JP2012221342A

JP2012221342A - ジョイスティック装置

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Publication number: JP2012221342A
Application number: JP2011088064A
Authority: JP
Inventors: Takanori Terao; 隆則寺尾; Akira Nakagawa; 暁中川; Hideaki Ito; 秀章伊東
Original assignee: Toyo Denso Co Ltd
Current assignee: Toyo Denso Co Ltd
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2012-11-12
Anticipated expiration: 2031-04-12
Also published as: JP5797444B2; US20120260760A1; EP2511786A1; CN102736665B; CN102736665A; US8770056B2; EP2511786B1

Abstract

【課題】操作軸の傾動操作方向を、操作軸の傾動に応じて移動するマグネットの磁気センサに対する相対位置変化に応じて検出するジョイスティック装置において、操作軸の傾動にかかわらずマグネットおよび磁気センサ間の距離を一定に保持し、検出精度のばらつきを抑制する。
【解決手段】ケースに固定される基板に対向するベース６０と、操作軸が首振り可能に連結されるマグネットホルダ５８との間に配置されるスライダ５９に、操作軸の軸線に直交する第１の直線方向にマグネットホルダ５８が相対移動するのをガイドするとともに第１の直線方向とは直交する第２の直線方向にマグネットホルダ５８が相対移動するのを阻止するようにしてマグネットホルダ５８が連結され、スライダ５９およびベース６０間に、スライダ５９が第２の直線方向に移動するのをガイドするガイド機構が設けられる。
【選択図】図６

Description

本発明は、操作ノブと、該操作ノブに一端が連結される操作軸と、該操作軸をその軸線上に設定された傾動中心まわりに中立位置から傾動せしめることを可能として支承するケースと、該ケースに固定された基板に設けられる磁気センサと、前記操作軸の傾動に応じて移動するようにして前記磁気センサに対向配置されるマグネットとを備え、前記磁気センサに対する前記マグネットの相対位置変化に応じて前記操作軸の傾動操作方向を検出するジョイスティック装置に関する。

一端に操作ノブが設けられた操作軸の他端に、基板に設けられた磁気センサに対向するようにしてマグネットが設けられるようにしたジョイスティック装置が、たとえば特許文献１によって知られている。

特開２００７−３２３８５９号公報

ところが、上記特許文献１で開示されたものでは、マグネットおよび磁気センサ間の距離が操作軸の傾動に応じて変化するので、検出精度にばらつきが生じ、そのばらつきを修正する機能が回路側で必要となっていた。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、操作軸の傾動にかかわらずマグネットおよび磁気センサ間の距離を一定に保持し、検出精度のばらつきを抑制し得るようにしたジョイスティック装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、操作ノブと、該操作ノブに一端が連結される操作軸と、該操作軸をその軸線上に設定された傾動中心まわりに中立位置から傾動せしめることを可能として支承するケースと、該ケースに固定された基板に設けられる磁気センサと、前記操作軸の傾動に応じて移動するようにして前記磁気センサに対向配置されるマグネットとを備え、前記磁気センサに対する前記マグネットの相対位置変化に応じて前記操作軸の傾動操作方向を検出するジョイスティック装置において、前記基板が、前記中立位置にある前記操作軸の軸線に直交する第１の直線方向ならびに前記中立位置にある前記操作軸の軸線および第１の直線方向に直交する第２の直線方向を含む平面に沿うようにして前記ケースに固定され、この基板に設けられる前記磁気センサを臨ませる第１開口部を有して前記基板に対向するベースが前記ケースに固定され、前記操作軸の他端が首振り可能に連結されるマグネットホルダに設けられて第１開口部内に挿入される保持突部に前記マグネットが固定され、前記保持突部を挿入せしめる第２開口部を有して前記マグネットホルダおよび前記ベース間に配置されるスライダに、第１の直線方向に前記マグネットホルダが相対移動するのをガイドするとともに第２の直線方向に前記マグネットホルダが相対移動するのを阻止するようにして前記マグネットホルダが連結され、前記スライダおよび前記ベース間に、前記スライダが第２の直線方向に移動するのをガイドするガイド機構が設けられることを特徴とする。

なお実施の形態の第２基板６１が本発明の基板に対応し、実施の形態の第１マグネット６５が本発明のマグネットに対応し、実施の形態の第１磁気センサ６６が本発明の磁気センサに対応する。

本発明の上記構成によれば、中立位置にある操作軸の軸線に直交する第１の直線方向ならびに中立位置にある操作軸の軸線および第１の直線方向に直交する第２の直線方向を含む平面に沿う基板に対向するベースがケースに固定され、操作軸の他端が首振り可能に連結されるマグネットホルダにマグネットが固定され、マグネットホルダおよびベース間にスライダが配置され、そのスライダには、第１の直線方向にマグネットホルダが相対移動するのをガイドするとともに第２の直線方向に前記マグネットホルダが相対移動するのを阻止するようにしてマグネットホルダが連結され、スライダおよびベース間にはスライダが第２の直線方向に移動するのをガイドするガイド機構が設けられるので、マグネットホルダは操作軸の傾動に応じて、前記基板と平行な平面に沿って移動することになり、マグネットおよび磁気センサ間の距離を操作軸の傾動位置にかかわらず一定に保持することができる。このため検出精度にばらつきが生じるのを抑制することができ、回路の構成を簡素化してコストの低減を図ることができる。また検出精度のばらつきが抑制されることで操作ノブの傾き量変化に応じてカーソルの移動量を細かく（リニアに）制御することが可能となる。

ジョイスティック装置の全体斜視図である。図１の２矢視図である。ジョイスティック装置の分解斜視図である。図２の４−４線断面図である。図２の５−５線断面図である。マグネットホルダ、スライダおよびベースの分解斜視図である。マグネットホルダ、スライダおよびベースを図６の７−７線に沿って示す断面図である。マグネットホルダ、スライダおよびベースを図６の８−８線に沿って示す断面図である。図２の９−９線線断面図である。組み付け時の状態を示す断面図である。組み付け完了状態での図１０に対応した断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図１〜図１１を参照しながら説明する。

先ず図１〜図３において、このジョイスティック装置は、たとえばカーナビゲーションシステムの画面上のカーソル操作に用いられるものであり、操作ノブ１５と、該操作ノブ１５に一端が連結される操作軸１６と、該操作軸１６を傾動可能に支承するケース１７と、前記操作軸１６の軸線まわりに回転することを可能として前記操作ノブ１５に隣接した位置に配置されるダイヤルノブ１８とを備える。

図４を併せて参照して、前記ケース１７は、ケース主体２０と、該ケース主体２０に複数のねじ部材２３，２３…で締結される第１蓋部材２１と、前記ケース主体２０に第１蓋部材２１とは反対側から結合される第２蓋部材２２とから成る。

前記ケース主体２０は、矩形の筒状に形成される筒状側壁部２０ａと、該筒状側壁部２０ａの一端寄り内面から内方に張り出す支持壁部２０ｂと、該支持壁部２０ｂの内周縁に直角に連なる内側支持部２０ｃとを一体に有する。

第１蓋部材２１は、前記ケース主体２０の支持壁部２０ｂに外側から対向するようにして矩形の皿状に形成される第１蓋部２１ａと、前記ケース主体２０の内側支持筒部２０ｃを囲繞するようにして第１蓋部２１ａの中央部に基端部が直角に連設される横断面円形の外側支持筒部２１ｂとを一体に有し、第１蓋部２１ａの４つの角部が前記ケース主体２０における筒状側壁部２０ａの一端部に前記ねじ部材２３，２３…で締結される。また第２蓋部材２２は、前記ケース主体２０における筒状側壁部２０ａの他端開口部を覆う矩形の平板状に形成される第２蓋部２２ａと、前記筒状側壁部２０ａの他端部に嵌合するようにして第２蓋部２２ａの外周縁部に直角に連なる横断面矩形の短筒部２２ｂとを一体に有し、短筒部２２ｂには、前記筒状側壁部２０ａの４つの側壁の他端部に設けられたガイドスリット２４…に嵌合するガイド突部２５…と、前記筒状側壁部２０ａの４つの側壁のうち相互に対向する２つの側壁に一対ずつ設けられる係合孔２６，２６…にそれぞれ弾発係合する係合突起２７，２７…とが突設される。

図５を併せて参照して、前記操作ノブ１５の中央部には、円形の非透光性キャップ２８と、非透光孔性キャップ２８の周囲に配置されるリング状の透光性キャップ２９と、それらのキャップ２８，２９の内方に配置されるレンズ３０と、該レンズ３０の周縁部を前記透孔性キャップ２９との間に挟むリング状の支持部材３１とが取付けられ、支持部材３１には、前記操作軸１６と同軸に配置される連結筒３２の一端部が結合される。この連結筒部３２の一端部には第１基板３３が固定されており、発光ダイオード３４が前記レンズ３０の内方に配置されるようにして第１基板３３の前記レンズ３０側の面に配設される。

ところで、前記操作軸１６は、その一端部を第１蓋部材２１の内側支持筒部２０ｃから突出させるようにして前記内側支持筒部２０ｃ内に挿入されており、前記内側支持筒部２０ｃから突出した前記操作軸１６の一端部が前記連結筒３２を介して前記操作ノブ１５に連結される。

前記操作軸１６の一端部は、該操作軸１６の中心軸線まわりの前記連結筒３２との相対位置を一定に定めて前記連結筒３２の他端部内に挿入される。しかも前記操作軸１６の一端の周方向２箇所には側方に突出する爪部３６…が一体に設けられており、前記連結筒３２において第１基板３３が固定された部分よりも前記操作軸１６側の中間部には、前記爪部３６…に第１基板３３とは反対側から係合し得る規制爪部３７…と、前記操作軸１６の一端に第１基板３３側から対向する壁部３８とが設けられる。而して連結筒３２および操作ノブ１５は、前記規制爪部３７…を前記操作軸１６の前記爪部３６…に当接、係合させる非押し込み操作位置と、前記規制爪部３７…を前記操作軸１６の前記爪部３６…から離反させる押し込み操作位置との間で前記操作軸１６に対して軸方向に相対移動可能である。

前記操作軸１６の一端部には、第１基板３３の前記操作軸１６側の面に当接するプッシュロッド３９を挿入せしめる有底の挿入孔４０が操作軸１６の長手方向に長く延びて設けられるとともに、その挿入孔４０の一直径線上に配置される一対の規制孔４１，４１が操作軸１６の長手方向に延びるようにして設けられる。一方、前記プッシュロッド３９の周方向に等間隔をあけた２箇所には、前記規制孔４１…に移動可能に挿入される突部４２ａ…を先端に有する規制腕部４２…が一体に連設されており、該プッシュロッド３９は、前記突部４２ａ…が前記規制孔４１…内で移動し得る範囲で前記操作軸１６に対して相対移動することを可能として前記操作軸１６の一端部に装着される。しかも前記挿入孔４０内には、前記プッシュロッド３９および前記操作軸１６間に介設される第１ばね４３が収容されており、この第１ばね４３のばね力によって前記プッシュロッド３９は第１基板３３側に向けて付勢される。

第１基板３３の前記操作軸１６側の面には、前記プッシュロッド３９に当接するスイッチ４４が設けられており、前記操作ノブ１５および前記連結筒３２を非押し込み操作位置から押し込み操作位置に移動するように押し込むと、第１ばね４３で付勢されたプッシュロッド３９からの荷重が前記スイッチ４４に作用することになる。

また前記連結筒３２の他端部および前記操作軸１６間には、前記操作ノブ１５および前記連結筒３２を非押し込み操作位置から押し込み操作位置に押し込む際にクリック間を操作者に付与するための第１クリック機構４５が設けられる。

この第１クリック機構４５は、前記連結筒３２の一直径線上に軸線を配置するようにして前記操作軸１６に設けられた第１収容孔４６の両端に嵌合される一対の第１クリックピン４７，４７と、それらの第１クリックピン４７…を操作軸１６の外周から突出させる方向に付勢するようにして両第１クリックピン４７…間に設けられて第１収容孔４６に収容される第１クリックばね４８と、第１クリックピン４７…を当接させるようにして前記連結筒３２の内面に形成される当接面４９，４９とで構成され、当接面４９…は、前記操作ノブ１５および前記連結筒３２が非押し込み操作位置から押し込み操作位置に押し込まれる際に、第１クリックピン４７…を第１クリックばね４８のばね力に抗して第１収容孔４６内に押し込むように形成される。

前記操作軸１６は、前記ケース１７におけるケース主体２０の内側支持筒部２０ｃに傾動支持部材５１を介して傾動可能に支持されるものであり、この傾動支持部材５１は、前記操作軸１６を囲むようにしてリング状に形成されて前記内側支持筒部２０ｃ内に挿入される。

前記操作軸１６には、その一直径線に沿う方向で該操作軸１６の外周から突出する一対の第１支軸５２，５２が突設され、それらの第１支軸５２…は、前記傾動支持部材５１に設けられた一対の第１支持孔５３，５３で回動可能に支承される。また前記傾動支持部材５１には、第１支軸５２…の軸線および前記操作軸１６の軸線と直交する方向で該傾動支持部材５１の外周から突出する一対の第２支軸５４…が突設され、それらの第２支軸５４…は、前記内側支持筒部２０ｃに設けられた一対の第２支持孔５５…で回動可能に支承される。しかも前記傾動支持部材５１には、第１支軸５２…の軸線と平行に延びる一対のガイド突部５６…が突設されており、それらのガイド突部５６…は前記内側支持筒部２０ｃの内面に設けられた一対のガイド溝５７…内に嵌合される。

而して前記操作軸１６が、第１支軸５２…の軸線まわりに回動可能として前記傾動支持部材５１に支承され、前記傾動支持部材５１が、第１支軸５２…の軸線および前記操作軸１６の軸線と直交する軸線を有する第２支軸５４…の軸線まわりに回動可能として前記内側支持筒部２０ｃに支承されるので、前記操作軸１６は、第１支軸５２…の軸線および第２支軸５４…の軸線が直交する点である傾動中心Ｃまわりに中立位置から傾動することを可能として前記ケース１７の内側支持筒部２０ｃに支承されることになる。

図４に注目して、前記ケース１７のケース主体２０内には、ケース主体２０の支持壁部２０ｂから第２蓋部材２２の第２蓋部２２ａ側に向かって順に、マグネットホルダ５８、スライダ５９、ベース６０および第２基板６１が収容される。

而して第２基板６１は、中立位置にある前記操作軸１６の軸線に直交する第１の直線方向６２と、前記中立位置にある前記操作軸１６の軸線および第１の直線方向６２に直交する第２の直線方向６３とを含む平面に沿うようにしてケース１７に固定されており、第２蓋部材２２の第２蓋部２２ａとは反対側から第２基板６１に対向するようにして前記ベース６０が前記ケース１７に固定され、第２基板６１は複数のねじ部材７１，７１…で前記ベース６０に固定される。

図６を併せて参照して、十字状に形成される前記マグネットホルダ５８の中央部には、前記操作軸１６の他端に設けられる球状の連結部１６ａを嵌合せしめる連結孔６４が設けられており、前記操作軸１６の他端部は前記マグネットホルダ５８の中央部に首振り可能に連結される。

またマグネットホルダ５８の中央部には、第２基板６１側に突出する円筒状の保持突部５８ａが一体に突設されており、この保持突部５８ａに第１マグネット６５が固定される。一方、第１マグネット６５に対向する部分で第２基板６１には、前記操作軸１６の傾動に応じて移動する第１マグネット６５との相対位置変化に応じて前記操作軸１６の傾動操作方向を検出する第１磁気センサ６６が固定されており、この第１磁気センサ６６は、たとえば４つのホール素子が周方向に等間隔をあけて配置されて成るＩＣチップである。

前記ベース６０には、第２基板６１に設けられる第１磁気センサ６６を臨ませる円形の第１開口部６７が設けられる。また前記マグネットホルダ５８および前記ベース６０間に配置される前記スライダ５９は十字状に形成されており、このスライダ５９には、前記マグネットホルダ５８の保持突部５８ａを挿入せしめる第２開口部６８が設けられ、この第２開口部６８は、第１の直線方向６２に長い長孔状に形成される。

前記スライダ５９には、第１の直線方向６２に前記マグネットホルダ５８が相対移動するのをガイドするとともに第２の直線方向６３に前記マグネットホルダ５８が相対移動するのを阻止するようにして前記マグネットホルダ５８が連結される。

すなわち前記スライダ５９には、第１の直線方向６２に延びる一対の長孔６９，６９が第２開口部６８の両側に位置するようにして設けられており、図７で明示するように、前記マグネットホルダ５８に設けられた一対のガイド突部７０…がそれらの長孔６９…に嵌合される。したがって前記マグネットホルダ５８は、前記長孔６９…内を前記ガイド突部７０…が移動する方向すなわち第１の直線方向６２で前記スライダ５９に対して相対移動可能であるが、第２の直線方向６３での前記スライダ５９に対する前記マグネットホルダ５８の相対移動は阻止されることになる。

図８を併せて参照して、前記スライダ５９および前記ベース６０間には、前記スライダ５９が第２の直線方向６３に移動するのをガイドするガイド機構７２が設けられるものであり、このガイド機構７２は、第１開口部６７の両側で第２の直線方向６３に沿って延びるようにして前記ベース６０に設けられる一対のガイドレール７３，７３と、それらのガイドレール７３…を嵌合させるようにして前記スライダ５９に設けられる一対のガイド溝７４…とで構成される。

前記マグネットホルダ５８と、前記ケース１７の第１蓋部材２１との間には、前記操作軸１６の傾動操作にクリック間を付与するための第２クリック機構７５が設けられ、この第２クリック機構７５は、ケース主体２０の内側支持筒部２０ｃに当該内側支持筒部２０ｃの長手方向に移動することを可能として保持される一対の第２クリックピン７６，７６と、それらの第２クリックピン７６…をマグネットホルダ５８側に付勢するばね力を発揮して第２クリックピン７６…および前記内側支持筒部２０ｃ間に設けられる一対の第２クリックばね７７，７７と、第２クリックピン７６…の先端を当接させるようにして前記マグネットホルダ５８に設けられる当接凹部７８，７８とで構成される。

前記内側支持筒部２０ｃの周方向に間隔をあけた２箇所の第１蓋部２１ａ側には、該内側支持筒部２０ｃの長手方向に延びて前記マグネットホルダ５８側に開放した有底の第２収容孔７９…を形成する一対の膨出部２０ｄ…が外側方に膨らむようにして一体に形成される。第２クリックピン７６…は、第２収容孔７９…の閉塞端を移動自在に貫通する軸部７６ａ…を一体に有して第２収容孔７９…に摺動可能に嵌合されており、前記軸部７６ａ…を囲繞するコイル状の第２クリックばね７７…が、第２収容孔７９…の閉塞端および第２クリックピン７６…間に介設されるようにして第２収容孔７９…内に収容される。

またマグネットホルダ５８に設けられる当接凹部７８は、前記操作軸１６がいずれの方向にも傾動していない中立位置にあるときに第２クリックピン７６…の先端の球状当接部７６ｂを当接させる中立位置当接部７８ａと、その中立位置当接部７８ａから放射状に広がる８つの傾斜溝部７８ｂ…とを有するように形成されており、各傾斜溝部７８ｂ…は、第１および第２の直線方向６２，６３を含む８方向で前記中立位置当接部７８ａから放射状に広がるように形成される。

而して前記操作軸１６がその中立位置から傾動するのに応じたマグネットホルダ５８の移動は前記８つの傾斜溝部７８ｂ…の方向に規制されることになり、各傾斜溝部７８ｂ…を第２クリックピン７６の先端の球状当接部７６ｂが登ることで前記操作軸１６の傾動操作にクリック感が付与されることになる。

ところで第２クリック機構７５において、マグネットホルダ５８の移動の方向は傾斜溝部７８ｂ…で規制されているが、傾斜溝部７８ｂ…を有する前記当接凹部７８を円錐状とすることで、操作ノブ１５の動きに追従するようにカーソルが動くことが可能となり、十字操作を行うゲーム機や、リモコンカー等の玩具用コントローラにも応用が可能となる。

再び図３および図４に注目して、前記ケース１７の内側支持筒部２０ｃを囲繞する回転筒８０が前記ケース１７の外側支持筒部２１ｂ内に挿入されて該外側支持筒部２１ｂに回転可能に支承されており、該回転筒８０の一端に前記ダイヤルノブ１８が結合される。

前記回転筒８０の他端には、第１蓋部材２１の第１蓋部２１ａおよび前記ケース主体２０の支持壁部２０ｂ間に配置される鍔部８０ａが一体に設けられており、この鍔部８０ａと、前記支持壁部２０ｂとの間に、前記ダイヤルノブ１８の回転操作にクリック感を付与する第３クリック機構８１が設けられる。

第３クリック機構８１は、前記ケース主体２０の支持壁部２０ｂに一体に設けられて前記鍔部８０ａ側に向けて突出される一対の収容筒部８２…と、それらの収容筒部８２…に移動可能に収容、保持される一対の第３クリックピン８３…と、それらの第３クリックピン８３…を前記回転筒８０の前記鍔部側に付勢するばね力を発揮して第３クリックピン８３…および前記支持壁部２０ｂ間に設けられる一対の第３クリックばね８４…と、第３クリックピン８３…の先端を当接させるようにして前記鍔部８０ａの前記支持壁部２０ｂに臨む面に形成される多数の山部８５…とで構成され、前記鍔部８０ａの前記山部８５…を第３クリックピン８３…が乗り越えることでクリック感が生じることになる。

図９を併せて参照して、前記回転筒８０の他端部および前記ケース１７間には、その回転筒８０の回転位置を検出する回転位置検出手段８７が設けられるものであり、該回転位置検出手段８７が、前記回転筒８０の他端部における前記鍔部８０ａの外周に設けられる駆動ギヤ８８と、前記回転筒８０よりも小径に形成されて前記回転筒８０の側方で前記ケース１７に回転自在に支承されるとともに前記駆動ギヤ８８に噛合する被動ギヤ９０が外周に設けられる回転体８９と、該回転体８９にその周方向に間隔をあけて設けられる複数たとえば２つの第２マグネット９１，９１と、前記回転体８９の回転に伴う第２マグネット９１…との相対位置変化に応じて前記回転筒８０の回転位置を検出すべく前記回転体８９の他端部に対向して配置されるたとえば一対の第２磁気センサ９２，９２とを備える。

前記回転体８９は、基本的に円筒状に形成されるものであり、この回転体８９の一端部外周に前記被動ギヤ９０が設けられ、また回転体８９の他端部外周に第２マグネット９１…が周方向に等間隔をあけて固定される。

前記ケース１７におけるケース主体２０の支持壁部２０ｂには前記回転体８９を挿通せしめる挿通孔９３が回転体８９の軸方向中間部を支持するようにして設けられ、第１蓋部材２１における第１蓋部２１ａの内面には前記回転体８９の一端部に嵌合して回転体８９の一端部を回転自在に軸支する第１軸支部９４が突設される。また前記ケース１７に固定された前記ベース６０には、前記回転体８９の他端部に嵌合して回転体８９の他端を回転自在に軸支する第２軸支部９５が突設される。

第２磁気センサ９２…は、たとえばホール素子であり、前記ベース６０を介してケース１７に固定される第２基板６１に固定され、前記ベース６０には、前記回転体８９の他端部の外周側に第２磁気センサ９２…を対向させる第３開口部９６が設けられる。

図１０において、前記挿通孔９３の内周の１箇所には軸方向に延びる係合溝９７が設けられ、前記回転体８９の外周には、第１軸支部９４で該回転体８９の一端部を回転自在に支承する前の組み付け途中では前記係合溝９７に係合するものの、図１１で示すように、第１軸支部９４で該回転体８９の一端部を回転自在に支承して前記被動ギヤ９０を前記駆動ギヤ８８に噛合せしめた組み付け完了時に前記係合溝９７から離脱する係合突起９８が突設される。

次にこの実施の形態の作用について説明すると、第２基板６１が、中立位置にある操作軸１６の軸線に直交する第１の直線方向６２ならびに中立位置にある操作軸１６の軸線および第１の直線方向６２に直交する第２の直線方向６３を含む平面に沿うようにしてケース１７に固定されており、この第２基板６１に設けられる第１磁気センサ６６を臨ませる第１開口部６７を有して第２基板６１に対向するベース６０がケース１７に固定され、操作軸１６の他端が首振り可能に連結されるマグネットホルダ５８に設けられて第１開口部６７内に挿入される保持突部５８ａに第１マグネット６５が固定され、前記保持突部５８ａを挿入せしめる第２開口部６８を有してマグネットホルダ５８およびベース６０間に配置されるスライダ５９に、第１の直線方向６２にマグネットホルダ５８が相対移動するのをガイドするとともに第２の直線方向６３にマグネットホルダ５８が相対移動するのを阻止するようにしてマグネットホルダ５８が連結され、スライダ５９およびベース６０間に、スライダ５９が第２の直線方向６３に移動するのをガイドするガイド機構７２が設けられるので、マグネットホルダ５８は操作軸１６の傾動に応じて、第２基板６１と平行な平面に沿って移動することになり、第１マグネット６５および第１磁気センサ６６間の距離を操作軸１６の傾動位置にかかわらず一定に保持することができる。このため操作軸１６の傾動操作による傾動操作方向の検出精度にばらつきが生じるのを抑制することができ、回路の構成を簡素化してコストの低減を図ることができる。また検出精度のばらつきが抑制されることで操作ノブ１５の傾き量変化に応じてカーソルの移動量を細かく（リニアに）制御することが可能となる。

またダイヤルノブ１８が一端に結合されるとともに操作軸１６を囲繞する円筒状の回転筒８０が軸線まわりに回転することを可能としてケース１７に支承され、回転筒８０の他端部およびケース１７間に、回転筒８０の回転位置を検出する回転位置検出手段８７が設けられるのであるが、その回転位置検出手段８７が、前記回転筒８０の他端部外周に設けられる駆動ギヤ８８と、前記回転筒８０よりも小径に形成されて前記回転筒８０の側方で前記ケース１７に回転自在に支承されるとともに前記駆動ギヤ８８に噛合する被動ギヤ９０が外周に設けられる回転体８９と、該回転体８９にその周方向に間隔をあけて設けられる複数の第２マグネット９１…と、前記回転体８９の回転に伴う第２マグネット９１…との相対位置変化に応じて前記回転筒８０の回転位置を検出すべく前記回転体８９の他端部に対向して前記ケース１７に固定された第２基板６１に配設される第２磁気センサ９２…とを備えるので、回転筒８０の回転位置を第２磁気センサ９２…で検出するにあたって回転筒８０の軸方向に沿う第２磁気センサ９２…の配置上の自由度を高めるとともに必要とされる第２マグネット９１…の個数を少なくすることができる。

さらに前記回転体８９が、その一端部外周に前記被動ギヤ９０が設けられるとともに他端部外周に第２マグネット９１…が設けられるようにして円筒状に形成され、ケース１７の一部を構成するケース主体２０の支持壁部２０ｂに前記回転体８９を回転可能に挿通せしめる挿通孔９３が設けられ、回転筒８０を回転自在に支承する外側支持筒部２１ｂを有して前記ケース１７の一部を構成する第１蓋部材２１に前記回転体８９の一端部を回転自在に支承する第１軸支部９４が設けられ、前記挿通孔９３の内周の１箇所に軸方向に延びる係合溝９７が設けられ、回転体８９の外周に、第１軸支部９４で該回転体８９の一端部を回転自在に支承する前の組み付け途中では前記係合溝９７に係合するものの第１軸支部９４で該回転体８９の一端部を回転自在に支承して前記被動ギヤ９０を前記駆動ギヤ８８に噛合せしめた組み付け完了時に前記係合溝９７から離脱する係合突起９８が突設されるので、第２磁気センサ９２…に対する回転体８９の位置決めを確実なものとしてケース１７に回転体８９を組み付けることが可能となり、組み付け工数の低減を図るとともに誤組みが生じることを防止することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば上記実施の形態では、カーナビゲーションシステムの画面上のカーソル操作に用いられるジョイスティック装置について説明したが、本発明は、操作ノブによる傾動操作方向を検出するようにしたジョイスティック装置に関して広く実施可能である。たとえば電動車椅子のコントローラとして本発明のジョイスティック装置を用いることも可能であり、その場合、操作ノブの傾動操作によって前進、後退および左右方向を指示するようにすればよく、ダイヤルノブが付設されている場合には、ダイヤルノブの操作によって車椅子の回転方向を指示することができる。また油圧ショベル等の重機のコントローラとして本発明を実施することもできる。

１５・・・操作ノブ
１６・・・操作軸
１７・・・ケース
５８・・・マグネットホルダ
５８ａ・・・保持突部
５９・・・スライダ
６０・・・ベース
６１・・・基板である第２基板
６２・・・第１の直線方向
６３・・・第２の直線方向
６５・・・マグネットである第１マグネット
６６・・・磁気センサである第１磁気センサ
６７・・・第１開口部
６８・・・第２開口部
７２・・・ガイド機構
Ｃ・・・傾動中心

ジョイスティック装置の全体斜視図である。図１の２矢視図である。ジョイスティック装置の分解斜視図である。図２の４−４線断面図である。図２の５−５線断面図である。マグネットホルダ、スライダおよびベースの分解斜視図である。マグネットホルダ、スライダおよびベースを図６の７−７線に沿って示す断面図である。マグネットホルダ、スライダおよびベースを図６の８−８線に沿って示す断面図である。図２の９−９線断面図である。組み付け時の状態を示す断面図である。組み付け完了状態での図１０に対応した断面図である。

前記ケース主体２０は、矩形の筒状に形成される筒状側壁部２０ａと、該筒状側壁部２０ａの一端寄り内面から内方に張り出す支持壁部２０ｂと、該支持壁部２０ｂの内周縁に直角に連なる内側支持筒部２０ｃとを一体に有する。

図５を併せて参照して、前記操作ノブ１５の中央部には、円形の非透光性キャップ２８と、非透光性キャップ２８の周囲に配置されるリング状の透光性キャップ２９と、それらのキャップ２８，２９の内方に配置されるレンズ３０と、該レンズ３０の周縁部を前記透光性キャップ２９との間に挟むリング状の支持部材３１とが取付けられ、支持部材３１には、前記操作軸１６と同軸に配置される連結筒３２の一端部が結合される。この連結筒３２の一端部には第１基板３３が固定されており、発光ダイオード３４が前記レンズ３０の内方に配置されるようにして第１基板３３の前記レンズ３０側の面に配設される。

また前記連結筒３２の他端部および前記操作軸１６間には、前記操作ノブ１５および前記連結筒３２を非押し込み操作位置から押し込み操作位置に押し込む際にクリック感を操作者に付与するための第１クリック機構４５が設けられる。

前記マグネットホルダ５８と、前記ケース１７の第１蓋部材２１との間には、前記操作軸１６の傾動操作にクリック感を付与するための第２クリック機構７５が設けられ、この第２クリック機構７５は、ケース主体２０の内側支持筒部２０ｃに当該内側支持筒部２０ｃの長手方向に移動することを可能として保持される一対の第２クリックピン７６，７６と、それらの第２クリックピン７６…をマグネットホルダ５８側に付勢するばね力を発揮して第２クリックピン７６…および前記内側支持筒部２０ｃ間に設けられる一対の第２クリックばね７７，７７と、第２クリックピン７６…の先端を当接させるようにして前記マグネットホルダ５８に設けられる当接凹部７８，７８とで構成される。

第３クリック機構８１は、前記ケース主体２０の支持壁部２０ｂに一体に設けられて前記鍔部８０ａ側に向けて突出される一対の収容筒部８２…と、それらの収容筒部８２…に移動可能に収容、保持される一対の第３クリックピン８３…と、それらの第３クリックピン８３…を前記回転筒８０の前記鍔部８０ａ側に付勢するばね力を発揮して第３クリックピン８３…および前記支持壁部２０ｂ間に設けられる一対の第３クリックばね８４…と、第３クリックピン８３…の先端を当接させるようにして前記鍔部８０ａの前記支持壁部２０ｂに臨む面に形成される多数の山部８５…とで構成され、前記鍔部８０ａの前記山部８５…を第３クリックピン８３…が乗り越えることでクリック感が生じることになる。

Claims

操作ノブ（１５）と、該操作ノブ（１５）に一端が連結される操作軸（１６）と、該操作軸（１６）をその軸線上に設定された傾動中心（Ｃ）まわりに中立位置から傾動せしめることを可能として支承するケース（１７）と、該ケース（１７）に固定された基板（６１）に設けられる磁気センサ（６６）と、前記操作軸（１６）の傾動に応じて移動するようにして前記磁気センサ（６６）に対向配置されるマグネット（６５）とを備え、前記磁気センサ（６６）に対する前記マグネット（６５）の相対位置変化に応じて前記操作軸（１６）の傾動操作方向を検出するジョイスティック装置において、前記基板（６１）が、前記中立位置にある前記操作軸（１６）の軸線に直交する第１の直線方向（６２）ならびに前記中立位置にある前記操作軸（１６）の軸線および第１の直線方向（６２）に直交する第２の直線方向（６３）を含む平面に沿うようにして前記ケース（１７）に固定され、この基板（６１）に設けられる前記磁気センサ（６６）を臨ませる第１開口部（６７）を有して前記基板（６１）に対向するベース（６０）が前記ケース（１７）に固定され、前記操作軸（１６）の他端が首振り可能に連結されるマグネットホルダ（５８）に設けられて第１開口部（６７）内に挿入される保持突部（５８ａ）に前記マグネット（６５）が固定され、前記保持突部（５８ａ）を挿入せしめる第２開口部（６８）を有して前記マグネットホルダ（５８）および前記ベース（６０）間に配置されるスライダ（５９）に、第１の直線方向（６２）に前記マグネットホルダ（５８）が相対移動するのをガイドするとともに第２の直線方向（６３）に前記マグネットホルダ（５８）が相対移動するのを阻止するようにして前記マグネットホルダ（５８）が連結され、前記スライダ（５９）および前記ベース（６０）間に、前記スライダ（５９）が第２の直線方向（６３）に移動するのをガイドするガイド機構（７２）が設けられることを特徴とするジョイスティック装置。