(57)【要約】  操作デバイス（１）は、操作軸（２０）と、操作軸（２０）を支持する可動体（４０Ａ），（４０Ｂ）と、基体（３０）とを備えている。基体（３０）は操作軸（２０）の軸方向に垂直な面に沿った方向の力を可動体（４０Ａ），（４０Ｂ）から受けることができるように可動体に当る当接面（３０ａ），（３０ｂ）を含んでいる。また、操作デバイス（１）は、基体（３０）に作用する力を検知する複数のセンサー（３５）を備えている。この操作デバイスによれば、操作軸の軸方向に垂直な面において操作軸を動かすことのでき、且つその動きを検知できる。
2013136960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作軸と、
前記操作軸を保持する可動体と、
前記操作軸の軸方向で前記可動体と対向し、前記操作軸に対して垂直な面において前記操作軸が動くことができるように前記可動体を支持し、前記操作軸の動きに起因する前記操作軸に対して垂直な面に沿った方向の力を受けるように前記可動体に当る部分を含む基体と、
前記基体に作用する前記力を検知するセンサーと、
を有することを特徴とする操作デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の操作デバイスにおいて、
前記センサーは、前記基体に作用する前記操作軸の軸方向の力をさらに検知する、
ことを特徴とする操作デバイス。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の操作デバイスにおいて、
前記操作軸の軸方向に垂直な面に沿った方向の前記力は、前記操作軸の半径方向の力である、
を備えることを特徴とする操作デバイス。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の操作デバイスにおいて、
前記操作軸の軸方向に垂直な面に沿った方向の前記力は、前記操作軸を中心とする周方向の力である、
を備えることを特徴とする操作デバイス。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の操作デバイスにおいて、
前記操作軸の動き量に応じた弾性力を前記可動体に加える弾性体をさらに備える、
ことを特徴とする操作デバイス。
【請求項６】
請求項５に記載の操作デバイスにおいて、
前記可動体は前記操作軸を前記軸方向に相対移動できるように保持し、
前記弾性体は前記操作軸の軸方向に弾性変形可能であり、その一端は前記可動体に支持され、他端は前記操作軸に支持されている、
ことを特徴とする操作デバイス。
【請求項７】
請求項６に記載の操作デバイスにおいて、
前記基体は、前記操作軸の軸方向に垂直な面における前記操作軸の動きに応じて前記弾性体の弾性変形の方向に前記可動体を変位させるように前記可動体に当接している、
ことを特徴とする操作デバイス。
【請求項８】
請求項１に記載の操作デバイスにおいて、
前記操作軸の一方の端部に設けられる第１の操作部と、
前記操作軸の他方の端部に設けられ、前記基体を挟んで前記第１の操作部と反対側に位置する第２の操作部と、
前記基体の前記第１の操作部側に配置される、前記可動体として機能する第１の可動体と、
前記基体の前記第２の操作部側に配置される、前記可動体として機能する第２の可動体と、
を有することを特徴とする操作デバイス。
【請求項９】
請求項８に記載の操作デバイスにおいて、
前記センサーは、前記基体に作用する前記操作軸の軸方向の力をさらに検知し、
前記第１の可動体と前記第２の可動体は、前記操作軸に対して軸方向に相対移動可能であり、
前記操作デバイスは、前記第１の可動体と前記第１の操作部との間に配置され、前記操作軸が初期位置にある状態で前記操作軸の軸方向の初期弾性力を発揮する状態でセットされた第１の弾性体と、前記第２の可動体と前記第２の操作部との間に配置され、前記操作軸が初期位置にある状態で前記操作軸の軸方向の初期弾性力を発揮する状態でセットされた第２の弾性体と、を有し、
前記第１の可動体は、前記第２の操作部から前記第１の操作部に向かう方向へ前記操作軸が移動するときに前記操作軸とともに移動するよう前記操作軸と当接し、
前記第２の可動体は、前記第１の操作部から前記第２の操作部に向かう方向へ前記操作軸が移動するときに前記操作軸とともに移動するよう前記操作軸と当接している、
ことを特徴とする操作デバイス。
【請求項１０】
操作軸と、
前記操作軸を保持し、前記操作軸に対して第１の方向に相対動可能な可動体と、
前記第１の方向で弾性変形可能であり、前記第１の方向に動く可動体によって弾性変形させられる弾性体と、
前記操作軸の第２の方向への移動に応じて前記可動体が前記第１の方向に動くように前記可動体に当接する当接部と、
前記弾性体の弾性力に応じた力を検知するセンサーと、
を備えることを特徴とする操作デバイス。
【請求項１１】
請求項１０に記載の操作デバイスにおいて、
前記可動体は基体上に配置され、
前記弾性体は前記可動体上に配置され、
前記基体は前記当接部を有し、
前記センサーは前記基体が前記当接部を通して受ける弾性力を検知する、
ことを特徴とする操作デバイス。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の操作デバイスにおいて、
前記第２の方向は前記操作軸の半径方向である、
ことを特徴とする操作デバイス。
【請求項１３】
請求項１０又は１１に記載の操作デバイスにおいて、
前記第２の方向は前記操作軸を中心とする周方向である、
ことを特徴とする操作デバイス。
【請求項１４】
請求項１１に記載の操作デバイスにおいて、
前記操作軸の一方の端部に設けられる第１の操作部と、
前記操作軸の他方の端部に設けられ、前記基体を挟んで前記第１の操作部と反対側に位置する第２の操作部と、
前記基体の前記第１の操作部側に配置され、前記可動体として機能する第１の可動体と、
前記第１の可動体と前記第１の操作部との間に配置され、前記弾性体として機能する第１の弾性体と、
前記基体の前記第２の操作部側に配置され、前記可動体として機能する第２の可動体と、
前記第２の可動体と前記第２の操作部との間に配置され、前記弾性体として機能する第２の弾性体と、を有する、
ことを特徴とする操作デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は操作軸を備える操作デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゲーム装置など電子機器への入力装置として、ユーザが操作する操作軸を有する操作デバイスが利用されている。米国特許第６３９４９０６号明細書では、操作軸を傾けることができるように、操作軸の基部は回転可能な支持軸で支持されている。支持軸の回転角から操作軸の傾き方向や傾きの大きさが算出される。
【発明の概要】
【０００３】
しかしながら、支持軸の回転角から操作軸の動きを検知する上記従来の構造では、操作軸の操作形態を増すことは難しい。たとえば、半径方向への平行移動や、操作軸の軸心回りの回転など、軸方向に垂直な面における操作軸の動きを実現するのは難しい。
【０００４】
本発明の実施形態に係る操作デバイスは、操作軸と、前記操作軸を支持する可動体と、基体とを備える。前記基体は、前記操作軸の軸方向に対して垂直な面において前記操作軸が動けるように前記可動体を支持し、前記軸方向に垂直な前記面に沿った方向の力を前記可動体から受けるように前記可動体に当る部分を含む。また、前記操作デバイスは、前記基体に作用する前記力を検知する複数のセンサーを含む。この形態の操作デバイスによれば、操作軸の軸方向に対して垂直な面での操作軸の動きを検知できる。
【０００５】
本発明の他の実施形態に係る操作デバイスは、操作軸と、前記操作軸を保持し、前記操作軸に対して第１の方向に相対動可能な可動体と、前記第１の方向で弾性変形可能であり、前記第１の方向に動く可動体によって弾性変形させられる弾性体と、前記操作軸の第２の方向への移動に応じて前記可動体が前記第１の方向に動くように当該可動体に当接する当接部と、前記弾性体の弾性力に応じた力を検知するセンサーと、を含む。この形態の操作デバイスによれば、操作軸の動きに起因する弾性体の弾性変形による力をセンサーで検知し、そのセンサーの出力から操作軸の動き量を検知できる。また、操作軸の第２の方向への移動を検出するために弾性体を必ずしも第２の方向において弾性変形するように配置しなくてもよくなるので、弾性体のレイアウトの自由度を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態に係る操作デバイスの斜視図である。
【図２】上記操作デバイスが備える操作軸アッセンブリの斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で示す平面を切断面とする操作軸アッセンブリの断面図である。
【図４】操作軸アッセンブリの分解斜視図である。
【図５】操作軸アッセンブリを構成する操作軸及び基体の分解斜視図である。
【図６】操作軸アッセンブリを構成するセンサーが力を検知する方向を説明するための図である。
【図７】操作軸をその軸方向に動かした状態を示す断面図である。
【図８】操作軸をその半径方向に平行移動させた状態を示す断面図である。
【図９】操作軸をその軸心回りに回転させた状態を示す図である。図９（ａ）は断面図であり、図９（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線での断面図である。図９（ｃ）は（ｂ）の拡大図である。
【図１０】操作軸を傾けた状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態に係る操作デバイス１の斜視図である。
【０００８】
図１に示すように、この例の操作デバイス１のハウジング２は、その右側部分及び左側部分に、ユーザが手で保持するための被保持部２Ｒ，２Ｌをそれぞれ有している。右側の被保持部２Ｒの前部２ｂの上面には複数（この例では４つ）のボタン３が設けられている。被保持部２Ｒは、前部２ｂから後方に伸びる、ユーザが握るためのグリップ２ｄを有している。左側の被保持部２Ｌの前部２ａには方向キー４が設けられている。方向キー４は十字に配置された４つの凸部４ａを有している。被保持部２Ｌも、前部２ａから後方に伸びる、ユーザが握るためのグリップ２ｃを有している。被保持部２Ｒの前部２ｂと被操作部２Ｌの前部２ａは連結部２ｅによって連結されている。連結部２ｅと左側のグリップ２ｃの間には操作軸アッセンブリ１０が配置されている。また、連結部２ｅと右側のグリップ２ｃの間にも操作軸アッセンブリ１０が配置されている。操作軸アッセンブリ１０は、連結部２ｅとグリップ２ｃ，２ｄの間に形成された筒状のアッセンブリ収容部２ｇに収容されている。操作デバイス１は必ずしも２つの操作軸アッセンブリ１０を備えていなくてもよい。すなわち、操作軸アッセンブリ１０は、連結部２ｅとグリップ２ｃの間と、連結部２ｅとグリップ２ｄの間のいずれか一方には配置されていなくてもよい。
【０００９】
図２は操作デバイス１が備える操作軸アッセンブリ１０の斜視図である。図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で示す平面を切断面とするアッセンブリ１０の断面図である。図４はアッセンブリ１０の分解斜視図である。図５は操作軸２０、基体３０、及び可動体４０Ａ，４０Ｂの分解斜視図である。図６はアッセンブリ１０を構成するセンサー３５が力を検知する方向を説明するための図である。後において詳説するように、アッセンブリ１０は複数（この例では４つ）のセンサー３５を有している。図６における符号３５−１〜３５−４は４つのセンサー３５をそれぞれ示している。以下の説明では、４つのセンサー３５のうち特定のセンサーを示す場合にのみ、符号３５−１〜３５−４を使用する。Ｚ軸は、初期位置にある操作軸２０（図３に示す位置にある操作軸２０）の軸心に沿った基準軸である。Ｘ軸とＹ軸はそれぞれＺ軸に直交し、且つ互いに直交する基準軸である。すなわち、Ｘ軸とＹ軸はともに初期位置にある操作軸２０の半径方向に沿った基準軸である。図６に示すように、Ｘ軸上には、互いに反対側に位置する２つのセンサー３５−１，３５−３が配置され、Ｙ軸上には、互いに反対側に位置する２つのセンサー３５−２，３５−４が配置されている。
【００１０】
図３に示すように、アッセンブリ１０は操作軸２０を有している。この例の操作軸２０は軸本体２１と、軸本体２１の上端に設けられる第１の操作部２２Ａと、軸本体２１の下端に設けられる第２の操作部２２Ｂとを有している。ユーザは第１の操作部２２Ａと第２の操作部２２Ｂとを、操作デバイス１の前面側に配置した指（例えば親指）と、背面側に配置した指（例えば、人差し指や中指）で挟んで操作軸２０を操作することができる。例えば、ユーザは操作部２２Ａ，２２Ｂを挟んだ状態で操作軸２０をその半径方向に平行移動させたり、操作軸２０を傾けることができる。
【００１１】
図３に示すように、第１の操作部２２Ａは軸本体２１の上端に取り付けられるフランジ２２ａを有している。フランジ２２ａは軸本体２１から半径方向に広がる形状（この例では円形）を有している。また、第１の操作部２２Ａはフランジ２２ａの上側に取り付けられるパッド２２ｂを有している（図１参照）。第２の操作部２２Ｂも、第１の操作部２２Ａと同様に、軸本体２１の下端に取り付けられるフランジ２２ａを有している。また、第２の操作部２２Ｂはフランジ２２ａの下側に取り付けられるパッド２２ｄを有している。
【００１２】
図４に示すように、軸本体２１の端部の外周面には溝２１ｆが形成されている。フランジ２２ａには、軸本体２１の軸心からずれて位置する孔２２ｆと、孔２２ｆから軸心に向かって伸びる細孔２２ｇとが形成されている。孔２２ｆのサイズは軸本体２１の径に対応し、細孔２２ｇの幅は溝２１ｆが形成された部分での軸本体２１の太さに対応している。溝２１ｆが形成された部分が細孔２２ｇに嵌められることで、フランジ２２ａは軸本体２１に固定されている。すなわち、アッセンブリ１０の製造工程において、軸本体２１は孔２２ｆに嵌められ、その後、溝２１ｆが形成された部分が細孔２２ｇに嵌るように細孔２２ｇに沿って動かされている。フランジ２２ａには軸本体２１が孔２２ｆに戻るのを抑えるためのリング２２ｈが取り付けられている。なお、フランジ２２ａを軸本体２１に固定する方法はこれに限られず、螺子で取り付けられてもよい。
【００１３】
図４に示すように、アッセンブリ１０は操作軸２０（この例では後述する大径部２３）を囲む基体３０を有している。この例の基体３０は略円環状である。操作部２２Ａ，２２Ｂは基体３０を挟んで互いに反対側に位置している。
【００１４】
図２に示すように、アッセンブリ１０は基体３０に取り付けられる複数のセンサー３５を有している。センサー３５は操作軸２０の周方向に沿って間隔をあけて配置されている。この例では、４つのセンサー３５が等間隔（９０度間隔）で配置されている。センサー３５は、操作軸２０の軸方向（Ｚ軸方向）の力と、軸方向に垂直な面（Ｘ軸及びＹ軸を含む水平面）に沿った方向の力とを基体３０から受けることができるように、基体３０に係合している。詳細には、この例のセンサー３５はセンサー本体３５ｂから操作軸２０の軸心に向かって突出する係合部３５ａを有している。基体３０の外周面には複数の穴３０ｃ（この例では、操作軸２０の半径方向に基体３０を貫通する穴）が形成され、係合部３５ａは穴３０ｃに嵌っている。この係合構造により、センサー３５には、操作軸２０の軸方向の力と、軸方向に垂直な面に沿った方向の力とが作用する。例えばセンサー３５−１（図６参照）はＺ軸方向の力とＹ軸方向の力とを基体３０から受ける。なお、センサー本体３５ｂはハウジング２に固定された部材に取り付けられており、センサー３５の位置は固定されている。基体３０は係合部３５ａを通してセンサー３５によって支持され、その動きはセンサー３５によって規制されている。
【００１５】
センサー３５は歪みゲージを含み、基体３０から加えられる力を検知する。図６に示すように、この例の各センサー３５は互いに交差する２つの検出方向を有している。各センサー３５の第１の検出方向Ｄ１は、Ｘ軸とＹ軸とを含む水平面（初期位置にある操作軸２０の軸方向に垂直な面）に対して交差する方向である。具体的には、各センサー３５の第１の検出方向Ｄ１はＺ軸方向に設定されている。センサー３５は、例えばＺ軸の正方向の力が係合部３５ａに作用した場合には正の値を出力し、Ｚ軸の負方向の力が係合部３５ａに作用した場合には負の値を出力する。各センサー３５の第２の検出方向Ｄ２は水平面に設定されている。複数のセンサー３５の第２の検出方向Ｄ２は互いに交差する少なくとも２つの方向に設定されている。この例では、４つのセンサー３５は、いずれもＺ軸を中心とする円の接線方向を第２の検出方向Ｄ２として有している。図６の例では、センサー３５−１の第２の検出方向Ｄ２はＹ軸の正方向であり、センサー３５−３の第２の検出方向Ｄ２はＹ軸の負方向である。センサー３５−２の第２の検出方向Ｄ２はＸ軸の負方向であり、センサー３５−４の第２の検出方向Ｄ２はＸ軸の正方向である。センサー３５は、第２の検出方向Ｄ２における正方向の力が係合部３５ａに作用した場合には正の値を出力し、第２の検出方向Ｄ２における負方向の力が係合部３５ａに作用した場合には、負の値を出力する。
【００１６】
図３及び図４に示すように、アッセンブリ１０は、基体３０を挟んで互いに反対側に配置され操作軸２０を支持する第１の可動体４０Ａと第２の可動体４０Ｂとを有している。第１の可動体４０Ａは、操作軸２０の上端の第１の操作部２２Ａと基体３０との間に配置され、第２の可動体４０Ｂは、操作軸２０の下端の第２の操作部２２Ｂと基体３０との間に配置されている。第１の可動体４０Ａは操作軸２０の軸方向で基体３０と対向し、基体３０によって軸方向で支持されている。すなわち、第１の可動体４０Ａの基体３０に向いた面は基体３０に接している。第２の可動体４０Ｂは操作軸２０の軸方向で基体３０と対向し、基体３０によって軸方向で支持されている。すなわち、第２の可動体４０Ｂの基体３０に向いた面は基体３０に接している。第１の可動体４０Ａと第２の可動体４０Ｂは後述するばね４５Ａ，４５Ｂによってそれぞれ基体３０に押し付けられている。
【００１７】
この例の可動体４０Ａ，４０Ｂは基体３０上に配置されるベース部材４１Ａ，４１Ｂをそれぞれ有している。また、可動体４０Ａ，４０Ｂはベース部材４１Ａ，４１Ｂ上に配置される筒部材４２Ａ，４２Ｂをそれぞれ有している。筒部材４２Ａ，４２Ｂは、ベース部材４１Ａ，４１Ｂに対して軸本体２１の端部側に位置している。軸本体２１はその略中央部に軸本体２１の他の部分よりも大きな径を有する大径部２３を備えている。また、軸本体２１は、大径部２３から第１の操作部２２Ａに向かって伸びる、大径部２３よりも径の小さい軸部２４Ａと、大径部２３から第２の操作部２２Ｂに向かって伸びる、大径部２３よりも径の小さい軸部２４Ｂとを有している。ベース部材４１Ａ，４１Ｂは環状の部材であり、筒部材４２Ａ，４２Ｂは筒状である。ベース部材４１Ａ，４１Ｂと筒部材４２Ａ，４２Ｂは共通の中心線（すなわちＺ軸）上に配置され、軸本体２１はベース部材４１Ａ，４１Ｂと筒部材４２Ａ，４２Ｂの内側に通されている。詳細には、ベース部材４１Ａと筒部材４２Ａとには軸部２４Ａが通され、ベース部材４１Ｂと筒部材４２Ｂとには軸部２４Ｂが通されている。ベース部材４１Ａ，４１Ｂは大径部２３を挟んで互いに反対側に配置され、後述するばね４５Ａ，４５Ｂの作用により操作軸２０の軸方向で大径部２３を挟んでいる。
【００１８】
筒部材４２Ａ，４２Ｂは軸部２４Ａ，２４Ｂをそれぞれ保持している。すなわち、筒部材４２Ａは軸部２４Ａの径に対応した内径を有し、軸部２４Ａは筒部材４２Ａの内側に嵌められている。同様に、筒部材４２Ｂは軸部２４Ｂの径に対応した内径を有し、軸部２４Ｂは筒部材４２Ｂの内側に通されている。
【００１９】
ベース部材４１Ａ，４１Ｂは大径部２３を保持している。換言すると、大径部２３の上側部分はベース部材４１Ａの内側に嵌っており、大径部２３の下側部分はベース部材４１Ｂの内側に嵌っている。後において詳説するように、ベース部材４１Ａ，４１Ｂのそれぞれは、操作軸２０の周方向に間隔を空けて配置される複数（この例では４つ）の係合部４１ｃを有している。大径部２３の上側部分はベース部材４１Ａの４つの係合部４１ｃの内側に嵌っている。大径部２３の下側部分はベース部材４１Ｂの４つの係合部４１ｃの内側に嵌っている。
【００２０】
図３及び図４に示すように、アッセンブリ１０はばね４５Ａ，４５Ｂを有している。この例のばね４５Ａ，４５Ｂはコイルばねである。ばね４５Ａは操作軸２０の軸方向に弾性変形する姿勢で配置されている。ばね４５Ａの一端は第１の可動体４０Ａによって支持され、他端は操作軸２０によって支持されている。すなわち、筒部材４２Ａはベース部材４１Ａ側に、ベース部材４１Ａ上に位置するフランジ４２ｆを有し、ばね４５Ａの他端はフランジ４２ｆ上に配置されている。ばね４５Ａはフランジ４２ｆと第１の操作部２２Ａとによって挟まれ、軸方向における第１の可動体４０Ａと第１の操作部２２Ａとの接近に抗する弾性力を生じる。フランジ４２ｆと第１の操作部２２Ａとの間の距離はばね４５Ａの自然長（負荷を受けていない状態での長さ）よりも小さい。そのため、後において詳説するように、基体３０にはばね４５Ａの初期弾性力が作用している。ばね４５Ａと同様に、ばね４５Ｂは操作軸２０の軸方向に弾性変形する姿勢で配置されている。ばね４５Ａの一端は第２の可動体４０Ｂによって支持され、他端は操作軸２０によって支持されている。筒部材４２Ｂはベース部材４１Ｂ側に、ベース部材４１Ｂ上に位置するフランジ４２ｆを有し、ばね４５Ｂの他端はフランジ４２ｆ上に配置されている。ばね４５Ｂは筒部材４２Ｂのフランジ４２ｆと、第２の操作部２２Ｂとによって挟まれ、軸方向における第２の可動体４０Ｂと第２の操作部２２Ｂとの接近に抗する弾性力を生じる。筒部材４２Ｂのフランジ４２ｆと第２の操作部２２Ａとの間の距離は、ばね４５Ｂの自然長よりも小さい。そのため、基体３０にはばね４５Ａの初期弾性力が作用している。
【００２１】
ばね４５Ａの内側に軸部２４Ａと筒部材４２Ａとが挿通され、ばね４５Ｂの内側に軸部２４Ｂと筒部材４２Ｂとが挿通されている。操作部２２Ａは筒部材４２Ａの端部（上端）から離れて位置している。そのため、操作軸２０は、それらの間の距離だけ、すなわち操作部２２Ａが筒部材４２Ａに当るまで、Ｚ軸の負方向に移動できる。また、操作部２２Ｂは筒部材４２Ｂの端部（下端）から離れて位置している。そのため、操作軸２０は、それらの間の距離だけ、すなわち操作部２２Ｂが筒部材４２Ｂに当るまで、Ｚ軸の正方向に移動できる。
【００２２】
図７から図１０は操作軸２０を動かした状態を示す図である。図７は操作軸２０をその軸方向に動かした状態を示す断面図である。図８は操作軸２０をその半径方向に平行移動させた状態を示す断面図である。図９は操作軸２０をその軸心回りに回転させた状態を示す図である。図９（ａ）は断面図であり、図９（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線での断面図である。図９（ｃ）は（ｂ）の拡大図である。図１０は操作軸２０を傾けた状態を示す断面図である。
【００２３】
これらの図に示すように、操作軸２０は、当該操作軸２０の軸方向（Ｚ軸方向）へ平行移動（図７）、及び、傾き（半径方向に沿った任意の軸Ａｘ回りの傾き、図１０）が可能となるように支持されている。さらに、操作軸２０は、操作軸２０の軸心に対して垂直な面での動きが可能となるように支持されている。操作軸２０の軸心に対して垂直な面での動きは、具体的には、操作軸２０の半径方向への平行移動（図８）と、操作軸２０の軸心（Ｚ軸）回りでの回転（図９）である。以下の説明では、初期位置にある操作軸２０の軸方向をＺ軸方向と称する。
【００２４】
可動体４０Ａ，４０Ｂと基体３０は、操作軸２０の動きに応じた方向の力が可動体４０Ａ，４０Ｂから基体３０に作用するように形成されている。本実施形態では、可動体４０Ａ，４０ＢはＺ軸方向で基体３０によって支持されており、Ｚ軸方向の力（Ｆ１（図７）、Ｆ５（図１０））が可動体４０Ａ，４０Ｂから基体３０に作用し得る。また、可動体４０Ａ，４０Ｂと基体３０は、Ｚ軸方向に垂直な面に沿った方向の力が可動体４０Ａ，４０Ｂから基体３０に作用し得るように形成されている。具体的には、後述するように、可動体４０Ａ，４０Ｂと基体３０は、操作軸２０の半径方向の力（Ｆ２（図８））と、操作軸２０を中心とする回転力（Ｆ３（図９）の合力）とが可動体４０Ａ，４０Ｂから基体３０に作用し得るように、形成されている。基体３０に作用する力はセンサー３５によって検知される。
【００２５】
さらに、可動体４０Ａ，４０Ｂは、操作軸２０の軸方向、すなわちばね４５Ａ，４５Ｂの弾性変形の方向で、操作軸２０に対して相対移動可能となっている。アッセンブリ１０は、操作軸２０の半径方向への移動及び操作軸２０の軸心回りの回転に応じて、可動体４０Ａ，４０Ｂをばね４５Ａ，４５Ｂの弾性の変形の方向へ動かす当接面３０ａ，３０ｂを有している。この例では、当接面３０ａ，３０ｂは基体３０に形成されている（図３及び図５参照）。可動体４０Ａ，４０Ｂは当接面３０ａ，３０ｂとの当接により、ばね４５Ａ，４５Ｂの弾性の変形の方向に移動し、ばね４５Ａ，４５Ｂをそれぞれ弾性変形させる。ばね４５Ａ，４５Ｂの弾性変形による力は、可動体４０Ａ，４０Ｂから基体３０に加えられる。
【００２６】
以下、操作軸２０、可動体４０Ａ，４０Ｂ及び基体３０について、詳細に説明する。
【００２７】
［軸方向での動きに関する構造］
上述したように、可動体４０Ａ，４０Ｂは操作軸２０に対して軸方向に相対移動可能となるように操作軸２０を保持している。そのため、図７に示すように、操作軸２０はＺ軸方向に平行に移動できる。ばね４５Ａは、第１の可動体４０Ａと第１の操作部２２Ａとの間に配置され、ばね４５Ｂは第２の可動体４０Ｂと第２の操作部２２Ｂとの間に配置されている。そのため、操作軸２０がその軸方向（Ｚ軸方向）に移動したとき、その移動量に応じた力が４つのセンサー３５に均等に作用する。
【００２８】
すなわち、図７に示すように、操作軸２０がＺ軸の負方向に移動するとき、第１の操作部２２Ａと第１の可動体４０Ａとの接近によりばね４５Ａが縮められる。その結果、操作軸２０の移動量に応じたばね４５Ａの弾性力が基体３０の全体に加えられ、４つのセンサー３５にＺ軸の負方向の力Ｆ１が均等に作用する。反対に、操作軸２０がＺ軸の正方向に移動するとき、第２の操作部２２Ｂと第２の可動体４０Ｂとの接近によりばね４５Ｂが縮められる。その結果、４つのセンサー３５にＺ軸の正方向の力が均等に作用する。このため、センサー３５が第１の検出方向で検知する力から操作軸２０の移動量が算出され得る。
【００２９】
図７に示すように、第２の可動体４０Ｂは、Ｚ軸の負方向（第１の操作部２２Ａから第２の操作部２２Ｂに向かう方向）への操作軸２０の移動時に操作軸２０とともに移動するように、操作軸２０に軸方向で当接している。具体的には、第２の可動体４０Ｂは、操作軸２０の大径部２３の下側（第２の操作部２２Ｂ側）に当接している。この例では、後において詳説するように、大径部２３の下側部分には複数の当接面２３ｂが形成されている。第２の可動体４０Ｂには複数の係合部４１ｃが形成され、係合部４１ｃの外周面は当接面２３ｂに当接している。そのため、操作軸２０がＺ軸の負方向に移動するとき、ばね４５Ｂの弾性力はその動きに対する反力として作用しない。ばね４５Ａは操作軸２０の軸方向の初期弾性力を生じる状態でセットされている。すなわち、ばね４５Ａには、操作軸２０が初期位置にある状態で、ばね４５Ａを圧縮する初期負荷が掛けられている。その結果、Ｚ軸の負方向への操作軸２０の移動は、操作軸２０にばね４５Ａの初期弾性力を越える力が加えられたときに、開始することとなる。これにより、ユーザが意図しない操作軸２０の動きが抑えられ、操作軸２０の操作性を向上できる。
【００３０】
同様に、第１の可動体４０Ａは、Ｚ軸の正方向（第２の操作部２２Ｂから第１の操作部２２Ａに向かう方向）に操作軸２０が移動するときに操作軸２０とともに移動するように、操作軸２０に軸方向で当接している。具体的には、第１の可動体４０Ａは、操作軸２０の大径部２３の上側（第１の操作部２２Ａ側）に当接している。この例では、後において詳説するように、大径部２３の上側部分には複数の当接面２３ａが形成されている。第２の可動体４０Ａには複数の係合部４１ｃが形成され、係合部４１ｃの外周面は当接面２３ｂに当接している。ばね４５Ｂは、操作軸２０の軸方向の初期弾性力を生じる状態でセットされ、操作軸２０が初期位置にある状態で第２の可動体４０Ｂと第２の操作部２２Ｂとを押し広げる弾性力を発揮している。そのため、Ｚ軸の正方向への操作軸２０の移動は、操作軸２０にばね４５Ｂの初期弾性力を越える力が加えられたときに、開始することとなる。なお、操作軸２０が初期位置にある状態では、ばね４５Ａの初期弾性力により基体３０に作用する力とばね４５Ｂの初期弾性力により基体３０に作用する力は互いに打ち消しあっている。
【００３１】
［半径方向での動きに関する構造］
基体３０は、半径方向の力を可動体４０Ａ，４０Ｂから受けるように可動体４０Ａ，４０Ｂに当接する面を有している。この例では、ベース部材４１Ａ，４１Ｂは、図３及び図５に示すように、操作軸２０を囲む環状部４１ｆと、操作軸２０の大径部２３と基体３０とに向かって環状部４１ｆから突出する係合部４１ｃとを有している。基体３０は、その内周部の上側部分（第１の操作部２２Ａ側の部分）に、ベース部材４１Ａの係合部４１ｃの外周面と当接する当接面３０ａを有している。また、基体３０は、その内周部の下側部分（第２の操作部２２Ｂ側の部分）に、ベース部材４１Ｂの係合部４１ｃの外周面と当接する当接面３０ｂを有している。半径方向の力Ｆ２は、係合部４１ｃと当接面３０ａ，３０ｂとを通して基体３０に加えられる（図８参照）。
【００３２】
図３及び図５に示すように、この例のベース部材４１Ａ，４１Ｂは、操作軸２０の周方向に間隔をあけて配置される複数の係合部４１ｃを有している。この例では、ベース部材４１Ａ，４１Ｂのそれぞれは４つの係合部４１ｃを有し、これらは９０度間隔で配置されている。一方、基体３０は複数（この例では４つ）の当接面３０ａと複数（この例では４つ）の当接面３０ｂとを有している。４つの当接面３０ａは操作軸２０の周方向において間隔をあけて配置され、全体としてベース部材４１Ａの４つの係合部４１ｃを囲んでいる。同様に、４つの当接面３０ｂは操作軸２０の周方向において間隔をあけて配置され、全体としてベース部材４１Ｂの４つの係合部４１ｃを取り囲んでいる。そのため、可動体４０Ａ，４０Ｂがいずれの角度の半径方向に移動しても、力Ｆ２が当接面３０ａ，３０ｂを通して基体３０に作用し得る。
【００３３】
可動体４０Ａ，４０Ｂは操作軸２０を保持している。すなわち、可動体４０Ａ，４０Ｂは操作軸２０に嵌められている。そのため、可動体４０Ａ，４０Ｂは、操作軸２０が半径方向に移動するとき、操作軸２０とともに半径方向に移動する。当接面３０ａ，３０ｂは、可動体４０Ａ，４０Ｂの動きを操作軸２０の軸方向（すなわちばね４５Ａ，４５Ｂの弾性変形の方向）に案内するように傾斜している。
【００３４】
この例の係合部４１ｃは、図３及び図５に示すように、先端に向かって徐々に細くなるように形成され、その外周面はＺ軸方向に対して傾斜している。具体的には、係合部４１ｃは円錐台形である。基体３０は、その内周部の上側部分と下側部分のそれぞれに、４つの凹部を有している。この凹部の表面が当接面３０ａ、３０ｂとなっている。この例の凹部は、係合部４１ｃの半径方向における外側部分に対応して凹んでおり、当接面３０ａ，３０ｂは係合部４１ｃの外側部分の外周面に対応して傾斜している。すなわち、当接面３０ａは半径方向の外側に向かって上がるように傾斜し、当接面３０ｂは半径方向の外側に向かって下がるように傾斜している。換言すると、当接面３０ａ、３０ｂが形成された部分では、Ｚ軸方向での基体３０の幅（厚さ）は、その中心に向かって徐々に小さくなっている。
【００３５】
そのため、図８に示すように、操作軸２０が半径方向に移動すると、第１の可動体４０Ａは半径方向に移動しながら、係合部４１ｃと当接面３０ａとの当接により操作軸２０の軸方向（Ｚ軸の正方向）に移動する。また、第２の可動体４０Ｂは半径方向に移動しながら、係合部４１ｃと当接面３０ｂとの当接により操作軸２０の軸方向（Ｚ軸の負方向）に移動する。その結果、ばね４５Ａ，４５Ｂが縮められ、操作軸２０の移動量に応じた弾性力が可動体４０Ａ，４０Ｂに加えられる。ばね４５Ａ，４５Ｂの弾性力が可動体４０Ａ，４０Ｂに作用すると、係合部４１ｃから基体３０には当接面３０ａ，３０ｂに対して垂直な力Ｆａ２，Ｆｂ２が作用する。この力のうちＺ軸方向に垂直な力成分が半径方向の力Ｆ２として基体３０に作用する。Ｚ軸方向の力成分は互いに打ち消し合う。
【００３６】
図３及び図５に示すように、操作軸２０は当接面２３ａ，２３ｂを有している。当接面２３ａ，２３ｂも、操作軸２０の半径方向への移動に応じて可動体４０Ａ，４０Ｂを操作軸２０の軸方向（ばね４５Ａ，４５Ｂの弾性変形の方向）に動かすように形成されている。詳細には、操作軸２０の大径部２３は、上述の係合部４１ｃに対応する位置に凹部を有している。すなわち、操作軸２０の大径部２３は、その外周部の上側部分（第１の操作部２２Ａ側の部分）と下側部分（第２の操作部２２Ｂ側の部分）のそれぞれに、４つの凹部を有している。その凹部の表面が当接面２３ａ，２３ｂとなっている。凹部は係合部４１ｃの半径方向における内側部分（操作軸２０の軸心側の部分）に対応して形成され、当接面２３ａ，２３ｂは係合部４１ｃの外周面に対応して傾斜している。すなわち、当接面２３ａは操作軸２０の軸心に向かって上がるように傾斜し、当接面２３ｂは操作軸２０の軸心に向かって下がるように傾斜している。
【００３７】
そのため、図８に示すように、操作軸２０が半径方向に平行移動すると、第１の可動体４０Ａは半径方向に移動しながら当接面２３ａ，３０ａと係合部４１ｃとの当接により操作軸２０の軸方向（Ｚ軸の正方向）に移動する。また、第２の可動体４０Ｂは半径方向に移動ながら、当接面２３ｂ，３０ｂと係合部４１ｃとの当接により操作軸２０の軸方向（Ｚ軸の負方向）に移動する。なお、大径部２３に形成された凹部と基体３０に形成された凹部（当接面３０ａ，３０ｂ）とで、１つの係合部４１ｃの形状（円錐台形）に対応する形状の凹部が構成されている。操作軸２０が初期位置にある状態では、係合部４１ｃはこれらの斜面で形成される凹部に嵌っている。
【００３８】
基体３０と大径部２３の双方に当接面を形成することにより、操作軸２０が半径方向に平行に移動するときに可動体４０Ａ，４０Ｂが水平面に対して傾斜することを、抑えることができる。複数の当接面３０ａ，３０ｂと複数の当接面２３ａ，２３ｂの操作軸２０の周方向の位置及び周方向の幅は、操作軸２０がいずれの角度の半径方向に移動した場合であっても、可動体４０Ａ，４０Ｂが軸方向に動くように設定されている。
【００３９】
上述したように、可動体４０Ａ，４０Ｂが操作軸２０の軸方向に移動することにより、ばね４５Ａ，４５Ｂは弾性変形する。ばね４５Ａ，４５Ｂの弾性変形に起因して、操作軸２０の移動量に応じた半径方向の力Ｆ２が基体３０に作用する。この力はセンサー３５の第２の検出方向Ｄ２（図６参照）で検知され、検知された力から操作軸２０の移動量が算出され得る。例えば、Ｘ軸方向の移動量は、センサー３５−２，３５−４（図６参照）が第２の検出方向Ｄ２で検知する力に基づいて算出され得る。また、Ｙ軸方向の移動量はセンサー３５−３，３５−３（図６参照）の第２の検出方向Ｄ２で検知する力に基づいて算出され得る。
【００４０】
このように可動体４０Ａ，４０Ｂを利用するため、操作軸２０の半径方向への平行移動に応じた力と、操作軸２０の軸方向への当該操作軸２０の移動に応じた力とを、ばね４５Ａ，４５Ｂだけでセンサー３５に加えることが可能となる。その結果、ばねの数を減らすことができる。また、操作軸２０の動き量に対する可動体４０Ａ，４０Ｂの相対的な動き量を変えることで、操作軸２０の動きやすさを調整できる。例えば、操作軸２０の半径方向への平行移動量に対する可動体４０Ａ，４０Ｂの軸方向の相対移動量を小さくした場合、操作軸２０は半径方向に移動し易くなる。
【００４１】
上述したように、ばね４５Ａ，４５Ｂは、可動体４０Ａ，４０Ｂを基体３０に押し付ける初期弾性力を生じる状態でセットされている。この初期弾性力により操作軸２０は初期位置に付勢される。すなわち、ばね４５Ａの初期弾性力より当接面２３ａには操作軸２０を半径方向の中心（操作軸２０の軸心）に向けて押す力が作用する。当接面２３ｂにも操作軸２０を半径方向の中心に向けて押す力が作用する。４つの当接面２３ａに作用する力と、４つの当接面２３ｂに作用する力とが均衡することにより、操作軸２０は初期位置に付勢される。半径方向への平行な操作軸２０の移動は、この力を越える力が加えられた時に、開始する。これにより、これにより、ユーザが意図しない操作軸２０の動きが抑えられ、操作軸２０の操作性を向上できる。
【００４２】
［軸心回りの回転に関する構造］
基体３０は、操作軸２０の周方向の力、すなわち操作軸２０の軸心回りの回転力（操作軸２０を中心とする円の接線方向の力成分Ｆ３の合力（図９（ｂ）参照）を受けるように可動体４０Ａ，４０Ｂに当接する面を有している。この例では、上述した当接面３０ａ，３０ｂが回転力を受けるように形成されている。具体的には、当接面３０ａ，３０ｂは、図５に示すように、係合部４１ｃの外側部分の外周面を囲むように湾曲している。すなわち、当接面３０ａ，３０ｂは係合部４１ｃの中心線Ｃｅを中心として湾曲し、弧状の断面を有している（中心線Ｃｅは操作軸２０の軸方向に沿った係合部４１ｃの中心線である）。当接面３０ａ，３０ｂのこの形状により、基体３０は操作軸２０が回転したときに操作軸２０の軸心回りの回転力を受ける。
【００４３】
すなわち、図９（ｃ）に示すように、可動体４０Ａ，４０Ｂが基体３０に対して相対回転すると、係合部４１ｃは、当接面３０ａ，３０ｂの中心位置Ｐｃからずれた位置Ｐｒにそれぞれ当接する（中心位置Ｐｃは中心線Ｃｅを中心とする周方向における当接面３０ａ，３０ｂの中心である）。当接面３０ａ，３０ｂは湾曲しているため、係合部４１ｃが位置Ｐｒに当る方向Ｄｒは操作軸２０の半径方向Ｄに対して操作軸２０の回転方向に傾斜した方向となる。そのため、操作軸２０を中心とする円の接線方向の力成分Ｆ３が係合部４１ｃから当接面３０ａに作用し得る。複数の当接面３０ａにそれぞれ作用する力成分Ｆ３により操作軸２０の軸心を中心とする回転力が基体３０に作用する。基体３０には、複数の当接面３０ａが操作軸２０の周方向に等間隔で形成されている。そのため、複数の当接面３０ａにそれぞれ作用する力成分Ｆ３はＸ軸方向及びＹ軸方向においては互いに相殺する。
【００４４】
当接面３０ａ，３０ｂは、操作軸２０の周方向での当該操作軸２０の動き、すなわち操作軸２０の軸心回りの回転に応じて可動体４０Ａ，４０Ｂを操作軸２０の軸方向（すなわちばね４５Ａ，４５Ｂの弾性変形の方向）に動かすように、形成されている。すなわち、当接面３０ａ，３０ｂに当接する係合部４１ｃは、上述したように、先端に向かって徐々に細くなっており、係合部４１ｃの外周面は中心線Ｃｅに対して傾斜している。当接面３０ａ，３０ｂは係合部４１ｃの外周面に対応して傾斜している。そのため、当接面３０ａは、図５に示すように、その内側の縁３０ｆから外側の縁３０ｇに向かって上がっている。同様に、当接面３０ｂはその内側の縁から外側の縁に向かって下がっている。当接面３０ａ，３０ｂのこの形状により、可動体４０Ａ，４０Ｂは基体３０に対して相対回転する時に操作軸２０の軸方向に移動する。すなわち、可動体４０Ａはベース部材４１Ａの係合部４１ｃと当接面３０ａとの当接により、ばね４５Ａが弾性変形する方向に動く。同様に、可動体４０Ｂはベース部材４１Ｂの係合部４１ｃと当接面３０ｂとの当接により、ばね４５Ｂが弾性変形する方向に動く。
【００４５】
操作軸２０の軸方向に移動する可動体４０Ａ，４０Ｂによって、ばね４５Ａ，４５Ｂが縮められると、ばね４５Ａ，４５Ｂの弾性力に応じた力成分Ｆ３が当接面３０ａ，３０ｂに均等に作用する。これにより、基体３０に回転力が作用する。この回転力は各センサー３５に対して第２の検出方向Ｄ２（図６参照）に作用する。センサー３５が検知する力から操作軸２０の回転量が算出され得る。
【００４６】
ベース部材４１Ａ，４１Ｂの係合部４１ｃと操作軸２０の大径部２３は、可動体４０Ａ，４０Ｂが操作軸２０とともに回転するように、互いに当接している。詳細には、操作軸２０の大径部２３は、上述したように、係合部４１ｃに対応する位置に凹部を有している。図５に示すように、この凹部の表面である当接面２３ａ，２３ｂは、係合部４１ｃの外周面の内側部分（操作軸２０側の部分）を囲むように湾曲している。すなわち、当接面２３ａ，２３ｂは、係合部４１ｃの中心線Ｃｅを中心として湾曲している。これにより、操作軸２０に作用する回転力は当接面２３ａ，２３ｂを通して可動体４０Ａ，４０Ｂに加わる。
【００４７】
すなわち、操作軸２０が回転しようとすると、当接面２３ａ，２３ｂは、図９（ｃ）に示すように、係合部４１ｃに対して操作軸２０の回転方向に相対的に動く。その結果、係合部４１ｃは当接面２３ａ，２３ｂの中心位置Ｐｄからずれた位置Ｐｓにそれぞれ当接する（ここで中心位置Ｐｄは中心線Ｃｅを中心とする周方向における当接面２３ａ，２３ｂの中心である）。当接面２３ａ，２３ｂは湾曲しているため、当接面２３ａ，２３ｂが係合部４１ｃに当る方向Ｄｔは操作軸２０の半径方向に対して操作軸２０の回転方向に傾斜した方向となる。そのため、操作軸２０を中心とする円の接線方向の力成分Ｆ４（図９（ｂ）参照）が当接面２３ａ，２３ｂから係合部４１ｃに作用し得る。そして、４つの係合部４１ｃにそれぞれ作用する力成分Ｆ４により可動体４０Ａ，４０Ｂには操作軸２０を中心とする回転力が作用する。これにより、可動体４０Ａ，４０Ｂは操作軸２０とともに回転する。可動体４０Ａ，４０Ｂのそれぞれには４つの係合部４１ｃが操作軸２０の周方向において等間隔で形成されている。そのため、複数の係合部４１ｃにそれぞれ作用する力成分Ｆ４はＸ軸方向及びＹ軸方向においては互いに相殺する。
【００４８】
当接面２３ａ，２３ｂは、軸心回りの操作軸２０の回転に応じて可動体４０Ａ，４０Ｂを操作軸２０の軸方向（すなわちばね４５Ａ，４５Ｂの弾性変形の方向）に動かすように、形成されている。すなわち、図５に示すように、当接面２３ａ，２３ｂが当接する係合部４１ｃは先端に向かって徐々に細くなっており、係合部４１ｃの外周面は中心線Ｃｅに対して傾斜している。当接面２３ａ，２３ｂは係合部４１ｃの外周面に対応して傾斜している。そのため、当接面２３ａは、その外側の縁２３ｆから内側の縁２３ｇに向かって徐々に上がっている。同様に、当接面２３ｂはその外側の縁から内側の縁に向かって徐々に下がっている。当接面２３ａ，２３ｂ及び上述の当接面３０ａ，３０ｂの傾斜により、可動体４０Ａ，４０Ｂは操作軸２０の回転にともなって操作軸２０の軸方向に移動する。
【００４９】
なお、上述したように、操作軸２０には、ばね４５Ａ，４５Ｂの初期弾性力により、操作軸２０を初期位置に付勢する力が作用している。したがって、操作軸２０の軸心を中心とする当該操作軸２０の回転も、初期位置に付勢する力を越える力が加えられた時に開始する。
【００５０】
［傾きに関する構造］
可動体４０Ａ，４０Ｂは軸方向に相対移動可能に操作軸２０を保持し、基体３０から互いに反対方向に移動可能である。すなわち、第１の可動体４０Ａは第１の操作部２２Ａに向かって操作軸２０の軸方向に移動可能であり、第２の可動体４０Ｂは第２の操作部２２Ｂに向かって操作軸２０の軸方向に移動可能である。この構造により、図１０に示すように、可動体４０Ａ，４０Ｂは基体３０に対して、すなわちＸ軸及びＹ軸を含む水平面に対して傾くことができる。その結果、操作軸２０は任意の角度の半径方向に沿った軸Ａｘを中心に回転（傾斜）できる。
【００５１】
図１０に示すように、操作軸２０が軸Ａｘを中心に傾くとき、可動体４０Ａ，４０Ｂは軸Ａｘを挟んで互いに反対側の位置で基体３０に当る。そして、可動体４０Ａ，４０Ｂはその接点で互いに反対向きのＺ軸方向の力を基体３０に加える。詳細には、操作軸２０が傾くとき、第１の可動体４０Ａは、第１の操作部２２Ａが移動する側（図１０の例で右側）に基体３０に対する接点Ｐａ５を有し、接点Ｐａ５を中心に傾く。これにより、第１の可動体４０Ａと第１の操作部２２Ａとの距離が狭まり、ばね４５Ａは弾性変形（圧縮）する。そして、ばね４５Ａの弾性変形に起因するＺ軸の負方向の力Ｆ５が、接点Ｐａ５を通して基体３０に作用する。また、操作軸２０が傾くとき、第２の可動体４０Ｂは、第２の操作部２２Ｂが移動する側（図１０の例で左側）に、すなわち、傾きの中心軸Ａｘを挟んで接点Ｐａ５とは反対側に、接点Ｐｂ５を有する。第２の可動体４０Ｂは接点Ｐｂ５を中心に傾く。これにより、第２の可動体４０Ｂと第２の操作部２２Ｂとの距離が狭まり、ばね４５Ｂは弾性変形する。ばね４５Ｂの弾性変形に起因するＺ軸の正方向の力Ｆ５が、接点Ｐｂ５を通して基体３０に作用する。つまり、軸Ａｘ回りのモーメントが基体３０に作用する。
【００５２】
なお、この例では、接点Ｐａ５，Ｐｂ５はそれぞれ基体３０の当接面３０ａ，３０ｂに当接している。そのため、当接面３０ａにはＺ軸の負方向の力Ｆ５と半径方向の力とが作用し、当接面３０ｂにはＺ軸の負方向の力Ｆ５と半径方向の力とが作用する。当接面３０ａに作用する半径方向の力と当接面３０ｂに作用する半径方向の力は互いに打ち消し合う。
【００５３】
センサー３５はそれらの第１の検出方向Ｄ１（図６参照）で力Ｆ５を検知する。センサー３５が検知する力から操作軸２０の傾き量（回転量）が算出され得る。すなわち、Ｘ軸回りの回転量とＹ軸回りの回転量とが算出され得る。例えば、Ｘ軸回りの回転量はセンサー３５−２，３５−４が第１の検出方向Ｄ１で検知する力に基づいて算出される。Ｙ軸回りの回転量はセンサー３５−１，３５−３が第１の検出方向Ｄ１で検知する力に基づいて算出される。
【００５４】
なお、上述したように、操作軸２０には、ばね４５Ａ，４５Ｂの初期弾性力により、操作軸２０を初期位置に付勢する力が作用している。したがって、操作軸２０の傾きも、初期位置に付勢する力を越える力が加えられた時に開始する。
【００５５】
以上説明したように、操作デバイス１は、操作軸２０と、操作軸２０を支持する可動体４０Ａ，４０Ｂと、基体３０とを備えている。基体３０は、操作軸２０の軸方向に対して垂直な面において可動体４０Ａ，４０Ｂが動けるように操作軸２０の軸方向で可動体４０Ａ，４０Ｂを支持している。また、基体３０は、軸方向に垂直な面に沿った方向の力を可動体４０Ａ，４０Ｂから受けることができるように可動体に当る部分（以上の説明では当接面３０ａ，３０ｂ）を含んでいる。また、操作デバイス１は、基体３０に作用する力を検知する複数のセンサー３５を備えている。操作デバイス１によれば、操作軸２０の軸方向に対して垂直な面での操作軸の動きを検知できる。また、操作軸２０を可動体４０Ａ，４０Ｂで保持し、この可動体４０Ａ，４０Ｂが軸方向に垂直な面で動くことができるように基体３０で支持するので、基体３０と操作軸２０とをゴムなどの弾性体で直接連結する構造に比べて、操作軸２０の可動範囲を確保し易くなる。
【００５６】
センサー３５は、基体３０に作用する操作軸２０の軸方向の力を検知している。これによれば、操作軸２０の軸方向での当該操作軸２０の動きを検知できる。
【００５７】
基体３０の当接面３０ａ，３０ｂは、操作軸２０の軸方向に垂直な面に沿った方向の力として、操作軸２０の半径方向の力が作用するように形成されている。これによれば、操作軸２０の半径方向の動きを検知できる。
【００５８】
基体３０の当接面３０ａ，３０ｂは、操作軸２０の軸方向に垂直な面に沿った方向の力として、操作軸２０を中心とする回転力が作用するよう形成されている。これによれば、操作軸２０の軸心回りの回転を検知できる。
【００５９】
また、操作デバイス１は、操作軸２０の動き量に応じた弾性力を可動体４０Ａ，４０Ｂに加えるばね４５Ａ，４５Ｂを備えている。これによれば、操作軸２０の動き量を検知できる。
【００６０】
可動体４０Ａ，４０Ｂは操作軸２０を軸方向に相対移動できるように保持し、ばね４５Ａ，４５Ｂは操作軸２０の軸方向に弾性変形可能であり、その一端は可動体４０Ａ，４０Ｂにそれぞれ支持され、他端は操作軸２０に支持されている。これによれば、操作軸２０の軸方向の動き量を検知できる。
【００６１】
基体３０の当接面３０ａ，３０ｂは、操作軸２０の軸方向に垂直な面における操作軸２０の動きに応じてばね４５Ａ，４５Ｂの弾性変形の方向に可動体４０Ａ，４０Ｂをそれぞれ変位させるように可動体４０Ａ，４０Ｂに当接している。これによれば、ばね４５Ａ，４５Ｂによって、操作軸２０の軸方向に垂直な面における操作軸２０の動き量を検知できる。
【００６２】
操作軸２０は当該操作軸２０の一方の端部に設けられる第１の操作部２２Ａと、操作軸２０の他方の端部に設けられ、基体３０を挟んで第１の操作部２２Ａと反対側に位置する第２の操作部２２Ｂとを含んでいる。また、操作デバイス１は、基体３０の第１の操作部２２Ａ側に配置される第１の可動体４０Ａと、基体３０の第２の操作部２２Ｂ側に配置される第２の可動体４０Ｂとを有している。これによれば、操作軸２０の操作形態をさらに増すことができる。
【００６３】
また、第１の可動体４０Ａと第２の可動体４０Ｂは、操作軸２０に対して軸方向に相対移動可能である。操作デバイス１はばね４５Ａとばね４５Ｂとを有している。ばね４５Ａは第１の可動体４０Ａと第１の操作部２２Ａとの間に配置され、操作軸２０が初期位置にある状態で操作軸２０の軸方向の初期弾性力を発揮する。ばね４５Ｂは、第２の可動体４０Ｂと第２の操作部２２Ｂとの間に配置され、操作軸２０が初期位置にある状態で操作軸２０の軸方向の初期弾性力を発揮する。第１の可動体４０Ａは、第２の操作部２２Ｂから第１の操作部２２Ａに向かう方向へ操作軸２０が移動するときに操作軸２０とともに移動するよう操作軸２０と当接している。第２の可動体４０Ｂは、第１の操作部２２Ａから第２の操作部２２Ｂに向かう方向へ操作軸２０が移動するときに操作軸２０とともに移動するよう操作軸２０と当接している。これにより、ユーザが意図しない操作軸２０の動きが抑えられ、操作軸２０の操作性を向上できる。
【００６４】
また、ばね４５Ａ，４５Ｂは操作軸２０の軸方向で弾性変形可能であり、操作軸２０の軸方向に動く可動体４０Ａ，４０Ｂによってそれぞれ弾性変形させられる。当接面３０ａ，３０ｂは、操作軸２０の半径方向への移動及び操作軸２０の軸心回りの回転に応じて可動体４０Ａ，４０Ｂが軸方向に動くように当該可動体４０Ａ，４０Ｂに当接する。センサー３５は、ばね４５Ａ，４５Ｂの弾性力に応じた力を検知する。これによれば、ばねを必ずしも操作軸２０の半径方向や回転方向に弾性変形するように配置する必要がなくなるので、ばねのレイアウトの自由度を増すことができる。
【００６５】
可動体４０Ａ，４０Ｂは基体３０上に配置され、ばね４５Ａは第１の可動体４０Ａと第１の操作部２２Ａの間に配置され、ばね４５Ｂは第２の可動体４０Ｂと第２の操作部２２Ｂの間に配置され、基体３０は当接面３０ａ，３０ｂを有し、センサー３５は基体３０が当接面３０ａ，３０ｂを通して受ける弾性力を検知する。これによれば、当接面３０ａ，３０ｂを基体３０以外の位置に形成する場合に比して、構造を簡素化できる。
【００６６】
操作軸２０は一方の端部に設けられる第１の操作部２２Ａと、他方の端部に設けられ、基体３０を挟んで第１の操作部２２Ａと反対側に位置する第２の操作部２２Ｂと、を有している。また、操作デバイス１は、基体３０の第１の操作部２２Ａ側に配置される第１の可動体４０Ａと、第１の可動体４０Ａと第１の操作部２２Ａとの間に配置されるばね４５Ａと、基体３０の第２の操作部２２Ｂ側に配置される第２の可動体４０Ｂと、第２の可動体４０Ｂと第２の操作部２２Ｂとの間に配置されるばね４５Ｂと、を有している。これによれば、操作デバイス１の操作態様を増すことができる。
【００６７】
なお、本発明は以上説明した操作デバイス１に限られず、種々の変更が可能である。
【００６８】
例えば、操作軸２０には第１の操作部２２Ａのみが設けられ、第２の操作部２２Ｂは必ずしも設けられなくてもよい。
【００６９】
操作軸２０はその軸方向への平行移動、半径方向への平行移動、傾き、軸心回りの回転が可能であった。しかしながら、操作軸２０は必ずしもこれらの動きの全てが許容されなくてもよい。例えば、操作軸２０の軸心回りの回転は必ずしも可能でなくてもよい。その場合、可動体４０Ａ，４０Ｂのベース部材４１Ａ，４１Ｂには、複数の係合部４１ｃに替えて、操作軸２０を囲む１つの環状の係合部が形成されてもよい。そして、基体３０には環状の係合部の外周面に当接する当接面が形成されてもよい。こうすることによって、操作軸２０が半径方向に移動するときに、可動体４０Ａ，４０Ｂを操作軸２０の軸方向（ばね４５Ａ，４５Ｂの弾性変形の方向）に移動させることができる。
【００７０】
また、センサー３５の数は４つに限られない。操作軸２０の周方向には３つや５つのセンサー３５が配置されてもよい。
【００７１】
また、操作デバイス１では、ばね４５Ａ，４５Ｂは操作軸２０の軸方向に圧縮変形可能なばねであり、基体３０の当接面３０ａ，３０ｂは操作軸２０の半径方向への平行移動に応じて可動体４０Ａ，４０Ｂを操作軸２０の軸方向に移動させている。しかしながら、可動体４０Ａ，４０Ｂ、ばね４５Ａ，４５Ｂ、及び基体３０は次のように構成されてもよい。すなわち、可動体４０Ａ，４０Ｂは、操作軸２０に対して操作軸２０を中心とする周方向に相対回転可能であってもよい。そして、ばね４５Ａ，４５Ｂは、操作軸２０を中心とする周方向でねじり変形可能であり、且つ、回転する可動体４０Ａ，４０Ｂによってねじられるねじりばねで構成されてもよい。さらに、基体３０は当接部を有し、この当接部は操作軸２０の半径方向への移動に応じて可動体４０Ａ，４０Ｂが回転するように可動体４０Ａ，４０Ｂの外周部に当接してもよい。また、可動体４０Ａ，４０Ｂの回転によって生じるばね４５Ａ，４５Ｂのねじり弾性力が可動体４０Ａ，４０Ｂから基体３０に作用するように、可動体４０Ａ，４０Ｂはその回転方向で基体３０に当接してもよい。この構造によっても、操作軸２０の半径方向において弾性変形するばねを必要とすることなく、操作軸２０の半径方向の移動量に応じた弾性力を得ることが可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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