CN210349639U - 防水按键及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防水按键及电子设备。本实用新型提供的防水按键包括：柔性防水垫，封盖电子设备的机壳的按键孔、并对布置在按键孔的开关元件形成密封遮挡；弹性驱动架，装设在机壳的外侧；按键帽壳，被弹性驱动架悬浮支撑、并遮挡按键孔；其中，响应于按键帽壳受到的朝向按键孔的外力，弹性驱动架通过弹性形变释放按键帽壳的键程、并挤压柔性防水垫弹性形变，以形成对开关元件的按压；并且，响应于外力的消失，弹性驱动架通过弹性恢复而驱动按键帽壳回位、并释放柔性防水垫的弹性恢复，以消除对开关元件的所述按压。基于本实用新型，无需通过双色注塑工艺将防水按键一体成型于机壳，从而可以省去双色注塑工艺带来的加工成本负担。

Description

防水按键及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子设备的防水技术，特别涉及一种防水按键、以及应用该防水按键的一种电子设备。

背景技术

为了实现电子设备的按键防水，可以采用利用双色注塑工艺而将按键一体成形于机壳。然而，若采用此种方式，则会导致机壳的加工成本过高，包括模具成本和工艺成本。

实用新型内容

本实用新型的一个实施例提供了一种防水按键，包括：

柔性防水垫，所述柔性防水垫封盖电子设备的机壳的按键孔、并对布置在所述按键孔的开关元件形成密封遮挡；

弹性驱动架，所述弹性驱动架装设在所述机壳的外侧；

按键帽壳，所述按键帽壳被所述弹性驱动架悬浮支撑、并遮挡所述按键孔；

其中，响应于所述按键帽壳受到的朝向所述按键孔的外力，所述弹性驱动架通过弹性形变释放所述按键帽壳的键程、并挤压所述柔性防水垫弹性形变，以形成对所述开关元件的按压；

并且，响应于所述外力的消失，所述弹性驱动架通过弹性恢复而驱动所述按键帽壳回位、并释放所述柔性防水垫的弹性恢复，以消除对所述开关元件的所述按压。

可选地，进一步包括：刚性支撑板，所述刚性支撑板固定装设在所述机壳的内侧，并将所述开关元件支撑在所述按键孔处。

可选地，所述柔性防水垫具有弹性罩部以及环绕在所述弹性罩部的外周的固定缘部，其中，所述弹性罩部向所述机壳的外部弹性凸起、并覆盖所述开关元件，并且，所述固定缘部粘接于所述机壳的内壁，以及，所述刚性支撑板对所述固定缘部形成朝向所述机壳的内壁的压紧力。

可选地，所述弹性驱动架包括浮动板、自所述浮动板辐射伸出的多条弹性臂、以及分别位于多条所述弹性臂的沿伸末端的多个支撑柱；其中，多个所述支撑柱固定于所述机壳的外壁、并环绕所述按键孔分布，所述浮动板浮动遮挡所述按键孔、并固定装设所述按键帽壳；并且，响应于所述按键帽壳受到的所述外力，多条所述弹性臂通过弯曲形变而释放所述浮动板释放所述按键帽壳在靠近所述按键孔的方向上的所述键程；响应于所述外力的消失，多条所述弹性臂通过弹性恢复而驱动所述浮动板带动在所述按键帽壳远离所述按键孔的方向上移动回位。

可选地，每条所述弹性臂在平行于所述浮动板的平面内迂回折弯。

可选地，所述浮动板具有板主体以及在所述板主体的外周等角度分布的板凸缘，并且，迂回折弯的所述弹性臂布置在相邻的所述板凸缘之间的凹隙内。

可选地，所述按键帽壳包括键帽、以及自所述键帽朝向所述弹性驱动架的内表面凸起的多个安装柱，多个所述安装柱固定于所述浮动板在多个所述板凸缘分别开设的多个对应的安装孔。

可选地，所述按键帽壳进一步包括形成在所述键帽的内表面的加强筋，所述加强筋抵接于所述浮动板，并且，所述浮动板在所述板主体朝向所述按键孔的表面进一步具有接触所述柔性防水垫的沉台。

可选地，所述按键帽壳进一步包括形成在所述键帽的内表面的多个避让槽，多个所述避让槽布置在分别对应于多个所述支撑柱的位置处，以在所述按键帽壳的所述键程被释放时容纳多个所述支撑柱。

本实用新型的另一个实施例提供了一种电子设备，包括开设有按键孔的机壳、以及如上述实施例所述的防水按键。

基于上述实施例，通过所述柔性防水垫对所述按键孔的封盖以及对所述开关元件的密封遮挡，可以实现按键防水；在此基础上，通过所述弹性驱动架对所述按键帽壳的悬浮支撑，可以实现所述按键帽壳响应于外力而触发所述开关元件的所述键程、以及在外力消失后的自动回位。由此可以实现独立于所述机壳的防水按键，因而可以无需为了将防水按键一体成型于机壳而采用双色注塑工艺，从而可以省去由于采用双色注塑工艺而带来的加工成本负担。而且，上述实施例中的防水按键不存在对各部件的材质和固定方式的限制，因而使得该防水按键可以具有较高的普适性。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围：

图1为本实用新型的一种防水按键的装配结构示意图；

图2a和图2b为如图1所示的防水按键的分解结构示意图；

图3a和图3b为如图1所示的防水按键应用在电子设备时的装配结构剖视图。

附图标记说明

10 机壳

100 按键孔

20 刚性支撑板

21 钢片

22 固定孔

200 开关元件

30 柔性防水垫

31 弹性罩部

32 固定缘部

33 避让切边

34 避让缺口

40 弹性驱动架

41 浮动板

41a 板主体

41b 板凸缘

42 弹性臂

42a 内臂段

42b 中臂段

42c 外臂段

43 支撑柱

44 安装孔

45 沉台

50 按键帽壳

51 键帽

52 安装柱

53 加强筋

54 避让槽

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。

图1为本实用新型的一种防水按键的装配结构示意图。图2a和图2b为如图1所示的防水按键的分解结构示意图。

请参见图1、并同时结合图2a和图2b，在一个实施例中，防水按键可以采用独立于电子设备的机壳的结构、并通过装配安装于机壳，具体地，该防水按键可以包括柔性防水垫30、弹性驱动架40以及按键帽壳50。

柔性防水垫30可以选用例如硅胶等具有防水性能和弹性特性的材质，其用于主要为防水按键提供防水性能。在该实施例中，柔性防水垫30可以包括弹性罩部31、以及环绕在弹性罩部31的外周的固定缘部32。弹性罩部31用于覆盖开关元件200，而固定缘部32则用于实现柔性防水垫30在机壳的安装，例如，固定缘部32可以粘接于机壳，固定缘部32与机壳之间的粘接可以通过诸如防水背胶等胶层来实现。

可以理解的是，该实施例虽然将柔性防水垫30被设置为弹性罩部31和固定缘部32均具有圆形的截面形状，但这样的形状是为了适配柔性防水垫30所封堵的开关元件200所在按键孔的开口形状，即，弹性罩部31和固定缘部32的截面形状可以随开关元件200所在按键孔的开口形状的不同而相应调整。并且，图1以及图2a和图2b中示出的固定缘部32的避让切边33、以及形成在避让切边33的避让切口，是考虑到防水按键安装时对机壳的其他结构的避让需求而设置，也不应当构成对柔性防水垫30的不必要的限定。

弹性驱动架40可以选用任意一种具有弹性特性的材质，其主要用于为防水按键提供预设的键程。在该实施例中，弹性驱动架40可以包括浮动板41、自浮动板41辐射伸出的多条弹性臂42、以及分别位于多条弹性臂42的沿伸末端的多个支撑柱43。其中，浮动板41可以沿预设的键程方向产生位置浮动，弹性臂42用于为浮动板41的位置浮动提供可弹性回位的偏移量，而支撑柱43则用于实现弹性驱动架40在机壳的安装，例如，若弹性驱动架40和机壳均采用塑料材质，则支撑柱43与机壳之间可以实现热熔方式的固定安装。

而且，弹性驱动架40的浮动板41还可以具有安装孔44和沉台45，其中，安装孔44用于实现按键帽壳50的装设，而沉台45则用于挤压柔性防水垫30的弹性罩部31，以实现对弹性罩部31覆盖的开关元件200的按压触发。

另外，在该实施例中，为了在弹性驱动架40的有限覆盖范围内实现足够大的键程，每条弹性臂42可以在平行于浮动板41的平面内迂回折弯。并且，从图2a和图2b中可以清楚地看出，浮动板41具有板主体41a以及在板主体41a的外周等角度分布的板凸缘41b，其中，沉台45形成于板主体41a、安装孔44形成在板凸缘41b，而迂回折弯的弹性臂42则布置在相邻的板凸缘41b之间的凹隙内。例如，弹性臂42可以包括在凹隙内自内至外迂回弯折的内臂段42a、中臂段42b以及外臂段42c，内臂段42a、中臂段42b以及外臂段42c基本或近似平行于板主体41a在凹隙处的边缘。另外，内臂段42a、中臂段42b以及外臂段42c的长度依次递减，以使得弹性臂42的最大形变更靠近浮动板41，并且，连接支撑柱43的外臂段42c 可以具有比内臂段42a和中臂段42b更大的截面尺寸，因而外臂段42c可以具有比内臂段42a 和中臂段42b更大的强度，以确保支撑柱43能够为弹性臂42的弹性形变产生更稳定的支点作用。

按键帽壳50可以选用比弹性驱动架40的弹性臂52具有更高刚度的任意一种材质，其主要用于接受外力操作、并保护柔性防水垫30和弹性驱动架40。在该实施例中，按键帽壳50 可以包括键帽51、以及自键帽51朝向弹性驱动架40的内表面凸起的多个安装柱52，多个安装柱52固定于浮动板41对应开设的多个安装孔44中，例如，若按键帽壳50和弹性驱动架40均采用塑料材质，则安装柱52可以通过热熔方式固定于浮动板41的安装孔44。

而且，按键帽壳50还可以进一步包括形成在键帽51的内表面的加强筋53，该加强筋53 一方面用于加强按键帽壳50的自身强度，另一方面还可以用于向弹性驱动架40传递按键帽壳50受到的外力。

另外，按键帽壳50在键帽51的内表面还具有多个避让槽54，多个避让槽54布置在分别对应于多个支撑柱43的位置处，以便于在按键帽壳50随浮动板41发生位置浮动时，可以通过避让槽54容纳多个支撑柱43而避免按键帽壳50与多个支撑柱43发生干涉。

在图1以及图2a和图2b中，防水按键还可以包括刚性支撑板20，该刚性支撑板20可以采用例如钢等刚性材质，其主要用于承载开关元件200、辅以对柔性防水垫30的固定缘部32 产生压紧作用。例如，刚性支撑板20可以包括钢片21、以及开设于钢片21的固定孔22，其中，钢片21可以对开关元件200提供刚性支撑、并对柔性防水垫30的固定缘部32产生刚性压紧，固定孔22则可以实现刚性支撑板20通过例如螺钉等连接件装设于机壳。

图3a和图3b为如图1所示的防水按键应用在电子设备时的装配结构剖视图。其中，图 3a是以穿过弹性驱动架40的对角支撑柱43的剖面投影得到的剖视图，图3b则是以穿过弹性驱动架40的相对侧板凸缘41b的剖面投影得到的剖视图。请参见图3a和图3b：

柔性防水垫30封盖机壳10的按键孔100，具体地，弹性罩部31向机壳10的外部弹性凸起、并覆盖开关元件200，固定缘部32(通过诸如防水背胶等胶层)粘接于机壳10的内壁。

刚性支撑板20固定装设在机壳10的内侧、并将开关元件200支撑在机壳10的按键孔 100处，并且，刚性支撑板20可以对固定缘部32形成朝向机壳10的内壁的压紧力，与此同时，封盖按键孔100的柔性防水垫30可以对布置在按键孔100的开关元件200形成密封遮挡。

可以理解的是，该实施例中将开关元件200布置为承载于刚性支撑板20，仅仅是为了将对开关元件200的支撑和对柔性防水垫30的压紧集成在同一个元件来实现。但这并不应当构成开关元件200的承载方式的限制，例如，在实际使用时，对开关元件200的支撑和对柔性防水垫30的压紧也可以分别由两个不同的元件来实现，相应地，刚性支撑板20也可以替代为其他的元件组合。

弹性驱动架40装设在机壳10的外侧，并且，按键帽壳50被弹性驱动架40悬浮支撑、并遮挡按键孔100。

具体地，多个支撑柱43固定于机壳10的外壁、并环绕按键孔100分布，浮动板41浮动遮挡按键孔100、并固定装设按键帽壳50，并且，多个支撑柱43支撑浮动板41相对于机壳10的间距，可以使浮动板41在板主体41a朝向按键孔100的表面形成的沉台54接触柔性防水垫30(例如接触弹性罩部31)；按键帽壳50的多个安装柱52固定于浮动板41在板凸缘 41b对应开设的多个安装孔44中，其中，安装柱52可以呈阶梯状，并且安装柱52的阶梯面可以对安装柱52在安装孔44中的插入尺寸进行限位，并且还可以同时对加强筋53相对于浮动板41的相对位置进行限位，以使得加强筋53可以抵接于浮动板41(例如板主体41a)。

基于上述结构：

响应于按键帽壳50受到的朝向按键孔100的外力(通过加强筋53传递至浮动板41)，多条弹性臂42可以通过弯曲形变而释放浮动板41释放按键帽壳50在靠近按键孔100的方向上的键程，即，弹性驱动架40可以通过弹性形变释放按键帽壳50的键程，并且，弹性形变的弹性驱动架40可以挤压柔性防水垫30弹性形变(通过沉台45挤压弹性罩部31)，以形成对开关元件200的按压；并且此时，按键帽壳50的多个支撑柱43可以分别容纳对应的支撑柱43，由此避免按键帽壳50与多个支撑柱43发生干涉；

响应于该外力的消失，多条弹性臂42可以通过弹性恢复而驱动浮动板41带动在按键帽壳50远离按键孔100的方向上移动回位(通过浮动板41和加强筋53传递弹性臂42的弹性回复力)，从而，弹性驱动架40可以通过弹性恢复而驱动按键帽壳50回位、并释放柔性防水垫30的弹性恢复，以消除对开关元件200的按压。

如上述实施例可见，通过柔性防水垫30对按键孔100的封盖以及对开关元件200的密封遮挡，可以实现按键防水；在此基础上，通过弹性驱动架40对按键帽壳50的悬浮支撑，可以实现按键帽壳50响应于外力而触发开关元件200的键程、以及在外力消失后的自动回位。由此，可以实现独立于机壳10的防水按键，因而可以无需为了将防水按键一体成型于机壳而采用双色注塑工艺，从而可以省去由于采用双色注塑工艺而带来的加工成本负担。而且，上述实施例中的防水按键不存在对各部件的材质和固定方式的限制，因而使得该防水按键可以具有较高的普适性。

在另一个实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备可以包括开设有按键孔100的机壳10、以及如上述实施例所述的防水按键。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种防水按键，其特征在于，包括：

柔性防水垫(30)，所述柔性防水垫(30)封盖电子设备的机壳(10)的按键孔(100)、并对布置在所述按键孔(100)的开关元件(200)形成密封遮挡；

弹性驱动架(40)，所述弹性驱动架(40)装设在所述机壳(10)的外侧；

按键帽壳(50)，所述按键帽壳(50)被所述弹性驱动架(40)悬浮支撑、并遮挡所述按键孔(100)；

其中，响应于所述按键帽壳(50)受到的朝向所述按键孔(100)的外力，所述弹性驱动架(40)通过弹性形变释放所述按键帽壳(50)的键程、并挤压所述柔性防水垫(30)弹性形变，以形成对所述开关元件(200)的按压；

并且，响应于所述外力的消失，所述弹性驱动架(40)通过弹性恢复而驱动所述按键帽壳(50)回位、并释放所述柔性防水垫(30)的弹性恢复，以消除对所述开关元件(200)的所述按压。

2.根据权利要求1所述的防水按键，其特征在于，进一步包括：

刚性支撑板(20)，所述刚性支撑板(20)固定装设在所述机壳(10)的内侧，并将所述开关元件(200)支撑在所述按键孔(100)处。

3.根据权利要求2所述的防水按键，其特征在于，所述柔性防水垫(30)具有弹性罩部(31)以及环绕在所述弹性罩部(31)的外周的固定缘部(32)，其中，所述弹性罩部(31)向所述机壳(10)的外部弹性凸起、并覆盖所述开关元件(200)，并且，所述固定缘部(32)粘接于所述机壳(10)的内壁，以及，所述刚性支撑板(20)对所述固定缘部(32)形成朝向所述机壳(10)的内壁的压紧力。

4.根据权利要求1所述的防水按键，其特征在于，所述弹性驱动架(40)包括浮动板(41)、自所述浮动板(41)辐射伸出的多条弹性臂(42)、以及分别位于多条所述弹性臂(42)的沿伸末端的多个支撑柱(43)；

其中，多个所述支撑柱(43)固定于所述机壳(10)的外壁、并环绕所述按键孔(100)分布，所述浮动板(41)浮动遮挡所述按键孔(100)、并固定装设所述按键帽壳(50)；

并且，响应于所述按键帽壳(50)受到的所述外力，多条所述弹性臂(42)通过弯曲形变而释放所述浮动板(41)释放所述按键帽壳(50)在靠近所述按键孔(100)的方向上的所述键程；响应于所述外力的消失，多条所述弹性臂(42)通过弹性恢复而驱动所述浮动板(41)带动在所述按键帽壳(50)远离所述按键孔(100)的方向上移动回位。

5.根据权利要求4所述的防水按键，其特征在于，每条所述弹性臂(42)在平行于所述浮动板(41)的平面内迂回折弯。

6.根据权利要求4所述的防水按键，其特征在于，所述浮动板(41)具有板主体(41a)以及在所述板主体(41a)的外周等角度分布的板凸缘(41b)，并且，迂回折弯的所述弹性臂(42)布置在相邻的所述板凸缘(41b)之间的凹隙内。

7.根据权利要求6所述的防水按键，其特征在于，所述按键帽壳(50)包括键帽(51)、以及自所述键帽(51)朝向所述弹性驱动架(40)的内表面凸起的多个安装柱(52)，多个所述安装柱(52)固定于所述浮动板(41)在多个所述板凸缘(41b)分别开设的多个对应的安装孔(44)。

8.根据权利要求6所述的防水按键，其特征在于，所述按键帽壳(50)进一步包括形成在所述键帽(51)的内表面的加强筋(53)，所述加强筋(53)抵接于所述浮动板(41)，并且，所述浮动板(41)在所述板主体(41a)朝向所述按键孔(100)的表面进一步具有接触所述柔性防水垫(30)的沉台(45)。

9.根据权利要求6所述的防水按键，其特征在于，所述按键帽壳(50)进一步包括形成在所述键帽(51)的内表面的多个避让槽(54)，多个所述避让槽(54)布置在分别对应于多个所述支撑柱(43)的位置处，以在所述按键帽壳(50)的所述键程被释放时容纳多个所述支撑柱(43)。

10.一种电子设备，其特征在于，包括开设有按键孔(100)的机壳(10)、以及如权利要求1至9中任一项所述的防水按键。

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