CN117614435A - 压电按键组件及电子器件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及按键技术领域，提供了一种压电按键组件及电子器件，其中，所述压电按键组件包括具有收容槽的支撑框、收容固定于所述收容槽内的压电模组、贯穿所述支撑框并延伸至所述收容槽内的柔性电路板、盖设于所述支撑框并完全覆盖所述收容槽的按键、固定于所述按键和所述压电模组之间的转接座以及固定于所述按键和所述支撑框之间的弹性件；所述压电模组包括呈平板状的压电陶瓷片以及分别呈弓形或钹型的第一压电弹片和第二压电弹片。本发明的压电按键组件通过具体限定支撑框、压电模组、柔性电路板、按键、转接座以及弹性件之间的位置连接关系，从而形成了一种压电按键组件可行的技术方案。

Description

压电按键组件及电子器件

技术领域

本发明涉及按键技术领域，尤其涉及一种压电按键组件及电子器件。

背景技术

压电效应是指介质在受到机械压力时，产生压缩或伸长等形状变化，继而引起介质表面带电的一种效应。

压电按键则是指利用压电效应实现按键控制的一种按键结构，其相对于机械按键结构灵敏度会更高，更适用于高性能的电子器件。

虽然相关技术提出了压电按键的主要结构为压电模组、转接座、电路板以及按键等，但实际情况并没有一个可行的技术方案，即相关技术只提出了压电按键的理论，并不存在可行的技术方案。

因此，有必要提供一种压电按键组件的具体技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压电按键组件及电子器件，以解决相关技术不存在压电按键可行的技术方案的问题。

第一方面，本发明提供了一种压电按键组件，其包括具有收容槽的支撑框、收容固定于所述收容槽内的压电模组、贯穿所述支撑框并延伸至所述收容槽内的柔性电路板、盖设于所述支撑框并完全覆盖所述收容槽的按键、固定于所述按键和所述压电模组之间的转接座以及固定于所述按键和所述支撑框之间的弹性件；

所述压电模组包括呈平板状的压电陶瓷片以及分别呈弓形或钹型的第一压电弹片和第二压电弹片；所述第一压电弹片和所述第二压电弹片分别位于所述压电陶瓷片的相对两侧，所述第一压电弹片的两端分别固定于所述压电陶瓷片的两端，所述第一压电弹片的中间区域固定于所述支撑框靠近所述按键的一侧；所述第二压电弹片的两端分别固定于所述压电陶瓷片的两端，所述第二压电弹片的中间区域固定于所述转接座远离所述按键的一侧并与所述转接座形成电连接；所述柔性电路板抵接于所述压电陶瓷片并与所述压电陶瓷片形成电连接。

优选的，所述支撑框包括底板以及由所述底板的一侧凸出形成且相互间隔的第一凸出部和第二凸出部；所述底板、所述第一凸出部以及所述第二凸出部围设形成所述收容槽；所述弹性件包括两个，其中一个所述弹性件夹设固定于所述按键和所述第一凸出部之间，另一个所述弹性件夹设固定于所述按键和所述第二凸出部之间。

优选的，所述支撑框还包括由所述底板靠近所述按键的一侧凸出形成的第一限位柱；所述第一压电弹片对应所述第一限位柱的位置设置有贯穿其上的第一限位孔；所述第一限位柱插设于所述第一限位孔。

优选的，所述弹性件为泡棉。

优选的，所述柔性电路板穿过所述底板并固定于所述压电陶瓷片。

优选的，所述转接座远离所述按键的一侧凸出形成第二限位柱；所述第二压电弹片对应所述第二限位柱的位置设置有贯穿其上的第二限位孔；所述第二限位柱插设于所述第二限位孔。

优选的，所述压电按键组件还包括套设于所述按键的外周侧的防水泡棉，所述防水泡棉抵接于所述第一凸出部和第二凸出部。

优选的，所述按键的外周侧向内凹陷形成容纳槽，所述防水泡棉固定于所述容纳槽内。

优选的，所述按键靠近所述压电模组的一侧凹陷形成安装槽；所述转接座收容固定于所述安装槽内。

第二方面，本发明提供了一种电子器件，其包括外壳以及收容于所述外壳内如上所述的压电按键组件；所述外壳的侧面设有安装孔，所述支撑框固定于所述外壳并使所述按键穿过所述安装孔外露。

与相关技术比较，本发明的压电按键组件通过具体限定支撑框、压电模组、柔性电路板、按键、转接座以及弹性件之间的位置连接关系，从而形成了一种压电按键组件可行的技术方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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它的附图，其中：

图1为本发明实施例提供的一种压电按键组件的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种压电按键组件的结构分解示意图；

图3为图1中A-A线的剖示图；

图4为本发明实施例提供的一种电子器件的立体结构示意图；

图5为图4中B-B线的剖视图。

图中，100、压电按键组件；1、支撑框；10、收容槽；11、底板；111、第一限位柱；12、第一凸出部；13、第二凸出部；2、压电模组；21、压电陶瓷片；22、第一压电弹片；221、第一限位孔；23、第二压电弹片；231、第二限位孔；3、柔性电路板；4、按键；41、容纳槽；5、转接座；51、第二限位柱；6、弹性件；7、防水泡棉；200、电子器件；201、外壳；202、安装孔。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

需要注意的是，本发明实施例中提及的“上”、“下”、“左”、“右”等表述是参照附图中的放置状态进行描述的，不应被解释为本发明的限制性实施例。此外，还应理解的是，在文中，在指构成另一元素“之上”或“之下”的元素时，有可能该元素是直接构成另一元素“之上”或“之下”的，也有可能该元素是通过中间元素构成另一元素“之上”或“之下”。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例提供了一种压电按键组件100，结合图1至图3所示，其包括具有收容槽10的支撑框1、收容固定于收容槽10内的压电模组2、贯穿支撑框1并延伸至收容槽10内的柔性电路板3(FPC)、盖设于支撑框1并完全覆盖收容槽10的按键4、固定于按键4和压电模组2之间的转接座5以及固定于按键4和支撑框1之间的弹性件6。

具体地，支撑框1包括呈平板状的底板11以及由底板11的一侧凸出形成且相互间隔的第一凸出部12和第二凸出部13；底板11、第一凸出部12以及第二凸出部13围设形成收容槽10。

第一凸出部12和第二凸出部13分别设置于底板11远离端部的位置，以使底板11能设置对应的孔位固定于电子器件的外壳或机壳。

压电模组2包括呈平板状的压电陶瓷片21以及分别呈弓形或钹型的第一压电弹片21和第二压电弹片23；第一压电弹片21和第二压电弹片23分别位于压电陶瓷片21的相对两侧，第一压电弹片21的两端分别固定于压电陶瓷片21的两端，第一压电弹片21的中间区域固定于支撑框1靠近按键4的一侧，第二压电弹片23的两端分别固定于压电陶瓷片21的两端，第二压电弹片23的中间区域固定于转接座5远离按键4的一侧并与转接座5形成电连接，柔性电路板3固定于压电陶瓷片21的侧面并与压电陶瓷片21形成电连接。

第一压电弹片21和第二压电弹片23的弓形弧度或钹型弧度结构相同但安装方向相反；当然根据实际需求，两者的弓形弧度或钹型弧度结构也可以设计成不相同，但安装方向均需要相反。

本实施例中，第一压电弹片21和第二压电弹片23分别呈弓形。

第一压电弹片21和第二压电弹片23分别通过胶水与压电陶瓷片21进行固定。

支撑框1还包括由底板11靠近按键4的一侧凸出形成的第一限位柱111；第一压电弹片21对应第一限位柱111的位置设置有贯穿其上的第一限位孔221；第一限位柱111插设于第一限位孔221。这样设计可以使第一压电弹片21更好的固定于底板11，且达到限位固定效果。

柔性电路板3穿过底板11的中部区域并固定于压电陶瓷片21的中部区域。

按键4靠近支撑框1的一侧的周缘围设有防水泡棉7。这样设计可以使压电按键组件100装入相应的电子器件后达到一定的防水效果。

按键4靠近压电模组2的一侧凹陷形成安装槽；转接座5收容固定于安装槽内。这样设计可以使转接座5更好的固定于按键4，且达到限位固定效果。

转接座5远离按键4的一侧凸出形成第二限位柱51；第二压电弹片23对应第二限位柱51的位置设置有贯穿其上的第二限位孔231；第二限位柱51插设于第二限位孔231。这样设计可以使第而压电片更好的固定于转接座5，且达到限位固定效果。

转接座5可以通过卡扣结构和胶水进行连接固定。

弹性件6包括两个，其中一个弹性件6夹设固定于按键4和第一凸出部12远离底板11的一侧之间，另一个弹性件6夹设固定于按键4和第二凸出部13远离底板11的一侧之间。

本实施例中，弹性件6为泡棉。这样设计则可以使按键4通过该泡棉实现限位和悬浮，按键4的按压行程则可以通过该泡沫进行限制，且能达到一定的防水效果。当然，根据实际需求，弹性件6还可以选用弹性橡胶，在不考虑防水效果的前提下，还可以选用弹簧或弹片等。

本实施例中，压电按键组件100在施加电压时，第一压电弹片21和第二压电弹片23会由于其弓形或钹型结构将收缩形变放大；相反过程，则是第一压电弹片21和第二压电弹片23受外力施加时，会对压电按键组件100施加拉力，同时产生感应电压，实现按键功能。

本实施例中压电按键组件100的使用过程为：按压按纽以触发感应电压，并在该感应电压被判断为有效按压时，通过柔性电路板3给出驱动信号，带动电压陶瓷片收缩形变，进而带动第一压电弹片21和第二压电弹片23的弓形或钹型放大结构扩张，从而使电压陶瓷片的上下两面输出位移，并通过支撑框1限制第一压电弹片21和第二压电弹片23的变形，以将位移通过转接座5传递至按键4，实现触觉反馈。

本实施例的压电按键组件100通过具体限定支撑框1、压电模组2、柔性电路板3、按键4、转接座5以及弹性件6之间的位置连接关系，从而形成了一种压电按键组件100可行的技术方案。

实施例二

本发明实施例提供了一种电子器件200，结合图1至图5所示，其包括外壳201以及收容于外壳201内如上述实施例一中的压电按键组件100；外壳201的侧面设有安装孔202，支撑框1固定于外壳201并使按键4穿过安装孔202外露。

电子器件200为手机、手表、平板电脑等。

具体地，按键4还可以穿过外壳201的背面或其它位置。

由于本实施例中的电子器件200包含了上述实施例一中的压电按键组件100，因此，其也能达到上述实施例一中压电按键组件100所达到的技术效果，在此不作赘述。

需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本发明而非限制本发明的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

Claims (10)

1.一种压电按键组件，其特征在于，所述压电按键组件包括具有收容槽的支撑框、收容固定于所述收容槽内的压电模组、贯穿所述支撑框并延伸至所述收容槽内的柔性电路板、盖设于所述支撑框并完全覆盖所述收容槽的按键、固定于所述按键和所述压电模组之间的转接座以及固定于所述按键和所述支撑框之间的弹性件；

所述压电模组包括呈平板状的压电陶瓷片以及分别呈弓形或钹型的第一压电弹片和第二压电弹片；所述第一压电弹片和所述第二压电弹片分别位于所述压电陶瓷片的相对两侧，所述第一压电弹片的两端分别固定于所述压电陶瓷片的两端，所述第一压电弹片的中间区域固定于所述支撑框靠近所述按键的一侧；所述第二压电弹片的两端分别固定于所述压电陶瓷片的两端，所述第二压电弹片的中间区域固定于所述转接座远离所述按键的一侧并与所述转接座形成电连接；所述柔性电路板抵接于所述压电陶瓷片并与所述压电陶瓷片形成电连接。

2.如权利要求1所述的压电按键组件，其特征在于，所述支撑框包括底板以及由所述底板的一侧凸出形成且相互间隔的第一凸出部和第二凸出部；所述底板、所述第一凸出部以及所述第二凸出部围设形成所述收容槽；所述弹性件包括两个，其中一个所述弹性件夹设固定于所述按键和所述第一凸出部之间，另一个所述弹性件夹设固定于所述按键和所述第二凸出部之间。

3.如权利要求2所述的压电按键组件，其特征在于，所述支撑框还包括由所述底板靠近所述按键的一侧凸出形成的第一限位柱；所述第一压电弹片对应所述第一限位柱的位置设置有贯穿其上的第一限位孔；所述第一限位柱插设于所述第一限位孔。

4.如权利要求2所述的压电按键组件，其特征在于，所述弹性件为泡棉。

5.如权利要求2所述的压电按键组件，其特征在于，所述柔性电路板穿过所述底板并固定于所述压电陶瓷片。

6.如权利要求1所述的压电按键组件，其特征在于，所述转接座远离所述按键的一侧凸出形成第二限位柱；所述第二压电弹片对应所述第二限位柱的位置设置有贯穿其上的第二限位孔；所述第二限位柱插设于所述第二限位孔。

7.如权利要求2所述的压电按键组件，其特征在于，所述压电按键组件还包括套设于所述按键的外周侧的防水泡棉，所述防水泡棉抵接于所述第一凸出部和第二凸出部。

8.如权利要求7所述的压电按键组件，其特征在于，所述按键的外周侧向内凹陷形成容纳槽，所述防水泡棉固定于所述容纳槽内。

9.如权利要求1所述的压电按键组件，其特征在于，所述按键靠近所述压电模组的一侧凹陷形成安装槽；所述转接座收容固定于所述安装槽内。

10.一种电子器件，其特征在于，所述电子器件包括外壳以及收容于所述外壳内的如权利要求1至8任意一项所述的压电按键组件；所述外壳的侧面设有安装孔，所述支撑框固定于所述外壳并使所述按键穿过所述安装孔外露。