TWI783520B - 主動式觸控筆的按鍵結構 - Google Patents

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Abstract

一種主動式觸控筆的按鍵結構，包括筆芯體、外殼以及 至少一按鍵。筆芯體具有彼此鄰接的至少一擋板與至少一卡槽。外殼包覆於筆芯體外。外殼具有開口，對齊卡槽與擋板。按鍵包括鍵帽、基部與頸縮部，頸縮部連接在鍵帽與基部之間。基部穿過開口與卡槽而移入筆芯體內，並受擋板的阻擋而被限制於筆芯體內，以使頸縮部被維持於卡槽處，鍵帽被維持於開口處。

Description

主動式觸控筆的按鍵結構
本發明是有關於一種按鍵結構，且特別是一種主動式觸控筆的按鍵結構。
隨著科技的進步與發展，市面上有多種電子裝置都採用觸控面板(touch panel)或觸控板(touch pad)作為操作介面，使用者通常以手指在觸控面板上操作，但是用手指在觸控面板上滑動時因手指接觸面積較廣而容易造成摩擦力太大，不適合大量或快速輸入，同時也可能發生誤觸的情形，因此便有觸控筆問世。
既有的觸控筆可分為主動式與被動式，其中主動式觸控筆是由筆內的訊號發射電路發送訊號，而使相應的觸控面板(或觸控板)收到訊號後判斷其被接觸位置的座標以及觸壓力。一般而言，現有主動式觸控筆中有採用筆芯抵壓至壓感元件而產生電容值變化或電阻值變化，據以產生觸壓訊號，並藉由導線將所述觸壓訊號從壓感元件傳送至主動式觸控筆的主要電路板，而讓主要電路板上的處理器對訊號進行處理、判別或傳送。
承上，現有觸控筆上的按鍵多直接設置於筆桿外殼，以 對應於筆桿內的開關元件，但在筆芯體結構複雜程度增加的前提下，構件的製造公差與組裝公差勢必納入設計考量，若仍如上述方式設置按鍵，除了容易發生錯位而無法組裝，且常會面臨因構件的公差及其累積，而導致按鍵的按壓行程變動而無法掌握。此舉除了造成組裝不易或製作損失之外，還容易讓使用者操作時產生不良手感。
本發明提供一種主動式觸控筆的按鍵結構，其將按鍵限位於筆芯體與外殼，而提供足以吸收構件之製作與組裝公差的裕度。
本發明的主動式觸控筆的按鍵結構，包括筆芯體、外殼以及至少一按鍵。筆芯體具有彼此鄰接的至少一擋板與至少一卡槽。外殼包覆於筆芯體外。外殼具有開口，對齊卡槽與擋板。按鍵包括鍵帽、基部與頸縮部，頸縮部連接在鍵帽與基部之間。基部穿過開口與卡槽而移入筆芯體內，並受擋板的阻擋而被限制於筆芯體內，以使頸縮部被維持於卡槽處，鍵帽被維持於開口處，其中按鍵相對於筆芯體與外殼分別存在結構裕度。
在本發明的一實施例中，上述的卡槽呈T形輪廓開口而區分為第一區與第二區，第一區的內輪廓尺寸大於基部的外輪廓尺寸，且基部的外輪廓尺寸大於第二區的內輪廓尺寸。
在本發明的一實施例中，上述的頸縮部的外輪廓尺寸小 於第二區的內輪廓尺寸。
在本發明的一實施例中，還包括至少一開關元件，設置於筆芯體內且對齊第二區。
在本發明的一實施例中，上述的鍵帽沿筆芯體的延伸軸的尺寸小於上述的開口沿延伸軸的尺寸，並限位基部於第二區。
在本發明的一實施例中，上述的擋板圍繞第二區的局部。
在本發明的一實施例中，上述的鍵帽在筆芯體上的正投影大於卡槽，基部在筆芯體上的正投影小於第一區但大於第二區。
在本發明的一實施例中，上述的鍵帽的外輪廓尺寸大於卡槽的內輪廓尺寸。
在本發明的一實施例中，上述的開口的內輪廓尺寸大於上述的鍵帽的外輪廓尺寸。
在本發明的一實施例中，上述的頸縮部相對於鍵帽與基部形成至少一滑槽，上述的擋板可移動地耦接於滑槽。
基於上述，主動式觸控筆藉由筆芯體與外殼對按鍵提供限位功能，在將筆芯體移入該外殼的過程中，按鍵的基部依序穿過外殼的開口與筆芯體的卡槽後，即會被擋板阻擋而被限制在筆芯體內，同時頸縮部被維持在卡槽處，而鍵帽也能被維持在開口處。如此一來，彼此鄰接的卡槽與擋板即成為限位按鍵而不使其脫落的主要結構。同時，按鍵相對於筆芯體與外殼之間存在結構裕度，因此能在維持按鍵正常操作(按壓)的功能之外，還具有足以吸收因構件製作或/及組裝所產生的公差的效果。
100:主動式觸控筆
110:筆芯體
111:卡槽
112:擋板
120:外殼
121、122:部件
121a、121b:開口
130、130A:按鍵
131:鍵帽
132:基部
132a:觸壓面
133:頸縮部
141、143:開關元件
142:電路板
A1:第一區
A2:第二區
D1、D2:長度
F1:施力
L1:延伸軸
S1、S2:寬度
T1:滑槽
T2:凹陷
圖1是本發明一實施例的主動式觸控筆的部分構件爆炸圖。
圖2是圖1的按鍵的結構示意圖。
圖3是圖1的主動式觸控筆的局部剖視圖。
圖4與圖5以局部剖視繪示按鍵、筆芯體與外殼的組裝過程。
圖1是本發明一實施例的主動式觸控筆的部分構件爆炸圖。圖2是圖1的按鍵的結構示意圖。請同時參考圖1與圖2，在本實施例的主動式觸控筆100的按鍵結構中，其包括筆芯體110、外殼120以及按鍵130。筆芯體110具有彼此鄰接的擋板112與卡槽111。外殼120包覆於筆芯體110的外表面，其包括彼此組裝的部件121、122(例如是所繪示的筆身與前蓋)，其中外殼120具有開口121a，以在將筆芯體110組裝入外殼120後，開口121a對齊卡槽111與擋板112。再者，按鍵130包括鍵帽131、基部132與頸縮部133，頸縮部133連接在鍵帽131與基部132之間。
由圖1所示的卡槽111與擋板112，以及圖2所示的按鍵130即能清楚得知，在本實施例的按鍵組裝過程中，基部132會先穿過開口121a與卡槽111而移入筆芯體110內，並受擋板112的阻擋而被限制於筆芯體110內，以使頸縮部133被維持於卡槽111 處，鍵帽131被維持於開口121a處，其中按鍵130相對於筆芯體110與外殼120的部件121分別存在結構裕度。
進一步地說，本實施例的卡槽111是呈T形輪廓開口而區分為第一區A1與第二區A2，擋板112圍繞第二區A2的局部，其中第一區A1具有長度D2與寬度S2，第二區A2具有長度D1與寬度S1，因此即能以所述長度D2與寬度S2所形成的口徑代表第一區A1的內輪廓尺寸，而以長度D1與寬度S1所形成的口徑代表第二區A2的內輪廓尺寸，其中長度D1、D2的方向是與筆芯體110的延伸軸L1平行，而寬度S1、S2的方向實質上是正交於所述延伸軸L1。據此，本實施例藉由將第一區A1的內輪廓尺寸大於基部132的外輪廓尺寸，且基部132的外輪廓尺寸大於第二區A2的內輪廓尺寸，而使基部132依序通過開口121a與第一區A1後，再因頸縮部133的外輪廓尺寸小於第二區A2的內輪廓尺寸，而得以藉由將按鍵130移向第二區A2，以讓基部132被擋板112限位於第二區A2，以讓基部132正對於第二區A2且位在筆芯體110內。
換句話說，本實施例的鍵帽131在筆芯體110上的正投影大於卡槽111，也就是鍵帽131的外輪廓尺寸大於卡槽111的內輪廓尺寸，而基部132在筆芯體110上的正投影小於第一區A1但大於第二區A2。換句話說，按鍵130的截面實質上是呈工字形，以利於在卡槽111滑動並順利地承受擋板112的限位。
圖3是圖1的主動式觸控筆的局部剖視圖。請先參考圖2 至與圖3，頸縮部133相對於鍵帽131與基部132會形成滑槽T1，以讓擋板112可移動地耦接於滑槽T1，在此同時以基部132的凹陷T2作為參考基準以利辨識圖2與圖3的對應關係。在此並未限制滑槽T1的數量，本實施例雖在圖2繪示頸縮部133的相對兩側皆存在滑槽T1，但於另一未繪示的實施例中，也可採用單側的滑槽與對應其的擋板，也同樣能達到滑動與阻擋限位的效果。
值得說明的是，本實施例的主動式觸控筆100還包括位於筆芯體110內的電路板142，以及設置在電路板142上的開關元件141，且開關元件141正對於卡槽111的第二區A2。當按鍵130組裝至筆芯體110後，開關元件141正對於按鍵130且位於基部132的移動路徑上，以利按鍵130受按壓時能順利觸發開關元件141。此外，如圖3所示，按鍵130與周邊構件(筆芯體110與外殼120)皆存在結構裕度，因此本實施例得以在不影響按鍵130的按壓行程的前提下，藉由所述結構裕度來吸收周邊構件因製作或組裝而產生的公差。
圖4與圖5以局部剖視繪示按鍵、筆芯體與外殼的組裝過程。請同時參考圖1、圖4與圖5，在提供施力F1而將筆芯體110組入外殼120(的部件121的過程中，按鍵130會先通過開口121a，並在卡槽111的第一區A1移至對應開口121a處時，如圖4所示，按鍵130的基部132(請同時對照圖2)得以通過第一區A1而移入筆芯體110內。接著，施力F1驅動筆芯體110持續餘圖中向右移動而至圖5所示位置，即代表擋板112沿著按鍵130 因其結構外型所形成的滑槽T1移動至第二區A2，此時由於第二區A2的內輪廓尺寸小於基部132的外輪廓尺寸，故能有效地阻擋基部132移出筆芯體110。再者，本實施例的主動式觸控筆100的按鍵結構還包括按鍵130A，其設置在筆芯體110且對應開關元件143，與前述按鍵結構不同的是，按鍵130A與開關元件143(及與其相關的電子元件或電路)形成主動式觸控筆100的電性重置(reset)模組。在此，按鍵130A隨著筆芯體110移入部件121而正對於部件121的開口121b。
請再參考圖1與圖5，還需提及的是，由於鍵帽131沿筆芯體110的延伸軸L1的尺寸小於開口121a沿延伸軸L1的尺寸，因此前述基部132組裝入筆芯體110內的同時，也代表鍵帽131會落入並被限位於開口121a中，即鍵帽131無法沿所述延伸軸L1移動，因而能達到將基部132限位於第二區A2的效果。簡單地說，為了達到讓按鍵130能順利地被限位於外殼120與筆芯體110，卡槽111的第二區A2沿所述延伸軸L1的尺寸(即圖1所示長度D1)需大於鍵帽131在開口121a中沿所述延伸軸L1的結構裕度，以確保鍵帽131在開口121a的結構裕度不足以讓頸縮部133從第二區A2移至第一區A1。
綜上所述，在本發明的上述實施例中，主動式觸控筆藉由筆芯體與外殼對按鍵提供限位功能，在將筆芯體移入該外殼的過程中，按鍵的基部依序穿過外殼的開口與筆芯體的卡槽後，即會被擋板阻擋而被限制在筆芯體內，同時頸縮部被維持在卡槽 處，而鍵帽也能被維持在開口處。
進一步地說，按鍵具有工字形的外型輪廓，據以搭配對應的T字形卡槽，而讓按鍵的局部能據以移入卡槽並受擋板的限位。再者T字形卡槽是位於筆芯體，而按鍵則是需通過外殼的開口後，在筆芯體插入外殼的過程中方使開口處的按鍵能順利與T字形卡槽產生前述的對應結構關係。換句話說，本案的按鍵是需要搭配筆芯體移入外殼的運動過程，方能將按鍵組裝至並限位於筆芯體及外殼。
如此一來，彼此鄰接的卡槽與擋板即成為限位按鍵而不使其脫落的主要結構。同時，按鍵相對於筆芯體與外殼之間存在結構裕度，因此能在維持按鍵正常操作(按壓)的功能之外，還具有足以吸收因構件製作或/及組裝所產生的公差的效果。
100:主動式觸控筆
110:筆芯體
111:卡槽
112:擋板
120:外殼
121、122:部件
121a:開口
130:按鍵
A1:第一區
A2:第二區
D1、D2:長度
L1:延伸軸
S1、S2:寬度

Claims (10)

  1. 一種主動式觸控筆的按鍵結構，包括：一筆芯體，具有彼此鄰接的至少一擋板與至少一卡槽；一外殼，包覆於該筆芯體外，該外殼具有一開口，對齊該卡槽與該擋板；以及至少一按鍵，該按鍵包括一鍵帽、一基部與一頸縮部，該頸縮部連接在該鍵帽與該基部之間，其中該基部穿過該開口與該卡槽而移入該筆芯體內，並受該擋板的阻擋而被限制於該筆芯體內，以使該頸縮部被維持於該卡槽處，該鍵帽被維持於該開口處。
  2. 如請求項1所述主動式觸控筆的按鍵結構，其中該卡槽呈T形輪廓開口而區分為一第一區與一第二區，該第一區的內輪廓尺寸大於該基部的外輪廓尺寸，且該基部的外輪廓尺寸大於該第二區的內輪廓尺寸。
  3. 如請求項2所述主動式觸控筆的按鍵結構，其中該頸縮部的外輪廓尺寸小於該第二區的內輪廓尺寸。
  4. 如請求項2所述主動式觸控筆的按鍵結構，還包括至少一開關元件，設置於該筆芯體內、對齊該第二區且位於該基部的移動路徑上。
  5. 如請求項2所述主動式觸控筆的按鍵結構，其中該鍵帽沿該筆芯體的延伸軸的尺寸小於該開口沿該延伸軸的尺寸，並限位該基部於該第二區。
  6. 如請求項2所述主動式觸控筆的按鍵結構，其中該擋板圍繞該第二區的局部。
  7. 如請求項2所述主動式觸控筆的按鍵結構，其中該鍵帽在該筆芯體上的正投影大於該卡槽，該基部在該筆芯體上的正投影小於該第一區但大於該第二區。
  8. 如請求項1所述主動式觸控筆的按鍵結構，其中該鍵帽的外輪廓尺寸大於該卡槽的內輪廓尺寸。
  9. 如請求項1所述主動式觸控筆的按鍵結構，其中該開口的內輪廓尺寸大於該鍵帽的外輪廓尺寸。
  10. 如請求項1所述主動式觸控筆的按鍵結構，其中該頸縮部相對於該鍵帽與該基部形成至少一滑槽，該擋板可移動地耦接於該滑槽。
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