JPH0325224Y2

JPH0325224Y2 -

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Publication number: JPH0325224Y2
Application number: JP1986067176U
Authority: JP
Priority date: 1986-05-01
Filing date: 1986-05-01
Publication date: 1991-05-31
Also published as: JPS62179653U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は座標入力装置に係り、特に円滑な座標
入力操作を行ない得る座標入力装置に関する。

従来の技術一般にグラフイツク・デイスプレイ装置等にお
いて、表示装置（以下CRTという）の画面上の
図形、カーソルを移動させる座標入力装置が知ら
れている。座標入力装置としては種々の構造の物
が提案されており、そのひとつとして近年、所謂
「マウス」と称される座標入力装置がある。

この座標入力装置は、大略、ホルダの下部に回
転自在に取付けられてなる被回転球体（以下ボー
ル体という）、このボール体に直交する二方向よ
り当接されボール体の回転方向に対応して別個に
回転する一対の回転部材、この一対の回転部材の
回転を夫々検出する回転検出手段、上記ボール体
を一対の回転部材に向け押圧付勢する押圧付勢手
段等より構成されている。そしてこの座標入力装
置（マウス）を手で移動させることによりボール
体を回転させ、これに対応してCRT画面上のカ
ーソル等を移動させることによつてポインテイン
グ等の操作を行う構成となつている。

考案が解決しようとする問題点上記押圧付勢手段としては、ローラをボール体
に当接させ押圧付勢する構成が一般に用いられて
いる。従来の押圧付勢手段は、ローラと、これを
軸承する支軸と、コイルスプリングと、支軸の両
端部と係合しコイルスプリングの付勢力によりホ
ルダ内を摺動し支軸を押圧する摺動部材等により
構成されていた。しかるにこの構成では部品点数
が多く、製品コスストが上昇すると共に組立作業
が面倒であるという問題点があつた。また支軸と
摺動部材とが別部材であつたため、外部衝撃等に
より支軸と摺動部材との係合が外れてしまい、ロ
ーラがホルダより離脱してしまう事故が発生する
という問題点があつた。

そこで本考案では上記問題点を解決した座標入
力装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するために本考案ではホルダ
内に配設された被回転球体と、被回転球体に直交
する二方向より当接され該被回転球体の回転方向
に対応して別個に回転する一対の回転部材と、一
対の回転部材の回転を夫々検出する回転検出手段
と、被回転球体を一対の回転部材に向け押圧付勢
する押圧付勢手段とを設けてなる座標入力装置に
おいて、押圧付勢手段は、被回転球体に当接され
るローラと、ローラを片持支持する片持軸部とこ
の片持軸部を先端近傍に設けてなるアーム部と付
勢部材取付凸部とを一体的に形成してなる摺動部
材材と、ローラを摺動部材を介して被回転球体に
向け押圧付勢する付勢部材と、ホルダに一体的に
形成されており前方部にローラが突出される開口
部と開口部傍に形成され摺動部材が摺動自在でこ
れと係合する係合部とを有し、後方部より摺動部
材が挿入装着されると共に摺動部材に形成された
付勢部材取付凸部と対向する壁部に摺動部材が係
合部と係合した後に付勢部材が係止される係止溝
を形成してなる摺動室とより構成し、かつローラ
は一側面がアーム部と当接しまた他側面が開口部
の開口縁と当接することにより片持軸部の軸方向
に対する変位が規制され、かつ付勢部材は一端部
を摺動部材の付勢部材取付凸に係止され他端部を
摺動室の壁部に形成された係止溝に係止されるこ
とにより摺動部材と壁部間に取付けられてなる構
成とした。

実施例次に本考案になる座標入力装置の一実施例につ
いて第２図を用いて説明する。座標入力装置１は
片手で操作し得る大きさ及び形状とされており、
上部ハーフ２及び下部ハーフ３よりなるケース４
内に、回路基板５、ホルダ６等を内設した構成と
なつている。また座標入力装置１を操作すること
により回転されるボール体７は下部ハーフ３の底
面よりホルダ６内に装着され、蓋体８により回転
自在に係止される。

上部ハーフ２及び下部ハーフ３は共に合成樹脂
を一体成型してなり、上部ハーフ２の前方位置に
は押釦９ａ，９ｂが取付けられている。この押釦
９ａ，９ｂは押動操作されることにより回路基板
５上に取付けられたスイツチ１０ａ，１０ｂを閉
成し得るよう構成されている。この押釦９ａ，９
ｂの操作により操作者は、動作モード，インプツ
ト・モードの切換え等の種々の設定操作を行なう
ことができる。一方、下部ハーフ３にはボール体
７が、挿入される挿入口１０が形成されると共
に、挿入口１０近傍には蓋体８を下部ハーフ３に
取付け係止するロツク機構１１が設けられてい
る。ロツク機構１１は下部ハーフ３の挿入口１０
近傍に形成された鍔部１２ａ〜１２ｃと、蓋体８
に形成された鍔部１３ａ〜１３ｃより構成され、
鍔部１２ａにはロツクピン１４が、また鍔部１３
ａには把持部１５が形成されている。よつてボー
ル体７を挿入口１０より挿入した後、蓋体８の鍔
部１３ａ〜１３ｃが下部ハーフ３の鍔部１２ａ〜
１２ｃと当接しないよう位置決めして蓋体８を下
部ハーフ３に挿入し、続いて蓋体８を把持部１５
がロツクピン１４を把持する位置まで回動させ
る。このロツク機構１１により蓋体８は下部ハー
フ３に確実に取付けられ、ボール体７はケース４
内に確実に収納される。また下部ハーフ３の底面
の挿入口１０を挟んだ前方位置及び後方位置に
は、滑性の良好な樹脂よりなる滑り板（図示せ
ず）が埋設されている。よつて座標入力装置１を
操作面（例えば机の表面）上で移動操作させる場
合、移動に伴ない生ずる摩擦力は小で軽い力で操
作を行なうことができる。なお下部ハーフ３の内
面には回路基板５、ホルダ６を取付けるボス１６
ａ，１６ｂが設けられ、また所定３箇所には上部
ハーフ２を締着するネジ１７ａ〜１７ｃが挿通さ
れる孔１８ａ〜１８ｃが形成されている。

回路基板５は、その前方部分に、後述する回転
検出手段にて生成される回転検出パルス信号をグ
ラフイツク・デイスプレイ装置に供給するための
インターフエース回路を構成する各電子部品１９
を配設している。また回路基板５上の後方部分に
は、ボール体７を収納すると共に回転検出手段２
０、押圧付勢手段２１等を設けてなるホルダ６が
取付けられている。ホルダ６の下面には取付フツ
ク（図示せず）が形成されており、この取付フツ
クを回路基板５に形成された取付孔（図示せず）
に嵌入することにより仮止めされ、更に後述する
発光素子及び受光素子の端子が半田付けされるこ
とにより回路基板５に取付け固定されている。こ
のようにホルダ６は回路基板５上に取付けられて
いるため、ケース４内への取付け作業において
は、ホルダ６と回路基板５との位置決め、組付け
を一括的に行なうことができ、各構成の簡素化及
び組立作業の効率化を図ることができる。なおボ
ール体７は従来の径寸法に比べて小さく設定され
ているため、ボール体７の重畳は小となり、かつ
ホルダ６の小型化をも行ない得、延いては座標入
力装置１の軽量化、小型化が実現された。

ホルダ６は合成樹脂を一体成型することにより
形成されている。よつてホルダ６の形成は極めて
容易に行なうことができる。このホルダ６の略中
央位置にはボール体７が回転自在に収納されるボ
ール体収納部２３が形成されている。ボール体収
納部２３の直交する二方向には開口部２４，２５
が、また上部には開口部２６が、更に押圧付勢手
段２１の配設位置には開口部２７が夫々形成され
ている。

開口部２４，２５には夫々、これと対向して横
架された軸部材２８，２９が設けられている。軸
部材２８はホルダ６に一体的に形成された軸受部
３０ａ〜３０ｃに回転自在に軸承されており、ま
た軸部材２９は同じくホルダ６に一体的に形成さ
れた軸受部３１ａ〜３１ｃに回転自在に軸承され
ている。この一対の軸部材２８，２９は直交する
二方向より開口部２４，２５を介してボール体７
に当接しボール体７の回転に対応して回転するよ
う構成されている。また各軸部材２８，２９には
回転検出手段２０を構成するロータリ・エンコー
ダ３２，３３が取付固定されている。従つてロー
タリ・エンコーダ３２，３３はボール体７の回転
に対応して回転する。

ここでホルダ６の平面図を第３図に示す。回転
検出手段２０はロータリ・エンコーダ３２，３３
と、これに形成されたスリツト３２ａ，３３ａと
対向する位置に配設された発光素子３４ａ，３４
ｂ，３５ａ，３５ｂと、受光素子３６ａ，３６
ｂ，３７ａ，３７ｂとにより構成されている。各
発光素子３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂ及び受
光素子３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂは軸受部
３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂの所定位置に形
成された取付孔に、底面側より圧入されることに
よりホルダ６に取付けられる。従来、発光素子及
び受光素子は一旦ブラケツト等に固定された後、
ホルダにブラケツトと共に取付けられていた。し
かるに上記の如く、発光素子３４ａ，３４ｂ，３
５ａ，３５ｂ及び受光素子３６ａ，３６ｂ，３７
ａ，３７ｂを直接ホルダ６に取付ける構成とする
ことにより、部品点数の削減、組立て工程の簡素
化を図ることができる。また各軸受部３０ａ〜３
０ｃ，３１ａ〜３１ｃの軸部材２８，２９が挿通
される軸孔は丸穴とされているため、従来のフツ
ク方式及びベアリング挿入方式の軸支方法と比べ
て容易に軸芯の位置出しを行ない得、かつガタツ
キのない円滑な回転を実現することができる。更
にホルダ６は一体成型されてなり、軸孔及び取付
孔も同時に一義的に成形される。このためホルダ
６の各構成部における位置精度は向上し、寸法ず
れの小なるホルダ６を実現することができる。一
方、軸部材２８，２９に注目すると、各軸部材２
８，２９は、これと対向する開口部２４，２５の
略中央位置でボール体７と当接するよう構成され
ている。従来の座標入力装置ではこの当接位置部
分には軸部材に対しこれより径寸法が大であるロ
ーラを圧入し、これをボール体と当接させる構成
とされていた。しかるに、従来用いられていたロ
ーラを除き、軸部材２８，２９を直接ボール体７
に当接させ、ボール体７の回転により軸部材２
８，２９を直接回転させる構成としても、本考案
者の実験では何の不都合も生じず、かえつて軸部
材２８，２９の構造を容易なものとすることがで
きた。

次に座標入力装置１の動作原理について第４図
を用いて簡単に説明する。上記のように軸部材２
８，２９はボール体７に直交する二方向より当接
されており、夫々の軸部材２８，２９にはロータ
リ・エンコーダ３２，３３、発光素子３４ａ，３
４ｂ，３５ａ，３５ｂ、受光素子３６ａ，３６
ｂ，３７ａ，３７ｂよりなる回転検出手段が設け
られている。いま、ボール体７が図中矢印X₁，
X₂方向に回転した場合、グラフイツク・デイス
プレイ装置のCRT上でカーソルがＸ座標方向
（横方向）に変位し、ボール体７が図中矢印Y₁，
Y₂方向に回転した場合、カーソルがＹ座標方向
（縦方向）に変位するよう構成した場合について
説明する。ボール体７がX₁，X₂方向に回転する
場合、軸部材２９はボール体７の回転に対応して
回転するが、軸部材２８は回転方向が異なるため
回転しない。このため回転検出手段２０−Ｘのみ
が回転検出パルス信号を生成し、これはインター
フエース回路を経てグラフイツク・デイスプレイ
装置に供給され、カーソルはＸ座標方向へ移動す
る。またボール体７がY₁，Y₂方向に回転する場
合、軸部材２８のみが回転し、よつて回転検出手
段２０−Ｙのみが回転検出パルス信号を生成し、
この信号はインターフエース回路を経てグラフイ
ツク・デイスプレイ装置に供給され、カーソルは
Ｙ座標方向へ移動する。

なお、X₁，X₂方向及びY₁，Y₂方向と異なる方
向にボール体７が回転した場合、回転方向の座標
に対応して各軸部材２８，２９は共に回転する。
この際、ボール体７は押圧付勢手段２１により各
軸部材２８，２９に押圧されており、各軸部材２
８，２９はボール体７の回転に対応して円滑に回
転を行なう。上記説明から明らかなように、座標
入力装置１を用いた座標入力操作を正確かつ円滑
なものとするには、ボール体７の回転を各軸部材
２８，２９に確実に伝達し、かつ各軸部材２８，
２９が円滑に回転することが必要となる。

ここで再び第３図に戻り説明する。ロータリ・
エンコーダ３２，３３はその中心部分に軸部材２
８，２９を圧入するボス部３８ａ，３８ｂ，３９
ａ，３９ｂが形成されている。またロータリ・エ
ンコーダ３２は軸受部３０ａ，３０ｂ間に、ロー
タリ・エンコーダ３３は軸受部３１ａ，３１ｂ間
に配設されている。そして各ボス部３８ａ，３８
ｂ，３９ａ，３９ｂの軸受部３０ａ，３０ｂ，３
１ａ，３１ｂと対向する面には、第５図に示す如
く、各軸受部３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂに
向け突出する球状突起４０が複数個（例えば３
個）形成されている。ボス部３８ａ，３８ｂ，３
９ａ，３９ｂと軸受部３０ａ，３０ｂ，３１ａ，
３１ｂ間には取付性及び回転の円滑性を図るた
め、第６図に矢印δで示されるように若干の隙間
を設けてある。しかるにこの隙間δが大となると
ロータリ・エンコーダ３２，３３の回転に際しガ
タツキが生じてしまい、円滑な回転が行なわれな
い。一方、隙間δが小となるロータリ・エンコー
ダ３２，３３の取付け作業が困難となり、またδ
＝０となるボス部３８ａ，３８ｂ，３９ａ，３９
ｂと軸受部３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂが摺
動してしまい、摩擦力が発生し円滑な回転が妨げ
られる。しかるに球状突起４０は各ボス部３８
ａ，３８ｂ，３９ａ，３９ｂに設けられた小突起
であるため、これによりロータリ・エンコーダ３
２，３３の取付け作業性が困難となるようななこ
とはなく、かつ隙間δと小とすることができる。
よつてロータリ・エンコーダ３２，３３のガタツ
キを防止することができる。またロータリ・エン
コーダ３２，３３の回転に際し、ボス部３８ａ，
３８ｂ，３９ａ，３９ｂが軸受部３０ａ，３０
ｂ，３１ａ，３１ｂと当接したとしても、実際に
軸受部３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂと当接し
ているのは球状突起４０であり、その接触面積は
極めて小である。よつて発生する摩擦力も小であ
り、ロータリ・エンコーダ３２，３３はボール体
７の回転に対応して円滑に回転を行なうことがで
き、正確な座標入力操作を行なうことができる。

次に本考案の要部となる押圧付勢手段２１につ
いて第１図及び第７図を用いて説明する。なお第
１図はホルダ６を下部より見た状態を、また第７
図は押圧付勢手段２１の要部構成を示す図であ
る。押圧付勢手段２１は大略ローラ４１、摺動部
材４２、コイルスプリング４３等より構成されて
いる。ローラ４１は摺動部材４２に一体に形成さ
れた片持軸部４４に回転自在に軸承されており、
ホルダ６に形成された開口部２７より突出されて
ボール体７と当接し、これを軸部材２８，２９に
向け押圧するものである。またローラ４１の一側
面は開口部２７の端縁部４５ａに規制されてお
り、他側面は片持軸部４４を先端部に形成したア
ーム部４４ａにより規制されているため、ローラ
４１が片持軸部４４から離脱してしまうようなこ
とはない。

摺動部材４２は、上記片持軸部４４を形成する
と共に基部４６及びこれに一体的に立設された立
設部４７とにより構成されている。基部４６の両
側部はホルダ６に形成された鉤部４８ａ，４８ｂ
に摺動自在に係合されて、ホルダ６の摺動室４９
内をボール体７に向け摺動可能な構成とされてい
る。また立設部４７の背面部にはコイルスプリン
グ４３を取り付ける突起５０が形成されている。
上記摺動部材４２は合成樹脂等を一体成型するこ
とにより形成されるため、容易に製造することが
できる。

また立設部４７に形成された突起５０と対向す
るホルダ６の壁部６ａには略Ｕ字状の取付溝５１
が形成されている。コイルスプリング４３は一端
を突起５０と係合させ、他端を取付溝５１と係合
させている。従つてコイルスプリング４３は確実
にホルダ６の壁部６ａ間に張架され、離脱するよ
うなことはない。このコイルスプリング４３によ
り摺動部材４２はボール体７に向かう方向に付勢
され、よつてローラ４１はボール体７を押圧付勢
する。

上記のように押圧付勢手段２１、ローラ４１、
摺動部材４２、コイルスプリング４３等よりなる
極めて簡単な構成であり、かつ摺動部材４２のア
ーム部４４ａにはローラ４１を軸承する片持軸部
４４が一体的に形成されている。よつて押圧付勢
手段２１の構成を簡単なものとすることができ、
部品点数の削減及び製品コストの低減を図ること
ができる。一方、押圧付勢手段２１の組立ては、
第１図において、まず片持軸部４４にローラ４
１を取付けた摺動部材４２をホルダ６の摺動室４
９の後方位置より挿入し、これを左方向（ボール
体７に向かう方向）にスライドさせる。これによ
りホルダ６の鉤部４８ａ，４８ｂと摺動部材４２
の基部４６は係合する。続いてコイルスプリン
グ４３を、始めに一端を突起５０に係合させた上
で、Ｕ字状の取付溝５１内に嵌装する。すなわ
ち、コイルスプリング４３は摺動部材４２の挿入
取付位置を利用してここに配設される。組立て作
業は上記，の作業のみで済み極めて容易に、
かつ作業性よく押圧付勢手段２１を組立てること
ができる。

考案の効果上述の如く本考案になる座標入力装置によれ
ば、ローラを軸承する片持軸部を摺動部材に一体
的に設ける等等押圧付勢手段の構成を簡単にする
ことができ、部品点数の削減及び製品のコストの
低減を図ることができ、これに合わせて組立て作
業を容易とすることができ、作業性よく押圧付勢
手段を組立てることができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案になる座標入力装置の一実施例
に設けられる押圧付勢手段をホルダの下部よる見
た状態を示す図、第２図は本考案装置の分解斜視
図、第３図はホルダの平面図、第４図は本考案装
置の座標入力原理を説明するための構成図、第５
図は本考案になる座標入力装置の一実施例に用い
るロータリ・エンコーダを示す斜視図、第６図は
第３図におけるＡ−Ａ線に沿う断面図、第７図は
押圧付勢手段の要部構成を拡大して示す斜視図で
ある。１…座標入力装置、４…ケース、６…ホルダ、
７…ボール体、８…蓋体、１１…ロツク機構、２
０，２０−Ｘ，２０−Ｙ…回転検出手段、２１…
押圧付勢手段、２３…ボール体収納部、２４〜２
７…開口部、２８，２９…軸部材、３０ａ〜３０
ｃ，３１ａ〜３１ｃ…軸受部、３２，３３…ロー
タリ・エンコーダ、３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３
５ｂ…発光素子、３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７
ｂ…受光素子、３８ａ，３８ｂ，３９ａ，３９ｂ
…ボス部、４０…球状突起、４１…ローラ、４２
…摺動部材、４３…コイルスプリング、４４…片
持軸部、４５ａ…端縁部、４６…基部、４７…立
設部、４８ａ，４８ｂ…鉤部、４９…摺動室、５
０…突起、５１…取付溝。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ホルダ内に配設された被回転球体と、該被回転
球体に直交する二方向より当接され該被回転球体
の回転方向に対応して別個に回転する一対の回転
部材と、該一対の回転部材の回転を夫々検出する
回転検出手段と、該被回転球体を該一対の回転部
材に向け押圧付勢する押圧付勢手段とを設けてな
る座標入力装置において、該押圧付勢手段は、該
被回転球体に当接されるローラと、該ローラを片
持支持する片持軸部と該片持軸部を先端近傍に設
けてなるアーム部と付勢部材取付凸部とを一体的
に形成してなる摺動部材と、該ローラを該摺動部
材を介して該被回転球体に向け押圧付勢する付勢
部材と、該ホルダに一体的に形成されており前方
部に該ローラが突出される開口部と該開口部傍に
形成され該摺動部材が摺動自在となるようこれと
係合する係合部とを有し、後方部より該摺動部材
が挿入装着されると共に該摺動部材に形成された
付勢部材取付凸部と対向する壁部に該摺動部材が
該係合部と係合した後に該付勢部材が係止される
係止溝を形成してなる摺動室とよりなり、該ロー
ラは一側面が該アーム部と当接しまた他側面が該
開口部の開口縁と当接することにより該片持軸部
の軸方向に対する変位が規制され、かつ該付勢部
材は一端部を該摺動部材の付勢部材取付凸に係止
され他端部を該摺動室の壁部に形成された係止溝
に係止されることにより該摺動部材と該壁部間に
取付けられてなる構成とした座標入力装置。