CN208706493U - 按键结构及具有该结构的电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种按键结构及具有该结构的电子设备，按键结构包括防水弹性体以及物理按键。防水弹性体设于壳体内并与壳体共同界定容纳电路板的封闭空间。防水弹性体具有本体部以及凸出部。本体部位于电路板上方。凸出部由本体部上表面向上凸伸而成并与电子按键的位置对应。凸出部中部竖直开设有贯穿凸出部及本体部的通孔。物理按键设于防水弹性体的凸出部上。物理按键呈筒型且形成有内腔，凸出部插置于内腔。物理按键顶端由顶板封闭，顶板底面中部设有向下延伸的压杆，压杆穿设于通孔，压杆下端向下伸出于本体部而抵顶于电子按键顶端。

Description

按键结构及具有该结构的电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子设备的防水按键技术领域，尤其涉及一种按键结构及具有该结构的电子设备。

背景技术

现有电子设备，尤其是应用在特殊场合(例如医疗、军工等领域)的电子设备，均具备一定的防水功能。电子设备通常采用在按键与电路板之间增加一层防水胶垫的防水设计形式。然而，由于防水胶垫具有弹性，且按键的有效按压行程通常为0.1mm～0.3mm左右，因此物理按键与电子按键之间的弹性胶垫的形变通常在上述范围内，由此导致按压体验较差的问题，按压动作产生的操作反应在使用者感官上也产生滞后效应。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种保证防水效果基础上能够实现物理按键与电子按键之间刚性接触的按键结构。

本实用新型的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有上述按键结构的电子设备。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供一种按键结构，用以安装在一壳体中而与一电路板配合。所述电路板设于所述壳体且具有电子按键。其中，所述按键结构包括防水弹性体以及物理按键。所述防水弹性体设于所述壳体内并与所述壳体共同界定容纳所述电路板的封闭空间。所述防水弹性体具有本体部以及凸出部。所述本体部位于所述电路板上方。所述凸出部由所述本体部上表面向上凸伸而成并与所述电子按键的位置对应。所述凸出部中部竖直开设有贯穿所述凸出部及所述本体部的通孔。所述物理按键设于所述防水弹性体的所述凸出部上。所述物理按键呈筒型且形成有内腔，所述凸出部插置于所述内腔。所述物理按键顶端由顶板封闭，所述顶板底面中部设有向下延伸的压杆，所述压杆穿设于所述通孔，所述压杆下端向下伸出于所述本体部而抵顶于所述电子按键顶端。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述凸出部的外周尺寸大于所述内腔的尺寸，所述压杆的外周尺寸大于所述通孔的尺寸。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述内腔呈圆柱型空间且所述压杆呈圆柱型，所述凸出部呈圆柱型且所述通孔为圆孔；其中，所述凸出部的外径大于所述内腔的内径，所述压杆的外径大于所述通孔的孔径。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述凸出部的高度小于所述内腔的深度。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述壳体具有位于所述按键结构上方的面板，所述面板上开设有开孔，所述物理按键的顶端由所述开孔伸出。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述物理按键的底端周缘沿其径向凸伸形成有限位卡环，所述限位卡环的尺寸大于所述开孔的尺寸。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述防水弹性体的材质为橡胶。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种电子设备，包括壳体、电路板以及按键结构。所述电路板设于所述壳体且具有电子按键。其中，所述按键结构为上述实施方式中所述的按键结构。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述壳体包括上下对接的上壳体和下壳体。所述上壳体向下凸伸形成有上卡墙，所述下壳体向上凸伸形成有下卡墙，所述上卡墙与所述下卡墙相对设置。所述上壳体与所述下壳体对接时，所述上卡墙与所述下卡墙分别夹固于所述本体部边缘的上表面和下表面。其中，所述上卡墙底端开设有开槽，所述开槽与所述本体部共同界定倒流孔。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述下壳体开设有导出孔，所述导出孔位于所述下卡墙的背离所述按键结构的一侧。

由上述技术方案可知，本实用新型提出的按键结构及具有该结构的电子设备的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的按键结构及具有该结构的电子设备，通过“防水弹性体的凸出部插置于物理按键的内腔”的结构设计，增加了水分经由物理按键与防水弹性体之间的空隙流入电子设备的行程，且由于大气压的作用和水分的虹吸原理，上述流入的行程远大于水分可以穿越的距离，从而提供了良好的防水效果。同时，本实用新型通过“物理按键的压杆的下端抵顶于电子按键顶端”的结构设计，使得物理按键与电子按键之间形成直接的刚性接触，区别于现有设计的通过防水胶垫的间接的弹性接触，提升按键结构的按压体验，消除使用者感官上的滞后效应。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施方式的详细说明，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种按键结构的立体剖视图；

图2是图1示出的按键结构的剖视图；

图3是根据一示例性实施方式示出的一种电子设备的结构示意图；

图4是图3示出的电子设备的局部剖视图。

附图标记说明如下：

100.壳体；

110.上壳体；

111.面板；

112.上卡墙；

113.开槽；

120.下壳体；

121.下卡墙；

122.导出孔；

123.第一定位柱；

124.第二定位柱；

111.开孔；

200.电路板；

210.电子按键；

310.防水弹性体；

311.本体部；

312.凸出部；

320.物理按键；

321.筒体；

322.顶板；

323.压杆；

324.限位卡环；

400.显示屏。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在对本实用新型的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本实用新型的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。

按键结构实施方式

参阅图1，其代表性地示出了本实用新型提出的按键结构的立体剖视图。在该示例性实施方式中，本实用新型提出的按键结构是以应用于电子设备的控制按键为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本实用新型的相关设计应用于其他场合中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本实用新型提出的按键结构的原理的范围内。

如图1所示，在本实施方式中，本实用新型提出的按键结构能够安装在电子设备的一壳体中而与一电路板200配合。电路板200设置在壳体内且具有多个电子按键210。按键结构主要包括防水弹性体310以及多个物理按键320。配合参阅图2所示，图2中代表性地示出了能够体现本实用新型原理的按键结构的剖视图。以下结合上述附图，对本实用新型提出的按键结构的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图1和图2所示，在本实施方式中，电路板200可以采用PCB板的设计，亦可采用其他现有设计或选型。电路板200固定在壳体的底部，其与壳体的具体连接方式将在下述的关于电子设备的实施例中详细举例说明，在此不予赘述。需说明的是，本实施方式中是以电子设备水平放置且具有底部和顶部为例进行说明的，因此电路板200是以“固定在壳体的底部”说明，然而在其他实施方式中，电子设备或电路板200的设置方向并不限于水平，亦可为竖直或倾斜等其他方式，因此电路板200、按键结构的设置方向或位置亦可随之改变，并不以本实施方式为限。

如图1和图2所示，在本实施方式中，防水弹性体310设置在壳体内并与壳体共同界定容纳电路板200的封闭空间，防守弹性体与壳体的具体连接方式将在下述的关于电子设备的实施例中详细举例说明，在此不予赘述。其中，防水弹性体310具有本体部311以及多个凸出部312。本体部311位于电路板200的上方，凸出部312由本体部311的上表面向上凸伸而成，且多个凸出部312分别与多个电子按键210的位置对应，即防水弹性体310在对应于每个电子按键210上方的位置均形成有一个凸出部312。在其他实施方式中，电子按键210的数量并不限于多个，即电路板200上的电子按键210可以为一个、两个或两个以上，则防水弹性体310形成的凸出部312的数量亦可以为与电子按键210数量相同的一个、两个或两个以上。

具体而言，如图1和图2所示，在本实施方式中，凸出部312中部竖直开设有贯穿凸出部312及本体部311的通孔。即，该通孔的顶端孔口开口在凸出部312的顶部，底端孔口开口在本体部311的底部，且位于电子按键210的上方。

如图1和图2所示，在本实施方式中，多个物理按键320分别设置在防水弹性体310的多个凸出部312上，即每个凸出部312设有一个物理按键320，亦即每个电子按键210对应一个物理按键320。

具体而言，如图1和图2所示，在本实施方式中，物理按键320大致呈筒型结构并形成有内腔，凸出部312插置在该内腔中。物理按键320筒体321顶端的筒口由顶板322封闭，顶板322的底面中部设置有向下延伸的压杆323。当凸出部312插入内腔时，压杆323是穿设于凸出部312的通孔，且压杆323的下端向下伸出于通孔的下端孔口，即压杆323的下端向下伸出于防水弹性体310的本体部311而抵顶在电子按键210的顶端，从而通过压杆323使物理按键320与电子按键210之间形成直接的刚性接触，区别于现有设计的通过防水胶垫的间接的弹性接触，提升按键结构的按压体验，消除使用者感官上的滞后效应。

需说明的是，由于防水弹性体310的凸出部312插置在物理按键320的内腔中，使得水分经由物理按键320与防水弹性体310之间的空隙流入电子设备的行程大幅增加，且由于大气压的作用和水分的虹吸原理，上述税负流入的行程远大于水分可以穿越的距离，从而保证按键结构能够提供良好的防水效果。

进一步地，在本实施方式中，凸出部312的外周尺寸大于内腔的尺寸，压杆323的外周尺寸大于通孔的尺寸。具体而言，以内腔呈圆柱型空间、压杆323呈圆柱型、凸出部312呈圆柱型、通孔为圆孔的结构设计为例，上述各结构之间尺寸的关系亦可理解为凸出部312的外径大于内腔的内径，压杆323的外径大于通孔的孔径。据此，防水弹性体310的凸出部312与物理按键320的内腔之间形成过盈配合的紧配关系，且物理按键320的压杆323与防水弹性体310的通孔之间亦形成过盈配合的紧配关系，从而进一步优化隔离水分的效果，亦可提高结构连接的紧密程度。在其他实施方式中，当上述各结构采用其他形状时，所谓的“尺寸”亦可理解为边长、对角线长或最大宽度等，并不以本实施方式为限。

进一步地，如图1和图2所示，在本实施方式中，凸出部312的高度优选为小于内腔的深度。即，凸出部312完全插入物理按键320的内腔后，凸出部312的顶部与物理按键320顶板322之间尚存在一定间隙。

另外，如图1和图2所示，在本实施方式中，壳体具有位于按键结构上方的面板111，面板111上开设有开孔1111，物理按键320的顶端由开孔1111伸出，以供操作者按压。

进一步地，如图1和图2所示，在本实施方式中，基于上述“物理按键320的顶端由开孔1111伸出”的结构设计，物理按键320筒体321的底端周缘沿其径向凸伸形成有限位卡环324，限位卡环324的尺寸大于开孔1111的尺寸。据此，当物理按键320收到防水弹性体310的弹性恢复力而向上运动时，由于限位卡环324的存在，不至使物理按键320由开孔1111向上脱出。在其他实施方式中，卡环亦可由卡块等结构替代，并不以本实施方式为限。

进一步地，在本实施方式中，防水弹性体310的材质优选为橡胶。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的按键结构仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种按键结构中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的按键结构的任何细节或按键结构的任何部件。

电子设备实施方式

参阅图3，其代表性地示出了本实用新型提出的电子设备的结构示意图。在该示例性实施方式中，本实用新型提出的电子设备是以具有显示屏400和按键的电子设备为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本实用新型的相关设计应用于其他类型的电子设备中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本实用新型提出的电子设备的原理的范围内。

如图3所示，在本实施方式中，本实用新型提出的电子设备主要包括壳体100、电路板200以及本实用新型提出的并在上述实施方式中示例性说明的按键结构。其中，电路板200设置在壳体100中且具有多个电子按键210，按键结构设置在壳体100且与电路板200的多个电子按键210配合。配合参阅图4，图4中代表性地示出了能够体现本实用新型原理的电子设备的局部剖视图。以下结合上述附图，对本实用新型提出的电子设备的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图3和图4所示，在本实施方式中，壳体100主要包括上下对接的上壳体110和下壳体120。上壳体110上设置有显示屏400，且上壳体110的未设置显示屏400的区域上开设有与电路板200的电子按键210(即按键结构的物理按键320)的数量和位置相对应的开孔1111，上壳体110的该部分区域即为上述实施方式中提及的“面板111”。在其他实施方式中，壳体100亦可采用其他结构设计，例如一体成型等，并不以本实施方式为限。

进一步地，如图1、图2和图4所示，在本实施方式中，下壳体120的上表面向上凸设有多个第一定位柱123，电路板200上对应这些第一定位柱123的位置对应开设有多个第一定位孔。据此，电路板200设置在下壳体120时，各第一定位柱123分别穿设于各自对应的第一定位孔，从而将电路板200定位在下壳体120上，避免电路板200在水平方向的窜动。

进一步地，如图1、图2和图4所示，在本实施方式中，下壳体120的上表面向上凸设有多个第二定位柱124，防水弹性体310的本体部311上对应这些第二定位柱124的位置对应开设有多个第二定位孔。据此，防水弹性体310设置在壳体100中时，各第二定位柱124分别穿设于各自对应的第二定位孔，从而将防水弹性体310定位，避免防水弹性体310在水平方向的窜动。

更进一步地，如图1、图2和图4所示，在本实施方式中，上述第二定位孔优选地开设在防水弹性体310的本体部311的边缘区域，即本体部311的位于上卡墙112与下卡墙121形成的封闭空间之外的部分(上卡墙112与下卡墙121将在下述内容中详述)，第二定位柱124的布置方式亦可相应选择。

进一步地，如图4所示，在本实施方式中，上壳体110向下凸伸形成有上卡墙112，下壳体120向上凸伸形成有下卡墙121，上卡墙112与下卡墙121相对设置。上壳体110与下壳体120对接时，上卡墙112与下卡墙121分别夹固于本体部311边缘的上表面和下表面。其中，上卡墙112底端开设有开槽113，该开槽113与防水弹性体310的本体部311共同界定出倒流孔。据此，上卡墙112与下卡墙121的布置范围可以围绕整个电路板200(即按键结构)的外周区域，则上壳体110与下壳体120对接后，上卡墙112、下卡墙121之间能够界定出容纳电路板200和按键结构的相对封闭的空间。

进一步地，如图4所示，在本实施方式中，下壳体120开设有导出孔122，该导出孔122位于下卡墙121的背离按键结构的一侧。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电子设备仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种电子设备中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电子设备的任何细节或任何设计。

综上所述，本实用新型提出的按键结构及具有该结构的电子设备，通过“防水弹性体的凸出部插置于物理按键的内腔”的结构设计，增加了水分经由物理按键与防水弹性体之间的空隙流入电子设备的行程，且由于大气压的作用和水分的虹吸原理，上述流入的行程远大于水分可以穿越的距离，从而提供了良好的防水效果。同时，本实用新型通过“物理按键的压杆的下端抵顶于电子按键顶端”的结构设计，使得物理按键与电子按键之间形成直接的刚性接触，区别于现有设计的通过防水胶垫的间接的弹性接触，提升按键结构的按压体验，消除使用者感官上的滞后效应。

以上详细地描述和/或图示了本实用新型提出的按键结构及具有该结构的电子设备的示例性实施方式。但本实用新型的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本实用新型提出的按键结构及具有该结构的电子设备进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本实用新型的实施进行改动。

Claims (10)

1.一种按键结构，用以安装在一壳体中而与一电路板配合，所述电路板设于所述壳体且具有电子按键，其特征在于，所述按键结构包括：

防水弹性体，设于所述壳体内并与所述壳体共同界定容纳所述电路板的封闭空间，所述防水弹性体具有本体部以及凸出部，所述本体部位于所述电路板上方，所述凸出部由所述本体部上表面向上凸伸而成并与所述电子按键的位置对应，所述凸出部中部竖直开设有贯穿所述凸出部及所述本体部的通孔；以及

物理按键，设于所述防水弹性体的所述凸出部上，所述物理按键呈筒型且形成有内腔，所述凸出部插置于所述内腔，所述物理按键顶端由顶板封闭，所述顶板底面中部设有向下延伸的压杆，所述压杆穿设于所述通孔，所述压杆下端向下伸出于所述本体部而抵顶于所述电子按键顶端。

2.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于，所述凸出部的外周尺寸大于所述内腔的尺寸，所述压杆的外周尺寸大于所述通孔的尺寸。

3.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于，所述内腔呈圆柱型空间且所述压杆呈圆柱型，所述凸出部呈圆柱型且所述通孔为圆孔；其中，所述凸出部的外径大于所述内腔的内径，所述压杆的外径大于所述通孔的孔径。

4.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于，所述凸出部的高度小于所述内腔的深度。

5.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于，所述壳体具有位于所述按键结构上方的面板，所述面板上开设有开孔，所述物理按键的顶端由所述开孔伸出。

6.根据权利要求5所述的按键结构，其特征在于，所述物理按键的底端周缘沿其径向凸伸形成有限位卡环，所述限位卡环的尺寸大于所述开孔的尺寸。

7.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于，所述防水弹性体的材质为橡胶。

8.一种电子设备，包括壳体、电路板以及按键结构，所述电路板设于所述壳体且具有电子按键，其特征在于，所述按键结构为权利要求1～7任一项所述的按键结构。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述壳体包括上下对接的上壳体和下壳体，所述上壳体向下凸伸形成有上卡墙，所述下壳体向上凸伸形成有下卡墙，所述上卡墙与所述下卡墙相对设置，所述上壳体与所述下壳体对接时，所述上卡墙与所述下卡墙分别夹固于所述本体部边缘的上表面和下表面；其中，所述上卡墙底端开设有开槽，所述开槽与所述本体部共同界定倒流孔。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述下壳体开设有导出孔，所述导出孔位于所述下卡墙的背离所述按键结构的一侧。