(57)【要約】【課題】緩衝手段の設置場所やスペースに苦慮しないようにすると共に、操作ロッドの長さに対する制約をなくす。【解決手段】操作装置１の球体４には、該球体４の中心Ｐを通り且つ操作ロッド３の仮想中心軸線Ｋｃと直交する第１の仮想中心軸線Ｋ１と同軸線となるように円柱部材５を相対的に回転可能に挿入配置している。球体４における円柱部材５の一端部５ａ近傍に、該球体４と円柱部材５との相対回転により作動する第１のオイルダンパ６を設け、保持体２における円柱部材５の他端部５ｂ側に、第２の仮想中心軸線Ｋ２を中心軸線として球体４が回転したときの円柱部材５の他端部５ｂの動作変位に基づいて作動する第２のオイルダンパ１１を設けた。【選択図】図１
2011086042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作ロッドの基端部に球体を有し、この球体を保持体の球面凹状部で任意の方向へ回転可能に支持するようにした操作装置であって、
前記球体に、該球体の中心を通り且つ前記操作ロッドの仮想中心軸線と直交する第１の仮想中心軸線と同軸線となるように円柱部材を相対的に回転可能に挿入配置し、
前記球体における前記円柱部材の一端部近傍に、該球体と前記円柱部材との相対回転により作動する第１のオイルダンパを設け、
前記保持体における前記円柱部材の他端部側に、前記球体の中心を通り且つ前記操作ロッドの仮想中心軸線と直交しさらに前記第１の仮想中心軸線と直交する第２の仮想中心軸線を中心軸線として前記球体が回転したときの前記円柱部材の他端部の動作変位に基づいて作動する第２のオイルダンパを設けたことを特徴とする操作装置。
【請求項２】
前記第１のオイルダンパ及び第２のオイルダンパは、円形容器状をなしオイルが充填されたケースと、このケースの内部を径方向に仕切る仕切り壁部と、前記ケースの中心部に該ケース内外にわたって回転可能に設けた回転軸と、前記ケース内に該回転軸と一体回転するように設けられたダンパ板部と、前記仕切り壁部及び該ダンパ板部の少なくとも一方に形成されたオリフィスとを備えて構成され、
前記円柱部材の他端部の前記動作変位を回転運動に変換して出力軸から出力する変換機構を設け、
前記第１のオイルダンパの前記ケースを前記球体に一体的に設けると共に、該第１のオイルダンパの回転軸を前記円柱部材の一端部に同軸状態で一体回転するように設け、
前記第２のオイルダンパのケースを前記保持体に固定すると共に、該第２のオイルダンパの回転軸を前記変換機構の出力軸に同軸状態で一体回転するように設けたことを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項３】
前記変換機構は、前記円柱部材の他端部に設けられ前記第２の仮想中心軸線を中心軸線とした基準ピッチ円半径の第１のギヤと、この第１のギヤと噛合する出力軸を兼ねる第２のギヤとから構成されていることを特徴とする請求項２に記載の操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は操作力を減衰させる操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操作装置には、球体を有すると共に、この球体に操作ロッドを設け、且つこの球体を、球面凹状を備えた保持体で保持する構成としたものがある（例えば特許文献１）。この操作装置では、ユーザーが操作ロッドを傾倒操作したときに、この操作ロッドがストッパ部に激しく衝当しないように緩衝する緩衝手段を備えている。
【０００３】
この緩衝手段は、ベローズとこのベローズの内部に設けたスプリングとを有して構成され、操作ロッドの両側に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平６−１５１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のものでは、緩衝手段が、保持体から突出するロッドを直接緩衝する構成であるため、緩衝手段の設置場所やスペースに苦慮することがあり、又、ロッド回りに緩衝手段のスペースが必要であるからロッドの長さを長くしなければならないといった制約を受ける。
【０００６】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、緩衝手段の設置場所やスペースに苦慮することがないと共に、ロッドの長さに対する制約をなくすことできる操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の操作装置は、操作ロッドの基端部に球体を有し、この球体を保持体の球面凹状部で任意の方向へ回転可能に支持するようにした操作装置であって、前記球体に、該球体の中心を通り且つ前記操作ロッドの仮想中心軸線と直交する第１の仮想中心軸線と同軸線となるように円柱部材を相対的に回転可能に挿入配置し、前記球体における前記円柱部材の一端部近傍に、該球体と前記円柱部材との相対回転により作動する第１のオイルダンパを設け、前記保持体における前記円柱部材の他端部側に、前記球体の中心を通り且つ前記操作ロッドの仮想中心軸線と直交しさらに前記第１の仮想中心軸線と直交する第２の仮想中心軸線を中心軸線として前記球体が回転したときの前記円柱部材の他端部の動作変位に基づいて作動する第２のオイルダンパを設けたところに特徴を有する。
【０００８】
この請求項１の操作装置においては、前記球体は、該球体の中心を通る前記第１の仮想中心軸線と、同じく該球体の中心を通り且つこの第１の中心軸線と直交する第２の仮想中心軸線との何れに対しても回転可能であり、従って任意の方向へ回転可能であり、従って、操作ロッドは任意の方向へ傾倒可能である。
【０００９】
そして、ユーザーの操作により操作ロッドが前記第１の仮想中心軸線を中心とした一方向へ傾倒されたときには、この第１の仮想中心軸線と同軸線となるように挿入配置された前記円柱部材と前記球体とが相対的に回転する。この球体の回転（前記一方向への回転）と円柱部材との相対的回転により第１のオイルダンパが作動するから、この球体の一方向への回転に対してほぼ一定の制動がかけられ、該操作ロッドの操作に減衰力を作用させることができる。
【００１０】
又、ユーザーの操作により操作ロッドが前記第２の仮想中心軸線を中心とした他方方向（前記一方向と直交する方向）へ傾倒されたときには、この第２の仮想中心軸線を中心として前記球体が回転し、そして、この球体に挿入配置されている前記円柱部材も該球体と一体的に動く。これに伴って、第２のオイルダンパが前記円柱部材の他端部の動作変位に基づいて作動するから、この球体の他方向への回転に対してもほぼ一定の制動がかけられ、該操作ロッドの操作に減衰力を作用させることができる。
【００１１】
そして上述したように、操作ロッドの前記一方向及びこれと直交する前記他方向についていずれも各オイルダンパにより減衰力を作用させることができるので、操作ロッドの任意の方向への操作時においても各オイルダンパにより減衰力を作用させることができる。
【００１２】
この場合、球体に円柱部材を設け、該球体における円柱部材の一端側に第１のオイルダンパを設け、保持体における前記円柱部材の他端側に第２のオイルダンパを設ける構成であるから、操作ロッドに対応して緩衝手段を設ける場合と違って、緩衝手段である第１のオイルダンパ及び第２のオイルダンパの設置スペースを操作ロッド側に確保する必要がなく、従って、操作装置の省スペース化が図れると共に、操作ロッドの長さの設定自由度が高くなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の操作装置によれば、緩衝手段の設置場所やスペースに苦慮することがないと共に、操作ロッドの長さに対する制約をなくすことできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、操作装置を半分に縦断して示す斜視図
【図２】操作装置全体の斜視図
【図３】操作ロッド、変換機構、第２のオイルダンパ部分の斜視図
【図４】第１のオイルダンパ、円柱部材、変換機構、第２のオイルダンパ部分の斜視図
【図５】操作装置の横断平面図
【図６】第１、第２のオイルダンパの平面図
【図７】図６の断面線Ｕ−Ｕでの断面図
【図８】図６の断面線Ｖ−Ｖでの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。操作装置１は、保持体２、操作ロッド３、球体４、円柱部材５、第１のオイルダンパ６、変換機構８、第２のオイルダンパ１１などを備えて構成されている。
【００１６】
前記保持体２は、外形が円柱状をなし、その内部には球面凹状部２ａが形成されている。さらにこの保持体２は、前記球面凹状部２ａに連通するギヤ配置用空間部２ｂを有する縦長矩形状の筒部２ｃが横向きに突設されている。又、この保持体２の一部である上部には前記球面凹状部２ａと連通するロッド挿通孔部２ｄが形成されている。なお、この保持体２は図面上、一体品として示しているが、実際には複数の構成部材を適宜組み合わせ連結して構成されたものである。
【００１７】
操作ロッド３は基端部に球体４を備えている。この球体４は前記保持体２の球面凹状部２ａに回転可能に配置されており、そして前記操作ロッド３は前記ロッド挿通孔部２ｄから外方（上方）へ延出している。
【００１８】
前記球体４の外面の一部（前記筒部２ｃ側の部分）には、該球体４の中心Ｐを通り且つ前記操作ロッド３の仮想中心軸線Ｋｓと直交する第１の仮想中心軸線Ｋ１に対して直行する平面部４ａが形成されている。
【００１９】
さらに、該球体４の内部には、その中心Ｐ部分から前記平面部４ａにかけて、前記第１の仮想中心軸線Ｋ１と同軸線となるように円柱部材５が相対的に回転可能に挿入配置されている。前記球体４はこの円柱部材５の中心軸線（これは第１の仮想中心軸線Ｋ１と同軸）回り（図１、図４、図５に示す矢印Ｃ方向及び反矢印Ｃ方向）に回転可能である。
【００２０】
前記球体４における前記円柱部材５の一端部５ａ近傍には、次に述べる第１のオイルダンパ６のケース６Ａが該球体４と一体に動き得るように取り付けられている。この場合、この第１のオイルダンパ６の後述の回転軸７と前記第１の仮想中心軸線Ｋ１と同軸となる配置形態としている。
【００２１】
この第１のオイルダンパ６は、図６ないし図８に示すように、円形容器状をなすケース６Ａを有している。このケース６Ａは、ケース本体６ａとこのケース本体６ａの一面を閉塞する蓋６ｂとから構成されている。又、ケース本体６ａの内部には該内部を径方向に仕切る仕切り壁部６ｃ、６ｃが形成されている。そして、前記各仕切り壁部６ｃにはオリフィス６ｄが形成されている。さらに前記ケース本体６ａの外面２ヶ所には取付片部６ｅ、６ｅが形成されている。前記ケース６Ａの内部にはオイルが充填されている。
【００２２】
さらに前記ケース６Ａの中心部には、該ケース本体６ａ内部から蓋６ｂを液密に貫通する回転軸７が回転可能に設けられている。そして、この回転軸７には、前記ケース６Ａ内部に位置して該回転軸７と一体回転するようにダンパ板部７ａ、７ａが形成されている。
【００２３】
前記第１のオイルダンパ６の回転軸７が前記円柱部材５の一端部５ａにその回転軸線と同軸（前記第１の仮想中心軸線Ｋ１と同軸）となるように一体に連結され、またケース６Ａが球体４に一体的に連結されている。なお、前記オリフィス６ｄは仕切り壁部６ｃ、６ｃでなくダンパ板部７ａ、７ａに形成しても良いし、仕切り壁部６ｃ、６ｃ及びダンパ板部７ａ、７ａの双方に形成しても良い。
【００２４】
前記円柱部材５の他端部５ｂ（図１、図５参照）には、球体４の前記平面部４ａに位置する変換機構８が設けられている。この変換機構８は、前記円柱部材５の他端部５ｂに設けられた第１のギヤ９と、前記保持体２の筒部２ｃに回転可能に設けられて前記第１のギヤ９と噛合する第２のギヤ１０とから構成されている。前記第１のギヤ９の基準ピッチ円半径９ｒ（図１参照）は、前記球体４の中心を通り且つ前記操作ロッド３の仮想中心軸線Ｋｓと直交しさらに前記第１の仮想中心軸線Ｋ１と直交する第２の仮想中心軸線Ｋ２（図１、図４、図５）を中心軸線としている。
【００２５】
そして、この第１のギヤ９の両側面は平面状をなし、その幅寸法は、図５から分かるように、前記筒部２ｃの内面間寸法よりわずかに小さめに設定されており、もって円柱部材５は球体４の中心Ｐを回動中心として筒部２ｃの上下方向（図１、図３、図４に示す矢印Ａ方向及び反矢印Ａ方向）へのみ動き（回動し）得るようになっている。
【００２６】
前記第２のギヤ１０は、図３〜図５に示すように中心部に円筒状の出力軸１０ａを有し、前記筒部２ｃ内に位置する形態で、第２のオイルダンパ１１の回転軸７にこれと一体回転するように連結されている。前記第２のオイルダンパ１１は、前記第１のオイルダンパ６と同じ構成であり、従って、第１のオイルダンパ６と同一部分には同一符号を付している。この第２のオイルダンパ１１のケース６Ａは前記保持体２の筒部２ｃ外面に固定されている。なお、前記操作ロッド３の操作に基づいて図示しないスイッチや入力装置が作動されるようになっている。
【００２７】
さて、上記構成の操作装置１の作用について説明する。今、ユーザーが、図３の状態（操作ロッド３がほぼ垂直となっている状態）から、操作ロッド３を第２の仮想中心軸線Ｋ２を中心として矢印Ｘ方向へ傾倒操作すると、球体４及び円柱部材５並びに第１のギヤ９が一体となったままで矢印Ｘ方向（これは反矢印Ａ方向と同じ）へ動く（図１参照）。これにより、第２のギヤ１０が図３に示す矢印Ｂ方向へ回転し、これにより第２のオイルダンパ１１の回転軸７が回転する。これによりこの第２のオイルダンパ１１内のオイルがオリフィス６ｄ、６ｄを流通し、その流通抵抗により、前記矢印Ｘ方向の操作ロッド３の移動が減衰される。
【００２８】
又、図１の状態から操作ロッド３を矢印Ｙ方向（前記矢印Ｘ方向と直交する方向）へ傾倒操作すると、球体４が、第１の仮想中心軸線Ｋ１を中心として、円柱部材５の周りを矢印Ｃ方向へ回転する。これにより、第１のオイルダンパ６のケース６Ａが回転する。これにより、この第１のオイルダンパ６内のオイルがオリフィス６ｄ、６ｄを流通し、その流通抵抗により、前記矢印Ｙ方向の操作ロッド３の移動が減衰される。
【００２９】
そして、上述のように球体４は、第１の仮想中心軸線Ｋ１及びこれと直交する第２の仮想中心軸線Ｋ２を中心として回転可能であるから、操作ロッド３は何れの方向へも傾倒操作可能である。そして、少なくとも第１のオイルダンパ６及び第２のオイルダンパ１１の一方が作動するから、操作ロッド３の移動を減衰できる。
【００３０】
このように本実施形態によれば、球体４が、該球体４の中心Ｐを通る前記第１の仮想中心軸線Ｋ１と、同じく該球体４の中心Ｐを通り且つこの第１の仮想中心軸線Ｋ１と直交する第２の仮想中心軸線Ｋ２との何れに対しても回転可能であり、従って任意の方向へ回転可能であり、従って、操作ロッド３は任意の方向へ傾倒可能である。
【００３１】
そして、ユーザーの操作により操作ロッド３が前記第１の仮想中心軸線Ｋ１を中心としたＹ方向（一方向）へ傾倒されたときには、この第１の仮想中心軸線Ｋ１と同軸線となるように挿入配置された円柱部材５と球体４とが相対的に回転する。この球体４の回転（前記Ｙ方向への回転）と円柱部材５との相対的回転により第１のオイルダンパ６が作動するから、この球体４の一方向への回転に対してほぼ一定の制動がかけられ、該操作ロッド３の操作に減衰力を作用させることができる。
【００３２】
又、ユーザーの操作により操作ロッド３が前記第２の仮想中心軸線Ｋ２を中心とした他方方向であるＸ方向（前記一方向と直交する方向）へ傾倒されたときには、この第２の仮想中心軸線Ｋ２を中心として前記球体４が回転し、そして、この球体４に挿入配置されている前記円柱部材５も該球体４と一体的に動く。これに伴って、第２のオイルダンパ１１が前記円柱部材５の他端部５ｂの動作変位に基づいて作動するから、この球体４の矢印Ｘ方向への回転に対してもほぼ一定の制動がかけられ、該操作ロッド３の操作に減衰力を作用させることができる。
【００３３】
従って、操作ロッド３の前記Ｙ方向及びこれと直交する前記Ｘ方向についていずれも各オイルダンパ６、１１により減衰力を作用させることができるので、操作ロッド３の任意の方向への操作時においても各オイルダンパ６、１１により減衰力を作用させることができる。
【００３４】
そして、本実施形態によれば、球体４に円柱部材５を設け、該球体４における円柱部材５の一端側に第１のオイルダンパ６を設け、保持体２における前記円柱部材５の他端側に第２のオイルダンパ１１を設ける構成であるから、操作ロッドに対応して緩衝手段を設ける場合と違って、緩衝手段である第１のオイルダンパ６及び第２のオイルダンパ１１の設置スペースを操作ロッド３側に確保する必要がなく、従って、操作装置１の省スペース化が図れると共に、操作ロッド３の長さの設定自由度が高くなる。
【００３５】
又、本実施形態によれば、前記第１のオイルダンパ６及び第２のオイルダンパ１１を、円形容器状をなしオイルが充填されたケース６Ａと、このケース６Ａの内部を径方向に仕切る仕切り壁部６ｃ、６ｃと、前記ケース６Ａの中心部に該ケース６Ａ内外にわたって回転可能に設けた回転軸７と、前記ケース６Ａ内に該回転軸７と一体回転するように設けられたダンパ板部７ａ、７ａと、前記仕切り壁部６ｃ、６ｃに形成されたオリフィス６ｄ、６ｄとから構成し、前記円柱部材５の他端部５ｂの前記動作変位を回転運動に変換して出力軸１０ａから出力する変換機構８を設け、前記第１のオイルダンパ６の前記ケース６Ａを前記球体４に一体的に設けると共に、該第１のオイルダンパ６の回転軸７を前記円柱部材５の一端部５ａに同軸状態で一体回転するように設け、前記第２のオイルダンパ１１のケース６Ａを前記保持体２に固定すると共に、該第２のオイルダンパ１１の回転軸７を前記変換機構８の出力軸１０ａに同軸状態で一体回転するように設けた構成とした。
【００３６】
これによれば、第１のオイルダンパ６及び第２のオイルダンパ１１を回転型ダンパ構成とし、且つ変換機構８を設けたことで、球体４及び円柱部材５の回転や動作をコンパクトな構成で減衰させることができる。
【００３７】
特にこの場合、前記変換機構８を、前記円柱部材５の他端部５ｂに設けられ前記第２の仮想中心軸線Ｋ２を中心軸線とした基準ピッチ円半径の第１のギヤ９と、この第１のギヤ９と噛合する出力軸１０ａを兼ねる第２のギヤ１０とから構成したから、簡単且つ小形となる構成で円柱部材５の動作変位を回転に変換できる。
なお、上述した操作装置１においては、操作ロッド３を中立位置に保持する保持手段を設ける構成として良い。
【符号の説明】
【００３８】
図面中、１は操作装置、２は保持体、３は操作ロッド、４は球体、５は円柱部材、６は第１のオイルダンパ、７は回転軸、８は変換機構、９は第１のギヤ、１０は第２のギヤ、１１は第２のオイルダンパを示す。
【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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