CN109313507B - 带有传感器保护的有弹性的电池触头 - Google Patents

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Abstract

具有传感器保护的有弹性的电池触头。本发明涉及具有笔位置识别装置的电子笔，包括至少一个电源(108)；至少一个数字控制单元；力传输元件(101)以及用于测量书写压力的至少一个力传感器，其中，电子笔具有至少一个弹性件(102)，且其中，至少一个弹性件(102)配置成，使得产生与作用到至少一个力传感器(104)上的压力相反作用的力。

Description

带有传感器保护的有弹性的电池触头
技术领域
本发明涉及在专利权利要求1的前序部分中给出的类型的电子笔以及在专利权利要求14的前序部分中给出的类型的方法。
背景技术
电子信息和通信系统，特别是个人计算机(PC)、笔记本电脑、平板电脑和智能手机在日常生活，休闲和工作中的使用日益增加，这使得对人机界面改进的开发变得有意义。
对此，作为人机界面除了如键盘、鼠标或触敏表面这样的输入装置以外尤其还有电子笔。对此，电子笔尤其具有以下优点，即，电子笔可将借助笔在表面上书写的功能性和简单性与电子数据处理的多样可能性相结合。对此值得期望的是，电子笔在外观，可用性和操作方面尽可能地类似于传统的笔。
在WO 02/07424 A2中例如描述了一种用于笔迹检测的电子信息系统，该电子信息系统具有电子笔和具有压敏或感应敏感表面的托板并且在其中可选地通过托板的压敏或感应敏感表面或通过加速度传感器或光学传感器检测笔或笔头的运动。
然后，可将传感器数据以无线的方式传输给PC，PC基于接收的笔运动数据可进行笔迹检测。
但是在已知的电子笔中的缺点尤其是，相比于常见的传统的非电子式的笔，电子笔不太结实。尤其电子笔的电子感应机构易受干扰并且例如会轻易地由于掉落或机械过载而受到损坏。
发明内容
因此，本发明应改进一种电子笔，例如在电子笔受到机械消耗最小的情况下改进机械稳固性。
根据本发明，这通过依照权利要求1的电子笔和依照权利要求14的方法实现。有利的实施方式和改进方案是从属权利要求的对象。
根据本发明的具有笔位置识别装置的电子笔例如可包括至少一个电源；至少一个数字控制单元；至少一个力传输元件、例如笔芯或用于传输书写压力的类似构件；和用于测量一个/该书写压力的至少一个力传感器或压力传感器。
这种力传感器或压力传感器尤其例如可具有壳体以及从壳体中伸出的可移动的销。对此例如销可移动地受到支承，例如用于沿着电子笔的纵轴线移动或用于基本平行于电子笔的纵轴线移动。对此，可移动的销例如还可基本垂直于可能的力传感器壳体的表面地从所述壳体中伸出。这种销也可称为测量针。所述的示例性的力传输元件、例如笔芯对此例如可被压到力传感器的可能的测量针上并且推移测量针或推移测量针与力传感器。
用于传输一/该书写力的力传输元件，除了笔芯之外还可例如理解为电路印刷板或电路板或例如电子笔的笔头或适用于将压力传输到力传感器上、尤其用于传输书写压力的其他构件。对此，力传输元件或电子笔的示例性的笔芯或示例性的笔头还可具有电子部件，例如以电容方式作用的部件。
此外，电子笔可具有至少一个弹性件，其中，至少一个弹性件可配置成，借助作用到至少一个力传感器上的压力可产生与作用的压力相反作用的力。
对此，可例如经由一个/该力传输元件、例如一个/该笔芯将作用到力传感器上的压力传输到力传感器上，其中，例如力传输元件、例如一个/该笔芯将例如在使用电子笔时，例如在基板上书写时作用到笔头上、例如笔芯头上的一/该书写压力传输到力传感器上。
对此，电子笔的力传输元件、例如笔芯可移动地受到支承，例如为了沿着电子笔的纵轴线移动或为了基本平行于电子笔的纵轴线移动而可移动地受到支承。
书写压力或由至少一个力传感器测得的压力例如可理解为轴向压力，该轴向压力可例如在书写基板上书写时通过力传输元件、例如笔芯施加到力传感器上。
因此换句话说，作用到至少一个力传感器上的压力在此例如引起电子笔的力传输元件、例如笔芯移动，例如沿着电子笔的纵轴线移动或基本平行于电子笔的纵轴线移动且例如在用电子笔书写的情况下力传输元件压到书写基板上时直接或间接地压到至少一个力传感器上。
对此，电子笔的至少一个力传感器同样可沿着电子笔的纵轴线移动地或基本平行于电子笔的纵轴线移动地布置。
至少一个弹性件可配置成，限制或减弱或消减或缓冲作用到力传感器上的力，使得没有超过至少一个力传感器的压力负荷极限。
电子笔还可具有至少一个止动件，例如呈止挡形式，止动件可配置成，在力传输元件沿着电子笔的纵轴线或基本平行于电子笔的纵轴线的预定移动路径之后可使力传输元件，例如笔芯停止。
用于限制力传输元件、例如笔芯的可移动性，尤其用于限制力传输元件朝笔的与笔头、例如笔芯头相反的端部的方向的可移动性的可选的止动件或可选的止挡例如可实施成电子笔的壳体的分隔壁。
由此，止动件或止挡或分隔壁可限制力传输元件、例如笔芯沿着电子笔的纵轴线或基本平行于电子笔的纵轴线的移动。
同时可如此构造止动件或止挡或分隔壁，使得没有限定或没有限制力传感器沿着电子笔的纵轴线或基本平行于电子笔的纵轴线的可运动性。换句话说，止动件或止挡或分隔壁可如此构造，使得力传感器的可能的移动路径的可能的长度可大于力传输元件、例如笔芯的可能的移动路径的可能的最大长度。
因为例如力传输元件、例如笔芯的直径可大于力传感器的平均直径，例如止动件或止挡可作为在电子笔的壳体之内的在中间被断开的分隔壁实现。
可替代地或额外地，止动件也可集成在力传感器中并且例如可为一个/该力传感器壳体的一部分。例如尤其可想到的是，力传感器的壳体和/或力传输元件可如此构造，使得例如被压靠到示例性的可能的测量针上且可推移该测量针的力传输元件可安置在力传感器壳体上或力传感器壳体的不是测量针的部分上且由此可限制力传输元件的可能的移动路径的可能的最大长度。对此这种可选的分隔壁的几何结构的布置或选择和/或壁厚的选择例如可根据力传感器的几何结构、例如高度或宽度和/或根据力传输元件、例如笔芯的预定的移动路径来进行。
如果力传感器大于力传输元件，例如在背离笔头的端部上在力传输元件的直径上的回缩部提供类似的实现方案，该实现方案例如通过只是使力传输元件的在回缩部之后的部分可进入分隔壁中来限制力传输元件、例如笔芯的移动路径。
对此可如此选择力传输元件、例如笔芯的示例性的预定的移动路径或至少一个止动件的位置，即，在移动路径的整个长度上，作用到至少一个力传感器上的压力或通过至少一个弹性件产生的压力都低于力传感器的压力负荷极限。
由至少一个弹性件产生的与作用到至少一个力传感器上的所述压力相反作用的力尤其可通过以下方式产生，即，示例性的通过力传输元件、例如笔芯的移动而作用到力传感器上的压力使弹性件变形并且该变形基于弹性件的弹性产生反力、例如弹簧力，该弹簧力与作用到至少一个力传感器上的压力方向相反。
在压力、例如书写压力的作用下，该力越大，力传输元件、例如笔芯向后/朝弹性件移动得越远。通常来说，例如在书写时书写压力或按压力可达到约2至3N。但是在特殊情况下，例如在电子笔掉落之后电子笔撞击到地面上的情况下可有明显更高的力作用到力传输元件、例如笔芯或力传感器上。
因此，除了弹性件，电子笔可具有力限制装置，例如所述的止动件或所述的止挡。
在作用到力传输元件、例如笔芯上的压力足够高且由此引起的力传输元件的移动足够远时，例如此时可将力传输元件压靠到止动件、例如止挡或分隔壁上。
对此如此设计电子笔，即，在到达止动件或止挡时作用的力例如可在5和50N之间、尤其例如在10和15N之间。
根据本发明的电子笔例如提供以下优点，即，通过至少一个弹性件的弹性使得作用到至少一个力传感器上的压力与其移动量成正比。
根据本发明的电子笔由此可削弱或减缓或缓冲作用到力传感器上的力，使得没有超过至少一个力传感器的压力负荷极限。
对此，力传感器的潜在可能的移动路径可、优选应大于力传输元件、例如笔芯的可能的移动路径，从而可限制作用到力传感器上的力或压力，例如可将其限制在这样一个值，即，在到达止动件时或在到达止挡时通过力传输元件、例如笔芯作用到力传感器上的值。
对此，例如可如此选择力传感器的可能的移动路径，即，可避免对电子笔的可能的书写角的可能的限制或使该可能的限制最小以及如此选择，即，力传输元件、例如笔芯的弹动或缓冲或减缓没有引起使用者的烦躁。
例如电子笔可构造成，力传感器的可能的移动路径例如可在0.2和0.5mm之间。
这可改进电子笔的稳固性和易受干扰性，因为由此可保护至少一个力传感器以防由于压力加载而受到损坏、例如在电子笔掉落或碰撞到坚硬的地面上时或在不适当使用电子笔时引起的损坏。
此外，弹性件可例如经由一个/其弹性应力用于引起包括力传感器和力传输元件、例如笔芯的单元或组件的预应力，从而例如可轻松补偿由于制造引起的其尺寸公差，而不会在电子笔未受加载的情况下使力传感器和/或力传输元件、例如笔芯活动松脱且发出咯咯声。
对此，电子笔的至少一个弹性件例如可包括弹簧元件。
对此，弹簧元件例如可实施成弯曲弹簧、例如板簧。
但是也可想到的是，其他的弹性件，例如螺旋扭力弹簧、螺旋弹簧，或如填充有流体的弹性垫或弹性泡沫这样的其他弹簧元件或如例如扭力弹簧或盘簧这样的其他的弹簧元件实施方式。
电子笔的至少一个弹性件可为导电的且弹性件的一部分例如可用作至少一个电源的极触头，例如负极触头。
同样地，至少一个力传感器的一部分、例如至少一个力传感器的电连接线路的一部分可用作至少一个电源的极触头、例如正极触头。
这例如可节省结构空间和构件并且可实现电子笔的更紧凑的、价格有利的结构形式。
电子笔的至少一个力传感器可例如经由至少一个柔性的电导体与至少一个电源以及与至少一个弹性件连接。
柔性的电导体在此例如可理解为柔性电路印刷板和/或柔性的扁平电缆。
此外，至少一个力传感器和至少一个电源可沿着电子笔的纵轴线单个地或一起移动地或基本平行于电子笔的纵轴线一起移动地布置。
对此，共同移动可向着至少一个弹性件或朝着至少一个弹性件的方向进行。
但是力传感器的移动例如也可朝向反方向，即，离开弹性件。由此尤其例如在接入电源时力传感器必要时可和与力传感器连接的可选的第二电路板或辅助电路印刷板一起移入预定的初始位置中。
对此，柔性的电导体的使用可使力传感器和/或至少一个电源更轻松地沿着电子笔的纵轴线或基本平行于电子笔的纵轴线移动。
此外，电子笔的至少一个弹性件可与第一电路板连接或布置在第一电路板上。
示例性的第一电路板例如可为一个/该处理器电路板，例如至少一个数字控制单元可位于该处理器电路板上，该至少一个数字控制单元例如用于评估电子笔的至少一个力传感器的数据。
此外，电子笔的至少一个力传感器可与第二电路板连接或布置在第二电路板上。
示例性的第二电路板例如可为一个/该传感器电路板，该传感器电路板可与电子笔的壳体固定连接，且例如用于确定电子笔的位置和运动的感应机构可位于该传感器电路板上。由此例如感应机构可安装在笔头附近，从而可特别好地检测笔头或笔芯头的运动。
对此，至少一个力传感器可如所述地经由至少一个柔性的电导体与至少一个电源和与至少一个弹性件连接。
此外，例如至少一个力传感器可经由至少一个柔性的电导体的柔性的分支与第二电路板连接。
使用至少一个柔性的电导体的柔性的分支连接到至少一个力传感器和/或可选地使至少一个力传感器与可选的第二电路板或辅助电路印刷板连接可尤其实现，至少一个力传感器和/或可选的第二电路板或辅助电路印刷板可从至少一个柔性的电导体的确定的平面摆出并因此例如该至少一个力传感器或至少一个力传感器的接触面可基本垂直于笔芯地布置。
而对此，至少一个力传感器和至少一个电源和第二电路板可一起沿着电子笔的纵轴线移动地布置或可基本平行于电子笔的纵轴线一起移动地布置。
对此，该共同移动可向着至少一个弹性件或朝着至少一个弹性件的方向进行。
这种示例性的经由柔性的电导体相互连接的布置，即，包括至少一个力传感器和至少一个电源和第二电路板的可一起移动的组件，其中，至少一个力传感器经由柔性的电导体的柔性的分支与第二电路板连接，同样可例如通过朝止动件、例如止挡的移动来限制例如由笔芯施加到力传感器上的压力的吸收。
电子笔可如所述地具有至少一个止动件，至少一个止动件可对此配置成，力传输元件、例如笔芯在力传输元件、例如笔芯沿着电子笔的纵轴线或基本平行于电子笔的纵轴线的预定的移动路径之后被止动。
对此，可如此选择力传输元件、例如笔芯的示例性的预定的移动路径或至少一个止动件的位置，即，作用到至少一个力传感器上的压力或由至少一个弹性件产生的压力在移动路径的整个长度上都低于力传感器的压力加载极限。
用于避免使测量电子笔的书写压力的力传感器过载的示例性的方法例如可包括以下步骤(其中，电子笔可具有至少一个电源；至少一个数字控制单元；力传输元件、例如笔芯；以及用于测量书写压力的至少一个力传感器和至少一个弹性件，并且其中，至少一个弹性件对此可配置成，使得产生与作用到至少一个力传感器上的压力相反作用的力)：
使力传输元件、例如笔芯沿着电子笔的纵轴线移动或使力传输元件基本平行于电子笔的纵轴线移动以便将压力施加到至少一个力传感器上并且使至少一个力传感器沿着电子笔的纵轴线或基本平行于电子笔的纵轴线地朝向至少一个弹性件且逆着可由至少一个弹性件产生的力、例如弹簧力移动，以及
通过至少一个弹性件、即通过限制力传输元件的移动路径或通过由弹性件基于其变形或压缩而产生的力，例如与通过力传输元件，例如笔芯的移动施加到至少一个力传感器上的压力反向的弹簧力减缓通过力传输元件，例如笔芯的所述移动而施加到至少一个力传感器上的压力。
对此，力传输元件、例如笔芯沿着电子笔的纵轴线或基本平行于电子笔的纵轴线朝向至少一个弹性件的方向的移动路径的长度例如可如此选择或如此确定，即，作用到至少一个力传感器上的压力或例如通过至少一个弹性件产生的力、例如弹簧力在移动路径的整个长度上都可低于力传感器的压力加载极限。
此外，例如在力传输元件、例如笔芯沿着电子笔的纵轴线或基本平行于电子笔的纵轴线朝向至少一个弹性件的方向的移动路径之后可通过至少一个止动件使力传输元件、例如笔芯的移动运动停止或限制其移动运动，其中，作用到至少一个力传感器上的压力在移动路径的整个长度上都低于力传感器的压力加载极限。
如所述地，力传感器还可具有可移动地支承的测量针，测量针例如配置成用于沿着电子笔的纵轴线移动或基本平行于电子笔的纵轴线移动。
对此，所述的示例性的力传输元件、例如笔芯例如可被压靠到力传感器的所述的示例性的可能的测量针上并且推移测量针，且对此例如使测量针至少部分地被压入力传感器壳体中，或推动测量针与力传感器。
用于限制力传输元件、例如笔芯的可移动性、尤其用于限制力传输元件朝向笔的与笔头相反端部的方向的可移动性的可选的止动件或可选的止挡可如所述地例如实施成电子笔的壳体的分隔壁。
止动件或止挡或分隔壁由此可限定力传输元件、例如笔芯沿着电子笔的纵轴线或基本平行于电子笔的纵轴线的移动，但是对此没有限制力传感器的可移动性。
对此，这种可选的分隔壁的布置或几何结构的选择和/或壁厚的选择例如可如所述地，根据力传感器的几何结构、例如高度或宽度和/或根据力传输元件、例如笔芯的预定的移动路径来进行。
例如，可选的分隔壁的壁厚可约等于力传感器的高度或长度减去力传输元件、例如笔芯的期望的预定的移动路径。
同样如所述地，可替代地或额外地力传感器本身可用作或配置成止动件。
例如尤其可想到的是，力传感器的壳体和/或力传输元件可如此构造，使得例如可被压到示例性的可能的测量针上且使其移动的力传输元件可置于力传感器壳体的不是测量针的部分上并且由此可限制力传输元件的可能的移动路径的可能的最大长度。
因此，可保护电子笔的至少一个力传感器以防通过例如由于掉落或不适当的使用引起的压力过载而受到损坏。
附图说明
下面附图示例地示出：
图1示出了根据本发明的电子笔的可能部件的示意性示例图；
图2示出了示意性的示例接线图；
图3示出了力传感器的示例性的安装角；
图4a示出了根据本发明的电子笔在第一状态中的示意性的示例图；
图4b示出了根据本发明的电子笔在第二状态中的示意性的示例图。
具体实施方式
图1示例性地示出了根据本发明的电子笔的若干可能部件100的示意图，该电子笔可具有用于测量书写压力的至少一个力传感器104。
对此，电子笔可具有用作力传输元件的笔芯101，例如具有笔芯头115和示例性的笔芯管103。
如上所述，示例性的用于传递书写压力的力传输元件101也可实施成电路印刷板或电路板或适用于传递压力、尤其书写压力的其他构件。
对此，电子笔具有电源108，电源可配设有弹性件102，例如导电的弹簧元件，例如在电子笔的壳体(未示出)中的板簧。
对此，附图标记111和112例如表示电源108的正极111和负极112。
借助至少一个柔性的电导体113，例如柔性的扁平电缆可使电子部件，即，例如电源108；第一电路板，例如主电路印刷板或处理器电路板106；可选的第二电路板，例如辅助电路印刷板或传感器电路板107；和力传感器104彼此连接。
对此，弹性件102可为导电的并且例如经由弹性件的接触面117用作至少一个电源108的极触头、例如负极触头。
由此例如可省略至负极112的附加的单独的线路。
同样地，力传感器104的一部分、例如部分110或至少一个柔性的电导体113的柔性的分支105的延长部可与电源的极、例如电源的正极111形成接触并且用作极触头或正极触头。
至少一个柔性的电导体113的柔性的分支105的所述部分110对此例如可包围示例性的可选的加固元件109。所述的可选的加固元件109例如可包括玻璃纤维-环氧树脂板并且用于尤其在经焊接的元件的区域中加固柔性的电导体113。
该示例性的布置方式可节省结构空间，将部件数量保持得很少并且实现了电子笔的紧凑的结构形式。
此外，至少一个力传感器104和至少一个电源108可一起沿着电子笔的纵轴线116移动或一起基本平行于电子笔的纵轴线116移动地布置。
例如，经由可贴靠在力传感器104上的笔芯101的移动可将压力施加到力传感器104上并且由此实现力传感器104或力传感器104和电源108一起朝弹性件102的方向的移动。
在此，附图标记114例如表示力传感器104和/或电源108和/或其他的可能的可移动的部件，例如辅助电路印刷板或传感器电路板107沿着电子笔的纵轴线116或基本平行于电子笔的纵轴线116的可能的移动方向。
换句话说，力传感器104和电源108的示例性的共同移动在此可向着至少一个弹性件102地进行并且使弹性件102变形或压缩，由此产生与作用到力传感器104上的压力、例如书写压力的反力。
可选的第二电路板或传感器电路板107也可沿着电子笔的纵轴线116或基本平行于电子笔的纵轴线116移动，例如也可与力传感器104一起移动。
对此，示例性的柔性的电导体113的使用可使力传感器104和/或传感器电路板107和/或至少一个电源108沿着电子笔的纵轴线或基本平行于电子笔的纵轴线116的移动更容易。
电子笔的至少一个弹性件102可与第一电路板106连接，例如与电路板106固定焊接，或布置在第一电路板106上。此外该至少一个弹性件能通过可选的接片保持在笔的壳体上且限制其运动。
该示例性的第一电路板106例如可为主电路印刷板或处理器电路板，其可与电子笔的壳体(未示出)牢固连接并且例如电子笔的至少一个数字控制单元(未示出)可位于该第一电路板上并且例如其他的测量感应机构和评估感应机构，例如用于评估电子笔的至少一个力传感器104的数据的评估感应机构、例如用于力传感器数据的模数转换器可位于该第一电路板上。
此外，电子笔的至少一个力传感器104可与一个/该可选的第二电路板107连接或布置在一个/该第二电路板上。
示例性的第二电路板107例如可为辅助电路板或传感器电路板，例如用于确定电子笔的位置和运动的感应机构可位于该第二电路板上。由此，例如该感应机构可安装在头部的附近以便可特别好地检测笔头的运动。
对此，力传感器104可如所述地经由柔性的电导体113与电源108以及与弹性件102连接。
此外，例如力传感器104可经由柔性的电导体的柔性的分支105与第二电路板107连接。
柔性的电导体113的柔性的分支105用于在至少一个力传感器104上的连接和/或用于使至少一个力传感器104与可选的第二电路板107或辅助电路印刷板的可选连接的应用尤其可使至少一个力传感器104和/或可选的第二电路板107或辅助电路印刷板能从柔性的电导体的固定平面中摆出并因此例如可使至少一个力传感器104或至少一个力传感器的接触面基本垂直于笔芯101地布置。
如果此时例如力传输元件或笔芯101沿着电子笔的纵轴线或基本平行于电子笔的纵轴线116朝至少一个弹性件102的方向移动，例如通过用笔在书写基板(未示出)上书写时出现的压力而移动，在示出的示例性布置方式中笔芯101以及同时还有力传感器104和电源108向弹性件102移动，其中，弹性件102也还可用作极触头117，例如负极触头。
对此例如力传输元件或笔芯101沿着电子笔的纵轴线116或基本平行于电子笔的纵轴线朝至少一个弹性件102的方向的移动路径的长度可如此选择或如此确定，即，作用到至少一个力传感器104上的压力或例如通过至少一个弹性件102产生的力，例如与例如笔芯101的通过在书写基板上书写引起的书写压力相反取向的弹簧力在移动路径的整个长度上都会低于力传感器104的压力负荷极限。
此外，例如在力传输元件或笔芯101沿着电子笔的纵轴线116或基本平行于电子笔的纵轴线116朝至少一个弹性件的方向的这种移动路径之后可通过至少一个止动件(未示出)使笔芯的移动运动停止，其中，作用到至少一个力传感器104上的压力在移动路径的整个长度上都会低于力传感器的压力负荷极限。
图2示例性地示出了至少一个力传感器200与示例性的电子笔的其他部件的示意性接线图。
对此，力传感器200示例性地作为力传感器指示牌示出。
对此，示例性的力传感器例如经由柔性的分支204与示例性的柔性的电导体202连接，其中，柔性的导电体202例如可具有能引至(未示出的)第一电路板，例如容纳例如电子笔的数字控制单元的主电路印刷板且引至至少一个弹性件(未示出)，以及同样可引至可能的第二电路板206，例如辅助电路印刷板的部分205。
此外，经由电子笔(未示出)的至少一个柔性的电导体202的柔性的分支204的示例性的延长部207可建立在电源和力传感器之间的极触头201，例如正极触头。
此外，在可能的第二电路板206，例如辅助电路印刷板和力传感器200之间可存在示例性的缺口203，该缺口例如可为最小。
如所述地，示例性的柔性的导体202和其部分或延长部和/或分支和力传感器200以及电路板206如此配置，使得所述部件可一起沿着电子笔(未示出)的纵轴线或基本平行于电子笔(未示出)的纵轴线地向着电子笔(未示出)的电源移动，以及与电源一起朝电子笔(未示出)的至少一个弹性体的的方向运动。
图3示出了力传感器304相对于电子笔(未示出)的壳体的示例性的分型面302的示例性的转角或安装角303。
对此，力传感器304例如可以其接触面基本垂直于电子笔的笔芯或垂直于纵轴线300布置并且安装角303例如作为在力传感器的示例性的纵轴线301和电子笔的壳体的分型面302之间的角被确定。
对此，安装角303(例如如所述地作为在示例性的分型面302和力传感器304的示例性的纵轴线301之间的角)可不为零，即，力传感器可构造成转动的，其中，安装角303的值例如可与柔性的导体(未示出)的可使力传感器304与电子笔的其他部件连接(例如参见图2和图1)的连接部的长度或柔性的导体的柔性的分支的长度相关。
这种力传感器或压力传感器304尤其例如也可具有壳体以及从壳体中伸出的可移动的销(未示出)。对此例如销能可移动地支承，例如用于沿着电子笔的纵轴线的移动或用于基本平行于电子笔的纵轴线的移动。对此，可移动的销例如还基本垂直于可能的力传感器壳体的表面从所述壳体中伸出。这种销也可称为测量针。所述的示例性的力传输元件，例如笔芯在此例如可压到力传感器的可能的测量针上并且推移测量针或推移测量针与力传感器。
图4a示出了根据本发明的电子笔400的示例性的示意图，该电子笔可具有电源408、数字控制单元(未示出)、笔芯401以及用于测量书写压力的力传感器404。
力传输元件401例如可实施成笔芯，其中，示例性的笔芯在此除了示例性的笔芯头415之外也可包括示例性的笔芯管403。
此外，笔400具有示例性的弹性件402，例如弯曲弹簧，弹性件对此可配置成，使得作用到力传感器404上的压力可产生与作用的压力相反的力。
类似于图1的示例性的示意图，附图标记411和412对此例如表示电源408的正极411和负极412。
借助柔性的电导体413，例如柔性的扁平电缆可使电子部件，即，例如电源408；第一电路板，例如主电路印刷板406或处理器电路板；第二电路板，例如传感器电路板407；和力传感器404彼此连接。
对此，弹性件402可为导电的且例如经由弹性件的接触面417用作至少一个电源408的极触头，例如负极触头。
由此例如可省去与负极412的附加的单独的线路。
同样地，力传感器404的一部分、例如部分410或至少一个柔性的电导体413的柔性的分支405的延长部可与电源的极、例如电源的正极411形成接触并且用作极触头或正极触头。
至少一个柔性的电导体413的柔性的分支405的所述部分410对此例如可包围示例性的可选的加固元件409。所述的可选的加固元件409例如可包括玻璃纤维-环氧树脂板并且尤其用于尤其在经焊接的元件的区域中加固柔性的电导体413。
该示例性的布置方式可节省结构空间并且实现了电子笔的紧凑的结构形式。
此外，力传输元件、例如笔芯410；至少一个力传感器404和至少一个电源408可单个地或一起沿着电子笔的纵轴线416移动或单个地或一起基本平行于电子笔的纵轴线416移动地布置。
例如，经由如所示地可贴靠在力传感器404上的力传输元件、例如笔芯401的移动可将压力施加到力传感器404上并且由此实现力传感器404的移动或力传感器404和电源408一起朝弹性件402的方向的移动。
在此，附图标记414例如表示力传输元件或笔芯401和/或力传感器404和/或电源408和/或其他的可能的可移动的部件，例如第二电路板407的沿着电子笔的纵轴线416或基本平行于电子笔的纵轴线416的可能的移动方向。
换句话说，力传感器404和电源408的示例性的共同移动在此可向着至少一个弹性件402地进行并且使弹性件402变形或压缩，由此产生与作用到力传感器404上的压力、例如书写压力的反力。
第二电路板或传感器电路板407也可沿着电子笔的纵轴线416或基本平行于电子笔的纵轴线416移动，即，例如也可与力传感器404一起移动。
对此，示例性的柔性的电导体413的使用可使力传感器404和/或传感器电路板407和/或至少一个电源408沿着电子笔的纵轴线或基本平行于电子笔的纵轴线416的移动更容易。
电子笔的至少一个弹性件402可与第一电路板406连接，例如与电路板406固定焊接，或布置在第一电路板406上。此外，该弹簧元件能通过可选的保持件，例如接片419保持在笔的壳体中且限制其运动。
该示例性的第一电路板406例如可为主电路印刷板或处理器电路印刷板，其可与电子笔400的壳体426和/或电子笔400的与笔头、例如笔芯头相对的端部420牢固连接并且例如电子笔400的至少一个数字控制单元(未示出)可位于该第一电路板上并且例如评估感应机构，例如用于评估电子笔的至少一个力传感器404的数据的评估感应机构、例如用于力传感器数据的模数转换器可位于该第一电路板上。
此外，电子笔400的至少一个力传感器404可与一个/该可选的第二电路板407连接或布置在一个/该第二电路板上。
示例性的第二电路板407例如可为辅助电路板或传感器电路板，例如用于确定电子笔的位置和运动的感应机构可位于该第二电路板上。由此，例如该感应机构可安装在头部的附近以便可特别好地检测笔头的运动。
对此，力传感器404可如所述地经由柔性的电导体413与电源408以及与弹性件402连接。
此外，例如力传感器404可经由柔性的电导体的柔性的分支405与第二电路板407连接。
柔性的电导体413的柔性的分支405用于在至少一个力传感器404上的连接和/或用于使至少一个力传感器404与可选的第二电路板407或辅助电路印刷板的可选连接的应用尤其可使至少一个力传感器404和/或可选的第二电路板407或辅助电路印刷板能从柔性的电导体的固定平面中摆出并因此例如可使至少一个力传感器404或至少一个力传感器的接触面基本垂直于力传输元件或垂直于笔芯401地布置。
如果此时例如力传输元件，例如笔芯401沿着电子笔的纵轴线或基本平行于电子笔的纵轴线416朝至少一个弹性件402的方向移动，例如通过用笔在书写基板(未示出)上书写时出现的压力而移动，在示出的示例性布置方式中力传输元件或笔芯401以及同时还有力传感器404和电源408向着弹性件402移动，其中，弹性件402也还可用作极触头417，例如负极触头。
对此例如力传输元件或笔芯401沿着电子笔400的纵轴线416或基本平行于电子笔400的纵轴线416朝至少一个弹性件402的方向的移动路径的长度可如此选择或如此确定，即，作用到至少一个力传感器404上的压力或例如通过至少一个弹性件402产生的力，例如与例如笔芯401的通过在书写基板上书写引起的书写压力相反取向的弹簧力在移动路径的整个长度上都会低于力传感器404的压力负荷极限。
在图4a的示例性示意图中，笔400在此处于示例性的例如笔400未受加载的第一状态中，即，其中，力传感器404未受加载，即，其中，没有或仅有最小的力加载在力传感器404上，或其中，例如在力传输元件上或笔芯401上或力传感器404上没有加载由于使用笔而产生的压力。
笔400的示例性的第一状态例如可通过力传输元件或笔芯401的第一位置422描述。
对此，例如笔芯401可如所述地位于示例性的位置422中，在该位置中笔芯401或笔管403贴靠在力传感器404上，但是在此没有力或压力施加在力传感器404上，或没有使力传感器404显著地被加载或移动的力或压力施加到力传感器404上。
此外，在笔400的示例性的未受加载的状态下，弹性件402同样可处于第一状态中，例如初始状态或初始形状424中。
如果将压力施加到力传输元件、例如笔芯401上或笔头、例如笔芯头415上，力传输元件、例如笔芯401可沿着电子笔的纵轴线416或基本平行于电子笔的纵轴线416地朝至少一个弹性件402的方向移动，其中，作用到至少一个力传感器404上的压力在移动路径的整个长度上可都低于力传感器的压力负荷极限。
力传输元件或笔芯401的移动运动此外可通过至少一个止动件，例如通过止挡或通过分隔壁418停止或限制。对此，可选的止动件或可选的分隔壁418可集成在电子笔400的壳体426中。
对此，可选的止动件418可如此布置，使得在力传输元件或笔芯401或笔芯管403和止动件418之间的示例性的间距421确定示例性的(最大的)移动路径。
止动件或止挡或分隔壁418由此可限制力传输元件或笔芯401沿着电子笔的纵轴线416或基本平行于电子笔的纵轴线的可能的移动。
同时地，止动件或止挡或分隔壁418可如此构造，使得没有限定或没有限制力传感器404沿着电子笔的纵轴线416或基本平行于电子笔的纵轴线的可移动性。
例如因为力传输元件或笔芯401或笔管403的直径可大于力传感器的平均直径，例如止动件或止挡418可实现为在电子笔400的壳体426之内的在中心贯穿的分隔壁。
对此，这种可选的分隔壁418的布置或几何结构的选择和/或壁厚的选择例如可根据力传感器404的几何结构、例如高度或宽度和/或根据力传输元件或笔芯401的预先给定的移动路径来进行。
例如，可选的分隔壁418的壁厚可基本等于力传感器404的高度或长度减去力传输元件或笔芯401的期望的预先给定的移动路径。
对此，力传感器404可比止动件厚出/比分隔壁418厚出力传输元件或笔芯的示例性的(最大的)移动路径421，从而例如在施加到力传输元件上或笔芯401上的力很小时力传感器404和力传输元件或笔芯401可自由地沿着或基本平行于笔的纵轴线416移动，且在作用到力传输元件上或笔芯或笔头或笔芯头415上的力较大时，力传输元件或笔芯401可被压到止挡418上，从而可限制作用到力传感器404上的力。
图4b示例性地示出了与图4a的笔类似或相同的笔400。
但是与图4a不同，在此示出了笔400处于受加载的状态下，即，在将力施加到力传输元件上或笔芯401上的状态下，该力使得力传输元件或笔芯401与力传感器404和电源一起朝弹性件402的方向移动并且使弹性件402进入具有另一形状425的状态中或相对于未受加载的形状的变形状态中。
弹性件的示例性的变形425可由于弹性件的弹性而产生反力、例如弹簧力，弹簧力与作用到至少一个力传感器上的压力相反。
笔的示例性示出的受加载的状态的特征尤其在于力传输元件或笔芯401的位置423，此外示例性示出这种情况，施加到力传输元件上或笔芯401上的力相对大，以致于将力传输元件或笔芯401或笔管压到可能的止动件418上。
换句话说，在示出的情况下力传输元件或笔芯401沿着笔的纵轴线最大地移动并且除了弹性件402以外止动件418还可有助于限定作用到力传感器404上的力，从而可保护力传感器404以防过载。
接下来的4页是4个附图。对此，设有如下的附图标记。
100 根据本发明的电子笔的示例性的部件
101 示例性的力传输元件，例如笔芯
102 示例性的弹性件，例如，弹簧元件，例如板簧
103 示例性的笔芯管
104 示例性的力传感器
105 至少一个柔性的电导体113的示例性的柔性的分支
106 示例性的(第一)电路板，例如，主电路印刷板或处理器电路印刷板
107 示例性的(第二)电路板，例如，辅助电路印刷板或用于位置确定感应机构的传感器电路板
108 示例性的电源，例如，电池
109 示例性的可选的加固元件
110 在电源和力传感器之间的示例性的极触头，例如，正极触头或至少一个柔性的电导体的柔性的分支的与电源的极、例如电源的正极接触的示例性的部分
111 电源的示例性的正极
112 电源的示例性的负极
113 示例性的柔性的电导体
114 示例性的移动运动
115 示例性的笔尖或笔头，例如笔芯头
116 电子笔的示例性的纵轴线
117 在弹性件和电源之间的示例性的极触头，例如负极触头，或弹性件的用作与至少一个电源的极触头、例如负极触头的示例性的接触面
200 示例性的力传感器，例如实施成力传感器指示牌
201 在电源和力传感器之间的示例性的极触头，例如正极触头
202 示例性的柔性的电导体
203 在可能的第二电路板、例如辅助电路印刷板和力传感器之间的示例性的缺口
204 柔性的电导体的示例性的柔性的分支
205 柔性的电导体的示例性的引至示例性的第一电路板、例如主电路板(未示出)和至少一个弹簧元件(未示出)的部分
206 示例性的可能的第二电路板，例如辅助电路印刷板
207 至少一个柔性的电导体的柔性的分支的用于在电源和力传感器之间建立示例性的极触头、例如正极触头的示例性的延长部
300 示例性的电子笔的示例性的纵轴线
301 力传感器的示例性的纵轴线
302 示例性的电子笔的壳体的示例性的分型面
303 在力传感器的纵轴线和分型面302之间的示例性的角
304 示例性的力传感器
305 示例性的力传感器接触面
400 示例性的电子笔
401 示例性的力传输元件，示例性的笔芯
402 示例性的弹性件
403 示例性的笔芯管
404 示例性的力传感器
405 至少一个柔性的电导体413的示例性的柔性的分支
406 示例性的(第一)电路板，例如主电路印刷板或处理器电路板
407 示例性的(第二)电路板，例如辅助电路印刷板或用于位置确定感应机构的传感器电路板
408 示例性的电源，例如电池
409 示例性的可选的加固元件
410 在电源和力传感器之间的示例性的极触头，例如，正极触头或至少一个柔性的电导体的柔性的分支的与电源的极、例如电源的正极接触的示例性的部分
411 电源的示例性的正极
412 电源的示例性的负极
413 示例性的柔性的电导体
414 示例性的移动运动
415 示例性的笔尖或笔头，例如笔芯头
416 电子笔的示例性的纵轴线
417 在弹性件和电源之间的示例性的极触头，例如负极触头，或弹性件的用作与至少一个电源的极触头、例如负极触头的示例性的接触面
418 示例性的作为止动件或移动运动限制部的分隔壁
419 示例性的用于保持弹性件的可选的另一分隔壁或可选的杆或可选的接片
420 笔的示例性的与笔尖或笔头、例如笔芯头相对的端部
421 在力传输元件、例如笔芯或笔芯管和可能的止动件之间的示例性的间距，例如(最大的)移动路径
422 力传输元件或笔芯或笔芯管的示例性的第一位置，在笔未受加载的状态下、即，例如在力传输元件/笔芯没有力/压力施加在力传感器上时力传输元件或笔芯的示例性的位置
423 力传输元件或笔芯或笔芯管的示例性的第二位置，在笔受到加载的状态下、即，例如在力传输元件/笔芯将力/压力施加在力传感器上，例如力将力传输元件或笔芯压在止动件上时力传输元件或笔芯的示例性的位置
424 弹性件的示例性的第一状态，在笔的示例性的未受加载的状态下弹性件的示例性的状态
425 弹性件的示例性的第二状态，在笔的示例性的受到加载的状态、例如弹性件的示例性的变形状态下弹性件的示例性的状态
426 电子笔的示例性的壳体

Claims (23)

1.具有笔位置识别装置的电子笔，所述电子笔包括：至少一个电源(108)；至少一个数字控制单元；力传输元件(101)以及用于测量书写压力的至少一个力传感器(104)，其特征在于，所述电子笔具有至少一个弹性件(102)，且其中，所述至少一个弹性件(102)配置成，使得产生与作用到所述至少一个力传感器(104)上的压力相反作用的力；
其中，所述至少一个力传感器(104)与所述至少一个电源(108)能沿着所述电子笔的纵轴线(116)共同移动地或基本平行于所述电子笔的纵轴线(116)共同移动地布置。
2.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，所述至少一个弹性件(102)包括弹簧元件。
3.根据权利要求2所述的电子笔，其特征在于，所述弹簧元件为弯曲弹簧。
4.根据权利要求3所述的电子笔，其特征在于，所述弹簧元件为板簧。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电子笔，其特征在于，所述至少一个力传感器(104)能沿着所述电子笔的纵轴线(116)移动地或基本平行于所述电子笔的纵轴线(116)移动地布置。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的电子笔，其特征在于，所述至少一个弹性件(102)是导电的且所述至少一个弹性件(102)的一部分用作与所述至少一个电源(108)的极触头(117)。
7.根据权利要求6所述的电子笔，其特征在于，所述极触头(117)是负极触头。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的电子笔，其特征在于，所述至少一个力传感器(104)的一部分用作与所述至少一个电源(108)的极触头(110)。
9.根据权利要求8所述的电子笔，其特征在于，所述极触头(110)是正极触头。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的电子笔，其特征在于，所述至少一个力传感器(104)经由至少一个柔性的电导体(113)与所述至少一个电源(108)以及与所述至少一个弹性件(102)连接。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的电子笔，其特征在于，所述至少一个弹性件(102)与第一电路板(106)连接。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的电子笔，其特征在于，所述至少一个力传感器(104)与第二电路板(107)连接。
13.根据权利要求12所述的电子笔，其特征在于，所述至少一个力传感器(104)经由至少一个柔性的电导体(113)与所述至少一个电源(108)以及与所述至少一个弹性件(102)连接，且其中，所述至少一个力传感器(104)经由所述至少一个柔性的电导体的柔性的分支(105)与所述第二电路板(107)连接。
14.根据权利要求12所述的电子笔，其特征在于，所述至少一个力传感器(104)与所述至少一个电源(108)和所述第二电路板(107)能沿着所述电子笔的纵轴线(116)共同移动地或基本平行于所述电子笔的纵轴线(116)共同移动地布置。
15.根据权利要求1-4中任一项所述的电子笔，其特征在于，所述力传输元件是笔芯。
16.根据权利要求5所述的电子笔，其特征在于，所述电子笔具有至少一个止动件，所述至少一个止动件配置成，使得所述力传输元件(101)在所述力传输元件沿着所述电子笔的纵轴线(116)或基本平行于所述电子笔的纵轴线(116)的预定的移动路径之后被止动。
17.根据权利要求16所述的电子笔，其特征在于，所述止动件是笔壳体的分隔壁。
18.根据权利要求16所述的电子笔，其特征在于，所述止动件是力传感器壳体的一部分。
19.用于避免使测量电子笔的书写压力的力传感器(104)过载的方法，所述电子笔具有至少一个电源(108)；至少一个数字控制单元；力传输元件(101)；以及用于测量书写压力的至少一个力传感器(104)和至少一个弹性件(102)，其中，所述至少一个弹性件(102)配置成，使得产生与作用到所述至少一个力传感器(104)上的压力相反作用的力，且其中，
使所述力传输元件(101)沿着所述电子笔的纵轴线(116)移动或使所述力传输元件(101)基本平行于所述电子笔的纵轴线(116)移动，将压力施加到所述至少一个力传感器(104)上并且还使所述至少一个力传感器(104)与所述至少一个电源(108)共同沿着所述电子笔的纵轴线(116)或基本平行于所述电子笔的纵轴线(116)地朝向所述至少一个弹性件(102)且逆着能由所述至少一个弹性件(102)产生的力移动，以及
通过所述至少一个弹性件(102)限制由于所述力传输元件(101)的所述移动施加到所述至少一个力传感器(104)上的压力。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述产生的力是弹簧力。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，作用到所述至少一个力传感器(104)上的压力在所述移动的路径的整个长度上都低于所述力传感器(104)的压力加载极限，和/或其中，在所述力传输元件(101)的作用到所述至少一个力传感器(104)上的压力低于所述力传感器(104)的压力加载极限的移动运动之后，通过至少一个止动件使所述力传输元件(101)的移动运动停止。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，作用到所述至少一个力传感器(104)上的压力是由所述至少一个弹性件(102)产生的力。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述产生的力是弹簧力。
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