WO2025243152A1 - 입력장치{input device} - Google Patents

입력장치{input device}

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WO2025243152A1
WO2025243152A1 PCT/IB2025/055077 IB2025055077W WO2025243152A1 WO 2025243152 A1 WO2025243152 A1 WO 2025243152A1 IB 2025055077 W IB2025055077 W IB 2025055077W WO 2025243152 A1 WO2025243152 A1 WO 2025243152A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
elastic
support portion
input device
movable member
support
Prior art date
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Pending
Application number
PCT/IB2025/055077
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English (en)
French (fr)
Inventor
양대연
박정혁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Alpine Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Alps Alpine Co Ltd filed Critical Alps Alpine Co Ltd
Publication of WO2025243152A1 publication Critical patent/WO2025243152A1/ko
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
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    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means

Definitions

  • the present invention relates to an input device, and more particularly, to a vibration-type input device, such as a haptic switch, in which a user's touch operation and corresponding feedback are output as vibration.
  • a vibration-type input device such as a haptic switch
  • Input devices are used for communication between people and machines, and are mainly used by users to input information or commands into machines such as computers.
  • haptic switches are being used as vehicle switches recently.
  • the haptic switch is an input device that notifies the user (driver) of the result of his/her operation through vibration.
  • the driver can operate the haptic switch while maintaining forward vision and confirm the result through the tactile sensation (vibration) of his/her finger.
  • vibration input devices such as haptic switches have the following problems.
  • noise or mechanical vibration is generated by the operation of a vehicle, device, or facility in which a haptic switch is installed, which affects the fastening parts (screws, bolts, etc.) between the haptic switch and the frame, and the haptic vibration of the haptic switch may be attenuated or interfered with by such mechanical vibration.
  • fastening means such as screws and bolts may separate or come off, which may cause damage or breakage to the input device.
  • Japanese Patent Publication No. 7383166 'Connection Structure' (hereinafter referred to as 'prior art'), is intended to minimize vibration occurring at the point where the first member and the second member are joined by configuring a damper member between the first member and the second member.
  • the screw that is directly connected to the first member has the screw head connected to the second member. They are directly connected and joined, but there is a problem that when mechanical vibration occurs, noise or unspecified vibration may be generated in that part.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 7383166 'Connection Structure' Invention Contents Technical Problem
  • the present invention aims to provide an input device that can greatly improve noise prevention and vibration characteristics by minimizing friction and resulting noise generated in a fastening means that fastens each component due to mechanical vibration (Engineering vibration) generated in a vehicle, device, facility, etc. in which a haptic switch is installed.
  • the present invention aims to provide an input device capable of effectively eliminating noise and frictional vibration caused by mechanical vibration by configuring a damper made of an elastic material having a local contact area between the screw and the fixed member, in order to prevent noise and frictional vibration caused by friction between the screw, which is a fastening means for fastening a movable member (touch panel) and a fixed member (frame), and the fixed member when vibration occurs.
  • an input device includes a movable member that is pressed by an operator; a driving member that vibrates the movable member; and a fixed member that supports the movable member so that it can move in either the pressing operation direction or the vibration direction by interposing an elastic member; wherein the fixed member includes a first support portion formed on the outside in the pressing operation direction; and a second support portion formed on the inside in the pressing operation direction; and the elastic member includes a first elastic portion that contacts the first support portion; and a second elastic portion that contacts the second support portion; and the movable member includes a first supported portion that faces the first support portion with respect to the first elastic portion; and a second supported portion that faces the second support portion with respect to the second elastic portion.
  • the first elastic portion may be formed to elastically deform more than the second elastic portion when the movable member is pressurized by an operator.
  • the first elastic portion may be formed with a hardness smaller than the hardness of the second elastic portion.
  • the first elastic portion may be formed thicker than the second elastic portion.
  • the first elastic portion may have a cavity formed by being recessed inward from the surface on the side that contacts the first support portion, and a dome-shaped protrusion that covers the cavity on the surface on the side that contacts the first support portion.
  • the driving member moves the movable member in a direction perpendicular to the direction of pressing operation.
  • the fixed member vibrates, and has a third support portion on at least a portion of the inner wall of a through hole penetrating the fixed member to connect the first support portion and the second support portion in the pressing operation direction, and the movable member has a column-shaped third support portion inserted into the through hole in the pressing operation direction, and a third elastic portion formed by integrally extending from at least one of the first elastic portion and the second elastic portion may be positioned between the third support portion and the third supported portion.
  • the third elastic portion may be formed in a ring shape to surround the third support portion.
  • a plurality of ribs may be formed that extend in the pressing operation direction and come into contact with the third support portion.
  • the third support portion may have a square pillar shape.
  • the plurality of ribs may be formed so that the contact area between a rib facing a vibration direction side of the third support portion among the plurality of ribs and the third support portion is wider than the contact area between a rib facing a direction, i.e., a surface, perpendicular to the vibration direction among the plurality of ribs and the third support portion.
  • the first support part may have a plurality of positioning protrusions protruding from the first support part at a portion in contact with the first elastic part, and the first elastic part may have a plurality of positioning holes into which the positioning protrusions are inserted.
  • the tip of the third support part includes a screw part, a screw head part, and the screw part.
  • a screw having a stopper portion formed at a predetermined height is coupled to the screw head portion, and the tip portion of the third support portion and the screw head portion are spaced apart from each other by the predetermined height by the stopper portion, and the stopper portion side portion of the screw head portion can function as the second support portion.
  • the second elastic part may have a pair of retaining grooves at a position spaced apart from the screw head in the diametric direction by a predetermined length, and the second support part may have a pair of engaging projections that engage with the retaining grooves.
  • the movable member may be provided with a touch position detection sensor that detects a position touched by the operator.
  • a movement detection sensor that detects the movement amount of the movable member may be provided.
  • the invention further includes a vibration control unit that controls the operation of the driving member, and the vibration control unit can drive the driving member to vibrate the movable member when the movement amount of the movable member detected by the movement amount detection sensor exceeds a predetermined threshold value.
  • the present invention has the advantage of minimizing interference or attenuation due to external factors and outputting accurate haptic vibration in a vibration-type input device such as a haptic switch that outputs feedback vibration corresponding to a touch operation by a user.
  • the present invention has the advantage of effectively eliminating noise and frictional vibration caused by mechanical vibration by configuring a damper made of an elastic material having a local contact area between the screw and the fixed member to prevent noise and frictional vibration caused by friction between the screw, which is a fastening means for fastening a movable member (touch panel) and a fixed member (frame), and the fixed member when vibration occurs.
  • FIG. 5 is an exploded view showing another embodiment of FIG. 2.
  • Figure 6 is a configuration diagram showing the bonding state of Figure 5.
  • Fig. 7 is a perspective view showing a specific example of the first elastic section and the third elastic section shown in Fig. 5.
  • prayer 8 is a drawing explaining one embodiment of a method of combining the first support part with FIG. 7.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a specific example of the second support area shown in FIG. 2 and FIG. 6.
  • Fig. 10 is a perspective view showing a specific example of the second elastic member and the third elastic member shown in Fig. 5.
  • FIG. 11 is a drawing explaining one embodiment of a method for combining the second support part with Fig. 10.
  • Figure 12 is a graph comparing the vibrations of the present invention and the prior art in the time domain.
  • Fig. 13 is a graph comparing the vibrations of the present invention and the prior art in the frequency domain. The best mode for carrying out the invention.
  • Fig. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of an input device according to the present invention, where (a) of Fig. 1 is a schematic diagram viewed from above, and (b) of Fig. 1 is a schematic diagram viewed from the side.
  • the input device is configured on a finishing panel (10), and may be configured such that a movable member (200) is exposed on one side of the finishing panel (10).
  • the finishing panel (10) may include interior materials, a dashboard, etc. configured in the interior of a vehicle.
  • This movable member (200) has an input function for inputting the user's operation and an output function for causing the user to feel vibration accordingly, thereby detecting the user's operation.
  • a touch position detection sensor (310) and a driving member (300) that provides haptic vibration may be configured.
  • the touch position detection sensor (310) may be, for example, a touch film.
  • various electronic components, parts, PCBs, etc. including the touch position detection sensor (310) and the driving member (300), can be protected by the fixed member (100), and the fixed member (100) can be fixed to the finishing panel (10) by the fixing bolt (11) while being connected to the moving member (200) by the fastening member (20).
  • Figure 2 is a partially enlarged cross-sectional view of Figure 1
  • Figure 3 is an exploded view of Figure 2.
  • the input device includes a fixed member (100), a movable member (200), a driving member (300), and an elastic member (400), and may include an input device that mainly selects or inputs information by touch as described above and outputs the result as a vibration signal (haptic vibration).
  • the input device may include a haptic switch for a vehicle.
  • the fixed member (100) is fixed by a fixing bolt (11) inside the finishing panel (10), and may include a case that protects electronic components, parts, PCBs, etc. that constitute the input device as described above.
  • the fixed member (100) supports the movable member (200) so that it can move in either the pressing operation direction or the vibration direction by interposing the elastic member (400).
  • the fixed member (100) is in a state where the elastic member (400) is combined
  • the movable member (200) coupled to the elastic member (400) can play a supporting role so that it can move in either the pressing operation direction or the vibration direction.
  • the movable member (200) is coupled to the fixed member (100) and is pressurized by an operator, and can be configured to be exposed to the outside in response to the finishing panel (10).
  • the driving member (300) vibrates the movable member (200), and as shown in FIG. 2, can vibrate the movable member (200) in a direction perpendicular to the pressurizing operation direction (box-shaped arrow, up-down direction in FIG. 2) (solid arrow, left-right direction in FIG. 2).
  • the driving member (300) may be mainly configured on the inner surface of the movable member (200), but is not limited thereto, and may be configured in various structures and methods as long as it can directly or indirectly vibrate the movable member (200).
  • a touch position detection sensor (310) for recognizing the user's operation (touch) is configured on the inner surface of the movable member (200).
  • the elastic member (400) is connected between the fixed member (100) and the movable member (200), and is configured to support the movable member (200) so that it can move in either the pressing operation direction or the vibration direction.
  • the support member (100) may include a first support member (110) formed on the outer side (front, upper direction in FIG. 3) in the direction of pressing operation (upward and downward direction) and a second support member (120) formed on the inner side (rear, lower direction in FIG. 3) in the direction of pressing operation.
  • the first support member (110) may include at least a portion of the front side of the fixing member (100)
  • the second support member (120) may include at least a portion of the rear side of the fixing member (100).
  • the elastic member (300) may include a first elastic member (410) in contact with the first support member (110) of the fixed member (100), and a second elastic member (420) in contact with the second support member (120) of the fixed member (100).
  • the first elastic portion (410) may be formed in a plate shape that makes surface contact with the first support portion (110)
  • the second elastic portion (420) may be formed in a plate shape that makes surface contact with the second support portion (120).
  • the fixed member (100), the first elastic member (410), and the second elastic member (420) can be formed so that a through hole through which the third support member (230) of the movable member (200) can pass is spatially connected.
  • the third support member (230) may have a screw hole formed into which a screw that functions as the second support member (220) is coupled, and when the screw is coupled, it forms a part of the movable member (200).
  • the movable member (200) may include a first support portion (210) facing the first support portion (110) with respect to the first elastic portion (410), and a second support portion (220) facing the second support portion (120) with respect to the second elastic portion (420).
  • the present invention provides a first elastic part (410) and a second elastic part (420) between the fixed member (100) and the movable member (200) on the front and rear sides of the pressurizing operation direction. Therefore, it is possible to reduce or prevent collision noise between the fixed member (100) and the movable member (200) during pressurization operation.
  • the first elastic member (410) can be formed to be elastically deformed to a greater extent than the second elastic member (420) during the process of the movable member (200) being pressurized by the operator.
  • the present invention enables the user to easily perform the pressing operation because the first elastic part (410) is elastically deformed more greatly in the pressing operation direction during the process of the user pressing the movable member (200).
  • the first elastic member (410) is stationary in a state where the second support member (220) is pressed in a direction in which the second elastic member (420) comes into contact with the second elastic member (420) while the movable member (200) is not pressurized, and since the second elastic member (420) has a smaller elastic deformation than the first elastic member (410), the movable member (200) can maintain its initial state at a constant position.
  • the first elastic portion (410) can be formed with a smaller hardness than the second elastic portion (420).
  • the first elastic part (410) is easily elastically deformed in the direction in which the first elastic part (410) is pressed during the process of pressurizing the movable member (200), so there is an advantage in that it is very easy for the user to operate.
  • the first elastic member (410) is stationary in a state where the second support member (220) is pressed in a direction in which the second elastic member (420) comes into contact with the second elastic member (200) while the movable member (200) is not pressurized, and since the second elastic member (420) has a greater hardness than the first elastic member (410), the movable member (200) can maintain its initial state at a constant position.
  • the first elastic portion (410) may be formed to have a thicker thickness than the second elastic portion (420).
  • the first elastic part (410) is elastically deformed to a greater extent in the direction in which the first elastic part (410) is pressed during the process of pressurizing the movable member (200), so there is an advantage in that it is very easy for the user to operate.
  • the first elastic member (410) is stationary in a state where the second support member (220) is pressed in a direction in which the second elastic member (420) comes into contact with the second elastic member (420) while the movable member (200) is not pressurized, and since the second elastic member (420) is thinner than the first elastic member (410), the range of elastic deformation is relatively small, and thus the movable member (200) can maintain its initial state at a constant position.
  • the first elastic portion (410) can be formed to have a cavity (411) that is recessed inward from the surface on the side that contacts the first support portion (110), and a dome-shaped protrusion (412) that covers the cavity (411) on the surface on the side that contacts the first support portion (210).
  • the first elastic portion (410) can be formed to penetrate in the pressing operation direction (up and down direction), and the protrusion (412) can be formed to protrude so as to surround the upper portion of the hollow portion (411) formed through the penetration.
  • the present invention is characterized in that, in the process of the user pressurizing the movable member (200), the dome-shaped protrusion (412) of the first elastic member (410) is greatly elastically deformed, so that the user It can be pressurized more easily.
  • the present invention has examined a method for minimizing friction and noise caused by the direction of pressing operation of the movable member (200), and below, a method for minimizing friction and noise caused by haptic vibration that vibrates in a direction orthogonal to the direction of pressing operation of the movable member (200) will be examined.
  • Fig. 5 is an exploded view showing another embodiment of Fig. 2, and Fig. 6 is a configuration diagram showing the combined state of Fig. 5.
  • the driving member (300) can vibrate the movable member (200) in a direction (horizontal direction) orthogonal to the pressurizing operation direction (up-down direction).
  • a third support portion (130) may be formed on at least a portion of the inner wall of a through hole (101) penetrating the fixing member (100) so as to connect the first support portion (110) and the second support portion (120) in the direction of pressing operation (up and down in FIG. 5).
  • the movable member (200) can be formed with a third support member (230) in the shape of a column that is inserted into the through hole (101) of the fixed member (100) in the direction of pressing operation.
  • a third elastic portion (430) formed by integrally extending from at least one of the first elastic portion (410) and the second elastic portion (420) may be positioned between the third support portion (130) and the third support portion (230).
  • the third elastic part (430) is formed integrally with the first elastic part (410), or It can be formed integrally with the second elastic portion (420), and if necessary, it can be formed integrally with both the first elastic portion (410) and the second elastic portion (420).
  • the noise (collision noise) generated when the third support member (130) and the third support member (230) rub against each other due to the haptic vibration of the driving member (300) can be effectively eliminated.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a specific example of the first elastic member and the third elastic member shown in FIG. 5, and FIG. 8 is a drawing explaining an example of a method of combining FIG. 7 and the first support member.
  • the third elastic portion (430) formed by extending from the first elastic portion (410) can be formed in a ring shape to surround the third support portion (230).
  • a plurality of ribs (413, 414) may be formed that extend in the pressing operation direction (up and down direction) and come into contact with the third support portion (230).
  • the third support member (230) may be formed in a square pillar shape. When the third support member (230) is formed in a square pillar shape in this way, the vibration can be transmitted reliably because the contact surface is wide during haptic vibration.
  • the third support member (230) in the shape of a square pillar and the third elastic member (430) formed to surround it must have a wide contact surface in the vibration direction due to haptic vibration while reducing the contact surface in the direction of pressure operation.
  • the contact area (W1X height of the third elastic portion) between the rib (413) facing the vibration direction side of the side surface of the third support portion (230) among the plurality of ribs (413, 414) and the third support portion (230) can be formed to be wider than the contact area (W2X height of the third elastic portion) between the rib (414) facing the vibration direction side of the side surface of the third support portion (230) among the plurality of ribs (413, 414) and the third support portion (230).
  • the rib (413) formed in the direction of vibration can be made to have a wide area so that haptic vibration can be easily received, and the rib (414) formed in a direction orthogonal to the direction of vibration can be made to have a minimal area so that frictional force against the pressing operation or vibration of the movable member (200) can be minimized.
  • the first support member (110) may have a plurality of positioning protrusions (115) protruding from the first support member (110) at a portion in contact with the first elastic member (210).
  • the first elastic part (210) has the positioning projection (115) of the first support part (110) inserted. It may have multiple positioning holes (415).
  • the present invention can easily assemble the first elastic part (410) and the first support part (110) in which the third elastic part (430) is extended, at an accurate position simply by having a plurality of positioning projections (115) fitted into a plurality of positioning holes (415).
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a specific example of the second support area shown in FIG. 2 and FIG. 6.
  • a screw (240) having a screw portion (241), a screw head portion (242), and a stopper portion (243) formed at a predetermined height on the screw portion (241) and the screw head portion (242) can be coupled to the tip portion of the third support portion (230).
  • the tip of the third support member (230) and the screw head member (242) can be spaced apart by a predetermined height by the stopper member (243).
  • the stop part (243) side of the screw head part (242), that is, the screw head part (242) adjacent to the stop part (243), can function as a second support part (220).
  • prayer 10 is a perspective view showing a specific example of the second elastic member and the third elastic member shown in FIG. 5, and FIG. 11 is a drawing explaining an example of a method of combining FIG. 10 and the second support member.
  • the second elastic member (420) may have a pair of retaining grooves (412) at a position spaced apart from the screw head in the diametric direction by a predetermined length, that is, at a predetermined distance from the center in the outward direction.
  • the second support member (120) may have a pair of engagement projections (121) that engage with the retaining groove (421).
  • the second elastic member (420) can be easily joined to the second support member (120) at an accurate position, the assembling ability can be improved.
  • the present invention may include a touch position detection sensor (310) that detects a position touched by an operator.
  • the touch position detection sensor (310) may be configured in a movable member (200).
  • the touch position by the user can be accurately detected, and in particular, when there are multiple symbols on the movable member (200), it is easy to determine which symbol has been manipulated.
  • the present invention has a movement detection sensor (320) that detects the movement amount of the movable member as shown in (b) of FIG. 1, so that an operator (user) can detect the movement amount of the movable member (200) according to a pressurizing operation.
  • the present invention further includes a vibration control unit (not shown) that controls the operation of the driving member (300). May include.
  • the vibration control unit can drive the driving member (300) to vibrate the movable member (200).
  • vibration control unit touch position detection sensor (310), and movement detection sensor (320) described above can be applied in various ways according to the needs of those skilled in the art, and therefore, it is natural that they are not limited to a specific one.
  • Fig. 12 is a graph comparing the vibration of the present invention and the prior art in the time domain
  • Fig. 13 is a graph comparing the vibration of the present invention and the prior art in the frequency domain.
  • the present invention can confirm that noise is suppressed and vibration characteristics are improved while generating refined feeling (haptic) vibration while suppressing noise in the Y and Z axes in addition to the X-axis (vibration direction).
  • Driving member 310 Touch position detection sensor
  • Second elastic section 421 Maintenance groove

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

본 발명은 입력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조작자에 의해 가압조작되는 가동부재; 상기 가동부재를 진동시키는 구동부재; 및 탄성부재를 개재하여, 상기 가동부재를 가압조작방향 및 진동방향 중 어느 방향으로도 이동가능하도록 지지하는 고정부재;를 포함하며, 상기 고정부재는, 상기 가압조작방향에 있어서의 외측에 형성된 제1지지부; 및 상기 가압조작방향에 있어서의 내측에 형성된 제2지지부;를 포함하고, 상기 탄성부재는, 상기 제1지지부와 접촉하는 제1탄성부; 및 상기 제2지지부와 접촉하는 제2탄성부;를 포함하고, 상기 가동부재는, 상기 제1탄성부를 기준으로 상기 제1지지부와 대향하는 제1피지지부; 및 상기 제2탄성부를 기준으로 상기 제2지지부와 대향하는 제2피지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 입력장치에 관한 것이다.

Description

발명의 설명 발명의 명칭 : 입력장치 {INPUT DEVICE} 기술분야
[0001]본 발명은 입력장치에 관한 것으로서 , 보다 상세하게는 햅틱스위치（Haptic switch）와 같이 사용자에 의한 터치조작과 그에 대응하는 피드백이 진동으로 출력되는 진동형 입력장치에 관한 것이다. 배경기술
[0002]입력장치는 사람과 기계의 커뮤니케이션에 사용되는 것으로, 주로 사용자가 컴퓨터 등의 기계에 정보나 명령어를 입력하기 위해 사용되는 것이다.
[0003]이러한 입력장치는 키보드나 조이스틱 등을 시작으로, 컴퓨터가 대중화되는 시점에서 마우스 등이 사용되었으며 , 최근에는 터치스크린 등과 같이 사용자의 신체（주로 손가락）가 직접 접촉하는 방식의 입력장치들이 다양한 분야에서 다양한 전자제품, 설비 , 장치 등에 적용되고 있다.
[0004]한편, 현재 개발 및 판매되는 차량에도 다양한 종류의 전자제어시스템 등이 탑재되어 있는데 , 운전자（사용자）는 특정 입력장치（스위치）를 조작하여 원하는 기능을 실행하게 된다.
[0005]이때 , 해당 기능을 조작하기 위하여 운전자의 시야가 스위치를 향하게 되면, 주행 중 차량의 전방시야를 놓치게 되며 , 이로 인해 교통사고를 유발하는 문제점이 있다.
[0006]이에 , 최근에는 차량용 스위치로 햅틱스위치를 사용하고 있다. [000기햅틱스위치는 사용자（운전자）의 조작에 대한 결과를 진동으로 알려주는 입력장치로, 운전자는 전방시야를 유지한 상태에서 햅틱스위치를 조작하고, 그 결과를 손가락의 촉감（진동）으로 확인할 수 있다.
[0008]그러나, 이러한 햅틱스위치 등의 진동형 입력장치에는 아래와 같은 문제점이 있다.
[0009]첫째, 햅틱스위치가 설치된 차량이나, 장치, 설비 등의 동작에 의해 일정한 소음이나 기계진동（Engineering vibration）이 발생하게 되는데, 이는 햅틱스위치와 프레임 간의 체결부（스크루, 볼트 등）에 영향을 미치게 되며, 이러한 기계진동에 의해 햅틱스위치의 햅틱진동이 감쇠되거나 간섭될 수 있다.
[001이둘째, 기계진동으로 인해 햅틱스위치의 조작에 의한 햅틱진동에 감쇠나 간섭 등이 발생하게 되면, 운전자가 자신의 조작에 의한 햅틱진동을 명확하게 인지하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
[0011]셋째, 기계진동에 의해 체결부에서 발생되는 마찰진동 등으로 인해 체결수단인 스크루, 볼트 등이 분리, 이탈될 수 있으며, 이로 인해 입력장치에 손상이나 파손 등이 발생할 수 있다.
[0012]이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하기의 선행기술문헌인 일본 특허공보 특허제 7383166호 '연결구조'（이하 '선행기술'이라 한다）는, 제 1부재와 제 2부재 사이에 댐퍼부재를 구성함으로써, 제 1부재와 제 2부재가 결합하는 분에서 발생하는 진동을 최소화하고자 한 것이다.
[0013]다만, 선행기술에서 제 1부재에 직접 결합되는 나사는 나사머리가 제 2부재에 직접 맞닿아 결합되는데, 기계진동 발생시 해당 부분에서 소음이나 불특정 진동을 발생시킬 수 있다는 문제점이 있다.
[0014] [선행기술문헌]
[0015] [특허문헌]
[0016]（특허문헌 1） 일본 특허공보 특허제 7383166호 '연결구조' 발명의 내용 기술적 과제
[001기상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 햅틱스위치가 설치된 차량이나 장치, 설비 등에서 발생되는 기계진동（Engineering vibration）에 의해 각 구성을 체결하는 체결수단에서 발생하는 마찰 및 그에 따른 노이즈를 최소화함으로써, 소음방지 및 진동특성을 크게 향상시킬 수 있는 입력장치를 제공하는데 목적이 있다.
[0018]특히, 본 발명은 진동발생 시, 가동부재（터치패널）와 고정부재（프레임）를 체결하는 체결수단인 스크루（Screw）와 고정부재 간의 마찰에 의한 노이즈 및 마찰진동 등을 방지하기 위하여, 스크루와 고정부재 사이에 국소적인 접촉면적을 갖는 탄성재질의 댐퍼를 구성함으로써, 기계진동에 의한 노이즈 및 마찰진동 등을 효과적으로 제거할 수 있는 입력장치를 제공하는데 목적이 있다.
[0019]본 명세서에 개시된 기술의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 과제 해결 수단
[002이상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 , 본 발명에 따른 입력장치는, 조작자에 의해 가압조작되는 가동부재 ; 상기 가동부재를 진동시키는 구동부재 ; 및 탄성부재를 개재하여 , 상기 가동부재를 가압조작방향 및 진동방향 중 어느 방향으로도 이동가능하도록 지지하는 고정부재 ;를 포함하며 , 상기 고정부재는, 상기 가압조작방향에 있어서의 외측에 형성된 제 1지지부; 및 상기 가압조작방향에 있어서의 내측에 형성된 제 2지지부;를 포함하고, 상기 탄성부재는, 상기 제 1지지부와 접촉하는 제 1탄성부; 및 상기 제 2지지부와 접촉하는 제 2탄성부;를 포함하고, 상기 가동부재는, 상기 제 1탄성부를 기준으로 상기 제 1지지부와 대향하는 제 1피지지부; 및 상기 제 2탄성부를 기준으로 상기 제 2지지부와 대향하는 제 2피지지부;를 포함한다.
[0021]또한, 상기 제 1탄성부는, 상기 가동부재가 조작자에 의해 가압조작되는 경우, 제 2탄성부보다 크게 탄성변형하도록 형성될 수 있다.
[0022]또한, 상기 제 1탄성부는, 상기 제 2탄성부의 경도보다 작은 경도로 형성될 수 있다.
[002이또한, 상기 제 1탄성부는, 상기 제 2탄성부의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다. [0024]또한, 상기 제 1탄성부는, 상기 제 1지지부와 접촉하는 측의 면으로부터 내측으로 움푹 패여 형성되는 공동부와, 상기 제 1피지지부와 접촉하는 측의 면에서 상기 공동부를 덮는 돔형상의 돌기부를 갖을 수 있다.
[0025]또한, 상기 구동부재는, 상기 가동부재를 가압조작방향과 직교하는 방향으로 진동하고, 상기 고정부재는, 상기 가압조작방향으로 제 1지지부 및 제 2지지부를 연결하도록 상기 고정부재를 관통하는 관통홀의 내벽 중 적어도 일부에 제 3지지부를 가지고, 상기 가동부재는, 상기 가압조작방향으로 상기 관통홀에 삽입되는 기둥형상의 제 3피지지부를 가지고, 상기 제 3지지부와 제 3피지지부 사이에는, 상기 제 1탄성부 및 제 2탄성부 중 적어도 하나로부터 일체로 연장되어 형성되는 제 3탄성부가 위치할 수 있다.
[0026]또한, 상기 제 3탄성부는, 상기 제 3피지지부를 감싸도록 링형상으로 형성될 수 있다.
[002기또한, 상기 제 3탄성부의 내측면에는, 상기 가압조작방향으로 연장되어 형성되고 제 3피지지부와 접촉하는 복수개의 리브가 형성될 수 있다.
[0028]또한, 상기 제 3피지지부는, 사각기둥 형상일 수 있다.
[0029]또한, 상기 복수개의 리브는, 상기 복수개의 리브 중에서 상기 제 3피지지부의 측면 중 진동방향 측 면과 대향하는 리브와 상기 제 3피지지부와의 접촉면적이 , 상기 복수개의 리브 중에서 상기 제 3피지지부의 즉면 중 진동방향과 직교하는 방향 즉 면과 대향하는 리브와 상기 제 3피지지부와의 접촉면적보다 넓어지도록 형성될 수 있다.
[003이또한, 상기 제 1지지부는, 상기 제 1 탄성부와 접촉하는 부분에 상기 제 1지지부로부터 돌출하는 복수개의 위치결정돌기를 가지고, 상기 제 1탄성부는, 상기 위치결정돌기가 삽입되는 복수개의 위치결정구멍을 가질 수 있다.
[0031]또한, 상기 제 3피지지부의 선단부에는, 나사부, 나사머리부 및 상기 나사부와 나사머 리부에 소정 높이로 형성되는 스토퍼부를 갖는 나사가 결합되어 있으며 , 상기 제 3피지지부의 선단부와 상기 나사머 리부는, 상기 스토퍼부에 의해 상기 소정 높이 만큼 이격되어 있으며 , 상기 나사머 리부의 스토퍼부측 부분은 상기 제 2피지지부로서 기능할 수 있다.
[0032]또한, 상기 제 2탄성부는, 상기 나사머 리로부터 직경방향으로 소정 길이만큼 이격된 위치에 한 쌍의 유지홈을 가지고, 상기 제 2지지부는, 상기 유지홈에 계합되는 한 쌍의 계합돌기를 가질 수 있다.
[0033]또한, 상기 가동부재는, 상기 조작자가 터치하는 위치를 검출하는 터치위치검출센서를 구비할 수 있다.
[0034]또한, 상기 조작자가 가압조작하는 경우, 가동부재의 이동량을 검출하는 이동량검출센서를 구비할 수 있다.
[0035]또한, 상기 구동부재의 동작을 제어하는 진동제어부;를 더 포함하고, 상기 진동제어부는, 상기 이동량검출센서에서 검출된 상기 가동부재의 이동량이 소정의 임계값을 초과하면, 상기 구동부재를 구동하여 상기 가동부재를 진동시킬 수 있다. 발명의 효과
[0036]상기와 같은 해결수단에 의해 , 본 발명은 사용자에 의한 터치조작과 그에 대응하는 피드백진동이 출력되는 햅틱스위치 등의 진동형 입 력장치에 있어서 , 외부요인에 의한 간섭 이나 감쇠를 최소화하고 정확한 햅틱진동이 출력되도록 하는 장점이 있다.
[003기특히 , 햅틱스위치가 설치된 차량이나 장치 , 설비 등에서 발생되는 기 계진동 (Engineering vibration)에 의해 각 구성을 체결하는 체결수단에서 발생하는 마찰 및 그에 따른 노이즈를 최소화함으로써 , 소음방지 및 진동특성을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
[0038]구체적으로, 본 발명은 진동발생 시 , 가동부재 (터치패널)와 고정부재 (프레임 )를 체결하는 체결수단인 스크루 (Screw)와 고정부재 간의 마찰에 의한 노이즈 및 마찰진동 등을 방지하기 위하여 , 스크루와 고정부재 사이에 국소적 인 접촉면적을 갖는 탄성재질의 댐퍼를 구성함으로써 , 기 계진동에 의한 노이즈 및 마찰진동 등을 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.
[0039]한편, 앞서 기재된 효과는 예시적 인 것에 불과하며 당업자의 관점에서 본 발명의 세부 구성으로부터 예측되거나 기대되는 효과들 또한 본 발명 고유의 효과에 추가될 수 있을 것이다. 도면의 간단한 설명 일 실시 예를 나타내는 구성도이다. 설명하는 부분확대도이다.
[0044]도 5는 도 2의 다른 일 실시 예를 나타내는 분해도이다.
[0045]도 6은 도 5의 결합상태를 나타내는 구성도이다.
[0046]도 7은 도 5에 나타난 제 1탄성부 및 제 3탄성구의 구체적 인 일 실시 예를 나타내는 사시도이다. [004기도 8은 도 7과 제 1지지부의 결합방법에 대한 일 실시 예를 설명하는 도면이다.
[0048]도 9는 도 2 및 도 6에 나타난 제 2피지지구의 구체적인 일 실시 예를 나타내는 구성도이다.
[0049]도 10은 도 5에 나타난 제 2탄성부 및 제 3탄성구의 구체적인 일 실시 예를 나타내는 사시도이다.
[005이도 11은 도 10과 제 2지지부의 결합방법에 대한 일 실시 예를 설명하는 도면이다.
[0051]도 12는 시간영역에서 본 발명과 종래기술의 진동을 비교한 그래프이다.
[0052]도 13은 주파수영 역에서 본 발명과 종래기술의 진동을 비교한 그래프이다. 발명의 실시를 위한 최선의 형태
[0053]본 발명에 따른 입력장치에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며 , 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
[0054]도 1은 본 발명에 의한 입력장치의 일 실시 예를 나타내는 구성도로서 , 도 1의 (a)는 상부에서 바라본 구성도이고, 도 1의 (b)는 측면에서 바라본 구성도이다.
[0055]도 1을 참조하면, 입력장치는 마감패널 (10)에 구성되는 것으로, 마감패널 (10) 일측에 가동부재 (200)가 노출되어 구성될 수 있다. 예를 들어 , 마감패널 (10)은 차량의 실내에 구성되는 내장재 , 대시보드 (Dashboard) 등을 포함할 수 있다.
[0056]이러한 가동부재 (200)는 사용자의 조작을 입력하는 입 력기능과, 그에 따라 사용자가 진동을 느끼도록 하는 출력기능을 갖는 것으로, 사용자의 조작을 감지하는 터치위치검출센서 (310)와, 햅틱진동을 제공하는 구동부재 (300)가 구성될 수 있다. 여기서 , 터치위치검출센서 (310)는, 예를 들어 터치필름일 수 있다.
[005기그리고, 터치위치검출센서 (310)와 구동부재 (300)를 포함하여 다양한 전자소자, 부품, PCB 등은 고정부재 (100)에 의해 보호될 수 있으며 , 고정부재 (100)는 체결부 (20)에 의해 가동부재 (200)와 결합된 상태에서 , 고정볼트 (11)에 의해 마감패널 (10)에 고정되도록 결합될 수 있다.
[0058]이하에서 , 도 1에 나타난 체결부 (20)에 대해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
[0059]도 2는 도 1의 부분확대 단면도이고, 도 3은 도 2의 분해도이다.
[006이도 2를 참조하면, 입력장치는 고정부재 (100), 가동부재 (200), 구동부재 (300) 및 탄성부재 (400)를 포함하는 것으로, 앞서 설명한 바와 같이 주로 터치방식으로 정보를 선택하거나 입력하고, 그에 대한 결과를 진동신호 (햅틱진동)로 출력하는 입력장치를 포함할 수 있다. 예를 들어 , 입력장치는 차량용 햅틱스위치를 포함할 수 있다.
[0061]고정부재 (100)는 마감패널 (10)의 내부에서 고정볼트 (11)에 의해 고정되는 것으로, 앞서 설명한 바와 같이 입력장치를 구성하는 전자소자, 부품, PCB 등을 보호하는 케이스 등을 포함할 수 있다.
[0062]또한, 고정부재 (100)는 탄성부재 (400)를 개재하여 , 가동부재 (200)를 가압조작방향 및 진동방향 중 어느 방향으로도 이동가능하도록 지지한다.
[0063]다시 말해 , 고정부재 (100)는 탄성부재 (400)가 결합된 상태에서 , 탄성부재 (400)에 결합되는 가동부재 (200)가 가압조작방향 및 진동방향 중 어느 하나의 방향으로 이동할 수 있도록 지지하는 역할을 할 수 있다.
[0064]가동부재 (200)는 고정부재 (100)에 결합되어 조작자에 의해 가압조작되는 것으로, 마감패널 (10)에 대응하여 외부로 노출되도록 구성될 수 있다.
[0065]구동부재 (300)는 가동부재 (200)를 진동시키는 것으로, 도 2에 나타난 바와 같이 가압조작방향 (박스형 화살표, 도 2에서 상하방향)에 수직 인 방향 (실선화살표, 도 2에서 좌우방향)으로 가동부재 (200)를 진동시킬 수 있다.
[0066]이러한 구동부재 (300)는 주로 가동부재 (200)의 내측면에 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 , 가동부재 (200)를 직접 또는 간접적으로 진동시킬 수 있다면 다양한 구조 및 방법으로 구성될 수 있다.
[006기그리고, 가동부재 (200)의 내측면에는 사용자의 조작 (터치 )을 인식하기 위한 터치위치검출센서 (310)가 구성되어 있다.
[0068]탄성부재 (400)는 고정부재 (100)와 가동부재 (200) 사이에 결합되며 , 가동부재 (200)를 가압조작방향 및 진동방향 중 어느 방향으로도 이동가능하게 지지하도록 구성된다.
[0069]이하에서는, 도 3을 참조하여 앞서 설명한 각 구성에 대해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
[007이고정부재 (100)는 가압조작방향 (상하방향)에 있어서의 외측 (전면, 도 3에서 상부방향)에 형성된 제 1지지부 (110)와, 가압조작방향에 있어서의 내측 (후면, 도 3에서 하부방향)에 형성된 제 2지지부 (120)를 포함할 수 있다. [0071]예를 들어 , 제 1지지부 (110)는 고정부재 (100)의 전면부 중 적어도 일부를 포함할 수 있으며 , 제 2지지부 (120)는 고정부재 (100)의 후면부 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
[0072]탄성부재 (300)는 고정부재 (100)의 제 1지지부 (110)와 접촉하는 제 1탄성부 (410)와, 고정부재 (100)의 제 2지지부 (120)와 접촉하는 제 2탄성부 (420)를 포함할 수 있다.
[0073]예를 들어 , 제 1탄성부 (410)는 제 1지지부 (110)와 면접촉하는 판형으로 형성될 수 있으며 , 제 2탄성부 (420)는 제 2지지부 (120)와 면접촉하는 판형으로 형성될 수 있다.
[0074]이때 , 고정부재 (100)와 제 1탄성부 (410) 및 제 2탄성부 (420)는 가동부재 (200)의 제 3피지지부 (230)가 관통할 수 있는 관통홀이 공간적으로 연결되도록 형성될 수 있다.
[0075]예를 들어 , 제 3피지지부 (230)는 제 2피지지부 (220) 역할을 하는 나사가 결합되는 나사홀이 형성될 수 있으며 , 해당 나사가 결합된 상태에서 가동부재 (200)의 일부를 구성하게 된다.
[0076]이에 , 가동부재 (200)는 제 1탄성부 (410)를 기준으로 제 1지지부 (110)와 대향하는 제 1피지지부 (210)와, 제 2탄성부 (420)를 기준으로 제 2지지부 (120)와 대향하는 제 2피지지부 (220)를 포함할 수 있다.
[007기이와 같이 , 본 발명은 가압조작방향의 전방측과 후방측에 대하여 , 고정부재 (100)와 가동부재 (200) 사이에 제 1탄성부 (410) 및 제 2탄성부 (420)가 구성되므로, 가압조작시 고정부재 (100)와 가동부재 (200) 사이에서 충돌음이 저감되거나 발생하지 않도록 할 수 있다.
[0078]예를 들어 , 제 1탄성부 (410)는 가동부재 (200)가 조작자에 의해 가압조작되는 과정에서 , 제 2탄성부 (420)보다 크게 탄성 변형하도록 형성될 수 있다.
[0079]이에 , 본 발명은 사용자가 가동부재 (200)를 가압조작하는 과정에서 , 제 1탄성부 (410)가 가압조작방향으로 보다 크게 탄성 변형하기 때문에 , 사용자가 쉽게 가압조작하도록 할 수 있다.
[008이또한, 제 1탄성부 (410)는 가동부재 (200)가 가압조작되지 않은 상태에서 , 제 2피지지부 (220)가 제 2탄성부 (420)와 접촉하는 방향으로 가압된 상태로 정지되어 있고, 제 2탄성부 (420)는 제 1탄성부 (410)에 비하여 탄성 변형 이 작으므로, 가동부재 (200)가 일정한 위치에서 초기상태를 유지할 수 있다.
[0081 ]다른 예로, 제 1탄성부 (410)는 제 2탄성부 (420)에 비하여 보다 작은 경도로 형성될 수 있다.
[0082]이에 , 제 1탄성부 (410)는 가동부재 (200)를 가압조작하는 과정에서 , 제 1탄성부 (410)가 가압되는 방향으로 쉽게 탄성 변형되므로, 사용자가 조작하기가 매우 쉬워지는 장점이 있다.
[0083]또한, 제 1탄성부 (410)는 가동부재 (200)가 가압조작되지 않은 상태에서 , 제 2피지지부 (220)가 제 2탄성부 (420)와 접촉하는 방향으로 가압된 상태로 정지되어 있고, 제 2탄성부 (420)는 제 1탄성부 (410)에 비하여 경도가 크므로, 가동부재 (200)가 일정한 위치에서 초기상태를 유지할 수 있다. [0084]또 다른 예로, 제 1탄성부 (410)는 제 2탄성부 (420)에 비하여 그 두께가 두껍게 형성될 수 있다.
[0085]이에 , 제 1탄성부 (410)는 가동부재 (200)를 가압조작하는 과정에서 , 제 1탄성부 (410)가 가압되는 방향으로 보다 큰 폭으로 탄성 변형되므로, 사용자가 조작하기가 매우 쉬워지는 장점이 있다.
[0086]또한, 제 1탄성부 (410)는 가동부재 (200)가 가압조작되지 않은 상태에서 , 제 2피지지부 (220)가 제 2탄성부 (420)와 접촉하는 방향으로 가압된 상태로 정지되어 있고, 제 2탄성부 (420)는 제 1탄성부 (410)에 비하여 두께가 얇으므로, 상대적으로 탄성 변형되는 폭이 작으며 , 이로 인해 가동부재 (200)가 일정한 위치에서 초기상태를 유지할 수 있다.
[008기도 4는 도 3에 나타난 제 1탄성부를 설명하는 부분확대도이다.
[0884]도 4를 참조하면, 제 1탄성부 (410)는 제 1지지부 (110)와 접촉하는 측의 면으로부터 내측으로 움푹 패여 형성되는 공동부 (411)와, 제 1피지지부 (210)와 접촉하는 측의 면에서 공동부 (411)를 덮는 돔형상의 돌기부 (412)를 갖도록 형성될 수 있다.
[0089]다시 말해 , 도 4의 확대부분에 나타난 바와 같이 제 1탄성부 (410)를 가압조작방향 (상하방향)으로 관통하도록 형성될 수 있고, 돌기부 (412)는 관통형성된 공동부 (411)의 상부를 감싸도록 돌출되어 형성될 수 있다.
[009이이에 , 본 발명은 사용자에 의해 가동부재 (200)가 가압조작되는 과정에서 , 제 1탄성부 (410)의 돔형상의 돌기부 (412)가 크게 탄성 변형되기 때문에 , 사용자가 보다 쉽게 가압 조작할 수 있다.
[0091]이상에서 , 본 발명은 가동부재 (200)의 가압조작방향에 대한 마찰과 그에 따른 노이즈 등을 최소화하는 방법에 대해 살펴보았으며 , 이하에서는 가동부재 (200)의 가압조작방향에 직교하는 방향으로 진동하는 햅틱진동에 의한 마찰과 노이즈 등을 최소화하는 방법에 대해 살펴보기로 한다.
[0092]도 5는 도 2의 다른 일 실시 예를 나타내는 분해도이고, 도 6은 도 5의 결합상태를 나타내는 구성도이다.
[0093]앞서 살펴본 바와 같이 , 구동부재 (300)는 가동부재 (200)를 가압조작방향 (상하방향)과 직교하는 방향 (수평방향)으로 진동하는 역할을 할 수 있다.
[0094]이러한 진동에 의한 소음 등을 최소화하기 위하여 , 고정부재 (100)는 가압조작방향 (도 5에서 상하방향)으로 제 1지지부 (110) 및 제 2지지부 (120)를 연결하도록, 고정부재 (100)를 관통하는 관통홀 (101)의 내벽 중 적어도 일부에 제 3지지부 (130)가 형성될 수 있다.
[0095]그리고, 가동부재 (200)는 가압조작방향으로 고정부재 (100)의 관통홀 (101)에 삽입되는 기둥형상의 제 3피지지부 (230)가 형성될 수 있다.
[0096]또한, 제 3지지부 (130)와 제 3피지지부 (230) 사이에는, 제 1탄성부 (410) 및 제 2탄성부 (420) 중 적어도 하나로부터 일체로 연장되어 형성되는 제 3탄성부 (430)가 위치할 수 있다.
[009기다시 말해 , 제 3탄성부 (430)는 제 1탄성부 (410)와 일체로 형성되거나, 제 2탄성부 (420)와 일체로 형성될 수 있으며 , 필요에 따라서는 제 1탄성부 (410)와 제 2탄성부 (420) 모두에 각각 일체로 형성될 수 있다.
[0098]이와 같은 제 3탄성부 (430)가 구성되면, 구동부재 (300)의 햅틱진동에 의하여 , 제 3지지부 (130)와 제 3피지지부 (230)가 마찰되면서 발생하는 소음 (충돌음)을 효과적으로 제거할 수 있다.
[0099]도 7은 도 5에 나타난 제 1탄성부 및 제 3탄성구의 구체적 인 일 실시 예를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7과 제 1지지부의 결합방법에 대한 일 실시 예를 설명하는 도면이다.
[010이도 7을 참조하면, 제 1탄성부 (410)에서 연장형성된 제 3탄성부 (430)는 제 3피지지부 (230)를 감싸도록 링형상으로 형성될 수 있다.
[0101]이는, 도 10에 나타난 바와 같이 제 2탄성부 (420)에서 연장형성된 제 3탄성부 (430)에도 동일 내지 유사하게 적용될 수 있다.
[0102]이와 같이 , 제 3탄성부 (430)를 링형상의 기둥 (관형상)으로 형성하게 되면, 기둥형상의 제 3피지지부 (230)와의 조립성을 향상시킬 수 있다.
[0103]그리고, 제 1탄성부 (410)에서 연장형성된 제 3탄성부 (430)의 내측면에는, 가압조작방향 (상하방향)으로 연장되어 형성되고 제 3피지지부 (230)와 접촉하는 복수개의 리브 (413, 414)가 형성될 수 있다.
[0104]이 러한 리브 (413, 414)는 제 3탄성부 (430)와 제 3피지지부 (230) 사이의 접촉면적을 감소시킴으로써 , 가동부재 (200)의 가압조작이나 햅틱진동이 쉽게 동작되도록 할 수 있다. [0105]예를 들어 , 제 3피지지부 (230)는 사각기둥 형상으로 형성될 수 있다. 이와 같이 제 3피지지부 (230)를 사각기둥으로 형성하게 되면, 햅틱진동시 접촉면이 넓기 때문에 진동을 확실하게 전달할 수 있다.
[0106]이를 정리하면, 사각기둥 형상의 제 3피지지부 (230)와 이를 감싸도록 형성된 제 3탄성부 (430)는, 햅틱진동에 의한 진동방향으로는 접촉면을 넓게 하면서도 가압조작방향으로는 접촉면을 감소시켜야 함을 알 수 있다.
[010기이에 , 본 발명은 제 3탄성부 (430)의 내측면에 복수개의 리브 (413, 414)를 형성함에 있어 , 해당 복수개의 리브 (413, 414) 중에서 제 3피지지부 (230)의 측면 중 진동방향 측 면과 대향하는 리브 (413)와 제 3피지지부 (230)와의 접촉면적 (W1X제 3탄성부의 높이 )이 , 복수개의 리브 (413, 414) 중에서 제 3피지지부 (230)의 측면 중 진동방향과 직교하는 방향 측 면과 대향하는 리브 (414)와 제 3피지지부 (230)와의 접촉면적 (W2X제 3탄성부의 높이 )보다 넓어지도록 형성될 수 있다.
[0108]따라서 , 진동방향에 형성된 리브 (413)는 그 면적을 넓게 하여 햅틱진동을 쉽게 받아들일 수 있도록 하고, 진동방향에 직교하는 방향에 형성된 리브 (414)는 그 면적을 최소화하여 가동부재 (200)의 가압조작이나 진동에 대한 마찰력이 최소화하도록 할 수 있다.
[0109]도 8을 참조하면, 제 1지지부 (110)는 제 1 탄성부 (210)와 접촉하는 부분에 , 제 1지지부로 (110)부터 돌출하는 복수개의 위치결정돌기 (115)를 가질 수 있다.
[011이그리고, 제 1탄성부 (210)는 제 1지지부 (110)의 위치결정돌기 (115)가 삽입되는 복수개의 위치결정구멍 (415)을 가질 수 있다.
[0111]이에, 본 발명은 복수개의 위치결정돌기 (115)가 복수개의 위치결정구멍 (415)에 끼워지도록 하는 것만으로도, 제 3탄성부 (430)가 연장형성된 제 1탄성부 (410)와 제 1지지부 (110)가 정확한 위치에서 쉽게 조립되도록 할 수 있다.
[0112]도 9는 도 2 및 도 6에 나타난 제 2피지지구의 구체적인 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
[0113]도 9를 참조하면, 제 3피지지부 (230)의 선단부에는, 나사부 (241)와 나사머리부 (242), 그리고 나사부 (241)와 나사머리부 (242)에 소정 높이로 형성되는 스토퍼부 (243)를 갖는 나사 (240)가 결합될 수 있다.
[0114]이에, 제 3피지지부 (230)의 선단부와 나사머리부 (242)는, 스토퍼부 (243)에 의해 소정 높이 만큼 이격될 수 있다.
[0115]그리고, 나사머리부 (242)의 스토피부 (243)측 부분, 다시 말해 스토피부 (243)와 인접한 나사머리부 (242)는 제 2피지지부 (220)로서의 기능을 할 수 있다.
[0116]이와 같이, 스토퍼부 (243)에서 나사 (240)의 체결높이가 결정되기 때문에, 제 2 피지지부 (220)로서 기능하는 나사머리부 (242)의 높이도 일정하게 유지되며, 이에 따라 가동부재 (200)의 초기위치도 변하지 않고 일정하게 유지될 수 있다.
[011기도 10은 도 5에 나타난 제 2탄성부 및 제 3탄성구의 구체적인 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 11은 도 10과 제 2지지부의 결합방법에 대한 일 실시예를 설명하는 도면이다. [0118]도 10을 참조하면, 제 2탄성부 (420)는 나사머리로부터 직경방향으로 소정 길이만큼 이격된 위치 , 다시 말해 중심에서 외측방향으로 일정거리에 한 쌍의 유지홈 (412)을 가질 수 있다.
[0119]그리고, 제 2지지부 (120)는 도 11에 나타난 바와 같이 , 유지홈 (421)에 계합되는 한 쌍의 계합돌기 (121)를 가질 수 있다.
[012이이에 , 제 2탄성부 (420)가 정확하 위치에서 제 2지지부 (120)에 쉽게 결합될 수 있으므로, 조립성을 향상시킬 수 있다.
[0121]또한, 제 3피지지부 (230)에 나사 (240)를 체결하는 과정에서 , 나사머리부 (242)가 제 2탄성부 (420)에 접촉하게 되면, 결합되는 나사 (240)의 회전으로 인해 제 2탄성부 (420)가 공회전하는 것을 방지할 수 있다.
[0122]또한, 본 발명은 조작자가 터치하는 위치를 검출하는 터치위치검출센서 (310)를 구비할 수 있다. 예를 들어 , 터치위치검출센서 (310)는 가동부재 (200)에 구성될 수 있다.
[0123]따라서 , 사용자에 의한 터치위치를 정확하게 검출할 수 있으며 , 특히 가동부재 (200)에 복수개의 심볼이 있는 경우, 어떠한 심볼이 조작되었는지 등을 쉽게 판단할 수 있다.
[0124]또한, 본 발명은 도 1의 (b)에 나타난 바와 같이 가동부재의 이동량을 검출하는 이동량검출센서 (320)를 구비함으로써 , 조작자 (사용자)가 가압조작에 따른 가동부재 (200)의 이동량을 검출할 수 있다.
[0125]또한, 본 발명은 구동부재 (300)의 동작을 제어하는 진동제어부 (미도시 )를 더 포함할 수 있다.
[0126]그리고, 진동제어부는 이동량검출센서 (320)에서 검출된 가동부재 (200)의 이동량이 소정의 임계값을 초과하면, 구동부재 (300)를 구동하여 가동부재 (200)를 진동시킬 수 있다.
[012기이와 같이 , 구동부재 (300)에 의해 가동부재 (200)를 진동함으로써 , 조작자에게 가압조작이 확인되었음을 전달하는 것이 가능해진다.
[0128]이상에서 설명된 진동제어부, 터치위치검출센서 (310) 및 이동량검출센서 (320)는 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용할 수 있으므로, 특정한 것에 한정하지 않음은 당연하다.
[0129]도 12는 시간영 역에서 본 발명과 종래기술의 진동을 비교한 그래프이고, 도 13은 주파수영 역에서 본 발명과 종래기술의 진동을 비교한 그래프이다.
[013이도 12의 (a) 및 도 13(a)를 참조하면, 종래기술에서는 X축 (진동방향) 이외에도 Y축과 Z축에서 진동노이즈가 유입되어 혼합되는 것을 확인할 수 있다.
[0131]이에 반해 , 본 발명은 도 12의 (b) 및 도 13의 (b)에 나타난 바와 같이 , X축 (진동방향) 이외에도 Y축과 Z축에서의 노이즈가 억제되면서 , 정제된 필링 (햅틱 ) 진동이 발생되면서 소음은 억제되고 진동특성은 향상될 수 있음을 확인할 수 있다.
[0132]이상에서 본 발명에 의한 입력장치에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. [013이그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적 인 것이며 , 한정적 인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.
[0134] [부호의 설명 ]
[0135]10 : 마감패널 11 : 고정볼트
[0136]20 : 체결부
[0137]100 : 고정부재 101 : 관통홀
[0138]110 : 제 1지지부 115 : 위치결정돌기
[0139]120 : 제 2지지부 121 : 계합돌기
[0140]130 : 제 3지지부
[0141]200 : 가동부재 210 : 제 1피지지부
[0142]220 : 제 2피지지부 230 : 제 3피지지부
[0143]240 : 나사 241 : 나사부
[0144]242 : 나사머 리부 243 : 스토퍼부
[0145]300 : 구동부재 310 : 터치위치검출센서
[0146]320 : 이동량검출센서
[0147]400 : 탄성부재 410 : 제 1탄성부
[0148]411 : 공동부 412 : 돌기부
[0149]413, 414 : 리브 415 : 위치결정구멍
[0150]420 : 제 2탄성부 421 : 유지홈
[0151]430 : 제 3탄성부

Claims

청구 범위
[청구항 1] 조작자에 의해 가압조작되는 가동부재 ; 상기 가동부재를 진동시키는 구동부재 ; 및 탄성부재를 개재하여 , 상기 가동부재를 가압조작방향 및 진동방향 중 어느 방향으로도 이동가능하도록 지지하는 고정부재 ;를 포함하며 , 상기 고정부재는, 상기 가압조작방향에 있어서의 외측에 형성된 제 1지지부; 및 상기 가압조작방향에 있어서의 내측에 형성된 제 2지지부;를 포함하고, 상기 탄성부재는, 상기 제 1지지부와 접촉하는 제 1탄성부; 및 상기 제 2지지부와 접촉하는 제 2탄성부;를 포함하고, 상기 가동부재는, 상기 제 1탄성부를 기준으로 상기 제 1지지부와 대향하는 제 1피지지부; 및 상기 제 2탄성부를 기준으로 상기 제 2지지부와 대향하는 제 2피지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 입력장치 .
[청구항 2] 제 1항에 있어서 , 상기 제 1탄성부는, 상기 가동부재가 조작자에 의해 가압조작되는 경우, 상기 제 2탄성부보다 크게 탄성변형하도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 입력장치.
［청구항이 제 2항에 있어서, 상기 제 1탄성부는, 상기 제 2탄성부의 경도보다 작은 경도로 형성된 것을 특징으로 하는, 입력장치.
［청구항 4］ 제 2항에 있어서, 상기 제 1탄성부는, 상기 제 2탄성부의 두께보다 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는, 입력장치.
［청구항 5］ 제 2항에 있어서, 상기 제 1탄성부는, 상기 제 1지지부와 접촉하는 측의 면으로부터 내측으로 움푹 패여 형성되는 공동부와, 상기 제 1피지지부와 접촉하는 측의 면에서 상기 공동부를 덮는 돔형상의 돌기부를 갖는 것을 특징으로 하는, 입력장치 .
[청구항 6] 제 1항에 있어서 , 상기 구동부재는, 상기 가동부재를 상기 가압조작방향과 직교하는 방향으로 진동하고, 상기 고정부재는, 상기 가압조작방향으로 상기 제 1지지부 및 상기 제 2지지부를 연결하도록 상기 고정부재를 관통하는 관통홀의 내벽 중 적어도 일부에 제 3지지부를 가지고, 상기 가동부재는, 상기 가압조작방향으로 상기 관통홀에 삽입되는 기둥형상의 제 3피지지부를 가지고, 상기 제 3지지부와 상기 제 3피지지부 사이에는, 상기 제 1탄성부 및 상기 제 2탄성부 중 적어도 하나로부터 일체로 연장되어 형성되는 제 3탄성부가 위치하는 것을 특징으로 하는, 입력장치 .
[청구항 7] 제 6항에 있어서 , 상기 제 3탄성부는, 상기 제 3피지지부를 감싸도록 링형상으로 형성된 것을 특징으로 하는, 입력장치 . [청구항 8] 제 7항에 있어서, 상기 제 3탄성부의 내측면에는, 상기 가압조작방향으로 연장되어 형성되고 상기 제 3피지지부와 접촉하는 복수개의 리브가 형성된 것을 특징으로 하는, 입력장치.
[청구항 9] 제 8항에 있어서, 상기 제 3피지지부는, 사각기둥 형상인 것을 특징으로 하는, 입력장치.
[청구항 10] 제 9항에 있어서, 상기 복수개의 리브는, 상기 복수개의 리브 중에서 상기 제 3피지지부의 측면 중 진동방향 측 면과 대향하는 리브와 상기 제 3피지지부와의 접촉면적이 , 상기 복수개의 리브 중에서 상기 제 3피지지부의 측면 중 진동방향과 직교하는 방향 측 면과 대향하는 리브와 상기 제 3피지지부와의 접촉면적보다 넓어지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 입력장치. ［청구항 11］ 제 1항에 있어서, 상기 제 1지지부는, 상기 제 1 탄성부와 접촉하는 부분에 상기 제 1지지부로부터 돌출하는 복수개의 위치결정돌기를 가지고, 상기 제 1탄성부는, 상기 위치결정돌기가 삽입되는 복수개의 위치결정구멍을 가지는 것을 특징으로 하는, 입력장치.
［청구항 12］ 제 6항에 있어서, 상기 제 3피지지부의 선단부에는, 나사부, 나사머리부 및 상기 나사부와 상기 나사머리부에 소정 높이로 형성되는 스토퍼부를 갖는 나사가 결합되어 있으며, 상기 제 3피지지부의 선단부와 상기 나사머리부는, 상기 스토퍼부에 의해 상기 소정 높이 만큼 이격되어 있으며, 상기 나사머리부의 상기 스토퍼부 측 부분은 상기 제 2피지지부로서 기능하는 것을 특징으로 하는, 입력장치.
［청구항 1이 제 12항에 있어서, 상기 제 2탄성부는, 상기 나사머리부로부터 직경방향으로 소정 길이만큼 이격된 위치에 한 쌍의 유지홈을 가지고, 상기 제 2지지부는, 상기 유지홈에 계합되는 한쌍의 계합돌기를 가지는 것을 특징으로 하는, 입력장치.
[청구항 14] 제 1항에 있어서, 상기 가동부재는, 상기 조작자가 터치하는 위치를 검출하는 터치위치검출센서를 구비하는 것을 특징으로 하는, 입력장치.
[청구항 15] 제 1항에 있어서, 상기 조작자가 가압조작하는 경우, 상기 가동부재의 이동량을 검출하는 이동량검출센서를 구비하는 것을 특징으로 하는, 입력장치.
[청구항 16] 제 15항에 있어서, 상기 구동부재의 동작을 제어하는 진동제어부;를 더 포함하고, 상기 진동제어부는, 상기 이동량검출센서에서 검출된 상기 가동부재의 이동량이 소정의 임계값을 초과하면, 상기 구동부재를 구동하여 상기 가동부재를 진동시키는 것을 특징으로 하는, 입 력장치 .
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