CN108878198A - 防水按键及智能穿戴设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防水按键及智能穿戴设备，结构简单，零部件数量少，成本低，且可改善按压手感。所述防水按键，包括壳体、按键组件和PCB板，PCB板上设有DOME按键；按键组件包括硬质的按键主体和软质的密封按键，密封按键包括主体部、密封裙边和触发部，主体部与按键主体固连为一体，密封裙边通过防水胶粘接贴覆于壳体的内侧面上，密封按键、壳体及按键主体围成一环形的防水空间，主体部与PCB板之间形成有按压行程空间，触发部位于按压行程空间内。通过密封按键的密封裙边与壳体内侧面之间粘接防水胶实现防水，在按键组件被按动时，密封裙边和防水胶层静止不动，使防水更可靠；本发明防水设计零部件数量少，成本低，组装方便。
Description
技术领域
本发明涉及电子产品按键领域，具体涉及防水按键及具有该防水按键的智能穿戴设备。
背景技术
目前市场上存在的智能穿戴设备（以下简称穿戴产品）基本都有防水要求，而且防水等级都是相对较为严苛的IPX7以上或者5ATM之类的，主要是为了适应用户在游泳、潜水等环境下佩戴。而穿戴产品的活动按键的防水设计是较为困难的，需要保证小空间下的活动按键既能够运动顺畅，又能够在压力环境下有效防水。
现有技术中，穿戴产品的防水按键主要采用硅胶圈密封防水。如图1所示，防水按键主要包括设有按键安装孔1的壳体2和安装在按键安装孔1内的按键组件，按键组件包括硬质的按键主体3（金属或塑料按键）、复位弹簧4、硅胶圈5、弹簧垫片6、卡簧7、硅胶套8、PCB板9和DOME按键10，硅胶圈5通过过盈配合的方式安装在按键安装孔1内以起到防水的作用，复位弹簧4及弹簧垫片6套设在按键主体3的按键轴上并位于硅胶圈5和按键主体3的按压部之间，对按键主体3起到按压后复位的作用，硅胶套8包裹按键主体3的按键轴触发端，以避免与PCB板9上的DOME按键10硬性接触损坏DOME按键10，卡簧7套设在按键主体3的按键轴上以对按键主体3在轴向上进行限位，保证其安装可靠。
现有防水按键具有以下缺点和不足：1、零部件数量多，导致组装困难，尤其是硅胶套和卡簧的组装困难，同时零部件多使得按键材料成本及生产成高；2、为有效防水，硅胶圈数量至少为两个，且硅胶圈需过盈装配，导致按键主体按压活动时摩擦力大，按压手感差，若按压用力较小存在按键触发失效的问题。
发明内容
本发明提供一种防水按键和智能穿戴设备，结构简单，零部件数量少，成本低，且可改善按压手感。
为达到解决上述技术问题的目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种防水按键，包括设有按键孔的壳体、安装在按键孔内的按键组件和安装在壳体内侧面上的PCB板，所述PCB板上设有DOME按键；所述按键组件包括硬质的按键主体和软质的密封按键，所述密封按键位于所述按键主体与所述PCB板之间；所述密封按键包括主体部、在主体部外周缘设置且向所述按键主体侧延伸的密封裙边和用于触发所述DOME按键的触发部，所述主体部与所述按键主体固连为一体，所述密封裙边通过防水胶粘接贴覆于所述壳体的内侧面上，所述密封按键、所述壳体及所述按键主体围成一环形的防水空间，所述主体部与所述PCB板之间形成有按压行程空间，所述触发部位于所述按压行程空间内。
所述按键主体与所述密封按键为一体嵌件成型结构或点胶固连。
所述按键主体为金属或塑料材质，所述密封按键为硅胶材质。
所述主体部为平面状，或者，所述主体部包括平面部和位于平面部外周缘的环形弹性臂，所述环形弹性臂的外周缘与所述密封裙边连接为一体，所述环形弹性臂相对所述PCB板向上倾斜使所述主体部向所述按键主体侧凸出，所述触发部为向所述DOME按键所在侧凸出的凸起。
所述密封裙边过盈夹设在所述PCB板和所述壳体的内侧面之间。
所述壳体的内侧面上设有定位筋，所述定位筋与所述壳体围成用于容置所述密封按键和所述PCB板的空间，所述PCB板插设至所述空间内并支撑在所述定位筋上。
所述定位筋为一个U形定位筋，或者所述定位筋包括两个相对设置的L形定位筋。
所述定位筋的一端设有用于对所述PCB板插设到位时进行限位的限位凸台。
所述PCB板由螺钉固连于所述壳体。
本发明还提出了一种智能穿戴设备，具有按键，所述按键为上述的防水按键。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果：
1、本发明通过密封按键的密封裙边与壳体内侧面之间粘接防水胶实现防水，在按键组件被按动时，密封裙边和防水胶层静止不动，使防水更可靠；
2、本发明防水设计零部件数量少，成本低，组装方便；
3、可以通过密封按键的主体部的形状设计及触发部的位置设计改善按键手感及按压力曲线。
附图说明
图1为现有技术防水按键的结构示意图；
图2为本发明防水按键的结构示意图；
图3为本发明中按键组件的立体结构图；
图4为本发明中定位筋在壳体上的设置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
参见图2和图3，本实施例一种防水按键，包括设有按键孔11的壳体10、安装在按键孔11内的按键组件和在壳体10内侧面上的PCB板20，PCB板20上设有DOME按键30；按键组件包括硬质的按键主体40和软质的密封按键50，密封按键50位于按键主体40与PCB板20之间；密封按键50包括主体部51、在主体部51外周缘设置且向按键主体40侧延伸的密封裙边52和用于触发DOME按键30的触发部53，主体部51与按键主体40固连为一体，密封裙边52通过防水胶粘接贴覆于壳体10的内侧面上，即在密封裙边52与壳体10的内侧面之间形成一环形的防水胶层70，密封按键50、壳体10及按键主体40围成一环形的防水空间60，将水阻挡在外，避免水流入内部PCB板20处影响PCB板20正常工作；同时主体部51与PCB板20之间形成有按压行程空间90，触发部53位于按压行程空间90内，按压行程空间90的作用在于保证按键主体40被按压时密封按键50的主体部51有足够的形变空间以使其触发部53触发DOME按键30。。
具体地，按键主体40为按键组件的主要按压部，用来组装定位并作为按键的外观件，密封按键50为整体按键的防水密封部件，按键主体40与密封按键50通过嵌件成型为一体结构或者通过点胶组装的方式使按键主体40与密封按键50的主体部51固连为一体。按压按键主体40时，通过密封按键50的主体部51的弹性变形来带动其触发部53在按压行程空间90内运动，来触发PCB板20上的DOME按键30，进而触发按键功能。密封按键50的密封裙边52与壳体10的内侧面之间粘接防水胶，保证了按键的防水设计，且在按键主体40被按动时，密封按键50仅其主体部51带动触发部53随按键主体40运动，如图2中虚线框内所围部件为防水按键的运动部分，而虚线框外的密封裙边52与防水胶层70处于静止，使防水更可靠。
具体地，按键主体40的材质为金属或塑料，密封按键50为硅胶材质，防水胶层70为防水泡棉胶，以具有弹性。
进一步地，主体部51可以为简单的平面状，但由于平面状主体部51形变尺寸较小，可靠性稍差，不作为优选实施方案。在本实施例中，如图2所示，主体部51包括平面部511和位于平面部511外周缘的环形弹性臂512，环形弹性臂512的外周缘与密封裙边52连接为一体，从而使密封裙边52连接于主体部51的外周缘；环形弹性臂512相对PCB板20向上倾斜使主体部51整体向按键主体40所在侧凸出，触发部53为向DOME按键30所在侧凸出的凸起。环形弹性臂512倾斜设置，使得主体部51随按键主体40按压活动时有足够的形变尺寸，防止频繁撕扯主体部51导致破损进而导致密封按键50防水失效等问题；同时通过环形弹性臂512的形变作用还可以调整和改善按压手感。
为进一步提高密封裙边52及防水胶层70的防水作用，密封裙边52过盈夹设在PCB板20和壳体10的内侧面之间，即PCB板20会持续给密封裙边52以压力，和壳体10一起夹紧密封裙边52，进而夹紧防水胶层70，提高防水可靠性。
对于PCB板20在壳体10内侧面上的安装，具体地，在壳体10的内侧面上设有定位筋12，定位筋12与壳体10围成用于容置密封按键50和PCB板20的空间80，PCB板20插设至空间80内并支撑在定位筋12上。
定位筋12可以是一个U形的定位筋，即包括底板和一组相对的侧板，PCB板20具体支撑在定位筋的底板上，两侧板对PCB板20进行侧部限位；或者，定位筋12包括两个相对设置的L形定位筋，参见图4，同时结合图2，以减小防水按键整体重量。
为方便得知PCB板已插设到位，如图4所示，在定位筋12的一端设有用于对PCB板20插设到位时进行限位的限位凸台13。当PCB板20插设至抵靠在限位凸台13上时，其恰好插装到位，此时DOME按键30正对密封按键50的触发部53，提高了装配效率和准确性。
为进一步提高防水可靠性，比如提高至接近5ATM防水等级，可通过将PCB板20螺钉固连于壳体10，以增大对密封裙边52的压力，进而增大对防水胶层70的压力，进一步提高防水性能。
本实施例防水按键在组装时，密封裙边52靠近壳体10内壁的一侧预粘贴防水胶，形成防水胶层70，然后按键组件整体从壳体10的内侧面将按键主体40定位装入按键孔11，并使用保压工装对软胶防水胶层70区域进行保压以激活双面胶性能；然后将PCB板20组装DOME按键30后由定位筋12的一端插设入空间80内，然后支撑在定位筋12上，保持挤压密封裙边52及防水胶层70，以保证防水性能。
本实施例还提出了一种智能穿戴设备，其具有按键，按键的具体结构参见本发明防水按键的实施例及附图2至图4的描述，在此不再赘述。其中，此处的智能穿戴设备具体为智能手表、智能手环等戴在用户腕部的穿戴设备。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种防水按键，包括设有按键孔的壳体、安装在按键孔内的按键组件和安装在壳体内侧面上的PCB板，所述PCB板上设有DOME按键；其特征在于：所述按键组件包括硬质的按键主体和软质的密封按键，所述密封按键位于所述按键主体与所述PCB板之间；所述密封按键包括主体部、在主体部外周缘设置且向所述按键主体侧延伸的密封裙边和用于触发所述DOME按键的触发部，所述主体部与所述按键主体固连为一体，所述密封裙边通过防水胶粘接贴覆于所述壳体的内侧面上，所述密封按键、所述壳体及所述按键主体围成一环形的防水空间，所述主体部与所述PCB板之间形成有按压行程空间，所述触发部位于所述按压行程空间内。
2.根据权利要求1所述的防水按键，其特征在于：所述按键主体与所述密封按键为一体嵌件成型结构或点胶固连。
3.根据权利要求2所述的防水按键，其特征在于：所述按键主体为金属或塑料材质，所述密封按键为硅胶材质。
4.根据权利要求1所述的防水按键，其特征在于：所述主体部为平面状，或者，所述主体部包括平面部和位于平面部外周缘的环形弹性臂，所述环形弹性臂的外周缘与所述密封裙边连接为一体，所述环形弹性臂相对所述PCB板向上倾斜使所述主体部向所述按键主体侧凸出，所述触发部为向所述DOME按键所在侧凸出的凸起。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的防水按键，其特征在于：所述密封裙边过盈夹设在所述PCB板和所述壳体的内侧面之间。
6.根据权利要求5所述的防水按键，其特征在于：所述壳体的内侧面上设有定位筋，所述定位筋与所述壳体围成用于容置所述密封按键和所述PCB板的空间，所述PCB板插设至所述空间内并支撑在所述定位筋上。
7.根据权利要求6所述的防水按键，其特征在于：所述定位筋为一个U形定位筋，或者所述定位筋包括两个相对设置的L形定位筋。
8.根据权利要求6所述的防水按键，其特征在于：所述定位筋的一端设有用于对所述PCB板插设到位时进行限位的限位凸台。
9.根据权利要求6所述的防水按键，其特征在于：所述PCB板由螺钉固连于所述壳体。
10.一种智能穿戴设备，具有按键，其特征在于：所述按键为权利要求1至9中任一项所述的防水按键。
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