按键装置及电子设备的制作方法

1.本技术属于电子器件领域，特别涉及一种按键装置及电子设备。


背景技术：

2.游戏手机是一种性能较强的电子设备，其能够很好的运行各种游戏程序。对于一些操作较为复杂的游戏来说，仅用手指在屏幕上进行触摸操作，无法满足需求。因此，通常会在游戏手机的侧边配置按键装置，以辅助用户的操作。
3.在相关技术中，按键装置主要包括按键和开关模块，用户通过下压按键，使得按键触发开关模块，以输出电信号，从而执行对应的操作。
4.然而，上述按键装置，仅能输出一种电信号，导致通过按键装置执行的操作较为单一。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种按键装置，能够输出多种电信号，使得按键装置执行多种操作。所述技术方案如下：
6.第一方面，本技术实施例提供了一种按键装置，包括外壳、按键组件、传感器组件和弹性件；
7.所述外壳的壳壁具有插孔，所述外壳的内壁具有凹槽，所述凹槽与所述插孔相对；
8.所述按键组件可移动地插设在所述插孔，且一部分位于所述外壳外，另一部分位于所述外壳内；
9.所述传感器组件包括印刷电路板和传感模块，所述印刷电路板封盖在所述凹槽的槽口处，所述传感模块位于所述凹槽内，且与所述印刷电路板相连，以检测所述按键组件的移动行程；
10.所述弹性件与所述印刷电路板的远离所述传感模块的一板面相连，且所述弹性件夹设在所述印刷电路板和所述按键组件之间。
11.第二方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括按键装置和壳体；
12.所述按键装置为前文所述的按键装置，所述按键装置与所述壳体的内壁相连，且靠近所述壳体的边缘处。
13.本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
14.在用户通过本技术实施例提供的按键装置执行操作时，按压按键组件，使得按键组件朝向外壳内部移动，并压缩弹性件。在压缩弹性件的过程中，由于印刷电路板能够给弹性件提供支撑，所以用户会收到阻尼反馈，使得用户的操作手感较好。并且，在按键组件移动的过程中，传感模块能够实时检测按键组件的行程，根据不同的行程输出不同的电信号，进而使得用户能够通过控制按压按键组件的行程，来执行多种操作。
15.也就是说，本技术实施例提供的按键装置，能够根据按压按键组件的不同行程，来相应的输出电信号，从而使得用户能够通过按键装置执行多种操作。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本技术实施例提供的电子设备的结构示意图；
18.图2是本技术实施例提供的按键装置的结构示意图；
19.图3是本技术实施例提供的弹性件的结构示意图；
20.图4是本技术实施例提供的弹性件的剖视图；
21.图5是本技术实施例提供的按键装置的结构示意图；
22.图6是本技术实施例提供的第一按键模块和第二按键模块的相互作用示意图。
23.图中各符号表示含义如下：
24.1、外壳；11、插孔；12、凹槽；13、滑孔；14、枢接座；
25.2、按键组件；21、第一按键模块；211、第一磁铁组；22、第二按键模块；221、第二磁铁组；
26.3、传感器组件；31、印刷电路板；32、传感模块；
27.4、弹性件；41、接触柱；42、连接圆台；43、支撑环；
28.5、摆动板；51、导向板；52、枢接板；
29.6、滑键；
30.100、按键装置；200、壳体。
具体实施方式
31.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
32.游戏手机是一种性能较强的电子设备，其能够很好的运行各种游戏程序。对于一些操作较为复杂的游戏来说，仅用手指在屏幕上进行触摸操作，无法满足需求。因此，通常会在游戏手机的侧边配置按键装置，以辅助用户的操作。
33.在相关技术中，按键装置主要分为两种实现方案，分别是传感器方案和轻触开关方案。对于传感器方案来说，用户的手指直接按压传感器(超声波传感器、电容传感器、压力传感器等)的感应部位，传感器通过感应用户的手指，来输出电信号，从而执行操作。这种方案虽说能够具有较为灵敏的反馈，但是无法给用户提供真实的按钮按压手感。对于轻触开关方案来说，主要包括按键和开关模块，用户通过下压按键，使得按键触发开关模块，以输出电信号，从而执行对应的操作。这种方案虽说能够给用户提供真实的按钮按压手感，但是仅能输出一种电信号，导致通过按键装置执行的操作较为单一。
34.为了解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种电子设备，该电子设备可以是游戏手机、普通手机等。图1为该电子设备的结构示意图，如图1所示，该电子设备包括按键装置100和壳体200，按键装置100与壳体200的内壁相连，且靠近壳体200的边缘处，该按键装置能够根据用户的按压行程，来相应的输出电信号，从而使得用户能够通过按键装置执行多种操作，使得用户能够更好的操作具有该按键装置的电子设备。
35.图2为按键装置的结构示意图，参见图2，在本实施例中，该按键装置包括外壳1、按键组件2、传感器组件3和弹性件4。需要说明的是，为了更好的展示按键装置的内部结构，图2中切除了部分的外壳1。
36.外壳1的壳壁具有插孔11，外壳1的内壁具有凹槽12，凹槽12与插孔11相对。按键组件2可移动地插设在插孔11，且一部分位于外壳1外，另一部分位于外壳1内。传感器组件3包括印刷电路板31和传感模块32，印刷电路板31封盖在凹槽12的槽口处，传感模块32位于凹槽12内，且与印刷电路板31相连，以检测按键组件2的移动行程。弹性件4与印刷电路板31的远离传感模块32的一板面相连，且弹性件4夹设在印刷电路板31和按键组件2之间。
37.在用户通过本技术实施例提供的按键装置执行操作时，按压按键组件2，使得按键组件2朝向外壳1内部移动，并压缩弹性件4。在压缩弹性件4的过程中，由于印刷电路板31能够给弹性件4提供支撑，所以用户会收到阻尼反馈，使得用户的操作手感较好。并且，在按键组件2移动的过程中，传感模块32能够实时检测按键组件2的行程，根据不同的行程输出不同的电信号，进而使得用户能够通过控制按压按键组件2的行程，来执行多种操作。
38.也就是说，本技术实施例提供的按键装置，能够根据按压按键组件2的不同行程，来相应的输出电信号，从而使得用户能够通过按键装置执行多种操作。
39.举例来说，若按键装置在游戏中对应武器的射击操作，那么当用户小幅度按压按键组件2时，传感模块32检测到按键组件2的移动行程较小，对应输出一种电信号，游戏中执行的操作为武器单发射击。当用户大幅度按压按键组件2时，传感模块32检测到按键组件2的移动行程较大，对应输出另一种电信号，游戏中执行的操作为武器连发射击。容易理解的是，按键装置还能够根据用户的选择，在游戏中对应不同的操作，例如控制油门的深度、控制打击的力度、控制弹跳的高度等，本技术对此不作限制。
40.另外，由于按键装置输出的电信号，与按键组件2的移动行程直接相关，所以能够通过设定触发阈值，来调节按键装置的灵敏度。举例来说，若需要将按键装置的灵敏度调节的较高，则将触发阈值所对应的按键组件2的移动行程设定的较小，即较小的移动行程所对应的电信号，就能够执行操作。若需要将按键装置的灵敏度调节的较低，则将触发阈值所对应的按键组件2的移动行程设定的较大，即较大的移动行程所对应的电信号，才能够执行操作。
41.由前文可知，用户之所以能够通过按键装置执行不同的操作，关键在于按键装置的传感模块32能够检测按键组件2的移动行程。下面对传感模块32和按键组件2之间的配合进行介绍。
42.再次参见图2，在本实施例中，传感器模块为霍尔传感器，按键组件2具有磁性。在按键组件2移动的过程中，按键组件2的磁力线会穿过霍尔传感器，并随着按键组件2的移动行程变化，磁力线的强度发生相应变化，霍尔传感器根据检测到的变化，来相应的输出电信号。
43.在其他实施例中，传感模块32为压力传感器，在此情况下，按键组件2不需要具有磁性。在按键组件2移动的过程中，会压缩弹性件4，并向印刷电路板31传递压力，使得印刷电路板31产生变形。压力传感器能够检测到印刷电路板31的变形，并根据变形的程度，来相应的输出电信号。
44.需要说明的是，压力传感器为贴片式压力传感器，贴片式压力传感器内具有电阻
应变片，由于贴片式压力传感器贴合在印刷电路板31上，所以当印刷电路板31变形时，电阻应变片也随之变形，从而改变自身的电阻值。利用这一特性，实现贴片式压力传感器对于印刷电路板31变形的感应。
45.可选地，传感模块32在印刷电路板31上的正投影，位于弹性件4在印刷电路板31上的正投影内。
46.在上述实现方式中，如此布置传感模块32和弹性件4，能够使得弹性件4、印刷电路板31和传感模块32三者的结构较为紧凑，从而有利于按键装置的小型化设计，以便于在电子设备中的装配。
47.由前文可知，由于在按压按键组件2时，按键组件2会压缩弹性件4，所以用户会收到阻尼反馈，使得用户的操作手感较好。因此，弹性件4为提供良好的手感起到了关键的作用，下面对弹性件4进行说明。
48.图3为弹性件的结构示意图，结合图3，在本实施例中，弹性件4包括接触柱41、连接圆台42和支撑环43。接触柱41的一端与连接圆台42直径较小的一端42a相连，接触柱41的另一端与按键组件2相接触，支撑环43的一端与连接圆台42直径较大的一端42b相连，支撑环43的另一端与印刷电路板31相连。
49.在上述实现方式中，接触柱41用于与按键组件2相抵，以承接按键组件2的压力，连接圆台42在承受压力后，会产生变形，以起到储蓄弹性势能的作用，支撑环43用于支撑连接圆台42，以使得弹性件4与印刷电路板31稳固的相连。
50.示例性地，弹性件4为硅胶结构件、橡胶结构件、簧片等。可选地，接触柱41、连接圆台42和支撑环43为一体式结构件，且均具有弹性，从而提高了弹性件4储蓄弹性势能的能力。
51.图4为弹性件4的剖视图，结合图4，可选地，连接圆台42为空心结构件，且连接圆台42的直径较小的一端42a封闭。
52.在上述实现方式中，将连接圆台42设计为空心结构件，能够便于连接圆台42产生形变，避免因形变不足，而导致按键组件2的按压行程受到影响。另外，由于连接圆台42的直径较小的一端42a直接承受接触柱41传递的压力，所以将这一端设计为封闭的结构，不仅能够提高局部的结构强度，还能够更为均匀的承受来自接触柱41的压力，避免连接圆台42歪斜倾倒。
53.由于按键组件2在下压时，会压缩弹性件4，所以为了保证按键组件2能够平稳的下压弹性件4，再次参见图2，在本实施例中，按键装置还包括摆动板5。摆动板5位于外壳1内，摆动板5的第一端与外壳1的内壁枢接，且摆动板5和外壳1之间的枢接轴线与按键组件2的移动方向垂直，摆动板5的第二端夹设在按键组件2和弹性件4之间。
54.需要说明的是，为了展示被摆动板5遮挡的按键组件2，所以图2中切除了部分的摆动板5。
55.在上述实现方式中，摆动板5的第一端为摆动板5的转动基础，摆动板5的第二端的摆动方向，与按键组件2的移动方向大致相同。在按键组件2下压时，推动摆动板5的第二端一同摆动，从而使得摆动板5能够下压弹性件4，使得弹性件4压缩。在按键组件2下压的整个过程中，按键组件2不直接下压弹性件4，而是通过摆动板5来下压弹性件4，相当于增大了按键组件2和弹性件4之间的接触面积，使得按键组件2能够平稳的下压弹性件4。
56.继续参见图2，可选地，外壳1的内壁具有枢接座14，枢接座14与插孔11相间隔。摆动板5的第一端具有枢接板52，枢接板52的板面具有枢接轴，枢接板52和枢接轴均位于摆动板5的靠近按键组件2的一侧，枢接轴可转动地插设在枢接座14内。
57.枢接座14为摆动板5提供了安装基础，位于枢接板52上的枢接轴插设在枢接座14内，实现了摆动板5和外壳1之间的枢接。
58.并且，由于枢接座14位于枢接板52和摆动板5之间，所以利用了枢接板52和摆动板5之间的空间对枢接座14进行了容置，如此一来，更有利于按键装置的小型化设计。
59.由前文可知，按键组件2的一部分位于外壳1外，以便于用户能够将按键组件2朝向外壳1的内部按压。然而，在电子设备的某些使用场景下，例如运行操作较为简单的游戏或者日常使用时，并不需要使用通过按键组件2来辅助操作。此时，可以将按键组件2收回外壳1内部，以减少误触，并提高电子设备的外观整洁性。
60.为了达到这一目的，对本技术实施例提供的按键装置做了进一步地设计，图5为按键装置的结构示意图，结合图5，在本实施例中，外壳1的壳壁具有滑孔13，滑孔13为长条形，且沿摆动板5的长度方向延伸。按键装置还包括滑键6，滑键6可滑动地插设在滑孔13，且一部分位于外壳1外，另一部分位于外壳1内。按键组件2包括具有磁性的第一按键模块21和第二按键模块22，第一按键模块21插设在插孔11，第二按键模块22与第一按键模块21相对，且与摆动板5滑动接触，第二按键模块22与滑键6枢接，第二按键模块22和滑键6之间的枢接轴线平行于摆动板5和外壳1之间的枢接轴线。
61.当滑键6驱动第二按键模块22位于第一位置时，第一按键模块21和第二按键模块22的磁性相斥，当滑键6驱动第二按键模块22位于第二位置时，第一按键模块21和第二按键模块22的磁性相吸。
62.需要说明的是，为了展示被摆动板5遮挡的第二按键模块22，所以图2中切除了部分的摆动板5。
63.当需要按压按键组件2时，将滑键6拨动到第一位置，使得第一按键模块21和第二按键模块22的磁性相斥，在磁力的相互作用下，第一按键模块21的部分被推出外壳1，以便于用户按压。在用户按压第一按键模块21时，虽然第一按键模块21和第二按键模块22之间相间隔，但是由于第一按键模块21和第二按键模块22之间具有相斥的磁力，所以第一按键模块21能够推动第二按键模块22，从而使得第二按键模块22推动摆动板5压缩弹性件4。
64.当不需要按压按键组件2时，将滑键6拨动到第二位置，使得第一按键模块21和第二按键模块22的磁性相吸，在磁力的相互作用下，第一按键模块21被吸入外壳1，不会凸出在外。在第一按键模块21被吸入外壳1的过程中，第二按键模块22不会移动，所以不会对弹性件4造成影响。
65.可选地，在垂直于摆动板5的长度方向上，摆动板5的侧边具有导向板51，导向板51沿摆动板5的长度方向延伸，第二按键模块22与导向板51滑动接触。
66.通过导向板51能够对第二按键模块22起到导向的作用，以使得第二按键模块22始终沿着导向板51移动，即沿着摆动板5的长度方向移动。
67.图6为第一按键模块21和第二按键模块22的相互作用示意图，结合图6，在本实施例中，第一按键模块21包括第一磁铁组211，第一磁铁组211包括三个第一子磁铁，三个第一子磁铁沿第二按键模块22的移动方向排布，三个第一子磁铁朝向第二按键模块22的磁极交
替变化。第二按键模块22包括第二磁铁组221，第二磁铁组221包括三个第二子磁铁，三个第二子磁铁沿第二按键模块22的移动方向排布，三个第二子磁铁朝向第一按键模块21的磁极交替变化。
68.当第二按键模块22处于第一位置时，三个第一子磁铁的极性和相对的三个第二子磁铁的极性均相同，使得第一磁铁组211和第二磁铁组221相斥。当第二按键模块22处于第二位置时，三个第一子磁铁和三个第二子磁铁之间错开，不再一一对应，此时仅有两个第一子磁铁和两个第二子磁铁相对，且相对的第一子磁铁和两个第二子磁铁的极性均相反，使得第一磁铁组211和第二磁铁组221相吸。
69.需要说明的是，若传感模块32为霍尔传感器，那么霍尔传感器感应的是第二磁铁组221的磁感线。
70.以上所述仅为本技术的可选实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。