JP2002149256A - スティックコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レバーを原位置に復帰させるための部品点数
を少なくし、組み立て工数も少なくし、小型化を実現す
る。 【解決手段】 操作レバー１の操作方向に応じ、直交す
るように配置された軸６、７が回転し、この軸に設けた
磁石ＭＸ、ＭＹの位置変化に応じた出力を磁気センサＳ
Ｘ、ＳＹより出すスティックコントローラにおいて、各
軸６、７に当接部１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂを設
けるとともに、この当接部にバネ部１５ａ、１５ｂ、１
５ｃ、１５ｄを当接し、レバー１から手を離すとバネ部
の弾性力で各軸を基準位置まで回転復帰させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パソコンやゲーム
機器等の入力装置として使用されるスティックコントロ
ーラに関する。

【０００２】

【従来の技術】入力装置として使用されるスティックコ
ントローラとしては、図１０、図１１、図１２に示すよ
うなものがある。このスティックコントローラは、上ケ
ース４と下ケース５とが嵌合されてなるハウジングの外
側に可変抵抗器３０、３１が設けられ、上ケース４と下
ケース５で形成される空間内に、互いに直交するＸ軸方
向とＹ軸方向にそれぞれ軸６、７が配置され、各軸６、
７の端部には、可変抵抗器３０、３１の回転軸（図示し
ない）が取り付けられている。軸７には支持ピン３５で
支持されたレバー１が、上ケース４の開口４ａから外部
に突出しており、レバー１の操作に応じて可変抵抗器３
０、３１の抵抗が可変され、端子３０ａ、３０ｂ、３０
ｃ、３１ａ、３１ｂ、３１ｃから抵抗出力を取り出すこ
とができる。

【０００３】レバー１の内側（下側）一端には、押し板
３２が固定されており、受け板３３を介してコイルバネ
３４を圧縮している。レバー１が操作されると、押し板
３２が傾き、受け板３３を介してコイルバネ３４が圧縮
される。その後、レバー１の操作が終了し、レバー１の
操作力がなくなくと、コイルバネ３４の復帰力により、
レバー１は元の位置に戻る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のスティ
ックコントローラでは、レバーを元の位置に戻すための
構成部品として押し板、受け板、コイルバネを備えてお
り、構成部品点数が多く、また組み立て工数がかかる
し、また、レバーを元の位置に戻すための構成部品が大
きいため、小型化ができないという問題があった。

【０００５】この発明は上記問題点に着目してなされた
ものであって、レバーを原位置に復帰させるための部品
点数が少なく、したがって組み立て工数が少なく、かつ
小型化が実現できるスティックコントローラを提供する
ことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
のスティックコントローラは、互いに略９０°の角度を
置いて交差するとともに、それぞれ回転可能に支持され
た２つの軸と、前記両軸の交差部で一方の軸に取り付け
られた操作用のレバーと、前記各軸にそれぞれ少なくと
も１つずつ設けられた磁石と、この各磁石に対向して配
置された磁器センサを備えるものにおいて、前記各軸に
少なくとも１箇所ずつ設けられた当接部と、前記当接部
に当接するバネ部とを設け、前記バネ部の弾性力で各軸
を基準位置に回転復帰させることを特徴とする。

【０００７】このスティックコントローラは、各軸に設
けた当接部と、バネ部とで各軸を基準の位置に回転復帰
させるため、部品点数が少なく、安価であり、また小型
化ができる。

【０００８】請求項２記載のスティックコントローラ
は、請求項１に係るスティックコントローラにおいて、
前記バネ部がケースに一体的に設けられていることを特
徴とする。

【０００９】このスティックコントローラは、バネ部が
ケースに一体に設けられているため、部品点数が更に少
ない。

【００１０】請求項３記載のスティックコントローラ
は、請求項１に係るスティックコントローラにおいて、
バネ部が磁性材からなる磁気シールドケースに一体的に
設けられていることを特徴とする。

【００１１】このスティックコントローラは、バネ部が
磁性材からなる磁気シールドケースに一体に設けられて
いるため、部品点数が更に少ない。

【００１２】請求項４記載のスティックコントローラ
は、請求項１に係るスティックコントローラにおいて、
各軸が基準の位置に復帰した状態でも、バネ部が当接部
に対して弾性力が加わるように設けられていることを特
徴とする。

【００１３】このスティックコントローラは、レバー及
び各軸が基準の位置に復帰した状態でも、バネ部が当接
部に対して弾性力が加わるように設けられているため、
レバー及び各軸は安定して、基準の位置に保持される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の一実施
形態であるスティックコントローラの外観斜視図、図２
は、図１の線Ｘ−Ｘにおける断面図、図３は図１の線Ｏ
−Ｏにおける断面図、図４はレバー１をプラスＸ軸方向
に傾斜させたときの図１の線Ｏ−Ｏにおける断面図、図
５は主要部（レバー及び軸）の連結構造の裏面図であ
る。

【００１５】このスティックコントローラは、外部磁気
の影響を受け難くするとともに、内部磁気が外部に漏れ
るのを少なくするために、磁性体からなるシールドケー
ス２と、同様の磁性体からなり、シールドケース２に取
り付けられたシールドカバー３とで構成されるハウジン
グ内に２個の磁気センサＳＸ、ＳＹが設けられ、操作用
のレバー１が外部に突出している。

【００１６】ハウジングの内側には、上ケース４と下ケ
ース５とで形成される内部空間にプリント基板８、軸
６、７が配置されている。プリント基板８は、一方向
（Ｘ軸方向）に磁気センサＳＹが当該方向に垂直な方向
（Ｙ軸方向）に磁気センサＳＸが実装されている。ま
た、プリント基板８の一端には、外部回路接続用コネク
タ１０（図１参照）が取り付けられ、コネクタ１０は、
例えばリード線等を接続することができる。また、プリ
ント基板８には各種電子部品９が実装されている。

【００１７】レバー１は、上ケース４の開口４ａ及びシ
ールドケース２の開口２ａを通じて外部に突出してい
る。軸６は中央部にレバー１を挿通するための長円形の
貫通孔１６を有する。レバー１は軸６の貫通孔１６の中
央に挿通された状態で支軸部１ａにより軸６に回転可能
に取り付けられている。一方、軸７は軸６の中央部分を
受容する形状を呈し、同様に中央部にレバー１を挿通す
るための長方形の貫通孔１７を有する。軸６、７の貫通
孔１６、１７は各々の長軸方向が軸６、７の長手方向と
なるように位置決めされ、各々短軸方向の開口幅はレバ
ー１ががたつかずに摺動できるように設定されている。

【００１８】ここでは、軸６はＹ軸方向に、軸７はＸ軸
方向に位置決めされ、両軸は直交している。各軸の両端
面には、それぞれ凸部１１、１２が突設され、この凸部
１１、１２が上ケース４と下ケース５との間に形成され
る穴に嵌合することで、軸６、７が揺動可能に支持され
る。もちろん、支持部１ａ、軸６の凸部１１及び軸７の
凸部１２は、同一平面上に位置する。

【００１９】軸６の一端には、平面状の当接部１３ａ、
１３ｂが設けられ、これに接するように上ケース４には
Ｕ字状のバネ部１５ａ、１５ｂが設けられている。バネ
部１５ａ、１５ｂをＵ字状に設けたのは、当接部１３
ａ、１３ｂの回転によって、バネ部１５ａ、１５ｂの撓
み量を大きく取るとともに、バネ部１５ａ、１５ｂの応
力を小さくし、バネ部１５ａ、１５ｂの根元の破壊を防
止するためである。また、この状態でバネ部１５ａ、１
５ｂは当接部１３ａ、１３ｂに対して弾性力が加わるよ
うに設けられており、軸が安定して基準の位置に保たれ
る。同様に、軸７には当接部１４ａ、１４ｂ、上ケース
４にはバネ部１５ｃ、１５ｄが設けられている。

【００２０】また、当接部１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１
４ｂは、図９に示すような形状でも同様の働きをさせる
ことができる。

【００２１】このようなレバー１、軸６、７の連結構造
により、レバー１は３６０°の全方向に傾斜させること
ができ、その傾斜角度は貫通孔１６、１７の長軸方向の
開口幅の範囲である。例えば、レバー１をＸ軸方向に傾
斜させると、軸７は揺動しないでそのままであるが、軸
６はレバー１に押されて、レバー１の傾斜方向とは反対
方向（マイナスＸ軸方向の場合はプラスＸ軸方向、プラ
スＸ軸方向の場合はマイナスＸ軸方向）に凸部１１を支
点として揺動する。このとき、軸６に設けられた当接部
１３ａ、１３ｂも傾斜し、バネ部１５ａまたは１５ｂを
撓ませる。レバー１を傾斜させる力を取り除くと、バネ
部１５ａまたは１５ｂの弾性力により、レバー１は元の
位置に復帰する。レバー１をＹ軸方向に傾斜させた場合
は、軸６が動かず、軸７が凸部１２を支点としてレバー
１の傾斜方向とは反対方向に揺動する。レバー１を傾斜
させる力を取り除くと、バネ部１５ｃ、または１５ｄの
弾性力により、レバー１は元の基準位置に復帰する。

【００２２】軸６、７の一方部分には、それぞれ磁石Ｍ
Ｘ、ＭＹが取り付けられている。磁石ＭＸ、ＭＹは、そ
れぞれプリント基板上の磁気センサＳＸ、ＳＹにわずか
な空隙を置いて対向する。磁石ＭＸ、ＭＹはそれぞれＮ
極とＳ極がＸ軸、Ｙ軸の揺動方向を向き、レバー１の揺
動によりＮ極とＳ極が磁気センサＳＸ、ＳＹに対して変
位するように配置されている。磁気センサＳＸ、ＳＹと
磁石ＭＸ、ＭＹはレバーが非操作時における中位（基準
位置）に位置するときに、磁気センサＳＸ、ＳＹの感磁
部が磁石ＭＸ、ＭＹのＮ極とＳ極との境界に対面するよ
うに位置決めされている。したがって、レバーが基準位
置にあるときは、磁気センサＳＸ、ＳＹは磁気を感知せ
ず、出力しない。

【００２３】磁石ＭＸ、ＭＹは磁気センサＳＸ、ＳＹと
の対向面が軸６、７の揺動の中心Ｏをほぼ同心とする曲
面（円弧面）であり、軸６、７の揺動により位置が変化
しても、対向面とは磁気センサＳＸ、ＳＹとの距離が一
定に保たれるようになっている。この場合、レバーの傾
斜角度に対する磁気センサＳＸ、ＳＹの出力は直線的で
あり、傾斜角度に比例して出力が変化する。

【００２４】次に、上記のように構成したスティックコ
ントローラの作用について、図６及び図７を参照して説
明する。図６において、レバー１を操作しないときは、
レバーは直立の基準位置に位置する。このとき、レバー
１の中心軸（一点鎖線）、軸６、７の揺動の中心Ｏ、磁
石ＭＸ、ＭＹのＮ極とＳ極との境界、磁気センサＳＸ、
ＳＹの感磁部の中心は一直線上に並ぶ。また、前記した
ように、磁石ＭＸ、ＭＹのＮ極とＳ極との境界が感磁部
に対面するため、磁気センサＳＸ、ＳＹは磁気変化を検
知せず、出力しない。

【００２５】ここで、図７の（ａ）に示すように、レバ
ー１をプラスＹ軸方向に傾斜させると、レバー１は支軸
部１ａを支点として回転し、それに伴って軸７がレバー
１に押されてレバー１の傾斜方向とは反対方向（マイナ
スＹ軸方向）に凸部１２を支点Ｏとして揺動する。この
とき、当接部１４ａ、１４ｂも傾斜し、バネ部１５ｃを
撓ませる（バネ部１５ｄは撓まない）。軸６はレバー１
が貫通孔１６を長軸方向に移動するだけで、レバー１に
押されないため揺動しない。軸７が揺動すると軸７の磁
石ＭＹも同方向に回転変位するので、レバー１の傾斜角
度に応じて、磁石ＭＹのＮ極とＳ極との境界よりＮ極が
徐々に磁気センサＳＹに接近する。したがって、磁気セ
ンサＳＹは磁石ＭＹのＮ極の接近度合い（傾斜角度）に
比例した電圧を出力する。磁気センサＳＸは、軸６が揺
動しないため、磁石ＭＸの磁気変化を検知せず、出力し
ない。ここでレバー１を傾斜させる力を取り除くと、バ
ネ部１５ｃの弾性力により、レバー１は元の基準位置に
復帰する。

【００２６】反対にレバー１をマイナスＹ軸方向に傾斜
させると、同様に軸６は揺動しないが、軸７はプラス方
向に揺動し、磁石ＭＹも同方向に回転変位する。このと
き、当接部１４ａ、１４ｂも傾斜し、バネ部１５ｄを撓
ませる（バネ部１５ｃは撓まない）。今度は、レバー１
の傾斜角度に応じて、磁石ＭＹのＮ極とＳ極との境界よ
りＳ極が徐々に磁気センサＳＹに接近し、磁気センサＳ
Ｙは傾斜角度に応じた電圧を出力し、磁気センサＳＸは
出力しない。ここでレバー１を傾斜させる力を取り除く
と、バネ部１５ｄの弾性力によりレバー１は元の基準位
置に復帰する。

【００２７】一方、図７の（ｂ）に示すように、レバー
１をプラスＸ軸方向に傾斜させた場は、軸６がレバー１
に押されてマイナスＸ軸方向に凸部１１を支点Ｏとして
揺動する。このとき、当接部１３ａ、１３ｂも傾斜し、
バネ部１５ｂを撓ませる（バネ部１５ａは撓まない）。
軸７はレバー１が貫通孔１７を長軸方向に移動するだけ
で、レバー１に押されないため揺動しない。軸６が揺動
すれば、軸６の磁石ＭＸも同方向に回転変位するので、
レバー１の傾斜角度に応じて、磁石ＭＸのＮ極とＳ極と
の境界よりＮ極が徐々に磁気センサＳＸに接近する。し
たがって、磁気センサＳＸはレバー１の傾斜角度に比例
した電圧を出力する。磁気センサＳＹは軸７が揺動しな
いため、磁石ＭＹの磁気変化を検知せず、出力しない。
ここでレバー１を傾斜させる力を取り除くと、バネ部１
５ｂの弾性力により、レバー１は元の基準位置に復帰す
る。

【００２８】逆にレバー１をマイナスＸ軸方向に傾斜さ
せると、同様に軸７は揺動しないが、軸６はプラスＸ軸
方向に揺動し、磁石ＭＸも同方向に回転変位する。この
とき、当接部１３ａ、１３ｂも傾斜し、バネ部１５ａを
撓ませる（バネ部１５ｂは撓まない）。今度は、レバー
１の傾斜角度に応じて、磁石ＭＸのＮ極とＳ極との境界
よりＳ極が徐々に磁気センサＳＸに接近し、磁気センサ
ＳＸは傾斜角度に応じた電圧を出力し、磁気センサＳＹ
は出力しない。ここでレバー１を傾斜させる力を取り除
くと、バネ部１５ａの弾性力により、レバー１は元の基
準位置に復帰する。

【００２９】他方、以上より明らかなように、レバー１
を例えばプラスＸ軸方向とプラスＹ軸方向との中間に傾
斜させると、軸６、７はレバー１に押されて、それぞれ
マイナスＹ軸方向及びマイナスＸ軸方向に揺動し、磁気
センサＳＸ、ＳＹには、磁石ＭＸ、ＭＹの各々のＮ極が
近づき、磁気センサＳＸ、ＳＹはレバー１の傾斜角度に
比例した電圧を出力する。このとき、当接部１３ａ、１
３ｂ、１４ａ、１４ｂも傾斜し、バネ部１５ｂ、１５ｄ
を撓ませる。ここでレバー１を傾斜させる力を取り除く
と、バネ部１５ｂ、１５ｄの弾性力により、レバー１は
元の基準位置に復帰する。また、レバー１をプラスＸ軸
方向とマイナスＹ軸方向との中間方向に傾斜させれば、
磁気センサＳＸには磁石ＭＸのＮ極が、磁石センサＳＹ
には磁石ＭＹのＳ極が近づき、磁気センサＳＸ、ＳＹは
傾斜角度に応じて出力する。このとき、当接部１３ａ、
１３ｂ、１４ａ、１４ｂも傾斜し、バネ部１５ｂ、１５
ｃを撓ませる。ここでレバー１を傾斜させる力を取り除
くと、バネ部１５ｂ、１５ｃの弾性力により、レバー１
は元の基準位置に復帰する。

【００３０】このように磁気センサＳＸ、ＳＹの出力に
基づいて、３６０°の全方向の傾斜方向と傾斜角度を検
出することができる。

【００３１】別実施形態に係るスティックコントローラ
に使用されるバネ部の断面図を図８に示す。軸６の一端
の平面状の当接部１３ａ、１３ｂに接するように、シー
ルドケース２にはバネ部２１ａ、２１ｂが設けられてい
る。同様に、軸７には当接部１４ａ、１４ｂ（図示しな
い）に接するようにシールドケース２には、バネ部２１
ｃ、２１ｄ（図示しない）が設けられている。この状態
で、バネ部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは当接部１
３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂに対して、それぞれ弾性
力が加わるように設けられており、軸６、７が安定して
基準の位置に保たれている。

【００３２】レバー１をＸ軸方向に傾斜させると、軸７
は揺動しないでそのままであるが、軸６はレバー１に押
され、レバー１の傾斜方向とは反対方向（マイナスＸ軸
方向の場合はプラスＸ軸方向、プラスＸ軸方向の場合は
マイナスＸ軸方向）に凸部１１を支点として揺動する。
このとき、軸６に設けられた当接部１３ａ、１３ｂも傾
斜し、バネ部２１ａまたは２１ｂを撓ませる。レバー１
を傾斜させる力を取り除くと、バネ部２１ａまたは２１
ｂの弾性力により、レバー１は元の位置に復帰する。レ
バー１をＹ軸方向に傾斜させた場合は、軸６が動かず、
軸７が凸部１２を支点としてレバー１の傾斜方向とは反
対方向に揺動する。このとき、軸７に受けられた当接部
１４ａ、１４ｂも傾斜し、バネ部２１ｃまたは２１ｄを
撓ませる。レバー１を傾斜させる力を取り除くと、バネ
部２１ｃまたは２１ｄの弾性力により、レバー１は元の
位置に復帰する。

【００３３】

【発明の効果】本発明のスティックコントローラは、以
上説明したように構成されるので、次の効果を有する。
（１）各軸に設けた当接部と、これに接するバネ部とで
各軸を基準の位置に回転復帰させるため、復帰のための
部品点数が少なく、安価であり、また小型化ができる。
（２）バネ部をケースに一体に設けたり、磁性材からな
る磁気シールドカバーに一体に設けたりすることによ
り、部品点数を更に少なくすることができ、レバーを基
準位置に復帰させることができる。（３）レバー及び各
軸が基準の位置に復帰した状態でも、バネ部が当接部に
対して弾性力が加わるように設けられているため、レバ
ー及び各軸は安定して、基準の位置を保持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態であるスティックコント
ローラの外観斜視図である。

【図２】図１の線Ｘ−Ｘにおける断面図である。

【図３】図１の線Ｏ−Ｏにおける断面図である。

【図４】レバーをプラスＸ軸方向に傾斜させたときの図
１の線Ｏ−Ｏにおける断面図である。

【図５】同実施形態スティックコントローラにおける主
要部の連結構造の裏面図である。

【図６】同実施形態スティックコントローラの作用を説
明するために、レバーが基準位置に位置するときの図で
ある。

【図７】同実施形態スティックコントローラの作用を説
明するために、レバーをプラスＹ軸方向に傾斜させたと
きの図、及びレバーをプラスＸ軸方向に傾斜させたとき
の図である。

【図８】別実施形態スティックコントローラに使用され
るバネ部の断面図である。

【図９】この発明の他の実施形態であるスティックコン
トローラに使用される軸に設けられる当接部の斜視図で
ある。

【図１０】従来のスティックコントローラの一例を示す
外観斜視図である。

【図１１】図１０の線Ｘ−Ｘにおける断面図である。

【図１２】図１０の線Ｙ−Ｙにおける断面図である。

【符号の説明】

１ レバー ６、７ 軸 １３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ 当接部 １５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ バネ部 ＳＸ、ＳＹ 磁気センサ ＭＸ、ＭＹ 磁石

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに略９０°の角度を置いて交差すると
   ともに、それぞれ回転可能に支持された２つの軸と、前
   記両軸の交差部で一方の軸に取り付けられた操作用のレ
   バーと、前記各軸にそれぞれ少なくとも１つずつ設けら
   れた磁石と、この各磁石に対向して配置された磁器セン
   サを備えるスティックコントローラにおいて、 前記各軸に少なくとも１箇所ずつ設けられた当接部と、
   前記当接部に当接するバネ部とを設け、前記バネ部の弾
   性力で各軸を基準位置に回転復帰させることを特徴とす
   るスティックコントローラ。
2. 【請求項２】前記バネ部は、ケースに一体的に設けられ
   ていることを特徴とする請求項１記載のスティックコン
   トローラ。
3. 【請求項３】前記バネ部は、弾性材からなる磁気シール
   ドケースに一体的に設けられていることを特徴とする請
   求項１記載のスティックコントローラ。
4. 【請求項４】前記バネ部は、各軸が基準の位置に復帰し
   た状態でも、当接部に対して弾性力が加わるように設け
   られていることを特徴とする請求項１記載のスティック
   コントローラ。