(57)【要約】【課題】トラックボールの表面に付着したゴミや埃を除去するクリーニングを行い、トラックボールに対する駆動源の駆動力の伝達を適正なものとすることのできるトラックボール装置を提供する。【解決手段】回転するトラックボール３の外周面に当接して前記トラックボール３の表面に付着した塵埃を除去するクリーニング部材（９）と、前記クリーニング部材（９）を前記トラックボール３に対して接離させる接離機構（１２，１４）とを備える。【選択図】      図１
2004259013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に、少なくともその一部が外部に露出するようにして保持されたトラックボールを有し、前記トラックボールは、少なくとも、前記筐体からの露出部を介して手動で全方向に回転自在とされているトラックボール装置であって、
回転するトラックボールの外周面に当接して前記トラックボールの表面に付着した塵埃を除去するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材を前記トラックボールに対して接離させる接離機構と、
を備えることを特徴とするトラックボール装置。
【請求項２】
前記クリーニング部材は、中央部に前記トラックボールに嵌合する円形嵌合部が形成され、端辺部分に配設された回動軸により回動可能とされた板状部材であることを特徴とする請求項１に記載のトラックボール装置。
【請求項３】
前記接離機構は、前記板状部材を前記円形嵌合部がトラックボールに嵌合するように付勢する付勢部材と、
前記板状部材に当接し、前記円形嵌合部のトラックボールに対する嵌合を解除した状態で前記板状部材を支承する凸状部、および前記板状部材に当接し、前記円形嵌合部をトラックボールに嵌合させた状態で前記板状部材を支承するフラット部が外周面に形成され、回転可能に軸支されたカムと、
を備えることを特徴とする請求項２に記載のトラックボール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筐体に保持されたトラックボールを手動で回転させることにより、表示画面上の指示点を前記表示画面上の任意の位置に移動させるトラックボール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、表示画面上のカーソル等の指示点を制御する座標入力装置として、筐体に回転自在に保持され、筐体上方の開口部から一部を突出したトラックボールを手動によって回転させることにより、この回転に連動させて前記指示点を表示画面上において移動させることができるようになっている。
【０００３】
また、近年、このようなトラックボール装置においては、トラックボールに対してモータ等の駆動源の駆動力を伝達させることによって、表示画面上のカーソルの指示点が位置する操作対象を触感としてフィードバックさせたり、また、トラックボールの誤操作等を操作者へ触感としてフィードバックさせるための構成も採用されるようになっている。
【０００４】
例えば、前記トラックボールの外周面に接する位置に配置されたローラを、前記駆動源の駆動力により、現在のトラックボールの回転方向と逆方向に回転駆動してトラックボールに制動力を作用させることによって、現在のカーソルの移動方向が誤っていることを操作者に触感を通じて把握させ、逆に、前記ローラの前記駆動源の駆動力による回転駆動を停止して、前記トラックボールの自由回転を許容することによって、前記カーソルの移動方向が正しいことを操作者に把握させるような構成も提案されている。
【０００５】
ここで、前記トラックボール装置の構成について簡単に説明を加えれば、この種のトラックボール装置は大略してトラックボール支持手段と、回転量検出手段とから構成されている。
【０００６】
前記トラックボール支持手段は、トラックボールを回転自在に、かつ、ハウジングの上方に形成された開口部からその一部を突出させて収容するトラックボール収容体により構成されている。
【０００７】
また、前記回転量検出手段は、トラックボールと直交する半径方向とそれぞれ平行な方向に回転軸を有し、前記トラックボールに当接するとともにトラックボールの回転に応じて個別に回転するように配設された２つのローラと、トラックボールの回転量を検出する光学式エンコーダとを有する位置センサとにより構成されている。
【０００８】
さらに、前記トラックボール装置は、外部の関連装置として、当該トラックボール装置とともに手動操作部としての機能を有する確定ボタン、当該トラックボール装置を用いた表示画面上の所望位置にカーソルを合わせるポインティング操作の結果を目視可能に表示する表示装置、前記位置センサが検出した各ローラの回転量から前記トラックボールのある水平方向（Ｘ軸方向）、Ｘ軸方向に直交する他の水平方向（Ｙ軸方向）への回転量を検出し、前記表示装置の画面上におけるカーソルの指示点をＸ軸方向、Ｙ軸方向へそれぞれ移動させる指令制御を行うコンピュータ等の外部制御部等を備えている。
【０００９】
そして、前記トラックボール装置の位置センサが検出した各ローラ部材の回転量から、制御部においては、前記トラックボールのＸ軸方向、Ｙ軸方向への回転量を検出して、表示装置上のポインティング位置をＸ軸方向、Ｙ軸方向へそれぞれ移動させる指令制御を行ない、前記表示装置のディスプレイの画面上のカーソル等を移動させるように構成されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平８−３０５４９０号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成され、作用するトラックボール装置は、前記トラックボールの外周面にゴミ等の塵埃が付着していると、前記トラックボールに当接する前記ローラがスリップしてしまい、前記駆動源の駆動力がトラックボールに確実に伝わらないといった問題が生じる。
【００１２】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、トラックボールの表面に付着したゴミや埃を除去するクリーニングを行い、トラックボールに対する駆動源の駆動力の伝達や、トラックボールの回転量の検出を適正なものとすることのできるトラックボール装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のトラックボール装置は、回転するトラックボールの外周面に当接して前記トラックボールの表面に付着した塵埃を除去するクリーニング部材と、前記クリーニング部材を前記トラックボールに対して接離させる接離機構とを備えることを特徴とする。
【００１４】
このように構成される本発明のトラックボール装置は、トラックボールのクリーニングを行う時は、前記接離機構により前記トラックボールの外周面にクリーニング部材を当接させ、その状態で前記トラックボールを全方向に回転させることにより前記クリーニング部材によりトラックボールの表面に付着した塵埃を除去し、また、トラックボールのクリーニングを行なわない時は、前記接離機構により前記トラックボールの外周面に対するクリーニング部材の当接を解除して、通常のトラックボールの操作を行なうことができる。
【００１５】
また、本発明のトラックボール装置は、前記クリーニング部材が、中央部に前記トラックボールに嵌合する円形嵌合部が形成され、端辺部分に配設された回動軸により回動可能とされた板状部材であり、さらに、前記接離機構は、前記板状部材を前記円形嵌合部がトラックボールに嵌合するように付勢する付勢部材と、前記板状部材に当接して前記円形嵌合部のトラックボールに対する嵌合を解除した状態で前記板状部材を支承する凸状部、および前記板状部材に当接して前記円形嵌合部をトラックボールに嵌合させた状態で前記板状部材を支承するフラット部が外周面に形成され、回転可能に軸支されたカムを備えることを特徴とする。
【００１６】
このように構成されたトラックボール装置は、トラックボールのクリーニングを行う時は、前記カムを回動させて前記カムの外周面のフラット部を前記板状部材に当接させ、前記付勢部材の付勢力を利用して、前記円形嵌合部をトラックボールに嵌合させた状態で前記板状部材を支承し、この状態で前記トラックボールを全方向に回転させることにより、前記付勢部材により前記円形嵌合部がトラックボールに嵌合するように付勢された板状部材の前記円形嵌合部の周縁部で刮げ落とすようにして、トラックボールの外表面に付着した塵埃を除去し、また、トラックボールのクリーニングを行なわない時は、前記カムを回動させて前記カムの外周面の凸状部を前記板状部材に当接させ、前記付勢部材の付勢力に抗って、前記円形嵌合部のトラックボールに対する嵌合を解除した状態で前記板状部材を支承し、この状態で、通常のトラックボールの操作を行なう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るトラックボール装置の実施形態について、図１および図２を参照して説明する。
【００１８】
本実施形態におけるトラックボール装置１は、筐体２の内部に、３６０°全方向に回転自在に支持されたトラックボール３を有しており、このトラックボール３は、筐体２の図１における上方に形成された図示しない円形孔を通してその上側部位を筐体の外部へ露出させている。
【００１９】
そして、前記トラックボール３における前記筐体２からの露出部を介して、操作者は、前記トラックボール３を手動で回動させることができ、これによって、図示しない表示画面上の支持点を、当該画面上における任意の位置に移動させることができるようになっている。
【００２０】
また、前記筐体２内には、前記トラックボール３の外周面に形成された微細模様を観察し、そのＸ軸方向、Ｙ軸方向への回転量を検出する、回転量検出手段としての図示しない位置センサが配設されている。
【００２１】
さらに、前記トラックボール３の周囲には、前記トラックボール３の直交する半径方向とそれぞれ平行な方向に回転軸を有し、前記トラックボール３に当接するとともに回転自在に軸支された略円柱形状のＸ軸方向ローラ部材（以下、Ｘ軸ローラ）４およびＹ軸方向ローラ部材（以下、Ｙ軸ローラ）５が配設されている。
【００２２】
前記Ｘ軸ローラ４およびＹ軸ローラ５の近傍位置には、前記各ローラ４，５を回転駆動するモータ等の駆動源６，７がそれぞれ配設されており、この駆動源６，７の駆動力は、前記各ローラ４，５を介して前記トラックボール３に伝達されるようになっている。
【００２３】
また、前記筐体２内上方には、中央部に前記トラックボール３の一部に嵌合する円形嵌合部８が形成された略円形の外形状を有する板状部材（以下、環状板という）９であって、その一端部に前記筐体２の底壁部上面２Ａに対して略平行に配設された回動軸１０により、回動可能とされたクリーニング部材が配設されている。
【００２４】
前記環状板９の前記底壁部上面２Ａに指向する面９Ａには自動引き込み棒の構成を有するバネ部材１２の一端が取付けられている。前記バネ部材１２の他端は筐体２の底壁部上面２Ａに取付けられており、前記バネ部材１２は、前記環状板９と筐体２の底壁部上面２Ａとの間に配設されて、前記環状板９を前記円形嵌合部８がトラックボール３に嵌合するように付勢する付勢部材として機能するように構成されている。
【００２５】
さらに、前記環状板９と筐体２の底壁部上面２Ａとの間の空間部には、外周面の一部を当接させることによって前記環状板９を前記筐体２の底壁部側から支承するカム１４が、前記筐体２の底壁部上面２Ａに対して略平行に配設された回転軸１５により回転可能に配設されている。本実施形態において、前記カム１４の外周面には、前記環状板９に当接して前記円形嵌合部８のトラックボール３に対する嵌合を解除した状態で前記環状板９を支承する凸状部１４Ａと、前記環状板９に当接して前記円形嵌合部８をトラックボール３に嵌合させた状態で前記環状板９を支承するフラット部１４Ｂが形成されている。
【００２６】
本実施形態においては、前記カム１４のフラット部１４Ｂを前記環状板９に当接させて前記環状板９を支承したときに、前記環状板９は、図１に示すように、前記筐体２内において底壁部上面２Ａと略平行に位置させるように構成されている。
【００２７】
そして、このカム１４の近傍位置には、前記カム１４を回転駆動させるモータ等の駆動源１６が配設されている。本実施形態のトラックボール装置において、前記バネ部材１２、カム１４、駆動源１６は、前記クリーニング部材１１を前記トラックボール３に対して接離させる接離機構を構成する。
【００２８】
さらに、本実施形態の前記トラックボール装置１は、外部の関連装置として、当該トラックボール３とともに座標入力手段としての機能を有する確定ボタン、当該トラックボール３を用いたディスプレイの画面上の所望位置にカーソルを合わせるポインティング操作の結果を目視可能に表示する表示画面、前記位置センサが検出した各ローラ４，５の回転量から前記トラックボール３のＸ軸方向、Ｙ軸方向への回転量を検出し、表示画面上におけるカーソル等の指示点をＸ軸方向、Ｙ軸方向へそれぞれ移動させる指令制御を行うコンピュータ等の外部制御部等（いずれも図示せず）を備えている。
【００２９】
次に、本実施形態のトラックボール装置１におけるトラックボール３のクリーニングに関する作用について説明する。
【００３０】
トラックボール３のクリーニングを行う場合、図１に示すように、前記カム１４の駆動源１６を駆動させて前記カム１４を回転させ、その外周面に形成されたフラット部１４Ｂを前記環状板９に当接させる。このとき、前記環状板９は前記バネ部材１２の付勢力により、前記回動軸１０を支点して筐体２の底壁側に回動しつつ付勢されて、その円形嵌合部８内に前記トラックボール３の上部を嵌合させるとともに、前記筐体２内において底壁部上面と略平行に位置することとなる。
【００３１】
そして、このように前記円形嵌合部８をトラックボール３に嵌合させた状態で前記駆動源６，７を駆動させてＸ軸ローラ４およびＹ軸ローラ５を介してその駆動力を伝達させることによって、トラックボール３を３６０°の全方向にランダムに回転させる。あるいは、前記筐体２の上方に突出する部分を手動によって回転させる。
【００３２】
このようにトラックボール３を回転させることにより、付勢された環状板９の前記円形嵌合部８の周縁部に前記トラックボール３の外表面が摺接することとなり、前記トラックボール３の外表面に付着した塵埃を刮げ落とし、除去することができる。
【００３３】
また、通常のトラックボール３の操作を行なう時は、前記カム１４の駆動源を駆動させて前記カム１４を回転させ、その外周面に形成された凸部１４Ａを前記環状板９に当接させる。
【００３４】
このとき、前記環状板９は、図２に示すように、前記バネ部材１２の付勢力に抗うように前記凸部１４Ａによって押し上げられ、前記回動軸１５を支点して筐体２の反底壁側に回動し、前記円形嵌合部８とトラックボール３との間に間隙を形成して前記円形嵌合部８の前記トラックボール３に対する嵌合を解除する。このとき、前記環状板９は、前記筐体２内において、反回動軸側の端部を前記回動軸１０よりも上方に位置させた状態で保持されることとなる。
【００３５】
そして、このように前記円形嵌合部８のトラックボール３に対する嵌合を解除させた状態で、前記筐体２の上方に突出する部分を手動によって回転させ、あるいは前記駆動源６，７を駆動させてＸ軸ローラ４およびＹ軸ローラ５を介してその駆動力を伝達させてトラックボール３を回転させることにより、通常のトラックボールの操作を行うことができる。
【００３６】
なお、トラックボールのクリーニングを行なうタイミングとしては、トラックボール装置における前記外部制御部において、一定時間間隔で定期的に行なうように制御することも可能であるし、あるいはトラックボールのスリップが検出された場合に行なうように制御することも可能である。さらに、ユーザーがトラックボールに付着する塵埃を目認したときに、随時、トラックボールのクリーニングを行なうことを指令し、トラックボール装置における前記外部制御部において、クリーニングの処理を行うように制御してもよい。このように外部制御部を介して指令制御する場合には、前記各駆動源６，７，１６の駆動を前記外部制御部において制御可能に構成しておくこととなる。
【００３７】
また、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【００３８】
例えば、前記実施形態においては、各駆動源６，７，１６を配設し、トラックボールのクリーニングを自動的に行なうことを可能としたが、例えば、これらの駆動源６，７，１６を配設せずに、前記トラックボールの回転やカムの回動をすべて手動で行う構成としてもよい。
【００３９】
また、クリーニング部材は円形嵌合部を有する板状部材でなくてもよい。例えば、前記トラックボールの外周面に当接する円弧状の辺を有する板状部材（以下、弧状板という）であってもよい。その場合、接離機構も本実施形態の構成を有する機構ではなく、前記弧状板を、前記トラックボールの外周面側に付勢する付勢部材を用いた機構とすればよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トラックボールの表面に付着したゴミや埃を除去するクリーニングを簡単な構成で行うことができ、トラックボールのクリーニングを行なうことによって、トラックボールに対する駆動源の駆動力の伝達を適正に行なうことができる等の効果を奏するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトラックボール装置の実施形態において、クリーニングを行なうときのクリーニング部材とトラックボールとの当接状態を示す概略図
【図２】本発明のトラックボール装置の実施形態において、クリーニングを行なわないときのクリーニング部材とトラックボールとの離間状態を示す概略図
【符号の説明】
１  トラックボール装置
２  筐体
３  トラックボール
４  Ｘ軸ローラ
５  Ｙ軸ローラ
６  （Ｘ軸ローラの）駆動源
７  （Ｙ軸ローラの）駆動源
８  円形嵌合部
９  板状部材（環状板）
１０  回動軸
１２  バネ部材
１４  カム
１４Ａ  凸状部
１４Ｂ  フラット部
１５  回転軸
１６（カムの）駆動源
【図１】
2004259013.tif 000003
【図２】
2004259013.tif 000004