JP2009261778A

JP2009261778A - ハンドル装置

Info

Publication number: JP2009261778A
Application number: JP2008117326A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Miyake; 信行三宅; Yukiko Katayama; 由貴子片山
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2008-04-28
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2009-11-12

Abstract

【課題】ハンドル装置を操作する際に操作者の上肢に加わる過大な負荷を緩和する。
【解決手段】ハンドル装置１０が装着された機器が暴走したり、操作者の手の動きの限界を超えたりしてグリップ部が動いたりした場合、操作者が負荷の大きさに応じて手をグリップ部１の動きに追随させることができないとき、負荷の大きさに応じて柱状ゴム３が弾性変形し、グリップ部１が軸部２に対してβだけ傾き、柱状ゴム３によって操作者の手に加わる負荷が吸収される。
【選択図】図１

Description

この発明はハンドル装置に関する。

従来、操作者の手で掴まれたグリップ部を動かして上肢の機能回復訓練を行うリハビリ機器、トレーニング機器が知られている（下記公報参照）。モータで駆動されるグリップ部の動きにつられて手を動かすことで上肢の機能回復を図ることができる。
特表２００７−５２０３１１号公報

しかし、上記リハビリ機器等による訓練中、例えばグリップ部が操作者の手で追随できる範囲を超えて動いた場合、過大な負荷が操作者の上肢に加わるおそれがある。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はハンドル装置を操作する際に操作者の上肢に加わる過大な負荷を緩和することができるようにすることである。

上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、操作者の手で握られるグリップ部と、軸部と、前記軸部に対してグリップ部を弾性的に変位可能に接続する弾性接続体とを備えていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のハンドル装置において、前記弾性接続体はゴムであることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載のハンドル装置において、前記ゴムは、前記軸部の軸方向と直交する２軸方向へ前記グリップ部の移動を許容する柱状ゴムであることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載のハンドル装置において、前記ゴムは、前記軸部の軸方向へ前記グリップ部の移動を許容する柱状ゴムであることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載のハンドル装置において、前記軸部を分離する着脱機構を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、ハンドル装置を操作する際に操作者の上肢に加わる過大な負荷を緩和することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の第１実施形態に係るハンドル装置の使用状態を説明する図である。

なお、図１において、θは基準位置（例えば球状部４を通る垂線のある位置）に対する軸部２の傾きを示し、βは軸部２に対するグリップ部１の傾きを示す。

ハンドル装置１０は例えばリハビリ機器に装着され、プログラムにしたがって所定の動作を行う。

ハンドル装置１０は操作者の手で握られるグリップ部１と、このグリップ部１に連なる軸部２と、グリップ部１を軸部２に対して移動可能にする柱状ゴム（弾性接続体）３とを備えている。

グリップ部１は球状のグリップ部本体１Ａとこのグリップ部本体１Ａから延びるグリップ部軸部１Ｂとからなる。

軸部２の一端には球状部４が形成されている。球状部４はリハビリ機器の２軸駆動機構１１に支持されており、軸部２は紙面に平行な方向及び紙面に直交する方向へ動くことができる。２軸駆動機構１１はリハビリ機器の装置本体１２にバネ（図示せず）を介して取り付けられている。

また、軸部２は第１軸部２Ａと第２軸部２Ｂとに分離可能である。

グリップ部軸部１Ｂと軸部２（第１軸部２Ａ）とは柱状ゴム３を介して接続されている。柱状ゴム３はグリップ部１に例えば数Ｋｇｆ程度の力を加えたとき、軸部２の軸に対して直交する方向へ変形する。

図２はハンドル装置の主要部の断面図である。

グリップ部軸部１Ｂと軸部２とが同軸上にあり、グリップ部軸部１Ｂの端面と第１軸部２Ａの端面とは面接触している。

軸部２の凹部２Ｃは大径部２Ａｂと小径部２Ａａとで形成されている。

グリップ部１に連なる第１軸部２Ａに形成されたおねじ２ａと２軸駆動機構（図１参照）に連なる第２軸部２Ｂに形成されためねじ２ｂとが螺合して１本の軸部２が形成される。おねじ２ａとめねじ２ｂとで着脱機構が構成される。例えば形状の異なるグリップ部１に連結された複数種類の第１軸部２Ａを用意しておけば、第１軸部２Ａを付け替えるだけで操作者の好みのハンドル装置１０とすることができる。

グリップ部軸部１Ｂの端面に形成された凹部１Ｂａには柱状ゴム３の一端部３ａが嵌合している。

柱状ゴム３の一端部３ａ及び他端部３ｂの径（一端部３ａの径と他端部３ｂの径とは等しい）は中間部３ｃより小径である。柱状ゴム３の中間部３ｃ及び他端部３ｂは第１軸部２Ａの中心軸と同軸上に形成された大径部２Ａｂ及び小径部２Ａａにそれぞれ嵌合している。

中間部３ｃのグリップ部側端部にはグリップ部軸部１Ｂへ向かうにしたがって小径となるテーパ面が形成されている。この構成によって、軸部２に対してグリップ部１が傾いている状態で操作者がグリップ１から手を離したとき、中間部３ｃが凹部の大径部２Ａｂの開口縁に干渉されないので、グリップ１は速やかに元の位置（図２に示すようにグリップ部１の軸と軸部２の軸とが一致する位置）に復帰することができる。

次に、ハンドル装置１０の動作を図１〜３に基づいて説明する。

図３はハンドル装置の主要部の断面図であり、グリップ部１が軸部２に対してβだけ傾いている状態を示す。

例えば、操作者の手の動きの限界を超えてグリップ部１が動いた場合、操作者が負荷の大きさに応じて手をグリップ部１の動きに追随させることができないとき、負荷の大きさに応じて柱状ゴム３が弾性変形し、グリップ部１が軸部２に対してβだけ傾く（図１、３参照）。そのため、柱状ゴム３によって操作者の手に加わる負荷が吸収されるので、操作者の上肢等には過大な負荷が加わらない。

また、例えばモータの始動、停止に起因してグリップ部に急激な動きの変化が生じた場合、操作者が負荷の大きさに応じて手をグリップ部１の動きに追随させることができないとき、負荷の大きさに応じて柱状ゴム３が弾性変形し、グリップ部１が軸部２に対してβだけ傾く（図１、３参照）。このとき、柱状ゴム３によって操作者の手に加わる衝撃が吸収されるので、操作者の上肢等には過大な負荷が加わらない。

なお、操作者がグリップ部１から手を離した場合にはグリップ部１は元の位置に復帰する。

この実施形態によれば、機器を使用する際に操作者の上肢に加わる過大な負荷を緩和することができる。なお、この効果はハンドル装置が正常に動作している場合だけでなく、何らかの原因でハンドル装置が暴走してしまったような場合にも得ることができる。

図４はこの発明の第２実施形態に係るハンドル装置の主要部の断面図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。

この実施形態は軸部１２には凹部１２Ａａだけを形成し、凹部１２Ａａに柱状ゴム３の他端部３ｂを嵌合させ、柱状ゴム３の中間部３ｃを軸部１２と別体の弾性体からなる筒部１２Ａｂに嵌合させるようにした点で第１実施形態と相違する。

柱状ゴム３の中間部３ｃと嵌合する弾性体からなる筒部１２Ａｂは円筒状ゴムである。

柱状ゴム３の一端部３ａは第１実施形態と同様に凹部１Ｂａに嵌合している。

この実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、柱状ゴム３と筒部１２Ａｂとが軸方向へ伸縮するので、操作者の上肢に加わる負荷をより緩和することができる。なお、この実施形態では柱状ゴム３と筒部１２Ａｂとを別体としたが、両者を一体に形成してもよい。

図５はこの発明の第３実施形態に係るハンドル装置の主要部の断面図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。

この実施形態は弾性体としてコイルばね３０を用いた点で第１実施形態と相違する。

コイルばね３０の一端部３０ａはグリップ部軸部１Ｂの端面に形成された凹部１Ｂａに、他端部３０ｂは軸部２の小径部２Ａａにそれぞれ嵌合している。コイルばね３０に例えば数Ｋｇｆ程度のグリップ部１を倒す力を加えたとき、力の方向へコイルばね３０は変形する。

例えば、操作者の手の動きの限界を超えてグリップ部１が動いた場合、操作者が負荷の大きさに応じて手をグリップ部１の動きに追随させることができないとき、負荷の大きさに応じてコイルばね３０が弾性変形し、グリップ部１が軸部２に対してθだけ傾く（図５参照）。そのため、コイルばね３０によって操作者の手に加わる衝撃が吸収されるので、操作者の上肢等には過大な負荷が加わらない。

また、例えばモータの始動、停止に起因してグリップ部に急激な動きの変化が生じた場合、操作者が負荷の大きさに応じて手をグリップ部１の動きに追随させることができないとき、負荷の大きさに応じてコイルばね３０が弾性変形し、グリップ部１が軸部２に対してθだけ傾く（図５参照）。このとき、コイルばね３０によって操作者の手に加わる負荷が吸収されるので、操作者の上肢等には過大な負荷が加わらない。

この実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

なお、上記実施形態ではハンドル装置１０をリハビリ機器に用いたが、ハンドル装置１０をジョイスティック等のハンドルとして用いてもよい。

図１はこの発明の第１実施形態に係るハンドル装置の使用状態を説明する図である。図２はハンドル装置の主要部の断面図である。図３はハンドル装置の主要部の断面図である。図４はこの発明の第２実施形態に係るハンドル装置の主要部の断面図である。図５はこの発明の第３実施形態に係るハンドル装置の主要部の断面図である。

符号の説明

１：グリップ部、２：軸部、２ａ：おねじ、２ｂ：めねじ、２Ａ：第１軸部、２Ｂ：第２軸部、３：柱状ゴム（弾性接続体）、１０，５０：ハンドル装置、１２Ａｂ：筒部。

Claims

操作者の手で握られるグリップ部と、
軸部と、
前記軸部に対してグリップ部を弾性的に変位可能に接続する弾性接続体と
を備えていることを特徴とするハンドル装置。
前記弾性接続体はゴムであることを特徴とする請求項１記載のハンドル装置。
前記ゴムは、前記軸部の軸方向と直交する２軸方向へ前記グリップ部の移動を許容する柱状ゴムであることを特徴とする請求項２記載のハンドル装置。
前記ゴムは、前記軸部の軸方向へ前記グリップ部の移動を許容する柱状ゴムであることを特徴とする請求項３記載のハンドル装置。
前記軸部を分離する着脱機構を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のハンドル装置。