JPH08115140A - ジョイスティックレバーの操作力設定装置 - Google Patents
ジョイスティックレバーの操作力設定装置Info
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- JPH08115140A JPH08115140A JP6277139A JP27713994A JPH08115140A JP H08115140 A JPH08115140 A JP H08115140A JP 6277139 A JP6277139 A JP 6277139A JP 27713994 A JP27713994 A JP 27713994A JP H08115140 A JPH08115140 A JP H08115140A
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Abstract
の操作力に比較して小さくする必要があるため、ジョイ
スティックレバー2の操作力を所定の値に設定するよう
にした操作力設定装置を提供する。 【構成】 ジョイスティックレバー2のボスに固定され
たローラ支持アーム11と、このローラ支持アーム11
に回転自在に軸支されたローラ12と、このローラ12
に当接する各カム面15b,16bを有し、かつローラ
支持アーム11の揺動方向両側で、操作装置本体1に揺
動自在に軸支された各操作カム15,16と、この各操
作カム15と16間に張接し、かつ前記ローラ12を各
カム面15bと16bに当接すべく付勢するばね21
と、前記各操作カム15,16それぞれの内方への動き
を規制するストッパー部材15c,16c,22,23
とよりなる。
Description
ーに関し、特に、ジョイスティックレバーを手首で操作
する場合に、人間工学的に手首の外側への操作力は内側
への操作力に比較して小さくする必要があるため、ジョ
イスティックレバーの操作力を所定の値に設定するよう
にしたジョイスティックレバーの操作力設定装置に関す
る。
操作する場合に、手首の外側への操作力は内側への操作
力に比べて弱いため、人間工学的に手首の外側への操作
力は内側への操作力に比較して小さく設定する必要があ
るため、第1の従来の技術として図示を省略するが、外
側への操作力用のばねと、内側への操作力用のばねとを
二つ使用している。
ように、外側への操作力用のばねと、内側への操作力用
のばねを一つのばねで共用している構成もある。次に、
図7に示す第2の従来の技術について詳しく説明する。
図7において(A)は正面図、(B)は側面図で、60
はジョイスティックレバー、61は操作装置本体で、ジ
ョイスティックレバー60を揺動自在に支持する。62
はボスで、ジョイスティックレバー60に固定され、ジ
ョイスティックレバー60と一体的に揺動する。63は
操作装置本体61に固定された中立位置規制ピン、64
は右操作力設定レバーで、この反時計方向への操作量は
ジョイスティックレバー60の反時計方向への操作量が
ボス62の図示されない切欠を介して伝達される。65
は左操作力設定レバーで、この時計方向への操作量はジ
ョイスティックレバー60の時計方向への操作量がボス
62の図示されない切欠を介して伝達される。また66
は操作力設定ばねで、右操作力設定レバー64と左操作
力設定レバー65との各下端間に張設される。
る。ジョイスティックレバー60を反時計方向へθ操作
すると、右操作力設定レバー64も反時計方向へθ操作
されるが、左操作力設定レバー65の内面65aが中立
位置規制ピン63当接して反時計方向へ回転することは
できない。したがって、その分操作力設定ばね66が伸
びてジョイスティックレバー60の左方向操作力を設定
する。ジョイスティックレバー60を時計方向へθ操作
すると、左操作力設定レバー65も時計方向へθ操作さ
れるが、右操作力設定レバー64の内面64aが中立位
置規制ピン63当接して時計方向へ回転することはでき
ない。したがって、同様にジョイスティックレバー60
の右方向操作力を設定する。
術においては、二つのばねが必要になるため、構造が複
雑になる欠点があり、図7に示す第2の従来技術におい
ては、一つの操作力設定ばね66であるため、ジョイス
ティックレバー60の左方向操作力と右方向操作力とが
同一になる。これは人間の手首による外側への操作力が
内側への操作力より小さい理由により異和感があるとい
う人間工学的な欠点がある。
発明に係るジョイスティックレバーの操作力設定装置
は、操作装置本体1に揺動自在に軸支されたジョイステ
ィックレバー2と、このジョイスティックレバー2のボ
ス9に固定されたローラ支持アーム11と、このローラ
支持アーム11に回転自在に軸支されたローラ12と、
このローラ12に当接するカム面15b,16bを有
し、かつローラ支持アーム11の揺動方向両側で、操作
装置本体1に揺動自在に軸支された各操作カム15,1
6と、この各操作カム15,16間に張接し、かつ前記
ローラ12を各カム15b,16b面に当接すべく付勢
するばね21と、前記各操作カム15,16それぞれの
内方への動きを規制するストッパー部材15c,16
c,22,23とよりなる。前記各操作カム15,16
それぞれの内方への動きを規制するストッパー部材15
c,16c,22,23は、各操作カム15,16に穿
設された長穴15c,16cと、この各長穴15c,1
6cの外方端に当接し、かつ操作装置本体1に固定され
た各中立位置決めピン22,23とより構成することが
できる。また、前記ジョイスティックレバー2のボス9
に固定された駆動アーム24と、この駆動アーム24に
支持された駆動部材25と、この駆動部材25の嵌合す
る長穴28aを有する従動アーム28と、この従動アー
ム28の固定された従動ボス29と、操作装置本体1に
固定され、かつジョイスティックレバー2の操作角を検
出するための操作角検出器33と、前記従動ボス29に
回転的に固定された操作角検出器33の回転軸30とよ
りなる。
ーの操作力設定装置は、ジョイスティックレバー42
と、そのジョイスティックレバー42の下端部に操作部
材43を介して固定され、操作装置本体41に二方向に
揺動自在に軸支されている二又軸44と、この二又軸4
4に固定されたローラ支持アーム46と、このローラ支
持アーム46に支持され、かつ前記二又軸44の各揺動
方向と同一方向に回転自在に支持されている操作用ロー
ラ47a,47bとからなり、前記ローラ支持アーム4
6の各揺動方向両側に、請求項1記載の各操作カム1
5,16と同じ形状の各操作カム48,49,および5
0,51と、これら各操作カム48と49間、および5
0と51間に張接され、かつ各操作カム48,49の各
カム面48b49b、および50b,51bをそれぞれ
各ローラ47a,47bに当接すべく付勢するばね5
2,53と、前記各操作カム48〜51それぞれの内方
への動きを規制する各ストッパー部材15c,16c,
22,23を設置した。
力設定装置は次のように作動する。ジョイスティックレ
バー2の中立時には、ジョイスティックレバー2のボス
9に固定したローラ支持アーム11に軸支されたローラ
12は、このローラ支持アーム11の揺動方向両側で、
操作装置本体1に揺動自在に軸支された一組の揺動カム
15,16間に張接したばね21により、各操作カム1
5,16のカム面15b,16bが前記ローラ12に当
接するまで付勢される。この状態で、各操作カム15,
16それぞれの内方への動きを規制するストッパー部材
15c,16c,22,23により、各操作カム15,
16それぞれの内方への動きが規制される。ジョイステ
ィックレバー2を中立時から揺動方向いずれか一方に操
作すると、ジョイスティックレバー2のボス部9に固定
したローラ支持アーム11に軸支されたローラ12によ
り、反対方向の操作カム15,16のカム面15b,1
6bを押して、各操作カム15,16間に張接したばね
21のばね力に抗して操作される。この時には、操作方
向側の操作カム15,16はそのストッパー部材15
c,16c,22,23により内方への揺動は阻止され
る。以上のように、一つのばね21であっても操作カム
15,16のカム面15b,16bを加工することによ
り、ジョイスティックレバー2の操作力が任意に設定可
能となる。
装置において、ストッパー部材15c,16c,22,
23は、操作装置本体1に固定された各ストッパーピン
22,23が各操作カム15,16に穿設された長穴1
5c,16cの外方端に当接することにより、各操作カ
ム15,16の内方への揺動が規制される。また、前記
ジョイスティックレバー2の操作力設定装置において、
ジョイスティックレバー2のボス9に固定した駆動アー
ム24に支持された駆動部材25により、従動アーム2
8の長穴28aを介して従動アーム28に固定された従
動ボス29を揺動させる。この従動ボス29の揺動は、
操作装置本体1に固定された操作角検出器30の回転軸
33aに回転的に固定された操作角検出器33に伝えら
れるため、この操作角検出器33の出力する電気信号に
よりジョイスティックレバー2の操作角が検出される。
向に揺動自在となるように操作装置本体1に軸支して、
ジョイスティックレバー42に固定された二又軸44と
一体のローラ支持アーム46に支持され、かつこの二又
軸44の各揺動方向と同一方向に回転自在に支持されて
いる第1方向操作用ローラ47aと、第2方向操作用ロ
ーラ47bとにより構成すれば、一つのジョイスティッ
クレバー42により、前記ローラ支持アーム46の各揺
動方向両側の各操作カム48と49、および50と51
を二組操作することができると共に、この二種類の操作
における各操作方向の操作力をそれぞれ異ならせること
ができる。
の操作力設定装置の第1実施例を図1〜図5により、第
2実施例を図6により詳述する。図1は、本発明の第1
実施例に係るジョイスティックレバーの操作力設定装置
の正面図、図2は、図1に示すジョイスティックレバー
にノブを装着した状態を示す、図1のA−A断面図で、
(A)は全体図、(B)は(A)のノブ部上面図、図3
は、図2のP矢視図、図4は、図1、図2の断面図で、
(A)は図2のB−B断面図、(B)は図1のC−C断
面図である。
で、図示されない車両の運転室に設置される。2はジョ
イスティックレバーで、その下端部を固定部材3を介し
て操作杆4に固定されている。この操作杆4の下部には
雄ねじが形成されており、操作筒5に形成された雌ねじ
に螺着され、操作杆4下部の雄ねじに螺着されたナット
6により固定されている。7は支持軸で、操作装置本体
1はケース1aとこのケース1aに固定された支持板1
bとに固定ピン8により位置決めされている。9はボス
で、筒体5の下端を固定し、軸受10を介して支持軸7
に揺動自在に軸支されている。また、ボス9にはローラ
支持レバー11が固定されており、ローラ12を回転自
在に支持した軸13はローラ支持レバー11にナット1
4により固定されている。
7は右操作カム15の一端を固定したボス、18は左操
作カム16の一端を固定したボス、19はボス17を軸
支し、一端を操作装置本体1のケース1aに固定した支
持軸、20はボス18を軸支し、一端を操作装置本体1
のケース1aに固定した支持軸、21は右操作カム15
の下端部15aと左操作カム16の下端部16a間に張
設したばねで、ジョイスティックレバー2の中立時に
は、右操作カム15のカム面15bと左操作カム16の
カム面16bとをローラ12に当接させている。前記支
持軸19,20には図4(A)に示されるようなワッシ
ャ37、スナップリング38が嵌合され、ボス17,1
8を位置決めしている。15cは右操作カム15に形成
された長穴で、ジョイスティックレバー2の中立時に
は、この長穴15cの外端は操作装置本体1のケース1
aに固定した、左右操作カム15,16それぞれの内方
への動きを規制するストッパー部材である、中立位置決
めピン22に当接し、16cは左操作カム16に形成さ
れた長穴で、ジョイスティックレバー2の中立時には、
この長穴16cの外端は操作装置本体1のケース1aに
固定した中立位置決めピン23に当接している。
ており、この駆動アーム24に固定されたロッド25,
26の先端のねじ部25a,26aには、図3に示され
るような中立検出カム27がナットにより固定されてい
る。また、駆動アーム24に固定されたロッド25に
は、図4(B)に示されるような従動アーム28の長穴
28aが嵌合されており、従動アーム28の下端は従動
ボス29に固着され、この従動ボス29はピン31によ
り回り止めされて軸30に嵌合している。この軸30
は、ケース1d,1e間に架設されたボス1cに軸受3
2を介して揺動自在に軸支されている。また、ボス1c
には操作角検出器33が固定されており、この操作角検
出器33の回転軸33Aは前記軸30に回転的に固定さ
れている。
d,1e間にはブラケット1fが架設されており、この
ブラケット1fにはボルト34により中立検出器35が
固定されている。この中立検出器35に対し出入動する
検出ローラ35aが前記中立検出カム27のカム面上の
凹部27aに嵌入することによりジョイスティックレバ
ー2の中立が検出されるようになっている。なお、前記
ジョイスティックレバー2の上端にはノブ39が固定さ
れており、このノブ39の上面には、図2(B)に示す
ような、前進操作ボタンF、中立操作ボタンN、後進操
作ボタンRが設置されている。これら各操作ボタンF,
N,Rからは図示されない制御装置にハーネス40によ
り配線されている。
左操作カム16のカム面16bの形状に対するジョイス
ティックレバー2の操作角θ1 との関係を示す図であ
る。図5(A)において、O1 はジョイスティックレバ
ー2の揺動中心、O2 はローラ12の回転中心、O3 は
左操作カム16の揺動中心、16b2 と16b3 は図1
に示すローラ12の当接する、異なる形状のカム面を示
す。ジョイスティックレバー2の操作角θ1 が同じであ
っても、ローラ12に当接するカム面が16b2 と16
b3 の場合では、操作カム16のばね21の取付部16
aのストロークは、カム面が16b2 ではL2 、カム面
が16b3 ではL3 と大きく異なる。
明する。図5(B)において、ジョイスティックレバー
2の同じ操作角θ1 に対して、カム面が16b2 の場合
における操作カム16の揺動角θ2 は、カム面が16b
3の場合における操作カム16の揺動角θ3 の方が大き
い。そのため、図5(C)において、ジョイスティック
レバー2の同じ操作角θ1 に対して、カム面が16b2
の場合における操作カム16のばね21の取付部16a
のストロークL2 (ジョイスティックレバー2の操作
力)は、カム面が16b3 の場合における操作カム16
のばね21の取付部16aのストロークL3 (ジョイス
ティックレバー2の操作力)の方が大きい。なお、図5
(B),(C)において、ジョイスティックレバー2の
同じ操作角θ1 に対する、操作カム16の揺動角θ2 ,
θ3 、およびばね21の取付部16aのストロークL2
,L3 の関係は、ほぼ一次直線で表わされることが図
5(A)から作図的に理解される。
ム面15b,16bを変更することによりジョイスティ
ックレバー2の同一操作量に対する操作力を変えること
ができ、また、カム面15b,16bの形状を変えるこ
とにより、ジョイスティックレバー2の揺動角θ1 に対
するジョイスティックレバー2の操作力を任意に選択す
ることができる。
ィックレバー2により操向操作する場合に例にとって説
明する。 (1)ジョイスティックレバー2を反時計方向に操作す
ると、固定部材3、操作杆4、操作筒5を介して、ボス
9を反時計方向に揺動させる。このボス9の揺動はロー
ラ支持レバー11を反時計方向に揺動させるため、この
ローラ支持レバー11に回転自在に支持されたローラ1
2により、そのカム面15bを押されて、右操作カム1
5は軸17回りに反時計方向に揺動する。しかし、左操
作カム16の長穴16cの外方端は、操作装置本体1の
ケース1aに固定した中立位置決めピン23に当接し
て、それ以上反時計方向に揺動することができないた
め、ジョイスティックレバー2は右操作カム15の下端
部15aと左操作カム16の下端部16a間に張設した
ばね21のばね力に抗して反時計方向に操作されること
になる。 (2)ジョイスティックレバー2を時計方向に操作する
ときも同様にして、ジョイスティックレバー2は左操作
カム15の下端部15aと左操作カム16の下端部16
a間に張設したばね21のばね力に抗して操作される。
したがって、同じばね21であっても、ローラ12の当
接する前記右操作カム15のカム面15bと左操作カム
16のカム面16bとの形状を変えることによって、ば
ね21の伸び量を調整することができるため、ジョイス
ティックレバー2の左右の操作力を任意に変えることが
できる。このようにして、ジョイスティックレバー2に
より左右の操向操作を行うことができる。
4、ロッド25、従動カム28の長穴28a、従動カム
28、従動ボス29、軸30、操作角検出器33の回転
軸33aを介して操作角検出器33を、ジョイスティッ
クレバー2の操作角に応じて揺動させる。すると、操作
角検出器33からはジョイスティックレバー2の操作角
に応じた電気信号を、図示しない制御装置に出力してジ
ョイスティックレバー2の操作角に応じた制御が行われ
る。 (4)更に、ボス9の揺動は駆動カム24、ロッド2
5,26を介して中立検出カム27を揺動させ、中立検
出器35に対し出入動する検出ローラ35aが中立検出
カム27のカム面上の凹部27aに嵌入するときに、ジ
ョイスティックレバー2の中立位置が検出される。 (5)前記操向操作中であってもノブ39上面の押しボ
タンF,N,Rを押せば、この操作信号はハーネス40
を介して図示しない制御装置に出力されて制御される。
・左右両方向に操作可能なジョイスティックレバーに関
する操作力設定装置の斜視図で、41は操作装置本体
で、図示されない車両の運転室に設置される。42はジ
ョイスティックレバーで、そのジョイスティックレバー
42の下端部は操作部材43を介して十字軸44に固定
されている。この十字軸44は各軸受45を介して前後
・左右両方向に揺動自在に操作装置本体41に軸支され
ている。また、十字軸44のボス44aにはローラ支持
レバー46が固定されており、このローラ支持レバー4
6には左右操作用ローラ47aと、前後操作用ローラ4
7bが互いに直角方向に回転自在に支持されている。
0は前方操作カム、51は後方操作カムで、これら右操
作カム48と左操作カム49とは左右方向に、また、前
方操作カム50と後方操作カム51とは前後方向に、図
1同様にそれぞれ揺動自在に操作装置本体41に軸支さ
れている。52は右操作カム48の下端部48a、左操
作カム49の下端部49a間に張設したばねで、53は
前部操作カム50の下端部50a、後部操作カム51の
下端部51a間に張設したばねである。ジョイスティッ
クレバー42の中立時には、右操作カム48のカム面4
8bと左操作カム49のカム面49bとを左右操作用ロ
ーラ47aに、また、前方操作カム50のカム面50b
と後方操作カム51のカム面51bとを前後操作用ロー
ラ47bに当接させている。また、右操作カム48と左
操作カム49、および前方操作カム50と後方操作カム
51は、それぞれ図1〜図5に示す構成と同様に長穴お
よびピンにより内方への揺動を規制している。このよう
な構成により、ジョイスティックレバー42を中立時か
ら左右方向に操作した時、または前後方向に操作した時
の操作力をそれぞれ異ならせることができる。その他、
操作量の電気信号変換装置、および中立検出装置の構
成、およびその作用については、図1〜図5に示す構成
と同様のためその説明を省略する。
イスティックレバーの操作力設定装置においては、次の
効果を得ることができる。 (1)ばねを1つにしたことにより部品点数の削減、省
スペースを可能とした。 (2)カムの形状をかえることによりばねはそのままで
ジョイスティックレバーの操作力を変更できる。 (3)左右の操作力を変更したので人間工学的に優れて
いる。
バーの操作力設定装置の正面図である。
を示す、図1のA−A断面図、(A)は全体図、(B)
は(A)のノブ部上面図である。
断面図、(B)は図1のC−C断面図である。
とカム面の形状とに関する説明図である。
バーの操作力設定装置の斜視図である。
1b…支持板、1c,9,17,18,29,44a…
ボス、1f…ブラケット、2,42…ジョイスティック
レバー、3…固定部材、4…操作杆、5…操作筒、6,
14…ナット、7,19,20…支持軸、8…固定ピ
ン、10,32,45…軸受、11,46…ローラ支持
アーム、12,47a,47b…ローラ、13,30…
軸、15…右操作カム、15b,16b,16b1 ,1
6b2 ,48b〜51b…カム面、15c,16c,2
8a…長穴、16…左操作カム、21,52,53…ば
ね、22,23…中立位置決めピン、24…駆動アー
ム、25,26…ロッド、25a,26a…ねじ部、2
7…中立検出カム、28…従動アーム、31…ピン、3
3…操作角検出器、33a…回転軸、34…ボルト、3
5…中立検出器、37…ワッシャ、38…スナップリン
グ、39…ノブ、40…ハーネス、43…操作部材、4
4…十字軸、θ1 …ジョイスティックレバー2の操作
角、θ2 , θ3 …操作カム15,16の揺動角、O1 …
ジョイスティックレバー2の揺動中心、O2…ローラ1
2の回転中心、O3 …左操作カム16の揺動中心、L2
、L3 …操作カム15,16のばね取付部15a,1
6aのストローク。
Claims (4)
- 【請求項1】 操作装置本体(1)に揺動自在に軸支さ
れたジョイスティックレバー(2)と、このジョイステ
ィックレバー(2)のボス(9)に固定されたローラ支
持アーム(11)と、このローラ支持アーム(11)に
回転自在に軸支されたローラ(12)と、このローラ
(12)に当接するカム面(15b,16b)を有し、
かつローラ支持アーム(11)の揺動方向両側で、操作
装置本体(1)に揺動自在に軸支された各操作カム(1
5,16)と、この各操作カム(15,16)間に張接
し、かつ前記ローラ(12)を各カム(15b,16
b)面に当接すべく付勢するばね(21)と、前記各操
作カム(15,16)それぞれの内方への動きを規制す
るストッパー部材(15c,16c,22,23)とよ
りなることを特徴とするジョイスティックレバーの操作
力設定装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記各操作カム(1
5,16)それぞれの内方への動きを規制するストッパ
ー部材(15c,16c,22,23)は、各操作カム
(15,16)に穿設された長穴(15c,16c)
と、この各長穴(15c,16c)の外方端に当接し、
かつ操作装置本体(1)に固定された各中立位置決めピ
ン(22,23)とよりなることを特徴とするジョイス
ティックレバーの操作力設定装置。 - 【請求項3】 請求項1において、ジョイスティックレ
バー(2)のボス(9)に固定された駆動アーム(2
4)と、この駆動アーム(24)に支持された駆動部材
(25)と、この駆動部材(25)の嵌合する長穴(2
8a)を有する従動アーム(28)と、この従動アーム
(28)の固定された従動ボス(29)と、操作装置本
体(1)に固定され、かつジョイスティックレバー
(2)の操作角を検出するための操作角検出器(33)
と、前記従動ボス(29)に回転的に固定された操作角
検出器(33)の回転軸(30)とよりなることを特徴
とするジョイスティックレバーの操作力設定装置。 - 【請求項4】 ジョイスティックレバー(42)と、そ
のジョイスティックレバー(42)の下端部に操作部材
(43)を介して固定され、操作装置本体(41)に二
方向に揺動自在に軸支されている二又軸(44)と、こ
の二又軸(44)に固定されたローラ支持アーム(4
6)と、このローラ支持アーム(46)に支持され、か
つ前記二又軸(44)の各揺動方向と同一方向に回転自
在に支持されている第1方向操作用ローラ(47a)、
第2方向操作用ローラ(47b)とからなり、前記ロー
ラ支持アーム(46)の各揺動方向両側に、請求項1記
載の各操作カム(15,16)と同じ形状の各操作カム
(48)と(49)、および(50)と(51)とを設
け、これら各操作カム(48,49)間に張接し、かつ
各操作カム(48,49)のカム面(48b,49b)
を第1方向ローラ(47a)に当接すべく付勢するばね
(52)と、各操作カム(50,51)間に張接し、か
つ各操作カム(50,51)のカム面(50b,51
b)を第2方向操作用ローラ(47b)に当接すべく付
勢するばね(53)と、前記各操作カム(48,49,
50,51)それぞれの内方への動きを規制するストッ
パー部材(15c,16c,22,23)を設置したこ
とを特徴とするジョイスティックレバーの操作力設定装
置。
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JP27713994A JP3604180B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | ジョイスティックレバーの操作力設定装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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