剪刀式按鍵的製作方法
2023-04-25 01:52:36 3
專利名稱：剪刀式按鍵的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種運用於電腦鍵盤上的剪刀式按鍵。
在習知的筆記型電腦鍵盤中，其鍵盤上的按鍵通常因此剪刀式按鍵設置於一橡皮及相關的觸控電路上，其單一的按鍵結構是如
圖1所示，其中按鍵1是設於一基板10上，包括有一供使用人員直接敲擊的按鍵頂蓋11、以及一可供按鍵頂蓋11升降的剪刀機構12，此剪刀機構12是採雙對稱連杆設計，於剪刀機構12二連杆中間、按鍵頂蓋11的下方形成一容置空間，供設置一提供按壓回復力的橡皮13，此橡皮13通常為中空設計，在其內部或下方的基板10上則設置有相關的觸控電路(未圖示)。
在以下的說明中，對於按鍵1及對稱的剪刀機構12的圖示中，將以側視方式僅顯示其單側的連杆，並略去橡皮13及相關的觸控電路，而在不同圖例中，則以相同標號與名稱代表位在相同位置的元件，以簡明圖示並便利說明書解說的進行。
請參閱圖2所示，為一習知剪刀式按鍵結構示意圖，其中可見，剪刀機構12是架設於按鍵頂蓋11的底側110及基板10間，包括一第一支腳121及一第二支腳122，第一支腳121與第二支腳122是於其中段以一樞接點123形成交叉並可相對轉動；第一支腳121的第一上端1211與按鍵頂蓋11底側110所延伸出的第一凸緣1101形成一轉動的樞接配合，而相對第一上端1211的第一支腳121的第一下端1212則與基板10上延伸出的第三凸緣101形成一可滑動與轉動的樞轉滑移配合；第二支腳122的第二上端1221與按鍵頂蓋11底側110所延伸出的第二凸緣1102形成一可滑動與轉動的樞轉滑移配合，而相對第二上端1221的第二支腳122的第二下端1222則與基板10上延伸出的第四凸緣102形成一轉動的樞接配合。
在圖2所顯示的習知剪刀式按鍵結構中，第一支腳121與樞接的第二支腳122是形成一平衡的剪刀式升降機構(亦即剪刀機構12)，施力端是按鍵頂蓋11，每一連杆(第一支腳121或第二支腳122)的兩端則分別與架設物(即按鍵頂蓋11與基板10)形成一轉動的樞接配合、以及一可滑動與轉動的樞轉滑移配合，藉此，可於按鍵按壓操作時，能使剪刀機構12的一側邊(含第一上端1211與第二下端1222的一側)維持在同一鉛垂線L上，而另一側邊(含第二上端1221及第一下端1212的一側)則藉由滑動配合的餘裕行程進行水平偏移的上下升降。
圖2所示的剪刀機構12的結構雖較為理想，然在裝配上確有其困難，因在實際運用上，在鉛垂線L上的第一支腳121的第一上端1211及第二支腳122的第二下端1222的裝置對位精度要求極高，稍一偏位，便需極大的支腳材料變形始可將其置入所配合的第一凸緣1101與第四凸緣102中；然，明顯地，筆記型電腦本身的按鍵規格便極小，其剪刀機構12的支腳121與122通常又因此一體成型的塑料製成薄的細長元件，本身的強度就已不足，更何況其末端形成用以樞接用的短突柱或孔位；故在此類剪刀機構12的安裝上，常見有支腳和其末端突柱或孔位折斷的情形產生，直接影響鍵盤生產的速率與合格品率；而此類剪刀機構12亦極不利於鍵盤的維修，因當鍵盤維修需先將按鍵取下或再安裝上時，使用者便常因施力方式不正確或安裝對位不良，而使剪刀機構12破壞。
再請參閱圖3所示，是為另一種習知剪刀式按鍵結構示意圖，此一結構與圖2所述結構最大的不同是在設於剪刀機構12四頂點(亦即第一上端1211、第二上端1221、第一下端1212、及第二下端1222)上的連結配合方式不同，在圖2中，每一支腳121或122是具有一樞轉配合端及一樞轉並滑動配合端，而在圖3的結構中，其每一支腳121或122的兩端均形成樞轉並滑動的配合連結方式，亦即，在圖3的結構中，每一支腳兩端因滑動配合所提供的空間會產生一定的裝置餘裕，故在安裝或拆卸時，不會產生如圖2所示的結構會因對位不精確而至變形過矩大造成破壞的情形。
但圖3的剪刀機構12在操作時並不具有如圖2所示結構的固定線鉛垂線L，因此，在其剪刀機構12上下升降時，會有不可預測的左右偏移現象，反觀在圖2的剪刀機構12中不會發生的，因其在上下升降操作時，具有固定的一側(鉛垂線L的一側)，而另一側的偏移則依一定的軌跡運動，因此，具有較佳的操作穩定度。
顯然，在習知的剪刀機構12中，操作穩定度與安裝/拆卸便利性是不可兼得的性能，然此二性能在筆記型電腦鍵盤的生產運用上又極為重要，因此，於其間尋求一能兼顧兩者的機構設計十分必要。
本實用新型的目的在於提供一種剪刀式按鍵，具有確保按鍵操作穩定性與安裝拆卸的便利性等雙重功效，使按鍵頂蓋得以循一定的軌跡進行上下升降運動，使按鍵的運動模式可以預測。
為達到上述目的，本實用新型提供一種剪刀式按鍵，包括一按鍵頂蓋、一基板、以及一裝設於該按鍵頂蓋與該基板間的剪刀機構，該剪刀機構包括二連杆，至少其中一連杆又包括有一第一支腳及一第二支腳，該第一支腳與第二支腳於一樞接點交叉樞接成可轉動剪刀形，該第一支腳與該第二支腳的末端是分別與相對應的該按鍵頂蓋及該基板形成配合機構，其特徵在於其中至少一配合機構是包括—限位滑軌，是由該相對應的基板上延伸設置，該限位滑軌具有一沿左右方向設置的第一滑動面及一沿上下方向並以一定曲率設置的第二滑動面，該第一滑動面是背向該樞接點設置，而該第二滑動面則面向該樞接點設置；—第一支點，是設置於該相對應支腳的末端，用以滑動配合於該第一滑動面上；及—第二支點，是設置於該相對應支腳接近該末端處，滑動配合於該第二滑動面上。
所述的剪刀式按鍵，其特徵在於又可包括一輔助限位板，是設置於該第二滑動面接近該樞接點的一側，並與該第二滑動面間隔一距離，且與該第二滑動面形成該第二支點的運動槽道。
所述的剪刀式按鍵，其特徵在於所述的該限位滑軌可以是一由該基板延伸出的「」形臂，該「」形臂外緣的一立面為該第二滑動面，而該「」形臂內緣面向該基板的一面為該第一滑動面。
所述的剪刀式按鍵，其特徵在於所述的該「」形臂的該內緣為一平滑面。
所述的剪刀式按鍵，其特徵在於所述的該「」形臂的該外緣為一平滑面。
所述的剪刀式按鍵，其特徵在於所述的該限位滑軌也可以是一由該基板延伸出的橫向長形框體，該框體外緣接近該樞接點處的一立面為該第二滑動面，而該框體內緣面向該基板的一面為第一滑動面。
所述的剪刀式按鍵，其特徵在於所述的該框體的該內緣為一平滑面。
所述的剪刀式按鍵，其特徵在於所述的該框體的該外緣為一平滑面。
所述的剪刀式按鍵，其特徵在於所述的第二滑動面的曲率為無限大，使該第二滑動面形成為一垂直面。
所述的剪刀式按鍵，其特徵在於又包括有一設於該相對應基板上的第三滑動面，藉由該第三滑動面與該第二滑動面限制該第一支點的運動軌跡。
藉由第三滑動面與第二滑動面限制第一支點的運動軌跡可使剪刀機構運動軌跡唯一確定。
藉由本實用新型剪刀機構中第一滑動面與第二滑動面的設置，不但可使按鍵頂蓋得以循一定的軌跡進行上下的升降運動，其亦可達到一定程度的安裝便利性；而本實用新型在運動可預測性上不如圖2所示的按鍵結構，又在安裝便利性上略差於圖3所示的按鍵結構，但本實用新型在按鍵的操作穩定性與安裝/拆卸的便利性上取得兼顧兩者的平衡點，有效地改進了習知按鍵結構的缺點。
為了對於本實用新型能有更進一步的了解，茲配合圖式作一詳細說明如後。
附圖圖面的簡單說明圖1為一習知剪刀式按鍵結構的立體示意圖；圖2為一種習知剪刀式按鍵結構的平面示意圖；圖3為另一種習知剪刀式按鍵結構的平面示意圖；圖4為本實用新型剪刀式按鍵第一實施例的平面示意圖；圖5為本實用新型第一實施例中轉滑動限位配合部分的動作示意圖。
圖6為本實用新型剪刀式按鍵第二實施例的轉滑動限位配合部分的平面示意圖；以及圖7A為本實用新型的第二下端實施例的立體示意圖；以及圖7B為本實用新型的另一第二下端實施例的立體示意圖。
請參閱圖4所示，為本實用新型剪刀式按鍵第一實施例的平面示意圖；本實用新型的剪刀式按鍵包括一按鍵頂蓋11、一基板10、以及一設置於按鍵頂蓋11與基板10間的剪刀機構12，按鍵的作動是藉由剪刀機構12使按鍵頂蓋11得以相對於基板10形成上下升降的運動。
本實用新型的剪刀機構12亦可採雙連杆設計，其中至少一連杆又包括有一第一支腳121及一於樞接點123交叉樞接成可轉動與升降的剪刀狀的第二支腳122；第一支腳121的第一上端1211是與按鍵頂蓋11底側110的第一凸緣1101形成一轉動樞接配合機構500，而第一支腳121的第一下端1212則與基板10上的第三凸緣101形成一可滑動與轉動的轉動樞接並滑動配合機構600。
如圖4所示，剪刀機構12第二支腳122的第二上端1221與按鍵頂蓋11底側110的第二凸緣1102形成另一轉動樞接並滑動配合機構600；而第二支腳122的第二下端1222則與基板10形成轉滑動限位配合機構700。
在圖4所示的本實用新型第一實施例中，轉滑動限位配合機構700包括有一限位滑軌103、一第一支點1223、及一第二支點1224；其中，限位滑軌103，是可由基板10延伸設置或以其他方式設置於基板10上，並具有一沿左右方向設置的第一滑動面104、以及一沿上下方向並以一定曲率設置的第二滑動面105，其中，第一滑動面104是背向第一支腳121與第二支腳122交叉的樞接點123設置，而第二滑動面105則採面向樞接點123的方式設置；第一支點1223，是設置於第二支腳122第二下端1222的末端，用以滑動於第一滑動面104上；而第二支點1224，則設置於第二支腳122第二下端1222接近第一支點1223的適當處，用以滑動於第二滑動面105上。
請參閱圖5所示，為本實用新型第一實施例的轉滑動限位配合機構700運動的放大示意圖；其中，當按鍵結構向下運動時，第二支腳122即由原實線位置轉動至虛線的位置，在此一運動過程中，第一支點1223與第二支點1224中至少其中之一支點會與相對於限位滑軌103的第一滑動面104與第二滑動面105接觸，換言的，此一運動方式是同於將剪刀機構12第二支腳122第二下端1222的運動限制在一定的運動軌跡上，而藉由此一特性輔以第一支腳121第一上端1211上的轉動樞接配合機構500，可避免如前述圖3按鍵結構中的左右偏移與運動不可預測的現象；再者，因限位滑軌103在第一滑動面104上是採具有一定安裝餘裕的滑動式結構，且第二滑動面105又為一開放式的設計，故在按鍵與剪刀機構12的安裝與拆卸上，又可避免如圖2所示按鍵結構中的安裝障礙。
本實用新型中，剪刀機構12可在單一的連杆上採行本實用新型的轉滑動限位配合機構700，而在另一連杆上採行如圖3所示安裝較容易的較寬鬆的連結結構；但，為求按鍵操作的平穩，本實用新型的剪刀機構12最佳是應採對稱雙連杆設置，亦即在二連杆上皆採前述的轉滑動限位配合機構700。
如圖4所示，本實用新型的第一實施例中的限位滑軌103是實施為一由基板10延伸出的「」形臂，其中，此「」形臂外緣的立面是作為第二滑動面105，而第一滑動面104則設於「」形臂內緣面向基板10的一面上；在此實施例中，此「」形臂的彎角部份可為一90度的直角、或為其他角度的彎角、亦或是具一定曲率的彎角，然，在較佳實施狀況下，「」形臂的內緣(包括第一滑動面104)是可構形為一平滑面，以使第一支點1223平順運動，而同樣地，「」臂的外緣(包括第二滑動面105)最佳亦可構形為一平滑面，以便利剪刀機構12的安裝並增進第二支腳122運動的平順性。
本實用新型中，其第一滑動面104、第二滑動面105、第一支點1223與第二支點1224的配合設計，亦提供剪刀機構設計者對於按鍵自由高度控制的空間，例如在圖2與圖3的習知實施例中，若要調整按鍵的自由高度，則需進行第一支腳121第一下端1212與第二支腳122第二下端1222間距的調整，如此，將可能牽涉到如第三突緣101與第四突緣102的模具變更，在製造上，實非為一理想的設計；相反地，在本實用新型中，若要進行按鍵自由高度的設計調整，則，例如僅需進行第一滑動面104與第二滑動面105輪廓的修整，或是修改第二支腳122的第一支點1223及第二支點1224間距，即可藉由所設計形成的第二支腳122運動死點來達成改變按鍵自由高度的目的；而本實用新型此類的修整是為熟習此類技藝者所熟知，在此不再贅敘。
請參閱圖6所示，是為本實用新型剪刀式按鍵結構第二實施例關於轉滑動限位配合機構700部分的放大示意圖，在第二實施例中，其剪刀機構12未顯示於圖6中的部分，是可採相同於圖4第一實施例中的結構；如圖6所示，第二實施例中的限位滑軌103可為一由基板10延伸出的橫向長形框體，此框體外緣接近樞接點123(未圖示，請參照圖4)處的一立面是可實施為第二滑動面105，而第一滑動面104則設為於框體內緣面向基板10的一面；同於第一實施例中所述，在較佳實施狀況下，框體的內緣可為一平滑面，而框體的外緣則可設為另一平滑面。
如圖6所示，在本實用新型第二實施例中，又可包括有一輔助限位板106，其是設置於基板10上，且位於與第二滑動面105接近樞接點123的一側上，並與第二滑動面105間隔一適當距離，而藉由此輔助限位板106與第二滑動面105可形成一限制第二支點1224運動的槽道，可進一步確保轉滑動限位配合機構700的限位功能。
在本實用新型中，其第二滑動面105的曲率是可無限擴大以形成一垂直面，其亦可利用一定的曲率形成一平滑的滑動面；而當第二滑動面105進行輪廓更改時，其第一滑動面104的輪廓亦應隨的作適當的修正，以避免產生第二支腳122運動的死點，此一輪廓修改的技藝是屬熟習此類技藝者所熟知，在此不再贅敘。
本實用新型中，藉由所定義的第一滑動面104與第二滑動面105，可有效限制剪刀機構12的升降軌跡，使其運動的不確定性大為降低，而若是此時再引介入一基板10表面上的—第三滑動面107(圖6)，作為限制第二支腳122第一支點1223底緣的導引面，亦即，藉由第三滑動面107與第二滑動面105限制第一支點1223的運動軌跡，則如圖所示的剪刀機構12運動軌跡則更加唯一。
本實用新型中，前述的基板10是單一的板狀，但在實際運用上，此基板10亦可設為複合式的基板10，所謂複合式基板10是指其非以單一的結構構成，而是可以板件疊置、夾置、加置或是其他方式構成按鍵的剪刀機構12的架設後座，例如在美國專利第5,463,195號與第5,399,822號專利中，其基板的形成即採加置與疊置的方式構築，而此一基板構成方式的不同為熟習此類技藝者所熟知，故任何基板構形上的改變，實不超出本實用新型基板的定義範疇。
在本實用新型的前述說明中，轉滑動限位配合機構700是實施於第二支腳122與基板10的連結機構上，但，在實施上，其亦可在適當調整下，將本實用新型的轉滑動限位配合機構700實施於前述的轉動樞接配合機構500、或者是轉動樞接並滑動配合機構600的連結位置上，當然，此一實施應包括前述轉滑動限位配合機構700所包括的必要實施條件，如限位滑軌103、第一滑動面104、第二滑動面105、第一支點1223、以及第二支點1224。
本實用新型中，第一支點1223或第二支點1224通常可以是短柱、凸緣、或其他的構形方式附加或一體成型於第二支腳122的末端上，其設置是可配合基板10上的限位滑軌103採向內、向外、或具一定角度的設計，如圖7A與圖7B所示，是為二第二下端1222實施例的立體示意圖，在圖7A中，其第一支點1223因此一短突柱構成，而第二支點1224則形成在一突肋的末端，此一實施例明顯地較適合實施於如圖4所示的結構中；在圖7B中，第一支點1223與第二支點1224皆是以短突柱構成，此一實施例則可運用於如圖6所示包括一輔助限位板106的結構中；諸如此類的其他實施選擇是屬製造設計上的調配問題，為熟習此類技藝者所熟知，故在此不再贅敘。
在前述的說明中，剪刀機構12是實施為一雙連杆機構，其具有二第一支腳121及二第二支腳122，故共以四末端(二第一上端1211與二第二上端1221)與按鍵頂蓋連接、以及以另四末端(二第一下端1212與二第二下端1222)與基板10連接，但在機構的實施上，其亦可將任二對稱的末端連接形成一共同的末端，例如，將二第二下端1222連結成為一共同的下端，或是將二第一下端1212連結成共同的下端，諸如此類的變形運用，為熟習此類技藝者所熟知，故在此不再贅敘。
權利要求1.一種剪刀式按鍵，包括一按鍵頂蓋、一基板、以及一裝設於該按鍵頂蓋與該基板間的剪刀機構，該剪刀機構包括二連杆，至少其中一連杆又包括有一第一支腳及一第二支腳，該第一支腳與第二支腳於一樞接點交叉樞接成可轉動剪刀形，該第一支腳與該第二支腳的末端是分別與相對應的該按鍵頂蓋及該基板形成配合機構，其特徵在於其中至少一配合機構是包括—限位滑軌，是由該相對應的基板上延伸設置，該限位滑軌具有一沿左右方向設置的第一滑動面及一沿上下方向並以一定曲率設置的第二滑動面，該第一滑動面是背向該樞接點設置，而該第二滑動面則面向該樞接點設置；—第一支點，是設置於該相對應支腳的末端，用以滑動配合於該第一滑動面上；及—第二支點，是設置於該相對應支腳接近該末端處，滑動配合於該第二滑動面上。
2.如權利要求1所述的剪刀式按鍵，其特徵在於又包括一輔助限位板，是設置於該第二滑動面接近該樞接點的一側，並與該第二滑動面間隔一距離，且與該第二滑動面形成該第二支點的運動槽道。
3.如權利要求1所述的剪刀式按鍵，其特徵在於所述的該限位滑軌為一由該基板延伸出的「」形臂，該「」形臂外緣的一立面為該第二滑動面，而該「」形臂內緣面向該基板的一面為該第一滑動面。
4.如權利要求3所述的剪刀式按鍵，其特徵在於所述的該「」形臂的該內緣為一平滑面。
5.如權利要求3所述的剪刀式按鍵，其特徵在於所述的該「」形臂的該外緣為一平滑面。
6.如權利要求1所述的剪刀式按鍵，其特徵在於所述的該限位滑軌為一由該基板延伸出的橫向長形框體，該框體外緣接近該樞接點處的一立面為該第二滑動面，而該框體內緣面向該基板的一面為第一滑動面。
7.如權利要求6所述的剪刀式按鍵，其特徵在於所述的該框體的該內緣為一平滑面。
8.如權利要求6所述的剪刀式按鍵，其特徵在於所述的該框體的該外緣為一平滑面。
9.如權利要求1所述的剪刀式按鍵，其特徵在於所述的第二滑動面的曲率為無限大，使該第二滑動面形成為一垂直面。
10.如權利要求1所述的剪刀式按鍵，其特徵在於又包括有一設於該相對應基板上的第三滑動面，藉由該第三滑動面與該第二滑動面限制該第一支點的運動軌跡。
專利摘要一種剪刀式按鍵,包括按鍵頂蓋、基板及剪刀機構,該剪刀機構包括二連杆,每一連杆包括交叉樞接的與該頂蓋及基板形成配合機構的第一支腳及第二支腳,該配合機構包括:具沿左右方向設置的第一滑動面及沿上下方向設置的第二滑動面的限位滑軌、設於該支腳末端滑動配合於該第一滑動面上的第一支點、及設於該支腳接近該末端處滑動配合於該第二滑動面上的第二支點。本實用新型具有確保按鍵操作穩定性與安裝拆卸的便利性的雙重功效。
文檔編號H01H13/70GK2414502SQ0020595
公開日2001年1月10日 申請日期2000年2月28日 優先權日2000年2月28日
發明者許建士 申請人:達方電子股份有限公司