CN100422917C

CN100422917C - 轨迹球装置

Info

Publication number: CN100422917C
Application number: CNB2006100650946A
Authority: CN
Inventors: 中芳夫; 山本保
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2026-03-16
Also published as: CN1834879A; US7323959B2; US20060208840A1; JP2006260179A

Abstract

在轨迹球装置中，包括：操作用的球；在该球的旋转操作时因与该球接触而旋转的多个辊；与这些辊一体地进行旋转的多极磁化了的永磁体；配置在通过伴随着永磁体的旋转所产生的磁通变化切换通断状态的位置上，使得进行球的旋转操作时具有触觉反馈感的舌簧开关。其构成为使得在舌簧开关与永磁体间发生的吸引力会对辊的旋转造成影响。

Description

轨迹球装置

技术领域

本发明涉及安装于各种电子设备的输入操作部分、可通过对球进行的规定的操作进行各种输入操作的轨迹球装置。

背景技术

近年来，用于进行各种输入操作的轨迹球装置，在各种电子设备上安装得多了起来。

对于这样的现有技术的轨迹球装置，例如，已在日本专利申请特开2001-373055号公报中公开，以下，用图进行说明。

图18是现有技术的轨迹球装置的机构构成部分和布线基板构成部分的组合前的立体图，图19是该轨迹球装置的顶视图，图20是该轨迹球装置的左侧视图。

在形成为大体上十字状的树脂制的上壳体101上方，配置有由金属板构成的中央部分具有孔的上盖103的平板部分。该上盖103具有从平板部分的侧端部分的一方的相对位置分别垂下的第1脚部103A、从与之正交的另一方的相对位置分别垂下的第2脚部103C。在该第1脚部103A的顶端部分上配置有贯通孔103B。此外，第2脚部103C的下端，构成为向侧方延伸的铆爪部分103D。

此外，在上壳体101的下方，具备被形成为大体上十字状的树脂制的安装台102。采用在把突出设置在安装台102的侧面部分上的突起102A嵌入到上盖103的第1脚部103A的贯通孔103B内，并且把第2脚部103C的铆爪部分103D铆接为使之啮合到安装台102的侧面台阶部分上的办法，上壳体101与安装台102成为结合状态。

此外，在向上壳体101的形成为大体上十字状的侧方突出的各个突出部分上，分别成对地设置有下方开口的形成为钩形的钩状部分101A。该钩状部分101A的下方开口构成辊保持部分101B，各个辊保持部分101B内，都可旋转地收纳保持有大体上圆柱状的辊104。以彼此正交的正方形形状配置有4个在顶视图上看相对的2个为一组的2组该辊104。在安装台102的上表面上可旋转地保持各个辊104的下方部分。上述各个辊104的中央部分，构成为具有凹凸的接触部分。

此外，在各个辊104的一个端部上，同轴状地把按照各个规定角度步距N极和S极交替地被磁化了的环状的磁铁105固定成分别与各个辊104一起旋转。此外，把各个辊104配置成该磁铁105位于上壳体101和安装台102的十字的凹陷部分内。即把每一个磁铁105配置在由各个辊104构成的矩形的角部。

此外，在用上壳体101和安装台102构成的内部空间内收纳有由氟橡胶等构成的操作用球110。

另一方面，在该机构构成部分的下方位置上，配置有布线基板115，在其上表面上装配有作为磁传感器的霍尔IC120和自力回归型而且带触觉反馈(節度，tactile feedback)的控钮开关125。

霍尔IC120是配置在与各个磁铁105的配置位置对应的上下相对的各个位置上，根据来自与对应的辊104一起旋转的各个磁铁105的磁通变化进行通断输出的IC。此外，控钮开关125被配置在与球110的下方位置对应的布线基板115上，即相当于用霍尔IC120围起来的中央部分的位置上，具备未图示出来的可动接点和固定接点和用来把操作用球110向上方推压的板弹簧。

另一方面，构成上述内部空间的上壳体101，具有向上方突出出来的筒状部分，在该筒状部分的上端位置的被形成为圆形的上方孔部101C的直径，在上壳体101的上表面中央位置上被设定为比球110的直径更小。此外，被具备于控钮开关125的板弹簧向上方推压的球110，在上述上方孔101C的端部处受到向上方的位置限制，其上部部分从上方孔101C向外方突出出来。在上述球110的配置状态下，球110与各个辊104的接触部分之间就成为空以规定间隔的设定。

此外，上述球110在被加上了向下方推压的按压力时，就在球110的下端处按压具备于控钮开关125的板弹簧，可在由上壳体101与安装台102构成的内部空间内上下移动。

其次，对该现有技术的轨迹球装置的动作进行说明。

首先，如果从未操作轨迹球装置的通常状态，用手指等触摸从上壳体101向上方突出出来的球110的上部向左右方向或前后方向旋转操作球110，则与该旋转操作方向对应的辊104的接触部分进行接触而使该辊104旋转。这时，其它的辊104不旋转，控钮开关125也不动作。

然后，伴随着该辊104的旋转，固定于其上的磁铁105也一起旋转。相应的磁铁105的N极或S交替地反复接近与该磁铁105对应的霍尔IC120，与此相对应地可以从霍尔IC120得到规定的输出。

此外，在斜向地旋转操作球110的情况下，球110就会因与处于正交关系的位置的2个辊104接触而使得两者都旋转，同样，可以从2个霍尔IC120得到规定的输出。

其次，如果用手指等对球110的上部进行按压操作，则球110的控钮开关125的中央部分就被向下方按压，成为电连接起来的开关接通状态。

然后，当去掉了加到球110上的按压压力时，伴随着具备于控钮开关上的板弹簧的回归，球110被向上方推回。球110因与上壳体101的上方孔101C端部接触而停止，返回到原来的通常状态。

但是，该现有技术的轨迹球装置，由于要通过霍尔IC120以非接触方式检测磁铁105的旋转状态，故虽然理想的是采用长寿命的辊旋转部分，但是，由于霍尔IC120是价格昂贵的IC，故存在着装置成品昂贵的问题。此外，人们还要求提高对球110的旋转操作时的操作性，特别是还存在着在对球110进行旋转操作时得不到触觉反馈感的问题。

发明内容

本发明的轨迹球装置具有如下构成。

包括：操作用的球；在该球的旋转操作时与该球接触而旋转的多个辊；与这些辊一体地进行旋转的被多极磁化的永磁体；配置在通过伴随着永磁体的旋转所产生的磁通变化切换通断状态的位置上，使得进行球的旋转操作时具有触觉反馈感的舌簧开关。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的轨迹球装置的外观立体图。

图2是同上的顶视图。

图3是同上的侧视图。

图4是同上的机构构成部分和布线基板部分的组合前的立体图。

图5是同上的机构构成部分的剖面图。

图6是同上的机构构成部分的分解立体图。

图7是示出了同上的旋转操作状态的剖面图。

图8是示出了同上的按压操作状态的剖面图。

图9、图10是说明同上的舌簧开关的状态迁移的图。

图11是示出了来自同上的舌簧开关的输出信号状态和妨碍辊的旋转的力的推移的图。

图12是本发明的实施方式2的轨迹球装置的外观立体图。

图13是同上的顶视图。

图14是同上的侧视图。

图15、图16是说明同上的舌簧开关的状态迁移的图。

图17是示出了来自同上的舌簧开关的输出信号状态和妨碍辊的旋转的力的推移的图。

图18是现有技术的轨迹球装置的组合前的立体图。

图19是同上的顶视图。

图20是同上的侧视图。

具体实施方式

以下，参看图面对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

图1是本发明的实施方式1的轨迹球装置的外观立体图，图2是同上的顶视图，图3是同上的侧视图，图4是同上的机构构成部分和布线基板部分的组合前的立体图。图5是同上的机构构成部分的剖面图，图6是同上的机构构成部分的分解立体图。

本实施方式的轨迹球装置，如图1、图2、图3、图4所示，由操作用球10、机构构成部分20(由上壳体1、安装台2、上盖3、辊4、永磁体5等构成)、布线基板15(控钮开关25、舌簧开关41)构成。

首先，以图5和图6为中心，进行本发明的机构构成部分20的详细的说明。在由被形成为大体上十字状的树脂制的上壳体1和重叠配置在该上壳体1的下方的被形成为大体上相同的十字状的树脂制的安装台2形成的内部空间内，收纳有操作用球(以下，称作球)10。

在上壳体1的上方，配置有由金属板构成而且在中央部分上具有孔的上盖3的平板部分。该上盖3具有从平板部分的侧端部分的一方的相对位置分别垂下的第1脚部3A，此外，从与之正交的另一方的相对位置分别垂下的第2脚部3C。在该第1脚部3A的顶端部分上配置有贯通孔3B。此外，在第2脚部3C的下端配置有向侧方延伸的铆爪部分3D。

此外，采用向该上盖3的贯通孔3B内嵌入向安装台2的侧面部分突出出来的突起2A并且把第2脚部3C的铆爪部分3D铆接为使之啮合到安装台2的侧面台阶部分上的办法，上壳体1与安装台2成为结合状态。

此外，在上壳体1的形成为大体上十字状的向侧方突出的每一个突出部分上，分别成对地设置有被形成为下方开口的钩形的钩状部分1A。该钩状部分1A的下方开口构成辊保持部分1B，各个辊保持部分1B内都可旋转地收纳保持有大体上圆柱状的辊4。以彼此正交的正方形形状配置有4个从上面看相对的2个为一组的2组该辊4。在安装台2的上表面可旋转地保持各个辊4的下方部分。上述各个辊4的中央部分构成为具有凹凸的接触部分。

此外，在各个辊4的一个端部上，同轴状地把环状的磁铁5固定成分别与各个辊4一起旋转。此外，把各个辊4配置成该磁铁5位于上壳体1和安装台2的十字的凹陷部分。即把每一个磁铁5配置在用各个辊4构成的矩形的角部。

此外，用上壳体1和安装台2构成的内部空间内收纳有由氟橡胶等构成的球10。

在这里，对由上壳体1和安装台2构成的内部空间的构成进行说明。首先，在构成该内部空间的底部一侧的安装台2的十字状中央位置上设置有圆形孔2B，在该圆形孔2B内配置有一端埋设固定到圆形孔2B的侧壁部分的悬臂状的板弹簧6的另一端侧。该板弹簧6的另一端侧形成为具备突出部分6A的外形圆形，并通过该另一端侧从下方上推上述球10。

另一方面，构成上述内部空间的上壳体1，具有向上方突出的筒状部分，在该筒状部分的上端位置的被形成为圆形的上方孔部1C的直径，被设定为在上壳体1的上表面中央位置上具有比球10的直径更小的直径。此外，被板弹簧向上方推压的球10，在上述上方孔1C的端部处受到向上方的位置限制，其上部部分从上方孔1C向外方突出出来。在上述球10的配置状态下，球10与各个辊4的接触部分之间成为确保规定的空隙的设定。

此外，该球10在被加上了向下方推压的按压力时，用球10的下端按压板弹簧6从而可在由上壳体1与安装台2构成的内部空间内上下移动。

该轨迹球装置的机构构成部分20如上所述地构成，在该机构构成部分20的下方位置上配置有布线基板15，在该布线基板15的上表面装配有作为磁传感器的舌簧开关41和自力回归型而且带触觉反馈的控钮开关25。

该舌簧开关41由图3、图4可知，配置在各个与磁铁5的配置位置对应的上下相对的位置上，根据来自与对应的辊104一起旋转的各个磁铁105的磁通变化成为通或断的输出。

此外，上述控钮开关25由图4可知，配置到了与球10的下方位置对应的布线基板15上，即配置到了相当于用舌簧开关围起来的中央部分的位置上。

下面，对本实施方式的轨迹球装置的动作进行说明。参看未操作轨迹球装置的情况下的图5和用手指等触摸球10的上部向左方向旋转操作球10的情况下的图7，和用手指等按压操作球10的上部的情况下的图8。

首先，如图7所示，对由尚未操作轨迹球装置的通常状态用手指等触摸从上壳体1的上方孔部分1C向上方突出出来的球10的上部如箭头R所示向左方向旋转操作球10的情况进行说明。球10边按压板弹簧6的另一端侧向下方位置下降少许，边向左侧移动，仅仅接触与上述旋转操作方向对应的同图中的左侧的辊4的接触部分，使该左侧的辊4进行旋转。这时，其它的辊4不旋转，此外，控钮开关25也不动作。

伴随着该左侧的辊4的旋转，固定于左侧的辊4的磁铁5也一起旋转，该磁铁5的N极或S极交替地反复接近与该磁铁5对应的舌簧开关41，与之相对应地从舌簧开关41得到规定的输出。

同样，在向右方向或前后方向旋转操作球10的情况下，进行与上述同样的动作，能够从规定的舌簧开关41得到规定的输出。

此外，在斜向地旋转操作球10的情况下，球10与位于正交关系的2个辊4接触而使得两者都旋转，同样，可以从2个舌簧开关得到规定的输出。

其次，如图8所示，如果从通常状态如箭头F所示用手指等对球10的上部进行按压操作，则球10就边按压板弹簧6的另一端侧边向安装台2的圆形孔2B方向下降。伴随于此，在设置在板弹簧6的另一端侧上的突出部分6A的下表面向下方按压控钮开关25的中央部分。

然后，当该按压力超过了规定的值时，如图8所示，控钮开关25的可动接点27就伴随着触觉反馈感进行反转动作，成为通过可动接点27把中央固定接点26A和外侧固定接点26B间电连起来的开关接通(ON)状态。

然后，如果去掉了加在球10上的按压力，控钮开关25的可动接点27就通过自己的弹性复原力复原成原来的上方凸型的穹顶状，控钮开关25的中央固定接点26A与外侧固定接点26B之间再次返回到电独立状态，同时，板弹簧6的另一端侧也向原来的位置回归，伴随着板弹簧6的回归原位，球10被向上方回推，球10与上壳体1的上方孔1C端部接触而停止，返回到原来的图5所示的通常状态。

下面，对永磁体5与舌簧开关41之间的关系进行说明。

舌簧开关41在封入了惰性气体的由玻璃等构成的细长的大体上筒状的外封装体43内，在其长度的中央位置上，以隔以规定间隔的相对状态配置由坡莫合金等的磁性薄板构成的窄宽度直线状的2个舌簧片42的一端侧，该舌簧片42的各个另一端侧，分别从其长度方向的侧方部分直线状地导出，其该导出部分在规定位置处向下方弯曲，成为端子部分。

此外，在布线基板15上把各个舌簧开关41配置成在外封装体43的长度的中央位置与固定到辊4上的各个磁铁的正下边的位置对准，而且外封装体43的长度方向分别与对应的辊4的旋转轴中心线成为正交的关系。如果是上述配置，则在分别对应的环状的磁铁5中以规定角度步距交替地磁化了的磁极与各个舌簧开关41的2个舌簧片42成为接近的配置状态，并且舌簧片42的长度一侧的设置方向(舌簧方向)对于磁铁5的旋转轴中心线成正交关系，使得磁极的宽度方向与舌簧片42的长度一侧的设置方向相一致，来自磁铁5的磁通更多地作用到舌簧片42上。另外，若构成为把外封装体43的下方部分收置到设置在布线基板15上的孔部15A内，则可容易地实现从布线基板15面算起的高度方向的低高度化。另外，上述控钮开关25可在被各个舌簧开关42围起来的矩形部分内的中央位置处进行焊接装配，各个舌簧开关41的端子部分也可以焊接固定。

此外，如果旋转操作球10，与和球10接触的操作方向对应的辊4和固定于其上的磁铁5就旋转。由此，上述磁铁5的N极和S极反复交替地接近在其下方相对配置的舌簧开关41，通过其磁通变化反复进行舌簧开关41的舌簧片42一端侧间的接触分离，可以用其信号以非接触状态检测球10的旋转量。另外，由于舌簧开关在磁传感器中是比较便宜的开关，所以得益于使用这样的开关，可以构成便宜的轨迹球装置。

其次，参看图9、图10、图11，对上述磁铁5旋转时的舌簧开关41的状态迁移等进行说明。另外，以下，对于舌簧开关41的2个舌簧片42，把在图中示于左侧的舌簧片标记为左侧舌簧片42A、把示于右侧的舌簧片标记为右侧舌簧片42B进行说明。

首先，如图9所示，例如，在磁铁5的N极的中央角度位置与舌簧开关41相对的状态下，左侧的舌簧片42A因来自该磁铁5的磁通而使得位于外封装体43的中央部分一侧的一端侧变成为S极，由外封装体43起的导出部分侧变成为N极。此外，右侧舌簧片42B的位于外封装体43的中央部分侧的一端侧变成为S极，而由外封装体43起的导出部分侧变成为N极。在该情况下，相对配置的左侧舌簧片42A与右侧舌簧片42B的一端之间，由于两者都是S极而彼此排斥使得舌簧开关41得以维持断开(OFF)状态。

在该状态下，磁铁5与各个舌簧片42A、42B之间发生了强的吸引力，该吸引力成为对辊4的旋转控制力而发挥作用，这种作用可通过球10作为触觉反馈感而被感受到。要想使该吸引力变成为强的吸引力，只要把舌簧开关42配置成磁铁5的各个磁极位于与各个舌簧片42A、42B的长度一侧的设置方向相对应的位置上，配置成使来自磁铁5的磁通更多地作用到各个舌簧片42A、42B上即可。一般地说，由于各个舌簧片42A、42B都直线状地设置在外封装体43内及其导出部分上，故要想成为上述状态，只要使得辊4的旋转轴中心线与舌簧开关41的外封装体43的长度方向的中心轴成为正交关系即可。

此外，如果从上述状态旋转操作球10使辊4即磁铁5向顺时针旋转方向(箭头R1)旋转，则成为图10所示的状态。就是说，上述N极和与之彼此相邻的S极，成为一起接近外封装体43的中央部分附近的状态。在该状态下，由于磁通方向变成为以与外封装体43内的各个舌簧片42A、42B的长度侧的设置方向大体上平行的关系发挥作用，故左侧舌簧片42A从中间部分附近到一端侧变成为S极，而右侧舌簧片42B从一端侧到中间部分附近变成为N极。这时，如同图所示，上述相对配置的各个舌簧片42A、42B的一端侧之间，彼此吸引而接触，舌簧开关41就变成为接通状态。

另外，在这时，磁铁5与各个舌簧片42A、42B之间也发生吸引力。但是，该吸引力的大小与作用到各个舌簧片42A、42B上的磁通方向相对应地变成为弱的吸引力，而不是可作为辊4的旋转限制力而被感觉到的那种程度的大小。

进一步，如果使磁铁5向顺时针旋转方向(箭头R2)旋转，就成为磁铁5的上述S极的中央角度位置与外封装体43的中央部分附近相对的状态(未图示)。在该状态下，各个舌簧片42A、42B的一端侧因两者都变成为N极而再次返回到因彼此排斥而分离开来的状态，舌簧开关41返回断开状态。这时，磁铁5与各个舌簧片42A、42B之间的吸引力发挥大的作用，由此，辊4就可以进行旋转限制，作为触觉反馈感被通过球10进行操作的手指等感受。

接着，如果辊4向相同方向旋转，其次的N极靠近过来，作用到各个舌簧片42A、42B上的磁通方向就再次改变成对于其长度一侧的设置方向大体上平行的关系，因各个舌簧片42A、42B的一端侧之间分别变成为不同的极而使得舌簧开关41变成为接通状态。在这时的磁铁5与各个舌簧片42A、42B之间发生的吸引力与上述同样将变成为与磁通方向对应的弱的吸引力，感受不到触觉反馈感。

上述动作，与辊4的旋转相对应地反复进行。图11示出了其输出信号和此时的妨碍辊4的旋转的力的推移。

如同图所示，从舌簧开关41得到的输出信号，是反复接通断开的信号，采用使用未图示出来的微型计算机等对其输出信号进行运算处理的办法，就可以检测辊4的旋转量即球10的旋转量。

另一方面，由在磁铁5与各个舌簧片42A、42B之间发挥作用的吸引力产生的妨碍辊4的旋转的力即对辊4的旋转限制力，如同图所示，进行所谓正弦波这样的曲线性的推移。由于该旋转限制力对于磁铁5把舌簧开关41配置成在开关断开时发挥很强的作用。故结果就变成为在开关断开时该旋转限制力通过球10作为良好的触觉反馈感而被感觉。

如上所述，该轨迹球装置可以实现如下的便宜的构成的轨迹球装置：用固定到辊4上的磁铁5和舌簧开关41以非接触方式进行辊4的旋转检测，而且仅仅用上述磁铁5和舌簧开关41而无须使用目的为产生触觉反馈感的其它的部件等形成对辊4的旋转限制，该旋转检测作为旋转操作时的良好的触觉反馈感通过球10进行传达。另外，由于可以不使用触觉反馈感产生用的其它的部件等地构成，故对于近些年来的设备的小型轻重量化等也可以做出贡献。

(实施方式2)

本实施方式，是说明把目的为把对在实施方式1中所说明的上述辊4的旋转限制力起作用的磁铁和舌簧开关配置成别的配置状态的事例的实施方式，虽然舌簧开关使用的是相同舌簧开关，但是为了易于理解起见，改变了符号进行标记。除此之外，对于那些与上边所说的构成相同的部分都赋予相同符号而省略说明。

图12是本发明的实施方式2的轨迹球装置的外观立体图，图13是同上的顶视图，图14是同上的侧视图。如同图所示，本实施方式的轨迹球装置，具备与实施方式1相同的机构构成部分，是与其配置成矩形形状的4个带磁铁5的辊4相对应，分别把舌簧开关51配置到外周位置上构成的轨迹球装置。

各个舌簧开关51以从大体上筒状的外封装体53的侧方部分以直线状引出的舌簧片52的任何一方的导出部分，在与对应的辊4即磁铁5的旋转轴中心线相同高度的位置上且其一方的舌簧片52的长度一侧的设置方向(舌簧方向)与上述辊4的旋转轴中心线成为正交关系的方式，配置成与固定到辊4的一端上的磁铁5的周方向的侧方位置邻近。另外，2个舌簧片52的导出部分，成为在规定位置处向下方弯曲的端子部分。

以下，对上述配置状态的舌簧开关的动作进行说明，但由于该构成的舌簧开关与对球10的按压操作相对应地使配置在球10的下方的控钮开关25进行动作的动作与实施方式1是相同的，故省略说明。此外，用手指等触摸球10的上部旋转操作球10，使与操作方向对应的带磁铁5的辊4旋转，使与该辊4对应配置的舌簧开关51在2个舌簧片52的外封装体53内的中央位置上相对配置的一端侧彼此间进行接触分离，并利用其输出信号通过未图示出来的微型计算机等检测辊4即球10的旋转量，也与实施方式1是相同的。

在这里，与实施方式1同样，用图15、图16和图17对该舌簧开关51的状态迁移等进行说明。另外，在以下，与实施方式1同样，对于舌簧开关51的2个舌簧片52，把在图中示于左侧的舌簧片标记为左侧舌簧片52A，把示于右侧的舌簧片标记为右侧舌簧片52B。

首先，如图15所示，例如在磁铁5的N极的中央角度位置与由舌簧开关51起的右侧舌簧片52B的外封装体53的导出部分相对的状态下，上述导出部分因来自磁铁5的磁通而成为S极，外封装体53内的一端侧则成为N极。此外，受其影响左侧舌簧片52A的外封装体53内的一端侧成为S极，上述一端侧彼此间因相互吸引而接触，舌簧开关51成为接通状态。

在上述状态下，在磁铁5与一端侧彼此间已经接触的各个舌簧开关52A、52B之间就会发生强的吸引力，因其作用辊4被施以旋转限制，作为触觉反馈感被通过球10进行操作的手指等感受。要想使上述吸引力变成为强的吸引力，只要把舌簧开关51的右侧舌簧片52B的导出部分配置为与来自磁铁5的磁通方向相吻合且成为能够靠近地配置的上述舌簧开关51的配置状态，使得来自各个磁铁5的磁通更多地作用到各个舌簧片52A、52B上即可。

当从该状态旋转操作球10使辊4即磁铁5向顺时针方向(箭头R4)旋转时，就将变成为图16所示的状态。就是说，成为磁铁5的上述N极及其相邻的S极都靠近右侧舌簧片52B的端子部分的状态。在该状态下磁通方向改变成朝向该端子侧的方向，右侧舌簧片52B的从外封装体53起的导出部分成为S极，端子侧则成为N极。这时，右侧舌簧片52B由于成为与上述磁通方向相对应地被磁化的状态，所以外封装体53内的一端侧就成为未被充分地磁化的状态。左侧舌簧片51A的外封装体53内的一端侧也与之相对应地成为未被充分地磁化的状态，上述一端侧彼此间不相互吸引，成为接点间分离开来的开关断开状态。

此外，在该状态下，磁铁5和各个舌簧片52B、52A之间的吸引力也弱，该吸引力没有达到作为辊4的旋转限制力而被感觉到的那种大小。

此外，如果进一步使辊4向相同方向(箭头R5)旋转使得上述S极的中央角度位置成为与右侧舌簧片52B的从外封装体起的导出部分相对的状态(未图示)，来自磁铁5的磁通方向就再次与右侧舌簧片51B的长度侧的设置方向相吻合，上述导出部分变成为N极，而外封装体53内的一端侧则变成为S极。因左侧舌簧片52A的一端侧与之相对应地变成为N极使得一端侧彼此间变成为因相互吸引而成为接触的开关接通状态。这时，在磁铁与一端侧彼此接触的各个舌簧片52B、52A之间，发生强的吸引力，辊4因其作用受到旋转限制，这种旋转限制作为触觉反馈感***作球10的手指等感觉到。

接着，如果辊4向相同方向旋转，其次的N极向右侧舌簧片52B的端子部分靠近过来，上述右侧舌簧片52B导出部分就变成为N极，端子侧则变成为S极，并且右侧舌簧片52B的一端侧变成为未充分地磁化的状态。左侧舌簧片52A的一端侧也与之相对应变成为未充分地磁化的状态，上述一端侧彼此间不相互吸引，变成为接点间分离开来的开关断开状态。在该状态下，磁铁5与各个舌簧片52B、52A之间的吸引力也弱，该吸引力不能作为辊4侧的旋转限制力被感觉到。

与辊4的旋转相对应地反复进行上述动作，在图17中示出了其输出信号状态和妨碍此时的辊4的旋转的力的推移。

另外，如同图所示，在本实施方式中，作为由舌簧开关51起的输出信号反复进行接通断开，妨碍辊4的旋转的力即对辊4的旋转限制力进行所谓正弦波那样的曲线性的推移。由于对于磁铁5把舌簧开关51配置成在开关接通时该旋转限制力发挥强的作用，故在开关接通时该旋转限制力就可以通过球10作为良好的触觉反馈感而被感觉到。另外，通过使用未图示出来的微型计算机等对从上述舌簧开关51得到的输出信号进行运算处理，可以用舌簧开关51以非接触方式进行辊4的旋转量即球10的旋转量检测，与上边所说的情况是相同的。

如上所述，在本实施方式中，也可以做成为如下那样的廉价的构成的轨迹球装置：能够以非接触方式用固定到辊4上的磁铁5和舌簧开关51进行辊4的旋转检测，而且，仅仅用上述磁铁5和舌簧开关51而无须使用触觉反馈感产生用的别的部件就可以形成对辊4的旋转限制，该旋转限制可作为旋转操作时的良好的触觉反馈感通过球10进行传达。

另外，以上所说明的任何一个轨迹球装置，都把舌簧开关靠近磁铁配置，磁铁与舌簧片之间靠得越近，由于作用到舌簧片上的来自磁铁的磁通越多，就越能成为触觉反馈感良好的轨迹球装置。

另外，作为以上所说明的以外的磁铁与舌簧开关的配置状态也可以做成在旋转操作时能够得到触觉反馈感。

另外，在以上所说明的实施方式中，虽然做成为作为磁铁的旋转轴中心线与把舌簧开关的左右的端子连接起来的中心线分别正交的配置状态，在球的旋转操作时能够得到触觉反馈感，但也可以是磁铁的旋转轴中心线与把舌簧开关的左右的端子连接起来的中心线分别平行的(配置)状态或正交的配置状态和平行的配置状态混合存在进行实施。

Claims

1. 一种轨迹球装置，包括：

操作用的球；

在进行上述球的旋转操作时与上述球接触而旋转的多个辊；

与上述辊的各个一体地进行旋转的多极磁化了的多个环状永磁体；以及

配置在作为磁通变化的结果而进行通断的位置上的多个舌簧开关，其中的磁通变化是与上述永磁体中相应的一个的旋转相伴的；

其中，上述多个舌簧开关被构成并配置为：在上述球旋转时，在上述舌簧开关中的一个与上述永磁体中相应的一个之间产生的吸引力影响上述辊中相应的一个的旋转状态，并通过上述球传递触觉反馈感；

上述舌簧开关，以与上述永磁体的旋转轴相同的高度配置在上述永磁体的周方向的侧方位置上；

在上述舌簧开关成为接通时，吸引力变强。

2. 根据权利要求1所述的轨迹球装置，上述球在其非操作时与上述辊之间保持有空隙。

3. 根据权利要求1所述的轨迹球装置，上述球在其旋转操作时与1个或2个上述辊接触。

4. 根据权利要求1所述的轨迹球装置，具备4个上述舌簧开关，并配置成相对的2个为一组的2组相互正交。

5. 根据权利要求1所述的轨迹球装置，上述永磁体的旋转轴与上述辊的旋转轴相同。

6. 根据权利要求5所述的轨迹球装置，上述舌簧开关被配置成其舌簧方向在与上述旋转轴中心线正交的方向上靠近上述永磁体。

7. 根据权利要求5所述的轨迹球装置，进一步具备配置有上述舌簧开关的布线基板，上述布线基板具有可收置上述舌簧开关的一部分的孔部。