JPH07111664B2 - 航空機用ジョイスティックタイプコントローラのフィール機構 - Google Patents

航空機用ジョイスティックタイプコントローラのフィール機構

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JPH07111664B2
JPH07111664B2 JP9220592A JP9220592A JPH07111664B2 JP H07111664 B2 JPH07111664 B2 JP H07111664B2 JP 9220592 A JP9220592 A JP 9220592A JP 9220592 A JP9220592 A JP 9220592A JP H07111664 B2 JPH07111664 B2 JP H07111664B2
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gimbal
leaf spring
outer gimbal
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久幸 永森
義雄 野島
和雄 村田
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Tokyo Koku Keiki KK
Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Jukogyo KK
Tokyo Koku Keiki KK
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、航空機用ジョイスティ
ックタイプコントローラのフィール機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のフィール機構(操縦量に
応じた操縦感覚を得ると共に、手を離した際に中立位置
に復帰させる機能を得るもの)としては、はさみ状のア
ームにコイルスプリングを使用したものや、ジンバルに
スプリングカートリッジを接続したものが知られてい
る。
【0003】両者は、いずれも2軸のジンバルを有する
ジョイスティックタイプコントローラに使用されるもの
で、前者のフィール機構は、図8、図9に示すように、
ハウジング31から突出したインナージンバル(図示せ
ず)の回転軸32の外端部に一対のインナージンバル用
アーム33の上端部を両者の下端部が互いに遠去かる方
向にのみ回転可能に装着すると共に、両アーム33の下
端部間にコイルスプリング34を弾装し、かつ上記回転
軸32の下方におけるハウジング31の外側に両アーム
33の回転を阻止する複数のストッパピン35を植設す
る一方、ハウジング31から突出したアウタージンバル
(図示せず)の回転軸36の外端部に一対のアウタージ
ンバル用アーム37の上端部を両者の下端部が互いに遠
去かる方向にのみ回転可能に装着すると共に、両アーム
37の下端部間にコイルスプリング38を弾装し、かつ
上記回転軸36の下方におけるハウジング31の外側に
両アーム37の回転を阻止する複数のストッパピン39
を植設して構成されている。図8、図9において40は
グリップである。
【0004】しかして、上記フィール機構においては、
インナージンバルの回転軸32を中心としてグリップ4
0を操作することにより、インナージンバル用アーム3
3の一方がストッパピン35によってその回転を阻止さ
れると共に、他方がストッパピン35から遠去けられて
コイルスプリング34が引っ張られ、グリップ40の操
縦量に応じた操作反力が得られ、又、同様にアウタージ
ンバルの回転軸36を中心としてグリップ40を操作す
ることにより、アウタージンバル用アーム37の一方が
ストッパピン39によってその回転を阻止されると共
に、他方がストッパピン39から遠去けられてコイルス
プリング38が引っ張られ、グリップ40の操縦量に応
じた操作反力が得られるものである。
【0005】又、後者のフィール機構は、図10、図1
1に示すように、ハウジング41から突出したインナー
ジンバル(図示せず)の回転軸42の外端部にストッパ
ピン43を両端に植設したストッパアーム44を固着す
ると共に、それぞれのストッパピン43に上方から当接
可能な一対のスプリングアーム45及び45′の基部を
上記回転軸42の外端部にそれぞれ回動自在に嵌合し、
かつ各スプリングアーム45及び45′の端部とハウジ
ング41の外側下部に付設したブラケット46との間に
コイルスプリング47をそれぞれ介装する一方、ハウジ
ング41から突出され、このハウジング41に連設した
筐体48内に挿入されたアウタージンバル(図示せず)
の回転軸49の外端部にストッパピン50を両端に植設
したストッパアーム51を固着すると共に、それぞれの
ストッパピン50に上方から当接可能な一対のスプリン
グアーム52及び52′の基部を上記回転軸49の外端
部にそれぞれ回動自在に嵌合し、かつ各スプリングアー
ム52及び52′の端部と筐体48の底部に付設したス
プリングケース53の底部との間にコイルスプリング5
4をそれぞれ介装して構成されている。図10、図11
において55はグリップである。
【0006】しかして、上記フィール機構においては、
インナージンバルの回転軸42を中心としてグリップ5
5を操作することにより、スプリングアーム45がスト
ッパアーム44の回動に伴って揺動し、コイルスプリン
グ47が引っ張られ、グリップ55の操縦量に応じた操
作反力が得られ、又、同様にアウタージンバルの回転軸
49を中心としてグリップ55を操作することにより、
スプリングアーム52がストッパアーム51の回動に伴
って揺動し、コイルスプリング54が引っ張られ、グリ
ップ55の操縦量に応じた操作反力が得られるものであ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフィール機構では、いずれもコイルスプリングを用
いているため、操作反力の大きさ等の調整作業が困難に
なると共に、寸度、重量等が航空機搭載用としては過大
になる不具合があった。そこで、本発明は、調整作業を
容易になし得、かつ寸度、重量の低減を図り得る航空機
用ジョイスティックタイプコントローラのフィール機構
の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の航空機用ジョイスティックタイプコントロ
ーラのフィール機構は、アウタージンバルの回転軸と平
行なインナージンバルの各辺の下方に平行にそれぞれ配
置され、一端部をアウタージンバルの下部に互い違いに
装着されたインナージンバル用板バネと、インナージン
バルに螺入され、各インナージンバル用板バネの中間部
付近の上面と当接可能なガタ調整用ボルトと、インナー
ジンバルの回転軸と平行なアウタージンバルの各辺の下
方に平行にそれぞれ配置され、一端部をハウジングの内
側部に互い違いに装着されたアウタージンバル用板バネ
と、アウタージンバルに螺入され、各アウタージンバル
用板バネの中間部付近の上面と当接可能なガタ調整用ボ
ルトとを備えている。
【0009】上記フィール機構は、アウタージンバルに
螺入され、各インナージンバル用板バネの他端部を下方
へ押圧可能なプリロード付加用ボルトと、ハウジングの
内側部に螺入され、各アウタージンバル用板バネの他端
部を押圧可能なプリロード付加用ボルトとを備えている
ことが望ましい。
【0010】又、前記各インナージンバル用板バネ及び
アウタージンバル用板バネの一端部付近に、各板バネが
適宜に撓んだ状態でそれぞれの一端部付近の板面を支持
する支持金具を備えていることが望ましい。
【0011】
【作用】上記手段においては、フィール機構が各ジンバ
ル部の下方に配設した板バネと、ガタ調整用ボルトとに
よって構成されると共に、ガタの調整がガタ調整ボルト
の進退によってなされ、かつバネレートが板バネの厚さ
によって定まる。各ジンバル用の板バネの他端部を押し
下げるプリロード付加用ボルトを備えることにより、操
作反力のプリロードの設定がプリロード付加用ボルトの
進退によってなされる。
【0012】又、各板バネの一端部付近の板面を、板バ
ネが撓んだ状態で支持する支持金具を備えることによ
り、板バネ有効長さが変化する。
【0013】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1及び図2は本発明の一実施例のフィール機構を
備えた航空機用ジョイスティックタイプコントローラの
一部を破断した斜視図及び底面図で、図3、図4はそれ
ぞれ図2におけるIII −III 線断面図、IV−IV線側面図
である。
【0014】ハウジング1に収容された2軸のジンバル
を構成するアウタージンバル2の回転軸3と平行なイン
ナージンバル4の各辺の下方には、一端部をアウタージ
ンバル2の下部に互い違いに装着され、かつ上下方向の
可撓性を有するインナージンバル用板バネ5がそれぞれ
上記各辺と平行に配置されており、各インナージンバル
用板バネ5の中間部付近の上面には、インナージンバル
5に上下動可能に螺入されたガタ調整ボルト6の下端部
が当接可能に設けられている。そして、各インナージン
バル用板バネ5の他端部と対応させてアウタージンバル
2に取り付けたラグ7には、それぞれのインナージンバ
ル用板バネ5の他端部を押圧可能とするプリロード付加
用ボルト8が上下動可能に螺入されている。
【0015】一方、インナージンバル4の回転軸9と平
行なアウタージンバル2の各辺の下方には、一端部をハ
ウジング1の内側部に取り付けたラグ10に互い違いに
装着され、かつ上下方向の可撓性を有するアウタージン
バル用板バネ11がそれぞれ上記各辺と平行に配置され
ており、各アウタージンバル用板バネ11の中間部付近
の上面には、アウタージンバル2に上下動可能に螺入さ
れたガタ調整ボルト12の下端部が当接可能に設けられ
ている。そして、各アウタージンバル用板バネ11と対
応させてハウジング1の内側部に取り付けたラグ13に
は、それぞれのアウタージンバル用板バネ11の他端部
を押圧可能とするプリロード付加用ボルト14が上下動
可能に螺入されている。
【0016】又、インナージンバル4の内側にリジット
に取り付けられた板バネ支持部15の中心部には、図5
に示すように、シャフト16がベアリング17を介して
回転自在に挿入されており、このシャフト16には、グ
リップ18が上端に連設され、かつ他端にU字状のアー
ム19の一端が連設されている。そして、板バネ支持部
15には、図5、図6に示すように、U字状のアーム1
9を挟持するようにして一対のねじり操作用板バネ20
の一端部が取り付けられており、各ねじり操作用板バネ
20の他端部付近の内側面には、板バネ支持部15に移
動可能に螺入したプリロード付加用ボルト21の端部が
それぞれ押圧可能に当接され、かつ各ねじり操作用板バ
ネ20の他端部の内側面には、アーム19の他端に移動
可能に螺入したガタ調整用ボルト22の端部が当接可能
に設けられている。
【0017】上記構成の航空機用ジョイスティックタイ
プコントローラにおいては、グリップ18にインナージ
ンバル4の回転軸9回りの操作力を加えた場合、その操
作力によってインナージンバル4が回転し、この回転に
伴ってガタ調整用ボルト6が下がる。このガタ調整用ボ
ルト6の下降によってインナージンバル用板バネ5が撓
み、アウタージンバル2面に対するインナージンバル4
の回転角に応じた反力を発生し、グリップ18部におけ
る操作反力(フィール)となる。
【0018】ここで、アウタージンバル2に取り付けら
れたプリロード付加用ボルト8により、予めインナージ
ンバル用板バネ5を適宜に撓ませておくことにより、こ
の撓みに応じた荷重が、ガタ調整用ボルト6を介してイ
ンナージンバル用板バネ5に加えられる荷重より大きい
ときは、インナージンバル用板バネ5が撓まないため、
これによってグリップ18部のフィール特性(操作力−
グリップ変位特性)にプリロード特性が付加されること
となる。
【0019】又、グリップ18にアウタージンバル2の
回転軸3回りの操作力を加えた場合、上記と同様にその
操作力によってアウタージンバル2が回転し、この回転
に伴ってガタ調整用ボルト12が下がる。このガタ調整
用ボルト6の下降によってアウタージンバル用板バネ1
1が撓み、この撓みに応じた反力を発生し、これがグリ
ップ18部の操作反力となる。ここで、インナージンバ
ル4の場合と同様に、プリロード付加用ボルト14によ
りフィール特性にプリロード特性を付加することが可能
となる。
【0020】更に、グリップ18にねじり方向、すなわ
ちシャフト16回りの操作力を加えた場合、アーム19
に回転方向の力が加わり、これによってねじり操作用板
バネ20がその力に応じて撓み、この撓みに応じた反力
を発生し、これがグリップ18部の操作反力となる。
【0021】なお、上記実施例においては、各板バネ
5、11、20の一端部のみを支持し、板バネ有効長さ
を一定とする場合について説明したが、これに限らず例
えば図7に示すように、各板バネ5、11、20の一端
部を支持する支持金具23に、板バネ5、11、20が
適宜に撓んだ状態でそれぞれの一端部付近の板面を支持
する支持突起24を備え、板バネ5、11、20の撓み
に応じて板バネ有効長さを変えるようにしてもよい。こ
のようにすることにより、フィール特性に非線形性を与
えることが可能となる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の航空機用
ジョイスティックタイプコントローラのフィール機構に
よれば、フィール機構が各ジンバル部の下方に配設した
板バネとガタ調整用ボルトとによって構成されるので、
機構が簡素となり、その小型軽量化を図ることができる
と共に、ガタの調整がガタ調整用ボルトの進退によって
なされるので、調整作業を容易に行うことができ、かつ
バネレートが板バネの厚さによって定まるので、強度的
な制約を除き、自由にバネレートを設定できる効果があ
る。
【0023】各ジンバル用の板バネの他端部を押し下げ
るプリロード付加用ボルトを備えることにより、操作反
力のプリロードの設定がプリロード付加用ボルトの進退
によってなされるので、簡易な手段により、フィール特
性にプリロード性を付加することができる。
【0024】又、各板バネの一端部付近の板面を、板バ
ネが撓んだ状態で支持する支持金具を備えることによ
り、板バネ有効長さが変化するので、フィール特性に非
線形性を付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のフィール機構を備えた航空
機用ジョイスティックタイプコントローラの一部を破断
した斜視図である。
【図2】本発明の一実施例のフィール機構を備えた航空
機用ジョイスティックタイプコントローラの一部を破断
した底面図である。
【図3】図2におけるIII −III 線断面図である。
【図4】図2におけるIV−IV線側面図である。
【図5】本発明の一実施例のフィール機構におけるねじ
り方向フィール機構部の側面図である。
【図6】本発明の一実施例のフィール機構におけるねじ
り方向フィール機構部の底面図である。
【図7】本発明の他の実施例のフィール機構の要部の側
面図である。
【図8】従来のフィール機構を備えた航空機用ジョイス
ティックタイプコントローラの正面図である。
【図9】従来のフィール機構を備えた航空機用ジョイス
ティックタイプコントローラの側面図である。
【図10】従来の他のフィール機構を備えた航空機用ジ
ョイスティックタイプコントローラの側面図である。
【図11】従来の他のフィール機構を備えた航空機用ジ
ョイスティックタイプコントローラの平面図である。
【符号の説明】
1 ハウジング 2 アウタージンバル 3 回転軸 4 インナージンバル 5 インナージンバル用板バネ 6 ガタ調整用ボルト 8 プリロード付加用ボルト 9 回転軸 11 アウタージンバル用板バネ 12 ガタ調整用ボルト 14 プリロード付加用ボルト 15 板バネ支持部 18 グリップ 19 アーム 20 ねじり操作用板バネ 21 プリロード付加用ボルト 22 ガタ調整用ボルト 23 支持金具 24 支持突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 和雄 東京都狛江市和泉本町一丁目35番1号 東 京航空計器株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アウタージンバルの回転軸と平行なイン
    ナージンバルの各辺の下方に平行にそれぞれ配置され、
    一端部をアウタージンバルの下部に互い違いに装着され
    たインナージンバル用板バネと、インナージンバルに螺
    入され、各インナージンバル用板バネの中間部付近の上
    面と当接可能なガタ調整用ボルトと、インナージンバル
    の回転軸と平行なアウタージンバルの各辺の下方に平行
    にそれぞれ配置され、一端部をハウジングの内側部に互
    い違いに装着されたアウタージンバル用板バネと、アウ
    タージンバルに螺入され、各アウタージンバル用板バネ
    の中間部付近の上面と当接可能なガタ調整用ボルトとを
    備えることを特徴とする航空機用ジョイスティックタイ
    プコントローラのフィール機構。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の航空機用ジョイスティッ
    クタイプコントローラのフィール機構において、前記ア
    ウタージンバルに螺入され、各インナージンバル用板バ
    ネの他端部を下方へ押圧可能なプリロード付加用ボルト
    と、ハウジングの内側部に螺入され、各アウタージンバ
    ル用板バネの他端部を下方へ押圧可能なプリロード付加
    用ボルトとを備えることを特徴とする航空機用ジョイス
    ティックタイプコントローラのフィール機構。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の航空機用ジョイス
    ティックタイプコントローラのフィール機構において、
    前記各インナージンバル用板バネ及びアウタージンバル
    用板バネの一端部付近に、各板バネが適宜に撓んだ状態
    でそれぞれの一端部付近の板面を支持する支持金具を備
    えることを特徴とする航空機用ジョイスティックタイプ
    コントローラのフィール機構。
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