JP4000741B2 - トラックボール装置およびこれを用いた電子機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器のディスプレイ画面上等におけるカーソルの移動を操作するトラックボール装置およびこれを用いた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトラックボール装置について、図９を用いて説明する。
【０００３】
図９は従来のトラックボール装置の構成を説明する概念図であり、同図において、２１は操作体としてのボールで、操作する人の手や指が上面に触れることによって全方向に自由に回転できるように本体部（図示せず）に保持されており、その外周には、上面視直交方向に一対のＸローラ２２およびＹローラ２３が当接している。
【０００４】
また、Ｘローラ２２およびＹローラ２３には回転量検出手段としての回転型エンコーダ２４および２５がそれぞれ連結されている。
【０００５】
そして、ボール２１を手や指で回転させると、Ｘローラ２２およびＹローラ２３が回転して回転型エンコーダ２４および２５でボール２１のＸ方向およびＹ方向の回転量を検出してそれに対応した信号を出力し、このトラックボール装置を使用する電子機器の回路においてこの信号を処理して、ディスプレイ画面上のカーソル（図示せず）がＸ方向およびＹ方向に検出された回転量に対応した量だけ移動するものであった。
【０００６】
しかし、近年のディスプレイ画面の高精度化に伴い、ディスプレイ画面を備えた電子機器が増加・多様化して、小型の携帯用情報機器等にも使用されるようになりつつあり、このような機器において、上記従来の構成のトラックボール装置ではボール２１が自在に回転しすぎるために、目的の位置を行き過ぎたり、目的の位置に保持しておきたいのに動いてしまったりして操作し難いので、より細かい操作精度のものが要求されるようになってきた。
【０００７】
そして、このような要求に応えるものの一つとして、特開平８−１８５２５９号公報に記載されたトラックボール装置が知られている。
【０００８】
このトラックボール装置は、図１０の構成を説明する概念図のように、ローラ３２および３３に取り付けた回転羽３４および３５とストッパー３６および３７の組み合わせによって、ボール３１の回転操作時にクリック感を生じるようにしたものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のトラックボール装置においては、クリック感を生じさせるために、回転羽３４および３５とストッパー３６および３７の引っかかりによりローラ３２および３３の回転トルクが大きくなる分だけ、ボール３１の回転をローラ３２および３３に伝達する部分である、ボール３１とローラ３２および３３との当接部分において大きな回転トルクの伝達が必要となるので、この当接部分の摩擦面で滑り易いと共に、クリック節度感も余り明確とは言えず、また回転羽３４および３５とストッパー３６および３７の間の隙間によるローラ３２および３３の遊び角すなわちボール３１の回転遊び角が大きく、また構成部材数が多いので、小型化およびコストの面で不利であるという課題があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ローラの回転操作時にクリック感を生じて、電子機器のディスプレイ画面上におけるカーソルの移動を細かい精度で操作できると共に、ボールとローラの当接部分で滑り難く、しかもクリック節度感が明確で、ボールの回転遊び角が小さく、構成部材数の少ないトラックボール装置およびこれを用いた電子機器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、ボールの上面視直交方向の外周に当接し、支持体と共にボールを回転自在に保持する円形軸状のＸローラおよびＹローラの、少なくとも一方の外周の当接部に沿って複数の凹凸部を設けると共に、それぞれのローラに回転量検出部を連結するものである。そして、その二つの回転量検出部を、基体部に保持された上記ＸローラおよびＹローラと同軸の回転軸の外周にそれぞれ設けられた可動接点に、上記基体部に保持された弾性固定接点をそれぞれ弾接させて、上記ＸローラおよびＹローラの少なくとも一方の外周に設けられた凹凸部の位置に対応した回転角度位置で出力信号を発する構成の回転型エンコーダとするものである。
【００１２】
これにより、構成部材数を増やさずにボールの回転操作時にクリック感を生じさせて細かい精度の操作ができる上、そのクリック感に対応して回転量検出部からパルス信号が得られる、ボールとローラの当接部で滑り難いトラックボール装置およびこれを用いた電子機器を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、操作体としてのボールと、このボールのＸ方向回転およびＹ方向回転を伝達するように、それぞれの外周が上記ボールの外周に上面視直交方向に当接すると共に、少なくとも一方の外周の当接部に沿って複数の凹凸部を有する円形軸状のＸローラおよびＹローラと、このＸローラおよびＹローラとそれぞれ連結された二つの回転量検出部と、上記ＸローラおよびＹローラと共に上記ボールを全方向に回転自在に支持する支持体からなるトラックボール装置であって、上記ＸローラおよびＹローラが基体部に保持されると共に、上記二つの回転量検出部が、上記基体部に保持された上記ＸローラおよびＹローラと同軸の回転軸の外周にそれぞれ設けられた可動接点に、上記基体部に保持された弾性固定接点がそれぞれ弾接されて、上記ＸローラおよびＹローラの少なくとも一方の外周に設けられた凹凸部の位置に対応した回転角度位置で出力信号を発する構成の回転型エンコーダとされているトラックボール装置としたものであり、構成部材数を増やさずにボールの回転操作時に、ボールと円形軸状のＸローラおよびＹローラの少なくとも一方の凹凸部を有する外周の当接部との間においてクリック感を生じさせて細かい精度の操作ができる上、そのクリック感に対応して回転量検出部からパルス信号が得られるものにでき、ボールと各ローラの当接部で伝達する回転トルクの大きさは、クリック感を生じることにより変化しないので、ボールとローラとの当接部分で滑り難いトラックボール装置を実現できるという作用を有する。また、その回転量検出部としてなる各回転型エンコーダの可動接点をＸローラおよびＹローラと同軸の回転軸の外周に設けるので、小型の回転量検出部とすることができるという作用も有する。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、支持体に回転可能に保持された第三ローラがボールの外周に当接して、ＸローラおよびＹローラと共に上記ボールを全方向に回転自在に支持するものであり、請求項１に記載の発明による作用に加えて、ボールを全方向に一様に、スムーズに回転させることができるという作用を有する。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、ＸローラおよびＹローラの少なくとも一方の外周の当接部が、円形軸の外周に、複数の直線状凹部を軸線方向に沿って所定の角度間隔に設けた凹凸部を有するものであり、凹凸部を設けるＸローラおよびＹローラの加工が容易で、安価なトラックボール装置とすることができるという作用を有する。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、ＸローラおよびＹローラの少なくとも一方の外周の当接部が、剛性材料からなる円形軸の外周に、弾性材料からなり断面が略半円形で軸線方向に長い凸部を、ボールが当接する部分を所定の角度間隔に残して、外周に沿って複数個設けた凹凸部を有するものであり、凹凸部を有するローラがボールの回転を伝達する方向のローラの場合には、ボールとの当接部分において、その外周の凹凸部の弾性材料からなる軸線方向に長い凸部の大きな摩擦力により回転を伝達されるので、滑らずに確実に回転を伝達することができ、また凹凸部を有するローラが回転を伝達しない方向のローラの場合には、その外周の凹凸部の剛性材料からなる凹部内を回転中心として、ボールは小さい摩擦力で滑るので、スムーズな操作で安定した動作をするトラックボール装置が得られるという作用を有する。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、ボールの全表面を弾性材料からなる被膜で覆ったものであり、ボールの回転をＸローラおよびＹローラに伝達する当接部分の摩擦力を大きくすることができて、当接部分で滑り難く安定した動作をするトラックボール装置が得られるという作用を有する。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の発明において、ボールの全表面に、ＸローラおよびＹローラの少なくとも一方に設けられた凹部の幅よりも小さい径の微細な凹凸部を形成したものであり、ボールとＸローラおよびＹローラの凹凸部を有する外周の当接部との間において、ボールの回転時にボール表面の凹凸部の凸部がローラの凹凸部の凹部に引っかかることによって、クリック感を生じて細かい精度の操作ができると共に、当接部分で滑り難く安定した動作をするトラックボール装置が得られるという作用を有する。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の発明において、ＸローラとＹローラおよび、支持体または第三ローラがボールに当接する位置にそれぞれ貫通孔を有して上端面が開口部となった椀状で、この開口部の外周から下方に伸ばされた周囲壁が下方の基体部に固定されたケース部と、中央に上記ボールの直径よりも小さい円形孔を有し、上記ケース部上端面の開口部に対し着脱可能なリング状部で上記ボールを囲われたものであり、通常状態において、ボールがトラックボール装置から外れることがないと共に、リング状部を外すことによって、ボールを交換することができ、さらにトラックボール装置に水等がかかっても、回転量検出部の接点部等に影響を受けない防滴構造とすることができるという作用を有する。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一つに記載の発明において、回転量検出部が弾性を有する接続端子を備え、その接続端子が基体部の下面に突出して下方の被接続接点に弾接接続可能となったものであり、トラックボール装置を使用する電子機器の配線基板に装着・接続する際に、トラックボール装置を下方に押し付けて固定するだけで、弾性を有する接続端子が配線基板上の被接続接点部に押圧接続されるので、半田付け等の接続工程が不要となるため、組立工程の簡略化が図れるという作用を有する。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一つに記載のトラックボール装置と、情報を表示する表示手段と、機器全体の制御を行なう電子回路からなり、ボールを回転させて二つの回転量検出部の少なくとも一方の出力信号により表示手段に表示される情報の選択を行なわせるようにした電子機器としたものであり、表示手段上におけるカーソルや表示したい情報そのものなどの移動を細かい精度で操作できると共に、ボールとローラの当接部で滑り難く、しかもクリック節度感が明確で、ローラおよびボールの回転遊び角が小さく、操作性の優れた電子機器を実現することができるという作用を有する。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２４】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるトラックボール装置の正面断面図、図２は同外観斜視図、図３は同ケース部を除いた状態の平面図、図４は図２のＱ−Ｏ−Ｑ線における断面図である。
【００２５】
同図において、１はトラックボール装置の基体部で、樹脂形成された上面視四角形の上面には、図１および図３に示すように、四角形の二辺それぞれの近くに平行して、互いに直交するように配設された二つの円形軸状のＸローラ２とＹローラ３が、基体部１と一体に形成された支持部１Ａ〜１Ｃにより回転可能に保持されている。
【００２６】
また、図１および図３に示すように、基体部１上面のＸローラ２およびＹローラ３から遠い側の中間位置には、支持体としての第三ローラ４が支持部１Ｄによって回転可能に保持されている。
【００２７】
そして、図１および図４に実線で示し、図３に二点鎖線で示すこのトラックボール装置の操作部としてのボール５に対し、その中心よりも少し下方の外周に、上記のＸローラ２とＹローラ３および第三ローラ４の大径当接部２Ａと３Ａおよび４Ａが当接して、ボール５を全方向に回転可能に支持している。
【００２８】
ここで、Ｘローラ２およびＹローラ３の大径当接部２Ａおよび３Ａの外周形状は、図１、図３および図４に示すように、円周面に複数の直線状の凹部６および７がローラの軸線方向に沿って所定の角度ピッチに設けられた凹凸部を有する円周状であるが、第三ローラ４の大径当接部４Ａは滑らかな円周面となっている。
【００２９】
そして、通常状態において、ボール５はＸローラ２およびＹローラ３の大径当接部２Ａおよび３Ａ外周の複数の凹部６および７の一つにはまり込んだ位置で停止している。
【００３０】
一方、Ｘローラ２と同軸に設けられた円形の回転軸である中径軸部２Ｂの外周には、円形リング状部８Ａとこれに導通して、上記の大径当接部２Ａの凹部６に対応した角度ピッチで設けられた櫛歯状部８Ｂからなる可動接点８が設けられ、これに対して基体部１から伸ばされた弾性固定接点９の長さの異なる三つの弾性脚部９Ａ〜９Ｃが弾接して、Ｘローラ２の回転量検出部としてのＸ回転型エンコーダ１０を構成し、同様に、Ｙローラ３と同軸に設けられた円形の中径軸部３Ｂの外周にも、円形リング状部１１Ａとこれに導通して、上記の大径当接部３Ａの凹部７に対応した角度ピッチで設けられた櫛歯状部１１Ｂからなる可動接点１１が設けられ、これに対して基体部１から伸ばされた弾性固定接点１２の長さの異なる三つの弾性脚部１２Ａ〜１２Ｃが弾接して、Ｙローラ３の回転量検出部としてのＹ回転型エンコーダ１３を構成している。
【００３１】
そして、Ｘ回転型エンコーダ１０およびＹ回転型エンコーダ１３で発生する電気信号は、弾性固定接点９および１２と導通した弾性を有する接続端子１０Ａ〜１０Ｃおよび１３Ａ〜１３Ｃを介して、このトラックボール装置を使用する電子機器の回路に伝達されるようになっている。
【００３２】
なお、上述のように、ボール５がＸローラ２およびＹローラ３の大径当接部２Ａおよび３Ａ外周の凹部６および７にはまり込んで停止した通常状態において、Ｘ回転型エンコーダ１０およびＹ回転型エンコーダ１３は電気信号を発しない状態すなわち、各接続端子１０Ａ〜１０Ｃおよび１３Ａ〜１３Ｃはそれぞれ電気的にオープン状態となっている。
【００３３】
この回転量検出部としてのＸ回転型エンコーダ１０およびＹ回転型エンコーダ１３は、可動接点８および１１をＸローラ２およびＹローラ３と同軸に設けられた回転軸である中径軸部２Ｂおよび３Ｂの外周に設けるので、小型の回転型エンコーダとなっており、このトラックボール装置をコンパクトにするものである。
【００３４】
また、図２の外観斜視図において、このトラックボール装置の上部を覆っている１４および１５は、樹脂製のケース部および蓋板である。
【００３５】
図１、図４、および図５の外観斜視図に示すように、ケース部１４は、上端が開口部となり、ボール５の下部を囲むように設けられた椀状部１４Ａと、その上端面の外周から下方に伸びて下端が基体部１に固定された周壁部１４Ｂからなり、椀状部１４ＡにはＸローラ２の大径当接部２ＡとＹローラ３の大径当接部３Ａおよび第三ローラ４の大径当接部４Ａがボール５の外周に当接する位置にそれぞれ貫通孔１４Ｃが設けられ、また、中央部１４Ｄは皿状となって基体部１の中央部と僅かな間隔をあけて対峙しており、このトラックボール装置に水等がかかってもＸエンコーダ１０やＹエンコーダ１３の接点部等に影響を受け難い防滴構造となっている。
【００３６】
そして、蓋板１５は、中央にボール５の径よりも少し小さい円形孔１５Ａを有するリング状で、下面の段１５Ｂ付きの二つの脚部１５Ｃをケース部１４上端面の結合孔１４Ｅにそれぞれ挿入してねじることによって、ケース部１４に対して着脱可能に結合されており、通常状態において、ボール５がこのトラックボール装置から外れることを防止していると共に、蓋板１５を外すことによって、ボール５を交換することができるようになっている。
【００３７】
以上のように構成された本実施の形態によるトラックボール装置を、使用する電子機器に装着する際には、基体部１の側部二個所に設けられた取付孔１Ｅにビス等を通して電子機器の配線基板に押し付けて固定するだけで、Ｘエンコーダ１０およびＹエンコーダ１３の弾性を有する接続端子１０Ａ〜１０Ｃおよび１３Ａ〜１３Ｃが被接続接点（図示せず）に弾接接続されるので、半田付け等の接続工程は不要である。
【００３８】
次に、以上のように構成された本実施の形態によるトラックボール装置の動作について説明する。
【００３９】
まず、図１に示す通常状態において、トラックボール装置の蓋板１５の円形孔１５Ａから上方に突出した操作部としてのボール５の上部に手や指で触れて、同図に矢印で示すようにボール５を右方向に回転操作すると、ボール５の外周に大径当接部２Ａ，３Ａおよび４Ａが当接しているＸローラ２、Ｙローラ３および第三ローラ４のうち、Ｙローラ３には回転が伝達されないが、Ｘローラ２および第三ローラ４に回転が伝達される。
【００４０】
そして、Ｘローラ２が図１および図４に示す方向に回転することによって、Ｘローラ２の大径当接部２Ａ外周の凹部６の一つである６Ａにはまり込むように当接していたボール５は、当接部分が凹部６Ａから抜け出て外周面に沿って移行し、次の凹部６Ｂにはまり込むと共にクリック感を生じる。
【００４１】
また、ボール５の当接部分がＸローラ２の大径当接部２Ａの凹部６Ａから６Ｂに移行することによって、Ｘ回転型エンコーダ１０の可動接点８が回転し、その円形リング状部８Ａと櫛歯状部８Ｂに弾接した弾性固定接点９の三つの弾性脚部９Ａ〜９Ｃの間に独立したパルス信号を発生する。
【００４２】
すなわち、弾性脚部９Ａ〜９Ｃの接続端子１０Ａ〜１０Ｃのうちの１０Ａ，１０Ｂ間および１０Ａ，１０Ｃ間に一つずつパルス信号を発生する。
【００４３】
このＸ回転型エンコーダ１０において、可動接点８と弾性固定接点９の三つの弾性脚部９Ａ〜９Ｃの間で発生するパルス信号と、可動接点８すなわちＸローラ２の回転方向との関係は、一般の回転型エンコーダとして知られているものと同じであるので、説明は省略する。
【００４４】
そして、ボール５を引き続き所定の回転量だけ右方向に回転させることによって、ボール５とＸローラ２の大径当接部２Ａ外周の凹部６との間で連続してクリック感を生じながら、接続端子１０Ａ，１０Ｂ間および１０Ａ，１０Ｃ間にクリック節度数に対応した数のパルス信号を細かい精度で発生し、その信号は電子機器の回路に伝達されて、ディスプレイ画面上のカーソルを回転量に対応した量だけ細かい精度でＸ方向に移動させることができる。
【００４５】
なお、このボール５を右方向に回転操作する時に、ボール５の外周がＹローラ３の大径当接部３Ａ外周の凹部７にはまり込むように当接している当接部分においては、ボール５がこの当接部分を中心として回転するだけで、Ｙローラ３は回転しない。
【００４６】
同様にして、ボール５を左方向に回転操作すると、Ｘローラ２がクリック感を生じながら上記の方向とは逆方向に回転して、Ｘ回転型エンコーダ１０でクリック節度感に対応した数のパルス信号を発生し、また、ボール５を上方向または下方向に回転操作することによって、Ｙローラ３がクリック感を生じながら回転し、Ｙ回転型エンコーダ１３の接続端子１３Ａ，１３Ｂ間および１３Ａ，１３Ｃ間にクリック節度数に対応した数のパルス信号を発生して、電子機器のディスプレイ画面上のカーソルを細かい精度でＹ方向に移動させることができる。
【００４７】
また、ボール５を斜め方向に回転操作すると、その操作方向の傾きに対応した割合で、Ｘローラ２およびＹローラ３がクリック感を生じながら回転し、Ｘエンコーダ１０およびＹエンコーダ１３それぞれの接続端子１０Ａ〜１０Ｃおよび１３Ａ〜１３Ｃ間にクリック節度数に対応した数のパルス信号を発生して、電気機器のディスプレイ画面上のカーソルを、ボール５の回転操作方向の傾きに対応した方向に、ボール５の回転量に対応した量だけ細かい精度で移動させることができる。
【００４８】
なお、このようにボール５を各方向に回転操作する場合において、第三ローラ４はＸローラ２およびＹローラ３と共に回転して、ボール５のスムーズな回転を補佐している。
【００４９】
そして、この第三ローラ４は、Ｘローラ２およびＹローラ３と共にボール５を回転自在に支持する支持部としての機能を有すればよいものであるから、必ずしも回転軸を有するローラである必要はなく、球状の滑りやすい支持部等であってもよい。
【００５０】
さらに、上記に説明したトラックボール装置では、ボール５の外周に対し直交する二方向に当接するＸローラ２およびＹローラ３の大径当接部２Ａおよび３Ａ両方の外周が凹凸部を有する円周状であるとしたが、これは、トラックボール装置を使用する電子機器における操作上の必要に応じて、Ｘローラ２またはＹローラ３のいずれか一方の外周のみに凹凸部を設け、そのローラの回転時のみにクリック感を生じて細かい精度で操作できるようにしてもよい。
【００５１】
また、以上の説明において、Ｘローラ２およびＹローラ３の大径当接部２Ａおよび３Ａの外周形状は、円周面に複数の直線状の凹部６および７を設けた凹凸部を有するものであるとしたが、このような形状の外周は、円周面に直線状の凹部６および７を切削加工等することによって容易に製作できると共に、凹部６および７の数を、必要に応じて容易に変更できるものである。
【００５２】
そして、ＸローラまたはＹローラとなる回転ローラの大径当接部外周に対し、円周面に凹凸部を設ける他の製作方法およびそれによる凹凸部の構成を示すのが図６および図７である。
【００５３】
すなわち、図６の外観斜視図に示すように、回転ローラ１６を回転軸部１７と環状当接部１８に分けて製作するものであり、回転軸部１７は、可動接点１７Ａを一体に有する金属軸部１７Ｂに対し絶縁性樹脂でアウトサート成形加工して、絶縁部１７Ｃを形成し、一方、環状当接部１８は、図７の断面図に示すように、所定の角度間隔で放射状に突出した複数の突出部１８Ａを外周に有する金属等の剛性材料からなる環状体１８Ｂに対し、複数の突出部１８Ａの間を弾性を有する樹脂でインサート成形加工して埋めることにより、断面が略半円形で軸線方向に長い凸部１８Ｃを外周に突出させて製作する。
【００５４】
そして、回転軸部１７の中間段部１７Ｄに環状当接部１８の中心孔１８Ｄを圧入結合させることによって、回転ローラ１６として完成するものである。
【００５５】
なお、剛性材料からなる環状体１８Ｂの複数の突出部１８Ａの先端面１８Ｅの幅は、操作体としてのボール５が当接するのに必要な角度間隔分の寸法を有している。
【００５６】
このようにして形成された回転ローラ１６の環状当接部１８は、剛性材料からなる環状体１８Ｂの複数の突出部１８Ａの先端面である凹部１８Ｅと、弾性材料からなる断面が略半円形の凸部１８Ｃが交互に所定の角度間隔に設けられた凹凸部を外周に有するので、図８の回転ローラとボールとの当接部分の拡大断面図に示すように、ボール５の回転を回転ローラ１６に伝達する場合には、回転ローラ１６の環状当接部１８外周の凹凸部の弾性材料からなる略半円形断面の凸部１８Ｃとボール５との大きな摩擦力により回転を伝達されるので、滑らずに確実に回転を伝達することができ、また、ボール５の回転を回転ローラ１６に伝達しない場合には、環状当接部１８外周の凹凸部の剛性材料からなる凹部１８Ｅ内において、ボール５は小さい摩擦力で滑るので、スムーズな操作で安定した動作をするトラックボール装置とすることができるものである。
【００５７】
さらに、上記に説明したトラックボール装置において、操作体としてのボール５の全表面を弾性材料からなる被膜で覆うことによって、ボール５の回転をＸローラ２およびＹローラ３に伝達する大径部２Ａおよび３Ａとの当接部分の摩擦力を大きくすることができて、当接部分で滑り難く安定した動作をするようにでき、また、ボール５の全表面に、Ｘローラ２およびＹローラ３の大径部２Ａおよび３Ａに設けられた凹部６および７の幅よりも小さい径の微細な凹凸部を形成することによっても、ボール５と、Ｘローラ２およびＹローラ３の大径部２Ａおよび３Ａ外周との当接部分において、ボール５の回転操作時にボール５の表面の凹凸部の凸部が大径部２Ａおよび３Ａ外周の凹部６および７に引っかかることにより、クリック感を生じて細かい精度の操作ができると共に、当接部分で滑り難く安定した動作をするトラックボール装置とすることができるものである。
【００５８】
以上のように本実施の形態によれば、構成部材数を増やすことなく、ボール５の回転操作時に、ボール５と円形軸状のＸローラ２およびＹローラ３の大径部２Ａおよび３Ａの凹凸部を有する外周の当接部との間においてクリック感を生じさせて細かい精度の操作ができると共に、ボール５と各ローラ２および３との当接部分で伝達する回転トルクの大きさは、クリック感を生じることにより変化しないので、ボール５とローラ２および３の当接部分で滑り難いトラックボール装置を実現できるものである。
【００５９】
また、上記実施の形態に説明したトラックボール装置を電気機器の操作面に装着し、液晶表示装置等の表示手段に表示される情報の選択をトラックボール装置のボールを回転させて行い、選択された情報に応じて動作させる電子機器を構成することにより、表示手段上におけるカーソルや表示したい情報そのものなどの移動を細かい精度で操作できると共に、ボールとローラの当接部で滑り難く、しかもクリック節度感が明確で、ローラおよびボールの回転遊び角が小さく、情報に応じた機能を速やかに実行させることのできる操作性の優れた電子機器とすることができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ボールの回転操作時にクリック感を生じて細かい精度の操作ができる上、そのクリック感に対応して回転量検出部からパルス信号が得られる、ボールとローラの当接部で滑り難く、しかも構成部材数の少ないトラックボール装置およびこれを用いた電子機器を実現できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるトラックボール装置の正面断面図
【図２】同外観斜視図
【図３】同ケース部を除いた状態の平面図
【図４】図２のＱ−Ｏ−Ｑ線における断面図
【図５】同ケースと蓋板の結合部を示す外観斜視図
【図６】同回転ローラの他の製作方法を説明する外観斜視図
【図７】同他の製作方法により製作した回転ローラの環状当接部の断面図
【図８】同他の製作方法により製作した回転ローラとボールの当接部分の拡大断面図
【図９】従来のトラックボール装置の構成を説明する概念図
【図１０】従来のトラックボール装置の他の構成を説明する概念図
【符号の説明】
１ 基体部
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 支持部
１Ｅ 取付孔
２ Ｘローラ
２Ａ，３Ａ，４Ａ 大径当接部
２Ｂ，３Ｂ 中径軸部
３ Ｙローラ
４ 第三ローラ
５ ボール
６，６Ａ，６Ｂ，７ 凹部
８，１１，１７Ａ 可動接点
８Ａ，１１Ａ 円形リング状部
８Ｂ，１１Ｂ 櫛歯状部
９，１２ 弾性固定接点
９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 弾性脚部
１０ Ｘ回転型エンコーダ
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ 接続端子
１３ Ｙ回転型エンコーダ
１４ ケース部
１４Ａ 椀状部
１４Ｂ 周壁部
１４Ｃ 貫通孔
１４Ｄ 中央部
１４Ｅ 結合孔
１５ 蓋板
１５Ａ 円形孔
１５Ｂ 段
１５Ｃ 脚部
１６ 回転ローラ
１７ 回転軸部
１７Ｂ 金属軸部
１７Ｃ 絶縁部
１７Ｄ 中間段部
１８ 環状当接部
１８Ａ 突出部
１８Ｂ 環状体
１８Ｃ 凸部
１８Ｄ 中心孔
１８Ｅ 先端面

Claims (9)

1. 操作体としてのボールと、このボールのＸ方向回転およびＹ方向回転を伝達するように、それぞれの外周が上記ボールの外周に上面視直交方向に当接すると共に、少なくとも一方の外周の当接部に沿って複数の凹凸部を有する円形軸状のＸローラおよびＹローラと、このＸローラおよびＹローラとそれぞれ連結された二つの回転量検出部と、上記ＸローラおよびＹローラと共に上記ボールを全方向に回転自在に支持する支持体からなるトラックボール装置であって、上記ＸローラおよびＹローラが基体部に保持されると共に、上記二つの回転量検出部が、上記基体部に保持された上記ＸローラおよびＹローラと同軸の回転軸の外周にそれぞれ設けられた可動接点に、上記基体部に保持された弾性固定接点がそれぞれ弾接されて、上記ＸローラおよびＹローラの少なくとも一方の外周に設けられた凹凸部の位置に対応した回転角度位置で出力信号を発する構成の回転型エンコーダとされているトラックボール装置。
2. 支持体に回転可能に保持された第三ローラがボールの外周に当接して、ＸローラおよびＹローラと共に上記ボールを全方向に回転自在に支持する請求項１記載のトラックボール装置。
3. ＸローラおよびＹローラの少なくとも一方の外周の当接部が、円形軸の外周に、複数の直線状凹部を軸線方向に沿って所定の角度間隔に設けた凹凸部を有する請求項１または２記載のトラックボール装置。
4. ＸローラおよびＹローラの少なくとも一方の外周の当接部が、剛性材料からなる円形軸の外周に、ボールが当接する部分を所定の角度間隔に残して、弾性材料からなり断面が略半円形で軸線方向に長い凸部を、外周に沿って複数個設けた凹凸部を有する請求項１または２記載のトラックボール装置。
5. ボールの全表面を弾性材料からなる被膜で覆った請求項１〜４のいずれか一つに記載のトラックボール装置。
6. ボールの全表面に、ＸローラおよびＹローラの少なくとも一方に設けられた凹部の幅よりも小さい径の微細な凹凸部を形成した請求項１〜５のいずれか一つに記載のトラックボール装置。
7. ＸローラとＹローラおよび、支持体または第三ローラがボールに当接する位置にそれぞれ貫通孔を有して上端面が開口部となった椀状で、この開口部の外周から下方に伸ばされた周囲壁が下方の基体部に固定されたケース部と、中央に上記ボールの直径よりも小さい円形孔を有し、上記ケース部上端面の開口部に対し着脱可能なリング状部で上記ボールを囲われた請求項１〜６のいずれか一つに記載のトラックボール装置。
8. 回転量検出部が弾性を有する接続端子を備え、その接続端子が基体部の下面に突出して下方の被接続接点に弾接接続可能となった請求項１〜７のいずれか一つに記載のトラックボール装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一つに記載のトラックボール装置と、情報を表示する表示手段と、機器全体の制御を行なう電子回路からなり、ボールを回転させて二つの回転量検出部の少なくとも一方の出力信号により表示手段に表示される情報の選択を行なわせるようにした電子機器。

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