操作装置的制作方法

1.本发明涉及根据倾倒体的倾倒状况、对操作对象进行操作的操作装置。


背景技术：

2.作为对计算机游戏、各种玩具、工业机器人等各种装置进行操作的操作装置，已经普及被称为操纵杆的操作装置。在称为操纵杆的方式的操作装置中，通过将可向各方向倾倒的倾倒体倾倒，操作对象向倾倒方向进行动作，所以能够进行直观的操作。作为上述操作装置，例如在专利文献1中，已经提出一种由在x、y各轴配置的可变电阻来检测倾斜度的可变电阻式指向设备。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：台湾实用新案第371503号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的技术问题
7.例如，针对用于相对于计算机游戏来识别状况的机制，始终需要具有新的娱乐性。另外，即使在将工业机器人等机械作为操作对象的情况下，也需要用于通过各种方法识别操作状况的机制。然而，专利文献1所述的现有的操作装置是输入用装置，不具有作为输出用装置的功能，不能让操作者识别状况。
8.本发明是鉴于上述问题而提出的，目的在于提供具有输出功能的操作装置。
9.用于解决技术问题的技术方案
10.为了解决上述问题，本技术所述的操作装置为一种操作装置，具有接受使之以倾倒中心为中心从基准位置倾倒的操作的倾倒体，根据所述倾倒体的倾倒状况，对操作对象进行操作，该操作装置的特征在于，所述倾倒体在端部具有向与通过所述倾倒中心的中心轴正交的方向扩展的被按压部，所述操作装置具有：按压部件，其对所述被按压部向与所述倾倒体位于基准位置时的所述中心轴平行且朝向所述倾倒中心的方向进行按压；施力部件，其对所述按压部件向所述倾倒中心施力；动作体，其进行将所述按压部件向所述倾倒中心按压的动作。
11.另外，基于所述操作装置，为一种操作装置，具有接受使之以倾倒中心为中心从基准位置倾倒的操作的倾倒体、根据所述倾倒体的倾倒状况，对操作对象进行操作，该操作装置的特征在于，所述倾倒体在端部具有向与通过所述倾倒中心的中心轴正交的方向扩展的被按压部，所述操作装置具有：按压部件，其将所述被按压部向与所述倾倒体位于基准位置时的所述中心轴平行且朝向所述倾倒中心的方向进行按压；施力部件，其将所述按压部件向所述倾倒中心施力；动作体，其进行将所述施力部件从所述按压部件一侧的相反侧向所述按压部件侧按压的动作。
12.另外，基于所述操作装置，其特征在于，所述倾倒体能够从基准位置向所有方向倾
倒，所述被按压部以所述中心轴为中心，形成为使与所述中心轴正交的方向为径向的大致圆板状。
13.另外，基于所述操作装置，其特征在于，具有使所述动作体进行动作的驱动机构。
14.另外，基于所述操作装置，其特征在于，所述驱动机构经由凸轮机构使动作体进行动作。
15.另外，基于所述操作装置，其特征在于，所述驱动机构的驱动方向与所述动作体的动作方向大致正交。
16.另外，基于所述操作装置，其特征在于，所述驱动机构的驱动方向与所述动作体的动作方向为大致相同的方向。
17.本技术所述的操作装置由施力部件对按压倾倒体的被按压部的按压部件进行按压、并由动作体进行按压，由此来控制操作装置的操作负载。
18.发明的效果
19.本发明的操作装置由按压部件将倾倒体在端部具有的被按压部向朝向倾倒中心的方向进行按压，由此，使力作用在使倾倒的倾倒体向基准位置复位的方向上。对于按压部件，由施力部件进行按压，并且由进行按压动作的动作体进行按压。因为不但由施力部件进行按压，而且通过动作体的动作进行按压，所以能够通过动作体的动作来控制按压的力。因此，能够改变使倾倒体复位的力。操作者将使倾倒体复位的力的变化识别为操作负载的变化。即，本发明的操作装置具有使操作负载变化等良好的效果。由此，具有操作者可感受到操作负载的变化等良好的效果。
附图说明
20.图1是表示本技术所述的操作装置的外观的一个例子的立体概况图。
21.图2是表示本技术所述的操作装置的内部构造的一个例子的立体概况图。
22.图3是表示本技术所述的操作装置的内部构造的一个例子的剖视概况图。
23.图4是表示本技术所述的操作装置具有的操作机构的一个例子的立体分解概况图。
24.图5是表示本技术所述的操作装置具有的动作机构的一个例子的立体分解概况图。
25.图6是表示本技术所述的操作装置具有的操作机构及驱动机构的剖面的一个例子的剖视概况图。
26.图7是表示本技术所述的操作装置具有的操作机构及驱动机构的剖面的一个例子的剖视概况图。
27.图8是表示本技术所述的操作装置具有的操作机构及驱动机构的剖面的一个例子的剖视概况图。
28.图9是表示本技术所述的操作装置具有的动作机构的剖面的一个例子的剖视概况图。
29.图10是表示本技术所述的操作装置具有的动作机构的剖面的一个例子的剖视概况图。
30.图11是概念性地表示与本技术所述的操作装置的动作相关的控制结构的一个例
子的块图概况图。
31.图12是表示普通的螺线管的力学特性的一个例子的曲线图。
32.图13是表示在本技术所述的操作装置中对按压部件从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。
33.图14是表示在本技术所述的操作装置中对按压部件从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。
34.图15是表示在本技术所述的操作装置中对按压部件从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。
35.图16是表示在本技术所述的操作装置中对按压部件从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。
36.图17是表示在本技术所述的操作装置中对按压部件从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。
37.图18是表示在本技术所述的操作装置中对按压部件从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。
38.图19是表示在本技术所述的操作装置中对按压部件从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。
39.图20是表示在本技术所述的操作装置中对按压部件从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。
40.图21是表示本技术所述的操作装置的内部构造的一个例子的剖视概况图。
41.图22是表示本技术所述的操作装置的动作机构的一个例子的立体分解概况图。
42.图23是表示本技术所述的操作装置具有的操作机构及动作机构的剖面的一个例子的剖视概况图。
43.图24是表示在本技术所述的操作装置中对按压部件从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。
44.图25是表示在本技术所述的操作装置中对按压部件从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。
45.图26是表示在本技术所述的操作装置中对按压部件从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。
46.图27是表示本技术所述的操作装置的外观的一个例子的立体概况图。
47.图28是表示本技术所述的操作装置具有的动作机构及驱动机构的主要部件的剖面的一个例子的剖视概况图。
48.图29是表示普通的vcm的力学特性的一个例子的曲线图。
49.图30是表示本技术所述的操作装置的剖面的一个例子的剖视概况图。
50.图31是表示本技术所述的操作装置的剖面的一个例子的剖视概况图。
51.图32是表示本技术所述的操作装置的剖面的一个例子的剖视概况图。
52.图33是表示在本技术所述的操作装置中使用的vcm的力学特性的一个例子的曲线图。
具体实施方式
53.下面，参照附图，针对本发明的实施方式进行说明。本技术所述的操作装置例如作为对操作对象进行操作的操纵杆式控制器而使用。通过作为操纵杆式控制器等的操作装置来使用，除了计算机游戏用操作装置以外，还可以在各种玩具、各种移动体、各种测量装置、工业机器人等各种操作对象的操作中使用。下面，针对在操纵杆式控制器中应用了本技术所述的操作装置的操作装置ctr进行说明。
54.＜第一实施方式＞
55.图1是表示本技术所述的操作装置ctr的外观的一个例子的立体概况图。操作装置ctr具有筐体1，在筐体1的两端形成有由右手及左手各自把持的把持部10。在分别把持两端的把持部10的情况下，在上表面的手指接触的位置开设有大致圆形状的开口部11，用于对操作对象进行操作的操作机构2的一部分自开口部11从筐体1内突出。此外，在上表面侧，在可由操作者的手指按下的位置配置有多个操作按键12。需要说明的是，在本技术中，为了便于说明，将操作者以普通的姿势进行操作时位于上方的一侧、即配置有操作按键12且从操作机构2突出的一侧作为上侧进行说明。
56.图2是表示本技术所述的操作装置ctr的内部构造的一个例子的立体概况图。图2表示从操作装置ctr拆下筐体1后的状态的内部构造。在筐体1内，除了用于对操作对象进行操作的所述操作机构2以外，还收纳有使操作机构2进行动作的动作机构3、驱动动作机构3的驱动机构4等各机构。在图1中例示的操作装置ctr的筐体1内收纳有两台在图2中作为内部构造而例示的装置。
57.图3是表示本技术所述的操作装置ctr的内部构造的一个例子的剖视概况图。图4是表示本技术所述的操作装置ctr具有的操作机构2的一个例子的立体分解概况图。图3将以通过图2所示的a-b的垂直面进行切割的操作装置ctr的内部构造的剖面表示为立体概况图。利用图3及图4，针对操作机构2进行说明。操作机构2具有从操作者接受使之倾倒的操作的倾倒体20，倾倒体20具有轴状体200、球状体201、操作部202以及被按压部203。轴状体200是接受操作而倾倒的杆体，贯通球状体201的中心，是倾倒体20旋转时的中心轴。轴状体200以球状体201的中心为倾倒中心20a，可从基准位置向周围360度的所有方向倾倒。在从筐体1的开口部11突出的轴状体200的上侧(一端侧)形成有接受操作的操作部202。在筐体1内收纳的轴状体200的下侧(另一端侧)形成有接受来自动作机构3的按压的被按压部203。操作部202具有形成为大致圆板状的圆板部202a，在圆板部202a的上表面缘部形成有在旋转操作中使用的旋转突起202b。此外，在圆板部202a的下方形成有覆盖球状体201以及保持球状体201的保持部件21的上方的大致球冠状的盖部202c。被按压部203形成为大致圆板状，中心附近平坦且周缘侧向球状体201侧弯曲而形成。轴状体200与被按压部203的圆板的中心连结。球状体201可移动地保持在形成有沿着球状体201外表面的形状的凹面的保持部件21，保持部件21由上部框架22固定在筐体1内。需要说明的是，保持部件21具有在可进行动作地保持的球状体201中对向直行的两个方向(x轴方向、y轴方向)倾倒的角度变化进行检测的x轴角度传感器210及y轴角度传感器211(参照图11等)。对于如上所述构成的操作机构2，操作者能够进行使倾倒体20倾倒的操作、以及以倾倒体20的轴状体200为中心轴而使之在周向上旋转的操作。
58.图5是表示本技术所述的操作装置ctr具有的动作机构3的一个例子的立体分解概
况图。利用图3及图5，针对动作机构3进行说明。动作机构3由在上部框架22的下方安装的中央框架30以及下部框架31固定在筐体1内。在中央框架30形成有形成为大致圆筒状的中央孔300、中央孔300周围的内壁301、以及环绕内壁301外侧的环状槽部302。中央框架30可上下移动地支承有将被按压部203向朝向上方的倾倒中心20a的方向进行按压的按压部件32。按压部件32的上部形成为圆板状，下部形成为圆筒状。按压部件32封堵在中央框架30形成的中央孔300而配置，在上表面与被按压部203抵接。形成为圆筒状的下部具有少许游隙以可上下移动地游嵌在中央框架30的槽部302中。通过按压部件32的下部游嵌在中央框架30的槽部302中，槽部302对按压部件32的上下移动进行引导，使按压部件32的动作稳定。在环状的槽部302内环绕槽部302内地配置有压缩螺旋弹簧等施力部件33。施力部件33的下端固定在槽部302的内底面，在上端与按压部件32抵接，将按压部件32向上方施力。
59.中央框架30可上下移动地保持使按压部件32向上方进行动作的动作体34。动作体34是使按压按压部件32的大致杆状的杆状按压体340、以及利用凸轮构造进行动作的从动凸轮部件341成为一体的部件。动作体34使杆状按压体340上下贯通从动凸轮部件341而成为一体。杆状按压体340的上部插通在中央框架30的中央孔300中。上下移动的杆状按压体340的上端侧可上下移动地插通在大致圆筒状的上部引导部件35，下端侧可上下移动地插通在大致圆筒状的下部引导部件36。上部引导部件35以在中央框架30的中央孔300中嵌合的状态进行固定，引导杆状按压体340的上下移动。下部引导部件36以在下部框架31的下端开设的下端孔310中嵌合的状态进行固定，引导杆状按压体340的上下移动。在杆状按压体340卷绕有压缩螺旋弹簧等复位弹簧37。复位弹簧37的上端与上部引导部件35抵接，下端与从动凸轮部件341的上表面抵接，经由从动凸轮部件341将动作体34向下方施力。
60.主动凸轮部件38在水平方向上可进行动作地嵌入下部框架31，主动凸轮部件38与动作体34的从动凸轮部件341协作而形成凸轮机构。主动凸轮部件38形成为上表面开放的大致箱状。在主动凸轮部件38的四个侧壁之中的一个侧壁形成有安装驱动机构4的安装口381。在主动凸轮部件38的侧壁之中与形成有安装口381的侧壁的两侧相接的两个侧壁形成有从与安装口381接近的一方至较远的一方逐渐增高而倾斜的主动凸轮面380。在动作体34的从动凸轮部件341形成有在与主动凸轮部件38的主动凸轮面380抵接的状态下滑动的倾斜的从动凸轮面341a。利用主动凸轮部件38与从动凸轮部件341协作的凸轮构造，由驱动机构4在水平方向上进行驱动的主动凸轮部件38的动作作为动作体34在上下方向的动作进行传递。具体而言，当主动凸轮部件38向驱动机构4侧移动时，动作体34的从动凸轮部件341的从动凸轮面341a在主动凸轮面380上滑动并向上方移动。当主动凸轮部件38向驱动机构4的相反侧移动时，由复位弹簧37被向下方施力的动作体34向下方移动。这样，动作体34上下进行动作。通过动作体34向上方移动，对按压部件32从下方进行按压。需要说明的是，也可以构成为，改变主动凸轮面380及从动凸轮面341a的形成位置，以当主动凸轮部件38向驱动机构4的相反侧移动时，动作体34向上方移动，当主动凸轮部件38向驱动机构4侧移动时，动作体34向下方移动。
61.利用图2及图3，针对驱动机构4进行说明。驱动机构4是通过通电进行动作的螺线管40等促动器，具有：具有通电线圈的驱动部400、以及通过驱动部400进行动作的柱塞401。柱塞401的前端与主动凸轮部件38的连结部402连结。在未向驱动部400通电的情况下，柱塞401从驱动部400突出，当通电时，柱塞401根据电流的大小，被引入驱动部400内而移动。
62.接着，针对本技术所述的操作装置ctr的动作进行说明。图6及图7是表示本技术所述的操作装置ctr具有的操作机构2及动作机构3的剖面的一个例子的剖视概况图。图6及图7表示动作体34位于下方、只有施力部件33将按压部件32向上方进行按压的状态。图6表示操作机构2的倾倒体20位于基准位置的状态，图7表示倾倒体20接受操作者的操作而从基准位置倾倒的状态。被施力部件33施力的按压部件32将倾倒体20的被按压部203从下方向上方进行按压。如图6所示，在倾倒体20位于基准位置的情况下，按压部件32将被按压部203的平坦的中心附近向球状体201的中心进行按压，所以，倾倒体20为稳定的姿势。如图7所示，在倾倒体20已倾倒的情况下，按压部件32将被按压部203的周缘侧向球状体201的中心进行按压，所以，在倾倒体20向基准位置复位的旋转方向上作用有力。因此，在倾倒体20位于基准位置的情况下，倾倒体20稳定。在倾倒体20从基准位置倾倒的情况下，在向基准位置复位的方向上作用有力而不稳定。因此，当由操作者解除使之倾倒的力时，倾倒体20向基准位置复位。
63.图8是表示本技术所述的操作装置ctr具有的操作机构2及动作机构3的剖面的一个例子的剖视概况图。图8表示动作体34向上方移动、施力部件33及动作体34的杆状按压体340将按压部件32向上方进行按压的状态。图8表示倾倒体20接受操作者的操作而从基准位置倾倒的状态。通过向驱动机构4通电，柱塞401被引入驱动部400内而移动。由于柱塞401移动，与柱塞401连结的主动凸轮部件38向驱动机构4侧移动，形成凸轮机构的从动凸轮部件341联动，动作体34向上方移动。由于动作体34向上方移动，对按压部件32从下方进行按压。因此，通过向驱动机构4通电，按压部件32从施力部件33及动作体34双方接受向上的力，以较强的力将被按压部203从下方进行按压。因此，与动作体34位于下方的情况相比，使倾倒体20向基准位置复位的力增强，操作者为了使倾倒体20倾倒而需要更强的力。
64.图9及图10是表示本技术所述的操作装置ctr具有的动作机构3的剖面的一个例子的剖视概况图。图9表示动作体34位于下方的状态，图10表示动作体34位于上方的状态。如图9的例示，在未向驱动机构4通电的状态下，主动凸轮部件38面向图9位于左侧，动作体34被复位弹簧37向下方按压而位于下方。在动作体34位于下方的情况下，动作体34的杆状按压体340的上端与按压部件32分离。如图10的例示，当向驱动机构4通电时，与柱塞401连结的主动凸轮部件38面向图10向右侧移动。当主动凸轮部件38向右侧移动时，利用凸轮机构，动作体34的从动凸轮部件341的从动凸轮面341a在主动凸轮面380上滑动并向上方移动，作为动作体34而与从动凸轮部件341成为一体的杆状按压体340也向上方移动。如图10的例示，当杆状按压体340向上方移动时，杆状按压体340的上端对按压部件32从下方向上方进行按压。
65.接着，针对与本技术所述的操作装置ctr的动作相关的控制结构进行说明。图11是概念性地表示与本技术所述的操作装置ctr的动作相关的控制结构的一个例子的块图概况图。操作装置ctr具有lsi(large scale integration：大规模集成电路)、vlsi(very large scale integration：超大规模集成电路)等各种控制用芯片、rom(read only memory：只读存储器)、ram(random access memory：随机存取存储器)等各种存储用芯片、以及搭载有各种元件的控制电路5。控制电路5具有对装置整体进行控制的cpu(central processing unit：中央处理单元)等控制部50，控制部50对在控制电路5中搭载的x轴ad转换部51、y轴ad转换部52、螺线管驱动器53、模式存储部54等各种结构进行控制。
66.x轴ad转换部51是从保持部件21具有的x轴角度传感器210，接受表示x轴角度传感器210检测出的球状体201在x轴方向的倾倒角度的位移的模拟信号的输入的电路。x轴ad转换部51将输入的模拟信号转换为数字信号，并将转换后的数字信号向控制部50输出。y轴ad转换部52是从保持部件21具有的y轴角度传感器211，接受表示y轴角度传感器211检测出的球状体201在y轴方向的倾倒角度的位移的模拟信号的输入的电路。y轴ad转换部52将输入的模拟信号转换为数字信号，并将转换后的数字信号向控制部50输出。
67.模式存储部54是预先存储向驱动机构4的通电模式的存储器。控制部50基于从模式选择单元55接受输入的选择信号，选择在模式存储部54中存储的通电模式，将基于选择的通电模式使驱动机构4进行动作的动作信号经由螺线管驱动器53而输出。模式选择单元55例如是由与操作装置ctr连接的游戏机执行的基于软件的步骤，根据游戏的进行来输出。另外，在操作装置ctr接受到指定的操作的情况下，也可以使基于在操作装置ctr内执行的程序的步骤作为模式选择单元55来输出选择信号。
68.从控制部50输入了动作信号的螺线管驱动器53适当地改变信号的形式，向驱动机构4输出动作信号。
69.接着，针对与由按压部件32及施力部件33进行的按压相关的力学特性进行说明。图12是表示普通的螺线管的力学特性的一个例子的曲线图。图12以横轴为行程长、纵轴为吸引力来表示其关系。图12表示针对通过通电引入柱塞的规格的螺线管的几个级别、柱塞的位置(行程长)与对应于柱塞的位置的吸引力的关系。在图12所例示的规格的螺线管中，表示行程长越短，即，越引入柱塞，则吸引力越强。如图12的例示，表示本技术所述的操作装置ctr使用如下规格的螺线管的例子，即，在柱塞突出的位置力较强，越引入柱塞则力越弱。
70.图13至图15表示在本技术所述的操作装置ctr中对按压部件32从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。图13至图15以横轴为与将倾倒体20倾倒的倾倒角度相关的位移、纵轴为倾倒所需要的力来表示其关系。与倾倒角度相关的位移是指，倾倒角度自身或者按压部件32因根据倾倒角度倾倒的被按压部203而向下方按下的距离。图中细线表示由施力部件33施加的力的关系，虚线表示由基于驱动机构4的柱塞401的动作的动作体34施加的力的关系，粗线表示施力部件33及动作体34的合力。
71.图13表示未向驱动机构4通电的状态。在未向驱动机构4通电的状态下，因为动作体34未对按压部件32进行按压，所以，倾倒体20的倾倒所需要的力等同于由施力部件33施加的力，根据施力部件33的弹簧常数，相对于长度，以恒定的比例增加。需要说明的是，因为对按压部件32施加有预加载，所以并非是完美的比例关系。
72.图14及图15表示向驱动机构4通电的状态，图15是流动有比图14大的电流的状态。在驱动机构4中使用的螺线管40根据通电的电流的大小，柱塞401的位置发生位移，如利用图12进行的说明，力由于柱塞401的位置而发生变化。由施力部件33施加的力与通电状况无关，是恒定的，但如图14及图15的例示，动作体34的力因通电的电流的大小而变化。因此，作为施力部件33及动作体34的合力的力也根据向驱动机构4通电的电流而发生变化。即，与施力部件33及动作体34的合力对应的倾倒体20的倾倒所需要的力可以通过向驱动机构4通电来进行控制。倾倒体20的倾倒所需要的力由利用图11说明的控制电路5进行控制。
73.图16至图18是表示在本技术所述的操作装置ctr中对按压部件32从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。图16至图18以横轴为与将倾倒体20倾倒的倾倒角度对应的位
移、纵轴为倾倒所需要的力来表示其关系。图中细线表示由施力部件33施加的力的关系，虚线表示由基于驱动机构4的柱塞401的动作的动作体34施加的力的关系，粗线表示施力部件33及动作体34的合力。图16至图18表示了根据倾倒体20的倾倒角度控制对驱动机构4的通电、并控制对按压部件32进行按压的力的通电模式的例子。
74.图16表示为了使由动作体34施加的力根据倾倒角度而增加、控制对驱动机构4的通电的通电模式的例子。在图16的例子中，对按压部件32进行按压的力的倾斜度比只由施力部件33施加的力的倾斜度大。因此，操作者能够感受到类似作为施力部件33而使用的压缩螺旋弹簧的弹簧常数增大这样的感觉、所谓的弹力增强的感觉。
75.图17表示了为了使对按压部件32进行按压的力的合力与倾倒角度无关而为恒定、控制对驱动机构4的通电的通电模式的例子。通过如图17的例示进行控制，操作者感受到不依赖于倾倒角度而以恒定的力使之倾倒的感觉。
76.图18表示了为了使对按压部件32进行按压的力的合力根据倾倒角度而减小、控制对驱动机构4的通电的通电模式的例子。通过如图18的例示进行控制，操作者在倾倒时感受到力消失的感觉。
77.图19是表示在本技术所述的操作装置ctr中对按压部件32从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。图19以横轴为与使倾倒体20倾斜的倾倒角度对应的位移、以纵轴为倾倒所需要的力来表示其关系。图中细线表示由施力部件33施加的力的关系，虚线表示由基于驱动机构4的柱塞401的动作的动作体34施加的力的关系，粗线表示施力部件33及动作体34的合力。图19表示根据对操作对象进行操作的游戏的进行来控制对驱动机构4的通电的通电模式的例子。
78.图19表示了为了在倾倒角度为规定的角度的情况下使动作机构3进行动作、控制对驱动机构4的通电的通电模式的例子。在如图19的例示对通电进行控制的情况下，操作者在倾倒体20的倾倒角度为恒定的角度时感受到点击触感这样的力。上述的控制例如如飞行模拟器，通过安装在诸如当操作角度超过恒定的角度则产生撞击这样的计算机游戏中，能够对操作者给予新的振奋感。
79.图20是表示在本技术所述的操作装置ctr中对按压部件32从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。图20以横轴为时间、以纵轴为倾倒所需要的力来表示其关系。图中细线表示由施力部件33施加的力的关系，虚线表示由基于驱动机构4的柱塞401的动作的动作体34施加的力的关系，粗线表示施力部件33及动作体34的合力。图20表示根据对操作对象进行操作的游戏的进行来控制对驱动机构4的通电的通电模式的例子。
80.图20例如为安装在钓鱼游戏中，由于前半段因临时通电而产生的按压的力的增大，表现为鱼的咬合，由于后半段因持续的通电而产生的按压的力的增大，表现为咬合的鱼的牵拉。如图19及图20所示，本技术所述的操作装置ctr能够实现与对操作对象进行操作的游戏对应的各种控制。
81.在第一实施方式中，例示了在驱动机构4吸引柱塞401的情况下对按压部件32进行按压的凸轮机构的方式，但本发明不限于此，也可以在使柱塞401突出的情况下对按压部件32进行按压来构成凸轮机构。
82.＜第二实施方式＞
83.第二实施方式基于第一实施方式，是动作体34对施力部件33从下方向上方的按压
部件32侧进行按压的方式。在第二实施方式中，对于与第一实施方式相同的结构，使用与第一实施方式相同的标记，省略详细的说明。第二实施方式的操作装置ctr的外观与第一实施方式相同。
84.图21是表示本技术所述的操作装置ctr的内部构造的一个例子的剖视概况图。图22是表示本技术所述的操作装置ctr的动作机构3的一个例子的立体分解概况图。第二实施方式的操作装置ctr在筐体1内收纳有操作机构2、动作机构3、驱动机构4等各种机构。在筐体1内收纳的操作机构2、动作机构3及驱动机构4的外观与第一实施方式相同，图21及图22与第一实施方式的作为图3而表示的剖视概况图、以及作为图5而表示的立体分解概况图对应。第二实施方式的操作机构2及驱动机构4与第一实施方式相同。
85.利用图21及图22，针对动作机构3进行说明。动作机构3除了中央框架30、下部框架31、按压部件32、施力部件33、动作体34、上部引导部件35、下部引导部件36、复位弹簧37、主动凸轮部件38等各种部件以外，还具有对施力部件33从下方进行按压的环状动作板39。在第二实施方式中，中央框架30的中央孔300的上端被封堵，在中央孔300固定的上部引导部件35的上端也被封堵。因此，第二实施方式的动作体34不会如第一实施方式所示贯通中央孔300来对按压部件32直接按压。在第二实施方式的动作体34的从动凸轮部件341的上部形成有四个向上方突出的圆柱状的突起状按压体342。在中央框架30中，在动作体34的与突起状按压体342对应的位置开设有使突起状按压体342贯通的贯通孔(未图示)。在动作体34位于上方的情况下，突起状按压体342贯通贯通孔，与环状动作板39的下表面抵接，将环状动作板39从下方向上方进行按压。环状动作板39是在中央框架30的环状槽部302内的内底于上下方向上可移动地插嵌的环状部件，形成为扁平的板状。
86.接着，针对本技术所述的操作装置ctr的动作进行说明。第二实施方式的操作机构2的动作与第一实施方式大致相同。图23是表示本技术所述的操作装置ctr具有的操作机构2及动作机构3的剖面的一个例子的剖视概况图。图23表示动作体34向上方移动，施力部件33将按压部件32向上方按压、且动作体34的突起状按压体342将环状动作板39向上方按压的状态。当与驱动机构4的柱塞401联动的主动凸轮部件38移动时，动作体34向上方移动，动作体34的突起状按压体342经由环状动作板39，将施力部件33从下方向上方按压，施力部件33将按压部件32向上方按压，按压部件32从下方将倾倒体20的被按压部203向球状体201的中心方向进行按压。即，动作体34相对于施力部件33，进行从按压部件32的上端的相反侧即下端向按压部件32侧按压的动作。
87.与第二实施方式的操作装置ctr的动作相关的控制的结构与第一实施方式相同。图24至图26是表示在本技术所述的操作装置ctr中对按压部件32从下方进行按压的力的一个例子的曲线图。图24至图26以横轴为与使倾倒体20倾倒的倾倒角度相关的位移、以纵轴为倾倒所需要的力来表示其关系。图中细线表示由施力部件33施加的力的关系，虚线表示由基于驱动机构4的柱塞401的动作的动作体34施加的力的关系，粗线表示施力部件33及动作体34的合力。
88.图24表示未向驱动机构4通电的状态。在未向驱动机构4通电的状态下，因为动作体34未对按压部件32进行按压，所以，倾倒体20的倾倒所需要的力等同于由施力部件33施加的力，根据施力部件33的弹簧常数，相对于长度，以恒定的比例增加。
89.图25及图26表示向驱动机构4通电的状态，图26是流动有比图25大的电流的状态。
在第二实施方式中，动作体34经由施力部件33对按压部件32进行按压。在来自动作体34的力较小的情况下，来自动作体34的力比施力部件33弱，所以动作体34不能移动按压部件32。因此，如图25及图26的例示，对按压部件32进行按压的力是施力部件33及动作体34所施加的力较强一方的力。需要说明的是，在第二实施方式的操作装置ctr中，也通过控制向驱动机构4的通电，能够使操作者感受到与状况对应的各种操作感觉。
90.＜第三实施方式＞
91.第三实施方式基于第一实施方式或者第二实施方式，是改变在操作装置ctr中收纳的各种机构的数量的方式。在第三实施方式中，对于与第一实施方式或者第二实施方式相同的结构，使用与第一实施方式及第二实施方式相同的标记，省略详细的说明。图27是表示本技术所述的操作装置ctr的外观的一个例子的立体概况图。如图27的例示，第三实施方式的操作装置ctr在一个筐体1内收纳一个操作机构2等各种机构，作为单手操作用控制器而形成。例如，在应用于工业机器人的控制器中的情况下，也可以考虑由一只手对本发明的操作装置ctr进行操作，由另一只手进行其它的作业的方式，所以上述方式特别有效。另外，作为由左右手把持不同的操作装置ctr的游戏的控制器也是有效的。
92.如上所述，本技术所述的操作装置ctr作为操纵杆式控制器等的操作装置ctr而应用，可以对使倾倒的倾倒体20向基准位置复位的力进行控制。因此，能够对相对于对倾倒体20的倾倒操作的操作负载进行控制，具有操作者能够感受到操作负载、并设别操作负载的变化等良好的效果。例如，在将本技术所述的操作装置ctr应用在游戏的控制器中的情况下，能够根据游戏的进行来安排操作负载发生变化。
93.另外，因为本技术所述的操作装置ctr经由凸轮机构，将驱动机构4的驱动力向动作体34传递，所以能够适当设计驱动方向，并能够设计以组装到筐体1的形状及大小存在限制的操作装置ctr中。
94.＜第四实施方式＞
95.第四实施方式基于第一实施方式，是不使用凸轮机构的方式，并且是不使用螺线管40、而是利用vcm(voice coil motor：音圈马达)作为驱动机构4的方式。在第四实施方式中，对于与第一实施方式相同的结构，使用与第一实施方式相同的标记，省略详细的说明。
96.图28是表示本技术所述的操作装置ctr具有的动作机构3及驱动机构4的主要部件的剖面的一个例子的剖视概况图。在图28中，简化表示了动作机构3及驱动机构4之中在第四实施方式中具有特征的主要部件的剖面。在第四实施方式的操作装置ctr中，使动作机构3及驱动机构4实际上成为一体。为了便于说明，作为第四实施方式，将进行动作的机构作为动作机构3来说明，将不进行动作的机构作为驱动机构4来说明。
97.动作机构3除了在第一实施方式中说明的按压部件32、施力部件33、杆状按压体340、复位弹簧37等各种部件以外，此外，还具有线轴343以及构成vcm的电磁体344。杆状按压体340、线轴343及电磁体344作为动作体34而成为一体。在图28中例示的方式中，按压部件32及动作体34作为一体而上下进行动作。施力部件33在上端与按压部件32抵接，对按压部件32向上方施力。复位弹簧37从上方与在杆状按压体340的下部形成的伸出部340a抵接，对杆状按压体340向下方施力。构成动作体34的线轴343具有上底面，形成为下方开放的有底圆筒状，上底面安装在按压部件32的下部。电磁体344是在线轴343的外周面卷绕的线圈，通过通电来产生磁场。
98.驱动机构4具有利用软磁性体金属形成的磁轭41。磁轭41具有下底面，上侧开放，形成为侧壁是双重同心圆的大致有底圆筒状。详细地说，磁轭41由大致圆盘状的底面板410、在底面板410的上表面安装的大致圆筒状的外侧壁411、位于外侧壁411内侧的大致圆筒状的内侧壁412、以及在底面板410的中心竖立设置的引导柱413构成。在磁轭41的外侧壁411及内侧壁412之间嵌有构成vcm的圆筒状的永磁体42。在图28例示的方式中，圆筒状的永磁体42被磁化，以使内侧面侧为n极，使外侧面侧为s极，在径向上从n极变为s极。需要说明的是，可以适当设计使永磁体42的内侧面侧为s极、外侧面侧为n极等。内侧壁412在上端与施力部件33的下端相接。在磁轭41的中心竖立设置的引导柱413形成为大致圆柱状，插通在线轴343的内侧，对线轴343的上下移动进行引导。在磁轭41的底面板410及引导柱413的中心贯穿设有贯通孔，在贯通孔中可上下移动地贯通有杆状按压体340。底面板410与复位弹簧37的上端相接。
99.操作装置ctr由电磁体344及永磁体42构成vcm。通过形成为向动作机构3的线圈通电而产生磁场的电磁体344，如图中箭头所示，形成通过磁轭41等部件的磁回路，利用电磁感应，对电磁体344作用有向上的力，按压部件32向上方移动。按压部件32通过向上方移动，将倾倒体20的被按压部203从下方向上方进行按压。
100.图29是表示普通的vcm的力学特性的一个例子的曲线图。在图29中，以横轴为电磁体的行程长(移动距离)，以纵轴为相对于电磁体的力，来表示其关系。图29针对vcm的几个级别，表示移动距离与对应于电磁体位置的力的关系。将图29中例示的规格的vcm的力的变化与图12中例示的螺线管相比，为如下的规格，即，相对于移动距离的力的变化减小，相对于移动距离，力大致接近恒定
101.接着，针对本技术所述的操作装置ctr的动作进行说明。图30、图31及图32是表示本技术所述的操作装置ctr的剖面的一个例子的剖视概况图。图30表示操作机构2的倾倒体20位于基准位置的状态，图31表示倾倒体20接受操作者的操作而从基准位置倾倒后的状态，图32表示倾倒体20进一步接受操作而倾倒的状态。倾倒体20通过倾倒，将按压部件32向下方进行按压，按压部件32利用施力部件33的施力及vcm的电磁感应，对倾倒体20向上方进行按压。
102.图33是表示在本技术所述的操作装置ctr中使用的vcm的力学特性的一个例子的曲线图。在图33中，以横轴为电磁体344的行程长，以纵轴为对电磁体344的力，来表示其关系。在图33中，横轴所示的s0、s1及s2分别与图30、图31及图32所示的状态对应，由
“○”
表示与s0、s1及s2的位置对应的电磁体344的力的大小。如图33的例示，在使用vcm的操作装置ctr中，不依赖于上下移动的动作体34的位置，相对于电磁体344的力大致恒定。
103.第四实施方式的操作装置ctr由于vcm的使用，相对于移动距离的力大致恒定，所以，由按压部件32对倾倒体20的被按压部203进行按压的力容易控制。另外，使用了vcm的操作装置ctr通过使电流的方向反转，也能够使对按压部件32的力向下。因此，也可以省略使用了压缩螺旋弹簧的施力部件33及复位弹簧37的一方或者双方，只由vcm控制感觉。
104.如上所述，本技术所述的操作装置ctr作为操纵杆式控制器等的操作装置ctr进行应用，可以对使倾倒的倾倒体20向基准位置复位的力进行控制。因此，具有如下良好的效果，即，能够控制相对于对倾倒体20的倾倒操作的操作负载、操作者能够感受到操作负载并识别操作负载的变化等。例如，在将本技术所述的操作装置ctr应用在游戏的控制器中的情
况下，能够根据游戏的进行，安排操作负载发生变化。
105.另外，因为本技术所述的操作装置ctr将驱动机构4的驱动力经由凸轮机构，向动作体34传递，所以能够适当设计驱动方向，并能够设计以组装到筐体1的形状及大小存在限制的操作装置ctr中。
106.此外，本技术所述的操作装置ctr也可以设计使驱动机构4的驱动力不经由凸轮机构而直接向动作体34传递，由于是不使用凸轮机构的设计，能够使整体小型化，简化构造。
107.此外，本技术所述的操作装置ctr可以使用螺线管40、vcm(电磁体344及永磁体42)等各种机构作为驱动机构4。
108.本发明不限于如上所述的实施方式，可以由其它的各种方式来实施。因此，上述实施方式在所有方面都只是单纯的例示，并非限定性的说明。本发明的技术范围由权利要求的范围来说明，不局限于说明书本文。此外，属于与权利要求范围等同的范围内的变形及变更都包含在本发明的范围内。
109.例如，在所述实施方式中，针对在游戏的控制器中使用的方式进行了说明，但本发明不限于此，可以在各种玩具、各种移动体、各种测量装置、工业机器人等各种操作对象的操作中使用。例如，在工业机器人的控制器中应用的情况下，在对较重的货物进行操作时，可以进行增大操作负载等对应于操作状况的控制。
110.另外，在所述实施方式中，作为驱动机构4例示了使用螺线管40以及由电磁体344及永磁体42构成的vcm的方式，但本发明不限于此，只要是驱动动作机构3的机构，可以应用各种机构。例如，可以将马达、伺服马达、直线马达等机构作为驱动动作机构3的驱动机构4来应用。
111.另外，在所述实施方式中，表示了使倾倒体20可向周围360度的所有方向倾倒的方式，但本发明不限于此。具体而言，可以适当设计为只可向x轴方向倾倒等。另外，在限定于只向指定的方向倾倒的情况下，被按压部203不一定必须为圆板状，可以只在倾倒方向上延伸而形成。
112.附图标记说明
113.ctr操作装置；2操作机构；20倾倒体；20a倾倒中心；200轴状体；201球状体；202操作部；203被按压部；21保持部件；3动作机构；32按压部件；33施力部件；34动作体；340杆状按压体；341从动凸轮部件；342突起状按压体；344电磁体(vcm)；38主动凸轮部件；39环状动作板；4驱动机构；40螺线管；41磁轭；42永磁体(vcm)；5控制电路；50控制部。