CN213748853U - 压力传感器模组及电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种压力传感器模组及电子装置，压力传感器模组包括基板、至少一弹性悬板以及压力传感器，基板设有镂空部，弹性悬板位于镂空部内，弹性悬板的一部分边缘连接于基板，另一部分边缘与基板形成间隙，压力传感器跨设于间隙，压力传感器的至少一端设于基板，以使当弹性悬板相对基板弯折时，对压力传感器产生剪切力。当弹性悬板相对于基板弯折时，弹性悬板与基板之间发生错位而对压力传感器产生剪切力，从而使得压力传感器产生较大的剪切形变，以提高压力传感器的灵敏度，当压力传感器模组设于电子装置时，在用户触压时，可以灵敏地识别用户的触压操作，同时，将压力传感器设于基板和弹性悬板，便于自动化装配。

Description

压力传感器模组及电子装置

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，具体涉及一种压力传感器模组及电子装置。

背景技术

随着科技的不断发展，电子装置的种类越来越多，例如耳机、电子烟等产品，目前多数的电子装置采用压力感应键接受外部的触控操作，具有更好的体验功能，但是由于现有电子装置的用于安装压力传感器的结构的限制，结构多为弧面，压力传感器在自动化装配方面有较大难度，且用户在触控操作时，压力传感器所感应的形变程度低，使其灵敏度不高。

实用新型内容

鉴于以上问题，本申请提供一种压力传感器模组及电子装置，以提高压力传感器的灵敏度和便于实现自动化装配。

第一方面，本申请实施例提供一种压力传感器模组，基板、至少一弹性悬板以及压力传感器，基板设有镂空部，弹性悬板设于所述镂空部，弹性悬板的一部分边缘连接于基板，弹性悬板的另一部分边缘与基板形成间隙，压力传感器，跨设于间隙，压力传感器的至少一端设于弹性悬板，以使当弹性悬板相对基板弯折时，对压力传感器产生剪切力。

第二方面，本申请实施例还提供一种电子装置，包括上述的压力传感器模组以及外壳，压力传感器模组设置于外壳内，且弹性悬板被配置为在外壳的作用力下相对基板弯折。

本申请提供的压力传感器模组，当弹性悬板相对于基板弯折时，弹性悬板与基板之间发生错位以对压力传感器产生剪切力，从而使得压力传感器产生较大的剪切形变，以提高压力传感器的灵敏度，当压力传感器模组设于电子装置时，在用户触压时，可以灵敏地识别用户的触压操作，同时，将压力传感器设于基板和弹性悬板，以实现模组化，便于自动化装配。

本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例及附图，都属于本发明保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种压力传感器模组的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种压力传感器模组的基板以及弹性悬板的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种压力传感器模组的基板以及弹性悬板的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种压力传感器模组结构示意图；

图5为本申请实施例提供的再一种压力传感器模组结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种电子装置的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种电子装置的外壳的外延部与压力传感器模组在拆分状态下的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的另一种电子装置的外壳的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种电子装置的外壳的外延部与压力传感器模组在组装状态下的剖面图(剖切面与外壳的轴向平行)。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当理解，此处描述的具体实施例仅用于解释本申请，并不用于限定本申请。

下面将通过具体实施例对本申请实施例提供的压力传感器模组和电子装置进行详细说明。

请参阅图1，本申请实施例提供一种压力传感器模组100，包括基板110、至少一弹性悬板120以及压力传感器130，弹性悬板120连接于基板110。

请一并参阅图1和图2，在本实施例中，基板110可以为PCB板，基板110上可以集成有多个电路元件，基板110包括相互背离的第一表面111和第二表面112，基板110设有镂空部113，镂空部113可以为孔状结构，并贯穿第一表面111和第二表面112，基板110包括围成孔状结构的内周壁1131。其中，基板110可以为规则形状或者为不规则形状，例如，基板110可以为圆形、矩形、椭圆形、半椭圆形、“T”字型或者其它的形状。此外，镂空部113也可以是槽状结构或者缺口。

请继续参阅图1，在本实施例中，弹性悬板120位于镂空部113内，且弹性悬板120的一部分边缘连接于基板110，弹性悬板120的另一部分边缘与基板110之间形成间隙1132。弹性悬板120和基板110可以为一体成型结构，也可以为组合成型的结构。其中，弹性悬板120可以由具有弹性的材料制成，以使弹性悬板120受力时，可相对于基板110发生弯折，在作用于弹性悬板120的外力消失时，弹性悬板120也可以在自身回复力作用下复位。其中，弹性悬板120的一部分边缘可以连接于内周壁1131。

如图2所示，在本实施例中，弹性悬板120可以包括相互连接的自由端122和连接端123，连接端123连接于基板110，自由端122位于镂空部113。自由端122可以是指弹性悬板120中远离弹性悬板120与基板110连接处的端部，弹性悬板120在受压时，自由端122能够相对于基板110位移并可与基板110之间发生错位，其中“错位”可以是指自由端122与基板110在沿基板110的厚度方向至少部分错开。

在一些实施方式中，弹性悬板120可以包括第一弹性悬板124，压力传感器130可以设于第一弹性悬板124的自由端122以及基板110。当弹性悬板120受压时，由于自由端122未与基板110连接，自由端122可以相对于基板110位移并与基板110之间发生较大程度的错位，以对压力传感器130产生较大的剪切力(能够使压力传感器130的横截面产生剪切变形的力称为剪切力)，使得压力传感器130发生更大程度的剪切形变，以使压力传感器130感测到的压力值更大。其中，第一弹性悬板124的厚度可以与基板110的厚度保持一致，当第一弹性悬板124在未受外力作用时，第一弹性悬板124的上表面和下表面可以分别与基板110的第一表面111和第二表面112平齐，第一弹性悬板124受到压力作用时，第一弹性悬板124与基板110之间发生错位，在受压至一定的程度时，第一弹性悬板124的自由端122可以凸出于第二表面112，从而使得压力传感器130受到更大的剪切力。也就是说，压力传感器130剪切形变的方式为设置于第一弹性悬板124的部分会随着第一弹性悬板124的弯折而相对另一部分发生错移，从而发生一定的剪切形变，第一弹性悬板124弯折的程度越大，压力传感器130产生的剪切形变就越大，而当压力传感器130的一端设置于基板110，另一端设置于第一弹性悬板124时，第一弹性悬板124相对于基板110发生弯折，以使压力传感器130的两个部分之间发生错移，压力传感器130的横截面产生剪切，因此，压力传感器130随之产生的剪切形变也最大。

在一些实施方式中，如图2所示，弹性悬板120的边缘可以由多个侧边缘121围合而成，多个侧边缘121可以呈直线延伸或者曲线延伸，弹性悬板120可以是矩形板、五边形板等等，其中，弹性悬板120的边缘可以由四个侧边缘121围合而成，四个侧边缘121中的一者可以连接于基板110，压力传感器130的一端可以设于弹性悬板120的其余三个侧边缘121中的至少一者。

在一些实施方式中，如图3所示，弹性悬板120可以包括弧形边缘125以及连接边缘126，连接边缘126连接于弧形边缘125的两端，连接边缘126连接于所述基板110，弧形边缘125与基板110之间形成间隙1132，间隙1132可以连续地形成于弧形边缘125与基板110之间，其中弧形边缘125可以呈圆弧状，其长度可以大于连接边缘126的长度。压力传感器130的一端可以设置于弧形边缘125，另一端跨设于间隙1132并可以连接于基板110。

在一些实施方式中，如图4所示，弹性悬板120可以包括第一弹性悬板124和第二弹性悬板127，第一弹性悬板124与第二弹性悬板127相对设置，压力传感器130的一端设置于第一弹性悬板124，另一端可以设置于第二弹性悬板127。第一弹性悬板124和第二弹性悬板127的连接端123分别连接于基板110的边缘，第一弹性悬板124和第二弹性悬板127的自由端122均伸入镂空部113内。作为一种示例，第一弹性悬板124的端部和第二弹性悬板127的端部可以相对设置，例如，如图4所示，第一弹性悬板124和第二弹性悬板127的一端分别连接于基板110的相对的两个边缘，第一弹性悬板124的远离基板110的端部与第二弹性悬板127的远离基板110的端部可以相对设置，压力传感器130可以设于第一弹性悬板124的远离基板110的端部以及与第二弹性悬板127的远离基板110的端部。再例如，请参见图5，第一弹性悬板124和第二弹性悬板127均连接于基板110的同一侧边缘，第一弹性悬板124的一个侧边缘与第二弹性悬板127的一个侧边缘相对设置，压力传感器130的一端连接于第一弹性悬板124的一个侧边缘，另一端跨设于间隙1132并连接于第二弹性悬板127的一个侧边缘。这样设置的好处：当第一弹性悬板124和第二弹性悬板127中的一者受压时，受压的一者能够相对基板110发生弯折，并与另一者之间发生错位，从而对压力传感器130产生较大的剪切力，以使压力传感器130发生较大的剪切形变。此外，在一些实施方式中，压力传感器130的一端也可以同时设于第一弹性悬板124和第二弹性悬板127，另一端跨设于间隙1132并连接于基板110，当第一弹性悬板124和第二弹性悬板127中的至少一者相对于基板110弯折时，便可以对压力传感器130产生一定大小的剪切力。

在一些实施方式中，基板110还可以设有两个或者两个以上的镂空部113，每个镂空部113内设置有弹性悬板120，其中压力传感器130的数量可以镂空部113的数量对应。

在一些实施方式中，如图1所示，压力传感器模组100还包括受压凸部140，受压凸部140设于至少一弹性悬板120，并与压力传感器130间隔设置，受压凸部140可以与压力传感器130设于弹性悬板120的同一侧，或者两者也可以分别设于弹性悬板120的相对两侧，受压凸部140例如可以是柱状结构，其中受压凸部140可以由硬质材料制成，受压凸部140可以用于与电子装置的外壳接触，并与外壳的按压位置对应，由于受压凸部140是硬质材料制成，这样使得受压凸部140不会形成缓冲，当用户在按压外壳的对应位置时，按压力直接通过受压凸部140快速地作用至弹性悬板120，使得用户在按压的同时便可以同步地驱动弹性悬板120相对基板110弯折，在此同时，压力传感器130发生形变并产生明显的电信号，进而提高电子装置的反馈速度。

在一些实施方式中，如图1和图2所示，受压凸部140可以设于弹性悬板120的自由端122，当受压凸部140受力时可以带动弹性悬板120的自由端122相对于基板110发生较大程度的弯折，弹性悬板120的自由端122相对于基板110发生错位，以对压力传感器130产生较大的剪切力，从而使压力传感器130产生较大的形变。

作为一种示例，如图4和图5所示的结构，弹性悬板120包括第一弹性悬板124和第二弹性悬板127时，受压凸部140可以包括第一受压凸部141和第二受压凸部142，第一受压凸部141设于第一弹性悬板124，第二受压凸部142设于第二弹性悬板127，且第一受压凸部141与第二受压凸部142的朝向可以相反。当设有第一受压凸部141和第二受压凸部142的压力传感器模组100装配于电子装置的外壳时，用户可以按压外壳与第一受压凸部141和第二受压凸部142中的任一者对应的按压区域，即可以使得对应的弹性悬板120相对基板110发生弯折，从而对压力传感器130产生剪切力；当用户同时按压外壳的与第一受压凸部141和第二受压凸部142各自对应的按压区域时，第一弹性悬板124和第二弹性悬板127分别受到相反方向的按压力，从而使得第一弹性悬板124和第二弹性悬板127各自朝向相反的方向弯折，以使两者之间发生更大程度的错位，从而对压力传感器130产生更大的剪切力，压力传感器130感测到的压力值进一步增大，这样可以提高电子装置的操作灵活性和灵敏度。作为另一种示例，第一受压凸部141与第二受压凸部142的朝向可以相同，也即第一受压凸部141与第二受压凸部142可以位于基板110的同一侧；作为又一种示例，当弹性悬板仅包括第一弹性悬板124时，受压凸部140可以仅包括第一受压凸部141。

请继续参阅图1，在本实施例中，压力传感器130可以为薄膜电阻式、MEMS芯片式等类型。压力传感器130可以与基板110内的电路电连接。压力传感器130受剪切力而变形产生的电信号通过基板110内部的电路传递至基板110上的主控芯片，主控芯片通过对信号的处理及反馈并生成相应的指令，以实现对应的操作。

通过将压力传感器130的至少一端设于弹性悬板120，以实现模组化，而不需要单独将压力传感器130贴合在电子装置的外壳内，降低装配难度，便于实现自动化装配。

请一并参阅图6和图7，本申请实施例还提供一种电子装置200，包括压力传感器模组100以及外壳210，压力传感器模组100设置于外壳210内，且弹性悬板120被配置为在受到外壳210的作用力下相对基板110弯折。

可选地，上述电子装置200可以为耳机、电子烟、录音笔等，以下以电子装置200为耳机为例进行阐述。

在一些实施例中，外壳210的至少部分结构为空心结构，压力传感器模组100嵌设于空心结构内。请参阅图6，在本实施例中，外壳210包括耳塞部211和外延部212，耳塞部211配置成与耳适配的结构，外延部212可以为空心结构，例如，外延部212可以为中空柱体结构，外壳210具有内壁211，内壁211可以设有限位部212，压力传感器130的基板110可装配于限位部212，耳塞部211内设有发声元件。

作为一种示例，如图7所示，限位部212可以为凸肋，凸肋可沿平行于外壳的中心轴设置于内壁211，基板110可以与限位部212相抵，基板110嵌入外壳210内，限位部212与基板110相抵以固定基板110，防止基板110相对于外壳210滑动。其中，凸肋的数量为两个，两个凸肋相对间隔设置于内壁211，两个凸肋可以沿外壳210的轴向设置并延续至外壳210的环形端面，基板110的两端可以固定在凸肋上以固设于外壳210，并可以与内壁211抵紧。

此外，作为另一种示例，限位部212也可以为插槽，其中插槽可以沿外壳210的轴线延伸设置,基板110可以沿着外壳210的轴向嵌入插槽内。

在一些实施例中，参阅图7，空心结构的外壁可以设有按压部220，按压部220可以与弹性悬板120所在的位置相对应，按压部220可以为按压标识，用于指引用户按压外壳210上的对应位置，按压部220可以作为电子装置的“按键”，按压部220在受压时触发压力传感器130。用户通过触按“按键”控制电子装置200执行相应的按键操作功能，通过设置按压部220替代传统的机械按键，用户可以通过触压的方式来进行触压操作，以使电子装置200执行相应的操作功能。例如，按压部220可以作为“开关机键”或者“音量键”，或者其他的功能按键，在此，不作特别限定。

在一些实施方式中，当设有受压凸部140的压力传感器模组100设于外壳210内时，受压凸部140可以与外壳210间隔，当外壳210的与弹性悬板120位置对应的区域受压形变时，其可以驱动受压凸部140带动弹性悬板120相对基板110弯折。此外，在一些实施方式中，当压力传感器130装配于外壳210时，受压凸部140也可以与外壳210过盈配合，弹性悬板120会产生一定的预形变，使得设于弹性悬板120的压力传感器130可以受到轻微的剪切力，这样当外壳210受力时压力传感器130可第一时间同步因受剪切力而变形，避免出现信号延迟的情况，提高压力传感器130的灵敏度。

在一些实施方式中，如图8所示，外壳210可以包括凸出部213，凸出部的数量可以根据弹性悬板120的数量设置，例如，弹性悬板120包括第一弹性悬板124和第二弹性悬板127时，凸出部213的数量为两个，两个凸出部213分别位于基板110的相对侧，如图9所示，两个凸出部213相互错开设置，并分别朝向第一弹性悬板124和第二弹性悬板127凸出设置，凸出部213可以与弹性悬板120接触，或者，也可以不与弹性悬板120接触，只需在按压外壳210对应的位置区域时，能够触发对应的操作即可。当外壳210的设置凸出部213的部分受压时，凸出部213位移驱动弹性悬板120相对基板110弯折，以使压力传感器130受剪切力而产生形变。当压力传感器模组100的弹性悬板120设有受压凸部140时，外壳210可以不用设置上述的凸出部213，或者，当压力传感器模组100的弹性悬板120未设有受压凸部140，外壳210内可以设有上述的凸出部213，或者，压力传感器模组100的弹性悬板120设有受压凸部140，同时，外壳210也设有上述的凸出部213，受压凸部140可以与凸出部213相抵，或者，受压凸部140可以与外壳210的内壁211相抵，凸出部213与弹性悬板120相抵。

在一些实施例中，如图9所示，弹性悬板120的上表面和下表面与外壳210的内壁211之间均形成一定的间隔，通过将弹性悬板120下表面与外壳210的内壁211之间形成间隔，以使弹性悬板120相对于基板110向上或者向下弯折时可以有一定的弯折空间，弹性悬板120上的受压凸部140可以分别位于弹性悬板120的上表面、下表面与外壳的内壁211之间的间隔，由于弹性悬板120的上表面和下表面与外壳的内壁211之间均形成间隔，这样可以降低壳体210对压力传感器130的热传导，在一定程度上减少了外界温度变化对压力传感器130信号的影响，同时可以增加散热效率。

在一些实施方式中，电子装置200还可以包括无线通讯模块230(如图6所示)，无线通讯模块230用于与移动终端建立无线通讯，其中无线通讯模块230可以是蓝牙模块、Wi-Fi模块或者ZIGbee模块等。此外，在一些实施方式中，外延部212的端部还可以设有充电结构，其中充电结构可以是充电柱或者金属触点，以用于与充电设备的充电接头进行电连接。

综上，本申请实施例提供的电子装置200，通过设置上述的压力传感器模组100，当用户按压外壳210对应的按压区域时，外壳210受力驱动弹性悬板120相对于基板110弯折时与基板110发生错位，以对压力传感器130产生较大的剪切力，从而使得压力传感器130发生较大的剪切形变，压力传感器130感应到的压力值更大，这样使得电子装置200的灵敏度检测到对应按压区域的触压功能操作，实现精准操作，从而提高电子装置200的性能的一致性和稳定性。

上面结合附图对本申请各实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种压力传感器模组，其特征在于，包括：

基板，所述基板设有镂空部；

至少一弹性悬板，设于所述镂空部，所述弹性悬板的一部分边缘连接于所述基板，所述弹性悬板的另一部分边缘与所述基板形成间隙；以及

压力传感器，跨设于所述间隙，所述压力传感器的至少一端设于所述弹性悬板，以使当所述弹性悬板相对所述基板弯折时，对所述压力传感器产生剪切力。

2.根据权利要求1所述的压力传感器模组，其特征在于，所述弹性悬板包括相互连接的自由端和连接端，所述连接端连接于所述基板，所述自由端位于所述镂空部。

3.根据权利要求2所述的压力传感器模组，其特征在于，所述弹性悬板包括第一弹性悬板，所述压力传感器设于所述第一弹性悬板的自由端以及所述基板。

4.根据权利要求1或2所述的压力传感器模组，其特征在于，所述弹性悬板包括第一弹性悬板和第二弹性悬板，所述压力传感器的一端设置于所述第一弹性悬板，另一端设置于所述第二弹性悬板。

5.根据权利要求4所述的压力传感器模组，其特征在于，所述第一弹性悬板和所述第二弹性悬板相对设置。

6.根据权利要求5所述的压力传感器模组，其特征在于，所述第一弹性悬板和所述第二弹性悬板均连接于所述基板的同一侧边缘，所述第一弹性悬板的一个侧边缘与所述第二弹性悬板的一个侧边缘相对设置。

7.根据权利要求5所述的压力传感器模组，其特征在于，所述第一弹性悬板和所述第二弹性悬板的一端分别连接于所述基板的相对的两个边缘，且所述第一弹性悬板的远离所述基板的端部与所述第二弹性悬板的远离所述基板的端部相对设置。

8.根据权利要求1所述的压力传感器模组，其特征在于，所述压力传感器模组还包括受压凸部，所述受压凸部设于所述至少一弹性悬板，并与所述压力传感器间隔设置。

9.根据权利要求8所述的压力传感器模组，其特征在于，所述受压凸部包括第一受压凸部和第二受压凸部，所述第一受压凸部设于第一弹性悬板，所述第二受压凸部设于第二弹性悬板，且所述第一受压凸部与所述第二受压凸部的朝向相反。

10.根据权利要求1所述的压力传感器模组，其特征在于，所述镂空部为孔状结构，所述基板包括围成所述孔状结构的内周壁，所述弹性悬板连接于所述内周壁。

11.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的压力传感器模组以及外壳，所述压力传感器模组设置于所述外壳内，且所述弹性悬板被配置为在所述外壳的作用力下相对所述基板弯折。

12.根据权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述外壳包括内壁以及凸出部，所述凸出部设置于所述内壁并朝向所述弹性悬板凸出设置，当所述外壳受压时，所述凸出部驱动所述弹性悬板相对所述基板弯折，以对所述压力传感器产生剪切力。

13.根据权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述弹性悬板包括第一弹性悬板和第二弹性悬板，所述凸出部的数量为两个，两个所述凸出部分别位于所述基板的相对侧，并分别朝向所述第一弹性悬板和所述第二弹性悬板凸出设置。

14.根据权利要求11-13任一项所述的电子装置，其特征在于，所述外壳的至少部分结构为空心结构，所述压力传感器模组嵌设于所述空心结构内，所述空心结构的外壁设有按压部，所述按压部在受压时触发所述压力传感器。

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