专利名称：防泼水的组件化键盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种键盘，特别是涉及一种供按压后对应地产生不同电信号输出的键盘。
背景技术：
图1及图2分别表示一种应用在一般台式电脑以及可携式电子装置(例如笔记本电脑、个人数字助理、掌上型电脑等)的键盘的基本代表性的结构。
依照图1所示，一般台式电脑的键盘结构，由上而下可依序包含有多个键帽51、多个定位单元52、一框体53、一上压板54、一上盖55、多个致动单元56、一电路单元57、一下压板58，及一下盖59。另于电路单元57及下压板58可设有一绝缘片571。
各键帽51上方形成有一平面，用以供字母、数字或是控制键等代表符号印刷，另外也可利用贴标签的方式将字母、数字或是控制键等代表符号贴附在该平面上，以供使用者打字输入时容易识别。此外，键帽51下方可为一向下凸出的颈部511，或者是一向上的凹部512(如图2所示)。
各定位单元52用以固定键帽51的位置并导引其上下移动的方向，其可为一烟囱状的孔，用以对应地供各键帽51的颈部511容置，或如一剪刀式开关的设计，以支撑在键帽51下方的凹部512(如图2所示)。
框体53则是结合该定位单元52以固定其相对位置，以现今的制作工艺来说，框体53与该定位单元52通常以一体成形的方式制作。
上压板54是一选择性的组件，可提供一定的刚性，用以压住及定位下方的构件。
致动单元56是对应地位在各键帽51下方，用以支撑键帽51并提供其反弹和回到原位的能力。而就现今市场上的电脑键盘而言，致动单元56的设计可具有相当多种不同的机构，图1及图2中所示为放置在对应键帽51下方的一碗状型的橡胶材料构成的致动单元56，形成所谓的单圆顶橡胶/片(rubberdome/sheet)的构造。此外，图中并未表示的致动单元还有单纯利用位在键帽下方的螺旋弹簧(coil spring)、弹性铁片、甚至是橡胶或塑胶制成而内部具有封闭式空气泡的按钮等等设计。更有些旧式的机种是使螺旋弹簧与键帽事先形成一体的结构。
电路单元57为一软性的印刷电路薄模版(circuitry membrane)或是印刷电路板(PCB)，其上设计有对应各键帽51的电路接点，当键帽51被按下时可触发对应接点以产生电信号，并将此一信号传送至电脑作进一步的处理。
下压板58也为一选择性的组件，其作用也是提供一定的刚性以压住及定位上述的构件。
而如图1应用在台式电脑的场合时，整个键盘是利用一上盖55与一下盖59的结合将所有组件固定为一体，只使该键帽51显露在外以供使用者按压。而如图2应用在笔记本电脑时，键盘的主要结构大致类似，但笔记本电脑的键盘是内建在系统内，所以没有上盖与下盖的构造，而只是容纳定位在一系统外壳的上表面所形成的一容置槽50内。
由上可知，应用在台式电脑的键盘是一独立完整的装置，而应用在如笔记本电脑的可携式电子装置时更是与整个系统结合成一体，此外，更有新一代的电脑，是将整个系统(包括中央处理器、存储器、输入/出连接端口、DVD/硬盘/软盘驱动器，以及其他附加的器材或连接端口)完全组装在和单一键盘大小差不多的体积内，使用者只要在键盘上键入数据就可以直接使用电脑。如此，以目前键盘的结构以及组装方式而言，很明显地是不容许使用者自行将键盘拆开进行替换或维修的。
另外，为了防止使用者自行拆开而造成人为的损坏，大部份的键盘皆采取有限期及有条件的产品保固，通常是在键盘的组装螺丝贴上一些警告贴纸，来警告使用者如果因自行拆卸而破坏或撕掉这些警告贴纸将会使键盘的产品保固失效。
以今天的科技来说，大部分的键盘虽然具有非常高的品质和耐用性，但是在日常使用当中，键盘被手上的油质、水或饮料，甚至空气中的灰尘与微粒等污染，皆可能造成键盘在使用上的不良。例如，因为在键帽51的颈部511与定位单元52的烟囱孔间堆积有干掉的咖啡、油渣或灰尘时，将使得键帽51难以被按压，或按压后无法弹回原位，形成操作上不良的现象。
又如不经意将水或其他饮料等液体泼溅在键盘上时，这些可导电的液体往往聚积在键盘内部而无法排出，对键盘内导电元件的功能影响甚大，严重者将使键盘失去功能。
而现有的键盘设计并无法让使用者简单地来清除这些物质或将液体排出，所以不可避免地将会影响到键盘的机械及电性功能。又由于键盘有条件的产品保固制度，使用者为了避免仍在保固期限内的产品因自行拆卸而造成保固失效，唯一的选择即是将键盘退回厂商维修或更换另一个新的键盘，而通常键盘厂商不会把键盘回收计算在成本之内，所以更换一个新的键盘给客户的成本总是比键盘退回进行维修还便宜。因此，每年有千百万个键盘被丢弃在保存箱，仓库和垃圾场，造成成本的浪费，且废弃键盘内的电子元件的组成物质也可能对环境构成危害，形成环保问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可部份替换的组件化键盘，其具有大量减少还在保固期间内的键盘产品因小瑕疵而被退回更换或维修所产生的成本。
本发明的再一目的是提供一种生产者得以较为环保的方式进行生产的键盘。
本发明的另一目的是提供一种能够自动地排除泼溅于上的液体的键盘结构，以降低液体所产生的湿气对其他内部电子元件功能的影响。
本发明的次一目的是提供一种可让使用者简单地进行维修和清洁的键盘结构，并在键盘上喷以清洁水或其他液体时，能够将水或其他液体连同灰尘和其他微粒排出键盘外。
本发明的防泼水的组件化键盘，其特点是该键盘包含一基座组件、一止水装置、一键帽组件及一结合装置。基座组件形成有一位在上表面的容置槽，容置槽内构成一高度较低的低陷部及多个连通容置槽的低陷部与基座组件外的导水孔，止水装置是围绕在容置槽的低陷部周围设置，而键帽组件是可拆离地组装在容置槽内，并借助结合装置使键帽组件固定在容置槽内并可轻易解除其连接关系。使进入容置槽内的液体得利用重力通过该导水孔而排出至基座组件外，降低液体湿气对其他电子元件的影响。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
图1是一种应用在台式电脑的键盘的主要零组件分解示意图；图2是一种应用在笔记本电脑的键盘的主要零组件分解示意图；图3是本发明的防泼水的组件化键盘的一较佳实施例大部构件立体分解图；图4是该较佳实施例组合后立体图；图5是一平面分解示意图，说明该较佳实施例组成的构件；图6是一剖视示意图，说明该较佳实施例的一结合装置的作用；图7是一部份的剖视示意图，说明本发明的另一较佳实施例的组装方式；图8是图7组合后的剖视示意图；图9是一部份的剖视示意图，说明本发明的另一较佳实施例的组装方式；图10是图9组合后的剖视示意图；图11是图9所显示的一止水装置的立体图；图12是一立体图，说明一键帽组件是由三片的次组件所组成，并提供一构成键帽组件与基座组件可简易拆装的结合装置的实施型态；图13是一立体图，说明一键帽组件为可折叠的型态；图14是一立体图，说明一构成键帽组件与基座组件可简易拆装的结合装置的实施型态；图15是一立体图，说明一构成键帽组件与基座组件可简易拆装的结合装置的实施型态；图16是一部份的立体图，说明一构成键帽组件与基座组件可简易拆装的结合装置的实施型态；图17是一立体图，说明一构成键帽组件与基座组件可简易拆装的结合装置的实施型态；图18是一立体分解图，说明本发明应用在一笔记本电脑的组合型态；图19是一立体图，说明一导水孔在笔记本电脑上的设置型态；图20是图19的部份的侧面图；及图21是一立体图，说明另一种在笔记本电脑上的键帽组件组装方式。
具体实施例方式
参阅图3、图4及图5，本发明键盘的第一较佳实施例是以台式电脑所使用的键盘结构作为说明，其基本零组件大致与前述已知的键盘相似，差异处在于将其区分为可简单地进行拆卸分离或组装的一键帽组件2及一基座组件3。
键帽组件2主要包括多个键帽11、多个分别对应键帽11的定位单元12及一固定该定位单元12的框体13，以构成一可拆换的组件。
基座组件3基本上是包括不属于键帽组件2的其余组件，本例中包括有一致动单元14、一供该致动单元14触发以产生对应信号的电路单元15、一绝缘片151、一上盖16、一与上盖16对合的下盖17、位在致动单元14上面的一上盖板18与位在绝缘片151下方的一下盖板19，而如前述的键盘构造那样，上盖板18、下盖板19与绝缘片151均为选择性的组件。整个基座组件3在上表面处构成一配合键帽组件2平面形状的容置槽10，以供键帽组件2组装。
当然，上述键帽组件2与基座组件3所包括的组件依照生产及组装的需求会略有不同而并非一定，例如，上盖16是可以包括到键帽组件2上(如图15所示)，另外，致动单元14及上盖板18也可以包括至键帽组件2内(如图7、8及图9、10所示)。但是基本上而言，基座组件3通常包括有电路单元15。
另借助一结合装置4(放大示意图可参照图6)，可使得键帽组件2与基座组件3可简单地进行组装或分离的作业。本例中，结合装置4具有一连设在键帽组件2的框体13外侧边缘下方处并朝外且向上弯曲的凸片42，凸片42朝外侧处形成一水平方向延伸的凸肋421，另对应地在下组装组件3的上盖16内侧缘面处设有一用以供凸片42扣合的凹槽43。当键帽组件2与基座组件3接合时，凸片42可略为弹性变形而使凸肋421进入凹槽43内以形成干涉定位作用，且借助由拨动凸片42反向弹性变形，可使凸肋421与凹槽43相互脱离，即可解除扣合状态而使键帽组件2自基座组件3分离。本例在实际应用时，是在键帽组件2与基座组件3相对的四周同时使用四个结合装置4。
为达到防泼水的目的，本例中，在基座组件3用以界定出容置槽10的上盖16设置有多个导水孔101。由于基座组件3的下盖17的底平面与上表面并非平行，使得基座组件3摆放在桌上时，容置槽10的底面可形成一定的倾斜角度，另有一种方式是在下盖的底平面的一侧设置一对支架(未图示，可比照图20所示)，同样可使基座组件3摆置在桌上时形成一定的倾斜角度，使得键帽组件2组装在容置槽10内时借助此产生一符合人体工学的倾斜状态而有利于使用者按压键帽。同时，利用此一倾斜状态，容置槽10便可在高度较低的一侧形成一凹陷部(即接近使用者的一侧)，而该导水孔101则分布在凹陷部处以连通容置槽10内部与上盖16的外部，本例中，在上盖16接近使用者的一侧共设有三导水孔101，而在两侧各设有一导水孔101，但是导水孔1 01的数目是可随设计加以增减，使得泼溅在键帽组件2上并渗入容置槽10内的水分能够利用自然的重力流至凹陷部，进而由导水孔101排出基座组件3外，可有效避免水分停留在键盘内部而影响其他电子元件的功能。
此外，上盖16界定出容置槽10的四周边缘处还设置有一止水装置102，用以密封容置槽10与基座组件3内其他元件可能连通的缝隙，主要是防止位在容置槽10内的水分进一步渗入基座组件3内而接触电路单元15，但是其设置上以不阻挡导水孔101的排水功能为原则，而止水装置102以软性而可承受压力的橡胶条或橡胶片为较佳的材料。其中，止水装置102实际实施的形式并不一定为扁平的橡胶条为限，例如也可采用断面为T形的橡胶条(如图9～11所示)，再搭配其他元件所形成的用以容纳止水装置102的空间，同样可达到相同的作用，此外，止水装置102也不必一定沿着容置槽10形状环绕设置，但是至少在容置槽10内易聚集水分的凹陷部范围内必须设置，所以其可随设计需要而加以变化。
如图12，主要说明键帽组件2不只如前述的单一组件型态，其可依照主要字母键、数字键、功能键等区分方式而由三片式的次组件21所组成。同时，其也提供另一种结合装置4的设计，其具有设置在键帽组件2的各次组件21的框体13边缘处的一活动栓461与一凸缘462，而在基座组件3的上盖16内缘处则对应地设有供活动栓461卡入的一凹孔463与用以供凸缘462嵌接的一凹槽464，而键帽组件2可由侧方向水平地接近基座组件3，使凸缘462嵌入凹槽464，直到活动栓461到达凹孔463处、使活动栓461弹性地进入凹孔463内后，可形成闩锁/插销的定位效果，相反的，只要解除活动栓461与凹孔463的卡合，即可反向水平地滑动使凸缘462与凹464槽相互脱离，如此可使键帽组件2自基座组件3分离。
而如图13所示，键帽组件2也可采用折叠的方式连接多个次组件21，使得在收藏与携带上增加其便利性。
又如图14，是举出另一种结合装置4的实施型态，其具有多个螺丝41，使该螺丝41可由上往下穿过键帽组件2的各次组件21的适当位置后以螺锁方式锁合在基座组件3相对位置处，而借助松开该螺丝41即可使键帽组件2自基座组件3分离。
图15举出另一种结合装置4的实施型态，本例中的键帽组件2包括有上盖16，使结合装置4包括多个凸片44及多个凹槽45，凸片44是由上盖16边缘处向下延伸，并略为外张，而凹槽45则设置在基座组件3上的对应位置处，利用凸片44弹性变形地进入对应凹槽45内以将键帽组件2卡合在基座组件3上，而在施加一定力量克服凸片44与凹槽45的卡固力量，再借助由凸片44弹性变形脱离凹槽45后，即可使键帽组件2与基座组件3分离。
如图16所示，也是另一种结合装置4，其具有一设置在键帽组件2的框体13边缘向外延伸的凸片471，及对应设在基座组件3的上盖16内缘对应位置处的一容纳凸片471的容置槽472与一用以阻挡凸片471自容置槽472内脱出的可滑动锁销473，当凸片471进入容置槽472后可构成卡合作用，而水平滑动的锁销473则可弹性地位在凸片471上方以阻挡凸片471脱离容置槽472，因此形成定位的效果，解除时，只需将锁销473水平地拨动以使容置槽472形成开放状态，即可使凸片471自容置槽472内移出，进而使键帽组件2自基座组件3分离。
如图17所示，也是表示另一种结合装置4，其具有一设置在键帽组件2的框体13下方边缘处呈L形的钩片481，及一对应设在基座组件3的上盖16处用以供钩片481钩扣的L形凹槽482，组合时，使键帽组件2的钩片481对合进入凹槽482内，再借助由键帽组件2水平方向移动一小段距离，即可使钩片481与凹槽482相互钩扣而结合，而解除时只需反向移动键帽组件2，使钩片481与凹槽482脱离，即可使键帽组件2自基座组件3分离。
参照图18，表示本发明应用在笔记本电脑的实施态样，基本结构与台式电脑的键盘相同，具有一可拆装的键帽组件2，而基座组件3则与整个电脑系统组装成为一体而内含于笔记本电脑的一上壳体160及一下壳体170所对合形成的一外壳当中，而基座组件3也包括有一止水装置102、一上盖板18、一致动单元14及一电路单元15，使得上壳体160所形成的一开口161与致动单元14共同形成有一配合键帽组件2形状的容置槽，以供键帽组件2组装，而止水装置102则沿开口161形状将上壳体160与致动单元14间的缝隙加以密封，用以防止水分渗入并接触下方的电路单元15。
如图19及图20所示，说明导水孔101在笔记本电脑上的一种实施态样。如同前述台式电脑的键盘，笔记本电脑的下壳体170底部后端可设置一支架171，使得笔记本电脑放置在桌面上时也可朝使用者方向倾斜，但是由于笔记本电脑接近使用者的前端尚有如触控板等电子元件的设置，所以导水孔101是设在容置槽的低陷部的两侧位置处(图上只显示一侧的导水孔101)，而导水孔101外进一步设计有一导水槽103，目的在当水分由导水孔101排出后可循导水槽103流至笔记本电脑的最低处，可避免水分自导水孔101排出后四处溢流，以增加清理上的便利性。
如图21所示，是一种应用在笔记本电脑上的键帽组件2的组装方式，如同图11的结合装置，键帽组件2边缘处设有的一活动栓461与一凸缘462，而于基座组件3的上壳体内缘处对应地设有供活动栓461卡入的一凹孔463与用以供凸缘462嵌接的一凹槽464，达到键帽组件2以水平方向与基座组件3进行拆装的作业。
归纳上述，本发明的防泼水的组件化键盘，借助由将键盘的主要零组件选择性地结合成为可简易拆组的一键帽组件及一基座组件，并在基座组件上设置导水孔的构造，在实际的应用上可具有以下的优点一、节省维修或换货的费用因键盘最容易故障的部份一般集中在按键的结构，且导因于使用者可自行排除的一些因素，借助由本发明键帽组件可拆换的设计，使用者即可自行排除，对于生产者而言将因此节省大量维修及换货的成本，而且对于整个键盘产业而言，所节省的维修及换货的成本粗估可达上百万美金。
二、减少对环境的影响因为本发明的设计可大量降低键盘因为小故障即被丢弃的现象，因此将大幅降低废弃键盘的数量，减少其中电子零件对环境的影响，具有环保的作用。
三、延长产品使用寿命因设有导水孔的防泼水设施，造成泼溅在键盘上的液体不会持续留在容置槽内，使得键盘的不能拆换的基座组件更不易因湿气而故障，大幅增加使用寿命。同时，在使用者自行以水或清洁液进行清洗时也可借助由导水孔排出，提供清洁时的方便性。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书所限定的范围内。
权利要求
1.一种防泼水的组件化键盘，包含有一基座组件、一设在该基座组件内的止水装置、一可拆离地与该基座组件组装的键帽组件及一可轻易解除该键帽组件与该基座组件连接关系的结合装置，其特征在于该基座组件形成有一位在上表面供该止水装置及该键帽组件设置的容置槽，该容置槽内构成一高度较低的低陷部，及多个连通该容置槽的低陷部与该基座组件外以供进入该容置槽内的液体得利用重力通过该导水孔而排出至该基座组件的导水孔，而该止水装置则围绕在该容置槽的低陷部周围设置。
2.如权利要求1所述的防泼水的组件化键盘，其特征在于该键帽组件包括有多个键帽、多个分别对应该键帽的定位单元及一固定该定位单元的框体。
3.如权利要求2所述的防泼水的组件化键盘，其特征在于该键帽组件还包括多个分别对应地支撑该键帽的致动单元。
4.如权利要求2所述的防泼水的组件化键盘，其特征在于该键帽组件是以多个可分别替换的次组件所构成。
5.如权利要求2或3或4所述的防泼水的组件化键盘，其特征在于该结合装置具有多个螺丝，该螺丝是由上往下地穿过该键帽组件而以螺锁方式锁合在该基座组件上。
6.如权利要求2或3或4所述的防泼水的组件化键盘，其特征在于该结合装置具有一设置在该键帽组件的凸片及一对应设在该基座组件上用以供该凸片扣合的凹槽。
7.如权利要求2或3或4所述的防泼水的组件化键盘，其特征在于该结合装置具有设置在该键帽组件上的一活动栓与一凸缘、及对应设在该基座组件上用以供该活动栓卡入的一凹孔与一用以供该凸缘嵌接的凹槽。
8.如权利要求2或3或4所述的防泼水的组件化键盘，其特征在于该结合装置具有一设置在该键帽组件上的凸片，及对应设在该基座组件上的一容纳该凸片的凹槽与一用以阻挡该凸片自该凹槽内脱出的可滑动锁销。
9.如权利要求2或3或4所述的防泼水的组件化键盘，其特征在于该结合装置具有一设置在该键帽组件上的钩片及一对应设在该基座组件上用以供该钩片钩扣的凹槽。
10.如权利要求1所述的防泼水的组件化键盘，其特征在于该止水装置是一沿该容置槽的低陷部周围紧密设置且不阻挡该导水孔的橡胶条。
全文摘要
一种防泼水的组件化键盘，包含一基座组件、一止水装置、一键帽组件及一结合装置，基座组件形成有一位在上表面的容置槽，容置槽内构成一高度较低的低陷部及多个连通容置槽的低陷部与基座组件外的导水孔，止水装置是围绕在容置槽的低陷部周围设置，而键帽组件是可拆离地组装在容置槽内，并借助结合装置使键帽组件固定在容置槽内并可轻易解除其连接关系，使键帽组件与基座组件可轻易进行拆卸及组装的作业，并使进入容置槽内的液体可利用重力通过该导水孔而排出至基座组件外，以降低液体湿气对其他电子元件的影响。
文档编号E04C2/04GK1550958SQ20041003232
公开日2004年12月1日 申请日期2004年3月25日 优先权日2003年5月16日
发明者吴昱宏 申请人:游旻燕, 游 燕