การวิเคราะห์โดยละเอียดของการออกแบบปุ่มกดปุ่มกดแบบเงียบและแอปพลิเคชันวิศวกรรม

ในการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆเสียง "คลิก" ของปุ่มกดสวิตช์ครั้งหนึ่งเคยได้รับการพิจารณาว่าเป็นจุดเด่นของข้อเสนอแนะที่สัมผัสได้ . อย่างไรก็ตามด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับประสบการณ์ที่เงียบในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคอุปกรณ์การแพทย์ระบบบ้านอัจฉริยะและสาขาอื่น ๆ เสียงสวิตช์ต่ำหรือแม้กระทั่งสวิตช์กดเงียบได้กลายเป็นข้อได้เปรียบในการแข่งขันหลัก การลดเสียงรบกวนที่มีประสิทธิภาพในสวิตช์ปุ่มกดในขณะที่รักษาความสามารถในการทำงาน .

 

เสียงรบกวนในปุ่มกดส่วนใหญ่เกิดจากสองแหล่ง:

การสั่นสะเทือนของหน้าสัมผัสโลหะระหว่างการทำงาน .

การส่งสัญญาณเสียงสะท้อนระหว่างตัวสวิตช์และตัวเรือนอุปกรณ์ .
สาระสำคัญของการออกแบบเงียบอยู่ในสามวิธีทางเทคนิค-บัฟเฟอร์การทำให้หมาด ๆ การแยกโครงสร้างและวัสดุดูดซับพลังงาน-การเปิดใช้งานการควบคุมเสียงรบกวนแบบ end-to-end จากการสร้างการสั่นสะเทือนไปจนถึงการแพร่กระจายของคลื่นเสียง .

 

1. การออกแบบการทำให้หมาด ๆ : การลดความกว้างของการสั่นสะเทือนผ่านการกระจายพลังงาน

แกนกลางของการออกแบบการทำให้หมาด ๆ เกี่ยวข้องกับการรวมโครงสร้างหรือวัสดุที่มีลักษณะการสูญเสียภายในสูงเข้ากับส่วนประกอบที่เคลื่อนย้าย (e . g ., plungers, Springs) เพื่อแปลงพลังงานการสั่นสะเทือนเชิงกลเป็นความร้อน .}

 

การใช้งานด้านวิศวกรรม: การเพิ่ม 0 . 1–0.3 มม. ชั้นซิลิโคนหมาด ๆ ระหว่างสปริงโลหะดั้งเดิมและฐาน แรงเสียดทานภายในโซ่โมเลกุลซิลิโคนดูดซับพลังงานกระแทกลดเสียงรบกวนจากการสัมผัสโดย15–20 เดซิเบล.

 

โซลูชันขั้นสูง: โครงสร้างการทำให้หมาด ๆ แม่เหล็กใช้ความต้านทานกระแสวนที่เกิดจากการเคลื่อนที่แบบสัมพัทธ์ระหว่างแม่เหล็กถาวรและวัสดุนำไฟฟ้า . การทำให้หมาด ๆ แบบไม่มีสัมผัสนี้ช่วยหลีกเลี่ยงการชราภาพของวัสดุในขณะที่ยังคงเสียงรบกวนด้านล่าง30 dB(เทียบเท่ากับเสียงโดยรอบของห้องสมุด) .

 

2. การแยกการสั่นสะเทือน: การปิดกั้นเส้นทางการส่งสัญญาณการสั่นสะเทือนภายนอก

แม้ว่าการสั่นสะเทือนภายในจะถูกควบคุมการเชื่อมต่อที่เข้มงวดกับตัวเรือนอุปกรณ์สามารถขยายการสั่นพ้อง . การออกแบบการแยกรบกวนเส้นทางการส่งผ่านผ่านสามวิธี:

รองรับความยืดหยุ่น: การใช้ TPU (thermoplastic polyurethane, Shore ความแข็ง 40–50) เป็นเบาะระหว่างสวิตช์และ PCBs . การเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นดูดซับพลังงานการสั่นสะเทือนลดเสียงเรโซแนนซ์โดย8–12 dBเปรียบเทียบกับการบัดกรี .

 

โครงสร้างที่ไม่ได้อยู่ในแนวเดียวกัน: การออกแบบแกนการกระทำของสวิตช์และจุดสัมผัสที่อยู่อาศัยเป็นเส้นทางที่ไม่ใช่การเชื่อมต่อ . ทิศทางการเลื่อนระหว่างการส่งสัญญาณการสั่นสะเทือนยกเลิกพลังงานบางส่วนผ่านกลไกโครงสร้าง .}

 

3. แอปพลิเคชันวัสดุที่อ่อนนุ่ม: การเพิ่มประสิทธิภาพแรงเสียดทานและผลกระทบกับคุณสมบัติของวัสดุ

การเลือกวัสดุเป็นพื้นฐานของการออกแบบที่เงียบการปรับสมดุลการสึกหรอความยืดหยุ่นและการดูดซับเสียง:

วัสดุติดต่อ: โลหะผสมซิลเวอร์นิกเกิล (Agni) แทนที่หน้าสัมผัสทองเหลืองแบบดั้งเดิม . ความแข็งของพื้นผิวที่สูงขึ้นและการเปลี่ยนรูปพลาสติกลดลงในระหว่างการกระแทกเสียงรบกวนโลหะต่ำ5–8 dB.

 

วัสดุฝาปุ่ม: Two-shot molding with PC (polycarbonate) and TPU. The outer PC layer ensures strength, while the inner TPU layer (>0 . หนา 5 มม.) ลดเสียงรบกวนในระหว่างการกดนิ้ว

 

 

 

 

เทคโนโลยี Silent Switch จะพัฒนาไปสู่การยกเลิกเสียงรบกวนที่ใช้งานอยู่ + การปรับแบบปรับตัว:

วัสดุ: อัลลอยด์ที่เพิ่มขึ้นของกราฟีนและอัลลอยด์หน่วยความจำรูปร่างยังคงมีการทำให้หมาด ๆ มีความเสถียรในอุณหภูมิสูง (-40 องศาถึง 85 องศา).

 

การรวมอัจฉริยะ: เครื่องเร่งความเร็วขนาดเล็กตรวจสอบความถี่การสั่นสะเทือนแบบเรียลไทม์ . อัลกอริทึมปรับความแข็งของการหน่วงแบบไดนามิกแบบไดนามิก (e . g . ผ่าน piezoelectric {การเปลี่ยนรูปแบบเซรามิก

 

การออกแบบสวิตช์ปุ่มกดแบบเงียบตั้งอยู่ที่จุดตัดของวัสดุด้านวิทยาศาสตร์วัสดุกลศาสตร์โครงสร้างและการวิจัยประสบการณ์การใช้งาน . จากการทำให้หมาด ๆ บัฟเฟอร์ไปจนถึงการควบคุมแบบปรับตัวการพัฒนาทางเทคโนโลยีทุกครั้งนิยามใหม่ความเงียบและการสัมผัสในขณะที่ทีมงานจัดหา/QC ควรจัดลำดับความสำคัญของตัวชี้วัดเช่นความทนทานของวัสดุและการทดสอบความสอดคล้อง . ในฐานะผู้บริโภคอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ล่วงหน้าสวิตช์เงียบจะกลายเป็นความแตกต่างที่สำคัญ