KR20020009549A - 볼륨일체형 다방향 입력장치 - Google Patents

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Abstract

목적
본 발명의 목적은 다방향 입력장치의 부품의 갯수가 감소된 신호출력수단과 같은 볼륨을 갖는 다방향 입력장치를 제공하는데 있다.
배열
조작부재(30)가 조작될 때 회전되는 회전부재(40A,40B)는 케이스(10)내 수직으로 결합된다. 회전부재(40A,40B)는 그 일단에 기어(44A,44B)를 갖는다. 직진슬라이더(80,80)는 케이스(10)의 양 교차측면상에 측면과 입력장치의 장착보드를 따라 장착된다. 기어(44A,44B)와 맞물림 톱니(82,82)는 직진슬라이더(80,80)의 상면에 형성된다. 장착보드의 표면에 형성된 저항회로에 슬라이딩하는 접점은 직진슬라이더(80,80)의 하면에 장착된다. 볼륨을 형성하는 접점, 기어(44A,44A), 및 직진슬라이더등은 본 장치상에 일체적으로 형성된다.

Description

볼륨일체형 다방향 입력장치{VOLUME-INTEGRAL MULTI DIRECTIONAL INPUT APPARATUS}
소위 조이스틱으로 불리는 이런 형태의 다방향 입력장치는 보드상에 고정된 케이스, 회전방향에 대해 수직방향으로 뻗어있는 각각의 긴구멍을 구비한 1조의 상부 및 하부회전부재, 1조의 상부 및 하부회전부재의 긴구멍들을 통과하고, 원주의 임의방향으로 조작함으로써 회전부재를 회전시키는 조작부재, 조작부재를 그 중립위치에 탄력있게 고정시키도록 케이스내 압축수용된 스프링, 및 회전부재 각각의 회전각과 일치하는 신호를 출력하는 1조의 신호출력수단을 포함한다.
신호출력수단으로서, 전기센서, 자기센서, 광센서등이 볼륨으로서 사용되고, 이 볼륨은 가격등을 고려하여 일반적으로 사용된다. 신호출력수단으로서 볼륨을 사용하는 다방향 입력장치는 일본특허 공개 S61-198286호, 일본 실용신안 공고H6-43963호, 및 일본 실용신안 공보제 H7-27608호에 기재되어있다.
그러나, 신호출력수단세트로서 볼륨을 사용하는 종래의 다방향 입력장치는 아래의 문제점을 갖는다.
볼륨은 다른 신호 출력수단에 비해 저렴하지만, 볼륨은 다수의 부품(일반적으로 5개)을 필요로 하고, 다방향 입력장치에서 볼륨이 차지하는 원가비용은 여전히 높다는 것이다. 게다가, 다방향 입력장치와 다방향 입력장치가 장착되는 보드 사이에 납땜을 필요로 하기 때문에, 이는 다방향 입력장치를 사용하는 장비의 제조비용을 증가시킨다.
본 발명은 상기 문제의 관점에서 실시되었고, 본 발명의 목적은 부품의 갯수를 줄이고 보드의 장착이 용이한 볼륨일체형 다방향 입력장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 원주의 임의방향으로 조작되는 조작부재를 조작함으로써 다양한 신호를 입력하는 다방향 입력장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치의 평면도;
도 2는 도 1의 A-A 화살표방향을 따른 단면도;
도 3은 도 1의 B-B 화살표방향을 따른 단면도;
도 4는 도 1의 C-C 화살표방향을 따른 단면도;
도 5는 다방향 입력장치의 저면도;
도 6은 다방향 입력장치와 결합된 저항회로의 패턴회로도;
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치의 저면도;
도 8은 다방향 입력장치와 결합된 저항회로의 패턴회로도;
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치의 종단 정면도;
도 10은 다방향 입력장치의 종단 측면도;
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치의 평면도;
도 12는 다방향 입력장치의 종단 정면도;
도 13은 다방향 입력장치의 좌측면도;
도 14는 다방향 입력장치의 우측면도;
도 15는 다방향 입력장치의 저면도;
도 16은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치의 평면도;
도 17은 다방향 입력장치의 종단 정면도;
도 18은 다방향 입력장치의 좌측면도;
도 19는 다방향 입력장치의 우측면도;
도 20은 다방향 입력장치의 저면도;
도 21은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치의 평면도;
도 22는 다방향 입력장치의 종단 정면도; 및
도 23은 다방향 입력장치의 저면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 케이스
10a : 하부케이스
10b : 상부케이스
15 : 몸체
16 : 슬라이더 수용부
20A, 20B : 볼륨부(신호출력수단)
30 : 조작부재
40A, 40B : 회전부재
41A, 41B : 회전축
42A, 42B : 원호부
43A, 43B : 긴구멍
44A, 44B : 기어
45A, 45B : 톱니
50 : 승강슬라이더
60 : 스프링
70 : 승강부재
80 : 직진슬라이더
82 : 톱니
90 : 접점
100 : 장착보드
110 : 누름 스위치
120 : 저항회로
130 : 예비보드
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 장착보드에 고정된 케이스와; 케이스내 두 직교방향으로 회전가능하도록 지지되고, 회전방향에 대해 수직한 방향으로 뻗어있는 긴구멍을 각각 구비한 1조의 상부 및 하부회전부재; 1조의 상부 및 하부회전부재의 각각의 긴구멍을 통과하고, 주위의 임의방향으로 조작함으로써 회전부재 각각을 회전시키는 조작부재; 조작부재를 중립위치에 탄력있게 고정시키기 위한 유지기구; 및 회전부재 각각의 회전각에 대응하는 신호를 출력하는 1조의 신호출력수단을 포함하는 볼륨일체형 다방향 입력장치로서, 1조의 신호출력수단은 장착보드 위에서 케이스의 측면을 따라 직선으로 이동하도록 케이스에 장착된 한쌍의 직진슬라이더와, 상부 및 하부 회전부재의 회전운동을 직선운동으로 전환하고 직선운동을 직진슬라이더에 전달하는 한쌍의 운동전달기구, 및 상기 직진슬라이더가 직선으로 움직일때 저항회로상에 슬라이딩하는 한쌍의 접점을 구비하고, 이에따라 볼륨을 형성하는 볼륨일체형 다방향 입력장치를 제공한다.
본 발명의 볼륨일체형 다방향 입력장치에 따르면, 조작부재가 조작되면 회전부재가 회전되어 슬라이더는 장착보드 위에서 케이스의 측면을 따라 직선 이동되고, 접점이 저항회로상에 슬라이딩하여 볼륨으로서의 기능이 얻어진다. 신호출력수단으로서의 볼륨이 이런 방식으로 다방향 입력장치상에 형성되면, 부품의 갯수가 감소된다.
부품의 갯수를 감소시키기 위해, 직진슬라이더는 케이스의 측면에 일체적으로 형성된 슬라이더 수용부에 수용되는 것이 바람직하다. 즉, 직진슬라이더를 수용하는 수용부는 케이스상에 분리되어 장착될 수도 있지만, 부품의 갯수를 줄이기 위해 이 수용부를 케이스의 측면에 일체적으로 형성하는 것이 바람직하다.
부품의 갯수를 감소시키기 위해, 운동전달기구은 회전부재의 일단에 설치된 기어가 직진슬라이더의 표면에 형성된 래크기어톱니와 맞물리는, 소위 래크 앤드 피니온(rack and pinion) 기구인 것이 바람직하다.
저항회로 각각은 케이스가 고정되는 장착보드의 표면에 형성될 수 있다. 또한, 저항회로는 이동면을 따라 독립적으로 배치된 볼륨을 형성하도록 예비보드의 표면상에 형성될 수 있다.
저항회로가 장착보드의 표면에 형성될 때, 접점은 직진슬라이더의 하면에 장착된다. 이 경우에 있어서, 부품의 갯수가 상당히 감소되고 보드와 회로사이에 납땜을 할 필요가 없다.
저항회로가 예비보드의 표면에 형성될 때, 즉, 예비보드가 독립적으로 사용될 때, 예비보드는 직진슬라이더의 아랫쪽, 윗쪽, 또는 옆쪽에 배치될 수 있지만,장착보드와의 연결을 고려하면 저항회로를 직진슬라이더의 아랫쪽에 배치하는 것이 바람직하다. 예비보드가 직진슬라이더의 아랫쪽에 배치될 때, 접점은 직진슬라이드의 하면에 장착되는 것이 바람직하고, 예비보드가 직진슬라이더의 윗쪽에 배치될 때, 접점은 직진슬라이더의 상면에 장착되는 것이 바람직하다.
일체형 볼륨을 형성하는 저항회로가 장착보드의 표면에 형성될 때, 다방향 입력장치의 사용자는 저항회로를 정밀하게 인쇄할 필요가 있다. 따라서, 사용자의 부담이 증가되지만, 예비보드가 사용된다면, 비록 부품의 갯수는 증가하지만 다방향 입력장치의 사용자가 장착보드상에 저항회로를 인쇄할 필요가 없고, 이는 사용자의 부담을 감소시킨다.
예비보드는 케이스의 양 교차측면을 따라 L자형으로 구부러져 있고, 한쌍의 볼륨에 의해 공통으로 사용되는 것이 바람직하다. 이런 구조로 인해, 예비보드로 인한 부품갯수의 증가가 최소화된다.
부품의 갯수를 줄이기 위해, 예비보드는 직진슬라이더와 함께 케이스 측면에 일체적으로 형성된 슬라이더 수용부내 수용된다. 예비보드는 장착보드에 대한 와이어링을 고려해 가요성보드인 것이 바람직하다.
장치를 소형으로 만들기 위해, 톱니를 갖고 형성된 원호면을 갖는 팬(fan)형 부재가 운동전달기구을 형성하는 기어로서 적합하다. 부품의 갯수를 줄일수 있기 때문에, 이는 회전부재의 일단에 일체적으로 형성되는 것이 바람직하다.
볼륨 이외의 다른부의 구조는 제한되지 않는다. 예컨데, 조작부재를 그 중립위치에 탄력있게 유지해주는 유지기구은, 조작부재를 중립위치에 직접 고정할 수도있고, 또는 스프링을 사용해 1조의 상부 및 하부회전부재를 중립위치에 간접적으로 고정할 수도 있으며, 또는 두 조작부재 모두를 중립위치에 직접적으로 고정할 수도 있다. 스프링은 1조의 상부 및 하부회전부재중 하나의 상부 및 하부에 배치될 수도 있다.
본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 이하에 설명한다. 도 1에 나타낸 바와같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치에 있어서, 케이스(10)는 장착보드(100)에 고정되고(도 6참조), 케이스(10)는 그 양 측에 신호출력수단으로서 볼륨부(20A,20B) 세트를 일체적으로 구비한다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 볼륨부(20A,20B)을 제외한 케이스(10)의 몸통 내부에는, 조작부재의 하부의 주변으로, 원주의 임의방향으로 기울어 조작되는 로드형 조작부재(30), 1조의 상부 및 하부회전부재(40A,40B), 조작부재(30)를 그 중립위치에 탄력있게 유지하는 승강슬라이더(50)(hoisting and lowering slider)와 스프링(60), 및 조작부재에 의해 상하로 작동되는 승강부재(30)가 수용된다. 볼륨부(20A,20B)은 그 내부에 직진슬라이더(80,80)를 갖는다.
장착보드(100)에 고정된 박스형 케이스(10)(도 6참조)는 케이스(10)의 바닥판을 형성하는 하부케이스(10a)와 하부케이스(10a) 위쪽으로 배치된 상부케이스 (10b)로 이루어진 투-피스 구조이다.
하부케이스(10a)는 대략 사각형의 바닥판(11)을 갖는다. 이 바닥판(11)은 그 네 귀퉁이에 상부케이스(10b)를 바닥판(11)에 고정하도록 위로 돌출한 폴(12)을 갖는다. 지지대(13)는 회전부재(40A,40B)를 지지도록 바닥판(11)의 측변 중앙부로부터 돌출된다. 바닥판(11)은 승강부재(70)를 수직으로 안내하도록 그 중앙부에 원통형 안내면(14)을 갖는다.
상부케이스(10b)는 하부케이스(10a)의 위로 얹어지는, 그 밑면이 개방된 박스형 몸체(15)를 포함한다. 또한, 상부케이스(10b)는 슬라이더 수용부(16,16)를 포함한다. 몸체(15)는 그 천장에 조작부재(30)가 돌출해 통과하는 개구(17)를 갖는다. 몸체(15)는 그 측벽에 하부케이스(10a)의 지지대(13)가 끼워지는 노치를 갖는다.
도 1, 2, 4, 및 5에 나타낸 바와 같이, 직진슬라이더(80)를 수용하는 슬이더 수용부(16,16) 각각은 하부의 측면이 옆쪽으로 돌출한 정육면체박스이고, 슬라이더 수용부(16)의 하면은 완전 개방되어 있다. 슬라이더 수용부(16,16) 각각은 그 상면에 몸체(15)의 측면을 따라 슬리트형 개구(18)를 갖는다.
상부케이스(10b)가 하부케이스(10a) 위로 얹어질 때, 하부케이스(10a)의 폴(12)은 상부케이스(10b)의 몸체(15)의 측벽 내부면에 맞물려 하부케이스(10a)와 상부케이스(10b)가 서로 고정된다. 하부케이스(10a)의 지지대(13)가 상부케이스 (10b)의 몸체(15)의 노치에 끼워질 때, 몸체(15) 각각의 측면은 회전부재(40A,40B)의 양단축을 지지하는 원형개구를 갖는다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 조작부재는 원형단면을 갖는 로드(31), 로드(31)의 하부에 이어져 형성된 회전축(32), 회전축(32)의 더 아래쪽에 이어져 형성된 큰 직경을 갖는 디스크(33), 및 디스크(33)의 하면의 중앙에 형성된 아래로 볼록한 반원형 돌출부(34)로 이루어진다. 디스크(33)는 위로 볼록한 반원형 단면을 갖고, 회전축(32)에 대해 직교하는 양방향으로 돌출된다. 회전축(32)의 축 중심은 아래로 볼록한 반원형 돌출부(34)의 중심과 교차한다.
상부 회전부재(40A)는 회전축(41A,41A)과 위로 볼록한 원호부(42A)를 갖는다. 원호부(42A)는 회전중심축을 향해 뻗어있는 긴구멍(43A)을 갖는다. 긴구멍 (43A)은 조작부재(30)에 대한 안내구로서의 기능을 수행한다. 기어(44A)는 회전축(41A,41A)중 하나의 상단면에 일체적으로 형성된다. 기어(44A)는 몸체(15)의 옆쪽으로 돌출되어, 슬라이더 수용부(16,16)중 하나의 개구(18) 위쪽에 배치된다. 이 기어(44A)는 팬-형으로서 그 원호면은 아래쪽을 향해있고, 이 원호면은 평기어톱니 (45A)(super wheel teeth)로 형성된다.
하부 회전부재(40B)는 상부회전부재(40A)의 아래에서 수직으로 결합된다. 회전부재(40B)는 그 양단에 각각 원형단면을 갖는 회전축(41B,41B)을 구비한다. 회전부재(40B)는 회전축(41B,41B) 사이에 형성된 위로 볼록한 반구형 원호부(42B)를 갖는다. 이 반구형 원호부(42B)는 회전중심축을 향해 뻗어있는 긴구멍(43B)을 갖는다. 이 긴구멍(43A)은 조작부재(30)에 대한 안내구로서 기능을 수행한다.
반구형 원호부(42B)는 그 하면에 조작부재(30)의 디스크(33)가 끼워지는 리세스(46B)를 갖는다. 이 리세스(46B)는 조작부재(30)가 회전부재(40B)의 긴구멍 (43B)쪽으로 조작될 때 디스크(33)의 회전 이동을 보장한다. 한쌍의 리세스된 베어링(47B,47B)은 긴구멍(43B)을 샌드위치하도록 리세스(46B)의 내부면에 형성된다. 조작부재(30)의 회전축(32)은 베어링(47B,47B)에 끼워진다.
기어(44B)는 회전축(41B,41B)중 하나의 상단면에 일체적으로 형성된다. 이 기어(44B)는 몸체(15)의 옆쪽으로 돌출되어, 슬라이더 수용부(16,16)중 나머지 하나의 위쪽에 배치된다. 이 기어(44B)는 팬-형으로서 그 원호면은 아래를 향해있고, 이 원호면은 평기어톱니(45B)로 형성된다.
조작부재(30)를 중립위치에 탄력있게 고정시키는 승강 슬라이더(50)는 고리 형태이기 때문에, 승강슬라이더(50)는 케이스(10)내 몸체(15)에 수직으로 이동가능하도록 끼워질 수 있다. 승강슬라이더(50)는 회전부재(40A,40B)의 아래에 배치되고, 이 승강 슬라이더(50)와 케이스(10)의 바닥판(11) 사이에 압축수용된 스프링(60)에 의해 위쪽으로 바이어스된다.
승강슬라이더(50)가 바이어스되어 조작부재(30)의 디스크(33)의 하면의 평탄면 및 회전부재(40A,40B)상에 형성된 평탄면과 접촉함에 따라, 조작부재 및 회전부재(40A,40B)는 중립위치에 직접적으로 고정된다.
조작부재(30)에 의해 수직 이동 가능한 승강부재(70)는 케이스(10)의 바닥판(11)의 중앙부에 형성된 원통형 안내면으로 삽입되고, 장착보드(100)상의 누름스위치(110)에 의해 윗쪽으로 바이어스된다.
케이스(10)의 슬라이더 수용부(16,16)에 수용된 직진슬라이더(80,80)는 몸체(15)의 측면을 따라 수평으로 이동가능하고, 직진슬라이더(80)는 하부케이스 (10a)의 바닥판(11)의 가장자리에 의해 아래로 빠지는 것이 방지된다. 직진슬라이더(80,80) 각각은 그 상부에 슬라이더 수용부(16,16)의 상면에 형성된 슬리트형 개구(18)를 통과해 슬라이더 수용부(16)의 위쪽으로 돌출한 돌출부(81)를 갖는다. 이 돌출부(81)는 그 상면에 직진슬라이더의 이동방향을 향한 래크기어톱니(82)를 갖는다. 이 톱니(82)는 회전부재(40A,40B)의 일단에 형성된 팬-형 기어(44A,44B)의 톱니(45A,45B)와 맞물림에 따라, 운동전달기구를 형성한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 접점(90)은 직진슬라이더(80,80) 각각의 하면에 장착된다. 이 접점(90)은 슬라이더 수용부(16)의 하면에 형성된 개구를 통해 장착보드(100)의 표면을 향하고, 장착보드(100)의 표면에 형성된 저항회로(120)와 탄력있게 접촉한다(도 6 참조).
도 6에 나타낸 바와 같이, 저항회로(120)는 볼륨부(20A,20B) 아래에 배치되고, 장착보드(100)의 표면상에 형성된다. 저항회로(120) 각각은 그들간에 일정간격을 두고 직선으로 배열된 탄소저항(121)과 전도부(122)로 구성된다. 이 접점(90)은 직선으로 배열된 한쌍의 접촉부(91,91)를 포함하여, 이들을 탄소저항(121) 및 전도부(122)에 접촉시킨다. 이 탄소저항(121)과 전도부(122)가 전도되어 볼륨을 형성한다.
다음으로, 본 발명의 제 1실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치에 대한 기능을 이하에 설명한다.
조작부재(30)가 하부회전부재(40B)의 긴구멍(43B)을 향해 기울어지면, 상부회전부재(40A)가 회전된다. 이런 움직임으로 인해, 볼륨부(20A)가 작동되고, 조작량에 대응하는 저항값이 획득된다. 즉, 볼륨부(20A)에 있어서, 기어(44A)가 회전부재(40A)의 회전운동에 의해 회전됨에 따라, 직진슬라이더(80)는 직선으로 이동하고, 접점(90)은 저항회로(120)에 따라 슬라이딩되어, 조작량에 대응하는 저항값이 획득된다.
조작부재(30)가 상부회전부재(40A)의 긴구멍(43A)을 향해 기울어지면, 하부변동부재(40B)가 회전된다. 이런 움직임으로 인해, 볼륨부(20B)가 작동되고, 조작량에 대응하는 저항값이 획득된다. 즉, 볼륨부(20B)에 있어서, 기어(44B)가 회전부재(40B)의 회전운동에 의해 회전됨에 따라, 직진슬라이더(80)는 직선으로 이동하고, 접점(90)은 저항회로(120)에 따라 슬라이딩되어, 조작량에 대응하는 저항값이획득된다.
조작부재(30)는 상기 운동의 조합에 의해 임의 방향으로 조작되고, 조작방향 및 조작량에 대응하는 신호가 다중입력장치를 사용하는 전자장비로 입력된다.
조작부재(30)가 축방향으로 눌려진다면, 장착보드(100)상의 누름스위치(110)가 작동된다.
볼륨부(20A,20B)는 케이스(10)의 양 교차측면에 형성된 슬라이더 수용부 (16), 회전부재(40A,40B)의 일단에 형성된 팬-형 기어(44A,44B), 슬라이더 수용부 (16,16)내 수용된 직진슬라이더(80,80), 및 직진슬라이더(80,80)의 하면에 장착된 접점(90,80)을 포함한다. 이런 구성부에 있어서, 슬라이더 수용부(16,16)와 기어 (44A,44B)는 다방향 입력장치의 현존하는 구성요소와 함게 일체적으로 형성된다. 따라서, 볼륨부(20A,20B)를 구성하기 위해서는 직진슬라이더(80,80) 및 접점 (90,90)과 같은 두개의 부품이 필요하다.
따라서, 외장형 볼륨을 사용하는 종래 다방향 입력장치와 비교해 부품의 갯수가 상당히 감소되고, 비용도 절감된다. 게다가, 볼륨부(20A,20B)는 장착보드 (100)상의 저항회로(120,120)간에 납땜을 할 필요가 없다. 따라서, 본 발명의 다방향 입력장치를 사용하는 전자장비의 조립비용이 절감될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치를 도 7 및 도 8을 참조하여 이하에 설명한다.
제 2 실시예에 따른 장치는 접점(90,90)의 구조에 있어서 도 1에 나타낸 제 1 실시예의 다방향 입력장치와는 다르다.
즉, 각각의 접점(90,90)은 평행하게 배치된 접촉부(91)를 갖는다. 접촉부 (91,91)와 접촉하는 저항회로(120)는 장착보드(100)의 표면상에 평행하게 형성된 탄소저항(121) 및 전도부(122)와 접촉하게 된다. 접점(90)은 한쌍의 접촉부(91,91)를 탄소저항(121)과 전도부(122)에 접촉시킴에 따라, 이들이 도통되어 볼륨이 형성된다.
다른 구조는 본 발명의 제 1 실시예의 볼륨일체형 다방향 입력장치와 대략 동일함에 따라 그에 관한 설명은 생략한다.
제 1 및 제 2 실시예에서 알 수 있듯이, 본 발명의 볼륨일체형 다방향 입력장치에 따르면, 저항회로(120) 및 접점(20)의 형태는 임의로 선택될 수 있다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치를 도 9 및 도 10을 참조하여 이하에 설명한다.
제 3 실시예에 따른 장치는 누름스위치(110)가 생략됐다는 점에서 제 1 및 제 2 실시예의 다방향 입력장치와는 다르다. 누름스위치(110)를 생략했기 때문에, 조작부재(30)의 아래에 배치된 승강부재(70)도 생략된다. 그대신 조작부재(30)는 케이스(10)의 바닥판(11)의 중앙부에 설치된 보스(19)에 의해 아래로부터 지지되고, 따라서 조작부재(30)를 기우릴 수 있다. 조작부재(30)를 지지하기 위해, 보스(19)는 그 상면에 아래로 볼록한 리세스를 갖고 , 조작부재(30)의 돌출부(34)는 리세스속으로 끼워진다.
다른 구조는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예의 볼륨일체형 다방향 입력장치와 대략 동일함에 따라 그에 관한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 볼륨일체형 다방향 입력장치는 필요시 누름스위치와 결합된다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치를 도 11-15를 참조하여 이하에 설명한다.
제 4 실시예에 따른 장치는 일체형 볼륨을 형성하는 저항회로가 예비보드 (130)의 표면에 형성된다는 점에서 상기 볼륨일체형 다방향 입력장치와는 다른다. 즉, 예비보드(130)는 볼륨부(20A,20B)용으로 사용되고, 상부 및 하부회전부재 (40A,40B)의 축방향 중간부(intermediate portion)가 아래로 돌출되어, 조작부재 (30)가 상부회전부재(40A) 위쪽으로 지지됨에 따라, 본 장치의 높이를 낮추기 위해 회전부재(40A,40B)의 회전중심은 가능한한 높게 위치된다.
즉, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치에 있어서, 케이스(10)는 박스형태의 금속 하부케이스(10a)와 이 하부케이스(10a)의 위로 얹어지는 수지 상부케이스(10b)의 조합으로 이루어진 투-피스 구조이다.
하부 회전부재(40B)를 지지하는 아래로 볼록한 반구형 리세스(11')(이하에 기술될 예정임)는 금속 하부케이스(10a)의 바닥판(11)의 중앙부에 배치된다. 측방향으로 돌출한 복수의 돌출부 피스(11")들은 바닥판(11)을 장착보드에 고정하기 위해 바닥판(11)의 네 귀퉁이에 형성된다.
다른 볼륨일체형 다방향 입력장치와 유사하게, 수지 상부케이스(10b)는 그 바닥면이 개방된 박스형 몸체(15)로 이루어지고, 슬라이더 수용부(16,16)는 몸체(15)의 양 교차측면에 일체적으로 형성된다. 몸체(15)는 그 천장부에 조작부재(30)가 돌출하도록 개구(17)를 갖는다. 이 천장의 하면에는, 위쪽으로 볼록한 반구형 리세스(17')가 개구(17)의 주변에 형성되어 조작부재(30)를 지지한다. 1조의 슬라이더 수용부(16,16)는 몸체(15)의 양교차측면을 따라 L자형으로 일체적으로 형성된다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 조작부재(30)는 원형단면을 갖는 로드(31)의 하부에 이어져 형성된 구형 지지물(35)을 포함하고, 로드-형 작동부(36)는 지지물 (35)의 하부에 이어져 형성된다.
상부 회전부재(40A)는 그 양단의 회전축(41A,41A) 사이에 아래로 볼록한 원호부(42A)를 구비한다. 이 원호부(42A)는 조작부재(30)의 안내구로서 회전부재 (40A)의 회전중심축으로 뻗어있는 긴구멍(43A)을 갖는다. 원호부(42A)의 내부면, 즉, 원호부의 상면은 조작부재(30)의 구형지지물(35)이 끼워지는 아래로 볼록한 구형 리세스를 갖는다. 원호부(42A)의 외부면, 즉, 원호부의 하면은 위로 볼록한 구형 돌출면을 갖는다.
상부회전부재(40A)의 하면에 수직으로 결합되는 하부회전부재(40B)는 양단상의 회전축(41B,41B) 사이에 아래로 볼록한 원호부(42B)를 구비한다. 이 원호부 (42B)는 조작부재(30)의 안내구로서 회전부재(40B)의 회전중심축으로 뻗은 긴구멍 (43B)을 갖는다. 원호부(42B)의 내부면, 즉, 원호부의 상면은 상부회전부재(40A)의 원호부(42A)가 끼워지는 아래로 볼록한 반구형 리세스를 갖는다. 원호부(42B)의 외부면, 즉, 원호부의 하면은 아래로 볼록한 구형 리세스(11')에 대응하는 위로 볼록한 구형 돌출부표면으로 형성된다.
지지물(35)이 케이스(10)의 천장부와 상부회전부재(40A)의 원호부(42A)사이에 고정됨에 따라, 상기 조작부재(30)는 회전가능하게 지지된다. 조작부재(30)의 작동부(36)는 회전부재(40A,40B)의 원호부(42A,42B) 내에 형성된 긴구멍(43A,43B)속으로 삽입된다.
다른 볼륨일체형 다방향 입력장치와 유사하게, 조작부재(30)를 중립위치에 탄력있게 유지하는 승강부재(50)는 회전부재(40A,40B)의 아래에 배치되고, 승강슬라이더(50)와 케이스(10)의 바닥판(11) 사이에 압축수용된 스프링(60)에 의해 위쪽으로 바이어스된다. 승강슬라이더(50)가 바이어스되어 회전부재(40A,40B)의 하면에 형성된 평탄면과 접촉함에 따라, 조작부재(30)와 회전부재(40A,40B)가 중립위치에 유지된다.
직진슬라이더(80,80)는 케이스(10)의 슬라이더 수용부(16,16)내 수용되고, L자형 예비보드(130)는 슬라이더 수용부(16,16) 양쪽에 수용된다. 직진슬라이더 (80,80)는 케이스(10)의 몸체(15)의 양 교차측면을 따라 수평으로 이동할 수 있다. 래크기어톱니(82)는 직진슬라이더(80)의 각각의 상면에 형성된다. 아래로 향한, 회전부재(40A,40B)의 일단에 형성된 팬-형 기어(44A,44B)는 상기 래크기어톱니 (82,82)와 맞물린다.
L자형 예비보드(130)는 가요성보드이고, 슬라이더 수용부(16,16)내 직진슬라이더(80,80) 아래에 배치된다. 직진슬라이더(80,80)에 동반되는 한쌍의 저항회로는 예비보드(130)상에 인쇄된다. 직진슬라이더(80,80)의 하면은 한쌍의 저항회로와 탄력있게 접촉한다. 예비보드(130)의 양단은 장착보드에 대한 연결부(131,131)와 같이 슬라이더 수용부(16,16)의 바깥쪽으로 돌출된다.
다른 볼륨일체형 다방향 입력장치와 유사하게, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치에서, 회전부재(40A,40B)는 조작부재가 기울어질 때 회전된다. 이런 운동과 함께, 직진슬라이더(80,80)는 볼륨부(20A,20B)로 직선으로 이동되고, 접점은 예비보드(130)의 한쌍의 저항회로로 슬라이딩되어, 조작부재의 조작량및 조작방향에 대응하는 신호가 다방향 입력장치를 사용하는 전자장비에 입력된다.
예비보드(130)는 볼륨부(20A,20B)에서 사용되고, 부품의 갯수가 약간 증가하지만, 이는 보드의 표면상에 볼륨부(20A,20B)를 형성하는 저항회로를 형성하는데 필수적이다. 따라서, 본 다방향 입력장치를 사용하는 사용자의 부담이 줄어든다. 게다가, 예비보드(130)는 케이스(10)의 몸체(15)의 양 교차측면을 따라 L자형으로 구부러져 있고, 예비보드(130)는 볼륨부(20A,20B)에 의해 공통으로 사용된다. 따라서, 예비보드(130)로 인한 부품갯수의 증가가 최소화된다.
게다가, 회전부재(40A,40B)의 원호부(42A,42B)는 아래로 돌출되고, 조작부재 (30)의 지지물(35)은 케이스(10)의 천장부와 상부 원호부(42A)에 의해 지지되고, 회전중심은 케이스(10) 윗쪽으로 위치됨에 따라, 승강슬라이더(50) 및 스프링(60)을 수용하는 공간은 회전부재(40A,40B)의 아래에 고정되어, 케이스(10)의 전체 높이가 제한된다.
본 발명의 제 5실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치를 도 16-20을 참조하여 이하에 설명한다.
제 5실시예의 장치는 회전부재(40A,40B)의 원호부(42A,42B)가 위쪽으로 돌출되고, 승강슬라이더(50)와 스프링(60)을 수용하는 공간이 원호부(42A,42B) 위에 고정되며, 이런 관점에서, 예비보드(130)가 직진슬라이더(80,80)의 위쪽에 배치된다는 점에서 본 발명의 제 4 실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치와는 다르다.
즉, 본 발명의 제 5 실시예의 볼륨일체형 다방향 입력장치에 따르면, 케이스(10)는 바닥판을 형성하는 수지 하부케이스(10a)와 이 하부케이스(10a)의 위로 얹어지는 금속 상부케이스(10b)로 이루어진다. 직진슬라이더(80,80)를 수용하는 슬라이더 수용부(16,16)는 수지 하부케이스(10a)에 일체적으로 이어져 형성된다.
회전부재(40A,40B)는 양단의 회전축 사이의 위로 볼록한 원호부(42A,42B)를 포함한다. 다른 볼륨일체형 다방향 입력장치와는 다르게, 승강슬라이더(50)는 회전부재(40A,40B)의 위에 배치되고, 승강슬라이더(50)와 케이스(10)의 천장부 사이에 압축수용된 스프링(60)에 의해 아래를 향해 바이어스된다. 승강슬라이더(50)가 바이어스되어 회전부재(40A,40B)의 하면상에 형성된 평활면과 접촉함에 따라, 조작부재(30) 및 회전부재(40A,40B)는 중립위치에 유지된다.
조작부재(30)는 축(31) 아래에 윗쪽으로 볼록한 반구형 제 1 지지물(37) 및 이 제 1지지물(37) 아래에 아랫쪽으로 볼록한 반구형 제 2 지지물(38)을 포함한다. 제 1 지지물(37)은 하부회전부재(40B)의 원호부(42B) 아래쪽으로 끼워지고, 제 2 지지물(38)은 케이스(10)의 바닥판(11)상에 지지된다.
직진슬라이더(80)는 슬라이더 수용부(16)내에 수용되고, 예비보드(130)는 슬라이더 수용부(16)내 직진슬라이더 위쪽으로 수용된다. 직진슬라이더(80)는 그 하면에 랙기어톱니(82)를 갖는다. 윗쪽으로 향한, 회전부재(40A,40B)의 일단에 형성된 팬-형 기어(44A,44B)는 상기 톱니(82)와 맞물린다. 접점은 직진슬라이더(80)의 상면에 장착된다. 접점은 예비보드(130)의 하면에 형성된 저항회로와 탄력있게 접촉한다.
다른 구조는 제 4 실시예의 볼륨일체형 다방향 입력장치와 동일하다.
예비보드(130)가 본 발명의 제 5실시예의 볼륨일체형 다방향 입력장치에 사용되기 때문에, 부품의 갯수가 약간 증가하지만, 이는 보드의 표면상에 볼륨부 (20A,20B)를 형성하기 위해 필요하다. 따라서, 본 다방향 입력장치를 사용하는 사용자의 부담비용이 줄어든다. 게다가, 예비보드(130)는 케이스(10)의 몸체(15)의 양 교차측면을 따라 L자형으로 구부러져 있고, 예비보드(130)는 통상 볼륨부 (20A,20B)에 의해 사용된다. 따라서, 예비보드(130)로 인한 부품갯수의 증가가 최소화된다.
게다가, 회전부재(40A,40B)의 원호부(42A,42B)는 윗쪽으로 돌출되고, 조작부재(30)의 지지물(37,38)은 하부 원호부(42B)와 케이스의 바닥판(11) 사이에서 지지되고, 그 회전중심은 케이스(10)내 가능한한 낮게 배치됨에 따라, 승강슬라이더 (50) 및 스프링(60)을 수용하는 공간은 회전부재(40A,40B) 위에 고정되며, 케이스 (10)의 전체 높이가 제한된다.
제 4 및 제 5실시예로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 볼륨일체형 다방향 입력장치는 저항회로를 형성하는 예비보드(130)를 사용할 수도 있다. 예비보드(130)는 승강슬라이더(80,80)의 위쪽, 또는 아래쪽에 배치될 수도 있다.
본 발명의 제 6실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치를 도 21-23을 참조하여 이하에 설명한다.
제 6실시예에 따른 장치는 하부 누름스위치(110)는 조작부재(30)에 의해 작동되고, 예비보드(130)는 볼륨부(20A,20B)내 직진슬라이더(80) 아래에 배치된다.
즉, 본 발명의 제 6실시예의 볼륨일체형 다방향 입력장치에 따르면, 조작부재를 축방향으로 이동을 허용하기 위해, 케이스(10)의 바닥판(11)은 조작부재(30)의 아래에 개구(14')를 갖는다. 게다가, 조작부재를 위쪽으로 바이어스 하기 위해, 스냅판(11)(snap plate)이 바닥판(11)의 하면에 장착된다. 이 스냅판(111)은 바닥판(11)의 하면에 고정되는 플레임-형태의 지지물(111')과 스냅판(111')내 방사형 아암에 의해 지지되는 원형 작동부(111")를 포함한다. 이 스냅판(111)은 바닥판(11)의 하면에 형성된 얕은 리세스에 수용되고, 조작부재(30)의 제 2 지지물(38)은 장착보드의 표면상에 형성된 접점과 함께 누름스위치(110)를 구성하는 바닥판(11)내 형성된 개구를 통해 위로부터 탄력있게 눌려진다.
조작부재(30)의 제 1 지지물(37)의 대칭측은 조작부재(30)가 그 축주변으로 회전하는 것을 방지하기 위해 제거된다.
직진슬라이더(80,80)는 케이스(10)의 슬라이더 수용부(16,16)내 수용되고, 예비보드(130)는 슬라이더 수용부(16,16)내 직진슬라이더(80,80) 아래에 수용된다.직진슬라이더(80,80) 각각의 내부면은 아랫쪽이 개방된 리세스(83)를 갖는다. 회전부재(40A,40B)의 기어는 리세스(83) 속으로 삽입된다. 리세스(82)의 천장부는 위쪽을 향한 기어(44A,44B)와 맞물리는 랙기어톱니(82)를 갖는다. 접점(90)은 직진슬라이더(80)의 각각의 하면에 장착되고, 접점(90)은 위쪽으로부터 하부 예비회로(130)의 윗쪽면에 형성된 저항회로와 탄력있게 접촉한다.
다른 구조는 제 5 실시예의 볼륨일체형 다방향 입력장치와 대략 동일하고, 동일 요소에 대해 동일 부호를 사용함에 따라, 이에 관한 자세한 설명은 생략한다.
제 6 실시예에 따른 볼륨일체형 다방향 입력장치에 따르면, 조작부재(30)를 스냅판(111)의 바이어싱력에 대항하여 아랫쪽으로 누름으로써, 스냅판(111)이 아래쪽으로 변형되고, 장착보드의 표면상에 형성된 연결부는 이런 변형부에 의해 단락회로가 된다. 이런 방법으로, 누름스위치(110)의 기능이 획득된다.
스냅판(111)는 장착보드에 장착되면, 조작부재(30)와 스냅판(111) 사이의 위치정밀도는 낮아지고, 조작부재(30)의 누름작동의 느낌이 안정적이지 않지만, 제 6 실시예의 볼륨일체형 다방향 입력장치에서는, 스냅판(111)이 다방향 입력장치의 옆쪽에 장착되기 때문에, 느낌이 안정적이다.
게다가, 제 6 실시예의 볼륨일체형 다방향 입력장치에 따르면, 회전부재 (40A,40B)의 기어가 직진슬라이더(80,80)의 톱니(82)에 맞물리지만, 예비보드(130)는 직진슬라이더(80,80)의 아래에 배치되고, 예비보드(130)는 장착보드에 접근한다. 따라서, 예비보드(130)는 쉽게 장착보드에 연결될 수 있다.
이런 관점에서 알 수 있듯이, 장착보드에 대한 연결에 있어서, 예비보드 (130)는 직진슬라이더(80)의 아래에 배치되는 것이 바람직하다. 특히, 제 6 실시예에 있어서, 볼륨부(20A,20B) 각각의 높이가 억제되고, 케이스(10)의 높이가 제한된 합리적인 케이스의 설계가 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 볼륨일체형 다방향 입력장치에 따르면, 볼륨은 회전부재의 회전각과 일치하는 신호를 출력하는 신호출력수단과 같은 입력장치와 함께 일체적으로 형성된다. 따라서, 볼륨에 대한 부품의 갯수를 크게 감소시키는 것이 가능하고, 그 제조비용을 절감하는 것이 가능하다.
본 발명의 또 다른 볼륨일체형 다방향 입력장치에 따르면, 볼륨을 구성하는 직진슬라이더가 케이스 측면에 일체적으로 형성된 슬라이더 수용부내에 수용됨에 따라, 특히 부품의 갯수가 줄어든다.
본 발명의 또 다른 볼륨일체형 다방향 입력장치에 따르면, 볼륨내 사용된 운동전달기구은 래크앤드피니온 기구이고, 특히 부품의 갯수가 줄어든다.
본 발명의 또 다른 볼륨일체형 다방향 입력장치에 따르면, 볼륨을 구성하는 저항회로는 케이스가 고정된 장착보드의 표면에 형성되기 때문에, 특히 부품의 갯수가 줄어든다. 게다가 장착보드와 케이스 사이의 납땜을 할 필요가 없다.
본 발명의 또 다른 볼륨일체형 다방향 입력장치에 따르면, 저항회로는 직진슬라이더의 아래쪽 또는 윗쪽에 배치된 볼륨을 구성하기 위해 예비보드의 상면 또는 하면에 형성되기 때문에, 저항회로를 장착회로상에 형성할 필요가 있고, 본 다방향 입력장치를 사용하는 사용자의 부담이 줄어든다.
본 발명의 또 다른 볼륨일체형 다방향 입력장치에 따르면, 예비보드는 양 교차측면을 따라 L자형으로 구부러져 있고, 예비보드가 볼륨쌍에 의해 통상 사용되기 때문에, 특히 부품의 갯수가 줄어든다.
본 발명의 또 다른 볼륨일체형 다방향 입력장치에 따르면, 예비보드(130)는케이스의 측면에 일체적으로 형성된 슬라이더 수용부(16)내에 직진슬라이더와 함께 수용되기 때문에, 특히 부품의 갯수가 줄어든다.
본 발명의 또 다른 볼륨일체형 다방향 입력장치에 따르면, 예비보드는 가요성보드이기 때문에, 장착보드는 예비보드에 쉽게 연결될 수 있다.
본 발명은 개인용 컴퓨터나 게임기등의 입력장치로서 활용될 수 있다.

Claims (8)

  1. 장착보드에 고정된 케이스와; 상기 케이스내 두 직교방향으로 회전가능하도록 지지되고, 상기 회전방향에 수직한 방향으로 뻗어있는 긴구멍을 각각 구비하는 1조의 상부 및 하부회전부재; 상기 1조의 상부 및 하부회전부재의 각각의 상기 긴구멍을 통과하고, 주위의 임의방향으로 조작함으로써 상기 회전부재 각각을 회전시키는 조작부재; 상기 조작부재를 중립위치에 탄력있게 고정시키기 위한 유지기구; 및 상기 회전부재 각각의 회전각에 대응하는 신호를 출력하는 1조의 신호출력수단 을 포함하는 볼륨일체형 다방향 입력장치로서,
    상기 1조의 신호출력수단은 상기 장착보드 위에서 상기 케이스의 측면을 따라 직선으로 이동하도록 상기 케이스에 장착된 한쌍의 직진슬라이더와, 상기 상부 및 하부 회전부재의 회전운동을 직선운동으로 전환하고 상기 직선운동을 상기 한쌍의 직진슬라이더에 전달하는 한쌍의 운동전달기구, 및 상기 직진슬라이더가 직선으로 움직일때 저항회로상에 슬라이딩하는 한쌍의 접점을 구비하고, 이에따라 볼륨을 형성하는 것을 특징으로 하는 볼륨일체형 다방향 입력장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 직진슬라이더는 상기 케이스의 측면에 일체적으로 형성된 슬라이더 수용부내 수용되는 것을 특징으로 하는 볼륨일체형 다방향 입력장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 운동전달 기구 각각에 있어서, 상기 회전부재의 일단에 설치된 기어가 상기 직진슬라이더의 표면에 형성된 래크기어톱니와 맞물리는 것을 특징으로 하는 볼륨일체형 다방향 입력장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 저항회로 각각은 상기 케이스가 고정되는 상기 장착보드의 표면에 형성되고, 상기 접점은 상기 직진슬라이더의 하면에 장착되는 것을 특징으로 하는 볼륨일체형 다방향 입력장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 저항회로 각각은 상기 볼륨을 형성하기 위해 예비보드의 상면 또는 하면에 형성되고, 상기 접점은 상기 직진슬라이더의 상면 또는 하면에 장착되는 것을 특징으로 하는 볼륨일체형 다방향 입력장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 예비보드는 상기 케이스의 양 교차측면을 따라 L자형으로 구부러져 있고, 한쌍의 볼륨에 의해 공통으로 사용되는 것을 특징으로 하는 볼륨일체형 다방향 입력장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 예비보드는 상기 케이스의 측면에 일체적으로 형성된 슬라이더 수용부내에 상기 직진슬라이더와 함께 수용되는 것을 특징으로 하는 볼륨일체형 다방향 입력장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 예비보드는 가요성보드인 것을 특징으로 하는 볼륨일체형 다방향 입력장치.
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