笔和电子设备的制作方法

1.本技术属于电子产品设计技术领域，具体涉及一种笔和电子设备。


背景技术：

2.随着平板电脑等消费电子产品的市场需求逐渐增加，配合平板等电子产品使用的手写笔的需求量也逐渐增加，而当前市场上的手写笔种类很多，其中主动式的电容手写笔由于其独有的优势被很多厂商采用，该种手写笔一般采用应变片的方式以检测用户的书写力度的同时，提升用户的书写体验。
3.当使用该种手写笔进行书写时，由于笔尖模组和笔筒模组之间存在间隙，且应变片直接和笔尖模组焊接在一起，因此，当笔尖模组受压后，笔尖模组朝笔筒模组运动时，该间隙会逐渐减小，同时应变片会发生形变，若用户长时间使用手写笔进行书写，则应变片始终处于形变度比较大的形变状态，这对应变片的恢复变形能力有不良影响，严重者，对应变片的损伤程度较大，从而使得应变片的失效风险较大。
4.综上，相关技术涉及的手写笔存在应变片较容易失效的问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的是提供一种笔和电子设备，能够解决相关技术涉及的笔存在应变片较容易失效的问题。
6.本技术实施例提供一种笔，包括笔尖模组、笔芯模组和笔筒模组；
7.所述笔尖模组包括书写部和第一连接部，所述书写部与所述第一连接部的第一端相连，所述第一连接部可活动地设于所述笔筒模组内；
8.所述笔芯模组设于所述笔筒模组内，所述笔芯模组包括第一支撑架、应变片和预压件，所述第一支撑架和所述预压件均与所述笔筒模组相连，所述第一连接部的第二端沿所述笔尖模组的受压方向穿过所述第一支撑架，并与所述应变片相连，且所述第二端与所述第一支撑架间隙配合，所述预压件设于所述应变片背离所述第一支撑架的一侧，且在所述预压件的作用下，所述应变片处于形变状态；
9.其中，在所述书写部受力的情况下，所述书写部带动所述第一连接部沿所述受压方向运动，所述第二端驱动所述应变片，以减小所述应变片的形变度。
10.本技术实施例提供一种电子设备，包括上文所述的笔。
11.本技术实施例中，笔尖模组的第一连接部活动地设于笔筒模组内，笔芯模组的第一支撑架和预压件均与笔筒模组相连，第一支撑架与第一连接部的第二端间隙配合，该第二端又与笔芯模组的应变片相连，且应变片设在第一支撑架和预压件之间，在预压件的作用下，应变片处于形变状态，即应变片具有初始形变度。当用户使用笔进行书写时，笔尖模组受压，以使书写部带动第一连接部在笔筒模组内运动，进而使处于形变状态的应变片朝靠近预压件的方向恢复形变，即用户的书写力度可以抵消应变片受到的初始形变，以使应变片的形变度逐渐减小，甚至使应变片不发生形变。由此可知，当用户长时间使用笔进行书
写时，应变片始终处于形变度较小甚至不形变的状态，因此，这对应变片的损伤程度较小，进而应变片的失效风险较小，即应变片较不容易失效。
附图说明
12.图1为本技术实施例公开的笔的爆炸示意图；
13.图2为本技术实施例公开的笔尖模组的结构示意图；
14.图3为本技术实施例公开的笔芯模组的结构示意图；
15.图4为本技术实施例公开的笔筒模组的结构示意图；
16.图5至图8为本技术实施例公开的笔的部分剖视结构示意图；
17.图9为本技术实施例公开的应变片的结构示意图。
18.附图标记说明：
19.100-笔尖模组、110-书写部、111-第二凸出部、120-第一连接部、121-第一端、122-第二端、130-笔尖电极部；
20.200-笔芯模组、210-第一支撑架、220-应变片、221-形变部、222-第二连接部、223-第二限位间隙、230-预压件、231-第一磁性件、232-第二磁性件、240-安装件、241-固定座、242-调节座、250-导向件、251-导向本体、252-第一凸出部、260-弹簧针、270-第二支撑架、271-第一限位间隙、280-第三支撑架、290-钢套；
21.300-笔筒模组；
22.400-限位件、410-第三限位间隙；
23.500-传感器。
具体实施方式
24.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
26.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例公开的笔进行详细地说明。
27.请参考图1-图9，本技术公开了一种笔，所公开的笔包括笔尖模组100、笔芯模组200和笔筒模组300。
28.笔尖模组100是笔用于书写的构件，笔尖模组100具体包括书写部110和第一连接部120，书写部110用于与电子设备的屏幕接触，第一连接部120的第一端121与书写部110相连，第一连接部120可活动地设于笔筒模组300内，即用户用笔书写时，笔尖模组100受压，即书写部110受到压力，书写部110带动第一连接部120在笔筒模组300内运动。
29.笔芯模组200是笔的核心部件，其设于笔筒模组300内，笔筒模组300用于保护笔芯模组200。笔芯模组200包括第一支撑架210、应变片220和预压件230，应变片220为检测用户书写力度的主要部件，应变片220上设置有传感器500，传感器500通过检测应变片220的形变程度，以检测用户的书写力度，即本技术所公开的笔完成对用户书写压力的感应。可选地，应变片220可以为应变钢片。
30.第一支撑架210和预压件230均与笔筒模组300相连，第一连接部120的第二端122沿笔尖模组100的受压方向穿过第一支撑架210，并与应变片220相连，且第二端122与第一支撑架210间隙配合，即第一连接部120在笔筒模组300内运动时，第一支撑架210不随第一连接部120的运动而运动。
31.预压件230能够提供一定的预压力给应变片220，以使应变片220具有初始形变度，具体地，预压件230设于应变片220背离第一支撑架210的一侧，且在预压件230的作用下，应变片220处于形变状态，即应变片220具有初始形变度，应变片220的形变方向为远离预压件230的方向，即应变片220朝靠近第一支撑架210的一侧发生形变。
32.在书写部110受力的情况下，书写部110带动第一连接部120沿笔尖模组100的受压方向运动，第一连接部120的第二端122驱动应变片220朝靠近预压件230的方向运动，以减小应变片220的形变度，即使应变片220发生较小形变或者恢复至不发生形变的状态，且在恢复形变的过程中，传感器500通过检测该恢复形变的信号，即传感器500生成与该形变大小对应的差值信号，该差值就是用户书写压力的大小，即本技术所公开的笔完成对用户书写力度的检测。
33.本技术采用预压件230使应变片220受到初始预压力，即本技术采用反压的形式，即使用户的书写力度较大，由于应变片220始终受到预压力，因此，用户在书写时，应变片220较不容易发生过度形变，进而对应变片220的损伤程度较小。
34.本技术实施例中，笔尖模组100的第一连接部120活动地设于笔筒模组300内，笔芯模组200的第一支撑架210和预压件230均与笔筒模组300相连，第一支撑架210与第一连接部120的第二端间隙配合，该第二端又与笔芯模组200的应变片220相连，且应变片220设在第一支撑架210和预压件230之间，在预压件230的作用下，应变片220处于形变状态，即应变片220具有初始形变度。当用户使用笔进行书写时，笔尖模组100受压，以使书写部110带动第一连接部120在笔筒模组300内运动，进而使处于形变状态的应变片220朝靠近预压件230的方向恢复形变，即用户的书写力度可以抵消应变片220受到的初始形变，以使应变片220的形变度逐渐减小，甚至使应变片220不发生形变。由此可知，当用户长时间使用笔进行书写时，应变片220始终处于形变度较小甚至不形变的状态，因此，这对应变片220的损伤程度较小，进而应变片220的失效风险较小，即应变片220较不容易失效。
35.可选地，第一支撑架210和预压件230可以与笔筒模组300直接相连。为进一步保护第一支撑架210和预压件230，在另一种实施例中，第一支撑架210和预压件230可以与笔筒模组300间接相连，具体地，笔芯模组200还可以包括钢套290，钢套290可以固定设置在笔筒模组300的内部，第一支撑架210和预压件230可以设在钢套290的内部，且与钢套290固定相连，即第一支撑架210和预压件230通过钢套290与笔筒模组300间接相连，笔筒模组300和钢套290同时用于保护第一支撑架210和预压件230。
36.可选地，笔芯模组200还包括安装件240，预压件230通过安装件240与笔筒模组300
相连，预压件230设于应变片220和安装件240之间，在预压件230的作用下，应变片220始终处于形变状态，且应变片220与第一支撑架210不接触，即应变片220与第一支撑架210之间的间距较大，若此时预压件230的预压力较大，则容易使应变片220发生过度形变，进而容易使应变片220存在失效风险。
37.为避免上述风险，在另一种实施例中，应变片220的至少部分与第一支撑架210相接触，即在预压件230的预压作用下，应变片220发生形变，且应变片220的至少部分与第一支撑架210相接触，即应变片220的至少部分抵靠在第一支撑架210上，即使应变片220受到的预压力较大，由于第一支撑架210与应变片220之间的距离较小，可选地，该距离可以是第二限位间隙223，第二限位间隙223小于或等于应变片220的最大形变度，由此可使得第一支撑架210可以限制应变片220发生过度形变，因此，此种设置方式可以避免应变片220因过度变形而失效。
38.可选地，预压件230可以是弹性件，可选地，该弹性件可以是弹簧等具有弹性性能的部件。弹性件的一端与应变片220相连，另一端与安装件240相连，即弹性件设在应变片220和安装件240之间，且弹性件处于被压缩状态，由于应变片220较容易发生变形，因此，弹性件可以驱动应变片220发生形变，即在弹性件的作用下，应变片220处于形变状态，此种将弹性件作为预压件230的设置方式使得预压件230的结构较为简单，但由于弹性件设于应变片220和安装件240之间使得弹性件占据的笔的空间较大，进而不利于其他部件的排布。
39.为避免上述问题，在另一种实施例中，预压件230包括第一磁性件231和第二磁性件232，第一磁性件231设于应变片220，第二磁性件232设于安装件240，第一磁性件231和第二磁性件232的至少部分相对、且相斥设置，即第一磁性件231和第二磁性件232的同一磁极相对设置，以使第一磁性件231和第二磁性件232之间产生斥力，该斥力可以驱使应变片220朝靠近第一支撑架210的方向变形，即朝与笔尖模组100的受压方向相反的方向变形。由于第一磁性件231和第二磁性件232不接触，且第一磁性件231和第二磁性件232设置得较小，因此，第一磁性件231和第二磁性件232占用的笔的空间较少，进而有利于其他部件的排布。
40.进一步地，第一磁性件231可以嵌设于应变片220中，第二磁性件232也可以嵌设于安装件240，此种设置方式可以更进一步地减少第一磁性件231和第二磁性件232占用的空间。当然，第一磁性件231可以通过点胶的方式固定在应变片220的中心，第二磁性件232可以通过点胶的方式固定在安装件240的中心，本技术实施例对此不作具体限制。
41.可选地，安装件240可以通过前文所述的钢套290固定设置在笔筒模组300内，即安装件240在笔筒模组300内的位置不变，进而设在安装件240上的预压件230的位置不变，进而预压件230对应变片220的预压力的大小不变，即应变片220初始的受力大小和形变度始终不变。
42.另一实施例中，预压件230对应变片220的预压力的大小可变，具体地，安装件240包括固定座241和调节座242，固定座241与笔筒模组300固定相连，固定座241与调节座242活动相连，且预压件230设置于调节座242上，通过调节调节座242，以使调节座242可靠近或远离应变片220，即使预压件230靠近或远离应变片220，以实现调节应变片220受到的预压力的大小，从而适应不同用户的书写力度的差异。具体来讲，如果用户的书写力度偏大，则可以适当增大应变片220受到的预压力，反之，如果用户的书写力度偏小，则可以适当减小应变片220受到的预压力，如此设置后，无论用户的书写力度如何，都可以使得应变片220的
形变度更精确地适配用户施加的按压力，从而提升压力检测的精度。
43.可选地，固定座241可以设有内螺纹，调节座242可以设有外螺纹，即固定座241与调节座242通过螺纹配合实现活动相连，此种设置方式可以通过调节固定座241与调节座242的螺纹配合的量，以使调节座242靠近或远离应变片220。
44.一种实施例中，本技术通过第一支撑架210和应变片220，使得第一连接部120间接地与笔筒模组300相连，即用户在晃动笔时，不容易使笔尖模组100相对于笔筒模组300晃动，即此种设置方式可以实现笔尖模组100的无晃动体验。
45.为进一步避免笔尖模组100的晃动问题，即为进一步实现笔尖模组100的无晃动体验，在另一种实施例中，笔还包括限位件400，限位件400套设于书写部110上，且与书写部110间隙配合，同时，限位件400的至少部分套设于笔筒模组300内，且在书写部110、限位件400和笔筒模组300的设置方向上，书写部110和限位件400之间的间隙以及限位件400与笔筒模组300之间的间隙均较小，即限位件400可以限制书写部110在上述设置方向上的晃动，从而进一步实现笔尖模组100的无晃动体验。
46.在笔尖模组100的受压方向上，限位件400与书写部110限位配合，即限位件400与书写部110之间存在一定的限位间隙，该限位间隙可以为第三限位间隙410，该第三限位间隙410作为书写部110在受压方向上的最大运动距离，即书写部110受压的运动范围，且该第三限位间隙410的大小需小于或等于应变片220的最大形变度，由此可避免书写部110在受压方向上运动的距离过大，导致应变片220的形变度过大，出现应变片220失效的现象。
47.另外，该限位件400可以是金属件，其在不干涉笔尖模组100安装至笔筒模组300的情况下，可以起到增强笔尖模组100受侧向力的强度，即加强笔尖模组100处笔筒模组300的力学强度，该侧向力的方向为垂直于笔的轴线的方向，同时，限位件400还可以起到装饰笔的作用。
48.可选地，第一连接部120可以直接与笔筒模组300滑动配合，即第一连接部120滑动地设置在笔筒模组300内，但此种设置方式可能存在第一连接部120的尺寸过大，进而重量较重的问题，因此，用户在进行书写时，需要较大的书写力度才能克服第一连接部120的重量，进而使第一连接部120驱动应变片220发生形变，但此种设置方式使得笔检测出的用户的书写力度存在不准确的问题。
49.为解决上述问题，在另一种实施例中，笔芯模组200还包括导向件250，导向件250与笔筒模组300相连，具体地，导向件250通过钢套290与笔筒模组300相连，导向件250可以固定设置于钢套290内，第一连接部120与导向件250滑动配合，导向件250起到导向及限制第一连接部120的运动的作用，且第一连接部120滑动地设于导向件250内，由此可使得第一连接部120的尺寸相较于上述方案有所减小，进而第一连接部120的重量有所降低，进而用户需克服第一连接部120的重量较少，进而使得笔检测出的用户的书写力度误差较小。
50.可选地，在具体安装导向件250的过程中，为保证连接强度，可以将导向件250的全部外表面与笔筒模组300进行连接，该连接方式一般为焊接，焊接一般为距离较近的两部件之间进行连接的方式，即导向件250的全部外表面需靠近笔筒模组300，但此种设置方式可能会使导向件250的尺寸较大，进而导向件250的重量较大，这可能会导致笔的重量较大，进而降低用户的书写体验。
51.因此，为提升用户的书写体验，在另一种实施例中，导向件250包括导向本体251和
第一凸出部252，第一凸出部252自导向本体251朝笔筒模组300凸出，导向本体251与第一连接部120滑动配合，且第一凸出部252与笔筒模组300固定连接。例如，导向件250的一部分靠近笔筒模组300，并通过焊接导向件250的一部分，即通过焊接第一凸出部252与笔筒模组300，以实现安装导向件250。此种设置方式在一定程度上使得导向件250的整体的重量有所降低，进而笔的重量有所降低，以此提升用户的书写体验。
52.可选地，第一凸出部252的数量可以为一个。但为保证连接强度，在另一种实施例中，第一凸出部252的数量为至少两个，至少两个第一凸出部252沿导向本体251的周向均匀且间隔设置，至少两个第一凸出部252均与笔筒模组300固定连接，以使导向件250更稳固地设置于笔筒模组300内，进而使导向件250能够更稳定地发挥导向作用。
53.可选地，书写部110设有外螺纹，第一连接部120设有内螺纹孔，书写部110与第一连接部120通过螺纹配合的方式实现可拆卸相连，笔尖模组100还包括笔尖电极部130，笔尖电极部130为金属件，且笔尖电极部130内嵌于书写部110，笔芯模组200还包括弹簧针260，弹簧针260设于第一连接部120，具体地，弹簧针260固定地设于第一连接部120的内螺纹孔中，通过螺纹连接书写部110和第一连接部120，以使笔尖电极部130与弹簧针260接触，且与弹簧针260电连接，同时弹簧针260与笔的电路板电连接，以实现电极导通，即用户使用笔进行书写时，实现笔和电子设备之间的信号传输。
54.为进一步提升电极导通的可靠性，即确保信号传输的稳定性，在另一种实施例中，通过增加书写部110和第一连接部120的螺纹配合的量，以使笔尖电极部130与弹簧针260相抵靠，即笔尖电极部130与弹簧针260预压接触，以使弹簧针260被压缩，此种设置方式可以提高笔尖电极部130与弹簧针260电极导通的可靠性，即确保电连接的稳定性。
55.另外，由于弹簧针260可以弹性变形，因此，当书写部110和第一连接部120螺纹连接时，若此时笔尖电极部130已经与弹簧针260相接触，但书写部110和第一连接部120之间连接不够稳定，因此，通过弹簧针260的弹性变形，可使得书写部110和第一连接部120之间可以继续螺纹连接，以确保连接稳定性。由此可知，弹簧针260可以解决书写部110和第一连接部120连接时存在连接不够稳定的问题，也可以吸收书写部110和第一连接部120组装时存在的尺寸公差的问题。
56.可选地，为限制书写部110受压之后，书写部110在笔筒模组300内运动的范围，笔芯模组200还包括第二支撑架270，第二支撑架270与笔筒模组300相连，在笔尖模组100的受压方向上，书写部110的一端穿过第二支撑架270，书写部110设有第二凸出部111，第二支撑架270背离应变片220的一侧与第二凸出部111之间设有第一限位间隙271，该第一限位间隙271为书写部110受压之后的最大移动距离，第一限位间隙271可以小于或等于前文所述的第三限位间隙410，当第一限位间隙271小于第三限位间隙410时，可以进一步限制书写部110受压形变的范围，以进一步避免应变片220发生过度变形，即提高应变片220抵抗外力的强度。
57.在具体设计过程中，第一限位间隙271的大小不可调，即第一限位间隙271的大小始终不变，但此种设置方式只能适用于部分用户或者特定场合下用户书写力度检测。为实现更多用户以及更多书写场合下的书写力度检测，在另一种实施例中，第一限位间隙271在应变片220的形变范围内，且第一限位间隙271的大小可调，此种设置方式可以满足更多用户的书写体验，同时，也可以避免应变片220发生过度变形而损坏应变片220的功能。
58.可选地，笔芯模组200还包括第三支撑架280，第三支撑架280作为前端支架，以用于笔尖模组100的支撑定位，具体地，书写部110的一端依次穿过第三支撑架280和第二支撑架270，由此可知，第二支撑架270和第三支撑架280均用于笔尖模组100的支撑定位，而第二支撑架270作为衔接支架，其一端与钢套290采用焊接固定，另一端与第三支撑架280通过螺纹实现连接，第三支撑架280和第二支撑架270可以通过调节螺纹配合量以调整第一限位间隙271的大小。
59.可选地，应变片220包括形变部221和第二连接部222，第二连接部222设于形变部221的两端，且第二连接部222与第一支撑架210相连，即第二连接部222与第一支撑架210的端部固定相连，第二端122与形变部221相连，且在形变部221未发生形变时，形变部221与第一支撑架210之间具有第二限位间隙223，第二限位间隙223需小于或等于形变部221的最大形变度，即形变部221发生形变时，形变部221可在应变片220的受拉方向上与第一支撑架210限位配合，以使第一支撑架210可以防止形变部221发生过度形变。
60.可选地，本技术相比于常规技术手段，笔芯模组200的尺寸可以进行适当调整，以缩小笔径，进而使用户可以在较为舒适的笔径下书写，同时本技术通过调整笔芯模组200的尺寸，可以新增其他功能的部件，以满足不同用户的需求。
61.可选地，笔筒模组300的至少一个外表面可以为平面，此种设置方式的目的是当用户不进行书写时，笔可以较为稳定地放置在电子设备的设备主体上或者其他置物台上。
62.可选地，本技术还公开一种电子设备，所公开的电子设备包括前文所述的笔，笔可以和电子设备的设备主体配合使用。
63.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。