(57)【要約】【課題】応用範囲が広く、使用者の好みに応じた形状及びグリップ感を実現することができるグリップ装置を提供する。【解決手段】基体部１０と、基体部１０の外周に密着して配置される表面部２０とを備え、表面部２０は、弾性を有するシート部材２２と、シート部材２２に形成された複数の中空の収容部２３と、収容部２３の各々に充填されるダイラタント流体２５と、収容部２３の各々に対応して設けられ、シート部材２２に加えられる外力を検出する圧力センサ２６と、収容部２３の各々に対応して設けられ、収容部２３に充填されたダイラタント流体２５を加振する加振部２４とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体部と、
前記基体部の外周に密着して配置される表面部とを備え、
前記表面部は、
弾性を有するシート部材と、
前記シート部材に形成された複数の中空の収容部と、
前記収容部の各々に充填されるダイラタント流体と、
前記収容部の各々に対応して設けられ、前記シート部材に加えられる外力を検出する圧力センサと、
前記収容部の各々に対応して設けられ、前記収容部に充填されたダイラタント流体を加振する加振部とを有することを特徴とするグリップ装置。
【請求項２】
前記各圧力センサで得られる圧力情報に応じた周波数で振動するように、前記加振部を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のグリップ装置。
【請求項３】
前記基体部は膨縮部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のグリップ装置。
【請求項４】
前記基体部は軸体であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のグリップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
グリップ表面部の凹凸を変化させる技術として、弾性部材とその弾性部材を固定する軸体とを相対的に回転可能となすとともに、その相対的な回転動作を維持させる手段を設けた可変式グリップ構造が知られている（特許文献１）。この技術では、使用者が最適な把持感となるように、軸体と弾性部材とを相対的に回転させることで、好みの形状に合わせることができるとともに、その形状を維持させておくことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４２１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この技術は、親指、人差し指、中指の３本の指で把持をする筆記用具を前提としており、例えばゴルフクラブやカメラのグリップ部等には応用することは困難であるとともに、使用者の手の大きさや好みに応じた最適な形状及びグリップ感（把持感）を実現することができない場合があるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、応用範囲が広く、使用者の好みに応じた形状及びグリップ感を実現することができるグリップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るグリップ装置は、基体部と、前記基体部の外周に密着して配置される表面部とを備え、前記表面部は、弾性を有するシート部材と、前記シート部材に形成された複数の中空の収容部と、前記収容部の各々に充填されるダイラタント流体と、前記収容部の各々に対応して設けられ、前記シート部材に加えられる外力を検出する圧力センサと、前記収容部の各々に対応して設けられ、前記収容部に充填されたダイラタント流体を加振する加振部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、応用範囲が広く、使用者の好みに応じた形状及びグリップ感を実現することができるグリップ装置が提供されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態のグリップ装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態のグリップ装置のグリップ軸体部を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態のグリップ装置における感覚表現部の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態のグリップ装置における感覚表現部の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態のグリップ装置における感覚表現部の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態のグリップ装置における制御系の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１を参照する。本実施形態のグリップ装置１は、グリップ軸体部（基体部）１０と、グリップ軸体部１０の外周に密着して配置されるグリップ表面部（表面部）２０とを概略備えて構成されている。
【００１０】
グリップ軸体部１０は、図２に示されているように、略円筒状（又は略円柱状）の芯部材１１と、芯部材１１の周囲に設けられた膨縮部材１２から形成されている。例えば、このグリップ装置１の適用対象がゴルフクラブであるならば、芯部材１１は当該ゴルフクラブのシャフトに相当するものであり、メタル、チタン又はカーボン等から構成されている。
【００１１】
膨縮部材１２はその外径をある程度の範囲で任意に変更し得る部材であり、この実施形態では、例えば、ゴム等の弾性部材の内部に複数の配列的に設けられた中空の空間（空気室）１３を設け、該空間内に空気（他の気体や液体でもよい）を供給し得る構成として、該空気の供給量を調節することにより、所望の径（大きさ）を実現できるようにしたものを用いている。各空間１３の配置は、配列的でなくてもよく、当該グリップ装置１が適用される装置や部材等に応じて配設することができる。
【００１２】
なお、ここでは、例えば、ゴルフクラブのグリップ部のような棒状の部材を前提として、グリップ軸体部１０を例示しているが、基体部としては、このような棒状のグリップ軸体部１０に限られず、当該グリップ装置が適用される装置（例えば、カメラ）のグリップ部等に応じた形状のものを用いることができる。
【００１３】
グリップ表面部２０は、図１に示されているように、配列的に設けられた複数の感覚表現部２１を有している。感覚表現部２１は、図１又は図３に示されているように、弾性を有するシート部材２２の内部に設けられている。なお、各感覚表現部２１の配置は、配列的でなくてもよく、当該グリップ装置１が適用される装置や部材等に応じて配設することができる。
【００１４】
各感覚表現部２１は、図３に示されているように、シート部材２２に形成された中空の収容部２３と、収容部２３に充填されるダイラタント流体２５と、収容部２３に対応して設けられ、シート部材２２の当該感覚表現部２１が位置する部分（又はその近傍）に加えられる外力を検出する圧力センサ（感圧センサ）２６と、収容部２３に対応して設けられ、収容部２３に充填されたダイラタント流体２５を任意の周波数で加振する加振部２４とを有している。
【００１５】
シート部材２２は、シリコーンゴム等のシート状の弾性部材から形成されている。シート部材２２には、内面側（使用者の手が接触する外面と反対側の面側）から凹陥するように形成された複数の収容部２３を画成するための凹部が配列的に形成されている。加振部２４は、収容部２３の開口を閉塞するように設けられる。図４に示されているように、収容部２３から加振部２４を取り外して、各収容部２３にダイラタント流体２５をそれぞれ供給し、各収容部２３の開口に加振部２４を接続して閉塞することにより、ダイラタント流体２５が充填された感覚表現部２１が構成される。
【００１６】
なお、各収容部２３に供給されるダイラタント流体２５の量は、各感覚表現部２１間で均一であっても、適宜に異なっていてもよい。ダイラタント流体２５の各収容部２４への供給量を動的に変更できるように構成して、使用者が手でグリップ装置１を適宜に握った（把持）状態で、各収容部２３に適切な量のダイラタント流体２５を供給するようにしてもよい。
【００１７】
加振部２４としては、本実施形態では、小型（薄型）化の観点からピエゾ素子を用いているが、ボイスコイルモータ等を用いてもよい。圧力センサ２６としては、圧電素子を用いることができ、本実施形態では、各感覚表現部２１（収容部２３）に対応して、シート部材２２内に埋設している。各加振部２４及び各圧力センサ２６は、後述する制御部３０（図６）に電気的に接続されている。
【００１８】
ダイラタント流体２５は、非ニュートン流体であり、急激な変形に対しては固体的に振る舞い、 ゆっくりとした変形に対しては流動性を示す流体である。従って、加える振動の周波数（加振周波数）を変化させることにより反力を変化させることができる。ダイラタント流体２５としては様々な素材を利用することができるが、例えば、片栗粉と水を一対一で混合したダイラタント流体の場合、５０Ｈｚの加振周波数に対しては約１．２Ｎの反力を示すのに対し、６０Ｈｚの加振周波数に対しては約０．５Ｎの反力を示す。すなわち、ユーザは、５０Ｈｚで加振された状態で触れれば硬く感じるのに対して、６０Ｈｚで加振された状態で触れれば柔らかく感じることになる。
【００１９】
また、ダイラタント流体２５に加える振動の周波数を、ダイラタント流体の組成（配合）に応じた適宜な値以上（ダイラタント流体の組成によっては以下）に設定することにより、その時点における形状を維持することも可能である。すなわち、図５に示されているように、加振部２４による定周波振動の周波数を適宜に設定して加振することにより、ダイラタント流体２５の硬軟を制御することが可能であることに加えて、その時点における形状を維持（記憶）させることが可能である。
【００２０】
このように構成されたシート状のグリップ表面部２０は、グリップ軸体部１０の周囲に密着された状態で、接着等により配置される。
【００２１】
制御部３０は、図６に示されているように、ＣＰＵ３１及びメモリ（記憶部）３２を概略備えて構成されている。メモリ３２には、硬軟制御又は形状記憶のための制御プログラムや制御データが予め記憶されている。制御部３０には、上述した各加振部２４が加振制御回路３３を介して接続されており、制御部３０からの制御信号に応じて、加振駆動回路３３によって加振部２４の作動又は停止及び加振周波数が制御される。
【００２２】
また、制御部３０には、上述した各圧力センサ２６が圧力検出回路３４を介して接続されており、各圧力センサ２６の出力が圧力検出回路３４により圧力情報に変換され、制御部３０に入力される。制御部３０においては、該圧力情報は、対応する感覚表現部２１を識別できる状態で、メモリ３２の所定の記憶領域に記憶されるようになっている。
【００２３】
なお、必須ではないが、図６に示されているように、グリップ装置１の温度を検出する温度センサ３５及び該温度センサ３５の出力を温度に変換して制御部３０へ送る温度検出回路３６を設けることが好ましい。ダイラタント流体２５は、所定範囲内において、加振周波数に略比例した硬軟性及び形状維持性を実現できるが、この硬軟性及び形状維持性は温度によって変化する。従って、制御部３０は、検出された温度に応じて加振周波数を補正して、温度変化による硬軟性又は形状維持性の変動を抑制することが好ましい。具体的には、温度に対する加振周波数の修正変換式をメモリ３２が記憶しており、制御部３０は、当該修正変換式を用いて加振周波数を修正する。
【００２４】
次に、本グリップ装置１の使用方法について説明する。まず、使用者がグリップ装置１を手で適宜にグリップ（把持）した状態で、グリップ軸体部１０の膨縮部材１２の空間１３に適宜に空気を供給し、又は該空間１３内の空気を排出して、グリップ装置１の外径を変更する。これにより、グリップ装置１の外径を使用者の手の大きさに適合するように設定することができる。
【００２５】
なお、この時点では、グリップ表面部２０の各加振部２４の作動は停止した状態である。加振を開始する前の状態では、各感覚表現部２１のダイラタント流体２５は、流体としての挙動を示すので、グリップ表面部２０のシート部材２２（各感覚表現部２１）は、使用者によるグリップ（把持）により、例えば、指の部分が圧力を受けて凹状に陥没し、指間の部分はそのままあるいは凸状に隆起した状態となる。この状態で、制御部３０は、各感覚表現部２１の圧力センサ２６からの圧力情報（メモリ３２に記憶されている）をモニタしながら、各圧力情報に応じて、それぞれ対応する加振部２４の加振を開始し、その状態を継続する。各加振部２４での加振周波数は、各々が対応する圧力センサ２６による圧力情報に応じて選定される。
【００２６】
すなわち、各感覚表現部２１のダイラタント流体がそれぞれ現在の形状を維持できる程度の加振周波数であって、圧力が大きい部分（例えば、指の押圧により凹状に陥没した部分）は比較的に軟らかめとなるように加振周波数を制御し、圧力が小さい部分（例えば、指間の部分）は比較的に硬めとなるように加振周波数を制御する。
【００２７】
ここで、各圧力センサ２６からの圧力情報は、使用者の握り方や力の加え方等によって動的に変化するため、モニタを継続しつつ、各加振部２４を対応する圧力センサ２６からの圧力情報の変化に応じてフィードバック制御するとよい。なお、本実施形態では、各圧力センサ２６からの圧力情報（フィードバック制御する場合には安定した後の圧力情報）を当該圧力センサ２６に対応する感覚表現部２１の識別情報とともに、メモリ３２に記憶させている。
【００２８】
各感覚表現部２１のダイラタント流体２５に、当該ダイラタント流体２５の組成に応じた適切な加振周波数以上（ダイラタント流体の特性によっては以下）で振動が印加されると、ダイラタント流体２５は固体としての挙動を示すので、使用者がグリップを解除した後も、その形状を維持することができる。従って、使用者がグリップ装置１から手を離した後においても、グリップ装置１の形状（外形）が使用者の好みに応じた最適な形状で維持される。これに加えて、圧力が大きい部分（例えば、指の押圧により凹状に陥没した部分）は比較的に軟らかく、圧力が小さい部分（例えば、指間の部分）は比較的に硬めとなるから、使用者の好みに応じた最適なグリップ感を実現することができる。これにより、手を離しても、その形状及び硬軟が継続されることになるので、使用者はいつでも自分の好みに応じたグリップ感を得ることができる。
【００２９】
また、上述した実施形態においては、グリップ装置が適用される対象として、ゴルフクラブ又はカメラのグリップ部を例示したが、本発明に係るグリップ装置は、カメラ以外の他の装置やゴルフクラブ以外の他の部材に広く適用することができる。例えば、携帯電話、リモコン、マウス、双眼鏡などユーザに把持されて使用される装置（電子機器）やスポーツ用ラケット等にも応用できる。
【００３０】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。従って、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００３１】
１…グリップ装置、１０…グリップ軸体部、１１…芯部材、１２…膨縮部材、１３…空間（空気室）、２０…グリップ表面部、２１…感覚表現部、２２…シート部材、２３…収容部、２４…加振部、２５…ダイラタント流体、２６…圧力センサ、３０…制御部。
【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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