CN100468590C - 按钮开关防水结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有简单结构和良好组装操作性的防水结构。凹入部分(51)形成在内侧壳体(31)的一侧，通孔(52)形成在凹入部分(51)的底部。通孔(52)延伸到容置凹部(34)，触片开关(39)在内侧壳体(31)中面对着通孔(52)。杯件(61)的突起(61a)从内侧壳体(31)的外侧插入通孔(52)中。从按钮(70)的底表面突出的突出部分(71)插入杯件(61)的开口中。连接着按钮(70)的橡胶片(75)叠加在内侧壳体(31)与顶侧壳体(32)和后侧壳体(33)之间。

Description

按钮开关防水结构
技术领域
本发明涉及电子装置上的按钮开关的防水结构。
背景技术
电子装置设有按钮，用于通过按钮按压开关而输入字符和数字以及各种输入指令。对于需要防水的电子装置，例如移动电话或便携式收音机等便携式电子装置，各种防水结构被公开，以防止水从按钮与壳体之间的间隙进入。作为示例，日本专利公开文献No.2001-222927中公开了一种开关装置防水结构，其在壳体的外表面上安装了一个带有轻触开关的柔性基板，并且利用设有按钮部的防水件覆盖柔性基板。防水件通过固定件而被固定，固定件具有与按钮部对应的开口，从固定件的开口突出的按钮部被位于固定件上方的“按下通话”型按钮覆盖。此外，固定件被顶侧罩盖覆盖。
这种传统的开关装置防水结构以上述方式采用了复杂结构。根据这种传统防水结构，由于轻触开关和柔性基板安装在壳体的外表面上，因此需要将柔性基板的一部分引线引入壳体中，因此组装工作的效率不佳。
发明内容
本发明是考虑到现有技术的上述问题而研制的，并且本发明的目的是提供一种按钮开关防水结构，其具有简单的结构和良好的组装操作性。
为了实现这个目的，一种按钮开关防水结构包括：
壳体，其内设有按压型开关，并且所述壳体在与所述按压型开关相面对的位置上设有通孔；
密封件，其包括弹性件和圆筒形保持件，所述弹性件插入通孔中，以使得弹性件的开口部分位于所述壳体外侧，所述圆筒形保持件具有装配在所述开口部分中的圆筒形部分；
按钮，其形成有突出部分，所述突出部分插入所述弹性件的开口部分中，并且所述突出部分推压所述弹性件，然后所述弹性件按压所述按压型开关。
可以从所述圆筒形保持件的位于所述弹性件一侧的开口端部到所述圆筒形保持件的至少与所述通孔重叠的外周表面区域，使所述弹性件覆盖所述圆筒形保持件。
所述弹性件可以具有外凸部分，其围绕着所述弹性件的整个外周表面形成，并且通过将所述弹性件装配到所述通孔中而被压缩和变形。
所述弹性件可以具有凸缘部分，其被所述壳体的外表面卡住。
所述圆筒形保持件可以具有凸缘部分，其被所述壳体的外表面卡住。
所述壳体可以具有围绕着所述通孔形成的凹入部分，所述圆筒形保持件的凸缘部分装配在所述凹入部分中。
所述按钮开关防水结构可以还包括：
一对罩盖，它们覆盖着所述壳体并且分别具有缺口部分；
一块橡胶片，其上设有所述按钮；
其中，所述橡胶片叠夹在所述壳体与所述一对罩盖之间，以使所述按钮从所述缺口部分暴露出来。
根据本发明，利用一种将弹性件装配在通孔中的简单结构，提高了通孔的防水性。
附图说明
图1是采用根据本发明实施例的按钮开关防水结构的移动电话的透视图。
图2是显示了图1中的移动电话的后侧壳体的分解透视图。
图3是沿着图1中的线A-A所作的局部剖视图。
图4是显示了按钮、橡胶片以及图2所示后侧壳体的密封件的透视图。
图5是显示了图4中的按钮、橡胶片和密封件的相反侧的透视图。
具体实施方式
下面将参照附图描述用于实施本发明的最佳方式。在下面的实施例中，描述了用于实施本发明的各种优选技术措施，但本发明的范围并不局限于下面描述的实施例和所显示的例子。
图1是采用本发明按钮开关防水结构的移动电话1的透视图。
在移动电话1中，上侧外壳2通过铰链4连接着下侧外壳3，并且可以绕着铰链4的轴线相对于下侧外壳3旋转。在上侧外壳2相对于下侧外壳3关闭时，上侧外壳2的前表面面对着下侧外壳3的前表面，在上侧外壳2相对于下侧外壳3打开时，上侧外壳2和下侧外壳3的前表面均朝向前侧。
上侧外壳2的前表面设有显示部5和用于通讯的扬声器6，显示部具有液晶显示板或电致发光显示板。下侧外壳3的前表面设有多个凸键41以及用于通讯的麦克风7，并且三个按钮开关(更确切地讲，是分别构成按钮开关一部分的按钮70)设在图1所示下侧外壳3的右侧面上。
接下来参照图2和3详细描述下侧外壳3。图2是示出了下侧外壳3的分解透视图，图3是下侧外壳3沿着图1中的线A-A所作的局部剖视图。
如图2所示，下侧外壳3包括内侧壳体31、覆盖着内侧壳体31前侧的顶侧罩盖(顶侧壳体)32、覆盖着内侧壳体31后侧的后侧罩盖(后侧壳体)33。如图3所示，内侧壳体31的前面侧是凹入的，以形成容置凹部34，并且槽35形成在容置凹部34的整个边缘上。也就是说，容置凹部34被槽35围绕。
电路板(未示出)、键FPC(柔性印刷电路)36等被容纳在容置凹部34中。键FPC 36以这样的方式容纳，即覆盖电路板，并与电路板电连接。
容纳着键FPC 36的容置凹部34被一块键片材件37覆盖，该键片材件由弹性材料例如橡胶制成。也就是说，凸出的肋38沿着整个外边缘形成在键片材件37的后表面上，并且装配在围绕着容置凹部34的槽35内。
如图2所示，所述多个凸键41形成在键片材件37的前表面上。与凸键41对应的薄开关状触片开关(未示出)设在键FPC36上。
顶侧罩盖32形成有多个键孔42。在顶侧罩盖32装配在内侧壳体31的前表面侧时，每个凸键41插入相应的键孔42中，键片材件37的外边缘叠夹在顶侧罩盖32和内侧壳体31之间。
接下来解释按钮开关的防水结构。
如图2所示，三个矩形凹入部分51形成在内侧壳体31的右侧面上。如图3所示，通孔52形成在每个凹入部分51的底部并且延伸到容置凹部34。肋53突出设置在每个容置凹部34的底部。肋53被布置成与容置凹部34的右侧(图2)内壁面34a相隔预定的间隔，并且面对着内壁面34a。
键FPC 36的右侧(图2)端部被翻折出来，键FPC36的翻折部分(vented portion)36a插入肋53与容置凹部34的内壁面34a之间。
键FPC 36的翻折部分36a设有与相应的通孔52相对应的、与主体部分结构相同的薄开关，例如触片开关(dome switch)39。也就是说，触片开关39被布置成，面对着相应的通孔52。
触片开关39是这样的，即图案化形成在键FPC 36上的固定触点39a被构成拱形触片式移动触点39b的金属片或金属膜覆盖。也可以使用其它薄开关，例如轻触开关和薄膜开关，以取代触片开关39，其它按压型开关也可以被使用。
如图3所示，通孔52被密封件60密封。密封件60包括由橡胶弹性材料例如硅橡胶制成的碗状杯件61和由金属或硬树脂制成的保持着杯件61的圆筒形保持件62。凸缘部分62a形成在圆筒形保持件62的一个开口端部侧。
如图4、5所示，密封件60是一个整体元件，其可被当作是单件。也就是说，在圆筒形保持件62是由金属制成的情况下，密封件60可以通过镶嵌模塑成型出来，而在圆筒形保持件62是由硬树脂制成的情况下，密封件60可以通过镶嵌模塑或双重模塑成型出来。当然，杯件61和圆筒形保持件62可以单独制成，并且圆筒形保持件62的圆筒形部分62c可以插入杯件61的开口部分61c中，以将它们结合在一起。
圆形突起61a形成在杯件61的顶部表面上，即与覆盖圆筒形保持件62的那个开口端部相反的表面上。
外凸部分61b围绕着杯件61的圆筒形外周表面形成，即形成在覆盖着圆筒形保持件62外周表面的区域内的整个外周表面上。杯件61的外凸部分61b的外径被设置成在杯件61没有插入通孔52时的常规情况下略大于通孔52的内径。
圆筒形保持件62的圆筒形部分62c装配在杯件61的开口部分61c中。密封件60的开口60c由开口部分61c和圆筒形部分62c形成。
在杯件61的突起61a处于插入动作前端的情况下，密封件60从内侧壳体31的外侧插入通孔52中，并且被向内推入，直至圆筒形保持件62的凸缘部分62a被围绕着通孔52的凹入部分51的底部卡住。
在这种状态下，杯件61的突起61a处于这样的位置，即略微接触触片开关39，或靠近触片开关39安置，如图3所示。杯件61的外凸部分61b被压缩和变形于圆筒形保持件62的外周表面与通孔52的内壁之间。这样，密封件60被保持在通孔52中，以防止通孔52的壁面与杯件61的外周表面之间出现泄漏。
所述三个按钮70由一块橡胶片75组合在一起，如图4、5中的透视图所示。突出部分71突出形成在按钮70的底表面上。按钮70的突出部分71穿过橡胶片75，按钮70的底表面粘着在橡胶片75上。通过这种方式，所述三个按钮70以预定间隔固定在橡胶片75上。
橡胶片75的两端以及位于固定按钮70之间的部分形成有插孔72。在组装下侧外壳3时，靠近形成在内侧壳体31右侧面(图2)的凹入部分51设置的微小突起54插入橡胶片75的插孔72中，从而将按钮70临时固定在内侧壳体31上。
所述三个按钮70的相应突出部分71插入密封件60的开口60c中，橡胶片75从外侧覆盖三个密封件60的凸缘部分62a，并且如图3所示，突出部分71的前端接触杯件61的开口部分61c底表面61d。
如图2所示，三个缺口32a形成在顶侧罩盖32的右侧面的边缘部分上，三个缺口33a形成在后侧罩盖33的右侧面的边缘部分上。缺口32a和缺口33a被形成在与凹入部分51相对应的位置上。在顶侧罩盖32和后侧罩盖33彼此重叠并将内侧壳体31夹在它们之间的情况下，分别由缺口32a和缺口33a构成的开口形成在顶侧罩盖32和后侧罩盖33之间的结合线处。
也就是说，由缺口32a和缺口33a构成的开口以这样的方式形成，即面对着凹入部分51。按钮70通过由缺口32a和缺口33a构成的开口露出。橡胶片75叠夹在内侧壳体31的右侧面与顶侧罩盖32和后侧罩盖33的右侧面之间，从而缺口32a和缺口33a防止按钮70脱出。通过将螺钉81从后侧罩盖33开始穿过内侧壳体31拧入顶侧罩盖32中，内侧壳体31、顶侧罩盖32和后侧罩盖33被固定在一起。
下面描述下侧外壳3的组装过程。
首先，电路板和键FPC 36被容置在内侧壳体31的容置凹部34中，容置凹部34被键片材件37覆盖。在容置键FPC 36时，键FPC 36的翻折部分36a插入肋53与容置凹部34的右侧内壁面34a之间。
接下来，在杯件61的突起61a处于插入动作前端的情况下，密封件60从内侧壳体31的外侧插入通孔52中。在密封件60被装配在通孔52中后，密封件60被在通孔52中推入，直至密封件60的圆筒形保持件62的凸缘部分62a被凹入部分51的底部卡住。这样，密封件60被推入通孔52中的量成为一项设计值，以使得密封件60被保持在通孔52中的适宜位置上。更确切地讲，形成在密封件60的前端的突起61a与支撑着键FPC36的翻折部分36a的肋53的表面之间的距离成为一项设计值，以使得杯件61的突起61a略微接触或靠近设在键FPC 36的翻折部分36a上的触片开关39。此时，键FPC36的翻折部分36a的后表面略微接触肋53的表面。
接下来，按钮70的突出部分71插入密封件60的开口60c中，密封件60被橡胶片75覆盖，并且靠近内侧壳体31的侧面凹入部分51形成的突起54插入形成在橡胶片75上的插孔72中。这样可将按钮70临时固定在内侧壳体31的侧面上。
随后，内侧壳体31被叠夹在顶侧罩盖32与后侧罩盖33之间，顶侧罩盖32与后侧罩盖33彼此叠置。也就是说，橡胶片75在上方和下方被叠夹在顶侧罩盖32的边缘与后侧罩盖33的边缘之间，以使得按钮70通过由缺口32a和缺口33a构成的开口暴露出来。
最后，螺钉81由后侧罩盖33插入，穿过内侧壳体31拧入顶侧罩盖32中。
如前面所解释，可以在电路板和键FPC 36被容置在内侧壳体31的容置凹部34中后进行利用键片材件37覆盖容置凹部34的操作，然而，可以在电路板和键FPC 36被容置在内侧壳体31的容置凹部34中之后直至内侧壳体31被顶侧罩盖32覆盖之前的任何时间进行这一操作。
在上面描述的防水结构中，当使用者利用手指按压按钮70时，橡胶片75弹性变形，按钮70移向内侧壳体31一侧。这样，杯件61的底表面61d的中部被按钮70的突出部分71推压。此时，杯件60的底表面的周边弹性变形，底表面61d的中部被向内侧壳体31的内部推入，触片开关39被设在底表面61d的后表面侧中部上的突起61a推压。通过这种方式，当使用者利用手指按压按钮70时，触片弹簧39因杯件61的弹性变形(更确切地讲，杯件61的底表面61d的周边的弹性变形)而被按压，密封件60不会从通孔52中脱出，并且不会在通孔52中错位。
另一方面，在使用者的手指离开按钮70时，按钮70通过杯件61和橡胶片75的弹性力而返回原位。
根据这个实施例，所述通过将圆筒形保持件62的圆筒形部分62c插入由橡胶弹性材料制成的杯件61的开口部分61c中而构成的密封件60被插入通孔52中，从而可以通过简单的结构而提高通孔52的水密性。特别地讲，根据本实施例，由于外凸部分61b围绕着杯件61的外周表面形成，因此水密性很高。由于凸缘部分62a形成在装配于杯件61的开口部分61c中的圆筒形保持件62上，并且密封件60被推入通孔52中，直至凸缘部分62a被凹入部分51的底部卡住，因此在密封件60插在通孔52中的情况下将密封件60装配在通孔52中的操作容易高精度地进行。
由于按钮70被形成在将三个按钮70相连的橡胶片75中的插孔72以及靠近内侧壳体31的侧面凹入部分51形成的突起54临时固定，因此可以容易地组装按钮70。由于触片开关39设在内侧壳体31中，因此不需要象传统技术中那样进行诸如将引线引入壳体中的操作，这可以提高组装操作性。
由于通孔52的防水是通过在圆筒形保持件62的圆筒形部分62c的外周面与通孔52的内壁之间压缩并变形杯件61的外凸部分61b而实现的，因此不需要象传统技术中那样在壳体的外侧面安装防水件。这样，设有按钮的下侧外壳3的侧面部分(图1和2中的右侧面)的厚度可以减小。
本发明并不局限于前面描述的实施例，在不脱离本发明范围的前提下，可以做出各种修改和变化。
例如，在前面的实施例中，采用了圆筒形保持件62设有凸缘部分62a的结构，但也可以采用将凸缘部分62a设在杯件61上而非圆筒形保持件62上的结构。甚至可以完全不设置凸缘部分62a。如果杯件61在圆筒形保持件62的圆筒形部分62c的外周面与通孔52的内壁之间被压缩并变形，则可以实现通孔52的防水性，这样，假定杯件61的位于圆筒形保持件62的外周表面上的区域足够厚以至能够被充分压缩和变形，则可以省略外凸部分61b。杯件61不需要覆盖圆筒形保持件62的整个外周表面。例如，杯件61可以以这样的方式构成，即从圆筒形保持件62的一个开口端部到至少与通孔52重叠的外周表面区域覆盖圆筒形保持件62。可以采用这样的结构，即杯件61覆盖圆筒形保持件62的一个开口端部，并且与杯件61具有相同弹性的材料覆盖着圆筒形保持件62的外周表面上与通孔52叠加的区域的一部分。在这一点上，密封件60包括圆筒形保持件62和一个弹性件，该弹性件覆盖着圆筒形保持件62的一个开口端部以及圆筒形保持件62的外周表面上与通孔52叠加的区域的一部分，并且圆筒形保持件和该弹性件被构造成组合元件，从而可以被当作单件。
在上述实施例中，采用了这样的结构，即用于按压触片开关39的突起61a设在杯件61的底表面61d的后表面侧中央，然而，突起61a可以省略。由于可以通过按钮70的突出部分71推压杯件61的底表面61d，以将底表面61d的中部向内侧壳体31中推压，因此即使没有突起61a，也可以用杯件61的底表面61d推压触片开关39。
在上述实施例中，采用了这样的结构，即以直立方式设在容置凹部34底部的肋53支撑着键FPC36的翻折部分36a的设有触片开关39的后表面侧，但也可以用其它元件支撑键FPC36的翻折部分36a的后表面侧。例如，在电路板被屏蔽壳体覆盖的情况下，可以用屏蔽壳体的侧表面支撑翻折部分36a的后表面侧。
尽管前面利用移动电话1作为电子装置的例子进行了描述，但本发明也可以应用于膝上型电脑、数字照相机、腕表、PDA(个人数字助理)、电子记事本、便携式收音机以及其它电子装置。
本申请要求2005年6月9日提交的日本专利申请No.2005-170168的优先权，该申请中的所有内容结合在此作为参考。

Claims (7)

1.一种按钮开关防水结构，包括：
壳体(31)，其内设有按压型开关(39)，并且所述壳体在与所述按压型开关(39)相面对的位置上设有通孔(52)；
密封件(60)，其包括弹性件(61)和圆筒形保持件(62)，所述弹性件插入通孔(52)中，以使得弹性件的开口部分(61c)位于所述壳体(31)外侧，所述圆筒形保持件具有装配在所述开口部分(61c)中的圆筒形部分(62c)；
按钮(70)，其形成有突出部分(71)，所述突出部分插入所述弹性件(61)的开口部分(61c)中，并且所述突出部分推压所述弹性件(61)，然后所述弹性件按压所述按压型开关(39)。
2.如权利要求1所述的按钮开关防水结构，其特征在于，从所述圆筒形保持件(62)的位于所述弹性件(61)一侧的开口端部到所述圆筒形保持件(62)的至少与所述通孔(52)重叠的外周表面区域，所述弹性件(61)覆盖着所述圆筒形保持件(62)。
3.如权利要求1所述的按钮开关防水结构，其特征在于，所述弹性件(61)具有外凸部分(61b)，其围绕着所述弹性件(61)的整个外周表面形成，并且通过将所述弹性件(61)装配到所述通孔(52)中而被压缩和变形。
4.如权利要求1所述的按钮开关防水结构，其特征在于，所述弹性件(61)具有凸缘部分，其被所述壳体(31)的外表面卡住。
5.如权利要求1所述的按钮开关防水结构，其特征在于，所述圆筒形保持件(62)具有凸缘部分(62a)，其被所述壳体(31)的外表面卡住。
6.如权利要求5所述的按钮开关防水结构，其特征在于，所述壳体(31)具有围绕着所述通孔(52)形成的凹入部分(51)，所述圆筒形保持件(62)的凸缘部分(62a)装配在所述凹入部分(51)中。
7.如权利要求1所述的按钮开关防水结构，还包括：
一对罩盖(32，33)，它们覆盖着所述壳体(31)并且分别具有缺口部分(32a，33a)；
一块橡胶片(75)，其上设有所述按钮(70)；
其中，所述橡胶片(75)叠夹在所述壳体(31)与所述一对罩盖(32，33)之间，以使所述按钮(70)从所述缺口部分(32a，33a)暴露出来。
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