JPH0686132U - トラックボール座標情報入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ボールとして小さくかつ軽いものが使用されて
も、また、水平面に対して傾斜させて使用されても、ボ
ールが浮いて偏位してしまうことがないようにされ、も
って、操作性や検知精度を向上させることができるよう
にされたトラックボール座標情報入力装置を提供するこ
と。 【構成】フレーム２０の収容部２２の上端周縁部２２ａ
とリテーナ１５の下面との間に、ボール１５の外周面に
弾発的に圧接する爪６２が内周部の複数箇所に突設され
た樹脂性のボールホルダー６０が配設されてなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、パーソナルコンピュータ等において、Ｘ−Ｙ座標位置に関する情報 の入力・指示操作を簡便かつ高度化するための外部入力装置として用いられるト ラックボール座標情報入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、このようなトラックボール座標情報入力装置（以下、トラックボールと 略称する）は、例えば、図９及び図１０に示される如くに、座標情報入力用のボ ール３と、このボール３を収容するフレーム２と、このフレーム２内に挿入され た上記ボール３の脱落を防ぐべく上記フレーム２に着脱可能に取り付けられたリ ング状のリテーナ１５とを備えている。そして、上記フレーム２内には、ボール ３に対して直交する２方向に当接する一対のドライバ４，５と、このドライバ４ ，５を介してボール３の回転量をそれぞれＸ座標，Ｙ座標の座標情報として検知 する二つの変位検知部６，７とが設けられている。

【０００３】 それらの検知部６，７は、それぞれフレーム２内に収容された所定の導電パタ ーン備えたプリント配線基板（図示せず）に接続されており、このプリント配線 基板上にはフレーム２の上蓋に一体的に形成された押しボタンにより操作される 、座標位置の決定，解除用のマイクロスイッチ等が実装されている。

【０００４】 さらに、ボール３は、合成樹脂製のフレーム部材８の中央に設けられた上方に 開口する断面円形の収容部８ａ内に収容されるとともに、このボール３を上記収 容部８ａ内で浮き上がった状態で回転可能に支承すべく、複数個（ここでは５個 ）の支承球体９が上記収容部８ａの球状内壁面から内方にその外表面の一部を露 出した状態で回転自在に保持されている。

【０００５】 したがって、上記ボール３は収容部８ａの球状内壁面及びリテーナ１５に接触 せず、支承球体９にのみ点接触することになるので、極めて軽い操作力で円滑に 回転させることができる。

【０００６】 このようなトラックボール１によれば、ボール３の回転方向及び回転量がロー ラ４，５を介して検知部６，７により検出され、該検知部からの信号が接続ケー ブル等を介してパーソナルコンピュータ等に入力され、かくしてそのコンピュー タに接続されたディスプレイの画面上にて、カーソル等が移動せしめられ、その 際フレーム２上の入力ボタンを押すことにより、そのときのカーソル位置が決定 され、あるいは解除されることになる。

【０００７】 ところで、上記トラックボール座標情報入力装置１においては、ボール３にド ライバ４，５を回動自在に圧接させるため、次のような工夫がなされている。

【０００８】 すなわち、一対のドライバ４，５は合成樹脂製のフレーム部材８に立設された 軸受部１３，１４の上端に枢支され、下端側が揺動可能なレバー１１，１２の揺 動端側に軸受１１ａ，１２ａにて回動自在に懸架されている。

【０００９】 これを、一方のドライバ５について説明すると、図１０に示される如くに、上 記レバー１２の一側には、一端が該レバー１２の上端付近に固定され他端がフレ ーム部材８に固定された引張ばね１２ｃが張架されており、これによって、レバ ー１２の揺動端側に取り付けられたドライバ５は、常時ボール３側に付勢されて いる。

【００１０】 このドライバ５が固定された回転軸５ａの一端側には、検知部７を構成する、 円板形で多数の放射状スリットが形成されたエンコーダ７ａが取り付けられてい るので、ボール３の回転変位は例えばＹ座標の回転運動として検出されることに なる。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】 ところで、上述した如くの従来のトラックボール１は、それを水平面上におい て手（指）でボール３を回して操作するのが普通である。ところが、該トラック ボール１の小型軽量化を図るべく、上記ボール３として小さくかつ軽いものを使 用すると、前述したようにドライバ４，５が上記ボール３側に付勢されており、 しかも、ボール３と収納部８ａ及びリテーナ１５との間には隙間が形成されてい るので、ドライバ４，５からの与圧によってボール３が浮いて偏位してしまうお それがある。

【００１２】 また、トラックボール１を水平面に対して傾斜させて使用した場合、例えば、 ノートブック型のパーソナルコンピュータにおいてキーボードが設けられた本体 部に対して回動可能とされた液晶表示部にトラックボールを配置して、該液晶表 示部を立てた状態でボールを操作するようにした場合にも、ボールが浮いて偏位 してしまうおそれがある。

【００１３】 このようにボールが浮いて偏位するとその操作が難しくなるとともに、回転量 の検知精度が低下するという問題が生じる。

【００１４】 かかる点に鑑み本考案は、ボールとして小さくかつ軽いものが使用されても 、また、水平面に対して傾斜させて使用されても、ボールが浮いて偏位してしま うことがないようにされ、もって、操作性や検知精度を向上させることができる ようにされたトラックボール座標情報入力装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

上述の目的を達成すべく、本考案に係る座標情報入力装置は、基本的には、座 標情報入力用のボールと、このボールを収納する収容部が形成されたフレームと 、このフレーム内に挿入された上記ボールの脱落を防ぐべく上記フレームに着脱 可能に取り付けられるリング状のリテーナとを備え、上記ボールが上記リテーナ の中央開口部からその外表面の一部を外部に露出させた状態で上記フレーム内に 収容され、このボールの回転量と回転方向とに基づいて座標情報を検出するよう にされている。

【００１６】 そして、上記収容部の上端周縁部と上記リテーナの下面との間に、上記ボール の外周面に弾発的に圧接する樹脂性のボールホルダーが配設されていることを特 徴とする。

【００１７】 ボールホルダーとしては、弾力性を有した例えばボリエステル系エラストマー 等の合成樹脂を用いることができ、その構成としては、ボールの外周面に弾発的 に圧接する爪が内周部の複数箇所に突設されたもの等が好ましい。

【００１８】

【作用】

上述の如くの構成とされた本考案に係るトラックボール座標情報入力装置にお いては、ボールホルダーがボールに弾発的に圧接して、該ボールを常時最適位置 、つまり、リテーナ及び挿入口の中心位置に保持するようにされるので、ボール として小さくかつ軽いものが使用されても、また、水平面に対して傾斜させて使 用されても、ボールが浮いて偏位してしまうことがなく、そのため、操作性や検 知精度を向上させることができる。

【００１９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照しつつ説明する。 図１〜図５は、それぞれ本考案のトラックボール座標情報入力装置の一実施例 を示しており、図１は表面斜視図、図２は基板を取り去った状態の裏面斜視図、 図３は平面図、図４は底面図、図５は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【００２０】 図に示される本実施例のトラックボール座標情報入力装置１０は、基本的には 、座標情報入力用のボール３５と、このボール３５を収容すべく上方に向かって 開口する半球状の収容部２２が設けられたフレーム２０と、このフレーム２０の 収容部２２の上端外周縁部２２ｂ上に取り付けられて上記ボール３５の抜け落ち を防ぐ環状のリテーナ１５と、上記ボール３５を上記収容部２２内で回転可能に 支承すべく上記収容部２２の球状内壁面から内方にその外表面の一部を露出した 状態で回転自在に保持された複数個の支承球体２５と、上記収容部２２内の裏面 側に配され、該収容部２２に形成された開口からその外表面の一部を上記収容部 ２２内に臨ませて、上記ボール３５に対して直交する２方向から当接するように された一対のドライバ２６，２７と、この一対のドライバ２６，２７の回転軸２ ６ａ，２７ａに取り付けられた、円板形で多数の放射状スリットが形成されたエ ンコーダ３０ａ及びこのエンコーダ３０ａに対向配置された一対の発光部３０ｂ ，受光部３０ｃを有する、上記ボール３５の回転量を検出するための検知部３０ と、を備えている。図中の符号５０は、所定の導電パターンを有するプリント配 線基板を示している。

【００２１】 なお、プリント配線基板５０に対してトラックボール１０は、そのフレーム２ ０の側部に突設された２つの足部５１，５２の下側凸部５１ａ，５２ａと収容部 ２２の下端に設けられた凸部２２ａが上記基板５０に設けられた挿通穴５０ａ， ５０ｂ、５０ｃに挿入されるとともに、上記フレーム２０の下面に下向きに突設 されたＬ字形係止片部２０ａが上記基板５０に設けられた係止穴５０ｄに係合せ しめられることにより固定されている（図４及び図５参照）。

【００２２】 また、上記ドライバ２６，２７の回転軸２６ａ，２７ａの一端部がフレーム２ ０の底面側から見て（図４参照）、右上及び左下のコーナー部に設けられた、フ レーム２０に一体成形された支持突起５５と押圧突起５６とで形成される支持穴 ３６，３７に遊挿支持されており、それらの他端部が、それぞれフレーム２０の 左上のコーナー部付近に下向きに立設された支軸３９の上下に回転可能に装着さ れた一対のレバー４６，４６に保持されて、該レバー４６，４６を介して単一の ねじりコイルバネ４０により上記ドライバ２６，２７を上記ボール３５に圧接さ せる方向に付勢されている。

【００２３】 ここで、一対のレバー４６，４６は同一形状であり、一方に対して他方が逆さ にされかつ約９０°開かれた状態で上下に重ねられて支軸３９に外挿されている 。それらのレバー４６，４６は、支軸３９に遊挿される筒状部と、この筒状部の 上半分から側方に延設されたアーム部と、このアーム部の先端に連設された係合 部と、からなっており、係合部の外周部上下に上記ドライバ２６，２７の回転軸 ２６ａ，２７ａの他端側を保持するための半円形の嵌合溝４７ａ，４７ｂが形成 されるとともに、ねじりコイルバネ４０の両端を受ける係止片部４８ａ，４８ａ が設けられている。

【００２４】 また、上記一対のレバー４６，４６及びねじりコイルバネ４０は、共通の支軸 ３９にその下端から圧入された鍔付きピン４９により係止されている。

【００２５】 従って、上記ドライバ２６，２７の回転軸２６ａ，２７ａは上記支持穴３６， ３７側に一端部を支点にして上記ボール３５に対して接近離隔する方向に揺動す るようにされるとともに、レバー４６，４６側とされる他端側がねじりコイルバ ネ４０の作用により上記ドライバ２６，２７を上記ボール３５に圧接させる方向 に付勢されていることになり、しかも、該回転軸２６ａ，２７ａの揺動支点側に 上記エンコーダ３０ａが取り付けられていることになる。

【００２６】 このような構成を有する本実施例のトラックボール座標情報入力装置１０にあ っては、ドライバ２６，２７の回転軸２６ａ，２７ａの一端側にエンコーダ３０ ａが取り付けられ、該回転軸２６ａ，２７ａがそのエンコーダ３０ａが取り付け られた回転軸２６ａ，２７ａの一端部を支点としてボール３５に対して接近離隔 する方向に揺動するようにされているので、ドライバ２６，２７等が偏心回転し て上記回転軸が振り子運動を行っても、上記エンコーダ３０ａの振れは最小限の ものに抑えられる。

【００２７】 そのため、エンコーダ３０ａと受光部３０ｂ及び発光部３０ｃとの位置ずれが 生じ難くされてボール３５の回転量が正確に検出され、装置の信頼性を向上させ ることが可能となる。

【００２８】 そして、本実施例においては、上記フレーム２０の収容部２２の上端周縁部２ ２ｂと上記リテーナ１５の下面との間に、図６及び図７に示される如くに、ボリ エステル系エラストマー等の合成樹脂を素材として成形されたリング状のボール ホルダー６０が介装されている。

【００２９】 ボールホルダー６０は、図８に詳細に示される如くに、内周部に３箇所、ボー ル３５の外周面に弾発的に圧接するように櫛歯状の爪６２が一定角度間隔（１２ ０°間隔）をもって突設されるとともに、リテーナ１５の下面によって押圧保持 されるように上記爪６２間に凸部６４が厚み方向に突設されている。

【００３０】 このような構成とされた本実施例のトラックボール１０においては、ボールホ ルダー６０の爪６２がボール３５に弾発的に圧接して、該ボールを常時最適位置 、つまり、リテーナ及び挿入口の中心位置に保持するようにされるので、ボール として小さくかつ軽いものが使用されても、また、水平面に対して傾斜させて使 用されても、ボールが浮いて偏位してしまうことがなく、そのため、操作性や検 知精度を向上させることができる。

【００３１】 なお、ボールホルダーとしては、上記の他、例えば、リテーナ１５の裏面に クッション材等を貼着してボールの挙動を抑えるようにしたもの、等種々の構成 のものを採用できる。

【００３２】

【考案の効果】

以上の説明から明らかな如く、本考案に係るトラックボール座標情報入力装置 によれば、ボールとして小さくかつ軽いものが使用されても、また、水平面に対 して傾斜させて使用されても、ボールが浮いて偏位してしまう事態を回避でき、 そのため、操作性や検知精度を向上させることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るトラックボール座標情報入力装置
の一実施例の表面斜視図。

【図２】実施例の裏面斜視図。

【図３】実施例の平面図。

【図４】実施例の底面図。

【図５】図３のＡ−Ａ線に従う断面図。

【図６】実施例のボールホルダーの配置状態を示す断面
図。

【図７】実施例のボールホルダーの配置状態を示す平面
図。

【図８】実施例のボールホルダーの詳細構成示す、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図。

【図９】従来のトラックボール座標情報入力装置の一例
の底面図。

【図１０】図９に示される従来例の断面図。

【符号の説明】

１０ トラックボール座標情報入力装置 １５ リテーナ ２０ フレーム ２２ 収容部 ２２ａ 上端収容部 ２５ 支承球体 ２６，２７ ドライバ ２６ａ，２７ａ ドライバの回転軸 ３０ 検知部 ３０ａ エンコーダ ３０ｂ 発光部 ３０ｃ 受光部 ３５ ボール ３６，３７ 支持穴 ３９ 支軸 ４０ ねじりコイルばね ４６ レバー ４７ａ，４７ｂ 嵌合溝 ４９ 鍔付きピン ６０ ボールホルダー ６２ 爪

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 座標情報入力用のボールと、このボール
   を収納するための収容部が形成されたフレームと、この
   フレーム内に挿入された上記ボールの脱落を防ぐべく上
   記フレームに着脱可能に取り付けられるリング状のリテ
   ーナとを備え、上記ボールが上記リテーナの中央開口部
   からその外表面の一部を外部に露出させた状態で上記フ
   レーム内に収納され、このボールの回転量と回転方向と
   に基づいて座標情報を検出するようにされたトラックボ
   ール座標情報入力装置において、 上記収容部の上端周縁部と上記リテーナの下面との間
   に、上記ボールの外周面に弾発的に圧接する樹脂性のボ
   ールホルダーが配設されていることを特徴とするトラッ
   クボール座標情報入力装置。
2. 【請求項２】 ボールホルダーが、ボールの外周面に弾
   発的に圧接する爪が内周部の複数箇所に突設されたもの
   である、請求項１記載のトラックボール座標情報入力装
   置。