JP4703268B2

JP4703268B2 - ジョイスティック装置

Info

Publication number: JP4703268B2
Application number: JP2005162198A
Authority: JP
Inventors: 初夫北田
Original assignee: Ikegami Tsushinki Co Ltd
Current assignee: Ikegami Tsushinki Co Ltd
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2005-06-02
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2025-06-02
Also published as: JP2006338327A

Description

本発明は、テレビカメラ等を遠隔操作する際に使用するジョイスティック装置に関し、詳しくは、操作レバーのトルク調整が不要であり、操作レバーのトルクが長期間安定しており、操作性の良いジョイスティック装置に関するものである。

図５は、従来のジョイスティック装置を示し、複数のボリューム調整機能とスイッチング動作機能を備えた多機能型のものであり、操作摘子部１を設けた操作レバー２を回転基軸３を軸心として傾動させて、テレビカメラのアイリスの調整を行っている。操作摘子部１内にはスイッチ付き可変抵抗器４が設けられ、操作レバー２を矢印Ａのように傾動させることによって、ドラム５が回動し、ドラム５に設けられたギヤ部５ａが回動し、ギヤ５ａと噛み合う可変抵抗器６のギヤ部６ａが回動し、可変抵抗器６の抵抗値の調整が行われ、また、操作摘子部１の押釦部７を矢印Ｂのように押すことにより、スイッチ付き可変抵抗器４のスイッチ部がスイッチ動作を行う。また、回転リング９を回転させるとスイッチ付き可変抵抗器４の回転軸が回転し、可変抵抗器４の抵抗値を設定することができる構造となっており、操作レバー２のトルク調整は、回転基軸３を挟持する緊縮部材の端部割目８にネジ１０を螺合させて、回転基軸３を軸心に垂直方向の力により緊縮して調整している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−３１０２９９号公報（明細書の段落〔００１４〜００１８〕、図面図１）

従来のジョイスティック装置では、操作レバー２のトルク調整が、ネジ１０により端部割目８を緊縮して回転基軸３に加わる垂直方向の力により行っていたが、ネジ１０が弛みが生じて、操作レバー２のトルクが変化することがあり、その都度トルク調整を行っていた。また、テレビの中継中等に操作レバー２のトルクが甘くなった場合には注意して操作するしかないし、トルク調整を行っても直ぐにトルクが変化する癖のあるジョイスティック装置もあり、このような場合には交換するしかなかった。このように従来のジョイスティック装置の操作レバーは、長時間使用するとネジの弛みが生じたり、トルクが変動し易いといった構造的な問題があり、このような特性を解消するために複雑な構造としたものもあった。

ジョイスティック装置は、種々の用途があるが、テレビカメラの遠隔操作に使用するものでは、操作レバー２の傾動操作によりテレビカメラのアイリス（絞り）の調整を行っており、このような用途のジョイスティック装置では、操作レバー２のトルクの変化は、テレビカメラの絞りの調整する際の操作性が変化することを意味し、トルク機構の改善の余地があった。

また、従来のジョイスティック装置は、回転基軸３を緊縮してトルク調整が行われているが、回転基軸３をネジ１０で緊縮するトルク調整のための構造が複雑であり、部品点数が多くなりコスト高になるし、また、ジョイスティック装置の製造時にトルクを測定しながら組立を行わねばならず、製造コストが上昇するといった欠点があった。

本発明は、上述のような課題に鑑みなされたものであり、製造時に操作レバーのトルク調整をする必要がなく、製造が容易であるとともに、操作レバーのトルクの経時変化が無く、設定されたトルクが維持され、操作性の良好なジョイスティック装置を提供することを目的とするものである。

本発明は上記課題を達成するためになされたものであり、請求項１の発明は、操作レバーをその回転基軸を軸中心として所定のトルクで傾動させることにより制御量を設定するジョイスティック装置であって、
前記操作レバーが挿通されるスリットを設けた固定基体の底部に側部基材が設けられ、該側部基材に第１の円形貫通孔が設けられ、かつ該第１の円形貫通孔と同心円であって該第１の円形貫通孔の直径より大きい直径の第２の円形貫通孔が設けられ、該第１と第２の前記円形貫通孔に前記回転基軸が挿通され、前記第１と第２の円形貫通孔により形成される環状段差部に、前記回転基軸に挿通してウエーブワッシャーとスペーサ部材とを収納し、前記回転基軸の端部に前記円板状蓋体を設けて、該円板状蓋体により前記ウエーブワッシャーと前記スペーサ部材とを押圧して前記回転基軸に加えられるスラスト圧を設定し、前記操作レバーのトルクを設定することを特徴とするジョイスティック装置である。

また、請求項２の発明は、前記スペーサ部材が樹脂製であり、かつ前記回転基軸に前記ウエーブワッシャーを複数枚を挿通してスラスト圧を設定するか、または、該スペーサ部材の枚数により前記操作レバーのトルクを任意に設定することを特徴とする請求項１に記載のジョイスティック装置である。なお、スペーサ部材は、耐摩耗性の樹脂製のワッシャーが使用され、ウエーブワッシャーはステンレス製のものが使用される。

また、請求項３の発明は、前記円板状蓋体に環状突出部が設けられ、該環状突出部により前記ウエーブワッシャーと前記スペーサ部材とを押圧して、前記操作レバーのトルクを設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のジョイスティック装置である。

請求項１の発明では、操作レバーをその回転基軸を軸中心として所定のトルクで傾動させることにより制御量を設定するジョイスティック装置であって、前記回転基軸にスペーサ部材とウエーブワッシャーとを挿通し、該回転基軸の端部に設けた円板状蓋体により該ウエーブワッシャーを押圧して設定したスラスト圧によって、前記操作レバーのトルクを設定するジョイスティック装置であるので、従来のようにトルク調整ネジによる操作レバーの回転基軸の軸中心に対して直交方向の力を加えてトルク調整する必要がなく、トルク調整のためのネジが存在しないために、長期間使用したとしても操作レバーのトルクが変化することがない利点がある。即ち、スラスト圧は、回転基軸に平行に作用する力であり、従来の回転基軸に垂直に力を加えてトルクを調整するものより、操作レバーのトルクが経時変化することがない利点がある。さらに、従来行われていた製造時のトルク調整ネジによるトルク調整をする必要がないし、その結果、組立時間や工数を削減することができるし、トルク調整をするための部品を削減でき、以て、ジョイスティック装置の製造コストを下げることができる利点がある。

また、請求項１の発明では、前記操作レバーが挿通される固定基体の底部に側部基材が設けられ、該側部基材に第１の円形貫通孔が設けられ、かつ該第１の円形貫通孔と同心円であり、該第１の円形貫通孔の直径より大きい直径の第２の円形貫通孔が設けられ、該第１と第２の前記円形貫通孔に前記回転基軸が挿通され、前記第１と第２の円形貫通孔により形成される環状段差部に、前記回転基軸に挿通してウエーブワッシャーとスペーサ部材とを収納し、前記回転基軸の端部に前記円板状蓋体を設けて、該円板状蓋体により前記ウエーブワッシャーと前記スペーサ部材とを押圧して前記回転基軸に加えられるスラスト圧を設定し、前記操作レバーのトルクを設定しているので、回転基軸に加わるスラスト圧（回転軸に平行に作用する力）が、ウエーブワッシャーとスペーサ部材とを環状段差部に収納して回転基軸端部に円板状蓋体を取り付けることにより設定することができ、このスラスト圧により概ね操作レバーのトルクが設定され、従来のようなトルク調整ネジによるトルク調整を行う必要がなく、また、操作レバーのトルクの経時的変化が生じない利点がある。また、スラスト圧の設定は、ウエーブワッシャーの反発力の特性を選択したり、スペーサ部材の枚数又は厚さを選択することで設定することができ、従来のようにトルク調整ネジで操作レバーのトルクを設定する必要がなく、製造が容易であり、操作レバーのトルクに経時的な変化が無視できることからメインテナンスも容易である利点がある。

また、請求項２の発明では、前記スペーサ部材が樹脂製であり、かつ前記回転基軸に前記ウエーブワッシャーを複数枚を挿通してスラスト圧を設定するか、または、該スペーサ部材の枚数により該操作レバーのトルクを任意に設定することを特徴とする請求項１に記載のジョイスティック装置であるので、ジョイスティック装置の組立時に操作者の好みに応じて、ウエーブワッシャー及びスペーサ部材を適宜選択して組み込むことによって、操作レバーのトルクを適宜に設定することができ、従来のようにトルク調整ネジで操作レバーのトルクを設定する必要がなく、製造が容易である利点がある。

また、請求項３の発明では、前記円板状蓋体に環状突出部が設けられ、該環状突出部により前記ウエーブワッシャーと前記スペーサ部材とを押圧して、前記操作レバーのトルクを設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のジョイスティック装置であるので、環状突出部の軸方向の突出寸法が異なる数種の円板状蓋体を用意し、適宜選択して円板状蓋体を取り付けることにより、突出度合いの異なる円板状蓋体に応じて、ウエーブワッシャーとスペーサ部材とが収納される間隔が調整され、ウエーブワッシャーによるスラスト圧を適宜に設定することができ、操作者の好みに応じた操作レバーのトルクのジョイスティック装置を提供できる利点がある。また、操作レバーのトルクが部品を組み込むことにより設定され、従来のような操作レバーのトルク調整を行う必要がなく、トルクの経時変化が生じることのない構造を有し、信頼性が極めて高いジョイスティック装置を提供することができる。

以下、本発明に係るジョイスティック装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図１（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施形態を示す概略断面図である。図２（ａ）は本実施形態の斜視図であり、図３は本実施形態の要部断面図である。図４は本発明の他の実施形態を示す要部断面図である。

本実施形態について図１〜図３を参照して説明する。ジョイスティック装置は固定基体１１と固定基体１１の底部側面に固定された側部基材２０を備え、操作レバー１２の上端部が固定基体１１のスリット１１ａから突出し、操作レバー１２の下端部が固定基体１１の底部に固定された側部基材２０に軸支されている。操作レバー１２は所定のトルクで傾動自在に設けられている。操作レバー１２の先端部には操作ノブ１３が設けられ、操作ノブ１３の根本部分にボリューム回転リング１４が設けられている。操作レバー１２の直下には押釦スイッチ１６が設けられ、ボリューム回転リング１４の操作により可変抵抗器１７の抵抗値を調整することができるし、操作レバー１２を傾動することにより可変抵抗器２７の抵抗値が調整できる。また、操作ノブ１３の上部には、図２に示したようにボリューム回転位置認識マーカーＭが認識可能なようにリング状の透明窓１５が設けられている。

操作レバー１２は、レバー軸１８とレバー軸１８が挿通された管状レバー軸１９とからなり、操作ノブ１３はレバー軸１８の先端部分に固定され、押釦スイッチ１６はレバー軸１８の下端部の上下動により動作する。管状レバー軸１９は、ボリューム回転リング１４を回転させることにより回転し、その回転に連れてギア１４ｂが回転して可変抵抗器１７の抵抗値（制御量）が調整され、同時に操作ノブ内リング部材１４ａが回転し、透明窓１５から可変抵抗器１７による抵抗値（制御量）を確認することができる。

操作レバー１２の管状レバー軸１９は回動板２１に挿通されて支承され、回動板２１には操作レバー１２のレバー軸１８を傾動させるための回転基軸２２が設けられている。固定基体１１に固定された側部基材２０に同心円の円形貫通孔２０ａ，２０ｂが設けられ、回転基軸２２が円形貫通孔２０ａ，２０ｂに回動可能に嵌挿されている。円形貫通孔２０ｂの直径は円形貫通孔２０ａの直径より大きく、環状段差部２０ｃが形成されている。

操作レバー１２の回転基軸２２は円形貫通孔２０ａ，２０ｂに嵌挿され、回転基軸２２にはスペーサ部材２３がウエーブワッシャー２４を挟み込むように挿通され、回転基軸２２の端部にネジ２６により円板状蓋体２５が取り付けられ、スペーサ部材２３とウエーブワッシャー２４とが環状段差部２０ｃに収納されている。円板状蓋体２５が回転基軸２２の端部に取り付けられて、ウエーブワッシャー２４とスペーサ部材２３とを押圧することにより、回転基軸２２の軸方向に平行な力（スラスト圧）が回転基軸２２に作用する。この回転基軸２２に作用するスラスト圧が設定されることにより、操作レバー１２のトルクが設定される。このようにジョイスティック装置が構成されることによって、操作レバー１２は、トルク調整を行うことなく、回転基軸２２を軸中心として所定のトルクで傾動するように構成することができる。

操作レバー１２のトルクは、回転基軸２２の軸方向に平行な反発力を有するウエーブワッシャー２４がスペーサ部材２３間に設けられ、ウエーブワッシャー２４の反発力を所定の隙間Ｇ内に収納して円板状蓋体２５により押圧することによって、一定のスラスト圧に設定することができる。このスラスト圧を変化させるには、スペーサ部材２３の枚数を変えたり、ウエーブワッシャー２４の枚数を変えることにより、回転基軸２２に対するスラスト圧を設定することができる。また、スラスト圧は、スペーサ部材２３の厚さを変えたり、ウエーブワッシャー２４の反発力を選択することにより変えることができる。即ち、側部基材２０の環状段差部２０ｃに突出する回転基軸２２に、スペーサ部材２３とウエーブワッシャー２４を挿入して隙間Ｇに介在させ、回転基軸２２の端部に円板状蓋体２５を取り付けることによって、回転基軸２２に対する一定のスラスト圧が得られ、操作レバー１２のトルクが設定される。従って、本実施形態のジョイスティック装置は、組立後にトルク調整を行う必要がない。

因みに、スペーサ部材２３としてはワッシャーが使用され、その材質は樹脂製であり、耐摩耗性に優れたものが使用される。例えば、この樹脂には、限定するものではないが、エンジニアリングプラスチックと称せられるポリアセタール（商品名、ジュラコン）が用いられる。また、ウエーブワッシャー２４はステンレス製のものが使用される。また、固定基体１１、側部基材２０、回動板２１、及び回転基軸２２は、例えば、アルミダイカストで構成される。

なお、図４は、円板状蓋体２５に環状突出部２５ａを設けたものであり、円板状蓋体２５の内面側から環状突出部２５ａが張り出しており、環状突出部２５ａの張り出し寸法を変えることにより、隙間Ｇの奥行き寸法を変えることができる。同一の特性のウエーブワッシャー２４とスペーサ部材２３とが収納されているとすると、回転基軸２２に対するスラスト圧を高めることが可能である。このように環状突出部２５ａの張り出しの度合いを設定することによって、操作レバー１２のトルクを容易に設定することができ、組立後にトルクを調整する必要がないし、従来のトルク調整ネジによるトルク調整では、操作者の好みの応じたトルクに調整するのは困難であったが、本実施形態によれば比較的容易に対応することができる。

また、本実施形態のジョイスティック装置は、ビデオカメラを遠隔制御に使用することができ、操作レバー１２の傾動により可変抵抗器２７の抵抗値が制御され、アイリス（絞り）を制御する際の制御量を設定することができる。本実施形態では、従来のようにトルク調整のためのネジが存在しないために、ビデオカメラを遠隔制御用として長期間使用したとしてもトルクが変動することがなく、トルク調整を無調整とした信頼性の高いジョイスティック装置を提供できる。

なお、本発明のジョイスティック装置では、制御パラメータを制御する可変抵抗器やスイッチ等の配置を上記実施形態に限定するものではなく、種々の位置に配置することができるし、ビデオカメラを遠隔操作する以外の他の用途にも使用することができるし、さらに可変抵抗器を負荷したものであってもよい。

本発明の活用例としては、ビデオカメラを制御するためのジョイスティック装置として利用することができるし、工作機械等の制御にも利用することができる。

（ａ）は本発明の一実施形態を示す側面図、（ｂ）はＸ−Ｘ矢視の断面図である。本実施形態の要部分解斜視図である。本実施形態の要部断面図である。本発明の他の実施形態を示す要部断面図である。従来のジョイスティック装置の断面図である。

符号の説明

１１固定基体
１２操作レバー
１３操作ノブ
１４ボリューム回転リング
１４ａ操作ノブ内リング部材
１５透明窓
１６押釦スイッチ
１７，２７可変抵抗器
１８レバー軸
１９管状レバー軸
２０側部基材
２０ａ，２０ｂ円形貫通孔
２０ｃ環状段差部
２１回動板
２２回転基軸
２３スペーサ部材
２４ウエーブワッシャー
２５円板状蓋体
２５ａ環状突出部
２６ネジ
２７ａ，２８ギア

Claims

操作レバーをその回転基軸を軸中心として所定のトルクで傾動させることにより制御量を設定するジョイスティック装置であって、
前記操作レバーが挿通されるスリットを設けた固定基体の底部に側部基材が設けられ、該側部基材に第１の円形貫通孔が設けられ、かつ該第１の円形貫通孔と同心円であって該第１の円形貫通孔の直径より大きい直径の第２の円形貫通孔が設けられ、該第１と第２の前記円形貫通孔に前記回転基軸が挿通され、前記第１と第２の円形貫通孔により形成される環状段差部に、前記回転基軸に挿通してウエーブワッシャーとスペーサ部材とを収納し、前記回転基軸の端部に前記円板状蓋体を設けて、該円板状蓋体により前記ウエーブワッシャーと前記スペーサ部材とを押圧して前記回転基軸に加えられるスラスト圧を設定し、前記操作レバーのトルクを設定することを特徴とするジョイスティック装置。
前記スペーサ部材が樹脂製であり、かつ前記回転基軸に前記ウエーブワッシャーを複数枚を挿通してスラスト圧を設定するか、または、該スペーサ部材の枚数により前記操作レバーのトルクを任意に設定することを特徴とする請求項１に記載のジョイスティック装置。
前記円板状蓋体に環状突出部が設けられ、該環状突出部により前記ウエーブワッシャーと前記スペーサ部材とを押圧して、前記操作レバーのトルクを設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のジョイスティック装置。