CN111984137A - 电磁笔、加工设备及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电磁笔、加工设备及加工方法，电磁笔包括笔芯、具有供笔芯穿过的第一通孔的第一磁芯、第二磁芯和座仓。笔芯包括用于书写的笔头，第二磁芯设置于第一磁芯远离笔头一端，具有供笔芯穿过的第二通孔。第一通孔的内径大于所述第二通孔的内径，笔芯依次穿过第一通孔和第二通孔。第二磁芯靠近笔头一端设置台阶结构，座仓的内壁面上设置隔离件，第一磁芯和第二磁芯至少部分收容于座仓内且第一磁芯和第二磁芯分别位于隔离件两侧，隔离件抵接于台阶结构。本发明提供的隔离件使得在未书写前保持第一磁芯和第二磁芯之间的距离，实现电磁笔使用时电磁频率变化量快慢需求，能够敏感捕捉到用户在使用时的压力、轨迹等信息，书写效果好。
Description
【技术领域】
本发明涉及计算机外围设备技术领域，尤其涉及一种电磁笔、加工设备及加工方法。
【背景技术】
随着科技的进步，数字化电子信息设备已具备轨迹输入的功能，这种功能的实现通常采用手写输入的方式。作为实现数字化电子信息设备轨迹输入的电磁笔得到了广泛的应用，所述电磁笔不仅能够通过手写实现文字输入，还可以实现绘画、点控操作等。
相关技术的电磁笔在现有工艺和实际生产中，所述电磁笔通常采用双磁芯结构，通过第一磁芯和第二磁芯的间隔距离变化有效调节频率变化。为了在所述电磁笔的笔芯处于未书写状态时，所述第一磁芯和所述第二磁芯相互之间保持设定的固定且准确的距离，现有技术通常在所述第一磁芯和所述第二磁芯中间夹设一厚度精准的薄膜片，来确保两磁芯间的距离达到设定值。然而，由于薄膜片通常是由薄的弹性材料组成的弹性元件，由于生产精度难控制，工艺流程上薄膜片容易变形或有披锋从而导致失控，使得所述电磁笔生产品质管控困难，一致性、可靠性不佳。
因此，有必要提供一种新的电磁笔加工设备及加工方法以解决上述问题。
【发明内容】
针对现有技术电磁笔的薄膜片通常选择很薄的弹性材料组成的弹性元件，由于生产精度难控制，工艺流程上薄膜片容易变形或有披锋从而导致失控，导致电磁笔生产品质管控困难，不统一，因此，本发明提供了一种电磁笔、加工设备及加工方法。
一种电磁笔，包括笔芯、第一磁芯、第二磁芯和座仓，所述笔芯包括设于其端部的笔头，所述第一磁芯具有供所述笔芯穿过的第一通孔，所述第二磁芯设置于所述第一磁芯远离所述笔头一端，具有供所述笔芯穿过的第二通孔，所述第二通孔的内径小于所述第一通孔的内径，所述笔芯依次穿过所述第一通孔和所述第二通孔，所述第二磁芯靠近所述笔头一端设置台阶结构，所述座仓的内壁面上设置隔离件，所述第一磁芯和所述第二磁芯至少部分收容于所述座仓内且所述第一磁芯和所述第二磁芯分别位于所述隔离件两侧，所述隔离件抵接于所述台阶结构，沿所述笔芯的长度方向，所述台阶结构的高度小于所述隔离件的厚度。
优选的，所述座仓靠近所述笔头一侧设置两个凹槽，所述第一磁芯远离所述笔头一端的两侧设置两个凸起，所述凸起与所述凹槽相配合固定。
优选的，所述第二磁芯远离所述笔头一侧设置第一一字槽，所述电磁笔还包括供所述笔芯插入的顶杆，所述第一一字槽与所述顶杆配合固定，所述笔芯依次插入所述第一磁芯、第二磁芯和所述顶杆。
优选的，所述座仓远离所述笔头一端设置两个侧孔，所述顶杆两侧设置柱状凸起，所述侧孔分别与所述柱状凸起装配。
优选的，所述顶杆靠近所述笔头一侧设置第二一字槽和盲孔，所述顶杆远离所述笔头一端为光滑端面，所述笔芯插入所述盲孔。
优选的，所述座仓靠近所述笔头一侧设置第三一字槽，所述第一磁芯的凸起通过所述第三一字槽进入所述座仓并与所述凹槽固定。
本发明还提供了一种加工设备，其包括用于用于注塑形成座仓并将磁芯固定于所述座仓的模具，所述模具包括上模组件和与所述上模组件配合设置的下模组件；
所述上模组件包括至上而下依次层叠设置的上模座和上模垫板、嵌设在所述上模垫板靠近所述下模组件一侧的上模板以及依次贯穿所述上模座、上模垫板和上模板的注胶口，所述上模板远离所述上模垫板的一侧表面设置有与所述注胶口连通的多个导流槽；
所述下模组件包括至下而上依次层叠设置的下模座、下模垫板和下模固定板、以及嵌设于所述下模固定板上的下模板，所述下模板靠近所述上模板一侧设置与多个所述导流槽对应的多个分流道、用于成型所述座仓的丝筒和嵌设于所述丝筒内的用于固定所述磁芯的丝筒针，所述磁芯套设于所述丝筒针的上部且所述磁芯的上端与所述丝筒的内壁紧密贴合，所述磁芯的下端及所述丝筒针的中部与所述丝筒的内壁间隔设置形成空腔，所述分流道一端与所述导流槽连通，另一端与所述空腔连通。
优选的，所述导流槽和所述分流道的数量为两个，所述导流槽包括与所述注胶口连通的第一导流槽和第二导流槽，所述分流道包括分别对应所述第一导流槽设置的第一分流道和对应所述第二导流槽设置的第二分流道。
优选的，所述上模组件还包括设置在所述上模板靠近所述下模组件一侧的弹性软胶，所述弹性软胶具有中心通孔，合模前所述磁芯套设所述丝筒针上，合模时所述磁芯的上端抵接所述中心通孔。
本发明还提供了一种电磁笔的加工方法，包括提供前述的加工设备和第一磁芯，注胶成形所述座仓，其中座仓和所述第一磁芯一体连接。
与现有技术相比，本发明提供的电磁笔通过在所述座仓内设置隔离件，第二磁芯靠近所述笔头一端设置台阶结构，台阶结构沿轴向的厚度小于所述隔离件沿轴向的厚度，使得第一磁芯和第二磁芯分别设置在隔离件两侧，同时第一磁芯和第二磁芯在未书写时保持准确的距离，不使用薄膜片，节约制作成本；同时座仓设置凹槽用于卡合第一磁芯，防止第一磁芯转动；座仓设置侧孔与顶杆的柱状凸起卡合，同时顶杆的卡合部卡合第二磁芯，防止第二磁芯转动，实现电磁笔使用时电磁频率变化稳定，能够敏感捕捉到用户在使用时的压力、轨迹等信息，书写效果好；通过提供与所述注胶口连通的第一导流槽和第二导流槽，同时通过第一分流道和所述第二分流道将塑料熔体分流到所述丝筒中，实现一次合模成型多个座仓；同时在合模前通过丝筒针和弹性软胶将磁芯固定在丝筒针的中部并与所述丝筒的内壁间隔设置形成空腔，开模后得到一体连接的磁芯和座仓，使得磁芯和座仓装配紧密，提高电磁笔的生产品质，提高电磁笔的手写性能。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1为本发明所示的电磁笔的立体组装结构示意图；
图2为图1所示的电磁笔的剖面结构示意图；
图3为图1所示的电磁笔的立体分解结构示意图；
图4为图2所示的第一磁芯和座仓的立体结构示意图；
图5为图4所示的第一磁芯和座仓的剖面结构示意图；
图6为图2所示的第二磁芯的立体结构示意图；
图7为图6所示的第二磁芯的剖面体结构示意图；
图8为图2所示的座仓和第二磁芯装配时的剖面结构示意图；
图9为图2所示的顶杆的立体结构示意图；
图10为图9所示的顶杆的剖面结构示意图；
图11为本发明所示的模具的合模状态的立体结构示意图；
图12为本发明所示的模具的开模状态的立体结构示意图；
图13为图12所示的上模组件的另一角度的立体结构示意图；
图14为图11所示的模具的剖面结构示意图；
图15为图11所示的下模组件的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请结合参阅图1-图3，其中图1是本发明所示的电磁笔的立体组装结构示意图，图2是图1所示的电磁笔的剖面结构示意图，图3为图1所示的电磁笔的立体分解结构示意图。所述电磁笔100包括中空的笔壳10、笔芯20及设置于所述笔壳10内的电磁感应装置30。
所述笔壳10包括相互配合的上壳11、下壳12、套设于所述下壳12的硅胶外套13和设置在所述下壳12表面的按键14。所述笔芯20包括用于书写的笔头21。
所述电磁感应装置30用于固定所述笔芯20并感应所述笔芯20书写轨迹。所述电磁感应装置30包括磁芯组件31、座仓32、支架33、顶杆34、弹性组件35、压力感应组件36以及谐振电路板37。所述压力感应组件36靠近所述笔芯20远离所述笔头21一端，所述笔芯20贯穿所述座仓32。
所述磁芯组件31包括靠近所述笔头21的第一磁芯311、第二磁芯312、绕设在所述第一磁芯311上的线圈313以及套设于所述第一磁芯311靠近所述笔头21一端上的硅胶护套314。所述第一磁芯311和所述第二磁芯312为中空磁芯，所述第一磁芯311具有供所述笔芯20穿过的第一通孔3111。所述第二磁芯312设置于所述第一磁芯311远离所述笔头21一端，其具有供所述笔芯20穿过的第二通孔3121。所述第一磁芯311一端和所述第二磁芯312收容于所述座仓32内。所述笔芯20依次穿过所述硅胶护套314、第一磁芯311和第二磁芯312，所述硅胶护套314用于保护所述第一磁芯311，起到防震防摔的作用。特别的，所述第一通孔3111的内径大于所述第二通孔3121的内径，所述笔芯20相应的做成台阶结构，书写时所述笔芯20推动所述第二磁芯312轴向运动。
请结合参阅图1-图5，图4为图2所示的第一磁芯和座仓的立体结构示意图，图5为图4所示的第一磁芯和座仓的剖面结构示意图。所述座仓32的内壁面上设置隔离件321，所述第一磁芯311和所述第二磁芯312至少部分收容于所述座仓32内且分别设置在所述隔离件321两侧。具体的，所述座仓32包括用于收容所述第一磁芯311一端的第一空间322、所述隔离件321围成的第二空间323和用于收容所述第二磁芯312的第三空间324。特别的，在本实施例中，所述隔离件321为凸起结构。
特别的，所述座仓32靠近所述笔头21一侧设置两个凹槽325，所述第一磁芯311远离所述笔头20一端的两侧设置两个凸起3112，所述凸起3112与所述凹槽325相配合固定，实现所述第一磁芯311书写时固定不动，此时所述第一磁芯311可以在所述座仓32注塑前放入。在别的实施例中，所述座仓32靠近所述笔头21一侧设置第三一字槽(图未示)，所述第一磁芯311的凸起3112通过所述第三一字槽进入所述座仓32后旋转与所述凹槽325固定。
所述座仓32远离所述笔头21一端的外表面设置螺纹结构326，所述螺纹结构326用于与所述支架33实现螺纹配合固定。
请结合参阅图6-图8，图6是所述第二磁芯的立体结构示意图，图7是图6所示的第二磁芯的剖面体结构示意图，图8为图2所示的座仓和第二磁芯装配时的剖面结构示意图。所述第二磁芯312靠近所述笔头21一端设置台阶结构3122，所述台阶结构3122与所述隔离件321抵接，防止所述第一磁芯311和所述第二磁芯312的间距过大，同时所述台阶结构3122沿轴向的厚度H2小于所述隔离件321沿轴向的厚度H1，防止所述第一磁芯311与所述第二磁芯312直接抵接，使得所述电磁笔100在未书写时保持一固定且准确的距离，其距离为：H＝H1-H2。所述第二磁芯312还包括设置在远离所述笔头21一端的第一一字槽结构3123，所述第一一字槽3123用于与所述顶杆34配合起到防转的作用。
请结合参阅图9-图10，图9为图2所示的顶杆的立体结构示意图，图10为图9所示的顶杆的剖面结构示意图。所述顶杆34设置与所述第一一字槽3123装配的卡合部341、柱状凸起342、第二一字槽343、盲孔344和光滑端面345。所述卡合部341用于与所述第二磁芯312的第一一字槽3123装配，防止所述第二磁芯312转动。所述柱状凸起342设置在所述顶杆34两侧，所述座仓32远离所述笔头21一端还设置两个侧孔327，所述侧孔327分别与所述柱状凸起342装配。所述柱状凸起342可以卡合在所述侧孔327防止所述顶杆34转动，同时对所述顶杆34限位，限定所述顶杆34的最大行程。所述第二一字槽343和所述盲孔344设置在所述顶杆34靠近所述笔头21的一端，所述光滑端面345设置在所述顶杆35远离所述笔头21一端，所述笔芯20插入所述盲孔344，所述第二一字槽343用于给所述笔芯20提供形变让位，所述光滑端面345抵接所述弹性组件35。
所述压力感应组件36包括压力感应基板361和硅胶垫362。所述压力感应基板361固设在基板上，所述压力感应基板361和所述笔芯20、所述第一磁芯311、第二磁芯312、座仓32和顶杆34同轴设置。其中，所述压力感应基板361将电容传感器和基板悍成一个部件，便于装配。
所述谐振电路板37固定于所述支架33上，所述支架33与所述上壳11卡接，所述压力感应组件36固定于所述谐振电路板37靠近所述座仓32的一侧。
电磁笔未书写时，第一磁芯311卡合于座仓32的凹槽325，所述第一磁芯311固定在所述座仓32内，第二磁芯312抵接所述隔离件321一侧，所述第一磁芯311和第二磁芯312之间保持固定的距离为H，其中H＝H1-H2。书写时所述笔芯20推动所述第二磁芯312作轴向运动，达到电感值变化。
与现有技术相比，本发明提供的电磁笔通过在所述座仓内设置隔离件321，第二磁芯312靠近所述笔头21一端设置台阶结构3122，台阶结构3122沿轴向的厚度小于所述隔离件321沿轴向的厚度，使得第一磁芯311和第二磁芯312分别设置在隔离件321两侧，同时第一磁芯311和第二磁芯312在未书写时保持准确的距离，不使用薄膜片，节约制作成本；同时座仓32设置凹槽325用于卡合第一磁芯311，防止第一磁芯311转动；座仓32设置侧孔327与顶杆34的柱状凸起342卡合，同时顶杆的卡合部341卡合第二磁芯312，防止第二磁芯312转动，实现电磁笔100使用时电磁频率变化稳定，能够敏感捕捉到用户在使用时的压力、轨迹等信息，书写效果好。
本发明还提供了一种电磁笔100的制造方法，包括提供模具和第一磁芯，注胶成形所述座仓，其中座仓和所述第一磁芯一体连接。
其中，请结合图11-图15，本发明提供了一种模具200，用于注塑形成座仓230并将磁芯240固定于所述座仓230，所述模具200包括上模组件210和与所述上模组件210配合设置的下模组件220。
所述上模组件210包括至上而下依次层叠设置的上模座211和上模垫板212、嵌设在所述上模垫板212靠近所述下模组件220一侧的上模板213以及依次贯穿所述上模座211、上模垫板212和上模板213的注胶口214。所述上模板213远离所述上模垫板212一侧设置与所述注胶口214连通的多个导流槽，具体的，在本实施例中，所述导流槽的数量为两个，所述导流槽包括与所述注胶口214连通的第一导流槽2131和第二导流槽2132。
所述下模组件220包括叠设的下模座221、下模垫板222和下模固定板223，以及嵌设在所述下模固定板223上的下模板224。所述下模板224靠近所述上模板213一侧设置与所述导流槽对应的多个分流道，具体的，所述分流道包括分别对应所述第一导流槽2131设置的第一分流道2214和对应所述第二导流槽2132设置的第二分流道2242。所述下模板224还包括用于成型座仓230的丝筒2243和嵌设于所述丝筒2243内用于固定所述磁芯240的丝筒针2244，所述第一分流道2241和所述第二分流道2242将胶分流到所述丝筒2243中。所述磁芯240套设于所述丝筒针2244的上部22441且所述磁芯240的上端与所述丝筒2243的内壁紧密贴合，所述磁芯240的下端及所述丝筒针2244的中部22442与所述丝筒2243的内壁间隔设置形成空腔，所述分流道一端与所述导流槽连通，另一端与所述空腔连通。特别的，所述丝筒针2244的下部22443依次贯穿所述下模座221、下模垫板222和下模固定板223并抵接所述丝筒2243一端，所述丝筒针2244的外径从大到小依次为下部22443、中部22442和上部22441。
具体的，在本实施例中，所述下模板224包括四个丝筒2243，分别为第一丝筒22431、第二丝筒22432、第三丝筒22433和第四丝筒22434，四个所述丝筒2243成线性排列，所述第一分流流道2241和所述第二分流流道2242将胶分流到所述丝筒2243的中部。具体的，所述第一分流道2241将塑料熔体分别在所述第一丝筒22431和第二丝筒22432中部进行分流注塑，所述第二分流道2242将塑料熔体分别在所述第三丝筒22433和第四丝筒22434中部进行分流注塑。所述第一分流道2241和所述第二分流道2242使得塑料熔体在一次合模过程中能够进入四个丝筒2243并成型四个座仓230，使得注塑效率高。
在其他实施例中，本发明提供的模具200的丝筒2243可以为其他的数量，相应的导流槽和分流道也提供相适应的数量，本发明不对其进行限制。
特别的，所述上模组件210还包括设置在所述上模板213靠近所述下模组件220一侧的的具有中心通孔的弹性软胶2133，合模前放置磁芯240于所述丝筒2243靠近所述上模板213一侧，且所述丝筒针2244贯穿所述磁芯240，合模时所述磁芯240合模时抵接所述弹性软胶2133的中心通孔，所述丝筒针2244贯穿所述中心通孔。所述丝筒针2244用于固定所述磁芯240并贯穿所述弹性软胶2133。所述磁芯240套设于所述丝筒针2244，所述弹性软胶2133用于防止所述磁芯240在合模时被压破，同时防止因公差误差导致的尺寸问题。
除此之外，所述下模组件224还包括设置于所述下模板224的四个角处的导柱2245，所述上模组件213设置和所述导柱2245相对应设置的导套2134，所述导柱2245沿着所述导套2134上下运动，完成上模板213和下模板224的合模和开模，实现所述模具200的定位和导向。
所述模具200的工作原理如下：合模前，将磁芯240套设于所述丝筒针2243上且所述磁芯240的下端抵接于所述丝筒针2244的中部，然后合模，从注胶口214注入塑料熔体，塑料熔体分别经第一导流槽2131和第二引流槽2132流入第一分流道2241和第二分流道2243并最终流入丝筒2243内直至填充满所述丝筒针2244与所述丝筒2243之间的空腔，成型为与磁芯240一体的座仓230，开模后，取出一体成型的磁芯240和座仓230即可。
与现有技术相比，本发明通过提供与所述注胶口214连通的第一导流槽2131和第二导流槽2132，同时通过第一分流道2241和所述第二分流道2242将塑料熔体分流到所述丝筒2243中，实现一次合模成型多个座仓230；同时在合模前通过丝筒针2244和弹性软胶2133将磁芯240固定在丝筒针2244的中部并与所述丝筒2243的内壁间隔设置形成空腔，开模后得到一体连接的磁芯240和座仓230，使得磁芯240和座仓230装配紧密，提高电磁笔的生产品质，提高电磁笔的手写性能。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电磁笔，其特征在于，包括：
笔芯，包括设于其端部的笔头；
具有第一通孔的第一磁芯；
具有第二通孔的第二磁芯，其设于所述第一磁芯远离所述笔头一端，所述第二通孔的内径小于所述第一通孔的内径，所述笔芯依次穿过所述第一通孔和所述第二通孔，所述第二磁芯靠近所述笔头一端设置台阶结构；
座仓：所述座仓的内壁上设置隔离件，所述第一磁芯和所述第二磁芯至少部分收容于所述座仓内且所述第一磁芯和所述第二磁芯分别位于所述隔离件两侧，所述隔离件抵接于所述台阶结构，沿所述笔芯的长度方向，所述台阶结构的高度小于所述隔离件的厚度。
2.根据权利要求1所述的电磁笔，其特征在于，所述座仓靠近所述笔头一侧设置两个凹槽，所述第一磁芯远离所述笔头一端的两侧设置两个凸起，所述凸起与所述凹槽相配合固定。
3.根据权利要求1所述的电磁笔，其特征在于，所述第二磁芯远离所述笔头一侧设置第一一字槽，所述电磁笔还包括供所述笔芯插入的顶杆，所述第一一字槽与所述顶杆配合固定，所述笔芯依次插入所述第一磁芯、第二磁芯和所述顶杆。
4.根据权利要求3所述的电磁笔，其特征在于，所述座仓远离所述笔头一端设置两个侧孔，所述顶杆两侧设置柱状凸起，所述侧孔分别与所述柱状凸起装配。
5.根据权利要求3所述的电磁笔，其特征在于，所述顶杆靠近所述笔头一侧设置第二一字槽和盲孔，所述顶杆远离所述笔头一端为光滑端面，所述笔芯插入所述盲孔。
6.根据权利要求2所述的电磁笔，其特征在于，所述座仓靠近所述笔头一侧设置第三一字槽，所述第一磁芯的凸起通过所述第三一字槽进入所述座仓并与所述凹槽固定。
7.一种加工设备，其包括用于制造权利要求1-6所述的电磁笔的座仓的模具，用于注塑形成座仓并将磁芯固定于所述座仓，其特征在于，所述模具包括上模组件和与所述上模组件配合设置的下模组件；
所述上模组件包括至上而下依次层叠设置的上模座和上模垫板、嵌设在所述上模垫板靠近所述下模组件一侧的上模板以及依次贯穿所述上模座、上模垫板和上模板的注胶口，所述上模板远离所述上模垫板的一侧表面设置有与所述注胶口连通的多个导流槽；
所述下模组件包括至下而上依次层叠设置的下模座、下模垫板和下模固定板、以及嵌设于所述下模固定板上的下模板，所述下模板靠近所述上模板一侧设置与多个所述导流槽对应的多个分流道、用于成型所述座仓的丝筒和嵌设于所述丝筒内的用于固定所述磁芯的丝筒针，所述磁芯套设于所述丝筒针的上部且所述磁芯的上端与所述丝筒的内壁紧密贴合，所述磁芯的下端及所述丝筒针的中部与所述丝筒的内壁间隔设置形成空腔，所述分流道一端与所述导流槽连通，另一端与所述空腔连通。
8.根据权利要求7所述的模具，其特征在于，所述导流槽和所述分流道的数量为两个，所述导流槽包括与所述注胶口连通的第一导流槽和第二导流槽，所述分流道包括分别对应所述第一导流槽设置的第一分流道和对应所述第二导流槽设置的第二分流道。
9.据权利要求7所述的模具，其特征在于，所述上模组件还包括设置在所述上模板靠近所述下模组件一侧的弹性软胶，所述弹性软胶具有中心通孔，合模前所述磁芯套设所述丝筒针上，合模时所述磁芯的上端抵接所述中心通孔。
10.一种根据权利要求1-9所述的电磁笔的加工方法，其特征在于，包括提供权利要求7-9任一所述的加工设备和权利要求1-6任一所述的第一磁芯，注胶成形权利要求1-6任一所述的座仓，其中座仓和所述第一磁芯一体连接。
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