DE29608847U1

DE29608847U1 - Computermouseaufbau

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Publication number: DE29608847U1
Application number: DE29608847U
Authority: DE
Original assignee: Primax Electronics Ltd
Current assignee: Primax Electronics Ltd
Priority date: 1996-04-22
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 1996-08-08
Anticipated expiration: 2006-05-16
Also published as: US5760765A

Description

ZEITLjER: Si PATENTANWÄLTE -'EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

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D-80059 MÜNCHEN TELEFAX: 089/22 26 27 D-80539 MÜNCHEN

5914 IIl/Br.

PRIMAX ELECTRONICS LTD.
No.159, Kang Ning St., Hsi Chih Town,
Taipei Hsien, TAIWAN, R.O.C.

Computermouseaufbau

Die Erfindung bezieht sich auf einen Computermouseaufbau

und im besonderen auf einen Mouseaufbau, der in der Lage ist, die Wahrscheinlichkeit eines Signalerfassungsausfalles zu reduzieren.

Die Mouse ist eine der wichtigen Eingabeeinrichtungen zur

Steuerung der Bewegung eines Cursors auf einem Computermonitor. Eine Mouse umfaßt im allgemeinen eine Kugel, ein X-Achsen-Gitterrad sowie ein Y-Achsen-Gitterrad. Eine lichtemittierende Diode (LED) sowie ein Fototransistor sind auf einander gegenüberliegenden Seiten eines jeden Gitterrades angeordnet. Beim Betrieb drehen sich die X- und Y-Achsen-Gitterräder, wobei sie das Drehen der Kugel begleiten. Das Licht von der LED wird intermittierend dem Fototransistor durch die Öffnungen der Gitterräder zugeführt, um Steuersignale für die Bewegung eines Cursors auf einem Computermonitor zu erzeugen. Wenn dementsprechend die Drehung des X-Achsen- oder des Y-Achsen-Gitterrades oder beider Gitterräder nicht mit dem Drehen der Kugel übereinstimmen, kann sich ein Signalerfassungsausfall ergeben bei der Steuerung

der Bewegung des Cursors.
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Der herkömmliche Mouseaufbau ist mit einer Feder versehen, die in X-Achsenrichtung angeordnet ist, während das X-Ach-

sen- und das Y-Achsen-Gitterrad fixiert sind. Die Kugel steht unter der Belastung der Feder, um die Wellen des X-Achsen- bzw. des Y-Achsen-Gitterrades zu berühren. Wenn sich somit die Kugel dreht, führen die Reibungskräfte zwi- ° sehen der Kugel und einer jeden der Wellen dazu, daß sich die entsprechenden Gitterräder gleichzeitig drehen.

Nachteiligerweise kann unter bestimmten Betriebsbedingungen die Kugel den Kontakt mit den Wellen der X- bzw. Y-Achsen-

¹^ Gitterräder verlieren aufgrund des fest lokalisierten Gitterradaufbaues. Beispielsweise kann bei bestimmten Betriebsbedingungen, wie etwa, wenn man rasch einen Kreis um einen bestimmten Punkt beschreibt, eine Aufwärtsbewegung der Mouse in Z-Achsenrichtung bewirkt werden, so daß eine Trägheitskraft der Kugel die elastische Kraft, die durch die Feder erzeugt wird, aufhebt, so daß die Kugel den Kontakt mit den Wellen der fest lokalisierten X-Achsen- und Y-Achsen-Gitterräder verliert, wodurch ein Bewegungser— fassungsausfall für den Cursor verursacht wird.

Da darüber hinaus die Kugel durch die Feder in Z—Richtung, in Richtung auf und in Kontakt mit den Wellen der X-Achsen- und Y-Achsen-Gitterräder gedrückt wird, hängt die elastische Kraft, die von der Feder erzeugt wird, in starkem Maße von dem Material der Kugel ab. Wenn eine relativ leichte Kugel eingesetzt wird, muß die Genauigkeit der elastischen Kraft der Feder sehr sorgfältig auf einen eingegrenzten Bereich eingestellt werden, was dazu führt, daß Probleme entstehen können bei der Herstellung bzw. dem Erwerb der Fedem.

Aus dem vorgenannten Grund werden bei der herkömmlichen Mouse normalerweise relativ schwerde Kugeln eingesetzt. Obwohl sich bei einer schweren Kugel ein großer Toleranzbereich für die elastische Kraft ergibt, wird eine Feder benötigt, die eine größere Federkonstante besitzt, um die entsprechend schwere Kugel gegen die Wellen der Gitterräder

zu drücken. Darüber hinaus muß die Hand der Bedienungsperson eine größere Energie beim Betrieb der Mouse mit einer schweren Kugel aufwenden. Zusätzlich kann die große Spannkraft, die für die Einwirkung auf die schwere Kugel erforderlich ist, die Feder leichter schädigen.

Angesichts dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Computermouseaufbau zur Verfügung zu stellen, der die Wahrscheinlichkeit eines Signalerfassungs- **-* ausfalls vermindert. Dabei verwendet der Mouseaufbau zwei koaxiale Torsionsfedern, um die Wellen eines X-Achsen-Gitterrades und eines Y-Achsen-Gitterrades in Kontakt mit der Oberfläche einer Kugel der Mouse zu halten.

Desweiteren soll gemäß der Erfindung ein Mouseaufbau bereitgestellt werden, bei welchem eine relativ leichte Kugel einsetzbar ist, mit einer Feder, deren elastische Krafterzeugung begrenzte Genauigkeit besitzt.

so umfaßt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der Mouseaufbau eine Gehäuseschale zur Aufnahme einer Kugel, eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme einer Lichtstrahlunterbrechungseinrichtung innerhalb der Schale, sowie eine Andrückeinrichtung zum Andrücken der Lichtstrahlunterbrechungseinrichtung in Kontakt mit der Kugel.

Vorzugsweise umfaßt die Lichtstrahlunterbrechnungseinrichtung ein X-Achsen-Gitterrad sowie ein Y-Achsen-Gitterrad, während die Aufnahmeeinrichtung eine X-Achsen-Aufnahmeeinrichtung umfaßt, die innerhalb der Gehäuseschale montiert ist zur Aufnahme einer Welle des X-Achsen-Gitterrades, sowie eine Y-Achsen-Aufnahmeeinrichtung, die innerhalb der Gehäuseschale montiert ist, zur Aufnahme der Welle eines Y-Achsen-Gitterrades.

Die Andrückeinrichtung umfaßt vorzugsweise einen ersten Stift, der sich vom Boden der Gehäuseschale nach oben er-

• ·

·*■ streckt, einen zweiten Stift, der sich von dem Boden der Gehäuseschale nach oben erstreckt, eine erste Torsionsfeder, die den ersten Stift koaxial umgreift und deren erstes Ende gegen die Welle des X-Achsen-Gitterrades drückt und deren zweites Ende in Kontakt mit dem zweiten Stift steht, wobei eine zweite Torsionsfeder den ersten Stift koaxial umgreift und mit einem ersten Ende gegen die Welle des Y-Achsen-Gitterrades drückt, während das zweite Ende in Kontakt mit dem zweiten Stift steht.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung umfaßt der Mouseaufbau vorzugsweise eine Y-Achsen-Befestigungseinrichtung, die innerhalb der Gehäuseschale montiert ist.

Weiterhin umfaßt der Mouseaufbau vorteilhaft eine Kugelmaske, die zwischen der X-Achsen-Aufnahmeeinrichtung, der Y-Achsen-Aufnahmeeinrichtung und der Z-Achsen-Befestigungseinrichtung montiert ist, zur Aufnahme der Kugel hierin.

Die X-Achsen—Aufnahmeeinrichtung umfaßt bevorzugt ein erstes X-Achsen-Befestigungselement mit einer Ausnehmung zur Aufnahme eines ersten Endes der Welle des X—Achsen—Gitter— rades, sowie ein zweites X-Achsen-Befestigungselement mit einem Schlitz zur Aufnahme des zweiten Endes der Welle des X-Achsen-Gitterrades, wobei das zweite Ende in dem Schlitz bewegbar ist. Die Y-Achsen-Aufnahmeeinrichtung umfaßt vorzugsweise ein erstes Y-Achsen-Befestigungselement mit einer Ausnehmung zur Aufnahme eines ersten Endes der Welle des Y-Achsen-Gitterrades sowie ein zweites Y-Achsen-Befestigungselement mit einem Schlitz zur Aufnahme des zweiten Endes der Welle des Y-Achsen-Gitterrades, wobei das zweite Ende der Welle in dem Schlitz des zweiten X-Achsen-Befestigungselementes bewegbar ist.

Das erste X-Achsen-Befestigungselement, das erste Y-Achsen-Befestigungselement und das Z-Achsen-Fixierelement sind bevorzugt materialeinheitlich mit der Kugelmaske ausgebildet.

Das erste X-Achsen-Befestigungselement, das erste Y-Achsen-Befestigungselement, das Z-Achsen-Fixierelement und die Kugelmaske sind vorzugsweise materialeinheitlich mit der Gehäuseschale ausgebildet.

Das zweite X-Achsen-Befestigungselement ist bevorzugt materialeinheitlich mit der Gehäuseschale ausgebildet.

^■Q Das zweite Y-Achsen-Befestigungselemenmt ist vorzugsweise materialeinheitlich mit der Gehäuseschale ausgebildet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der erste Stift materialeinheitlich mit der Gehäuseschale aus- !5 gebildet.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Mouseaufbaues unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mouseaufbaues,

Fig. 2 eine perspektivische Teildarstellung des montierten Mouseaufbaues gemäß Fig. 1 in größerem Maßstab und
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Fig. 3 eine schematische Darstellung des montierten Mouseaufbaues gemäß Fig. 1.

Wie sich insbesondere aus den Figuren 1 und 2 ergibt, umfaßt der Mouseaufbau eine Gehäuseschale 1, eine X-Achsen-Aufnahmeeinrichtung 2 innerhalb der Gehäuseschale 1 zur Aufnahme einer Welle 21 eines X-Achsen-Gitterrades, eine Y-

Achsen-Aufnahmeeinrichtung 3 innerhalb der Gehäuseschale 1 zur Aufnahme der Welle 31 eines Y-Achsen-Gitterrades, eine Z-Achsen-Fixiereinrichtung 4 innerhalb der Gehäuseschale 1 zum Fixieren einer (in den Figuren nicht dargestellten) ° Rolle, eine Kugelmaske 5, die zwischen der X-Achsen-Aufnahmeeinrichtung 2, der Y-Achsenaufnahmeeinrichtung 3 und der Z-Achsenfixiereinrichtung 4 angeordnet ist, zur Aufnahme einer Kugel 6 hierin, einen ersten Stift 7, der sich von dem Boden der Gehäuseschale 1 nach oben erstreckt, einen zweiten Stift 8, der sich von dem Boden der Gehäuseschale 1 nach oben erstreckt sowie zwei Torsionsfedern 9, die den ersten Stift 7 koaxial umgreifen. Jede der Torsionsfedern 9 besitzt ein erstes Ende 91 und ein zweites Ende 92, wobei das erste Ende 91 der einen der Torsionsfedern 9 gegen die Welle 21 des X-Achsen-Gitterrades drückt und das zweite Ende 92 in Kontakt mit dem zweiten Stift 8 steht, um eine Torsionskraft zu erzeugen, die die Welle 21 in Richtung auf die Kugel 6 drückt, entsprechend der Darstellung in Fig. 2. In ähnlicher Weise drückt das erste Ende 91 der anderen Torsionsfeder 9 gegen die Welle 31 des Y-Achsen-Gitterra— des, während das zweite Ende 9 2 in Kontakt mit dem zweiten Stift 8 steht, um eine Torsionskraft zu erzeugen, die die Welle 31 in Richtung auf die Kugel 6 drückt.

Die X-Achsen-Aufnahmeeinrichtung 2 umfaßt ein erstes X—Ach— sen-Befestigungselement 22 sowie ein zweites X-Achsen-Befest igungselement 23 zur Aufnahme der Welle 21 des X-Achsen-Gitterrades hierzwischen. Das erste X-Achsen-Befestigungselement 22 besitzt eine Ausnehmung 221 zur Aufnahme des einen Endes der Welle 21. Das zweite X-Achsen-Befestigungselement 23 trägt einen Schlitz 231 zur Aufnahme des anderen Endes 211 der Welle 21 hierin. Das Ende 211 ist innerhalb des Schlitzes 231 bewegbar. In einer ähnlichen Weise umfaßt die Y-Achsen-Aufnahmeeinrichtung 3 ein erstes Y-Achsen-Be— festigungselement 32 und ein zweites Y-Achsen-Befestigungselement 33 zur Aufnahme der Welle 31 des Y-Achsen-Gitterrades hierzwischen. Das erste Y-Achsen-Befestigungselement 32

trägt eine Ausnehmung 321 zur Aufnahme eines Endes der Welle 31 . Das zweite Y-Achsen-Befestigungselement 33 trägt einen Schlitz 331 zur Aufnahme des anderen Endes 31 1 der Welle 31 hierin. Das Ende 311 ist innerhalb des Schlitzes 331 bewegbar.

Wie die Fig. 3 zeigt, sind die Torsionsfedern 9 zusammengedrückt und werden unter einer Schaltungsplatine 10 gehalten, mit Ausnahme der Teile, die an den Wellen 21 und 31 anliegen. Die Schaltungsplatine 10 ist mit Löchern 101 und 102 versehen, durch welche der erste Stift 7 bzw. der zweite Stift 8 hindurchgreifen, so daß die Schaltungsplatine 10 befestigt werden kann.

Wenn die Kugel sich dreht, werden die Torsionsfedern 9, die den ersten Stift 7 umgreifen, durch den zweiten Stift 8 und die Wellen 21 und 31 gedrückt, so daß Torsionskräfte erzeugt werden, die gegen die Wellen 21 und 31 drücken. Die Enden 211 und 311 in den Schlitzen 231 und 331 werden dann gegen die Kugel 6 gedrückt. Somit können die Wellen 21 und 31 in der erforderlichen Weise in Kontakt mit der Kugel 6 gehalten werden. Damit ist die Wahrscheinlichkeit eines Signalerfassungsausfalles aufgrund eines Kontaktversagens reduziert.

Darüber hinaus stellen, anstatt die Kugel direkt unter Druck zu setzen, die Torsionsfedern gemäß der Erfindung sicher, daß die Wellen 21 und 31 ihren Kontakt mit der Kugel aufrechterhalten. Das bedeutet, daß keine Notwendigkeit besteht, bestimmte Torsionsfedern auszuwählen, die genau bestimmte Torsionskräfte ausüben, während man eine relativ leichte Kugel einsetzen kann.

Zusammenfassend wird ein Mouseaufbau zur Verfügung gestellt, mit einer Gehäuseschale, in welche eine Kugel, eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme einer Einrichtung zur Unterbrechung eines Lichtstrahles, sowie eine Andrückeinrich-

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tung zum Andrücken der Lichtstrahlunterbrechungseinrichtung, der in Kontakt mit der Kugel angeordnet ist. Hierdurch wird die Wahrscheinlichkeit eines Signalerfassungsausfalles reduziert.

Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angegeben werden, daß es sich bei der vorangehenden Beschreibung lediglich um eine solche beispielhaften Charakters handelt, und daß verschiedene Abänderungen und Modifikationen möglieh sind, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

5914 IIl/Br.

Schutzansprüche:

1 . Computermouseaufbau

gekennzeichnet durch:

eine Gehäuseschale (1) zur Aufnahme einer Kugel (6),

eine Aufnahmeeinrichtung (2,3) zur Aufnahme einer Lichtstrahlunterbrechungseinrichtung (21, 31) innerhalb der Gehäuseschale (1) sowie

eine Andrückeinrichtung (7, 8, 9) zum Andrücken der Lichtstrahlunterbrechungseinrichtung (21, 31) in Kontakt mit der Kugel (6).
2. Computermouseaufbau nach Anspruch 1, wobei die

Lichtstrahlunterbrechungseinrichtung ein X-Achsen-Gitterrad sowie ein Y-Achsen-Gitterrad umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung die folgenden Merkmale umfaßt, nämlich:

eine X-Achsen-Aufnahmeeinrichtung (2), die an der Gehäuseschale (1) angeordnet ist, zur Aufnahme der Welle (21) des X-Achsen-Gitterrades sowie

eine Y-Achsen-Aufnahmeeinrichtung (3), die an der Gehäuse-

schale (1) angeordnet ist, zur Aufnahme der Welle (31) des Y-Achsen-Gitterrades.
3. Computermouseaufbau nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückeinrichtung die folgenden Merkmale umfaßt, nämlich:

einen ersten Stift (7), der sich vom Boden der Gehäuseschale (1) nach oben erstreckt,

einen zweiten Stift (8), der sich von dem Boden der Gehäuseschale (1) nach oben erstreckt,

eine erste Torsionsfeder (9), die den ersten Stift (7) koaxial umgreift und deren erstes Ende (91) gegen die Welle (21) des X-Achsen-Gitterrades drückt, während das zweite Ende (92) mit dem zweiten Stift (8) in Kontakt steht sowie

eine zweite Torsionsfeder (9), die den ersten Stift (7) koaxial umgreift und deren erstes Ende (91 ) gegen die Welle (31) des Y-Achsen-Gitterrades drückt, während deren zweites Ende (92) mit dem ersten Stift (7) in Kontakt steht.
4. Computermouseaufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Z-Achsen-Fixiereinrichtung (4), die innerhalb der Gehäuseschale (1) angeordnet ist.
5. Computermouseaufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kugelmaske (5), die zwischen der X-Achsen-Aufnahmeeinrichtung (2), der Y-Achsen-Aufnahmeeinrichtung (3) und der Z-Achsen-Fixiereinrichtung (4) angeordnet ist zur Aufnahme der Kugel (6) hierin.
6. Computermouseaufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die X-Achsen-Aufnahmeeinrichtung (2) die folgenden Merkmale umfaßt, nämlich:

ein erstes X-Achsen-Befestigungselement (22) mit einer Ausnehmung (221) zur Aufnahme eines ersten Endes der Welle (21) des X-Achsen-Gitterrades sowie
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ein zweites X-Achsen-Befestigungselement (23) mit einem Schlitz (231) zur Aufnahme des zweiten Endes (211) der

Welle (21) des X-Achsen-Gitterrades, wobei das zweite Ende (211) in dem Schlitz (231) bewegbar ist und

die Y-Achsen-Aufnahmeeinrichtung (3) die die folgenden Merkmale umfaßt, nämlich:

ein erstes Y-Achsen-Befestigungselement (32) mit einer Ausnehmung (321) zur Aufnahme des ersten Endes der Welle (31)

des Y-Achsen-Gitterrades sowie
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ein zweites Y-Achsen-Befestitungselement (33) mit einem Schlitz (331) zur Aufnahme des zweiten Endes der Welle (31) des Y-Achsen-Gitterrades, wobei das zweite Ende (311) der Welle (31) in dem Schlitz (331) des zweiten Y-Achsen-Befestigungselementes (33) bewegbar ist.
7. Computermouseaufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste X-Achsen-Befestigungselement (22), das erste Y-Achsen-Befestigungselement (32) und die Z-Achsen—Fixiereinrichtung (4) materialeinheitlich mit der Kugelmaske (5) ausgebildet sind.
8. Computermouseaufbau nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste X-Achsen-Befestigungselement (22), das erste Y-Achsen-Befestigungselement (32), die Z-Achsen-Fixiereinrichtung (4) und die Kugelmaske (5) materialeinheitlich mit der Gehäuseschale (1) ausgebildet sind.
9. Computermouseaufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite X-Achsen-Befestigungselement (23) materialeinheitlich mit der Gehäuseschale (1) ausgebildet ist.
10. Computermouseaufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Y-Achsen-Befestigungselement (33) materialeinheitlich mit der Gehäuseschale (1) ausgebildet ist.
11. Computermouseaufbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stift (7) materialeinheitlich mit der Gehäuseschale (1) ausgebildet ist.
12. Computermouseaufbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stift (8) materialeinheitlich mit der Gehäuseschale (1) ausgebildet ist.

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13. Computermouseaufbau nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Schaltungsplatine (10) zum Andrücken und Fixieren der ersten und der zweiten Torsionsfeder (9).

14. Computermouseaufbau nach Anspruch 13, dadurch ge-

!5 kennzeichnet, daß die Schaltungsplatine (10) Löcher (101,

102) aufweist, durch welche der erste Stift (7) und der zweite Stift (8) hindurchgreifen.