CN110366717B - 感测尖端驻留 - Google Patents
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Abstract
本描述涉及具有感测尖端且可释放地驻留感测尖端的设备。一个示例包括尖端保持器,其限定容纳感测尖端的腔体。该示例还包括第一和第二钳具,该第一和第二钳具被径向地定位在尖端保持器周围并且通过尖端保持器中的孔延伸到腔体中以接触感测尖端。该示例进一步包括柔性钳带,该柔性钳带被定位成围绕第一和第二钳具并且将第一和第二钳具向内抵靠感测尖端偏置。
Description
附图简述
各附图解说了本文档中所传达的诸概念的实现。所解说的实现的特征可通过参考以下结合附图的描述来更容易地理解。在可行的情况下,各附图中相同的附图标记被用来指代相同的元件。此外,每个附图标记的最左边的数字传达其中首次引入该附图标记的附图及相关联的讨论。
图1是根据本发明构思的一些实现的示例设备的正视图。
图2C是根据本发明构思的一些实现的尖端驻留组装件示例的透视图。
图2A、2B和3是根据本发明构思的一些实现的尖端驻留组装件示例的分解透视图。
图4A和4B是根据本发明构思的一些实现的尖端驻留组装件示例的剖视图。
描述
本发明构思涉及可抓握电子设备,其具有允许用户与另一设备(诸如平板或电话)进行交互的感测尖端。电子触控笔或数字笔是可抓握电子设备的常见示例。感测尖端可以感测信息,该信息可接着被传达到数字笔中的电子组件。感测尖端可能磨损和/或损坏。另外,各个个体感测尖端可以具有不同属性。例如,一个感测尖端可能是窄的并且被设计成用于书写,而另一感测尖端是更宽的并且被设计成用于绘图。本发明构思涉及尖端驻留组装件,其物理地可释放地驻留感测尖端并且将感测尖端电连接到笔身中的电子组件。用户可以容易地移除感测尖端并插入新的感测尖端。尖端驻留组装件可以提供经济的设计,其在数字笔的寿命期间在感测尖端和笔身中的电子组件之间提供一致的机械驻留和可靠的电接触。
图1示出了示例设备100的剖视图。该设备可包括感测尖端102、可抓握主体104和尖端驻留组装件106。尖端驻留组装件106可以相对于可抓握主体104物理地驻留感测尖端102,直到被用户移除。尖端驻留组装件106还可以将感测尖端102沿着导电或电路径110电耦合到定位在可抓握主体104中的电子组件108。导电路径110的一部分可以由尖端驻留组装件106提供,而另一部分则可以由在尖端驻留组装件和电子组件108之间延伸的导体112提供。
图2A-2C共同示出了尖端驻留组装件106的特征。在该情形中,尖端驻留组装件106可包括钳紧子组装件200。钳紧子组装件可包括尖端保持器202、第一和第二钳具204(1)和204(2)、预加载弹簧206、和/或钳带208。尖端保持器202可以限定腔体210。感测尖端102和腔体210可以是细长的(例如,沿着长轴延伸)。用户可将感测尖端102插入腔体210中。
钳具204可包括面向内的齿212和面向外的凸起214(例如,它们从钳具沿相反的方向延伸)。(在附图中,钳具204(1)的凸起214(1)是可见的,并且钳具204(2)的齿212(2)是可见的。)齿212可以穿过尖端保持器202中的孔216延伸到腔体210中。凸起214可以延伸到钳带208中的槽218中。如220处所示,槽可以被径向地伸长,以在插入感测尖端102之际容适钳带的膨胀,其可迫使钳具彼此稍微地远离。槽218允许钳具204和钳带208之间的略微的相对径向移动,同时防止z参考方向上的相对移动。z参考方向相对移动可以因z参考方向上的凸起的宽度与z参考方向上的槽的宽度相匹配而被限制/阻止。替代地或附加地,z参考方向相对移动可以通过肋222来被限制/阻止。肋222(1)和222(2)可以在z参考方向上间隔开等于钳带宽度的距离(例如,钳带位于肋之间并由肋驻留)。
换种方式说,钳带208可以被预加载以迫使钳具204并进而迫使齿212朝向彼此,直到齿之间的距离小于被插入腔体210中的感测尖端102的外径D。插入感测尖端可以迫使齿212分开,这打开了钳具204和钳带208。由此,钳带施加向内的弹簧压力以将感测尖端驻留在尖端保持器202中。
图3示出了钳具204的附加细节。在该实现中,钳具204(1)和204(2)彼此相同。钳具在与z参考轴正交二等分时也是对称的(例如,钳具可以顶部对底部和/或端部对端部地调换)。因而,这种设计是经济的,因为更少的不同部件被制造。此外,这些部件无法被错误地组装,因为两个钳具是相同的并且每个钳具的两端是相同的。
在所解说的配置中,齿212具有倾斜或锥形端302(1)和302(2)。回想一下,如上面相对于图2A-2C所提到的,钳带(图2A中的208)可以使齿朝向彼此偏置,使得它们之间的距离小于感测尖端102的直径D。(齿之间的这一距离在图4A中被指定为W1)。倾斜端302可以通过逐渐迫使齿抵抗钳带的力而分开来促成将感测尖端插入齿之间。在该情形中,在两个倾斜端部302之间延伸的齿的面向内表面304是凹的(径向于z参考轴)以匹配感测尖端102的外部轮廓(例如,齿是鞍形的以托住感测尖端)。该鞍形配置可以增加感测尖端102和齿212之间的接触界面,以促进感测尖端102和钳具204之间的有效电传导。其他配置可以采用其他几何结构。例如,齿在其接触感测尖端的情况下可以是平的,而非弯曲的。
在该情形中,钳具204还具有倾斜或锥形的端部306(1)和306(2)。锥形端部306可确保预加载弹簧(图2A中的206)骑到钳具的锥形端部上而不是卡在钳具下方(例如,在钳具和尖端保持器202之间)。
从一个角度来看,钳具204可被表征为共同地近似于具有内凹表面308和外凸表面310的端部开口的筒。在所解说的配置中,钳具204(1)跨越180度并且钳具204(2)跨越180度以共同完成筒形。在另一实现中,各自跨越120度的三个钳具可以被组合以共同创建围绕尖端保持器202的筒形。另一实现可以采用四个或更多个钳具来共同形成筒形。
图4A和4B示出了尖端驻留组装件106的剖视图。图4A示出了部分地插入尖端保持器202中但尚未啮合齿212的感测尖端102。图4B示出了接合齿212的感测尖端102。图4A和4B共同示出了尖端驻留组件106如何可以物理地提供导电路径以将感测尖端电耦合到电子组件(图1中的108)。图4A和4B示出了上面介绍的若干元件,并且这里不再重复介绍。
图4A示出了使齿212朝向彼此偏置至距离W1的钳带208,该距离W1小于感测尖端102的直径D。图4B示出了感测尖端的后续插入部分地克服了钳带208的偏置并且迫使齿分开至接近感测尖端的直径D的距离W2。该配置利用通过重复的插入移除循环而保持大致恒定的一定量的力来将感测尖端102物理地驻留在尖端保持器202中。此外,齿212和感测尖端102之间的物理接触在感测尖端和钳具204之间提供低电阻电接口。在该情形中,感测尖端102可以与钳具204形成电接触。钳具与预加载弹簧206形成电接触,预加载弹簧206在钳具和尖端保持器202的导电驻留器402之间被压缩。导电驻留器402可以被电连接到导体,导体进而被连接到电子组件(参见图1)。
因而,尽管钳具204被定位在尖端保持器202的外部,但是齿212可以延伸穿过尖端保持器并且可以通过钳带208而被迫使向内抵靠感测尖端102以机械地驻留感测尖端并且将感测尖端电连接到被定位在可抓握主体中的电子组件(参见图1)。
如上面提到的,尖端驻留组装件106可有助于将感测尖端102电连接到设备100的电子组件(参见图1)。在该情形中,电连接沿着导电路径(图1中的110)被实现,该导电路径从感测尖端102开始并前进到钳具204,然后是预加载弹簧206,并接着进入导电驻留器402中。导体(图1中的112)可以将导电驻留器连接到电子组件(图1的108)。感测尖端被钳具204强制地接触,以促进感测尖端和钳具之间的高效传导(例如,低电阻)。类似地,预加载弹簧206在钳具204和导电驻留器402之间被压缩,以促进这些元件之间的高效传导。
需要注意,附加的导电路径(图1中的110)可以被形成在电子组件(图1中的108)和感测尖端102之间。例如,另一组钳具204和钳带208(例如,第三和第四钳具以及另一钳带)可以在z参考方向上与所示出的一组间隔开(例如,轴向地远离第一和第二钳具间隔开)以创建与感测尖端的第二电接触,其与第一导电路径隔离。例如,感测尖端可以获得两种类型的感测到的数据并且具有两个导电区域,并且每种类型的感测到的数据可以通过专用电路径从单个导电区域传达到单独的一组钳具中。
在该示例中,感测尖端102、钳具204、预加载弹簧206和导电驻留器402可以由导电材料形成和/或涂覆有导电材料。例如,这些元件可以是金属或带有金属或其他导电涂层的塑料。其他元件(诸如尖端保持器202)可以是电绝缘的,以隔离导电路径。例如,尖端保持器可以由塑料形成。预加载弹簧206和钳带208可以由趋向于在延长的周期/循环内保持均匀弹簧属性的材料形成。例如,预加载弹簧和钳带可以由钢等形成。可以利用各种技术形成元件,诸如模制、机械加工和/或3D打印。
在上文中描述了各个示例。附加的示例在下文中描述。一个示例包括一种设备,其包括可抓握主体,该可抓握主体包含电子组件、感测尖端,以及尖端驻留组装件,该尖端驻留组装件相对于主体被固定并且物理地可移除地驻留感测尖端并且将感测尖端和电子组件电耦合。尖端驻留组装件包括限定容纳感测尖端的腔体的尖端保持器,并且进一步包括被径向地定位在尖端保持器周围并且穿过尖端保持器中的孔延伸到腔体中以接触感测尖端的第一和第二钳具。尖端驻留组装件进一步包括钳带,该钳带被定位成围绕第一和第二钳具并且将第一和第二钳具向内朝向感测尖端偏置。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中第一和第二钳具各自围绕尖端保持器跨越180度。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中第一和第二钳具在几何上彼此相同。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中感测尖端沿着长轴延伸,并且其中各个个体钳具当横向于长轴被二等分时是对称的。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中该设备进一步包括第三钳具,并且其中第一、第二和第三钳具各自围绕尖端保持器跨越120度。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中第一和第二钳具各自包括面向内的齿,该齿延伸穿过单个孔以啮合感测尖端。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中齿包括面向内的表面,该表面具有与感测尖端的面向外的形状相对应的形状。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中第一和第二钳具各自包括在与齿相反的方向上延伸的凸起。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中各个个体凸起延伸到钳带中的径向伸长的槽中。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中第一和第二钳具包括锥形端部。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中该设备包括预加载弹簧,该预加载弹簧被尖端保持器驻留并且被抵靠锥形端部偏置。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任一个,其中该设备进一步包括第三和第四钳具以及另一钳带,该第三和第四钳具被径向地定位在尖端保持器周围并且轴向地远离第一和第二钳具间隔开,该另一钳带被定位在第三和第四钳具周围并且将第一和第二钳具向内朝向感测尖端偏置。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中第一和第二钳具和钳带包括在感测尖端和电子组件之间的第一电路径的一部分,并且第三和第四钳具以及另一钳带包括在感测尖端和电子组件之间的第二不同电路径的一部分。
另一示例可以包括一种设备,其包括感测尖端、限定容纳感测尖端的腔体的尖端保持器,以及第一和第二钳具,该第一和第二钳具被径向地定位在尖端保持器周围并且穿过尖端保持器中的孔延伸到腔体中以接触感测尖端。该设备进一步包括柔性钳带,该柔性钳带被定位成围绕第一和第二钳具并且将第一和第二钳具向内抵靠感测尖端偏置。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中在将感测尖端插入尖端保持器中之前,腔体内的第一和第二钳具之间的距离小于接触该第一和第二钳具的感测尖端的外径。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中第一和第二钳具近似于具有相对的面向内凹面和面向外凸面的筒的一部分。
另一个例子可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中该设备进一步包括在凹面上的面向内的齿以及在凸面上的面向外的凸起。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中面向内的齿具有用于接触感测尖端的平坦啮合表面。
另一示例可包括上述和/或下述示例中的任何一个,其中面向内的凸起是鞍形的并且具有凹的啮合表面以供接触感测尖端。
另一示例可以包括一种设备,其包括包含电子组件的可抓握主体、相对于可抓握主体被定位的尖端保持器,其限定容纳感测尖端的腔体,以及钳紧子组装件,该钳紧子组装件被定位在尖端保持器外部并延伸穿过该尖端保持器来向感测尖端施加力以机械地驻留感测尖端,并将感测尖端电连接到被定位在可抓握主体中的电子组件。
尽管已用对结构特征和/或方法动作专用的语言描述了涉及感测尖端驻留的技术、方法、设备、系统等,但可以理解,所附权利要求书中定义的主题不必限于所描述的具体特征或动作。相反,上述具体特征和动作是作为实现所要求保护的方法、设备、系统等的示例性形式而公开的。同样,如本文所使用的,“包括”意指“包括但不限于”,“基于”意指“至少部分基于”,并且“一个”意指“一个或多个”。同样,如果旨在根据第112条/第6款作出解释,则将采用短语“装置”或“步骤”。缺乏这两种显式详述中的一个,则不旨在调用第112条第6款。
Claims (20)
1.一种设备,包括:
可抓握主体,所述可抓握主体包含电子组件;
感测尖端;以及
尖端驻留组装件,所述尖端驻留组装件相对于所述主体被固定并且物理地可移除地驻留所述感测尖端并且将所述感测尖端和所述电子组件电耦合,所述尖端驻留组装件包括:
尖端保持器,所述尖端保持器限定容纳所述感测尖端的腔体;
第一和第二钳具,所述第一和第二钳具被径向地定位在所述尖端保持器周围并且通过所述尖端保持器中的孔延伸到所述腔体中以接触所述感测尖端;以及
钳带,所述钳带被定位成围绕所述第一和第二钳具并且将所述第一和第二钳具向内朝向所述感测尖端偏置。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述第一和第二钳具各自围绕所述尖端保持器跨越180度。
3.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述第一和第二钳具在几何上彼此相同。
4.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述感测尖端沿着长轴延伸,并且其中各个个体钳具当横向于所述长轴被二等分时是对称的。
5.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,进一步包括第三钳具,并且其中所述第一、第二和第三钳具各自围绕所述尖端保持器跨越120度。
6.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述第一和第二钳具各自包括面向内的齿,所述齿延伸穿过单个孔以啮合所述感测尖端。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述齿包括面向内的表面,所述面向内的表面具有与所述感测尖端的面向外的形状相对应的形状。
8.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述第一和第二钳具各自包括在与所述齿相反的方向上延伸的凸起。
9.根据权利要求8所述的设备,其特征在于,各个个体凸起延伸到钳带中的径向伸长的槽中。
10.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述第一和第二钳具包括锥形端部。
11.根据权利要求10所述的设备,其特征在于,进一步包括预加载弹簧,所述预加载弹簧被所述尖端保持器驻留并且被抵靠所述锥形端部偏置。
12.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,进一步包括第三和第四钳具以及另一钳带,所述第三和第四钳具被径向地定位在所述尖端保持器周围并且轴向地远离所述第一和第二钳具间隔开,所述另一钳带被定位在所述第三和第四钳具周围并且将所述第一和第二钳具向内朝向所述感测尖端偏置。
13.根据权利要求12所述的设备,其特征在于,所述第一和第二钳具和所述钳带包括在所述感测尖端和所述电子组件之间的第一电路径的一部分,并且所述第三和第四钳具以及所述另一钳带包括在所述感测尖端和所述电子组件之间的第二不同电路径的一部分。
14.一种设备,包括:
感测尖端;
尖端保持器,所述尖端保持器限定容纳所述感测尖端的腔体;
第一和第二钳具,所述第一和第二钳具被径向地定位在所述尖端保持器周围并且通过所述尖端保持器中的孔延伸到所述腔体中以接触所述感测尖端;以及
柔性钳带,所述柔性钳带被定位成围绕所述第一和第二钳具并且将所述第一和第二钳具向内抵靠所述感测尖端偏置。
15.根据权利要求14所述的设备,其特征在于,在将所述感测尖端插入所述尖端保持器中之前,所述腔体内的所述第一和第二钳具之间的距离小于接触所述第一和第二钳具的所述感测尖端的外径。
16.根据权利要求14所述的设备,其特征在于,所述第一和第二钳具近似于具有相对的面向内凹面和面向外凸面的筒的一部分。
17.根据权利要求16所述的设备,其特征在于,进一步包括在所述凹面上的面向内的齿以及在所述凸面上的面向外的凸起。
18.根据权利要求17所述的设备,其特征在于,所述面向内的齿具有用于接触所述感测尖端的平坦啮合表面。
19.根据权利要求17所述的设备,其特征在于,所述面向内的凸起是鞍形的并且具有凹的啮合表面以供接触所述感测尖端。
20.一种设备,包括:
可抓握主体,所述可抓握主体包含电子组件;
相对于所述可抓握主体被定位的尖端保持器,所述尖端保持器限定容纳感测尖端的腔体;以及
钳紧子组装件,所述钳紧子组装件被定位在所述尖端保持器外部并延伸穿过所述尖端保持器来向所述感测尖端施加力以机械地驻留所述感测尖端,并将所述感测尖端电连接到被定位在所述可抓握主体中的电子组件。
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