JPH02240716A

JPH02240716A - トラックボール

Info

Publication number: JPH02240716A
Application number: JP1062429A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Ichise; 俊彦市瀬
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-03-15
Filing date: 1989-03-15
Publication date: 1990-09-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、コンピュータ等への情報入力、もしくはグラ
フィックデイスプレィ等でのカーソル制御に使用される
トラックボールに関するものである。

従来の技術従来のトラックボールの一例を第６図ａ、ｂに示す。図
において、ボール１は２本の回転軸、すなわちＸ方向の
回転軸２とｙ方向の回転軸３及びローラ４によって回転
可能な状態で支持され、箱型のケースに収容されている
。このケース６の上面には、丸い窓が設けてあり、この
窓からボール１の上部がケース６の外に出ている。回転
軸２゜３の両端部にはベアリング６が嵌合しており、ベ
アリング６はそれぞれ支柱７で支えられている。

そして、この支柱７はケース６の底部に固定されている
。

ボール１が回転すると、回転軸２，３に回転が伝わり、
さらに回転軸２，３に取り付けられた円板８がそれに伴
い回転する。この円板８には複数個のスリットが形成さ
れている。また、フォトカブラ９は発光素子と受光素子
とが、円板８を間にはさんで配置され５発光素子より発
した光が円板８の回転によって遮断されて受光素子に届
かなかったり、あるいはスリットを通過して受光素子に
届いたりすることで、受光素子の出力はオン・オフし、
ボール１の回転量をこのパルス数で検出することができ
る。

発明が解決しようとする課題しかし、このような構成のトラックボールでは次のよう
な問題点がある。フォトカプラ９を構成する発光素子及
び受光素子として用いられている発光ダイオード（ＬＩ
ＣＤ）、フォトトランジスタの寿命は有限であり、また
発光素子の発光面や受光素子の受光面がほこりで汚れる
と使用できなくなる。例えば船舶などのほこり、さびな
どが多い場所で使用する場合、はこりでフォトカプラ９
が汚れたり、光がほこりによって遮られたりして、フォ
トカプラ９が正常に動作しないことがある。

また、高温雰囲気中ではフォトカプラ９の使用温度制限
により、使用できなくなる。さらに環境温度変化、フォ
トカプラ９の劣化、汚れ等によってフォトカプラ９の性
能が変化し、出力されるパルス波のデユーティ−が変化
するということも生じる。

本発明は以上の問題点に鑑み、寿命が長く、はこりや汚
れによって特性が劣化することがなく、使用温度範囲が
広いトラックボール提供することを目的とする。

課題を解決するための手段本発明は、上記目的を達成するために、上面に開口した
窓を有するケース内に上記窓より一部が露出しかつ回転
可能な状態で収容されたボールと、このボールの回転に
より回転するようにボールの外周面に接しかつ互いに直
交して配置された２本の回転軸と、この回転軸それぞれ
に結合され回転軸の回転により回転する多極磁石と、こ
の多極磁石の外周部に間隔をあけて配置され多極磁石の
磁界の変化を検出する複数個のホール素子とで構成した
ものである。

作用本発明によれば、多極磁石とホール素子とによって回転
軸の回転数を検知するので、はこりや汚れによって特性
が変化することがなく、しかも寿命も長くなるとともに
使用温度範囲が広くなる。

実施例以下５本発明の一実施例について、図面を用いて説明す
る。第１図ａ、ｂにおいて、第６図ａ。

ｂと同一箇所については同一番号を付している。

第１図ａ、ｂにおいて６はケースで、上面に開口した窓
を有した箱型形状をしている。このケース６内には、前
記窓より一部が露出しかつ回転可能な状態でボール１が
収容されている。また、このボール１の回転により回転
するようにボール１の外周面に接し、互いに直交したＸ
方向の回転軸２とｙ方向の回転軸３が、ケース６の内部
に配設されている。これらの回転軸２，３の両端部には
ベアリング６が嵌合しており、ベアリング６はそれぞれ
支柱７で支えられている。この支柱７はケース６の底部
に固定されている。さらにボール１は、回転軸２．３と
ローラ４の３点で回転可能な状態で支持されている。回
転軸２，３の交差していない方の端部には、各々円形の
多極磁石１０が取り付けられている。また、この多極磁
石１０の外周部には、多極磁石１０の径よりも少し大き
な径を有する円弧形状のバックヨーク１１が設けられ、
このバックヨークの内側１１にはホール素子１２が２個
ずつ各々備えられている。多極磁石１０は第２図に示す
ように８対の扇形のＳ極、Ｎ極が交互に着磁されて円板
状となったものである。近年開発されたマンガン、アル
ミ系の磁石はこの様に多極着磁が可能であり、かつ切削
加工が容易であるため、この用途には最適である。

ケース６の窓から外へ出ている部分を回すことでボール
１を回転させると、回転軸２，３に回転が伝わり、同時
に円形の多極磁石１０も回転する。

多極磁石１０が回転することによって、ホール素子１２
近傍で磁束密度は変化し、第３図に示すようにホール素
子１２を横切る磁束はＳｉｎカーブを描く。それに伴い
ホール素子１２からの出力も変化する。すなわち第３図
に示すように、ホール素子１２はＳｉｎカーブの磁束密
度をデジタル信号に変換するものである。また本実施例
では強磁性体金属からなるバックヨーク１１を用いてい
るので、ホール素子１２を横切る磁束は大幅に増加し。

第３図の破線で示したカーブを描く特性となる。

また、次式を満たすようにホール素子１２を２個配置す
ることにより多極磁石１００回転方向を知ることができ
る。

θ＝二ｒｒＸ　（０，５＋ｎ　）Ｔ：磁石の対数 θ：多極磁石の中心に対して２つのホール素子の間の角
度ｎ＝１．２．３・・・・・・第２図において多極磁石１ｏが右回りに回転すれば、２
個のホール素子１２の出力パルスのタイミングは第４図
に示すようになる。左回りの回転では、第５図に示すよ
うになる。この出力パルスのタイミングを分析すること
で、軸の回転方向を知ることができる。

以上のようなトラックボールを用いることで。

はこりや汚れによって特性が変化することがなくなる。

このため船舶中での使用にも充分耐えられる。

発明の効果以上のように本発明によれば、寿命が長く、はこりや汚
れによって特性が劣化することがなく、一定したデユー
ティ−のパルス波が得られ、また使用温度範囲が広くな
るという効果が得られる。

これによって、船舶中等で使用した場合でも信頼性の高
いトラックボールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の一実施例によるトラックボールを上
から見た断面図、第１図すは同トラックボールを横から
見た断面図、第２図は多極磁石とパックヨークとホール
素子部分を示す概略図、第３図ａはホール素子を横切る
磁束密度を示す説明図、第３図すはホール素子の出力波
形図、第４図は多極磁石が右に回転した時の２つのホー
ル素子の出力波形図、第５図は多極磁石が左に回転した
時の２つのホール素子の出力波形図、第６図ａは従来の
トラックボールを上から見た断面図、第６図すは同トラ
ックボールを横から見た断面図である。１°°・°°・ボール、２・・・・・・Ｘ回転軸、３・
・・・・・１回転軸、４・・・・・・ローラ、６・・・
・・・ケース、１０・・・・・・多ｉ磁石、１２・・・
・・・ホール素子。代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名／−
−−ボール？、３−・−団軟勅４−　ローラ５−　ケース１０−一少海ｑ区石１１１図４゜第第図図蒋謂第図第図錦聞

Claims

【特許請求の範囲】

上面に開口した窓を有するケース内に上記窓より一部が
露出しかつ回転可能な状態で収容されたボールと、この
ボールの回転により回転するようにボールの外周面に接
しかつ互いに直交して配置された２本の回転軸と、この
回転軸それぞれに結合され回転軸の回転により回転する
外極磁石の外周部に間隔をあけて配置され多極磁石の磁
界の変化を検出する複数個のホール素子とで構成したト
ラックボール。