JP5389708B2

JP5389708B2 - 入力ペン保持装置、およびそれを備えた電子機器

Info

Publication number: JP5389708B2
Application number: JP2010062751A
Authority: JP
Inventors: 義弘河田; 寛史朝倉; 優古軸
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2030-03-18
Also published as: JP2011197907A

Description

本発明は、入力ペン保持装置、およびそれを備えた電子機器に関する。

近年、ノートパソコン、電子辞書端末、携帯型ゲーム機などの携帯型電子機器は、ボタンやレバーなどの入力装置に加えて、ペン型の操作具でタッチパネル式のポインティングデバイスを接触操作することで所望の情報を入力できる構成を備えている場合がある。このようなペン型の操作具は、紛失を防止するために、電子機器内に収納することができる場合が多い。ペン型操作具の電子機器への収納方法としては、例えば、電子機器の筐体に設けられた孔部に挿入して、電子機器内に配された保持機構に保持させる方法がある。

特許文献１は、ペン収納装置内に入力ペンを挿入した際に、入力ペンに形成されている環状溝にフックを係合させて、入力ペンを保持する構成を開示している。

特許第２９８１０５２号公報

しかしながら特許文献１に開示されている構成では、入力ペンを保持する機構の部品点数が多く、コストアップになってしまう。

本願に開示する入力ペン保持装置は、外面に溝部が形成されている入力ペンを保持可能な入力ペン保持装置であって、前記入力ペンを保持可能な第１の保持部材と、前記第１の保持部材を、前記入力ペンの一部が突出する突出位置と、前記入力ペンが前記筐体内に収納される収納位置との間を変位可能に保持する第２の保持部材とを備え、前記第１の保持部材は、前記溝部に嵌合可能な突起部を備え、前記突起部は、前記第１の保持部材が前記突出位置と前記収納位置との間にあるとき、前記溝部に嵌合し、前記第１の保持部材は、前記収納位置にあるとき、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との間に配置されたバネによって前記突出位置の方向へ付勢される。

本願に開示する電子機器は、外面に溝部が形成されている入力ペンと、前記入力ペンによって接触操作が可能な操作部と、前記入力ペンを保持可能な入力ペン保持装置とを備えた、電子機器であって、前記入力ペン保持装置は、前記入力ペンを保持可能な第１の保持部材と、前記第１の保持部材を、前記入力ペンの一部が突出する突出位置と、前記入力ペンが前記筐体内に収納される収納位置との間を変位可能に保持する第２の保持部材とを備え、前記第１の保持部材は、前記溝部に嵌合可能な突起部を備え、前記突起部は、前記第１の保持部材が前記突出位置と前記収納位置との間にあるとき、前記溝部に嵌合し、前記第１の保持部材は、前記収納位置にあるとき、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との間に配置されたバネによって前記突出位置の方向へ付勢される。

本願によれば、簡単な構成で入力ペンを保持することができ、コストダウンを図ることができる。

本実施の形態にかかるノートパソコンの斜視図ペン保持装置の分解斜視図ペンピストンの平面図図３ＡにおけるＺ−Ｚ部の断面図ペン保持装置及び入力ペンの平面図ペン保持装置及び入力ペンの平面図ペン保持装置及び入力ペンの平面図第１の筐体の平面図第１の筐体の平面図

（実施の形態）
〔１．電子機器の構成〕
図１は、本実施の形態にかかる電子機器の一例であるノートパソコンの外観を示す斜視図である。図２は、ノートパソコンの側面図である。なお、本実施の形態では、電子機器の一例としてノートパソコンを挙げたが、少なくとも入力ペンを着脱可能なペン保持装置を備えた機器であればよい。

図１に示すように、ノートパソコンは、第１の筐体１と第２の筐体２とを備えている。第１の筐体１は、各種電気素子が実装された回路基板やハードディスクドライブなどを内蔵している。第２の筐体２は、液晶ディスプレイ４を備えている。第１の筐体１と第２の筐体２とは、ヒンジ部３によって互いに回転自在に支持されている。ヒンジ部３は、第１の筐体１と第２の筐体２とを矢印ＡまたはＢに示す方向へ回転自在に支持する回転軸を備えている。第１の筐体１の上面１ａには、キーボード５とポインティングデバイス６とが配されている。第１の筐体１の側面１ｂには、略円形の開口部を有するペン保持部１１を備えている。ペン保持部１１には、入力ペン２１を挿脱可能である。

入力ペン２１は、少なくとも一方の先端が尖っているペン状の操作具である。入力ペン２１は、ペン先２２，溝部２３を備えている。ペン先２２は、例えば液晶ディスプレイ４の表示面内に備わるタッチパネル式のポインティングデバイスを接触操作可能である。溝部２３は、入力ペン２１の円筒面に環状に形成されている。なお、溝部２３は、必ずしも環状に形成されている必要はなく、少なくとも突起部４５ａ及び４５ｂ（後述）が嵌合可能な凹状部であればよい。

〔２．ペン保持装置の構成〕
図２は、ペン保持装置の分解斜視図である。図２に示すように、ペン保持装置は、ペンカバー３１、ペンピストン４１、およびバネ５１を備えている。図３Ａは、ペンピストン４１の平面図である。図３Ｂは、図３ＡにおけるＺ−Ｚ部の断面図である。

ペンカバー３１は、第１の溝部３２ａ、第２の溝部３２ｂ、第１のホルダー部３３、第２のホルダー部３４、ガイド部３５、およびバネ保持部３６を備えている。第１の溝部３２ａは、ペンピストン４１に形成されている爪部４３ａ及び４３ｂ（後述）が移動可能に係合する。第２の溝部３２ｂは、ペンピストン４１に形成されている爪部４３ｃ及び４３ｄ（後述）が移動可能に係合する。第１の溝部３２ａと第２の溝部３２ｂとは、ペンカバー３１の長手方向に平行に形成され、互いに平行に形成されている。第１のホルダー部３３は、アーチ状に形成され、開口部３３ａを有する。開口部３３ａは、入力ペン２１を挿通可能である。第２のホルダー部３４は、アーチ状に形成され、開口部３４ａを有する。開口部３４ａは、入力ペン２１を挿通可能である。ガイド部３５は、第１のホルダー部３３と第２のホルダー部３４との間に形成され、互いに平行対向する２つの縦壁状の部分である。ガイド部３５は、入力ペン２１の円筒面に当接可能であり、入力ペン２１を保持する際に第１のホルダー部３３を挿通した入力ペン２１を第２のホルダー部３４へガイドすることができる。バネ保持部３６は、バネ５１の一方の端部の環状部分に嵌合することで、バネ５１を保持する。

ペンピストン４１は、本体部４２、爪部４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、ホルダー部４４、突起部４５ａ、４５ｂ、およびバネ保持部４６を備えている。本体部４２は、断面が略半円状を有し、入力ペン２１のペン先２２から溝部２３までの間の部分を保持することができる。爪部４３ａ〜４３ｄは、本体部４２の外周円筒面に突出形成されている。爪部４３ａ、４３ｂは、ペンカバー３１の第１の溝部３２ａに移動可能に係合する。爪部４３ｃ、４３ｄは、ペンカバー３１の第２の溝部３２ｂに移動可能に係合する。図２に示すように、第１の溝部３２ａ及び第２の溝部３２ｂはペンホルダー３２の長手方向に平行に形成されているため、爪部４３ａ及び４３ｂを第１の溝部３２ａに係合させ、爪部４３ｃ及び４３ｄを第２の溝部３２ｂに係合させることによって、ペンカバー３１はペンピストン４１を矢印ＣまたはＤに示す方向へ移動可能に保持することができる。突起部４５ａ及び４５ｂは、図３Ａに示すようにペンピストン４１におけるバネ保持部４６と対向する端部近傍に、本体部４２の内周円筒面に形成されている。突起部４５ａ及び４５ｂは、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、互いに対向する位置に形成されている。突起部４５ａ及び４５ｂにおける互いに対向する面は、図３Ｂに示すように平行対向する平面とすることが製造が容易化できるため好ましい。バネ保持部４６は、バネ５１の他方の端部の環状部分に嵌合することで、バネ５１を保持する。

バネ５１は、線状コイルバネで構成されている。なお、バネ５１は、コイルバネに限らず、板バネや弾性樹脂で形成してもよい。

図２に示すペン保持装置を組み立てる際は、まず、ペンピストン４１における爪部４３ａ及び４３ｂをペンカバー３１における第１の溝部３２ａに係合させ、爪部４３ｃ及び４３ｄを第２の溝部３２ｂに係合させる。これにより、ペンピストン４１がペンカバー３１に保持された状態となる。次に、バネ５１の一方の端部をペンカバー３１におけるバネ保持部３６に嵌合させ、他方の端部をペンピストン４１におけるバネ保持部４６に嵌合させる。これにより、ペン保持装置が完成する。このようにして完成したペン保持装置は、第１のホルダー部３３が第１の筐体１のペン保持部１１側（図１参照）となる姿勢で、第１の筐体１内に固定される。入力ペン２１は、図２における矢印Ｇに示す方向に、ペン保持装置に挿入及び装着することができる。

以下、入力ペン２１をペン保持装置へ装着する動作について説明する。

図４Ａは、ペンピストン４１に入力ペン２１を保持する前の状態を示す平面図である。図４Ｂは、入力ペン２１がペンピストン４１に保持されている状態を示す平面図である。図４Ｃは、入力ペン２１を保持したペンピストン４１がペンカバー３１の奥へ変位した状態を示す平面図である。図５Ａは、入力ペン２１の後端部２４が第１の筐体１から突出している状態を示す第１の筐体１の平面図である。図５Ｂは、入力ペン２１が第１の筐体１内に収まっている状態を示す第１の筐体１の平面図である。

図１に示すように、入力ペン２１をペン保持部１１に挿入すると、入力ペン２１は第１のホルダー部３３、ガイド部３５，第２のホルダー部３４によって、ペンピストン４１へ案内される。入力ペン２１は、ペンピストン４１の突起部４５ａ及び４５ｂ側から挿入し、図４Ａに示すようにやがて突起部４５ａ及び４５ｂに当接する。なお、突起部４５ａと突起部４５ｂとの間隙寸法Ｔ４は、入力ペン２１の外径寸法Ｔ３よりも小さい。したがって、入力ペン２１をペンピストン４１に挿入する際、ペン先２２の近傍部分が突起部４５ａ及び４５ｂ間を通過できるが、ペン先２２から溝部２３の間の部分は徐々に太くなっているので、間隙寸法Ｔ４よりも太くなる部分が突起部４５ａ及び４５ｂに当接する。

図４Ａに示す状態から入力ペン２１をさらに矢印Ｃに示す方向へ変位させると、ペンピストン４１の本体部４２における突起部４５ａの近傍部分が入力ペン２１によって矢印Ｅに示す方向へ押圧され、本体部４２における突起部４５ｂの近傍部分が入力ペン２１によって矢印Ｆに示す方向へ押圧され、間隙寸法Ｔ４が大きくなる。

さらに、入力ペン２１を矢印Ｃに示す方向へ変位させると、図４Ｂに示すように突起部４５ａ及び４５ｂが溝部２３に嵌合する。つまり、突起部４５ａ及び４５ｂの幅寸法Ｔ１（図３Ａ参照）は、少なくとも入力ペン２１の溝部２３の幅寸法Ｔ２（図４Ａ参照）よりも小さいため、突起部４５ａ及び４５ｂは溝部２３に嵌合する。これにより、入力ペン２１は、ペンピストン４１に保持された状態となる。ここで、溝部２３における入力ペン２１の外径寸法Ｔ５は、突起部４５ａ及び４５ｂの間隙寸法Ｔ４以下であるため、突起部４５ａ及び４５ｂが溝部２３に嵌合したとき、本体部４２における突起部４５ａの近傍部分に対する矢印Ｅに示す方向の押圧力は解除されるため元の形状に復帰し、本体部４２における突起部４５ｂの近傍部分に対する矢印Ｆに示す方向の押圧力は解除されるため元の形状に復帰する。

次に、図４Ｂに示す状態から入力ペン２１を矢印Ｃに示す方向へ変位させると、突起部４５ａ及び４５ｂが溝部２３に嵌合しているため、ペンピストン４１も矢印Ｃに示す方向へ変位する。ペンピストン４１は、第１の溝部３２ａ（いずれも図２参照）及び第２の溝部３２ｂ（いずれも図２参照）に案内されて矢印Ｃに示す方向へ変位する。このとき、バネ５１は、ペンピストン４１によって矢印Ｃに示す方向へ押圧されて圧縮する。

図４Ｃは、入力ペン２１及びペンピストン４１がペンカバー３１の最も奥（図示左方向）まで変位した状態を示す。なお、本実施の形態のペン保持装置は、いわゆるプッシュ−プッシュ式の機構（図示省略）を備えているため、ペンピストン４１は図４Ｃに示す位置で係止される。また、入力ペン２１が図４Ｃに示す位置にあるとき、図５Ｂに示すように入力ペン２１の後端部２４（図１参照）が第１の筐体１の表面から突出していないことが好ましい。後端部２４が第１の筐体１から突出していないことにより、入力ペン２１が不意に衣服などに引っかかってしまい、入力ペン２１やノートパソコンが破損してしまうことを防ぐことができる。

次に、ペン保持装置から入力ペン２１を取り出す際は、入力ペン２１の後端部２４（図１参照）を矢印Ｃに示す方向へ押圧することにより、プッシュ−プッシュ式の機構によって、ペンピストン４１の係止状態が解除される。これにより、ペンピストン４１は、バネ５１の弾性復帰力によって、図４Ｃに示す位置から矢印Ｄに示す方向へ押圧される。ペンピストン４１は、入力ペン２１を保持したまま矢印Ｄに示す方向へ変位する。ペンピストン４１は、ペンカバー３１における第１の溝部３２ａ及び第２の溝部３２ｂに案内されて矢印Ｄに示す方向へ変位する。

図４Ｂに示すように、ペンピストン４１は、爪部４３ｂが第１の溝部３２ａ（いずれも図２参照）の矢印Ｄに示す方向の端部に当接し、爪部４３ｄが第２の溝部３２ｂ（いずれも図２参照）の矢印Ｄに示す方向の端部に当接する位置まで、変位する。ペンピストン４１が図４Ｂに示す位置まで変位することにより、入力ペン２１は図５Ａに示すように後端部２４側が第１の筐体１から突出する。なお、ペンピストン４１が図４Ｂに示す位置まで変位したとき、入力ペン２１には矢印Ｄに示す方向へバネ５１による慣性が生じる。しかし、入力ペン２１は、溝部２３に突起部４５ａ及び４５ｂが嵌合し、さらに矢印Ｄに示す方向へ生じる慣性により突起部４５ａ及び４５ｂが溝部２３から離脱しないように構成されているため、ペンピストン４１から離脱しにくい。したがって、入力ペン２１は、ペン保持部１１（図１参照）から離間する位置まで飛び出しにくい。

次に、図５Ａに示すように、入力ペン２１の後端部２４が第１の筐体１から突出している状態において、入力ペン２１の後端部２４の近傍部分を把持し、矢印Ｄに示す方向へ引き出すことで、図４Ａに示すように突起部４５ａ及び４５ｂが溝部２３から離脱する。突起部４５ａ及び４５ｂが溝部２３から離脱することにより、ペンピストン４１による入力ペン２１の保持が解除される。これにより、入力ペン２１をペン保持部１１から取り出すことができる。

上述したように、ペンピストン４１はペンカバー３１に備える第１の溝部３２ａおよび第２の溝部３２ｂと係合すると共に、突起部４５ａおよび４５ｂが入力ペン２１の溝部２３に対し係脱自在に変形し、しかも本体部４２はペンカバー３１上を摺動するため、ペンピストン４１は可撓性、変形・復元繰り返し性および摺動滑性が求められる。これらを満足する材質として、アクリロニトリル・スチレン共重合体（以下、ＡＳ）樹脂、このような熱硬化性樹脂を内部可塑化した例えばポリカーボネイト・ＡＳ樹脂、さらには滑性に優れるポリパーフルオロエチレン樹脂やカーボネイト樹脂等が適用することができる。また、ペンカバー３１としてはペンピストン４１の爪部４３ａ、４３ｂ、４３ｃおよび４３ｄが第１の溝部３２ａと第２の溝部３２ｂと係合すると共に、摺動する必要性があるため、ペンピストン４１で挙げた材料が供される。

〔３．実施の形態の効果、他〕
本実施の形態によれば、ペンピストン４１に突起部４５ａ及び４５ｂを備え、入力ペン２１がペン保持装置に挿入された際に突起部４５ａ及び４５ｂが溝部２３に嵌合する構成としたことにより、入力ペン２１をペン保持装置から取り出す際に、入力ペン２１を、後端部２４近傍のみが第１の筐体１から突出する位置で停止させることができる（図５Ａ参照）。この状態において、入力ペン２１はペンピストン４１に保持されているため、たとえ第１の筐体１の側面１ｂを鉛直下向きにしたとしても、入力ペン２１が自重により脱落してしまうことがほとんどない。したがって、入力ペン２１を誤って床等に落下させてしまうことがほとんどないため、入力ペン２１の破損、床等の傷つきを防止することができる。

また、ペンピストン４１に突起部４５ａ及び４５ｂを備え、入力ペン２１がペン保持装置に挿入された際に突起部４５ａ及び４５ｂが溝部２３に嵌合する構成としたことにより、入力ペン２１をペン保持装置から取り出す際に、バネ５１の弾性復帰力により入力ペン２１がペン保持部１１から勢いよく飛び出すことを防止することができる。したがって、入力ペン２１を誤って床等に落下させてしまうことがほとんどないため、入力ペン２１の破損、床等の傷つきを防止することができる。

また、入力ペン２１を保持するために、ペンピストン４１に突起部４５ａ及び４５ｂを備える構成としたので、従来構成のように可動型のロック爪機構などを設ける構成に比べて、部品点数を削減し、コストダウンを図ることができる。

また、突起部４５ａ及び４５ｂは、互いに対向する面を平行な平面としたことにより、製造を簡単にすることができる。すなわち、突起部４５ａ及び４５ｂを互いに対向する面を平行な平面としたことにより、ペンピストン４１を樹脂成形により製造する場合、金型から抜きやすいというメリットがある。

なお、本実施の形態では、突起部４５ａ及び４５ｂを備えたが、少なくとも一つの突起部が形成されていればよい。突起部４５ａ及び４５ｂのうちいずれか一つの突起部であっても、入力ペン２１を保持することができるが、本実施の形態のように２個の突起部を備えることにより入力ペン２１を安定した姿勢で保持することができるため、好ましい。

また、突起部４５ａ及び４５ｂは、溝部２３に嵌合した際に、溝部２３に押圧されて矢印Ｅ及びＦに示す方向へ弾性変形する構成としてもよい。このような構成とすることにより、入力ペン２１を確実に保持することができる。

また、本実施の形態では、入力ペン２１は円筒形状としたが、角柱形状など他の形状であっても、本実施の形態を適用できる。

また、本実施の形態では、バネ５１は、線状コイルバネで構成したが、板状バネなどの他の形態のバネで構成してもよい。また、バネに限らず、弾性体を配置してもよい。また、バネや弾性体を備えていなくてもよく、その場合は入力ペン２１が勢いよく飛び出すことはないが、入力ペン２１がペンピストン４１やペン保持装置から脱落することができるというメリットがある。

また、本実施の形態におけるペンピストン４１は、本発明の第１の保持部材の一例である。本実施の形態におけるペンカバー３１は、本発明の第２の保持部材の一例である。本実施の形態における突起部４５ａ及び４５ｂは、本発明の突起部の一例である。本実施の形態におけるペンカバー３１，ペンピストン４１、およびバネ５１を含むペン保持装置は、本発明の入力ペン保持装置の一例である。

本願は、入力ペン保持装置、およびそれを備えた電子機器に有用である。

２１入力ペン
２３溝部
３１ペンホルダー
４１ペンピストン
４５ａ、４５ｂ突起部
５１バネ

Claims

外面に溝部が形成されている入力ペンを保持可能な入力ペン保持装置であって、
前記入力ペンを保持可能な第１の保持部材と、
前記第１の保持部材を、前記入力ペンの一部が突出する突出位置と、前記入力ペンが前記筐体内に収納される収納位置との間を変位可能に保持する第２の保持部材とを備え、
前記第１の保持部材は、前記溝部に嵌合可能な突起部を備え、
前記突起部は、前記第１の保持部材が前記突出位置と前記収納位置との間にあるとき、前記溝部に嵌合し、
前記第１の保持部材は、前記収納位置にあるとき、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との間に配置されたバネによって前記突出位置の方向へ付勢される、
入力ペン保持装置。
外面に溝部が形成されている入力ペンと、
前記入力ペンによって接触操作が可能な操作部と、
前記入力ペンを保持可能な入力ペン保持装置とを備えた、電子機器であって、
前記入力ペン保持装置は、前記入力ペンを保持可能な第１の保持部材と、前記第１の保持部材を、前記入力ペンの一部が突出する突出位置と、前記入力ペンが前記筐体内に収納される収納位置との間を変位可能に保持する第２の保持部材とを備え、
前記第１の保持部材は、前記溝部に嵌合可能な突起部を備え、
前記突起部は、前記第１の保持部材が前記突出位置と前記収納位置との間にあるとき、前記溝部に嵌合し、
前記第１の保持部材は、前記収納位置にあるとき、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との間に配置されたバネによって前記突出位置の方向へ付勢される、
電子機器。