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CN106384688A - 按键、电子设备及按键的制备方法 - Google Patents

按键、电子设备及按键的制备方法 Download PDF

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CN106384688A
CN106384688A CN201610829416.3A CN201610829416A CN106384688A CN 106384688 A CN106384688 A CN 106384688A CN 201610829416 A CN201610829416 A CN 201610829416A CN 106384688 A CN106384688 A CN 106384688A
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罗洋
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Hefei Lianbao Information Technology Co Ltd
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    • H01H13/00Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02Details
    • H01H13/12Movable parts; Contacts mounted thereon
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    • HELECTRICITY
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    • H01H13/70Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
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Abstract

本发明公开了一种按键、电子设备及按键的制备方法,该按键包括金属材料的键帽以及橡胶材料的弹性臂,还包括塑胶的结合体,所述结合体设置在所述键帽和所述弹性臂之间,并分别与所述弹性臂和所述键帽结合。本发明利用结合体的结合力,使键帽与弹性臂稳固的结合以形成一整体,增加了按键的稳定性,提高了按键的使用寿命。本发明的按键的制备方法通过射出成型方式,使键帽、结合体以及弹性臂三者之间结合更加紧密、牢固。

Description

按键、电子设备及按键的制备方法
技术领域
本发明涉及电子产品制造技术领域,尤其涉及一种按键、电子设备及按键的制备方法。
背景技术
目前,应用于电子设备上的按键的结构主要有以下两种:
1、采用弹性橡胶、透明软胶以及柔性电路板相结合的方式制成的按键,该按键虽然能够实现背光,但该按键没有金属制成的键帽,按压触感不佳,且柔性电路板价格昂贵。
2、采用金属键帽和弹性橡胶制成的按键。该按键虽然因键帽为金属制成具有较好的触感,但橡胶与键帽结合力不足,从而需要加装金属扣件固定橡胶,但如此导致制造和装配工艺稳定性差,且因弹性橡胶不透明,从而使按键背光效果较差。现有技术的按键大多由金属键帽和弹性橡胶结合制成,但由于金属键帽和弹性橡胶的结合力不足,从而导致金属键帽和弹性橡胶分离,从而影响按键的寿命和使用效果。
因此,设计和制造一种按压触感佳且整体结合力强的按键成为本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题,本发明的实施例提供了一种按键。
为解决上述技术问题,本发明实施例采用的技术方案是:
一种按键,包括金属材料的键帽以及橡胶材料的弹性臂,还包括塑胶材料的结合体,所述结合体设置在所述键帽和所述弹性臂之间,并分别与所述弹性臂和所述键帽结合。
优选地,所述结合体以射出成型的方式形成在所述键帽上,所述弹性臂以射出成型的方式形成在所述结合体上。
优选地,所述塑胶为聚碳酸酯。
优选地,所述橡胶材料为热塑性聚氨酯橡胶。
优选地,所述键帽包括条状本体,所述条状本体的外侧具有按压部,所述条状本体的内侧具有与所述结合体配合的结合面,所述结合面上开设有第一抓胶槽,所述结合体的外侧形成有第一凸起,所述第一凸起嵌设在所述第一抓胶槽中。
优选地,所述结合体的内侧形成有第二凸起,所述弹性臂上开设有第二抓胶槽,所述第二凸起嵌设在所述第二抓胶槽中。
优选地,所述结合体的内侧还形成用于触发开关的触头,所述弹性臂上还开设有贯通所述弹性臂内外两侧的镂空槽,所述触头穿设所述镂空槽并突出于所述弹性臂的内侧。
优选地,所述第一抓胶槽的槽底开设有贯通所述按压部的导光孔,所述第一凸起上形成有导光柱,所述导光柱位于所述导光孔中。
优选地,所述弹性臂开设有结合槽,所述结合槽的槽壁上开设有环形凹槽,所述结合体位于结合槽内且所述结合体的外沿嵌设在所述环形凹槽中;所述条状本体的外沿与所述结合槽的槽壁贴合。
本发明的实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括上述的按键。
本发明的实施例还提供了一种用于制作上述的按键的制备方法,依次包括以下步骤:
S10:选取金属板作为坯料并加工成键帽;
S20:将步骤S10中的键帽设置于第一模具的第一模腔中,并以射出成型的方式向第一模腔射入质量配比为1000:5-1000:1.5的聚碳酸酯粉末与钛白粉的混合物以在键帽上形成结合体;
S30:将步骤S20中的结合体与键帽结合的半成品设置于第二模具的第二模腔,并以射出成型的方式向第二模腔喷射热塑性聚氨酯橡胶粉末以在所述结合体上形成弹性臂,即完成按键的制作。
优选地,在步骤S20中,第一模具的温度为55℃-70℃,聚碳酸酯粉末与钛白粉的混合物的预热温度为70℃-90℃,聚碳酸酯粉末与钛白粉的混合物的射出温度为210℃-240℃。
优选地,在步骤S30中,第二模具的温度为0℃-40℃,热塑性聚氨酯橡胶的预热温度为55℃-70℃,热塑性聚氨酯橡胶的射出温度为180℃-220℃。
与现有技术相比,本发明实施例的按键、电子设备及按键的制备方法的有益效果是:本发明实施例利用结合体的结合力,使键帽与弹性臂稳固的结合以形成一整体,增加了按键的稳定性,提高了按键的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的一种按键的分解示意图。
图2为本发明的实施例提供的一种按键的装配示意图。
图3为本发明的实施例提供的一种按键的平面视图。
图4为图3的A-A剖视图。
图5为本发明的实施例提供的一种按键的局部安装结构示意图。
图中:
10-键帽;11-短键帽;12-长键帽;13-按压部;14-条状本体;15-第一抓胶槽;20-结合体;21-导光柱;22-第一凸起;23-第二凸起;24-触头;30-弹性臂;31-第二抓胶槽;32-镂空槽;33-卡槽;40-开关;100-电子设备。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
如图1-4所示,本发明的实施例公开了一种按键,包括键帽10、弹性臂30以及结合体20。键帽10由金属材质制成,如通过铝板加工成型,键帽10突出于电子设备100,如突出于手机、笔记本电脑、平板电脑的壳体外侧以供用户按压;弹性臂30由橡胶材料制成,弹性臂30为被按压后的键帽10提供恢复力,从而使键帽10能够回弹并使用户能够体验对键帽10的触压感。本发明实施例的关键在于:结合体20由塑胶制成,在弹性臂30与键帽10之间设置结合体20,并且结合体20分别与弹性臂30和键帽10结合。由于塑胶材料制成的结合体20具有与其他材料很强的结合能力,从而使键帽10通过结合体20与弹性臂30稳定的结合。
本发明实施例利用结合体20的结合力,使键帽10与弹性臂30稳固的结合以形成一整体,增加了按键的稳定性,提高了按键的使用寿命。
具有上述弹性臂30、结合体20以及键帽10的按键的成型方式可以有多种,如,可采用热塑成型的方式,也可采用热冲压的方式,在本发明的一个优选实施例中,通过射出成型的方式将弹性臂30、结合体20以及键帽10结合以形成按键,具体地,结合体20以射出成型的方式形成在键帽10上,然后,弹性臂30以射出成型的方式形成在结合体20上。
用于制作结合体20的塑胶材料可以有多种,在本发明的一个优选实施例中,制成结合体20的塑胶材料选用聚碳酸酯,该材料塑性成型后透明,且具有强大的结合能力。
用于制作弹性臂30的橡胶材料可以有多种,在本发明的一个优选实施例中,制成弹性臂30的橡胶材料选用热塑性聚氨酯橡胶,该材料塑性成型后具有很强的弹性,且在反复的弹性变形后不容易发生疲劳破坏。
本发明实施例的按键不但利用结合体20的材料提高弹性臂30与键帽10的结合力,还通过设置抓胶结构提高弹性臂30与键帽10的结合力,如图1所示,在本发明的一个优选实施例中,键帽10包括条状本体14,条状本体14的外侧向外凸出形成供用户按压的按压部13,条状本体14的内侧加工成一平面,该平面作为与结合体20配合的结合面,在结合面上开设第一抓胶槽15,该第一抓胶槽15可深入到按压部13的内部。结合体20的外侧,即与条状本体14的结合面配合的一侧形成第一凸起22,该第一凸起22在结合体20与键帽10结合时恰好伸入到第一抓胶槽15中,并与第一抓胶槽15紧密配合。同样地,结合体20的内侧,即结合体20与弹性臂30结合的一侧形成第二凸起23,对应地,在弹性臂30上开设第二抓胶槽31,该第二凸起23在弹性臂30与结合体20结合时恰好伸入到第二抓胶槽31中,并与第二抓胶槽31紧密配合。上述的凸起与抓胶槽形成紧密配合的抓胶结构,从而使凸起与抓胶槽的槽壁之间的摩擦力增大,该摩擦力恰好能够阻止结合体20与键帽10以及结合体20与弹性臂30之间分离,从结构设计的角度提高弹性臂30与键帽10的结合力。
应该解释:上述的键帽10、结合体20以及弹性臂30的外侧和内侧是指:当按键按现有的方式装设在电子产品上时,即键帽10至少部分的突出于电子产品的壳体外,键帽10、结合体20以及弹性臂30朝向电子产品的壳体外部的一侧均为外侧,相反地,键帽10、结合体20以及弹性臂30朝向电子产品的壳体内部的一侧均为内侧。
如图1和图2所示,在结合体20的内侧还形成有触头24,弹性臂30上还开设有贯通弹性臂30内外两侧的镂空槽32,触头24穿设镂空槽32并突出于弹性臂30的内侧。该触头24用于触发设置在电子设备100的壳体内的开关40。
本发明实施例的按键可用于电子设备100的不同功能的开关40上,按键在设置成不同功能时,其外形结构除具有上述的结构共性外,还具有一些不同的结构特征。
如图1、2、5所示,当按键用作电子设备100的开关键上,如平板电脑的开关键,按键上需要透光以标示电子设备100的开/关机状态,并且按键的线性尺寸要求设置较短以提高按压的准确性。此时,该按键中的键帽10设置成短键帽11,并且短键帽11的内侧只需开设一个第一抓胶槽15即可,为了实现键帽10能够透光,在第一抓胶槽15的槽底开设一导光孔,该导光孔朝外侧延伸并贯穿按压部13,由于制成结合体20的聚碳酸酯透光,从而使设置在电子设备100内并邻近结合体20的光源(如LED灯)的光线通过结合体20和导光孔投射到键帽10的外侧,从而能够使用户观察到电子设备100的开/关机状态。为使射出键帽10的光线圆晕,在伸入该第一抓胶槽15中的第一凸起22上设置一导光柱21,该导光柱21伸入到导光孔中,光线在导光柱21中形成圆晕的光线。
如图1、2、5所示,当按键用作电子设备100的音量键上,如平板电脑的音量键,由于音量键具有音量上调段和音量下调段,从而使按键的线性尺寸要求设置较长以方便形成上调段和下调段。此时,该按键中的键帽10设置成长键帽12,由于长键帽12的线性尺寸较长,键帽10的内侧需开设多个第一抓胶槽15以增加与结合体20的结合力,对应地,结合体20上设置多个与第一抓胶槽15对应的第一凸起22。本实施例中示出的第一抓胶槽15和第一凸起22分别为两个。
当电子设备100的开关键与音量键呈线性设置时,对应于短键帽11和长键帽12的两个弹性臂30可以设置成一体。
弹性臂30一方面通过结合体20与键帽10结合,另一方面需要与壳体内部的固定结构连接,以为按压键帽10时提供支点。如图1所示,本发明实施例的按键的弹性臂30上形成有卡槽33,弹性臂30通过卡槽33卡设在壳体内的固定结构上。
为方便按键利用射出工艺成型,如图3所示,弹性臂30开设有结合槽(图中未示出),结合槽的槽壁上开设有环形凹槽,结合体20位于结合槽内且结合体20的外沿嵌设在环形凹槽中;键帽10的条状本体14的外沿与结合槽的槽壁贴合。如图4所示,优选地,环形凹槽的深度B和G为0.1mm-0.3mm(若小于0.1mm,结合体20和弹性臂30之间容易脱),条状本体14的外沿距按压部13的最小距离C和F分别不小于0.4mm(若小于0.4mm,结合体20在脱模时会伤及按键),环形凹槽的槽底距弹性臂30的外缘的距离A和H不小于0.3mm(若小于0.3mm,热塑性聚氨酯橡胶在成型时会填充不满,即打不饱),第一抓胶槽15的槽壁距按压部13的外缘的距离D和E不小于0.5mm(若小于0.5mm,热塑性聚氨酯橡胶在成型时会鼓包)。
本发明的实施例还公开了一种电子设备,电子设备可以为手机、平板电脑以及笔记本电脑等,该电子设备包括上述的按键。
本发明的实施例还公开了一种上述按键的制备方法,该按键的制备方法包括以下步骤:
S10:选取金属板作为坯料并加工成键帽10。在该步骤中,金属板可优选为铝板,按照键帽10的设计要求和工艺要求对铝板进行如下加工:
首先,通过线切割将铝板切割出键帽10的外形,然后对应切割出的半成品的键帽10的表面进行喷砂处理,将喷砂后的半成品的键帽10进行电离氧化处理,然后将电离处理的半成品的键帽10进行钻切处理,最后进行落料处理以完成对键帽10的加工。
S20:以射出成型的方式在键帽10上形成结合体20。具体地,将步骤S10中的键帽10设置于第一模具的第一模腔中,并以射出成型的方式向第一模腔射入质量配比为1000:5-1000:1.5的聚碳酸酯(1225L)粉末与钛白粉的混合物以在键帽10上形成结合体20;其中,第一模具的温度为55℃-70℃,聚碳酸酯粉末与钛白粉的混合物的预热温度为70℃-90℃,聚碳酸酯粉末与钛白粉的混合物的射出温度为210℃-240℃。
S30:以射出成型的方式在结合体20上形成弹性臂30。具体地,将步骤S20中的结合体20与键帽10结合的半成品设置于第二模具的第二模腔中,并以射出成型的方式向第二模腔喷射热塑性聚氨酯橡胶粉末以在所述结合体20上形成弹性臂30,即完成按键的制作;其中,第二模具的温度为0℃-40℃,热塑性聚氨酯橡胶的预热温度为55℃-70℃,热塑性聚氨酯橡胶的射出硬度为80度-90度,热塑性聚氨酯橡胶的射出温度为180℃-220℃。
通过上述射出成型制备的按键,键帽10与结合体20之间以及结合体20与弹性臂30之间的结合力不小于5kg(现有技术中,射出成型的按键中,弹性臂30与键帽10的结合力不足1kg,使用点胶方式,弹性臂30与键帽10的结合力不足3kg)。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内,对本发明做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种按键,包括金属材料的键帽以及橡胶材料的弹性臂,其中,还包括塑胶材料的结合体,所述结合体设置在所述键帽和所述弹性臂之间,并分别与所述弹性臂和所述键帽结合。
2.根据权利要求1所述的按键,其中,所述结合体以射出成型的方式形成在所述键帽上,所述弹性臂以射出成型的方式形成在所述结合体上。
3.根据权利要求1或2所述的按键,其中,所述塑胶为聚碳酸酯。
4.根据权利要求1或2所述的按键,其中,所述橡胶材料为热塑性聚氨酯橡胶。
5.根据权利要求1所述的按键,其中,所述键帽包括条状本体,所述条状本体的外侧具有按压部,所述条状本体的内侧具有与所述结合体配合的结合面,所述结合面上开设有第一抓胶槽,所述结合体的外侧形成有第一凸起,所述第一凸起嵌设在所述第一抓胶槽中。
6.根据权利要求5所述的按键,其中,所述结合体的内侧形成有第二凸起,所述弹性臂上开设有第二抓胶槽,所述第二凸起嵌设在所述第二抓胶槽中。
7.根据权利要求1所述的按键,其中,所述结合体的内侧还形成用于触发开关的触头,所述弹性臂上还开设有贯通所述弹性臂内外两侧的镂空槽,所述触头穿设所述镂空槽并突出于所述弹性臂的内侧。
8.根据权利要求5或6所述的按键,其中,所述第一抓胶槽的槽底开设有贯通所述按压部的导光孔,所述第一凸起上形成有导光柱,所述导光柱位于所述导光孔中。
9.根据权利要求5或6所述的按键,其中,所述弹性臂开设有结合槽,所述结合槽的槽壁上开设有环形凹槽,所述结合体位于结合槽内且所述结合体的外沿嵌设在所述环形凹槽中;所述条状本体的外沿与所述结合槽的槽壁贴合。
10.一种电子设备,其中,所述电子设备包括如权利要求1至9中任意一项所述的按键。
11.一种用于制作权利要求1至9中任一项所述的按键的制备方法,其中,依次包括以下步骤:
S10:选取金属板作为坯料并加工成键帽;
S20:将步骤S10中的键帽设置于第一模具的第一模腔中,并以射出成型的方式向第一模腔射入质量配比为1000:5-1000:1.5的聚碳酸酯粉末与钛白粉的混合物以在键帽上形成结合体;
S30:将步骤S20中的结合体与键帽结合的半成品设置于第二模具的第二模腔,并以射出成型的方式向第二模腔喷射热塑性聚氨酯橡胶粉末以在所述结合体上形成弹性臂,即完成按键的制作。
12.根据权利要求11所述的按键的制备方法,其中,在步骤S20中,第一模具的温度为55℃-70℃,聚碳酸酯粉末与钛白粉的混合物的预热温度为70℃-90℃,聚碳酸酯粉末与钛白粉的混合物的射出温度为210℃-240℃。
13.根据权利要求11所述的按键的制备方法,其中,在步骤S30中,第二模具的温度为0℃-40℃,热塑性聚氨酯橡胶的预热温度为55℃-70℃,热塑性聚氨酯橡胶的射出温度为180℃-220℃。
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