TWI525482B - 具有壓力感測器保護結構之筆頭組件 - Google Patents

Description

具有壓力感測器保護結構之筆頭組件

本發明係一種筆頭組件，尤指一種具有壓力感測器保護結構的筆頭組件。

現有的主動式數位筆係經由感測使用者於使用該主動式數位筆書寫時的筆頭壓力，而對應產生並發射一控制訊號至對應的顯示裝置來執行該控制訊號對應的指令。當該主動式數位筆之筆頭按壓於該顯示裝置上時，該筆頭便可感測到壓力，以產生並發射該控制訊號，而該顯示裝置便可根據該控制訊號的發射位置判斷該主動式數位筆位與該顯示裝置的相對位置，及判斷該主動式數位筆係已經觸碰於該顯示裝置。

一般的主動式數位筆中係具有一壓力感測器，以感測該筆頭產生的壓力，但該壓力感測器係用於感測微小的壓力變化。當該筆頭產生的壓力過大時，則會造成該壓力感測器的損壞。舉例來說，若使用者手持該主動式數位筆於該顯示裝置上書寫，正常使用的狀況下，皆在該壓力感測器適用的壓力範圍內；若使用者於使用時不小心將該主動式數位筆由桌上摔落地面，或於走路時不小心由口袋中彈出，使該主動式數位筆跌落地面時，則可能因為該筆頭直接撞擊地面，而產生過大的壓力，致使該主動式數位筆中的壓力感測器損毀，讓整隻主動式數位筆喪失功能。故現有技術的主動式數位筆有必要做進一步之改良。

有鑑於現有技術的缺點，本發明的主要目的係提供一種具有壓力感測器保護結構之筆頭組件，以保護該筆頭組件之壓力感測器不被過大的壓力損壞。

為達到上述目的，本發明所採用的技術手段係令該具有壓力感測器保護結構之筆頭組件包含有： 一殼體，係具有一容置空間，且其一端具有一開口； 一筆頭件，係可滑動地設置於該殼體的容置空間中，且該筆頭件之一端係穿出該開口； 一傳動件，係設置於該殼體的容置空間中，且位於該筆頭件未穿出該開口之一端； 一彈性件，係設置於該殼體的容置空間中，且夾設於該筆頭件與該傳動件之間；及 一壓力感測器，係固定於該殼體的容置空間中，且抵靠於傳動件背離該彈性件之一端。

本發明係於該筆頭件與該傳動件之間夾設有該彈性件，以緩衝並防止該筆頭件產生過大的壓力損壞該壓力感測器。當具有本發明的主動式數位筆不小心被使用者摔落，且該筆頭件直接撞擊地面時，該彈性件便會被壓縮，以緩衝及吸收該筆頭件因撞擊地面產生之過大壓力，致使該傳動件受到的壓力減少；而該壓力感測器係直接與該傳動件抵靠以感測壓力，該傳動件所受到的壓力係經由該彈性件的吸收，而非該筆頭件直接產生的壓力，該壓力感測器便不會因為該筆頭件摔落並撞擊地面時產生的過大壓力，致使該壓力感測器損毀。故本發明確能於具有本發明的主動式數位筆摔落時，保護其內部的壓力感測器。

以下配合圖式及本發明較佳實施例，進一步闡述本發明為達成預定目的所採取的技術手段。

請參閱圖1及圖2所示，本發明具有壓力感測器保護結構之筆頭組件20之第一較佳實施例，係適用於一主動式數位筆10，且該具有壓力感測器保護結構之筆頭組件20之第一較佳實施例係包含有一殼體21、一筆頭件22、一傳動件23、一彈性件24及一壓力感測器25。

該殼體21具有一容置空間211，且該殼體21之一端具有一開口212以連通該容置空間211。該筆頭件22係可滑動地設置於該殼體21的容置空間211中，且該筆頭件22之一端係穿出該殼體21之開口212。該傳動件23係設置於該殼體21之容置空間211中，且位於該筆頭件22未穿出該開口212之一端。該彈性件24係設置於該殼體21之容置空間211中，且夾設於該筆頭件22及該傳動件23之間。該壓力感測器25係固定設置於該容置空間211中，且抵靠於該傳動件23背離該彈性件24之一端。在本較佳實施例中，該殼體21係由二半殼體213對接而成。該彈性件24例如係一橡膠彈簧(Rubber Spring)或其它類似功能的彈簧，但並不以此為限。

本發明藉由該彈性件24之設置，當該主動式數位筆10不小心摔落地面，致使該筆頭件22撞擊地面而產生過大的壓力時，該彈性件24係用於緩衝並吸收該筆頭件22產生的壓力，使該傳動件23所受到的壓力減少。而該壓力感測器25係直接抵靠於該傳動件23，為此，當該傳動件23所受到的壓力係先經由該彈性件24吸收後之壓力，而非該筆頭件22產生之壓力，即便該筆頭件22因撞擊地面而產生過大之壓力，經由該彈性件24吸收後，便不會造成該壓力感測器損毀。

進一步而言，請參閱圖3A及圖3B所示，該彈性件24面向該傳動件23之一側面係內凹有一卡凹部241，而該彈性件24面向該筆頭件22之一端係具有一彈性部242，以緩衝及吸收該筆頭件22產生之壓力；該傳動件23面向該彈性件24之一端係突伸有一卡凸部231，該傳動件23之卡凸部231係嵌入該彈性件24之卡凹部241。本發明第一較佳實施例的筆頭件22未穿出該殼體21開口212之一端面向該殼體21內壁之側壁係向外徑向突伸有一凸部221，而該殼體21內壁對應該彈性件24處係向內徑向突伸有一擋止部214，且該擋止部214係軸向對準該筆頭件22之凸部221，並徑向對準該彈性件24面向該傳動件23之一端，即該卡凹部241，並與該筆頭件22之凸部221之間保有一間隔。在本較佳實施例中，該筆頭件22之凸部221係為一環狀凸部，且環繞於該筆頭件22未穿出該殼體21開口212之一端，該殼體21之擋止部214係一環狀擋止部，且環繞於該殼體21之內壁。

當尚未使用該主動式數位筆10時，即該筆頭件22尚未被壓迫而產生壓力時，如圖3A所示，該筆頭件22之凸部221與該殼體21之擋止部214係具有一間隔，且該彈性件24係為原狀，即未被壓縮。於使用該主動式數位筆10時，即該筆頭件22係被壓迫而產生壓力時，如圖3B所示，該筆頭件22係向該殼體21內部移動，使該筆頭件22之凸部221與該殼體21之擋止部214相抵靠，以藉由該擋止部214擋止該筆頭件22繼續向該殼體21內部移動，因為該筆頭件22無法繼續向該殼體21內部移動，便不會繼續藉由該傳動件23壓迫該壓力感測器25，故該筆頭件22傳遞至該彈性件24及該傳動件23之壓力可被限制，藉以保護該壓力感測器25，使該壓力感測器25不會受到過大的壓力而損毀。於該筆頭件22受到壓迫向該殼體21內部移動的同時該彈性件24亦被壓縮而變形，來緩衝並吸收該筆頭件22產生的壓力。

請參閱圖4所示，係為本發明具有壓力感測器保護結構之筆頭組件的第二較佳實施例，本實施例與上述第一較佳實施例相比，結構大致相同，但於本較佳實施例中，該筆頭件22未穿出該殼體21開口212之一端係內凹有一凹槽222。該傳動件23及該彈性件24係容置於該凹槽222內，且該彈性件24係夾設於該凹槽222之槽底及該傳動件23之間。該凹槽222之開口係面向該壓力感測器25。該傳動件23面向該壓力感測器25之一端係穿出該凹槽222之開口並抵靠於該壓力感測器25。本發明第二較佳實施例係於該筆頭件22中內凹有該凹槽222，並將該彈性件24及部分該傳動件23固設於該筆頭件22之凹槽222內，而非設置該筆頭件22外，故於該殼體21的容置空間211中，少了放置該彈性件24及該傳動件23之空間，可進一步縮短本發明具有壓力感測器保護結構之筆頭組件20之長度。

進一步而言，請參閱圖5A及圖5B所示，該彈性件24面向該傳動件23之一側面係突伸有一卡合凸部243，而該彈性件24面向該筆頭件22之一端係具有該彈性部242，以緩衝及吸收該筆頭件22產生之壓力；該傳動件23面向該彈性件24之一端係內凹有一卡合凹部232，該彈性件24之卡合凸部243係嵌入該傳動件23之卡合凹部232。該筆頭件22凹槽222之開口周緣面向該殼體21內壁之側壁係向外徑向突伸有該凸部221，而該殼體21內壁對應該傳動件23穿出該筆頭件22凹槽222開口之一端係向內徑向突伸有該擋止部214，且該擋止部214係軸向對準該筆頭件22之凸部221，並與該凸部221之間保有一間隔。在本較佳實施例中，該凸部221係為一環狀凸部，且環繞於該筆頭件22未穿出該殼體21開口212之一端，該擋止部214係一環狀擋止部，且環繞於該殼體21之內壁。

當尚未使用該主動式數位筆10時，即該筆頭件22尚未被壓迫而產生壓力時，如圖5A所示，該筆頭件22之凸部221與該殼體21之擋止部214係具有一間隔，且該彈性件24係為原狀，即未被壓縮。於使用該主動式數位筆10時，即該筆頭件22係被壓迫而產生壓力時，如圖5B所示，該筆頭件22係向該殼體21內部移動，使該筆頭件22之凸部221與該殼體21之擋止部214相抵靠，以藉由該擋止部214擋止該筆頭件22繼續向該殼體21內部移動，因為該筆頭件22無法繼續向該殼體21內部移動，便不會繼續藉由該傳動件23壓迫該壓力感測器25，故該筆頭件22傳遞至該彈性件24及該傳動件23之壓力可被限制，藉以保護該壓力感測器25，使該壓力感測器25不會受到過大的壓力而損毀。於該筆頭件22受到壓迫向該殼體21內部移動的同時該彈性件24亦被壓縮而變形，來緩衝並吸收該筆頭件22產生的壓力。

本發明係藉由該彈性件24設置於該筆頭件22及該傳動件23之間，以吸收該筆頭件22產生的壓力，使該筆頭件22產生的壓力不會直接由該傳動件23傳遞至該壓力感測器25，經過該彈性件24的緩衝，減少該壓力感測器25所受到的壓力，來保護該壓力感測器25。故當使用者不小心將該主動式數位筆10摔落地面，致使該筆頭件22直接撞擊地面而受到壓迫產生過大的壓力時，該彈性件24居中於以緩衝並減少傳遞至該傳動件23之壓力，以保護該壓力感測器25不受到過大的壓力導致損壞。且本發明還進一步於該筆頭件設置有該凸部221及於該殼體21內壁設置有該擋止部214，藉以限制該筆頭件22與該殼體21向內相對移動的距離，當該筆頭件22撞擊地面受到過大壓迫而向該殼體21內部移動時，該筆頭件22的凸部221會被該殼體21之擋止部214擋止，故不會繼續向該殼體21內部壓迫，使該壓力感測器25所受到的壓力具有一上限值，來保護該壓力感測器25不受到過大的壓力而損壞。本發明之具有壓力感測器保護結構之筆頭組件可應用於例如電磁感應式觸控筆、主動式電容筆、被動式電容筆或電阻式觸控筆等使用到壓力感測器之各種裝置，以上皆為舉例且並不以上述者為限。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

10 主動式數位筆 20 筆頭組件 21 殼體                                             211 容置空間 212 開口                                           213 半殼體 214 擋止部 22 筆頭件                                         221 凸部 222 凹槽 23 傳動件                                         231 卡凸部 232 卡合凹部 24 彈性件                                         241 卡凹部 242 彈性部                                       243 卡合凸部 25 壓力感測器

圖1係一適用本發明的主動式數位筆之外觀圖。 圖2係本發明具有壓力感測器保護結構之筆頭組件的第一較佳實施例之分解圖。 圖3A係本發明具有壓力感測器保護結構之筆頭組件的第一較佳實施例之筆頭件尚未被壓迫時的部份剖面圖。 圖3B係本發明具有壓力感測器保護結構之筆頭組件的第一較佳實施例之筆頭件被壓迫時的部份剖面圖。 圖4係本發明具有壓力感測器保護結構之筆頭組件的第二較佳實施例之分解圖。 圖5A係本發明具有壓力感測器保護結構之筆頭組件的第二較佳實施例之筆頭件尚未被壓迫時的部分剖面圖。 圖5B係本發明具有壓力感測器保護結構之筆頭組件的第二較佳實施例之筆頭件被壓迫時的部份剖面圖。

20 筆頭組件 21 殼體                                             211 容置空間 212 開口                                           213 半殼體 22 筆頭件                                         221 凸部 23 傳動件                                         231 卡凸部 24 彈性件                                         241 卡凹部 25 壓力感測器

Claims (10)

1. 一種具有壓力感測器保護結構之筆頭組件，係包含有：一殼體，係具有一容置空間，且其一端具有一開口；一筆頭件，係可滑動地設置於該殼體的該容置空間中，且該筆頭件之一端係穿出該開口；一傳動件，係設置於該殼體的該容置空間中，且位於該筆頭件未穿出該開口之一端；一彈性件，係設置於該殼體的該容置空間中，且夾設於該筆頭件與該傳動件之間；及一壓力感測器，係固定於該殼體的該容置空間中，且抵靠於該傳動件背離該彈性件之一端；其中該筆頭件未穿出該開口之一端，其面向該殼體內壁之側壁係向外徑向突伸有一凸部；其中該殼體內壁處係向內徑向突伸有一擋止部，且該擋止部係軸向對準該筆頭件之該凸部。
2. 如請求項1所述之具有壓力感測器保護結構之筆頭組件，其中：該擋止部係形成於該殼體內壁對應該彈性件處，且徑向對準該彈性件面向該傳動件之一端。
3. 如請求項1所述之具有壓力感測器保護結構之筆頭組件，其中：該筆頭件未穿出該殼體開口之一端係內凹有一凹槽，該凹槽開口係面向該壓力感測器；該傳動件係設置於該筆頭件之該凹槽內，且其面向該壓力感測器之一端係穿出該筆頭件之該凹槽開口以抵靠於該壓力感測器； 該彈性件係設置於該筆頭件之該凹槽內，且夾設於該凹槽之槽底與該傳動件之間。
4. 如請求項3所述之具有壓力感測器保護結構之筆頭組件，其中：該筆頭件之該凹槽之開口周緣，其面向該殼體內壁之側壁，係形成有該凸部；及該殼體內壁對應該傳動件穿出該筆頭件之該凹槽開口之一端，係形成有該擋止部，且該擋止部與該凸部之間保有一間隔。
5. 如請求項1至4中任一項所述之具有壓力感測器保護結構之筆頭組件，其中：該彈性件面向該傳動件之一側面係內凹有一卡凹部，而面向該筆頭件之一端係具有一彈性部；及該傳動件面向該彈性件之一端係突伸有一卡凸部，該卡凸部係嵌入該彈性件之該卡凹部。
6. 如請求項1至4中任一項所述之具有壓力感測器保護結構之筆頭組件，其中：該傳動件面向該彈性件之一端係內凹有一卡合凹部；及該彈性件面向該傳動件之一側面係突伸有一卡合凸部，而面向該筆頭件之一端係具有一彈性部，該卡合凸部係嵌入該傳動件之該卡合凹部。
7. 如請求項1至4中任一項所述之具有壓力感測器保護結構之筆頭組件，其中該殼體係由二半殼體對接而成。
8. 如請求項1至4中任一項所述之具有壓力感測器保護結構之筆頭組件，其中該彈性件係一彈簧。
9. 如請求項1所述之具有壓力感測器保護結構之筆頭組件，其中該筆頭件之該凸部係一環狀凸部。
10. 如請求項1所述之具有壓力感測器保護結構之筆頭組件，其中該殼體之該擋止部係一環狀擋止部。