KR100330849B1 - 다방향 입력장치 - Google Patents

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가타오카 마사타카
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Abstract

본 발명의 다방향 입력장치는 조작축(4)과 작동부재(6)를 스플라인결합하였기 때문에, 조작축(4)을 경도(傾倒)한 상태에서 화살표 E 방향으로 조작축(4)을 회전하면 작동부재(6)는 가세부재(7)의 탄압에 의한 바닥부와 바닥판(8) 사이에 마찰이 있더라도 조작축(4)에 스플라인결합된 작동부재(6)가 함께 회전하여 작동부재 (6)가 바닥판(8)상에서 슬립하는 일 없이 구르도록 회전하고, 따라서 조작축(4)의 조작감촉이 양호한 다방향 입력장치를 제공할 수 있다.

Description

다방향 입력장치{MULTIDIRECTIONAL INPUT DEVICE}
본 발명은 다방향 입력장치에 관한 것으로, 조작축을 조작함으로써 복수의 전기부품을 동시에 조작할 수 있는 다방향 입력장치에 관한 것이다.
종래의 다방향 입력장치는 도 l4 ∼ 도 15에 나타내는 바와 같이, 주위가 측판으로 덮어져 아래쪽측이 개방된 박스형상의 프레임체(30)내부에 아치형상으로 만곡형성된 제 1 연동부재(31)가 설치되어 있다. 이 제 l 연동부재(31)는 양쪽 끝부에 부착부(3la)가 각각 형성되고, 이 양쪽 끝부의 부착부(31a)가 프레임체(30)의 측판에 형성된 구멍(30a, 30c)에 삽입되어 제 1 연동부재(3l)가 프레임체(30)내에회동가능하게 가설되어 있다.
상기 부착부(3la)의 끝면에는 구멍(34)이 설치되고, 이 구멍(34)에는 회전형전기부품인 가변저항기(32)의 회전축(33)이 걸어맞춰지도록 되어 있다. 또 만곡형성된 아치형상의 부분에는 길이방향에 슬릿구멍(35)이 설치되어 있다.
상기 제 l 연동부재(31)의 아래쪽측에는 제 l 연동부재(3l)와 직교하는 방향으로 제 2 연동부재(40)가 배치되어 있다. 이 제 2 연동부재(40)는 다이캐스트 등의 금속재료로 이루어지고, 중앙부에 구체(球體)(41)를 가지며, 이 구체(41)로부터 좌우의 수평방향으로 연장 돌출하는 암부(42, 42)를 가지고, 각 암부(42)의 선단부에는 각각 원형의 부착부(42a)가 돌출형성되고, 이 부착부(42a)가 프레임체(30)의 구멍(30b, 30d)에 삽입되어 제 2 연동부재(40)가 프레임체(30)내에 회동가능하게 가설되어 있다.
상기 각각의 부착부(42a)의 끝면에는 구멍(43)이 설치되고, 이 구멍(43)에 상기 가변저항기(32)의 회전축(33)이 밀어넣어져 걸어맞춰지도록 되어 있다.
또 구체(41)의 중앙부에는 상하방향으로 긴홈(45)이 관통형성되어 있다. 상기 제 1과 제 2 연동부재(31, 40)는 슬릿구멍(35)과 긴홈(45)이 직교하도록 설치되어 있다.
상기 제 2 연동부재(40)의 긴홈(45)에는 조작축(36)이 삽입되어 있다. 이 조작축(36)은 금속 등으로 이루어지며 중앙부분에 타원판형상의 지지부(38)가 형성되고, 이 지지부(38)에는 상하로 막대형상의 지지기둥이 일체로 형성되어 돌출되어 있다.
그리고 아래쪽측으로 돌출되는 조작축(36)의 끝부(36a)근처에는 조작축(36)에 일체로 형성된 원반형상의 스프링받이(47)가 설치되어 있다.
상기 조작축(36)의 지지부(38)에는 작은 구멍(39)이 형성되고, 이 구멍(39)과 제 2 연동부재(40)의 측부에 형성된 구멍(44)을 위치맞춤하여 위치맞춤된 각각의 구멍(39, 44)에 금속막대 등으로 이루어지는 둥근 핀(46)을 삽입 또는 밀어넣어 양쪽 끝부 코킹에 의하여 조작축(36)이 제 2 연동부재(40)에 경도가능하게 부착되어 있다.
또 조작축(36)의 지지부(38)로부터 위쪽으로 연장되는 조작축(36)은 제 1 연동부재(31)의 긴홈(35)에 삽입되고, 이 조작축(36)을 제 l 연동부재(31)의 슬릿구멍(35)을 따르는 등의 방향으로 경도시킴으로서, 제 2 연동부재(40)가 부착부(42a, 42a)를 지지축으로서 회동가능하게 되어 있다. 또 슬릿구멍(35)에 삽입되어 위쪽으로 연장되는 조작축(36)의 상단에는 손잡이(55)가 고정되어 설치되어 있다.
상기 조작축(36)의 아래쪽 끝부(36a)에는 수지재료 등으로 이루어지는 외형이 접시형상의 작동부재(37)가 설치되어 있다. 이 작동부재(37)의 중앙부에는 보스부(37a)가 돌출형성되고, 이 보스부(37a)에 관통형성된 구멍(50)에 조작축(36)의 끝부(36a)가 삽입되어 작동부재(37)가 상하이동 가능하게 되어 있다.
상기 프레임체(30)의 아래쪽 개방부분에는 바닥판(49)이 부착되어 개방된 프레임체(30)의 하부를 덮개로 폐쇄함과 동시에, 이 바닥판(49)에 작동부재(37)의 바닥부가 탄성접촉하도록 되어 있다.
상기 제 1 연동부재(31)는 둥근핀(46)을 지지점으로 하여 조작축(36)을 제 2연동부재(40)의 긴홈(45)을 따라 경도시킴으로써, 부착부(3la, 31a)를 지지축으로하여 회동가능하게 되어 있다. 또 제 2 연동부재(40)는 조작축(36)을 제 1 연동부재(31)의 슬릿구멍(35)을 따르는 등의 방향으로 경도시킴으로써, 부착부(42a, 42a)를 지지축으로 하여 회동가능하게 되어 있다.
이와 같은 프레임체(30)내에 가설된 제 1, 제 2 연동부재(31, 40)의 각각의 구멍(34, 43)에는 프레임체(30)의 측판에 걸어멈춰져 있는 가변저항기(32, 32)의 회전축(33)이 밀어넣어져 제 l, 제 2 연동부재(31, 40)와 가변저항기(32, 32)가 일체적으로 동작하도록 되어 있다.
상기 조작축(36)의 스프링받이부(47)와 작동부재(37)의 내저면 사이에는 대략 원추형상의 복귀스프링(48)을 벌려 가설하고, 이 복귀스프링(48)의 탄성력으로작동부재(37)를 바닥판(49)에 탄성접촉함으로써 조작축(36)을 직립의 중립상태로 할 수 있게 되어 있다.
다음에 종래의 다방향 입력장치의 동작에 관하여 설명하면 먼저, 도 15에 나타내는 바와 같이 미작동시의 조작축(36)은 상단이 프레임체(30)의 상부측판의 구멍(56)으로부터 위쪽으로 돌출하고, 작동부재(37)는 복귀스프링(48)에 의해 수평상태로 되어 바닥판(49)에 탄성접촉하여 조작축(36)은 직립의 중립상태로 되어 있다.
이 상태로부터 도 l6에 나타내는 바와 같이, 조작축(36)을 제 2 연동부재 (40)의 긴홈(45)을 따라 예를 들어 시계회전 방향의 오른쪽으로 경도시킴으로써, 제 1 연동부재(31)가 회동하고, 이 회동으로 가변저항기(32)를 조작하여 저항치를 변화시킬 수 있다.
상기 작동부재(37)는 조작축(36)의 경도동작에 의하여 도 16에 나타내는 바와 같이, 경사지고, 이 경사진 작동부재(37)의 둘레가장자리의 일부가 바닥판(49)의 바닥면을 슬라이딩접촉 이동한다. 이에 따라 작동부재(37)가 원형의 스프링받이부(47)방향으로 이동하여 복귀스프링(48)을 압축하여 휘게 한다.
그리고 상기 조작축(36)에 가하고 있던 조작력을 해제하면 복귀스프링(48)의 탄성력에 의하여 경사져 있던 작동부재(37)가 바닥판(49)의 바닥면을 따라 슬라이딩접촉 이동하고, 작동부재(37)는 점차 하부바닥판(49)의 바닥면에 대하여 수평방향으로 이동하여 조작축(36)은 도 15에 나타내는 직립의 중립상태로 자동복귀하도록 되어 있다.
또 제 2 연동부재(40)의 암부(42)에 걸어맞춰져 있는 가변저항기(32)를 조작하기 위해서는 조작축(36)을 제 1 연동부재(31)의 슬릿구멍(35)을 따라 경도시켜 제 2 연동부재(40)를 회동시킴으로써 가변저항기(32)를 조작하여 저항치를 변화시킬 수 있다.
그리고 이와 같은 조작축(36)의 경도동작시, 조작축(36)은 제 l 연동부재 (31)의 슬릿구멍(35)의 끝부 또는 제 2 연동부재(40)의 긴 구멍(45)의 끝부에 부딪쳐 조작축(36)의 경도동작의 스토퍼를 구성하도록 되어 있다.
또 조작축(36)은 경도동작을 행한 도 l6의 상태에서 둥근 핀(46)을 중심으로하여 둥근 핀(46)의 주위를 원운동을 행할 수 있게 되어 있다.
그리고 조작축(36)의 원주의 끝부(36a)가 작동부재(37)의 둥근형 구멍(50)에 끼워넣은 구성으로 되어 있고, 조작축(36)을 원운동시키면 작동부재(37)의 바닥부는 복귀스프링(48)에 의해 바닥판(49)에 탄성가압되어 작동부재(37)의 바닥부와 바닥판(49) 사이에 마찰이 생기고, 이 마찰력이 끝부(36a)와 구멍(50)의 마찰력보다도 크기 때문에 작동부재(37)의 바닥부가 바닥판(49)과의 사이에서 슬립동작을 일으키면서 작동부재(37)도 원운동하게 된다.
그러나 상기한 바와 같은 종래의 다방향 입력장치는, 조작축(36)의 원주의 끝부(36a)가 작동부재(37)의 둥근형 구멍(50)에 끼워넣은 구성이기 때문에, 조작축(36)을 경도한 상태에서 원운동시키면 복귀스프링(48)의 탄압에 의해 작동부재 (37)의 바닥부와 바닥판(49)과의 사이에 마찰이 생기고, 이 때문에 작동부재(37)의 바닥부가 바닥판(49)과의 사이에서 슬립동작을 일으키면서 이동하여 이 슬립동작이 조작축(36)에 전달되는 또는 작동부재(37)가 깎여져서 형상이 변하기 때문에 조작감촉이 나쁘다는 문제가 있다.
도 1은 본 발명의 다방향 입력장치의 분해사시도,
도 2는 본 발명의 다방향 입력장치에 관한 제 2 연동부재의 평면도,
도 3은 본 발명의 다방향 입력장치에 관한 제 2 연동부재의 정면도,
도 4는 본 발명의 다방향 입력장치에 관한 제 2 연동부재의 측면도,
도 5는 본 발명의 다방향 입력장치에 관한 조작축의 평면도,
도 6은 본 발명의 다방향 입력장치에 관한 조작축의 정면도,
도 7은 도 5의 7-7선에 있어서의 단면도,
도 8은 본 발명의 다방향 입력장치의 주요부의 종단면도,
도 9는 도 8의 9-9선에 있어서의 단면도,
도 10은 도 8의 l0-10선에 있어서의 주요부의 단면도,
도 11은 도 8의 1l-1l선에 있어서의 주요부의 단면도,
도 12는 본 발명의 다방향 입력장치의 동작을 설명하기 위한 설명도,
도 13은 본 발명의 다방향 입력장치의 동작을 설명하기 위한 설명도,
도 14는 종래의 다방향 입력장치의 분해사시도,
도 15는 종래의 다방향 입력장치의 동작을 설명하기 위한 설명도,
도 16은 종래의 다방향 입력장치의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 프레임체 1a ~ 1d : 측판
1e : 상판 1f : 조작구멍
1g : 둥근구멍 1h : 지지부
1k : 부착단자 1m : 설편
2 : 제 1 연동부재 2a : 슬릿구멍
2b : 지지부 2c : 부품조작부
3 : 가변저항기 3a : 케이스
3b : 기판 3d : 슬라이더받이
3e : 조작부 4 : 조작축
4a : 손잡이부 4c : 통부
4d : 수납부 4e : 평탄부
4f : 축부 4g : 축지지부
4h : 선단부 4j : 경사부
4k : 그리스고임부 4m : 돌기
4n : 돌기부 5 : 제 2 연동부재
5a : 지지부 5b : 측벽
5c : 중심구멍 5d : 둥근형 구멍
5e : 스토퍼부 5f : 제 1 암부
5g : 제 2 암부 5h : 지지부
5j : 부품조작부 5m : 부품조작부
6 : 작동부재 6a : 기초부
6b : 보스부 6c : 축구멍
6d : 오목조부 6e : 오목부
6f : 원호형상면부 7 : 가세부재
8 : 바닥판 8a : 측판
8b : 내저면 8c : 부품 부착부
8d : 가이드부 8e : 돌기부
9 : 푸시버튼스위치 9a : 스템부
10 : 그리스고임부
상기 과제를 해결하기 위한 제 1 배치(arrangement)로서, 프레임체와, 서로 직교한 상태에서 상기 프레임체에 회전가능하게 설치된 제 l과 제 2 연동부재와, 이 제 l과 제 2연동부재에 대하여 수직방향으로 배치된 상태에서 상기 제 2 연동부재에 유지되어 상기 제 1과 제 2 연동부재를 회전하는 경도동작 가능한 조작축과, 상기 조작축의 축방향에 대하여 직교한 상태로 배치된 바닥판과, 상기 조작축에 유지되어 상기 조작축의 축방향으로 이동가능한 작동부재와, 상기 작동부재의 바닥부를 상기 바닥판상에 탄성 가압하는 가세부재와, 상기 조작축의 경도동작에 의해 상기 제 1 및 제 2 연동부재를 거쳐 각각 조작되는 전기부품을 구비하고, 상기 조작축과 상기 작동부재를 스플라인결합한 구성으로 하였다.
또 제 2 배치로서, 상기 조작축에는 상기 가세부재를 수납하는 통부가 설치되고, 이 통부의 내벽과 상기 작동부재의 외벽 사이에서 스플라인결합시킨 구성으로 하였다.
또 제 3 배치로서, 상기 조작축에는 축방향으로 연장되는 복수개의 돌기를 설치하고, 이 돌기를 상기 작동부재에 설치한 오목조부에 끼워맞춰 스플라인결합시킨 구성으로 하였다.
본 발명의 다방향 입력장치의 일 실시형태에 관하여 도 1 내지 도 13을 기초로 설명하면, 도 l은 본 발명의 다방향 입력장치의 분해사시도, 도 2 내지 도 4는 본 발명에 관한 제 2 연동부재를 설명하는 도, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 관한 조작축을 설명하는 도, 도 8은 본 발명에 관한 주요부의 종단면도, 도 9는 도 8의 9-9선에 있어서의 종단면도, 도 10은 도 8의 10-l0선에 있어서의 주요부의 단면도, 도 11은 도 8의 11-11선에 있어서의 주요부의 단면도, 도 12, 도 13은 본 발명의 다방향 입력장치의 동작을 설명하는 도면이다.
먼저, 본 발명의 다방향 입력장치는 도 1에 나타내는 바와 같이, 철판 등으로 이루어지는 프레임체(1)가 배치되고, 이 프레임체(1)는 프레스 등으로 도시 아래쪽으로 접어 구부린 측판(la, 1b, lc, ld)을 가지며, 내부가 공동으로 하부가 개방되어 외형이 대략 직육면체로 형성되어 있다. 또 프레임체(l)의 상부가 상판 (1e)으로 덮여져 폐쇄되고, 이 상판(1e)의 중앙부에는 조작구멍(1f)이 형성되어 있다.
상기 측판(lb) 이외의 3개의 측판(1a, 1c, 1d)에는 각각 둥근구멍(lg)이 형성되고, 또한 측판(la, lc)에는 후기하는 회전형 전기부품인 가변저항기(3)를 부착하기 위한 복수의 각진 구멍(도시 생략)이 설치되어 있다. 또 측판(la)이 대향하는 쪽의 측판(1b)에는 측판(la)의 둥근구멍(lg)이 대향하는 위치에 대략 반원형상의 지지부(1h)가 형성되고, 이 지지부(1h)의 도시 좌우에 측판(1b)으로부터 바깥쪽으로 대략 직각으로 접어 구부러진 부품 누름다리(lj, 1j)가 형성되어 있다.
또 서로 대향하는 측판(1c, 1d)의 각각의 하부에는 도시 생략한 프린트기판 등에 본 발명의 다방향 입력장치를 부착하기 위한 복수의 부착단자(lk)가 아래쪽측으로 연장 돌출형성되어 있다.
또 측판(1a, 1b)의 아래쪽에는 후기하는 바닥판(8)을 부착하기 위한 설편 (1m, 1m)이 각각 형성되어 있다.
상기 프레임체(1)의 공동내부에는 인청동판 등으로 이루어지는 제 1 연동부재(2)가 설치되어 있다. 그리고 이 제 l 연동부재(2)는 프레스 등으로 아치형상으로 위쪽으로 만곡형성되고, 이 아치형상부분의 길이방향에 슬릿구멍(2a)이 뚫려 형성되어 있다.
또 상기 제 1 연동부재(2)의 양쪽 끝부가 아래쪽측으로 접어 구부러지고, 이 접어 구부러진 도시 좌측의 한쪽 끝부에는 파이프형상의 지지부(2b)가 스로틀가공 등으로 돌출형성되고, 이 지지부(2b)가 측판(1d)의 둥근구멍(lg)에 삽입되어 회전가능하게 지지되도록 되어 있다.
상기 제 l 연동부재(2)의 도시 우측의 다른쪽 끝부는, 대략 U 자형상으로 접어 구부러져 부품조작부(2c)가 형성되고, 이 부품조작부(2c)는 프레임체(1)의 측판(1c)에 형성된 둥근구멍(도시 생략)에 삽입되고, 이 둥근구멍으로부터 바깥쪽으로 돌출되어 후기하는 가변저항기(3)의 슬라이더받이(3d)의 가로홈과 걸어맞춰지도록 되어 있다.
상기 제 l 연동부재(2)는 프레임체(1)의 측판(1c, 1d)의 각각의 둥근구멍에 브리지(bridge)되어 아치형상으로 형성된 부분이 프레임체(1) 내부에 회동가능하게 가설되어 있다.
또 상기 프레임체(1)의 측판(1a)과, 이 측판(1a)에 인접하는 측판(lc)에 설치된 도시 생략한 복수의 각진 구멍에는 전기부품인, 예를 들어 가변저항기(3, 3)가 스냅걸어맞춤 등으로 부착되어 있다.
회전형 전기부품인 상기 가변저항기(3)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 케이스(3a)의 내부에 인서트성형 등으로 일체로 형성된 기판(3b)이 설치되고, 슬라이더편(3c)을 부착한 슬라이더받이(3d)가 기판(3b)에 회전자유롭게 스냅걸어맞춤 등으로 부착되고, 슬라이더받이(3d)의 회전중심에는 세로홈과 가로홈을 조합시킨 걸어맞춤 홈을 가지는 조작부(3e)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 프레임체(l)의 측판(1c)의 둥근구멍(도시 생략)으로부터 바깥쪽으로 돌출되어 있는 제 1 연동부재(2)의 대략 U 자 형상의 부품조작부(2c)가 측판(1c)에 부착되어 있는 가변저항기(3)의 조작부(3e)에 걸어맞춰지고, 상기 제 1 연동부재(2)가 회동함으로써, 가변저항기(3)의 슬라이더받이(3d)가 회전하여 가변저항기(3)의 저항치가 변화되도록 되어 있다.
상기 제 1 연동부재(2)의 슬릿구멍(2a)에는 조작축(4)의 손잡이부(4a)가 삽입되고, 손잡이부(4a) 및 근원부(4b)가 슬릿구멍(2a)을 따라 이동가능하게 되어 있다. 이와 같은 조작축(4)은 합성수지 등으로 이루어지고, 도 5 내지 도 7에 나타내는 바와 같이, 타원판형상으로 형성된 손잡이부(4a)의 근원부(4b)가 원형으로 형성되어 있다. 이 원형의 근원부(4b)의 도시 아래쪽에는 통부(4c)가 일체로 형성되어 있다.
이 통부(4c)는 아래 쪽이 개방되어 주위가 외벽으로 덮어지고, 내부에 후기하는 대략 원형의 복귀스프링으로 이루어지는 가세부재(7)를 수납하기 위한 수납부 (4d)가 형성되어 있다. 이와 같은 조작축(4)은 도 5에 나타내는 통부(4c)의 외벽의 일부에 대향상태에서 평탄부(4e, 4e)가 형성되고, 이 평탄부(4e, 4e)에 소정의 지름치수와 높이치수로 타원판형상의 축부(4f, 4f)가 축방향에 대하여 직교하는 방향으로 볼록형상으로 돌출형성되어 있다.
상기 축부(4f)의 하면에는 축부(4f)의 선단부로부터 조작축(4)의 중심부를 향함에 따라 점차 위쪽으로 경사진 경사부(4j)가 설치되어 있다.
이 축부(4f)의 상면인 원호형상부에는 오목부로 이루어지는 그리스고임부 (4k)가 설치되어 있다.
상기 수납부(4d)의 내부에는 손잡이부(4a)와 동일축심상에 축지지부(4g)가 도시 아래쪽으로 연장되어 일체로 형성되고, 이 축지지부(4g)의 아래쪽측의 선단부 (4h)가 스프링성이 있는 통부(4c)보다 소정량만큼 아래쪽측으로 돌출한 상태로 되어 있다.
상기 통부(4c)의 내벽에는 특히 도 11에 나타내는 바와 같이, 수납부(4d)내로 돌출하여 축방향으로 연장되는 복수개의 돌기(4m)가 설치되어 있다.
또 통부(4c)의 외벽에는 축부(4f)의 아래쪽에 있어서 스토퍼를 구성하기 위한 돌출부(4n)가 설치되어 있다.
상기 조작축(4)은 축부(4f)를 제 2 연동부재(5)에 축지지함으로써, 화살표 A-A방향 및 화살표 B-B 방향으로 경도가능하게 되어 있다.
상기 제 2 연동부재(5)는 합성수지재료로 이루어지고, 제 1 연동부재(2)의 아래쪽측에 제 1 연동부재(2)와 직교하는 방향으로 설치되어 있다.
이 제 2 연동부재(5)는 특히, 도 2 내지 도 4에 나타내는 바와 같이, 대략 중심부에 조작축(4)을 삽입하는 중심구멍(5c)을 설치하여 구성된 외형이 대략 직사각형의 지지부(5a)가 형성되고, 이 지지부(5a)는 주위가 가로로 긴 것과 세로로 긴 측벽(5b)으로 둘러싸이고, 이 측벽(5b)으로 둘러싸인 안쪽에 대략 직사각형의 중심구멍(5c)이 관통형성되어 있다.
상기 지지부(5a)의 가로로 긴 측벽(5b, 5b)의 소정위치에는 조작축(4)의 축부(4f, 4f)가 걸어맞춤 가능한 둥근형 구멍(5d, 5d)이 관통 또는 소정의 깊이로 오목형상으로 형성되어 있다. 또 둥근형 구멍(5d)의 내면의 아래쪽은 축부(4f)의 경사부(4j)를 따른 테이퍼형상부로 형성되어 있다.
상기 측벽(5b)의 내면에는 특히, 도 10에 나타내는 바와 같이, 둥근형 구멍 (5d)의 아래쪽 근방에 위치하고, 돌출부(4n)를 받아 들이기 위한 오목부로 이루어지는 스토퍼부(5e)가 설치되어 있다.
그리고 조작축(4)의 축부(4f)가 둥근형 구멍(5d)에 스냅고정되어 조작축(4)이 제 2 연동부재(5)에 유지됨과 동시에, 돌출부(4n)가 오목부내에 위치하여 스토퍼부(5e)와 서로 부딪쳐 스토퍼를 구성하고 있다.
또 이 조립후 측벽(5b)의 내벽이 조작축(4)의 바깥둘레부인 평탄부(4e)에 접촉하는 동시에 타원판형상의 축부(4f)의 상하가 둥근형 구멍(5d)의 내면에 있어서 접촉된 상태로 되어 있다.
상기 지지부(5a)에서는 도 3에 나타내는 바와 같이, 좌우의 수평방향에 제 1과 제 2 암부(5f, 5g)가 각각 연장 돌출형성되어 있다. 그리고 한쪽측으로 연장 돌출되는 제 1 암부(5f)에는 소정의 지름치수의 지지부(5h)가 형성되고, 이 지지부 (5h)로부터 소정 폭치수의 판형상의 부품조작부(5j)가 돌출형성되어 있다.
또 다른쪽측으로 연장 돌출되는 제 2 암부(5g)에는 소정의 지름치수의 지지부(5k)가 형성되고, 이 지지부(5k)로부터 상면이 평탄형상으로 형성되고, 하면이 반원형상으로 형성된 부품조작부(5m)가 연장 돌출형성되어 있다.
상기 제 2 연동부재(5)는 제 1 암부(5f)의 지지부(5h)가 프레임체(l)의 측판(1a)의 둥근구멍(1g)에 삽입되어 회전가능하게 지지되고, 제 2 암부(5g)의 지지부(5k)가 측판(1b)의 반원형상의 지지부(1h)에 위치하여 지지되고, 제 2 연동부재 (5)는 회동가능하고, 한쪽 끝부인 부품조작부(5m)가 상하이동 가능하게 프레임체 (l)내부에 가설되도록 되어 있다.
그리고 제 l 암부(5f)의 부품조작부(5j)가 측판(1a)에 부착된 가변저항기(3)의 조작부(3e)의 세로홈과 걸어맞춰지고, 제 2 암부(5g)의 부품조작부(5m)는 후기하는 바닥판(8)에 부착된 전기부품, 예를 들어 푸시버튼스위치(9) 등의 스템부(9a) 상에 위치하도록 되어 있다.
상기 프레임체(l)의 내부에 위치하는 조작축(4)의 아래쪽 선단부(4h)에는 조작축(4)의 축방향으로 이동가능한 작동부재(6)가 설치되어 있다.
이 작동부재(6)는 수지재료로 이루어지고, 아래쪽측에 외형이 원형이고 바닥면이 접시형상으로 만곡형성된 기초부(6a)를 가지며, 이 기초부(6a)의 중앙부에는 위쪽을 향하여 돌출하는 통형상의 보스부(6b)가 형성되고, 이 보스부(6b)의 중앙에 축구멍(6c)이 관통형성되어 있다.
상기 작동부재(6)의 보스부(6b)에는 조작축(4)의 돌기(4m)와 스플라인결합하기 위한 복수개의 오목조부(6d)가 설치됨과 함께 기초부(6a)의 하면 중앙부에는 오목부(6e)가 또 기초부(6a)의 하면 바깥 둘레부에는 원호형상면부(6f)가 설치되어 있다.
상기 작동부재(6)는 조작축(4)의 축지지부(4g)가 축 구멍(6c)에 삽입됨과 동시에 보스부(6b)가 통부(4c)의 수납부(4d)에 이동가능하게 끼워 맞추도록 되어 있다.
이때, 작동부재(6)의 오목조부(6d)에는 조작축(4)의 돌기(4m)가 스플라인결합하여 작동부재(6)가 조작축(4)과 함께 회전하도록 되어 있다.
상기 조작축(4)의 통부(4c)의 수납부(4d)내에는 소정의 탄성력을 가지는 코일 스프링으로 이루어지는 가세부재(7)가 설치되어 있다. 이 가세부재(7)는 상하의 감김 끝부가 수납부(4d) 내의 천정면과, 작동부재(6)의 보스부(6c) 상면과 각각 탄성접촉하도록 되어 있다. 이 가세부재(7)는 축지지부(4g)에 삽입됨과 동시에, 손잡이부(4a)측의 한쪽 끝부는 통부(4c)의 내벽으로 가이드되고, 다른쪽 끝부는 보스부(6b)의 외벽으로 가이드되어 가세부재의 전후좌우의 움직임이 규제되도록 되어 있다.
상기 작동부재(6)의 하부에는 프레임체(1)의 하부를 덮개로 폐쇄하는 바닥판 (8)이 배치되어 있다. 이 바닥판(8)은 수지재료로 이루어져 외형이 대략 직사각형으로 형성되고, 주위에 측벽(8a)이 부분적으로 형성되고, 이 측벽(8a)의 내부에 평탄형상의 내저면(b)이 형성되어 있다.
상기 내저면(8b)상에는 바깥 둘레부로부터 중앙부로 감에 따라 점차 팽창되는 테이퍼부를 가지는 원추형으로 접시형상의 돌출부(8e)를 설치하고 있다.
이 내저면(8b)에 가세부재(7)에 의해 작동부재(6)의 바닥부가 탄성접촉되도록 되어 있다. 또 바닥판(8)의 한쪽측의 측벽(8a)으로부터는 예를 들어 푸시버튼스위치(9) 등으로 이루어지는 전기부품을 부착하기 위한 부품 부착부(8c)가 돌출형성되어 있다. 이 부품 부착부(8c)가 형성된 측벽(8a)과 인접하는 측벽(8a)에는 프레임체(1) 측판(1c, ld)의 아래쪽측의 끝부를 위치결정하기 위한 복수의 가이드부 (8d)가 돌출형성되어 있다.
상기 부품 부착부(8c)에 부착되는 푸시버튼스위치(9)는, 내부의 스위치회로(도시 생략)를 온/오프 할 수 있는 스템부(9a)와, 내부의 스위치회로를 밀폐하는 케이스(9b)와, 이 케이스(9b)의 측면으로부터 아래쪽으로 연장되는 복수의 부착단자(9c)가 형성되어 있다. 이와 같은 푸시버튼스위치(9)는 바닥판(8)의 부품 부착부 (8c)에 부착단자(9c)가 스냅걸어맞춤 등으로 가고정할 수 있게 되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 다방향 입력장치의 조립은 먼저, 프레임체(1)의 개방된 하부측으로부터 아치형상의 제 l 연동부재(2)를 삽입하고 측벽(lc)의 둥근 구멍(도시 생략)에 부품조작부(2c)를 삽입함과 동시에, 측판(1d)의 둥근구멍(1g)에 지지부(2b)를 삽입하여 제 1 연동부재(2)를 프레임체(l) 내부에 가설한다.
다음에 조작축(4)의 통부(4c)를 제 2 연동부재(5)의 중심구멍(5c) 내에 위치시킴과 동시에 볼록형상의 타원판형상의 축부(4f)를 측벽(5b)상에 위치시킨다.
이 상태에서 조작축(4)을 도시 생략한 지그 등으로 중심구멍(5c)에 밀어넣으면, 측벽(5b)이 탄성변형하여 바깥쪽으로 밀려 넓어져 볼록형상의 축부(4f)가 측벽 (5b)에 형성되어 있는 오목형상의 둥근형 구멍(5d)에 스냅 걸어맞춰진다. 그리고 조작축(4)이 제 2 연동부재(5)에 축지지된다.
다음에 축부(4f)의 타원판형상의 양측의 직선부와, 둥근형 구멍(5d)으로 형성된 간극인 그리스 고임부(10)(도 10 참조)에 그리스를 주입하여 조작축(4)과 제 2 연동부재(5)의 슬라이딩부에 있어서의 삐걱거림 등의 단점이 발생하지 않도록 하고 있음과 동시에, 조작축(4)의 그리스 고임부(4k)에도 그리스가 돌아 이 그리스고임부(4k)에도 충전되어 삐걱거림 등의 단점을 방지하고 있다.
다음에 상기 제 2 연동부재(5)에 축지지한 조작축(4)의 손잡이부(4a)를 제 1 연동부재(2)의 슬릿구멍(2a)에 삽입시킴과 동시에, 손잡이부(4a)를 프레임체(1)의 조작구멍(lf)으로부터 바깥쪽으로 돌출시키고, 원형의 근원부(4b)를 슬릿구멍(2a)에 위치시킨다.
그리고 제 2 연동부재(5)의 제 l 암부(5f)의 지지부(5h)를 프레임체(1) 측판 (la)의 둥근구멍(lg)에 삽입하여 선단부의 부품 조작부(5j)를 측판(1a)으로부터 바깥쪽으로 돌출시키는 제 2 암부(5g)의 지지부(5k)를 프레임체(1) 측판(1b)의 지지부(1h)에 위치시킨다.
다음에 제 1과 제 2 연동부재(2, 5)를 내부에 가설한 프레임체(l)를 거꾸로 하여 개방된 하부를 상향시킨다. 그리고 거꾸로 된 조작축(4)의 통부(4c)의 수납부(4d) 내에 가세부재(7)를 삽입하여 수납한다.
다음에 작동부재(6)의 축 구멍(6c)을 조작축(4)의 축지지부(4g)에 삽입하면 작동부재(6)의 보스부(6b)가 조작축(4)의 통부(4c) 내에서 스플라인결합됨과 동시에 이동가능하게 끼워맞추어 작동부재(6)의 보스부(6b)가 가세부재(7)에 탄성접촉한다.
상기 거꾸로 한 프레임체(1)에 부품 부착부(8c)에 푸시버튼스위치(9)를 임시고정한 바닥판(8)을 거꾸로 하여 얹어 놓는다. 그렇게 하자 가이드부(8d, 8d)에 측판(1c)의 끝부가 안내되어 바닥판(8)이 프레임체(1)에 위치결정됨과 동시에, 푸시버튼스위치(9)의 케이스(9b)의 상면에 측판(1b)의 부품 누름다리(1j, 1j)가 위치하여 푸시버튼스위치(9)가 바닥판(8)에 고정된다.
그리고 프레임체(1)의 측판(la, lb)에 형성되어 있는 복수의 설편(lm)을 코킹하면 바닥판(8)이 프레임체(1)에 일체화되어 고정되고, 바닥판(8)의 내저면(8b)에 작동부재(6)의 바닥부가 탄성접촉하여 조작축(4)이 도 8, 도 9, 도 12에 나타내는 바와 같이 직립의 중립상태가 된다.
다음에 측판(1a)의 둥근구멍(lg)으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 제 2 연동부재(5)의 부품조작부(5j)에 가변저항기(3)의 조작부(3e)를 걸어맞추고, 측판(1a)에 형성되어 있는 복수의 각진 구멍(도시 생략)에 가변저항기(3)를 스냅 걸어맞춰 측판(1a)에 가변저항기(3)를 걸어멈춘다.
또 측판(1c)으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 제 l 연동부재(2)의 부품조작부 (2c)에 상기와 같이 가변저항기(3)의 조작부(3e)를 걸어맞추고, 측판(1c)에 가변 저항기(3)를 걸어멈춰 본 발명의 다방향 입력장치의 조립이 종료된다.
상기 조립작업에서는 제 1과 제 2 연동부재(2, 5)를 프레임체(1)에 부착한 후에 가변저항기(3)로 이루어지는 전기부품을 프레임체(1)에 부착하는 공정으로 설명하였으나, 제 l과 제 2 연동부재(2, 5)를 부착하기 전의 단품의 프레임체(1)에 가변저항기(3)를 부착하는 것도 가능하다.
다음에 본 발명의 다방향 입력장치의 동작을 설명하면 먼저, 조작축(4)의 손잡이부(4a)에 조작력이 가해지지 않은 무부하일 때는 도 8, 도 12에 나타내는 바와 같이 가세부재(7)의 탄성력에 의해 작동부재(6)가 바닥판(8)의 내저면(8b)에 탄성접촉되어 기초부(6a)의 접시형상의 바닥면이 수평상태로 됨과 동시에 조작축(4)이 직립의 중립상태로 되어 진다.
또 이 중립상태에 있어서, 바닥판(8)의 돌출부(8e)는 작동부재(6)의 오목부 (6e) 내에 위치한 상태로 되어 있다.
이 중립상태의 조작축(4)을 제 1 연동부재(2)의 슬릿구멍(2a)을 따라 도 8,도 12에 나타내는 화살표 B-B 방향으로 경도시키면, 제 2 연동부재(5)가 제 1과 제 2 암부(5f, 5g)의 각각의 지지부(5h, 5k)를 지지점으로 하여 회동하고, 작동부재 (6)는 도 13에 나타내는 바와 같이, 기초부(6a)의 바닥면이 바닥판(8)의 내저면 (8b) 상을 슬라이딩접촉 이동하고, 기초부(6a)의 바닥면의 바깥 둘레부의 원호형상면부(6f)가 바닥판(8) 돌출부(8e)의 테이퍼부에 접촉하면서 작동부재(6)가 경사진다.
그리고 작동부재(6)는 가세부재(7)의 탄성력에 저항하여 보스부(6b)가 조작축(4)의 통부(4c)의 수납부(4d)내로 밀어넣어진다.
이때 도 12에 나타내는 바와 같이 중립상태에 있어서는, 조작축(4)과 제 2 연동부재(5)의 결합구조에 있어서 양자사이에는 조작축(4)의 축방향과 직교하는 방향에서 조작축(4)의 좌우양측에 헐거움인 클리어런스(K1, K2)가 존재한다.
그리고 조작축(4)을 경도 동작하였을 때, 쓰러진 측에 있는 클리어런스(K1)가 없어짐과 동시에, 반대측에 있는 클리어런스(K2)가 커진다.
이 상태에서 경도동작을 계속하면, 작동부재(6)의 원호형상면부(6f)는 돌출부(8e)의 테이퍼부에 올라 앉으면서 또한 작동부재(6)의 움직임을 규제시키면서 슬라이딩동작한다.
이 때문에 작동부재(6)가 소정각도 경사지더라도 원호형상면부(6f)가 도 13의 화살표 D 방향으로 바닥판(8)상에서 슬립하는 일이 없고, 따라서 클리어런스 (K2)의 상태가 유지된 상태에서 경도동작을 행할 수 있다.
상기 제 2 연동부재(5)를 회동시키면 제 l 암부(5f)의 부품조작부(5j)가 걸어맞춰져 있는 가변저항기(3)의 슬라이더받이(3d)가 회전하여 저항치가 변화된다.
또 조작축(4)을 화살표 B 방향으로 경도하였을 때, 조작축(4)은 제 l 연동부재(2)의 슬릿구멍(2a)의 끝부에 부딪쳐 경도동작이 정지하게 되어 있다.
그리고 측판(1a)에 부착되어 있는 가변저항기(3)의 조작이 종료한 후, 조작축(4)에 가하고 있던 조작력을 해제하면, 가세부재(7)의 탄성력에 의하여 작동부재 (6)가 자동적으로 수평상태로 되돌아가 조작축(4)이 직립의 중립상태로 자동복귀된다.
또 조작축(4)을 제 2 연동부재(5)의 중심구멍(5c)을 따라 도 9에 나타내는 화살표 A-A 방향으로 경도시키면, 제 1 연동부재(2)가 지지부(2b)와 부품조작부 (2c)를 지지점으로 하여 회동한다.
이 제 l 연동부재(2)가 회동하면, 측판(1c)에 부착되어 부품조작부(2c)가 걸어맞춰져 있는 가변저항기(3)의 슬라이더받이(3d)가 회전하여 가변저항기(3)의 저항치가 변화된다. 이때의 작동부재(6)의 동작은 상기한 조작축(4)을 화살표 B-B 방향으로 경도시켰을 때와 같기 때문에 설명은 생략한다.
그리고 조작축(4)을 화살표 A 방향으로 경도하였을 때, 돌출부(4n)가 오목부내를 이동하여 스토퍼부(5e)에 서로 부딪쳐 스토퍼를 구성하고 있다.
또 조작축(4)은 360도의 전범위에서 경도동작을 행할 수 있음과 함께 조작축 (4)은 경도동작을 행한 상태에서 도 1에 나타내는 화살표 E 방향으로 경동위치를 바꾸어 회전할 수 있게 되어 있다.
그리고 그때 조작축(4)에 스플라인결합된 작동부재(6)가 함께 회전하여 작동부재(6)의 기초부(6a)의 바닥부는 가세부재(7)의 탄성가압에 의한 바닥부와 바닥판 (8)사이에 마찰이 있더라도 바닥판(8)상에서 슬립하는 일 없이 구르도록 회전한다.
다음에 가변저항기(3) 이외의 전기부품인 푸시버튼스위치(9)의 조작을 설명한다. 먼저, 조작축(4)을 아래쪽측의 화살표 C 방향으로 누른다. 그러자 제 2 연동부재(5)는 둥근구멍(5d)에 누름가중이 가해져 제 1 암부(5f)의 지지부(5h)를 지지점으로 하여 제 2 암부(5g)가 아래쪽측으로 이동한다.
그러자 측판(lb)의 지지부(lh)로부터 바깥쪽으로 내밀어 있는 제 2 암부(5g)의 부품조작부(5m)가 상하이동하여 푸시버튼스위치(9)의 스템부(9a)를 눌러 푸시 버튼스위치(9)의 온/오프조작을 할 수 있다.
상기 조작축(4)의 화살표 C 방향에 대한 가압은 조작축(4)이 중립상태일 때뿐만 아니라, 조작축(4)을 경도시켜 가변저항기(3)의 저항치를 조작하고 있을 때에도 가능하다.
또한 본 발명의 실시형태의 설명에서는 조작축(4)측의 축부(4f)를 타원판형상의 볼록형상으로 형성하고, 제 2 연동부재(5)의 둥근형 구멍(5d)을 형성한 것으로 설명하였으나, 축부(4f)를 오목형상으로, 둥근구멍(5d)을 볼록형상으로 형성한 것이어도 좋다.
또 조작축(4), 제 2 연동부재(5)의 양쪽을 각각 탄성변형가능한 수지재료 등으로 형성한 것으로 설명하였으나, 조작축(4) 또는 제 2 연동부재(5)중의 어느 한쪽을 탄성변형가능한 수지재료 등으로 형성하고, 다른쪽을 다이캐스트 등의 금속재료로 형성한 것이어도 상관없다.
또 복수의 전기부품을 가변저항기(3)와 푸시버튼스위치(9)로 설명하였으나, 그 외 회전조작이 가능한 인코더 등의 전기부품, 또는 누름조작이 가능한 전기부품이면 상관없다.
또 조작축(4)의 통부(4c)는 아래쪽이 개방되어 주위가 외벽에 덮힌 것으로 설명하였으나, 축부(4f)가 형성되어 있는 부분의 외벽 이외의 외벽이 개방된 것이어도 좋다. 이 경우는 축부(4f)가 더욱 탄성변형하기 쉬워져 스냅걸어맞춤의 작업성이 좋아진다.
또 바닥판(8)의 돌출부(8e)는 원추형상의 것으로 설명하였으나, 돌출부(8e)는 조작축(4)이 제 2 연동부재(5)에 축지지된 방향 즉, 제 1 연동부재의 형성방향에 있어서, 적어도 테이퍼부를 설치한 구성이어도 좋고, 이에 의하여 축지지방향에 존재하는 클리어런스(Kl, K2)에 의한 경도동작시의 클릭감촉을 방지할 수 있다.
또 스플라인결합은 작동부재(6)의 축 구멍(6c)의 내벽과, 조작축(4)의 축지지부(4g)의 외벽 사이에 설치하여도 좋다.
또 그리스고임부(4k) 등은 조작축(4)과 제 1 또는 제 2 연동부재(2, 5)와의 슬라이딩부에 설치하여 삐걱거림 등을 방지하여도 좋다.
또 조작축(4)의 돌출부(4n)를 받아 들이는 오목부로 이루어지는 스토퍼부 (5e)는 제 2 연동부재(5)의 적당한 개소에 선정하여 설치하여도 좋다.
본 발명의 다방향 입력장치는 조작축(4)과 작동부재(6)를 스플라인결합하였기 때문에 조작축(4)을 경도한 상태에서 화살표 E 방향으로 경동위치를 바꾸어 조작축(4)을 회전하면 작동부재(6)는 가세부재(7)의 탄성가압에 의한 바닥부와 바닥판 (8) 사이에 마찰이 있더라도 조작축(4)에 스플라인결합된 작동부재(6)가 함께 회전하여 작동부재(6)가 바닥판(8)상에서 슬립하는 일 없이 구르도록 회전하고, 따라서, 조작축(4)의 조작감촉이 종래와 비교하여 양호한 다방향 입력장치를 제공할 수 있다.
또 조작축(4)에는 가세부재(7)를 수납하는 통부(4c)가 설치되고, 이 통부 (4c)의 내벽과 작동부재(6)의 외벽 사이에서 스플라인결합시켰기 때문에 스플라인결합을 행하게 하는 지름을 크게 할 수 있어 스플라인결합에 있어서의 헐거움을 적게 할 수 있어 덜거덕거림을 작게 할 수 있음과 동시에, 작동부재(6)의 구름이 양호한 다방향 입력장치를 제공할 수 있다.
또 조작축(4)에는 축방향으로 연장되는 복수개의 돌기(4m)를 설치하고, 이 돌기(4m)를 작동부재(6)에 설치한 오목조부(6d)에 끼워맞추어 스플라인결합시켰기 때문에 스플라인결합의 강도를 강하게 할 수 있음과 동시에, 작동부재(6)의 축방향의 이동이 안정된 다방향 입력장치를 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 프레임체와, 서로 직교한 상태에서 상기 프레임체에 회전가능하게 설치된 제 1과 제 2 연동부재와, 이 제 1과 제 2 연동부재에 대하여 수직방향으로 배치된 상태에서 상기 제 2 연동부재에 유지되고, 상기 제 1과 제 2 연동부재를 회전하는 경도동작 가능한 조작축과, 상기 조작축의 축방향에 대하여 직교한 상태에서 설치된 바닥판과, 상기 조작축으로 유지되어 상기 조작축의 축방향으로 이동가능한 작동부재와, 상기 작동부재의 바닥부를 상기 바닥판상에 탄성가압하는 가세부재와, 상기 조작축의 경도동작에 의해 상기 제 l 및 제 2 연동부재를 거쳐 각각 조작되는 전기부품을 구비하고, 상기 조작축과 상기 작동부재를 스플라인결합한 것을 특징으로 하는 다방향 입력장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조작축에는 상기 가세부재를 수납하는 통부가 설치되고, 이 통부의 내벽과 상기 작동부재의 외벽 사이에서 스플라인결합시킨 것을 특징과 하는 다방향 입력장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 조작축에는 축방향으로 연장되는 복수개의 돌기를 설치하고, 이 돌기를 상기 작동부재에 설치한 오목조부에 끼워맞춰 스플라인결합시킨 것을 특징으로 하는 다방향 입력장치.
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