JP2009105290A

JP2009105290A - 可変容量コンデンサ、位置指示器及び座標入力装置

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Publication number: JP2009105290A
Application number: JP2007276930A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Fukushima; 康幸福島; Hiroyuki Fujitsuka; 広幸藤塚
Original assignee: Wacom Co Ltd
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 2007-10-24
Filing date: 2007-10-24
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2027-10-24
Also published as: JP4910215B2

Abstract

【課題】可変容量コンデンサの構成を簡略化すると共に誘電体と電極を確実に接触させる。
【解決手段】開口部２２と主面部２３を有する筐体１５に誘電体１６を収納する。誘電体１６の第１の面部２８と第２の面部２９を貫通する孔と筐体１５の主面部２３に設けた貫通孔に、一端部が筐体１５の主面部２３から筐体１５の外側に突出させて導電ピン１７を挿入する。そして、リード電極１８の接触部３２を誘電体１６の第２の面部２９と筐体１５の主面部２３の間に介在させると共に、端子片３３を筐体１５の主面部２３から外側に突出させる。また、導電性弾性部材１９を、誘電体１６の第１の面部２８に近接して設ける。更に、リード電極１８の接触部３２または誘電体１６を付勢して、誘電体１６の第２の面部２９とリード電極１８の接触部３２を接触させる付勢部材２１を設ける。これにより、誘電体と電極を確実に接触することができ、良好な筆圧特性を得ることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、筆圧検出部として用いられる可変容量コンデンサ、その可変容量コンデンサを有する位置指示器及びこの位置指示器を備えて構成される座標入力装置に関するものである。

近年、パーソナルコンピュータ等の入力デバイスとして座標入力装置が用いられている。この座標入力装置は、例えば、ペン型に形成された位置指示器と、この位置指示器を用いて、ポインティング操作や文字及び図等の入力を行う入力面を有する位置検出装置から構成されている。

そして、位置指示器の筆圧検出部には、従来から特許文献１に記載されているような可変容量コンデンサが用いられている。この特許文献１に記載された可変容量コンデンサは、誘電体の一の面に取り付けられた第１の電極と、誘電体の他の面側に配置された可撓性を有する第２の電極を有している。そして、第２の電極と誘電体の他の面との間をその一部を除いてわずかな間隔だけ隔離する手段と、第２の電極と誘電体との間に相対的な圧力または変位を加える手段を備えている。

図１９に、特許文献１に開示される可変容量コンデンサの具体的な構成を示す。
この可変容量コンデンサ２００は、略円盤状の誘電体２０１と、誘電体２０１の一の面２０１ａに取り付けられた第１の電極２０２と、誘電体２０１の他の面２０１ｂ側に配置された第２の電極２０３等を有している。第２の電極２０３は、可撓性を有しており、リング状のスペーサ２０４を介して誘電体２０１の他の面２０１ｂ側に配設されている。また、第２の電極２０３における誘電体２０１と反対側には、弾性体２０５を介して棒状の芯体２１０が設けられている。

第１の電極２０２の一面側には、第１の端子２０６が設けられている。第１の端子２０６は、円盤状のフランジ部２０６ａと、このフランジ部２０６ａの一面の略中央から延在するリード部２０６ｂから構成されている。フランジ部２０６ａは、筆圧が加わったときに第１の電極２０２の一面に接触し、該第１の電極２０２と電気的に接続される。

第２の電極２０３の端部には、第２の端子２０７が設けられている。第２の端子２０７は、第１の端子２０６と同様に、円盤状のフランジ部２０７ａと、このフランジ部２０７ａの一面の略中央から延在するリード部２０７ｂから構成されている。フランジ部２０７ａは、筆圧が加わったときに第２の電極２０３の一面の端部に接触し、該第２の電極２０３と電気的に接続される。

このような構成を有する可変容量コンデンサ２００は、芯体２１０に圧力または変位が全く加わらない状態（初期状態）では、図１９Ａに示すように、誘電体２０１の他の面２０１ｂと第２の電極２０３の間にスペーサ２０４により、わずかな間隔が形成される。なお、図１９Ｂに示すように、芯体２１０に圧力が加わると、第２の電極２０３が誘電体２０１の他の面２０１ｂに接触する。そして、この第２の電極２０３と誘電体２０１の他の面２０１ｂの接触面積が増加すると、第１及び第２の端子２０６，２０７間の容量値が増加する。その結果、第１及び第２の端子２０６，２０７間の容量値の変化を検出することにより、芯体２１０に加わる圧力（筆圧）が検出される。

特開平４−９６２１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された可変容量コンデンサでは、図１９に示すように、第２の電極と誘電体との間をその一部を除いてわずかな間隔だけ隔離する手段として、リング状のスペーサや可撓性を有する第２の電極等が必要であった。そのため、部品点数が多くなり、可変容量コンデンサの組み立てが複雑になる、という問題があった。更に、誘電体が組立時や使用時に傾いたりすると、第１の電極または第２の電極が確実に誘電体の一または他の面に接触されないため、位置指示器の筆圧特性に悪影響を与える、という問題もあった。

本発明の目的は、上述の問題点を考慮し、可変容量コンデンサの構成を簡略化すると共に誘電体と電極を確実に接触することができる可変容量コンデンサを提供することにある。

本発明の可変容量コンデンサは、一面が開口された開口部と、開口部と対向し、貫通孔が設けられた主面部を有する中空の筐体と、この筐体に収納されると共に、第１の面部とこの第１の面部と対向する第２の面部を貫通する孔を有する誘電体と、この誘電体の孔と筐体の主面部に設けた貫通孔とを挿入し、一端が筐体の主面部から筐体の外側に突出し、かつ他端が誘電体の第１の面部に当接するピンヘッド部を有する導電ピンと、誘電体の第２の面部と筐体の主面部の間に介在される接触部と、筐体の主面部から筐体の外側に突出する端子片と、を有するリード電極と、誘電体の第１の面部に近接して設けられる導電性弾性部材と、を備えている。そして、リード電極の接触部または誘電体を付勢して、誘電体の第２の面部とリード電極の接触部を接触させる付勢部材を設けたことを特徴とする。

本発明の位置指示器は、外装部として形成されるケースと、このケースに収納され、かつケースの外側に突出する指示部を有する棒状の芯体と、この芯体が押圧されることにより圧力を検出する可変容量コンデンサと、を備えている。
この可変容量コンデンサは、上述したとおりのものであり、一面が開口された開口部と、開口部と対向し、貫通孔が設けられた主面部を有する中空の筐体と、この筐体に収納されると共に、第１の面部とこの第１の面部と対向する第２の面部を貫通する孔を有する誘電体と、この誘電体の孔と筐体の主面部に設けた貫通孔とを挿入し、一端が筐体の主面部から筐体の外側に突出し、かつ他端が誘電体の第１の面部に当接するピンヘッド部を有する導電ピンと、誘電体の第２の面部と筐体の主面部の間に介在される接触部と、筐体の主面部から筐体の外側に突出する端子片と、を有するリード電極と、誘電体の第１の面部に近接して設けられる導電性弾性部材と、を備えている。そして、リード電極の接触部または誘電体を付勢して、誘電体の第２の面部とリード電極の接触部を接触させる付勢部材を設けたことを特徴としている。

また、本発明の座標入力装置は、入力面を有する位置検出装置と、この入力面に対して位置を指示する位置指示器と、を備えている。位置指示器は、上述したとおりのものであり、外装部として形成されるケースと、このケースに収納され、かつケースの外側に突出する指示部を有する棒状の芯体と、この芯体に押圧されることにより圧力を検出する可変容量コンデンサと、から構成されている。
可変容量コンデンサは、上述したものと同様に、一面が開口された開口部と、開口部と対向し、貫通孔が設けられた主面部を有する中空の筐体と、この筐体に収納されると共に、第１の面部とこの第１の面部と対向する第２の面部を貫通する孔を有する誘電体と、この誘電体の孔と筐体の主面部に設けた貫通孔とを挿入し、一端が筐体の主面部から筐体の外側に突出し、かつ他端が誘電体の第１の面部に当接するピンヘッド部を有する導電ピンと、誘電体の第２の面部と筐体の主面部の間に介在される接触部と、筐体の主面部から筐体の外側に突出する端子片と、を有するリード電極と、誘電体の第１の面部に近接して設けられる導電性弾性部材と、を備えている。そして、リード電極の接触部または誘電体を付勢して、誘電体の第２の面部とリード電極の接触部を接触させる付勢部材を設けたことを特徴としている。

本発明の可変容量コンデンサ、位置指示器及び座標入力装置によれば、筆圧検出部となる可変容量コンデンサの構成を簡略化できるだけでなく、付勢部材によって誘電体と電極を確実に接触することができ、良好な筆圧特性を得ることができる。

以下、本発明の可変容量コンデンサ、位置指示器及び座標入力装置を実施するための実施形態について、図１〜１８を参照して説明する。

まず、本発明の第１の実施の形態について、図１〜図５を参照して説明する。図１は、本発明の位置指示器の実施形態を示す断面図であり、電磁誘導方式により図１７に示すような位置検出装置に対して位置を指示する位置指示器１を構成するものである。すなわち、位置指示器１は、位置検出装置から送信される特定周波数の電磁波に対して共振する共振回路を有しており、この共振回路で検出した共振信号を位置検出装置に送信することにより位置検出装置に対して位置を指示するようになっている。

図１に示すように、位置指示器１は、外装部を形成するケース２と、指示部３ａを有する芯体３と、位置検出用コイル４と、筆圧検出部として作用する可変容量コンデンサ５と、フェライトコア６と、電子部品が実装されたプリント基板７等を備えて構成されている。

ケース２は、一方が閉じられた有底の円筒状をなしている。このケース２は、軸方向に重ね合われて組立結合される第１のケース８と第２のケース９とから構成されている。第１のケース８は、軸方向の一端側が略円錐状をなしており、その先端に開口部１１を有している。そして、この第１のケース８の軸方向の他端は、開口している。

第２のケース９は、軸方向の一端が開口し、かつ他端が閉じられた円筒形をなしている。第１のケース８と第２のケース９は、同一軸線上に配置されて、接着剤や固定ねじ等の固着手段により固定されている。そして、第２のケース９に、電子部品が実装されたプリント基板７が接着剤や固定ねじ等の固着手段によって固定されており、第１のケース８には、フェライトコア６が収納されている。

フェライトコア６は、円筒形をなしており、その筒穴６ａに芯体３が貫通している。そして、フェライトコア６の軸方向の一端側から芯体３の指示部３ａが突出している。更に、フェライトコア６の外周には、共振回路を構成する位置検出用コイル４が巻回して装着されている。位置検出用コイル４の図示しない両端は、プリント基板７を介して電子部品に電気的に接続されている。

芯体３は、棒状の部材からなり、ペン先の役割を有する指示部３ａと、指示部３ａに連続する軸部３ｂから構成されている。この芯体３は、ケース２の軸方向に沿ってケース２内に収納されている。指示部３ａは、略円錐状をなしており、芯体３をケース２内に収納した際に、第１のケース８の開口部１１から外側に突出するようになっている。そして、軸部３ｂの他端には、芯ホルダ１２が取り付けられている。

次に、本発明の可変容量コンデンサの詳細を図２に従って説明する。図２は、本発明の可変容量コンデンサの第１の実施の形態を示す分解斜視図である。可変容量コンデンサ５は、加えられる圧力に対応して容量値を変化させるコンデンサで、筐体の一具体例を示すスリーブ部１５と、誘電体１６と、誘電体１６の両端間の電気的な導通を行う導電ピン１７と、プリント基板７の電子部品と電気的に接続されるリード電極１８と、導電性弾性部材１９と、付勢部材２１等から構成されている。

この図２に示すように、芯ホルダ１２は、略円筒形をなしており、その芯ホルダ１２の外周には、断面形状が略三角形状の２つの係合部１２ａ，１２ａが設けられている。また、芯ホルダ１２は、軸方向の一端から所定の長さにわたって切り欠いたスリット１２ｂが形成されている。そして、このスリット１２ｂ側から芯体３の軸部３ｂが筒孔に挿入される。

スリーブ部１５は、中空の略円筒形をなしており、その側面には二面を平行に切り欠くことによって二面幅部を有している。このスリーブ部１５は、軸方向の一端に一面が開口された開口部２２を有し、軸方向の他端には主面部２３を有している。開口部２２と対向する主面部２３には、リード電極１８の後述する２つの端子片３３，３３が貫通する２つの切り込み２４，２４と、略中心に導電ピン１７の一端部が貫通する貫通孔２５が設けられている。この主面部２３は、二面幅部と連続する２つの角部にそれぞれ溝部２６，２６が形成されている。そして、スリーブ部１５の側面部には、芯ホルダ１２の２つの係合部１２ａ，１２ａと係合する２つの係合受部２７，２７が設けられている。なお、このスリーブ部１５の材質としては、例えばエンジニアリングプラスチック等が挙げられる。

誘電体１６は、薄い略直方体をなしており、その角部は面取りされている。そして、この誘電体１６は、略四角形の第１の面部２８と、この第１の面部２８と対向する第２の面部２９を有している。更に、この誘電体１６は、第１の面部２８と第２の面部２９を貫通する孔３０が設けられている。第１の面部２８には、孔３０の縁に、孔３０の直径よりも大きな直径を有する座グリ穴が設けられている。図４及び図５に示すように、誘電体１６は、第２の面部２９をスリーブ部１５の主面部２３側に向けてスリーブ部１５内に収納される。

導電ピン１７は、細い棒状をなしており、軸方向の他端に円盤状のピンヘッド部３１を有している。ピンヘッド部３１は、導電ピン１７を誘電体１６の孔３０に挿入した際に、第１の面部２８に設けた座グリ穴に挿入される。そして、この導電ピン１７の一端部は、プリント基板７の図示しない接点部に例えば抵抗溶接や超音波溶接等によって接続される。これにより、導電ピン１７は、プリント基板７の電子部品と電気的に接続される。

リード電極１８は、平板状をなす接触部３２と、２つの端子片３３，３３を有している。接触部３２は、誘電体１６の第２の面部２９と略等しい大きさに設定されている。また、接触部３２は、略中心に導電ピン１７が挿通する開口穴３４を有している。２つの端子片３３，３３は、接触部３２の対向する二辺から略垂直をなして連続して形成されている。このリード電極１８の材質としては、例えばチタン銅に銀メッキを施したもの等が挙げられる。

また、リード電極１８は、２つの端子片３３，３３をスリーブ部１５の主面部２３に設けた２つの切り込み２４，２４に挿通させて、スリーブ部１５の内部に収納される。そして、２つの端子片３３，３３は、プリント基板７の図示しない接点部に例えば抵抗溶接や超音波溶接等によって接続される。これにより、リード電極１８は、プリント基板７の電子部品と電気的に接続される。

導電性弾性部材１９は、砲弾型をなしており、円柱部が芯ホルダ１２の筒穴に収納される。このようにして、導電性弾性部材１９は、芯ホルダ１２を介して芯体３の軸方向の他端部に取り付けられる。

付勢部材２１は、結合部材の一具体例を示すハトメ３６と、ばね部材３７から構成されている。ハトメ３６は、円筒部３６ａと、その軸方向の一端部にフランジ部３６ｂを有している。このハトメ３６の筒穴に、導電ピン１７の一端部を挿入して、円筒部３６ａの側面を潰してかしめることにより、導電ピン１７とハトメ３６が結合される。

ばね部材３７は、略コの字型をなす板ばねである。ばね部材３７は、略長方形をなす平面部３７ａと、この平面部３７ａの長手方向の一端から略垂直をなして連続する第１の脚部３７ｂと、平面部３７ａの長手方向の他端から略垂直をなして連続する第２の脚部３７ｃを有している。平面部３７ａは、略中央に導電ピン１７が貫通する開口穴３８を有している。２つの脚部３７ｂ，３７ｃは、互いに対向しており、スリーブ部１５の主面部２３に設けた２つの溝部２６，２６に挿入される。ばね部材３７の材質としては、弾性を有するものであれば良く、例えばチタン銅や、ステンレス鋼等の金属が挙げられる。

なお、この実施の形態では、ばね部材３７を略コの字型をなす板ばねを適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、コイルばね等その他各種の弾性を有する部材を用いてもよい。

このような構成を有する可変容量コンデンサ５は、例えば次のようにして組み立てられる。以下、当該可変容量コンデンサ５の組み立てについて、図２〜図５を参照して説明する。図３は、本発明の可変容量コンデンサの第１の実施の形態を示す斜視図、図４は、本発明の可変容量コンデンサの第１の実施の形態にかかる導電ピンと結合部を固定する前の状態を示す図、図５は、導電ピンと結合部とを固定した後の状態を示す図である。

まず、図２に示すように、スリーブ部１５の主面部２３の２つの切り込み２４，２４にリード電極１８の２つの端子片３３，３３を挿通させて、リード電極１８をスリーブ部１５内に収納する。次に、誘電体１６の第２の面部２９とリード電極１８の接触部３２が近接するように、誘電体１６をスリーブ部１５内に収納する。これにより、リード電極１８の接触部３２が、誘電体１６とスリーブ部１５の主面部２３の間に介在される。

次に、導電ピン１７を、誘電体１６の第１の面部２８側から孔３０に挿入し、リード電極１８の開口穴３４及びスリーブ部１５の主面部２３の貫通孔２５に挿通する。その結果、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、導電ピン１７の一端部は主面部２３の貫通孔２５から外側に突出し、ピンヘッド部３１は誘電体１６の第１の面部２８に設けた座グリ穴に挿入されると共に、座グリ穴の底面に当接する。

次に、図４Ｂに示すように、ばね部材３７の第１及び第２の脚部３７ｂ，３７ｃを主面部２３の２つの溝部２６、２６に挿入して、ばね部材３７をスリーブ部１５に取り付ける。このとき、ばね部材３７の平面部３７ａに設けた開口穴３８から、導電ピン１７の一端部が突出する。そして、ハトメ３６のフランジ部３６ｂとばね部材３７の平面部３７ａが近接するように、ハトメ３６の筒穴に導電ピン１７を挿通させる。

そして、図５に示すように、ハトメ３６を、ばね部材３７の弾性力に抗して、ばね部材３７の平面部３７ａとスリーブ部１５の主面部２３が接触するようにばね部材３７を押圧する。この状態で、図５Ｂに示すように、ハトメ３６の円筒部３６ａの側面を潰してかしめ、導電ピン１７とハトメ３６を結合させる。すると、ばね部材３７の弾性力により、導電ピン１７がスリーブ部１５の主面部２３から外側（離れる方向）に引っ張られる。

このとき、導電ピン１７の他端部に設けたピンヘッド部３１は、誘電体１６の第１の面部２８に設けた座グリ穴の底面に当接している。よって、導電ピン１７が外側に引っ張られると、ピンヘッド部３１が誘電体１６をスリーブ部１５の主面部２３側に付勢する。ここで、誘電体１６と主面部２３との間には、リード電極１８の接触部３２が介在されているので、このリード電極１８の接触部３２も誘電体１６と共にスリーブ部１５の主面部２３側に付勢されている。そのため、誘電体１６の第２の面部２９とリード電極１８の接触部３２を確実に接触させることができる。この結果、誘電体１６とリード電極１８の接触不良を防止することができ、可変容量コンデンサ５の筆圧特性を向上させることができる。

次に、導電性弾性部材１９を取り付けた芯ホルダ１２を、開口部２２側からスリーブ部１５内に挿入する。そして、図５Ｃに示すように、芯ホルダ１２の係合部１２ａとスリーブ部１５の係合受部２７を係合させる。すると、導電性弾性部材１９のドーム状をなす先端部が、誘電体１６の第１の面部２８及び導電ピン１７のピンヘッド部３１に近接する。これにより、図３に示すような、可変容量コンデンサ５の組立が完了する。

また、図４及び図５に示すように、導電性弾性部材１９は、芯ホルダ１２に取り付けられてスリーブ部１５内に収納される。この時、導電性弾性部材１９のドーム状をなす先端部は、誘電体１６の第１の面部２８及び導電ピン１７のピンヘッド部３１に近接する。そして、芯体３の指示部３ａに圧力がかかると、導電性弾性部材１９の先端が誘電体１６の第１の面部２８に押圧されて変形（扁平化）し、導電性弾性部材１９と第１の面部２８との接触面積が増加する。このようにして、圧力に応じて導電性弾性部材１９と誘電体１６の第１の面部２８との接触面積が変化することにより、誘電体１６の容量値が変化する。そして、導電ピン１７とリード電極１８の間でその容量値が検出される。これにより、指示部３ａにかかる圧力を検出することができる。

ここで、この実施の形態では、導電ピン１７を誘電体１６の略中心を通して引っ張り、誘電体１６の第２の面部２９とリード電極１８の接触部３２がフラットに接触するように構成している。そのため、誘電体１６が傾くことを防止でき、誘電体１６と導電性弾性部材１９が傾くことなくバランスよく接触させることができる。これにより、可変容量コンデンサ５の筆圧特性を向上させることが可能である。また、可変容量コンデンサの構成を簡略化することもできる。

なお、この実施の形態では、リード電極１８の接触部３２を略平板状に形成した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、接触部３２における誘電体１６の第２の面部２９と接触する面に、複数の突起を設けてもよい。リード電極１８の接触部３２に突起を設けることにより、接触部３２と第２の面部２９が面ではなく、点接触する。その結果、リード電極１８のプレス加工時の加工精度により、接触部３２にソリや浮きが発生しても、そのソリや浮きに影響を受けることなく、確実に誘電体１６の第２の面部２９とリード電極１８の接触部３２を接触させることができる。なお、この場合、接触部３２に設ける突起の数は、誘電体１６が傾くことなくバランスよく接触させるために、３つ以上設けることが好ましい。

次に、図６及び図７を参照して、本発明の可変容量コンデンサの第２の実施の形態を説明する。ここで、図６は、本発明の可変容量コンデンサの第２の実施の形態を示す斜視図、図７は導電ピンと結合部とを固定する前後の状態を示す断面図である。
この第２の実施の形態として示す可変容量コンデンサ５０が、第１の実施の形態に係る可変容量コンデンサ５と異なる点は、付勢部材２１を構成するばね部と結合部を一体に形成した点である。すなわち、図４に示されるばね部材３７の代わりに、図７Ａに示すように、ハトメ３６のフランジ部３６ｂを吸盤状に形成して弾性を付与させている。そして、図７Ｂに示すように、このフランジ部３６ｂを弾性力に抗してスリーブ部１５の主面部２３側に押圧してハトメ３６と導電ピン１７を固定する。これにより、前記第１の実施の形態と同様に、導電ピン１７をスリーブ部１５の主面部２３から離れる方向に引っ張ることができる。

その他の構成は、前記第１の実施の形態にかかる可変容量コンデンサ５と同様であるため、それらの説明は省略する。このような、構成を有する可変容量コンデンサ５０によっても、第１の実施の形態にかかる可変容量コンデンサ５と同様の作用及び効果を得ることができる。なお、この実施の形態に係る可変容量コンデンサ５０は、ハトメ３６の円筒部３６ａが結合部として作用するだけでなく、フランジ部３６ｂがばね部として作用するようになっている。その結果、前記第１の実施の形態に係る可変容量コンデンサ５よりも、ばね部材３７の部品点数を削減することができる。

次に、図８〜図１０を参照して、本発明の可変容量コンデンサの第３の実施の形態を説明する。ここで、図８は、本発明の可変容量コンデンサの第３の実施の形態を示す斜視図、図９は、本発明の可変容量コンデンサの第３の実施の形態に係るリード電極及び第２のリード電極を示す斜視図、図１０は、本発明の可変容量コンデンサの第３の実施の形態を示す断面図である。

図８に示すように、この実施の形態に係る可変容量コンデンサ６０は、リード電極１８の端子片３３を一つにすると共に、導電ピン１７とプリント基板７の電子部品を電気的に接続させる第２のリード電極６１を設けている。

図９に示すように、第２のリード電極６１は、略Ｕの字型をなしており、２つの長辺のうち一辺が折れ曲がっている。第２のリード電極６１は、プリント基板７の接点部に抵抗溶接や超音波溶接等によって接続される端子片６２と、付勢部材の他の具体例を示すばね部６３と、端子片６２とばね部６３を接続する接続部６５等を有している。そして、図１０に示すように、この第２のリード電極６１は、接続部６５がスリーブ部１５の主面部２３に固定されている。

ばね部６３は、略Ｕの字状に折れ曲がっており、その一端から略垂直をなして結合部６４が設けられている。この結合部６４に導電ピン１７の一端部が、例えば溶接等の固着手段によって固定される。更に、ばね部６３には、導電ピン１７が貫通する開口穴６６が形成されている。このばね部６３をその弾性力に抗して縮めた状態で、開口穴６６に導電ピン１７の一端部を挿通し、結合部６４に導電ピン１７の一端部を固定する。これにより、導電ピン１７が、第１の実施の形態と同様に、スリーブ部１５の主面部２３から離れる方向に引っ張られる。

また、この実施の形態では、導電ピン１７がプリント基板７（図１参照）の接点部に接続されるのではなく、第２のリード電極６１の端子片６２がプリント基板７の接点部に抵抗溶接や超音波溶接等によって接続される。その結果、導電ピン１７は、第２のリード電極６１を介してプリント基板７の電子部品と電気的に接続され、リード電極１８と第２のリード電極６１の間で容量値が検出される。

なお、この実施の形態では、スリーブ部１５、リード電極１８及び第２のリード電極６１は、例えばフープ成形により一体に形成される。すなわち、フープ成形により、リード電極１８及び第２のリード電極６１のプレス加工及びスリーブ部１５の射出成形が一工程で行われる。そのため、スリーブ部１５内にリード電極１８や第２のリード電極６１を取り付ける作業を削減することができ、組立作業を容易にすることができる。

その他の構成は、前記第１の実施の形態にかかる可変容量コンデンサ５と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する可変容量コンデンサ６０によっても、前述した第１の実施の形態にかかる可変容量コンデンサ５と同様の作用及び効果を得ることができる。

次に、図１１を参照して、本発明の可変容量コンデンサの第４の実施の形態を説明する。ここで、図１１は、本発明の可変容量コンデンサの第４の実施の形態を示す断面図である。
この実施の形態に係る可変容量コンデンサ７０は、付勢部材がリード電極１８側に設けられている。すなわち、図１１に示すように、リード電極１８の接触部３２には、スリーブ部１５の主面部２３と向かい合う面にばね部７１を備えている。

ばね部７１は、略Ｕの字型に折れ曲がっており、一端が溶接等の固着手段により接触部３２に取り付けられると共に他端から１つの端子片７１ａが連続して設けられている。この端子片７１ａは、第１の実施の形態と同様に、スリーブ部１５の主面部２３から外側に突出し、プリント基板７に電気的に接続される。なお、この実施の形態では、ばね部７１とリード電極１８とは、別部材として構成した例を説明したが、リード電極１８とばね部７１を同一部品となるようにプレス加工等を用いて一体に形成してもよい。このように、プレス加工等でばね部７１とリード電極１８とを一体に形成することで、ばね部７１をリード電極１８に溶接する手間が省け、組立作業の簡略化を図ることができる。

更に、この実施の形態に係る可変容量コンデンサ７０は、第２のリード電極７２を有している。第２のリード電極７２は、略Ｊの字型をなしており、一端部に端子片７２ａと、他端部に結合部７２ｂを有している。端子片７２ａは、プリント基板７（図１参照）の図示しない接点部に例えば抵抗溶接や超音波溶接等によって接続される。結合部７２ｂは、導電ピン１７の一端部と溶接７４等の固着手段により接続される。そのため、この実施の形態では、前記第３の実施の形態と同様に、リード電極１８と第２のリード電極７２の間で容量値が検出される。

ここで、導電ピン１７のピンヘッド部３１が誘電体１６の座グリ穴に挿入されている。その結果、図１１に示すように、誘電体１６は、導電ピン１７により、スリーブ部１５内の主面部２３側に固定されている。そして、この第４の実施の形態に係る可変容量コンデンサ７０では、ばね部７１の弾性力により、リード電極１８の接触部３２がスリーブ部１５の主面部２３から離れる方向、すなわち誘電体１６の第２の面部２９側に付勢される。これらにより、この実施の形態においても、リード電極１８の接触部２３と誘電体１６の第２の面部２９を確実に接触させることができる。

その他の構成は、第１の実施の形態にかかる可変容量コンデンサ５と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する可変容量コンデンサ７０によっても、前述した第１の実施の形態にかかる可変容量コンデンサ５と同様の作用及び効果を得ることができる。

次に、図１２〜図１６を参照して、本発明の可変容量コンデンサの第５の実施の形態を説明する。ここで、図１２は、本発明の可変容量コンデンサの第５の実施の形態にかかるリード電極と第２のリード電極とを示す斜視図、図１３は、図１２に示すリード電極と第２のリード電極の正面図、図１４は、図１２に示すリード電極と第２のリード電極とを反対側から見た斜視図である。
この実施の形態に係る可変容量コンデンサ８０は、リード電極１８の端子片３３を一つにすると共に接触部３２に付勢部材としてばね部８１を複数形成したものである。

図１２〜図１４に示すように、リード電極１８の接触部３２には、開口穴３４を中心として等角度間隔に３つのばね部８１ａ，８１ｂ，８１ｃが設けられている。３つのばね部８１ａ，８１ｂ，８１ｃは、接触部３２の所定の箇所を切り欠くことにより、略Ｕ字状をなして形成されている。３つのばね部８１ａ，８１ｂ，８１ｃは、その先端部を端子片３３と反対方向にたわませることで、弾性が付与されている。この実施の形態における、ばね部８１のたわみは、例えば接触部３２から０．３ｍｍに設定されており、その接点圧は、全体で１００ｇ以上になるように設定されている（なお、接触部３２の板厚は、０．１２ｍｍであり、材質は、チタン銅に銀メッキを施したものである。）。そして、３つのばね部８１ａ，８１ｂ，８１ｃの先端部側には、それぞれ端子片３３と反対側に突出する凸部８２が設けられている。

また、この実施の形態では、接触部３２にばね部を３つ設けた例を説明したが、これに限定されるものではなく、このばね部３２は、１個ないし２個あるいは４つ以上設けてもよい。

また、この実施の形態に係る可変容量コンデンサ８０においても、第３及び第４の実施の形態に係る可変容量コンデンサ６０，７０と同様に、導電ピン１７の一端部に結合する第２のリード電極８４が設けられている。第２のリード電極８４は、略Ｊ字型をなしており、一端部に端子片８４ａと、他端部に結合する結合部８４ｂと、端子片８４ａと結合部８４ｂを接続する接続部８４ｃを有している。端子片８４ａは、プリント基板７の図示しない接点部に例えば抵抗溶接や超音波溶接等によって接続される。図１５及び図１６に示すように、結合部８４ｂは、導電ピン１７の一端部と溶接等の固着手段により接続される。

そして、この実施の形態に係る可変容量コンデンサ８０は、第３の実施の形態に係る可変容量コンデンサ６０と同様に、スリーブ部１５、リード電極１８及び第２のリード電極８４が、フープ成形により一体に形成される。そして、リード電極１８の接触部３２がスリーブ部１５の主面部２３に固定される。このとき、３つのばね部８１ａ，８１ｂ，８１ｃの先端部が、主面部２３の内側の面からスリーブ部１５内に向かって突出する。また、図１５及び図１６に示すように、スリーブ部１５の主面部２３には、リード電極１８の３つのばね部８１ａ，８１ｂ，８１ｃと対応する箇所に、金型を用いて射出成形するための鋳抜き用の穴８５，８５，８５が設けられている。

その他の構成は、第１の実施の形態にかかる可変容量コンデンサ５と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する可変容量コンデンサ８０によっても、前述した第１の実施の形態にかかる可変容量コンデンサ５と同様の作用及び効果を得ることができる。

なお、この実施の形態に係る可変容量コンデンサ８０によれば、接触部３２にばね部８１を等角度間隔に３つ設けることで、誘電体１６に係る圧力に偏りをなくすことができ、バランスよく誘電体１６の第２の面部２９と接触部３２を接触させることができる。また、導電体１６が接触部３２のばね部８１によって傾くことを防止でき、誘電体１６と導電性弾性体１９の接触面が傾くことを防止することが可能である。更に、ばね部８１の先端に凸部８２を設けたことにより、第２の面部２９に、面ではなく点で接触する。これにより、リード電極１８のプレス加工時の加工精度により、接触部３２にソリや浮きが発生しても、そのソリや浮きに影響を受けることなく、誘電体１６と接触部３２を確実に接触させることができる。

更に、ばね部８１の形状を略Ｕ字状に形成することにより、ばね部８１の長さを長くすることができ、ばね部８１の反力が必要以上に大きくなることを抑えることができる。よって、ばね部８１の反力が必要以上に大きくなることで、位置指示器１の筆圧特性に影響を与えることを防止することが可能である。

図１７は、前述したような構成及び作用を有する位置指示器１を備えた本発明の座標入力装置の実施の形態を示すものである。また、図１８は図１７に示す座標入力装置に係る位置指示器の構成を示すブロック図である。

図１７に示すように、本発明の座標入力装置の実施の形態を示す座標入力装置１０１は、入力面１０２ａを有する位置検出装置１０２と、この位置検出装置１０２の入力面１０２ａに対して位置を指示する位置指示器１とを備えて構成されている。この座標入力装置１０１は、位置検出装置１０２をパーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の図示しない外部装置に接続することによって、これら外部装置の入力装置として用いられるものである。

次に、図１８に基づいて、この座標入力装置１０１に係る位置検出装置１０２の構成と、これを用いた位置検出方法の概略について説明する。
座標入力装置１０１の位置検出装置１０２は、略四角形の平板状をなしており、一方の平面に入力面１０２ａを有し、この入力面１０２ａと反対側の平面が載置面とされている。この位置検出装置１０２の内部において、入力面１０２ａに対応する位置には、図１８に示すように、電磁誘導方式の位置検出部１０５が設けられている。

位置検出部１０５は、Ｘ軸方向に並べて配置される４０本のループコイルＸ_１〜Ｘ_４０と、Ｙ軸方向に並べて配置される４０本のループコイルＹ_１〜Ｙ_４０とを有している。これらループコイルＸ_１〜Ｘ_４０及びループコイルＹ_１〜Ｙ_４０は、各々のループコイルを選択する選択回路１０６に接続されている。

選択回路１０６は、送受切替回路１０７に接続されており、この送受切替回路１０７の受信側にアンプ１０８が接続されている。アンプ１０８は、検波回路１０９に接続されており、検波回路１０９がローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１０を介してサンプルホールド回路１１２に接続されている。更に、サンプルホールド回路１１２は、アナログ／デジタル変換回路（ＡＤ変換回路）１１３に接続され、このアナログ／デジタル変換回路１１３にＣＰＵ（中央処理装置）１１４に接続されている。このＣＰＵ１１４は、上述した選択回路１０６と、サンプルホールド回路１１２と、アナログ／デジタル変換回路１１３及び送受切替回路１０７にそれぞれ制御信号を供給するものである。

また、位置検出装置１０２には、周波数ｆ_０の交流信号を発生する発振器１１６と、交流信号を電流に変換する電流ドライバ１１７が設けられており、この電流ドライバ１１７が送受切替回路１０７の送信側に接続されている。すなわち、ＣＰＵ１１４から供給される制御信号によって送受切替回路１０７の接点が送信側に切り替えられると、位置検出部１０５のループコイルＸ_１〜Ｘ_４０及びループコイルＹ_１〜Ｙ_４０から磁界が発生する。

そして、位置指示器１が位置検出部１０５に接近すると、位置指示器１は、内蔵された共振回路が共振し、誘導電圧を発生する。そして、位置検出部１０５は、ＣＰＵ１１４から供給される制御信号によって送受信切替回路１０７の接点が受信側に切り替えられると、位置指示器１へ磁界が供給されなくなる。その結果、受信時に発生した誘導電圧により位置検出コイル４から磁界が発生する。位置検出部１０５は、この位置検出コイル４が発生した磁界を検出することで、位置指示器１の位置を検出するようになっている。
そして、ループコイルＸ_１〜Ｘ_４０，Ｙ_１〜Ｙ_４０の選択位置から位置指示器１が指示する位置をＸ−Ｙ座標として検出する。

以上説明してきたように、本発明の可変容量コンデンサによれば、誘電体またはリード電極の接触部を付勢する付勢部材を設けた。これにより、確実に接触部と誘電体を接触させることができ、誘電体とリード電極の接触不良を防止することができる。また、本発明の可変容量コンデンサは、従来の可変容量コンデンサに用いられていた円環状のスペーサや可撓性を有する第２の電極を必要としないため、可変容量コンデンサの構成を簡略化することができる。

更に、可変容量コンデンサの筐体であるスリーブ部とリード電極を、フープ成形することにより、１つの工程で一体に形成した。そのため、リード電極のプレス加工及びスリーブ部の射出成形を同時に行うことができる。その結果、スリーブ部の内にリード電極を取り付ける作業が不要となり、組立作業の工数を削減することがき、作業効率の向上を図ることが可能である。

尚、本発明は前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

本発明の位置指示器の実施の形態を示す断面図である。本発明の可変容量コンデンサの第１の実施の形態を示す分解斜視図である。本発明の可変容量コンデンサの第１の実施の形態を示す斜視図である。本発明の可変容量コンデンサの第１の実施の形態に係る導電ピンと結合部を固定する前の状態を示すもので、図４Ａは正面図、図４Ｂは図４ＡのＡ−Ａ線断面図、図４Ｃは図４ＡのＢ−Ｂ線断面図である。本発明の可変容量コンデンサの第１の実施の形態に係る導電ピンと結合部を固定した後の状態を示すもので、図５Ａは正面図、図５Ｂは図５ＡのＡ−Ａ線断面図、図５Ｃは図５ＡのＢ−Ｂ線断面図である。本発明の可変容量コンデンサの第２の実施の形態を示す斜視図である。本発明の可変容量コンデンサの第２の実施の形態を示すもので、図７Ａは導電ピンと結合部を固定する前の状態を示す断面図、図７Ｂは導電ピンと結合部を固定した後の状態を示す断面図である。本発明の可変容量コンデンサの第３の実施の形態を示す斜視図である。本発明の可変容量コンデンサの第３の実施の形態に係るリード電極及び第２のリード電極を示す斜視図である。本発明の可変容量コンデンサの第３の実施の形態を示す断面図である。本発明の可変容量コンデンサの第４の実施の形態を示す断面図である。本発明の可変容量コンデンサの第５の実施の形態に係るリード電極と第２のリード電極を示す斜視図である。図１２に示すリード電極と第２のリード電極の正面図である。図１２に示すリード電極と第２のリード電極を反対側から見た斜視図である。本発明の可変容量コンデンサの第５の実施の形態を示す斜視図である。図１５に示す可変容量コンデンサを反対側から見た斜視図である。本発明の座標入力装置の実施の形態を示す斜視図である。本発明の座標入力装置に係る位置検出装置の構成を示すブロック図である。従来の可変容量コンデンサを模式的に説明するもので、図１９Ａは初期状態を示す図、図１９Ｂは芯体に圧力（筆圧）加わった状態を示す図である。

符号の説明

１…位置指示器、２…ケース、３…芯体、４・・・位置検出用コイル（コイル）、５，５０，６０，７０，８０・・・可変容量コンデンサ、６・・・フェライトコア、１２・・・芯ホルダ、１５・・・スリーブ部（筐体）、１６・・・誘電体、１７・・・導電ピン、１８・・・リード電極、１９・・・導電性弾性部材、２１・・・付勢部材、２２・・・開口部、２３・・・主面部、２５・・・貫通孔、２８・・・第１の面部、２９・・・第２の面部、３０・・・孔、３１・・・ピンヘッド部、３２・・・接触部、３３，６２，７１ａ，７２ａ，８４ａ・・・端子片、３６・・・ハトメ（結合部）、３７・・・ばね部材（ばね部）、６１・・・第２のリード電極、６３，７１，８１ａ，８１ｂ，８１ｃ・・・ばね部（付勢部材）、６４，７２ｂ，８４ｂ・・・結合部、７２，８４・・・第２のリード電極、１０１・・・座標入力装置、１０２・・・位置検出装置、１０２ａ・・・入力面、１０５・・・位置検出部、１０４・・・ＣＰＵ（中央処理装置）

Claims

一面が開口された開口部と、該開口部と対向し、貫通孔が設けられた主面部を有する中空の筐体と、
前記筐体に収納されると共に、第１の面部と該第１の面部と対向する第２の面部を貫通する孔を有する誘電体と、
前記誘電体の孔と前記筐体の主面部に設けた前記貫通孔とを挿入し、一端が前記筐体の主面部から前記筐体の外側に突出し、かつ他端が前記誘電体の第１の面部に当接するピンヘッド部を有する導電ピンと、
前記誘電体の第２の面部と前記筐体の主面部の間に介在される接触部と、前記筐体の主面部から前記筐体の外側に突出する端子片と、を有するリード電極と、
前記誘電体の第１の面部に近接して設けられる導電性弾性部材と、を備え、
前記リード電極の接触部または前記誘電体を付勢して、前記誘電体の第２の面部と前記リード電極の接触部を接触させる付勢部材を設けた
ことを特徴とする可変容量コンデンサ。
前記付勢部材は、弾性を有するばね部を備え、該ばね部の弾性力により前記誘電体と前記リード電極の接触部とを付勢する
ことを特徴とする請求項１に記載の可変容量コンデンサ。
前記付勢部材は、さらに該付勢部材と前記導電ピンとを結合する結合部を備える
ことを特徴とする請求項２に記載の可変容量コンデンサ。
前記付勢部材は、該付勢部材と導電ピンとを結合する結合部材と、弾性を有する弾性部材とからなる
ことを特徴とする請求項３に記載の可変容量コンデンサ。
前記付勢部材は、前記リード電極の接触部に設けられた弾性を有するばね部からなり、前記筐体の主面部と前記誘電体との間に配設されて、前記リード電極の接触部と前記誘電体とを付勢する
ことを特徴とする請求項１に記載の可変容量コンデンサ。
前記ばね部は、前記リード電極の接触部において等角度間隔に複数形成されている
ことを特徴とする請求項５に記載の可変容量コンデンサ。
前記リード電極は、フープ成形により前記筐体と一体をなして形成される
ことを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の可変容量コンデンサ。
外装部として形成されるケースと、
前記ケースに収納され、かつ前記ケースの外側に突出する指示部を有する棒状の芯体と、
前記芯体が押圧されることにより圧力を検出する可変容量コンデンサと、を備え、
前記可変容量コンデンサは、
一面が開口された開口部と、該開口部と対向し、貫通孔が設けられた主面部を有する中空の筐体と、
前記筐体に収納されると共に、第１の面部と該第１の面部と対向する第２の面部を貫通する孔を有する誘電体と、
前記誘電体の孔と前記筐体の主面部に設けた前記貫通孔とを挿入し、一端が前記筐体の主面部から前記筐体の外側に突出し、かつ他端が前記誘電体の第１の面部に当接するピンヘッド部を有する導電ピンと、
前記誘電体の第２の面部と前記筐体の主面部の間に介在される接触部と、前記筐体の主面部から前記筐体の外側に突出する端子片と、を有するリード電極と、
前記誘電体の第１の面部に近接して設けられる導電性弾性部材と、から構成され、
前記リード電極の接触部または前記誘電体を付勢して、前記誘電体の第２の面部と前記リード電極の接触部を接触させる付勢部材を設けた
ことを特徴とする位置指示器。
入力面を有する位置検出装置と、
前記入力面に対して位置を指示する位置指示器と、を備えた座標入力装置であって、
前記位置指示器は、
外装部として形成されるケースと、
前記ケースに収納され、かつ前記ケースの外側に突出する指示部を有する棒状の芯体と、
前記芯体が押圧されることにより圧力を検出する可変容量コンデンサと、から構成されており、
前記可変容量コンデンサは、
一面が開口された開口部と、該開口部と対向し、貫通孔が設けられた主面部を有する中空の筐体と、
前記筐体に収納されると共に、第１の面部と該第１の面部と対向する第２の面部を貫通する孔を有する誘電体と、
前記誘電体の孔と前記筐体の主面部に設けた前記貫通孔とを挿入し、一端が前記筐体の主面部から前記筐体の外側に突出し、かつ他端が前記誘電体の第１の面部に当接するピンヘッド部を有する導電ピンと、
前記誘電体の第２の面部と前記筐体の主面部の間に介在される接触部と、前記筐体の主面部から前記筐体の外側に突出する端子片と、を有するリード電極と、
前記誘電体の第１の面部に近接して設けられ、前記誘電体に押圧される導電性弾性部材と、から構成され、
前記リード電極の接触部または前記誘電体を付勢して、前記誘電体の第２の面部と前記リード電極の接触部を接触させる付勢部材を設けた
ことを特徴とする座標入力装置。