JP4430980B2

JP4430980B2 - 力覚付与型入力装置

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Publication number: JP4430980B2
Application number: JP2004147672A
Authority: JP
Inventors: 卓矢前田; 新治石川
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2004-05-18
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2024-05-18
Also published as: JP2005332038A

Description

本発明は、手動操作される操作レバーに電気制御された力覚を付与する力覚付与型入力装置に係り、特に、操作レバーを任意方向に揺動操作するジョイスティックタイプの力覚付与型入力装置に関するものである。

近年、エアコンやオーディオあるいはナビゲーション等の車載用制御機器の機能調整を１つの操作レバーに集約し、この操作レバーの手動操作によって機器の選択や機能調整等を行う際に、操作レバーの操作量や操作方向に応じた抵抗感や推力等の外力を付与することにより、操作フィーリングを良好にして操作性を確実にしたフォースフィードバック機能付きの力覚付与型入力装置が種々提案されている。かかる力覚付与型入力装置の一例として、従来より、操作レバーの揺動運動を直交する一対の駆動レバーの回転運動に変換する変換部と、これら両駆動レバーの回転量および回転方向を検出する一対のロータリエンコーダと、操作レバーに外力を付与する一対の回転モータとを備え、両ロータリエンコーダの出力信号に基づいて両回転モータの駆動をそれぞれ制御することにより、両駆動レバーを介して操作レバーに所望の外力を付与するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図６は上記特許文献１に開示された力覚付与型入力装置の内部構造を示す平面図であり、同図に示すように、基台１００上には第１および第２の回転モータ１０１，１０２と、これら回転モータ１０１，１０２の回転軸に連結された第１および第２のロータリエンコーダ１０３，１０４とが搭載されている。第１の回転モータ１０１の回転軸と第２の回転モータ１０２の回転軸とは互いに直交しており、第１および第２のロータリエンコーダ１０３，１０４は両回転モータ１０１，１０２の回転軸が交わる交点Ｐの近傍に配置されている。また、基台１００には第１および第２の駆動レバー１０５，１０６が回転可能に支持されており、これら駆動レバー１０５，１０６には駆動体１０７を介して操作レバー１０８が連結されている。第１の駆動１０５は第１の回転モータ１０１の回転軸と平行な軸１０５ａを中心に回転可能であり、第１の駆動１０５の先端には第１の回転モータ１０１の回転軸に固着したギヤ１０９に噛合する歯部１０５ｂが形成されている。第２の駆動レバー１０６は第２の回転モータ１０２の回転軸と平行な軸１０６ａを中心に回転可能であり、第２の駆動レバー１０６の先端には第２の回転モータ１０２の回転軸に固着したギヤ１１０に噛合する歯部１０６ｂが形成されている。なお、第１および第２の回転モータ１０１，１０２と第１および第２のロータリエンコーダ１０３，１０４は図示せぬ制御部に接続されており、この制御部は第１および第２のロータリエンコーダ１０３，１０４の出力信号を取り込んで第１および第２の回転モータ１０１，１０２に所望の制御信号を出力する。

このように概略構成された力覚付与型入力装置において、操作者が操作レバー１０８を任意方向、例えば図６のＹ−Ｙ方向へ揺動操作すると、第１の駆動レバー１０５が軸１０５ａを中心に回転し、それに伴ってギヤ１０９と第１のロータリエンコーダ１０３が回転駆動される。操作レバー１０８がＸ−Ｘ方向へ揺動操作された場合は、第２の駆動レバー１０６が軸１０６ａを中心に回転し、それに伴ってギヤ１１０と第２のロータリエンコーダ１０４が回転駆動される。また、操作レバー１０８がＸ方向とＹ方向の中間方向へ揺動操作された場合、第１および第２の駆動レバー１０５，１０６がそれぞれ回転して第１および第２のロータリエンコーダ１０３，１０４が回転駆動される。これらロータリエンコーダ１０３，１０４の出力信号は制御部に取り込まれ、制御部がこの出力信号に基づいて第１および第２の駆動レバー１０５，１０６の回転方向と回転量、すなわち操作レバー１０８の揺動方向と揺動量（揺動角度）を演算し、その演算結果に基づいて第１および第２の回転モータ１０１，１０２に制御信号を出力することにより、操作レバー１０８に所望の操作フィーリングが付与される。例えば、操作レバー１０８が任意方向へ所定角度だけ揺動操作されたとき、第１および第２の回転モータ１０１，１０２が第１および第２の駆動レバー１０５，１０６の回転と逆方向に動作されると、操作レバー１０８に所定の大きさの作動力が付与され、この作動力が操作レバー１０８を手動操作する操作者にクリック感として認識される。
特開２００３−２２１５９号公報（第５−７頁、図１）

前述の如く構成された従来の力覚付与型入力装置において、モータ回転軸とロータリエンコーダとの間に増速ギヤ列を介在させると共に、ロータリエンコーダの構成部品であるコード板のスリット間隔を大きくすれば、駆動レバーの回転に伴ってスリット間隔の大きいコード板を増速回転させて操作レバーの操作状態を検出できるため、安価なロータリエンコーダを用いて分解能を高めることができる。しかしながら、このように増速ギヤ列を介在させる場合、第１および第２のロータリエンコーダのコード板同士が干渉しやすくなるため、必然的に第１および第２のロータリエンコーダのコード板と増速ギヤ列の配置位置を基台の外側に延出せざるを得ず、それに伴って装置全体が大型になるという問題が発生する。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、装置全体を小型化するのに好適な力覚付与型入力装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の力覚付与型入力装置は、揺動操作可能な操作レバーと、この操作レバーの揺動操作に連動して回転可能であると共に互いの回転軸を直交する第１および第２の駆動レバーと、これら駆動レバーを回転可能に支持する基台と、前記両駆動レバーの回転をそれぞれ第１および第２の増速ギヤ列を介して検出する第１および第２のロータリエンコーダと、前記両駆動レバーを介して前記操作レバーに外力を付与する第１および第２の回転モータと、前記両ロータリエンコーダの出力信号に基づいて前記両回転モータの駆動をそれぞれ制御する制御部とを備え、前記両回転モータを互いの回転軸の延長線が直交するように配置すると共に、少なくとも前記第１のロータリエンコーダと前記第１の増速ギヤ列を前記第１の回転モータを中心として前記第１および第２の回転モータの回転軸の延長線が交わる交点とは逆側に配置した力覚付与型入力装置であって、少なくとも前記第１の回転モータの回転軸にはギヤおよび歯車が固設されており、前記ギヤは前記第１の駆動レバーに形成されたギヤ部に噛合し、前記歯車は前記第１のロータリエンコーダに回転を伝達する前記第１の増速ギヤ列を構成する歯車に噛合した。

このように構成された力覚付与型入力装置によれば、一対のロータリエンコーダに備えられる両コード板が一対の回転モータを直交配置することによって画成される収納空間の外方へ突出するのを抑えられるため、装置全体が平面視方向に大きくなるのを防止して小型化を図ることができる。

上記の構成において、前記基台が少なくとも２つの側壁を略直交する方向で結合させた支持部を有し、この支持部の両側壁にロータリエンコーダのコード板を軸支させることが好ましく、このような構成を採用すると、支持部の２つの側壁が互いに相手側の傾倒を防止するように機能するため、一対のロータリエンコーダのコード板を安定的に支持することができる。

また、上記の構成において、前記ロータリエンコーダが、円周方向に沿って複数のスリットが形成されたコード板と、このコード板を挟んで対向配置された発光素子と受光素子を有するフォトインタラプタとで構成される光透過式ロータリエンコーダであって、前記コード板を支持部に回転可能に軸支すると共に、ギヤ列の最終段構成部品を該コード板を中心として支持部とは逆側の面に固着することが好ましく、このような構成を採用すると、ギヤ列の各構成部品に必要とされる配置スペースの一部をフォトインタラプタの配置に有効利用できるため、装置全体をより一層小型化することができる。

この場合において、前記ギヤ列の最終段構成部品は歯車でも良いが、該最終段構成部品がプーリであって、このプーリと他のプーリとを無端状ベルトで連結すると、各歯車間のバックラッシに起因する異音を低減することができて好ましい。

本発明の力覚付与型入力装置は、操作レバーの揺動操作に連動して回転軸を直交する第１および第２の駆動レバーを回転させ、これら駆動レバーの回転を第１および第２の増速ギヤ列を介して第１および第２のロータリエンコーダで検出するものにおいて、第１および第２のロータリエンコーダに備えられる両コード板が第１および第２の回転モータを直交配置することによって画成される収納空間の外方へ突出するのを抑えられるため、装置全体が平面視方向に大きくなるのを防止して小型化を図ることができる。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る力覚付与型入力装置の斜視図、図２は該力覚付与型入力装置に備えられるスティックコントローラの分解斜視図、図３は該スティックコントローラの斜視図、図４は該スティックコントローラに備えられる動力変換機構の斜視図、図５は該力覚付与型入力装置の構成図である。

これらの図に示すように、本実施形態例に係る力覚付与型入力装置は、上面に透孔１ａを有する合成樹脂製の筐体１と、この筐体１の内部に収納されたスティックコントローラ２と、筐体１の下部開口を閉塞する蓋体３とを備えており、この筐体１は自動車のセンターコンソール等の適宜箇所に設置されるようになっている。

スティックコントローラ２は箱形形状のフレーム（基台）４を備えており、このフレーム４は平面視Ｌ字状の第１支持体４ａと平面視逆Ｌ字状の第２支持体４ｂとをスペーサ４ｃを介して一体化して構成されている。第１支持体４ａと第２支持体４ｂはアルミニウム等の機械的強度の高い材料で形成されており、フレーム４には第１および第２支持体４ａ，４ｂの各側壁によって平面視四角形の支持部が形成されている。この支持部の内部には第１および第２の駆動レバー５，６が互いの回転軸を直交するように配置されており、第１の駆動レバー５の上部両端は支持部の相対向する２つの側壁に回転可能に軸支され、第２の駆動レバー６の上部両端は支持部の相対向する他の２つの側壁に回転可能に軸支されている。これら第１および第２の駆動レバー５，６の交差部分には操作レバー７が連結されており、この操作レバー７は透孔１ａを挿通して筐体１の外部に突出している。第１および第２の駆動レバー５，６は操作レバー７の揺動運動を直交する２つの回転運動に変換する動力変換機構を構成しており、操作レバー７の中央部は第２の駆動レバー６の中央上部にピン８を用いて軸支され、操作レバー７は第２の駆動レバー６の下部に形成された長孔６ａを挿通して第１の駆動レバー５の下部に形成された長孔５ａ内に挿入されている。したがって、操作レバー７を任意方向へ揺動操作すると、その揺動方向に応じて第１および第２の駆動レバー５，６が回転する。

第１の駆動レバー５の一側面には扇形のギヤ部５ｂが一体形成されており、このギヤ部５ｂの先端には該駆動レバー５の回転軸を中心として円弧状に延びる歯部５ｃが形成されている。また、第１の駆動レバー５の他側面には検出板９が固着されており、この検出板９の下端に形成された遮蔽部９ａはギヤ部５ｂと逆方向へ突出している。同様に、第２の駆動レバー６の一側面には扇形のギヤ部６ｂが一体形成されており、このギヤ部６ｂの先端には該駆動レバー６の回転軸を中心として円弧状に延びる歯部６ｃが形成されている。また、第２の駆動レバー６の他側面には検出板１０が固着されており、この検出板１０の下端に形成された遮蔽部１０ａはギヤ部６ｂと逆方向へ突出している。

前記フレーム４の第２支持体４ｂには第１および第２の回転モータ１１，１２が搭載されており、図５に示すように、これら回転モータ１１，１２は互いの回転軸１１ａ，１２ａが直交するように配置されている。両回転モータ１１，１２の回転軸１１ａ，１２ａの延長線が交わる交点をＰとすると、第１の回転モータ１１の回転軸１１ａは交点Ｐと反対側に突出し、第２の回転モータ１２の回転軸１２ａも交点Ｐと反対側に突出している。第１の回転モータ１１の回転軸１１ａにはギヤ１３が固着されており、このギヤ１３は第１支持体４ａの内側で第１の駆動レバー５に形成されたギヤ部５ｂの歯部５ｃに噛合している。説明の都合上、図４中に第１の回転モータ１１は省略されているが、第１の回転モータ１１から見て回転軸１１ａに固着されたギヤ１３と第１の駆動レバー５に一体化されたギヤ部５ｂは減速ギヤ列を構成しており、第１の回転モータ１１の回転はこの減速ギヤ列で減速されて第１の駆動レバー５に伝達される。同様に、第２の回転モータ１２の回転軸１２ａにはギヤ１４が固着されており、このギヤ１４は第１支持体４ａの内側で第２の駆動レバー６に形成されたギヤ部６ｂの歯部６ｃに噛合している。これらギヤ１４とギヤ部６ｂは第２の回転モータ１２から見て減速ギヤ列を構成しており、第２の回転モータ１２の回転はこの減速ギヤ列で減速されて第２の駆動レバー６に伝達される。

また、第１の回転モータ１１の回転軸１１ａには大径はすば歯車１５が固着されており、この大径はすば歯車１５とギヤ１３は一体化されている。大径はすば歯車１５は第１支持体４ａの一側壁から外方へ突出しており、この一側壁には小径はすば歯車１６と第１のコード板１７が回転可能に軸支されている。両はすば歯車１５，１６は噛合しており、小径はすば歯車１６の外側に一体化されたプーリ１８と第１のコード板１７の外側に一体化されたプーリ１９間には無端状のベルト２０が巻回されている。これらギヤ１３、大径はすば歯車１５、小径はすば歯車１６、プーリ１８、ベルト２０、プーリ１９は第１の駆動レバー５から見て増速ギヤ列を構成しており、第１の駆動レバー５の回転はこの増速ギヤ列で増速されて第１のコード板１７に伝達される。同様に、第２の回転モータ１２の回転軸１２ａには大径はすば歯車２１が固着されており、この大径はすば歯車２１とギヤ１４は一体化されている。大径はすば歯車２１は第１支持体４ａの他側壁から外方へ突出しており、この他側壁には小径はすば歯車２２と第２のコード板２３が回転可能に軸支されている。両はすば歯車２１，２２は噛合しており、小径はすば歯車２２の外側に一体化されたプーリ２４と第２のコード板２３の外側に一体化されたプーリ２５間には無端状のベルト２６が巻回されている。これらギヤ１４、大径はすば歯車２１、小径はすば歯車２２、プーリ２４、ベルト２６、プーリ２５は第２の駆動レバー６から見て増速ギヤ列を構成しており、第２の駆動レバー６の回転はこの増速ギヤ列で増速されて第２のコード板２３に伝達される。

前記フレーム４の下端には回路基板２７が取り付けられており、この回路基板２７上には第１および第２のフォトインタラプタ２８，２９が実装されている。この第１のフォトインタラプタ２８と第１のコード板１７によって第１のロータリエンコーダ３０が構成され、第２のフォトインタラプタ２９と第２のコード板２３によって第２のロータリエンコーダ３１が構成されている。両フォトインタラプタ２８，２９にはそれぞれ図示せぬＬＥＤ（発光素子）とフォトトランジスタ（受光素子）が備えられており、これらＬＥＤとフォトトランジスタは凹部２８ａ，２９ａを介して対向している。第１および第２のコード板１７，２３の外周部には多数のスリット１７ａ，２３ａが形成されており、これらコード板１７，２３はそれぞれ対応する第１および第２のフォトインタラプタ２８，２９の凹部２８ａ，２９ａ内を回転するようになっている。また、回路基板２７上には第１および第２のフォトインタラプタ２８，２９とは別に一対のフォトインタラプタ３２，３３が実装されており、一方のフォトインタラプタ３２の凹部３２ａ内を第１の駆動レバー５に固着された検出板９の遮蔽部９ａが通過し、他方のフォトインタラプタ３３の凹部３３ａ内を第２の駆動レバー６に固着された検出板１０の遮蔽部１０ａが通過するようになっている。したがって、両検出板９，１０の遮蔽部９ａ，１０ａが凹部３２ａ，３３ａ内に位置しているとき、ＬＥＤの光が遮蔽部９ａ，１０ａで遮断されてフォトインタラプタ３２，３３からオフ信号が出力され、遮蔽部９ａ，１０ａが凹部３２ａ，３３ａから外れた位置にあるとき、ＬＥＤの光がフォトトランジスタで受光されてフォトインタラプタ３２，３３からオン信号が出力される。

前述した各フォトインタラプタ２８，２９，３２，３３から出力された検知信号は制御部３４に取り込まれ、制御部３４はフォトインタラプタ３２，３３の検知信号に基づいて第１および第２の駆動レバー５，６の絶対位置を演算すると共に、この絶対位置を基準にして第１および第２のフォトインタラプタ２８，２９の検知信号から第１および第２の駆動レバー５，６の回転方向と回転量、すなわち操作レバー７の揺動方向と揺動量（揺動角度）を演算する。また、制御部３４はメモリに記憶されたデータやプログラムに基づいて制御信号を決定し、この制御信号を第１および第２の回転モータ１１，１２に出力する。この制御信号は操作レバー７に付与される操作フィーリングに対応する信号であり、信号の種類としては振動の発生や作動力（抵抗力または推力）の変更等がある。なお、制御部３４の回路構成部品は回路基板２７の裏面や図示せぬ他の回路基板に実装されている。

次に、このように構成された力覚付与型入力装置の動作について説明する。

まず、力覚付与型入力装置のシステムを起動（電源オン）させると、制御部３４はフォトインタラプタ３２，３３の検知信号を取り込んで第１および第２の回転モータ１１，１２に制御信号を出力し、第１および第２の回転モータ１１，１２は第１および第２の駆動レバー５，６を回転駆動して操作レバー７を中立位置に自動復帰させる。この場合、第１および第２の回転モータ１１，１２はフォトインタラプタ３２，３３の出力がオフからオンに切り替わるように第１および第２の駆動レバー５，６を回転駆動すればよく、操作レバー７は両フォトインタラプタ３２，３３の出力が共にオフからオンに切り替わった時点で中立位置となり、制御部３４は当該位置を操作レバー７の基準位置（絶対位置）として記憶する。

このように操作レバー７を中立位置に自動復帰させた状態で、操作者が筐体１の透孔１ａから突出している操作レバー７を任意方向へ揺動操作すると、操作レバー７の揺動方向に応じて第１および第２の駆動レバー５，６がそれぞれの回転軸を中心に回転する。例えば、操作レバー７を図５のＹ−Ｙ方向へ揺動操作すると第１の駆動レバー５のみが同方向へ回転し、操作レバー７をＸ−Ｘ方向へ揺動操作すると第２の駆動レバー６のみが同方向へ回転し、操作レバー７をＸ−Ｙ方向（Ｘ方向とＹ方向の間）へ揺動操作すると第１および第２の駆動レバー５，６が共に回転する。そして、第１の駆動レバー５の回転がギヤ部５ｂの歯部５ｃからギヤ１３、大径はすば歯車１５、小径はすば歯車１６、プーリ１８、ベルト２０、プーリ１９で増速されて第１のコード板１７に伝達され、第２の駆動レバー６の回転がギヤ部６ｂの歯部６ｃからギヤ１４、大径はすば歯車２１、小径はすば歯車２２、プーリ２４、ベルト２６、プーリ２５で増速されて第２のコード板２３に伝達されるため、第１および第２のロータリエンコーダ３０，３１の各フォトインタラプタ２８，２９から連続的なオン／オフ信号が検知信号として制御部３４に入力される。

制御部３４は第１および第２のフォトインタラプタ２８，２９の検知信号から求められる相対位置と前述したフォトインタラプタ３２，３３の検知信号から求められる絶対位置とに基づいて、第１および第２の駆動レバー５，６の回転方向と回転量を演算すると共に、第１および第２の回転モータ１１，１２に所定の制御信号を出力する。一例を挙げると、操作レバー７が所定方向に所定量だけ揺動操作されたとき、第１および第２の回転モータ１１，１２の回転をギヤ１３，１４とギヤ部５ｂ，６ｂで減速させて第１および第２の駆動レバー５，６に伝達することにより、これら駆動レバー５，６を介して操作レバー７にその揺動方向に抵抗する作動力が付与されると、この作動力が操作レバー７を手動操作する操作者にクリック感として認識される。

このように本実施形態例に係る力覚付与型入力装置においては、揺動操作可能な操作レバー７と、この操作レバー７の揺動操作に連動して回転可能であると共に互いの回転軸を直交する第１および第２の駆動レバー５，６と、これら駆動レバー５，６を回転可能に支持するフレーム（基台）４と、第１および第２の駆動レバー５，６の回転を増速ギヤ列を介して検出する第１および第２のロータリエンコーダ３０，３１と、第１および第２の駆動レバー５，６を介して操作レバー７に外力を付与する第１および第２の回転モータ１１，１２と、第１および第２のロータリエンコーダ３０，３１から出力される検知信号に基づいて第１および第２の回転モータ１１，１２の駆動を制御する制御部３４とを備え、第１および第２の回転モータ１１，１２を互いの回転軸１１ａ，１２ａが直交するように配置すると共に、両回転軸１１ａ，１２ａの延長線が交わる交点Ｐとは逆側に第１および第２のロータリエンコーダ３０，３１と増速ギヤ列とを配置した。すなわち、ロータリエンコーダ３０，３１と増速ギヤ列とを、両回転モータ１１，１２を直交配置することによって画成される収納空間の内方へ向かって互いに近接する方向に延伸配置した。これにより、第１および第２のロータリエンコーダ３０，３１の構成部品である第１および第２のコード板１７，２３が両回転モータ１１，１２を直交配置することによって画成される収納空間の外方へ突出するのを抑えることができ、それゆえ装置全体が平面視方向に大きくなるのを防止して小型化を図ることができる。

また、基台であるフレーム４に第１および第２支持体４ａ，４ｂの各側壁によって平面視四角形の支持部を形成し、この支持部の互いに直交する方向で結合された２つの側壁に第１および第２のコード板１７，２３をそれぞれ軸支させたため、支持部の２つの側壁が互いに相手側の傾倒を防止するように機能し、第１および第２のコード板１７，２３や増速ギヤ列の構成部品を安定的に支持することができる。

また、多数のスリット１７ａ，２３ａを有する第１および第２のコード板１７，２３と、凹部２８ａ，２９ａを有する第１および第２のフォトインタラプタ２８，２９とで第１および第２のロータリエンコーダ３０，３１が構成され、第１および第２のコード板１７，２３を支持部４ａを外側壁に回転可能に軸支すると共に、増速ギヤ列の最終段構成部品であるプーリ１９，２５を第１および第２のコード板１７，２３の外面に固着したので、増速ギヤ列の各構成部品に必要とされる配置スペースの一部を第１および第２のフォトインタラプタ２８，２９の配置に有効利用でき、この点からも装置全体をより一層小型化することができる。

また、第１および第２の駆動レバー５，６と第１および第２のロータリエンコーダ３０，３１との間に介設された増速ギヤギヤ列の最終段構成部品として、第１および第２のコード板１７，２３にプーリ１９，２５を固着し、このプーリ１９，２５とその前段のプーリ１８，２４とを無端状ベルト２０，２６で連結したので、増速ギヤギヤ列の各歯車間のバックラッシに起因する異音を低減することができる。

本発明の実施形態例に係る力覚付与型入力装置の斜視図である。該力覚付与型入力装置に備えられるスティックコントローラの分解斜視図である。該スティックコントローラの斜視図である。該スティックコントローラに備えられる動力変換機構の斜視図である。該力覚付与型入力装置の構成図である。従来例に係る力覚付与型入力装置の内部構造を示す平面図である。

符号の説明

１筐体
２スティックコントローラ
４フレーム（基台）
４ａ第１支持体
４ｂ第２支持体
５第１の駆動レバー
６第２の駆動レバー
５ｂ，６ｂギヤ部
５ｃ，６ｃ歯部
７操作レバー
９，１０検出板
１１第１の回転モータ
１２第２の回転モータ
１１ａ，１２ａ回転軸
１３，１４ギヤ
１５，２１大径はすば歯車
１６，２２小径はすば歯車
１７第１のコード板
１８，１９，２４，２５プーリ
２０，２６ベルト
２３第２のコード板
２７回路基板
２８第１のフォトインタラプタ
２９第２のフォトインタラプタ
２８ａ，２９ａ凹部
３０第１のロータリエンコーダ
３１第２のロータリエンコーダ
３２，３３フォトインタラプタ
３４制御部
Ｐ交点

Claims

揺動操作可能な操作レバーと、この操作レバーの揺動操作に連動して回転可能であると共に互いの回転軸を直交する第１および第２の駆動レバーと、これら駆動レバーを回転可能に支持する基台と、前記両駆動レバーの回転をそれぞれ第１および第２の増速ギヤ列を介して検出する第１および第２のロータリエンコーダと、前記両駆動レバーを介して前記操作レバーに外力を付与する第１および第２の回転モータと、前記両ロータリエンコーダの出力信号に基づいて前記両回転モータの駆動をそれぞれ制御する制御部とを備え、
前記両回転モータを互いの回転軸の延長線が直交するように配置すると共に、
少なくとも前記第１のロータリエンコーダと前記第１の増速ギヤ列を前記第１の回転モータを中心として前記第１および第２の回転モータの回転軸の延長線が交わる交点とは逆側に配置した力覚付与型入力装置であって、
少なくとも前記第１の回転モータの回転軸にはギヤおよび歯車が固設されており、前記ギヤは前記第１の駆動レバーに形成されたギヤ部に噛合し、前記歯車は前記第１のロータリエンコーダに回転を伝達する前記第１の増速ギヤ列を構成する歯車に噛合することを特徴とする力覚付与型入力装置。
請求項１の記載において、前記基台が少なくとも２つの側壁を略直交する方向で結合させた支持部を有し、この支持部の両側壁に前記ロータリエンコーダのコード板を軸支したことを特徴とする力覚付与型入力装置。
請求項２の記載において、前記ロータリエンコーダが、円周方向に沿って複数のスリットが形成されたコード板と、このコード板を挟んで対向配置された発光素子と受光素子を有するフォトインタラプタとで構成され、前記コード板を前記支持部に回転可能に軸支すると共に、前記ギヤ列の最終段構成部品を前記コード板を中心として前記支持部とは逆側の面に固着したことを特徴とする力覚付与型入力装置。
請求項３の記載において、前記ギヤ列の最終段構成部品がプーリであり、このプーリと他のプーリとを無端状ベルトで連結したことを特徴とする力覚付与型入力装置。