CN218240883U - 压力检测结构与电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种压力检测结构与电子设备，属于压力检测技术领域。其中，压力检测结构包括主板，该主板包括固定部以及与所述固定部连接且沿受力方向可移动的自由部；电容组件，夹设在所述自由部与所述按压面板之间，并与所述按压面板的按压区域相对应，以将所述按压区域的压力信号传递至所述自由部；传感器，设置在所述主板的可形变区域上，并与所述主板中的检测电路电连接，以检测压力信号。本实用新型通过将主板设置成悬臂梁结构，可以有效增大信号输出，以及在按压面板下方设置有与按压区域对应的电容组件，可以起到传递压力和定位顶压位置的作用，电容组件与压感相结合还可以起到防误触的作用，有效提升用户在电子设备上的体验。

Description

压力检测结构与电子设备

技术领域

本实用新型属于压力检测技术领域，具体涉及一种压力检测结构与一种电子设备。

背景技术

目前，在各类电子设备产品中均设置有按键区或触控区，并基于相应的压力检测结构检测用户的按压操作或触控操作，从而实现电子设备的相应功能。但是，目前的压力检测结构一般是在按压面板或触控面板下直接贴合压力传感器，这样，导致电子设备厚度较大、不易装配且制作成本较高等问题，以及，还存在信号输出小，容易发生误触等问题。

因此，针对上述技术问题，本实用新型提出一种新的压力检测结构与电子设备。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种压力检测结构与电子设备。

本实用新型的一方面，提供一种压力检测结构，用于电子设备的按压面板，包括：

主板，包括固定部以及与所述固定部连接且沿受力方向可移动的自由部；

电容组件，夹设在所述自由部与所述按压面板之间，并与所述按压面板的按压区域相对应，以将所述按压区域的压力信号传递至所述自由部；

传感器，设置在所述主板的可形变区域上，并与所述主板中的检测电路电连接，以检测压力信号。

可选的，所述可形变区域包括自由部和/或与所述自由相连接且随所述自由部移动时发生形变的固定部。

可选的，所述传感器设置在所述主板朝向所述按压面板的一侧。

可选的，所述传感器设置在所述主板背离所述按压面板的一侧。

可选的，所述传感器采用焊接、铆接、粘接以及印刷中的任意一种固定方式固定于所述主板上。

可选的，所述传感器设置在所述自由部上时，所述自由部上开设有贯穿其厚度的至少一个应力集中槽，所述应力集中槽与所述传感器相对应。

可选的，所述自由部自所述固定部的中央区域向背离所述固定部固定侧的方向延伸。

可选的，所述主板还包括与所述固定部连接的延伸部，所述延伸部与所述自由部位于所述固定部的同一侧；

所述延伸部在所述按压面板上的正投影覆盖所述按压面板的至少一个边缘区域。

可选的，所述延伸部包括自所述固定部端部向所述自由部延伸方向延伸的两个第一子延伸部；或者，

所述延伸部包括自所述固定部端部向所述自由部延伸方向延伸的两个第二子延伸部，以及与所述两个第二子延伸部相连接的第三子延伸部。

本实用新型的另一方面，提供一种电子设备，包括外壳，所述外壳上设置有按压面板；以及，

所述外壳内容置有前文记载的所述的压力检测结构，所述固定部固定于所述外壳内侧壁上，所述电容组件贴设于所述按压面板的按压区域下方。

本实用新型提供一种压力检测结构与电子设备，通过将主板设置成悬臂梁结构，可以有效增大信号输出，以及在按压面板下方设置有与按压区域对应的电容组件，可以起到传递压力和定位顶压位置的作用，该电容组件结合压感可以防止误触，有效提升用户在电子设备上的体验。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的压力检测结构的装配示意图；

图2为本实用新型一实施例的压力检测结构的受力示意图；

图3为本实用新型实施例1的压力检测结构的整体示意图；

图4为本实用新型实施例1的压力检测结构中传感器可设置区域示意图；

图5为本实用新型实施例1的压力检测结构中电容组件可设置区域示意图；

图6为本实用新型实施例1的压力检测结构中传感器和电容组件分布位置示意图；

图7为本实用新型实施例1的压力检测结构中传感器和电容组件分布位置示意图；

图8为本实用新型实施例1的压力检测结构中传感器和电容组件分布位置示意图；

图9为本实用新型实施例1的压力检测结构中应力集中槽的结构示意图；

图10为本实用新型实施例2的压力检测结构的整体示意图；

图11为本实用新型实施例2的压力检测结构中传感器可设置区域示意图；

图12为本实用新型实施例2的压力检测结构中电容组件可设置区域示意图；

图13为本实用新型实施例2的压力检测结构中传感器和电容组件分布位置示意图；

图14为本实用新型实施例2的压力检测结构中传感器和电容组件分布位置示意图；

图15为本实用新型实施例2的压力检测结构中传感器和电容组件分布位置示意图；

图16为本实用新型实施例3的压力检测结构的整体示意图；

图17为本实用新型实施例3的压力检测结构中传感器可设置区域示意图；

图18为本实用新型实施例3的压力检测结构中电容组件可设置区域示意图；

图19为本实用新型实施例3的压力检测结构中传感器和电容组件分布位置示意图；

图20为本实用新型实施例3的压力检测结构中传感器和电容组件分布位置示意图；

图21为本实用新型实施例3的压力检测结构中传感器和电容组件分布位置示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。

除非另外具体说明，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“包括”或者“包含”等既不限定所提及的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组，也不排除出现或加入一个或多个其他不同的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示技术特征的数量与顺序。

在实用新型的一些描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”或者“固定”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系。以及，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1至图21所示，本实用新型的一方面，提出一种压力检测结构，包括：主板110、传感器120、电容组件130；其中，主板110包括固定部111以及与固定部111连接且沿受力方向可移动的自由部112，以形成悬臂梁结构；电容组件130夹设在自由部112与按压面板之间，并与按压面板的按压区域相对应，以将按压区域的压力信号传递至自由部112；传感器120设置在主板110的可行变区域上，并与主板110中的检测电路电连接，以检测压力信号。

请继续参考图1至图21，当将本实施例的压力检测结构用于电子设备中时，电子设备的外壳210顶部作为按压面板，固定部111固定在外壳210的内侧壁上，在压力检测时，对按压面板施加压力，力作用于按压面板，电容组件130将用户作用于按压面板按压区域的压力信号传递至悬臂梁的自由部112，悬臂梁向上或向下移动，其中悬臂梁活动区域范围内有行程空间，使传感器120发生微小形变，主板110上的检测电路能够将这种微小形变转换为电信号，通过连接电路传递给主控板，经过算法处理，得到对应压力值，以此达到压力检测的目的。

本实施例通过将主板设置成悬臂梁结构，以增大信号输出，并且，在外壳下方设置有与按压区域对应的电容组件，该电容组件起到传递压力和定位顶压位置的作用，以及将该电容组件与压感相结合可以起到防误触的作用。

本实施例的电容组件可以为导电硅胶、导电顶压构件等，通过电容组件与传感器相配合，使压力达到预设条件时，才可触发传感器形变，以实现良好的防误触效果。

本实施例对于电容组件在自由部上的位置不作具体限定，请参考图3、图5、图10、图12、图16、图18中的B处阴影区域，可以将电容组件130设置在上述阴影区域内，即将电容组件130设置在自由部112朝向按压面板的一侧的任意位置处，只要与按压面板的按压区域相对应，达到定位按压位置，且可以实现传递压力的作用即可。

示例性地，如图1至图3、图10、图16，可以将该电容组件130设置在自由部112的端部，以增加信号传递的敏感性。

同样的，本实施例的传感器120可设置在主板110的可行变区域任意位置上，请参考图4、图11以及图17中的A处阴影区域，可形变区域包括自由部112和/或与自由部112相连接且随自由部112移动时发生形变的固定部111，可以将传感器120设置在上述阴影区域内。也就是说，可以将传感器120与电容组件130均设置在自由部112上，两者可以在自由部112间隔设置，也可以堆叠设置，当然，还可以将传感器120设置在自由部112以及与自由部112相邻的固定部111上，还可以仅设置在与自由部112相邻的固定部111上。

进一步地，请参考图9，当传感器120设置在自由部112上时，自由部112上开设有贯穿其厚度的至少一个应力集中槽150，应力集中槽150与传感器120相对应。

更进一步地，如图6、图13、图19所示，本实施例的传感器120可以设置在主板110朝向按压面板的一侧，即传感器120与电容组件130位于主板110的同一侧。当然，传感器120也可以设置在主板110背离按压面板的一侧，即传感器120与电容组件130位于主板110的不同侧，如图7、图14、图20所示。

仍需要说明的是，本实施例对于传感器采用何种固定方式不作具体限定。例如，传感器可采用焊接、铆接、粘接以及印刷中的任意一种固定方式将其固定于主板上，当然，还可以采用其他固定方式将其固定在主板上。

示例性地，请参考图6、图7、图13、图14、图19、图20，传感器120采用焊接、铆接、粘接等方式将其固定在主板110上。再者，请参考图8、图15、图21所示，传感器120采用印刷方式将其固定于主板110上，该传感器120与主板110形成整体，传感器120的感应区域印刷在主板110的上表面或下表面。

仍需要说明的是，本实施例对于传感器的类型也同样不作具体限定，传感器可采用压阻式传感器、应变片式传感器、电感式传感器中任意一种，当然，还可以采用其他类型的传感器。

仍需要说明的是，本实施例对于主板的具体结构与材质也不作具体限定，例如，主板可以呈“E”型、“T”型、矩形、环形等结构，主板可为印制电路板(Printed Circuit Boar，PCB)。

示例性地，如图3、图10、图16所示，当主板110呈不同形状的结构时，自由部112均自固定部111的中央区域向背离固定部111固定侧的方向延伸。

应当理解的是，本实施例的固定部一侧设置有延伸的自由部，固定部的另一侧应当是完全固定的，以形成悬臂梁结构。一并结合图1至图3、图10、图16所示，固定部111为长条状结构，沿该结构长度方向一侧的中部区域延伸有自由部112，沿该结构长度方向的另一侧以及两个端部均通过固定层140固定在外壳210的内侧壁上，该固定层140相当于固定部111的固定侧。

需要说明的是，本实施例对固定层不作具体限定，只要能实现对固定部的固定即可，可以为具体的固定构件，例如，卡扣或螺丝等紧固件。

更进一步地，如图10和图16所示，主板110还包括固定部111连接的延伸部113，延伸部113与自由部112位于固定部111的同一侧；延伸部113在按压面板上的正投影覆盖按压面板的至少一个边缘区域，以增大主板面积，便于放置更多元器件。

不难理解的是，本实施例所指的按压面板边缘区域与主板相对应，相当于主板固定在外壳的内侧壁上，这样，主板在按压面板上的正投影落在其边缘区域。其中，主板的固定部在按压面板上的正投影覆盖按压面板的其中一个边缘区域，延伸部在按压面板上的正投影可覆盖其另外的一个边缘区域或者两个边缘区域，也可以覆盖其余的三个边缘区域。

示例性地，如图10所示，延伸部113包括自固定部111端部向自由部112延伸方向延伸的两个第一子延伸部，该两个第一子延伸部在按压面板上的正投影覆盖按压面板的另外两个边缘区域，这样，该延伸部113、自由部112以及固定部111形成“E”型结构的主板110。

示例性地，如图16所示，延伸部113包括自固定部111端部向自由部112延伸方向延伸的两个第二子延伸部，以及与两个第二子延伸部相连接的第三子延伸部，该两个第二子延伸部与第三子延伸部在按压面板上的正投影覆盖按压面板的另外三个边缘区域，这样，延伸部113与固定部111形成矩形环状结构，相当于在矩形结构中间开设有“U”型槽160，以使得延伸部113、自由部112以及固定部111形成矩形结构的主板110。

需要说明的是，本实施例对于延伸部的具体形状不作具体限定，上述两个第一子延伸部可以平行设置，也可以设置成弯曲形状等，以及两个第二子延伸部、第三子延伸部以及固定部可以呈矩形环状结构，也可以设置成其他环形结构。

如图1和图2所示，本实用新型的另一方面，提供一种电子设备，包括外壳210，该外壳210的顶部作为按压面板，外壳210内容置有前文记载的压力检测结构，固定部111固定于外壳210的内侧壁上，电容组件130贴设于按压面板的按压区域下方。

应当理解的是，在一些实施例中，如图10与图16所示，主板110还包括有延伸部113时，延伸部113也同样固定于外壳210的内侧壁上。

需要说明的是，本实施例对于主板的固定部与延伸部固定在外壳上的固定方式不作具体限定，固定部与延伸部可以采用卡扣连接或螺纹连接的可拆卸固定方式固定于外壳上，以便于装配，降低装配难度。

进一步需要说明的是，本实施例的电子设备可为电子烟、蓝牙耳机、电动牙刷等，当电子设备为电动牙刷时，包括刷头以及与刷头连接的外壳，外壳内容置有压力检测结构。

下面将以具体实施例对本实用新型的压力检测结构进行说明：

实施例1

如图3所示，主板110呈“T”型结构，主板110包括固定部111与自固定部111的中央区域向背离固定部111固定侧的方向延伸的自由部112，该自由部112可沿压力方向移动，以形成“T”型悬臂梁结构。

请参考图1至图5，固定部111为长条状结构，沿该结构长度方向一侧的中部区域延伸有自由部112，沿该结构长度方向的另一侧以及两个端部均通过固定层140固定在外壳210的内侧壁上。

需要说明的是，本实施例对固定层不作具体限定，只要能实现对固定部的固定即可，可以为具体的固定构件，例如，卡扣或螺丝等紧固件。

进一步地，传感器120在主板110的上下表面的可布置位置请参考图4中的A处阴影区域，即传感器120可布置在自由部112以及与自由部112连接且可随自由部112移动时发生形变的固定部111上，电容组件130在自由部112上表面的可布置位置请参考图5中B处阴影区域。

具体地，如图3所示，传感器120部分位于自由部112上、部分位于与自由部112相邻的固定部111上，电容组件130位于自由部112的端部，以增加信号传递的敏感性。

更进一步地，如图3和图6所示，采用焊接、铆接、粘接等方式将传感器120设置在主板110朝向按压面板的一侧，即传感器120与电容组件130均位于主板110上表面。

在另一些优选实施例中，如图7所示，采用焊接、铆接、粘接等方式将传感器120设置在主板110背离按压面板的一侧。

当然，在另一些优选实施例中，如图8所示，传感器120还可以采用印刷方式固定在主板110上表面或下表面，即传感器120与主板110做成整体，其中，传感器120的感应区域印刷在主板110的上表面或下表面，电容组件130设置在主板110的上表面。

更进一步地，如图9所示，传感器120设置在自由部112上时，自由部112上还开设有贯穿其厚度的两个应力集中槽150，两个应力集中槽150与传感器120相对应，便于应力集中，增加形变，以进一步增加输出信号。

需要说明的是，本实施例对于应力集中槽形状均不作具体限定，该应力集中槽可以设置呈U形，还可以为V字形、矩形或其他容易产生应力集中的开槽形式。

实施例2

如图10所示，主板110呈“E”型结构，该主板110包括固定部111以及自固定部111中央区域向背离固定部111固定侧的方向延伸的自由部112，以及与固定部111连接的延伸部113，该延伸部113包括自固定部111端部向自由部112延伸方向延伸的两个子延伸部，其中，延伸部113、固定部111以及自由部112可一体成型，形成“E”型悬臂梁结构。

请参考图1和图10，固定部111为长条状结构，沿该结构长度方向一侧的中部区域延伸有自由部112，沿该结构长度方向的另一侧以及两个端部均通过固定层140固定在外壳210的内侧壁上，另外，延伸部113也通过固定层140固定在外壳210的内侧壁上。

需要说明的是，本实施例对固定层不作具体限定，只要能实现对固定部的固定即可，可以为具体的固定构件，例如，卡扣或螺丝等紧固件。

进一步地，传感器120在主板110上下表面的可布置位置请参考图11中A处阴影区域，即传感器120可布置在自由部112以及与自由部112连接且可随自由部112移动时发生形变的固定部111上。另外，电容组件130在自由部112上表面的可布置位置请参考图12中B处阴影区域。

具体地，如图10所示，传感器120部分位于自由部112上、部分位于与自由部112相邻的固定部111上，电容组件130位于自由部112的端部，以增加信号传递的敏感性。

更进一步地，如图10和图13所示，采用焊接、铆接、粘接等方式将传感器120设置在主板110朝向按压面板的一侧，即传感器120与电容组件130均位于主板110上表面。

在另一些优选实施例中，如图14所示，采用焊接、铆接、粘接等方式将传感器120设置在主板110背离按压面板的一侧。

当然，在另一些优选实施例中，如图15所示，传感器120还可以采用印刷方式固定在主板110上表面或下表面，即传感器120与主板110做成整体，其中，传感器120的感应区域印刷在主板110的上表面或下表面，电容组件130设置在主板110的上表面。

需要说明的是，本实施例的传感器设置在自由部上时，同样可以在自由部上开设有贯穿其厚度的两个应力集中槽，两个应力集中槽与传感器相对应，便于应力集中，增加形变，以进一步增加输出信号。

实施例3

如图16所示，主板110呈矩形结构，该主板110包括固定部111以及自固定部111中央区域向背离固定部111固定侧的方向延伸的自由部112，以及与固定部111连接的延伸部113，该延伸部113包括自固定部111端部向自由部112延伸方向延伸的两个第二子延伸部，以及与两个第二子延伸部相连接的第三子延伸部，延伸部113与固定部111形成矩形环状结构，相当于在矩形结构中间开设有“U”型槽160，其中，延伸部113、固定部111以及自由部112可一体成型，形成矩形悬臂梁结构。

请参考图1和图16所示，固定部111为长条状结构，沿该结构长度方向一侧的中部区域延伸有自由部112，沿该结构长度方向的另一侧以及两个端部均通过固定层140固定在外壳210的内侧壁上，另外，延伸部113也通过固定层140固定在外壳210的内侧壁上。

需要说明的是，本实施例对固定层不作具体限定，只要能实现对固定部的固定即可，可以为具体的固定构件，例如，卡扣或螺丝等紧固件。

进一步地，传感器120在主板110上下表面的可布置位置请参考图17中A处阴影区域，即传感器120可布置在自由部112以及与自由部112连接且可随自由部112移动时发生形变的固定部111上。另外，电容组件130在自由部112上表面的可布置位置请参考图18中B处阴影区域。

具体地，如图16所示，传感器120部分位于自由部112上、部分位于与自由部112相邻接的固定部111上，电容组件130位于自由部112的端部，以增加信号传递的敏感性。

更进一步地，如图16和图19所示，采用焊接、铆接、粘接等方式将传感器120设置在主板110朝向按压面板的一侧，即传感器120与电容组件130均位于主板110上表面。

在另一些优选实施例中，如图20所示，采用焊接、铆接、粘接等方式将传感器120设置在主板110背离按压面板的一侧。

当然，在另一些优选实施例中，如图21所示，传感器120还可以采用印刷方式固定在主板110上表面或下表面，即传感器120与主板110做成整体，其中，传感器120的感应区域可印刷在主板110的上表面或下表面，电容组件130设置在主板110的上表面。

需要说明的是，本实施例的传感器设置在自由部上时，同样可以在自由部上开设贯穿其厚度的两个应力集中槽，两个应力集中槽与传感器相对应，便于应力集中，增加形变，以进一步增加输出信号。

本实用新型提出一种压力检测结构与电子设备，具有以下有益效果：

第一、通过将主板设置成悬臂梁结构，可有效增加信号输出；

第二、通过在主板与按压面板之间设置电容组件，可起到传递压力与定位按压区域的作用，与压感相结合还可实现防误触的效果，提升用户在电子设备上的体验；

第三、通过可拆卸的固定方式将主板固定在外壳内，可有效降低装配难度。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种压力检测结构，用于电子设备的按压面板，其特征在于，包括：

主板，包括固定部以及与所述固定部连接且沿受力方向可移动的自由部；

电容组件，夹设在所述自由部与所述按压面板之间，并与所述按压面板的按压区域相对应，以将所述按压区域的压力信号传递至所述自由部；

传感器，设置在所述主板的可形变区域上，并与所述主板中的检测电路电连接，以检测压力信号。

2.根据权利要求1所述的压力检测结构，其特征在于，所述可形变区域包括自由部和/或与所述自由部相连接且随所述自由部移动时发生形变的固定部。

3.根据权利要求1所述的压力检测结构，其特征在于，所述传感器设置在所述主板朝向所述按压面板的一侧。

4.根据权利要求1所述的压力检测结构，其特征在于，所述传感器设置在所述主板背离所述按压面板的一侧。

5.根据权利要求1所述的压力检测结构，其特征在于，所述传感器采用焊接、铆接、粘接以及印刷中的任意一种固定方式固定于所述主板上。

6.根据权利要求2所述的压力检测结构，其特征在于，所述传感器设置在所述自由部上时，所述自由部上开设有贯穿其厚度的至少一个应力集中槽，所述应力集中槽与所述传感器相对应。

7.根据权利要求1至6任一项所述的压力检测结构，其特征在于，所述自由部自所述固定部的中央区域向背离所述固定部固定侧的方向延伸。

8.根据权利要求7所述的压力检测结构，其特征在于，所述主板还包括与所述固定部连接的延伸部，所述延伸部与所述自由部位于所述固定部的同一侧；

所述延伸部在所述按压面板上的正投影覆盖所述按压面板的至少一个边缘区域。

9.根据权利要求8所述的压力检测结构，其特征在于，所述延伸部包括自所述固定部端部向所述自由部延伸方向延伸的两个第一子延伸部；或者，

所述延伸部包括自所述固定部端部向所述自由部延伸方向延伸的两个第二子延伸部，以及与所述两个第二子延伸部相连接的第三子延伸部。

10.一种电子设备，其特征在于，包括外壳，所述外壳上设置有按压面板；以及，

所述外壳内容置有权利要求1至9任一项所述的压力检测结构，所述固定部固定于所述外壳内侧壁上，所述电容组件贴设于所述按压面板的按压区域下方。

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