JP6020041B2 - Coil device for electronic pen - Google Patents
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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。 The present invention relates to a coil device for an electronic pen mounted inside an electronic pen for inputting desired information to a computer, for example.
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。 The electronic pen for inputting desired information to the computer may contain a coil device in which a wire is wound around the outer periphery of a core body such as a ferrite core, as shown in Patent Document 1, for example. is there. In an electronic pen incorporating such a coil device, wiring between the coil device and the pressure-sensitive element becomes a problem, and a structure that facilitates automatic winding of the wire is required.
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。 Particularly recently, there is a case where the diameter of the electronic pen is required to be reduced. For example, in the conventional electronic pen coil device disclosed in Patent Document 1 or the like, the automatic winding operation of the wire is not easy, and the coil device and the pressure sensitive element. Wiring is complicated, making it difficult to reduce the pen diameter.
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。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a coil device that facilitates automatic wire winding and can reduce the diameter of an electronic pen.
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。
In order to achieve the above object, a coil device according to the present invention comprises:
A core body disposed inside the electronic pen and having a first core end and a second core end respectively positioned on opposite sides in the axial direction;
A coil device for an electronic pen having a wire wound around an outer periphery of the core body to form a coil portion;
A first terminal and a second terminal are attached to the first core end,
A first wire guide is mounted on the outer periphery of the core body near the first core end, and a second wire guide is mounted on the outer periphery of the core body near the second core end. Yes,
The first wire guide protrudes radially outward from the outer periphery of the core body, and has at least one concave first wire passage along the circumferential direction.
The second wire guide protrudes radially outward from the outer periphery of the core body, and has at least one concave second wire passage along the circumferential direction.
A first end of the wire is connected to the first terminal;
The wire is wound around the outer periphery of the core body positioned between the first wire guide and the second wire guide through the first wire passage to form the coil portion, Locked to the second wire guide through two passages,
A second end of the wire is returned from the second passage through the first passage to the second terminal and connected to the second terminal.
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。 In the electronic pen coil device according to the present invention, in order to form a coil portion by winding a wire around the outer periphery of the core body, first, the first end of the wire is attached to the first core end of the core body. Connect to 1 terminal. Next, the coil is formed by winding the wire in a coil shape on the outer periphery of the core body located between the first wire guide and the second wire guide through the first wire passage of the first wire guide.
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。 When winding a wire, the length in the axial direction around which the wire is wound is determined by a predetermined length divided by two wire guides, which facilitates automatic winding of the wire and improves the positioning accuracy of the wire. In addition, predetermined inductance, Q characteristics, frequency characteristics, and the like can be realized with high accuracy, and position detection accuracy with the electronic pen is also improved. Further, since the wire passes through the first passage and the wire is caught by the first wire guide, it is easy to automatically wind the wire around the outer periphery of the core body.
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。 Further, after the coil portion is formed by winding it in a coil shape on the outer periphery of the core body located between the first wire guide and the second wire guide, the wire is passed through the second passage to the outside of the second wire guide. (Second core end side), for example, by winding approximately one turn and then returning to the second passage, the wire is locked to the second wire guide, and by automatic operation, the second end of the wire is It is easy to return to the second terminal from the second passage through the first passage on the outer periphery of the coil portion and connect to the second terminal. That is, even if the outer diameter of the core body is reduced, the automatic wire winding operation becomes extremely easy.
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。 Simultaneously with the end of the winding, both ends of the wire can be connected to the first terminal and the second terminal. In addition, when electrode connection portions for connecting to a pair of terminal electrodes of a pressure-sensitive element (an element that converts a change in pressure or displacement into an electric signal) are formed continuously from these terminals, Special wiring with the pressure element is not required, wiring between the coil device and the pressure sensitive element is simplified, and in this respect also, the pen diameter can be reduced.
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。
Preferably, the first terminal has a pair of first claw portions having a first locking groove formed therebetween,
The second terminal has a pair of second claw portions having a second locking groove formed therebetween,
A first end of the wire is sandwiched and fixed in the first locking groove;
A second end of the wire is sandwiched and fixed in the second locking groove.
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。 By having such a structure, the wire winding operation is further facilitated.
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。 Preferably, these locking grooves have a narrow width from the inlet toward the bottom, and the wire ends are fixed to the terminals only by inserting the end of the wire from the inlet toward the bottom. It has become. In the case of such a structure, the automatic wire winding operation is further facilitated.
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。 Preferably, the first passage and the second passage are formed at the same position in the circumferential direction of the core body. In such a structure, when the wire is returned from the second passage through the first passage onto the coil portion after winding, the wire may be moved in a straight line, and the operation is easy. is there.
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。 Preferably, the positions of the first locking groove and the second locking groove along the circumferential direction of the core body substantially coincide with the circumferential position of the first passage. In such a structure, when the wire is pulled out from the first locking groove toward the first passage and when the wire is pulled out from the first passage toward the second locking groove, the wire is straight. Therefore, the automatic winding operation of the wire is further facilitated.
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。 The wire is locked to the second wire guide by winding the wire more than 1/8 round around the outer periphery of the core body located between the second core end and the second core end. Also good.
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。 In the case where the second passage is single along the circumferential direction of the second wire guide, the wire that goes out of the second wire guide through the second passage returns to the direction of the second terminal through the same second passage. There is a need. In that case, the wire is locked to the second wire guide by winding the wire around the outer periphery of the core body located between the second wire guide and the second core end by about one turn or more. Can do.
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。 However, when the number of the second passages is two or more along the circumferential direction of the second wire guide, the wire that goes out of the second wire guide through one second passage passes through the other second passage. It can be returned to the direction of two terminals. Therefore, the wire can be locked to the second wire guide by winding the wire at least about 1/8 around the outer periphery of the core body located between the second wire guide and the second core end. it can. In addition, when providing a some 2nd channel | path in a 2nd wire guide, it is difficult to arrange | position along the circumferential direction in proximity to 1/8 or less rounds.
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。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
A
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。 First, in this embodiment, the principle of detecting the position information of the electronic pen and the usage state of the electronic pen will be briefly described.
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。
When a tuning circuit (including the
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。
The pen tip 6a of the
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。
The
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。
The
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。
As shown in FIG. 5B, the
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。
As shown in FIG. 6, the
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。
As shown in FIG. 5A, the upper part of the first core
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。
That is, the inlet width of the
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。
As shown in FIG. 5B, a first
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。
In the middle of the
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。
A first
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。
Next, the
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。
The upper part of the second core
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。
As shown in FIG. 5B, a
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。
In the middle of the
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。
As shown in FIG. 5C, the second connecting
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。
A second
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。
In the drawings, the X axis, the Y axis, and the Z axis are perpendicular to each other. In this embodiment, the X axis is the longitudinal direction of the
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。
In the present embodiment, the gap width W1 (see FIG. 4) between the first
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。
The first
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。
Further, in the
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。
In addition, as shown in FIG. 6, in a state where the core
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。
In the present embodiment, the pressure-
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。
As shown in FIG. 5B, the pressing
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。
As shown in FIGS. 2 and 4, the inner diameter of the mounting
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。
A
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。
When writing pressure is applied to the pen tip 6a shown in FIG. 1, the
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。
As shown in FIG. 3, the large-
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。
As shown in FIG. 5C, in a state where the joining
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。
However, as shown in FIGS. 2 and 4, the pressing member is sandwiched between the pressure-
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。
The
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。
Next, the
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。
One end of the
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。
When the
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。
As shown in FIG. 4, a
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。
An element connection
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。
The holding
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。
The
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。
Therefore, any jig can enter from below in the Z-axis direction that is not covered by the
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。
As shown in FIGS. 1, 2 and 5B, the
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。
The
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。
Next, the
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。
Further, a
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。
The
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。
In the present embodiment, the
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。
The
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。
As shown in FIG. 5A, the end portion of the
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。
In the present embodiment, the
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。
In the illustrated example, the
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。
In the electronic
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。
When winding the
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。
Further, after the
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。
Simultaneously with the end of the winding, both ends of the
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。
In the present embodiment, the locking
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。
Furthermore, in the present embodiment, the
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。
In this embodiment, as shown to FIG. 5A, the position along the circumferential direction of the
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention.
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。
For example, as shown in FIG. 8A, the
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。
Further, in the embodiment shown in FIG. 8B, two or more first wire passages 12e1 and 12e2 are formed along the circumferential direction of the
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。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 7 described above, since the
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。
In the embodiment shown in FIG. 8 (B), a wire (not shown) that goes out of the second wire guide 10f through one second passage 12f1 is connected to a second terminal (not shown) through another second passage 12f2. You can return to the direction. Therefore, the wire is locked to the second wire guide 10f by winding the wire at least about 1/8 around the outer periphery of the
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。
In addition, it is preferable that the protrusion height from the outer peripheral surface of the
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。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
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。
Moreover, in this invention, the
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。
Furthermore, in embodiment mentioned above, although the wire connection part is comprised by a pair of nail | claw
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
2 ... Coil device for
4c ... Tip (second core end)
6 ... Core 6a ... Pen
22b ... Second lead (second end)
30a ... 1st terminal 30b ...
Claims (5)
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ワイヤ通路を通して、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ワイヤ通路から前記第1ワイヤ通路を通して、前記第2端子に戻されて前記第2端子に接続されており、
前記第1ワイヤガイドおよび第2ワイヤガイドにおけるコア体の外周面からの突出高さは、前記ワイヤの線径の1.5〜2.5倍であり、前記コイル部の外周が、前記第1ワイヤガイドおよび第2ワイヤガイドの最大径を超えないようになっていることを特徴とする電子ペン用コイル装置。 A core body disposed inside the electronic pen and having a first core end and a second core end respectively positioned on opposite sides in the axial direction;
A coil device for an electronic pen having a wire wound around an outer periphery of the core body to form a coil portion;
A first terminal and a second terminal are attached to the first core end,
A first wire guide is mounted on the outer periphery of the core body near the first core end, and a second wire guide is mounted on the outer periphery of the core body near the second core end. Yes,
The first wire guide protrudes radially outward from the outer periphery of the core body, and has at least one concave first wire passage along the circumferential direction.
The second wire guide protrudes radially outward from the outer periphery of the core body, and has at least one concave second wire passage along the circumferential direction.
A first end of the wire is connected to the first terminal;
The wire is wound around the outer periphery of the core body positioned between the first wire guide and the second wire guide through the first wire passage to form the coil portion, Locked to the second wire guide through a two- wire path;
A second end of the wire is connected from the second wire passage through the first wire passage to the second terminal and connected to the second terminal;
The protrusion height from the outer peripheral surface of the core body in the first wire guide and the second wire guide is 1.5 to 2.5 times the wire diameter of the wire, and the outer periphery of the coil portion is the first wire guide. A coil device for an electronic pen, wherein the maximum diameter of the wire guide and the second wire guide is not exceeded.
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。 The first terminal has a pair of first claw portions having a first locking groove formed therebetween,
The second terminal has a pair of second claw portions having a second locking groove formed therebetween,
A first end of the wire is sandwiched and fixed in the first locking groove;
The coil device for an electronic pen according to claim 1, wherein a second end of the wire is sandwiched and fixed in the second locking groove.
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。 The wire is wound around the outer circumference of the core body located between the second core end and the second core end by 1/8 or more rounds, so that the wire becomes the second wire guide. The coil apparatus for electronic pens in any one of Claims 1-4 currently latched.
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