KR20220022121A - 조작 입력 장치 및 버튼 구동 유닛 - Google Patents

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마사호 모리타
료 후키코시
켄지 카와시마
타케시 이가라시
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주식회사 소니 인터랙티브 엔터테인먼트
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Abstract

조작 버튼의 이동에 따라 반응력을 가하는 기능을 갖는 조작 입력 장치를 조립하는 작업의 작업성이 향상된다. 입력 장치(100)에는 조작 버튼(20), 조작 버튼(20)을 초기위치로 누를 수 있는 가동 부재(30), 및 가동 부재(30)를 이동시키는 전기 모터(35)가 구비되어 있다. 입력 장치(100)는 전기 모터(35)를 홀딩하는 홀더(40)를 갖는다. 홀더(40)는, 조작 버튼(20)과 가동 부재(30)의 이동이 가능하도록, 조작 버튼(20)과 가동 부재(30)를 지지한다.

Description

조작 입력 장치 및 버튼 구동 유닛
본 발명은 조작 입력 장치 및 조작 입력 장치에 설치되는 버튼 구동 유닛에 관한 것이다.
PCT 공개특허 WO2017/150128호는 사용자에게 촉각을 제공할 수 있는 조작 입력 장치를 개시하고 있다. 이러한 조작 입력 장치에서, 사용자가 버튼을 누르고 버튼이 미리 결정된 위치에 도달하면, 조작 입력 장치에 포함된 전기 모터의 구동에 의해 버튼에 반응력이 가해진다.
사용자에게 촉각을 제공하는 기능을 갖는 조작 입력 장치는 그러한 기능을 갖지 않는 조작 입력 장치보다 구성 요소의 수가 더 많은 경향이 있다. 이는 조작 입력 장치에 구성 요소를 장착하기 위한 작업 프로세스의 수를 증가시킨다.
본 발명에서 제안하는 조작 입력 장치의 예는 사용자의 푸싱 조작을 수신한 경우 초기 위치에서 제1 평면을 따르는 방향으로 이동할 수 있는 조작 버튼, 제1 평면을 따르는 방향으로 이동 가능하며 조작버튼을 초기 위치를 향해 푸시할 수 있는 가동 부재, 가동 부재를 이동시키는 전기 모터, 및 전기 모터를 홀딩하고 조작버튼과 가동 부재의 이동이 가능하도록 조작버튼과 가동 부재를 지지하는 홀더를 갖는다. 이러한 조작 입력 장치는 조작 입력 장치를 조립하는 작업에서 작업성을 향상시킬 수 있다.
본원에서 제안하는 버튼 구동 유닛의 일례는 조작 버튼의 외부 부분에 부착되거나 또는 외부 부분과 일체로 형성된 본체부를 갖는다. 조작 버튼은 사용자의 푸싱 조작을 수신하면 초기 위치에서 제1 평면 방향을 따라 이동할 수 있다. 버튼 구동 유닛의 이러한 예는 제1 평면을 따르는 방향으로 이동할 수 있고 본체부를 타격하여 조작 버튼을 초기 위치로 밀어낼 수 있는 가동 부재, 가동 부재를 이동시키는 전기 모터, 및 전기 모터를 고정하고 본체부와 가동 부재의 이동을 허용하기 위해 본체부와 가동 부재를 지지하는 홀더를 갖는다. 이러한 버튼 구동 유닛은 조작입력장치를 조립하는 작업에서 작업성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에서 제안하는 조작 입력 장치의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 2는 조작 입력 장치의 사시도이다.
도 3은 하부 캐비닛이 제거된 조작 입력 장치를 도시한 사시도이다. 이 도면에는 2개의 버튼 구동 유닛이 도시되어 있다.
도 4는 버튼 구동 유닛을 나타내는 확대 사시도이다.
도 5는 버튼 구동 유닛의 사시도이다.
도 6은 버튼 구동 유닛의 분해 사시도이다.
도 7은 버튼 구동 유닛의 분해 사시도이다. 이 도면에, 우측 홀더 부재, 조작 버튼, 가동 부재, 및 지지축이 도시되어 있다.
도 8은 버튼 구동 유닛의 분해 사시도이다. 이 도면에, 좌측 홀더 부재, 지지 샤프트, 가동 부재, 및 중간 기어가 도시되어 있다.
도 9는 버튼 구동 유닛의 내부 구조를 도시한 측면도이다.
도 10a는 우측 홀더 부재가 제거된 버튼 구동 유닛의 내부 구조를 도시한 측면도이다. 조작 버튼은 초기 위치에 배치되고, 가동 부재는 최전방 위치에 배치된다.
도 10b는 우측 홀더 부재가 제거된 버튼 구동 유닛의 내부 구조를 도시한 측면도이다. 조작 버튼은 최대 누름 위치에 배치되고, 가동 부재는 대기 위치에 배치된다.
도 11a는 버튼 구동 유닛의 다른 예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 11b는 도 11a에 도시된 버튼 구동 유닛에 포함된 홀더 부재, 모터 브라켓, 및 전기 모터를 나타내는 분해 사시도이다.
도 11c는 도 11a에 도시된 버튼 구동 유닛에 포함되어 모터 브라켓과 전기 모터가 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 11d는 도 11a에 도시된 버튼 구동 유닛에 포함된 전기 모터 및 모터 브라켓의 단면도이다.
도 12a는 버튼 구동 유닛의 또다른 예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 12b는 도 12a에 도시된 버튼 구동 유닛의 사시도이다.
도 12c는 도 12a에 도시된 버튼 구동 유닛에 포함되는 조작 버튼, 가동 부재, 중간 기어, 및 전기 모터의 측면도이다.
도 12d는 도 12c의 XIId-XIId선에 따른 단면도이다.
도 12e는 도 12b의 XIIe-XIIe선에 따른 단면도이다.
도 13은 본 발명에서 제안하는 조작 입력 장치의 다른 예를 나타내는 평면도이다.
여기서, 본 발명에서 제안하는 조작 입력 장치에 대해 설명한다. 본 명세서에서, 본원에서 제안하는 조작 입력 장치의 일례로 게임기의 조작에 사용되는 조작 입력 장치(100)를 설명한다(이하, 조작 입력 장치를 간단히 입력 장치라고 함). 본 발명은 게임기 이외의 정보 처리 장치의 조작에 사용되는 입력 장치(예를 들어, 시뮬레이션 장치의 조작에 사용되는 입력 장치, 차량, 선박, 항공기 등의 조작에 사용되는 입력 장치)에 적용될 수 있음에 유의한다.
다음 설명에서, 도 1에서 "X1" 및 "X2"로 표시된 방향을 각각 우측 방향 및 좌측 방향이라 하며, "Y1" 및 "Y2"로 표시된 방향을 각각 전방 방향 및 후방 방향이라 한다. 또한, "Z1" 및 "Z2"로 표시된 방향을 각각 상부 방향 및 하부 방향이라 한다. 입력장치(100)에 있어서, 지지 샤프트(47)(도 6 참조)가 좌우 방향을 따라 배치되며, 다음 설명에서, "좌우 방향"은 지지 샤프트(47)의 축(Ax1)을 따르는 방향을 의미한다. 위의 방향은 입력 장치(100)의 구성 요소(구성 요소, 부재 및 부분) 간의 상대적인 위치 관계를 설명하는 데 사용되며, 사용 중에 입력 장치(100)의 자세를 식별하는 데 사용되지 않는다.
전체 구조
도 1에 도시된 바와 같이, 입력 장치(100)는 그 상부 표면에 복수의 조작 부재를 갖는다. 예를 들어, 4개의 조작 버튼(3a)이 입력 장치(100)의 상부 표면의 우측 부분에 제공된다. 또한, 4개의 돌출부(4a)를 갖는 십자 키(4)가 입력 장치(100)의 상부 표면의 좌측 부분에 제공된다. 또한, 판형 조작 패드(5)가 조작 버튼(3a)과 십자 키(4) 사이에 제공된다. 조작 패드(5)는, 예를 들어, 조작 패드(5)의 표면을 터치하는 사용자의 손가락의 위치를 감지하기 위한 터치 센서를 갖는다. 조작 패드(5)는 사용자의 푸싱 조작에 응답하여 눌려지도록 구성될 수 있다. 2개의 조이스틱(6R, 6L)이 조작 패드(5)의 후방측에 제공된다. 각각의 조이스틱(6R, 6L)이 전후 방향, 좌우 방향 및 이들 방향과 각도를 이루는 방향으로 틸팅될(tilted) 수 있다. 또한, 입력 장치(100)는 우측에서 후방으로 연장되는 그립부(GR)와 좌측에서 후방으로 연장되는 좌측 그립부(GL)를 갖는다.
입력장치(100)를 사용하는 경우, 사용자는 그립부(GL, GR)를 각각 왼손 및 오른손으로 잡고 전술한 조작 부재를 조작한다. 입력 장치(100)는 사용자가 게임 플레이에서 사용하는 장치이며, 전술한 조작 부재에 대해 수행된 조작에 따라 신호를 게임기에 전송한다. 조작 부재의 수, 조작 부재의 종류, 입력 장치의 형상은 도 1에 도시된 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 입력 장치(100)는 사용자에 의해 한 손으로 잡도록 구성될 수 있다. 이러한 경우, 조이스틱의 수와 그립의 수는 하나일 수 있다. 또한, 입력 장치(100)에는 조작 패드(5)가 없을 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 입력 장치(100)는 그 외부를 형성하는 캐비닛(2)을 갖는다. 캐비닛(2)은, 예를 들어, 그 하부를 형성하는 하부 캐비닛(2A)을 가지며, 그 상부를 형성하는 상부 캐비닛(2B)을 가지고, 상부 캐비닛(2B)은 하부 캐비닛(2A)에 상하 방향으로 결합된다. 조작 버튼(3a), 십자 키(4), 조이스틱(6R, 6L)과 같은 전술한 조작 부재는 상부 캐비닛(2B)에 형성된 개구를 통해 위쪽으로 돌출된다. 조작 패드(5)는 상부 캐비닛(2B)에 형성된 개구 내부에 배치된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 입력 장치(100)의 전면에도 복수의 조작 부재가 있다. 특히, 전면 우측 부분에 조작버튼(8)과 조작버튼(20)이 제공되며, 전면 좌측 부분에도 조작버튼(8)과 조작버튼(20)이 제공된다. 조작 버튼(20)은 조작 버튼(8) 아래에 배치된다.
각각의 조작 버튼(20)은 초기 위치(즉, 도 10a에 도시된 바와 같은 조작 버튼(20)의 위치)와, 초기 위치에서 후방으로 떨어져 있는, 최대 누름 위치(즉, 도 10b에 도시된 바와 같이 조작 버튼(20)의 위치) 사이에서 이동이 허용되며, 사용자의 푸싱 조작에 응답하여 초기 위치에서 최대 푸시 위치로 이동한다. 입력장치(100)에서, 조작 버튼(20)은 일반적으로 트리거 버튼이라고 하며, 상부에 위치한 축(Ax1)(도 10a 및 10b 참조)을 중심으로 전후 방향으로 이동할 수 있다. 조작버튼(20)의 전면이 사용자의 푸쉬 조작을 수신하면, 조작 버튼(20)은 축(Ax1)을 중심으로 후방으로 이동한다. 즉, 조작 버튼(20)은 축(Ax1)에 수직인 평면(이러한 평면은 청구항에 언급된 "제1 평면"에 대응함)을 따라 한 방향으로 이동할 수 있다. 입력장치(100)의 경우와 달리, 조작 버튼(20)은 전후 방향과 평행하게 이동할 수 있도록 지지될 수 있다.
버튼 구동 유닛
입력 장치(100)는 입력 장치(100)의 우측 부분에 설치된 버튼 구동 유닛(10R)(도 1 및 3 참조)을 구비하며, 입력 장치(100)의 좌측 부분에 설치된 버튼 구동 유닛(10L)(도 1 및 3 참조)을 구비한다. 입력장치(100)에서, 버튼 구동 유닛(10R, 10L)은 입력 장치(100)의 상면에 배치된 조작 부재의 하부에 배치된다. 특히, 우측의 버튼 구동 유닛(10R)은 입력 장치(100)의 상면 우측에 배치된 조작 버튼(3a 내지 3d) 아래에 배치되는 반면, 좌측의 버튼 구동 유닛(10L)은 입력 장치(100)의 상면 좌측 부분에 배치된 십자 키(4) 아래에 배치된다. 아래의 설명에서 2개의 버튼 구동 유닛(10R, 10L)의 공통적인 특징을 설명하면, 버튼 구동 유닛에 도면부호 "10"이 부여된다.
버튼 구동 유닛(10)의 개수는 입력 장치(100)의 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 한 손으로 조작할 수 있는 스틱형 조작 입력장치의 경우, 조작 버튼(20)(즉, 트리거 버튼)의 개수와 이를 구비하는 버튼 구동 유닛(10)의 개수는 하나일 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 버튼 구동 유닛(10)은 조작 버튼(20)의 후방에 배치된 가동 부재(30)와, 가동 부재(30)를 이동시키는 전기 모터(35)를 갖는다. 가동 부재(30)는 좌우 방향과 교차하는 평면(보다 구체적으로, 좌우 방향에 수직인 평면)을 따르는 방향으로 이동할 수 있다. 가동부재(30)는 전기 모터(35)의 동력을 전달받아 조작 버튼(20)을 초기위치로 밀어낸다. 버튼 구동 유닛(10)은 전기 모터(35)의 전력을 가동 부재(30)에 전달하기 위한 전달 시스템(M)을 포함한다. 전달 시스템(M)은, 예를 들어, 가동 부재(30)와 전기 모터(35) 사이에 배치된 중간 기어(36)를 갖는다.
가동 부재(30)는, 조작 버튼(20)으로, 사용자가 조작 버튼(20)을 누르는 방향과 반대 방향으로 작용하는 힘을 가한다. 입력 장치(100)는 게임기로부터 수신된 신호(즉, 명령)에 따라 가동 부재(30)를 이동시키도록 전기 모터(35)를 구동한다. 예를 들어, 사용자가 조작 버튼(20)을 눌렀을 때, 가동 부재(30)는 조작버튼(20)의 이동을 제한한다(즉, 가동부재(30)는 조작버튼(20)의 이동을 방지하는 스토퍼 역할을 한다). 이는 게임의 가상 공간에서 사용자가 조작한 캐릭터가 단단한 물체를 터치한 느낌을 사용자에게 제공할 수 있다. 또다른 예에서, 사용자가 조작 버튼(20)을 누르면, 가동부재(30)는 조작버튼(20)에 조작 버튼(20)의 이동량(즉, 누르는 양)과 일치하는 반응력(즉, 사용자가 조작 버튼(20)을 누른 방향과 반대 방향으로 작용하는 힘)을 가할 수 있다. 이는 탄성 물체를 터치한 게임의 가상 공간에서 사용자가 조작하는 캐릭터의 감각을 제공할 수 있게 한다. 또다른 예에서, 사용자가 조작 버튼(20)을 누르면, 가동 부재(30)는 조작 버튼(20)을 전후 방향으로 진동시킬 수 있다.
전기 모터(35)는, 예를 들어, 스테핑 모터, 서보 모터 등이다. 전기 모터(35)는 대안적으로 감속 기어를 포함하는 기어드 모터일 수 있다. 제어 장치(즉, 입력 장치(100)에 포함된 제어 장치 또는 게임기)는 전기 모터(35)에 대한 토크 제어, 위치 제어 및/또는 속도 제어를 수행한다.
버튼 구동 유닛(10)는 홀더(40)를 갖는다. 홀더(40)는 전기 모터(35)를 홀딩한다. 또한, 홀더(40)는 조작 버튼(20), 전달 시스템(M) 및 가동 부재(30)의 이동을 허용하도록 지지한다. 이러한 구성은 입력 장치(100)의 조립자가 전기 모터(35), 조작 버튼(20), 전달 시스템(M) 및 가동 부재(30) 각각을 단일 구성요소로서 취급할 수 있게 하며, 이는 조립시 작업성을 향상시킬 수 있다.
입력 장치(100)에서, 가동부재(30)에 의한 반응력이 작용하지 않는 조작부재(예: 조작 버튼(20) 위에 배치된 조작 버튼 8(도 2 참조))는 캐비닛(2)에 의해 지지된다는 것에 주의한다. 대안적으로, 조작 버튼(8)과 같은 가동부재(30)에 의한 반응력이 작용하지 않는 조작부재는 홀더(40)에 의해 지지될 수도 있다.
홀더(40)는, 예를 들어, 후크 또는 나사를 갖는 결합 부분을 사용하여, 예를 들어 캐비닛(2)에 고정된다. 입력 장치(100)는 캐비닛(2)에 수용되어 회로 기판(13)을 지지하는 프레임을 가질 수 있고, 입력 장치(100)의 상측에 조작 부재(3a, 4a) 등이 제공된다. 홀더(40)는, 예를 들어, 후크 또는 나사를 갖는 결합부를 사용하여 프레임에 고정될 수 있다.
도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 홀더(40)는 좌우 방향으로 서로 결합되는 우측 홀더 부재(40R) 및 좌측 홀더 부재(40L)를 포함한다. 즉, 홀더(40)는, 위에서 언급한 축(Ax1)을 따라, 한 방향(즉, 좌우 방향)으로 서로 결합된 우측 홀더 부재(40R)와 좌측 홀더 부재(40L)를 포함한다. 우측 홀더 부재(40R) 및 좌측 홀더 부재(40L)의 내부에는 전달 시스템(M)을 수용하는 수용 챔버가 고정되어 있다. 홀더(40)의 구성 요소는 두 개의 홀더 부재(40R, 40L)에 제한되지 않으나, 3개 또는 4개의 부재를 사용하여 홀더(40)가 구성될 수 있다.
조작버튼의 이동 및 지지구조
도 6에 도시된 바와 같이, 입력 장치(100)는 축(Ax1)에 위치한 지지 샤프트(47)를 갖는다(도 10a 및 도 10 참조). 조작 버튼(20)은 지지 샤프트(47)를 통해 홀더(40)에 지지되며, 지지 샤프트(47)를 중심으로 하는 원호(Cr)(도 9 참조)를 따라 이동할 수 있다. 입력장치(100)에서, 조작 버튼(20)은 지지 샤프트(47)를 중심으로 전후 방향으로 이동한다.
지지 샤프트(47)는 홀더(40)에 의해 지지된다. 더 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 조작버튼(20)의 상부에는 관형상의 지지부(21)가 형성되며, 지지 샤프트(47)는 지지부(21) 내부에 삽입된다. 홀더 부재(40R, 40L)는 각각 샤프트 지지부(41a, 41b)(도 6 참조)를 갖는다. 샤프트 지지부(41a, 41b)는 각각 지지 샤프트(47)의 우측 부분과 좌측 부분을 유지하며, 지지 샤프트(47)는 지지부(21) 내에 삽입된다.
조작 버튼(20)의 정면도에서(즉, 조작버튼(20)이 눌려진 방향으로 조작버튼(20)을 보았을 때), 샤프트 지지부(41a, 41b)는 조작 버튼(20)에 의해 가려진다. 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 오목부(20c)가 조작 버튼(20)의 측면 부분에 규정되며, 샤프트 지지부(41a, 41b)는 오목부(20c)의 내부(즉, 후방 측)에 위치한다. 이러한 구성은 좌우의 샤프트 지지부(41a, 41b)들 사이의 거리를 줄일 수 있고, 좌우 방향으로 홀더(40)의 폭을 감소시킨다. 이는 캐비닛(2) 내부의 구성 요소 레이아웃이 용이해지게 한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 조작 버튼(20)은 조작 버튼(20)의 외부를 형성하는 외부 부분(20A) 및 외부 부분(20A) 내부에 제공된 본체부(20B)를 구비한다. 입력장치(100)에서, 외부 부분(20A)과 본체부(20B)는, 예를 들어, 수지(resin)로 일체 성형된다. 즉, 본체부(20B) 및 외부 부분(20A)은 일반적인 성형 공정에서 수지로 형성될 수 있다. 입력장치(100)의 경우와 달리, 본체부(20B)는 외부 부분(20A)과 별도로 형성될 수 있고, 후크 또는 나사를 갖는 결합 부분을 사용하여 외부 부분(20A)에 부착된다. 이 경우, 지지부(21)는 본체부(20B) 내에 형성될 수 있다. 이는 입력 장치(100)의 조립자가 전기 모터(35), 조작 버튼(20)의 본체부(20B), 전달 시스템(M), 및 가동 부재(30) 각각을 단일 구성요소로서 취급할 수 있게 한다. 또한, 외부 부분(20A)만 사용자의 기호에 따라 교체 가능하게 할 수 있다.
도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 외부 부분(20A)은 사용자의 푸싱 조작을 수신하기 위해 입력 장치(100)의 전방을 향하는 가압면(20a), 및 가압면(20a)의 외주 가장자리로부터 후방으로 연장되는 측벽(20b) 을 갖는다. 전술한 오목부(20c)는 측벽(20b) 내에 규정된다. 샤프트 지지부(41a, 41b)는 조작 버튼(20)의 정면에서 볼 때 가압면(20a)과 중첩된다.
조작 버튼(20)의 지지 구조는 입력 장치(100)의 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 지지 샤프트(47)는 조작버튼(20)과 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 지지 샤프트(47)는 조작버튼(20)의 좌우 측면에서 돌출된 돌출부에 의해 형성될 수 있다. 또다른 예에서, 지지 샤프트(47)는 우측 홀더 부재(40R) 및 좌측 홀더 부재(40L) 중 하나 또는 양쪽 모두와 일체로 성형될 수 있다. 즉, 우측 홀더 부재(40R) 및 좌측 홀더 부재(40L) 중 하나 또는 양쪽 모두는 홀더(40)의 내측으로 돌출하는 돌출부가 내부에 형성될 수 있고, 이 돌출 부분(들)은 지지 샤프트(47)로서 기능할 수 있다.
조작 버튼(20)의 이동도 입력 장치(100)의 예에 제한되지 않는다. 조작 버튼(20)은, 예를 들어, 지지 샤프트(47)를 중심으로 하는 원호(Cr)를 따라 이동하는 대신에, 좌우 방향과 교차하는 평면을 따라 일직선으로 이동하도록 지지될 수 있다.
홀더(40)는 조작 버튼(20)의 가동 범위를 정의하는 스토퍼(43a, 43b)를 갖는다. 도 6과 10a에 도시된 바와 같이, 스토퍼(43a)는, 예를 들어, 우측 홀더 부재(40R) 내에 형성된다. 스토퍼(43a)는 초기 위치에서 조작 버튼(20)에 맞닿아 조작 버튼(20)이 초기 위치를 넘어 이동하는 것을 억제한다. 스토퍼(43a)는, 예를 들어, 조작 버튼(20)의 상벽(20d)(도 10a 참조)에 맞닿도록 우측 홀더 부재(40R)로부터 전방으로 돌출한다. 도 6과 10b에 도시된 바와 같이, 스토퍼(43b)는, 예를 들어, 우측 홀더 부재(40R) 및 좌측 홀더 부재(40L) 모두에 형성된다. 스토퍼(43b)는 최대 누름 위치에서 조작 버튼(20)에 맞닿아 조작 버튼(20)이 최대 누름 위치를 넘어 이동하는 것을 억제한다. 스토퍼(43b)는, 예를 들어 조작 버튼(20)의 측벽(20b)의 가장자리에 맞닿아 있다. 스토퍼(43a, 43b)의 위치는 입력 장치(100)의 예에 제한되지 않는다. 예를 들어, 초기 위치를 규정하는 스토퍼(43a)는 홀더(40) 대신에 캐비닛(2) 내에 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 입력 장치(100)는 탄성 부재(25)(예를 들어, 스프링)를 구비하여 조작 버튼(20)을 초기 위치를 향해 누른다. 초기 위치에 있을 때, 조작버튼(20)은 탄성부재(25)의 탄성력을 받아 스토퍼(43a)에 대하여 가압된다. 성 부재(25)도 홀더(40)에 부착된다. 탄성 부재(25)는, 예를 들어, 우측 홀더 부재(40R)에도 부착된다.
센서
조작 버튼(20)의 후방에는 사용자의 푸싱 조작을 감지하는 센서(29)(도 6 참조)가 배치된다. 센서(29)는, 예를 들어, 조작 버튼(20)의 누름량(즉, 조작 버튼(20)의 이동량)을 감지할 수 있는 센서이다. 센서(29)는, 예를 들어, 저항이 형성된 센서 기판(29a)과 저항의 전방에 배치된 전기 전도성 고무(29b)를 구비한다. 전도성 고무(29b)는 조작 버튼(20)에 의해 눌려진다. 전도성 고무(29b)와 저항기의 접촉 면적은 누르는 양에 따라 변화하며, 저항의 저항값은 접촉 면적의 변화에 따라 변한다. 따라서, 저항값에 기초하여, 더 구체적으로, 저항에 작용하는 전압에 기초하여, 조작버튼(20)의 누름량이 감지될 수 있다. 전술한 바와 같이, 조작 버튼(20)은 외부 부분(20A)과 본체부(20B)를 갖는다. 본체부(20B)는 센서(29)의 전방측에 위치하며, 조작 버튼(20)이 가압면(20a)으로 사용자에 의해 푸싱 조작을 수신한 경우, 본체부(20B)는 센서(29)를 누른다. 센서(29)의 종류는 전도성 고무(29b)를 사용한 센서의 종류에 제한되지 않는다는 것에 주의한다. 또한, 센서(29) 대신에, 조작버튼(20)의 후방에는 조작버튼(20)의 조작의 ON/OFF를 감지하는 센서(예를 들어, ON/OFF 스위치)가 배치될 수 있다는 것에 주의한다.
센서(29)는 홀더(40)에 부착된다. 따라서, 입력 장치(100)의 조립자는 전기 모터(35), 조작 버튼(20), 전달 시스템(M), 가동 부재(30) 및 센서(29) 각각을 단일 구성요소로서 취급할 수 있으며, 이는 조립시 작업성을 추가적으로 향상될 수 있다. 또한, 이러한 구성은 센서(29)와 조작 버튼(20)의 상대적인 위치의 어긋남을 방지할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 홀더(40)는 조작 버튼(20)의 후방 측에 위치하며 정면을 향하는 장착벽(42)을 갖는다. 센서 기판(29a)은 장착벽(42)의 전방측에 장착된다. 센서(29)의 배치 및 지지 구조는 입력 장치(100)의 예에 제한되지 않는다.
각각의 조작 버튼(8)(도 2 참조)은 또한 홀더(40)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 조작 버튼(8)은, 홀더부재(40R)에 대하여 전후방 이동이 가능하도록, 홀더 부재(40R), 즉, 홀더 부재 중 하나에 부착될 수 있다. 조작 버튼(8)의 조작은 센서(29)에 의해 감지될 수 있다. 예를 들어, 조작 버튼(8)에 의해 눌려지는 스위치(29d)는 센서 보드(29a) 상에 제공될 수 있다.
2개의 홀더 부재(40R, 40L) 중 하나는 다른 홀더 부재보다 좌우 방향(즉, 축(Ax1)을 따르는 방향)으로 더 큰 폭을 갖는다. 도 6에 도시된 바와 같이, 입력장치(100)에서, 좌우 방향의 우측 홀더 부재(40R)의 폭은 좌우 방향의 좌측 홀더 부재(40L)의 폭보다 크다. 이어서, 센서(29)는 우측 홀더 부재(40R)에 부착된다. 즉, 장착 벽(42)은 우측 홀더 부재(40R) 내에 형성된다. 따라서, 홀더 부재(40R)(즉, 홀더 부재들 중 하나)의 폭은 센서(29)를 홀더 부재(40R)에 부착하기 쉽게 하기 위해 증가한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트 지지부(41a)는 장착 벽(42)으로부터 전방으로 돌출한다. 또한, 오 4에 도시된 바와 같이, 장착벽(42)의 상부에는 센서 기판(29a)으로부터 연장되는 케이블(29c)을 체결하기 위한 클램핑부(42a)가 형성될 수 있다.
가동부재의 이동 및 지지구조
가동 부재(30)는 좌우 방향에 수직인 평면을 따르는 방향으로 이동할 수 있다. 홀더(40)는 가동 부재(30)의 이동이 가능하도록 가동 부재(30)를 지지한다. 예를 들어, 가동 부재(30)는 축(Ax1) 또는 축(Ax1)에 평행한 직선 주위를 이동할 수 있다.
입력장치(100)에서, 조작 버튼(20)과 가동 부재(30)는 모두 지지 샤프트(47)(즉, 축(Ax1)) 주위에서 이동할 수 있으며, 홀더(40)는 지지 샤프트(47)를 통해 조작 버튼(20)과 가동 부재(30)를 지지한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 가동 부재(30)는 축(Ax1) 상에 위치된 지지부(31)를 갖는다. 지지부(31)는, 예를 들어, 환형이고, 지지 샤프트(47)는 지지부(31) 내에 삽입된다. 조작 버튼(20)의 지지부(21)와 가동 부재(30)의 지지부(31)는 우측 홀더 부재(40R)의 샤프트 지지부(41b)와 좌측 홀더 부재(40L)의 샤프트 지지부(41a) 사이에 위치한다. 샤프트 지지부(41a, 41b)는 지지 샤프트(47)의 양단부를 지지한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 가동 부재(30)는 조작 버튼(20)의 후방에 배치된다. 가동 부재(30)는 조작 버튼(20)을 향하여 연장되는 돌출부(32)를 갖는다. 가동 부재(30)는 조작 버튼(20)을 향하여 연장되는 돌출부(32)를 갖는다. 돌출부(32)의 단부는 조작 버튼(20)의 후방측에 맞닿는다. 조작 버튼(20)(더 상세하게는 본체부(20B))에는 수용면(20e)(도 5 참조)이 규정되어 있고, 돌출부(32)의 단부는 수용면(20e)에 맞닿는다. 수용면(20e)은 반경 방향으로 축(Ax1)으로부터 떨어져 있다.
조작 버튼(20)과 가동 부재(30)가 모두 공유된 지지 샤프트(47)를 중심으로 이동하는 구성은 조작 버튼(20)과 가동 부재(30) 사이의 마모를 방지할 수 있다. 즉, 돌출부(32)가 수용면(20e)을 밀면서 조작 버튼(20)과 가동 부재(30)가 이동한 경우, 돌출부(32)의 단부 부분과 수용면(20e)의 상대 위치는 변하지 않는다. 따라서, 입력 장치(100)의 장기간 사용으로 인한 돌출부(32)의 단부 및 수용면(20e)의 마모가 방지될 수 있다.
가동 부재(30)의 좌우 방향 위치는 조작 버튼(20)의 중심으로부터 좌우 방향으로 어긋나 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 가동 부재(30)의 위치는 조작 버튼(20)의 중심에 대해, 예를 들어, 좌측(즉, "X2"로 표시된 방향)으로 변위된다. 수용면(20e)의 위치도 조작 버튼(20)의 중심으로부터 변위되어 있다. 가동 부재(30)의 이러한 배치는 조작 버튼(20) 바로 뒤에 다른 부품을 수용할 공간을 확보하기 용이하게 한다. 전술한 센서(29)는, 예를 들어, 조작 버튼(20)의 후방측에 배치되어 있다.
가동 부재(30)의 지지부(31)의 위치도 조작 버튼(20)의 중심으로부터 좌우 방향으로 변위되어 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이, 조작 버튼(20)의 지지부(31)와 지지부(21)는 좌우 방향으로 나란하게 배치되어 있다. 지지부(21)의 좌우 방향의 폭은 조작 버튼(20)의 외부 부분(20A)의 좌우 방향의 폭보다 작다. 좌우 방향에서의 지지부(31) 및 지지부(21)의 위치는 조작버튼(20)의 우측면(즉, 측벽(20b)의 우측면)과 조작버튼(20)의 좌측면(즉, 측벽(20b)의 좌측면) 사이에 있다. 이러한 구성은 버튼 구동 유닛(10)의 좌우 방향 폭, 즉, 홀더(40)의 좌우 방향 폭을 줄이는 데 기여한다. 이는 차례로 캐비닛(2) 내부의 구성 요소 레이아웃을 용이하게 한다. 입력 장치(100)의 예와 달리, 지지부(21, 31)의 위치는 외측부(20A)의 우측면 및 좌측면 중 어느 하나의 위치보다 부분적으로 우측 또는 좌측으로 돌출될 수 있다.
가동 부재(30)의 배치는 입력 장치(100)의 예에 제한되지 않는다. 예를 들어, 가동 부재(30)의 좌우 방향 위치는 조작 버튼(20)의 좌우 방향 중심 위치와 대응할 수 있다.
입력 장치(100)는 우측 및 좌측에 각각 버튼 구동 유닛(10R, 10L)를 갖는다. 2개의 버튼 구동부(10R, 10L)는 대칭적인 구조가 아닌 실질적으로 동일한 구조를 갖는다. 따라서, 2개의 버튼 구동부(10R, 10L) 각각에서, 가동 부재(30)는 조작 버튼(20)의 중심으로부터 동일한 방향(예를 들어, 좌측)으로 변위된다. 이러한 구성에 의해 2개의 버튼 구동부(10R, 10L) 사이에 부품을 공유할 수 있으며, 이는 버튼 구동부(10R, 10L)의 원가 절감으로 이어진다. 조작버튼(20)의 외부 부분(20A)에는 버튼의 종류 또는 기능을 나타내는 기호가 인쇄될 수 있다는 것에 주의한다. 이러한 경우, 좌우 버튼 구동부(10R, 10L)는 이러한 기호가 다를 수 있다. 즉, 좌우 버튼 구동부(10R, 10L)는 조작 버튼(20)을 제외하고는 동일한 구성을 가질 수 있다.
가동 부재(30)의 지지 구조는 입력 장치(100)의 예에 제한되지 않는다. 예를 들어, 지지 샤프트(47)는 가동 부재(30)와 일체로 형성될 수 있다. 즉, 가동 부재(30)는 그 내부에 좌우로 돌출된 돌출부가 형성될 수 있고, 이러한 돌출부는 지지 샤프트(47)로 사용될 수 있다. 또다른 실시예에서, 홀더(40)는 가동 부재(30)의 이동 방향을 안내하는 가이드를 가질 수 있고, 가동 부재(30)는 지지 샤프트(47) 대신에 가이드에 의해 지지될 수 있다.
또다른 실시예에서, 가동 부재(30)는 지지 샤프트(47)와 다른 지지축에 의해 지지될 수 있다. 이러한 경우에, 조작 버튼(20)을 지지하는 지지 샤프트(47)와 가동 부재(30)를 지지하는 지지축 나란하게 배치되어 홀더(40)에 의해 지지될 수 있다. 이러한 경우에 또한, 조작 버튼(20) 및 가동 부재(30)는 축(Ax1)에 수직인 평면을 따르는 방향으로 이동한다.
가동 부재(30)를 지지하는 지지축은 조작 버튼(20)의 궤적 내측(즉, 원호(Cr), 도 9 참조)에 위치하는 것이 바람직하다. 즉, 지지 샤프트(47)와 가동 부재(30)를 지지하는 지지축은 원호(Cr)의 동일한 측에 위치하는 것이 바람직하다. 가동 부재(30)의 돌출부(32)가 조작 버튼(20)의 수용면(20e)을 누른 상태에서 조작 버튼(20)과 가동 부재(30)가 이동하면, 이러한 구성은 돌출부(32)와 수용면(20e)의 상대적인 위치의 변화를 줄이는 데 기여한다. 이는 차례로 마모 방지에 기여한다.
또다른 예에서, 가동 부재(30)는, 원호를 따라 이동하는 대신, 예를 들어, 좌우 방향에 수직인 평면을 따르는 방향으로 직선 이동하도록 지지될 수 있다. 이러한 경우, 홀더(40)에는 가동 부재(30)의 이동방향을 안내하는 가이드가 형성될 수 있다. 특히, 가동 부재(30)는 조작 버튼(20)의 수용면(20e)의 궤적(즉, 원호(Cr), 도 9 참조)과 일치하는 방향으로 이동하는 것이 바람직하다. 이는, 조작 버튼(20) 및 가동 부재(30)가 조작 버튼(20)의 수용면(20e)을 누르면서 이들의 마모를 방지하면서 가동 부재(30)의 돌출부(32)와 함께 이동하는 경우, 돌출부(32)의 단부와 수용면(20e)의 상대적인 위치의 변화를 줄이는 데 기여할 것이다. 여기서, 수용면(20e)의 궤적과 일치하는 방향은, 예를 들어, 수용면(20e)의 궤적인, 원호(Cr)에 대한 접선(tangent) 방향이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 가동 부재(30)는 지지부(31)로부터 지지 샤프트(47)의 반경 방향으로 연장되는 본체부(33), 및 본체부(33)로부터 조작 버튼(20)의 수용면(20e)을 향하여 연장되는 돌출부(32)를 갖는다. 본체부(33)는 내부에 원호 형상의 기어부(33a)를 형성하고 후술하는 바와 같이 중간 기어(36)와 맞물린다.
가동 부재(30)는 최전방 위치(도 10a 참조)와 대기 위치(도 10b 참조) 사이를 이동할 수 있다. 최전방 위치에 있을 경우, 가동 부재(30)는 초기 위치에서 조작 버튼(20)의 수용면(20e)에 맞닿는다(도 10a 참조). 대기 위치에 있을 경우, 가동 부재(30)는 최대 누름 위치에서 조작 버튼(20)의 수용면(20e)으로부터 이격된다(도 10b 참조). 따라서, 조작 버튼(20)이 최대 누름 위치에 있을 경우, 가동 부재(30)가 전기 모터(35)에 의해 가속된 후, 대기 위치를 규정함으로써 가동 부재(30)가 조작 버튼(20)을 타격하게 할 수 있다. 이는 차례로 조작 버튼(20)에 대한 충격을 증가시키는 것을 가능하게 하여 사용자에게 이러한 충격을 촉각으로 제공한다.
또한, 가동 부재(30)의 가동 범위는 입력 장치(100)의 예에 한정되지 않는다는 것에 주의한다. 예를 들어, 대기 위치에 있을 경우, 가동 부재(30)는 최대 누름 위치에서 조작 버튼(20)의 수용면(20e)에 맞닿을 수 있다.
홀더(40)는 가동 부재(30)의 가동 범위를 규정하는 스토퍼(44a, 44b)를 갖는다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 스토퍼(44a)는 최전방 위치에서 가동 부재(30)에 맞닿아 가동 부재(30)가 최전방 위치를 넘어 이동하는 것을 방지한다. 가동부재(30)가 최전방 위치에 있을 경우, 스토퍼(44a)는, 예를 들어, 본체부(33)의 전방 단부면(33c)(예를 들어, 기어부(33a)의 전방 단부면)에 맞닿는다. 한편, 도 10b에 도시된 바와 같이, 스토퍼(44b)(도 8 참조)는 대기 위치에서 가동 부재(30)에 맞닿아 가동 부재(30)가 대기 위치를 넘어 이동하는 것을 방지한다. 가동 부재(30)가 대기위치에 있을 때, 스토퍼(44b)는, 예를 들어, 본체부(33)의 기어부(33a)의 상단부(33d)(도 8 및 도 10b 참조)에 맞닿아 있다.
홀더(40)의 내부에는 가동 부재(30)의 이동 방향을 안내하는 가이드(45a)가 형성될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 좌측 홀더 부재(40L)의 내면에 가이드(45a)로서, 예를 들어, 원호 형상의 돌출부가 형성될 수 있다. 이 경우, 가동 부재(30)의 측면에는 가이드(45a)가 끼워지는 가이드홈(33e)이 형성될 수 있다. 도면에 도시된 예에서, 원호 형상으로 돌출된 부분인 가이드(33f)가 가동 부재(30)의 반대측 측면에 형성된다. 우측 홀더 부재(40R)의 내면에는 가이드(33f)가 끼워지는 가이드홈이 형성될 수 있다.
전기 모터의 변위
도 9에 도시된 바와 같이, 전기 모터(35)는, 예를 들어, 조작 버튼(20)의 후방측에 배치된다. 전기 모터(35)는 기어(35b)가 부착된 회전 샤프트(35c)를 갖는다. 또한, 전기 모터(35)는 고정자와 회전자를 포함하는 본체부(35a)를 갖는다. 회전자는 고정자에 대해 회전할 수 있으며 회전축과 함께 회전한다.
전동기(35)는 회전 샤프트(35c)가 축(Ax1)과 교차하는 평면(보다 구체적으로, 축에 수직인 평면)을 따라 연장되도록 배치되어 있다. 즉, 전기 모터(35)는 회전 샤프트(35c)가 축(Ax1)에 수직인 평면에 평행하게 연장되도록 배치된다.
버튼 구동 유닛(10)의 평면도에서, 전기 모터(35)의 회전 샤프트(35c) 및 본체부(35a)는 전후 방향으로 배열된다. 이러한 전기 모터(35)의 자세는 입력 장치(100)의 그립부(GR, GL)(도 1 참조)의 공간을 이용하여 버튼 구동 유닛(10)의 설치를 가능하게 한다. 좌우 버튼 구동 유닛(10R, 10L) 사이에는, 예를 들어, 배터리(12)와 회로 기판(13)이 배치된다(도 3). 이와 같은 전기 모터(35)의 배치에 의해, 배터리(12)의 좌우 방향의 폭이 넓어지고, 배터리(12)의 충분한 용량이 확보된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 전기 모터(35)의 기어(35b)는 후술하는 중간 기어(36)의 상부 측에 배치된다. 전기 모터(35)는 버튼 구동 유닛(10)의 측면에서 볼 때 회전 샤프트(35c)의 축(Ax2)이 수평면(h1)에 대해 소정 각도를 이루도록 배치된다. 즉, 전기 모터(35)의 축(Ax2)은 수평면(h1)에 대해 경사지고 후방 및 하부로 연장된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 전기 모터(35)의 본체부(35a)는 중간 기어(36)의 후방 측에 위치된다. 중간 기어(36)는 가동 부재(30)의 후방에 위치한다. 즉, 가동 부재(30), 중간 기어(36) 및 본체부(35a)는 축(Ax1)에 수직인 방향으로 배열된다. 이러한 배열은 입력 장치(100)의 캐비닛(2) 내부 구성요소의 레이아웃을 용이하게 한다.
전술한 바와 같이, 전기 모터(35)는 홀더(40)에 의해 유지된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 홀더(40)는 전기 모터(35)를 유지하는 모터 홀더 부분(46)을 갖는다. 모터 홀더 부분(46)은 전기 모터(35)의 본체부(35a)의 일부만을 덮고, 나머지 본체부(35a)는 홀더(40)로부터 노출된다(도 5 참조). 더 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 모터 홀더부(46)는 본체부(35a)의 전방 부분(즉, 회전 샤프트가 있는 측의 절반)의 외주면을 덮는다. 본체부(35a)의 후방 부분은 홀더(40)로부터 후방으로 돌출되며, 후방부의 외주면은 홀더(40)로부터 노출된다. 이러한 구성은 본체부(35a)에 열이 축적되는 것을 방지하는 데 기여한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본체부(35a)의 후단면은 단자(35e)를 가지며 홀더(40)로부터 노출된다.
전기 모터(35)의 배치는 입력 장치(100)의 예에 제한되지 않는다. 예를 들어, 전기 모터(35)의 기어(35b)는 중간 기어(36)의 하부 측에 위치될 수 있고, 축(Ax2)은 후방 및 상부로 연장된다. 또다른 실시예에서, 전기 모터(35)는 그 축(Ax2)이 지지 샤프트(47)에 평행하게 연장되도록 배치될 수 있다.
전달 시스템
도 6에 도시된 바와 같이, 전달 시스템(M)은 중간 기어(36)를 갖는다. 중간 기어(36)는 대경 기어부(36a)와 소경 기어부(36b)를 갖는다. 대경 기어부(36a)는 소경 기어부(36b)의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 전기 모터(35)의 회전 샤프트(35c)에는 대경 기어부(36a)와 맞물리는 기어(35b)가 부착되어 있다. 기어(35b)는 나사 기어(웜)이고, 대경 기어부(36a)는 헬리컬 기어(웜 휠)이다. 가동 부재(30)에는 기어부(33a)(랙)가 형성되어 있다. 중간 기어(36)의 소경 기어부(36b)는 기어부(33a)와 맞물린다.
전달 시스템(M)은 전기 모터(35)의 기어(35b), 중간 기어(36), 및 가동 부재(30)의 기어부(33a)를 포함하며, 전기 모터(35)의 회전을 수신하고 그 속도를 감소시키면서 이 회전을 가동 부재(30)에 전달한다. 또한, 전달 시스템(M)은 웜 기어(즉, 기어(35b, 36a))를 포함하며, 평면에서 볼 때 전후 방향을 따르는 축(Ax2) 주위의 전동기(35)의 회전을 좌우 방향을 따르는 축(Ax1) 주위의 가동 부재(30)의 회전으로 변환한다. 또한, 조작 버튼(20)이 전기 모터(35)를 회전시키는 것으로부터 사용자에 의해 눌려지는 경우, 전달 시스템(M)에 웜 기어(즉, 기어(35b, 36a))를 포함함으로써 사용자가 가하는 미는 힘을 방지하는 데 기여한다.
전달 시스템(M)은 또한 홀더(40)에 의해 지지된다. 더 구체적으로, 중간 기어(36)는 홀더(40)에 의해 지지된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 중간 기어(36)는 지지 샤프트(36c, 36d)를 갖고, 지지 샤프트(36c, 36d) 주위에서 회전할 수 있다. 지지 샤프트(36c, 36d)는 각각 우측 및 좌측으로 연장되어 있으며, 지지 샤프트(47)에 각각 평행하다. 홀더(40)는 지지 샤프트(36c, 36d)를 회전 가능하게 지지한다. 이러한 구성은 입력 장치(100)의 조립자가 전기 모터(35), 조작 버튼(20), 전달 시스템(M)(즉, 중간 기어(36)), 및 가동 부재(30)를 하나의 구성요소로 취급할 수 있도록 하여, 조립시 작업성이 향상될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 지지 샤프트(36c, 36d)는 지지 샤프트(47)의 후방측에 위치한다. 지지 샤프트(36c, 36d)를 통과하는 수평면(h1)은 조작 버튼(20)과 교차한다.
지지축(36d)의 단부(구체적으로는 좌측 단부)는 좌측 홀더 부재(40L)에 형성된 샤프트 지지부(48a)(도 8 참조)에 의해 지지된다. 한편, 우측 홀더 부재(40R)에는 지지 샤프트(36c)의 단부(특히, 우측 단부 부분)가 삽입되는 개구(40c)(도 6)가 규정되어 있다. 센서(39)(도 7 참조)는 우측 홀더 부재(40R)에 부착되고, 지지 샤프트(36c)의 단부는 센서(39)에 의해 유지된다. 좌측 홀더 부재(40L)와 마찬가지로, 우측 홀더 부재(40R)에는 지지 샤프트(36c)의 단부를 유지하기 위한 샤프트 지지부가 내부에 형성될 수 있다.
홀더(40)는 중간 기어(36), 가동 부재(30)의 본체부(33), 및 전기 모터(35)의 기어(35b)를 수용한다. 중간 기어(36)의 기어부(36a, 36b), 가동 부재(30)의 기어부(33a), 및 전기 모터(35)의 기어(35b)는 홀더(40)의 외부로 노출되지 않는다. 가동 부재(30)의 돌출부(32)는 홀더(40)에 형성된 돌출부(32)의 두께와 일치하는 크기의 개구(40a)(도 4)를 통해 조작 버튼(20)을 향하여 돌출된다. 이러한 구성은 소경 기어부(36b)와 가동 부재(30)의 기어부(33a) 사이의 간극으로 또는 대경 기어부(36a)와 전기 모터(35)의 기어(35b) 사이의 간극으로 이물질이 들어가는 것을 방지하는 데 기여한다.
홀더(40)의 구성은 입력 장치(100)의 예에 제한되지 않는다는 것에 주의한다. 홀더(40)는 중간기어(36)와 지지 샤프트(47)를 지지하면서 중간기어(36)의 일부를 홀더(40)의 외부로 노출시킨 채로 둘 수 있다.
또한 전달 시스템(M)의 구성은 입력 장치(100)의 예에 제한되지 않는다는 것에 주의한다. 예를 들어, 전달 시스템(M)에는 웜 기어(35b, 36a)가 없을 수 있다. 이 경우, 중간 기어(36)가 전기 모터(35)의 기어(35b)와 가동 부재(30)의 기어부(33a) 사이에 끼워질 수 있거나, 또는 대안적으로, 전기 모터(35)의 기어(35b)와 가동 부재(30)의 기어부(33a)는 서로 직접 맞물릴 수 있다.
센서
도 7에 도시된 바와 같이, 버튼 구동부(10)는 가동 부재(30)의 위치를 감지하는 센서(39)를 갖는다. 센서(39)는 전기 모터(35)의 전력이 전달되는 경로에서 전기 모터(35)의 기어(35b)의 하부에 위치된 부재에 부착된다. 입력장치(100)에서, 센서(39)는 중간 기어(36)의 지지 샤프트(36c)에 부착된다. 센서(39)는, 예를 들어, 중간 기어(36)의 지지 샤프트(36c)의 회전 위치를 감지할 수 있는 전위차계, 또는 지지 사프트(36c)의 회전을 감지할 수 있는 인코더이다.
센서(39)는 또한 홀더(40)에 부착된다. 더 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 센서(39)는 기판(39a) 상에 장착되고, 기판(39a)은 우측 홀더 부재(40R)의 우측면에 부착된다. 따라서, 입력 장치(100)의 조립자는 전기 모터(35), 조작 버튼(20), 전달 시스템(M), 가동 부재(30), 및 센서(39) 각각을 단일 구성요소로서 취급할 수 있다.
전술한 바와 같이, 조작 버튼(20)의 조작을 감지하기 위한 센서(29)도 우측 홀더 부재(40R)에 부착된다. 또한, 우측 홀더 부재(40R)는 좌우 방향에서 좌측 홀더 부재(40L)의 폭보다 큰 폭을 갖는다. 이러한 구성은, 센서(39, 29)를 우측 홀더 부재(40R)에 부착하는 조립 작업 후에, 우측 홀더 부재(40R)에 조작 버튼(20), 전기 모터(35) 등을 부착하고, 센서(39)에 중간 기어(36)의 회전 위치를 끼워맞추는 동안 중간 기어(36)를 우측 홀더 부재(40R)에 부착하는 것을 가능하게 한다. 마지막으로, 우측 홀더 부재(40R) 및 좌측 홀더 부재(40L)는 서로 결합된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 센서(29)로부터 연장되어 조작 버튼(20)의 움직임을 감지하는 케이블(29c)이 기판(39a)에 장착된 커넥터(39b)에 연결된다. 또한, 커넥터(39c)는 기판(39a)에 연결된다. 기판(39a)에는 커넥터(39c)의 단자와 커넥터(39b)의 단자를 전기적으로 연결하는 도체선 및 센서(39)와 커넥터(39c)를 전기적으로 연결하는 도체선이 형성되어 있다. 센서(29)에 의해 획득된 감지 신호 및 센서(39)에 의해 획득된 감지 신호는, 예를 들어, 커넥터(39c)에 연결된 케이블(도시하지 않음)을 통해 입력 장치(100)의 제어 장치(도시하지 않음)에 각각 입력된다. 이러한 연결 구성은 케이블 연결 작업의 작업성을 향상시킨다.
센서(39)의 위치는 버튼 구동 유닛(10)의 예에 제한되지 않는다. 버튼 구동유닛(10)에는 가동 부재(30)에 부착된 센서가 있을 수 있다.
요약
위에서 설명한 바와 같이, 입력 장치(100)는 사용자의 푸싱 조작을 받은 경우 초기 위치에서 좌우 방향과 교차하는 평면(보다 구체적으로, 좌우 방향에 수직인 평면)을 따르는 방향으로 이동할 수 있는 조작 버튼(20)을 가지며, 가동 부재(30)는 이러한 평면을 따르는 방향으로 이동할 수 있고 초기 위치를 향해 조작 버튼(20)을 누를 수 있으며, 전기 모터(35)는 가동 부재(30)를 이동시킨다. 또한, 입력 장치(100)는 전기 모터(35)를 홀딩하는 홀더(40)를 갖는다. 홀더(40)는 조작버튼(20)과 가동부재(30)의 이동이 가능하도록 조작버튼(20)과 가동부재(30)를 지지한다. 입력 장치(100)는 입력 장치(100)를 조립하는 작업에서 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 조작 버튼(20)은 외부 부분(20A)과 본체부(20B)를 가지며, 사용자의 푸싱 조작을 받으면 초기 위치에서 좌우 방향에 수직인 평면을 따르는 방향으로 이동할 수 있다. 버튼 구동 유닛(10)은 본체부(20B)를 가지며, 가동 부재(30)는 좌우 방향에 수직인 평면을 따르는 방향으로 이동할 수 있고 본체부(20B)에 타격을 가하여 조작 버튼(20)을 초기 위치로 밀어낼 수 있으며, 전기 모터(35)는 가동 부재(30)를 이동시키고, 홀더(40)는 전기 모터(35)를 홀딩한다. 홀더(40)는 본체부(20B)와 가동부재(30)를 지지하여 조작버튼(20)과 가동부재(30)의 이동이 가능하도록 한다. 버튼 구동부(10)는 입력 장치(100)를 조립하는 작업에서 작업성을 향상시킬 수 있다.
예시적인 변형
또한, 본원에서 제안하는 조작 입력 장치는 전술한 입력 장치(100)에 제한되지 않고, 다양한 변형이 가능함에 주의한다.
예를 들어, 조작 버튼(20)은 입력 장치(100)의 하면 또는 상면에 제공될 수 있다. 이 경우, 조작 버튼(20)은 축을 중심으로 상하 방향으로 이동할 수 있거나 또는 상하 방향 및 전후 방향 모두에 대해 비스듬한 방향으로 이동할 수 있다.
홀더(40)는, 우측 홀더 부재(40R) 및 좌측 홀더 부재(40L) 외에, 전기 모터(35)가 부착되는 모터 브라켓을 가질 수 있다. 도 11a 내지 도 11d는 이러한 구조를 갖는 버튼 구동 유닛의 일 예로서 버튼 구동 유닛(210)를 도시한 도면이다. 이하에서는 버튼 구동 유닛(10)과의 차이점을 중심으로 설명한다. 버튼 구동 유닛(210)과 관련하여 설명되지 않은 기능에 대해서는, 버튼 구동 유닛(210)은 버튼 구동 유닛(10)과 구조가 유사할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 버튼 구동 유닛(210)에서, 홀더에는 우측 홀더 부재(240R) 및 좌측 홀더 부재(240L) 외에 전기 모터(35)가 부착되는 모터 브래킷(241)이 있다. 모터 브라켓(241)은 홀더 부재(240R, 240L)와 별도로 형성되는 부재이다. 즉, 모터 브라켓(241)은 홀더 부재(240R, 240L)를 성형하는 과정에서 사용되는 몰드와 별도의 몰드를 이용하여 형성된다. 이러한 구성은 전기 모터(35)를 모터 브라켓(241)에 부착하고, 이어서 홀더부재(240R,240L)에 모터브라켓(241)을 부착하는 작업과정을 가능하게 한다. 이는 전기 모터(35)를 부착하는 작업을 단순화한다. 모터 브라켓(24)은 홀더 부재(240R, 240L)와 동일한 재료 또는 홀더 부재(240R, 240L)와 다른 재료로 이루어질 수 있다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 두 개의 홀더 부재(240R, 240L)는 좌우 방향으로 서로 부착된다. 모터 브라켓(241)은 하나의 홀더 부재(구체적으로는 우측 홀더 부재(240R))에 좌우 방향으로 부착된다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 모터 브래킷(241)과 홀더 부재(240R)는, 예를 들어, 좌우 방향으로 삽입된, 도시되지 않은, 패스너(예: 나사 또는 볼트)를 통해 서로 고정된다. 한편, 전기 모터(35)는 좌우 방향과 교차하는 방향(더 자세하게는 좌우 방향에 수직인 방향)으로 전동기 브라켓(241)에 부착된다. 즉, 모터 브래킷(241)과 홀더 부재(240R)는, 예를 들어, 좌우 방향이 교차하는 방향으로 삽입된, 도시되지 않은, 패스너(구체적으로는 나사)를 통해 서로 고정된다.
전기 모터(35)가 좌우 방향과 교차하는 방향으로 홀더 부재 중 하나에 직접 부착되는 구성에서, 전기 모터(35)의 부착을 위한 패스너(구체적으로는 나사)를 고정하기 위한 도구가 홀더 부재에 삽입될 수 있도록 홀더 부재의 외벽에 개구가 규정될 필요가 있다. 도 11b를 참조하여 설명하자면, 예를 들어, 전기 모터(35)를 홀더 부재에 고정하기 위한 도구가 전기 모터(35)에 대향하는 벽 부분(240a)으로 통과하는 개구를 규정할 필요가 생길 것이다. 대조적으로, 버튼 구동 유닛(210)에서, 좌우 방향과 교차하는 방향으로 전기 모터(35)가 부착되는 부분(즉, 모터 브래킷(241))은 홀더 부재(240R, 240L)와 별개의 부재이다. 따라서, 이러한 개구는 홀더 부재(240R, 240L)에 규정될 필요가 없다. 이는 홀더(240)의 강도를 증가시킨다.
도 11b에 도시된 바와 같이, 모터 브라켓(241)은 전기 모터(35)가 부착되는 제1 벽 부분(241A)을 갖는다. 전기 모터(35)의 본체부(35a)의 단부면은, 예를 들어, 전후 방향 및 상하 방향에 대해 비스듬한 방향으로, 제1 벽 부분(241A)에 부착된다. 제1 벽 부분(241A)에는 패스너가 삽입되는 복수의 장착 구멍(241b)(도 11c 참조)이 규정되어 있다.
도 11d에 도시된 바와 같이, 전기 모터(35)의 본체부(35a)의 단부면에는 회전 샤프트(35c)를 둘러싸는 위치결정부(35d)가 형성되어 있다. 위치 결정부(35d)는, 예를 들어, 돌출부이다. 모터 브라켓(241)의 제1 벽 부분(241A)에는 위치 결정부(35d)가 끼워지는 개구(241d)가 형성되어 있다. 개구(241d)는 위치 결정부(35d)의 외경에 대응하는 내경을 가지며, 전기 모터(35)와 모터 브래킷(241)의 상대 위치는 개구(241d)의 가장자리에 의해 결정된다. 모터브라켓(241)은 홀더부재(240R, 240L)와 별도로 형성되는 부재이며, 따라서, 전기 모터(35)의 형태가 위치 결정 부분(35d)이 다른 크기를 갖는 형태로 변경될 때, 예를 들어, 전체 홀더 대신에 모터 브라켓(241)만 교체하는 것은 위치 결정부(35d)가 다른 크기를 갖는 전기 모터(35)의 설치를 가능하게 하기에 충분할 것이다.
도 11b에 도시된 바와 같이, 홀더 부재(240R)는 모터 브래킷(241)의 제1 벽 부분(241A)이 끼워 맞춰지는 개구(240e)를 내부에 규정한다. 제1 벽 부분(241A)은 개구(240e)의 가장자리(240f, 240g)에 대해 좌우 방향으로 슬라이드되어 개구(240e)를 폐쇄한다. 제1 벽 부분(241A)은 개구(240e)와 크기가 대응되며, 개구(240e)가 형성된 홀더 부재(240R)의 벽 부분을 보강한다. 개구(240e)의 가장자리(240f, 240g) 중 하나와 제1 벽 부분(241A)의 가장자리에는 에지(240f, 240g) 중 다른 하나와 제1 벽 부분(241A)의 에지가 걸리는 홈이 규정될 수 있다.
도 11b에 도시된 바와 같이, 모터 브라켓(241)은 모터 브라켓(241)을 홀더 부재(240R)에 좌우 방향으로 부착하기 위한 패스너(구체적으로는 나사)가 삽입되는 장착 홀(241c)을 규정한다. 장착 홀(241c)은 제1 벽 부분(241a)으로부터 연장된 장착 벽(241e) 내에 규정된다. 모터 브라켓(241)의 내부에는 홀더 부재(240R)에 대한 모터 브라켓(241)의 위치를 고정하기 위한 위치 결정 홀(241d)이 규정되어 있다. 홀더부재(240R)에 형성된 돌출부는 위치 결정홀(241d)에 끼워져서, 모터 브라켓(241)이 장착 홀(241c)을 턴온(turn on)하는 것이 억제된다. 버튼 구동 유닛(210)의 예에서, 모터 브라켓(240M)은 홀더 부재(240R)의 측벽(즉, 우측 측벽)(240h)에 부착되는 제2 벽 부분(241B)을 갖는다. 제2 벽 부분(24B)에는 위치 결정 홀(241d)이 규정되어 있다.
도 11b에 도시된 바와 같이, 모터 브라켓(241)은 중간 기어(36)를 회전 가능하게 지지하도록 구성된다. 이러한 구성은 전기 모터(35)의 기어(웜 기어)(35b)와 중간 기어(36)의 위치 결정 정밀도의 저하를 방지하는 데 기여한다. 중간 기어(36)는 제2 벽부(241B)에 형성된 환형 지지부(241f)에 의해 지지된다. 지지부(241f)에는 중간 기어(36)의 지지축(36c)이 삽입되어 있다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 버튼 구동 유닛(210)의 예에서, 조작 버튼(20)의 본체부(20B)와 외부 부분(20A)은 서로 분리되어 형성된다. 본체부(20B)는 지지 샤프트(47)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 외부 부분(20A)은 본체부(20B)에 부착된다. 버튼 구동 유닛(210)의 예와 달리, 외부 부분(20A)과 본체부(20B)는 일체로 형성될 수 있다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 조작 버튼(8)(도 2 참조)은 또한 홀더(240)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 조작 버튼(8)은 홀더부재(240R)에 대하여 전후진 가능하도록 홀더 부재(240R), 즉 홀더 부재 중 하나에 부착될 수 있다.
버튼 구동 유닛(210)는 가동 부재(30)를 가압하는 탄성 부재를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 11a에 도시된 바와 같이, 버튼 구동 유닛(210)는 가동 부재(30)를 가압하는 스프링(237)(보다 구체적으로, 토션 스프링)을 갖는다. 이 구성에 의해 가동 부재(30)의 기어부(33a)가 중간 기어(36)의 소경 기어부(36b)와 일정하게 접촉하여, 가동부재(30)의 진동을 확실하게 억제한다.
전술한 예에서, 기어부(33a)는 가동 부재(30)의 외주면에 형성된다. 대안적으로, 가동 부재는 중간 기어의 소경 기어부를 둘러싸고 소경 기어부(36b)와 맞물리도록 가동 부재의 내측에 형성된 기어를 가질 수 있다. 도 12a 내지 도 12e는 이러한 구조의 버튼 구동부의 일 예로서 버튼 구동 유닛(310)을 도시한 도면이다. 이하에서는 버튼 구동 유닛(10, 210)과 버튼 구동 유닛(310)의 차이점을 중심으로 설명한다. 버튼 구동 유닛(310)과 관련하여 설명되지 않은 기능에 대해서는, 버튼 구동 유닛(310)은 버튼 구동 유닛(10, 210)과 구조가 유사할 수 있다.
도 12a에 도시된 바와 같이, 버튼 구동 유닛(310)은 가동 부재(330)를 갖는다. 가동 부재(330)는 지지 샤프트(47) 주위를 이동할 수 있다. 가동 부재(330)는 축 방향(즉, 좌우 방향)으로 중간 기어(336)의 소경 기어부(336b)와 마주하는 벽 부분(334a) 및 벽 부분(334a)으로부터 중간 기어(36)를 향해 돌출하고 소경 기어부(336b)에 대해 반경 방향으로 위치하는 외주부(334b)(도 12d 참조)를 갖는다. 소경 기어부(336b)는 벽 부분(334a) 및 외주부(334b)에 의해 덮여 있다. 외주부(334b)의 내면에는 소경 기어부(336b)와 맞물리는 기어부(334c)(도 12d 참조)가 형성되어 있다. 즉, 기어부(334c)는 일반적으로 내부 기어로 불린다. 소경 기어부(336b)는 외주부(334b)와 지지 샤프트(47)(즉, 회전 중심) 사이에 위치한다.
조작버튼(320)의 전면을 눌렀을 경우 그리고 가동부재(330)가 조작 버튼(320)으로부터 힘을 받아 지지 샤프트(47)를 중심으로 회전하는 경우, 가동 부재(330)는 중간 기어(36)를 회전시키는 힘을 중간 기어(336)에 인가한다. 이 힘은 중간 기어(36)의 위치를 이동시키는 힘을 발생시킨다. 중간 기어(336)의 위치가 변경되면, 그리고 중간 기어(336)의 대구경 기어 부분(336a)이 전기 모터(35)의 기어(35b)에 대해 눌려지면, 대경 기어부(36a)와 기어(35b) 사이의 마찰이 과도하게 되어 기어(35b)와 중간 기어(36)의 부드러운 움직임을 억제할 수 있다.
그러나, 버튼 구동 유닛(310)의 예에서 가동 부재(330), 중간 기어(336) 및 전기 모터(35)의 배치는 이러한 문제의 발생을 방지할 수 있다. 도 12c에 도시된 바와 같이, 중간 기어(336)의 소경 기어 부분(336b)은 가동 부재(330)의 외주 부분(334b)의 전방 측(즉, 지지 샤프트(47)가 놓이는 측)에 위치된다. 따라서, 조작버튼(320)의 전면을 눌렀을 때, 가동 부재(330)는 중간 기어(336)에 중간 기어(336)의 위치가 전방 또는 비스듬하게 전방으로 이동하게 하는 힘(예를 들어, 도 12c의 힘(F1))을 인가한다. 한편, 전기 모터(35)의 기어(35b)는 중간 기어(336)의 회전 중심의 후방에 위치한다. 즉, 버튼 구동 유닛(310)의 측면도에서, 전기 모터(35)의 기어(35b)는 중간 기어(336)의 소직경 기어부(336b)에 대해 가동 부재(330)의 외주부(334b)의 반대측에 위치한다. 따라서, 가동 부재(330)에서 중간 기어(336)로 가해지는 힘에 의해 중간 기어(336)의 위치가 변하더라도, 중간 기어(336)의 대구경 기어 부분(336a)은 과도한 힘으로 전기 모터(35)의 기어(35b)에 대해 가압되지 않을 것이며, 전기 모터(35)의 기어(35b)와 중간 기어(336)의 원활한 회전이 유지되도록 허용한다.
또한, 기어부(33a)가 가동 부재(30)의 외주면에 형성된 예와 비교하면, 중간 기어(336)의 소경 기어부(336b)가 가동 부재(30)의 외주부(334b)의 내측에 배치되는 구성은 가동 부재(330)의 기어부(334c)와 지지 샤프트(47) 사이의 증가한 거리를 달성할 수 있다. 이는 가동 부재(330)의 토크를 증가시켜 조작 버튼(320)에 더 큰 힘을 가할 수 있게 한다.
도 12c에 도시된 바와 같이, 가동 부재(330)의 외주부(334b)는 소경 기어부(336b)의 하부측에 위치한다. 따라서, 조작 버튼(320)의 전면이 눌려지고 가동부재(330)가 지지축(47)을 중심으로 회전하면, 가동 부재(330)는 중간 기어(36)에 중간 기어(36)를 반시계 방향으로 회전시키는 힘을 가한다. 따라서, 전기 모터(35)의 기어(35b)와 맞물리는 대구경 기어부(336a)의 톱니는 전기 모터(35)의 기어(35b)를 후방 및 상향으로 비스듬히 누른다. 전기 모터(35)의 본체부(35a)는 기어(35b)의 후방 및 상향으로 비스듬하게 위치한다. 즉, 조작버튼(320)의 전면을 눌렀을 때, 대구경 기어 부분(336a)의 톱니는 전기 모터(35)의 본체부(35a)를 향해 전기 모터(35)의 기어(35b)를 누른다.
기어(35b)가 부착되는 전동기(35)의 회전 샤프트(35c)에는, 회전 샤프트(35c)를 본체부(35a) 쪽으로 끌어당기는 힘은 전동기(35) 내부의 자력으로 인해 작용한다. 이러한 자력에 대항하여 회전축(35c)과 기어(35b)를 앞으로 당기면(즉, 회전축(35c) 등이 본체부(35a)로부터 멀어지는 방향으로 당겨질 때), 회전축(35c)이 약간 움직여서 약간의 충돌 소음이 발생할 수 있다. 버튼 구동 유닛(310)에서, 가동 부재(330)의 기어부(334c)(즉, 내부 톱니)가 소경 기어부(336b)(즉, 도 12c에서 "D1"으로 표시된 방향)를 타격하는 방향을 제1 방향으로 규정하면, 전기 모터(35)의 본체부(35a)는 기어부(35b)의 제1 방향으로 위치한다. 구체적으로, 조작버튼(320)의 전면을 눌렀을 때, 가동 부재(330)의 기어부(334c)(즉, 내부 톱니)는 소경 기어부(336b)에 대해 후방 및 상향으로 비스듬히 타격한다. 전기 모터(35)의 본체부(35a)는 전기 모터(35)의 기어부(35b)의 후방 및 상향으로 비스듬하게 위치한다. 따라서, 조작버튼(320)의 전면을 눌렀을 때, 대구경 기어부(336a)의 톱니는 기어(35b)와 전기 모터(35)의 회전 샤프트(35c)를 전기 모터(35)의 본체부(35a)를 향해 밀어낸다. 이는 충돌 노이즈의 발생을 방지한다. 조작 버튼(320)의 전면이 눌려진 상태일 경우, 가동 부재(330)의 기어부(334c)가 소경 기어부(336b)를 타격치는 방향에 주의하고, 전기 모터(35)의 본체부(35a)가 전기 모터(35)의 기어부(35b)에 대해 위치하는 방향은 반드시 일치할 필요는 없지만 서로에 대해 비스듬할 수 있다.
내부 기어인 기어부(334c)를 갖는 가동 부재(330)의 형상은 구동 유닛(310)의 예로 제한되지 않는다. 예를 들어, 가동 부재(330)는 소경 기어(336b)의 외주면을 감싸는 원호 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 가동 부재(330)는 소경 기어(336b)에 대해 축 방향으로 위치하는 벽 부분(334a)을 갖지 않을 수 있다.
도 12c체 도시된 바와 같이, 가동 부재(330)는 조작 버튼(320)을 누르는 돌출부(332a)를 갖는다. 돌출부(332a)가 전방으로 돌출되는 정도는 상술한 버튼 구동유닛(10, 210)의 가동 부재(30, 230) 각각의 돌출부(32)가 돌출된 정도보다 작다. 가동 부재(330)는 돌출부(332a)의 베이스부로부터 지지부(31)를 향하여 연장되는 보강벽(332b)을 갖는다. 보강벽(332b)은 중간 기어(336)의 소경 기어부(336b)와 맞물리는 기어부(334c)가 형성되는 벽 부분(334a)에 대해 전방으로 돌출된다. 보강벽(332b)의 존재는 돌출부(332a)의 감소된 길이를 달성하고 증가된 강도를 달성하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 돌출부(332a)가 조작 버튼(320)을 누를 때 돌출부(332a)가 구부러질 가능성의 감소가 달성될 수 있다.
도 12a에 도시된 바와 같이, 버튼 구동 유닛(210)과 유사하게, 버튼 구동 유닛(310)는 우측 홀더 부재(340R) 및 좌측 홀더 부재(340L) 외에 340L전기 모터(35)가 부착되는 모터 브라켓(341)을 갖는다. 모터 브라켓(341)은 홀더 부재(340R, 340L)와 별도로 형성되는 부재이다. 즉, 모터 브라켓(341)은 홀더 부재(340R, 340L)를 몰딩하는 과정에서 사용되는 몰딩과 별도의 몰딩을 이용하여 형성된다. 이러한 구성은 전기 모터(35)를 모터 브라켓(341)에 부착한 후, 모터 브라켓(341)을 홀더 부재(340R,340L)에 부착하는 작업공정을 가능하게 한다. 이는 전기 모터(35)를 부착하는 작업을 단순화한다.
도 12a에 도시된 바와 같이, 모터 브래킷(341)은 내부에 중간 기어(336)의 지지 샤프트(336c)가 끼워져 지지 샤프트(336c)를 지지하는 관형 지지부(341c)를 형성한다. 지지부(341c)의 외주면을 따라 복수의 리브(ribs)(341d)가 배치된다. 이들 리브(341d)는 지지부(341c)의 강도를 증가시킨다. 각각의 리브(341d)(즉, 중간 기어(336)의 회전 중심선(Ax4)에서 리브(341d)의 상단까지의 거리)의 높이는 지지부(341c)(도 12d 참조)의 말단부(즉, 좌측 단부)로부터의 거리가 감소함에 따라 감소한다.
도 12d에 도시된 바와 같이, 중간 기어(336)는 지지 샤프트(336c) 주위에 형성된 오목부를 갖고, 지지부(341c)는 이 오목부에 끼워맞추어진다. 지지부(341c)는 기어부의 반경방향 내측에 위치하는 부분(더 상세하게는 대구경 기어부(336a))을 갖는다.
중간 기어(336)의 반대측 단부는 가동 부재(330)의 벽 부분(334a)에 의해 덮이고 다른 부분에 의해 지지되지 않는 반면에, 중간 기어(336)의 일측 단부는 모터 브라켓(341)의 지지부(341c)에 지지된다. 중간 기어(336)의 지지축(336c)을 지지하기 위해 모터 브라켓(341)의 지지부(341c)가 중간 기어(336)의 지지 샤프트(336c) 둘레에 형성된 오목부에 끼워지는 전술한 구성은 지지부(341c)의 충분한 길이를 보장할 수 있고, 중간 기어(336) 지지 안정성을 향상시킨다.
버튼 구동 유닛(310)의 예에서는, 지지부(341c)의 단부(즉, 좌측 단부)는 대경 기어부(336a)(즉, 대구경 기어부(336a)의 좌측면(336e))의 위치를 넘어 좌측으로 연장된다. 또한, 지지부(341c)는 좌우 방향으로 중간 기어(336)의 중심(Cn)과 교차한다.
도 12a에 도시된 바와 같이, 두 개의 홀더 부재(340R, 340L)는 좌우 방향으로 서로 부착된다. 모터 브라킷(341)은 홀더 부재 중 하나(구체적으로는 우측 홀더 부재(340R))에 부착된다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 버튼 구동 유닛(310)은 중간 기어(336)의 회전 위치를 감지하기 위한 센서(39)가 장착되는 보드(39a)를 갖는다. 서(39)는, 예를 들어, 인코더이다. 보드(39a)는, 예를 들어, 라이트 홀더 부재(340R)에 장착된다. 더 구체적으로, 도 12d에 도시된 바와 같이, 보드(39a)는 우측 홀더 부재(340R)의 우측면에 부착되고, 중간 기어(336)의 지지축(336c)의 단부(336d)는 센서(39)의 개구에 끼워진다. 기판(39a)과 홀더 부재(340R)의 상대적인 위치의 변경이 허용될 수 있다. 이는 센서(39)와 중간 기어(336) 사이에 기계적 응력이 발생하는 것을 방지하는 데 기여할 것이다.
버튼 구동 유닛(310)의 예에서, 도 12b에 도시된 바와 같이, 홀더 부재(340R)는 기판(39a)의 가장자리를 둘러싸는 복수의 결합 부분(340a, 340b, 340c)을 갖는다. 또한, 홀더부재(340R)의 측면에 돌출부(340d)가 형성되고, 기판(39a)은 내부에 돌출부(340d)의 크기보다 큰 크기를 갖는 구멍을 규정한다. 이러한 구성은 센서(39)와 중간 기어(336)의 지지축(336c)의 단부(336d) 사이에 기계적 응력이 발생하는 것을 방지하는 데 기여한다.
도 12a에 도시된 바와 같이, 조작 버튼(320)은 외부 부분(320A)과 본체부(320B)를 갖는다. 외부 부분(320A)과 본체부(320B)는, 예를 들어, 상하 방향으로 서로 결합되어 있다. 예를 들어, 도 12e에 도시된 바와 같이, 본체부(320B)는 아래쪽으로 개방된 홈(320a)을 내부에 형성한다. 한편, 외부 부분(320A)은 본체부(320B)를 덮도록 형성되고, 홈(320a)에 끼워지도록 내부에 돌기부(320b)를 형성한다. 이는 본체부(320B)와 외부 부분(320A)이 전후 방향으로 서로 분리되는 것을 방지한다.
도 12e에 도시된 바와 같이, 버튼 구동 유닛(310)의 예에서, 본체부(320B)의 상부에는 지지 샤프트(47)가 삽입되는 지지부(321)가 형성되어 있다. 조작 버튼(320)은 지지 샤프트(47)를 중심으로 이동할 수 있다. 본체부(320B)의 후방측에는, 이동을 감지하는 도전성 고무(29b)가 장착되는 센서(29)가 배치된다. 센서(29)는 조작 버튼(320)의 상부에 배치된 조작 버튼(8)(도 2 참조)의 후방에 위치하는 스위치(29b)를 가질 수 있다. 지지부(321)는 지지축(47)을 중심으로 초기 위치(즉, 도 12e에 도시된 위치)에서 후방으로 이동할 수 있다. 버튼 구동 유닛(310)은, 초기 위치의 조작 버튼(320)이 앞으로 당겨진 상태인 경우, 조작 버튼(320)이 앞으로 빠지지 않도록 하는 구조를 가질 수 있다.
도 12e에 도시된 바와 같이, 버튼 구동 유닛(310)의 예에서, 우측 홀더 부재(340R)에는 조작 버튼(320)이 전방으로 빠지지 않도록 스토퍼부(340e)가 형성되어 있다. 조작버튼(320) 내부에는 조작 버튼(320)은 전진하는 경우 스토퍼부(340e)가 맞물리는 걸림부(320c)가 형성되어 있다. 더 구체적으로, 걸림부(320c)는 외부 부분(320A)의 하단 가장자리의 최후방에 형성되어 상부로 돌출된다. 스토퍼부(340e)는 걸림부(320c)의 전방측에 위치한다.
스토퍼부(340e)는 버튼 구동 유닛(310)이 수용되는 캐비닛(2)(도 1 참조)이 아닌 홀더 부재(340R) 내에 형성되므로, 버튼 구동부(310)의 조립 작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
본원에서 제안하는 조작 입력 장치는 스틱형일 수 있음을 유의한다. 이 경우, 조작 입력 장치에 포함된 버튼 구동 유닛(10)의 개수는 하나일 수 있다.
도 13은 이러한 스틱형 조작 입력 장치의 일례를 나타내는 도면이다. 이 도면에 도시된 조작입력장치(400)는 스틱형으로, 사용자는 한 손으로 조작 입력 장치(400)를 잡을 수 있다. 조작 입력 장치(400)는 버튼 구동 유닛(410)을 갖는다. 버튼 구동 유닛(410)는 조작 버튼(420), 가동 부재(30), 중간 기어(36) 및 전기 모터(35)를 갖는다. 조작 버튼(420)은 조작 입력 장치(400)의 캐비닛(402)의 외주면으로부터 돌출되어 있고, 축(Ax3)을 중심으로 조작 입력 장치(400)의 반경 방향으로 이동할 수 있다. 가동 부재(30)는 조작 버튼(420)의 내측에 위치한다. 중간 기어(36)는 가동 부재(30) 아래에 위치하고, 전기 모터(35)는 중간 기어(36) 아래에 위치한다. 조작 버튼(420), 가동 부재(30), 중간 기어(36) 및 전동 모터(35)는 도시되지 않은 홀더에 의해 유지된다.
조작 입력 장치(400)는 최상부에 구형의 발광부(401)를 갖고 있다는 것에 주의한다. 또한, 조작 입력 장치(400)는 조작 버튼(420)과 반대측에 조작 버튼(403)을 갖는다.
이상에서는 버튼 구동 유닛(10, 210, 310, 410)에 대해 설명하였다. 각각의 버튼 구동 유닛(10, 210, 310, 410)의 특징은 버튼 구동 유닛(10, 210, 310, 410) 중 다른 하나의 특징과 결합될 수 있음에 주의한다.

Claims (15)

  1. 조작 입력 장치로서, 상기 조작 입력 장치는:
    사용자에 의한 푸싱 조작을 수신할 경우, 초기 위치에서 제1 평면을 따르는 방향으로 이동할 수 있는 조작 버튼;
    상기 제1 평면을 따르는 방향으로 이동할 수 있고 상기 조작 버튼을 상기 초기 위치로 밀어낼 수 있는 가동 부재;
    상기 가동 부재를 이동시키는 전기 모터; 및
    상기 조작 버튼과 상기 가동 부재의 이동을 허용하기 위해, 상기 전기 모터를 홀딩하고 상기 조작 버튼과 상기 가동 부재를 지지하는 홀더
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조작 버튼은 상기 제1 평면과 교차하는 지지 샤프트 주위에서 이동할 수 있고, 상기 홀더는 상기 지지 샤프트를 통해 상기 조작 버튼을 지지하는 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가동 부재는 상기 제1 평면과 교차하는 지지 샤프트 주위에서 이동할 수 있고, 상기 홀더는 상기 지지 샤프트를 통해 상기 가동 부재를 지지하는 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조작 버튼과 상기 가동 부재는 모두 상기 제1 평면과 교차하는 지지 샤프트 주위에서 이동할 수 있고,
    상기 홀더는 상기 지지 샤프트를 통해 상기 조작 버튼과 상기 가동 부재를 지지하는 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 지지 샤프트를 따르는 방향에서 상기 가동 부재의 위치는 상기 지지 샤프트를 따르는 방향에서 상기 조작 버튼의 중심으로부터 변위되는 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 가동 부재는 상기 지지 샤프트의 축에 위치한 지지부를 구비하며,
    상기 축을 따르는 방향에서의 상기 지지부의 위치는 일측 상의 상기 조작 버튼의 측면과 반대측 상의 상기 조작 버튼의 측면 사이에 존재하는 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조작 버튼 상의 푸싱 조작을 감지하기 위한 제1 센서를 더 포함하고,
    상기 제1 센서는 상기 홀더에 부착되는 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 제1 평면과 교차하는 방향으로 서로 연결된 제1 홀더 부재 및 제2 홀더 부재를 구비하고,
    상기 제1 센서는 상기 제1 홀더 부재에 부착되며,
    상기 제1 평면과 교차하는 방향의 상기 제1 홀더 부재의 폭은 상기 제1 평면과 교차하는 방향의 상기 제2 홀더 부재의 폭 보다 큰 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가동 부재의 위치를 감지하기 위한 제2 센서를 더 포함하고,
    상기 제2 센서는 상기 제1 홀더 부재에 부착되는 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가동 부재의 위치를 감지하기 위한 센서를 더 포함하고,
    상기 센서는 상기 홀더에 부착되는 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전기 모터의 회전을 상기 회전의 속도를 감소시키면서 상기 가동 부재에 전달하는 전달 시스템을 더 포함하고,
    상기 홀더는 상기 전달 시스템을 지지하는 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전기 모터의 회전을 상기 가동 부재로 전달하기 위해, 제1 지지 샤프트 주위에서 회전할 수 있는 중간 기어를 더 포함하고,
    상기 조작 버튼과 상기 가동 부재 중 적어도 하나는 상기 제1 평면과 교차하는 제2 지지 샤프트 주위에서 이동할 수 있으며,
    상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재는 서로 평행하며 상기 홀더에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 전기 모터는 상기 전기 모터의 회전 샤프트가 상기 제1 평면을 따라 연장되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 전기 모터의 회전을 상기 가동 부재로 전달하기 위해, 제1 지지 샤프트 주위에서 회전할 수 있는 중간 기어를 더 포함하고,
    상기 가동 부재 중 적어도 하나는 상기 제1 평면과 교차하는 제2 지지 샤프트 주위에서 이동할 수 있으며,
    상기 가동 부재는 상기 중간 기어와 맞물린 기어부를 구비하고,
    상기 중간 기어는 상기 가동 부재의 기어와 상기 제2 지지 샤프트 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 조작 입력 장치.
  15. 버튼 구동 유닛으로서, 상기 버튼 구동 유닛은:
    조작 버튼이 사용자로부터 푸싱 조작을 수신할 경우, 제1 평면을 따르는 방향의 초기 위치로부터 이동할 수 있는 본체부-여기서 상기 본체부는 상기 조작 버튼의 외부 부분에 부착되거나 또는 상기 외부 부분과 일체로 형성됨-;
    상기 제1 평면을 따르는 방향으로 이동할 수 있고 상기 조작 버튼을 상기 초기 위치를 향해 푸시하기 위해 상기 본체부를 타격할 수 있는 가동 부재;
    상기 가동 부재를 이동시키는 전기 모터; 및
    상기 전기 모터를 홀딩하고, 상기 본체부와 상기 가동 부재의 이동을 허용하기 위해 상기 본체부와 상기 가동 부재를 지지하는 홀더
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼 구동 유닛.
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