USB按键模块及交互平板的制作方法

usb按键模块及交互平板
技术领域
1.本技术涉及智能交互技术领域，尤其涉及一种usb按键模块及交互平板。


背景技术：

2.随着科技的进步，信息的传播越来越便捷。其中，各种显示设备应运而生。例如，智能交互平板，以触摸显示屏为显示和操作平台，具备书写、批注、绘画、网络会议等多种功能，融入了人机交互、平板显示、网络传输等多项技术，使用户获得便捷的人机交互式体验。
3.在现有技术中，智能交互平板的usb按键模块的板卡通过支架固定在下边框内，具体的，板卡通过多个螺钉固定在支架上，支架设置有折耳，折耳通过螺钉与下边框固定连接。如此设置导致usb按键模块的组装效率低。


技术实现要素：

4.本技术提供一种usb按键模块及交互平板，以解决现有的usb按键模块的组装效率低的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
6.本技术的第一方面提供一种usb按键模块，包括：固定支架、板卡以及下边框；所述固定支架包括支架本体以及设置在所述支架本体两端的安装柱，所述支架本体上设置有支撑结构以及卡扣，所述支撑结构与所述板卡的底面抵接，所述卡扣与所述板卡的顶面卡接；所述下边框包括前板部，所述前板部的后侧面设置有固定柱，所述固定柱与所述安装柱螺接。
7.与现有技术相比，本技术的第一方面提供的usb按键模块具有如下优点：
8.本技术实施例提供的usb按键模块，包括固定支架、板卡以及下边框，其中，固定支架包括支架本体以及设置在支架本体两端的安装柱，支架本体上设置有支撑结构以及卡扣，支撑结构起到支撑的作用，与板卡的底面抵接；卡扣与板卡的顶面卡接，如此实现板卡与固定支架的固定连接，连接方式简单可靠，有利于提高组装效率。并且由于支撑结构的支撑作用，使得板卡与支架本体的底面具有间隔，可以方便板卡散热。下边框的前板部的后侧面设置有固定柱，固定柱与安装柱螺接，使得固定支架和下边框的连接稳定可靠。并且，由于固定柱设置在前板部上，即使不同型号的下边框，其前板部的厚度通常不变，固定柱可以通用，也就是说，固定支架可以通用于多种型号的下边框，不仅可以提高usb按键模块的通用性，还有利于降低成本。
9.本技术的第二方面提供一种交互平板，包括主板以及上述的usb按键模块，所述主板与所述usb按键模块的板卡通信连接。
10.本技术的第二方面提供的交互平板，由于其包括第一方面所述的usb按键模块，因此本技术的第二方面提供的交互平板也具有与第一方面所述的usb按键模块的相同的优点。
11.除了上面所描述的本技术解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些
技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本技术提供的usb按键模块及交互平板所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
12.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本技术实施例或现有技术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部分实施例，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念，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它的附图。
13.图1为本技术实施例提供的usb模块的结构示意图；
14.图2为本技术实施例提供的usb模块的爆炸图；
15.图3为本技术实施例提供的usb模块的板卡的结构示意图；
16.图4为本技术实施例提供的usb模块的下边框的结构示意图；
17.图5为本技术实施例提供的usb模块的固定支架的结构示意图。
18.附图标记说明
19.100：固定支架；110：支架本体；111：主体板部；1111：加强筋；1112：工艺孔；112：围板部；1120：开口；1121：前侧板部；1122：后侧板部；1123：左侧板部；1124：右侧板部；120：安装柱；121：安装孔；130：支撑结构；131：导向柱；1311：第一柱体；1312：第二柱体；1313：通孔；132：支撑臂；140：卡扣；
20.200：板卡；210：电路板；211：导向孔；221：usb接口；222：type-c接口；223：光传感器；224：红外遥控接收器；225：按键；230：导电泡棉；
21.300：下边框；310：前板部；311：固定柱；3111：螺纹孔；312：接地件；313：usb安装口；314：type-c安装口；315：光传感器开孔；316：红外开孔；317：按键安装口；318：凹陷部；320：顶板部；330：后板部；340：底框部；
22.400：螺钉。
具体实施方式
23.智能交互平板的下边框通常设置有usb按键模块，其一般包括板卡以及支架，板卡上设置有usb插口、按键、检测元件等。其中，板卡的通过多个螺钉固定在支架的本体上，支架本体的前侧靠近下边框的外观面，方便支撑按键等，支架本体的左右两侧弯折形成折耳，折耳通过螺钉与下边框的后端面固定连接。支架分别与板卡、下边框通过螺丝连接，使得usb按键模块的组装效率低；不同机型的下边框的后端面与外观面的距离不同，因此需要加工位置不同的折耳，导致支架的通用性差。
24.有鉴于此，本技术实施例的usb按键模块包括板卡、固定支架以及下边框，固定支架与板卡卡接，无需螺钉链接，有利于提高usb按键模块的组装效率；固定支架上设置有安装柱，下边框上设置有固定柱，固定柱和安装柱螺接，实现固定支架与下边框的固定连接。固定柱位于下边框的前板部，即使不同的机型，前板部的厚度基本不变，如此可以提高固定支架的通用性，降低成本。
25.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
26.首先需要说明的是，在本技术实施例中，方位词“前”指的是朝向交互平板显示面的一侧。前后方向，即usb按键模块的宽度方向，对应附图中y轴方向；左右方向，即usb按键模块的长度方向，对应附图中x轴方向；上下方向，即usb按键模块的厚度方向，对应附图中z方向。
27.图1为本技术实施例提供的usb模块的结构示意图；图2为本技术实施例提供的usb模块的爆炸图。
28.参照图1和图2，本技术实施例提供一种usb按键模块，其包括：固定支架100、板卡200以及下边框300。其中，固定支架100分别与板卡200以及下边框300连接，从而将板卡200固定在下边框300内。
29.固定支架100包括支架本体110以及设置在支架本体110两端的安装柱120，支架本体110上设置有支撑结构130以及卡扣140，支撑结构130起到支撑的作用，与板卡200的底面抵接；支撑结构130可以包括支撑柱、支撑台等；卡扣140与板卡200的顶面卡接，卡扣140可以使l型卡扣、卡钩等，如此实现板卡200与固定支架100的固定连接，连接方式简单可靠。并且由于支撑结构130的支撑作用，使得板卡200与支架本体110的底面具有间隔，可以方便板卡200散热。
30.安装柱120用于与下边框300连接，其与支架本体110可以为一体成型的一体件，例如固定支架100为注塑形成的塑胶支架，相对于钣金支架，塑胶支架更加具备可量产性，成型精度更高，安装更加准确，成本更低，有利于提高固定支架100的质量，降低成本。
31.板卡200用于与交互平板的主板通信连接，实现数据传输。结合图3，图3为本技术实施例提供的usb模块的板卡的结构示意图。本技术实施例的板卡200包括电路板210以及设置在电路板210上的元器件，电路板210大致呈矩形，电路板210的底面与支撑结构130抵接，电路板210的顶面与卡扣140卡接，实现板卡200与固定支架100的固定连接。
32.下面对电路板210上设置的元器件进行示例性说明，但这并不应理解为对板卡200上元器件的限制。示例性的，电路板210上设置有usb接口221、type-c接口222、光传感器223、红外遥控接收器224以及按键225，其中，usb接口221设置有两个，两个usb接口221、type-c接口222、光传感器223、红外遥控接收器224以及按键225沿电路板210的长度方向(对应x轴)间隔布置。当然，电路板210上还可以设置其他元器件，例如电路板210上海设置有与主板通信连接的接线端子。可以理解的是，板卡200的元器件的类型以及排布方式不限上述示例。
33.结合图4，其中，图4为本技术实施例提供的usb模块的下边框的结构示意图。下边框300包括前板部310、顶板部320、后板部330以及底框部340，前板部310和后板部330相对，前板部310和后板部330的顶端均与顶板部320连接，前板部310和后板部330的底端均与底框部340连接，如此前板部310、顶板部320、后板部330以及底框部340围合形成容纳固定支架100和板卡200的容纳空间。其中，底框部340设置有安装交互平板的显示屏、盖板等结构的安装结构，本技术实施例对底框部340的具体结构不做限定。
34.前板部310上设置有多个与板卡200上元器件配合的安装口。具体的，前板部310的
前侧面设置有向后凹陷的凹陷部318，凹陷部318上设置有usb安装口313、type-c安装口314、光传感器开孔315、红外开孔316以及按键安装口317，在板卡200通过固定支架100安装在下边框300内时，板卡200的usb接口221与usb安装口313正对，以插拔usb接头进行数据传输；板卡200的type-c接口222与type-c安装口314正对，以插拔type-c类型接头；板卡200的光传感器223与光传感器开孔315正对，以进行光线检测；板卡200的红外遥控接收器224与红外开孔316正对，以接收红外遥控信号；板卡200的按键225安装在按键安装口317，用户可以通过按键225实现对交互面板的控制，例如开关操作。
35.为了实现下边框300与固定支架100的固定连接，前板部310的后侧面设置有固定柱311，固定柱311与安装柱120螺接，使得固定支架100和下边框300的连接稳定可靠。并且，由于固定柱311设置在前板部310上，即使不同型号的下边框300，其前板部310的厚度通常不变，固定柱311可以通用，也就是说，固定支架100可以通用于多种型号的下边框，不仅可以提高usb按键模块的通用性，还有利于降低成本。可选的，两个固定柱311分别位于usb安装口313的右侧以及按键安装口317的左侧，如此可以避开板卡200上的元器件。
36.参照图2、图4以及图5，其中，图5为本技术实施例提供的usb模块的固定支架的结构示意图。安装柱120设置有安装孔121，安装柱120套设在固定柱311的外侧；固定柱311设置有螺纹孔3111，本技术实施例的usb按键模块还包括螺钉400，螺钉400与螺纹孔3111螺纹连接，且螺钉400的头部与安装柱120的端面抵接，如此实现安装柱120和固定柱311的螺接，而且安装柱120套设在固定柱311的外侧，可以提高固定支架100和下边框300组装的便利性，利于提高组装效率。
37.由此，本技术实施例提供的usb按键模块，包括固定支架100、板卡200以及下边框300，其中，固定支架100包括支架本体110以及设置在支架本体110两端的安装柱120，支架本体110上设置有支撑结构130以及卡扣140，支撑结构130起到支撑的作用，与板卡200的底面抵接；卡扣140与板卡200的顶面卡接，如此实现板卡200与固定支架100的固定连接，连接方式简单可靠，有利于提高组装效率。并且由于支撑结构130的支撑作用，使得板卡200与支架本体110的底面具有间隔，可以方便板卡200散热。下边框300的前板部310的后侧面设置有固定柱311，固定柱311与安装柱120螺接，使得固定支架100和下边框300的连接稳定可靠。并且，由于固定柱311设置在前板部310上，即使不同型号的下边框300，其前板部310的厚度通常不变，固定柱311可以通用，也就是说，固定支架100可以通用于多种型号的下边框，不仅可以提高usb按键模块的通用性，还有利于降低成本。
38.结合图5，本技术实施例的支架本体110包括主体板部111以及围板部112，其中，主体板部111与前板部310垂直，主体板部111与顶板部320平行；主体板部111上设置有支撑结构130。围板部112设置在主体板部111上，围板部112上设置有卡扣140，围板部112两端的外侧设置有安装柱120。
39.围板部112包括前侧板部1121、后侧板部1122、左侧板部1123以及右侧板部1124，前侧板部1121位于主体板部111的前侧边，后侧板部1122位于主体板部111的后侧边，左侧板部1123位于前侧板部1121和后侧板部1122的左侧，右侧板部1124位于前侧板部1121和后侧板部1122的右侧。当然，主体板部111和围板部112的形状不限于图中示出的形状。
40.前侧板部1121的部分设置有支撑按键225的支撑结构，前侧板部1121的另外部分沿z轴的高度小于按键225的支撑结构，以避让板卡200上的usb接口221以及type-c接口222
等。后侧板部1122具有弯折结构，左侧板部1123的左侧以及右侧板部1124的右侧分别设置有安装柱120。
41.本技术实施例的支架本体110通过设置主体板部111为支撑结构130提供设置空间，并且由于设置支撑结构130，使得板卡200与主体板部111之间具有间隔，方便板卡200散热；通过设置围板部112不仅可以为卡扣140提供设置空间，还可以保护板卡200。
42.继续参照图5，在一些可能的实现方式中，支撑结构130包括设置在主体板部111上导向柱131和支撑臂132，导向柱131和支撑臂132同时支撑板卡200。
43.其中，导向柱131包括与主体板部111连接的第一柱体1311以及设置在第一柱体1311顶端的第二柱体1312，第一柱体1311的横截面形状和第二柱体1312的横截面形状可以均为圆形，也就是说，第一柱体1311和第二柱体1312均为圆柱；当然，这并不是限制性的，例如，第一柱体1311的横截面形状和第二柱体1312的横截面形状可以均为矩形。此外，第一柱体1311的横截面形状和第二柱体1312的横截面形状也可以不同，例如，第一柱体1311的横截面形状为矩形，第二柱体1312的横截面形状为圆形。在，第一柱体1311和第二柱体1312均为圆柱，第一柱体1311和第二柱体1312同轴设置，方便加工。可以理解的是，第一柱体1311的横截面和第二柱体1312的横截面均为xy平面切割形成的截面。
44.在本技术实施例中，第二柱体1312的横截面面积小于第一柱体1311的横截面面积，如此在第一柱体1311的顶端形成支撑板卡200的支撑面。相应的，板卡200的电路板210上设置有与第二柱体1312配合的导向孔211，如此设置导向柱131不仅可以起到支撑板卡200的作用，还可以起到引导板卡200安装的作用，进而利于提高板卡200和固定支架100的组装效率。板卡200的电路板210底面分别与第一柱体1311的顶端端面以及支撑臂132的顶端端面抵接，也就是说，支撑臂132的顶端端面与第一柱体1311的顶端端面平齐，以共同支撑板卡200。
45.可选的，支撑臂132位于主体板部111的边缘区域，具体的，支撑臂132的底端与主体板部111连接，支撑臂132的外侧与围板部112的内侧面连接；导向柱131位于主体板部111的中间区域，如此设置可以分别从主体板部111的边缘以及中间区域分别支撑板卡200，利于提高支撑面积，进而提高板卡200安装的稳定性和可靠性。
46.可选的，支撑臂132设置有多个，多个支撑臂132沿围板部112的周向间隔设置。示例性的，后侧板部1122、左侧板部1123以及右侧板部1124分别设置有至少一个支撑臂132。本技术实施例对支撑臂132的数量以及排布方式不做限定。可以理解的是，“多个支撑臂132沿围板部112的周向间隔设置”，可以理解为，在后侧板部1122设置有多个支撑臂132时，多个支撑臂132沿x轴方向间隔布置，在左侧板部1123和右侧板部1124分别设置多个支撑臂132时，多个支撑臂132沿y轴方向间隔布置。
47.可选的，导向柱131设置有多个，多个导向柱131在主体板部111上可以有多种布置方式，例如，多个导向柱131沿主体板部111的长度方向或者宽度方向间隔布置，再例如，多个导向柱131在主体板部111上呈矩形矩阵排布。如图5所示，导向柱131设置有三个，三个导向柱131呈三角形排布在主体板部111上，在设置较少导向柱131的同时具有较大的支撑面。
48.本技术实施例通过设置多个支撑臂132和多个导向柱131，有利于提高支撑板卡200的支撑面，从而提高板卡200安装的稳定性和可靠性。
49.继续参照图5，围板部112设置有至少两个开口1120，两个开口1120之间部分的围
板部112向内弯折形成卡扣140，如此卡扣140与围板部112为一体件，使得卡扣140的结构稳定；并且在卡扣140的两侧分贝设置开口1120方便卡扣140变形卡入板卡200的顶面，利于提高组装操作的便利性。
50.可选的，卡扣140设置有多个，且多个卡扣140沿围板部112的周向间隔设置。示例性，在围板部112的后侧板部1122、左侧板部1123以及右侧板部1124分别设置一个卡扣140，当然这并不是限制性的，例如，沿后侧板部1122的长度方向间隔设置多个卡扣140。本技术实施例通过设置多个卡扣140提高板卡200卡接的稳定性。
51.在每个开口1120远离卡扣140的一侧设置有支撑臂132，如此设置卡扣140配合支撑臂132限制板卡200沿z轴方向的自由度，配合导向柱131与板卡200上导向孔211的配合作用，限制板卡200在xy平面内的自由度，从而稳定的将板卡200固定在固定支架100上。
52.当固定支架100为注塑成型的塑胶支架时，导向柱131为空心结构，也就是说导向柱131设置有贯穿第一柱体1311和第二柱体1312的通孔1313，如此设置，可以避免塑胶支架缩水。另外，主体板部111上设置有工艺孔1112，工艺孔1112与卡扣140正对；由于卡扣140在注塑模具上是倒扣，无法出模，如果卡扣140下方设置工艺孔1112，注塑模具需要采用“斜顶”方式成型卡扣140，“斜顶”方式成本较高，而卡扣140下方设置工艺孔1112，则注塑模具可以采用“碰穿”方式成型卡扣140，成本较低。
53.为了提高固定支架100的结构强度，本技术实施例在主体板部111上设置有加强筋1111，加强筋1111可以是沿x轴方向延伸的筋条，加强筋1111可以是沿y轴方向延伸的筋条，加强筋1111还可以是网格状筋条，本技术实施例对加强筋1111的形状不做限定。
54.可选的，支撑臂132与加强筋1111的端部连接，如此设置不仅可以提高支撑臂132的结构强度，而且支撑臂132还可以起到提高围板部112结构强度的作用。
55.在现有技术中，板卡通过螺丝锁附到金属的支架上，螺丝与板卡地端进行接触，金属的支架再通过螺丝锁附到金属型材的下边框上，从而实现板卡与整机进行接地。而下边框的螺丝孔在下边框做氧化处理时，一般是锁附螺丝进行遮盖避免氧化液进入螺丝孔，但实际上氧化液不可避免会浸入到螺丝孔内导致螺牙被氧化而绝缘，最终影响接地可靠性。
56.结合图3和图4，本技术实施例在前板部310的后侧面设置有接地件312，具有接地导电作用，板卡200的电路板210上设置有导电泡棉230，例如导电泡棉230通过导电胶粘接到电路板210的接地焊盘上；导电泡棉230的前端凸出于电路板210而与接地件312抵接，从而实现板卡200接地。由于导电泡棉230具有弹性，可以通过设置一定的过盈量，提高导电泡棉230与接地件312抵接的可靠性，从而提高接地的可靠性。在下边框300进行氧化处理时，接地件312粘接有遮挡贴，避免接地件312被氧化而绝缘。此外，可以利用表面贴装技术(surface mount technology，简称smt)将导电泡棉230粘贴至电路板210上，利于提高加工效率。
57.接地件312可以为设置在前板部310后侧面的凹槽，例如，矩形凹槽、圆形凹槽、三角形凹槽等，方便粘接遮挡贴进行遮挡。接地件312的数量可以是一个，也可以是多个，在设置多个接地件312时，多个接地件312沿前板部310的长度方向(对应x轴)间隔布置，示例性的，在两个usb安装口313之间设置有一个接地件312，在usb安装口313和type-c安装口314之间设置有一个接地件312。本技术实施例对接地件312的形状、数量以及排布方式不做限定。
58.本技术实施例还提供一种交互平板，其包括主板以及usb按键模块，主板与usb按键模块的板卡200通信连接。usb按键模块的下边框300作为交互平板下部边框的一部分与其他的下边框连接，从而使得usb按键模块安装在交互平板边框的下部。本实施例提供的usb按键模块的结构、功能和效果与上述实施例相同，具体可以参照上述实施例，在此不再进行赘述。本实施的交互平板也具有上述实施例的usb按键模块的相同的有点，在此不再进行赘述。
59.综上所述，本技术实施例的usb按键模块及交互平板至少具有如下优点：
60.1.本技术方案固定支架100与板卡200采用卡扣140方式进行固定，相比现有方案少了锁附螺钉，从而提高了工厂组装的效率。
61.2.本技术利用塑胶支架代替钣金支架，塑胶生产相比钣金折弯生产更具备可量产性，成型精度更高，且价格更低，从而提高了支架的质量稳定性及实现降本。
62.3.本技术下边框300在前板部310设置固定柱311与固定支架100连接，不同机型的前板部310厚度基本相同，无需更换固定柱311的位置以及长度，可以提高usb按键模块的通用性，无需对固定支架100进行变更，进而节省成本。
63.4.本技术利用导电泡棉230和前板部310设置的接地件312抵接，实现板卡200的接地，可提高板卡200接地的可靠性。
64.在以上描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
65.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。