CN110494942B - 防水开关 - Google Patents

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Abstract

一种开关(1)，包括具有第一开关主体段(2a)和第二开关主体段(2b)的开关主体(2)、配置为设置在所述第一开关主体段(2a)上的槽(4)中的开关触点(3)、配置为覆盖所述槽(4)的开关触点盖(5)，和配置为覆盖所述第二开关主体段(2b)的外周的密封构件(6)。

Description

防水开关
技术领域
本公开涉及一种具有密封构件的开关和包括这种开关的按钮结构。
背景技术
防水电子设备越来越受欢迎。这类设备的内部必须受到保护，防止水进入，以避免损坏设备的电子元件。如果在电子设备中的每个孔或缝隙中添加防水元件，组件会变得更加复杂，并且更加占用空间。
现有防水开关装置包括按钮、开关和设置在按钮和开关之间的弹性片，以保护电子设备的内部，防止进水。弹性片设置有至少一个孔，使得该片可以压接到按钮的轴部分上。该方案允许防水元件(即弹性片)部分地围绕按钮设置，从而降低了开关装置的空间消耗和厚度。
然而，由于部件和组装步骤增多，按钮与其相应开关之间的公差叠加增大，这将损害按钮的触感。当将防水元件放置在按钮和开关之间时，按钮的触感也会受损。此外，防水元件引起的额外摩擦增加了按钮卡住的风险。
因此，希望能够提供一种防水开关装置，其解决至少部分上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的开关，其能够防水，且具有较少的部件。
另一个目的是提供一种包括所述改进的开关的按钮结构。
上述和其他目的通过独立权利要求的特征来实现。进一步的实施形式在从属权利要求、具体说明和附图中显而易见。
根据第一方面，提供了一种开关，包括：开关主体，具有第一开关主体段和第二开关主体段；开关触点，配置为设置在所述第一开关主体段上的槽中；开关触点盖，配置为覆盖所述槽；以及密封构件，配置为覆盖所述第二开关主体段的外周。因此，由于部件的减少，开关更容易制造，且之后更容易安装到电子设备中。此外，对应于开关的按钮的触感得到改善。
在第一方面的第一可能实施形式中，所述第一开关主体段具有比所述第二开关主体段更大的横截面。这有助于将密封构件仅装配到开关主体的一部分上，因为密封构件可以自然地由横截面变化形成的台阶界定。
在第一方面的第二可能实施形式中，所述开关触点包括盖罩。
在第一方面的第三可能实施形式中，所述密封构件包括垫片。
在第一方面的第四可能实施形式中，所述密封构件包括周向延伸的脊。
在第一方面的第五可能实施形式中，所述密封构件通过注塑成型的方式模制在所述开关主体上。
根据第二方面，提供了一种用于电子设备的按钮结构，所述电子设备包括具有外表面和内表面的壳体，所述表面通过贯通开口连接，其中所述按钮结构包括按钮、根据上述的开关和柔性组件，
所述开关配置为至少部分地延伸穿过所述按钮和所述柔性组件之间的开口。因此，与密封构件设置在按钮和开关之间的现有技术方案相比，触感提升，且按钮卡住的风险降低。此外，壳体中的防水表面可以与贯通开口同时加工，这将减少按钮和开关之间的公差叠加。
在第二方面的第一可能实施形式中，所述开关电连接到所述柔性组件。
在第二方面的第二可能实施形式中，所述开关通过焊接的方式连接到所述柔性组件。
在第二方面的第三可能实施形式中，所述密封构件配置为密封所述开口，防止流体沿从所述外表面到所述内表面的方向进入所述电子设备。
在第二方面的第四可能实施形式中，所述开关配置为从所述内表面的方向插入所述开口，并且所述柔性组件配置为邻接所述内表面。该方案将开关保持在贯通开口内，阻止开关在朝向外表面的方向上移动。
在第二方面的第五可能实施形式中，所述按钮结构还包括支撑板，其配置为将所述柔性组件锁定到所述外壳。该方案阻止开关在朝向内表面的方向上移动。
根据第三方面，提供了一种电子设备，其配置为容纳根据上述的按钮结构，所述电子设备包括具有第一外表面、第二外表面、第三外表面和内表面的壳体，所述第一外表面和所述内表面通过贯通开口连接，所述按钮结构配置为至少部分地延伸穿过该开口。该电子设备不仅防水，还能保持按钮触感，从而保证用户满意度。
在第三方面的第一可能实施形式中，所述第二外表面垂直于所述第一外表面延伸，并且第一凹槽从所述第二外表面延伸到所述开口，所述第一凹槽配置为容纳按钮锁定板，用于将所述按钮结构的按钮与所述按钮锁定板互锁，使得只有在所述按钮锁定板从所述第一凹槽移除的情况下，所述按钮才能从所述开口移除。该方案防止按钮在朝向外壳的外表面的方向上移动。
在第三方面的第二可能实施形式中，所述第三外表面平行于所述第二外表面延伸，并且第二凹槽从所述第三外表面延伸到所述开口，所述第二凹槽配置为容纳支撑板，用于将所述壳体与所述支撑板互锁，使得只有在所述支撑板从所述第二凹槽移除的情况下，所述按钮结构才能从所述开口移除。
根据第四方面，提供了一种提供具有根据上述按钮结构的电子设备的方法，所述电子设备包括具有第一外表面和内表面的壳体，所述表面通过贯通开口连接，所述方法包括以下步骤：将所述按钮部分插入所述开口中，将所述按钮连接到所述壳体上，在从所述内表面朝向所述第一外表面的方向上将所述开关至少部分插入所述开口，使得连接到所述开关的所述柔性组件邻接所述内表面，以及将所述开关和所述柔性组件连接到所述壳体。与密封构件设置在按钮和开关之间的现有技术方案相比，该方法提升了按钮的触感，且降低了按钮卡住的风险。此外，壳体中的防水表面可以与贯通开口同时加工，这将减少按钮和开关之间的公差叠加。
在第四方面的第一可能实施形式中，所述方法包括在从所述第一外表面朝向所述内表面的方向上将所述按钮插入所述开口。该方案可以简单快速地安装不同的部件。
在第四方面的第二可能实施形式中，所述壳体还包括垂直于所述第一外表面延伸的第二外表面、从所述第二外表面延伸到所述开口的第一凹槽，且所述方法包括将所述按钮锁定板插入所述第一凹槽中，将所述按钮与所述按钮锁定板互锁，使得只有在所述按钮锁定板从所述第一凹槽移除的情况下，所述按钮才能从所述开口移除。
在第四方面的第三可能实施形式中，所述壳体还包括平行于所述第二外表面延伸的第三外表面、从所述第三外表面延伸到所述开口的第二凹槽，且所述方法包括将支撑板插入所述第二凹槽中，将所述支撑板与所述壳体互锁，使得只有在所述支撑板从所述第二凹槽移除的情况下，所述按钮结构才能从所述开口移除。
这些和其他方面在下面描述的实施例中显而易见。
附图说明
在本公开的以下详细部分中，将参考附图中所示的示例性实施例更详细地解释这些方面、实施例和实现方式，其中：
图1为根据本发明一个实施例的开关和柔性组件的放大视图；
图2为图1所示实施例中的开关的分解和放大视图；
图3a为根据本发明另一实施例的按钮结构和部分壳体的放大正视图；
图3b为图3a所示实施例的放大后视图，其中开关和柔性组件与壳体分离；
图3c为图3a和3b所示实施例的放大后视图，其中开关和柔性组件可移除地插入壳体的开口；
图3d为图3a至3c所示实施例的放大后视图，其中开关和柔性组件插入并锁定在壳体的开口中；
图4a为图3b所示的按钮结构和外壳的剖面图；以及
图4b为图3d所示的按钮结构和外壳的剖面图
具体实施方式
图1示出了包括开关1和柔性组件14的实施例。开关1例如通过回流焊接的方式电连接到柔性组件14。柔性组件14包括L形柔性件14a和柔性加强件14b，当开关1安装在电子设备中时，柔性加强件14b不仅加强柔性件14a，而且引导设置在加强件14b后面的支撑板15。开关包括开关主体2、开关触点3、开关触点盖5和密封构件6。
开关主体2包括塑料材料，并且优选通过嵌射成型制造。此外，开关主体2配备有冲压金属插入件，其与焊接到柔性件14a上的信号线一起使用。如图2所示，开关主体包括第一开关主体段2a和第二开关主体段2b两段，沿着开关主体2的中心轴线设置。金属插入件主要位于第二开关主体段2b中。
在一个实施例中，第一开关主体段2a具有比第二开关主体段2b更大的横截面。当从开关中心轴的方向看时，这两段都是矩形椭圆。此处，矩形椭圆是指具有圆角的矩形。横截面也可以具有任何其他合适的形状，例如椭圆形、卵形或矩形。即，开关的侧面剖面图显示出基本上为T形的开关主体，而取决于切割是通过第一开关主体段2a还是第二开关主体段2b进行的，正面或背面剖面图显示出一个或两个矩形椭圆，
在包括盖罩的一个实施例中，开关触点3配置为设置在第一开关主体段2a的自由端的槽4中。提供开关触点盖5以覆盖开关触点/盖罩3和槽4，例如，通过将开关触点盖5激光焊接或粘附到上述自由端。
在一个实施例中，密封构件6为垫片，覆盖第二开关主体段2b的外周。密封构件/垫片6包括周向延伸的脊7。密封构件/垫片6可以是滑动到开关主体上的单独的橡胶部件，或者可以通过液体注塑成型直接模制到开关主体2上，优选模制到第二开关主体段2b上。
图3和图4示出了设置在电子设备例如移动电话中的按钮结构8的实施例。电子设备包括壳体9，壳体9具有面向外部的第一外表面10a和面向电子设备内部的相对内表面11。壳体还包括第二外表面10b和第三外表面10c，其彼此平行延伸并垂直于第一外表面10a和内表面11。第一外表面10a和内表面11通过基本垂直于该两个表面延伸的贯通开口12连接。第一外表面10a可以是平面，但是也可以是一定程度弯曲的，即至少部分凸起的，如图4a和4b所示。内表面11包括至少一个平面，即，其可以包括几个平行的平面，使得内表面11是阶梯形的表面。
按钮结构8包括如上所述的开关1和柔性组件14，以及设计为从电子设备的外壳9突出的按钮13。开关1配置为至少部分地延伸穿过按钮13和柔性组件14之间的开口12。如前所述，开关1例如通过诸如回流焊接的焊接工艺电连接到柔性组件14。
开关1包括密封构件6，其配置为密封开口12，防止流体沿从外表面10a到内表面11的方向进入电子设备。
当提供具有按钮结构8的电子设备时，按钮13沿从第一外表面10a朝向内表面11的方向插入开口12。按钮13仅被部分插入，使得其一定程度上从开口12和壳体9突出。按钮13随后通过按钮锁定板17连接到壳体9。
按钮锁定板17插入在第二外表面10b和开口12之间延伸的第一凹槽16a中。这在图4a中示意性地示出。第二外表面10b垂直于第一外表面10a延伸。按钮13配置为与按钮锁定板17互锁，使得只有首先在按钮锁定板17从第一凹槽16a移除的情况下，按钮13才能从开口12移除。
开关1在从内表面11朝向第一外表面10a的方向上至少部分地插入开口12中，并且柔性组件14配置为最终邻接内表面11，使得柔性组件14阻止开关1通过开口12的移动。见图3b和3c。即，由于柔性组件14邻接内表面11，开关1不能延伸超过外表面10a。柔性组件14还包括支撑板15，其配置为将柔性组件14锁定到壳体9，以此将开关1也锁定到壳体9。
如图3d所示，支撑板15插入在第三外表面10c和开口12之间延伸的第二凹槽16b中。第三外表面10c垂直于第一外表面10a并平行于第二外表面10b延伸。支撑板15配置为与壳体9互锁，使得只有首先在支撑板15从第二凹槽16b移除的情况下，按钮结构8才能从开口12移除。
已经结合本文的各种实施例描述了各种方面和实施方式。但本领域技术人员通过实践本主题，研究附图、本发明以及所附的权利要求，能够理解并获得公开实施例的其他变体。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，“一”或“一个”不排除多个。仅仅在相互不同的从属权利要求中叙述了某些措施这一事实并不表示这些措施的组合不能有利地使用。
权利要求中使用的附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (17)

1.一种电子设备，配置为容纳按钮结构(8)，其特征在于，
所述电子设备包括具有第一外表面(10a)、第二外表面(10b)、第三外表面(10c)和内表面(11)的壳体(9)，
所述第一外表面(10a)和所述内表面(11)通过贯通开口(12)连接，且
所述按钮结构(8)配置为至少部分地延伸穿过所述开口(12)；
其中，所述按钮结构(8)包括：
按钮(13)，
开关(1)，以及
柔性组件(14)，
所述开关(1)包括：
开关主体(2)，具有第一开关主体段(2a)和第二开关主体段(2b)，
开关触点(3)，配置为设置在所述第一开关主体段(2a)上的槽(4)中，
开关触点盖(5)，配置为覆盖所述槽(4)，以及，密封构件(6)，配置为覆盖所述第二开关主体段(2b)的外周；
所述开关(1)配置为至少部分地延伸穿过所述按钮(13)和所述柔性组件(14)之间的所述开口(12)；
其中，所述第二外表面(10b)垂直于所述第一外表面(10a)延伸，并且第一凹槽(16a)从所述第二外表面(10b)延伸到所述开口(12)，
所述第一凹槽(16a)配置为容纳按钮锁定板(17)，用于将所述按钮结构(8)的按钮(13)与所述按钮锁定板(17)互锁，使得只有在所述按钮锁定板(17)从所述第一凹槽(16a)移除的情况下，所述按钮(13)才能从所述开口(12)移除。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第三外表面(10c)平行于所述第二外表面(10b)延伸，并且第二凹槽(16b)从所述第三外表面(10c)延伸到所述开口(12)，
所述第二凹槽(16b)配置为容纳支撑板(15)，用于将所述壳体(9)与所述支撑板(15)互锁，使得只有在所述支撑板(15)从所述第二凹槽(16b)移除的情况下，所述按钮结构(8)才能从所述开口(12)移除。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一开关主体段(2a)具有比所述第二开关主体段(2b)更大的横截面。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述开关触点(3)包括盖罩。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述密封构件(6)包括垫片。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述密封构件(6)包括周向延伸的脊(7)。
7.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述密封构件(6)通过注塑成型的方式模制在所述开关主体(2)上。
8.根据权利要求1至7任一项所述的电子设备，其特征在于，所述开关(1)电连接到所述柔性组件(14)。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述开关(1)通过焊接的方式连接到所述柔性组件(14)。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述密封构件(6)配置为密封所述开口(12)，防止流体沿从所述外表面(10)到所述内表面(11)的方向进入所述电子设备。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述开关(1)配置为从所述内表面(11)的方向插入所述开口(12)，并且所述柔性组件(14)配置为邻接所述内表面(11)。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的电子设备，其特征在于，还包括支撑板(15)，其配置为将所述柔性组件(14)锁定到所述壳体(9)。
13.一种提供根据权利要求1至12中任一项所述电子设备的方法，其特征在于，
所述方法包括以下步骤：
a)将所述按钮(13)部分插入所述开口(12)中，
b)将所述按钮(13)连接到所述壳体(9)上，
c)在从所述内表面(11)朝向所述第一外表面(10a)的方向上将所述开关(1)至少部分插入所述开口(12)，使得连接到所述开关(1)的所述柔性组件(14)邻接所述内表面(11)，以及
d)将所述开关(1)和所述柔性组件(14)连接到所述壳体(9)。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤a)包括在从所述第一外表面(10a)朝向所述内表面(11)的方向上将所述按钮(13)插入所述开口(12)。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述壳体(9)还包括垂直于所述第一外表面(10a)延伸的第二外表面(10b)，以及
从所述第二外表面(10b)延伸到所述开口(12)的第一凹槽(16a)，
其中步骤b)包括：
b1)将按钮锁定板(17)插入所述第一凹槽(16a)中，以及
b2)将所述按钮(13)与所述按钮锁定板(17)互锁，使得只有在所述按钮锁定板(17)从所述第一凹槽(16a)移除的情况下，所述按钮(13)才能从所述开口(12)移除。
16.根据权利要求13至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述壳体(9)还包括平行于所述第二外表面(10b)延伸的第三外表面(10c)，以及
从所述第三外表面(10c)延伸到所述开口(12)的第二凹槽(16b)，
其中步骤d)包括：
d1)将支撑板(15)插入所述第二凹槽(16b)中，以及
d2)将所述支撑板(15)与所述壳体(9)互锁，使得只有在所述支撑板(15)从所述第二凹槽(16b)移除的情况下，所述按钮结构(8)才能从所述开口(12)移除。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述壳体(9)还包括平行于所述第二外表面(10b)延伸的第三外表面(10c)，以及
从所述第三外表面(10c)延伸到所述开口(12)的第二凹槽(16b)，
其中步骤d)包括：
d1)将支撑板(15)插入所述第二凹槽(16b)中，以及
d2)将所述支撑板(15)与所述壳体(9)互锁，使得只有在所述支撑板(15)从所述第二凹槽(16b)移除的情况下，所述按钮结构(8)才能从所述开口(12)移除。
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