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TWI623955B - 鍵盤 - Google Patents

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Publication number
TWI623955B
TWI623955B TW106105294A TW106105294A TWI623955B TW I623955 B TWI623955 B TW I623955B TW 106105294 A TW106105294 A TW 106105294A TW 106105294 A TW106105294 A TW 106105294A TW I623955 B TWI623955 B TW I623955B
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TW
Taiwan
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button
circuit board
keyboard
button cap
bottom plate
Prior art date
Application number
TW106105294A
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English (en)
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TW201832260A (zh
Inventor
潘錦松
吳明翰
Original Assignee
致伸科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to US15/627,083 priority patent/US9959990B1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI623955B publication Critical patent/TWI623955B/zh
Publication of TW201832260A publication Critical patent/TW201832260A/zh

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Abstract

本發明係關於一種鍵盤，包括按鍵、底板、開關電路板以及緩衝元件，且按鍵包括按鍵帽以及連接於按鍵帽與底板之平衡桿。底板具有連接結構，平衡桿藉由穿過連接結構而與底板連接。緩衝元件套設於連接結構上，使得以金屬材料製成之平衡桿與底板可被緩衝元件所分隔，因此本發明鍵盤可降低噪音。

Description

鍵盤
本發明係關於一種輸入裝置，尤其係關於具有複數按鍵之鍵盤。
常見的電腦週邊輸入裝置包括滑鼠、鍵盤以及軌跡球等，其中鍵盤可直接鍵入文字以及符號予電腦，因此相當受到使用者以及輸入裝置廠商之重視。而本案之主題即為鍵盤。
請參閱圖1，其為習知鍵盤之外觀結構示意圖。習知鍵盤1之表面上具有複數按鍵10、10’，按鍵10被分類為一般尺寸的按鍵，而按鍵10’則被分類為尺寸較長的按鍵。其中，按鍵10之長度略大於其寬度，而按鍵10’之長度L1則遠大於其寬度W1。該些按鍵10、10’供使用者以手指觸壓而產生相對應之訊號予電腦，使電腦執行被觸壓之按鍵功能，一般而言，觸壓按鍵10、10’可輸入英文字母等符號、數字或執行各種功能(例如F1~F12、Delete)等。其中習知鍵盤1係為筆記型電腦用之鍵盤。
接下來說明習知鍵盤之內部結構。請同時參閱圖1~圖3，圖2係為習知鍵盤之結構分解示意圖，而圖3係為習知鍵盤另一視角之結構分解示意圖。習知鍵盤1包括複數按鍵10、10’、底板11以及薄膜開關電路12，且薄膜開關電路12上具有對應於複數按鍵10、10’的複數按鍵開關121。按鍵10、10’包括按鍵帽101、剪刀式連接元件102以及彈性橡膠體103，剪刀式連接元件102分別連接於按鍵帽101以及金屬底板11，且其包括第一框架1021以及第二框架1022，第二框架1022轉軸連接於第一框架1021，使得第一框架1021與第二框架1022可彼此相對擺動。另外，彈性橡膠體103係設置於按鍵帽101與金屬底板11之間，且其具有抵頂部1031。
當使用者觸壓任一按鍵10、10’的按鍵帽101時，按鍵帽101相對於金屬底板11往下移動，使得剪刀式連接元件102的第一框架1021與第二框架1022會由開合狀態變更為疊合狀態，且往下移動的按鍵帽101會推抵彈性橡膠體103，使彈性橡膠體103的抵頂部1031抵頂而發生形變且觸發相對應的按鍵開關121，以使薄膜開關電路12產生相對應的按鍵訊號。而當使用者不再觸壓按鍵10、10’時，按鍵帽101會因應彈性橡膠體103由形變狀態恢復所產生的彈性力而相對於金屬底板11往上移動，此時第一框架1021與第二框架1022會由疊合狀態變更為開合狀態，且按鍵帽101會恢復至被觸壓前之位置。
習知鍵盤1中，某些長度L1遠大於寬度W1的按鍵10’之結構與按鍵10不同，其原因在於，按鍵10'之按鍵帽101的長度L1較長，故於使用者觸壓按鍵10’之過程中，其按鍵帽101容易發生晃動，而影響按鍵10’運作之流暢度，甚至影響到使用者之觸壓手感。因此，按鍵10’更設置有特殊機構，以提升其運作的流暢度。按鍵10'更包括第一平衡桿104以 及第二平衡桿105，且第一平衡桿104包括第一連桿部1041以及二第一勾部1042，該二第一勾部1042分別位於第一平衡桿104之兩端。而第二平衡桿105包括第二連桿部1051以及二第二勾部1052，該二第二勾部1052分別位於第二平衡桿105之兩端。另外，金屬底板11包括第一連接結構111以及第二連接結構112，且第一連接結構111以及第二連接結構112分別向上延伸並穿過薄膜開關電路12。第一連接結構111包括第一勾孔1111以及第三勾孔1112，而第二連接結構112包括分別相對應於第一勾孔1111以及第三勾孔1112的第二勾孔1121以及第四勾孔1122。
其中，第一平衡桿104的第一連桿部1041以及第二平衡桿105的第二連桿部1051係分別樞接於按鍵10’的按鍵帽101，且第一平衡桿104的二第一勾部1042分別穿過第一連接結構111的第一勾孔1111以及第二連接結構112的第二勾孔1121。另一方面，第二平衡桿105的二第二勾部1052分別穿過第一連接結構111的第三勾孔1112以及第二連接結構112的第四勾孔1122。
請參閱圖4與圖5，圖4係為習知鍵盤之金屬底板與薄膜開關電路組裝之結構示意圖，而圖5係為習知鍵盤之第一平衡桿與第二平衡桿之作動示意圖。當按鍵10’的按鍵帽101相對於金屬底板11往上或往下移動時，第一平衡桿104往第一方向D11或第二方向D12反覆移動，且往第一轉動方向D13或第二轉動方向D14翻轉。同理，第二平衡桿105亦會往第一方向D11或第二方向D12反覆移動，並往第一轉動方向D13或第二轉動方向D14翻轉。設置第一平衡桿104以及第二平衡桿105之目的在於，使按鍵10’於相對於金屬底板11往上或往下移動時能保持平衡而不致傾斜，同時還能增加按鍵帽101的強度。
然而，第一平衡桿104、第二平衡桿105以及金屬底板11 皆係由金屬材質所製成，由圖4與圖5可知，按鍵10’的按鍵帽101相對於金屬底板11往上或往下移動而使得第一平衡桿104以及第二平衡桿105進行作動時，第一平衡桿104之二第一勾部1042以及第二平衡桿105之二第二勾部1052經常碰撞且摩擦金屬底板，因此產生聲響。特別是二第一勾部1042與二第二勾部1052的R角處(圖5中以斜線標示)，但這樣的聲響對使用者而言是不悅耳的噪音。
因此，需要一種可降低噪音之鍵盤。
本發明之目的在於提供一種可降低噪音之鍵盤。
於一較佳實施例中，本發明提供一種鍵盤包括一按鍵、一開關電路板、一底板以及一緩衝元件。該按鍵包括顯露於該鍵盤之外的一按鍵帽以及一平衡桿，而該平衡桿連接於該按鍵帽，該平衡桿包括一連桿部以及一勾部，該連桿部連接於該按鍵帽，而該勾部位於該連桿部之一端。該開關電路板位於該按鍵以及該底板之間，該開關電路板具有一按鍵開關，對應於該按鍵，用以被該按鍵觸發而輸出一按鍵訊號。該底板設置於該開關電路板之下方，用以承載該按鍵，且該底板具有一連接結構，用以與該勾部連接而連接該平衡桿以及該底板。該緩衝元件，套設於該連接結構上，用以分隔該勾部以及該連接結構。
於一較佳實施例中，該緩衝元件包括一上緩衝部、一下緩衝部以及一延伸部。該上緩衝部與該連接結構之上表面接觸，用以於該按鍵帽被觸壓時與該按鍵帽接觸，而可吸收該按鍵帽所提供之一撞擊力。該下緩衝部與該連接結構之下表面接觸且位於該連接結構以及該勾部之間，用 以分隔該勾部以及該連接結構。該延伸部位於該上緩衝部與該下緩衝部之間，且分別連接於該上緩衝部以及該下緩衝部。
簡言之，本發明鍵盤於底板之連接結構上設置緩衝元件，以分隔第一勾部(以及第二勾部)與底板。由於以軟性材料所製成之緩衝元件可部份包覆傳統金屬製的連接結構，使得以金屬材料所製成之第一勾部以及第二勾部僅會與緩衝元件接觸，而不與金屬材料所製成的連接結構接觸，以減少金屬材料互相碰撞之機會。因此，本發明鍵盤可降低噪音。
1、2‧‧‧鍵盤
10、10’、20、20’‧‧‧按鍵
11‧‧‧金屬底板
12‧‧‧薄膜開關電路
21‧‧‧底板
22‧‧‧開關電路板
23‧‧‧緩衝元件
24‧‧‧容納空間
101、201‧‧‧按鍵帽
102、202‧‧‧剪刀式連接元件
103‧‧‧彈性橡膠體
104、204‧‧‧第一平衡桿
105、205‧‧‧第二平衡桿
111‧‧‧第一連接結構
112‧‧‧第二連接結構
121、224‧‧‧按鍵開關
211‧‧‧底板卡勾
212‧‧‧連接結構
203‧‧‧彈性元件
221‧‧‧上線路板
222‧‧‧下線路板
223‧‧‧隔離層
225‧‧‧開孔
231‧‧‧上緩衝部
232‧‧‧下緩衝部
233‧‧‧延伸部
1021‧‧‧第一框架
1022‧‧‧第二框架
1031‧‧‧抵頂部
1041、2041‧‧‧第一連桿部
1042、2042‧‧‧第一勾部
1051、2051‧‧‧第二連桿部
1052、2052‧‧‧第二勾部
1111‧‧‧第一勾孔
1112‧‧‧第三勾孔
1111‧‧‧第二勾孔
1122‧‧‧第四勾孔
2011‧‧‧第一連接部
2012‧‧‧第二連接部
2211‧‧‧上導電線路
2221‧‧‧下導電線路
2231‧‧‧隔離層開孔
2121‧‧‧勾孔
D11、D21‧‧‧第一方向
D12、D22‧‧‧第二方向
D13、D23‧‧‧第一轉動方向
D14、D24‧‧‧第二轉動方向
L1、L2‧‧‧按鍵帽之長度
W1、W2‧‧‧按鍵帽之寬度
圖1係習知鍵盤之外觀結構示意圖。
圖2係習知鍵盤之結構分解示意圖。
圖3係習知鍵盤另一視角之結構分解示意圖。
圖4係習知鍵盤之金屬底板與薄膜開關電路組裝之結構示意圖。
圖5係習知鍵盤之第一平衡桿與第二平衡桿之作動示意圖。
圖6係本發明鍵盤於一較佳實施例中之外觀結構示意圖。
圖7係本發明鍵盤於一較佳實施例中之結構分解示意圖。
圖8係本發明鍵盤於一較佳實施例中另一視角之結構分解示意圖。
圖9係本發明鍵盤之開關電路板於一較佳實施例中之結構分解示意圖。
圖10係本發明鍵盤之底板與開關電路板於一較佳實施例中之組裝之結構示意圖。
圖11係本發明鍵盤之第一平衡桿與第二平衡桿於一較佳實施例中之作動示意圖。
鑑於習知技術所造成的困擾，本發明提供一種可解決習知技術問題之鍵盤。首先說明本發明鍵盤的結構，請參閱圖6，其為本發明鍵盤於一較佳實施例中之外觀結構示意圖。本發明鍵盤2包括複數按鍵20、20’，其顯露於鍵盤2之外，該些按鍵20、20’可供使用者以手指觸壓而產生相對應之訊號予連接於鍵盤2之電腦(未顯示於圖中)，使電腦執行被觸壓之按鍵功能。其中，按鍵20之長度略大於其寬度，而按鍵20’之長度L2則遠大於其寬度W2。
接下來說明本發明鍵盤2的內部結構。請同時參閱圖7以及圖8，圖7係為本發明鍵盤於一較佳實施例中之結構分解示意圖，而圖8係為本發明鍵盤於一較佳實施例中另一視角之結構分解示意圖。本發明鍵盤2除了複數按鍵20、20’之外更包括底板21、開關電路板22以及緩衝元件23，底板21設置於複數按鍵20、20’之下方，其可連接複數按鍵20、20’。開關電路板22位於複數按鍵20、20’以及底板21之間，其功能為被按鍵20、20’觸發而輸出相對應之按鍵訊號，開關電路板22包括上線路板221、下線路板222、隔離層223、按鍵開關224以及複數開孔225。
鍵盤2中，每一按鍵20’包括有按鍵帽201、至少一剪刀式連接元件202、彈性元件203、第一平衡桿204以及第二平衡桿205。剪刀式連接元件202連接於相對應之按鍵帽201以及底板21，其可固定按鍵帽201於底板21上，且使按鍵帽201相對於底板21移動。彈性元件203位於 相對應之按鍵帽201以及開關電路板22之間且對應於按鍵開關224，其功能為被相對應之按鍵帽201推抵而抵頂相對應之按鍵開關224。於本較佳實施例中，底板21係以金屬材料製成，而彈性元件203係為彈性橡膠體，而剪刀式連接元件202係以塑膠材料所製成。
圖7以及圖8中，第一平衡桿204以及第二平衡桿205皆可連接於按鍵帽201，第一平衡桿204包括第一連桿部2041以及二第一勾部2042，第一連桿部2041可連接於按鍵帽201，而該二第一勾部2042則分別位於第一連桿部2041之一端以及另一端。類似於第一平衡桿204，第二平衡桿205包括第二連桿部2051以及二第二勾部2052，第二連桿部2051可連接於按鍵帽201，而該二第二勾部2052則分別位於第二連桿部2052之一端以及另一端。底板21包括複數底板卡勾211以及複數連接結構212，複數底板卡勾211以及複數連接結構212皆由底板21往上延伸而形成，且複數底板卡勾211之功能為與剪刀式連接元件202連接，而固定剪刀式連接元件202於底板21上。複數連接結構212則對應於第一平衡桿204以及第二平衡桿205，其可與第一勾部2042以及第二勾部2052連接而固定第一平衡桿204以及第二平衡桿205於底板21上，其中，第一勾部2042以及第二勾部2052可分別相對於連接結構212轉動。
另一方面，按鍵帽201包括複數第一連接部2011以及複數第二連接部2012，複數第一連接部2011設置於按鍵帽201之內表面上，其可與剪刀式連接元件202連接。而複數第二連接部2012亦設置於按鍵帽201之內表面上，其功能為與第一連桿部2041以及第二連桿部2051連接，其中，第一連桿部2041以及第二連桿部2051可分別相對於第二連接部2012轉動。
請同時參閱圖7以及圖9，圖9係為本發明鍵盤之開關電路 板於一較佳實施例中之結構分解示意圖。圖9顯示出開關電路板22之分解結構，上線路板221具有上導電線路2211，且上導電線路2211設置於上線路板221之下表面上。下線路板222位於上線路板221之下方，下線路板222包括下導電線路2221以及延伸區域2222，且下導電線路2221設置於下線路板222之上表面上。隔離層223位於上線路板221以及下線路板222之間，且隔離層223具有對應於按鍵帽201之隔離層開孔2231，隔離層223之功能為分隔上導電線路2211以及下導電線路2221。其中，上導電線路2211、隔離層開孔2231以及下導電線路2221共同形成按鍵開關224，而每一按鍵開關224對應於一個按鍵20、20’，其可被按鍵20、20’觸發而輸出按鍵訊號。
接下來請同時參閱圖7以及圖10，圖10係為本發明鍵盤之底板與開關電路板於一較佳實施例中之組裝之結構示意圖。複數連接結構212係設置於底板21上且穿過開關電路板22之相對應的開孔225，而每一連接結構212具有複數勾孔2121，分別對應於第一勾部2042以及第二勾部2052。第一勾部2042以及第二勾部2052分別伸入相對應之勾孔2121，以連接第一平衡桿204(與第二平衡桿205)以及底板21，同時限制第一勾部2042以及第二勾部2052分別於勾孔2121內轉動。藉由第一平衡桿204(與第二平衡桿205)以及底板21之連接，使得緩衝元件23部份位於連接結構212以及第一勾部2042(以及第二勾部2052)之間，以分隔第一勾部2042(以及第二勾部2052)以及連接結構212。
緩衝元件23包括上緩衝部231、下緩衝部232以及延伸部233。上緩衝部231與連接結構212之上表面接觸，其可於按鍵帽201被觸壓時與按鍵帽201之內表面接觸，而可吸收按鍵帽201所提供之撞擊力，以降低噪音。下緩衝部232與連接結構212之下表面接觸且位於連接結構 212以及第一勾部2042(以及第二勾部2052)之間，其可分隔第一勾部2042(以及第二勾部2052)以及連接結構212，而減緩第一勾部2042(以及第二勾部2052)與連接結構212之間的碰撞。延伸部233位於上緩衝部231與下緩衝部232之間，且分別連接於上緩衝部231以及下緩衝部232。
其中，上緩衝部231、下緩衝部232以及延伸部233之間形成一容納空間24，容納空間24可收納部份連接結構212，緩衝元件23則得以套設於連接結構212上。於本較佳實施例中，緩衝元件23則以矽橡膠(silicone rubber)材料或其他軟性材料所製成，且上緩衝部231、下緩衝部232以及延伸部233係為一體成型，而緩衝元件23之形狀係為ㄈ形，以與連接結構212之部份結構互補。
由圖10可看出，緩衝元件23係設置於相對應之連接結構212上且部份位於連接結構212以及第一勾部2042(與第二勾部2052)之間，以分隔第一勾部2042以及連接結構212，且分隔第二勾部2052以及連接結構212，故可避免第一勾部2042以及第二勾部2052與連接結構212接觸，而發生聲響。
需特別說明的是，當緩衝元件23套設於連接結構212上，且第一勾部2042穿過勾孔2121而與連接結構212連接時，第一勾部2042抵頂緩衝元件23之下緩衝部232，而可固定緩衝元件23於連接結構上212。而第二勾部2052亦為同理，故不再贅述。簡言之，本發明鍵盤2採用以下設計：第一勾部2042以及第二勾部2052分別穿過相對應之勾孔2121時，第一勾部2042以及第二勾部2052可分別抵頂下緩衝部232，以固定緩衝元件23於連接結構212上，因此，不需額外設置黏著劑來固定緩衝元件23於連接結構212上，即可進行該兩者之間的結合。
接下來說明按鍵20’被觸壓之運作情形。當使用者觸壓任一 按鍵20’的按鍵帽201時，按鍵帽201相對於底板21往下移動，使得剪刀式連接元件202被推抵而擺動，且往下移動的按鍵帽201推抵彈性元件203，使得彈性元件203被抵頂而發生形變且觸發相對應的按鍵開關224，以產生相對應的按鍵訊號。而當使用者不再觸壓按鍵20’時，按鍵帽201會因應彈性元件203由形變狀態恢復所產生的彈性力而相對於底板21往上移動，以推抵按鍵帽201往上移動，同時帶動剪刀式連接元件202擺動而由疊合狀態恢復為開合狀態，且按鍵帽201會恢復至被觸壓前之位置。
請參閱圖11，其為本發明鍵盤之第一平衡桿與第二平衡桿於一較佳實施例中之作動示意圖。於按鍵20’之按鍵帽201相對於底板21往上或往下移動之過程中，第一平衡桿204往第一方向D21或第二方向D22反覆移動，且往第一轉動方向D23或第二轉動方向D24轉動。其中，第一連桿部2041相對於複數第二連接部2012轉動，且二第一勾部2042分別於相對應之勾孔2121內轉動，因應下緩衝部232之設置，第一勾部2042不與底板21接觸。同理，第二平衡桿205亦會往第一方向D21或第二方向D22反覆移動，並往第一轉動方向D23或第二轉動方向D24轉動。其中，第二連桿部2051相對於複數第二連接部2012轉動，且二第二勾部2052分別於相對應之勾孔2121內轉動，因應下緩衝部232之設置，第二勾部2052亦不與底板21接觸。
根據上述可知，本發明鍵盤於底板之連接結構上設置緩衝元件，以分隔第一勾部(以及第二勾部)與底板。由於以軟性材料所製成之緩衝元件可部份包覆傳統金屬製的連接結構，使得以金屬材料所製成之第一勾部以及第二勾部僅會與緩衝元件接觸，而不與金屬材料所製成的連接結構接觸，以減少金屬材料互相碰撞之機會。因此，本發明鍵盤可降低噪音。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之 申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

Claims (8)

  1. 一種鍵盤，包括：一按鍵，包括：一按鍵帽，顯露於該鍵盤之外；以及一平衡桿，連接於該按鍵帽，該平衡桿包括：一連桿部，連接於該按鍵帽；以及一勾部，位於該連桿部之一端；一開關電路板，位於該按鍵之下方，該開關電路板具有一按鍵開關，對應於該按鍵，用以被該按鍵觸發而輸出一按鍵訊號；一底板，設置於該開關電路板之下方，用以承載該按鍵，該底板具有一連接結構，用以與該勾部連接而連接該平衡桿以及該底板；以及一緩衝元件，套設於該連接結構上，用以分隔該勾部以及該連接結構；其中該緩衝元件包括：一上緩衝部，與該連接結構之上表面接觸，用以於該按鍵帽被觸壓時與該按鍵帽接觸，而可吸收該按鍵帽所提供之一撞擊力；一下緩衝部，與該連接結構之下表面接觸且位於該連接結構以及該勾部之間，用以分隔該勾部以及該連接結構；以及一延伸部，位於該上緩衝部與該下緩衝部之間，且分別連接於該上緩衝部以及該下緩衝部；以及，其中該上緩衝部、該下緩衝部以及該延伸部之間形成一容納空間，該容納空間可收納部份該連接結構，該緩衝元件得以套設於該連接結構上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤，其中當該緩衝元件套設於該連接結構上，且該勾部與該連接結構連接時，該勾部抵頂該下緩衝部，而固定該緩衝元件於該連接結構上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤，其中該緩衝元件之形狀係為ㄈ形，且與該連接結構之部份結構互補。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤，其中該上緩衝部、該下緩衝部以及該延伸部係一體成型。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤，其中該開關電路板包括：一上線路板，包括一上導電線路，且該上導電線路設置於該上線路板之一下表面上；一下線路板，位於該上線路板之下方，包括一下導電線路，且該下導電線路設置於該下線路板之一上表面上；以及一隔離層，位於該上線路板以及該下線路板之間，且包括一隔離層開孔，用以分隔該上導電線路以及該下導電線路；其中該上導電線路、該隔離層開孔以及該下導電線路共同形成該按鍵開關。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之鍵盤，其中該開關電路板具有一開孔，對應於該連接結構，且該開孔貫通該上線路板、該下線路板以及該隔離層，該連接結構穿過該開孔，使該勾部得以與該連接結構連接。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤，其中該連接結構具有一勾孔，對應於該勾部，以供該勾部穿過而連接該平衡桿以及該底板；其中，該緩衝元件部份位於該連接結構以及該勾部之間，以分隔該勾部以及該連接結 構。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之鍵盤，其中該按鍵更包括：一剪刀式連接元件，連接於該按鍵帽以及該底板，用以固定該按鍵帽於該底板上，且使該按鍵帽相對於該底板移動；以及一彈性元件，位於該按鍵帽以及該開關電路板之間且對應於該按鍵開關，用以被該按鍵帽推抵而抵頂該開關電路板；其中，當該彈性元件不再被該按鍵帽推抵時，該彈性元件提供一彈性力予該按鍵帽。
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