CN107683456A - 磁芯线圈及电子笔 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够形成为细型及小型且制造的工时减少,在成本方面也能够廉价地制造的磁芯线圈。是在由磁性体构成的芯上卷绕线圈且具有由导电性材料构成的两个端子构件的磁芯线圈。两个端子构件以从芯的与线圈的卷绕截面正交的轴心方向上的一端部在轴心方向上延伸的状态,固定于芯。线圈的卷绕起始端及卷绕结束端电连接于两个端子构件的从芯的一端部在轴心方向上突出的部分。
Description
技术领域
本发明涉及适合作为与位置检测装置一起使用的电子笔用而使用的磁芯线圈及使用了该磁芯线圈的电子笔。
背景技术
在电磁感应方式的电子笔中,具备用于与电磁感应方式的位置检测装置的传感器的电极导体进行电磁耦合的线圈。该线圈通常设为向铁氧体芯等磁性体芯卷绕的磁芯线圈的结构。并且,在电磁感应方式的电子笔中,具备与位置检测装置的传感器之间进行电磁能量的发送或接收而用于进行信号的发送或接收的电路,磁芯线圈需要连接于该电路。
磁芯线圈与形成有电子电路的电路基板在电子笔的筒状的壳体内在轴心方向上排列而配置。磁芯线圈考虑到与位置检测装置的传感器容易电磁耦合而配置在电子笔的笔尖侧的尽可能接近传感器的前端附近。电路的电路基板从电子笔的笔尖侧观察而配置在磁芯线圈的后方。
以往,作为将线圈与电路基板的电路进行电连接的方法,将线圈的卷绕起始端及卷绕结束端这两端部直接钎焊于电路基板。这种情况下,在电子笔使用的磁芯线圈中,通常使用例如0.2mm直径的细的利兹线作为线材,但是该细的利兹线难以保持固定的形态,因此向电路基板的规定的场所进行钎焊需要熟练的技术。
因此,作为电子笔的磁芯线圈,例如专利文献1(日本特开2014-150123号公报)或专利文献2(日本特开2015‐32167号公报)等公开了通过具备金属的端子构件而不需要基于利兹线的钎焊,使得对于电路基板的电连接容易的技术。
图12是表示专利文献2公开的磁芯线圈的结构例的图。如该图12所示,在该例的磁芯线圈100中,构成为对作为磁性体芯的例子的铁氧体芯102卷绕线圈101,并在铁氧体芯102的与线圈101的卷绕截面正交的轴心方向的一端部结合例如由树脂构成的端子导出构件103,对该端子导出构件103设置一对金属端子片104及105。
在图12的例子中,铁氧体芯102在其中心位置具有沿轴心方向的贯通孔102a,构成为截面为扁平形状的棒状(柱状)。虽然省略图示,但是在贯通孔102a内插通有电子笔的芯体的除了前端部(成为笔尖)之外的芯体主体部。端子导出构件103相对于铁氧体芯102而设置在芯体的前端部侧的相反侧,作为与形成电路的电路基板的连接用。铁氧体芯102嵌合于在端子导出构件103设置的凹部内,并通过粘结材料粘结而与端子导出构件103结合。
金属端子片104及105的一端部侧通过树脂模制而固定在端子导出构件103内,并且该一端部的前端104a及105a如图12所示向端子导出构件103的外部突出而成为露出的状态。并且,卷绕于铁氧体芯102的线圈101的一端101a例如被钎焊而连接于金属端子片104的一端部的前端104a,而且,线圈101的另一端101b例如被钎焊而连接于金属端子片105的一端部的前端105a。
如图12所示,金属端子片104及105的各自的另一端侧从端子导出构件103沿铁氧体芯102的轴心方向以向铁氧体芯侧的相反侧延伸的方式导出。
并且,如图12所示,金属端子片104及105的另一端部侧的前端部作为沿着与轴心方向正交的方向朝向电路的电路基板侧弯折的弯折部104b、105b。另一方面,在电路基板侧,在与该金属端子片104、105的另一端部侧的弯折部104b、105b对应的位置形成有通孔。并且,将金属端子片104、105的另一端部侧的弯折部104b、105b在电路基板的通孔中穿过、***、钎焊,由此将磁芯线圈100与电路基板的电路电连接。
该图12的例子的磁芯线圈100首先将铁氧体芯102固定于端子导出构件103之后,使铁氧体芯102和端子导出构件103一起旋转而卷缠线材,将线圈101卷绕于铁氧体芯102而生成。然后,将线圈101的一端(例如卷绕起始端)101a及另一端(例如卷绕结束端)101b分别钎焊于金属端子片104的一端部的前端104a及金属端子片105的一端部的前端105a。
根据该图12的例子的磁芯线圈100,与未使用端子导出构件103及金属端子片104、105的情况相比,磁芯线圈100的相对于电路基板的安装变得特别容易。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-150123号公报
专利文献2:日本特开2015‐32167号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,近年来,适用位置检测装置作为输入装置的便携终端的更加小型化、薄型化成为主流。因此,与位置检测装置一起使用的电子笔也要求小型化及细型化。
然而,将上述的经由端子导出构件103而具备金属端子片104、105的磁芯线圈100使用于电子笔的情况下,与端子导出构件103相应而电子笔变得大型,并且存在成本方面造价高的问题。
即,铁氧体芯102是嵌合于在端子导出构件103设置的凹部内并通过粘结材料而粘结的结构,因此与端子导出构件103的轴心方向正交的方向的外形比与铁氧体芯102的轴心方向正交的方向的外形大。而且,金属端子片104、105的一端侧的前端104a、105a为了将线圈101的一端及另一端连接而从端子导出构件103沿着与轴心方向正交的方向突出,该金属端子片104、105的一端侧的前端104a、105a也会阻碍磁芯线圈100的小型化及细型化。
进而,在作成磁芯线圈100时,需要在装备金属端子片104、105的端子导出构件103上固定铁氧体芯102,存在相应地额外花费工时,而且,成本方面的浪费也多而造价升高的问题。
本发明目的在于提供一种能够解决以上的问题点的磁芯线圈及电子笔。
用于解决课题的方案
为了解决上述的课题,本发明的磁芯线圈在由磁性体构成的芯上卷绕线圈,并且具有由导电性材料构成的两个端子构件,其特征在于,
所述两个端子构件以从所述芯的与所述线圈的卷绕截面正交的轴心方向上的一端部在所述轴心方向上延伸的状态,固定于所述芯,
所述线圈的卷绕起始端及卷绕结束端电连接于所述两个端子构件的从所述芯的一端部在轴心方向上突出的部分。
另外,本发明的电子笔在筒状的壳体内沿所述壳体的轴心方向配置有磁芯线圈、压力检测部以及电路基板,其特征在于,
所述磁芯线圈在由磁性体构成的芯上卷绕线圈,并且具有两个端子构件,
所述两个端子构件以从所述芯的与所述线圈的卷绕截面正交的轴心方向上的所述电路基板侧的一端部在所述轴心方向上延伸的状态,固定于所述芯,
所述线圈的卷绕起始端及卷绕结束端电连接于所述两个端子构件的从所述芯的一端部在轴心方向上突出的部分,并且,
所述两个端子构件的前端部以与在所述电路基板形成的电容器构成谐振电路的方式连接于所述电路基板,
所述压力检测部检测向从所述筒状的壳体的一方的开口突出的芯体的前端施加的压力。
在上述的结构的本发明的磁芯线圈中,两个端子构件以从与线圈的卷绕截面正交的轴心方向的一方的芯的端部在所述轴心方向上突出的状态固定于由磁性体构成的芯。即,两个端子构件不经由端子导出构件而直接固定于芯。并且,线圈的卷绕起始端及卷绕结束端在两个端子构件的从芯的一端部在轴心方向上突出的部分处被电连接。并且,从芯的一端部在轴心方向上延伸的两个端子构件通过与电路基板连接而与形成于电路基板的电路连接。
本发明的磁芯线圈由于两个端子构件直接固定于芯,因此磁芯线圈的与芯的轴心方向正交的方向的外形能够大致与芯的外径相等。并且,线圈的卷绕起始端及卷绕结束端在两个端子构件的从芯的一端部在轴心方向上突出的部分处被电连接,因此该连接点的部分也不会在与芯的轴心方向正交的方向上突出,在这一点上,磁芯线圈的与芯的轴心方向正交的方向的外形也能够大致与芯的外径相等。
由此,能够使磁芯线圈的与芯的轴心方向正交的方向的外形成为与芯的外径相等的细的外形。此外,由于能够省略现有例中说明的端子导出构件,因此轴心方向的长度(大小)也能够减小。
而且,不使用端子导出构件而将线圈直接连接于两个端子构件,因此制造的工时减少,并且在成本方面也能够廉价地制造。
并且,在电子笔的发明中,磁芯线圈细且小型,因此有助于电子笔自身的细型化及小型化。
发明效果
本发明的磁芯线圈能够为细型及小型,并且制造的工时减少,在成本方面也能够廉价地制造。
另外,根据本发明的电子笔,由于磁芯线圈细且小型,因此电子笔自身也能够细型化及小型化。
附图说明
图1是用于说明本发明的电子笔的实施方式的结构例的图。
图2是用于说明本发明的磁芯线圈的实施方式中使用的铁氧体芯的结构例的图。
图3是用于说明本发明的磁芯线圈的实施方式中使用的铁氧体芯与端子构件的结合状态的结构例的图。
图4是用于说明本发明的磁芯线圈的实施方式的结构例的图。
图5是用于说明本发明的磁芯线圈的实施方式的铁氧体芯和端子构件的结构例的图。
图6是用于说明本发明的电子笔的实施方式的内部结构例的图。
图7是用于说明本发明的电子笔的实施方式中使用的笔压检测模块的主要部分的一例的图。
图8是表示适用了本发明的电子笔的实施方式的位置检测装置的电路结构例的框图。
图9是用于说明本发明的磁芯线圈的另一实施方式的铁氧体芯和端子构件的结构例的图。
图10是用于说明本发明的磁芯线圈的又一实施方式的铁氧体芯和端子构件的结构例的图。
图11是用于说明本发明的电子笔的另一实施方式的内部结构例的图。
图12是表示电子笔使用的以往的磁芯线圈的一例的图。
具体实施方式
以下,参照附图,说明本发明的磁芯线圈的实施方式及电子笔的实施方式。
图1是用于说明本发明的电子笔的实施方式的结构例的图,示出该实施方式的电子笔1的整体的概要。图1(A)为了便于说明,仅将电子笔1的外壳2(壳体)的外壳主体2a剖切而示出其内部。而且,图1(B)是该实施方式的电子笔1的从芯体4侧沿轴心方向观察的图。
如图1(A)所示,电子笔1具备外壳2,该外壳2沿轴心方向为细长,构成轴心方向的一方开口且轴心方向的另一方密闭的有底的筒状的壳体。该外壳2例如由树脂等构成,通过在内部具有中空部的筒形状的外壳主体2a和与该外壳主体2a结合的外壳盖2b构成。
在该实施方式中,如图1(B)所示,外壳主体2a的与中心轴正交的方向的外形形状(等于外壳主体2a的横截面的轮廓形状)为扁平形状,如图1(B)所示,外壳主体2a的与中心轴正交的方向的外形形状具有隔着中心轴而相对的相互平行的两个平面23、24。并且,该外壳主体2a的内部的中空部的横截面形状也为与外壳主体2a的外形形状对应的扁平形状。
在该外壳主体2a的中空部内,芯体4和磁芯线圈5经由笔压检测模块7而结合并收纳于基板支架3。磁芯线圈5向磁性体芯,在该例中向铁氧体芯6卷绕线圈50而构成,如后所述具备端子构件。
芯体4具备由细的棒状体构成的芯体主体部41和在该芯体主体部41的轴心方向的一端侧形成的前端部42。芯体4的前端部42通过在外壳主体2a的成为笔尖的轴心方向的一端部形成的开口21而向外部突出地露出。芯体4的前端部42的外径为例如1mm~2mm,芯体主体部41是比该前端部42的直径小的直径的圆柱形的棒状体。
[磁芯线圈5的实施方式]
图2是表示该实施方式的电子笔1的磁芯线圈5所使用的铁氧体芯6的结构例的图。在该例中,铁氧体芯6具备柱状形状,该柱状形状在中心轴位置为了插通芯体4的芯体主体部41而具有比芯体主体部41的直径R0稍大的直径R1的贯通孔6a。在该实施方式中,该铁氧体芯6具有与外壳主体2a的中空部的横截面形状对应的扁平的横截面形状。
图2(A)是该例的铁氧体芯6的立体图。而且,图2(B)是将该例的铁氧体芯6收纳于外壳主体2a内时,外壳主体2a的外形形状的从与两个平面23、24正交的方向观察的俯视图。而且,图2(C)是将该例的铁氧体芯6收纳于外壳主体2a内时,外壳主体2a的外形形状的从与两个平面23、24平行的方向观察的侧视图。并且,图2(D)是该例的铁氧体芯6的从轴心方向的芯体4侧观察的图。此外,图2(E)是图2(B)所示的A-A线的剖视图(铁氧体芯6的纵向剖视图),而且,图2(F)是图2(C)所示的B-B线的剖视图(铁氧体芯6的横向剖视图)。
在该实施方式中,铁氧体芯6具备柱状的结构,并且在其中心轴位置具有直径R1的贯通孔6a。并且,如图2(D)所示,该铁氧体芯6的与中心轴正交的方向的外形形状为与外壳主体2a的横截面的轮廓形状对应的扁平形状。
柱状的铁氧体芯6在侧面部具备隔着中心轴而相互平行的平面61P及62P,并且具有该平行的2个平面61P及62P之间由曲面63C及64C连结的形状。由于该曲面63C及64C的存在,铁氧体芯6即使为扁平形状,也能够使线圈50正好紧贴而卷绕于铁氧体芯6的外表面。
在该实施方式中,在贯通孔6a插通了芯体4时,在芯体4的成为前端部42侧的铁氧体芯6的轴心方向的端部形成有以朝向芯体4的前端部42侧变得尖细的方式形成的锥形部65。
在铁氧体芯为扁平形状的情况下,该铁氧体芯的端面为横向扩展,与以往的正圆的端面的情况相比,可能难以使磁通集中于芯体4的前端部42。然而,在该例的铁氧体芯6的情况下,芯体4的前端部42侧的端部具备锥形部65,并且锥形部65在圆环状平面67处形成终端,因此能够使磁通集中于圆环状平面67,进而能够使磁通集中于芯体4的前端部42。
并且,在该实施方式中,在铁氧体芯6的平面61P、62P中的一方,在该例中,在平面61P形成有沿铁氧体芯6的轴心方向相互平行的2个槽68及69。在该实施方式中,如图2(A)及(B)所示,2个槽68及69遍及铁氧体芯6的轴心方向的全长地形成。
如图3(A)、(B)所示,在该2个槽68及69嵌入2个端子构件51及52。2个槽68及69是用于嵌入2个端子构件51及52的细条的凹部的一例,其截面形状(槽形状)可以为圆弧状或V字状或U字状等各种形状。2个端子构件51及52设为由导电性材料例如导电性金属构成的细的棒状构件,或者由细的薄板构件构成的直线状的构件。端子构件51及52分别构成作为导电性金属的一体物,但是在该例中,为了便于说明而具备芯结合部51a及52a、延伸部51b及52b、弯折部51t及52t作为部分名称。
如图3(B)所示,端子构件51及52在各自的芯结合部51a及52a处嵌入于铁氧体芯6的槽68及69,例如通过粘结材料粘结而与铁氧体芯6结合。并且,端子构件51及52的各自的延伸部51b及52b从铁氧体芯6的未形成锥形部65的一端部在轴心方向上延伸。进而,端子构件51及52的延伸部51b及52b的前端在铁氧体芯6的平面62P的延长面方向侧弯折成规定的角度例如直角而形成弯折部51t及52t。如后所述,弯折部51t及52t的前端成为与印制基板的电路连接的连接用端部。
如以上所述,在铁氧体芯6结合有端子构件51及52的状态下,如图4(A)及(B)所示,例如通过将利兹线卷绕于铁氧体芯6而形成线圈50。因此,端子构件51及52不仅嵌入而粘结于铁氧体芯6的槽68及69,而且通过线圈50的卷绕部捆绑而结合于铁氧体芯6,由此,端子构件51及52牢固地固定于铁氧体芯6。
这种情况下,在该例中,如图4(A)及(B)所示,线圈50的卷绕起始端50a在从铁氧体芯6的端部在轴心方向上突出的端子构件51的延伸部51b的铁氧体芯6的端部附近卷缠多圈,并钎焊于该端子构件51的延伸部51b。同样,线圈50的卷绕结束端50b在从铁氧体芯6的端部在轴心方向上突出的端子构件52的延伸部52b的铁氧体芯6的端部附近卷缠多圈,并钎焊于该端子构件52的延伸部52b。通过以上所述,制造出磁芯线圈5。
作为将线圈50卷绕于铁氧体芯6的方法,存在将铁氧体芯6侧固定而卷缠线圈50的方法和通过使铁氧体芯6侧旋转而卷绕线圈50的方法这两种,可以使用任一方法。无论在使用哪个方法的情况下,都包含将线圈50的卷绕起始端50a及卷绕结束端50b卷缠于端子构件51及52的延伸部51b及52b的工序,将线圈50向铁氧体芯6卷绕的工序可以使用自动机械进行。
例如,在将铁氧体芯6侧固定而卷缠线圈50的方法的情况下,使构成线圈50的利兹线的放出嘴以端子构件51的延伸部51b为中心旋转,将线圈50的卷绕起始端50a卷缠于该延伸部51b之后,使所述利兹线的放出嘴以铁氧体芯6为中心旋转,将线圈50向铁氧体芯6卷绕,然后,使利兹线的放出嘴以端子构件52的延伸部52b为中心旋转,将线圈50的卷绕起始端50a卷缠于该延伸部51b。
另外,在使铁氧体芯6侧旋转的方法的情况下,首先,以端子构件51的延伸方向位置为旋转轴位置而使铁氧体芯6旋转,将利兹线作为线圈50的卷绕起始端50a而卷缠于端子构件51的延伸部51b。接下来,以铁氧体芯6的中心线位置为旋转轴位置,使铁氧体芯6旋转而将利兹线卷绕于铁氧体芯6。并且,在线圈50向铁氧体芯6的卷绕结束时,以端子构件52的延伸方向位置为旋转轴位置,使铁氧体芯6旋转,将利兹线作为线圈50的卷绕结束端50b而卷缠于端子构件52的延伸部52b。
并且,在端子构件51的延伸部51b卷缠的线圈50的卷绕起始端50a和在端子构件52的延伸部52b卷缠的线圈50的卷绕结束端50b分别钎焊于端子构件51及端子构件52,由此与端子构件51及52电连接。
需要说明的是,如图5(B)所示,可以在端子构件51及52的延伸部51b及52b的铁氧体芯6的端部的附近位置预先形成与延伸部51b及52b的各自之间形成楔形(V字槽)的突起51c及52c。如果设为这样的结构,则通过使构成线圈50的利兹线卡合于突起51c及52c与延伸部51b及52b之间的该楔形(V字槽),能够容易地相对于端子构件51及52卡定。
另外,如图5(A)及(B)所示,也可以构成为铁氧体芯6的卷绕线圈50的部分设为比其他的部分低的高度,在卷绕线圈50的部分的两端具有阶梯部6b、6c。由此,作为线圈50而卷绕于铁氧体芯6的利兹线以该阶梯部6b、6c为引导,能够整齐排列且容易卷绕。
需要说明的是,如图5(C)所示,也可以取代阶梯部6b、6c,在上述阶梯部6b、6c的位置,将与线圈50的利兹线的粗细相同程度的高度的细的环状突起6d、6e形成于铁氧体芯6。
需要说明的是,关于端子构件51及52的向铁氧体芯6的嵌入,能够如下而容易地进行。即,将分别构成端子构件51及52的2根导电性金属的线状物隔开铁氧体芯6的2个槽68、69的间隔量而预先铺设在轨道上。然后,从这2根导电性金属的线状物的上方,以考虑了延伸部51b及52b和弯折部51t及52t的间隔,将多个铁氧体芯6以使导电性金属的线状物嵌合的方式向2个槽68、69按压,使导电性金属的线状物分别结合于铁氧体芯6。此时,在槽68、69预先涂布粘结材料,使端子构件51、52固着于槽68、69。然后,以考虑了铁氧体芯6、延伸部51b及52b、弯折部51t及52t的轴心方向的长度的间隔,将2根导电性金属的线状物切断。
然后,如上所述,将线圈50向铁氧体芯6卷绕,将线圈50的两端钎焊于端子构件51及52之后,形成弯折部51t及52t。需要说明的是,弯折部51t及52t当然也可以在将线圈50向铁氧体芯6卷绕之前形成。
如图1(A)所示,如以上所述构成的磁芯线圈5设置在电子笔1的外壳主体2a的中空部内的最靠开口21侧。并且,如图1(A)所示,在电子笔1的外壳主体2a的中空部内,在该磁芯线圈5的开口21侧的相反侧,经由笔压检测模块7而配置有保持印制基板8的基板支架3。
[电子笔1的外壳主体2a内的主要结构]
图6(A)是图1(B)的X-X线剖视图,其是沿着通过电子笔1的轴心位置且与外壳主体2a的外形的两个平面23、24(参照图1(B))平行的方向将电子笔1剖切的主要部分的剖视图。而且,图6(B)是图1(B)的Y-Y线剖视图,其是沿着通过电子笔1的轴心位置且与所述两个平面23、24垂直的方向将电子笔1剖切的主要部分的剖视图。
这种情况下,外壳主体2a的中空部具有比开口21的直径大的直径,在构成该中空部的内壁面的开口21侧形成有阶梯部22。磁芯线圈5的铁氧体芯6的锥形部65的前端侧与该阶梯部22对合,从而避免磁芯线圈5从外壳主体2a的中空部向外部脱落。
芯体4在铁氧体芯6的贯通孔6a(参照图2)中插通而与笔压检测模块7卡合,为了能够将施加给前端部42的压力(笔压)向笔压检测模块7传递而由作为硬质的材料的例子的树脂、例如聚碳酸酯、合成树脂或ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene)树脂等构成。
基板支架3由例如树脂构成,收纳在外壳主体2a的中空部内时,在成为电子笔1的轴心方向的长度方向上具备印制基板载置台部3a。在该基板支架3的印制基板载置台部3a载置印制基板8。印制基板8设为具有比外壳主体2a的内径窄的宽度且沿长度方向具有规定的长度的细长的矩形形状。印制基板载置台部3a的基板载置平面的长度方向的长度设为与印制基板8的长度方向的长度大致相等,或者比印制基板8的长度方向的长度稍大的长度。而且,印制基板载置台部3a的基板载置平面的宽度方向的长度选定得比印制基板8的宽度稍大。
在印制基板8设有在被按下时接通且如果停止按下则返回为断开的按钮开关(侧开关)11,并且设有与由卷绕于铁氧体芯6的线圈50构成的电感元件一起构成谐振电路的电容器12、13。在该例中,电容器12是能够调整静电电容的微调电容器。此外,在印制基板8形成有省略图示的其他的电路部件及导体图案。需要说明的是,由后述的笔压检测模块7的半导体芯片80构成的静电电容Cd也与电感元件并联地连接于谐振电路。
并且,在该例中,在电子笔1的外壳主体2a的侧周面的与侧开关11对应的位置穿设有贯通孔(图示省略),侧开关11的按下操作件16(参照图1(B))穿过该贯通孔而以能够按下该侧开关11的方式露出。这种情况下,相对于按下操作件16对侧开关11的按下操作而在具备后述的位置检测装置200的电子设备侧分配并设定规定的功能。例如,在该例的电子设备中,按下操作件16对侧开关11的按下操作能够分配并设定作为与鼠标等的指点器件中的点击操作同样的操作。
构成谐振电路的一部分的电容器12、13在该例中作为芯片部件而配设于印制基板8。并且,在该实施方式中,通过调整微调电容器12的静电电容来调整谐振电路的谐振频率。
在该例的情况下,在基板支架3的印制基板载置台部3a的长度方向的芯体4侧的端部形成有沿着与印制基板载置台部3a正交的方向植设的壁部31。基板支架3的壁部31的部分成为长度方向的一端部,该壁部31的芯体4侧的面为平面。
另外,如图1(A)所示,在基板支架3的印制基板载置台部3a的长度方向的芯体4侧的相反侧的端部形成有卡定部32,该卡定部32在印制基板8的长度方向的端部处在该印制基板8的厚度方向上夹持,由此使印制基板8的该端部卡定于印制基板载置台部3a。
并且,在外壳主体2a的中空部的轴心方向上,在该基板支架3的壁部31与卷绕有线圈50的铁氧体芯6之间设有笔压检测模块7。这种情况下,如后所述,笔压检测模块7的芯体4侧的相反侧的端面为平面,成为与基板支架3的壁部31的面对合的状态。
并且,从由笔压检测模块7保持的压力传感器件71在轴心方向导出的金属端子片71a、71b(参照图6(B)及后述的图7(A)、(B))在基板支架3的印制基板载置台部3a的长度方向的芯体4侧的壁部31的附近处钎焊于钎焊部8b、8c,由此将笔压检测模块7固定于基板支架3。
这种情况下,如图6(B)及后述的图7(A)、(B)所示,金属端子片71a、71b从压力传感器件71在外壳主体2a的中空部的轴心方向上导出,但是其前端侧在与所述轴心方向正交的方向上朝向印制基板8弯折。并且,在印制基板8的所述钎焊部8b、8c的位置形成通孔,并且在与基板支架3的印制基板载置台部3a对应的位置形成有贯通孔。并且,笔压检测模块7的金属端子片71a、71b的前端部的弯折的部分从印制基板载置台部3a的背侧穿过并***该印制基板载置台部3a的贯通孔及印制基板8的通孔,向印制基板8的基板面8a侧突出。通过将向该印制基板8的基板面8a侧突出的金属端子片71a、71b的前端部钎焊来形成钎焊部8b、8c。
通过该钎焊部8b、8c,进行印制基板8的各电路部件与压力传感器件71的压力感知部的电连接,并且在保持该压力传感器件71的笔压检测模块7与基板支架3的壁部31对合的状态下,利用该钎焊部8b、8c执行钎焊,由此将笔压检测模块7固定于基板支架3。
并且,在电子笔1的外壳主体2a的中空部内,笔压检测模块7的基板支架3的结合部的相反侧成为与磁芯线圈5的铁氧体芯6的端子构件51及52在轴心方向上突出的端面侧对合的状态。也可以将铁氧体芯6的一部分嵌合于笔压检测模块7。
这种情况下,从铁氧体芯6的与笔压检测模块7对合的端面在轴心方向上突出地延伸而与铁氧体芯6结合的2个端子构件51及52中,延伸部51b及52b沿着笔压检测模块7的外侧面延伸至基板支架3的印制基板8的位置。并且,端子构件51及52的弯折部51t及52t的前端向形成于印制基板8的通孔***而向印制基板8的基板面8a侧突出。并且,通过将向该印制基板8的基板面8a侧突出的端子构件51及52的弯折部51t及52t的前端部钎焊而形成钎焊部8d、8e。
通过该钎焊部8d、8e,将印制基板8的电容器12、13与磁芯线圈5的线圈50并联连接,以形成谐振电路的方式进行电连接,并且在磁芯线圈5与基板支架3之间保持笔压检测模块7的状态下,利用该钎焊部8d、8e执行钎焊,由此将磁芯线圈5固定于基板支架3。
需要说明的是,如图1所示,印制基板8在通过卡定部32而卡定于印制基板载置台部3a并通过钎焊部8b、8c、8d、8e而固定于印制基板载置台部3a的状态下,与外壳主体2a的内壁面不接触而成为从外壳主体2a分离的状态。
另外,如图1(A)所示,在该例中,基板支架3在印制基板载置台部3a的长度方向的芯体4侧的相反侧的端部的结合部3c处与外壳盖2b结合,外壳盖2b与基板支架3能够作为一体的结构进行处理。
因此,在该例中,在基板支架3的印制基板载置台部3a载置固定印制基板8并且在该基板支架3固定保持笔压检测模块7及磁芯线圈5的结构可以作为一个模块部件(称为笔模块部件)来处理。并且,将该笔模块部件收纳在外壳主体2a的中空部内,将芯体4从外壳主体2a的开口21***,穿过铁氧体芯6的贯通孔6a及端子导出构件9的贯通孔9b而与笔压检测模块7卡合,由此能够使电子笔1完成。
这种情况下,通过外壳盖2b与外壳主体2a结合,基板支架3在外壳主体2a的中空部被卡定成无法沿轴心方向移动。并且,通过在该基板支架3固定笔压检测模块7,笔压检测模块7也在外壳主体2a的中空部被卡定成无法沿轴心方向移动,能够承受向芯体4施加的笔压。
需要说明的是,在将笔压检测模块7及磁芯线圈5结合于基板支架3时,笔压检测模块7的轴心方向的中心线位置与磁芯线圈5的轴心方向的中心线位置一致。而且,在将笔模块部件收纳于外壳主体2a的中空部内的状态下,以使笔压检测模块7的轴心方向的中心线位置及磁芯线圈5的轴心方向的中心线位置与该外壳主体2a的中空部的轴心方向的中心线位置一致的方式将基板支架3与外壳盖2b结合。
[笔压检测模块7的结构例]
接下来,使用图6及图7,说明该实施方式的笔压检测模块7的结构。
如图6(A)、(B)所示,笔压检测模块7具备压力传感器件71、作为第一支架的外侧支架72以及作为第二支架的内侧支架73。外侧支架72由硬质的树脂、例如POM(polyoxymethylene;聚缩醛)树脂或聚碳酸酯构成。
外侧支架72具有筒状的形状,在其中空部72a内,在轴心方向排列而收纳有压力传感器件71和内侧支架73。如图6(A)、(B)所示,内侧支架73包括:与芯体4的芯体主体部41卡合而将芯体主体部41卡定于内侧支架73的作为第一构件的例子的卡定构件731;如后所述,与压力传感器件71抵接,将施加给芯体4的压力向压力传感器件71传递的作为第二构件的例子的按压构件732。
并且,在卡定构件731的轴心方向的芯体主体部41侧的中心部,在轴心方向上形成有供芯体主体部41***的凹孔731a。该凹孔731a为圆柱形状,在其内壁面形成有呈圆弧状地突出的环状突部731b。
另一方面,如图6(A)、(B)所示,在芯体主体部41的端部的规定位置,在与轴心方向正交的方向上形成有在该例中呈圆弧状地突出的环状突部411。
即,芯体主体部41穿过外侧支架72的贯通孔72b而***到内侧支架73的卡定构件731的凹孔731a内。并且,在芯体主体部41的环状突部411越过凹孔731a的环状突部731b时,芯体主体部41的端面与凹孔731a的底部对合。并且,在该芯体主体部41的端面与凹孔731a的底部的对合状态下,通过环状突部731b与环状突部411的卡合而将芯体主体部41卡定在卡定构件731的凹孔731a内。这种情况下,只要不以规定的力拉拽芯体主体部41,芯体主体部41就维持卡定在卡定构件731的凹孔731a内的状态。
接下来,在该实施方式中,内侧支架73的作为第二构件的例子的按压构件732由弹性构件构成。
该按压构件732在卡定构件731的轴心方向的与压力传感器件71相对的一侧,结合而形成于卡定构件731。并且,在该按压构件732的轴心方向的端面形成有从该端面呈凸形状地突出的突部,在该例中,形成有小径的圆柱状突部732a。此时,按压构件732的圆柱状突部732a的端面朝向压力传感器件71侧,成为能够与压力传感器件71抵接的状态。
接下来,说明在外侧支架72的第二收纳空间722收纳的压力传感器件71。图7是用于说明该例的压力传感器件71的图。
如图7(A)所示,该实施方式的压力传感器件71包括:构成静电电容方式的压力感知部的半导体芯片80;收纳该半导体芯片80且具备前述的金属端子片71a、71b的插口710。如图7(B)所示,半导体芯片80收纳于插口710的收纳凹部711,由此,后述的第一电极81及第二电极82与金属端子片71a及71b分别连接。
图7(C)示出半导体芯片80的剖视图。并且,图7(D)是该半导体芯片80的从图7(C)所示的压力P的施加方向观察的俯视图。图7(C)成为图7(D)的B-B线剖视图。
该例的半导体芯片80是检测施加的压力作为静电电容的变化的构件,在该例中,具备图7(C)所示的结构。如图7(D)所示,该例的半导体芯片80成为例如纵向及横向的长度L为1.5mm,高度H为0.5mm的长方体形状。如图7(C)所示,该例的半导体芯片80包括第一电极81、第二电极82、第一电极81及第二电极82之间的绝缘层(电介质层)83。在该例中,第一电极81及第二电极82通过由单晶硅(Si)组成的导体构成。
并且,在该例中,在该绝缘层83的与第一电极81相对的面侧形成有以该面的中央位置为中心的圆形的凹部84。通过该凹部84,在绝缘层83与第一电极81之间形成空间85。由于空间85的存在,第一电极81当从与第二电极82相对的面的相反侧的上表面81a侧被按压时,能够向该空间85的方向挠曲地位移。
在以上那样的结构的作为压力感知芯片的例子的半导体芯片80中,在第一电极81与第二电极82之间形成静电电容Cd。并且,在从第一电极81的与第二电极82相对的面的相反侧的上表面81a侧向第一电极81施加压力时,第一电极81向空间85侧挠曲地位移,第一电极81与第二电极82之间的距离缩短,静电电容Cd的值增大地变化。
在具有以上那样的结构的实施方式的电子笔1中,当向芯体4施加笔压时,在笔压检测模块7中,与芯体4的芯体主体部41卡合的内侧支架73的卡定构件731根据在外侧支架72内被施加的笔压而在轴心方向上,在外侧支架72内向压力传感器件71的半导体芯片80侧位移。因此,通过与卡定构件731嵌合的按压构件732,压力传感器件71的半导体芯片80的第一电极81经由空间85而向第二电极82侧挠曲,由此,在半导体芯片80的第一电极81与第二电极82之间构成的电容器的静电电容Cd根据笔压而变化。并且,由于该静电电容Cd的变化而电子笔1的谐振电路的谐振频率变化,利用位置检测装置检测该谐振频率的变化,由此位置检测装置检测向电子笔1的芯体4施加的笔压。
[基于位置检测装置的位置检测及笔压检测用的电路结构]
接下来,参照图8,说明使用上述的实施方式的电子笔1进行指示位置的检测及笔压的检测的位置检测装置中的电路结构例。图8是表示该例的位置检测装置200的电路结构例的框图。
电子笔1具备谐振电路,该谐振电路包括线圈50、电容器12、13及由半导体芯片80构成的电容器(静电电容Cd)。如图8所示,将作为电感元件的线圈50、由芯片部件构成的微调电容器12、由半导体芯片80构成的电容器(静电电容Cd)相互并联地连接,并将侧开关11与由芯片部件构成的电容器13的串联电路再并联连接,从而构成该谐振电路。
这种情况下,根据侧开关11的接通/断开,来控制电容器13的向并联谐振电路的连接,谐振频率发生变化。而且,由于与由半导体芯片80构成的电容器(静电电容Cd)被施加的笔压对应的由半导体芯片80构成的电容器的静电电容Cd的变化,根据笔压而谐振频率变化。在位置检测装置202中,通过检测来自电子笔1的信号的相位变化来检测频率变化,从而检测侧开关11是否被按压、以及向电子笔1的芯体4施加的笔压。
在位置检测装置200中,将X轴方向环形线圈组211与Y轴方向环形线圈组212层叠而形成位置检测线圈210。而且,在位置检测装置202设有与X轴方向环形线圈组211及Y轴方向环形线圈组212连接的选择电路213。该选择电路213依次选择2个环形线圈组211、212中的一个环形线圈。
此外,在位置检测装置202设有振荡器231、电流驱动器232、切换连接电路233、接收放大器234、检波器235、低通滤波器236、取样保持电路237、A/D转换电路238、同步检波器239、低通滤波器240、取样保持电路241、A/D转换电路242以及处理控制部243。处理控制部243由微型计算机构成。
振荡器231产生频率f0的交流信号。并且,振荡器231将产生的交流信号向电流驱动器232和同步检波器239供给。电流驱动器232将从振荡器231供给的交流信号转换成电流而向切换连接电路233送出。切换连接电路233通过来自处理控制部243的控制,来切换由选择电路213选择的连接环形线圈的连接处(发送侧端子T、接收侧端子R)。在该连接处中,在发送侧端子T连接电流驱动器232,在接收侧端子R连接接收放大器234。
在由选择电路213选择的环形线圈产生的感应电压经由选择电路213及切换连接电路233向接收放大器234发送。接收放大器234将从环形线圈供给的感应电压放大,向检波器235及同步检波器239送出。
检波器235对于在环形线圈产生的感应电压即接收信号进行检波,向低通滤波器236送出。低通滤波器236具有远低于前述的频率f0的截止频率,将检波器235的输出信号转换成直流信号而向取样保持电路237送出。取样保持电路237保持低通滤波器236的输出信号的规定的定时,具体而言接收期间中的规定的定时的电压值,向A/D(Analog toDigital)转换电路238送出。A/D转换电路238将取样保持电路237的模拟输出转换成数字信号,向处理控制部243输出。
另一方面,同步检波器239以来自振荡器231的交流信号对合收放大器234的输出信号进行同步检波,将与它们之间的相位差对应的电平的信号向低通滤波器240送出。该低通滤波器240具有远低于频率f0的截止频率,将同步检波器239的输出信号转换成直流信号而向取样保持电路241送出。该取样保持电路241保持低通滤波器240的输出信号的规定的定时的电压值,向A/D(Analog to Digital)转换电路242送出。A/D转换电路242将取样保持电路241的模拟输出转换成数字信号,向处理控制部243输出。
处理控制部243对位置检测装置202的各部进行控制。即,处理控制部243控制选择电路213中的环形线圈的选择、切换连接电路233的切换、取样保持电路237、241的定时。处理控制部243基于来自A/D转换电路238、242的输入信号,从X轴方向环形线圈组211及Y轴方向环形线圈组212以一定的发送持续时间发送电波。
通过从电子笔1发送的电波而在X轴方向环形线圈组211及Y轴方向环形线圈组212的各环形线圈产生感应电压。处理控制部243基于在该各环形线圈产生的感应电压的电压值的电平来算出电子笔1的X轴方向及Y轴方向的指示位置的坐标值。而且,处理控制部243基于发送的电波与接收的电波的相位差所对应的信号的电平,来检测侧开关11是否被按下及笔压。
这样,在位置检测装置200中,通过处理控制部243能够检测接近的电子笔1的位置。而且,通过检测接收到的信号的相位(频率偏移),在电子笔1中,能够检测侧开关11的按下操作件16是否被按下,并能够检测向电子笔1的芯体4施加的笔压。
[实施方式的效果]
如以上说明所述,在上述的实施方式的电子笔1的磁芯线圈5中,2个端子构件51、52直接固定于铁氧体芯6,因此磁芯线圈5的与铁氧体芯6的轴心方向正交的方向的外形能够大致与铁氧体芯6的外径相等。
并且,线圈50的卷绕起始端50a及卷绕结束端50b在2个端子构件51、52的从铁氧体芯6的一端部在轴心方向上突出的部分处被电连接,因此该连接点的部分也不会在与铁氧体芯6的轴心方向正交的方向上突出,在这一点上,磁芯线圈5的与铁氧体芯6的轴心方向正交的方向的外形也能够大致与铁氧体芯6的外径相等。
因此,能够使磁芯线圈5的与铁氧体芯6的轴心方向正交的方向的外形成为与芯的外径相等的细的外形。此外,能够省略现有例中说明的端子导出构件,因此轴心方向的长度(大小)也能够变小。
而且,不使用端子导出构件而将线圈50的端部50a、50b直接连接于2个端子构件51、52,因此制造的工时减少,并且在成本方面也能够廉价地制造。而且,能够通过2个端子构件51、52直接连接于印制基板8,在这一点上也能削减工时。
另外,上述的实施方式的磁芯线圈5不使用端子导出构件而将2个端子构件51、52直接结合于铁氧体芯6,因此磁芯线圈5的单体的电感值等的线圈常数的测定变得容易,也具有能够提高线圈常数的管理精度这样的效果。
另外,在实施方式的电子笔中,磁芯线圈细且小型,因此有助于电子笔自身的细型化及小型化。
[实施方式的磁芯线圈的变形例]
在上述的实施方式的磁芯线圈5中,在扁平形状的铁氧体芯6的彼此相对的2个平面61P、62P中的一方的平面61P形成2个端子构件51、52,并且端子构件51、52的芯结合部51a、52a设为与铁氧体芯6的轴心方向的大致全长相当的长度,但是2个端子构件51、52与铁氧体芯6结合的方式并不局限于上述的例子。
图9(A)~(E)分别是表示磁芯线圈5中的2个端子构件51、52与铁氧体芯6结合的方式的另一结构例的图,分别示出卷绕线圈50之前的状态。需要说明的是,图9(A)~(E)分别示出磁芯线圈5的四面图,左侧的2个图是扁平的铁氧体芯6的从形成锥形部65的一侧沿轴心方向观察的图,右侧的2个图是从与轴心方向正交的方向观察的图。并且,图9(A)~(E)的各自的上侧的2个图是将平面61P、62P水平地放置的状态时的图,而且,下侧的2个图是将平面61P、62P垂直地放置的状态时的图。
在图9(A)的例子的磁芯线圈5A中,端子构件51及52与上述的实施方式的例子同样,将芯结合部51Aa及52Aa嵌入并接合于在铁氧体芯6的平面61P侧设置的2个槽68A及69B。但是,在该图9(A)的情况下,槽68A及69A的轴心方向的长度比铁氧体芯6的轴心方向的长度短,例如为铁氧体芯6的轴心方向的长度的1/2以下。其他与上述的实施方式的例子相同。
在铁氧体芯6的轴心方向上结合有2个端子构件51及52的情况下,由于该端子构件51、52为导电性原料,因此因该端子构件51及52使磁通路紊乱,因此电子笔1与位置检测装置的电磁耦合的强度可能会下降。因此,如图9(A)那样如果2个端子构件51及52的芯结合部51Aa及52Aa的长度缩短,则能够减少电子笔1与位置检测装置的电磁耦合的强度的下降。
接下来,在图9(B)的例子的磁芯线圈5B中,使端子构件51B及52B的芯卡合部51Ba及52Ba嵌入的槽68B及69B在铁氧体芯6的曲面63C及64C的大致中央位置处遍及轴心方向的大致全长地设置。需要说明的是,在该图9(B)的例子中,在端子构件51B及52B的延伸部51Bb及52Bb的前端部形成有向与轴心方向正交的方向弯折而相互接近而成的弯折部51Bt及52Bt。该例的情况的弯折部51Bt及52Bt在与印制基板的基板面平行的方向上以延长至印制基板的基板面上的方式形成,由此能够在印制基板的基板面处钎焊。
接下来,图9(C)的例子的磁芯线圈5C是图9(B)的例子的磁芯线圈5B的变形例,在铁氧体芯6的曲面63C及64C形成的槽68C及69C的轴心方向的长度比图9(B)的例子的情况的在铁氧体芯6的曲面63C及64C形成的槽68B及69B短,例如为全长的1/2以下。因此,端子构件51C及52C的芯结合部51Ca及52Ca的长度也成为与槽68C及69C的轴心方向的长度对应的长度。图9(C)的例子的磁芯线圈5C的其他的结构与图9(B)的例子的磁芯线圈5B相同。
在以上的例子中,在铁氧体芯6的外侧表面形成了2个端子构件用的槽,但是也可以沿铁氧体芯6的轴心方向形成端子构件用的贯通孔,通过使端子构件嵌合于该贯通孔而将端子构件装配及固定于铁氧体芯6。
图9(D)是该情况的一例,在该图9(D)的例子的磁芯线圈5D中,以一部分与插通有芯体4的铁氧体芯6的贯通孔6a的内壁面连结的方式遍及铁氧体芯6的轴心方向的大致全长地形成2个贯通孔68D及69D。在图9(D)的例子中,该2个贯通孔68D及69D在包含贯通孔6a的中心线且与平面61P及62P平行的面内,设置在隔着贯通孔6a的中心位置的位置。
并且,在该例中,2个端子构件51D及52D的芯结合部51Da及52Da设为与贯通孔68D及69D嵌合的形状,例如压入嵌合于该贯通孔68D及69D而固定于铁氧体芯6。
需要说明的是,在图9(D)的例子中,形成有遍及铁氧体芯6的轴心方向的全长的贯通孔68D及69D,但是与2个端子构件51D及52D的芯结合部51Da及52Da的嵌合部可以如图9(C)的例子那样设为轴心方向的一部分,这种情况下,不是贯通孔而成为嵌合孔。
在磁芯线圈5中,铁氧体芯6的中心线位置,即,贯通孔6a的附近的电流流过线圈50时的磁通的强度比外周侧面侧的电流流过线圈50时的磁通的强度小。因此,通过将端子构件51D、52D的结合部51Da及52Da的位置设为贯通孔6a的附近,能够减小对于磁通路的影响,能够减少电子笔1与位置检测装置的电磁耦合的强度的下降。
用于使2个端子构件嵌合并固定的贯通孔可以不是图9(D)的例子那样以一部分连结于贯通孔6a的方式形成,而是与铁氧体芯6的贯通孔6a完全独立地形成。
图9(E)是这种情况的一例,在该图9(E)的例子的磁芯线圈5E中,与插通芯体4的铁氧体芯6的贯通孔6a完全分开地,在铁氧体芯6的轴心方向的一部分形成有2个嵌合孔68E及69E。在图9(E)的例子中,该2个嵌合孔68E及69E在包含贯通孔6a的中心线且与平面61P及62P平行的面内,设置在隔着贯通孔6a的中心位置的位置。
并且,在该例中,2个端子构件51D及52D的芯结合部51Da及52Da设为与嵌合孔68E及69E嵌合的形状及长度,例如压入嵌合于该嵌合孔68E及69E而固定于铁氧体芯6。
需要说明的是,在图9(E)的例子中,形成铁氧体芯6的轴心方向的一部分的长度的嵌合孔68E及69E而将端子构件51E及52E的芯结合部51Ea及52Ea嵌合,但也可以与图9(D)的例子同样,将嵌合孔68E及69E延长而形成遍及铁氧体芯6的轴心方向的全长的贯通孔,并且2个端子构件51E及52E的芯结合部51Ea及52Ea的长度也设为对应的长度而使两者嵌合。
另外,在上述的实施方式中,磁芯线圈的铁氧体芯的截面形状设为扁平形状,但是本发明的磁芯线圈的磁性体芯的截面形状可以为任意的形状。
图10(A)及(B)是作为磁性体芯的例子的铁氧体芯6F的截面形状为圆形时的磁芯线圈5F的例子,各自的左侧的图是铁氧体芯6F的从芯体的***侧沿轴心方向观察的图,而且,右侧的图是铁氧体芯6F的从与轴心方向正交的方向观察的图。
图10(A)的例子的磁芯线圈5F在截面为圆形的铁氧体芯6F形成有供芯体***的贯通孔6Fa,并且在侧周面的相互分离了180度的角间隔的位置,在轴心方向的整体形成有2个槽68F及69F。并且,2个端子构件51F及52F的芯结合部51Fa及52Fa嵌入于铁氧体芯6F的2个槽68F及69F,例如通过粘结材料而接合。由此,在端子构件51F及52F的延伸部51Fb及52Fb在铁氧体芯6F的轴心方向上突出地延伸的状态下,端子构件51F及52F固定于铁氧体芯6F。该图10(A)的例子是与图9(B)的例子对应的例子,但也可以对应于图9(C)的例子,铁氧体芯6F与端子构件51F及52F结合的部分的长度比铁氧体芯6F的轴心方向的长度短。
另外,图10(B)的例子的磁芯线圈5G在截面为圆形的铁氧体芯6F形成有供芯体***的贯通孔6Ga,并且一部分与该贯通孔6Ga连结的2个槽68G及69G与图9(D)的例子同样地在轴心方向上形成。并且,在该例中,2个端子构件51D及52D的芯结合部51Da及52Da设为与嵌合孔68D及69D嵌合的形状及长度,例如压入嵌合于该嵌合孔68D及69D而固定于铁氧体芯6。需要说明的是,铁氧体芯6G与端子构件51G及52G结合的部分的长度可以比铁氧体芯6G的轴心方向的长度短。
以上的例子的磁芯线圈5~5G为了在芯体侧的相反侧配置笔压检测模块而在磁性体芯具备用于插通芯体的贯通孔,但是在将笔压检测模块设置于磁芯线圈的芯体侧的结构的电子笔中,在磁性体芯不需要设置芯体的插通用的贯通孔。
图10(C)示出该情况的一例的磁芯线圈5H的结构例。即,该例的磁芯线圈5H在截面形状为圆形的铁氧体芯6H的外周侧面,在相互分离了180度的角间隔的位置处,在轴心方向上的整体形成有2个槽68H及69H。并且,2个端子构件51H及52H的芯结合部51Ha及52Ha嵌入于铁氧体芯6H的2个槽68H及69H,例如通过粘结材料而接合。由此,在端子构件51H及52H的延伸部51Hb及52Hb在铁氧体芯6H的轴心方向上突出地延伸的状态下,端子构件51H及52H固定于铁氧体芯6H。需要说明的是,铁氧体芯6H与端子构件51H及52H结合的部分的长度可以比铁氧体芯6H的轴心方向的长度短。
使用了该图10(C)的磁芯线圈5H的电子笔1A的结构例如图11所示。该图11是电子笔1A的剖视图。在该电子笔1A中,构成谐振电路的一部分的电感根据向笔尖施加的按压力(笔压)而变化,具有根据基于该电感的变化的谐振频率的变化来检测笔压的功能。
即,如图11所示,该例的电子笔1A中,使在铁氧体芯6H卷绕线圈50的磁芯线圈5H与磁性体芯片在该例中为铁氧体芯片91隔着O(英文字母O)形圈92而相对,通过向构成笔尖的突出构件4A施加按压力(笔压)而使铁氧体芯片91接近磁芯线圈5H的铁氧体芯6H。在此使用的O形圈92是由合成树脂或合成橡胶等弹性材料构成的、截面为英文字母“O”状的圈状的弹性构件。
在构成笔尖的突出构件4A抵接的铁氧体芯片91根据向突出构件4A施加的按压力而接近铁氧体芯6H时,对应于此而卷绕于铁氧体芯6H的线圈50的电感变化,从谐振电路的线圈50发送的电波的相位(谐振频率)变化。位置检测装置通过检测由环形线圈接收的来自电子笔1A的电磁波的相位(谐振频率)的变化,能够检测向电子笔1A的突出构件4A施加的笔压。
在该电子笔1A中,突出构件4A设置于铁氧体芯片91的、外壳主体2Aa的开口21A侧的端面。这种情况下,突出构件4A具备与在外壳主体2Aa的开口21A形成的阶梯部22A卡合的突缘部4Aa,并且在该突缘部4Aa的与铁氧体芯片91相对的上表面形成有突部4Ab,该突部4Ab与在铁氧体芯片91的端面形成的凹部91a嵌合。突出构件4A通过使该突部4Ab***并嵌合于铁氧体芯片91的凹部91a而进行定位。并且,突出构件4A的突缘部4Aa的上表面通过粘结材料而粘结于铁氧体芯片91的端面,由此突出构件4A固着于铁氧体芯片91。
需要说明的是,这种情况下,在铁氧体芯片91的端面形成的凹部91a设为与突出构件4A的突部4Ab的形状对应的形状,但是铁氧体的材质硬,而且该电子笔1A的铁氧体芯片91细,因此无法将凹部91a高精度地形成为与突部4Ab的形状对应的所希望的形状。因此,凹部91a设为通过将突出构件4A的突部4Ab松缓地嵌合而能够仅定位的程度的形状。
需要说明的是,在电子笔1A的外壳主体2Aa内,除了上述的部分之外,还收纳有配设多个谐振用电容器93a~93h的印制基板94、保持该印制基板94的基板支架95、与印制基板94的谐振用电容器93a~93h连接而用于构成谐振电路的磁芯线圈5H、缓冲构件96,并通过外壳盖2Ab将它们的位置固定。需要说明的是,图11记载的磁芯线圈5H的端子构件51H及52H示意性地示出该端子构件51H及52H与印制基板94电连接的情况。
如以上所述,该专利文献2的电子笔1A通过粘结材料而使突出构件4A结合于铁氧体芯片91的端面,在铁氧体芯6H不需要形成贯通孔,因此电子笔1A能够细型化。
[其他的变形例]
需要说明的是,使用可变电容的电容器的笔压检测模块7设为使用了半导体芯片的结构,但是也可以设为使用了例如专利文献日本特开2011-186803号公报记载的笔压检测单元的结构,该笔压检测单元是利用第一导体和第二导体夹持电介质,电介质与第一导体或第二导体的接触面积根据笔压而变化,由此第一导体与第二导体之间的静电电容变化的可变电容的电容器的结构的周知的机构性的结构。
另外,本发明的磁芯线圈并不局限于电磁感应方式的电子笔,也可以使用作为用于接收静电耦合方式的电子笔的充电能量的结构。
另外,本发明的磁芯线圈并不局限于在电子笔中使用的用途,当然能够使用于各种用途。
另外,在上述的实施方式中,磁性体芯设为铁氧体芯,但是芯材料的磁性体并不局限于铁氧体,当然能够使用其他各种磁性体。
符号说明
1…电子笔,2…外壳,3…基板支架,4…芯体,5…磁芯线圈,6…铁氧体芯,7…笔压检测模块,8…印制基板,50…线圈,51、52…端子构件,68、69…槽。
Claims (16)
1.一种磁芯线圈,在由磁性体构成的芯上卷绕线圈,并且具有由导电性材料构成的两个端子构件,其特征在于,
所述两个端子构件以从所述芯的与所述线圈的卷绕截面正交的轴心方向上的一端部在所述轴心方向上延伸的状态,固定于所述芯,
所述线圈的卷绕起始端及卷绕结束端电连接于所述两个端子构件的从所述芯的一端部在轴心方向上突出的部分。
2.根据权利要求1所述的磁芯线圈,其特征在于,
在所述芯的沿所述轴心方向的外侧面形成有沿所述轴心方向的方向的两个槽,所述两个端子构件嵌入于所述两个槽。
3.根据权利要求2所述的磁芯线圈,其特征在于,
所述两个槽设置成在所述线圈的卷绕截面中处于相对于中心线位置偏离的一侧。
4.根据权利要求2所述的磁芯线圈,其特征在于,
所述线圈以将嵌入于所述两个槽的所述端子构件的部分的至少一部分覆盖的方式卷绕。
5.根据权利要求1所述的磁芯线圈,其特征在于,
所述两个端子构件在所述芯的轴心方向上被埋入而固定于所述芯。
6.根据权利要求1所述的磁芯线圈,其特征在于,
在所述芯中,所述轴线方向上的贯通孔设置在所述线圈的卷绕截面的中心位置。
7.根据权利要求6所述的磁芯线圈,其特征在于,
在所述芯的所述贯通孔的内壁面形成有沿所述轴心方向的方向的两个槽,所述两个端子构件嵌入于所述两个槽。
8.根据权利要求1所述的磁芯线圈,其特征在于,
所述芯是通过在树脂粘合剂中混合磁性体粉并固化而成的。
9.根据权利要求1所述的磁芯线圈,其特征在于,
所述芯为扁平形状。
10.一种电子笔,在筒状的壳体内沿所述壳体的轴心方向配置有磁芯线圈、压力检测部以及电路基板,其特征在于,
所述磁芯线圈在由磁性体构成的芯上卷绕线圈,并且具有两个端子构件,
所述两个端子构件以从所述芯的与所述线圈的卷绕截面正交的轴心方向上的所述电路基板侧的一端部在所述轴心方向上延伸的状态,固定于所述芯,
所述线圈的卷绕起始端及卷绕结束端电连接于所述两个端子构件的从所述芯的一端部在轴心方向上突出的部分,并且,
所述两个端子构件的前端部以与在所述电路基板形成的电容器构成谐振电路的方式连接于所述电路基板,
所述压力检测部检测向从所述筒状的壳体的一方的开口突出的芯体的前端施加的压力。
11.根据权利要求10所述的电子笔,其特征在于,
在所述磁芯线圈的芯形成有轴心方向上的贯通孔,
在所述壳体内,从所述一方的开口侧依次在所述轴心方向上配置有所述磁芯线圈、所述压力检测部、所述电路基板,
所述芯体插通所述磁芯线圈的所述贯通孔,并以能够通过所述压力检测部检测向所述芯体的前端施加的压力的方式与所述压力检测部结合。
12.根据权利要求10所述的电子笔,其特征在于,
在所述壳体内,从所述一方的开口侧依次在所述轴心方向上配置有所述压力检测部、所述磁芯线圈、所述电路基板,
所述芯体以能够通过所述压力检测部检测向所述芯体的前端施加的压力的方式与所述压力检测部结合。
13.根据权利要求11所述的电子笔,其特征在于,
所述压力检测部将向所述芯体的前端施加的压力作为静电电容的变化而进行检测。
14.根据权利要求11所述的电子笔,其特征在于,
所述压力检测部将向所述芯体的前端施加的压力作为电感值的变化而进行检测。
15.根据权利要求12所述的电子笔,其特征在于,
所述压力检测部将向所述芯体的前端施加的压力作为静电电容的变化而进行检测。
16.根据权利要求11所述的电子笔,其特征在于,
所述压力检测部将向所述芯体的前端施加的压力作为电感值的变化而进行检测。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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