按键模组及电子设备的制作方法

1.本技术涉及通讯设备技术领域，特别涉及一种按键模组及电子设备。


背景技术：

2.按键模组是电子设备中的必备功能部件，用户通过按压、滑动等方式操作按键模组，可以实现电子设备的相关功能。随着电子设备的集成度越来越高，往往要求使用一个按键模组就能控制电子设备的多种功能，即需要按键模组实现多个档位的切换，这就对按键模组提出了更高的要求。
3.相关技术中可实现多种档位切换的按键模组，在按键模组频繁滑动的过程中，零件之间由于相对运动时产生的摩擦，容易出现相互磨损，进而将降低按键模组的使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明提出了一种按键模组及电子设备，以解决相关技术中零件之间由于相对运动导致相互磨损，进而降低按键模组使用寿命的问题。
5.在一方面，本技术公开一种按键模组，包括框架、按键帽、限位支架和弹性件，框架设有凹槽，至少部分按键帽设于凹槽，且按键帽可在凹槽内滑动，限位支架通过弹性件弹性连接框架，限位支架背离弹性件的一侧设有第一限位凸起，按键帽朝向第一限位凸起的一侧设有第一限位缺口；在按键帽滑动的情况下，弹性件驱动限位支架与按键帽保持接触。
6.在另一方面，本技术公开一种电子设备，包括按键模组。
7.本发明的有益效果如下：
8.本技术通过按键模组结构进行优化，具体来说设置按键模组包括框架、按键帽、限位支架和弹性件，框架设有凹槽，至少部分按键帽设于凹槽，且按键帽可在凹槽内滑动，限位支架通过弹性件弹性连接框架，限位支架背离弹性件的一侧设有第一限位凸起，按键帽朝向第一限位凸起的一侧设有第一限位缺口；在按键帽滑动的情况下，弹性件驱动限位支架与按键帽保持接触。
9.基于本方案，弹性件使限位支架和按键帽之间的接触具有柔性，可以通过自身的弹性形变调整限位支架趋近或远离按键帽，从而保证两者之间的挤压力变化幅度减小，进而降低限位支架和按键帽频繁滑动过程中受到的磨损，提高按键模组的使用寿命。
附图说明
10.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
11.图1本发明实施例公开的按键模组整体结构图；
12.图2本发明实施例公开的按键模组爆炸图；
13.图3本发明实施例公开的第一滑动部结构图；
14.图4本发明实施例公开的连接销结构图；
15.图5本发明实施例公开的限位支架结构图；
16.图6本发明实施例公开的第二滑动部结构图。
17.附图标记说明：
18.100-框架、
19.110-凹槽、
20.111-第一滑槽、112-第二滑槽、113-第一子槽、114-第二子槽、
21.120-容纳槽、130-第一端面、140-第二端面、
22.200-第一检测端子、
23.300-按键帽、
24.310-第一滑动部、311-第一安装孔、312-第一连接孔、313-第一滑动基体、314-第一止挡件、
25.320-第二滑动部、321-第一限位缺口、322-第二连接孔、323-限位部、324-基部、325-连接部、326-滑盖部、
26.330-连接销、331-销体、332-挡杆、
27.400-第二检测端子、
28.500-限位支架、510-第一限位凸起、520-第一限位基部、
29.700-弹性件。
具体实施方式
30.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.请参考图1～图6，本技术公开一种按键模组，包括框架100、按键帽300、限位支架500和弹性件700。框架100为本技术装置的主体部分和安装基础，比如手机的中框等，具体来说，框架100可以设有凹槽110，至少部分按键帽300设于凹槽110，且按键帽300可在凹槽110内滑动，通过操控按键帽300的滑动能够使按键模组实现相应功能。
32.限位支架500通过弹性件700弹性连接框架100，限位支架500背离弹性件700的一侧设有第一限位凸起510，按键帽300朝向第一限位凸起510的一侧设有第一限位缺口321。第一限位凸起510与第一限位缺口321进行限位配合，以便更好的对按键帽300的滑动行程进行约束，比如第一限位缺口321设置为滑槽，那么该滑槽的长度便是按键帽300滑动的行程，以避免按键帽300出现过度滑动，可以理解的，该滑槽的长度方向与按键帽300滑动的方向一致。
33.在按键帽300滑动的情况下，弹性件700驱动限位支架500与按键帽300保持接触，以使限位支架500和按键帽300之间的接触具有柔性。具体来说，随着滑动过程中限位支架500和按键帽300之间实际接触位置的不断变化，弹性件700可以通过自身的弹性形变调整限位支架500趋近或远离按键帽300，进而使限位支架500和按键帽300之间的挤压力变化幅度减小，即挤压力由弹性件700的弹性形变程度决定，可见较之刚性接触的方式，通过设置弹性件700实现柔性接触的方式能够降低限位支架500和按键帽300滑动过程中受到的磨
损，提高按键模组的使用寿命。
34.进一步地，对于第一限位缺口321与第一限位凸起510的具体结构来说，第一限位缺口321可以设有第一弧面凸起，第一弧面凸起朝向所述限位支架500。第一限位凸起510可以设有第二弧面凸起，第二弧面凸起朝向所述第二滑动部320，按键帽300可以滑动至限位位置。
35.在第一弧面凸起与第二弧面凸起朝第一方向依次设置的情况下，第一限位缺口321与第一限位凸起510限位配合，这里第一方向与按键帽300的滑动方向一致。此时第一方向可以是两个相背的方向，例如按键可以向左滑动，那么第一方向可以是向左，也可以是与向左方向相背的向右方向。可以看出，此种情况下第二弧面凸起形成对第一弧面凸起的止挡，进而限制按键帽300的继续滑动，从而使按键帽300保持固定在限位位置，以实现相应的功能输出，以手机的按键模组为例，按键帽300滑动至限位位置时，手机可处于静音或者振动状态。此时，可以称按键帽处于限位位置。
36.而在第一弧面凸起与第二弧面凸起朝第二方向依次设置且保持接触的情况下，第一限位缺口321与第一限位凸起510解除限位配合，这里第一方向与第二方向相交，比如第二方向为弹性件700的弹性形变方向，且与第一方向相互垂直。在其他实施例中，第二方向可以与第一方向形成夹角，该夹角范围为大于0
°
且小于等于90
°
。可以看出，此种情况下弹性件700将随支架500的运动进行弹性形变，从而使按键模组解除当前的功能输出。此时，可以称按键帽处于离开限位位置。
37.可以看出，无论按键帽300在限位位置还是离开限位位置，弹性件700均能够为限位支架500提供与按键帽300接触提供所需的动力，这样弹性件700不仅能够使限位支架500与按键帽300之间实现柔性接触，而且能够使限位支架500与按键帽300实现有效的限位配合以进行相应的功能输出。
38.同时第一弧面凸起与第二弧面凸起的设置，可以使按键帽300在需要离开限位位置时，第一弧面凸起与第二弧面凸起能够进行较为流畅的相对运动，进而减小用户在滑动按键帽300过程中所施加的驱动力，以提高拨动手感以及提升按键模组的操作性能。
39.进一步地，对于弹性件700的具体结构来说，可以选用弹簧、弹性垫等任何能够实现弹性形变，并且为限位支架500提供驱动力的结构，此处不再详述。
40.进一步地，第一限位缺口321还可以设有多个第一弧面凹陷，第一弧面凹陷与第一弧面凸起朝所述第一方向交替设置。
41.在第二弧面凸起与所述第一弧面凹陷接触的情况下，第一限位缺口与第一限位凸起限位配合，此时，可以称按键帽处于限位位置。而第二弧面凸起与第一弧面凸起接触的情况下，第一限位缺口与第一限位凸起解除限位配合，此时，可以称按键帽离开限位位置。
42.这样在第一方面，通过第一弧面凹陷的设置，可以使按键帽300较为容易的保持在限位位置，以避免异常滑动。
43.在第二方面，可以看出，伴随按键帽300的滑动，第二弧面凸起将始终保持与第一弧面凹陷或者第一弧面凸起的接触，且与第一弧面凹陷或者第一弧面凸起之间产生滑动摩擦。此种第一弧面凹陷和第一弧面凸起交替设置的方式，使得第一限位缺口321的表面呈波浪形表面，其中第一弧面凹陷相当于波浪形表面的波谷，而第一弧面凸起相当于波浪形表面的波峰，这样按键帽300和限位支架500的接触更加流畅，可以避免出现卡滞，并且进一步
降低磨损。
44.在第三方面，如果第一弧面凹陷的曲率半径与第二弧面凸起的曲率半径相等，这样限位配合时第二弧面凸起与第一弧面凹陷将进行面接触；而如果第一弧面凹陷的曲率半径大于第二弧面凸起的曲率半径，那么限位配合时第二弧面凸起与第一弧面凹陷将进行线接触，这两种接触方式较之点接触等方式均能够增大接触面积，而接触面积的增大能够减小第一限位凸起510和第一限位缺口321之间挤压时产生的压强，进一步地降低磨损，并提高按键模组的使用寿命。
45.而对于按键帽300和限位支架500的材质来说，可以选用聚甲醛(pom)进行制作，聚甲醛强度、刚度高，弹性好，减磨耐磨性好，能够更好的降低磨损，同时聚甲醛外表光滑，能够降低滑动过程中产生的摩擦力，提高按键模组的拨动手感和操控性能。
46.这里需要说明的是，第一限位凸起510也可以均设置为“v”型凸起，第一限位缺口321可以设置为“v”型凸起和“v”型凹陷交替设置的锯齿形结构。即第一限位凸起510可以设有相邻且互成夹角的第一平面和第二平面，第一限位缺口321可以设有相邻且互成夹角的第三平面和第四平面，两者的夹角相等，或者第一平面和第二平面所呈的夹角小于第三平面和第四平面所呈的夹角，这样在按键帽300的滑动过程中，第一平面和第二平面的交汇处所形成的第一棱边将与第三平面、第四平面或者按键帽300的其他表面之间产生滑动摩擦，此滑动过程中，第一棱边也将通过线接触的方式与按键帽300保持接触，也能够提高接触面积，从而降低磨损。此种设置方式较之上述第一弧面凸起、第二弧面凸起和第二弧面凹陷的设置将增大滑动过程中的施加力，操控性能降低，但是能够使第一限位凸起510和第一限位缺口321之间的限位配合效果更加稳定，不易受外界磕碰干扰，进而使按键帽300以更加稳定的状态固定在限位位置以实现功能输出。
47.进一步地，框架100还可以设有容纳槽120，容纳槽120连通凹槽110，且设置于凹槽110的槽底，弹性件700可以设于容纳槽120。限位支架500可以包括第一限位基部520和第一限位凸起510，第一限位基部520设于第一限位凸起510背离按键帽300的一侧。第一限位基部520的至少部分位于容纳槽120，且连接弹性件700，第一限位凸起510的至少部分位于凹槽110。
48.此种设置使得框架100为弹性件700和限位支架500提供容置空间，增强了本技术装置的隐蔽性和紧凑性；而第一限位基部520和容纳槽120可以通过导向配合等方式，使得按键帽300在滑动过程中，限位支架500的运动路径受到约束而不会偏离预设路径，从而有效防止按键帽300和限位支架500出现卡滞等异常。这里限位支架500的运动路径指的是，按键帽300在滑动过程中，限位支架500沿弹性件700的弹性形变方向进行伸缩运动，从而伸出或回缩于容纳槽120。
49.进一步地，对于容纳槽120的深度方向来说，容纳槽120的深度方向可以与凹槽110的深度方向一致，此时容纳槽120设置于凹槽110的槽底；容纳槽120的深度方向也可以与凹槽110的深度方向相交，此时容纳槽120可以设置于凹槽110的槽侧或者槽顶。这里容纳槽120的深度方向指的是弹性件700的弹性形变方向，凹槽110的深度方向可以理解为与按键帽300在滑动方向相垂直，并且凹槽110的深度方向与后文所述的第二方向一致，以保证弹性件700能够驱动限位支架500与按键帽300接触。
50.这里需要说明的是，弹性件700也可以设置于框架100之外，比如容纳槽120为贯通
槽，弹性件700驱动限位支架500从框架100外伸入容纳槽120中，以实现与按键帽300接触，此处不再详述。
51.进一步地，弹性件700、限位支架500和按键帽300可以沿弹性件700的弹性形变方向依次设置，这样弹性件700能够更好地驱动限位支架500与按键帽300进行接触，进而保证限位支架500和按键帽300在限位位置的固定。
52.下面以按键模组安装于手机的具体操作方式举例：
53.比如按键帽300当前所在的限位位置为第一位置，此时具有对应的功能输出，比如手机的静音状态。需要切换功能输出时，可以先滑动按键帽300，而在按键帽300的滑动状态下，第二弧面凸起可分离于第一位置所对应的第一弧面凹陷，弹性件700可进行弹性形变，第一限位缺口321可与第一限位凸起510解除限位配合，按键帽300离开第一位置。
54.接下来，需要将按键帽300滑动至所需的限位位置，这里记为第二位置，滑动至第二位置后按键帽300将保持静止，而在按键帽300的静止状态下，第二弧面凸起可容纳于第二位置所对应的第一弧面凹陷，弹性件700可恢复弹性形变，第一限位凸起510可与第一限位缺口321限位配合，此时由于按键帽300已经切换至第二位置，那么手机也切换至第二位置对应的功能输出，比如手机由静音状态切换至振动状态。
55.进一步地，凹槽110可以包括第一滑槽111和第二滑槽112。容纳槽120通过第一滑槽111与第二滑槽112连通。按键帽300可以包括互相连接的第一滑动部310和第二滑动部320，第一滑动部310可滑动地设于第一滑槽111，第二滑动部320可滑动地设于第二滑槽112。
56.第一滑槽111、第二滑槽112可以沿第二方向依次设置，第一滑槽111在垂直于第二方向的截面面积，大于第二滑槽112在垂直于第二方向的横截面积；第二方向与按键帽300的滑动方向相交，比如相互垂直。第一滑动部310在垂直于第二方向的横截面积，大于第二滑动部320在垂直于第二方向的横截面积。
57.这样，凹槽110形成台阶槽结构，并且第一滑槽111中用于连通第二滑槽112的表面形成第一台阶面；同理地，按键帽300也形成台阶结构，并且第一滑动部310中朝向第一台阶面的表面形成第二台阶面。此种台阶结构的设置使得凹槽110和按键帽300相互适配，第一台阶面和第二台阶面相互贴合形成止挡效果，防止使用过程中按键帽300与凹槽110分离。
58.进一步地，容纳槽120、第一滑槽111、第二滑槽112可以沿第二方向依次设置。在此基础上，第二方向可以理解为弹性件700的弹性形变方向。这样便于弹性件700所施加的驱动力传递，以保证限位支架500和按键帽300更为有效的接触效果。
59.进一步地，第一滑动部310和第二滑动部320可以采用一体成型的方式连接，而本技术采用组合式的结构，具体来说，第一滑动部310可以设有贯通的第一安装孔311，第二滑动部320可以包括限位部323和基部324，限位部323连接基部324，第一限位缺口321设于限位部323背离基部324的一侧。限位部323设于第一安装孔311，第一滑动部310可拆卸地连接第二滑动部320。
60.此种结构便于将按键帽300装配入框架100之中，比如可以在框架100上设置第二端面140，其中第二端面140位于第二滑槽112背离第一滑槽111的一侧，第二滑槽112具有第二槽口，第二槽口位于第二端面140。以及在框架100上设置第一端面130，第二端面140与第一端面130互成夹角，第一滑槽111具有第一槽口，第一槽口位于第一端面130。
61.这样具体装配时，可以先将第一滑动部310由第一槽口装入第一滑槽111内，然后将第二滑动部320由第二槽口装入第二滑槽112中，随后将限位部323插设入第一安装孔311，这样便在凹槽110内实现第一滑动部310和第二滑动部320的连接。同理地，将限位部323拔除第一安装孔311，可以将第一滑动部310和第二滑动部320从凹槽110中拆分出来，此处不再详述。
62.进一步地，基部324背离限位部323的一侧可经第二槽口伸出于第二滑槽112外。这样便于用户对基部324凸出于第二槽口外的部分进行操控，以拨动此部分来实现按键帽300于凹槽110内的滑动，加强本技术装置的操控性能。
63.在另一些可选的实施方案中，第一限位缺口321也可以设置在第一滑动部310，比如第一安装孔311为盲孔，第一限位缺口321设置在第一滑动部310朝向限位支架500的一面，第一安装孔311设置在第一滑动部310背离第一限位缺口321的一侧。但此种设置方式，较之上述将第一安装孔311设置为贯通孔，并将第一限位缺口321设置于第二滑动部320的方式来说，加工难度和装配难度将会提高，进而提高制造成本。
64.进一步地，按键帽300还可以包括连接销330。第一滑动部310可以设有第一连接孔312，第二滑动部320可以设有第二连接孔322，第一连接孔312与第二连接孔322一一对应，第一连接孔312与第二连接孔322朝第三方向依次连通，第三方向与第二方向相交，比如相互垂直。至少部分连接销330设于第一连接孔312和第二连接孔322，第一滑动部310通过连接销330连接第二滑动部320。
65.可见，通过连接销330的设置，使得第二滑动部320和第一滑动部310之间的连接更加稳固。当然，第二滑动部320和第一滑动部310之间也可以通过在第一安装孔311和限位部323设置彼此适配的连接结构，或者采用过盈配合等方式实现更加牢固的连接，此处不再详述。
66.进一步地，连接销330可以包括销体331和挡杆332，挡杆332连接销体331，销体331沿第二方向设置多个。第一滑动部310包括第一滑动基体313和第一止挡件314，第一滑动基体313和第一止挡件314之间形成限位槽。第一连接孔312、第二连接孔322和销体331一一对应，销体331设于第一连接孔312与第二连接孔322，挡杆332设于限位槽，第一止挡件314朝第三方向与挡杆332止挡配合。
67.此种设计，一方面，通过设置多个销体331来增强对第一滑动部310和第二滑动部320的约束效果，以提高第一滑动部310和第二滑动部320之间的连接牢固性；另一方面，通过挡杆332和第一止挡件314之间的限位配合实现对连接销330的约束，进而增强第一滑动部310和第二滑动部320之间的连接牢固性。可以看出，通过上述设计，使得按键帽300在组装之后形成一不易分离的整体结构。
68.进一步地，第二滑槽112可以包括第一子槽113和第二子槽114，第二子槽114通过第一子槽113连通第一滑槽111。基部324可以包括连接部325和滑盖部326，滑盖部326通过连接部325与限位部323相连，连接部325可滑动地设于第一子槽113，滑盖部326可滑动地设于第二子槽114。
69.第一子槽113、第二子槽114沿第二方向依次设置，第一子槽113在垂直于第二方向的截面面积，小于第二子槽114在垂直于第二方向的横截面积。连接部325、滑盖部326沿第二方向依次设置，连接部325在垂直于第二方向的横截面积，小于滑盖部326在垂直于第二
方向的横截面积。
70.这样，第二滑槽112形成台阶结构，并且在第二子槽114中用于连通第一子槽113的端面上形成第三台阶面。而基部324也形成台阶结构，并且滑盖部326中朝向第三台阶面的一侧形成第四台阶面。用户在拨动按键帽300进行滑动时，第三台阶面和第四台阶面相互贴合并形成止挡效果，进而形成对滑盖部326的支撑效果，以承受拨动按键帽300产生的按压力，进而提高用户对按键帽300的拨动手感，以及提高按键模组的操控性能。
71.进一步地，按键模组还可以包括第一检测端子200和第二检测端子400。第二检测端子400设于按键帽300，第一检测端子200设于框架100，第二检测端子400和第一检测端子200进行电连接。
72.这样，在按键帽300的滑动状态下，即按键帽300需要进行换挡时，第二检测端子400可随按键帽300运动，此种设置可进一步加强按键模组的控制性能。
73.以按键模组安装于手机为例，第二检测端子400可以是磁性件，第一检测端子200可以是霍尔器件。这样，当按键帽300在滑动状态下时，第二检测端子400和第一检测端子200之间距离将发生变化，进而使第一检测端子200所检测到的磁感应强度发生变化，第一检测端子200监测此种磁性变化信息，并反馈给手机上的控制单元，控制单元随即做出响应，具体为根据第二检测端子400和第一检测端子200的当前距离值，控制手机进行相关操作，以实现按键模组对应的功能输出。
74.本技术实施例公开的电子设备可以是手机、平板电脑、电子书阅读器、可穿戴设备(例如智能手表、智能眼镜)等，本技术实施例不限制电子设备的具体种类。
75.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理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权利要求范围之内。