键盘的制作方法

本发明涉及一种键盘，尤其涉及一种利用可相对于上底板滑动的下底板上的卡勾驱动按键的键帽下降至收合高度的键盘。

背景技术：

就目前的笔记本电脑的使用习惯而言，键盘为不可或缺的输入设备之一，用以输入文字、符号或数字。近来，由于笔记本电脑薄型化的趋势，应用于笔记本电脑上的键盘亦随之有薄型化需求。

一般传统键盘采用将剪刀脚支撑装置与弹性件之组装结构设置于键帽与底板之间的按压设计，藉此，当键帽被用户按压后，弹性件提供弹性回复力至键帽，以驱动键帽随着剪刀脚支撑装置的机构作动回复至按压前的位置。然而，由于上述剪刀脚支撑装置所采用的剪刀脚支撑件交叉枢接设计会导致按键需要较大的高度空间，故当笔记本电脑的上盖与下壳体收合时，为了避免设置于下壳体上的键帽伤及设置于上盖的显示屏幕，上盖与下壳体之间常保留有余隙以容置键帽，如此即会限制笔记本电脑的外观尺寸设计，而不利于笔记本电脑的薄型化设计。

为了解决上述问题，通常会额外在键盘的上底板下配置下底板，下底板可相对于上底板水平滑动且在对应每个按键的剪刀脚支撑件的位置形成有卡勾，藉此，当下底板相对于上底板滑动至收合位置时，每个卡勾就会推压相对应按键的剪刀脚支撑件向下枢转，使得键帽下沉以避免上述伤及显示屏幕的问题发生，但由于键盘上的按键数目最少也将近百个，若是只用上述单一下底板来控制键盘上的每个键帽的升降，就会需要相当大的水平推力，并且也会导致下底板必须具备一定厚度以产生足够的结构刚性。因此，如何降低下底板在控制键帽下沉时所需提供的水平推力并且同时降低对下底板在结构厚度及刚性上的要求为目前键盘在控制键帽升降设计上的主要课题。

技术实现要素：

鉴于先前技术中的问题，本发明提供一种利用可相对于上底板滑动的下底板上的卡勾驱动按键的键帽下降至收合高度的键盘。

根据本发明的一方面，本发明提出一种键盘，包含：

上底板；

下底板，其可滑动地设置于该上底板下以相对于该上底板在初始位置、第一收合位置以及第二收合位置之间滑动且具有至少一个第一卡勾以及至少一个第二卡勾；

至少一个第一按键，其设置于该上底板上，该第一按键包含：

第一键帽；以及

第一支撑装置，其设置于该上底板以及该第一键帽之间且包含第一支撑件以及第二支撑件，该第一支撑件以及该第二支撑件可活动地连接该第一键帽以及该上底板且彼此交叉枢接，以使该第一键帽随着该第一支撑件以及该第二支撑件的交叉枢转而相对于该上底板上下移动，该第一支撑件具有承靠平台以及第一抵接面结构，该承靠平台自该第一支撑件朝该第一卡勾以厚度不变的方式延伸形成，该第一抵接面结构自该承靠平台朝该第一卡勾以厚度渐减的方式延伸形成；以及

至少一个第二按键，其设置于该上底板上，该第二按键包含：

第二键帽；以及

第二支撑装置，其设置于该上底板以及该第二键帽之间且包含第三支撑件以及第四支撑件，该第三支撑件以及该第四支撑件可活动地连接该第二键帽以及该上底板且彼此交叉枢接，以使该第二键帽随着该第三支撑件以及该第四支撑件的交叉枢转而相对于该上底板上下移动，该第三支撑件具有朝该第二卡勾以厚度渐减的方式延伸形成的第二抵接面结构，该第一抵接面结构相对于该下底板的第一投影长度小于该第二抵接面结构相对于该下底板的第二投影长度，该第一抵接面结构、该承靠平台以及该第二抵接面结构具有相同的最大厚度；

其中当该第一键帽未被按压且该下底板相对于该上底板从该初始位置滑动至该第一收合位置时，该第一卡勾沿着该第一抵接面结构滑动以驱动该第一键帽下降至第一高度，该第二卡勾沿着该第二抵接面结构滑动以驱动该第二键帽下降至第二高度；

当该第二键帽未被按压且该下底板相对于该上底板从该第一收合位置滑动至该第二收合位置时，该第一卡勾沿着该第一抵接面结构滑动并过渡至该承靠平台以驱动该第一键帽下降至收合高度，且该第二卡勾沿着该第二抵接面结构滑动以驱动该第二键帽下降至该收合高度，该第一高度小于该第二高度，该收合高度小于该第一高度。

作为可选的技术方案，该第一抵接面结构以及该第二抵接面结构均为斜面结构，该第一抵接面结构的斜率大于该第二抵接面结构的斜率。

作为可选的技术方案，该第一抵接面结构以及该第二抵接面结构均为曲面结构，该第一抵接面结构的曲率大于该第二抵接面结构的曲率。

作为可选的技术方案，该第一卡勾自该下底板往该第一键帽突出且穿过该上底板弯折形成。

作为可选的技术方案，该第一卡勾具有直立板件以及抵接臂，该直立板件自该下底板往该第一键帽弯折形成，该抵接臂自该直立板件延伸以在该下底板相对于该上底板滑动至该第一收合位置的过程中以点接触方式抵接该第一抵接面结构以及在该下底板滑动至该第二收合位置的过程中以点接触方式抵接该第二抵接面结构。

作为可选的技术方案，该抵接臂呈圆柱状。

作为可选的技术方案，该抵接臂由塑料材质所制成。

作为可选的技术方案，该第一按键另包含第一弹性件，该第二按键另包含第二弹性件，该第一弹性件分别抵接于该第一键帽以及该上底板以用来驱动该第一键帽回位，该第二弹性件分别抵接于该第二键帽以及该上底板以用来驱动该第二键帽回位，当该下底板滑动至该第一收合位置时，该第一卡勾驱动该第一键帽克服该第一弹性件的弹力以下降至该第一高度，该第二卡勾驱动该第二键帽克服该第二弹性件的弹力以下降至该第二高度，当该下底板滑动至该第二收合位置时，该第一卡勾驱动该第一键帽克服该第一弹性件的弹力以下降至该收合高度，该第二卡勾驱动该第二键帽克服该第二弹性件的弹力以下降至该收合高度。

综上所述，本发明通过上述第一卡勾以及第二卡勾随着下底板的滑动而分别沿着第一支撑件的第一抵接面结构和承靠平台以及第三支撑件的第二抵接面结构滑动的设计，第一键帽以及第二键帽可在下底板滑动至第二收合位置的过程中分段下降至同一收合高度，藉以避免下底板必须推动第一键帽以及第二键帽同时下降至同一收合高度的情况，从而产生省力功效。

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1为根据本发明的一实施例所提出的键盘的立体示意图；

图2为图1中第一按键的放大示意图；

图3为图1中第二按键的放大示意图；

图4为图1中第一按键沿剖面线a-a的剖面示意图；

图5为图1中第二按键沿剖面线b-b的剖面示意图；

图6为图4中第一按键于下底板滑动至第一收合位置时的剖面示意图；

图7为图5中第二按键于下底板滑动至第一收合位置时的剖面示意图；

图8为图6中第一按键于下底板滑动至第二收合位置时的剖面示意图；

图9为图7中第二按键于下底板滑动至第二收合位置时的剖面示意图；

图10为图1中下底板的滑动距离与所需推力的关系曲线图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一种较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

请参阅图1、图2、图3、图4，以及图5，图1为根据本发明的一实施例所提出的键盘10的立体示意图，图2为图2中第一按键16的放大示意图，图3为图1中第二按键18的放大示意图，图4为图1中第一按键16沿剖面线a-a的剖面示意图，图5为图1中第二按键18沿剖面线b-b的剖面示意图，其中为了清楚地显示第一按键16以及第二按键18的内部结构，图2省略第一键帽24的绘示且图3省略第二键帽32的绘示。键盘10可应用在一般具有由上盖与下壳体组成的开合机构的可携式电子装置上(如笔记本电脑键盘或折叠式键盘装置)以供使用者按压而执行使用者所欲输入的功能(但不以此为限)，于实际应用中，键盘10可采用常见连动设计以驱动下底板14可相对上底板12水平移动的设计(但不受此限，其亦可采用手动推拉下底板14可相对上底板12水平移动的设计)，举例来说，键盘10可使用连杆连动机构以使下底板14随着可携式电子装置的上盖相对下壳体开合而相对水平移动，至于连杆连动机构的结构设计与作用原理，其常见于先前技术中，故于此不再赘述。

如图1、图2，以及图3所示，键盘10包含上底板12、下底板14、第一按键16，以及第二按键18。下底板14可滑动地设置于上底板12下以相对于上底板12滑动且具有至少一个第一卡勾20(于图2中显示二个，但不受此限)以及至少一个第二卡勾22(于图3中显示二个，但不受此限)，第一卡勾20可较佳地自下底板14往第一键帽24突出且穿过上底板12弯折形成，第二卡勾22可较佳地自下底板14往第二键帽32突出且穿过上底板12弯折形成。第一按键16以及第二按键18可较佳地为配置在键盘10上且呈相邻上下排列(但不受此限)的按键，其数量可根据键盘10的实际应用而有所变化，为求简化说明，以下针对其中之一具有键帽收合设计的第一按键16以及第二按键18进行描述，至于其他采用相同设计的第一按键16(如图1所示的与第一按键16同样位于第二排的其他第一按键16)以及第二按键18(如图1所示的与第二按键18同样位于第三排的其他第二按键18)的结构设计，其可以此类推。

如图1以及图2所示，第一按键16设置于上底板12上，第一按键16包含第一键帽24以及第一支撑装置26，第一支撑装置26设置于上底板12以及第一键帽24之间且包含第一支撑件28以及第二支撑件30，第一支撑件28以及第二支撑件30可活动地连接第一键帽24以及上底板12且彼此交叉枢接，以使第一键帽24可随着第一支撑件28以及第二支撑件30的交叉枢转而相对于上底板12上下移动。至于在第二按键18的设计方面，如图1以及图3所示，第二按键18设置于上底板12上，第二按键18包含第二键帽32以及第二支撑装置34，第二支撑装置34设置于上底板12以及第二键帽32之间且包含第三支撑件36以及第四支撑件38，第三支撑件36以及第四支撑件38可活动地连接第二键帽32以及上底板12且彼此交叉枢接，以使第二键帽32随着第三支撑件36以及第四支撑件38的交叉枢转而相对于上底板12上下移动。在此实施例中，由图4以及图5可知，第一支撑件28可具有承靠平台40以及第一抵接面结构42，承靠平台40自第一支撑件28朝第一卡勾20以厚度不变的方式延伸形成，第一抵接面结构42可较佳地为斜面结构且自承靠平台40朝第一卡勾20以厚度渐减的方式延伸形成，第三支撑件36可具有第二抵接面结构44，第二抵接面结构44可较佳地为斜面结构且朝第二卡勾22以厚度渐减的方式延伸形成，第一抵接面结构42的斜率大于第二抵接面结构44的斜率(需要说明的是，因为第一抵接面结构42的斜率大于第二抵接面结构44的斜率，使得当第一键帽24未被按压且下底板14相对于上底板12从图4所示的初始位置滑动至如图6所示的第一收合位置时，第一键帽24相较于第二键帽32下降得更快，从而使得下底板14滑动至第一收合位置时第一键帽24相对于第二键帽32离下底板14更近)，更详细地说，第一抵接面结构42相对于下底板14的第一投影长度l1小于第二抵接面结构44相对于下底板14的第二投影长度l2，且第一抵接面结构42与承靠平台40以及第二抵接面结构44具有相同的最大厚度t。

以下针对键盘10的高度调整操作进行详细说明，请参阅图4、图5、图6、图7、图8、图9，以及图10，图6为图4中第一按键16于下底板14滑动至第一收合位置时的剖面示意图，图7为图5中第二按键18于下底板14滑动至第一收合位置时的剖面示意图，图8为图6中第一按键16于下底板14滑动至第二收合位置时的剖面示意图，图9为图7中第二按键18于下底板14滑动至第二收合位置时的剖面示意图，图10为图1中下底板14的滑动距离与所需推力的关系曲线图。当第一键帽24未被按压且下底板14相对于上底板12从如图4所示的初始位置滑动至如图6所示的第一收合位置时，第一卡勾20可沿着第一抵接面结构42滑动而下压第一支撑件28，以驱动第一键帽24克服第一弹性件46的弹力且下降至如图6所示的第一高度，于此同时，由图5以及图7可知，随着上述下底板14的滑动，第二卡勾22可沿着第二抵接面结构44滑动下压第三支撑件36，以驱动第二键帽32克服第二弹性件48的弹力且下降至如图7所示的第二高度(需要说明的是，第一高度是指下底板14滑动至第一收合位置时，第一键帽24相对于下底板14的高度；第二高度是指下底板14滑动至第一收合位置时，第二键帽32相对于下底板14的高度)，第一高度低于第二高度(也就是说，下底板14滑动至第一收合位置时，第一键帽24相对于第二键帽32离下底板14更近)。

接下来，当下底板14继续相对于上底板12从如图7所示的位置滑动至如图9所示的第二收合位置时，第二卡勾22可沿着第二抵接面结构44滑动而继续下压第三支撑件36，进而驱动第二键帽32克服第二弹性件48的弹力以下降至如图9所示的收合高度(需要说明的是，收合高度是指下底部14滑动至第二收合位置时，第一键帽24及第二键帽32相对于下底板14的高度)。其中，收合高度低于第一高度(也就是说，于第一高度、第二高度及收合高度中，收合高度离下底板14最近，第二高度离下底板14最远)。于此同时，由图6以及图8可知，随着上述下底板14的滑动，第一卡勾20可沿着第一抵接面结构42滑动并过渡至厚度不变的承靠平台40以使第一键帽24下降至上述收合高度(此过程中，第一键帽24下降至图8所示的收合高度但第一卡勾20尚未滑动至图8所示的位置，第一卡勾20仅由第一抵接面结构42过渡至承靠平台40)，接着第一卡勾20可继续沿着厚度不变的承靠平台40滑动以使第一键帽24维持在上述的同一收合高度(此过程中，第一键帽24维持在图8所示的收合高度且第一卡勾20沿着承靠平台40滑动直至图8所示的位置)。也就是说，下底板14从第一收合位置滑动至第二收合位置的过程中，对于第一键帽24而言，当第一卡勾20从第一抵接面结构42滑动并完全过渡至厚度不变的承靠平台40时，此阶段第一键帽24下降至上述收合高度，接着第一卡勾20于承靠平台40上继续滑动，但是此阶段的第一键帽24不再下降而是维持在上述收合高度。换言之，第一键帽24和第二键帽32最终都会下降至上述收合高度，但是，第一键帽24比第二键帽32更早下降至上述收合高度。

如此一来，当配置有第一按键16以及第二按键18的键盘10应用于一般具有由上盖与下壳体组成的开合机构的可携式电子装置上(例如笔记本电脑)时，键盘10即可藉由连动机构使下底板14随可携式电子装置的上盖相对下壳体闭合而相对于上底板12从初始位置，经过第一收合位置，最后滑动至第二收合位置，使得第一键帽24以及第二键帽32可分段下降至如图8以及图9所示的同一收合高度，藉以达到键盘10可随着可携式电子装置的闭合而降低键帽高度的功效，换句话说，当下底板14相对上底板12滑动至第二收合位置时，第一按键16以及第二按键18均可处于键帽高度下降的状态以进一步地缩减整体高度，从而有利于可携式电子装置的薄型化设计并且有效地解决先前技术所提到的键帽伤及显示屏幕的问题。

更进一步地，通过上述第一卡勾20以及第二卡勾22随着下底板14的滑动而分别沿着不同斜率的第一抵接面结构42以及第二抵接面结构44滑动的设计，第一键帽24以及第二键帽32可在下底板14滑动至第二收合位置的过程中分段下降至同一收合高度，藉以避免下底板14必须推动第一键帽24以及第二键帽32同时间下降至同一收合高度的情况，从而产生省力功效。

图10为图1中下底板的滑动距离与所需推力的关系曲线图，图10中的曲线c1代表的是下底板的滑动距离与下底板推动第一键帽所需推力的关系，图10中的曲线c2代表的是下底板的滑动距离与下底板推动第二键帽所需推力的关系。举例来说，由图10可知，当下底板14还未滑动至第一收合位置之前，例如下底板14相对于上底板12从初始位置滑动1.5mm(需要说明的是，于此举例说明中，第一收合位置对应于下底板14滑动于上底板12从初始位置滑动2mm处)，此时，第一键帽24下降至第一中间高度(未图示)尚未下降至第一高度(第一中间高度高于第一高度，于此举例说明中，第一中间高度是指下底板14滑动1.5mm时，第一键帽24相对于下底板14的高度)，下底板14在第一卡勾20驱动第一键帽24下降至第一中间高度时所需的推力等于最大推力fmax，于此同时，第二键帽32下降至第二中间高度(未图示)尚未下降至第二高度(第二中间高度高于第二高度，于此举例说明中，第二中间高度是指下底板14滑动1.5mm时，第二键帽32相对于下底板14的高度)，下底板14在第二卡勾22驱动第二键帽32下降至第二中间高度时所需的推力等于推力f1(其小于最大推力fmax)，也就是说，下底板14在相对于上底板12滑动至1.5mm时所需之的总推力等于最大推力fmax与推力f1之和，其小于下底板14推动第一键帽24以及第二键帽32同时下降至同一高度时所需的总推力(即2*fmax)。

另一方面，当下底板14滑动至第一收合位置时，例如下底板14相对于上底板12从初始位置滑动2mm，下底板14在第二卡勾22驱动第二键帽32下降至如图7所示的第二高度时所需的推力等于最大推力fmax，于此同时，下底板14在第一卡勾20驱动第一键帽24下降至如图6所示的第一高度时所需的推力等于推力f2(其小于最大推力fmax)，因此，下底板14在相对于上底板12滑动至第一收合位置时所需的总推力等于最大推力fmax与推力f2之和，其小于下底板14推动第一键帽24以及第二键帽32同时下降至同一高度时所需的总推力(即2*fmax)。

另一方面，下底板14从第一收合位置滑动至第二收合位置(例如下底板14相对于上底板12从2mm滑动3.4mm)的过程中，下底板14在第一卡勾20驱动第一键帽24下降至如图8所示的收合高度时所需的推力由推力f2不断减小至零，与此同时，下底板14在第二卡勾22驱动第二键帽32下降至如图9所示的收合高度时所需的推力由最大推力fmax不断减小至零，因此，下底板14从第一收合位置滑动至第二收合位置的过程中所需的总推力小于下底板14推动第一键帽24以及第二键帽32同时下降至同一高度时所需的总推力(即2*fmax)。综上所述，在下底板从初始位置滑动至第一收合位置的过程中，由于下底板在推动第一键帽下降至第一高度的过程中所需的最大推力的时间点与下底板在推动第二键帽下降至第二高度的过程中所需的最大推力的时间点是错开的，而在下底板从第一收合位置滑动至第二收合位置的过程中，由于下底板在推动第一键帽下降至收合高度的过程中所需的推力以及下底板在推动第二键帽下降至收合高度的过程中所需的推力都在不断减小并都小于最大推力fmax，所以下底板在依序滑动至第一收合位置以及第二收合位置的过程中所需的总推力均会小于下底板推动第一键帽以及第二键帽同时下降至同一高度时所需要的总推力。因此，本发明所提供的键盘不仅可有效地解决先前技术中所提到的以单一下底板控制每一键帽同时下降至同一高度时所需的水平推力过大的问题，从而达到省力功效，并且也可降低下底板在结构厚度及刚性上的要求而有利于键盘薄型化设计。

值得一提的是，第一抵接面结构以及第二抵接面结构的结构设计可不限于上述实施例所提及的斜面设计，也就是说，只要是利用第一卡勾以及第二卡勾分别在第一抵接面结构以及第二抵接面结构上的滑动以驱动第一键帽以及第二键帽分段下降至同一收合高度的设计，其均属于本发明的保护范围，举例来说，在另一实施例中，第一抵接面结构以及第二抵接面结构均可为曲面结构，且第一抵接面结构的曲率大于第二抵接面结构的曲率，藉此，第一卡勾以及第二卡勾可随着下底板的滑动而分别沿着不同曲率的第一抵接面结构以及第二抵接面结构滑动，以驱动第一键帽以及第二键帽在下底板滑动至不同收合位置的过程中分段下降至同一收合高度。至于针对此实施例以及其他衍生变化实施例的相关描述，其可参照上述实施例类推，于此不再赘述。

在实际应用中，第一按键16以及第二按键18可较佳地采用弹性复位设计(但不受此限，也就是说，在另一实施例中，其可采用其他常见的键帽复位设计，例如磁吸复位设计等)，举例来说，如图2以及图3所示，第一按键16可另包含第一弹性件46，第二按键18可另包含第二弹性件48，第一弹性件46可较佳地为橡胶垫圈(rubberdome)且分别抵接于第一键帽24以及上底板12，第二弹性件48可较佳地为橡胶垫圈且分别抵接于第二键帽32以及上底板12，藉此，当按压第一键帽24以及第二键帽32的外力被释放时，第一弹性件46可驱动第一键帽24回位，第二弹性件48可驱动第二键帽32回位，从而产生键帽自动回位的功效，以便使用者进行后续按压操作。需要说明的是，当下底板14滑动至第一收合位置时，第一卡勾20驱动第一键帽24克服第一弹性件46的弹力以下降至第一高度，第二卡勾22驱动第二键帽24克服第二弹性件48的弹力以下降至第二高度，当下底板14滑动至第二收合位置时，第一卡勾20驱动第一键帽24克服第一弹性件46的弹力以下降至收合高度，第二卡勾22驱动第二键帽24克服第二弹性件48的弹力以下降至收合高度。

除此之外，在实际应用中，第一卡勾以及第二卡勾的结构设计亦可不限于上述实施例，举例来说，在另一实施例中，第一卡勾可具有直立板件以及抵接臂，直立板件可自下底板往第一键帽弯折形成，抵接臂可较佳地呈圆柱状以及由塑料材质所制成(但不受此限)且自直立板件延伸(其可利用常见结构成型制程来达成，例如埋入射出制程等)，藉此，在下底板相对于上底板滑动至第一收合位置的过程中，第一卡勾的抵接臂能够以点接触方式抵接第一抵接面结构，从而产生降低第一卡勾与抵接面结构之间的滑动摩擦力以及防止第一卡勾刮伤支撑件的功效。于此，仅举例说明第一卡勾的变形实施例，第二卡勾的变形实施例也可参照上述对于第一卡勾变形实施例的说明，于此不另赘述。

综上所述，本发明通过上述第一卡勾以及第二卡勾随着下底板的滑动而分别沿着第一支撑件的第一抵接面结构和承靠平台以及第三支撑件的第二抵接面结构滑动的设计，第一键帽以及第二键帽可在下底板滑动至第二收合位置的过程中分段下降至同一收合高度，藉以避免下底板必须推动第一键帽以及第二键帽同时下降至同一收合高度的情况，从而产生省力功效。

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。