JP2014086669A - 電子ペン用コイル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤの自動巻作業が容易であり、電子ペンの小径化を図ることができるコイル装置を提供すること。
【解決手段】ワイヤ２２は、第１ワイヤガイド１０ａの第１ワイヤ通路１２ａを通して、第１ワイヤガイド１０ａと第２ワイヤガイド１０ｂとの間に位置するコア体４の外周にコイル状に巻回されてコイル部２０を形成し、第２通路１２ｂを通して、第２ワイヤガイド１０ｂに係止され、ワイヤ２２の第２リード２２ｂは、第２通路１２ｂから第１通路１２ａを通して、第２端子３０ｂに戻されて第２端子３０ｂに接続されている。
【選択図】図５Ｃ

Description

本発明は、たとえばコンピュータに所望の情報を入力するための電子ペンの内部に装着される電子ペン用コイル装置に関する。

コンピュータに所望の情報を入力するための電子ペンの内部には、たとえば特許文献１に示すように、フェライトコアなどのコア体の外周にワイヤが巻回してあるコイル装置が内蔵してある場合がある。このようなコイル装置が内蔵してある電子ペンにおいては、コイル装置と感圧素子との配線が問題になると共に、ワイヤの自動巻がし易い構造が求められている。

特に最近では、電子ペンの小径化が求められる場合があり、たとえば特許文献１などに示す従来の電子ペン用コイル装置では、ワイヤの自動巻作業が容易ではなく、しかも、コイル装置と感圧素子との配線が複雑になり、ペンの小径化を困難にしている。

特開平５−２７５２８３号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、ワイヤの自動巻作業が容易であり、電子ペンの小径化を図ることができるコイル装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置は、
電子ペンの内部に配置され、軸方向の反対側にそれぞれ位置する第１コア端と第２コア端とを持つコア体と、
前記コア体の外周に巻回されてコイル部を形成するワイヤとを有する電子ペン用コイル装置であって、
前記第１コア端には、第１端子と第２端子とが装着してあり、
前記コア体の外周で前記第１コア端の近くには、第１ワイヤガイドが装着してあり、前記コア体の外周で前記第２コア端の近くには、第２ワイヤガイドが装着してあり、
前記第１ワイヤガイドは、前記コア体の外周から径方向外方に突出し、周方向に沿って少なくとも１つの凹状の第１ワイヤ通路を有し、
前記第２ワイヤガイドは、前記コア体の外周から径方向外方に突出し、周方向に沿って少なくとも１つの凹状の第２ワイヤ通路を有し、
前記ワイヤの第１端は、前記第１端子に接続され、
前記ワイヤは、前記第１ワイヤ通路を通して、前記第１ワイヤガイドと前記第２ワイヤガイドとの間に位置する前記コア体の外周にコイル状に巻回されて前記コイル部を形成し、前記第２通路を通して、前記第２ワイヤガイドに係止され、
前記ワイヤの第２端は、前記第２通路から前記第１通路を通して、前記第２端子に戻されて前記第２端子に接続されている。

本発明に係る電子ペン用コイル装置において、コア体の外周にワイヤを巻き付けてコイル部を形成するには、まず、ワイヤの第１端を、コア体の第１コア端に装着してある第１端子に接続する。次に、ワイヤを、第１ワイヤガイドの第１ワイヤ通路を通して、第１ワイヤガイドと前記第２ワイヤガイドとの間に位置するコア体の外周にコイル状に巻回してコイル部を形成する。

ワイヤを巻回する際には、ワイヤを巻回する軸方向の長さが、２つのワイヤガイドにより仕切られた所定長さにより決定され、ワイヤを自動巻きしやすいと共に、ワイヤの位置決め精度が向上し、所定のインダクタンス、Ｑ特性および周波数特性などを高精度で実現することが可能になり、電子ペンによる位置検出精度も向上する。また、第１通路をワイヤが通過することにより、ワイヤが第１ワイヤガイドに引っかかることからも、コア体の外周に、ワイヤを自動巻きしやすい。

さらに、第１ワイヤガイドと前記第２ワイヤガイドとの間に位置するコア体の外周にコイル状に巻回してコイル部を形成した後は、第２通路を通して、ワイヤを第２ワイヤガイドの外側（第２コア端側）に出し、そこで、たとえば略１周巻回してから第２通路に戻すことで、ワイヤが第２ワイヤガイドに係止され、自動作業により、ワイヤの第２端は、コイル部の外周で第２通路から第１通路を通して、第２端子に戻されて第２端子に接続し易い。すなわち、コア体の外径を小さくしても、ワイヤの自動巻作業がきわめて容易になる。

また、巻線の終了と同時に、ワイヤの両端を第１端子と第２端子に接続することができる。しかも、これらの端子に連続して、感圧素子（圧力または変位の変化を電気信号に変換する素子）の一対の端子電極に接続するための電極接続部が形成されている場合には、感圧素子との特別な配線が不要となり、コイル装置と感圧素子との配線がシンプルになり、この点でも、ペンの小径化を図ることができる。

好ましくは、前記第１端子は、間に第１係止溝が形成してある一対の第１爪部を有し、
前記第２端子は、間に第２係止溝が形成してある一対の第２爪部を有し、
前記第１係止溝に、前記ワイヤの第１端が挟まれて固定してあり、
前記第２係止溝に、前記ワイヤの第２端が挟まれて固定してある。

このような構造を有することにより、ワイヤの自動巻回作業が、さらに容易になる。

好ましくは、これらの係止溝は、入口から底部に向けて幅が狭くなっており、ワイヤの端部を入口から底部に向けて挿入するのみで、ワイヤ端が各端子に固定されるようになっている。このような構造である場合には、ワイヤの自動巻回作業が、さらに容易になる。

好ましくは、前記第１通路と前記第２通路とは、前記コア体の周方向で同じ位置に形成してある。このような構造である場合には、第２通路から第１通路を通して、巻回後のコイル部の上でワイヤを戻す際に、ワイヤを直線上に移動させれば良く、その作業が容易である。

好ましくは、前記第１係止溝および第２係止溝の前記コア体の周方向に沿っての位置が、前記第１通路の周方向位置と略一致する。このような構造である場合には、第１係止溝から第１通路へ向けてワイヤを引き出す際と、第１通路から第２係止溝に向けてワイヤを引き出す際に、ワイヤを直線上に移動させれば良いので、ワイヤの自動巻作業がさらに容易になる。

前記第２コア端と前記第２コア端との間に位置する前記コア体の外周に、前記ワイヤを１/８周以上で巻回させることにより、ワイヤを第２ワイヤガイドに係止させてもよい。

第２通路が第２ワイヤガイドの周方向に沿って単一である場合には、第２通路を通して第２ワイヤガイドの外側に出したワイヤは、同じ第２通路を通して第２端子の方向に戻す必要がある。その場合には、第２ワイヤガイドと第２コア端との間に位置するコア体の外周に、ワイヤを約１周以上で巻回させることにより、ワイヤを第２ワイヤガイドに係止させることができる。

しかしながら、第２通路が第２ワイヤガイドの周方向に沿って２つ以上である場合には、一方の第２通路を通して第２ワイヤガイドの外側に出したワイヤは、別の第２通路を通して第２端子の方向に戻すことができる。そのため、第２ワイヤガイドと第２コア端との間に位置するコア体の外周に、ワイヤを少なくとも約１／８周で巻回させることにより、ワイヤを第２ワイヤガイドに係止させることができる。なお、複数の第２通路を第２ワイヤガイドに設ける場合において、１／８周以下に近接して周方向に沿って配置することは困難である。

図１は本発明の一実施形態に係る電子ペン用コイル装置の全体斜視図である。 図２は図１に示すII−II線に沿う要部断面図である。 図３は図２に示すIII−III線に沿う断面図である。 図４は図２に示すIV−IV線に沿う要部断面図である。 図５Ａは図１に示すコイル装置のハウジングを取り除いた要部斜視図である。 図５Ｂは図１に示すコイル装置の要部分解斜視図である。 図５Ｃは図５Ａに示すコイル装置において、感圧素子および押圧部材を取り付ける前の要部斜視図である。 図６は図５Ｂに示すVI-VI線に沿う一対の端子の底面図である。 図７は図１に示すコイル装置の製造過程を示す端子の爪部の概略図である。 図８（Ａ）および図８（Ｂ）は本発明の他の実施形態に係るコイル装置に用いられるコア体の斜視図である。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１に示す本発明の一実施形態に係る電子ペン用コイル装置２は、電子ペンの内部に装着され、電子ペンの位置情報と共に、その使用状態の変化情報、たとえば電子ペンに加わる圧力または変位などに関する情報を、たとえばタブレットなどの入力用表示画面に非接触式に伝達する装置の一部として使用される。

まず、本実施形態において、電子ペンの位置情報と電子ペンの使用状態とを検出する原理を簡単に説明する。

電子ペンが具備する同調回路（図１に示すコイル部２０を含む）は、タブレット（図示略）などの入力用表示画面から所定の同調周波数、例えば周波数ｆ０の電波が発信されると、該電波を受けて励振され、図１に示すコイル部２０には誘導電圧が誘起される。そして、該電波の発信が停止されると、前記誘導電圧に基づく電流により、コイル部２０から所定の周波数の電波が発信される。このコイル部２０を含む同調回路から発信された電波をタブレット（図示略）で受信することで、タブレット（図示略）上における電子ペン（コイル装置２を含む）の位置を検知できる。

また、電子ペン用芯体６のペン先６ａは、タブレットの表面に押しつけるように操作される。この操作時には、芯体６がコイル部２０の内部を軸方向に移動し、図２に示す押圧部材６０を感圧素子５０の一面を押圧する。感圧素子５０は、本実施形態では、容量可変コンデンサで構成してあり、素子５０に作用する押圧力（押圧変位）に応じて、静電容量が変化する。

この素子５０は、コイル部２０と、回路基板１００に実装してあるコンデンサとから成る同調回路に並列に接続してあり、素子に加わる圧力に応じて、同調回路の同調周波数が変化させる。この場合、タブレット（図示略）から周波数ｆ０の無線信号を発信すると、同調回路の同調周波数が変化しているため、コイル部２０に生じる誘導電圧は、非操作時とは位相がずれたものとなる。このため、同調回路からは、タブレット（図示略）から発信された電波とは位相がずれた電波が発信される。このため、タブレット（図示略）から電波を発信して同調回路を励振するとともに、同調回路から発せられる電波における位相差を検知すれば、電子ペンの操作を検知することができる。電子ペンから検出された位相ズレに応じて、電子ペンにより実現しようとしている線の太さ、指定位置あるいは指定領域の色相や濃度（明度）等を検出することが可能である。

このような電子ペンの機能を実現するための本実施形態に係るコイル装置２は、電子ペンの内部に装着可能なコア体４を有する。コア体４は、その長手方向（Ｘ軸）に沿って貫通している軸孔４ａを有し、中空筒体で構成してある。コア体４は、磁性体で構成してあり、たとえばフェライト材、パーマロイなどの軟磁性材、金属圧粉成形の磁性材などで構成される。

図５Ｂに示すように、円筒状のコア体４は、図示省略してある電子ペンの内部に沿ってＸ軸方向に細長く、軸方向の反対側にそれぞれ位置する第１端としての基端４ｂと、第２端としての先端４ｃとを有する。基端４ｂには、下述する第１端子３０ａの第１コア端接合片３１ａと、第２端子３０ｂの第２コア端接合片とが、たとえば接着によりそれぞれ接合してある。

図６にも示すように、これらの第１端子３０ａおよび第２端子３０ｂは、完全に分離された２つの金属端子で構成してあり、金属板から打ち抜き成形された端子片を折り曲げ成形することで形成される。図５Ｂに示すように、第１端子３０ａは、円弧片状の第１コア端接合片３１ａを有し、コア体４の基端４ｂに、軸孔４ａを塞がないように接合される。

図５Ａに示すように、第１コア端接合片３１ａのＺ軸方向の上部は、Ｘ軸方向に沿って基端４ｂから離れる方向に折り曲げられて湾曲片３３ａが形成され、その上部に、間に第１係止溝３２ａが形成してある一対の第１爪部３４ａが一体に形成してある。第１係止溝３２ａは、図７に示すように、入口から底部に向けてテーパ状に幅が狭くなっており、ワイヤ２２の第１リード２２ａの端部を入口から底部に向けて挿入するのみで、ワイヤ２２の第１リード２２ａが端子３０ａに固定されるようになっている。

すなわち、第１係止溝３２ａの入口幅は、ワイヤ２２の外径と同等以上であり、第１係止溝３２ａの底部幅は、ワイヤ２２の外径と同等以下であることが好ましい。好ましくは、第１係止溝３２ａは、その底部が湾曲片３３ａの一部まで形成してある。

図５Ｂに示すように、第１コア端接合片３１ａのＺ軸方向の下部には、Ｘ軸方向に延在する第１端子ベース３６ａが一体に形成してあり、第１端子ベース３６ａの第１コア端接合片３１ａとは反対側に、第１基板接続爪３８ａが形成してある。第１基板接続爪３８ａは、後述するハウジング７０が第１端子３０ａおよび第２端子３０ｂの外側に取り付けられた後に折り曲げられて、図１に示すように、回路基板１００のＸ軸方向の一端に設けられた接続孔１０４ａの内部に挿入され、そこで、回路基板１００の回路に接続される。回路基板１００には、コンデンサやその他の回路素子１０６などが装着してあり、第１基板接続爪３８ａは、接続孔１０４ａに接続するのみで、それらの回路や素子に電気的に接続される。

第１端子ベース３６ａのＸ軸方向の途中には、Ｙ軸方向に突出する第１連結片４０ａが一体に形成してある。図６に示すように、第１連結片４０ａは、Ｙ軸方向に隣接する第２端子３０ｂの第２端子ベース３６ｂには接続されない突出長さを有する。第１連結片４０ａには、図５Ｃにも示すように、Ｘ軸方向に向けて湾曲してＸ軸方向およびＺ軸方向の弾力的な撓みを許容するがＹ軸方向には強度を増大させる第１湾曲片４２ａが一体に形成してある。

第１湾曲片４２ａのＺ軸方向の上部には、Ｚ軸およびＹ軸を含む平面方向に延在する第１素子接続片４４ａが一体に形成してある。第１素子接続片４４ａは、図５Ｂに示す感圧素子５０のＸ軸方向の感圧側端面である第１素子電極面５２を保持するようになっており、第１素子電極面５２の全体形状と同様に、全体としては四角形を有している。ただし、第１素子接続片４４ａには、後述する押圧部材６０の押圧ピン６４が、Ｙ軸方向から着脱自在に挿入可能な押圧ピン取付孔４６が形成してある。

次に、第２端子３０ｂについて説明する。第２端子３０ｂは、第１端子３０ａと対にして用いられる。図５Ｂに示すように、第２端子３０ｂは、円弧片状の第２コア端接合片３１ｂを有し、コア体４の基端４ｂに、軸孔４ａを塞がないように接合される。

第２コア端接合片３１ｂのＺ軸方向の上部は、図５Ａに示すように、Ｘ軸方向に沿って基端４ｂから離れる方向に折り曲げられて湾曲片３３ｂが形成され、その上部に、間に第２係止溝３２ｂが形成してある一対の第２爪部３４ｂが一体に形成してある。第２係止溝３２ｂは、第１係止溝３２ａと同様に形成される。

図５Ｂに示すように、第２コア端接合片３１ｂのＺ軸方向の下部には、Ｘ軸方向に延在する第２端子ベース３６ｂが一体に形成してあり、第２端子ベース３６ｂの第２コア端接合片３１ｂとは反対側に、第２基板接続爪３８ｂが形成してある。第２基板接続爪３８ｂは、第２基板接続爪３８ａと同様な構成を有しており、後述するハウジング７０が第１端子３０ａおよび第２端子３０ｂの外側に取り付けられた後に折り曲げられて、図１に示すように、回路基板１００のＸ軸方向の一端に設けられた接続孔１０４ｂの内部に挿入され、そこで、回路基板１００の回路に接続される。

第２端子ベース３６ｂのＸ軸方向の途中には、Ｙ軸方向に突出する第２連結片４０ｂが一体に形成してある。図６に示すように、第２連結片４０ｂは、第１連結片４０ａとはＸ軸方向に離れて形成され、Ｙ軸方向に隣接する第１端子３０ａの第１端子ベース３６ａには接続されない突出長さを有する。

第２連結片４０ｂには、図５Ｃにも示すように、Ｘ軸方向に向けて湾曲してＸ軸方向およびＺ軸方向の弾力的な撓みを許容するがＹ軸方向には強度を増大させる第２湾曲片４２ｂが一体に形成してある。図４にも示すように、第１湾曲片４２ａと第２湾曲片４２ｂとは、略同一の曲率半径で相互に反対方向に湾曲してある。

第２湾曲片４２ｂのＺ軸方向の上部には、Ｚ軸およびＹ軸を含む平面方向に延在する第２素子接続片４４ｂが一体に形成してある。第２素子接続片４４ｂは、図５Ｂに示す感圧素子５０の第１素子電極面５２と反対側の第２素子電極面５４を保持するようになっており、第２素子電極面５４の全体形状と同様に、全体としては四角形を有している。第２素子接続片４４ｂには、第１素子接続片４４ａとは異なり、押圧ピン取付孔４６は形成されていない。

なお、図面において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、相互に垂直であり、この実施形態では、Ｘ軸は、コア体４および端子ベース３６ａの長手方向であり、Ｙ軸は、第１端子３０ａと第２端子３０ｂとが分離する方向であり、Ｚ軸は、端子ベース３６ａに対してコア端接合片３１ａが折れ曲がる方向である。

本実施形態では、第１素子接続片４４ａと第２素子接続片４４ｂとの間の隙間幅Ｗ１（図４参照）は、感圧素子５０の厚みＴ１（図２参照）以下の幅に設定してあることが好ましい。そうすることで、第１素子接続片４４ａと第２素子接続片４４ｂとの間に素子５０が挟み込まれた場合に、湾曲片４２ａおよび４２ｂの弾力性により、素子５０を保持することができる。

なお、素子５０の第１素子電極面５２と第２素子電極面５４は、それぞれ接続片４４ａ，４４ｂに電気的に接続してあれば良く、接続片４４ａ，４４ｂおよび／または湾曲片４２ａおよび４２ｂの弾力性のみで、素子５０を保持しても良い。または素子の電極面５２，５４と接続片４４ａ，４４ｂとを、それぞれ導電性接着剤、あるいは導電性フィルムなどで接続しても良い。

また、第１端子３０ａにおいて、第１コア端接合片３１ａの背面（コア端との接合面の反対面）から素子接続片４４ａの素子接続面との間の距離Ｌ１（図２参照）は、後述する押圧部材６０のＸ軸方向の長さＬ２（図４参照）と同等以下に設定されることが好ましい。

また、図６に示すように、第１端子３０ａのコア端接合片３１ａと第２端子３０ｂのコア端接合片３１ｂとが、コア体４の基端４ｂに接合された状態では、第１端子ベース３６ａと第２端子ベース３６ｂとの間の外側幅Ｗ２は、コア体４の外径Ｄ０よりも小さく設計されることが好ましい。さらに、基板接続爪３８ａおよび３８ｂの間の外側幅Ｗ３は、外側幅Ｗ２よりも狭いことが好ましい。

本実施形態では、感圧素子５０は、圧力または変位の変化を電気信号に変換する素子であるが、容量可変コンデンサで構成してあり、素子５０の感圧面側である第１素子電極面５２に作用する押圧部材６０の押圧力（押圧変位）に応じて、静電容量が変化する。変化した静電容量の電気信号は、第１素子電極面５２および第２素子電極面５４に各々接続してある接続片４４ａおよび４４ｂを介して、接続爪３８ａおよび３８ｂから回路基板１００の回路に伝達される。

図５Ｂに示すように、押圧部材６０は、ペン基端取付孔６２を有する。取付孔６２には、図１に示すペン先６ａが取り付けられた芯体６の後端が、着脱可能に取り付けられる（図４参照）。押圧部材６０に形成された取付孔６２が、コア端接合片３１ａ，３１ｂにより塞がれないように、これらのコア端接合片３１ａ，３１ｂには、取付孔６２に対応する円形の切り欠きが形成してある。

図２および図４に示すように、取付孔６２の内径は、芯体６の後端が着脱自在に固定されるように決定され、コア体４に形成してある軸孔４ａの内径よりも小さい。芯体６は、押圧部材６０と共にＸ軸方向に移動可能に、コア体４の軸孔４ａの内部に装着してある。

押圧部材６０の取付孔６２に対してＸ軸方向の反対側には、押圧ピン６４がＸ軸方向に突出して一体的に形成してある。押圧ピン６４の先端は、感圧素子５０の感圧面である第１素子電極面５２に接触して押圧可能になっている。押圧ピン６４の外径は、図５Ｂに示す押圧ピン取付孔４６のＺ軸方向幅よりも少し狭く形成してあり、押圧ピン６４による素子５０への押圧を、第１素子接続片４４ａが妨げないようになっている。

図１に示すペン先６ａに筆圧が加わると、その筆圧に応じて、芯体６がコア体４の内部をＸ軸方向に移動し、押圧部材６０の押圧ピン６４が感圧素子５０の感圧面である第１素子電極面５２を押圧する。押圧部材６０は、たとえば滑り特性が良い合成樹脂で構成してあり、その外周には、他の部部よりも外径が大きい断面円形の大径部６６が一体的に形成してある。

図３に示すように、押圧部材６０の大径部６６は、後述するケーシング７０のカバー部８２の内側に形成してある収容内周面８８により、Ｙ軸およびＺ軸方向にずれないように、しかもＸ軸方向に移動可能に保持してある。

図５Ｃに示すように、コア体４の基端４ｂに端子３０ａ，３０ｂの接合片３１ａ，３１ｂが接合された状態で、図５Ｂに示すように、押圧部材６０は、接合片３１ａ，３１ｂと接続片４４ａとの間にＹ軸方向から挿入され、その際に、押圧ピン６４は、接続片４４ａの取付孔４６に挿入される。押圧部材６０は、第１端子３０ａ，３０ｂには固定せずに、これらの端子３０ａ，３０ｂに対してＸ軸方向に相対移動可能に装着される。

ただし、押圧部材は、図２および図４に示すように、湾曲片４２ａ、４２ｂの弾力性などにより、感圧素子５０と接合片３１ａ，３１ｂとの間に挟まれて仮固定され、芯体６の後端が取付孔６２に取り付けられて芯体６が移動しない限りは移動しない。なお、押圧部材６０の装着は、接続片４４ａ，４４ｂの間に、感圧素子５０を挟み込んで固定した後が良い。

ハウジング７０は、押圧部材６０を端子３０ａ，３０ｂに装着した後に、爪部３８ａ．３８ｂがＺ軸方向に折り曲げられる前に、Ｘ軸方向から装着され、図３に示すように、押圧部材６０における大径部６６の周囲３方向をカバー部８２が覆う。ただし、ハウジング７０のカバー部８２は、大径部６６のＺ軸方向の下方部を覆わないように構成してある。この理由については後述する。

次に、ハウジング７０について詳細に説明する。ハウジング７０は、たとえば合成樹脂で構成され、図４に示すように、Ｚ軸方向の基端側に、基板取付ベース７２を有する。ベース７２のＺ軸方向の上面は、平坦面に形成してあるが、その平坦な上面に、基板取付ピン７４がＺ軸方向の上方に突出して一体に形成してある。

基板取付ベース７２の上面には、図１に示す回路基板１００の一端が設置され、基板１００の一端に形成してある基板取付孔１０２にベース７２の取付ピン７４が嵌合することで位置決めされ、接着などの手段により回路基板１００の一端をハウジング７０のベース７２の上面に取り付けることができる。

回路基板１００を、ベース７２の上面に取り付ける際には、基板接続爪３８ａ，３８ｂは、図４に示すように、Ｚ軸方向の上方に向けて折り曲げられていることが好ましい。そのようにしておけば、図１に示すように基板１００の一端をハウジング７０に取り付ける際に、基板接続爪３８ａ，３８ｂが、基板１００の接続孔１０４ａ，１０４ｂに同時に入り込み、作業性が良い。

図４に示すように、ベース７２のＺ軸方向の下方には、下方凸部７６が一体的に形成してある。下方凸部７６には、Ｘ軸方向に沿ってコア体４の方向に軸方向に突出する端子下端保持部７８が一体に形成してある。保持部７８は、ハウジング７０がコア体４に取り付けられた状態で、端子３０ａ，３０ｂにおける湾曲片４２ａ，４２ｂおよび連結片４０ａ，４０ｂのＺ軸方向の下方に位置し、湾曲片４２ａ，４２ｂおよび連結片４０ａ，４０ｂを下から保持している。

ベース７２のＸ軸方向に沿ってコア体４の側には、素子接続片保持部８０が一体に形成してある。保持部８０は、保持部７８と共に、後端側の湾曲部４２ｂの周囲を囲むように構成してある。また、保持部８０は、そのＸ軸方向壁面が、端子３０ｂにおける素子接続片４４ｂの反素子側面に接触し、素子接続片４４ｂおよび素子５０が、押圧ピン６４によりＸ軸方向の回路基板１００側に押圧されても素子５０をＸ軸方向に移動させないようになっている。

保持部８０には、Ｘ軸方向に沿ってコア体４に向けて突出するカバー部８２が一体に形成してある。カバー部８２は、円周方向に沿って保持部７８とは分離されているが、カバー部８２と保持部７８とで、素子５０、湾曲片４２ａ，４２ｂ、連結片４０ａ，４０ｂを、周囲から覆うようになっている。

カバー部８２は、Ｘ軸方向に沿って開口端８６までコア体４の方向に伸び、図３に示すように、押圧部材６０の大径部６６を、Ｙ−Ｚ平面で３方向から囲んでＸ軸方向に移動自在に保持するようになっている。図４に示す保持部７８は、湾曲片４２ａのＺ軸方向下方に位置する開口端７８ａまでＸ軸に沿って延在し、大径部６０のＺ軸方向の下方は覆っていない。

そのため、カバー部材８２により覆われていないＺ軸方向の下方から何らかの治具が入り込むことが可能であり、押圧ピン６０の大径部６６を治具で保持した状態で、芯体６の後端を押圧部材６０の取付孔６２に取り付けることが容易である。しかもその際に、押圧部材６０を治具で押さえることができるために、ハウジング７０をコア体４に取り付けた状態で、芯体６の後端を押圧部材６０の取付孔６２に取り付けたり交換したとしても、素子５０に過度な力が作用することを抑制することができる。

図１、図２および図５Ｂに示すように、カバー部８２には、Ｘ軸方向に沿ってコア体４の方向に伸びる一対のコア接続片８４が一体に形成してある。これらのコア接続片８４は、Ｙ軸方向に相互に配置され、これらの間に位置するＺ軸方向の上方および下方には、開口部が形成してある。コア接続片８４の先端部は、コア体４の外周をＹ軸方向から挟み込み、接着などの手段でコア体４に接合される。コア体４の基端４ｂに接合してある接合片３１ａ，３１ｂは、接続片８４の内側に配置される。

コア接続片８４，８４の間に位置するＺ軸方向上方の開口部からは、各端子３０ａ，３０ｂの爪部３４ａ、３４ｂが突出して配置される。爪部３４ａ，３４ｂのＺ軸方向の突出量は、図４に示すように、コア体４の外周から飛び出すが、カバー部８２の外周からは飛び出さない程度が好ましい。また、図２に示すように、カバー部８４の外径は、後述する第１ワイヤガイド１０ａの外径と同等であることが好ましい。ハウジング７０には、カバー部８２の外周から径方向の外方に突出する部分は存在しない。

次に、コア体４およびコイル部２０について詳細に説明する。図５Ｂに示すように、コア体４の外周で基端４ｂの近くには、コア体４の外周から突出する全体としてリング状の第１ワイヤガイド１０ａが装着してある。第１ワイヤガイド１０ａと基端４ｂとの間に位置するコア体４の外周には、前述したように、図２に示すように、ハウジング７０の接続片８４が接合される。

また、コア体４の外周で先端４ｃの近くには、第１ワイヤガイド１０ａと同様な第２ワイヤガイド１０ｂが装着してある。第１ワイヤガイド１０ａと先端４Ｃとの間に位置するコア体４の外周面には、ワイヤ２２が少なくとも１周巻回できる程度のＸ軸方向隙間があることが好ましい。

第１ワイヤガイド１０ａは、コア体４の外周から径方向外方に突出し、周方向に沿って少なくとも１つの凹状の第１ワイヤ通路１２ａを有する。第２ワイヤガイド１０ｂも、第１ワイヤガイド１０ａと同様に、コア体４の外周から径方向外方に突出し、周方向に沿って少なくとも１つの凹状の第２ワイヤ通路１２ｂを有する。

本実施形態では、ガイド１０ａ，１０ｂは、リング状の絶縁性リングを、周方向に沿って一箇所で切り欠き、ワイヤ通路１２ａ，１２ｂを形成し、不連続に成形したリングで構成してある。これらのガイド１０ａ，１０ｂは、フェライトなどで構成してあるコア体４の外周のＸ軸方向の所定位置に接着剤などで固定され、これらのガイド１０ａ，１０ｂ間に位置するコア体４の外周がワイヤを巻回してコイル部２０を形成するための空間となる。

通路１２ａ，１２ｂが相互に周方向位置が同じになるように、ガイド１０ａ，１０ｂがコア体４の外周に固定される。コイル部２０を形成するワイヤ２２としては、特に限定されず、たとえばリッツ線、ＵＳＴＣ線、ウレタンワイヤなどが用いられる。特に、リッツ線などの撚り線を用いることで、高周波におけるＱ特性などが向上し、電子ペン用コイル装置として特に好ましい。

ワイヤ２２の第１リード２２ａの端部は、図５Ａに示すように、第１端子３０ａの爪部３４ａ，３４ａ間の係止溝３２ａに接続される。また、ワイヤの第２リード２２ｂの端部は、第２端子３０ｂの爪部３４ｂ，３４ｂ間の係止溝３２ｂに接続される。相互に最も離れた爪部３４ａ，３４ｂ間における係止溝３２ａと係止溝３２ｂとの間の隙間Ｗ５は、第１ワイヤガイド１０ａにおける第１通路１２ａの周方向幅Ｗ４と同等以下であることが好ましい。

本実施形態では、巻始めである第１リード２２ａの端部が爪部３４ａ間の係止溝３２ａに固定されたワイヤ２２は、第１ワイヤ通路１２ａを通して、第１ワイヤガイド１０ａと第２ワイヤガイド１０ｂとの間に位置するコア体４の外周にコイル状に巻回されてコイル部２０を形成する。コイル部２０を形成した後のワイヤ２２は、第２通路１２ｂを通して、一端、第２ワイヤガイド１０ｂよりも先端４ｃ側に出され、コア体４の外周を約一周以上巻回した後、再び、第２ワイヤ通路１２ｂを通して、コイル部２０側に戻される。そしてワイヤ２２の巻き終わり端である第２リード２２ｂは、第２通路１２ｂから第１通路１２ａを通して、第２端子の第２係止溝３２ｂに接続される。

なお、図示する例では、第２通路１２ｂから第１通路１２ａを一直線上にワイヤ２２のリード部２２ｂを戻しているが、ガイド１０ａ，１０ｂ間に位置するコイル部２０の上を、一周以上巻回してからワイヤ２２のリード部２２ｂを第１通路１２ａを通して、第２端子３０ｂに接続するようにしても良い。

本実施形態に係る電子ペン用コイル装置２において、コア体４の外周にワイヤ２２を巻き付けてコイル部２０を形成するには、まず、ワイヤ２２の第１リード２２ａの端を、コア体４の基端４ｂに装着してある第１端子３０ａの爪部３４ａ間の係止溝３２ａに差し込んで接続する。次に、ワイヤ２２を、第１ワイヤガイド１０ａの第１ワイヤ通路１２ａを通して、第１ワイヤガイド１０ａと第２ワイヤガイド１０ｂとの間に位置するコア体４の外周にコイル状に巻回してコイル部２０を形成する。

ワイヤ２２を巻回する際には、ワイヤ２２を巻回する軸方向の長さが、２つのワイヤガイド１０ａ，１０ｂにより仕切られた所定長さにより決定され、ワイヤ２２を自動巻きしやすいと共に、ワイヤ２２の位置決め精度が向上し、所定のインダクタンス、Ｑ特性および周波数特性などを高精度で実現することが可能になり、電子ペンによる位置検出精度も向上する。また、第１通路１２ａをワイヤ２２の第１リード２２ａが通過することにより、ワイヤ２２が第１ワイヤガイド１０ａに引っかかることからも、コア体４の外周に、ワイヤ２２を自動巻きしやすい。

さらに、第１ワイヤガイド１０ａと第２ワイヤガイド１０ｂとの間に位置するコア体４の外周にコイル状に巻回してコイル部２０を形成した後は、第２通路１２ｂを通して、ワイヤ２２を第２ワイヤガイド１０ｂの外側（先端４ｃ側）に出し、そこで、たとえば略１周巻回してから第２通路１２ｂに戻すことで、ワイヤ２２が第２ワイヤガイド１０ｂに係止され、自動作業により、ワイヤ２２の第２リード２２ｂは、コイル部２０の外周で第２通路１２ｂから第１通路１２ａを通して、第２端子３０ｂの爪部３４ｂ間の係止溝３２ｂに戻されて第２端子３０ｂに接続し易い。すなわち、コア体４の外径を小さくしても、ワイヤ２２の自動巻作業がきわめて容易になる。

また、巻線の終了と同時に、ワイヤ２２の両端を第１端子３０ａと第２端子３０ｂに接続することができる。しかも、これらの端子３０ａ，３０ｂには、感圧素子５０の一対の端子電極５２，５４に接続するための接続片４４ａ，４４ｂが一体的に形成されていることから、感圧素子５０との特別な配線が不要となり、コイル部２０と感圧素子５０との配線がシンプルになり、この点でも、ペンの小径化を図ることができる。

また、本実施形態では、各端子３０ａ，３０ｂの係止溝３２ａ，３２ｂは、図７に示すように、入口から底部に向けて幅が狭くなっており、ワイヤ２２のリード２２ａ，２２ｂの端を入口から底部に向けて挿入するのみで、ワイヤ端が各端子に固定されるようになっている。その点でも、ワイヤの自動巻回作業が容易である。

さらに本実施形態では、第１通路１２ａと前記第２通路１２ｂとは、コア体４の周方向で同じ位置に形成してある。このような構造であるため、第２通路１２ｂから第１通路１２ａを通して、巻回後のコイル部２０の上でワイヤ２２の巻き終わり端である第２リード２２ｂを戻す際に、ワイヤ２２ｂを直線上に移動させれば良く、その作業が容易である。

本実施形態では、図５Ａに示すように、第１係止溝１２ａおよび第２係止溝１２ｂのコア体４の周方向に沿っての位置が、第１通路１２ａの周方向位置と略一致する。このような構造であるため、第１係止溝３２ａから第１通路１２ａへ向けてワイヤ２２の第１リード２２ａを引き出す際と、第１通路１２ａから第２係止溝３２ｂに向けてワイヤ２２の第２リード２２ｂを引き出す際に、ワイヤ２２を直線上に移動させれば良いので、ワイヤ２２の自動巻作業がさらに容易になる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

たとえば、図８（Ａ）に示すように、第１ワイヤガイド１０ｃに形成する第１通路１２ｃと、第２ワイヤガイド１０ｄに形成する第２通路１２ｄとは、リングの周方向一部を完全に切り欠くことなく、溝底部１３を残して切り欠いて形成しても良い。これらの通路１２ｃ，１２ｄを形成するための凹状溝の溝深さは、図１〜図７に示す実施形態における通路１２ａ，１２ｂの溝深さよりも浅くなることが考えられるが、ワイヤ２２の線径以上の溝深さであれば問題ない。図８（Ａ）に示す実施形態では、その他の構成および作用効果は、図１〜図７に示す実施形態と同様であり、その他の説明は省略する。

さらに、図８（Ｂ）に示す実施形態では、第１ワイヤガイド１０ｅの周方向に沿って２つ以上の第１ワイヤ通路１２ｅ１，１２ｅ２が形成してある。また、第２ワイヤガイド１０ｆの周方向に沿って２つ以上の第２ワイヤ通路１２ｆ１，１２ｆ２が形成してある。この実施形態では、第２通路１２ｆ１，１２ｆ２が第２ワイヤガイド１０ｆの周方向に沿って２つ以上である。このため、一方の第２通路１２ｆ１を通して第２ワイヤガイド１０ｆの外側に出したワイヤ（図示省略）は、別の第２通路１２ｆ２を通して第２端子（図示省略）の方向に戻すことができる。そのため、第２ワイヤガイド１０ｆと先端４ｃとの間に位置するコア体４の外周に、ワイヤを少なくとも約１／８周で巻回させることにより、ワイヤを第２ワイヤガイド１０ｆに係止させることができる。

また、前述した図１〜図７に示す実施形態では、第２通路１２ｂが第２ワイヤガイド１０ｂの周方向に沿って単一であるため、第２通路１２ｂを通して第２ワイヤガイド１０ｂの外側に出したワイヤは、同じ第２通路１２ｂを通して第２端子３０ｂの方向に戻す必要がある。その場合には、第２ワイヤガイド１０ｂと先端４ｃとの間に位置するコア体４の外周に、ワイヤを約１周以上で巻回させることにより、ワイヤ２２を第２ワイヤガイド１０ｂに係止させることができる。

図８（Ｂ）に示す実施形態では、一方の第２通路１２ｆ１を通して第２ワイヤガイド１０ｆの外側に出したワイヤ（図示省略）は、別の第２通路１２ｆ２を通して第２端子（図示省略）の方向に戻すことができる。そのため、第２ワイヤガイド１０ｆと先端４ｃとの間に位置するコア体４の外周に、ワイヤを少なくとも約１／８周で巻回させることにより、ワイヤを第２ワイヤガイド１０ｆに係止させることができる。図８（Ｂ）に示す実施形態において、その他の構成と作用効果は、前述した実施形態と同様である。

なお、ガイド１０ａ〜１０ｆにおけるコア体４の外周面からの突出高さは、ワイヤ２２の線径の１．５〜２．５倍程度であることが好ましい。コイル部２０の外周が、ワイヤガイド１０ａ〜１０ｆの最大径を超えないようにするためである。ガイド１０ａ〜１０ｆの外周は、電子ペンの外装筒体の内周面に接触するように構成しても良く、電子ペンの外径の縮小化に寄与する。

さらに、上述した実施形態では、コア体４とガイド１０ａ〜１０ｆとは、別々に成形して組み立てて構成してあるが、コア体４とガイド１０ａ〜１０ｆとは、同一材質（磁性材）で一体に成形しても良いと共に、たとえばインサート成形などにより別材質で一体成形しても良い。インサート成形では、たとえばフェライトで構成されたコア体４を樹脂成形用金型に取り付けて、金型内に樹脂を射出成形することにより、合成樹脂製のガイド１０ａ〜１０ｆを、コア体４の所定位置に一体成形することができる。

また、本発明では、前述した実施形態におけるコア体４の軸孔４ａは無くても良い。コンデンサの容量ではなくインダクタンスを変化させて位置検出を行うタイプの電子ペンでは、コア体の内部に軸孔を形成する必要がないからである。

さらに上述した実施形態では、ワイヤ接続部を、間に係止溝３２ａ，３２ｂが形成してある一対の爪部３４ａ，３４ｂで構成してあるが、本発明は、これに限定されず、その他の接続部の形状であっても良い。また、上述した実施形態では、基板接続部を、接続爪３８ａ，３８ｂで構成したが、その他の接続構造であっても良い。

２… 電子ペン用コイル装置
４… コア体
４ａ… 軸孔
４ｂ… 基端（第１コア端）
４ｃ… 先端（第２コア端）
６… 芯体
６ａ… ペン先
１０ａ，１０ｃ，１０ｅ… 第１ワイヤガイド
１０ｂ，１０ｄ，１０ｆ… 第２ワイヤガイド
１２ａ，１２ｃ，１２ｅ１，１２ｅ２… 第１通路
１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ１，１２ｆ２… 第２通路
２０… コイル部
２２… ワイヤ
２２ａ… 第１リード（第１端）
２２ｂ… 第２リード（第２端）
３０ａ… 第１端子
３０ｂ… 第２端子
３１ａ… 第１コア端接合片
３１ｂ… 第２コア端接合片
３２ａ… 第１係止溝
３２ｂ… 第２係止溝
３４ａ… 第１爪部
３４ｂ… 第２爪部
３６ａ… 第１端子ベース
３６ｂ… 第２端子ベース
３８ａ… 第１基板接続爪
３８ｂ… 第２基板接続爪
４０ａ… 第１連結片
４０ｂ… 第２連結片
４２ａ… 第１湾曲片
４２ｂ… 第２湾曲片
４４ａ… 第１素子接続片
４４ｂ… 第２素子接続片
４６… 押圧ピン取付孔
５０… 感圧素子
５２… 第１素子電極面
５４… 第２素子電極面
６０… 押圧部材
６２… ペン基端取付孔
６４… 押圧ピン
６６… 大径部
７０… ハウジング
７２… 基板取付ベース
７４… 基板取付ピン
７６… 下方凸部
７８… 端子下端保持部
８０… 素子接続片保持部
８２… カバー部
８４… コア接続片
８６… 開口端
８８… 収容内周面
１００… 回路基板
１０２… 基板取付孔
１０４ａ，１０４ｂ… 接続孔
１０６… 回路素子

Claims (5)

1. 電子ペンの内部に配置され、軸方向の反対側にそれぞれ位置する第１コア端と第２コア端とを持つコア体と、
   前記コア体の外周に巻回されてコイル部を形成するワイヤとを有する電子ペン用コイル装置であって、
   前記第１コア端には、第１端子と第２端子とが装着してあり、
   前記コア体の外周で前記第１コア端の近くには、第１ワイヤガイドが装着してあり、前記コア体の外周で前記第２コア端の近くには、第２ワイヤガイドが装着してあり、
   前記第１ワイヤガイドは、前記コア体の外周から径方向外方に突出し、周方向に沿って少なくとも１つの凹状の第１ワイヤ通路を有し、
   前記第２ワイヤガイドは、前記コア体の外周から径方向外方に突出し、周方向に沿って少なくとも１つの凹状の第２ワイヤ通路を有し、
   前記ワイヤの第１端は、前記第１端子に接続され、
   前記ワイヤは、前記第１ワイヤ通路を通して、前記第１ワイヤガイドと前記第２ワイヤガイドとの間に位置する前記コア体の外周にコイル状に巻回されて前記コイル部を形成し、前記第２通路を通して、前記第２ワイヤガイドに係止され、
   前記ワイヤの第２端は、前記第２通路から前記第１通路を通して、前記第２端子に戻されて前記第２端子に接続されている電子ペン用コイル装置。
2. 前記第１端子は、間に第１係止溝が形成してある一対の第１爪部を有し、
   前記第２端子は、間に第２係止溝が形成してある一対の第２爪部を有し、
   前記第１係止溝に、前記ワイヤの第１端が挟まれて固定してあり、
   前記第２係止溝に、前記ワイヤの第２端が挟まれて固定してある請求項１に記載の電子ペン用コイル装置。
3. 前記第１通路と前記第２通路とは、前記コア体の周方向で同じ位置に形成してある請求項１または２に記載の電子ペン用コイル装置。
4. 前記第１係止溝および第２係止溝の前記コア体の周方向に沿っての位置が、前記第１通路の周方向位置と略一致する請求項請求項２または３に記載の電子ペン用コイル装置。
5. 前記第２コア端と前記第２コア端との間に位置する前記コア体の外周には、前記ワイヤが１/８周以上で巻回されることにより、前記ワイヤが前記第２ワイヤガイドに係止されている請求項１〜４のいずれかに記載の電子ペン用コイル装置。

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