按键组件及电子设备的制作方法

1.本技术涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种按键组件及电子设备。


背景技术：

2.相关技术中，对于具备防水性能的电子设备，例如手机、智能手表等，其物理按键与壳体的连接处一般设置有防水泡棉，以密封按键与壳体之间的间隙。这种密封方案需要在按键及壳体设置相应的防水结构，并配合防水器件使用，其密封结构较为复杂。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种按键组件及电子设备，以简化按键与壳体的密封结构。
4.一种按键组件，包括：
5.壳体，包括柔性体和基座，所述柔性体连接于所述基座并与所述基座围合形成密封的容腔，所述柔性体暴露于所述基座外，且所述柔性体用于抵接至电子设备的外壳，以密封所述外壳与所述壳体之间的间隙；及
6.弹片，设于所述容腔内，所述弹片用于在所述柔性体受按压时产生变形。
7.在其中一个实施例中，所述壳体包括连接于所述基座的盖板，至少部分所述盖板抵压于所述柔性体的背向所述基座的一侧。
8.在其中一个实施例中，所述盖板开设有通孔，所述柔性体从所述通孔暴露于所述盖板。
9.在其中一个实施例中，所述柔性体包括一体成型的本体和凸环，所述本体连接于所述基座，所述凸环凸出于所述本体的背向所述基座的一侧，且所述凸环穿设于所述通孔，所述凸环用于抵接至所述外壳。
10.在其中一个实施例中，在所述凸环的用于抵接至所述外壳的一侧，所述凸环的端面与所述盖板平齐或者凸出于所述盖板。
11.在其中一个实施例中，所述本体于所述凸环所在侧设有凹槽，所述凸环环绕所述凹槽设置，所述凹槽的槽底用于承受按压，以驱使所述弹片变形。
12.在其中一个实施例中，所述柔性体包括与所述本体一体成型的凸台，在所述本体的背向所述凸环的一侧，所述凸台凸出于所述本体；所述基座设有沉槽，所述柔性体覆盖所述沉槽的一端以形成所述容腔，所述凸台伸入所述沉槽内并用于在受按压时抵压所述弹片。
13.在其中一个实施例中，所述盖板包括挡板及连接于所述挡板边缘的侧板，所述侧板相对所述挡板弯折且用于与所述基座连接，所述挡板抵压于所述柔性体的背向所述基座的一侧，所述通孔开设于所述挡板。
14.在其中一个实施例中，所述侧板和所述基座中的一者设有凸耳，另一者设有卡槽，所述凸耳嵌设于所述卡槽以使所述盖板与所述基座卡接固定。
15.在其中一个实施例中，所述盖板包括延伸臂，所述延伸臂连接于所述侧板的边缘
并凸出于所述基座。
16.在其中一个实施例中，所述按键组件包括金属引脚，所述金属引脚连接于所述基座且伸入所述容腔内，所述金属引脚用于电性连接于所述电子设备的电路板，所述金属引脚的长度延伸方向与所述延伸臂的长度延伸方向平行。
17.一种电子设备，包括外壳和上述的按键组件，所述壳体的位置与所述外壳的位置相对固定，所述外壳开设有键孔，所述柔性体覆盖所述键孔。
18.在其中一个实施例中，所述外壳于朝向所述按键组件的一侧设有凸起，所述凸起环绕所述键孔设置，所述凸起抵压于所述柔性体。
19.在其中一个实施例中，所述电子设备包括电路板和按键，所述按键组件固定连接于所述电路板，所述电路板固定连接于所述外壳，所述按键穿设于所述键孔并用于受按压时抵压所述柔性体。
20.上述按键组件及电子设备，由于按键组件的柔性体与基座围合形成密封的容腔，弹片设于容腔内，壳体可以具备较好的防水性能，防止水或其他液体轻易进入壳体内而对弹片及相关电路造成腐蚀，因此可以提升按键组件的电路连接的可靠性。按键组件应用于电子设备时，壳体的暴露于基座外的柔性体可抵接至电子设备的外壳，并利用柔性体的挤压变形密封外壳与壳体之间的间隙，提升整机的防水性能。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
22.图1为一实施例的电子设备的电路板、按键组件与外壳的连接结构示意图；
23.图2为图1所示电子设备的电路板、按键组件与外壳的连接结构的俯视图；
24.图3为图2所示电子设备的电路板、按键组件与外壳的连接结构沿a-a处的剖视图；
25.图4为一实施例的电子设备的按键组件的示意图；
26.图5为图4所示电子设备的按键组件的爆炸图；
27.图6为图4所示电子设备的按键组件的主视图；
28.图7为图6所示电子设备的按键组件沿b-b处的剖视图；
29.图8为一实施例的电子设备的电路板、按键组件与外壳的连接结构的爆炸图。
30.附图标记：
31.10、外壳
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10a、键孔
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11、凸起
32.20、按键组件
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21、壳体
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21a、容腔
33.211、柔性体
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2111、本体
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2111a、凹槽
34.2113、凸环
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2115、凸台
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213、基座
35.213a、沉槽
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2131、凸耳
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215、盖板
36.215a、通孔
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215b、卡槽
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2151、挡板
37.2153、侧板
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2155、延伸臂
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23、弹片
38.27、金属引脚
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30、电路板
具体实施方式
39.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。
40.参考图1，在一些实施方式中，电子设备包括外壳10和按键组件20，电子设备包括但不限于为手机、平板电脑、智能手表、智能手环或者游戏手柄等。同时参考图2和图3，按键组件20可包括壳体21及设于壳体21内的弹片23，壳体21的位置与外壳10的位置相对固定。例如，壳体21可以固定连接于外壳10，以实现壳体21与外壳10的位置的相对固定。又如，壳体21可固定连接于中间件，中间件再固定连接于外壳10，以实现壳体21与外壳10的位置的相对固定。在一些实施方式中，电子设备包括电路板30，按键组件20固定连接于电路板30，电路板30固定连接于外壳10，电路板30即可作为中间件。在另一些实施方式中，中间件可以为其他零部件例如垫片、支架或者螺栓等。
41.外壳10开设有键孔10a，键孔10a可用于穿设按键(未图示)以使按键能够在键孔10a往复运动。用户正常按压按键时，按键向外壳10内缩进并挤压按键组件20，按键组件20的弹片23可以为锅仔片(metal dome，金属弹片)，其在被按压时可产生弹性变形，以使按键组件20所在电路产生电流或电压变化，进而用于产生触发信号。用户释放按键后，按键可在键孔10a向外运动以复位，弹片23也可复位，以供用户的下次按压。
42.继续参阅图3，按键组件20的壳体21设有密封的容腔21a，壳体21包括柔性体211，柔性体211暴露于壳体21的按压侧并用于抵接至电子设备的外壳10，以密封外壳10与壳体21之间的间隙。弹片23设于容腔21a内，弹片23用于在柔性体211受按压时产生变形。
43.在本技术中，按压侧可理解为用户对按键组件20施加按压作用力的那一侧，其可用于作为参考方向。例如，按键组件20的按压侧可简单地理解为按键组件20的朝向按键或键孔10a的一侧。又如，按键的按压侧可理解为按键的暴露于电子设备外的一侧，用户可从该侧直接触摸并按压按键。再如，壳体21的按压侧可理解为壳体21的朝向(或者靠近)按键或键孔10a的那一侧，柔性体211的按压侧则可理解为柔性体211的朝向(或者靠近)按键或键孔10a的那一侧。
44.在一些实施方式中，柔性体211的材质为硅胶。在另一些实施方式中，柔性体211的材质可以为橡胶等。柔性体211可覆盖键孔10a并与外壳10过盈配合，以使按键组件20的壳体21与电子设备的外壳10形成有效的密封，防止水或其他液体轻易通过键孔10a进入电子设备内，从而可以保护电子设备内部的电子元器件。柔性体211与外壳10的过盈配合可通过多种方式实现。例如，在按键组件20的壳体21固定连接于电子设备的电路板30的实施方式中，可通过电路板30与外壳10的定位配合，使得外壳10对按键组件20的柔性体211产生挤压，进而实现柔性体211与外壳10的过盈配合。又如，按键组件20可通过螺纹紧固件固定连接于外壳10，通过螺纹紧固件与外壳10的定位配合，使得外壳10对按键组件20的柔性体211产生挤压，进而实现柔性体211与外壳10的过盈配合。
45.用户在按压按键时，按键受按压而抵压柔性体211，柔性体211变形并驱使容腔21a内的弹片23变形，从而使按键组件20所在电路产生电流或电压变化，进而用于产生触发信号。用户释放按键后，弹片23及柔性体211恢复形变，按键被驱使沿键孔10a向外运动以复
位，以供用户的下次按压。
46.在一些实施方式中，壳体21可包括基座213，柔性体211连接于基座213并与基座213围合形成容腔21a。结合图4和图5，基座213的材质可以选用塑胶或陶瓷等，其具备相对较好的电绝缘性能并能够用于为按键组件20提供结构刚性。当然，基座213的材质可以和柔性体211相同，即为硅胶或橡胶材质。基座213可以设有沉槽213a，柔性体211覆盖沉槽213a的一端并与基座213共同围合形成容腔21a，且柔性体211可以采用胶水或者双面胶等与基座213粘接固定，以提升柔性体211与基座213的连接可靠性并保证密封性能。弹片23可以连接于基座213。
47.在一些实施方式中，基座213大致呈矩形块状。在其他实施方式中，基座213可以呈圆柱形或者椭圆形或者其他形状。
48.按键组件20还可以包括金属引脚27，金属引脚27连接于基座213且伸入容腔21a内，金属引脚27用于电性连接至电子设备的电路板30，以将按键组件20连入相应的控制电路。在一些实施方式中，金属引脚27为两个，两个金属引脚27平行且间隔地设置于基座213的一端，其中至少一个金属引脚27可用于在弹片23变形时与弹片23导通。在其他实施方式中，金属引脚27可以为三个以上，其中至少一个也可用于在弹片23变形时与弹片23导通。
49.继续参阅图4和图5，壳体21可以包括盖板215，至少部分盖板215抵压于柔性体211的按压侧并与基座213连接，即至少部分盖板215抵压于柔性体211的背向基座213的一侧。盖板215可以开设有通孔215a，柔性体211从通孔215a暴露于盖板215。盖板215可以采用金属薄片折弯成型，其材质可以为不锈钢、铜合金或者铝合金等。盖板215可以对柔性体211施加适宜的挤压力，以保证柔性体211与基座213的连接可靠性，并保证柔性体211对基座213的密封性能。可以理解的是，盖板215不是必须的，可以缺省。
50.参阅图4和图5，在一些实施方式中，盖板215可以包括挡板2151及连接于挡板2151边缘的侧板2153，侧板2153相对挡板2151弯折且用于与基座213连接。挡板2151抵压于柔性体211的按压侧，即挡板2151抵压于柔性体211的背向基座213的一侧。通孔215a开设于挡板2151。在基座213大致呈矩形块状的实施方式中，挡板2151的外轮廓大致呈矩形板状，侧板2153可以间隔设置为3个且与挡板2151的3条边一一对应连接，每一侧板2153相对挡板2151的弯折角度可以大致呈90度。基座213的未设置侧板2153的那侧可用于抵靠至电路板30并与电路板30连接，或者抵靠至外壳10并与外壳10连接。
51.侧板2153和基座213中的一者可以设有凸耳2131，另一者设有卡槽215b，凸耳2131嵌设于卡槽215b以使盖板215与基座213卡接固定。具体地，在侧板2153设置为3个的实施方式中，每一侧板2153开设有卡槽215b。每一侧板2153对应的基座213的侧面则设置有凸耳2131，凸耳2131可以视为基座213的一部分。盖板215罩设至基座213后，即可通过凸耳2131与卡槽215b的卡接实现盖板215与基座213的固定连接，以提升组装的便捷性并保证连接和密封的可靠性。
52.参考图4和图5，盖板215还可以包括延伸臂2155，延伸臂2155连接于侧板2153的边缘并凸出于基座213。延伸臂2155用于插设至电路板30的安装孔内，以提升按键组件20与电路板30的连接可靠性。在一些实施方式中，延伸臂2155可以间隔设置为两个，每一延伸臂2155的长度延伸方向可以与金属引脚27的长度延伸方向平行。金属引脚27和延伸臂2155可以分别插入电路板30的安装孔内，再于电路板30的背向基座213的一侧折弯。折弯后的金属
引脚27可以采用锡焊等工艺与电路板30电性连接，或者可以通过锡焊实现引线与金属引脚27的电性连接，再通过引线电性连接至电路板30的控制电路。折弯后的延伸臂2155可以通过焊接或粘接等工艺实现与电路板30的可靠固定，以提升按键组件20在电路板30的连接结构的稳定性，防止按键被按压时按键组件20发生晃动。当然，金属引脚27和延伸臂2155分别插入电路板30的安装孔内后，可以不折弯，直接粘接或者焊接固定即可。
53.再参考图3，在一些实施方式中，按键组件20固定连接于电路板30后，按键组件20的受按压方向与电路板30的厚度方向相互垂直，金属引脚27的长度延伸方向和延伸臂2155的长度延伸方向可以视为与电路板30的厚度方向平行。换言之，按键的往复运动方向与金属引脚27的长度延伸方向(或延伸臂2155的长度延伸方向)垂直。电路板30与外壳10组装后，外壳10从侧向对按键组件20的柔性体211施加挤压力，即外壳10对柔性体211的挤压力的方向与按键的往复运动方向平行，挤压力的方向与延伸臂2155的长度方向及金属引脚27的长度延伸方向垂直，从而实现按键组件20与外壳10的密封。
54.在其他实施方式中，延伸臂2155的长度延伸方向及金属引脚27的长度延伸方向可以与按键的往复运动方向平行。换言之，在这种实施方式中，在按键的往复运动方向上，电路板30、按键组件20与外壳10可以依次叠置，即电路板30覆盖在按键组件20上，电路板30与外壳10组装固定后可对按键组件20的壳体21施加压力，以提升按键组件20的柔性体211对外壳10的密封性能。在按键受按压的过程中，电路板30可以对按键组件20起到限位固定作用，以防止按键组件20发生松动，进而保证按键处的防水性能。
55.可以理解的是，金属引脚27的长度延伸方向不必与延伸臂2155的长度延伸方向平行设置。例如，金属引脚27可以采用金属触点替换，即按键组件20的基座213暴露有用于电连接的金属触点即可。又如，金属引脚27可以弯折成型，并用于抵接至电路板30的焊盘，进而实现按键组件20与电路板30的电性连接。
56.继续参阅图4和图5，柔性体211可以包括一体成型的本体2111和凸环2113，凸环2113凸出于本体2111的按压侧，即凸环2113凸出于本体2111的背向基座213的一侧。凸环2113穿设于通孔215a，凸环2113用于抵接至外壳10。在凸环2113抵压至电子设备的外壳10时，外壳10可以挤压凸环2113，以使凸环2113向通孔215a的中心所在方向产生变形，进而增大柔性体211与外壳10的接触面积，增加密封的可靠性。
57.参考图6和图7，在盖板215的按压侧，凸环2113的端面与盖板215平齐或者凸出于盖板215。换言之，在凸环2113的用于抵接至外壳10的一侧，凸环2113的端面与盖板215平齐或者凸出于盖板215。结合图8，外壳10于朝向按键组件20的一侧还可设有凸起11，凸起11环绕键孔10a设置，凸起11抵压于柔性体211的凸环2113并嵌入凸环2113内。这种结构设置可以通过凸起11与凸环2113的配合实现更好的过盈配合，以使按键组件20的柔性体211对键孔10a的周向进行更有效地密封，防止外部的水或其他液体轻易进入电子设备的内部，从而提升整机的防水性能。
58.继续参阅图7，本体2111于凸环2113所在侧设有凹槽2111a，凸环2113环绕凹槽2111a设置，凹槽2111a的槽底用于承受按键的按压，以驱使弹片23变形。凹槽2111a的设置，可以对按键的往复运动起到限位和导向作用，以使按键在受按压时能够较为准确地抵压至凹槽2111a的槽底，进而驱使弹片23产生变形。这种结构的本体2111在受到按键挤压时还可以向容腔21a内产生适宜的变形，从而对按键产生反向推力。在按键被释放时，该反向推力
与弹片23的弹性回复力的合力可共同驱使按键复位，以保证按键复位的准确性，且柔性体211可以具有相对较高的疲劳使用寿命，从而保证按键组件20的长久的密封可靠性并保证对外壳10的长久的密封可靠性。
59.柔性体211还可以包括与本体2111一体成型的凸台2115，在本体2111的背向凸环2113的一侧，凸台2115凸出于本体2111，凸台2115伸入基座213的沉槽213a内并用于在受按压时抵压弹片23。凸台2115的形状可以与沉槽213a的形状相匹配，以使基座213可以通过沉槽213a套设凸台2115。当按键在键孔10a做往复运动时，凸台2115可以借由沉槽213a的限位和导向作用，始终保持在沉槽213a内，从而防止柔性体211与弹片23的接触部分产生偏斜而降低按键组件20对按压的响应速度。当然，凸台2115的设置还可以对柔性体211的变形起到引导作用，即使得柔性体211被按键挤压时，柔性体211的变形比较集中于凸台2115所在部分，用户施加相对较小的作用力即可使凸台2115获得相对较大的行程，提升按键组件20对按压的响应速度，进而提升使用的便利性。
60.上述按键组件20及电子设备，按键组件20可以制成独立的模块，并与电子设备的外壳10或者电路板30等零部件进行组装，以提升按键组件20的通用性并提升组装的便利性和组装效率。由于按键组件20的壳体21设有密封的容腔21a，弹片23设于容腔21a内，壳体21可以具备较好的防水性能，防止水或其他液体轻易进入壳体21内而对弹片23及相关电路造成腐蚀，因此可以提升按键组件20的电路连接的可靠性，且按键组件20的结构简单、成本较低、具备较强的产品竞争力。
61.在按键组件20应用于电子设备时，壳体21的暴露于按压侧的柔性体211可抵接至电子设备的外壳10，并利用柔性体211的挤压变形密封外壳10与壳体21之间的间隙，提升整机的防水性能。例如，采用上述实施方式的按键组件20与电子设备的外壳10配合，电子设备的防水性能可达ipx7。相较于相关技术中，需要在按键和外壳10之间设置防水泡棉等防水辅料并设置相应的防水结构的方案，本技术的按键组件20不仅结构简单，而且与外壳10的组装也较为便捷，并能与外壳10形成可靠的密封结构，保证密封的可靠性。
62.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
63.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。