スティックデバイス【解説】



はじめに


ここでは主に、コントローラーに搭載されているスティックデバイス(スティック用の電子パーツ)の仕様を解説する。
この記事では便宜上、スティック関連の用語を次のように呼ぶ(表と図を参照)。

用語 説明
スティックデバイス または デバイス スティック用電子パーツ
レバー スティックデバイスの棒状可動部分
スティック軸 または スティック スティック用プラスチックパーツ
スティック軸の指を乗せる部分
スティック軸下部の半球

本記事にはコントローラーの改造を推奨する意図はありません。
故障のリスクや保証が利かなくなる可能性も踏まえ、自己責任で作業してください。


デバイスの種類

スティックデバイスの種類は、コントローラーによって異なる。
Switchで使えるコントローラーのスティックデバイスは、大きく分けて次の3種類がある。

Switchプロコン用
(RKJXV1224005系)

金属軸タイプ

GCコン用

RKJXV1224005系

↑ RKJXV1224005。

ALPS社のRKJXV1224005 と形状が同じデバイス。
レバーのほかに、下に押し込むことで反応するスティック押し込みスイッチが搭載されている。
レバーを目一杯倒すとロックされるが(例外あり)、ケースを組み立てた状態ではそこまでレバーが倒れることはない。

スティックデバイスの中では最もメジャーな種類である。
RKJXV1224005系が搭載されているのは以下のコントローラー。
  • Switch Proコントローラー
  • PS4 DUALSHOCK4
  • XboxOne コントローラー
  • WiiU Proコントローラー・ゲームパッド
  • PS3 DUALSHOCK3
  • ワイヤレスホリパッド for Nintendo Switch
  • ホリパッド for Nintendo Switch
  • PDP製コントローラー
  • PS2 DUALSHOCK2(※)
  • Xbox360 コントローラー(※)
(※)は一部パーツが金属製。

RKJXV1224005は、 Amazon などで単品購入が可能。
修理業者が販売しているものも基本的に同製品。
また、 AliExpressなどでは互換品が販売されている。

パーツの色や裏面の模様にはバリエーションがある。
特に互換品の中でも 「OEM品」 として販売されているものは、レバーのロック機構が無く、電気的特性も異なる。
詳しくはスティックデバイス【検証】を参照。


金属軸タイプ

レバー部分が細い金属軸になっているデバイス。
押し込みスイッチ部分が大きく、RKJXV1224005系との互換性が無い。
↑ RKJXV1224005(左)、金属軸タイプ(右)の比較。

規格が異なるのは押し込みスイッチ部だけで、残りのピンは全てRKJXV1224005系と同じ配置である。
RKJXV1224005系用の基板にスイッチ部分のピンを折り曲げて装着し、さらに導線を使ってスイッチ部分を配線することも可能。

金属軸タイプのデバイスが搭載されているのは以下のコントローラー。
  • TNS-901, TNS-1724
  • ホリ クラシックコントローラー for Nintendo Switch(GC型HORIコン)
  • CYBER・ジャイロコントローラー(有線/無線/ライト)
  • PowerA製コントローラー
レバー復帰精度が低く、搭載されたコントローラーは跳ね戻りが起きやすい傾向にある (参考:スティックの跳ね戻り)。


GCコン用デバイス

GCコン基板用のデバイス。
押し込みスイッチが無い。
それ以外の足の配置は同じなので、RKJXV1224005系用の基板に装着することは可能(押し込みスイッチは使えなくなる)。



デバイスの仕様

可変抵抗器

スティックデバイスは、 レバーの傾きを電気抵抗値に変換する。
デバイス本体の側面には2つの 可変抵抗器 *1がついていて、それぞれがレバーX軸・Y軸に対応する。
これらの可変抵抗器はレバーと連動しており、レバーを傾けるとパーツが回転して抵抗値が増減する。

抵抗器は下の写真のような設計になっている。写真左は可変抵抗器内側、右がそれにはめ込まれている回転パーツ。
可変抵抗器内側のうち、赤・青部分が電導性のシート(抵抗0)である。橙色部分(位置概略)には抵抗シートが埋め込まれている。
左右のピンは電圧源とアース、中央のピンは抵抗値出力用。
回転パーツの赤・青端子は、それぞれ同色の電導板に触れることでそれらを電気的に接続する。
回転パーツが傾くと、赤端子が橙色部分を動く。
すると抵抗シート上の電流流路長が変わり、抵抗値も変化する。

可変抵抗器は、横にあるツメを押すことでスティックデバイスから取り外せる。
RKJXV1224005系のデバイスなら、可変抵抗器だけを交換することもできる。

RKJXV1224005ではないデバイスも、抵抗器の仕組みとおおまかな規格は同じである。
ただし、仕様が少し異なる場合がある。
下の写真は、TNS-901のデバイス(金属軸タイプ)の可変抵抗器である。
このデバイスの可変抵抗器をSwitchプロコンのものと比べた時の特徴は以下の通り。
  • 抵抗板の配置が連続でなく、スティックのニュートラル位置付近に抵抗値が変化しない領域がある。
  • 抵抗値の変化が大きい。
  • デバイス本体にはめ込む突起(白丸部分)が小さい。


電気ピン

押し込みスイッチ搭載スティックデバイス(RKJXV1224005系を含む)の裏面には、 14個のはんだ付け用ピン がある。
↑ スティックデバイス裏面。

ピンの内訳・用途と、動作確認のために最低限はんだ付けが必要なピン数は以下の通り。
ピン 用途 はんだ付け必要数
赤:3個×2セット 可変抵抗器 すべて
黄・橙:2個×2セット 押し込みスイッチ 2個(黄1,橙1)
青:4個 接着安定 なし



スティック軸

スティックデバイスが同じコントローラーであれば、スティックパーツにも互換性がある
例えば、SwitchプロコンにDUALSHOCK4のスティックパーツを差すこともできる。
ただし、組み合わせによっては
  • 軸が短く、スティックを倒すと皿がコントローラー天面とぶつかる
  • 傘部分の形状が異なり、コントローラーケース内側と干渉する
といった不都合が生じることがある。

GCコン用デバイスは、レバー形状がRKJXV1224005系と少しだけ異なる。
GCコンスティックをRKJXV1224005系で使う場合、デザインナイフやヤスリで GCコンスティックの穴を広げる 必要がある。
RKJXV1224005系用パーツをGCコンで使う場合は、そのまま装着できる。

各種スティック軸は、AliExpressやeBayで単品購入可能。
販売されているもののほとんどがRKJXV1224005系用である。

↑ スティック軸の裏面。
左から、Switchプロコン、GCコン*2、TNS-901(金属軸タイプ用)。

↑ RKJXV1224005系で使用できるスティック軸の例(GCコンスティックは削る必要があるが)。
上段:Switchプロコン、WiiUプロコン、GCコンLスティック、GCコンCスティック。
下段:DUALSHOCK4、DUALSHOCK2、XboxOneコントローラー、アルミ製スティック。

↑ 横から撮影したもの。



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