JPH04111603U - 手動操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操作者に自然な操作感を与えて操作感を向上
させる。 【構成】 装置本体１に軸着され手動により移動可能な
操作子３と、この操作子３の原点復帰ばね５と、操作子
３の移動範囲を規制するストッパ部材６ａ，６ｂと、ス
トッパ部材６ａ，６ｂに保持され操作子３に押圧されて
変形し得る弾性部材８ａ，８ｂと、操作子３の移動操作
量に応じた信号を発生するボリューム２と、ストッパ部
材６ａ，６ｂと弾性部材８ａ，８ｂとの間に介装され弾
性部材８ａ，８ｂの変形に応じた第２の信号を発生する
感圧センサ７ａ，７ｂとを設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、操作子を手動により移動させることによりその操作量に応じた信 号を発生させるようにした手動操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の手動操作装置としては、ジョイスティックやモジュレーション ホイール等が一般的であり、その操作子は原点復帰ばねによって常時は原点に保 持されている。

【０００３】 これらの手動操作装置を例えば電子楽器の楽音制御用に用いた場合には、楽音 のダイナミクスやピッチを演奏者が任意に変化させ、ビブラート，トレモロの深 さや速さ，音像の移動，リバーブ，ポルタメント等の効果を自由に制御すること ができる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の手動操作装置にあっては、操作子の原点復帰 ばねの復元力に抗して操作子を操作する操作力が操作子の操作量に比例する線形 領域の範囲内で使用されている。

【０００５】 これに対して、自然楽器から発生する楽音の変化は通常非線形であり、例えば ダイナミクスを例にとると、楽音を弾奏したり吹奏したりする力があまり強くな い間は、その強さと音の振幅とが比例するが、さらに演奏する力を強くすると、 音の振幅が増大するだけでなく高調波が増加して音が歪むことによって強大な音 を得ることができる。

【０００６】 したがって、従来の手動操作装置のように操作子の操作量が操作力に比例する 場合には、却って不自然な感じを演奏者に与える結果となっていた。

【０００７】 この考案は上記の点に鑑みてなされたものであり、自然な操作感を与えること ができて操作感を向上させることができる手動操作装置を安価に提供することを 目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案は上記の目的を達成するため、装置本体に軸着され手動により移動可 能な操作子と、この操作子を原点に復帰させる原点復帰ばねと、上記操作子の回 転範囲を規制するストッパ部材と、このストッパ部材に保持され上記操作子に押 圧されて変形し得る弾性部材と、上記操作子の移動操作量に応じた信号を発生す る信号発生器とからなる手動操作装置を提供するものである。

【０００９】 また、上記の手動操作装置にさらに弾性部材とストッパ部材との間に介装され 弾性部材の変形に応じた第２の信号を発生する第２の信号発生器を設けたものを 提供する。

【００１０】 なお、ここで操作子とは、操作子自体，操作子と一体の部材及び操作子に連動 する部材等をすべて包括するものとする。

【００１１】

【作用】

この考案による回転型手動操作装置は、手動により操作子を原点復帰ばねの付 勢力に抗して移動させる（実施例では回転させる）と、上記原点復帰ばねによる 反力により移動操作量に比例した操作力と出力信号が発生する。移動操作量が大 きくなって操作子が弾性部材に当接すると、その反力により操作力が急増して出 力信号が大きくなりすぎるということを操作者に警告する。ここでなおも意識的 に操作子を強力に操作するとさらに大きな出力信号を得ることが可能となり、弾 性部材がストッパ部材との間で圧縮限に達すると、その反力が最大となると共に 出力信号も最大となって操作子の移動が抑止される。

【００１２】 また、上記の装置において弾性部材とストッパ部材との間に第２の信号発生器 を介装すると、操作子を弾性部材の反力に抗してさらに移動操作することにより 、第２の信号発生器からの出力信号も加わって大きな変化を生じさせるように制 御することが可能になる。

【００１３】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。

【００１４】 図１はこの考案の第１実施例の操作子が原点に復帰した状態を示す正面図、図 ２はその側面図、図３はその分解斜視図である。

【００１５】 この手動操作装置は、回転形手動操作装置であってばね掛け１ａを設けた装置 本体１と、この装置本体１に固設され回転軸２ａの回転角に応じた信号を発生す る信号発生器であるボリューム２と、その回転軸２ａに一体的に固定され下方へ 延びる半径方向のアーム３ａを一体に形成したホイール状の操作子３と、この操 作子３に回転軸２ａに関してアーム３ａと反対の方向に一体的に植設された把手 ４と、回転軸２ａを巡ってその両端部が操作子３のアーム３ａと装置本体１のば ね掛け１ａとに共に係着し得る原点復帰ばね５と、装置本体１にばね掛け１ａの 両側のほぼ対称位置に切り起し加工等によって回転軸２ａからほぼ放射状に突設 されアーム３ａの回転範囲を規制する一対のストッパ部材６ａ，６ｂと、これら のストッパ部材６ａ，６ｂのばね掛け１ａ側の面に貼着され押圧力に応じた第２ の信号を発生する第２の信号発生器である感圧センサ７ａ，７ｂと、これらの感 圧センサ７ａ，７ｂ上にさらに貼着され操作子３のアーム３ａに押圧されて変形 し得る弾性部材８ａ，８ｂとからなり、弾性部材８ａ，８ｂはスポンジ材等から なる軟質の第１の弾性部材８ａａ，８ａｂとそれより硬質のゴム材等からなる第 ２の弾性部材８ｂａ，８ｂｂとを積層してなる。

【００１６】 次に、上記のように構成した第１実施例の作用を、この考案を電子楽器の音量 制御用操作装置に実施した場合を想定して説明する。

【００１７】 演奏者が操作子３を操作しない状態では、図１に示すように操作子３のアーム ３ａの両側面に係着された原点復帰ばね５の両端部が装置本体１のばね掛け１ａ の両側面にも係合して、操作子３はその原点である中立位置に保持されており、 ボリューム２からの出力信号の強さは標準的な大きさに保たれている。

【００１８】 この状態から演奏者が把手４を操作して操作子３を図４に示すように反時計方 向へ回転させると、原点復帰ばね５の一端側がばね掛け１ａから離脱してアーム ３ａと共に回動するので、その付勢力がその回転操作量に比例して増大し、操作 子３の操作力が漸増すると共にボリューム２の出力信号の大きさも次第に大きく なって音量も漸増する。

【００１９】 操作子３の回転角が大きくなり図５に示すようにそのアーム３ａが第１の弾性 部材８ａａを押圧し始めると、操作子３の回転操作力は原点復帰ばね５の付勢力 に第１の弾性部材８ａａを圧縮する力が加算されて急増すると共に、感圧センサ ７ａへの圧力が増大して第２の出力信号が発生し、この第２の出力信号とボリュ ーム２からの出力信号との相乗効果により音量が非線形的に増大する。

【００２０】 さらに操作子３の回転角が大きくなって第１の弾性部材８ａａが圧縮限に達す ると第２の弾性部材８ａｂが圧縮され、操作子３の回転操作力がさらに大きくな り、同時に感圧センサ７ａへの圧力が急増して音量がさらに増大する。

【００２１】 逆に操作子３を時計方向へ回転させた時には、操作子３の操作力が漸増すると 共に出力信号の大きさは次第に小さくなって音量が漸減し、そのアーム３ａが第 １，第２の弾性部材８ｂａ，８ｂｂを順次圧縮して操作子３の回転操作量と操作 力との関係が非線形的に増大し、出力信号の大きさは非線形的に小さくなって音 量が激減する。

【００２２】 このように、操作子３の操作力がその回転操作量に比例する範囲内では音量が 通常の状態で漸増又は漸減するが、その操作力が急に増大する点からさらに意識 的に操作子３を回転させると音量も非線形的に増減するので、操作子の操作力と それによって発生する音量との関係が自然楽器に近い感じとなり操作感を不自然 でなくすることができる。

【００２３】 なお、上記実施例では操作子に押圧されて変形し得る弾性部材としてスポンジ 材からなる第１の弾性部材とゴム材からなる第２の弾性部材とを積層したものを 示したが、これらはいずれか一方だけでもよく、また、第２の信号発生器である 感圧センサは必らずしも設けなくてもよい。

【００２４】 図６乃至図８は弾性部材の材質，形状等を変更したこの考案の他の実施例を示 すものであり、その上記部材以外の構成は図１乃至図３に示した第１実施例と同 様である。

【００２５】 図６はこの考案の第２実施例を示すもので、装置本体１に突設した一対のスト ッパ部材６ａ，６ｂに成形ゴムからなる断面三角形状の弾性部材１８ａ，１８ｂ の底面を貼着し、操作子３のアーム３ａが弾性部材１８ａ，１８ｂの先端部に係 合して図に実線で示す状態から仮想線で示す状態に弾性変形させた後圧縮するよ うにした。

【００２６】 この第２実施例によれば、操作子３のアーム３ａが弾性部材１８ａ，１８ｂの 先端部を押圧して変形させる段階でその操作力が急増し、変形を終えて圧縮させ る段階でさらに操作力が急増して簡単な構成で第１実施例と同様の効果を得るこ とができる。

【００２７】 また、図７はこの考案の第３実施例を示すもので、ストッパ部材６ａ，６ｂに 、操作子アーム３ａに当接する時点を異にする第１のコイルばね２８ａａ，２８ ｂａと第２のコイルばね２８ｂａ，２８ｂｂの底部をそれぞれ取着し、操作子３ の回転により第１のコイルばね２８ａａ，２８ｂａがまずアーム３ａに当接して 線形圧縮された後、第２のコイルばね２８ｂａ，２８ｂｂが当接してさらに線形 圧縮されるようにした。

【００２８】 この第３実施例の場合もその効果は前述の第１，第２実施例と同様であるが、 弾性部材として金属のコイルばねを用いているので経年変化が少なくその寿命を 半永久的に延長させることができる。

【００２９】 さらに、図８はこの考案の第４実施例を示すもので、ストッパ部材６ａ，６ｂ に、非線形の円錐ばね３８ａ，３８ｂの底部をそれぞれ取着し、操作子３の回転 により円錐ばね３８ａ，３８ｂの反力が非線形的に急増するようにした。

【００３０】 この第４実施例によれば、弾性部材として１個の円錐ばねを用いて操作子の操 作力を非線形的に且つ連続的に急増させることが可能となる。

【００３１】 さらにまた、図９は上記各実施例における操作子と把手との取着構造を変更し たこの考案の第５実施例の操作子部のみを示す分解斜視図であり、操作子１３の 外周部に溝１３ａを設け、その両側壁に凹部１３ｂを形成すると共に、この溝１ ３ａに嵌合し、両側面に凹部１３ｂに対応する抜け止め用の突部１４ａを設けた 把手１４Ａ，１４Ｂ等を弾性樹脂材により成形し、突部１４ａの面に隣接する側 面に切込み１４ｂを２箇所設けて突起１４ａを設けた面にばね性を与え、把手１ ４Ａ，１４Ｂを溝１３ａに圧入することにより突部１４ａが凹部１３ｂに嵌合し て抜け止めとなるようにしている。

【００３２】 この実施例によれば、操作者の好みや使い勝手に応じて把手１４Ａ，１４Ｂを 選択使用することができ、操作子１３の操作性を一層向上させることができると 同時に、複数の電子機器を操作する場合にも操作子の形状を揃えることによって 操作時の混乱を解消させることが可能となる。

【００３３】 なお、上記実施例では操作子のアームにより弾性部材を押圧して変形させるよ うにしたが、これを操作子と一体の部材や操作子に連動する部材により押圧して 変形させるようにしてもよい。また、操作子３の回転方向は原点から一方向に回 転するものでも差支えなく、信号発生器はボリュームに代えてロータリエンコー ダ等を用いることも可能である。

【００３４】 さらに、図１０の第６実施例に示したように操作パネル面２０の取付孔２０ａ にジョイスティック操作子３０を取り付けるようにし、この取付孔２０ａの周囲 に弾性を有する圧力センサ２１を設けるようにしても、前実施例と同様の作用効 果を有するのみならず、この実施例にあっては２次元方向の制御パラメータを制 御することが可能となる。

【００３５】 さらに、上記実施例においては、この考案を電子楽器の音量制御用に用いた場 合について説明したが、この考案はそれに限るものではなく、ビブラート，トレ モロの深さ及び速さ、ステレオ感を変化させる音像の移動、リバーブやポルタメ ント等の効果音の制御、さらには電子楽器に限らず一般の電子機器におけるスラ イドボリューム等連続量入力操作子を有する手動操作装置に広く適用することが できる。

【００３６】

【考案の効果】

以上述べたように、この考案による手動操作装置は、原点復帰ばねを係着した 操作子の移動範囲を規制するストッパ部材と、このストッパ部材に保持され操作 子に押圧されて変形し得る弾性部材と、操作子の移動操作量に応じた信号を発生 する信号発生器とを設けたので、操作子の移動操作量が小さく出力信号の変化域 が小さい間は、操作子の操作力と移動操作量とが比例して従来と同様の操作感が 得られるが、所定の移動範囲を超えて操作子を移動操作しようとすると操作力が 急激に増大して出力信号が過大又は過小になりすぎることを操作者に感じさせる ことができる。また、さらに大きな操作力でそれ以上操作子を移動操作すると出 力信号を通常の範囲を超えて過大又は過小とすることも可能であり、操作子の操 作力と信号出力との関係を自然な感じに保つように制御することができ、操作感 が著しく向上する。

【００３７】 また、上記の装置において、弾性部材とストッパ部材との間に弾性部材の変形 に応じた第２の信号を発生する第２の信号発生器を介装したものは、この第２の 信号発生器からの出力信号も加わってより大きな変化を生じさせるように制御す ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１実施例を示す正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】第１実施例の分解斜視図である。

【図４】第１実施例の操作子を所定範囲以内回転操作し
た状態を示す正面図である。

【図５】第１実施例の操作子を所定範囲以上回転操作し
た状態を示す正面図である。

【図６】この考案の第２実施例を示す正面図である。

【図７】この考案の第３実施例を示す正面図である。

【図８】この考案の第４実施例を示す正面図である。

【図９】この考案の第５実施例の操作子部のみを示す分
解斜視図である。

【図１０】この考案の第６実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…装置本体、２…ボリューム（信号発生器）、３，１
３…操作子、４，１４…把手、５…原点復帰ばね、６
ａ，６ｂ…ストッパ部材、７ａ，７ｂ…感圧センサ（第
２の信号発生器）、８ａ，８ｂ，１８ａ，１８ｂ，２８
ａａ，２８ａｂ，２８ｂａ，２８ｂｂ，３８ａ，３８ｂ
……弾性部材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体に軸着され手動により移動可能
   な操作子と、該操作子を原点に復帰させる原点復帰ばね
   と、前記操作子の移動範囲を規制するストッパ部材と、
   該ストッパ部材に実質的に保持され前記操作子に押圧さ
   れて変形し得る弾性部材と、前記操作子の移動操作量に
   応じた信号を発生する信号発生器とからなることを特徴
   とする手動操作装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の手動操作装置において、
   前記弾性部材と前記ストッパ部材との間に介装され弾性
   部材の変形に応じた第２の信号を発生する第２の信号発
   生器を設けたことを特徴とする手動操作装置。