CN113542467B - 一种用于手机的防水指纹识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于手机的防水指纹识别装置，涉及手机指纹识别技术领域，包括手机背壳、连接环以及其内部中心位置处固定设置有指纹识别模块，所述手机背壳内侧固定设置有固定环。本发明通过手机整体的重力对弹性片进行挤压，使冷却液腔内部的冷却液通过进液管进入到弧形活塞箱内部，进而在冷却液的作用下使活塞板在弧形活塞箱内部进行一定角度的滑动，活塞板带动内齿圈一起转动一定角度，进而多组启闭板在行星齿轮的作用下同向转动且多组启闭板外侧相互贴合，使多组启闭板组合在一起对指纹识别模块进行密封遮盖，进而当手机背部朝下放置在桌面上或平台上时，外界水源不会直接接触到指纹识别模块，大大提高了指纹识别模块的使用寿命。

Description

一种用于手机的防水指纹识别装置

技术领域

本发明涉及手机指纹识别技术领域，具体为一种用于手机的防水指纹识别装置。

背景技术

指纹识别是将识别对象的指纹进行分类比对从而进行判别，指纹识别技术作为生物体特征识别技术之一在新世纪逐渐成熟，进入了人类的生产生活领域，指纹识别技术是众多生物特征识别技术中的一种，所谓生物特征识别技术，指利用人体所固有的生理特征或行为特征来进行个人身份鉴定，由于生物识别所具有的便捷与安全等优点，使得生物识别技术在身份认证识别和网络安全领域拥有广阔的应用前景。

如今的智能手机都配备了指纹解锁功能，安全性能得到了大幅度的提升，目前有屏下指纹、后置指纹以及侧面指纹三种解锁方式，其中后置指纹通常采用电容式识别的原理，也就是在识别传感器上设置了非常多的电容极板，这些电容极板的面积相同，当用户将手机按压在传感器上时，手指表面就会与这些电容极板接触，形成一个个完整的平板电容器，以此来采集个人的指纹信息。

现有技术中采用后置指纹的手机对指纹识别装置的防水效果较差，尤其当手机背面朝下放置在桌面或者平台上时，后置指纹识别装置则贴近左面或平台，然后在人们生活中会不小心将水洒落在桌面或平台上，导致液体水会流淌至手机的后置识别装置处，使后置识别装置接触到水，若是长时间识别装置与水接触，则会导致识别装置内部的电子构件发生一定的损坏，严重时会导致后置识别装置无法正常工作，给人们生活中使用手机带来了较大的困难。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种用于手机的防水指纹识别装置，以解决现有技术中手机后置识别装置放置在桌面上或平台上时，液体水会对后置识别装置造成一定的损坏，严重时导致识别装置无法正常工作的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于手机的防水指纹识别装置，包括手机背壳、连接环以及其内部中心位置处固定设置有指纹识别模块，所述手机背壳内侧固定设置有固定环，所述固定环顶部环形分布有多组启闭板；

所述启闭板内部一角处皆设置有多组转轴，多组所述转轴外侧位于启闭板顶部设置有行星齿轮，所述固定环顶部位于多组启闭板上方设置有与多组行星齿轮相啮合的内齿圈，所述固定环顶部且位于内齿圈的外侧均匀设置有多组弧形活塞箱，所述弧形活塞箱内部开设有活塞腔，所述内齿圈顶部皆固定连接有延伸至弧形活塞箱内部且与活塞腔相配合的活塞板；

所述手机背壳底部均匀设置有多组固定板，多组所述固定板边缘位置处皆倾斜固定连接有弹性片，所述弹性片和固定板之间的两侧皆设置有橡胶片以及一端设置的密封橡胶带，所述弹性片顶部开设有冷却液腔，所述冷却液腔和活塞腔之间通过进液管相连通。

通过采用上述技术方案，当将手机背部朝下放置在桌面或平台上时，手机整体的重力对弹性片进行挤压，使弹性片处于被动压缩的状态，进而使冷却液腔内部的冷却液通过进液管进入到弧形活塞箱内部，进而在冷却液的作用下使活塞板在弧形活塞箱内部进行一定角度的滑动，活塞板滑动的过程中，活塞板带动内齿圈一起转动一定角度，内齿圈转动啮合带动多组行星齿轮进行相同方向的转动，进而多组启闭板同向转动且多组启闭板外侧相互贴合，进而多组启闭板组合在一起对指纹识别模块进行密封遮盖，以上可知，当手机背部朝下放置在桌面上或平台上时，外界水源不会直接接触到指纹识别模块，大大提高了指纹识别模块的使用寿命，且一定程度提高了人们使用手机的便捷性以及舒适性。

本发明进一步设置为，所述手机背壳内侧位于多组启闭板的顶部设置有指纹识别模块，所述指纹识别模块外侧固定设置有连接环，且连接环和外界手机内部结构相固定连接。

通过采用上述技术方案，通过连接环，可以将指纹识别模块与外界手机内部结构相连接，且指纹识别模块与手机内部电路板电性连接，起到对手指指纹识别的作用。

本发明进一步设置为，多组所述活塞板之间位于内齿圈顶部的位置处设置有环形滑轨，多组所述弧形活塞箱内侧皆设置有与环形滑轨相配合的滑槽。

通过采用上述技术方案，环形滑轨随着多组活塞板整体移动时，环形滑轨可对活塞腔起到密闭的作用，且不影响活塞板在活塞腔内部移动。

本发明进一步设置为，多组所述弧形活塞箱底部一角处设置有与进液管相配合的进液孔，且弧形活塞箱远离进液孔一侧的位置处设置有排气孔。

通过采用上述技术方案，进液孔与进液管相配合，方便冷却液从冷却液腔进入到活塞腔内部，且排气孔便于在活塞板移动时进行排气和吸气。

本发明进一步设置为，所述固定环顶部均匀开设有多组分别与转轴相配合的活动孔，且活动孔和转轴之间均匀环形活动设置有多组活动珠。

通过采用上述技术方案，活动孔起到对转轴的限位活动支撑，使转轴在转动时更加稳定，不会发生偏移的现象，且多组活动珠的设置使转轴转动时更加流畅，不会发生卡顿的现象。

本发明进一步设置为，多组所述弧形活塞箱底部的边缘位置处固定设置有与固定环相配合的限位板，且限位板内表面为与固定环外表面相贴合的弧面。

通过采用上述技术方案，限位板的设置使弧形活塞箱与固定环的接触面积增大，当冷却液进入活塞腔内部时，使弧形活塞箱整体更加稳定。

本发明进一步设置为，所述手机背壳底部固定设置有与三组固定板相配合的底板，所述底板内部皆开设有与固定板相配合的配合凹槽。

通过采用上述技术方案，底板起到对固定环内部结构的遮盖保护作用，有效的避免了外界杂质通过固定环进入到手机内部，影响手机的正常使用。

本发明进一步设置为，所述底板中心位置处开设有通孔，且通孔内侧皆固定设置有密封圈。

通过采用上述技术方案，在多组启闭板开启后，使指纹识别模块通过通孔裸露出来，进而人们可以通过通孔对指纹识别模块进行接触。

本发明进一步设置为，所述手机背壳内部一角处设置有安装孔，且安装孔和外界手机摄像头结构相配合。

通过采用上述技术方案，通过设置安装孔，更好的配合外界手机的摄像头结构。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

1、本发明通过在手机背壳内侧设置有与指纹识别模块相配合的多组启闭板，每组启闭板沿着其内部一角处的转轴可以进行转动，当将手机背部朝下放置在桌面或平台上时，手机整体的重力对弹性片进行挤压，使弹性片处于被动压缩的状态，进而使冷却液腔内部的冷却液通过进液管进入到弧形活塞箱内部，进而在冷却液的作用下使活塞板在弧形活塞箱内部进行一定角度的滑动，活塞板滑动的过程中，活塞板带动内齿圈一起转动一定角度，内齿圈转动啮合带动多组行星齿轮进行相同方向的转动，进而多组启闭板同向转动且多组启闭板外侧相互贴合，进而多组启闭板组合在一起对指纹识别模块进行密封遮盖，以上可知，当手机背部朝下放置在桌面上或平台上时，外界水源不会直接接触到指纹识别模块，大大提高了指纹识别模块的使用寿命，且一定程度提高了人们使用手机的便捷性以及舒适性；

2、本发明脱离桌面或者平台表面时，由于手机整体的重力不再对多组弹性片进行挤压压缩，进而弹性片在自身弹性的作用下复位，且在弹性片复位的情况下，冷却液腔内部容积增大，将位于活塞腔内部的冷却液抽出，使活塞板复位移动至初始位置处，进而通过活塞板依次带动内齿圈和行星齿轮进行反向转动，使多组启闭板打开，进而在拿起手机使用时，不会影响指纹识别模块的正常使用；

3、本发明当手机背部放置在桌面或平台上时，手机整体重量对多组弹性片进行挤压压缩，由于弹性片具有一定的厚度，手机背壳不会完全贴合桌面或者平台表面，由此可知，多组弹性片在被挤压压缩时不仅可以对多组启闭板进行闭合，还可以对手机背壳起到一定高度的支撑，使手机背壳和桌面或者平台表面有一定的距离，进一步的保护了多组启闭板直接与水接触的问题，进一步提高了启闭板以及指纹识别模块的防水效果；

4、本发明当手机放置在桌面上或者平台表面上进行充电时，位于活塞腔内部的冷却液可以指纹识别模块起到一定的散热降温效果，使手机在充电时产生的热量对指纹识别模块的影响大大减小，进一步的提高了指纹识别模块的使用寿命，降低了热量对指纹识别模块的损坏程度。

附图说明

图1为本发明手机背壳外侧的安装结构示意图；

图2为本发明手机背壳内侧的安装结构示意图；

图3为本发明放大后的内部结构分解图；

图4为本发明内部结构放大后的第一视角结构示意图；

图5为本发明内部结构放大后的第二视角结构示意图；

图6为本发明开启后的放大局部结构示意图；

图7为本发明闭合后的放大局部结构示意图；

图8为本发明挤压架放大后的分解图；

图9为本发明弧形活塞箱放大后的分解图。

图中：1、手机背壳；2、固定环；3、启闭板；4、转轴；5、行星齿轮；6、内齿圈；7、环形滑轨；8、活塞板；9、弧形活塞箱；10、活塞腔；11、滑槽；12、进液管；13、固定板；14、橡胶片；15、密封橡胶带；16、弹性片；17、冷却液腔；18、连接环；19、指纹识别模块；20、进液孔；21、限位板；22、安装孔；23、底板；24、通孔；25、活动孔；26、配合凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

一种用于手机的防水指纹识别装置，如图1、图2、图3、图6、图7、图8和图9所示，包括手机背壳1、连接环18以及其内部中心位置处固定设置有指纹识别模块19，手机背壳1内侧位于多组启闭板3的顶部设置有指纹识别模块19，指纹识别模块19外侧固定设置有连接环18，且连接环18和外界手机内部结构相固定连接，手机背壳1内侧固定设置有固定环2，固定环2顶部环形分布有多组启闭板3，多组启闭板3同向转动且多组启闭板3外侧相互贴合，进而多组启闭板3组合在一起对指纹识别模块19进行密封遮盖；

启闭板3内部一角处皆设置有多组转轴4，固定环2顶部均匀开设有多组分别与转轴4相配合的活动孔25，且活动孔25和转轴4之间均匀环形活动设置有多组活动珠，多组转轴4外侧位于启闭板3顶部设置有行星齿轮5，固定环2顶部位于多组启闭板3上方设置有与多组行星齿轮5相啮合的内齿圈6，固定环2顶部且位于内齿圈6的外侧均匀设置有多组弧形活塞箱9，弧形活塞箱9内部开设有活塞腔10，内齿圈6顶部皆固定连接有延伸至弧形活塞箱9内部且与活塞腔10相配合的活塞板8，活塞板8滑动的过程中，活塞板8带动内齿圈6一起转动一定角度，内齿圈6转动啮合带动多组行星齿轮5进行相同方向的转动；

手机背壳1底部均匀设置有多组固定板13，多组固定板13边缘位置处皆倾斜固定连接有弹性片16，弹性片16和固定板13之间的两侧皆设置有橡胶片14以及一端设置的密封橡胶带15，弹性片16顶部开设有冷却液腔17，冷却液腔17和活塞腔10之间通过进液管12相连通，手机整体的重力对弹性片16进行挤压，使弹性片16处于被动压缩的状态，进而使冷却液腔17内部的冷却液通过进液管进入到弧形活塞箱9内部，进而在冷却液的作用下使活塞板8在弧形活塞箱9内部进行一定角度的滑动。

请参阅图3和图6，多组活塞板8之间位于内齿圈6顶部的位置处设置有环形滑轨7，多组弧形活塞箱9内侧皆设置有与环形滑轨7相配合的滑槽11，本发明通过设置以上结构，环形滑轨7随着多组活塞板8整体移动时，环形滑轨7可对活塞腔10起到密闭的作用，且不影响活塞板8在活塞腔10内部移动。

请参阅图9，多组弧形活塞箱9底部一角处设置有与进液管12相配合的进液孔20，且弧形活塞箱9远离进液孔20一侧的位置处设置有排气孔，本发明通过设置以上结构，进液孔20与进液管12相配合，方便冷却液从冷却液腔17进入到活塞腔10内部，且排气孔便于在活塞板8移动时进行排气和吸气。

请参阅图3和图9，多组弧形活塞箱9底部的边缘位置处固定设置有与固定环2相配合的限位板21，且限位板21内表面为与固定环2外表面相贴合的弧面，本发明通过设置以上结构，限位板21的设置使弧形活塞箱9与固定环2的接触面积增大，当冷却液进入活塞腔10内部时，使弧形活塞箱9整体更加稳定。

请参阅图1和图3，手机背壳1底部固定设置有与三组固定板13相配合的底板23，底板23内部皆开设有与固定板13相配合的配合凹槽26，底板23中心位置处开设有通孔24，且通孔24内侧皆固定设置有密封圈，手机背壳1内部一角处设置有安装孔22，且安装孔22和外界手机摄像头结构相配合，本发明通过设置以上结构，底板23起到对固定环2内部结构的遮盖保护作用，有效的避免了外界杂质通过固定环2进入到手机内部，影响手机的正常使用，在多组启闭板3开启后，使指纹识别模块19通过通孔24裸露出来，进而人们可以通过通孔24对指纹识别模块19进行接触，通过设置安装孔22，更好的配合外界手机的摄像头结构。

本发明的工作原理为：使用时，将本发明的手机背壳1安装在外界手机的背部，且通过连接环18内侧对指纹识别模块19进行支撑，连接环18的外侧与外界手机内部结构相连接，进而使指纹识别模块19与外界手机电路板相电性连接；

当将安装有本发明整体结构的手机背部朝下放置在桌面上或者平台表面上时，通过在手机背壳1内侧设置有与指纹识别模块19相配合的多组启闭板3，每组启闭板3沿着其内部一角处的转轴4可以进行转动，当将手机背部朝下放置在桌面或平台上时，手机整体的重力对弹性片16进行挤压，使弹性片16处于被动压缩的状态，进而使冷却液腔17内部的冷却液通过进液管进入到弧形活塞箱9内部，进而在冷却液的作用下使活塞板8在弧形活塞箱9内部进行一定角度的滑动；

活塞板8滑动的过程中，活塞板8带动内齿圈6一起转动一定角度，内齿圈6转动啮合带动多组行星齿轮5进行相同方向的转动，进而多组启闭板3同向转动且多组启闭板3外侧相互贴合，进而多组启闭板3组合在一起对指纹识别模块19进行密封遮盖；

由此可知，当手机背部朝下放置在桌面上或平台上时，外界水源不会直接接触到指纹识别模块19，大大提高了指纹识别模块19的使用寿命，且一定程度提高了人们使用手机的便捷性以及舒适性；

进一步的说，活塞板8将活塞腔10分成两部分腔室，冷却液通过进液孔20进入到第一个腔室内部，冷却液推动活塞板8移动，使第一腔室内部容积增大的同时，第二腔室的容积减小，容积减小的过程中将第二腔室内部的气体通过远离进液孔20一侧设置的排气阀排出第二腔室的外部，当活塞板8回移复位时，第二腔室可以通过排气阀从外部吸入气体；

当手机没有放置在桌面上或者平台表面上时，由于手机整体的重力不再对多组弹性片16进行挤压压缩，进而弹性片16在自身弹性的作用下复位，且在弹性片16复位的情况下，冷却液腔17内部容积增大，将位于活塞腔10内部的冷却液抽出，使活塞板8复位移动至初始位置处，进而通过活塞板8依次带动内齿圈6和行星齿轮5进行反向转动，使多组启闭板3打开，进而在拿起手机使用时，不会影响指纹识别模块19的正常使用；

进一步的说，当手机放置在桌面上或者平台表面上进行充电时，位于活塞腔10内部的冷却液可以指纹识别模块19起到一定的散热降温效果，使手机在充电时产生的热量对指纹识别模块19的影响大大减小，进一步的提高了指纹识别模块19的使用寿命，降低了热量对指纹识别模块19的损坏程度；

且当手机整体重量对多组弹性片16进行挤压压缩时，由于弹性片16具有一定的厚度，手机背壳1不会完全贴合桌面或者平台表面，由此可知，多组弹性片16在被挤压压缩时不仅可以对多组启闭板3进行闭合，还可以对手机背壳1起到一定高度的支撑，使手机背壳1和桌面或者平台表面有一定的距离，进一步的保护了多组启闭板3直接与水接触的问题，进一步提高了启闭板3以及指纹识别模块19的防水效果；

本发明不仅很好的起到对手机指纹识别模块19的防水效果，还起到对充电时手机指纹识别模块19的局部散热降温，整体使用效果较好，大大提高了人们使用手机的便捷性以及舒适性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种用于手机的防水指纹识别装置，包括手机背壳(1)、连接环(18)以及其内部中心位置处固定设置有指纹识别模块(19)，其特征在于：所述手机背壳(1)内侧固定设置有固定环(2)，所述固定环(2)顶部环形分布有多组启闭板(3)；

所述启闭板(3)内部一角处皆设置有多组转轴(4)，多组所述转轴(4)外侧位于启闭板(3)顶部设置有行星齿轮(5)，所述固定环(2)顶部位于多组启闭板(3)上方设置有与多组行星齿轮(5)相啮合的内齿圈(6)，所述固定环(2)顶部且位于内齿圈(6)的外侧均匀设置有多组弧形活塞箱(9)，所述弧形活塞箱(9)内部开设有活塞腔(10)，所述内齿圈(6)顶部皆固定连接有延伸至弧形活塞箱(9)内部且与活塞腔(10)相配合的活塞板(8)；

所述手机背壳(1)底部均匀设置有多组固定板(13)，多组所述固定板(13)边缘位置处皆倾斜固定连接有弹性片(16)，所述弹性片(16)和固定板(13)之间的两侧皆设置有橡胶片(14)以及一端设置的密封橡胶带(15)，所述弹性片(16)顶部开设有冷却液腔(17)，所述冷却液腔(17)和活塞腔(10)之间通过进液管(12)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于手机的防水指纹识别装置，其特征在于：所述手机背壳(1)内侧位于多组启闭板(3)的顶部设置有指纹识别模块(19)，所述指纹识别模块(19)外侧固定设置有连接环(18)，且连接环(18)和外界手机内部结构相固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于手机的防水指纹识别装置，其特征在于：多组所述活塞板(8)之间位于内齿圈(6)顶部的位置处设置有环形滑轨(7)，多组所述弧形活塞箱(9)内侧皆设置有与环形滑轨(7)相配合的滑槽(11)。

4.根据权利要求1所述的一种用于手机的防水指纹识别装置，其特征在于：多组所述弧形活塞箱(9)底部一角处设置有与进液管(12)相配合的进液孔(20)，且弧形活塞箱(9)远离进液孔(20)一侧的位置处设置有排气孔。

5.根据权利要求1所述的一种用于手机的防水指纹识别装置，其特征在于：所述固定环(2)顶部均匀开设有多组分别与转轴(4)相配合的活动孔(25)，且活动孔(25)和转轴(4)之间均匀环形活动设置有多组活动珠。

6.根据权利要求1所述的一种用于手机的防水指纹识别装置，其特征在于：多组所述弧形活塞箱(9)底部的边缘位置处固定设置有与固定环(2)相配合的限位板(21)，且限位板(21)内表面为与固定环(2)外表面相贴合的弧面。

7.根据权利要求1所述的一种用于手机的防水指纹识别装置，其特征在于：所述手机背壳(1)底部固定设置有与三组固定板(13)相配合的底板(23)，所述底板(23)内部皆开设有与固定板(13)相配合的配合凹槽(26)。

8.根据权利要求7所述的一种用于手机的防水指纹识别装置，其特征在于：所述底板(23)中心位置处开设有通孔(24)，且通孔(24)内侧皆固定设置有密封圈。

9.根据权利要求1所述的一种用于手机的防水指纹识别装置，其特征在于：所述手机背壳(1)内部一角处设置有安装孔(22)，且安装孔(22)和外界手机摄像头结构相配合。

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