(57)【要約】【課題】安定した回動と回動量の高い検出精度を実現すると共に、大型化を避ける。【解決手段】子ユニット３０は、第１の軸中心ＡＸ１の周りに親ユニット１０に対して相対的に回動自在で、操作子５６を有する孫ユニット５０は、第１の軸中心ＡＸ１に直交する第２の軸中心ＡＸ２の周りに子ユニット３０に対して相対的に回動自在である。孫ユニット５０は、第２の軸中心ＡＸ２の延長方向における操作子５６の両側の位置である両端部において、同心の第２の回動軸３８及び軸部６４を介して子ユニット３０に両持ち構造で軸支される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のユニットと、
第１の軸中心の周りに前記第１のユニットに対して相対的に回動自在な第２のユニットと、
操作子を有してなり、前記第１の軸中心に平行でない第２の軸中心の周りに前記第２のユニットに対して相対的に回動自在な第３のユニットと、
前記第２の軸中心の周りの前記第２のユニットと前記第３のユニットとの相対的な回動量を検出する検出手段とを有し、
前記第３のユニットは前記第２のユニットに対して、前記第２の軸中心の延長方向における前記操作子の両側の位置において前記第２の軸中心を回動中心とした両持ち構造によって軸支され、
前記両持ち構造を構成する２つの回動軸のうち少なくとも１つの回動軸は、前記検出手段の回転軸を兼ねることを特徴とする操作子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平行でない２軸方向に操作可能な操作子を有する操作子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平行でない２軸方向に操作可能な操作子を有するジョイスティック等の操作子装置が知られている（特許文献１）。この装置では、垂直に立設された操作子を２軸方向（２次元方向）に操作でき、それぞれの軸方向の操作を検出して入力装置として利用する。
【０００３】
また、このような２軸方向の操作を可能にする構成として、３つのユニットを設け、第１の軸中心の周りに第１のユニットに対して第２のユニットが相対的に回動すると共に、第１の軸中心とは平行でない第２の軸中心の周りに第２のユニットに対して第３のユニットが相対的に回動するものが知られている（特許文献２）。
【０００４】
このような３つのユニットを用いた機構において、特に、操作子を有するユニットの支持については、片持ち支持が一般的である。特に、第２の軸中心の周りの第２のユニットと第３のユニットとの相対的な回動量を検出するセンサを第２の軸中心周りに設ける場合は、軸部が大型化するため、大型化を避けるためにも両持ち構造は採用しにくい。
【０００５】
図３は、３つのユニットを有する従来の一般的な操作子装置の構成を示す模式的な平面図である。この操作子装置は、装置に固定される固定体である親ユニット１１０と、それぞれ可動体である子ユニット１３０及び孫ユニット１５０の３つのユニットから構成される。子ユニット１３０は、親ユニット１１０に対して２つの軸部Ｊ１で軸支される。孫ユニット１５０は、子ユニット１３０に対して１つの軸部Ｊ２で軸支される。
【０００６】
操作子１５６をＸ方向に操作すると、孫ユニット１５０が軸部Ｊ２を中心に子ユニット１３０に対してＸ方向に回動する。操作子１５６をＹ方向に操作すると、孫ユニット１５０と子ユニット１３０とが一体となって軸部Ｊ１を中心に親ユニット１１０に対してＹ方向に回動する。図３においてセンサの図示は省略している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平６−７５０３７号公報
【特許文献２】特許第３３８１８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、３つのユニットを有する従来の操作子装置において、孫ユニット１５０は、子ユニット１３０に対して軸部Ｊ２で片持ち状態で支持されるので、軸支機構の強度や剛性が小さく、摩耗や故障も生じやすく、耐久性が低かった。あるいは、片持ち構造で高い強度を確保しようとすると部材が大型化し、スペースやコストが犠牲になるという不利が生じる。
【０００９】
また、操作子１５６は、直接に操作される部材であるので、安定的で良好な操作感触や高い外観品質も求められ、軸支の強度や耐久性だけでなく軸に対する位置精度も重要である。
【００１０】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、安定した回動と回動量の高い検出精度を実現すると共に、大型化を避けることができる操作子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の請求項１の操作子装置は、第１のユニット（１０）と、第１の軸中心（ＡＸ１）の周りに前記第１のユニットに対して相対的に回動自在な第２のユニット（３０）と、操作子（５６）を有してなり、前記第１の軸中心に平行でない第２の軸中心（ＡＸ２）の周りに前記第２のユニットに対して相対的に回動自在な第３のユニット（５０）と、前記第２の軸中心の周りの前記第２のユニットと前記第３のユニットとの相対的な回動量を検出する検出手段（３９）とを有し、前記第３のユニットは前記第２のユニットに対して、前記第２の軸中心の延長方向における前記操作子の両側の位置において前記第２の軸中心を回動中心とした両持ち構造によって軸支され、前記両持ち構造を構成する２つの回動軸（３８、６４）のうち少なくとも１つの回動軸は、前記検出手段の回転軸（３８）を兼ねることを特徴とする。
【００１２】
なお、上記括弧内の符号は例示である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、安定した回動と回動量の高い検出精度を実現すると共に、大型化を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る操作子装置の斜視図である。
【図２】本操作子装置の模式的な平面図、側面図である。
【図３】３つのユニットを有する従来の一般的な操作子装置の構成を示す模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態に係る操作子装置の斜視図である。この操作子装置は、例えばジョイスティックとして構成され、用途としては電子楽器の楽音制御用の入力装置等が適している。制御対象としては、例えば音高、音色、音量のほか、ビブラート、リバーブ等の各種効果に関する楽音パラメータが考えられる。ただし、楽音制御に限定されるものではなく、楽器以外の電気機器（ゲーム装置等）にも適用可能である。
【００１７】
この操作子装置は、大別して３つのユニットから構成される。すなわち、第１のユニットである親ユニット１０、第２のユニットである子ユニット３０、第３のユニットである孫ユニット５０を有する。孫ユニット５０は、子ユニット３０に対してＸ方向に相対的に回動自在である。子ユニット３０は、親ユニット１０に対してＹ方向に相対的に回動自在である。電気機器に親ユニット１０が固定されるとし、親ユニット１０を固定体と考えれば、子ユニット３０と孫ユニット５０は可動体といえる。
【００１８】
操作子５６は、操作者により直接操作される構成要素であり、孫ユニット５０及び／又は子ユニット３０の可動により、Ｘ方向及びＹ方向、またはこれら双方の成分を含む方向に操作が可能である。例えば操作子５６をＸ方向の成分を含む方向に操作すると、それに応じて孫ユニット５０がＸ方向に回動する。操作子５６をＹ方向の成分を含む方向に操作すると、それに応じて子ユニット３０が孫ユニット５０と一体となって親ユニット１０に対してＹ方向に回動する。
【００１９】
親ユニット１０は、上ケース１１（図１）を含んで一体に構成され、通常、親ユニット１０が電子機器に固定される。子ユニット３０は、いずれも樹脂製のホイール４１及び下フレーム４２を有する。孫ユニット５０は、樹脂製のカバー体５１と操作子５６とを有する。棒状の操作子５６は、ゴム、またはカバー体５１より柔らかい樹脂で一体に形成される。操作子５６は、非操作時において上ケース１１から突出している。以降の説明上、操作子５６の突出方向を上方とする。
【００２０】
図２（ａ）、（ｂ）は、本操作子装置の模式的な平面図、側面図である。この図では、本操作子装置を概念的に模式図として描いているが、図１に示すものと同じ構成要素には同じ符号が付されている。上ケース１１の図示は省略されている。また、図１、図２では、各ユニットが、非操作状態である初期位置にある状態で示されている。
【００２１】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、子ユニット３０には、平面視略Ｌ型の電気回路基板４３が配設される。電気回路基板４３には、第１のロータリボリューム３２、第２のロータリボリューム３９、及びコネクタ端子部４４が実装される。そして、各ロータリボリューム３２、３９からの信号線がコネクタ端子部４４において１つに束ねられて、信号束線４５として装置外部へ導出される。
【００２２】
第１のロータリボリューム３２は、第１の軸中心ＡＸ１の周りの親ユニット１０と子ユニット３０とのＹ方向の相対的な回動量を検出する。第２のロータリボリューム３９は、第２の軸中心ＡＸ２の周りの子ユニット３０と孫ユニット５０とのＸ方向の相対的な回動量を検出する。ロータリボリューム３２、３９は、各々の回動軸の回転によりユニット間の相対的な回動量を検出できる構成であればよく、センサの構成は特に限定されない。
【００２３】
第１のロータリボリューム３２のハウジング６７、第２のロータリボリューム３９のハウジング６８がそれぞれ電気回路基板４３に固定される。第１のロータリボリューム３２において、第１の回動軸３１がハウジング６７に対して回動自在で、第２のロータリボリューム３９において、第２の回動軸３８がハウジング６８に対して回動自在である。第１の回動軸３１の第１の軸中心ＡＸ１がＹ方向に直交し、第２のロータリボリューム３９の第２の回動軸３８の第２の軸中心ＡＸ２がＸ方向に直交するように、各ロータリボリューム３２、３９のハウジング６７、６８が位置決めされて固定される。従って、軸中心ＡＸ１、ＡＸ２の位置はいずれも、子ユニット３０に対して固定的になっている。
【００２４】
子ユニット３０において、第１の軸中心ＡＸ１に平行な方向における第１のロータリボリューム３２の配設位置とは逆側の端部には、軸部６１が突設されている。第１の軸中心ＡＸ１の方向（軸線方向）は子ユニット３０の長手方向でもある。
【００２５】
第１の回動軸３１は、子ユニット３０の挿通穴６３を通って子ユニット３０の外側に延びている。第１の回動軸３１の先端部は、親ユニット１０に対して固定されるか、または親ユニット１０によって子ユニット３０に対して相対的にＹ方向に（第１の軸中心ＡＸ１周りに）回転駆動され得るように親ユニット１０に係合されている。
【００２６】
一方、親ユニット１０における第１の回動軸３１と係合している側とは逆側の端部には受け部６２が形成され、受け部６２は、子ユニット３０の軸部６１を回動自在に軸支している。受け部６２に軸支される軸部６１の軸芯は、第１の軸中心ＡＸ１と一致するようになっている。
【００２７】
従って、子ユニット３０は、同心の第１の回動軸３１及び軸部６１を介して親ユニット１０に両持ち構造で軸支された形となる。これにより、子ユニット３０は、親ユニット１０に対して、第１の軸中心ＡＸ１を回動中心として第１の軸中心ＡＸ１の周りに（Ｙ方向に）安定的に回動自在となる。
【００２８】
子ユニット３０において、第２のロータリボリューム３９の第２の回動軸３８が、挿通穴６６を通って子ユニット３０の内側に延びている。第２の回動軸３８の先端部は、孫ユニット５０に対して固定されるか、または孫ユニット５０によって子ユニット３０に対して相対的にＸ方向に（第２の軸中心ＡＸ２周りに）回転駆動され得るように孫ユニット５０に係合されている。
【００２９】
第２の軸中心ＡＸ２に平行な孫ユニット５０の厚み方向において、第２の回動軸３８と係合している側とは逆側の端部には、軸部６４が突設されている。子ユニット３０には、短手方向において第２のロータリボリューム３９が配置されている側とは逆側の端部に受け部６５が形成されている。受け部６５は、孫ユニット５０の軸部６４を回動自在に軸支している。受け部６５に軸支される軸部６４の軸芯は、第２の軸中心ＡＸ２と一致するようになっている。
【００３０】
従って、孫ユニット５０は、同心の第２の回動軸３８及び軸部６４を介して子ユニット３０に両持ち構造で軸支された形となる。これにより、孫ユニット５０は、子ユニット３０に対して、第２の軸中心ＡＸ２を回動中心として第２の軸中心ＡＸ２の周りに（Ｘ方向に）回動自在となる。特に、孫ユニット５０が軸支される位置は、第２の軸中心ＡＸ２の軸線方向における操作子５６を挟んだ両側の位置である。第２の軸中心ＡＸ２の延長方向における両端部の外側であるので、軸支状態が安定的である。上記した親ユニット１０に対する子ユニット３０の軸支態様も同様に両持ち構造であり、安定的である。
【００３１】
本実施の形態によれば、孫ユニット５０は、子ユニット３０に両端部において両持ち構造によって軸支されるので、孫ユニット５０の安定した回動を実現すると共に、剛性及び耐久性を高めることができる。特に、片持ち構造に比べ軸支の精度が高く、回動動作が安定するので、摩耗や故障が減り、操作性やタッチも良くなり、外観品質も向上する。さらに、部材が大型化することなく、スペースやコストが犠牲になることも少ない。
【００３２】
また、孫ユニット５０の両持ち構造を構成する２つの回動軸（第２の回動軸３８、軸部６４）のうち第２の回動軸３８は、第２のロータリボリューム３９の回転軸を兼ねるので、孫ユニット５０と子ユニット３０との相対的な回動量の検出精度を高めると共に、部品点数の増加を抑制することができる。
【００３３】
この観点では、孫ユニット５０の両持ち構造を構成する２つの回動軸のうち少なくとも一方が回動量検出手段の回転軸を兼ねればよい。また、安定した回動を実現すると共に、剛性及び耐久性を高める観点に限れば、両持ち構造を構成する２つの回動軸は回動量検出手段の回転軸を兼ねることは必須でない。
【００３４】
ところで、孫ユニット５０の両持ち構造を構成する２つの回動軸として、軸部６４及び第２の回動軸３８は孫ユニット５０に連動して回動する構成であったが、これに限るものではない。すなわち、取り付け関係を逆にし、これらの回動軸が子ユニット３０と一体に回動し、孫ユニット５０に対して相対的に回動する構成であってもよい。
【００３５】
なお、軸中心ＡＸ１、ＡＸ２は互いに平行でなければよく、直交することは必須でない。
【符号の説明】
【００３６】
１０  親ユニット（第１のユニット）、  ３０  子ユニット（第２のユニット）、  ３９  第２のロータリボリューム（検出手段）、  ５０  孫ユニット（第３のユニット）、  ５６  操作子、  ＡＸ１  第１の軸中心、  ＡＸ２  第２の軸中心、  ３８  第２の回動軸（回動軸）、  ６４  軸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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