JP4258810B2 - mouse - Google Patents
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Description
本発明は、パーソナルコンピュータ等に情報を入力する手段の一つとして汎用されているマウスに関し、特に発電機能を内蔵したマウスに関するものである。 The present invention relates to a mouse that is widely used as one of means for inputting information to a personal computer or the like, and more particularly to a mouse with a built-in power generation function.
パーソナルコンピュータ等においてマウスは、その動きを位置座標情報として送信する位置座標入力機能や、その上面に設けられるクリックボタンの操作による操作情報を送信する操作情報入力機能などを備え、情報入力の補助手段乃至は主要手段として汎用されるに至っている。一般的にマウスは、コンピュータ本体と配線コードで有線接続されているが、近年ではマウス内部に赤外線送信機等の無線送信機能を搭載し、コードレス(ワイヤレス)化を図ったものも上市されている。このようなコードレスマウスにあっては、当該マウスの駆動電源としての電池を内蔵させる必要がある。 In a personal computer or the like, the mouse has a position coordinate input function for transmitting the movement as position coordinate information, an operation information input function for transmitting operation information by operating a click button provided on the upper surface thereof, and the like, an information input auxiliary means Or it has come to be widely used as a main means. In general, a mouse is wired to the computer body with a wiring cord, but in recent years, a mouse that is equipped with a wireless transmission function such as an infrared transmitter inside the mouse and is designed to be cordless (wireless) has been put on the market. . In such a cordless mouse, it is necessary to incorporate a battery as a driving power source of the mouse.
しかしながら、かかる電池内蔵型のコードレスマウスでは、一次電池を用いた場合は電池交換の手間を要し、また二次電池を用いても充電の手間を要するという不都合がある。そこで、マウス自身の位置座標をその底面に露出させたマウスボールの回転によって検知する機械式のマウスにおいて、前記マウスボールの回動力に着目し、マウスボールに動力伝達ローラ等を沿わせておいてマウスボールの転動に応じた回転力を得、該回転力に基づいて発電モータ等の発電装置を駆動させて電気を生成する方法が従来から種々提案されている(例えば特許文献1、特許文献2、特許文献3)。このような発電装置内蔵型マウスにおいては、自身で発電した電気にて、マウス内の電子機器を動作させたり、蓄電部や二次電池を充電させたりすることが可能となり、上記の不都合を大幅に軽減することが可能となる。
通常、マウスが使用される態様は、操作者がマウス上部から掌を載せ、マウス両サイドに親指と薬指を添え、手首を使ってマウスパッド上を摺動させる態様であって、マウスの移動量はさほど多くない。従って、マウスボールの運動量(転動量)も大きいとは言えず、マウスボールの転動力に依存して発電を行う方式にあっては、如何にその転動力を効率的に発電動作に活用できるかが肝要となる。 Normally, a mouse is used in a mode in which an operator places his palm from the top of the mouse, attaches thumb and ring finger to both sides of the mouse, and slides on the mouse pad using the wrist. Not very much. Therefore, it cannot be said that the amount of movement (rolling amount) of the mouse ball is large, and in the method of generating power depending on the rolling power of the mouse ball, how can the rolling power be efficiently used for power generation operation? Is essential.
しかしながら、上掲の特許文献1乃至3の方法や、その他従来の方法においては、マウスボール少ない転動力を十分に発電動作に活用できる機構を備えているとは言い難く、発電量不足が懸念される。従って本発明は、マウスボールの運動エネルギーを、より効率的に電気エネルギーに変換することができる機構を備えたマウスを提供することを目的とする。
However, the methods of
本発明の請求項1に係るマウスは、回転自在に配置されたマウスボールを備えるマウスにおいて、前記マウスボールに接触して従動回転する動力伝達回転体と、該動力伝達回転体の回転力によって駆動されるクランク機構とからなる動力発生部と、発電コイルと、該発電コイル内部をその軸方向に通過自在に配置された永久磁石とからなり、発電コイル内部を永久磁石が相対的に往復動可能とされた発電部とを備え、前記発電部における相対的な往復動は、前記動力発生部のクランク機構を動力源として為されるものであることを特徴とするものである。
The mouse according to
また請求項2に係るマウスは、請求項1において、筒状体の外周に前記発電コイルが装着され、前記筒状体内部を永久磁石が進退可能に配置されており、該永久磁石の進退動作が、前記動力発生部のクランク機構を動力源として為されるものであることを特徴としている。
The mouse according to claim 2 is the mouse according to
さらに請求項3に係るマウスは、請求項1において、発電コイルが装着された筒状体を複数並置し、該筒状体内部にそれぞれ永久磁石が進退可能に配置されると共に、これら永久磁石が共通の駆動シャフトで一体的に連結されており、前記動力発生部のクランク機構による動力が、前記共通の駆動シャフトに与えられるよう構成したことを特徴とする。
Furthermore, the mouse according to claim 3 is the mouse according to
上記のように構成したマウスによれば、マウスボールに動力伝達回転体を接触させてマウスボールの回転運動から回転力を抽出し、これをクランク機構によりピストン動作等の直線運動に置換して発電部の動力源とする構成であるので、僅かなマウスボールの転動でも比較的大きな動力を得ることが出来る。従って、従来方法に比べてより効率的な発電が行えるようになる。特にクランク機構を採用したことにより、請求項3にかかる構成のように、共通の駆動シャフトで複数の発電部を同時に動作させる如き構成を比較的簡易な構成で達成することが出来ることから、大容量の発電が可能となるという利点がある。 According to the mouse configured as described above, the power transmission rotating body is brought into contact with the mouse ball to extract the rotational force from the rotational motion of the mouse ball, and this is replaced with a linear motion such as a piston operation by the crank mechanism to generate power. Since the power source is configured as a power source, a relatively large power can be obtained even with a slight mouse ball rolling. Therefore, more efficient power generation can be performed as compared with the conventional method. In particular, by adopting a crank mechanism, it is possible to achieve a configuration in which a plurality of power generating units are simultaneously operated with a common drive shaft, as in the configuration according to claim 3, with a relatively simple configuration. There is an advantage that it is possible to generate a capacity.
以下図面に基づいて、本発明の実施形態につき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明にかかる発電機能付きマウスの一例を模式的に示す構成図である。本実施形態にかかるマウスは、マウスの位置座標情報を検出するためのマウスボール1と、このマウスボール1に接触して従動回転する動力伝達回転体2と、該動力伝達回転体2の回転力によって駆動されるクランク機構3とからなる動力発生部Mと、発電コイル51,52と、該発電コイル51,52内部をその軸方向に通過自在に配置された永久磁石41,42とからなる2つの発電部G1,G2とを備えて構成されている。この他、マウス本来の機能を達成するための回転量検知部やロータリーエンコーダ、各種電子回路も当然備えているが、これらについては本発明の特徴部分ではないため、図示を省略している。
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an example of a mouse with a power generation function according to the present invention. The mouse according to the present embodiment includes a
前記動力伝達回転体2は、マウスボール1の外周に直接的に接触するように配置されマウスボール1の転動により軸方向に回転する動力伝達ローラ21と、該動力伝達ローラ21の回転軸に固定された歯車22とからなる。この実施形態では、動力伝達ローラ21を1つ配置した例を示しているが、マウスボール1の外周に複数個(例えばX軸とY軸方向)の動力伝達ローラ21を配置し、マウスボール1がいかなる方向に転動しても動力が抽出できるようにすることが望ましい。
The power transmission rotating body 2 is arranged so as to be in direct contact with the outer periphery of the
クランク機構3は、前記歯車22と連動回転するよう結合された大径の歯車31と、歯車31の回転により回動されるクランク軸30とで構成されている。前記クランク軸30は、その軸を折り曲げて形成された2つのクランク腕部30a,30bを備えており、それぞれのクランク腕部30a,30bの略中央部に対して、連接棒321,322が回動自在に取り付けられている。従って、連接棒321,322は、クランク軸30の回動により、直線的な進退動作が行なわれるよう構成されている。
The crank mechanism 3 includes a large-
前記連接棒321,322の遠端側には、それぞれ円筒状の永久磁石41、42が取り付けられている。そして、これら永久磁石41、42は、導電線の巻装体からなる発電コイル51、52の中空部を貫通する進退動作が行い得るように配置されている。なお発電コイル51、52には、前記永久磁石41、42の進退動作により生成される電流を導出するためのリード端子(図示せず)が設けられている。
Cylindrical
このような構成において、マウスをユーザーが操作しマウスボール1が転動すると、その転動に応じて動力伝達ローラ21が従動回転され、その回転軸に固定されている歯車22も回転する。歯車22の回転により、該歯車22に連動結合されている大径の歯車31も回転し、これにより歯車22と歯車31とのギア比に応じた回転数に変換されてクランク軸30が回動されることになる。クランク軸30が回動されると、クランク腕部30a,30bに回動自在に取り付けられている連接棒321,322が直線的な進退動作を行うこととなり、従って連接棒321,322に取り付けられている永久磁石41、42は、発電コイル51、52の中空部を繰り返して通過する進退動作を行うことになる。
In such a configuration, when the user operates the mouse and the
かかる永久磁石41、42の進退動作により、発電コイル51、52に対して磁界変化が連続的に与えられることになるので、発電コイル51、52のリード端には電圧が発生される。このようにして発電部G1,G2において、それぞれマウスボール1の転動を起点とする発電が行われるものであり、得られた電力は、当該マウスの電源回路へ送られ、その充電回路への充電、あるいは二次電池への充電等に供される。
Since the magnetic field change is continuously applied to the
図2は、上述したような発電機能を備えたマウスの電気的構成を示すブロック図である。当該マウスには、先ずマウスの本来的機能である位置座標情報を検出する機能として、マウスボール1の転動をX軸方向及びY軸方向の回転量にそれぞれ分解するX軸回転量検知部711及びY軸回転量検知部712と、X軸・Y軸回転量検知部711,712が検出した回転量をパルスに変換するX軸用ロータリエンコーダ721及びY軸用ロータリエンコーダ722とが備えられている。また、マウスのもう一つの本来的機能である、各種の操作情報を入力するためのクリックボタン75も備えられている。X軸・Y軸用ロータリエンコーダ721、722の出力、及びクリックボタン75の操作出力は制御回路73に送られ、制御回路73ではこれら出力信号から、所定の位置情報信号(移動量情報信号)や操作情報信号が生成され、これらの信号は出力回路76へ出力される。出力回路76において、該信号は無線送信等(赤外線送信等も含む)が可能な信号に変換され、送信部77を介して図示しないコンピュータに送信される。
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of a mouse having a power generation function as described above. First, the mouse has an X-axis rotation
さらに当該マウスには電源回路74が具備されている。該電源回路74には、充電回路741が設けられており、必要に応じて充電可能な二次電池等からなる電池742が備えられる。そして電源回路74には、発電部G(例えば図1に示した発電部G1,G2)が電気接続されており、該発電部Gにて発生された電力が入力されるよう構成されている。従って、発電部Gからの入力により電源回路74の充電回路741及び/又は電池742が充電され、かかる動作にて運用される電源回路74にて、前述の制御回路73や出力回路76等が駆動される。このようにして、コンピュータ本体からの電源供給を不要としてコードレス化が図られると共に、電池の取り替えや別途の充電が不要なマウスが実現されるものである。
Further, the mouse is provided with a
続いて、本発明のより具体的な実施態様につき、図3乃至図5に基づいて説明する。図3は、本発明の具体的実施形態に係るマウスの上面図である。マウスボール1は、マウスケース10の略中央部に配置され、動力伝達回転体としての2つの動力伝達ローラ211、212が、マウスボール1のX軸方向及びY軸方向にそれぞれ接触部C1,C2を有するように配置されている。動力伝達ローラ211は2つの軸支部251,252にて両端が回動自在に支持されており、マウスボール1の転動により、接触部C1を介して回転力が伝達され、その回転軸回りに従動回転される。同様に動力伝達ローラ212も2つの軸支部261,262にて両端が回動自在に支持され、接触部C2を介して与えられる回転力により、その回転軸回りに従動回転される。
Next, a more specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a top view of a mouse according to a specific embodiment of the present invention. The
動力伝達ローラ211、212の一端部には、それぞれ歯車221,222が取り付けられており、動力伝達ローラ211、212の回転により、これら歯車221,222も回転されるように為されている。なお、この動力伝達ローラ211、212は、後述の通り発電部の駆動動力源となるのであるが、前述した位置座標情報検用の回転量検知のためのセンシング部(前述のX軸・Y軸回転量検知部711,712)を兼用していても良い。また、動力伝達ローラ211、212を配置している側と対極側には、テンションコントロールのための従動ローラ23が、マウスボール1と接触部C3を有するように、軸支部271,272にて回動自在に支持されて配置されている。この従動ローラ23にも、位置座標情報検用の回転量検知のためのセンシング機能を持たせても良い。
図4は、このような動力伝達ローラ211、212、及び従動ローラ23の、実際の配置状況を示す斜視図である。図4において、マウスケース10の略中央部には、マウスボール1を収納するためのドーム状の収納部11が形成されており、該収納部11にマウスボール1が、その一部が底面から突出するように保持されている。収納部11には窓部111が複数設けられており、該窓部111においてマウスボール1が表出されている。
FIG. 4 is a perspective view showing an actual arrangement state of such
この窓部111おいて表出されているマウスボール1に対して、動力伝達ローラ211、212がそれぞれ接触するよう配置されている。そして、マウスボール1と動力伝達ローラ211、212とが安定的に接触されるように、対極位置に従動ローラ23が配置して常時マウスボール1を動力伝達ローラ211、212配置側へ押圧するよう構成されている。
The
図3に戻って、動力伝達ローラ211、212の歯車221,222に対しては、クランク機構が連結され、動力伝達ローラ211、212の回転力が直線的な往復動作に変換される。この実施形態において動力伝達ローラ211に対するクランク機構は、歯車311付きのシャフト301と、該シャフト301に取り付けられたクランクホイール341と、クランクホイール341の側面に突設されたピン342に連結された連接板371と、スライダクランク機構を構成するためのスライド溝381付きのスライダフレーム38と、スライダ溝381に沿って摺動される駆動シャフト39とで構成されている。また動力伝達ローラ212に対するクランク機構も実質的に同様であり、歯車312付きのシャフト302、ピン344を備えるクランクホイール343、連接板372、スライダフレーム38、及び駆動シャフト39を具備して構成されている。
Returning to FIG. 3, a crank mechanism is connected to the
図5は、上述のクランク機構部及び発電部を部分的に示す斜視図である。以下、図3及び図5に基づいて、クランク機構部の詳細及び発電部の動作等につき詳述する。 FIG. 5 is a perspective view partially showing the above-described crank mechanism and power generation unit. Hereinafter, the details of the crank mechanism and the operation of the power generation unit will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 5.
シャフト301を起点とする第1のクランク機構部は、動力伝達ローラ211の回転力を第1の発電部G1の駆動源として伝達するものである。またシャフト302を起点とする第1のクランク機構部は、動力伝達ローラ212の回転力を第2の発電部G2の駆動源として伝達するものである。両者は実質的に同様の機構を備えるので、第1のクランク機構部を中心に説明する。
The first crank mechanism section starting from the
シャフト301は、軸支部351,352にてその両端が軸支されており、シャフト301の一端側に固定されている歯車311は、前記動力伝達ローラ211の歯車221と歯合されている。また、シャフト301の他端側は、軸支部352を貫通して延在されており、その延在部にはクランクホイール341が固定されている。従って、動力伝達ローラ211が回転すると、シャフト301も回転し、さらにクランクホイール341もシャフト301を軸心として回転することになる。
Both ends of the
クランクホイール341の外側側面にはピン342が突設されており、該ピン342には連接板371の後端側に穿設された貫通孔が遊嵌状態で嵌め込まれており、これにより連接板371はピン342を支点として回動自在とされている。また、連接板371の先端側にも貫通孔が設けられており、この先端側貫通孔には、2つの永久磁石411、412がその端部に取り付けられたU字状の駆動シャフト39が挿通されている。
A
さらに連接板371の先端側には、一定間隔を置いて平行に対置された一対の長板からなるスライダフレーム38が配置されている。該スライダフレーム38には、その長手方向に設けられた長孔からなるスライダ溝381が穿孔されており、前記駆動シャフト39は、このスライダ溝381も貫通して組み付けられている。すなわち、一対のスライダフレーム38の間に連接板371の先端側が落とし込まれると共に、2つのスライダ溝381及び連接板371の先端側貫通孔を貫いて駆動シャフト39が配置されている。
Further, a
スライダフレーム38の前方側には、第1の発電部G1における2つのサブ発電部G11、G12を構成する発電コイル511,512付きの筒状体61,62が配置されている。筒状体61,62はプラスチック等の絶縁体からなり、発電コイル511,512は、この筒状体61,62の外周部に絶縁電線を巻回する等して形成されてものである。あるいは、既存の絶縁コイルを筒状体61,62へ挿入固定して発電コイル511,512としても良い。そしてこの筒状体61,62の内部へは、駆動シャフト39にて一体的に連結された状態の永久磁石411,412が、往復動可能(進退可能)に挿入されている。
On the front side of the
また第2のクランク機構の起点となるシャフト302は、軸支部361,362で軸支され、同様に歯車312及びクランクホイール343を備えている。クランクホイール343に突設されたピン344には、連接板372の後端側が回動自在に取り付けられており、先端側には駆動シャフト39が取り付けられている。そして前記と同様な態様の、第2の発電部G2における2つのサブ発電部G21、G22が配置されている。
The
このように構成されたクランク機構部および発電部の動作について、図5に基づいて説明する。先ず歯車311が回転すると、その回転力はシャフト301を介してクランクホイール341に伝達され、該クランクホイール341も回転する。これによりクランクホイール341のピンも、シャフト301を中心とする円軌道に沿って運動し、従ってピン341に連結されている連接板371の後端側も該円軌道に従って回転運動することになる。一方、連接板の先端側は、スライダフレーム38のスライダ溝381に挿通されている駆動シャフト39に拘束されているので、結果として駆動シャフト39をスライダ溝381に沿って直線的に前後動させることとなる。
Operations of the crank mechanism section and the power generation section configured as described above will be described with reference to FIG. First, when the
このような前後動運動が駆動シャフト39に与えられる結果、駆動シャフト39の端部に取り付けられている永久磁石411,412は、連動的に筒状体61,62の内部をそれぞれ往復動する。かかる永久磁石411,412の往復動により、発電コイル511,512に誘起電圧が生じ、サブ発電部G11、G12において電力が発生される。また同様な動作でサブ発電部G21、G22においても電力が発生されるものである。
As a result of such a longitudinal motion being applied to the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態では、永久磁石411,412が進退動作し、発電コイル511,512が固定された構成としたが、これを逆にして発電コイル付きの筒状体61,62をクランク機構にて進退動作可能とし、永久磁石411,412を固定する構成としても良い。また発電部につき、本実施形態では4つのサブ発電部G11,G12,G21,G22を設ける構成としたが、スペース的な余裕があればさらにその数を増やしても良い。例えば駆動シャフト39を4つ股状として、4つのサブ発電部を同期して駆動させるようにしても良い。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this. For example, in the present embodiment, the
このように構成された発電機能付きマウスによれば、マウスボール1の回転力を直線運動に変換して発電する構成であるので、回転式の発電に比べて発電部の動作に要する動作パワーが常に一定であり(回転初期時に大きな動作パワーを要するといった問題はない)、また発電部増設の水平展開が容易であるという利点がある。従って、マウスボール1の回転力を効率的に発電に活用し易い構成であり、従来品に比べてより発電量の大きいコードレスマウスを実現することが可能である。
According to the mouse with a power generation function configured in this way, the rotational power of the
1 マウスボール
2 動力伝達回転体
21、211、212 動力伝達ローラ
3 クランク機構
30 クランク軸
301、302 (クランク)シャフト
321,322 連接棒
371,372 連接板
341、342 クランクホイール
39 駆動シャフト
41、42、411、412 永久磁石
51、52、511、512 発電コイル
61,62 筒状体
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記マウスボールに接触して従動回転する動力伝達回転体と、該動力伝達回転体の回転力によって駆動されるクランク機構とからなる動力発生部と、
発電コイルと、該発電コイル内部をその軸方向に通過自在に配置された永久磁石とからなり、発電コイル内部を永久磁石が相対的に往復動可能とされた発電部とを備え、
前記発電部における相対的な往復動は、前記動力発生部のクランク機構を動力源として為されるものであることを特徴とするマウス。 In a mouse with a mouse ball that is rotatably arranged,
A power generation unit including a power transmission rotating body that rotates following contact with the mouse ball, and a crank mechanism that is driven by the rotational force of the power transmission rotating body;
Comprising a power generation coil and a permanent magnet arranged so as to be able to pass through the power generation coil in its axial direction, and a power generation section in which the permanent magnet can relatively reciprocate inside the power generation coil,
The mouse according to claim 1, wherein the relative reciprocation in the power generation unit is performed using a crank mechanism of the power generation unit as a power source.
A plurality of cylindrical bodies mounted with a power generation coil are juxtaposed, and permanent magnets are arranged in the cylindrical bodies so as to be able to advance and retreat, respectively, and these permanent magnets are integrally connected by a common drive shaft, 3. The mouse according to claim 2, wherein the power generated by the crank mechanism of the power generation unit is applied to the common drive shaft.
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