TWI756127B - 觸控筆裝置 - Google Patents

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Abstract

一種觸控筆裝置包括中空筆管、電路板、筆芯桿體、止擋件及定位組件。中空筆管沿軸向延伸且包括相對的筆頭端與筆尾端，筆頭端具有軸向開口。電路板將中空筆管內部分隔成筆頭腔室與筆身腔室，電路板包括第一表面與第二表面，第一表面設有觸發元件，第二表面朝向筆尾端。止擋件設置於筆頭腔室內並鄰近於電路板之第一表面。定位組件設置於筆身腔室內且包括楔型固定座與限位件，楔型固定座具有傾斜面，傾斜面包括頂部與底部，且底部相對於頂部鄰近電路板，限位件組裝於傾斜面上並頂抵於電路板之第二表面，使電路板之第一表面抵靠於止擋件。

Description

觸控筆裝置
本發明係關於一種電子產品，特別是指一種觸控筆裝置。
隨著科技的發展，市面上許多電子裝置（例如智慧型手機或平板電腦）都採用觸控面板作為操作輸入介面，以供使用者利用觸控的方式操作。此外，為了使操作觸控面板的過程更加快速與精確，多數人會選用觸控筆作為觸控輸入的工具。
目前觸控筆的結構一般是在筆殼內設置筆芯與電路板，當筆芯受力時可觸發電路板而產生觸控訊號。然而，上述電路板、筆殼或筆殼內的其他零部件在製造或組裝上皆容易產生公差，使電路板安裝於筆殼後無法固定在預期的位置，造成降低觸控筆的生產良率。
鑒於上述，於一實施例中，提供一種觸控筆裝置包括中空筆管、電路板、筆芯桿體、止擋件及定位組件。中空筆管沿軸向延伸且包括相對的筆頭端與筆尾端，筆頭端具有軸向開口。電路板設置於中空筆管內並鄰近於筆頭端，且電路板將中空筆管內部分隔成筆頭腔室與筆身腔室，筆頭腔室連通於軸向開口，電路板包括相對的第一表面與第二表面，第一表面朝向軸向開口並設有觸發元件，第二表面朝向筆尾端。止擋件設置於筆頭腔室內並鄰近於電路板之第一表面。定位組件設置於筆身腔室內並鄰近於第二表面，定位組件包括楔型固定座與限位件，楔型固定座具有傾斜面，傾斜面包括頂部與底部，且底部相對於頂部鄰近電路板，限位件組裝於傾斜面上並頂抵於電路板之第二表面，使電路板之第一表面抵靠於止擋件。
綜上，根據本發明實施例之觸控筆裝置，透過定位組件之楔型固定座具有傾斜面，使限位件在受力組裝於傾斜面的過程中，能夠透過傾斜面的導引而朝向電路板單方向移動以頂抵於電路板之第二表面，使電路板之第一表面抵靠於止擋件而固定於預期的正確位置，達到避免零件之製造公差或者零件之間的組裝公差影響觸控筆裝置的良率。
以下提出各種實施例進行詳細說明，然而，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中的圖式省略部份元件，以清楚顯示本發明的技術特點。在所有圖式中相同的標號將用於表示相同或相似的元件。
圖1為本發明觸控筆裝置一實施例之立體圖，圖2為本發明觸控筆裝置一實施例之分解立體圖，圖3為本發明觸控筆裝置一實施例之局部放大立體圖，圖4為本發明觸控筆裝置一實施例之剖視圖，圖5為本發明觸控筆裝置一實施例之局部剖視圖，圖6為本發明觸控筆裝置一實施例之另一局部剖視圖。
如圖1至圖5所示，觸控筆裝置1包括中空筆管10、電路板20、筆芯桿體30、止擋件45及定位組件50。中空筆管10為沿著一軸向延伸之長型中空管體，也就是說，上述軸向方向為中空筆管10之延伸方向。中空筆管10包括筆頭端11與筆尾端15，筆頭端11與筆尾端15分別位於中空筆管10之軸向的相對二端。電路板20、至少一部份的筆芯桿體30、止擋件45及定位組件50皆設置於中空筆管10的內部，且中空筆管10的筆頭端11更具有軸向開口111，軸向開口111連通於中空筆管10的內部以供筆芯桿體30穿出筆頭端11。
如圖2至圖5所示，電路板20鄰近於中空筆管10的筆頭端11，且電路板20將中空筆管10內部分隔成筆頭腔室12與筆身腔室13，其中筆頭腔室12相較於筆身腔室13靠近軸向開口111，且筆頭腔室12連通於軸向開口111。電路板20包括相對的第一表面21與第二表面22，第一表面21朝向軸向開口111並且設有觸發元件211，第二表面22則朝向筆尾端15。
在一些實施例中，上述觸發元件211可為電阻式開關、電容式開關或電磁式開關。舉例來說，觸發元件211可為壓力感測元件，例如壓力感測元件可為一力敏電阻（Force Sensing Resistor），電路板20可根據觸發元件211所受壓力而產生相應之觸控訊號，但此並不侷限。
如圖2至圖5所示，筆芯桿體30設置於中空筆管10的筆頭腔室12內，筆芯桿體30包括觸控端31與觸發端35，觸控端31穿出軸向開口111，觸發端35則對應於電路板20之觸發元件211。藉此，當筆芯桿體30的觸控端31受壓時，觸發端35即可抵壓觸發元件211而產生相應之觸控訊號。
舉例來說，如圖4所示，中空筆管10內可設有復位彈簧18，復位彈簧18頂抵於觸發元件211與筆芯桿體30之間。較佳的，筆芯桿體30可受到復位彈簧18之彈力推移而與觸發元件211保持些微間隙（例如0.1mm、0.2mm或0.3mm，此視不同產品需求而定），以避免製造或組裝上的公差造成觸發端35與觸發元件211彼此之間產生干涉，而影響壓力感測的準確性，但此並不侷限。藉此，當筆芯桿體30之觸控端31受壓時，可壓縮復位彈簧18並朝觸發元件211的方向移動，使觸發端35抵壓觸發元件211產生訊號，當筆芯桿體30受到釋放時，復位彈簧18的彈力可推動筆芯桿體30朝軸向開口111方向移動復位。
如圖2至圖5所示，止擋件45設置於筆頭腔室12內並鄰近於電路板20之第一表面21，用以供電路板20止擋限位。在一些實施例中，上述止擋件45可為各式硬質的元件，例如止擋件45可為設於筆頭腔室12內之擋板、擋塊、凸肋或插槽等止擋構件，此容後詳述。
如圖4至圖6所示，定位組件50設置於筆身腔室13內並鄰近於電路板20之第二表面22，定位組件50包括楔型固定座51與限位件55，在本實施例中，楔型固定座51為一塊體並具有傾斜面52，傾斜面52為平坦表面且包括頂部521與底部522，其中底部522相對於頂部521鄰近電路板20，也就是說，傾斜面52是朝電路板20方向傾斜，限位件55也為一塊體並組裝於傾斜面52上，且限位件55頂抵於電路板20之第二表面22，以驅使電路板20之第一表面21抵靠固定於止擋件45。
此外，如圖4與圖5所示，在本實施例中，限位件55為一楔型塊體而具有一斜面552，限位件55之斜面552與楔型固定座51之傾斜面52的傾斜角度彼此對應並相互緊貼，但此並不侷限。在一些實施例中，限位件55亦可不具有上述斜面552，而是將限位件55整體傾斜安裝於楔型固定座51之傾斜面52上。
藉此，透過限位件55組裝於傾斜面52上，使限位件55在受力組裝的過程中，能夠透過傾斜面52的導引而朝向電路板20單方向移動以頂抵於電路板20之第二表面22，以驅使電路板20抵靠於止擋件45而固定於預期的正確位置，達到避免零件之製造公差或零件之間的組裝公差影響觸控筆裝置的良率。
如圖5所示，定位組件50包括定位件56，定位件56沿徑向方向穿組於限位件55與楔型固定座51，上述徑向方向垂直於中空筆管10延伸之軸向方向，因此，定位件56在徑向穿組限位件55與楔型固定座51的過程中，可對限位件55產生朝電路板20方向之作用力，且作用力可使限位件55沿著傾斜面52的導引朝電路板20移動而頂抵於電路板20之第二表面22。
舉例來說，如圖5所示，在本實施例中，定位件56為一螺絲而具有第一螺紋561（在此第一螺紋561為外螺紋），限位件55具有徑向穿孔551，楔型固定座51具有組接部511以對應於徑向穿孔551，組接部511為一螺紋孔而具有第二螺紋512（在此第二螺紋512為內螺紋）。於定位件56組裝過程中，可先將限位件55放置於楔型固定座51的傾斜面52上，由於傾斜面52是朝電路板20方向傾斜，因此限位件55放置於傾斜面52上後能夠獲得初步限位而不會朝遠離電路板20的方向偏移，接著將定位件56穿過徑向穿孔551，再透過工具（例如扭力板手或螺絲起子）旋轉定位件56而將第一螺紋561螺合於組接部511的第二螺紋512。此外，在定位件56螺合鎖固於組接部511的過程中，若將定位件56朝徑向方向（如箭號L1所示）鎖固的越緊時，對限位件55產生朝電路板20方向（如箭號L2所示）之作用力則會越大，以使電路板20之第一表面21能夠更緊貼固定於止擋件45。也就是說，透過將限位件55放置於楔型固定座51的傾斜面52，當定位件56朝徑向方向（如箭號L1所示）移動時，可帶動限位件55朝向電路板20移動（如箭號L2所示），進而透過限位件55的移動，以調整電路板20與止擋件45之間的固定關係。藉此，作業人員在組裝時僅需將定位件56朝徑向方向鎖固，即可確保電路板20固定於預期的正確位置而避免受到零件之製造公差或者零件之間的組裝公差影響，達到組裝更加快速便利且提高製造良率。
再如圖5所示，上述限位件55之徑向穿孔551的孔徑大於組接部511的孔徑以及定位件56之第一螺紋561的直徑，使限位件55能相對於楔型固定座51的傾斜面52移動。此外，徑向穿孔551的孔徑越大，限位件55的可移動範圍也會相對越大，使限位件55能配合更多不同厚度之電路板20作調整。
在一些實施例中，上述定位件56之第一螺紋561亦可為內螺紋，組接部511之第二螺紋512則對應為外螺紋。
在一些實施例中，上述定位件56亦可為鉚釘、自攻螺釘、螺栓、插銷等用於組裝定位之固定元件。上述楔型固定座51之傾斜面52的傾斜角度可為15°、20°、30°、45°、60°或75°等，此並不侷限，視產品之需求而定。此外，傾斜面52的傾斜角度的越大，更能確保限位件55在受力組裝的過程中能夠朝電路板20單方向移動。
如圖6所示，在本實施例中，限位件55頂抵於電路板20之第二表面22的一側更設有缺槽553，電路板20的第二表面22設有電子元件221，且電子元件221容設於缺槽553內，例如電子元件221可為處理器、電阻器、電容器或震盪器等。藉此，透過限位件55進一步設置缺槽553，使電路板20的第二表面22也有足夠的空間設置電子元件221，從而提高電路板20的利用率。
圖7為本發明觸控筆裝置一實施例之另一分解立體圖，如圖2、圖5至圖7所示，在本實施例中，觸控筆裝置1更包括一長型支架40，長型支架40設置於中空筆管10內部並沿軸向延伸，電路板20、至少一部份的筆芯桿體30、止擋件45及定位組件50皆設置於長型支架40上。在此，定位組件50之楔型固定座51與長型支架40為一體成型之結構，止擋件45包括一止擋塊451與至少一個插槽455，止擋塊451與插槽455設置於長型支架40上，在本實施例中，插槽455的數量為三個（如圖5至圖7所示，但插槽455的數量並不限制）且分別對應於電路板20之三個不同側邊，止擋塊451則設置於三個插槽455之間，電路板20的三個不同側邊分別具有凸塊23以分別插入三個插槽455內，且當限位件55組裝於傾斜面52上並頂抵於電路板20之第二表面22時，可使電路板20之第一表面21同時抵靠於止擋塊451與各插槽455靠近筆頭端11的槽壁，以使電路板20獲得穩固的定位。
在一些實施例中，上述止擋件45亦可僅包括一止擋塊451，或者止擋件45亦可僅包括至少一個插槽455，又或者止擋件45可為擋板或凸肋等其他硬質結構，此並不侷限。
再如圖4與圖5所示，在本實施例中，止擋件45的止擋塊451更具有一穿孔452，電路板20之第一表面21的觸發元件211容設於穿孔452內，達到進一步加強電路板20於徑向方向之限位作用。
如圖4所示，在本實施例中，長型支架40包括相對的第一端41與第二端42，第一端41鄰近於中空筆管10之筆頭端11，第二端42則鄰近於中空筆管10之筆尾端15，中空筆管10內更設有彈簧16，彈簧16頂抵於第二端42與筆尾端15之間。藉此，彈簧16可對長型支架40產生緩衝的作用，避免長型支架40受到不正常施力而朝筆尾端15移動，例如觸控筆裝置1落摔或者筆芯桿體30受到外物擠壓而導致長型支架40受到不正常施力，達到保持長型支架40以及長型支架40上之結構（如上述電路板20、筆芯桿體30、止擋件45及定位組件50）的穩定性，避免中空筆管10內部的零件受到擠壓或撞擊而損壞。
再如圖4所示，在本實施例中，復位彈簧18頂抵於長型支架40與筆芯桿體30之間，且上述彈簧16的彈力大於復位彈簧18的彈力，使筆芯桿體30的觸控端31觸壓觸控面板而使筆芯桿體30受力抵壓復位彈簧18時，可避免復位彈簧18產生的彈力推動長型支架40朝筆尾端15移動。此外，中空筆管10內更可設有一緩衝彈簧17，緩衝彈簧17頂抵於長型支架40的第一端41與中空筆管10的筆頭端11之間，使長型支架40能夠夾設於緩衝彈簧17與彈簧16之間，達到進一步確保長型支架40以及長型支架40上之結構的穩定性。
圖8為本發明觸控筆裝置另一實施例之局部剖視圖。如圖8所示，本實施例與上述圖5之實施例的差異至少在於，本實施例之限位件55的斜面552’上更具有至少一個第一擋止部554，楔型固定座51之傾斜面52’更具有至少一個第二擋止部523，且第一擋止部554靠近頂部521的一側抵靠於第二擋止部523，以達到進一步防止限位件55朝遠離電路板20的方向移動。在本實施例中，限位件55的斜面552’為階梯狀斜面且包括呈階梯狀排列之多個第一擋止部554，楔型固定座51之傾斜面52’也為階梯狀斜面且包括呈階梯狀排列之多個第二擋止部523，藉此，限位件55安裝於傾斜面52’上之不同位置時，都能透過各第一擋止部554抵靠於各第二擋止部523而達到限位作用，防止限位件55朝遠離電路板20的方向移動，以及使電路板20緊貼固定於止擋件45，電路板20獲得穩固的定位。
依據本發明實施例之觸控筆裝置，透過定位組件之楔型固定座具有傾斜面，使限位件透過傾斜面的導引而朝向電路板單方向移動以頂抵於電路板，並使電路板抵靠於止擋件而固定於預期的正確位置，達到避免零件之製造公差或者零件之間的組裝公差影響觸控筆裝置的良率，並可穩固觸發元件的位置，讓使用者利用觸控筆操作觸控面板時，觸控筆可正確地產生對應於使用者力量的觸控訊號。
雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1:觸控筆裝置 10:中空筆管 11:筆頭端 111:軸向開口 12:筆頭腔室 13:筆身腔室 15:筆尾端 16:彈簧 17:緩衝彈簧 18:復位彈簧 20:電路板 21:第一表面 211:觸發元件 22:第二表面 221:電子元件 23:凸塊 30:筆芯桿體 31:觸控端 35:觸發端 40:長型支架 41:第一端 42:第二端 45:止擋件 451:止擋塊 452:穿孔 455:插槽 50:定位組件 51:楔型固定座 511:組接部 512:第二螺紋 52,52’:傾斜面 521:頂部 522:底部 523:第二擋止部 55:限位件 551:徑向穿孔 552,552’:斜面 553:缺槽 554:第一擋止部 56:定位件 561:第一螺紋 L1,L2:箭號
[圖1]係本發明觸控筆裝置一實施例之立體圖。 [圖2]係本發明觸控筆裝置一實施例之分解立體圖。 [圖3]係本發明觸控筆裝置一實施例之局部放大立體圖。 [圖4]係本發明觸控筆裝置一實施例之剖視圖。 [圖5]係本發明觸控筆裝置一實施例之局部剖視圖。 [圖6]係本發明觸控筆裝置一實施例之另一局部剖視圖。 [圖7]係本發明觸控筆裝置一實施例之另一分解立體圖。 [圖8]係本發明觸控筆裝置另一實施例之局部剖視圖。
1:觸控筆裝置
10:中空筆管
11:筆頭端
111:軸向開口
15:筆尾端
16:彈簧
17:緩衝彈簧
20:電路板
21:第一表面
211:觸發元件
22:第二表面
30:筆芯桿體
40:長型支架
41:第一端
42:第二端
451:止擋塊
455:插槽
50:定位組件
51:楔型固定座
52:傾斜面
55:限位件
551:徑向穿孔
56:定位件
561:第一螺紋

Claims (12)

  1. 一種觸控筆裝置，包括：一中空筆管，沿一軸向延伸且包括相對的一筆頭端與一筆尾端，該筆頭端具有一軸向開口；一電路板，設置於該中空筆管內並鄰近於該筆頭端，且該電路板將該中空筆管內部分隔成一筆頭腔室與一筆身腔室，該筆頭腔室連通於該軸向開口，該電路板包括相對的一第一表面與一第二表面，該第一表面朝向該軸向開口並設有一觸發元件，該第二表面朝向該筆尾端；一筆芯桿體，設置於該筆頭腔室內，該筆芯桿體包括一觸控端與一觸發端，該觸控端穿出該軸向開口，該觸發端對應於該電路板之該觸發元件；一止擋件，設置於該筆頭腔室內並鄰近於該電路板之該第一表面；以及一定位組件，設置於該筆身腔室內並鄰近於該第二表面，該定位組件包括一楔型固定座、一限位件及一定位件，該楔型固定座具有一傾斜面，該傾斜面包括一頂部與一底部，且該底部相對於該頂部鄰近該電路板，該限位件組裝於該傾斜面上並頂抵於該電路板之該第二表面，該定位件沿一徑向穿組於該限位件與該楔型固定座，使該電路板之該第一表面抵靠於該止擋件，其中該徑向垂直於該軸向。
  2. 如請求項1所述之觸控筆裝置，其中該定位件具有一第一螺紋，該限位件具有一徑向穿孔，該楔型固定座具有一組接部以對應 於該徑向穿孔，該組接部具有一第二螺紋，該定位件穿過該徑向穿孔並以該第一螺紋螺合於該第二螺紋。
  3. 如請求項1所述之觸控筆裝置，其中該限位件具有一第一擋止部，該楔型固定座之該傾斜面具有一第二擋止部，該第一擋止部靠近該頂部的一側抵靠於該第二擋止部。
  4. 如請求項1所述之觸控筆裝置，其中該限位件頂抵於該電路板之該第二表面的一側更設有一缺槽，該第二表面設有一電子元件，該電子元件容設於該缺槽內。
  5. 如請求項1所述之觸控筆裝置，更包括一長型支架，該長型支架設置於該中空筆管內部並沿該軸向延伸，該電路板、至少部分之該筆芯桿體、該止擋件及該定位組件設置於該長型支架上。
  6. 如請求項5所述之觸控筆裝置，其中該止擋件包括一止擋塊，該止擋塊設置於該長型支架上。
  7. 如請求項6所述之觸控筆裝置，其中該止擋件具有一穿孔，該觸發元件容設於該穿孔內。
  8. 如請求項5所述之觸控筆裝置，其中該止擋件包括一插槽，該插槽設置於該長型支架上，該電路板的一側插入該插槽內，以使該第一表面抵靠於該插槽靠近該筆頭端的槽壁。
  9. 如請求項5所述之觸控筆裝置，其中該長型支架包括相對的一第一端與一第二端，該第一端鄰近於該筆頭端，該第二端鄰近於該筆尾端，該中空筆管內更設有一彈簧，該彈簧頂抵於該第二端與該筆尾端之間。
  10. 如請求項9所述之觸控筆裝置，其中該中空筆管內更設有一緩衝彈簧，該緩衝彈簧頂抵於該第一端與該筆頭端之間。
  11. 如請求項9所述之觸控筆裝置，其中該中空筆管內更設有一復位彈簧，該復位彈簧頂抵於該長型支架與該筆芯桿體之間，且該彈簧的彈力大於該復位彈簧的彈力。
  12. 如請求項1所述之觸控筆裝置，其中該觸發元件為一壓力感測元件。
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