JP2012099037A - Right and left interlocking operation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、左右のグリップが連動して動く左右連動操作装置に関する。 The present invention relates to a left / right interlocking operation device in which left and right grips move in conjunction with each other.
従来、車両等の乗り物の入力操作装置として、例えば図１５に示す左右連動操作装置８１（特許文献１，２等参照）が考案されている。左右連動操作装置８１には、左右に一対のグリップ８２，８２が設けられている。グリップ８２，８２は、それぞれのグリップ支持部８３にユニバーサルジョイント８４を介して連結されている。このため、グリップ８２，８２は、左右方向の回動操作と、上下方向の傾倒操作とが可能である。本例の場合、グリップ８２，８２の左右回動操作が操舵操作に、グリップ８２，８２の上下傾倒操作が加減速操作に割り当てられている。
Conventionally, as an input operation device for a vehicle such as a vehicle, for example, a left-right interlocking operation device 81 (see
左右のグリップ８２，８２は、４本のワイヤーケーブル８５ａ〜８５ｄによって連結されている。これら４本のワイヤーケーブル８５ａ〜８５ｄのうち、一対の８５ａ，８５ｂが操舵伝達用であり、一対の８５ｃ，８５ｄが加減速伝達用となっている。例えば、右グリップ８２ａが中立位置から右操舵されると、一対のケーブル８５ａ，８５ｂのうち一方が引き込まれるとともに他方が押し出されることにより、右方向の回転力が左グリップ８２ｂに伝達される。よって、左グリップ８２ｂが右グリップ８２ａに追従して右回転する。
The left and
ところで、左右連動操作装置８１では、グリップ８２ａ，８２ｂの回動操作のとき、例えば図１６（ａ）に示すように、グリップ８２ａ，８２ｂを互いに逆方向に操作したり、或いは図１６（ｂ）に示すように、グリップ８２ａ，８２ｂの一方を固定した状態で他方を操作したりすると、グリップ８２ａ，８２ｂに過荷重が加わってしまう。この過荷重は、部品として耐久性の高くないユニバーサルジョイント８４に集中するため、ユニバーサルジョイント８４が変形する可能性がある。こうなると、ユニバーサルジョイント８４にガタが発生し、左右のグリップ８２ａ，８２ｂが連動しない問題に繋がる。
By the way, in the left-right
なお、この問題は、左右のグリップ８２ａ，８２ｂが４本のワイヤーケーブル８５ａ〜８５ｄで繋がる型に限らず、種々の型のものにも同様に言えることである。
本発明の目的は、左右グリップの間に操作ガタを生じ難くすることができる左右連動操作を提供することにある。
This problem is not limited to the type in which the left and
An object of the present invention is to provide a left-right interlocking operation that can make it difficult for an operation play to occur between the left and right grips.
前記問題点を解決するために、左右のグリップの一方が操作されたとき、他方のグリップが一方の前記グリップの動きに追従することにより、左右の前記グリップが連動する左右連動操作装置において、前記グリップが通常荷重で軸回りに回動操作されたとき、その操作力の伝達経路上に位置する一対のクラッチ部材を連れ動きさせることにより、左右の前記グリップを連動させ、前記グリップが過荷重で前記回動操作されたとき、一対の前記クラッチ部材を機械的に切り離すことにより、前記過荷重を当該グリップから逃がすクラッチ機構を備えたことを要旨とする。 In order to solve the problem, when one of the left and right grips is operated, the other grip follows the movement of the one grip, whereby the left and right grips are interlocked. When the grip is rotated around the axis with a normal load, the left and right grips are interlocked by moving a pair of clutch members located on the transmission path of the operating force, and the grip is overloaded. The gist of the present invention is to provide a clutch mechanism for releasing the overload from the grip by mechanically separating the pair of clutch members when the rotation is performed.
この構成によれば、グリップが過荷重操作されたときには、グリップに設けられた一対のクラッチ部材が切れることにより、左右のグリップの一方が他方に対して空転するので、グリップに加わった過荷重がグリップから逃がされる。よって、グリップの各部品に過荷重が加わり難くなるので、過荷重を要因とする部品変形がグリップに生じ難くなる。このため、左右のグリップの間に操作ガタを生じ難くすることが可能となる。 According to this configuration, when the grip is overloaded, the pair of clutch members provided on the grip are disconnected, so that one of the left and right grips idles with respect to the other. Escape from the grip. Therefore, it is difficult for an overload to be applied to each part of the grip, so that the part deformation caused by the overload is less likely to occur in the grip. For this reason, it becomes possible to make it difficult to produce operation play between the left and right grips.
本発明では、前記クラッチ機構は、磁石の磁気的な吸着力を利用した磁気式クラッチ機構であることを要旨とする。
この構成によれば、クラッチ機構の構造を、磁石を使用した簡素な構造とすることが可能となる。
The gist of the present invention is that the clutch mechanism is a magnetic clutch mechanism using a magnetic attractive force of a magnet.
According to this configuration, the structure of the clutch mechanism can be a simple structure using a magnet.
本発明では、左右の前記グリップの一方が操作されたとき、その操作力がケーブル線を介して他方の前記グリップに伝達されて、当該他方のグリップが前記一方のグリップに追従する動きをとることを要旨とする。 In the present invention, when one of the left and right grips is operated, the operating force is transmitted to the other grip via a cable line, and the other grip takes a movement following the one grip. Is the gist.
この構成によれば、一方のグリップの操作力をケーブル線にて機械的に他方のグリップに伝達するので、複雑な機構を用いることなく、左右のグリップを連動させることが可能となる。 According to this configuration, since the operating force of one grip is mechanically transmitted to the other grip by the cable line, the left and right grips can be interlocked without using a complicated mechanism.
本発明では、左右の前記グリップは、軸回りの回動操作と軸交差方向への傾倒操作とが可能であり、操作力の伝達時において互いに逆方向に動く２本のケーブル線を、前記回動操作と前記傾倒操作との各々に設けることにより、合計４本の前記ケーブル線にて連結されていることを要旨とする。 In the present invention, the left and right grips can be rotated around the axis and tilted in the direction of crossing the axis, and two cable wires that move in opposite directions when transmitting the operating force are connected to the grip. The gist is that they are connected by a total of four cable wires by being provided for each of the moving operation and the tilting operation.
この構成によれば、一方のグリップに加えられた操作力を、２本（一対）のケーブル線の一方の引き動作と他方の押し動作とによって他方のグリップに伝達することにより、左右のグリップの一方を他方に追従させるので、応答性よく左右のグリップを連動させることが可能となる。 According to this configuration, the operating force applied to one grip is transmitted to the other grip by one pulling operation and the other pushing operation of the two (one pair) cable wires, so that the left and right grips Since one is made to follow the other, the left and right grips can be interlocked with high responsiveness.
本発明では、前記クラッチ機構によって左右のグリップが機械的に切り離されたとき、前記グリップを操作する際に必要な操作力を左右の前記グリップで異ならせることにより、前記クラッチ機構が機能していることを操作者に通知する操作感切換機構を備えたことを要旨とする。 In the present invention, when the left and right grips are mechanically separated by the clutch mechanism, the clutch mechanism functions by changing the operating force required for operating the grips between the left and right grips. The gist is that an operation feeling switching mechanism for notifying the operator of the above is provided.
この構成によれば、クラッチ機構が機能すると、操作感切換機構が機能して左右のグリップで操作感が異なる状態となる。よって、左右のグリップがクラッチ機構によって機械的に切り離されたことを、操作者に通知することが可能となるので、装置として機能性の高いものとすることが可能となる。 According to this configuration, when the clutch mechanism functions, the operation feeling switching mechanism functions to change the operation feeling between the left and right grips. Therefore, since it is possible to notify the operator that the left and right grips are mechanically separated by the clutch mechanism, it is possible to make the device highly functional.
本発明では、前記クラッチ機構が機能しているか否かを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果を基に、前記クラッチ機構が機能していると判断したとき、その旨を視覚的又は聴覚的に操作者に報知する報知手段とを備えたことを要旨とする。 In the present invention, when it is determined that the clutch mechanism is functioning based on the detection means for detecting whether or not the clutch mechanism is functioning and the detection result of the detection means, the fact is visually or The gist is provided with notifying means for informing the operator audibly.
この構成によれば、クラッチ機構が機能したときには、その旨が報知手段によって視覚的又は聴覚的に操作者に報知されるので、クラッチ機構が機能していることを、より明確に操作者に通知することが可能となる。 According to this configuration, when the clutch mechanism functions, the notification means notifies the operator visually or audibly, so that the operator is more clearly notified that the clutch mechanism is functioning. It becomes possible to do.
本発明によれば、左右のグリップが連動する左右連動操作装置において、左右グリップの間に操作ガタを生じ難くすることができる。 According to the present invention, in the left-right interlocking operation device in which the left and right grips are interlocked, it is possible to make it difficult for operation play to occur between the left and right grips.
（第１実施形態）
以下、本発明を車両に具体化した左右連動操作装置の第１実施形態を図１〜図１１に従って説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a left-right interlocking operation device embodying the present invention in a vehicle will be described with reference to FIGS.
図１〜図３に示すように、左右連動操作装置１には、ワイヤーケーブル２（本例は４本の２ａ〜２ｄ）の両先端にグリップ３，３が取り付けられている。本例の場合、２つのグリップ３，３の一方を右グリップ３ａと称し、他方を左グリップ３ｂと称する。なお、左右のグリップ３ａ，３ｂの構造は部品配置が左右対称をとるものの、基本的な構造は同じであるので、ここでは左右をまとめて説明する。また、ワイヤーケーブル２がケーブル線に相当する。
As shown in FIGS. 1 to 3,
図２及び図３に示すように、グリップ３は、ユニバーサルジョイント４を介してグリップ支持部５のジョイント連結部６に回動自在に連結されている。ユニバーサルジョイント４は、２部品がある角度で交わっていても一方から他方に動力を伝達可能な継ぎ手、いわゆる自在継ぎ手の一種である。ユニバーサルジョイント４には、略カップ状のヨーク本体７に可動ヨーク８が回動可能に取り付けられている。本例のグリップ３は、ヨーク本体７における出力軸７ａの軸心Ｌ１回り（左右方向）の回動操作と、可動ヨーク８における連結軸８ａの軸心Ｌ２回り（上下方向）の傾倒操作が可能となっている。なお、軸心Ｌ１回りが軸回りに相当し、これと交わる方向が軸交差方向に相当する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
本例の場合、グリップ３を中立位置から右に回動操作すると、車両が右旋回し、グリップ３を中立位置から左に回動操作すると、車両が左旋回する。また、グリップ３を中立位置から下方に傾倒操作すると、車両が加速し、下方に倒し込んだグリップ３を上方に傾倒操作すると、車両が減速する。
In the case of this example, when the
ワイヤーケーブル２ａ〜２ｄは、一方のグリップ３が中立位置から回動操作（操舵操作）されたとき、その操舵操作力を他方のグリップ３に伝達する操舵操作力伝達用の２ａ，２ｂと、一方のグリップ３が中立位置から傾倒操作（加減速操作）されたとき、その加減速操作力を他方のグリップ３に伝達する加減速操作力伝達用の２ｃ，２ｄとからなる。ワイヤーケーブル２ａ〜２ｄには、１本のケーブル線で操作側の引き動作及び押し動作の両方を相手側に伝達することが可能なプッシュプルケーブルが使用されている。
The
グリップ支持部５の先端には、グリップ３と一体に上下方向に傾倒するアーム９が枢支されている。アーム９には、ユニバーサルジョイント４の軸方向に孔の開いた貫通孔１０（図３参照）が形成され、この貫通孔１０にユニバーサルジョイント４の可動ヨーク８が軸支されている。
An
図４に示すように、ユニバーサルジョイント４の基端には、かさ歯車１１を介して略円板状の可動片１２が連結されている。可動片１２は、中心軸１３がグリップ３の幅方向（図２のＸ軸方向）を向き、中心軸１３回りに回動可能である。また、かさ歯車１１は、ユニバーサルジョイント４の出力軸７ａの端部に形成された駆動歯車１４が、可動片１２に形成された従動歯車１５に噛合されている。かさ歯車１１は、ユニバーサルジョイント４の図４における矢印Ａ方向の回転力を、略９０度向きが異なる可動片１２の同図の矢印Ｂ方向の回転力に変換して可動片１２に伝達する。
As shown in FIG. 4, a substantially disc-shaped
図５及び図６に示すように、操舵操作伝達用ワイヤーケーブル２ａの一端は、右グリップ３ａの可動片１２の上部に連結された回動継ぎ手１６に連結され、左グリップ３ｂの可動片１２の上部に連結された回動継ぎ手１６に他端が連結されている。操舵操作伝達用ワイヤーケーブル２ｂの一端は、右グリップ３ａの可動片１２の下部に連結された回動継ぎ手１７に一端が連結され、左グリップ３ｂの可動片１２の下部に連結された回動継ぎ手１７に他端が連結されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, one end of the steering operation
また、加減速操作伝達用ワイヤーケーブル２ｃの一端は、右グリップ３ａのアーム９の上部に連結された回動継ぎ手１８に連結され、左グリップ３ｂのアーム９の下部に連結された回動継ぎ手１９に他端が連結されている。加減速操作伝達用ワイヤーケーブル２ｄの一端は、右グリップ３ａのアーム９の下部に連結された回動継ぎ手１９に連結され、左グリップ３ｂのアーム９の上部に連結された回動継ぎ手１８に他端が連結されている。つまり、加減速操作伝達用ワイヤーケーブル２ｃ，２ｄは、左右のグリップ３ａ，３ｂに上下が入れ換えて接続されている。
Also, one end of the acceleration / deceleration operation
図５（ａ）に示すように、右グリップ３ａが例えば右に回転操作されると、ユニバーサルジョイント４が同図の矢印Ｃ１方向に回転するとともに、可動片１２が同図の矢印Ｄ１方向に回転する。よって、右グリップ３ａでは、操舵操作伝達用ワイヤーケーブル２ａが奥に押されるとともに、操舵操作伝達用ワイヤーケーブル２ｂが手前に引き込まれる。このため、左グリップ３ｂでは、操舵操作伝達用ワイヤーケーブル２ａが手前に引き込まれるとともに、操舵操作伝達用ワイヤーケーブル２ｂが奥に押される。従って、可動片１２が図５（ｂ）の矢印Ｄ２方向に回転するため、左グリップ３ｂのユニバーサルジョイント４が右グリップ３ａと同じ矢印Ｃ１方向に回転し、左グリップ３ｂが右グリップ３ａに追従して右回転する。
As shown in FIG. 5A, when the
また、図６（ａ）に示すように、右グリップ３ａが例えば下方向に傾倒操作されると、グリップ３ａ及びアーム９が一体となって同図の矢印Ｃ２方向に傾倒する。このとき、右グリップ３ａでは、上の加減速操作伝達用ワイヤーケーブル２ｃが手前に引き込まれ、下の加減速操作伝達用ワイヤーケーブル２ｄが奥に押し込まれる。よって、図６（ｂ）に示すように、左グリップ３ｂでは、加減速操作伝達用ワイヤーケーブル２ｄによって上部が押されるとともに、加減速操作伝達用ワイヤーケーブル２ｃによって下部が引き込まれる。このため、左グリップ３ｂが右グリップ３ａに追従して下方に傾倒する。
Further, as shown in FIG. 6A, when the
図２及び図３に示すように、グリップ３とアーム９との間には、グリップ３の回転量を規制するストッパ部２０が形成されている。グリップ３が中立位置から目一杯回動操作されると、ストッパ部２０がアーム９の規制片２１に当接して、それ以上の回動操作が不可となる。なお、規制片２１は、右回動操作時及び左回動操作時の一対ある。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
図３及び図５（ｂ）に示すように、グリップ３とアーム９との間には、左右方向に回動操作されたグリップ３を元の中立位置に復帰させる戻し付勢部材２２が設けられている。戻し付勢部材２２は、例えばトーションばね等が使用され、両端がアーム９とストッパ部２０に引っ掛かった状態にある。
As shown in FIGS. 3 and 5B, a
図７（ａ），（ｂ）に示すように、グリップ３には、上下方向に傾倒操作されたグリップ３を元の中立位置に復帰させる傾倒操作戻し機構２３が設けられている。この場合、グリップ支持部５とアーム９との間には、一対の戻しアーム部材２４，２５が枢支されている。第１戻しアーム部材２４は、中立位置から下方向に傾倒操作されたグリップ３を中立位置に戻すものであり、グリップ幅方向に延びる軸２４ａ回りに回動可能である。第１戻しアーム部材２４の下端には、第１戻しアーム部材２４に復帰力を付与する戻し付勢部材２６が取り付けられている。戻し付勢部材２６は、例えばコイルばねが使用される。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the
また、第２戻しアーム部材２５は、中立位置から上方向に傾倒操作されたグリップ３を中立位置に戻すものであり、グリップ幅方向に延びる軸２５ａ回りに回動可能である。第２戻しアーム部材２５の上端には、第２戻しアーム部材２５に復帰力を付与する戻し付勢部材２７が取り付けられている。戻し付勢部材２７は、例えばコイルばねが使用される。
The second
一方、アーム９には、グリップ３の加減速操作時に戻しアーム部材２４，２５を押し込む係止ピン２９が突設されている。係止ピン２９は、グリップ３が中立位置のとき、一対の戻しアーム部材２４，２５に挟まれるように配置される。
On the other hand, the
図７（ａ）に示す状態のとき、例えばグリップ３が下方に傾倒操作されると、係止ピン２９が第１戻しアーム部材２４を上方に押し上げることにより、第１戻しアーム部材２４が同図の矢印Ｅ１方向に回動する。そして、図７（ｂ）に示す下方向の傾倒操作後、グリップ３から手が離されると、第１戻しアーム部材２４が戻し付勢部材２６の付勢力によって同図の矢印Ｅ２方向に回動することにより、第１戻しアーム部材２４が係止ピン２９を下に押し、グリップ３が元の中立位置に復帰する。
In the state shown in FIG. 7A, for example, when the
図４に示すように、ユニバーサルジョイント４の出力軸７ａには、ジョイント連結部６の内部において操舵側ポテンショメータ３０が接続されている。操舵側ポテンショメータ３０は、ユニバーサルジョイント４の出力軸７ａの回転量を検出することにより、グリップ３の操舵量を検出する。また、アーム９には、複数のギヤからなるギヤ機構３１を介して加減速側ポテンショメータ３２が接続されている。加減速側ポテンショメータ３２は、グリップ加減速時におけるギヤ機構３１のギヤ回転量を検出することにより、グリップ３の加減速操作量を検出する。
As shown in FIG. 4, the
図２〜図４及び図８に示すように、左右のグリップ３ａ，３ｂのうち、例えば利き手で操作されない従グリップ（本例は左グリップ３ｂ）には、グリップ回動操作時においてグリップ３に過荷重が加わったとき、左右のグリップ３ａ，３ｂを機械的に切り離すクラッチ機構３３が設けられている。過荷重操作には、背景技術で述べたような左右のグリップ３ａ，３ｂを互いに逆方向に操作する逆操作や、グリップ３ａ，３ｂの一方に力を入れて固定した状態で他方を操作する片側操作などがある。
As shown in FIGS. 2 to 4 and 8, of the left and
この場合、左グリップ３ｂにおいてユニバーサルジョイント４の出力軸７ａが２分割されるとともに、この分割部分に一対の磁力クラッチ部３４，３５が取り付けられている。磁力クラッチ部３４，３５は、いわゆる磁石の磁力によって結合可能なクラッチの一種であって、略円板状に形成されている。本例においては、図８に示すように、２分割した出力軸７ａのうち、グリップ３側を駆動軸３６とし、ワイヤーケーブル２側を従動軸３７とすると、駆動軸３６に第１磁力クラッチ部３４が取り付けられ、従動軸３７に第２磁力クラッチ部３５が取り付けられている。なお、磁力クラッチ部３４，３５がクラッチ部材を構成する。
In this case, the
図８に示すように、一対の磁力クラッチ部３４，３５には、互いに対向する位置に異なる磁極が配置された着磁パターンが形成されている。本例の場合、各クラッチ部３４，３５には、Ｎ極及びＳ極が各々１つずつ形成され、これら磁極がクラッチ部３４，３５で互い違いに配置されている。つまり、第１磁力クラッチ部３４は、上部がＮ極に着磁され、下部がＳ極に着磁されている。また、第２磁力クラッチ部３５は、上部がＳ極に着磁され、下部がＮ極に着磁されている。
As shown in FIG. 8, the pair of magnetic
クラッチ機構３３は、互いに向き合うＮ極及びＳ極の磁気的な吸着力により、駆動軸３６及び従動軸３７を機械的に連結する。そして、グリップ回動操作時においてグリップ３に過荷重が加わったとき、過荷重が磁石吸着力を超えると、第１磁力クラッチ部３４が第２磁力クラッチ部３５に対して空転（相対回転）することにより、駆動軸３６と従動軸３７とが機械的に分離する。よって、左右のグリップ３ａ，３ｂが互いに独立して動くようになるので、過荷重がグリップ３から逃がされる。
The
グリップ３ａ，３ｂは、中立位置を基点に左右に略±４０度まで操舵操作が可能である。磁力クラッチ部３４，３５のＮ極及びＳ極の着磁パターンは、左グリップ３ｂの空転時において左グリップ３ｂがフル操作されても、左グリップ３ｂから手を離すと、磁力クラッチ部３４，３５の間に働く斥力によって左グリップ３ｂが元の中立位置に戻るパターンに形成されている。つまり、左グリップ３ｂの空転時、磁力クラッチ部３４，３５のＮ極とＳ極とが対面するため、その斥力によって左グリップ３ｂが中立位置に戻る。
The
図９に示すように、左右連動操作装置１には、クラッチ機構３３が機能したことをグリップ３の操作感覚によって操作者に通知する操作感切換機構３８が設けられている。この場合、左グリップ３ｂの従動軸３７には、回動操作された左グリップ３ｂに戻し力を付与する副戻し付勢部材３９が設けられている。副戻し付勢部材３９は、例えばトーションばね等が使用され、一端が従動軸３７に取り付けられ、他端がジョイント連結部６に取り付けられている。副戻し付勢部材３９は、左グリップ３ｂの根元の戻し付勢部材２２ｂと協同して、左グリップ３ｂに戻し力を付与する。
As shown in FIG. 9, the left-right
本例の場合、右グリップ３ａ（主グリップ）の戻し付勢部材２２ａの付勢力をＦ１とし、左グリップ３ｂ（従グリップ）の戻し付勢部材２２ｂの付勢力をＦ２とし、副戻し付勢部材３９の付勢力をＦ３とすると、「Ｆ１＝Ｆ２＋Ｆ３」の関係を満たす力バランスに設定されている。
In this example, the biasing force of the return biasing member 22a of the
よって、クラッチ機構３３が機能せず、クラッチ部３４，３５が機械的に連結しているときには、上式が成立するので、左右のグリップ３ａ，３ｂには同じ操作負荷がかかる。一方、クラッチ機構３３が機能して、左グリップ３ｂがワイヤーケーブル２ａ，２ｂから切り離されると、左グリップ３ｂには戻し付勢部材２２ｂの付勢力Ｆ２しか利かず、左グリップ３ｂには軽い操作力しか発生しなくなる。よって、左右のグリップ３ａ，３ｂで操作荷重が異なるため、クラッチ機構３３が利いていることが操作者に通知される。
Therefore, when the
図１０に示すように、左右連動操作装置１には、クラッチ機構３３が機能していることを操作者に視覚的又は聴覚的に報知する報知機構４０が設けられている。この場合、図８に示すように、クラッチ部３４，３５には、クラッチ機構３３が機能したか否かを検出するクラッチ動作検出部４１が設けられている。クラッチ動作検出部４１は、例えば光センサが使用され、クラッチ部３４，３５の一方に投光部４１ａが取り付けられ、他方に受光部４１ｂが取り付けられている。また、視覚的又は聴覚的な報知をする報知機器４２には、例えば車内のディスプレイやスピーカなどがある。なお、クラッチ動作検出部４１が検出手段に相当し、報知機器４２が報知手段を構成する。
As shown in FIG. 10, the left / right
一対のクラッチ部３４，３５が通常位置で吸着しているとき、投光部４１ａと受光部４１ｂとが向き合う位置に配置される。そして、クラッチ機構３３が機能すると、投光部４１ａと受光部４１ｂとの位置関係がずれて光を受光できなくなるので、これによりクラッチ機構３３の動作を検出する。クラッチ機構３３の動作がクラッチ動作検出部４１により検出されると、報知機器４２によりその旨が通知される。
When the pair of
図１０に示すように、左右連動操作装置１には、左右連動操作装置１を統括制御するコントローラ４３が設けられている。コントローラ４３には、ポテンショメータ３０，３２、クラッチ動作検出部４１、報知機器４２が接続されている。コントローラ４３は、ポテンショメータ３０，３２から出力される検出信号を基に左右のグリップ３ａ，３ｂの操舵量及び加減速操作量を演算し、これら情報を必要とする他のＥＣＵに操舵量及び加減速操作量の情報を出力する。
As shown in FIG. 10, the left-right
また、コントローラ４３は、ポテンショメータ３０，３２から入力する検出信号を基に、左右のグリップ３ａ，３ｂが正しく連動しているか否かを常時監視する。さらに、コントローラ４３は、クラッチ動作検出部４１からの検出信号を基に、クラッチ機構３３が機能しているか否かを監視し、クラッチ機構３３が機能した際、報知機器４２を動作させることにより、グリップ３に付与された過荷重がクラッチ機構３３により逃がされていることを操作者に通知する。なお、コントローラ４３が報知手段を構成する。
Further, the
次に、本例の左右連動操作装置１の作用／効果を説明する。
例えば、グリップ３ａ，３ｂが通常荷重で回動操作（操舵操作）されたときは、２枚の磁力クラッチ部３４，３５の吸着力よりも、グリップ３に加わる操作荷重の方が小さくなる。このため、図１１（ａ）に示すように、２枚のクラッチ部３４，３５が磁力により吸着した状態をとり、駆動軸３６と従動軸３７とが一体回動する。よって、右グリップ３ａの回動に左グリップ３ｂも追従して動き、これらが同じ方向に回動する。
Next, the operation / effect of the left / right
For example, when the
一方、左右のグリップ３ａ，３ｂが逆操作又は片側操作されると、２枚の磁力クラッチ部３４，３５の吸着力よりも、グリップ３に加わる操作荷重の方が大きくなる。このため、図１１（ｂ）に示すように、２枚のクラッチ部３４，３５の結合が外れ、左グリップ３ｂが右グリップ３ａに対して空転する。よって、右グリップ３ａと左グリップ３ｂとが機械的に切り離されるため、グリップ３に発生する過荷重がクラッチ機構３３によって逃がされる。
On the other hand, when the left and
また、左右のグリップ３ａ，３ｂが機械的に切り離されると、左グリップ３ｂには、戻し付勢部材２２ｂのみの付勢力Ｆ２しか発生しなくなる。つまり、それまで右グリップ３ａと左グリップ３ｂとでＦ１＝Ｆ２＋Ｆ３の関係により力バランスがとれていたものが、左グリップ３ｂではＦ２のみの操作荷重しか働かなくなるため、左グリップ３ｂの操作荷重が右グリップ３ａより小さくなったような感覚を受ける。よって、右グリップ３ａよりも左グリップ３ｂの操作感が軽くなることにより、クラッチ機構３３が機能していることが操作者に通知される。
Further, when the left and
さらに、クラッチ機構３３が機能すると、第１磁力クラッチ部３４が第２磁力クラッチ部３５に対して多く回動するため、クラッチ動作検出部４１の投光部４１ａと受光部４１ｂとの位置関係がずれる。このため、クラッチ動作検出部４１は、クラッチ機構３３が機能していることを検出し、例えばオン信号をコントローラ４３に出力する。コントローラ４３は、クラッチ動作検出部４１からオン信号を入力すると、報知機器４２を動作させ、クラッチ機構３３が機能していることを操作者に通知する。
Further, when the
報知機器４２は、左グリップ３ｂが空転していることを、例えばディスプレイによる文字表示や、スピーカによる音声出力により実行する。この報知例としては、例えば「グリップに過荷重発生。右グリップを意図する操作と判断します。」などがある。
The
左グリップ３ｂが空転した後、左グリップ３ｂから手を離すと、戻し付勢部材２２ｂの付勢力により、左グリップ３ｂが元の中立位置に戻る動きをとる。また、このとき対向する磁力クラッチ部３４，３５のＮ極とＳ極との斥力によっても、左グリップ３ｂは中立位置に戻ろうとする。つまり、左グリップ３ｂは、磁石の斥力を利用して元の中立位置に戻る動きをとる。
After the
以上により、本例においては、ユニバーサルジョイント４の出力軸７ａに操舵操作用のクラッチ機構３３を設け、左右のグリップ３ａ，３ｂが過荷重操作された際には、左右のグリップ３ａ，３ｂの連結をクラッチ機構３３により機械的に切り離す。よって、グリップ３ａ，３ｂに加わる過荷重がグリップ３ａ，３ｂから逃がされるため、耐荷重がさほどよくないユニバーサルジョイント４やワイヤーケーブル２ａ，２ｂに過剰な力が加わらない。従って、これら部品に変形等が生じ難くなるので、左右のグリップ３ａ，３ｂに操作ガタを生じ難くすることが可能となる。
As described above, in this example, the
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）ユニバーサルジョイント４の出力軸７ａにクラッチ機構３３を設けたので、グリップ３が過荷重で回動操作されたときには、過荷重をクラッチ機構３３によってグリップ３から逃がすことができる。このため、耐荷重の高くないユニバーサルジョイント４に過負荷が加わり難くなるので、ユニバーサルジョイント４に変形が生じ難くなる。また、ワイヤーケーブル２ａ，２ｂにも過荷重が至り難くなるので、ワイヤーケーブル２ａ，２ｂに伸びも生じ難くすることができる。よって、左右のグリップ３ａ，３ｂに操作ガタを生じ難くすることができ、ひいてはグリップ３ａ，３ｂの連動性を確保することができる。
According to the configuration of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the
（２）左右のグリップ３ａ，３ｂの連動性が確保されるので、左右のグリップ３ａ，３ｂのポテンショメータ３０，３２の出力に誤差を生じ難くすることができる。
（３）クラッチ機構３３を磁気式としたので、クラッチ機構３３の構造を、磁石を使用した簡素な構造とすることができる。
(2) Since the interlocking of the left and
(3) Since the
（４）左右のグリップ３ａ，３ｂの一方の操作力をワイヤーケーブル２にて機械的に他方に伝達するので、複雑な機構を用いることなく、左右のグリップ３ａ，３ｂを連動させることができる。また、グリップ３ａ，３ｂの一方の回動操作力（操舵操作力）又は傾倒操作力（加減速操作力）を、２本（一対）の組のワイヤーケーブル２ａ，２ｂ（２ｃ，２ｄ）の一方の引き動作と他方の押し動作とによって他方に伝達することにより、左右のグリップ３ａ，３ｂの一方を他方に追従させる。よって、例えば、単に１本のワイヤーケーブルで操作力を伝達するよりも、高い追従性にて相手が連れ動きするので、応答性よく左右のグリップ３ａ，３ｂを連動させることができる。
(4) Since the operating force of one of the left and
（５）クラッチ機構３３が機能して左グリップ３ｂが空転したとき、一対の磁石の磁極は同極が向き合う状態となる。よって、左グリップ３ｂの空転後、左グリップ３ｂから手を離したときには、磁石の斥力を、左グリップ３ｂを元の中立位置に復帰させる力に利用することができる。
(5) When the
（６）クラッチ機構３３が機能したことを左右のグリップ３ａ，３ｂの操作感の違いにより操作者に通知する操作感切換機構３８を左右連動操作装置１に設けたので、クラッチ機構３３が機能したときには、左グリップ３ｂの操作感が軽くなることにより、グリップ３が過荷重操作されていることを操作者に通知することができる。従って、過荷重をかけない状態への操作を操作者に促すことが可能となるので、グリップ３が過荷重操作されたままで放置されることを防止することができる。
(6) Since the operation
（７）クラッチ機構３３が機能したことを視覚的又は聴覚的に報知する報知機構４０を左右連動操作装置１に設けたので、クラッチ機構３３が機能したことを、より明確に操作者に通知することができる。
(7) Since the
（８）グリップ３の回動操作を制限するストッパ部２０をグリップ３の根元に設けたので、グリップ３の回転を適度な位置でストッパ部２０により止めることができる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図１２及び図１３に従って説明する。なお、本例はクラッチ機構３３の構造を変更したのみで、他の基本的な構成は第１実施形態と同じである。よって、第１実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
(8) Since the
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In this example, only the structure of the
図１２及び図１３に示すように、第１磁力クラッチ部３４は、円筒形状に形成されるとともに、周方向に沿ってＮ極及Ｓ極が交互に着磁されている。第１磁力クラッチ部３４の中央には、駆動軸３６が同一軸心位置において取り付け固定されている。よって、駆動軸３６が回転すると、第１磁力クラッチ部３４が駆動軸３６と同期回転する。
As shown in FIGS. 12 and 13, the first magnetic
一方、第２磁力クラッチ部３５は、第１磁力クラッチ部３４よりも大径の円筒形状に形成されるとともに、周方向に沿ってＮ極及びＳ極が交互に着磁されている。また、第２磁力クラッチ部３５の中央には、断面円形状の凹部３５ａが形成され、この凹部３５ａに第１磁力クラッチ部３４が相対回動可能に収納されている。第２磁力クラッチ部３５の背面中央には、従動軸３７が同一軸心位置において取り付け固定されている。
On the other hand, the second magnetic
さて、例えば右グリップ３ａが通常荷重で回動操作されたときは、第１磁力クラッチ部３４の外周面と、第２磁力クラッチ部３５の内周面との間に発生する磁力によって、これらが吸着した状態をとるため、図１３（ａ）に示すように、駆動軸３６及び従動軸３７が一体回動する。よって、右グリップ３ａが回動操作された際には、右グリップ３ａに加えられた操作力をワイヤーケーブル２ａ，２ｂが左グリップ３ｂに伝達し、左グリップ３ｂが右グリップ３ａに追従して同じ方向に回動する。
For example, when the
一方、グリップ３ａ，３ｂが逆操作や片側操作されたときは、２つの磁力クラッチ部３４，３５の吸着力よりも、グリップ３ａ，３ｂに加わる操作荷重の方が大きくなるため、図１３（ｂ）に示すように、２つの磁力クラッチ部３４，３５の結合が外れ、第１磁力クラッチ部３４が第２磁力クラッチ部３５の内部で回動する。このため、右グリップ３ａと左グリップ３ｂとが機械的に切り離されて独立して回動する動きをとるため、グリップ３ａ，３ｂに発生した過荷重が逃がされる。
On the other hand, when the
本実施形態の構成によれば、第１実施形態に記載の（１）〜（８）に加え、以下の効果を得ることができる。
（９）クラッチ機構３３の構造を、略円筒状の第２磁力クラッチ部３５の内部に略円柱状の第１磁力クラッチ部３４を収納する構造とした。このため、クラッチ機構３３を軸直交方向（出力軸７ａの径方向）に大きくしなくとも、クラッチ機構３３を軸方向に長くすることにより、クラッチ機構３３の磁極面を広くとることが可能となる。よって、クラッチ機構３３の軸直交方向への大型化を防ぎながら、クラッチ機構３３の磁石による吸着力を確保することができる。
According to the configuration of this embodiment, in addition to (1) to (8) described in the first embodiment, the following effects can be obtained.
(9) The structure of the
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・第１実施形態において、図１４に示すように、第１磁力クラッチ部３４（第２磁力クラッチ部３５）に、ＮＳ極の組を複数（図１４の例は２組）設けてもよい。
Note that the embodiment is not limited to the configuration described so far, and may be modified as follows.
In the first embodiment, as shown in FIG. 14, a plurality of NS pole sets (two sets in the example of FIG. 14) may be provided in the first magnetic clutch portion 34 (second magnetic clutch portion 35).
・各実施形態において、クラッチ機構３３は、ヨーク本体７から延びる軸（つまり、出力軸７ａ）に設けられることに限らず、例えば可動ヨーク８から延びる軸に設けてもよい。
In each embodiment, the
・各実施形態において、第１磁力クラッチ部３４や第２磁力クラッチ部３５の形状は、実施形態に述べた以外の形状を適宜使用可能である。なお、磁石の着磁パターン（Ｎ極とＳ極の個数）も同様である。
-In each embodiment, the shape of the 1st magnetic
・各実施形態において、左右のグリップ３ａ，３ｂが正しく連動していないとき、左右連動操作装置１の動作を停止させてもよい。
・各実施形態において、クラッチ機構３３は、グリップ３の回動操作側に設けることに限定されず、例えばグリップ３の傾倒操作側に設けてもよい。
In each embodiment, when the left and
In each embodiment, the
・各実施形態において、クラッチ機構３３は、左グリップ３ｂに設けることに限定されず、右グリップ３ａに設けてもよいし、左右両方のグリップ３ａ，３ｂに設けてもよい。
・第２実施形態において、例えば第１磁力クラッチ部３４を大きめの円筒形状とし、第２磁力クラッチ部３５がこの第１磁力クラッチ部３４の中に入り込む形状としてもよい。
In each embodiment, the
In the second embodiment, for example, the first magnetic
・各実施形態において、報知機器４２は、車内ディスプレイやスピーカに限定されず、例えばインストルメントパネルでもよい。また、報知の形式は、適宜変更可能であることは言うまでもない。
-In each embodiment, the alerting | reporting
・各実施形態において、グリップ３は、中立位置から下方向（上方向）にのみ傾倒操作可能としてもよい。
・各実施形態において、クラッチ機構３３は、磁気式に限定されず、他の構造を採用してもよい。
In each embodiment, the
In each embodiment, the
・各実施形態において、グリップ３の操作態様は、左右方向の回動操作や、上下方向の傾倒操作に限定されず、例えば左右方向の傾倒操作など、他の態様を採用することも可能である。
In each embodiment, the operation mode of the
・各実施形態において、操作感切換機構３８は、戻し付勢部材２２ａ，２２ｂ，３９の付勢力の力バランスを変更することで、左右のグリップ３ａ，３ｂに発生する操作力を変えるものに限定されない。要は、左右のグリップ３ａ，３ｂの操作感が切り換わるものであれば、その構造は何でもよい。
In each embodiment, the operation
・各実施形態において、戻し付勢部材２２ａ，２２ｂ，３９は、トーションばねに限定されず、他のばねが使用可能である。
・各実施形態において、クラッチ動作検出部４１は、光センサに限定されず、例えば磁気センサを使用してもよい。また、センサ等の無接点式に限らず、マイクロスイッチ等の有接点式を使用してもよい。
In each embodiment, the return urging members 22a, 22b, and 39 are not limited to torsion springs, and other springs can be used.
-In each embodiment, the clutch operation |
・各実施形態において、ケーブル線は、プッシュプル式のワイヤーケーブル２に限定されず、他の素材の線が使用可能である。
・各実施形態において、左右連動操作装置１は、ワイヤーケーブル２が合計４本ある構造のものに限定されず、例えばグリップ３の回動操作及び傾倒操作のそれぞれにワイヤーケーブル２が１本のみ存在する計２本のものでもよい。
In each embodiment, the cable wire is not limited to the push-pull
In each embodiment, the left-right
・各実施形態において、左右連動操作装置１は、グリップ３が回動操作及び傾倒操作の両方が可能なものに限らず、例えば回動操作又は傾倒操作の一方のみが可能なものでもよい。
In each embodiment, the left-right
・各実施形態において、左右連動操作装置１は、左右のグリップ３ａ，３ｂがワイヤーケーブル２にて機械的に連結されたものに限定されない。例えば、左右のグリップ３ａ，３ｂがワイヤーケーブル２では連結されておらず、それぞれがモータを備え、このモータの駆動力にて左右のグリップ３ａ，３ｂが連動する動きをとるものでもよい。
In each embodiment, the left / right
・各実施形態において、左右連動操作装置１は、車両に適用されることに限定されず、他の乗り物に使用可能である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
In each embodiment, the left-right
Next, technical ideas that can be grasped from the above-described embodiment and other examples will be described below together with their effects.
（イ）請求項１〜６のいずれかにおいて、前記クラッチ機構は、磁石の磁気的な吸着力を利用した磁気式クラッチ機構であって、当該磁気式クラッチ機構の一対の磁力クラッチ部材は、お互いの板状の磁石が対向する形状をとっている。
(A) In any one of
（ロ）請求項１〜６のいずれかにおいて、前記クラッチ機構は、磁石の磁気的な吸着力を利用した磁気式クラッチ機構であって、当該磁気式クラッチ機構の一対の磁力クラッチ部材は、一方が筒状に形成されるとともに他方が柱状に形成され、前記筒状のものの中に、前記柱状が軸回りに相対回動可能に収納されている。
(B) In any one of
（ハ）請求項１〜６、前記技術的思想（イ）又は（ロ）のいずれかにおいて、前記グリップを操作して当該グリップから手を離したとき、当該グリップを元の中立位置に復帰させる復帰機構を備えた。この構成によれば、操作したグリップを元の中立位置に自動で戻すことが可能となる。
(C) In any one of
（二）請求項５又は６、前記技術的思想（イ）〜（ハ）のいずれかにおいて、前記操作感切換機構は、操作した前記グリップから手を離したときに当該グリップを元の中立位置に復帰させる復帰機構を兼ねるとともに、一対の前記クラッチ部材のそれぞれの側に形成された中立位置復帰用の付勢部材から構成されている。
(2) In any one of
（ホ）請求項１〜６、前記技術的思想（イ）〜（二）のいずれかにおいて、前記クラッチ機構は、磁石の磁気的な吸着力を利用した磁気式クラッチ機構であって、当該磁気式クラッチ機構の一対の磁力クラッチ部材の着磁パターンは、前記グリップが過荷重操作されたとき、当該グリップを中立位置側に戻すような斥力が当該グリップに付与されるようなパターンに形成されている。この構成によれば、磁石の同極が対面することにより生じる斥力を、グリップを中立位置に戻すのに必要な力として利用することが可能となる。
(E) In any one of
１…左右連動操作装置、
２（２ａ〜２ｄ）…ケーブル線としてのワイヤーケーブル、３（３ａ，３ｂ）…グリップ、３３…クラッチ機構（磁気式クラッチ機構）、３４…クラッチ部材としての第１磁力クラッチ部、３５…クラッチ部材としての第２磁力クラッチ部、３８…操作感切換機構、４１…検出手段としてのクラッチ動作検出部、４２…報知手段を構成する報知機器、４３…報知手段を構成するコントローラ、Ｌ１…軸としての軸心。
1 ... Left-right interlocking operation device,
2 (2a to 2d): wire cable as a cable wire, 3 (3a, 3b): grip, 33: clutch mechanism (magnetic clutch mechanism), 34: first magnetic clutch portion as a clutch member, 35: clutch member As a second magnetic force clutch part, 38 ... an operation feeling switching mechanism, 41 ... a clutch operation detection part as a detection means, 42 ... a notification device constituting the notification means, 43 ... a controller constituting the notification means, L1 ... as a shaft Axis.
Claims (6)
前記グリップが通常荷重で軸回りに回動操作されたとき、その操作力の伝達経路上に位置する一対のクラッチ部材を連れ動きさせることにより、左右の前記グリップを連動させ、前記グリップが過荷重で前記回動操作されたとき、一対の前記クラッチ部材を機械的に切り離すことにより、前記過荷重を当該グリップから逃がすクラッチ機構を備えた
ことを特徴とする左右連動操作装置。 When one of the left and right grips is operated, the other grip follows the movement of the one grip so that the left and right grips are interlocked.
When the grip is rotated about its axis with a normal load, the left and right grips are interlocked by moving a pair of clutch members located on the transmission path of the operating force, and the grip is overloaded. A left-right interlocking operation device comprising: a clutch mechanism for releasing the overload from the grip by mechanically separating the pair of clutch members when the rotation is performed.
ことを特徴とする請求項１に記載の左右連動操作装置。 The left-right interlocking operation device according to claim 1, wherein the clutch mechanism is a magnetic clutch mechanism using a magnetic attraction force of a magnet.
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の左右連動操作装置。 When one of the left and right grips is operated, the operating force is transmitted to the other grip via a cable line, and the other grip takes a movement following the one grip. The left-right interlocking operation device according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項３に記載の左右連動操作装置。 The left and right grips can be rotated around an axis and tilted in the direction of crossing the axis, and two cable wires that move in opposite directions when transmitting an operating force are connected to the grip and the grip. The left / right interlocking operation device according to claim 3, wherein the left and right interlocking operation devices are connected by a total of four cable lines by being provided in each of the tilting operations.
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の左右連動操作装置。 When the left and right grips are mechanically separated by the clutch mechanism, the operator determines that the clutch mechanism is functioning by changing the operating force required for operating the grips between the left and right grips. The left-right interlocking operation device according to any one of claims 1 to 4, further comprising an operation feeling switching mechanism for informing the user.
前記検出手段の検出結果を基に、前記クラッチ機構が機能していると判断したとき、その旨を視覚的又は聴覚的に操作者に報知する報知手段と
を備えたことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の左右連動操作装置。 Detecting means for detecting whether or not the clutch mechanism is functioning;
And a notification means for visually or audibly notifying the operator of the fact that it is determined that the clutch mechanism is functioning based on the detection result of the detection means. The left-right interlocking operation device according to any one of 1 to 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010248125A JP2012099037A (en) | 2010-11-05 | 2010-11-05 | Right and left interlocking operation device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11269369B2 (en) | 2017-02-20 | 2022-03-08 | Hans Heidolph GmbH | Operating element for a laboratory device |
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2010
- 2010-11-05 JP JP2010248125A patent/JP2012099037A/en active Pending
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