CN206209627U - 一种主动式触摸笔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种主动式触摸笔，其包括触摸笔主体，所述触摸笔主体内设有主体支架、导电支架、导电笔芯、笔头、弹性环、弹性构件、压力传感器和线路板，所述主体支架的头部与笔头连接；所述线路板固定在主体支架上，所述弹性构件的一端固定在线路板上并与线路板电连接，所述线路板通过弹性构件与导电支架的尾部连接，所述压力传感器与线路板电连接，所述压力传感器的探头位于导电支架的尾部一侧；所述导电支架的头部与导电笔芯连接，所述导电笔芯从笔头穿出，所述导电支架中部设有限位凸台，所述限位凸台通过设在导电支架上的弹性环与主体支架的头部连接。本实用新型的技术方案，保证触摸操作的柔和手感，并实现触摸操作的精确定位和有效。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种触摸笔，尤其涉及一种主动式触摸笔。
背景技术
随着智能手机、平板电脑的流行，触摸操作已经成为当下不可或缺的一种交互体验方式。为了使触摸操作更加的友好、方便、精确，同时扩展触摸操作的功能，越来越多的平板电脑、大屏智能手机、笔记本电脑等数码设备配备了主动笔。
目前的主动笔均为通过内置的PCBA发出一定频率的信号，通过笔尖传导到屏幕，屏幕接受该信号后作出对应的动作。主动笔目前有两种，分别是有压感主动笔和无压感主动笔。无压感主动笔发出的信号是固定的，仅仅起到类似手指触摸的功能，其应用范围狭窄，且不受市场欢迎。有压感主动笔能够感受到消费者使用主动笔时对屏幕不同的压力等级，从而发出有变化的信号频率，屏幕作出对应的不同变化，其应用日益受到消费者的喜欢。在有压感主动笔方案中，笔尖部分的结构既要起到传递信号的作用，又要起到精确反馈压感等级，并且保证良好的手感的作用。
目前常见的有压感主动笔，其笔尖为金属或者导电塑料，笔尖通过弹簧固定在一个塑料支架上，使用触摸笔时，通过笔尖去接触压力传感器从而产生不同的压感等级。在类似的笔尖结构方案中，常常存在以下缺陷：因为设计问题，笔尖部分没有得到精确定位，导致笔尖与压力传感器之间要么有一段空行程且空行程长短不一，导致压下时手感不好；要么笔尖与压力传感器之间被顶死且顶死力度不同，导致尚未触摸操作，压力传感器已经开始工作，笔尖已经发出不同的频率信号，触摸操作时一致性较差。同时因为空行程或者预压的存在，消费者在使用主动笔进行操作时，要么会先感受到一段松松垮垮的空程，要么一直都是非常紧的硬碰硬的触摸操作，体验不好。同时因为设计方案的失误，若要保证整体笔的一致性，对加工精度和组装精度均有很高要求，导致整只主动笔的价格较高。
实用新型内容
针对以上技术问题，本实用新型提供了一种主动式触摸笔，通过弹簧和硅胶结合的主动笔方案，起到精确固定、手感可调、行程可调的良好作用，解决了现有技术中存在的空行程、预压问题以及由此衍生而来的体验不佳、成本较高问题。
对此，本实用新型的技术方案为：
一种主动式触摸笔，其包括触摸笔主体，所述触摸笔主体内设有主体支架、导电支架、导电笔芯、笔头、弹性环、弹性构件、压力传感器和线路板，所述主体支架的头部与笔头连接；所述线路板固定在主体支架上，所述弹性构件的一端固定在线路板上并与线路板电连接，所述线路板通过弹性构件与导电支架的尾部连接，所述压力传感器与线路板电连接，所述压力传感器的探头位于导电支架的尾部一侧；所述导电支架的头部与导电笔芯连接，所述导电笔芯从笔头穿出，所述导电支架中部设有限位凸台，所述限位凸台通过设在导电支架上的弹性环与主体支架的头部连接。其中，利用弹性环的柔软程度弹性可调，从而使得导电支架与压力传感器之间的间距可调，可以根据设计和使用环境调整触摸操作的行程，保证触摸操作的柔和手感；另外，采用弹性构件与导电支架连接，保证导电笔芯的及时复位。
作为本实用新型的进一步改进，所述主体支架的头部设有笔头固定部，所述导电支架从笔头固定部中伸出，所述导电支架在靠近尾部处设有限位卡环，所述导电支架通过限位卡环与笔头固定部的侧面连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述弹性环与笔头固定部的另一侧面连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述限位卡环为塑料卡环。
作为本实用新型的进一步改进，所述笔头包括塑料笔尖和金属笔头，所述塑料笔尖位于笔头的前端，所述导电笔芯穿过金属笔头，然后从塑料笔尖穿出。
作为本实用新型的进一步改进，所述弹性环为硅胶环。
作为本实用新型的进一步改进，所述弹性构件为弹簧，所述弹性构件套设在导电支架的尾部。
作为本实用新型的进一步改进，所述导电支架为铜架。
作为本实用新型的进一步改进，所述主体支架为塑料支架。
作为本实用新型的进一步改进，所述触摸笔主体包括笔帽、笔杆、按键，所述按键设在笔杆上，所述按键与线路板电连接；所述笔杆的一端与笔头连接，另一端与笔帽连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
第一，本实用新型的技术方案采用弹性环柔软程度可调，从而使得导电支架与压力传感器之间的间距可调，可以根据设计和使用环境调整触摸操作的行程，保证触摸操作的柔和手感。
第二，本实用新型的技术方案将塑料笔尖和金属笔头结合，能有效控制导电笔芯的信号量大小，保证触摸操作的精确定位且触摸操作有效。
第三，本实用新型的技术方案采用导电支架、导电笔芯、限位卡环、弹性环的设计，消除了装配误差对导电笔芯机构接触压力传感器的一致性的影响，降低了装配难度，保证了主动笔批次之间的一致性，降低了组装成本。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的主动笔内部结构的示意图。
图2是本实用新型一种实施例的主动笔内部结构的爆炸图。
图3是本实用新型一种实施例的触摸笔的剖视图。
图4是本实用新型一种实施例的外部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1~图3所示，一种主动式触摸笔，其包括触摸笔主体，所述触摸笔主体内设有主体支架1、导电支架2、导电笔芯3、笔头4、弹性环5、弹性构件6、压力传感器7和线路板8，所述主体支架1的头部与笔头4连接；所述线路板8固定在主体支架1上，所述弹性构件6的一端固定在线路板8上并与线路板8电连接，所述线路板8通过弹性构件6与导电支架2的尾部连接，所述压力传感器7与线路板8电连接，所述压力传感器7的探头位于导电支架2的尾部一侧；所述导电支架2的头部与导电笔芯3连接，所述导电笔芯3从笔头4穿出，所述导电支架2中部设有限位凸台9，所述限位凸台9通过设在导电支架2上的弹性环5与主体支架1的头部连接。所述主体支架1的头部设有笔头固定部11，所述导电支架2从笔头固定部11中伸出，所述导电支架2在靠近尾部处设有限位卡环12，所述导电支架2通过限位卡环12与笔头固定部11的侧面连接。所述弹性环5与笔头固定部11的另一侧面连接。所述限位卡环12为塑料卡环。所述笔头4包括塑料笔尖41和金属笔头42，所述塑料笔尖41位于笔头4的前端，所述导电笔芯3穿过金属笔头42，然后从塑料笔尖41穿出。所述弹性环5为硅胶环。所述弹性构件6为弹簧，所述弹性构件6套设在导电支架2的尾部。所述导电支架2为铜架。所述主体支架1为塑料支架。导电笔芯3的材质为导电塑胶。
如图2和图3所示，导电笔芯3插在导电支架2内，导电支架2通过弹性环5与主体支架1前端产生接触，插入主体支架1后，在导电支架2后端插入限位卡环12，这样导电支架2被精确固定在主体支架1上，不会有空的行程产生。压力传感器7焊接在线路板8上，线路板8固定在主体支架1上。线路板8通过焊接在线路板8上的弹性构件6与导电支架2相连。其中，线路板8为主板。触摸操作时，导电笔芯3触碰到屏幕，导电笔芯3接触屏幕产生反馈力，导电笔芯3将力传递到导电支架2，导电支架2接触并压迫压力传感器7，压力传感器7根据压力大小传递不同的信号数值到线路板8，线路板8上的电路和元器件通过工作运算产生不同频率的信号，并通过弹性构件6将主板信号传递到导电支架2，导电支架2传递到插入导电支架2内部的导电笔芯3，由导电笔芯3传递到屏幕，屏幕感应到不同频率的信号作出不同的动作。
如图1~图3所示，在本方案中，金属笔头42可以起到良好的屏蔽作用，防止通过导电笔芯3传出来的信号量过大，在屏幕上造成触摸点漂移。塑料笔尖41用于保证导电笔芯3不会与金属笔头42接触，造成信号失真或受干扰，保证信号能准确的通过导电笔芯3传导屏幕上。同时塑料笔尖41比较能保证导电笔芯3不会在倾斜接触屏幕时发生偏转而卡死在塑料笔尖41内，能正常的将压力反馈到导电支架2。通过调节金属笔头42和塑料笔尖41的长度比例，能精确调节信号量的大小，保证信号不失真，在屏幕上不漂移。
如图1~图3所示，在本设计方案中，导电笔芯3被插入导电支架2，通过导电笔芯3带动导电支架2去压迫压力传感器7。导电支架2被弹性环5和限位卡环12精确固定在主体支架1上，同时线路板8和压力传感器7被固定在同一个主体支架1上，在设计上保证了导电支架2的装配精度以及压力传感器7和导电支架2之间的间隙，一致性良好，消除了装配精度对一致性的干扰。
优选的，如图3和图4所示，导电支架2与压力传感器7之间有一定的经过设计的间距。触摸操作时，触笔按压屏幕，导电笔芯3带动导电支架2往后压缩，此时导电支架2会压缩弹性环5，通过弹性环5的变形使得导电支架2接触压力传感器。通过控制弹性环5的柔软度，可以使得触摸按压这个操作得到良好的柔性的手感反馈，不会是空荡荡的虚无空行程或者笔芯顶死在压力传感器上的硬邦邦的反馈。通过调节间隙大小和弹性环5的柔软性，可以调节触摸按压操作的行程以及触摸按压操作的柔性手感，满足不同的设计和使用需求。
优选的，又如图4所示，所述主动式触摸笔包括笔帽13、笔杆14、按键15，所述按键15设在笔杆14上，所述按键15与线路板8电连接；所述笔杆14的一端与笔头4连接，另一端与笔帽13连接。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种主动式触摸笔，其特征在于：其包括触摸笔主体，所述触摸笔主体内设有主体支架（1）、导电支架（2）、导电笔芯（3）、笔头（4）、弹性环（5）、弹性构件（6）、压力传感器（7）和线路板（8），所述主体支架（1）的头部与笔头（4）连接；所述线路板（8）固定在主体支架（1）上，所述弹性构件（6）的一端固定在线路板（8）上并与线路板（8）电连接，所述线路板（8）通过弹性构件（6）与导电支架（2）的尾部连接，所述压力传感器（7）与线路板（8）电连接，所述压力传感器（7）的探头位于导电支架（2）的尾部一侧；所述导电支架（2）的头部与导电笔芯（3）连接，所述导电笔芯（3）从笔头（4）穿出，所述导电支架（2）中部设有限位凸台（9），所述限位凸台（9）通过设在导电支架（2）上的弹性环（5）与主体支架（1）的头部连接。
2.根据权利要求1所述的主动式触摸笔，其特征在于：所述主体支架（1）的头部设有笔头固定部（11），所述导电支架（2）从笔头固定部（11）中伸出，所述导电支架（2）在靠近尾部处设有限位卡环（12），所述导电支架（2）通过限位卡环（12）与笔头固定部（11）的侧面连接。
3.根据权利要求2所述的主动式触摸笔，其特征在于：所述弹性环（5）与笔头固定部（11）的另一侧面连接。
4.根据权利要求2所述的主动式触摸笔，其特征在于：所述限位卡环（12）为塑料卡环。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的主动式触摸笔，其特征在于：所述笔头（4）包括塑料笔尖（41）和金属笔头（42），所述塑料笔尖（41）位于笔头（4）的前端，所述导电笔芯（3）穿过金属笔头（42），然后从塑料笔尖（41）穿出。
6.根据权利要求5所述的主动式触摸笔，其特征在于：所述弹性环（5）为硅胶环。
7.根据权利要求5所述的主动式触摸笔，其特征在于：所述弹性构件（6）为弹簧，所述弹性构件（6）套设在导电支架（2）的尾部。
8.根据权利要求5所述的主动式触摸笔，其特征在于：所述导电支架（2）为铜架。
9.根据权利要求5所述的主动式触摸笔，其特征在于：所述主体支架（1）为塑料支架。
10.根据权利要求5所述的主动式触摸笔，其特征在于：所述触摸笔主体包括笔帽（13）、笔杆（14）、按键（15），所述按键（15）设在笔杆（14）上，所述按键（15）与线路板（8）电连接；所述笔杆（14）的一端与笔头（4）连接，另一端与笔帽（13）连接。
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