CN111352512A - 被动式电容笔及其笔头结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种被动式电容笔的笔头结构以及设置有该笔头结构的被动式电容笔，该笔头结构包括笔头主体和嵌件，嵌件包括多个触头，多个触头经连接臂连接为具有弹性的整体结构，笔头主体呈空心结构，笔头主体上设置有分别与多个触头对应的多个通孔，连接臂设置于笔头主体的内腔中，各所述触头的部分结构经所述通孔裸露出所述笔头主体，且触头的裸露部分至少部分超出笔头主体的外表面或者与笔头主体的外表面共面。当用户使用被动式电容笔进行书写时，裸露笔头主体的触头与玻璃面接触，可以通过触头与连接臂的整体结构的弹性变形，减小书写时的接触摩擦力，也可以保证足够的接触面积，以获得足够的电信号量，从而改善书写手感和书写流畅性。

Description

被动式电容笔及其笔头结构
技术领域
本发明涉及电容触控技术领域，具体涉及一种被动式电容笔及其笔头结构。
背景技术
现在被动式电容笔的笔头材质一般用导电橡胶和导电塑胶，导电橡胶的导电性能能够得到满足，但导电橡胶与玻璃摩擦阻力太大，书写不够顺畅；导电塑胶太硬不能产生形变，如果笔头做成圆头，因接触面积不够，导致电信号量不够，造成触摸识别失败的问题；如果笔头做成平面，书写时若无法保持笔头的全平面接触则会导致断笔现象。
发明内容
基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种笔头结构以及设置有该笔头结构的被动式电容笔，以解决现有技术中的笔头结构无法同时保证导电性和书写顺畅性的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的第一方面提供了一种被动式电容笔的笔头结构，其特征在于，包括笔头主体和嵌件，所述嵌件包括多个触头，所述多个触头经连接臂连接为具有弹性的整体结构，所述笔头主体呈空心结构，所述笔头主体上设置有分别与所述多个触头对应的多个通孔，所述连接臂设置于所述笔头主体的内腔中，各所述触头的部分结构经所述通孔裸露出所述笔头主体，且所述触头的裸露部分至少部分超出所述笔头主体的外表面或者与所述笔头主体的外表面共面。
优选地，所述笔头主体包括端面部和侧围部，所述端面部和所述侧围部上均设置有多个所述通孔。
优选地，所述端面部的外表面为球面，所述侧围部的外表面为锥面，所述锥面的直径向靠近所述端面部的方向逐渐减小，所述球面与所述锥面平滑过渡连接。
优选地，所述连接臂包括第一连接臂，多个所述触头和多个所述第一连接臂形成多条弹性条，每条所述弹性条螺旋延伸，各所述弹性条中，相邻所述触头之间通过所述第一连接臂连接。
优选地，各所述弹性条的呈环形排布；所述连接臂还包括分别与多条弹性条对应的多个第二连接臂，位于所述弹性条的靠近所述环形的中心的一端的触头连接所述第二连接臂的一端；
多条所述弹性条对应的多个所述第二连接臂的另一端直接连接在一起，或者，
在所述环形的中心位置设置有一个触头，多条所述弹性条对应的多个所述第二连接臂的另一端均与该触头连接。
优选地，所述触头为柱状结构，所述柱状结构的端面与侧面通过平滑曲面过渡连接。
优选地，所述柱状结构的端面与该触头所在位置处的笔头主体的外表面平行。
优选地，所述柱状结构的端面和至少部分所述平滑曲面露出所述笔头主体。
优选地，所述笔头主体由导电硅胶制成，所述触头由导电塑胶制成。
本发明的第二方面提供了一种被动式电容笔，包括如上述任一所述的笔头结构。
本发明提供的笔头结构，当用户使用被动式电容笔进行书写时，裸露出笔头主体的触头与玻璃面接触，由于触头与连接臂构成的整体结构具有弹性，因此可以通过整体结构的弹性变形，减小书写时的接触摩擦力，也可以保证足够的接触面积，以获得足够的电信号量，从而改善书写手感和书写流畅性。
附图说明
以下将参照附图对本发明的优选实施方式进行描述。图中：
图1为本发明提供的笔头结构的优选实施例的分解示意图；
图2为本发明提供的笔头结构的优选实施例的截面图；
图3为本发明提供的笔头结构的嵌件的优选实施例的一个视角的结构示意图；
图4为本发明提供的笔头结构的嵌件的优选实施例的另一视角的结构示意图。
图中：1、笔头主体；11、通孔；12、端面部；13、侧围部；14、内腔；2、嵌件；21、触头；211、圆头结构；212、侧面；213、端面；22、连接臂；221、第一连接臂；222、第二连接臂。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本申请提供了一种被动式电容笔的笔头结构以及设置有该笔头结构的被动式电容笔，参考图1和图2，该笔头结构由导电材质制作，包括笔头主体1和嵌件2，嵌件2包括多个触头21，多个触头21经连接臂22连接为具有弹性的整体结构，笔头主体1呈空心结构，笔头主体1上设置有分别与多个触头21对应的多个通孔11，连接臂22设置于笔头主体1的内腔14中，触头21的部分结构经通孔11裸露出笔头主体1，且所述触头21的裸露部分至少部分超出所述笔头主体1的外表面或者与所述笔头主体1的外表面共面，当用户使用被动式电容笔进行书写时，裸露出笔头主体1的触头21与电容式触控面板的玻璃面接触，由于触头21与连接臂22构成的整体结构具有弹性，因此可以通过整体结构的弹性变形，减小书写时的接触摩擦力，也可以保证足够的接触面积，以获得足够的电信号量，从而改善书写手感和书写流畅性。优选触头21伸出笔头主体1，以更方便触头21与玻璃面接触。
触头21和笔头主体1可以采用同一种材质，例如均为导电橡胶、导电塑胶或导电硅胶，此时主要通过连接臂22的弹性降低触头21与电容式触控面板的玻璃面摩擦，同时一定程度上降低磨损。触头21与笔头主体1也可采用不同材料制作，优选地，触头21由导电硬胶制成，例如导电塑胶，导电塑胶质地较硬，书写时导电塑胶与玻璃面接触，可以进一步减小书写时的接触摩擦力，改善书写手感，并且导电塑胶的耐磨性及自润滑性良好，使其的使用寿命能保持较长时间。同时，由触头21与连接臂22构成的整体结构具有弹性，可以发生弹性形变而不僵硬，使笔头在按压时，比较自如的产生弹性形变及复原，从而达到良好的书写效果。更进一步地，笔头主体1由导电软胶制成，例如导电硅胶，以使得在书写时笔头主体1也可发生形变，进一步提高书写效果。
具体上，上述导电塑胶包括导电PC、导电尼龙、导电POM等通过加入导电粉末形成的塑胶材质，以及导电铁氟龙，优选采用导电铁氟龙，导电铁氟龙的耐磨性较好，并且与玻璃面的摩擦阻力较小，可以提高触头的耐磨性和书写流畅性。上述导电硅胶也通过在硅胶材料中添加导电粉末形成，其阻抗值不大于20MΩ,以确保导电性。
优先地，参考图1和图2，笔头主体1包括端面部12和侧围部13，端面部12和侧围部13上均设置有多个通孔11，以确保有足够的触头21，进而保证良好的导电性和书写的流畅性。进一步地，端面部12的外表面为球面，侧围部13的外表面为锥面，锥面的直径向靠近端面部12的方向逐渐减小，球面与锥面平滑过渡连接，以保证书写时弹性的笔头结构与玻璃面的充分接触，确保良好的导电性。
优选地，参考图1-图4，触头21为柱状结构，其端面213裸露出笔头主体1，柱状结构的端面213与侧面212通过平滑曲面过渡连接，以便于触头21穿过通孔11，从而方便触头21相对笔头主体1的运动，提高书写的顺畅性。进一步地，柱状结构的端面213与该触头21所在位置处的笔头主体1的外表面平行，从而更好地保证书写时触头21端面213与玻璃面的充分接触，确保导电性。更进一步地，柱状结构的端面213和至少部分所述平滑曲面露出笔头主体1，以保证当书写时，使触头21的露出笔头主体1的部分与玻璃面接触，由于触头21与连接臂22构成的整体结构具有弹性，并且触头21采用导电塑胶，因此可以更好地减小书写时的接触摩擦力，改善书写手感。
优选地，参考图3和图4，连接臂22包括第一连接臂221，多个触头21和多个第一连接臂221形成多条弹性条，每条弹性条螺旋延伸，其中每个弹性条中，相邻的触头21之间通过第一连接臂221连接，即，弹性条包括至少两个沿所述弹性条的延伸方向间隔排布的所述触头21，位于同一所述弹性条上的相邻所述触头21之间通过所述第一连接臂221连接。螺旋形的弹性条使得连接臂22与触头21构成的整体结构的弹性更好，就如一个压簧形式，更加自如的产生弹性形变及复原，从而达到更好的书写效果。
进一步地，参考图3和图4，各弹性条呈环形排布，在侧围部13为锥面时，环形的中心位于锥面的轴线上，即各弹性条绕锥面的轴线所在的中心线环绕设置，连接臂22还包括分别与多条弹性条对应的多个第二连接臂222，位于弹性条的靠近所述环形中心的一端的触头21连接第二连接臂222的一端。在环形的中心位置设置有一个触头21，多条弹性条对应的多个所述第二连接臂222的另一端均与该触头21连接，也就是说，在环形中心有一个触头21，记为中心触头，各弹性条均连接有一个第二连接臂222，在每组对应连接的弹性条和第二连接臂222中，第二连接臂222的一端与弹性条连接，另一端与中心触头连接，从而使得多个触头21、第一连接臂221和第二连接臂222形成完整的结构，使得嵌件2整体弹性更好，进一步提高书写效果。可替换的，多条所述弹性条对应的多个所述第二连接臂222的另一端也可直接连接在一起，即，多条第二连接臂222的一端连接在一起，连接位置大致位于环形中心，第二连接臂222的另一端与相对应的弹性条连接，也可以提高嵌件2的整体性，保证其弹性更好。
本申请提供的笔头结构中，直接一体成型。为了保证笔头结构的整体性，更好地保证笔头结构挤压后可恢复，优选地，笔头结构通过注塑工艺实现一体成型，可以先注塑成型部分结构，然后再注塑成型的结构放置到二次成型的模具中进行二次成型并形成一个整体，实现触头21镶嵌在笔头主体1上的效果，书写时，触头21与玻璃面接触，产生压力，带动连接臂22和笔头主体1发生弹性形变，以保证笔头结构与玻璃面有足够的接触面积，确保导电性，同时，由于弹性的原因，当触头21与玻璃面之间的压力减小时，笔头结构会恢复原先的形状，从而进一步保证了书写的流畅性。本申请还提供了一种设置有上述笔头结构的被动式电容笔(图中未示出)，以达到如上述笔头结构相同的技术效果，同时保证了该被动式电容笔的笔头结构的导电性、笔头结构耐磨性和书写顺畅性。考虑到笔头结构与电容式触控面板的玻璃面接触面积如果太小，会降低二者之间传递的电信号；如果接触面积太大，又会增加笔头结构与玻璃面之间的摩擦力，增加书写的阻力，为此，本申请的一种优选实施例中，参考图1-图4，笔头主体1的侧围部13的直径d1为6～10mm，如6mm、7mm、9mm、10mm等，端面部12与侧围部13之间部分的直径d2为4～6mm，如4mm、4.5mm、5mm、5.7mm、6mm等，以在书写时，通过导电硅胶的变形，使笔头结构1与玻璃面形成的接触面近似为直径位于6～8mm的圆形，以形成足够的接触面积，进而更好地保证达到足够的电信号；且同时在合适的接触面积下保证被动式电容笔书写的流畅性。更进一步地，导电塑胶的与玻璃面的接触位置为圆头结构211，圆头结构211的直径为1-1.5mm，并且，相邻触头21的两个圆头结构211的间距0.8mm-1.2mm，优选为1mm，以确保笔头结构中触头21的数量，保证良好的导电性和书写流畅性。优选圆头结构211凸出笔头主体1外表面的尺寸小于或等于0.2mm，使得书写时，确保导电硅胶和导电塑胶均可与玻璃面产生接触，保证足够的接触面积，进而保证良好的导电性和书写流畅性。
本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种被动式电容笔的笔头结构，其特征在于，包括笔头主体(1)和嵌件(2)，所述嵌件(2)包括多个触头(21)，所述多个触头(21)经连接臂(22)连接为具有弹性的整体结构，所述笔头主体(1)呈空心结构，所述笔头主体(1)上设置有分别与所述多个触头(21)对应的多个通孔(11)，所述连接臂(22)设置于所述笔头主体(1)的内腔(14)中，各所述触头(21)的部分结构经所述通孔(11)裸露出所述笔头主体(1)，且所述触头(21)的裸露部分至少部分超出所述笔头主体(1)的外表面或者与所述笔头主体(1)的外表面共面。
2.根据权利要求1所述的被动式电容笔的笔头结构，其特征在于，所述笔头主体(1)包括端面部(12)和侧围部(13)，所述端面部(12)和所述侧围部(13)上均设置有多个所述通孔(11)。
3.根据权利要求2所述的被动式电容笔的笔头结构，其特征在于，所述端面部(12)的外表面为球面，所述侧围部(13)的外表面为锥面，所述锥面的直径向靠近所述端面部(12)的方向逐渐减小，所述球面与所述锥面平滑过渡连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的被动式电容笔的笔头结构，其特征在于，所述连接臂(22)包括第一连接臂(221)，多个所述触头(21)和多个所述第一连接臂(221)形成多条弹性条，每条所述弹性条螺旋延伸，各所述弹性条中，相邻所述触头(21)之间通过所述第一连接臂(221)连接。
5.根据权利要求4所述的被动式电容笔的笔头结构，其特征在于，各所述弹性条呈环形排布；所述连接臂(22)还包括分别与多条弹性条对应的多个第二连接臂(222)，位于所述弹性条的靠近所述环形的中心的一端的触头(21)连接所述第二连接臂(222)的一端；
多条所述弹性条对应的多个所述第二连接臂(222)的另一端直接连接在一起，或者，
在所述环形的中心位置设置有一个触头(21)，多条所述弹性条对应的多个所述第二连接臂(222)的另一端均与该触头(21)连接。
6.根据权利要求1至3任一项所述的被动式电容笔的笔头结构，其特征在于，所述触头(21)为柱状结构，所述柱状结构的端面(213)与侧面(212)通过平滑曲面过渡连接。
7.根据权利要求6所述的被动式电容笔的笔头结构，其特征在于，所述柱状结构的端面(213)与该触头(21)所在位置处的笔头主体(1)的外表面平行。
8.根据权利要求6所述的被动式电容笔的笔头结构，其特征在于，所述柱状结构的端面(213)和至少部分所述平滑曲面露出所述笔头主体(1)。
9.根据权利要求1至8任一项所述的被动式电容笔的笔头结构，其特征在于，所述笔头主体(1)由导电硅胶制成，所述触头(21)由导电塑胶制成。
10.一种被动式电容笔，其特征在于，所述被动式电容笔包括如权利要求1-9任一项所述的被动式电容笔的笔头结构。
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