CN211264276U - 倾斜阶层电容笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种倾斜阶层电容笔，包括笔身，内置于所述笔身的PCBA板，其特征在于，包括置于所述笔身内并与所述PCBA板连接的天线，所述天线包括管形笔芯、第一绝缘管、第二绝缘管、第一导电管，以及第二导电管；所述第一绝缘管套装在所述笔芯上，所述第一导电管套装在所述第一绝缘管上，所述第二绝缘管套装在所述第一导电管上，所述第二导电管套装在所述第二绝缘管上。本实用新型提供的倾斜阶层电容笔，通过对天线结构的改进，使得信号发射更加稳定，书写粗体笔迹时具有四个阶层变化且不会出现断线，同时，倾斜阶层信号的发射部件更为简单，组装方便，降低生产成本，提高了生产效率。

Description

倾斜阶层电容笔

技术领域

本实用新型涉及电容笔领域，尤其是一种倾斜阶层电容笔。

背景技术

随着电容笔技术的进步，人们逐渐也对电容笔的书写效果提出更多、更高的新需求。例如，在书写过程中，使用者可以根据执笔倾斜度的变化，让书写出的笔迹呈现粗细不同的阶层变化，从而更便于绘画、标记等描绘出不同的书写效果。目前的实现方式主要是依靠笔内的传感器及相关电路的配合，其中，倾斜阶层信号的发射部件也必不可少。以苹果公司的apple pencil为例，其带有倾斜阶层信号传输的PCBA板极其微小且集成有六层，包括一个信号发射层，两个倾斜阶层信号发射层和三个屏蔽层。因此，对生产工艺的要求极高，影响产品的良品率，并随之带来生产成本高、生产效率低等一系列问题。

实用新型内容

为克服现有技术的缺点，本实用新型提供一种倾斜阶层电容笔，通过对天线结构的改进，使得信号发射更加稳定，书写粗体笔迹时具有四个阶层变化且不会出现断线，同时，倾斜阶层信号的发射部件更为简单，组装方便，降低生产成本，提高了生产效率。

一种倾斜阶层电容笔，包括笔身，内置于所述笔身的PCBA板，其特征在于，包括置于所述笔身内并与所述PCBA板连接的天线，所述天线包括管形笔芯、第一绝缘管、第二绝缘管、第一导电管，以及第二导电管；所述第一绝缘管套装在所述笔芯上，所述第一导电管套装在所述第一绝缘管上，所述第二绝缘管套装在所述第一导电管上，所述第二导电管套装在所述第二绝缘管上。

可选的，所述笔芯的一端设有内螺纹，所述内螺纹上连接有笔尖螺丝，所述笔尖螺丝的另一端接有笔尖胶头。

可选的，所述笔身的笔头部呈圆锥形，且所述笔头部与所述笔身一体成型，所述笔尖胶头伸出所述笔身外。

可选的，所述笔身的长度在14厘米以上。

可选的，所述笔身内设有一体式的管形支架，所述PCBA板固定在所述管形支架内。

可选的，所述笔身的尾部接有笔帽，所述笔帽通过弹簧与所述电容笔的电源模块连接，并用于开关所述电容笔。

可选的，所述笔身内置有磁吸充电模块，所述笔身的尾部接有可与磁铁吸附的磁吸式笔帽，所述磁吸式笔帽通过弹簧与所述磁吸充电模块连接，并用于为所述电容笔充电。

可选的，所述磁吸式笔帽包括中心设有通孔的壳体，以及置于所述笔身内部并穿入所述通孔的磁吸充电接头；所述磁吸充电接头包括由绝缘胶圈包裹的磁吸正极针，以及介于所述壳体和所述绝缘胶圈之间的磁吸负极体；所述磁吸负极体与所述磁吸充电模块连接。

可选的，所述笔身内置有无线充电模块、霍尔开关和重力传感器，所述笔身的尾部接有笔帽，靠近所述笔帽的位置设有与所述无线充电模块相接的无线充电线圈。

可选的，所述笔身采用耐热防火工程塑胶，所述导电管为铜管或铝合金管。

本实用新型提供的倾斜阶层电容笔，其天线包括一根管形笔芯，两根绝缘管和两根导电管，从里到外按照笔芯、绝缘管、导电管、绝缘管、导电管的顺序一层层套装在一起合成一个整体并焊接在PCBA板上；天线结构的功能上分为三大部分：笔芯和第一绝缘管构成发射信号层；第一导电管和第二绝缘管构成屏蔽层；第二导电管构成倾斜阶层信号发射层，用于发射倾斜阶层信号。即，电容笔在使用中向平板电脑发射两种信号，一种为通过笔芯发射的主信号，一种为经过PCBA上的解码芯片处理并通过第二导电管发射的倾斜阶层信号。其中，平板电脑包括iPad等智能设备；第一导电管相当于地线，同时具有隔离两种信号、防止信号干扰的作用；第一绝缘管和第二绝缘管分别起到防止组装时笔芯与第一导电管之间、第一导电管与第二导电管之间短路的作用。当笔身倾斜到一定角度，PCBA板上的解码芯片产生的倾斜阶层信号经第二导电管发射到平板电脑上；平板电脑上的书写软件根据收到信号的大小使得输出的笔迹粗细发生相应的变化；并且，笔身倾斜角度越大，发射出的倾斜阶层信号强度就越大，书写线条相应变得越粗且具有四个粗细阶层的变化。与现有通过PCBA板传输倾斜阶层信号不同，本实用新型提供的倾斜阶层电容笔改进了天线结构，以笔芯为中心，在其外套装绝缘管和导电管，结构简单、组装方便，代替了传统倾斜阶层信号发射板，使得信号发射更加稳定，书写粗体笔迹时具有四个阶层变化且不会出现断线，同时，提高了生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例中倾斜阶层电容笔的部分结构透视图；

图2为本实用新型实施例中天线及笔尖的结构爆炸分解图；

图3为本实用新型实施例中笔尖结构的组合放大图；

图4为本实用新型实施例中倾斜阶层电容笔的结构立体图；

图5为本实用新型实施例中带扁平面的笔身的立体图；

图6为本实用新型实施例中从笔帽端俯视带扁平面的笔身的图；

图7为本实用新型实施例中笔帽通过弹簧连接笔身的示意图；

图8为本实用新型实施例中弹簧结构的放大图；

图9为本实用新型实施例中磁吸式笔帽的结构图；

图10为本实用新型实施例中磁吸正极针的放大图；

图11为本实用新型实施例中与无线充电功能相关的结构的分解图；

图12为本实用新型实施例中支架的立体结构图；

图13为本实用新型实施例中支架的侧面剖视图；

图14为本实用新型实施例中包裹导电铜箔后的支架立体图；

图15为本实用新型实施例中导电铜箔的展开图；

说明书附图中的标记如下：

1、笔身；10、天线；101、笔芯；1011、内螺纹；102、第一绝缘管；103第二绝缘管；104、第一导电管；105、第二导电管；11、PCBA板；2、笔头部；3、笔帽；31、笔帽铁件；32、无线充电线圈；4、弹簧；41、尾针；5、磁吸式笔帽；50、通孔；51、壳体；52、磁吸充电接头；521、绝缘胶圈；522、磁吸正极针；523、磁吸负极体；6、扁平面；7、笔尖；71、笔尖胶头；72、笔尖螺丝；8、支架；81、平位槽；82、电池；9导电铜箔。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种倾斜阶层电容笔，其结构透视图如图1所示，笔身1呈圆管形，笔身内置有PCBA板11，天线10位于笔身的前端并与PCBA板相接，天线的另一端接有用于书写的笔尖7，笔尖包括笔尖胶头71和笔尖螺丝72。

天线结构的分解图如图2所示，天线包括管形金属笔芯101、第一绝缘管102、第二绝缘管103、第一导电管104，以及第二导电管105。其中，笔芯的一端设有内螺纹1011，且与笔尖螺丝相匹配；导电管可以采用铜管或铝合金管，优选铜管；绝缘管则优选PVC管。天线以笔芯为中心，在笔芯上套有第一个PVC管，再在第一个PVC管上套装第一个铜管，然后在该小铜管上套装第二个PVC管，最后在第二个PVC管上套装第二个铜管，从而组成天线。

具体地，第一个PVC管的长度、第一个铜管、笔芯三者的长度相同；第二个PVC管与第二个铜管的长度相同，且短于笔芯。笔尖结构的组合放大图如图3所示。

进一步地，如图4所示，笔身的笔头部2呈圆锥形，且笔头部与笔身一体成型，此时，笔尖胶头可以伸出笔身外，与笔身一体。同时，笔身的尾部接有笔帽3，笔身的材质采用耐热防火工程塑胶，例如ABS材料，或PC料(聚碳酸酯)，或两者材料的结合等。优选地，笔身的材质采用ABS材料，且一体成型的笔身长度可达到14厘米以上。

进一步地，如图5至6所示，笔身的侧面具有与笔身平齐的扁平面6。扁平面可以防止笔身在光滑平面上到处滚动，还可以方便地将笔身置于专用的无线充电盒中为电容笔充电。

进一步地，如图7所示，笔帽可以过弹簧4与电容笔的电源模块(图中未标出)连接，并用于开关所述电容笔。即，通过按下笔帽可以实现电容笔的开启和关闭。优选地，如图8所示，弹簧可采用包括尾针41的托尾弹簧，其线径在0.3，螺距在1.2-1.5mm；即通过尾针接触电容笔的电源模块。

进一步地，如图9所示，笔帽还可以为可与磁铁吸附的磁吸式笔帽5，磁吸式笔帽通过弹簧与磁吸充电模块(图中未标出)连接，磁吸式笔帽可通过磁吸充电方式外接充电设备为电容笔充电，即，弹簧具有两个作用：其一，在弹簧与电源模块连接时，其压缩和弹开起到触发电源开关的作用。其二，在弹簧与磁吸充电模块连接时，当磁吸式笔帽接上充电设备，由于磁吸力大于弹簧的弹力，弹簧被压缩，其尾针接通磁吸充电模块的充电回路，开始充电；当断开磁吸充电后，依靠弹簧的回弹力断开充电回路，停止充电。

具体地，磁吸式笔帽包括中心设有通孔50的壳体51，以及置于笔身内部并穿入通孔的磁吸充电接头52。磁吸充电接头包括由绝缘胶圈521包裹的磁吸正极针522，以及介于壳体和绝缘胶圈之间的磁吸负极体523，磁吸负极体与磁吸充电模块连接。在充电时，将磁吸充电接头对准吸附上磁吸充电器即可实现对电容笔的充电。优选地，如图10所示，磁吸正极针采用表面镀铬处理的黄铜材质。

进一步地，在一实施例中，电容笔的PCBA板11上有无线充电模块、霍尔开关和重力传感器，其中，无线充电模块使得电容笔可支持无线充电功能；霍尔开关和重力传感器配合，可控制电容笔的开和关。即，当重力传感器检测到笔身位置的变化，可触发霍尔开关改变电容笔的开、关状态。

具体地，如图11所示，笔身的尾部接有笔帽，笔帽内接有一笔帽铁件31。由于笔身轻盈，笔帽铁件可起到配重的作用。笔帽铁件下端是无线充电线圈32，无线充电线圈最终与电池82相接。

可以理解地，由于磁吸式笔帽和普通笔帽的尺寸相同，因此，电源模块和磁吸充电模块可以共用弹簧，在磁吸式笔帽的实施例中也可以同时实现开、关电容笔的功能，方便用户使用。并且，只需对弹簧和笔帽稍作变通，以笔帽铁件加无线充电线圈的组装方式即可得到支持无线充电的电容笔。对于生产者来说，可以对同一笔身结构实现多种配置，选择灵活，有利于节省生产成本。

进一步地，如图12至13所示，电容笔的笔身内的管形支架8为一体式的单独结构件。支架用于保护、支撑以及固定电容笔内的PCBA板、电池、按键PCB板等，起到支架的作用。

传统的电容笔中，支架为可对半分拆的两个结构件组合而成，而本实用新型中为一个一体式的单独结构件。在装配过程中，装配工人只需要将PCBA板、电池、按键PCB板等卡入到支架中即可，省去装配工艺，使得组装更加方便，生产的良品率更高，同时生产成本更低。

进一步地，支架上设有平位槽81，平位槽用于装入与其尺寸匹配的磁铁，平位槽可以起到固定磁铁的作用。

进一步地，如图14所示，支架外层包有导电铜箔9，导电铜箔具有导电性，且用于接地。导电铜箔可以代替传统的金属件，如金属铜管，从而省掉金属件的成本。具体地，导电铜箔包括两面，一面复合有绝缘材料，该面用于包裹支架；另一面为铜箔面，与电容笔的天线连接，即实现接地。导电铜箔的展开图如图15所示，其长为46.76毫米，宽为7.4毫米，厚度为0.02毫米。

以上是对本实用新型倾斜阶层电容笔进行的阐述，用于帮助理解本实用新型，主要涉及其结构部分，而电容笔所涉及的电池、PCBA板、按键PCB板、电源模块、无线充电技术、以及磁吸充电技术等已为本领域技术人员所知悉，此处不再赘述；但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本实用新型原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种倾斜阶层电容笔，包括笔身，内置于所述笔身的PCBA板，其特征在于，包括置于所述笔身内并与所述PCBA板连接的天线，所述天线包括管形笔芯、第一绝缘管、第二绝缘管、第一导电管，以及第二导电管；所述第一绝缘管套装在所述笔芯上，所述第一导电管套装在所述第一绝缘管上，所述第二绝缘管套装在所述第一导电管上，所述第二导电管套装在所述第二绝缘管上。

2.如权利要求1所述的倾斜阶层电容笔，其特征在于，所述笔芯的一端设有内螺纹，所述内螺纹上连接有笔尖螺丝，所述笔尖螺丝的另一端接有笔尖胶头。

3.如权利要求2所述的倾斜阶层电容笔，其特征在于，所述笔身的笔头部呈圆锥形，且所述笔头部与所述笔身一体成型，所述笔尖胶头伸出所述笔身外。

4.如权利要求3所述的倾斜阶层电容笔，其特征在于，所述笔身的长度在14厘米以上。

5.如权利要求3所述的倾斜阶层电容笔，其特征在于，所述笔身内设有一体式的管形支架，所述支架外层包有导电铜箔，所述PCBA板固定在所述管形支架内。

6.如权利要求1所述的倾斜阶层电容笔，其特征在于，所述笔身的尾部接有笔帽，所述笔帽通过弹簧与所述电容笔的电源模块连接，并用于开关所述电容笔。

7.如权利要求1所述的倾斜阶层电容笔，其特征在于，所述笔身内置有磁吸充电模块，所述笔身的尾部接有可与磁铁吸附的磁吸式笔帽，所述磁吸式笔帽通过弹簧与所述磁吸充电模块连接，并用于为所述电容笔充电。

8.如权利要求7所述的倾斜阶层电容笔，其特征在于，所述磁吸式笔帽包括中心设有通孔的壳体，以及置于所述笔身内部并穿入所述通孔的磁吸充电接头；所述磁吸充电接头包括由绝缘胶圈包裹的磁吸正极针，以及介于所述壳体和所述绝缘胶圈之间的磁吸负极体；所述磁吸负极体与所述磁吸充电模块连接。

9.如权利要求1所述的倾斜阶层电容笔，其特征在于，所述笔身内置有无线充电模块、霍尔开关和重力传感器，所述笔身的尾部接有笔帽，靠近所述笔帽的位置设有与所述无线充电模块相接的无线充电线圈。

10.如权利要求1至8任一项所述的倾斜阶层电容笔，其特征在于，所述笔身采用耐热防火工程塑胶，所述导电管为铜管或铝合金管。

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