【IoT】 产品设计之结构设计：如何设计产品按键

1、硅胶按键功能实现有两种接触方式

1）硅胶按键按压在DOME片（锅仔片）上

通常用在手机、儿童手表手机、防水手机等防水设备上。

2）硅胶按键增加导电基，一种黑色的导电碳粒，实现回路导电

通常用在遥控器、电脑键盘、特殊设备上。

两种方式结构设计原理是一样的，按键的固定与配合间隙与行程要确保好。

2、硅胶遥控器按键的结构方式（导电基）

按键帽为大颗粒实心的，触点为黑色导电基，通过压注成型融合为一体，那么这种按键结构设计时需要注意那些呢?

最主要的是按键按压回弹的手感，由于没有DOME片实现回弹，就需要硅胶设计自行反弹，详解原理见下图：

 注意按键帽与导电基按压时需要设计一个薄壁斜面，内斜面角度在45度以内，斜壁厚度在0.3-0.6之间，常规取0.5。需要注意的是导电基下方的开口要比按键帽大。
 
1）A的宽度要比B的宽度单边大2倍C的尺寸，如果C的厚度是0.5，那么这个单边宽度要做到1.0；

2）D为按压行程，常规在0.3-0.5之间；

3）黑色导电基厚度一般在0.4～0.6mm左右。

导电基可以设计为任意形状，也可以根据实际需求来决定导电基采用何种导电方式。

硅胶按键导电基的导电方式主要为一下三种：

1）导电碳粒实现硅胶按键遥控器的导电。此种导电方式优点在于导电层较厚，通常都在0.4～0.6mm左右，且导电电阻低，在100Ω以下。但要求导电基的形状要规则，通常为0.5倍数的正圆形。
 
2）丝印导电碳油实现硅胶按键遥控器的导电。此种方式优点在于对导电基形状无具体要求，可以为任意形状。但导电层的厚度相对导电碳粒要薄，一般在0.2～0.3mm左右，且导电电阻也相对导电碳粒较高。
 
3）导电基粘贴金属粒实现硅胶按键遥控器的导电。此种导电方式优点在于导电电阻可以到达近乎0Ω，且金属粒表面有镀金，可有效抗氧化。同导电碳粒一样，金属粒要求导电基的形状通常为0.5倍数的正圆形，厚度在0.2-0.5左右，但生产成本要远远高于碳粒导电。
 
3、纯硅胶按压DOME片

硅胶按键触点与DOME片接触设计参数与P+R的按键设计参数一致，唯一不同的是A处硅胶的厚度，通常设计在0.3-0.5之间，如果厂商说，太薄，成型困难，需要增加到1.0时，则将硅胶结构造型改变成带导电基的硅胶按键一样。
 
既保证成型硅胶强度，也保证按键手感，此种纯硅胶按压按键结构方式，通常用在双色注塑防水按键结构上，只是材料改成了TPE或者TPU。或者DOME片换成了机械按键元器件，具体方式方法需要根据实际情况去选择。

4、弹力壁硬胶按键

什么是弹力壁硬胶按键？

通过一个支点或者2个支点做一条长距离的筋位来实现弹性活动，实现按压功能。

而弹力壁按键通常按压在机械按键元器件上，或者DOME片上，或者switch上。

元器件已经可以实现按压功能了，而结构设计的时候只需要有个平面与其接触即可，而按键的结构方式也是由外观设计而决定。

方案A：双支点弹力壁按键

两条均匀的弹力壁，周长8-30之间，厚度0.7-1.2之间，宽度2.0-3.0，通过2侧热熔柱固定在壳料上。

此种按键方式按压时手感相对均衡，而且装配后按键与壳料配合间隙也会均匀很多，缺点就是需要足够的空间，具体还是需要根据产品的实际空间来定义，长度越长，按压力度越小。

方案B：单支点弹力壁按键

一条弹力壁，壁力周长5-15之间，厚度0.7-1.2之间，宽度1.5-3.0，通过热熔柱固定在壳料上。

此种按键方式按压时手感稍微有偏移，需要将触点放在臂力的顶端，越远越好，因为当按键按下时，有链接的壁力是要比没有链接的力度要大，要是触点离的近，手感会很生硬。

其次就是按键的配合间隙，单边要在0.15-0.3左右（不包括按键减胶拔模），否则，很容易卡键。
方案C：单支点弹力壁连体按键

一条弹力壁，壁力的周长5-8之间，厚度0.7-1.2之间，宽度2.0-3.0，按键周圈镂空，镂空宽度在0.7-1.5之间，具体根据结构空间而定义。

此种按键方式，只需确保按键与元器件接触到就好，手感也相对均衡，唯一的缺点就是按键帽斜度很大，5-7度，跟外壳配合，间隙很大，通常用在显示器底部或者电子设备上面，非直接观看到的部位。

接下来认识一下五向摆动按键，一颗按键可以控制5个功能键的。
 
此类按键结构设计，只需做一个卡位，将按键的摆头卡入按键帽内即可，并没有特殊的固定要求。唯一需要注意的是，摆动时的间隙，摆头要与周围留够间隙，常规在1.0-2.0之间，根据摆头臂力的长度而定。

refer：

https://www.sohu.com/a/230255533_100121785

http://bbs.16rd.com/thread-465390-1-1.html
 

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