CN108878201A - 按键结构 - Google Patents
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Abstract
一种按键结构包含键帽、底板、连接于键帽与底板之间的升降机构、及设置于键帽下方的开关。开关包含座体、固定于座体的固定磁吸件及两个电气端子、及可相对于固定磁吸件旋转或偏转而设置于座体上的触发支架及导通支架。固定磁吸件能吸引触发支架靠近。其中一个电气端子对应导通支架的接触部设置。当导通支架露出于座体的按压部未被键帽按压时,触发支架抵推导通支架以使接触部未接触对应的电气端子。当按压部被键帽按压时,导通支架靠近固定磁吸件以使接触部接触对应的电气端子,使得电气端子导通。本发明的按键结构于作动时,因键帽受到的按压力与触发开关接点(即电气端子)之力无关,故具有保护接点的功效,使该键结构的使用寿命更长。
Description
技术领域
本发明涉及一种按键结构,尤指一种具有机械式关开的按键结构。
背景技术
传统具有机械式关开的按键结构通常利用键帽直接或经由弹性圆突间接触发开关接点,但不论前述何者触发机制,触发开关接点所施之力与使用者按压键帽所施之力直接相关,此将使开关接点承受的接触力时大时小。此现象除可能造成接点表面过度磨耗而影响接点的接触电阻,也可能造成连接接点的弹性结构疲乏(例如以悬臂结构等弹性结构产生接点开、关状态)。因此,这类按键结构的开关的使用寿命会随着使用者按压施力的习惯而有不同程度的缩短,亦即按键结构的使用寿命缩短,且随着使用时间,使用者于操作上也会感受到开关的灵敏度下降。
发明内容
鉴于现有技术中的问题,本发明提供一种按键结构以解决上述问题。
因此,本发明所要解决的技术问题在于提供一种按键结构,该按键结构包含:
键帽;
底板,设置于该键帽下方;
升降机构,对应地设置于该底板与该键帽之间,该键帽经由该升降机构而能相对于该底板上下移动;以及
开关,包含座体、固定磁吸件、触发支架、导通支架、第一电气端子及第二电气端子,该座体相对于该底板固定设置于该键帽下方,该固定磁吸件、该第一电气端子及该第二电气端子固定设置于该座体上,该触发支架及该导通支架可旋转地或可偏转地设置于该座体上,该触发支架具有按压部、第一磁吸部及第一抵推部,该按压部突出于该座体设置且位于该键帽下方,该第一磁吸部与该固定磁吸件之间产生第一磁吸力,该导通支架具有接触部及第二抵推部,该接触部与该第一电气端子相对设置,该第一抵推部与该第二抵推部相对设置;
其中,当该按压部未被按压时,该第一磁吸力驱使该触发支架旋向该固定磁吸件,使得该触发支架经由该第一抵推部抵推该第二抵推部以使该导通支架旋离该固定磁吸件使得该接触部远离该第一电气端子;
其中,当该键帽朝向该底板移动以按压该按压部至设定位置时,该第一抵推部与该第二抵推部分离,该接触部接触该第一电气端子以导通该第一电气端子与该第二电气端子。
作为可选的技术方案,该接触部可导电,该导通支架具有第二磁吸部,该第二磁吸部与该固定磁吸件之间产生第二磁吸力,当该键帽朝向该底板移动以按压该按压部至该设定位置时,该第二磁吸力驱使该导通支架旋向该固定磁吸件,使得该接触部接触该第一电气端子以导通该第一电气端子及该第二电气端子。
作为可选的技术方案,该接触部可导电,该第二电气端子固定连接至该导通支架且与该接触部电连接,该导通支架具有弹性悬臂结构,当该键帽朝向该底板移动以按压该按压部至该设定位置时,该导通支架的弹性悬臂结构弹性变形,使得该接触部接触该第一电气端子以导通该第一电气端子及该第二电气端子。
作为可选的技术方案,该按键结构还包含辅助磁吸片,对应该固定磁吸件设置于该导通支架上。
作为可选的技术方案,当该接触部接触该第一电气端子以导通该第一电气端子及该第二电气端子时,该第一抵推部及该第二抵推部分离。
作为可选的技术方案,该触发支架以其第一端部为支点相对于该座体可旋转的设置,该第一磁吸部位于该第一端部及该按压部之间且位于该固定磁吸件下方,该导通支架以其第二端部为支点相对于该座体可旋转的,该导通支架具有第二磁吸部,该第二磁吸部位于该第二端部及该接触部之间且位于该固定磁吸件上方。
作为可选的技术方案,该座体包含上盖及下座,该上盖与该下座衔接形成容置空间,该上盖与该下座夹持该固定磁吸件,该导通支架设置于该容置空间内,该第一端部、该第一抵推部及该第一磁吸部位于该容置空间内,该第一电气端子及该第二电气端子自该容置空间内伸出该座体,该接触部位于该第一电气端子上方。
作为可选的技术方案,该触发支架经由该第一端部与该上盖枢接,该导通支架位于该触发支架与该上盖之间。
作为可选的技术方案,该触发支架具有转动连接部,该转动连接部位于该第一抵推部及该第一磁吸部之间,该触发支架以该转动连接部为支点相对于该座体可旋转的,该第一磁吸部位于该转动连接部及该按压部之间且位于该固定磁吸件下方,该导通支架以其端部为支点相对于该座体可旋转,位于该固定磁吸件下方。
作为可选的技术方案,该座体具有凹槽,该凹槽开口朝下并形成容置空间,该导通支架设置于该容置空间内,该弯折部、该第一抵推部及该第一磁吸部位于该容置空间内,该第一电气端子及该第二电气端子自该容置空间内伸出该座体,该接触部位于该第一电气端子下方。
作为可选的技术方案,该第一抵推部位于该第二抵推部及该座体之间。
作为可选的技术方案,该触发支架具有开口,该导通支架穿过该开口。
作为可选的技术方案,该固定磁吸件为磁铁,该导通支架为顺磁性金属件。
作为可选的技术方案,该触发支架包含顺磁性金属件及塑料盖,该塑料盖套于该顺磁性金属件之一端部以作为该按压部。
作为可选的技术方案,该触发支架包含弹簧,抵接于该塑料盖及该端部之间,当该键帽朝向该底板移动以按压该按压部时,该塑料盖压缩该弹簧。
相对于先前技术,本发明的按键结构于作动时,因键帽受到的按压力与触发开关接点(即电气端子)之力无关,故具有保护接点的功效,使得该开关的使用寿命将远较习知技术中机械式关开的使用寿命长,进而使该按键结构的使用寿命亦较习知技术中按键结构的使用寿命长。
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为第一实施例的按键结构的示意图。
图2为图1中按键结构局部爆炸的示意图。
图3为图2中开关局部爆炸的示意图。
图4为图2中开关的爆炸图。
图5为图3中开关沿线X-X的剖面图。
图6为图5中开关于其触发支架的按压部被按压时的剖面图。
图7为第二实施例的按键结构局部爆炸的示意图。
图8为图7中开关局部爆炸的示意图。
图9为图7中开关的爆炸图。
图10为图8中开关沿线Y-Y的剖面图。
图11为图10中开关于其触发支架的按压部被按压时的剖面图。
图12为第三实施例的按键结构局部爆炸的示意图。
图13为图12中开关局部爆炸的示意图。
图14为图12中开关的爆炸图。
图15为图13中开关沿线Z-Z的剖面图。
图16为图15中开关于其触发支架的按压部被按压时的剖面图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解,兹配合实施例详细说明如下。
请参阅图1至图6,图1为第一实施例的按键结构的示意图;图2为图1中按键结构局部爆炸的示意图;图3为图2中开关局部爆炸的示意图;图4为图2中开关的爆炸图;图5为图3中开关沿线X-X的剖面图;图6为图5中开关于其触发支架的按压部被按压时的剖面图。第一实施例的按键结构1包含键帽12、底板14、升降机构16及开关18。底板14设置于键帽12下方。升降机构16对应地设置于底板14与键帽12之间,键帽12经由升降机构16而能相对于底板14上下移动。于本实施例中,升降机构16为剪刀脚支架,连接至键帽12设置于其帽体122下表面上的连接结构124及底板14设置于其板体142上表面的连接结构144;但本发明不以此为限,例如以悬臂结构、迭套管状结构的伸缩机构、或两个分开设置的支架实作升降机构。开关18包含座体182、固定磁吸件184、触发支架186、导通支架188、第一电气端子190及第二电气端子192。座体182相对于底板14固定设置于键帽12下方。于本实施例中,座体182直接固定于板体142上,例如座体182嵌至形成于板体142上的凹槽或开口,又或座体182以黏着的方式或以固定件(例如螺丝、卡勾结构)固定于板体142上。固定磁吸件184、第一电气端子190及第二电气端子192固定设置于座体182上。触发支架186及导通支架188可旋转地设置于座体182上。触发支架186具有按压部1862、第一磁吸部1864、第一端部1868及第一抵推部1866,触发支架186以第一端部1868可转动的连接于座体182。按压部1862突出于座体182设置且位于键帽12下方,第一磁吸部1864与固定磁吸件184之间产生第一磁吸力F1(以双箭头表示于图5及图6中)。导通支架188具有接触部1882、第二磁吸部1884及第二抵推部1886及第二端部1888,接触部1882与第一电气端子190相对设置,导通支架188以第二端部1888为支点与座体182呈可转动连接。第二磁吸部1884与固定磁吸件184之间产生第二磁吸力F2(以双箭头表示于图5及图6中),第一抵推部1866与第二抵推部1886相对设置。
其中,原则上,第一磁吸力F1对触发支架186产生的力矩大于第二磁吸力F2对导通支架188产生的力矩,故如图5所示,当按压部1862未被按压时(例如未被键帽12按压),第一磁吸力F1驱使触发支架186旋向固定磁吸件184,使得触发支架186经由第一抵推部1866抵推第二抵推部1886以使导通支架188旋离固定磁吸件184使得接触部1882远离第一电气端子190;换言之,第一电气端子190与第二电气端子192未导通(或谓未电性连接),亦即开关18未被触发。又,如图6所示,当键帽12朝向底板14移动以按压按压部1862时(例如键帽12被使用者按压致使帽体122下表面接触并向下按压按压部1862),触发支架186受到外力(即对按压部1862的按压力)拘束,第一磁吸力F1被该外力克服,触发支架186旋离固定磁吸件184,第二磁吸力F2驱使导通支架188的第二抵推部1886持续抵接第一抵推部1866,导通支架188旋向固定磁吸件184。
当按压部1862被按压至设定位置时(如图6所示),接触部1882接触第一电气端子190以导通第一电气端子190与第二电气端子192,第一抵推部1866与导通支架188的第二抵推部1886开始分离;换言之,第一电气端子190与第二电气端子192导通(或谓电性连接),亦即开关18被触发。再续向下按压按压部1862时,第一抵推部1866与第二抵推部1886完全分离;由开关18的结构可知,此时接触部1882接触第一电气端子190的接触力取决于第二磁吸力F2,与按压部1862到的按压力无关,因此,原则上每次接触部1882接触第一电气端子190的接触力均相同,故能达到保护接点(电气端子190、192)的功效。此外,补充说明图6所示开关18的状态,其中接触部1882已接触第一电气端子190,而第一抵推部1866仍接触着第二抵推部1886,但由图可知触发支架186仍可继续被按压而继续顺时针旋转而致第一抵推部1866与第二抵推部1886完全分离,故图6仅是为显示触发支架186于自图5所示的状态顺时针旋转(因被按压)的过程中,在未被完全按压时,即已能使接触部1882接触第一电气端子190,终至被完全按压时,自然能使第一抵推部1866与第二抵推部1886完全分离,且接触部1882藉由第二磁吸力F2保持与第一电气端子190保持接触。
此外,当按压键帽12的外力消失时,第一磁吸力F1驱使触发支架186旋向固定磁吸件184并抵推导通支架188旋离固定磁吸件184,使得接触部1882远离第一电气端子190(亦即第一电气端子190与第二电气端子192不导通),且按压部1862向上移动以驱使键帽12回到原位;换言之,此时第一磁吸力F1亦用以驱使键帽12回到原位,或谓第一磁吸力F1亦作为键帽12的回复力。另外,于本实施例中,当接触部1882接触第一电气端子190以导通第一电气端子190及第二电气端子192时,第一抵推部1866及第二抵推部1886分离,此可确保接触部1882接触第一电气端子190,但于实际操作中不以此为限,例如基于触发支架186及导通支架188结构上仍具有一定程度的悬臂弹性特性,可经适当设计以使第一抵推部1866及第二抵推部1886于接触部1882接触第一电气端子190时仍得保持接触。此外,当触发支架186及导通支架188均采金属结构制作时,前述悬臂弹性特性会更明显。又,于本实施例中,导通支架188的接触部1882及第二抵推部1886相对于第二磁吸部1884(或导通支架188的第二端部1888)而言,亦可视为分开的悬臂结构,故于第一抵推部1866与第二抵推部1886相互抵推时,接触部1882与第二抵推部1886间的连动亦会引入悬臂结构的弹性变形量,此基于一般悬臂梁理论而能了解,不另赘述。
此外,于本实施例中,座体182为中空结构,其包含上盖1822及下座1824,上盖1822与下座1824衔接(例如通过卡扣、卡槽衔接)形成容置空间1826。上盖1822与下座1824夹持固定磁吸件184。触发支架186设置于容置空间1826内且其按压部1862自上盖1822的通孔1822a朝向键帽12伸出上盖1822(或谓座体182),其第一端部1868、第一抵推部1866及第一磁吸部1864则位于容置空间1826内。导通支架188设置于容置空间1826内。第一电气端子190及第二电气端子192(例如经由上盖1822与下座1824夹持及/或与下座1824以埋入射出的方式而固定于下座1824)自容置空间1826内伸出座体182。藉此,座体182可提供容置其内的构件保护,亦对电气端子190、192提供一定程度的防尘效果,有助于电气端子190、192间导通电阻的维持,亦有助于提升开关18的使用寿命。于实际操作中,座体182的作用不以保护、防尘为限,故即使座体182以框架结构制作,仅需其具有固定固定磁吸件184的结构、供触发支架186及导通支架188可旋转地连接的结构、及供电气端子190、192固定的结构,同样能发挥前述开关18作动的效果。此外,于实际操作中,电气端子190、192外露出开关18的部分可经由电路板(例如电气端子190、192焊接至挠性电路板,其可设置于板体142与座体182之间,或设置于板体142下方)或电线以电连接至控制器(例如包含多个按键结构1的键盘的控制器)。
此外,于本实施例中,触发支架186以其第一端部1868为支点相对于座体182可旋转的设置,进一步地,触发支架186经由第一端部1868可旋转地设置于上盖1822的槽1822b中以与上盖1822枢接。第一磁吸部1864位于第一端部1868及按压部1862之间且位于固定磁吸件184下方。导通支架188位于触发支架186与上盖1822之间并以其第二端部1888为支点相对于座体182可旋转,使其接触部1882及第二抵推部1886可与触发支架186连动;其中,于实际操作中,第二端部1888可抵靠于上盖1822的内侧表面及/或因第二磁吸力F2而抵靠于固定磁吸件184。第二磁吸部1884位于第二端部1888及接触部1882之间且位于固定磁吸件184上方。接触部1882位于第一电气端子190上方。基于前述各构件配置,以图5或图6视角而言,第一磁吸力F1驱使触发支架186逆时针旋转,第二磁吸力F2亦驱使导通支架188逆时针旋转。其中,于实际操作中,第一抵推部1866及第二抵推部1886的配置以能相互推抵即可,不限于图中所示的设置及结构。
此外,于本实施例中,第一电气端子190及第二电气端子192相邻设置且均相对于接触部1882设置,故接触部1882于接触第一电气端子190的同时,亦接触第二电气端子192。于本实施例中,接触部1882可导电,故当键帽12朝向底板14移动以按压按压部1862时,第二磁吸力F2驱使导通支架188旋向固定磁吸件184,使得接触部1882同时接触第一电气端子190及第二电气端子192以导通第一电气端子190及第二电气端子192。于实际操作中,固定磁吸件184可为磁铁,导通支架188可为顺磁性金属件(例如由顺磁性金属板件,经冲压成型),导通支架188对应固定磁吸件184的部位即可作为第二磁吸部1884,此时导通支架188整体即兼具可导电及可磁吸。又,于实际操作中,导通支架188可仅于接触部1882形成具可导电的结构,例如通过于接触部1882的表面上披覆导电层(例如电镀、化学镀等)而实现,又例如以埋入射出的方式以一金属件作为接触部1882(并以一顺磁性金属件或磁铁作为第二磁吸部1884,导通支架188其他部位仍为塑料件)。
同样的,触发支架186亦可为一顺磁性金属件(例如由一顺磁性金属板件,经冲压成型),并于该顺磁性金属件之一端部1862a(例如经通孔1822a突出的折弯部位)套上一塑料盖1862b以作为按压部1862。又,触发支架186可包含一弹簧1862c(以虚线绘示于图4中),抵接于塑料盖1862b及端部1862a之间,使得当键帽12朝向底板14移动以按压按压部1862时,塑料盖1862a压缩弹簧1862c。弹簧1862c的弹性变形量可提供键帽12额外的按压行程,弹簧1862c的回弹力对使用者的按压手感亦有贡献。另外,触发支架186亦可采类似于前述以埋入射出的方式形成导通支架188之方式制作,不另赘述。
此外,于实际操作中,按键结构1可更包含辅助磁吸片194(以虚线绘示于图4中)对应固定磁吸件184设置于导通支架188上,以加强固定磁吸件184对导通支架188磁吸的能力。同理,按键结构1可更包含辅助磁吸片196(以虚线绘示于图4中)对应固定磁吸件184设置于触发支架186上,以加强固定磁吸件184对触发支架186磁吸的能力。
请参阅图7至图11,图7为第二实施例的按键结构局部爆炸的示意图;图8为图7中开关局部爆炸的示意图;图9为图7中开关的爆炸图;图10为图8中开关沿线Y-Y的剖面图;图11为图10中开关于其触发支架的按压部被按压时的剖面图。第二实施例的按键结构3,其与按键结构1结构相似,故沿用按键结构1的组件符号。按键结构3与按键结构1的主要差异在于按键结构3的开关38的触发支架386及导通支架388采取不同的结构配置,以实现开关38的触发。但于开关38中,触发支架386与导通支架388间相互抵推的作动逻辑仍与开关18中触发支架186与导通支架188间相互抵推的作动逻辑相同。因此,关于按键结构3各构件的其他说明,请参阅前文中按键结构1中命名相同的组件的相关说明及其变化说明,不另赘述。
于本实施例中,开关38的触发支架386具有弯折部3868。弯折部3868位于触发支架386的第一抵推部3866及第一磁吸部3864之间。触发支架386以弯折部3868为支点相对于开关38的座体382是可旋转的;精确地来说,于本实施例中,触发支架386是以座体382接触弯折部3868的棱边为转动连接部支点而旋转,但于实际操作中不以此为限,例如弯折部3868的棱边非以锐利的边缘实作,而以小的圆角结构制作,结构逻辑上仍可视为棱边,座体382以平面(即内侧表面)接触弯折部3868棱边,当触发支架386相对于座体382旋转时,弯折部3868棱边抵接在该平面上转动,此时,整体而言,触发支架386仍是以弯折部3868棱边相对于座体382旋转。第一磁吸部3864位于触发支架386的弯折部3868及按压部3862之间且位于开关38的固定磁吸件184下方。导通支架388以其端部3888为支点相对于座体382可旋转的。导通支架388的第二磁吸部3884位于导通支架388的端部3888及接触部3882之间且位于固定磁吸件184下方。以图10或图11视角而言,导通支架388的接触部3882及第二抵推部3886的投影重叠,故于图中可将第二抵推部3886的位置亦读取为接触部3882的位置。第一磁吸部3864与固定磁吸件184之间产生的第一磁吸力F1(以双箭头表示于图10及图11中)驱使触发支架386顺时针旋转,第二磁吸部3884与固定磁吸件184之间产生的第二磁吸力F2(以双箭头表示于图10及图11中)驱使导通支架388逆时针旋转,第一抵推部3866与导通支架388的第二抵推部3886相对设置。接触部3882位于开关38的第一电气端子190与第二电气端子192下方。当按压部3862未被按压时(例如未被键帽12按压),第一磁吸力F1对触发支架386产生的力矩大于第二磁吸力F2对导通支架388产生的力矩,故如图10所示,第一磁吸力F1驱使触发支架386旋向固定磁吸件184,使得触发支架386经由第一抵推部3866抵推第二抵推部3886以使导通支架388旋离固定磁吸件384使得接触部3882远离第一电气端子190;换言之,第一电气端子190与第二电气端子192未导通(或谓未电性连接),亦即开关38未被触发。又,如图11所示,当键帽12朝向底板14移动以按压按压部3862时(例如键帽12被使用者按压致使帽体122下表面接触并向下压按压部3862),触发支架386受到外力(即对按压部3862的按压力)拘束,第一磁吸力F1被该外力克服,触发支架386旋离固定磁吸件184,第二磁吸力F2驱使导通支架388的第二抵推部3886持续抵接第一抵推部3866,亦驱使导通支架388旋向固定磁吸件184。
当按压按压部3862至设定距离时(如图11所示),接触部3882(并参阅图9)通过同时接触第一电气端子190与第二电气端子192以导通第一电气端子190与第二电气端子192;换言之,第一电气端子190与第二电气端子192导通(或谓电性连接),亦即开关38被触发。当持续按压按压部3862时,接触部3882保持接触第一电气端子190以导通第一电气端子190与第二电气端子192;而第一抵推部3866与第二抵推部3886分离,且接触部3882藉由第二磁吸力F2与第一电气端子190保持接触。
此外,于本实施例中,座体382由本体3820及顺磁性金属件3821组合而成,使得座体382整体结构类似前述上盖1822的结构,其中固定磁吸件184设置于本体3820相对的两侧壁与顺磁性金属件3821之间,固定磁吸件184于本体3820内侧露出,其他开关38的构件均能稳定地设置于座体382上,故座体382可无需具有如前述下座1824的结构,但于实际操作中不以此为限。例如座体382由单一构件制作(例如塑料射出件),固定磁吸件184固着于座体382上(例如通过卡合、胶黏等方式)。又,例如座体382亦可包含类似前述下座1824的结构,以提升构件保护及防尘效果。于本实施例中,座体382具有凹槽3822,凹槽3822开口朝下并形成容置空间3824。导通支架388设置于容置空间3824内。触发支架386的弯折部3868、第一抵推部3866及第一磁吸部3864位于容置空间3824内,触发支架386的按压部3862自座体382的通孔3826伸出座体382。第一电气端子190与第二电气端子192自容置空间3824内伸出座体382(例如通过埋入射出的方式制作)。第一抵推部3866位于第二抵推部3886及座体382之间。触发支架386具有开口3870,导通支架388穿过开口3870。
于前述实施例中,开关18、38内的第一电气端子190与第二电气端子192间的导通是通过可导电的接触部1882、3882同时接触第一电气端子190及第二电气端子192而实现,但于实际操作中不以此为限。例如,将第一电气端子190及第二电气端子192垂直间隔设置,接触部1882、3882相对于第二电气端子192设置于第一电气端子190的另一侧,使得接触部1882、3882能被驱动以接触并抵推第一电气端子190以使第一电气端子190与第二电气端子192直接相互接触而导通;于此例中,接触部1882、3882无需可导电。
此外,于前述实施例中,在开关18、38未被触发前,第二电气端子192与接触部1882、3882是分开的,但于实作上亦可使第二电气端子192与接触部1882、3882于开关18、38未被触发前即已电连接,而于接触部1882、3882接触第一电气端子190时,第二电气端子192即能经由接触部1882、3882与第一电气端子190电连接以实现第一电气端子190与第二电气端子192间的导通。
请参阅图12至图16,图12为第三实施例的按键结构局部爆炸的示意图;图13为图12中开关局部爆炸的示意图;图14为图12中开关的爆炸图;图15为图13中开关沿线Z-Z的剖面图;图16为图15中开关于其触发支架的按压部被按压时的剖面图。第三实施例的按键结构4,其与按键结构1结构相似,故沿用按键结构1的组件符号。按键结构4与按键结构1的主要差异在于按键结构4的开关48的导通支架488以不同的方式导通第一电气端子190与第二电气端子492,以实现开关48的触发。但于开关48中,触发支架186与导通支架488间相互抵推的作动实质上与开关18中触发支架186与导通支架188间相互抵推的作动相同。因此,关于按键结构4各构件的其他说明,请参阅前文中按键结构1中命名相同的组件的相关说明及其变化说明,不另赘述。
于本实施例中,导通支架488的接触部4882仅与第一电气端子190相对设置,第二电气端子492则固定连接至导通支架488相对于接触部4882的另一侧且与接触部4882经由导通支架488电连接。其中,导通支架488可经适当设计结构上具有一定程度变形弹性特性的悬臂结构4883,提供导通支架488具有使接触部4882旋向固定磁吸件184的悬臂弹力;当按压部1862未被按压时(例如未被键帽12按压),第一磁吸力F1对触发支架186产生的力矩大于导通支架488的悬臂结构4883弹力,故如图15所示,第一磁吸力F1驱使触发支架186旋向固定磁吸件184,使得触发支架186经由第一抵推部1866抵推第二抵推部4886,悬臂结构4883产生较大弹性变形(为简化图面,仍以直线绘示于图中),接触部4882旋离固定磁吸件184使得接触部4882远离第一电气端子190;换言之,第一电气端子190与第二电气端子192未导通(或谓未电性连接),亦即开关48未被触发。藉此,当触发支架186的按压部1862被按压时,第一磁吸部1864与固定磁吸件184之间产生的第一磁吸力F1被按压按压部1862之外力克服,触发支架186旋离固定磁吸件184,导通支架488之悬臂结构4883悬臂弹力驱使第一抵推部1866持续抵接导通支架488之第二抵推部4886,悬臂结构4883弹性变形量减少,接触部4882旋向固定磁吸件184。
当按压部1862被按压至该设定位置时,导通支架488经由接触部4882接触第一电气端子190以导通第一电气端子190与第二电气端子492,导通支架488之悬臂结构4883维持适度变形弹力提供接触部4882与第一电气端子190接触抵接力,第一抵推部1866与第二抵推部4886开始分离,如图16所示。当按压部1862持续向下按压时,第一抵推部1866与第二抵推部4886完全分离,导通支架488之悬臂结构4883持续维持设定之悬臂变形弹力持续驱使接触部4882保持接触第一电气端子190,此时接触部4882接触第一电气端子190的接触力取决于悬臂结构4883的悬臂变形弹力,与按压部1862的按压力无关。
于本实施例中,接触部4882与第一电气端子190的接触力藉悬臂结构4883的悬臂变形弹力外,亦可进一步地选择于导通支架488上对应固定磁吸件184设有辅助磁吸片194,藉两者间磁吸力F2辅助接触部4882与第一电气端子190的导通接触力需求。
此外,于本实施例中,导通支架488与第二电气端子492一体成型(例如由顺磁性金属板件,经冲压成型),但于实际操作中不以此为限,例如导通支架488与第二电气端子492为两个构件,经焊接或卡合结构而固定连接在一起。又,于实际操作中,导通支架488与第二电气端子492亦得以接触的方式(例如导通支架488的端部抵靠于第二电气端子492上),实现于开关48未被触发前导通支架488与第二电气端子492即已电连接的效果。此外,于本实施例中,开关48的座体482的上盖4822及下座4824衔接形成容置空间4826,用以容置开关48其他构件。上盖4822与下座4824同时夹持导通支架488与第二电气端子492一体成型的结构,使之如悬臂结构般的作动。在第二磁吸力F2的作用下(例如第二磁吸力F2足使导通支架488偏转),导通支架488能大致以相对于接触部4882的一侧为固定端而可相对于座体482朝向固定磁吸件184偏转。此偏转效果与前文中导通支架188、388在第二磁吸力F2的作用下而相对于座体182、382旋转的效果相当,均能使导通支架188、388相对于座体182、382的结构方向(或谓方位)改变,故于开关18、38中,导通支架188、388亦可采悬臂结构实作;同理,于开关18、38中,触发支架186亦可采悬臂结构实作。另外,于本文中,旋转或偏转均意指使构件的结构方向(或谓方位)改变,故于理解本文所述的实施例时,触发支架186、386及导通支架188、388、488的旋向或旋离作动均视实际结构配置而包含旋转或偏转的情形,不另外再用不同的字词来区隔描述。
综上所述,本发明的按键结构于作动时,因键帽受到的按压力与触发开关接点(即电气端子)之力无关,故具有保护接点的功效,使得该开关的使用寿命将远较习知技术中机械式关开的使用寿命长,进而使该按键结构的使用寿命亦较习知技术中按键结构的使用寿命长。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (15)
1.一种按键结构,包含:
键帽;
底板,设置于该键帽下方;
升降机构,对应地设置于该底板与该键帽之间,该键帽经由该升降机构而能相对于该底板上下移动;以及
开关,包含座体、固定磁吸件、触发支架、导通支架、第一电气端子及第二电气端子,该座体相对于该底板固定设置于该键帽下方,该固定磁吸件、该第一电气端子及该第二电气端子固定设置于该座体上,该触发支架及该导通支架可旋转地或可偏转地设置于该座体上,该触发支架具有按压部、第一磁吸部及第一抵推部,该按压部突出于该座体设置且位于该键帽下方,该第一磁吸部与该固定磁吸件之间产生第一磁吸力,该导通支架具有接触部及第二抵推部,该接触部与该第一电气端子相对设置,该第一抵推部与该第二抵推部相对设置;
其中,当该按压部未被按压时,该第一磁吸力驱使该触发支架旋向该固定磁吸件,使得该触发支架经由该第一抵推部抵推该第二抵推部以使该导通支架旋离该固定磁吸件使得该接触部远离该第一电气端子;
其中,当该键帽朝向该底板移动以按压该按压部至设定位置时,该第一抵推部与该第二抵推部分离,该接触部接触该第一电气端子以导通该第一电气端子与该第二电气端子。
2.如权利要求1所述的按键结构,其特征在于,该接触部可导电,该导通支架具有第二磁吸部,该第二磁吸部与该固定磁吸件之间产生第二磁吸力,当该键帽朝向该底板移动以按压该按压部至该设定位置时,该第二磁吸力驱使该导通支架旋向该固定磁吸件,使得该接触部接触该第一电气端子以导通该第一电气端子及该第二电气端子。
3.如权利要求1所述的按键结构,其特征在于,该接触部可导电,该第二电气端子固定连接至该导通支架且与该接触部电连接,该导通支架具有弹性悬臂结构,当该键帽朝向该底板移动以按压该按压部至该设定位置时,该导通支架的弹性悬臂结构弹性变形,使得该接触部接触该第一电气端子以导通该第一电气端子及该第二电气端子。
4.如权利要求3所述的按键结构,其特征在于,该按键结构还包含辅助磁吸片,对应该固定磁吸件设置于该导通支架上。
5.如权利要求1所述的按键结构,其特征在于,当该接触部接触该第一电气端子以导通该第一电气端子及该第二电气端子时,该第一抵推部及该第二抵推部分离。
6.如权利要求1所述的按键结构,其特征在于,该触发支架以其第一端部为支点相对于该座体可旋转的设置,该第一磁吸部位于该第一端部及该按压部之间且位于该固定磁吸件下方,该导通支架以其第二端部为支点相对于该座体可旋转的,该导通支架具有第二磁吸部,该第二磁吸部位于该第二端部及该接触部之间且位于该固定磁吸件上方。
7.如权利要求6所述的按键结构,其特征在于,该座体包含上盖及下座,该上盖与该下座衔接形成容置空间,该上盖与该下座夹持该固定磁吸件,该导通支架设置于该容置空间内,该第一端部、该第一抵推部及该第一磁吸部位于该容置空间内,该第一电气端子及该第二电气端子自该容置空间内伸出该座体,该接触部位于该第一电气端子上方。
8.如权利要求7所述的按键结构,其特征在于,该触发支架经由该第一端部与该上盖枢接,该导通支架位于该触发支架与该上盖之间。
9.如权利要求1所述的按键结构,其特征在于,该触发支架具有转动连接部,该转动连接部位于该第一抵推部及该第一磁吸部之间,该触发支架以该转动连接部为支点相对于该座体可旋转的,该第一磁吸部位于该转动连接部及该按压部之间且位于该固定磁吸件下方,该导通支架以其端部为支点相对于该座体可旋转,位于该固定磁吸件下方。
10.如权利要求9所述的按键结构,其特征在于,该座体具有凹槽,该凹槽开口朝下并形成容置空间,该导通支架设置于该容置空间内,该弯折部、该第一抵推部及该第一磁吸部位于该容置空间内,该第一电气端子及该第二电气端子自该容置空间内伸出该座体,该接触部位于该第一电气端子下方。
11.如权利要求10所述的按键结构,其特征在于,该第一抵推部位于该第二抵推部及该座体之间。
12.如权利要求10所述的按键结构,其特征在于,该触发支架具有开口,该导通支架穿过该开口。
13.如权利要求1所述的按键结构,其特征在于,该固定磁吸件为磁铁,该导通支架为顺磁性金属件。
14.如权利要求1所述的按键结构,其特征在于,该触发支架包含顺磁性金属件及塑料盖,该塑料盖套于该顺磁性金属件之一端部以作为该按压部。
15.如权利要求14所述的按键结构,其特征在于,该触发支架包含弹簧,抵接于该塑料盖及该端部之间,当该键帽朝向该底板移动以按压该按压部时,该塑料盖压缩该弹簧。
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