CN113534984B - 手写笔 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种手写笔，包括笔芯、电容、基板、导电支架、导电弹簧及弹性导电体。所述电容的电容值随所述笔芯所受压力改变，所述电容固定于所述基板，并相互导通。所述导电弹簧夹设于所述导电支架与所述弹性导电体之间，保持所述电容与所述弹性导电体的初始间距。所述弹性导电体将笔芯所受压力传递至所述导电弹簧，所述导电弹簧进行往复运动，改变所述弹性导电体与所述电容的接触面积，改变所述电容的电容值。本发明的手写笔结构简单、制造方便、组装方便、维修方便、灵敏可靠且稳定性佳。
Description
技术领域
本发明涉及计算机***设备技术领域，具体涉及一种手写笔。
背景技术
数字化电子信息设备具备轨迹输入的功能，这种功能的实现通常采用手写输入的方式。作为数字化电子信息设备的压力电容手写笔得到了广泛的应用，其不但能够通过手写输入文字，还可以实现绘画、点控操作等。
现有技术的手写笔的陶瓷压力电容需将两个电极设置单独的引线引出至电路板焊接导通，引线较细且距离较长，制造不易，组装困难，易损坏，可靠性低。
因此，亟待需要提供一种新的压力电容手写笔来解决上述制造不易、组装困难、易损坏且可靠性低的技术问题。
发明内容
本发明为了解决上述导通通路设计复杂且可靠性低的技术问题，提供一种结构简单、制造方便、组装方便、维修方便、成本低、灵敏可靠且稳定性佳。
一种手写笔，包括笔芯、电容、基板、导电支架、导电弹簧及弹性导电体，所述电容的电容值随所述笔芯所受压力改变，所述电容固定于所述基板，并相互导通，所述导电弹簧夹设于所述导电支架与所述弹性导电体之间，保持所述电容与所述弹性导电体的初始间距，所述弹性导电体将笔芯所受压力传递至所述导电弹簧，所述导电弹簧进行往复运动，改变所述弹性导电体与所述电容的接触面积，改变所述电容的电容值。
优先地，所述电容包括相对设置的第一电极及第二电极，所述第一电极固定于所述基板。
优先地，所述导电支架包括侧壁及中空结构，所述侧壁围成所述中空结构，所述侧壁一端与所述导电弹簧一端抵接，所述侧壁另一端焊接固定于所述基板，所述电容收容于所述中空结构。
优先地，所述弹性导电体包括基座及弹性凸起，所述弹性凸起自所述基座朝向所述电容方向延伸形成，所述导电弹簧另一端与所述基座抵接设置，并套设于所述弹性凸起，所述弹性凸起与所述电容间歇性弹性抵接设置。
优先地，还包括电路板，所述基板与所述电路板抵接设置，且相互导通。
优先地，还包括导电片，所述导电片一端与所述电路板抵接导通设置，另一端与所述基座抵接导通设置。
优先地，还包括顶杆，所述导电片夹设于所述顶杆及所述基座之间。
优先地，还包括固定支架，用于固定支撑所述基板及所述弹性导电体，所述固定支架包括第一固定部，所述顶杆贯穿所述第一固定部，所述弹性导电体与所述第一固定部抵接设置。
优先地，所述固定支架还包括与所述第一固定部连接设置的第二固定部，所述第二固定部包括连接设置的弧形壁及半底壁，所述弧形壁与所述第一固定部连接设置，所述半底壁与所述基板抵接设置。
优先地，所述固定支架还包括第三固定部，所述第三固定部与所述半底壁及所述弧形壁连接设置，所述第三固定部用于固定所述电路板。
相较于现有技术，本发明的手写笔的导电弹簧集成三个功能，保持所述弹性导电体与所述第一电极的初始相对位置；作为复位元件，反馈所述手写笔书写时所受压力大小；具导通作用，作为所述第二电极与所述电路板的导通线路的一部分。因所述导电弹簧集成上述三个功能，本发明的手写笔结构简单，制作方便，组装方便，不易损坏。
同时，可通过选择不同阻抗的弹簧，调整接入所述手写笔的电路的阻抗，可实施性强，维修方便，成本低。
且，所述书写端传递到所述弹性导电体及导电弹簧的压力，未经其他中间缓冲元件传递，所述手写笔更加灵敏可靠。
另，通过所述弹性导电体、所述导电弹簧及所述导电支架将所述第二电极导通至电路板的方式，结构简单，导通可靠性好。
最后，增加导电片的导通线路，双通道导通线路，具容错性，可靠性进一步提高。
附图说明
图1是本发明第一实施例的手写笔的立体组装结构；
图2是图1所示手写笔的立体分解示意图；
图3是图1所示手写笔的剖视图及局部放大图；
图4是图2所示磁芯、缓冲套、座仓及顶杆的分解剖视图；
图5是图2所示座仓及顶杆的立体分解示意图；
图6是图2所示的固定支架的立体结构示意图及局部放大图；
图7是图2所示VII区放大图；
图8是图2所示的压力感应组件的分解剖视图；
图9是图2所示的导电支架的立体结构示意图；
图10是图2所示的基板的立体结构示意图；
图11是本发明第二实施例的手写笔的立体分解示意图；
图12是图11所示XII区放大图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
第一实施例
请结合参阅图1及图2，其中图1是本发明第一实施例所揭示手写笔的立体组装结构，图2是图1所示手写笔的立体分解示意图。所述手写笔10包括壳体11、笔芯12、磁芯组件13、固定组件15、压力感应组件16及电路板18。所述壳体11具收容空间(未标示)，以***述笔芯12、所述磁芯组件13、所述固定组件15、所述压力感应组件16及电路板18。
所述壳体11包括上壳111、下壳113及按键115，所述上壳111及所述下壳113配合固定围成所述收容空间，所述按键115贯穿所述下壳113的侧壁，抵接所述电路板18设置。
所述笔芯12包括书写端121及固定端123。所述笔芯12可自所述手写笔10的书写端121通过拔插方式替换。
再请结合参阅图3，是图1所示手写笔的剖视图及局部放大图。所述笔芯12活动贯穿所述磁芯组件13，所述磁芯组件13包括磁芯131、感应线圈133、缓冲环135及缓冲套137。所述笔芯12活动贯穿所述磁芯131及所述缓冲套137。所述感应线圈133固定绕设于所述磁芯131外表面，且所述感应线圈133与所述电路板18电连接。所述缓冲环135套设于所述磁芯131临近所述书写端121端外侧，与所述下壳113的侧壁抵接设置，夹设于所述磁芯131与所述下壳113的侧壁之间。所述缓冲套137套设于所述磁芯131靠近所述固定端123。
在本实施例中，所述感应线圈133绕制形成双层结构。在其他实施例中，可设置为其他绕制方式。
所述固定组件15配合所述壳体11固定所述笔芯12、所述磁芯131、所述压力感应组件16及所述电路板18。所述固定组件15包括座仓151、顶杆153及固定支架155。所述座仓151固定于所述固定支架157，所述顶杆153夹设于所述座仓151及所述固定支架155之间。
再请结合参阅图3及图4，其中图4是图2所示磁芯、缓冲套、座仓及顶杆的分解剖视图。所述座仓151包括侧壁1511、外螺纹1512、间隔壁1513、固定槽1515及收容槽1517。所述外螺纹1512设于所述侧壁1511远离所述书写端121端外表面，所述间隔壁1513自所述侧壁1511向远离所述间隔壁1513侧延伸形成，所述间隔壁1513包括所述连通孔1519。所述间隔壁1513与所述侧壁1511临近所述书写端121端围成所述固定槽1515，所述间隔壁1513与所述侧壁1511远离所述书写端121端围成所述收容槽1517。所述连通孔1519连通所述固定槽1515及收容槽1517。
所述磁芯131套设所述缓冲套137端固定收容于所述固定槽1515。所述缓冲套137包括缓冲底壁1371、缓冲侧壁1373及通孔1375。所述缓冲底壁1371夹设于所述磁芯131与所述间隔壁1513之间。所述缓冲侧壁1373夹设于所述磁芯131与所述侧壁1511之间。所述通孔1375贯穿所述缓冲底壁1371，并与所述连通孔1519相对应。所述笔芯12的固定端123贯穿所述通孔1375。
再请结合参阅图3、图4及图5，其中图5是图2所示座仓及顶杆的立体分解示意图。所述顶杆153收容于所述收容槽1517，所述笔芯12依次贯穿所述磁芯131、所述缓冲套137及所述连通孔1519，并夹持收容于所述顶杆153。所述顶杆153包括分设两端的二夹持部1531及贯穿部1535。所述固定端123夹持收容于所述夹持部1531。所述顶杆153还包括限位环台1533及限位凸起1537。所述限位环台1533设于所述顶杆153侧表面，所述限位凸起1537由所述限位环台1533侧面向所述侧壁1511方向延伸形成。所述侧壁1511包括对应所述限位凸起1537设置的滑槽15111。所述手写笔10书写时，随所述笔芯12所受压力，所述限位凸起1535在所述滑槽15111内滑动，防止所述顶杆153转动。
再请结合参阅图3及图6，其中图6是图1所示的固定支架的立体结构示意图及局部放大图。所述固定支架155包括依序连接设置的第一固定部1551、第二固定部1553及第三固定部1555。
所述第一固定部1551包括环形壁15511、内螺纹15513、底壁15515及导程管15517。所述内螺纹15513对应所述外螺纹1512设于所述环形壁15511内表面，所述内螺纹15513与所述外螺纹1512旋合固定，所述底壁15515可防止所述内螺纹15513与所述外螺纹1512过旋合。所述导程管15517自所述底壁15515朝向所述座仓方向延伸形成，所述环形壁15511与所述底壁15515垂直相接设置。
所述导程管15517内直径大于所述贯穿部1535的直径，所述贯穿部1535贯穿所述导程管15517，与所述压力感应组件16抵接设置。
在其他实施例中，所述导程管15517可设为贯穿孔，所述贯穿部1535贯穿所述贯穿孔，与所述压力感应组件16抵接设置，如图所示。
所述第二固定部1553包括弧形壁15531、卡槽15533、半底壁15535及固定孔15537。所述弧形壁15531一端与所述环形壁15511相接设置，另一端与所述半底壁15535相接设置，所述卡槽15533设于所述弧形壁15531开口端，数量为二，分设两侧。所述固定孔15537设于所述弧形壁15531，且临接所述半底壁15535设置。
所述第三固定部1555用于固定所述电路板18，包括半环形壁15551及卡块15553，所述半环形壁15551同时与所述半底壁15535及所述弧形壁15531另一端相接设置，所述卡块1553设于所述半底壁15535与所述半环形壁1551相接处，且垂直于所述半底壁15535设置。
再请结合参阅图2、图3及图7，其中图7是图2所示VII区放大图。所述压力感应组件16夹设于所述底壁15515与所述半底壁15535之间。所述压力感应组件16包括弹性导电体161、导电弹簧163、导电支架165、基板167及电容169。所述弹性导电体161、所述导电弹簧163、所述导电支架165、所述基板167依次导通。
再请结合参阅图8，是图2所示的压力感应组件的分解剖视图。所述弹性导电体161包括基座1611及弹性凸起1613，所述弹性凸起1613自所述基座朝向所述电容169方向延伸形成，所述基座161一侧与所述底壁15515及所述顶杆153的贯穿部1533抵接设置，另一侧与所述导电弹簧163抵接设置。
在本实施例中，所述弹性导电体161为硅胶导电体，在其他实施例中，所述弹性导电体161可以采用其他兼具良好弹性及导电性的材料制成。
所述导电弹簧163夹设于所述基座1611与所述导电支架165之间，套设于所述弹性凸起1613。所述导电弹簧163包括第一端1631及第二端1633。所述基座1611的另一侧与所述第一端1631抵接，所述第二端1633与所述导电支架165抵接设置。
所述导电支架165包括侧壁1651及中空结构1653，所述侧壁1651围成所述中空结构1653。所述电容169收容于所述中空结构1653，且所述电容169与所述导电支架165相互绝缘。
再请结合参阅图9，是图2所示的导电支架的立体结构示意图。所述侧壁1651包括依序连接设置的第一连接壁16511、台阶16513及第二连接壁16515，所述第一连接壁16511及所述台阶16513设于所述侧壁1651一端，所述第二连接壁16515设于所述侧壁1651另一端，所述第一连接壁16511及所述第二连接壁16515经所述台阶16513过渡连接，所述第一连接壁16511外直径大于所述第二连接壁16515外直径，所述第一连接壁16511焊接固定于所述基板167，所述台阶16513与所述导电弹簧163的第二端1633抵接设置，同时所述导电弹簧163套设所述第二连接壁16515。从而，所述导电支架165对所述导电弹簧163具支撑和固定作用。
在本实施例中，所述导电支架165为不锈钢镀镍，导电性强，在其他实施例中，所述导电支架165五金材料制成，也可由其他导电性好、不易变形的材料制成。
再请结合参阅图10，是图2所示的基板的立体结构示意图。所述基板167与所述半底壁15535抵接设置，包括中央焊盘1671、第一导通通道(图未示)、环形焊盘1673、第二导通通道(图未示)、焊接孔1675、第一固定凸起1677及第二固定凸起1679。所述中央焊盘1671与所述环形焊盘1673设于所述基板167朝向所述弹性导电体161的同一侧表面，且相互绝缘，所述基板167另一表面与所述半底壁15535抵接设置，所述第一导通通道与所述第二导通通道相互绝缘。所述电容169焊接固定于所述中央焊盘1673，所述第一导通通道分别同时与所述中央焊盘1673及所述电路板18的一导通点导通。所述第一连接壁16511焊接固定于所述环形焊盘1673，所述第一连接壁16511包括对应所述焊接孔1675设置的焊接凸起165111，自所述第一连接壁16511朝向所述基板167方向延伸形成。所述第二导通通道分别同时与所述环形焊盘1673及所述电路板18的另一导通点导通。所述第一固定凸起1677嵌入所述第二固定部1553的固定孔15537内。所述第二固定凸起1679配合所述固定支架155固定所述电路板18。
所述电容169包括相对设置的第一电极1691及第二电极1693，所述第一电极1691焊接固定于所述中央焊盘1671，所述第二电极1693与所述弹性凸起1613间歇性抵接设置。在本实施例中，所述电容169为陶瓷电容。
再请参阅图7，所述电路板18为板状，与所述半环形壁15551抵接设置，一端插嵌于所述两卡槽15533，包括相接的第一一字槽181、第二一字槽183、第一导通点(图未示)及第二导通点(图未示)，所述第一一字槽181设置方向与所述第二一字槽183设置方向垂直，所述第一一字槽181对应所述卡块15553设置，所述第二一字槽183对应所述基板167设置，所述基板167嵌设于所述第二一字槽183，所述电路板18夹设于所述半环形壁15551与所述第二固定凸起1679之间。所述第一导通点与所述第一导通通道导通，所述第二导通点与所述第二导通通道导通。
作为本实施例的其他实施方式，所述第一连接壁16511固定于所述环形焊盘1631的方式，所述焊接凸起165111固定于所述焊接孔1675的方式，所述第一电极1691固定于所述中央焊盘1673的方式，也可采用其他固定方式，如采用使用导电硅胶固定的方式。
所述手写笔10书写时，所述书写端121受到压力，随压力逐渐增大，所述固定端123推动所述顶杆153向所述压力感应组件16方向移动，所述贯穿部1535推动所述弹性导电体161向所述电容169方向移动，同时压缩所述导电弹簧163。当所述弹性凸起1613与所述第二电极1693接触，所述弹性导电体161与所述第二电极1693导通。所述贯穿部1535继续向所述压力感应组件16方向移动，进一步压缩所述导电弹簧163，所述弹性凸起1613发生形变，与所述第二电极1693接触面积增大，随所述接触面积增大，所述第一电极1691与所述第二电极1693间的电容值增大。当书写力道减小时，所述书写端121受到所述压力减小，所述导电弹簧163弹力大于所述压力，推动所述弹性导电体161向所述书写端121端移动，所述弹性凸起1613与所述第二电极1693接触面积减小，至完全分离，所述弹性凸起1613与所述第二电极1693断开，最终当所述书写端121不受所述压力时，所述书写端121复位。
其中，所述第一电极1691与所述电路板18的导通线路为：所述第一电极1691、所述中央焊盘1671、所述第一导通通道及所述第一导通点依次导通。
所述第二电极1693与所述电路板18的导通线路为：所述第二电极1693、所述弹性导电体161、所述导电弹簧163、所述导电支架165、所述环形焊盘1673、所述第二导通通道及所述第二导通点依次导通。
与现有技术相比，所述手写笔10的导电弹簧163集成三个功能，保持所述弹性导电体161与所述第一电极1691的初始相对位置；作为复位元件，反馈所述书写端121所受压力大小；具导通作用，作为所述第二电极1693与所述电路板18的导通线路的一部分。因所述导电弹簧163集成上述三个功能，本发明的手写笔10元件少，制作方便，结构简单，组装方便，不易损坏。
同时，可通过选择不同阻抗的弹簧，调整接入所述手写笔10的电路的阻抗，可实施性强，维修方便，成本低。
且，通过所述弹性导电体161、所述导电弹簧163及所述导电支架165将所述第二电极1693导通至电路板18的方式，结构简单，导通可靠性好。
另，所述书写端121传递到所述弹性导电体161及导电弹簧163的压力，未经其他中间缓冲元件传递，所述手写笔10更加灵敏可靠。
再，所述固定支架155为一体结构，所述底壁15515与所述半底壁15535对所述弹性导电体161与所述第一电极1691之间的最大距离进行限定，配合所述导电弹簧保持所述弹性导电体161与所述第一电极1691的初始相对位置，所述手写笔10可靠性及稳定性更高。
再次，磁体材料易碎，所述缓冲环135及所述缓冲套137的设置，防止所述磁芯131摔碎，且所述缓冲环135并非设置于所述磁芯131朝向所述笔芯12的书写端121的底面，使所述磁芯131临近所述书写端的端部悬空设置，防摔效果更好。
最后，通过所述第一一字槽181及所述卡槽15533将所述电路板18固定至所述固定支架155，通过所述第二一字槽183及所述固定孔15537将所述基板167固定至所述固定支架155，由各元件之间巧妙的相互配合关系，将所述固定支架155、所述基板167及所述电路板18安装固定，结构紧密稳固。
第二实施例
请参阅图11及图12，其中，图11是本发明第二实施例的手写笔的立体分解示意图，图12是图11所示XII区放大图。本实施例与第一实施例基本相同，所述手写笔20包括壳体21、笔芯22、磁芯组件23、固定组件25、压力感应组件26及电路板28。所述压力感应组件26包括弹性导电体261、导电弹簧263、导电支架265、基板267及电容269。唯区别在于：所述压力感应组件26还包括导电片262，所述电路板28还包括第三导通点285，所述弹性导电体261、所述导电片262及所述第三导通点285依次导通。
所述导电片262包括依序连接设置的第一导通片2621、连接片2623及第二导通片2625，第一导通片2621与基座2611抵接设置，所述第二导通片2625与所述第三导通点285抵接设置。
即，第二电极2693与所述电路板28相比于第一实施例，增加一导通线路为：所述第二电极2693、所述弹性导电体261、所述导电片262及所述第三导通点285依次导通。
与现有技术相比，双通道的导通线路，具容错性，即通过所述导电弹簧263的导通线路和通过所述导电片262的导通线路，任一导通便可保证导通成功，可靠性进一步提高。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种手写笔，包括：
笔芯，
电容，电容值随所述笔芯所受压力改变，其特征在于，所述手写笔还包括：
基板，所述电容固定于所述基板，并相互导通；
导电支架，固定于所述基板，并相互导通，且与所述电容固定于所述基板同一侧，所述电容与所述导电支架相互绝缘；
导电弹簧及弹性导电体，所述导电弹簧夹设于所述导电支架与所述弹性导电体之间，保持所述电容与所述弹性导电体的初始间距，所述导电支架包括侧壁及中空结构，所述侧壁围成所述中空结构，所述侧壁一端与所述导电弹簧一端抵接，所述侧壁另一端焊接固定于所述基板，所述电容收容于所述中空结构；
其中，所述弹性导电体将笔芯所受压力传递至所述导电弹簧，所述导电弹簧进行往复运动，改变所述弹性导电体与所述电容的接触面积，改变所述电容的电容值。
2.根据权利要求1所述手写笔，其特征在于，所述电容包括相对设置的第一电极及第二电极，所述第一电极固定于所述基板。
3.根据权利要求1所述手写笔，其特征在于，所述弹性导电体包括基座及弹性凸起，所述弹性凸起自所述基座朝向所述电容方向延伸形成，所述导电弹簧另一端与所述基座抵接设置，并套设于所述弹性凸起，所述弹性凸起与所述电容间歇性弹性抵接设置。
4.根据权利要求3所述手写笔，其特征在于，还包括电路板，所述基板与所述电路板抵接设置，且相互导通。
5.根据权利要求4所述手写笔，其特征在于，还包括导电片，所述导电片一端与所述电路板抵接导通设置，另一端与所述基座抵接导通设置。
6.根据权利要求5所述手写笔，其特征在于，还包括顶杆，所述导电片夹设于所述顶杆及所述基座之间。
7.根据权利要求6所述手写笔，其特征在于，还包括固定支架，用于固定支撑所述基板及所述弹性导电体，所述固定支架包括第一固定部，所述顶杆贯穿所述第一固定部，所述弹性导电体与所述第一固定部抵接设置。
8.根据权利要求7所述手写笔，其特征在于，所述固定支架还包括与所述第一固定部连接设置的第二固定部，所述第二固定部包括连接设置的弧形壁及半底壁，所述弧形壁与所述第一固定部连接设置，所述半底壁与所述基板抵接设置。
9.根据权利要求8所述手写笔，其特征在于，所述固定支架还包括第三固定部，所述第三固定部与所述半底壁及所述弧形壁连接设置，所述第三固定部用于固定所述电路板。
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