包括第一覆盖层171、第二覆盖层172、隔层173、至少一第一导电部174及至少一第二导电部175，其中隔层173配置于第一覆盖层171与第二覆盖层172之间，而第一导电部174及第二导电部175分别形成于第一覆盖层171及第二覆盖层172。相面对的第一导电部174与第二导电部175构成前述开关SW1。第一导电部174及第二导电部175彼此相面对，如此，当键帽130位于按压位置时(如图2C)，键帽130迫使图2A的第一导电部174与第二导电部175接触而输出触发信号。

如图2A所示，回复装置180包括第一弹性件181及第二弹性件182，第二弹性件182设置于第一弹性件181内部。当键帽130位于按压位置(如图2C)时，第二弹性件182触发开关SW1。详细来说，键帽130还包括基座134及触发部135，触发部135可滑动地配置在基座134。第一弹性件181环绕基座134配置，且连接键帽130的键顶132与底板110。在按压行程中，如图2B及图2C所示，第一弹性件181受到按压力而压缩形变。此外，第二弹性件182位于基座134的容置空间134r内，且位于容置空间134r的顶面134w与触发部135之间。当触发部135对薄膜电路板170施力时，如图2C所示，第二弹性件182方受到按压力而压缩形变，直到开关SW1被触发。

此外，在按压行程中，第一弹性件181储存弹性位能，使在释放行程中，第一弹性件181释放此弹性位能，而提供键帽130弹性回复力。此弹性回复力大于第一弹片140的阻力，而能使键帽130克服第一弹片140的抵抗而往上运动至未按压位置(图2A)。

第一弹性件181及第二弹性件182例如是金属弹簧。相较于习知的橡胶弹性体，金属弹性件在长时间使用下不容易发生疲劳问题，因此本发明实施例的键盘结构100的使用寿命较长。

图3A绘示图1A的键盘结构100的另一视角图，图3B绘示图3A的键盘结构100沿方向3B-3B’的剖视图，而图3C绘示图3B的连接片160与底板110互相撞击的示意图。连接片160连接第一弹片140的第一直立部141与第二弹片150的第二直立部151。连接片160具有至少一卡合孔160a，底板110包括至少一卡勾111，卡勾111卡合于卡合孔160a内，可防止连接片160与底板110沿按压方向(如Z轴向)分离。当卡勾111抵接于卡合孔160a的周缘时，可限制第一弹片140继续向上或向下运动。此外，卡合孔160a的底面160b1与卡勾111的下表面111b彼此间隔。如此，在按压行程中，如图2C所示，当键帽130向下移动且第一抵压部131的第一顶点131t向下越过第一突出部142的第二顶点142t时，连接片160回弹而往上移动(如图3C所示)，使得卡合孔160a的底面160b1向上撞击卡勾111的下表面111b而发出声音。如此，可提示用户已经触发按键。此外，在另一实施例中，卡合孔160a也可开设于第一弹片140的第一直立部141或第二弹片150的第二直立部151。

此外，在释放行程中(如图2C至图2A的过程中)，因为连接片160受到往上的力量(大致上如图3C所示)，使卡合孔160a的底面160b1与卡勾111接触。同时，由于连接片160的底面160b2与底板110的上表面110u彼此间隔(大致上如图3C所示)，当第一抵压部131的第一顶点131t往上越过(脱离)第一下斜面142s2的第二顶点142t时(如图2A所示)，连接片160往下回弹，使连接片160往下撞击卡勾111而发出声音，以提示用户按键已处在未按压位置。

如图1B及图3A所示，连接片160具有至少一定位孔160p，而底板110包括至少一定位柱112。定位柱112穿过定位孔160p，以限制连接片160在平面的位移。前述的平面例如是垂直于按压方向，如XY平面。此外，连接片160的定位孔160p例如是连接片160的钣材藉由折弯加工法所围绕出的一凹部。

本发明实施例的键盘结构或按键结构，包括底板、键帽、支撑装置、回复装置及第一弹片。键帽设置于底板上，键帽包括抵压构件，抵压构件自键帽的底表面向下延伸，抵压构件具有构件侧面。构件侧面具有第一抵压部与第一凹部，第一抵压部位于第一凹部下方，第一抵压部具有第一顶点。支撑装置设置于底板与键帽之间，且支撑装置上下端分别连接键帽与底板，使键帽可相对于底板于未按压位置与按压位置间上下移动。回复装置设置于键帽与底板之间，当键帽位于按压位置时，回复装置提供给键帽一向上回复力。第一弹片设置于底板上且往上延伸，第一弹片具有弹片侧面，弹片侧面具有第一突出部与第二凹部。第一突出部位于第二凹部上方，第一突出部具有第二顶点。当键帽自未按压位置向下移动且第一突出部的第二顶点尚未高于第一抵压部的第一顶点时，第一抵压部施力在第一突出部上，随着键帽向下行进而使得第一弹片形变量逐渐加大，如此提供第一手感。当键帽持续向下移动且第二顶点已经越过第一顶点时，随着键帽向下行进，第一突出部逐渐进入第一凹部中，第一抵压部逐渐进入第二凹部中，使得第一弹片形变量逐渐减小，如此提供第二手感，使得第一手感的阻力大于第二手感的阻力。在一实施例中，前述抵压构件可包含第一抵压部、第一凹部与卡合部的至少一者。

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，本发明所申请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。