CN102782788B - 按键开关结构和包括该按键开关结构的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种按键开关结构和包括该按键开关结构的电子设备。在表面侧壳体（5a）上形成开关用通孔（22），在表面侧壳体（5a）的内部与开关用通孔（22）相对应设置按压式开关（21）。在按压件（25）插入加强板（28）的板侧通孔（28a）内的状态下，用硅橡胶（27）接合按压件（25）的轴向中间部位的外周和板侧通孔（28a）。在按压件（25）的轴向另一端侧连结从开关用通孔（22）露出的键头（26），使开关组件（24）与开关用通孔（22）嵌合。因此，能够提高按键开关结构的组装性，并能够提高按键开关的耐久性。

Description

按键开关结构和包括该按键开关结构的电子设备

技术领域

本发明涉及一种用于手机等电子设备的按键开关结构和包括该按键开关结构的电子设备。

背景技术

迄今为止，下述按键结构已为众人所知，该按键结构具有固定构造部和能够进入该固定构造部且能够从该固定构造部出来地安装在该固定构造部的操作体，在该操作体中设置有滑动部和操作头部，该滑动部构成为能够相对于固定构造部滑动，该操作头部连结在该滑动部的外侧，并具有其直径比滑动部大的房檐形状。

例如在专利文献1中，在按键结构中设置有能够进行弹性变形的筒状弹性部件，该弹性部件支承在操作头部的房檐状部分和固定构造部之间，将滑动部包围起来。该弹性部件包括第一接触部、第二接触部和第三接触部，该第一接触部与操作头部的房檐状部分的内表面接触，该第二接触部和固定构造部的与房檐状部分相向的部分接触，该第三接触部与滑动部接触。

专利文献1：日本公开特许公报特开2002－352662号公报（第14页、第6图）。

发明内容

－发明要解决的技术问题－

然而，在上述专利文献1中的按键开关结构下，因为弹性部件和操作体不是一体，所以组装性较差。而且，若要确保操作体的操作性，就不得不使弹性部件的厚度较薄，那么每当对操作体进行操作时，弹性部件的大部分就会被压缩，因而弹性部件易于恶化，甚至在有些情况下会断裂，防水性能会恶化。上述按键开关结构存在以上问题。

本发明正是鉴于上述各点而完成的。其目的在于：提高按键开关结构的组装性，并且提高按键开关的耐久性。

－用以解决技术问题的技术方案－

为达成上述目的，在本发明中，使弹性部件与按压件的中间部位接合。

具体而言，在第一方面的发明中，以电子设备的按键开关结构为前提，所述按键开关结构包括开关用通孔、按压式开关、按压件、键头（key top）、加强板和弹性部件，该开关用通孔形成在电子设备主体上，该按压式开关与所述开关用通孔相对应设置在所述电子设备主体的内部，该按压件用其轴向一端侧对所述按压式开关进行按压，该键头连结在所述按压件的轴向另一端侧，从所述开关用通孔露出，该加强板具有板侧通孔，所述按压件插入该板侧通孔内，该弹性部件以已将所述按压件的轴向中间部位的外周和所述板侧通孔接合在一起的状态与所述开关用通孔的周缘部分嵌合。

根据上述结构，因为弹性部件与按压件的轴向中间部位的外周接合，所以当按下按压件时，弹性部分不是被压缩而缩小，而是弯曲，因而即使让弹性部件的厚度较厚，操作性也不会大大恶化。因此，操作性得以确保，而且耐久性也会提高，其结果是防尘和防水性能会提高。通过将加强板埋入弹性部件中，则能够防止弹性部件失去本来的形状，并能够提高其耐久性。通过对弹性部件的与按压件的轴向中间部位的外周接合的部分的厚度进行调节，则能够很容易地调节按下按压件时的触感和回弹力。若不使键头和按压件形成为一体，则与键头和按压件形成为一体的情况相比各个部件的形状更为简单，加工时间会缩短，而且只要更换键头就能够很容易地改变外观设计。由此，若让按压件、加强部件和弹性部件成为通用的部件，并针对各种电子设备选择不同的键头，就能够使制造成本下降。若用耐久性较高的金属作键头，并且用硬度比金属低的树脂作按压件，则当形成弹性部件时，能够很容易地使弹性部件和按压件相接合，并能够很容易地将弹性部件从金属制模具内取出，而且键头和按压式开关都难以损伤。

第二方面的发明，是在第一方面的发明中，在所述开关用通孔的周缘通过凹陷而形成有开关用凹部，所述弹性部件与该开关用凹部嵌合，在所述开关用凹部的底面上形成有包围所述开关用通孔的弹性部件嵌合用凹部，在所述弹性部件的对应于所述弹性部件嵌合用凹部的位置上形成有弹性部件侧环状凹部，该弹性部件侧环状凹部夹住该弹性部件嵌合用凹部的内周侧壁面和所述开关用通孔的内周壁面。

根据上述结构，当将连结有键头的按压件与弹性部件一起安装在开关用通孔内时，弹性部件的弹性部件侧环状凹部一边进行弹性变形，一边夹住弹性部件嵌合用凹部的内周侧壁面和所述内周壁面。因此，防尘和防水效果会提高。

第三方面的发明，是在第二方面的发明中，构成为：在所述加强板上的所述板侧通孔的周缘形成有该加强板朝着所述按压式开关一侧折弯而形成且呈环状的纵壁部，所述弹性部件侧环状凹部被由该纵壁部和所述板侧通孔的周缘部分形成的角落部压在所述弹性部件嵌合用凹部的内周侧壁面和所述开关用通孔的内周壁面上。

根据上述结构，当将弹性部件安装在开关用通孔内时，弹性部件侧环状凹部有效地被已埋入弹性部件中的加强板压在弹性部件嵌合用凹部上而进行弹性变形。因此，防尘和防水效果会进一步提高。

第四方面的发明，是在第三方面的发明中，在所述开关用通孔的内周壁上的所述按压式开关一侧形成有与该内周壁上的所述键头一侧相比凹陷的止动用凹部。

根据上述结构，因为弹性部件被加强板压入止动用凹部一侧，所以弹性部件与止动用凹部接合，能够可靠地防止弹性部件从开关用通孔内脱出。

第五方面的发明，是在第一到第四方面中任一方面的发明中，在所述按压件的轴向中间部位的外周形成有接合用凹部，所述弹性部件设置到该接合用凹部内。

根据上述结构，弹性部件和按压件的接合面积较大，并且弹性部件可靠地与接合用凹部接合，所以耐久性和防尘及防水效果会提高。

第六方面的发明，是在第一到第五方面中任一方面的发明中，所述按压件和所述加强板与所述弹性部件形成为一体。

根据上述结构，通过事先将按压件、加强板和弹性部件形成为一体，位置的对准就会变得容易，组装性会提高。并且，因为弹性部件可靠地与按压件和加强板接合，所以耐久性会提高。因为与弹性部件和金属的接合相比弹性部件和树脂通常更容易相接合，所以例如通过用金属作键头，并且用树脂作按压件，则当一体地形成弹性部件时，能够很容易地使弹性部件和按压件相接合，并能够很容易地将弹性部件从金属制模具内取出。

第七方面的发明，是在第一到第六方面中任一方面的发明中，所述按压件的轴向一端侧未被所述弹性部件覆盖，该按压件直接对所述按压式开关进行按压。

根据上述结构，因为按压件的轴向一端侧未被弹性部件覆盖，所以能够使整个按键开关结构的按压件的轴向尺寸较小，因而能够谋求电子设备的小型化。

第八方面的发明，是在第一到第六方面中任一方面的发明中，所述弹性部件覆盖到所述按压件的轴向一端侧，该弹性部件对所述按压式开关进行按压。

根据上述结构，因为用弹性部件对按压式开关进行按压，所以按压式开关难以损伤，耐久性会提高。

第九方面的发明，是在第一到第八方面中任一方面的发明中，所述电子设备主体的至少一部分被在对应于该电子设备主体的所述开关用通孔的位置上具有外装侧通孔的外装盖覆盖，在所述键头上形成有与所述外装侧通孔的背面周缘部分接触的凸缘。

根据上述结构，能够利用键头的凸缘防止键头从电子设备主体内脱出。并且，因为由外装盖将弹性部件隐藏起来，所以外观性会提高。

第十方面的发明所涉及的电子设备包括第一到第九方面中任一方面的发明中的按键开关结构。

根据上述结构，能够获得包括组装性良好且耐久性较高的按键开关结构的、适销性较高的电子设备。

－发明的效果－

如上所述，根据本发明，做到了用弹性部件使按压件的轴向中间部位的外周和板侧通孔相接合，并且用加强板覆盖开关用通孔周缘的至少一部分，因而能够提高按键开关结构的组装性，并能够提高按键开关的耐久性。

通过使电子设备包括上述按键开关结构，则能够实现组装性良好且耐久性较高的、适销性较高的电子设备。

附图说明

图1是示出按键开关结构及其周围部分的放大剖视图。

图2是已合上手机时的立体图。

图3是已翻开手机时的立体图。

图4是第二壳体的主视图。

图5是沿图4中的V－V线的放大剖视图。

图6（a）和图6（b）是放大地示出开关组件的立体图，图6（a）是从键头一侧看到的图，图6（b）是从硅橡胶一侧看到的图。

图7（a）和图7（b）是放大地示出开关组件的图，图7（a）是侧视图，图7（b）是仰视图。

图8是开关组件的放大分解立体图。

图9是图1中的IX部的放大剖视图。

图10是沿图1中的X－X线的剖视图。

图11是放大地示出开关用通孔及其周围部分的立体图。

－符号说明－

1－手机（电子设备）；5a－表面侧壳体（电子设备主体）；5b－背面侧壳体（外装盖）；5c－外装侧通孔；20－侧键（按键开关结构）；21－按压式开关；22－开关用通孔；23－开关用凹部；23a－底面；23b－弹性部件嵌合用凹部；23c－内周侧壁面；25－按压件；25a－接合用凹部；26－键头；26a－凸缘；27－硅橡胶（弹性部件）；27a－弹性部件侧环状凹部；28－加强板；28a－板侧通孔；28b－纵壁部；28d－角落部。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式加以说明。

－按键开关结构－

图2和图3示出包括本发明的实施方式所涉及的按键开关结构的、作为电子设备的手机1。例如，在该手机1中，包括显示部2的第一壳体3和包括操作部4的第二壳体5能够以合叶部6为中心翻开、合上地连结在一起。第一壳体3构成为能够以合叶部6的未图示垂直轴为中心表面背面翻转。

在第二壳体5的操作部4设置有包括数字键的多个操作键7。在第二壳体5的侧面设置有作为按键开关结构的侧键20。应予说明，在第二壳体5侧面上合叶部6一侧收纳有能够伸缩的天线8。该侧键20发挥安装在手机1内的未图示的照相机的快门（包括半按快门功能）、未图示的聚光灯的开关、翻开手机1时的照相机启动用开关、在已合上且显示部2成为外表面的待机状态下启动而显示待机画面的启动用开关等功能。

如图5所示，第二壳体5包括作为电子设备主体的表面侧壳体5a和作为外装盖的背面侧壳体5b，该背面侧壳体5b覆盖该表面侧壳体5a的背面一侧，在该背面侧壳体5b内安装有充电电池9，并在该背面侧壳体5b上设置有覆盖该充电电池9的电池盖10。在所述表面侧壳体5a和所述背面侧壳体5b内设置有构成操作部4的主基板11和覆盖该主基板11表面的柔性基板12。在柔性基板12上设置有多个拱顶型开关13，所述操作键7与该拱顶型开关13相对应自表面侧壳体5a露出。应予说明，因为本实施方式中的手机1具备防水功能，所以在第二壳体5内设置有多个防水用密封部件14。

如在图1和图10中放大地示出的那样，侧键20包括与柔性基板12电连接的按压式开关21。该按压式开关21设定为：通过对该按压式开关21的表面中央部位进行按压，该按压式开关21就成为接通（ON）状态，而当不按压时成为切断（OFF）状态。如在图11中也示出的那样，在表面侧壳体5a上的与该按压式开关21相向的位置上形成有呈圆形的开关用通孔22。开关用通孔22的周缘与表面侧壳体5a侧面的其它区域相比凹陷，通过该凹陷而形成有具有从第二壳体5的侧面来看呈近似矩形的底面23a的开关用凹部23。开关用通孔22形成在该开关用凹部23的大致中心位置上。构成侧键20的开关组件24嵌入该开关用凹部23内。

如图6（a）和图6（b）、图7（a）和图7（b）以及图8也所示，开关组件24包括用轴向一端侧（图4中的左侧）对按压式开关21进行按压的按压件25。该按压件25由例如剖面呈圆形的棒状聚碳酸酯（PC）构成，该按压件25的剖面面积从轴向中间部位朝向两端越来越小。如图1所示，在轴向中间部位的外周形成有具有凹陷成圆弧形的剖面形状的接合用凹部25a。键头26通过粘合等与按压件25的轴向另一端侧接合。该键头26由例如铝合金制成。表面侧壳体5a上的电池盖10一侧（背面一侧）的侧面被背面侧壳体5b覆盖，在该背面侧壳体5b的对应于开关用通孔22的位置上形成有外装侧通孔5c。为一边抑制第二壳体5的厚度一边使操作性提高，键头26的表面（从第二壳体5的侧面看到的面）形成为半圆形，在该半圆形的周缘形成有凸缘26a。该凸缘26a在用背面侧壳体5b覆盖了表面侧壳体5a的侧面时与外装侧通孔5c的背面周缘部分接触，使得该凸缘26a防止键头26从第二壳体5内脱出，并且仅有键头26的比凸缘26a还靠近表面一侧的部分从第二壳体5露出，外观性良好。

作为弹性部件的硅橡胶27通过一体成形而形成到按压件25的接合用凹部25a内。该硅橡胶27具有对应于开关用凹部23的、俯视时呈近似矩形的形状，在该硅橡胶27的内部埋设有由不锈钢合金（例如SUS302）形成的加强板28。加强板28具有对应于开关用凹部23的、俯视时呈近似矩形板状的形状，在其中央具有板侧通孔28a，按压件25插入该板侧通孔28a内，在该板侧通孔28a的周缘部位形成有加强板28朝着按压式开关21一侧折弯而形成的环状纵壁部28b。在此，尺寸关系设定为：在纵壁部28b的内周和按压件25的外周之间留有规定的间隙。应予说明，在加强板28上形成有定位孔28c，该定位孔28c用来在一体形成该加强板28和硅橡胶27时进行定位。加强板28通过例如对不锈钢合金进行冲压加工而成形。按压件25的按压式开关21一侧未被硅橡胶27覆盖，构成为按压件25直接对按压式开关21进行按压。在硅橡胶27的键头26一侧的面上形成有一对隆起部27b，当用力按下键头26时，键头26的背面与一对隆起部27b接触。而且，在硅橡胶27上按压式开关21一侧留下了在成形时被未图示的下模的按压杆按压而形成的痕迹27c。

另一方面，如图1、图10和图11所示，在开关用凹部23的底面23a上形成有包围开关用通孔22的弹性部件嵌合用凹部23b。该弹性部件嵌合用凹部23b由从第二壳体5的侧面来看凹陷成环状的槽构成。如在图9中放大地显示的那样，在硅橡胶27的对应于弹性部件嵌合用凹部23b的位置上形成有弹性部件侧环状凹部27a，该弹性部件侧环状凹部27a夹住弹性部件嵌合用凹部23b的内周侧壁面23c和开关用通孔22的内周壁面22a。当将开关组件24嵌入开关用凹部23内时，由加强板28的纵壁部28b和板侧通孔28a的周缘部分形成的角落部28d将一体形成在加强板28背面一侧的硅橡胶27的弹性部件侧环状凹部27a部分压在弹性部件嵌合用凹部23b的内周侧壁面23c和开关用通孔22的内周壁面22a上。在开关用通孔22的内周壁面22a的按压式开关21一侧的部位形成有与该内周壁面22a的键头26一侧的部分相比凹陷的止动用凹部22b。例如，该止动用凹部22b通过与内周壁面22a的键头26一侧的部分相比使按压式开关21一侧的整个部分凹陷，来使该按压式开关21一侧的部分的内径扩大而形成，该止动用凹部22b使已压入纵壁部28b的硅橡胶27挂在该止动用凹部22b上，发挥防止硅橡胶27脱出的作用。止动用凹部22b并非一定需要是连续的凹部，也可以形成为分散的凹部。

－按键开关结构的组装步骤和按键开关结构的作用－

接着，对本实施方式所涉及的按键开关结构的组装步骤和该按键开关结构的作用加以说明。

事先准备开关组件24。将按压件25和加强板28嵌入未图示的成形模中，向成形模内注入硅橡胶27进行一体成形，再将键头26粘着在按压件25上，即形成该开关组件24。因为在按压件25上形成有接合用凹部25a，所以硅橡胶27和按压件25的接合面积增大，并且硅橡胶27可靠地与接合用凹部25a接合，因而防尘和防水效果提高。因为键头26和按压件25未形成为一体，所以与键头26和按压件25形成为一体的情况相比各个部件的形状更为简单，加工时间会缩短，而且只要更换键头26就能够很容易地改变外观设计。由此，若让按压件25、硅橡胶27和加强板28成为通用的部件，并针对各种手机1选择不同的键头26，就能够使制造成本下降。通过将加强板28埋入硅橡胶27中，则能够防止硅橡胶27失去本来的形状，而且其耐久性会提高。

接着，将形成为一体的开关组件24嵌入表面侧壳体5a的开关用凹部23内。此时，因为按压件25及加强板28、和硅橡胶27形成为一体，所以各个部件的位置对准较容易，组装性会提高，并且硅橡胶27可靠地与按压件25和加强板28接合，因而耐久性会提高。

而且，如在图9中放大地显示的那样，当将开关组件24装到开关用通孔22内时，硅橡胶27的弹性部件侧环状凹部27a受已埋入硅橡胶27中的加强板28的作用而弹性变形，膨胀到区域A而夹住弹性部件嵌合用凹部23b的内周侧壁面23c和内周壁面22a。由此，硅橡胶27可靠地紧密接触开关用通孔22，因而防尘和防水效果可靠地提高。而且，因为硅橡胶27被加强板28按压而膨胀到区域B，被压入止动用凹部22b一侧的空间内，所以硅橡胶27可靠地挂在止动用凹部22b上，止动用凹部22b防止硅橡胶27从开关用通孔22内脱出。

接着，使背面侧壳体5b从开关组件24的上方覆盖着表面侧壳体5a与该表面侧壳体5a嵌合。这么一来，如图10所示，键头26的凸缘26a与外装侧通孔5c的背面周缘部分接触，而防止键头26从表面侧壳体5a内脱出，并且因为由背面侧壳体5b将硅橡胶27隐藏起来，所以外观性会提高。

在如上所述组装而构成的侧键20中，因为按压件25上按压式开关21一侧未被硅橡胶27覆盖，所以能够使侧键20的按压件25的轴向尺寸较小，实现手机1的小型化。

因为使用时按压侧键20以后，硅橡胶27会与按压件25的轴向中间部位的外周接合，所以硅橡胶27不是被压缩而缩小，而是弯曲。因此，即使增大硅橡胶27的与按压件25的轴向中间部位的外周接合的部分的厚度，按下按压件25时的触感也难以恶化。因此，既能够确保按压时具有适当的按压感，又能够提高硅橡胶27的耐久性，防尘和防水性能会提高。

因此，根据本实施方式，能够提高侧键20的组装性，并能够提高其耐久性。而且，通过使手机1包括上述侧键20，则能够实现组装性良好且耐久性较高的、适销性较高的手机1。

（其它实施方式）

本发明还可以对上述实施方式采用以下结构。

也就是说，在上述实施方式中，按压件25的按压式开关21一侧的部分不被硅橡胶27覆盖，但是也可以用硅橡胶27覆盖该部分，构成为该硅橡胶27对按压式开关21进行按压。在该情况下，因为通过硅橡胶27对按压式开关21进行按压，所以按压式开关21难以损伤，能够提高耐久性。

在上述实施方式中，用硅橡胶27作弹性部件，但并不限于此。也可以用能够进行注射成型的弹性体或橡胶等作弹性部件。

在上述实施方式中，用聚碳酸酯作按压件25，但也可以用其它树脂或金属作按压件25；用不锈钢合金作加强板28，但也可以用其它金属或树脂作加强板28。可以根据材料的种类采用下述方式，即：不是使按压件和加强板与弹性部件形成为一体，而是通过粘接剂将按压件、加强板粘着在弹性部件上。

在上述实施方式中，电子设备为手机1，但电子设备也可以是个人手持式电话系统（PHS：Personal Handy-phone System）、个人数字助理（PDA：Personal Digital Assistant）、个人电脑、移动工具（mobile tools)、电子词典、台式电子计算器、电子游戏机、钟表等。电子设备并非一定需要具备防水功能，根据本发明就具有优良的组装性和防尘功能。

应予说明，以上实施方式是本质上优选之例，没有意图对本发明、本发明的应用对象或其用途的范围加以限制。

－产业实用性－

综上所述，本发明对用于手机等电子设备的按键开关结构很有用。

Claims (9)

1.一种按键开关结构，其为电子设备的按键开关结构，其特征在于：

所述按键开关结构包括：

开关用通孔，该开关用通孔形成在电子设备主体上，

按压式开关，该按压式开关与所述开关用通孔相对应设置在所述电子设备主体的内部，

按压件，该按压件用其轴向一端侧对所述按压式开关进行按压，

键头，该键头连结在所述按压件的轴向另一端侧，从所述开关用通孔露出，

加强板，该加强板具有板侧通孔，所述按压件插入该板侧通孔内，以及

弹性部件，该弹性部件以覆盖所述加强板，并以填塞所述按压件的轴向中间部位的外周和所述板侧通孔之间的间隙的方式将该按压件和该加强板接合在一起的状态与所述开关用通孔的周缘部分嵌合，

在所述开关用通孔的周缘通过凹陷而形成有开关用凹部，所述弹性部件与该开关用凹部嵌合，

在所述开关用凹部的底面上形成有包围所述开关用通孔的弹性部件嵌合用凹部，

在所述弹性部件的对应于所述弹性部件嵌合用凹部的位置上形成有弹性部件侧环状凹部，该弹性部件侧环状凹部夹住该弹性部件嵌合用凹部的内周侧壁面和所述开关用通孔的内周壁面。

2.根据权利要求1所述的按键开关结构，其特征在于：

在所述加强板上的所述板侧通孔的周缘形成有该加强板朝着所述按压式开关一侧折弯而形成且呈环状的纵壁部，所述弹性部件侧环状凹部被由该纵壁部和所述板侧通孔的周缘部分形成的角落部压在所述弹性部件嵌合用凹部的内周侧壁面和所述开关用通孔的内周壁面上。

3.根据权利要求2所述的按键开关结构，其特征在于：

在所述开关用通孔的内周壁上的所述按压式开关一侧形成有与该内周壁上的所述键头一侧相比凹陷的止动用凹部。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的按键开关结构，其特征在于：

在所述按压件的轴向中间部位的外周形成有接合用凹部，所述弹性部件设置到该接合用凹部内。

5.根据权利要求1到3中任一项所述的按键开关结构，其特征在于：

所述按压件和所述加强板与所述弹性部件形成为一体。

6.根据权利要求1到3中任一项所述的按键开关结构，其特征在于：

所述按压件的轴向一端侧未被所述弹性部件覆盖，该按压件直接对所述按压式开关进行按压。

7.根据权利要求1到3中任一项所述的按键开关结构，其特征在于：

所述弹性部件覆盖到所述按压件的轴向一端侧，该弹性部件对所述按压式开关进行按压。

8.根据权利要求1到3中任一项所述的按键开关结构，其特征在于：

所述电子设备主体的至少一部分被在对应于该电子设备主体的所述开关用通孔的位置上具有外装侧通孔的外装盖覆盖，

在所述键头上形成有与所述外装侧通孔的背面周缘部分接触的凸缘。

9.一种电子设备，其特征在于：

所述电子设备包括权利要求1到8中任一项所述的按键开关结构。