CN101568816B - 压力检测器及具有该压力检测器的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供检测预定的压力的压力检测器及具有该压力检测器的电子设备，该压力检测器具有：壳体，其具有向外部开口的凹部；和薄片，其覆盖该凹部，且在置于所述预定的压力以上的环境时，会破损。

Description

压力检测器及具有该压力检测器的电子设备

技术领域

本发明一般涉及压力检测器，尤其涉及检测是否受到预定压力以上的压力的压力检测器。本发明例如适合于检测手机是否被置于超过2m深的水深处的水压检测器。

背景技术

伴随近年来的便携式信息设备的普及，重要的是保证便携式信息设备的环境。该情况时，需要容易且廉价地检测设备是否处于所保证的环境内的手段。作为应该保证的环境之一，有压力。例如，对于手机而言，大多可以保证能够耐受预定的水深、例如2m深的水深的环境。这是由制造商进行如下保证的，即使误将手机没入水中时，只要其是保证范围内的环境就不会损坏。因此，当不能耐受保证范围内的环境时，制造商将无偿修理手机。

作为现有技术例如有专利文献1～3。

【专利文献1】日本特开2006-177919号公报

【专利文献2】日本特开2001-116637号公报

【专利文献3】日本特开2002-181228号公报

但是，在手机因为没入水中而损坏时，以往制造商不能简单地判定手机掉落到超过保证范围的水深处，还是手机不能耐受保证范围内的水深。该情况时，必须允许水和手机在保证范围内的水深处接触。因此，仅仅在手机上安装化学检测水的介质还不够。这样，在当前具有防水功能的便携式信息设备中，还不存在小型且廉价的水压检测器。当然，该问题也存在于除手机之外的便携式信息设备、例如个人数字助理(PDA)、笔记本式个人电脑(PC)、手表、计算机、游戏机、音频设备、寄存器等。

发明内容

本发明的目的在于，例示能够简单且廉价地检测压力的压力检测器、及具有该压力检测器的信息设备。

作为本发明的一个方面的压力检测器检测预定的压力，该压力检测器包括壳体，其具有凹部，该凹部包括贯通壳体的通孔；薄片，其用于覆盖该凹部，且在置于所述预定的压力以上的环境时，会破损；和半透过膜，其覆盖所述通孔的一端，使得空气通过、而水不能通过。这种压力检测器可以根据薄片是否破裂来机械地检测预定的压力。作为本发明的另一个方面的压力检测器检测预定的压力，其特征在于，该压力检测器包括：在所述预定的压力下不变形的支承部；和变形部件，其可变形地安装在所述支承部上，且在置于所述预定的压力以上的环境时，产生塑性变形。这种压力检测器可以根据变形部件是否塑性变形来机械地检测预定的压力。

还可以具有突起，该突起在所述凹部内与所述薄片相对设置，并与在所述凹部内挠曲的所述薄片接触，使所述薄片容易破损。利用突起容易实现使薄片破裂的压力控制。优选与所述薄片接触的、所述壳体的用于限定所述凹部的轮廓被倒圆。由此，可以防止薄片在达到预定的压力之前的弹性变形范围内因壳体的角部而破裂，可以提高压力检测精度。

所述凹部可以包括贯通所述壳体的通孔，所述压力检测器还可以具有半透过膜，该半透过膜覆盖所述通孔的一端，使得空气通过、而水不能通过。由此，特别是，压力检测器能够作为水压检测器发挥作用，可以防止薄片因水压以外的压力而破裂。

还可以具有保护部件，该保护部件设置于所述薄片的与所述凹部相反的一侧，并固定在所述壳体上，用于保护所述薄片在与所述凹部相反的一侧不因产生变形而破损。由此，可以防止在飞机内等气压低的环境下，凹部的内压上升，使得薄片被顶起而破裂。

优选所述凹部的内表面的颜色与所述薄片的颜色不同。由此，可以提高薄片破损时的视觉辨认性。优选还具有下述部件：该部件设置于所述凹部的内部，且与水进行反应而产生物理性质的变化，在变干后也仍保持该变化后的状态。利用这种部件可以提高薄片破损而凹部内部进水时的视觉辨认性。并且，所述薄片具有双重结构，所述压力检测器还可以具有着色部件，该着色部件夹入到所述薄片的内部，且颜色与所述薄片的颜色不同。着色部件包括固体和液体等的涂料、墨水、染料。通过夹入着色部件，在薄片破损时，该着色部件将薄片着色，提高薄片破裂的视觉辨认性。

根据本发明的另一个方面，提供了一种包括检测预定的压力的压力检测器的信息设备，所述压力检测器包括：壳体，其具有凹部；和薄片，其用于覆盖所述凹部的开口，且在置于预定的压力以上的水下环境时会破损，所述凹部包括贯通所述壳体的通孔，其特征在于，所述压力检测器还包括：半透过膜，其被配置为覆盖所述通孔的位于所述壳体的底面的开口，使得空气通过所述半透过膜而水不能通过所述半透过膜。

下面，通过参照附图说明的优选实施例，将更加明了本发明的其他目的及其他特征。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的压力检测器的简要剖视图。

图2(a)和图2(b)是说明图1所示的压力检测器的动作的简要剖视图。

图3(a)和图3(b)是图1所示的压力检测器的变形例的简要剖视图。

图4是图1所示的压力检测器的另一变形例的简要剖视图。

图5是图1所示的压力检测器的又一变形例的简要剖视图。

图6是图1所示的压力检测器的又一变形例的简要剖视图。

图7是图1所示的压力检测器的又一变形例的简要剖视图。

图8(a)是夹具的俯视图。

图8(b)是沿图8(a)的A-A’的剖视图。

图8(c)是安装了薄片和针的图8(b)所示夹具的剖视图。

图9是具有本发明的压力检测器的手机的后视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的压力检测器10。本发明的压力检测器检测预定的压力，在本实施例中检测特定的水压。压力检测器10可以安装在信息设备上，并相对于信息设备独立地分开设置，也可以装配在信息设备上并与信息设备成为一体。如图1所示，压力检测器10具有壳体11和薄片13。在此，图1是压力检测器10的简要剖视图。

壳体11具有凹部12，通过树脂成型法而构成。凹部12可通过预先设计成与注塑成型用的模具对应的形状，来容易形成。但是，本发明不限定壳体11的材质。壳体11可以是安装了压力检测器10的信息设备的壳体的一部分。壳体11具有支承部11a，其在特定的水压下不变形，并且以可使薄片13变形的方式支承该薄片13。支承部11a是开口部12a周围的一定范围。

凹部12具有位于图1中的上端部的圆形的开口部12a，并且具有圆形的底面12b。其结果，凹部12具有圆柱形状。当然，本发明不将凹部12的形状限定为圆柱形状。例如，凹部12可以是预定长度的槽，薄片13具有覆盖该凹部12的条状。在本实施例中，在没有薄片13时，凹部12露出于外部。但是，在压力检测器10被安装在信息设备上的情况下，被安装在从外部看不到的部位的情况居多，因此在没有薄片13时，凹部12是否露出于外部是可以进行选择的。

凹部12只要允许能够使薄片13破裂的变形足矣。例如，沿着图1中的C方向的凹部12的深度被设定成为，使凹部12的底面12b在薄片13的弹性变形的范围内不与薄片13接触。这是因为在薄片13弹性变形的范围内、薄片13与底面12b接触时，薄片13不至于产生该范围以上的变形而破损。

薄片13覆盖凹部12的开口部12a，通过未图示的粘接剂粘接在支承部11a上。薄片13固定在支承部11a上，在置于特定水压的环境时，会破损。薄片13具有圆板形状，被配置在连接薄片13的圆板的中心和凹部12的底面12b的中心的直线C上。当然，薄片13没有必要完全覆盖开口部12a。

薄片13在本实施例中破裂，但在本发明中，只要能够在特定压力下产生塑性变形足矣。这是因为可以根据有无塑性变形来检测特定压力。本发明不限定薄片13的形状、材质、厚度。例如，薄片13可以使用使水不能通过的纸、尼龙/PET等的树脂片、弹性体等。

通过调节凹部12的尺寸和薄片13的尺寸(厚度、直径)、或变更薄片13的材质，可以调节薄片13的破裂强度。例如，如果将薄片13加厚、减小薄片13的直径，则薄片13不易破裂，而如果使薄片13变薄、增大薄片13的直径，则薄片13容易破裂。

图1表示常压下的压力检测器10。图2(a)表示施加小于特定水压的压力时的压力检测器10。图2(b)表示施加特定水压以上的压力时的压力检测器10。

压力检测器10可以替换为图3(a)和图3(b)所示的压力检测器10A。压力检测器10A除上述的壳体11和薄片13外，还具有突起14，这一点与压力检测器10不同。在此，图3(a)和图3(b)是用于说明压力检测器10A的动作的简要剖视图。

突起14与薄片13相对地设置在凹部12的底面12b上。如图3(a)所示，突起14在顶点14a与在凹部12内挠曲的薄片13接触，如图3(b)所示，使薄片13容易破损。在本实施例中，突起14具有圆锥形状。连接圆锥的底面中心和顶点14a形成的直线与上述的直线C一致。另外，突起14只要是能够利用前端施加较大压力的结构，则可以是针形状、方锥等其他形状。

通过变更突起14的高度，可以调节薄片13的破裂强度。突起14在本实施例中被配置在凹部12的底面12b的中央，但本发明不限定突起14的位置。突起14可以是壳体11的一部分，也可以是其他部件。在是壳体11的一部分时，可以通过注塑成型一体形成。在与壳体11是分开形成时，可以通过压入法等安装在壳体11上。并且，突起14的材质也没有限定，但由于需要与薄片13接触并使薄片13破损的程度的强度，所以优选树脂、金属等较硬的材料。

压力检测器10也可以替换为图4所示的压力检测器10B。在此，图4是压力检测器10B的简要剖视图。如图2(a)和图2(b)所示，在压力检测器10中，壳体11的支承部11a与凹部12之间的角部11b具有剖面为直角的形状。因此，如图2(b)所示，在薄片13破损之前，在图2(a)所示状态下，薄片13与角部11b接触，薄片13有可能因角部11b施加的压力而破损。

压力检测器10B将角部11b替换为被倒圆或形成R形状(以下简称为“倒圆”)的角部11c。在此，图4是压力检测器10B的简要剖视图。在角部11c，壳体11与薄片13接触，同时限定凹部12的轮廓。通过将角部11c倒圆，在薄片13弹性变形时，不会使薄片13在达到特定压力之前破损。并且，与此对应，支承部11a变化为支承部11d，但通过略微增大薄片13等，可以确保与支承部11a相同的区域。并且，图4所示的结构当然也可以与压力检测器10A进行组合。

压力检测器10也可以替换为图5所示的压力检测器10C。在此，图5是压力检测器10C的简要剖视图。压力检测器10C在壳体11具有通孔12A，半透过膜15覆盖通孔12A的下侧开口部12c，这一点与压力检测器10不同。在图5中，通孔12A具有上侧开口部12a和下侧开口部12c。通孔12A具有将两个不同直径的圆筒重叠而成的形状，并贯通壳体11。

在开口部12c的周围，壳体11在底面具有支承部11e。半透过膜15通过未图示的粘接剂粘接在支承部11e上。半透过膜15是覆盖通孔12A的一端即开口部12c而使空气通过、但水不能通过的膜。在薄片13因外力而变形时，使通孔12A的内部的空气通过开口部12c和半透过膜15排出到外部。其结果，可以避免因通孔12A的内部体积的压缩造成的内压上升，可以使薄片13以期望的水压变形。图5所示的结构当然也可以与压力检测器10A和10B进行组合。

压力检测器10也可以替换为图6所示的压力检测器10D。在此，压力检测器10D还具有保护部件16和强调部件17，这一点与压力检测器10不同。在此，图6是压力检测器10D的简要剖视图。

保护部件16设置在薄片13的与凹部12相反的一侧，具有大于薄片13的面积，以便覆盖薄片13。壳体11在支承部11a的外侧具有支承部11f。保护部件16通过未图示的粘接剂粘接在支承部11f上。保护部件16防止薄片13向图6的上侧变形。其结果，保护部件16保护薄片13在与凹部12相反的一侧不因产生变形而破损。例如，保护部件16防止薄片13在飞机等减压环境下破裂。

强调部件17设置在凹部12的内部，与水反进行应而产生物性性质(颜色、形状、体积等)的变化，在变干后也仍保持该变化后的状态。由此，可以通过目视更加明确地判定薄片13是否破损。

当然，图6所示的保护部件16和/或强调部件17也可以与压力检测器10A～10C进行组合。

在压力检测器10A～10D中，为了通过目视更加明确地判定薄片13是否破损，也可以使凹部12的内表面、例如底面12b的颜色与薄片13的颜色不同。不同的颜色彼此醒目，例如可以设定为补色关系。

压力检测器10也可以替换为图7所示的压力检测器10E。在此，图7是压力检测器10E的简要剖视图。压力检测器10E使用薄片13A取代薄片13，这一点与压力检测器10不同。薄片13A具有在端部13A3将薄片13A1和13A2粘在一起的双重结构。因此，薄片13A可以形成中央部未粘接的空洞13A4。空洞13A4被封入颜色与薄片的颜色不同的着色部件18。着色部件18包括固体和液体等的涂料、墨水、染料。通过夹入着色部件18，在薄片13破损时，着色部件18将薄片13着色，提高薄片13破裂的视觉辨认性。

【实施例1】

对与图3所示的压力检测器10A相同的结构进行了试验。在试验中，如图8(a)～图8(c)所示，将薄片13和针14A安装在夹具11A上。进行了如下处理的试验：利用水压使薄片13挠曲，设于夹具11A的针14A刺穿，薄片13破洞而泄露液体。在此，图8(a)是夹具11A的俯视图。图8(b)是沿图8(a)的A-A’的剖视图。图8(c)是安装了薄片13和针14A的夹具11A的剖视图。

没水液体使用自来水和食用红色液体。使用食用红色液体是为了便于目视确认液体泄露情况。加压力为0～0.04MPa、0.005MPa间隔。通过目视确认到了液体泄露。薄片13使用厚度0.02mm、直径18mm的gore-tex片、和厚度0.012mm、直径18mm的铝(Al)箔这两种。

在将薄片13和针14A设置在夹具11A上后没入水中。在水中对试样加压30秒钟后，取出置于大气中，确认gore-tex片和铝箔的状态及有无液体泄露。其结果如表1和表2所示。

【表1】

gore-tex片

(压力单位：Mpa)

【表2】

铝箔

(压力单位：Mpa)

根据以上结果，可以确认在相当于超过2m水深的0.035MPa时，薄片13均破出了洞，在0.04MPa时产生了液体泄露现象。由此，可以确认压力检测器10发挥了作用。

下面，参照图9说明具有压力检测器10～10E的手机100。在此，图9是取下手机100的电池壳的后视图。

手机100是利用铰链部130将可动侧壳体110和固定侧壳体120可折叠连接的折叠式手机，可动侧壳体110构成为相对于固定侧壳体120可以旋转。可动侧壳体110具有结合了前壳和后壳的壳体结构，用于收纳显示部、接收器、印刷基板等。固定侧壳体120也具有结合了前壳和后壳的壳体结构，用于收纳操作部、印刷基板、扬声器、振动器、摄像机、电池部、天线。压力检测部10设于固定侧壳体120的电池部122附近，并被未图示的电池壳覆盖。

在动作时，用户在使用手机100时不取下未图示的电池壳，所以如图9所示，压力检测器10不露出，压力检测部10的薄片13不会损坏。另一方面，当在2m以上的水深处时，由于水浸到电池壳内，所以压力检测部10可以检测预定的水压。

以上说明了本发明的优选实施例，但本发明不限于这些实施例，可以进行各种变形和变更。

产业上的可利用性

根据本发明，可以提供能够容易且廉价地检测压力的压力检测器。

Claims (9)

1.一种包括检测预定的压力的压力检测器的信息设备，所述压力检测器包括：

壳体，其具有凹部；和

薄片，其用于覆盖所述凹部的开口，且在置于所述预定的压力以上的水下环境时会破损，所述凹部包括贯通所述壳体的通孔，

其特征在于，所述压力检测器还包括：

半透过膜，其被配置为覆盖所述通孔的位于所述壳体的底面的开口，使得空气通过所述半透过膜而水不能通过所述半透过膜。

2.根据权利要求1所述的信息设备，其特征在于，所述压力检测器还具有突起，该突起在所述凹部内与所述薄片相对设置，并与在所述凹部内挠曲的所述薄片接触，使所述薄片容易破损。

3.根据权利要求1所述的信息设备，其特征在于，与所述薄片接触的、所述壳体的用于限定所述凹部的轮廓被倒圆。

4.根据权利要求1所述的信息设备，其特征在于，所述压力检测器还具有保护部件，该保护部件设置于所述薄片的与所述凹部相反的一侧，并固定在所述壳体上，用于保护所述薄片在与所述凹部相反的一侧不因产生变形而破损。

5.根据权利要求1所述的信息设备，其特征在于，所述凹部的内表面的颜色与所述薄片的颜色不同。

6.根据权利要求1所述的信息设备，其特征在于，

所述薄片具有双重结构，

所述压力检测器还具有着色部件，该着色部件夹入到所述薄片的内部，且颜色与所述薄片的颜色不同。

7.根据权利要求1所述的信息设备，其特征在于，所述信息设备是一种便携式电子设备。

8.根据权利要求7所述的信息设备，其特征在于，所述信息设备还具有覆盖所述压力检测器的壳。

9.根据权利要求8所述的信息设备，其特征在于，

在所述壳体设置有收纳电池的收纳部，

所述壳用于覆盖所述收纳部。

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