按键及应用其的键盘的制作方法
【专利摘要】本发明关于一种按键及应用其的键盘。按键包括基座、键帽、支撑结构、第一磁性元件及第二磁性元件。键帽设置于基座之上。支撑结构的一端可活动的与键帽连接，另一端可活动的与基座连接，用以带动键帽相对于基座上下运动。第一磁性元件设置于基座上。第二磁性元件可与第一磁性元件相互吸引，且第二磁性元件的一端连接于键帽或支撑结构。当键帽未受按压时，第一磁性元件吸附第二磁性元件，当键帽受按压而向下运动时，第一磁性元件与第二磁性元件分开。本发明的按键藉由磁性元件的吸附与分开产生按压段落感，并作为键帽复位的驱动力。
【专利说明】按键及应用其的键盘
[0001]本申请是申请日为2013年6月13日、申请号为201310232575.1、发明名称为《按键及应用其的键盘》的原申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明是有关于一种按键及应用其的键盘，且特别是有关于一种利用磁力产生按压段落感的按键及应用其的键盘。
【背景技术】
[0003]即使触控面板已经广泛在各种电子装置上使用，然就一般的使用习惯而言，键盘仍为电子装置不可或缺的输入设备之一。而随着可携式电子装置薄型化的趋势，键盘亦随之产生薄型化的需求。
[0004]习知的键盘按键内常设置有橡胶碗体(rubber dome)等类似弹性元件,压下时能触发开关送出电讯号，还能提供按压段落感(tactile)，让使用者知道按键已被致动。然而，橡胶碗体具有一定的体积，需设计较大的按键高度以提供空间容纳。同时，橡胶的寿命有限，经过一定次数的形变后容易弹性疲乏，使按键失去效用。
【发明内容】
[0005]本发明有关于一种按键及应用其的键盘，按键体积较小且具有较长的寿命。
[0006]根据本发明的一方面，提出一种按键，其包括:基座、键帽、支撑结构、第一磁性兀件以及第二磁性元件。该键帽设置于该基座之上；该支撑结构的一端可活动的与该键帽连接，另一端可活动的与该基座连接，用以带动该键帽相对于该基座上下运动；该第一磁性元件设置于该基座上；该第二磁性元件可与该第一磁性元件相互吸引，且该第二磁性元件的一端连接于该键帽或该支撑结构；该开关元件位于该基座之下；其中，当该键帽未受按压时，该第一磁性元件吸附该第二磁性元件，当该键帽受按压而向下运动时，该第一磁性元件与该第二磁性元件分开。
[0007]作为可选的技术方案，该支撑结构为剪刀脚结构。
[0008]作为可选的技术方案，该剪刀脚结构具有内圈与外圈，该第二磁性元件的一端可转动的连接于该内圈。
[0009]作为可选的技术方案，该第二磁性元件枢接于该剪刀脚结构连接于该基座的位置，该第二磁性元件与该剪刀脚结构间的夹角度数不为O或180度。
[0010]作为可选的技术方案，该第二磁性元件包括连接部与磁性部，该连接部可转动的连接于该键帽或该支撑结构，该磁性部可与该第一磁性元件相互吸引，该连接部与该磁性部间的夹角度数不为O或180度。
[0011]作为可选的技术方案，该第二磁性元件具有弯折形状，且该第二磁性元件与该第一磁性元件具有接触点。
[0012]作为可选的技术方案，当该键帽未受按压时，该第二磁性元件的另一端吸附设置于该第一磁性元件，以维持该键帽于初始位置。当键帽受到向下的压力时，该第一磁性元件与该第二磁性元件的边缘接触点产生顺时针力矩，当此顺时针力矩大于该第一磁性元件与该第二磁性元件间的吸引力产生的逆时针力矩时，该第一磁性元件与该第二磁性元件分开，以使该键帽向下移动。
[0013]作为可选的技术方案，该第一磁性兀件和该第二磁性兀件二者之一为磁铁，另一者是以磁铁可吸引的材质制成。
[0014]根据另一【具体实施方式】，本发明提供一种键盘，其包括:壳体；以及复数个按键，该复数个按键设置于该壳体上，该复数个按键的其中之一按键为上述的按键。
[0015]本发明上述实施例的按键，藉由磁性元件的吸附与分开产生按压段落感，并作为键帽复位的驱动力。能在降低按键高度及体积的同时保持一定的按压手感。此外，由于磁力没有弹性疲乏的问题，上述实施例的按键相较于橡胶碗体等类似弹性元件还可大幅延长其寿命。
[0016]为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下:
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1绘示依照本发明一实施例的键盘的示意图。
[0018]图2A绘示图1中其中一个按键120的立体分解图；图2B绘示图2A的按键120中支撑元件123的底部视图。
[0019]图3A绘示图2A的按键120未受按压时的剖面图，图3B绘示按键120受按压时的剖面图。
[0020]图4A绘示依照本发明另一实施例的按键220未受按压时的剖面图；图4B绘示按键220受按压时的剖面图。
[0021]图5绘示依照本发明又一实施例的按键320未受按压时的剖面图。
【具体实施方式】
[0022]请参照图1，其绘示根据本发明一实施例的键盘100的示意图。键盘100包括壳体110、底板(未绘示)以及多个按键120。底板设置于壳体110内，按键120设置于壳体110上。
[0023]请参照图2A，其绘示图1的键盘100中其中一个按键120的立体分解图。按键120由基座121、键帽122、支撑结构123、第一磁性元件124、第二磁性元件125组成。键帽122设置于基座121之上，用以供使用者按压。支撑结构123位于基座121与键帽122之间，两端分别可活动的连接基座121与键帽122，可带动键帽122相对于基座121上下移动。第一磁性元件124设置于基座121上，而第二磁性元件125的一端连接于支撑结构123。开关元件126设置于基座121之下，当按键触发时用以送出电讯号。
[0024]请参照图2B，其绘示图2A中支撑元件123的底部视图。本例中支撑元件123为剪刀脚结构，包括内圈123a及外圈123b，而第二磁性元件125连接在剪刀脚结构的内圈123a。第二磁性元件125并非直线型，而具有弯折形状，其与基座121上的第一磁性元件124(图2A)可相互吸引。本实施例中，是利用两磁性元件的吸引力取代传统橡胶碗体，让使用者按压按键时产生段落感。以下用图3A及图3B说明按键120如何做动。
[0025]图3A绘示图2A的按键120未受按压时的剖面图，图3B则绘示按键120受按压时的剖面图。如图3A所示，支撑结构123的内圈123a与外圈123b可交叉，变成类似英文字母X的形状。支撑结构123的上端可活动的连接键帽122，而下端可活动的连接基座121，可带动键帽122相对于基座121上下移动。此处的「可活动」例如是滑动或转动，而本例中是以上端可转动的连接键帽122，且下端可滑动的连接基座121为例，但在其他实施例中，也可以是支撑结构的上端可滑动的连接键帽，而下端可转动的连接基座，并不局限于此。
[0026]如图3A所示，第二磁性元件125的一端连接于支撑结构123的内圈123a，可与其连动。当按键120未受按压时，第二磁性元件125的另一端则吸附设置于基座上的第一磁性元件124，如此可维持键帽122于一固定位置。第一磁性元件124与第二磁性元件125可分别为极性相反的永久磁铁，或一者为磁铁，另一者以磁铁可吸引的材质制成，以使两者能互相吸引。在其他实施例中，第二磁性元件125则可分为连接部与磁性部，连接部用以连接支撑结构，而与第一磁性元件124接触的部份为磁性部，用磁铁或可被磁铁吸附的材质制成，已与第一磁性元件124相互吸附，磁性部与连接部具有一不为O或180度的夹角，以使第二磁性元件125具有弯折形状。
[0027]请参照图3B，由于键帽122、支撑结构123与第二磁性元件125三者连动，当键帽122受到一外力(例如是使用者按压)时，必须克服第一磁性元件124与第二磁性元件125间的吸引力，才可使键帽122继续向下移动。详细的说，当键帽受到向下的压力时，会在第一磁性元件124与第二磁性元件125的边缘接触点T产生一顺时钟力矩，当此顺时针力矩大于第一磁性元件124与第二磁性元件125间的吸引力产生的逆时针力矩时，便可分开第一磁性元件124与第二磁性元件125，使键帽122向下移动。而当第一磁性元件124与第二磁性元件125分开时，磁力造成的逆时针力矩会随着距离增大越来越小，产生一下坠的段落感，让使用者感觉到按键120已被按下。而当使用者放开键帽时，第一磁性元件124与第二磁性元件125间的吸引力可使两者再次吸附，同时带动键帽122复位，回到未受按压时的初始位置(图3A)。
[0028]此外，第二磁性元件125上更可设置一凸点127。如图3B所示，当键帽122带动第二磁性元件125向下移动一定程度时，凸点127接触基座121下的开关元件(未绘示)，送出按键120代表的电讯号。
[0029]另外，第二磁性元件125与支撑结构123间可为固定连接或可转动的连接。当第二磁性元件125与支撑结构123间采用可转动的连接时，可用例如是凸轴的限制机构限制第二磁性元件125的转动角度。如此一来，当支撑结构123移动时，第二磁性元件125与支撑结构123的连接处会先开始转动，直至无法转动时便开始移动，藉由控制转动角度，能够调整按键120的行程，以及按压时的手感。
[0030]图4A绘示依照本发明另一实施例的按键220未受按压时的剖面图，图4B绘示按键220受按压时的剖面图。按键220与前述按键120的差异之处主要在于第二磁性元件225的形状与设置位置不同，其余相同之处不再赘述。
[0031]如图4A所示，第二磁性元件225为直线条状，其一端枢接于支撑结构223连接于基座221的部份，两者间具有一固定夹角Θ，此夹角度数不为O或180度，也就是第二磁性元件225不会与支撑结构223平行。当按键220未受按压时，第二磁性元件225的另一端吸附基座221上的第一磁性元件224，可固定支撑结构223的位置而使键帽222维持特定高度。而当键帽222受到外力按压时，产生的力矩可分开第一磁性元件224与第二磁性元件225，如图4B所示。如此产生一段落感，让使用者得知按键已被按下。另外，可设置凸点227于支撑结构223与第二磁性元件225的连接处，当按下按键220使第一磁性元件224与第二磁性元件225分开时，便能使凸点220接触底下的开关元件(未绘示)，进而送出讯号。而当按键220不受外力时，第一磁性元件224与第二磁性元件225间的吸引力使两者再度吸附，可带动支撑结构223与键帽222回到图4A所示的初始位置。
[0032]图5绘示根据本发明又一实施例的按键320的剖面图。按键320与前述的按键主要的差异之处在于磁性元件的设置位置及数量，其余相似之处不再赘述。
[0033]图5所示的按键320中具有两个相对设置的第二磁性元件325，325’，以及对应的两个第一磁性元件324，324’，此对称的设计可以使按压段落感更为平均的分散在整个按键320上。值得注意的是，本例中第二磁性元件325，325’是设置在支撑结构323之内，且与键帽322相连接，而不是与支撑结构323相连接，然在其他实施例中，第一磁性元件324与第二磁性元件325的设置位置可自由调整，只要不要干扰到支撑结构323的做动即可。
[0034]本发明上述实施例的按键，藉由磁性元件的吸附与分开产生按压段落感，并作为键帽复位的驱动力。能在降低按键高度及体积的同时保持一定的按压手感。此外，由于磁力没有弹性疲乏的问题，上述实施例的按键相较于橡胶碗体等类似弹性元件还可大幅延长其寿命。
[0035]综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属【技术领域】中具有通常知识者，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权利要求所界定者为准。
【权利要求】
1.一种按键,其特征在于包括: 基座; 键帽，设置于该基座之上； 支撑结构，该支撑结构的一端可活动的与该键帽连接，另一端可活动的与该基座连接，用以带动该键帽相对于该基座上下运动； 第一磁性元件，设置于该基座上；以及 第二磁性元件，可与该第一磁性元件相互吸引，且该第二磁性元件的一端连接于该键帽或该支撑结构； 其中，当该键帽未受按压时，该第一磁性元件吸附该第二磁性元件，当该键帽受按压而向下运动时，该第一磁性元件与该第二磁性元件分开。
2.如权利要求1所述的按键，其特征在于:该支撑结构为剪刀脚结构。
3.如权利要求2所述的按键，其特征在于:该剪刀脚结构具有内圈与外圈，该第二磁性元件的一端可转动的连接于该内圈。
4.如权利要求2所述的按键，其特征在于:该第二磁性元件枢接于该剪刀脚结构连接于该基座的位置，该第二磁性元件与该剪刀脚结构间的夹角度数不为O或180度。
5.如权利要求1所述的按键，其特征在于:该第二磁性元件包括连接部与磁性部，该连接部可转动的连接于该键帽或该支撑结构，该磁性部可与该第一磁性元件相互吸引，该连接部与该磁性部间的夹角度数不为O或180度。
6.如权利要求5所述的按键，其特征在于:该第二磁性元件具有弯折形状，且该第二磁性元件与该第一磁性元件具有接触点。
7.如权利要求1所述的按键，其特征在于:当该键帽未受按压时，该第二磁性元件的另一端吸附设置于该第一磁性元件，以维持该键帽于初始位置。
8.如权利要求1所述的按键，其特征在于:当键帽受到向下的压力时，该第一磁性元件与该第二磁性元件的边缘接触点产生顺时针力矩，当此顺时针力矩大于该第一磁性元件与该第二磁性元件间的吸引力产生的逆时针力矩时，该第一磁性元件与该第二磁性元件分开，以使该键帽向下移动。
9.如权利要求1所述的按键，其特征在于:该第一磁性元件和该第二磁性元件二者之一为磁铁，另一者是以磁铁可吸引的材质制成。
10.一种键盘，其特征在于包括:壳体；以及复数个按键，该复数个按键设置于该壳体上，该复数个按键的其中之一按键为权利要求1至9中任意一项所述的按键。
【文档编号】H01H13/7065GK104036999SQ201410281603
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年6月13日 优先权日:2013年6月13日
【发明者】朱宏健, 颜志仲, 赵令溪 申请人:苏州达方电子有限公司, 达方电子股份有限公司