特許 7677776 コンピュータ入力装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-05-07

(45)【発行日】2025-05-15

(54)【発明の名称】コンピュータ入力装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0354 20130101AFI20250508BHJP

   G06F 3/038 20130101ALI20250508BHJP

【ＦＩ】

G06F3/0354 431

G06F3/038 340

【請求項の数】 19

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020188505

(22)【出願日】2020-11-12

(65)【公開番号】P2021086620

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2023-09-14

(31)【優先権主張番号】16/695948

(32)【優先日】2019-11-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】516297943

【氏名又は名称】アッコ ブランズ コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】ＡＣＣＯ Ｂｒａｎｄｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ

【住所又は居所原語表記】Ｆｏｕｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｅ Ｄｒｉｖｅ， Ｌａｋｅ Ｚｕｒｉｃｈ， Ｉｌｌｉｎｏｉｓ ６００４７， Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】キャンベル，エリック

(72)【発明者】

【氏名】チャン，チン－ウェイ

【審査官】小河 俊弥

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／００２４１８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－２６５０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６５２５７１４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２０１０－１６５０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１７１４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０７５９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２０１０１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０３

Ｇ０６Ｆ ３／０３３－３／０３９

Ｇ０６Ｆ ３／０４１－３／０４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピュータ入力装置であって：
第１側部と、第１側部から離間された第２側部とを含むハウジング；
前記ハウジングの前記第１側部に連結され、前記第１側部から延びるボール支持体；
前記ハウジングの内部に部分的に配置され、前記ハウジングに対して回転可能に配置されたボールであり、当該ボールは前記ボール支持体によって支持され、前記ボールの少なくとも一部が前記第１側部の開口部を通って延在する、ボール；及び
前記ハウジングを通って延び前記第２側部を通してアクセス可能な第１端部と、前記ボールに選択的に係合する第２端部とを含むアクチュエータ；
を含み、
前記アクチュエータは、前記第２端部が前記ボールに係合して前記ハウジングから前記ボールを除去するように、前記ハウジングに対して移動可能であり、
前記ボール支持体は、前記ハウジング内に位置決めされた閉じた端部と、前記第１側部に隣接しかつ前記開口部と同心的に位置決めされた開放端とを有する凹部を画定する弧状本体を有し、前記ボール支持体は、前記アクチュエータの前記第２端部を選択的に受容する開口部を含む、コンピュータ入力装置。

【請求項2】

前記アクチュエータは、前記第２端部が前記ボールから離間している第１位置と、前記第２端部が前記ボールと係合して前記ハウジングから前記ボールを除去する第２位置との間で移動可能である、請求項１に記載のコンピュータ入力装置。

【請求項3】

前記アクチュエータは、前記ハウジングの前記第２側部に垂直な軸線を画定し、前記アクチュエータは、前記第１位置と前記第２位置との間で前記軸線に沿って移動可能である、請求項２に記載のコンピュータ入力装置。

【請求項4】

前記アクチュエータは、前記ハウジングからの当該アクチュエータの取り外しを阻止するために、前記ハウジング内の停止表面に係合する保持機構をさらに含む、請求項１に記載のコンピュータ入力装置。

【請求項5】

前記保持機構は、前記アクチュエータの前記第１端部から前記第２端部へ延びるフックを含み、前記フックは、前記停止表面に係合する係合表面を含む、請求項４に記載のコンピュータ入力装置。

【請求項6】

前記アクチュエータの前記第２端部を前記ボールから離間するようバイアスするバイアス機構をさらに備える、請求項１に記載のコンピュータ入力装置。

【請求項7】

前記アクチュエータは、前記バイアス機構のバイアスを克服するために、前記アクチュエータの前記第１端部に力を加えることによって、前記ボールに向かって移動可能である、請求項６に記載のコンピュータ入力装置。

【請求項8】

前記力は、前記アクチュエータの長手方向軸線に平行な方向に、かつ前記ハウジングの前記第２側部に垂直な方向に作用する、請求項７に記載のコンピュータ入力装置。

【請求項9】

コンピュータ入力装置であって：
第１側部と、第１側部から離間された第２側部とを含むハウジングであり、前記第２側部は支持表面上で前記ハウジングを支持するように構成される、ハウジング；
前記ハウジングの内部に部分的に配置され、前記ハウジングに対して回転可能に配置されたボールであり、当該ボールの少なくとも一部が第１側部の開口部を通って延在する、ボール；及び
前記ハウジングの前記第２側部からアクセス可能であり、前記ハウジングから前記ボールを排出するように構成された、ユーザが操作可能なアクチュエータであり、前記アクチュエータは、前記ハウジングから前記ボールを押すように前記第１側部の前記開口部に向かう方向に移動可能である、アクチュエータ；
を含むコンピュータ入力装置。

【請求項10】

前記アクチュエータは、前記ハウジングの前記第２側部の開口部内に配置された作動表面を画定する第１端部と、前記第１端部から前記ハウジング内の第２端部まで延在する伸張部材とを含む、請求項９に記載のコンピュータ入力装置。

【請求項11】

前記アクチュエータの前記第１端部は、前記ハウジング内のバイアス機構を支持する、請求項１０に記載のコンピュータ入力装置。

【請求項12】

前記アクチュエータは、前記第２端部が前記ボールから離間している第１位置と、前記第２端部が前記ボールと係合して前記ハウジングから前記ボールを除去する第２位置との間で移動可能であり、前記バイアス機構は、前記アクチュエータを前記第１位置に向けてバイアスする、請求項１１に記載のコンピュータ入力装置。

【請求項13】

前記アクチュエータは、前記バイアス機構のバイアスを克服するために、前記アクチュエータの前記作動表面に力を加えることによって、前記第１位置から前記第２位置に移動可能である、請求項１２に記載のコンピュータ入力装置。

【請求項14】

前記アクチュエータは、前記第１側部によって画定される平面に対して非垂直角度であり、かつ前記ハウジングの前記第２側部によって画定される平面に対して垂直である長手軸線を画定する、請求項９に記載のコンピュータ入力装置。

【請求項15】

前記アクチュエータは、前記長手軸線に沿って移動可能であり、前記ハウジングから前記ボールを排出する、請求項１４に記載のコンピュータ入力装置。

【請求項16】

コンピュータ入力装置にボールを取り外し可能に結合するための方法であり、前記コンピュータ入力装置は、第１側部と、前記第１側部から離間された第２側部とを有するハウジングを含み、前記第２側部は支持表面上で前記ハウジングを支持するように構成され、前記ボールの少なくとも一部は、前記第１側部を通って延在する、方法であって：
前記ハウジングを通って延びるアクチュエータを提供するステップであり、前記アクチュエータは、前記第２側部を通してアクセス可能な第１端部と、前記ボールに選択的に係合する第２端部とを含む、ステップ；及び
前記第２端部が前記ボールに係合して前記ボールを前記ハウジングから押すように前記第２側部から前記第１側部の方向に前記ハウジングに対して前記アクチュエータを移動させるステップ；
を含む方法。

【請求項17】

前記アクチュエータを移動させるステップは、前記第１端部に配置された前記アクチュエータの作動表面に力を加えるステップを含み、前記力は、前記アクチュエータによって規定される長手軸線に平行である、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記アクチュエータを移動させるステップは、前記アクチュエータを、前記第２端部が前記ボールから離れている第１位置から、前記第２端部が前記ボールに係合する第２位置まで移動させるステップを含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項19】

前記アクチュエータを移動させるステップは、バイアス機構によって、前記アクチュエータを前記第２位置から前記第１位置にバイアスするステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、コンピュータ入力装置に関する。より詳細には、本開示は、コンピュータシステムと共に使用するトラックボールに関する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0002】

一態様では、コンピュータ入力装置が、第１側部と、第１側部から離間された第２側部とを含むハウジングと、ハウジング内部に部分的に配置され、ハウジングに対して回転可能なボールとを含む。ボールの少なくとも一部は、第１側部の開口部を通して延在する。コンピュータ入力装置はまた、ハウジングの第２側部からアクセス可能であり、ハウジングからボールを排出するように構成されたユーザ操作可能なアクチュエータを含む。

【0003】

別の態様では、コンピュータ入力装置が、第１側部と、第１側部から離間された第２側部とを含むハウジング； 前記ハウジングの内部に部分的に配置され、前記ハウジングに対して回転可能に配置されたボール；を含む。ボールの少なくとも一部が前記第１側部の開口部を通って延在する。コンピュータ入力装置はまた、前記ハウジングを通って延び前記第２側部を通してアクセス可能な第１端部と、前記ボールに選択的に係合する第２端部とを含むアクチュエータ；を含み、前記アクチュエータは、前記第２端部が前記ボールに係合して前記ハウジングから前記ボールを除去するように、前記ハウジングに対して移動可能である。

【0004】

さらに別の態様では、コンピュータ入力装置にボールを取り外し可能に結合するための方法が開示される。当該方法におけるコンピュータ入力装置は、第１側部と、前記第１側部から離間された第２側部とを有するハウジングを含み、前記ボールの少なくとも一部は、前記第１側部を通って延在する。当該方法は、前記ハウジングを通って延びるアクチュエータを提供するステップであり、前記アクチュエータは、前記第２側部を通してアクセス可能な第１端部と、前記ボールに選択的に係合する第２端部とを含む、ステップを含む。当該方法はさらに、前記第２端部が前記ボールに係合して前記ボールをハウジングから取り外すように、前記ハウジングに対して前記アクチュエータを移動させるステップを含む。

【0005】

さらに、本開示の他の側面は、詳細な説明及び添付の図面を考慮することによって明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本発明の一実施形態に従ったコンピュータ入力装置の正面斜視図を示す。

【図2】図１のコンピュータ入力装置の別の正面斜視図を示す。

【図3】図１のコンピュータ入力装置の背面斜視図を示す。

【図4】図１のコンピュータ入力装置の別の背面斜視図を示す。

【図5】図１のコンピュータ入力装置の底面図を示す。

【図6】図５の６－６線に沿った、図１のコンピュータ入力装置の断面図を示す。

【図7】図５の６－６線に沿った、図１のコンピュータ入力装置の別の断面図であり、ボールを射出する射出機構を示す。

【図8】図５の８－８線に沿った、図１のコンピュータ入力装置の別の断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0007】

本開示のいずれかの態様が詳細に説明される前に、本開示は、以下の説明に記載された、又は以下の図面に示された構成要素の詳細な構成及び配置にその適用において限定されないことが理解されるべきである。本開示は、他の側面をサポートすることができ、様々な方法で実施又は実施されることができる。また、本明細書で使用される用語及び用語は、説明の目的のためのものであり、限定的であるとみなされるべきではないことを理解されたい。「実質的に」、「約」、「ほぼ」などの程度の用語は、与えられた値の範囲外の合理的な範囲、例えば、記載された態様の製造、組立、及び使用に関連する一般的な許容範囲を指すと当業者によって理解される。

【0008】

図１～図５は、コンピュータシステムと共に使用されるように構成されたトラックボールとして示されているコンピュータ入力装置１０を示す。トラックボール１０は、コンピュータシステムのモニタと通信するために可動（例えば、回転可能）であるボール１２を有する。トラックボール１０は、ボール１２を支持するハウジング１４を含む。ハウジング１４は、長手方向軸線Ａと、第１側部１８（例えば、頂側部）と、第１側部１８から離間した第２側部２２（例えば、底側部）と、第３側部２６（例えば、右側部）と、第３側部２６から離間した第４側部３０（例えば、左側部）とを含む。頂側部１８及び底側部２２は、左右側部２６、３０の間に配置されている。頂側部１８は、平面３４を画定し、凹部３８と、凹部３８内に配置され、頂側部１８を貫通して延在する開口部（aperture）４２（図６及び図７参照）とを含む。底側部２２は、支持表面（例えば、机等）上にトラックボール１０を支持するように構成され、支持表面に平行な平面４６を画定する表面を有する。図示された実施形態では、頂側部１８の平面３４は、支持表面に対して平行でない角度（例えば、斜め角度）に配置される。他の実施形態では、平面３４は、支持表面に対して平行であってもよい。さらに他の実施形態では、平面３４は支持表面に対して垂直又はほぼ垂直であってもよい。さらに、底側部２２は、電源スイッチ５０と、WIFIボタン５４と、ドット／インチ（DPI）ボタン５８とを含む。左側部３０及び右側部２６は、両方とも、頂側部１８及び底側部２２の両方から斜めに延びている。右側部２６は、回転可能なホイール７０の両側に第１ボタン６２（例えば右クリックボタン）と第２ボタン６６（例えば左クリックボタン）とを含む。ハウジング１４はまた、右側部２６と頂側部１８との間及び左側部３０と頂側部１８との間に配置された追加のボタン７４、７８を含む。他の実施形態では、トラックボール１０は、他のタイプ及び／又は数のボタンを有してもよく、ボタンは、ハウジング１４上に異なる構成で配置されてもよい。右側部２６は、ユーザの手の一部を受容するように構成され、頂側部１８は、ユーザの手の別の一部を受容するように構成されている。特に、右側部２６は、ユーザの手のひらと指を快適に支持するように寸法決めされ、成形され、輪郭決めされ、頂側部１８は、ユーザの親指を快適に受容するように寸法決めされ、成形され、輪郭決めされている。

【0009】

図６～図７に関して、ハウジング１４の内部８２内には、電源８６、プリント回路基板（図示せず）、ボール支持体９０、及び排出機構９４が配置されている。図示の実施形態では、電源８６は、トラックボール１０に電力を供給する１つ以上のバッテリを備える。バッテリは、ハウジング１４から取り外し可能であり、底側部２２を通って延びる開口部（aperture）１０２を介して交換可能である。開口部（aperture）１０２は、底側部２２に結合されたカバー１０６によって選択的に閉じられる。追加の又は代替の実施形態では、トラックボール１０は、ハウジング１４とコンピュータシステムの入力ポートとに結合され、それらの間に延びるコードによって給電することができる。プリント回路基板は、トラックボール１０とコンピュータシステムとの間の通信を可能にする。例えば、プリント回路基板は、Bluetooth（登録商標）又は他の適切な無線プロトコルを介してコンピュータシステムと無線通信するためのチップを含んでもよい。

【0010】

さらに、図６～図７に関して、ボール支持体９０は、ハウジング１４の頂部側１８に結合され、ハウジング１４の頂部側１８から内部へと延びる。ボール支持体９０は、凹部１１４を画定する弧状本体１１０を有する。凹部１１４は、内部８２内に位置決めされた閉じた端部と、頂部側１８に隣接して位置決めされ、ハウジング１４の頂部側１８の開口部（aperture）４２と同心的に位置決めされた開放端とを、有する。ボール支持体９０の開放端に画定された平面１１８は、底部側２２の平面４６に対して非垂直及び非平行角度（すなわち、斜め角度）に配置され、頂部側１８の平面３４に対して実質的に平行である。ハウジング１４の頂部側１８内のボール支持体９０の凹部１１４及び開口４２は、ボール１２を移動可能に（例えば回転可能に）受容するように構成される。すなわち、ボール１２は、ボール支持体９０の凹部１１４内に回転可能に支持され、それによりボール１２の一部が延び、ハウジング１４の頂部側１８からアクセス可能である。ボール支持体９０は、本体１１０を通って延びる開口部１２２をさらに含む。開口部１２２を通って定義される軸線Ｂは、ボール支持体９０の平面１１８に対して非垂直及び非平行角度（すなわち、斜め角度）に位置決めされるが、底部側２２の平面４６に対して垂直である。フランジ１２６が、開口部（aperture）１２２の周囲で本体１１０に一体的に結合されている。

【0011】

図６～図８に示すように、排出機構９４は、アクチュエータ（例えばプランジャ）１５０及びアクチュエータハウジング１５４（例えばプランジャハウジング）を含む。プランジャ１５０は、作動表面１６２を画定する第１端部１５８と、第１端部１５８から延在するリップ１６６と、第１端部１５８から第２端部１７４まで延在する伸張部材１７０とを有する。バイアス部材（例えば、バネ）１７８が、第１端部１５８によって支持される。以下に説明するように、第１端部１５８及びその作動表面１６２は、底部側２２の開口（opening）１８０を通してアクセス可能である。他の実施形態では、作動表面１６２は、ハウジング１４の別の側部でアクセス可能であってもよい。プランジャ１５０の長手方向軸線Ｃは、その長さに沿って延びている。図８に関して、プランジャ１５０はまた、保持機構１８２を有する。図示の実施形態では、保持機構１８２は、リップ１６６から軸Ｃに平行に延びる一対のフックを含んでいる。以下でより詳細に説明するように、フックはそれぞれ、係合表面１８６を有している。係合表面１８６の各々は、ハウジング１４内の停止表面１９０に係合して、プランジャ１５０の移動を制限する。

【0012】

図示の実施形態では、プランジャ・ハウジング１４は、ハウジング１４の底部側２２の内部表面１９８（図８）から延びる第１部分１９４（図６）と、第１部分１９４から延びる第２部分２０２（図６）とを含む。図６～図８に示すように、第１部分１９４は、内部表面１９８からハウジング１４内へと延びる実質的に円筒形で垂直な壁２０４と、垂直な壁２０４に連結された頂部壁２０８とを含む。垂直壁２０４は、第１端部１５８を受容し、第１直径Ｄ１を有する開口（opening）１８０を画定する。第１部分１９４は、プランジャ１５０の第１端部１５８を移動可能に受容するように寸法決めされ、成形される。図示の実施形態では、垂直壁２０４は、底部側２２と一体的に形成されるが、他の又は追加の実施形態では、垂直壁２０４は、そうでなければ、底部側２２の内部表面１９８に結合されてもよい。頂部壁２０８は、底部側２２から離間されている。開口部（aperture）２１２が頂部壁２０８を貫通して延びており、一対の開口部２１４が開口部２１２の反対側に配置され、壁２０４、２０８を貫通して延びている。図示の実施形態では、各開口２１４のエッジ２１６が停止表面１９０を画定する。第２部分２０２（図６）は、中空の円筒形本体２１８（図８）を含み、開口部（aperture）２２２がそれを貫通して延びている。開口部２２２は、第１直径Ｄ１（図６）よりも小さく、プランジャ１５０の伸張部材１７０を受け入れて案内するようにサイズ決定され、成形された第２直径Ｄ２（図６）を有する。第２部分２０２は、フランジ１２６（図６）に結合され、これによって支持される。ボール支持体９０の開口部１２２、２１２、２２２、第１部分１９４及び第２部分２０２は、軸線Ｂに沿って互いに整列される。

【0013】

プランジャ１５０の第１端部１５８及びバイアス機構１７８は、プランジャ・ハウジング１５４の第１部分１９４内に位置決めされる。伸張部材１７０は、第１端部から、プランジャ・ハウジング１５４の第１及び第２部分１９４、２０２内の開口部２１２、２２２を通って延び、それにより第２端部１７４がボール支持体９０内の開口部１２２の内側に又は隣接して配置される。したがって、伸張部材１７０の長手方向軸線Ｃは、ボール支持体９０の開口部１２２の軸線Ｂと整合される。また、プランジャ１５０の長手方向軸線Ｃは、底部側２２の平面４６に対して垂直であって、頂部側１８の平面３４、１１８及びボール支持体９０に対して非垂直角度で配置される。プランジャ１５０は、軸Ｃに沿ってハウジング１４内で選択的に移動可能である。

【0014】

プランジャ１５０は、第１収縮位置（図６）と、ハウジング１４からボール１２を除去するための第２延長位置（図７）との間で移動可能である。収縮位置（図６）では、バイアス機構１７８がプランジャ１５０にバイアスをかけ、それにより第１端部１５８が底部側２２の開口部内に着座し、作動表面１６２が底部側２２の表面と同一平面（又はほぼ同一平面）になり、第２端部１７４がボール支持体９０の開口部１２２内に又はその近傍に位置し、ボール１２から離間する。図６に示されるように、収縮位置において、プランジャ１５０の第１端部１５８は、プランジャ・ハウジング１５４の第１部分１９４の頂部壁２０８から離間されている。他の実施形態では、プランジャ１５０の第１端部１５８は、収縮位置にある間、プランジャ・ハウジング１５４の頂部壁２０８と平面（又はほぼ同一平面）であってもよい。図８に関して、保持機構１８２の係合表面１８６は、プランジャ１５０が収縮位置にあるとき、プランジャ・ハウジング１５４内の開口２１４のエッジ２１６と係合する。

【0015】

延長位置（図７）では、第１端部１５８及び作動表面１６２は、第１部分１９４内に位置決めされ、第２端部１７４は、ボール支持体９０の凹部１１４内に位置決めされる。また、延長位置では、第１端部１５８は頂部壁２０８に隣接しており、リップ１６６は壁２０８に当接してもよい。

【0016】

動作にあたり、ユーザは、矢印Ｆの方向によって示されるように作動表面に力を加えることによって、プランジャ１５０を収縮位置から延長位置へと移動させる。この力は、軸線Ｂ、Ｃに平行であり、底部側２２の平面４６に垂直である。作動表面１６２上の力は、バイアス機構１７８のバイアスを克服し、それによりプランジャ１５０が力の方向に移動し、第２端部１７４がボール１２と係合してボール１２を凹部１１４から排出又は除去する（図７に示すように）。力が解放されると、バイアス機構１７８はプランジャ１５０を収縮位置に戻す（図６）。ハウジング１４からボール１２を取り外すと、ボール１２は、凹部１１４に再挿入される前に清掃することができる。ボール１２は、十分な力でボールを凹部１１４に押し込むことによってハウジング１４に戻すことができる（又は、交換ボールをハウジング１４に挿入することができる）。

【0017】

本開示は、特定の好ましい態様を参照して詳細に記載されてきたが、変形及び修正が、記載された本開示の１つ以上の独立した態様の範囲及び精神内に存在する。本開示の様々な特徴及び利点は、以下の特許請求の範囲に記載されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】