技术领域
[0001] 本
发明是有关于一种键盘及其按键，且特别是有关于一种磁吸式键盘及其按键。
背景技术
[0002] 现代人于日常生活里常会使用到电脑，而无论是桌上型电脑(或称个人电脑(PC))或是笔记型电脑，键盘皆是其中重要的
角色，以提供使用者进行字符输入或操作控制。一般来说，键盘是由许多按键所组成，各按键被配置在特定的
位置上。此外，许多
电子装置或是
电机操作设备也都设置有相关的按键，用以作为各种
指定功能的操作界面。
[0003] 为了提供使用者进行输入与操控，这方面的按键应用特性是在于设计使其进行一次性的按压之后可以恢复其原始位置，并同时能因应按压而产生触发
信号。以目前技术的键盘来说，不同类型的按键的设计是以其内部的
开关(Switch)形式作分类，大致可分为机械式(Mechanical)、
薄膜式(Membrane)、导电
橡胶式(Conductive Rubber)及无接点静电容量式(Capacitive)等几种。而不同类型的按键设计，无论是在使用寿命、触压感受或制作成本上，也都不尽相同。
[0004] 在科技的进步下，电子装置的发展趋势是愈加轻薄化，使得所配置的按键也需相应地设计得更为轻薄。然而，传统类型的按键为了达成复位的功能，其整体的体积仍相对较大，并还可能存在着卡键、触感不佳或制作成本较高等技术问题。有鉴于此，目前技术发展出了一种磁吸式的键盘按键，其除了能适用于薄型化的电子装置外，还能带给使用者特别的按压操作感受。此类技术可进一步参考中国发明
专利公告号CN103065846A或中国实用新型专利公告号CN204204708U所揭露的内容。
[0005] 上述的磁吸式键盘按键的结构特征与复位原理主要是在其按键键帽的外缘上设置至少两个磁
铁(方向相对)，并在其键盘
框架垂直对应于键帽外缘上的
磁铁的位置处各设置至少一相应的磁铁。如此，藉由键帽外缘的磁铁与键盘框架的磁铁于上下方向彼此之间所形成的
磁性相吸，使得键帽能在被按压后恢复到原来的位置。换句话说，其所产生的磁性相吸的作用
力方向是平行于键帽的按压方向。其次，此类技术对于磁铁之间的磁性相吸设计亦可改为磁铁对一
顺磁性材料的磁性吸引。
[0006] 由于对按键的按压是垂直于键帽，所以于键帽与键盘
底板之间便必需预留一适当的空间以供键帽被按压而下移时的容置。是以，针对如上所述的此类磁吸式键盘按键，其设计于键帽的按压方向上
叠加了键帽外缘上的磁铁与键盘框架上的磁铁，再加上必要的按压缓冲空间，使得其整体的按键结构的厚度与体积会相对较大，进而会对键盘或电子装置的薄型化制作要求造成限制。
发明内容
[0007] 本发明要解决的技术问题在于，针对
现有技术存在的上述不足，提供一种能够降低按键厚度与体积而利于薄型化制作的磁吸式键盘及其按键。
[0008] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种具有多个磁吸式按键的磁吸式键盘，其中每一该磁吸式按键包括键帽、底板、薄膜
电路、框架、第一磁吸件、第二磁吸件以及第三磁吸件。该键帽用以提供按压操作。该薄膜电路设置于该底板上。该框架设置于该底板与该薄膜电路上，该框架具有第一凹部、第二凹部与开口，该键帽是活动穿设于该开口，该框架还具有一容置空间。该第一磁吸件设置于该底板上并位于该第一凹部中。该第二磁吸件设置于该底板上并位于该第二凹部中。该第三磁吸件设置于该键帽下并位于该容置空间中，而一第一磁性吸力与一第二磁性吸力分别形成于该第三磁吸件与该第一磁吸件之间及该第三磁吸件与该第二磁吸件之间，用以驱使该键帽凸出该开口。
[0009] 较佳地，当该键帽未被按压时，该第三磁吸件是
吸附于该第一磁吸件与该第二磁吸件上；当该键帽受一施力的按压而克服该第一磁性吸力与该第二磁性吸力时，该第三磁吸件分别对该第一磁吸件与该第二磁吸件形成位移，且该键帽移动接近该底板；当该施力消失时，该第一磁性吸力与该第二磁性吸力驱使该键帽移动远离该底板。
[0010] 较佳地，当该键帽未被按压时，该第一磁性吸力与该第二磁性吸力的方向垂直于该底板的法线方向；当该键帽被按压而移动时，该第一磁性吸力与该第二磁性吸力的方向倾斜于该底板的法线方向。
[0011] 较佳地，该第一磁吸件与该第二磁吸件是以热熔方式设置于该底板上。
[0012] 较佳地，该底板具有第一凸部与第二凸部，该第一凹部与该第二凹部分别相应于该第一凸部与该第二凸部，该框架和该第一凸部与该第二凸部形成该容置空间，该第一磁吸件设置于该第一凸部上，该第二磁吸件设置于该第二凸部上。
[0013] 较佳地，该第一凸部的高度是和该第二凸部的高度相同。
[0014] 较佳地，该第三磁吸件的宽度是和该第一磁吸件与该第二磁吸件的间距相同。
[0015] 较佳地，该第一磁吸件与该第二磁吸件分别为一磁铁，而该第三磁吸件是以顺磁性材料制成。
[0016] 较佳地，该第三磁吸件为一磁铁，而该第一磁吸件与该第二磁吸件分别以顺磁性材料制成。
[0017] 较佳地，该第一磁吸件、该第二磁吸件与该第三磁吸件分别为一磁铁，且各磁铁之间分别以相异的磁极作相邻设置。
[0018] 较佳地，该第一磁吸件与该第二磁吸件分别为一磁铁或分别以一顺磁性材料制成，而该第三磁吸件包括多个磁铁。
[0019] 较佳地，该第三磁吸件具有第一磁铁、第二磁铁与第三磁铁，该第三磁铁位于该第一磁铁与该第二磁铁之间并分别以相异的磁极与该第一磁铁与该第二磁铁作相邻设置，且该第一磁性吸力是形成于该第一磁铁与该第一磁吸件之间，该第二磁性吸力是形成于该第二磁铁与该第二磁吸件之间，一第三磁性吸力形成于该第三磁铁与该第一磁铁之间，一第四磁性吸力形成于该第三磁铁与该第二磁铁之间；其中，当该键帽受一施力的按压而克服该第一磁性吸力、该第二磁性吸力、该第三磁性吸力与该第四磁性吸力时，该第一磁铁对该第一磁吸件与该第三磁铁形成偏转，该第二磁铁对该第二磁吸件与该第三磁铁形成偏转。
[0020] 较佳地，每一该磁吸式按键还包括至少一
定位单元，该至少一定位单元是以顺磁性材料制成，其设置于该键帽下并位于该键帽与该第三磁吸件之间，用以提供该第三磁吸件对该第一磁吸件与该第二磁吸件的定位。
[0021] 较佳地，于该第三磁吸件下形成有导电结构，当该键帽被按压而移动接近该底板并以该导电结构
接触该薄膜电路时，该薄膜电路形成导通并产生一触发信号。
[0022] 本发明还提供一种磁吸式按键，其包括键帽、底板、薄膜电路、框架、第一磁吸件、第二磁吸件以及第三磁吸件。该键帽用以提供按压操作；该薄膜电路设置于该底板上；该框架设置于该底板与该薄膜电路上，该框架具有第一凹部、第二凹部与开口，该键帽是活动穿设于该开口，该框架还具有一容置空间；该第一磁吸件设置于该底板上并位于该第一凹部中；该第二磁吸件设置于该底板上并位于该第二凹部中；该第三磁吸件设置于该键帽下并位于该容置空间中，而一第一磁性吸力与一第二磁性吸力分别形成于该第三磁吸件与该第一磁吸件之间及该第三磁吸件与该第二磁吸件之间，用以驱使该键帽凸出该开口。
[0023] 本发明所提出的磁吸式键盘及其按键采用侧向式或
水平式的磁性吸力对按键的键帽进行复位，能解决现有技术下的磁吸式按键的厚度与体积会相对较大的问题，而具有较小的厚度与体积，也就是能更符合所应用的电子装置的薄型化制作要求。同时，本发明藉由侧向式或水平式的磁性吸力的键帽复位技术也能够提供使用者不同于现有磁吸式按键的按压操作感受。
[0024] 为了对本发明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特举
实施例，并配合所
附图式，做详细说明。
附图说明
[0025] 图1为本发明的一较佳实施例所提出的一磁吸式键盘的平面示意图。
[0026] 图2为图1中的磁吸式键盘上的任一磁吸式按键的立体示意图。
[0027] 图3A为图2中的磁吸式按键的元件分解示意图。
[0028] 图3B为图2中的磁吸式按键于另一角度上的元件分解示意图。
[0029] 图4为图2中的磁吸式按键的立体剖视图。
[0030] 图5A为图2中的磁吸式按键于一未按压状态的侧面剖视图。
[0031] 图5B为图2中的磁吸式按键于一按压状态的侧面剖视图。
[0032] 图6为本发明的另一实施例所提出的一磁吸式按键1’于一按压状态的侧面剖视图。
具体实施方式
[0033] 以下提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并不会限缩本发明欲保护的范围。此外，实施例中的图式省略不必要或以通常技术即可完成的元件，以清楚显示本发明的技术特点。
[0034] 现以一较佳实施例进行本发明的实施说明。请参见图1，为本较佳实施例所提出的一磁吸式键盘100的平面示意图。如图所示，该磁吸式键盘100具有多个磁吸式按键1，且各磁吸式按键1可依字符或功能而配置于指定的位置上。于此较佳实施例中，该磁吸式键盘100可应用于一电脑主机或一电子装置上，用以提供使用者进行字符输入或操作控制。其次，图中所示的各磁吸式按键1的尺寸与形状可根据需求而制作成彼此相同或彼此不同的设计。
[0035] 本发明的一特征在于，这些磁吸式按键1是利用磁性方式来设计其中按键结构的复位功能；具体来说，是特别限定于利用磁铁的磁性吸引的作用力特性来加以达成。虽然本较佳实施例是以键盘上的按键作举例说明，但也应可了解到，任何配置有需采用一次性按压而能复位的功能按键的设备或装置，均可根据本发明的概念进行实施。
[0036] 请参见图2，为图1中的磁吸式键盘100上的任一该磁吸式按键1的立体示意图。如图1和图2所示，该磁吸式键盘100具有一壳体101，而每一该磁吸式按键1具有一框架10。详细来说，所有的磁吸式按键1都嵌设于该壳体101上，或者可视为所有的磁吸式按键1的框架10是该壳体101的一部分。其次，每一该框架10具有一开口13，而每一该磁吸式按键1具有一键帽20。这些键帽20便是用来提供按压操作，并分别以可活动的方式穿设于相应的开口13中。
[0037] 请再同时参见图3A、图3B、图4、图5A和图5B；其中图3A为图2中的磁吸式按键1的元件分解示意图；图3B为图2中的磁吸式按键1于另一角度上的元件分解示意图；图4为图2中的磁吸式按键1的立体剖视图；图5A为图2中的磁吸式按键1于一未按压状态的侧面剖视图；图5B为图2中的磁吸式按键1于一按压状态的侧面剖视图。
[0038] 如该些图式所示，该磁吸式按键1还包含有一底板30、一薄膜电路33、一第一磁吸件41、一第二磁吸件42、一第三磁吸件43以及两个定位单元21、22。其中该薄膜电路33设置于该底板30上，该框架10设置于该底板30与该薄膜电路33上，而该些定位单元21、22设置于该键帽20下。其次，该底板30具有一第一凸部31与一第二凸部32，该框架10还具有一第一凹部11与一第二凹部12。于组装上，该第一凹部11与该第二凹部12分别相应于该第一凸部31与该第二凸部32，并且该框架10和该第一凸部31与该第二凸部32形成一容置空间10a。开口13与该容置空间10a是相互连通的，且第一凹部11与第二凹部12位于该容置空间10a的两侧。
[0039] 承上所述，第一磁吸件41设置于第一凸部31上并位于第一凹部11中，而第二磁吸件42设置于第二凸部32上并位于第二凹部12中。于此较佳实施例中，该第一凸部31的高度H1和该第二凸部32的高度H2设计为相同；换句话说，第一磁吸件41相距底板30(或薄膜电路33)的距离和第二磁吸件42相距底板30(或薄膜电路33)的距离也是相同的。若该第一磁吸件41与该第二磁吸件42的尺寸或厚度为一致时，则此二者在容置空间10a中所产生的磁性影响范围可视为相等。
[0040] 另一方面，因为在距离或高度上的准确定位在本发明中是重要的，因此为了使第三磁吸件43能对第一磁吸件41与第二磁吸件42达到有效的定位，于此较佳实施例中设置两个定位单元21、22，该两个定位单元21、22可固定地嵌设在键帽20底部的凹槽201、202中，而第三磁吸件43则设置于该两个定位单元21、22下。举例来说，调整设置于键帽20与第三磁吸件43之间的该些定位单元21、22的厚度，将可控制磁吸件41、42、43彼此之间的磁性影响效果，以利将键帽20凸出于开口13而供按压。
[0041] 其次，由于键帽20是活动穿设于开口13，所以键帽20的尺寸小于开口13的尺寸，并且为了使该键帽20于复位时或于一未按压状态时能达到有效的固定与避免掉落，第三磁吸件43的宽度W1被设计为和第一磁吸件41与第二磁吸件42之间距D1相同。如此，因应设置于定位单元21、22与该键帽20下的第三磁吸件43被置入而位于该容置空间10a中的情形，一第一磁性吸力F1与一第二磁性吸力F2就会分别形成于第三磁吸件43与第一磁吸件41之间及第三磁吸件43与第二磁吸件42之间，进而能驱使键帽20凸出于开口13。
[0042] 于此较佳实施例中，第一磁吸件41、第二磁吸件42与第三磁吸件43分别为一磁铁，而定位单元21、22是以一顺磁性材料制成。所述的顺磁性材料为一种能因应磁铁的接近而产生对应的相吸磁力的物质；例如可采用金属的材料所构成。是以，当该些定位单元21、22被固定嵌设在键帽20下后，第三磁吸件43便能与该些定位单元21、22相吸而固定于其下。
[0043] 接着，为了形成第一磁性吸力F1与第二磁性吸力F2，都是由磁铁来作设置的第一磁吸件41、第二磁吸件42与第三磁吸件43之间将是分别以相异的磁极作相邻设置。举例来说，该第一磁吸件41是以S极来朝向该第三磁吸件43的N极；同时，该第二磁吸件42是以N极来朝向该第三磁吸件43的S极。如此，如图4及图5A所示，当键帽20未被按压时，第三磁吸件43便藉由第一磁性吸力F1与第二磁性吸力F2而同时吸附于第一磁吸件41与第二磁吸件42上。
[0044] 承上所述，如图5B所示，当键帽20受一施力F0的按压而克服该第一磁性吸力F1与该第二磁性吸力F2时，第三磁吸件43分别对第一磁吸件41与第二磁吸件42形成位移，从而使得该键帽20移动接近底板30(或是进行压缩容置空间10a)。而为了使该第三磁吸件43能下移，容置空间10a的宽度需大于或等于第三磁吸件43的宽度W1。于此较佳实施例中，于该第三磁吸件43下还形成有一导电结构431，例如可用涂布方式涂上薄薄一层导电物质。如此，因应使用者的按压操作，当键帽20被按压而移动接近底板30并以导电结构431接触薄膜电路33时，该薄膜电路33因而形成导通并产生一触发信号，从而完成指定的输入或操作。
[0045] 承上所述，于此较佳实施例中的第一凸部31(或第二凸部32)的高度H1以及键帽20与第三磁吸件43在容置空间10a中所能下移的深度等，皆被设计成第一磁性吸力F1与第二磁性吸力F2所能够影响的范围。因此，即使是在如图5B所示的按压状态，第三磁吸件43已相当程度地与第一磁吸件41与第二磁吸件42相互错开，但该第一磁吸件41与该第二磁吸件42仍旧能继续分别对该第三磁吸件43形成拉回的吸力。换句话说，当施力F0消失时，该第一磁性吸力F1与该第二磁性吸力F2会驱使键帽20移动远离底板30，即回到如图5A所示的状态。
[0046] 于其它的实施方式中，由磁铁来作设置的第一磁吸件41、第二磁吸件42与第三磁吸件43可被设计的较薄，或是第一凸部31(或第二凸部32)的高度H1被设计的较高，使得可能会因为按压键帽20而分别完全地解除该第三磁吸件43与该第一磁吸件41之间的接触吸附，及该第三磁吸件43与该第二磁吸件42之间的接触吸附。类似地，这类的设计仍必须同时考虑第一磁性吸力F1与第二磁性吸力F2所能够影响的范围，使得第三磁吸件43得以被拉回而恢复到未被按压时的位置。
[0047] 根据上述的较佳实施例的说明可知，本发明的一特征在于第一磁吸件41与第二磁吸件42对第三磁吸件43的磁性复位原理，是以侧向方向或水平方向来完成的。以图5A与图5B来说，当键帽20未被按压时，第一磁性吸力F1与第二磁性吸力F2的方向垂直于底板30的法线方向；另外，当键帽20被按压而移动时，该第一磁性吸力F1与该第二磁性吸力F2的方向是倾斜于该底板30的法线方向。换句话说，本发明的磁性复位概念并不是以垂直重叠的两个单元于上下方向进行磁性相吸来完成。如此，现有技术下的磁吸式按键的厚度与体积会相对较大的问题便能够被有效地排除。
[0048] 本发明的概念还可根据上述的较佳实施例做其它的变化与设计。举例来说，可将上述的底板30改为平面状，也就是可不需具有第一凸部31与第二凸部32。在此实施例下，可将上述的第一磁吸件41与第二磁吸件42直接设置于该平面状的底板上，且其设置可采用热熔方式。需注意的是，为了框架10的容置空间10a能提供有效容置，该实施例中的第一磁吸件与第二磁吸件必须具有相当的高度，也就是需大于第三磁吸件43的厚度，以利于复位的进行。
[0049] 此外，本发明的主要特征在于利用磁性吸引的作用力特性来达成键帽复位，而磁性吸引的产生除了可形成于磁铁与磁铁之间以外，还可形成于磁铁与一顺磁性材料之间，该顺磁性材料可例如是金属。
[0050] 是以，于其它的实施方式中，可设计第一磁吸件41与第二磁吸件42分别为一磁铁，而第三磁吸件43是以一顺磁性材料制成。或者，可设计第三磁吸件43为一磁铁，而第一磁吸件41与第二磁吸件42分别以一顺磁性材料制成。又或者，针对第一磁吸件41与第二磁吸件42无论是由磁铁或是由顺磁性材料来进行设置，第三磁吸件43皆可设计成具有多个磁铁；
在此一设计下，需将其多个磁铁以相异的磁极作相邻设置，并排列成片状。再或者，第三磁吸件43可由多个磁铁加上一顺磁性材料所组成，例如采用一金属片置于该键帽20的正下方，再分别于此一金属片的两侧上各吸附一磁铁。
[0051] 承上所述，请参见图6，为本发明的另一实施例所提出的一磁吸式按键1’于一按压状态的侧面剖视图。该实施例与上述较佳实施例的相同或类似的元件是以相同或类似的编号作示意，其差异仅在于第三磁吸件43’的设计，而第一磁吸件41与第二磁吸件42则可为磁铁或顺磁性材料。如图6所示，该第三磁吸件43’具有三个磁铁43a、43b、43c，其中磁铁43c位于磁铁43a与磁铁43b之间并分别以相异的磁极作相邻设置。该磁铁43a与该磁铁43b的尺寸小于该磁铁43c的尺寸，但各磁铁的尺寸或厚度可依需求作设计。
[0052] 其次，如图6所示，一第一磁性吸力F1形成于磁铁43a与第一磁吸件41之间，一第二磁性吸力F2形成于磁铁43b与第二磁吸件42之间，一第三磁性吸力F3形成于磁铁43c与磁铁43a之间，一第四磁性吸力F4形成于磁铁43c与磁铁43b之间。施力F0的按压可克服各个磁性吸力而能移动键帽20，但由于两磁铁43a、43b独立于磁铁43c，故按压时不会保持完全吸附。
[0053] 详细来说，磁铁43a会对第一磁吸件41与磁铁43c形成偏转，而磁铁43b会对第二磁吸件42与磁铁43c形成偏转；也就是使得磁铁43c分别以上侧边L31、L32连接磁铁43a的一上侧边L11和磁铁43b的一上侧边L21，同时，磁铁43a以一下侧边L12连接第一磁吸件41的一下侧边L4，而磁铁43b以一下侧边L22连接第二磁吸件42的一下侧边L5。如此，各个磁性吸力能在施力F0消失时一起驱使键帽20进行复位，其按压的操作感会更加强。
[0054] 另一方面，在能提供更精密的机械制作与加工技术的前提下，于其它的实施方式中亦可仅设置一个定位单元，或不设置任何的定位单元。就仅设置一个定位单元的实施例来说，可将上述较佳实施例中的两个定位单元21、22改以一个较大的定位单元来取代，而凹槽201、202的尺寸与形状也需作相应调整。就不需要设置任何定位单元的实施例来说，可将上述较佳实施例中的第三磁吸件43直接固定设置于键帽20之下，并可无需形成凹槽201、202。
[0055] 综上所述，本发明所提出的磁吸式键盘及其按键能将目前技术下的磁吸式按键的厚度与体积会相对较大的问题加以有效排除，也就是能更符合所应用的电子装置的薄型化制作要求。同时，藉由侧向式或水平式的磁性吸力的键帽复位技术也能够提供使用者不同于现有磁吸式按键的按压操作感受。是故，本发明能有效解决现有技术中所提出的相关问题，而能成功地达到本发明发展的主要目的。
[0056] 虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视其
权利要求所界定者为准。
