键盘的制作方法

1.本发明涉及一种键盘。


背景技术：

2.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，用以输入文字或数字。不仅如此，举凡日常生活所接触的消费级电子产品或是工业界使用的大型加工设备，皆需设有按键作为输入装置，以操作上述的电子产品与加工设备。然而，在键盘生产过程中，由于键盘的各零件具有公差，可能造成按键与壳体之间的间隙较大。因此，当按键受到按压时，若按键未能垂直的被按压，则按键会倾斜而摩擦到壳体，使得按压不顺畅，还可能会让按键被按压之后无法顺利回复至未被按压时的位置。或是在长时间使用之后，可能会有一些按键会因为某些原因(例如，脏污累积或零件磨损)而发生按压不顺畅的问题，进而影响使用者使用键盘时的手感。
3.因此，如何提出一种可解决上述问题的键盘，是目前业界亟欲投入研发资源解决的问题之一。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的一目的在于提出一种可有解决上述问题的键盘。
5.为了达到上述目的，依据本发明的一实施方式，一种键盘包含底板、电路板以及至少一按键组件。电路板设置于底板上。按键组件包含壳体、键帽以及转动件。壳体设置于电路板上，并具有相连通的入口以及导引通道。键帽包含柱塞。柱塞由入口插入导引通道，并配置以沿着导引通道滑动。转动件可转动地衔接壳体，并与柱塞于导引通道内可滚动地抵接。
6.于本发明的一个或多个实施方式中，转动件包含转轴部以及滚动部。转轴部与壳体枢接。滚动部与转轴部耦接，并与柱塞可滚动地抵接。
7.于本发明的一个或多个实施方式中，转轴部与滚动部共同构成单体结构。
8.于本发明的一个或多个实施方式中，滚动部为可转动地套接于转轴部上的滚轮。
9.于本发明的一个或多个实施方式中，滚动部为套接于转轴部上的轴承。
10.于本发明的一个或多个实施方式中，壳体还具有容置部。容置部连通导引通道。转动件与壳体于容置部内衔接。
11.于本发明的一个或多个实施方式中，转动件包含滚动部。滚动部与柱塞可滚动地抵接。容置部具有内开口。在通过容置部与滚动部的纵剖面上，滚动部的直径小于内开口的宽度。
12.于本发明的一个或多个实施方式中，容置部还具有外开口。在纵剖面上，滚动部的直径大于外开口的宽度。
13.于本发明的一个或多个实施方式中，按键组件进一步包含盖体。盖体耦接壳体的外壁面，并覆盖容置部的外开口。
14.于本发明的一个或多个实施方式中，按键组件进一步包含环状罩体。环状罩体套接于壳体外，并覆盖容置部的外开口。
15.于本发明的一个或多个实施方式中，柱塞包括至少一抵靠壁以及两扣合件。抵靠壁位于两扣合件之间。转动件与抵靠壁可滚动地抵接。两扣合件与壳体耦接。
16.综上所述，于本发明的键盘中，在键帽被往下按压而使得柱塞在壳体的导引通道内移动期间，通过转动件于导引通道内可滚动地抵接柱塞，即可提升操作按键组件时的顺畅度，并有效避免卡键的问题发生。
17.以上所述仅用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关图式中详细介绍。
附图说明
18.为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：
19.图1为示出根据本发明一实施方式的键盘的立体示意图。
20.图2a为示出根据本发明一实施方式的键盘的局部立体组合图。
21.图2b为示出图2a中的按键组件的爆炸图。
22.图3为示出图2a中的结构沿着割面线3-3的剖面图。
23.图4为示出图2a中的键帽的立体图。
24.图5为示出根据本发明一实施方式的键盘的局部剖面图。
25.图6为示出根据本发明一实施方式的键盘的局部剖面图。
26.附图标记说明：
27.100、100a、100b
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键盘
28.110
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底板
29.120
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电路板
30.200
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按键组件
31.210
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壳体
32.211
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入口
33.212
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导引通道
34.213
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容置空间
35.214
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容置部
36.214a
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内开口
37.214b
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外开口
38.215
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外壁面
39.216
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扣合部
40.220
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键帽
41.221
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按压部
42.222
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柱塞
43.222a
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抵靠壁
44.222b
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外凸柱
45.222c
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连接肋
46.222d
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扣合件
47.230
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复位件
48.240
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转动件
49.241
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转轴部
50.242
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滚动部
51.350
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盖体
52.450
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环状罩体
53.d
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直径
54.w1、w2
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宽度
55.x、y、z
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方向
具体实施方式
56.以下将以图式公开本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些现有技术惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式示出。在所有图式中相同的标号将用于表示相同或相似的元件。
57.请参照图1。图1为示出根据本发明一实施方式的键盘100的立体示意图。如图1所示，本实施方式的键盘100可以是供台式电脑使用的外接键盘(例如，ps2界面的键盘或usb界面的键盘)或是包含按键形式的输入装置(例如，笔记本电脑上的触控板)，但并不以此为限。换言之，本发明的键盘100的概念可以应用于任何以按压作为输入方式的电子产品。以下将详细说明键盘100所包含的各元件的结构、功能以及各元件之间的连接关系。
58.也请参照图2a、图2b以及图3。图2a为示出根据本发明一实施方式的键盘100的局部立体组合图。图2b为示出图2a中的按键组件200的爆炸图。图3为示出图2a中的结构沿着割面线3-3的剖面图。如图1至图3所示，键盘100包含底板110、电路板120以及多个按键组件200。电路板120设置于底板110上。图2a至图3中各仅示出其中一按键组件200。按键组件200包含壳体210、键帽220以及复位件230。壳体210设置于电路板120上。壳体210与电路板120之间的间隙可以调整。壳体210具有相连通的入口211、导引通道212以及容置空间213。容置空间213比导引通道212开阔。键帽220包含相连的按压部221以及柱塞222。按压部221配置以供使用者按压。柱塞222连接于按压部221的底面，由入口211插入导引通道212，并配置以沿着导引通道212滑动。复位件230设置于电路板120与键帽220之间，且至少部分位于容置空间213。柱塞222抵接复位件230的顶部，而电路板120抵接复位件230的底部。
59.具体来说，当键帽220接受外力而被下压时，键帽220的柱塞222会向下突伸至容置空间213中并挤压复位件230，而复位件230对应地产生顶撑柱塞222的抗力，进而提供使用者按压的手感。于一些实施方式中，按键组件200还可包含连动件和/或平衡组件(图未示)。经由连动件和/或平衡组件的导引，被下压的键帽220可移动至最低位置。当施加于键帽220的外力释放之后，复位件230可通过自身产生的抗力，使得前述被下压的键帽220回复至最高位置(即键帽220未接受外力时的位置)。
60.于一些实施方式中，复位件230可为一弹性体，例如橡胶圆顶，但本发明并不以此为限。于实际应用中，复位件230也可替换为其他具有类似功能的元件，例如金属弹片、机械开关、磁性元件，并以适当的方式(例如通过变形、直线位移、摆动等方式)触发电路板120上的开关电路。
61.于一些实施方式中，电路板120为薄膜开关，但本发明并不以此为限。举例来说，薄膜开关包含下薄膜层、上薄膜层以及分隔此两薄膜层的间隔层(图未示)。间隔层具有位于键帽220的正下方的通孔。下薄膜层与上薄膜层分别包含电路及多个导接点。当键帽220未被按压时，上薄膜层上的导接点与下薄膜层的导接点分隔于间隔层的两侧而电性分离。当键帽220被按压而朝向底板110移动时，键帽220会直接或间接推挤上薄膜层部分地进入间隔层的通孔，使得上薄膜层上的导接点穿过通孔而接触下薄膜层的导接点(也即，触发行为，于本实施例中，通过受键帽220挤压而变形的复位件230推挤上薄膜层，使上薄膜层的导接点接触下薄膜层的导接点以触发开关电路)。借此，电路板120随即可产生被按压的按键组件200所对应的触发信号。
62.如图2a至图3所示，按键组件200进一步包含两转动件240。两转动件240分别位于壳体210的相对两侧，并可转动地衔接壳体210。每一转动件240与柱塞222于导引通道212内可滚动地抵接。具体来说，壳体210的相对两侧分别具有两容置部214。容置部214连通导引通道212。两转动件240与壳体210分别于两容置部214内衔接，且转动件240的轴心与键帽220被按压过程中的升降路径实质上垂直。通过前述结构配置，即可在键帽220被往下按压期间通过转动件240可滚动地抵接柱塞222，从而可提升操作按键组件200时的顺畅度，并有效避免卡键的问题发生。
63.请参照图4，其为示出图2a中的键帽220的立体图。如图2b与图4所示，键帽220的柱塞222包含两抵靠壁222a、四个外凸柱222b以及连接肋222c。两抵靠壁222a由按压部221的底面延伸而出，且彼此相对且平行，例如平行于方向z。方向z垂直于按压部221的底面。两抵靠壁222a的外侧面分别与两转动件240可滚动地抵接。于一些实施方式中，入口211的内缘轮廓与柱塞222的一横截面(例如平行于图4所示的方向x与方向y的截面)的外缘轮廓实质上为长方形，且这样的设计可应用于功能键(function key)上，但本发明并不以此为限。于实际应用中，入口211的前述内缘轮廓与柱塞222的前述外缘轮廓也可实质上为正方形或圆形，且这样的设计可应用于普通键(normal key)上。换言之，入口211的内缘轮廓与柱塞222于上述横截面的外缘轮廓实质上可为长方形、正方形或圆形，且不以此为限。
64.每一抵靠壁222a的相反两边缘分别连接其中两外凸柱222b。四个外凸柱222b比两抵靠壁222a更侧向地外凸，例如在图4所示的方向x与方向y上外凸。方向x与方向y平行于按压部221的底面。详言之，两抵靠壁222a位于四个外凸柱222b所环绕出的立方体空间内。借此，在柱塞222经由入口211插入导引通道212时，外凸柱222b的外圆弧面可以有效减少插入阻碍，从而使得柱塞222可以顺畅地插入。于实际应用中，键帽220所包含的抵靠壁222a、外凸柱222b以及连接肋222c的数量可依据实际需求而弹性地增减。例如在柱塞222的前述外缘轮廓实质上为圆形的应用中，柱塞222可包含一抵靠壁222a而不具有外凸柱222b。
65.连接肋222c连接于两抵靠壁222a之间，并与抵靠壁222a远离按压部221的端面共平面。借此，两抵靠壁222a与连接肋222c可共同抵接复位件230的顶部。
66.另外，键帽220的柱塞222还包含两扣合件222d。两扣合件222d由按压部221的底面
延伸而出，并分别位于两抵靠壁222a的两端之间。换言之，抵靠壁222a位于两扣合件222d之间。壳体210进一步包含两扣合部216(见图2b)。两扣合部216分别由入口211的两侧相向延伸至入口211中。在本实施例中，两扣合件222d与两扣合部216皆呈卡勾状，但并不以此为限。在柱塞222经由入口211插入导引通道212期间，两扣合件222d会分别挤压通过两扣合部216。在柱塞222插入导引通道212之后，复位件230会施力而使两扣合件222d分别扣合至两扣合部216，而两扣合部216可对两扣合件222d进行阻挡，从而防止柱塞222由入口211脱离。
67.于实际应用中，按键组件200所包含的转动件240的数量可依据实际需求而弹性地增减。
68.于一些实施方式中，每一转动件240包含转轴部241以及滚动部242。转轴部241于对应的容置部214内与壳体210枢接。各容置部214具有内开口214a。滚动部242与转轴部241耦接，且部分的滚动部242经由对应的内开口214a进入导引通道212，借以与柱塞222可滚动地抵接。
69.于一些实施方式中，在通过容置部214与滚动部242的纵剖面上(如图3所示的剖面图)，滚动部242的直径d小于对应的内开口214a的宽度w1。借此，转动件240即可从壳体210内部经由对应的内开口214a而安装于对应的容置部214内。虽然内开口214a的宽度w1比滚动部242的直径d大，但是滚动部242不会从内开口214a掉出的原因至少有：(1)壳体210上用以衔接转轴部241的衔接结构为水滴孔，因此转轴部241由水滴孔的入口挤压进入之后，即可在水滴孔内自由转动；以及(2)组装键帽220后，因重力因素，滚动部242会与容置部214的内表面做接触，即使前述的水滴孔因使用过度被磨损或弹性老化失效，仍有容置部214的内表面可承靠着，滚动部242不至于掉出容置部214外。
70.于一些实施方式中，转轴部241与滚动部242共同构成单体结构。于实际应用中，转轴部241与滚动部242可使用塑料经由例如射出成形过程而一体成形制作出。
71.于一些实施方式中，滚动部242为可转动地套接于转轴部241上的滚轮。借此，可在滚轮与转轴部241之间额外增加一个自由度，从而进一步增加转动件240整体的滚动顺畅度。
72.于一些实施方式中，滚动部242为套接于转轴部241上的轴承。举例来说，轴承可为滚珠轴承，其包含内环、外环以及可滚动地衔接于内环与外环之间的多个滚珠。内环套接于转轴部241上。外环经由滚珠而可相对于内环转动，并可滚动地抵接柱塞222。借此，可分别在内环与滚珠之间以及滚珠与外环之间额外增加两个自由度，从而进一步增加转动件240整体的滚动顺畅度。
73.于一些实施方式中，各容置部214还具有外开口214b。换言之，容置部214为穿孔。在纵剖面上(如图3所示的剖面图)，滚动部242的直径d大于对应的外开口214b的宽度w2。借此，在转动件240安装于对应的容置部214内之后，转动件240并不会经由对应的外开口214b而掉出壳体210外。
74.请参照图5，其为示出根据本发明一实施方式的键盘100a的局部剖面图。如图5所示，于本实施方式中，键盘100a包含底板110、电路板120以及按键组件200，这些元件相同或相似于图3所示的实施方式，因此可参照前述相关说明，在此恕不赘述。本实施方式相较于图3所示的实施方式的至少一差异之处在于，本实施方式进一步包含两盖体350。两盖体350耦接壳体210的外壁面215，并分别覆盖两容置部214的外开口214b。借此，即可有效避免外
部脏污(例如，灰尘或液体)经由容置部214进入壳体210内而影响按键组件200的操作。
75.于一些实施方式中，两盖体350粘固于壳体210的外壁面215。于其他一些实施方式中，两盖体350可拆卸地卡合于壳体210的外壁面215。
76.请参照图6，其为示出根据本发明一实施方式的键盘100b的局部剖面图。如图6所示，于本实施方式中，键盘100b包含底板110、电路板120以及按键组件200，这些元件相同或相似于图3所示的实施方式，因此可参照前述相关说明，在此恕不赘述。本实施方式相较于图3所示的实施方式的至少一差异之处在于，本实施方式进一步包含环状罩体450。环状罩体450套接于壳体210外，并覆盖两容置部214的外开口214b。借此，同样可有效避免外部脏污经由容置部214进入壳体210内而影响按键组件200的操作。
77.由以上对于本发明的具体实施方式的详述，可以明显地看出，于本发明的键盘中，在键帽被往下按压而使得柱塞在壳体的导引通道内移动期间，通过转动件于导引通道内可滚动地抵接柱塞，即可提升操作按键组件时的顺畅度，并有效避免卡键的问题发生。
78.虽然本发明已以实施方式公开如上，然而其并不用以限定本发明，任何本领域技术人员，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书所界定的范围为准。