输入装置及其制造方法与流程

输入装置及其制造方法【技术领域】本发明涉及一种输入装置，特别是一种可单独更换机械轴的输入装置。

背景技术：
键盘为计算机最早出现也是常使用的周边输入装置，纵然之后开发出许多诸如鼠标、触控屏幕、轨迹笔、以至于声控装置等不同的输入装置，但是键盘的低成本及可快速输入大量文字的优点，依然使得键盘目前仍为计算机不可或缺的周边输入装置。常见的键盘依照按键致动的原理不同，大致可分为薄膜式键盘和机械式键盘二种型态，其中机械式键盘主要结构包含有轴帽、机械轴(switch)和电路板，每个按键都有各自独立的轴帽、机械轴，并对应电路板的不同导电片，使用者在以键盘执行输入时按压轴帽，并连带触发机械轴与电路板连接的导电片，以产生电子讯号传送至计算机，以完成讯号输入的动作。键盘机械式键盘的价格虽然较高，但其使用寿命较薄膜式键盘为长，且兼具良好的触压感及可单独更换轴帽等优点，仍为玩家级的使用者所喜爱，具有一定的销售市场。此外，机械式键盘的机械轴依照不同触动方式分为茶轴、青轴、黑轴、白轴、红轴等五种不同类型，每种类型的按压力道及触压反馈亦不相同，使用者可依据喜好针对不同指头所对应的按键采用不同类型的机械轴。然而，目前习用的机械式键盘仍为固定机械轴，为了使机械轴与电路板电性连接，一般在机械式键盘生产过程中会将机械轴装设于电路板后，采用锡焊(soldering)的方式将机械轴焊接于电路板上，此方式虽能够使机械轴与电路板电性连接，但却同时使两者固接而无法轻易分开，若单一按键的机械轴损坏，使用者无法自行更换机械轴，使得机械式键盘寿命缩短。同时，上述的习用技术亦阻碍了使用者可依据喜好针对不同手指头所对应的按键采用不同的机械轴的优点，使用者无法选择针对部份按键更换为惯用的机械轴，因此无法满足现今使用者的实际使用需求。

技术实现要素：
鉴于以上的问题，本发明提供一种可单独更换机械轴的输入装置及其制造方法，从而解决习用机械式键盘因为机械轴和电路板焊接在一起，导致无法个别更换机械轴的问题。本发明涉及一种输入装置，包括有一电路板以及多个机械轴，其中电路板具有相对的一第一表面以及一第二表面，以及多个导电片，并且电路板上形成有多个通孔及多个穿孔，穿孔成对的配置于每一通孔的外围，导电片成对的设置于第一表面上且相邻于每一通孔，并且每一导电片具有一耦接段，耦接段沿第二表面朝第一表面的方向弯折。机械轴可拆卸的设置于电路板的第二表面，每一机械轴包含一轴体以及多个接脚，轴体具有一定位柱，定位柱嵌入于通孔，接脚的一端连接于轴体，另一端穿过电路板，并且抵靠于导电片的耦接段，使得机械轴电性连接于电路板。上述的输入装置还包括有一第一壳体及一第二壳体。第一壳体具有一容置槽，电路板设置于容置槽内，第二壳体结合于第一壳体上，并且压抵于机械轴的轴体，第二壳体具有多个开口，开口对应于机械轴，且每一机械轴的轴体部分露出于每一开口。上述的输入装置，其中第二壳体具有多个压抵部，机械轴的轴体具有一顶持部，第二壳体是以每一压抵部对应压制于每一轴体的顶持部。上述的输入装置还包括有多个基座，设置于电路板的第二表面，每一基座包含一凹槽以及一卡合部，凹槽底部形成有一固定孔以及多个绝缘孔，机械轴的轴体卡合于凹槽内，定位柱经由固定孔嵌入于通孔，且接脚对应穿过绝缘孔，卡合部设置于凹槽外缘，第二壳体是一并压制于卡合部上。上述的输入装置，其中每一基座还包含多个传导部，传导部对应嵌入于穿孔，并且抵靠于导电片的耦接段，机械轴的接脚经由绝缘孔电性插设于传导部内，以透过传导部抵靠于导电片的耦接段。上述的输入装置，其中卡合部的宽度大于顶持部的宽度。上述的输入装置，其中输入装置还包含多个轴帽，轴帽分别可拆卸的设置于轴体上相对定位柱以及接脚的另一侧。上述的输入装置，其中机械轴中的其中一机械轴的按压荷重可选择性地相同或相异于另一机械轴的按压荷重。本发明另外涉及一种输入装置的制造方法，包括以下步骤：提供一电路板，电路板上形成有多个通孔，设置多个导电片于电路板的一第一表面，导电片成对的设置于电路板上相邻于每一通孔的一侧，且每一导电片弯折形成有一耦接段。接着，提供多个机械轴，每一机械轴具有一轴体以及多个接脚，并且轴体具有一定位柱。设置机械轴于电路板的一第二表面，机械轴的轴体以定位柱对应嵌入于通孔，接脚贯穿电路板，并且对应抵靠于导电片的耦接段，令机械轴电性连接于电路板。上述的输入装置的制造方法，进一步包括：提供一第一壳体以及一第二壳体，设置电路板于第一壳体的一容置槽内；以及结合第二壳体于第一壳体上，并且压制于机械轴的轴体上，使得每一机械轴的轴体夹制固定于第二壳体以及电路板之间，并且部分露出于第二壳体上相对应的一开口。上述的输入装置的制造方法，进一步包括：提供多个基座，每一基座包含一凹槽以及一卡合部，并且于凹槽底部形成有一固定孔以及多个绝缘孔；设置基座于电路板的第二表面，使基座的固定孔对应于通孔，必且当第二壳体结合于第一壳体，第二壳体是一并压制于基座的一卡合部上；以及设置机械轴于基座上，机械轴分别以轴体卡合于基座上相对应的一凹槽内，使定位柱嵌入基座的固定孔，并且使接脚对应穿过绝缘孔。上述的输入装置的制造方法，其中基座是以多个传导部对应嵌入于电路板的多个穿孔，并且抵靠于导电片的耦接段，机械轴是以接脚经由绝缘孔电性插设于传导部内，以透过传导部抵靠于导电片的耦接段。上述的输入装置的制造方法，其中第二壳体是以一压抵部压制于轴体的一顶持部上。上述的输入装置的制造方法，还包括：提供多个轴帽；以及设置轴帽于轴体相对于接脚的另一侧，使得轴帽露出于第二壳体的开口外。上述的输入装置的制造方法，其中设置机械轴于电路板的第二表面的步骤，可选择性的设置具有相同或不同按压荷重的机械轴于电路板上。本发明的功效在于，通过将机械轴以模块化的方式对应插设于电路板上，并使机械轴的接脚贯穿电路板且对应抵靠于电路板上的导电片，使得机械轴以可拆卸的方式与电路板电性连接，而不用再将机械轴焊接固定于电路板上，因此使用者可简单便捷的将设置于电路板上的机械轴拆卸并更换不同类型的机械轴，例如不同按压荷重的机械轴，以符合使用者的操作需求与操作手感。有关本发明的特征、实作与功效，兹配合图式作最佳实施例详细说明如下。【附图说明】图1为本发明输入装置的立体示意图。图2为本发明输入装置的分解示意图。图3为本发明第一实施例的输入装置的局部分解示意图。图4为本发明第一实施例的输入装置的电路板的局部立体示意图。图5为本发明第一实施例的输入装置的电路板的局部立体示意图。图6为本发明第一实施例的输入装置的机械轴的局部立体示意图。图7为本发明第一实施例的输入装置的第二壳体的局部立体示意图。图8为本发明第一实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图9为本发明第一实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图10为本发明第一实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图11为本发明第一实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图12为本发明第一实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图13为本发明第一实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图14为本发明第一实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图15为本发明第一实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图16为本发明第一实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图17为本发明第一实施例的输入装置的制作方法步骤流程图。图18为本发明第二实施例的输入装置的局部分解图。图19为本发明第二实施例的输入装置的基座的局部立体示意图。图20为本发明第二实施例的输入装置的基座的局部俯视图。图21为本发明第二实施例的输入装置基座的局部立体示意图。图22为本发明第二实施例的输入装置的电路板的局部立体示意图。图23为本发明第二实施例的输入装置的电路板的局部立体示意图。图24为本发明第二实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图25为本发明第二实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图26为本发明第二实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图27为本发明第二实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图28为本发明第二实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图29为本发明第二实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图30为本发明第二实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图31为本发明第二实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图32为本发明第二实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图33为本发明第二实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图34为本发明第二实施例的输入装置的制作方法步骤示意图。图35为本发明第二实施例的输入装置的制作方法步骤流程图。主要组件符号说明：10输入装置100轴帽200第二壳体201开口203压抵部300机械轴301轴体302接脚303定位柱306顶持部400电路板401第一表面402导电片403通孔404耦接段405第二表面406穿孔500第一壳体501容置槽600基座601凹槽602卡合部603固定孔604绝缘孔605传导部【具体实施方式】在第一实施例中，请参考图1、图2，输入装置10包括有多个轴帽100、一第二壳体200、多个机械轴300、一电路板400以及一第一壳体500。第一壳体500具有一容置槽501，电路板400设置于容置槽501内。除第一壳体500之外，以下段落亦针对机械轴300及其余组件的结构及各组成组件间的连接关系进行说明。值得注意的是，为求使本发明的说明符合明确且充分揭露的要件，使所属技术领域中具有通常知识者，能了解本发明的内容，并可据以实施，发明人在说明输入装置10中机械轴300与其余组件的结构及连接关系时，仅以如图3所示单一区块进行说明，以凸显本发明的技术特征，并请同时参照图1及图2所示的输入装置10的完整结构。在第一实施例中，请参考图4及图5，并请同时参照图2及图3，输入装置10的电路板400具有相对的一第一表面401与一第二表面405，以及多个导电片402，并且电路板400上形成有多个通孔403及多个穿孔406。其中，穿孔406成对的配置于每一通孔403的外围，导电片402并成对的设置于第一表面401上且相邻于每一通孔403，并且每一导电片402具有一耦接段404，耦接段404沿第二表面405朝第一表面401的方向弯折。承前所述，请参照图6，并请同时参考图2及图3，本实施例的输入装置10的每一机械轴包含一轴体301以及多个接脚302，轴体301具有一定位柱303以及一顶持部306。当任一机械轴300与电路板400连接时，机械轴300以定位柱303嵌入于通孔403，使接脚302的一端连接于轴体301，接脚302的另一端穿过电路板400，并且抵靠于导电片402的耦接段404，使得机械轴300电性接触于电路板400，并使机械轴300可拆卸的设置于电路板400的第二表面405上。值得注意的是，此处所述的机械轴300为一般机械式键盘所使用的机械轴，机械轴依照按压荷重而区分成不同类型，按压荷重为机械轴为了对应按压作动能够被致动的最小压力值，不同类型的机械轴因为内部结构的不同，按压荷重也不相同，相对按压后的反馈力道亦有区别。目前常见的机械轴主要区分为茶轴、青轴、黑轴、白轴、红轴等五种类型。在本实施例中，输入装置10的其中一机械轴300的按压荷重可选择性地相同或相异于另一机械轴300的按压荷重，也就是说输入装置10的机械轴300可为相同按压荷重的同一类型，抑或是使用者可以针对不同的输入装置10区块选用不同按压荷重的机械轴300。举例说明，对应拇指和中指等按压力道相对较强的输入装置10区块，则可选用按压荷重较大的机械轴300，针对无名指或小指等按压力道相对较弱的区块，则选用按压荷重较小的机械轴300，因任一机械轴300皆以可拆卸的方式直接地电性插设于电路板400上，因此使用者不需经过重工的步骤，便可依据使用需求及个人喜好实时的自行更换不同类型的机械轴300。承前所述，请参考图7，并请同时参照图2及图3，输入装置10的第二壳体200是结合于第一壳体500上，并且压抵于机械轴300的轴体301。第二壳体200具有多个开口201，开口201对应于机械轴300，且当机械轴300与第二壳体200连接时，每一机械轴300的轴体301部分露出于每一开口201。除此之外，输入装置10的多个轴帽100分别以可拆卸的方式设置于轴体301上，而轴帽100是设置于相对定位柱303以及接脚302的另一侧。本发明第一实施例的输入装置10的制造方法包括以下步骤，请参照图2，并请同时参考图17，首先提供轴帽100、第二壳体200、多个机械轴300、电路板400以及第一壳体500(S101)。其次，针对电路板400，设置多个导电片402于电路板400的第一表面401(S102)，导电片402成对的设置于电路板400上相邻于每一通孔403的一侧，且每一导电片402弯折形成有耦接段404，使电路板400的组件如同前段所述的结构。其次，请参考图8、图9及图10，并请对应参照图2及图17，设置多个机械轴300于电路板400的第二表面405(S103)，机械轴300的轴体301以定位柱303对应嵌入于通孔403，而机械轴300的接脚302则贯穿电路板400，并且对应抵靠于导电片402的耦接段400，使得机械轴300因接脚302与导电片402的接触而电性连接于电路板400。同时，在设置机械轴300于电路板400的步骤时，可选择性的设置如前段所述具有相同或不同按压荷重的机械轴300于电路板上400，以符合使用者的需求。可以理解的是，在本发明的其它实施例中，当机械轴电性设置于电路板后，即初步的完成输入装置的制造，此包含有电路板以及多个机械轴的输入装置，若再将多个轴帽对应结合于多个机械轴的轴体上，即可作为笔记型计算机或手机等可携式电子装置的键盘。而在本实施例中，是以输入装置为适用于作为桌上型计算机或工业用计算机的键盘作为举例说明，但并不以此为限。在完成机械轴300与电路板400的连接后，请参照图11、图12及图13，并请对应参考图2及图17。设置电路板400于第一壳体500的容置槽501内(S104)，然后结合第二壳体200于第一壳体500上(S105)，并且第二壳体200是以压抵部203压制于轴体301的顶持部306上，使得每一机械轴300的轴体301夹制固定于第二壳体200以及电路板400之间，并且使轴体301上相对接脚302的另一侧面部分露出于第二壳体200上相对应的开口201。而后，请参考图14、图15及图16，并请对应参照图2及图17，设置多个轴帽100于轴体301相对于接脚302的另一侧(S106)，使得轴帽100露出于第二壳体200的开口201外，即完成本发明第一实施例的输入装置100。值得注意的是，第一实施例所揭露的输入装置100的制造方法并不以所述的步骤顺序为限，本领域具有通常技艺的人可依据生产需求及设备规划，在不脱离本发明的精神下，自行订定不同的生产流程。在第二实施例中，请参考图18，本实施例输入装置10的组成组件及组成组件之间的设置关系，以及制造方法上大致与第一实施例相同，惟其不同的地方在于，本实施例的输入装置10增加了多个基座600，同时电路板400的结构亦有所不同。请参照图19、图20及图21，并请同时参考图18，在本发明第二实施例所涉及的输入装置10中，多个基座600设置于电路板400的第二表面405，每一基座600包含一凹槽601、多个传导部605以及一卡合部602。凹槽601底部形成有一固定孔603以及多个绝缘孔604，当机械轴300可拆卸的设置于基座600时，机械轴30的轴体301卡合于凹槽601内，轴体301的定位柱303经由固定孔603嵌入于通孔403，并且机械轴30的接脚302对应穿过绝缘孔604，卡合部602设置于凹槽601外缘。当第二实施例的第二壳体200如第一实施例所述压制于机械轴300时，由于基座600的卡合部602的宽度相对大于第二壳体200的顶持部306的宽度，使第二壳体200一并压制于卡合部602上，以透过卡合部增加机械轴300与第二壳体200的压抵部203的接触面积，而加强第二壳体200与电路板400夹制固定机械轴300的稳定性，使机械轴300不会因为受到较为强烈的晃动或是外力撞击而自电路板400上脱落。此外，在第二实施例中，输入装置10的电路板400亦有所不同，第二实施例的电路板400的结构与第一实施例大致相同，惟其不同的地方在于，请参照图22及图23，并同时对照图4和图5，本实施例的电路板400的穿孔406的孔径尺寸较第一实施例穿孔406孔径尺寸为大，以便使基座600的传导部605对应嵌入于穿孔406，并且抵靠于导电片402的耦接段404。而机械轴300的接脚302亦经由绝缘孔604电性插设于基座600的传导部605内，并通过传导部605与电路板400的导电片402之间的实体接触关系，而间接的抵靠于导电片402的耦接段404，使机械轴300电性连接于电路板400。本发明第二实施例所涉及的输入装置10的制造方法包括以下步骤，请参照图18，并请同时参考图35，首先提供轴帽100、第二壳体200、多个机械轴300、基座600、电路板400以及第一壳体500(S201)。其次，针对电路板400的导电片402的设置方式(S202)与第一实施例所揭露者相同，故不在此多加赘述。其次，请参照图24、图25及图26，并请对应参考图18及图35，设置基座600于电路板400的第二表面405(S203)，使基座600的固定孔603对应于通孔403。同时，基座600是以多个传导部605对应嵌入于电路板400的多个穿孔406，并且抵靠于导电片402的耦接段404。在完成基座600的设置后，请参照图27、图28及图29，并请对应参考图18及图35。接着，设置机械轴300于基座600上(S204)，机械轴300分别以轴体301卡合于基座600上相对应的凹槽601内，使定位柱303嵌入基座600的固定孔603，并且使接脚302对应穿过绝缘孔604，并透过基座600传导部605与电路板400的导电片402的耦接段404电性连接。请参照图30、图31及图32，并请对应参考图18，而后，设置电路板400于第一壳体500的容置槽501内(S205)，结合第二壳体200于第一壳体500上(S206)，并且第二壳体200是以压抵部203压制于轴体301的一顶持部306上，使得每一机械轴300的轴体301夹制固定于第二壳体200以及电路板400之间，并且部分露出于第二壳体200上相对应的开口201。因此，当第二壳体200结合于第一壳体500时，第二壳体200是一并压制于基座600的卡合部602以及机械轴300的顶持部306上，使机械轴300因为第二壳体200与电路板的夹制作用而固定，并且不易脱落。而后，请参照图33及图34，并请对应参考图17及图35，设置轴帽100于轴体301相对于接脚302的另一侧(S207)，令轴帽100露出于第二壳体200的开口201外，以完成第第二实施例的输入装置10。上述本发明的输入装置，通过机械轴与电路板上的通孔的相互匹配，机械轴以模块化方式直接装设于电路板上，并且当机械轴直接以多个接脚对应穿过电路板的穿孔，使接脚抵接于电路板的导电片时，即造成机械轴和电路板构成电性导通关系，而不用透过重工焊接的方式电性配置于电路板上，而大幅增加机械轴于电路板上更换时的便利性。同时，藉由第二壳体与电路板之间对机械轴所施加的夹制力，提供机械轴稳定设置于输入装置中的固定力。并且，通过机械轴可直接拔插的设置方式，使用者能够依照个人需求及喜好自行更换不同型态的机械轴，亦可如前所述针对输入装置的不同区块选用不同按压荷重的机械轴，以对应使用者最习惯的按压及输入方式，更符合使用者的操作手感与习惯。同时，因为机械轴可以单独更换，若单一机械轴故障，使用者仅须购买新的机械轴自行更换即可，非常快速且方便，不需要将整个输入装置替换掉，因而延长输入装置的使用寿命。虽然本发明的实施例揭露如上所述，然并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，举凡依本发明申请范围所述的形状、构造、特征及数量当可做些许的变更，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。