JPS6230103Y2

JPS6230103Y2 -

Info

Publication number: JPS6230103Y2
Application number: JP1983108262U
Authority: JP
Priority date: 1983-07-14
Filing date: 1983-07-14
Publication date: 1987-08-03
Also published as: GB2145199A; GB2145199B; JPS6016239U; GB8417878D0; DE3425948C2; DE3425948A1; KR890002616Y1

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。

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。

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３〜５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、前方の角部２ケ所と、
後方の中央部には小孔１９，２０，２１がそれぞ
れ形成されている。この３個の小孔１９，２０，
２１はそれらの中心点を結ぶと二等辺三角形を形
成するように互いに位置決めされている。

また底壁部１７の中央には大径の開口部２２が
設けられ、開口部２２の下縁に環状の段部２２ａ
を形成するとともに、下縁の一部には角形の切込
２２ｂを形成し、開口部２２の周辺４ケ所にはネ
ジ孔２３を設けている。

更に底壁部１７の前方中央部と後方角部２ケ所
にはネジ挿通孔２４，２５，２６が設けてあり、
このネジ挿通孔２４，前記開口部２２，周壁１８
間には、必要な個所に補強用のリブ２７を一体に
形成している。

第６〜８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２
９を有し、貫通部２９の周囲に３つの空室３０，
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。

尚第６図において空室３０の両側、及び空室３
１，３２の端部にネジ孔３５がそれぞれ形成され
ており、この４個のネジ孔３５と、前記下ケース
９のネジ孔２３とをネジにて連結することによ
り、環状保持体２８を下ケース９に固着するので
ある。

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図は上ケースの第９図に
おけるＡ−Ａ線断面図、第１２図は上ケースの底
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。この上
壁部１１の内面には、前記下ケース９のネジ挿通
孔２４，２５，２６と対応する位置に、ネジ螺入
穴３７，３８，３９が形成され、下ケース９の孔
１９，２０，２１と対応する位置には、中央に穴
を穿つたボス４０，４１，４２を突設している。

また下ケース９の開口部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ケ所には、
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とで挾
持している。

尚、上ケース１０の周壁４６とボス４０，４
１，４２及びネジ螺入穴３７，３８，３９等の間
には補強リブ４７が各々一体に形成されている。

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、他端は幾分幅狭な挾
持部４８とこの挾持部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図は入力装置４の組立断面図である。

即ち、下ケース９と上ケース１０とは、前記ネ
ジ挿通孔２４，２５，２６とネジ螺入穴３７，３
８，３９とをネジ５２で連結することにより一体
化される。上ケース１０，下ケース９からなるケ
ーシング８の中央部には鋼球からなる被回転球体
５３を配しており、この被回転球体５３は、下ケ
ース９の開口部２２の段部２２ａに嵌合しネジ
（図示せず）により固着された蓋体５４と環状保
持体２８とでケーシング８内に保持され、下端が
蓋体５４の開口５４ａから下方に露出し、ベース
上を転動することにより環状保持体２８の貫通部
２９内でＸ−Ｙ方向に回転できるようになつてい
る。

また下ケース９の３個の孔１９，２０，２１内
には小球５５が収納されており、小球５５は上ケ
ース１０のボス４０，４１，４２に上方移動を規
制され、下面が幾分下ケース９底面より突出した
状態で保持されている。

上ケース１０の上壁には前述の通り２本のスイ
ツチレバー１３の一端が溶着ピン４５によつて固
着されている。この固着は、３本の溶着ピン４５
をスイツチレバー１３の小孔４９に貫挿したあ
と、ピン４５の先端を溶かしてめたもので、こ
れによりスイツチレバー１３は、その操作端１４
がめ部を支点として自らの弾性により回動可能
となる。そして第１７図に示す如くめ部の近傍
であるスイツチレバー１３の先端の挾持部４８
は、環状保持体２８の上面に設けた台座３４と、
上ケース１０の下壁に設けた押圧部４４との間に
挾持され、たとえめ部の固着強度が劣化して
も、スイツチレバー１３の動作はこのめ部を支
点として行えるようになつている。

上記スイツチレバー１３によつて操作される入
力装置のスイツチ装置はプツシユスイツチ５６で
あつて、基板５７上に装着され、第１６図に示す
如く下ケース９のボス５８上に固定されている。
このプツシユスイツチ５６の上方には前記スイツ
チレバー１３の操作部１４ａが対向しており、操
作端１４を押し込むと、操作部１４ａがプツシユ
スイツチ５６に当接して、スイツチ動作を行うよ
うになつている。

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１８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と第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。

本考案は以上の如くであり、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、前記
被回転球体を第１の従動ローラおよび第２の従動
ローラ側に弾性付勢して、被回転球体と従動ロー
ラとの間に摩擦力を付与する摩擦力付与ローラ
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、ケーシングの下部
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て、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、前記ケーシング内に前記第１、第２の従動ロ
ーラと、第１、第２の回転量検出手段と、摩擦力
付与ローラとを保持する環状保持体を設けるとと
もに、この環状保持体には前記被回転球体の上面
に沿つたドーム状の保護カバーを形成したことを
特徴とするものである。

従つて、ベース上で入力装置を移動させれば容
易にその移動状態を検出でき、入力装置を落下あ
るいは転倒させたとしても、被回転球体に傷をつ
けることがなく、従動ローラとの接触を常に安定
化させ、精度の高い入力信号を得ることができ
る。また被回転球体によつて上ケースを損傷する
こともなく、ケーシングそのものの補強も同時に
行えるものである。

【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図は入力装置全体の組立断面図、第１７図
はスイツチレバーの取付状態を示す入力装置の部
分断面図、第１８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、２８……環状保持体、３３……保護カ
バー、５３……被回転球体、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。

Claims

【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、前記被回転球体を第１の従動ロー
ラおよび第２の従動ローラ側に弾性付勢して、被
回転球体と従動ローラとの間に摩擦力を付与する
摩擦力付与ローラと、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、
ケー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て、
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、前記ケーシング内に前記第
１、第２の従動ローラと、第１、第２の回転量検
出手段と、摩擦力付与ローラとを保持する環状保
持体を設けるとともに、この環状保持体には前記
被回転球体の上面に沿つたドーム状の保護カバー
を形成したことを特徴とするＸ−Ｙ方向入力装
置。