KR100456801B1 - 역각부여 입력장치 - Google Patents

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KR100456801B1
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오노데라미키오
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알프스 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은 조작부재의 경도(傾倒)위치의 검출이 확실하고, 소형의 것을 제공하는 것이다.
본 발명의 역각(力覺)부여 입력장치는, 경도동작 가능한 제 1 조작부재(13)와, 이 제 1 조작부재(13)에 의해 조작되어, 제 1 조작부재(13)의 경도위치를 검출하기 위한 한쌍의 제 1 검출부재(4, 5)와, 제 1 조작부재(13)에 역각을 전하기 위한 한쌍의 모터(2, 3)를 구비하고, 제 1 조작부재(13)의 움직임에 따라 조작되는 검출수단(25)을 가지고, 이 검출수단(25)에 의해 제 1 조작부재(13)의 경도위치를 검출 가능하게 하였기 때문에, 제 1 검출부재(13)가 고장나더라도, 이것과는 별개로 설치된 보조용의 검출수단(25)에 의해 제 1 조작부재(13)의 경도위치를 검출할 수 있어, 제 1 조작부재(13)의 경도위치의 검출을 확실하게 할 수 있다.

Description

역각부여 입력장치{INPUT UNIT WITH FORCE SENSATION}
본 발명은 자동차의 에어컨 등의 조작에 사용되어, 특히 조작시에 역각(力覺)이 생기는 것에 사용하기 적합한 역각부여 입력장치에 관한 것이다.
종래의 역각부여 입력장치의 구성을 도 9에 의거하여 설명하면, 박스형의 프레임체(51)는, 사각형상의 상면판(51a)와, 이 상면판(51a)에 설치된 원형의 구멍( 51b)과, 상면판(51a)의 사방의 주변으로부터 아래쪽으로 구부러진 4개의 측벽(51c)을 가진다.
금속판으로 이루어지는 제 1, 제 2 연동부재(52, 53)는 각각 중앙부에 슬릿(52a, 53a)을 가지고, 원호형상을 이루고, 그리고 제 1 연동부재(52)는 프레임체(51) 내에 수납된 상태에서, 그 양단부가 서로 대향하는 한쌍의 측벽(51c)에 설치되어, 이 설치부를 지점으로 하여 제 1 연동부재(52)가 회전 가능하게 되어 있다.
또 제 2 연동부재(53)는 제 1 연동부재(52)와 서로 직교함과 동시에, 교차한 상태로 프레임체(51) 내에 수납되어, 그 양단부가 서로 대향하는 또 한쪽의 한쌍의 측벽(51c)에 설치되어, 이 설치부를 지점으로 하여 제 2 연동부재(53)가 회전 가능하게 되어 있다.
직선형상의 조작부재(54)는 제 1, 제 2 연동부재(52, 53)의 교차한 슬릿(52a, 53a) 내에 삽입되어, 제 1, 제 2 연동부재(52, 53)와 걸어맞춤 가능하게 되고, 한쪽 끝부가 프레임체(51)의 구멍(51b)을 통하여 바깥쪽으로 돌출함과 동시에, 다른쪽 끝이 프레임체(51)의 하부에 배치된 지지부재(55)에 의해 지지되어, 조작부재(54)가 경도 가능하게 되어 있다.
그리고 구멍(51b)으로부터 돌출한 조작부재(54)를 잡고 조작부재(54)를 조작하면, 조작부재(54)는 지지부재(55)로 지지된 개소를 지점으로 하여 경도동작을 행함과 동시에, 이 조작부재(54)의 경도동작에 따라 이 조작부재(54)와 걸어맞춤상태에 있는 제 1, 제 2 연동부재(52, 53)가 회전한다.
또 조작부재(54)의 중립상태에서는, 조작부재(54)가 지지부재(55)에 대하여 수직인 상태에 있어, 이 중립상태에서 슬릿(52a)과 평행인 화살표(A) 방향으로 조작부재(54)를 경도하면, 제 2 연동부재(53)가 조작부재(54)에 걸어맞추어 회전한다.
또 조작부재(54)의 중립상태에서, 슬릿(53a)과 평행한 화살표(B) 방향으로 조작부재(54)를 경도하면, 제 1 연동부재(52)가 조작부재(54)에 걸어맞추어 회전하고, 다시 화살표(A) 방향과 화살표(B) 방향의 중간위치에서, 화살표(C) 방향으로 조작부재(54)를 경도하면, 제 1, 제 2 연동부재(52, 53)의 양쪽이 조작부재(54)에 걸어맞추어 양쪽이 회전한다.
회전형 센서 등으로 이루어지는 제 1, 제 2 검출부재(56, 57)는 각각 본체부(56a, 57a)와, 본체부(56a, 57a)에 회전 가능하게 설치된 회전축(56b, 57b)을 가진다.
그리고 제 1, 제 2 검출부재(56, 57)는 동일평면상에서 지지부재(55)에 설치됨과 동시에, 제 1 검출부재(56)의 회전축(56b)은 제 1 연동부재(52)의 한쪽 끝에 결합되어, 제 1 연동부재(52)의 회전에 따라 회전하고, 이에 의하여 제 1 검출부재(56)가 조작된다.
또 제 2 검출부재(57)의 회전축(57b)은 제 2 연동부재(53)의 한쪽 끝에 결합되어, 제 2 연동부재(53)의 회전에 따라 회전하고, 이에 의하여 제 2 검출부재(57)가 조작된다.
그리고 제 1, 제 2 검출부재(56, 57)에서 조작부재(54)의 경도위치가 검출되게 된다.
제 1, 제 2 모터(58, 59)는 각각 본체부(58a, 59a)와, 이 본체부(58a, 59a)에 회전 가능하게 설치된 회전축(58b, 59b)을 가진다.
그리고 제 1, 제 2 모터(58, 59)는 동일 평면상에서 지지부재(55)에 설치됨과 동시에, 제 1 모터(58)의 회전축(58b)은 제 1 검출부재(56)의 회전축(56b)에 결합되어, 제 1 모터(58)의 회전력이 회전축(58b)을 거쳐 회전축(56b)에 전달되고, 또 제 2 모터(59)의 회전축(59b)은 제 2 검출부재(57)의 회전축(57b)에 결합되어, 제 2 모터(59)의 회전력이 회전축(59b)을 거쳐 회전축(57b)에 전달되도록 되어 있다.
다음에, 상기와 같은 구성을 가지는 종래의 역각부여 입력장치의 동작을 설명하면, 먼저 조작부재(54)를 경도하였을 때, 제 1, 제 2 연동부재(52, 53)가 회전함과 동시에, 제 1, 제 2 연동부재(52, 53)의 회전에 의하여 각각 회전축(56b, 57b)이 회전하여, 제 1, 제 2 검출부재(56, 57)가 조작되어, 조작부재(54)의 경도위치가 검출된다.
또 조작부재(54)의 경도동작시, 제 1, 제 2 모터(58, 59)에는 제어부(도시 생략)로부터 신호가 보내져, 제 1, 제 2 모터(58, 59)가 구동되고, 이 구동력이 제 1, 제 2 검출부재(56, 57)의 회전축(56b, 57b)에 전해진다.
그러면, 제 1, 제 2 모터(58, 59)의 구동력이 조작부재(54)의 경도동작의 항력(역각, 또는 햅틱)으로서 작용하도록 되어 있다.
종래의 역각부여 입력장치는 제 1, 제 2 검출부재(56 또는 57)가 무엇인가의이유로 고장나거나, 또 회전축(56b 또는 57b)이 무엇인가의 이유로 고장나면, 조작부재(54)의 경도위치의 검출을 할 수 없게 된다는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 조작부재의 경도위치의 검출이 확실하고, 소형의 역각부여 입력장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 역각부여 입력장치의 평면도,
도 2는 도 1의 2-2선에 있어서의 단면도,
도 3은 본 발명의 역각부여 입력장치의 주요부의 단면도,
도 4는 본 발명의 역각부여 입력장치에 관한 것으로, 제 1의 제 1 조작부재를 왼쪽으로 경도(傾倒)한 상태를 나타내는 동작설명도,
도 5는 본 발명의 역각부여 입력장치에 관한 것으로, 제 1의 제 1 조작부재를 오른쪽으로 경도한 상태를 나타내는 동작설명도,
도 6은 본 발명의 역각부여 입력장치에 관한 것으로, 제 1의 제 1 조작부재와 구동체, 및 구동레버를 나타내는 분해사시도,
도 7은 본 발명의 역각부여 입력장치에 관한 것으로, 지지부재와 검출수단의 사시도,
도 8은 본 발명의 역각부여 입력장치에 관한 것으로, 제 1 검출부재의 구성을 나타내는 주요부 단면도,
도 9는 종래의 역각부여 입력장치의 사시도이다.
※ 도면의 주요 부분에 있어서의 부호의 설명
1 : 지지부재 1a : 제 1 영역
1b : 제 2 영역 1c : 연결부
1d : 설치부 1e : 설치부
1f : 지지부 1g : 지지부
1h : 릴리프 구멍 1j : 릴리프 구멍
1k : 구멍 2 : 제 1 모터
2a : 본체부 2b : 회전축
3 : 제 2 모터 3a : 본체부
3b : 회전축 4 : 제 1 검출부재
4a : 본체부 4b : 회전축
5 : 제 1 검출부재 5a : 본체부
5b : 회전축 6 : 제 1 기어
7 : 제 2 기어 8 : 제 1 구동레버
8a : 아암부 8b : 설치부
8c : 돌출부 8d : 톱니부
8e : 구멍 8f : 구멍
9 : 제 2 구동레버 9a : 아암부
9b : 설치부 9c : 돌출부
9d : 톱니부 9e : 구멍
9f : 구멍 10 : 축부
11 : 축부 12 : 공간부
13 : 제 1 조작부재 13a : 조작부
13b : 유지부 14 : 제 1 구동체
14a : 판형상부 14b : 구멍
14c : 측판부 14d : 구멍
15 : 제 2 구동체 15a : 판형상부
15b : 구멍 15c : 측판부
15d : 구멍 16 : 축부
17 : 축부 20 : 발광소자
21 : 수광소자 22 : 유지체
23 : 회전체 25 : 검출수단
26 : 프레임체 27 : 제 2 조작부재
28 : 프린트기판 G1 : 축선
G2 : 축선방향 P : 경도중심
X : 수평방향
상기 과제를 해결하기 위한 제 1의 해결수단으로서, 경도동작 가능한 제 1 조작부재와, 이 제 1 조작부재에 의해 조작되어, 상기 제 1 조작부재의 경도위치를 검출하기 위한 한쌍의 제 1 검출부재와, 상기 제 1 조작부재에 역각을 전하기 위한 한쌍의 모터를 구비하고, 상기 제 1 조작부재의 움직임에 따라 조작되는 검출수단을 가지고, 이 검출수단에 의해 상기 제 1 조작부재의 경도위치를 검출 가능하게 하였다.
이와 같은 구성에 의하여, 제 1 검출부재가 고장나더라도, 이것과는 별개로 설치된 보조용의 검출수단에 의해 제 1 조작부재의 경도위치를 검출할 수 있어, 제 1 조작부재의 경도위치의 검출을 확실하게 할 수 있다.
또 제 2의 해결수단으로서, 상기 검출수단은 경도동작 가능한 제 2 조작부재와, 이 제 2 조작부재에 의해 조작되는 한쌍의 제 2 검출부재를 구비하고, 상기 제 2 조작부재가 상기 제 1 조작부재에 따라 조작됨과 동시에, 상기 한쌍의 제 2 검출부재에 의해 상기 제 1 조작부재의 경도위치를 검출 가능하게 하였다.
이와 같은 구성에 의하여, 검출수단은 소형이고 저렴한 조이스틱형의 입력장치로 형성할 수 있다.
또 제 3의 해결수단으로서, 상기 제 2 조작부재의 선단부가 상기 제 1 조작부재의 끝부에 설치된 걸어맞춤부에 걸어맞추어, 상기 제 2 조작부재가 상기 제 1 조작부재에 따라 조작되도록 하였다.
이와 같은 구성에 의하여, 제 2 조작부재는 제 1 조작부재에 대하여 확실하게 추종하고, 조작성이 확실한 것을 얻을 수 있다.
또 제 4의 해결수단으로서, 상기 검출수단이 상기 제 1 조작부재의 축선방향으로 설치되었다.
이와 같은 구성에 의하여, 검출수단을 공간율 좋게 수납할 수 있어, 소형이고, 조작성이 양호한 것을 얻을 수 있다.
또 제 5의 해결수단으로서, 상기 제 2 검출부재가 회전형 가변저항기, 또는 회전형 인코더로 구성되었다.
이와 같은 구성에 의하여, 제 2 검출부재를 저렴하게 구성할 수 있어, 비용이 싼 것을 얻을 수 있다.
본 발명의 역각부여 입력장치의 도면을 설명하면, 도 1은 본 발명의 역각부여 입력장치의 평면도, 도 2는 도 1의 2-2선에 있어서의 단면도, 도 3은 본 발명의 역각부여 입력장치의 주요부의 단면도, 도 4는 본 발명의 역각부여 입력장치에 관한 것으로, 제 1 조작부재를 왼쪽으로 경도한 상태를 나타내는 동작설명도, 도 5는 본 발명의 역각부여 입력장치에 관한 것으로, 제 1 조작부재를 오른쪽으로 경도한상태를 나타내는 동작설명도, 도 6은 본 발명의 역각부여 입력장치에 관한 것으로, 제 1 조작부재와 구동체, 및 구동레버를 나타내는 분해사시도, 도 7은 본 발명의 역각부여 입력장치에 관한 것으로, 지지부재와 검출수단의 사시도, 도 8은 본 발명의 역각부여 입력장치에 관한 것으로, 제 1 검출부재의 구성을 나타내는 주요부 단면도이다.
다음에, 본 발명의 역각부여 입력장치의 구성을 도 1 내지 도 8에 의거하여 설명하면, 합성수지의 성형품 등으로 이루어지는 지지부재(1)는, 특히 도 7에 나타내는 바와 같이, 서로 비스듬하게 마주보는 위치에 설치된 제 1, 제 2 영역부(1a, 1b)와, 이 제 1, 제 2 영역부(1a, 1b)를 연결하는 연결부(1c)와, 제 1, 제 2 영역부(1a, 1b)의 각각으로부터 윗쪽으로 돌출하고, 서로 간격을 두고 설치된 한쌍의 설치부(1d, 1e)와, 제 1, 제 2 영역부(1a, 1b)의 각각으로부터 윗쪽으로 돌출하고, 연결부(1c) 가까이에 설치된 한쌍의 지지부(1f, 1g)와, 설치부(1d, 1e)의 한쪽의 근방에서 제 1, 제 2 영역부(1a, 1b)에 설치된 릴리프 구멍(1h, 1j)과, 연결부(1c)에 설치된 구멍(1k)을 가진다.
제 1, 제 2 모터(2, 3)는 각각 본체부(2a, 3a)와, 이 본체부(2a, 3a)에 회전가능하게 설치된 회전축(2b, 3b)을 가진다.
그리고 제 1 모터(2)는 본체부(2a)의 전, 후면측을 각각 한쌍의 설치부(1d)에 걸어멈춤하여, 제 1 영역부(1a)에 설치됨과 동시에, 제 2 모터(3)는 본체부(3a)의 전, 후면측을 각각 한쌍의 설치부(1e)에 걸어멈춤하여, 제 2 영역부(1b)에 설치된다.
그리고 제 1, 제 2 모터(2, 3)가 설치되었을 때, 도 1에 나타내는 바와 같이, 회전축(2b, 3b)의 축선(G1)은 서로 직각상태로 설치되어 있다.
인코더 등의 회전형 센서, 또는 회전형 가변저항기 등으로 이루어지는 한쌍의 제 1 검출부재(4, 5)는 각각 본체부(4a, 5a)와, 이 본체부(4a, 5a)에 회전 가능하게 설치된 회전축(4b, 5b)를 가진다.
그리고 제 1 검출부재(4)는 지지부재(1)에 설치됨과 동시에, 회전축(4b)은 제 1 모터(2)의 회전축(2b)과 동축적으로 일체로 형성되고, 또 제 1 검출부재(5)는 지지부재(1)에 설치됨과 동시에, 회전축(5b)은 제 2 모터(3)의 회전축(3b)과 동축적으로 일체로 형성되어 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 제 1 검출부재(4, 5)의 각각의 회전축(4b, 5b)의 회전력이 제 1, 제 2 모터(2, 3)의 각각의 회전축(2b, 3b)에 전달됨과 동시에, 제 1, 제 2 모터(2, 3)의 각각의 회전축(2b, 3b)의 회전력이 제 1 검출부재(4, 5)의 각각의 회전축(4b, 5b)에 전달될 수 있도록 되어 있다.
또한 회전축(4b, 5b)이 회전하였을 때, 제 1 검출부재(4, 5)가 조작되도록 되어 있다.
또한 이 실시예에서는, 모터의 회전축과 검출부재의 회전축이 동축적이고 일체로 형성된 것으로 설명하였으나, 모터와 검출부재의 회전축을 다른 부품으로 구성하고, 다른 부품의 회전축의 양자를 결합부재에 의해 결합하거나, 또는 다른 부품으로 구성된 회전축의 각각에 기어를 설치하여, 기어끼리를 맞물리게 함으로써, 검출부재의 회전축의 회전력을 모터의 회전축에 전달하거나, 또는 모터의 회전축의회전력을 검출부재의 회전축에 전달하거나 하여도 좋다.
또 제 1, 제 2 모터(2, 3) 및 제 1 검출부재(4, 5)는 동일면상에서 지지부재(1)에 설치된 상태로 되어 있다.
그리고 제 1, 제 2 기어(6, 7)는 각각 제 1 검출부재(4, 5)의 회전축(4b, 5b)에 설치되어 있고, 이 제 1, 제 2 기어(6, 7)의 회전으로 제 1 검출부재(4, 5)가 조작되도록 되어 있다.
합성수지의 성형품 등으로 이루어지는 제 1, 제 2 구동레버(8, 9)는, 특히 도 6에 나타내는 바와 같이, 직선형상으로 연장되는 아암부(8a, 9a)와, 이 아암부(8a, 9a)의 한쪽 끝측으로부터 직각으로 구부러져 형성된 설치부(8b, 9b)와, 아암부(8a, 9a)의 다른쪽 끝측으로부터 원호형상으로 돌출된 돌출부(8c, 9c)와, 이 원호형상의 돌출부(8c, 9c)의 원호형상 바깥둘레면에 설치된 톱니부(8d, 9d)와, 설치부(8b, 9b)와 톱니부(8d, 9d)와의 사이에 위치하는 아암부(8a, 9a)에 설치된 구멍(8e, 9e)과, 설치부(8b, 9b)에 설치된 구멍(8f, 9f)을 가진다.
그리고 제 1 구동레버(8)는 아암부(8a)가 제 1 모터(2)의 축선(G1)과 직각의 상태로 배치됨과 동시에, 구멍(8e)에 삽입되어 지지부(1g)에 설치된 축부(10)에 의해 시소동작 가능하게 지지되어 있다.
이 제 1 구동레버(8)가 설치되었을 때, 톱니부(8d)가 제 1 기어(6)에 맞물려짐과 동시에, 제 1 구동레버(8)는 축부(10)를 중심으로 하여 시소동작 가능하게 되고, 제 1 구동레버(8)가 시소동작하였을 때, 설치부(8b)가 상하 이동함과 동시에, 아암부(8a)의 한쪽 끝측의 톱니부(8d)는 설치부(8b)와 반대측으로 움직여, 상하 이동하게 된다.
그리고 이 톱니부(8d)의 상하이동의 움직임에 의하여, 제 1 기어(6)가 회전하고, 그 결과 회전축(4b)이 회전하여, 제 1 검출부재(4)의 조작이 행하여진다.
또 제 2 구동레버(9)는 아암부(9a)가 제 2 모터(3)의 축선(G1)과 직각의 상태로 배치됨과 동시에, 구멍(9e)에 삽입되어 지지부(1f)에 설치된 축부(11)에 의해 시소동작 가능하게 지지되어 있다.
이 제 2 구동레버(9)가 설치되었을 때, 톱니부(9d)가 제 2 기어(7)에 맞물려짐과 동시에, 제 2 구동레버(9)는 축부(11)를 중심으로 하여 시소동작 가능하게 되고, 제 2 구동레버(9)가 시소동작하였을 때, 설치부(9b)가 상하이동함과 동시에, 아암부(9a)의 한쪽 끝측의 톱니부(9d)는 설치부(9b)와 반대측의 움직임을 행하여, 상하이동하게 된다.
그리고 이 톱니부(9d)의 상하이동의 움직임에 의해 제 2 기어(7)가 회전하고, 그 결과 회전축(5b)이 회전하여, 제 1 검출부재(5)의 조작이 행하여진다.
또 제 1, 제 2 구동레버(8, 9)가 설치되었을 때, 각각의 아암부(8a, 9a)는 서로 직교하고, 또한 교차한 상태에서 설치됨과 동시에, 아암부(8a, 9a)와 구부러진 설치부(8b, 9b)로 둘러싸인 개소에 공간부(12)가 형성된 상태로 되어 있다.
또한 제 1, 제 2 구동레버(8, 9)는 동일한 크기, 형상, 구성으로 이루어지고, 도 6에 나타내는 바와 같이, 양자는 서로 상하방향의 방향을 역으로 하여 설치되어 있다.
즉, 제 1 구동레버(8)의 돌출부(8c)는 아래쪽을 향하여 돌출함과 동시에, 제2 구동레버(9)의 돌출부(9c)는 윗쪽을 향하여 돌출시킴으로써, 시소동작시에 있어서 서로 충돌을 피하고 있다.
합성수지나 금속 등으로 이루어지는 제 1 조작부재(13)는 큰 지름으로 이루어지는 조작부(13a)와, 이 조작부(13a)로부터 축선(G2) 방향으로 연장하여 설치된 작은 지름의 유지부(13b)와 유지부(13b)의 끝부에 설치된 오목부로 이루어지는 걸어맞춤부(13c)를 가진다.
또 합성수지나 금속 등으로 이루어지는 제 1, 제 2 구동체(14, 15)는, 특히 도 6에 나타내는 바와 같이, 각각 L자형상을 이룸과 동시에, 축선(G2) 방향으로 수직인 판형상부(14a, 15a)와, 이 판형상부(14a, 15a)에 설치된 상하로 관통하는 구멍(14b, 15b)과, 판형상부(14a, 15a)의 한쪽 끝으로부터 축선(G2) 방향으로 연장하는 평탄면을 가지는 측판부(14c, 15c)와, 이 측판부(14c, 15c)에 설치된 구멍(14 d, 15d)을 가진다.
그리고 제 1, 제 2 구동체(14, 15)의 측판부(14c, 15c)의 방향이 축선(G2)방향에 대하여 역방향으로, 서로 판형상부(14a, 15a)측에 돌출시켜, 판형상부(14a, 15a)를 서로 겹쳐진 상태로, 구멍(14b, 15b)의 각각에 제 1 조작부재(13)의 유지부(13b)를 삽입하고, 제 1, 제 2 구동체(14, 15)가 유지부(13b)에 적절 수단에 의하여 제 1 조작부재(13)가 제 1, 제 2 구동체(14, 15)로부터 빠지지 않도록 설치되어 있다.
또 제 1, 제 2 구동체(14, 15)가 설치되었을 때, 각각의 측판부(14c, 15c)가 직각상태가 됨과 동시에, 제 1, 제 2 구동체(14, 15)의 각각은 유지부(13b)를축으로 하여 화살표(K) 방향(시계방향과 반시계방향)으로 회전가능하게 되어 있다.
그리고 제 1 조작부재(13)에 결합된 제 1, 제 2 구동체(14, 15)는 제 1, 제 2 구동레버(8, 9)로 형성된 공간부(12)에 삽입되어, 제 1 구동레버(8)의 설치부(8b)에 설치된 구멍(8f)과 측판부(14c)의 구멍(14d)에 축부(16)를 삽입하고, 이 축부(16)에 의해 제 1 조작부재(13)와 제 1 구동체(14)가 설치되어, 축부(16)에 의해 양자 사이에서 회전 가능하게 되어 있다.
또 제 2 구동레버(9)의 설치부(9b)에 설치된 구멍(9f)과 측판부(15c)의 구멍(15d)에 축부(17)를 삽입하고, 이 축부(17)에 의해 제 1 조작부재(13)와 제 2구동체(15)가 설치되어, 축부(17)에 의해 양자 사이에서 회전 가능하게 되어 있다.
제 1 조작부재(13)와 제 1, 제 2 구동체(14, 15)가 제 1, 제 2 구동레버(8, 9)에 설치되었을 때, 제 1 조작부재(13)는 경도중심(P)을 중심으로 하여 경도동작가능하고, 제 1, 제 2 구동체(14, 15)는 지지부재(1)의 상면으로부터 떨어진 위치에 있음과 동시에, 제 1 조작부재(13)의 미작동시의 중립상태에서는 제 1 조작부재(13)의 축선(G2)방향이 지지부재(1)에 대하여 수직상태로 되어 있다.
또 제 1 조작부재(13)가 설치되었을 때, 제 1, 제 2 구동레버(8, 9)의 아암부(8a, 9a)는 축선(G2) 방향과 직교하는 수직면상에서, 서로 직각상태로 설치된 상태가 됨과 동시에, 제 1, 제 2 모터(2, 3)와 제 1 검출부재(4, 5)의 설치위치는 제 1, 제 2 구동체(14, 15)의 경도중심(P)을 지나, 제 1 조작부재(13)의 축선(G2)방향에 대하여 수직이 되는 수평 X 방향과, 제 1, 제 2 모터(2, 3)의 축선(G1)이 일치한 상태의 동일면상으로 되어 있다.
또한 상기 실시예에 있어서의 제 1 검출부재(4, 5)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제 1 검출부재(4, 5)가 포토인터럽터(투광형 인코더)로 구성되어, 발광소자(20)와 수광소자(21)가 유지체(22)에 설치됨과 동시에, 슬릿(도시 생략)을 설치한 코드판으로 이루어지는 회전체(23)가 회전축(4b, 5b)에 설치되고, 이 회전축(4b, 5b)에 설치된 기어(6, 7)의 회전에 의한 회전축(4b, 5b)의 회전에 따라, 회전체(23)가 발광소자(20)와 수광소자(21)와의 사이에서 회전동작을 행하여, 이것에 의해 회전검출을 행하도록 한 것이어도 좋다.
검출수단(25)은 박스형의 프레임체(26)와, 이 프레임체(26)에 대하여 경도동작 가능하고, 한쪽 끝이 프레임체(26)로부터 돌출한 제 2 조작부재(27)와, 여기서는 도시 생략하나, 프레임체(26) 내에서 교차상태로 배치된 연동부재와, 이 연동부재의 움직임에 따라 조작되는 한쌍의 제 2 검출부재로 구성되어 있다.
그리고 프레임체(26) 내에 수납된 제 2 검출부재는, 회전형 인코더나 회전형 가변저항기로 이루어지는 회전센서로 구성되어, 제 2 조작부재(27)가 경도동작하였을 때, 연동부재를 거쳐 제 2 검출부재가 조작되도록 되어 있다.
이와 같은 검출수단(25)은 제 2 조작부재(27)의 선단부를 제 1 조작부재(13)의 걸어맞춤부(13c)에 걸어맞춘상태에서, 프레임체(26)가 지지부재(1)의 구멍(1k) 내에 수납됨과 동시에, 프레임체(26)가 지지부재(1)의 하부에 배치된 프린트기판(28)에 설치되어, 검출수단(25)이 배치되어 있다.
즉 제 1 조작부재(13)가 중앙위치에 있는 상태에 있어서, 검출수단(25)은 제 1 조작부재(13)의 축선(G2)방향으로 배치된 구성으로 되어 있다.
그리고 이와 같이 배치된 검출수단(25)은 제 1 조작부재(13)가 경도동작하였을 때, 제 2 조작부재(27)가 걸어맞춤부(13c), 즉 제 1 조작부재(13)의 움직임에 따라 경도동작을 행하고, 이에 의하여 제 2 검출부재가 조작됨과 동시에, 이 제 2 검출부재의 조작에 의해 제 1 조작부재(13)의 경도위치를 검출하게 되어 있다.
즉, 이 검출수단(25)은 제 1 조작부재(13)의 경도위치를 검출하기 위한 보조용으로서 기능하는 것이다.
다음에, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 역각부여 입력장치의 동작을 설명하면, 먼저 도 3에 나타내는 바와 같은 중립상태로부터 제 1 조작부재(13)를 화살표(Z1)방향〔제 2 구동레버(9)의 아암부(9a)가 연장되는 방향〕으로 경도하면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 조작부재(13)에 따라 제 1, 제 2 구동체(14, 15)도 경도중심(P)을 중심으로 하여 경도한다.
이 때, 제 2 구동체(15)는, 축부(17)가 제 2 구동레버(9)의 설치부(9b)를 걸어, 설치부(9b)를 축선(G2) 방향의 아래쪽으로 이동시킨다.
그러면, 제 2 구동레버(9)는 축부(11)를 지점으로 하여 시소동작을 행하고, 그 결과, 제 2 구동레버(9)의 아암부(9a)의 끝부측에 위치하는 톱니부(9d)가 축선(G2)방향의 윗쪽으로 이동하고, 이에 의하여 기어(7)가 회전하여, 제 1 검출부재(5)의 조작이 행하여진다.
또 다른쪽의 제 1 구동체(14)는 축부(16)를 중심으로 하여 회전하는 동작이 되어, 제 1 구동레버(8)는 시소동작을 행하지 않고, 따라서 상하이동을 생기게 하는 일 없이 중립상태로 되어 있다.
다음에, 중립상태로부터 제 1 조작부재(13)를 화살표(Z2)방향〔제 2 구동레버(9)의 아암부(9a)가 연장되는 방향〕으로 경도하면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 1 조작부재(13)에 따라 제 1, 제 2 구동체(14, 15)도 경도중심(P)을 중심으로 하여 경도한다.
이 때, 제 2 구동체(15)는 축부(17)가 제 2 구동레버(9)의 설치부(9b)를 걸어, 설치부(9b)를 축선(G2) 방향의 윗쪽으로 이동시킨다.
그러면, 제 2 구동레버(9)는 축부(11)를 지점으로 하여 시소동작을 행하고, 그 결과, 제 2 구동레버(9)의 아암부(9a)의 끝부측에 위치하는 톱니부(9d)가 축선(G2)방향의 아래쪽으로 이동하고, 이에 의해 기어(7)가 회전하여, 제 1 검출부재(5)의 조작이 행하여진다.
또 다른쪽의 제 1 구동체(14)는 축부(16)를 중심으로 하여 회전하는 동작이 되어, 제 1 구동레버(8)는 시소동작을 행하지 않고, 따라서 상하이동을 생기게 하는 일 없이 중립상태로 되어 있다.
다음에, 중립상태로부터 제 1 조작부재(13)를 화살표(Z3)방향〔제 1 구동레버(8)의 아암부(8a)가 연장되는 방향〕으로 경도하면, 제 1 조작부재(13)에 따라 제 1, 제 2 구동체(14, 15)도 경도중심(P)을 중심으로 하여 경도한다.
이 때, 제 1 구동체(14)는 축부(16)가 제 1 구동레버(8)의 설치부(8b)를 걸어, 설치부(8b)를 축선(G2)방향의 아래쪽으로 이동시킨다.
그러면, 제 1 구동레버(8)는 축부(10)를 지점으로 하여 시소동작을 행하고, 그 결과, 제 1 구동레버(8)의 아암부(8a)의 끝부측에 위치하는 톱니부(8d)가축선(G2)방향의 윗쪽으로 이동하고, 이에 의해 기어(6)가 회전하여, 제 1 검출부재(4)의 조작이 행하여진다.
또 다른쪽의 제 2 구동체(15)는 축부(17)를 중심으로 하여 회전하는 동작이 되어, 제 2 구동레버(9)는 시소동작을 행하지 않고, 따라서 상하이동을 생기게 하는 일 없이, 중립상태로 되어 있다.
다음에, 중립상태로부터 제 1 조작부재(13)를 화살표(Z4)방향〔제 1 구동레버(8)의 아암부(8a)가 연장되는 방향〕으로 경도하면, 제 1 조작부재(13)에 따라 제 1, 제 2 구동체(14, 15)도 경도중심(P)을 중심으로 하여 경도한다.
이 때, 제 1 구동체(14)는 축부(16)가 제 1 구동레버(8)의 설치부(8b)를 걸어, 설치부(8b)를 축선(G2) 방향의 윗쪽으로 이동시킨다.
그러면, 제 1 구동레버(8)는 축부(10)를 지점으로 하여 시소동작을 행하고, 그 결과, 제 1 구동레버(8)의 아암부(8a)의 끝부측에 위치하는 톱니부(8d)가 축선(G2)방향의 아래쪽으로 이동하고, 이에 의해 기어(6)가 회전하여, 제 1 검출부재(4)의 조작이 행하여진다.
또 다른쪽의 제 2 구동체(15)는 축부(17)를 중심으로 하여 회전하는 동작이 되어, 제 2 구동레버(9)는 시소동작을 행하지 않고, 따라서 상하이동을 생기게 하는 일 없이 중립상태로 되어 있다.
다음에, 중립상태로부터 제 1 조작부재(13)를 화살표(Z1)방향과 화살표(Z3)방향 사이의 화살표(Z5) 방향으로 경도하면, 제 1 조작부재(13)에 따라 제 1, 제 2구동체(14, 15)도 경도중심(P)를 중심으로 하여 경도한다.
이 때, 제 1 구동체(14)는 축부(16)가 제 1 구동레버(8)의 설치부(8b)를, 또 제 2 구동체(15)는 축부(17)가 제 2 구동레버(9)의 설치부(9b)를 걸어, 설치부(8b, 9b)를 함께 축선(G2) 방향의 아래쪽으로 이동시킨다.
그러면, 제 1, 제 2 구동레버(8, 9)의 각각은 축부(10, 11)를 지점으로 하여 시소동작을 행하고, 그 결과 제 1, 제 2 구동레버(8, 9)의 각각의 아암부(8a, 9a)의 끝부측에 위치하는 톱니부(8d, 9d)가 축선(G2) 방향의 윗쪽으로 이동하고, 이에 의하여 기어(6, 7)가 회전하여 각각 제 1 검출부재(4, 5)의 조작이 행하여진다.
또 제 1, 제 2 구동체(14, 15)의 화살표(Z5) 방향에서의 경도시, 축부(10)와 축부(16)와의 사이, 및 축부(11)와 축부(17)와의 사이의 중립상태에 있어서의 거리와, 경도시에 있어서의 거리가 변하기 때문에, 제 1, 제 2 구동체(14, 15)는 제 1 조작부재(13)를 중심으로 하여 회전동작하여, 순조로운 경도동작을 행하도록 되어 있다.
다음에, 중립상태로부터 제 1 조작부재(13)를 화살표(Z2)방향과 화살표(Z4)방향의 사이의 화살표(Z6)방향으로 경도하면, 제 1 조작부재(13)에 따라 제 1, 제 2 구동체(14, 15)도 경도중심(P)을 중심으로 하여 경도한다.
이 때, 제 1 구동체(14)는 축부(16)가 제 1 구동레버(8)의 설치부(8b)를, 또 제 2 구동체(15)는 축부(17)가 제 2 구동레버(9)의 설치부(9b)를 걸어, 설치부(8b, 9b)를 함께 축선(G2) 방향의 윗쪽으로 이동시킨다.
그러면, 제 1, 제 2 구동레버(8, 9)의 각각은 축부(10, 11)를 지점으로 하여 시소동작을 행하고, 그 결과 제 1, 제 2 구동레버(8, 9)의 각각의 아암부(8a, 9a)의 끝부측에 위치하는 톱니부(8d, 9d)가 축선(G2) 방향의 아래쪽으로 이동하고, 이에 의하여 기어(6, 7)가 회전하여, 각각 제 1 검출부재(4, 5)의 조작이 행하여진다.
또 제 1, 제 2 구동체(14, 15)의 화살표(Z6) 방향에서의 경도시도 상기 화살표(Z5) 방향과 마찬가지로, 제 1, 제 2 구동체(14, 15)는 제 1 조작부재(13)를 중심으로 하여 회전 동작하여, 순조로운 경도동작을 행하도록 되어 있다.
다음에, 중립상태로부터 제 1 조작부재(13)를 화살표(Z1)방향과 화살표(Z4)방향 사이의 화살표(Z7) 방향으로 경도하면, 제 1 조작부재(13)에 따라 제 1, 제 2 구동체(14, 15)도 경도중심(P)을 중심으로 하여 경도한다.
이 때, 제 1 구동체(14)는 축부(16)가 제 1 구동레버(8)의 설치부(8b)를 걸어, 설치부(4b)를 축선(G2) 방향의 윗쪽으로 이동시키나, 다른쪽의 제 2 구동체(15)는 축부(17)가 제 2 구동레버(9)의 설치부(9b)를 걸어, 설치부(9b)를 축선(G2) 방향의 아래쪽으로 이동시킨다.
그러면, 제 1, 제 2 구동레버(8, 9)의 각각은 축부(10, 11)를 지점으로 하여 시소동작을 행하고, 그 결과 제 1 구동레버(8)의 아암부(8a)의 끝부측에 위치하는 톱니부(8d)는 축선(G2)방향의 아래쪽으로 이동하고, 또 제 2 구동레버(9)의 아암부(9a)의 끝부측에 위치하는 톱니부(9d)는 축선(G2)방향의 윗쪽으로 이동하고, 이에 의하여 기어(6, 7)가 회전하여 각각 제 1 검출부재(4, 5)의 조작이 행하여진다.
또 제 1, 제 2 구동체(14, 15)의 화살표(Z7)방향에서의 경도시도, 제 1, 제2 구동체(14, 15)는 제 1 조작부재(13)를 중심으로 하여 회전 동작하여, 원활한 경도동작을 행하도록 되어 있다.
다음에, 중립상태로부터 제 1 조작부재(13)를 화살표(Z2)방향과 화살표(Z3)방향 사이의 화살표(Z8) 방향으로 경도하면, 제 1 조작부재(13)에 따라 제 1, 제 2 구동체(14, 15)도 경도중심(P)을 중심으로 하여 경도한다.
이 때, 제 1 구동체(14)는 축부(16)가 제 1 구동레버(8)의 설치부(8b)를 걸어, 설치부(4b)를 축선(G2)방향의 아래쪽으로 이동시키나, 다른족의 제 2 구동체(15)는 축부(17)가 제 2 구동레버(9)의 설치부(9b)를 걸어, 설치부(9b)를 축선(G2) 방향의 위쪽으로 이동시킨다.
그러면, 제 1, 제 2 구동레버(8, 9)의 각각은 축부(10, 11)를 지점으로 하여 시소동작을 행하고, 그 결과 제 1 구동레버(8)의 아암부(8a)의 끝부측에 위치하는 톱니부(8d)는 축선(G2)방향의 윗쪽으로 이동하고, 또 제 2 구동레버(9)의 아암부(9a)의 끝부측에 위치하는 톱니부(9d)는 축선(G2)방향의 아래쪽으로 이동하고, 이에 의하여 기어(6, 7)가 회전하여 각각 제 1 검출부재(4, 5)의 조작이 행하여진다.
또 제 1, 제 2 구동체(14, 15)의 화살표(Z8) 방향에서의 경도시도 제 1, 제 2 구동체(14, 15)는 제 1 조작부재(13)를 중심으로 하여 회전동작하여, 원활한 경도동작을 행하도록 되어 있다.
그리고 이와 같은 조작에 의하여 제 1, 제 2 검출부재(4, 5)가 조작되어, 제 1 조작부재(13)의 경도위치가 검출되는 것이다.
또한 제 1 조작부재(13)의 경도동작시, 제 1, 제 2 모터(2, 3)에는 제어부(도시 생략)로부터 신호가 보내져, 제 1, 제 2 모터(2, 3)가 구동되고, 이 구동력이 제 1 검출부재(4, 5)의 회전축(4b, 5b)에 전해진다.
그러면, 제 1, 제 2 모터(2, 3)의 구동력이 제 1 조작부재(13)의 경도동작의 항력(역각, 또는 햅틱)으로서 작용하도록 되어 있다.
또 제 1 조작부재(13)를 화살표(Z1 내지 Z8) 방향으로 경도하였을 때, 검출수단(25)의 제 2 조작부재(27)는 제 1 조작부재(13)가 경도하고 있는 방향과는 역방향으로 경도되어 있다.
또 제 1 조작부재(13)를 화살표(Z1 내지 Z8) 방향으로 경도하였을 때, 검출수단(25)의 제 2 검출부재도 제 1 조작부재(13)에 따라 조작되나, 제 1 검출부재(4, 5)에 의해 제 1 조작부재(13)의 경도위치가 검출되도록 되어 있다.
그리고 제 1 검출부재(4나 5), 또는 회전축(4b나 5b)이 무엇인가의 이유로 고장났을 때, 제어회로에서 이것을 검지하여, 보조용인 검출수단(25)을 작동시켜, 이 검출수단(25)에 의해 제 1 조작부재(13)의 경도위치를 검출하도록 되어 있다.
본 발명의 역각부여 입력장치는 경도동작 가능한 제 1 조작부재(13)와, 이 제 1 조작부재(13)에 의해 조작되어, 제 1 조작부재(13)의 경도위치를 검출하기 위한 한쌍의 제 1 검출부재(4, 5)와, 제 1 조작부재(13)에 역각을 전하기 위한 한쌍의 모터(2, 3)를 구비하여, 제 1 조작부재(13)의 움직임에 따라 조작되는 검출수단(25)을 가지고, 이 검출수단(25)에 의해 제 1 조작부재(13)의 경도위치를검출 가능하게 하였기 때문에, 제 1 검출부재(13)가 고장나더라도, 이것과는 별개로 설치된 보조용의 검출수단(25)에 의해 제 1 조작부재(13)의 경도위치를 검출할 수 있어, 제 1 조작부재(13)의 경도위치의 검출을 확실하게 할 수 있다.

Claims (8)

  1. 경도동작 가능한 제 1 조작부재와, 이 제 1 조작부재에 의해 조작되어, 상기제 1 조작부재의 경도위치를 검출하기 위한 한쌍의 제 1 검출부재와, 상기 제 1 조작부재에 역각을 전하기 위한 한쌍의 모터를 구비하고, 상기 제 1 조작부재의 움직임에 따라 조작되는 검출수단을 가지고, 이 검출수단에 의해 상기 제 1 조작부재의 경도위치를 검출 가능하게 한 것을 특징으로 하는 역각부여 입력장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 검출수단은 경도동작 가능한 제 2 조작부재와, 이 제 2 조작부재에 의해 조작되는 한쌍의 제 2 검출부재를 구비하고, 상기 제 2 조작부재가 상기 제 1 조작부재에 따라 조작됨과 동시에, 상기 한쌍의 제 2 검출부재에 의해 상기 제 1 조작부재의 경도위치를 검출 가능하게 한 것을 특징으로 하는 역각부여 입력장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 조작부재의 선단부가 상기 제 1 조작부재의 끝부에 설치된 걸어맞춤부에 걸어맞추어, 상기 제 2 조작부재가 상기 제 1 조작부재에 따라 조작되도록한 것을 특징으로 하는 역각부여 입력장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 검출수단이 상기 제 1 조작부재의 축선방향에 설치된 것을 특징으로 하는 역각부여 입력장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 검출부재가 회전형 가변저항기, 또는 회전형 인코더로 구성된 것을 특징으로 하는 역각부여 입력장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 검출수단이 상기 제 1 조작부재의 축선방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 역각부여 입력장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 검출부재가 회전형 가변저항기, 또는 회전형 인코더로 구성된 것을 특징으로 하는 역각부여 입력장치.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 검출부재가 회전형 가변저항기, 또는 회전형 인코더로 구성된 것을 특징으로 하는 역각부여 입력장치.
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