各种按键的结构设计.docx
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各种按键的结构设计.docx
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各种按键的结构设计
按键的结构设计
按键一般来说分两种,橡胶类和塑料类。
橡胶类用的最多的是硅胶,塑料类指的是我们常用的塑料料,比如ABS,PC等。
我们在设计按键时,首先要考虑是,当按键设计未理想时,可能发生什么问题(我总结了以下几点):
(一)按键按下时,卡在上盖部份,弹不回来,造成TACT SW失效.
(二)按键用力按下时,整个按键下陷脱落于机台内部.
(三)按键组立完成后,TACT SW就直接顶住按键,致使按键毫无压缩行程,造成TACTSW失效.
(四)按键按下时,接触不到TACT SW,致使无法操作.
(五)无法在按键面每一处按下,均获得TACT SW动作(尤其是大型按键较易发生).
(六)外观设计未考虑周详,致使机构设计出之按键,使用时极易造成误动作.
(七)按键上下或者是左右方向装反,亦或是位置装错(未考虑防呆).
(八)按键不易于装入上盖.
(九)按键脱落出于机台外部.
(十)按键未置于按键孔中心,即按键周围间隙不平均,此项对于浮动式按键是无可避免的,对于半或全固定 式按键还需相当精度才可达到
只有尽可能的考虑周全,设计出来的产品才可能好,这也就是我们常说的设计要做DFMEA。
现在先说橡胶类的按键设计(主要是硅胶按键的设计):
按键整个都是用硅胶(silicon Rubber)押出,内底部附着一颗导电粒一起成型,
其优点为:
A.按键顶为软性,操作触摸时,手感较舒服.B.可将数个按键一起同时成型,且每个按键可有不同
之颜色,供货商制作时较快,且产量也较多,机台组立时也较快,节省工时.C.表面不会缩水.
其缺点为:
A.按键操作按下时,无有用TACT SW之清脆响声,较无法用声音判别是否有动作.
B.按键用力按下时,较易卡在上盖部份,弹不回来.
C.按键周围间隙较不易控制,此种是属于全固定式按键中之软性按键,间隙不易控制到一样.
其作用原理为利用按键内底部附着之导电粒压下,使PCB上两条原本不相导通之镀金铜箔,藉由导电粒连结线路导电使其相通(如图所示)
补充几点﹔
1.Tackswitch焊锡浮高,将按键顶死
2.小按键力臂过短或塑料料无韧性,导致按键荷重过高。
3.小按键电镀后行程变小,死键
4.小按键触感面过小,会出现滑位,触感面过大,会压到Tackswitch其它部位死键
还有好多,想不起来了
要合理的设计硅胶按键,就必需了解其特性,我有总结一些之前有用到的硅胶特性,见下图
以下为导电粒之类型
按键表面之印刷要求及耐磨要求:
以下是一款腕式血压计的rubberkey的具体结构设计;
如图所示,硅橡胶按键在设计失当时,最容易发生按键单边用力压下时,卡在上盖孔边内;
因应之道为如图所示;
1.上盖按键孔周围之厚度至少要有1.5倍压缩行程以上的尺寸,按键周围孔之单边间隙至少要0.3mm以上至0.7mm最大.以上之做法均是在减少卡键之机会;
2.按键底部PCB确实固定之;
3.压缩行程之距离不可过小,至少0.5mm以上;
4.压缩行程之距离不可过大到与弹性斜边高度,使两者无法搭配,以致产生导电粒接触不到PCB上之镀金铜箔的错误;
5.需视按键面积大小,适度增加设置导电粒,原则上是一个指头能够涵盖住的按键设置一颗导电粒,1.5倍指头宽设置2颗导电粒;
6.硅橡胶按键较TACT SW不灵敏,所以比较不会造成误动作;
7.按键底部之固定片的外形或定位孔位置不要设置成对称形;
各部尺寸说明
(a)按键外周半径1.9mm以上.
(b)最小半径为0.3mm.
(c)最小内周半径为0.2mm.
(d)橡胶圆顶边缘及定位孔之距离最少1mm以上.
(e)定位孔直径最少1mm以上.
(f)弹性斜边,高,宽度典型1mm.
(g)橡胶圆顶侧面边缘最小半径为0.25mm.
(h)橡胶圆顶面边缘最小半径为0.2mm.
排气沟:
排气沟之目的在于当按键按下时,要使得导电粒周围之空气可以排出,按键按下才不会发生阻力过大或段落感不明显之现象,排气沟之设置为按键四周均有最好,宽度为适度的大,高度0.3mm.
以上入rubberkey的设计心得,非常片面,希望对大家有帮助!
下面介绍几种硬胶类按键的结构设计;
第一种为半固定,杠杆式按键;
1.如按键与按键孔间之a处需保持适当间隙,又按键卡钩与PCB间之a处需保持净空,以免按键按下时,卡
钩勾到其他电子零件而弹不回;
2.上盖设有如b处之挡片,按键不致下陷脱落;
3.上盖设有如c处之限高肋,防止PCB位置上偏又如按键与tact sw间之c处保持一小段安全间隙,
即可防止tact sw顶住按键;
4.如e1处是属固定侧,在此按下,需极大力量tact sw才会动作是属正常,其他防止之道为首先
在下盖设有如d处之限高肋,防止PCB位置下陷,又如附图8之e2所示,距离不够时,当按键按到底时,还是接触不到tact sw,解决之道为如小图8所示之关系图;
5.上盖如e1处与b之挡片间的间距需大于按键的厚度,使其易装入;
6.按键设有如i处之倒钩,钩住上盖,即能防止按键往外脱落,
7.因为是采取半固定式,所以按键周围间隙都能保持固定而不飘移
设计时e2需最少距离=[l距离x(c+tact sw之压缩行程)]÷k距离
第二种亦为半固定杠杆式按键;
图10为按键部份组装爆炸下往上观看立体彩图.
图11为按键部份组装爆炸上往下观看立体透视彩图
1.如A处,无保持适当间隙,致使按键按到tact sw时,此处按键与上盖就早已发生干涉(如E处)而卡住弹不回;
2.按键H处曾发生过断裂(使用时按键用力按下发生)及按键与上盖接合之I处是先用溶剂涂抹接合处再用卯合(此处亦也会脱落)解决之道为增厚按键H处,及加大加粗卯合处之上盖圆柱;
3.按键与tact sw间之C处保持一小段安全间隙,即可防止tact sw顶住按键;
4.当B处距离不够,按键按到底(如F处)时,还是接触不到tact sw(如G处),解决之道一样是设计出正确之B距离;
5.按键高度没有延伸到上盖之顶面缘,如此就不会因稍为碰触到就误开机;
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