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CN114334512B - 按键结构 - Google Patents

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Abstract

一种按键结构，包括一键帽、一开关组件以及一底板。键帽具有一本体部及环绕所述本体部的一裙边，所述本体部具有向下延伸的一抵顶件，所述裙边的内表面具有一第一接合件。开关组件，设置于所述键帽下方并具有一第二接合件及一触动部，所述第二接合件接合于所述第一接合件，所述触动部受到所述键帽的所述抵顶件下压而产生一触发信号。所述开关组件设置于所述底板。

Description

按键结构
技术领域
本发明涉及一种按键结构，特别是一种小型化按键结构。
背景技术
键盘是常被使用的手打输入装置。为了让使用者灵活使用键盘，按键通常会设置支撑件及/或平衡杆以提高键帽的结构强度，且键帽能通过支撑件及/或平衡杆而相对于底板上下移动。为了使键盘有足够空间容纳更多的按键，越来越多键盘朝向无框化设计，并通过机械轴开关来增加按压的手感。然而，由于按键的尺寸越来越小，现有技术的剪刀脚没有足够的空间安装在小型化按键中，且现有技术的机械轴开关体积太大而不适用在小型化按键中，进而影响使用者的使用感受及按压手感。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种按键结构，用以改善小型化按键的按压手感及性能。
根据本发明的一方面，提出一种按键结构，包括一键帽、一开关组件以及一底板。键帽具有一本体部及环绕所述本体部的一裙边，所述本体部具有向下延伸的一抵顶件，所述裙边的内表面具有一第一接合件。开关组件设置于所述键帽下方并具有一第二接合件及一触动部，所述第二接合件接合于所述第一接合件，所述触动部受到所述键帽的所述抵顶件下压而产生一触发信号。所述开关组件设置于所述底板。
上述的按键结构，其中，所述开关组件包括一开关元件及一壳体，所述开关元件设置于所述壳体内，所述第二接合件设置于所述壳体的外侧面，所述触动部设置于所述开关元件的顶面。
上述的按键结构，其中，还包括一基座，所述基座设置于所述底板，且所述基座具有一第一开口及二固定件，所述开关元件位于所述第一开口并突出于所述底座，所述固定件形成于所述第一开口的周缘，且所述固定件与所述壳体的二扣接件分别连接。
上述的按键结构，其中，所述固定件朝所述键帽延伸并具有固定孔，所述壳体的所述扣接件接合所述固定孔，且所述固定件位于所述壳体与所述关元件之间。
上述的按键结构，其中，所述固定件朝所述键帽延伸并具有固定孔，所述壳体的所述扣接件接合所述固定孔，且所述壳体位于所述固定件与所述开关元件之间。
上述的按键结构，其中，还包括一薄膜部件，所述薄膜部件设置于所述基座，其中所述薄膜部件具有一第二开口，所述固定件及所述开关元件自所述第二开口突出。
上述的按键结构，其中，所述壳体具有一弹性件，所述弹性件设置于所述抵顶件及所述触动部之间。
上述的按键结构，其中，还包括一第一电极层及第二电极层，所述第一电极层设置于所述键帽的所述本体部的内表面或所述弹性件或所述触动部，所述第二电极层设置于所述底板。
上述的按键结构，其中，该底板具有一电路板及一支撑板，所述开关组件设置于所述电路板，所述电路板设置于所述支撑板。
上述的按键结构，其中，还包括一发光元件，所述发光元件设置于所述触动部内。
本发明的技术效果在于：
本发明可用于小型化按键中，以改善现有技术的剪刀脚没有足够的空间安装在小型化按键中，且现有技术的机械轴开关体积太大而不适用在小型化按键中的问题。此外，键帽与壳体可以在垂直方向上套合，并限制键帽相对于壳体仅能在垂直方向上上下移动，以减少键帽左右晃动。另外，弹性件提供键帽所需的弹力，增加按压的手感并能吸收或减少键帽撞击产生的声响，以提高按键的整体性能。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下：
附图说明
图1A为本发明一实施例的按键结构的分解示意图；
图1B为本发明一实施例的按键结构的分解示意图；
图2A、图2B及图2C分别为本发明一实施例的按键结构的剖面示意图；
图2D为本发明一实施例的按键结构的局部剖面示意图；
图3为本发明另一实施例的按键结构的分解示意图。
其中，附图标记
1、100、101按键结构
10、110键帽
11、111本体部
12裙边
13抵顶件
20开关组件
30底板
31第一电极层
32第二电极层
112第一接合件
120壳体
121中空部
122第二接合件
123扣接件
124弹性件
130开关元件
131电极
132触动部
134电路板
136发光元件
140基座
141固定件
142固定孔
143第一开口
150薄膜部件
152第二开口
160支撑板
具体实施方式
以下提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本发明欲保护的范围。
实施例一
图1A为本发明一实施例的按键结构1的分解示意图，按键结构1包括一键帽10、一开关组件20以及一底板30。键帽10具有一本体部11及环绕本体部11的一裙边12，本体部11具有向下延伸的一抵顶件13，裙边12的内表面具有一第一接合件112。开关组件20设置于键帽10下方并具有一第二接合件122及一触动部132，第二接合件122接合于第一接合件112，触动部132受到键帽10的抵顶件13下压而产生一触发信号。开关组件20设置于底板30。
开关组件20包括一开关元件130及一壳体120，开关元件130设置于壳体120内，第二接合件122设置于壳体120的外侧面，触动部132设置于开关元件130的顶面。
此外，按键结构1还包括一第一电极层31及第二电极层32，第一电极层31设置于键帽10的本体部11的内表面、弹性件或触动部132，第二电极层32设置于底板30。第一电极层31及第二电极层32之间形成电容式感应。当按键结构1被按压时，第一电极层31与第二电极层32之间距离将会改变而产生电容感应信号。
另外，底板30具有一电路板134及一支撑板160，开关组件20设置于电路板134，电路板134设置于支撑板160。
另外，按键结构1还包括一发光元件136，发光元件136设置于触动部132内。在本实施例中，触发信号与电容感应信号可分别为代表按键结构1被按压的信号、点亮发光元件136的信号、启动特殊功能的致动信号。
图1B为本发明另一实施例的按键结构100的分解示意图，图2A、图2B及图2C分别为本发明一实施例的按键结构100的剖面示意图。请参照图1B及图2A、2B，在一实施例中，按键结构100包括一键帽110、一壳体120、一弹性件124、一开关元件130、一基座140以及二固定件141。键帽110设置于该壳体120上，键帽110具有一本体部111及环绕本体部111的一裙边12，本体部111具有向下延伸的一抵顶件113，裙边12的内表面具有一第一接合件112，第二接合件122设置于壳体120的外侧面，以使键帽110与该壳体120可以在垂直方向上套合，并限制键帽110相对于壳体120仅能在垂直方向上上下移动，以减少键帽110左右晃动。本发明不限定键帽110与壳体120的形状为四方体，亦可为其他形状(例如圆形)。
弹性件124设置于键帽110与开关元件130之间或与壳体120一体成形。弹性件124可为橡胶片、硅胶片或具有高弹力的弹性材质，而壳体120例如为射出成形的塑胶件，弹性件124可直接贴附在键帽110与开关元件130之间(如图2A)或与以模内射出方式的壳体120一体成形(如图2B)。
在本实施例中，壳体120具有一中空部121，而弹性件124位于中空部121并与键帽110接触，当使用者按压键帽110时，弹性件124可被键帽110带动并往下凹陷于壳体120内；当使用者释放键帽110时，键帽110可藉由弹性件124的弹力支撑往上回复至非按压位置。
在本实施例中，弹性件124提供键帽110所需的弹力，也能增加按压的手感并能吸收或减少键帽110撞击产生的声响。此外，壳体120的尺寸可符合键帽110的小型化设计的需求，例如键帽110的外型尺寸可为8mmx8mm，壳体120的尺寸略小于8mmx8mm，壳体120可取代现有技术的剪刀脚安装在小型化按键中，以提供支撑力并提高键帽110的结构强度。
此外，开关元件130设置于弹性件124下方，开关元件130具有一触动部132。触动部132设置于开关元件130的顶面，弹性件124设置于键帽110的抵顶件13及所述触动部132之间。触动部132例如具有一可上下移动的作动件，当使用者按压键帽110时，触动部132受到键帽110带动弹性件124下压而产生一感应信号。在本实施例中，开关元件130例如以电容感应开关、电阻感应开关、力感应开关或光感应开关等。在本实施例中，开关元件130设置于一电路板134上，开关元件130的二电极131与电路板134电性连接，使开关元件130产生的感应信号可经由电路板134传输至外部的控制器(图未示)，以对应输出一控制信号。
电路板134例如为软性电路板或印刷电路板，本发明对此不加以限制。上述实施例的电路板134若为软性电路板时，更可于电路板134的下方设置一支撑板160，用以支撑软性电路板并提高按键结构100的支撑强度。
请参照图2C，另一方面，若未设置弹性件124，键帽110的抵顶件13可直接与开关元件130的触动部132接触，以增加键帽110按压的触感。
另外，固定件141用以卡合壳体120于基座140上。基座140例如为一金属钣件，固定件141例如以冲压及弯折成型的方式与基座140一体成形。在本实施例中，固定件141例如为平行相对的二个直立支架，呈倒U形，其突出于基座140的上表面，壳体120可设置于基座140上并位于二固定件141之间。如图2A及2B所示，壳体120的相对两侧例如具有二扣接件123，呈倒勾状，此二扣接件123与相对设置并于垂直方向上相扣合，以使壳体120固定在基座140上。也就是说，固定件141朝键帽110延伸并具有固定孔142，壳体120的扣接件123接合固定孔142，且固定件141位于壳体120与开关元件130之间。如图2A所示，固定件141被壳体120覆盖或包覆而位于壳体120内部。在另一实施例中，如图2D所示，壳体120的扣接件123接合固定孔142，且壳体120位于固定件141与开关元件130之间。
在本实施例中，基座140具有一第一开口143，以使开关元件130经由第一开口143显露于基座140中。也就是说，开关元件130位于第一开口143并突出于基座140，固定件141形成于第一开口143的周缘，且固定件141与壳体120的二扣接件123分别连接。基座140的上表面会选择性的设置/涂布深色的涂层，例如是黑色的涂层，以避免使用者轻易地看到基座140。
此外，基座140的上方例如选择性地设有一薄膜部件150，薄膜部件150具有一第二开口152，以使固定件141及壳体120经由第二开口152突出于薄膜部件150中。常用的薄膜部件150例如具有一第一电路层、一绝缘层以及一第二电路层(图未示)，绝缘层设置于第一电路层与第二电路层之间。薄膜部件150的作用在于提供其他按键结构(图未示)的按压，以使第一电路层与第二电路层导通而产生一按键信号。在本实施例中，薄膜部件150上例如设置/涂布深色的涂层，例如是黑色的涂层，以避免使用者轻易地看到基座140或底板(电路板134及支撑板160)。
本实施例的按键结构100不是以上述的薄膜部件150来产生按键信号，但本实施例的按键结构100可整合在以上述的薄膜部件150来产生按键信号的键盘结构中，以增加原键盘结构的多样性。然而，在另一实施例中，本实施例的按键结构100亦可独立设置于上述的薄膜部件150之外，作为单独的按键结构100，例如功能键、电源键或指示键等。
另一方面，本实施例的按键结构100可以包括一发光元件136，例如是发光二极体元件，用以产生一光信号并通过光信号投射至键帽110的透光区而形成一光点，以指示目前的状态，例如指示电脑的电源开/关状态等。在本实施例中，发光元件136例如设置在开关元件130的触动部132内(二触动部132之间)，当开关元件130为开启状态，发光元件136导通以指示目前正在使用中；当开关元件130为关闭状态，发光元件136不导通以指示目前未使用或处于休眠状态。
实施例二
图3为本发明另一实施例的按键结构101的分解示意图。请参照图3，本实施例的按键结构101大致上与实施例一相同，不同之处在于：按键结构101的固定件141设置于电路板134上，固定件141例如以焊接或射出成型的方式一体成形于电路板134上。因此，不需额外设置一金属钣件于电路板134上方，直接以电路板134为基座，将壳体120固定在电路板134上。在本实施例中，固定件141例如为平行相对的二直立支架，其突出于电路板134的上表面，壳体120可设置于电路板134上并位于二固定件141之间。壳体120的相对两侧例如具有二扣接件123，呈倒勾状，此二扣接件123与二固定件141的固定孔142相对设置并于垂直方向上相扣合，以使壳体120固定在电路板134上。
上述实施例的电路板134若为软性电路板时，更可于电路板134的下方设置一支撑板160，用以支撑软性电路板134并提高按键结构101的支撑强度。
虽然图3未绘示，但电路板134的上方例如选择性地设有一薄膜部件150(如图1所示)，薄膜部件150的作用在于提供其他按键结构(图未示)的按压，以产生一按键信号。
此外，本实施例的按键结构101可以包括一发光元件136，例如是发光二极体元件，用以产生一光信号并通过光信号投射至键帽110的透光区而形成一光点，以指示目前的状态，例如指示电脑的电源开/关状态等。
另一方面，弹性件124设置于键帽110与开关元件130之间或与壳体120一体成形。若未设置弹性件124，键帽110的抵顶件13可直接与开关元件130的触动部132接触，以增加键帽110按压的触感。
本发明上述实施例的按键结构，可用于小型化按键中，以改善现有技术的剪刀脚没有足够的空间安装在小型化按键中，且现有技术的机械轴开关体积太大而不适用在小型化按键中的问题。此外，键帽与壳体可以在垂直方向上套合，并限制键帽相对于壳体仅能在垂直方向上上下移动，以减少键帽左右晃动。另外，弹性件提供键帽所需的弹力，增加按压的手感并能吸收或减少键帽撞击产生的声响，以提高按键的整体性能。
综上所述，虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (8)

1.一种按键结构，其特征在于，该按键结构包括：
一键帽，具有一本体部及环绕所述本体部的一裙边，所述本体部具有向下延伸的一抵顶件，所述裙边的内表面具有一第一接合件；
一开关组件，设置于所述键帽下方并具有一第二接合件及一触动部，所述第二接合件接合于所述第一接合件，所述触动部受到所述键帽的所述抵顶件直接下压接触而产生一触发信号；
一底板，所述开关组件设置于所述底板；以及
一第一电极层及第二电极层，所述第一电极层设置于所述键帽的所述本体部的内表面，所述第二电极层设置于所述底板，当所述按键结构被按压时，所述第一电极层与所述第二电极层之间距离改变而产生电容感应信号。
2.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，所述开关组件包括一开关元件及一壳体，所述开关元件设置于所述壳体内，所述第二接合件设置于所述壳体的外侧面，所述触动部设置于所述开关元件的顶面。
3.如权利要求2所述的按键结构，其特征在于，还包括一基座，所述基座设置于所述底板，且所述基座具有一第一开口及二固定件，所述开关元件位于所述第一开口并突出于所述基座，所述固定件形成于所述第一开口的周缘，且所述固定件与所述壳体的二扣接件分别连接。
4.如权利要求3所述的按键结构，其特征在于，所述固定件朝所述键帽延伸并具有固定孔，所述壳体的所述扣接件接合所述固定孔，且所述固定件位于所述壳体与所述关元件之间。
5.如权利要求3所述的按键结构，其特征在于，所述固定件朝所述键帽延伸并具有固定孔，所述壳体的所述扣接件接合所述固定孔，且所述壳体位于所述固定件与所述开关元件之间。
6.如权利要求3所述的按键结构，其特征在于，还包括一薄膜部件，所述薄膜部件设置于所述基座，其中所述薄膜部件具有一第二开口，所述固定件及所述开关元件自所述第二开口突出。
7.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，该底板具有一电路板及一支撑板，所述开关组件设置于所述电路板，所述电路板设置于所述支撑板。
8.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，还包括一发光元件，所述发光元件设置于所述触动部内。
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