JPS6217873Y2 - - Google Patents

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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an X-Y direction input device, and relates to an X-Y direction input device suitable for, for example, a figure input device of a graphic display device.

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。この入力装置の
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。 A graphic display device basically consists of a display screen, a display controller, a data channel, and various input devices. One of these input devices is that when an operator tilts a lever supported by a gimbal mechanism in a desired direction, the direction and angle of tilt are detected, and the voltage or digital signal of each component in the X- and Y-axis directions is detected. Generate a signal. There is ``Jyoistek'' (registered trademark). However, with this input device, the rotation range of the lever is limited, and
There are also problems with the stability of the input signal.

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
の回転角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の回転角
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の回転角検出手段
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。 In order to overcome this drawback, an input device called a "mouse" has been developed in recent years. This input device includes a rotated sphere (hereinafter abbreviated as sphere) made of a rotatably arranged steel ball, for example, and a first driven roller that is in contact with the sphere and rotates by the rotational force of the sphere. , a second driven roller that is in contact with the sphere and rotates by the rotational force of the sphere and whose axial direction is substantially perpendicular to the axial direction of the first driven roller; and a rotation angle of the first and second driven rollers. first and second rotation angle detection means each individually detecting a variable resistor, an encoder, etc., and these spheres, first and second driven rollers, first and second rotation angle detection means, etc. It basically consists of a casing for housing.

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角を第１
および第２の回転角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。 An opening is provided in the lower surface of the casing, and a part of the sphere protrudes downward through the opening, and by holding the casing and rolling the sphere in any direction on a predetermined base, the first and second spheres can be moved. The two driven rollers each rotate in a predetermined direction. The rotation direction and rotation angle of these driven rollers are
The second rotation angle detection means extracts each component in the X-axis direction and the Y-axis direction as a voltage or digital signal, and these signals are input to a display device.

本考案は、この種の入力装置を対象とするもの
で、信頼性の高いＸ−Ｙ方向入力装置を提供する
ことを目的とする。 The present invention is directed to this type of input device, and aims to provide a highly reliable X-Y direction input device.

次に本考案の実施例を図を用いて詳細に説明す
る。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

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。 FIG. 1 is an overall perspective view of a graphic display device including an X-Y direction input device according to an embodiment.

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。 On the table 1 are a display device 2 having a screen, a controller, a data channel, etc., an input device 3 having function keys, and an input device 4 according to an embodiment of the present invention.
is placed. Note that the input device 4 is operated on a dedicated sheet 5 placed on the table 1,
By this operation, for example, the cursor 7 displayed on the screen 6 of the display device 2 can be moved to an arbitrary position.

次にこの入力装置４の構造ならびに動作原理に
ついて説明する。第２図は入力装置４の平面図、
第３図は入力装置の正面図、第４図は入力装置の
背面図、第５図は入力装置の切断側面図である。 Next, the structure and operating principle of this input device 4 will be explained. FIG. 2 is a plan view of the input device 4;
3 is a front view of the input device, FIG. 4 is a rear view of the input device, and FIG. 5 is a cutaway side view of the input device.

ケーシング８は硬質合成樹脂で成形された下ケ
ース９と上ケース１０とからなり、第３図および
第４図に示すように上ケース１０のケース下端部
１１が下ケース９のケース上端部１２を覆うよう
に外嵌されている。これは下ケース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
が侵入するのを阻止するためである。 The casing 8 consists of a lower case 9 and an upper case 10 molded from hard synthetic resin, and as shown in FIGS. 3 and 4, the lower case end 11 of the upper case 10 touches the upper case end 12 of the lower case 9. It is fitted externally to cover it. This is to prevent dust, water, etc. from entering into the casing 8 from the joint between the lower case 9 and the upper case 10.

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、また第２図ないし第５図に
示す如く持ち易いように上壁部１３ならびに左，
右側壁部１４，１４が適度の角度をもつて傾斜し
ている。上ケース１０における上壁部１３の所定
位置、すなわち上ケース１０を手で握つたとき指
と対向する位置には、スイツチ１５の操作端１６
が嵌入される長方形の嵌入穴１７が形成されてい
る。このスイツチ１５は押ボタン式のもので、第
２図に示すように２個あるいは３個（一点鎖線で
表示）程度設置され、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
の他の制御に用いられる。第３図ないし第５図に
示すように、スイツチ１５の操作端１６は上ケー
ス１０より若干突出している。 The upper case 10 is designed to be large enough for an operator to hold and operate with one hand, and has an upper wall 13, a left side,
The right side wall portions 14, 14 are inclined at an appropriate angle. An operating end 16 of the switch 15 is located at a predetermined position on the upper wall portion 13 of the upper case 10, that is, at a position opposite to the fingers when the upper case 10 is grasped by hand.
A rectangular insertion hole 17 into which the holder is inserted is formed. This switch 15 is of a push-button type, and as shown in FIG. It is used for deleting a part of the display pattern directly above the display pattern, moving it to another display position, and other controls. As shown in FIGS. 3 to 5, the operating end 16 of the switch 15 slightly protrudes from the upper case 10. As shown in FIGS.

第６図は上ケース１０の底面図で、上壁部１３
の内面の所定位置には筒部１８が一体に突設さ
れ、筒部１８の内側には合成ゴムなどからなる短
管状の弾性緩衝体１９が挿入されている。筒部１
８内での緩衝体１９の固定は、緩衝体１９の弾性
を利用して強制的に押し込むか、あるいは接着剤
などによつて固定される。第５図に示すように、
緩衝体１９の機能を発揮するため、それの下端は
前記筒部１８の下端よりも若干下方へ突出してい
る。 FIG. 6 is a bottom view of the upper case 10, showing the upper wall portion 13.
A cylindrical portion 18 is integrally provided at a predetermined position on the inner surface of the cylindrical portion 18, and a short tubular elastic shock absorber 19 made of synthetic rubber or the like is inserted inside the cylindrical portion 18. Cylinder part 1
The buffer body 19 is fixed within the buffer body 8 by forcibly pushing it in using the elasticity of the buffer body 19, or by using an adhesive or the like. As shown in Figure 5,
In order to perform the function of the buffer body 19, its lower end protrudes slightly lower than the lower end of the cylindrical portion 18.

第６図に示すように上ケース１０の前壁部２０
のほぼ中央にはブツシユ嵌合切欠部２１が、また
それの両側には連結穴２２，２２が設けられてい
る。また、上ケース１０の後壁部２３の内面中央
には、タツピングネジ２４（第５図参照）が螺挿
されるネジ挿入部２５が一体に突設されている。 As shown in FIG. 6, the front wall 20 of the upper case 10
A bushing fitting notch 21 is provided approximately in the center of the bushing, and connecting holes 22, 22 are provided on both sides of the bushing fitting notch 21. Further, a screw insertion portion 25 into which a tapping screw 24 (see FIG. 5) is screwed is integrally provided at the center of the inner surface of the rear wall portion 23 of the upper case 10 in a protruding manner.

第７図は取付板２６を付設した下ケース９の平
面図、第８図は下ケース９の底面図である。下ケ
ース９の前壁部２７のほぼ中央にはブツシユ嵌合
切欠部２８が形成され、その両側には前方に向い
て連結爪２９，２９がそれぞれ突設されている。
下ケース９の後壁部３０の内面中央には、挿通穴
３１を有するネジ挿通部３２が一体に突設されて
いる。第７図に示すように下ケース９の上には若
干の隙間をおいて金属あるいは硬質合成樹脂など
からなる取付板２６がネジ３３で連結され、この
取付板２６は後述のように各部品の取付けに利用
されるとともに、下ケース９の補強部材としても
役立つている。また、下ケース９からは複数本
（本実施例では３本）の支柱３４が一体に立設さ
れ、それらの上部には第５図に示すように所定形
状の導電パターン（図示せず）を有するプリント
基板３５がネジ止めによつて取り付けられてい
る。本実施例の場合、第７図に示すように１本の
支柱３４は取付板２６を貫通して上方に延びてい
る。 FIG. 7 is a plan view of the lower case 9 to which the mounting plate 26 is attached, and FIG. 8 is a bottom view of the lower case 9. A bushing fitting notch 28 is formed approximately in the center of the front wall 27 of the lower case 9, and connecting pawls 29, 29 are provided on both sides of the notch 28 to project forward.
A screw insertion portion 32 having an insertion hole 31 is integrally provided at the center of the inner surface of the rear wall portion 30 of the lower case 9 . As shown in FIG. 7, a mounting plate 26 made of metal or hard synthetic resin is connected with screws 33 on top of the lower case 9 with a slight gap between them. In addition to being used for attachment, it also serves as a reinforcing member for the lower case 9. Further, a plurality of pillars 34 (three in this embodiment) are integrally erected from the lower case 9, and a conductive pattern (not shown) of a predetermined shape is provided on the upper part of these pillars as shown in FIG. A printed circuit board 35 is attached with screws. In this embodiment, one support column 34 extends upward through the mounting plate 26, as shown in FIG.

下ケース９と上ケース１０の接合は、第３図に
示すように下ケース９の連結爪２９，２９を上ケ
ース１０の連結穴２２，２２にそれぞれ嵌入し、
第５図に示すように下ケース９側からタツピング
２４を上ケース１０のネジ挿入部２５に螺挿する
ことによつて行なわれる。下ケース９と上ケース
１０を接合する際、ゴム製のブツシユ３６が前記
ブツシユ嵌合切欠部２１，２８の間に嵌め込ま
れ、下ケース９と上ケース１０との間で挾着され
る。ブツシユ３６は信号線３７を保護するための
もので、信号線３７の一端は第５図に示すように
前記プリント基板３５に接続され、他端は第１図
に示すようにデイスプレイ装置２の入力端に接続
されている。この信号線３７は、入力装置４をシ
ート５上で操作するのに支障のない長さを有して
いる。 The lower case 9 and the upper case 10 are joined by fitting the connecting claws 29, 29 of the lower case 9 into the connecting holes 22, 22 of the upper case 10, respectively, as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, this is done by screwing the tapping 24 into the screw insertion portion 25 of the upper case 10 from the lower case 9 side. When joining the lower case 9 and the upper case 10, a rubber bushing 36 is fitted between the bushing fitting notches 21 and 28, and is clamped between the lower case 9 and the upper case 10. The bushing 36 is for protecting the signal line 37, one end of the signal line 37 is connected to the printed circuit board 35 as shown in FIG. 5, and the other end is the input of the display device 2 as shown in FIG. connected to the end. This signal line 37 has a length that does not interfere with operating the input device 4 on the seat 5.

第７図に示すように下ケース９の所定位置には
円形の開口部３８が形成され、さらに取付板２６
の開口部３８と対向する位置には開口部３８より
も若干径大の貫通穴３９が設けられている。第９
図は、第８図−線上の拡大断面図である。こ
の図に示されているように、前記開口部３８の周
縁は下方に向けて若干径小になるようにテーパ４
０がつけられ、開口部３８の下側周縁には開口部
３８を取り囲むように環状の第１突堤４１が設け
られている。この第１突堤４１の径方向外側には
所定の間隔をおいて環状の第２突堤４２が設けら
れ、これら第１突堤４１および第２突堤４２は下
ケース９から一体に突設され、両方ともほぼ同じ
高さになつている。 As shown in FIG. 7, a circular opening 38 is formed at a predetermined position in the lower case 9, and the mounting plate 26
A through hole 39 having a slightly larger diameter than the opening 38 is provided at a position facing the opening 38 . 9th
The figure is an enlarged sectional view taken along the line of FIG. As shown in this figure, the peripheral edge of the opening 38 is tapered 4 so that the diameter becomes slightly smaller toward the bottom.
0, and an annular first jetty 41 is provided at the lower peripheral edge of the opening 38 so as to surround the opening 38. An annular second jetty 42 is provided at a predetermined interval on the outside of the first jetty 41 in the radial direction, and the first jetty 41 and the second jetty 42 are integrally protruded from the lower case 9, and both They are almost the same height.

第８図に示すように、第１突堤４１および第２
突堤４２が下ケース９の後方に片寄つているた
め、これと対応して前方の両側にそれぞれバラン
ス用突部４３が設けられている。この例の場合
は、下ケース９の開口部３８から一部が突出した
後述する球体４４と両側の突部４３，４３で３点
支持され、入力装置４全体がぐらつかないように
バランスがとれている。 As shown in FIG. 8, the first jetty 41 and the second
Since the jetty 42 is offset toward the rear of the lower case 9, correspondingly, balancing projections 43 are provided on both sides of the front. In the case of this example, the input device 4 is supported at three points by a sphere 44 (described later) that partially protrudes from the opening 38 of the lower case 9 and protrusions 43, 43 on both sides, and is balanced so that the input device 4 as a whole does not wobble. There is.

第１０図は他の例における下ケース９の底面
図、第１１図は第１０図−線上の拡大断面図
である。この例の場合、第１０図に示すように下
ケース９の下面前方のほぼ中央位置に１つのバラ
ンス用突部４３が、下面後方の両側に２つのバラ
ンス用突部４３がそれぞれ設けられて、これら３
つの突部４３でバランスよく３点支持されてい
る。なお、バランス用突部４３の配置をこの例と
全く反対のように、すなわち、下ケース９の下面
前方の両側に２つのバランス用突部４３を、下面
後方のほぼ中央位置に１つのバランス用突部４３
を設けても構わない。 FIG. 10 is a bottom view of the lower case 9 in another example, and FIG. 11 is an enlarged sectional view taken along the line of FIG. 10. In this example, as shown in FIG. 10, one balance protrusion 43 is provided at approximately the center of the front of the lower surface of the lower case 9, and two balance protrusions 43 are provided on both sides of the rear of the lower surface. These 3
It is supported at three points in a well-balanced manner by two protrusions 43. Note that the arrangement of the balance protrusions 43 is completely opposite to this example, that is, two balance protrusions 43 are placed on both sides of the front of the lower surface of the lower case 9, and one balance protrusion 43 is placed approximately at the center of the rear of the lower surface. Projection 43
You may also set

いずれにしてもバランス用突部４３によつて支
持する場合、第１１図に示すように突部４３は前
記第１突堤４１ならびに第２突堤４２よりも若干
長く突出され、入力装置４をベース上で操作する
際に突堤４１，４２の下面が直接ベースに接触し
ないか、あるいは接触しても軽く接触するように
なつている。 In any case, when supporting the input device 4 by the balance protrusion 43, the protrusion 43 protrudes slightly longer than the first protrusion 41 and the second protrusion 42, as shown in FIG. When the base is operated, the lower surfaces of the jetties 41 and 42 do not directly contact the base, or even if they do, the contact is only slight.

このバランス用突部４３はベースとの接触低抗
を可及的に小さくするため、下端部に丸味がつけ
られている。この丸味のある突部４３を設ける方
法として、例えば次の２つの方法がある。すなわ
ち、第１の方法は第９図および第１１図に示すよ
うに、下端部に丸味のあるバランス用突部４３を
下ケース９と一体に成形する方法である。第２の
方法は第１２図に示すように、小径の鋼球を下ケ
ース９の所定位置に下端部が若干突出するように
埋込む方法がある。このように鋼球を用いれば、
バランス用突部４３の摩耗がなく長期間それの機
能が発揮できて好適である。 This balance protrusion 43 has a rounded lower end in order to reduce the contact resistance with the base as much as possible. As a method of providing this rounded protrusion 43, there are, for example, the following two methods. That is, the first method is to form a rounded balance protrusion 43 at the lower end integrally with the lower case 9, as shown in FIGS. 9 and 11. The second method, as shown in FIG. 12, is to embed a small diameter steel ball in a predetermined position of the lower case 9 so that the lower end thereof slightly protrudes. If you use steel balls like this,
This is preferable because the balance protrusion 43 does not wear out and can perform its function for a long period of time.

前記下ケース９に形成された開口部３８の上方
には鋼球からなり所定の重量を有する球体４４が
配置され、それの一部は開口部３８から下方へ突
出して、ベース（シート５あるいは他の面）上を
転動するようになつている。 A sphere 44 made of a steel ball and having a predetermined weight is arranged above the opening 38 formed in the lower case 9, and a part of the sphere 44 protrudes downward from the opening 38 to attach to the base (seat 5 or other surface) so that it rolls on top of the surface.

第１３図は、入力装置の組立途中における作動
部の拡大平面図である。球体４４の球面には第１
従動ローラ４５と第２従動ローラ４６とが接触し
ており、両ローラ４５，４６はそれぞれ軸受４７
を介して取付板２６に回転自在に取り付けられて
いる。この例の場合、図示していないが各軸受４
７は取付板２６にネジ止めされている。前記第１
従動ローラ４５および第２従動ローラ４６は、所
定の割合にガラス繊維を混入したポリアセタール
樹脂で成形されている。一方、軸受４７は、摩擦
係数の小さい例えばフツ素樹脂やポリアセタール
樹脂などで成形されている。 FIG. 13 is an enlarged plan view of the operating section during assembly of the input device. The spherical surface of the sphere 44 has a first
The driven roller 45 and the second driven roller 46 are in contact with each other, and both rollers 45 and 46 are each mounted on a bearing 47.
It is rotatably attached to the mounting plate 26 via. In this example, although not shown, each bearing 4
7 is screwed to the mounting plate 26. Said first
The driven roller 45 and the second driven roller 46 are molded from polyacetal resin mixed with glass fiber in a predetermined proportion. On the other hand, the bearing 47 is made of, for example, fluororesin or polyacetal resin, which has a small coefficient of friction.

第１３図に示すように作動部を平面から視た場
合、第１従動ローラ４５と第２従動ローラ４６は
互に軸方向が直交するように配置され、両ローラ
４５，４６は球体４４の回転力によつてそれぞれ
個別に回転される。第１従動ローラ４５の回転方
向と回転角は、回転軸４８を介して連結されてい
る第１可変抵抗器４９によつて検出される。一
方、第２従動ローラ４６の回転方向と回転角は、
回転軸５０を介して連結されている第２可変抵抗
器５１によつて検出される。すなわち第１４図に
示すように、第１従動ローラ４５の回転方向と回
転角の変化は、第１可変抵抗器４９における摺動
子５２のスライド方向とそれの移動量として現わ
れる。同様に第２従動ローラ４６の回転方向と回
転角の変化は、第２可変抵抗器５１における摺動
子５３のスライド方向とそれの移動量として現わ
れる。従つて球体４４の回転状態をｘ軸方向とｙ
軸方向の各成分に分けて、第１可変抵抗器４９お
よび第２可変抵抗器５１のそれぞれの電圧値とし
て検出することができる。このようなことから可
変抵抗器４９，５１は、小さいトルクでも適正に
応答できることが必要である。 As shown in FIG. 13, when the operating section is viewed from a plane, the first driven roller 45 and the second driven roller 46 are arranged so that their axial directions are perpendicular to each other, and both rollers 45 and 46 are rotated by the rotation of the sphere 44. Each is rotated individually by a force. The rotation direction and rotation angle of the first driven roller 45 are detected by a first variable resistor 49 connected via a rotation shaft 48. On the other hand, the rotation direction and rotation angle of the second driven roller 46 are as follows:
It is detected by the second variable resistor 51 connected via the rotating shaft 50. That is, as shown in FIG. 14, changes in the rotation direction and rotation angle of the first driven roller 45 appear as the slide direction and the amount of movement of the slider 52 in the first variable resistor 49. Similarly, changes in the rotation direction and rotation angle of the second driven roller 46 appear as the slide direction and the amount of movement of the slider 53 in the second variable resistor 51. Therefore, the rotational state of the sphere 44 is divided into the x-axis direction and the y-axis direction.
It can be divided into each component in the axial direction and detected as the respective voltage values of the first variable resistor 49 and the second variable resistor 51. For this reason, the variable resistors 49 and 51 need to be able to respond appropriately even to small torques.

第１可変抵抗器４９の端子群５４ならびに第２
可変抵抗器５１の端子群５５は、上方に延びてプ
リント基板３５にそれぞれ接続されている。 The terminal group 54 of the first variable resistor 49 and the second
The terminal group 55 of the variable resistor 51 extends upward and is connected to the printed circuit board 35, respectively.

第１５図は、球体４４と従動ローラ４５，４６
ならびに弾性付勢ローラ５６のそれぞれの配置状
態を示す説明図である。弾性付勢ローラ５６は同
図ならびに第１３図に示すように、球体４４と接
触し、それを介して第１従動ローラ４５ならびに
第２従動ローラ４６と対向した位置に配設されて
いる。この弾性付勢ローラ５６は、球体４４と第
１従動ローラ４５ならびに球体４４と第２従動ロ
ーラ４６との間での動力伝達が確実に行なうよう
にするために設けられたもので、弾性付勢ローラ
５６は球体４４の回転力によつて自在に回転する
とともに、球体４４を第１従動ローラ４５ならび
に第２従動ローラ４６側に弾性付勢している。 FIG. 15 shows a sphere 44 and driven rollers 45, 46.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the respective arrangement states of the elastic urging rollers 56 and 56. FIG. As shown in this figure and FIG. 13, the elastic biasing roller 56 is placed in contact with the sphere 44 and facing the first driven roller 45 and the second driven roller 46 via it. The elastic biasing roller 56 is provided to ensure power transmission between the spherical body 44 and the first driven roller 45 as well as between the spherical body 44 and the second driven roller 46. The roller 56 is freely rotated by the rotational force of the sphere 44 and elastically urges the sphere 44 toward the first driven roller 45 and the second driven roller 46 side.

第１５図に示すように、球体４４−第１従動ロ
ーラ４５の間の接触圧と球体４４−第２従動ロー
ラ４６の間の接触圧が等しくなるように、球体４
４と弾性付勢ローラ５６の接触点Ｐと球体４４の
回転中心Ｏを結ぶ直線Ｑが、第１従動ローラ４５
と第２従動ローラ４６との間の中心点を通るよう
に、すなわちθ_１＝θ_２になるように弾性付勢ロ
ーラ５６が配置されている。 As shown in FIG. 15, the sphere 44 is rotated so that the contact pressure between the sphere 44 and the first driven roller 45 is equal to the contact pressure between the sphere 44 and the second driven roller 46.
4 and the contact point P of the elastic biasing roller 56 and the rotation center O of the sphere 44 is the straight line Q connecting the contact point P of the elastic biasing roller 56
The elastic biasing roller 56 is arranged so as to pass through the center point between the second driven roller 46 and the second driven roller 46, that is, θ ₁ =θ ₂ .

第１従動ローラ４５，第２従動ローラ４６，第
１可変抵抗器４９，第２可変抵抗器５１ならびに
弾性付勢ローラ５６がそれぞれ取付板２６に取り
付けられたのち、この取付板２６が下ケース９の
内面に固着されるようになつている。 After the first driven roller 45, the second driven roller 46, the first variable resistor 49, the second variable resistor 51, and the elastic biasing roller 56 are attached to the mounting plate 26, the mounting plate 26 is attached to the lower case 9. It is designed to be fixed to the inner surface of the

球体４４の材質として鋼球などの金属の他にガ
ラスや合成樹脂も考えられるが、これら単独の材
質では金属に較べて比重が小さいから、ベースと
の摩擦力が十分に得られず、スリツプして適正な
入力信号が得られない。このような理由から金属
製の球体４４が好適であるが、このものにおいて
も球面の粗さを所定の範囲に管理する必要があ
る。 In addition to metals such as steel balls, glass and synthetic resin are also conceivable materials for the sphere 44, but since these materials alone have a lower specific gravity than metal, they do not provide sufficient frictional force with the base and may not slip. I can't get a proper input signal. For these reasons, the metal sphere 44 is preferable, but it is also necessary to control the roughness of the spherical surface within a predetermined range.

球体４４の表面粗さを種々変えた場合の摩擦係
数の変化を試験し、その結果を第１６図に示す。
この試験では入力装置４のベースとして使用され
るであろう汎用ガラス，曇りガラス，デスク，ポ
リウレタンシート，アクリル樹脂板の５種類のも
のに対する摩擦係数を測定した。すなわち、同図
において横軸に球体４４の表面粗さを、縦軸に摩
擦係数をそれぞれとり、図中の曲線イは平坦な表
面を有する汎用ガラスに対する摩擦係数の変化
を、曲線ロは表面に微細な凹凸を有する曇りガラ
スに対する摩擦係数の変化を、曲線ハはメラミン
樹脂の化粧板を張つたデスクの表面に対する摩擦
係数の変化を、曲線ニは表面に微細な凹凸を有す
るポリウレタンシートに対する摩擦係数の変化
を、曲線ホはアクリル樹脂板に対する摩擦係数の
変化を、それぞれ示す曲線である。 Changes in the coefficient of friction were tested when the surface roughness of the sphere 44 was varied, and the results are shown in FIG.
In this test, the coefficient of friction was measured for five types of materials that would be used as the base of the input device 4: general-purpose glass, frosted glass, desk, polyurethane sheet, and acrylic resin plate. That is, in the figure, the horizontal axis represents the surface roughness of the sphere 44, and the vertical axis represents the coefficient of friction. Curve A in the figure represents the change in the coefficient of friction for general-purpose glass with a flat surface, and curve B represents the change in the coefficient of friction for general-purpose glass with a flat surface. Curve C shows the change in the coefficient of friction against frosted glass with fine irregularities, Curve C shows the change in the coefficient of friction against the surface of a desk covered with a melamine resin decorative board, and Curve D shows the coefficient of friction against a polyurethane sheet with fine irregularities on the surface. Curve E shows the change in the coefficient of friction against the acrylic resin plate.

なお、この試験でいう例えば「表面粗さ５μ」
とは、球体４４の表面の凹凸において、凹部の最
も低い個所と凸部の最も高い個所との差が５μあ
ることを示している。 In addition, in this test, for example, "surface roughness 5μ"
This means that in the unevenness of the surface of the sphere 44, there is a difference of 5 μ between the lowest point of the concave portion and the highest point of the convex portion.

この図から明らかなように、球体４４の表面粗
さが1.7μ（同図において最も左側の測定点）や
2.2μ（同図において左から２番目の測定点）程
度の小さいものであれば、全体的に摩擦係数が小
さく、ベース上を球体４４が転動するときに両者
の間でスリツプが生じることがあり、好ましくな
い。従つてベースとの間で所望の摩擦トルクを得
るためには、球体４４の表面粗さが約５μ以上必
要である。大きい摩擦トルクを得るためには、球
体４４の表面粗さを大きくする必要があるが、余
り表面粗さが大きくなると次のような問題を生じ
る。 As is clear from this figure, the surface roughness of the sphere 44 is 1.7μ (the leftmost measurement point in the figure).
If it is as small as 2.2 μ (second measurement point from the left in the figure), the overall coefficient of friction is small, and slips may occur between the sphere 44 when it rolls on the base. Yes, not desirable. Therefore, in order to obtain the desired frictional torque with the base, the surface roughness of the sphere 44 must be approximately 5 μm or more. In order to obtain a large frictional torque, it is necessary to increase the surface roughness of the sphere 44, but if the surface roughness becomes too large, the following problems will occur.

すなわち、金属製の球体４４はボール状の粗材
を何段階かに分けて徐々に細かく研摩することに
よつて仕上げられる訳であるが、このとき球体４
４の表面粗さは表面研摩の段階によつて決まつて
くる。従つて表面粗さが大きいと言うことは十分
に仕上げられていないことであり、結果的には所
望の真円度が得られないことになる。球体４４の
真円度が得られないと、第１および第２従動ロー
ラ４５，４６の回転状態がばらつき、適正な入力
信号が得られない。 That is, the metal sphere 44 is finished by gradually finely polishing a ball-shaped rough material in several stages.
The surface roughness of No. 4 is determined by the stage of surface polishing. Therefore, if the surface roughness is large, it means that the surface is not sufficiently finished, and as a result, the desired roundness cannot be obtained. If the roundness of the sphere 44 is not obtained, the rotational states of the first and second driven rollers 45 and 46 will vary, and an appropriate input signal will not be obtained.

また、球体４４の表面粗さが大き過ぎると、特
に硬質のベース上べ転動するときに騒音を発し、
製品価値が低下してしまう。さらに表面粗さが大
きいと、ベース上にコーヒなどの飲料水やインク
などがこぼれていて、その上を球体４４が転動し
たとき、飲料水やインクなどが球体４４の表面凹
部に入り込み、サビの原因になる。球体４４の表
面にサビが発生すると、ベースならびに従動ロー
ラ４５，４６との接触状態が変化し、入力信号が
不安定になることがある。このような理由から球
体４４の表面粗さは約20μ程度にとどめておく必
要があり、望ましくは約10〜15μの範囲に表面粗
さを規制した方がよい。 Also, if the surface roughness of the sphere 44 is too large, it will generate noise, especially when rolling on a hard base.
Product value decreases. Furthermore, if the surface roughness is large, if drinking water such as coffee or ink has been spilled on the base and the sphere 44 rolls over it, the drinking water or ink will enter the recesses on the surface of the sphere 44, causing rust. It causes When rust occurs on the surface of the sphere 44, the contact state with the base and the driven rollers 45, 46 changes, and the input signal may become unstable. For these reasons, it is necessary to keep the surface roughness of the sphere 44 at about 20 microns, preferably within a range of about 10 to 15 microns.

球体４４として、特に軟窒化処理（タフトライ
ド処理）を行なつて耐摩耗性、耐疲労性ならびに
耐食性を向上したものが好適である。なお、この
処理が施こされても、球体４４の表面粗さは前述
のように約５〜20μの範囲に規制されていること
が必要である。 As the sphere 44, it is particularly preferable that the sphere be subjected to soft nitriding treatment (tuftride treatment) to improve wear resistance, fatigue resistance, and corrosion resistance. Note that even if this treatment is performed, the surface roughness of the sphere 44 must be regulated within the range of about 5 to 20 microns as described above.

入力装置４を操作する専用のシート５として、
球体４４によつて表面近傍が若干窪む程度に軟ら
かい方が好ましい。このようなシート５を用いれ
ば、両者の接触面積が増え、しかも球体４４が所
定の表面粗さを有しているから比較的大きな摩擦
力が得られる。第１６図に曲線ニで示した表面に
微細の凹凸を有するポリウレタンシートは、前述
のように球体４４によつて表面近傍が若干窪む程
度の軟らかさを有し、しかも表面に微細な凹凸を
有しているため、専用のシート５として好適であ
る。第１７図および第１８図は、このシート５の
拡大断面図である。第１７図は、表面を梨地状に
加工して、微細な凹凸を形成したポリウレタンシ
ート５７を単独で専用のシート５ととして用いた
例を示している。第１８図は、前記ポリウレタン
シート５７の下側に軟質合成ゴムなどからなる滑
り止めシート５８を貼合した複合体を専用のシー
ト５として用いた例を示している。この後者の場
合は下側に滑り止めシート５８があるから、テー
ブルなどの上に載置したシート５が入力装置４の
操作中などに移動することがなく、操作し易い。 As a dedicated seat 5 for operating the input device 4,
It is preferable that the sphere 44 be soft enough that the vicinity of the surface is slightly depressed. If such a sheet 5 is used, the contact area between the two increases, and since the spheres 44 have a predetermined surface roughness, a relatively large frictional force can be obtained. The polyurethane sheet having fine irregularities on its surface, which is shown by curve D in FIG. Therefore, it is suitable as a dedicated sheet 5. 17 and 18 are enlarged sectional views of this sheet 5. FIG. FIG. 17 shows an example in which a polyurethane sheet 57 whose surface has been processed into a satin finish and has fine irregularities formed therein is used alone as the dedicated sheet 5. FIG. 18 shows an example in which a composite body in which an anti-slip sheet 58 made of soft synthetic rubber or the like is bonded to the lower side of the polyurethane sheet 57 is used as the dedicated sheet 5. In the latter case, since the anti-slip sheet 58 is provided on the lower side, the sheet 5 placed on a table or the like does not move during operation of the input device 4, making it easier to operate.

また、第１９図に示すように専用シート５の外
周より若干内側に入力装置４の操作領域を表示す
る区画線５９を表面に印刷しておけば、その区画
線５９内で入力装置４が操作され、球体４４が不
意にシート５から脱落するようなことが防止でき
る。 Furthermore, as shown in FIG. 19, if a partition line 59 indicating the operation area of the input device 4 is printed on the surface slightly inside the outer circumference of the dedicated sheet 5, the input device 4 can be operated within the partition line 59. This prevents the sphere 44 from accidentally falling off the seat 5.

第２０図は前記従動ローラ４５，４６の側面
図、第２１図はそれの切断正面図である。第１お
よび第２の従動ローラ４５，４６はともにガラス
繊維などの繊維補強材を混入した合成樹脂で成形
され、回転軸４８，５０が挿通する小判形の貫通
穴６０を有する内周筒部６１と、それより径方向
外側に所定の間隔をおいて設けられた外周筒部６
２と、内周筒部６１から外周筒部６２に向けて放
射状に延びた複数の連結部６３と内周筒部６１の
一方の端部と外周筒部６２の一方の端部とを連結
する端面部６４とから構成されている。これら内
周筒部６１と外周筒部６２と連結部６３と端面部
６４とはほぼ同じ肉厚を有し、内周筒部６１と外
周筒部６２との間に連結部６３で区画された複数
の弧状凹部６５が形成されている。 FIG. 20 is a side view of the driven rollers 45, 46, and FIG. 21 is a cutaway front view thereof. The first and second driven rollers 45 and 46 are both molded from synthetic resin mixed with a fiber reinforcing material such as glass fiber, and have an inner cylindrical portion 61 having an oval-shaped through hole 60 through which the rotating shafts 48 and 50 are inserted. and an outer cylindrical portion 6 provided at a predetermined interval radially outward from the cylindrical portion 6.
2, a plurality of connecting portions 63 extending radially from the inner circumferential tube portion 61 toward the outer circumferential tube portion 62, and one end of the inner circumferential tube portion 61 and one end of the outer circumferential tube portion 62 are connected. and an end face portion 64. The inner cylindrical part 61, the outer cylindrical part 62, the connecting part 63, and the end surface part 64 have approximately the same wall thickness, and the inner cylindrical part 61 and the outer cylindrical part 62 are separated by the connecting part 63. A plurality of arcuate recesses 65 are formed.

このような構成になつた従動ローラ４５，４６
は、軽量でしかも成形による内部歪の発生がほと
んどなく、真円度が得られるから、球体４４から
の動力伝達が適正に行なわれる。 The driven rollers 45 and 46 having such a configuration
Since the ball 44 is lightweight, almost no internal distortion occurs due to molding, and roundness is obtained, power transmission from the sphere 44 is properly performed.

第２２図は従動ローラ４５，４６の変形例を示
す図で、球体４４と接する外表面に微細な凹凸が
形成され、球体４４との間でスリツプが生じない
ようになつている。 FIG. 22 is a diagram showing a modification of the driven rollers 45, 46, in which fine irregularities are formed on the outer surfaces in contact with the sphere 44 to prevent slipping between the rollers and the sphere 44.

第２３図は、従動ローラ４５，４６を支持する
回転軸４８，５０の一部正面図である。回転軸４
８，５０の従動ローラ４５，４６を支持する個所
には外周部に対向した２つの平坦部６６が設けら
れ、それによつて断面形状が小判形になつてい
る。一点鎖線で示すように回転軸４８，５０の平
坦部６６を形成した外周に従動ローラ４５，４６
が嵌着されて、回転軸４８，５０に抜け止めワツ
シヤー６７が取り付けられるが、このワツシヤー
６７と平坦部６６の他端との間に距離L₁は従動
ローラ４５，４６のローラ幅L₂よりも若干長く
設計されている。従つて従動ローラ４５，４６は
L₁とL₂の差分だけ回転軸４８，５０の軸方向に
沿つてそれぞれ移動できるようになつており、入
力装置４の操作中に球体４４が水平方向に幾分移
動したときに、従動ローラ４５，４６がそれに追
従できるようになつている。 FIG. 23 is a partial front view of the rotating shafts 48 and 50 that support the driven rollers 45 and 46. Rotating axis 4
Two flat portions 66 facing each other are provided on the outer periphery at locations supporting the driven rollers 45 and 46 of 8 and 50, thereby forming an oval cross-sectional shape. Driven rollers 45, 46 on the outer peripheries forming flat portions 66 of rotating shafts 48, 50 as shown by dashed lines
is fitted, and a retaining washer 67 is attached to the rotating shafts 48, 50. The distance L ₁ between this washer 67 and the other end of the flat portion 66 is smaller than the roller width L ₂ of the driven rollers 45, 46. It is also designed to be slightly longer. Therefore, the driven rollers 45 and 46
It is designed to be able to move along the axial direction of the rotating shafts 48 and 50 by the difference between L ₁ and L ₂ , and when the sphere 44 moves somewhat in the horizontal direction during operation of the input device 4, the driven roller 45 and 46 are now able to follow it.

第２４図は前記弾性付勢ローラ５６を含む弾性
付勢手段６８の側面図、第２５図はその弾性付勢
手段６８の背面図、第２６図はその弾性付勢手段
６８に用いる線バネ６９の斜視図である。 24 is a side view of the elastic biasing means 68 including the elastic biasing roller 56, FIG. 25 is a rear view of the elastic biasing means 68, and FIG. 26 is a wire spring 69 used in the elastic biasing means 68. FIG.

この弾性付勢手段６８は、合成樹脂あるいは硬
質ゴムなどからなる弾性付勢ローラ５６と、それ
を回転自在に支承する支軸７０と、その支軸７０
の両端部をスライド可能に支持する支持台７１
と、弾性付勢ローラ５６を球体４４側に弾性付勢
するための線バネ６９とから構成されている。支
軸７０の両端部には、第２５図に示すように線バ
ネ６９が軸方向に移動して外れるのを阻止するた
めの移動阻止部７２がそれぞれ設けられている。
前記支持台７１には支軸７０の両端部をそれぞれ
支持する支持突起７３，７３が所定の間隔をおい
て立設され、それらの上部に球体４４側に向けて
切込まれた切込溝７４がそれぞれ形成されて、そ
の切込溝７４に支軸７０の両端部がスライド可能
に挿入されるとともに、支軸７０に支承された弾
性付勢ローラ５６が支持突起７３，７３の間に回
転可能に挿入される。 The elastic biasing means 68 includes an elastic biasing roller 56 made of synthetic resin or hard rubber, a support shaft 70 that rotatably supports the elastic bias roller 56, and a support shaft 70 for rotatably supporting the elastic bias roller 56.
A support stand 71 that slidably supports both ends of the
and a wire spring 69 for elastically urging the elastic urging roller 56 toward the sphere 44. As shown in FIG. 25, movement preventing portions 72 are provided at both ends of the support shaft 70 to prevent the wire spring 69 from moving in the axial direction and coming off.
On the support base 71, support protrusions 73, 73 that respectively support both ends of the support shaft 70 are erected at a predetermined interval, and a cut groove 74 is cut in the upper part of the support protrusions 73 toward the sphere 44 side. are respectively formed, and both ends of the support shaft 70 are slidably inserted into the cut grooves 74, and the elastic biasing roller 56 supported by the support shaft 70 is rotatable between the support protrusions 73, 73. inserted into.

線バネ６９は第２６図に示すように、水平方向
に延びた２つの基端部７５と、それら基端部７５
の一端から斜め上方に向けて立設した２つの押圧
部７６とから構成され、これら基端部７５と押圧
部７６とは１本のバネ線材を屈曲することによつ
て容易に一体に形成される。そして第２４図およ
び第２５図に示すように、基端部７５が支持台７
１の両側から差込まれて線バネ６９の位置決めが
なされ、一方、押圧部７６は支軸７０の両端部に
それぞれ弾接される。この弾接で弾性付勢ローラ
５６が球体４４に弾接され、さらに球体４４は第
１および第２従動ローラ４５，４６に均等に弾接
されて、球体４４と第１従動ローラ４５との間な
らびに球体４４と第２従動ローラ４６との間で所
望の接触圧が得られる。 As shown in FIG. 26, the wire spring 69 has two base end portions 75 extending in the horizontal direction;
The base end portion 75 and the pressing portion 76 are easily formed integrally by bending a single spring wire. Ru. As shown in FIGS. 24 and 25, the base end 75 is connected to the support base 7.
The wire springs 69 are positioned by being inserted from both sides of the shaft 1, while the pressing portions 76 are brought into elastic contact with both ends of the support shaft 70, respectively. Due to this elastic contact, the elastic biasing roller 56 is brought into elastic contact with the sphere 44, and the sphere 44 is also brought into equal elastic contact with the first and second driven rollers 45, 46, so that there is a gap between the sphere 44 and the first driven roller 45. Also, a desired contact pressure is obtained between the sphere 44 and the second driven roller 46.

この弾性付勢手段６８による球体４４と第１お
よび第２従動ローラ４５，４６との弾接を効率よ
く行なうため、第２４図に示すように、入力装置
４の操作時には球体４４と第１従動ローラ４５と
の接触点Ｒ、球体４４と第２従動ローラ４６との
接触点Ｓ、球体４４と弾性付勢ローラ５６との接
触点Ｐが同一平面上になるように設計されてい
る。 In order to efficiently make elastic contact between the sphere 44 and the first and second driven rollers 45 and 46 by the elastic biasing means 68, as shown in FIG. The contact point R with the roller 45, the contact point S between the sphere 44 and the second driven roller 46, and the contact point P between the sphere 44 and the elastic biasing roller 56 are designed to be on the same plane.

前述のように球体４４は下ケース９の開口部３
８の近傍に回転自在に配置されているから、入力
装置４の取扱い中などに球体４４が上下動し、そ
のために球体４４が下ケース９の開口部３８の開
口縁あるいは取付板２６の貫通穴３９の開口縁に
衝突して、騒音が出たりあるいは球体４４が傷つ
くことがある。 As mentioned above, the sphere 44 is located in the opening 3 of the lower case 9.
8, the sphere 44 moves up and down while the input device 4 is being handled, and therefore the sphere 44 moves around the opening edge of the opening 38 of the lower case 9 or the through hole of the mounting plate 26. The ball 44 may collide with the opening edge of the ball 39, causing noise or damage to the ball 44.

このような問題を解消するため第２７図に示す
ように、下ケース９における開口部３８の内側開
口縁近傍に弾性を有する球体保護部材７７が配置
される。この球体保護部材７７は合成ゴムあるい
は軟資の合成樹脂などからなり、開口部３８の開
口縁をとり囲むように環状をしている。球体保護
部材７７の固定方法としては、この例で示すよう
に下ケース９と取付板２６の間で挾着してもよい
し、また下ケース９あるいは取付板２６に接着し
ても構わない。このように開口部３８の近傍に弾
性を有する球体保護部材７７を配置すれば、それ
の緩衝作用により前述の問題点が解消される。さ
らに環状の球体保護部材７７を用いた場合には、
開口部３８と球体４４との隙間がほとんどなくな
り、隙間からケーシング８内部への塵埃類の侵入
が阻止され、塵埃類の侵入による諸種のトラブル
を合わせて解消することができる。 To solve this problem, as shown in FIG. 27, an elastic spherical protection member 77 is disposed near the inner edge of the opening 38 in the lower case 9. The spherical protection member 77 is made of synthetic rubber or soft synthetic resin, and has an annular shape surrounding the edge of the opening 38 . The sphere protection member 77 may be fixed by being clamped between the lower case 9 and the mounting plate 26 as shown in this example, or by being glued to the lower case 9 or the mounting plate 26. By arranging the elastic spherical protection member 77 near the opening 38 in this way, the above-mentioned problem can be solved by its cushioning effect. Furthermore, when an annular spherical protection member 77 is used,
The gap between the opening 38 and the sphere 44 is almost eliminated, preventing dust from entering into the casing 8 through the gap, and all the various troubles caused by the intrusion of dust can be solved.

第２８図は取付板２６を使用しない場合の作動
部の拡大平面図、第２９図は第２８図−線上
の一部を断面にした側面図である。この入力装置
の場合、部品点数の削減のため前述の取付板２６
は用いられておらず、そのため第１および第２従
動ローラ４５，４６の各軸受４７，第１および第
２可変抵抗器４９，５１ならびに弾性付勢手段６
８の支持台７１などが直接下ケース９にネジ止め
などの適宜な手段で取付けられる。各軸受４７は
回転軸４８，５０を挿通しなければならないか
ら、下ケース９と一体に成形することができず、
第２９図に示すように下ケース９の下面から螺挿
したネジ７８によつてそれぞれ取り付けられる。 FIG. 28 is an enlarged plan view of the operating portion when the mounting plate 26 is not used, and FIG. 29 is a side view partially taken in section along the line of FIG. 28. In the case of this input device, the aforementioned mounting plate 26 is used to reduce the number of parts.
are not used, and therefore the bearings 47 of the first and second driven rollers 45, 46, the first and second variable resistors 49, 51, and the elastic biasing means 6 are not used.
8 and the like are directly attached to the lower case 9 by suitable means such as screws. Since the rotating shafts 48 and 50 must be inserted into each bearing 47, it cannot be molded integrally with the lower case 9.
As shown in FIG. 29, they are attached by screws 78 inserted from the bottom surface of the lower case 9.

この入力装置４が、例えば第１あるいは第２従
動ローラ４５，４６が下側に球体４４がその上側
になつた状態で落下すると、球体４４の重量によ
つて第１あるいは第２従動ローラ４５，４６に大
きな衝撃力が加わる。そしてこの衝撃力は回転軸
４８，５０ならびにそれを介して各軸受４７に伝
達され、回転軸４８，５０が変形したり、あるい
は軸受４７ががたついたり下ケース９から外れる
ことがある。 If this input device 4 falls, for example, with the first or second driven rollers 45, 46 on the bottom and the sphere 44 on the top, the weight of the sphere 44 will cause the first or second driven rollers 45, 46 to fall, A large impact force is applied to 46. This impact force is transmitted to the rotating shafts 48, 50 and the respective bearings 47 via them, and the rotating shafts 48, 50 may be deformed, or the bearings 47 may rattle or come off from the lower case 9.

そのため第２８図に示すように、回転軸４８，
５０の近傍で球体４４とは反対側に軸変形防止突
部７９が下ケース９から一体に２本ずつ突設さ
れ、これら軸変形防止突部７９は通常の回転軸４
８，５０の回転を妨げないように回転軸４８，５
０から若干離れている。 Therefore, as shown in FIG.
Two shaft deformation prevention protrusions 79 are integrally provided on the side opposite to the sphere 44 near the shaft 50 and protrude from the lower case 9, and these shaft deformation prevention protrusions 79 are similar to the normal rotating shaft 4.
Rotating shafts 48, 5 so as not to interfere with rotation of 8, 50
It is slightly far from 0.

また、第２８図および第２９図に示すように各
軸受４７の反球体４４側には軸受支持部８０が下
ケース９から一体に突設され、各軸受支持部８０
に形成された段部８１（第２８図参照）に軸受４
７の角部を当接することにより、下ケース９上で
の軸受４７の位置決めができるようになつてい
る。 Further, as shown in FIGS. 28 and 29, a bearing support portion 80 is integrally provided on the side opposite to the spherical body 44 of each bearing 47 and protrudes from the lower case 9.
The bearing 4 is attached to the stepped portion 81 (see Fig. 28) formed in the
By abutting the corners of the bearings 7, the bearing 47 can be positioned on the lower case 9.

さらにこの入力装置４では、第３０図に示すよ
うに弾性付勢ローラ５６の軸心Ｕが球体４４の回
転中心Ｏよりも若干上方になるように設計され、
従つて球体４４と弾性付勢ローラ５６との接触点
Ｔも球体４４の回転中心Ｏより上方にある。この
ような造にすることにより、下ケース９は、弾性
付勢手段６８の支持台７１，支軸７０ならびに弾
性付勢ローラ５６を介して球体４４の上半球で支
持された形になり、結果的には球体４４を除く入
力装置４の他の部品の総重量ならびに操作者の手
の力のほとんどが球体４４とベース（シート５な
ど）との接触点Ｖに集中することになる。そのた
め下ケース９に設けられたバランス用突部４３の
ベースに対する接触圧が小さくなつて、ベース上
での入力装置４の操作が軽快になるとともに、接
触点Ｖでの荷重の集中で、球体４４とベースとの
間でのスリツプはほとんど起こらないようにな
る。 Furthermore, this input device 4 is designed so that the axis U of the elastic biasing roller 56 is slightly above the rotation center O of the sphere 44, as shown in FIG.
Therefore, the contact point T between the spherical body 44 and the elastic biasing roller 56 is also located above the rotation center O of the spherical body 44. With this structure, the lower case 9 is supported by the upper hemisphere of the sphere 44 via the support base 71 of the elastic biasing means 68, the spindle 70, and the elastic bias roller 56. In other words, most of the total weight of the other parts of the input device 4 other than the sphere 44 and the force of the operator's hand are concentrated at the contact point V between the sphere 44 and the base (such as the seat 5). Therefore, the contact pressure of the balance protrusion 43 provided on the lower case 9 with the base is reduced, making it easier to operate the input device 4 on the base, and the concentration of the load at the contact point V causes the ball 44 to Slips between the base and the base will almost never occur.

なお、第３０図における角度θは約10〜30度、
好ましくは20〜30度である。 Note that the angle θ in Fig. 30 is approximately 10 to 30 degrees,
Preferably it is 20 to 30 degrees.

弾性付勢手段６８による球体４４と第１ならび
に第２従動ローラ４５，４６との圧接力は、回転
力の伝達性能などに大きく影響し、安定した入力
信号を得るために極めて重要である。ところで前
述のような構造の弾性付勢手段６８の場合、線バ
ネ６９自体のバネ弾性のバラツキ、球体４４なら
びに弾性付勢ローラ５６の径寸法のバラツキ、支
持台７１の取付位置のバラツキなどがあるため、
所望の圧接力を得るのが難しくなることがある。 The pressing force between the sphere 44 and the first and second driven rollers 45 and 46 by the elastic biasing means 68 greatly affects the transmission performance of rotational force and is extremely important for obtaining a stable input signal. However, in the case of the elastic biasing means 68 having the above-described structure, there are variations in the spring elasticity of the wire spring 69 itself, variations in the diameter dimensions of the sphere 44 and the elastic biasing roller 56, and variations in the mounting position of the support base 71. For,
It may be difficult to obtain the desired contact force.

そのためには第３１図および第３２図に示すよ
うに、下ケース９あるいは前述の取付板２６に球
体４４の方向に向けて延びた長穴８２を形成して
おき、調整ネジ８３の締付けにより弾性付勢手段
６８のブロツクが球体４４に対して若干位置調整
ができるようにしておけばよい。なお、図中の８
４はガイド部材で、支持台７１と係合して弾性付
勢手段６８のスライド方向を規制している。 To this end, as shown in FIGS. 31 and 32, an elongated hole 82 extending toward the sphere 44 is formed in the lower case 9 or the aforementioned mounting plate 26, and by tightening an adjustment screw 83, an elongated hole 82 is formed. It is sufficient if the block of the biasing means 68 can be slightly adjusted in position relative to the sphere 44. In addition, 8 in the figure
Reference numeral 4 denotes a guide member that engages with the support base 71 to regulate the sliding direction of the elastic biasing means 68.

また、球体４４と第１および第２従動ローラ４
５，４６の圧接力を所望の範囲に自動的に調整す
る手段として、第３３図ならびに第３４図に示す
方法も有効である。 In addition, the sphere 44 and the first and second driven rollers 4
The methods shown in FIGS. 33 and 34 are also effective as means for automatically adjusting the pressure contact forces 5 and 46 within a desired range.

すなわち、第１および第２従動ローラ４５，４
６を支持する回転軸４８，５０の先端部側が支承
される軸受４７ａに、第３４図に示すように水平
方向に長い楕円形の軸挿入穴８５が形成され、そ
こに回転軸４８，５０の先端部がスライド可能に
挿入されている。従つて各回転軸４８，５０は、
それぞれ基部側の軸受４７ｂを支点として水平方
向に若干回動可能になつている。さらに回転軸４
８，５０の先端部近くで反球体４４側には弾性を
有する受ピン８６がそれぞれ１本ずつ立設され、
回転軸４８，５０の周面に接している。そのた
め、弾性付勢手段６８による付勢力が強過ぎた場
合には受ピン８６がそれに応じて撓み、一方、弾
性付勢手段６８の付勢力が弱い場合には受ピン８
６の弾性力が付加されるから、球体４４と第１お
よび第２従動ローラ４５，４６の圧接力が所望の
範囲に自動的に調整される。この自動調整手段と
第３１図および第３２図で説明した弾性付勢手段
６８の位置調整とを組合せればさらに有効であ
る。 That is, the first and second driven rollers 45, 4
As shown in FIG. 34, a horizontally long elliptical shaft insertion hole 85 is formed in the bearing 47a on which the distal ends of the rotating shafts 48, 50 supporting the rotating shafts 48, 50 are supported. The tip is slidably inserted. Therefore, each rotating shaft 48, 50 is
Each of them can rotate slightly in the horizontal direction about a bearing 47b on the base side as a fulcrum. Furthermore, the rotation axis 4
Near the tips of 8 and 50, one elastic receiving pin 86 is erected on the anti-spherical body 44 side,
It is in contact with the circumferential surfaces of the rotating shafts 48 and 50. Therefore, if the biasing force of the elastic biasing means 68 is too strong, the receiving pin 86 will bend accordingly, whereas if the biasing force of the elastic biasing means 68 is too weak, the receiving pin 86 will bend accordingly.
Since the elastic force of 6 is added, the pressing force between the sphere 44 and the first and second driven rollers 45, 46 is automatically adjusted to a desired range. It is even more effective to combine this automatic adjustment means with the position adjustment of the elastic biasing means 68 explained in FIGS. 31 and 32.

第３５図は、スイツチ１５の操作端１６の変形
例を示す図である。この例では合成樹脂で成形さ
れた操作端１６の一端８７がプリント基板３５な
どの支持部材に支持され、その一端８７を支点と
して回動可能になつており、スイツチ１５と対向
する位置にスイツチ押下部８８が一体に形成され
ている。また、操作端１６の上面で上ケース１０
の嵌入穴１７の開口縁と対向する部分には環状の
凹溝８８が形成され、入力装置４が不意に水をか
ぶつた際に凹溝８８で水を溜め内部への浸水を防
止する構造になつている。 FIG. 35 is a diagram showing a modification of the operating end 16 of the switch 15. In this example, one end 87 of the operating end 16 molded from synthetic resin is supported by a support member such as the printed circuit board 35, and is rotatable about the one end 87 as a fulcrum, so that the switch can be pushed to a position opposite to the switch 15. A portion 88 is integrally formed. In addition, the upper case 10 is
An annular groove 88 is formed in a portion facing the opening edge of the insertion hole 17, and when the input device 4 is accidentally exposed to water, the groove 88 collects water and prevents water from entering the interior. It's getting old.

前記実施例では従動ローラの回転角を可変抵抗
器で検出したが、それの代りにエンコーダなどを
用いることもできる。 In the embodiment described above, the rotation angle of the driven roller is detected by a variable resistor, but an encoder or the like may be used instead.

本考案は前述のように、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角を検出する第
１の回転角検出手段と、前記第２の従動ローラの
回転角を検出する第２の回転角検出手段と、これ
ら被回転球体，第１および第２の従動ローラ，第
１および第２の回転角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、被回転球体をベース上に転動せしめる
Ｘ−Ｙ方向入力装置において、前記ケーシングの
下面に前記開口を囲むように第１突堤や第２突堤
の如き環状の異物排除突起を形成するとともに、
その異物排除突起の外側に少なくとも３つのバラ
ンス用突部を設け、それらバランス用突部の下端
が異物排除突起の下端よりも若干下方へ延びてい
ることを特徴とするものである。 As described above, the present invention includes a rotatably arranged sphere, a first driven roller that is in contact with the rotated sphere and rotates by the rotational force of the rotated sphere, and a first driven roller that is in contact with the rotated sphere and rotates by the rotational force of the rotated sphere. a second driven roller that is rotated by the rotational force of the rotated sphere and whose axial direction is substantially perpendicular to the axial direction of the first driven roller; and a first driven roller that detects the rotation angle of the first driven roller. a rotation angle detection means, a second rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the second driven roller, these rotated spheres, the first and second driven rollers, and the first and second rotation angle detection means; an X-Y direction input device, comprising: a casing for accommodating a means; an opening is formed in the lower part of the casing, a part of the rotated sphere projects downward from the opening, and the rotated sphere is rolled on a base; forming an annular foreign matter removal protrusion such as a first jetty or a second jetty on the lower surface of the casing so as to surround the opening;
At least three balancing protrusions are provided on the outside of the foreign matter removing protrusion, and the lower ends of these balancing protrusions extend slightly below the lower end of the foreign matter removing protrusion.

このようにケーシングの下面に異物排除突起を
設ければ、ベース上に紙屑，糸屑あるいはその他
の小片物などの異物があつても、入力装置の操作
時に前記異物排除突起によつて異物が横に押しや
られるから、被回転球体が異物の上を乗り越える
ようなことがなくなる。被回転球体が異物の上を
乗り越えると回転状態が変化し、そのために信号
の出力状態が不安定になるばかりでなく、操作感
覚上も好ましくない。本考案の入力装置では異物
排除突起の形成によりこのようなことが解消さ
れ、信号の出力状態が常に安定しており、信頼性
の向上を図ることができる。 If the foreign matter removal protrusion is provided on the bottom surface of the casing in this way, even if there is a foreign matter such as paper waste, thread waste, or other small pieces on the base, the foreign matter removal protrusion will remove the foreign matter from the side when the input device is operated. Since the object is pushed away by the object, the rotated sphere will not be able to climb over the foreign object. When the rotated sphere passes over a foreign object, the rotational state changes, which not only makes the signal output state unstable, but also gives an unfavorable operating feel. In the input device of the present invention, this problem is solved by forming the foreign matter removal protrusion, the signal output state is always stable, and reliability can be improved.

また、異物排除突起は開口を囲むように環状に
形成されているから、入力装置をどの方向に操作
しても異物排除突起の機能が確実に発揮できる。 Further, since the foreign matter removing protrusion is formed in an annular shape so as to surround the opening, the function of the foreign matter removing protrusion can be reliably performed no matter which direction the input device is operated.

なお、異物排除突起は環状に形成されしかも所
定の幅を有しているから、入力装置の操作時に異
物排除突起の下面が全面的にベースと摺接すれば
摺接抵抗が高く、操作がスムースに行なわれな
い。この点本考案では、異物排除突起の外側に少
なくとも３つのバランス用突部を設け、それらバ
ランス用突部が異物排除突起よりも下方へ突出し
ているから、ベースとの接触面積を実質的に少な
くすることができ、バランスがとれしかも入力装
置の操作性を向上することができる。 Furthermore, since the foreign matter removal protrusion is formed in an annular shape and has a predetermined width, if the lower surface of the foreign matter removal protrusion makes full sliding contact with the base when operating the input device, the sliding contact resistance will be high and the operation will be smooth. Not done. In this regard, in the present invention, at least three balance protrusions are provided on the outside of the foreign matter removal protrusion, and these balance protrusions protrude further downward than the foreign matter removal protrusion, so that the contact area with the base is substantially reduced. It is possible to maintain a good balance and improve the operability of the input device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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図はその入力装置の平面図、第３図
は入力装置の正面図、第４図は入力装置の背面
図、第５図は入力装置の切断側面図、第６図は上
ケースの底面図、第７図は取付板を付設した下ケ
ースの平面図、第８図は上ケースの底面図、第９
図は第８図−線上の拡大断面図、第１０図は
他の例における下ケースの底面図、第１１図は第
１０図−線上の拡大断面図、第１２図はバラ
ンス用突部の変形例を示す拡大断面図、第１３図
は入力装置の作動部の拡大平面図、第１４図は作
動部の原理図、第１５図は球体と従動ローラと付
勢ローラの配置状態を示す説明図、第１６図は球
体の表面粗さと摩擦係数との関係を示す特性図、
第１７図および第１８図は専用シートの拡大断面
図、第１９図は専用シートの平面図、第２０図は
従動ローラの側面図、第２１図は従動ローラの切
断正面図、第２２図は従動ローラの変形例を示す
正面図、第２３図は回転軸の一部正面図、第２４
図は弾性付勢手段の側面図、第２５図は弾性付勢
手段の背面図、第２６図はその弾性付勢手段に用
いる線バネの斜視図、第２７図は球体保護部材の
装着状態を示す要部断面図、第２８図は入力装置
の作動部の拡大平面図、第２９図は第２８図−
線上の一部を断面にした側面図、第３０図は弾
性付勢手段の側面図、第３１図は弾性付勢手段の
平面図、第３２図はその弾性付勢手段の要部を断
面にした背面図、第３３図は入力装置の作動部の
拡大平面図、第３４図はその作動部における軸受
近傍の側面図、第３５図はスイツチ操作端の変形
例を示す拡大断面図である。 ４……入力装置、５……シート、８……ケーシ
ング、９……下ケース、１０……上ケース、３８
……開口部、４１……第１突堤、４２……第２突
堤、４３……バランス用突堤、４４……球体、４
５……第１従動ローラ、４６……第２従動ロー
ラ、４９……第１可変抵抗器、５１……第２可変
抵抗器。 The figures are all for explaining the X-Y direction input device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a perspective view of a graphic display device including the input device, and FIG. 2 is a plan view of the input device. Figure 3 is a front view of the input device, Figure 4 is a rear view of the input device, Figure 5 is a cutaway side view of the input device, Figure 6 is a bottom view of the upper case, and Figure 7 shows the mounting plate. Figure 8 is a plan view of the attached lower case, Figure 8 is a bottom view of the upper case, Figure 9 is a bottom view of the upper case.
The figures are Fig. 8 - an enlarged sectional view on the line, Fig. 10 is a bottom view of the lower case in another example, Fig. 11 is an enlarged sectional view on the line of Fig. 10, and Fig. 12 is a deformation of the balance protrusion. FIG. 13 is an enlarged plan view of the operating section of the input device, FIG. 14 is a principle diagram of the operating section, and FIG. 15 is an explanatory diagram showing the arrangement of the sphere, driven roller, and urging roller. , FIG. 16 is a characteristic diagram showing the relationship between the surface roughness of a sphere and the coefficient of friction,
17 and 18 are enlarged sectional views of the dedicated sheet, FIG. 19 is a plan view of the dedicated sheet, FIG. 20 is a side view of the driven roller, FIG. 21 is a cutaway front view of the driven roller, and FIG. 22 is a top view of the dedicated sheet. FIG. 23 is a front view showing a modified example of the driven roller; FIG. 23 is a partial front view of the rotating shaft; FIG.
25 is a rear view of the elastic biasing means, FIG. 26 is a perspective view of the wire spring used in the elastic biasing means, and FIG. 27 shows the state in which the spherical protection member is attached. 28 is an enlarged plan view of the operating section of the input device, and FIG. 29 is a sectional view of the main parts shown in FIG.
FIG. 30 is a side view of the elastic biasing means, FIG. 31 is a plan view of the elastic biasing means, and FIG. 32 is a cross-section of the main part of the elastic biasing means. 33 is an enlarged plan view of the operating section of the input device, FIG. 34 is a side view of the vicinity of the bearing in the operating section, and FIG. 35 is an enlarged sectional view showing a modification of the switch operating end. 4...Input device, 5...Seat, 8...Casing, 9...Lower case, 10...Upper case, 38
...Opening, 41...First jetty, 42...Second jetty, 43...Balance jetty, 44...Sphere, 4
5...First driven roller, 46...Second driven roller, 49...First variable resistor, 51...Second variable resistor.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 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
従動ローラの回転角を検出する第１の回転角検
出手段と、前記第２の従動ローラの回転角を検
出する第２の回転角検出手段と、これら被回転
球体、第１および第２の従動ローラ、第１およ
び第２の回転角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、被回転球体をベース上に転動せしめ
るＸ−Ｙ方向入力装置において、前記ケーシン
グの下面に前記開口を囲むように環状の異物排
除突起を形成するとともに、その異物排除突起
の外側に少なくとも３つのバランス用突部を設
け、それらバランス用突部の下端が異物排除突
起の下端よりも若干下方へ延びていることを特
徴とするＸ−Ｙ方向入力装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第(1)項記載におい
て、前記異物排除突起が複数条形成されている
ことを特徴とするＸ−Ｙ方向入力装置。 (3) 実用新案登録請求の範囲第(1)項記載におい
て、前記バランス用突部の下端に丸味がつけら
れていることを特徴とするＸ−Ｙ方向入力装
置。 (4) 実用新案登録請求の範囲第(1)項記載におい
て、前記バランス用突部が、ケーシングの下面
に鋼球を埋め込み、その鋼球の下端をケーシン
グから突出させることによつて構成されている
ことを特徴とするＸ−Ｙ方向入力装置。[Claims for Utility Model Registration] (1) A rotated sphere arranged to be freely rotatable, a first driven roller that contacts the rotated sphere and rotates by the rotational force of the rotated sphere, and the rotated sphere. a second driven roller that is in contact with and rotates by the rotational force of the rotated sphere and whose axial direction is substantially orthogonal to the axial direction of the first driven roller; and detecting the rotation angle of the first driven roller. a first rotation angle detection means; a second rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the second driven roller; and a casing for accommodating a rotation angle detection means, an opening is formed in the lower part of the casing, a part of the rotated sphere projects downward from the opening, and the rotated sphere is rolled on the base. In the direction input device, an annular foreign matter eliminating protrusion is formed on the lower surface of the casing so as to surround the opening, and at least three balancing protrusions are provided on the outside of the foreign matter eliminating protrusion, and lower ends of the balancing protrusions are provided. An X-Y direction input device, characterized in that the projection extends slightly below the lower end of the foreign matter removal protrusion. (2) The X-Y direction input device as set forth in claim (1) of the utility model registration, characterized in that a plurality of foreign matter removing protrusions are formed. (3) The X-Y direction input device as set forth in claim (1) of the utility model registration, characterized in that the lower end of the balancing protrusion is rounded. (4) In the utility model registration claim described in paragraph (1), the balancing protrusion is constructed by embedding a steel ball in the lower surface of the casing and causing the lower end of the steel ball to protrude from the casing. An X-Y direction input device.