按键结构及电子设备的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，特别是涉及一种按键结构及电子设备。

背景技术：

随着全面屏电子设备的发展和用户对于使用体验的逐步提升，电子设备的屏幕面积越来越大，且屏占比(屏幕显示区域面积占屏幕面积的比例)也越来越高。为了提高电子设备的屏占比，越来越多的电子设备采用了伸缩式按键，在需要使用伸缩式按键时，该伸缩式按键可以从电子设备内伸出，在使用完成后，该伸缩式按键可以收回至电子设备内。

相关技术中，按键结构包括按键组件和电机。按键组件和电机连接，在向电机通正向电流时，电机推动按键组件移动，使得按键组件移动至电子设备外部。在向电机通反向电流时，电机带动按键组件移动，使得按键组件移动至电子设备内部。

在通过电机推动按键组件移动的过程中，电机上需要连接其它器件，通过其他器件将电机与按键组件连接，比如，电机通过丝杠与按键组件连接。但电机在运转过程中可能出现故障，或者其他器件出现故障，导致按键组件可能出现卡死的问题，可靠性较低。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种按键结构及电子设备，以解决相关技术中按键组件运动可靠性不高的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种按键结构，所述按键结构包括按键组件和电致形变件；

所述按键组件与所述电致形变件固定连接；

在所述电致形变件处于通电状态的情况下，所述电致形变件为第一形状，在所述电致形变件处于断电状态的情况下，所述电致形变件为第二形状；

其中，在所述按键组件与所述电致形变连接的连接方向上，所述第一形状的长度大于所述第二形状的长度。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括中框和上述第一方面中所述的按键结构。

所述中框上开设有至少一个通孔，一个所述按键结构的按键组件安装在一个通孔中；

所述按键结构的按键组件通过所述通孔回缩至所述中框之内或至少部分伸出于所述中框之外，所述电致形变件一端固定于所述中框之内，另一端与所述按键结构的按键组件连接。

在本实用新型实施例中，由于按键组件与电致形变件固定连接，因此，电致形变件可以带动按键组件移动。另外，通过控制电致形变件在通电状态与断电状态，可以使得电致形变件在第一形状和第二形状之间切换。由于在按键组件与电致形变连接的连接方向上，第一形状的长度与第二形状的长度不同，通过电致形变件在第一形状和第二形状之间的切换，可以带动按键组件运动。因此，在将按键组件安装在电子设备上之后，通过电致形变件便可以带动按键组件至少部分伸出于电子设备的外部，或者，回缩至电子设备内部，可以避免使用电机和丝杠来驱动按键组件进行伸缩运动的过程中，由于电机的器件出现故障，从而导致的按键组件出现卡死的问题，进而可以提高按键组件的运动可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本实用新型实施例提供的一种按键结构的示意图；

图2表示本实用新型实施例提供的一种电致形变件的俯视图；

图3表示本实用新型实施例提供的一种电子设备的按键结构处于缩回状态的结构示意图；

图4表示本实用新型实施例提供的一种电子设备的按键结构处于伸出状态的结构示意图。

附图标记：

10：按键组件；20：电致形变件；30：中框；11：键帽；12：弹性件；13：电路板；14：弹性支撑杆；21：通孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

参照图1，示出了本实用新型实施例提供的一种按键结构的示意图。如图1所示，该按键结构包括按键组件10和电致形变件20。

按键组件10与电致形变件20固定连接。在电致形变件20处于通电状态的情况下，电致形变件20为第一形状，在电致形变件20处于断电状态的情况下，电致形变件20为第二形状。其中，在按键组件10与电致形变连接的连接方向上，第一形状的长度与第二形状的长度不同。

在本实用新型实施例中，由于按键组件10与电致形变件20固定连接，因此，电致形变件20可以带动按键组件10移动。另外，通过控制电致形变件20在通电状态与断电状态，可以使得电致形变件20在第一形状和第二形状之间切换。由于在按键组件10与电致形变连接的连接方向上，第一形状的长度与第二形状的长度不同，通过电致形变件20在第一形状和第二形状之间的切换，可以带动按键组件10移动。因此，在将按键组件10安装在电子设备上之后，通过电致形变件20便可以带动按键组件10至少部分伸出于电子设备的外部，或者，回缩至电子设备内部，可以避免使用电机和丝杠来驱动按键组件进行伸缩运动的过程中，由于电机的器件出现故障，从而导致的按键组件出现卡死的问题，进而可以提高按键组件的运动可靠性。

另外，在本实用新型实施例中，通过电致形变件20便可以带动按键组件10进行伸缩运动，电致形变件20的结构简单，从而可以节省电子设备的内部空间，提高电子设备的内部空间利用率。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，电致形变件20包括相对的第一表面和第二表面，电致形变件20的长度指的电致形变件20的第一表面与第二表面之间的距离。

另外，在本实用新型实施例中，电致形变件20的材质可以为离子聚合物金属复合材料(ionicpolymermetalcomposites，ipmc)。当然，电致形变件20的材质还可以为其它材质，例如，压电陶瓷，本实用新型实施例在此不做限定。

另外，在一些实施例中，如图1所示，按键组件10可以包括键帽11、弹性件12和电路板13。弹性件12的一端与键帽11连接，弹性件12的另一端与电路板13连接，电路板13与电致形变件20连接。

当按键组件10包括键帽11、弹性件12和电路板13，弹性件12的一端与键帽11连接时，在用户按压按键组件10的过程中，用户可以按压键帽11。在用户按压键帽11的过程中，键帽11向弹性件12施加弹力，弹力通过键帽11作用在用户的身上，该按键有利于用户产生按压触感。另外，由于弹性件12的另一端与电路板13连接，在用户按压键帽11的过程中，弹性件12还可以将用户的按压信息传递至电路板13，电路板13接收到按压信息之后，将该按压信息反馈至处理器，使得处理器根据用户的按压信息作出响应。

另外，由于电路板13与电致形变件20连接，在电致形变件20发生形变的过程中，电致形变件20可以带动电路板13移动，电路板13带动弹性件12移动，弹性件12带动键帽11移动，在键帽11移动之后，键帽11可以位于电子设备的外部，或者位于电子设备的内部。即，在电致形变件20处于通电状态的情况下，电致形变件20为第一形状，此时，键帽11位于电子设备的外部，在电致形变件20处于断电状态的情况下，电致形变件20为第二形状，键帽11位于电子设备的内部。

需要说明的是，弹性件12可以为弹簧、弹片等，对于弹性件12的类型，本实用新型实施例在此不做限定。

另外，在一些实施例中，按键组件10还可以包括多个弹性支撑杆14。多个弹性支撑杆14设置在键帽11与电路板13之间，每个弹性支撑杆14的一端与键帽11连接，每个弹性支撑杆14的另一端与电路板13连接。

当按键组件10包括多个弹性支撑杆14，多个弹性支撑杆14设置在键帽11与电路板13之间，因此，在用户按压键帽11的过程中，多个弹性支撑杆14可以对键帽11起到支撑作用，避免键帽11出现倾斜，进而可以提高弹性件12向电路板13传递按压信息传递效率。

另外，在一些实施例中，多个弹性支撑杆14可以均匀环绕弹性件12。

当多个弹性支撑杆14均匀环绕弹性件12时，在用户按压键帽11的过程中，多个弹性支撑杆14可以向键帽11提供较为均匀的支撑力，进一步可以避免键帽11出现倾斜的问题。另外，多个弹性支撑杆14均匀环绕弹性件12，还可以使得按键组件10较为美观。

另外，在一些实施例中，键帽11上设置有触感反馈层，触感反馈层与电路板电连接。

由于键帽11上设置有触感反馈层，且触感反馈层与电路板电连接，因此，在用户触摸按键结构时，触感反馈层能够向用户反馈触感，比如，可以向用户传递微电流，使得用户产生触感。例如，在用户玩游戏的情况下，按键可以根据屏幕上所显示的内容，获得相应的触感电流，使用户的手指在触摸到按键的情况下，能够感觉到相应的内容。在屏幕上显示内容为皮革的情况下，按键可以获取相应的触感电流，使用户在触摸到按键的情况下，能够拥有触摸到皮革的触感，提高用户的体验。

另外，在一些实施例中，参照图2，示出了本实用新型实施例提供的一种电致形变件的俯视图，如图2所示，电致形变件20上设置有通孔21。

当电致形变件20的材质为离子聚合物金属复合材料(ionicpolymermetalcomposites，ipmc)，在向电致形变件20通电的过程中，电流可以从电致形变件20的边缘流向通孔21，被通孔21阻挡，从而可以使得通孔21的边缘位置可以凸起，使得电致形变件20的长度发生变化。即通过设置通孔21，有利于电致形变件20的长度发生变化，进而有利于电致形变件20带动按键组件10移动。

在本实用新型实施例中，由于按键组件与电致形变件固定连接，因此，电致形变件可以带动按键组件移动。另外，通过控制电致形变件在通电状态与断电状态，可以使得电致形变件在第一形状和第二形状之间切换。由于在按键组件与电致形变连接的连接方向上，第一形状的长度与第二形状的长度不同，通过电致形变件在第一形状和第二形状之间的切换，可以带动按键组件移动。因此，在将按键组件安装在电子设备上之后，通过电致形变件便可以带动按键组件至少部分伸出于电子设备的外部，或者，回缩至电子设备内部，便可以避免使用电机和丝杠来驱动按键组件进行伸缩运动，可以避免使用电机和丝杠来驱动按键组件进行伸缩运动的过程中，由于电机的器件出现故障，从而导致的按键组件出现卡死的问题，进而可以提高按键组件的运动可靠性。

参照图3，示出了本实用新型实施例提供的一种电子设备的按键结构处于缩回状态的结构示意图，参照图4，示出了本实用新型实施例提供的一种电子设备的按键结构处于伸出状态的结构示意图。如图3和4所示，该电子设备包括中框30和至少一个上述实施例中任一实施例中的按键结构。

中框30上开设有至少一个开口，按键结构安装在开口中。按键结构10通过开口回缩至中框30之内或至少部分伸出于中框30之外，在按键结构回缩至中框30中的情况下，键帽11与中框30共面。

在本实用新型实施例中，由于中框30上开设有至少一个开口，按键结构安装在开口中，因此，按键结构10可以通过开口回缩至中框30之内或至少部分伸出于中框30之外。由于在按键结构回缩至中框30中的情况下，键帽11与中框30共面，因此，在按键结构回缩至中框30中的情况下，键帽11不会凸出于中框30的表面，提高了电子设备的美观性。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，按键结构的按键组件10安装在开口中，电致形变件20一端固定于中框30之内，另一端与按键结构的按键组件10连接，因此，在向电致形变件20通电时，即电致形变件20处于通电状态，电致形变件20为第一形状，电致形变件20可以带动按键组件10移动，使得按键组件10通过开口至少部分伸出于中框30之外。在停止向电致形变件20通电时，即电致形变件20处于断电状态，电致形变件20为第二形状，电致形变件20可以再次带动按键组件10移动，使得按键组件10通过开口回缩至中框30之内。也即是，通过控制电致形变件20处于通电状态或断电状态，可以使得电致形变件20在第一形状和第二形状之间切换，进而使得按键组件10至少部分伸出于中框30的外部，或者，回缩至中框30内部，可以避免使用电机来驱动按键组件进行伸缩运动，从而可以提高按键组件10的运动可靠性。

另外，在一些实施例中，中框30可以包括相对的第一侧边和第二侧边，按键结构的数量为两个，一个按键结构的按键组件10安装在第一侧边上，另一个按键结构的按键组件10安装在第二侧边上。

当中框30包括相对的第一侧边和第二侧边，按键结构的数量为两个时，可以将一个按键结构的按键组件10安装在第一侧边上，将另一个按键结构的按键组件10安装在第二侧边上，可以使得用户通过双手分别按压中框30上不同侧边上的按键组件10，便于用户通过按键组件10在电子设备上进行操作，提高了用户使用电子设备的使用体验。

需要说明的是，第一侧边和第二侧边上可以均开设有开口，一个按键结构的按键组件10安装在第一侧边上的开口中，另一个按键结构的按键组件10安装在第二侧边上的开口中。

另外，在一些实施例中，电子设备可以包括处理器和至少一个驱动装置。每个驱动装置与处理器电连接，每个按键结构与驱动装置电连接，驱动装置用于根据处理器的控制指令向按键结构提供目标电压，以使按键结构中的电致形变件20发生形变。

由于每个驱动装置与处理器电连接，每个按键结构与驱动装置电连接器，因此，处理器可以控制驱动装置向对应的按键结构提供目标电压，使得按键结构中的电致形变件20通电，从而使得电致形变件20产生形变，以推动按键组件10移动。即通过设置驱动装置，可以较为简便的向电致形变件20提供电力，使得电致形变件20产生形变。

另外，处理器可以在接收到驱动信号之后，处理器控制驱动装置向电致形变件20通电，使得电致形变件20的形状为第一形状，进而使得电致形变件20带动按键组件10至少部分地的位于中框30之外。处理器在接收到回缩信号之后，处理器控制驱动装置停止向电致形变件20通电，使得电致形变件20的形状为第二形状，进而使得电致形变件20带动按键组件10回缩至中框30之内。其中，驱动信号和回缩信号均可以为用户通过对电子设备的操作产生。用户对电子设备的操作包括按压操作、滑动操作等。

例如，电子设备可以包括显示屏，显示屏上显示第一虚拟按键和第二虚拟按键，当用户按压第一虚拟按键时，处理器接收到驱动信号，当用户按压第二虚拟按键时，处理器接收到缩回信号。

另外，在本实用新型实施例中，目标电压为小于或等于电压阈值的电压，且目标电压可以根据实际情况确定。其中，电压阈值可以为5伏。当电压阈值为5伏时，可以使得驱动装置向电致形变件20提供较小的电压，确保了用户使用电子设备的安全性。另外，还可以确保电致形变件20发生形变之后能够推动按键组件10，使得按键组件10至少部分地位于中框30的外部。

另外，在一些实施例中，电子设备还可以包括至少一个指示灯和至少一个压力传感器。

一个指示灯对应一个按键结构，一个压力传感器对应一个按键结构。压力传感器分别与按键结构、处理器电连接，指示灯与处理器电连接，且指示灯安装在中框30上。压力传感器用于检测按键结构的压力值，处理器用于根据压力值控制指示灯显示不同的颜色。

当电子设备包括至少一个指示灯和至少一个压力传感器，且压力传感器分别与按键结构、处理器电连接，指示灯与处理器电连接，且指示灯安装在中框30上，在用户按压按键组件10的过程中，压力传感器可以检测用户按压的按键组件10上的压力值，并将该压力值传递至处理器。处理器在接收到该压力值之后，处理器根据该压力值控制指示灯显示的不同的颜色，即通过指示灯显示不同的颜色，表示用户按压在按键组件10上的压力值，避免用户在按压按键组件10时，使用较大的力而造成按键组件10容易损坏的问题出现。

其中，处理器中可以预存有压力值与指示灯的显示颜色的对应关系，在处理器接收到压力传感器传递的压力值时，处理器根据压力值与指示灯的显示颜色的对应关系确定指示灯显示的颜色。

压力值与指示灯的显示颜色的对应关系可以为：一个压力值范围对应显示灯的一个显示颜色。

例如，第一压力值范围为1牛顿至3牛顿的压力值，显示灯的显示颜色为黄色，第二压力值为3牛顿至8牛顿的压力值，显示灯的显示颜色为红色。

当然，压力值与指示灯的显示颜色的对应关系还可以为其它对应关系，本实用新型实施例在此不做限定。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。

在本实用新型实施例中，由于中框上开设有至少一个开口，按键结构安装在开口中，因此，按键结构可以通过开口回缩至中框之内或至少部分伸出于中框之外。由于在按键结构回缩至中框中的情况下，键帽与中框共面，因此，在按键结构回缩至中框中的情况下，键帽不会凸出于中框的表面，提高了电子设备的美观性。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的物品或者装置中还存在另外的相同要素。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种伸缩式按键结构及电子设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。