按键及其键盘的制作方法
【专利摘要】本发明关于一种按键及其键盘，包含键帽、上盖、电连接印刷电路板的开关单元、致动件、弹性件、第一与第二支撑件及具有第一与第二连接结构、下盖、抵接面及固定座的底板部。上盖具有滑槽且套设于下盖以与下盖形成容置空间。开关单元设置于固定座且位于容置空间中。致动件抵接于键帽且可动地穿设于滑槽。弹性件设置于容置空间中且抵接于抵接面及致动件。第一支撑件可动地连接于第一连接结构及键帽。第二支撑件可动地连接于第二连接结构及键帽。当键帽被按压时，致动件向下移动而触发开关单元。当键帽被释放时，弹性件驱动致动件向上移动以驱动键帽回位。本发明的按键能够提升按压手感，避免因按压不当而使电路损坏或开关出现持续触发的现象。
【专利说明】
按键及其键盘
技术领域
[0001]本发明关于一种按键及其键盘，尤指一种利用弹臂随着致动件的滑动以触发开关单元以及将第一连接结构以及第二连接结构直接与底板部的下盖、抵接面，以及固定座一体成型以与第一支撑件以及第二支撑件可活动地连接的按键及其键盘。
【背景技术】
[0002]就目前个人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。不仅如此，举凡日常生活所接触的消费性电子产品或是工业界使用的大型加工设备，皆需设有按键结构作为输入装置，以操作上述电子产品与加工设备。
[0003]请参阅图1，其为现有技术的按键I的剖面示意图。如图1所示，按键I包含底板10、键帽12、电路板14、升降支撑装置16以及弹性件18。电路板14设置于底板10上。升降支撑装置16设置于键帽12与底板10之间，用以支撑键帽12。弹性件18设置于键帽12与底板10之间，如此一来，在键帽12被使用者按压后，弹性件18的触发部19会触发电路板14上的开关15，进而执行使用者所欲输入的功能。
[0004]然而，由于电路板14上的开关15通过按压键帽12以使弹性件18的触发部19下压的方式被触发，因此电路板14以及弹性件18就会相对地承受较大的压应力，从而导致按键I的按压手感不够灵敏以及弹性件18的使用寿命受影响的问题，更进一步地，若是使用者按压不当而使得电路板14承受过大的压应力，则电路板14就有可能会出现永久变形，致使电路板14的电路损坏或是开关15出现持续触发等问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的之一在于提供一种利用弹臂随着致动件的滑动以触发开关单元以及将第一连接结构以及第二连接结构直接与底板部的下盖、抵接面，以及固定座一体成型以与第一支撑件以及第二支撑件可活动地连接的按键及其键盘，以解决上述按键按压手感以及弹性件的使用寿命受影响，避免因使用者按压不当而使电路损坏或开关出现持续触发的问题，以及实现有效缩减按键整体厚度的问题。
[0006]根据一实施例，本发明的按键包含键帽、底板部、上盖、开关单元、致动件、第一支撑件，以及第二支撑件。该底板部具有至少一第一连接结构、至少一第二连接结构、下盖、抵接面，以及固定座。该上盖具有滑槽，且该上盖套设于该下盖以与该下盖共同构成容置空间。该开关单元设置于该固定座且位于该容置空间中，该开关单元具有延伸部，用以电连接印刷电路板。该致动件的一端抵接于该键帽且该致动件可活动地穿设于该滑槽。弹性件设置于该容置空间中且该弹性件抵接于该抵接面以及该致动件之间。该第一支撑件的两端分别可活动地连接于该第一连接结构以及该键帽。该第二支撑件的两端分别可活动地连接于该第二连接结构以及该键帽。当该键帽被外力按压而伴随该第一支撑件以及该第二支撑件的枢转从未按压位置移动至按压位置时，该致动件相对于该滑槽向下移动而触发该开关单元。当该外力释放时，该弹性件驱动该致动件相对于该滑槽向上移动，以驱动该键帽从该按压位置回位至该未按压位置。
[0007]作为可选的技术方案，该按键还包含:发光单元，其电连接于该印刷电路板且设置于该容置空间中，用来发射光线至该键帽。
[0008]作为可选的技术方案，该至少一第一连接结构、该至少一第二连接结构、该下盖、该抵接面，以及该固定座以塑胶射出方式一体成型。
[0009]作为可选的技术方案，该至少一第一连接结构为转动槽，该至少一第二连接结构为滑动槽。
[0010]作为可选的技术方案，该底板部还具有定位结构，用来卡合于该印刷电路板，以将该底板部定位于该印刷电路板上。
[0011]根据另一实施例，本发明的键盘包含复数个按键以及印刷电路板。该复数个按键的至少其中之一包含键帽、底板部上盖、开关单元、致动件、第一支撑件，以及第二支撑件。该底板部具有至少一第一连接结构、至少一第二连接结构、下盖、抵接面，以及固定座。该上盖具有滑槽，且该上盖套设于该下盖以与该下盖共同构成容置空间。该开关单元设置于该固定座以及位于该容置空间中，且该开关元件具有延伸部。该致动件的一端抵接于该键帽且该致动件可活动地穿设于该滑槽。该弹性件设置于该容置空间中，且该弹性件抵接于该抵接面以及该致动件之间。该第一支撑件的两端分别可活动地连接于该第一连接结构以及该键帽。该第二支撑件的两端分别可活动地连接于该第二连接结构以及该键帽。该印刷电路板电连接于该开关单元的该延伸部。当该键帽被外力按压而伴随该第一支撑件以及该第二支撑件的枢转从未按压位置移动至按压位置时，该致动件相对于该滑槽向下移动而触发该开关单元。当该外力释放时，该弹性件驱动该致动件相对于该滑槽向上移动，以驱动该键帽从该按压位置回位至该未按压位置。
[0012]作为可选的技术方案，该按键还包含:发光单元，其电连接于该印刷电路板且设置于该容置空间中，用来发射光线至该键帽。
[0013]作为可选的技术方案，该至少一第一连接结构、该至少一第二连接结构、该下盖、该抵接面，以及该固定座以塑胶射出方式一体成型。
[0014]作为可选的技术方案，该至少一第一连接结构为转动槽，该至少一第二连接结构为滑动槽。
[0015]作为可选的技术方案，该底板部还具有定位结构，用来卡合于该印刷电路板上，以将该底板部定位于该印刷电路板上。
[0016]综上所述，通过致动件上下移动以使开关单元导通或断路的机械式触发设计以取代现有技术利用弹性件直接向下触发电路板上的开关的弹性触发设计，本发明不仅可大幅地提升按键的触发灵敏度与按压手感，同时也可使按键的印刷电路板所承受的压应力相对应地降低，从而解决在现有技术中所提及的按键按压手感以及弹性件的使用寿命受影响的问题，并且避免因使用者按压不当而使电路损坏或开关出现持续触发等情况发生。
[0017]除此之外，相较于现有技术需要在用来容置致动件、弹性件以及开关单元的上下盖结构以及印刷电路板之间额外配置底板的设计，本发明采用将至少一第一连接结构以及至少一第二连接结构直接与底板部的下盖、抵接面，以及固定座一体成型的设计以达到省略底板的功效，进而有效地缩减按键整体厚度以利于后续键盘薄型化设计。
[0018]关于本发明的优点与精神可以藉由以下的实施方式及所附图式得到进一步的了解。
【附图说明】
[0019]图1为现有技术的按键的剖面示意图。
[0020]图2为根据本发明的一实施例所提出的键盘的按键的示意图。
[0021]图3为图2的键盘的按键的爆炸示意图。
[0022]图4为图2的键盘的按键沿剖面线A-A的剖面示意图。
[0023]图5为图4的键帽被按压至按压位置的剖面示意图。
[0024]图6为根据本发明另一实施例所提出的键盘的按键的底板部的立体示意图。
【具体实施方式】
[0025]请参阅图2以及图3，图2为根据本发明的一实施例所提出的键盘100的按键102的示意图，图3为图2的键盘100的按键102的爆炸示意图，其中为了清楚地显示按键102的内部机构设计，键帽106在图2中以虚线简示之。如图2以及图3所示，键盘100包含复数个按键102(为求清楚地显示键盘100的按键102的结构设计，在图2中仅绘示出单一按键102，其他按键102的设计可以此类推)以及印刷电路板104。复数个按键102包含键帽106、底板部108、上盖110、开关单元112、致动件114、弹性件116、第一支撑件118，以及第二支撑件120，且上述元件均设置于印刷电路板104上以供使用者按压而执行使用者所欲输入的功能。底板部108具有至少一第一连接结构122(于图3中显示二个，但不受此限)、至少一第二连接结构124(于图3中显示二个，但不受此限)、下盖126、抵接面128，以及固定座130。上盖110具有滑槽132，且上盖110套设于下盖126以与下盖126共同构成容置空间134(如图4中所示)。开关单元112设置于固定座130以及位于容置空间134中，且开关单元112具有延伸部136，延伸部136电连接印刷电路板104，其中用来固定开关单元112的固定座130的结构设计常见于现有技术中，故其相关描述于此不再赘述。致动件114的一端抵接于键帽106且致动件114可活动地穿设于滑槽132，以使致动件114可随着键帽106的向下移动而在滑槽132中滑动。弹性件116可较佳地为弹簧(但不受此限)，弹性件116设置于容置空间134中，且弹性件116分别抵接于抵接面128以及致动件114之间，用以提供弹性回复力至致动件114以驱动键帽106回位。
[0026]至于在按键102的升降支撑设计方面，第一支撑件118的两端分别可活动地连接于第一连接结构122以及键帽106，第二支撑件120的两端分别可活动地连接于第二连接结构124以及键帽106，更详细地说，在此实施例中，第一连接结构122可与第二连接结构124、下盖126、抵接面128，以及固定座130以塑胶射出方式一体成型，如此一来，相较于现有技术需额外在用来容置致动件、弹性件以及开关单元的上下盖结构与印刷电路板之间额外设置底板，以使得底板与按键支撑件可活动地相连接的设计，本发明采用将第一连接结构122以及第二连接结构124直接与下盖126、抵接面128，以及固定座130—体成型的设计以达到可省略底板的配置的功效，进而有效地缩减按键102整体厚度以利于后续键盘100的薄型化设计。在实际应用中，第一连接结构122可较佳地为转动槽，第二连接结构124可较佳地为滑动槽，于组装第一支撑件118时，第一支撑件118可滑动地连接于键帽106，且可转动地枢接于第一连接结构122 (转动槽)，于组装第二支撑件120时，第二支撑件120可滑动地连接于第二连接结构124(滑动槽)，且第二支撑件120可转动地枢接于键帽106，通过上述结构连接设计，键帽106可经由第一支撑件118以及第二支撑件120而相对于底板部108做上下运动。
[0027]除此之外，在致动件114与开关单元112的触发设计方面，键盘100可较佳地采用致动件114偏压弹臂140以使开关单元112导通或断路的设计，但不受此限，其亦可改采用其他的开关单元可随着致动件的移动而被触发的设计，例如可使用致动件直接触发开关单元的电极的设计。举例来说，在本实施例中，开关单元112可包含弹臂140、第一电极142，以及第二电极144，延伸部136可具有第一延伸件146以及第二延伸件148，致动件114可向外延伸形成有裙边115(如图4所示)，弹臂140可自第一电极142的第一端延伸形成以用来抵靠到致动件114的裙边115，第一延伸件146可自第一电极142与第一端相对的第二端延伸形成以用来电连接至印刷电路板104，第二延伸件148可自第二电极144的一端延伸形成以用来电连接至印刷电路板104，藉此，当致动件114向上移动时，致动件114的裙边115可偏压弹臂140以使得第一电极142与第二电极144分离(如图4所示)，当致动件114向下移动时，致动件114的裙边可与弹臂140错开，以使弹臂140往第二电极144移动而驱动第一电极142接触导通第二电极144(如图5所示)，从而据以执行使用者所欲输入的功能。
[0028]在实际应用中，为了提升组装便利性，底板部108可另具有定位结构109以用来卡合于印刷电路板104上(其可采用常见的结构定位设计，例如可采用如图3所示的定位结构109(定位轴)插设于电路板104的定位孔105中的孔轴配合设计)，以协助底板部108可更快速地且稳固地定位于印刷电路板104上。此外，按键102可另包含发光单元150(如图3所示)，例如，发光二极体，但不受此限，发光单元150可电连接于印刷电路板104且设置于容置空间134中，用来发射光线至键帽106。在本实施例中，键帽106、上盖110、致动件114、第一支撑件118，以及第二支撑件120可选择性由透光材质所组成，但不受此限，藉以产生按键102的发光功效。
[0029]继续针对按键102的触发设计进行说明，请参阅图4以及图5，图4为图2的键盘100的按键102沿剖面线A-A的剖面示意图，图5为图4的键帽106被按压至按压位置的剖面示意图。当键帽106从如图4所示的未按压位置被外力按压而随着第一支撑件118以及第二支撑件120的相对枢转向下移动至如图5所示的按压位置时，致动件114就会随着键帽106的向下移动而从如图4所示的裙边115抵接偏压弹臂140的位置相对于底板部108向下移动至如图5所示的裙边115与弹臂140错开的位置，此时，由于裙边115已不再抵接偏压弹臂140，因此，弹臂140就会从如图4所示的使第一电极142与第二电极144分离的位置弹性回复至如图5所示的使第一电极142接触导通第二电极144的位置，以确保开关单元112可以在键帽106移动至如图5所示的按压位置时被触发，从而使键盘100可据以执行使用者所欲输入的功能。
[0030]另一方面，当上述外力释放时，弹性件116即可经由致动件114驱动键帽106由如图5所示的按压位置回位至如图4所示的未按压位置而产生自动回位的功效。在上述过程中，弹性件116可提供弹力至致动件114而驱动致动件114从如图5所示的裙边115与弹臂140错开的位置向上移动至如图4所示的裙边115抵接偏压弹臂140的位置，此时，弹臂140就会从如图5所示的使第一电极142接触导通第二电极144的位置被裙边115偏压至如图4所示的使第一电极142与第二电极144分离的位置，从而使开关单元112回复至未触发状态，以便使用者进行后续按压操作。
[0031]如此一来，通过上述弹臂140随着致动件114的上下移动以使开关单元112导通或断路的机械式触发设计以取代现有技术利用弹性件直接向下触发电路板开关的弹性触发设计，本发明的触发方式不仅可大幅地提升按键的触发灵敏度与按压手感，同时也可使按键的印刷电路板所承受的压应力相对应地降低，从而解决在现有技术中所提及的按键按压手感以及弹性件的使用寿命受影响的问题，并且避免因使用者按压不当而使电路损坏或开关出现持续触发等情况发生。
[0032]除此之外，由上述可知，相较于现有技术需要在用来容置致动件、弹性件以及开关单元的上下盖结构以及印刷电路板之间额外配置底板的设计，本发明采用将至少一第一连接结构122以及至少一第二连接结构124直接与底板部108的下盖126、抵接面128，以及固定座130—体成型的设计以达到省略底板的功效，进而有效地缩减按键102整体厚度以利于后续键盘100的薄型化设计。
[0033]值得一提的是，底板部的结构设计可不限于上述实施例，其亦可改采用至少一第一连接结构以及至少一第二连接结构自下盖向外延伸形成的设计，举例来说，请参阅图6，其为根据本发明另一实施例所提出的键盘的按键的底板部108’的立体示意图，于本实施例中所述的元件与上述实施例所述的元件具有相同标号者，代表其具有相似的结构或功能，其相关说明于此不再赘述。如图6所示，底板部108’可具有连接臂152、第一连接结构122、第二连接结构124、下盖126、抵接面128，以及固定座130，连接臂152可自下盖126向外延伸以分别连接至第一连接结构122以及第二连接结构124，以使第一连接结构122与第二连接结构124可与下盖126、抵接面128，以及固定座130—体成型，并且达到节省底板部的板材成本的功效。至于针对底板部108’与上盖110、开关单元112、致动件114、弹性件116、第一支撑件118，以及第二支撑件120的结构关系的相关描述，其可参照上述实施例类推，于此不再赘述。
[0034]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种按键，其特征在于，该按键包含: 键帽； 底板部，其具有至少一第一连接结构、至少一第二连接结构、下盖、抵接面及固定座； 上盖，其具有滑槽，且该上盖套设于该下盖以与该下盖共同构成容置空间； 开关单元，其设置于该固定座且位于该容置空间中，该开关单元具有延伸部，该延伸部用以电连接印刷电路板； 致动件，该致动件的一端抵接于该键帽且可活动地穿设于该滑槽； 弹性件，其设置于该容置空间中，且该弹性件抵接于该抵接面以及该致动件之间； 第一支撑件，该第一支撑件的两端分别可活动地连接于该第一连接结构以及该键帽；以及第二支撑件，该第二支撑件的两端分别可活动地连接于该第二连接结构以及该键帽；其中，当该键帽被外力按压而伴随该第一支撑件以及该第二支撑件的枢转从未按压位置移动至按压位置时，该致动件相对于该滑槽向下移动而触发该开关单元；当该外力释放时，该弹性件驱动该致动件相对于该滑槽向上移动，以驱动该键帽从该按压位置回位至该未按压位置。2.如权利要求1所述的按键，其特征在于，该按键还包含: 发光单元，其电连接于该印刷电路板且设置于该容置空间中，用来发射光线至该键帽。3.如权利要求1所述的按键，其特征在于，该至少一第一连接结构、该至少一第二连接结构、该下盖、该抵接面，以及该固定座以塑胶射出方式一体成型。4.如权利要求1所述的按键，其特征在于，该至少一第一连接结构为转动槽，该至少一第二连接结构为滑动槽。5.如权利要求1所述的按键，其特征在于，该底板部还具有定位结构，该定位结构用来卡合于该印刷电路板，以将该底板部定位于该印刷电路板上。6.一种键盘，其特征在于，该键盘包含: 复数个按键，该复数个按键的至少其中之一包含: 键帽； 底板部，其具有至少一第一连接结构、至少一第二连接结构、下盖、抵接面及固定座； 上盖，其具有滑槽，且该上盖套设于该下盖以与该下盖共同构成容置空间； 开关单元，其设置于该固定座以及位于该容置空间中，且该开光单元具有延伸部； 致动件，该致动件的一端抵接于该键帽且可活动地穿设于该滑槽； 弹性件，其设置于该容置空间中，且该弹性件抵接于该抵接面以及该致动件之间； 第一支撑件，该第一支撑件的两端分别可活动地连接于该第一连接结构以及该键帽；以及 第二支撑件，该第二支撑件的两端分别可活动地连接于该第二连接结构以及该键帽；以及 印刷电路板，其电连接于该开关单元的该延伸部； 其中，当该键帽被外力按压而伴随该第一支撑件以及该第二支撑件的枢转从未按压位置移动至按压位置时，该致动件相对于该滑槽向下移动而触发该开关单元；当该外力释放时，该弹性件驱动该致动件相对于该滑槽向上移动，以驱动该键帽从该按压位置回位至该未按压位置。7.如权利要求6所述的键盘，其特征在于，该按键还包含: 发光单元，其电连接于该印刷电路板且设置于该容置空间中，用来发射光线至该键帽。8.如权利要求6所述的键盘，其特征在于，该至少一第一连接结构、该至少一第二连接结构、该下盖、该抵接面，以及该固定座以塑胶射出方式一体成型。9.如权利要求6所述的键盘，其特征在于，该至少一第一连接结构为转动槽，该至少一第二连接结构为滑动槽。10.如权利要求6所述的键盘，其特征在于，该底板部还具有定位结构，该定位结构用来卡合于该印刷电路板上，以将该底板部定位于该印刷电路板上。
【文档编号】H01H13/20GK105931907SQ201610352740
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】张立德, 廖瑞铭, 张景川, 颜志仲, 陈志宏
【申请人】苏州达方电子有限公司, 达方电子股份有限公司