JPH1137862A - 荷重センサおよびこれを装着したポインティング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲーム機器の操作部やパーソナルコンピュー
タのポインティングデバイス等に使用される荷重センサ
に関し、操作軸が収納できるものを提供することを目的
とする。 【解決手段】 端部に固定部４を有し中央に操作部１３
を有する弾性板１１と、操作部１３の貫通孔１３Ａと上
下動可能に嵌合さればね１５で上方に付勢されている操
作軸１２と、弾性板１１上に設けられた第一、第二の二
対の歪み検出素子５，６により構成される荷重センサと
することにより、非使用時には操作軸１２が収納可能な
荷重センサを実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主としてゲーム機器
の操作部やパーソナルコンピュータのポインティングデ
バイス、または各種電子機器のリモートコントローラ等
に使用され、操作部を前後左右に操作することにより、
表示画面の座標入力（二次元）を行う荷重センサおよび
これを装着したポインティング装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の荷重センサとしては、特
開平７−１７４６４６号公報に記載された荷重センサが
知られており、その構成は図１６の従来の荷重センサの
斜視図に示すように、周囲四箇所の端部を固定部４によ
り取付台３へ固定された弾性板１の中央部に剛体の操作
部２を設け、この操作部２の先端に弾性板１に平行に力
を加えることにより、弾性板１が変形する構造となって
いる。

【０００３】そして、弾性板１の操作部２と固定部４の
間には、固定部４と操作部２とを結ぶ線上でかつ操作部
２から等距離に、抵抗値の等しい歪み感応抵抗体からな
る第一、第二の二対の歪み検出素子５（５Ａ，５Ｂ），
６（６Ａ，６Ｂ）が互いに直交する位置関係で設けられ
ている。

【０００４】このような構成の荷重センサの動作につい
て説明すると、図１７の操作状態を説明する断面図に示
すように、操作部２の先端に弾性板１と平行なアの方
向、すなわち検出素子５Ａの方向に力を加えた場合、弾
性板１と第一の対の歪み検出素子５のうち検出素子５Ａ
は凹面に、同５Ｂは凸面に変形し、この変形により検出
素子５Ａの抵抗値は下がり、同５Ｂの抵抗値は上がるよ
うになり、この第一の対の歪み検出素子５の検出素子５
Ａ，５Ｂの抵抗値変化の差を演算することにより、抵抗
値変化が二倍に拡大された状態で加えられた力の大きさ
を検出して出力することができる。

【０００５】一方、第二の対の歪み検出素子６の検出素
子６Ａ，６Ｂは、同じ方向のねじり応力が加えられるだ
けなので抵抗値変化の差は発生せず、第一の対の歪み検
出素子５の座標軸方向の力だけが検出できる。

【０００６】同様に、操作部２の先端を図１６に示す弾
性板１と平行なイの方向、すなわち検出素子５Ａと６Ａ
の中間の方向に力を加える場合には、検出素子５Ａと６
Ａは凹面に、同５Ｂと６Ｂは凸面に変形し、この変形に
より検出素子５Ａと６Ａの抵抗値は下がり、同５Ｂと６
Ｂの抵抗値は上がるようになり、第一の対の歪み検出素
子５の検出素子５Ａ，５Ｂの抵抗値変化の差および第二
の対の歪み検出素子６の検出素子６Ａ，６Ｂの抵抗値変
化の差をそれぞれ演算し、両者の差を比較することによ
り、加えられた力の大きさと方向を検出して出力するこ
とができる。

【０００７】このように、操作部２に加えられた力は、
二つの座標軸の方向に分離されてその方向と力を検出す
ることができるように構成されたものであった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成の荷重センサでは、操作性を確保するために、操
作軸はセットの外形より一定寸法突出する必要があり、
このためセットの薄形化には限界があると共に、操作軸
に大きな力が加わり易いので、操作軸の変形によるセッ
トの故障を招きやすいという欠点があった。

【０００９】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、セットの薄形化が可能であると共に、操作
軸が変形し難い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】上記課題を解決するため
に本発明の荷重センサは、表面に歪み検出素子を有する
弾性板の中央の操作部に貫通孔を設け、操作軸を上下動
可能に嵌合させると共に、操作軸を上方に付勢するば
ね、または、操作軸の上下動範囲の所定の位置で操作軸
を停止させるロック機構部を配するものである。

【００１１】この本発明により、使用時には操作軸が突
出しているので操作し易く、非使用時には操作軸を収納
することができるので低寸法で操作軸が変形し難い荷重
センサを実現することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、端部を固定され中央に貫通孔付きの操作部を有する
弾性板と、操作部の貫通孔に上下動可能に嵌合保持され
た操作軸と、弾性板を端部の固定部で保持した取付台
と、弾性板上に設けられた少なくとも二つの歪み検出素
子からなる荷重センサとしたものであり、操作軸を上下
動させることができるので、使用時には操作軸を突出さ
せることにより操作し易く、非使用時には操作軸を押し
込むことにより、低寸法で操作軸が変形し難い荷重セン
サを実現することができるという作用を有する。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、操作軸を上方に付勢するばねを操作軸の
下端部と取付台の間に装着し、操作軸の上方係止部を取
付台と一体に設けた荷重センサとしたものであり、請求
項１記載の発明による作用に加えて、操作軸が上方に突
出するように付勢されているので、より操作し易く、し
かも、操作軸を上方に付勢するばねの力が弾性板上の歪
み検出素子に影響しないという作用を有する。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項２記載の
発明において、ばねが円錐コイルばねであるものであ
り、請求項２記載の発明による作用に加えて、ばね圧縮
時の寸法が小さいので、荷重センサの高さ寸法を低くす
るのに有利であるという作用を有する。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項２または
３に記載の発明において、操作軸を押し込んだ状態では
操作軸の外径と操作部の貫通孔の内径の間に隙間が生
じ、ばねにより操作軸が押し上げられた状態では両者の
間に隙間が生じないように操作軸の外径と操作部の貫通
孔の内径をテーパまたは段差を有する嵌合としたもので
あり、使用時の操作軸が押し上げられた状態では軸ガタ
が小さくなるので荷重センサ部を操作し易く、収納時の
操作軸を押し込んだ状態では操作軸の外径が規制されな
いので操作軸を下方へ押す方向が垂直下方でなく多少傾
いた斜め方向に押し込んでも確実に操作軸を収納できる
という作用を有する。

【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、取付台と一体に設けられ、操作軸を上下
動範囲の所定の位置で停止させるロック機構部を備えた
ものであり、請求項１に記載の発明による作用に加え
て、使用時及び非使用時に都合のよい位置に操作軸を保
持することができるという作用を有する。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項５記載の
発明において、取付台に保持された平行ばね間に操作軸
の下端の段部又は溝部を挟持してロック機構部を構成し
たものであり、請求項５に記載の発明による作用に加え
て、簡単な構成で操作軸を任意の位置に停止させること
ができると共に、操作軸を最も突出した位置に確実に停
止・保持することができるという作用を有する。

【００１８】請求項７記載の発明は、請求項５記載の発
明において、操作軸の下端部近傍の第１保持部と、操作
軸の上下移動の際この第１保持部が上下移動する中間位
置に対向して取付台と一体に設けられた第２保持部との
間に連結された反発ばねによりロック機構部を構成した
ものであり、ばねの反発力により操作軸を最も突出した
位置及び最も押し込まれた位置まで確実に移動し保持す
ることができるという作用を有する。

【００１９】請求項８記載の発明は、請求項５記載の発
明において、操作軸の上下方向移動と連動するように操
作軸の下端部と連結され、開口端部、Ｖ字状係止部およ
び通路部からなる凹凸部を設けたロック体と、先端にピ
ン部を有するカム体を通常はロック体と係合しない位置
に回転可能に保持した取付台と、取付台に保持されロッ
ク体を上方に付勢するばねからなり、操作軸の上下方向
移動に伴うロック体の上下方向摺動の途上においてカム
体のピン部をロック体の開口端部より通路部に導入しＶ
字状係止部と係合および離脱可能に配置したロック機構
部を有するものであり、操作軸を押し込む動作をくり返
すことにより操作軸の使用状態である突出状態と非使用
状態である収納状態に交互に停止・保持することができ
るという作用を有する。

【００２０】請求項９記載の発明は、請求項１〜８のい
ずれか一つに記載の発明において、歪み検出素子が弾性
板上に装着した歪みゲージで構成されたものであり、各
種形状、大きさの弾性板を有する荷重センサにフレキシ
ブルに対応することができるという作用を有する。

【００２１】請求項１０記載の発明は、請求項１〜８の
いずれか一つに記載の発明において、歪み検出素子が弾
性板上に印刷形成された歪み感応抵抗体で構成されたも
のであり、厚膜印刷等の方法で歪み検出素子を弾性板上
に直接形成することにより、歪み検出素子の位置ずれ、
抵抗値のバラツキ等を小さくできるので、高精度な歪み
検出素子を備えた荷重センサを低コストで量産すること
ができるという作用を有する。

【００２２】請求項１１記載の発明は、非使用時には装
置の蓋部により操作軸が押し下げられ、使用時には操作
軸が上方に突出するように請求項１〜４のいずれか一つ
に記載の荷重センサを装置の本体ケースに装着したポイ
ンティング装置としたものであり、ポインティング装置
の本体ケースに装着した荷重センサの操作軸を装置の蓋
部の開閉操作に連動して自動的に、使用状態である突出
状態と非使用状態である収納状態に変えることができる
使い勝手のよいポインティング装置を提供することがで
きるという作用を有する。

【００２３】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図１５を用いて説明する。なお、従来の技術の項で説
明した構成と同一構成の部分には同一符号を付し、その
詳細な説明を省略する。

【００２４】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施の形態による荷重センサの断面図、図２は同外観斜視
図であり、同図において、周囲四箇所の端部を固定部４
により剛体の取付台１４へ固定された弾性板１１の中央
部には、中央に貫通孔１３Ａを有する操作部１３が設け
られており、操作軸１２の嵌合部１２Ｂがこの操作部１
３の貫通孔１３Ａにより上下動可能に嵌合保持され、そ
の下方に配された弾性金属線から成る円錐コイルばね１
５（以下、ばね１５と表わす）が操作軸１２の大径の下
端部１２Ｃを取付台１４の上方係止部１４Ａに押し付け
る状態で取付台１４上に保持されている。

【００２５】そして、この弾性板１１上には、従来の技
術の場合と同様に、固定部４と操作部１３を結ぶ直線上
でかつ操作部１３から等距離の位置に、等しい抵抗値の
歪み感応抵抗体からなる第一、第二の二対の歪み検出素
子５（５Ａ，５Ｂ），６（６Ａ，６Ｂ）が互いに直交す
る位置関係で設けられている。

【００２６】以上のように構成された荷重センサの動作
について図３，図４を用いて説明する。

【００２７】図３は上記荷重センサの操作軸１２を水平
方向に操作する場合の断面図であり、操作軸１２の先端
操作部１２Ａに弾性板１１と平行なアの方向に力を加え
て傾けると、操作軸１２の嵌合部１２Ｂと操作部１３の
貫通孔１３Ａは小さな隙間で嵌合しているためにその力
は操作部１３を通して弾性板１１に伝えられ、弾性板１
１の第一の対の歪み検出素子５のうち検出素子５Ａは凹
面に、同５Ｂは凸面に変形し、この変形により検出素子
５Ａの抵抗値は下がり、同５Ｂの抵抗値は上がることに
より、この第一の対の歪み検出素子５の検出素子５Ａ，
５Ｂの抵抗値変化の差を演算することによって抵抗値変
化が二倍に拡大された状態で加えられた力を検出するこ
とができることは従来の技術の場合と同様である。

【００２８】一方、第二の対の歪み検出素子６（図２参
照）は、同じ方向のねじり応力が加えられるだけであっ
て抵抗値変化の差は起こらないで、第一の対の歪み検出
素子５の座標軸方向のみ検出できることも従来の技術の
場合と同様である。

【００２９】同様に、先端操作部１２Ａを図２に示す弾
性板１１と平行なイの方向、すなわち検出素子５Ａと６
Ａの中間の方向に力を加える場合には、検出素子５Ａと
６Ａは凹面に、同５Ｂと６Ｂは凸面に変形し、この変形
により検出素子５Ａと６Ａの抵抗値は下がり、同５Ｂと
６Ｂの抵抗値は上がることにより、第一の対の歪み検出
素子５の検出素子５Ａ，５Ｂの抵抗値変化の差および第
二の対の歪み検出素子６の検出素子６Ａ，６Ｂの抵抗値
変化の差をそれぞれ演算し、両者の差を比較すること
で、加えられた力の大きさと方向を検出して出力するこ
とができることも従来の技術の場合と同様である。

【００３０】したがって、本実施の形態によれば、操作
軸１２の先端操作部１２Ａの移動方向を第一、第二の二
対の歪み検出素子５，６それぞれの抵抗値変化の差の比
率で、先端操作部１２Ａの移動量を第一、第二の二対の
歪み検出素子５，６それぞれの抵抗値変化の差の大小で
検出することが可能となる。

【００３１】なお、この水平方向の操作において操作軸
１２が傾く際に、操作軸１２の下方に配されたばね１５
が、その下端部１２Ｃを上方係止部１４Ａへ押し付けて
いるため、操作軸１２は使用状態である突出状態を保つ
ことができるものである。

【００３２】図４は本実施の形態による荷重センサの操
作軸を垂直方向に操作する場合を説明する断面図であ
り、操作軸１２の先端操作部１２Ａに弾性板１１と垂直
なウの方向、すなわち下方に押し力を加えると、操作軸
１２は嵌合部１２Ｂで操作部１３の貫通孔１３Ａと上下
動可能に嵌合しているため、下方に押し込まれて低くな
る。

【００３３】そして、操作軸１２の先端操作部１２Ａに
加えていた下方への押し力を除くと、ばね１５の弾性復
帰力により操作軸１２の下端部１２Ｃが押し戻され、上
方係止部１４Ａと当接する使用状態に戻る。

【００３４】次に、以上のように構成された荷重センサ
を装着したポインティング装置の実際の機器での使用例
について図５を用いて説明する。

【００３５】図５（ａ）は本実施の形態による荷重セン
サを装着したポインティング装置を説明する斜視図、図
５（ｂ），（ｃ）は同要部断面図であり、ポインティン
グ装置１８はその操作面１６Ｄに装着された荷重センサ
１９の操作軸１２が突出できる円形の開孔部１６Ａを有
する本体ケース１６と、本体ケース１６とヒンジ部１６
Ｃにより開閉可能に連結された蓋部１７からなり、非使
用時に蓋部１７が開かないように蓋部１７の爪部１７Ａ
と本体ケース１６の角孔部１６Ｂからなるロック機構を
有している。

【００３６】そして、ポインティング装置１８の使用時
で、蓋部１７を開いた状態においては、図５（ｂ）に示
すように荷重センサ１９の操作軸１２は、その下方のば
ね１５の弾性力により押し上げられて先端操作部１２Ａ
が本体ケース１６の操作面１６Ｄより突出しているた
め、荷重センサを容易に操作することができ、非使用時
で蓋部１７を閉じる時には、図５（ｂ）に示すように蓋
部１７が荷重センサ１９の操作軸１２の先端操作部１２
Ａに当接して操作軸１２を下方に押し下げるため、問題
なく蓋部１７を閉じることができるものである。

【００３７】したがって、本実施の形態によれば、操作
軸１２の先端操作部１２Ａの水平方向操作を第一、第二
の二対の歪み検出素子５，６のそれぞれの抵抗値変化の
差を演算して検出できると共に、操作軸１２を下方に押
し込むこともできるので、使用時には操作軸１２を突出
させることで操作し易く、非使用時には操作軸１２を押
し込むことで低寸法になると共に、操作軸が変形し難い
荷重センサ１９を提供することができるものである。

【００３８】なお、上記の説明において、ばね１５を円
錐コイルばねとしたが、円筒コイルばね、Ｕ字形ばね、
板ばね等を使用してもよい事は勿論である。

【００３９】また、第一、第二の二対の歪み検出素子
５，６は弾性板１１の上面に配置される場合について説
明したが、これは弾性板１１の下面に配置してもよいも
のである。

【００４０】さらに、第一、第二の二対の歪み検出素子
５，６は弾性板１１上に印刷形成した歪み感応抵抗体と
したが、弾性板１１上に装着した歪みゲージを用いてよ
いことも勿論である。

【００４１】そして、機器での使用例であるポインティ
ング装置において、その蓋部１７は本体ケース１６にヒ
ンジ部１６Ｃにより連結されたものとしたが、これはス
ライド式の蓋部や取外し可能な蓋部であっても同様に、
本実施の形態による荷重センサ１９を使用できるもので
ある。

【００４２】（実施の形態２）図６は本発明の第２の実
施の形態による荷重センサの断面図であり、上記実施の
形態１の場合に対して、操作軸２０の嵌合部２０Ｂと操
作部２１の貫通孔２１Ａの形状が異なっている。

【００４３】すなわち、図６に示すように、操作軸２０
の嵌合部２０Ｂの形状が上部は細径部２０Ｄ、下部は太
径部２０Ｅとなりその中間はテーパ部２０Ｆで結ばれて
おり、操作部２１の貫通孔２１Ａの形状も同様に上部は
小孔部２１Ｂ、下部は大孔部２１Ｃとなりその中間はテ
ーパ部２１Ｄとなっている。

【００４４】以上のように構成された荷重センサの動作
について図７を用いて説明すると、図７の断面図に示す
ように、操作軸２０の先端操作部２０Ａに弾性板１１と
垂直なウの方向、すなわち下方への押し力を加えると操
作軸２０は下方に押し込まれて低くなり、この押し力を
除くと、ばね１５の弾性復帰力により操作軸２０の下端
部２０Ｃが押し戻されて取付台１４の上方係止部１４Ａ
と当接する使用状態に戻ることは実施の形態１と同様で
あるが、操作軸２０が下方に押し込まれると操作軸２０
の嵌合部２０Ｂと操作部２１の貫通孔２１Ａの隙間は大
きくなるので、操作部２１および弾性板１１は操作軸２
０の動きの影響を受けにくくなる。

【００４５】したがって、本実施の形態によれば、操作
軸２０を下方へ押す力の方向が垂直下方でなく、多少傾
いた斜め下方向に押し込む場合でも操作軸２０の嵌合部
２０Ｂと操作部２１の貫通孔２１Ａの隙間は大きくなる
ので、容易に操作軸２０を収納できると共に、操作軸２
０が使用状態である突出状態においては、ばね１５の弾
性復帰力により操作軸２０は元の使用状態に戻されてい
るため、操作軸２０の嵌合部２０Ｂと操作部２１の貫通
孔２１Ａの隙間は小さく、軸ガタが小さく水平方向の操
作のし易い荷重センサとなるものである。

【００４６】なお、水平方向の操作については本発明の
第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。

【００４７】また、上記の説明においては、操作軸２０
の嵌合部２０Ｂを上部は細径部２０Ｄ下部は太径部２０
Ｅとなりその中間はテーパ部２０Ｆとし、操作部２１の
貫通孔２１Ａも上部は小孔部２１Ｂ、下部は大孔部２１
Ｃとなりその中間はテーパ部２１Ｄとしたが、嵌合部２
０Ｂのテーパ部２０Ｆと貫通孔２１Ａのテーパ部２１Ｄ
だけで操作軸２０と操作部２１の嵌合を構成してもよい
ことは勿論である。

【００４８】（実施の形態３）図８は本発明の第３の実
施の形態による荷重センサの断面図、図９は同図８のＧ
−Ｇ線における断面図であり、上記実施の形態１の場合
に対して、操作軸を上下動範囲の所定の位置で停止でき
るロック機構部を有している点が異なっている。

【００４９】すなわち、図８および図９に示すように、
取付台２３に設けられた一対のばね保持部２３Ｃに保持
された弾性金属線からなる一対の平行ばね２４が操作軸
２２の嵌合部２２Ｂを挟持しており、この操作軸２２の
嵌合部２２Ｂの下端には全周に亘り細径となった溝部２
２Ｄが設けられており、使用状態である操作軸２２が突
出した状態においては、平行ばね２４がこの溝部２２Ｄ
にはまり込む構造となっている。

【００５０】以上のように構成された荷重センサの動作
について説明すると操作軸２２の水平方向の操作につい
ては、本発明の第１の実施の形態と同様であるが、操作
軸２２が傾く際に、操作軸２２の溝部２２Ｄに平行ばね
２４がはまり込んでいるため、操作軸２２が使用状態で
ある突出状態を安定して保つことができるものである。

【００５１】図１０は本実施の形態による荷重センサの
垂直方向の操作を説明する断面図であり、操作軸２２の
先端操作部２２Ａに弾性板１１と垂直なウの方向、すな
わち下方への大きな押し力（操作軸２２の溝部２２Ｄと
平行ばね２４が係合する力よりも大きな力）を加えると
操作軸２２の溝部２２Ｄと平行ばね２４の係合が外れ、
操作軸２２は下方に押し込まれて操作軸２２の下端部２
２Ｃが取付台２３の下方係止部２３Ｂと当接するまで低
くなる。

【００５２】このとき、操作軸２２の嵌合部２２Ｂは平
行ばね２４により挟持されているため、その摩擦力によ
り操作軸２２がガタつくことはない。

【００５３】そして、操作軸２２の先端操作部２２Ａに
上方への引く力を加えると、操作軸２２は上方に引き上
げられ、平行ばね２４が操作軸２２の溝部２２Ｄにはま
り込んで取付台２３の上方係止部２３Ａと当接する使用
状態まで操作軸２２を突出させることができる。

【００５４】したがって、本実施の形態によれば、操作
軸２２を平行ばね２４で挟持することにより任意の位置
に停止させることができると共に、操作軸２２の溝部２
２Ｄと平行ばね２４が係合することにより操作軸２２が
最も突出した位置に確実に安定して停止・保持すること
ができる荷重センサを実現できる。

【００５５】なお、溝部２２Ｄは操作軸２２に一箇所と
したが、複数個設けて任意の高さに操作軸２２を設定す
ることも可能である。

【００５６】さらに、平行ばね２４は一本の弾性金属線
で形成してもよく、その形状もＵ字形、Ｖ字形ばね等で
もよいことは勿論である。

【００５７】（実施の形態４）図１１は本発明の第４の
実施の形態による荷重センサの断面図、図１２は同図１
１のＨ−Ｈ線における断面図であり、本実施の形態によ
る荷重センサは、実施の形態３の場合に対して、ロック
機構部が操作軸２５と取付台２６の間の反発ばね２７で
構成されているところが異なっている。

【００５８】すなわち、図１１および図１２に示すよう
に、操作軸２５の嵌合部２５Ｂの下端部２５Ｃの上下動
範囲の中点位置に対向して取付台２６と一体に設けた一
対のばね保持部２６Ｃと操作軸２５の嵌合部２５Ｂの下
端部２５Ｃに設けた一対の孔からなるばね保持部２５Ｄ
の間に弾性金属線からなる一対のＵ字形の反発ばね２７
が回動可能に保持されてロック機構部を構成している。

【００５９】このように構成された本実施の形態の荷重
センサの動作について説明すると、操作軸２５の水平方
向の操作については、この場合も本発明の第１の実施の
形態と同様であるが、操作軸２５が傾く際に、反発ばね
２７が操作軸２５の嵌合部２５Ｂの下端部２５Ｃを取付
台２６の上方係止部２６Ａへ押し付けることにより、操
作軸２５が使用状態である突出状態を安定して保つこと
ができる点が異なっている。

【００６０】図１３は本実施の形態による荷重センサの
垂直方向の操作を説明する断面図であり、反発ばね２７
の上方へ押し上げようとする力に抗して操作軸２５の先
端操作部２５Ａに弾性板１１と垂直なウの方向、すなわ
ち下方への押し力を加えて下方に動かし、操作軸２５の
ばね保持部２５Ｄが取付台２６のばね保持部２６Ｃの位
置を過ぎると、反発ばね２７の力は操作軸２５を下方へ
下げる方向に働き、操作軸２５は嵌合部２５Ｂの下端部
２５Ｃが取付台２６の下方係止部２６Ｂと当接するまで
低くなる。

【００６１】逆に操作軸２５の先端操作部２５Ａに上方
へ引く力を加えて上方へ動かすと、操作軸２５は上昇し
てそのばね保持部２５Ｄが取付台２６の保持部２６Ｃを
過ぎると、反発ばね２７の力で操作軸２５は嵌合部２５
Ｂの下端部２５Ｃが取付台２６の上方係止部２６Ａと当
接する使用状態まで突出する。

【００６２】したがって、本実施の形態によれば、反発
ばね２７の上向きまたは下向きに働く反発力により、操
作軸２５を最も突出した位置および最も押し込まれた位
置に移動し保持することができる荷重センサとすること
ができるものである。

【００６３】（実施の形態５）図１４は本発明の第５の
実施の形態による荷重センサの断面図であり、本実施の
形態による荷重センサは実施の形態３の場合に対して、
ロック機構部が特公昭６０−５２５６３号公報『可変抵
抗器』に開示されたものと同様のものであり、ロック体
３０のハート形溝３０Ｂとカム体３３のピン部３３Ａが
係合離脱できるところが異なっている。

【００６４】すなわち、図１４に示すように、取付台２
９と一体に構成された箱形カバー部２９Ａの内部にロッ
ク体３０が前後動可能に収容されると共に、取付台２９
の箱形カバー部２９Ａの後面壁との間にロック体３０を
前方に付勢するコイルばね３１が装着され、ロック体３
０の端部に設けられた切欠部３０Ａに先端操作部２８Ａ
を有する操作軸２８の嵌合部２８Ｂの下端の溝部２８Ｃ
が連結されている。

【００６５】そして、取付台２９の箱形カバー部２９Ａ
の蓋板３２には、先端に円形のピン部３３Ａを有するカ
ム体３３を回転可能に保持すると共に、このピン部３３
Ａを内方向に押し付けるように付勢する板ばね３４が装
着され、操作軸２８の上下動に伴うロック体３０の上下
動により係合または離脱させて操作軸２８をプッシュロ
ック状態またはロック解除状態とさせるものである。

【００６６】図１５は本実施の形態による荷重センサの
垂直方向の操作を説明する断面図であるが、この動作は
前記の特公昭６０−５２５６３号公報『可変抵抗器』に
開示されたものと同様であるので詳細な説明は省略し、
水平方向の操作についても本発明の第１の実施の形態と
同様であるので省略する。

【００６７】したがって、本実施の形態によれば、操作
軸２８を押し込む動作をくり返すことにより操作軸２８
の使用状態である突出状態（ロック解除状態）と非使用
状態（プッシュロック状態）である収納状態に交互に停
止・保持することができる荷重センサとするものであ
る。

【００６８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、使用時に
は操作軸が突出しているので操作し易く、非使用時には
操作軸を収納することができるので、低寸法で操作軸が
変形し難い荷重センサを提供することができるという有
利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による荷重センサの
断面図

【図２】同外観斜視図

【図３】同水平方向の操作を説明する断面図

【図４】同垂直方向の操作を説明する断面図

【図５】（ａ）同荷重センサを装着したポインティング
装置を説明する斜視図 （ｂ）同要部断面図 （ｃ）同要部断面図

【図６】本発明の第２の実施の形態による荷重センサの
断面図

【図７】同垂直方向の操作を説明する断面図

【図８】本発明の第３の実施の形態による荷重センサの
断面図

【図９】同図８のＧ−Ｇ線における断面図

【図１０】同垂直方向の操作を説明する断面図

【図１１】本発明の第４の実施の形態による荷重センサ
の断面図

【図１２】同図１１のＨ−Ｈ線における断面図

【図１３】同垂直方向の操作を説明する断面図

【図１４】本発明の第５の実施の形態による荷重センサ
の断面図

【図１５】同垂直方向の操作を説明する断面図

【図１６】従来の荷重センサの外観斜視図

【図１７】同操作状態を説明する断面図

【符号の説明】

４ 固定部 ５ 第一の対の歪み検出素子 ６ 第二の対の歪み検出素子 ５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂ 検出素子 １１ 弾性板 １２，２０，２２，２５，２８ 操作軸 １２Ａ，２０Ａ，２２Ａ，２５Ａ，２８Ａ 先端操作部 １２Ｂ，２０Ｂ，２２Ｂ，２５Ｂ，２８Ｂ 嵌合部 １２Ｃ，２０Ｃ，２２Ｃ，２５Ｃ 下端部 １３，２１ 操作部 １３Ａ，２１Ａ 貫通孔 １４，２３，２６，２９ 取付台 １４Ａ，２３Ａ，２６Ａ 上方係止部 １５ 円錐コイルばね １６ 本体ケース １６Ａ 開孔部 １６Ｂ 角孔部 １６Ｃ ヒンジ部 １６Ｄ 操作面 １７ 蓋部 １７Ａ 爪部 １８ ポインティング装置 １９ 荷重センサ ２０Ｄ 細径部 ２０Ｅ 太径部 ２０Ｆ，２１Ｄ テーパ部 ２１Ｂ 小孔部 ２１Ｃ 大孔部 ２２Ｄ，２８Ｃ 溝部 ２３Ｂ，２６Ｂ 下方係止部 ２３Ｃ，２５Ｄ，２６Ｃ ばね保持部 ２４ 平行ばね ２７ 反発ばね ２９Ａ 箱形カバー ３０ ロック体 ３０Ａ 切欠部 ３０Ｂ ハート形溝部 ３１ コイルばね ３２ 蓋板 ３３ カム体 ３３Ａ ピン部 ３４ 板ばね

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端部を固定され中央に貫通孔付きの操作
   部を有する弾性板と、操作部の貫通孔に上下動可能に嵌
   合保持された操作軸と、弾性板を端部の固定部で保持し
   た取付台と、弾性板上に設けられた少なくとも二つの歪
   み検出素子からなる荷重センサ。
2. 【請求項２】 操作軸を上方に付勢するばねを操作軸の
   下端部と取付台の間に装着し、操作軸の上方係止部を取
   付台と一体に設けた請求項１記載の荷重センサ。
3. 【請求項３】 ばねが円錐コイルばねである請求項２記
   載の荷重センサ。
4. 【請求項４】 操作軸を押し込んだ状態では操作軸の外
   径と操作部の貫通孔の内径の間に隙間が生じ、ばねによ
   り操作軸が押し上げられた状態では両者の間に隙間が生
   じないように操作軸の外径と操作部の貫通孔の内径をテ
   ーパまたは段差を有する嵌合とした請求項２または３記
   載の荷重センサ。
5. 【請求項５】 取付台と一体に設けられ、操作軸を上下
   動範囲の所定の位置で停止させるロック機構部を備えた
   請求項１記載の荷重センサ。
6. 【請求項６】 取付台に保持された平行ばね間に操作軸
   の下端の段部又は溝部を挟持してロック機構部を構成し
   た請求項５記載の荷重センサ。
7. 【請求項７】 操作軸の下端部近傍の第１保持部と、操
   作軸の上下移動の際この第１保持部が上下移動する中間
   位置に対向して取付台と一体に設けられた第２保持部と
   の間に連結された反発ばねによりロック機構部を構成し
   た請求項５記載の荷重センサ。
8. 【請求項８】 操作軸の上下方向移動と連動するように
   操作軸の下端部と連結され、開口端部、Ｖ字状係止部お
   よび通路部からなる凹凸部を設けたロック体と、先端に
   ピン部を有するカム体を通常はロック体と係合しない位
   置に回転可能に保持した取付台と、取付台に保持され、
   ロック体を上方に付勢するばねからなり、操作軸の上下
   方向移動に伴うロック体の上下方向摺動の途上におい
   て、カム体のピン部をロック体の開口端部より通路部に
   導入しＶ字状係止部と係合および離脱可能に配置したロ
   ック機構部を有する請求項５記載の荷重センサ。
9. 【請求項９】 歪み検出素子が弾性板上に装着された歪
   みゲージで構成されたものである請求項１〜８のいずれ
   か一つに記載の荷重センサ。
10. 【請求項１０】 歪み検出素子が弾性板上に印刷形成さ
    れた歪み感応抵抗体で構成されたものである請求項１〜
    ８のいずれか一つに記載の荷重センサ。
11. 【請求項１１】 非使用時には装置の蓋部により操作軸
    が押し下げられ、使用時には操作軸が上方に突出するよ
    うに、請求項１〜４のいずれか一つに記載の荷重センサ
    を装置の本体ケースに装着したポインティング装置。