CN211554911U - 一种触控设备和支撑梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种触控设备和支撑梁。该触控设备包括触摸装置、支撑垫、支撑梁和传感器模组，所述支撑垫固定在所述触摸装置的背面的边缘，所述支撑梁与所述支撑垫固定，且所述支撑梁位于所述支撑垫的远离所述触摸装置的一侧，所述传感器模组安装在所述支撑梁上。本实用新型提供的触控设备，其触摸装置的支撑点设置在边缘位置，最大限度防止了用户按压时出现“死区”的可能性。

Description

一种触控设备和支撑梁

技术领域

本实用新型涉及触控领域，更具体地，涉及一种触控设备和支撑梁。

背景技术

目前市场上存在的便携手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备，主要的操作是通过触摸屏完成的。触摸屏因为其易于操作和越来越低廉的价格越来越普及，触摸屏独特的优势在于可以帮助用户不用再频繁的移动鼠标和敲击键盘就可以达到相同的操作目的。

现有的部分触摸屏或触摸板，采用压电传感器或电阻应变片等其它类型的传感器来检测触摸屏或触摸板上的按压力度信息(包括按压力的大小和位置等)，但是用户按压触摸屏或触摸板时在触摸屏或触摸板的边缘上存在“死区”(所谓“死区”指在触摸屏或触摸板的特定区域，预留的变形空间太小，用户稍一用力，比如2N的力，触摸屏或触摸板就压实了，不能继续变形，导致后续需要2.5N的力才能触发的功能就无法被触发)，影响触摸屏或触摸板的触控功能。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种触控设备和用于该触控设备的支撑梁，其触摸装置的支撑点设置在边缘位置，最大限度防止了用户按压时出现“死区”的可能性。

为了达到本实用新型的目的，本实用新型采取的技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种触控设备，包括触摸装置、支撑垫、支撑梁和传感器模组，所述支撑垫固定在所述触摸装置的背面的边缘，所述支撑梁与所述支撑垫固定，且所述支撑梁位于所述支撑垫的远离所述触摸装置的一侧，所述传感器模组安装在所述支撑梁上。

本实用新型实施例还提供了一种支撑梁，包括支撑主体，所述支撑主体上设置有变形区域和变形限制区域，所述变形区域和所述变形限制区域通过呈开口环形的切缝分隔开，所述变形区域位于所述切缝内侧，所述变形区域设置成用于安装所属触控设备的传感器模组的传感器，且用于固定所属触控设备的支撑垫，所述支撑垫设置成固定在所属触控设备的触摸装置的背面的边缘；

所述变形区域设置成在相连接的所述支撑垫的带动下发生变形，所述变形限制区域设置成在所述触摸装置的变形量达到设定值时与所述触摸装置抵接、防止所述触摸装置继续变形。

本实用新型实施例提供的触控设备，触摸装置、支撑垫和支撑梁固定连接，且支撑垫设置在触摸装置和支撑梁之间，以为触摸装置提供按压变形空间。支撑垫固定在触摸装置的背面的边缘，使得触摸装置受到按压时的主要形变量自触摸装置的边缘向内部递减，可最大限度地防止用户按压触摸装置时出现“死区”的可能性，提高了触控设备的触控效果。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1为根据本实用新型实施例所述的触控设备的分解结构示意图；

图2为图1所示的触控设备的局部结构示意图；

图3为图1所示的触控设备的仰视结构示意图；

图4为图1所示的触控设备的支撑梁、支撑垫和传感器模组的装配结构示意图；

图5为图1所示的触控设备的支撑梁的结构示意图；

图6为图1所示的触控设备的传感器模组的结构示意图；

图7为图1所示的触控设备的加强板的结构示意图；

图8为图1所示的触控设备的触摸装置的结构示意图。

附图标记：

1-触摸装置，11-触摸板，12-主控芯片，13-触觉振动反馈马达，14-电连接器，2-支撑梁，21-切缝，22-变形区域，221-自由端，222-连接端，23-止裂孔，24-变形限制区域，25-避让槽，26-第一连接孔，27-固定区域，3-传感器模组，31-传感器，32-基底，4-支撑垫，5-加强板，51-凸出部，52-第二连接孔。

具体实施方式

下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1-图3所示，本实施例提供了一种触控设备，包括触摸装置1、支撑垫4、支撑梁2和传感器模组3，支撑垫4固定在触摸装置1的背面的边缘，支撑梁2与支撑垫4固定，且支撑梁2位于支撑垫4的远离触摸装置1的一侧，传感器模组3安装在支撑梁2上。

触控设备中，触摸装置1可以是触摸屏、触摸板等，触摸装置1、支撑垫4和支撑梁2固定连接，且支撑垫4设置在触摸装置1和支撑梁2之间，以为触摸装置1提供按压变形空间。支撑垫4固定在触摸装置1的背面的边缘，使得触摸装置1受到按压时的主要形变量自触摸装置1的边缘向内部递减，可最大限度地防止用户按压触摸装置1时出现“死区”的可能性，提高了触控设备的触控效果。

可选地，触控设备包括多个支撑垫4，多个支撑垫4固定于触摸装置1的边缘的边角处和/或触摸装置的边缘的边沿处。其中，边缘指触摸装置1的周边部分，即可以包括触摸装置1周边的拐角区域(即边角处)，也可以包括触摸装置1周边的非边角区域(即边沿处)。

具体地，如图1所示，触摸装置1为矩形板，支撑垫4可设置为4个，4个支撑垫4分别固定于触摸装置1的4个边角处，可对触摸装置1的最边角的位置进行支撑。当然，支撑垫4也可以设置在靠近触摸装置1的长边和/或短边处(如靠近长边和/或短边的中点位置)。

当然，触摸装置1也可以为其他形状，如圆形等，此时多个支撑垫4可均布地支撑在圆形触摸装置1的边缘处。

可选地，触摸装置1、支撑垫4和支撑梁2之间可通过粘接固定。当然，触摸装置1、支撑垫4和支撑梁2之间还可通过其他方式进行固定。

可选地，如图3-图5所示，支撑梁2包括变形区域22和变形限制区域24，变形区域22和变形限制区域24通过呈开口环形的切缝21分隔开，变形区域22位于切缝21内侧，支撑垫4固定在变形区域22，传感器模组3包括安装在变形区域22的传感器31，传感器31可感知变形信息、并转换成电信号。

其中，变形区域22设置成在触摸装置1上受到按压力时在支撑垫4的带动下随触摸装置1一起变形，变形限制区域24设置成在触摸装置1和变形区域22的变形量达到设定值时与触摸装置1抵接、防止触摸装置1继续变形。

具体地，如图2所示，用户在按压触摸装置1时，变形区域22受到触摸装置1通过支撑垫4施加的力而向下运动，变形限制区域24并不随用户的按压而发生明显变形。当用户按压的力度达到或超过一定值(比如普通人正常操作的力值，一般在5N左右)时，变形区域22的变形量达到设定值，如支撑垫4的厚度，此时触摸装置1与变形限制区域24接触，用户即便继续加力，传感器31仍然会有输出，但是，变形区域22的形变量受到了控制，可以防止触摸装置1上的电子元器件与其它部件发生碰撞而破损等，也可以防止变形区域22发生不可回复的塑性变形。

变形区域22与变形限制区域24均设置在支撑梁2上，使得支撑梁2同时具有为提供变形和限制变形的功能，且最大变形量为支撑垫4的厚度，可以最大限度地保证触控设备用于不同设备上时用户操作的一致性，即对结构装配等偏差的容忍度高。

可选地，如图4和图5所示，变形区域22为一端自由的悬臂梁形式，变形区域22具有自由端221和连接端222，连接端222与支撑梁2的其他部分连接，自由端221与连接端222相对，并通过切缝21与支撑梁2的其他部分分隔开。

其中，支撑垫4靠近变形区域22的自由端221，传感器31位于支撑垫4的远离自由端221的一侧。变形区域22的自由端221具有最大的形变量，支撑垫4靠近变形区域22的自由端221，使得触摸装置1的变形空间大，以最大限度地防止用户按压触摸装置1时出现“死区”。

可选地，如图1和图3所示，切缝21呈开口朝向触控设备的中心的U形。当然，切缝21还可以呈其他形状，如缺少一条边的矩形、缺少一条底边的梯形等。

可选地，如图3-图5所示，切缝21的端部设有止裂孔23。其中，止裂孔23可为圆形。当然，止裂孔23还可以为其他形状，如椭圆形、矩形(边角处倒圆角)等。

通过调整止裂孔23的形状和尺寸，可以调控变形区域22的形变量。

可选地，如图1、图3-图5所示，支撑梁2包括两个变形区域22，变形限制区域24位于两个变形区域22之间。具体地，支撑梁2的两侧(图3和图4中的上侧和下侧)均设有U形的切缝21，U形的切缝21内形成变形区域22，两个切缝21和两个变形区域22上下对称设置；变形限制区域24位于支撑梁2的中部、两个变形区域22之间。

可选地，如图1-图3所示，支撑梁2的远离触摸装置1的一侧固定有加强板5，加强板5与变形限制区域24贴合。

加强板5可增强支撑梁2的变形限制区域24的结构强度，防止用户在按压触摸装置1时，变形限制区域24发生明显变形，影响对触摸装置1的限位功能。

可选地，如图1、图3和图7所示，加强板5具有凸出部51，凸出部51环绕在切缝21的外侧，且凸出部51的边缘可与切缝21的边缘对齐，凸出部51内围成U型腔。

可选地，如图3-图5所示，支撑梁2上设有避让槽25，以避让其他电子元器件(如下文提及的触摸装置1的电连接器14)。具体地，避让槽25可开设在变形限制区域24上。

可选地，如图3-图5所示，支撑梁2还包括固定区域27，固定区域27靠近支撑梁2的边缘设置，并且可凸出于触摸装置1。固定区域27设置成与设备的壳体连接，如可与笔记本电脑的C壳固定连接，或可与智能手机、平板电脑等电子设备的壳体连接。

具体地，固定区域27与设备的壳体可通过螺钉连接，固定区域27上设有用于螺钉穿过的第一连接孔26(如三个或其他数量)。加强板5可与固定区域27连接，且加强板5上设有用于螺钉穿过的第二连接孔52(如三个或其他数量)，此时固定区域27、加强板5和设备的壳体通过螺钉进行固定。

当然，固定区域27与设备的壳体之间、加强板5与支撑梁2之间还可通过除螺钉固定外的其他方式进行固定，如粘接等。

可选地，触控设备包括多个支撑梁2，多个支撑梁2为分体式结构；或者，多个支撑梁2连接形成一体式结构。

具体地，如图1和图3所示，触控设备包括两个支撑梁2，两个支撑梁2分别支撑在触摸装置1的左右两侧。当然，两个支撑梁2也可以连接成一体，如两个支撑梁2在上下两端处连接成一体，或者在中部处连接成一体。

当然，触控设备还可以包括三个或更多的支撑梁2，如触摸装置1呈矩形，且尺寸较大时，可在触摸装置1的长边或短边的中点、三分点等位置设置支撑梁2。

可选地，支撑梁2的整体厚度在0.4mm至1.5mm之间，可通过加强板5来调节限位能力(在较大按压力时保证触控设备的各部件不干涉的能力)，同时可控制生产成本。

可选地，支撑垫4的厚度可为0.5mm-1.2mm。

可选地，加强板5的厚度可为0.3mm-0.8mm。

当然，支撑梁2、支撑垫4和加强板5的厚度并不限于以上所述，可根据需要，改变支撑梁2、支撑垫4和加强板5的厚度。

可选地，如图2所示，传感器模组3的传感器31安装在变形区域22的靠近触摸装置1的一侧，且传感器31与触摸装置1的背面之间具有间隙。

传感器31位于支撑梁2与触摸装置1之间，以减小触控设备整体的厚度，使得触控设备轻薄化，特别适合于笔记本电脑等空间狭小的设备。此外，传感器31位于支撑梁2与触摸装置1之间，还可防止变形区域22向下变形时传感器31与其他部件发生干涉、碰撞。

当然，传感器31也可以安装在变形区域22的远离触摸装置1的一侧。

可选地，如图2、图4和图6所示，传感器模组3还包括基底32，基底32固定在支撑梁2的靠近触摸装置1的一侧，且基底32的至少一部分固定变形区域22上，传感器31安装在基底32的固定至变形区域22的部分上，基底32可将传感器31的电信号传递至控制芯片。

具体地，基底32可为柔性电路板FPC，可粘接在支撑梁2上。FPC的两端设有凸出部，该凸出部可自切缝21的开口所在的一端延伸至变形区域22内，传感器31可焊接在FPC的凸出部上。进一步，FPC的中部还设有一凸出部，用于与触摸装置1的电连接器14连接(如图3所示)。

其中，传感器模组3的最大厚度(基底32与传感器31的厚度之和)小于支撑垫4的厚度，以确保传感器31与触摸装置1的背面之间存在间隙。

当然，基底32还可以为银浆线路板，或者包括银浆线路薄膜和导线等。

传感器31用于感知变形，可为压电传感器(指压电陶瓷传感器、压电薄膜传感器、压电晶体传感器或其它具有压电效应的传感器等)、电阻式应变片或其它检测变形并转换成电阻变化的传感器、光纤光栅传感器等。

可选地，如图8所示，触摸装置1可为电容式，用于感知用户手指的位置、手势等信息。触摸装置1可包括触摸板11、安装在触摸板11背面的主控芯片12和电连接器14，电连接器14可与传感器模组3的基底32连接(如图3所示)。当然，触摸装置1还可以包括其它电子元器件，如触觉振动反馈马达13、马达驱动芯片等。

本实施例的支撑梁2的可设计性较强，便于触摸装置1的电子元器件的布局与结构堆叠，避免占据大量的空间。

本实用新型实施例提供的支撑梁2，包括支撑主体，支撑主体上设置有变形区域22和变形限制区域24，变形区域22和变形限制区域24通过呈开口环形的切缝21分隔开，变形区域22位于切缝21内侧，变形区域22设置成用于安装所属触控设备的传感器模组3的传感器31，且用于固定所属触控设备的支撑垫4，支撑垫4设置成固定在所属触控设备的触摸装置1的背面的边缘。

变形区域22设置成在相连接的支撑垫4的带动下发生变形，变形限制区域24设置成在触摸装置1的变形量达到设定值时与触摸装置1抵接、防止触摸装置1继续变形。

在本实用新型的描述中，术语“多个”指两个或多于两个。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种触控设备，其特征在于，包括触摸装置、支撑垫、支撑梁和传感器模组，所述支撑垫固定在所述触摸装置的背面的边缘，所述支撑梁与所述支撑垫固定，且所述支撑梁位于所述支撑垫的远离所述触摸装置的一侧，所述传感器模组安装在所述支撑梁上。

2.根据权利要求1所述的触控设备，其特征在于，所述触控设备包括多个所述支撑垫，多个所述支撑垫固定于所述触摸装置的边缘的边沿和/或边角处。

3.根据权利要求1所述的触控设备，其特征在于，所述支撑梁包括变形区域和变形限制区域，所述变形区域和所述变形限制区域通过呈开口环形的切缝分隔开，所述变形区域位于所述切缝内侧，所述支撑垫固定在所述变形区域，所述传感器模组包括安装在所述变形区域的传感器，

所述变形区域设置成在所述触摸装置上受到按压力时在所述支撑垫的带动下随所述触摸装置一起变形，所述变形限制区域设置成在所述触摸装置和所述变形区域的变形量达到设定值时与所述触摸装置抵接、防止所述触摸装置继续变形。

4.根据权利要求3所述的触控设备，其特征在于，所述变形区域为一端自由的悬臂梁形式，所述支撑垫靠近所述变形区域的自由端，所述传感器位于所述支撑垫的远离所述自由端的一侧。

5.根据权利要求3所述的触控设备，其特征在于，所述切缝呈开口朝向所述触控设备的中心的U形，所述切缝的端部设有止裂孔。

6.根据权利要求3所述的触控设备，其特征在于，所述支撑梁包括两个所述变形区域，所述变形限制区域位于两个所述变形区域之间。

7.根据权利要求3所述的触控设备，其特征在于，所述支撑梁的远离所述触摸装置的一侧固定有加强板，所述加强板与所述变形限制区域贴合。

8.根据权利要求3所述的触控设备，其特征在于，所述传感器安装在所述变形区域的靠近所述触摸装置的一侧，且所述传感器与所述触摸装置的背面之间具有间隙；

或者，所述传感器安装在所述变形区域的远离所述触摸装置的一侧。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的触控设备，其特征在于，所述触控设备包括多个所述支撑梁，多个所述支撑梁为分体式结构；或者，多个所述支撑梁连接形成一体式结构。

10.一种支撑梁，其特征在于，包括支撑主体，所述支撑主体上设置有变形区域和变形限制区域，所述变形区域和所述变形限制区域通过呈开口环形的切缝分隔开，所述变形区域位于所述切缝内侧，所述变形区域设置成用于安装所属触控设备的传感器模组的传感器，且用于固定所属触控设备的支撑垫，所述支撑垫设置成固定在所属触控设备的触摸装置的背面的边缘；

所述变形区域设置成在相连接的所述支撑垫的带动下发生变形，所述变形限制区域设置成在所述触摸装置的变形量达到设定值时与所述触摸装置抵接、防止所述触摸装置继续变形。

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