JPS6213145Y2 - - Google Patents

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JPS6213145Y2
JPS6213145Y2 JP1982119458U JP11945882U JPS6213145Y2 JP S6213145 Y2 JPS6213145 Y2 JP S6213145Y2 JP 1982119458 U JP1982119458 U JP 1982119458U JP 11945882 U JP11945882 U JP 11945882U JP S6213145 Y2 JPS6213145 Y2 JP S6213145Y2
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sphere
driven roller
input device
lower case
view
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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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an X-Y direction input device, and relates to an X-Y direction input device suitable for, for example, a figure input device of a graphic display device.

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。この入力装置の
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。
A graphic display device basically consists of a display screen, a display controller, a data channel, and various input devices. One of these input devices is that when an operator tilts a lever supported by a gimbal mechanism in a desired direction, the direction and angle of tilt are detected, and the voltage or digital signal of each component in the X- and Y-axis directions is detected. There is a "Joystek" (registered trademark) that generates a signal. However, with this input device, the rotation range of the lever is limited and there are also problems with the stability of the input signal.

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
の回転角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の回転角
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の回転角検出手段
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。
In order to overcome this drawback, an input device called a "mouse" has been developed in recent years. This input device includes a rotated sphere (hereinafter abbreviated as sphere) made of a rotatably arranged steel ball, for example, and a first driven roller that is in contact with the sphere and rotates by the rotational force of the sphere. , a second driven roller that is in contact with the sphere and rotates by the rotational force of the sphere and whose axial direction is substantially perpendicular to the axial direction of the first driven roller; and a rotation angle of the first and second driven rollers. first and second rotation angle detection means each individually detecting a variable resistor, an encoder, etc., and these spheres, first and second driven rollers, first and second rotation angle detection means, etc. It basically consists of a casing for housing.

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角を第1
および第2の回転角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。
An opening is provided in the lower surface of the casing, and a part of the sphere protrudes downward through the opening, and by holding the casing and rolling the sphere in any direction on a predetermined base, the first and second spheres can be moved. The two driven rollers each rotate in a predetermined direction. The rotation direction and rotation angle of these driven rollers are
The second rotation angle detection means extracts each component in the X-axis direction and the Y-axis direction as a voltage or digital signal, and these signals are input to a display device.

本考案は、この種の入力装置を対象とするもの
で、信頼性の高いX−Y方向入力装置を提供する
ことを目的とする。
The present invention is directed to this type of input device, and aims to provide a highly reliable X-Y direction input device.

次に本考案の実施例を図を用いて詳細に説明す
る。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

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。
FIG. 1 is an overall perspective view of a graphic display device including an X-Y direction input device according to an embodiment.

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。
On the table 1 are a display device 2 having a screen, a controller, a data channel, etc., an input device 3 having function keys, and an input device 4 according to an embodiment of the present invention.
is placed. Note that the input device 4 is operated on a dedicated sheet 5 placed on the table 1,
By this operation, for example, the cursor 7 displayed on the screen 6 of the display device 2 can be moved to an arbitrary position.

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図は入力装置の正面図、第4図は入力装置の
背面図、第5図は入力装置の切断側面図である。
Next, the structure and operating principle of this input device 4 will be explained. FIG. 2 is a plan view of the input device 4;
3 is a front view of the input device, FIG. 4 is a rear view of the input device, and FIG. 5 is a cutaway side view of the input device.

ケーシング8は硬質合成樹脂で成形された下ケ
ース9と上ケース10とからなり、第3図および
第4図に示すように上ケース10のケース下端部
11が下ケース9のケース上端部12を覆うよう
に外嵌されている。これは下ケース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
が侵入するのを阻止するためである。
The casing 8 consists of a lower case 9 and an upper case 10 molded from hard synthetic resin, and as shown in FIGS. 3 and 4, the lower case end 11 of the upper case 10 touches the upper case end 12 of the lower case 9. It is fitted externally to cover it. This is to prevent dust, water, etc. from entering into the casing 8 from the joint between the lower case 9 and the upper case 10.

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、また第2図ないし第5図に
示す如く持ち易いように上壁部13ならびに左、
右側壁部14,14が適度の角度をもつて傾斜し
ている。上ケース10における上壁部13の所定
位置、すなわち上ケース10を手で握つたとき指
と対向する位置には、スイツチ15の操作端16
が嵌入される長方形の嵌入穴17が形成されてい
る。このスイツチ15は押ボタン式のもので、第
2図に示すように2個あるいは3個(一点鎖線で
表示)程度設置され、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
の他の制御に用いられる。第3図ないし第5図に
示すように、スイツチ15の操作端16は上ケー
ス10より若干突出している。
The upper case 10 is designed to have a size that allows the operator to hold and operate it with one hand, and has an upper wall 13, a left side,
The right side wall portions 14, 14 are inclined at an appropriate angle. An operating end 16 of the switch 15 is located at a predetermined position on the upper wall portion 13 of the upper case 10, that is, at a position opposite to the fingers when the upper case 10 is grasped by hand.
A rectangular insertion hole 17 into which the holder is inserted is formed. This switch 15 is of a push-button type, and as shown in FIG. It is used for deleting a part of the display pattern directly above the display pattern, moving it to another display position, and other controls. As shown in FIGS. 3 to 5, the operating end 16 of the switch 15 slightly protrudes from the upper case 10. As shown in FIGS.

第6図は上ケース10の底面図で、上壁部13
の内面の所定位置には筒部18が一体に突設さ
れ、筒部18の内側には合成ゴムなどからなる短
管状の弾性緩衝体19が挿入されている。筒部1
8内での緩衝体19の固定は、緩衝体19の弾性
を利用して強制的に押し込むか、あるいは接着剤
などによつて固定される。第5図に示すように、
緩衝体19の機能を発揮するため、それの下端は
前記筒部18の下端よりも若干下方へ突出してい
る。
FIG. 6 is a bottom view of the upper case 10, showing the upper wall portion 13.
A cylindrical portion 18 is integrally provided at a predetermined position on the inner surface of the cylindrical portion 18, and a short tubular elastic shock absorber 19 made of synthetic rubber or the like is inserted inside the cylindrical portion 18. Cylinder part 1
The buffer body 19 is fixed within the buffer body 8 by forcibly pushing it in using the elasticity of the buffer body 19, or by using an adhesive or the like. As shown in Figure 5,
In order to perform the function of the buffer body 19, its lower end protrudes slightly lower than the lower end of the cylindrical portion 18.

第6図に示すように上ケース10の前壁部20
のほぼ中央にはブツシユ嵌合切欠部21が、また
それの両側には連結穴22,22が設けられてい
る。また、上ケース10の後壁部23の内面中央
には、タツピングネジ24(第5図参照)が螺挿
されるネジ挿入部25が一体に突設されている。
As shown in FIG. 6, the front wall 20 of the upper case 10
A bushing fitting notch 21 is provided approximately in the center of the bushing, and connecting holes 22, 22 are provided on both sides of the bushing fitting notch 21. Further, a screw insertion portion 25 into which a tapping screw 24 (see FIG. 5) is screwed is integrally provided at the center of the inner surface of the rear wall portion 23 of the upper case 10 in a protruding manner.

第7図は取付板26を付設した下ケース9の平
面図、第8図は下ケース9の底面図である。下ケ
ース9の前壁部27のほぼ中央にはブツシユ嵌合
切欠部28が形成され、その両側には前方に向い
て連結爪29,29がそれぞれ突設されている。
下ケース9の後壁部30の内面中央には、挿通穴
31を有するネジ挿通部32が一体に突設されて
いる。第7図に示すように下ケース9の上には若
干の隙間をおいて金属あるいは硬質合成樹脂など
からなる取付板26がネジ33で連結され、この
取付板26は後述のように各部品の取付けに利用
されるとともに、下ケース9の補強部材としても
役立つている。また、下ケース9からは複数本
(本実施例では3本)の支柱34が一体に立設さ
れ、それらの上部には第5図に示すように所定形
状の導電パターン(図示せず)を有するプリント
基板35がネジ止めによつて取り付けられてい
る。本実施例の場合、第7図に示すように1本の
支柱34は取付板26を貫通して上方に延びてい
る。
FIG. 7 is a plan view of the lower case 9 to which the mounting plate 26 is attached, and FIG. 8 is a bottom view of the lower case 9. A bushing fitting notch 28 is formed approximately in the center of the front wall 27 of the lower case 9, and connecting pawls 29, 29 are provided on both sides of the notch 28 to project forward.
A screw insertion portion 32 having an insertion hole 31 is integrally provided at the center of the inner surface of the rear wall portion 30 of the lower case 9 . As shown in FIG. 7, a mounting plate 26 made of metal or hard synthetic resin is connected with screws 33 on top of the lower case 9 with a slight gap between them. In addition to being used for attachment, it also serves as a reinforcing member for the lower case 9. Further, a plurality of pillars 34 (three in this embodiment) are integrally erected from the lower case 9, and a conductive pattern (not shown) of a predetermined shape is provided on the upper part of these pillars as shown in FIG. A printed circuit board 35 is attached with screws. In this embodiment, one support column 34 extends upward through the mounting plate 26, as shown in FIG.

下ケース9と上ケース10の接合は、第3図に
示すように下ケース9の連結爪29,29を上ケ
ース10の連結穴22,22にそれぞれ嵌入し、
第5図に示すように下ケース9側からタツピング
24を上ケース10のネジ挿入部25に螺挿する
ことによつて行なわれる。下ケース9と上ケース
10を接合する際、ゴム製のブツシユ36が前記
ブツシユ嵌合切欠部21,28の間に嵌め込ま
れ、下ケース9と上ケース10との間で挾着され
る。ブツシユ36は信号線37を保護するための
もので、信号線37の一端は第5図に示すように
前記プリント基板35に接続され、他端は第1図
に示すようにデイスプレイ装置2の入力端に接続
されている。この信号線37は、入力装置4をシ
ート5上で操作するのに支障のない長さを有して
いる。
The lower case 9 and the upper case 10 are joined by fitting the connecting claws 29, 29 of the lower case 9 into the connecting holes 22, 22 of the upper case 10, respectively, as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, this is done by screwing the tapping 24 into the screw insertion portion 25 of the upper case 10 from the lower case 9 side. When joining the lower case 9 and the upper case 10, a rubber bushing 36 is fitted between the bushing fitting notches 21 and 28, and is clamped between the lower case 9 and the upper case 10. The bushing 36 is for protecting the signal line 37, one end of the signal line 37 is connected to the printed circuit board 35 as shown in FIG. 5, and the other end is the input of the display device 2 as shown in FIG. connected to the end. This signal line 37 has a length that does not interfere with operating the input device 4 on the seat 5.

第7図に示すように下ケース9の所定位置には
円形の開口部38が形成され、さらに取付板26
の開口部38と対向する位置には開口部38より
も若干径大の貫通穴39が設けられている。第9
図は、第8図−線上の拡大断面図である。こ
の図に示されているように、前記開口部38の周
縁は下方に向けて若干径小になるようにテーパ4
0がつけられ、開口部38の下側周縁には開口部
38を取り囲むように環状の第1突堤41が設け
られている。この第1突堤41の径方向外側には
所定の間隔をおいて環状の第2突堤42が設けら
れ、これら第1突堤41および第2突堤42は下
ケース9から一体に突設され、両方ともほぼ同じ
高さになつている。
As shown in FIG. 7, a circular opening 38 is formed at a predetermined position in the lower case 9, and the mounting plate 26
A through hole 39 having a slightly larger diameter than the opening 38 is provided at a position facing the opening 38 . 9th
The figure is an enlarged sectional view taken along the line of FIG. As shown in this figure, the peripheral edge of the opening 38 is tapered 4 so that the diameter becomes slightly smaller toward the bottom.
0, and an annular first jetty 41 is provided at the lower peripheral edge of the opening 38 so as to surround the opening 38. An annular second jetty 42 is provided at a predetermined interval on the outside of the first jetty 41 in the radial direction, and the first jetty 41 and the second jetty 42 are integrally protruded from the lower case 9, and both They are almost the same height.

第8図に示すように、第1突堤41および第2
突堤42が下ケース9の後方に片寄つているた
め、これと対応して前方の両側にそれぞれバラン
ス用突部43が設けられている。この例の場合
は、下ケース9の開口部38から一部が突出した
後述する球体44と両側の突部43,43で3点
支持され、入力装置4全体がぐらつかないように
バランスがとれている。
As shown in FIG. 8, the first jetty 41 and the second
Since the jetty 42 is offset toward the rear of the lower case 9, correspondingly, balancing projections 43 are provided on both sides of the front. In the case of this example, the input device 4 is supported at three points by a sphere 44 (described later) that partially protrudes from the opening 38 of the lower case 9 and protrusions 43, 43 on both sides, and is balanced so that the input device 4 as a whole does not wobble. There is.

第10図は他の例における下ケース9の底面
図、第11図は第10図−線上の拡大断面図
である。この例の場合、第10図に示すように下
ケース9の下面前方のほぼ中央位置に1つのバラ
ンス用突部43が、下面後方の両側に2つのバラ
ンス用突部43がそれぞれ設けられて、これら3
つの突部43でバランスよく3点支持されてい
る。なお、バランス用突部43の配置をこの例と
全く反対のように、すなわち、下ケース9の下面
前方の両側に2つのバランス用突部43を、下面
後方のほぼ中央位置に1つのバランス用突部43
を設けても構わない。
FIG. 10 is a bottom view of the lower case 9 in another example, and FIG. 11 is an enlarged sectional view taken along the line of FIG. 10. In this example, as shown in FIG. 10, one balance protrusion 43 is provided at approximately the center of the front of the lower surface of the lower case 9, and two balance protrusions 43 are provided on both sides of the rear of the lower surface. These 3
It is supported at three points in a well-balanced manner by two protrusions 43. Note that the arrangement of the balance protrusions 43 is completely opposite to this example, that is, two balance protrusions 43 are placed on both sides of the front of the lower surface of the lower case 9, and one balance protrusion 43 is placed approximately in the center of the rear of the lower surface. Projection 43
You may also set

いずれにしてもバランス用突部43によつて支
持する場合、第11図に示すように突部43は前
記第1突堤41ならびに第2突堤42よりも若干
長く突出され、入力装置4をベース上で操作する
際に突堤41,42の下面が直接ベースに接触し
ないか、あるいは接触しても軽く接触するように
なつている。
In any case, when supporting the input device 4 by the balance protrusion 43, the protrusion 43 protrudes slightly longer than the first protrusion 41 and the second protrusion 42, as shown in FIG. When the base is operated, the lower surfaces of the jetties 41 and 42 do not directly contact the base, or even if they do, the contact is only slight.

このバランス用突部43はベースとの接触抵抗
を可及的に小さくするため、下端部に丸味がつけ
られている。この丸味のある突部43を設ける方
法として、例えば次の2つの方法がある。すなわ
ち、第1の方法は第9図および第11図に示すよ
うに、下端部に丸味のあるバランス用突部43を
下ケース9と一体に成形する方法である。第2の
方法は第12図に示すように、小径の鋼球を下ケ
ース9の所定位置に下端部が若干突出するように
埋込む方法である。このように鋼球を用いれば、
バランス用突部43の摩耗がなく長期間それの機
能が発揮できて好適である。
The lower end of the balance protrusion 43 is rounded in order to minimize the contact resistance with the base. As a method of providing this rounded protrusion 43, there are, for example, the following two methods. That is, the first method is to form a rounded balance protrusion 43 at the lower end integrally with the lower case 9, as shown in FIGS. 9 and 11. The second method, as shown in FIG. 12, is to embed a small-diameter steel ball in a predetermined position of the lower case 9 so that the lower end thereof slightly protrudes. If you use steel balls like this,
This is preferable because the balance protrusion 43 does not wear out and can perform its function for a long period of time.

前記下ケース9に形成された開口部38の上方
には鋼球からなり所定の重量を有する球体44が
配置され、それの一部は開口部38から下方へ突
出して、ベース(シート5あるいは他の面)上を
転動するようになつている。
A sphere 44 made of a steel ball and having a predetermined weight is arranged above the opening 38 formed in the lower case 9, and a part of the sphere 44 protrudes downward from the opening 38 to attach to the base (seat 5 or other surface) so that it rolls on top of the surface.

第13図は、入力装置の組立途中における作動
部の拡大平面図である。球体44の球面には第1
従動ローラ45と第2従動ローラ46とが接触し
ており、両ローラ45,46はそれぞれ軸受47
を介して取付板26に回転自在に取り付けられて
いる。この例の場合、図示していないが各軸受4
7は取付板26にネジ止めされている。前記第1
従動ローラ45および第2従動ローラ46は、所
定の割合にガラス繊維を混入したポリアセタール
樹脂で成形されている。一方、軸受47は、摩擦
係数の小さい例えばフツ素樹脂やポリアセタール
樹脂などで成形されている。
FIG. 13 is an enlarged plan view of the operating section during assembly of the input device. The spherical surface of the sphere 44 has a first
The driven roller 45 and the second driven roller 46 are in contact with each other, and both rollers 45 and 46 are each mounted on a bearing 47.
It is rotatably attached to the mounting plate 26 via. In this example, although not shown, each bearing 4
7 is screwed to the mounting plate 26. Said first
The driven roller 45 and the second driven roller 46 are molded from polyacetal resin mixed with glass fiber in a predetermined proportion. On the other hand, the bearing 47 is made of, for example, fluororesin or polyacetal resin, which has a small coefficient of friction.

第13図に示すように作動部を平面から視た場
合、第1従動ローラ45と第2従動ローラ46は
互に軸方向が直交するように配置され、両ローラ
45,46は球体44の回転力によつてそれぞれ
個別に回転される。第1従動ローラ45の回転方
向と回転角は、回転軸48を介して連結されてい
る第1可変抵抗器49によつて検出される。一
方、第2従動ローラ46の回転方向と回転角は、
回転軸50を介して連結されている第2可変抵抗
器51によつて検出される。すなわち第14図に
示すように、第1従動ローラ45の回転方向と回
転角の変化は、第1可変抵抗器49における摺動
子52のスライド方向とそれの移動量として現わ
れる。同様に第2従動ローラ46の回転方向と回
転角の変化は、第2可変抵抗器51における摺動
子53のスライド方向とそれの移動量として現わ
れる。従つて球体44の回転状態をx軸方向とy
軸方向の各成分に分けて、第1可変抵抗器49お
よび第2可変抵抗器51のそれぞれの電圧値とし
て検出することができる。このようなことから可
変抵抗器49,51は、小さいトルクでも適正に
応答できることが必要である。
As shown in FIG. 13, when the operating section is viewed from a plane, the first driven roller 45 and the second driven roller 46 are arranged so that their axial directions are perpendicular to each other, and both rollers 45 and 46 are rotated by the rotation of the sphere 44. Each is rotated individually by a force. The rotation direction and rotation angle of the first driven roller 45 are detected by a first variable resistor 49 connected via a rotation shaft 48. On the other hand, the rotation direction and rotation angle of the second driven roller 46 are as follows:
It is detected by the second variable resistor 51 connected via the rotating shaft 50. That is, as shown in FIG. 14, changes in the rotation direction and rotation angle of the first driven roller 45 appear as the slide direction and the amount of movement of the slider 52 in the first variable resistor 49. Similarly, changes in the rotation direction and rotation angle of the second driven roller 46 appear as the slide direction and the amount of movement of the slider 53 in the second variable resistor 51. Therefore, the rotational state of the sphere 44 is divided into the x-axis direction and the y-axis direction.
It can be divided into each component in the axial direction and detected as the respective voltage values of the first variable resistor 49 and the second variable resistor 51. For this reason, the variable resistors 49 and 51 need to be able to respond appropriately even to small torques.

第1可変抵抗器49の端子群54ならびに第2
可変抵抗器51の端子群55は、上方に延びてプ
リント基板35にそれぞれ接続されている。
The terminal group 54 of the first variable resistor 49 and the second
The terminal group 55 of the variable resistor 51 extends upward and is connected to the printed circuit board 35, respectively.

第15図は、球体44と従動ローラ45,46
ならびに弾性付勢ローラ56のそれぞれの配置状
態を示す説明図である。弾性付勢ローラ56は同
図ならびに第13図に示すように、球体44と接
触し、それを介して第1従動ローラ45ならびに
第2従動ローラ46と対向した位置に配設されて
いる。この弾性付勢ローラ56は、球体44と第
1従動ローラ45ならびに球体44と第2従動ロ
ーラ46との間での動力伝達が確実に行なうよう
にするために設けられたもので、弾性付勢ローラ
56は球体44の回転力によつて自在に回転する
とともに、球体44を第1従動ローラ45ならび
に第2従動ローラ46側に弾性付勢している。
FIG. 15 shows a sphere 44 and driven rollers 45, 46.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the respective arrangement states of the elastic urging rollers 56 and 56. FIG. As shown in this figure and FIG. 13, the elastic biasing roller 56 is placed in contact with the sphere 44 and facing the first driven roller 45 and the second driven roller 46 via it. The elastic biasing roller 56 is provided to ensure power transmission between the spherical body 44 and the first driven roller 45 as well as between the spherical body 44 and the second driven roller 46. The roller 56 is freely rotated by the rotational force of the sphere 44 and elastically urges the sphere 44 toward the first driven roller 45 and the second driven roller 46 side.

第15図に示すように、球体44−第1従動ロ
ーラ45の間の接触圧と球体44−第2従動ロー
ラ46の間の接触圧が等しくなるように、球体4
4と弾性付勢ローラ56の接触点Pと球体44の
回転中心Oを結ぶ直線Qが、第1従動ローラ45
と第2従動ローラ46との間の中心点を通るよう
に、すなわちΘ=Θになるように弾性付勢ロ
ーラ56が配置されている。
As shown in FIG. 15, the sphere 44 is rotated so that the contact pressure between the sphere 44 and the first driven roller 45 is equal to the contact pressure between the sphere 44 and the second driven roller 46.
4 and the contact point P of the elastic biasing roller 56 and the rotation center O of the sphere 44 is the straight line Q connecting the contact point P of the elastic biasing roller 56
The elastic biasing roller 56 is arranged so as to pass through the center point between the second driven roller 46 and the second driven roller 46, that is, Θ 12 .

第1従動ローラ45、第2従動ローラ46、第
1可変抵抗器49、第2可変抵抗器51ならびに
弾性付勢ローラ56がそれぞれ取付板26に取り
付けられたのち、この取付板26が下ケース9の
内面に固着されるようになつている。
After the first driven roller 45, the second driven roller 46, the first variable resistor 49, the second variable resistor 51, and the elastic biasing roller 56 are attached to the mounting plate 26, the mounting plate 26 is attached to the lower case 9. It is designed to be fixed to the inner surface of the

球体44の材質として鋼球などの金属の他にガ
ラスや合成樹脂も考えられるが、これら単独の材
質では金属に較べて比重が小さいから、ベースと
の摩擦力が十分に得られず、スリツプして適正な
入力信号が得られない。このような理由から金属
製の球体44が好適であるが、このものにおいて
も球面の粗さを所定の範囲に管理する必要があ
る。
In addition to metals such as steel balls, glass and synthetic resin are also conceivable materials for the sphere 44, but since these materials alone have a lower specific gravity than metal, they do not provide sufficient frictional force with the base and may not slip. I can't get a proper input signal. For these reasons, the metal sphere 44 is preferable, but it is also necessary to control the roughness of the spherical surface within a predetermined range.

球体44の表面粗さを種々変えた場合の摩擦係
数の変化を試験し、その結果を第16図に示す。
この試験では入力装置4のベースとして使用され
るであろう汎用ガラス、曇りガラス、デスク、ポ
リウレタンシート、アクリル樹脂板の5種類のも
のに対する摩擦係数を測定した。すなわち、同図
において横軸に球体44の表面粗さを、縦軸に摩
擦係数をそれぞれとり、図中の曲線イは平坦な表
面を有する汎用ガラスに対する摩擦係数の変化
を、曲線ロは表面に微細な凹凸を有する曇りガラ
スに対する摩擦係数の変化を、曲線ハはメラミン
樹脂の化粧板を張つたデスクの表面に対する摩擦
係数の変化を、曲線ニは表面に微細な凹凸を有す
るポリウレタンシートに対する摩擦係数の変化
を、曲線ホはアクリル樹脂板に対する摩擦係数の
変化を、それぞれ示す曲線である。
Changes in the coefficient of friction were tested when the surface roughness of the sphere 44 was varied, and the results are shown in FIG.
In this test, the coefficient of friction was measured for five types of materials that would be used as the base of the input device 4: general-purpose glass, frosted glass, desk, polyurethane sheet, and acrylic resin plate. That is, in the figure, the horizontal axis represents the surface roughness of the sphere 44, and the vertical axis represents the coefficient of friction. Curve A in the figure represents the change in the coefficient of friction for general-purpose glass with a flat surface, and curve B represents the change in the coefficient of friction for general-purpose glass with a flat surface. Curve C shows the change in the coefficient of friction against frosted glass with fine irregularities, Curve C shows the change in the coefficient of friction against the surface of a desk covered with a melamine resin decorative board, and Curve D shows the coefficient of friction against a polyurethane sheet with fine irregularities on the surface. Curve E shows the change in the coefficient of friction against the acrylic resin plate.

なお、この試験でいう例えば「表面粗さ5μ」
とは、球体44の表面の凹凸において、凹部の最
も低い個所と凸部の最も高い個所との差が5μあ
ることを示している。
In addition, in this test, for example, "surface roughness 5μ"
This means that in the unevenness of the surface of the sphere 44, there is a difference of 5 μ between the lowest point of the concave portion and the highest point of the convex portion.

この図から明らかなように、球体44の表面粗
さが1.7μ(同図において最も左側の測定点)や
2.2μ(同図において左から2番目の測定点)程
度の小さいものであれば、全体的に摩擦係数が小
さく、ベース上を球体44が転動するときに両者
の間でスリツプが生じることがあり、好ましくな
い。従つてベースとの間で所望の摩擦トルクを得
るためには、球体44の表面粗さが約5μ以上必
要である。大きい摩擦トルクを得るためには、球
体44の表面粗さを大きくする必要があるが、余
り表面粗さが大きくなると次のような問題を生じ
る。
As is clear from this figure, the surface roughness of the sphere 44 is 1.7μ (the leftmost measurement point in the figure).
If it is as small as 2.2 μ (second measurement point from the left in the figure), the overall coefficient of friction is small, and slips may occur between the sphere 44 when it rolls on the base. Yes, not desirable. Therefore, in order to obtain the desired frictional torque with the base, the surface roughness of the sphere 44 must be approximately 5 μm or more. In order to obtain a large frictional torque, it is necessary to increase the surface roughness of the sphere 44, but if the surface roughness becomes too large, the following problems will occur.

すなわち、金属製の球体44はボール状の粗材
を何段階かに分けて徐々に細かく表面研摩するこ
とによつて仕上げられる訳であるが、このとき球
体44の表面粗さは表面研摩の段階によつて決ま
つてくる。従つて表面粗さが大きいと言うことは
十分に仕上げられていないことであり、結果的に
は所望の真円度が得られないことになる。球体4
4の真円度が得られないと、第1および第2従動
ローラ45,46の回転状態がばらつき、適正な
入力信号が得られない。
In other words, the metal sphere 44 is finished by gradually finely polishing the surface of a ball-shaped rough material in several stages. It depends on. Therefore, if the surface roughness is large, it means that the surface is not sufficiently finished, and as a result, the desired roundness cannot be obtained. Sphere 4
If the roundness of 4 is not obtained, the rotational states of the first and second driven rollers 45 and 46 will vary, and an appropriate input signal will not be obtained.

また、球体44の表面粗さが大き過ぎると、特
に硬質のベース上で転動するときに騒音を発し、
製品価値が低下してしまう。さらに表面粗さが大
きいと、ベース上にコーヒなどの飲料水やインク
などがこぼれていて、その上を球体44が転動し
たとき、飲料水やインクなどが球体44の表面凹
部に入り込み、サビの原因になる。球体44の表
面にサビが発生すると、ベースならびに従動ロー
ラ45,46との接触状態が変化し、入力信号が
不安定になることがある。このような理由から、
球体44の表面粗さは約20μ程度にとどめておく
必要があり、望ましくは約10〜15μの範囲に表面
粗さを規制した方がよい。
Also, if the surface roughness of the sphere 44 is too large, it will generate noise especially when rolling on a hard base.
Product value decreases. Furthermore, if the surface roughness is large, if drinking water such as coffee or ink has been spilled on the base and the sphere 44 rolls over it, the drinking water or ink will enter the recesses on the surface of the sphere 44, causing rust. It causes When rust occurs on the surface of the sphere 44, the contact state with the base and the driven rollers 45, 46 changes, and the input signal may become unstable. For this reason,
The surface roughness of the sphere 44 must be kept at about 20μ, preferably within the range of about 10 to 15μ.

球体44として、特に軟窒化処理(タフトライ
ド処理)を行なつて耐摩耗性、耐疲労性ならびに
耐食性を向上したものが好適である。なお、この
処理が施こされても、球体44の表面粗さは前述
のように約5〜20μの範囲に規制されていること
が必要である。
As the sphere 44, it is particularly preferable that the sphere be subjected to soft nitriding treatment (tuftride treatment) to improve wear resistance, fatigue resistance, and corrosion resistance. Note that even if this treatment is performed, the surface roughness of the sphere 44 must be regulated within the range of about 5 to 20 microns as described above.

入力装置4を操作する専用のシート5として、
球体44によつて表面近傍が若干窪む程度に軟ら
かい方が好ましい。このようなシート5を用いれ
ば、両者の接触面積が増え、しかも球体44が所
定の表面粗さを有しているから比較的大きな摩擦
力が得られる。第16図に曲線ニで示した表面に
微細の凹凸を有するポリウレタンシートは、前述
のように球体44によつて表面近傍が若干窪む程
度の軟らかさを有し、しかも表面に微細な凹凸を
有しているため、専用のシート5として好適であ
る。第17図および第18図は、このシート5の
拡大断面図である。第17図は、表面を梨地状に
加工して微細な凹凸を形成したポリウレタンシー
ト57を単独で専用のシート5として用いた例を
示している。第18図は、前記ポリウレタンシー
ト57の下側に軟質合成ゴムなどからなる滑り止
めシート58を貼合した複合体を専用のシート5
として用いた例を示している。この後者の場合は
下側に滑り止めシート58があるから、テーブル
などの上に載置したシート5が入力装置4の操作
中などに移動することがなく、操作し易い。
As a dedicated seat 5 for operating the input device 4,
It is preferable that the sphere 44 be soft enough that the vicinity of the surface is slightly depressed. If such a sheet 5 is used, the contact area between the two increases, and since the spheres 44 have a predetermined surface roughness, a relatively large frictional force can be obtained. The polyurethane sheet having fine irregularities on its surface, which is shown by curve D in FIG. Therefore, it is suitable as a dedicated sheet 5. 17 and 18 are enlarged sectional views of this sheet 5. FIG. FIG. 17 shows an example in which a polyurethane sheet 57 whose surface has been processed into a satin finish to form minute irregularities is used alone as the dedicated sheet 5. FIG. 18 shows a composite sheet 5 in which a non-slip sheet 58 made of soft synthetic rubber or the like is laminated on the underside of the polyurethane sheet 57.
An example is shown below. In the latter case, since the anti-slip sheet 58 is provided on the lower side, the sheet 5 placed on a table or the like does not move during operation of the input device 4, making it easier to operate.

また、第19図に示すように専用シート5の外
周より若干内側に入力装置4の操作領域を表示す
る区画線59を表面に印刷しておけば、その区画
線59内で入力装置4が操作され、球体44が不
意にシート5から脱落するようなことが防止でき
る。
Furthermore, as shown in FIG. 19, if a partition line 59 indicating the operation area of the input device 4 is printed on the surface slightly inside the outer circumference of the dedicated sheet 5, the input device 4 can be operated within the partition line 59. This prevents the sphere 44 from accidentally falling off the seat 5.

第20図は前記従動ローラ45,46の側面
図、第21図はそれの切断正面図である。第1お
よび第2の従動ローラ45,46はともにガラス
繊維などの繊維補強材を混入した合成樹脂で成形
され、回転軸48,50が挿通する小判形の貫通
穴60を有する内周筒部61と、それより径方向
外側に所定の間隔をおいて設けられた外周筒部6
2と、内周筒部61から外周筒部62に向けて放
射状に延びた複数の連結部63と、内周筒部61
の一方の端部と外周筒部62の一方の端部とを連
結する端面部64とから構成されている。これら
内周筒部61と外周筒部62と連結部63と端面
部64とはほぼ同じ肉厚を有し、内周筒部61と
外周筒部62との間に連結部63で区画された複
数の弧状凹部65が形成されている。
FIG. 20 is a side view of the driven rollers 45, 46, and FIG. 21 is a cutaway front view thereof. The first and second driven rollers 45 and 46 are both molded from synthetic resin mixed with a fiber reinforcing material such as glass fiber, and have an inner cylindrical portion 61 having an oval-shaped through hole 60 through which the rotating shafts 48 and 50 are inserted. and an outer cylindrical portion 6 provided at a predetermined interval radially outward from the cylindrical portion 6.
2, a plurality of connecting parts 63 extending radially from the inner circumferential cylinder part 61 toward the outer circumferential cylinder part 62, and the inner circumferential cylinder part 61.
and an end face portion 64 connecting one end portion of the outer circumferential tube portion 62 to one end portion of the outer circumferential cylinder portion 62. The inner cylindrical part 61, the outer cylindrical part 62, the connecting part 63, and the end surface part 64 have approximately the same wall thickness, and the inner cylindrical part 61 and the outer cylindrical part 62 are separated by the connecting part 63. A plurality of arcuate recesses 65 are formed.

このような構成になつた従動ローラ45,46
は、軽量でしかも成形による内部歪の発生がほと
んどなく、真円度が得られるから、球体44から
の動力伝達が適正に行なわれる。
The driven rollers 45 and 46 having such a configuration
Since the ball 44 is lightweight, almost no internal distortion occurs due to molding, and roundness is obtained, power transmission from the sphere 44 is properly performed.

第22図は従動ローラ45,46の変形例を示
す図で、球体44と接する外表面に微細な凹凸が
形成され、球体44との間でスリツプが生じない
ようになつている。
FIG. 22 is a diagram showing a modification of the driven rollers 45, 46, in which fine irregularities are formed on the outer surfaces in contact with the sphere 44 to prevent slipping between the rollers and the sphere 44.

第23図は、従動ローラ45,46を支持する
回転軸48,50の一部正面図である。回転軸4
8,50の従動ローラ45,46を支持する個所
には外周部に対向したて2つの平坦部66が設け
られ、それによつて断面形状が小判形になつてい
る。一点鎖線で示すように回転軸48,50の平
坦部66を形成した外周に従動ローラ45,46
が嵌着されて、回転軸48,50に抜止めワツシ
ヤー67が取り付けられるが、このワツシヤー6
7と平坦部66の他端との間の距離L1は従動ロ
ーラ45,46のローラ幅L2よりも若干長く設
計されている。従つて従動ローラ45,46は
L1とL2の差分だけ回転軸48,50の軸方向に
沿つてそれぞれ移動できるようになつており、入
力装置4の操作中に球体44が水平方向に幾分移
動したときに、従動ローラ45,46がそれに追
従できるようになつている。
FIG. 23 is a partial front view of the rotating shafts 48 and 50 that support the driven rollers 45 and 46. Rotating axis 4
Two flat portions 66 are provided on the outer periphery of the rollers 8 and 50 to support the driven rollers 45 and 46, thereby forming an oval cross-sectional shape. Driven rollers 45, 46 on the outer peripheries forming flat portions 66 of rotating shafts 48, 50 as shown by dashed lines
is fitted, and a retaining washer 67 is attached to the rotating shafts 48, 50.
The distance L 1 between the roller 7 and the other end of the flat portion 66 is designed to be slightly longer than the roller width L 2 of the driven rollers 45 and 46 . Therefore, the driven rollers 45 and 46
It is designed to be able to move along the axial direction of the rotating shafts 48 and 50 by the difference between L 1 and L 2 , and when the sphere 44 moves somewhat in the horizontal direction during operation of the input device 4, the driven roller 45 and 46 are now able to follow it.

第24図は前記弾性付勢ローラ56を含む弾性
付勢手段68の側面図、第25図はその弾性付勢
手段68の背面図、第26図はその弾性付勢手段
68に用いる線バネ69の斜視図である。
24 is a side view of the elastic biasing means 68 including the elastic biasing roller 56, FIG. 25 is a rear view of the elastic biasing means 68, and FIG. 26 is a wire spring 69 used in the elastic biasing means 68. FIG.

この弾性付勢手段68は、合成樹脂あるいは硬
質ゴムなどからなる弾性付勢ローラ56と、それ
を回転自在に支承する支軸70と、その支軸70
の両端部をスライド可能に支持する支持台71
と、弾性付勢ローラ56を球体44側に弾性付勢
するための線バネ69とから構成されている。支
軸70の両端部には、第25図に示すように線バ
ネ69が軸方向に移動して外れるのを阻止するた
めの移動阻止部72がそれぞれ設けられている。
前記支持台71には支軸70の両端部をそれぞれ
支持する手持突記73,73が所定の間隔をおい
て立設され、それらの上部に球体44側に向けて
切込まれた切込溝74がそれぞれ形成されて、そ
の切込溝74に支軸70の両端部がスライド可能
に挿入されるとともに、支軸70に支承された弾
性付勢ローラ56が支持突起73,73の間に回
転可能に挿入される。
The elastic biasing means 68 includes an elastic biasing roller 56 made of synthetic resin or hard rubber, a support shaft 70 that rotatably supports the elastic bias roller 56, and a support shaft 70 for rotatably supporting the elastic bias roller 56.
A support stand 71 that slidably supports both ends of the
and a wire spring 69 for elastically urging the elastic urging roller 56 toward the sphere 44. As shown in FIG. 25, movement preventing portions 72 are provided at both ends of the support shaft 70 to prevent the wire spring 69 from moving in the axial direction and coming off.
On the support stand 71, hand-held protrusions 73, 73 that respectively support both ends of the support shaft 70 are installed at a predetermined interval, and grooves are cut in the upper portions of the protrusions toward the sphere 44 side. 74 are respectively formed, and both ends of the support shaft 70 are slidably inserted into the cut grooves 74, and the elastic biasing roller 56 supported by the support shaft 70 is rotated between the support protrusions 73, 73. Possibly inserted.

線バネ69は第26図に示すように、水平方向
に延びた2つの基端部75と、それら基端部75
の一端から斜め上方に向けて立設した2つの押圧
部76とから構成され、これら基端部75と押圧
部76とは1本のバネ線材を屈曲することによつ
て容易に一体に形成される。そして第24図およ
び第25図に示すように、基端部75が支持台7
1の両側から差込まれて線バネ69の位置決めが
なされ、一方、押圧部76は支軸70の両端部に
それぞれ弾接される。この弾接で弾性付勢ローラ
56が球体44に弾接され、さらに球体44は第
1および第2従動ローラ45,46に均等に弾接
されて、球体44と第1従動ローラ45との間な
らびに球体44と第2従動ローラ46との間で所
望の接触圧が得られる。
As shown in FIG. 26, the wire spring 69 has two base end portions 75 extending in the horizontal direction;
The base end portion 75 and the pressing portion 76 are easily formed integrally by bending a single spring wire. Ru. As shown in FIGS. 24 and 25, the base end 75 is connected to the support base 7.
The wire springs 69 are positioned by being inserted from both sides of the shaft 1, while the pressing portions 76 are brought into elastic contact with both ends of the support shaft 70, respectively. Due to this elastic contact, the elastic biasing roller 56 is brought into elastic contact with the sphere 44, and the sphere 44 is also brought into equal elastic contact with the first and second driven rollers 45, 46, so that there is a gap between the sphere 44 and the first driven roller 45. Also, a desired contact pressure is obtained between the sphere 44 and the second driven roller 46.

この弾性付勢手段68による球体44と第1お
よび第2従動ローラ45,46との弾接を効率よ
く行なうため、第24図に示すように、入力装置
4の操作時には球体44と第1従動ローラ45と
の接触点R、球体44と第2従動ローラ46との
接触点S、球体44と弾性付勢ローラ56との接
触点Pが同一平面上になるように設計されてい
る。
In order to efficiently make elastic contact between the sphere 44 and the first and second driven rollers 45 and 46 by the elastic biasing means 68, as shown in FIG. The contact point R with the roller 45, the contact point S between the sphere 44 and the second driven roller 46, and the contact point P between the sphere 44 and the elastic biasing roller 56 are designed to be on the same plane.

前述のように球体44は下ケース9の開口部3
8の近傍に回転自在に配置されているから、入力
装置4の取扱い中などに球体44が上下動し、そ
のために球体44が下ケース9の開口部38の開
口縁あるいは取付板26の貫通穴39の開口縁に
衝突して、騒音が出たりあるいは球体44が傷つ
くことがある。
As mentioned above, the sphere 44 is located in the opening 3 of the lower case 9.
8, the sphere 44 moves up and down while the input device 4 is being handled, and therefore the sphere 44 moves around the opening edge of the opening 38 of the lower case 9 or the through hole of the mounting plate 26. The ball 44 may collide with the opening edge of the ball 39, causing noise or damage to the ball 44.

このような問題を解消するため第27図に示す
ように、下ケース9における開口部38の内側開
口縁近傍に弾性を有する球体保護部材77が配置
される。この球体保護部材77は合成ゴムあるい
は軟質の合成樹脂などからなり、開口部38の開
口縁をとり囲むように環状をしている。球体保護
部材77の固定方法としては、この例で示すよう
に下ケース9と取付板26の間で挾着してもよい
し、また下ケース9あるいは取付板26に接着し
ても構わない。このように開口部38の近傍に弾
性を有する球体保護部材77を配置すれば、それ
の緩衝作用により前述の問題点が解消される。さ
らに環状の球体保護部材77を用いた場合には、
開口部38と球体44との隙間がほとんどなくな
り、隙間からケーシング8内部への塵埃類の侵入
が阻止され、塵埃類の侵入による諸種のトラブル
を合わせて解消することができる。
To solve this problem, as shown in FIG. 27, an elastic spherical protection member 77 is disposed near the inner edge of the opening 38 in the lower case 9. The spherical protection member 77 is made of synthetic rubber or soft synthetic resin, and has an annular shape surrounding the edge of the opening 38 . The sphere protection member 77 may be fixed by being clamped between the lower case 9 and the mounting plate 26 as shown in this example, or by being glued to the lower case 9 or the mounting plate 26. By arranging the elastic spherical protection member 77 near the opening 38 in this way, the above-mentioned problem can be solved by its cushioning effect. Furthermore, when an annular spherical protection member 77 is used,
The gap between the opening 38 and the sphere 44 is almost eliminated, preventing dust from entering into the casing 8 through the gap, and all the various troubles caused by the intrusion of dust can be solved.

第28図は取付板26を使用しない場合の作動
部の拡大平面図、第29図は第28図−線上
の一部を断面にした側面図である。この入力装置
の場合、部品点数の削減のため前述の取付板26
は用いられておらず、そのため第1および第2従
動ローラ45,46の各軸受47、第1および第
2可変抵抗器49,51ならびに弾性付勢手段6
8の支持台71などが直接下ケース9にネジ止め
などの適宜な手段で取付けられる。各軸受47は
回転軸48,50を挿通しなければならないか
ら、下ケース9と一体に成形することができず、
第29図に示すように下ケース9の下面から螺挿
したネジ78によつてそれぞれ取り付けられる。
FIG. 28 is an enlarged plan view of the operating portion when the mounting plate 26 is not used, and FIG. 29 is a side view partially taken in section along the line of FIG. 28. In the case of this input device, the aforementioned mounting plate 26 is used to reduce the number of parts.
are not used, and therefore the bearings 47 of the first and second driven rollers 45, 46, the first and second variable resistors 49, 51, and the elastic biasing means 6
8 and the like are directly attached to the lower case 9 by suitable means such as screws. Since the rotating shafts 48 and 50 must be inserted into each bearing 47, it cannot be molded integrally with the lower case 9.
As shown in FIG. 29, they are attached by screws 78 inserted from the bottom surface of the lower case 9.

この入力装置4が、例えば第1あるいは第2従
動ローラ45,46が下側に球体44がその上側
になつた状態で落下すると、球体44の重量によ
つて第1あるいは第2従動ローラ45,46に大
きな衝撃力が加わる。そしてこの衝撃力は回転軸
48,50ならびにそれを介して各軸受47に伝
達され、回転軸48,50が変形したり、あるい
は軸受47ががたついたり下ケース9から外れる
ことがある。
If this input device 4 falls, for example, with the first or second driven rollers 45, 46 on the bottom and the sphere 44 on the top, the weight of the sphere 44 will cause the first or second driven rollers 45, 46 to fall, A large impact force is applied to 46. This impact force is transmitted to the rotating shafts 48, 50 and the respective bearings 47 via them, and the rotating shafts 48, 50 may be deformed, or the bearings 47 may rattle or come off from the lower case 9.

そのため第28図に示すように、回転軸48,
50の近傍で球体44とは反対側に軸変形防止突
部79が下ケース9から一体に2本ずつ突設さ
れ、これら軸変形防止突部79は通常の回転軸4
8,50の回転を妨げないように回転軸48,5
0から若干離れている。また、第28図および2
9図に示すように各軸受47の反球体44側には
軸受支持部80が下ケース9から一体に突設さ
れ、各軸受支持部80に形成された段部81(第
28図参照)に軸受47の角部を当接することに
より、下ケース9上での軸受47の位置決めがで
きるようになつている。
Therefore, as shown in FIG.
Two shaft deformation prevention protrusions 79 are integrally provided on the side opposite to the sphere 44 near the shaft 50 and protrude from the lower case 9, and these shaft deformation prevention protrusions 79 are similar to the normal rotating shaft 4.
The rotation shafts 48, 5 are arranged so as not to interfere with the rotation of the
It is slightly far from 0. Also, Figures 28 and 2
As shown in FIG. 9, a bearing support portion 80 is integrally provided on the anti-spherical body 44 side of each bearing 47 and protrudes from the lower case 9, and a step portion 81 (see FIG. 28) formed on each bearing support portion 80 is provided. By abutting the corners of the bearing 47, the bearing 47 can be positioned on the lower case 9.

さらにこの入力装置4では、第30図に示すよ
うに弾性付勢ローラ56の軸心Uが球体44の回
転中心Oよりも若干上方になるように設計され、
従つて球体44と弾性付勢ローラ56との接触点
Tも球体44の回転中心Oより上方にある。この
ような構造にすることにより、下ケース9は、弾
性付勢手段68の支持台71、支軸70ならびに
弾性付勢ローラ56を介して球体44の上半球で
支持された形になり、結果的には球体44を除く
入力装置4の他の部品の総重量ならびに操作者の
手の力のほとんどが球体44とベース(シート5
など)との接触点Vに集中することになる。その
ため下ケース9に設けられたバランス用突部43
のベースに対する接触圧が小さくなつて、ベース
上での入力装置4の操作が軽快になるとともに、
接触点Vでの荷重の集中で、球体44とベースと
の間でのスリツプはほとんど起こらないようにな
る。
Furthermore, this input device 4 is designed so that the axis U of the elastic biasing roller 56 is slightly above the rotation center O of the sphere 44, as shown in FIG.
Therefore, the contact point T between the spherical body 44 and the elastic biasing roller 56 is also located above the rotation center O of the spherical body 44. With this structure, the lower case 9 is supported by the upper hemisphere of the sphere 44 via the support base 71 of the elastic biasing means 68, the spindle 70, and the elastic bias roller 56. Specifically, most of the total weight of the other parts of the input device 4 excluding the sphere 44 and the force of the operator's hand are the sphere 44 and the base (seat 5).
etc.) will be concentrated at the point of contact V. Therefore, the balance protrusion 43 provided on the lower case 9
The contact pressure on the base is reduced, making it easier to operate the input device 4 on the base,
The concentration of the load at the contact point V ensures that almost no slip occurs between the sphere 44 and the base.

なお、第30図における角度Θは約10〜30度、
好ましくは20〜30度である。
Note that the angle Θ in Fig. 30 is approximately 10 to 30 degrees,
Preferably it is 20 to 30 degrees.

弾性付勢手段68による球体44と第1ならび
に第2従動ローラ45,46との圧接力は、回転
力の伝達性能などに大きく影響し、安定した入力
信号を得るために極めて重要である。ところで前
述のような構造の弾性付勢手段68の場合、線バ
ネ69自体のバネ弾性のバラツキ、球体44なら
びに弾性付勢ローラ56の径寸法のバラツキ、手
持台71の取付位置のバラツキなどがあるため、
所望の圧接力を得るのが難しくなることがある。
The pressing force between the sphere 44 and the first and second driven rollers 45 and 46 by the elastic biasing means 68 greatly affects the transmission performance of rotational force and is extremely important for obtaining a stable input signal. However, in the case of the elastic biasing means 68 having the above-described structure, there are variations in the spring elasticity of the wire spring 69 itself, variations in the diameter dimensions of the sphere 44 and the elastic biasing roller 56, variations in the mounting position of the handheld base 71, etc. For,
It may be difficult to obtain the desired contact force.

そのためには第31図および第32図に示すよ
うに、下ケース9あるいは前述の取付板26に球
体44の方向に向けて延びた長穴82を形成して
おき、調整ネジ83の締付けにより弾接付勢手段
68のブロツクが球体44に対して若干位置調整
ができるようにしておけばよい。なお、図中の8
4はガイド部材で、支持台71と係合して弾性付
勢手段68のスライド方向を規制している。
To this end, as shown in FIGS. 31 and 32, an elongated hole 82 extending toward the sphere 44 is formed in the lower case 9 or the above-mentioned mounting plate 26, and the adjustment screw 83 is tightened. It is sufficient if the block of the urging means 68 can be slightly adjusted in position with respect to the sphere 44. In addition, 8 in the figure
Reference numeral 4 denotes a guide member that engages with the support base 71 to regulate the sliding direction of the elastic biasing means 68.

また、球体44と第1および第2従動ローラ4
5,46の圧接力を所望の範囲に自動的に調整す
る手段として、第33図ならびに第34図に示す
方法も有効である。
In addition, the sphere 44 and the first and second driven rollers 4
The methods shown in FIGS. 33 and 34 are also effective as means for automatically adjusting the pressure contact forces 5 and 46 within a desired range.

すなわち、第1および第2従動ローラ45,4
6を支持する回転軸48,50の先端部側が支承
される軸受47aに、第34図に示すように水平
方向に長い橢円形の軸挿入穴85が形成され、そ
こに回転軸48,50の先端部がスライド可能に
挿入されている。従つて各回転軸48,50は、
それぞれ基部側の軸受47bを支点として水平方
向に若干回動可能になつている。さらに回転軸4
8,50の先端部近くで反球体44側には弾性を
有する受ピン86がそれぞれ1本ずつ立設され、
回転軸48,50の周面に接している。そのた
め、弾性付勢手段68による付勢力が強過ぎた場
合には受ピン86がそれに応じて撓み、一方、弾
性付勢手段68の付勢力が弱い場合には受ピン8
6の弾性力が付加されるから、球体44と第1お
よび第2従動ローラ45,46の圧接力が所望の
範囲に自動的に調整される。この自動調整手段と
第31図および第32図で説明した弾性付勢手段
68の位置調整とを組合せればさらに有効であ
る。
That is, the first and second driven rollers 45, 4
As shown in FIG. 34, a horizontally long oblong shaft insertion hole 85 is formed in the bearing 47a on which the distal ends of the rotating shafts 48, 50 supporting the rotating shafts 48, 50 are supported. The tip is slidably inserted. Therefore, each rotating shaft 48, 50 is
Each of them can rotate slightly in the horizontal direction about a bearing 47b on the base side as a fulcrum. Furthermore, the rotation axis 4
Near the tips of 8 and 50, one elastic receiving pin 86 is erected on the anti-spherical body 44 side,
It is in contact with the circumferential surfaces of the rotating shafts 48 and 50. Therefore, if the biasing force of the elastic biasing means 68 is too strong, the receiving pin 86 will bend accordingly, whereas if the biasing force of the elastic biasing means 68 is too weak, the receiving pin 86 will bend accordingly.
Since the elastic force of 6 is added, the pressing force between the sphere 44 and the first and second driven rollers 45, 46 is automatically adjusted to a desired range. It is even more effective to combine this automatic adjustment means with the position adjustment of the elastic biasing means 68 explained in FIGS. 31 and 32.

第35図は、スイツチ15の操作端16の変形
例を示す図である。この例では合成樹脂で成形さ
れた操作端16の一端87がプリント基板35な
どの支持部材に支持され、その一端87を支点と
して回動可能になつており、スイツチ15と対向
する位置にスイツチ押下部88が一体に形成され
ている。また、操作端16の上面で上ケース10
の嵌入穴17の開口縁と対向する部分には環状の
凹溝88が形成され、入力装置4が不意に水をか
ぶつた際に凹溝88で水を溜め内部への浸水を防
止する構造になつている。
FIG. 35 is a diagram showing a modification of the operating end 16 of the switch 15. In this example, one end 87 of the operating end 16 molded from synthetic resin is supported by a support member such as the printed circuit board 35, and is rotatable about the one end 87 as a fulcrum, so that the switch can be pushed to a position opposite to the switch 15. A portion 88 is integrally formed. In addition, the upper case 10 is
An annular groove 88 is formed in a portion facing the opening edge of the insertion hole 17, and when the input device 4 is accidentally exposed to water, the groove 88 collects water and prevents water from entering the interior. It's getting old.

前記実施例では従動ローラの回転角を可変抵抗
器で検出したが、それの代りにエンコーダなどを
用いることもできる。
In the embodiment described above, the rotation angle of the driven roller is detected by a variable resistor, but an encoder or the like may be used instead.

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角を検出する第
1の回転角検出手段と、前記第2の従動ローラの
回転角を検出する第2の回転角検出手段とを備え
たX−Y方向入力装置において、前記従動ローラ
が、回転軸が挿通する貫通穴を有する内周筒部
と、その内周筒部より径方向外側に所定の間隔を
おいて設けられた外周筒部と、内周筒部から外周
筒部に向けて放射状に延びた複数の連結部と、内
周筒部と外周筒部との間に連結部で区画された複
数の弧状凹部とを備えていることを特徴とするも
のである。
As described above, the present invention includes a rotatably arranged sphere, a first driven roller that is in contact with the rotated sphere and rotates by the rotational force of the rotated sphere, and a first driven roller that is in contact with the rotated sphere and rotates by the rotational force of the rotated sphere. a second driven roller that is rotated by the rotational force of the rotated sphere and whose axial direction is substantially perpendicular to the axial direction of the first driven roller; and a first driven roller that detects the rotation angle of the first driven roller. In the X-Y direction input device comprising a rotation angle detection means and a second rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the second driven roller, the driven roller has a through hole through which the rotation shaft is inserted. an outer circumferential cylinder part provided at a predetermined interval radially outward from the inner circumferential cylinder part, and a plurality of connecting parts extending radially from the inner circumferential cylinder part toward the outer circumferential cylinder part. and a plurality of arcuate recesses partitioned by connecting parts between the inner circumferential cylinder part and the outer circumferential cylinder part.

このような構成になつた従動ローラは、軽量で
しかも成形による内部歪の発生がほとんどなく真
円度が得られるから、回転むらがなく、被回転球
体からの動力伝達が適正に行なわれる。その結
果、信号の出力状態が安定しており、信頼性の高
いX−Y方向入力装置を提供することができる。
The driven roller configured in this manner is lightweight and has roundness with almost no internal distortion caused by molding, so there is no irregularity in rotation and power is properly transmitted from the rotated sphere. As a result, the signal output state is stable, and a highly reliable X-Y direction input device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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図はその入力装置の平面図、第3図
は入力装置の正面図、第4図は入力装置の背面
図、第5図は入力装置の切断側面図、第6図は上
ケースの底面図、第7図は取付板を付設した下ケ
ースの平面図、第8図は下ケースの底面図、第9
図は第8図−線上の拡大断面図、第10図は
他の例における下ケースの底面図、第11図は第
10図−線上の拡大断面図、第12図はバラ
ンス用突部の変形例を示す拡大断面図、第13図
は入力装置の作動部の拡大平面図、第14図は作
動部の原理図、第15図は球体と従動ローラと付
勢ローラの配置状態を示す説明図、第16図は球
体の表面粗さと摩擦係数との関係を示す特性図、
第17図および第18図は専用シートの拡大断面
図、第19図は専用シートの平面図、第20図は
従動ローラの側面図、第21図は従動ローラの切
断正面図、第22図は従動ローラの変形例を示す
正面図、第23図は回転軸の一部正面図、第24
図は弾性付勢手段の側面図、第25図は弾性付勢
手段の背面図、第26図はその弾性付勢手段に用
いる線バネの斜視図、第27図は球体保護部材の
装着状態を示す要部断面図、第28図は入力装置
の作動部の拡大平面図、第29図は第28図−
線上の一部を断面にした側面図、第30図は弾
性付勢手段の側面図、第31図は弾性付勢手段の
平面図、第32図はその弾性付勢手段の要部を断
面にした背面図、第33図は入力装置の作動部の
拡大平面図、第34図はその作動部における軸受
近傍の側面図、第35図はスイツチ操作端の変形
例を示す拡大断面図である。 4……入力装置、5……シート、8……ケーシ
ング、9……下ケース、10……上ケース、38
……開口部、44……球体、45……第1従動ロ
ーラ、46……第2従動ローラ、48,50……
回転軸、49……第1可変抵抗器、51……第2
可変抵抗器、60……貫通穴、61……内周筒
部、62……外周筒部、63……連結部、65…
…弧状凹部。
The figures are all for explaining the X-Y direction input device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a perspective view of a graphic display device including the input device, and FIG. 2 is a plan view of the input device. Figure 3 is a front view of the input device, Figure 4 is a rear view of the input device, Figure 5 is a cutaway side view of the input device, Figure 6 is a bottom view of the upper case, and Figure 7 shows the mounting plate. A plan view of the attached lower case, Figure 8 is a bottom view of the lower case, and Figure 9 is a bottom view of the lower case.
The figures are Fig. 8 - an enlarged sectional view on the line, Fig. 10 is a bottom view of the lower case in another example, Fig. 11 is an enlarged sectional view on the line of Fig. 10, and Fig. 12 is a deformation of the balance protrusion. FIG. 13 is an enlarged plan view of the operating section of the input device, FIG. 14 is a principle diagram of the operating section, and FIG. 15 is an explanatory diagram showing the arrangement of the sphere, driven roller, and urging roller. , FIG. 16 is a characteristic diagram showing the relationship between the surface roughness of a sphere and the coefficient of friction,
17 and 18 are enlarged sectional views of the dedicated sheet, FIG. 19 is a plan view of the dedicated sheet, FIG. 20 is a side view of the driven roller, FIG. 21 is a cutaway front view of the driven roller, and FIG. 22 is a top view of the dedicated sheet. FIG. 23 is a front view showing a modified example of the driven roller; FIG. 23 is a partial front view of the rotating shaft; FIG.
25 is a rear view of the elastic biasing means, FIG. 26 is a perspective view of the wire spring used in the elastic biasing means, and FIG. 27 shows the state in which the spherical protection member is attached. 28 is an enlarged plan view of the operating section of the input device, and FIG. 29 is a sectional view of the main parts shown in FIG.
FIG. 30 is a side view of the elastic biasing means, FIG. 31 is a plan view of the elastic biasing means, and FIG. 32 is a cross-section of the main part of the elastic biasing means. 33 is an enlarged plan view of the operating section of the input device, FIG. 34 is a side view of the vicinity of the bearing in the operating section, and FIG. 35 is an enlarged sectional view showing a modification of the switch operating end. 4...Input device, 5...Seat, 8...Casing, 9...Lower case, 10...Upper case, 38
... Opening, 44 ... Sphere, 45 ... First driven roller, 46 ... Second driven roller, 48, 50 ...
Rotating shaft, 49...first variable resistor, 51...second
Variable resistor, 60...Through hole, 61...Inner circumference cylinder part, 62...Outer circumference cylinder part, 63...Connection part, 65...
...Arc-shaped recess.

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
従動ローラの回転角を検出する第1の回転角検
出手段と、前記第2の従動ローラの回転角を検
出する第2の回転角検出手段とを備えたX−Y
方向入力装置において、前記従動ローラが、回
転軸が挿通する貫通穴を有する内周筒部と、そ
の内周筒部より径方向外側に所定の間隔をおい
て設けられた外周筒部と、内周筒部から外周筒
部に向けて放射状に延びた複数の連結部と、内
周筒部と外周筒部との間に連結部で区画された
複数の弧状凹部とを備えていることを特徴とす
るX−Y方向入力装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第(1)項記載におい
て、前記内周筒部と外周筒部と連結部とがほぼ
等しい肉厚を有していることを特徴とするX−
Y方向入力装置。 (3) 実用新案登録請求の範囲第(1)項記載におい
て、前記外周筒部の外周表面に微細な凹凸が形
成されていることを特徴とするX−Y方向入力
装置。 (4) 実用新案登録請求の範囲第(1)項記載におい
て、前記従動ローラが繊維補強材を混入した合
成樹脂で成形されていることを特徴とするX−
Y方向入力装置。
[Claims for Utility Model Registration] (1) A rotated sphere arranged to be freely rotatable, a first driven roller that contacts the rotated sphere and rotates by the rotational force of the rotated sphere, and the rotated sphere. a second driven roller that is in contact with and rotates by the rotational force of the rotated sphere and whose axial direction is substantially orthogonal to the axial direction of the first driven roller; and detecting the rotation angle of the first driven roller. X-Y comprising a first rotation angle detection means and a second rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the second driven roller.
In the direction input device, the driven roller includes an inner circumferential cylindrical portion having a through hole through which the rotating shaft is inserted, an outer circumferential cylindrical portion provided at a predetermined interval outside the inner circumferential cylindrical portion, and an inner circumferential cylindrical portion. It is characterized by comprising a plurality of connecting portions extending radially from the circumferential tube portion toward the outer circumferential tube portion, and a plurality of arcuate recesses partitioned by the connecting portions between the inner circumferential tube portion and the outer circumferential tube portion. An X-Y direction input device. (2) In the utility model registration claim (1), the X-
Y direction input device. (3) The X-Y direction input device according to claim (1) of the utility model registration, characterized in that fine irregularities are formed on the outer circumferential surface of the outer circumferential cylindrical portion. (4) Utility model registration Claim (1), characterized in that the driven roller is molded from synthetic resin mixed with fiber reinforcing material.
Y direction input device.
JP1982119458U 1982-08-07 1982-08-07 X-Y direction input device Granted JPS5923838U (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1982119458U JPS5923838U (en) 1982-08-07 1982-08-07 X-Y direction input device
US06/521,320 US4594586A (en) 1982-08-07 1983-08-08 X-Y position input device for display system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1982119458U JPS5923838U (en) 1982-08-07 1982-08-07 X-Y direction input device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5923838U JPS5923838U (en) 1984-02-14
JPS6213145Y2 true JPS6213145Y2 (en) 1987-04-04

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