CN113826055B - 操作输入设备和按钮驱动单元 - Google Patents

操作输入设备和按钮驱动单元 Download PDF

Info

Publication number
CN113826055B
CN113826055B CN202080036035.4A CN202080036035A CN113826055B CN 113826055 B CN113826055 B CN 113826055B CN 202080036035 A CN202080036035 A CN 202080036035A CN 113826055 B CN113826055 B CN 113826055B
Authority
CN
China
Prior art keywords
movable member
operation button
input device
holder
electric motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202080036035.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113826055A (zh
Inventor
森田正穗
吹越亮
川岛健司
五十岚健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Interactive Entertainment Inc
Original Assignee
Sony Interactive Entertainment Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Interactive Entertainment Inc filed Critical Sony Interactive Entertainment Inc
Priority to CN202410041248.6A priority Critical patent/CN117854967A/zh
Publication of CN113826055A publication Critical patent/CN113826055A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113826055B publication Critical patent/CN113826055B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/20Input arrangements for video game devices
    • A63F13/24Constructional details thereof, e.g. game controllers with detachable joystick handles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/25Output arrangements for video game devices
    • A63F13/28Output arrangements for video game devices responding to control signals received from the game device for affecting ambient conditions, e.g. for vibrating players' seats, activating scent dispensers or affecting temperature or light
    • A63F13/285Generating tactile feedback signals via the game input device, e.g. force feedback
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/02Controlling members for hand actuation by linear movement, e.g. push buttons
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/08Controlling members for hand actuation by rotary movement, e.g. hand wheels
    • G05G1/10Details, e.g. of discs, knobs, wheels or handles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/20Input arrangements for video game devices
    • A63F13/21Input arrangements for video game devices characterised by their sensors, purposes or types
    • A63F13/218Input arrangements for video game devices characterised by their sensors, purposes or types using pressure sensors, e.g. generating a signal proportional to the pressure applied by the player
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Abstract

本发明改进了操作输入设备的组装工作的工作性,操作输入设备具有对操作按钮的移动施加反作用力的功能。输入设备(100)具有操作按钮(20)、能够将操作按钮(20)推向初始位置的可移动构件(30)以及移动可移动构件(30)的电马达(35)。输入设备(100)具有保持电马达(35)的保持器(40)。保持器(40)支撑操作按钮(20)和可移动构件(30),从而允许操作按钮(20)和可移动构件(30)移动。

Description

操作输入设备和按钮驱动单元
技术领域
本发明涉及操作输入设备和安装在操作输入设备中的按钮驱动单元。
背景技术
PCT专利公开号WO2017/150128公开了一种能够为用户提供触感的操作输入设备。在该操作输入设备中,当用户按压按钮并且按钮到达预定位置时,通过驱动包含在操作输入设备中的电马达,反作用力被施加到按钮。
发明内容
[技术问题]
具有向用户提供触感的功能的操作输入设备往往比不具有这种功能的操作输入设备具有更多的部件。这导致在操作输入设备中安装部件的工作过程的数量增加。
[解决方案]
在本公开中提出的操作输入设备的示例具有当已经接收到用户的推动操作时能够从初始位置在沿着第一平面的方向上移动的操作按钮、能够在沿着第一平面的方向上移动并且能够朝着初始位置推动操作按钮的可移动构件、移动可移动构件的电马达、以及保持电马达并且支撑操作按钮和可移动构件以允许操作按钮和可移动构件的移动的保持器。该操作输入设备能够在组装操作输入设备的操作中实现改进的可操作性。
本公开中提出的按钮驱动单元的示例具有附接到操作按钮的外部或与外部一体形成的主体部分。当接收到用户的按压操作时,操作按钮能够在沿着第一平面的方向上从初始位置移动。按钮驱动单元的该示例具有能够在沿着第一平面的方向上移动并且能够撞击主体部分以将操作按钮推向初始位置的可移动构件、移动可移动构件的电马达、以及保持电马达并支撑主体部分和可移动构件以允许主体部分和可移动构件移动的保持器。该按钮驱动单元能够在组装操作输入设备的操作中实现改进的可操作性。
附图说明
图1是示出本公开中提出的操作输入设备的示例的平面图。
图2是操作输入设备的透视图。
图3是示出操作输入设备的透视图,其中下部机壳从该操作输入设备移除。在该图中,图示了两个按钮驱动单元。
图4是示出按钮驱动单元的放大透视图。
图5是按钮驱动单元的透视图。
图6是按钮驱动单元的分解透视图。
图7是按钮驱动单元的分解透视图。在该图中,示出了右保持器构件、操作按钮、可移动构件和支撑轴。
图8是按钮驱动单元的分解透视图。在该图中,示出了左保持器构件、支撑轴、可移动构件和中间齿轮。
图9是示出按钮驱动单元的内部结构的侧视图。
图10A是示出按钮驱动单元的内部结构的侧视图,其中右保持器构件从按钮驱动单元移除。操作按钮设置在初始位置,可移动构件设置在最前面的位置。
图10B是示出按钮驱动单元的内部结构的侧视图,其中右保持器构件从按钮驱动单元移除。操作按钮设置在最大按压位置,可移动构件设置在待机位置。
图11A是示出按钮驱动单元的另一示例的分解透视图。
图11B是示出包括在图11A所示的按钮驱动单元中的保持器构件、马达支架和电马达的分解透视图。
图11C是彼此联接并且包括在图11A所示的按钮驱动单元中的马达支架和电马达的透视图。
图11D是包括在图11A所示的按钮驱动单元中的电马达和马达支架的截面图。
图12A是示出按钮驱动单元的又一示例的分解透视图。
图12B是图12A所示的按钮驱动单元的透视图。
图12C是包括在图12A所示的按钮驱动单元中的操作按钮、可移动构件、中间齿轮和电马达的侧视图。
图12D是沿着图12C中的线XIId-XIId截取的截面图。
图12E是沿着图12B中的线XIIe-XIIe截取的截面图。
图13是示出本公开中提出的操作输入设备的另一示例的平面图。
具体实施方式
在下文中,将描述本公开中提出的操作输入设备。在本说明书中,用于操作游戏机的操作输入设备100将被描述为本公开中提出的操作输入设备的示例(在下文中,操作输入设备将简称为输入设备)。注意,本公开可以应用于用于操作除游戏机之外的信息处理设备的输入设备(例如,用于操作模拟设备的输入设备、用于操作车辆、船舶、飞机等的输入设备。)。
在以下描述中,图1中由“X1”和“X2”指示的方向将分别被称为向右方向和向左方向,由“Y1”和“Y2”指示的方向将分别被称为向前方向和向后方向。此外,由“Z1”和“Z2”指示的方向将分别被称为向上方向和向下方向。在输入设备100中,支撑轴47(见图6)沿着左右方向设置,并且在以下描述中,“左右方向”意味着沿着支撑轴47的轴线Ax1的方向。上述方向用于描述输入设备100的元件(部件、构件和部分)之间的相对位置关系,而不用于识别输入设备100在使用时的姿势。
[整体结构]
如图1所示,输入设备100在其上表面上具有多个操作构件。例如,四个操作按钮3a设置在输入设备100的上表面的右部。此外,具有四个突出部分4a的十字键4设置在输入设备100的上表面的左侧部分。此外,板状操作垫5设置在操作按钮3a和十字键4之间。操作垫5具有例如触摸传感器,用于感测用户的手指触摸操作垫5的表面的位置。操作垫5可以被配置为响应于接收到用户的按压操作而被按压。两个操纵杆6R和6L设置在操作垫5的后侧。操纵杆6R和6L中的每一个都可以在前后方向上、左右方向上以及与这些方向成一定角度的方向上倾斜。此外,输入设备100具有从其右侧部分向后延伸的抓握部分GR,以及从其左侧部分向后延伸的左侧抓握部分GL。
当使用输入设备100时,用户在分别用左手和右手握住抓握部分GL和GR的同时操作上述操作构件。输入设备100是用户在游戏中使用的设备,并且根据在上述操作构件上执行的操作向游戏机发送信号。操作构件的数量、操作构件的类型和输入设备的形状不限于图1所示的示例。例如,输入设备100可以被配置为由用户用一只手握住。在这种情况下,操纵杆的数量和手柄的数量可以是一个。此外,输入设备100可以不具有操作垫5。
如图2所示,输入设备100具有形成其外部的机壳2。例如,机壳2具有形成其下侧部分的下机壳2A和形成其上侧部分的上机壳2B,该上机壳在上下方向上联接到下机壳2A。上述操作构件,例如操作按钮3a、十字键4和操纵杆6R和6L,通过限定在上机壳2B中的开口向上突出。操作垫5设置在上机壳2B中限定的开口内。
如图2所示,输入设备100在其前表面上也具有多个操作构件。具体地,操作按钮8和操作按钮20设置在前表面的右侧部分,并且操作按钮8和操作按钮20也设置在前表面的左侧部分。操作按钮20设置在操作按钮8的下方。
每个操作按钮20被允许在初始位置(即,如图10A所示的操作按钮20的位置)和最大按压位置(即,如图10B所示的操作按钮20的位置)之间移动,该最大按压位置远离初始位置向后,并且每个操作按钮20响应于接收到用户的按压操作而从初始位置朝向最大按压位置移动。在输入设备100中,操作按钮20通常称为触发按钮,并且能够围绕位于其上部的轴线Ax1(见图10A和10B)在前后方向上移动。如果操作按钮20的前表面接收到用户的按压操作,则操作按钮20围绕轴线Ax1向后移动。换句话说,操作按钮20能够在沿着垂直于轴线Ax1的平面(该平面对应于权利要求中提到的“第一平面”)的方向上移动。与输入设备100的情况不同,操作按钮20可以被支撑以便被允许平行于前后方向移动。
[按钮驱动单元]
输入设备100具有安装在输入设备100的右侧部分中的按钮驱动单元10R(参见图1和图3),以及安装在输入设备100的左侧部分中的按钮驱动单元10L(参见图1和图3)。在输入设备100中,按钮驱动单元10R和10L设置在输入设备100的上表面上设置的操作构件下方。具体地,左侧的按钮驱动单元10L设置在输入设备100的上表面的左侧部分上设置的十字键4的下方,而右侧的按钮驱动单元10R设置在输入设备100的上表面的右侧部分上设置的操作按钮3a至3d的下方。当在下面的描述中描述两个按钮驱动单元10R和10L共有的特征时,附图标记“10”被分配给按钮驱动单元。
按钮驱动单元10的数量不限于输入设备100的示例。例如,在能够用一只手操作的棒状操作输入设备的情况下,操作按钮20(即,触发按钮)的数量和具有它们的按钮驱动单元10的数量可以是一个。
如图9所示,按钮驱动单元10具有设置在操作按钮20后侧的可移动构件30和用于移动可移动构件30的电马达35。可移动构件30能够在沿着与左右方向交叉的平面(更具体地,与其垂直的平面)的方向上移动。可移动构件30响应于接收到电马达35的动力而将操作按钮20推向初始位置。按钮驱动单元10包括用于将电马达35的动力传递到可移动构件30的传动系统M。传动系统M具有例如设置在可移动构件30和电马达35之间的中间齿轮36。
可移动构件30向操作按钮20施加沿与用户按压操作按钮20的方向相反的方向作用的力。输入设备100根据从游戏机接收的信号(即,指令)驱动电马达35以移动可移动构件30。例如,当用户已经按下操作按钮20时,可移动构件30限制操作按钮20的移动(换句话说,可移动构件30用作阻止操作按钮20移动的止动器)。这使得可以向用户提供用户在游戏的虚拟空间中操作的角色已经触摸硬物体的感觉。在另一示例中,当用户按压操作按钮20时,可移动构件30可以向操作按钮20施加与操作按钮20的移动量(即,按压量)匹配的反作用力(即,在与用户按压操作按钮20的方向相反的方向上作用的力)。这使得有可能提供由用户操作的角色在游戏的虚拟空间中已经触摸弹性物体的感觉。在又一示例中,当用户按下操作按钮20时,可移动构件30可导致操作按钮20在前后方向上振动。
电马达35例如是步进马达、伺服马达等。电马达35也可以是包含减速齿轮的齿轮马达。控制设备(即,包括在输入设备100或游戏机中的控制设备)相对于电马达35执行扭矩控制、位置控制和/或速度控制。
按钮驱动单元10具有保持器40。保持器40保持电马达35。此外,保持器40支撑操作按钮20、传动系统M和可移动构件30,以允许其移动。这种配置使得输入设备100的组装者能够将电马达35、操作按钮20、传动系统M和可移动构件30中的每一个视为单一部件,这可以导致组装中的可操作性的提高。
注意,在输入设备100中,由可移动构件30引起的反作用力不作用在其上的操作构件,例如设置在操作按钮20上方的操作按钮8(见图2),由机壳2保持。替代地,由可移动构件30引起的反作用力不作用在其上的操作构件,例如操作按钮8,也可以由保持器40支撑。
保持器40使用例如具有钩或螺钉的接合部分固定到例如机壳2。输入设备100可以具有容纳在机壳2中并支撑电路板13的框架、设置在输入设备100上侧的操作构件3a和4a等。保持器40可以使用例如具有钩或螺钉的接合部分固定到框架。
如图5和6所示,保持器40包括在左右方向上彼此联接的右保持器构件40R和左保持器构件40L。也就是说,保持器40包括在沿着上述轴线Ax1的方向(即,左右方向)上彼此联接的右保持器构件40R和左保持器构件40L。容纳传动系统M的容纳室固定在右保持构件40R和左保持构件40L的内部。保持器40的构成元件不限于两个保持器构件40R和40L,而是可以使用三个或四个构件来构成保持器40。
[操作按钮的移动和支撑结构]
如图6所示,输入设备100具有位于轴线Ax1上的支撑轴47(见图10A和10)。操作按钮20通过支撑轴47由保持器40支撑,并且能够沿着以支撑轴47为中心的圆弧Cr(见图9)移动。在输入设备100中,操作按钮20围绕支撑轴47在前后方向上移动。
支撑轴47由保持器40支撑。更详细地,如图7所示,管状支撑部分21形成在操作按钮20的上部,并且支撑轴47插入支撑部分21的内部。保持器构件40R和40L分别具有轴支撑部分41a和41b(见图6)。轴支撑部分41a和41b分别保持支撑轴47的右侧部分和左侧部分,同时支撑轴47插入被支撑部分21中。
在操作按钮20的前视图中(即,当在操作按钮20被推动的方向上观察操作按钮20时),轴支撑部分41a和41b被操作按钮20隐藏。如图4和图5所示,凹部20c限定在操作按钮20的侧部,并且轴支撑部分41a和41b位于凹部20c内(即,后侧)。这种构造能够减小右侧和左侧的轴支撑部分41a和41b之间的距离,并且减小保持器40在左右方向上的宽度。这有助于机壳2内部部件的布局。
如图9所示,操作按钮20具有形成操作按钮20外部的外部部分20A和设置在外部部分20A内部的主体部分20B。在输入设备100中,外部部分20A和主体部分20B例如由树脂整体模制而成。也就是说,主体部分20B和外部部分20A可以在共同的模制过程中由树脂形成。与输入设备100的情况不同,主体部分20B可以与外部部分20A分开形成,并且使用具有钩或螺钉的接合部分附接到外部部分20A。在这种情况下,被支撑部分21可以形成在主体部分20B中。这使得输入设备100的组装者能够将电马达35、操作按钮20的主体部分20B、传动系统M和可移动构件30中的每一个视为单一部件。此外,外部部分20A可以根据使用者的喜好单独更换。
如图5和图6所示,外部部分20a具有面向输入设备100前方以接收用户的按压操作的按压表面20a,以及从按压表面20A的外周边缘向后延伸的侧壁20b。上述凹部20c限定在侧壁20b中。在操作按钮20的前视图中,轴支撑部分41a和41b与按压表面20a重叠。
操作按钮20的支撑结构不限于输入设备100的示例。例如,支撑轴47可以与操作按钮20一体形成。在这种情况下,支撑轴47可以由从操作按钮20的左侧表面和右侧表面(例如,侧壁20b)突出的突出部分形成。在另一个例子中,支撑轴47可以与右保持器构件40R和左保持器构件40L中的一个或两个整体模制。也就是说,右保持器构件40R和左保持器构件40L中的一个或两个可以在其中形成有从保持器40向内突出的突出部分,并且该突出部分可以用作支撑轴47。
操作按钮20的移动也不限于输入设备100的示例。操作按钮20可以被支撑为例如在沿着与左右方向交叉的平面的方向上直线移动,而不是沿着以支撑轴47为中心的圆弧Cr移动。
保持器40具有限定操作按钮20的可移动范围的止动件43a和43b。如图6和10A所示,止动件43a形成在例如右保持器构件40R中。止动件43a抵靠在处于初始位置的操作按钮20上,以限制操作按钮20移动超过初始位置。止动件43a从右保持器构件40R向前突出,例如抵靠操作按钮20的上壁20d(见图10A)。如图6和图10B所示,止动件43b形成在例如右保持器构件40R和左保持器构件40L中。止动件43b抵靠处于最大按压位置的操作按钮20,以限制操作按钮20移动超过最大按压位置。止动件43b抵靠例如操作按钮20的侧壁20b的边缘。止动件43a和43b的位置不限于输入设备100的示例。例如,限定初始位置的止动件43a可以形成在机壳2中,而不是保持器40中。
如图4所示,输入设备100具有弹性构件25(例如,弹簧)以将操作按钮20推向初始位置。当处于初始位置时,通过接收弹性构件25的弹力,操作按钮20被压靠在止动件43a上。弹性构件25也附接到保持器40。例如,弹性构件25也附接到右保持器构件40R。
[传感器]
感测用户按压操作的传感器29(见图6)设置在操作按钮20的后侧。传感器29例如是能够感测操作按钮20的按压量(即,操作按钮20的移动量)的传感器。传感器29例如具有传感器板29a和导电橡胶29b,传感器板29a中形成有电阻器,导电橡胶29b设置在电阻器的前侧。导电橡胶29b被操作按钮20按压。导电橡胶29b和电阻器之间的接触面积根据按压量而变化,并且电阻器的电阻值根据接触面积的变化而变化。因此,操作按钮20的按压量可以基于电阻值来感测,更详细地,基于作用在电阻器上的电压来感测。如上所述,操作按钮20具有外部部分20A和主体部分20B。主体部分20B位于传感器29的前侧,并且当操作按钮20已经接收到用户利用按压表面20a的按压操作时,主体部分20B按压传感器29。注意,传感器29的类型不限于使用导电橡胶29b的传感器的类型。还要注意,代替传感器29,感测操作按钮20上的操作的开/关的传感器(例如,开/关切换器)可以设置在操作按钮20的后侧。
传感器29附接到保持器40。因此,输入设备100的组装者能够将电马达35、操作按钮20、传动系统M、可移动构件30和传感器29中的每一个视为单一部件,这可以导致组装的可操作性的额外改善。此外,该配置能够防止传感器29和操作按钮20的相对位置的位移。如图6所示,保持器40具有安装壁42,该安装壁42位于操作按钮20的后侧,并且面向前方。传感器板29a安装在安装壁42的前侧。传感器29的布置和支撑结构不限于输入设备100的示例。
每个操作按钮8(见图2)也可以附接到保持器40。例如,操作按钮8可以附接到保持器构件40R,即保持器构件之一,从而能够相对于保持器构件40R向前和向后移动。传感器29可以感测操作按钮8上的操作。例如,由操作按钮8按压的切换器29d可以设置在传感器板29a上。
两个保持器构件40R和40L中的一个在左右方向(即,沿着轴线Ax1的方向)上比另一个保持器构件具有更大的宽度。在输入设备100中,如图6所示,右保持器构件40R在左右方向上的宽度大于左保持器构件40L在左右方向上的宽度。然后,传感器29附接到右保持器构件40R。也就是说,安装壁42形成在右保持器构件40R中。因此,保持器构件40R(即保持器构件之一)的宽度增加,以使得更容易将传感器29附接到保持器构件40R。
如图6所示,上述轴支撑部分41a从安装壁42向前突出。此外,如图4所示,用于紧固从传感器板29a延伸的电缆29c的夹紧部分42a可以形成在安装壁42的上部。
[可移动构件的移动和支撑结构]
可移动构件30能够在沿着垂直于左右方向的平面的方向上移动。保持器40支撑可移动构件30,以便允许可移动构件30移动。例如,可移动构件30能够围绕轴线Ax1或平行于轴线Ax1的直线移动。
在输入设备100中,操作按钮20和可移动构件30都能够围绕支撑轴47(即,轴线Ax1)移动,并且保持器40通过支撑轴47支撑操作按钮20和可移动构件30。如图6所示,可移动构件30具有位于轴线Ax1上的被支撑部分31。被支撑部分31例如是环形的,并且支撑轴47插入被支撑部分31内。操作按钮20的被支撑部分21和可移动构件30的被支撑部分31位于右保持器构件40R的轴支撑部分41b和左保持器构件40L的轴支撑部分41a之间。轴支撑部分41a和41b支撑支撑轴47的两个端部。
如图9所示,可移动构件30设置在操作按钮20的后侧。可移动构件30具有朝向操作按钮20延伸的突出部分32。突出部分32的端部抵靠操作按钮20的后侧。接收表面20e(见图5)限定在操作按钮20(更详细地,主体部分20B)中,并且突出部分32的端部抵靠接收表面20e。接收表面20e在径向上远离轴线Ax1。
操作按钮20和可移动构件30都围绕共用支撑轴47移动的构造能够防止操作按钮20和可移动构件30之间的磨损。也就是说,当操作按钮20和可移动构件30已经随着突出部分32推动接收表面20e而移动时,突出部分32的端部和接收表面20e的相对位置不会改变。因此,可以防止由于输入设备100的长期使用而导致的突出部分32的端部和接收表面20e的磨损。
可移动构件30在左右方向上的位置从操作按钮20在左右方向上的中心偏移。如图5所示,可移动构件30的位置例如相对于操作按钮20的中心向左(即,在由“X2”指示的方向上)移动。接收表面20e的位置也偏离操作按钮20的中心。可移动构件30的这种布置使得更容易确保在操作按钮20的正后方容纳另一部件的空间。上述传感器29例如设置在操作按钮20的后侧。
可移动构件30的被支撑部分31的位置也在左右方向上从操作按钮20的中心偏移,并且如图7所示,操作按钮20的被支撑部分31和被支撑部分21在左右方向上并排布置。被支撑部分21在左右方向上的宽度小于操作按钮20的外部部分20A在左右方向上的宽度。
被支撑部分31和被支撑部分21在左右方向上的位置在操作按钮20的右侧表面(即,侧壁20b的右侧表面)和操作按钮20的左侧表面(即,侧壁20b的左侧表面)之间。这种构造有助于减小按钮驱动单元10在左右方向上的宽度,即保持器40在左右方向上的宽度。这又有助于机壳2内部部件的布局。与输入设备100的示例的情况不同,被支撑部分21和31的位置可以部分地向右或向左突出超过外部部分20A的右侧表面和左侧表面之一的位置。
可移动构件30的布置不限于输入设备100的示例。例如,可移动构件30在左右方向上的位置可以对应于操作按钮20在左右方向上的中心位置。
输入设备100在其右侧部分和左侧部分分别具有按钮驱动单元10R和10L。两个按钮驱动单元10R和10L具有基本相同的结构,而不是结构对称。因此,在两个按钮驱动单元10R和10L的每一个中,可移动构件30从操作按钮20的中心沿相同方向(例如,向左)移位。这种配置使得可以在两个按钮驱动单元10R和10L之间共享部件,这导致按钮驱动单元10R和10L的生产成本降低。注意,指示按钮的类型或功能的标志可以印刷在操作按钮20的外部部分20A上。在这种情况下,左右按钮驱动单元10R和10L在该符号上可以不同。换句话说,左右按钮驱动单元10R和10L相对于除操作按钮20之外的部件可以具有相同的结构。
用于可移动构件30的支撑结构不限于输入设备100的示例。例如,支撑轴47可以与可移动构件30一体形成。也就是说,可移动构件30可以在其中形成有从其向右和向左突出的突出部分,并且这些突出部分可以用作支撑轴47。在又一示例中,保持器40可以具有引导可移动构件30移动的方向的引导件,并且可移动构件30可以由引导件支撑,而不是由支撑轴47支撑。
在又一示例中,可移动构件30可以由不同于支撑轴47的支撑轴支撑。在这种情况下,支撑操作按钮20的支撑轴47和支撑可移动构件30的支撑轴可以平行设置并由保持器40支撑。在这种情况下,操作按钮20和可移动构件30也在沿着垂直于轴线Ax1的平面的方向上移动。
期望支撑可移动构件30的支撑轴位于操作按钮20的轨迹(即,圆弧Cr,见图9)的内侧。换句话说,期望支撑轴47和支撑可移动构件30的支撑轴位于圆弧Cr的同一侧。当操作按钮20和可移动构件30已经随着可移动构件30的突出部分32按压操作按钮20的接收表面20e而移动时,该构造有助于减少突出部分32和接收表面20e的相对位置的变化。这又有助于防止其磨损。
在又一示例中,可移动构件30可以被支撑为例如在沿着垂直于左右方向的平面的方向上直线移动,而不是沿着圆弧移动。在这种情况下,保持器40可以在其中形成引导可移动构件30移动的方向的引导件。具体地,期望可移动构件30在与操作按钮20的接收表面20e的轨迹(即,圆弧Cr,见图9)匹配的方向上移动。这将有助于当操作按钮20和可移动构件30已经随着可移动构件30的突出部分32按压操作按钮20的接收表面20e而移动时,减小突出部分32的端部和接收表面20e的相对位置的变化,并防止其磨损。这里,与接收表面20e的轨迹匹配的方向例如是圆弧Cr的切线方向,该圆弧Cr是接收表面20e的轨迹。
如图8所示,可移动构件30具有从被支撑部分31沿支撑轴47的径向延伸的主体部分33,以及从主体部分33朝向操作按钮20的接收表面20e延伸的突出部分32。主体部分33中形成有圆弧形状的齿轮部分33a,并且如下所述与中间齿轮36接合。
可移动构件30能够在最前位置(见图10A)和待机位置(见图10B)之间移动。当处于最前位置时,可移动构件30抵靠在处于初始位置的操作按钮20的接收表面20e上(见图10A)。当处于待机位置时,可移动构件30远离处于最大按压位置的操作按钮20的接收表面20e(见图10B)。因此,当操作按钮20处于最大按压位置时,限定待机位置使得在可移动构件30被电马达35加速之后,可移动构件30能够撞击操作按钮20。这又使得可以增加对操作按钮20的冲击,从而向用户提供这种冲击作为触感。
注意,可移动构件30的可移动范围不限于输入设备100的示例。例如,当处于待机位置时,可移动构件30可以抵靠处于最大按压位置的操作按钮20的接收表面20e。
保持器40具有限定可移动构件30的可移动范围的止动件44a和44b。如图10A所示,止动件44a抵靠在处于最前位置的可移动构件30上,以限制可移动构件30移动超过最前位置。当可移动构件30处于最前位置时,止动件44a抵靠在例如主体部分33的前端表面33c(例如齿轮部分33a的前端表面)上。同时,如图10B所示,止动件44b(见图8)抵靠在处于待机位置的可移动构件30上,以限制可移动构件30移动超过待机位置。当可移动构件30处于待机位置时,止动件44b抵靠在例如主体部分33的齿轮部分33a的上端33d(见图8和图10B)上。
保持器40可以在其中形成引导件45a,以引导可移动构件30移动的方向。如图8所示,例如,圆弧形状的突出部分可以形成为左保持器构件40L的内表面上的引导件45a。在这种情况下,可以在可移动构件30的侧表面中形成引导槽33e,引导件45a装配到该引导槽33e中。在图中所示的示例中,引导件33f是圆弧形的突出部分,形成在可移动构件30的相对侧的侧表面上。引导件33f装配到其中的引导槽可以形成在右保持器构件40R的内表面中。
[电马达的配置]
如图9所示,电马达35设置在例如操作按钮20的后侧。电马达35具有旋转轴35c,其上附接有齿轮35b。此外,电马达35具有包含定子和转子的主体部分35a。转子能够相对于定子旋转,并且与旋转轴一起旋转。
电马达35被布置成使得旋转轴35c沿着与轴线Ax1交叉的平面(更具体地,垂直于轴线Ax1的平面)延伸。也就是说,电马达35被设置成使得旋转轴35c平行于垂直于轴线Ax1的平面延伸。
在按钮驱动单元10的平面图中,旋转轴35c和电马达35的主体部分35a沿前后方向布置。电马达35的这种姿态使得能够利用输入设备100的抓握部分GR和GL(见图1)中的空间来安装按钮驱动单元10。例如,电池12和电路板13设置在右和左按钮驱动单元10R和10L之间(见图3)。电马达35的上述布置导致电池12在左右方向上的宽度增加,并确保电池12的足够容量。
如图9所示,电马达35的齿轮35b设置在下述中间齿轮36的上侧。电马达35设置成使得在按钮驱动单元10的侧视图中,旋转轴35c的轴线Ax2相对于水平面h1成一定角度。也就是说,电马达35的轴线Ax2相对于水平面h1倾斜,并且向后和向下延伸。
如图9所示,电马达35的主体部分35a位于中间齿轮36的后侧。中间齿轮36位于可移动构件30的后侧。也就是说,可移动构件30、中间齿轮36和主体部分35a布置在垂直于轴线Ax1的方向上。这种布置便于输入设备100的机壳2内部的部件的布局。
如上所述,电马达35由保持器40保持。如图6所示,保持器40具有保持电马达35的电马达保持器部分46。电马达保持器部分46仅覆盖电马达35的主体部分35a的一部分,留下主体部分35a的其余部分从保持器40露出(见图5)。更详细地,如图5所示,马达保持器部分46覆盖主体部分35a的前部(即,旋转轴所在侧的一半)的外周表面。主体部分35a的后部从保持器40向后突出,并且后部的外周表面从保持器40露出。这种构造有助于防止热量积聚在主体部分35a中。如图5所示,主体部分35a的后端表面具有端子35e,并从保持器40露出。
电马达35的布置不限于输入设备100的示例。例如,电马达35的齿轮35b可以位于中间齿轮36的下侧,轴线Ax2向后和向上延伸。在又一示例中,电马达35可以被设置成使得其轴线Ax2平行于支撑轴47延伸。
[传动系统]
如图6所示,传动系统M具有中间齿轮36。中间齿轮36具有大直径齿轮部分36a和小直径齿轮部分36b。大直径齿轮部分36a的直径大于小直径齿轮部分36b的直径。电马达35的旋转轴35c上附接有与大直径齿轮部分36a啮合的齿轮35b。齿轮35b是螺旋齿轮(蜗杆),大直径齿轮部分36a是斜齿轮(蜗轮)。可移动构件30中形成有齿轮部分33a(齿条)。中间齿轮36的小直径齿轮部分36b与齿轮部分33a啮合。
传动系统M包括电马达35的齿轮35b、中间齿轮36和可移动构件30的齿轮部分33a,并且接收电马达35的旋转并将该旋转传递到可移动构件30,同时降低其速度。此外,传动系统M包括蜗轮(即,齿轮35b和36a),并且将电马达35围绕轴线Ax2沿平面图中的前后方向的旋转转换为可移动构件30围绕轴线Ax1沿左右方向的旋转。此外,在传动系统M中包括蜗轮(即,齿轮35b和36a)有助于防止当用户按压操作按钮20时用户施加的推力使电马达35旋转。
传动系统M也由保持器40支撑。更详细地,中间齿轮36由保持器40支撑。如图6所示,中间齿轮36具有支撑轴36c和36d,并且能够围绕支撑轴36c和36d旋转。支撑轴36c和36d分别向右和向左延伸,并且各自平行于支撑轴47。保持器40支撑支撑轴36c和36d,以允许其旋转。这种配置使得输入设备100的组装者能够将电马达35、操作按钮20、传动系统M(即,中间齿轮36)和可移动构件30中的每一个视为单一部件,这可以导致组装中的可操作性的提高。如图9所示,支撑轴36c和36d位于支撑轴47的后侧。穿过支撑轴36c和36d的水平面h1与操作按钮20交叉。
支撑轴36d的端部(具体地,左端部)由形成在左保持器构件40L中的轴支撑部分48a(见图8)支撑。同时,右保持器构件40R在其中限定了开口40c(见图6),支撑轴36c的端部(具体地,右端部)插入该开口40c中。传感器39(见图7)附接到右保持器构件40R,并且支撑轴36c的端部由传感器39保持。类似于左保持器构件40L,右保持器构件40R可以在其中形成轴支撑部分,以保持支撑轴36c的端部。
保持器40容纳中间齿轮36、可移动构件30的主体部分33和电马达35的齿轮35b。中间齿轮36的齿轮部分36a和36b、可移动构件30的齿轮部分33a和电马达35的齿轮35b不暴露于保持器40的外部。可移动构件30的突出部分32通过开口40a(见图4)朝向操作按钮20突出,开口40a的尺寸与突出部分32的厚度匹配并且限定在保持器40中。这种构造有助于防止外来物体进入可移动构件30的齿轮部分33a和小直径齿轮部分36b之间的间隙,或者电马达35的齿轮35b和大直径齿轮部分36a之间的间隙。
注意,保持器40的配置不限于输入设备100的示例。保持器40可以使中间齿轮36的一部分暴露于保持器40的外部,同时支撑中间齿轮36和支撑轴47。
还要注意,传输系统M的配置不限于输入设备100的示例。例如,传动系统M可以不具有蜗轮(35b和36a)。在这种情况下,中间齿轮36可以介于电马达35的齿轮35b和可移动构件30的齿轮部分33a之间,或者可替换地,电马达35的齿轮35b和可移动构件30的齿轮部分33a可以彼此直接接合。
[传感器]
如图7所示,按钮驱动单元10具有传感器39以感测可移动构件30的位置。传感器39附接到在电马达35的动力沿其传递的路径中位于电马达35的齿轮35b下游的构件。在输入设备100中,传感器39附接到中间齿轮36的支撑轴36c。传感器39例如是能够感测中间齿轮36的支撑轴36c的旋转位置的电位计,或者是能够感测支撑轴36c的旋转的编码器。
传感器39也附接到保持器40。更详细地,如图7所示,传感器39安装在板39a上,并且板39a附接到右保持器构件40R的右侧表面。因此,输入设备100的组装者能够将电马达35、操作按钮20、传动系统M、可移动构件30和传感器39中的每一个视为单一部件。
如上所述,用于感测操作按钮20上的操作的传感器29也附接到右保持器构件40R。此外,右保持器构件40R在左右方向上的宽度大于左保持器构件40L的宽度。这种构造使得能够进行将传感器39和29附接到右保持器构件40R,然后将操作按钮20、电马达35等附接到右保持器构件40R,并且将中间齿轮36附接到右保持器构件40R,同时将中间齿轮36的旋转位置装配到传感器39的组装操作。最后,右保持器构件40R和左保持器构件40L彼此联接。
如图4所示,从传感器29延伸以感测操作按钮20的移动的电缆29c连接到安装在板39a上的连接器39b。此外,连接器39c连接到板39a。板39a中形成有电连接连接器39c的端子和连接器39b的端子的导线,以及电连接传感器39和连接器39c的导线。由传感器29获得的感测信号和由传感器39获得的感测信号均通过例如连接到连接器39c的电缆(未示出)输入到输入设备100的控制设备(未示出)。这种连接结构提高了电缆连接操作的可操作性。
传感器39的位置不限于按钮驱动单元10的例子。按钮驱动单元10可以具有附接到可移动构件30的传感器。
[总结]
如上所述,输入设备100具有操作按钮20、可移动构件30和电马达35,当接收到用户的按压操作时,操作按钮20能够从初始位置在沿着与左右方向交叉的平面(更具体地,垂直于其的平面)的方向上移动,可移动构件30能够在沿着该平面的方向上移动并且能够将操作按钮20推向初始位置,电马达35移动可移动构件30。此外,输入设备100具有保持电马达35的保持器40。保持器40支撑操作按钮20和可移动构件30,以便允许操作按钮20和可移动构件30的移动。输入设备100能够在组装输入设备100的操作中实现改进的可操作性。
此外,操作按钮20具有外部部分20A和主体部分20B,并且当已经接收到用户的按压操作时,能够在沿着垂直于左右方向的平面的方向上从初始位置移动。按钮驱动单元10具有主体部分20B、能够在沿着垂直于左右方向的平面的方向上移动并且能够撞击主体部分20B以将操作按钮20推向初始位置的可移动构件30、移动可移动构件30的电马达35以及保持电马达35的保持器40。保持器40支撑主体部分20B和可移动构件30,以便允许操作按钮20和可移动构件30的移动。按钮驱动单元10能够在组装输入设备100的操作中实现改进的可操作性。
[修改示例]
注意,本公开中提出的操作输入设备不限于上述输入设备100,并且可以对其进行各种修改。
例如,操作按钮20可以设置在输入设备100的下表面或上表面上。在这种情况下,操作按钮20可以围绕轴线在上下方向上移动,或者可以在相对于上下方向和前后方向都成角度的方向上移动。
除了右保持器构件40R和左保持器构件40L之外,保持器40可以具有电马达35附接到其上的马达支架。图11A至11D是示出作为具有这种结构的示例按钮驱动单元的按钮驱动单元210的图。下面的描述集中在与按钮驱动单元10的不同之处。关于没有关于按钮驱动单元210描述的特征,按钮驱动单元210可以在结构上类似于按钮驱动单元10。
如图11A所示,在按钮驱动单元210中,除了右保持器构件240R和左保持器构件240L之外,保持器还具有电马达35附接到其上的马达支架241。马达支架241是与保持器构件240R和240L分开形成的构件。也就是说,马达支架241使用与模制保持器构件240R和240L的过程中使用的模具分离的模具形成。这种构造使得能够进行将电马达35附接到马达支架241,然后将马达支架241附接到保持器构件240R和240L的工作过程。这简化了附接电马达35的操作。马达支架24可以由与保持器构件240R和240L相同或不同于保持器构件240R和240L的材料制成。
如图11A所示,两个保持器构件240R和240L在左右方向上彼此附接。马达支架241沿左右方向附接到保持器构件之一(具体地,右保持器构件240R)。如图11B所示,马达支架241和保持器构件240R例如通过沿左右方向插入的紧固件(例如,螺钉或螺栓,未示出)彼此固定。同时,电马达35在与左右方向交叉的方向(更详细地,垂直于左右方向的方向)上附接到马达支架241。也就是说,马达支架241和保持器构件240R例如通过紧固件(具体地,螺钉)彼此固定,紧固件(具体地,螺钉)未示出,沿与左右方向交叉的方向插入。
在电马达35在与左右方向交叉的方向上直接附接到保持器构件之一的构造中,需要在保持器构件的外壁中限定开口,以允许用于紧固用于附接电马达35的紧固件(具体地,螺钉)的工具插入保持器构件中。为了参照图11B进行说明,例如,需要限定开口,用于将电马达35固定到保持器构件的工具将通过该开口穿过与电马达35相对的壁部240a。相反,在按钮驱动单元210中,电马达35在与左右方向交叉的方向上附接的部分(即,马达支架241)是与保持器构件240R和240L分离的构件。因此,这种开口不需要限定在保持器构件240R和240L中。这导致保持器240的强度增加。
如图11B所示,马达支架241具有第一壁部241A,电马达35附接到该第一壁部241a。电马达35的主体部分35a的端表面例如在相对于前后方向和上下方向成角度的方向上附接到第一壁部241A。第一壁部241A在其中限定了多个安装孔241b(见图11C),紧固件将通过该安装孔插入。
如图11D所示,电马达35的主体部分35a的端表面上形成有围绕旋转轴35c的定位部分35d。定位部分35d例如是突出部分。马达支架241的第一壁部241A中限定有开口241d,定位部分35d装配在该开口241d中。开口241d的内径对应于定位部分35d的外径,并且电马达35和马达支架241的相对位置由开口241d的边缘确定。马达支架241是与保持器构件240R和240L分开形成的构件,因此,当电马达35的类型改变为定位部分35d具有不同尺寸的类型时,例如,仅更换马达支架241而不是整个保持器将足以能够安装定位部分35d具有不同尺寸的电马达35。
如图11B所示,保持器构件240R在其中限定了开口240e,马达支架241的第一壁部241A装配到开口240e中。第一壁部241A相对于开口240e的边缘240f和240g在左右方向上滑动,以关闭开口240e。第一壁部241A在尺寸上对应于开口240e,并且加强了其中限定有开口240e的保持器构件240R的壁部。开口240e的边缘240f和240g中的一个和第一壁部241A的边缘可以在其中限定凹槽,边缘240f和240g中的另一个和第一壁部241A的边缘被卡在该凹槽中。
如图11B所示,马达支架241中限定有安装孔241c,用于将马达支架241沿左右方向附接到保持器构件240R的紧固件(具体地,螺钉)穿过该安装孔241c插入。安装孔241c限定在从第一壁部241a延伸的安装壁241e中。马达支架241中限定有定位孔241d,用于固定马达支架241相对于保持器构件240R的位置。形成在保持器构件240R上的突起装配到定位孔241d中,从而限制马达支架241在安装孔241c上转动。在按钮驱动单元210的示例中,马达支架240M具有第二壁部241B,该第二壁部241B附接到保持器构件240R的侧壁(即,右侧壁)240h。定位孔241d限定在第二壁部24B中。
如图11B所示,马达支架241构造成可旋转地支撑中间齿轮36。这种构造有助于防止电马达35的齿轮(蜗轮)35b和中间齿轮36的定位精度降低。中间齿轮36由形成在第二壁部241中的环形支撑部分241f支撑。中间齿轮36的支撑轴36c插入支撑部分241f中。
如图11A所示,在按钮驱动单元210的示例中,操作按钮20的主体部分20B和外部部分20A彼此分开形成。主体部分20B由支撑轴47可旋转地支撑,并且外部部分20A附接到主体部分20B。与按钮驱动单元210的例子的情况不同,外部部分20A和主体部分20B可以彼此一体形成。
如图11A所示,操作按钮8(见图2)也可以附接到保持器240。例如,操作按钮8可以附接到保持器构件240R,即保持器构件之一,从而能够相对于保持器构件240R向前和向后移动。
按钮驱动单元210可以具有弹性构件以推动可移动构件30。例如,如图11A所示,按钮驱动单元210具有弹簧237(更具体地,扭簧)以推动可移动构件30。这种构造使得可移动构件30的齿轮部分33a与中间齿轮36的小直径齿轮部分36b持续接触,从而可靠地抑制可移动构件30的振动。
在上述示例中,齿轮部分33a形成在可移动构件30的外周表面上。替代地,可移动构件可以具有形成在可移动构件内侧的齿轮,该齿轮形成为围绕中间齿轮的小直径齿轮部分并与小直径齿轮部分36b接合。图12A至12E是示出作为具有这种结构的示例按钮驱动单元的按钮驱动单元310的图。下面的描述重点关注按钮驱动单元10和210与按钮驱动单元310之间的差异。关于没有关于按钮驱动单元310描述的特征,按钮驱动单元310可以在结构上类似于按钮驱动单元10和210。
如图12A所示,按钮驱动单元310具有可移动构件330。可移动构件330能够围绕支撑轴47移动。可移动构件330具有壁部334a和外周部334b(见图12D),壁部334a在轴向方向(即左右方向)上面对中间齿轮336的小直径齿轮部336b,外周部334b从壁部334a朝向中间齿轮36突出,并且相对于小直径齿轮部336b位于径向方向上。小直径齿轮部分336b被壁部334a和外周部334b覆盖。与小直径齿轮部分336b啮合的齿轮部分334c(见图12D)形成在外周部334b的内表面上。也就是说,齿轮部分334c通常称为内齿轮。小直径齿轮部分336b位于外周部334b和支撑轴47之间(即,旋转中心)。
当操作按钮320的前表面被推动并且可移动构件330接收来自操作按钮320的力以围绕支撑轴47旋转时,可移动构件330向中间齿轮336施加力以使中间齿轮36旋转。该力导致移动中间齿轮36的位置的力。如果中间齿轮336的位置改变,并且中间齿轮336的大直径齿轮部分336a压靠电马达35的齿轮35b,则大直径齿轮部分36a和齿轮35b之间的摩擦会变得过大,从而抑制齿轮35b和中间齿轮36的平滑运动。
然而,在按钮驱动单元310的示例中,可移动构件330、中间齿轮336和电马达35的布置可以防止这种问题的发生。如图12C所示,中间齿轮336的小直径齿轮部分336b位于可移动构件330的外周部334b的前侧(即,支撑轴47所在的一侧)。因此,当操作按钮320的前表面被按压时,可移动构件330向中间齿轮336施加力(例如,图12C中的力F1),以使中间齿轮336的位置向前或倾斜向前移动。同时,电马达35的齿轮35b位于中间齿轮336的旋转中心的后方。也就是说,在按钮驱动单元310的侧视图中,电马达35的齿轮35b相对于中间齿轮336的小直径齿轮部分336b位于可移动构件330的外周部334b的相对侧。因此,即使中间齿轮336的位置由于从可移动构件330施加到中间齿轮336的力而改变,中间齿轮336的大直径齿轮部分336a也不会以过大的力压靠在电马达35的齿轮35b上,从而允许保持电马达35的齿轮35b和中间齿轮336的平稳旋转。
此外,当与齿轮部分33a形成在可移动构件30的外周表面上的示例相比时,中间齿轮336的小直径齿轮部分336b设置在可移动构件30的外周部334b的内侧的构造能够实现可移动构件330的齿轮部分334c和支撑轴47之间的增加的距离。这导致可移动构件330的扭矩增加,使得可以向操作按钮320施加更大的力。
如图12C所示,可移动构件330的外周部334b位于小直径齿轮部分336b的下侧。因此,当操作按钮320的前表面被推动并且可移动构件330围绕支撑轴47旋转时,可移动构件330向中间齿轮36施加逆时针旋转中间齿轮36的力。因此,与电马达35的齿轮35b啮合的大直径齿轮部分336a的齿倾斜地向后和向上挤压电马达35的齿轮35b。电马达35的主体部分35a位于齿轮35b的斜后方和上方。也就是说,当操作按钮320的前表面被推动时,大直径齿轮部分336a的齿将电马达35的齿轮35b压向电马达35的主体部分35a。
在附接有齿轮35b的电马达35的旋转轴35c上,由于电马达35内部的磁力,朝向主体部分35a吸引旋转轴35c的力起作用。当旋转轴35c和齿轮35b克服这样的磁力被向前拉动时(即,当旋转轴35c等在远离主体部分35a的方向上被拉动时),旋转轴35c可以稍微移动以引起轻微的碰撞噪音。在按钮驱动单元310中,当可移动构件330的齿轮部分334c(即,内齿)撞击小直径齿轮部分336b的方向(即,由图12C中的“D1”指示的方向)被定义为第一方向时,电马达35的主体部分35a位于齿轮部分35b的第一方向。具体地,当操作按钮320的前表面被推动时,可移动构件330的齿轮部分334c(即,内齿)倾斜地向后和向上撞击小直径齿轮部分336b。电马达35的主体部分35a位于电马达35的齿轮部分35b的斜后方和上方。因此,当操作按钮320的前表面被推动时,大直径齿轮部分336a的齿将齿轮35b和电马达35的旋转轴35c推向电马达35的主体部分35a。这导致防止碰撞噪音的发生。注意,当操作按钮320的前表面已经被推动时,可移动构件330的齿轮部分334c撞击小直径齿轮部分336b的方向,以及电马达35的主体部分35a相对于电马达35的齿轮部分35b定位的方向,可以不必彼此一致,而是可以彼此成一定角度。
具有作为内齿轮的齿轮部分334c的可移动构件330的形状不限于驱动单元310的示例。例如,可移动构件330可以具有围绕小直径齿轮336b的外周表面的圆弧形状。在这种情况下,可移动构件330可以不具有相对于小直径齿轮336b沿轴向定位的壁部334a。
如图12C所示,可移动构件330具有突出部分332a以推动操作按钮320。突出部分332a向前突出的程度小于上述按钮驱动单元10和210的每个可移动构件30和230的突出部分32突出的程度。可移动构件330具有从突出部分332a的基部朝向被支撑部分31延伸的加强壁332b。加强壁332b相对于壁部334a向前突出,在壁部334a中形成有与中间齿轮336的小直径齿轮部分336b接合的齿轮部分334c。加强壁332b的存在使得可以实现突出部分332a的长度减小,并实现强度增加。例如,可以实现当突出部分332a推动操作按钮320时突出部分332a弯曲的可能性的降低。
如图12A所示,类似于按钮驱动单元210,除了右保持器构件340R和左保持器构件340L之外,按钮驱动单元310还具有电马达35附接到其上的马达支架341。马达支架341是与保持器构件340R和340L分开形成的构件。也就是说,马达支架341使用与模制保持器构件340R和340L的过程中使用的模具分离的模具形成。这种构造使得能够进行将电马达35附接到马达支架341,然后将马达支架341附接到保持器构件340R和340L的工作过程。这简化了附接电马达35的操作。
如图12A所示,马达支架341中形成有管状支撑部分341c,管状支撑部分341c中装配有中间齿轮336的支撑轴336c,以支撑支撑轴336c。多个肋341d沿着支撑部分341c的外圆周表面布置。这些肋341d增加了支撑部分341c的强度。每个肋341d的高度(即,从中间齿轮336的旋转中心线Ax4到肋341d的顶部的距离)随着从支撑部分341c的远端(即,左端)的距离减小而减小(见图12D)。
如图12D所示,中间齿轮336具有围绕支撑轴336c限定的凹部,并且支撑部分341c装配在该凹部中。支撑部分341c具有位于齿轮部分(更详细地,大直径齿轮部分336a)的径向内侧的部分。
中间齿轮336在一侧的端部由马达支架341的支撑部分341c支撑,而中间齿轮336在相对侧的端部被可移动构件330的壁部334a覆盖,并且不被另一部分支撑。马达支架341的支撑部分341c装配在围绕中间齿轮336的支撑轴336c限定的凹部中以支撑中间齿轮336的支撑轴336c的上述构造使得能够确保支撑部分341c的足够长度,并且提高支撑中间齿轮336的稳定性。
在按钮驱动单元310的示例中,支撑部分341c的端部(即左端)向左延伸超过大直径齿轮部分336a的位置(即大直径齿轮部分336a的左侧表面336e)。此外,支撑部分341c在左右方向上穿过中间齿轮336的中心Cn。
如图12A所示,两个保持器构件340R和340L在左右方向上彼此附接。马达支架341附接到保持器构件之一(具体地,右保持器构件340R)。如图12B所示,按钮驱动单元310具有板39a,其上安装有用于感测中间齿轮336的旋转位置的传感器39。传感器39例如是编码器。板39a附接到例如右保持器构件340R。更详细地,如图12D所示,板39a附接到右保持器构件340R的右侧表面,并且中间齿轮336的支撑轴336c的端部336d装配在传感器39的开口中。可以允许板39a和保持器构件340R的相对位置的改变。这将有助于防止在传感器39和中间齿轮336之间出现机械应力。
在按钮驱动单元310的示例中,如图12B所示,保持器构件340R具有围绕板39a的边缘的多个接合部分340a、340b和340c。此外,突出部分340d形成在保持器构件340R的侧表面上,并且板39a在其中限定了尺寸大于突出部分340d的孔。这种构造有助于防止机械应力出现在传感器39和中间齿轮336的支撑轴336c的端部336d之间。
如图12A所示,操作按钮320具有外部部分320A和主体部分320B。外部部分320A和主体部分320B例如在上下方向上彼此联接。例如,如图12E所示,主体部分320B中限定有向下开口的凹槽320a。同时,外部部分320A形成为覆盖主体部分320B,并且在其内部形成有要装配到凹槽320a中的突出部分320b。这限制了主体部分320B和外部部分320A在前后方向上彼此分离。
如图12E所示,在按钮驱动单元310的示例中,主体部分320B的上部在其中形成有支撑部分321,支撑轴47插入到支撑部分321中。操作按钮320能够围绕支撑轴47移动。在主体部分320B的后侧,设置有传感器29,在传感器29上安装有用于感测其运动的导电橡胶29b。传感器29可以具有位于操作按钮8(见图2)后侧的切换器29b,操作按钮8设置在操作按钮320的上侧。
被支撑部分321能够围绕支撑轴47从初始位置(即,图12E所示的位置)向后移动。按钮驱动单元310可以具有当处于初始位置的操作按钮320被向前拉动时防止操作按钮320向前脱落的结构。
如图12E所示,在按钮驱动单元310的示例中,右保持器构件340R在其中形成有止动部340e,以限制操作按钮320向前脱落。操作按钮320中形成有止动部320c,当操作按钮320向前移动时,止动部340e与止动部320c接合。更详细地,止动部320c形成在外部部分320A的下边缘的最后部分,并且向上突出。止动部340e位于止动部320c的前侧。
由于止动部340e形成在保持器构件340R中,而不是形成在容纳按钮驱动单元310的机壳2(见图1)中,因此组装按钮驱动单元310的操作可以变得更容易。
注意,在本公开中提出的操作输入设备可以是棒状的。在这种情况下,操作输入设备中包括的按钮驱动单元10的数量可以是一个。
图13是图示这种棒状操作输入设备的示例的图。该图中所示的操作输入设备400是棒状的,并且用户能够用一只手握住操作输入设备400。操作输入设备400具有按钮驱动单元410。按钮驱动单元410具有操作按钮420、可移动构件30、中间齿轮36和电马达35。操作按钮420从操作输入设备400的机壳402的外周表面突出,并且能够围绕轴线Ax3在操作输入设备400的径向方向上移动。可移动构件30位于操作按钮420的内侧。中间齿轮36位于可移动构件30的下方,电马达35位于中间齿轮36的下方。操作按钮420、可移动构件30、中间齿轮36和电马达35由未示出的保持器保持。
注意,操作输入设备400在其最上部具有球形发光部分401。此外,操作输入设备400在相对于操作按钮420的相反侧具有操作按钮403。
上面已经描述了按钮驱动单元10、210、310和410。注意,每个按钮驱动单元10、210、310和410的特征可以与另一个按钮驱动单元10、210、310和410的特征相结合。

Claims (15)

1.一种操作输入设备,包括:
操作按钮,当接收到用户的按压操作时,所述操作按钮能够在沿着第一平面的方向上从初始位置移动;
可移动构件,能够在沿着第一平面的方向上移动并且能够将操作按钮推向初始位置;
移动可移动构件的电马达;和
保持器,其保持电马达,并且支撑操作按钮和可移动构件,以允许操作按钮和可移动构件的移动,
可移动构件能够在最前位置和待机位置之间移动,在最前位置,可移动构件抵靠在处于初始位置的操作按钮,在待机位置,可移动构件远离处于最大按压位置的操作按钮,使得在可移动构件被电马达加速之后,可移动构件撞击操作按钮。
2.根据权利要求1所述的操作输入设备,其中
所述操作按钮能够围绕与第一平面交叉的支撑轴移动,并且
所述保持器通过支撑轴支撑操作按钮。
3.根据权利要求1所述的操作输入设备,其中
所述可移动构件能够围绕与所述第一平面交叉的支撑轴移动,并且
所述保持器通过支撑轴支撑可移动构件。
4.根据权利要求1所述的操作输入设备,其中
所述操作按钮和所述可移动构件都能够围绕与所述第一平面交叉的支撑轴移动,并且
所述保持器通过支撑轴支撑操作按钮和可移动构件。
5.根据权利要求4所述的操作输入设备,其中
所述可移动构件在沿着支撑轴的方向上的位置在沿着支撑轴的方向上从操作按钮的中心移位。
6.根据权利要求4所述的操作输入设备,其中
所述可移动构件具有位于支撑轴的轴线上的被支撑部分,并且
被支撑部分在沿着轴线的方向上的位置在一侧的操作按钮的侧表面和相对侧的操作按钮的侧表面之间。
7.根据权利要求1所述的操作输入设备,还包括:
第一传感器,用于感测操作按钮上的按压操作,其中
所述第一传感器附接到保持器上。
8.根据权利要求7所述的操作输入设备,其中
所述保持器具有在与第一平面交叉的方向上彼此联接的第一保持器构件和第二保持器构件,
所述第一传感器附接到第一保持器构件,并且
所述第一保持器构件在与第一平面交叉的方向上的宽度大于所述第二保持器构件在与第一平面交叉的方向上的宽度。
9.根据权利要求1所述的操作输入设备,还包括:
第二传感器,用于感测可移动构件的位置,其中
所述第二传感器附接到第一保持器构件。
10.根据权利要求1所述的操作输入设备,还包括:
传感器,用于感测可移动构件的位置,其中
所述传感器附接到保持器。
11.根据权利要求1所述的操作输入设备,还包括:
传动系统,其将电马达的旋转传递到可移动构件,同时降低旋转速度,其中
所述保持器支撑传动系统。
12.根据权利要求1所述的操作输入设备,还包括:
中间齿轮,能够围绕第一支撑轴旋转,以将电马达的旋转传递到可移动构件,其中
操作按钮和可移动构件中的至少一个能够围绕与第一平面交叉的第二支撑轴移动,并且
所述第一支撑轴和第二支撑轴彼此平行,并且由保持器支撑。
13.根据权利要求1所述的操作输入设备,其中
电马达被设置成使得电马达的旋转轴沿着第一平面延伸。
14.根据权利要求1所述的操作输入设备,还包括:
中间齿轮,能够围绕第一支撑轴旋转,以将电马达的旋转传递到可移动构件,其中
可移动构件中的至少一个能够围绕与第一平面交叉的第二支撑轴移动,
可移动构件具有与中间齿轮啮合的齿轮部分,并且
中间齿轮位于可移动构件的齿轮和第二支撑轴之间。
15.一种按钮驱动单元,包括:
主体部分,当操作按钮已经接收到用户的按压操作时,所述主体部分能够在沿着第一平面的方向上从初始位置移动,所述主体部分附接到操作按钮的外部部分或者与外部部分一体形成;
可移动构件,其能够在沿着第一平面的方向上移动,并且能够撞击主体部分以将操作按钮推向初始位置;
移动可移动构件的电马达;和
保持器,其保持电马达,并且支撑主体部分和可移动构件,以允许主体部分和可移动构件的移动,
可移动构件能够在最前位置和待机位置之间移动,在最前位置,可移动构件抵靠在处于初始位置的操作按钮,在待机位置,可移动构件远离处于最大按压位置的操作按钮,使得在可移动构件被电马达加速之后,可移动构件撞击操作按钮。
CN202080036035.4A 2019-05-23 2020-05-20 操作输入设备和按钮驱动单元 Active CN113826055B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410041248.6A CN117854967A (zh) 2019-05-23 2020-05-20 操作输入设备和按钮驱动单元

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-096639 2019-05-23
JP2019096639 2019-05-23
PCT/JP2020/020019 WO2020235614A1 (ja) 2019-05-23 2020-05-20 操作入力装置及びボタン駆動ユニット

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410041248.6A Division CN117854967A (zh) 2019-05-23 2020-05-20 操作输入设备和按钮驱动单元

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113826055A CN113826055A (zh) 2021-12-21
CN113826055B true CN113826055B (zh) 2023-12-19

Family

ID=73458181

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410041248.6A Pending CN117854967A (zh) 2019-05-23 2020-05-20 操作输入设备和按钮驱动单元
CN202080036035.4A Active CN113826055B (zh) 2019-05-23 2020-05-20 操作输入设备和按钮驱动单元

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410041248.6A Pending CN117854967A (zh) 2019-05-23 2020-05-20 操作输入设备和按钮驱动单元

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220305375A1 (zh)
EP (1) EP3974040A4 (zh)
JP (2) JP7291214B2 (zh)
KR (1) KR20220022121A (zh)
CN (2) CN117854967A (zh)
AU (1) AU2020279440A1 (zh)
WO (1) WO2020235614A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112206506A (zh) * 2019-07-11 2021-01-12 深圳市百思度科技有限公司 一种扳机键及游戏手柄
JP7310729B2 (ja) * 2020-06-19 2023-07-19 トヨタ自動車株式会社 情報処理装置、情報処理システム、プログラム、及び車両
CN115721927A (zh) * 2021-08-31 2023-03-03 鸿富锦精密电子(烟台)有限公司 控制器结构
US20240053788A1 (en) * 2022-08-10 2024-02-15 AAC Acoustic Technologies (Shanghai)Co., Ltd. Force feedback device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102906845A (zh) * 2010-05-20 2013-01-30 住友电装株式会社 操作装置
CN105339871A (zh) * 2013-06-11 2016-02-17 苹果公司 用于电子设备的旋转输入机构
WO2016051986A1 (ja) * 2014-09-30 2016-04-07 アルプス電気株式会社 操作装置
US20170351332A1 (en) * 2013-04-22 2017-12-07 Immersion Corporation Gaming device having a haptic-enabled trigger
JP2018010639A (ja) * 2016-07-15 2018-01-18 イマージョン コーポレーションImmersion Corporation ハプティック対応コントローラーデバイスにおける端部停止減弱を解決する方法及び装置
JP2019071977A (ja) * 2017-10-12 2019-05-16 オムロン株式会社 遊技機

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US869247A (en) * 1907-02-01 1907-10-29 Champion Blower & Forge Company Combined motor and hand operated rotary blower.
JP5091488B2 (ja) * 2007-01-16 2012-12-05 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント コントローラ及び情報処理システム
US10850192B2 (en) 2016-03-04 2020-12-01 Sony Interactive Entertainment Inc. Control apparatus and control program
US10737172B2 (en) * 2017-06-01 2020-08-11 Microsoft Technology Licensing, Llc Input device with force sensor feedback trigger

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102906845A (zh) * 2010-05-20 2013-01-30 住友电装株式会社 操作装置
US20170351332A1 (en) * 2013-04-22 2017-12-07 Immersion Corporation Gaming device having a haptic-enabled trigger
CN105339871A (zh) * 2013-06-11 2016-02-17 苹果公司 用于电子设备的旋转输入机构
WO2016051986A1 (ja) * 2014-09-30 2016-04-07 アルプス電気株式会社 操作装置
JP2018010639A (ja) * 2016-07-15 2018-01-18 イマージョン コーポレーションImmersion Corporation ハプティック対応コントローラーデバイスにおける端部停止減弱を解決する方法及び装置
JP2019071977A (ja) * 2017-10-12 2019-05-16 オムロン株式会社 遊技機

Also Published As

Publication number Publication date
CN113826055A (zh) 2021-12-21
JP7291214B2 (ja) 2023-06-14
EP3974040A1 (en) 2022-03-30
WO2020235614A1 (ja) 2020-11-26
CN117854967A (zh) 2024-04-09
EP3974040A4 (en) 2023-06-14
US20220305375A1 (en) 2022-09-29
JP2023120227A (ja) 2023-08-29
KR20220022121A (ko) 2022-02-24
AU2020279440A1 (en) 2021-11-18
JPWO2020235614A1 (zh) 2020-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113826055B (zh) 操作输入设备和按钮驱动单元
JPWO2020235614A5 (zh)
JP7271588B2 (ja) 操作入力装置
CN108885858B (zh) 转动机构及键盘装置
JPWO2005016721A1 (ja) ステアリングホイール装置
US20240116161A1 (en) Power tool having hammer mechanism
JP2012204069A (ja) 操作入力装置
JP2014081748A (ja) 操作デバイス
JP2017220421A (ja) 操作デバイス
KR102529615B1 (ko) 로터리 노브의 로터리 디텐트 기구 및 이를 갖는 차량용 로터리 스위치 유닛
JP5299716B2 (ja) 操作入力装置
JP4510398B2 (ja) 座標入力装置
EP3783457B1 (en) Operating device
JP2014101012A (ja) 操作装置
JP7094391B2 (ja) 入力デバイス
JP7323566B2 (ja) 入力デバイス
WO2023127659A1 (ja) 入力デバイス
WO2023127190A1 (ja) 入力デバイス
WO2023127661A1 (ja) 入力デバイス及び操作スティックユニット
WO2023127662A1 (ja) 入力デバイス及び被操作部材
CN115120962A (zh) 输入设备
JP2022036601A (ja) 打撃工具
CN107635727A (zh) 电动工具用户接口

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant