键盘装置及其按键结构的制作方法

文档序号:15675781发布日期:2018-10-16 20:02阅读:241来源:国知局

本发明涉及输入设备的领域,尤其关于一种键盘装置。



背景技术:

常见的电脑周边的输入设备包括鼠标装置、键盘装置1以及轨迹球装置等,其中键盘装置1可供用户直接地将文字以及符号输入至电脑,因此相当受到重视。

首先说明现有键盘装置1的结构以及功能,请参阅图1~图2,图1为现有键盘装置的结构示意图,图2为图1所示键盘装置的机械式开关于键帽被按压后的示意图。键盘装置1包括多个个机械式按键结构12以及电路板11,每一机械式按键结构12包括键帽121以及设置于键帽121与电路板11之间的机械式开关124,且机械式开关124包括外壳1241、推抵件1242、连动件1243、第一弹片1244、第二弹片1245以及弹性体1246,而外壳1241可用来容置连动件1243、弹性体1246、至少部份推抵件1242、至少部份第一弹片1244以及至少部份第二弹片1245。

详言之,外壳1241包括底座12411以及覆盖于底座12411上并具有上盖开孔12413的上盖12412,且推抵件1242的一端向上穿过上盖开孔12413并接触键帽121,另一端则位于外壳1241内并连接于连动件1243,而连动件1243设置于底座12411的中央处且可相对于底座12411上下移动,且连动件1243具有连动凸出部12431,其由连动件1243的侧壁往第一弹片1244的方向延伸而形成。此外,弹性体1246设置于连动件1243的下方,其一端连接于连动件1243,另一端固定于底座12411上,用以提供弹性力予连动件1243。

再者,第一弹片1244邻近于底座12411的侧壁,其具有第一电连接部12441、弹动部12442以及固定于底座12411上的第一固定部12443,第一固定部12443位于第一电连接部12441与弹动部12442之间,且弹动部12442位于外壳1241内,并可与连动件1243的连动凸出部12431接触而相对于固定部摆动;而第一电连接部12441则向下穿过底座12411以接触并电连接于电路板11;又,第二弹片1245设置于连动件1243与第一弹片1244之间,其具有第二电连接部12451、导通部12452以及固定于底座12411上的第二固定部12453,第二固定部12453位于第二电连接部12451与导通部12452之间,且导通部12452位于外壳1241内,而第二电连接部12451向下穿过底座12411以接触并电性连接于电路板11。

于使用者触压键帽121的过程中,键帽121会先往下推动推抵件1242,使得与其连接的连动件1243同步往下移动,同时,弹性体1246被压缩而产生弹性力,且连动件1243的连动凸出部12431接触第一弹片1244的弹动部12442并相对弹动部12442往下移动而推抵弹动部12442,使得弹动部12442相对于第一固定部12443摆动;接着,于连动件1243持续往下移动后,摆动中的弹动部12442会顺势地接触并撞击第二弹片1245的导通部12452,此时电路板11会因应第一弹片1244与第二弹片1245的相接触而产生输出相对应的按键信号,其如图2所示;其中,由于第一弹片1244的弹动部12442撞击第二弹片1245的导通部12452会产生声响,故可提供使用者触压键帽121的回馈手感。此外,当使用者停止触压键帽121后,连动件1243及推抵件1242会因应弹性体1246所产生的弹性力而向上移动,使得键帽121恢复原位如图1所示。

然而,现有键盘装置1的缺点在于,按键结构12的键帽121因与推抵件1242接触面积太小而未能被均匀地支撑,故键帽121本身不论是在前后方向或是在左右方向上都有着摇晃不稳定的现象,进而影响使用者在操作上的手感,特别是在使用者按压键帽121的周缘处时,键帽121的摇晃程度更加明显。因此,现有的键盘装置及其按键结构具有改善的空间。



技术实现要素:

本发明的一目的在于提供一种包括有绞链元件的按键结构,使得键帽能够于被触压与被释放的动作过程中平稳地上下移动而不会有松弛摇晃的现象。

本发明的一另一目的在于提供一种包括有上述按键结构的键盘装置,藉以提供用户良好的操作手感。

于一较佳实施例中,本发明提供一种按键结构,包括:

一键帽;

一绞链元件,包括一第一侧翼部、一第二侧翼部以及一弯折部,该弯折部连接于该第一侧翼部以及该第二侧翼部之间,且该弯折部的厚度小于该第一侧翼部的厚度以及该第二侧翼部的厚度;其中,第一侧翼部以及该第二侧翼部连接于该键帽,并分别具有一第一容置穿孔以及一第二容置穿孔;以及

一基座,具有一第一基座凸轴以及一第二基座凸轴,且该第一基座凸轴穿过该第一容置穿孔,而该第二基座凸轴穿过该第二容置穿孔;其中,当该键帽相对于该基座上下移动时,该绞链元件的一弯折角度以及该第一基座凸轴与该第一容置穿孔之间的一相对位置被改变。

于一较佳实施例中,本发明亦提供一种键盘装置,包括:

一电路板;

多个按键结构,设置于该电路板上,分别用以被触压而使该电路板产生相对应的一按键信号,其中,每一该按键结构包括:

一键帽;

一绞链元件,包括一第一侧翼部、一第二侧翼部以及一弯折部,该弯折部连接于该第一侧翼部以及该第二侧翼部之间,且该弯折部的厚度小于该第一侧翼部的厚度以及该第二侧翼部的厚度;其中,第一侧翼部以及该第二侧翼部连接于该键帽,并分别具有一第一容置穿孔以及一第二容置穿孔;以及

一基座,具有一第一基座凸轴以及一第二基座凸轴,且该第一基座凸轴穿过该第一容置穿孔,而该第二基座凸轴穿过该第二容置穿孔;其中,当该键帽相对于该电路板上下移动时,该绞链元件的一弯折角度以及该第一基座凸轴与该第一容置穿孔之间的一相对位置被改变。

附图说明

图1:为现有键盘装置的结构示意图。

图2:为图1所示键盘装置的机械式开关于键帽被按压后的示意图。

图3:为本发明键盘装置于一第一较佳实施例的结构示意图。

图4:为图3所示按键结构的键帽、绞链元件以及基座的立体分解示意图。

图5:为图3所示电路板以及按键结构的键帽、绞链元件与基座的剖面示意图。

图6:为图3所示按键结构的机械式开关的结构示意图。

图7:为图6所示按键结构的机械式开关于键帽被触压后的示意图。

图8:为图5所示按键结构的键帽、绞链元件与基座于键帽被触压后的剖面示意图。

图9:为本发明键盘装置于一第四较佳实施例的电路板以及按键结构的键帽、绞链元件与基座的剖面示意图。

图10:为图9所示按键结构的键帽、绞链元件与基座于键帽被触压后的剖面示意图。

图11:为本发明键盘装置于一第五较佳实施例的电路板以及按键结构的剖面示意图。

图12:为图11所示电路板的立体分解示意图。

其中,附图标记说明如下:

1键盘装置

2键盘装置

11电路板

12机械式按键结构

21电路板

21”电路板

22按键结构

22’按键结构

22”按键结构

121键帽

124机械式开关

211上层薄膜

212下层薄膜

213中层薄膜

221键帽

221’键帽

222绞链元件

222’绞链元件

223基座

224机械式开关

225弹性体

1241外壳

1242推抵件

1243连动件

1244第一弹片

1245第二弹片

1246弹性体

2111第一电路图案

2112上接点

2121第二电路图案

2122下接点

2131接点开孔

2211水滴孔

2211a水滴孔

2211b水滴孔

2212滑槽

2221第一侧翼部

2222第二侧翼部

2222’第二侧翼部

2223弯折部

2231基座壳体

2232第一基座凸轴

2233第二基座凸轴

2241外壳

2242推抵件

2243连动件

2244第一弹片

2245第二弹片

2246弹性体

2251抵顶部

12411底座

12412上盖

12413上盖开孔

12431连动凸出部

12441第一电连接部

12442弹动部

12443第一固定部

12451第二电连接部

12452导通部

12453第二固定部

22211第一绞链凸轴

22212第一容置穿孔

22221第二绞链凸轴

22222第二容置穿孔

22222’第二容置穿孔

22311镂空部

22411底座

22412上盖

22413上盖开孔

22431连动凸出部

22441第一电连接部

22442弹动部

22443第一固定部

22451第二电连接部

22452导通部

22453第二固定部

具体实施方式

请参阅图3,其为本发明键盘装置于一第一较佳实施例的结构示意图,为了更清楚地示意,图3中仅绘出单一按键结构。键盘装置2包括电路板21以及设置于电路板21上的多个个按键结构22,该些按键结构22可被分类为一般键、数字键以及功能键等,其分别供使用者以手指触压而使电路板21产生相对应的按键信号予电脑,进而使电脑执行相对应的功能,例如一般键用以输入英文字母等符号,数字键用以输入数字,而功能键则用以提供各种快捷功能,例如f1~f12等。

请参阅图4~图5,图4为图3所示按键结构的键帽、绞链元件以及基座的立体分解示意图,图5为图3所示电路板以及按键结构的键帽、绞链元件与基座的剖面示意图。每一按键结构22包括键帽221、绞链元件222以及基座223,且键帽221的二侧分别具有一水滴孔2211以及一滑槽2212,而绞链元件222包括第一侧翼部2221、第二侧翼部2222以及弯折部2223,弯折部2223连接于第一侧翼部2221以及第二侧翼部2222之间,且弯折部2223的厚度小于第一侧翼部2221的厚度以及第二侧翼部2222的厚度而使绞链元件222可被弯折;其中,第一侧翼部2221具有第一绞链凸轴22211以及位于第一绞链凸轴22211与弯折部2223之间的第一容置穿孔22212,且第一绞链凸轴22211枢接于键帽221的水滴孔2211,而第二侧翼部2222具有第二绞链凸轴22221以及位于第二绞链凸轴22221与弯折部2223之间的第二容置穿孔22222,且第二绞链凸轴22221穿过键帽221的滑槽2212而可相对于滑槽2212滑动。较佳者,但不以此为限,绞链元件222为一体成形,并由塑料材质所制成。

再者,基座223包括基座壳体2231、第一基座凸轴2232以及第二基座凸轴2233,基座壳体2231固定于电路板21上,且第一基座凸轴2232以及第二基座凸轴2233分别设置于基座壳体2231上并向外侧延伸,而基座壳体2231具有贯穿基座223的镂空部22311,以供其他元件设置于镂空部22311中及/或穿过镂空部22311;其中,第一基座凸轴2232穿过第一容置穿孔22212,且第一基座凸轴2232与第一容置穿孔22212的相对位置可因应绞链元件222的弯折而被改变,而第二基座凸轴2233穿过并枢接于第二容置穿孔22222。

于本较佳实施例中,每一按键结构22为一机械式按键结构,并包括一机械式开关。请同步参阅图6,其为图3所示按键结构的机械式开关的结构示意图。机械式开关224设置于电路板21上,并包括外壳2241、推抵件2242、连动件2243、第一弹片2244、第二弹片2245以及弹性体2246,外壳2241可用来容置连动件2243、弹性体2246、至少部份推抵件2242、至少部份第一弹片2244以及至少部份第二弹片2245;其中,机械式开关224的外壳2241位在基座223(未示于图6,请参阅图4~图5)的基座壳体2231(未示于图6,请参阅图4~图5)的镂空部22311(未示于图6,请参阅图4~图5)中,且至少部份的机械式开关224穿过镂空部22311以接触键帽221。

详言之,外壳2241包括底座22411以及覆盖于底座22411上并具有上盖开孔22413的上盖22412,且推抵件2242的一端向上穿过上盖开孔22413以连接键帽221,另一端则位于外壳2241内并连接于连动件2243,而连动件2243设置于底座22411的中央处且可相对于底座22411上下移动,且连动件2243具有连动凸出部22431,其由连动件2243的侧壁往第一弹片2244的方向延伸而形成。此外,弹性体2246设置于连动件2243的下方,其一端连接于连动件2243,另一端固定于底座22411上,用以提供弹性力予连动件2243。

再者,第一弹片2244邻近于底座22411的侧壁,其具有第一电连接部22441、弹动部22442以及固定于底座22411上的第一固定部22443,第一固定部22443位于第一电连接部22441与弹动部22442之间,且弹动部22442位于外壳2241内,并可与连动件2243的连动凸出部22431接触而相对于第一固定部22443摆动;而第一电连接部22441则向下穿过底座22411以接触并电连接于电路板21;又,第二弹片2245设置于连动件2243与第一弹片2244之间,其具有第二电连接部22451、导通部22452以及固定于底座22411上的第二固定部22453,第二固定部22453位于第二电连接部22451与导通部22452之间,且导通部22452位于外壳2241内,而第二电连接部22451向下穿过底座22411以接触并电性连接于电路板21。

接下来说明键盘装置2的按键结构22被触压后的动作过程。请同步参阅图6与图7,图7为图6所示按键结构的机械式开关于键帽被触压后的示意图。于使用者触压键帽221的过程中,键帽221会先往下移动而推动推抵件2242,使得与其连接的连动件2243同步往下移动,同时,弹性体2246被压缩而产生弹性力,且连动件2243的连动凸出部22431接触第一弹片2244的弹动部22442并相对弹动部22442往下移动而推抵弹动部22442,使得弹动部22442相对于第一固定部22443摆动;接着,于连动件2243持续往下移动后,摆动中的弹动部22442会顺势地接触并撞击第二弹片2245的导通部22452,此时电路板21会因应第一弹片2244与第二弹片2245的相接触而产生输出相对应的按键信号,其如图7所示;其中,由于第一弹片2244的弹动部22442撞击第二弹片2245的导通部22452会产生声响,故可提供使用者触压键帽221的回馈手感。而机械式开关224的运作原理,为熟知本技艺人士所知悉,故在此不再予以赘述,且机械式开关224的类型并不以图6与图7所示为限。

又,请同步参阅图5与图8,图8为图5所示按键结构的键帽、绞链元件与基座于键帽被触压后的剖面示意图。于使用者触压键帽221而使键帽221往下移动的过程中,键帽221两侧的水滴孔2211与滑槽2212会分别推抵绞链元件222的第一绞链凸轴22211以及第二绞链凸轴22221,使得绞链元件222的两侧向下移动而改变绞链元件222的弯折角度,同时,第一绞链凸轴22211相对于水滴孔2211枢转,而第二绞链凸轴22221相对于滑槽2212往外滑动,且基座223的第二基座凸轴2233相对于绞链元件222的第二容置穿孔22222枢转,而基座223的第一基座凸轴2232与绞链元件222的第一容置穿孔22212之间的相对位置被改变,其如图8所示。

再者,当使用者停止触压键帽221后,机械式开关224的推抵件2242以及连动件2243会因应弹性体2246的弹性力而向上移动,因此键帽221会被推抵件2242推抵而恢复原位如图5所示,于此过程中,键帽221两侧的水滴孔2211与滑槽2212亦会分别将绞链元件222的第一绞链凸轴22211以及第二绞链凸轴22221向上拉起,使得绞链元件222的两侧向上移动而再次改变绞链元件222的弯折角度,同时,第一绞链凸轴22211相对于水滴孔2211枢转,而第二绞链凸轴22221相对于滑槽2212往内滑动,且基座223的第二基座凸轴2233相对于绞链元件222的第二容置穿孔22222枢转,而基座223的第一基座凸轴2232与绞链元件222的第一容置穿孔22212之间的相对位置再被改变回如图5所示的初始状态。

由以上的说明可知,于键盘装置2的按键结构22被触压与被释放的动作过程中,键帽221不仅是被机械式开关224的推抵件2242所支撑,连接于键帽221的两侧的绞链元件222亦提供了使键帽221的周缘能够被同步下拉或上拉的作用,进而平稳键帽221的上下移动而不会有松弛摇晃的现象,藉以提升使用者在操作上的手感。

惟,上述仅为一较佳实施例,键帽221与绞链元件222的连接方式、绞链元件222与基座223的连接方式、基座223的所在位置、机械式开关224的类型以及按键结构22的类型皆不以上述为限,且熟知本技艺人士皆可依据实际应用需求以及上述实施例所获得的启示而进行任何均等的变更设计。

以下举例本发明键盘装置的数种变更设计。于本发明键盘装置的一第二较佳实施例中,第一较佳实施例中的键盘装置2可被变更设计为,其按键结构22的基座223是安装并固定于机械式开关224的外壳2241的上盖22412,而同样地,连接于基座223与键帽221之间的绞链元件222亦提供了使键帽221的周缘能够被同步下拉或上拉的作用,进而平稳键帽221的上下移动而不会有松弛摇晃的现象。

于本发明键盘装置的一第三较佳实施例中,第一较佳实施例中的键盘装置2可被变更设计为,其按键结构22的基座223直接作为机械式开关224的外壳2241,亦即,于本较佳实施例中,用以分别穿过绞链元件222的第一容置穿孔22212以及第二容置穿孔22222的第一基座凸轴2232以及第二基座凸轴2233是设置在机械式开关224的外壳2241上,而同样地,绞链元件222亦提供了使键帽221的周缘能够被同步下拉或上拉的作用,进而平稳键帽221的上下移动而不会有松弛摇晃的现象。

请参阅图9,其为本发明键盘装置于一第四较佳实施例的电路板以及按键结构的键帽、绞链元件与基座的剖面示意图。其中,本较佳实施例的键盘装置大致类似于本案第一较佳实施例中所述者,在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述第一较佳实施例不同之处在于,按键结构22’的键帽221’的二侧皆是设置水滴孔2211a、2211b,且绞链元件222’的第一侧翼部2221的第一绞链凸轴22211以及第二侧翼部2222’的第二绞链凸轴22221分别枢接于该二个水滴孔2211a、2211b,而绞链元件222’上供基座223的第二基座凸轴2233穿过的第二容置穿孔22222’的长度增加,使得第二基座凸轴2233与第二容置穿孔22222’的相对位置可因应绞链元件222’的弯折而被改变。

请同步参阅图9与图10,图10为图9所示按键结构的键帽、绞链元件与基座于键帽被触压后的剖面示意图。于使用者触压键帽221’而使键帽221’往下移动的过程中,键帽221’两侧的水滴孔2211a、2211b会分别推抵绞链元件222’的第一绞链凸轴22211以及第二绞链凸轴22221,使得绞链元件222’的两侧向下移动而改变绞链元件222’的弯折角度,同时,第一绞链凸轴22211以及第二绞链凸轴22221会分别相对于二个水滴孔2211a、2211b枢转,且基座223的第一基座凸轴2232与绞链元件222’的第一容置穿孔22212之间的相对位置以及基座223的第二基座凸轴2233与绞链元件222’的第二容置穿孔22222’之间的相对位置皆被改变,其如图10所示。

再者,当使用者停止触压键帽221后,机械式开关224(未示于图9与图10,请参阅图6与图7)的推抵件2242(未示于图9与图10,请参阅图6与图7)以及连动件2243(未示于图9与图10,请参阅图6与图7)会因应弹性体2246(未示于图9与图10,请参阅图6与图7)的弹性力而向上移动,因此键帽221’会被推抵件2242推抵而恢复原位如图9所示,于此过程中,键帽221’两侧的水滴孔2211a、2211b亦会分别将绞链元件222’的第一绞链凸轴22211以及第二绞链凸轴22221向上拉起,使得绞链元件222’的两侧向上移动而再次改变绞链元件222’的弯折角度,同时,第一绞链凸轴22211以及第二绞链凸轴22221会再分别相对于二个水滴孔2211a、2211b枢转,且基座223的第一基座凸轴2232与绞链元件222’的第一容置穿孔22212之间的相对位置以及基座223的第二基座凸轴2233与绞链元件222’的第二容置穿孔22222’之间的相对位置皆再被改变回如图9所示的初始状态。

请参阅图11与图12,图11为本发明键盘装置于一第五较佳实施例的电路板以及按键结构的剖面示意图,图12为图11所示电路板的立体分解示意图。为了更清楚地示意,图11中并未绘出按键结构的基座。其中,本较佳实施例的键盘装置大致类似于本案第一较佳实施例中所述者,在此即不再予以赘述。而本较佳实施例与前述第一较佳实施例不同之处在于,电路板21”为一薄膜线路板,而按键结构22”更包括一弹性体225,且弹性体225具有一抵顶部2251,其设置于键帽221与电路板21”之间,并位于基座223(未示于图11,请参阅图5与图8)的镂空部22311(未示于图11,请参阅图4)内。

进一步而言,电路板21”包括相互层叠的多个薄膜。于本较佳实施例中,电路板21”包括上层薄膜211以及下层薄膜212,上层薄膜211的下表面具有第一电路图案2111,且第一电路图案2111上具有分别对应于多个按键结构22”的多个上接点2112,而下层薄膜212的上表面具有第二电路图案2121,且第二电路图案2121上具有分别对应于多个上接点2112的多个下接点2122;其中,每一上接点2112与其相对应的下接点2122之间具有间隔距离,并与相对应的下接点2122共同形成一薄膜开关。而为了使每一上接点2112与其相对应的下接点2122之间具有间隔距离,电路板21”更包括中层薄膜213,其设置于上层薄膜211与下层薄膜212之间,且中层薄膜213具有分别对应于多个上接点2112及多个下接点2122的多个接点开孔2131。

当任一按键结构22”的键帽221被触压而相对于电路板21”往下移动时,往下移动的键帽221会挤压弹性体225,使弹性体225的抵顶部2251抵顶并触发相对应的上接点2112,进而使其相对应的上接点2112经由相对应的接点开孔2131而接触相对应的下接点2122,藉此令相对应的薄膜开关达成电性导通,以使电路板21”产生相对应的按键信号。而当按键结构22”的键帽221不再被触压时,键帽221会因应弹性体225的弹性力而相对于电路板21”往上移动至恢复原位。

同样地,于上述按键结构22”被触压与被释放的动作过程中,键帽221不仅是被弹性体225所支撑,连接于键帽221的两侧的绞链元件222亦提供了使键帽221的周缘能够被同步下拉或上拉的作用,进而平稳键帽221的上下移动而不会有松弛摇晃的现象,藉以提升使用者在操作上的手感。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用以限定本发明的申请专利范围,因此凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰,均应包含于本案的申请专利范围内。

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