JP2010039910A - 操作レバー負荷付与装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】操作レバーに明確な反力を付与し、複数の反力形態を得るようにする。
【解決手段】操作レバー負荷付与装置1は、第1の反力付与部材6、第2の反力付与部材7、モータ11、第1の当接センサ12、第2の当接センサ13、回転検出装置14、制御回路などを備える。制御回路は、第1の当接センサ12が操作レバー2の第1の反力付与部材6に対する当接を検出したとき、及び第2の当接センサ13が操作レバー2の第2の反力付与部材7に対する当接を検出したときに、モータ11を回転駆動させ、回転検出装置14が1回転を検出したときにモータ11の駆動を停止させる。第1の反力付与部材6には偏心カム形状が異なる2つの反力付与部61、62を軸方向に有し、第2の反力付与部材7には偏心カム形状が異なる2つの反力付与部71、72を軸方向に有する。操作レバー2に対する該反力付与部の対応位置は位置変更手段により変更する。
【選択図】図1
【解決手段】操作レバー負荷付与装置1は、第1の反力付与部材6、第2の反力付与部材7、モータ11、第1の当接センサ12、第2の当接センサ13、回転検出装置14、制御回路などを備える。制御回路は、第1の当接センサ12が操作レバー2の第1の反力付与部材6に対する当接を検出したとき、及び第2の当接センサ13が操作レバー2の第2の反力付与部材7に対する当接を検出したときに、モータ11を回転駆動させ、回転検出装置14が1回転を検出したときにモータ11の駆動を停止させる。第1の反力付与部材6には偏心カム形状が異なる2つの反力付与部61、62を軸方向に有し、第2の反力付与部材7には偏心カム形状が異なる2つの反力付与部71、72を軸方向に有する。操作レバー2に対する該反力付与部の対応位置は位置変更手段により変更する。
【選択図】図1
Description
本発明は操作レバーの操作時に操作負荷を付与する操作レバー負荷付与装置に関する。
従来、操作レバーにおける操作負荷付与調整装置は、使用者が操作したときに、使用者に操作感を与えるためのものである。例えば特許文献1に記載の該操作レバー負荷付与装置は、揺動される操作レバーの基端部の揺動体を設け、この揺動体の一端側と、他端側とに、それぞれ、プッシュロッド、ばね、モータ、モータの回転を上下動に変換する上下動機構(ボールねじ機構)などを設け、操作レバーが一方向へ揺動されると、この揺動体の一端部を前記プッシュロッドを介し前記ばねで元方向へ付勢すると共に、前記モータを回転させ、上下動機構によりばねの圧縮度を変化させて付勢を調整する構成としている(例えば特許文献1)。
また、特許文献2に記載の操作抵抗感知型ジョイスティック装置は、ジョイスティック部材が軽く操作できないように、ジョイスティック部材の一方向側と他方向側とに、それぞれ油圧シリンダを設け、これら油圧シリンダによりジョイスティック部材に操作抵抗を与えるようにしている。
特開平8−255032号公報
特開平6−149400号公報
上記特許文献1の構成では、ばね力によってスローな操作抵抗を得ることが可能であるが、ばね力に依存しているため、クリック感のような明確な反力を得ることはできないという欠点があった。
また上記特許文献2の構成においても、油圧シリンダにより操作抵抗を付与できるものの、クリック感のような明確な反力を得ることはできないという欠点があった。また、上記いずれの構成においても、反力付与が画一的であった。
また上記特許文献2の構成においても、油圧シリンダにより操作抵抗を付与できるものの、クリック感のような明確な反力を得ることはできないという欠点があった。また、上記いずれの構成においても、反力付与が画一的であった。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作レバーに明確な反力を付与することができ、且つ複数の反力形態を得ることができる操作レバー負荷付与装置を提供することにある。
請求項1の発明は、一端部を中心として揺動可能に設けられ、通常は元位置で立設状態にあり、他端部が操作力を受けて所定方向へ操作される操作レバーを備え、該操作レバーに対する前記所定方向への操作時に、操作負荷を付与する操作レバー負荷付与装置であって、短径部分及び長径部分を備えた偏心カム形状をなし、前記操作レバーの前記元位置で該操作レバーと離間し、該操作レバーの前記所定方向の揺動時に該操作レバーと前記短径部分が当接する反力付与部材と、この反力付与部材を回転させるモータと、前記操作レバーが前記反力付与部材に当接したことを検出する当接検出手段と、前記反力付与部材の1回転を検出する回転検出手段と、前記当接検出手段が前記当接を検出したときに、前記モータを回転駆動させ、前記回転検出手段が前記反力付与部材の1回転を検出したときに前記モータの駆動を停止させる制御手段とを備え、前記反力付与部材は、偏心カム形状が異なる複数の反力付与部を軸方向に複数有し、前記操作レバーに対して該複数の反力付与部の対応位置を変更する位置変更手段を設けてなるところに特徴を有する。
この請求項1の発明によれば、使用者が操作レバーを所定方向へ操作すると、該操作レバーが反力付与部材の短径部分に当接し、この当接を当接検出手段が検出する。すると制御手段がモータを回転駆動させ、回転検出手段が、反力付与部材の1回転を検出したところで該モータの駆動を停止させる。従って、反力付与部材が1回転し、この1回転のうちに、反力付与部材の長径部分が操作レバーを前記所定方向と反対方向へ押し戻すようになり、明確な反力を呈示することができる。さらに、前記反力付与部材が、偏心カム形状が異なる複数の反力付与部を軸方向に複数有し、前記操作レバーに対して該複数の反力付与部の対応位置を変更する位置変更手段を設けたから、複数の反力付与部を切換えることによって、大きな反力や、小さな反力といった反力の切り替えや、異なる反力形態の切替を行うことが可能となり、反力バリエーションを種々を選択的に呈示させることができ、使い勝手が良い。
請求項2の発明は、一端部を中心として一方向及び他方向へ揺動可能に設けられ、通常は元位置で立設状態にあり、他端部が操作力を受けて一方向及び他方向へ操作される操作レバーを備え、該操作レバーに対する操作時に、操作負荷を付与する操作レバー負荷付与装置であって、短径部分及び長径部分を備えた偏心カム形状をなし、前記操作レバーの前記中立位置で該操作レバーと離間し、該操作レバーの前記一方向の揺動時に該操作レバーと前記短径部分が当接する第1の反力付与部材と、短径部分及び長径部分を備えた偏心カム形状をなし、前記操作レバーの前記中立位置で該操作レバーと離間し、該操作レバーの前記他方向の揺動時に該操作レバーと前記短径部分が当接する第2の反力付与部材と、前記第1の反力付与部材と一体回転するように設けられた第1のギアと、前記第2の反力付与部材と一体回転するように設けられ前記第1のギアと同じ歯数の第2のギアと、これら第1のギアと第2のギアとに噛合する駆動ギアと、前記駆動ギアを回転させるモータと、前記操作レバーが前記第1の反力付与部材に当接したことを検出する第1の当接検出手段と、前記操作レバーが前記第2の反力付与部材に当接したことを検出する第2の当接検出手段と、前記第1の反力付与部材及び第2の反力付与部材の1回転を検出する回転検出手段と、前記第1の当接検出手段が前記当接を検出したとき及び前記第2の当接検出手段が前記当接を検出したときに、前記モータを回転駆動させ、前記回転検出手段が前記1回転を検出したときに前記モータの駆動を停止させる制御手段とを備え、前記第1の反力付与部材及び第2の反力付与部材は、それぞれ、偏心カム形状が異なる複数の反力付与部を軸方向に複数有し、前記操作レバーに対して該複数の反力付与部の対応位置を変更する位置変更手段を設けてなるところに特徴を有する。
この請求項2の発明によれば、操作レバーを一方向に操作すると、該操作レバーが第1の反力付与部材の短径部分に当接し、この当接を第1の当接検出手段が検出する。すると制御手段がモータを回転駆動させ、回転検出手段が、第1の反力付与部材の1回転を検出したところで、制御手段が、該モータの駆動を停止させる。従って、第1の反力付与部材が1回転し、この1回転のうちに、第1の反力付与部材の長径部分が操作レバーを前記一方向と反対方向へ押し戻すようになり、明確な反力を呈示することができる。
操作レバーを他方向に操作すると、該操作レバーが第2の反力付与部材の短径部分に当接し、この当接を第2の当接検出手段が検出する。すると制御手段がモータを回転駆動させ、回転検出手段が、第2の反力付与部材の1回転を検出したところで、制御手段が該モータの駆動を停止させる。従って、第2の反力付与部材が1回転し、この1回転のうちに、第2の反力付与部材の長径部分が操作レバーを前記他方向と反対方向へ押し戻すようになり、明確な反力を呈示することができる。
従って、往復揺動タイプの操作レバーの操作レバー負荷付与に好適する。この場合、一つのモータにより一方向及び他方向での反力付与を行うことができ、また、一つの回転検出手段により第1の反力付与部材及び第2の反力付与部材の1回転を検出できて、構成の簡単化及びコストの低廉化に寄与できる。
さらに、前記第1の反力付与部材及び第2の反力付与部材が、偏心カム形状が異なる複数の反力付与部を軸方向に複数有し、前記操作レバーに対して該複数の反力付与部の対応位置を変更する位置変更手段を設けたから、複数の反力付与部を切換えることによって、大きな反力や、小さな反力といった反力の切り替えや、異なる反力形態の切替を行うことが可能となり、反力バリエーションを種々を選択的に呈示させることができ、使い勝手が良い。
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記反力付与部材は、これが1回転する間に前記操作レバーの角度変位を正弦波状に変位させるカム形状となっているところに特徴を有する。
この請求項3の発明によれば、違和感の無い反力を呈示できる。
請求項4は、請求項2の発明において、前記モータは一方向に回転駆動され、前記第1の反力付与部材及び第2の反力付与部材は、これらが1回転する間に前記操作レバーの角度変位を正弦波状に変位させるカム形状となっているところに特徴を有する。
この請求項3の発明によれば、違和感の無い反力を呈示できる。
請求項4は、請求項2の発明において、前記モータは一方向に回転駆動され、前記第1の反力付与部材及び第2の反力付与部材は、これらが1回転する間に前記操作レバーの角度変位を正弦波状に変位させるカム形状となっているところに特徴を有する。
この請求項4の発明によれば、モータが一方向に回転する構成でありながら、前記第1の反力付与部材及び第2の反力付与部材のいずれも、操作レバーに対して、正弦波状に角度変位させることができて、一方向及び他方向の双方とも、違和感の無い反力を呈示できる。
本発明の操作レバー負荷付与装置によれば、操作レバーに明確な反力を付与することができ、且つ複数の反力形態を得ることができる。
以下、本発明の第1の実施例につき図1ないし図14を参照して説明する。図1〜図7に示す操作レバー負荷付与装置1は、操作レバー2に対して操作負荷を付与するものである。操作レバー2は、一端部(下端部)に球体部2aを備え、この球体部2aがベース3に設けられた球体受4に揺動可能に保持されており、従って、該操作レバー2は、一端部を中心として一方向(矢印L方向)及び他方向(矢印R方向)へ揺動可能に設けられている。この操作レバー2は、例えば車両における表示器の例えば縦に並べられた、あるいは横に並べられた表示アイコンなどを指示するためなどに用いられる。
この操作レバー2は、図示しないばねにより通常は元位置Cで立設状態に保持されており、他端部2bは、拘束板5の直線状のスリット5a内に配置されており、該操作レバー2の揺動方向が前記一方向及び他方向に拘束されると共に、該操作レバー2に対して揺動限度位置を与えるようになっている。この拘束板5は、前記ベース3に図示しない取付手段を介して取付けられている。
前記操作レバー負荷付与装置1は、第1の反力付与部材6と、第2の反力付与部材7と、第1のギア8と、第2のギア9と、駆動ギア10と、モータ11と、第1の当接センサ12と、第2の当接センサ13と、回転検出装置14と、制御回路15(図8参照)と、位置変更装置23(図4〜図7参照)を備えて構成されている。
上記第1の反力付与部材6と第1のギア8とは、回転軸16に一体回転するように設けられている。この回転軸16の両端部は、側面形状がほぼU状をなすフレーム17の前板部17a及び後板部17bに、該操作レバー2より矢印L方向側に位置して、回転可能に支持されている。
前記フレーム17は、前記ベース3に図5の矢印F方向及び図6のG方向へ移動可能に設けられており、該フレーム17の底板部17cには長孔17dが形成されており、この長孔17d内に前記球体受4が位置している。
前記フレーム17は、前記ベース3に図5の矢印F方向及び図6のG方向へ移動可能に設けられており、該フレーム17の底板部17cには長孔17dが形成されており、この長孔17d内に前記球体受4が位置している。
第1の反力付与部材6は、図1〜図6に示すように、複数この場合2つの反力付与部61、62を軸方向に有している。一方の反力付与部61は、図3に示すように、大別すると、短径部分61a(角度範囲Haで示す部分、長径部分に比して短径な部分)と長径部分61b(角度範囲Hbで示す部分)とを備えた偏心カム形状をなしており、前記操作レバー2の前記中立位置Cで該操作レバー2と離間し、該操作レバー2の前記一方向への揺動時に該操作レバー2と前記短径部分61aが当接する。
他方の反力付与部62も、大別すると、図4に示すように、短径部分62a(角度範囲Iaで示す部分、長径部分に比して短径な部分)と長径部分62b(角度範囲Ibで示す部分)とを備えた偏心カム形状をなしており、この場合、長径部分62bの最大寸法は、前記一方の反力付与部61の長径部分61bの最大寸法より若干短く設定されている。この他方の反力付与部62は、前記操作レバー2と対向する位置に変更されたときに、前記操作レバー2の前記中立位置Cで該操作レバー2と離間し、該操作レバー2の前記一方向への揺動時に該操作レバー2と前記短径部分62aが当接する。
上記第2の反力付与部材7と第2のギア9とは、回転軸18に一体回転するように設けられており、この回転軸18の両端部は、前記フレーム17の前板部17a及び後板部17bに、該操作レバー2より矢印R方向側に位置して、回転可能に支持されている。この場合、第2の反力付与部材7は、前記第1の反力付与部材6と同じ形状をなしている。すなわち、第2の反力付与部材7は、図4に示すように、2つの反力付与部71、72を軸方向に有している。一方の反力付与部71は、大別すると、短径部分71a(角度範囲Ha部分、長径部分に比して短径な部分)と長径部分71b(角度範囲Hbで示す部分)とを備えた偏心カム形状をなしており、前記操作レバー2の前記中立位置Cで該操作レバー2と離間し、該操作レバー2の前記一方向への揺動時に図3に示すように、該操作レバー2と前記短径部分71aが当接する。
他方の反力付与部72も、大別すると、短径部分72a(角度範囲Ha部分、長径部分に比して短径な部分)と長径部分72b(角度範囲Hbで示す部分)とを備えた偏心カム形状をなしており、この場合、長径部分72bの最大寸法は、前記一方の反力付与部71の長径部分72bの最大寸法より若干短く設定されている。この他方の反力付与部72は、前記操作レバー2と対向する位置に変更されたときに、前記操作レバー2の前記中立位置Cで該操作レバー2と離間し、該操作レバー2の前記一方向への揺動時に図4に示すように該操作レバー2と前記短径部分72aが当接する。
この第1の反力付与部材6と、第2の反力付与部材7との角度関係は、180度ずれた関係にあり、図3に示すように、第1の反力付与部材6の基準点Kは、第2の反力付与部材7ではK´で示され、また、第2の反力付与部材7における操作レバー2との最初の当接点Sは、第2の反力付与部材7ではS´で示される。
第1の反力付与部材6の一方の反力付与部61と第1の反力付与部材7の一方の反力付与部71とは同じ偏心カム形状であるので、第1の反力付与部材6の一方の反力付与部61の偏心カム形状について述べる。図9に示すように操作レバー2の回動角度(当接位置からの回動角度)をθ(t)[deg]と、第1の反力付与部材6の一方の反力付与部61の回転角度をα[deg]とし、第1の反力付与部材6の1回転(操作レバー2が当接してからの第1の反力付与部材6の1回転)の設定時間をB[ms](図10参照)とし、基準点Kと操作レバー2の接触点との角度をγ[deg]とし、第1の反力付与部材6の回転中心と上記接触点との距離をA[mm]とすると、
時間Bに対して、操作レバー2の角度θ(t)が図10(a)で示す正弦波状となるように設定している。なお、本実施例では、前記時間Bを400[ms]とし、一方の反力付与部61の1回転での操作レバー2の回動角度θ(t)を30[deg]としている。
時間Bに対して、操作レバー2の角度θ(t)が図10(a)で示す正弦波状となるように設定している。なお、本実施例では、前記時間Bを400[ms]とし、一方の反力付与部61の1回転での操作レバー2の回動角度θ(t)を30[deg]としている。
このとき、図10(c)に示すように、前記距離Aは、上記操作レバー2の角度θ(t)に対して、直線的に変化するように設定し、また、前記γは、図10(b)に示すように、定めておく。この場合、時間Bに対応する任意の点θ´から、図10(c)で対応する点A´と、図10(b)で対応する点γ´とを求め、これらから図10(d)で示す反力付与部材の径d´が求まる。この径d´の360[deg]分が反力付与部61のカム形状となる。
また、前記第1の反力付与部材6の他方の反力付与部62は、短径部分62aは一方の反力付与部61の短径部分61aとほぼ同じ形状であるが、長径部分62bが一方の反力付与部61の長径部分61bより若干短めとなるように設定されている。
この反力付与部61も、時間Bに対して、操作レバー2の角度θ(t)が図11(a)で示す正弦波状となるように設定している。なお、一方の反力付与部61の1回転での操作レバー2の当接位置からの回動角度θ(t)を25[deg]としている。
他方の反力付与部62の1回転での操作レバー2の回動角度θ(t)がほぼ25[deg]となるように設定されている。
他方の反力付与部62の1回転での操作レバー2の回動角度θ(t)がほぼ25[deg]となるように設定されている。
前記モータ11は、前記フレーム17の前板部17a外面に取付けられており、これの回転軸は、該前板部17aの孔部を通して、該前板部17a内面側に突出している。このモータ11の回転軸の突出部に前記駆動ギア10が一体回転し得るように取付けられており、この駆動ギア10は前記第1のギア8と第2のギア9とに噛合している。
上記モータ11は一方向である矢印D方向へ回転するものであり、従って前記第1のギア8、第2のギア9、第1の反力付与部材6、第2の反力付与部材7は矢印E方向に回転する。
上記モータ11は一方向である矢印D方向へ回転するものであり、従って前記第1のギア8、第2のギア9、第1の反力付与部材6、第2の反力付与部材7は矢印E方向に回転する。
前記第1の当接センサ12は、例えばリミットスイッチから構成され、前記拘束板5の下部に、前記操作レバー2の矢印L方向側の揺動限度位置となるように、取付部19を介して取付けられている。この第1の当接センサ12は、前記操作レバー2が第1の反力付与部材6に当接したときに該操作レバー2が該第1の当接センサ12に当接する位置にあり、もって、この第1の当接センサ12は、前記操作レバー2が第1の反力付与部材6に当接したことを検出するものである。
前記第2の当接センサ13も、例えばリミットスイッチから構成され、前記拘束板5の下部に、前記操作レバー2の矢印R方向側の揺動限度位置となるように、取付部20を介して取付けられている。この第2の当接センサ13は、前記操作レバー2が第2の反力付与部材7に当接したときに該操作レバー2が該第2の当接センサ13に当接する位置にあり、もって、この第2の当接センサ13は、前記操作レバー2が第2の反力付与部材7に当接したことを検出するものである。
前記回転検出装置14は、前記第1のギア8に付設された反射板21a、21bと、光センサ22とから構成されている。
前記反射板21aは、1回転検出用であり、反射板21bは1/2回転検出用である。前記光センサ22は、前記フレーム17の前板部17a外面に取付けられており、該前板部17aに形成された孔部17eを通して前記反射板21a、21bを光学的に検出する。光センサ22が反射光を1回検出すると、第1の反力付与部材6及び第2の反力付与部材7の1/2回転を検出し、2回検出すると、1回転を検出する。
前記反射板21aは、1回転検出用であり、反射板21bは1/2回転検出用である。前記光センサ22は、前記フレーム17の前板部17a外面に取付けられており、該前板部17aに形成された孔部17eを通して前記反射板21a、21bを光学的に検出する。光センサ22が反射光を1回検出すると、第1の反力付与部材6及び第2の反力付与部材7の1/2回転を検出し、2回検出すると、1回転を検出する。
前記位置変更装置23は、フレーム17を図5に示す位置(操作レバー2に対して反力付与部61及び71が対向する位置)と、図6に示す位置(操作レバー2に対して第1の反力付与部62及び72が対向する位置)とに移動させるものでる。この位置変更装置23は、フレーム17の後板部17bに後方へ指向するように取付けたボールねじ24と、前記ベース3に設けられた駆動機構25とを備えて構成されている。
前記駆動機構25は、機構ケース25a内部に、前記ボールねじ24と図示しないボールを介して回転可能に噛合するボール軸受(図示せず)及び正逆回転可能な位置選択モータ26(図8参照)を備えている。この位置選択モータ26によりボール軸受を一方向回転させることにより、図5の状態のボールねじ24を矢印F方向へ移動させ(フレーム17を同方向へ移動させ)、モータによりボール軸受を他方向回転させることにより、図6の状態のボールねじ24を矢印G方向へ移動させる(フレーム17を同方向へ移動させる)ものである。
前記制御回路15(図8参照)は、CPU、ROM、RAMなどを備えたマイクロコンピュータなどを含んで構成されており、この制御回路15は、制御手段として機能するものである。
この制御回路15の入力側に、前記第1の当接センサ12、第2の当接センサ13、光センサ22が接続されているとともに、選択スイッチ27が接続されている。また制御回路15の出力側にモータ11及び前記位置選択モータ26が接続されている。
この制御回路15の入力側に、前記第1の当接センサ12、第2の当接センサ13、光センサ22が接続されているとともに、選択スイッチ27が接続されている。また制御回路15の出力側にモータ11及び前記位置選択モータ26が接続されている。
前記選択スイッチ27は、反力付与のために反力付与部61、71を使用するか、反力付与部62、72を使用するかを選択するためのものである。
前記制御回路15の制御内容を図12のフローチャートを参照して述べる。ステップS1で前記第1の当接センサ12が、第1の反力付与部材6に対する操作レバー2の当接を検出したか否かを判断し、当接を検出していなければ、第2の当接センサ13が、第2の反力付与部材7に対する操作レバー2の当接を検出したか否かを判断する。
前記制御回路15の制御内容を図12のフローチャートを参照して述べる。ステップS1で前記第1の当接センサ12が、第1の反力付与部材6に対する操作レバー2の当接を検出したか否かを判断し、当接を検出していなければ、第2の当接センサ13が、第2の反力付与部材7に対する操作レバー2の当接を検出したか否かを判断する。
そして、ステップS1またはステップS2で前記当接が検出されると、ステップS3に移行してモータ11を回転駆動させる。そして、ステップS4で、前記回転検出センサ4が前記1回転を検出したときに前記モータ11の駆動を停止させる。
上記構成の作用を説明する。例えば反力付与のために反力付与部61、71を使用するものとする。この場合、フレーム17は、位置変更装置23により、図5に示す位置に移動されている。
上記構成の作用を説明する。例えば反力付与のために反力付与部61、71を使用するものとする。この場合、フレーム17は、位置変更装置23により、図5に示す位置に移動されている。
使用者が、操作レバーを図1の元位置状態から例えば矢印L方向に操作すると、図13(a)で示すように、該操作レバー2が第1の反力付与部材6の一方の反力付与部61の短径部分61aに当接し、この当接を第1の当接検出センサ12が検出する。すると制御回路15がモータ11を矢印D方向(図1参照)へ回転駆動させる。これにより、駆動ギア10、第1のギア8及び第2のギア9が回転し、第1の反力付与部材6及び第2の反力付与部材7が矢印E方向へ回転する(第1の反力付与部材6の一方の反力付与部61の回転途中(1/2回転前)状態を図13(b)に示す)。これにより操作レバー2が第1の反力付与部材6の一方の反力付与部61の長径部分61bにより操作方向(矢印L方向)とは反対方向である矢印LB方向へ押し戻され、つまり、明確な反力が付与される。
一方の反力付与部材61が1/2回転した時点では、図13(c)で示すように、前記操作レバー2はほぼ直立状態となる。そして、同図(d)の途中状態を経て、同図(e)の状態となると、回転検出装置14が該第1の反力付与部材6の1回転を検出し、制御回路15が、モータ11の駆動を停止させる。
このように本実施例によれば、使用者が操作レバー2を操作すると、操作限度位置(当接位置、図13(a)参照)から一旦押し戻されて、再度操作限度位置に戻る(その間の操作レバー2の回動角度は30度である)。この操作の間に明確な反力を呈示することができる。なお、操作レバー2が矢印R方向へ操作された場合には、反力付与部71に当接するが、この場合も同様に、矢印R方向の操作限度位置から一旦押し戻されて、再度操作限度位置に戻り、この操作の間に明確な反力を呈示することができる。
次に、反力付与のために反力付与部62、72を使用するものとした場合、フレーム17は、位置変更装置23により、図6に示す位置に移動される。
この位置状態で、使用者が、操作レバーを図1の元位置状態から例えば矢印L方向に操作すると、図14(a)で示すように、該操作レバー2が第1の反力付与部材6の他方の反力付与部62の短径部分62aに当接し、この当接を第1の当接検出センサ12が検出する。すると制御回路15がモータ11を矢印D方向(図1参照)へ回転駆動させる。これにより、駆動ギア10、第1のギア8及び第2のギア9が回転し、第1の反力付与部材6及び第2の反力付与部材7が矢印E方向へ回転する(第1の反力付与部材6の他方の反力付与部62の回転途中(1/2回転前)状態を図14(b)に示す)。これにより操作レバー2が第1の反力付与部材6の他方の反力付与部62の長径部分62bにより操作方向(矢印L方向)とは反対方向である矢印LB方向へ押し戻され、つまり、明確な反力が付与される。
この位置状態で、使用者が、操作レバーを図1の元位置状態から例えば矢印L方向に操作すると、図14(a)で示すように、該操作レバー2が第1の反力付与部材6の他方の反力付与部62の短径部分62aに当接し、この当接を第1の当接検出センサ12が検出する。すると制御回路15がモータ11を矢印D方向(図1参照)へ回転駆動させる。これにより、駆動ギア10、第1のギア8及び第2のギア9が回転し、第1の反力付与部材6及び第2の反力付与部材7が矢印E方向へ回転する(第1の反力付与部材6の他方の反力付与部62の回転途中(1/2回転前)状態を図14(b)に示す)。これにより操作レバー2が第1の反力付与部材6の他方の反力付与部62の長径部分62bにより操作方向(矢印L方向)とは反対方向である矢印LB方向へ押し戻され、つまり、明確な反力が付与される。
他方の反力付与部材62が1/2回転した時点では、図14(c)で示すように、前記操作レバー2は、当接位置から25度戻った位置にある。そして、同図(d)の途中状態を経て、同図(e)の状態となると、回転検出装置14が該第1の反力付与部材6の1回転を検出し、制御回路15が、モータ11の駆動を停止させる。
このように本実施例によれば、反力を付与するために他方の反力付与部62を使用すると、明確な反力を呈示することができることはもとより、操作レバー2が25度の回動角度で揺動するから、前述とは異なる反力形態(操作レバー2の戻り範囲が小さい形態)を得ることができる。なお、操作レバー2が矢印R方向へ操作された場合には、反力付与部72に当接するが、この場合も同様に、矢印R方向の操作限度位置から一旦押し戻されて、再度操作限度位置に戻り、この操作の間に明確な反力を呈示することができる。
また本実施例によれば、操作レバー2が矢印L及びR方向つまり往復揺動タイプであり、その両方向について第1の反力付与部材6及び7により反力を付与でき、往復揺動タイプの操作レバー2の操作レバー負荷付与に好適する。この場合、一つのモータ11により一方向及び他方向での反力付与を行うことができ、また、一つの回転検出センサ14により第1の反力付与部材6及び第2の反力付与部材7の1回転を検出できて、構成の簡単化及びコストの低廉化に寄与できる。さらに、モータ11を一方向へのみ回転させるから回転方向切換え手段が不要である。
また、本実施例によれば、反力付与部材6及び7は、これが1回転する間に操作レバー2の角度変位を正弦波状に変位させるカム形状となっているから、違和感の無い反力を呈示できる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、操作レバー2が元位置から一方向へ操作されたときにのみ反力を付与するようにしても良い。また、一方の反力付与部61、71を使用する場合、回転検出装置14で第1の反力付与部材及び第2の反力付与部材7の1/2回転を検出したとき(図13(c)の状態)でモータ11を止めると、両反力付与部材6、7で操作レバー2を動き止めすることが可能となる。
また、本発明の第2の実施例として示す図15のように、第1の反力付与部材31、32を単に楕円カム形状に形成しても良い。この場合、第1の反力付与部材31における一方の反力付与部には符号311を付し、他方の反力付与部には符号312を付し、第2の反力付与部32における一方の反力付与部には符号321を付し、他方の反力付与部には322を付している。
また、上記第1の実施例の操作レバー付加付与装置1とほぼ同じ構成の2つの操作レバー付加付与装置を直交する向きで且つ上下に並べて配置する構成としても良い。この場合、拘束板5には、直交する方向にスリットを形成すると良い。
その他、本発明は上記各実施例に限定されるものでなく、次のように変更しても良い。当接検出手段は、リミットスイッチでなく光センサなどでも良い。また回転検出手段は磁気センサなどでも良い。位置変更手段としては、反力付与部材のみを軸方向に移動させる構成としても良い。また、ソレノイドを使用した位置変更手段としても良い。反力付与部は2つ以上でも良い。一方の反力付与部及び他方の反力付与部は別体であっても良い。
図面中、1は操作レバー負荷付与装置、2は操作レバー、5は拘束板、6は第1の反力付与部材、61は一方の反力付与部、62は他方の反力付与部、7は第2の反力付与部材、71は一方の反力付与部、72は他方の反力付与部、8は第1のギア、9は第2のギア、10は駆動ギア、11はモータ、12は第1の当接センサ(第1の当接検出手段)、13は第2の当接センサ(第2の当接検出手段)、14は回転センサ(回転検出手段)、14は制御回路(制御手段)、23は位置変更装置(位置変更手段)、31は第1の反力付与部材、32は第2の反力付与部材を示す。
Claims (4)
- 一端部を中心として揺動可能に設けられ、通常は元位置で立設状態にあり、他端部が操作力を受けて所定方向へ操作される操作レバーを備え、該操作レバーに対する前記所定方向への操作時に、操作負荷を付与する操作レバー負荷付与装置であって、
短径部分及び長径部分を備えた偏心カム形状をなし、前記操作レバーの前記元位置で該操作レバーと離間し、該操作レバーの前記所定方向の揺動時に該操作レバーと前記短径部分が当接する反力付与部材と、
この反力付与部材を回転させるモータと、
前記操作レバーが前記反力付与部材に当接したことを検出する当接検出手段と、
前記反力付与部材の1回転を検出する回転検出手段と、
前記当接検出手段が前記当接を検出したときに、前記モータを回転駆動させ、前記回転検出手段が前記反力付与部材の1回転を検出したときに前記モータの駆動を停止させる制御手段と
を備え、
前記反力付与部材は、偏心カム形状が異なる複数の反力付与部を軸方向に複数有し、
前記操作レバーに対して該複数の反力付与部の対応位置を変更する位置変更手段を設けてなる操作レバー負荷付与装置。 - 一端部を中心として一方向及び他方向へ揺動可能に設けられ、通常は元位置で立設状態にあり、他端部が操作力を受けて一方向及び他方向へ操作される操作レバーを備え、該操作レバーに対する操作時に、操作負荷を付与する操作レバー負荷付与装置であって、
短径部分及び長径部分を備えた偏心カム形状をなし、前記操作レバーの前記中立位置で該操作レバーと離間し、該操作レバーの前記一方向の揺動時に該操作レバーと前記短径部分が当接する第1の反力付与部材と、
短径部分及び長径部分を備えた偏心カム形状をなし、前記操作レバーの前記中立位置で該操作レバーと離間し、該操作レバーの前記他方向の揺動時に該操作レバーと前記短径部分が当接する第2の反力付与部材と、
前記第1の反力付与部材と一体回転するように設けられた第1のギアと、
前記第2の反力付与部材と一体回転するように設けられ前記第1のギアと同じ歯数の第2のギアと、
これら第1のギアと第2のギアとに噛合する駆動ギアと、
前記駆動ギアを回転させるモータと、
前記操作レバーが前記第1の反力付与部材に当接したことを検出する第1の当接検出手段と、
前記操作レバーが前記第2の反力付与部材に当接したことを検出する第2の当接検出手段と、
前記第1の反力付与部材及び第2の反力付与部材の1回転を検出する回転検出手段と、
前記第1の当接検出手段が前記当接を検出したとき及び前記第2の当接検出手段が前記当接を検出したときに、前記モータを回転駆動させ、前記回転検出手段が前記1回転を検出したときに前記モータの駆動を停止させる制御手段と
を備え、
前記第1の反力付与部材及び第2の反力付与部材は、それぞれ、偏心カム形状が異なる複数の反力付与部を軸方向に複数有し、
前記操作レバーに対して該複数の反力付与部の対応位置を変更する位置変更手段を設けてなる操作レバー負荷付与装置。 - 前記反力付与部材は、これが1回転する間に前記操作レバーの角度変位を正弦波状に変位させるカム形状となっていることを特徴とする請求項1に記載の操作レバー負荷付与装置。
- 前記モータは一方向に回転駆動され、
前記第1の反力付与部材及び第2の反力付与部材は、これらが1回転する間に前記操作レバーの角度変位を正弦波状に変位させるカム形状となっていることを特徴とする請求項2に記載の操作レバー負荷付与装置。
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---|---|---|---|
JP2008204228A JP2010039910A (ja) | 2008-08-07 | 2008-08-07 | 操作レバー負荷付与装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP (1) | JP2010039910A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2362481A2 (en) | 2010-02-25 | 2011-08-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Power storage system |
JP2020026230A (ja) * | 2018-08-13 | 2020-02-20 | 株式会社小松製作所 | ステアリング装置、ステアリングシステム、および作業車両 |
-
2008
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