CN108733234A - 触控笔 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控笔，在压力作用于笔尖时能避免笔尖缩入到壳体内的现象。在筒状的壳体内具备芯体部、用于检测向芯体部施加的压力的压力检测部、与芯体部嵌合且具备将压力向压力检测部传递的功能的结合部、以及对结合部在壳体的轴心方向上进行按压控制的芯体部按压控制部。结合部具备：按压承受部，承受芯体部按压控制部产生的按压；推顶构件，轴心方向的一端侧与压力检测部卡合；嵌合部，与芯体部的壳体的笔尖侧的相反侧嵌合；收纳部，将推顶构件的轴心方向的一端侧的相反侧的另一端侧收纳成能够在轴心方向上移动；及弹性构件，配设于收纳部内，对推顶构件的另一端侧施力，以使推顶构件的另一端侧始终向收纳部的轴心方向的笔尖侧弹性地偏倚。

Description

触控笔

技术领域

本发明涉及具有检测向芯体部施加的压力的功能的触控笔。

背景技术

作为具有检测向芯体部施加的压力的功能的触控笔的例子，已知有与具备位置检测传感器的位置检测装置一起使用的电子笔。即，以往，电子笔构成为具备检测向芯体部的前端部(笔尖)施加的压力(笔压)并向位置检测装置传递的功能。

这种情况下，作为检测笔压的笔压检测部的例子，已知有使用根据笔压而使电容器的静电电容变化的机构的例子(例如参照专利文献1(日本特开2011-186803号公报))，或收纳有包含根据施加的压力而使静电电容变化的MEMS(Micro Electro MechanicalSystem：微机电系统)元件的压敏芯片作为封装体部件的例子(例如参照专利文献2(日本特开2013-161307号公报))等。

然而，近年来，例如专利文献3(日本特开2007‐219723号公报)、专利文献4(日本特开2012-256088号公报)公开那样，提出了使用圆珠笔的替芯、自动铅笔的替芯等书写用具功能构件作为电子笔的芯体的方案。根据这种电子笔，具有如下的优点：在与电子笔一起使用的位置检测装置的位置检测传感器上载放用纸而利用圆珠笔、自动铅笔进行书写，由此能够将笔迹保存于用纸，并且能够通过位置检测传感器识别该笔迹而作为电子信息保存。

另外，作为这种电子笔，也提出了为敲击式而使圆珠笔的替芯的笔尖从壳体的轴心方向的一方的开口突出的方案、为敲击式而使书写用芯从自动铅笔的替芯的笔尖突出的方案。在这种电子笔中，不由于敲击操作而向笔压检测部施加压力是至关重要的，在专利文献5(WO2016/167264号公报)公开了为这样构成的敲击式并使书写用芯从自动铅笔的替芯的笔尖突出的电子笔。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2011-186803号公报

【专利文献2】日本特开2013-161307号公报

【专利文献3】日本特开2007‐219723号公报

【专利文献4】日本特开2012-256088号公报

【专利文献5】WO2016/167264号公报

发明内容

【发明要解决的问题】

图10是示意性地表示上述的专利文献5公开的电子笔的结构的图。该例的电子笔在筒状的壳体101内将自动铅笔的替芯102以其笔尖102a从壳体101的轴心方向的一方的开口101a突出的状态收纳，并且收纳有用于检测向该自动铅笔的替芯102的笔尖102a侧施加的压力的笔压检测部103。在自动铅笔的替芯102与笔压检测部103之间设有用于将向自动铅笔的替芯102的笔尖102a侧施加的压力传递给笔压检测部103的笔压传递构件104。

并且，以从壳体101的轴心方向的后端侧(笔尖102a侧的相反侧)的开口101b突出的方式设置有敲击构件105，自动铅笔的替芯102从笔尖102a侧的相反侧，通过该敲击构件105而被向笔尖102a侧按压，使由石墨等构成的书写用芯106伸出。这种情况下，如图10(A)～(D)所示，敲击构件105构成为为了避免敲击操作时的按压力向笔压检测部103施加而与自动铅笔的替芯102的笔尖102a侧的相反侧卡合。由此，构成为使得敲击构件105的按下操作引起的书写用芯106的伸出操作时的按压力不向笔压检测部103施加。

自动铅笔的替芯102中，芯插通管1021与芯收容管1022经由弹簧1023而连结，在芯收容管1022设有省略图示的周知的芯伸出机构。

当由使用者对敲击构件105进行按下操作时，如图10(B)所示，芯收容管1022克服弹簧1023的弹性力而向芯插通管1021侧移动，通过设置在芯收容管1022内的芯伸出机构，书写用芯106穿过芯插通管1021的前端部即自动铅笔的替芯102的笔尖102a而向外部突出。

当对于敲击构件105的按下操作消失时，通过敲击构件105的省略了图示的复位机构，如图10(C)所示，敲击构件105返回图10(A)的状态。并且，在自动铅笔的替芯102中，通过基于弹簧1023的弹性复位力，芯插通管1021和芯收容管1022要返回原来的状态。

然而，众所周知，芯伸出机构具备在芯收容管1022的前端设置的锁紧圈和夹头，由于夹头以咬住书写用芯106而伸出的方式动作，因此芯插通管1021与芯收容管1022的轴心方向的位置关系不会完全复位成原来的状态，如图10(C)所示，芯插通管1021和芯收容管1022克服弹簧1023的弹性位移力而相互接近该书写用芯106的粗细的量。因此，自动铅笔的替芯102的轴心方向的长度比图10(A)所示的书写用芯从笔尖102a未伸出时缩短。

因此，如图10(C)所示，在自动铅笔的替芯102的笔尖102a侧的相反侧与笔压传递构件104之间产生间隙g。由于该间隙g的存在，例如在使用者将自动铅笔的替芯102的笔尖102a侧向纸面、位置检测装置的传感器的输入面按压而想要开始使用时，如图10(D)所示，自动铅笔的替芯102的笔尖102a缩入到壳体101内，对于使用者而言产生违和感。

在使用者想要开始使用时，如图10(D)所示，自动铅笔的替芯102的笔尖102a缩入到壳体101内的现象并不仅仅是由于以上那样的自动铅笔的替芯102中的基于伸出机构的原因所产生的。例如，有时因敲击构件105、笔压传递构件104的尺寸误差，或者壳体101内的自动铅笔的替芯102、笔压传递构件104、笔压检测部103及敲击构件105的配置误差等公差，而在自动铅笔的替芯102的笔尖102a侧的相反侧与笔压传递构件104之间产生间隙，这种情况下也会产生同样的问题。

因此，若考虑上述那样的尺寸误差、配置误差等，则不仅是使用自动铅笔的替芯102作为电子笔的书写用具功能构件的情况，而且在使用圆珠笔的替芯、其他作为电子笔的书写用具功能构件的情况下，在芯体部、笔压检测部、笔压传递构件与敲击构件之间存在公差时，也会产生同样的问题。

本发明目的在于提供一种能够解决以上的问题点的触控笔。

【用于解决问题的手段】

为了解决上述的课题，本发明提供一种触控笔，其特征在于，具备：

筒状的壳体；

芯体部，收纳于所述筒状的壳体内；

压力检测部，收纳于所述壳体内，用于检测从所述壳体的轴心方向的一方的开口侧向所述芯体部施加的压力；

结合部，与所述芯体部的所述开口侧的相反侧嵌合，具备将所述压力向所述压力检测部传递的功能；及

芯体部按压控制部，根据来自外部的操作，对所述结合部进行按压控制，以呈现出以使所述芯体部的所述开口侧的相反侧向所述开口侧位移的方式对所述芯体部的所述开口侧的相反侧进行按压的状态与将所述按压的状态解除的状态，

所述结合部具备：

按压承受部，承受所述芯体部按压控制部控制产生的所述按压；

推顶构件，所述轴心方向的一端侧与所述压力检测部卡合；

嵌合部，与所述芯体部的所述开口侧的相反侧嵌合；

收纳部，将所述推顶构件的所述轴心方向的一端侧的相反侧的另一端侧收纳成能够在所述轴心方向上移动；及

弹性构件，配设在所述收纳部内，对所述推顶构件的所述另一端侧施力，以使所述推顶构件的所述另一端侧始终向所述收纳部的所述轴心方向的所述开口侧弹性地偏倚。

在上述的结构的发明中，芯体部与结合部嵌合。结合部具备将轴心方向的一端侧与压力检测部嵌合的推顶构件的轴心方向的另一端侧收纳的收纳部。并且，推顶构件的轴心方向的另一端侧在收纳部内，通过弹性构件而向壳体的轴心方向的一方的开口侧始终偏倚。

因此，例如即使由于书写用芯的伸出机构而自动铅笔的替芯的长度缩短，而且，即使存在公差，推顶构件的另一端侧在收纳部在轴心方向上也不会产生间隙。因此，在芯体部、结合部、压力传递构件之间不会产生轴心方向的间隙，即使向笔尖侧施加压力也不会产生芯体部缩入到壳体内的事态。

附图说明

图1是用于说明本发明的触控笔的第一实施方式的结构例的图。

图2是用于说明本发明的触控笔的第一实施方式的结构例的一部分的图。

图3是图1的例子的触控笔的笔尖侧的结构的放大剖视图。

图4是图1的例子的触控笔的笔尖侧的相反侧的后端侧的结构的放大剖视图。

图5是表示图1的例子的触控笔的结合部的结构例的图。

图6是图1的A-A线剖视图。

图7是表示本发明的触控笔的第一实施方式的电子电路结构例及位置检测装置的电子电路结构例的图。

图8是为了说明本发明的触控笔的第一实施方式的主要部分的动作而使用的图。

图9是为了说明本发明的触控笔的第一实施方式的主要部分的动作而使用的图。

图10是用于说明在芯体部使用自动铅笔的替芯的触控笔的结构例及其问题点的图。

【符号说明】

1…电子笔，2…壳体，3…自动铅笔的替芯，4…结合部，5…笔压检测部，6…敲击式按压构件，6a…敲击操作用突出部，6b…结合部按压部，7…替芯保护筒，8…线圈，9…铁氧体芯，11、14…印制基板，12…螺旋弹簧，13…支架部，16…支架收纳体，17…螺旋弹簧，41…嵌合部，42…推顶构件，43…收纳部，44…螺旋弹簧，45a、45b…按压承受部

具体实施方式

[第一实施方式]

以下，参照图1～图9，说明本发明的触控笔的第一实施方式。

图1是表示本发明的电子笔的第一实施方式的结构例的图，该第一实施方式的触控笔是电磁感应方式的电子笔1的结构时的例子。图1(A)是表示本实施方式的电子笔1的整体的结构的图，是为了说明内部结构而将笔形状的壳体2及一部分部件剖切示出的图。

在该第一实施方式的电子笔1中，如图1(A)所示，在筒状的壳体2内，构成芯体部的一例的自动铅笔的替芯3、与自动铅笔的替芯3的笔尖3a侧的相反侧的后端部3b嵌合的结合部4、检测向自动铅笔的替芯3的笔尖3a侧施加的压力(笔压)的压力检测部(笔压检测部)5、以及构成芯体部按压控制部的敲击式按压构件6以在壳体2的轴心方向上依次并列的方式配设。需要说明的是，在以下的说明中，将电子笔1的笔尖侧的相反侧称为后端侧。

图1(B)示出自动铅笔的替芯3的一例。另外，图2(A)及(B)是用于说明该自动铅笔的替芯3的例如石墨芯等书写用芯30的伸出机构部的放大图。关于该自动铅笔的替芯3的伸出机构，在后文详细叙述。

另外，图3示出电子笔1的笔尖侧的放大剖视图，图4示出电子笔1的自动铅笔的比替芯3与结合部4的结合部分靠后端侧的放大剖视图。但是，在图1(A)的剖视图和图4的剖视图中，观察截面的方向成为相互正交的方向，图1(A)是后述的与笔压检测部5的端子进行电连接的印制基板的从与基板面垂直的方向观察的图，图4是从与基板面平行的方向观察的图。

需要说明的是，图4(A)示出敲击式按压构件6的敲击操作用突出部6a未被操作时的电子笔1的状态，而且，图4(B)示出为了使书写用芯伸出而对敲击式按压构件6的敲击操作用突出部6a进行按下操作时的电子笔1的状态。

如图1(A)所示，在该实施方式中，由例如树脂等具有弹性的材料构成的管状的替芯保护筒7设置在壳体2内，自动铅笔的替芯3以其笔尖3a侧及后端部3b侧突出的状态插通于该替芯保护筒7内。替芯保护筒7的内径比自动铅笔的替芯3的直径R(参照图1(B))大。

在该例中，壳体2通过图1(A)、图3及图4所示的筒状的外侧壳体21与外径比外侧壳体21的内径稍小的筒状的内侧壳体22嵌合来构成。在该例中，外侧壳体21具备从轴心方向的笔尖侧至电子笔1的后端侧的长度。而且，内侧壳体22具备从轴心方向的笔尖侧至替芯保护筒7的后端侧的长度，以将替芯保护筒7保持在壳体2的中空部内。

并且，如图1(A)及图3所示，壳体2的轴心方向的一端侧设为该实施方式的电子笔1的笔尖侧，在内侧壳体22的笔尖侧，如图1(A)及图3所示，成为由例如树脂等构成的笔尖套筒23在螺纹部23a处与内侧壳体22的螺纹部22a螺合的结构。

并且，在该实施方式中，如图1(A)及图3所示，在笔尖套筒23的笔尖侧设有在该例中为金属制的前端帽构件24。如图1(A)及图3所示，该前端帽构件24具备使从自动铅笔的替芯3伸出的书写用芯30突出的开口24a。需要说明的是，自动铅笔的替芯3的笔尖3a收纳于该前端帽构件24的中空部内而不向外部突出。

并且，在该第一实施方式的电子笔1中，如图1(A)及图3所示，在自动铅笔的替芯3的笔尖3a侧，卷绕有线圈8的磁性体芯在该例中为铁氧体芯9保持而设置在替芯保护筒7的笔尖侧。如图3所示，在铁氧体芯9沿轴心方向设有贯通孔9a，构成为构成芯体部的自动铅笔的替芯3能够插通。这种情况下，自动铅笔的替芯3的笔尖3a侧从该铁氧体芯9的笔尖侧突出。铁氧体芯9的贯通孔9a的直径比自动铅笔的替芯3的直径R(参照图1(B))大，在该例中，设为与替芯保护筒7的内径相同的直径。

在该例中，如图3所示，在铁氧体芯9的后端侧的端部覆盖有例如弹性橡胶材料等弹性构件91。在弹性构件91设有与铁氧体芯9的贯通孔9a连通的贯通孔。并且，铁氧体芯9的后端侧的端部经由弹性构件91而嵌合于在替芯保护筒7的笔尖侧的端部形成的嵌合凹部7a，由此在替芯保护筒7的端部结合保持铁氧体芯9。

如图1(A)及图4所示，在替芯保护筒7的后端侧设有突缘部7b，并且在该突缘部7b的周侧面形成有与在内侧壳体22的后端侧设置的卡合开口部22b、22c卡合的突起7c、7d。

结合有铁氧体芯9的替芯保护筒7以铁氧体芯9成为笔尖侧的方式从内侧壳体22的笔尖侧的开口插入到该内侧壳体22的中空部内。并且，如图1(A)及图4所示，替芯保护筒7被压入到内侧壳体22内，替芯保护筒7的突起7c、7d与内侧壳体22的卡合开口部22b、22c卡合。由此，替芯保护筒7成为卡定于内侧壳体22的状态。然后，具备前端帽构件24的笔尖套筒23螺合而安装于内侧壳体22的笔尖侧。

这种情况下，如图3所示，在铁氧体芯9的笔尖侧具备与铁氧体芯9的贯通孔9a连通的贯通孔，并且覆盖有例如由弹性橡胶等构成的弹性构件92。因此，铁氧体芯9的笔尖侧经由该弹性构件92而成为与笔尖套筒23及前端帽构件24的内壁面触抵的状态。该弹性构件92具备用于保护具备贯通孔9a的细的铁氧体芯9的端部的损伤的功能、为了避免替芯保护筒7相对于内侧壳体22沿轴心方向移动而将替芯保护筒7卡定的功能。在铁氧体芯9的后端侧设置的弹性构件91也具有同样的功能。

在该实施方式中，在替芯保护筒7的外周面的轴心方向的中间部形成有设为平坦部的印制基板载置部7e，在该印制基板载置部7e配设有细长形状的印制基板11。在该例中，在该印制基板11配设有与卷绕于铁氧体芯9的线圈8一起构成谐振电路的电容器(未图示)，线圈8的两端在印制基板11进行钎焊等而构成所述谐振电路。

在如以上所述相对于壳体2的内侧壳体22被卡定的替芯保护筒7的内部空间插入自动铅笔的替芯3，如图1(A)及图3所示，自动铅笔的替芯3的笔尖3a成为比铁氧体芯9的笔尖侧的端部突出的状态，并且如图1(A)及图4所示，自动铅笔的替芯3的后端部3b成为比替芯保护筒7的后端侧的端部的突缘部7b更向后端侧突出的状态。

并且，如图4所示，突出的自动铅笔的替芯3的后端部3b嵌合于在结合部4形成的嵌合凹部41。嵌合凹部41构成与自动铅笔的替芯3的后端部3b嵌合的嵌合部。在该例中，在嵌合凹部41插入固定有例如由弹性橡胶构成的弹性构件41a，自动铅笔的替芯3的后端部3b被压入而嵌合于嵌合凹部41的弹性构件41a。

在该例中，在结合部4与替芯保护筒7的后端之间设有弹性构件，在该例中为螺旋弹簧12，结合部4以相对于在内侧壳体22卡定的替芯保护筒7而始终向后端侧弹性地偏倚的方式被施力。

结合部4具有将向后端部3b嵌合于嵌合凹部41的自动铅笔的替芯3的笔尖3a侧施加的压力(笔压)传递给笔压检测部5的功能，并且具有在后述的敲击操作部被操作时，为了使自动铅笔的替芯3的伸出机构发挥作用而作为用于使该自动铅笔的替芯3向其笔尖3a侧按压位移的构件的功能。螺旋弹簧12是用于使通过敲击操作而位移到笔尖侧的结合部4在敲击操作的按压力解除时复位到原来的位置的结构。

图5是用于说明该结合部4的立体图。如该图5及图1(A)、图4所示，结合部4具备将在笔压检测部5的轴心方向的一端侧卡合的推顶构件42以其棒状部421的后端部421a侧突出成能够与笔压检测部5嵌合的状态进行收纳的收纳部43，作为将向笔尖3a施加的压力传递给笔压检测部5的功能用的结构。

如图4及图5所示，收纳部43具有圆柱形状的收纳空间431，成为利用盖部432将该收纳空间431的开口侧闭塞的结构。如图4及图5所示，在盖部432的中心位置形成有用于使推顶构件42的棒状部421的后端部421a侧突出的贯通孔432a。

推顶构件42是由例如硬质树脂材料构成的独立的部件，如图4及图5所示，在该例中，一体地形成有与收纳空间431的形状对合的圆板状板部422和从该圆板状板部422的中心位置相对于该圆板状板部422垂直地直立的棒状部421。并且，该推顶构件42以圆板状板部422成为笔尖侧的方式插入于收纳部43的收纳空间431。

并且，在该实施方式中，在推顶构件42的圆板状板部422与盖部432之间设有用于对推顶构件42施力以使推顶构件42始终向收纳空间431的底部侧(笔尖侧)偏倚的弹性构件。在该例中，如图4及图5所示，比推顶构件42的圆板状板部422的直径小的卷绕直径且具有比棒状部421的直径大的卷绕线的螺旋弹簧44作为该弹性构件而卷缠地配置于棒状部421。

并且，盖部432以闭塞收纳空间431的方式安装于收纳部43，从而使推顶构件42的棒状部421的后端部421a侧通过贯通孔432a向收纳部43的外部突出，并利用螺旋弹簧44使圆板状板部422侧向笔尖侧弹性地偏倚。

如图4所示，笔压检测部5保持于支架部13。支架部13也保持与笔压检测部5的端子进行电连接的印制基板14。在该例中，笔压检测部5通过检测电容器的静电电容的变化来检测笔压，电容器由具有导电性的弹性体51、金属端子构件52、以及设置在弹性体51与金属端子构件52之间的电介质53构成。

弹性体51如图4所示，在电介质53侧具备曲面的炮弹型，在与电介质53接触的一侧的相反侧设置的嵌合部51a嵌合有推顶构件42的棒状部421的后端部421a。

由于在结合部4的嵌合凹部41嵌合有自动铅笔的替芯3的后端部3b，因此在向该自动铅笔的替芯3的笔尖3a侧施加压力(笔压)时，该压力经由结合部4的推顶构件42向笔压检测部5的弹性体51施加。于是，炮弹型的弹性体51的前端曲面被按压于电介质53，弹性体51与电介质53的接触面积根据被施加的压力而变化，由弹性体51、金属端子构件52以及电介质53构成的电容器的静电电容变化。因此，能够根据该静电电容的变化来检测笔压。在该实施方式的电子笔1中，该笔压的信息作为谐振电路的谐振频率的变化向位置检测装置传递。

支架部13具备从笔尖侧观察时按照弹性体51、电介质53、金属端子构件52的顺序在轴心方向上排列地收纳的保持部131。而且，支架部13具备载置并保持印制基板14的基板载置台部132。并且，在保持部131保持的构成电容器的2个电极的弹性体51、金属端子构件52、印制基板14之间进行所需的电连接。

并且，在该实施方式中，虽然图示省略，但是在该印制基板14与印制基板11之间进行所需的电连接，在由线圈8和印制基板11的电容器构成的谐振电路还并联有由笔压检测部5构成的电容器。

在支架部13的后端部的端面接合并安装有后端闭塞盖15。并且，支架部13收纳于具备收纳该支架部13的收纳空间16a的圆筒状的支架收纳体16内。并且，后端闭塞盖15的周端缘接合于支架收纳体16的后端端面。由此，构成对笔压检测部5及印制基板14进行保持的支架部13收纳固定于支架收纳体16的收纳空间16a内的单元部件。

并且，在笔压检测部5的弹性体51的嵌合部51a嵌合有结合部4的推顶构件42的棒状部421的后端部421a，由此将结合部4结合于支架收纳体16收纳的支架部13。

如图1及图4所示，支架收纳体16的轴心方向的长度从外侧壳体21的后端侧延长至替芯保护筒7的突缘部7b的端面及内侧壳体22的后端侧端面的位置。并且，如图4所示，支架收纳体16的笔尖侧的端部被夹持于在外侧壳体21的内壁设置的突部21b与替芯保护筒7的突缘部7b的端面及内侧壳体22的后端侧端面之间，由此在壳体2内被固定成无法沿轴心方向移动。

图6是图1的A-A线剖视图，是在结合部4与笔压检测部5之间的位置处剖切时的剖视图。如该图6的剖视图及图5所示，在该例中，如图5所示，从结合部4的形成与自动铅笔的替芯3的后端部3b嵌合的嵌合凹部41的部分形成有在与轴心方向正交的方向上突出的按压承受部45a及45b。该按压承受部45a及45b构成为比支架收纳体16突出，从而能够承受构成芯体部按压控制部的敲击式按压构件6的结合部按压部6b引起的按压。

因此，如图4及图6所示，在支架收纳体16的笔尖侧形成有对于结合部4的按压承受部45a及45b的部分进行避让的狭缝部16b及16c，通过该狭缝部16b及16c，使结合部4的按压承受部45a及45b比支架收纳体16向外方突出。

并且，在如以上所述构成的支架收纳体16的外侧覆盖有敲击式按压构件6。敲击式按压构件6包含敲击操作用突出部6a和结合部按压部6b。敲击操作用突出部6a从外侧壳体21的后端侧的开口21a突出。结合部按压部6b构成为筒状，构成为在其中空部内收纳支架收纳体16，并且其笔尖侧的端缘与结合部4的按压承受部45a及45b触抵。

另外，敲击式按压构件6构成为至少在后述的用于使自动铅笔的替芯3的芯的伸出机构动作的轴心方向的移动中，不会受到支架收纳体16的存在的干扰而能够在轴心方向上移动。即，敲击式按压构件6构成为，能够以敲击操作引起的力完全不对在收纳于支架收纳体16的支架部13保持的笔压检测部5施加的状态进行滑动移动。

如图4所示，在敲击式按压构件6的敲击操作用突出部6a与结合部按压部6b的连结部形成有阶梯部6c，该阶梯部6c在开口21a处与外侧壳体21卡合，仅敲击操作用突出部6a从开口21a突出，结合部按压部6b构成为不会从壳体2的内部冒出。

并且，敲击操作用突出部6a的内部为中空部，在该中空部与支架收纳体16的后端侧的后端闭塞盖15之间设有复位用螺旋弹簧17。通过该复位用螺旋弹簧17，对敲击操作用突出部6a以始终与后端闭塞盖15分离的方式进行弹性施力。需要说明的是，为了复位用螺旋弹簧17的定位而在后端闭塞盖15的敲击操作用突出部6a侧的面的中央形成有突部15a。

在电子笔1的组装时，在支架收纳体16收纳保持有笔压检测部5及印制基板14的支架部13，相对于通过后端闭塞盖15而结合的单元，结合部4的推顶构件42的棒状部421的后端部421a嵌合于笔压检测部5的弹性体51的嵌合部，由此结合部4结合于支架部13及支架收纳体16，然后，敲击式按压构件6从后端闭塞盖15覆盖于所述单元。并且，在将这些构件收纳于外侧壳体21内的状态下，外侧壳体21与内侧壳体22嵌合。

于是，如前所述，成为支架收纳体16的笔尖侧的端面与内侧壳体22的后端侧端面及替芯保护筒7的突缘部7b的端面触抵的状态，并且成为支架收纳体16的笔尖侧夹持在内侧壳体22的后端侧端面及替芯保护筒7的突缘部7b的端面与外侧壳体21的突部21b之间的状态，支架收纳体16卡定于壳体2内。

并且，在该状态下，自动铅笔的替芯3从其后端部3b侧插入于铁氧体芯9的贯通孔9a，自动铅笔的替芯3贯通铁氧体芯9及替芯保护筒7，所述后端部3b嵌合于结合部4的嵌合凹部41。因此，在该例的电子笔1中，自动铅笔的替芯3成为能够更换可能的构造。

在装配了自动铅笔的替芯3之后，将笔尖套筒23螺合于内侧壳体22。通过以上所述，该实施方式的电子笔1完成。并且，在该电子笔1中，当敲击式按压构件6的敲击操作用突出部6a由使用者进行按下操作时，如图4(B)所示，通过敲击式按压构件6的结合部按压部6b而结合部4进行滑动移动，由此向与该结合部4嵌合的自动铅笔的替芯3传递该按压操作，从而自动铅笔的替芯3的芯的伸出机构发挥作用，使书写用芯30从笔尖3a突出。

[自动铅笔的替芯3的芯的伸出机构]

接下来，关于自动铅笔的替芯3的芯的伸出机构，参照图2(A)及(B)的放大图进行说明。需要说明的是，图2(A)示出书写用芯30未伸出的状态，而且，图2(B)示出书写用芯30伸出的状态。

如图2(A)及(B)所示，自动铅笔的替芯3具有自动铅笔的书写用芯30例如石墨芯通过伸出机构32从芯插通管31的前端部的笔尖3a的开口伸出的结构。芯插通管31与芯收容管33嵌合。伸出机构32由在芯收容管33的前端设置的锁紧圈321、夹头322、滑动管323以及弹簧324构成。

滑动管323具备外径与芯收容管33的外径相等的大径部323a和外径比芯收容管33的中空部的直径稍小的小径部323b。滑动管323的小径部323b的一部分插入到芯收容管33内。并且，在滑动管323的小径部323b的前端侧安装有夹头322。

在滑动管323的小径部323b的未插入于芯收容管33内的部分配设有弹簧324。通过该弹簧324，滑动管323及夹头322始终相对于芯插通管31及芯收容管33而被向笔尖3a的相反侧弹性施力。

夹头322是对石墨芯等书写用芯30进行把持的结构，其笔尖3a侧的端部322a设为外径比其他的部分大的大径部，如图2(A)及(B)所示，与在芯收容管33的前端设置的锁紧圈321卡合，滑动管323及夹头322无论弹簧324的弹性位移力如何，都以图2(A)的状态或图2(B)的状态进行卡定。

滑动管323的大径部323a延长至自动铅笔的替芯3的与笔尖3a相反侧的端部，该滑动管323的大径部323a的端部成为后端部3b。

因此，如上所述，当敲击式按压构件6的敲击操作用突出部6a由利用者以敲击式按压而向笔尖3a侧施加按压力时，经由结合部4向滑动管323施加使其向笔尖3a侧位移的按压力。并且，通过该按压力，滑动管323相对于芯插通管31及芯收容管33而向笔尖3a侧滑动，通过夹头322而石墨芯等书写用芯30伸出该滑动的量。

这种情况下，如图2(A)及(B)所示，在夹头322的端部322a未把持书写用芯30的图2(A)的状态与夹头322的端部322a把持书写用芯30的图2(B)的状态下，夹头322的端部322a的外径相差书写用芯30的粗细的量。因此，如图2(A)及(B)所示，夹头322的端部322a相对于锁紧圈321的卡合位置不同，夹头322的端部322a的笔尖3a侧的端缘的位置相差Δd。因此，如图2(A)及(B)所示，滑动管323相对于芯收容管33接近Δd，作为自动铅笔的替芯3的整体而成为缩短Δd的状态。

然而，在该实施方式中，即使这样自动铅笔的替芯3的长度在芯伸出时与非伸出时不同，通过后述的敲击操作时的结合部4的动作，也能使得其影响不被操作者感受到。

另外，如前所述，在该实施方式中，该伸出时的向敲击式按压构件6的按压力未向笔压检测部5施加，而经由结合部4向自动铅笔的替芯3的后端部3b传递。

因此，根据上述的实施方式的电子笔1，仅仅是来自自动铅笔的替芯3的笔尖3a的笔压作用于笔压检测部5，来自笔尖的相反侧的、向敲击式按压构件6的敲击操作用突出部6a的按压产生的对自动铅笔的替芯3的芯的伸出机构的压力未施加给笔压检测部5，因此能够减轻笔压检测部5的劣化。

[与电子笔1一起使用的位置检测装置中的位置检测及笔压检测用的电路结构]

接下来，关于上述的实施方式的电子笔1的指示位置的检测及进行向电子笔1施加的笔压的检测的位置检测装置500的电路结构例及其动作，参照图7进行说明。

如图7所示，电子笔1具备卷绕于铁氧体芯9的线圈8、由笔压检测部5构成的可变容量电容器5C、配设于印制基板11的电容器11C并联连接的谐振电路。

另一方面，在位置检测装置500，将X轴方向环形线圈组511与Y轴方向环形线圈组512层叠而形成位置检测线圈510。各环形线圈组511、512例如分别由n、m根的矩形的环形线圈构成。构成各环形线圈组511、512的各环形线圈等间隔地并列而依次重合地配置。

另外，在位置检测装置500设有将X轴方向环形线圈组511及Y轴方向环形线圈组512连接的选择电路513。该选择电路513依次选择2个环形线圈组511、512中的一个环形线圈。

此外，在位置检测装置500设有振荡器521、电流驱动器522、切换连接电路523、接收放大器524、检波器525、低域滤波器526、取样保持电路527、A/D转换电路528、同步检波器529、低域滤波器530、取样保持电路531、A/D转换电路532以及处理控制部533。处理控制部533由微型计算机构成。

振荡器521产生频率f0的交流信号。并且，振荡器521将产生的交流信号向电流驱动器522和同步检波器529供给。电流驱动器522将从振荡器521供给的交流信号转换成电流而向切换连接电路523送出。切换连接电路523按照来自处理控制部533的控制，来切换将通过选择电路513选择的环形线圈连接的连接处(发送侧端子T、接收侧端子R)。该连接处中，在发送侧端子T连接电流驱动器522，在接收侧端子R连接接收放大器524。

在通过选择电路513选择的环形线圈产生的感应电压经由选择电路513及切换连接电路523向接收放大器524传送。接收放大器524将从环形线圈供给的感应电压放大，向检波器525及同步检波器529送出。

检波器525对在环形线圈产生的感应电压即接收信号进行检波，向低域滤波器526送出。低域滤波器526具有远低于前述的频率f0的截止频率，将检波器525的输出信号转换成直流信号向取样保持电路527送出。取样保持电路527保持低域滤波器526的输出信号的规定的定时，具体而言接收期间中的规定的定时的电压值，并向A/D(Analog to Digital)转换电路528送出。A/D转换电路528将取样保持电路527的模拟输出转换成数字信号，向处理控制部533输出。

另一方面，同步检波器529以来自振荡器521的交流信号对接收放大器524的输出信号进行同步检波，将与它们之间的相位差对应的等级的信号向低域滤波器530送出。该低域滤波器530具有远低于频率f0的截止频率，将同步检波器529的输出信号转换成直流信号而向取样保持电路531送出。该取样保持电路531保持低域滤波器530的输出信号的规定的定时的电压值，并向A/D(Analog to Digital)转换电路532送出。A/D转换电路532将取样保持电路531的模拟输出转换成数字信号，向处理控制部533输出。

处理控制部533对位置检测装置500的各部进行控制。即，处理控制部533对于选择电路513的环形线圈的选择、切换连接电路523的切换、取样保持电路527、531的定时进行控制。处理控制部533基于来自A/D转换电路528、532的输入信号，从X轴方向环形线圈组511及Y轴方向环形线圈组512以一定的发送持续时间(连续发送区间)发送电波。

在X轴方向环形线圈组511及Y轴方向环形线圈组512的各环形线圈，通过从电子笔1发送(反馈)的电波而产生感应电压。处理控制部533基于在该各环形线圈产生的感应电压的电压值的等级来算出电子笔1的X轴方向及Y轴方向的指示位置的坐标值。而且，处理控制部533基于与发送的电波和接收的电波的相位差对应的信号的等级来检测笔压。

这样，在位置检测装置500中，通过处理控制部533来检测接近的电子笔1的位置。并且，通过对接收到的信号的相位进行检测，能得到电子笔1的笔压值的信息。

[关于实施方式的电子笔1中的敲击操作时的结合部4的动作]

关于由使用者对以上说明的实施方式的电子笔1进行用于使书写用芯30从自动铅笔的替芯3伸出的敲击操作时的动作，以下，以结合部4的动作为中心进行说明。

图8是为了便于与图10所示的例子的比较，未设置该实施方式的电子笔1中的前端帽构件24，将假定自动铅笔的替芯3的笔尖3a从壳体2的笔尖侧的开口突出的情况时的结构简化表示的图。而且，图9是将具有前端帽构件24的上述的实施方式的电子笔1的结构简化表示的图。以下，参照图4及图8以及图9来说明电子笔1的动作。

图4(A)及图8(A)以及图9(A)所示的状态是对电子笔1未进行用于使书写用芯30从自动铅笔的替芯3伸出的敲击操作时的状态。此时，通过螺旋弹簧44，推顶构件42中圆板状板部422按压于收纳部43的底部，成为使结合部4向笔尖侧弹性地偏倚的状态。

在该状态下，如上所述，在敲击式按压构件6的敲击操作用突出部6a由使用者进行了敲击按下操作时，如图4(B)及图8(B)以及图9(B)所示，结合部4向笔尖3a侧滑动移动，因此，自动铅笔的替芯3的滑动管323相对于芯收容管33滑动移动，通过芯的伸出机构而书写用芯30伸出。

在该状态下，如图4(B)及图8(B)以及图9(B)所示，在结合部4的收纳部43中，推顶构件42的圆板状板部422与收纳部43的盖部432之间的螺旋弹簧44成为收缩的状态，在推顶构件42的圆板状板部422与收纳部43的底部之间产生间隙gs(参照图9(B))。

从该状态开始，使用者解除对敲击操作用突出部6a的按下操作时，通过螺旋弹簧17而敲击操作用突出部6a复位成原来的状态(图4(A)及图8(A)以及图9(A)的状态)。此时，在结合部4的收纳部43，收缩的螺旋弹簧44弹性地伸长复位，通过螺旋弹簧44而推顶构件42将圆板状板部422没有间隙gs地按压于收纳部43的底部，复位成使结合部4向笔尖侧弹性地偏倚的状态，间隙gs消失。

如以上所述，在该实施方式中，如图8(C)以及图9(C)所示，即使由于书写用芯30伸出而自动铅笔的替芯3的全长缩短，也不会产生结合部4的收纳部43的收纳空间431的底部与推顶构件42的圆板状板部422之间的间隙。因此，如图8(C)以及图9(C)所示，在书写用芯30从电子笔1的笔尖侧突出的情况下，即便使用者想要书写而将书写用芯30按压于纸面，也不会产生开头所述那样的书写用芯30缩入的事态。

并且，自动铅笔的替芯3在书写用芯30暂时伸出而全长缩短之后，其全长不会进一步缩短，因此即使之后存在敲击按下操作，在该敲击按下操作解除之后，也成为图8(C)以及图9(C)的状态，在该状态下，即便向书写用芯30的前端施加压力，也不会产生自动铅笔的替芯3向后端侧缩入那样的动向。

并且，在该实施方式中，如图9(C)所示，由于通过前端帽构件24覆盖自动铅笔的替芯3的笔尖3a，因此即便如上所述由于书写用芯30伸出而自动铅笔的替芯3的全长缩短，向后端侧稍缩入，从外部也观察不到该自动铅笔的替芯3的笔尖3a的变化。

因此，在该实施方式的电子笔1中，不仅是书写公开时的感触，而且在观察方面，也能够避免使用者感受到从自动铅笔的替芯3伸出的书写用芯或笔尖缩入的情况。

[其他的实施方式或变形例]

需要说明的是，在上述的实施方式中，由笔压检测部检测到的笔压信息与来自信号送出部的位置检测用信号一起送出，但也可以在电路基板的电路载置部设置例如蓝牙(注册商标)规格的无线发送部，与位置检测用信号另行地将笔压信息通过该无线发送部向位置检测装置发送。

另外，在上述的实施方式的电子笔中，芯体部设为具备芯的伸出机构的自动铅笔的替芯，但是芯体部并不局限于自动铅笔的替芯，也可以如开头叙述那样为通过例如敲击式而压出笔尖的圆珠笔的替芯。

另外，上述的实施方式的笔压检测部使用了利用2个电极夹持电介质的结构，但也可以是例如由作为通过MEMS(Micro Electro Mechanical System)技术制作的半导体器件而构成的可变容量电容器所形成的压力感知芯片封入于例如立方体或长方体的箱型的封装体内的结构。

此外，在上述的实施方式中，笔压检测部使用了根据笔压而静电电容可变的可变容量电容器，但只要是使谐振电路的谐振频率变化的变化元件即可，当然也可以是电感值、电阻值可变的结构。

需要说明的是，在上述的实施方式中，作为芯体部按压控制部的例子的敲击式按压构件6的敲击操作用突出部6a从电子笔1的壳体2的后端侧突出而承受轴心方向的敲击操作，但也可以将敲击操作用突出部从壳体2的侧周面突出地设置，承受与轴心方向正交的方向的敲击操作，并设置将该敲击操作用突出部承受的与轴心方向正交的方向的力改变为轴心方向的力而向结合部4的按压承受部45a及45b传递的构件。

需要说明的是，在以上的实施方式中，在与位置检测装置一起使用的电子笔的情况下适用了本发明，但是在不与位置检测装置一起使用而具备自动铅笔或圆珠笔的功能且具备笔压检测部的作为书写用具的触控笔中也可以适用本发明。

Claims (14)

1.一种触控笔，其特征在于，具备：

筒状的壳体；

芯体部，收纳于所述筒状的壳体内；

压力检测部，收纳于所述壳体内，用于检测从所述壳体的轴心方向的一方的开口侧向所述芯体部施加的压力；

结合部，与所述芯体部的所述开口侧的相反侧嵌合，具备将所述压力向所述压力检测部传递的功能；及

芯体部按压控制部，根据来自外部的操作，对所述结合部进行按压控制，以呈现出以使所述芯体部的所述开口侧的相反侧向所述开口侧位移的方式对所述芯体部的所述开口侧的相反侧进行按压的状态和将所述按压的状态解除的状态，

所述结合部具备：

按压承受部，承受所述芯体部按压控制部控制产生的所述按压；

推顶构件，所述轴心方向的一端侧与所述压力检测部嵌合；

嵌合部，与所述芯体部的所述开口侧的相反侧嵌合；

收纳部，将所述推顶构件的所述轴心方向的一端侧的相反侧的另一端侧收纳成能够在所述轴心方向上移动；及

弹性构件，配设在所述收纳部内，对所述推顶构件的所述另一端侧施力，以使所述推顶构件的所述另一端侧在所述收纳部内始终向所述壳体的轴心方向的所述一方的开口侧弹性地偏倚。

2.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，

在所述推顶构件的所述另一端侧形成有在与轴心方向正交的方向上突出的突缘部，并且，

所述结合部的所述收纳部的所述压力检测部侧由盖部闭塞，该盖部具有能够供所述推顶构件的所述一端侧插通的贯通孔，

所述弹性构件设置在所述推顶构件的所述突缘部与所述收纳部的所述盖部之间。

3.根据权利要求2所述的触控笔，其特征在于，

所述弹性构件是螺旋弹簧。

4.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，

所述芯体部按压控制部构成为，以不向所述压力检测部施加压力的方式将所述结合部的所述按压承受部向所述开口侧按压。

5.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，

所述触控笔具备来自所述外部的操作用的敲击部，

所述芯体部按压控制部根据所述敲击部的敲击操作而对所述结合部进行按压控制。

6.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，

所述芯体部具备自动铅笔机构，该自动铅笔机构具备根据来自所述外部的操作而使书写用芯伸出的机构。

7.根据权利要求6所述的触控笔，其特征在于，

在所述壳体的所述轴心方向的所述一方的开口侧设有金属制的笔尖构件，该笔尖构件使从构成所述芯体部的所述自动铅笔机构的笔尖部伸出的所述书写用芯插通而向外部突出。

8.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，

所述触控笔具备收纳于所述壳体内的筒状的内部壳体，

所述芯体部在使与所述开口侧的相反侧的所述结合部嵌合的一侧相对于所述内部壳体突出的状态下，以能够在轴心方向上移动的状态收纳于所述内部壳体内，

在所述内部壳体与所述结合部之间设有以使所述内部壳体与所述结合部在所述轴心方向上相互分离的方式弹性地偏倚的第二弹性构件。

9.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，

所述笔压检测部具备：导体构件，供所述结合部的所述推顶构件嵌合；电介质，与所述导体构件的所述嵌合侧的相反侧抵接；以及端子构件，与所述导体构件夹持所述电介质，

所述电介质与所述导体构件的接触面积根据通过所述推顶构件施加的压力而变化，由此作为由夹持所述电介质的所述导体构件和所述端子构件构成的电容器的静电电容的变化而检测所述压力。

10.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，

所述笔压检测部收纳有压敏芯片作为封装体部件，该压敏芯片包含根据通过所述推顶构件施加的压力而使静电电容变化的MEMS元件。

11.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，

在所述壳体的所述轴心方向的一方的开口侧设置有卷绕于磁性体芯的线圈，并且在所述磁性体芯设置有轴心方向的贯通孔，

所述芯体部的所述开口侧插通所述磁性体芯的所述贯通孔。

12.根据权利要求11所述的触控笔，其特征在于，

在所述线圈并联连接电容器而构成与位置检测传感器之间进行信号的收发的谐振电路。

13.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，

在所述壳体的一方的开口侧设置有导体，并且在所述壳体内设置有信号发送电路，来自所述信号发送电路的信号通过所述导体向外部送出。

14.根据权利要求13所述的触控笔，其特征在于，

所述芯体部具备用于将来自所述信号发送电路的信号送出的所述导体。