特許 6871817 ジョイスティック装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6871817

(24)【登録日】2021年4月20日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】ジョイスティック装置

(51)【国際特許分類】

   G05G 9/047 20060101AFI20210426BHJP

   H01H 25/04 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   G05G9/047

   H01H25/04 C

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-136175(P2017-136175)

(22)【出願日】2017年7月12日

(65)【公開番号】特開2019-20812(P2019-20812A)

(43)【公開日】2019年2月7日

【審査請求日】2020年2月19日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 （１）商品説明 説明日 平成２９年４月２７日 説明場所 川崎重工業株式会社 明石工場（兵庫県明石市川崎町１番１号）

(73)【特許権者】

【識別番号】000231073

【氏名又は名称】日本航空電子工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077838

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 憲保

(74)【代理人】

【識別番号】100129023

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 敬

(72)【発明者】

【氏名】小磯 宏行

【審査官】 鷲巣 直哉

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−２６０１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１６１８０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｇ ９／０４７

Ｈ０１Ｈ ２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体部、及び、当該本体部から上方へ突き出した傾倒可能な入力軸部を有する入力素子と、
前記入力軸部と共通の軸に沿って嵌り合う柱状部、及び、当該柱状部の外側面から外方、かつ、下方へ傾斜して延びるフランジ部を含む操作部材と、
前記本体部に対して固定されて、前記フランジ部の下面に接触して前記フランジ部を支持しており、前記入力軸部が貫通する第１開口部が設けられた支持部材と、
前記本体部に対して固定されており、前記柱状部が貫通する第２開口部が設けられ、前記フランジ部の上方の一部を覆う操作規制部材とを有し、
前記柱状部が前記入力軸部と隙間を有して嵌り合い、これによって、前記操作部材は、（１）利用者の操作に応じて一方向の力を受けると、前記柱状部が前記操作規制部材の前記第２開口部と接触するまで、前記支持部材に接触することによって下方から支持されて前記入力軸部とともに前記一方向に傾倒し、（２）利用者の操作に応じて前記一方向の力をさらに受けると、前記柱状部と前記第２開口部との接触が維持され、前記フランジ部が前記操作規制部材に接触するまで前記入力軸部に対して前記一方向に傾倒する
ことを特徴とするジョイスティック装置。

【請求項2】

前記隙間は、前記操作部材が、前記フランジ部が前記操作規制部材に接触するまで傾倒する間、前記入力軸部が前記一方向へさらに傾倒する力を前記操作部材から受けない大きさである
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。

【請求項3】

前記フランジ部は、前記操作規制部材に接触する場合、前記操作規制部材に設けられた前記第２開口部に接触する
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。

【請求項4】

前記フランジ部の下面は、上に凸の球面状である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のジョイスティック装置。

【請求項5】

前記フランジ部の下面がなす球面の中心は、前記入力軸部の傾倒の中心と共通である
ことを特徴とする請求項４に記載のジョイスティック装置。

【請求項6】

前記支持部材は、前記フランジ部の下面が接触する接触部を有し、
前記フランジ部の下面が前記支持部材の前記接触部の全体と接触し、かつ、前記操作部材が前記操作規制部材と１ヶ所で接触した状態において、前記柱状部と前記第２開口部との接触部分は、前記柱状部の軸に対して、前記柱状部が前記入力軸部と嵌り合う領域の側方に位置する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のジョイスティック装置。

【請求項7】

前記入力素子と前記支持部材とが取り付けられる取付対象物をさらに有し、
前記本体部は、上端から予め定められた長さにわたる外側面にネジ山が設けられた雄ネジ部を有し、
前記取付対象物は、前記雄ネジ部が貫通する第３開口部を有し、
前記支持部材は、前記雄ネジ部とネジ結合するネジ山が設けられた雌ネジ部を有し、
前記本体部と前記支持部材とは、前記第３開口部を貫通した前記雄ネジ部と前記雌ネジ部とがネジ結合することによって、前記取付対象物を挟んで固定されている
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のジョイスティック装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ジョイスティック装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ジョイスティック装置は、レバーやノブの操作に応じた方向情報を、コンピュータや各種装置の制御ユニットなどに入力するための装置である。

【0003】

例えば特許文献１に記載の入力装置１は、図７（Ａ）の断面図に示すように、利用者からの各種の操作を受け付けるための入力操作部１０と、入力操作部１０を上面に配置する筐体２００とを有する。この筐体２００には、入力素子１を搭載した基板４が収納されていて、上面に基板４を覆う基板カバー１５が設けられている。

【0004】

また、入力操作部１０は、操作ノブ２０と、ノブ受け部材４０と、入力素子１の操作端２に接続されているガイド部材３０とを有する。利用者が操作ノブ２０に加えた力は、ノブ受け部材４０及びガイド部材３０を介して、入力素子１に作用する。

【0005】

操作ノブ２０には、第１、第２当接面２１，２２が形成されている。各当接面２１，２２は、操作ノブ２０の中心軸を中心として、内側から第１当接面２１、第２当接面２２の順で、それぞれ環状に形成されている。

【0006】

このような特許文献１に記載の入力装置１によれば、操作者が、操作ノブ２０を中立状態（図７（Ａ）に示す状態）から横方向Ｂへ押すと、操作ノブ２０とともに、ノブ受け部材４０、ガイド部材３０、入力素子１の操作端３が、それぞれ、操作端２の基部を中心として揺動する。そして、特許文献１には、操作端２の傾倒状態が素子本体３に検知された後、図７（Ｂ）に示すように、第２当接面２２が第２ストッパ１２と接触した時点で、操作ノブ２０及び操作端２等は、これ以上揺動できなくなる、と記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第４６０８３６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、操作ノブ２０は、図７（Ｂ）に示された状態からさらに横方向Ｂへ押されると、第２当接面２２と第２ストッパ１２との接触部分を中心として右回りに回転する力を受けることになる。このとき、入力素子１の操作端２に過度の負荷が掛かり、その結果、操作端２が曲がること、折れることなどによって、入力素子１が損傷するおそれがある。

【0009】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、操作部材が利用者の操作に応じた力を受けた場合に、過度の負荷によって入力素子を損傷する可能性を低減することが可能なジョイスティック装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するため、本発明に係るジョイスティック装置は、
本体部、及び、当該本体部から上方へ突き出した傾倒可能な入力軸部を有する入力素子と、
前記入力軸部と共通の軸に沿って嵌り合う柱状部、及び、当該柱状部の外側面から外方、かつ、下方へ傾斜して延びるフランジ部を含む操作部材と、
前記本体部に対して固定されて、前記フランジ部の下面に接触して前記フランジ部を支持しており、前記入力軸部が貫通する第１開口部が設けられた支持部材と、
前記本体部に対して固定されており、前記柱状部が貫通する第２開口部が設けられ、前記フランジ部の上方の一部を覆う操作規制部材とを有し、
前記柱状部が前記入力軸部と隙間を有して嵌り合い、これによって、前記操作部材は、（１）利用者の操作に応じて一方向の力を受けると、前記柱状部が前記操作規制部材の前記第２開口部と接触するまで、前記支持部材に接触することによって下方から支持されて前記入力軸部とともに前記一方向に傾倒し、（２）利用者の操作に応じて前記一方向の力をさらに受けると、前記柱状部と前記第２開口部との接触が維持され、前記フランジ部が前記操作規制部材に接触するまで前記入力軸部に対して前記一方向に傾倒する。

【0011】

前記隙間は、前記操作部材が、前記フランジ部が前記操作規制部材に接触するまで傾倒する間、前記入力軸部が前記一方向へさらに傾倒する力を前記操作部材から受けない大きさであってもよい。

【0012】

前記フランジ部は、前記操作規制部材に接触する場合、前記操作規制部材に設けられた前記第２開口部に接触してもよい。

【0013】

前記フランジ部の下面は、上に凸の球面状であってもよい。

【0014】

前記フランジ部の下面がなす球面の中心は、前記入力軸部の傾倒の中心と共通であってもよい。

【0015】

前記支持部材は、前記フランジ部の下面が接触する接触部を有し、
前記フランジ部の下面が前記支持部材の前記接触部の全体と接触し、かつ、前記操作部材が前記操作規制部材と１ヶ所で接触した状態において、前記柱状部と前記第２開口部との接触部分は、前記柱状部の軸に対して、前記柱状部が前記入力軸部と嵌り合う領域の側方に位置してもよい。

【0016】

前記入力素子と前記支持部材とが取り付けられる取付対象物をさらに有し、
前記本体は、上端から予め定められた長さにわたる外側面にネジ山が設けられた雄ネジ部を有し、
前記取付対象物は、前記雄ネジ部が貫通する第３開口部を有し、
前記支持部材は、前記雄ネジ部とネジ結合するネジ山が設けられた雌ネジ部を有し、
前記本体と前記支持部材とは、前記第３開口部を貫通した前記雄ネジ部と前記雌ネジ部とがネジ結合することによって、前記取付対象物を挟んで固定されていてもよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、操作部材が利用者の操作に応じた力を受けた場合に、過度の負荷によって入力素子を損傷する可能性を低減することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施の形態に係るジョイスティック装置の斜視図である。

【図2】一実施の形態に係るジョイスティック装置の中立状態における部分断面図である。

【図3】図２に示すジョイスティック装置に含まれる保護ユニット及びその近傍を拡大した断面図である。

【図4】一実施の形態に係るジョイスティック装置の傾倒状態における部分断面図である。

【図5】一実施の形態に係るジョイスティック装置の第１接触状態における部分断面図である。

【図6】一実施の形態に係るジョイスティック装置の第２接触状態における部分断面図である。

【図7】関連技術に係るジョイスティック装置の断面図であって、（Ａ）は、中立状態を示し、（Ｂ）は、傾倒状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の一実施の形態に係るジョイスティック装置ついて、図面を参照しつつ説明する。全図を通じて同一の要素には同一の符号を付す。また、本発明の実施の形態の説明及び図面では、上・下・前・後・右・左の用語を用いるが、これらは、方向を説明するために用いるのであって、本発明を限定する趣旨ではない。

【0020】

本発明の一実施の形態に係るジョイスティック装置１００は、図１〜３に示すように、概ね、入力素子１０１と、筐体１０２と、操作レバー１０３と、保護ユニット１０４と、筐体取付板１０５と、カバー部材１０６とを備える。ここで、図１は、ジョイスティック装置１００の外観斜視図である。図２は、部分断面図である。図３は、保護ユニット１０４及びその近傍を拡大した断面図である。

【0021】

入力素子１０１は、本体部１０７と、本体部１０７に対して任意の方向へ傾倒可能な入力軸部１０８とを有し、入力軸部１０８の傾きに応じた信号を出力する素子である。入力素子１０１の下面には、図示しない出力端子が半田付けされた基板１０９が取り付けられている。

【0022】

本体部１０７の外側面は、上から順に、第１外周面部１１０と、第１段差部１１１と、第２外周面部１１２と、第２段差部１１３と、第３外周面部１１４とを有する。

【0023】

第１外周面部１１０、第２外周面部１１２及び第３外周面部１１４の各々は、上下方向を向く共通の中心軸ＣＡに沿って延在する。第１外周面部１１０、第２外周面部１１２及び第３外周面部１１４の各々について、上下方向の中心軸ＣＡに垂直な断面における円の直径は、第１外周面部１１０、第２外周面部１１２及び第３外周面部１１４の順で次第に大きくなっている。

【0024】

第１外周面部１１０には、ネジ山が設けられている。第２外周面部１１２及び第３外周面部１１４の各々は、例えば、滑らかな周面である。すなわち、第１外周面部１１０は、上端から予め定められた長さにわたる外側面を形成する部位であって、雄ネジ部に相当する。

【0025】

なお、第１外周面部１１０、第２外周面部１１２、第３外周面部１１４の各々は、適宜切欠きが設けられてもよく、従って、上方から見て完全な円形でなくてもよい。また、第２外周面部１１２、第３外周面部１１４の各々は、上方から見て円形やその一部を切り欠いた周面などではなく、例えば、上方から見て矩形などの多角形などであってもよい。

【0026】

第１段差部１１１は、第１外周面部１１０と第２外周面部１１２とを接続する部位であり、中心軸ＣＡに垂直な平面を形成している。第２段差部１１３は、第２外周面部１１２と第３外周面部１１４とを接続する部位であり、中心軸ＣＡに垂直な平面を形成している。

【0027】

入力軸部１０８は、軸方向に沿って延びる棒状の部材であって、本体部から上方へ突き出している。入力軸部１０８は、入力素子１０１の設計上適宜定められる回転中心ＲＣ１を中心に任意の方向へ傾倒可能に設けられている。

【0028】

詳細には、入力軸部１０８は、その軸に垂直な断面が円形をなす円柱状であり、その円形の直径は、例えば６．３５ｍｍ程度である。入力軸部１０８は、外力が加わっていない中立状態では、上下方向を向いて延びる。

【0029】

この説明から分かるように、図２は、中立状態のジョイスティック装置１００の断面図である。詳細には、図２は、中心軸ＣＡを含む平面のうち、上下方向及び左右方向に平行な平面で中立状態のジョイスティック装置１００を切った断面を、前方から見た図である。

【0030】

入力軸部１０８が中心軸ＣＡに対して傾くことができる角度は、入力素子１０１の設計上定められており、本実施の形態では、０度〜８度であるとする。例えば、入力軸部１０８の傾きが０度〜８度の範囲にある場合、その角度に応じて入力素子１０１から出力される信号が変化する。

【0031】

筐体１０２は、各種部材が取り付けられる中空の部材であり、内部の空間を上方へ開放する筐体開口部１１５を有する。本実施の形態に係る筐体１０２は、箱状であり、筐体開口部１１５は、筐体１０２の上面を形成する天板部１１６に設けられている。

【0032】

操作レバー１０３は、利用者が操作するためのレバーであって、利用者が把持し易いような長さを有する部材である。本実施の形態に係る操作レバー１０３は、図２に示すように、中空であり、保護ユニット１０４のレバー取付板１２１（詳細後述）に、操作レバー１０３の内部に配置されるネジＳ１により固定されている。これにより、操作レバー１０３は、操作部材１１７に対して固定されている。なお、利用者が操作するための部材は、操作レバー１０３に限られず、ノブなどであってもよい。

【0033】

保護ユニット１０４は、入力素子１０１を損傷し難くするための、本発明に特徴的なユニットである。保護ユニット１０４は、図３に示すように、操作部材１１７と、支持部材１１８と、操作規制部材１１９と、ナット１２０と、レバー取付板１２１と、カバーキャップ１２２とを有する。

【0034】

操作部材１１７は、操作レバー１０３に対する利用者の操作を入力軸部１０８に伝達する部材、言い換えると、操作レバー１０３に加えられた力に応じた力を入力軸部１０８に伝達する部材である。操作部材１１７は、柱状部１２３と、フランジ部１２４と、突出部１２５とを有する。

【0035】

柱状部１２３は、共通の軸を有する３つの円柱を軸方向に接続した形状であり、入力軸部１０８と嵌り合う嵌合穴部１２６が設けられている。

【0036】

詳細には、中立状態では図３に示すように、柱状部１２３の軸は上下方向を向いており、柱状部１２３は、上から順に、第１柱状部１２７と、第２柱状部１２８と、第３柱状部１２９とを有する。本実施の形態では、軸に垂直な断面における外周円の半径は、大きい順に、第２柱状部１２８、第１柱状部１２７、第３柱状部１２９となっている。

【0037】

また、嵌合穴部１２６は、入力軸部１０８と共通の軸に沿って嵌り合う円柱状の穴を形成しており、中立状態において下から上へ向かう。本実施の形態に係る嵌合穴部１２６は、第３柱状部１２９、第２柱状部１２８を貫通し、第１柱状部１２７の途中まで延びている。

【0038】

嵌合穴部１２６は、それが形成する穴の軸方向から見て入力軸部１０８の外形よりも大きな直径を有する円形であり、このような嵌合穴部１２６によって、柱状部１２３は入力軸部１０８と隙間１３０を有して嵌り合っている。隙間１３０は、柱状部１２３と入力軸部１０８との間の空間のうち、入力軸部１０８の側方に形成される空間である。本実施の形態に係る嵌合穴部１２６をそれが形成する穴の軸方向から見た円形の直径は、例えば、６．６ｍｍ程度である。

【0039】

フランジ部１２４は、柱状部１２３の外側面から外方、かつ、下方へ傾斜して延びている。

【0040】

本実施の形態に係るフランジ部１２４の上面（以下、「フランジ上面」という。）１３１及び下面（以下、「フランジ下面」という。）１３２の各々は、上に凸の球面状である。詳細には、フランジ部１２４のフランジ上面１３１及びフランジ下面１３２の各々がなす球面の中心は、入力軸部１０８の傾倒の中心ＲＣ１と共通である。

【0041】

突出部１２５は、外周面１２５ａに雄ネジが設けられた円柱状の部位であって、柱状部１２３に接続して設けられている。詳細には、突出部１２５は、第３柱状部１２９に接続しており、第３柱状部１２９から嵌合穴部１２６とは反対の方向、すなわち中立状態にて第３柱状部１２９から上方へ突き出している。

【0042】

支持部材１１８は、入力素子１０１の本体部１０７に対して固定されて、フランジ部１２４を傾動可能に支持する部材であって、図３に示すように、素子固定部１３３と、支持部１３４とを有する。

【0043】

素子固定部１３３は、中心軸ＣＡを中心とする回転対称な形状をなし、中心軸ＣＡに沿って延びる円柱状の中空を有する部位であって、入力素子１０１の本体部１０７に対して固定される。素子固定部１３３は、平らな下面部（以下、「固定下面部」という。）１３５を有する。また、内面部（以下、「固定内面部」という。）１３６には、第１外周面部１１０とネジ結合するネジ山が設けられている。すなわち、固定内面部１３６は、ネジ山が設けられた雌ネジ部に相当する。

【0044】

素子固定部１３３の固定内面部１３６は、本体部１０７の第１外周面部１１０とネジ結合しており、これによって、素子固定部１３３は、入力素子１０１の本体部１０７に固定されている。ネジ結合とは、ネジ作用によって嵌り合うことを意味する。

【0045】

支持部１３４は、素子固定部１３３の上端に接続する部位であって、接触部１３７と、第１開口部１３８と、斜面部１３９とを有する。

【0046】

接触部１３７は、フランジ下面１３２に接触しており、フランジ部１２４が接触しつつ移動できるようにフランジ部１２４を支持する部位である。本実施の形態に係る接触部１３７は、支持部１３４の上端外縁にて中心軸ＣＡを中心とする環状に面取りが施された部位である。

【0047】

第１開口部１３８は、入力軸部１０８が貫通する開口を形成する部位である。本実施の形態に係る第１開口部１３８は、上方から見て中心軸ＣＡを中心とする円形の開口を形成している。

【0048】

斜面部１３９は、フランジ部１２４の移動を阻害しないように傾斜面を形成する部位である。詳細には、斜面部１３９は、接触部１３７の下方にて、中心軸ＣＡを中心とする半径方向の外方、かつ、下方へ向かう傾斜面を形成する。そして、斜面部１３９の一部は、素子固定部１３３にまで続いている。

【0049】

操作規制部材１１９は、本体部１０７に対して固定されており、本体部１０７及び支持部材１１８に対して操作部材１１７が傾倒することができる範囲を規制する部材である。操作規制部材１１９は、図３に示すように、ネジ固定部１４０と、蓋部１４１とを有する。

【0050】

ネジ固定部１４０は、円筒状の部位であって、下面にネジ穴部１４２が設けられている。ネジ穴部１４２は、下から上へ向かうネジ穴を形成している。

【0051】

蓋部１４１は、ネジ固定部１４０の上端に接続する部位であって、第２開口部１４３が設けられており、フランジ部の上方の一部を覆う。第２開口部１４３は、柱状部１２３が貫通する開口を形成する。第２開口部１４３は、上方から見て円形をなす。

【0052】

なお、「（本体部１０７などの）ある部材に対して固定される」とは、当該部材に直接的に固定されることと、１つ又は複数の部材を介して当該部材に間接的に固定されることとを含む。

【0053】

ナット１２０は、突出部１２５とネジ結合する。

【0054】

レバー取付板１２１は、例えば金属、樹脂などで概ね中央に貫通孔が設けられた円盤状の部材である。レバー取付板１２１は、中央に、突出部１２５が貫通する孔と当該孔に連続して第１柱状部１２７と嵌り合う穴とを形成する凹部１４４が設けられている。また、レバー取付板１２１は、ネジ山を有する複数のネジ孔部１４５が設けられている。複数のネジ孔部１４５の中心は、レバー取付板１２１の中心から等しい距離に設けられている。

【0055】

凹部１４４には、突出部１２５が貫通するとともに、第１柱状部１２７が嵌り合っている。また、凹部１４４の下端は、第２柱状部１２８の上面で支持されるとともに、凹部１４４の上端は、突出部１２５の先端にネジ結合したナット１２０によって押さえつけられている。このように、レバー取付板１２１は、ネジ結合によって互いに固定されたナット１２０と第２柱状部１２８との間に挟まれることによって、操作部材１１７に固定されている。

【0056】

また、複数のネジ孔部１４５の各々にネジＳ１が捻じ込まれており、これによって、操作レバー１０３は、レバー取付板１２１に固定されている。

【0057】

カバーキャップ１２２は、ナット１２０及び突出部１２５の上方及び側方を覆うキャップである。カバーキャップ１２２の外側面は、外方へ突き出した段差１４６を有する。そして、図２に示すように、カバーキャップ１２２は、操作レバー１０３の底部に設けられた貫通孔１４７の中に配置され、段差１４６が貫通孔１４７を形成する壁部に引っ掛かることで、容易に外れないようにレバー取付板１２１に取り付けられている。

【0058】

筐体取付板１０５は、図２に示すように、例えば樹脂製、金属製などの部材であって、入力素子１０１と保護ユニット１０４とが取り付けられる取付対象物である。本実施の形態に係る筐体取付板１０５は、板状であり、上下方向に貫通した第３開口部１４８及び第４開口部１４９を有する。第３開口部１４８は、第１外周面部１１０が貫通する開口を形成している。第４開口部１４９は、素子固定部１３３を固定するためのネジＳ２が貫通する開口を形成している。

【0059】

そして、素子固定部１３３の固定内面部１３６と、第３開口部１４８を貫通した第１外周面部１１０とが上述の通りネジ結合しており、筐体取付板１０５は、このネジ結合によって互いに固定された素子固定部１３３及び本体部１０７のそれぞれの固定下面部１３５との第１段差部１１１との間に挟まれている。これによって、入力素子１０１と支持部材１１８とが、筐体取付板１０５に固定されている。

【0060】

操作規制部材１１９は、第４開口部１４９を貫通して、ネジ固定部１４０のネジ穴部１４２にネジ結合するネジＳ２によって、筐体取付板１０５に固定されている。

【0061】

そして、操作部材１１７は、支持部材１１８と操作規制部材１１９との間に挟まれることで、一定の範囲で移動可能に筐体取付板１０５に取り付けられている。

【0062】

さらに、筐体取付板１０５は、ネジＳ３によって筐体１０２に固定されている。このように、入力素子１０１と保護ユニット１０４とは、筐体取付板１０５を介して筐体１０２に取り付けられる。

【0063】

カバー部材１０６は、筐体１０２と操作レバー１０３との間から、筐体１０２の内部へ埃などが入り込むことを防ぐための部材である。カバー部材１０６は、操作レバー１０３の下面から、筐体１０２の天板部１１６の下面にまで、延在する部材であって、操作レバー１０３と筐体１０２との接続部分を覆うように設けられている。

【0064】

なお、これまで説明した各部材は、適宜選択されてよいが、例えば、筐体１０２、操作レバー１０３、保護ユニット１０４、筐体取付板１０５は、金属、樹脂などで作られる。また、カバー部材１０６は、ゴムなどの柔軟な材料で作られる。

【0065】

これまで、ジョイスティック装置１００の構成について説明した。ここから、ジョイスティック装置１００の動作を図を参照して説明する。

【0066】

利用者が操作レバー１０３を操作すると、操作部材１１７は、前後左右の面内における任意の一方向の力を受ける。ここでは、操作部材１１７が利用者の操作に応じて左方向の力を受ける場合を例に説明する。

【0067】

操作部材１１７は、中立状態から左方向の力を受けると、フランジ下面１３２が支持部１３４の接触部１３７に接触して支持されながら、左方向へ傾倒する。そして、柱状部１２３が入力軸部１０８と嵌り合っているため、図４の断面図に示すように、嵌合穴部１２６は、その右端近傍が入力軸部１０８の右端近傍に当たって、入力軸部１０８を左方へ押す。これによって、操作部材１１７は、概ね回転中心ＲＣ１を中心に入力軸部１０８とともに左方向へ傾倒する。

【0068】

操作部材１１７は、図４に示す傾倒状態からさらに左方向の力を受けると、図５に示すように、柱状部１２３（詳細には、第２柱状部１２８）が操作規制部材１１９の第２開口部１４３と接触するまで、左方向へ傾倒する。

【0069】

ここで、図５に示す状態、すなわち、フランジ部１２４の下面が支持部材１１８の接触部１３７の全体と接触し、かつ、操作部材１１７が操作規制部材１１９と１ヶ所で接触した状態を第１接触状態という。

【0070】

柱状部１２３が入力軸部１０８と嵌り合っているため、中立状態から第１接触状態まで傾倒する間、上述の場合と同様に、嵌合穴部１２６は、その右端近傍が入力軸部１０８の右端近傍に当たって、入力軸部１０８を左方へ押す。また、この間、上述の場合と同様に、操作部材１１７は、フランジ下面１３２が支持部１３４の接触部１３７に接触して、支持部１３４に支持されている。これによって、操作部材１１７は、第２柱状部１２８が操作規制部材１１９の第２開口部１４３と接触するまで、概ね回転中心ＲＣ１を中心に入力軸部１０８とともに左方向へ傾倒する。

【0071】

上述のように、入力軸部１０８の傾きの許容範囲が設計上、中心軸ＣＡに対して０度〜８度である場合、第２開口部１４３の内径と第２柱状部１２８の外形とは、図５に示す第１接触状態において入力軸部１０８が中心軸ＣＡに対して、概ね回転中心ＲＣ１を中心に８度傾くように設定されるとよい。

【0072】

ここで、フランジ下面１３２は、上に凸の球面状であるので、操作部材１１７は、回転中心ＲＣ１を中心に滑らかに傾倒することができる。特に本実施の形態では、フランジ下面１３２がなす球面の中心は、入力軸部１０８の傾倒の中心ＲＣ１と共通である。そのため、操作部材１１７は、回転中心ＲＣ１を中心に極めて滑らかに傾倒することができる。

【0073】

また、図５を見ると分かるように、第１接触状態において柱状部１２３と第２開口部１４３との接触部分は、柱状部１２３の軸方向の位置において、柱状部１２３が入力軸部１０８と嵌り合う領域に含まれる。柱状部１２３が入力軸部１０８と嵌り合う領域は、本実施の形態の嵌合穴部１２６に相当する。すなわち、第１接触状態において第２開口部１４３と接触する箇所が、嵌合穴部１２６の側方（柱状部１２３の軸に対して垂直な方向）に位置する。これによって、第１接触状態において第２開口部１４３と接触する箇所が、嵌合穴部１２６の側方に位置しない場合よりも、柱状部１２３をその軸方向に短くすることができる。従って、保護ユニット１０４を小型化することが可能になる。

【0074】

図５に示す第１接触状態からさらに左方向の力を受けるとする。入力軸部１０８と嵌合穴部１２６との嵌り合いは、上述の通り、隙間を有する嵌り合いであるため、このとき、操作部材１１７は、入力軸部１０８に対して左方向に傾倒することができる。そして、柱状部１２３と第２開口部１４３との接触が維持された状態で、操作部材１１７は、図６に示すように、フランジ部１２４が操作規制部材１１９（詳細には、第２開口部１４３の下端部）に接触するまで、入力軸部１０８に対して左方向に傾倒することができる。

【0075】

ここで、図６に示す状態、すなわち、操作部材１１７が柱状部１２３（詳細には、第２柱状部１２８）とフランジ上面１３１との２ヶ所で操作規制部材１１９と接触し、更に、フランジ下面１３２が接触部１３７に接触した状態を第２接触状態という。

【0076】

すなわち、操作部材１１７は、第１接触状態からさらに左方向の力を受けると、柱状部１２３と第２開口部１４３との接触が維持され、入力軸部１０８に対して左方向に傾倒する。

【0077】

図６に示す第２接触状態において、操作部材１１７は、柱状部１２３（詳細には、第２柱状部１２８）とフランジ上面１３１との２ヶ所で操作規制部材１１９と接触し、更に、フランジ下面１３２が接触部１３７と接触している。そのため、操作部材１１７は、第２接触状態からさらに左方向の力を受けたとしても、さらに左方向へ傾倒することができない。

【0078】

そして、入力軸部１０８と嵌合穴部１２６との嵌り合いは隙間１３０を有する嵌り合いである。本実施の形態に係る隙間１３０は、第１接触状態から第２接触状態まで、入力軸部１０８が嵌合穴部１２６の中で自由に動ける大きさである。すなわち、操作部材１１７が入力軸部１０８に対して傾倒する間、入力軸部１０８が左方向へさらに傾倒する力を操作部材１１７から受けない大きさである。

【0079】

そのため、第１接触状態から第２接触状態まで、操作部材１１７が傾倒しても、その間に入力軸部１０８に掛かる力の大きさは、第１接触状態からほとんど変わらない。従って、本実施の形態によれば、操作部材が利用者の操作に応じた力を受けた場合に、過度の負荷によって入力素子を損傷する可能性を低減することが可能になる。

【0080】

なお、実施の形態では、隙間１３０は、第１接触状態から第２接触状態まで、入力軸部１０８が嵌合穴部１２６の中で自由に動ける大きさであるとした。しかし、入力軸部１０８と嵌合穴部１２６との嵌り合いは隙間１３０を有する嵌り合い（緩み嵌め）であればよい。これによれば、第１接触状態から第２接触状態まで操作部材１１７が傾倒したときに入力軸部１０８に掛かる力の大きさを軽減することができる。そのため、操作部材が利用者の操作に応じた力を受けた場合に、過度の負荷によって入力素子を損傷する可能性を低減することが可能になる。

【0081】

また、実施の形態では、操作部材１１７が柱状部１２３（詳細には、第２柱状部１２８）とフランジ上面１３１との２ヶ所で操作規制部材１１９と接触し、更に、フランジ下面１３２が接触部１３７に接触した状態を第２接触状態とした。しかし、第２接触状態は、操作規制部材１１９に対する柱状部１２３（詳細には、第２柱状部１２８）とフランジ上面１３１との２ヶ所の接触箇所の位置関係を調整して、第２接触状態からさらに左方向の力を受けたとしても、さらに左方向へ傾倒することができない状態であればよい。例えば、第２接触状態は、操作部材１１７が柱状部１２３（詳細には、第２柱状部１２８）とフランジ上面１３１との２ヶ所のみで操作規制部材１１９と接触した状態であってもよい。

【0082】

以上、本発明の実施の形態及び変形例について説明したが、本発明は、これらに限られるものではない。例えば、本発明は、これまで説明した実施の形態及び変形例の一部又は全部を適宜組み合わせた形態、その形態に適宜変更を加えた形態をも含む。

【符号の説明】

【0083】

１００ ジョイスティック装置
１０１ 入力素子
１０２ 筐体
１０３ 操作レバー
１０４ 保護ユニット
１０５ 筐体取付板
１０６ カバー部材
１０７ 本体部
１０８ 入力軸部
１０９ 基板
１１０ 第１外周面部
１１１ 第１段差部
１１２ 第２外周面部
１１３ 第２段差部
１１４ 第３外周面部
１１５ 筐体開口部
１１６ 天板部
１１７ 操作部材
１１８ 支持部材
１１９ 操作規制部材
１２０ ナット
１２１ レバー取付板
１２２ カバーキャップ
１２３ 柱状部
１２４ フランジ部
１２５ 突出部
１２５ａ 外周面
１２６ 嵌合穴部
１２７ 第１柱状部
１２８ 第２柱状部
１２９ 第３柱状部
１３０ 隙間
１３１ フランジ上面
１３２ フランジ下面
１３３ 素子固定部
１３４ 支持部
１３５ 固定下面部
１３６ 固定内面部
１３７ 接触部
１３８ 第１開口部
１３９ 斜面部
１４０ ネジ固定部
１４１ 蓋部
１４２ ネジ穴部
１４３ 第２開口部
１４４ 凹部
１４５ ネジ孔部
１４６ 段差
１４７ 貫通孔
１４８ 第３開口部
１４９ 第４開口部
ＣＡ 中心軸
ＲＣ１ 回転中心
Ｓ１〜Ｓ３ ネジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】