WO1997017651A1

WO1997017651A1 - Systeme de manche a balai

Info

Publication number: WO1997017651A1
Application number: PCT/JP1996/003297
Authority: WO
Inventors: Genyo Takeda; Junji Takamoto; Kazuo Koshima; Masahiko Nakamura; Toshiharu Miyoshi
Original assignee: Nintendo Co., Ltd.; Hoshiden Corporation
Priority date: 1995-11-10
Filing date: 1996-11-08
Publication date: 1997-05-15
Also published as: DE19681169B3; CA2210118C; CN1109960C; HK1026490A1; CA2210118A1; US6002351A; US6307486B1; CN1179218A; GB2313432B; DE19681169T1; GB2313432A; GB9714199D0; HK1025820A1

Description

明糸田ジョイスティック装置発明の分野

この発明はジョイスティック装置に関する。より特定的には、この発明は、操作軸（レバー）を任意の方向に傾斜させることによってそのレバーの傾斜状態（傾斜方向および傾斜角度）に応じた電気信号を出力することができる、ジョイステイツク装置に関する。

従来技術

ジョイスティック装置の一例が、たとえば実開平 2— 6 8 4 0 4号公報に記載されている。この従来技術のジョイスティック装置では、それぞれが長孔を備える 1対の摇勅部材がそれらの長孔の長手方向を互いに直交させて配置され、所定铤所を支点として全方位摇動自在に設けられたレバーが、 1対の摇動部材の各長孔に挿通されている。そのレバーは、揺動部材を収容するケースに装着された力バーの所定箇所から突出される。

上述の従来技術では、一方の摇動部材の長孔に挿通したレバーの下端部を、その長孔の長手方向に対して直交する軸を介して、その揺動部材に取り付けることによって、レバーの抜出しとレバーの軸回りの回転を防止している。そのため、レバーの支点は、レバーの下端部を摇動部材に取り付けている軸の位置にある。このため、レバーの十分な摇動範囲を確保するためには、比較的大きな開口を力バーに設けておくことが必要である。

ところが、カバーに大きな開口を設けると、その開口からケース内部に塵や埃が入ることがあるので、ジョイスティック装置の回転部分ゃ摺動部分の動作信頼性を損なうことになる。発明の概要

それゆえに、この発明の主たる目的は、レバーの抜出しおよびレバーの軸回りの回転を確実に阻止することができ、しかもケースの内部への塵や埃の侵入を確実に防止することのできる、ジョイスティック装を提供することである。

この発明の他の目的は、レバーを中立位置に確実かつ自動的に復帰させることができる、ジョイスティック装 gを提供することである。

この発明の他の目的は、レバーの傾斜位置および傾斜角度に応じて電気信号を精度よく取り出せる、ジョイスティック装置を提供することである。

この発明は、ケース（14, 22) ；ケースに形成されかつ軸心が互いに直交する第 1および第 2の軸受部（30a, 30b, 32a, 32b) ；第 1の軸受部（30a, 30b) によって支持される第 1の支軸（46a, 46b) を有しかつ第 1の支軸の軸心方向に長い第 1の長孔 (44)を有する第 1の摇勦部材（40)；第 2の軸受部（32a, 32b) によって支持される第 2の支軸（56a, 56b) を有しかつ第 2の支轴の軸心方向に長い第 2の長孔（54) を有する第 2の摇動部材（42), 第 1の揺動部材および第 2の揺動部材は第 1の長孔および第 2の長孔を互いに直交させた状態で重なって配置され；第 1の長孔ぉよび第 2の長孔に挿通されるレバー（64)，レバーの操作が第 1の摇動部材および第 2の揺動部材の少なくとも一方を揺動させ，レバーは第 1の揺動部材および第 2の揺動部材の一方に係止される係止部（66)および第 2の摇動部材より上の位に形成される球部（6B)を含み；第 1の摇動部材および第 2の揺動部材の少なくとも一方の揺動を検出して電気信号を出力する検出手段（34, 36, 74, 76) ；ケースに装着されかつ球部の外周面に接触する内周縁によって規定される孔（88)を有するカバー（18)，孔が球部をレバーが全方位に操作できるように支持し；およびケース内に設けられレバーを中立位置に復帰させるばね（84, 128, 130)を備える、ジョイスティック装置である。

すなわち、この発明では、 1対の揺動部材の各長孔に揷通されたレバーに、いずれかの揺動部材に掛止してそのレバーを抜止めする突起が設けられ、このレバ一がカバーに設けられている孔部を通して突出され、このレバーに、孔部の孔緣に接しその接触箇所を支点として全方位摇動自在に支持された球部が設けられている。

したがって、この発明によれば、カバーにレバーの揺動範囲を確保するための大きな開口を設ける必要がなく、し力、も、レバーの球部がカバー側の孔部の孔緣に接触しているので、カバーからのレバーの突出箇所が塞がれ、その箇所から塵や埃が侵入して回転部分ゃ摺動部分の動作信頼性が損なわれるということがなくなる。

また、レバーの球部が接触箇所を支点として全方位揺動自在に支持され、その球部と孔部の孔縁との接触箇所にレバーの回転を阻止する回転止め機構が設けられていて、しかも、レバーの突起が摇動部材に掛止する構成であるので、レバーの回転と抜出しが防止される。

この発明の或る局面では、球部とカバーにおける孔部の孔縁との接触箇所に、レバーがその軸心回りに回転することを阻止する回転止め機構が設けられる。この局面では、支軸を介してケースの軸受部に支持された 1対の摇動部材にレバーに設けられた突起が掛止してレバーを抜止めする。また、レバーの軸心回りでの回転が、回転止め機構により阻止される。そして、この回転止め機構は、レバーの球部とケース側の孔部の孔緣との接触箇所に設けられているので、ケースからレバーが突出する箇所に塵や埃が侵入するような開口を設けなくて済む。

回転止め機構としては、レバーの球部に形成されて韓線方向に延びる溝部と、カバーの孔部に径内方向に突出されて溝部の溝壁面と溝底面とに摺動自在に接して嵌合された円形のボスと、からなるという具体的構成を採用することができる。回転止め機構としてこの構成のものを採用すると、ケースからレバーが突出する箇所では、レバーの球部の表面にカバー側の孔部の孔緣が接触し、かつ球部の溝部の溝壁面と溝底面とにカバー側のボス部が接触するので、その箇所が完全に塞がれて塵や埃の侵入する隙間さえ形成されなくなる。

また、ケースが、 2組の軸受部を備えた内ケースと、この内ケースを収容する外ケースとに分かれており、外ケースにカバーが被着されている、という構成を採用することができる。この場合、外ケースとカバーとで密閉された空間に内ケ一スゃ摇勅部材などの機構部を収容させることかできるようになるので、塵や埃の侵入をなくすることができる。

さらに、カバーの中央部に円形の孔が設けられ、その孔部の周囲壁がその孔部に向かって下がり勾配となる壁となっており、 1対の摇動部材のそれぞれの端部に、レバーの中立状態において同一水平面に含まれる平坦面が形成され、ばねは、テーパ壁の周囲の空間に収容されてカバーとそれぞれの平坦面との間に介在されているという構成を採用することができる。そして、その場合には、ばねの下端と 1対の摇勦部材のそれぞれの乎坦面との間に、レバーの中立状態において水平となる面を備える押下げ部材が配置され、レバーの中立状態において押下げ部材の面と 1対の摇動部材のそれぞれの平坦面とが互いに面接触して重なり合うようになつていることか望ましい。

この局面では、カバーのテーパ壁の周囲の空間がばねの収容空間として有効利用されるので、カバーとケースとの間にばねの収容空間を別途に確保する必要がなくなってそれだけ小型化が促進される。そして、ばねの力が押下げ部材を介して 1対の摇動部材のそれぞれの平坦面に一様に加わるので、レバーの中立位置への復帰信頼性が向上する。

この発明では、 2相 2チャネルの検出素子で変位部材の変位を検出するようにしたので、レバーの傾斜状態に応じた電気信号を精度よく取り出せる。

この発明の上述の目的およびその他の目的，特徴，局面および利点は、添付図面に関連して行われる以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。図面の簡単な説明

図 1はこの発明の一実施例であるアナログジョイスティックを示す斜視図であり；

図 2は図 1実施例の内部構造を一部省略して示した斜視図であり；

図 3は図 1実施例の内ケース，摇勦部材およびレバーを示した分解斜視図であ；

図 4は図 1実施例において外ケースと基板などを示した分解斜視図であり；図 5は図 1実施例において溝付きリング，ばねおよびカバーなどを示した分解斜視図であり；

図 6は図 1実施例においてカバーとレバーとを省略して示した平面図であり；図 7は図 1の Vli— VII線に沿う断面図であり；

図 8は図 1の ¾11ー邐線に沿う断面図であり；

図 9は図 1の] — Κ線に沿う部分断面図であり；図 1 0は図 1実施例におけるパルス発生回路を示す回路図であり；

図 1 1は図 1実施例におけるスリットと受光素子との閱係を示す図解図であり図 1 2は図 1 0回路によって発生されるパルス信号を示す波形図であり；図 1 3はこの発生の他の実施例を示す分解斜視図であり；

図 1 4は図 1 3実施例においてレバーが中立状態にあるときの要部を示す図解図であり；

図 i 5は図 1 3実施例においてレバーが摇動している.ときの要部を示す図解図であり：

図 1 6はレバーの突起を下側の摇動部材に掛止させてレバーを抜止めした他の実施例を示す断面図であり；そして

図 1 7はケースを単一部材で構成した実施例を示す断面図である。実施例

図 1を参照して、この発明の一実施例であるアナログジョイスティック 1 0はジョイスティックュニット 1 2を含む。ジョイスティツクユニット 1 2は外ケース 1 4とカバー 1 8とによって形成されるハウジング 2 0を含み、外ケース 1 4 すなわちハウジング 2 0内には内ケース 2 2 (図 2 ) が収容される。

図 2および図 3に示すように、内ケース 2 2は、中央部に碗形の凹部 2 4を有し、この凹部 2 4の周囲に 2対の支持プレート 2 6 aおよび 2 6 b , および 2 8 aおよび 2 B bが互いに 9 0。の角度間隔を隔てて設けられ、それらの支持プレート 2 6 aおよび 2 6 b , および 2 8 aおよび 2 8 bのそれぞれに半円形の軸受 3 0 aおよび 3 0 b，および 3 2 aおよび 3 2 bが設けられている。軸受 3 0 a および 3 0 b , または 3 2 aおよび 3 2 bは、同一軸線上に配置されており、軸受 3 0 aおよび 3 0 b , および 3 2 aおよび 3 2 bの轴心は同じ高さレベルで互いに直交している。また、内ケース 2 2の側面には回転軸心が互いに直交する羽根車ないし円盤 3 4および 3 6が回転自在に支持され、円盤 3 4には齒車 3 8が付設されている。同様に、円盤 3 6にも歯車（図示せず）が付設されている。

ジョイスティックユニット 1 2は、さらに揺動部材 4 0および 4 2を含む。一方の摇動部材 4 0は長手方向に長い長孔 4 4を備える円弧状部材でなり、その両端部に支軸 4 6 aおよび 4 6 bが設けられていると共に、それらの支軸 4 6 aおよび 4 6わから、平坦面 4 8 aおよび 4 B bを備えた軸端部 5 0 aおよび 5 0 b が延出され、片側の軸端部 5 0 bに扇形の歯車 5 2が設けられている。他方の摇動部材 4 2は、一方の摇動部材 4 0よりも曲率半径の小さな円弧状郜材によって構成されている点で一方の摇動部材 4 0と異なっているが、その他の点では、略同様の構成になっている。すなわち、参照番号 5 4が長孔、参照番号 5 6 aおよび 5 6 bは支軸、参照番号 5 8 aおよび 5 8 bは平坦面、参照番号 6 0 aおよび 6 0 bは軸端部、そして参照番号 6 2が歯車を示す。

—対の揺動部材 4 0および 4 2は、それらの支軸 4 6 aおよび 4 6 b , および 5 6 aおよび 5 6 bを内ケース 2 2の 2組の軸受 3 0 aおよび 3 0 b , および 3 2 aおよび 3 2 bに各別に嵌め込んで摇動自在に支持させることによって、長孔 4 4および 5 4の長手方向が互いに直交するように間隔を隔てて重なった状態に配置される。こうして、内ケース 2 2に取り付けられた一方の摇勦部材 4 0の扇形の歯車 5 2は、上述の歯車 3 8に嗨み合わされる。同様に、他方の揺動部材 4 2の扇形の歯車 6 2は、歯車 3 9 (図 6および図 8 ) ) に嚙み合わされる。また、上述の平坦面 4 8 aおよび 4 8 b , および 5 8 aおよび 5 8 bのそれぞれは、後述するレバ一 6 4の中立状態において同一水平面に含まれる。

図 3に示すように、レバー 6 4は、一端部に径外方向に突き出た突起 6 6を備え、中間部に球部 6 8を備え、他端部に連結部 7 0を備えている。上記球部 6 8 には 1 8 0。隔てた箇所に锋線方向に延びる溝 7 2が形成されている。また、レバー 6 4の直径は摇動部材 4 0および 4 2の長孔 4 4および 5 4の短径寸法よりも大きくない寸法、好ましくは長孔 4 4および 5 4にがたつきなく摺動可能に眹入され得る寸法に選ばれる。そして、レバー 6 4の一端部が長孔 4 4および 5 4 に貫挿され、かつその突起 6 6が下側の揺動部材 4 0の長孔 4 4に嵌まり込んでいる。このため、このレバー 6 4の突起 6 6は内ケース 2 2に取り付けられた上側の揺動部材 4 2の長孔 5 4の長手方向に直交する方向に突出することになり、これによつて、レバー 6 4が上方に引っ張られたときには、突起 6 6が上側の揺動部材 4 2によって抜止めされる。図 2のように組み立てられた機構部分が、図 1に示した外ケース 1 4に収容される。このとき、内ケース 2 2は図示していないビスなどの適宜手段で外ケース 1 に固定される。

そして、內ケース 2 2には図 1 2からよくわかるように、 2つの羽根車ないし円盤 3 4および 3 6に対し、それぞれ、フォトインタラブタ 7 4および 7 6が対向して設けられる。このフォトインタラブタ 7 4および 7 6はそれぞれ発光素子および受光素子（図示せず）を含み、発光素子からの光が羽根車ないし円盤 3 4 および 3 6にそれぞれ形成されたスリット 3 4 aおよび 3 6 aを通過して受光索子によって受光される。したがって、フォトインタラブタ 7 4および 7 6は、それぞれスリット 3 4 aおよび 3 6 aを検出し、スリット 3 4 aおよび 3 6 aに応じて、羽根車ないし円盤 3 4および 3 6の回転に従ったパルス信号を出力する。なお、摇動部材 4 0および 4 2の摇勅軸心（支軸 4 6および 5 6 ) の高さレべルとレバー 6 4の球部 6 8の中心の高さレベルとは一致している。

また、図 4に示すように、外ケース 1 4にはフレキシブル配線扳 7 8を接統した基板 B 0が組み込まれており、この基板 8 0の配線パターンに上述のフォトインタラブタ 7 4および 7 6に含まれる発光素子ゃ受光素子が亀気的に接続されている。

図 5 , 図 7および図 8から判るように、一対の揺動部材 4 0および 4 2に備わつている平坦面 4 8および 5 8の上に溝付きリング 8 2が載架せられ、この溝付きリング 8 2の上にコイルばね 8 4が配置される。溝付きリング 8 2は押下げ部材の例示であって、レバー 6 4の中立状態においては、リング 8 2の下面が水平になり、そのリング 8 2の下面と上述の平坦面 4 8および 5 8とが互いに面接触して重なり合う。

図 1および図 5に示すように、カバー 1 8にはガイドリング 8 6が取り付けられていて、このガイドリング 8 6の中央部に円形の孔 8 8が形成される。ガイドリング 8 6は、さらに、孔 8 8の周囲から外方に向かって上がり勾配となるガイド壁 9 0を含む。つまり、ガイド壁 9 0は全体として "すりばち" または "コーン" 形状に形成される。そして、ガイド壁 9 0は、上から見たとき、図 5に示す円形または図 1に示す 8角形になる外緣を有する。ここで、図 7および図 8に示すように、ばね 8 4は、ガイド壁 9 0の周囲の空間 9 2に収容されてカバー 1 8とそれぞれの平坦面 4 8および 5 8との間に溝付きリング 8 2を介して介在されている。そのため、カバー 1 8のガイド壁 9 0の周囲の空間 9 2がばね 8 4の収容空間として有効利用されるので、その空間 9 2 が無駄にならない。

なお、ガイドリング 8 6の孔 8 8の直径は上述のレバー 6 4の球部 6 8の外周直径と略同じ寸法に選ばれる。したがって、図 8に示すように、孔 8 8の孔緣がレバー 6 4の球部 6 8に接触し、レバー 6 4が球部 6 8と孑 L 8 8とによって全方位揺動自在に支持されるようになっている。また、図 7に示すように、ガイドリング 8 6の孔 8 Bには、 1 8 0。隔てた 2箇所に円形のボス 9 4が径内方向に向けて突出されており、これらのボス 9 4が、上記球部 6 8に設けられている耩線方向の溝 7 2に各別に嵌まり込んでいる。これらのボス 9 4の軸心は 1対の上記摇勦部材 4 0および 4 2の摇動軸心に一致している。図 9で判るように、ボス 9 4の先端面 9 6が上記溝 7 2の円弧状の溝底面 9 8に摺動自在に接触し、かつその外周面 1 0 0が溝 7 2の溝壁面 1 0 2に摺動自在に接触している。

球部 6 8の緯線方向の溝 7 4に上述の状態でカバー 1 8に形成されたボス 9 4 が嵌まり込んでいると、レバー 6 4はボス 9 4の軸心回りに揺動することができるが、レバー 6 4自体の軸心まわりには回転することができない。したがって、球部 6 8の溝 7 2とボス 9 4とによってレバー 6 4がその軸心回りに回転することを阻止する回転止め機構が構成されている。

また、カバー 1 8を外ケース 1 4に彼着した状態では、ばね 8 4が溝付きリング 8 2とカバー 1 8との間に挟まれて圧縮している。そのため、一対の揺動部材

4 0および 4 2の平坦面 4 8および 5 8は溝付きリング 8 2を介してばね 8 4の力で常時押圧されており、この押圧作用によって、一対の摇動部材 4 0および 4

2がいずれの方向にも傾かない姿勢になるように常時弾発付勢され、その結果、レバー 6 4が垂直姿勢、すなわち中立状態に常時弾発付勢された状態になる。レバー 6 4には、図 1または図 5に示すように、操作つまみ 1 0 4がレバー 6

4の連結部 7 0を介して取り付けられる。操作つまみ 1 0 4の上面には、手の指を置きやすいように凹所 1 0 6が備わっている。上述のように、レバー 6 4の球部 6 8はカバー 1 8側の孔部 8 8の孔緣に接触しており、し力、も、球部 6 8の溝 7 2にはカバー 1 8のボス 9 4が嵌まり込み、ボス 9 4が溝底面 9 8や溝壁面 1 0 2に常時接蝕しているから、孔部 8 8から突き出ているレバー 6 4とカバー 1 8との問には隙間が存在しない。そのため、ノ、ウジング 2 0 (図 1 ) 内部に塵や埃が侵入しなくなり、ジョイスティックュニット 1 2の回転部分ゃ摺動部分の初期の動作信頼性が長期に亘つて維持される。このようなアナログジョイスティック 1 0において、レバー 6 4の傾斜方向および傾斜角度に応じて、揺動部材 4 0およびノまたは 4 2が摇動し、摇動部材 4 0および Zまたは 4 2の摇動角度に応じて羽根車ないし円盤 3 4および/または 3 6が回転すると、それらの円盤 3 4およびまたは 3 6の回転量に応じたパルスがフォトインタラプタ 7 4および 7 6から出力され、そのパルスが X軸およびノまたは Y軸の方向での座檫信号として利用される。

ここで、図 1 0ないし図 1 2を参照して、円盤 3 4および 3 6とフォトインタラブタ 7 4および 7 6とによるパルスの発生について説明する。ただし、以下には、一方の円继 3 4とフォトインタラプタ 7 4との相互作用について主として説明し、他方の円盤 3 6とフォトインタラブタ 7 6との相互作用はこれと類似しているので、説明は省略する。

上述のように、円盤 3 4の外周部には所定ピッチのスリット 3 4 aが形成されている。この円盤 3 4のスリツト 3 4 aがフ才トインタラプタ 7 4によって検出される。フォトインタラブタ 7 4は、図 1 0に示す 1つの発光素子 7 4 1とその発光素子 7 4 1からの光を受ける 4つの受光素子 7 4 a , 7 4 b , 7 4 cおよび 7 4 dとを含み、円盤 3 4すなわちスリット 3 4 aは、発光素子 7 1 と受光素子 7 4 a , 7 4 b , 7 4 cおよび 7 4 dとの間に配置される。受光素子 7 4 a〜 7 4 dは、 2チャネル 2相のフォ卜ダイォードであり、図 1 0に示すように、最初の受光素子 7 4 aの出力と 3番目の受光素子 7 4 cの出力とがそれぞれアンプを介してオペアンプ 1 0 8に入力され、 2番目の受光素子 7 4 bの出力と 4番目の受光素子 7 4 dの出力とがそれぞれアンプを介してオペアンプ 1 1 0に入力される。つまり、受光素子 7 4 a〜7 4 dの各々には、発光素子 7 4 1から受けた光の強さに応じた大きさの電流が流れ、その電流がァンプの出力に接続された抵抗によって電圧に変換され、その抵抗の端子電圧がそれぞれの受光素子 7 4 a〜 7 4 dの出力電圧として、ォペアンプ 1 0 8および 1 1 0に入力される。ォペアンブ 1 0 8および 1 1 0は、それぞれ、 2つの入力電圧の差に応じた大きさの電圧を出力し、その差電圧が、トランジスタ 1 1 2および 1 1 4によって構成される波形整形回路によってパルス信号 P 1および P 2に変換される。

図 1 1に示すように、各受光素子 7 4 a〜7 4 dのピッチと第 1の円板 3 4のスリット 3 4 aのピッチとは次のような関係に設定されている。陴接する 2つの受光素子 7 4 aおよび 7 4 bがスリット 3 4 aに入ると、残りの 2つの受光素子 7 4 cおよび 7 4 dはスリット 3 4 aの影 3 4 bに入る。逆に、受光素子 7 4 c および 7 4 dがスリ "ノト 3 4 aに入ると、受光素子 7 4 aおよび 7 4 bはスリ 'ソト 3 4 aの影 3 4 bに入る。すなわち、受光素子 7 4 aと受光部 7 4 cとは 1 8 0 ° の位相差をもち、受光素子 7 4 bと受光素子 7 4 dとは 1 8 0 ^D の位相差をもつことになる。したがって、円盤 3 4の回転に伴って、受光素子 7 4 aおよび受光素子 7 4 cの受光面積は図 1 2 (A ) で示すように変化し、受光素子 7 4 b および受光素子 7 4 dの受光面積は図 1 2 ( B ) で示すように変化する。

したがって、オペアンプ 1 0 8には、図 1 2 ( C ) で示すように 1 8 0。の位相差を有する 2つの入力電圧 V aおよび V cが入力され、オペアンプ 1 1 0は、図 1 2 ( D ) で示すように 1 8 0 ° の位相差を有する 2つの入力電圧 V bおよび V dを受ける。オペアンプ 1 0 Bの（+ ) 入力には電圧 V cが与えられ、（一）入力には電圧 V aが与えられる。したがって、電圧 V aが正極性のとき、電圧 V aと罨圧 V cとの差が大きくなり、電圧 V aが負極性のとき、電圧 V aと ¾圧 V cとの差が小さくなる。そのため、 ¾圧 V aが負極性のときオペアンプ 1 0 8の出力電圧が小さくなつてトランジスタ 1 1 2はオフし、電圧 V aが正極性のときオペアンプ 1 0 8の出力電圧が大きくなつてトランジスタ 1 1 2がオンする。したがって、円盤 3 4の回転に応じて、トランジスタ 1 1 2のコレクタには、図 1 2 ( E ) に示すようなパルス信号 P 1が出力される。同じようにして、電圧 V d が負極性のときオペアンプ 1 1 0の出力電圧が小さくなつてトランジスタ 1 1 4 はオフし、電圧 V dが正極性のときオペアンプ 1 1 0の出力 ϋ圧が大きくなつてトランジスタ 1 1 4がオンする。したがって、円盥 3 4の回転に応じて、卜ランジスタ 1 1 4のコレクタには、図 1 2 ( F ) に示すようなパルス信号 P 2が出力される。

このようにして、図 1 2 ( E ) および図 1 2 ( F ) に示すように、パルス信号 P 1およびパルス信号 P 2は 9 0 ° の位相差を有し、したがって、パルス信号 P iおよびパルス信号 P 2のずれが先に出力されるかを判別することによって、円盤 3 4の回転方向を判別することができる。

上述のアナログジョイスティック 1 0において、ばね 8 4 (図 5 , 図 7および図 8 ) の力によって中立状態に保持されているレバー 6 4は、操作つまみ 1 0 4 を指で操作すると、ばね 8 4の力に抗して、ボス 9 4の軸心回りに摇動される。この摇勅方向を「前後方向」とする。また、レバー 6 4がボス 9 4の軸心回りの任意の位置に揺動しているときには、溝 7 2に嵌まっているボス 9 4をガイドとして球部 6 8がその緯線方向に回転できるから、上述の「前後方向」に対して Γ 左右方向」にレバー 6 4を揺動させることができる。したがって、レバー 6 4の球部 6 8を中心としてレバー 6 4は全方位摇動自在である。

そして、任意の方向にレバー 6 を摇動させた後、レバー 6 4の操作つまみ 1 0 4から指を離すと、ばね 8 4の力が 1対の揺動部材 4 0および 4 2を介してレバー 6 4に伝わり、レバー 6 4が中立状態に復帰する。この場合、ばね 8 4の力が溝付きリング 8 2を介して 1対の摇動部材 4 0および 4 2のそれぞれの平坦面 4 8および 5 8 (図 7および図 8 ) に一様に加わるので、レバー 6 4の中立状態への復帰信頼性が向上する。

そして、レバー 6 4が任意の方向に揺動されると、そのときの前後方向の摇勦量と左右方向の摇勅 «とに見合う量だけ〗対の摇勅部材 4 0および 4 2が各別に揺勦し、それらの摇動部材 4 0おおよび 4 2の摇動角度に応じて円盤 3 4および 3 6が回転し、その回転惫に応じたパルス信号が前述のように出力される。

上述の実施例では、外ケース 1 4と内ケース 2 2とを用いたが、外ケース 1 4 に軸受部 3 0および 3 2を設けたり、外ケース 1 4にフォトインタラブタ 7 4および 7 6を設けることによって、内ケース 2 2を省略することは可能である。また、上述の実施例では、レバー 6 4を中立状態に常時弾発付勢する手段として、 1対の摇勅部材 4 0および 4 2の平坦面 4 8および 5 8を溝付きリング 8 2 を介してばね 8 4の力で常時抑圧するという構成を採用しているけれども、レバ一 6 4を中立状態に常時弾発行势する手段として他の構成を採用することも可能め。

図 1 3を参照して、この発明の他の実施例は、以下の点を除いて、上述の実施例と同様である。したがって、同一または相応する部分に同一参照番号を付し、その部分の説明は省略する。

摇動部材 4 0および 4 2のうち、一方の摇動部材 4 0の片側の支軸 4 6 aは軸心方向に延長されており、その延長軸部 1 1 6に対向して突片 1 1 8が一体に設けられており、この突片 1 1 8に開口 1 2 0が設けられている。また、他方の摇動部材 4 2についても同様で、片側の支軸 5 6 aは軸心方向に延長されており、その延長轴部 1 2 2に対向して突片 1 2 4がー体に設けられており、この突片 1 2 4に開口 1 2 6が設けられている。

捩じりコイルばね 1 2 8および 1 3 0は、それぞれ、その端部に 1対の脚部 1 2 8 aおよび 1 2 8 b , および 1 3 0 aおよび 1 3 0 bを有する。一方の捩じりコイルばね 1 2 8は一方の摇動部材 4 0の延長轴部 1 1 6に嵌合されると共に、その脚部 1 2 8 aおよび 1 2 8 bが突片 1 2 2の開口 1 2 4を通して内ケース 2 2の凹所 1 3 2に嵌め込まれ、その凹所 1 3 2の相対向する壁面 1 3 2 aおよび 1 3 2 b (図 1 4参照）に弹接して支えられている。同様に、他方の捩じりコィルばね 1 3 0は他方の摇勅部材 4 2の延長軸部 1 2 2に嵌含されると共に、その脚部 1 3 0 aおよび 1 3 0 bが突片 1 2 4の開口 1 2 6を通して内ケース 2 2の凹所 1 3 4に嵌め込まれ、その凹所 1 3 4の相対向する壁面（図示せず）に弹接して支えられている。

この実施例において、レバー 6 4が中立状態からいずれの方向へも摇動されていないときには、図 1 4のように揺動部材 4 0の突片 1 1 8の開口 1 2 0に捩じりコイルばね 1 2 8の 1対の脚部 1 2 8 aおよび 1 2 8 bがわずかな遊び空間を保ってその開口 1 2 0を押通している。そのため、ばね力が突片 1 1 8には加わつていない。

レバー 6 4が傾けられて摇動部材 4 0が支軸 1 1 6を中心として図 1 5に示した角度 0だけ揺動されると、突片 1 1 Bが揺動部材 4 0と一体となって図 1 5のように傾くので、その突片 1 1 8の開口 1 2 0の緣で一方の脚部 1 2 8 bが捩じりコイルばね 1 2 8の力に抗して押される。したがって、レバ一 6 4から指を離すと、捩じりコイルばね 1 2 8の力が脚部 1 2 8 bを介して摇動部材 4 0に伝わり、その摇動部材 4 0が復帰するのに伴ってレバー 6 4が中立状態に復帰する。レバー 6 4が反対方向に摇動された後でレバー 6 4から指を離した場合も同様である。また、レバー 6 4が他方の摇動部材 4 2を摇勖させる方向に揺動された後でレバー 6 4から指を離した場合には、捩じりコイルばね 1 3 0が捩じりコイルばね 1 2 8と同じ作用を発揮して、レバー 6 4を中立状態に復帰させる。

また、上述の実施例では、レバー 6 4の突起 6 6が図 7および図 8に示すように下側の揺動部材 4 0の長孔 4 4に嵌まり込んでおり、レバー 6 4が上方に引つ張られたときには、突起 6 6が上側の揺動部材 4 2に掛止してレバー 6 4が抜止めされるようになつている。しかしながら、図 1 6に示すように、レバー 6 4の突起 6 6を下側の揺動部材 4 0に掛止させてレバー 6 4を抜止めすることも可能である。

図 1 7には、ケース 1 6を単一部材で作り、そのケース 1 6に 1対の揺動部材の支軸を摇動自在に支持させた実施例が示される。なお、図 1 7には摇動部材 4 0の支軸を支持している部分が現れていないが、この点は、先の実施例と同様であ to o

上述の実施例では、摇動部材に連結される変位部材として、円盤 3 4および 3 6を用いた。しかしながら、変位部材は、揺動部材の各々に連結されてその摇勦部材の摇動によつて直線的に変位する変位部材であつてもよい。

また、上述の実施例では、変位部材に形成されたスリツトをフォ卜インタラブ夕で検出して電気信号を出力するようにした。しかしながら、被検出部は、そのようなスリツ卜ではなく、変位部材の変位方向に所定間隔で配列された磁石片であるてもよい。この場合、フォトインタラブ夕に代えて、ホール素子のような感磁性素子が検出素子として利用できる。しかしながら、この場合においても、上述の実施例と同様に 2チャネル 2相の検出素子を用いることによって、レバーの傾斜状態に応じた電気信号を精度よく取り出すことができる。

この発明が詳細に説明され図示されたが、それは単なる図解および一例として用いたものであり、限定であると解されるべきではないことは明らかであり、の発明の精神および範囲は添付されたクレームの文言によってのみ限定される ,

Claims

講求の範囲

1 . 次のものを備える、ジョイスティック装置：

ケース（14, 22)；

前記ケースに形成されかつ轴心が互いに直交する第 1および第 2の軸受部（30a , 30b, 32a, 32b) ；

前記第 1の軸受部（30a，30b) によって支持される第 1の支軸（46a, 46b) を有しかつ前記第 1の支軸の轴心方向に長い第 1の長孔（44)を有する第 1の摇動部材 (4 0)；

前記第 2の軸受部（32a, 32b) によって支持される第 2の支軸（56a, 56b) を有しかつ前記第 2の支軸の軸心方向に長い第 2の長孔（54)を有する第 2の摇勅部材（4 2), 前記第 1の摇勅部材および前記第 2の揺動部材は前記第 1の長孔および前記第 2の長孔を互いに直交させた状態で重なって配置され；

前記第 1の長孔および前記笫 2の長孔に揷通されるレバー（64), 前記レバーの操作が前記第 1の揺動部材および前記第 2の摇動部材の少なくとも一方を摇勅させ，前記レバーは前記第 1の摇動部材および前記第 2の摇勳部材の一方に係止される係止部（66)および前記第 2の摇動部材より上の位置に形成される球部（68)を含み；

前記第 1の摇勦部材および前記第 2の摇勅部材の少なくとも一方の摇勅を検出して電気信号を出力する検出手段（34, 36, 74, 76) ：

前記ケースに装着されかつ前記球部の外周面に接触する内周縁によって規定される孔（88)を有するカバー（18), 前記孔が前記球部を前記レバーが全方位に操作できるように支持し；および

前記ケース内に設けられ前記レバーを中立位置に復帰させるばね（84, 128, 130)

2 . クレーム 1に従属するジョイスティック装置であって、さらに、前記球部と前記孔の前記内周緣との接触箇所に設けられ、前記レバーがその軸心回りに回転することを阻止する回転止め手段（72, 94) を備える。

3 . クレーム 2に従属するジョイスティック装置であって、前記回転止め手段は、前記球部に形成されて禅線方向に延びる溝（72)と、前記孔の前記内周緣から突出して形成されかつ前記溝に摺動自在に嵌合されるボス（94)とを含む。

4 . クレーム 1に従属するジョイスティソク装 Eであって、第 1の摇勅部材ぉよび前記第 2の摇動部材は同一平面に含まれる第 1の平坦部（48a, 48b) および第 2の平坦部（58a, 58b) を含み、前記ばね（84)は前記第 1の平坦部および前記第 2 の平坦部と前記カバーとの間に配置され、前記第 1の平坦部および前記第 2の平坦部を定常的に下方に弾発する。

5 . クレーム 4に従属するジョイスティック装置であって、前記カバーは前記孔から外方に向かって上昇する壁（90)を有し、それによつて前記カバーの下方の前記壁の周囲に空間（92)が形成され、前記ばね（84)は前記空間に収容される。

6 . クレーム 4または 5に従厲するジョイスティック装置であって、さらに、ばね（84)の下端と前記第 1および第 2の平坦面（48a, 48b. 58a, 58b) との間に、前記レバーの中立位置において水平となる面を有する押下げ部材（82)が配置され、前記ばねの弾発力は前記押下げ部材を介して前記第 1および第 2の平坦面に伝達される。

7 . クレーム 1に従属するジョイスティック装置であって、前記ばねは、前記第 1の支軸に装着されるかつ前記ケースに固定される 2つの第 1脚部（128a, 128b ) を有する第 1捩じりコイルばね（128) と、前記第 2の支軸に装着されるかつ前記ケースに固定される 2つの第 2脚部（130a， 130b) を有する第 2捩じりコィルばね（130) とを含む。

8 . クレーム 7に従厲するジョイスティック装置であって、前記第 1の摇動部材は前記第 1の支軸の下方に形成された第 1の開口（120) を含み、前記第 1捩じりコイルばねの前記第】脚部は前記第 1の開口を通して前記ケースに固定され、前記第 2の摇動部材は前記第 2の支軸の下方に形成された第 2の開口 26) を含み、前記第 2捩じりコィルばねの前記第 2脚部は前記第 2の開口を通して前記ケースに固定される。

9 . クレーム 1に從厲するジョイスティック装置であって、前記検出手段は、前記第 1の摇動部材に連結されて前記第 1の揺勅部材の摇動に応じて変位する第 1の変位部材（34), 前記第 1の変位部材に形成される第 1の彼検出部（34a) , および前記第 1の被検出部を検出する第 1の検出素子 (741, 74a-74d) を含む第 1検出装置（74, 108, 110)) と、前記第 2の摇動部材に連結されて前記第 2の摇動部材の揺動に応じて変位する第 2の変位部材（36), 前記第 2の変位部材に形成される第 2の被検出部（36a) , および前記第 2の披検出部を検出する第 2の検出素子を含む第 2の検出装置（76)を含む。

1 0 . クレーム 9に従属するジョイスティック装置であって、前記第 1の被検出部材は前記第 1の変位部材の変位方向に所定間隔で配列されていて、前記第 2 の被検出部材は前記第 2の変位部材の変位方向に所定間隔で配列されていて、前記第 1の検出素子および前記第 2の検出素子の各々は、少なくとも 4つの検出部を含み、瞵接する 2つの検出部は前記被検出部を同時に検出し、残余の 2つの検出部は前記被検出部の間に存在し、さらに

前記検出手段は第】および第 3の検出部の出力を受ける第 1ォペアンブ，および第 2および第 4の検出部の出力を受ける第 2ォペアンプを含み、それによつて前記第 1の変位部材および前記第 2の変位部材の変位方向を判別する。

1 1 . クレーム〗 0に従属するジョイスティック装置であって、前記第 1の被検出部および前記第 2の被検出部材の各々は複数のスリッ卜を含み、前記検出部は前記スリッ卜を通過した光を受ける受光部である。

1 2 . クレーム 1 0に従属するジョイスティック装置であって、前記第 1の被検出部および前記第 2の被検出部材の各々は複数の磁性部を含み、前記検出部は前記磁性部の磁力を受ける感磁部である。

1 3 . クレーム 1に従属するジョイスティック装置であって、前記ケースは内ケース（22)と前記内ケースを収容する外ケース（14)とを含み、前記カバーは前記外ケースに装着される。

1 4 . 次のものを備える，ジョイスティック装置：

手で傾勦操作する操作部材；

前記操作部材に対する外力が解除されると自動的に初期位置に復帰する初期位置復帰機構：

前記操作部材の第 1の方向への移勦にのみ連勦する第 1の連勦部材；前記操作部材の第 1の方向に直交する第 2の方向への移勦にのみ連動する第 2 の連動部材；前記第 1の連勦部材に形成されたギア部に嗨合するギア部を有し、前記第 1の連動部材の移動に基づいて回動される第 1の変位部材；

前記第 2の連動部材に形成されたギア部に嚙合するギア部を有し、前記第 2の連動部材の移動に基づいて回動される第 2の変位部材；

2チャネル 2相の検出素子を含み、前記笫 1の変位部材の変位量を検出してパルスを出力する第 1のセンサ；および

2チャネル 2相の検出素子を含み、前記第 2の変位部材の変位量を検出してパルスを出力する第 2のセンサ。