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TWI675323B - 觸控板模組以及具有觸控板模組的電子計算機 - Google Patents

觸控板模組以及具有觸控板模組的電子計算機 Download PDF

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TWI675323B
TWI675323B TW107139013A TW107139013A TWI675323B TW I675323 B TWI675323 B TW I675323B TW 107139013 A TW107139013 A TW 107139013A TW 107139013 A TW107139013 A TW 107139013A TW I675323 B TWI675323 B TW I675323B
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黃大受
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Abstract

本發明提供一種觸控板模組，包括基板、觸壓板、開關以及支撐組件。基板包括觸發部。觸壓板與基板彼此相對。開關配置於觸壓板並對應於基板的觸發部。支撐組件配置於基板與觸壓板之間，且支撐組件包括彈性元件。彈性元件包括第一片體、第二片體以及鄰接於第一片體與第二片體之間的彎折部。因應外力的觸壓，觸壓板以支撐組件為支點朝靠近基板的方向擺動而使開關接觸觸發部，且觸壓板同時帶動彈性元件的第一片體以彎折部為支點朝遠離第二片體的方向擺動而與第二片體之間具有第一夾角。此外，本發明還提供具有上述觸控板模組的電子計算機。

Description

觸控板模組以及具有觸控板模組的電子計算機
本發明係涉及一種輸入裝置的領域，尤其係關於一種具有觸控功能的輸入裝置。
隨著科技的日新月異，電子設備的蓬勃發展為人類的生活帶來許多的便利性，因此如何讓電子設備的操作更人性化是重要的課題。舉例來說，日常生活常見的電子設備為筆記型電腦、手機、衛星導航裝置…等，由於該些電子設備的儲存容量以及處理器運算效能大幅提昇，使得其所具有的功能日益變得強大且複雜。為了能有效率地操作該些電子設備，電子設備的製造商使用了觸控板作為輸入裝置以操控該些電子設備。
請參閱圖1，其為習知筆記型電腦與其觸控板模組的結構示意圖。觸控板模組1設置於筆記型電腦2的外殼21中，並至少部分顯露於外以供使用者接觸而對筆記型電腦2進行操作，例如，使用者可藉由手指接觸觸控板模組1且於觸控板模組1上滑動以移動螢幕22上的游標23，亦可藉由按壓觸控板模組1而使筆記型電腦2執行特定功能，因使觸控板模組1可替代滑鼠的功用，令使用者不需因額外攜帶或裝設滑鼠而帶來不便。
請同步參閱圖2~圖3，圖2為圖1所示觸控板模組於未被觸壓時的概念示意圖，圖3為圖2所示觸控板模組於被按壓後的概念示意圖。筆記型電腦2的外殼21具有向內凹陷的框架24，觸控板模組1配置於框架24內，觸控板模組1包括配置於框架24相對兩側的支撐結構11與觸發部12以及觸壓板13，而觸控板模組1的觸壓板13連接於支撐結構11，使得觸控板模組1的觸壓板13能以支撐結構11為支點而相對於觸發部12擺動。此外，觸控板模組1包括開關14，開關14位於觸壓板13的下方並相對應於觸發部12。
再者，當使用者觸壓觸壓板13時，觸壓板13以支撐結構11為支點而相對於觸發部12向下擺動，直至觸控板模組1的開關14抵頂位於框架24上的觸發部12，如此一來，開關14被觸發而輸出開關信號予筆記型電腦2，藉此令筆記型電腦2執行相對應的功能。而當使用者不再觸壓觸壓板13時，觸壓板1會因應支撐結構11的彈性力而相對於觸發部12向上擺動，使得觸壓板13恢復原位。
上述觸控板模組1的支撐結構11主要是以鐵件或塑膠結構(例如是海棉)來連接上下部件，並藉由鐵件或塑膠結構的形變使得觸壓板13可以上下擺動，然而，習知觸控板模組1的缺點在於，其支撐結構11的設計會導致觸壓板13在上下擺動的過程中產生偏斜不穩定的問題，因此，如何針對上述的問題進行改善，實為本領域相關人員所關注的焦點。
本發明的目的之一在於提供一種觸控板模組，其支撐組件具有以金屬片彎折而成的彈性元件，使得觸壓板能夠以支撐組件為支點穩定的相對基板擺動。
本發明的又一目的在於提供一種電子計算機，其觸控板模組的支撐組件具有以金屬片彎折而成的彈性元件，使得觸壓板能夠以支撐組件為支點穩定的相對基板擺動。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發明提供一種控板模組，包括基板、觸壓板、開關以及支撐組件。基板包括觸發部。觸壓板與基板彼此相對。開關配置於觸壓板並對應於基板的觸發部。支撐組件配置於基板與觸壓板之間，且支撐組件包括彈性元件，彈性元件包括第一片體、第二片體以及鄰接於第一片體與第二片體之間的彎折部。因應外力的觸壓，觸壓板以支撐組件為支點朝靠近基板的方向擺動而使開關接觸觸發部，且觸壓板同時帶動彈性元件的第一片體以彎折部為支點朝遠離第二片體的方向擺動而與第二片體之間具有第一夾角。
為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發明亦提供一種電子計算機，包括外殼、處理器以及觸控板模組。外殼具有向內凹陷的框架。處理器配置於外殼內。觸控板模組配置於外殼中並與處理器電性相連，該觸控板模組包括基板、觸壓板、開關以及支撐組件。基板配置於框架內，且基板包括觸發部。觸壓板配置於框架內，且觸壓板與基板彼此相對。開關配置於觸壓板並對應於基板的觸發部。支撐組件配置於基板與觸壓板之間，且支撐組件包括彈性元件。 彈性元件包括第一片體、第二片體以及鄰接於第一片體與第二片體之間的彎折部。因應外力的觸壓，觸壓板以支撐組件為支點朝靠近基板的方向擺動而使開關接觸觸發部，且觸壓板同時帶動彈性元件的第一片體以彎折部為支點朝遠離第二片體的方向擺動而與第二片體之間具有第一夾角。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
1、3‧‧‧觸控板模組
2‧‧‧筆記型電腦
4‧‧‧電子計算機
11‧‧‧支撐結構
12、300‧‧‧觸發部
13、31‧‧‧觸壓板
14、32‧‧‧開關
21、41‧‧‧外殼
22、42‧‧‧螢幕
23、43‧‧‧游標
24、44‧‧‧框架
30‧‧‧基板
33‧‧‧支撐組件
34‧‧‧第一鎖固件
35‧‧‧第二鎖固件
45‧‧‧處理器
330‧‧‧彈性元件
311‧‧‧電路板
312‧‧‧上蓋
331‧‧‧第一黏著層
332‧‧‧第二黏著層
333‧‧‧第三黏著層
334‧‧‧金屬支撐件
441‧‧‧框架容置空間
B‧‧‧彎折部
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
E1‧‧‧第一端部
E2‧‧‧第二端部
G1‧‧‧第一凹槽
G2‧‧‧第二凹槽
P1‧‧‧第一片體
P2‧‧‧第二片體
W1‧‧‧第一側壁
W2‧‧‧第二側壁
W3‧‧‧底壁
θ1‧‧‧第一夾角
θ2‧‧‧第二夾角
圖1為習知筆記型電腦與其觸控板模組的結構示意圖；圖2為圖1所示觸控板模組於未被觸壓時的概念示意圖；圖3為圖2所示觸控板模組於被按壓後的概念示意圖；圖4為本發明電子計算機及其觸控板模組於一較佳實施例的外觀結構示意圖；圖5為圖4所示電子計算機的框架與觸控板模組的部分結構剖面概念示意圖；圖6為圖5所示的觸控板模組因應外力被觸壓時的結構剖面示意圖。
請參閱圖4，其為本發明電子計算機及其觸控板模組於一較佳實施例的外觀結構示意圖。電子計算機4係為筆記型電腦，但不以此為限，並包括外殼41、螢幕42、處理器45以及觸控板模組3，且處理器45設置於外殼41內並用以處理電子計算機4的電子訊號，而外殼 41具有向內凹陷的框架44(如圖5所示)；其中，觸控板模組3可被配置於框架44中而與處理器45電性相連，且至少部分的觸控板模組3顯露於外以供使用者接觸而對電子計算機4進行操作，例如，使用者可藉由將手指接觸觸控板模組3且於觸控板模組3上滑動以移動螢幕42上的游標43，亦可藉由按壓觸控板模組3而使電子計算機4執行特定功能。
以下再針對本發明實施例的觸控板模組3的其它詳細構造做更進一步的描述。
請參閱圖5，其為圖4所示電子計算機的框架與觸控板模組的部分結構剖面概念示意圖。電子計算機4的框架44具有框架容置空間441，且框架容置空間441用來供觸控板模組3配置於其中。本實施例的觸控板模組3包括基板30、觸壓板31、開關32以及支撐組件33。基板30配置於框架44內，且基板30包括觸發部300。觸壓板31配置於框架44內，且觸壓板31與基板30彼此相對。開關32配置於觸壓板31並對應於基板30的觸發部300，也就是說，開關32配置於觸壓板31朝向基板30的表面上。支撐組件33配置於基板30與觸壓板31之間，且支撐組件33位於框架44的一側，而基板30的觸發部300則位於框架44的相對另一側。在本實施例中，支撐組件33包括彈性元件330，且彈性元件330包括第一片體P1、第二片體P2以及鄰接於第一片體P1與第二片體P2之間的彎折部B。觸控板模組3因應外力的觸壓，使得觸壓板31以支撐組件33為支點相對於基板30擺動，在觸壓板31擺動的過程中，位於觸壓板31上的開關32接觸於基板30的觸發部300，進而輸出致能信號予電子計算機4，藉此令電子計算機4執行相對應的功能。關於觸控板模組3的詳細作動方式將於後段說明中進行詳述。
請繼續參閱圖5。本實施例的觸壓板31包括電路板311與上蓋板312。在本實施例中，上蓋板312配置於電路板311的上方，且上蓋板312與電路板311接合於彼此，上述的開關32配置於電路板311朝向基板30的表面上。在本實施例中，上蓋板312的材質例如是玻璃，但本發明並不以此為限，上蓋板312的材質可依照實際情況的需求而置換成所需的材質。
請繼續參閱圖5，本實施例的支撐組件33更包括金屬支撐件334。在本實施例中，金屬支撐件334配置於基板30，且金屬支撐件334位於基板30與彈性元件330之間。具體而言，支撐組件33更包括第一黏著層331、第二黏著層332以及第三黏著層333，彈性元件330的第一片體P1藉由第一黏著層331膠合於觸壓板31朝向基板30的表面上，也就是第一片體P1膠合於電路板311朝向基板30的表面上，彈性元件330的第二片體P2藉由第二黏著層332膠合於金屬支撐件334朝向觸壓板31的表面上，金屬支撐件334則是藉由第三黏著層333膠合於基板30朝向觸壓板31的表面上。上述第一黏著層331、第二黏著層332、以及第三黏著層333例如是壓感膠(Pressure Sensitive Adhesive,PSA)，但本發明並不以此為限。
需特別說明的是，在本實施例中，支撐組件33的金屬支撐件334的厚度為3.3公釐，但本發明並不加以限定金屬支撐件334的厚度，在可以提供足夠的支撐力的情況下，金屬支撐件334的厚度可依照實際情況的需求而有增減。在本實施例中，支撐組件33的彈性元件330是由金屬片彎折而成，且金屬片的厚度為0.1公釐，但本發明並不加以限定金屬片的厚度，在可以提供足夠的結構強度的情況下，金屬片的厚度可依照實際情況的需求而有增減。
請繼續參閱圖5，本實施例的觸控板模組3更包括至少一個鎖固件，在本實施例中，鎖固件的數量以兩個為例進行說明，也就是觸控板模組3包括第一鎖固件34與第二鎖固件35，但本發明並不加以限定鎖固定件，鎖固件的數量可依照實際情況的需求而有所不同。在本實施例中，基板30藉由第一鎖固件34與第二鎖固件35而鎖固於電子計算機4的框架44上。具體而言，本實施例的框架44具有第一側壁W1、第二側壁W2以及底壁W3，框架44第一側壁W1相對於第二側壁W2，且框架44的底壁W3鄰接於第一側壁W1與第二側壁W2之間，在本實施例中，框架44的第一側壁W1具有第一凹槽G1，框架44的第二側壁W2具有第二凹槽G2，第一凹槽G1的開口與第二凹槽G2的開口分別朝向框架44的內部，也就是說，第一凹槽G1的開口與第二凹槽G2的開口朝向於彼此，觸控板模組3的基板30位於框架44的底壁W3與觸壓板31之間，且基板30沿著第一方向D1延伸而使基板30的第一端部E1與第二端部E2分別位於第一凹槽G1與第二凹槽G2內，而觸控板模組3的第一鎖固件34與第二鎖固件35分別沿著第二方向D2將基板30的第一端部E1與第二端部E2分別鎖固定於框架44的第一側壁W1與第二側壁W2，上述第一方向D1與第二方向D2彼此不平行，在本實施例中，第一方向D1與第二方向D2例如是彼此垂直，但本發明並不以此為限。
以下再針對本實施例的觸控板模組3的作動方式做進一步詳細的描述。
請參閱圖6，其為圖5所示的觸控板模組因應外力被觸壓時的結構剖面示意圖，並請同時參閱圖5。如圖6所示，當觸控板模組3因應外力的觸壓，觸控模組3的觸壓板31以支撐組件33為支點朝靠近基 板30的方向擺動而使位於觸壓板31上的開關32接觸於位基板30上的觸發部300，此時，觸壓板31會同時帶動彈性元件330的第一片體P1以彎折部B為支點朝遠離第二片體P2的方向擺動，使得第一片體P1與第二片體P2之間具有第一夾角θ1，且第一夾角θ1的角度大於0度。接著，如圖5所示，當施加於觸控板模組3上的外力解除時，藉由彈性元件330的彈回復力，使得彈性元件330的第一片體P1以彎折部B為支點朝靠近第二片體P2的方向擺動而與第二片體P2之間具有第二夾角θ2，此時，彈性元件330的第一片體P1會同時帶動觸壓板31以支撐組件33為支點朝遠離基板30的方向擺動而使位於觸壓板31上的開關32遠離位於基板30上的觸發部300，且第二夾角θ2的角度小於第一夾角θ1的角度。
需特別說明的是，在本實施例中，於圖5所示的觸控板模組3未被外力觸壓的狀態時，彈性元件330的第一片體P1與第二片體P2之間所具有第二夾角θ2的角度例如是0度，也就是說，彈性元件330的第一片體P1平行於第二片體P2，但本發明並不以此為限，在其它的實施例中，彈性元件330的第一片體P1與第二片體P2之間的第二夾角θ2的角度也可以是大於0度。
綜上所述，本發明實施例的觸控板模組及具有觸控板模組的電子計算機，其支撐組件是由金屬支撐件與彈性元件所組成，彈性元件是由金屬片彎折而形成具有第一片體、第二片體以及彎折部的結構，在這樣的結構設計下，使得觸壓板以支撐組件為支點相對於基板擺動的過程中不會產生偏斜不穩定的情況，再者，本實施例的觸控板模組的構件(如金屬支撐件、彈性元件、觸壓板、基板等)皆是運用膠合堆疊而成，因此在公差堆疊分析中透過RSS(Root Sum Square)方式 所計算出的數值可達0.15以下。此外，由於支撐組件貼合於具有觸發部的基板上，且具有觸發部的基板藉由鎖固件鎖固於電子計算機的框架上，在這樣的結構設計下，當電子計算機的框架產生變形時，支撐組件有足夠的強度抵抗框架的變形而不會導致觸壓板與框架之間產生高度差。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的”第一”、”第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

Claims (8)

  1. 一種觸控板模組，應用於一電子計算機，該電子計算機具有一框架，該觸控板模組包括：一基板，配置於該框架內，且該基板包括一觸發部；一觸壓板，配置於該框架內，且該觸壓板與該基板彼此相對；一開關，配置於該觸壓板並對應於該基板的該觸發部；以及一支撐組件，配置於該基板與該觸壓板之間，且該支撐組件包括一彈性元件，該彈性元件包括一第一片體、一第二片體以及鄰接於該第一片體與該第二片體之間的一彎折部；其中，因應一外力的觸壓，該觸壓板以該支撐組件為支點朝靠近該基板的方向擺動而使該開關接觸該觸發部，且該觸壓板同時帶動該彈性元件的該第一片體以該彎折部為支點朝遠離該第二片體的方向擺動而與該第二片體之間具有一第一夾角；其中該支撐組件更包括一金屬支撐件，該金屬支撐件配置於該基板，且該金屬支撐件位於該基板與該彈性元件之間，且該支撐組件更包括一第一黏著層、一第二黏著層以及一第三黏著層，該彈性元件的該第一片體藉由該第一黏著層膠合於該觸壓板，該彈性元件的該第二片體藉由該第二黏著層膠合於該金屬支撐件，該金屬支撐件藉由該第三黏著層膠合於該基板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控板模組，其中因應該外力的解除，藉由該彈性元件的一彈性回復力，使該彈性元件的該第一片體以該彎折部為支點朝靠近該第二片體的方向擺動而與該第二片體之間具有一第二夾角，且該第一片體同時帶動該觸壓板以該支撐組件為支點朝遠離該基板的方向擺動而使該開關遠離該觸發部，該第二夾角的角度小於該第一夾角的角度。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的觸控板模組，其中該第一角度大於0，該第二角度為大於等於0。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控板模組，其中該金屬支撐件的厚度為3.3公釐。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的觸控板模組，其中該彈性元件係由一金屬片彎折而成，該金屬片的厚度為0.1公釐。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的觸控板模組，更包括至少一鎖固件，該基板藉由該至少一鎖固件而鎖固於該框架上。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的觸控板模組，其中該框架具有一第一側壁、一第二側壁以及一底壁，該第一側壁相對於該第二側壁，該底壁鄰接於該第一側壁與該第二側壁之間，該第一側壁具有一第一凹槽，該第二側壁具有一第二凹槽，該基板位於該底壁與該觸壓板之間，且該基板沿著一第一方向延伸而使該基板的一第一端部與一第二端部分別位於該第一凹槽與該第二凹槽內，該至少一鎖固件的數量為多個，該些鎖固件包括一第一鎖固件與一第二鎖固件，該第一鎖固件與該第二鎖固件分別沿著一第二方向將該基板的該第一端部與該第二端部分別鎖固於該第一側壁與該第二側壁，該第二方向與該第一方向彼此不平行。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的觸控板模組，其中該觸壓板包括一電路板與一上蓋板，該上蓋板配置於該電路板的上方，且該開關配置於該電路板。
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