JPH0619014U

JPH0619014U - ジョイスティック・コントローラ

Info

Publication number: JPH0619014U
Application number: JP2254692U
Authority: JP
Inventors: 栄太郎下田
Original assignee: 栄通信工業株式会社
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1994-03-11
Anticipated expiration: 2005-09-06
Also published as: JPH0738985Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】ジョイスティック・コントローラにおいて操
作軸の円滑でかつ確実な操作を長期間にわたって確保す
る。【構成】操作軸２に固定されたボール３を支持する支
持機構６を筐体１に螺合される上側ナット６₁と下側ナ
ット６₂により構成する。上下ナット６₁，６₂間に潤
滑油溜部１６を設け、上下ナット６₁，６₂のボール３
が滑合する内周面に、潤滑油溜部１６に連通する潤滑油
溝１７₁，１７₂を形成し、この潤滑油溝１７₁，１７
₂に潤滑油溜部１６に充填した潤滑油を供給し、循環さ
せるようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、機械的（角度又は位置の）偏位を電気信号に変換する角度変換器を有するジョイスティック・コントローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】

機械的偏位を電気信号に変換する角度変換器としては、可変抵抗器、エンコーダ、トランスジューサ、ロータリースイッチなど種々のものがあるが、その中で最も汎用性の高いのは可変抵抗器である。図６は、可変抵抗器を角度変換器として用いた従来のジョイスティック・コントローラの外観を示す側面図であり、図７はその断面図である。これらの図に示すように、操作軸２は、筐体１の内部に、操作軸２の球形ジャーナルとしての球状体又はボール３、内側アーム板４及び外側アーム板５を貫通して任意方向の傾斜及び旋回などの回動が可能に設けられている。ボール３は、筐体１の中心部に軸受けとしての支持体機構６で回動自在に保持されている。この支持体機構６は上側ナット６₁と下側ナット６₂から構成されてこの上下ナット６₁，６₂は上下に対向して筐体１に螺合されてボール３を抱持する。

【０００３】また、内側及び外側アーム板４，５の一端は、筐体側面に互いに直角になす位置に取付けられた第１及び第２可変抵抗器７，８の回動軸９，９′（ただし、９ ′は図示せず）に固定し、その他端は、第１及び第２可変抵抗器７，８と対向する筐体の各側面に螺着したブッシングカラー１０，１０′（１０′は図示せず）に回転自在に枢着された回動軸１１，１１′（１１′は図示せず）に固定してある。すなわち、各可変抵抗器７，８の回動軸９，９′は、内側及び外側アーム板４，５の回動と連動して回動する。したがって、操作軸２を傾斜・旋回させると、その偏位方向・角度に応じて第１及び第２可変抵抗器７，８の回動軸９，９′ が回動して、それぞれの可変抵抗器から偏位方向・角度に応じた電気信号が得られる。この場合、操作軸２の前後方向（Ｙ軸方向とする）の操作に対しては第１の可変抵抗器７がその大きさに応じて回動し、左右方向（Ｘ軸方向とする）の操作に対しては第２の可変抵抗器８がその大きさに応じて回動する。したがって、操作軸２の任意方向の傾斜及び旋回操作に対し、第１及び第２可変抵抗器７，８がその方向・大きさに応じてそれぞれ回動することになる。

【０００４】図８は、操作軸２の方向・角度の大きさに対する第１及び第２可変抵抗器の出力信号をＸＹ直角座標軸上にプロットしたものである。＋Ｖ_x，−Ｖ_xはＸ軸方向の最大偏位角度に対する最大出力信号であり、＋Ｖ_y，−Ｖ_yはＹ軸方向の最大偏位角度に対する最大出力信号である。したがって、破線で囲まれた部分が、操作軸２の任意方向の傾斜・旋回角度に対する出力信号の範囲となる。よって、操作軸２のＸ又はＹ軸方向における偏位角度の大きさを、第１及び第２の可変抵抗器７，８によりＸＹ軸平面上の電気的信号に変換することができる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

このようなジョイスティック・コントローラは、一般に産業用として使用されるもので、特に、原子力関係の遠隔操作用ロボット、深海作業用ロボット、高所・危険物処理用ロボット等のいわゆる極限ロボットの操作用として使用されることが多く、このため、特に、機械部の操作性、精密性及び信頼性が要求され、その上数百万回操作される長期の使用に充分耐えて、初期特性を満足するということも要求されている。

【０００６】そこで、前述の如く構成される従来のジョイスティック・コントローラにおいては、操作軸２に固定されたボール３とこのボール３を抱持する支持体機構６の上下両ナット６₁，６₂との滑合部にグリースを塗布して摩擦抵抗を小さくし、擦過、いわゆるかじりを防止するようにしていた。

【０００７】しかし、操作軸２の傾倒操作回数が増えるにしたがってグリースが摩耗粉と混ざり合ったり、ボール３とナット６₁，６₂との滑合部の発熱によりグリースが酸化したりすることにより、グリースが潤滑の役目を果さなくなり、このためボール３と両ナット６₁，６₂の間の摩擦抵抗が大きくなり、またその間にかじりが発生して円滑な操作が行えず、操作力を増大する必要があり、また、がたの発生によるセンター精度の低下等を招くという問題があった。

【０００８】そこで、本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、操作軸の軸受け部であるボールと支持体機構との間においてグリースの循環を可能にして摩擦抵抗を低減させると共に、かじりを防止し、長期の使用に充分耐えるジョイスティック・コントローラを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案は、筐体内部の支持体機構に抱持されるボールと、このボールを貫通し任意方向に傾斜、旋回等の回動が可能な操作軸と、この操作軸の回動角度に応じてこれを電気信号に変換する角度変換器とを有してなるジョイスティック・コントローラであって、ボールを抱持する支持体機構の内部に潤滑油溜部を設けると共にボールが滑合する内周面に潤滑油溜部と連通する潤滑油溝を設け、潤滑油溜部から潤滑油溝にかけて潤滑油を充填するように構成したものである。

【００１０】

【作用】

このように構成される本考案のジョイスティック・コントローラは、操作軸のボールを抱持する支持体機構の内周面は、潤滑油が常に潤滑油溜部から潤滑油溝に供給されてこの溝を循環するように充填することにより、ボールの滑合面に潤滑油が良く行き渡ることになって、この滑合面、即ち、軸受け部の摩耗、かけが防止され、長期の使用に充分耐えて長期間にわたってのボールの円滑な転動が確保され操作特性の長寿命化が可能になる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１〜図５を参照して説明するに、前述した図６及び図７に示す従来例と対応する部材には同一符号を付し説明を省略する。

【００１２】図１は本考案の一実施例を示す一部断面図、図２はその要部の拡大図、図３は本例に適用する一例の下側ナットの斜視図である。

【００１３】本例において、支持体機構６はフランジ６₁₁を有する上側ナット６₁と下側ナット６₂とから構成され、両ナット６₁，６₂は従来例と同様に筐体１の中心部の雌ねじ筒部１₁に上下から螺合され、操作軸２に固定されたボール３を抱持するようになされているが、上側ナット６₁はフランジ６₁₁が筐体１の中心上面に当接して位置決めされた状態で保持される。

【００１４】この上下両ナット６₁，６₂の対向する内端縁面間に潤滑油溜部１６を設け、また上下両ナット６₁，６₂のボール３の周面に合致する凹曲半球状の内周面には湾曲した波形状の潤滑油溝１７₁，１７₂を、その内周面に全体にわたるように形成して潤滑油溜部１６に連通させてある。即ち、本例においては潤滑油溜部１６は上下両ナット６₁，６₂の内端縁面６ ₁₂ ，６₁₃と筐体１の雌ねじ筒部１₁の内周部とにより形成され、一方潤滑油溝１７₁，１７₂はナット６₁，６₂の外端側において閉じられ、内端縁面６₁₂，６ ₁₃ 側においては開放されて潤滑油溜部１６と連通されている。なお、筺体１の雌ねじ筒部１₁と上下両ナット６₁，６₂の間には接着剤を注入して凝固させる等、油止め手段を施すことにより潤滑油溜部１６の完全な液密性を確保し、また、ナット６₁，６₂の潤滑油溝１７₁，１７₂が閉じれた外端側にはＯリングを嵌合する等油止め手段を施すことにより、油漏れを一層確実に防止することができる。そして、潤滑油溜部１６から潤滑油溝１７₁，１７₂にかけて潤滑油としてのグリースを充填する。

【００１５】このように構成することにより、支持体機構６内においてボール３が回動することにより、グリースは潤滑油溜部１６から潤滑油溝１７₁，１７₂に供給されてこの溝１７₁，１７₂を循環し、支持体機構６、即ち、上下ナット６₁，６₂ のボール３が滑合する内周面に満遍なく行き渡り、ボール３との滑合部が潤滑されてボール３と両ナット６₁，６₂間の摩擦抵抗が大になったり、いわゆるかじり等が発生することもなく、ボール３は常に円滑に回動されて操作軸２の操作を軽くかつ確実に行うことができる。

【００１６】以上の構成において、潤滑油溝１７₁，１７₂は連続した波形状に形成されているが、これを三角形状等、各種の形状に形成することができ、また独立した複数条の溝として形成してもよく、これ等の場合もナット６₁，６₂の内端縁面６ ₁₂ ，６₁₃側にが開放されるように形成して潤滑油溜部１６に通過させ、潤滑油が溝内を円滑に循環されるようにする。また、上側ナット６₁又は下側ナット６₂の何れか一方が筐体１側に固定するか、この筐体１と一体に形成した構成とすることもできる。

【００１７】そして、他の実施例として図４及び図５に示すように、操作軸２に固定されたボール３を支持する支持体機構６としては上側ナット、下側ナットを用いることなく、筐体１にボール３を挟持状に支持する一対のアーム部１ａ，１ｂを設け、この両アーム部１ａ，１ｂの対向面にボール３の周面と合致する凹曲半球面状の支持面１ａ₁，１ｂ₁を形成し、この支持面１ａ₁，１ｂ₁に潤滑油溜部１６₁，１６₂を設けると共にこの潤滑油溜部１６₁，１６₂に連通する潤滑油溝１７₁，１７₂を形成して、この油溜部１６₁，１６₂から油溝１７₁，１７₂にかけて潤滑油としてのグリースを充填して構成する。

【００１８】この実施例の場合も、前述した実施例と同様にボール３の長期間にわたる円滑な回動が確保されると共に操作軸２の操作性の向上を図ることができる。

【００１９】以上、本考案の実施例を説明したが、本考案はこの実施例に限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更できるものである。

【００２０】例えば、支持体機構６を構成する上下ナット６₁，６₂のうち上側ナット６₁ はフランジ６₁₁を設けることなく、従来例と同様なナット構造でもよく、また、潤滑油溜部１６をナットに直接刻設してもよい。さらに潤滑油溝１７₁，１７₂ の形状も潤滑油溜部１６に連通し、支持体機構６の内周面に均等に配置される形状であればよい。

【００２１】

【考案の効果】

以上のように本考案によるジョイスティック・コントローラは、操作軸に固定される球形ジャーナルとしてのボールを支持する支持体機構の内部に潤滑油溜部を設けると共に、ボールが滑合する内周面に潤滑油溜部と連通する潤滑油溝を形成し、この潤滑油溜部に潤滑油を充填するように構成したことにより、潤滑油が潤滑油溜部から潤滑油溝に供給されてこの溝を循環することになるのでボールが滑合される軸受け面が潤滑されて摩擦抵抗が著しく低減されると共に、軸受け面にいわゆるかじり等が生じることがなく、ボールのがたのない円滑な回動が確保されて操作軸は長期間にわたって円滑で確実な操作が可能になり、長寿命で信頼性の高いジョイスティック・コントローラを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の一部断面図である。

【図２】同、要部の拡大図である。

【図３】図１に示す一実施例に適用するナットの斜視図
である。

【図４】他実施例の要部の平面図である。

【図５】同、縦断面図である。

【図６】従来例の側面図である。

【図７】同、一部断面図である。

【図８】ジョイスティック・コントローラの動作を示す
説明図である。

【符号の説明】

１筐体２操作軸３ボール６支持体機構６₁ 上側ナット６₂ 下側ナット１６潤滑油溜部１７₁，１７₂ 潤滑油溝１ａ，１ｂ筐体アーム部１ａ₁，１ｂ₁ 支持面

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】筐体内部の支持体機構に抱持されるボー
ルと、このボールを貫通し任意方向に傾斜、旋回等の回
動が可能な操作軸と、この操作軸の回動角度に応じてこ
れを電気信号に変換する角度変換器とを有してなるジョ
イスティック・コントローラであって、上記ボールを抱持する上記支持体機構の内部に潤滑油溜
部を設けると共に上記ボールが滑合する内周面に上記潤
滑油溜部と連通する潤滑油溝を設けてなり、上記潤滑油溜部から上記潤滑油溝にかけて潤滑油を充填
するようにしたことを特徴とするジョイスティック・コ
ントローラ。