防水按键组件及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及电子设备领域，尤其涉及一种防水按键组件及电子设备。


背景技术：

2.随着科技的进步与发展，各类电子设备逐渐进入生活的各个场景。比如，为适应于徒步骑行、游泳等场景，电子设备需要防止水或其他液体进入电子设备内部，以免电子设备的性能被液体影响出现下降甚至破坏。其中，电子设备壳体上的按键防水设计是整个电子设备防水设计中的一环。为了实现有效防水的目的，侧边壳体与按键之间的缝隙必须进行密封，将液体隔离在壳体外部。
3.目前常用的按键防水方法是在在垂直于按键运动方向的方向上安装密封圈。密封圈虽然能有效防止液体进入电子设备内部，但长期使用按键，随着按键与密封圈相对运动，容易导致密封圈磨损，从而造成密封圈防水功能失效，进而导致整个电子设备的防水性能下降。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种防水按键组件及电子设备，用以解决现有技术中按键的防水组件容易磨损失效的缺陷。
5.本实用新型提供一种防水按键组件，包括：壳体、按键支架和弹性按键；所述壳体设有防水凸台和按键通孔；所述弹性按键具有按压部，所述弹性按键设有防水凹槽，所述防水凹槽环绕于所述按压部；所述按键支架固定安装于所述壳体，以使所述弹性按键夹设于所述按键支架和所述壳体之间，其中，所述按压部插设于所述按键通孔，所述防水凸台插设于所述防水凹槽，所述防水凹槽过盈安装于所述按键支架和所述防水凸台之间。
6.根据本实用新型提供的防水按键组件，所述防水凸台的端面为阶梯面，所述防水凹槽为适配于所述防水凸台的阶梯槽。
7.根据本实用新型提供的防水按键组件，所述防水凸台的内侧低于所述防水凸台的外侧，所述防水凹槽的外侧槽壁高于内侧槽壁。
8.根据本实用新型提供的防水按键组件，所述按键通孔为锥形孔，所述锥形孔的大端相比于小端更靠近所述按键支架，所述按压部与所述锥形孔适配。
9.根据本实用新型提供的防水按键组件，所述壳体还具有按键防呆结构，所述按键防呆结构与所述弹性按键配合连接。
10.根据本实用新型提供的防水按键组件，所述按键防呆结构为设于所述壳体的底座的凸起；所述弹性按键设有配合孔，所述凸起插设于所述配合孔。
11.根据本实用新型提供的防水按键组件，还包括电路板，所述电路板固定安装于所述按键支架；所述按键支架设有开关通孔，所述电路板的开关通过所述开关通孔与所述按压部抵接。
12.根据本实用新型提供的防水按键组件，还包括限位件；所述按压部与所述开关的
抵接面面积等于或小于所述开关的端面面积，所述限位件连接于所述弹性按键或所述按键支架，用于限定所述按压部的移动范围。
13.根据本实用新型提供的防水按键组件，所述壳体还设有支架卡槽，所述按键支架还具有与所述支架卡槽配合的卡口部；所述壳体还具有凸柱，所述按键支架还具有支架脚，所述支架脚固定连接于所述凸柱；所述卡口部和所述支架脚分别连接于所述按键支架的两端。
14.本实用新型还提供一种电子设备，包括上述任一项所述的防水按键组件。
15.本实用新型提供的防水按键组件及电子设备，防水凸台插设于防水凹槽，壳体与液体接触时，液体只能顺弹性按键按压部与按键通孔间的缝隙流至防水凹槽。由于按键支架、防水凹槽和防水凸台之间是过盈配合，防水凹槽的槽底受到按键支架的抵推而紧压防水凸台，与防水凸台之间不留空隙，从而使液体无法从防水凹槽进入壳体内部。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本实用新型实施例提供的防水按键组件的分解图；
18.图2是本实用新型实施例提供的壳体的结构示意图；
19.图3是本实用新型实施例提供的弹性按键的横截面剖视图；
20.图4是本实用新型实施例提供的弹性按键的纵截面剖视图；
21.图5是本实用新型实施例提供的弹性按键的结构示意图；
22.图6是本实用新型实施例提供的防水按键组件的纵截面剖视图；
23.图7是本实用新型实施例提供的防水按键组件的结构示意图；
24.附图标记：
25.1：壳体；
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11：防水凸台；
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12：按键通孔；
26.13：按键防呆结构；
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14：支架卡槽；
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15：凸柱；
27.2：弹性按键；
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21：按压部；
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211：按键芯；
28.212：限位件；
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213：按键壁；
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22：底圈部；
29.221：防水凹槽；
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23：配合孔；
30.3：按键支架；
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31：卡口部；
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32：支架脚；
31.33：支架螺丝孔；
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34：定位柱；
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35：开关通孔；
32.4：电路板；
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41：开关；
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42：定位柱孔；
33.43：印刷板螺丝孔。
具体实施方式
34.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人
员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.下面结合图1
‑
图7描述本实用新型提供的防水按键组件的结构。
36.如图1和图7所示，本实用新型实施例提供一种防水按键组件，包括壳体1、弹性按键2和按键支架3。
37.其中，壳体1设有防水凸台11和按键通孔12。防水凸台11为环绕于按键通孔12的环形凸台。按键通孔12位于壳体1上，绕按键通孔12一周形成的弧形凸台为防水凸台11。在一实施例中，如图2所示，壳体1的内侧设有凸台，贯穿凸台及壳体1的通孔作为按键通孔12，用于收容弹性按键2。凸台对应于按键通孔12的部分即为防水凸台11，也即防水凸台11的内壁面为按键通孔12孔壁的一部分。在另一实施例中，防水凸台11为绕设在凸台外的另一环形凸起。壳体1的内侧指的是壳体1靠近按键支架3的一侧，相对的，壳体1的外侧指的是壳体1远离按键支架3的一侧。
38.按键通孔12的形状和大小取决于弹性按键2。按键通孔12的大小以弹性按键2在非按压状态下与孔壁贴合，并在按压时能沿按键通孔12的轴向运动为准。按键通孔12的形状与弹性按键2适配。比如，弹性按键2呈圆腰型，对应的，按键通孔12为圆腰孔。又如，弹性按键2为圆形或方形，对应的，按键通孔12为圆孔或方孔，本实用新型对此不做限定。
39.弹性按键2具有按压部21，按压部21插设在按键通孔12内。在弹性按键2上设有防水凹槽221，防水凹槽221环绕于按压部21。
40.其中，弹性按键2为硅胶件或橡胶件等弹性件。如图3
‑
5所示，弹性按键2具有按压部21和底圈部22。按压部21插设在按键通孔12内以作为按压主体部分，在弹性按键2被按动状态下沿按键通孔12的轴线移动；底圈部22为环绕按压部21设置的裙边，用于搭放在按键通孔12的内侧端面。
41.防水凹槽221设于底圈部22的朝外的一侧。在一个实施例中，按键壁213为方形环或圆形环，按键壁213的外表面形成防水凹槽221的内侧槽壁；在另一个实施例中，如图1所示，防水凹槽221设置在底圈部22上，其内侧槽壁与按键壁213的外表面间隔一定距离。
42.按压部21插设于按键通孔12后，按压部21的按压端面超出按键通孔12的外侧端面或与按键通孔12的外侧端面持平。具体地，如图4所示，按压部21包括按键壁213和设于按键壁213内侧的按键芯211，按键芯211用于与电路印刷板上的开关41抵接，按键壁213环绕按键芯211，按键芯211和按键壁213之间留有空隙，在非按压状态下，按键壁213与按键通孔12的孔壁贴合。
43.按键支架3固定安装于壳体1，以将弹性按键2夹设于按键支架3和壳体1之间。其中，按压部21插设于按键通孔12，防水凸台11插设于防水凹槽221，防水凹槽221过盈安装于按键支架3和防水凸台11之间。
44.其中，以壳体1和弹性按键2相对于按键支架3的方向为按键支架3的正面方向，相反方向为按键支架3的背面方向。
45.如图6和图7所示，按键支架3固定安装于壳体1，其正面表面与防水凸台11端面平行并留有一定间隙。防水凸台11插设于防水凹槽221，其端面与防水凹槽221的底面抵接。防水凸台11的内、外表面分别与防水凹槽221的；两槽壁抵接。底圈部22远离按压部21的一侧侧面与按键支架3抵接。
46.弹性按键2在自然状态下时，防水凹槽221的槽底厚度大于按键支架3和防水凸台11端面之间形成的安装间隙，从而使弹性按键2和按键支架3安装于壳体1时，按键支架3、防水凹槽221的槽底和防水凸台11之间为过盈安装，防水凹槽221的槽底受挤压而紧贴防水凸台11，保证防水凹槽221的槽底和防水凸台11的端面之间无缝隙，防止外部水流流入按键内部。
47.可以理解的，弹性按键2在自然状态下时，按键壁213与按键通孔12的孔壁无间隙地贴合。在弹性按键2被按动的状态下，按压部21沿按键通孔12的轴向移动，该移动过程中按键壁213发生变形并在弹性按键2恢复自然状态后恢复。
48.弹性按键2和按键支架3安装于壳体1后，防水凸台11的外侧表面与防水凹槽221的外侧槽壁之间无间隙地贴合，防水凸台11的内侧表面与防水凹槽221的内侧槽壁无间隙地贴合。其中，内侧指的是防水凸台11和防水凹槽221靠近按键通孔12的一侧，外侧指的是防水凸台11和防水凹槽221远离按键通孔12的一侧。
49.在一个实施例中，防水凸台11的端面和防水凹槽221的槽底均为平面。在另一个实施例中，防水凸台11端面为向外突出的圆弧面，防水凹槽221的槽底为对应向内凹陷的圆弧面。
50.本实用新型实施例提供的防水按键组件，防水凸台11插设于防水凹槽221，壳体1与液体接触时，液体只能顺按键壁213与按键通孔12间的缝隙流至防水凹槽221。由于按键支架3、防水凹槽221和防水凸台11之间是过盈配合，防水凹槽221的槽底受到按键支架3的抵推而紧压防水凸台11，与防水凸台11之间不留空隙，从而使液体无法从防水凹槽221进入壳体1内部。
51.在上述实施例的基础上，本实用新型还提供一种防水按键组件，其防水凸台11的端面为阶梯面。
52.其中，在一个实施例中，如图6所示，防水凸台11端面设有沉孔，沉孔位于防水凸台11的内侧，使得防水凸台11的端面呈阶梯状。可以理解，如图3和图4所示，对应地，防水凹槽221为与防水凸台11阶梯面适配的阶梯槽。防水凹槽221的内侧槽壁与按键壁213外表面间隔一端距离，或者，防水凹槽221的内侧槽壁为按键壁213的一部分。
53.在另一个实施例中，防水凸台11端面设有沉孔，沉孔位于防水凸台11的外侧，从而在防水凸台11外侧形成阶梯面。对应地，防水凹槽221为适配于防水凸台11的阶梯槽。
54.在又一个实施例中，防水凸台11的端面内侧和外侧分别设有沉孔，使防水凸台11的端面呈凸字形，对应地，防水凹槽221为与其适配的槽体。
55.本实用新型提供的防水按键组件，防水凸台11端面设置为阶梯面，延长了液体沿安装缝隙流通的路径，当液体量小时可以有效避免其流入流入壳体1内部。因此，设置防水凸台11的端面为阶梯面进一步加强了防水按键组件的防水性能。
56.在上述实施例的基础上，本实用新型实施例还提供一种防水按键组件，防水凸台11的内侧低于外侧，也即呈内低外高的阶梯面，防水凹槽221的外侧槽壁高于内侧槽壁。当液体沿安装缝隙流入防水凹槽221时，由于防水凹槽221的外侧槽壁较高，则液体不易从中溢出进入壳体1内部。
57.如图3
‑
5所示，防水凹槽221外侧槽壁、按键壁213外表面共同形成与防水凸台11阶梯面适配的阶梯槽的两槽壁，防水凹槽221外侧槽壁高于内侧槽壁。
58.在上述实施例的基础上，本实用新型实施例还提供一种防水按键组件，按键通孔12为锥形孔，锥形孔的大端相比于小端更靠近按键支架3，按压部21与锥形孔适配。比如，按键通孔12为圆锥台状的通孔，对应的，按压部21为圆锥台状；或者，按键通孔12为棱锥台状的通孔，对应的，按压部21为棱锥台状。
59.如图6所示，按键通孔12为内侧大外侧小的锥形孔，按压部21为与锥形孔适配的锥形凸起。本实施例通过设置按键通孔12为锥形孔，延长了按键通孔12的孔壁长度，从而延长液体从按键通孔12和按键壁213之间的缝隙流入防水凹槽221的路径长度，提升了防水性能。
60.在上述实施例的基础上，本实用新型实施例还提供一种防水按键组件，其壳体1上还具有按键防呆结构13，按键防呆结构13与弹性按键2配合连接。
61.在一实施例中，如图1和2所示，按键防呆结构13为壳体1底座上的一个柱形凸起。如图3
‑
5所示，弹性按键2的底圈部22下端构造有安装支脚，安装支脚上设有配合孔23，柱形凸起插设于配合孔23。
62.在另一个实施例中，按键防呆结构13还可以为设于壳体1内侧表面、与防水凸台11同向的凸起或销，弹性按键2的底圈部22延伸出一个安装支架，安装支架上设有配合孔23，凸起或销垂直于底圈部22正面外表面地插设于配合孔23。
63.本实用新型实施例提供的防水按键组件通过按键防呆结构13识别弹性按键2安装于壳体1时的上下方向，防止弹性按键2装反。按键防呆结构13还可以为其他能实现弹性按键2与壳体1定位的结构，本实用新型对此不做限定。
64.在上述实施例的基础上，本实用新型实施例还提供一种防水按键组件，还包括电路板4，电路板4固定安装于按键支架3。按键支架3设有开关通孔35，电路板4的开关41穿过开关通孔35与按压部21抵接。
65.其中，电路板4和按键支架3可以通过多种方式固定连接，比如通过螺钉连接、设置安装槽卡接等，本实用新型对此不做限定。在一个具体的实施例中，如图6和图7所示，按键支架3大体呈方形，其上设有两个支架螺丝孔33和两个定位柱34，两个支架螺丝孔33沿按键支架3的对角线布设，两个定位柱34沿按键支架3的另一对角线布设。电路板4上对应设有两个定位柱孔42和印刷板螺丝孔43。定位柱34插设于定位柱孔42，支架螺丝孔33和印刷板螺丝孔43通过螺丝固定连接。当然，支架螺丝孔33和定位柱34的数量及布设可以为多种，本实用新型对此不做限定。
66.如图6所示，开关41穿过按键支架3上的开关通孔35并与按压部21的按键芯211抵接。弹性按键2被按动时，按键芯211推压开关41，从而实现按键操作。
67.在上述实施例的基础上，本实用新型实施例还提供一种防水按键组件，其按键芯211表面积大于开关41表面积，当按键被按压时，按键芯211的端面与按键支架3抵触以限制按键芯211活动范围，避免按压力过大导致开关41损坏。
68.在另一个实施例中，防水按键组件还包括限位件212。按压部21与开关41的抵接面面积等于或小于开关41的面积，限位件212连接于弹性按键2或按键支架3，用于限定按键芯211活动范围。比如，如图1、3、4或6所示，限位件212为环绕于按键芯211的环形薄壁凸台，可以为圆环型或方环形，其端面与按键芯211端面持平。随着按键芯211的移动，限位件212抵推按键支架3的表面，从而限制按键芯211的活动范围。又如，限位件212还可以为按键支架3
上环绕开关通孔35的环形薄壁凸台，可以为圆环型或方环形。随着按键芯211的移动，按键支架3上的环形薄壁凸台抵推按压部21，从而限制按键芯211的活动范围。
69.上述实施例提供的防水按键组件通过设置限位机构限定按键芯211的移动范围，从而避免按键芯211穿过开关通孔35，造成开关41被过度按压而损坏。
70.在上述实施例的基础上，本实用新型实施例还提供一种防水按键组件，如图1、2或7所示，壳体1还设有支架卡槽14，按键支架3还具有与支架卡槽14配合的卡口部31。壳体1还具有凸柱15，按键支架3还具有支架脚32，支架脚32固定连接于凸柱15。卡口部31和支架脚32分别连接于按键支架3的两端。具体地，壳体1连接两个立板，两个立板与防水凸台11布设在壳体1的同侧，每一立板的顶部设有一支架卡槽14。立板与壳体1一体成型。壳体1的底部翻折形成折板，凸柱15设置在折板上，该凸柱15的延伸方向与立板的长度方向一致。凸柱15有两个，两个凸柱15间隔布设在折板上，并位于防水凸台11的相对两侧。
71.其中，卡口部31设于按键支架3的上端，支架脚32设于按键支架3的下端，支架脚32上设有螺钉孔。凸柱15同样设有螺钉孔。安装时，卡口部31首先卡接于支架卡槽14，对按键支架3初步定位并限定上端位移，然后通过螺钉将支架脚32固定于凸柱15。通过对按键支架3上下两端进行固定，使按键支架3和壳体1之间间隔固定的间距。
72.本实用新型实施例还提供一种电子设备，电子设备中包括上述任一项所述的防水按键组件。该电子设备可以为手机、平板电脑等移动设备，或声学成像仪等成像装置。
73.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。