柔性结构力敏传感器的制作方法

1.本发明涉及力敏传感器技术领域，特别是一种柔性结构力敏传感器。


背景技术：

2.力敏传感器是一种采用应变片把输入的力信号转换为电气信号进行输出的传感器，由于应变片的特性，传统力敏传感器的操控行程较小基本在0.5mm左右，使得使用者对力的感觉程度不明显，操作感生硬难以实现精细操作，同时电气性能会受到在操作时产生的沿梁的轴向力的影响，进而影响操作的精准度。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对传统力敏传感器操作感生硬操作精准度低，操作行程小，电气性能会受到轴向力影响等缺点，在不降低力敏传感器寿命和可靠性的前提下提供的一种采用一体化设计的柔性结构力敏传感器。
4.本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种柔性结构力敏传感器，包括一体化柔性梁、上壳体、下壳体和底座，上壳体安装在下壳体的顶部，底座安装在下壳体的底部，一体化柔性梁的底部从上至下贯穿依次上壳体、下壳体安装在底座上，在一体化柔性梁上安装有应变片，在底座上安装有与应变片连接的引脚；在一体化柔性梁的顶部安装有键帽，在键帽与上壳体之间的一体化柔性梁上还套装有滑块。
5.本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的柔性结构力敏传感器，在一体化柔性梁的上半部设置有交错螺旋槽，一体化柔性梁的顶部至交错螺旋槽的底部为空心结构，在一体化柔性梁的下半部设置有用于粘贴应变片的凸台结构。
6.本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的柔性结构力敏传感器，所述一体化柔性梁通过锥面配合安装于底座上，在一体化柔性梁的底部设置有斜锥面，在底座的中心设置有锥孔，一体化柔性梁的斜锥面延伸至底座的锥孔处、并通过螺纹连接的方式与锥孔处的底座紧密贴合。
7.本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的柔性结构力敏传感器，一体化柔性梁的设置使得该力敏传感器能够实现5mm范围内的操作行程。
8.本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的柔性结构力敏传感器，所述滑块与上壳体之间能够进行运动配合，在滑块的底部设置有凹型结构，在上壳体的顶部设置有与凹型结构对应的凸型结构。
9.本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的柔性结构力敏传感器，所述上壳体通过螺纹连接的方式安装在下壳体上，在上壳体上设置有内螺纹，在下壳体上设置有与内螺纹匹配的外螺纹。
10.本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上
所述的柔性结构力敏传感器，所述键帽通过紧定螺钉固定在一体化柔性梁上。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果：（1）本申请为一体化设计的柔性结构，大幅提升了结构可靠性，寿命更长且不易损坏；（2）本申请采用了滑块设计，提高了整体的操作性能，消除了键帽在操作时产生的沿一体化柔性梁的轴向力对传感器电气性能的影响。
附图说明
12.图1为本发明的一种结构示意图；图2为本发明一体化柔性梁的结构示意图；图3为本发明的滑块结构示意图。
具体实施方式
13.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.参照图1至图3，一种柔性结构力敏传感器，包括：键帽1、滑块2、上壳体3、一体化柔性梁4、应变片5、下壳体6、底座7、引脚8，所述应变片5粘接在所述一体化柔性梁4上，所述一体化柔性梁4安装在所述底座7上，所述引脚8固定于所述底座7上，所述应变片5的上端和下端分别通过所述一体化柔性梁4连接到所述底座7上的所述引脚8，所述底座7通过焊接形式连接在在所述下壳体6上，所述上壳体3通过螺纹连接安装在所述下壳体6上，所述滑块2穿过所述一体化柔性梁4安装在所述键帽1和所述上壳体3之间；具体的，所述一体化柔性梁4的上半部分为空心轴结构，在所述一体化柔性梁4的上半部分的下部加工有交错的螺旋槽结构，可以在保证结构件高寿命的同时放大力敏传感器的操作行程；在所述一体化柔性梁4的下半部分设置了4个略微凸起的平台便于所述应变片5的粘接，通过所述一体化柔性梁4的一体化设计，极大的增加了整个力敏传感器的可靠性和寿命；具体的，所述滑块2中间具有一个贯穿的孔，所述一体化柔性梁4穿过所述上壳体3的中间通孔后，再穿过所述滑块2的贯穿孔，伸入所述键帽1的盲孔里，通过所述键帽1侧边的紧定螺钉将所述键帽1固定在所述一体化柔性梁4上，并紧密贴合所述滑块2；所述滑块-2具有一个凹型结构，所述上壳体3具有一个和所述滑块2相对应整体凹陷的凸型结构，该结构可以有效解除沿所述一体化柔性梁4的轴向力对电性能的影响；具体的，所述应变片5粘接在所述一体化柔性梁4的下半部分的凸台上，所述应变片5的上端和下端分别通过所述一体化柔性梁4连接到所述底座7上的所述引脚8；所述一体化柔性梁4底部设有一个斜锥面和螺纹结构，所述底座7的中心设置有一个锥孔，所述一体化柔性梁4底部螺纹结构穿过所述底座7的中心锥孔，并通过螺母紧固，使得所述一体化柔性梁4的斜锥面与所述底座的锥孔形成紧密压合；所述底座7通过焊接形式固定于所述下壳体6上；
优选的，为了便于装配，所述下壳体6设置外螺纹，所述上壳体3设置内螺纹，通过螺纹连接可以实现所述上壳体3和所述下壳体6的固定；本申请的有益效果在于：提供一种柔性结构力敏传感器，采用了一体化结构设计，具有结构精简、合理，寿命长可靠性高的特点；并且采用了在所述键帽和所述上壳体之间加入所述滑块的设计，可有效提高操作性能和消除所述键帽在操作时产生的沿所述一体化柔性梁的轴向力对传感器电气性能的影响。
15.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对本领域技术人员而言，应当能够以使到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。


技术特征：
1.一种柔性结构力敏传感器，其特征在于：包括一体化柔性梁、上壳体、下壳体和底座，上壳体安装在下壳体的顶部，底座安装在下壳体的底部，一体化柔性梁的底部从上至下贯穿依次上壳体、下壳体安装在底座上，在一体化柔性梁上安装有应变片，在底座上安装有与应变片连接的引脚；在一体化柔性梁的顶部安装有键帽，在键帽与上壳体之间的一体化柔性梁上还套装有滑块。2.根据权利要求1所述的柔性结构力敏传感器，其特征在于：在一体化柔性梁的上半部设置有交错螺旋槽，一体化柔性梁的顶部至交错螺旋槽的底部为空心结构，在一体化柔性梁的下半部设置有用于粘贴应变片的凸台结构。3.根据权利要求1或2所述的柔性结构力敏传感器，其特征在于：所述一体化柔性梁通过锥面配合安装于底座上，在一体化柔性梁的底部设置有斜锥面，在底座的中心设置有锥孔，一体化柔性梁的斜锥面延伸至底座的锥孔处、并通过螺纹连接的方式与锥孔处的底座紧密贴合。4.根据权利要求1或2所述的柔性结构力敏传感器，其特征在于：一体化柔性梁的设置使得该力敏传感器能够实现5mm范围内的操作行程。5.根据权利要求1所述的柔性结构力敏传感器，其特征在于：所述滑块与上壳体之间能够进行运动配合，在滑块的底部设置有凹型结构，在上壳体的顶部设置有与凹型结构对应的凸型结构。6.根据权利要求1所述的柔性结构力敏传感器，其特征在于：所述上壳体通过螺纹连接的方式安装在下壳体上，在上壳体上设置有内螺纹，在下壳体上设置有与内螺纹匹配的外螺纹。7.根据权利要求1所述的柔性结构力敏传感器，其特征在于：所述键帽通过紧定螺钉固定在一体化柔性梁上。

技术总结
一种柔性结构力敏传感器，该力敏传感器包括一体化柔性梁、上壳体、下壳体和底座，上壳体安装在下壳体的顶部，底座安装在下壳体的底部，一体化柔性梁的底部从上至下贯穿依次上壳体、下壳体安装在底座上，在一体化柔性梁上安装有应变片，在底座上安装有与应变片连接的引脚；在一体化柔性梁的顶部安装有键帽，在键帽与上壳体之间的一体化柔性梁上还套装有滑块。本申请的力敏传感器为一体化设计的柔性结构，能够有效解决传统力敏传感器操作感生硬操作精准度低、操作行程小、电气性能会受到轴向力影响等问题，同时大幅提升了结构可靠性，寿命更长且不易损坏。更长且不易损坏。更长且不易损坏。


技术研发人员：颜耀 陈帅 吴卫国 龙玮洁 左鹏 何文强 吴凡 杜雪珍 李海宝 曹成 高虎 范明辉 王金友 钱蕴娟 程蜀炜
受保护的技术使用者：中央军委装备发展部军事代表局驻南京地区第一军事代表室
技术研发日：2021.11.05
技术公布日：2022/1/11