TW201545188A - 按鍵總成及電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種按鍵總成與電子裝置。按鍵總成設置於電子裝置的殼體。按鍵總成包括電路板、軸桿、限位部、接觸件以及彈性件。電路板設置於殼體內，且具有第一接點以及第二接點。軸桿穿過殼體以及電路板，且具有第一端與第二端。限位部位於軸桿的第二端。接觸件位於殼體與電路板之間。彈性件耦接於軸桿與電路板之間，其中當軸桿帶動接觸件朝向電路板移動，而使接觸件接觸第二接點時，第二接點藉由接觸件電性連接第一接點以產生電訊號。

Description

按鍵總成及電子裝置

本申請是有關於一種按鍵總成，且特別是有關於一種應用此按鍵總成的電子裝置。

近年來，科技產品多以行動性以及功能性為主要訴求，因此可攜式電子裝置例如智慧型手機、平板電腦以及筆記型電腦等產品已成為現今的電子消費市場的主流。

一般來說，可攜式電子裝置通常配有按鍵於殼體上，而機殼內具有對應於此按鍵的開關元件。按鍵與開關元件相互耦接，使用者可藉由按壓按鍵來控制開關元件，進而達到控制電源、藍芽或無線網路的開關，又或者是調節音量、攝錄影像或滾動顯示頁面等功能。通常而言，可攜式電子裝置的殼體必需設置有相應的開孔來裝設開關元件，以便於使用者操作。由於習知的開關元件的整體體積較大，且為了能將開關元件容置於前述開孔內或將開關元件的部分構件穿過前述開孔，因此無法有效縮減前述開孔的尺寸。如此一來，灰塵、水氣極容易經由開關元件與前述開 孔之間的縫隙進入到電子裝置內部，使得電子元件的功能受到影響，且縮減其使用壽命。並且，難以符合可攜式電子裝置的薄型化的設計需求。

本申請提供一種按鍵總成，其符合薄型化的設計需求。

本申請提供一種電子裝置，其應用前述按鍵總成以節省內部的配置空間，故可符合薄型化的設計需求。

本申請提出一種按鍵總成，其設置於電子裝置的殼體。殼體具有第一穿孔。按鍵總成包括電路板、軸桿、限位部、接觸件以及彈性件。電路板設置於殼體的內側，其中電路板具有第二穿孔，且電路板具有第一接點以及第二接點。軸桿具有第一端以及相對的第二端。軸桿穿過第一穿孔以及第二穿孔，第一端突出於殼體的外側，而第二端突出於電路板。限位部位於軸桿的第二端，以使第二端突出於電路板。接觸件位於殼體與電路板之間且設置於軸桿。彈性件耦接於軸桿與電路板之間，其中當軸桿帶動接觸件朝向電路板移動，而使接觸件接觸第二接點時，彈性件儲存彈性位能，且接觸件電性連接第一接點，以使第二接點藉由接觸件電性連接第一接點以產生電訊號。

本申請另提出一種電子裝置，其包括機體、殼體以及按鍵總成。殼體包覆機體，且具有第一穿孔。按鍵總成設置於殼體。按鍵總成包括電路板、軸桿、限位部、接觸件以及彈性件。電路 板設置於殼體的內側，且具有第二穿孔。電路板具有第一接點以及第二接點。軸桿具有第一端以及相對的第二端。軸桿穿過第一穿孔以及第二穿孔，第一端突出於殼體的外側，而第二端突出於電路板。限位部位於軸桿的第二端，以使第二端突出於電路板。 接觸件位於殼體與電路板之間且設置於軸桿。彈性件耦接於軸桿與電路板之間，其中當軸桿帶動接觸件朝向電路板移動，而使接觸件接觸第二接點時，彈性件儲存彈性位能，且接觸件電性連接第一接點，以使第二接點藉由接觸件電性連接第一接點以產生電訊號。

基於上述，本申請提出一種按鍵總成與應用此按鍵總成 的電子裝置，其中按鍵總成之軸桿穿過殼體的第一穿孔，以將其限位部、接觸件以及彈性件等構件設置於殼體內，而使第一穿孔的尺寸可獲得縮減。如此為之，不僅可符合電子裝置的薄型化的設計需求，亦可降低來自外界的水氣或灰塵經由第一穿孔進入到電子裝置內部的機率，藉以提升電子裝置的使用壽命與可靠度。

具體而言，軸桿同時穿過電路板的第二穿孔，接觸件位 於殼體與電路板之間且扣持於軸桿上，而彈性件耦接於軸桿與電路板之間。當使用者按壓軸桿突出於殼體的外側的部分時，軸桿可帶動接觸件朝向電路板移動，而使接觸件接觸電路板的第二接點。此時，電路板的第二接點可藉由接觸件電性連接電路板的第一接點以產生電訊號，進而致動電子裝置的相應控制功能。由於本申請的按鍵總成整合度高，因此可有效縮減其整體體積，並使 得應用前述按鍵總成的電子裝置，可達到節省其內部的配置空間之目的，進而符合薄型化的設計需求。

為讓本申請的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧電子裝置

11‧‧‧機體

12‧‧‧殼體

12a‧‧‧第一穿孔

12b、123‧‧‧凹槽

12s‧‧‧側壁

100‧‧‧按鍵總成

110‧‧‧電路板

111‧‧‧第二穿孔

112‧‧‧第一表面

113‧‧‧第一接點

114‧‧‧第二接點

115‧‧‧第二表面

120‧‧‧軸桿

121‧‧‧第一端

122‧‧‧第二端

130‧‧‧限位部

140‧‧‧密封材

150‧‧‧接觸件

151‧‧‧固定端

152‧‧‧自由端

160‧‧‧彈性件

170‧‧‧墊片

圖1為本申請一實施例的電子裝置的示意圖。

圖2為圖1的電子裝置沿A-A剖線的剖面示意圖。

圖3是圖1的按鍵總成的示意圖。

圖4是圖3的按鍵總成的爆炸圖。

圖5是圖1的電子裝置的按鍵總成所在處的局部透視圖。

圖6是圖5的按鍵總成作動後的示意圖。

圖7是本申請另一實施例電子裝置的局部剖面示意圖。

圖1為本申請一實施例的電子裝置的示意圖。圖2為圖1的電子裝置沿A-A剖線的剖面示意圖。圖3是圖1的按鍵總成的示意圖，其中為清楚表示，圖2省略繪示設置於殼體12內的部分構件。請參考圖1至圖3，在本實施例中，電子裝置10包括機體11、殼體12以及按鍵總成100。殼體12包覆機體11且具有第一穿孔12a，而按鍵總成100設置於殼體12。電子裝置10例如是行 動電話、智慧型手機或平板電腦，而殼體120例如是塑膠殼體或碳纖維殼體，亦可以是塑膠與金屬所構成的複合殼體。在此，第一穿孔12a的數量例如是一個且位於殼體12的側壁12s上，但本申請不限制第一穿孔12a於殼體12上的所在位置，亦不限制第一穿孔12a的數量，端視實際設計需求而有所調整。

以下將針對按鍵總成100的細部結構作進一步的說明。在本實施中，按鍵總成100設置於殼體12，其可包括電路板110、軸桿120、限位部130、密封件140、接觸件150以及彈性件160。電路板110設置於殼體12的內側，且具有第二穿孔111。一般而言，電路板110可以是硬式印刷電路板或複合式電路板，而第二穿孔111例如是藉由蝕刻或鑽孔等製程而形成於電路板110，本申請對此不加以限制。

圖4是圖3的按鍵總成的爆炸圖。請參考2至圖4，電路板100還具有面向殼體12的第一表面112以及位於第一表面112上的第一接點113以及第二接點114。具體而言，第二穿孔111實質上與第一穿孔12a的所在位置相對應，並且第一接點113例如是環繞第二穿孔111的環狀圖案，而第二接點114例如是矩形圖案，但本申請不限於此，第一接點113與第二接點114的圖案類型端視實際設計需求而有所調整。一般而言，第一接點113與第二接點114例如是藉由電鍍、網印印刷或噴塗印刷等方法而形成於電路板110上的電路圖案，其材質可以是銅、金、銀、或鎳等導電性佳的金屬。在此雖然是以設置於同一表面(亦即第一表面 112)上的第一接點113與第二接點114舉例說明，但本申請不限於此。是以，在其他實施例中，第一接點113與第二接點114亦可分別設置於電路板110上的不同表面。

軸桿120分別穿過第一穿孔12a以及第二穿孔111，並具有第一端121以及相對的第二端122，其中第一端121突出於殼體12的外側，作為按鍵以供使用者按壓。第二端122突出於電路板110的相對於第一表面112的第二表面115，其中限位部130位於軸桿120的第二端122，且限位部130的尺寸大於第二穿孔111的尺寸，以使第二端122可限位於電路板110中相對於第二接點114的一側，亦即第二表面115的所在側。一般而言，限位部130例如是鎖固於軸桿120的第二端122上的螺帽，亦或是一體成型於軸桿120的第二端122的限位結構，本申請對此不加以限制。

由於第一穿孔12a僅供設置軸桿120所用，因此相較於習知技術中用於容置整體開關元件的開孔而言，第一穿孔12a的可有效地縮減，以符合微型化的設計需求，並可降低來自外界的水氣或灰塵經由第一穿孔12a進入到電子裝置10內部的機率，藉以提升電子裝置10的使用壽命與可靠度。

由於限位部130的尺寸大於第二穿孔111的尺寸，因此當軸桿120朝向殼體12的外部移動時，限位部130將與電路板110產生結構上的干涉，使得軸桿120的第二端122恆突出於第二表面115，並防止軸桿120與電路板110分離後從第一穿孔12a掉落出殼體12之外。

密封件140設置於軸桿120與第一穿孔12a的內壁之間，並且固定於軸桿120上，其中密封件140可以是O型環(O ring)，但本申請不限於此。具體而言，軸桿120的外周面上環設有放置O型環的凹槽123，以在O型環設置於軸桿120上後可被限位於凹槽123，而不易從軸桿120脫離。並且，O型環與第一穿孔12a的內壁相抵接，因此來自外界的水氣或灰塵可藉由O型環阻隔於外，藉以提升電子裝置的使用壽命與可靠度。

接觸件150位於殼體12與電路板110之間，其材質可以是銅、金、銀、或鎳等導電性佳的金屬。在本實施例中，接觸件150具有固定於軸桿120的固定端151以及相對的自由端152，其中固定端151例如是C形扣環(C-type retaining ring)，以使接觸件150可藉由C形扣環牢固地扣持(clamp)於軸桿120上。另一方面，自由端152對應於第二接點114的所在位置，而彈性件160耦接於軸桿120與電路板110之間。在此，彈性件160例如是可導電的彈簧墊圈(spring washer)設置於接觸件150的固定端151與電路板110的第一接點113之間，且軸桿120穿過彈簧墊圈。

另一方面，按鍵總成100更包括墊片170，墊片170設置於彈簧墊圈與電路板110的第一接點113之間。其中，接觸件150的固定端151、彈性件160以及墊片170三者之間彼此電性連接，且墊片170電性連接於第一接點113。也就是說，在本實施例中，接觸件150與第一接點113之間的電性連接方式例如是藉由彈性件160分別抵接接觸件150的固定端151以及墊片170，且墊片 170接觸第一接點113等連結關係所達成，此時，軸桿120可為非導電材質，例如塑膠、壓克力或其他適當材質所構成，且接觸件150可先不抵靠於彈性件160，而是當軸桿120帶動接觸件150朝向電路板110移動並抵靠於彈性件160時，接觸件150才電性連接於第一接點113，但本申請對此不加以限制。此處，彈性件160是以彈簧墊圈舉例說明如上，藉以達到節省電子裝置10內部的配置空間之目的，並符合薄型化的設計需求，但本申請不限於此。 在其他實施例中，彈性件160也可以是壓縮彈簧或其他適當的彈性結構。而在不設置墊片170的情況下，亦可令彈性件160分別抵接第一接點113與接觸件150，以使第一接點113與接觸件150彼此電性連接。

雖然上述實施例是以非導電材質所構成的軸桿120做說明，但在其他實施例中，軸桿120亦可為導電材質，例如金屬所構成。也就是說，接觸件150仍可透過可導電的軸桿120與彈性件160以與第一接點113電性連接。此時，接觸件150的固定端151可抵接或不抵接於彈性件160，本申請對此不加以限制。舉例而言，在接觸件150的固定端151不抵接於彈性件160的情況下，接觸件150與第一接點113的導電途徑例如是：接觸件150-可導電的軸桿120-彈性件160-墊片170-第一接點113，其中可選擇不設置有墊片170，而令彈性件160抵接於第一接點113。

圖5是圖1的電子裝置的按鍵總成所在處的局部透視圖。圖6是圖5的按鍵總成作動後的示意圖。請參考圖5與圖6， 當軸桿120帶動接觸件150朝向電路板110移動，而使接觸件150的自由端152接觸第二接點114時，彈性件160受到接觸件150的固定端151的推抵而變形並儲存彈性位能。由於變形後的彈性件160仍可分別抵接接觸件150的固定端151以及墊片170，因此第二接點114仍可藉由接觸件150電性連接第一接點113。在此，第一接點113與接觸件150的導電途徑是以彈性件160分別抵接接觸件150的固定端151以及墊片170，且墊片170接觸第一接點113舉例說明。此時，軸桿120可為非導電材質，例如塑膠、壓克力或其他適當材質所構成，但本申請對此不加以限制。

在第二接點114藉由接觸件150、彈性件160與墊片170以電性連接第一接點113後可產生電訊號，且彼此電性連接的第二接點114、接觸件150、彈性件160、墊片170以及第一接點113可構成電性迴路，由於電路板110與機體10電性連接，因此前述電訊號可進一步傳送至機體10，以使機體110內相應的處理單元(未繪示)可依據前述電訊號而輸出控制訊號，而前述控制訊號例如是電源切換訊號、音量調整訊號或畫面捲動訊號等等。在電子裝置10的電子元件(未繪示)接收前述控制訊號後，電子元件(未繪示)可被驅動以執行對應的功能，例如電源的開關、音量的升降或顯示螢幕的畫面的上下捲動等等。

接著，當施加於軸桿120的第一端121的外力移除時，彈性件160變形時所儲存的彈性位能得以被釋放，並驅使彈性件160回復至如圖5所示的初始狀態。此時，接觸件150可受到彈性 件160的推抵而朝向遠離電路板110的方向移動，使得自由端152與第二接點114分離開來。此時，第一端121與殼體12保有間距，以便使用者後續使用。具體而言，在第二接點114未經由接觸件150、彈性件160與墊片170以電性連接第一接點113的情況下，並無前述電訊號的產生且前述電性迴路中斷，故可停止電子裝置10執行上述對應的功能，例如電源的開關、音量的升降或顯示螢幕的畫面的上下捲動等等。待後續使用者按壓軸桿120的第一端121以帶動接觸件150朝向電路板110移動，使接觸件150的自由端152接觸第二接點114，以令第二接點114經由接觸件150、彈性件160與墊片170以電性連接第一接點113而產生電訊號時，電子裝置10將可再次執行上述對應的功能。

圖7是本申請另一實施例電子裝置的局部剖面示意圖，其剖面位置大致上與圖2所示的局部放大處一致。請參考圖7，電子裝置的密封件140的設置方式與上述實施例的密封件140的設置方式略有不同，其差異處在於：圖7的電子裝置的密封件140例如是固定於第一穿孔12a的內壁，舉例而言，密封件140可被固定於第一穿孔12a的內壁上的凹槽12b，且在軸桿120設置於第一穿孔12a上後可被限位於凹槽12b，而不易從凹槽12b脫離。並且，密封件140與軸桿120的外周面相抵接，因此來自外界的水氣或灰塵可藉由密封件140阻隔於外，藉以提升電子裝置的使用壽命與可靠度。

綜上所述，本申請提出一種按鍵總成與應用此按鍵總成 的電子裝置，其中按鍵總成之軸桿穿過殼體的第一穿孔，以將其限位部、接觸件以及彈性件等構件設置於殼體內，而使第一穿孔的尺寸可獲得縮減。如此為之，不僅可符合電子裝置的薄型化的設計需求，亦可降低來自外界的水氣或灰塵經由第一穿孔進入到電子裝置內部的機率，藉以提升電子裝置的使用壽命與可靠度。

具體而言，軸桿同時穿過電路板的第二穿孔，接觸件位於殼體與電路板之間且扣持於軸桿上，而彈性件耦接於軸桿與電路板之間。當使用者按壓軸桿突出於殼體的外側的部分時，軸桿可帶動接觸件朝向電路板移動，而使接觸件的自由端接觸電路板的第二接點。此時，電路板的第二接點可藉由接觸件電性連接電路板的第一接點以產生電訊號，進而致動電子裝置的相應控制功能。由於本申請的按鍵總成整合度高，因此可有效縮減其整體體積，並使得應用前述按鍵總成的電子裝置可達到節省其內部的配置空間之目的，進而符合薄型化的設計需求。

雖然本申請已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本申請，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本申請的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本申請的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧按鍵總成

110‧‧‧電路板

112‧‧‧第一表面

114‧‧‧第二接點

115‧‧‧第二表面

120‧‧‧軸桿

121‧‧‧第一端

130‧‧‧限位部

140‧‧‧密封材

150‧‧‧接觸件

151‧‧‧固定端

152‧‧‧自由端

160‧‧‧彈性件

170‧‧‧墊片

Claims (10)

1. 一種按鍵總成，設置於一電子裝置的一殼體，該殼體具有一第一穿孔，該按鍵總成包括：一電路板，設置於該殼體的內側，該電路板具有一第二穿孔，且該電路板具有一第一接點以及一第二接點；一軸桿，具有一第一端以及相對的一第二端，該軸桿穿過該第一穿孔以及該第二穿孔，該第一端突出於該殼體的外側，而該第二端突出於該電路板；一限位部，位於該軸桿的該第二端，以使該第二端突出於該電路板；一接觸件，位於該殼體與該電路板之間，該接觸件設置於該軸桿；以及一彈性件，耦接於該軸桿與該電路板之間，其中當該軸桿帶動該接觸件朝向該電路板移動，而使該接觸件接觸該第二接點時，該彈性件儲存一彈性位能，且該接觸件電性連接該第一接點，以使該第二接點藉由該接觸件電性連接該第一接點以產生一電訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述的按鍵總成，其中該電路板具有面向該第一穿孔的一第一表面，且該第一接點以及該第二接點位於該第一表面上。
3. 如申請專利範圍第1項所述的按鍵總成，更包括：一密封件，設置於該軸桿與該第一穿孔的內壁之間，其中該 密封件包括一O型環(O ring)。
4. 如申請專利範圍第3項所述的按鍵總成，其中該密封件固定於該軸桿上，該軸桿的外周面上環設有放置該密封件的一凹槽。
5. 如申請專利範圍第1項所述的按鍵總成，其中該限位部的尺寸大於該第二穿孔的尺寸。
6. 如申請專利範圍第3項所述的按鍵總成，其中該密封件固定於該第一穿孔的內壁，該內壁的內緣面上環設有放置該密封件的一凹槽。
7. 如申請專利範圍第1項所述的按鍵總成，其中該接觸件具有固定於該軸桿的一固定端，以及相對的一自由端，且其中當該軸桿帶動該接觸件朝向該電路板移動時，該自由端接觸該第二接點。
8. 如申請專利範圍第7項所述的按鍵總成，其中該接觸件的該固定端包括一C形扣環(C-type retaining ring)，該C形扣環扣持(clamp)於該軸桿上。
9. 如申請專利範圍第1項所述的按鍵總成，其中該彈性件為一彈簧墊圈，設置於該接觸件與該電路板之間，且該軸桿穿過該彈簧墊圈。
10. 如申請專利範圍第9項所述的按鍵總成，更包括：一墊片，設置於該彈簧墊圈與該電路板的該第一接點之間，且電性連接於該接觸件以及該第一接點。