DE3610501C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine X-Y-Positions-Steuervorrichtung mit mit orthogonalen Wandleranordnungen, von denen jede eine Bewegungskomponente der Vorrichtung über einer im wesentlichen ebenen Oberfläche abtastet.

Eine solche Vorrichtung dient beispielsweise zur Bewegung eines Cursors über eine visuelle Anzeige und wird in der Computer-Technik gewöhnlich als "Maus" bezeichnet.

Vorrichtungen dieser Art sind allgemein bekannt, z. B. aus den US-Patentschriften 32 69 190, 35 41 541, 38 35 464, 38 92 963 und 39 87 685. Im allgemeinen enthalten solche Vorrichtungen Paare von Wandlerelementen, wobei jedes Element an einer Welle befestigt ist, die axial parallel zu der im allgemeinen ebenen Oberfläche liegt, auf der die Vorrichtung bewegt wird, wobei jede Welle entweder direkt an einem die Oberfläche berührenden Rad befestigt ist und sich in einer Ebene senkrecht zur Oberfläche dreht, auf der die Bewegung erzeugt wird, oder Welle so gelagert ist, daß sie durch Reibungskontakt von etwas angetrieben werden kann, das als "Transportkugel" oder "Transportrad" bezeichnet wird. Eine Verkantung des Transportrades ist bekannt aus der oben erwähnten US-PS 38 92 963, aber dort verläuft die Wandlerwelle axial parallel zu der Berührungsfläche, d. h. horizontal.

Die erste Anordnung (direkte Verbindung) hat den Vorteil eines einfachen Aufbaus, weil weniger Teile als bei der durch Transport angetriebenen Welle benötigt werden. Bei beiden Anordnungen ist die Größe des Wandlerelements (beispielsweise eine Trommel oder eine Scheibe mit bekannten Indexmitteln zur Feststellung der Bewegung) sowohl durch die Größe des Rades als auch durch die Notwendigkeit der Freiheit zu den Oberflächen des Gehäuses begrenzt. Daher hat das Wandlerelement einen beträchtlich kleineren Durchmesser als das Rad, und das Verhältnis der Umfangsbewegung der Wandlertrommel oder der Scheibe pro Einheit der inkrementalen Bewegung des Rades ist im Ergebnis viel kleiner als eins. Unter diesen Bedingungen ist die erforderliche Feinheit des Abstandes zwischen den Bewegungs-Indexmitteln auf dem Wandlerelement so, daß eine hochgradige Genauigkeit notwendig ist, wenn man versucht, die Anzahl der Ausgangssignale vom Wandler pro Einheit der Radbewegung zu erhöhen.

Dem stehen Positions-Steuervorrichtungen gegenüber, die zum Reibungsantrieb von zwei orthogonal orientierten horizontalen Wellen, die die entsprechenden X-Y-Wandler tragen, Transportelemente verwendet, z. B. eine Kugel (US-PS 39 87 685) oder entsprechend gekippte Transporträder (US-PS 38 92 963). Solche Transportelemente sind verhältnismäßig groß und massiv und besitzen daher ein höheres Trägheitsmoment als erwünscht ist, was zu einem Potential für Fehler führt, insbesondere wenn eine Bewegung plötzlich einsetzt oder eine vollständige Richtungsumkehr erfolgt. Ferner haben Steuervorrichtungen dieser Art den Nachteil, daß sie zum Rutschen neigen, wenn die Trägerfläche sehr glatt ist oder einen künstlichen Film aus Öl oder anderer Schmierflüssigkeit aufweist, da dieser Film aufgenommen und zum Berührungsbereich zwischen dem Transportelement und der Welle übertragen wird, so daß das Rutschen verstärkt wird und als Folge die Genauigkeit verloren geht. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß die Transportkugeln "frei" sind und Fassungselemente erfordern, um sie in dem Gehäuse zu halten. Diese Elemente müssen die Kugeln leicht freigeben, so daß sie periodisch gereinigt werden können, um die obenerwähnten Filme und Schmutzansammlungen zu entfernen. Stattdessen können auch bekannte Vorrichtungen zur automatischen fortlaufenden Reinigung vorgesehen werden, was aber in jedem Fall zu komplizierten Konstruktionen führt.

Schließlich können die bekannten Vorrichtungen Schaden nehmen, wenn auf sie heftige Stoßbeanspruchungen ausgeübt werden, z. B. durch Sorglosigkeit beim Gebrauch oder durch die Neigung des Benutzers, seine Frustration an dem leblosen Objekt in seiner Hand auszulassen.

In der DE-OS 35 14 091 wurde eine X-Y-Positions-Steuervorrichtung mit orthogonalen Wandleranordnungen vorgeschlagen, von denen jede eine Bewegungskomponente der Maus über einer im wesentlichen ebenen Oberfläche abtastet, wobei die Wandleranordnungen jeweils eine Welle enthalten, an der ein Antriebselement und ein Wandlerelement mit Wandler-Indexmitteln, die in einem bestimmten radialen Abstand von der Welle angeordnet sind, befestigt ist, wobei jede Welle unter einem spitzen Winkel zu der ebenen Oberfläche so in einer Aufnahme der Maus gelagert ist, daß das Antriebselement bei Bewegung der Maus nachgiebig auf der ebenen Oberfläche anliegt und die Welle antreibt.

Bei dieser Vorrichtung ist der Winkel, unter dem die Welle in der Maus gelagert ist, verhältnismäßig flach, was zwei wesentliche Nachteile zur Folge hat. Einerseits muß dadurch die Nachgiebigkeit konstruktiv so ausgelegt sein, daß die Welle senkrecht zu ihrer Achse in das Gehäuse zurückweichen kann. Hierdurch wird das Maß der Ausweichbewegung begrenzt, und es besteht die Gefahr, daß bei einem heftigen Aufsetzen der Maus auf die abzutastende Oberfläche eine Beschädigung der Welle wie auch des sie umgebenden Lagers oder eine Fehlausrichtung eintreten kann. Ferner wird durch einen flachen Winkel die Größe des Wandlerelements begrenzt, was bedeutet, daß auch nahe dem äußeren Umfang des Wandlerelements eine entsprechend geringere Zahl von Wandler-Indexmitteln angebracht werden kann, was von Einfluß auf das Auflösungsvermögen auf dem Bildschirm ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine X-Y-Positions-Steuervorrichtung zu schaffen, bei der auch bei einem stoßartigen Aufsetzen der Vorrichtung auf eine abzutastende Oberfläche keine Beschädigungen der Vorrichtung eintreten können.

Ausgehend von einer Vorrichtung gemäß der in der DE-OS 35 14 091 beschriebenen Art wird die gestellte Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Welle in ihrem Drehlager axial zwischen einer ersten inneren Position und einer zweiten äußeren Position, in der das Antriebselement aus einer Ausnehmung im Basisteil der Maus vorsteht, gleitbar ist, und daß der spitze Winkel so bemessen ist, daß die Welle bei horizontaler Oberfläche bestrebt ist, die zweite äußere Position einzunehmen.

Eine solche Vorrichtung hat den Vorteil, daß auch bei einem stoßartigen Aufsetzen der Maus auf die abzutastende Oberfläche keine Beschädigungen eintreten können, weil die Welle in ihrer Achsrichtung ausweichen kann, ohne daß nennenswerte Kräfte auf das Lager ausgeübt werden. Ferner kann das Wandlerelement einen großen Durchmesser erhalten und mit entsprechend mehr Wandler-Indexmitteln besetzt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel vorgesehen, um eine verstärkte Kraft an der Berührungsstelle zwischen dem Antriebselement und der ebenen Oberfläche zu erzeugen. Dabei wird vorzugsweise eine magnetische Kraft eingesetz, um die Welle in Richtung auf die ebene Oberfläche zu drücken.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung stellen dar:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Maus mit teilweise waggeschnittener Abdeckung;

Fig. 2 einen Querschnitt einer Wandler-Anordnung für die in Fig. 1 dargestellte Maus;

Fig. 2a einen Querschnitt einer Abwandlung der Anordnung von Fig. 2 mit einem Antriebselement, das die Form eines umgekehrten Pilzes besitzt;

Fig. 2b eine Querschnitts-Darstellung einer Abwandlung des oberen Teils der geneigten Wandlerwelle von Fig. 2;

Fig. 2c eine weitere Abwandlung des oberen Teils der geneigten Wandlerwelle von Fig. 2;

Fig. 3 eine Querschnitts-Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Wandler-Anordnung, bei der die Wandlerwelle unter einem kleineren Winkel als in Fig. 2 geneigt ist;

Fig. 3a die Ausführungsform von Fig. 3 mit einer anderen Ausbildung des Antriebselementes;

Fig. 3b die Anordnung von Fig. 3a mit einer Abwandlung des Antriebselementes;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das obere Ende eines konischen Antriebselementes der in Fig. 2 dargestellten Art mit radialen Zähnen zur Verbesserung des Eingriffs zwischen dem Antriebselement und der Oberfläche;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Toranordnung, die mit dem Wandlerelement von Fig. 2 zusammenwirkt.

Die in Fig. 1 dargestellte Maus 10 besitzt ein Basisteil 32 und eine Abdeckung 15, in der ein oder mehrere Schalter 17 angeordnet sind. Durch Drücken einer der Tasten 17, nachdem eine Bedienungsperson die Maus 10 bewegt hat, um einen Cursor beispielsweise zu einer gewünschten Position in einer Anzeige zu bringen, wird bewirkt, daß ein geeignetes Signal zu einer Nutzungsvorrichtung (einem bekannten Rechner mit einer Anzeigeeinheit - beides in Fig. 1 nicht dargestellt) über das übliche Verbindungskabel 19 gesendet wird. Wie bekannt, wird die Verschiebung des Cursors durch andere Signale gesteuert, die ebenfalls über das Kabel 19 gesendet und von Wandleranordnungen 13 X, 13 Y erzeugt werden, die auf neuartige Weise auf dem Basisteil 32 befestigt sind. Die Abdeckung 15 und die Anordnung 13 X sind in Fig. 1 teilweise weggeschnitten, um die Elemente der Anordnung deutlicher zu offenbaren.

Jede der Anordnungen 13 X, 13 Y enthält ein entsprechendes Wandlerelement 14, das an einer Welle 12 angebracht ist, die ferner ein Antriebselement 26 trägt, das normalerweise in Berührung mit der Oberfläche 16 gehalten wird (durch Schwerkraft, manuellen Druck oder andere Kraftquellen). Als Folge bewirkt die Bewegung der Maus 10 über die Oberfläche 16 eine Drehung der Wellen 12 X, 12 Y in unterschiedlichem Ausmaß in Abhängigkeit von den X- und Y-Komponenten dieser Bewegung. Die Drehung wird durch entsprechende Sensoren 22 X, 22 X festgestellt, die mit Indexmitteln 18 auf den Wandlerscheiben 14 X, 14 Y zusammenwirken und über Leitungen 23 geeigneten Signale in bekannter Weise zu Konditionierungs-Schaltungen 21 (in Fig. 1 als Block dargestellt) senden.

Jede der Wellen 12 X, 12 Y ist drehbar in einer entsprechend geneigten Säule 29 X, 29 Y gelagert, wobei eine erste Ausführungsform in Fig. 1 allgemein und in Fig. 2 in Einzelheiten dargestellt ist. Bei einer zweiten Ausführungsform sind die Wellen 12 X, 12 Y drehbar in einem entsprechenden Lager gelagert, das einen ausgeprägten Teil einer vertikalen Säule 129 X, 129 Y einnimmt und darin geneigt in bezug auf die Oberfläche gehalten ist, was in Fig. 3 dargestellt ist. Bei der ersten, eher bevorzugten Ausführungsform erheben sich die Säulen 29 X, 29 Y von der Grundplatte 32 unter einem Winkel α von etwa 80°, während die Lager der zweiten Ausführungsform die Wellen 12 X, 12 Y unter einem Winkel α von etwa 30° halten. Die beiden Ausführungsformen (einschließlich einiger Variationen) werden nachfolgend beschrieben.

In Fig. 2 ist eine Wandleranordnung 13 (X oder Y) der ersten Ausführungsform dargestellt, wobei der Richtungszusatz der Einfachheit halber weggelassen wird, es sei denn, daß eine Unterscheidung von Wichtigkeit ist. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Achse 11 der Welle 12, auf der ein dünnes, scheibenförmiges Wandlerelement 14 starr befestigt ist (z. B. durch Verkitten oder als Preßsitz) unter einem Winkel α von etwa 80° in bezug auf die Oberfläche 16, über der die Maus 10 manuell bewegbar ist, geneigt ist. Nahe ihrem unteren Ende 24 trägt die Welle 12 ein axial vorgebohrtes Antriebselement 26 in der Form eines Kegelstumpfes, wobei der Kegelwinkel β etwa 140° beträgt. Das Antriebselement 26 ist konzentrisch zur Welle 12 und an dieser starr befestigt (z. B. ebenfalls durch Preßsitz) um durch Berührung mit der Oberfläche 16 durch Reibung angetrieben zu werden. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist der Rand 27, der durch die Schnitt-Ebene am kleiner Ende des kegelstumpfförmigen Antriebselementes 26 gebildet wird, in Berührung (Punkt 36) mit der Oberfläche 16, auf der die Bewegung der Maus 10 in X-Richtung (oder in Y-Richtung, wofür dann in bekannter Weise zwei Wandleranordnungen benötigt werden, die in Fig. 1 dargestellt sind) abgetastet (oder gemessen) werden soll. Der Rand 27 ist vorzugsweise leicht abgerundet, was bekannt ist, um eine breite Berührungsstelle 36 zu bilden, die leicht über die Oberfläche 16 gleiten kann, selbst wenn eine Drehung des Antriebselementes 26 X nicht vorliegt (Bewegung nur in Y-Richtung - und umgekehrt natürlich für das Antriebselement 26 Y).

Ein Drehlager 28 - das einen koaxialen Teil einer geneigten Säule 29 bildet, die am Basisteil 31 der Maus 10 angebracht ist (oder einen integralen Bestandteil des Basisteils 32 bildet) - nimmt die Welle 12 auf, so daß sich diese darin drehen kann und auch axial verschoben werden kann, wobei das Lager 28 ebenfalls unter dem Winkel α in bezug auf das Basisteil 32 geneigt ist. Das am unteren Ende 24 der Welle 12 befestigte Antriebselement 26 steht normalerweise über das Basisteil vor, bis die Maus auf die Oberfläche 16 gelegt wird, wodurch die Welle 12 aufwärts verschoben wird und das Antriebselement 26 durch Schwerkraft in Berührung mit der Oberfläche 16 gehalten wird (oder eine Quelle, die eine erhöhte Kraft ausübt, was nachfolgend noch erläutert wird).

Das Wandlerelement 14 kann von beliebiger Art sein (d. h. es kann zur Abtastung durch magnetische oder fotoelektrische Weise, nach dem Hall-Effekt oder nach anderen Techniken ausgebildet sein). In Fig. 2 ist das Element 14 willkürlich als Scheibe dargestellt, die für fotoelektrische Abtastung eingerichtet ist, wobei eine Reihe (oder mehrere) von Schlitzen 18 mit gleichem Abstand an Stellen des Wandlerelemente 14 angeordnet sind, die einen Abstand von der Welle 12 haben und zwischen einer Lichtquelle 20 und einem lichtempfindlichen Sensor 22 liegen, wobei eine Drehung der Schlitze 18 in eine Lage zwischen diesen beiden Elementen und aus dieser Lage wieder heraus in bekannter Weise zu einem Ansprechen des lichtempfindlichen Sensors 22 führt.

Das Basisteil 32 ist bei dieser ersten Ausführungsform vorzugsweise mit einem bekannten Dreipunktlager versehen, das aus einem Kissen 37 und zwei Schultern 34 besteht, die einander benachbart sind und die Berührungsstelle 36 umgeben, die zwischen jedem Antriebselement 26 und der Oberfläche 16 gebildet wird. In Fig. 1 ist keiner der zwei Lagerpunkte sichtbar, und in Fig. 2 ist nur eine Schulter 34 sichtbar, da die andere Schulter 34 - beispielsweise für die Achse Y unter der Annahme, daß Fig. 2 die Wandleranordnung 13 X zeigt - sich unmittelbar hinter der ersten Schulter befinden würde. Die Höhe der Schultern 34 ist so, daß dann, wenn die Stirnfläche 35 der Schulter auf der Oberfläche 16 ruht, das Antriebselement 26 in Berührung mit der Oberfläche 16 ist und vorzugsweise gerade frei von der Endfläche 38 des Lagers 28 ist, um eine minimale Reibung und eine minimale Biegung der Welle 12 bei Errichtung der Berührung sicherzustellen. Der Spalt 55 in Fig. 2 zeigt das Spiel.

Das Basisteil 32 und das Lager 28 können aus einem hochschmierfähigen Kunststoff geformt sein (z. B. aus einem bekannten Polykarbonat-Kunststoff mit einer geeigneten Menge an Polytetrafluoräthylen, um den gewünschten niedrigen Reibungskoeffizienten zu erzielen). Ein ringförmiger Spalt 53, der die Endfläche 38 umgibt, ist als Teil des Formkerns vorgesehen, um eine Schrumpfung zu vermeiden, die bei einem schweren Abschnitt auftreten würde. Wie noch später aus der in Fig. 2a gezeigten Abwandlung erkennbar wird, können ein oder mehrere Stege 49 den ringförmigen Spalt 53 überspannen, wodurch nicht nur die Unterstützung für das Lager 28 verstärkt wird, sondern auch aus anderen später noch beschriebenen Gründen.

Der einheitliche, kompakte Aufbau in Fig. 2a und das Fehlen eines Kontaktes zwischen dem Antriebselement 26 und der Endfläche 38 des Lagers 28 führt zu einer Einheit mit geringer Reibung und geringer Trägheit. Ferner ist ersichtlich, daß der radiale Abstand "r" zu den Schlitzen 18 auf dem Wandlerelement 14 in bezug auf den wirksamen Antriebsradius "R" des Antriebselements 26 an der Berührungsstelle 36 größer als eins ist, so daß die Anforderung an die Genauigkeit bei der Herstellung der Schlitze 18 vermindert wird. Der Durchmesser des Wandlerelements 14 wird offensichtlich nur durch den Raum zwischen Basisteil 32 und Abdeckung 15 begrenzt, wobei deren Abmessungen nur so groß sind, daß die Maus 10 bequem in die Hand des Benutzers paßt. Als Folge davon ist ein beträchtlicher Spielraum für die konstruktiven Abmessungen gegeben.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß der wirksame Radius "R" des Antriebselements 26 von der Achse 11 zur Berührungsstelle 36 etwa zwischen 1,6 mm und 3,2 mm betragen sollte. Im Gegensatz dazu könnte ein Wandlerelement 14 mit einer Reihe von Wandler-Indexmitteln versehen werden, die einen größeren Radius (was bevorzugt wird) von etwa 10,2 mm von der Achse 11 oder der Welle 12 hat, um mit der Quelle 20 und dem Sensor bzw. den Sensoren 22 zusammenzuarbeiten. Solch eine Reihe müßte aus vierzig bis fünfzig Schlitzen 18 bestehen (wobei die Breite und der Abstand der Schlitze 18 vorzugsweise so ist, daß bei Drehung des Wandlerelements 14 der Ausgang vom Sensor 22 ein Tastverhältnis von 50% hat). Eine oder zwei Reihen von Schlitzen 18 und zwei Sensoren 22 können ins Auge gefaßt werden, da sowohl die Größe als auch die Richtung der Verschiebung in bekannter Weise durch Erzeugung von um 90° gegeneinander verschobenen Signalen bestimmbar sind (wie in Fig. 4 der US-PS 39 87 685). Dies kann in bekannter Weise mittels zweier Sensoren 22 erfolgen, die einen Winkelabstand voneinander haben, der einer willkürlichen Anzahl von Teilungsintervallen entspricht (bezogen auf die Winkelteilung der Schlitze 18, wobei die Anzahl der Intervalle im Interesse einer bequemen Bemessung oder Herstellung gewählt wird), eingestellt durch eine Viertelteilung in jeder Richtung. Dies kann als Formel (KN ± N/4)° ausgedrückt werden, wobei N die Winkelteilung der Schlitze 18 und K irgendeine gewünschte ganze Zahl ist. Die ganze Zahl kann beispielsweise so gewählt werden, daß man einen Bogen von etwa 180° erhält. Andererseits ist es für Wandlerelemente mit einer Doppelreihe von Schlitzen bekannt, zwei Sensoren mit der gleichen Winkelanordnung zu verwenden, wobei die Schlitze um die erwähnte Viertelteilung winkelmäßig versetzt sind.

Zwar sind die Indexmittel 18 als Schlitze ausgebildet, jedoch können sie auch lichtundurchlässige Streifenbereiche auf einer durchsichtigen Unterlage oder reflektierende und absorbierende (oder durchsichtige) Bereiche auf eine entsprechenden Unterlage sein (wobei der Sensor 22 sich im letzten Fall auf derselben Seite wie die Lichtquelle 20 befindet, was noch anhand der in Fig. 2a dargestellen Modifizierung erläutert wird).

Während die Anordnung aus Wandlerelement 14, Welle 12 und Antriebselement 26 im allgemeinen eine angemessene Berührung mit der Oberfläche 16 aufgrund der Schwerkraft aufrechterhält - die vertikale Kraftkomponente in Fig. 2 und 2a ist in dieser Hinsicht recht wirksam aufgrund des großen Auftreff-Winkels der Welle 12 (α = 80°) relativ zur Oberfläche 16 - kann es bei ungünstigen Oberflächenverhältnissen erwünscht sein, im Berührungsbereich eine verstärkte Kraft vorzusehen. In Fig. 2a, 2b wird dies durch Verwendung von zwei Ringmagneten 40, 41 erreicht. Ein Magnet 40 ist an einem Nabenteil 45 des Wandlerelementes 14 (z. B. mittels eines Klebers) befestigt, während der andere Magnet 41 an einem Nabenteil 42 (das einen Teil des Basisteils 32 bildet und teilweise auch dazu dient, das Drehlager 28 zu verlängern) befestigt ist, was in Fig. 2 ersichtlich ist. Die Ringmagnete 40 und 41 sind vorzugsweise keramische Einheiten, die axial magnetisiert und hinsichtlich ihrer Polarität so angeordnet sind, daß sie einander anziehen. Die anziehende Kraft der Magnete 40 und 41 und der Abstand 44 zwischen ihnen kann so gewählt werden, daß dann, wenn die Maus 10 auf der Oberfläche 16 ruht, aber vom Benutzer nicht nach unten gedrückt wird, das Basisteil 32 (und die Schulter 34) nach oben relativ zur Welle 12 gezogen und damit von der Oberfläche 16 ferngehalten wird. Dieses Merkmal ist für die Erfindung nicht kritisch und kann gegebenenfalls entfallen, obwohl beachtet werden sollte, daß die Zulassung einer Berührung zwischen den Nabenteilen 45 und 42 (oder den Magneten 40 und 41) bei aufhörendem Druck auf die Maus 10 vorteilhafterweise eine automatische Bremskraft bewirkt. Die dargestellte Magnetanordnung nutzt die Anziehungskraft der Magnete aus, jedoch kann auch die Abstoßungskraft ausgenutzt werden (durch geeignete Orientierung der Magnetpole und entsprechende Anordnung der Magnete 40 und 41, wobei der Magnet 40 am anderen Ende des Wandlerelements 14 angeordnet wird und der andere Magnet 41 beispielsweise an der äußeren Abdeckung 15 - die nur in Fig. 1 dargestellt ist und in den anderen Fig. der Einfachheit halber fortgelassen wurde - an einer solchen Stelle angebracht wird, daß er dem Magnet 40 gegenüber liegt, wenn die Abdeckung 15 mit dem Basisteil 32 verbunden ist). Eine weitere Möglichkeit zur Verstärkung der Kraft ist in Fig. 2c dargestellt, was weiter unten noch erläutert wird.

Fig. 2a zeigt eine kompaktere Version der Ausführungsform von Fig. 2. Dort wird der Reibungsantrieb für die Welle 12 über ein polares Segment 26 a einer Kugel (oder eines anderen Ellipsoids) anstelle des konischen Antriebselements 26 bewirkt, und das Wandlerelement 14 mit seinen Schlitzen 18 fehlt, wobei die Indexmittel durch reflektierende Streifen 46 gebildet werden, die auf dem Umfang der Schnittebene 47, die die obere Fläche des polaren Segments 26 a bildet, angeordnet sind. Die Streifen 46 sind in radialen Positionen außenbords des Weges angeordnet, der durch die Folge von rollenden Berührungsstellen 36 definiert wird. Der Lichtsensor 22 ist in einer Ausnehmung 48 in einem Steg 49 angeordnet, der den ringförmigen Spalt 53 a überspannt, wobei die Ausnehmung 48 radial so angeordnet ist, daß eine Zusammenarbeit mit den reflektierenden Streifen 46 möglich ist. Bei dieser Zusammenarbeit werden die oben erwähnten Signale erzeugt, die von den Schaltungen 21 konditioniert und dem Rechner oder einer anderen Nutzungsvorrichtung über das Kabel 19 zugeführt werden. Die Lichtquelle 20 ist in Fig. 2a nicht sichtbar und ist in demselben Gehäuse wie der Sensor 22 angeordnet. Eine solche Anordnung von Lichtquelle und Sensor ist bekannt.

Daß die genaue Form des Antriebselements (Rad 26 oder ein entsprechendes Äquivalent) nicht kritisch ist, ist eine Tatsache, die auch in Fig. 2a gezeigt ist, weil das Antriebselement hier die Form eines umgedrehten Pilzes besitzt, wobei die rollende Berührungsstelle 36 auf einer Tangentialebene liegt, die zu der oben erwähnten Schnittebene 47 versetzt ist. Aus den nachfolgend beschriebenen Fig. 3 bis 3b ist ersichtlich, daß für das Antriebselement 26 auch andere Formen geeignet sind.

Es wird daraus klar, daß das wichtigste Merkmal der Erfindung nicht das besondere Antriebselement 26 oder 26 a ist, noch die genaue Beschaffenheit des Wandlerelements 14, sondern der wesentliche Gesichtspunkt besteht in der Neigung der Welle 12 unter einem Winkel α von weniger als 90° in bezug auf die Oberfläche 16 (und das Basisteil 32). Es ist nämlich die Neigung, die ein vorteilhaftes Verhältnis - gleich oder größer als ein - zwischen dem radialen Abstand "r" der Indexmittel 18 von der Achse 11 und dem wirksamen Arbeitsradius "R" des Antriebselements 26 (Rad oder Äquivalent) an der rollenden Berührungsstelle 36 ermöglicht.

Es sei zusätzlich bemerkt, daß die magnetische Kraftverstärkung, die anhand von Fig. 2 beschrieben wurde, bei den in Fig. 2a und 2b dargestellten Varianten beibehalten wurde, und zwar auch bei der Anordnung gemäß Fig. 2a, bei der das Wandlerelement 14 fehlt. Dort verbleibt nur ein Stutzen 14 a, wobei die Nabe im Preßsitz an der Welle 12 a befestigt ist und Flansch 39 an dem Stutzen 14 a, der dem Magneten 40 eine feste Anlage gibt. Auch das Merkmal der Kraftverstärkung ist von erheblicher Bedeutung für die Erfindung.

Bei der in Fig. 2b dargestellten Variante unterscheidet sich das Wandlerelement 14 b von dem Wandlerelement 14 in Fig. 2 dadurch, daß sie einen Rand 43 hat, der durch den Stumpf eines weitwinkligen Kegels gebildet wird, um eine geringere Höhe zu erreichen. In Fig. 2b beträgt der Konuswinkel γ etwa 160°, und eine ebene Tangente zum Rand 43 am höchsten Punkt seiner Drehung verläuft im wesentlichen parallel zur Oberfläche 16. Der Konuswinkel γ ist nicht kritisch, da er nur eine möglichst geringe Höhe der Maus bezweckt und daher im Bedarfsfall auch kleinere Winkel für γ möglich sind.

Bei der in Fig. 2b dargestellten Variante von Fig. 2 sind in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2a die Schlitze 18 durch reflektiertende Streifen 46 ersetzt. Im vorliegenden Fall sind die Streifen 46 jedoch an der Unterseite des Wandlerelements 14 b in der gleichen Winkelanordnung wie die Schlitze 18 in Fig. 2 angebracht. Demzufolge befindet sich der lichtempfindliche Sensor 22 ebenfalls unterhalb des Wandlerelements 14 b unmittelbar neben der Lichtquelle 20 in einer solchen Lage, daß er in bekannter Weise reflektierte Lichtstrahlen, die von der Quelle 20 ausgesandt wurden, auffängt. Die Lichtabtastkombination 20, 22 könnte auch anderswo angeordnet werden, z. B. an einer gegenüber der dargestellten Lage um 90° im oder gegen den Uhrzeiger versetzten Lage, denn die dargestellte Lage dient nur zur Verschaulichung und soll keinesfalls eine unerwünschte Begrenzung hinsichtlich der Lage der orthogonalen Wandleranordnung des Paares von Wandleranordnungen 13 X, 13 Y darstellen. Es sei ferner bemerkt, daß die Wellen 12 X und 12 Y nicht die gleiche Länge zu haben brauchen, so daß die entsprechenden Wandlerelemente 14 X, 14 Y (oder 14 aX, 14 aY) untergebracht werden können.

Fig. 20 zeigt eine weitere Variation der ersten Ausführungsform. Bei dieser Variation besitzt das Wandlerelement 14 c Schlitze 18, aber der Konuswinkel γ von Fig. 2b ist auf Null reduziert worden, so daß der Rand 43 c hier einen Kreiszylinder bildet. Das Wandlerelement 14 c hat dabei die Form einer umgedrehten Tasse. Zur Verstärkung der Berührungskraft ist hier anstelle der Magneten 40, 41 eine Blattfeder 56 vorgesehen, die an einer Verlängerung 60 des Basisteils 32 (oder an irgendeinem anderen geeigneten Teil der Maus 10) befestigt ist. Die Blattfeder 56 ist mit ihrem einen Ende 57 starr an der Verlängerung 60, z. B. mittels einer Schraube 58, befestigt und ihr anderes Ende 59 berührt das obere Ende 25 der Welle 12. Die Blattfeder 56 steht unter Vorspannung, so daß sie die Welle 12 in Richtung auf die Oberfläche 16 drückt, wenn die Maus 10 auf dieser Oberfläche ruht, so daß die gleiche Wirkung eintritt wie durch die Ringmagneten 40, 41 in Fig. 2 bis 2b.

Eine etwas weniger bevorzugte zweite Ausführungsform der Erfindung ist die Maus 110 in Fig. 3, wo die Wandleranordnungen 113 sich von den Anordnungen 13 (die X- und X-Einheiten sind identisch mit Ausnahme für die Ausrichtung in der Maus 110, und daher werden die Richtungszusätze wiederum fortgelassen, es sei denn, daß ihr Vorhandensein die Klarheit fördert) im wesentlichen dadurch unterscheiden, daß sie eine längere Welle 112 besitzen, die mehr horizontal in bezug auf die Oberfläche 16 orientiert ist (unter einem Winkel α von etwa 30°). Wie zuvor trägt die Welle 112 jeder Anordnung 113 ein Wandlerelement 114, das von irgendeinem Typ sein kann, das aber willkürlich als fotoelektrische Wandleranordnung dargestellt ist. Daher ist das Wandlerelement 114 im allgemeinen ähnlich wie das Wandlerelement 14 da es auch am Umfang Schlitze 18 besitzt, die mit einer Lichtquelle 20 und einem lichtempfindlichen Sensor oder Sensoren 22 zusammenarbeiten, um Bewegungs- und Richtungs-Signale zu erzeugen, wenn das Wandlerelement 114 sich dreht. Aufgrund der geringeren Größe des Winkels α wird das Wandlerelement 114 unter etwa 60° zum Basisteil 132 gehalten. Die Notwendigkeit, von dem Basisteil 132 und der Abdeckung 15 (in Fig. 3 nicht dargestellt) frei zu sein, ist hier von größerer Bedeutung für die Bestimmung des größtmöglichen Durchmessers des Wandlerelements 114. Die Höhenbegrenzung ist ein primärer Nachteil der Anordnung nach dieser zweiten Ausführungsform.

Die Welle 112 verläuft wiederum durch ein Drehlager 128, das an einer vertikalen Verlängerung 129 der Maus 10 angebracht ist. Das Drehlager 28 wird durch die Verlängerung 129 unter dem oben erwähnten kleinen Winkel α von etwa 30° in bezug auf die Oberfläche 16 gehalten. Nahe seinem unteren Ende 124 trägt die Welle 112 als Antriebselement eine axial vorgebohrte Kugel 126 (stattdessen kann auch allgemein von einem "Ellipsoid" 126 gesprochen werden), die konzentrisch zur Welle 112 ist und starr an dieser z. B. durch Preßsitz befestigt ist, damit ein Reibungsantrieb durch Berührung mit der Oberfläche 16 an einem wirksamen Antriebsradius "R" in bezug auf die Achse 111 der Welle 112 möglich ist. Die Welle 112 liegt wie bei der ersten Ausführungsform drehbar im Drehlager 128 mit der Ausnahme, daß wegen der begrenzten axialen Verschiebbarkeit (wie noch erläutert wird) die Kugel 126 in Berührung mit der Oberfläche 16 durch das Gewicht der Maus 110 oder durch die Kraft, mit der die Hand des Benutzers die Maus 110 nach unten drückt, gezwungen wird. Die Säule 129 ist vorzugsweise in bekannter Weise so bemessen, daß eine angemessene Nachgiebigkeit gegeben ist, falls ein übermäßig großer Druck auf die Maus 110 oder harte Stöße auf die Kugel 126 ausgeübt werden. Das Lager 128 und wenigstens das Kissen 37 des Basisteils 132 sind wiederum vorzugsweise aus einem hochschmierfähigen Kunststoff geformt (z. B. der bekannten Polykarbonat/Polytetrafluoräthylen-Kunststoff-Mischung der ersten Ausführungsform).

In Fig. 3 ist das Basisteil 132 mit Ausnahme des Kissens oder "Gleiters" 37 identisch mit dem Basisteil von Fig. 2. Das Kissen 37 dient wiederum als ein Fuß einer Dreipunktauflage, wobei die beiden anderen Punkte durch die Kugeln 126 (X und Y) in jeder der Anordnungen 113 (X und Y) gebildet werden, wobei nur die Kugel 126 in Fig. 3 sichtbar ist. Der Durchmesser der Kugel 126 und die Länge des Lagers 128 werden so gewählt, daß die axiale Verschiebung der Welle 112 begrenzt wird, wenn eine Berührungsstelle 136 zwischen der Kugel 120 und der Oberfläche 16 durch das Gewicht der Maus 110 oder die Anwendung des oben beschriebenen manuellen Druckes auf die Maus 110 errichtet wird. Unter diesen Umständen ist dann die Kugel 126 nicht nur in Berührung mit der Oberfläche 16, sondern auch mit der Endfläche 138 des Lagers 128, d. h. die Endfläche 138 wirkt als Drucklager. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Endfläche 138 sphärisch vertieft sein kann, damit sie an die Form der Kugel 136 angepaßt wird und dadurch der Druck reduziert und die Lebensdauer erhöht wird.

Es wurden verschiedene Konfigurationen des in Fig. 3 dargestellten Typs entwickelt, wobei Kugeln 126 mit einem Durchmesser von 7,94 mm und 9,53 mm verwendet wurden und der Winkel α von 30° bis leicht über 35° verändert wurde, wobei der wirksame Antriebsradius "R" zum Berührungspunkt 36 etwa 3,2 bis 4 mm betrug.

Wie in Fig. 3a und 3b dargestellt ist, kann als Antriebselement für die Welle 112 stattdessen ein Rad 126 a oder 126 b anstelle der Kugel 126 dienen, wobei der Rand 127 des Rades 126 a vorzugsweise aus dem gleichen Grunde wie bei den modifizierten Antrieben der ersten Ausführungsform abgerundet ist. Eine solche Abrundung erhält man automatisch durch ein kreisförmiges Profil am Umfang des Rades 126 b, wobei die Symmetrie auch für Montagezwecke von Vorteil ist. Die Möglichkeit, unterschiedliche Antriebselemente für diese zweite Ausführungsform einsetzen zu können zeigt, daß die genaue Form für das Antriebselement nicht kritisch ist.

Die Vorteile der Ausführungsform von Fig. 2 und ihrer Modifikationen (in den Fig. 2a bis 2c) sind im Vergleich zur zweiten Ausführungsform von Fig. 3 die folgenden:

• 1) Die Welle 12 kann von kleinerem Durchmesser sein als die Welle 112, ohne daß sie einer Beschädigung durch Biegen ausgesetzt ist, nicht nur weil die Lagerung durch das Lager 28 durch einen viel kleineren Momentarm gebildet wird, sondern auch weil der größere Neigungswinkel (80° gegenüber 30°) die Kraftkomponente vermindert, die das Biegemoment erzeugt.
• 2) Die Masse des kegelstumpfförmigen Antriebselementes 26 ist wesentlich kleiner als die der Kugel 126 in Fig. 3.
• 3) Das Wandlerelement 14 kann im Durchmesser viel größer gemacht werden als das Wandlerelement 114, ohne daß die Höhe der Maus 10 nennenswert vergrößert wird.
• 4) Der Spalt 23 zwischen dem Antriebselement 26 und dem umgebenden Teil des Basisteils 32 ebenso wie der Spalt 55 zwischen dem Antriebselement 26 und dem Lagerende 38 bilden einen labyrinthförmigen Weg, durch den die Möglichkeit schädlicher Wirkungen infolge des Eindringens von Schmutz und Staub in den Bereich zwischen der Welle 12 und dem Lager 28 klein gehalten werden.
• 5) Der Spalt 55 zwischen dem Antriebselement 26 (oder 26 a) und dem Lagerende 38 vermindert ferner die Reibung.
• 6) Da der Auftreffwinkel zwischen der Achse 11 und der Oberfläche 16 groß und durch die Schultern 34 ein Schutz gegeben ist, ist die Wahrscheinlichkeit einer Stoßbeschädigung durch Fallenlassen der Maus beträchtlich kleiner. Selbst wenn ein Stoß gegen einen Gegenstand erfolgt, der so klein ist, daß er zwischen die Begrenzungen der Schulter 34 eintreten kann, ist eine solche Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung immer noch klein, weil dieser Stoß durch die Gegenkraft der Magneten 40, 41 (oder der Feder 25 in Fig. 2c) gebremst und dann durch Berührung mit dem Lagerende 38 absorbiert wird.

Die Fig. 2, 2a etc. zeigen jeweils nur eine einzelne Wandleranordnung 13 (z. B. 12, 14 und 26) jedoch ist aus Fig. 1 ersichtlich, daß zwei solche Anordnungen benötigt werden, um Bewegungen in X- und Y-Richtung berücksichtigen zu können. Für eine vollständige Maus 10 wird man daher vorzugsweise zwei von den Anordnungen 13 verwenden, deren Wellen 12 mit geneigten Achsen 11 in einer vertikalen Ebene liegen, die durch die Achse 11 und die Berührungsstelle 36 mit der Oberfläche 16 (dem unteren Punkt des Antriebselement 26) definiert wird. Die entsprechenden vertikalen Ebenen müssen natürlich orthogonal zueinander liegen, wobei die Y-Koordinate vorzugsweise parallel zur Längsachse des Basisteils 32 ausgerichtet wird.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, kann der Rand 27 gegebenenfalls strukturiert werden, um verbesserte Antriebseigenschaften für das Rad 26 selbst unter sehr ungünstigen Bedingungen der Oberfläche 16 zu schaffen (z. B. bei Betrieb auf einer schlüpfrigen, etwas nachgiebigen Oberfläche wie z. B. eine vinylbeschichtete Pultoberseite mit öligen Fingerabdrücken darauf).

Ein zuverlässigerer Betrieb kann erreicht werden, wenn man beispielsweise ein kontinuierliches Muster von feinen radialen Zähnen 50 auf dem Rand 27 (z. B. durch ein Rändelungsverfahren) anbringt. Die Strukturierung ist zwar nur in bezug auf das kegelstumpfförmige Antriebselement 26 dargestellt, jedoch kann diese ebenfalls an Antriebselementen von anderer, zuvor beschriebener Form angebracht werden. Im allgemeinen braucht eine solche Strukturierung auf dem Antriebselement nur in einem ringförmigen Bereich 27 a angebracht zu werden, der den Weg 27 erfaßt, der durch die Aufeinanderfolge von Berührungsstellen 36 (Fig. 2) definiert wird.

Schließlich sei auch erwähnt, daß bei Verwendung von Schlitzen 18 (oder einer anderen Form von Indexmitteln) in nur einer Umfangsreihe auf dem Wandlerelement 14 (114) ein "Richtungstor" 146 bekannter Art verwendet werden kann, das hier gemäß Fig. 5 durch einen Zug betätigbar ist, der in Zusammenarbeit mit der Bewegung eines der Magneten 40 induziert wird (natürlich unter der Annahme, daß das Tormaterial ferromagnetisch ist) oder durch mechanische Kraft, um Änderungen in der Drehrichtung des Antriebselementes 26 (oder der Kugel 126) festzustellen. In Fig. 5 ist erkennbar, daß beispielsweise das Tor 146 um die Welle 12 als Drehlager durch ein konzentrisches Laufsitzloch 148 in der Nähe des Endes 149 des Tors 146 hin- und herbewegt werden kann. Der oben erwähnte induzierte Zug bewegt einen Ansatz 156 L (oder 156 R), der vom anderen Ende 150 des Tors 146 vorsteht, gegen eine Seite 155 L oder die andere 155 R eines Anschlags 152 (der an dem Basisteil 32 angebracht ist oder einen Teil von dieser bildet) je nach Drehrichtung des Wandlerelements 14, an dem der Magnet 40 angebracht ist. Wenn das Wandlerelement 14 sich nach rechts dreht (relativ zum Anschlag 152 - d. h. gegen den Uhrzeigersinn), dann dreht sich das Tor 146 aufgrund der vom Magneten 40 ausgeübten Anziehungskraft mit. Diese Situation bleibt bestehen, bis der Ansatz 156 L gegen die entsprechende Seite 155 L des Anschlags 152 gebracht worden ist. An dieser Stelle hört das Tor 146 auf sich zu drehen und ist mit einer Ausnehmung 154 in Flucht zwischen einer Lichtquelle und einer bestimmten Fotozelle eines Paares von Fotozellen 162 (162 R bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel). Diese Quelle ist in Fig. 5 nicht sichtbar, da sie sich oberhalb der Ebene dieser Fig. befindet, sie kann jedoch von identischem Typ wie die zuvor beschriebene Quelle 20 sein. Die Fotozellen 162 können in gleicher Weise von identischem Typ wie die zuvor beschriebenen Sensoren 22 sein. In jedem Falle erzeugt bei Fortsetzung der Drehung des Wandlerelements 14 das Vorbeilaufen jedes Schlitzes 18 zwischen der Lichtquelle und der Fotozelle 162 R einen Impuls in einer entsprechenden Ausgangsleitung 164 L (die andere Zuleitung des Paares, die in Fig. 1 bis 3 sichtbar ist, ist hier nicht gezeigt, aber in bekannter Weise an eine Spannungsquelle angeschlossen). Auf diese Weise definiert ein Zug von Binärsignalen das Maß der Cursor-Bewegung, während die bestimmte Leitung, auf der die Signale erscheinen, das "Vorzeichen" der Bewegung definiert. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß der rechte Sensor 162 R und der linke Sensor 162 L dicht neben dem Wandlerelement angeordnet sind, um die Wirkungen von Streulicht klein zu halten (alle Oberflächen sind natürlich aus demselben Grunde vorzugsweise geschwärzt). Aufgrund ihrer Größe haben die Sensoren 162 einen Abstand von wenigstens 2 N von Mitte zu Mitte (wobei N wie zuvor die Winkelteilung der Schlitze 18 ist). Um das Fehlen eines Impulses zu vermeiden, wenn sich die Bewegungsrichtung umkehrt, hat folglich die Ausnehmung 154 vorzugsweise ebenfalls eine Breite von etwa 2 N, so daß Licht sowohl auf den Schlitz 18 a als auch auf den Schlitz 18 b fallen kann, wenn der erstere mit dem Sensor 162 R fluchtet. Wenn demzufolge die Drehrichtung umkehrt, ist es der zuvor folgende Schlitz 18 b, der zuerst einen Impuls erzeugt, indem er die Fotozelle 162 L, die vorher durch den Seitenteil 159 des Tors 146 abgedeckt war, dem Licht aussetzt. Es sei schließlich noch erwähnt, daß das Tor 146 auf der Welle 12 durch geeignete Mittel gehalten wird, die in Fig. 5 nicht sichtbar sind, z. B. durch einen bekannten e-Ring.

Vorangehend wurde eine Maus (X-Y-Positions-Steuervorrichtung) 10 (oder 110) beschrieben, bei der die Welle 12 (oder 112) von einer oder beiden Wandleranordnungen (13 oder 113) in bezug auf das Basisteil 32 (oder 132) der Maus 10 geneigt ist (und daher in gleicher Weise in bezug auf die Oberfläche 16, über die die Maus 10 bewegt wird, geneigt ist). Zu diesem Zweck ist die Welle 12 in einem Drehlager 28 gelagert, das an dem Basisteil 32 unter einem Winkel von weniger als 90° gelagert ist, wobei der Winkel in einem Bereich von etwa 80° bis herunter zu 30° liegt (und der letztere mehr bevorzugt wird) mit dem Ergebnis, daß ein Wandlerelement 14 auf der Welle 12 seine Wandler-Indexmittel (Schlitze 18) in einem radialen Abstand "r" von der Welle 12 haben kann, der wenigstens so groß ist wie - und möglichst nennenswert größer als - der wirksame Antriebsradius "R" eines Antriebselementes 26 oder eines anderen Antriebselementes (26 a, 126 etc.), das am selben Ende oder an dem gegenüberliegenden Ende der Welle 12 angebracht ist. Wenn die Maus von einem Punkt zu einem anderen bewegt wird, dreht sich durch den Kontakt zwischen dem Antriebselement 26 (oder einem Äquivalent) und der Oberfläche 16 die Welle 12 zusammen mit dem Wandlerelement 14, wobei die Umfangsbewegung der Schlitze 18 gleich oder größer als die Umfangsbewegung des Antriebselements 26 an der rollenden Berührungsstelle 36 ist. Magnetische Elemente 40, 41 können auf dem Lager 28 und dem Wandlerelement 14 so angebracht werden, daß sie den Druck des Antriebselements gegen die Oberfläche 16 verstärken.

Die Erfindung ist nicht konstruktiv auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise brauchen die Säulen 29, 129 nicht Teil eines Basisteiles 32 zu sein, weil sie auch an der Abdeckung 15 angebracht werden können, ohne daß ein Basisteil 32 vorhanden ist (bei weiterer Hinzufügung eines vorstehenden Kissens 37 an einem Ende der Abdeckung 15).

Claims (7)

1. X-Y-Positions-Steuervorrichtung oder Maus (10) mit orthogonalen Wandleranordnungen (13 X, 13 Y), von denen jede eine Bewegungskomponente der Maus über einer im wesentlichen ebenen Oberfläche (16) abtastet, wobei die Wandleranordnungen (13 X, 13 Y) jeweils eine Welle (12) enthalten, an der ein Antriebselement (26) und ein Wandlerelement (14) mit Wandler-Indexmitteln (18), die in einem bestimmten radialen Abstand (r) von der Welle angeordnet sind, befestigt ist, wobei jede Welle unter einem spitzen Winkel zu der ebenen Oberfläche (16) so in einer Aufnahme (29) der Maus gelagert ist, daß das Antriebselement bei Bewegung der Maus nachgiebig auf der ebenen Oberfläche anliegt und die Welle antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (12) in ihrem Drehlager (28) axial zwischen einer ersten inneren Position und einer zweiten Ausnehmung im Basisteil (32) der Maus vorsteht, gleitbar ist, und daß der spitze Winkel so bemessen ist, daß die Welle bei horizontaler Oberfläche (16) bestrebt ist, die zweite äußere Position einzunehmen.

2. Maus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (32) neben der Ausnehmung eine Schulter (34) aufweist, die zwischen dem Basisteil (32) und der ebenen Oberfläche (16) liegt.

3. Maus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (26) im Bereich der Berührungsstelle (36) zahlreiche radial angeordnete Zähne (50) aufweist.

4. Maus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel so bemessen ist, daß die Welle (12) durch Schwerkraft bestrebt ist, die zweite äußere Position einzunehmen.

5. Maus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel etwa 80° beträgt.

6. Maus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine magnetische Kraftquelle zur Verstärkung der Andruckkraft des Antriebselements an der ebenen Oberfläche in Form von zwei Magneten (40, 41) vorgesehen ist, von denen der eine fest in der Maus und der andere auf der Welle (12) angeordnet ist, und die so gepolt sind, daß die Welle (12) in Richtung auf die zweite äußere Position getrieben wird.

7. Maus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehlager (28) eine dem Antriebselement (26) zugekehrte Endfläche (38) aufweist, die von dem Antriebselement (26) einen Abstand (55) aufweist, der die axiale Verschiebung der Welle (12) in die erste innere Position zuläßt.