本公开的实施例优化了具有一个或多个开关组件的产品的产量，并且改善了产品的撞击稳健性而无需牺牲触感。基于在制造期间开关组件中的间隙的故障界限，垫片的单一大小被计算。基于该间隙，垫片被选择性地插入开关组件中，以便最大化开关组件产量，同时最小化成本。在一些示例中，支架被设计用于开关组件。支架具有被调整以在撞击事件期间吸收能量以便防止开关故障的三维基准面和横梁。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景由于便于使用和人体工程学的原因，移动设备上的触觉按钮通常被放置在外部暴露表面上。这些按钮通常从设备表面凸出，使得它们易于用手指来移位到开关激活点。为了提供高质量的按钮按压体验，在制造过程期间按钮与开关致动器之间的间隙必须被非常严格地控制。如果间隙过大，则在按钮按压期间按钮将左右摇动，导致给用户不良感受。如果间隙过小(例如，过盈(interference))，则由于小量的按钮行程，开关的触感不良。如果间隙过大或过小，则产品产量由于设备的维修或丢弃而降低。一些解决方案聚焦于通过短尺寸链(tolerance chain)、使用各种大小的垫片对每个开关组件的定制调整、接受低产量、或接受(并销售)差质量触感的设备来在制造期间严格控制开关组件的尺寸。这些解决方案中的每一个都是不理想的。例如，由于设备架构约束，严格控制尺寸是昂贵的且经常是不可行的。对每个开关组件的定制调整是劳动密集型工作且后勤保障方面是困难的，为用户带来更高成本。产量损失也是昂贵的，而差质量触感导致不好的用户体验以及销售损失。此外，诸如意外掉落之类的撞击事件可能导致开关的触感和/或功能性的损失。例如，开关内部的材料可能永久地变形或碎裂。为了防止这种情况，开关组件的一些现有设计仅依赖于设备机壳的固有能量吸收特性。当在意外掉落期间遭受完整的撞击力时，这样的现有开关组件和按钮经常被损坏，从而不利地影响了客户满意度。概述本公开的各实施例通过在多个开关组件中限定间隙的故障界限来优化产品产量。所述多个开关组件中的每一个中的间隙表示从按钮到开关致动器的行程量。垫片的单一大小基于所限定的故障界限被计算，以便优化所述多个开关组件的产量。对于所述多个开关组件中的每一个，基于用于该开关组件的间隙，垫片被选择性地插入到该开关组件内。在一些示例中，设计用于容纳按钮、垫片和开关致动器的支架被用来吸收撞击能量。所述支架具有多个三维基准面，所述基准面被调整以在撞击事件期间防止开关故障。提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并非旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用作辅助确定要求保护的主题的范围。附图简述图1是计算设备中按钮布置的截面侧视图表示。图2A是被设计成容纳垫片以及在撞击事件期间吸收撞击能量的支架的示例性截面图(例如正面)。图2B是被设计成容纳垫片以及在撞击事件期间吸收撞击能量的支架的示例性截面图(例如背面)。图3示出了具有用于多个开关组件的单一大小的并被设计用于选择性插入间隙内的垫片的示例性视图。图4是示出安装垫片的示例性方法的过程流程图。图5A是示出用于计算设备的触觉开关堆栈的一个实施例的截面图的示例性框图。图5B是示出用于撞击分析的开关堆栈的一个实施例的截面图的示例性框图。图6A是基于一百万模拟蒙特卡罗(Monte Carlo)模型的示例性开关至按钮致动器间隙分布。图6B是被故意偏移之后的示例性开关至按钮致动器间隙分布，使得落在规格界限之外的所有设备具有大的开关至按钮致动器间隙。图7是示出用于组装和测试计算设备中的开关的自动化方法的过程流程图。图8是示出用于决定是否要将垫片添加到特定的开关组件的方法的过程流程图。图9A和9B示出显示当修改间隙和销规(pin gauge)直径时产量的变化的模拟结果。图10示出了柔性印刷电路板(FPC)上示例性支架的安装。图11示出了计算设备的机壳内示例性FPC和支架组件的安装。图12示出了支架与FPC之间垫片的安装。图13示出了示例性电源按钮的截面图。在全部附图中，相应的附图标记指示相应的部分。详细描述参照附图，本公开的各实施例在提供撞击稳健性的改善的同时通过触觉按钮间隙调整来优化产量。间隙512的故障界限(failure limits)在被配置用于接收按钮104的多个开关组件中被限定。所述多个开关组件中的每一个中的间隙512表示从按钮致动器表面508到开关致动器表面510的行程量。垫片300的单一大小基于所限定的故障界限被计算，以便优化或以其他方式增加所述多个开关组件的产量。基于开关组件的测得间隙512，垫片300被选择性地插入所述多个开关组件中的每一个中。在一些实施例中，支架200接触按钮104、垫片300、以及开关504。支架200具有多个三维基准面，所述基准面被调整以在撞击事件(例如，意外掉落)期间吸收撞击能量以便防止开关故障。本公开的各方面允许在设备组装期间对开关致动器表面510与按钮致动器表面508之间的间隙的快速且精确的调整。本公开的另一些方面允许在一个或多个维度中(例如，在所有轴上)相对于按钮致动器表面508对开关柔性印刷电路板(FPC)502的精确定位。这最大化触觉按钮组件产量和感觉，同时最小化了成本。本公开的各方面进一步提供无需紧固件或粘合剂就将调整垫片300保持在适当位置、将开关堆栈组件(FPC 502和支架200)保持在机壳102中、以及将开关FPC 502保持在所需位置中的特征。这显著地减少了返工和维修，并允许零件的回收再利用。本公开的另一些方面提供吸收撞击能量以便增加掉落存活能力的特征。支架200在开关504后面提供了柔性支撑梁以便改善撞击稳健性而无需牺牲触感。关于按钮，由于有缺陷或故障的按钮的保修索赔减少，从而在整个产品生命周期中提供了增强的用户满意度。参考图1，一示例性框图示出了具有按钮104的计算设备，按钮被安装在计算设备的机壳102中。计算设备包括具有一个或多个按钮或用于接收用户输入的其他机械装置的任何机壳。例如，计算设备可包括移动计算设备或任何其他的便携式设备。在一些实施例中，计算设备包括移动电话、膝上型计算机、平板、计算板、上网本、游戏设备、数字相机、手表设备、悬挂式设备、头戴式耳机和耳机设备、其他可穿戴微型设备和/或便携式媒体播放器。计算设备还可包括较不便携的设备，诸如台式个人计算机、自助服务终端和桌面设备。另外，计算设备可表示一组处理单元或其他计算设备。计算设备具有从设备表面凸出的按钮104，允许按钮104被容易地(例如，利用手指或指示笔)移位到开关激活点。按钮104可激活与计算设备相关联的功能，诸如音量控制、电源接通/关闭、相机等。在一些实施例中，计算设备包括用于提供音量控制、电源接通/关闭、相机功能等的分开的按钮104。接着参考图2A和2B，示例性图示出了支架200。支架200在三维(例如，x轴、y轴、和z轴位置特征)中具有多个基准面。基准面包括至少两个基准脚202和一横梁204。每个基准脚202具有高度(例如，在塑料支架与刚性机壳之间的开关后面的空间)。横梁204具有宽度和厚度。在一些示例中，横梁204横跨支架200。横梁204的厚度防止因撞击导致的故障并具有提供用户希望的感受的刚性。此外，基准脚202的高度、横梁204的宽度、以及横梁204的厚度被调整以便在撞击事件期间防止开关故障。如本文所述，基准脚202的高度、横梁204的宽度、以及横梁204的厚度的示例值是基于间隙而动态计算的。替换地，基准脚202的高度、横梁204的宽度、以及横梁204的厚度是彼此依赖的。在又一实施例中，基准脚202的高度、横梁204的宽度、以及横梁204的厚度是预定义的。在一个示例中，针对设备几何结构的标称值和近似界限在下表1中示本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有开关组件的计算设备，所述开关组件包括：具有多个三维基准面的支架，所述多个基准面包括各自具有高度的至少两个基准脚和具有宽度和厚度的一横梁，其中所述高度、宽度和厚度被调整以便在撞击事件期间防止开关故障，其中所述多个基准面在所述计算设备的机壳和所述开关组件之间形成撞击区域来吸收能量以便在所述撞击事件期间防止开关故障；以及被配置成容纳垫片的间隙，所述间隙表示当用户按压按钮时所述按钮接触开关致动器的行程量，所述垫片具有为优化多个开关组件的产量而计算出的大小，所述大小是基于所述多个开关组件的所述间隙的所限定的故障界限被计算的，所述大小对所述多个开关组件中的每一个都相同。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.24 US 14/260,9681.一种具有开关组件的计算设备，所述开关组件包括：具有多个三维基准面的支架，所述多个基准面包括各自具有高度的至少两个基准脚和具有宽度和厚度的一横梁，其中所述高度、宽度和厚度被调整以便在撞击事件期间防止开关故障，其中所述多个基准面在所述计算设备的机壳和所述开关组件之间形成撞击区域来吸收能量以便在所述撞击事件期间防止开关故障；以及被配置成容纳垫片的间隙，所述间隙表示当用户按压按钮时所述按钮接触开关致动器的行程量，所述垫片具有为优化多个开关组件的产量而计算出的大小，所述大小是基于所述多个开关组件的所述间隙的所限定的故障界限被计算的，所述大小对所述多个开关组件中的每一个都相同。2.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，所述多个基准面被配置成形成具有比在所述撞击事件期间发生的行程量更大的行程距离的撞击区域。3.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，所述垫片被安装而无需粘合剂，其中所述支架进一步包括用于定位和保持被安装来减少间隙的大小的垫片的销规，其中所述垫片经由所述销规而无需粘合剂被安装在所述支架中。4.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，所述多个基准面允许在三维中相对于按钮致动器对开关柔性印刷电路板(FPC)进行精确定位而无需紧固件或粘合剂。5.如权利要求1所述的开关组件，其特征在于，所述开关组件的制造基于所限定的故障界限被调整以便减少具有少于最小间隙值的值的所述间隙的统计学上发生。6.一种组装并测试计算设备中的开关的自动化方法，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·C·高登，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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