CN1109960C - 万向操作杆装置 - Google Patents

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Abstract

一种万向操作杆装置，具有壳体，第1和第2摆动构件重叠地分别支承在该壳体上形成的轴承部上且该2摆动构件的长孔处于互相垂直的状态。贯穿所述2长孔的操作杆的操作至少使一个摆动构件摆动，此摆动通过检测装置作为脉冲信号被取出。操作杆包含卡止在上侧摆动构件上的卡止部及在该摆动构件上方位置形成的球部，设在盖板上的孔的内周边与球部的外周面接触，操作杆通过球部和孔可全方位地操作。通过壳体内设置的弹簧对摆动构件的按压可使操作杆返回至中立位置。

Description

万向操作杆装置
发明领域
本发明涉及万向操作杆装置。尤其，本发明涉及通过使操作杆向任意方向倾斜而可输出与该操作杆的倾斜状态(倾斜方向和倾斜角度)相应的电信号的操作杆装置。
万向操作杆装置的一个例子，例如在日本实用新型专利公开公报1990年第68404号公报上登载过。在该已有技术的万向操作杆装置中，分别具有长孔的一对摆动构件使它们的长孔的长度方向互相垂直地进行配置，将规定处作为支点在全方位上摆动自如地所设的操作杆穿插在所述1对摆动构件的各长孔内。该操作杆从安装在容纳摆动构件的壳体上的盖板的规定部位向外伸出。
在上述的已有技术中，将穿过一个摆动构件长孔的操作杆的下端部，借助相对此长孔的长度方向垂直的轴而安装在该摆动构件上，这样可防止操作杆的脱出及围绕操作杆的轴的转动。因此，操作杆的支点位于将操作杆的下端部安装于摆动构件上的轴的位置。由此，为确保操作杆有足够的摆动范围，必须在盖板上设置比较大的开口。
可是，若在盖板上设置大的开口，由于尘埃往往会从此开口进入壳体内部，使万向操作杆装置的转动部分及滑动部分的动作可靠性受到损害。
另外，中国实用新型专利CN2123784U公开的一种万向控制器，其操纵杆设有球部，该球部嵌入在设于装置上盖的孔中，其球心与两个正交的半圆环的轴心交点重合，操纵杆的球部之下的下端部穿过设于半圆环的环槽，并设有检测两半圆环的转动的光电系统，因此当操纵杆作摆动时，两个半圆环随之作转动，从而输出与操纵杆摆动方向对应的方向信号。在操纵杆的手把与上盖之间，设有使操纵杆恢复中立状态的复位弹簧。由于操纵杆的球部与上盖的孔嵌合，因此尘埃不易进入上盖之下的半圆环等动作部件。但是，由于复位弹簧必须设置在操纵杆的手把与上盖之间，操纵杆就必须有一定的长度，使整个装置的高度较高，并必须为复位弹簧的设置留下空间，导致整个装置趋向大型化；同时，复位弹簧暴露于外部，也容易沾染尘埃。
发明概要
因此，本发明的主要目的在于，提供一种万向操作杆装置，该装置不仅能使操作杆自由摆动并可靠且自动地返回到中立位置，而且，能将所有随操作杆动作的动作构件全部收容在装置的壳体内部，从而能可靠地防止尘埃侵入万向操作杆装置的动作构件内部，并实现整个装置的小型化。
本发明的万向操作杆装置，具有：壳体14、20；形成在壳体上且轴心在同一平面内互相垂直的第1和第2轴承部30a、30b、32a、32b；具有支承在第1轴承部30a、30b上的第1支承轴46a、46b且具有沿第1支承轴的轴心方向设有第1长孔44的第1圆弧形部的第1摆动构件40；具有支承在第2轴承部32a、32b上的第2支承轴56a、56b且具有沿第2支承轴的轴心方向设有第2长孔54的第2圆弧形部、并使第1长孔与第2长孔以互相垂直的状态与第1摆动构件重叠配置的第2摆动构件42；穿插于第1长孔和第2长孔的操作杆64，操作杆的操作至少使第1摆动构件和第2摆动构件之一作摆动，操作杆包含有卡止于第1摆动构件和第2摆动构件之一的卡止部66及在第2摆动构件之上位置上形成的球部68；检测第1摆动构件和第2摆动构件的至少其中之一的摆动并输出电信号的检测装置34、36、74、76；安装在壳体上并具有与球部外周面接触而支承所述球部、使所述操作杆可全方位地进行操作的孔88的盖板18；以及使所述操作杆返回至中立位置的弹簧84；其特征在于，
所述第1摆动构件和所述第2摆动构件包含所述操作杆为中立状态时位于同一平面上且分别位于第1和第2摆动构件两端部的两个的第1平坦部(48a、48b)和两个第2平坦部(58a、58b)，
所述盖板具有从所述孔向外侧上升的壁(90)，由此，在所述盖板下方的所述壁的周围形成空间(92)，
所述弹簧(84)设置在所述壳体内且被容纳在所述空间(92)内，将所述位置的第1平坦部和所述第2平坦部稳定地向下方弹性推压。
如上所述，在本发明中，在该操作杆上设有与盖板上的孔部周边接触并以此接触部位为支点可全方位自由摆动地进行支承的球部，作为动作构件的第1、第2摆动构件及复位弹簧全部设置在盖板之下的内部空间内，因而，若根据本发明，不仅由于操作杆的球部与盖板一侧的孔部周边接触，操作杆从盖板向外伸出的部位被堵塞，所以不会发生尘埃从该部位侵入、转动部分及滑动部分的动作可靠性受损的情况，而且由于不必在手把与盖板之间的操作杆上设置复位弹簧，所以可以相应地缩短操作杆的长度，降低整个装置的高度，从而有利于整个装置的小型化。
又，操作杆的球部以接触部位为支点可全方位自由摆动地被支承，在该球部与孔部的孔周边的接触处设有阻止操作杆转动的止转机构，并且做成操作杆的凸起卡止于摆动构件的结构，故可防止操作杆的转动和脱出。
作为止转机构，具体可采用由槽部和圆形凸起部组成的结构，该槽部形成于操作杆的球部并沿其纬线方向延伸，所以圆形凸起部形成于盖板的孔部内并向径向内侧方向突出、与所述槽部的槽壁面及槽底面可自由滑动地接触并嵌合。当作为止转机构而采用该结构时，由于在操作杆从壳体向外伸出处，盖板侧孔部的孔周边与操作杆球部的表面接触，并且盖板侧的凸起部与球部的槽部的槽壁面及槽底面接触，故该处被完全堵塞，甚至让尘埃侵入的间隙也不会形成。
而且，在盖板的中央部设有圆形孔，该孔部的周壁部形成向该孔部向下倾斜的锥形壁，在1对摆动构件的各端部上形成有当操作杆为中立状态时包含在同一水平面上的平坦面，弹簧可采用容纳于锥形壁周围的空间内并被夹在盖板与摆动构件的各平坦面之间的结构。在这种场合，在弹簧的下端与1对摆动构件的各平坦面之间，最好配置当操作杆为中立状态时具有呈水平的面的压下构件，在操作杆为中立状态时压下构件的面与1对摆动构件的各平坦面互相面接触地重合。
在此情况下，由于盖板的锥形壁周围的空间作为弹簧的容纳空间被有效利用，故在盖板与壳体之间不再需要另外确保弹簧的容纳空间，因而可相应地促进小型化。而且，由于弹簧力通过压下构件同样地施加于1对摆动构件的各平坦面上，所以操作杆向中立位置回复的可靠性得到提高。
在本发明中，由于用2相2通道的检测元件来检测变位构件的变位，故可更精确地取出与操作杆的倾斜状态相应的电信号。
本发明的上述目的和其他的目的、特点、状态和优点，从与附图相关地进行的对以下实施例的详细说明可更进一步地明了。
附图的简单说明：
图1是表示本发明一实施例模拟万向操作杆的立体图；
图2是局部省略表示图1实施例内部结构的立体图；
图3是表示图1实施例的内壳、摆动构件及操作杆的分解立体图；
图4是表示图1实施例中外壳和基板等的分解立体图；
图5是表示图1实施例中带槽环、弹簧和盖板等的分解立体图；
图6是表示图1实施例中省略盖板和操作杆后的俯视图；
图7是沿图1的VII-VII线的剖视图；
图8是沿图1的VIII-VIII线的剖视图；
图9是沿图1的IX-IX线的部分剖视图；
图10是表示图1实施例中脉冲发生电路的电路图；
图11是表示图1实施例中狭缝与受光元件关系的图解图；
图12是表示由图10电路发生的脉冲信号的波形图；
图13是表示本发明另一实施例的分解立体图；
图14是表示图13实施例中操作杆位于中立状态时主要部分的图解图；
图15是表示图13实施例中操作杆摆动时主要部分的图解图；
图16是表示使操作杆的凸起部卡止在下侧的摆动构件上而使操作杆止脱的另一实施例的剖视图；
图17是表示用单一构件构成壳体的实施例的剖视图。
实施例
以下参照附图说明本发明的实施例。
参照图1，本发明一实施例的模拟万向操作杆10包括万向操作杆单元12。万向操作杆单元12包括由外壳14和盖板18形成的罩壳20，在外壳14内即罩壳20内容纳着内壳22(图2)。
如图2和图3所示，内壳22在中央部具有碗形的凹部24，在该凹部24的周围设有相互隔开90°间隔的2对支承板26a和26b以及28a和28b，在这些支承板26a和26b以及28a和28b上分别设有半圆形的轴承30a和30b以及32a和32b。轴承30a和30b以及32a和32b被配置在同一轴线上，轴承30a和30b以及32a和32b的轴心在相同高度水平上互相垂直。并且，在内壳22的侧面上可自由转动地支承着转动轴心互相垂直的叶轮或圆盘34和36，在圆盘34上附设着齿轮38。同样，在圆盘36上也附设着齿轮(未图示)。
万向操作杆单元12还包括摆动构件40和42。摆动构件40是在长度方向上具有较长长孔44的圆弧形构件，其两端部设有支承轴46a和46b，并且从该支承轴46a和46b延伸出具有平坦面48a和48b的轴端部50a和50b，在其一侧的轴端部50b上设有扇形齿轮52。另一摆动构件42与摆动构件40不同处是由比摆动构件40曲率半径更小的圆弧形构件构成，而其他处为同样的结构。即，参照编号54表示长孔、参照编号56a和56b表示支承轴、参照编号58a和58b表示平坦面、参照编号60a和60b表示轴端部、以及参照编号62表示齿轮。
一对摆动构件40和42，通过将它们的支承轴46a和46b以及56a和56b可自由摆动地分别嵌入支承在内壳22的2组轴承30a和30b以及32a和32b上，配置成其长孔44和54的长度方向相互垂直且具有间隔地重叠的状态。这样，安装在内壳22上的一个摆动构件40的扇形齿轮52与上述的齿轮38啮合。同样，另一个摆动构件42的扇形齿轮62与齿轮39(图6和图8)啮合。并且，上述的平坦面48a和48b以及58a和58b，在后述的操作杆64为中立状态时被包含在同一水平面内。
如图3所示，操作杆64在一端部具有向径向外侧方向突出的凸起66、在中间部具有球部68、在另一端部具有连接部70。上述球部68上在相隔180°处形成有沿纬线方向的槽72。并且，操作杆64的直径选择不比摆动构件40和42的长孔44和54的短径尺寸大的尺寸，最好选择嵌入长孔44和54时可与长孔之间不晃动地滑动的尺寸。并且，操作杆64的一端部贯穿长孔44和54，而其凸起66嵌入于下侧摆动构个40的长孔44内。因此，该操作杆64的凸起66成为向与安装在内壳22上的上侧摆动构件42的长孔54的长度方向垂直的方向突出的状态，由此，将操作杆64向上方拉引时，凸起66借助上侧的摆动构件42可阻止其被拔出。
图2所示组装成的机构部分被容纳在图1所示的外壳14内。这时，内壳22以未图示的小螺钉等适当手段被固定在外壳14内。
而且，从图3可清楚地看到，在内壳22上，与2个叶轮或圆盘34和36分别相对地设有光电断续器74和76。该光电断续器74和76分别含有发光元件和受光元件(未图示)，从发光元件来的光通过在叶轮或圆盘34和36上分别形成的狭缝34a和36a而由受光元件受光。因此，光电断续器74和76分别检测出狭缝34a和36a，随着叶轮或圆盘34和36的转动，输出与狭缝34a和36b相应的脉冲信号。
还有，摆动构件40和42的摆动轴心(支承轴46和56)的高度水平与操作杆64的球部68中心的高度水平一致。
并且，如图4所示，在外壳14中装入有连接有柔性配线板78的基板80，在该基板80的配线图案上电气连接着上述光电断续器74和76中包含的发光元件及受光元件。
从图5、图7和图8可知，带槽环82被载放在一对摆动构件40和42的平坦面48和58上，螺旋弹簧84被配置在该带槽环82上。带槽环82是示例中的压下构件，当操作杆64位于中立状态时，环82的下侧面呈水平，该环82的下侧面与上述平坦面48和58相互面接触地重合。
如图1和图5所示，在盖板18上安装着导向环86，在该导向环86的中央部形成圆形孔88。导向环86还含有从孔88的周围向外方形成上升锥度的导向壁90。也就是说，导向壁90的整体形成“研钵”或“锥体”形状。而且，导向壁90从上面看时，具有呈图5所示的圆形或图1所示的8角形的外边缘。
这里，如图7和图8所示，弹簧84被容纳在导向壁90周围的空间92内，并通过带槽环82被夹在盖板18与各平坦面48和58之间。因此，由于盖板18的导向壁90周围空间92作为弹簧84的容纳空间被有效利用，故该空间92就不浪费。
还有，导向环86的孔88的直径选择与上述操作杆64的球部68的外周直径大致相同的尺寸。因此，如图8所示，孔88的孔边缘与操作杆64的球部68接触，操作杆64借助球部68和孔88可全方位自由摆动地被支承。又，如图7所示，在导向环86的孔88中，相隔180°的2处上有圆形的凸起部94向径向内侧方向突出，该2凸起部94分别嵌入设在上述球部68上沿纬线方向的槽72内。该2凸起部94的轴心与上述一对摆动构件40和42的摆动轴心一致。从图9可知，凸起部94的顶端面96与上述槽72的圆弧形的槽底面98滑动自如地接触，且其外周面100与槽72的槽壁面102可自由滑动地接触。
当在上述状态下盖板18上形成的凸起部94嵌入球部68的纬线方向的槽74中时，操作杆可围绕凸起部94的轴心摆动，但不能围绕操作杆64自身的轴心转动。因此，借助球部68的槽72的凸起部94构成阻止操作杆64围绕其轴心转动的止转机构。
又，在将盖板18覆盖在外壳14上的状态下，弹簧84被夹在带槽环82与盖板18之间并受压缩。因此，一对摆动构件40和42的平坦面48和58通过带槽环82而经常受到弹簧84弹力的按压，由于此按压作用，一对摆动构件40和42经常受到弹簧作用力而处于不向任何方向倾斜的姿势，其结果，操作杆64呈始终受到弹簧作用力而呈垂直姿势即中立状态的状态。
操作杆64如图1或图5所示，操作把手104通过操作杆64的连接部70而被安装。在操作把手104的上侧面上设有便于置放手指用的凹处106。
如上所述，由于操作杆64的球部68与盖板18的孔部88的孔边缘接触，而且，盖板18的凸起部94嵌入于球部68的槽72内，凸起部94始终与槽底面98及槽壁面102接触，所以，从孔部88向外伸出的操作杆64与盖板18之间不存在间隙。因此，尘埃不会侵入罩壳20(图1)的内部，万向操作杆单元12的转动部分及滑动部分的初期动作可靠性可长期保持。
在这样的模拟万向操作杆10中，根据操作杆64的倾斜方向和倾斜角度，摆动构件40和/或42作摆动，一旦叶轮或圆盘34和/或36根据摆动构件40和/或42的摆动角度而作转动，即从光电断续器74和76输出与该圆盘34和/或36的转动量相应的脉冲信号，该脉冲信号被利用作为X轴和/或Y轴方向上的座标信号。
这里，参照图10至图12，说明由圆盘34、36和光电断续器74、76所发生的脉冲信号。但是，以下主要说明其中一个圆盘34与光电继续器74的相互作用，而对另一个圆盘36与光电断续器76的相互作用由于与此类似而省略说明。
如上所述，在圆盘34的外周部上形成有规定间距的狭缝34a。该圆盘34的狭缝34a可由光电继续器74检测出。光电断续器74包含图10所示的1个发光元件741及接触由该发光元件741所发出的光的4个受光元件74a、74b、74c和74d，圆盘34即狭缝34a被配置在发光元件741与受光元件74a、74b、74c和74d之间。受光元件74a-74d是2通道2相的光电二极管，如图10所示，第1个受光元件74a的输出及第3个受光元件74c的输出分别通过放大器而输入运算放大器108，第2个受光元件74b的输出及第4个受光元件74d的输出分别通过放大器而输入运算放大器110。即，各受光元件74a-74d中流过与从发光元件741接收到的光的强度相应大小的电流，该电流借助与放大器的输出相连接的电阻而变换成电压，该电阻的端子电压作为各受光元件74a-74d的输出电压被输入至运算放大器108和110。运算放大器108和110分别输出与2个输入电压之差相应大小的电压，该差电压通过由三极管112和114所构成的波形整形电路而被变换为脉冲信号P1和P2。
如图11所示，各受光元件74a-74d的间距与第1圆板34的狭缝34a的间距被设定成以下的关系。当相邻的2个受光元件74a和74b进入狭缝34a时，其余的2个受光元件74c和74d进入狭缝34a与相邻狭缝间的阴影区34b。反之，当受光元件74c和74d进入狭缝34a时，受光元件74a和74d进入狭缝34a的阴影区34b。也就是说，受光元件74a与受光元件74c具有180°的相位差，受光元件74b与受光元件74d具有180°的相位差。因此，随着圆盘34的转动，受光元件74a和受光元件74c的受光面积如图12(A)中所示那样变化，受光元件74b和受光元件74d的受光面积如图12(B)中所示那样变化。
因此，如图12(C)中所示，具有180°相位差的2个输入电压Va和Vc被输入运算放大器108，如图12(D)中所示，具有180°相位差的2个输入电压Vb和Vd被输入运算放大器110。电压Vc被加于运算放大器108的(+)端输入，电压Va被加于其(-)端输入。因此，电压Va为正极性时，电压Va与电压Vc的差变大，当电压Va为负极性时，电压Va与电压Vc的差变小。因此，当电压Va为负极性时，因运算放大器108的输出电压变小而三极管112断开，而当电压Va为正极性时，因运算放大器108的输出电压变大使三极管112导通。因此，随着圆盘34的转动，在三极管112的集电极上相应地输出图12(E)所示的脉冲信号P1。同样，电压Vd为负极性时，因运算放大器110的输出电压变小而三极管114断开，当电压Vd为正极性时，因运算放大器110的输出电压变大使三极管114导通。因此，随着圆盘34的转动，在三极管114的集电极上相应地输出如图12(F)所示的脉冲信号P2。
这样，如图12(E)和图12(F)所示，脉冲信号P1和脉冲信号P2有90°的相位差，因此，通过判别脉冲信号P1和脉冲信号P2的偏差中哪个先被输出，可判别圆盘34的转动方向。
在上述模拟万向操作杆10中，当用手指操作操作把手104时，借助弹簧84(图5、图7和图8)而保持中立状态的操作杆64，即会克服弹簧84的力而围绕凸起部94的轴心摆动。将此摆动方向作为“前后方向”。由于当操作杆64在围绕凸起部94的轴心向任意位置摆动时，球部68可在嵌入槽72内的凸起部94的引导下在其纬线方向上转动，故相对上述的“前后方向”来说可使操作杆64在“左右方向”上摆动。因此，操作杆64可以其球部68为中心作全方位的自由摆动。
在使操作杆64向任意方向摆动之后，当手指离开操作杆64的操作把手104时，弹簧84的力通过1对摆动构件40和42传递至操作杆64，操作杆64返回至中立状态。这时，由于弹簧84的力通过带槽环82而同样地施加至1对摆动构件40和42的各平坦面48和58(图7和图8)，故可提高操作杆64向中立状态返回的可靠性。
当操作杆64向任意方向摆动时，1对摆动构件40和42仅分别摆动与此时的前后方向摆动量及左右方向摆动量相应的量，圆盘34和36与该两个摆动构件40和42的摆动角度相应地作转动，与此转动量相应的脉冲信号如前所述被输出。
在上述实施例中，使用外壳14和内壳22，然而，通过在外壳14上设置轴承部30和32，在外壳14上设置光电断续器74和76，就可省略内壳22。
另外，在上述实施例中，作为使操作杆64位于中立状态而始终施加弹性推压力的手段采用用弹簧84的力通过带槽环82和1对摆动构件40和42的平坦面48和58始终进行按压的结构，然而，作为使操作杆64处于中立状态的经常施加弹性推压力的手段也可采用其他的结构。
参照图13的本发明另一实施例，除以下之点外与上述实施例是相同的。因此，在同样的或相应的部分上标以相同的参照编号，并省略该部分的说明。
在摆动构件40和42中，一个摆动构件40一侧的支承轴46a沿轴心方向延长，与该延长轴部116相对地一体设置有突片118，在该突片118上设有开口120。另一个摆动构件42也同样，一侧的支承轴56a沿轴心方向延长，与该延长轴部122相对地一体设置有突片124，在该突片124上设有开口126。
扭簧128和130在其端部分别有一对脚部128a和128b以及130a和130b。一个扭簧128与一个摆动构件40的延长轴部116嵌合，同时，其脚部128a和128b穿过突片118的开口120而嵌入内壳22的凹处132中，弹性支承于该凹处132的面对面的壁面132a和132b上(参照图14)。同样，另一扭簧130与另一个摆动构件42的延长轴部122嵌合，同时，其脚部130a和130b穿过突片124的开口126而嵌入内壳22的凹处134，弹性支承于凹处134的面对面的壁面(未图示)上。
在此实施例中，当操作杆64处于中立状态而未向任何方向摆动时，如图14所示，扭簧128的1对脚部128a和128b与摆动构件40的突片118的开口120之间保持微小的空隙地穿过该开口120。因此，弹簧力未施加在突片118上。
当操作杆64倾斜、摆动构件40以支承轴116为中心摆动如图15所示的角度θ时，由于突片118与摆动构件40成为一体如图15所示地倾斜，故以该突片118的开口120的边缘克服扭簧128的力而推压扭簧的一脚部128b。因此，当手指离开操作杆64时，扭簧128的力通过脚部128b而传递给摆动构件40，随着该摆动构件40的返回而操作杆64返回至中立状态。在操作杆64向相反方向摆动后手指离开操作杆64后的情况也是同样的。此外，在操作杆64使另一摆动构件42沿摆动方向摆动后手指离开操作杆64的情况下，扭簧130发挥与扭簧128相同的作用，使操作杆64返回至中立状态。
又，在上述实施例中，操作杆64的凸起66如图7和图8所示嵌入下侧的摆动构件40的长孔44中，在操作杆64被向上方拉引时，凸起66卡止于上侧的摆动构件42而阻止操作杆64被拔出。但是，也可以如图16所示，使操作杆64的凸起66卡止于下侧的摆动构件40以阻止操作杆64被拔出。
图17所示实施例将壳体16制成单一构件，在该壳体16上可自由摆动地支承着1对摆动构件的支承轴。另外，在图17中未示出支承摆动构件40的支承轴部分，但这部分是与前面的实施例同样的。
在上述实施例中，作为与摆动构件连接的变位构件，采用了圆盘34和36。然而，变位构件也可以采用与各摆动构件连接、通过该摆动构件的摆动而作直线变位的变位构件。
又，在上述实施例中，是用光电断续器检测在变位构件上形成的狭缝并输出电气信号。然而，被检测部也可以不是这样的狭缝，而采用在变位构件的变位方向上以规定间隔排列的磁铁片。这时，可利用霍尔元件那样的磁感应元件作为检测元件代替光电断续器。
但在这种情况下，也可以通过采用与上述实施例相同的2通道2相的检测元件，更精确地取得与操作杆的倾斜状态相应的电信号。
本发明虽然作了详细的图示及说明，然而，这只是作为图解和一例，显然不应理解为是对本发明的限制，本发明的精神和范围只由所附的权利要求书的条文来限定。

Claims (8)

1.一种万向操作杆装置，具有：
壳体(14、22)；
形成在所述壳体上且轴心在同一平面内互相垂直的第1轴承部(30a、30b)和第2轴承部(32a、32b)；
具有由所述第1轴承部(30a、30b)支承的第1支承轴(46a、46b)且具有沿所述第1支承轴的轴心方向设有第1长孔(44)的第1圆弧形部的第1摆动构件(40)；
具有由所述第2轴承部(32a、32b)支承的第2支承轴(56a、56b)且具有沿所述第2支承轴的轴心方向设有第2长孔(54)的第2圆弧形部、并以使所述第1长孔与所述第2长孔互相垂直的状态与所述第1摆动构件(40)重叠配置的、其曲率半径比第1摆动构件小的圆弧形第2摆动构件(42)；
穿插于所述第1长孔和所述第2长孔的操作杆(64)，所述操作杆的操作至少使所述第1摆动构件和所述第2摆动构件之一进行摆动，所述操作杆设有卡止在所述第1摆动构件和所述第2摆动构件之一上的卡止部(66)及在所述第2摆动构件上方位置上形成的球部(68)；
检测所述第1摆动构件和所述第2摆动构件的至少其中之一的摆动并输出电信号的、包括圆盘(34、36)和光电断续器(74、76)的检测装置；
安装在所述壳体上并具有与所述球部外周面接触而支承所述球部、使所述操作杆可全方位地进行操作的孔(88)的盖板(18)；
以及使所述操作杆返回至中立位置的弹簧(84)；
其特征在于，
所述第1摆动构件和所述第2摆动构件包含所述操作杆为中立状态时位于同一平面上且分别位于第1和第2摆动构件两端部的两个第1平坦部(48a、48b)和两个第2平坦部(58a、58b)，
所述盖板具有从所述孔向外侧上升的壁(90)，由此，在所述盖板下方的所述壁的周围形成空间(92)，
所述弹簧(84)设置在所述壳体内且被容纳在所述空间(92)内，将所述位置的第1平坦部和所述第2平坦部稳定地向下方弹性推压。
2.根据权利要求1所述的万向操作杆装置，其特征在于，还具有在所述球部与所述孔的所述内周边的接触部位所设置的、阻止所述操作杆围绕其轴心转动的止转机构。
3.根据权利要求2所述的万向操作杆装置，其特征在于，所述止转机构包括在所述球部上形成并沿纬线方向延伸的槽(72)和从所述孔的所述内周边上突出形成并与所述槽可自由滑动地嵌合的凸起部(94)。
4.根据权利要求1所述的万向操作杆装置，其特征在于，在弹簧(84)的下端与所述第1平坦部(48a、48b)和第2平坦部(58a、58b)之间，配置有当所述操作杆位于中立位置时具有呈水平的面的压下构件(82)，所述弹簧的弹性推压力通过所述压下构件传递至所述第1和第2平坦部。
5.根据权利要求1所述的万向操作杆装置，其特征在于，所述检测装置包括具有光电断续器(74)和运算放大器(108、110)的第1检测装置和第2检测装置(76)，所述第1检测装置具有与所述第1摆动构件连接并随所述第1摆动构件的摆动而发生变位的第1变位构件(34)、在所述第1变位构件上形成的第1被检测部(34a)、以及检测所述第1被检测部的、包括发光元件(741)及受光元件(74a-74d)的第1检测元件，所述第2检测装置具有与所述第2摆动构件连接并随所述第2摆动构件的摆动而发生变位的第2变位构件(36)、在所述第2变位构件上形成的第2被检测部(36a)、以及检测所述第2被检测部的第2检测元件。
6.根据权利要求5所述的万向操作杆装置，其特征在于，所述第1被检测部在所述第1变位构件的变位方向上以规定间隔排列，所述第2被检测部在所述第2变位构件的变位方向上以规定间隔排列，
所述第1检测元件和所述第2检测元件，分别至少具有4个检测部，相邻的2个检测部同时检测出所述被检测部，其余的2个检测部位于所述被检测部之间，
所述检测装置还包括：接受第1和第3检测部的输出的第1运算放大器和接受第2和第4检测部的输出的第2运算放大器，由此可判别所述第1变位构件和所述第2变位构件的变位方向。
7.根据权利要求6所述的万向操作杆装置，其特征在于，所述第1被检测构件和所述第2被检测构件分别具有多条狭缝，所述检测部是接受通过所述狭缝的光的受光部。
8.权利要求1所述的万向操作杆装置，其特征在于，
所述卡止部在所述操作构件的下端附近形成且沿所述第2长孔并比所述第1长孔的宽度还长地突出，在所述第1长孔的内部滑动并与所述第2摆动构件卡合而防止所述操作构件向上方脱出。
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