JP7127844B2

JP7127844B2 - ジョイスティック装置

Info

Publication number: JP7127844B2
Application number: JP2019078822A
Authority: JP
Inventors: 学白木
Original assignee: Coreless Motor Co Ltd
Current assignee: Coreless Motor Co Ltd
Priority date: 2019-04-17
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2022-08-30
Anticipated expiration: 2039-04-17
Also published as: JP2020177423A

Description

この発明は、操作スティックを多方向に傾倒操作することで、その傾倒方向と傾倒角度に応じた操作信号を発生するジョイスティック装置に関する。

操作スティックを多方向に傾倒操作することで、その傾倒方向と傾倒角度に応じた操作信号を発生させ、その操作信号に基づいて、クレーンのブームを旋回、起伏、伸縮動作させる、あるいは、車の車輪などに対して前進回転、後進回転などの動作を行わせるジョイスティック装置に関しては従来から種々の提案が行われている。例えば、特許文献１。

特開２００９－８０５３３号公報

この発明は、２本の操作スティックそれぞれを傾倒操作することで、各操作スティックの傾倒方向と傾倒角度に応じた信号をそれぞれ発生させるジョイスティック装置であって、前記２本の操作スティックの連動した操作を簡単に行うことのできるジョイスティック装置を提案することを目的にしている。

［１］
基盤２０と、基盤２０に配備される第一の操作スティック２、第二の操作スティック３及び、支持ロッド１３と、基盤２０の上側に配備される案内板体４と、案内板体４の上側に配備される操作盤５とを備えているジョイスティック装置であって、
前記第一の操作スティック２及び前記第二の操作スティック３は、基盤２０の上に横手方向に間隔をあけて配備されていて、それぞれ、基端２ａ、３ａから先端２ｂ、３ｂに向かって上方向に伸び、前記基端２ａ、３ａを支点にして前記先端２ｂ、３ｂが前記横手方向に直交する長手方向（図２に矢印３０、３１で示す方向）に傾倒可能に前記基盤２０の上に支持されており、
前記支持ロッド１３は、前記横手方向における第一の操作スティック２と前記第二の操作スティック３との中間部で、基端１３ａから先端１３ｂに向かって上方向に伸び、前記基端１３ａを支点にして前記先端１３ｂが前記横手方向に直交する長手方向（図２に矢印３０、３１で示す方向）に傾倒可能に前記基盤２０の上に支持されており、
前記案内板体４は、
前記第一の操作スティック２及び前記第二の操作スティック３が上下方向に挿通し、前記第一の操作スティック２及び前記第二の操作スティック３の前記基端２ａ、３ａを支点にする前記長手方向への傾倒動作を案内する、前記長手方向に伸びている第一の案内溝６及び第二の案内溝７と、
前記横手方向における前記第一の案内溝６と前記第二の案内溝７との中間部で、前記支持ロッド１３が上下方向に挿通し、前記支持ロッド１３の前記基端１３ａを支点にする前記長手方向への傾倒動作を案内する、前記長手方向に伸びている第三の案内溝８とを備えていて、
前記操作盤５は、
前記第一の案内溝６及び前記第二の案内溝７が伸びる長手方向に対して交差する方向に伸びていて、前記第一の操作スティック２の先端２ｂ及び前記第二の操作スティック３の先端３ｂがそれぞれ挿入される第四の案内溝９及び第五の案内溝１０と、
前記横手方向における前記第四の案内溝９と前記第五の案内溝１０との中間部で、前記支持ロッド１３の前記先端１３ｂに上側から遊嵌される装着部を備えていて、前記支持ロッド１３を中心として、図９、図１０に矢印３２、３３で示すように、回動可能である
ジョイスティック装置。

［２］
前記第四の案内溝９及び第五の案内溝１０は、それぞれ、前記第一の案内溝６及び前記第二の案内溝７が伸びる長手方向に対して直交する方向に伸びている［１］のジョイスティック装置。

［３］
前記操作盤５は、上側面が平坦な円板状で、下側面に前記第四の案内溝９と前記第五の案内溝１０を備えている円板状の操作板体１１と、当該操作板体１１の周縁から下側に向かって伸びる筒状の壁面１２とを備えている円筒状体である［１］又は［２］のジョイスティック装置。

この発明によれば、２本の操作スティックそれぞれを傾倒操作することで、各操作スティックの傾倒方向と傾倒角度に応じた信号をそれぞれ発生させるジョイスティック装置であって、前記２本の操作スティックの連動した操作を簡単に行うことのできるジョイスティック装置を提供することができる。

この発明のジョイスティック装置の一例を表す斜視図。図１図示のジョイスティック装置で、第一の操作スティックと第二の操作スティックとが中立位置にある状態で操作盤が取り除かれた状態の一例を表す斜視図。図１図示のジョイスティック装置における操作盤の一例を表す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は下側から上側を見た図、（ｃ）は斜め下側から見た斜視図。図１におけるＡ－Ａ線断面での内部構造を説明する一部を省略した断面図。図１におけるＢ－Ｂ線断面での内部構造を説明する一部を省略した断面図。第一の操作スティックと第二の操作スティックとが中立位置にある状態における第一の操作スティック、第二の操作スティック、支持ロッドと、第一の案内溝、第二の案内溝、第三の案内溝、第四の案内溝、第五の案内溝との位置関係の一例を説明する平面図。操作盤を長手方向で前方に移動させた状態における第一の操作スティック、第二の操作スティック、支柱ロッドと、第一の案内溝、第二の案内溝、第三の案内溝、第四の案内溝、第五の案内溝との位置関係の一例を説明する平面図。操作盤を長手方向で後方に移動させた状態における第一の操作スティック、第二の操作スティック、支持ロッドと、第一の案内溝、第二の案内溝、第三の案内溝、第四の案内溝、第五の案内溝との位置関係の一例を説明する平面図。操作盤を円周方向における一方の側に向けて回転移動させた状態における第一の操作スティック、第二の操作スティック、支持ロッドと、第一の案内溝、第二の案内溝、第三の案内溝、第四の案内溝、第五の案内溝との位置関係の一例を説明する平面図。操作盤を円周方向における他方の側に向けて回転移動させた状態における第一の操作スティック、第二の操作スティック、支持ロッドと、第一の案内溝、第二の案内溝、第三の案内溝、第四の案内溝、第五の案内溝との位置関係の一例を説明する平面図。この発明のジョイスティック装置の実施形態における操作盤として他の実施形態の操作盤が採用されているものの正面図。図１１の側面図。図１１の実施形態における操作制御盤の部分を分解して説明する斜視図。図１１の実施形態における操作制御盤の部分を分解して説明する正面図。図１１の実施形態における操作制御盤の部分を分解して説明する側面図。

この実施形態のジョイスティック装置は、基盤と、基盤に配備される第一、第二の操作スティック及び、支持ロッドと、基盤の上側に配備される案内板体と、案内板体の上側に配備される操作盤とを備えている。

前記において、第一、第二の操作スティックは基盤の上に横手方向に間隔をあけて配備されていて、それぞれ、基端から先端に向かって上方向に伸び、基端を支点にして先端が横手方向に直交する長手方向に傾倒可能に基盤の上に支持されている。

支持ロッドは横手方向における第一、第二の操作スティックの中間部で基端から先端に向かって上方向に伸び、基端を支点にして先端が横手方向に直交する長手方向に傾倒可能に基盤の上に支持されている。

案内板体は、第一、第二の操作スティックの傾倒動作を案内する長手方向に伸びている第一、第二の案内溝と、支持ロッドの傾倒動作を案内する長手方向に伸びている第三の案内溝とを備えている。

操作盤は、第一、第二の案内溝が伸びる長手方向に対して交差する方向に伸びていて、第一、第二の操作スティックの先端がそれぞれ挿入される第四、第五の案内溝と、支持ロッドの先端に上側から遊嵌される装着部を備えていて支持ロッドを中心として回動可能である。

操作盤は、第三の案内溝を下側から上側に向かって挿通してきた支持ロッドの先端に、支持ロッドに対して回動可能に遊嵌されている。この操作盤が備えている第四、第五の案内溝に、第一、第二の案内溝をそれぞれ下側から上側に向かって挿通してきた第一、第二の操作スティックの先端がそれぞれ挿入されている。

そこで、支持ロッドに支持されている状態の操作盤を第三の案内溝による案内を受けながら長手方向の前方（図７の矢印３０方向）あるいは後方（図７の矢印３１方向）に移動させることで、第一、第二の操作スティックを、第一、第二の案内溝による案内を受けながら、第一、第二の操作スティックの基端を支点にして先端を長手方向の前方（図７の矢印３０方向）あるいは後方（図７の矢印３１方向）に傾倒動作させることができる。

また、支持ロッドの先端に、支持ロッドに対して回動可能に遊嵌されている操作盤が備えている第四、第五の案内溝に、第一、第二の案内溝をそれぞれ下側から上側に向かって挿通してきた第一、第二の操作スティックの先端がそれぞれ挿入されている。そこで、操作盤を、図９に矢印３２、図１０に矢印３３で示されているように、支持ロッドを中心として回転させることで、第一の操作スティックを、第四の案内溝と第一の案内溝による案内を受けながら、基端を支点にして先端を長手方向のどちらか一方に傾倒させ、同時に、第二の操作スティックを、第五の案内溝と第二の案内溝による案内を受けながら、基端を支点にして先端を長手方向の他方に傾倒させることができる。

このような第一、第二の操作スティックの傾倒動作によってそれぞれ発生する操作信号に基づいて、例えば、車いすのような二輪車の車輪に対して停止、前進回転、後進回転などの動作を行わせることができる。

この実施形態のジョイスティック装置１は、基盤２０と、基盤２０に配備される第一の操作スティック２、第二の操作スティック３及び、支持ロッド１３と、基盤２０の上側に配備される案内板体４と、案内板体４の上側に配備される操作盤５とを備えている。

第一の操作スティック２及び第二の操作スティック３は、図４図示のように、基盤２０の上に横手方向に間隔をあけて配備されている。第一の操作スティック２及び第二の操作スティック３は、それぞれ、基端２ａ、基端３ａから先端２ｂ、先端３ｂに向かって上方向に伸びている。基端２ａ、基端３ａは、それぞれ、基盤２０における支持部２１ａ、２１ｂに回動可能に支持されている。これによって、第一の操作スティック２、第二の操作スティック３は、基端２ａ、基端３ａを支点にして、先端２ｂ、先端３ｂが横手方向に直交する長手方向（図２に矢印３０、３１で示す方向）に傾倒可能に基盤２０の上に支持されている。

支持ロッド１３は、図４図示のように、横手方向における第一の操作スティック２と第二の操作スティック３との中間部で、基端１３ａから先端１３ｂに向かって上方向に伸びている。基端１３ａは、基盤２０における支持脚部２２ａ、２２ｂに回動可能に支持されている。これによって、支持ロッド１３は、基端１３ａを支点にして先端１３ｂが横手方向に直交する長手方向（図２に矢印３０、３１で示す方向）に傾倒可能に基盤２０の上に支持されている。

案内板体４は、図２図示のように、第一の案内溝６、第二の案内溝７、第三の案内溝８を備えている。

第一の案内溝６には、第一の操作スティック２が上下方向（図３、４における上下方向）に挿通している。第一の案内溝６は、第一の操作スティック２の基端２ａを支点にする先端２ｂを長手方向（図２に矢印３０、３１で示す方向）へ傾倒させる傾倒動作を案内する。

第二の案内溝７には、第二の操作スティック３が上下方向（図３、４における上下方向）に挿通している。第二の案内溝７は、第二の操作スティック３の基端３ａを支点にする先端２ｂを長手方向（図２に矢印３０、３１で示す方向）へ傾倒させる傾倒動作を案内する。

第三の案内溝８は、横手方向における第一の案内溝６と第二の案内溝７との中間部に位置している。第三の案内溝８には、支持ロッド１３が上下方向（図３、４における上下方向）に挿通している。第三の案内溝８は、支持ロッド１３の基端１３ａを支点にする先端１３ｂを長手方向（図２に矢印３０、３１で示す方向）へ傾倒させる傾倒動作を案内する。

操作盤５は、図３図示のように、第四の案内溝９と第五の案内溝１０を備えている。第四の案内溝９、第五の案内溝１０は、第一の案内溝６及び第二の案内溝７が伸びる長手方向に対して交差する方向に伸びている。図示の実施形態では、第一の案内溝６及び第二の案内溝７が伸びる長手方向に対して直交する方向に伸びている。第四の案内溝９、第五の案内溝１０には、第一の操作スティック２の先端２ｂ、第二の操作スティック３の先端３ｂがそれぞれ挿入される。

操作盤５は、図３図示のように、横手方向における第四の案内溝９と第五の案内溝１０との中間部に装着部１４を備えている。図示の実施形態では、装着部１０は、支持ロッド１３の先端１３ｂが遊嵌される穴部を備えている構造になっている。これにより、操作盤５は、装着部１４を介して、支持ロッド１３の先端１３ｂに上側から遊嵌される。また、この構造により、操作盤５は、支持ロッド１３を中心として、図９、図１０に矢印３２、３３で示すように、回動可能になっている。

図１～図１０の実施形態では、操作盤５は、上側面が平坦な円板状で、下側面に第四の案内溝９と、第五の案内溝１０と、装着部１４とを備えている円板状の操作板体１１と、操作板体１１の周縁から下側に向かって伸びる筒状の壁面１２とを備えている円筒状体になっている。

図６は、第一の操作スティック２と第二の操作スティック３とが中立位置にある状態における第一の操作スティック２、第二の操作スティック３、支持ロッド１３と、第一の案内溝６、第二の案内溝７、第三の案内溝８、第四の案内溝９、第五の案内溝１０との位置関係を説明する平面図である。

図６図示の状態から、操作盤５を、支持ロッド１３が第三の案内溝８による案内を受けている状態で、長手方向の前方（図７の矢印３０方向）に移動させることで、図７図示のように、第一の操作スティック２、第二の操作スティック３は、それぞれ、第一の案内溝６、第一の案内溝７による案内を受けながら、基端２ａ、３ａを支点にして、先端２ｂ、３ｂを長手方向の前方（矢印３０で示す方向）に傾倒させる傾倒動作を行う。この第一の操作スティック２、第二の操作スティック３の長手方向への傾倒動作によって所定の操作信号が発生し、制御対象になっている車の右側の車輪、左側の車輪などに対して前進回転といった動作を行わせることができる。

一方、図６図示の状態から、操作盤５を、支持ロッド１３が第三の案内溝８による案内を受けている状態で、長手方向の後方（図８の矢印３１方向）に移動させることで、図８図示のように、第一の操作スティック２、第二の操作スティック３は、それぞれ、第一の案内溝６、第一の案内溝７による案内を受けながら、基端２ａ、３ａを支点にして、先端２ｂ、３ｂを長手方向の後方（矢印３１で示す方向）に傾倒させる傾倒動作を行う。この第一の操作スティック２、第二の操作スティック３の長手方向への傾倒動作によって所定の操作信号が発生し、制御対象になっている車の右側の車輪、左側の車輪などに対して後進回転といった動作を行わせることができる。

また、図６図示の状態から、支持ロッド１３を中心として、操作盤５を矢印３２の方向に回転させると、図９図示のように、第一の操作スティック２は、第一の案内溝６、第四の案内溝９の案内を受けながら、基端２ａを支点にして、先端２ｂを長手方向の前方（矢印３０で示す方向）に傾倒させる傾倒動作を行い、第二の操作スティック３は、第二の案内溝７、第五の案内溝１０の案内を受けながら、基端３ａを支点にして、先端３ｂを長手方向の後方（矢印３１で示す方向）に傾倒させる傾倒動作を行う。この第一の操作スティック２、第二の操作スティック３の長手方向への傾倒動作によって所定の操作信号が発生し、制御対象になっている車の左側の車輪を停止させつつ、右側の車輪を前進回転させる、等といった動作を行わせることができる。

一方、図６図示の状態から、支持ロッド１３を中心として、操作盤５を矢印３３の方向に回転させると、図１０図示のように、第一の操作スティック２は、第一の案内溝６、第四の案内溝９の案内を受けながら、基端２ａを支点にして、先端２ｂを長手方向の後方（矢印３１で示す方向）に傾倒させる傾倒動作を行い、第二の操作スティック３は、第二の案内溝７、第五の案内溝１０の案内を受けながら、基端３ａを支点にして、先端３ｂを長手方向の前方（矢印３０で示す方向）に傾倒させる傾倒動作を行う。この第一の操作スティック２、第二の操作スティック３の長手方向への傾倒動作によって所定の操作信号が発生し、制御対象になっている車の右側の車輪を停止させつつ、左側の車輪を前進回転させる、等といった動作を行わせることができる。

このように、操作盤５の下面を案内板４の上面に当接させてスライドさせ、長手方向の前方（矢印３０で示す方向）あるいは長手方向の後方（矢印３１で示す方向）に移動させる、あるいは、操作盤５の中心に位置する支持ロッド１３を中心として操作盤５を矢印３２、３３方向に回転移動させるだけで、第一の操作スティック２、第二の操作スティック３のそれぞれに対して所望の傾倒動作を行わせることができる。すなわち、操作盤５を前記のように操作するだけで、第一の操作スティック２と第二の操作スティック３とを連動させて操作することができる。

なお、上述した実施形態では、第一の操作スティック２、第二の操作スティック３は、基端２ａ、基端３ａを支点にして、先端２ｂ、先端３ｂが長手方向（図２に矢印３０、３１で示す方向）に傾倒可能に基盤２０の上に支持されている実施形態で説明した。

これに替えて、第一の操作スティック２、第二の操作スティック３は、それぞれの基端２ａ、基端３ａが、基盤２０の上に、長手方向（図２に矢印３０、３１で示す方向）にスライド可能に支持されている実施形態にすることもできる。

また、第一の操作スティック２、第二の操作スティック３は、基端２ａ、基端３ａを支点にして、先端２ｂ、先端３ｂが長手方向（図２に矢印３０、３１で示す方向）に傾倒可能に基盤２０の上に支持されていると共に、それぞれの基端２ａ、基端３ａが、基盤２０の上に、長手方向（図２に矢印３０、３１で示す方向）にスライド可能に支持されている実施形態にすることもできる。

いずれにしても、上述した第一の操作スティック２、第二の操作スティック３、支持ロッド１３、第一の案内溝６、第二の案内溝７、第三の案内溝８の形状、構造と配置形態、第五の案内溝９、第六の案内溝１０の形状、構造と配置形態、操作盤５と支持ロッド１３との関係から上述した、第一の操作スティック２と第二の操作スティック３との連動した操作を行うことができる。

図１１～図１５は、上述した実施形態における操作盤５の他の実施形態（操作盤４０）を説明するものである。上述の実施形態で説明した構造部材と共通する部分には共通する符号をつけてその説明を省略する。

ハンドル部４２が上端にそなわっているメイン操作レバー４１の下端は、下側面に装着部１４を備えている操作制御盤４６に支持されている。操作制御盤４６は、上板４５、中間板４４、下板４３が上下に組み合わせて形成されている。第五の案内溝９、第六の案内溝１０を備えている中間板４４、下板４３は、取りつけボス４７ａ、４７ｂ、４７ｃを介して上下に積層され、これによって、上述した実施形態で説明した第五の案内溝９、第六の案内溝１０が構成されている。

上述した実施形態と同様に、装着部１４は、支持ロッド１３の先端１３ｂが遊嵌される穴部を備えている構造になっている。これにより、操作制御盤４６は、装着部１４を介して、第三の案内溝８を下側から上側に向かって挿通した支持ロッド１３の先端１３ｂに上側から遊嵌され、この構造により、操作制御盤４６は、支持ロッド１３を中心として、矢印３２、３３で示すように、回動可能になっている。

また、第一の案内溝６を下側から上側に向かって挿通した第一の操作スティック２の先端２ｂが第五の案内溝９内に挿入され、第二の案内溝７を下側から上側に向かって挿通した第二の操作スティック３の先端３ｂが第六の案内溝１０内に挿入される構造である。

図１１～図１５に図示されている操作盤４０が採用されている場合の実施態様も上述した図１～図１０図示の実施態様と同一であるので、その説明を省略する。

以上、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々に変更可能である。

Claims

基盤と、当該基盤に配備される第一の操作スティック、第二の操作スティック及び、支持ロッドと、前記基盤の上側に配備される案内板体と、当該案内板体の上側に配備される操作盤とを備えていて、
前記第一の操作スティック及び前記第二の操作スティックは、前記基盤の上に横手方向に間隔をあけて配備されていて、それぞれ、基端から先端に向かって上方向に伸び、前記基端を支点にして前記先端が前記横手方向に直交する長手方向に傾倒可能に前記基盤の上に支持され、
前記支持ロッドは、前記横手方向における前記第一の操作スティックと前記第二の操作スティックとの中間部で、基端から先端に向かって上方向に伸び、前記基端を支点にして前記先端が前記横手方向に直交する長手方向に傾倒可能に前記基盤の上に支持されており、
前記案内板体は、
前記第一の操作スティック及び前記第二の操作スティックが上下方向に挿通し、前記第一の操作スティック及び前記第二の操作スティックの前記基端を支点にする前記長手方向への傾倒動作を案内する、前記長手方向に伸びている第一の案内溝及び第二の案内溝と、
前記横手方向における前記第一の案内溝と前記第二の案内溝との中間部で、前記支持ロッドが上下方向に挿通し、前記支持ロッドの前記基端を支点にする前記長手方向への傾倒動作を案内する、前記長手方向に伸びている第三の案内溝とを備えていて、
前記操作盤は、
前記第一の案内溝及び前記第二の案内溝が伸びる長手方向に対して交差する方向に伸びていて、前記第一の操作スティックの先端及び前記第二の操作スティックの先端がそれぞれ挿入される第四の案内溝及び第五の案内溝と、
前記横手方向における前記第四の案内溝と前記第五の案内溝との中間部で、前記支持ロッドの前記先端に上側から遊嵌される装着部を備えていて、前記支持ロッドを中心として回動可能である
ジョイスティック装置。
前記第四の案内溝及び第五の案内溝は、それぞれ、前記第一の案内溝及び前記第二の案内溝が伸びる長手方向に対して直交する方向に伸びている請求項１記載のジョイスティック装置。
前記操作盤は、上側面が平坦な円板状で、下側面に前記第四の案内溝と前記第五の案内溝を備えている円板状の操作板体と、当該操作板体の周縁から下側に向かって伸びる筒状の壁面とを備えている円筒状体である請求項１又は２記載のジョイスティック装置。