JPH11295170A - 荷重センサ - Google Patents

荷重センサ

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JPH11295170A
JPH11295170A JP10099092A JP9909298A JPH11295170A JP H11295170 A JPH11295170 A JP H11295170A JP 10099092 A JP10099092 A JP 10099092A JP 9909298 A JP9909298 A JP 9909298A JP H11295170 A JPH11295170 A JP H11295170A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
mounting base
hole
main shaft
fixing pin
Prior art date
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Pending
Application number
JP10099092A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Kamei
誠 亀井
Katsuhiko Omoto
勝彦 尾本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP10099092A priority Critical patent/JPH11295170A/ja
Publication of JPH11295170A publication Critical patent/JPH11295170A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作部に大きな繰り返し荷重が加えられて
も、基板の固定が緩むことはなく、出力信号の安定化が
図れる荷重センサを提供することを目的とする。 【解決手段】 歪検出素子15を有する基板13に設け
られた孔16と取付台11に設けられた穴部12とに固
定ピン19を挿入し、かつこの固定ピン19の先端部を
かしめることにより、基板13を取付台11に固定する
構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【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、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・ユーザー・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。そしてこのポ
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が開発さ
れている。
【0003】従来のこの種の荷重センサとしては、特開
平7−244559号公報に開示されたものが知られて
いる。
【0004】以下、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4は従来の荷重センサの斜視
図である。
【0005】図4において、1は板からなる取付台であ
る。2は基板で、この基板2は端部を前記取付台1の上
面にかしめにより固定しているものである。3は四角柱
状の主軸で、この主軸3は下面を前記基板2の上面に固
定するとともに、前記基板2の4つの側面にはそれぞれ
歪ゲージ4を設けている。また、前記主軸3の上部には
円柱形状の操作部5を設けている。
【0006】以上のように構成された従来の荷重センサ
について、次にその動作を説明する。
【0007】操作部5に加えられた力によって主軸3が
変形し、この変形により前記主軸3に設けられた歪ゲー
ジ4が変形して歪ゲージ4の抵抗値が変化するものであ
る。前記歪ゲージ4は主軸3の中心軸と対称な1組を一
対としているもので、この二対の歪ゲージ4は互いに直
角に配置されているため、主軸3の変形をX軸方向とY
軸方向とに分割することができる。パソコンのCPU
は、二つの座標軸の信号が入力されることにより、指が
操作部5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(図示せず)を動か
す出力信号を発生し、ポインタ(図示せず)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
来の構成においては、基板2の端部を取付台1にかしめ
により固定しているため、操作部5に大きな繰り返し荷
重が加えられると、この繰り返し荷重により基板2の端
部のかしめによる固定が緩み、これにより、操作部5に
荷重が加わっていない状態においても、主軸3の側面に
設けられた歪ゲージ4が変形して荷重センサの出力信号
が不安定になってしまう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、操作部に大きな繰り返し荷重が加えられても、基板
の固定が緩むことはなく、出力信号の安定化が図れる荷
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、少なくとも二つの穴部を有す
る取付台と、この取付台の上面に設けられ少なくとも二
つの歪検出素子を互いに直角の方向に有するとともに少
なくとも二つの孔を設けた基板と、この基板の上面に固
定された主軸と、この主軸に設けた操作部とを備え、前
記基板に設けられた孔と前記取付台に設けられた穴部と
に固定ピンを挿入し、かつこの固定ピンの先端部をかし
めることにより、前記基板を取付台に固定したもので、
この構成によれば、操作部に大きな繰り返し荷重が加え
られても、基板の固定が緩むことはなく、出力信号の安
定化が図れる荷重センサを提供することができるもので
ある。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、少なくとも二つの穴部を有する取付台と、この取付
台の上面に設けられ少なくとも二つの歪検出素子を互い
に直角の方向に有するとともに少なくとも二つの孔を設
けた基板と、この基板の上面に固定された主軸と、この
主軸に設けた操作部とを備え、前記基板に設けられた孔
と前記取付台に設けられた穴部とに固定ピンを挿入し、
かつこの固定ピンの先端部をかしめることにより、前記
基板を取付台に固定したもので、この構成によれば、前
記基板に設けられた孔と前記取付台に設けられた穴部と
に固定ピンを挿入し、かつこの固定ピンの先端部をかし
めることにより、前記基板を取付台に固定しているた
め、基板と取付台とは固定ピンにより確実に固定される
ことになり、これにより、操作部に大きな繰り返し荷重
が加えられても、基板の取付台への固定が緩むというこ
とはなくなり、その結果、操作部に荷重が加わっていな
い状態においては、基板に設けた歪検出素子が変形する
といったことはないため、従来のように荷重センサの出
力信号が不安定になってしまうということはないという
作用を有するものである。
【0012】請求項2に記載の発明は、少なくとも二つ
の穴部を有する取付台と、この取付台の上面に設けられ
少なくとも二つの歪検出素子を互いに直角の方向に有す
るとともに少なくとも二つの孔を設けた基板と、この基
板に設けられた孔と前記取付台に設けられた穴部とに挿
入される固定ピンと、前記基板の上面に固定された主軸
と、この主軸に設けた操作部とを備え、前記固定ピンの
押さえ部の直径を前記基板の取付部の幅寸法以上でかつ
幅寸法の2倍以下にしたもので、この構成によれば、前
記固定ピンの押さえ部の直径を前記基板の取付部の幅寸
法以上でかつ幅寸法の2倍以下にしているため、前記基
板は固定ピンの押さえ部の円形状の外周に沿って変形す
ることになり、そしてこの基板に互いに直角の方向に設
けられた少なくとも二つの歪検出素子は基板の取付部の
長手方向に変形するとともに、基板の取付部の長手方向
と垂直な方向にも適宜変形し、その結果、操作部への斜
め方向の荷重に対してもその荷重に応じた出力信号を供
給することができるという作用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。
【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は同荷重センサにおける基板
と取付台とを固定ピンで固定した状態を示す側断面図で
ある。
【0015】図1,図2において、11は樹脂、金属あ
るいはセラミックにより構成された取付台で、この取付
台11には二つの穴部12を設けている。13はセラミ
ックあるいは樹脂により構成された基板で、この基板1
3の互いに直交する取付部14にはRuO2を含有する
歪検出素子15をそれぞれ互いに直角に設けるととも
に、前記一対の歪検出素子15の近傍にそれぞれ孔16
を設けている。そして、前記基板13の上面には銀を含
有する電極15aを設け、その電極15aは前記歪検出
素子15と電気的に接続している。17はポリブチレン
フタレートあるいはセラミックにより構成された主軸
で、この主軸17は前記基板13の上面にこの基板13
と垂直方向に支持ピン18で固定されるとともに、この
主軸17の上部には操作部17aを設けている。19は
金属もしくは樹脂で構成された固定ピンで、この固定ピ
ン19は前記取付台11の穴部12と前記基板13の孔
16とに挿通し、先端をかしめることにより、前記基板
13を取付台11に固定している。そして、前記固定ピ
ン19の円形状の押さえ部20の直径Aは前記基板13
の取付部14の幅寸法B以上で、かつ幅寸法Bの2倍以
下になるように構成している。
【0016】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、次にその組立方法を
説明する。
【0017】まず、予め準備した基板13の上面に銀か
らなる電極ペーストを印刷し、約850℃で約45分間
焼成し、電極15aを前記基板13の上面に形成する。
【0018】次に、前記基板13の上面に前記電極15
aと電気的に接続されるように、抵抗ペーストを印刷し
た後、約850℃で約45分間焼成し、前記基板13に
歪検出素子15を形成する。
【0019】次に、前記基板13の2つの取付部14の
交差する箇所に予め上部に前記操作部17aを固着した
円筒形状の主軸17を載置した後、下方より前記支持ピ
ン18を基板13を介して主軸17の内側に挿入し、前
記主軸17を基板13に固定する。
【0020】最後に、前記取付台11の穴部12に前記
基板13の孔16の位置を合わせて、基板13を取付台
11の上面に載置した後、上方より基板13の孔16お
よび取付台11の穴部12に前記固定ピン19を挿入
し、さらに、この固定ピン19の先端をかしめて、前記
基板13を前記取付台11に固定する。
【0021】以上のようにして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、次にその動作を
説明する。
【0022】指で、操作部17aをX方向あるいはY方
向に押し付ける。この押し付けによる荷重により、基板
13に曲げモーメントが生じる。この曲げモーメントに
より歪検出素子15の抵抗値が変化し、この抵抗値の変
化を電極15aより、相手側のコンピュータ(図示せ
ず)に出力し、前記操作部17aに作用した荷重を検出
するものである。
【0023】ここで、前記操作部17aに斜めの荷重が
作用した場合、本発明の一実施の形態においては、図3
に示すように、固定ピン19の押さえ部20の直径Aを
基板13の取付部14の幅寸法B以上でかつ幅寸法Bの
2倍以下にしているため、前記基板13は固定ピン19
の押さえ部20の円形状の外周に沿って変形することに
なり、そしてこの基板13の上面に互いに直角の方向に
設けられたそれぞれの歪検出素子15は基板13の取付
部14の長手方向に変形するとともに、基板13の取付
部14の長手方向と垂直な方向にも適宜変形し、その結
果、操作部17aへの斜め方向の荷重に対してもその荷
重に応じた出力信号を供給することができるという作用
効果を有するものである。
【0024】また、本発明の一実施の形態における荷重
センサを長時間にわたって使用した場合、操作部17a
に大きな繰り返し荷重が加えられることになるが、この
場合、本発明の一実施の形態においては、基板13に設
けられた孔16と取付台11に設けられた穴部12とに
固定ピン19を挿入し、かつこの固定ピン19の先端部
をかしめることにより、前記基板13を取付台11に固
定しているため、基板13と取付台11とは前記固定ピ
ン19により確実に固定されることになり、これによ
り、操作部17aに大きな繰り返し荷重が加えられて
も、基板13の取付台11への固定が緩むということは
なくなり、その結果、操作部17aに荷重が加わってい
ない状態においては、基板13に設けた歪検出素子15
が変形するといったことはないため、荷重センサの出力
信号は安定するという作用効果を有するものである。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明の荷重センサは、少
なくとも二つの穴部を有する取付台と、この取付台の上
面に設けられ少なくとも二つの歪検出素子を互いに直角
の方向に有するとともに少なくとも二つの孔を設けた基
板と、この基板の上面に固定された主軸と、この主軸に
設けた操作部とを備え、前記基板に設けられた孔と前記
取付台に設けられた穴部とに固定ピンを挿入し、かつこ
の固定ピンの先端部をかしめることにより、前記基板を
取付台に固定したもので、この構成によれば、前記基板
に設けられた孔と前記取付台に設けられた穴部とに固定
ピンを挿入し、かつこの固定ピンの先端部をかしめるこ
とにより、前記基板を取付台に固定しているため、基板
と取付台とは固定ピンにより確実に固定されることにな
り、これにより、操作部に大きな繰り返し荷重が加えら
れても、基板の取付台への固定が緩むということはなく
なり、その結果、操作部に荷重が加わっていない状態に
おいては、基板に設けた歪検出素子が変形するといった
ことはないため、従来のように荷重センサの出力信号が
不安定になってしまうということはないという効果を有
するものである。
【図面の簡単な説明】
【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
【図2】同荷重センサにおける基板と取付台とを固定ピ
ンで固定した状態を示す側断面図
【図3】同荷重センサの操作部に斜め方向の荷重が加わ
り、基板が取付部の長手方向と垂直な方向にも適宜変形
した状態を示す斜視図
【図4】従来の荷重センサの斜視図
【符号の説明】
11 取付台 12 穴部 13 基板 14 取付部 15 歪検出素子 16 孔 17 主軸 17a 操作部 19 固定ピン 20 押さえ部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも二つの穴部を有する取付台
    と、この取付台の上面に設けられ少なくとも二つの歪検
    出素子を互いに直角の方向に有するとともに少なくとも
    二つの孔を設けた基板と、この基板の上面に固定された
    主軸と、この主軸に設けた操作部とを備え、前記基板に
    設けられた孔と前記取付台に設けられた穴部とに固定ピ
    ンを挿入し、かつこの固定ピンの先端部をかしめること
    により、前記基板を取付台に固定した荷重センサ。
  2. 【請求項2】 少なくとも二つの穴部を有する取付台
    と、この取付台の上面に設けられ少なくとも二つの歪検
    出素子を互いに直角の方向に有するとともに少なくとも
    二つの孔を設けた基板と、この基板に設けられた孔と前
    記取付台に設けられた穴部とに挿入される固定ピンと、
    前記基板の上面に固定された主軸と、この主軸に設けた
    操作部とを備え、前記固定ピンの押さえ部の直径を前記
    基板の取付部の幅寸法以上でかつ幅寸法の2倍以下にし
    た荷重センサ。
JP10099092A 1998-04-10 1998-04-10 荷重センサ Pending JPH11295170A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004246861A (ja) * 2003-01-20 2004-09-02 Murata Mfg Co Ltd ポインティングデバイスおよびその製造方法
JP2010078480A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Nissan Motor Co Ltd 磁歪式応力センサ

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