CN103631399B - 具有调整结构的电磁笔 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种具有调整结构的电磁笔。本发明的电磁笔包括至少一个笔壳元件、调整件位于笔壳元件一端、笔尖、铁心固定件设置于笔壳元件内并具有一个线圈缠绕铁心固定件、铁心、弹性体与接触件设置于铁心固定件与笔壳元件内及电路板。调整件可进行沿笔壳元件的轴向移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁笔，特别是涉及一种具有即时调整结构的电磁笔。
背景技术
输入装置或电子装置例如智能型行动通讯装置(Smart Phone)、数字板(Digitizer tablets)或电子书(E-book/Green book)具有天线或感应线圈构成感应平面并布局在智能型行动通讯装置、数字板的工作表面下或电子书荧幕后，并以指标装置(pointer)进行操作，而指标装置的坐标位置是借由指标装置内振荡电路与天线或感应线圈之间的电磁波传送与接收获得。
指标装置例如电磁笔或称数字笔(stylus)的振荡电路通常包含由电感、电容及相关元件并置于笔壳之内。电感包含由铁粉心(ferrite core)搭配缠绕的金属线圈所构成与电容等相关元件形成振荡电路以与输入装置的天线回路或感应线圈之间传送与接收电磁波信号。指标装置内振荡电路频率的变化通常借由改变电容或电感值达成，因此指标装置的设计可依据使用上的需求来决定指标装置振荡电路电容或电感何者为可变或可调整。
利用电磁笔或无线笔笔尖与数字板之间接触力量变化造成电磁笔或无线笔笔芯移动，笔芯带动铁心在线圈内移动同时对笔内弹性物质例如橡胶施力产生形变以及相关零件移动以改变电感、电容与电磁信号的频率，此种电磁笔可见于美国专利US 5,565,632专利及US 6,853,369 B2。
US 5,565,632专利是借由前置式的小铁心在缠绕有线圈的大铁心之前，做相对性的位移以改变电感值，当电感值改变时振荡频率也跟着改变。US 6,853,369 B2专利是设计出一个灵敏的可随笔芯施力轻重而改变的可变电容器，并依可变电容的电容值来改变振荡频率。
US 5,565,632专利揭露的电磁笔的缺点包括当前置的小铁心在线圈前端移动时，不仅会使共振电磁信号的振幅会随之变化而导致计算出的坐标有抖动现象，更会使磁力线的分布状态不同而导致笔倾斜的角度有失真的问题。设计上缺乏一个弹性的调整结构在内，以将可能存在的频率偏差调整回来。
US 6,853,369 B2专利揭露的电磁笔的缺点包含如果有制造上无可避免的长度或高度上的公差存在时，便会导致振荡频率不准确，设计上也缺乏一个补救性的调整结构在内以将频率调整回来。
此外，对于多数应用于数字板此类的输入装置而言，指标装置的尺寸特别是直径大小一般并不特别要求必须适当缩小，而与一般书写用笔的尺寸相当，甚至为了容纳振荡电路等元件而大于书写用笔。但对于一些电子装置例如智能型行动通讯装置、电子书或其他必须能将指标装置收纳在内的可携带式电子装置而言，考虑到电子装置本身的尺寸特别是厚度，指标装置的尺寸特别是直径大小的限制就必须符合能电子装置的需求才能将指标装置收纳在内。
有鉴于上述传统指标装置制造技术与机构设计存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种具有调整结构的电磁笔，能够改进上述传统指标装置的电磁笔，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的传统指标装置的电磁笔存在的缺陷，而提出一种具有调整结构的电磁笔，可随时进行电磁笔内各元件间可能因公差或组装等因素所产生的间隙，以消除非必要的误差，并借由调整件旋转的松紧度以调整设定电磁笔或无线笔书写时所需施用的力量，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种具有调整结构的电磁笔。电磁笔包括至少一个笔壳元件、调整件位于笔壳元件一端、笔尖、铁心固定件设置于笔壳元件内并具有一个线圈缠绕铁心固定件、铁心、弹性体与接触件设置于铁心固定件与笔壳元件内及电路板。调整件能进行沿笔壳元件的轴向移动以进行调整。笔尖设置于笔壳元件内并自调整件内穿出。铁心设置在铁心固定件与笔壳元件内并与笔尖接触。弹性体位于铁心与接触件之间，接触件的一端自铁心固定件中穿出，电路板的一侧具有多个导体接点，导体接点邻近接触件，弹性导体元件位于导体接点与接触件之间，且线圈连接电路板。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的具有调整结构的电磁笔，其中该调整件包括中空螺丝，该笔壳元件的一端开口内则具有螺纹以使该调整件能锁入该笔壳元件。
前述的具有调整结构的电磁笔，其中该笔壳元件的直径小于6毫米，而以5.5毫米较佳。
前述的具有调整结构的电磁笔，其中该弹性体包含橡胶。
前述的具有调整结构的电磁笔，其中该弹性导体元件包括圆锥形弹簧。
前述的具有调整结构的电磁笔，其中该具有调整结构的电磁笔是用于智能型行动通讯装置、数字板或电子书。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种搭配于电磁输入装置使用的具有调整结构的电磁笔，该电磁笔包括：第一笔壳元件与第二笔壳元件；调整件位于该第一笔壳元件一端，该调整件能进行沿该第一笔壳元件的轴向移动以进行调整；笔尖，该笔尖设置于该第一笔壳元件内并自该调整件内穿出；铁心固定件设置于该第一笔壳元件内并具有一个线圈缠绕该铁心固定件；铁心，该铁心设置于该铁心固定件与该第一笔壳元件内并与该笔尖接触；弹性体与接触件设置于该铁心固定件与该第一笔壳元件内，该弹性体位于该铁心与该接触件之间，该接触件的一端自该铁心固定件中穿出；及电路板，该电路板的一侧具有多个导体接点，该导体接点邻近该接触件，弹性导体元件位于该导体接点与该接触件之间，且该线圈连接该电路板，该第二笔壳元件与该第一笔壳元件结合以将该电路板包括在内
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的具有调整结构的电磁笔，更包括开关元件，该开关元件是部份穿过该第一笔壳元件的开孔并设置于该电路板上，以接触方式作为该电路板上电路功能的开关。
前述的具有调整结构的电磁笔，其中该第一笔壳元件与该第二笔壳元件的直径为5.5毫米。
前述的具有调整结构的电磁笔，其中该调整件包括中空螺丝，该第一笔壳元件的一端开口内则具有螺纹以使该调整件能锁入该第一笔壳元件。
前述的具有调整结构的电磁笔，其中该弹性导体元件包括圆锥形弹簧。
前述的具有调整结构的电磁笔，其中该电磁输入装置包括智能型行动通讯装置、数字板或电子书。
借由上述技术方案，本发明具有调整结构的电磁笔至少具有下列优点：可随时进行电磁笔内各元件间可能因公差或组装等因素所产生的间隙，以消除非必要的误差，并借由调整件旋转的松紧度以调整设定电磁笔或无线笔书写时所需施用的力量。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1显示本发明具有调整结构的电磁笔的一个实施例。
图1A是本发明一个实施例的具有调整结构的电磁笔的剖面图。
图2是本发明一个实施例的具有调整结构的电磁笔的分解图。
【主要元件符号说明】
100：电磁笔 102a：笔壳元件
102b：笔壳元件 103：笔尖
104：电路板 105：铁心固定件
106a：固定件 106b：固定件
107：弹性体 108：接触件
109：调整件 110：铁心
111：导体线圈 112：开关元件
114：弹性导体元件 116：固定件
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具有调整结构的电磁笔其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明的一些实施例将详细描述如下。然而，除了如下描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例施行，且本发明的范围并不受实施例的限定，其以之后的专利范围为准。再者为提供更清楚的描述及更易理解本发明，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求图式的简洁。
图1显示本发明具有调整结构的电磁笔的一个实施例，图1A是本发明一个实施例的具有调整结构的电磁笔的剖面图。本发明此实施例的具有调整结构的电磁笔100包括笔壳元件102a与102b、笔尖103、电路板104、铁心固定件(core holder)105、固定件116、固定件106a与106b、弹性体107、接触件(touch pin)108、调整件109、铁心(ferrite core)110及开关元件112。笔壳元件102a与102b包括由非金属材料所构成的中空笔管元件，以容纳电路板104、铁心固定件105、固定件116、固定件106a与106b、弹性体107、接触件108及铁心110。笔壳元件102a与102b的直径小于6毫米(millimeter)，而以5.5毫米较佳，但不限于5.5毫米。
电路板104包括印刷电路板(printed circuit board)，印刷电路板上具有振荡电路及控制元件等，使电磁笔能发射电磁信号至电磁输入装置，或接收电磁输入装置的天线或感应线圈发出的电磁信号。电磁输入装置包括智能型行动通讯装置、数字板或电子书等。
在本发明的一个实施例中，调整件109为中空，以使笔尖103穿过调整件109。调整件109同时具有螺纹，而为中空螺丝，笔壳元件102a笔尖的一端开口内则具有螺纹以使调整件109可锁入笔壳元件102a笔尖的一端。调整件109内朝向笔尖的一侧的内径则小于朝向另一端的内径。笔尖103具有用于与电磁输入装置的接触表面的接触端以及直径较大的另一端。直径较大的另一端其直径大于调整件109朝向笔尖一侧的内径，因此当笔尖103穿过调整件109后可被限制在调整件109内，以使笔尖103不至于完全穿过调整件109而朝笔尖的方向掉落。
在本发明的一个实施例中，铁心110位于中空的笔壳元件102a内，并衔接于笔尖103之后。中空的铁心固定件105位于笔壳元件102a内，用于固定铁心110以使铁心110在其内进行轴向移动。弹性体107与接触件108位于铁心固定件105内，弹性体107位于铁心110与接触件108之间。铁心固定件105朝向笔尖一侧的内径大于另一侧的内径，而接触件108朝向笔尖一侧的直径则大于另一侧的直径。接触件108朝向另一侧的直径大于铁心固定件105另一侧的内径，因此当接触件108穿过铁心固定件105后可被限制在铁心固定件105内。
在本发明的一个实施例中，电路板104是以固定件116、铁心固定件105及固定件106a与106b固定于笔壳元件102a与102b内。电路板104朝向笔尖方向的一端上具有导体接点，而电路板104与接触件108之间则有弹性导体元件，电路板104是借由接触件108推动弹性导体元件使电路板104的导体接点导通，此部分的详细内容将在以下描述。开关元件112则由笔壳元件102a内向外设置，以作为电路板104上电路的开关。
图2是本发明一个实施例的具有调整结构的电磁笔的分解图。同时参阅图1A与图2可进一步了解本发明一个实施例的具有调整结构的电磁笔。如图2所示，笔尖103穿过调整件109，并可在中空调整件109中滑动，调整件109则设置于笔壳元件102a笔尖的一端，并可进行轴向的移动以进行调整。铁心110位于中空的笔壳元件102a内，并衔接于笔尖103之后，弹性体107与接触件108则设置于铁心110后，并位于铁心固定件105内，弹性体107位于铁心110与接触件108之间。接触件108可在铁心固定件105内滑动，但被限制在铁心固定件105内。因此当铁心固定件105与固定件116、开关元件112、固定件106a与106b及电路板104被固定于笔壳元件102a与102b内时，笔尖103、铁心110、弹性体107及接触件108则被限制在调整件109、笔壳元件102a与铁心固定件105所构成的空间之内。
在本发明的一个实施例中，由于笔壳元件102a与铁心固定件105所构成的空间尺寸为固定，因此笔尖103、铁心110与接触件108的移动行程是等同于弹性体107被压缩程度。不过，由于调整件109设置于笔壳元件102a笔尖的一端并可进行轴向的移动，因此调整件109可以调整调整件109、笔壳元件102a与铁心固定件105所构成的空间尺寸，也就是调整笔尖103、铁心110与接触件108的移动行程或弹性体107被压缩程度。
在本发明的一个实施例中，弹性导体元件114设置于固定件116与铁心固定件105内，位于自铁心固定件105穿出的接触件108一端与电路板104的导体接点之间。弹性导体元件114是通过自铁心固定件105穿出的接触件108一端的推动而改变与电路板104的导体接点的接触状态，当电路板104的导体接点导通时，将使电路板104上电路的电性(例如LC振荡频率)发生改变。
在本发明的一个实施例中，弹性导体元件114包括厚度较薄的圆锥形弹簧或导电橡胶，但不限于此。以圆锥形弹簧为例，当接触件108一端因位移而压迫圆锥形弹簧时，将使圆锥形弹簧中央接触到电路板104一侧的多个导体接点，因而使电路板104上的部份元件回路导通，造成电路电性的改变(例如LC振荡频率)。弹性导体元件114受接触件108推动使电路板104的导体接点导通可用于开启电磁笔或无线笔的书写功能，但不限于此。
在本发明的一个实施例中，铁心固定件105外缠绕具有若干圈数的导体线圈111(例如以细漆包线缠绕许多圈而成的线圈)，当铁心110在此导体线圈111做移动时，将使此导体线圈111形成可变电感，同时，此可变电感的导体线圈111会连接至电路板104上的电路，而与电路板104上的电容元件构成可改变振荡频率的振荡电路。由导体线圈111与铁心110构成的可变电感是利用铁心110在缠绕有导体线圈111的铁心固定件105内滑动产生的铁心110与导体线圈111之间的相对移动产生感应电流，以改变电感值或振荡电路的频率。改变振荡电路的频率可用于改变电磁笔或无线笔的笔划粗细，但不限于此。
在本发明的一个实施例中，开关元件112是部份穿过笔壳元件102a的开孔并设置于电路板104上，以接触方式作为电路板104上电路功能的开关。开关元件112可作为电磁笔或无线笔的书写与擦拭或橡皮擦功能的切换开关，但不限于此。
值得注意的是，本发明的实施例是集中在电磁笔的构造，而非限制电磁笔的功能，因此本发明实施例的电磁笔构造可依需求应用在执行电磁笔的各种功能。本发明实施例的电磁笔构造用于执行何种电磁笔的功能可视需求改变电路设计而定。
在本发明的一个实施例中，弹性体107包含橡胶或其他弹性物质，调整件109包括螺丝以及位于电磁笔或无线笔内的螺纹，但不限于此。当使用电磁笔或无线笔时，笔尖103一端接触受力，力量传递至笔尖103的另一端及铁心110，铁心110压缩弹性体107并将力量传递至接触件108，接触件108推动弹性导体元件114以改变弹性导体元件114与电路板104的导体接点的接触状态，以执行电磁笔或无线笔的功能，例如开启电磁笔或无线笔的书写功能。
当不使用电磁笔或无线笔时，接触件108与弹性导体元件114之间应保持一定间隙，此间隙的调整是通过调整件109来达成。如以上所述，调整件109可以调整调整件109、笔壳元件102a与铁心固定件105所构成的空间尺寸或笔尖103、铁心110与接触件108的移动行程或弹性体107被压缩程度或接触件108一端伸出铁心固定件105的长度，即接触件108与弹性导体元件114之间的间隙。
由于调整件109可在外部进行调整，因此电磁笔或无线笔内接触件108与弹性导体元件114之间间隙的调整可随时进行。调整件109用于调整电磁笔或无线笔内部所有活动元件，使各元件间可能因公差或组装等因素所产生的间隙借由调整件109做微调以消除非必要的误差，并借由调整件109旋转的松紧度以调整弹性体107受迫紧的程度进而设定电磁笔或无线笔书写时所需施用的力量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (11)
1.一种具有调整结构的电磁笔，其特征在于该电磁笔包括：
至少一个笔壳元件；
调整件位于该笔壳元件一端，该调整件能进行沿该笔壳元件的轴向移动以进行调整；
笔尖，该笔尖设置于该笔壳元件内并自该调整件内穿出；
铁心固定件设置于该笔壳元件内并具有一个线圈缠绕该铁心固定件；
铁心，该铁心设置于该铁心固定件与该笔壳元件内并与该笔尖接触；
弹性体与接触件设置于该铁心固定件与该笔壳元件内，该弹性体位于该铁心与该接触件之间，该接触件的一端自该铁心固定件中穿出；及
电路板，该电路板的一侧具有多个导体接点，该导体接点邻近该接触件，弹性导体元件位于该导体接点与该接触件之间，且该线圈连接该电路板，
其中该调整件包括中空螺丝，该笔壳元件的一端开口内则具有螺纹以使该调整件能锁入该笔壳元件，
所述调整件内朝向笔尖的一侧的内径小于朝向另一端的内径，笔尖具有用于与电磁输入装置的接触表面的接触端以及直径较大的另一端，所述笔尖的直径较大的另一端其直径大于所述调整件朝向笔尖一侧的内径。
2.根据权利要求1所述的具有调整结构的电磁笔，其特征在于其中该笔壳元件的直径小于6毫米。
3.根据权利要求1所述的具有调整结构的电磁笔，其特征在于其中该笔壳元件的直径是5.5毫米。
4.根据权利要求1所述的具有调整结构的电磁笔，其特征在于其中该弹性体包含橡胶。
5.根据权利要求1所述的具有调整结构的电磁笔，其特征在于其中该弹性导体元件包括圆锥形弹簧。
6.根据权利要求1所述的具有调整结构的电磁笔，其特征在于其中该具有调整结构的电磁笔是用于智能型行动通讯装置、数字板或电子书。
7.一种搭配于电磁输入装置使用的具有调整结构的电磁笔，其特征在于该电磁笔包括：
第一笔壳元件与第二笔壳元件；
调整件位于该第一笔壳元件一端，该调整件能进行沿该第一笔壳元件的轴向移动以进行调整；
笔尖，该笔尖设置于该第一笔壳元件内并自该调整件内穿出；
铁心固定件设置于该第一笔壳元件内并具有一个线圈缠绕该铁心固定件；
铁心，该铁心设置于该铁心固定件与该第一笔壳元件内并与该笔尖接触；
弹性体与接触件设置于该铁心固定件与该第一笔壳元件内，该弹性体位于该铁心与该接触件之间，该接触件的一端自该铁心固定件中穿出；及
电路板，该电路板的一侧具有多个导体接点，该导体接点邻近该接触件，弹性导体元件位于该导体接点与该接触件之间，且该线圈连接该电路板，该第二笔壳元件与该第一笔壳元件结合以将该电路板包括在内，
其中该调整件包括中空螺丝，该第一笔壳元件的一端开口内则具有螺纹以使该调整件能锁入该第一笔壳元件，
所述调整件内朝向笔尖的一侧的内径小于朝向另一端的内径，笔尖具有用于与电磁输入装置的接触表面的接触端以及直径较大的另一端，所述笔尖的直径较大的另一端其直径大于所述调整件朝向笔尖一侧的内径。
8.根据权利要求7所述的具有调整结构的电磁笔，其特征在于更包括开关元件，该开关元件是部份穿过该第一笔壳元件的开孔并设置于该电路板上，以接触方式作为该电路板上电路功能的开关。
9.根据权利要求7所述的具有调整结构的电磁笔，其特征在于其中该第一笔壳元件与该第二笔壳元件的直径为5.5毫米。
10.根据权利要求7所述的具有调整结构的电磁笔，其特征在于其中该弹性导体元件包括圆锥形弹簧。
11.根据权利要求7所述的具有调整结构的电磁笔，其特征在于其中该电磁输入装置包括智能型行动通讯装置、数字板或电子书。
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