一种轴力传感器的制作方法

本申请涉及力检测，具体涉及一种轴力传感器。

背景技术：

1、现有的轴力传感器通常是通过测量物体所受压力大小或应变来测量轴力力的传感器，如cn104204752a、cn101432609a所公开的那样,其通过将电阻应变片设置于应变梁或应变盘上来感测轴向力的大小；在其他一些场合，包括多维力传感器中，除了电阻应变片外还有一些mems压阻式的力传感器。cn112857635a还公开了一种厚膜压力传感器及其制作方法，其将厚膜压敏电阻设在金属膜片的一侧上来感测另一侧流体的压强。这些轴力传感器需要通过粘接方式等复杂工艺进行制作，这导致其工艺复杂、成本高，而且耐高温性不足。另一方面，基于厚膜技术的轴力传感器目前尚未有人提出，市场上也未见此类产品。

2、本部分中的陈述仅提供与本申请相关的背景信息并且可以不构成现有技术。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本申请提供了一种轴力传感器，以降低成本、简化工艺，提高耐温性能。

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种轴力传感器，其包括：

3、金属制的变形体，其顶端的横向外侧设有用于接收第一力的第一受力部，其底端的横向内侧设有用于接收第二力的第二受力部；

4、及设置于变形体顶部设置的安装面上并由数个厚膜电阻组成的压力感测电路，厚膜电阻位于第一受力部与第二受力部之间；变形体顶部的位于第二受力部的外侧设有槽。

5、优选地，第一受力部设置于变形体的近外缘处，第二受力部位于或靠近于变形体的底端中心处。

6、优选地，变形体为圆形且第二受力部位于或靠近于变形体的底部中心处，或者变形体为环形且第二受力靠近于变形体的底部中心处。

7、优选地，厚膜电阻设置于安装面顶面覆盖的绝缘层上。

8、优选地，绝缘层包括与数个厚膜电阻一一对应且相互分离的岛部，厚膜电阻一一对应地设置于岛部上。

9、优选地，绝缘层上覆盖有可容许厚膜电阻对外电连接的保护层。

10、优选地，轴力传感器还包括：固定于变形体顶部并与之围成安装腔的罩；及设置于安装腔内并位于压力感测电路顶部一侧的电路板，压力感测电路通过电连接件连接至电路板。

11、优选地，电路板的顶面设有电子元件，电路板底部通过粘接方式固定于压力感测电路上，电路板上设有可供电连接件穿过以连接至电路板的顶面的让位部。

12、优选地，电路板通过支撑件分离地固定于压力感测电路的上方。

13、优选地，电路板的顶面设有电子元件，电路板上设有可供电连接件穿过以连接至电路板顶面的让位部。

14、优选地，电连接件为柔性电路板，柔性电路板连接至电路板的底面。

15、优选地，轴力传感器还包括朝外穿设罩以将电路板连接至外部设备的电引出组件，电引出组件包括:下端分别抵接于第二焊盘上的接触弹簧；及用于保持接触弹簧的保持座，接触弹簧的上端从保持座中朝上穿出；保持座从罩中朝顶部一侧穿出。

16、优选地，接触弹簧包括自上而下依次连接的细段、过渡段及粗段；接触弹簧穿设保持座上设置的保持孔，保持孔的内壁上形成有用于朝下抵压过渡段的抵压部；抵压部朝底部一侧将接触弹簧的底端压紧并连接于电路板上。

17、优选地，保持座的外壁上形成有朝顶部一侧的台阶面，罩上相应形成有第一抵压面，第一抵压面将一第三密封件抵压于台阶面以使保持座与罩之间形成密封；保持座的底部将电路板抵紧于横向延伸部上。

18、优选地，罩的内壁还形成有第二抵压面，第二抵压面与电路板、支撑件的上端之间设有第四密封件。

技术特征：

1.一种轴力传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的轴力传感器，其特征在于，第一受力部(10a)设置于变形体(1)的近外缘处，第二受力部(10b)位于或靠近于变形体(1)的底端中心处。

3.根据权利要求2所述的轴力传感器，其特征在于，变形体(1)为圆形且第二受力部(10b)位于或靠近于变形体(1)的底部中心处，或者变形体(1)为环形且第二受力部(10b)靠近于变形体(1)的底部中心处。

4.根据权利要求1所述的轴力传感器，其特征在于，厚膜电阻(301)设置于安装面(105)顶面覆盖的绝缘层(303)上。

5.根据权利要求4所述的轴力传感器，其特征在于，绝缘层(303)包括与数个厚膜电阻(301)一一对应且相互分离的岛部，厚膜电阻(301)一一对应地设置于岛部上。

6.根据权利要求5所述的轴力传感器，其特征在于，绝缘层(303)上覆盖有可容许厚膜电阻(301)对外电连接的保护层(305)。

7.根据权利要求1所述的轴力传感器，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求7所述的轴力传感器，其特征在于，电路板(310)的顶面设有电子元件，电路板(310)底部通过粘接方式固定于压力感测电路上，电路板(310)上设有可供电连接件穿过以连接至电路板(310)的顶面的让位部。

9.根据权利要求7所述的轴力传感器，其特征在于，电路板(310)通过支撑件(2)分离地固定于压力感测电路的上方。

10.根据权利要求7所述的轴力传感器，其特征在于，电路板(310)的顶面设有电子元件，电路板(310)上设有可供电连接件穿过以连接至电路板(310)顶面的让位部。

11.根据权利要求10所述的轴力传感器，其特征在于，电连接件为柔性电路板(307)，柔性电路板(307)连接至电路板(310)的底面。

12.根据权利要求7至11中的任一项所述的轴力传感器，其特征在于，还包括朝外穿设罩(4)以将电路板(310)连接至外部设备的电引出组件(5)，电引出组件(5)包括:

13.根据权利要求12所述的轴力传感器，其特征在于，接触弹簧(500)包括自上而下依次连接的细段(504)、过渡段(506)及粗段(505)；接触弹簧(500)穿设保持座(501)上设置的保持孔(502)，保持孔(502)的内壁上形成有用于朝下抵压过渡段(506)的抵压部；抵压部朝底部一侧将接触弹簧(500)的底端压紧并连接于电路板(310)上。

14.根据权利要求12所述的轴力传感器，其特征在于，保持座(501)的外壁上形成有朝顶部一侧的台阶面(503)，罩(4)上相应形成有第一抵压面(401)，第一抵压面(401)将一第三密封件(903)抵压于台阶面(503)以使保持座(501)与罩(4)之间形成密封；保持座(501)的底部将电路板(310)抵紧于横向延伸部(202)上。

15.根据权利要求14所述的轴力传感器，其特征在于，罩(4)的内壁还形成有第二抵压面(402)，第二抵压面(402)与电路板(310)、支撑件(2)的上端之间设有第四密封件(904)。

技术总结
一种轴力传感器，其包括：金属制的变形体，其顶端的横向外侧设有用于接收第一力的第一受力部，其底端的横向内侧设有用于接收第二力的第二受力部；及设置于变形体顶部设置的安装面上并由数个厚膜电阻组成的压力感测电路，厚膜电阻位于第一受力部与第二受力部之间；变形体顶部的位于第二受力部的外侧设有槽。其可通过厚膜工艺制作，具有降低成本、简化工艺，提升耐温性能的优点。

技术研发人员：吴登峰,李凡亮,王小平,曹万,李兵,施涛
受保护的技术使用者：武汉飞恩微电子有限公司
技术研发日：20230303
技术公布日：2024/1/12