位置指示器以及位置指示器的芯体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及与位置检测装置一同使用的、例如笔形状的位置指示器，尤其涉及具备检测对芯体的前端部(笔尖)施加的压力(笔压)的功能的位置指示器中的芯体的结构。
【背景技术】
[0002]近年来，作为平板式PC (个人计算机)等的输入设备，使用位置输入装置。该位置输入装置例如由形成为笔型的位置指示器和位置检测装置构成，该位置检测装置具有使用该位置指示器进行指示操作或字符以及图等的输入的输入面。
[0003]以往，作为这种笔型的位置指示器，周知电磁感应方式的位置检测装置用的位置指示器。该电磁感应方式的位置指示器具有谐振电路，该谐振电路通过对卷绕在作为磁芯的例子的铁氧体芯的线圈连接谐振用电容器而构成。并且，位置指示器通过对位置检测装置发送由该谐振电路中得到的谐振信号，从而对位置检测装置指示位置。
[0004]此外，这种笔型的位置指示器以往构成为具有如下功能:检测对芯体的前端部(笔尖)施加的压力(笔压)，并传递给位置检测装置。在该情况下，为了检测笔压，公知如下方法:使用使构成谐振电路的电容器的静电电容或线圈的电感根据笔压来改变的机构。
[0005]图18表示现有的位置指示器的结构例，该位置指示器具有使构成位置指示器的谐振电路的电容器的静电电容根据笔压来改变的电容可变电容器型的笔压检测用模块，且在专利文献I (特开2011-186803号公报)中记载。该图18是用于说明该位置指示器的结构例的纵截面图。
[0006]如图18所示，该位置指示器100构成为在筒状的框体(外壳)101内具有芯体102、卷绕在铁氧体芯103上的位置指示线圈104、可变电容电容器105以及印刷电路板106。
[0007]框体101成为在轴方向的一端侧具有开口部101a，轴方向的另一端侧关闭的圆筒形。并且，安装有电子部件的印刷电路板106通过粘结剂或固定螺钉等的固着单元而被固定在该框体101的靠着圆筒型的中空部内的轴方向的另一端侧。并且，铁氧体芯103收纳在框体101的靠着形成有开口部1la的一端侧。
[0008]铁氧体芯103构成沿着轴心方向具有贯通孔103a的例如圆筒形，在铁氧体芯103的外周上，卷绕构成谐振电路的位置指示线圈104而安装。位置指示线圈104的未图示的两端与在印刷电路板106上安装的构成谐振电路的电子部件电连接。并且，在铁氧体芯103的贯通孔103a中，芯体102插通。
[0009]芯体102由粗细(直径)大致恒定的棒状的构件构成，为了不会损伤由玻璃面等构成的输入面，由具有弹性的材料构成。该芯体102的轴心方向的一端成为具有笔尖的作用的前端部102a，在图18的例中形成为大致圆锥状，在将芯体102插通铁氧体芯103的贯通孔103a而收纳在框体101内时，以从开口部1la向外部露出的方式突出。此外，芯体102的轴心方向的另一端102b与可变电容电容器105结合。
[0010]由于前端部102a与显示画面等接触，所以芯体102由不会损伤该显示画面的例如具有弹性的树脂构成。
[0011]可变电容电容器105在图18中省略详细的图示，可变电容电容器105夹着圆板状的电介质沿轴心方向具有第一电极和第二电极。第二电极粘附在电介质的印刷电路板106侧的平面上。此外，通过前端面为纺锤型且由弹性材料构成的导电体来形成第一电极，以将该纺锤型的前端面侧与电介质对置的方式设置在芯体102侧。并且，对构成该第一电极的导电体结合芯体102的另一端102b侦U。
[0012]若对芯体102的前端部102a施加轴心方向的压力，则通过该压力，由构成第一电极的弹性材料构成的导电体向电介质侧按压，进行弹性变形，电介质和导电体的接触面积变化。可变电容电容器105呈现与该接触面积对应的静电电容。S卩，可变电容电容器105呈现与对芯体102施加的压力对应的静电电容。由于可变电容电容器105构成谐振电路的一部分，所以通过将该谐振电路的谐振频率从位置指示器100传递给位置检测装置侧，从而能够在位置检测装置侧检测对位置指示器100的芯体102施加的笔压。
[0013]现有技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1:特开2011-186803号公报
【发明内容】
[0016]发明要解决的课题
[0017]由于以上说明的位置指示器100没有粗细的限制，而以比较粗的形状构成，所以芯体102如上所述那样由从其前端部102a到与可变电容电容器结合的另一端102b为止大致相同直径的、比较粗的棒状的由树脂构成的构件构成。这样，由于芯体102比较粗，所以即使由具有弹性的材料构成，也能够对可变电容电容器105传递笔压。
[0018]但是，最近在被称为智能手机的高功能便携电话终端等的小型的便携设备中，与显示画面重叠而使用触摸面板(触摸传感器)，作为其输入单元，使用位置指示器。这种便携设备被设置为小型且薄型的结构。因此，位置指示器也被要求细型。
[0019]若位置指示器成为细型，则铁氧体芯103也成为细型。因此，铁氧体芯103的贯通孔103a也变细。于是，还需要将芯体102变细，在使用了如以往的由弹性材料构成的棒状体的芯体的情况下，其强度不充分，此外，成为不适合将笔压传递给可变电容电容器的芯体。
[0020]因此，提出了如下内容:通过将芯体由例如以金属或更加硬质的树脂构成的硬的材料构成，从而将强度设为充分，能够将对芯体施加的笔压可靠地传递给压力检测部。
[0021]此时，若将前端部也由相同的硬质的材料构成，则产生由该硬的前端部损伤显示画面等的顾虑。因此，如图19(A)所示，提出了如下内容:将芯体110划分为与显示画面等的输入面接触的前端部111和芯体主体部112，将前端部111由比芯体主体部112软质且具有弹性的材料构成，且将芯体主体部112由以金属或硬质的树脂构成的硬的材料构成。
[0022]并且，提出了如下内容:在由弹性材料构成的前端部111上，设置用于使芯体主体部112嵌合的轴心方向的凹孔111a，如图19(B)所示，将芯体主体部112的一端压入嵌合、粘结到该凹孔Illa内，从而构成芯体110。
[0023]但是，这种情况下产生如下的问题。S卩，在图19的结构的情况下，因为使由比该芯体主体部112软的材料构成的前端部111与由硬质的材料构成的芯体主体部112结合，所以两者的亲和性变差。并且，芯体主体部112和前端部111的接合部仅仅是细的芯体主体部112与前端部111嵌合的凹孔112a的内壁面，由于芯体主体部112的粗细细，所以接合面积非常小。
[0024]这样，由于芯体主体部112和前端部111的亲和性差、且前端部111和芯体主体部112的接合面积小，所以前端部111和芯体主体部112的接合强度小，存在在位置指示器的使用中，前端部111从芯体主体部112脱离的顾虑。并且，若前端部111脱离，则存在由金属等构成的硬质的芯体主体部112损伤显示画面的玻璃面等的、位置指示器的前端部接触的输入面的顾虑。
[0025]本发明的目的在于，提供一种能够改善以上的问题点的位置指示器以及位置指示器的芯体。
[0026]用于解决课题的手段
[0027]为了解决上述的课题，技术方案I的发明提供一种位置指示器，包括:
[0028]芯体；
[0029]筒状的框体，在所述芯体的轴心方向的一端侧具备用于使其轴心方向的一端侧向外部露出的开口 ；以及
[0030]压力检测部，设置在所述筒状的框体内，检测沿所述芯体的轴心方向施加的压力，
[0031]该位置指示器的特征在于，
[0032]所述芯体具有:
[0033]前端部，由弹性材料构成；
[0034]基座部，由比所述前端部硬的材料构成，且沿所述芯体的轴心方向与所述前端部结合；以及
[0035]芯体主体部，沿所述芯体的轴心方向与所述基座部结合，且与所述轴心方向正交的方向的粗细比所述基座部细、并由硬质的材料构成，
[0036]所述芯体以沿所述轴心方向能够移动的状态收纳在所述框体内，使得所述前端部从所述框体的所述开口向外部露出，且使向所述前端部施加的轴心方向的压力传递给在所述芯体主体部的与所述基座部的相反侧设置的所述压力检测部。
[0037]上述的结构的技术方案I的发明的位置指示器的芯体由以下部分构成:前端部，由弹性材料构成；基座部，由比前端部更硬的材料构成；以及芯体主体部，比基座部更细且由硬质的材料构成。并且，芯体主体部与粗细比该芯体主体部更粗的基座部结合，芯体的前端部与基座部结合。
[0038]芯体主体部虽然细，由于与前端部相比为硬质，所以与由与芯体主体部的亲和性高的材料构成的基座部结合。因此，基座部与芯体主体部牢牢结合。尤其，如技术方案4所述，芯体主体部和基座部还能够一体构成，此时，基座部完全不会从芯体主体部脱离。
[0039]并且，由于基座部的粗细比芯体主体部粗，所以在前端部对该基座部结合时，两者的结合部分的整体的表面积(结合面积)变大，前端部牢牢固定于基座部。因此，能够避免在位置指示器的使用中，前端部从基座部脱离的问题。
[0040]发明效果
[0041]根据本发明的位置指示器，即使是在芯体的芯体主体部的粗细细的情况下，通过基座部的存在，也能够避免前端部在使用中脱离的问题。
【附图说明】
[0042]图1是用于说明本发明的位置指示器的第一实施方式的结构例的图。
[0043]图2是表示本发明的位置指示器的实施方式、和具备与该位置指示器一同使用的位置检测装置的电子设备的例子的图。
[0044]图3是表示本发明的位置指示器的第一实施方式的主要部分的截面图以及立体图的图。
[0045]图4是本发明的位置指示器的第一实施方式的主要部分的分解立体图。
[0046]图5是用于说明本发明的位置指示器的第一实施方式中的芯体的结构例的图。
[0047]图6是用于说明本发明的位置指示器的第二实施方式的结构例的图。
[0048]图7是用于说明本发明的位置指示器的第二实施方式中的芯体的结构例的图。
[0049]图8是用于说明本发明的位置指示器的第二实施方式中的用于芯体的安装的构件的结构例的图。
[0050]图9是用于说明本发明的位置指示器的第二实施方式中的用于芯体的安装的构件的结构例的图。
[0051]图10是用于说明本发明的位置指示器的第三实施方式的主要部分的结构例的分解立体图。
[0052]图11是用于说明本发明的位置指示器的第三实施方式的结构例的图。
[0053]图12是用于说明本发明的位置指示器的第三实施方式中的芯体的结构例的图。
[0054]图13是用于说明本发明的位置指示器的其他的实施方式中的芯体的结构例的图。
[0055]图14是用于说明本发明的位置指示器的其他的实施方式中的芯体的结构例的效果的图。
[0056]图15是用于说明本发明的位置指示器的第四实施方式的结构例的图。
[0057]图16是用于说明本发明的位置指示器的第四实施方式中的芯体的结构例的图。
[0058]图17是用于说明本发明的位置指示器的第四实施方式的结构例的图。
[0059]图18是用于说明以往的位置指示器的结构例的图。
[0060]图19是用于说明所提案的位置指示器的芯体的结构例的图。
【具体实施方式】
[0061]以下，参照【附图说明】本发明的位置指示器的几个实施方式。
[0062][第一实施方式]
[0063]图1?图5是用于说明本发明的位置指示器的第一实施方式的结构例的图。图2是表示使用该第一实施方式的位置指示器I的电子设备200的一例的图。在该例中，电子设备200是具有例如IXD(液晶显示器(Liquid Crystal Display))等的显示装置的显示画面200D的高功能便携电话终端，在显示画面200D的下部(背侧)具有电磁感应方式的位置检测装置202。
[0064]该例的电子设备200的框体具有收纳笔形状的位置指示器I的收纳凹孔201。使用者根据需要，从电子设备200取出在收纳凹孔201中收纳的位置指示器1，将显示画面200D作为输入面而进行位置指示操作。
[0065]在电子设备200中，若在显示画面200D上由笔形状的位置指示器I进行位置指示操作，则在显示画面200D的背侧设置的位置检测装置202检测由位置指示器I所操作的位置以及笔压，电子设备200的位置检测装置202具有的微型计算机实施与在显示画面200D中的操作位置以及笔压对应的显示处理。
[0066]图1是表示该第一实施方式的位置指示器I的整体的概要的图。图1 (A)是为了说明，只切断位置指示器I的外壳2(框体)的外壳主体2a，示出了其内部的图。此外，图1(B)是从芯体4侧沿轴心方向看该第一实施方式的位置指示器I的图。
[0067]如图UA)所示，位置指示器I在轴心方向细长，且具有外壳2，该外壳2构成轴心方向的一方开口、且轴心方向的另一方关闭的有底的圆筒状的框体。该外壳2例如由树脂等构成，且由在内部具有中空部的圆筒形状的外壳主体2a和与该外壳主体2a结合的外壳盖子2b构成。芯体4和卷绕了线圈5的磁芯该例中铁氧体芯6对基板支架3结合而收纳在外壳主体2a的中空部内。芯体4的一部分通过在成为外壳主体2a的笔尖的轴心方向的一个端部形成的开口部21，向外部突出而露出。
[0068]在该例中，铁氧体芯6具备在中心轴位置具有预定的直径的贯通孔6a的圆柱状形状。芯体4的后述的芯体主体部41插通铁氧体芯6的贯通孔6a，从而与基板支架3结合。铁氧体芯6的贯通孔6a的内径被选定为比芯体4的芯体主体部41的直径大。因此，芯体4通过铁氧体芯6的贯通孔6a，以能够沿轴心方向移动的状态与基板支架3结合。
[0069]基板支架3例如由树脂构成，且构成为收纳在外壳主体2a的中空部内时，沿成为位置指示器I的轴心方向的长边方向，感压用部件支架部3a和印刷电路板载放台部3b连续。在感压用部件支架部3a中，收纳有感压用部件(笔压检测用的多个部件)7，在印刷电路板载放台部3b中，载放并保持印刷电路板8。以下，为了简化说明，感压用部件支架部3a简称为支架部3a。在基板支架3中，支架部3a形成在最靠近芯体4侧，芯体4以及铁氧体芯6与该支架部3a结合。
[0070]图3㈧是图1(B)的X-X线截面图，这是沿着通过位置指示器I的轴心位置、且与印刷电路板8的基板面(印刷形成有导体图案并载放电路部件的面)8a平行的方向，切断了位置指示器I的主要部分的截面图。此外，图3(B)是图1(B)的Y-Y线截面图，这是沿着通过位置指示器I的轴心位置、且与印刷电路板8的基板面8a垂直的方向，切断了位置指示器I的主要部分的截面图。进一步，图3(C)是关注了基板支架3的、尤其关注了支架部3a的立体图。
[0071]此外，图4(B)是表示基板支架3与芯体4以及铁氧体芯6结合的状态的图。此外，图4(A)是用于说明基板支架3的支架部3a以及感压用部件7的分解立体图。
[0072]在印刷电路板8中，设置有在被按下时成为接通且若停止按下则返回到断开的按钮开关(拨动开关(Side switch))ll，并且设置有与线