CN109857268B

CN109857268B - 电子笔及空行程调节系统

Info

Publication number: CN109857268B
Application number: CN201910168410.XA
Authority: CN
Inventors: 何绍林
Original assignee: Hanwang Technology Co Ltd
Current assignee: Hanwang Technology Co Ltd
Priority date: 2019-03-06
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2024-02-13
Anticipated expiration: 2039-03-06
Also published as: CN109857268A

Abstract

本发明公开了一种电子笔及空行程调节系统，该电子笔包括笔管、笔芯、压力传感器和调节块，所述笔芯、所述压力传感器和所述调节块均安装在所述笔管中，且所述笔芯的笔尖部从所述笔管的前端向外伸出，所述压力传感器在所述笔管的长度方向上位于所述笔芯与所述调节块之间，且所述压力传感器的受力面面向所述笔芯的施力端，所述调节块设置有标识所述调节块在所述笔管的长度方向上的尺寸的标记，所述调节块用于调节所述受力面与所述施力端之间的空行程，所述调节块用于调节所述受力面与所述施力端之间的空行程。借此，将空行程控制在预设的范围内，以尽可能地消除无效行程，减少书写时的垮塌感，提高书写质量及改善书写体验。

Description

电子笔及空行程调节系统

技术领域

本发明涉及电子笔技术领域，具体涉及电子笔的结构设计及电子笔的空行程调节系统。

背景技术

随着电子笔技术的发展，用户可以使用电子笔在电子设备的屏幕上书写，以直接进行书写内容的电子文档保存及传送，例如通过电子笔进行电子签名等。在电子笔为用户带来电子书写的便捷体验的同时，用户对电子笔的书写精度和书写体验也提出了越来越高的要求，例如，为了满足书写压感的需求，笔尖在书写过程中需要有一定的空行程，该空行程表示：为使得电子笔的压力传感器能够感应到施加在笔尖部上的压力值，需要按压笔芯朝向压力传感器运动的最小位移量，该空行程过大便会降低电子笔的灵敏度，而且，空行程过大就会产生较大的无效行程，使得用户在书写时会有垮塌感，为了提高电子笔的灵敏度及提高书写体验，有必要提出一种用于有效控制该空行程的结构设计。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种电子笔的新的技术方案，以支持调整笔芯与压力传感器之间的空行程。

根据本发明的第一方面，提供了一种电子笔，其包括笔管、笔芯、压力传感器和调节块，所述笔芯、所述压力传感器和所述调节块均安装在所述笔管中，且所述笔芯的笔尖部从所述笔管的前端向外伸出，所述压力传感器在所述笔管的长度方向上位于所述笔芯与所述调节块之间，且所述压力传感器的受力面面向所述笔芯的施力端，所述调节块设置有标识所述调节块在所述笔管的长度方向上的尺寸的标记，所述调节块用于调节所述受力面与所述施力端之间的空行程。

可选地，所述电子笔还包括电路板，所述压力传感器焊接在所述电路板上，所述调节块通过所述电路板作用在所述压力传感器上。

可选地，所述电路板为柔性电路板，所述电子笔还包括固定件，所述固定件设置在所述电路板的与所述调节块相作用的表面上。

可选地，所述电路板包括相互连接的第一电路板和第二电路板，所述压力传感器位于所述第一电路板上，所述第一电路板与所述第二电路板在所述笔管的长度方向上分设在所述调节块的两侧。

可选地，所述电子笔还包括主支架，所述主支架具有安装槽，所述压力传感器和所述调节块均安装在所述安装槽中，所述笔芯的施力端伸入所述安装槽中。

可选地，所述电子笔还包括缓冲块，所述缓冲块设置在所述安装槽中，所述缓冲块用于限制所述压力传感器和所述调节块在所述安装槽中的运动自由度。

可选地，所述电子笔还包括弹簧和主支架，所述弹簧套设在所述笔芯上，且用于向所述笔芯施加朝向所述笔管的前端的复位力；所述笔芯位于所述主支架中，且与所述主支架之间形成上限位结构，其中，所述上限位结构用于与所述调节块共同限定所述空行程。

可选地，所述笔芯的笔尖部具有台阶面，所述台阶面与所述笔管的前端的端面相对，且具有间隙，所述台阶面与所述笔管的前端的端面形成下限位结构，其中，所述下限位结构用于限制所述笔芯朝向所述压力传感器移动的下限位置。

可选地，所述笔管为金属笔管，所述笔芯为导电笔芯，所述电子笔还包括电路板，所述笔芯和所述电路板均与所述笔管绝缘设置，所述笔芯作为信号发射天线与所述电路板的信号发生电路电连接。

可选地，所述电子笔还包括弹簧，所述弹簧套设在所述笔芯上，且用于向所述笔芯施加朝向所述笔管的前端的复位力，所述笔芯通过所述弹簧与所述信号发生电路电连接。

可选地，所述笔芯在所述施力端设置有绝缘套。

根据本发明的第二方面，还提供了一种空行程调节系统，其包括根据本发明的第一方面所述的电子笔、与所述电子笔相适配的电子设备、及一组调节块，所述一组调节块包括具有不同尺寸的多个调节块，每一所述调节块上标识有对应的尺寸标记；所述电子笔中的调节块为从所述一组调节块中选择的一个调节块，其中，被选择的调节块使得所述电子笔在未受力状态下不会输出压力信号，且所述被选择的调节块的上一尺寸级别的调节块使得所述电子笔在未受力状态下即在所述电子设备上出现笔记信息。

本发明的一个有益效果在于，本发明实施例的电子笔具有调节块，通过选择合适的调节块来调整笔芯的施力端与压力传感器的受力面之间的空行程，进而将空行程控制在预设的范围内，以尽可能地消除无效行程，减少书写时的垮塌感，提高书写质量及改善书写体验。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明实施例的电子笔的剖视结构示意图；

图2是图1中电子笔的去除笔管后的立体结构示意图；

图3为图1中电子笔的第一导电部及包覆该第一导电部的第一绝缘套的透视结构示意图；

图4为图1中电子笔的第一导电部及包覆该第一导电部的第一绝缘套的外观结构示意图；

图5为根据本发明另一实施例的电子笔的去除笔管后的立体结构示意图；

图6为图5的局部放大结构示意图；

图7为根据本发明另一实施例的电子笔的剖视结构示意图。

附图标记说明：

1-笔管； 11-端面；

2-笔芯； 21-第一绝缘套；

211-通孔； 22-第二绝缘套；

23-第一导电部； 231-头部；

232-脖颈部； 233-主体部；

234-尾部； 24-第二导电部；

241-台阶面； 25-笔尖部；

26-施力端； 251-台阶面；

3-主支架； 31-台阶面；

32-安装槽； 4-压力传感器；

41-受力面； 5-电路板；

51-第一电路板； 52-第二电路板；

6-调节机构； 61-调节块；

62-传动副； 621-调节座；

622-调节螺杆； 6221-调节头部；

6222-螺杆部； 7-弹簧；

8-缓冲块； 9-套管；

2_9-配合表面。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

<电子笔的结构>

本发明实施例提供了一种供用户在电子设备上书写的电子笔。电子笔包括笔管、笔芯、压力传感器和电路板，笔芯、压力传感器和电路板均安装在笔管中，其中，笔芯可以相对笔管具有沿笔芯的轴线方向(或者称笔管的长度方向)活动的设定位移量，压力传感器和电路板均相对笔管固定安装。

笔芯的笔尖部从笔管的前端向外伸出，以通过笔尖部进行书写。

压力传感器的受力面面向笔芯的施力端，该施力端与笔尖部在笔管的长度方向上分设在笔芯的两端。

用户在使用电子笔在电子设备的屏幕上书写时，会通过屏幕向笔芯施加压力，笔芯将在该压力的作用下产生朝向压力传感器运动的微小位移，进而使得笔芯的施力端能够将该压力传递至压力传感器的受力面上，这样，压力传感器便可以输出表示该压力的压力值的电信号。

电子笔的电路板具有例如是MCU的处理器、信号发生电路等。压力传感器的信号输出端与电路板的对应连接端电连接，压力传感器通过该连接端将表示压力值的电信号输出至处理器，以供处理器根据该电信号获得当前的压力值，并控制信号发生电路产生携带该压力值的信号，该信号经由笔芯(作为天线使用)发送至与电子笔配合使用的电子设备，其中，电子设备具有与该信号发生电路相适配的信号接收电路，这样，电子设备便可以通过解析接收到的信号获得当前的压力值，并根据当前的压力值进行相应的书写呈现。

在一个实施例中，该压力传感器可以直接焊接在电路板上，即焊接在电路板的对应连接端上。

在一个实施例中，该压力传感器也可以通过导线、排线等与电路板的对应连接端电连接，例如，插接在对应连接端上。

以上电子笔可以是电容笔、电磁笔等具有电子书写功能的任意类型的电子笔，在此不做限定。

对于该种电子笔，根据本发明的一个方面，提出了一种控制电子笔的空行程的结构设计，对此，参见图1和图2，以及图5和图6所示，电子笔包括笔管1、笔芯2、压力传感器4和调节机构6，笔芯2、压力传感器4和调节机构6均安装在笔管1中，且笔芯2的笔尖部25从笔管1的前端向外伸出，压力传感器4在笔管1的长度方向上位于笔芯2与调节机构6之间，且压力传感器4的受力面41面向笔芯2的施力端26，调节机构6被设置为用于调节受力面41与施力端26之间的空行程。

以上空行程表示：为使得压力传感器能够感应到施加在笔尖部25上的压力值，需要按压笔芯2朝向压力传感器4运动的最小位移量，即，电子笔在未使用的自由状态下，需要向笔尖部25施加压力以使得笔芯2的施力端26朝向压力传感器4移动该最小位移量，才能使得压力传感器检测到所施加压力的压力值。

对于电子笔而言，结构设计上必须预留空行程，以保证压力传感器在电子笔处于未使用的自由状态下无输出。但是，空行程过大会导致压力传感器无法对所施加的较小压力做出感应，进而导致压力传感器的灵敏度降低。因此，非常有必要对空行程的大小进行控制，但实际上，由于电子笔的零件存在加工误差，电子笔在组装时还存在组装误差，这些误差既无法避免也无法监控，进而导致目前的电子笔均处于空行程不可控的状态，出现电子笔的质量参差不齐的现象。

而本实施例的电子笔通过设置调节机构6较好地解决了这一难题，根据本实施例的电子笔的结构，操作人员在组装和/或检验电子笔时，可以通过该调节机构将空行程控制在设定范围内，进而有利于形成约束空行程的规范，使得出厂的电子笔具有统一的质量标准。

另外，对于本实施例的电子笔，通过设置调节机构调节空行程，可以尽可能地减小空行程，减少书写时的垮塌感，提高压力传感器的灵敏度，改善书写体验。

通过调节机构调节空行程可以在电子笔的半成品状态下进行，其中，半成品状态已经完成所有功能部件的组装，可以实现电子笔的书写功能，但至少还未组装笔管1，以方便组装人员能够通过操作调节机构6进行空行程的调节。在完成空行程的调节后，组装人员可以进一步完成后续组装，例如安装笔管1等，获得电子笔的成品。

<实施例1>

图1和图2示出了根据本发明一个实施例的电子笔的结构设计。

本实施例中，电子笔可以包括主支架3，主支架3设置在笔管1中，用于安装电子笔的各种零部件。

本实施例中，主支架3可以具有安装槽32，压力传感器4和调节机构6均安装在该安装槽中，笔芯2安装在主支架3中，其中，笔芯2的笔尖部25位于主支架3的外部，而笔芯2的施力端26位于主支架3的内部，且笔芯2的施力端26伸入该安装槽32中。该种结构可以通过安装槽32进行压力传感器4、调节机构6在笔管1中的定位，有利于快速、准确地完成压力传感器4、调节机构6等在笔管1中的组装。

本实施例中，电子笔还可以包括缓冲块8，缓冲块8设置在安装槽32中，且缓冲块8被设置为用于限制压力传感器4的运动自由度。缓冲块8的该限制作用体现在：一方面通过自身具有能够发生弹性形变的特性，为调节机构6提供进行空行程调节的调节量；另一方面，可以在通过调节机构6完成压力传感器4在笔管1的长度方向上的位置的调节后，将压力传感器4限制在调节后的位置上，其中，调节后的位置用于决定压力传感器4的受力面与笔芯2的施力端26之间的空行程。

本实施例中，缓冲块8与调节机构6可以在笔管1的长度方向上分设在压力传感器4的两侧，调节机构6在调节过程中可以通过控制压力传感器4挤压缓冲块8或者释放缓冲块8实现对空行程的调节。

该缓冲块8例如可以是硅胶垫、橡胶垫等由能够发生弹性形变的材料制成的垫片。

本实施例中，电子笔可以包括弹簧7，弹簧7套设在笔芯2上，且被设置为用于向笔芯2施加朝向笔管1的前端的复位力。这说明，在按压笔芯2时，需要克服弹簧7所施加的复位力推动笔芯2朝向压力传感器4运动，以通过笔芯2的施力端26将按压笔芯2所施加的压力传递至压力传感器4的受力面41上，而在释放所施加的压力时，笔芯2便可以在弹簧7所施加的复位力的作用下复位，快速、可靠地恢复在压力传感器4的受力面41与施力端26之间预留的空行程。本实施例中，通过设置弹簧7可以对笔芯2的位置进行更为精准的控制。

进一步地，笔芯2位于主支架3中，且与主支架3之间形成上限位结构，其中，该上限位结构被设置为与调节机构6共同限定该空行程。在此，该上限位结构用于限制笔芯2在弹簧7所施加的复位力的作用下完成复位后的位置上限，即用于限制笔芯2朝向笔管1的前端运动的位置上限，因此，该上限位结构将与调节机构6共同实现对空行程的约束。

如图1和图2所示，该上限位结构由笔芯2形成面向笔尖部25的台阶面241和主支架3形成的面向施力端26的台阶面31形成。在笔芯2复位时，笔芯的台阶面241将抵靠在主支架3的台阶面31上，进而将笔芯2限制在使得台阶面241与台阶面31相抵靠的位置上。

本实施例中，如图1和图2所示，电子笔还包括电路板5，压力传感器4焊接在电路板5上，调节机构6通过电路板5作用在压力传感器4上实现空行程的调节。这说明，压力传感器4与电路板5是一体结构，调节机构6直接与电路板5接触，并通过与电路板5相作用实现对电路板5和压力传感器4的位置的连带调节。

本实施例中，该电路板5可以为柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，进一步地，该电子笔还可以包括固定件(图中未示出)，该固定件设置在电路板5的与调节机构6相作用的表面上。这说明，调节机构6直接与该固定件接触，该固定件可以有效保护电路板5不受损坏。

该固定件可以是钢片，也可以由其他不易变形的材料制成。

固定件应该与电路板5绝缘设置，例如，可以直接通过电路板5的绝缘基板实现绝缘设置，又例如，也可以采用由绝缘材质制成的固定件。

本实施例中，电路板5还可以进一步包括相互连接的第一电路板51和第二电路板52，压力传感器4焊接在第一电路板51上，第一电路板51与第二电路板52可以在笔管1的长度方向上分设在调节机构6的两侧。该种结构可以对电子笔在笔管1的长度方向上的较大安装空间进行有效利用，提高结构设计的紧凑性。

以上第一电路板51主要用于焊接压力传感器4，而第二电路板52用于提供电子笔的其他功能电路，例如，其他功能电路包括处理器、信号发生电路、按键电路等，其中，压力传感器4、信号发生电路、按键电路均与处理器连接。

在一个例子中，第一电路板51与第二电路板52正交设置，比如，第一电路板51在垂直于笔管1的长度方向设置，以使得压力传感器4的受力面41面向笔芯2的施力端26，而第二电路板52则平行于笔管1的长度方向设置。反之亦可。

在一个例子中，电路板5为柔性电路板，第一电路板51和第二电路板52可以直接通过柔性电路板本身的布线实现电路连接，即，在该例子中，电路板5为一整块电路板，只是将电路板5进行弯折后形成位于调节机构6一侧的第一电路板51和位于调节机构6另一侧的第二电路板52。

在一个例子中，第一电路板51与第二电路板52可以通过导线或者排线等进行电路连接。

在一个例子中，电路板5为柔性电路板，电子笔可以设置两个固定件，一个固定件设置在第一电路板51的与调节机构6相作用的表面上，另一个固定件设置在第二电路板52的表面上，以固定和保护第二电路板52。

本实施例中，如图1和图2所示，调节机构6可以为调节块61，该调节块61为类似于标准砝码一样的标准件，起到度量作用，具体为进行尺寸度量，该调节块61设置有标识该调节块在笔管1的长度方向上的尺寸(以下例子中称之为厚度)的标记，该标记可以采用任何形式，只要能够区分不同尺寸规格的调节块即可，在此不做限定。

在一个例子中，该标记可以为具体的厚度尺寸值。

在一个例子中，该标记也可以为表示厚度尺寸值的颜色，例如，不同尺寸的调节块具有不同的颜色。

在一个例子中，该标记还可以为表示厚度尺寸值的编号，例如一共有6种尺寸规格的调节块，这些调节块被从1至6顺序编号，编号越大，厚度尺寸越大等。上述的厚度尺寸即为调节块在笔管1的长度方向上的距离尺寸，当然也可采用宽度尺寸，高度尺寸等进行描述。

本实施例中，通过调节块61调节空行程的原则为，所选择的调节块能够确保电子笔在未受力状态时不会输出压力信号进而避免出现漏水，在受力后电子笔的笔芯仅需移动最小位移量即可输出压力信号以提高电子笔的灵敏度。使用调节块61调节空行程的步骤可以包括：

步骤1：选择尺寸级别为j的调节块61_j调节空行程，检测电子笔是否漏水，如漏水，则执行步骤2，如不漏水，则执行步骤3。本实施例中，调节块61_j表示尺寸级别为j的调节块，j的取值为从1至M的自然数，M代表最高尺寸级别，1代表最低尺寸级别，在调节空行程的操作中，j可以是1至M中的任意一个数值，在此不做限定。

漏水是指将电子笔接近电子设备的屏幕(此时，屏幕未向笔尖部25施加压力)进行书写时，电子设备的屏幕上出现笔迹信息的情形。

不漏水是指电子笔在未受力状态下不会输出压力信号，即，此时将电子笔接近电子设备的屏幕进行书写时，电子设备的屏幕上不会出现笔迹信息。

本实施例中，最低尺寸级别的调节块61₁通常不会使得电子笔漏水。在此可以设计一组调节块具有较大的尺寸级别范围，以使得一组调节块能够满足所有电子笔的调节所需。另外，也可以利用多个电子笔进行试验，以设计出合适的最低尺寸级别的调节块及最高尺寸级别的调节块，进而提高调节电子笔的空行程的效率。

步骤2：如果电子笔漏水，则更换下一尺寸级别(尺寸小一个级别)的调节块61_j-1进行空行程的调节，并检测电子笔是否漏水，如不漏水，则确定采用该调节块61_j-1限定电子笔的空行程，完成空行程的调节，如漏水，则继续更换下一尺寸级别的调节块61_j-2调节空行程，并进行电子笔是否漏水的检测，以此类推，选择出适用的调节块61。

步骤3：如果电子笔不漏水，且j＝M，即调节块61_j为最高尺寸级别的调节块61_M，则确定采用该调节块61_j限定电子笔的空行程，完成空行程的调节。如果电子笔不漏水，且j<M，则再更换上一尺寸级别的调节块61_j+1调节空行程，并检测电子笔是否漏水，如采用调节块61_j+1漏水，则确定采用调节块61_j限定电子笔的空行程，完成空行程的调节，如调节块61_j+1不漏水，则继续更换上一尺寸级别的调节块61_j+2调节空行程，并进行电子笔是否漏水的检测，以此类推，选择出适用的调节块61。

根据以上步骤，本实施例中，选择调节块61的标准为：所选择的调节块61使得电子笔不漏水、且上一尺寸级别的调节块61使得电子笔漏水，这样，就可以尽可能地减少空行程，并将空行程限制在设定范围内。

在实际应用中，可以从选用最高尺寸级别的调节块开始进行空行程的调节，也可以从选用最低尺寸级别的调节块开始进行空行程的调节。另外，由于同一批零部件的一致性相对较好，这样，在试装配几支后，就可以判断出所适用的调节块61的尺寸级别的范围，这样，就可以从该范围内选择一个尺寸级别的调节块开始进行漏水检测，例如，从调节块61_M-2开始进行漏水检测，提高通过调节块61调节空行程的效率。

进一步地，基于本实施例的采用调节块61的调节机构，本发明实施例提供了一种空行程调节系统，该系统包括具有调节块61的电子笔、与电子笔相适配的电子设备、及一组调节块61，一组调节块61包括具有不同厚度尺寸的多个调节块61，每一调节块61上标识有对应的尺寸标记。该电子笔中采用的用于限制空行程的调节块61为从一组调节块61中选择的一个调节块61，其中，被选择的该调节块61使得电子笔(具体为电子笔的笔尖部25)在未受力状态下不会输出压力信号进而不会在电子设备上留下笔迹信息，即电子笔不漏水，而被选择的该调节块61的上一厚度级别的调节块61使得电子笔在未受力状态下即可在电子设备上出现笔迹信息，即有漏水现象。

<实施例2>

图5和图6示出了根据本发明另一个实施例的电子笔的结构设计。

本实施例与上述实施例1的主要区别在于，调节机构6采用传动副62实现。

该传动副62可以为螺杆螺母传动副，该传动副62可以包括调节座621和调节螺杆622，调节座621固定安装在笔管1内，调节螺杆622包括调节头部6221和与调节头部6221承接的螺杆部6222，其中，螺杆部6222具有外螺纹，调节座621具有与螺杆部6222的外螺纹相适配的内螺纹，调节螺杆622通过螺杆部6222与调节座621螺纹配合连接，且调节螺杆622的螺杆部6222从调节座621的面向压力传感器4的一侧向外伸出，压力传感器4则支撑在螺杆部6222上，即，压力传感器4与螺杆部6222的末端的端面接触，而调节螺杆622的调节头部6221则位于调节座621的背向压力传感器4的一侧，即，调节头部6221与螺杆部6222的末端在笔管1的长度方向上分设在调节座621的两侧，这样，通过在调节座621的背向压力传感器4的一侧旋转调节螺杆622的调节头部6221，便可控制螺杆部6222从调节座621中向外伸出的长度，进而实现对压力传感器4的受力面41与笔芯2的施力端26之间的空行程的调节。

在该实施例中，调节座621可以固定安装在主支架3的安装槽32中，调节螺杆622的调节头部6221位于安装槽32的外部，以方便旋转调节螺杆622进行空行程的调节。

本实施例中，电子笔的其他结构设计可以参见以上实施例1，在此不再赘述。

本实施例中，通过传动副62调节空行程的调节步骤可以包括：

步骤1：在电子笔的半成品状态下，将调节螺杆622旋转至初始位置，其中，初始位置为调节螺杆622的螺杆部6222从调节座621中向外伸出最长的位置，此时，调节螺杆622的调节头部6221在调节座621的背向压力传感器4的一侧抵靠在调节座621上，无法沿使得螺杆部6222相对调节座621进一步向外伸出的方向旋转，只能沿使得螺杆部6222相对调节座621向内缩回的方向旋转，其中，螺杆部6222相对调节座621向内缩回的过程中，螺杆部6222的末端向逐渐接近调节座621的方向运动。

步骤2：在调节螺杆622位于初始位置下，检测电子笔是否漏水，如不漏水，则确定完成空行程的调节，即，调节后的空行程为调节螺杆622在该初始位置下所限定的空行程。

步骤3：如果调节螺杆622在初始位置下，电子笔漏水，则旋转调节头部6221使得螺杆部6222相对调节座621向内缩回一个步距，此时，检测电子笔是否漏水，如不漏水，则确定完成空行程的调节，如漏水，继续旋转调节头部6221使得螺杆部6222相对调节座621再向内缩回一个步距，并进行电子笔是否漏水的检测，以此类推，确定调节螺杆622的最终调节位置。即，调节调节螺杆622的标准为：电子笔在调节螺杆622位于最终调节位置时不漏水、且在调节螺杆622位于上一调节位置时漏水，这样，就可以尽可能地减少空行程，并将空行程限制在设定范围内。

在以上调节操作中，可以根据需要设置每次调节的步距的长度，例如，可以设置一个步距等于螺杆部6222的一个螺距等，又例如，也可以设置一个步距等于调节头部6221被旋转半圈或者一圈而使得螺杆部6222产生的直线位移量。

<实施例3>

根据本发明的另一方面，还提出了一种保护压力传感器4不被笔芯2损坏的结构设计。

本实施例中，参见图1至图4所示，笔芯2的笔尖部25可以具有台阶面251，该台阶面251与笔管1的前端的端面11相对，且具有间隙，即在笔芯2处于未受力的自由状态下，台阶面251与端面11之间具有间隙，该台阶面251与笔管1的端面11形成下限位结构，其中，该下限位结构被设置为用于限制笔芯2朝向压力传感器4运动的下限位置，即，笔芯2在朝向压力传感器4运动至该下限位置时，笔尖部25的台阶面251抵靠在端面11上，进而使得笔芯2无法进一步朝向压力传感器4运动。

本实施例中，通过在笔尖部25与笔管1的端面11之间形成下限位结构，可以限制笔芯2朝向压力传感器4运动的下限位置，进而有效保护压力传感器4不受损坏。在压力传感器4的受力面41具有受压运动的最大位移量的情况下，该下限位置应该使得受力面41的位移量小于该最大位移量。

另外，由于笔芯2在朝向压力传感器4运动至下限位置时，笔管1可以分担一部分压力，进而能够减小通过施力端26传递至压力传感器4的受力面41上的压力，这样，笔芯2在被施加瞬时的过大压力时，例如在电子笔跌落而使笔尖部25承受地面施加的较大压力时，能够有效保护压力传感器4不被该瞬时的过大压力损坏。

<实施例4>

根据本发明的第三方面，还提出了一种提高向电子设备发送信号的信号强度，进而获得较好的悬浮高度的结构设计。

本实施例中，参见图1至图4所示，笔管1为金属笔管，笔芯2为导电笔芯，笔芯2和电路板5均与笔管1绝缘设置，笔芯2作为信号发射天线与电路板5的信号发生电路电连接。

本实施例中，一方面，笔管1采用金属笔管可以起到信号屏蔽作用，这将有效减少外界对信号发生电路输出的信号的干扰，进而提高信号强度；另一方面，笔芯2采用导电笔芯将能够提升笔芯2的导电能力，这同样可以提高信号强度。

通过这两方面的作用，本实施例的电子笔通过提高信号强度，能够获得较好的悬浮高度，其中，悬浮高度反映电子笔能够与电子设备进行交互的最远距离，电子笔与电子设备间的距离超过该最远距离时，电子设备将无法准确地接收并识别该信号。电子笔所发送信号的信号强度越高，悬浮高度也将越高。

由于本实施例的电子笔具有较好的悬浮高度，因此，用户可以在距离电子设备的一定范围内操作电子笔，此时，电子设备也能准确地接收到电子笔发送的信号并做出响应，例如，用户在一定范围内操作电子笔的按键，电子设备便能够进行与该按键操作相匹配的功能设置。

在一个例子中，电路板5包括第一电路板51和第二电路板52，信号发生电路可以设置在第二电路板52上，但在邻近笔芯2设置的第一电路板51上形成用于将信号发生电路与笔芯2电连接的连接点，以方便实现该电连接。

本实施例中，该电子笔还可以包括弹簧7，该弹簧7套设在笔芯2上，笔芯2通过该弹簧7与信号发生电路电连接。例如，可以将弹簧7的一端焊接在信号发生电路的连接点上，并将弹簧7的另一端连接在笔芯2上，实现弹簧7与信号发生电路和笔芯2的可靠连接。又例如，也可以将弹簧7的一端焊接在信号发生电路的连接点上，并通过将弹簧7套设在笔芯2上实现电接触，即弹簧7与笔芯2之间采用接触式电连接。

本实施例中，该弹簧7还可以被设置为用于向笔芯2施加朝向笔管1的前端的复位力。

本实施例中，笔芯2在笔尖部25设置有第一绝缘套21，笔芯2通过该第一绝缘套21与笔管1绝缘设置。该第一绝缘套21例如由绝缘橡胶制成。

在一个例子中，该第一绝缘套21在笔芯2的中心线上的厚度小于或者等于1mm，即，该厚度为在笔芯2的中心线上，笔尖部25的由第一绝缘套21形成的笔尖点至笔芯2的导体的直线距离。通过限制该厚度，可以保证经由笔芯2传递信号的信号强度基本不受第一绝缘套21影响。

本实施例中，第一绝缘套21设置有使得笔芯2的被包覆部分与笔管1的内腔相通的通孔211。通过设置该通孔211，可以减少安装第一绝缘套21的阻力，提高安装效率。

本实施例中，该笔芯2可以进一步包括第一导电部23和第二导电部24，第一导电部23的一端位于笔尖部25，第一导电部23的另一端与第二导电部24电连接，第一绝缘套21包覆在第一导电部23上。该种分段式结构有利于降低加工难度，并提高笔芯2整体的加工精度。

本实施例中，该第一导电部23的另一端与第二导电部24可以通过螺纹配合结构电连接。例如，第一导电部23的另一端具有外螺纹，第二导电部24设置有相适配的内螺纹，组装人员可以将第一导电部23旋入第二导电部24中，完成二者的连接。

在另外的实施例中，第一导电部23与第二导电部24也可以通过卡接结构、焊接结构等进行电连接，在此不做限定。

本实施例中，电子笔还可以包括安装在笔管1内的主支架3，该主支架3为绝缘支架，第二导电部24位于该绝缘支架中，笔芯2还通过该绝缘支架与笔管1绝缘设置。

本实施例中，电路板5等组件也可以安装在主支架3中，以实现与笔管1的绝缘设置。

本实施例中，第二导电部24与主支架3之间可以形成上限位结构，其中，该上限位结构被设置为用于限制笔芯2朝向笔管1的前端运动的上限位置。

如图1和图2所示，该上限位结构由笔芯2形成面向笔尖部25的台阶面241和主支架3形成的面向施力端26的台阶面31形成。在笔芯2上移复位时，笔芯的台阶面241将抵靠在主支架3的台阶面31上，进而将笔芯2限制在使得台阶面241与台阶面31相抵靠的上限位置上。

本实施例中，如图4所示，第一导电部23可以包括顺次承接的头部231、脖颈部232、主体部233和尾部234，其中，脖颈部232相对头部231在第一导电部23的径向方向上向内收缩，主体部233相对脖颈部232在径向方向上向外扩张，尾部234相对主体部233在径向方向上向外扩张，头部231和部分脖颈部232位于笔尖部25，尾部234作为第一导电部23的另一端与第二导电部234电连接。第一导电部23采用该种结构，可以通过头部231、脖颈部232和主体部233在第一导电部23的径向方向上的尺寸变化实现对第一绝缘部21的可靠定位，另外，可以通过尾部234实现与第二导电部24的可靠电连接。

本实施例中，电子笔还包括压力传感器4，压力传感器4设置在电路板5上，且压力传感器4的受力面41面向笔芯2的施力端26，笔芯2在施力端26设置有绝缘套，具体为图1中的第二绝缘套22，其中，施力端26与笔尖部25分设在笔芯2的两端。本实施例中，通过设置第二绝缘套22可以实现笔芯2与压力传感器4之间的绝缘设置，避免二者之间出现短路问题。

在一个例子中，以上第一导电体23和第二导电体24可以由不锈钢SUS304或者黄铜H59等制成。

在一个例子中，以上第一绝缘套21和第二绝缘套22可以由POM(塑钢)、PA66(尼龙)、TPEE、TPU等制成。

<实施例5>

根据本发明的第四方面，还提出了一种能够在有效控制出水克力的情况下，减轻笔芯晃动的结构设计。

参见图7所示，本实施例中，电子笔包括笔管1、套管9、笔芯2和压力传感器4，套管9、笔芯2和压力传感器4均安装在笔管1中，套管9相对笔管1固定设置，笔芯2在笔管1的内部穿过该套管9，且与套管9在笔管1的长度方向上滑动配合，其中，该滑动配合的配合表面2_9均为金属表面，该2_9配合表面包括笔芯2的配合部位的外表面及套管9的内表面。

在一个例子中，该套管9可以整体由金属制成。

在一个例子中，该套管9也可以包括套管本体及涂覆在套管本体的内表面上的金属涂层，以利用金属涂层形成滑动配合的配合表面2_9。

在一个例子中，该笔芯2的配合部位中至少有一段由金属制成。

在一个例子中，笔芯2的配合部位的外表面与套管9的内表面之间可以具有硬度差，以进一步提高滑动配合的顺滑性。

本实施例中，笔芯2具有笔尖部25和用于向压力传感器4施加压力的施力端26，套管9位于笔尖部25与施力端26之间，笔尖部25从笔管1的前端向外伸出，施力端26面向压力传感器4的受力面41。

本实施例中，由于电子笔在笔管1中设置套管9与笔芯2滑动配合，因此，电子笔可以通过该套管9有效限制笔芯2在自身径向上的活动间隙，提高笔芯2在自身轴向上运动的直线度。同时，设置形成滑动配合的配合表面2_9为金属表面，可以使得配合表面2_9具有较好的硬度特性和光滑特性，这样，既可以保证笔芯2和套管9在同轴度上具有较高的一致性，又可以有效控制套管9与笔芯2之间的摩擦力，进而使得笔芯2在压力传递过程中，仍具有较小的压力损失，实现对出水克力的控制。

出水克力是指：为实现书写所需要的在电子笔与电子设备的屏幕之间形成的最小压力值，出水克力一般越小越好，出水克力越小，说明电子笔的灵敏度越高，在电子笔领域，通常要求将出水克力控制在5-10g。根据本实施例，通过设置套管9与笔芯2滑动配合，可以将双边晃动量限制在0.01-0.03mm，这相对现有的电子笔已有较大的改善；同时，利用金属表面实现滑动配合，基本不会影响电子笔的出水克力，而仍能够将出水克力控制在5-10g的范围内。

本实施例中，电子笔还可以包括固定安装在笔管1中的主支架3，以上套管9、笔芯2和压力传感器4均安装在主支架3中，且套管9与主支架3固定连接，以相对笔管1固定设置。

在一个例子中，主支架3与套管9可以分别单独成型，并将套管9固定安装在主支架3的设定部位，这例如可以通过过盈配合、粘接等手段实现套管9与主支架3之间的固定连接。

在一个例子中，套管9也可以通过作为嵌件注塑主支架3的结构实现二者之间的固定连接。在该例子中，可以先成型套管9，之后将套管9作为嵌件放置在用于注塑主支架3的模具中，这样就可实现二者之间的固定连接。

在一个例子中，笔管1可以为金属笔管，笔芯2可以为导电笔芯，电子笔还包括电路板5，压力传感器4焊接在该电路板5上，笔芯2、电路板4和套管9均与笔管1绝缘设置，笔芯2作为信号发射天线与电路板5的信号发生电路电连接。例如，参照以上实施例4，笔芯2通过弹簧7与电路板5的信号发生电路电连接。

在该例子中，笔芯1可以在笔尖部25设置有第一绝缘套21，笔芯2通过第一绝缘套21与笔管1绝缘设置。

在该例子中，笔芯1可以在施力端26设置有第二绝缘套22。

在该例子中，套管9和电路板5均可以通过主支架3与笔管1绝缘设置。

在一个例子中，笔芯1可以包括第一导电部23和第二导电部24，第一导电部23的第一端位于笔尖部25，第二导电部24的第一端位于施力端26，第一导电部23的第二端与第二导电部24的第二端电连接，笔芯3在笔尖部25设置有第一绝缘套21，套管9可以与第一导电部23滑动配合。

在一个例子中，第二导电部24与主支架3之间可以形成上限位结构，其中，该上限位结构被设置为用于限制笔芯2朝向笔管1的前端运动的上限位置。在该例子中，该上限位结构可以由笔芯2形成面向笔尖部25的台阶面241和主支架3形成的面向施力端26的台阶面31形成。在该例子中，套管9的面向第二导电部24的下表面可以与台阶面31平齐，也可以相对该台阶面31向笔管1的前端的方向缩进。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，而且各个实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。例如，本领域技术人员可以根据需要将实施例1、实施例3、实施例4和实施例5中的任意两个实施例或者任意多个实施例结合来设计电子笔，或者将实施例2、实施例3、实施例4和实施例5中的任意两个实施例或者任意多个实施例结合来设计电子笔等，在此不做限定。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种电子笔，其特征在于，包括笔管、笔芯、压力传感器和调节块，所述笔芯、所述压力传感器和所述调节块均安装在所述笔管中，且所述笔芯的笔尖部从所述笔管的前端向外伸出；

所述压力传感器在所述笔管的长度方向上位于所述笔芯与所述调节块之间，且所述压力传感器的受力面面向所述笔芯的施力端；

所述调节块设置有标识所述调节块在所述笔管的长度方向上的尺寸的标记，所述调节块用于调节所述受力面与所述施力端之间的空行程。

2.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，所述电子笔还包括电路板，所述压力传感器焊接在所述电路板上，所述调节块通过所述电路板作用在所述压力传感器上。

3.根据权利要求2所述的电子笔，其特征在于，所述电路板为柔性电路板，所述电子笔还包括固定件，所述固定件设置在所述电路板的与所述调节块相作用的表面上。

4.根据权利要求2所述的电子笔，其特征在于，所述电路板包括相互连接的第一电路板和第二电路板，所述压力传感器位于所述第一电路板上，所述第一电路板与所述第二电路板在所述笔管的长度方向上分设在所述调节块的两侧。

5.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，所述电子笔还包括主支架，所述主支架具有安装槽，所述压力传感器和所述调节块均安装在所述安装槽中，所述笔芯的施力端伸入所述安装槽中。

6.根据权利要求5所述的电子笔，其特征在于，所述电子笔还包括缓冲块，所述缓冲块设置在所述安装槽中，所述缓冲块用于限制所述压力传感器和所述调节块在所述安装槽中的运动自由度。

7.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，所述电子笔还包括弹簧和主支架，所述弹簧套设在所述笔芯上，且用于向所述笔芯施加朝向所述笔管的前端的复位力；所述笔芯位于所述主支架中，且与所述主支架之间形成上限位结构，其中，所述上限位结构用于与所述调节块共同限定所述空行程。

8.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，所述笔芯的笔尖部具有台阶面，所述台阶面与所述笔管的前端的端面相对，且具有间隙，所述台阶面与所述笔管的前端的端面形成下限位结构，其中，所述下限位结构用于限制所述笔芯朝向所述压力传感器移动的下限位置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电子笔，其特征在于，所述笔管为金属笔管，所述笔芯为导电笔芯，所述电子笔还包括电路板，所述笔芯和所述电路板均与所述笔管绝缘设置，所述笔芯作为信号发射天线与所述电路板的信号发生电路电连接。

10.根据权利要求9所述的电子笔，其特征在于，所述电子笔还包括弹簧，所述弹簧套设在所述笔芯上，且用于向所述笔芯施加朝向所述笔管的前端的复位力，所述笔芯通过所述弹簧与所述信号发生电路电连接。

11.根据权利要求10所述的电子笔，其特征在于，所述笔芯在所述施力端设置有绝缘套。

12.一种空行程调节系统，包括权利要求1至11中任一项所述的电子笔、与所述电子笔相适配的电子设备、及一组调节块，所述一组调节块包括具有不同尺寸的多个调节块，每一所述调节块上标识有对应的尺寸标记；所述电子笔中的调节块为从所述一组调节块中选择的一个调节块，其中，被选择的调节块使得所述电子笔在未受力状态下不会输出压力信号，且所述被选择的调节块的上一尺寸级别的调节块使得所述电子笔在未受力状态下即在所述电子设备上出现笔记信息。