JPH08145819A - 荷重センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポインティングデバイスとして用いられる荷
重センサーに関するものであり、過大な操作力が加えら
れた場合においてもこれを規制できる信頼性に優れた荷
重センサーを提供することを目的とする。 【構成】 ハウジング５に高剛性の材料を用い、操作部
１の先端付近まで金属スリーブ８が一体に形成されてい
る。操作部１に過大な荷重が加えられた場合には金属ス
リーブ８に操作部１が接し、操作部１の変位を規制する
ことにより、さらに荷重を加えても弾性板４をそれ以上
たわませるようなことはないため、弾性板４に耐力の低
い材料を用いても安心して使用することができるという
特徴を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二次元の座標入力を行
うポインティングデバイスに使用する荷重センサーに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の荷重センサーは、図４に
示すような構造をしており、歪抵抗素子４１を搭載した
弾性板４２はねじ４３によって、ハウジング４４とベー
ス板４５との間で固定されていると同時に、ハウジング
４４によって、弾性板４２に直接外力が加えられること
を防止する役目を果たしている。力を与える操作部４６
に加えられた荷重は、弾性板４２を伸縮させることによ
り、弾性板４２上に形成された歪抵抗素子４１の抵抗値
を変化させ、２座標軸の方向と大きさを検知してＣＲＴ
上のポインターを動かす信号となるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のポインティングデバイスでは、操作部４６へ加えら
れる荷重に対して規制するような構造を有さないため、
操作部４６と一体に形成されている弾性板４２へは無限
大に荷重が加えられ、たわみ（歪み）量も際限がない。
よって弾性板４２の耐力が低い場合には、操作部４６に
過大な荷重を加えると弾性板４２が塑性変形してしま
い、荷重を取り除いた後も歪抵抗素子４１に応力が残存
して、適正にポインターを操作することができなくなる
可能性があった。

【０００４】本発明は、このような従来の荷重センサー
が有する問題点を解決し、過大な荷重に対する機能の保
証と高信頼性を確保することができる荷重センサーを提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の荷重センサーは、ハウジング開口部に操作部の
変位規制機構として金属スリーブを一体に形成し、操作
部が変位できる範囲を規制することによって、弾性板の
たわみ量を制限し、過大な荷重に対するセンサーの信頼
性を確保したものである。

【０００６】

【作用】上記構成によれば操作部に過大な荷重がかかっ
た場合には、変位した操作部がハウジングと一体に形成
された金属スリーブと接することによって、荷重をハウ
ジング全体が受け、弾性板には耐力を越える応力は加わ
らず、塑性変形を起こさない。よって低い耐力を持つ弾
性板の使用に対しても信頼性を確保することが可能とな
るものである。

【０００７】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の実施例１の荷重センサーを
図面を参照して説明する。図１および図２（ａ）におい
て、操作部１は軸止め２と共に歪検出素子または圧電素
子などの歪抵抗素子３を搭載した弾性板４に固定されて
いる。弾性板４は、その端部をハウジング５と、ベース
板６上にあらかじめ形成されている受け部７によって挟
み込まれて、固定されている。ハウジング５には高剛性
の材料を用い、中央部の開口部には操作部１を取り巻く
ように、操作部１に加えられる過大な荷重の規制機構と
しての金属スリーブ８がたとえば圧入、インサート成型
などによってハウジング５と一体に形成されている。ま
た、組立時における操作部１または弾性板４に対する金
属スリーブ８の位置決めを容易にするため金属スリーブ
８とハウジング５とは別な材料で構成されている。

【０００８】次に上記実施例の動作について図２
（ａ），（ｂ）を用いて説明する。上記実施例におい
て、操作部１に荷重Ｐを加えると、操作部１と一体化さ
れている弾性板４がたわみ、操作部１自身も荷重の大き
さに応じて変位する。このとき、弾性板４に弾性板４の
有する耐力値に相当する応力を生じさせる荷重をＰと
し、その時の操作部１の変位量をｘとすると、仮に異常
荷重が操作部１に加えられても操作部１の変位量をｘ以
下に抑えることができれば、弾性板４は塑性変形するこ
となく使用することが可能である。本実施例では繰返し
荷重などによる影響を考慮し

【０００９】

【外１】

【００１０】のときの

【００１１】

【外２】

【００１２】を算出し、組立て時においてハウジング５
の金属スリーブ８部分と操作部１とのすきまとして設定
する。もし、過大な荷重が操作部１に加えられた場合に
は金属スリーブ８に操作部１が接し、さらに荷重を加え
ても弾性板４をそれ以上たわませるようなことはない。

【００１３】（実施例２）図３は本発明の実施例２であ
り、上記実施例１と異なるところは、ハウジング５と金
属スリーブ８が同一の材料を用いており、たとえばダイ
カスト成型などによって一体に成型されている点であ
る。

【００１４】この実施例でも過大な荷重に対する信頼性
については先の実施例１と同様であり、金属スリーブ８
が操作部１の変位を規制し、弾性板４の変形を防止す
る。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明の荷重センサーは金属スリーブを用いた操作部に加え
られる過大な荷重の規制機構にて操作力を制限し、弾性
板のたわみ量を一定値以下に保つことによって、塑性変
形を防ぎ、耐力が低い材料でも安心して使用することが
できるという特徴を有する。よって、比較的入手し易い
安価な材料を用いた設計が可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の荷重センサーの斜視図

【図２】（ａ）同側断面図 （ｂ）荷重と操作部の変位の関係を示す略図

【図３】同実施例２の荷重センサーの斜視図

【図４】従来の荷重センサーの斜視図

【符号の説明】

１ 操作部 ２ 軸止め ３ 歪抵抗素子 ４ 弾性板 ５ ハウジング ６ ベース板 ７ 受け部 ８ 金属スリーブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歪抵抗素子を搭載したほぼＴ字形または
   ほぼＬ字形の弾性板と、ベース板に当接した軸止め上に
   保持されるとともに端部が受け部に挟持されてハウジン
   グとベース板内に収容固定された前記弾性板上に、ハウ
   ジング中央部の開口部を貫通して立てられた操作部と、
   前記歪抵抗素子の抵抗値変化から前記操作部に加えられ
   た力と方向を検出する荷重センサーにおいて、前記操作
   部を取り巻くように前記ハウジング中央部の開口部に金
   属スリーブを一体に形成した荷重センサー。
2. 【請求項２】 金属スリーブとハウジングとを同一材料
   とした請求項１記載の荷重センサー。
3. 【請求項３】 金属スリーブとハウジングとを別な材料
   とした請求項１記載の荷重センサー。
4. 【請求項４】 歪抵抗素子に、歪検出素子または圧電素
   子を用いた請求項１，２または３記載の荷重センサー。