JP5920320B2 - ペンの収納構造、及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、ペンの収納構造と、そのペンの収納構造を備える電子機器に関する。

例えば電子辞書においては、入力用のペンが備えられる（例えば特許文献１参照）。
このようなペンにおいて、樹脂製ならばユーザーがペンを使用する際に静電気を考慮する必要はなかったが、金属製のペンを使用する際には、その金属部分を持った際に静電気が電子辞書本体へ伝わって落ちる懸念があり、静電気対策が必要である。

特開２０１０−１６５２１５号公報

しかし、従来の金属ペンは接触タイプの静電気対策が施されてなく、ペン収納時のケースにて密閉を図ることで対策が施されていた。
ところが、密閉できないケースの場合は、穴や隙間等から静電気が落ちるので、その穴や隙間をテープ等で閉じる必要があった。

本発明の課題は、導電性部材のペンが収納されるペン収納部に接触タイプの静電気対策を施すことである。

以上の課題を解決するため、本発明に係るペン収納構造は、
導電性部材で形成されたペンを収納するペン収納部と、
前記ペン収納部に収納される前記ペンの導電性部分に当接するように設けられたアース部材とを有し、
前記アース部材は、ケースに一端側がネジ止めされて、回路基板に他端側が固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、ペンの収納部に設けたアース部材により、ペンの導電性部分から静電気をグランドにアースさせることができる。

本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成を示すもので、電子辞書のペン収納部の斜視図である。 図１のアース部材の拡大図である。 図１のペン収納部に収納される金属ペンの平面図である。 図１のペン収納部に金属ペンを挿入する過程を示す図である。 図４の金属ペンをさらに挿入してアース部材との接触状態を示した図である。 実施形態２のペン収納部を含むケース内を示した平面図である。 図６のペン収納部に収納される金属ペンの平面図である。 図６の矢印Ａ部を拡大したもので、ペン先端部の挿入直前を示す図（ａ）と、ペン先端部の挿入状態を示した図（ｂ）である。 図６の矢印Ｂ部の拡大図（ａ）と、その矢印Ｃ−Ｃ線に沿った断面図（ｂ）である。 図６の矢印Ｂ部の縦断面図で、ペン挿入前を示す図（ａ）と、ペン挿入状態を示した図（ｂ）である。 実施形態３のアース部材を含む回路基板部を示した平面図である。 図１１のアース部材を含むペン先端収納部の挿入直前を示す図（ａ）と、ペン先端部の挿入状態を示した図（ｂ）である。 図１２（ｂ）の矢印Ｄ−Ｄ線に沿った断面図である。 図１２（ｂ）のアース部材を対向して一対設けた例を示す図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成として電子辞書のペン収納部を示すもので、１はケース、２は回路基板、３はペン収納部、４はアース部材（アースバネ）、５はヒンジ軸、６はヒンジ軸ホルダ、７は電池収納部、８は電池バネ、Ｎはネジである。

図示のように、ケース１の内部に回路基板２が固定され、この回路基板２の上にペン収納部である樹脂製のペンホルダ３が固定されている。なお、ケース１には、ピン挿入穴１ａから図示しない金属ペンが挿入される。
そして、ペンホルダ３の側部近傍にアース部材としてアースバネ４が、回路基板２上に半田パッド２ａで固定されている。すなわち、アースバネ４は回路基板２のグランドに導通状態となっている。

なお、ケース１は操作部筐体の下ケースで、このケース１には、図示のように、ヒンジ軸５を回転自在に保持するヒンジ軸ホルダ６がネジＮで固定される。そのネジＮの一つに、アースバネ４の一端部が固定されている。
また、ヒンジ軸５には図示しない表示部筐体が結合され、左右のヒンジ軸５の間に電池収納部７が設けられ、この電池収納部７に設けた電池バネ８の延長端部が、回路基板２上に半田パッド２ｂで固定されている。

図２はアースバネ４を拡大したもので、図示のように、一端部がケース１にネジＮで固定するためにリング状にカールされたネジ止め部４ａで、その他端側が回路基板２上に半田パッド２ａで固定するために三次元的に屈曲された半田固定部４ｂを経て、ペンホルダ３の内方に若干突出して金属ペンＰの外周に当接させるためにリング状にカールされた延長部４ｃとなっている。

図３はケース１内のペンホルダ３に挿入して収納される金属ペンＰを示すもので、図示のように、金属ペンＰは、樹脂によるペン先部Ｐａと柄部Ｐｂを除いて金属で作製され、その樹脂によるペン先部Ｐａ側の金属部分に保持用の小径部Ｐｃが形成されている。

図４はケース１内のペンホルダ３に金属ペンＰを挿入する過程を示すもので、図示のように、ケース１のペン挿入穴１ａから金属ペンＰをペンホルダ３に挿入するが、この時、アースバネ４のペンホルダ３内方に突出する延長部４ｃには、未だ金属ペンＰの金属部分外周面が到達していない。

金属ペンＰをさらに挿入すると、図５に示すように、その金属部分の外周がアースバネ４の延長部４ｃと接触状態となる。従って、外部から金属ペンＰが静電気に帯電しても、その金属部分から静電気がアースバネ４を通って回路基板２のグランドに落ちる。
なお、この挿入動作が進行すると、金属ペンＰは、そのペン先部Ｐａ側の小径部Ｐｃに、ペンホルダ３の図示しない先端側に設けた保持爪部が噛み合うことで固定状態に保持される。

その後、金属ペンＰを引く出す際に、保持爪部による小径部Ｐｃの固定状態が解除されて、アースバネ４の延長部４ｃから金属部分外周が離れる。

以上、実施形態のケース１内の金属ペンＰのアース構造によれば、外部から金属ペンＰが静電気に帯電しても、ペンホルダ３近傍に設けたアースバネ４により、金属ペンＰの金属部分から静電気を回路基板２のグランドにアースさせることができる。

（実施形態２）
図６は実施形態２のペン収納部を含むケース内を示したもので、前述した実施形態１と同様、１はケース、３はペンホルダである。

図示のように、ケース１内には、ペンホルダ３が三箇所のフック１ｂ・１ｃ・１ｄで固定されている。

図７はケース１内のペンホルダ３に挿入して収納される金属ペンＰを示すもので、実施形態２において、金属ペンＰは、図示のように、樹脂によるペン先部Ｐａと柄部Ｐｂ及び小径部Ｐｃを除いて金属で作製されている。

図８は図６の矢印Ａ部のペンホルダ３先端部を拡大したもので、図示のように、ペンホルダ３の先端部には、直径方向に対向する保持爪部３ａが形成されている。この保持爪部３ａは、金属ペンＰのペン先部Ｐａに対し弾性変形により乗り越えて小径部Ｐｃに噛み合う。

図９は図６の矢印Ｂ部のペンホルダ３後端部を拡大したもので、図示のように、ペンホルダ３の後端部には、切欠き穴３ｂが形成されていて、この切欠き穴３ｂにペンホルダ３後端部内に若干突出するアースバネ１４が固定されている。

図１０は図６の矢印Ｂ部のペンホルダ３後端部の縦断面図で、前述した実施形態１と同様、２は回路基板である。

図示のように、ケース１と回路基板２にペンホルダ３が挟み込まれて、回路基板２に切欠き穴３ｂが面している。
なお、アースバネ１４は、金属ペンＰの未挿入状態において、図１０（ａ）に示すように、回路基板２から僅かに離間している。

以上において、ケース１のペン挿入穴１ａから金属ペンＰをペンホルダ３に挿入すると、図１０（ｂ）に示すように、ペンホルダ３後端部のアースバネ１４に金属ペンＰの金属部分外周が接触して、アースバネ１４が回路基板２に接触状態となる。
これにより、アースバネ１４が回路基板２のグランドに導通状態となる。従って、外部から金属ペンＰが静電気に帯電しても、その金属部分から静電気がアースバネ１４を通って回路基板２のグランドに落ちる。

金属ペンＰをさらに挿入すると、図８（ａ）から（ｂ）に示すように、ペンホルダ３の先端部において、直径方向に対向する保持爪部３ａが、ペン先部Ｐａに対し弾性変形により乗り越えてから小径部Ｐｃに噛み合う。これにより、金属ペンＰが固定状態に保持される。

その後、金属ペンＰを引く出す際に、保持爪部３ａによる小径部Ｐｃの固定状態が解除されてから、アースバネ１４から金属部分外周が離れる。

このように、実施形態２のケース１内の金属ペンＰのアース構造によっても、実施形態１と同様、ペンホルダ３内に設けたアースバネ１４により、金属ペンＰの金属部分から静電気を回路基板２のグランドにアースさせることができる。

しかも、ペンホルダ３の後端部にアースバネ１４を配置したので、金属ペンＰを引き出す直前まで静電気対策として機能することになる。

（実施形態３）
図１１は実施形態３のアース部材を含む回路基板部を示したもので、前述した実施形態１と同様、２は回路基板である。

図示のように、回路基板２にアースバネ２４が半田付けで固定されている。

図１２は図１１のアースバネ２４を含むペンホルダ３の先端部を示すもので、図示のように、ペンホルダ３の先端部には、切欠き穴３ｃが形成されていて、この切欠き穴３ｃからアースバネ２４がペンホルダ３先端部内に突出している。このアースバネ２４は、ペンホルダ３先端部の保持爪部３ａと直径方向に対向して配置される。

図１３は図１２（ｂ）の矢印Ｄ−Ｄ線に沿った断面を示しており、図示のように、ケース１と回路基板２にペンホルダ３が挟み込まれて、回路基板２に半田付けしたアースバネ２４と、ペンホルダ３先端部の保持爪部３ａが直径方向に対向している。

なお、金属ペンＰは、実施形態１と同様、樹脂によるペン先部Ｐａと柄部Ｐｂを除き、小径部Ｐｃを含め金属で作製されている（図３参照）。

以上において、ケース１のペン挿入穴１ａから金属ペンＰをペンホルダ３に挿入していくと、図１２（ａ）から（ｂ）及び図１３に示すように、ペンホルダ３の先端部において、直径方向に対向する保持爪部３ａとアースバネ２４が、ペン先部Ｐａに対し各々弾性変形により乗り越えてから小径部Ｐｃにそれぞれ噛み合う。
これにより、金属ペンＰが固定状態に保持されると同時に、その小径部Ｐｃを含む金属部分がアースバネ２４を経て回路基板２のグランドに導通状態となる。従って、外部から金属ペンＰが静電気に帯電しても、その金属部分から静電気がアースバネ２４を通って回路基板２のグランドに落ちる。

その後、金属ペンＰを引く出す際に、保持爪部３ａとアースバネ２４による小径部Ｐｃの固定状態及びグランド導通状態が解除される。

このように、実施形態３のケース１内の金属ペンＰのアース構造によっても、実施形態１と同様、ペンホルダ３内に設けたアースバネ２４により、金属ペンＰの金属部分から静電気を回路基板２のグランドにアースさせることができる。

しかも、保持爪部３ａと直径方向に対向するアースバネ２４を小径部Ｐｃに噛み合わせて金属ペンＰの固定状態保持も兼用できる。

図１４は図１２（ｂ）のアースバネ２４を対向して一対設けた例を示すもので、ペンホルダ３先端部の保持爪部３ａに代えて、図示のように、直径方向に対向して一対のアースバネ２４を設けている。

従って、この直径方向に対向配置した一対のアースバネ２４により、小径部Ｐｃに噛み合って金属ペンＰを固定状態に保持できると同時に、小径部Ｐｃを含む金属部分を回路基板２のグランドに導通状態にすることができる。

（変形例）
以上の実施形態においては、電子辞書としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＰＤＡ、ノートパソコン、ウェアラブルパソコン、電卓、電子手帳、携帯電話など、ペンホルダを備える他の電子機器全てに用いることができる。
また、実施形態では、アースバネとしたが、導電性の線材によるアース部材であってもよい。
さらに、ペン収納部やアース部材の形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
また、金属ペンの材料としては、ステンレスやアルミニウム等の導電性材料が使用されるが、炭素素材等の導電性部材であってもよい。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。
付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
導電性部材で形成されたペンを収納するペン収納部と、
前記ペン収納部に収納される前記ペンの導電性部分に当接するように設けられたアース部材とを有することを特徴とするペンの収納構造。
＜請求項２＞
前記アース部材は、ケースに一端側がネジ止めされて、回路基板に他端側が固定されており、その他端側に前記ペンの導電性部分外周に当接する延長部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のペンの収納構造。
＜請求項３＞
前記アース部材は、回路基板に一端側が固定されて、前記ペンの導電性部分外周に他端側が当接することを特徴とする請求項１に記載のペンの収納構造。
＜請求項４＞
前記アース部材は、回路基板に一端側が固定されて、前記ペンの導電性部分に形成された保持用の小径部に他端側が当接することを特徴とする請求項１に記載のペンの収納構造。
＜請求項５＞
前記金属ペンの収納部は、前記金属ペンによって操作される電子機器の筐体に当該金属ペンがペンの長手方向に挿入されるように形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の金属ペンのアース構造。
＜請求項６＞
請求項１から５のいずれか一項に記載のペンの収納構造を備えることを特徴とする電子機器。

１ ケース
１ａ ペン挿入穴
１ｂ フック
１ｃ フック
１ｄ フック
２ 回路基板
２ａ 半田パッド
２ｂ 半田パッド
３ ペン収納部
３ａ 保持爪部
３ｂ 切欠き穴
３ｃ 切欠き穴
４ アース部材
４ａ ネジ止め部
４ｂ 半田固定部
４ｃ 延長部
５ ヒンジ軸
６ ヒンジ軸ホルダ
７ 電池収納部
８ 電池バネ
１４ アース部材
２４ アース部材
Ｎ ネジ
Ｐ 金属ペン
Ｐａ ペン先部
Ｐｂ 柄部
Ｐｃ 小径部

Claims (4)

1. 導電性部材で形成されたペンを収納するペン収納部と、
   前記ペン収納部に収納される前記ペンの導電性部分に当接するように設けられたアース部材とを有し、
   前記アース部材は、ケースに一端側がネジ止めされて、回路基板に他端側が固定されていることを特徴とするペンの収納構造。
2. 前記アース部材は、前記他端側に前記ペンの導電性部分外周に当接する延長部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のペンの収納構造。
3. 前記ペンの収納部は、前記ペンによって操作される電子機器の筐体に当該ペンがペンの長手方向に挿入されるように形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のペンの収納構造。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のペンの収納構造を備えることを特徴とする電子機器。

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