JPH09280981A - 荷重センサ - Google Patents
荷重センサInfo
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- JPH09280981A JPH09280981A JP8086185A JP8618596A JPH09280981A JP H09280981 A JPH09280981 A JP H09280981A JP 8086185 A JP8086185 A JP 8086185A JP 8618596 A JP8618596 A JP 8618596A JP H09280981 A JPH09280981 A JP H09280981A
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- JP
- Japan
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- terminal
- load sensor
- electrically connected
- resistance
- strain
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パーソナルコンピュータ等のポインティング
デバイスとして使用する荷重センサにおいて、組立後に
抵抗手段を調整できるものを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 第1、第2、第3、第4の端子26、2
8、30、31のうち第4の端子31を第5の端子32
とに分割することにより、荷重センサの組立後に第1、
第2の抵抗手段27、29をトリミングできるものであ
る。
デバイスとして使用する荷重センサにおいて、組立後に
抵抗手段を調整できるものを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 第1、第2、第3、第4の端子26、2
8、30、31のうち第4の端子31を第5の端子32
とに分割することにより、荷重センサの組立後に第1、
第2の抵抗手段27、29をトリミングできるものであ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータや携帯端末や電子手帳を始めとするマルチメディ
ア機器の主操作部や、ゲーム機器等のコントローラに使
用される荷重センサに関するものである。
ュータや携帯端末や電子手帳を始めとするマルチメディ
ア機器の主操作部や、ゲーム機器等のコントローラに使
用される荷重センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、2次元の座標入力用機器として、
またパーソナルコンピュータ(以下「パソコン」と記
す。)等のGUI(グラフィカル・ユーザ・インターフ
ェース)操作入力装置として、ポインティングデバイス
が重要な入力機器として注目されている。このポインテ
ィングデバイスの一つとしてマウスとは異なり、操作す
るための平面を必要としない荷重センサの開発が要求さ
れている。
またパーソナルコンピュータ(以下「パソコン」と記
す。)等のGUI(グラフィカル・ユーザ・インターフ
ェース)操作入力装置として、ポインティングデバイス
が重要な入力機器として注目されている。このポインテ
ィングデバイスの一つとしてマウスとは異なり、操作す
るための平面を必要としない荷重センサの開発が要求さ
れている。
【0003】従来の荷重センサは、特開平7−2445
59号公報に開示されたものが、知られている。
59号公報に開示されたものが、知られている。
【0004】以下に従来の荷重センサについて、図面を
参照しながら説明する。図5は従来の荷重センサの斜視
図である。
参照しながら説明する。図5は従来の荷重センサの斜視
図である。
【0005】図において、1は板からなる取付台であ
る。2は取付台1の上面に固定され側面に歪検出素子3
と2つのバイアス抵抗4とを有する四角柱状の検出部5
とを備えた主軸である。6は主軸2の上部に設けられた
円柱形状の操作部である。
る。2は取付台1の上面に固定され側面に歪検出素子3
と2つのバイアス抵抗4とを有する四角柱状の検出部5
とを備えた主軸である。6は主軸2の上部に設けられた
円柱形状の操作部である。
【0006】以上のように設けられた従来の荷重センサ
について、以下にその動作を説明する。
について、以下にその動作を説明する。
【0007】図6は従来の荷重センサと外部装置とを電
気的に接続した回路図である。操作部6に加えられた力
によって、主軸2と垂直な分力により主軸2が変形し、
この変形に応じて歪検出素子3が伸縮し、抵抗値が変化
する。この歪検出素子3は互いに直角に配置されている
ので、主軸2の変形を2つの座標に分割することができ
る。ここで、荷重センサに印加する電圧を5Vとし、初
期状態の出力信号V3を印加電圧の半分の2.5Vに設
定するとするためには、抵抗4をトリミングして出力信
号V3を2.5Vに設定していた。そして、CPU9
は、2つの座標軸の信号が入力されることにより、指が
操作部6に加えた荷重の方向と大きさを検知して、ディ
スプレイ(図示せず)上のポインタを動かす信号を発生
し、所望の位置にポインタが到達したときに、荷重セン
サと別に設けられたスイッチ等(図示せず)機能でポイ
ンタの位置を確定していた。
気的に接続した回路図である。操作部6に加えられた力
によって、主軸2と垂直な分力により主軸2が変形し、
この変形に応じて歪検出素子3が伸縮し、抵抗値が変化
する。この歪検出素子3は互いに直角に配置されている
ので、主軸2の変形を2つの座標に分割することができ
る。ここで、荷重センサに印加する電圧を5Vとし、初
期状態の出力信号V3を印加電圧の半分の2.5Vに設
定するとするためには、抵抗4をトリミングして出力信
号V3を2.5Vに設定していた。そして、CPU9
は、2つの座標軸の信号が入力されることにより、指が
操作部6に加えた荷重の方向と大きさを検知して、ディ
スプレイ(図示せず)上のポインタを動かす信号を発生
し、所望の位置にポインタが到達したときに、荷重セン
サと別に設けられたスイッチ等(図示せず)機能でポイ
ンタの位置を確定していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、荷重センサを組立前に抵抗4をトリミング
して初期の荷重センサの出力電圧を印加電圧の半分にし
ていたが、組立後には抵抗4をトリミングすることがで
きないので、組立途中で外力により歪検出素子3の抵抗
値が変動した場合、出力電圧の調整ができないという課
題を有していた。
の構成では、荷重センサを組立前に抵抗4をトリミング
して初期の荷重センサの出力電圧を印加電圧の半分にし
ていたが、組立後には抵抗4をトリミングすることがで
きないので、組立途中で外力により歪検出素子3の抵抗
値が変動した場合、出力電圧の調整ができないという課
題を有していた。
【0009】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、組立後でも出力電圧の調整できる荷重センサを提供
することを目的とするものである。
で、組立後でも出力電圧の調整できる荷重センサを提供
することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の荷重センサは、少なくとも第1、第2、第
3、第4の端子のいずれかを分割して第5の端子を有す
る構成としたものである。
に本発明の荷重センサは、少なくとも第1、第2、第
3、第4の端子のいずれかを分割して第5の端子を有す
る構成としたものである。
【0011】この発明によれば、組立後でも出力電圧の
調整できる荷重センサが得られるものである。
調整できる荷重センサが得られるものである。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、荷重センサユニットと、前記荷重センサユニットに
直交しかつ電気的に接続するように設けられた第1、第
2の歪検出手段と、前記第1の歪検出手段に第1の抵抗
手段を介して電気的に接続された第1の端子と、前記第
2の歪検出手段に第2の抵抗手段を介して電気的に接続
された第2の端子と、前記第2の歪検出手段に電気的に
接続された第3の端子と、前記第1、第2の抵抗手段に
電気的に接続された第4の端子とからなる荷重センサに
おいて、少なくとも前記第1、第2、第3、第4の端子
のいずれかが電気的に分割された第5の端子を有するも
のである。
は、荷重センサユニットと、前記荷重センサユニットに
直交しかつ電気的に接続するように設けられた第1、第
2の歪検出手段と、前記第1の歪検出手段に第1の抵抗
手段を介して電気的に接続された第1の端子と、前記第
2の歪検出手段に第2の抵抗手段を介して電気的に接続
された第2の端子と、前記第2の歪検出手段に電気的に
接続された第3の端子と、前記第1、第2の抵抗手段に
電気的に接続された第4の端子とからなる荷重センサに
おいて、少なくとも前記第1、第2、第3、第4の端子
のいずれかが電気的に分割された第5の端子を有するも
のである。
【0013】以下、本発明の一実施の形態における荷重
センサについて、図面を参照しながら説明する。
センサについて、図面を参照しながら説明する。
【0014】図1は本発明の一実施の形態における荷重
センサの分解斜視図、図2は同要部である基板の上面図
である。
センサの分解斜視図、図2は同要部である基板の上面図
である。
【0015】図において、21は略中央の上面に突出す
るセラミックまたは樹脂等の円柱状の弾性体からなる軸
22と、軸22の上部に軟質ゴム等からなる略円筒状の
操作部23とを有してなるフェノール、ガラスエポキシ
等の樹脂またはセラミック等からなる基板で、この基板
21、軸22と操作部23とで荷重センサユニットを構
成している。24,25は基板21の上面に直交しかつ
電気的に接続するように設けられたx方向/y方向を検
知する歪ゲージ等からなる第1、第2の歪検出手段であ
る。26は第1の歪検出手段24に角型チップ抵抗器等
の第1の抵抗手段27を介して電気的に接続された第1
の端子である。28は第2の歪検出手段25に角型チッ
プ抵抗器等の第2の抵抗手段29を介して電気的に接続
された第2の端子である。30は第2の歪検出手段25
に電気的に接続された第3の端子である。31は第1の
抵抗手段27に電気的に接続された第4の端子である。
32は第2の抵抗手段29に電気的に接続された第5の
端子である。
るセラミックまたは樹脂等の円柱状の弾性体からなる軸
22と、軸22の上部に軟質ゴム等からなる略円筒状の
操作部23とを有してなるフェノール、ガラスエポキシ
等の樹脂またはセラミック等からなる基板で、この基板
21、軸22と操作部23とで荷重センサユニットを構
成している。24,25は基板21の上面に直交しかつ
電気的に接続するように設けられたx方向/y方向を検
知する歪ゲージ等からなる第1、第2の歪検出手段であ
る。26は第1の歪検出手段24に角型チップ抵抗器等
の第1の抵抗手段27を介して電気的に接続された第1
の端子である。28は第2の歪検出手段25に角型チッ
プ抵抗器等の第2の抵抗手段29を介して電気的に接続
された第2の端子である。30は第2の歪検出手段25
に電気的に接続された第3の端子である。31は第1の
抵抗手段27に電気的に接続された第4の端子である。
32は第2の抵抗手段29に電気的に接続された第5の
端子である。
【0016】以上のように構成された荷重センサについ
て、使用例を図面を参照しながら説明する。
て、使用例を図面を参照しながら説明する。
【0017】図3は本発明の一実施の形態における荷重
センサの要部である端子とフレキシブルケーブルに電気
的に接続する使用例を透視した図である。
センサの要部である端子とフレキシブルケーブルに電気
的に接続する使用例を透視した図である。
【0018】図において、41は基板21の上面に設け
られた第1の端子26と、第4および第5の端子31,
32と、第2の端子28と、第3の端子30とに対応し
た外部装置(図示せず)に電気的に接続するための第
1、第2、第3、第4の信号線42,43,44,45
を有してなるフレキシブルケーブルである。ここで、荷
重センサと外部装置の電気的な接続は、第1の端子26
と第1の信号線42は第1の歪検出手段24の検出信号
であるx方向の信号を出力/入力するためのもの、第4
および第5の端子31,32と第2の信号線43はVc
cのためのもの、第2の端子28と第3の信号線44は
第2の歪検出手段25の検出信号であるy方向の信号を
出力/入力するためのもの、第3の端子30と第4の信
号線45はGNDのためのものである。
られた第1の端子26と、第4および第5の端子31,
32と、第2の端子28と、第3の端子30とに対応し
た外部装置(図示せず)に電気的に接続するための第
1、第2、第3、第4の信号線42,43,44,45
を有してなるフレキシブルケーブルである。ここで、荷
重センサと外部装置の電気的な接続は、第1の端子26
と第1の信号線42は第1の歪検出手段24の検出信号
であるx方向の信号を出力/入力するためのもの、第4
および第5の端子31,32と第2の信号線43はVc
cのためのもの、第2の端子28と第3の信号線44は
第2の歪検出手段25の検出信号であるy方向の信号を
出力/入力するためのもの、第3の端子30と第4の信
号線45はGNDのためのものである。
【0019】図より明らかなように、第4および第5の
端子31,32と第2の信号線43とは、共通に電気的
に接続されており、通常は第4および第5の端子31,
32は共通に接続されるべきもので分割していないが、
本実施の形態では意識的に分割している。これは、荷重
センサを組立後の出力電圧を調整することができるため
である。
端子31,32と第2の信号線43とは、共通に電気的
に接続されており、通常は第4および第5の端子31,
32は共通に接続されるべきもので分割していないが、
本実施の形態では意識的に分割している。これは、荷重
センサを組立後の出力電圧を調整することができるため
である。
【0020】以上のように構成された本発明の一実施の
形態における荷重センサについて、以下にその組立方法
を説明する。
形態における荷重センサについて、以下にその組立方法
を説明する。
【0021】あらかじめ基板21の上面に直交、かつ電
気的に接続するように第1、第2の歪検出手段24,2
5および第1、第2の抵抗手段27,29を印刷等によ
り形成した後、基板21の上面に上部に操作部23を組
付けられた軸22を固定する。その後、初期状態におけ
る第1の歪検出手段24の抵抗値を第1、第3の端子2
6,30とで、第1の抵抗手段27の抵抗値を第1の端
子26と第5の端子32の終端とで計測し、第1の抵抗
手段27の抵抗値が第1の歪検出手段24の抵抗値と等
しくなるように第1の抵抗手段27をトリミングする。
同様に、初期状態における第2の歪検出手段25の抵抗
値を第2、第3の端子28,30とで、第2の抵抗手段
29の抵抗値を第2の端子28と第5の端子32の終端
とで計測し、第2の抵抗手段29の抵抗値が第2の歪検
出手段25の抵抗値と等しくなるように第2の抵抗手段
29をトリミングする。したがって、第5の端子32に
電圧を印加すると第1の端子26、第2の端子28から
検出される初期の出力電圧は印加電圧の半分に設定され
る。そして、第1の端子26と第1の信号線42を、第
4、第5の端子31,32と第2の信号線43を、第2
の端子28と第3の信号線44を、第3の端子30と第
4の信号線45とを対応するようにフレキシブルケーブ
ル41に貼付けて外部装置に電気的に接続するものであ
る。
気的に接続するように第1、第2の歪検出手段24,2
5および第1、第2の抵抗手段27,29を印刷等によ
り形成した後、基板21の上面に上部に操作部23を組
付けられた軸22を固定する。その後、初期状態におけ
る第1の歪検出手段24の抵抗値を第1、第3の端子2
6,30とで、第1の抵抗手段27の抵抗値を第1の端
子26と第5の端子32の終端とで計測し、第1の抵抗
手段27の抵抗値が第1の歪検出手段24の抵抗値と等
しくなるように第1の抵抗手段27をトリミングする。
同様に、初期状態における第2の歪検出手段25の抵抗
値を第2、第3の端子28,30とで、第2の抵抗手段
29の抵抗値を第2の端子28と第5の端子32の終端
とで計測し、第2の抵抗手段29の抵抗値が第2の歪検
出手段25の抵抗値と等しくなるように第2の抵抗手段
29をトリミングする。したがって、第5の端子32に
電圧を印加すると第1の端子26、第2の端子28から
検出される初期の出力電圧は印加電圧の半分に設定され
る。そして、第1の端子26と第1の信号線42を、第
4、第5の端子31,32と第2の信号線43を、第2
の端子28と第3の信号線44を、第3の端子30と第
4の信号線45とを対応するようにフレキシブルケーブ
ル41に貼付けて外部装置に電気的に接続するものであ
る。
【0022】以上のように構成された本発明の一実施の
形態における荷重センサについて、以下にその動作を説
明する。
形態における荷重センサについて、以下にその動作を説
明する。
【0023】図4は本発明の一実施の形態における荷重
センサを外部の装置に電気的に接続した状態を示す図で
ある。
センサを外部の装置に電気的に接続した状態を示す図で
ある。
【0024】指等により、操作部23に加えられた力に
よって、軸22の軸方向と垂直な分力により基板21が
変形し、この変形に応じて第1、第2の歪検出手段2
4,25が伸縮し、第1、第2の歪検出手段24,25
の抵抗値が変化する。この第1、第2の歪検出手段2
4,25は、それぞれ直交して配置されているので、基
板21の変形を2つの座標に分割することができる。つ
まり、第1の歪検出手段24の抵抗値変化による電圧差
を一方の座標軸方向の信号として、第1の端子26から
荷重信号を出力し、第2の歪検出手段25の抵抗値変化
による電圧差を他の座標軸方向の信号として第2の端子
28から荷重信号を出力する。そして、フレキシブルケ
ーブル41を介して外部装置であるパーソナルコンピュ
ータ等の制御部51に接続される。制御部51では、第
1、第2の端子26,28からの出力電圧V1をオペア
ンプ52の反転入力端子に入力し、他方でオペアンプ5
2の非反転入力端子にA/D変換器53、CPU54、
D/A変換器55にV3の出力信号を介して得られた信
号V2を入力し、オペアンプ52を比較動作させて出力
信号V3を得る。そして、ホストコンピュータ43は操
作部23に加わる荷重の方向と大きさにより変化する出
力信号V3にしたがいディスプレイ(図示せず)上のポ
インタを動かす。
よって、軸22の軸方向と垂直な分力により基板21が
変形し、この変形に応じて第1、第2の歪検出手段2
4,25が伸縮し、第1、第2の歪検出手段24,25
の抵抗値が変化する。この第1、第2の歪検出手段2
4,25は、それぞれ直交して配置されているので、基
板21の変形を2つの座標に分割することができる。つ
まり、第1の歪検出手段24の抵抗値変化による電圧差
を一方の座標軸方向の信号として、第1の端子26から
荷重信号を出力し、第2の歪検出手段25の抵抗値変化
による電圧差を他の座標軸方向の信号として第2の端子
28から荷重信号を出力する。そして、フレキシブルケ
ーブル41を介して外部装置であるパーソナルコンピュ
ータ等の制御部51に接続される。制御部51では、第
1、第2の端子26,28からの出力電圧V1をオペア
ンプ52の反転入力端子に入力し、他方でオペアンプ5
2の非反転入力端子にA/D変換器53、CPU54、
D/A変換器55にV3の出力信号を介して得られた信
号V2を入力し、オペアンプ52を比較動作させて出力
信号V3を得る。そして、ホストコンピュータ43は操
作部23に加わる荷重の方向と大きさにより変化する出
力信号V3にしたがいディスプレイ(図示せず)上のポ
インタを動かす。
【0025】なお、本実施の形態では、第1、第2の抵
抗手段に電気的に接続するように第4、第5の端子3
1,32に分割したが、第1、第2、第3の端子26,
28,30の少なくともいずれかを分割しても良い。
抗手段に電気的に接続するように第4、第5の端子3
1,32に分割したが、第1、第2、第3の端子26,
28,30の少なくともいずれかを分割しても良い。
【0026】また、第1、第2の歪検出素子24,25
を荷重センサユニットの基板21の上面に設けたが、荷
重センサユニットの軸22を角柱状としその側面に隣合
わせに交互に設けても良い。
を荷重センサユニットの基板21の上面に設けたが、荷
重センサユニットの軸22を角柱状としその側面に隣合
わせに交互に設けても良い。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明は、少なくとも荷重
センサの端子のいずれかが分割されているので、組立後
に抵抗手段をトリミングできるとともに、安価で精度の
向上した荷重センサを提供することができるものであ
る。
センサの端子のいずれかが分割されているので、組立後
に抵抗手段をトリミングできるとともに、安価で精度の
向上した荷重センサを提供することができるものであ
る。
【図1】本発明の一実施の形態における荷重センサの分
解斜視図
解斜視図
【図2】同要部である基板の上面図
【図3】同使用例を説明する図
【図4】同動作を説明する図
【図5】従来の荷重センサの斜視図
【図6】同動作を説明する図
21 基板 22 軸 23 操作部 24 第1の歪検出手段 25 第2の歪検出手段 26 第1の端子 27 第1の抵抗手段 28 第2の端子 29 第2の抵抗手段 30 第3の端子 31 第4の端子 32 第5の端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 乙部 敏郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 荒川 好弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 荷重センサユニットと、前記荷重センサ
ユニットに直交しかつ電気的に接続するように設けられ
た第1、第2の歪検出手段と、前記第1の歪検出手段に
第1の抵抗手段を介して電気的に接続された第1の端子
と、前記第2の歪検出手段に第2の抵抗手段を介して電
気的に接続された第2の端子と、前記第2の歪検出手段
に電気的に接続された第3の端子と、前記第1、第2の
抵抗手段に電気的に接続された第4の端子とからなる荷
重センサにおいて、少なくとも前記第1、第2、第3、
第4の端子のいずれかが電気的に分割された第5の端子
を有する荷重センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8086185A JPH09280981A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 荷重センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8086185A JPH09280981A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 荷重センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09280981A true JPH09280981A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=13879718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8086185A Pending JPH09280981A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 荷重センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09280981A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002052236A1 (fr) * | 2000-12-25 | 2002-07-04 | K-Tech Devices Corp. | Capteur de contrainte |
US7262682B2 (en) | 2001-02-16 | 2007-08-28 | Elantech Devices Corporation | Resistor element, stress sensor, and method for manufacturing them |
-
1996
- 1996-04-09 JP JP8086185A patent/JPH09280981A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002052236A1 (fr) * | 2000-12-25 | 2002-07-04 | K-Tech Devices Corp. | Capteur de contrainte |
US7262682B2 (en) | 2001-02-16 | 2007-08-28 | Elantech Devices Corporation | Resistor element, stress sensor, and method for manufacturing them |
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