KR20160011177A - 위치 지시기 - Google Patents

Abstract

위치 지시기의 케이싱의 세형화를, 위치 검출 장치의 센서와의 사이에 있어서의 신호의 송수신의 열화를 방지하면서, 실현할 수 있도록 한다. 통 모양의 케이싱 내에, 케이싱의 축심 방향을 중심축 방향으로 하여 마련되는 기둥 모양의 자성체 코어를 구비한다. 이 기둥 모양의 자성체 코어에는, 그 중심축을 중심으로 하여 코일이 감긴다. 통 모양의 케이싱의 축심 방향의 일단 측에 형성되어 있는 개구로부터, 선단부가 외부로 노출되도록 심체가 마련된다. 자성체 코어는, 편평한 횡단면 형상임과 아울러, 당해 자성체 코어의 중심축 방향의, 심체의 선단부 측에, 심체의 선단부를 향해서 끝이 가늘어지도록 형성된 테이퍼부를 구비한다.

Description

위치 지시기{LOCATION POINTING DEVICE}

본 발명은 위치 검출 장치와 함께 사용되는, 예를 들면 펜 형상의 전자 유도 방식의 위치 지시기에 관한 것으로, 특히, 코일이 감기는 자성체 코어의 구성에 관한 것이다.

근래, 태블릿 형태 PC(퍼스널 컴퓨터) 등의 입력 디바이스로서 위치 입력 장치가 이용되고 있다. 이 위치 입력 장치는, 예를 들면, 펜형(pen shape)으로 형성된 위치 지시기와, 이 위치 지시기를 이용하여, 포인팅 조작이나 문자 및 그림 등의 입력을 행하는 입력면을 가지는 위치 검출 장치로 구성된다.

종래, 이런 종류의 펜형의 위치 지시기로서는, 전자(電磁) 유도 방식의 위치 검출 장치용의 것이 잘 알려져 있다. 이 전자 유도 방식의 위치 지시기는, 자성체 코어의 예로서의 페라이트 코어(ferrite core)에 감긴 코일에 대해서, 공진용 콘덴서가 접속되어 구성되어 있는 공진 회로를 가지고 있다. 그리고 위치 지시기는, 이 공진 회로로 얻어진 공진 신호를 위치 검출 장치의 센서와의 사이에서 송수신함으로써 위치 검출 장치에 대해서 위치를 지시하게 되어 있다.

또, 이런 종류의 펜형의 위치 지시기는, 종래부터, 심체(芯體)의 선단부(先端部)(펜 끝)에 인가된 압력(필압(筆壓))을 검출하여, 위치 검출 장치에 전달하는 기능을 구비하도록 구성되어 있다. 이 경우에, 필압을 검출하기 위해서는, 공진 회로를 구성하는 콘덴서의 정전 용량이나 코일의 인덕턴스를, 필압에 따라 변화시키는 기구를 이용하는 방법이 알려져 있다.

도 12는 위치 지시기의 공진 회로를 구성하는 콘덴서의 정전 용량을 필압에 따라 변화시키는 용량 가변 콘덴서형의 필압 검출용 모듈을 구비하는 위치 지시기의 종래의 구성예를 나타내는 것으로, 특허 문헌 1(일본국 특개 2011－186803호 공보)에 기재되어 있는 것이다. 이 도 12는, 이 위치 지시기의 구성예를 설명하기 위한 종단면도이다.

도 12에 도시하는 것처럼, 이 위치 지시기(100)는 통 모양(cylindrical)의 케이싱(casing)(케이스)(101) 내에, 심체(102)와, 원기둥(圓柱) 형상의 페라이트 코어(103)에 감긴 위치 지시 코일(104)과, 가변 용량 콘덴서(105)와, 프린트 기판(106)을 구비하여 구성되어 있다.

케이싱(101)는 축방향의 일단 측에 개구부(開口部)(101a)를 가지고, 축방향의 타단 측이 닫힌 원통형을 이루고 있다. 그리고 이 케이싱(101)의 원통형의 중공부(中空部) 내의 축방향의 타단 측 근처에, 전자 부품이 실장된 프린트 기판(106)이 접착제나 고정 나사 등의 고착(固着) 수단에 의해서 고정되어 있다. 그리고 케이싱(101)의 개구부(101a)가 형성되어 있는 일단 측 근처에 페라이트 코어(103)가 수납되어 있다.

페라이트 코어(103)는 도 12 (B)에 도시하는 것처럼, 단면(端面)이 정원(perfectly round)인 원기둥의 중심축 위치에, 축심(軸心) 방향으로 관통공(103a)을 구비하는 예를 들면 원통형을 이루고 있고, 페라이트 코어(103)의 외주(外周)에는, 공진 회로를 구성하는 위치 지시 코일(104)이 감겨서 장착되어 있다. 위치 지시 코일(104)의 도시하지 않는 양단은, 프린트 기판(106)상에 실장되는 공진 회로를 구성하는 전자 부품에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고 페라이트 코어(103)의 관통공(103a)에 심체(102)가 삽입 통과되어 있다.

심체(102)는, 굵기(지름)가 거의 일정한 막대 모양의 부재로 이루어지고, 유리면 등으로 이루어지는 입력면을 손상시키지 않게 하기 위해서, 탄성을 가지는 재료로 구성되어 있다. 이 심체(102)의 축심 방향의 일단은 펜 끝의 역할을 가지는 선단부(102a)가 되고, 도 12의 예에서는 대략 원추(圓錐) 모양으로 형성되어, 심체(102)를 페라이트 코어(103)의 관통공(103a)을 삽입 통과하여 케이싱(101) 내에 수납했을 때에, 개구부(101a)로부터 외부로 노출되도록 돌출된다. 또, 심체(102)의 축심 방향의 타단(102b)은 가변 용량 콘덴서(105)에 결합되어 있다.

가변 용량 콘덴서(105)는, 도 12에서는, 상세한 도시는 생략하지만, 심체(102)의 선단부(102a)에 축심 방향의 압력이 인가되면, 그 압력에 따른 정전 용량을 나타낸다. 즉, 가변 용량 콘덴서(105)는 심체(102)에 인가되는 압력에 따른 정전 용량을 나타낸다. 가변 용량 콘덴서(105)는 공진 회로의 일부를 구성하고 있으므로, 이 공진 회로의 공진 주파수를, 위치 검출 장치 측에, 위치 지시기(100)로부터 전달함으로써, 위치 검출 장치측에서, 위치 지시기(100)의 심체(102)에 인가되는 필압을 검출할 수 있다.

특허 문헌 1 : 일본국 특개 2011－186803호 공보

위치 지시기는, 상술한 바와 같이, 자성체 코어에 감긴 코일을 구비하고 있지만, 필기 용구는 단면이 원형인 막대 모양인 것이 많을 것, 자속을 균일하게 수취하거나, 또는 송출하는 것이 바람직할 것, 코일을 감는 것과 같은 작업 공정이 용이할 것 등의 이유 때문에, 코일은 원형으로 감겨 있었다. 그 때문에, 위치 지시기에 이용되는 자성체 코어는, 단면이 정원인 원기둥 모양으로 되어 있었다.

근래, 예를 들면 스마트 폰이라고 불리는 고기능의 휴대 전화 단말과 같이, 소형화되는 휴대 단말에 위치 검출 장치를 내장하는 경우가 늘어나고 있다. 그리고 전자 유도 방식의 위치 검출 장치를 이용하는 경우에는, 당해 위치 검출 장치와 함께 사용하는 위치 지시기를, 휴대 단말의 케이싱 내에, 착탈(着脫) 가능하게 수납하는 휴대 단말도 많다. 이와 같이, 휴대 단말에 위치 지시기를 수납하는 경우에는, 소형의 휴대 단말의 케이싱의 박형화(薄型化)에 대응하여, 위치 지시기의 형상도, 가늘 것(thin)을 요구할 수 있도록 되어 있다.

위치 지시기를 세형(細型)으로 하기 위해서는, 통 모양의 케이싱 내에 수납하는 코일이 감긴 자성체 코어를 가늘게 할 필요가 있다. 즉, 단면이 정원인 자성체 코어의 지름을 작게 할 필요가 있다. 그런데, 자성체 코어의 단면적(斷面績)은, 반경(半徑)의 제곱에 비례하여 작아진다. 코일은 자성체 코어에 밀착하여 감기므로, 코일의 단면적은 자성체 코어의 단면적과 거의 같다.

전자 유도 방식의 위치 지시기에서는, 위치 검출 장치의 센서로부터의 신호를 수신하는 경우, 자성체 코어에 감긴 코일에, 당해 코일과 쇄교(鎖交)하는 자속수의 변화에 따른 유도 전류로서 수신하게 되지만, 코일의 단면적이 작아지면, 유도 전류의 크기가 작아지므로, 위치 검출 장치의 센서로부터의 신호를 위치 지시기가 수신할 수 없게 될 우려가 있다. 그 때문에, 종래의 단면이 정원인 원기둥 모양의 자성체 코어를 이용하는 경우에는, 위치 지시기의 케이싱을 가늘게 하는 것에는 한계가 있었다.

또, 도 12의 종래예와 같이, 자성체 코어의 중심축 위치에, 심체를 삽입 통과시키는 관통공을 마련하는 경우에는, 통 모양의 자성체 코어의 재료 두께가 얇아지기 때문에, 위치 지시기가 낙하했을 때, 그 충격에 의해 위치 지시기의 케이싱에 스트레스가 가해지는 것에 기인하는 자성체 코어의 파손이 생기기 쉬워진다고 하는 문제도 있다.

본 발명은, 이상의 문제점을 해결할 수 있도록 한 위치 지시기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은,

통 모양의 케이싱과,

상기 통 모양의 케이싱 내에, 상기 케이싱의 축심 방향을 중심축 방향으로 하여 마련되는 기둥 모양의 자성체 코어와,

상기 기둥 모양의 자성체 코어의 상기 중심축을 중심으로 하여 감기는 코일과,

상기 통 모양의 케이싱의 축심 방향의 일단 측에 형성되어 있는 개구로부터, 선단부가 외부로 노출되도록 마련되는 심체를 구비하는 위치 지시기로서,

상기 자성체 코어는, 편평한 횡단면 형상임과 아울러, 상기 자성체 코어의 중심축 방향의 상기 심체의 상기 선단부 측에, 상기 심체의 상기 선단부를 향해서 끝이 가늘어지도록 형성된 테이퍼부를 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 지시기를 제공한다.

상술한 구성의 청구항 1의 발명에 의한 위치 지시기의 자성체 코어는, 기둥 모양의 형상이면서, 또한, 편평한 단면 형상으로 되어 있고, 이것에 코일이 감겨 있다. 따라서 위치 지시기의 케이싱도, 횡단면 형상을 자성체 코어에 대응한 편평함으로 함으로써, 당해 위치 지시기를 수납하는 휴대 단말의 박형화에 대처할 수 있다.

이 경우에, 자성체 코어의 편평한 횡단면 형상의 짧은 쪽의 길이를, 가능한 한 짧게 함으로써, 이것에 따른 편평 형상의 케이싱으로 함으로써, 위치 지시기를, 박형의 휴대 단말에 수납하도록 하는 것이 용이하게 된다.

그리고 자성체 코어의 편평한 횡단면 형상의 짧은 쪽의 길이와 같은 반경의 정원을 단면으로 하는 자성체 코어의 경우에 비해, 본 발명의 위치 지시기의 자성체 코어는 편평 형상인 만큼, 단면적이 커져서, 그만큼 코일과 쇄교하는 자속수를 많게 하여, 위치 검출 장치의 센서와 본 발명의 위치 지시기의 사이에 있어서의 신호의 송수신의 열화를 방지할 수 있다.

이에 더하여, 본 발명의 위치 지시기의 자성체 코어는, 신호의 송수신에 관련된 심체 측의 단부에 테이퍼부가 형성되어 있으므로, 위치 지시기와 위치 검출 장치의 센서의 사이에서 교환하는 자속을, 테이퍼부에 의해 좁혀진 단면적 부분에 집중시킬 수 있다. 따라서 센서는, 위치 지시기에 의해 지시된 위치 검출을 양호하게 행할 수 있음과 아울러, 필압 검출 특성도 양호한 것으로 할 수 있다.

그리고 본 발명의 위치 지시기의 자성체 코어는, 횡단면이 편평하고, 횡단면 형상의 짧은 쪽의 길이는 박형의 휴대 단말에 수납하기 위해서 제약이 있지만, 길이 방향은 제약이 없다. 따라서 자성체 코어의 중심축에 관통공을 형성하는 경우에도, 제약이 없는 길이 방향의 재료 두께가, 단면이 진원인 경우보다도 커지므로, 위치 지시기가 낙하했을 때 자성체 코어가 파손되기 어렵게 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 위치 지시기에 수납하는 기둥 모양의 형상의 자성체 코어의 횡단면을 편평 형상으로 함으로써, 위치 지시기의 케이싱의 세형화를, 위치 검출 장치의 센서와의 사이에 있어서의 신호의 송수신의 열화를 방지하면서, 실현할 수 있다.

또, 자성체 코어는, 신호의 송수신에 관련된 심체 측의 단부에 테이퍼부가 형성되어 있으므로, 위치 지시기와 위치 검출 장치의 센서의 사이에서 교환하는 자속을, 테이퍼부에 의해 좁혀진 단면 부분에 집중시킬 수 있다. 이 때문에, 위치 검출 장치의 센서로, 위치 지시기에 의해 지시된 위치 검출을 양호하게 행할 수 있음과 아울러, 필압 검출 특성도 양호한 것으로 할 수 있다고 하는 효과를 달성한다.

추가로, 자성체 코어의 횡단면을 편평 형상으로 한 것에 의해, 자성체 코어의 중심축 위치에, 심체를 삽입 통과시키는 관통공을 마련하는 경우에도, 위치 지시기가 낙하했을 때의 충격에 의해 위치 지시기의 케이싱에 스트레스가 가해지는 것에 기인하는 자성체 코어의 파손을 생기기 어렵게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 위치 지시기의 제1 실시 형태의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 위치 지시기의 실시 형태와, 당해 위치 지시기와 함께 사용하는 위치 검출 장치를 구비하는 전자 기기의 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 위치 지시기의 제1 실시 형태의 주요부인 페라이트 코어의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 위치 지시기의 제1 실시 형태의 주요부의 단면도 및 사시도를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 위치 지시기의 제2 실시 형태의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 위치 지시기의 제2 실시 형태의 주요부인 페라이트 코어의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 의한 위치 지시기의 제2 실시 형태에서 이용하는 심체의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 의한 위치 지시기의 제2 실시 형태에서 이용하는 부품의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 의한 위치 지시기의 제2 실시 형태에서 이용하는 부품의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 의한 위치 지시기의 제3 실시 형태의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명에 의한 위치 지시기의 주요부인 페라이트 코어의 다른 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 종래의 위치 지시기의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 의한 위치 지시기의 몇 개의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다.

［제1 실시 형태］

도 1 ~ 도 4는, 본 발명에 의한 위치 지시기의 제1 실시 형태의 구성예를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 이 제1 실시 형태의 위치 지시기(1)를 이용하는 전자 기기(200)의 일례를 나타내는 것이다. 이 예에서는, 전자 기기(200)는, 예를 들면 LCD(Liquid Crystal Display) 등의 표시 장치의 표시 화면(200D)을 구비하는 고기능 휴대 전화 단말이며, 표시 화면(200D)의 하부(뒤편)에, 전자 유도 방식의 위치 검출 장치(202)를 구비하고 있다.

이 예의 전자 기기(200)의 케이싱은, 펜 형상의 위치 지시기(1)를 수납하는 수납 오목 구멍(201)을 구비하고 있다. 사용자는, 필요에 따라서, 수납 오목 구멍(201)에 수납되어 있는 위치 지시기(1)를, 전자 기기(200)로부터 취출(取出)하여, 표시 화면(200D)을 입력면으로 하여 위치 지시 조작을 행한다.

전자 기기(200)에 있어서는, 표시 화면(200D)상에서, 펜 형상의 위치 지시기(1)에 의해 위치 지시 조작이 되면, 표시 화면(200D)의 뒤편에 마련된 위치 검출 장치(202)가, 위치 지시기(1)로 조작된 위치 및 필압을 검출하여, 전자 기기(200)의 위치 검출 장치(202)가 구비하는 마이크로 컴퓨터가, 표시 화면(200D)에서의 조작 위치 및 필압에 따른 표시 처리를 실시한다.

도 1은 이 제1 실시 형태의 위치 지시기(1)의 전체의 개요를 나타내는 것이다. 도 1 (A)는, 설명을 위해서, 위치 지시기(1)의 케이스(2)(케이싱)의 케이스 본체(2a)만을 파단(破斷)하여, 그 내부를 나타낸 것이다. 또, 도 1 (B)는, 이 제1 실시 형태의 위치 지시기(1)를, 심체(4)측에서 축심 방향으로 본 도면이다.

도 1 (A)에 도시하는 것처럼, 위치 지시기(1)는, 축심 방향으로 길고 가느다라며, 축심 방향의 한쪽이 개구로 됨과 아울러, 축심 방향의 다른 쪽이 닫힌 바닥이 있는 통 모양의 케이싱을 구성하는 케이스(2)를 구비한다. 이 케이스(2)는, 예를 들면 수지 등으로 이루어지는 것으로, 내부에 중공부를 가지는 통 형상의 케이스 본체(2a)와, 이 케이스 본체(2a)와 결합되는 케이스 캡(2b)에 의해 구성되어 있다.

이 실시 형태에서는, 케이스 본체(2a)의 중심축에 직교하는 방향의 외형 형상(케이스 본체(2a)의 횡단면의 윤곽 형상과 같음)은, 도 1 (B)에 도시하는 것처럼, 편평 형상으로 되어 있다. 도 1 (B)에 도시하는 예에 있어서는, 반경이 r1인 원형 단면의 원기둥의 측면을, 당해 원기둥의 중심축으로부터, 반경 r1 보다도 짧은 거리 d1 만큼 떨어진 위치의 서로 평행한 평면에 의해서 절단 제거한 형상과 같은 형상으로 되어 있다. 따라서 케이스 본체(2a)의 중심축에 직교하는 방향의 외형 형상은, 도 1 (B)에 도시하는 것처럼, 중심축을 사이에 두고 대향하는 서로 평행한 2 직선(23, 34)(상기 서로 평행한 평면의 위치에 대응)을 가지는 것이 된다. 그리고 이 케이스 본체(2a)의 내부의 중공부도, 그 횡단면 형상이 케이스 본체(2a)의 외형 형상에 따른 편평 형상으로 되어 있다.

이 케이스 본체(2a)의 중공부 내에는, 기판 홀더(3)에, 심체(4)와, 코일(5)이 감긴 자성체 코어, 이 예에서는 페라이트 코어(6)가 결합되어 수납된다. 심체(4)는 가늘고 긴 막대 모양체로 이루어지는 심체 본체부(41)와, 이 심체 본체부(41)의 축심 방향의 일단 측에 형성되는 선단부(42)를 구비하고, 심체(4)의 선단부(42)는 케이스 본체(2a)의 펜 끝이 되는 축심 방향의 한쪽의 단부에 형성된 개구부(21)를 통해서 외부로 돌출되어 노출되도록 된다.

페라이트 코어(6)는, 이 예에서는, 중심축 위치에, 심체(4)의 심체 본체부(41)를 삽입 통과시키기 위해서, 심체 본체부(41)의 지름 R0 보다도 약간 큰 지름 R1의 관통공(6a)을 가지는 기둥 모양 형상을 구비한다. 이 페라이트 코어(6)는, 이 실시 형태에서는, 케이스 본체(2a)의 중공부의 횡단면 형상에 대응한 편평한 횡단면 형상을 가지도록 구성되어 있다.

도 3은 이 실시 형태의 위치 지시기(1)의 페라이트 코어(6)의 구성예를 나타내는 것이다. 도 3 (A)는, 이 예의 페라이트 코어(6)의 사시도이다. 또, 도 3 (B)는, 이 예의 페라이트 코어(6)를, 케이스 본체(2a) 내에 수납했을 때, 케이스 본체(2a)의 외형 형상의 2 직선(23, 24)에 직교하는 방향이 되는 방향에서 본 상면도이다. 또, 도 3 (C)는, 이 예의 페라이트 코어(6)를, 케이스 본체(2a) 내에 수납했을 때, 케이스 본체(2a)의 외형 형상의 2 직선(23, 24)에 평행한 방향이 되는 방향에서 본 측면도이다. 그리고 도 3 (D)는, 이 예의 페라이트 코어(6)를, 축심 방향의 심체(4)측에서 본 도면이다. 추가로, 도 3 (E)는, 도 3 (B)의 A－A선 단면도(페라이트 코어(6)의 종(縱)단면도)이고, 또, 도 3 (F)는, 도 3 (C)의 B－B선 단면도(페라이트 코어(6)의 횡(橫)단면도)이다.

이 실시 형태에서는, 페라이트 코어(6)는 기둥 모양의 구성을 구비함과 아울러, 그 중심축 위치에 직경 R1의 관통공(6a)을 가진다. 그리고 이 페라이트 코어(6)의 중심축에 직교하는 방향의 외형 형상은, 도 3 (D)에 도시하는 것처럼, 케이스 본체(2a)의 횡단면의 윤곽 형상에 따른 편평 형상으로 되어 있다. 즉, 페라이트 코어(6)는, 반경이 r2인 원형 단면의 원기둥의 측면부를, 당해 원기둥의 중심축으로부터 반경 r2 보다도 짧은 거리 d2 (d2＜r2)의 위치이면서, 또한, 당해 원기둥의 중심축을 사이에 두고 대향하는 2개의 위치를 포함하는 축심 방향의 평면(도 3 (D) 및 도 3 (F)의 직선(61 및 62)을 포함하는 평면)에 의해서 절단 제거한 형상과 같은 형상으로 되어 있다.

따라서 기둥 모양의 페라이트 코어(6)는, 측면부에, 중심축을 사이에 두고 서로 평행한 평면(61P 및 62P)을 구비함과 아울러, 이 평행한 2개의 평면(61P, 62P)의 사이를, 곡면(63C 및 64C)으로 연결한 형상을 가진다. 이 곡면(63C 및 64C)의 존재에 의해, 페라이트 코어(6)는 편평 형상이어도, 코일(5)의 선재(線材)를 페라이트 코어(6)의 외표면에 완벽히 밀착시켜 감기게 할 수 있다.

즉, 페라이트 코어(6)의 외표면과, 당해 페라이트 코어(6)에 감기는 코일(5)의 선재의 사이에 틈새가 생기면,

(1) 생긴 틈새의 양만큼, 투자율(透磁率)이 낮아지기 때문에, 코일(5)에 쇄교하는 자속에 따른 유도 전류가 발생하기 어려워짐

(2) 생긴 틈새에 수분(水分)이 부착됨으로써 특성의 변화를 일으켜, 투자율이 변화해 버림

(3) 틈새 때문에, 코일의 단면의 형상이 변화되기 쉬워, 투자율이 변화해 버림

등의 문제점이 생긴다.

이것에 대해서, 이 실시 형태의 페라이트 코어(6)는, 곡면(63C 및 64C)에 의해 코일(5)의 선재는 페라이트 코어(6)의 외표면과의 밀착성이 향상되어, 상기와 같은 문제점을 경감시킬 수 있다.

또한, 곡면(63C 및 64C)은, 상술한 예와 같은 원호(圓弧)의 일부일 필요는 없고, 예를 들면 타원의 일부나, 그 외의 임의의 곡면이어도 좋고, 또, 곡면이 아니라, 꺾인 선 모양으로, 복수 개의 모서리부를 구비하는 것이어도 좋다. 다만, 페라이트 코어(6)의 중심축으로부터 당해 곡면까지의 거리는, 항상, 중심축으로부터 평면(61P 및 62P)까지의 거리 보다도 큰 것인 것이 바람직하다.

페라이트 코어(6)의 평행한 2개의 평면(61P, 62P) 사이의 거리 D0(=2×d2)는, 이 페라이트 코어(6)를 중공부에 수납하는 케이스 본체(2a)의 2 직선(23, 24) 사이의 거리(2×d1)가, 도 2의 전자 기기(200)의 두께에 따라 설정되는 수납 오목 구멍(201)의, 당해 두께 방향의 길이 보다도 짧아지는 값으로 선정된다.

한편, 페라이트 코어(6)의 횡단면에 있어서, 평면(61P, 62P)을 따르는 길이 방향의 길이는, 전자 기기(200)의 두께에 의한 제약은 없고, 위치 지시기(1)의 소지의 용이성, 사용의 용이성과, 페라이트 코어(6)의 강도를 고려한 길이로서, 전자 기기(200)의 수납 오목 구멍(201)의 크기에 따른 것으로 선정된다.

그리고 이 실시 형태에서는, 관통공(6a)에 심체(4)가 삽입 통과되었을 때, 심체(4)의 선단부(42) 측이 되는 페라이트 코어(6)의 축심 방향의 단부에는, 심체(4)의 선단부(42) 측을 향해서 끝이 가늘어지도록 형성된 테이퍼부(65)가 형성되어 있다.

이 실시 형태에 있어서는, 도 3 (D)에 도시하는 것처럼, 심체(4)의 선단부(42) 측이 되는 페라이트 코어(6)의 축심 방향의 단면에는, 관통공(6a)의 지름 R1보다 큰 지름으로서, 관통공(6a)과 동심원인 외주원(外周圓)(66)의 사이에서 형성되는 고리 모양 평면(annular flat surface)(67)이 형성되어 있다. 이 고리 모양 평면(67)은, 페라이트 코어(6)의 중심축 방향과는 직교하는 방향의 평면(단면)으로 되어 있다.

테이퍼부(65)는, 도 3 (B)에 도시하는 것처럼, 기둥 모양의 페라이트 코어(6)의 측주면(側周面)으로부터, 이 고리 모양 평면(67)의 외주원에, 소정 각도로 직선적으로 향하는 경사면을 구비한다. 이 테이퍼부(65)의 경사면은, 이 예에서는, 그 능선의 연장 방향이 페라이트 코어(6)의 중심축 위치에 집중되도록 형성되어 있다. 따라서 테이퍼부(65)는 원추형의 주측면의 일부이며, 당해 원추형의 꼭지각 θ에 따른 경사면으로 되어 있는 것이다. 이 예에서는, 상기 꼭지각(vertex angle ) θ는 예를 들면 60도로 되어 있다.

그리고 이 실시 형태에서는, 도 3 (D)에 도시하는 것처럼, 고리 모양 평면(67)의 외주원(66)의 반경은, 거의 거리 d2와 같게 되어 있다. 이 때문에, 이 실시 형태에서는, 테이퍼부(65)는 곡면(63C 및 64C)으로부터 고리 모양 평면(67)의 외주원을 향하도록 형성되어 있다. 즉, 이 예의 테이퍼부(65)는, 페라이트 코어(6)의 횡단면 방향에 있어서, 길이 방향에만 형성되어 있다.

페라이트 코어를 편평 형상으로 했을 경우에는, 당해 페라이트 코어의 단면이 가로 확장으로 되어, 종래의 정원의 단면의 경우보다도, 자속을 심체(4)의 선단부(42)에 집중시키기 어려워질 우려가 있다. 그러나 이 예의 페라이트 코어(6)의 경우에는, 심체(4)의 선단부(42) 측의 단부는, 테이퍼부(65)를 구비함과 아울러, 테이퍼부(65)는 고리 모양 평면(67)에서 종단하도록 구성되어 있으므로, 자속을 고리 모양 평면(67)에 집중시킬 수 있고, 나아가서는, 자속을 심체(4)의 선단부(42)에 집중시킬 수 있다. 즉, 이 실시 형태의 페라이트 코어(6)에 있어서는, 편평 형상으로 한 것에 의해 자속이 퍼져 버린다고 하는 문제를, 테이퍼부(65)를 마련함으로써 해소하고 있다.

도 4 (A)는, 도 1 (B)의 X－X선 단면도이며, 이것은, 위치 지시기(1)의 축심 위치를 통과하면서, 또한, 케이스 본체(2a)의 외형의 전술한 2 직선(23, 24)(도 1 (B) 참조)에 평행한 방향으로 위치 지시기(1)를 절단한 주요부의 단면도이다. 또, 도 4 (B)는, 도 1 (B)의 Y－Y선 단면도이며, 이것은 위치 지시기(1)의 축심 위치를 통과하면서, 또한, 상기 2 직선(23, 24)에 수직인 방향으로 위치 지시기(1)를 절단한 주요부의 단면도이다. 추가로, 도 4 (C)는, 기판 홀더(3)의 특히 홀더부(3a)에 주목한 사시도이다.

기판 홀더(3)는, 예를 들면 수지에 의해 구성되어 케이스 본체(2a)의 중공부 내에 수납되었을 때에, 위치 지시기(1)의 축심 방향이 되는 길이 방향에, 감압용(感壓用) 부품 홀더부(3a)와, 프린트 기판 재치대부(3b)가 연속하도록 구성되어 있다. 감압용 부품 홀더부(3a)에는, 감압용 부품(필압 검출용의 복수 개의 부품)(7)이 수납되고, 프린트 기판 재치대부(3b)에는 프린트 기판(8)이 재치되어, 유지된다. 이하, 설명을 간단하게 하기 위해서, 감압용 부품 홀더부(3a)는 홀더부(3a)라고 약칭한다. 홀더부(3a)는 기판 홀더(3)에 있어서, 가장 심체(4)측에 형성되어 있다.

심체(4)의 심체 본체부(41)가, 페라이트 코어(6)의 관통공(6a)을 삽입 통과하여, 홀더부(3a)에 수납되어 있는 감압용 부품(7)과 결합되어 있다. 감압용 부품(7)의 일부 부품은, 축심 방향으로 이동 가능한 상태로 홀더부(3a) 내에 수납되어 있고, 심체 본체부(41)는 감압용 부품(7)의 당해 축심 방향으로 이동 가능한 일부의 부품과 결합되어 있다. 따라서 심체(4)는 페라이트 코어(6)의 관통공(6a)을 관통하여, 축심 방향으로 이동 가능한 상태로, 홀더(3a)의 감압용 부품(7)과 결합되어 있다.

이 실시 형태에서는, 도 1, 도 2, 도 4에 도시하는 것처럼, 프린트 기판(8)에는, 프레스 되었을 때에 온으로 되고, 프레스를 정지하면 오프로 돌아가는 푸쉬 스위치(사이드 스위치)(11)가 마련되어 있음과 아울러, 코일(5)과 공진 회로를 구성하는 콘덴서(12, 13)가 마련되어 있다. 추가로, 프린트 기판(8)에는 IC(14)가 마련되어 있다.

그리고 이 예에서는, 위치 지시기(1)의 케이스 본체(2a)의 측주면의, 사이드 스위치(11)에 대응하는 위치에는 관통공(15)(도 2 참조)이 뚫려 있고, 사이드 스위치(11)의 프레스 조작자(16)가, 이 관통공(15)을 관통하여 당해 사이드 스위치(11)를 프레스 할 수 있도록 노출되도록 되어 있다.

공진 회로의 일부를 구성하는 콘덴서(12, 13), 또, IC(14)는, 이 예에서는 칩 부품으로서 프린트 기판(8)에 배설된다. 그리고 이 실시 형태에서는, 트리머 콘덴서(12)의 정전 용량이 조정됨으로써, 공진 회로의 공진 주파수가 조정된다.

그리고 기판 홀더(3)의 홀더부(3a)에는, 도 1 및 도 4에 도시하는 것 같은 복수 개의 부품으로 이루어지는 감압용 부품(7)이 수납된다. 홀더부(3a)에 감압용 부품(7)이 수납됨으로써, 필압 검출용 모듈이 구성된다. 이 필압 검출용 모듈에, 심체(4)의 심체 본체부(41)가 결합됨으로써, 심체(4)의 선단부(42)에 인가되는 필압이 필압 검출용 모듈의 감압용 부품(7)으로 검출된다. 이 경우에, 필압 검출용 모듈은, 이것을 구성하는 감압용 부품(7)의 일부가, 심체(4)의 선단부(42)에 인가되는 필압에 따라서, 심체(4)와 함께 축심 방향으로 이동함으로써, 필압을 검출한다.

또한, 심체(4)는, 기판 홀더(3)에 대해서 착탈 가능하게 결합되어 있다. 즉, 이 실시 형태의 위치 지시기(1)에서는, 심체(4)는, 교환 가능한 구성으로 되어 있다.

심체(4)의 심체 본체부(41)는, 이 예에서는 단면이 원형의 가늘고 긴 막대 모양체로 되어 있고, 전술한 것처럼, 페라이트 코어(6)의 관통공(6a)의 내경(內徑) R1 보다도 작은 외경(外徑) R0를 구비한다(도 4 (B) 참조). 또, 선단부(42)는, 이른바 포탄형(砲彈型)의 원기둥 모양 형상을 구비하고, 그 외경 R2(도 1 (B) 참조)는, 페라이트 코어(6)의 관통공(6a)의 내경 R1 보다는 크고, 케이스 본체(2a)의 개구부(21)의 지름 R3 보다는 작게 선정되어 있다. 선단부(42)의 외경 R2는, 예를 들면 1.0mm ~ 2.0mm로 되어 있다.

이 실시 형태에서는, 심체(4)의 심체 본체부(41)에 대해서, 외경이 선단부(42)의 외경 R2와 동일한 원기둥 모양 형상을 가지는 베이스부(43)(도 4 (A) 참조)가 일체로 형성되어 있다. 베이스부(43)는, 도 4 (A)에 도시하는 것처럼, 선단부(42)와 대향하는 단면측에 개구를 구비하는 오목부(43a)를, 그 중심축 방향에 구비한다. 한편, 선단부(42)의 베이스부(43)와 대향하는 단면에는, 도 4 (A)에 도시하는 것처럼, 베이스부(43)의 오목부(43a)와 감합(嵌合, 끼워 맞춤)하는 돌기부(42a)가 형성되어 있다. 그리고 이 실시 형태에서는, 심체(4)는 일체로 구성되는 심체 본체부(41) 및 베이스부(43)와, 선단부(42)를, 2색 성형에 의해 결합시킨 구성으로 한다.

이 예의 경우, 심체 본체부(41) 및 베이스부(43)는, 심체 본체부(41)가, 페라이트 코어(6)의 관통공(6a)을 삽입 통과하여 기판 홀더(3)의 감압용 부품(7)에 결합하여, 선단부(42)에 인가되는 압력(필압)을, 감압용 부품(7)에 충분히 전달할 수 있도록, 경질(硬質)의 재료의 예로서의 수지, 예를 들면 폴리카보네이트(polycarbonate), 합성 수지나 ABS(acrylonitrile－butadiene－styrene) 수지 등으로 이루어진다.

한편, 선단부(42)는 전자 기기(200)의 표시 화면(200D)에 접촉하더라도, 표시 화면(200D)을 손상시키는 일이 없도록, 심체 본체부(41) 및 베이스부(43)보다도 연질(軟質)의 탄성 재료, 예를 들면 엘라스토머(elastomer), 바람직하게는 열강화성 엘라스토머로 구성한다.

다음으로, 필압 검출용 모듈을 구성하는 기판 홀더(3)의 홀더부(3a) 및 감압용 부품(7)에 대해 설명한다. 이 예의 필압 검출용 모듈은, 서두에서 특허 문헌 1을 이용하여 설명한 것과 마찬가지로, 심체(4)에 인가되는 필압에 따라 정전 용량이 변화하는 용량 가변 콘덴서를 이용했을 경우이다.

이 예의 감압용 부품(7)은, 도 1 (A)에 도시하는 것처럼, 유전체(71)와, 단자 부재(72)와, 유지 부재(73)와, 도전 부재(74)와, 탄성 부재(75)의 복수 개의 부부품으로 이루어진다. 단자 부재(72)는, 감압용 부품(7)으로 구성되는 용량 가변 콘덴서의 제1 전극을 구성한다. 또, 도전 부재(74)와 탄성 부재(75)는 전기적으로 접속되어, 상기 용량 가변 콘덴서의 제2 전극을 구성한다.

한편, 기판 홀더(3)의 홀더부(3a)는, 도 4 (C)에 도시하는 것처럼, 중공부를 구비하는 통상체(筒狀體)(34)에 의해 구성되어, 감압용 부품(7)을, 그 중공부 내에 있어서 축심 방향으로 늘어놓아 수납하는 구성으로 되어 있다.

감압용 부품(7) 중, 홀더부(3a) 내에서, 축심 방향으로 이동하지 않는 부품인 유전체(71)와, 단자 부재(72)는, 홀더부(3a)를 구성하는 통상체(34)의 측주면의 일부에 형성된 축심 방향에 직교하는 방향을 개구로 하는 개구부(35)를 통과하여, 당해 통상체(34) 내에 삽입되어, 도 4 (C)에 도시하는 것처럼 수납된다.

또한, 통상체(34)의 측주면의 벽부(壁部)(37)와의 연결부에는, 축심 방향으로, 단자 부재(72)의 두께보다 약간 큰 소정의 폭을 가지는 슬릿(38a, 38b)이 형성되어 있고, 단자 부재(72)는 당해 단자 부재(72)에 형성되어 있는 벌징부(bulging portion)(72a, 72b)가, 이 통상체(34)의 슬릿(38a, 38b)에 감합함으로써, 축심 방향으로는 이동하지 않도록 통상체(34) 내에서 고정된다.

또, 통상체(34)의 내벽에는, 슬릿(38a, 38b)과 축심 방향으로 서로 이웃하는 위치에 있어서, 통상체(34)의 개구부(35)가 형성되어 있는 부분의 내경 보다도 큰 내경의 오목 홈(39)(도 4 (A) 참조)이 형성되어 있다. 유전체(71)는, 오목 홈(39)에 감합하는 외형을 가지고, 오목 홈(39)의 축심 방향의 폭에 대응한 두께를 가지는 판상체(板狀體)의 구성으로 되어 있고, 개구부(35)를 통해서 통상체(34)의 오목 홈(39)에 삽입되어 감합하게 됨으로써, 감합 상태에서는, 통상체(34) 내에서 축심 방향으로는 이동하지 않도록 된다.

또, 홀더부(3a)를 구성하는 통상체(34)는, 그 축심 방향의 심체(4)측은 개구(36a)로 되어 있다. 한편, 홀더부(3a)를 구성하는 통상체(34)의 프린트 기판 재치대부(3b)측은, 벽부(37)에 의해 폐색(閉塞)되어 있다.

그리고 유지 부재(73)에 대해서, 그 축심 방향으로, 탄성 부재(75)를 통해서 도전 부재(74)가 결합된 것이, 개구(36)측으로부터 통상체(34) 내에 삽입된다. 그리고 유지 부재(73)의 원주상(圓柱狀) 형상부(73a)의 측주면에 형성되어 있는 맞물림 돌출부(73e 및 73f)가, 홀더부(3a)를 구성하는 통상체(34)의 측주면에 형성되어 있는 맞물림 공(engaging hole)(34a 및 34b)(도 4 (B) 및(C) 참조)에 맞물림으로써, 유지 부재(73)가 통상체(34)에 대해서 고정된다. 다만, 유지 부재(73)는, 통상체(34)의 중공부 내에 수납된 상태에 있어서, 통상체(34)의 중공부 내를, 그 축심 방향으로 이동 가능해지도록, 맞물림 돌출부(73e, 73f) 및 맞물림 공(34a 및 34b)은 구성되어 있다.

용량 가변 콘덴서의 제1 전극의 역할을 수행하는 단자 부재(72)는, 리드부(72d)를 구비한다. 이 리드부(72d)는 홀더부(3a) 내에 수납되었을 때에, 통상체(34)의 벽부(37)를 넘어서, 프린트 기판 재치대부(3b)상에 재치되어 있는 프린트 기판(8)의 기판면(8a)의 랜드부(8b)(도 4 (C) 참조)에 납땜 접속된다.

또한, 단자 부재(72)는, 유전체(71)와 단자 부재(72)가 홀더부(3a) 내에 수납되었을 때, 유전체(71)의 개구측 단부를 프레스하도록 하는 L자 모양 돌기(72e)를 구비한다.

유지 부재(73)는, 그 축심 방향의 심체(4)측이 되는 측에, 심체(4)의 심체 본체부(41)를 압입(壓入) 감합시키는 오목 구멍(73b)이 마련되어 있는 원주상 형상부(73a)와, 오목 구멍(73b)측과는 축심 방향의 반대측에, 도전 부재(74)를 감합하는 오목 구멍(73d)이 마련되어 있는 링모양 돌기부(73c)를 구비하고 있다.

도전 부재(74)는 도전성을 가짐과 아울러 탄성 변형 가능한 탄성 부재로 이루어지는 것으로 되어 있고, 예를 들면, 실리콘 도전 고무나, 가압 도전 고무에 의해 구성된다. 도전 부재(74)는 유지 부재(73)의 링모양 돌기부(73c)의 오목 구멍(73d)에 감합되는 돌기부(74a)를 구비한다. 또, 탄성 부재(75)는, 예를 들면 도전성을 가지는 코일 스프링으로 구성되고, 탄성을 가지는 감음부(75a)와, 이 감음부(75a)의 일단부에 단자편(75b)을 가지며, 감음부(75a)의 타단부에 접속부(75c)를 가지고 있다.

탄성 부재(75)는 유지 부재(73)의 링모양 돌기부(73c)를 그 감음부(75a) 내에 수납하도록 하여, 유지 부재(73)의 축심 방향으로 결합된다. 그리고 도전 부재(74)의 돌기부(74a)가, 유지 부재(73)의 링모양 돌기부(73c)의 오목 구멍(73d)에 감합된다. 이때, 탄성 부재(75)의 접속부(75c)는, 유지 부재(73)의 링모양 돌기부(73c)의 슬릿부로부터 링모양 돌기부(73c)에 형성되어 있는 오목 구멍(73d)의 바닥부(低部)에 삽입하도록 된다(도 4 (A) 및 도 4 (B) 참조). 따라서 도전 부재(74)의 경소부(徑小部)(74b)가 유지 부재(73)의 링모양 돌기부(73c)에 압입 감합되었을 때에는, 도전 부재(74)의 경소부(74b)의 단면이, 도전성을 가지는 탄성 부재(75)의 접속부(75c)와 접촉되어, 전기적으로 접속되는 상태가 된다.

그리고 탄성 부재(75)의 단자편(75b)은, 통상체(34) 내에 삽입되었을 때에는, 유전체(71), 단자 부재(72) 및 벽부(37)를 넘어서, 프린트 기판 재치대부(3b)상에 재치되어 있는 프린트 기판(8)의 기판면(8a)의 도전 패턴에, 납땜 접속되도록 구성되어 있다.

이상과 같이 하여 감압용 부품(7)을, 홀더부(3a)를 구성하는 통상체(34) 내에 수납한 후, 통상체(34)의 개구(36a)에는, 도 4 (A) 및 (B)에 도시하는 것처럼, 낙하 대책용 부재(9)를 압입 감합한다. 이 낙하 대책용 부재(9)는, 도 4 (A) 및 (B)에 도시하는 것처럼, 통상체(34)의 개구(36a) 측의 부분(36)의 내경과 거의 같거나, 혹은 약간 작은 외경의 원주상부(圓柱狀部)(9b)를 구비한다. 그리고 낙하 대책용 부재(9)는 그 원주상부(9b)를, 통상체(34)의 개구(36a) 측의 부분(36) 내에 압입 감합함으로써, 홀더부(3a)에 결합된다.

또, 낙하 대책용 부재(9)에는, 축심 방향에 있어서, 원주상부(9b)의 반대측에, 페라이트 코어(6)의 단면 형상에 대응한 오목부(9c)가 형성되어 있다. 페라이트 코어(6)는, 그 심체(4)의 선단부(42) 측과는 반대측의 단부가, 이 낙하 대책용 부재(9)의 오목부(9c) 내에 압입 감합됨으로써, 홀더부(3a)에, 낙하 대책용 부재(9)를 통해서 결합한다. 그리고 낙하 대책용 부재(9)는, 페라이트 코어(6)의 관통공(6a)에 연통(連通)하도록 구성된 관통공(9a)을 가진다. 도 4 (A)의 예에서는, 관통공(9a)의 지름은, 페라이트 코어(6)의 관통공(6a) 보다도 큰 것으로 되어 있다.

다음으로, 이상과 같이 기판 홀더(3)에 페라이트 코어(6)를 결합한 상태에 있어서, 심체(4)의 심체 본체부(41)를, 페라이트 코어(6)의 관통공(6a)에 삽입 통과시킨다. 그러면, 심체(4)의 심체 본체부(41)의 단부는, 페라이트 코어(6)의 관통공(6a) 및 낙하 대책용 부재(9)의 관통공(9a)을 관통하여, 유지 부재(73) 측으로 돌출한다. 이 심체(4)의 심체 본체부(41)의 단부는, 홀더부(3a)에 수납되어 있는 유지 부재(73)의 원주상 형상부(73a)의 오목 구멍(73b)에 압입 감합된다. 이 경우에, 심체(4)를 원주상 형상부(73a)의 오목 구멍(73b)에 압입 감합시킨 상태에 있어서도, 심체(4)의 심체 본체부(41)는, 도 4 (A)에 도시하는 것처럼, 페라이트 코어(6)로부터 심체(4)의 선단부(42) 측으로도 노출되는 상태로 되어 있어, 심체(4)의 선단부(42)에 인가되는 압력(필압)에 의해서, 심체(4)가 탄성 부재(75)의 편의력(偏倚力)에 저항하여, 축심 방향으로 케이스 캡(2b)측으로 변위 가능하게 되어 있다.

심체(4)는 유지 부재(73)의 원주상 형상부(73a)의 오목 구멍(73b)에 압입 감합된 후, 이 오목 구멍(73b)으로부터 뽑아내는 것이 가능하다. 따라서 전술한 것처럼, 심체(4)는 교환이 가능하다.

이상과 같이 하여, 케이스 캡(2b)에 결합된 기판 홀더(3)의 프린트 기판 재치대부(3b)에 프린트 기판(8)이 재치되고, 홀더부(3a)에 감압용 부품(7)이 수납되고, 추가로, 홀더부(3a)에 페라이트 코어(6)가 결합됨과 아울러, 심체(4)가 결합됨으로써, 모듈 부품이 형성된다.

다음으로, 이 모듈 부품을, 심체(4)의 선단부(42)가 케이스 본체(2a)의 개구부(21)로부터 외부로 돌출되도록 하여, 케이스 본체(2a)의 중공부 내에 삽입한다. 그리고 케이스 본체(2a)와 케이스 캡(2b)을 결합함으로써, 위치 지시기(1)가 완성된다.

이 위치 지시기(1)에 있어서, 심체(4)의 선단부(42)에 압력이 인가되면, 그 압력에 따라서, 심체(4)는 축심 방향으로 케이스 본체(2a) 내의 방향으로 변위한다. 그리고 이 심체(4)의 변위에 의해, 심체 본체부(41)가 결합되어 있는 홀더부(3a) 내의 유지 부재(73)가 탄성 부재(75)의 탄성 편의력에 저항하여, 유전체(71) 측으로 변위한다. 그 결과, 유지 부재(73)에 감합되어 있는 도전 부재(74)가, 유전체(71) 측으로 변위하여, 도전 부재(74)와 유전체(71) 사이의 거리, 나아가서는, 도전 부재(74)와 유전체(71)의 접촉 면적이, 심체(4)에 인가되는 압력에 따라 변화한다.

이것에 의해, 제1 전극을 구성하는 단자 부재(72)와, 제2 전극을 구성하는 도전 부재(74)의 사이에서 형성되는 용량 가변 콘덴서의 정전 용량이, 심체(4)에 인가되는 압력에 따라 변화한다. 이 용량 가변 콘덴서의 정전 용량의 변화가, 위치 지시기(1)로부터 위치 검출 장치(202)에 전달됨으로써, 위치 검출 장치(202)에서는, 위치 지시기(1)의 심체(4)에 인가되는 필압을 검출한다.

이 제1 실시 형태의 위치 지시기(1)와 전자 유도 결합에 의해 위치 검출 및 필압 검출을 행하는 위치 검출 장치(202)의 회로 구성은, 예를 들면 일본국 특개 2005-10844호 공보나 일본국 특개 2007-164356호 공보에 기재된 구성을 이용하는 등, 종래부터 알려져 있는 것을 적용 가능하므로, 이 명세서에서는, 그 상세한 설명은 생략한다.

상술한 위치 지시기(1)에 있어서는, 자성체 코어의 예로서의 페라이트 코어(6)를 편평 형상으로 한 것에 의해, 이 페라이트 코어(6)를 수납하는 케이스 본체(2a)의 형상도 편평하게 할 수 있으므로, 당해 위치 지시기(1)를 수납하는 전자 기기의 케이싱이 박형화가 되어도, 당해 박형화에 대응할 수 있다.

그리고 페라이트 코어(6)는 편평 형상으로 했으므로, 전자 기기의 케이싱의 박형화에 의해 짧은 길이로 제약되는 방향과는 직교하는 방향으로는, 확장될 수 있어, 단면적을 그만큼 크게 할 수 있다. 그 때문에, 위치 지시기(1)의 세형화에 의한 코일의 단면적의 감소분을, 편평의 길이 방향의 길이분에 의해 보충하도록 할 수 있어, 위치 지시기의 케이싱의 세형화를, 위치 검출 장치의 센서와의 사이에 있어서의 신호의 송수신의 열화를 방지하면서, 실현할 수 있다고 하는 효과가 있다.

또, 페라이트 코어(6)는 신호의 송수신에 관련된 심체(4)의 선단부(42) 측의 단부에 테이퍼부(65)가 형성되어 있으므로, 위치 지시기(1)와 위치 검출 장치(202)의 센서의 사이에서 교환하는 자속을, 테이퍼부(65)로 좁혀진 고리 모양 평면(67)의 부분에 집중시킬 수 있다. 이 때문에, 위치 검출 장치(202)의 센서로, 위치 지시기(1)에 의해 지시된 위치 검출을 양호하게 행할 수 있음과 아울러, 필압 검출 특성도 양호한 것으로 할 수 있다고 하는 효과를 달성한다.

추가로, 페라이트 코어(6)의 횡단면을 편평 형상으로 한 것에 의해, 페라이트 코어(6)의 중심축 위치에, 심체(4)의 심체 본체분(41)를 삽입 통과시키는 관통공(6a)이 존재하고 있어도, 당해 횡단면의 길이 방향의 두꺼운 부분을 두껍게 할 수 있기 때문에, 위치 지시기가 낙하했을 때의 충격에 의해 위치 지시기의 케이싱에 스트레스가 가해지는 것에 기인하는 자성체 코어의 파손을 생기기 어렵게 할 수 있다고 하는 효과도 있다.

［제2 실시 형태］

다음으로, 본 발명에 의한 위치 지시기의 제2 실시 형태를, 도 5~도 9 B를 참조하여 설명한다. 제1 실시 형태의 위치 지시기(1)는, 필압 검출용으로서 용량 가변 콘덴서를 이용했을 경우이지만, 이 제2 실시 형태의 위치 지시기(1B)는, 필압 검출을 위해서, 공진 회로를 구성하는 코일의 인덕턴스값의 변화를 검출하는 경우이다.

이 제2 실시 형태의 위치 지시기(1B)도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 도 2에 도시한 전자 기기(200)에 탑재되어 있는 위치 검출 장치(202B)와 함께 사용되는 것이다. 다만, 이 제2 실시 형태의 위치 지시기(1B)가, 필압 검출을, 공진 회로의 코일의 인덕턴스값의 변화를 이용하는 것에 대응하여, 위치 검출 장치(202B)는 위치 검출 장치(202)와는 필압 검출의 방법이 다르다. 또한, 이 제2 실시 형태의 설명에 있어서, 제1 실시 형태와 동일 부분에는, 동일 참조 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다. 또, 이하의 제2 실시 형태의 설명에 있어서, 제1 실시 형태의 각 부와 대응하지만, 제1 실시 형태와는 다른 부분에는, 동일 참조 부호에 접미사(suffix) B를 부가하여 나타낸다.

도 5는 이 제2 실시 형태의 위치 지시기(1B)의 전체의 개요를 나타내는 것이다. 이 도 5는 설명을 위해서, 상술한 제1 실시 형태의 경우의 도 1과 마찬가지로, 위치 지시기(1B)의 케이스(2B)의 케이스 본체(2Ba)만을 파단하여, 그 내부를 나타낸 것이다.

그리고 이 제2 실시 형태에 있어서는, 케이스 본체(2Ba)의 중공부 내에, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 심체(4B)와, 코일(5B)이 감겨 있는 페라이트 코어(6B)와, 감압용 부품(필압 검출용 부품)(7B)과, 프린트 기판(8B)을 유지한, 예를 들면 수지에 의해 구성되는 기판 홀더(3B)가 수납된다. 기판 홀더(3B)의 길이 방향의 단부는, 제1 실시 형태의 기판 홀더(3)와 마찬가지로, 기판 홀더(3B)의 결합부(3Bc)에 있어서 케이스 캡(2Bb)에 결합되어 있다.

이 제2 실시 형태의 위치 지시기(1B)에 있어서는, 페라이트 코어(6B)에는 관통공은 마련되지 않고, 심체(4B)는 페라이트 코어(6B)에 착탈 가능하게 결합된다. 이 경우에, 이 제2 실시 형태에서는, 심체(4B)는 후술하는 것처럼, 받침 부재(pedestal member)(45)를 통해서, 페라이트 코어(6B)에 착탈 가능하게 장착되어 결합된다. 그리고 심체(4B)에 필압이 인가되었을 때에는, 심체(4B)와 페라이트 코어(6B)가 일체로 변위되어, 감압용 부품(7B)에 압력을 전달하도록 구성되어 있다.

도 6은 이 제2 실시 형태에 있어서의 페라이트 코어(6B)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 6 (A)는 페라이트 코어(6B)의 사시도이고, 또한 도 6 (B)는 도 6 (A)의 C－C선 단면도로서, 도 3 (E)에 대응하는 단면도이다.

이 도 6에 도시하는 것처럼, 이 제2 실시 형태에 있어서의 페라이트 코어(6B)는, 상기 관통공(6a) 대신에, 심체(4B)를 착탈 가능하게 결합하기 위한 오목 구멍(6Ba)이 형성되어 있는 점을 제외하면, 제1 실시 형태에 있어서의 페라이트 코어(6)와 마찬가지로 구성되어 있다. 오목 구멍(6Ba)은, 페라이트 코어(6B)의 중심축 방향의 심체(4B)의 선단부 측의 단부에 마련되어 있다. 이 오목 구멍(6Ba)의 내경은, 후술하는 것처럼, 심체(4B)의 심체 본체부(41B)의 지름 보다도 약간 큰 값으로 선정되어 있다.

다음으로, 도 7은 이 제2 실시 형태에 있어서의 심체(4B)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 7 (A)는, 이 제2 실시 형태의 심체(4B)를, 그 축심 방향으로, 선단부(42B)와는 반대측에서 본 도면이고, 도 7 (B)는 심체(4B)의 측면도이고, 도 7 (C)는 도 7 (A)에 있어서의 D－D선 단면도이다. 또, 도 7 (D)는 이 제2 실시 형태의 심체(4B)의 조립 구성도이다. 추가로, 도 7 (E)는, 도 5에 도시한 제2 실시 형태의 위치 지시기(1B)에 있어서의 심체(4B) 근방의 확대 단면도이다.

이 제2 실시 형태에 있어서는, 심체(4B)는 도 7 (A) ~ (E)에 도시하는 것처럼, 제1 실시 형태의 심체(4)와 마찬가지로, 심체 본체부(41B)와, 선단부(42B)로 이루어지고, 심체 본체부(41B)는, 선단부(42B)와 결합되는 베이스부(43B)를 구비하고 있다. 그리고 제1 실시 형태의 심체(4)와 마찬가지로 하여, 2색 성형에 의해, 선단부(42B)가, 심체 본체부(41B)와 일체인 베이스부(43B)에 대해서 용착(溶着), 특히 열용착되어 결합된다. 이 경우에, 도 7 (C)에 도시하는 것처럼, 베이스부(43B)의 감합 오목부(43Ba)에, 선단부(42B)의 돌기부(42Ba)가 감합되도록 하여, 베이스부(43B)와 선단부(42B)가 2색 성형에 의해 결합되어, 심체(4B)가 형성된다.

이 제2 실시 형태에 있어서도, 선단부(42B)는 탄성 재료, 예를 들면 열가소성의 엘라스토머로 구성되고, 베이스부(43B) 및 이 베이스부(43B)와 일체인 심체 본체부(41B)는, 경질의 수지, 예를 들면 POM(polyoxymethylene；폴리아세탈) 수지로 된다. 베이스부(43B) 및 심체 본체부(41B)는 ABS 수지로 구성해도 좋다.

이 제2 실시 형태의 심체(4B)에 있어서는, 심체 본체부(41B)는 페라이트 코어(6B)를 축심 방향으로 삽입 통과하지 않고, 페라이트 코어(6B)에 감합하여 결합되기 때문에, 그 축심 방향의 길이가, 제1 실시 형태의 경우의 심체(4) 보다는 짧다. 또, 받침 부재(45)를 통해서, 페라이트 코어(6B)에 결합되도록 되기 때문에, 이 심체 본체부(41B)의 단면 형상이, 제1 실시 형태의 경우의 심체(4)와는 다르다.

심체 본체부(41B)는, 이 예에서는, 도 7 (A)에 도시하는 것처럼, 전체적으로 사각기둥 형상을 가짐과 아울러, 그 사각기둥의 4개의 측면에 의해 형성되는 4개의 모서리부(41Ba, 41Bb, 41Bc, 41Bd)의 각각이, 중심축 방향을 따라서 구형(矩形) 모양으로 노치된 형상을 가진다. 즉, 심체 본체부(41B)의 단면은, 2개의 직사각형을 그 중심 위치를 같게 한 상태로, 서로의 장변 방향이 직교하도록 십자형으로 교차시킨 형상과 같다(도 7 (A) 참조).

그리고 심체 본체부(41B)는, 도 7 (B) ~ (E)에 도시하는 것처럼, 그 선닥측을 향해 서서히 가늘어지도록 형성되어 있다. 즉, 도 7 (C)에 도시하는 것처럼, 심체 본체부(41B)의 베이스부(43B)와의 결합부 위치에 있어서의, 서로 대향하는 측면간의 거리 Ta 보다도, 심체 본체부(41B)의 선단측에 있어서의, 서로 대향하는 같은 측면간의 거리 Tb가 작아지도록, 심체 본체부(41B)는 형성되어 있다. 그리고 이 심체 본체부(41B)의 축심 방향이 길이 d2 (도 7 (C) 참조)는, 받침 부재(45)의 높이(두께) d3 (도 8 (B) 참조) 보다도 크게 선정되어 있음과 아울러, 페라이트 코어(6B)의 오목 구멍(6Ba)의 깊이와 같거나, 혹은 깊이보다 짧게 선정되어 있다.

다음으로, 받침 부재(45)에 대해 설명한다. 도 8은 받침 부재(45)의 구성예를 나타내는 도면으로, 도 8 (A)는 그 축심 방향에서 본 상면도이고, 도 8 (B)는 도 8 (A)에 있어서의 E－E선 단면도이다.

받침 부재(45)는, 도 8 (A) 및 (B)에 도시하는 것처럼, 높이(두께)가 d3 (d3＜d2)인 중공 원기둥(링모양 원판)이다. 여기서, 받침 부재(45)의 높이(두께) d3는, 예를 들면 0.3~0.4mm로 되어 있다. 받침 부재(45)의 외주원의 지름 R5는, 심체(4B)의 선단부(42B)의 지름 R2 보다도 큰 값으로 되어 있다.

이 받침 부재(45)의 중심 위치에는, 단면 형상이, 당해 받침 부재(45)의 외주원과 동심원인 원형으로서, 지름이 R6인 관통공(45a)을 가진다. 이 예에서는, 이 받침 부재(45)는 POM 수지나 ABS 수지로 이루어지는 심체(4B)의 베이스부(43B) 및 심체 본체부(41B) 보다도 경도가 큰 재료, 예를 들면 폴리카보네이트로 구성되어 있다.

받침 부재(45)는, 이 예에서는, 페라이트 코어(6B)의 심체(4B) 측의 고리 모양 평면(67)에, 축심 방향의 한쪽의 판면이 접착재에 의해 접착되어 고정된다. 페라이트 코어(6B)의 심체(4B) 측의 고리 모양 평면(67)의 중앙에 형성되어 있는 오목 구멍(6Ba)의 지름은, 도 7 (E)에 도시하는 것처럼, 받침 부재(45)의 관통공(45a)과 같은 지름 R6, 혹은 지름 R6 보다 조금 큰 지름으로 되어 있다. 그리고 이 오목 구멍(6Ba)의 깊이 d4는, 심체(4B)의 심체 본체부(41B)의 축심 방향의 길이 d2로부터 받침 부재(45)의 높이 d3를 뺀 길이 보다도 크게 되어 있다(d4＞d2－d3). 받침 부재(45)는 그 관통공(45a)의 중심 위치와, 페라이트 코어(6B)의 오목 구멍(6Ba)의 중심 위치가 일치하도록 위치 맞춤하여, 페라이트 코어(6B)에 접착된다.

이 제2 실시 형태에 있어서도, 도 5 및 도 7 (E)에 도시하는 것처럼, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 케이스 본체(2Ba)의 축심 방향의 일단 측에, 심체(4B)의 선단부(42B)를 외부로 돌출시키기 위한 개구부(21B)를 구비한다. 이 경우에, 케이스 본체(2Ba)의 중공부는, 도 7 (E)에 도시하는 것처럼, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 개구부(21B)의 지름 R3 보다도 큰 지름을 가지고, 이 중공부를 구성하는 내벽면의 개구부(21B) 측에는 단부(22B)가 형성되어 있다.

그리고 도 5 및 도 7 (E)에 도시하는 것처럼, 케이스 본체(2Ba)의 중공부 내의 개구부(21B) 측에 있어서, 페라이트 코어(6B)에 접착된 받침 부재(45)의 단면이 단부(22B)와 맞물리고, 또한 받침 부재(45)의 관통공(45a)의 중심 위치와, 케이스 본체(2Ba)의 개구부(21B)의 중심 위치가 일치하도록, 페라이트 코어(6B)가 케이스 본체(2Ba) 내에 배설된다.

이 경우에, 받침 부재(45)의 외경 R5는, 도 7 (E)에 도시하는 것처럼, 위치 지시기(1)의 케이스 본체(2Ba)의 개구부(21B)가 형성되어 있는 측의 중공부의 지름 R4 보다도 작고, 또한 케이스 본체(2Ba)의 개구부(21B)의 지름 R3 보다는 큰 것으로 되어 있다. 즉, 받침 부재(45)의 외경 R5는 R3＜R5＜R4로 되어 있다. 따라서 받침 부재(45)는, 케이스 본체(2B)의 개구부(21B)로부터 탈락(脫落)되어 버리는 일 없이, 케이스 본체(2B) 내의 단부(22B)에 의해 고정된다.

받침 부재(45)의 관통공(45a)의 지름 R6은, 심체(4B)의 심체 본체부(41B)가 압입 감합되는 지름으로 되어 있다. 즉, 이 예에서는, 도 7 (A)에 도시하는 것처럼, 심체 본체부(41B)의 단면의 형상에 있어서, 4개의 모서리부의 노치부(41Ba~41Bd) 중 대각(對角)에 있는 노치부, 도 7 (A)의 예에서는, 노치부(41Bb)와 노치부(41Bd) 사이의 가장 긴 대각선 거리를 D1, 가장 짧은 대각선 거리를 D2로 했을 때, 관통공(45a)의 지름 R6은,

D2＜R6＜D1 … (식 1)

으로 선정되어 있다. 여기서, 심체 본체부(41B)는, 그 선단측일수록 가늘어지는 형상으로 되어 있고, 노치부(41Bb)와 노치부(41Bd) 사이의 가장 긴 대각선 거리 D1는, 심체 본체부(41B)의 베이스부(43B)와의 결합부에 있어서의 값이고, 또한 가장 짧은 대각선 거리 D2는, 심체 본체부(41B)의 선단부에 있어서의 값이다.

이상과 같이, 받침 부재(45)의 관통공(45a)의 형상이 원형으로 되고, 심체 본체부(41B)의 단면 형상이 모서리부를 가지는 형상으로 됨과 아울러, 받침 부재(45)의 관통공(45a)의 지름 R6과, 심체 본체부(41B)의 크기의 치수 관계가 정해진 결과, 심체 본체부(41B)가, 도 9 (A)에 도시하는 것처럼, 받침 부재(45)의 관통공(45a) 내에 삽입되면, 받침 부재(45) 보다도 경도가 작은 심체 본체부(41B)가 일부 변형을 함으로써, 심체 본체부(41B)는, 도 9 (B)에 도시하는 것처럼 받침 부재(45)와 감합하여, 받침 부재(45)에 압입 유지되는 상태가 된다.

만약, 받침 부재(45)의 관통공(45a)의 단면이 원형임과 아울러, 심체 본체부(41B)의 단면 형상이 원형인 경우에, 상술한 것처럼, 심체 본체부(41B)를 선단일수록 가늘어지도록 형성했을 때에는, 받침 부재(45)의 관통공(45a)과 심체 본체부(41B)가 원형의 선으로 접촉하므로, 탄성 변형을 하지 못하여, 심체 본체부(41B)를 베이스부(43B)와의 결합부(바닥부)까지, 받침 부재(45)의 관통공(45a) 내로 눌러 넣지 않는 경우가 있다. 특히, 이 실시 형태와 같이, 가는 심체 본체부(41B)의 바닥까지 눌러 넣어서 단단하게 감합하도록, 관통공(45a)을 고정밀도로 형성하는 것은 매우 곤란하다.

이것에 대해서, 이 예의 심체 본체부(41B)의 단면 형상은, 복수 개의 모서리부를 가지는 형상으로 되어 있음과 아울러, 받침 부재(45)의 관통공(45a)의 단면 형상은, 원형으로서, 형상이 다르다.

그리고 이 예의 심체 본체부(41B)는, 도 7 (A)에 도시하는 것처럼, 4개의 모서리부의 노치부(41Ba~41Bd)를 가지므로, 심체 본체부(41B)를 받침 부재(45)의 원형의 관통공(45a)에 삽입하면, 관통공(45a)의 내벽면과, 8점에서 접촉하게 된다. 이 접촉 위치는, 도 7 (C)에도 도시한 것처럼, 심체 본체부(41B)는, 선단일수록 가늘어지도록 구성되어 있으므로, 심체 본체부(41B)의 베이스부(43B)와의 결합부 보다도 앞쪽의 위치가 된다.

그러나 그 위치로부터 추가로, 심체 본체부(41B)를, 베이스부(43B)와의 결합부까지, 관통공(45a)에 압입하면, 심체 본체부(41B)의 재질은, 받침 부재(45)의 재질 보다도 경도가 작다는 것과, 심체 본체부(41B)의, 받침 부재(45)의 관통공(45a)과의 접촉부가 상기 8점의 모서리부이므로 변형이 용이해지기 때문에, 상기 압입에 의해, 당해 모서리부가 부서지는 것처럼 변형되어, 심체 본체부(41B)는 받침 부재(45)의 관통공(45a)과 단단하게 감합된다. 이것에 의해, 심체(4B)는 받침 부재(45)에 의해 압입 유지된다.

다만, 이상과 같이 하여 단단하게 한 유지 상태에 있어서, 심체(4B)에 대해서, 받침 부재(45)로부터 뽑아내는 힘을 주면, 받침 부재(45)에 의한 심체(4B)의 심체 본체부(41B)와의 압입 유지는 해제되어, 심체(4B)는 용이하게 받침 부재(45)로부터 뽑아낼 수 있다. 따라서 이 제2 실시 형태의 위치 지시기(1B)에 있어서도, 심체(4B)는 교환 가능해져 있다.

이상과 같이 하여, 상술한 제2 실시 형태에 의하면, 심체(4B)를 직접 페라이트 코어에 압입시키는 것이 아니라, 받침 부재(45)를 이용하여 심체(4B)를 유지하도록 구성함으로써, 심체(4B)가 착탈 가능하게 되는 위치 지시기(1B)를 실현할 수 있다. 이 경우에, 이 제2 실시 형태에 의하면, 페라이트 코어(6B)에는, 제1 실시 형태의 경우와 같은 심체 본체부(41)를 삽입 통과시키는 관통공(6a)을 마련하는 구성으로 할 필요는 없기 때문에, 관통공(6a)을 마련할 필요가 없는 만큼, 페라이트 코어(6B)를 가늘게 하는 것이 용이해져, 위치 지시기(1B)는 보다 세형화된 구성으로 할 수 있다.

［기판 홀더(3B) 및 감압용 부품(7B)의 구성］

도 5에 도시하는 것처럼, 기판 홀더(3B)는, 제1 실시 형태의 기판 홀더(3)와 마찬가지로, 심체(4B) 측에 감압용 부품 홀더부(3Ba)(이하, 홀더부(3Ba)라고 약칭함)를 구비함과 아울러, 심체(4B) 측과는 반대측에 있어서, 이 홀더부(3Ba)에 연속하도록 형성되어 있는 프린트 기판 재치대부(3Bb)를 구비한다.

그리고 이 제2 실시 형태의 감압용 부품(7B)은, 페라이트 칩(701)과, 코일 스프링(702)과, 탄성체, 이 예에서는 실리콘 고무(703)로 구성되어 있다. 또한, 페라이트 코어(6B)는 제1 자성체의 일례이며, 페라이트 칩(701)은 제2 자성체의 일례이다.

그리고 홀더부(3Ba)에는, 감압용 부품(7B)을 구성하는 페라이트 칩(701), 코일 스프링(702) 및 실리콘 고무(703)가, 프린트 기판 재치대부(3Bb) 측으로부터 심체(4B) 측을 향하는 방향을 따르는 축선 방향으로, 차례로 늘어놓아져 유지된다. 추가로, 기판 홀더(3B)의 프린트 기판 재치대부(3Bb)에는, 프린트 기판(8B)이 재치된다.

이 제2 실시 형태의 위치 지시기(1B)에 있어서는, 프린트 기판(8B)의 기판면(8Ba)에는, 사이드 스위치(11)와, 콘덴서(12 및 13)와, 그 외의 부품 및 도체 패턴이, 제1 실시 형태와 마찬가지로 하여 마련되어 있다. 그러나 이 제2 실시 형태에 있어서는, 제1 실시 형태와는 달리, 프린트 기판(8B)에는, IC(14) 및 그 주변 회로는 마련되지 않는다. 또한, 도 5에 도시하는 것처럼, 이 제2 실시 형태에 있어서도, 프린트 기판 재치대부(3Bb)에 재치되어 고정되어 있는 상태에서는, 프린트 기판(8B)은 케이스 본체(2Ba)의 내벽면과는 접촉하지 않고 떨어져 있는 상태로 되어 있다.

페라이트 코어(6B)는 코일(5B)의 감김 부분 보다도 지름이 큰 프랜지부(6Bb)를, 심체(4B) 측과는 반대측에 구비하고, 이 프랜지부(6Bb)의 부분이 홀더부(3Ba)로 고정됨으로써, 기판 홀더(3B)에 대해서 고정되어 유지된다.

이 제2 실시 형태에 있어서는, 위치 지시기(1B)의 사용자에 의해, 심체(4B)의 선단부(42B)에 프레스 압력(필압)이 인가되면, 그 프레스 압력에 따라서, 심체(4B)가 결합되어 있는 페라이트 코어(6B)의 프랜지부(6Bb)의 단면이, 코일 스프링(702)의 편의력에 저항하여, 페라이트 칩(701) 측으로 편의하여 접근한다. 그러면, 이것에 따라 코일(5B)의 인덕턴스가 변화되어, 공진 회로의 코일(5B)로부터 송신되는 전파의 위상(공진 주파수)이 변화한다.

그리고 추가로, 프레스 압력이 커지면, 페라이트 칩(701)의 단면이, 실리콘 고무(703)에 맞닿아서, 이 실리콘 고무(703)를 탄성 편의시킨다. 이것에 의해, 실리콘 고무(703)의 탄성 계수에 따른 변화 특성으로, 코일(5B)의 인덕턴스가 변화되어, 공진 회로의 코일(5B)로부터 송신되는 전파의 위상(공진 주파수)이 변화한다.

또한, 이 제2 실시 형태에 있어서, 코일 스프링(702)은 실리콘 고무(703) 보다도 탄성 계수가 작은 것으로 되어 있다. 즉, 코일 스프링(702)의 탄성 계수를 k1이라고 하고, 실리콘 고무(703)의 탄성 계수를 k2라고 하면, k1＜k2라고 하는 관계로 되어 있다. 따라서 코일 스프링(702)의 쪽이 작은 프레스 압력으로 탄성 변형되고, 실리콘 고무(703)는 코일 스프링(702) 보다도 큰 프레스 압력을 가하지 않으면 탄성 변형되지 않는다.

이 제2 실시 형태의 위치 지시기(1B)와 전자 유도 결합에 의해 위치 검출 및 필압 검출을 행하는 위치 검출 장치(202B)의 회로 구성은, 예를 들면 일본국 특개 2010-129920호 공보에 기재된 구성을 이용하는 등, 종래부터 알려져 있는 것을 적용 가능하므로, 이 명세서에서는, 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상술한 제2 실시 형태에서는, 필압을 검출하기 위해서 공진 회로의 코일의 인덕턴스를 바꾸는 방법으로서, 제1 자성체로서의 페라이트 코어를 제2 자성체로서의 페라이트 칩에 대해서 필압의 인가에 따라서 이동시키는 구성이기 때문에, 심체(4B)는, 받침 부재(45)를 통해서 제1 자성체로서의 페라이트 코어(6B)에 감합하는 구성이었다.

그러나 필압을 검출하기 위해서 공진 회로의 코일의 인덕턴스를 바꾸는 방법으로서, 제2 자성체로서의 페라이트 칩을, 코일이 감기는 제1 자성체로서의 페라이트 코어에 대해서 필압의 인가에 따라서 이동시키는 구성도 있다. 그 경우에는, 페라이트 칩을, 페라이트 코어와 심체의 선단부의 사이에 배치하는 구성과, 페라이트 칩을, 페라이트 코어의 심체의 선단부와는 반대측에 배치하는 구성의 양쪽 형태가 가능하다.

본 발명은 이와 같이 페라이트 칩을 이동시키도록 하는 위치 지시기에도 적용할 수 있다.

전자(前者)의 페라이트 칩을 페라이트 코어와 심체의 선단부의 사이에 배치하는 구성의 경우에는, 심체(4B)는 받침 부재(45)를 통해서 제2 자성체로서의 페라이트 칩에 감합하는 구성으로 한다. 그 경우에는, 페라이트 칩의 받침 부재를 접합하는 단면에는, 심체(4B)의 심체 본체부(41B)가 삽입되는 오목 구멍이 형성되지만, 페라이트 칩이 제1 자성체로서의 페라이트 코어의 심체 측에 마련되는 경우에는, 제1 자성체로서의 페라이트 코어에는, 심체의 심체 본체부를 삽입하기 위한 오목 구멍은 형성할 필요는 없다.

또, 후자의 경우에는, 심체의 선단부에 인가되는 압력을, 페라이트 칩에 전달하기 위해서, 제1 실시 형태와 마찬가지로 하여, 페라이트 코어에는 관통공을 마련할 필요가 있다. 그리고 후자의 구성의 경우에도, 심체는, 받침 부재(45)를 통해서 제2 자성체로서의 페라이트 칩에 감합하는 구성으로 할 수 있다. 또한, 후자의 구성의 경우에는, 받침 부재를 이용하지 않고, 심체의 심체 본체부를 페라이트 칩에 착탈 가능하게 압입 감합하는 구성으로 할 수도 있다.

이상 설명한 제2 실시 형태의 위치 지시기(1B)도, 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 달성하고, 위치 지시기의 케이싱의 세형화를, 위치 검출 장치의 센서와의 사이에 있어서의 신호의 송수신의 열화를 방지하면서, 실현할 수 있다. 이에 더하여, 이 제2 실시 형태의 경우에는, 페라이트 코어에는, 관통공을 마련할 필요가 없기 때문에, 위치 지시기가 낙하했을 때의 충격에 기초한 파손이 생기기 어렵고, 보다 세형화(편평화)가 가능하다.

［제3 실시 형태］

상술한 제1 실시 형태에서는, 필압의 검출 방법으로서, 공진 회로를 구성하는 콘덴서의 정전 용량을 가변으로 하지만, 그 정전 용량의 가변의 방법으로서, 축심 방향으로 늘어놓은 복수 개의 부품으로 이루어지는 감압용 부품(7)의 일부를, 심체의 선단부에 인가되는 압력에 따라서 축심 방향으로 이동시키는 기구적인 구성이었다. 그러나 공진 회로를 구성하는 콘덴서의 정전 용량을 가변으로 하는 구성으로서는, 상술의 예로 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 이른바 MEMS(Micro Electro Mechanical System)라고 불리는 반도체 디바이스에 의해, 감압용 부품을 구성하도록 할 수도 있다. 제3 실시 형태의 위치 지시기는, 감압용 부품으로서, 이 MEMS를 이용하는 경우이다.

도 10은 이 MEMS를 이용한 감압용 부품의 일례를 설명하기 위한 단면도이다. 또한, 이 감압용 부품을, 이하, 정전 용량 방식 압력 센싱 반도체 디바이스(이하, 압력 센싱 디바이스라고 함)라고 부른다.

이 압력 센싱 디바이스는, 예를 들면, MEMS 기술에 의해 제작되어 있는 반도체 디바이스로서 구성되는 압력 감지칩(800)을, 예를 들면 정육면체 혹은 직육면체의 박스형의 패키지(810) 내에 봉지(封止)한 것이다. 압력 감지칩(800)은, 인가되는 압력을, 정전 용량의 변화로서 검출하는 것이다.

이 예의 압력 감지칩(800)은, 세로 및 가로 길이가, 예를 들면 1.5mm, 높이가 0.5mm의 직육면체 형상으로 되어 있다. 이 예의 압력 감지칩(800)은, 도 10에 도시하는 것처럼, 제1 전극(801)과, 제2 전극(802)과, 제1 전극(801) 및 제2 전극(802) 사이의 절연층(유전체층)(803)으로 이루어진다. 제1 전극(801) 및 제2 전극(802)은, 이 예에서는, 단결정 실리콘(Si)으로 이루어지는 도체로 구성된다.

그리고 이 절연층(803)의 제1 전극(801)과 대향하는 면 측에는, 이 예에서는, 당해 면의 중앙 위치를 중심으로 하는 원형의 오목부(804)가 형성되어 있다. 이 오목부(804)에 의해, 절연층(803)과 제1 전극(801)의 사이에 공간(805)이 형성된다.

이상과 같은 구성의 압력 감지칩(800)에 있어서는, 제1 전극(801)과 제2 전극(802)의 사이에 정전 용량 Cd가 형성된다. 그리고 제1 전극(801)의 제2 전극(802)과 대향하는 면과는 반대측인 상면(801a) 측으로부터 제1 전극(801)에 대해서 압력이 인가되면, 제1 전극(801)은 공간(805) 측으로 휘어, 제1 전극(801)과 제2 전극(802) 사이의 거리가 짧아져, 정전 용량 Cd의 값이 커지도록 변화한다. 제1 전극(801)의 휨양은, 인가되는 압력의 크기에 따라 변화한다. 따라서 정전 용량 Cd는, 압력 감지칩(800)에 인가되는 압력의 크기에 따른 가변 용량이 된다.

그리고 이 예에서는, 패키지(810)의 압력 감지칩(800)에서 압력을 받는 제1 전극(801)의 면(801a) 측에는, 압력 감지칩(800)에서 압력을 받는 부분의 면적을 커버하는 오목부(811)가 마련되어 있고, 이 오목부(811) 내에, 탄성 부재(812)가 충전된다. 그리고 패키지(810)에는, 상면(810a)에서부터 탄성 부재(812)의 일부에까지 연통하는 연통 구멍(813)이 형성되어 있다.

그리고 도 10에 도시하는 것처럼, 압력 감지칩(800)의 패키지(810)로부터는, 압력 감지칩(800)의 제1 전극(801)과 접속되는 제1 리드 단자(821)가 도출됨과 아울러, 압력 감지칩(800)의 제2 전극(802)과 접속되는 제2 리드 단자(822)가 도출된다. 제1 리드 단자(821) 및 제2 리드 단자(822)는, 프린트 기판에 있어서, 페라이트 코어에 감겨 있는 코일과 공진 회로를 구성하도록 전기적으로 접속된다.

제3 실시 형태의 위치 지시기에 있어서는, 이 압력 센싱 디바이스를, 페라이트 코어과 심체의 선단부의 사이에 배치하는 구성과, 페라이트 코어의 심체의 선단부와는 반대측에 배치하는 구성의 양쪽 형태가 가능하다.

전자의, 압력 센싱 디바이스를 페라이트 코어와 심체의 선단부의 사이에 배치하는 구성의 위치 지시기의 경우에는, 심체의 심체 본체부를, 압력 센싱 디바이스의 연통 구멍(813)에 삽입하여, 탄성 부재(812)에 의해 탄성적으로 유지시키는 구성으로 한다. 이것에 의해, 압력 감지칩(800)의 정전 용량은, 심체의 선단부에 인가되는 압력에 따라 변화한다. 이 경우에는, 페라이트 코어에는, 심체의 심체 본체부를 삽입하기 위한 오목 구멍은 형성할 필요는 없다.

또, 후자의, 압력 센싱 디바이스를 페라이트 코어의 심체의 선단부와는 반대측에 배치하는 구성의 위치 지시기의 경우에는, 심체의 선단부에 인가되는 압력을, 압력 센싱 디바이스에 전달하기 위해서, 제1 실시 형태와 마찬가지로 하여, 페라이트 코어에는 관통공을 마련하는 구성으로 한다. 그리고 이 후자의 구성의 경우, 심체의 심체 본체부를, 페라이트 코어의 관통공을 삽입 통과시킨 후, 압력 센싱 디바이스의 연통 구멍(813)에 삽입하여, 탄성 부재(812)에 의해 탄성적으로 유지시키도록 하여, 압력 감지칩(800)의 정전 용량이, 심체의 선단부에 인가되는 압력에 따라 변화하도록 한다.

또한, 후자의 구성의 위치 지시기의 경우에는, 페라이트 코어에, 심체의 심체 본체부를 삽입 통과시키는 관통공을 마련하지 않는 구성으로 할 수도 있다. 즉, 제2 실시 형태와 마찬가지로 하여, 심체를, 페라이트 코어의 오목부에 받침 부재(45)를 통해서 감합시키도록 한다. 그리고 페라이트 코어의 축심 방향의 심체 측과는 반대측에, 압력 센싱 디바이스의 연통 구멍(813)에 삽입하는 돌기부를 형성하도록 한다. 이 구성에 의하면, 심체의 선단부에 인가된 압력은, 페라이트 코어를 통해서 압력 센싱 디바이스에 전달됨으로써, 압력 센싱 디바이스의 정전 용량이 바뀌어, 심체의 선단부에 인가된 압력을 검출할 수 있다.

이상 설명한 제3 실시 형태의 위치 지시기도, 전술한 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태와 마찬가지의 효과를 달성하여, 위치 지시기의 케이싱의 세형화를, 위치 검출 장치의 센서와의 사이에 있어서의 신호의 송수신의 열화를 방지하면서, 실현할 수 있다. 이에 더하여, 이 제3 실시 형태의 경우에는, 감압용 부품을 소형의 반도체소자인 MEMS를 이용하므로, 제1 실시 형태나 제2 실시 형태의 감압용 부품과 같은 복수 개의 부품을 이용할 필요가 없이, 구성을 간단하게 할 수 있다고 하는 효과가 있다.

［그 외의 실시 형태 및 변형예］

상술한 제1 및 제2 실시 형태에 예를 나타낸 페라이트 코어(6 및 6B)의 횡단면 형상은, 편평 형상의 길이 방향에 따르는 방향의 평면(61P 및 62P)을 구비하고, 이들 2 평면(61P, 62P) 사이를, 곡면(63C 및 64C)으로 연결하는 구성이었지만, 페라이트 코어는, 이러한 형상으로 한정되는 것은 아닌 것은 말할 필요도 없다.

예를 들면, 도 11에, 제1 실시 형태에 적용되는, 중심축 위치에 관통공을 가지는 페라이트 코어의 몇 개의 예를 나타낸다. 도 11 (A)의 예의 페라이트 코어(6C)는, 횡단면 형상이 타원형인 기둥 모양의 것으로, 그 중심축 위치에 관통공(6Ca)이 마련되어 있다.

또, 도 11 (B)의 예의 페라이트 코어(6D)는, 횡단면 형상이 직사각형인 기둥 모양의 것으로, 그 중심축 위치에 관통공(6Da)이 마련되어 있다. 이 도 11 (B)의 예의 횡단면 형상이 직사각형의 기둥 모양인 경우에는, 모서리부를 가지는 형상의 경우에는, 그 모서리부로부터의 누설 자속이 문제가 되므로, 도 11 (B)의 예의 같이, 4개의 모서리부는, 곡면 형상으로 형성되어 모서리부가 생기지 않도록 되어있다.

상술한 실시 형태에서 이용한 페라이트 코어의 횡단면의 형상은, 횡단면에 있어서 중심축 위치를 통과하는 길이 방향의 직선을 중심으로 하여 선대칭임과 아울러, 당해 길이 방향의 직선에 직교하는 방향의 직선을 중심으로 하여 선대칭인 형상으로 했다. 그러나 페라이트 코어의 횡단면 형상은, 그러한 형상으로 한정되는 것은 아닌 것은 말할 필요도 없다.

도 11 (C)의 페라이트 코어(6E)는, 횡단면에 있어서 중심축 위치를 통과하는 길이 방향의 직선 La에 대해서 비대칭으로 되어 있는 경우이며, 그 중심축 위치에는 관통공(6Ea)이 마련되어 있다. 또, 도 11 (D)의 페라이트 코어(6F)는, 횡단면에 있어서 중심축 위치를 관통하는 길이 방향의 직선 La에 직교하는 방향의 직선 Lb에 대해서 비대칭으로 되어 있는 경우이며, 그 중심축 위치에는 관통공(6Fa)이 마련되어 있다.

또한, 페라이트 코어의 횡단면의 형상은, 도 11에 든 예로 한정되지 않고, 그 외 다양한 형상이 가능한 것은 말할 필요도 없다.

또한, 자성체 코어는, 상술한 실시 형태에서는, 모두 페라이트 코어로 했지만, 페라이트 코어로 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다.

1, 1B … 위치 지시기, 2 … 케이스,
2a … 케이스 본체, 2b … 케이스 캡,
4, 4B … 심체, 6, 6B, 6C, 6D, 6E, 6F … 페라이트 코어,
21, 21B … 개구부, 41, 41B … 심체 본체부,
42, 42B … 선단부, 43, 43B … 베이스부,
7, 7B … 감압용 부품

Claims (9)

1. 통 모양의 케이싱(casing)과,
   상기 통 모양의 케이싱 내에, 상기 케이싱의 축심(軸心) 방향을 중심축 방향으로 하여 마련되는 기둥 모양의 자성체 코어와,
   상기 기둥 모양의 자성체 코어의 상기 중심축을 중심으로 하여 감기는 코일과,
   상기 통 모양의 케이싱의 축심 방향의 일단 측에 형성되어 있는 개구(開口)로부터, 선단부(先端部)가 외부로 노출되도록 마련되는 심체(芯體)를 구비하는 위치 지시기로서,
   상기 자성체 코어는, 편평(扁平)한 횡단면 형상임과 아울러, 상기 자성체 코어의 중심축 방향의 상기 심체의 상기 선단부 측에, 상기 심체의 상기 선단부를 향해서 끝이 가늘어지도록 형성된 테이퍼부(tapered portion)를 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 지시기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 자성체 코어는, 상기 심체가 삽입되는 상기 축심 방향의 구멍을 구비하고, 상기 테이퍼부는, 상기 축심 방향의 구멍을 향하는 경사를 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 지시기.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 자성체 코어의 횡단면 형상은, 적어도 일부에 곡면을 가지는 비원형의 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 위치 지시기.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 자성체 코어의 횡단면 형상은, 타원형인 것을 특징으로 하는 위치 지시기.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 자성체 코어의 횡단면 형상은,
   중심점을 사이에 두고 서로 대향하는 2개의 평행한 직선을 가짐과 아울러, 상기 2개의 직선의 사이를 곡선으로 잇는 형상인 것을 특징으로 하는 위치 지시기.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 테이퍼부는, 상기 자성체 코어의 편평한 횡단면 형상의 길이 방향에 있어서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 위치 지시기.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 테이퍼부는, 상기 횡단면 형상에 있어서 상기 2개의 직선의 사이를 잇는 곡선의 부분에 있어서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 위치 지시기.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 자성체 코어의 상기 축심 방향의 구멍은 단면이 원형이고, 상기 자성체 코어의 중심축 방향의 상기 심체의 상기 선단부 측의 단면은, 상기 구멍과 동심원의 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 위치 지시기.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 자성체 코어의 상기 축심 방향의 구멍은 관통공이고,
   상기 심체는, 상기 선단부로 이어진 심체 본체부가, 상기 자성체 코어의 상기 관통공을 통해 삽입 통과되고,
   상기 자성체 코어의 중심축 방향의 상기 심체의 선단부와는 반대측에는, 상기 심체에 인가되는 압력을, 상기 심체 본체부를 통해서 받아 상기 압력을 감지하는 압력 감지 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 위치 지시기.

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