JPS60663Y2 - Ｘ−ｙ方向入力装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はＸ−Ｙ方向入力装置に係り、例えばグラフィッ
ク・ディ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。

グラフィック・ディスプレイ装置は、基本的にはディス
プレイ・スクリーン・ディスプレイ・コントローラ、デ
ータ・チャ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
ィジタル信号を発生する１ジヨイステツクヨ（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１マウスヨと呼称
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銅球など
からなる被回転球体（以下、球体と略称する）とＪその
球体と接して球体の回転力によって回転する第１の従動
ローラと、球体と接して球体の回転力によって回転する
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
グを持っ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ィジタル信号として取り出し、それ
ら信号をディスプレイ装置に入力するシステムになって
いる。

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
フィック・ディ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・チャンネルなどを備えたディスプレイ装置２と
、ファンクション・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ィスプレ
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てきるようになっている
。

次にこの入力装置４の構造ならびに動作原理について説
明する。

第２図は入力装置４の平面図、第３図は入力装置４の正
面図、第４図は入力装置４の底面図、第５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樹脂などで底形された下ケ
ース９と上ケース１０とからなり１、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っている。

上ケース１０は操作者が片手で持って操作てきる大きさ
に設計され、その上壁部１１の所定位置には上ケース１
０の長手方向に沿って嵌入穴１２が形成されている。

この嵌入穴１２には、長方形をしたスイッチレバー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ッチレバー１３の下方にはそれに対
応してブツシュスイッチが配置され、これらは入力装置
４自体のスイッチの他に、例えばディスプレイ装置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。

ディスプレイ装置２と入力装置４は、コード１５および
差込みプラグ１６によって接続されている。

第６図は、下ケース９の平面図である。

下ケース９における底壁部１７の外周部には、前側壁部
１８と後側壁部１９と右側壁部２０と左側壁部２１とが
連続して立設されている。

底壁部１７で前側壁部１８と右側壁部２０との角部付近
、前側壁部１８と左側壁部２１との角部付近、ならびに
後側壁部１９の中央部付近には、下面に向けて貫通した
孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃがそれぞれ形成されている。

この３個の小孔２２ａ〜２２ｃの中心点をそれぞれ結ぶ
ことにより、二等辺三角形が形成されるように小孔２２
ａ〜２２ｃの穿設位置が決められいる。

第７図は、第６図Ｃ−Ｃ線上の断面図である。

小孔２２の上には上方に向けて徐々に径大になった環状
のテーパ面２３が形成され、そのテーパ面２３の上端開
口縁の外周には環状の平面部２４を残して、筒部２５が
一体に形成されている。

小孔２２ａ、２２ｂの若干後方には所定の間隔をおいて
３本の支柱２６が一列に底壁部１７から立設され、これ
ら支柱２６は後述するプリント基板の支持・取り付けに
役立つ。

小孔２２ｃのすぐ前には、後述する球体よりも径大のほ
ぼ円形をした球体出入用の開口部２７が形成されている
。

第８図は第６図Ｃ−Ｃ線上の断面図、第９図は第６図Ｃ
−Ｃ線上の断面図である。

第６図および第９図に示すように、前記開口部２７の周
端の一個所には上向きの平面状係止部を有する所定の幅
の上向き段部２８が設けられ、それを除いた開口部２７
の周端には下向きの平面状係止部を有する下向き段部２
９が設けられている。

上向き段部２８と反対の位置には径方向外側に延びた凹
部４３が下向き段部２９と連設され、その凹部４３の上
方にネジ挿通孔３０を介して小ナツトの入る六角穴３１
が形成されている。

開口部２７の周端、上向き段部２８ならびに六角穴３１
の外周を囲むように連続した周壁３２が穿設されている
。

周壁３２の前側壁部１８と対向する側には、上面に弧状
の受面３３を有する弧状突起３４ａ、３４ｂが所定の間
隔をおいて周壁３２と一体に形成されている。

第１１図は第６図Ｅ−Ｅ線上の断面図であるが、同図に
示すように弧状突起３４ａ。

３４ｂの付根部にはそれと直交するように補強リブ３５
がそれぞれ一体に設けられている。

なお、弧状突起３４ａの方の受面３３の曲率は１、弧状
突起３４ｂの方に受面３３のそれよりも若干小さく設計
されている。

第６図に示すように、上向き段部２′８を間にしてその
前後に弧状突起３６ａ。

３６ｂが所定の間隔をおいて周壁３２と一体に形成され
ている。

この弧状突起３６ａ、３６ｂも前記弧状突起３４ ａ、
３４ ｂと同様に上面に弧状の受面３７を有し、付
根部に補強リブ３８が一体に形成され、しかも弧状突起
３６ａの方の受面３７の曲率が、弧状突起３６ｂの方の
受面３７のそれよりも若干小さく設計されている。

第１２図は第６図Ｆ−Ｆ線上の断面図であるが、同図な
らびに第６図に示すように、後側壁部１９と左側壁部２
１との角部側から周壁３２に向けて２個の直線状の突条
３９，３９が所定間隔において平行に延び、先端は周壁
３２と一体になっている。

前側壁部１８の近くに形成された２個のネジ挿通孔４０
，４０と後側壁部１９の近くに形成された１個のネジ挿
通孔４０は、下ケース９と上ケース１０とをネジで連結
するための孔である。

第６図に示す２個のネジ孔４１は、後述する環状保持体
を下ケース９の上面に取り付けるためのものである。

第１３図ないし第１６図は、下ケース９の下面に取り付
けるリング状蓋４２の図である。

リング状蓋４２の外径は下ケース９における下向き段部
２９の内径とほぼ同寸に設計され、外周部の一個所に上
向き段部２８に載置される舌片部４４が突設されている
。

またこの舌片部４４と反対側には前記凹部４３に嵌入す
る取付部４５が突設され、それにはネジ挿通孔４６が形
成されている。

リング状蓋４２の中央には球体の径よりもかなり小さい
径を有する円形の開口４７が穿設され、それの上部には
上方に向けて除々に径大になった環状のテーパ面４８が
形成されている。

このリング状蓋４２を下ケース９に取り付ける際は、最
初に下ケース９の下面側から舌片部４４を先にして開口
部２７に入れ、舌片部４４を上向き段部２８上に載置す
る。

そしてリング状差４２全体を下向き段部２９内に嵌入し
、下ケース９の六角穴３１に小ナツト４９（第１７図参
照）を入れ、リング状蓋４２の方からネジ５０（第４図
参照）を螺挿する。

このようにすることによりリング状蓋４２は、上向き段
部２８と舌片部４４との係合、ならびにネジ５０による
ネジ止めの両方で下ケース９に固定され、下ケース９の
開口部２７はリング状蓋４２で覆われる。

この状態を第１７図に示す。

第１８図および第１９図は支持ボール５０と支持脚体５
１の配置状態を示す要部断面図で、第１８図は支持ボー
ル５０とを支持脚体５１が下ケース９の小孔２２ ａ、
２２ ｂ上に配置される場合の構造を、第１９図は支
持ボール５０と支持脚体５１が下ケース９の小孔２２ｃ
上に配置される場合の構造をそれぞれ示している。

最初、第１８図について説明する。

下ケース９のテーパ面２３上に、小孔２２ａ、２２ｂよ
りも径大の鋼製支持ボール５０が載置され、支持ボール
５０の一部が小孔２２ａ、２２ｂより下方へ突出してい
る。

支持ボール５０の上方には、ポリアセタール樹脂製の支
持脚体５１が立脚されている。

支持脚体５１の下部には支持ホール５０を回転自在に収
容する椀状部５２が設けられ、その外径は下ケース９に
突設されている筒部２５の内径と同寸かあるいは若干径
大に設計されている。

椀状部５２の上部には柱部５３が連設され、それの上端
に径小部５４を設けることにより径小部５４の付根部に
段状の係止部５５が形成される。

径小部５４はプリント基板５６に穿設された係止穴に挿
入され、プリント基板５６はこの支持脚体５１に支えら
れるとともに、支持脚体５１はブリント基板５６との係
合により組立後の倒れ防止がなされる。

組立てる際には、下ケース９上に支持ボール５０、支持
脚体５１、プリント基板５６の順で配置さる訳であるが
、支持脚体５１を立てたときにそれぞれが倒れるとプリ
ント基板５６の載置に支障をきたす。

そのために、下ケース９の小孔２２付近に筒部２５が立
設され、それが支持脚体５１の椀状部５２と接触して、
組立時における支持脚体５１の倒れ防止に役立っている
。

図に示すように椀状部５２の内面には、支持ボール５０
が回転自在に配置されている。

また、支持脚体５１ （椀状部５２）によって支持ボー
ル５０の上方向への移動が規制され、支持ボール５０の
一部が下ケース９の下面から所定寸法はど常に突出する
ようになっている。

第１９図の場合は、支持脚体５１の支持構造が前述の場
合と異っている。

すなわち、環状保持体５７に形成された綱状の貫通孔５
８に支持脚体５１の柱部５３が挿通され、この環状保持
体５７によって支持脚体５１が押えられている。

支持ボール５０ならびに支持脚体５１の形状などは前述
の場合と同様であるので、それらの説明は省略する。

第２０図は環状保持体５７の平面図、第２１図は環状保
持体５７の底面図、第２２図は環状保持体５７の正面図
である。

環状保持体５７は例えばポリブチレンテレフタレートな
どで成形され、中央に球体５９の径よりも犬きい貫通部
６０が設けられている。

第２０図および第２１図に示すように、環状保持体５７
は、後述する一方の従動ローラを保持・位置決めする第
１従動ローラ保持部６１と、他方の従動ローラを保持・
位置決めする第２従動ローラ保持部６２と、摩擦力付与
ローラを保持・位置決めする付与ローラ保持部６３とか
ら主に構成されている。

第１従動ローラ保持部６１の長手方向と第２従動ローラ
保持部６２の長手方向とが互に直交するように、第１従
動ローラ保持部６１と第２従動ローラ保持部６２とが配
置され、これらに対向して付与ローラ保持部６３が設け
られている。

この第１従動ローラ保持部６１と第２従動ローラ保持部
６２と付与ローラ保持部６３とは互に連結部６４を介し
て環状に一体成形されている。

従動ローラ保持部６１，６２の形状を説明する前に、そ
れに嵌入保持される従動ローラーエンコーダブロック６
５の構造について説明する。

第２６図ないし第２９図は従動ローラーエンコーダブロ
ック６５を示す図で、第２６図は平面図、第２７図は正
面図、第２８図は右側面図、第２９図は要部拡大断面図
である。

従動ローラーエンコーダブロック６５は、従動ローラ６
６とエンコーダ６７とから構成され、両者は一体に連結
され、環状保持体５７への組込時には１つのブロックと
して取り扱われる。

従動ローラ６６は、回転軸部６８と、その回転軸部６８
のほぼ中央の位置にそれと一体に形成されたローラ部６
９と、回転軸部６８の両側にそれぞれ配置された軸受７
０ ａ、 ７０ ｂとから構成されている。

エンコーダ６７はエンコーダケース７１と、従動ローラ
６６の回転軸部６８の一端に連結されて従動ローラ６６
と一体回転する摺動子受け７２と、摺動子受け７２に取
り付けられた摺動子７３と、前記エンコーダケース７１
によって位置決めされて摺動子７３と対向するパターン
基板７４と、そのパターン基板７４をエンコーダケース
７１にしつかりと固定する取付板７５とから構成されて
いる。

第３０図ないし第３２図は前記エンコーダケース７１を
示す図で、第３０図は正面図、第３１図は左側面図、第
３２図は右側面図である。

エンコーダケース７１は第３２図に示すように正面壁部
７６と、背面壁部７７と、上面壁７８と、下面壁部７９
と、左側面壁部８０とから構成され、右側面の方はほぼ
全面的に開口している。

正面壁部７６ならびに背面壁部７７の上に、下部には、
前記取付板７５の屈曲片部８１ （第２７図参照）が嵌
入される係止溝８２が２本それぞれ水平に形成されてい
る。

なお、この係止溝８２は第３１図に示すように一部左側
壁部８０まで延びている。

上、下の係止溝８２の間には、右側面の方向に向けて延
びた係止爪８３が設けられ、正面壁部７６の係止爪８３
と背面壁部７７の係止爪８３とは対向状態にある。

左側面壁部８０の中央部には従動ローラ６６側に向けて
延びた筒状部８４が一体に形成され、さらに筒状部８４
の開口端近傍には水平方向に延びた方向規制突起８５が
前後に設けられている。

第３２図に示すように、正面壁部７６、背面壁部７７、
上面壁部７８ならびに下面壁部７９の右側壁部には、パ
ターン基板７４の外形と同じ非円形の環状段部８６が形
成されている。

さらにこの環状段部８６より段落されて収容凹部１０７
が設けられている。

第２９図に示すように回転軸部６８の一方の端部には小
径部８７が設けられ、それによって小径部８７の付根部
分に段状係止部８８が形成されている。

小径部８７はボールベアリングからなる軸受７０ｂの内
輪８９を貫通して、摺動子受け７２の中央孔９０に強嵌
合されている軸受７０ｂの外輪９１は、エンコーダケー
ス７１の筒状部８４内に強嵌合されて固定状態にある。

回転軸部６８の小径部８７を摺動子受け７２の中央孔９
０に強嵌合したとき、前記段状係止部８８が内輪８９の
端面に当接したとき、結局、内輪８９は摺動子受け７２
と段状係止部８９との間で挟持された形になり、軸受、
７０ｂ（内輪８９）はエンコーダケース７１によって軸
方向への移動が阻止されているから、従動ローラ６６の
軸方向のずれがない。

第３３図は摺動子受け７２と摺動子７３の分解斜視図、
第３４図は摺動子受は一摺動子組合体の右側面図である
。

摺動子受け７２はポリブチレンテレフタレートなどで成
形され、中央孔９０が穿設されている。

右側面には取付台部９２が設けられ、そこには所定の間
隔をおいて２本の位置決めピン９３が突設されている。

中央孔９０の右側開口端近傍には、一部に切欠部９４を
有するＣ字形突条９５が形成されている。

右側面で取付台部９２でない個所は段落ちされて、略扇
形の凹部９６が形成されている。

摺動子７３の中央部には摺動子受け７２のＣ字形突条９
５に外嵌する略環状部９７が設けられ、それの中心に向
けて第１接触端９８が切り起こされている。

摺動子受け７２の位置決めピン９３と対向する位置には
取付穴９９がそれぞれ穿設され、また摺動子受け７２の
凹部９６と対向する個所にはアーム部１００が一体に形
成されて、それの先端部白す′内側第２接触端１０１と
外側第２接触端１０２が平行に隆起するように取り付け
られている。

摺動子受け７２の位置決めピン９３を摺動子７３の取付
穴９９に、Ｃ字形突条９５を略環状部９７にそれぞれ挿
入することにより、摺動子受け７２に対する摺動子７３
の位置決めがなされる。

さらに位置決めピン９３の頭部を熱溶解することにより
、摺動子７３は摺動子受け７２にがたつきなくしつかり
と固定される。

この固定により、摺動子７３の第１接触端９８の自由端
近傍は切欠部９４ならびに中央孔９０と対向し、一方、
アーム部１００、内側第２接触端１０１ならびに外側第
２接触端１０２は凹部９６と対向する。

従って第１接触端９８、アーム部１００、内側第２接触
端１０１ならびに外側第２接触端１０２の弾性変形は支
障なく行なわれる。

第３５図は、パターン基板７４の平面図である。

このパターン基板７４には、中央パターン部１０３と、
その中央パターン部１０３と同心円上に形成された内側
周辺パターン部１０４と外側周辺パターン部１０５とを
有している。

各パターン部１０３，１０４，１０５はそれぞれの端子
部１０６に接続されている。

摺動子７３を片面に取り付けた摺動子受け７２をエンコ
ーダケース７１の収容凹部１０７に挿入し、一方、回転
軸部６８の小径部８７に予め軸受７０ｂを嵌装しておき
、この小径部８７と軸受７０ｂとをエンコーダケース７
１の筒状部８４の方から圧入する。

そして小径部８７の先端部を摺動子受け７２の中央孔９
０に、軸受７０ｂを筒状部８４にそれぞれ強嵌合するこ
とにより、従動ローラ６６の軸方向への抜は止めがなさ
れるとともに、摺動子受け７２（摺動子７３）がエンコ
ーダケース７１の収容凹部１０７内に回転自在に保持さ
れ、従動ローラ６６との一体回転が可能になる。

次にパターン基、板７４をそれの各パターン部１０３．
１０４，１０５が摺動子７３と対向するようにエンコー
ダケース７１の環状段部８６に嵌合する。

前述のように環状段部８６はパターン基板７４の外形と
同じ非円形になっているから、エンコーダケース７１に
対するパターン基板７４の位置決めがなされる。

パターン基板７４の挿入寸法、換言すれば摺動子７３に
対するパターン基板７４の押込み量は環状段部８６の高
さによって規制される。

パターン基板７４をエンコーダケース７１に挿入すると
き、エンコーダケース７１に突設された２つの係止爪８
３を若干押し拡げながら挿入され、この係止爪８３によ
ってパターン基板７４がエンコーダケース７１に仮止め
される。

このヨウにパターン基板７４をエンコーダケース７１に
仮止めしておけば、次の取付板７５の装着作業中にパタ
ーン基板７４が位置ずれしたり脱落したりすることがな
く、装着作業が簡便である。

パターン基板７４をエンコーダケース７１に仮止めした
のち、平面形状がコ字形をした取付板７５がパターン基
板７４の外面に沿って当接され、取付板７５に設けられ
ている４本の屈曲片部８１が正面壁部７６ならびに背面
壁部７７の係止溝８２にそれぞれ嵌入される。

そして各屈曲片部８１の先端を第３１図に示すエンコー
ダケース７１の左側面壁部８０に設けられた係止溝８２
に向けて折り曲げて嵌入することにより、最終的にパタ
ーン基板７４がエンコーダケース７１にしつかりと固定
される。

パターン基板７４をエンコーダケース７１に固定するこ
とにより、摺動子７３の第１接触端９８がパターン基板
７４の中央パターン部１０３に弾接腰内側第２接触端１
０１が内側周辺パターン部１０４に、外側第２接触端１
０２が外側周辺パターン部１０５に、それぞれ弾接する
ようになっている。

パターン基板７４をエンコーダケース７１に挿入・固定
することにより、接触端９８，１０１．１０２はそれぞ
れ若干押圧変形されて倒れるが、最終的には組立てが完
了した時点で第２９図に示すように第１接触端９８の中
央パターン部１０３に対する接触点、ならびに中央パタ
ーン部１０３の中心点が、従動ローラ６６の回転軸線上
に配置されるよう、各部品の寸法などが設計されている
。

このような構造になっている従動ローラエンコータブロ
ック６５が、第２０図ないじ第２２図に示す従動ローラ
保持部６１，６２にそれぞれ挿入される。

次に従動ローラ保持部６１，６２の形状について説明す
る。

従動ローラ保持部６１，６２の一端に、前記エンコーダ
ケース７１に圧入されていない方の軸受７０ａが嵌入す
る軸受嵌入溝１０８（第２１図。

第２３図参照）が形成されている。

この軸受嵌入溝１０８から所定の間隔をおいて、エンコ
ーダケース７１に設けられた方向規制突起８５，８５が
嵌入する突起嵌入溝１０９と、筒状部８４が嵌入する筒
状部嵌入溝１１０が連設されている。

前記軸受嵌入溝１０８と突起嵌入溝１０９との中間部に
は、回転軸部６８とローラ部６９とが挿入される訳であ
るが、これらが従動ローラ保持部６１゜６２と接触しな
いように逃げ用の凹欠部１１１゜１１２．１１３が形成
されている。

中間の凹欠部１１２にはローラ部６９が挿入・配置され
るが、このローラ部６９の幅よりも若干広い間隔をもっ
て２本の脱落防止爪１１４，１１４が周壁部１１５から
内側に向けて突設されている。

（第２４図参照）。

前記軸受嵌溝１０８、突起嵌入溝１０９、筒状部嵌入溝
１１０および凹欠部１１１，１１３は、第２１図に示す
ように下面に向けて開口している。

従動ローラーエンコーダブロック６５の軸受７０ａが従
動ローラ保持部６１，６２の軸受嵌入溝１０８に、回転
軸部６８およびローラ部６９が凹欠部１１１．１１２，
１１３に、方向規制突起８５が突起嵌入溝１０９に、筒
状部８４が筒状部嵌入溝１１０にそれぞれ嵌入されるよ
うに、２つの従動ローラーエンコータフロック６５を従
動ローラ保持部６１ならびに６２にそれぞれ挿入する。

この挿入時、回転軸部６８は脱落防止爪１１４を若干外
側に押し寄せながら挿入され、所定位置に挿入されたと
き第２４図に示すように脱落防止爪１１４の先端は回転
軸部６８を若干離れて対向し、従動ローラ６６の回転を
妨げないようにしている。

このように従動ローラ保持部６１，６２に脱落防止爪１
１４を設けておけば、従動ローラーエンコーダブロック
６５がその後の取り扱い時に不意に従動ローラ保持部６
１，６２から脱落することなく、取り扱いが簡便となる
。

第２０図、第２２図ならびに第２４図に示すように、周
壁部１１５の上部にはエンコーダ６７からのリード線を
掛けるリード線掛部１１６が設けられている。

次に付与ローラ保持部６３について第２１図および第２
５図を主に用いて説明する。

なお、第２５図は第２１図Ｂ−Ｂ線上の断面図である。

付与ローラ保持部６３は下方に向けて開口したケース形
になっており、その内側に後述するローラ支承部材が摺
動可能に収容される収容空間１１７が形成されている。

第２１図に示すように収容空間１１７の貫通部６０と対
向する側には両側にそれぞれストッパー壁１１８が垂設
され、両ストッパー壁１１８の間にはローラ突出開口部
１１９が形成されている。

第２５図に示すように、付与ローラ保持部６３の上面壁
部１２０（同図では下側になっている）には、所定の間
隔をおいて２つの脱落防止爪１２１が対向するように垂
設されている。

次にこの付与ローラ保持部６３に収容・保持される転接
ローラ１２２．支軸１２３．ローラ支承部材１２４なら
びにバネ部材１２５について第３６図ないし第３９図に
ついて説明する。

第３６図は転接ローラ１２２．支軸１２３．ローラ支承
部材１２４ならびにバネ部材１２５に分解斜視図、第３
７図、第３８図および第３９図はローラ支承部材の平面
図、側面および背面図である。

転接ローラ１２２はポリ４フツ化エチレン樹脂を混入し
たポリアセタール樹脂で成形されたもので、非常に低い
摩擦係数を有しており、支軸１２３よりも若干径大の支
軸貫通孔１２６が形成されている。

従って転接ローラ１２２は支軸１２３上てフリーに回転
することができる。

ローラ支承部材１２４はポリアミド樹脂で成形されたも
ので、前面の両端部には支軸１２３の両端部をそれぞれ
支承する半円状の軸受部１２７が前方に向けて開口する
ように形成されている。

この軸受部１２７の間には後方に向けて延びたローラ収
容凹欠部１２８（第３８図参照）が形成され、この後方
には隔壁１２９が設けられている。

この隔壁１２９の後に、後方に向けて開口した円形のバ
ネ受は用凹部１３０が形成されている。

第３９図に示すように、ローラ支承部材１２４の四隅を
除いて上面、下面および左右側面には逃は凹部１３１が
ほぼ全面に設けられ、それによって四隅に前方から後方
に向けて直線状の突条１３２が形成されている。

バネ部材１２５はコイルバネからなり、それの一端は前
記ローラ支承部材２４のバネ受は用凹部１３０に挿入さ
れ、他端は付与ローラ保持部６３の後壁部１３３（第２
１図、第４０図参照）に当接される。

転接ローラ１２２．支軸１２３ならびにバネ部材１２５
を保持したローラ支承部材１２４は、付与ローラ保持部
６３の収容空間１１７に押し込められる。

そうするとローラ支承部材１２４の突条１３２は、付与
ローラ保持部６３に突設されている２本の脱落防止爪１
２１の頭部をそれぞれ若干外側に押しやりながらそれを
乗り越え、第４１図に示すように突条１３２が脱落防止
爪１２１と係合する。

この係合で転接ローラ１２２．支軸１２３、ローラ支承
部材１２４は付与ローラ保持部６３に仮止めされるから
、その後に環状保持体５７を下ケース９に取り付ける際
に、前述の各部品が脱落したりするようなことがなく、
作業性の向上を図ることができる。

なお、脱落防止爪１２１ならびにそれと係合する突条１
３２は、係合後にはローラ支承部材１２４が収容空間１
１７内で摺動できる程度に寸法設計されている。

バネ部材１２５は収容空間１１７に挿入されると、ロー
ラ支承部材１２４のバネ受は用凹部１３０と付与ローラ
保持部６３の後壁部１３３との間で圧縮状態で保持され
、それの弾性でローラ支承部材１２４を介して転接ロー
ラ１２２ならびに支軸１２３がローラ突出開口部１１９
側に向けて付勢される。

この付勢で、転接ローラ１２２の外周部の一部がローラ
突出用開口部１１９から内側に向けて突出するとともに
、支軸１２３の両端部がストッパー壁１１８の内面に当
接する。

この当接て転接ローラ１２２ならびに支軸１２３の抜は
止めがなされる。

なお、第４０図に示すように球体５９が挿入されると、
転接ローラ１２２はバネ部材１２５の弾性に抗して若干
後退し、そのために支軸１２３はストッパー壁１１８か
ら若干離れ、バネ部材１２５の弾性力はローラ支承部材
１２４．支軸１２３ならびに転接ローラ１２２を介して
球体５９に作用する。

前述のようにして１つの従動ローラーエンコーダブロッ
ク６５が第１従動ローラ保持部６１に、他の１つの従動
ローラーエンコーダブロック６５が第２従動ローラ保持
部６２に、一方、転接ローラ１２２．支軸１２３．ロー
ラ支承部材１２４ならびにバネ部材１２５が付与ローラ
保持部６３にそれぞれ挿入・仮止めされた環状保持体５
７は、それの各部品の挿入開口側を下にして下ケース９
の上に取り付けられている。

このとき、第１９図に示すように下ケース９の小孔２２
上には支持ボール５０ならびに支持脚体５１が予め配置
されており、環状保持体５７に形成された貫通孔５８（
第２０図、第２１図参照）が支持脚体５１に挿入され、
また環状保持体５７に形成された２個のネジ挿通孔１３
４（第２０図、第２１図参照）が前記下ケース９のネジ
孔４１ （第６図参照）とそれぞれ対向するように、環
状保持体５７が下ケース９上に配置されて、第４５図に
示ずようにネジ止めされる。

このように環状保持体５７を下ケース９に取り付けるこ
とにより、第４２図および第４４図に示すように下ケー
ス９から突設された弧状突起３４ｂ、３６ｂと軸受嵌入
溝１０８との間で軸受７０ａが挟持される。

また、第４３図および第４４図に示すように下ケースか
ら突設された弧状突起３４ａ？３６ａと筒状部嵌入溝１
１０との間で、エンコーダケース７１の筒状部８４を介
してもう一方の軸受７０ｂが挟持される。

前述のように軸受嵌入溝１０８と筒状部嵌入溝１１０と
は従動ローラ保持部６１，６２に一体に形成され、さら
に弧状突起３４ａ、３６ａならびに弧状突起３４ｂ。

３６ｂは下ケース９に一体に形成されているから、２本
の従動ローラ６６の配置方向が正しく規制される。

図示していないが環状保持体５７を下ケース９に取り付
けるることにより、エンコーダケース７１の下面壁部７
９が下ケース９の底壁部１７に当接して、エンコーダケ
ース７１の回り止めができる。

このようにして環状保持体５７を下ケース９に取り付け
た状態を第４５図に示す。

第４７図は、ブツシュスイッチ１３５を取り付けたプリ
ント基板５６の平面図である。

プリント基板５６の所定位置にはブツシュスイッチ１３
５が取り付けられ、このブツシュスイッチ１３５を介し
て各エンコータ６７に接続された複数本のリード線１３
６と前記コード１５とを接続するための導電パターン１
３７が形成されている。

このブツシュスイッチ１３５の上方に配置されるスイッ
チレバー１３を第４８図および第４９図に示す。

スイッチレバー１３は、□長方形の操作端１４と、操作
端１４の下面の一方の端部近く突設されてブツシュスイ
ッチ１３５の頭部に弾性的に外嵌される複数の弾性片１
３８と、操作端１４の下面の他方の端部近くに突設され
た支脚１３９とから構成されている。

第５０図に示す如く、ブツシュスイッチ１３５の頭部に
スイッチレバー１３を嵌合したとき支脚１３９の下端が
プリント基板５６の一部と対向する訳であるが、第４７
図に示すようにそれぞれ支脚１３９と対向する支え部１
４０に導電パターン１３７は形成されないようになって
いる。

前にも説明したようにスイッチレバー１３の操作端１４
は上ケース１０の嵌入穴１２から露出しており、この操
作端１４を押し下げると第５１図に示すようにスイッチ
レバー１３の支脚１３９がプリント基板５６に当接し、
支脚１３９を支点としてスイッチレバー１３がブツシュ
スイッチ１３５側に回動してスイッチ動作が行なわれる
ようになっている。

第４７図に示すようにプリント基板５６には、支持脚体
５１の径小部５４が嵌入する２っの係止穴１４１と、下
ケース９から立設された支柱２６の頭部が嵌入する２つ
の係止穴１４２とが所定位置にそれぞれ穿設されている
。

前述のようにして環状保持体５７を下ケース９に取り付
けたのち、下ケース９における前側の小孔２２ａ、２２
ｂ上にそれぞれ支持ボール５０と支持脚体５１を配置す
る。

第１８図に示すように、下ケース９に支持脚体５１を立
てても筒部２５によって支持脚体５１が倒れることなく
、垂直に立てられる。

そのため支持脚体５１の径小部５４をプリント基板５６
の係止穴１４１に挿入する作業が容易で、この挿入と同
時に両側の支柱２６（第６図参照）の頭部をプリント基
板５６の係止穴１４２に挿入し、しかるのち第４６図に
示すようにプリント基板５６を支柱２６にネジ止めする
。

このようにしてプリント基板５６が固定されると、ブツ
シュスイッチ１３５にスイッチレバー１３を嵌着し、次
に上ケース１０を被せ下ケース９にネジ止めしてケーシ
ング８を構成する。

まだこの状態ではケーシング８内に球体５９は装着され
ていないから、下ケース９に形成された球体出入開口部
２７よりケーシング８内に球体５９を挿入する。

直交方向（Ｘ−Ｙ方向）にそれぞれ配置されている２つ
の従動ローラ６６はＯ−ラ保持部６１，６２によってそ
れぞれ支持されているから、球体５９の挿入によって転
接ローラ１２′２のみがバネ部材１２５の弾性に抗して
後退する。

そして挿入が終了した時点では、バネ部材１２５の弾性
を利用して球体５９は２つの従動ローラ６６と転接ロー
ラ１２２の間に挟持される。

球体５９の挿入が終了すると、下ケース９の球体出入用
開口部２７をリング状Ｍ４２で覆ってネジ止め（第４図
）すれば、入力装置の組立てが終了する。

前記実施例では従動ローラの回転量を検出する手段とし
てエンコーダを用いたが、本考案はこれに限られるもの
ではない。

第５２図は、回転量検出手段の他の例を示す概略構成図
である。

この場合、従動ローラ６６における回転軸部６８の一端
には回転円板１４３が同心円上に取り付けられており、
それらの外周部近傍には周方向に沿って多数の反射部１
４４が等間隔に設けられている。

この反射部１４４と対向する位置には発光素子１４５と
受光素子１４６とが対になって設置され、発光素子１４
５からの反射部１４４で反射されて、その反射光を受光
素子１４６で受光してカウントすることにより従動ロー
ラ６６の回転量が検出される。

この例は反射形の場合について説明したが、回転円板の
外周部近傍に周方向に沿って多数のスリット状の透光部
を形成し、回転円板を間にして発光素子と受光素子とを
対向するように設けることもできる。

第５３図は、球体５９と２つの従動ローラ６６と転接ロ
ーラ１２２との配置状態を示す図である。

２つの従動ローラ６６は第１従動ローラ保持部６１およ
び第２従動ローラ保持部６２によってそれぞれ保持・位
置決めされているから、図に示すように２つの従動ロー
ラ６６は互に軸方向が直交するように配置されている。

一方、転接ローラ１２２は球体５９と接触し、それを介
して２つの従動ローラ６６と対向した位置に配設されて
いる。

この転接ローラ１２２は、球体５９とそれぞれの従動ロ
ーラ６６との間での動力伝達を確実に行なうために設け
られたもので、転接ローラ１２２は球体５９の自転力に
よって自在に回転するとともに、球体５９をそれぞれの
従動ローラ６６側の弾性付勢している。

球体５９と一方の従動ローラ６６との接触圧と球体５９
と他方の従動ローラ６６との接触圧とが等しくなるよう
に、球体５９と転接ローラ１２２との接触点Ｐと球体５
９の回転中心Ｏを結ぶ直線Ｑが、それぞれの従動ローラ
６６の軸線方向に対して約４５度（θ□、θ２）の角度
をもって鎖交するように転接ローラ１２２が配置されて
いる。

従って図中の鎖交角度θ□とθ２は等しくなるように設
計されている。

２つの従動ローラ６６は球体５９の回転力によってそれ
ぞれ個別に回転され、従動ローラ６６の回転方向と回転
量はそれぞれに付設されたエンコーダ６７などの回転量
検出手段によって検出されるから、結局、球体５９の回
転状態はＸ軸方向とＹ軸方向の各成分に分けて検出され
る。

入力装置４は、第３図ないし第５図に示すような状態で
所定のベース１４７上に載置されている。

これらの図に示すように、３個の支持ボール５０はそれ
ぞれ小孔２２ａｔ ２２ｂｔ ２２ｃより一部下方に向
けて突出しており、それら支持ボール５０は支持脚体５
１を介してケーシング８．プリント基板５６．環状保持
体５７，２っの従動ローラーエンコーダブロック６５な
らびに転接ローラ１２２などの重量を支えた形になって
いる。

また、球体５９の一部はリング状蓋４２の開口４７を通
して下方へ突出しており、主にそれ自体の重量でベース
１４７に圧接した形になっている。

ベース１４７上に水、インク、油、塵埃などがあると、
入力装置４をベース１４７上で使用している間にそれら
が球体５９の表面に付着する。

そのため球体５９と従動ローラ６６との間にスリップが
生じて適正な動力伝達がなされなくなり、入力装置とし
ての信頼性が低下する。

そのため本考案ではリング蓋４２が下ケース９に対して
着脱可能になっており、定期的あるいは適宜に球体５９
をケーシング８から取り出してクリーニングすることが
できるようになっている。

また、第４６図に示すようにブツシュスイッチ１３５を
取り付けたプリント基板５６が、球体５９の真上に配置
されず、若干ずれた位置に配置されているから、入力装
置４の総高が低くなり、小型化、薄型化が可能である。

第５４図ないし第５８図は、支持ボール５０の上方向へ
の移動を規制する移動規制部材１４８の他の実施例を説
明するための図である。

この移動規制部材１４８の下部には、支持ボール５０を
回転自在に収容する椀状部１４９が設けられている。

この椀状部１４９の外周部には所定の間隔をおいて３本
の当接リブ１５０が立設され、これは第５８図に示すよ
うに下ケース９から突設された筒部２５の内面に当接す
るように端面が垂直になっている。

前記椀状部１４９の上部には挿入端１５１が設けられ、
これは例えば前記環状保持体５７の適所に形成された挿
入孔もしくは凹部に挿入されて、移動規制部材１４８の
浮き上がりが阻止されるようになっている。

椀状部１４９の外周部で当接リブ１５０が設けられてい
ない個所から水平方向外側に向けてアーム部１５２が延
びており、それの先端部には環状部１５３が一体に形成
されている。

第５７図および第５８図は、下ケース９上での移動規制
部材１４８の配置状態を示す図である。

第５８図に示すように下ケース９の小孔２２上には鋼製
の支持ボール５０が載置され、その上に移動規制部材１
４８が配置されている。

小孔２２の近傍には下ケース９側から段付きの支持ピン
１５４が立設され、それの頭部が環状部１５３の孔に挿
入されている。

この環状部１５３と支持ピン１５４との係合、ならびに
当接リブ１５０の筒部２５への当接により、移動規制部
材１４８の位置決めと倒れ防止がなされる。

本考案は前述のように、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
って回転する第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っ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の従動ローラならひに第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、ケ
ーシングの下部に開口を形成して前記回転球体の一部を
その開口から下方・＼突出せしめ、被回転球体をベース
上で転動せしめるＸ−Ｙ方向入力装置において、前記ケ
ーシングの下面部に小孔を穿設し、支持ボールの一部が
その小孔から下方へ突出するように小孔上に支持ホール
を回転自在に配置せしめ、その支持ボールの上方向への
移動を規制するボール収容凹部を下部に設けるとともに
ボール収容凹部と連結してケーシングの一部と係止する
係合部を形成した移動規制部材を、前記支持ボールの上
方に配置したことを特徴とするものである。

このように構成をとることにより、入力装置の操作がス
ムースであるとともに、移動規制部材の位置決めが容易
であり、倒れ防止が出来て、組立作業性の向上を図るこ
とが出来る。

【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
置を含むグラフィック・ディスプレイ装置の斜視図、第
２図は入力装置の平面図、第３図は入力装置の正面図、
第４図は入力装置の底面図、第５図は入力装置の側面図
、第６図は下ケースの平面図、第７図は第６図Ｃ−Ｃ線
上の断面図、第８図は第６図Ｃ−Ｃ線上の断面図、第９
図は第６図Ｃ−Ｃ線上の断面図、第１０図は第６図Ｃ−
Ｃ線上の断面図、第１１図は第６図Ｃ−Ｃ線上の断面図
、第１２図は第６図Ｃ−Ｃ線上の断面図、第１３図はリ
ング状蓋の平面図、第１４図はリング状蓋の正面図、第
１５図はリング状蓋の底面図、第１６図はリング状蓋の
断面図、第１７図はリング状蓋の取付構造を示す断面図
、第１８図および第１９図は支持ボールと支持脚体の配
置状態を示す要部断面図、第２０図は環状保持体の平面
図、第２１図は環状保持体の底面図、第２２図は環状保
持体の正面図、第２３図は第６図Ｃ−Ｃ線上の断面図、
第２４図は第６図Ｃ−Ｃ線上の断面図、第２５図は第６
図Ｃ−Ｃ線上の断面図、第２６図、第２７図ならびに第
２８図は従動ローラーエンコーダブロックの平面図、正
面図ならびに右側面図、第２９図は従動ローラーエンコ
ータブロックの要部拡大断面図、第３０図、第３１図、
第３２図はエンコーダケースの正面図、左側面図、右側
面図、第３３図は摺動子受けと摺動子の分解斜視図、第
３４図は摺動子受は一摺動子組合体の右側面図、第３５
図はパターン基板の平面図、第３６図は転接ローラ、支
軸、ローラ支承部材ならびにバネ部材の分解斜視図、第
３７図、第３８図および第３９図はローラ支承部材の平
面図、側面図および背面図、第４０図は付与ローラ保持
部内での転接ローラ、ローラ支承部材ならびにバネ部材
の配置状態を示す要部切断側面図、第４１図は付与ロー
ラ保持部内でのローラ支承部材の係止状態を示す要部切
断正面図、第４２図は軸受の挟持構造を示す要部断面図
、第４３図は筒状部の挟持構造を示す要部断面図、第４
４図は両軸受の支持構造を説明するための要部断面図、
第４５図は環状保持体を下ケースに取り付けかつプリン
ト基板を取り外した状態での平面図、第４６図は環状保
持体ならびにプリント基板を下・ケースに取り付けた状
態を示す平面図、第４７図はスイッチをプリント基板に
取り付けかつスイッチレバーを取り外した状態ての平面
図、第４８図はスイッチレバーの切断側面図、第４９図
はスイッチレバーの底面図、第５０図はスイッチレバー
の配置状態を示す要部側面図、第５１図はスイッチ動作
を説明するための一部を切断した要部側面図、第５２図
は回転量検出手段の他の例を示す概略構成図、第５３図
は球体と従動ローラと転接ローラの配置状態を示す説明
図、第５４図、第５５図および第５６図は移動規制部材
の平面図、切断側面図および正面図、第５７図は移動規
制部材の配置状態を示す平面図、第５８図は第５７図Ａ
−Ａ線上の断面図である。 ４・・・・・・入力装置、８・・・・・・ケーシング、
９・・・・・・下ケース、１０・・・・・・上ケース、
１２・・・・・・嵌入穴、１３・・・・・・スイッチレ
バー １４・・・・・・操作端、２２ａ、２２ｂ、２２
ｃ・・・・・・小孔、２５・・・・・・筒部、２７・・
・・・・球体出入用開口部、２８・・・・・・上向き段
部、２９・・・・・・下向き段部、３３・・・・・・弧
状受面、３４ａ、３４ｂ・・・・・・弧状突起、３６
ａｔ ３６ ｂ・・・・・・弧状突起、３７・・・・・
・弧状受面、４２・・・・・・リング状蓋、４４・・・
・・・舌片部、４５・・・・・・取付部、４７・・・・
・・開口、５０・・・・・・支持ボール、５１・・・・
・・支持脚体、５２・・・・・・椀状部、５４・・・・
・・径小部、５５・・・・・・係止部、５６・・・・・
・プリント基板、５７・・・・・・環状保持体、５８・
・・・・・貫通孔、５９・・・・・・球体、６ｏ・・曲
貫通部、６１・・・・・・第１従動ローラ保持部、６２
・・・・・・第２従動ローラ保持部、６３・・・・・・
付与ローラ保持部、６４・・・・・・連結部、６５・・
・・・・従動ローラーエンコーダブロック、６６・・・
・・・従動ローラ、６７・ａｓｓｅｓエンコーダ、６８
・・・・・・回転軸部、６９・・・・・・ローラ部、７
０ａ、７０ｂ・・・・・・軸部、７１・曲・エンコーダ
ケース、７２・・・・・・摺動子受け、７３・・・・・
・摺動子、７４・・・・・・パターン基板、７５・・・
・・・取付板、８４・・・・・・筒状部、８５・・・・
・・方向規制突起、８６・・・・・・環状段部、８７・
・・・・・小径部、８８・・・・・・段状係止部、８９
・・・・・・内輪、９０・・・・・・中央孔、９１・曲
・外輪、９８・・・・・・第１接触端、１０１・・・・
・・内輪第２接触端、１０２・・・・・・外側第２接触
端、１０３・・・・・・中央パターン部、１０４・・・
・・・内側周辺パターン部、１０５・・・・・・外側周
辺パターン部、１０７・・曲収容凹部、１０８・・・・
・・軸受嵌入溝、１１０・・油筒状部嵌入溝、１１２・
・・・・・凹欠部、１１４・曲・脱落防止爪、１１７・
・・・・・収容空間、１１８・・曲ストッパー壁、１１
９・・・・・田−ラ突出用開ロ部、１２１・曲・脱落防
止爪、１２２・・・・・・転接ローラ、１２３・・・・
・・支軸、１２４・・・・・・ローラ支承部材、１２５
・・・・・・バネ部材、１２７・・・・・・軸受部、１
２８・・・・・田−ラ収容凹欠部、１３０・・・・・・
バネ受は用凹部、１３３・・・・・・後壁部、１３５・
・曲ブツシュスイッチ、１４１・・・・・・係止穴、１
４３・・・・・・回転円板、１４４・・・・・・反射部
、１４５・・・・・・発光素子、１４６・・・・・・受
光素子、１４７・・・・・・ベース、１４８・・・・・
・移動規制部材、１４９・・・・・・椀状部、１５０・
・・・・・当接リブ、１５２・・・・・・アーム部、１
５３・・・・・・環状部、１５４・・・・・・支持ピン
、Ｏ・・・・・・被回転球体の回転中心、Ｐ・・・・・
・被回転球体と転接ローラの接触点、Ｑ・・・・・・点
Ｏと点Ｐを結ふ直線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 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って回転する第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
   っ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、ケシングの下部に開口を形
   成して前記被回転球体の一部をその開口から下方へ突出
   せしめ、被回転球体をベース上て転動せしめるＸ−Ｙ方
   向入力装置において、前記ケーシングの下面部に小孔を
   穿設し、支持ボールの一部がその小孔から下方へ突出す
   るように小孔上に支持ボールを回転自在に配置せしめ、
   その支持ボールの上方向への移動を規制するボール収容
   凹部を下部に設けるとともにボール収容凹部とを連結し
   てケーシングの一部に係止する係合部を形成した移動規
   制部材を、前記支持ボールの上方に配置したことを特徴
   とするＸ−Ｙ方向入力装置。