TWI598775B - 輸入裝置及其製造方法 - Google Patents

Description

輸入裝置及其製造方法

本發明係關於一種輸入裝置及其製造方法，特別是一種具有開關之輸入裝置及其製造方法。

目前市面上有多種輸入裝置，例如鍵盤、滑鼠、觸控板、軌跡球及光學掃描器等，其被廣泛應用於操作電子設備。為了能夠方便、直覺並快速地輸入指令，最常使用的輸入裝置多為滑鼠。如圖4所示，滑鼠主要包含外殼1001、設於外殼內的微動開關(micro-switch) 1002、設於外殼頂部的滑鼠按鍵1003、以及從滑鼠按鍵1003底部往微動開關1002突出的按鍵軸1004。當使用者敲擊滑鼠按鍵時，按鍵軸1004觸壓微動開關1002而得以對電子設備輸入指令。

理想上，製造業者會希望製造出來之滑鼠在使用者未敲擊滑鼠按鍵時，按鍵軸會恰好接觸但並未觸動微動開關。然而在習知的滑鼠中，按鍵軸於成型時容易產生製造公差，使得按鍵軸的實際長度過長或過短。另外，滑鼠按鍵與外殼之間也容易產生組裝公差。因此，當滑鼠按鍵與外殼相組裝後，按鍵軸容易產生空行程或預壓的問題。所謂空行程的問題，係指於組裝後按鍵軸與微動開關之間存在間隙，導致使用者敲擊滑鼠按鍵時，按鍵軸要往下走一段空的行程再接觸微動開關，而不是直接觸發微動開關以輸入指令；而所謂預壓的問題，係指於組裝後按鍵軸常態地保持觸壓微動開關，即按鍵軸於自然狀態下已經把微動開關往下壓住一點，導致滑鼠過於靈敏而令使用者容易誤輸指令。空行程以及預壓的現象將導致產品良率下降以及影響使用者的操作順暢度。製造業者目前的一種做法是，在組裝滑鼠之後，再對每個滑鼠進行量測，以檢查是否存在空行程或預壓問題，如果存在，則將滑鼠拆解重新調整後再次重新組裝，直至消除空行程或預壓現象。這種組裝—量測—拆解—複裝的做法導致滑鼠製造及生產的效率低下。

鑒於以上的問題，本發明揭露一種輸入裝置及其製造方法，有助於解決習知按鍵軸會產生空行程或預壓的問題。

本發明所揭露的輸入裝置的製造方法包含以下步驟：提供一主體，其中主體包含一外殼件以及設置於由外殼件圍成的一空腔內的一開關件；提供一蓋體，其中蓋體包含一受壓件、一接觸件以及一彈性固定件。接觸件直接連接受壓件，或者接觸件透過彈性固定件連接受壓件；設置蓋體於主體，其中受壓件的一部分設置於外殼件之上，另一部分設置於空腔內。接觸件直接連接或透過彈性固定件連接另一部分；調整接觸件與受壓件之間的相對位置，以使接觸件恰好接觸開關件；以及透過彈性固定件固定受壓件與接觸件之間的相對位置。

本發明所揭露的輸入裝置包含一主體、以及一蓋體。主體包含一外殼件以及設置於由外殼件圍成的一空腔內的一開關件。蓋體包含一受壓件、一接觸件以及一彈性固定件。彈性固定件用以固定受壓件與接觸件之間的相對位置，使接觸件恰好接觸開關件。受壓件的一部分設置於外殼件之上，另一部分設置於空腔內。接觸件直接連接或透過彈性固定件連接另一部分且接觸件恰好接觸開關件。

根據本發明所揭露的輸入裝置及其製造方法，輸入裝置的蓋體包含用來固定受壓件與接觸件之間之相對位置的彈性固定件。當蓋體設置於主體時，接觸件可相對受壓件移動而恰好接觸開關件。最後，透過彈性固定件來固定受壓件與接觸件之間的相對位置。藉此，可經由彈性固定件以及接觸件的移動來調整受壓件與接觸件整體的軸向長度，以避免空行程或是預壓的問題產生，可提升產品良率以及使用者的操作順暢度。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

本發明實施例揭露了一種輸入裝置及其製造方法，其中，輸入裝置至少具有外殼、按鍵、開關件和按鍵軸，按鍵位於外殼外表面上，並與位於由外殼構成的空腔內的按鍵軸連動，使得按鍵被按壓後，壓力經由按鍵軸傳遞給同樣位於外殼內部的開關件，由此得以實現外部指令的輸入。在本發明實施例揭露的輸入裝置中，按鍵軸由連接部、接觸件及使連接部與接觸件相互固定連接的彈性固定件三部分構成，其中連接部與接觸件連接後一起投影於豎直方向上的長度(下文簡稱為連接部與接觸件的長度)恰好等於按鍵處於未被按壓時其底端至開關件頂端之間的距離投影於豎直方向上的長度(下文簡稱為按鍵底端至開關件頂端的長度)。

在本發明一實施例所揭露輸入裝置的製造方法中，如採可固化材料作為彈性固定件，於該輸入裝置的組裝階段，首先準備好該輸入裝置的各個零部件(即包括按鍵、開關件、連接部、接觸件等等)，在連接部和接觸件的連接處添加呈未固化狀態的可固化材料，將各零部件相互結合，此時添加於連接部和接觸件的連接處的呈未固化狀態的可固化材料因重力作用下向下，迫使接觸件一同向下移動以接觸開關件，並在連接部與接觸件的長度等於按鍵底端至開關件頂端的長度時，使位於連接部和接觸件之間的可固化材料固化，即在組裝的最後階段才使連接部和接觸件的連接固化成形。

在本發明一實施例所揭露輸入裝置的製造方法中，如採彈性件及阻擋件作為彈性固定件，則在組裝之前，在外殼的一側面上開設一開口，該開口適於使該阻擋件通過其伸入由外殼圍成的容腔內，彈性件連接受壓件與接觸件之間，將各零部件相互結合，此時因重力以及彈性件的彈性形變等的作用，使得接觸件向下移動以接觸開關件，並在連接部與接觸件的長度等於按鍵底端至開關件頂端的長度時，將該阻擋件透過該開口伸入該容腔內以阻擋該彈性件發生繼續的彈性形變，並於受壓件與接觸件之間的相對位置固定之後，封閉該開口。

從而，採用本發明實施例提供的輸入裝置及其製造方法，使按鍵軸在完全組裝好時才完成成形或固定，使按鍵軸的高度完全匹配其下方的開關件，防止了空行程或者預壓狀況的出現，為改善使用者的使用體驗提供了可行方案；並且，由於不需要像傳統製造方法那樣組裝—量測—拆解—複裝這樣的繁瑣過程，提高了輸入裝置的製造及生產效率。

以下通過實施方式詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參照圖1A，為根據本發明第一實施例之輸入裝置的剖切示意圖。在本實施例中，輸入裝置1包含一主體10、一蓋體20以及一可固化材料30。輸入裝置1例如可以為電腦滑鼠或是電腦鍵盤。在本實施例中，輸入裝置1以電腦滑鼠為例。

主體10包含一外殼件110以及設置於由外殼件110圍成的空腔內的一開關件120。開關件120例如為電腦滑鼠的微動開關，其具有與接觸件220相接觸的開關觸點。此外，主體10還可以包含設置於外殼件110之一空腔111內的與開關件120電性連接的電路板、滾輪、LED燈以及感測器，但這些元件的配置並非用以限制本發明。圖1A中僅繪示開關件120，而設置於外殼件110內的主體10的其他元件並未繪示。

蓋體20包含一受壓件210以及與受壓件210相連接的一接觸件220。受壓件210的一部分設置於主體10的外殼件110之上，另一部分設置於由外殼件110構成的空腔內，且與該部分可轉動地連接的接觸件220接觸主體10的開關件120。詳細來說，受壓件210包含一受壓部211以及自受壓部211往開關件120方向突出的一連接部212。受壓部211例如為電腦滑鼠的按鍵，連接部212例如為電腦滑鼠之按鍵軸的一部分，且接觸件220例如為電腦滑鼠之按鍵軸的另一部分。受壓部211設置於主體10的外殼件110，且接觸件220連接於連接部212遠離受壓部211的一端。在尚未添加可固化材料30時，接觸件220與連接部212相連接的部位的面積很小，且可發生變形。詳細來說，至少部分連接部212的截面面積W1沿自身之軸向方向朝接觸件220逐漸減少至接觸件220於連接部212的連接點P，且接觸件220的截面面積W2沿自身之軸向方向朝連接部212逐漸減少至連接點P。上述結構的功效將於後續詳述。

上述受壓件210例如為電腦滑鼠的左鍵或右鍵，且連接部212連同接觸件220為例如電腦滑鼠的按鍵軸。當使用者未按壓受壓件210時，連接於受壓件210的接觸件220抵靠並接觸開關件120。當使用者按壓受壓件210的受壓部211時，接觸件220下壓觸發開關件120，進而令輸入裝置1產生輸入指令。

可固化材料30為彈性材料，例如可以是光敏樹脂(Photopolymer)等光固化材料、有機矽(Organosilicon)等熱固化材料、快乾膠或是上述之組合。可固化材料30設置於蓋體20之受壓件210的連接部212與接觸件220的連接處。

以下說明本實施例之輸入裝置1的製造方法。請同時參照圖1B至圖1F。圖1B為圖1A之輸入裝置的製造方法的步驟流程圖。圖1C至圖1F為製造圖1A之輸入裝置的過程示意圖。

首先執行步驟S1，係提供主體10與蓋體20。主體10與蓋體20例如可以經由塑膠射出成型的方式製造。此時，所提供的主體10包含外殼件110及開關件120，而蓋體20包含受壓件210和接觸件220，其中受壓件210與接觸件220之間的連接尚未固化，例如蓋體20的接觸件220此時可移動地連接於受壓件210。在此階段，接觸件220與連接部212相連接的部位的面積很小，且可發生變形。詳細來說，本實施例的接觸件220一體成型地連接於受壓件210，且接觸件220可以連接點P為旋轉中心相對受壓件210可轉動。

接著執行步驟S2，係設置呈未固化狀態的可固化材料30於連接部212與接觸件220的連接處。詳細來說，步驟S2可以包含以下步驟：如圖1C和圖1D所示，先設置二黏貼件2於接觸件220的相對二側，而令受壓件210的連接部212、接觸件220與二黏貼件2共同形成一容置空間40於連接部212與接觸件220的連接處附近；接著，設置未固化的可固化材料30於容置空間40內，以使得連接部212與接觸件220相連接的部位因可固化材料的存在而面積增大；最後，可以選擇性地移除二黏貼件2。

於執行步驟S2之後，接著執行步驟S3，係設置蓋體20於主體10。詳細來說，步驟S3可以包含以下步驟：如圖1E所示，先設置受壓件210於外殼件110；接著，如圖1F所示，調整接觸件220與受壓件210的相對位置，而令接觸件220相對受壓件210移動以恰好接觸開關件120。在本實施例中，係透過靜置主體10與蓋體20方式來調整接觸件220與受壓件210的相對位置。由於此時可固化材料30尚未固化而具有一定程度的流動性，因此接觸件220可藉由自身之重量相對受壓件210的連接部212旋轉進而垂下並接觸到開關件120。藉由靜置主體10與蓋體20，有助於確保能提供充足時間讓接觸件220恰好接觸到開關件120後再繼續執行後續的製造步驟。在其他實施例中，也可以採用手動轉動接觸件220的方式來調整接觸件220與受壓件210的相對位置以使接觸件220恰好接觸開關件120。這裡所稱“恰好接觸”是指接觸件220剛剛接觸開關件120且未使開關件產生位移。

最後，執行步驟S4，係固定受壓件210與接觸件220之間的相對位置。步驟S4可以包含以下步驟：固化設置於受壓件210與接觸件220的可固化材料30。詳細來說，若可固化材料30包含光固化材料，則可自外部照光或是利用設於外殼件110的LED燈(未繪示)打光，以將可固化材料30固化；若可固化材料30包含熱固化材料，則可將輸入裝置1整體進行加熱，以將可固化材料30固化；若可固化材料30包含快乾膠，則可於執行步驟S3後再持續靜置主體10與蓋體20，以待可固化材料30完全固化。當可固化材料30固化時，接觸件220無法再相對連接部212旋轉，因此連接部212與接觸件220整體的軸向長度L(如圖1F所示)被固定。

綜上所述，根據本實施例所揭露的輸入裝置1及其製造方法，輸入裝置1的蓋體20包含在組裝完成之前可移動地設置於受壓件210的接觸件220。當蓋體20設置於主體10時，接觸件220可相對受壓件210移動而恰好接觸開關件120。當接觸件220恰好接觸開關件120時，使可固化材料30被固化而固定受壓件210與接觸件220之間的相對位置。藉此，當可固化材料30未被固化時，可以經由接觸件220的移動來調整連接部212與接觸件220整體的軸向長度L，以避免接觸件220與開關件120之間產生間隙，有助於防止蓋體20設置於主體10後產生空行程，可提升產品良率以及使用者的操作順暢度。

在本實施例中，設置未固化的可固化材料30於受壓件210與接觸件220的步驟S2早於設置蓋體20於主體10的步驟S3。藉此，可在受壓件210與接觸件220被主體10的外殼件110包覆前就設置好可固化材料30，有助於降低製造難度。

此外，在本實施例中，步驟S2包含設置黏貼件2而形成適於容置未固化之可固化材料30的容置空間40。藉此，黏貼件2有助於適當地侷限未固化之可固化材料30的流動方向，避免可固化材料30在設置過程中沾到輸入裝置1的其他元件。待可固化材料30的流動性稍微降低後(例如靜置等待可固化材料30中的部分流體成分揮發)，即可選擇性地移除黏貼件2。

另外，在本實施例中，受壓件210之連接部212的截面面積W1沿自身之軸向方向朝接觸件220逐漸減少至接觸件220於與連接部212的連接點P，且接觸件220的截面面積W2沿自身之軸向方向朝連接部212逐漸減少至連接點P。藉此，可減少連接部212與接觸件220在連接點P的截面積，使接觸件220更容易依靠自身之重量相對連接部212旋轉進而垂下。

第一實施例中示範經由接觸件的移動來調整受壓件與接觸件整體的軸向長度，並搭配使用可固化材料固定兩者之間的相對位置，以解決空行程的問題，但本發明所揭露的輸入裝置及其製造方法也能解決預壓的問題。例如可以通過如精密儀器量測出接觸件220恰好接觸開關件120，並使可固化材料30固化，藉此有助於防止出現預壓現象，為改善輸入裝置的使用體驗提供了可能。請同時參照圖2A至圖2C。圖2A為根據本發明第二實施例之輸入裝置的剖切示意圖。圖2B至圖2C為製造圖2A之輸入裝置的示意圖。由於第二實施例和第一實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。

在本實施例中，如圖2B所示，蓋體20的接觸件220於受壓件210設置於外殼件110之前就已經接觸到主體10的開關件120。如圖2C所示，當繼續執行設置受壓件210於外殼件110的步驟時，接觸件220下方的移動路徑因被開關件120止擋，故接觸件220會相對受壓件210的連接部212旋轉以調整接觸件220與受壓件210的相對位置，而使連接部212與接觸件220整體的軸向長度L縮短。最後，固化可固化材料30以固定軸向長度L。藉此，本實施例所揭露的輸入裝置及其製造方法有助於防止使用者尚未使用時，接觸件220就已經常態按壓開關件120，可避免預壓的情況產生，以提升產品良率以及使用者的操作順暢度。

在第一與第二實施例中，受壓件210、接觸件220以及可固化材料30的結構與連結關係並非用以限制本發明。請同時參照圖3A至圖3C。圖3A為根據本發明第三實施例之輸入裝置的剖切示意圖。圖3B至圖3C為製造圖3A之輸入裝置的示意圖。由於第三實施例和第一實施例相似，故以下僅就相異處進行說明。

在本實施例中，輸入裝置1”的蓋體20包含受壓件210以及一接觸件220”。接觸件220”於面對受壓件210之連接部212的一側具有一凹槽221”。連接部212遠離受壓部211的一端2121位於凹槽221”內，並且端2121與凹槽221”的槽壁面相分離。可固化材料30設置於凹槽221”內並且包覆連接部212的端2121。

如圖3B和圖3C所示，在本實施例的製造方法中，係先設置未固化的可固化材料30於凹槽221”內；接著，設置受壓件210於外殼件110並靜置主體10與蓋體20，而令接觸件220”相對受壓件210移動以恰好接觸開關件120。由於此時可固化材料30尚未固化而具有一定程度的流動性，因此接觸件220”能依靠自身之重量而相對受壓件210的連接部212垂下，進而恰好接觸到開關件120。

最後，係固化設置於接觸件220”之凹槽221”內的可固化材料30，以固定受壓件210與接觸件220”之間的相對位置。藉此，可避免接觸件220”與開關件120之間產生間隙，有助於防止蓋體20設置於主體10後產生空行程。本實施例係以解決空行程問題為例，但本發明並不以此為限。在其他實施例中，接觸件220”於受壓件210設置於外殼件110之前就已經接觸到開關件120。當繼續將受壓件210設置於外殼件110時，接觸件220”相對連接部212向上移動而使端2121伸入凹槽221”內，進而令連接部212與接觸件220”整體的軸向長度縮短。然後再將可固化材料30固化來固定連接部212和接觸件220”的相對位置，以使得接觸件220”恰好接觸開關件120。藉此，接觸件220”搭配可固化材料30也能解決預壓問題。

綜上所述，本發明所揭露的輸入裝置及其製造方法中，輸入裝置的蓋體包含可移動地設置於受壓件的接觸件。當蓋體設置於主體時，接觸件可相對受壓件移動而接觸開關件。可固化材料被固化而固定受壓件與接觸件之間的相對位置。藉此，當可固化材料未被固化時，可以經由接觸件的移動來調整受壓件與接觸件整體的軸向長度，以避免空行程或是預壓的問題產生，可提升產品良率以及使用者的操作順暢度。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1、1”‧‧‧輸入裝置

2‧‧‧黏貼件

10‧‧‧主體

20‧‧‧蓋體

30‧‧‧可固化材料

40‧‧‧容置空間

110‧‧‧外殼件

111‧‧‧空腔

120‧‧‧開關件

210‧‧‧受壓件

211‧‧‧受壓部

212‧‧‧連接部

2121‧‧‧端

220‧‧‧接觸件

220”‧‧‧接觸件

221”‧‧‧凹槽

L‧‧‧軸向長度

P‧‧‧連接點

W1、W2‧‧‧截面面積

S1、S2、S3、S4‧‧‧步驟

圖1A為根據本發明第一實施例之輸入裝置的剖切示意圖。 圖1B為圖1A之輸入裝置的製造方法的步驟流程圖。 圖1C至圖1F為製造圖1A之輸入裝置的示意圖。 圖2A為根據本發明第二實施例之輸入裝置的剖切示意圖。 圖2B至圖2C為製造圖2A之輸入裝置的示意圖。 圖3A為根據本發明第三實施例之輸入裝置的剖切示意圖。 圖3B至圖3C為製造圖3A之輸入裝置的示意圖。 圖4為已知滑鼠之結構示意圖。

1‧‧‧輸入裝置

10‧‧‧主體

20‧‧‧蓋體

30‧‧‧可固化材料

110‧‧‧外殼件

111‧‧‧空腔

120‧‧‧開關件

210‧‧‧受壓件

211‧‧‧受壓部

212‧‧‧連接部

220‧‧‧接觸件

P‧‧‧連接點

W1、W2‧‧‧截面面積

Claims (9)

1. 一種輸入裝置的製造方法，包含：提供一主體，其中該主體包含一外殼件以及設置於由該外殼件圍成的一空腔內的一開關件；提供一蓋體，其中該蓋體包含一受壓件、一接觸件以及一彈性固定件，該接觸件直接連接該受壓件，或者該接觸件透過該彈性固定件連接該受壓件，其中該彈性固定件為一可固化材料，且該可固化材料處於未固化狀態；設置該蓋體於該主體，其中該受壓件的一部分設置於該外殼件之上，另一部分設置於該空腔內，該接觸件直接連接或透過該彈性固定件連接該另一部分；調整該接觸件與該受壓件之間的相對位置，以使該接觸件恰好接觸該開關件；以及透過該彈性固定件固定該受壓件與該接觸件之間的相對位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之輸入裝置的製造方法，其中在該透過該彈性固定件固定該受壓件與該接觸件之間的相對位置的步驟中，固化該可固化材料，以使該接觸件恰好接觸該開關件。
3. 如申請專利範圍第2項所述之輸入裝置的製造方法，其中在該提供該蓋體的步驟中，將該接觸件可轉動地直接連接該受壓件，並將該可固化材料設置於該接觸件與該受壓件相連接之處。
4. 如申請專利範圍第3項所述之輸入裝置的製造方法，其中該將該可固化材料設置於該接觸件與該受壓件相連接之處的步驟包含：設置二黏貼件於該接觸件的相對二側，而令該受壓件、該接觸件與該二黏貼件共同形成一容置空間於該相連接之處的周圍；以及設置未固化的該可固化材料於該容置空間內。
5. 如申請專利範圍第2項所述之輸入裝置的製造方法，其中，在該提供該蓋體的步驟中，該受壓件包含一受壓部以及自該受壓部突出的一連接部，該接觸件具有一凹槽，該可固化材料設置於該凹槽內；其中，在該設置該蓋體與該主體的步驟中，該受壓部設置於該外殼件之上，該連接部設置於該空腔內，且該連接部遠離該受壓部之一端位於該凹槽內並被該可固化材料包覆。
6. 一種輸入裝置，包含：一主體，包含一外殼件以及設置於由該外殼件圍成的一空腔內的一開關件；以及一蓋體，包含一受壓件、一接觸件以及一彈性固定件，其中該彈性固定件用以固定該受壓件與該接觸件之間的相對位置，使接觸件恰好接觸該開關件，該受壓件的一部分設置於該外殼件之上，另一部分設置於該空腔內，該接觸件直接連接或透過該彈性固定件連接該另一部分且該接觸件恰好接觸該開關件；其中該彈性固定件為一可固化材料。
7. 如申請專利範圍第6項所述之輸入裝置，其中該受壓件包含一受壓部以及自該受壓部突出的一連接部，該受壓部設置於該主體的該外殼件之上，該連接部設置於該空腔內，該接觸件連接於該連接部遠離該受壓部的一端，其中至少部分該連接部的截面面積沿自身之軸向方向朝該接觸件逐漸減少至該接觸件於與該連接部的連接點，且該接觸件的截面面積沿自身之軸向方向朝該連接部逐漸減少至該接觸件與該連接部的連接點；該可固化材料設置於該連接部和該接觸件相連接之處。
8. 如申請專利範圍第6項所述之輸入裝置，其中該受壓件包含一受壓部以及自該受壓部突出的一連接部，該受壓部設置於該主體的該外殼件之上，該連接部設置於該空腔內，該接觸件具有一凹槽，該可固化材料設置於該凹槽內，該連接部遠離該受壓部之一端位於該凹槽內並被該可固化材料包覆。
9. 如申請專利範圍第7項或第8項所述之輸入裝置，其中該可固化材料為光固化材料或熱固化材料。