JP3248334B2 - 座標情報入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等に接続
することにより、座標情報を入力するための座標情報入
力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような座標情報入力装置は、
例えば図８及び図９に示すように、構成されている。即
ち、図８及び図９において、座標情報入力装置１は、ケ
ース２の底面に一部が露出するように、ケース本体２ｂ
内に配設されたフレーム部材２ｃにより回転可能に支持
された座標情報入力用のボール３と、フレーム部材２ｃ
内に配設され且つ該ボール３に対して互いに直交する二
方向に当接する一対のローラ４，５と、これら一対のロ
ーラ４，５の回転を、回転軸４ａ，５ａを介してそれぞ
れ該ボール３のＸ座標，Ｙ座標の座標情報として検出す
るエンコーダ６ａ，６ｂ等から成る検出部６，７とから
構成されている。図中２ａは操作ボタンを備えたケース
２の上部カバー部である。

【０００３】このように構成された座標情報入力装置１
によれば、上記ボール３は、ケース２のケース本体２ｂ
の底面に取り外し可能に嵌合されたリテーナ８の貫通孔
８ａから、その一部がケース２の底面に露出しており、
使用者が、本座標情報入力装置１を例えばテーブル等の
作業面の上に置いて、ケース底面を作業面に押し付ける
ようにして、該ケースを移動させることにより、ケース
の底面から露出したボール３を、該テーブル面との摩擦
により回転させる。これにより、該ボール３が所望の方
向に所望の回転量だけ回動せしめられることとなる。

【０００４】尚、上記リテーナ８は、ケース本体２ｂの
底面への着脱の際には、外側に突出した係合突起８ｂ
を、ケース本体２ｂの底面に設けられた挿入孔（図示せ
ず）の周囲に形成され且つケース外面に対して開口した
スロット部内に挿入した後、該リテーナ８全体を回動さ
せることにより、該係合突起８ｂが、このスロット部に
隣接して形成された係合部に係合する。これによって、
該リテーナ８は、ケース本体２ｂの底面に固定保持され
得るようになっている。

【０００５】このようにして回転せしめられたボール３
の回転方向及び回転量は、ローラ４，５を介して各検出
部６，７により検出され、それぞれＸ方向，Ｙ方向の座
標情報信号が、コンピュータ本体（図示せず）に送られ
る。かくして、該コンピュータ本体に接続されたＣＲＴ
等のディスプレイ装置の画面上にて、上記トラックボー
ル３の回転方向及び回転量に対応して、カーソル等が移
動せしめられるようになっている。

【０００６】さらに、上記ボール３は、回転動作時に、
各検出部６，７のローラ４，５に対して当接することに
より、その回転運動が、空回りすることなく、確実に検
出部６，７のローラ４，５に対して伝達される必要があ
る。このため、該ボール３を各ローラ４，５の表面に対
して押圧付勢するためのガイドローラ部９が備えられて
いる。

【０００７】ここで、上記各検出部６，７及びガイドロ
ーラ部９は、図９に示すように、フレーム部材２ｃ上に
配設されており、回転部材が、フレーム部材２ｃ上に形
成された軸受部分によって枢支されている。また、該フ
レーム部材２ｃは、ケース２のケース本体２ｂの底面の
全体を覆うように設けられたプリント基板２ｄ上に取り
付けられており、上記各検出部６，７のエンコーダ６
ａ，７ｂの回転を検出するためのフォトセンサ等の検出
素子が、該プリント基板２ｄ上に実装されている。さら
に、各検出素子からの信号を処理するための制御回路
が、該プリント基板上に構成されており、この制御回路
の出力が、ケーブルＣを介して、コンピュータ等に接続
されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された座標情報入力装置１においては、組立の
際には、前以てフレーム部材２ｃに対して、検出部６，
７，ガイドローラ部９を組み込んで、プリント基板２ｄ
上に実装した後、該プリント基板２ｄをケース２のケー
ス本体２ｂ内に取り付けることにより、組立が行なわれ
るが、部品点数が多く、従って組立作業が複雑で、時間
がかかると共に、組立コストが高くなってしまうという
問題があった。

【０００９】本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成に
より、組立が容易であると共に、外観を損なうことがな
いようにした、座標情報入力装置を提供することを目的
としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、ケース内にて座標情報入力用のボールを回転可能
に収容する収容部と、該ボールの回転方向及び回転量を
検出する検出部と、前記ボールを該検出部に対して常時
押圧付勢するガイドローラ部と、該収容部内にボールを
挿脱するためにケース底面に設けられた挿入孔に対して
着脱可能に取り付けられるリテーナとを含んだ、座標情
報入力装置において、少なくとも該検出部及びガイドロ
ーラ部の軸受部分が、ケース本体内から立ち上がるよう
に一体成形されていて、該検出部及びガイドローラ部等
の一体成形部分の成形用の抜き孔が、ケース底面に開口
しており、該抜き孔が、リテーナ装着時には、該リテー
ナによって閉塞されることを特徴とする、座標情報入力
装置により、達成される。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、各検出部及びガイドローラ
部の軸受部分等が、それぞれケース本体の底面から立ち
上がるように、一体成形されているので、部品点数が少
なくて済み、組立が簡単に且つ短時間で行なわれ得る。
かくして、部品コスト及び組立コストが低減され得るこ
とになる。

【００１２】さらに、ケース内に形成される検出部及び
ガイドローラ部等の成形のための抜き孔が、該挿入孔内
に開口していることにより、リテーナ装着時には、各開
口は、該リテーナによって閉塞され得る。従って、該開
口を通って、ケース内部に埃等が侵入するようなことは
なく、また外観上も、開口の存在によって美観が損なわ
れるようなことはない。

【００１３】

【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて、本発
明を詳細に説明する。図１は、本発明による座標情報入
力装置の一実施例を示しており、座標情報入力装置１０
は、ケース本体１０ａの底面に一部が露出するように、
収容部１１により回転可能に支持された座標情報入力用
のボール１２と、該ボール１２に対して互いに直交する
二方向に当接する一対のローラ１３，１４と、これら一
対のローラ１３，１４の回転を、それぞれ該ボール１２
のＸ−Ｙ座標の座標情報として検出するエンコーダ等か
ら成る検出部１５，１６と、上記ケース本体１０を覆う
ように被せられるカバー１０ｂとから構成されている。

【００１４】さらに、上記ボール１２が、回転動作時に
各検出部１５，１６に対応するローラ１３，１４に対し
て、収容部１１の切欠１１ａ及び１１ｂを介して当接せ
しめられることにより、その回転運動が、空回りするこ
となく、確実にローラ１３，１４に対して伝達されるよ
うに、該ボール１２を各ローラ１３，１４の表面に対し
て押圧付勢するためのガイドローラ部１７が備えられて
いる。

【００１５】以上の構成は、図８及び図９に示した従来
の座標情報入力装置１と同様の構成であるが、本発明実
施例による座標情報入力装置１０においては、上記収容
部１１は、上記ボール１２を周囲から包囲する枠部１１
ｃ、該ボール１２の上方への移動を阻止するボール抑え
部１１ｄとから構成されていて、該枠部１１ｃと上記検
出部１５，１６及びガイドローラ部１７は、ケース本体
１０ａの低部内面に対して一体成形されている。以下に
詳細な構成を説明する。

【００１６】即ち、座標情報入力用のボール１２を回転
可能に収容支持する収容部１１は、その枠部１１ｃが、
ボール１２を挿脱するための挿入口１１ｅを有してお
り、該挿入口１１ｅは、ボールの一部をケース本体１０
ａの底面から露出せしめるような大きさの中央開口を有
するリテーナ１１ｇ（図２参照）が着脱可能に取り付け
られて、閉塞される。さらに、該枠部１１ｃには、検出
部１５，１６に対応するローラ１３，１４がボール１２
に当接するための切欠１１ａ，１１ｂが、更にまたガイ
ドローラ部１７の従動ローラ２０（後述）に当接する切
欠１１ｆがそれぞれ形成されて、ケース本体１０ａの低
部内面の略中央にて上方に向かって突出するように、一
体成形されている。尚、上記収容部１１の枠部１１ｃ
は、ケース本体１０ａを形成する際に、上下に金型を抜
くことにより容易に成形できるようになっている。

【００１７】また、収容部１１のボール抑え部１１ｄ
は、図２に示すように、ケース本体１０ａの上方から被
せられるカバー１０ｂの内面の略中央にて下方に向かっ
て突出するように、一体成形されており、実質的に中空
円筒状の形状を有しており、ケースカバー１０ｂの形成
に際し、上下に金型を抜くことにより容易にボール抑え
部１０ｄをも一体成形される。

【００１８】上記検出部１５は、図３に示すように、ボ
ール１２に一方向から当接せしめられる円筒状のドライ
バシャフト兼用のローラ１３と、該ローラ１３の一端に
一体的に形成された円板状のエンコーダ２３を含んでい
る。該ローラ１３は、図４に詳細に示すように、その両
端面に、軸部１３ａ，１３ｂが形成されている。また、
該エンコーダ２３は、放射状の多数のスリット２３ａを
備えていると共に、そのスリットの領域を挟むように、
発光部及び受光部から成るフォトセンサ２４が配設され
ている。尚、上記ローラ１３及びエンコーダ２３は、例
えばＰＯＭ等のクリープ耐性，耐摩擦性，耐摩耗性に優
れた材料を黒色に着色したものから、一体成形されてい
る。

【００１９】そして、該検出部１５の領域の両側にて、
互いに対向するように配設された一対の軸受部２５，２
６を備えている（図３参照）。ここで、第一の軸受部２
５は、ケース本体１０ａの底面から一体的に垂直に立ち
上がっていると共に、ローラ１３の一端の軸部１３ｂを
受容するための係合孔２５ａを備えている。また、第二
の軸受部２６は、上方に向かって開放したＵ字状の溝部
２６ａと、該溝部２６ａの外側にて、溝部２６ａの方向
に突出した突起を有するフック部２６ｂとから構成され
ている。

【００２０】これにより、ローラ１３は、一端の軸部１
３ｂが、第一の軸受部２５の係合孔２５ａ内に挿入され
た後、他端の軸部１３ａが、第二の軸受部２６のフック
部２６ｂを外側に向かって押しながら、溝部２６ａに挿
入されると共に、軸部１３ａがフック部２６ｂに係止さ
れることにより、取り付けられる。

【００２１】かくして、ローラ１３は、第一の軸受部２
５及び第二の軸受部２６の溝部２６ａによって、前後方
向及び側方，下方に対して、移動しないように保持され
ると共に、フック部２６ｂの突起が、該軸部１３ａを上
方から抑えることにより、所定位置にて回転可能に保持
され得ることになる。

【００２２】また、上記検出部１６も、この検出部１５
と同様に構成されており、そのローラ１４は、検出部１
５のローラ１３と、直角の方向から、該ボール１２に当
接するように配設されている。この際ローラ１３，１４
は、図１及び図２に示すように、ボール１２を回転可能
に支持する収容部１１の切欠１１ａ，１１ｂを介してボ
ール１２に当接するように構成されている。

【００２３】この場合、検出部１５におけるエンコーダ
２７の回転を検出するためのフォトセンサ２８は、ロー
ラ１３が、検出部１６のローラ１４の回転軸線を越えて
延びていることにより、ケース本体１０ａ内の前方領域
に配設されることになる（図１及び図２参照）。このた
め、各検出部１５，１６のフォトセンサ２４，２８は、
ケース本体１０ａ内にて、円形収容部１１より前方にあ
ることから、該フォトセンサ２４，２８を搭載し且つこ
れらのフォトセンサ２４，２８からの出力信号を処理す
るための回路が実装されるべきプリント基板２８は、図
１及び図２に示すように、ケース本体１０ａ内にて、前
方領域にのみ配設されている。

【００２４】尚、上記検出部１５，１６は、その軸受部
２５，２６の係合孔２５ａ及び溝部２６ａ並びにフック
部２６ｂが、形成の際に上下方向に金型を抜く方法と、
押し切り駒の方法によって成形が可能であるため、ケー
ス本体１０ａに対して容易に一体成形され得るようにな
っている。この際、抜き孔２５ｃ，２６ｃがリテーナ１
１ｇの開口１１ｅの周縁近くに形成される。

【００２５】次にガイドローラ部１７は、下端に設けら
れた横方向に突出する支軸１８ａがケース本体１０ａの
底面に一体成形された軸受部１９に対して枢支されてい
て、且つ上部が揺動可能に配設されていると共に、その
下端から後述する従動ローラ２０の前記ボール１２とは
反対側に回り込むように湾曲して使用時に垂直になるよ
うに一体に形成された鍔部１８ｂを備えた支持部材１８
（図５及び図６一点鎖線参照）と、該支持部材１８のボ
ール１２側に回動可能に配設され、且つ収容部１１の切
欠１１ｆを介して該ボール１２の表面に当接することに
より、該ボール１２の回転運動に従動する従動ローラ２
０と、該支持部材１８の外側に配設されたコイルバネ２
１とから構成されている。

【００２６】ここで、上記軸受部１９は、図５及び図６
に示すように、該支持部材１８の両側にて、上方に向か
って開放したＵ字状の溝部１９ａ，１９ｂと、該溝部１
９ａ，１９ｂの外側にて、溝部１９ａ，１９ｂの方向に
突出した突起を有するフック部１９ｃ，１９ｄとから構
成されている。

【００２７】これにより、支持部材１８は、その支軸１
８ａが、上記フック部１９ｃ，１９ｄを外側に向かって
押しながら、溝部１９ａ，１９ｂ内に挿入されることに
より、軸受部１９に対して取り付けられる。

【００２８】従って、該支持部材１８は、該溝部１９
ａ，１９ｂによって、前後方向及び下方に対して、移動
しないように保持されると共に、フック部１９ｃ，１９
ｄの突起が、該支軸１８ａを上方から抑えることによ
り、所定位置にて固定保持され得ることになる。

【００２９】尚、上記軸受部１９は、その溝部１９ａ，
１９ｂ及びフック部１９ｃ，１９ｄが、形成の際に上下
方向に金型を抜くことが可能であるため、ケース本体１
０ａに対して容易に一体成形され得るようになってい
る。この際、前記抜き孔２５ｃ，２６ｃと同様に、抜き
孔１９ｅ，１９ｆがリテーナ１１ｇの開口１１ｅの周縁
近くに形成される。

【００３０】上記コイルバネ２１は、その一端部に、支
持部材１８の鍔部１８ｂに備えられた突起１８ｃが嵌入
されると共に、その他端が、ケース本体１０ａから一体
的に垂直に立ち上がるように形成された係止部材２２に
よって、係止され得るようになっている。この係止部材
２２は、図５に示すように、上記軸受部１９のボール１
２とは反対側にて、該ケース本体１０ａから垂直方向に
立ち上がっていると共に、両側の側壁及び上端の係止部
２２ａがボール１２の方向に僅かに突出している。

【００３１】このような係止部材２２は、係止部２２ａ
が、押し切り駒の方法によって、形成され得るが、他の
箇所の形成時の例えば傾斜ピン等との干渉がない場合に
は、傾斜ピンによっても形成され得る。

【００３２】さらに、前述したリテーナ１１ｇについて
詳述すると、図７に示すように、内面に、その中央開口
部の周縁から立ち上がる円形基部１１ｈが設けられると
共に、この円形基部１１ｈから半径方向外側に向かっ
て、互いに１８０度の角度間隔をもって、反対方向に突
出する一対の外向きフランジ１１ｉが設けられている。
該一対の外向きフランジ１１ｉには、それぞれ係止透孔
１１ｊが形成されている。

【００３３】これに対して、ケース本体１０ａに形成さ
れた挿入口１１ｅには、図７に示すように、上記一対の
外向きフランジ１１ｉが挿入され得る一対の挿入用スロ
ット部１１ｋが形成されると共に、この挿入用スロット
部１１ｋに外向きフランジ１１ｉを挿入した状態にて、
リテーナ１１ｇを下方から見て（即ち、図７のケース１
０ａの底面側から見て）右回りに回転させることによ
り、該外向きフランジ１１ｉがケース１０ａの内部側に
した状態で係合する一対の内向きフランジ１１ｍが設け
られている。この一対の内向きフランジ１１ｍには、上
記外向きフランジ１１ｉに形成された係止透孔（図示せ
ず）が形成されている。

【００３４】前述した検出部１５，１６及びガイドロー
ラ部１７の各軸受部２６，１９は、図３，図５，図６に
示すように、挿入口１１ｅの周囲にて、それぞれケース
本体１０ａに対して一体成形されている。そして、各軸
受部２６，１９のフック部２５ｂ，２６ｂ，１９ｃ，１
９ｄの型抜き用の抜き孔２５ｃ，２６ｃ，１９ｅ，１９
ｆが、図７に示すように、それぞれ挿入口１１ｅの周縁
近くに開口するように、配置されている。

【００３５】本発明による座標情報入力装置１０は、以
上のように構成されており、ケース本体１０ａに対して
一体成形された座標情報入力装置１０に対して、前以て
フォトセンサ２４，２７及びその他の必要な部品を実装
したプリント基板２８を取り付けると共に、ローラ１
３，１４を取り付け、さらにガイドローラ部１７を組み
立てることによって、容易に組立が行なわれ得ることに
なる。

【００３６】このようにして組み立てられた座標情報入
力装置１０においては、ボール１２は、ケース本体１０
ａの底面に取り外し可能に嵌合されたリテーナ１１ｇの
貫通孔から、その一部がケース底面に露出した状態に
て、収容部１１の枠部１１ｃによって周囲及び下方に対
して脱落しないように保持され得ると共に、ケースカバ
ー１０ｂの内面に設けられたボール抑え部１１ｄによっ
て、上方に対して抑止され得ることにより、該収容部１
１内に確実に保持され得ることになる。従って、使用者
が、本座標情報入力装置１０を例えばテーブル等の作業
面の上に置いて、ケース底面を作業面に押し付けるよう
にして、該ケースを移動させることにより、ケースの底
面から露出したボール１２を、該テーブル面との摩擦に
より回転させる。これにより、該ボール１２が所望の方
向に所望の回転量だけ回動せしめられることとなる。

【００３７】ここで、検出部１５，１６及びガイドロー
ラ部１７の各軸受部２６，１９は、そのフック部２５
ｂ，２６ｂ，１９ｃ，１９ｄの抜き孔２５ｃ，２６ｃ，
１９ｅ，１９ｆが、ケース本体１０ａの挿入口１１ｅ内
に開口しているが、これらの開口部は、リテーナ１１ｇ
が該挿入口１１ｅに装着されたとき、該リテーナ１１ｇ
によって覆われることにより、閉塞され得ることにな
る。従って、該開口を介して、埃等が、ケース内に侵入
するようなことはなく、また外観上も、該開口の存在に
よって、美観が損なわれるようなことはない。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、簡
単な構成により、組立が容易であると共に、外観を損な
うことのない、極めて優れた座標情報入力装置が提供さ
れ得ることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による座標情報入力装置の一実施例を示
す分解斜視図である。

【図２】図１の座標情報入力装置の概略断面図である。

【図３】図１の座標情報入力装置における一方の検出部
の軸方向に沿った断面図である。

【図４】図３の検出部におけるローラを示し、（Ａ）は
側面図、（Ｂ）は正面図である。

【図５】図１の座標情報入力装置におけるガイドローラ
部の支持部材の軸方向に垂直な断面図である。

【図６】図５のガイドローラ部の軸受部を示す軸方向に
沿った断面図である。

【図７】図１の座標情報入力装置におけるケース本体の
底面の分解斜視図である。

【図８】従来の座標情報入力装置の一例の概略斜視図で
ある。

【図９】図８の座標情報入力装置の内部を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１０ 座標情報入力装置 １０ａ ケース本体 １０ｂ カバー １１ 収容部 １１ｃ 枠部 １１ｄ ボール抑え部 １１ｅ 挿入孔 １１ｇ リテーナ １１ｉ フランジ部 １１ｋ スロット部 １２ ボール １３，１４ ローラ １５，１６ 検出部 １７ ガイドローラ部 １９，２５，２６ 軸受部 １９ｃ，１９ｄ，２５ｂ，２６ｂ フック部 １９ｅ，１９ｆ，２５ｃ，２６ｃ 抜き孔 ２３ エンコーダ ２４，２７ フォトセンサ ２８ プリント基板

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース内にて座標情報入力用のボールを
   回転可能に収容する収容部と、該ボールの回転方向及び
   回転量を検出する検出部と、前記ボールを該検出部に対
   して常時押圧付勢するガイドローラ部と、該収容部内に
   ボールを挿脱するためにケース底面に設けられた挿入孔
   に対して着脱可能に取り付けられるリテーナとを含ん
   だ、座標情報入力装置において、 少なくとも該検出部及びガイドローラ部の軸受部分が、
   ケース本体内から立ち上がるように一体成形されてい
   て、該検出部及びガイドローラ部等の一体成形部分の成
   形用の抜き孔が、ケース底面に開口しており、該抜き孔
   が、リテーナ装着時には、該リテーナによって閉塞され
   ることを特徴とする、座標情報入力装置。