塑胶按键常见设计总结

二、不同按键的特点

三、按键构造设计

四、旋钮构造设计

五、防呆构造设计

>>>>

一、塑胶按键分类

（一）按构造分：

1、悬臂式按键

2、跷跷板式按键

3、镶嵌式按键

（二）按材料和加工工艺分：

1、“P+R”按键

2、IMD+R按键

3、硅树脂按键

按键分类－－按构造分

1、悬臂式按键：通过固定悬臂来固定按键

2、跷跷板式按键：

按键常为一对，在cover（盖子）上有相对应的两个卡位，按键事情事理与跷跷板相似，以按键中间的突起柱子为轴，旋转实现按键触发。

3、镶嵌式按键：按键夹在上盖和装饰件中间

按键分类－－按材料和加工工艺分

1、“P+R”按键plactic+rubber：P是塑料英文“Plastic”的第一个字母，R是橡胶英 文“Rubber”的第一个字母，P+R构培养是键帽材料是塑料，软胶材料是橡胶，两种 不同的材料组合在一起的按键。
多为按键集中，把塑胶按键通过一种专用胶水粘到 rubber上，然后固定rubber以此来固定按键。

2、IMD+R按键

3、IMD按键－－模内镶件注塑：

其工艺非常显著的特点是，表面是一层硬化的透明薄膜，中间是印刷图案层，背面是塑胶层，由于油墨夹在中间，可使产品防止表面被刮花和耐磨擦，并可长期保持颜色的光鲜不易退色。

3、IMD按键－－膜内转印

此工艺是将图案印刷在薄膜上，通过送膜机将膜片与塑模型腔贴合进行注塑，注塑后有图案的油墨层与薄膜分离，油墨层留在塑件上而得到表面有装饰图案的塑件。

4、硅树脂按键

>>>>

二、不同按键的特点

纯塑料：构造大略，加工方便，可以喷涂，也可以金属化，手感好，具有价格上风。
手感稍差，本钱低，一样平常用于一样平常的电子产品，可降落本钱。

纯硅胶：电阻小，回弹强，灵敏度高，弹性稳定，寿命长，灯孔透明度高，更具价格实惠及都雅的哀求的产品，产品手感好，细腻，颜色光鲜。

纯IMD：热塑性薄膜背面印刷字体图案后成型的按键具有轻、薄、精密、永不磨损可进行快速印花及颜色转换等特点,表面印刷镜面油墨, 变色龙油磨墨等,使按键具有各种时尚风采。

纯塑料（P）+纯硅胶（R）：塑料按键直接覆压硅胶按键再压在线路板的金手指上。
P+R构造手感好，但做工繁芜，每每须要二次成型或者二次加工，本钱高，一样平常运用于高档电子产品，如手机等。

塑料（P）+普通底硅胶（R）：塑料按键与普通硅胶底板通过分外的胶剂相结合，兼顾了塑料制品与弹性硅胶的特性，多种工艺，多种组合，丰富多彩的按键设计，拥有高品质、高档次的特点，塑料与硅胶结合可达到柔和的手感及耐磨效果。

塑料（P）+分外底硅胶（R）：塑料按键与分外硅胶底板通过分外的胶剂相结合，采取分外薄膜加硅胶的双层技能，使按键底板在很薄（0.2mm-0.25mm）的情形下仍有更强的抗拉力，且保持优柔特性，按键底板虽更薄，但较硬，不易变形。

塑料（P）+硅胶（R）+薄膜（IMD）：手感好，层次分明，有较硬的打仗感，又有较软的按压感且有优胜的耐磨性，软件底座可避免破坏打仗面物件及具备密封功能，组合式按键设计更签字堂。

塑料（P）+硅胶（R）+其它（分外底薄膜）：具有与P+R相同的特点，同时有电镀键的独到之处，其格局可随意变换，可水镀也可蒸镀，可成亮面或雾面或亮雾相结合，产品具有金属亮面效果和磨沙效果，档次高,具有时尚感。

热塑性合成橡胶：高性能热塑性合成橡胶，具备了橡胶的优柔性及低压缩永久不变形特性，中档价位拥有热塑性及热固性塑料的外不雅观光泽。

其它类

比如薄膜按键及薄膜发光按键等等。

>>>>

三、按键构造设计

1、“P+R”类：

P+R合营尺寸

尺寸解释：

尺寸A是键帽顶面的料厚，尺寸应不小于0.60mm，建议做到0.80mm。

尺寸B是键帽侧面的料厚，尺寸应不小于0.60mm，建议做到0.80mm。

尺寸C是键帽与Rubber的顶面间隙，为0.05mm，此间隙是点胶空间。

尺寸D是键帽与Rubber的侧面间隙，为0.05mm。

尺寸E是Rubber的厚度，为0.30mm。

尺寸F是导电基的高度，尺寸应不小于0.25mm，建议做到0.30mm。

尺寸G是侧键裙边的宽度，尺寸应不小于0.40mm。

尺寸H侧键裙边的厚度，尺寸应不小于0.40mm。

尺寸I是侧键的宽度，尺寸应不小于2.50mm，建议不小于3.00mm。

2、纯塑料键帽：

尺寸解释：

尺寸A是键帽顶面的料厚，尺寸应不小于0.60mm，建议为0.80mm。

尺寸C是侧键裙边的宽度，尺寸应不小于0.40mm。

尺寸D是侧键裙边的厚度，尺寸应不小于0.40mm。

尺寸E是侧键的宽度，尺寸应不小于2.50mm，建议不小于3.00mm。

•按键与壳体的合营尺寸

尺寸解释：

尺寸A是键帽赶过壳体大面的部分，尺寸应不小于0.50mm。

尺寸B是键帽四周与壳体的间隙，尺寸应不小于0.10mm，建议为0.15mm。

尺寸C是侧健裙边四周与壳体的间隙，尺寸应不小于0.20mm。

尺寸D是侧键裙边行程方向与壳体的间隙，尺寸应不小于0.05mm，建议做到 0.10mm。

尺寸E是键帽底面与轻触开关的间隙，为0.05〜0.20mm。

3、滑动式推键：

实例：

如图3－1所示，设计值参考如下：

C (槽孔）=A (键轴套）+B( switch行程）+ 0.4 (两侧间隙）

D (键长）=C (槽孔）+B( switch行程）+ 1.0 (两侧遮蔽长）

E（槽长）=D(键长）+B(switch行程）+ 0.4 (两侧间隙）.

图3-1滑动式推键的设计

(1)外部组装办法

如图3-1所示为按键从外部组装办法，必须等壳体组装全部完成，将 switch拨至单侧，再将滑动键的轴套对准，switch的柄套人，利用侧向卡勾办法与壳体固定。
卡勾设计重点如下：

必须设计在按键长方向的两侧，如图3-1所示。

卡勾的宽度只管即便不要大于图示中“A”值，否则C、D、E的尺寸会变动。

如按键宽度受限，为保持卡勾的弹性，则卡勾位置必须移动或轴套改为非封闭式，如图3-2所示。

图3-1所示“F”值为防止刮漆肋的设计高度，其一样平常设计值为 0.15 mm~0.3 mm,按键长度越长，滑动时越随意马虎变形，“F”值可以设计得较高。
防刮漆肋建议设计位置如图3-3所示，重点为滑键动作时不可外露。

图3-2 保持卡勾的弹性

图3-3防刮漆肋设计

图3-1所示“G”值为轴套与switch保持的间隙，以按键滑动时轴套端面不干涉switch为原则，建议设计值为G≥0.5 mm。

为防止按键滑动部位壳体强度太薄弱，按键动作时，壳体下陷，造成按键与switch干涉，滑动阻力加大。
建议壳体内部如图3-4所示，追加肋片顶住PCB板面。

图3-4壳体内部

考虑卡勾的弹性，其高度应适度加长，建议设计值如图3-5所示。
当按键组装卡勾产生变形扣入时，应力集中于卡勾根部锐角处，随意马虎折断。
因此，应于根部锐角处追加小圆角。

为保持两侧卡勾的组装弹性，卡勾的弹性臂应与拨动switch构造保持适当间隙，如图3-6所示。

图3-5加长卡勾高度

图3-6卡勾弹性臂与Switch构造的间隙

(2)内部组装办法

如图3-7所示，先将滑键组装于switch上，再将主壳体套上。
此设计办法的缺陷是，不能表现滑键外不雅观特色，且须要较大的内部空间。

图3-7内部组装办法

B (槽孔）=A(键柄）+ switch行程+ 0.4 (两侧间隙）

C (键长）=B(槽孔）+ switch行程+ 2.0 (两侧遮蔽长）

4、直压式（push )按键－－悬臂式

实例：

由按键塑件原生弹性臂热熔或螺钉锁付于壳体上，如图4-1所示。

图4－1悬臂式

按键设计原则：

(1)弹性臂的设计必须视实际利用空间而定，弹性太软或太硬都为不良设计。

①弹性太软的缺陷：成型顶出易变形，按键组装后易下陷施力后易塑性变形。

②弹性臂太硬的缺陷：

施力大，手感差，一样平常定为300 g ~ 500 g，觉得不到switch塑件的触感

③影响弹性臂弹性的成分：

弹性臂的断面积，一样平常以扁平状为最好，如图4-2所示。

施力点至热熔（锁付）点的间隔;弹性臂为直线设计。

弹性臂的全长，弹性臂因空间限定，而作绕弯设计。

(2)两个按键以上设计为同一件，其弹性臂必须利用热熔（锁付）点加以阻隔，防止按键连动（按一个，动两个），如图4-3示。

图4-2 弹性臂的断面积

图4-3 防止按键连动

(3 )按键与壳体合营间隙，必须视两者之后的加工处理而定，履历值建议如表4-1所示。

表4-1 后加工处理的间隙履历值 单位：mm

（4）按键固定办法如果设计为热熔，其热熔柱即为定位柱，必须设计成两支以上，且间隔相距越远越好，其合营间隙预留单边≤0.05 mm。

（5）热熔柱固定办法常常有应力存在，会造成按键静态状况轻微下陷的征象，因此，常利用如图4-4所示热熔柱加肋以顶高按键，保持与壳体密合状态。

图 4-4热熔柱加肋

（6）按键动作以支点为中央，受力旋转下压，因此，按键的外不雅观面(凹模）脱模角尽可能加大，防止下压动作干涉卡键。

（7）按键触动switch的导通性，为哀求从不同位置施力手感同等，其末端最好设计成半球状。

（8）按键外不雅观面如果哀求雕刻功能符号字样，最好设计成凹字，适宜深度为0.15 mm〜0.2mm。

4、直压式（push )按键－－弹簧式

实例：

如图4-5所示，其优点为:

(1)按键不会有塑性变形、塌陷的顾虑。

（2）手感较悬臂式好。

（3）部件刮损，修补随意马虎。

（4）许可较大的空行程设计。

其缺陷为：

（1）垂直轴）方向须要较大的设计空间。

（2）只限于单件按键的设计。

（3）本钱比悬臂式高，包括模具及零件用度。

图4-5 弹簧式

b (空行程）+ switch行程<a(按键行程）

若e值<b值，则d值必须≥c + 1 mm (两侧间隙）

•弹簧式按键设计原则：

(1)按键静态时要高于壳体间隔f值，必须小于b值空行程，防止落下测试，按键直接撞击switch致破坏产品。

(2)壳体底座应合营压缩弹簧内径，设计一圆形凸台，防止弹簧位移，按键动作时，被勾引柱夹去世，其高度略大于弹簧线径。

(3)压缩弹簧的设计，其线径以0.1 mm~0.15 mm为好，绕圈数必须大于3圈，高下两端作平端弹簧设计，材料选择则以弹簧钢或不锈钢为好。

(4)按键触动勾引柱，因考虑按键行程，其加强肋必须做得很低（除非空间许可勾引柱做成十字形合营），勾引柱会变得薄弱，因此勾引柱可以考虑设计成空心柱。
(5)触动勾引柱与底座孔合营，其合营间隙不宜过大，单侧0.05 mm即可，其合营深度，越长越稳固。

(6)若按键的施力面积较大，为求按键保持平稳状态，建议顶按键底面的压缩弹簧作圆锥状设计，如图4-6所示。

图4-6 圆锥状弹簧

5、回答式键－－回答式旋转键

如图5-1所示，功能动作设定：

图5-1 回答式旋转键

回答式旋转键1

动作一：按下保险键，逆时针旋转。

旋转键“Lock”在“OFF”位置，再按保险键，顺时针旋转“Lock”在“ON”位置。

动作二：旋转键顺时针旋转，旋转键抵达“MODE”位置。
松开手指后，旋转键回答到“ON”位置。

细化内部构造，如图5-2、图5-3所示。

图5-2 回答式旋转键内部构造

图5-3 保险件压簧和线路打仗簧

设计事理：

旋转键带动旋转盘，使打仗簧片触及电路布局，其材料可为硬质PCB板，也可为薄膜（membrane)材料，设计范例如图5-4所不。

图5-4 旋转键设计

(1)薄膜可利用SMT电子零件，其加强板可利用PCB或塑料片。

(2)旋转键利用预压复位弹簧作复位动作。

(3)保险键利用“凸块”嵌入壳体合营凹位作“定位”动作。

(4)确认键施力下压，使橡皮按键凸柱挤压两片薄膜，触碰触点形成旗子暗记通路。

5、回答式键－－回答式平移推键

—、功能动作设定如下。

图5-5所示推键由O点平移至A或B点，会自动回答至0点。

图 5-5 回答式平移推键

(1 )回答式滑动开关：利用前述滑动式按键设计带动滑动开关。

(2)薄膜滑动开关：机构设计弹簧作复位动作，利用打仗簧片连接触点作通路。

二、内部构造分解，如图5-6所示。

三、组装程序。

(1) 弹簧销（X2)套入弹簧两端，预压弹簧置入滑动片“U”形槽内。

(2 ) 滑动片置入主壳（弹簧销对正导轨肋片）。

(3) 滑动键对准滑动片热熔孔置入主壳，热熔柱（x2)热熔固定。

(4) 置入薄膜线路板，固定在主壳上。
此构造为直线运动，同样可利用在圆周运动上。

图5-6 内部构造分解图

6、导电橡皮按键

实例：

一、设计事理及运用

导电橡皮按键，利用硅树脂胶材料的特性，施力使按键失落灵，导通薄膜（film)

线路板，运用范围包括手机、打算机、键盘、电子辞典、掌上电脑。

二、设计把稳事变

(1)如图6-1所示为设计建议值，材料为硅橡胶，Barcol硬度= 55。

(2)导电橡皮材料为conductive capron硅橡胶，与PCB必须保持1 mm的间隔。

(3)导电橡皮的直径必须小于PCB (或film )线路铜箔的最小宽度。

(4)按键底部应有透风孔设计，缺口高度= 0.5mm。

图6-1 橡皮按键剖视图

（5）橡皮按键的顶面必须凸出壳体2.5 mm,并与壳体保持全周0.35 mm的间隙，如图6-2所示。

（6）橡皮按键与PCB之间，若衬有绝缘Mylar，其表面要采取雾面处理，由于

平滑面易造成局部真空，使得橡皮按键被吸住，造成卡键。

(7)主壳必须设计环状肋片，以压制橡皮按键的凸缘，干涉量为0.1 mm。

图6-2 橡皮按键的顶面

7、按钮、按钮与面板壳体之间的装置构造

常用按钮有窝仔片、橡胶按钮和机器按钮，可根据空间大小、行程哀求、手感哀求来选择。
窝仔片行程短，一样平常为0.2〜0.5mm,金属材质，可靠性好，占用空间小，带脚的窝仔片可以合营PCB上的通孔定位安装。
橡胶按钮行程长，一样平常为1mm，也有0. 5m的。
橡胶材质可靠性不如窝仔片好，占用空间大，优点是按钮手感好，多个橡胶按钮可以连成一片，制成一体，方便安装。
机器按钮，实在里面还是金属窝仔片，性能和窝仔片基本一样，但有赞助机构，按钮手感比窝仔片随意马虎调度到最佳状态。

（一）按钮大小及相对间隔哀求

在操作按钮中央时，不能引起相邻按钮的联动，依据人机工学参数，相邻按钮的中央距设计原则如下：

（1）在竖排分离按钮中，两相邻按钮中央的间隔a>9mm。

（2）在横排成行按钮中，两相邻按钮中央的间隔6>13mm。

（3）为方便操作，常用的功能按钮的最小尺寸为：3mmX3mm。

（二）按钮与面板壳体的设计间隙

按钮与壳体之间须留一定的间隙，担保按钮与面板壳体之间的运动自若，间隙一 .般取0.2〜0.5mm，并应担保按下去时不能被卡住，可以顺利回弹。
卡住这种不良情形多涌如今行程较长的橡胶按钮上，对策是加高按钮深度，如行程为1mm的橡胶按钮，上面的塑胶按钮帽要赶过面壳表面1mm以上，如果塑胶按键帽赶过面壳表面不应超过1mm，也可以在面壳表面以下建围骨加深。
按钮与面板基体的合营间隙，如图7-1所示。

图7-1 按钮与面板基体的合营间隙

（1）按钮裙边尺寸C>0. 75mm,按钮与轻触开关间隙为B = 0. 2mm。

（2）水晶按钮与基体的合营间隙单边为A = 0. 1〜0. 15mm。

（3）喷油按钮与基体的合营间隙单边为A = 0. 2〜0. 25mm。

（4）跷跷板按钮的摆动方向间隙为0.25〜0.3mm，需根据按钮的大小进行实际仿照。
非摆动方向的设计合营间隙为A = 0. 2〜0.25mm。

（5）橡胶油比普通油厚0. 15mm，需在喷普通油的设计间隙上单边加0.15mm,如喷橡胶油按钮与基体的间隙为0. 3〜0.4mm。

（6）表面电镀按钮与基体的合营间隙单边为A = 0. 15〜0. 2mm。

(7)按钮凸出面板的高度如图7-2所示，普通按钮凸出面板的高度D=1.2〜4mm，一样平常取1.4mm；对付表面弧度比较大的按钮，按钮最低点与面板的高度D一样平常为0. 8〜1. 2mm。

图7-2 按钮凸出面板的高度

>>>>

四、旋钮构造设计

1.旋钮大小

旋钮一样平常设计成带有防滑纹路的圆柱形，如图8-1所示。
依据人机工学哀求，其圆柱直径最小值取6mm，宽度B最小值取 8mm.

图8-1旋钮大小

2.两旋钮之间的间隔

两旋钮之间的间隔C>8mm,如图8-2所示。

图 8-2 两旋钮之间的间隔

3.旋钮与对应装置件的间隙

旋钮与对应装置件的设计合营单边间隙A>0. 5mm,如图8-3所示。

电镀旋钮与对应装置件的设计合营单边间隙为A>0. 5 + 0. 02mm。

橡胶油比普通油厚0. 15mm,需在喷普通油的设计间隙上单边增加0. 15mm。

旋钮凸出面板基体或装饰件最高点的高度为9.5>B>8mm。

图 8-3 旋钮与对应装置件间隙

>>>>

五、防呆构造设计

防呆是一种预防纠正的行为约束手段，利用避免产生缺点的限定方法，让操作者不须要花费把稳力，也不须要履历与专业知识即可直觉无误地完成精确的操作。
如图9-1所示的零件和图9-2所示的手机卡的安装都采取这一构造。

图9-1安装防呆的不对称构造

图9-2手机卡的安装