JP2537100B2 - 十字方向操作桿 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は模擬操縦遊戯機等に用いる操作桿の機構に関
する。

（従来技術） 従来の模擬操縦遊戯機の操作桿のセンタリング機構と
して特開平１−266615号公報記載の従来技術を第４図に
示めす。前記従来技術では、操作桿01を枠体02に回動軸
03で回動自在に取付け、操作桿01の両脇に独立した長穴
04を枠体02に設け、長穴04に移動可能に取り付けられた
軸05どうしを引張バネ06で張架してある。同図（Ａ）か
ら（Ｂ）の如く操作桿01を右に傾けると操作桿01に右の
軸05が当接し右側に押出し引張バネが伸びて、引張バネ
06の引張力により操作桿01をセンタリングしている。

また上記公報記載の発明によると第５図（Ａ）の如
く、操作桿07の動きに合わせて回動する回動軸08の軸心
と同一の軸心を有する柱部材の軸心を含む平面に対し左
右同一形状で斜状に２分割した形状の面を密着面09とす
る斜方凹部材010と斜方凸部材011から構成され、一方の
部材を固定し他方の部材を該回動軸08の軸方向に摺動自
在で回動方向には回動軸とともに回動する。そして該回
動軸の一端と何れかの部材の間に圧縮するつる巻バネ01
2を該回動軸08に捲着した構造とし、第５図（Ｂ）の如
く操作桿07を倒すと斜方凹部材010と斜方凸部材011が離
れ、つる巻きバネ012を圧縮し、つる巻バネ012の伸びる
力が斜方凹部材010と斜方凸部材011の斜面013を滑り落
ちる方向に付勢して働き操作桿07をセンタリングする。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述の操作桿をバネで挟む方式では、
操作桿を付勢状態から開放すると、センタリングするま
で減衰運動がみられ、何よりも操作桿の操作感覚がバネ
を直接的に使用しているのでバネの引張力が伝わり本物
の感覚に乏しいのであった。一方、操作桿の回動軸に斜
方凹凸部材を回動自在に取り付け、該斜方凹凸部材を付
勢してセンタリングする方式では、センタリング時の回
動がある程度制動され、操作桿の動作に渋み感を出せる
がスムーズに動く感覚ではなかった。

さらに上述した２つの構造では、操作桿の下部に制動
機構があるので、操作桿の下部に制動機構の収納場所が
必要であり、この場所が操作桿下部に取れない場合には
不向きであった。

そこで本願発明は、上記の点に鑑み操作桿にバネの感
覚を直接的に伝えることなく、スムーズな操作感覚が得
られ、且つ操作桿の下方に場所をとらない構造の操作桿
を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では上記課題を解決するために、外函である函
体と、該函体に貫通して前記函体に対し回動自在に取付
けた回動軸と、該回動軸と前記函体との間に設けた前記
回動軸のセンタリング機構と、前記函体に対し一定の範
囲内で回動可能に前記回動軸に固着した内函と、該内函
を貫通して前記内函に対し摺動自在に取り付けた摺動軸
と、該摺動軸と前記内函との間に設けた前記摺動軸のセ
ンタリング機構と、前記回動軸及び前記摺動軸に取り付
けたた操作桿と、該操作桿に固着し操作者が前後左右斜
方方向に自在に操作する把手と、から構成される十字方
向操作桿とした。

さらに本発明は上記課題を解決するために、把手が前
後左右斜方方向に操作自在な範囲内で回動軸を中立位置
に付勢する前記回動軸の側方に設けたセンタリング機構
と、摺動軸を前記回動軸より把手側に設け、前記摺動軸
を中立位置に付勢するセンタリング機構と、から構成さ
れる十字方向操作桿とした。

尚さらに本発明では上記課題を解決するために、摺動
軸の摺動方向に沿って前記摺動軸に固着されたＶ字に傾
斜のある第1V字状部材と、操作桿の中立位置で前記第1V
字状部材のＶ字の谷底に向けて付勢される内函に設けた
第１付勢手段と、さらに回動軸の円周方向沿って内函の
側面に固着されたＶ字に傾斜のある第2V字状部材と、前
記操作桿の中立位置で前記第2V字状部材のＶ字の谷底に
向けて付勢される函体に取り付けた第２付勢手段と、か
ら構成される十字方向操作桿とした。

（作用及び効果） 上記の如く構成すれば、操作桿の把手を十字方向に操
作することができ、操作桿を回動軸で回動させると内函
に取付けたＶ字状部材と該Ｖ字状部材の付勢手段によ
り、常に元に戻る力が作用しセンタリングを行う。また
操作桿を摺動軸にて摺動方向に傾動すると摺動軸に固着
されたＶ字状部材と該Ｖ字状部材の付勢手段により、常
に元に戻る力が作用しセンタリングを行う。これら２つ
の作用により操作桿は十字方向及び斜め方向に傾動で
き、常にセンタリングする力が働く。

（実施例） 本発明の実施例を図面に基づき説明すると第１図は本
考案のセンタリング付十字操作桿の斜視図を示す。

箱状の外函１の相対する１組の面の中央にはＵ字状に
切欠されてベアリング2a、2bを設けてあり、該ベアリン
グ2a、2bには、内函３の横長の長面に沿って相対する１
組の面の下側中央を貫通し固着された回動軸４が貫通し
て軸支され外函１に対し回動自在に取り付けられてい
る。

内函３の回動軸４が貫通固着されている１組の面の上
側中央にはＵ字状に切欠し摺動支5a、5bを設けてあり、
該摺動支5a、5bには、摺動軸６が摺動自在に貫通し、そ
の一端は外函１の側面の上端に触れることなく外側に突
き出している。

外函１の外側に突き出た回動軸４には横穴が開けら
れ、また摺動軸６の端部には端面に平行に長らな横穴が
開けられており、両穴は連結部材７で橋絡され、回動軸
連結支点８を支軸に摺動軸連結支点９にて摺動軸６を摺
動支5a、5bで摺動させることができ、よって該連結部材
７に固着された操作桿10を前後に振ることができ、且つ
回動軸４が回動するので操作桿10を左右に振ることもで
きる。よって、操作桿10に取り付けられた把手10aを十
字方向に自由に振ることができる。

摺動軸６の長さは内函３の長辺の倍程で中央やや寄っ
た位置で長さの３分の１程が多少太径になっていて、太
径部の一部を平面にして軸方向に沿ってＶ字状の例えば
硬質プラスチック製等の谷カム11を定着してあり、さら
に太径端部寄りの一面には該谷カム11に直角に腕棒12が
螺着されている。

摺動軸６の両端の細径部には内函３の内側で座金13
a、13bが嵌入され、さらに該座金13a、13bの外側にはス
トッパーリング14a、14bを挿入され、前記摺動軸６は摺
動支5a、5bにて一定の範囲内で前後に摺動可能に保持さ
れる。

内函３の両側面上側は大きく切欠され、該内函３の上
面には蓋部材15が被着され、該蓋部材15の両側面中央は
下側に向け切欠されていて、１組のガイドプレート16が
固着され、該ガイドプレート16は下側に向けてＵ字状の
切欠16aが設けられている。

前記蓋部材15の両側面のガイドプレート16間より長め
のセンタリング軸17の両端には内径小なる部分が設けら
れ、中央には硬質プラスチック製のローラ18が回動自在
に挿入され、該ローラ18の両端はガイドプレート16の内
側に接するローラガイド19が嵌入され、該センタリング
軸17の両端の内径小なる部分と内函３の両側面外側中央
に横設された係止部20を引っ張りバネ21で張着し、該セ
ンタリング軸17のローラ18は前記谷カム11に付勢して当
接しており、且つ該センタリング軸17の両端は蓋部材15
に固着された両側のカイドプレートの切欠16aで上下方
向に摺動可能である。

センタリング軸17が該谷カム11の谷部にある位置に於
いて、前記腕棒12が取り付けられた側の内函３の側面外
側で腕棒12の直下には支軸22が横設され、該支軸には細
長の傾動腕23と該傾動腕23に直角に固着されたＵ字状の
欠歯ギア24が回動自在に軸支されており、前記傾動腕23
の端中央には長手方向に長穴23aが開口しており、該長
穴23aには前記腕棒12の先端が嵌入され、Ｅワッシャに
て回動自在に留められている。摺動軸６が前後に摺動す
ると摺動軸６に直角に固着された腕棒12が前後し、該腕
棒12の先端と連接された傾動腕23が支軸22を軸に前後方
向に傾動し欠歯ギア24を回動させる。該欠歯ギアの横に
内函３に取付金具25を介して前後方向角度検出ボリュー
ム26が取り付けられており、該前後方向角度検出ボリュ
ーム26の回転軸に嵌着されているギア27が前記欠歯ギア
24に噛合し前記摺動軸６の前後の位置を検出する。

第２図にはセンタリング付十字方向操作桿の動作状態
を表す側面図を示してある。

第２図（Ａ）は操作桿10を手前に引いた状態であり、
操作桿10の連結部材７は回動軸連結支点８を支軸に手前
側に傾き、摺動軸連結支点９で連結された摺動軸６が手
前に引かれ座金13bが摺動軸６の太径部押されストッパ
ーリング14bに当接し、さらに同ストッパーリング14bが
摺動支5bに衝止した状態で止まる。

この間に摺動軸６の太径部に固着された谷カムに摺接
するセンタリング軸17のローラ18は、センタリング軸17
と係止部20に架け渡された引張バネ21の付勢力に打ち勝
って谷カム11の反対側の谷を摺動しながら登り、腕棒12
は傾動腕23を手前側に傾動させ、この傾動角は欠歯ギア
24を下側に回動しギア27を介して前後方向角度検出ボリ
ューム26の回転軸を回転させる。

同様に第２図（Ｂ）では操作桿10を開放した状態であ
り、この状態では摺動軸６に固着される谷カム11に摺接
するセンタリング軸17のローラ18はセンタリング軸17が
係止部20に向け引張バネ21で付勢されていることから、
該ローラ18は谷カムを降りる方向に作用しローラ18は谷
カム11の谷底に落ち着き、これに伴い操作桿10は起立し
た位置になる。

第２図（Ｃ）では第２図（Ａ）とは逆に操作桿10を前
方に倒した場合を示している。摺動軸６は前方に押され
座金13aが摺動軸６の太径部に押されストッパーリング1
4aに当接し、該ストッパーリング14aが摺動支5aに衝止
するものであり、谷カム11に摺接するローラ18は付勢力
に打ち勝ち手前側の谷を登る。この際に傾動腕23および
欠歯ギア24は時計方向に回転しギア27を介して前後方向
角度検出ボリューム26の回転軸を回転させる。

このように操作桿10の前後方向の傾動動作は摺動軸６
が前後に摺動することにより操作桿の傾動角を前後方向
角度検出ボリューム26によって検出することができる。
この前後方向検出ボリューム26の検出値は操作桿10の前
後の変化に対応し、かかる検出値は電子回路に供給され
る。

さらに谷カム11と谷カムに向けて付勢されたローラ18
は、操作桿10の前後動作に対して抵抗力を与え、常に該
操作桿10を起立状態にする方向に働き該操作桿10のセン
タリングをしている。

次に操作桿10の左右に動かすための構造を第１図に戻
り説明すると、操作桿10側の内函３の側面下方の両側に
は対称に突出片28a、28b（図示せず）が固着されてい
る。該突出片28a、28bの下方手前側の外函１の底面には
操作桿10側の面に向かって平行に内函３の幅に長手の取
付金具29が立設され、該取付金具29の両端側には外函１
の操作桿側の面を貫通するボルト30a、30bが設けられ、
該ボルト30a、30bには円筒状のストッパー部材31a、31b
が嵌入され螺着されている。

内函３の操作桿10の反対側の側面右下側には、矩形で
１つの長辺部がＶ字状に窪んでいる硬質プラスチック製
の谷カム32が取付金具33によって垂設されている。

外函１の谷カム32に面する内側面には該谷カム32の両
平面を遊びを持たせ挟持する１組のガイドプレート34が
取付金具35により固着され、該カイドプレート34は中央
部が谷カム32に向けＵ字状の切欠34aが横設され、該ガ
イドプレート34は後記する操作桿10の左右の傾動動作を
妨げない位置で且つ切欠34aは操作桿10を左右に傾動動
作させた場合に背面からみて切欠34aが長穴を保つだけ
の余裕がある。ガイドプレート34間にはセンタリング軸
36がガイドプレート34間より長めで両端には内径小なる
部分が設けられ、カイドプレート34間には例えば硬質プ
ラスチック製等のローラ37がセンタリング軸36に回動自
在に挿入されている。該センタリング軸36と同一形状の
係止棒38がセンタリング軸に並行にベアリング2aの右横
で該谷ガイドプレート34の切欠34aに沿った位置の内函
に貫通固着されて、前記係止棒38の内函３の端部の横は
開口39が開けられており、該センタリング軸36の端部と
係止棒の端部は引張バネ40にて引着され、ローラ37は谷
カム32に圧接している。

外函１の外側に突き出した回動軸端4aには左横に向け
てＵ字状の欠歯ギア41が軸着固定されており、該欠歯ギ
ア41の左横に外函１に取付金具42を介して取付けた左右
方向角度検出ボリューム43の回転軸に嵌着されているギ
ア44が前記欠歯ギア41に噛合している。

第３図には十字方向操作桿の左右の動作状態を表す背
面図を示し、第３図（Ａ）では操作桿10を背面からみて
左に倒した状態である。該操作桿10の連結部材７は回動
軸連結支点８で連結された回動軸４を反時計方向に回転
させ、内函３の左側の突出片28bが外函１の左側のスト
ッパー31bにて衝止する。その間に内函３に固着された
谷カム32は、センタリング軸36と係止棒38との間に架け
渡した引張バネ40による付勢力に打ち勝ってローラ37を
谷カム32の反対側の谷を摺動させながら登らせる。これ
により操作桿10は傾き、回動軸４の欠歯ギア41に嵌着さ
れた内函３の傾動とともに回転し、ギア44を介して外函
１の背面に固着された左右方向角度検出ボリューム43の
回転軸を回転させる。

第３図（Ｂ）では操作桿10を開放した状態であり、内
函３に固着された谷カム32に摺接するセンタリング軸36
のローラ37はセンタリング軸36が内函３に向けて引張バ
ネ40にて付勢されていることから、前記ローラ37は谷カ
ム32の谷底に落ち着く方向に作用し、これにともない操
作桿10は起立した位置になる。

第３図（Ｃ）は第３図（Ａ）と逆方向に操作桿10を例
した状態を示し、内函３の突出片28aがスットパー31aで
衝止する。セタリング軸のローラ37は谷カム32の反対側
の斜面を登り、欠歯ギア41は時計方向に回転し外函１の
取り付けられた左右方向角度検出ボリューム43の回転軸
に嵌着されたギア44を回転させる。

上記の動作により操作桿10の左右の傾動動作は回動軸
４が左右に回動することにより、操作桿10の傾動角を左
右方向角度検出ボリューム43によって検出し、この左右
方向角度検出ボリューム43の検出値は操作桿10の左右の
変化に対応し、かかる検出値を電子回路に供給する。

谷カム32と該谷カムに向けて付勢されたローラ37は、
操作桿10の左右動作に対して抵抗力を与え、常に操作桿
10を起立状態（中立）にする方向に働いている。

次に他の実施例を述べれば、摺動軸を二軸として、操
作桿の摺動軸連結支点の左右に伸ばし連設させた構造と
してもよい。

（考案の効果） 上記構成により、十字方向操作桿は操作桿の直下にセ
ンタリング機構を設けることなく、操作桿の横にセンタ
リング機構を装備でき、かつ操作桿のセンタリング時に
はＶ字状カムに対して転がるローラの抵抗を採用してい
るのでセンタリング感にバネの感覚が直接的に伝わるこ
とがなく、スムーズな感じとなっている。

さらにセンタリング用のカムの形状を変えることによ
り、互いの方向の感覚を変えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の十字方向操作桿の斜視図を示し、第２
図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は操作桿10を手前、起立、後
方状態にした側面図であり、第３図（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）は同操作桿を背面からみて左、起立、右に倒した
状態の背面図を示し、第４図（Ａ）、（Ｂ）及び第５図
（Ａ）、（Ｂ）は従来技術を示す図面である。 １……外函、2a、2b……ベアリング、３……内函、４…
…回動軸、5a、5b……摺動支、６……摺動軸、７……連
結部材、８……回動軸連結部材、９……摺動軸連結部
材、10……操作桿、10a……把手、11……谷カム、12…
…腕棒、13a、13b……座金、14a、14b……ストッパーリ
ング、15……蓋部材、16……ガイドプレート、16a……
切欠、17……センタリング軸、18……ローラ、19……ロ
ーラガイド、20……係止部、21……引張バネ、22……支
軸、23……傾動腕、23a……切欠、24……切歯ギア、25
……取付金具、26……前後方向角度検出ボリューム、27
……ギア、28a、28b……突出片、29……取付金具、30
a、30b……ボルト、31……ストッパー部材、32……谷カ
ム、33……取付金具、34……ガイドプレート、34a……
切欠、35……取付金具、36……セタリング軸、37……ロ
ーラ、38……係止棒、39……開口、40……引張バネ、41
……切歯ギア、42……取付金具、43……左右方向角度検
出ボリューム、44……ギア

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】函体と、 該函体に貫通して前記函体に対し回動自在に取付けた回
   動軸と、 該回動軸と前記函体との間に設けた前記回動軸のセンタ
   リング機構と、 前記函体に対し一定の範囲内で回動可能に前記回動軸に
   固着した内函と、 該内函を貫通して前記内函に対し摺動自在に取り付けた
   摺動軸と、 該摺動軸と前記内函との間に設けた前記摺動軸のセンタ
   リング機構と、 前記回動軸及び前記摺動軸に取り付けた操作桿と、 該操作桿に固着し操作者が前後左右斜方方向に自在に操
   作する把手と、 から構成されることを特徴とする十字方向操作桿。
2. 【請求項２】特許請求範囲第一項において、 把手が前後左右斜方方向に操作自在な範囲内で回動軸を
   中立位置に付勢する前記回動軸の側方に設けたセンタリ
   ング機構と、 摺動軸を前記回動軸より把手側に設け、前記摺動軸を中
   立位置に付勢するセンタリング機構と、 から構成されることを特徴とする十字方向操作桿。
3. 【請求項３】特許請求範囲第一項において、 摺動軸の摺動方向に沿って前記摺動軸に固着されたＶ字
   に傾斜のある第1V字状部材と、 操作桿の中立位置で前記第1V字状部材のＶ字の谷底に向
   けて付勢される内函に設けた第１付勢手段と、 さらに回動軸の円周方向沿って内函の側面に固着された
   Ｖ字に傾斜のある第2V字状部材と、 前記操作桿の中立位置で前記第2V字状部材のＶ字の谷底
   に向けて付勢される函体に取り付けた第２付勢手段と、 から構成されることを特徴とする十字方向操作桿。