WO2023100579A1 - 電子ペン及び電子ペン用芯体 - Google Patents

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WO2023100579A1
WO2023100579A1 PCT/JP2022/040848 JP2022040848W WO2023100579A1 WO 2023100579 A1 WO2023100579 A1 WO 2023100579A1 JP 2022040848 W JP2022040848 W JP 2022040848W WO 2023100579 A1 WO2023100579 A1 WO 2023100579A1
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core body
electronic pen
ring
tip
housing
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PCT/JP2022/040848
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健一 二宮
衛 尾形
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株式会社ワコム
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G—PHYSICS
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    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/046—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means

Definitions

  • the present invention relates to an electronic pen that is used with a position detection device and has a writing pressure detection function.
  • the present invention also relates to a core body for an electronic pen.
  • Electronic pens are generally configured to have a function of detecting pressure (writing pressure) applied to the tip of the core (pen tip) and transmitting it to a position detection device (for example, Patent Document 1 ( See Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-126503)).
  • FIG. 8 shows an example of a schematic configuration of this type of electronic pen 100.
  • the electronic pen 100 of this example is a case of an electromagnetic induction type electronic pen.
  • a printed circuit board 105 on which electronic components such as a capacitor 104 constituting a resonance circuit are mounted is arranged in order in the axial direction and stored.
  • the coil 102 is wound around a ferrite core 106, which is an example of a magnetic core having a through hole 106a in the axial direction, and is housed in the housing 101 near the opening 101a on the pen tip side.
  • the writing pressure detection unit 103 includes a fitting portion 107 for fitting the axial center portion 202 of the core body 200 .
  • the core body 200 has a configuration in which a tip portion 201 that serves as a pen tip and a shaft portion 202 are integrally connected.
  • the core body 200 is inserted into the case 101 through the opening 101 a from the axial center portion 202 side and passes through the through hole 106 a of the ferrite core 106 .
  • An end portion of the axial center portion 202 of the core body 200 is fitted and held by a fitting portion 107 provided in the writing pressure detection portion 103 .
  • the tip portion 201 of the core body 200 is in a state of protruding outside from the opening 101a of the housing 101, as shown in FIG. .
  • the pen pressure detection unit 103 is configured with a variable capacitor that detects the pen pressure applied to the tip 201 of the core 200 as a change in capacitance.
  • An electrical connection is made to form a resonant circuit with coil 102 and capacitor 104 .
  • the electromagnetic induction type electronic pen 100 of this example performs signal interaction with the position detection sensor of the position detection device in a resonance circuit, and based on this, the position detection device detects the position indicated by the electronic pen 1. Detect the coordinates of
  • the core body 200 when writing pressure is applied to the core body 200, the core body 200 displaces and moves toward the rear end side of the electronic pen 100 in the axial direction. To enable this displacement movement, as shown in FIG. A slight gap g is formed between the ring-shaped end face of the .
  • the writing pressure detection unit 103 receives the displacement movement of the core body 200 in the axial direction through the fitting part 107, and detects the displacement movement in the axial direction as a change in capacitance.
  • the resonance frequency of the resonance circuit changes due to this change in capacitance.
  • the position detection device detects the writing pressure applied to the tip portion 201 of the core 200 of the electronic pen 100 based on the detection of this change in resonance frequency.
  • the tip of the core body protrudes from the opening of the housing, and the core body is attached to the housing.
  • there is a slight gap between the ring-shaped end face of the opening of the housing 2 and the ring-shaped end face of the tip of the core body on the coupling side with the axial center part. g is configured to occur.
  • An object of the present invention is to provide an electronic pen that can solve the above problems.
  • a housing provided with an opening in at least one of the axial directions and a hollow portion in the axial direction communicating with the opening; a writing pressure detection unit provided in the hollow portion of the housing in an axially immovable state;
  • One axial end side of the casing is coupled to an axial center portion that is directly or indirectly fitted to the fitting portion of the writing pressure detection portion, and the other axial end side of the axial center portion is coupled to the housing.
  • a core body having a tip portion exposed to the outside from the opening of with A coupling side of the distal end portion of the core body with the axial center portion is made larger than the opening so as to have a second ring-shaped end surface facing the first ring-shaped end surface of the opening of the housing.
  • an electronic pen characterized in that it has elasticity to enable displacement in a direction, and the second ring-shaped end surface and the first ring-shaped end surface are always in contact with each other.
  • the housing is provided with the second ring-shaped end face facing the first ring-shaped end face of the opening of the housing on the side of the tip of the core body that is coupled to the shaft center.
  • the second ring-shaped end surface and the first ring-shaped end surface are always in contact with each other.
  • At least the second ring-shaped end face side of the tip of the core or the first ring-shaped end face side of the opening of the housing has elasticity that allows the axial center portion of the core body to be displaced in the axial direction. Therefore, when writing pressure is applied to the tip of the core, the tip is displaced in the axial direction, so that the axial center of the core is also displaced in the axial direction. The displacement is transmitted to the writing pressure detection section, and the writing pressure detection section detects the writing pressure applied to the tip of the core.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the core body and the pen tip side of the housing of the electronic pen in the first embodiment of the electronic pen according to the present invention
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of an electronic circuit of a first embodiment of the electronic pen according to the present invention and an example of an electronic circuit of an electromagnetic induction type position detection device used with this electronic pen
  • FIG. 4 is a diagram for explaining another configuration example of the core body in the first embodiment of the electronic pen according to the present invention
  • FIG. 4 is a diagram for explaining another configuration example of the core body in the first embodiment of the electronic pen according to the present invention
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a configuration example of a second embodiment of the electronic pen according to the present invention
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a configuration example of a third embodiment of the electronic pen according to the present invention
  • It is a figure for demonstrating the structural example of the conventional electronic pen.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of an electronic pen according to the present invention, and this example is a case of an electromagnetic induction type electronic pen.
  • FIG. 1A shows a longitudinal sectional view of the electronic pen 1 of this first embodiment. However, in FIG. 1A, only the tip side of the housing 2 and the core 3 of the electronic pen 1 is shown as a cross section (longitudinal cross section).
  • the housing 2 has a cylindrical shape in this example, and communicates with the hollow portion 2a thereof to form an opening 2b on the pen tip side (the core body 3 side) and the pen. It has an opening 2c on the side opposite to the front side (rear end side), and the opening 2c on the rear end side is closed by a lid portion 20. As shown in FIG. 1A, the housing 2 has a cylindrical shape in this example, and communicates with the hollow portion 2a thereof to form an opening 2b on the pen tip side (the core body 3 side) and the pen. It has an opening 2c on the side opposite to the front side (rear end side), and the opening 2c on the rear end side is closed by a lid portion 20. As shown in FIG.
  • a magnetic core 5 made of, for example, a ferrite core, in which a coil 4 is wound in the axial direction from the pen tip side to the rear end side, a writing pressure
  • the detection unit 6 and the printed circuit board 7 are accommodated in this order in the hollow portion 2a of the housing 2 in such a manner that they cannot move in the axial direction.
  • the end of the magnetic core 5 on the pen tip side is covered with a cap member 8 made of, for example, an elastic material. It is configured to be locked by being pressed against.
  • the magnetic core 5 around which the coil 4 is wound is stored in the vicinity of the opening 2b on the pen point side of the hollow portion 2a of the housing 2.
  • the side of the magnetic core 5 opposite to the side of the opening 2b of the case 2 is housed in the housing of the pen pressure detecting section 6 with a buffer member 9 interposed therebetween.
  • the magnetic core 5 is provided with a through hole 5a for inserting an axial center portion 32 (described later) of the core 3 .
  • the writing pressure detection section 6 includes a fitting section 60 for fitting the rear end section 32d of the axial center section 32 of the core body 3 .
  • the core body 3 has its axial center portion 32 inserted through the through hole 5a of the magnetic core 5, and is fitted to the fitting portion 60 of the writing pressure detection portion 6 to form the electronic pen. 1 is installed.
  • the writing pressure detection unit 6 is configured to detect displacement of the core in the axial direction according to the writing pressure applied to the tip of the core 3, in this example, as a change in capacitance. .
  • the writing pressure detection unit 6 in this example has a configuration in which the contact area between the dielectric and the conductive elastic member changes according to the pressure applied, thereby changing the capacitance (for example, see Patent Document 1 (see JP-A-2016-126503)).
  • the writing pressure detection unit 6, which detects writing pressure by electrostatic capacitance is formed from a semiconductor device in which the distance between two electrodes facing each other via an air layer, which is a dielectric, changes according to the pressure applied. (See, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2013-161307).
  • the printed circuit board 7 is provided with a capacitor 10 that forms a resonance circuit together with the coil 4 wound around the magnetic core 5 .
  • a capacitor 10 is connected between Also, in this example, the variable capacitor formed by the writing pressure detection unit 6 is connected in parallel with the coil 4 and the capacitor 10 on the printed circuit board 7 to constitute a part of the resonance circuit.
  • a resonance circuit composed of the coil 4, the capacitor 10, and the variable capacitor composed of the writing pressure detection section 6 constitutes an interaction section that performs signal interaction with the position detection sensor.
  • the core body 3 of this example is configured by connecting a tip portion 31, which is a pen tip portion, and an axial center portion 32.
  • FIG. 1(B) is a perspective view of the core body 3 of this embodiment
  • FIG. 1(C) is a view of the core body 3 viewed from the shaft center portion 32 side in the axial direction.
  • FIG. 1D is a view of the housing 2 of the electronic pen 1 viewed from the opening 2b on the pen tip side in the axial direction.
  • FIG. 2(A) is an enlarged view for more clearly explaining the dimensional relationship between the core 3 and the pen tip side of the housing 2 of the electronic pen 1, and
  • 2A and 2B are an enlarged side view and an enlarged perspective view of the pen tip portion of the electronic pen 1 in which the core 3 is attached to the pen tip side of the housing 2.
  • FIG. 1(B) is a perspective view of the core body 3 of this embodiment
  • FIG. 1(C) is a view of
  • the tip 31 of the core 3 is configured in a conical shape so as to taper toward the pen tip side.
  • the tip portion 31 of the core 3 is an elastic member, in this example, rubber (elastic rubber) that is elastically displaced at least in the axial direction of the core 3 when writing pressure is applied to the pen tip side.
  • the diameter R0 of the circular bottom surface of the conical tip 31 of the core 3 is It is configured to be larger than the diameter R1 of the opening 2b on the pen tip side. Then, at the center of the circular bottom surface of the conical tip portion 31 of the core body 3, the tip portion 31 and the axial center portion 32 having the axial direction perpendicular to the circular bottom surface are connected, A core body 3 is constructed.
  • the tip portion 31 of the core body 3 and the axial center portion 32 are coupled to form the core body 3, so that the circular A stepped portion is formed on the bottom surface at the joint with the central shaft portion 32 of the circular bottom surface, and a ring-shaped end surface 31a is formed around the central shaft portion 32 .
  • the end of the housing 2 of the electronic pen 1 on the side of the opening 2b is formed with a surface perpendicular to the axial direction.
  • the axial direction of the axial center portion 32 of the core 3 and the axial direction of the housing 2 of the electronic pen 1 are made to match.
  • the ring-shaped end surface 31a of the tip portion 31 of the core 3 is a surface perpendicular to the axial direction in this example. Therefore, when the core 3 is attached to the electronic pen 1, the ring-shaped end face 31a of the tip 31 of the core 3 and the ring-shaped end face 2d of the housing 2 of the electronic pen 1 on the side of the opening 2b are parallel to each other. facing each other.
  • FIGS. It is configured to be attached to the housing 2 of the electronic pen 1 in a state in which the ring-shaped end surface 2d on the side of the opening 2b of the housing 2 contacts and collides without a gap.
  • the inner diameter (diameter) of the ring-shaped end surface 2d on the side of the opening 2b of the housing 2 of the electronic pen 1 is the diameter R1 of the opening 2b
  • the outer diameter (diameter) is the conical tip of the core 3. It is configured equal to the diameter R0 of the circular bottom surface of the portion 31 . Therefore, as shown in FIGS. 1A, 2B, and 2C, when the core 3 is attached to the electronic pen 1, the side peripheral surface of the tip 31 of the core 3 and the electronic There is no step between the pen 1 and the side peripheral surface of the housing 2 on the side of the opening 2b, and the appearance is good.
  • the shaft center portion 32 of the core body 3 is made of a material harder than the tip portion 31, such as PC (polycarbonate).
  • the shaft center portion 32 is formed of a circular rod-shaped member having a diameter R2 ( ⁇ R1) smaller than the diameter R1 of the opening 2b of the housing 2 of the electronic pen 1 in cross section. A portion 32a is provided.
  • the end portion 32b on the tip end side of the shaft portion 32, which is fitted into the concave portion 31b of the tip portion 31, is the shaft main body portion, as shown in FIGS. It has a diameter slightly smaller than the diameter R2 of 32a.
  • the depth of the concave portion 31b of the tip portion 31 into which the tip end portion 32b of the shaft portion 32 is inserted and fitted can be increased, and the tip portion 31 and the shaft portion 32 can be coupled or fixed together. can be relatively strong.
  • the housing 2 A large-diameter portion 32c having a diameter R3 (R2 ⁇ R3 ⁇ R1) smaller than the diameter R1 of the opening 2b and larger than the diameter R2 of the axial center portion 32 is formed.
  • the diameter R3 of the large-diameter portion 32c is larger than the diameter R2 of the axial center main body portion 32a, but smaller than the diameter R1 of the opening 2b of the housing 2, as shown in FIGS.
  • the shaft center portion 32 can enter the hollow portion 2a through the opening 2b of the housing 2, not only the shaft center body portion 32a but also the large diameter portion 32c.
  • the ring-shaped end surface 31a of the tip portion 31 of the core 3 is formed around the large-diameter portion 32c of the axial center portion 32 in this example.
  • the radial width of the ring-shaped end face 31a of the tip portion 31 is, as shown in FIGS. It is slightly larger.
  • the through hole 5a of the magnetic core 5 has an inner diameter larger than the diameter R2 of the main body portion 32a of the axial portion 32 of the core 3.
  • the length of the axial center portion 32 of the core body 3 is determined by fitting the rear end portion 32d of the axial center body portion 32a into the fitting portion 60 of the writing pressure detecting portion 6. , when the core 3 is held by the electronic pen 1, the ring-shaped end face 31a of the tip portion 31 of the core 3 and the ring-shaped end face 2d on the side of the opening 2b of the housing 2 contact or collide. It is set to a length of
  • the axial center main body portion 32a side of the axial center portion 32 of the core body 3 is the opening 2b of the electronic pen 1.
  • the end portion 32d of the axial center main body portion 32a of the core body 3 is fitted into the fitting portion 60a of the core body holder 60 of the writing pressure detection portion 6 via the through hole 5a of the magnetic core 5.
  • the core body 3 is held by the housing 2 .
  • the ring-shaped end surface 31a of the tip 31 of the core 3 contacts the ring-shaped end surface 2d on the side of the opening 2b of the housing 2 of the electronic pen 1 without any gap.
  • the ring-shaped end surface 31a of the tip portion 31 of the core 3 cannot be moved (positionally displaced) toward the housing 2 in the axial direction.
  • the tip 31 of the core 3 is elastic in the axial direction because the tip 31 is made of an elastic member.
  • the axial center body portion 32a of the core body 3 is displaced in the axial direction.
  • the axial displacement of the axial main body portion 32a of the core 3 is detected by the pen pressure detecting portion 6 as a change in capacitance.
  • the side peripheral surface of the conical tip portion 31 is provided with a peripheral edge of the circular bottom surface from the pen point side of the tip portion 31 .
  • a plurality of concave grooves 31c are formed in the circular bottom surface of the tip portion 31 in the circumferential direction along the axial direction toward the tip portion 31 at equal angular intervals in this example.
  • the concave groove 31c extends from the top of the conical tip 31 toward the circular bottom surface in the axial direction by a predetermined length d. It is formed so as to cover the periphery of the circular bottom surface from a distant position.
  • six grooves are formed as the plurality of grooves 31c. Needless to say, it is not limited.
  • the ring-shaped end face 31a of the tip portion 31 of the core 3 has a plurality of grooves along the circumference, as shown in FIGS. A missing portion is formed by the individual concave grooves 31c.
  • the concave groove 31c formed in the distal end portion 31 of the core body 3 is for facilitating elastic displacement of the distal end portion 31 in the axial direction, and is not essential and may be omitted.
  • the core 3 can be pulled out from the pen tip side of the housing 2 of the electronic pen 1 by pinching the tip 31 side and pulling. That is, the core 3 is replaceable.
  • the ring-shaped end face 31a of the tip 31 of the core 3 and the ring-shaped end face 2d of the housing 2 on the side of the opening 2b are orthogonal to the axial direction if they can be in contact with each other without a gap when they are brought into contact with each other. It does not have to be a directional aspect. That is, when the axial direction of the housing 2 and the axial direction of the core body 3 are aligned, the ring-shaped end face 31a and the ring-shaped end face 2d face each other, and when they collide, they contact each other without a gap. Anything is fine. In this case, the ring-shaped end face 31a and the ring-shaped end face 2d do not necessarily have to be parallel to each other. Anything is fine.
  • FIG. 1 An example of the electronic circuit of the electronic pen 1 of the first embodiment configured as described above and an example of an electronic circuit of the electromagnetic induction type position detection device used together with the electronic pen 1 are shown in FIG. to explain.
  • one end and the other end of the coil 4 are connected to a capacitor 10, and a variable capacitor 6C composed of the writing pressure detection unit 6 are connected in parallel to the coil 4 and the capacitor 10 to form a resonance circuit 1R.
  • the electromagnetic induction type position detection device 300 of this embodiment transmits a signal to the electronic pen 1 by electromagnetic induction coupling, and the electronic pen 1 feeds back the signal received from the position detection device 300 via the resonance circuit 1R. do.
  • the feedback signal from the resonance circuit 1R of the electronic pen 1 is received by electromagnetic induction coupling, and the position on the sensor indicated by the electronic pen 1 is shifted from the position on the sensor where the received signal is detected.
  • the change in the resonance frequency is detected.
  • an X-axis direction loop coil group 311 and a Y-axis direction loop coil group 312 are stacked to form a sensor 310 composed of position detection coils. Further, the position detection device 300 is provided with a selection circuit 313 to which the X-axis direction loop coil group 311 and the Y-axis direction loop coil group 312 are connected. This selection circuit 313 sequentially selects one loop coil from the two loop coil groups 311 and 312 .
  • the position detection device 300 includes an oscillator 301, a current driver 302, a switching connection circuit 303, a reception amplifier 304, a position detection circuit 305, a writing pressure detection circuit 306, and a processing control unit 307. is provided.
  • the processing control unit 307 is composed of a microcomputer. The processing control unit 307 controls selection of loop coils in the selection circuit 313 and switching of the switching connection circuit 303 , and controls processing timings in the position detection circuit 305 and the writing pressure detection circuit 306 .
  • the oscillator 301 generates an AC signal of frequency f0.
  • the oscillator 301 then supplies the generated AC signal to the current driver 302 and the writing pressure detection circuit 306 .
  • the current driver 302 converts the AC signal supplied from the oscillator 301 into a current and sends it to the switching connection circuit 303 .
  • the switching connection circuit 303 switches connection destinations (transmitting terminal T, receiving terminal R) to which the loop coil selected by the selection circuit 313 is connected under the control of the processing control unit 307 .
  • a current driver 302 is connected to the terminal T on the transmission side
  • a reception amplifier 304 is connected to the terminal R on the reception side.
  • the induced voltage generated in the loop coil selected by the selection circuit 313 is sent to the reception amplifier 304 via the selection circuit 313 and the switching connection circuit 303 .
  • the reception amplifier 304 amplifies the induced voltage supplied from the loop coil and sends it to the position detection circuit 305 and the pen pressure detection circuit 306 .
  • an induced voltage is generated by radio waves transmitted from the electronic pen 100.
  • the position detection circuit 305 detects the induced voltage generated in the loop coil, that is, the received signal, converts the detected output signal into a digital signal, and outputs the digital signal to the processing control unit 307 .
  • the processing control unit 307 determines the coordinates of the indicated position of the electronic pen 1 in the X-axis direction and the Y-axis direction based on the digital signal from the position detection circuit 305, that is, the level of the voltage value of the induced voltage generated in each loop coil. Calculate the value.
  • the writing pressure detection circuit 306 synchronously detects the output signal of the reception amplifier 304 with the AC signal from the oscillator 301, obtains a signal with a level corresponding to the phase difference (frequency shift) therebetween, and A signal corresponding to the phase difference (frequency shift) is converted into a digital signal and output to the processing control unit 307 .
  • the processing control unit 307 applies to the electronic pen 100 based on the level of the digital signal from the writing pressure detection circuit 306, that is, the signal level corresponding to the phase difference (frequency shift) between the transmitted radio wave and the received radio wave. Detects the pressure applied.
  • the electronic pen 1 of the first embodiment there is no gap between the tip portion 31 of the core 3 and the end surface of the housing 2 on the side of the opening 2b, and the appearance of the electronic pen 1 is improved. It has the effect of improving In addition, it is possible to prevent dust and moisture from entering the hollow portion 2a of the housing 2 through the gap between the tip 31 of the core 3 and the end surface of the housing 2 on the side of the opening 2b. .
  • FIG. 4 shows a configuration example of the core body 3A of the first modified example.
  • the core body 3A of this example is also configured by connecting a conical distal end portion 31A made of an elastic member such as rubber and an axial center portion 32A.
  • the axial center portion 32A has a large diameter portion 32Ac on the coupling side of the axial center body portion 32Aa to the tip end portion 31A.
  • a cylindrical concave portion 32Ab having an inner diameter substantially equal to or slightly larger than the outer diameter of the cylindrical convex portion 31Ab of the tip portion 31 is provided at the center position of the end face of the large diameter portion 32Ac on the nib side of the shaft center portion 32A. is drilled in the axial direction.
  • the convex portion 31Ab of the tip portion 31A is inserted and fitted into the concave portion 32Ab of the shaft portion 32A, and the two are adhered, for example, so that the tip portion 31A and the shaft portion 32A are joined to form the core body 3A. is formed.
  • the core body 3A in this example also has a ring-shaped end surface 2d facing the opening 2b side of the housing 2 of the electronic pen 1 around the large diameter portion 32Ac of the shaft center portion 32A on the circular bottom surface of the tip portion 31A.
  • An end face 31Aa is formed.
  • a plurality of recessed grooves similar to the recessed grooves 31c of the tip portion 31 of the core body 3 described above are also formed on the peripheral side surface of the tip portion 31A of the core body 3A in the example of FIG. may be configured to be easily elastically displaced in the axial direction.
  • the entire tip portion 31 is made of an elastic member. Therefore, part of the distal end portion 31 may be made of an elastic member.
  • FIG. 5(A) shows a configuration example of the core body 3B of the second modified example.
  • the shaft center portion 32B of the core body 3B in this example has the same configuration as the shaft center portion 32 of the core body 3 in the above-described example. It is integrally made of hard resin such as PC (polycarbonate).
  • the distal end portion 31B is configured by coupling a distal end side member 31B1 made of hard resin and a rear end side member 31B2 made of an elastic member such as rubber, in the axial direction.
  • the rear end side member 31B2 has a truncated cone shape
  • the distal end side member 31B1 has a truncated cone shape.
  • a conical tip end portion 31B similar to the tip end portion 31 of the core body 3 of the above-described embodiment is formed by placing and coupling the conical tip end portion 31B1 onto the side member 31B2.
  • a recess 31Bb having a depth extending to the tip side member 31B1 through the rear side member 31B2 is provided at the center position of the circular bottom surface of the tip portion 31B.
  • An end portion 32Bb of the pen tip side of the shaft portion 32B is inserted and fitted into the concave portion 31Bb, and the tip portion 31B and the shaft portion 32B are coupled to form the core body 3B.
  • the distal end portion 31B may be configured such that the distal end side member 31B1 and the rear end side member 31B2 are fixed with an adhesive or the like, or the distal end side member 31B1 and the rear end side member 31B2 are formed by two-color molding.
  • a plurality of recessed grooves similar to the recessed grooves 31c of the tip portion 31 of the core body 3 described above are also formed on the peripheral side surface of the tip portion 31B of the core body 3B in the example of FIG. You may make it comprise so that the front-end
  • the groove may be formed only on the peripheral side surface of the rear end member 31B2 made of an elastic member, or may be formed so as to extend not only to the rear end member 31B2 but also to the front end member 31B1. You may
  • a ring-shaped end surface 31Ba is formed around the large-diameter portion 32Bc of the axial center portion 32B on the circular bottom surface of the rear end side member 31B2 of the tip portion 31B. It is attached to the housing 2 in a state of contact with the ring-shaped end surface 2d on the side of the opening 2b of the body 2, and operates in the same manner as in the above-described first embodiment, and the same effects can be obtained.
  • the recess 31Bb of the tip portion 31B of the core 3B does not necessarily have to be formed up to the tip end side member 31B1, and may be formed only in the rear end side member 31B2.
  • FIG. 5(B) shows a configuration example of a core body 3C of a third modified example.
  • tip parts of 3 C of cores of this example are comprised like the 2nd modification by coupling
  • the rear end side member 31C2 is separately prepared as a ring-shaped member made of an elastic member such as rubber.
  • a tip side member 31C1 of the tip portion 31C is formed integrally with the shaft center body portion 31Ca on the pen point side of the shaft center body portion 32Ca of the shaft center portion 32C.
  • the shaft main body 32Ca and the distal end side member 31C1 of the distal end portion 31C, which are integrally formed, are made of an elastic member, which is harder than the rear end side member 31C2 of the distal end portion 31C.
  • PC polycarbonate
  • consists of The diameter of the axial center body portion 32Ca is equal to or slightly larger than the diameter of the central hole 31C2a of the ring-shaped rear end side member 31C2.
  • the ring-shaped rear end side member 31C2 is inserted into the central hole 31C2a of the ring-shaped rear end side member 31C2 by passing the shaft center body portion 32Ca of the shaft center portion 32C.
  • 31 C of cores are formed by abutting on tip side member 31C1, and connecting both, for example, by adhering.
  • a plurality of grooves similar to the grooves 31c of the tip portion 31 of the core body 3 described above are also formed on the peripheral side surface of the tip portion 31C of the core body 3C in the example of FIG. You may make it comprise so that the front-end
  • the groove may be formed only on the peripheral side surface of the rear end member 31C2 made of an elastic member, or may be formed so as to extend not only to the rear end member 31C2 but also to the front end member 31C1. You may
  • a ring-shaped end face 31Ca is formed around the axial center portion 32C on the circular bottom surface of the rear end side member 31C2 of the tip end portion 31C. It is attached to the housing 2 in a state of contact with the ring-shaped end surface 2d on the side, and operates in the same manner as in the above-described first embodiment, and the same effects can be obtained.
  • the rear end side member 31C2 constituted by a ring-shaped member is previously adhered to the front end side member 31C1 of the front end portion 31C. I made it stick.
  • the rear end side member 31C2 is configured as a separate part, and when the core 3C is attached to the opening 2b side of the housing 2, it is inserted from the rear end side of the shaft center portion 32C and then inserted into the opening of the housing 2. 2b and fitting the rear end side of the axial center portion 32C into the fitting portion 60 of the writing pressure detection portion 6, the front end side member 31C1 of the core 3C and the ring-shaped end surface 2d of the housing 2 are connected. You may comprise so that it may interpose and fix between.
  • the core body is made of a hard resin or the like that does not have elasticity. 2) By arranging a member having elasticity, it is possible to obtain the same effects as those of the electronic pen of the above-described first embodiment.
  • FIG. 6(A) is a diagram showing a configuration example of a main part of an electronic pen 1D as an example of the second embodiment.
  • the tip portion 31D and the shaft portion 32D are integrally formed of a hard member, PC (polycarbonate) in this example.
  • the core body 3D of this example also has a conical tip 31D, and the bottom surface of the conical shape on the side of the connection with the shaft center 32D (surface in the direction orthogonal to the shaft center direction) has the shape of the shaft center 32D It has a ring-shaped end face 31Da around it.
  • the housing 2D of the electronic pen 1D of the second embodiment is made of hard resin, for example, and has an opening with a diameter larger than the diameter of the large-diameter portion 32Dc of the shaft center portion 32D of the core 3D on the pen tip side. Equipped with 2Db.
  • the housing 2D has a ring-shaped end face 2Dd at the end on the opening 2Db side.
  • the outer diameter (diameter) of the ring-shaped end surface 2Dd is made equal to the outer diameter (diameter) of the circular bottom surface of the tip portion 31D of the core 3D.
  • a ring-shaped elastic member such as rubber is formed on the ring-shaped end face 2Dd on the pen tip side of the housing 2D, as shown in FIG. 6A.
  • a member 11 is adhered, for example with an adhesive.
  • the inner diameter (diameter) of the ring of this ring-shaped member 11 is made equal to the diameter of the opening 2Db, and the outer diameter (diameter) is made equal to the outer diameter (diameter) of the ring-shaped end face 2Dd of the housing 2D. ing.
  • an elastic member is provided between the ring-shaped end face 2Dd on the side of the opening 2Db of the housing 2D and the ring-shaped end face 31Da of the tip portion 31D of the core body 3D in the axial direction.
  • the ring-shaped member 11 is interposed.
  • the length of the shaft center portion 32D of the core body 3D is determined by inserting the core body 3D from the shaft center portion 32D side into the hollow portion 2Da of the housing 2D and inserting the end portion 32Dd on the rear end side of the shaft center portion 32D.
  • the ring-shaped end surface 31Da of the tip portion 31D of the core body 3D contacts and abuts against the ring-shaped end surface 11a of the ring-shaped member 11 without a gap. It is considered to be the length that will be in a state where
  • the electronic pen 1D of this example when the core 3D is attached to the opening 2Db side of the housing 2D, the ring-shaped end face 31Da of the tip 31D of the core 3D is A state of abutting against the ring-shaped end face 11a of the ring-shaped member 11 is brought about. Therefore, when writing pressure is applied to the tip portion 31D of the core body 3D, the ring-shaped member 11 is elastically displaced, thereby displacing the axial center portion 32D of the core body 3D in the axial direction. The pen pressure applied is detected by the pen pressure detection unit.
  • the electronic pen 1D of this example also operates in the same manner as in the above-described first embodiment, and obtains the same effects as in the first embodiment.
  • a plurality of grooves similar to the grooves 31c of the tip portion 31 of the core body 3 are also formed on the peripheral side surface of the ring-shaped member 11 in the example of FIG. 11 may be configured to be easily elastically displaced in the axial direction.
  • FIG. 6(B) is a diagram showing a configuration example of the essential parts of the electronic pen 1E of another example of the second embodiment.
  • the core body 3D of the example of FIG. 6A is used as the core body.
  • the housing 2E has a cylindrical housing main body 21E, and the housing main body 21E is mounted on the pen tip side of the shaft center of the core 3D. and a sleeve member 22E forming an opening 2Eb into which 32D is inserted.
  • the housing main body 21E is made of, for example, hard resin, PC (polycarbonate) in this example.
  • the sleeve member 22E is made of an elastic member, rubber in this example, and includes a tapered portion 22Ea that tapers toward the tip so as to form an opening 2Eb, and a fitting portion 22Eb that fits with the housing main body portion 21E. It is configured.
  • a ring-shaped end surface 22Ec is formed on the opening 2Eb side of the tapered portion 22Ea of the sleeve member 22E.
  • the sleeve member 22E is press-fitted into the housing main body 21E by the fitting portion 22Eb.
  • a screw thread may be formed in the fitting portion 22Eb, and a screw hole may be formed in the housing main body portion 21E so that the sleeve member 22E is screwed and coupled to the housing main body portion 21E.
  • the electronic pen 1E of this example when the core 3D is attached to the opening 2Eb side of the housing 2E, the ring-shaped end surface 31Da of the tip portion 31D of the core 3D is A state is brought into contact with the ring-shaped end surface 22Ec of the sleeve member 22E. Therefore, when writing pressure is applied to the tip portion 31D of the core body 3D, the sleeve member 22E is elastically displaced, thereby displacing the shaft center portion 32D of the core body 3D in the axial direction, thereby displacing the housing.
  • the writing pressure applied is detected by a writing pressure detecting portion arranged in the hollow portion 2Ea of the main body portion 21E.
  • the electronic pen 1E of this example also operates in the same manner as in the above-described first embodiment, and obtains the same effects as in the first embodiment.
  • a plurality of recessed grooves similar to the recessed grooves 31c of the tip portion 31 of the core body 3 are also formed on the peripheral side surface of the tapered portion 22Ea of the sleeve member 22E in the example of FIG.
  • the ring-shaped member 11 may be configured to be easily elastically displaced in the axial direction.
  • the electronic pen of the third embodiment is a case in which the core has an interaction section that exchanges signals with the position detection sensor. That is, the electronic pen of the third embodiment is a case where the core body can be used as an electronic pen cartridge having the structure of the electronic pen main body.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the electronic pen 1F of the third embodiment, showing a cross section of the housing 2F and core body 3F.
  • the core 3F of the electronic pen 1F of the third embodiment includes a tip 31F made of an elastic member such as rubber and a tip 31F.
  • a shaft portion 32F made of a harder member such as PC (polycarbonate) is connected to the shaft portion 32F.
  • the shaft center body portion 32Fa of the shaft center portion 32F in this example is composed of a tubular member having a hollow portion, and constitutes the housing of the electronic pen cartridge.
  • a printed circuit board 12F in which a coil 4F wound around a magnetic core 5F and a capacitor 10F connected in parallel to the coil 4F to form a resonance circuit are arranged in the hollow portion of the axial center body portion 32Fa. is arranged.
  • a resonance circuit composed of the coil 4F and the capacitor 10F constitutes an interaction section that exchanges signals with the position detection sensor.
  • An opening on the front end portion 31F side of the shaft center main body portion 32Fa of the shaft center portion 32F is closed by attaching a front end side closing member 32Fb.
  • a side closing member 32Fc is attached and closed.
  • a concave portion 31Fb for coupling with the shaft center portion 32F is formed at the center of the circular bottom surface of the conical tip portion 31F.
  • a tip-side blocking member 32Fb of the axial center portion 32F is formed with a convex portion 32Fd that fits into a concave portion 31Fb provided in the conical tip portion 31F.
  • the front end portion 31F and the shaft portion 32F are coupled by inserting and fitting them together and bonding them with an adhesive, for example, to form the core body 3F.
  • the circular bottom surface of the conical distal end portion 31F is formed with a ring-shaped end surface 31Fa around the coupled axial center portion 32F.
  • the housing 2F of the electronic pen 1F of the third embodiment is smaller than the outer diameter (diameter) of the ring-shaped end surface 31Fa of the tip portion 31F of the core 3F, but is smaller than the outer diameter (diameter) of the shaft center portion 32F.
  • the pen tip side of the housing 2F is tapered so as to be flush with the conical tip 31F of the core 3F.
  • a ring-shaped end face 2Fd facing the ring-shaped end face 31Fa is formed.
  • a writing pressure detection unit 6F and a printed circuit board 7F which have the same configuration as the writing pressure detection unit 6 described above, are housed in the hollow part 2Fa of the housing 2F in a state that they cannot move in the axial direction.
  • a pressure transmission member 13 is provided between the rear end blocking member 32Fc side of the core body 3F and the writing pressure detection portion 6F. By being fitted in the fitting portion 60F, the pressure applied to the tip portion 31F of the core 3F is transmitted to and detected by the pen pressure detecting portion 6F.
  • a circuit section 14 having a function of calculating the pen pressure from the capacitance of the variable capacitor of the pen pressure detection section 6F is arranged on the printed circuit board 7F as, for example, an IC (Integrated Circuit) circuit.
  • a wireless communication unit 15 is arranged on the printed circuit board 7F, and information on the writing pressure calculated by the circuit unit 14 is transmitted to a position detection device having a position detection sensor through this wireless communication unit 15. is configured as follows.
  • the wireless communication unit 15 is, for example, a Bluetooth (registered trademark) standard wireless communication unit.
  • the opening on the rear end side of the housing 2F is closed by a closing member 20F.
  • a battery 16 that supplies power supply voltage to the circuit section 14 and the wireless communication section 15 of the printed circuit board 7F is provided inside the closing member 20F.
  • the ring-shaped end surface 31Fa of the tip 31F of the core 3F is It will be in a state of abutting with the ring-shaped end face 22Fd of the housing 2F. Therefore, when writing pressure is applied to the tip 31F of the core 3F, the tip 31F is elastically displaced, and as a result, the axial center 32F of the core 3F is displaced in the axial direction, and pressure is applied. Via the transmission member 13, the pressure corresponding to the displacement is transmitted to the pen pressure detection section 6F. The applied pen pressure is detected as a capacitance corresponding to the pen pressure in the pen pressure detection unit 6 .
  • the circuit section 14 of the printed circuit board 7F detects static electricity of the writing pressure detection section 6F by, for example, detecting the discharge time from the full charge of the electrostatic capacity. By detecting the electric capacity, the writing pressure value is detected, and information on the detected writing pressure value is wirelessly transmitted to the position detection device through the wireless communication unit 15 .
  • the electronic pen 1F of the third embodiment can also obtain the same effect as the first embodiment described above.
  • the core body is configured as an electronic pen cartridge having an interaction part for performing signal interaction with the position detection sensor, by replacing the core body 3F, the electromagnetic induction system It is also possible to use an active capacitive type electronic pen as well as an electronic pen of the type shown in FIG.
  • a signal transmission circuit is provided in the hollow portion of the shaft main body portion 32Fa of the core 3F, and at least the tip portion 31F and the shaft center portion 32F are provided.
  • the distal end side blocking member 32Fb of is configured to have conductivity, and is configured to transmit a signal from the signal transmitter to the position detection sensor via the distal end side blocking member 32Fb and the distal end portion 31F of the axial center portion 32F. do it.
  • the battery that supplies the power supply voltage to the signal transmission circuit may be provided inside the axial center portion 32F of the core 3F, or may be supplied from a battery provided outside the core 3F within the housing 2F. , the power supply voltage may be supplied to the signal transmission circuit of the core 3F.
  • a concave groove may be formed so that the ring-shaped member 11 can be easily elastically displaced in the axial direction.
  • the electronic pens of the above-described first and second embodiments are configured as electromagnetic induction type electronic pens, they are not limited to the third embodiment. ) can also be configured as an electronic pen.
  • a signal transmission circuit as an interaction unit and a battery for power supply are provided in the housing of the electronic pen.
  • the tip portion and the axial center portion of the core body may be made of a conductive member.
  • the writing pressure detection unit detects the displacement of the core in the axial direction according to the pressure applied to the tip of the core as a change in capacitance.
  • the detection type is used, the configuration is not limited to this, and may be configured to detect other electrical changes such as changes in inductance and changes in resistance.

Abstract

筆圧検出機能を備える電子ペンとして、芯体と筐体との間の隙間をなくす。　軸心方向の少なくとも一方に開口を備えると共に、開口と連通する軸心方向の中空部を備える筐体の中空部内に軸心方向に移動不可の状態で設けられる筆圧検出部と、軸心方向の一端側が筆圧検出部の嵌合部と直接的あるいは間接的に嵌合される軸心部と、軸心部の軸心方向の他端側で結合され、筐体の開口より外部に露出する先端部とを備える芯体とを備える。芯体の先端部の軸心部との結合側は、筐体の開口の第１のリング状端面と対向する第２のリング状端面を備えるように筐体の開口よりも大きくされている。少なくとも、芯体の先端部の第２のリング状端面側あるいは筐体の開口の第１のリング状端面側が、芯体の軸心部が筐体の軸心方向に変位可能となる弾性を有し、第２のリング状端面と第１のリング状端面とは常に当接するように構成する。

Description

電子ペン及び電子ペン用芯体
　この発明は、位置検出装置と共に使用され、筆圧検出機能を有する電子ペンに関する。また、この発明は、電子ペン用芯体に関する。
　電子ペンは、一般に、芯体の先端部（ペン先）に印加された圧力（筆圧）を検出して、位置検出装置に伝達する機能を備えるように構成されている（例えば特許文献１（特開２０１６－１２６５０３号公報）参照）。
　図８に、この種の電子ペン１００の概略構成の一例を示す。この例の電子ペン１００は、電磁誘導方式の電子ペンの場合であり、円筒状形状の筐体１０１の中空部内には、位置検出用のコイル１０２と、筆圧検出部１０３と、コイル１０２と共に共振回路を構成するコンデンサ１０４などの電子部品が搭載されたプリント基板１０５とが、軸芯方向に順次に並べられて収納されている。
　コイル１０２は、軸芯方向の貫通孔１０６ａを有する磁性体コアの例としてのフェライトコア１０６に巻回されており、筐体１０１のペン先側の開口１０１ａの近傍に収納されている。筆圧検出部１０３は、芯体２００の軸心部２０２を嵌合させる嵌合部１０７を備える。
　芯体２００は、この例では、ペン先となる先端部２０１と軸心部２０２とが一体に結合された構成を備える。芯体２００は、軸心部２０２側から開口１０１ａを通じてケース１０１内に挿入され、フェライトコア１０６の貫通孔１０６ａを貫通するようにされる。そして、芯体２００の軸心部２０２の端部が、筆圧検出部１０３に設けられる嵌合部１０７に嵌合されて保持される。軸心部２０２の端部が嵌合部１０７に嵌合されたときには、芯体２００の先端部２０１は、図８に示すように、筐体１０１の開口１０１ａから外部に突出する状態とされる。
　図８の例では、筆圧検出部１０３は、芯体２００の先端部２０１に印可される筆圧を、静電容量の変化として検出する可変容量コンデンサの構成とされており、プリント基板１０５において電気的な接続がなされて、コイル１０２及びコンデンサ１０４と共に共振回路を構成するようにされている。
　この例の電磁誘導方式の電子ペン１００は、共振回路で位置検出装置の位置検出センサとの間で信号のインタラクションを行い、これに基づいて、位置検出装置が、電子ペン１により指示された位置の座標を検出する。
　そして、この種の電子ペン１においては、芯体２００に筆圧が印加されると、芯体２００が軸心方向に電子ペン１００の後端側に変位移動する。この変位移動が可能なように、図８に示すように、電子ペン１００においては、筐体１０１の開口１０１ａのリング状端面と、芯体２００の先端部２０１の軸心部２０２との結合側のリング状端面との間には、若干の隙間ｇが生じるように構成されている。
　筆圧検出部１０３は、当該芯体２００の軸心方向の変位移動を、嵌合部１０７を通じて受け、その軸心方向の変位移動を静電容量の変化として検出する。そして、この例の電子ペン１００では、この静電容量の変化により共振回路の共振周波数が変化する。位置検出装置は、この共振周波数の変化を検出することに基づいて、電子ペン１００の芯体２００の先端部２０１に印可されている筆圧を検出するようにする。
特開２０１６－１２６５０３号公報
　以上のように、電子ペンにおいては、芯体に印加される筆圧を検出するために、芯体の先端部を筐体の開口から突出させると共に、芯体を、筐体に対して、その軸心方向に移動可能となるようにするために、筐体２の開口のリング状端面と、芯体の先端部の軸心部との結合側のリング状端面との間に、若干の隙間ｇが生じるように構成されている。
　このため、電子ペンとしての見栄えが悪くなると共に、その隙間ｇを通じて塵埃が侵入したり、湿気が入ってしまったりする恐れがある。
　この発明は、以上の問題点を解決することができるようにした電子ペンを提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、
　軸心方向の少なくとも一方に開口を備えると共に、前記開口と連通する軸心方向の中空部を備える筐体と、
　前記筐体の前記中空部内に、軸心方向に移動不可の状態で設けられる筆圧検出部と、
　軸心方向の一端側が前記筆圧検出部の嵌合部と直接的あるいは間接的に嵌合される軸心部と、前記軸心部の軸心方向の他端側で結合され、前記筐体の前記開口より外部に露出する先端部とを備える芯体と、
　を備え、
　前記芯体の前記先端部の前記軸心部との結合側は、前記筐体の前記開口の第１のリング状端面と対向する第２のリング状端面を備えるように前記開口よりも大きくされており、
　少なくとも、前記芯体の前記先端部の前記第２のリング状端面側あるいは前記筐体の前記開口の前記第１のリング状端面側が、前記芯体の前記軸心部が前記筐体の軸心方向に変位可能となる弾性を有し、前記第２のリング状端面と前記第１のリング状端面とは常に当接している
　ことを特徴とする電子ペンを提供する。
　上述の構成の電子ペンにおいては、芯体の先端部の軸心部との結合側は、筐体の開口の第１のリング状端面と対向する第２のリング状端面を備えるように筐体の開口よりも大きくされていて、第２のリング状端面と第１のリング状端面とは常に当接している状態となる。
　そして、少なくとも、芯体の先端部の第２のリング状端面側あるいは筐体の開口の第１のリング状端面側が、芯体の軸心部が軸心方向に変位可能となる弾性を有する。このため、芯体の先端部に筆圧が印加されると、先端部は軸心方向に変位するため芯体の軸心部も軸心方向に変位し、この軸心部の軸心方向の変位が筆圧検出部に伝達されて、筆圧検出部では、芯体の先端部に印加されている筆圧を検出する。
この発明による電子ペンの第１の実施形態の構成例を説明するための図である。 この発明による電子ペンの第１の実施形態における芯体と電子ペンの筐体のペン先側との関係を説明するための図である この発明による電子ペンの第１の実施形態の電子回路例と、この電子ペンと共に使用される電磁誘導方式の位置検出装置の電子回路例を説明するための図である。 この発明による電子ペンの第１の実施形態における芯体の他の構成例を説明するための図である。 この発明による電子ペンの第１の実施形態における芯体の他の構成例を説明するための図である。 この発明による電子ペンの第２の実施形態の構成例を説明するための図である。 この発明による電子ペンの第３の実施形態の構成例を説明するための図である。 従来の電子ペンの構成例を説明するための図である。
　以下、この発明による電子ペン及び電子ペン用芯体の実施形態を、図を参照しながら説明する。
　［第１の実施形態］
　図１は、この発明による電子ペンの第１の実施形態を説明するための図であり、この例は電磁誘導方式の電子ペンの場合である。図１（Ａ）は、この第１の実施形態の電子ペン１の縦断面図を示すものである。ただし、図１（Ａ）では、電子ペン１の筐体２及び芯体３の先端側のみを断面（縦断面）として示している。
　図１（Ａ）に示すように、筐体２は、この例では円筒形状を有しており、その中空部２ａと連通して、ペン先側（芯体３側）の開口２ｂと、ペン先側とは反対側（後端側）の開口２ｃとを有し、後端側の開口２ｃは蓋部２０により閉塞されている。
　そして、筐体２の中空部２ａ内には、ペン先側から後端側に向かって、軸心方向に、コイル４が巻回された例えばフェライトコアで構成された磁性体コア５、筆圧検出部６、プリント基板７の順に、当該筐体２の中空部２ａ内において軸心方向に移動不可となる状態で収納されている。磁性体コア５のペン先側の端部には、例えば弾性体からなるキャップ部材８が被せられており、磁性体コア５が、このキャップ部材８を介して筐体２の中空部２ａの内壁に圧接されて係止するように構成されている。
　コイル４が巻回されている磁性体コア５は、筐体２の中空部２ａのペン先側の開口２ｂの近傍に収納されている。磁性体コア５の、ケース２の開口２ｂ側とは反対側が、緩衝部材９を介して筆圧検出部６の筐体に収納されている。磁性体コア５には、芯体３の後述する軸心部３２を挿通するための貫通孔５ａが設けられている。
　筆圧検出部６は、芯体３の軸心部３２の後端部３２ｄを嵌合させる嵌合部６０を備える。図１（Ａ）に示すように、芯体３は、軸心部３２が磁性体コア５の貫通孔５ａを挿通して、筆圧検出部６の嵌合部６０に嵌合されて電子ペン１に装着される。
　筆圧検出部６は、芯体３の先端部に印加される筆圧に応じた芯体の軸心方向の変位を、この例では、静電容量の変化として検出するように構成されている。この例の筆圧検出部６は、図示は省略するが、誘電体と導電性弾性部材との接触面積が印加される圧力に応じて変化することにより静電容量が変化する構成（例えば特許文献１（特開２０１６－１２６５０３号公報）参照）により構成されている。なお、静電容量により筆圧を検出する筆圧検出部６は、誘電体である空気層を介して互いに対向する２個の電極間の距離が印加される圧力に応じて変化する半導体デバイスからなるもの（例えば特開２０１３－１６１３０７号公報参照）で構成されるものであってもよい。
　プリント基板７には、磁性体コア５に巻回されているコイル４と共に共振回路を構成するコンデンサ１０が設けられており、図示は省略するが、プリント基板７上においてコイル４の一端及び他端の間にコンデンサ１０が接続されている。また、この例では、プリント基板７上において、筆圧検出部６で構成される可変容量コンデンサが、コイル４及びコンデンサ１０と並列に接続されて、共振回路の一部を構成する。このコイル４と、コンデンサ１０と、筆圧検出部６で構成される可変容量コンデンサとで構成される共振回路は、位置検出センサとの間で信号のインタクラクションを行うインタラクション部を構成する。
　この例の芯体３は、ペン先部となる先端部３１と、軸心部３２とが結合されて構成されている。図１（Ｂ）は、この実施形態の芯体３の斜視図であり、図１（Ｃ）は、芯体３を軸心方向において軸心部３２側から見た図である。また、図１（Ｄ）は、電子ペン１の筐体２を、軸心方向において、ペン先側の開口２ｂ側から見た図である。さらに、図２（Ａ）は、芯体３と、電子ペン１の筐体２のペン先側との寸法関係を、より明確に説明するための拡大図、図２（Ｂ）及び（Ｃ）は、筐体２のペン先側に芯体３が装着された電子ペン１のペン先部の拡大側面図及び拡大斜視図である。
　芯体３の先端部３１は、この例では、ペン先側になるほど先細となる形状を有するように、円錐形状に構成されている。そして、芯体３の先端部３１は、ペン先側に筆圧が印加されたときに、少なくとも芯体３の軸心方向に弾性的に変位する弾性部材、この例では、ラバー（弾性ゴム）で構成されている。
　図１（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）及び図２（Ａ）に示すように、芯体３の円錐形状の先端部３１の円形底面の直径Ｒ０は、電子ペン１の筐体２のペン先側の開口２ｂの直径Ｒ１よりも大きく構成されている。そして、芯体３の円錐形状の先端部３１の円形底面の中心部において、当該円形底面に対して直交する方向を軸心方向とする軸心部３２と、先端部３１とが結合されて、芯体３が構成されている。
　この例では、芯体３の先端部３１と軸心部３２とが結合されて芯体３が構成されていることにより、芯体３の先端部３１の軸心部３２との結合側の円形底面には、当該円形底面の中央部の軸心部３２との結合部に段部が形成されており、中央部の軸心部３２の周囲に、リング状端面３１ａが形成される。
　一方、電子ペン１の筐体２の開口２ｂ側の端部には、軸心方向に直交する方向の面が形成されている。電子ペン１の筐体２の開口２ｂ側の端部の、この軸心方向に直交する方向の面は、図１（Ｄ）に示すように、開口２ｂを内径（直径）とするリング状端面２ｄを構成する。
　芯体３を電子ペン１に装着する際には、芯体３の軸心部３２の軸心方向と、電子ペン１の筐体２の軸心方向とを一致させるようにするが、この場合に、芯体３の先端部３１のリング状端面３１ａは、この例では、軸心方向に直交する方向の面とされている。したがって、電子ペン１に芯体３を装着する状態では、芯体３の先端部３１のリング状端面３１ａと、電子ペン１の筐体２の開口２ｂ側のリング状端面２ｄとは、互いに平行な状態で対向する面となる。
　そして、この実施形態の電子ペン１では、図１（Ａ）及び図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、芯体３は、先端部３１のリング状端面３１ａと、電子ペン１の筐体２の開口２ｂ側のリング状端面２ｄとが隙間なく接触して衝合する状態で、電子ペン１の筐体２に装着されるように構成される。
　この例では、電子ペン１の筐体２の開口２ｂ側のリング状端面２ｄの内径（直径）は、開口２ｂの直径Ｒ１であり、外径（直径）は、芯体３の円錐形状の先端部３１の円形底面の直径Ｒ０と等しく構成されている。したがって、図１（Ａ）及び図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、芯体３が電子ペン１に装着された状態では、芯体３の先端部３１の側周面と、電子ペン１の筐体２の開口２ｂ側の側周面との間に段差が生じず、見栄えが良い。
　芯体３の軸心部３２は、この例では、軸心部３２は、先端部３１よりも硬質の材料、例えばＰＣ（ポリカーボネート）により構成されている。そして、この例では、軸心部３２は、断面が電子ペン１の筐体２の開口２ｂの直径Ｒ１よりも小さい直径Ｒ２（＜Ｒ１）の円形の棒状の部材で構成されている軸心本体部３２ａを備える。
　そして、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示すように、先端部３１の円形底面の中央位置には、軸心部３２の軸心方向の先端部側の端部３２ｂの直径と略等しい内径の凹部３１ｂが、先端部３１の円形底面から先端側に向かって形成されており、この凹部３１ｂに、軸心部３２の先端部側の端部３２ｂが挿入嵌合され、さらに例えば接着されることで、先端部３１と軸心部３２とが固着されて芯体３が構成される。
　なお、先端部３１の凹部３１ｂに嵌合される軸心部３２の先端側の端部３２ｂは、この例では、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示すように、軸心本体部３２ａの直径Ｒ２より若干小さい直径を有するものとされている。これにより、軸心部３２の先端側の端部３２ｂが挿入嵌合される先端部３１の凹部３１ｂの深さを深くすることができ、先端部３１と軸心部３２との結合あるいは固着を比較的強くすることができる。
　また、この例では、図１（Ａ）～（Ｃ）及び図２（Ａ）に示すように、軸心部３２の、先端部３１との結合側には、補強用のため、筐体２の開口２ｂの直径Ｒ１よりも小さく、かつ、軸心部３２の直径Ｒ２よりも大きい直径Ｒ３（Ｒ２＜Ｒ３＜Ｒ１）の径大部３２ｃが形成されている。この径大部３２ｃの直径Ｒ３は、軸心本体部３２ａの直径Ｒ２よりは大きいが、筐体２の開口２ｂの直径Ｒ１よりも小さいので、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示すように、軸心部３２は、軸心本体部３２ａだけでなく、径大部３２ｃの部分まで、筐体２の開口２ｂを通じて中空部２ａ内に入り込むことが可能である。
　芯体３の先端部３１のリング状端面３１ａは、この例では、軸心部３２の径大部３２ｃの周囲に形成されている。この先端部３１のリング状端面３１ａの半径方向の幅は、図１（Ａ）～（Ｄ）に示すように、筐体２の開口２ｂ側のリング状端面２ｄの半径方向の幅よりも、若干大きいものとなっている。
　磁性体コア５の貫通孔５ａは、芯体３の軸心部３２の軸心本体部３２ａの直径Ｒ２よりも大きい内径の貫通孔とされている。これにより、芯体３の軸心本体部３２ａを筐体２の開口２ｂから挿入すると、芯体３の軸心部３２の軸心本体部３２ａは、図１（Ａ）に示すように、磁性体コア５の貫通孔５ａを挿通して、筆圧検出部６の嵌合部６０に至ることができる。
　そして、この実施形態では、芯体３の軸心部３２の長さは、軸心本体部３２ａの後端側の端部３２ｄが、筆圧検出部６の嵌合部６０に嵌合されて、芯体３が電子ペン１に保持されたときに、芯体３の先端部３１のリング状端面３１ａと、筐体２の開口２ｂ側のリング状端面２ｄとが接触あるいは衝合する状態となる長さに定められている。
　したがって、この実施形態の電子ペン１では、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示すように、芯体３の軸心部３２の軸心本体部３２ａ側を、電子ペン１の開口２ｂから挿入すると、当該芯体３の軸心本体部３２ａの端部３２ｄが、磁性体コア５の貫通孔５ａを介して筆圧検出部６の芯体ホルダー６０の嵌合部６０ａに嵌合されて、芯体３が筐体２に保持される。このとき、図１（Ａ）に示すように、芯体３の先端部３１のリング状端面３１ａは、電子ペン１の筐体２の開口２ｂ側のリング状端面２ｄと隙間なく接触して衝合する状態となっていて、芯体３の先端部３１のリング状端面３１ａは、軸心方向の筐体２側への移動（位置変位）が不可となっている。
　この状態で、電子ペン１の芯体３の先端部３１に筆圧が印可されると、先端部３１が弾性部材で構成されているので、芯体３の先端部３１が軸心方向に弾性変位し、この軸心方向の弾性変位に応じて芯体３の軸心本体部３２ａが軸心方向に変位する。この芯体３の軸心本体部３２ａの軸心方向の変位は、筆圧検出部６で静電容量の変化として検出される。
　この実施形態においては、芯体３の先端部３１が軸心方向に変位し易くするために、円錐形状の先端部３１の側周面には、先端部３１のペン先側から円形底面の周縁部に向かう軸心方向に沿った方向の凹溝３１ｃの複数個が、先端部３１の円形底面の円周方向に、この例では等角間隔で、形成されている。この凹溝３１ｃは、図１（Ｂ）及び図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、円錐形状の先端部３１の頂部よりも、軸心方向において円形底面側に所定長さｄだけ離れた位置から、円形底面の周縁部に亘るように形成されている。なお、図１（Ｃ）に示したように、この実施形態では、複数個の凹溝３１ｃとして６個の凹溝を形成するようにしたが、凹溝３１ｃの数は一例であり、これに限られるものではないことは言うまでもない。
　この複数個の凹溝３１ｃの存在により、芯体３の先端部３１のリング状端面３１ａの外周部には、図１（Ｂ），（Ｃ）に示すように、円周方向に沿って複数個の凹溝３１ｃによる欠落部を生じる。芯体３の先端部３１は、この複数個の凹溝３１ｃを設けることで、軸心方向に弾性変位し易くなる。
　なお、芯体３の先端部３１に形成した凹溝３１ｃは、先端部３１の軸心方向への弾性変位を容易にするためのものであり、必須のものではなく、設けなくてもよい。
　なお、芯体３は、先端部３１側をつまんで、引っ張ることで、電子ペン１の筐体２のペン先側から引き抜くことができる。つまり、芯体３は、交換可能である。
　なお、芯体３の先端部３１のリング状端面３１ａ及び筐体２の開口２ｂ側のリング状端面２ｄは、衝合したときに隙間なく接するようにすることができれば、軸心方向に直交する方向の面ではなくてもよい。つまり、筐体２の軸心方向と芯体３の軸心方向を一致させたときに、リング状端面３１ａ及びリング状端面２ｄは、互いに対向し、衝合したときに隙間なく接触するようなものであればよい。この場合に、リング状端面３１ａ及びリング状端面２ｄは、互いに対向している面が、必ずしも平行な状態である必要はなく、衝合したときに、線的あるいは面的に隙間なく接触するようなものであればよい。
　以上のように構成される、この第１の実施形態の電子ペン１の電子回路例と、この電子ペン１と共に使用される電磁誘導方式の位置検出装置の電子回路例について、図３を参照して説明する。
　この図３に示すように、電子ペン１においては、コイル４の一方の端部及び他方の端部と、コンデンサ１０とが接続されると共に、筆圧検出部６で構成される可変容量コンデンサ６Ｃが、コイル４及びコンデンサ１０に並列に接続されて、共振回路１Ｒが構成されている。
　この実施形態の電磁誘導方式の位置検出装置３００は、電子ペン１に対して電磁誘導結合により信号を送信し、電子ペン１は、位置検出装置３００から受信した信号を共振回路１Ｒを介して帰還する。
　位置検出装置３００では、電子ペン１の共振回路１Ｒからの帰還信号を、電磁誘導結合により受信し、その受信した信号が検出されるセンサ上の位置から、電子ペン１により指示されたセンサ上の位置を検出すると共に、電子ペン１の共振回路１Ｒから電磁誘導結合により受信する信号の位相変化を検出することより共振周波数の変化を検出して、電子ペン１の芯体３の先端部３１に印加された筆圧を検出するようにする。
　位置検出装置３００には、Ｘ軸方向ループコイル群３１１と、Ｙ軸方向ループコイル群３１２とが積層されて位置検出コイルからなるセンサ３１０が形成されている。また、位置検出装置３００には、Ｘ軸方向ループコイル群３１１及びＹ軸方向ループコイル群３１２が接続される選択回路３１３が設けられている。この選択回路３１３は、２つのループコイル群３１１，３１２のうちの一のループコイルを順次選択する。
　また、位置検出装置３００には、発振器３０１と、電流ドライバ３０２と、切り替え接続回路３０３と、受信アンプ３０４と、位置検出用回路３０５と、筆圧検出用回路３０６と、処理制御部３０７とが設けられている。処理制御部３０７は、マイクロコンピュータにより構成されている。処理制御部３０７は、選択回路３１３におけるループコイルの選択、切り替え接続回路３０３の切り替えを制御すると共に、位置検出用回路３０５及び筆圧検出用回路３０６での処理タイミングを制御する。
　発振器３０１は、周波数ｆ０の交流信号を発生する。そして、発振器３０１は、発生した交流信号を、電流ドライバ３０２と筆圧検出用回路３０６に供給する。電流ドライバ３０２は、発振器３０１から供給された交流信号を電流に変換して切り替え接続回路３０３へ送出する。切り替え接続回路３０３は、処理制御部３０７からの制御により、選択回路３１３によって選択されたループコイルが接続される接続先（送信側端子Ｔ、受信側端子Ｒ）を切り替える。この接続先のうち、送信側端子Ｔには電流ドライバ３０２が、受信側端子Ｒには受信アンプ３０４が、それぞれ接続されている。
　選択回路３１３により選択されたループコイルに発生する誘導電圧は、選択回路３１３及び切り替え接続回路３０３を介して受信アンプ３０４に送られる。受信アンプ３０４は、ループコイルから供給された誘導電圧を増幅し、位置検出用回路３０５及び筆圧検出用回路３０６へ送出する。
　Ｘ軸方向ループコイル群３１１及びＹ軸方向ループコイル群３１２の各ループコイルには、電子ペン１００から送信される電波によって誘導電圧が発生する。位置検出用回路３０５は、ループコイルに発生した誘導電圧、すなわち受信信号を検波し、その検波出力信号をデジタル信号に変換し、処理制御部３０７に出力する。処理制御部３０７は、位置検出用回路３０５からのデジタル信号、すなわち、各ループコイルに発生した誘導電圧の電圧値のレベルに基づいて電子ペン１のＸ軸方向及びＹ軸方向の指示位置の座標値を算出する。
　一方、筆圧検出用回路３０６は、受信アンプ３０４の出力信号を発振器３０１からの交流信号で同期検波して、それらの間の位相差（周波数偏移）に応じたレベルの信号を得、その位相差（周波数偏移）に応じた信号をデジタル信号に変換して処理制御部３０７に出力する。処理制御部３０７は、筆圧検出用回路３０６からのデジタル信号、すなわち、送信した電波と受信した電波との位相差（周波数偏移）に応じた信号のレベルに基づいて、電子ペン１００に印加されている圧力を検出する。
　［第１の実施形態の電子ペン１の効果］
　以上のようにして、第１の実施形態の電子ペン１においては、芯体３を筐体２に開口２ｂ側に装着したときには、芯体３の先端部３１のリング状端面３１ａと、電子ペン１のペン先側の開口２ｂ側のリング状端面２ｄとが接触して衝合する状態となるように構成されている。そして、芯体３の先端部３１に印可される筆圧は、弾性部材で構成される芯体３の先端部３１の弾性変位を介して、筆圧検出部６に伝達されて、検出される構成とされている。
　このため、第１の実施形態の電子ペン１においては、芯体３の先端部３１と、筐体２の開口２ｂ側の端面との間に隙間が生じない構成となり、電子ペン１として見栄えが良くなるという効果がある。また、芯体３の先端部３１と、筐体２の開口２ｂ側の端面との間の隙間から塵埃や湿気が筐体２の中空部２ａ内に侵入してしまう状態を回避することができる。
　［第１の実施形態の芯体の変形例］
　＜第１の変形例＞
　上述した第１の実施形態の電子ペン１の芯体３は、弾性部材で構成される先端部３１に設けられる凹部３１ｂに、軸心部３２のペン先側の端部３２ｂが挿入嵌合されて、先端部３１と軸心部３２とが結合される構成であったが、芯体の先端部と軸心部との結合方法は、この例に限られるものではない。
　図４は、第１の変形例の芯体３Ａの構成例を示すものである。この例の芯体３Ａも、上述の例の芯体３と同様に、弾性部材、例えばラバーで構成される円錐形状の先端部３１Ａと、軸心部３２Ａとが、結合されて構成される。
　この例の芯体３Ａの円錐形状の先端部３１Ａの円形底面の中心位置には、当該円形底面に対して直交する方向（つまり芯体３Ａの軸心方向）に植立する円柱状の凸部３１Ａｂが形成されている。
　軸心部３２Ａは、この例においても、軸心本体部３２Ａａの先端部３１Ａとの結合側が径大部３２Ａｃとされている。そして、軸心部３２Ａのペン先側の径大部３２Ａｃの端面の中心位置には、先端部３１の円柱状の凸部３１Ａｂの外径にほぼ等しい、あるいは若干大きい内径の円柱状の凹部３２Ａｂが軸心方向に穿かれている。
　そして、先端部３１Ａの凸部３１Ａｂが、軸心部３２Ａの凹部３２Ａｂに挿入嵌合され、例えば両者が接着されるなどして、先端部３１Ａと軸心部３２Ａとが結合されて芯体３Ａが形成される。
　この例の芯体３Ａも、先端部３１Ａの円形底面の、軸心部３２Ａの径大部３２Ａｃの周囲に、電子ペン１の筐体２の開口２ｂ側のリング状端面２ｄと対向するリング状端面３１Ａａが形成される。そして、この例の芯体３Ａが、筐体２の開口２ｂから装着されることで、上述の第１の実施形態と同様の動作が行われ、同様の作用効果が得られる。
　なお、この図４の例の芯体３Ａの先端部３１Ａの周側面にも、上述した芯体３の先端部３１の凹溝３１ｃと同様の複数個の凹溝を形成して、先端部３１Ａが軸心方向に弾性変位し易いように構成するようにしてもよい。
　＜第２の変形例＞
　上述した第１の実施形態の電子ペン１の芯体３においては、先端部３１の全体が弾性部材で構成されていたが、先端部３１を軸心部を軸心方向に変位させることができればよいので、先端部３１の一部を弾性部材で構成するようにしてもよい。
　図５（Ａ）は、第２の変形例の芯体３Ｂの構成例を示すものである。この例の芯体３Ｂの軸心部３２Ｂは、上述の例の芯体３の軸心部３２と同様の構成とされ、軸心本体部３２Ｂａと先端側の端部３２Ｂｂ径大部３２Ｂｃとを有し、硬質の樹脂、例えばＰＣ（ポリカーボネート）により一体に構成されている。
　一方、先端部３１Ｂは、硬質の樹脂からなる先端側部材３１Ｂ１と、弾性部材、例えばラバーで構成される後端側部材３１Ｂ２とが軸心方向に結合されることで構成されている。この場合、図５（Ａ）に示されるように、後端側部材３１Ｂ２は、円錐台形状のものとされ、また、先端側部材３１Ｂ１は、円錐形状とされており、円錐台形状の後端側部材３１Ｂ２の上に、円錐形状の先端側部材３１Ｂ１が載せられて結合されることで、上述の実施形態の芯体３の先端部３１と同様の円錐形状の先端部３１Ｂが構成される。
　そして、この先端部３１Ｂの円形底面の中心位置には、この例では、後端側部材３１Ｂ２を貫通して、先端側部材３１Ｂ１にまで亘る深さの凹部３１Ｂｂが設けられている。そして、この凹部３１Ｂｂに、軸心部３２Ｂのペン先側の端部３２Ｂｂが挿入嵌合されて、先端部３１Ｂと軸心部３２Ｂとが結合されて、芯体３Ｂが形成される。
　先端部３１Ｂは、先端側部材３１Ｂ１と後端側部材３１Ｂ２とを接着材などにより固着させるように構成してもよいし、２色成型により先端側部材３１Ｂ１と後端側部材３１Ｂ２とを形成してもよい。
　なお、この図５（Ａ）の例の芯体３Ｂの先端部３１Ｂの周側面にも、上述した芯体３の先端部３１の凹溝３１ｃと同様の複数個の凹溝を形成して、先端部３１Ｂが軸心方向に弾性変位し易いように構成するようにしてもよい。この場合に、凹溝は、弾性部材で構成される後端側部材３１Ｂ２の周側面にのみ形成してもよいし、後端側部材３１Ｂ２のみではなく、先端側部材３１Ｂ１にも亘るように形成してもよい。
　この例の芯体３Ｂは、先端部３１Ｂの後端側部材３１Ｂ２の円形底面の、軸心部３２Ｂの径大部３２Ｂｃの周囲にリング状端面３１Ｂａが形成され、このリング状端面３１Ｂａが、筐体２の開口２ｂ側のリング状端面２ｄと衝合する状態で筐体２に装着されて、上述の第１の実施形態と同様の動作が行われ、同様の作用効果が得られる。
　なお、芯体３Ｂの先端部３１Ｂの凹部３１Ｂｂは、先端側部材３１Ｂ１まで形成されることは必須ではなく、後端側部材３１Ｂ２にのみ形成されるようにしてもよい。
　＜第３の変形例＞
　図５（Ｂ）は、第３の変形例の芯体３Ｃの構成例を示すものである。この例の芯体３Ｃの先端部３１Ｃは、第２の変形例と同様に、先端側部材３１Ｃ１と後端側部材３１Ｃ２とが軸心方向に結合されて構成される。ただし、この第３の例の芯体３Ｃにおいては、後端側部材３１Ｃ２は、弾性部材、例えばラバーで構成されるリング状部材として別途用意される。
　そして、先端部３１Ｃの先端側部材３１Ｃ１は、軸心部３２Ｃの軸心本体部３２Ｃａのペン先側に、軸心本体部３１Ｃａと一体に構成されている。一体に形成される軸心本体部３２Ｃａ及び先端部３１Ｃの先端側部材３１Ｃ１は、弾性部材で構成される先端部３１Ｃの後端側部材３１Ｃ２よりも硬質の部材、この例では、ＰＣ（ポリカーボネート）で構成される。軸心本体部３２Ｃａの直径は、リング状の後端側部材３１Ｃ２の中心部の孔３１Ｃ２ａの直径と等しく、あるいは若干大きく構成されている。
　そして、図５（Ｂ）に示すように、リング状の後端側部材３１Ｃ２の中心部の孔３１Ｃ２ａ内に、軸心部３２Ｃの軸心本体部３２Ｃａを通して、リング状の後端側部材３１Ｃ２を先端側部材３１Ｃ１に突き当て、両者を例えば接着するなどして結合することで、芯体３Ｃを形成する。
　なお、この図５（Ｂ）の例の芯体３Ｃの先端部３１Ｃの周側面にも、上述した芯体３の先端部３１の凹溝３１ｃと同様の複数個の凹溝を形成して、先端部３１Ｃが軸心方向に弾性変位し易いように構成するようにしてもよい。この場合に、凹溝は、弾性部材で構成される後端側部材３１Ｃ２の周側面にのみ形成してもよいし、後端側部材３１Ｃ２のみではなく、先端側部材３１Ｃ１にも亘るように形成してもよい。
　この例の芯体３Ｃは、先端部３１Ｃの後端側部材３１Ｃ２の円形底面の、軸心部３２Ｃの周囲にリング状端面３１Ｃａが形成され、このリング状端面３１Ｃａが、筐体２の開口２ｂ側のリング状端面２ｄと衝合する状態で筐体２に装着されて、上述の第１の実施形態と同様の動作が行われ、同様の作用効果が得られる。
　なお、図５（Ｂ）の第３の変形例の芯体３Ｃでは、リング状部材で構成される後端側部材３１Ｃ２は、予め、先端部３１Ｃの先端側部材３１Ｃ１に対して接着等して固着するようにした。しかし、後端側部材３１Ｃ２は、別部品として構成し、芯体３Ｃを筐体２の開口２ｂ側に装着する際に、軸心部３２Ｃの後端側から挿通してから筐体２の開口２ｂに挿入して軸心部３２Ｃの後端側を筆圧検出部６の嵌合部６０に嵌合させることで、芯体３Ｃの先端側部材３１Ｃ１と、筐体２のリング状端面２ｄとの間に介在させて固定するように構成してもよい。
　［第２の実施形態］
　上述した第１の実施形態においては、少なくとも、芯体の先端部の軸心部との結合側が弾性を有するように構成した。これに対して、第２の実施形態の電子ペンは、芯体は、弾性を有しない硬質の樹脂などで構成すると共に、電子ペンの筐体のペン先側の開口側のリング状端面側に、弾性を有する部材を配する構成とすることで、上述の第１の実施形態の電子ペンと同様の作用効果を得ることができるように構成する。
　図６（Ａ）は、この第２の実施形態の一例の電子ペン１Ｄの要部の構成例を示す図である。この第２の実施形態の電子ペン１Ｄの芯体３Ｄは、先端部３１Ｄと軸心部３２Ｄとが、硬質の部材、この例では、ＰＣ（ポリカーボネート）で、一体に構成される。
　この例の芯体３Ｄも、先端部３１Ｄは円錐形状とされ、軸心部３２Ｄとの連結部側の円錐形状の底面（軸心方向に直交する方向の面）には、軸心部３２Ｄの周囲に、リング状端面３１Ｄａを有する。
　この第２の実施形態の電子ペン１Ｄの筐体２Ｄは、例えば硬質の樹脂で構成され、ペン先側に、芯体３Ｄの軸心部３２Ｄの径大部３２Ｄｃの直径よりも大きい直径の開口２Ｄｂを備える。筐体２Ｄは、開口２Ｄｂ側の端部に、リング状端面２Ｄｄを有する。この例では、このリング状端面２Ｄｄの外径（直径）は、芯体３Ｄの先端部３１Ｄの円形底面の外径（直径）と等しくされている。
　そして、この第２の実施形態の電子ペン１Ｄでは、筐体２Ｄのペン先側のリング状端面２Ｄｄ上に、図６（Ａ）に示すように、弾性部材、例えばラバーで構成されるリング状部材１１が、例えば接着材により接着されて被着されている。この例では、このリング状部材１１のリングの内径（直径）は、開口２Ｄｂの直径と等しくされ、外径（直径）は、筐体２Ｄのリング状端面２Ｄｄの外径（直径）と等しくされている。
　したがって、この第２の実施形態では、軸心方向において、筐体２Ｄの開口２Ｄｂ側のリング状端面２Ｄｄと、芯体３Ｄの先端部３１Ｄのリング状端面３１Ｄａとの間に、弾性部材で構成されるリング状部材１１が介在する構成となる。芯体３Ｄの軸心部３２Ｄの長さは、芯体３Ｄを、軸心部３２Ｄ側から筐体２Ｄの中空部２Ｄａに挿入して、軸心部３２Ｄの後端側の端部３２Ｄｄを筆圧検出部（図６では図示を省略）に嵌合させたときに、芯体３Ｄの先端部３１Ｄのリング状端面３１Ｄａが、リング状部材１１のリング状端面１１ａと隙間なく接触して衝合する状態となる長さとされている。
　以上のように構成されているので、この例の電子ペン１Ｄにおいては、筐体２Ｄの開口２Ｄｂ側に芯体３Ｄが装着されると、芯体３Ｄの先端部３１Ｄのリング状端面３１Ｄａは、リング状部材１１のリング状端面１１ａと衝合する状態となる。このため、芯体３Ｄの先端部３１Ｄに筆圧が印加されたときには、リング状部材１１が弾性的に変位し、これにより、芯体３Ｄの軸心部３２Ｄが軸心方向に変位して、筆圧検出部で印加された筆圧が検出される。すなわち、この例の電子ペン１Ｄにおいても、上述の第１の実施形態と同様の動作が行われ、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
　なお、この図６（Ａ）の例のリング状部材１１の周側面にも、上述した芯体３の先端部３１の凹溝３１ｃと同様の複数個の凹溝を形成して、リング状部材１１が軸心方向に弾性変位し易いように構成するようにしてもよい。
　図６（Ｂ）は、この第２の実施形態の他の例の電子ペン１Ｅの要部の構成例を示す図である。この例の電子ペン１Ｅにおいては、芯体としては、図６（Ａ）の例の芯体３Ｄを用いる。
　この例においては、図６（Ｂ）に示すように、筐体２Ｅを筒状の筐体本体部２１Ｅと、この筐体本体部２１Ｅのペン先側に装着されて芯体３Ｄの軸心部３２Ｄが挿入される開口２Ｅｂを形成するスリーブ部材２２Ｅとで構成する。
　筐体本体部２１Ｅは、例えば硬質の樹脂、この例ではＰＣ（ポリカーボネート）で構成される。スリーブ部材２２Ｅは、弾性部材、この例では、ラバーで構成され、開口２Ｅｂを構成するように先端になるほど先細となるテーパ部２２Ｅａと、筐体本体部２１Ｅとの嵌合部２２Ｅｂとを備えて構成されている。そして、スリーブ部材２２Ｅのテーパ部２２Ｅａの開口２Ｅｂ側には、リング状端面２２Ｅｃが形成されている。
　この例では、スリーブ部材２２Ｅは、嵌合部２２Ｅｂにより筐体本体部２１Ｅに圧入嵌合される。なお、嵌合部２２Ｅｂにねじ山が形成され、筐体本体部２１Ｅにはねじ穴が形成されることで、スリーブ部材２２Ｅを筐体本体部２１Ｅに螺合させて結合させる構成としてもよい。
　以上のように構成されているので、この例の電子ペン１Ｅにおいては、筐体２Ｅの開口２Ｅｂ側に芯体３Ｄが装着されると、芯体３Ｄの先端部３１Ｄのリング状端面３１Ｄａは、スリーブ部材２２Ｅのリング状端面２２Ｅｃと衝合する状態となる。このため、芯体３Ｄの先端部３１Ｄに筆圧が印加されたときには、スリーブ部材２２Ｅが弾性的に変位し、これにより、芯体３Ｄの軸心部３２Ｄが軸心方向に変位して、筐体本体部２１Ｅの中空部２Ｅａ内に配設された筆圧検出部で印加された筆圧が検出される。すなわち、この例の電子ペン１Ｅにおいても、上述の第１の実施形態と同様の動作が行われ、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
　なお、この図６（Ｂ）の例のスリーブ部材２２Ｅのテーパ部２２Ｅａの周側面にも、上述した芯体３の先端部３１の凹溝３１ｃと同様の複数個の凹溝を形成して、リング状部材１１が軸心方向に弾性変位し易いように構成するようにしてもよい。
　［第３の実施形態］
　第３の実施形態の電子ペンは、芯体が位置検出センサとの間で信号のやり取りをするインタラクション部を備える場合である。すなわち、この第３の実施形態の電子ペンは、芯体が、電子ペン本体部の構成を備える電子ペンカートリッジとして用いることができるようにした場合である。
　図７は、この第３の実施形態の電子ペン１Ｆの構成例を示す図であり、筐体２Ｆ及び芯体３Ｆを断面として示した図である。
　この第３の実施形態の電子ペン１Ｆの芯体３Ｆは、第１の実施形態の電子ペン１の芯体３と同様に、弾性部材、例えばラバーで構成される先端部３１Ｆと、先端部３１Ｆよりも硬質の部材、例えばＰＣ（ポリカーボネート）で構成される軸心部３２Ｆとが結合されて構成される。
　図７に示すように、この例の軸心部３２Ｆの軸心本体部３２Ｆａは、中空部を有する筒状の部材で構成され、電子ペンカートリッジの筐体を構成するようにする。そして、この軸心本体部３２Ｆａの中空部内に、磁性体コア５Ｆに巻回されたコイル４Ｆと、コイル４Ｆに並列に接続されて共振回路を構成するコンデンサ１０Ｆが配設されているプリント基板１２Ｆが配設される。コイル４Ｆとコンデンサ１０Ｆとからなる共振回路は、位置検出センサとの間で信号のやり取りをするインタラクション部を構成する。
　そして、軸心部３２Ｆの軸心本体部３２Ｆａの先端部３１Ｆ側の開口は、先端側閉塞部材３２Ｆｂが取り付けられて閉塞され、また、軸心本体部３２Ｆａの後端側の開口は、後端側閉塞部材３２Ｆｃが取り付けられて閉塞されている。
　円錐形状の先端部３１Ｆの円形底面の中心部には、軸心部３２Ｆとの結合のための凹部３１Ｆｂが形成されている。そして、軸心部３２Ｆの先端側閉塞部材３２Ｆｂには、円錐形状の先端部３１Ｆに設けられた凹部３１Ｆｂに嵌合される凸状部３２Ｆｄが形成されており、凸状部３２Ｆｄが凹部３１Ｆｂに挿入嵌合され、例えば接着材で両者が接着されることで、先端部３１Ｆと軸心部３２Ｆとが結合されて、芯体３Ｆが構成される。この場合に、円錐形状の先端部３１Ｆの円形底面には、結合されている軸心部３２Ｆの周囲にリング状端面３１Ｆａが形成される。
　この第３の実施形態の電子ペン１Ｆの筐体２Ｆは、芯体３Ｆの先端部３１Ｆのリング状端面３１Ｆａの外径（直径）よりは小さいが、軸心部３２Ｆの外径（直径）よりは大きい外径（直径）の円柱状の中空部２Ｆａを有する筒状体の構成である。図７に示すように、筐体２Ｆのペン先側は、芯体３Ｆの円錐形状の先端部３１Ｆと面一となるようなテーパ状に形成されていると共に、芯体３Ｆの先端部３１Ｆのリング状端面３１Ｆａと対向するリング状端面２Ｆｄが形成されている。
　筐体２Ｆの中空部２Ｆａ内には、上述した筆圧検出部６と同様の構成の筆圧検出部６Ｆ及びプリント基板７Ｆが、軸心方向に移動不可の状態で収納されている。そして、この例では、芯体３Ｆの後端側閉塞部材３２Ｆｃ側と筆圧検出部６Ｆとの間には圧力伝達部材１３が設けられており、この圧力伝達部材１３が筆圧検出部６Ｆの嵌合部６０Ｆに嵌合されることで、芯体３Ｆの先端部３１Ｆに印加される圧力が筆圧検出部６Ｆに伝達されて検出されるように構成されている。
　プリント基板７Ｆには、筆圧検出部６Ｆの可変容量コンデンサの静電容量から筆圧を算出する機能を備える回路部１４が、例えばＩＣ（Integrated Circuit）回路として配設されている。また、プリント基板７Ｆには、無線通信部１５が配設されており、回路部１４で算出された筆圧の情報が、この無線通信部１５を通じて、位置検出センサを備える位置検出装置に送信されるように構成されている。無線通信部１５は、例えばブルートゥース（登録商標）規格の無線通信部とされる。
　なお、筐体２Ｆの後端側の開口は、閉塞部材２０Ｆにより閉塞される。この例では、この閉塞部材２０Ｆ内に、プリント基板７Ｆの回路部１４や無線通信部１５に電源電圧を供給するバッテリー１６が設けられる。
　以上のように構成されているので、この例の電子ペン１Ｆにおいては、筐体２Ｆの開口２Ｆｂ側に芯体３Ｆが装着されると、芯体３Ｆの先端部３１Ｆのリング状端面３１Ｆａは、筐体２Ｆのリング状端面２２Ｆｄと衝合する状態となる。このため、芯体３Ｆの先端部３１Ｆに筆圧が印加されたときには、先端部３１Ｆが弾性的に変位し、これにより、芯体３Ｆの軸心部３２Ｆが軸心方向に変位して、圧力伝達部材１３を介して、その変位に応じた圧力が筆圧検出部６Ｆに伝達される。そして、この筆圧検出部６において、印加された筆圧が、当該筆圧に応じた静電容量として検出される。
　そして、この第３の実施形態の電子ペン１Ｆにおいては、プリント基板７Ｆの回路部１４が、例えば静電容量の満充電からの放電時間を検出する等による方法で、筆圧検出部６Ｆの静電容量を検出することで、筆圧値を検出し、その検出した筆圧値の情報を、無線通信部１５を通じて位置検出装置に無線送信する。
　以上のようにして、この第３の実施形態の電子ペン１Ｆにおいても、上述の第１の実施形態と同様の効果が得られる。そして、この第３の実施形態では、芯体を、位置検出センサとの信号のインタクラクションを行うインタラクション部を有する電子ペンカートリッジの構成としたので、芯体３Ｆを交換することにより、電磁誘導方式の電子ペンとするだけでなく、アクティブ静電容量方式の電子ペンとすることも可能である。
　すなわち、アクティブ静電容量の電子ペンとする場合には、芯体３Ｆの軸心本体部３２Ｆａの中空部内には、信号発信回路を備えるようにし、また、少なくとも、先端部３１Ｆと軸心部３２Ｆの先端側閉塞部材３２Ｆｂは導電性を有するように構成し、信号発信器からの信号を、軸心部３２Ｆの先端側閉塞部材３２Ｆｂ及び先端部３１Ｆを介して位置検出センサに送信するように構成すればよい。この場合に、信号発信回路に電源電圧を供給するバッテリーは、芯体３Ｆの軸心部３２Ｆの内部に設けてもよいし、筐体２Ｆ内で芯体３Ｆの外部に設けられているバッテリーから、芯体３Ｆの信号発信回路に電源電圧を供給するように構成してもよい。
　なお、この図７の例の第３の実施形態の電子ペン１Ｆの芯体３Ｆの先端部３１Ｆの周側面にも、上述した芯体３の先端部３１の凹溝３１ｃと同様の複数個の凹溝を形成して、リング状部材１１が軸心方向に弾性変位し易いように構成するようにしてもよい。
　［その他の実施形態又は変形例］
　なお、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態の電子ペンは、電磁誘導方式の電子ペンの構成としたが、第３の実施形態に限らず、静電容量方式（アクティブ静電容量を含む）の電子ペンの構成とすることもできる。第１の実施形態及び第２の実施形態において、アクティブ静電容量方式の電子ペンとする場合には、電子ペンの筐体内にインタラクション部としての信号発信回路と電源供給用のバッテリーとを設けると共に、芯体として先端部及び軸心部を導電性を有する部材で構成すればよい。
　また、上述の第１～第３の実施形態においては、筆圧検出部は、芯体の先端部に印加される圧力に応じた芯体の軸心方向の変位を、静電容量の変化として検出するタイプのものを用いたが、これに限らず、インダクタンス値の変化、抵抗変化などの電気的な他の変化として検出するように構成してもよい。
　１，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ…電子ペン、２，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ…筐体、２ｂ，２Ｄｂ，２Ｅｂ，２Ｆｂ…開口、２ｄ，２Ｄｄ，２２Ｅｃ，２Ｆｄ…リング状端面、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ…芯体、４…コイル、５…磁性体コア、６…筆圧検出部、７…プリント基板、１０…コンデンサ、３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅ，３１Ｆ…先端部、３１ａ，３１Ａａ，３１Ｂａ，３１Ｃａ，３１Ｄａ，３１Ｅａ，３１Ｆａ…リング状端面、３１ｃ…凹溝、３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅ，３２Ｆ…軸心部、６０…筆圧検出部６の嵌合部

Claims (21)

  1. 　軸心方向の少なくとも一方に開口を備えると共に、前記開口と連通する軸心方向の中空部を備える筐体と、
    　前記筐体の前記中空部内に、軸心方向に移動不可の状態で設けられる筆圧検出部と、
    　軸心方向の一端側が前記筆圧検出部の嵌合部と直接的あるいは間接的に嵌合される軸心部と、前記軸心部の軸心方向の他端側で結合され、前記筐体の前記開口より外部に露出する先端部とを備える芯体と、
    　を備え、
    　前記芯体の前記先端部の前記軸心部との結合側は、前記筐体の前記開口の第１のリング状端面と対向する第２のリング状端面を備えるように前記開口よりも大きくされており、
    　少なくとも、前記芯体の前記先端部の前記第２のリング状端面側あるいは前記筐体の前記開口の前記第１のリング状端面側が、前記芯体の前記軸心部が前記筐体の軸心方向に変位可能となる弾性を有し、前記第２のリング状端面と前記第１のリング状端面とは常に当接している
    　ことを特徴とする電子ペン。
  2. 　前記芯体の前記先端部が弾性部材で構成されていると共に、前記先端部よりも硬質の部材で構成されている前記軸心部と前記先端部とが結合されて前記芯体が構成されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
  3. 　前記芯体の前記軸心部の軸心方向の他端側が、前記先端部の凹部に嵌合されて前記先端部と前記軸心部とが結合されている
    　ことを特徴とする請求項２に記載の電子ペン。
  4. 　前記芯体の前記先端部の側面には、前記芯体の前記軸心部の軸心方向への変位のための凹溝が形成されている
    　ことを特徴とする請求項２に記載の電子ペン。
  5. 　前記芯体の前記先端部の側面の前記凹溝は、前記芯体の軸心方向に沿った方向に、前記第２のリング状端面にまで亘って形成されている
    　ことを特徴とする請求項４に記載の電子ペン。
  6. 　前記芯体の前記先端部は、前記第２のリング状端面側が弾性部材で構成されていると共に、前記第２のリング状端面側とは反対側の先端側が前記第２のリング状端面側よりも硬質の部材で構成され、前記先端部の前記第２のリング状端面側よりも硬質の部材で構成されている前記軸心部と前記先端部とが結合されて前記芯体が構成されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
  7. 　前記芯体の前記先端部は、前記第２のリング状端面側とは反対側の先端側ほど先細となるテーパ状に形成されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
  8. 　前記芯体の前記先端部の前記第２のリング状端面に、リング状の弾性部材が張り付けられている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
  9. 　前記筐体の前記開口の前記第１のリング状端面に、リング状の弾性部材が張り付けられている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
  10. 　前記芯体の前記軸心部は、コイルが巻回されている磁性体コアに形成されている軸心方向の貫通孔を挿通して、前記筆圧検出部の前記嵌合部に、直積的あるいは間接的に嵌合されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
  11. 　前記芯体は、導電性部材で構成されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
  12. 　前記筐体の中空部には、前記筆圧検出部で検出された筆圧を外部に送信するための回路部品が設けられている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
  13. 　軸心方向の一端側が、電子ペンの筐体の軸心方向の一方の開口から挿入されて、前記筐体の前記開口と連通する中空部内に軸心方向に移動不可の状態で設けられる筆圧検出部の嵌合部と直接的あるいは間接的に嵌合される軸心部と、
    　前記軸心部の軸心方向の他端側で結合され、前記筐体の前記開口より外部に露出する先端部と、
    　を備え、
    　前記先端部の前記軸心部との結合側は、前記筐体の前記開口の第１のリング状端面と対向する第２のリング状端面を備えるように前記開口よりも大きくされており、
    　前記軸心部の一端側が前記電子ペンの前記筆圧検出部の嵌合部に直接的あるいは間接的に嵌合されたときに、前記先端部の前記第２のリング状端面と前記筐体の前記開口の前記第１のリング状端面とは常に当接するように構成されていると共に、前記先端部の前記第２のリング状端面側が、前記軸心部が前記筐体の軸心方向に変位可能となる弾性を有するように構成されている
    　ことを特徴とする電子ペン用芯体。
  14. 　前記先端部が弾性部材で構成されていると共に、前記先端部よりも硬質の部材で構成されている前記軸心部と前記先端部とが結合されている
    　ことを特徴とする請求項１３に記載の電子ペン用芯体。
  15. 　前記軸心部の軸心方向の他端側が、前記先端部の凹部に嵌合されて前記先端部と前記軸心部とが結合されている
    　ことを特徴とする請求項１４に記載の電子ペン用芯体。
  16. 　前記先端部の側面には、前記軸心部の軸心方向への変位のための凹溝が形成されている
    　ことを特徴とする請求項１４に記載の電子ペン用芯体。
  17. 　前記先端部の側面の前記凹溝は、芯体の軸心方向に沿った方向に、前記第２のリング状端面にまで亘って形成されている
    　ことを特徴とする請求項１６に記載の電子ペン用芯体。
  18. 　前記先端部は、前記第２のリング状端面側とは反対側の先端側ほど先細となるテーパ状に形成されている
    　ことを特徴とする請求項１３に記載の電子ペン用芯体。
  19. 　前記先端部及び前記軸心部は、導電性を有する
    　ことを特徴とする請求項１３に記載の電子ペン用芯体。
  20. 　前記軸心部内には、位置検出センサと信号のインタラクションをするインタラクション部が設けられている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン用芯体。
  21. 　前記芯体の前記先端部の前記軸心部との結合側は、前記筐体の前記開口の第１のリング状端面と対向する第２のリング状端面を備えるように前記開口よりも大きくされていて、前記先端部と前記軸心部との結合部に段部が形成されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン用芯体。
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JPH0744373U (ja) * 1991-11-19 1995-11-14 東京コスモス電機株式会社 情報入力用ペン
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