KR200263067Y1 - 트랙 볼 유니트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 트랙 볼 유니트에 관한 것으로, 트랙 볼에 의한 회전력을 근거로 하여 이동되는 커서를 정확한 위치로 이동할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

개시된 트랙 볼 유니트는, PCB 기판(P)상에 설치되는 트랙볼 하우징(10)과, 상기 트랙볼 하우징에 회전 가능하게 설치되는 트랙 볼(20)과, 상기 트랙 볼의 전후 중 어느 일측 그리고, 좌우 중 어느 일측에 각각 설치되며 일단부에 다공성 휠(70)(80)이 고정된 X축 회전축(30) 및 Y축 회전축(40)과, 상기 회전축의 휠의 회전을 감지하는 광 센서(50)(60)로 이루어진다. 상기 X축, Y축 회전축(30)(40)의 도중에는 트랙 볼(20)의 외주면이 점 접촉되는 확경부(32)(42) 및 이 확경부의 양측에 각각 형성되며 트랙 볼(20)의 외주면이 면 접촉되는 접촉부(33)(43)가 확장 형성된다. 이에 의하여, 트랙 볼과 회전축이 두 곳에서 면 접촉되어 상호간의 마찰력이 커지므로 트랙 볼의 회전력에 의해 회전축이 정상적으로 회전되어 커서가 이동된다.

Description

트랙 볼 유니트{TRACK BALL UNIT}

본 고안은 트랙 볼 유니트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 트랙 볼과 회전축과의 마찰력을 증대할 수 있는 트랙 볼 유니트에 관한 것이다.

일반적으로 휴대용 컴퓨터 또는 일반 컴퓨터에서의 화면상의 커서를 이동시키기 위해서는 외부에서 지원하는 마우스와 본체에 내장되는 트랙 볼이 있다.

마우스는 컴퓨터의 본체와 유선으로 착탈 가능케 연결되어 X, Y축상으로 커서를 이동시키게 되고, 트랙볼은 컴퓨터의 본체에 고정된 상태에서 사용자가 트랙볼을 X, Y축으로 회전시킴으로써 X, Y축상으로 커서가 이동하게 된다.

이와 같은 트랙 볼 유니트는, 도 1에서 보이는 바와 같이, PCB 기판(P)과, PCB 기판(P) 상에 회전 가능하게 설치되는 트랙 볼(1)과, 트랙 볼(1)에 점 접촉되어 트랙 볼(1)의 회전력에 의해 회전되는 X축,Y축 회전축(2)(3)과, X축 및 Y축 회전축(2)(3)의 회전 정도를 검출하는 센서(미도시)로 이루어진다. 트랙 볼 유니트는 광 센서에서 검출된 각각의 회전축(2)(3)의 회전정도를 거리를 환산하여 커서를 이동시키는 제어부(미도시)에 연결됨으로써 컴퓨터의 입력장치로서의 역할을 하게 된다.

그러나, 종래 기술에 따른 트랙 볼에 따르면 다음과 같은 문제점이 있다.

회전축(2)(3)은 트랙 볼(1)과의 마찰력에 의해 회전하게 되는데, 트랙 볼(1)과 회전축(2)(3)이 한 점 접촉됨에 따라 상호간의 마찰력이 작아 트랙 볼(1)의 회전력이 회전축(2)(3)에 전달되지 않을 수 있고, 또한, 회전축의 생산 오차 등으로 인하여 트랙 볼(1)과 회전축(2)(3)이 접촉되지 않을 수 있으며, 그리고, 회전축(2)(3)에 휨변형이 발생되면 트랙 볼(1)과 회전축(2)(3)이 서로 접촉되지 않고, 따라서, 사용자가 좌표입력을 정확히 할 수 없는 문제점이 있다.

그리고, 트랙 볼(1)이 회전축(2)(3)과 한 점 접촉되어 트랙 볼(1)의 지지력이 약하기 때문에 트랙 볼(1)을 돌릴 때 X축, Y축 회전축(2)(3)에 롤링이 발생되어 정확하게 좌표를 입력하지 못하는 문제점도 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 트랙 볼과 이 트랙 볼에 의해 회전되는 회전축과의 마찰력을 증대하여 트랙 볼이 공회전하는 오동작을 막을 수 있는 트랙 볼 유니트를 제공하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 고안의 다른 목적은 트랙 볼을 돌릴 때 X축, Y축 회전축에 롤링이 발생되지 않도록 하려는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 트랙 볼 유니트의 구성도.

도 2는 본 고안에 따른 트랙 볼 유니트의 분해 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 트랙 볼 유니트의 평면도.

도 4는 도 3의 Ⅳ - Ⅳ 단면도.

도 5a와 도 5b는 각각 본 고안에 따른 트랙 볼 유니트에 적용된 트랙볼 하우징과 커버의 결합상태를 보이기 위한 분해 사시도와 결합 상태 단면도.

도 6은 본 고안에 따른 트랙 볼 유니트에 적용된 X축, Y축 회전축의 사시도.

도 7은 본 고안에 따른 트랙 볼 유니트에 적용된 트랙 볼과 회전축의 설치 상태를 보인 평면도.

도 8은 본 고안에 따른 트랙 볼 유니트에 적용된 지지롤러의 종단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하우징, 11 : 하우징 몸체

12 : 커버, 20 : 트랙 볼

21 : 지지롤러, 30,40 : 회전축

32,42 : 확경부, 33,43 : 접촉부

50,60 : 광 센서,

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 트랙 볼 유니트는, PCB 기판 상에 설치되는 트랙볼 하우징과; 상기 트랙볼 하우징에 회전 가능하게 설치되는 트랙 볼과; 상기 트랙 볼의 전후 중 어느 일측 그리고, 좌우 중 어느 일측에 각각 회전 가능하게 설치되며, 타구간에 비해 직경이 크며 상기 트랙 볼의 외주면 양측에 각각 접촉되는 한 쌍의 접촉링이 구비된 X축, Y축 회전축과; 상기 회전축의 회전정도를 검출하는 센서를 포함하여 이루어진다.

상기 접촉링의 접촉면은 상기 트랙 볼의 외주면의 곡률을 따라 곡선형으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 PCB 기판은 코넥터를 구비하고 있으며, 상기 트랙 볼 유니트는 상기 코넥터를 통해 메인 키보드에 전기적으로 연결될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 트랙 볼 유니트를 첨부한 도면에 의거하여 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 트랙 볼 유니트의 분해 사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른 트랙 볼 유니트의 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ - Ⅳ 단면도이며, 도 5a와 도 5b는 각각 본 고안에 따른 트랙 볼 유니트에 적용된 트랙볼 하우징과 커버의 결합상태를 보이기 위한 분해 사시도와 결합 단면도이고, 도 6은 본 고안에 따른 트랙 볼 유니트에 적용된 X축, Y축 회전축의 사시도이며, 도 7은 본 고안에 따른 트랙 볼 유니트에 적용된 트랙 볼과 회전축의 설치 상태를 보인 평면도이고, 도 8은 본 고안에 따른 트랙 볼 유니트에 적용된 지지롤러의 종단면도이다.

도 2와 도 3에서 보이는 바와 같이 본 발명에 따른 트랙 볼 유니트는, PCB 기판(P)과, PCB 기판(P) 상에 설치되는 트랙볼 하우징(10)과, 트랙볼 하우징(10)에 회전 가능하게 삽입되는 트랙 볼(20)과, 트랙 볼(20)의 전후 중 어느 일측 그리고, 좌우 중 어느 일측에 회전 가능하게 설치되는 X축, Y축 회전축(30)(40)과,회전축(30)(40)의 회전정도를 감지하는 센서를 포함하여 구성된다.

이하, 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.

트랙볼 하우징(10)은, 상하부와 전후 중 어느 일측 및 좌우 중 어느 일측이 개구된 통형상으로 이루어진 하우징 몸체(11)와, 상하가 개구되면서 환형으로 이루어져 상기 하우징 몸체(11)에 분리 가능하게 결합됨으로써 하우징 몸체(11)에 삽입된 트랙 볼(20)이 빠지지 않도록 지지하는 커버(12)로 이루어진다.

도 5a와 도 5b에서 보이는 바와 같이, 하우징 몸체(11)의 상단 둘레부에는 환상의 수평부(11a)와 이 수평부(11a)의 테두리부에 수직벽(11b)이 형성되며, 커버(12)의 저면에는 하우징 몸체(11)의 수직벽(11b)에 내접하여 커버(12)의 개폐동작이 원활하도록 복수개의 가이드벽(12a)이 형성된다.

트랙볼 하우징(10)의 하우징 몸체(11)와 커버(12)의 결합구조의 일 예로 예컨대, 도 5a와 도 5b에서 보이는 바와 같이, 하우징 몸체(11) 상부의 수평부(11a)에는 걸림턱(11c)이 수직 및 수평으로 절곡되어 있고, 이 걸림턱(11c)의 단부에는 수직의 스토퍼(11d)(도 5a에 도시됨)가 형성되며, 커버(12)의 수직 가이드벽(12a)에는 상기 걸림턱(11b)에 걸려 빠지지 않는 수평의 걸림편(12b)이 구비된다.

이와 같은 구조에 의하여, 커버(12)의 가이드벽(12a)을 하우징 몸체(11)의 수직벽(11b) 안쪽에 끼운 상태에서 커버(12)를 일측으로 돌려 걸림편(12b)이 스토퍼(11d)에 걸리면, 커버(12)의 걸림편(12b)이 하우징 몸체(11)의 걸림턱(11c)에 걸려 빠지지 않는다.

트랙 볼(20)은, 구 형상으로 이루어지고, 하우징(10)의 내부에 회전 가능하게 안착된다.

도 6에서 보이는 바와 같이, X축, Y축 회전축(30)(40)은, 일측에는 하우징 몸체(11)의 수직 지지부(11e)(도 7에 도시됨)에 회전 가능하게 올려지는 안착부(31)(41)가 타구간에 비해 직경이 작게 형성되며, 도중에는 타구간에 비해 직경이 크며 트랙 볼(20)(도 7에 도시됨)의 외주면이 접촉되는 확경부(32)(42)가 형성되고, 확경부(32)(42)의 양측 단부에는 이 확경부(32)(42)보다 직경이 크며 트랙 볼(20)이 접촉되는 환상의 접촉링(33)(43)이 형성된다. 여기서, 확경부(32)(42)는 필요시 선택 사항인 것이며, 확경부(32)(42)의 직경을 조절함으로써 트랙 볼(20)이 접촉되도록 할 수 있다.

X축, Y축 회전축(30)(40)은 황동 등을 재질로 할 수 있다.

트랙 볼 접촉링(33)(43)의 접촉면(33a)(43a)은 트랙 볼(20)의 곡률을 따라 곡선형으로 형성되는 것이 바람직하다.

회전축(30)(40)의 회전정도를 검출하는 센서의 일 예로, 예컨대 발광부(51)(61)와 수광부(52)(62)로 이루어진 광 센서(50)(60)가 사용될 수 있다.

회전축(30)(40)의 일단부에는 광센서(50)(60)에서 조사되는 빛이 통과하는 통공(71)(81)이 주연부에 구비된 휠(70)(80)이 고정되며, PCB 기판(P) 상에는 휠(70)(80)의 통공(71)(81)을 사이에 두고 광센서(50)(60)의 발광부(51)(61)와 수광부(52)(62)가 양측에 각각 설치된다.

트랙볼 유니트는 커넥터(90)를 통하여 제어부에 전기적으로 연결되게 되며, 제어부는 수광부(52)(62)에서 수신된 값을 근거로 하여 커서를 이동시킨다.

즉, 빛이 하나의 통공(71)(81)을 통과할 때 얻어지는 값을 '+1' 또는 '-1'(여기서 +,-는 방향을 나타내는 것임)이라 가정할 때, 빛이 통공(71)(81)을 통과하여 수광부(52)(62)에 수신될 때마다 '+1' 또는 '-1'의 값이 연속적으로 얻어지며, 제어부는 얻어진 값을 근거로 하여 회전축의 회전정도를 거리로 산출하여 커서를 이동시키게 된다.

한편, PCB 기판(P)은 커넥터(90)를 통하여 전기적으로 키보드의 제어부에 연결되어 트랙 볼이 구비된 키보드를 구성할 수 있다.

트랙볼 하우징(10)의 내부 일측에는 트랙 볼(20)을 회전축(30)(40)방향으로 탄력 지지하는 지지롤러(21)가 설치될 수 있다. 지지롤러(21)는 도 8에서 보이는 바와 같이, 샤프트(21a)의 길이방향을 따라 중앙에 수직부(21b)가 연장 형성되며, 이 수직부(21b)에서 이 수직부(21b)보다 폭이 넓은 수평의 구름부(21c)가 일체로 형성되어 이루어진다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 트랙 볼 유니트의 작용은 다음과 같다.

트랙 볼(20)이 정지되어 있는 초기 상태는, 지지롤러(21)에 의해 트랙 볼(20)이 X축,Y축 회전축(30)(40)방향으로 탄력 지지를 받기 때문에 트랙 볼(20)이 회전축(30)(40)의 양측 접촉링(33)(43)의 접촉면(33a)(43a)에 접촉되어 있다. 즉, 트랙 볼(20)은 회전축(30)(40)과 두 면 접촉되어 있는 것이다.

커서를 이동하기 위해 트랙 볼(20)을 굴리면 트랙 볼(20)은 양측의 접촉면(33a)(43a)에 접촉되어 지지된 상태로 회전된다.

트랙 볼(20)의 회전력에 의해 접촉링(33)(43)을 매개로 하여 트랙 볼(20)에접촉되어 있는 X축,Y축 회전축(30)(40)이 각각 회전하게 된다.

각각의 회전축(30)(40)과 함께 휠(70)(80)이 회전되고, 광센서(50)(60)의 발광부(51)(61)에서 조사되는 빛은 휠(70)(80)의 통공(71)(81)을 통해 휠(70)(80)을 통과하여 수광부(52)(62)에 전달되고, 통공(71)(81) 사이를 통해서는 반사되어 수광부(52(62)에 전달되지 않는다.

제어부는 수광부(52)(62)에서 감지한 빛의 감지 횟수에 따른 값을 거리로 환산하여 커서를 이 거리만큼 이동시킨다.

따라서, 트랙 볼(20)이 X축,Y축 회전축(30)(40)과 두 곳에서 면 접촉되어 트랙 볼(20)과 회전축(30)(40)과의 마찰력이 커진다.

그리고, 접촉링(33)(43)이 트랙 볼(20)의 양측에서 접촉되어 트랙 볼(20)의 구름시 X축, Y축 회전축(30)(40)에 롤링이 발생되지 않는다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 트랙 볼 유니트는, 트랙 볼과 X축,Y축 회전축간의 마찰력이 증대되어 트랙 볼의 회전력이 각각의 회전축에 정확하게 전달됨에 따라 트랙 볼이 공회전되는 오동작이 방지되어 사용자는 불필요한 동작없이 커서를 정확한 위치로 이동할 수 있다.

그리고, 트랙 볼과 회전축간의 마찰력이 보강되어 트랙 볼을 돌릴 때 회전축의 롤링현상이 방지되므로 좌표를 정확하게 입력할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. PCB 기판 상에 설치되는 트랙볼 하우징과;

   상기 트랙볼 하우징에 회전 가능하게 설치되는 트랙 볼과;

   상기 트랙 볼의 전후 중 어느 일측 그리고, 좌우 중 어느 일측에 각각 회전 가능하게 설치되며, 타구간에 비해 직경이 크며 상기 트랙 볼의 외주면 양측에 각각 접촉되는 한 쌍의 접촉링이 구비된 X축, Y축 회전축과;

   상기 회전축의 회전정도를 검출하는 센서를 포함하는 트랙 볼 유니트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 접촉링의 접촉면은 상기 트랙 볼의 외주면의 곡률을 따라 곡선형으로 형성된 것을 특징으로 하는 트랙 볼 유니트.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 PCB 기판은 코넥터를 구비하고 있으며, 상기 트랙 볼 유니트는 상기 코넥터를 통해 키보드에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 트랙 볼 유니트.