JPH0353319Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案はＸ−Ｙ方向入力装置に係り、例えばグ
ラフイツク・デイスプレイ装置の図形入力装置な
どに好適なＸ−Ｙ方向入力装置に関するものであ
る。

〔考案の背景〕

グラフイツク・デイスプレイ装置は、基本的に
はデイスプレイ・スクリーン、デイスプレイ・コ
ントローラ、データ・チヤンネルならびに各種入
力装置などから構成されている。この装置の一つ
に、ジンバル機構で支持されたレバーを操作者が
任意の方向に倒すと、その方向と倒れ角度を検出
して、Ｘ軸方向とＹ軸方向の各成分の電圧あるい
はデイジタル信号を発生する「ジヨイステツク」
（登録商標）がある。ところがこの入力装置は、
レバーの回動範囲が制限されるとともに、入力信
号の安定性などにも問題がある。

この欠点を解消するため、近年、所謂「マウ
ス」と呼称される入力装置が開発されている。こ
の入力装置は、回転自在に配置された例えば鋼球
などからなる被回転球体（以下、球体と略称す
る）と、その球体と接して球体の回転力によつて
回転する第１の従動ローラと、球体と接して球体
の回転力によつて回転するとともに軸方向が前記
第１の従動ローラの軸方向とほぼ直交する第２の
従動ローラと、前記第１および第２の従動ローラ
の回転量をそれぞれ個別に検出する可変抵抗器や
エンコーダなどからなる第１および第２の回転量
検出手段と、これら球体、第１および第２の従動
ローラならびに第１および第２の回転量検出手段
などを収容するケーシングとから基本的に構成さ
れている。

そして前記ケーシングの下面に開口が設けら
れ、その開口を通して球体の一部が下方へ突出し
ており、ケーシングを持つて球体を所定のベース
上で任意の方向に転動することにより、第１およ
び第２の従動ローラがそれぞれ所定方向に回転す
る。これら従動ローラの回転方向と回転量を第１
および第２の回転量検出手段でそれぞれＸ軸方向
とＹ軸方向の各成分の電圧あるいはデイジタル信
号として取り出し、それら信号をデイスプレイ装
置に入力するシステムになつている。

〔実施例〕

本考案は、この種の入力装置を対象とするもの
である。

次に本考案の実施例を図を用いて詳細に説明す
る。

第１図は、実施例に係るＸ−Ｙ方向入力装置を
含むグラフイツク・デイスプレイ装置の全体の斜
視図である。

テーブル１上には、スクリーン、コントローラ
ならびにデータ・チヤンネルなどを備えたデイス
プレイ装置２と、フアンクシヨン・キーを有する
入力装置３と、本考案の実施例に係る入力装置４
とが置かれている。なお、入力装置４はテーブル
１上に敷設された専用のシート５上で操作され、
この操作により例えばデイスプレイ装置２のスク
リーン６に表示されているカーソル７を任意の位
置に移動させることができるようになつている。

第２図は入力装置４の側面図である。

ケーシング８は例えばABS樹脂などで成形さ
れた下ケース９と上ケース１０とからなり、下ケ
ース９と上ケース１０の接合部からケーシング８
内へ塵埃や水などの侵入を阻止するために、下ケ
ース９と上ケース１０の接合部全周が段係合にな
つている。

上ケース１０は操作者が片手で持つて操作でき
る大きさに設計され、その上壁部１１の前方の所
定位置には上ケース１０の長手方向に沿つて嵌入
穴１２が形成されている。この嵌入穴１２には、
長方形をしたスイツチレバー１３の操作端１４が
上ケース１０の内側から挿入されて、上壁部１１
より若干突出している。

後述するようにスイツチレバー１３の下方には
それに対応してプツシユスイツチが配置され、こ
れらは入力装置４自体のスイツチの他に、例えば
デイスプレイ装置２においてカーソル７のすぐ上
あるいはすぐ下にある表示パターンの一部を削除
したり、あるいは他の表示位置に移動させたり、
その他の切換、制御などの各種の信号処理に用い
られる。デイスプレイ装置２と入力装置４は、コ
ード１５および差込みプラグ１６によつて接続さ
れている。

第３図ないし第５図は、それぞれ下ケース９の
平面図、断面図、底面図である。下ケース９にお
ける底壁部１７の外周部には、全周にわたつて周
壁１８が連続して立設されており、また底壁部１
７の所定位置には大径開口部２２が形成されてい
る。

第３図に示すように大径開口部２２の上方には
それを取り囲むほぼ円形をした周壁１９が設けら
れ、その周壁１９の一部に比較的長い平行部２
０，２０を有する幅広の第１周壁凹部２１が形成
され、これと反対側には比較的短い幅狭の平行部
２３，２３を有する第２周壁凹部２４が対向する
ように形成されている。前記第１周壁凹部２１の
内側には第１受部２５が形成され、この第１受部
２５は第１９図に示すように外側が水平で大径開
口部２２側にいくに従つて徐々に薄くなるように
傾斜している。一方、前記第２周壁凹部２４の内
側には水平な第２受部２６が形成されている。

第５図に示すように大径開口部２２の下方に
は、それを取り囲むようにほぼ円形をした段部２
７が形成されている。またこの段部２７を取り囲
むように、例えばフエルトなどからなる弾性環状
体３７が底壁部１７の下面に貼着され、さらに底
壁部１７の下面でスイツチレバー１３（第２図参
照）の下方に相当する位置には、同様にフエルト
などからなる長方形あるいは他の適宜な形状をし
た弾性体３８が貼着されている。この弾性体３８
と前記弾性環状体３７はほぼ同じ厚さを有してい
る。

第６図ないし第８図は後述する被回転球体を保
持する環状保持体２８を示すもので、第６図は平
面図、第７図は正面断面図、第８図は側面図であ
る。

この環状保持体２８は合成樹脂の一体成形品で
あり、中央には被回転球体より径の大きな貫通部
２９を有し、貫通部２９の周囲に３つの空室３
０，３１，３２を備えている。空室３０，３１，
３２はそれぞれ後述する第１、第２の従動ローラ
と摩擦力付与ローラとを保持位置決めするもの
で、前記貫通部２９側に開口部を形成している。

また環状保持体２８は前記貫通部２９の上部に
ドーム状の保護カバー３３を一体に有している。
保護カバー３３は被回転球体が貫通部２９内で必
要以上にがたつくのを防止するためのものであ
る。保護カバー３３の上面２ケ所に設けられたＴ
字状の突起はスイツチレバー１３の下面を支持す
る台座３４であり、第８図からわかるように環状
保持体２８の頂点となつている。

第６図において３５はネジ孔で、環状保持体２
８を下ケース９に固着するためのものである。

第９図は上ケース１０の上面図、第１０図は上
ケース１０の正面断面図、第１１図は上ケース１
０の第９図におけるＡ−Ａ線断面図、第１２図は
上ケース１０の底面図である。

上ケース１０は使用者の手中に収まるように湾
曲した上壁部１１を有しており、上壁部１１の前
方には２個のスイツチレバー１３の操作端１４が
露出するように、窓３６を穿設している。

また下ケース９の大径開口部２２と対応する上
壁部１１の内面には、前記環状保持体２８の保護
カバー３３上面と当接する環状突壁４３を形成し
ており、肉薄の保護カバー３３を上方より押圧し
補強している。この環状突壁４３の周囲２個所に
は、前記環状保持体２８の台座３４と対応する位
置に、台座３４と同一形状のＴ字形の押圧部４４
が一体に形成されており、押圧部４４の近傍に３
本の溶着ピン４５によつて固着したスイツチレバ
ー１３の端部を、この押圧部４４と台座３４とで
挟持している。

第１３図はスイツチレバー１３の上面図、第１
４図は正面断面図、第１５図は底面図である。

スイツチレバー１３は合成樹脂の一体成形品で
あり、断面は略＜の字状に折れ曲がつた形状であ
る。そして一端には断面コの字状の操作端１４を
有し、この操作端１４の下壁には斜め方向へ延出
する操作部１４ａを形成し、他端は幾分幅狭な挟
持部４８とこの挟持部４８の内側に穿設した３個
の小孔４９を備え、小孔４９のすぐ内側にはスイ
ツチレバー１３の操作性を高めるため薄肉部５０
を形成している。尚、操作端１４の先端にはつば
部１４ｂを形成して、上ケース１０の窓３６に当
接させ、スイツチレバー１３の戻し動作のストツ
パとし、更にスイツチレバー１３の折れ曲がり部
には補強リブ５１を形成している。

第１６図、第１７図および第１８図は環状蓋体
５４の平面図、底面図および側面図である。

環状蓋体５４は、前記下ケース９の大径開口部
２２より若干径小で大径開口部２２内にスムース
に挿入される円筒部３９と、その円筒部３９の上
端から水平方向に延びた長い目の第１係止突片４
０と、その第１係止突片４０とは反対側に延びた
短い目の第２係止突片４１と、円筒部３９の下端
に設けられたつば部４２とから主に構成されてい
る。第１８図に示すように、前記第１係止突片４
０とつば部４２との間には第１係合溝７０が、ま
た第２係止突片４１とつば部４２との間には第２
係合溝７１がそれぞれ形成されている。

なお、第１６図に示すように第１係止突片４０
の幅l₁は第２係止突片４１の幅l₂よりも若干大き
く設計されている。また、これらがそれぞれ嵌合
する前記第１周壁凹部２１の方が第２周壁凹部２
４よりも若干幅広になつている。このように設計
することにより、環状蓋体５４を下ケース９に取
り付ける際、誤つて第１係止突片４０が第２周壁
凹部２４に挿入するようなことがなく、誤挿入の
防止が図れる。

さらに環状蓋体５４の中央部には、後述する被
回転球体５４よりかなり小径の小径開口部７２が
穿設されている。また、前記円筒部３９の外周で
第１係止突片４０と第２係止突片４１との中間位
置には縦リブ７３が一体に形成されている。

第１７図に示すようにつば部４２の下面で第１
係止突片４０と対応する位置には開き用の爪掛凹
部７４が、また第２係止突片４１と対応する位置
には閉じ用の爪掛凹部７５がそれぞれ設けられ、
これら爪掛凹部７４，７５の付近にはそれぞれ引
寄せ方向を表示する三角形の表示部７６が付され
ている。

第１９図イ〜ニは、下ケース９の底壁部１７に
この環状蓋体５４を取り付ける順序を示す断面図
である。

まず同図イに示すように下ケース９の底壁部１
７に対して環状蓋体５４を斜めにし、第１係止突
片４０の方から底壁部１７の大径開口部２２内に
挿入する。同図ロに示す如く、第１係止突片４０
を第１受部２５側に押し込むと、それの先端部が
第１受部２５の水平部上に乗せられるとともに、
第２係止突片４１が大径開口部２２内に入る。第
５図に示すように、段部２７の上面で第１受部２
５が形成されて位置には指標７８が設けられてお
り、第１係止突片４０をこの指標７８の方向に向
けて挿入すれば、第１係止突片４０が自然に第１
受部２５の上に来るようになつている。この状態
で第１９図ハに示すように第２係止突片４１側を
若干押し上げてほぼ水平状態にすると、同図ハに
示すように第２係止突片４１が第２受部２６の上
方と対向し、第２係合溝７１が第２受部２６と対
向する。

大径開口部２２の周壁１９の内面には２つの押
圧突部７７が対向するように一体に設けられてお
り、前述のように環状蓋体５４を押し上げること
により縦リブ７３の上端が前記押圧突部７７の下
面にそれぞれ圧接され、その反力により押圧突部
７７は環状蓋体５４を下方へ押圧するように作用
する。次にこの状態で環状蓋体５４の閉じ用爪掛
凹部７５（第１７図参照）に指の爪を掛けて表示
方向に環状蓋体５４を引くと、第１９図ニに示す
ように第２係合溝７１が第２受部２６と嵌合する
とともに、第２係止突片４１の先端が第２周壁凹
部２４の内面に当接する。この当接により、下ケ
ース９に対する環状蓋体５４の位置決め、換言す
れば大径開口部２２に対する小径開口部７２のセ
ンタ合せができる。またこの状態では縦リブ７３
は押圧突部７７のほぼ中央に位置し、縦リブ７３
と押圧突部７７の圧接力を利用して第１係止突片
４０は第１受部２５に、第２係止突片４１は第２
受部２６に圧着され、これによつて環状蓋体５４
の位置決めがなされる。このように環状蓋体５４
が所定位置にセツトされた状態のとき、第１係止
突片４０の先端部は第１受部２５の傾斜面上にあ
るから、押圧突部７７からの押圧力を受けて環状
蓋体５４は常に第２周壁凹部２４側に向けて付勢
され、環状蓋体５４の位置保持が確実である。

環状蓋体５４を下ケース９から外す場合には、
開き用爪掛凹部７４に指の爪を掛けて表示方向に
引き寄せれば、縦リブ７３に対する押圧突部７７
の押圧力で直ちに第１９図ロの状態になり、環状
蓋体５４を下ケース９から外すことができる。

第２０図は、環状保持体２８内における被回転
球体５３、第１の従動ローラ５９、第２の従動ロ
ーラ６０ならびに摩擦力付与ローラ６１の配置状
態を示す底面図である。

環状保持体２８の中央に設けられた貫通部２９
には、表面をゴムコーテイングした鋼球製の被回
転球体５３が回転可能に収納されている。環状保
持体２８の空室３１，３２には従動ローラ５９，
６０が、また空室３０には摩擦力付与ローラ６１
がそれぞれ挿入されて、これらローラ５９，６
０，６１の周面の一部が貫通部２９に臨んでい
る。

第２１図は、入力装置４の組立状態での一部切
断側面図である。同図に示すように被回転球体５
３が環状保持体２８内に収納され、環状蓋体５４
が下ケース９に取り付けられて、被回転球体５３
の一部が環状蓋体５４の小径開口部７２から下方
に突出している。

また環状保持体２８に形成したドーム状の保護
カバー３３は通常使用状態では被回転球体５３の
上面からわずかに離れた位置にあり、被回転球体
５３の転動には何ら支障をきたさないが、入力装
置４を転倒させたり、ベースより落下させた様な
場合に、被回転球体５３の上方への移動を規制
し、被回転球体５３の表面及び上ケース１０等を
保護するものである。被回転球体５３はその回転
量を正確に検出されなくてはならないから、通常
鋼球の如く重量の大なる精度の高い表面をもつも
のが要求されるが、これがむやみにケース内壁な
どに接触すると、表面を損傷し、回転量検出が不
安定になる。そこで、被回転球体５３の上方を被
回転球体５３の曲率に近い曲率をもつドーム状の
保護カバー３３で被覆している。

次に本実施例の入力装置における回転量検出原
理を第２２図を参照して説明する。

第１の従動ローラ５９及び第２の従動ローラ６
０には、摩擦力付与ローラ６１によつて被回転球
体５３が圧接される。第１の従動ローラ５９と第
２の従動ローラ６０の軸方向は直交し、被回転球
体５３の表面に対しては互いに直角な方向から接
触する。摩擦力付与ローラ６１は、前記第１、第
２従動ローラ５９，６０の軸線が交わる点Ｑと、
被回転球体５３の中心０とを結ぶ直線上に配さ
れ、被回転球体５３を第１、第２の従動ローラ５
９，６０に対し均等な力で押圧する。尚、摩擦力
付与ローラ６１は筐体６２によつて回動可能に支
持され、筐体６２をバネ６３にて付勢することに
より押圧力を得ている。

前記第１、第２の従動ローラ５９，６０の軸に
は第１、第２の回転量検出手段６４，６５が設け
られている。第１、第２の回転量検出手段６４，
６５は従動ローラの回転量をエンコーダ、回転型
可変抵抗器等によつて検出するもので、被回転球
体５３の回転量をＸ方向、Ｙ方向の各々の成分に
分けて検出することにより、被回転球体５３の回
転状態を知ることができる。

〔考案の効果〕

本考案は前述のように、環状蓋体がケーシング
に対して取り外し可能になつているから、例えば
Ｘ−Ｙ方向入力装置を運搬するときなどには、被
回転球体をケーシングから抜いて別個にして運搬
するか、あるいは環状蓋体を一旦取り外し、被回
転球体との間にスポンジなどの弾性体を介して環
状蓋体を再びケーシングに取り付けて、ケーシン
グ内での被回転球体のがたつきをなくすことがで
きる。弾性体を介在した場合、入力装置の使用に
際してはそれを取外すことはもちろんである。ま
た、入力装置を使用しているうちに被回転球体、
従動ローラあるいは摩擦力付与ローラに油類、ゴ
ミ類、水分などが付着した場合、環状蓋体をケー
シングから取り外し、被回転球体をケーシングか
ら抜き出して清掃することができ、動作の信頼性
が維持できる。

また環状蓋体はケーシングに対して差し込み式
になつているので装着、取り外しが簡便である。
さらに環状蓋体はケーシングの所定位置で圧着手
段により圧着、位置決めされる。そのため環状蓋
体のがたつきにより、被回転球体の回転中心が変
位して入力誤差になるようなことがなく、信頼性
の高い入力装置が提供できる。

また、環状蓋体をケーシングに取り付ける際、
環状蓋体に設けられた係止突片の一方が一担、受
部の肉厚部に挿し込まれた後、肉薄部に係合する
ため、係止突片の一方が受部の肉厚部から肉薄部
に移行して段部を横切る際に、係止突片の一方が
受部の肉薄部に当つて音が発生すると共に、操作
者（作業者）の指に伝わる感触も急激に変化する
ので、これらが操作者へのフイードバツク信号と
なり、環状蓋体が所定位置に配置されたことを操
作者が確実に知ることができる。

また、環状蓋体の水平方向の動きが受部の段部
で規制され、垂直方向の動きはケーシングの押圧
部による環状蓋体の被押圧部への押圧により規制
されるため、環状蓋体のケーシングへの取り付け
後の位置決めを確実に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図はすべて本考案の実施例に係るＸ−Ｙ方向入
力装置を説明するためのもので、第１図はそのＸ
−Ｙ方向入力装置を含むグラフイツク・デイスプ
レイ装置の斜視図、第２図は入力装置の側面図、
第３図は下ケースの上面図、第４図は下ケースの
正面断面図、第５図は下ケースの底面図、第６図
は環状保持体の上面図、第７図は環状保持体の正
面断面図、第８図は環状保持体の側面図、第９図
は上ケースの上面図、第１０図は上ケースの正面
断面図、第１１図は第９図のＡ−Ａ線断面図、第
１２図は上ケースの底面図、第１３図はスイツチ
レバーの上面図、第１４図はスイツチレバーの正
面断面図、第１５図はスイツチレバーの底面図、
第１６図は環状蓋体の平面図、第１７図は環状蓋
体の底面図、第１８図は環状蓋体の側面図、第１
９図イ，ロ，ハ，ニは環状蓋体を下ケースに取り
付ける順序を説明するための断面図、第２０図は
被回転球体、従動ローラならびに摩擦力付与ロー
ラを収納した環状保持体の底面図、第２１図は入
力装置の一部を断面にした側面図、第２２図は入
力装置の回転量検出原理を示す説明図である。 ８……ケーシング、９……下ケース、１０……
上ケース、５３……被回転球体、５４……環状蓋
体、５９……第１の従動ローラ、６０……第２の
従動ローラ、６１……摩擦力付与ローラ、６４…
…第１の回転量検出手段、６５……第２の回転量
検出手段、７０……第１係合溝、７１……第２係
合溝、７２……小径開口部、７３……縦リブ、７
７……押圧突部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回転自在に配置された被回転球体と、その被回
   転球体と接して被回転球体の回転力によつて回転
   する第１の従動ローラと、被回転球体と接して被
   回転球体の回転力によつて回転するとともに軸方
   向が前記第１の従動ローラの軸方向とほぼ直交す
   る第２の従動ローラと、前記第１の従動ローラの
   回転量を検出する第１の回転量検出手段と、前記
   第２の従動ローラの回転量を検出する第２の回転
   量検出手段と、これら被回転球体、第１および第
   ２の従動ローラならびに第１および第２の回転量
   検出手段を収容するケーシングとを備えたＸ−Ｙ
   方向入力装置において、 前記ケーシングの底壁部に前記被回転球体が挿
   通する大径開口部を形成し、この大径開口部に押
   圧部及び受部を設け、その大径開口部に内嵌され
   中央に被回転球体より小径の小径開口部を有して
   周辺部に互いに反対方向へ突出した係止突片を設
   けた環状蓋体を、被回転球体を収納したケーシン
   グの大径開口部に内嵌し、この環状蓋体には、環
   状蓋体がケーシングに取付けられた際、前記押圧
   部により押圧される被押圧部を設け、前記受部
   は、環状蓋体をケーシングに取り付ける際、一
   担、係止突片の一方が挿し込まれる外側の肉厚部
   と、環状蓋体の取り付け終了時に係止突片の一方
   が係合する内側の肉薄部と、肉厚部と肉薄部を区
   分する段部とを有し、前記環状蓋体とケーシング
   に対して所定位置に配置された状態で前記受部お
   よび被押圧部により前記係止突片を大径開口部の
   内周部上面に圧着して環状蓋体の位置決めを行な
   うことを特徴とするＸ−Ｙ方向入力装置。