JP6105116B1 - 操作装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(操作装置100の全体構成)
図1、2に示すように、操作装置100は、指先等で操作してそのなされた操作を検出する操作検出部110と、操作検出部110を昇降可能にする昇降機構部120と、昇降機構部120を駆動して操作検出部110に振動を与えることで触覚を呈示する駆動ユニット200と、駆動ユニット200に流れる電流を制御する制御部、等を有して構成されている。
図2、3、4に示すように、駆動ユニット200は、第1歯車10と、第1歯車10と噛合して、トルク伝達を行なう第2歯車20と、を有し、第1歯車10または第2歯車20の少なくとも一方が扇型歯車であって、第1歯車10及び第2歯車20は、組み付けの際の歯車回転方向のガイド部12、22を相互に有して概略構成されている。
第1歯車10は、図3、図4に示すように、平歯車であって、例えば、POM(ポリオキシメチレン、ポリアセタール)等の樹脂製である。第1歯車10は、図2に示すように、ピッチ円PC1の周上の所定範囲にのみ歯部(歯の突起部分)10aを有する扇型歯車として形成されている。
第2歯車20は、図3、図4に示すように、平歯車であって、例えば、POM(ポリオキシメチレン、ポリアセタール)等の樹脂製である。第2歯車20は、図2に示すように、ピッチ円PC2の周上の所定範囲にのみ歯部(歯の突起部分)20aを有する扇型歯車として形成されている。
図4に示すように、第1歯車10、第2歯車20は、扇型歯車であるので、回転方向において、特定の歯同士で組み合わせて組み付けられている。このために、第1歯車10、第2歯車20は、組み付けの際の歯車回転方向の位置合わせのためのガイド部として、ぞれぞれ、第1ガイド部12、第2ガイド部22を備えている。
取付ベース30は、図3、図4に示すように、モータ50、中心軸70等を介して、第1歯車10、第2歯車20を支持して、駆動ユニット200をユニットとして構成するためのベースとなる部品である。例えば、ステンレス、処理鋼板等により、プレス加工により形成されている。
トーションバネ40は、図3、図4に示すように、第1歯車10のボス部14にコイル部41が取り付けられ、第1歯車10に所定の回転方向(A方向)の付勢力を付与するものである。トーションバネ40は、バネ鋼、バネ用ステンレス鋼等により、コイル部41の両端から張り出したアーム部42、43を有して形成されている。
モータ50は、図3、図4に示すように、モータシャフト51を第1歯車10側に突き出した状態で、取付ベース30にネジ80,81で固定される。モータ50は、DCブラシモータ、DCブラシレスモータ等の種々のモータを使用することが可能である。
ブロック部材60は、図3に示すように、取付け穴部62が中心軸70に挿入されると共に、脚部63が取付ベース30の切欠部31に係止されて、取付ベース30に固定されている。ブロック部材60は、例えば、樹脂等で形成されている。ブロック部材60により、第2歯車20は、中心軸70方向の移動が制限され、中心軸70からの離脱が防止される。また、ブロック部材60は、前述したように、トーションバネ40の一方のアーム部42を係止する係止部61を備えている。これにより、取付ベース30側からトーションバネ40を介して第1歯車10をA方向に回転付勢することができる。
本体部130は、図1、図2に示したように、樹脂で形成された箱体である。図1に示すように、本体部130は、操作検出部110、昇降機構部120を上下昇降方向に支持する。また、図2に示すように、本体部130には、駆動ユニット200が所定の組み付け手順により、取り付けられて固定される。本体部130は、取付ベース30を所定の上下方向位置で固定するための取付ボス部131、組み付け時に駆動ユニット200を上下方向にのみ移動可能にガイドするガイド部132が形成されている。
図5(a)〜(c)は、駆動ユニットを昇降機構部へ組み付ける工程を順に示す組付工程図である。
準備工程P1は、被駆動部121を備えた昇降機構部120と、駆動ユニット200をそれぞれ準備する。昇降機構部120を本体部130に取り付けておく。一方、駆動ユニット200は、図3、4で示した状態のユニットとして完成させた状態としておく。ここで、駆動ユニット200は、トーションバネ40が装着されて、第1歯車10と第2歯車20は、それぞれA方向、B方向に回転付勢されている。すなわち、第2ガイド部22が取付ベース30の板面30aに当接したユニットとしての組み付け完了状態である。
図5(a)は、準備工程P1で準備した昇降機構部120に、駆動ユニット200を位置合わせした、組み付け開始時の状態を示す図である。駆動ユニット200の取付脚部32のガイド溝32aを、本体部130のガイド部132に合わせる。これにより、図5(a)で示す左右方向には振れずに、上方向に組み付けることができる。
図5(b)は、ガイド部132に沿って上方向に移動させている状態を示す図である。駆動ユニット200をガイド部132に沿って上方向に移動させると、駆動ピン23が被駆動部121の溝部122の上面122bに当接する。この状態では、取付脚部32は、取付ボス部131には当接していない。なお、この状態では、第2歯車20は、B方向に回転付勢されているので、第2歯車20に立設されている駆動ピン23は、上面122bに付勢された状態で当接している。
図5(c)は、さらに、駆動ユニット200をガイド部132に沿って上方向に移動させて、取付脚部32が取付ボス部131に当接した状態である。図5(b)の状態から図5(c)の状態にかけて、駆動ピン23は、第2歯車20からの回転付勢力に抗して、回転しながら、溝部122に沿って移動して溝部122の奥側へ収容される。これにより、駆動ピン23が被駆動部121の溝部122の所定の位置に収容され、昇降機構部120の被駆動部121に形成されたアンダー形状(コ字形状)の溝部122(カム溝)に係合して、カム機構が構成されることになる。
本発明の実施の形態に係る操作装置は、次のような効果を有する。
(1)本実施の形態に係る操作装置は、本体部130に対して移動可能に支持され、この移動を行なうために駆動力を受ける被駆動部121を備えた昇降機構部120と、本体部130に取り付けられ、昇降機構部120を回転歯車に備えられた駆動ピン23により駆動する駆動ユニット200と、を有し、昇降機構部120は、駆動ユニット200が本体部130に装着される際に、駆動ピン23が回転歯車の回転により被駆動部121に収容される溝部122を備えて構成されている。これにより、昇降機構部120にアンダー形状の溝部(コの字形状)を有する構成であっても、斜め方向から組み付ける必要がない。
(2)上記のことから、気がかり作業がなくなり、組み付け作業が容易となる。これにより、駆動ユニットの昇降機構部への組み付け作業性に優れた操作装置及びその製造方法を提供することが可能となる。
11…穴部、12…第1ガイド部、13…バネ係止部、14…ボス部
20…第2歯車、21…穴部、22…第2ガイド部、23…駆動ピン
30…取付ベース、30a…板面、31…切欠部、32…取付脚部、32a…ガイド溝、32b…取付穴
40…トーションバネ、41…コイル部、42、43…アーム部
50…モータ、51…モータシャフト
60…ブロック部材、61…係止部、62…穴部、63…脚部
70…中心軸
80、81、82…ネジ
100…操作装置
110…操作検出部
120…昇降機構部、121…被駆動部、122…溝部、122a…縁部、122b…上面
130本体部、131…取付ボス部、132…ガイド部
200…駆動ユニット
d1、d2…ピッチ円直径
PC1…ピッチ円
PC2…ピッチ円
Claims (3)
- 本体部と、
前記本体部に対して移動可能に支持され、この移動を行なうために駆動力を受ける被駆動部を備えた昇降機構部と、
前記本体部に取り付けられ、前記昇降機構部を回転歯車に備えられた駆動ピンにより駆動する駆動ユニットと、を有し、
前記昇降機構部は、前記駆動ユニットが前記本体部に装着される際に、前記駆動ピンが前記回転歯車の回転により前記被駆動部に収容される溝部を備えている、ことを特徴とする操作装置。 - 前記本体部は、前記駆動ユニットが前記本体部に組み込まれる際に、前記昇降機構部に対して直線的に移動するようにガイドするガイド部を有することを特徴とする請求項1に記載の操作装置。
- 本体部と、前記本体部に対して移動可能に支持され、この移動を行なうために駆動力を受ける被駆動部を備えた昇降機構部と、前記本体部に取り付けられ、前記昇降機構部を回転歯車に備えられた駆動ピンにより駆動する駆動ユニットと、をそれぞれ準備する準備工程と、
前記本体部に対して、前記本体部に対して移動可能に支持され、この移動を行なうために駆動力を受ける被駆動部を備えた昇降機構部を組付ける昇降機構部組付工程と、
前記駆動ユニットを、前記昇降機構部に対して直線的に移動させて組み付ける駆動ユニット組付工程と、
前記駆動ユニット組付工程により、前記駆動ピンが一方向に回転付勢された前記回転歯車により、前記溝部に沿って移動して前記溝部に収容される駆動ピン組付工程と、
を有することを特徴とする操作装置の製造方法。
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