KR100438472B1

KR100438472B1 - 회전검출장치

Info

Publication number: KR100438472B1
Application number: KR10-2001-0002442A
Authority: KR
Inventors: 오오고시켄지; 하기와라야스지
Original assignee: 알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2000-01-19
Filing date: 2001-01-16
Publication date: 2004-07-03
Also published as: KR20010076290A; US20010008270A1; JP3623707B2; US6541760B2; JP2001201370A

Abstract

회전체에는 쌍으로 된 걸림돌기 및 소돌기가 회전체의 일면측에 돌출 설치되어 있다. 셔터판에는 상기 쌍으로 된 걸림돌기 및 소돌기가 삽입통과되었을 때에 소정의 여유각도 범위내에서 슬라이드 가능한 안내구멍이 형성되어 있다. 회전입력시에 핸들로의 회전입력이 중단되면, 셔터판이 회전체에 대해 상기 여유각도 범위내에서 상기 회전체와는 상대적으로 역방향으로 회전되어, 투광로가 셔터판에 의해 닫혀진다.

Description

회전검출장치 {ROTATION DETECTING APPARATUS}

본 발명은, 광의 투과에 의해 회전동작을 검출하는 회전검출장치에 관한 것으로, 특히 오검출을 방지할 수 있는 회전검출장치에 관한 것이다.

도 10 은, 종래의 광학식 회전검출장치 (50) 를 나타내는 분해사시도이다.

회전검출장치 (50) 에는, 회전체 (51), 베이스 (52), 핸들 (53), 검출수단으로서의 센서 (54), 부하수단으로서의 모터 (M) 및 감속톱니바퀴열 (G) 이 설치되어 있다.

회전체 (51) 는 디스크 (51a) 와 축돌기 (51b) 로 이루어지고, 축돌기 (51b) 는 디스크 (51a) 의 회전중심부분에 형성되어 있다. 디스크 (51a) 에는 그 주위에 톱니바퀴 (G5) 가 형성되고, 축돌기 (51b) 는 그 중심에 관통구멍 (51c) 이 형성되어 있다. 또 디스크 (51a) 에는 일면측에서 타면측으로 관통하는 복수의 투광로 (슬릿: 51d) 가 형성되어 있다. 각 투광로 (51d) 는 모두 균일한 형상으로서 각각이 등간격으로 형성되어 있다. 베이스 (52) 는, 지지판 (52a) 에 지지축 (52b) 이 회전체 (51) 측으로 돌출하여 형성되어 있다. 센서 (54) 는 발광소자로 이루어지는 발광부 (54a) 와 수광소자로 이루어지는 수광부 (54b) 로 구성되어 있다.

상기한 회전검출장치 (50) 에서는, 베이스 (52) 의 지지축 (52b) 에 상기 축돌기 (51b) 가 삽입통과되고, 회전체 (51) 가 베이스 (52) 에 대해 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 축돌기 (51b) 에는 핸들 (53) 이 설치되어 있으며, 회전체 (51) 와 일체로 회전된다. 회전체 (51) 에는 센서 (54) 가 설치되어 있고, 투광로 (51d) 의 일면측에 발광부 (54a), 그리고 타면측에 수광부 (54b) 가 배치되어 있다. 모터 (M) 에는 감속톱니바퀴열 (G) 의 일단이 접속되고, 타단에는 상기 회전체 (51) 의 톱니바퀴 (G5) 가 접속되어 있다.

상기 회전검출장치 (50) 는 예를 들면 물고기낚시게임용 콘트롤러로서 사용할 수 있으며, 핸들 (53) 을 일방향 (정회전방향) 으로 회전시켰을 때 의사(擬似)적으로 낚시줄을 감을 수 있도록 설정되어 있다. 또 핸들 (53) 의 회전조작시, 모터 (M) 의 코일을 단락시켰을 때 핸들 (53) 에 회전저항력이 부여되도록 되어 있다.

그러나, 상기한 종래의 회전검출장치 (50) 는, 핸들 (53) 이 정회전방향과는 역방향으로 회전되었을 경우에 회전체 (51) 가 회전되어 센서 (54) 에 의해 회전신호가 검출된다는 문제가 있다.

그래서, 핸들 (53) 이 역방향으로 회전했을 때에 회전체 (51) 가 회전하는 것을 방지하기 위한 역회전방지용 클러치 (일방향회전 클러치) 가 설치되어 있는 것이 있다. 그러나, 핸들이 역회전되어 센서 (54) 에 의해 회전신호가 잘못 검출되어 버리고 마는 문제는 방지할 수 있으나, 핸들 (53) 에 의한 정회전방향으로의 회전입력이 중단되었을 경우, 모터 (M) 의 로터의 질량에 의해 발생하는 관성력 등에 의해 회전체 (51) 가 회전을 계속하여, 핸들 (53) 이 정지하고 있음에도 불구하고 센서 (54) 에서는 회전신호가 오검출되는 문제가 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 핸들 정지시의 회전체의 관성력 등에 의한 센서의 오검출을 방지할 수 있는 회전검출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은, 핸들이 역회전 가능한 타입으로서 핸들이 역회전되었을 경우라도 역회전방향으로의 입력을 무효로 할 수 있는 회전검출장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

도 1 은 회전검출장치를 나타내는 분해사시도.

도 2 는 본 발명의 회전검출장치를 조립하여 광주리체내에 수납되었을 때의 상태를 나타내는 일부생략단면도.

도 3 은 제 1 회전체를 나타내는 평면도.

도 4 는 도 3 의 4-4 선을 따라 절단했을 때의 단면도.

도 5 는 제 2 회전체를 나타내는 평면도.

도 6 은 도 5 의 6-6 선을 따라 절단했을 때의 단면도.

도 7 은 제 1 회전체와 제 2 회전체의 동작을 설명하는 설명도로서, 투광로가 개방되어 있는 상태.

도 8 은 제 1 회전체와 제 2 회전체의 동작을 설명하는 설명도로서, 투광로가 차폐되어 있는 상태.

도 9 는 본 발명의 회전검출장치의 변형예를 설명하기 위한 설명도.

도 10 은 종래의 회전검출장치를 나태내는 분해사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

G : 감속톱니바퀴열 M : 모터

1 : 회전체 (제 1 회전체) 1a : 디스크

1c : 투광로 1d : 위치결정오목부

2 : 셔터판 (제 2 회전체) 2b : 축돌기

2d : 노치부 2g : 비노치부

3 : 센서 3a : 발광부

3b : 수광부 4 : 핸들

4a : 축부 4b : 조작부

6 : 코일스프링 7a, 7b : 걸림돌기

8a1, 8a2, 8b1, 8b2 : 소돌기 9a, 9b : 안내구멍

10 : 회전검출장치 12 : 이탈방지판

본 발명은, 제 1 회전체와, 상기 제 1 회전체와 함께 회전하는 회전력의 입력측이 되는 제 2 회전체와, 상기 제 1 회전체와 상기 제 2 회전체 쌍방에 형성된 투광로와, 상기 제 1 회전체의 투광로와 상기 제 2 회전체의 투광로 쌍방을 통과한광을 검출하는 검출수단을 갖고,

상기 제 1 회전체와 상기 제 2 회전체는 소정의 여유각도 범위내에서 상대적으로 회전운동이 가능하며,

상기 제 2 회전체에 회전력이 입력되고 이 제 2 회전체와 상기 제 1 회전체가 상기 회전입력방향으로 함께 회전하고 있을 때에는, 상기 제 1 회전체의 투광로와 상기 제 2 회전체의 투광로가 중복되어 상기 검출수단에서 광을 검출하는 것이 가능하고,

상기 제 2 회전체로의 상기 회전력의 입력이 중단되고, 상기 제 1 회전체가 상기 회전입력방향으로의 관성력에 의해 회전을 계속할 때에, 상기 제 2 회전체가 상기 제 1 회전체에 대해 상기 여유각도 범위내에서 제 1 회전체의 회전방향과 역방향으로 상대적으로 회전운동하고, 상기 제 1 회전체의 투광로와 상기 제 2 회전체의 투광로의 위치가 어긋나서 상기 검출수단에 도달하는 상기 광이 차단되는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 수단에 의해, 제 2 회전체로의 입력이 중단되고 제 1 회전체가 관성력에 의해 회전되었다고 하여도 바로 투광로가 닫혀져 광이 차단되기 때문에, 검출수단에서의 오검출이 방지된다. 즉, 제 1 회전체가 관성력에 의해 회전되었을 때에는, 제 1 회전체의 투광로와 제 2 회전체의 투광로가 겹치지 않는 방향으로 상대적으로 회전운동됨으로써 발광부에서 발광된 광이 수광부로 전달되지 않게 되어, 회전입력이 중단되어 있음에도 불구하고 회전신호가 출력되는 오검출이 방지된다.

또, 본 발명에서는 상기 제 1 회전체에는 상기 관성력을 발휘하는 부하가 접속되어 있는 것이 바람직하다.

또, 본 발명은, 상기 제 1 회전체에 회전력을 부여하는 모터가 설치되어 있고, 이 모터에 의해 상기 제 1 회전체에 회전저항력 또는 제 2 회전체에 입력되는 회전력의 회전방향과 역방향의 회전력이 부여되는 것으로, 상기 모터가 상기 회전저항력 또는 상기 역방향의 회전력을 발휘하고 있지 않을 때에 상기 모터의 로터의 질량에 의해 상기 제 1 회전체에 상기 관성력이 부여되는 것으로 하여 구성할 수 있다.

예컨대, 상기 모터의 코일을 단락시킴으로써 모터에 상기 회전저항력을 발생시키는 회전부하를 발생시킬 수 있다. 또는 상기 모터에 역회전방향의 통전을 실시함으로써 제 1 회전체에 역방향의 회전력이 부여된다. 이 경우에, 상기 모터의 코일을 단락시키지 않고, 또는 역회전용의 통전이 행해지지 않을 때에 상기 모터의 로터가 상기 관성력을 발휘하게 된다.

상기에 의해, 예컨대 물고기낚시용 게임 콘트롤러로 사용한 경우, 낚시줄을 의사적으로 감아올릴 때 조작자의 손에 가하는 부하에 변화를 줄 수 있어, 게임을 보다 리얼하게 표현할 수 있게 된다.

또 본 발명은, 제 1 회전체와, 상기 제 1 회전체와 함께 회전하는 회전력의 입력측이 되는 제 2 회전체와, 상기 제 1 회전체와 상기 제 2 회전체 쌍방에 형성된 투광로와, 상기 제 1 회전체의 투광로와 상기 제 2 회전체의 투광로 쌍방을 통과한 광을 검출하는 검출수단을 가지고,

상기 제 2 회전체로 상기 입력방향과 역방향의 회전력이 부여되고, 상기 제 2 회전체가 상기 제 1 회전체에 대해 상기 여유각도 범위내에서 제 1 회전체의 회전방향과 역방향으로 상대적으로 회전운동했을 때, 상기 제 1 회전체의 투광로와 상기 제 2 회전체의 투광로의 위치가 어긋나서 상기 검출수단에 도달하는 상기 광이 차단되는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 수단에 의해 역회전방지용 클러치가 설치되어 있지 않아 제 2 회전체가 역회전이 가능하더라도, 제 2 회전체에 역방향의 회전력이 부여된 경우에 바로 제 1 회전체와 제 2 회전체가 상대적으로 각 투광로가 차단되는 방향으로 회전되어, 검출수단에 의한 오검출이 방지된다.

또, 본 발명은 상기 제 2 회전체에 회전력을 부여하는 핸들이 설치되고, 상기 제 1 회전체와 상기 제 2 회전체가 함께 회전하여, 상기 투광로를 통과한 광이 상기 검출수단에서 검출될 때에, 상기 제 1 회전체와 제 2 회전체의 회전속도에 따라 변화하는 상기 검출수단으부터의 광검출신호에 의해 게임 소프트로의 콘트롤 입력이 행해지는 것이 바람직하다.

즉, 제 1 회전체와 제 2 회전체의 회전속도에 따라 투광로를 통과하는 광의명멸(明滅)의 변화를 검출하여 핸들 조작시의 회전량 및 회전속도가 콘트롤된다. 이것에 의해 예를 들어 물고기낚시용 게임 콘트롤러로서 사용한 경우에는 히트(명중)한 물고기의 사이즈 등에 따라 의사적인 낚시줄의 감아올림양 등을 콘트롤할 수 있다.

본 발명은 게임 콘트롤러용 회전검출장치에 한정되는 것은 아니며, 조작 스위치 등에 적용할 수도 있다.

(발명의 실시형태)

다음에서, 본 발명의 회전검출장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 은 본 발명의 회전검출장치를 나타내는 분해사시도, 도 2 는 본 발명의 회전검출장치를 조립하여 광주리체 내에 수납했을 때의 상태를 나타내는 일부생략단면도, 도 3 은 제 1 회전체를 나타내는 평면도, 도 4 는 도 3 의 4-4 선으로 절단했을 때의 단면도, 도 5 는 제 2 회전체를 나타내는 평면도, 도 6 은 도 5 의 6-6 선으로 절단했을 때의 단면도, 도 7 과 도 8 은 제 1 회전체와 제 2 회전체의 동작을 설명하기 위한 설명도로서, 각각 투광로가 개방되어 있는 상태와 차단되어 있는 상태를 나타낸다.

도 1 에 나타내는 회전검출장치 (10) 는, 회전체 (제 1 회전체: 1), 셔터판 (제 2 회전체: 2), 검출수단으로서의 센서 (3), 핸들 (4), 베이스부재 (5) 및 부하부재로 구성되어 있다.

회전체 (1) 는, 도 1 내지 도 4 에 나타낸 바와 같이 수지 등에 의해 형성된 디스크 (1a) 로 이루어지고, 디스크 (1a) 의 회전중심에는 원형의 삽입관통구멍(1b) 이 형성되어 있다. 삽입관통구멍 (1b) 의 주연부에는, 상기 디스크 (1a) 의 일면측과 직교하는 걸림돌기 (7a, 7b) 와 소돌기 (8a1, 8a2, 8b1, 8b2) 가 돌출하여 형성되어 있다. 걸림돌기 (7a) 와 (7b) 는 서로 대향하여 형성되고, 걸림돌기 (7a) 의 양 옆에는 소돌기 (8a1, 8a2) 가 형성되며, 걸림돌기 (7b) 의 양 옆에는 소돌기 (8b1, 8b2) 가 형성되어 있다. 걸림돌기 (7a) 및 소돌기 (8a1, 8a2), 걸림돌기 (7b) 및 소돌기 (8b1, 8b2) 가 쌍이 되어, 삽입관통구멍 (1b) 의 주연부에서 대향하여 형성되어 있다.

걸림돌기 (7a, 7b) 는 도 3 및 도 4 에 나타낸 바와 같이, 소돌기 (8a1, 8a2, 8b1, 8b2) 보다도 돌출치수가 길게 형성되고, 또 걸림돌기 (7a, 7b) 의 선단에는 갈고리형상부 (7a1, 7b1) 가 형성되어 있다. 이 갈고리형상부 (7a1, 7b1) 는 그 돌기부분이 회전체 (1) 의 외주측을 향하여 돌출하여 형성되어 있다. 또 소돌기 (8a1, 8a2, 8b1, 8b2) 는 모두 상기 삽입관통구멍 (1b) 의 노치곡선을 따라 만곡하여 형성되어 있다.

또, 회전체 (1) 는, 도 1 및 도 3 에 나타낸 바와 같이, 그 외주부분에 디스크 (1a) 의 일면측에서 타면측으로 관통하는 복수개의 투광로 (1c) 가 방사상으로 형성되어 있다. 각 투광로 (1c) 는 모두 동일한 크기로서 등간격으로 형성되어 있다.

또 회전체 (1) 의 일면측에는, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 상기 걸림돌기 (7a, 7b) 가 형성되는 면측의 주연부가 전체 둘레에 걸쳐 돌출하여 형성되어 위치결정오목부 (1d) 로서 형성되어 있다.

상기 셔터판 (2) 은, 수지 등에 의해 형성된 원판상의 회전운동부재 (2a) 로 이루어지며, 이 회전운동부재 (2a) 는 상기 위치결정오목부 (1d) 내에 탑재가능한 크기로 형성되어 있다.

회전운동부재 (2a) 의 외주연부에는, 복수개의 노치부 (투광로: 2d) 가 방사상으로 형성되어 있다. 각 노치부 (2d) 는, 상기 투광로 (1c) 와 동일수 및 동일간격으로 형성되어 있다.

또, 셔터판 (2) 의 회전운동중심에는 삽입관통구멍 (2c) 을 갖는 원통상의 축돌기 (2b) 가 돌출하여 형성되어 있다. 또, 셔터판 (2) 에는, 축돌기 (2b) 의 주위에 한쌍의 안내구멍 (9a, 9b) 이 축돌기 (2b) 를 사이에 끼우고 대향하고 형성되어 있다.

안내구멍 (9a, 9b) 은, 도 5 에 나타낸 바와 같이 회전운동부재 (2a) 의 회전방향을 따라 만곡하여 형성되어 있다. 또, 안내구멍 (9a, 9b) 은, 회전체 (1) 와 셔터판 (2) 이 겹쳐졌을 때에 상기 걸림돌기 (7a, 7b) 와 상기 소돌기 (8a1, 8a2, 8b1, 8b2) 가 각각 삽입통과되는 위치에 형성되어 있다.

셔터판 (2) 은, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 회전운동부재 (2a) 의 상기와는 반대측 면에서 돌체 (2e) 가 돌출하여 형성되어 있다. 또 돌체 (2e) 의 주위에는 위치결정단차부 (2f) 가 형성되어 있다. 이 위치결정단차부 (2f) 는, 회전운동부재 (2a) 로부터의 돌출치수가 상기 돌체 (2e) 보다도 작게 형성되며 또 상기 회전체 (1) 에 형성된 삽입관통구멍 (1b) 내로 삽입통과되었을 때에 슬라이딩회전이 가능한 크기로 형성되어 있다.

상기 센서 (3) 는, 예컨대 LED (발광 다이오드) 로 이루어지는 발광부 (3a) 와 PD (포토다이오드) 로 이루어지는 수광부 (3b) 로 구성되어 있다. 또, 센서 (3) 는 상기 투광로 (1c) 가 형성되어 있는 위치에 설치되며, 상기 회전체 (1) 의 일면측에 발광부 (3a), 타면측으로 수광부 (3b) 가 배치되어 있다.

상기 핸들 (4) 은, 도 1 및 도 2 에 나타낸 바와 같이, 축부 (4a) 와 조작부 (4b) 로 구성되어 있다. 축부 (4a) 는 원주형상으로서 선단에 오목부 (4c) 가 형성되고, 조작부 (4b) 는 상기 축부 (4a) 의 기단에 형성되어 있다. 조작부 (4b) 의 형상은 적절히 변경할 수 있다.

상기 베이스부재 (5) 는, 지지판 (5a) 과 지지축 (5b) 으로 구성되며, 지지판 (5a) 의 상기 회전체 (1) 가 설치되는 측에 지지축 (5b) 이 돌출설치되어 있다. 또 지지판 (5a) 상의 지지축 (5b) 의 주위에는 단차부 (5c) 가 형성되어 있다.

상기 부하부재는, 모터 (M) 와 감속톱니바퀴열 (G) 로 구성되어 있다. 모터 (M) 에는 그 주축에 톱니바퀴 (m1) 가 설치되고, 이 톱니바퀴 (m1) 가 감속톱니바퀴열 (G) 과 연결되어 있다. 감속톱니바퀴열 (G) 은, 대직경톱니바퀴 (G1, G3) 와 소직경톱니바퀴 (G2, G4) 로 이루어지며, 대직경톱니바퀴 (G1) 와 소직경톱니바퀴 (G2), 대직경톱니바퀴 (G3) 과 소직경톱니바퀴 (G4) 가 각각 일체로 동작하도록 형성되어 있다. 상기에 의해, 모터 (M) 의 톱니바퀴 (m1) 가 대직경톱니바퀴 (G1) 와 맞물려지고, 소직경톱니바퀴 (G4) 가 톱니바퀴 (G5) 와 맞물려진다. 또, 상기 감속톱니바퀴열 (G) 의 감속비는 사용상태에 따라 모터의 크기나 감속톱니바퀴열의 직경 및 수를 적절히 변경하여 대응할 수 있다.

상기와 같이 형성된 회전검출장치 (10) 는 다음에 나타내는 것과 같은 방법으로 조립된다.

즉, 회전체 (1) 에는 셔터판 (2) 이 겹쳐진다. 이 때 회전체 (1) 에 형성된 걸림돌기 (7a) 와 소돌기 (8a1, 8a2) 가 셔터판 (2) 의 안내구멍 (9a) 에 삽입통과되고, 그 후 걸림돌기 (7b) 와 소돌기 (8b1, 8b2) 가 안내구멍 (9b) 에 삽입통과된다. 이로 인해, 상기 셔터판 (2) 은 상기 걸림돌기 (7a, 7b) 에 의해 회전체 (1) 에 확실하게 지지된다.

이 경우, 걸림돌기 (7a, 7b) 가 안내구멍 (9a, 9b) 에 삽입통과되면, 걸림돌기 (7a, 7b) 의 선단의 갈고리형상부 (7a1, 7b1) 가 각각 안내구멍 (9a, 9b) 의 개구연부에 맞닿아, 걸림돌기 (7a, 7b) 가 약간 내측으로 탄성변형하면서 안내구멍 (9a, 9b) 에 삽입된다. 그리고 갈고리형상부 (7a1, 7b1) 가 각각 상기 안내구멍 (9a, 9b) 을 타고 넘어 돌출한 시점에서 걸림돌기 (7a, 7b) 가 각각 탄성복귀하여, 갈고리형상부 (7a1, 7b1) 가 셔터판 (2) 의 안내구멍 (9a, 9b) 의 연부에 걸려진다.

또, 셔터판 (2) 은, 상기 위치결정오목부 (1d) 내에 탑재되어 회전체 (1) 상에서의 덜컹거림이 방지된다.

또, 안내구멍 (9a, 9b) 은, 걸림돌기 (7a, 7b) 와 소돌기 (8a1, 8a2, 8b1, 8b2) 가 삽입되었을 때에 이들이 안내구멍 (9a, 9b) 내에서 소정의 여유각도 범위내에서 슬라이드 회전이 가능하도록 슬라이드방향으로 길게 형성되어 있다.

또한, 셔터판 (2) 에는 핸들 (4) 이 설치되어 있다. 핸들 (4) 의 오목부(4c) 에는 상기 축돌기 (2b) 가 삽입되어, 회전가능하게 설치되어 있다.

상기한 회전체 (1) 와 셔터판 (2) 과 센서 (3) 와 핸들 (4) 이 조합된 후, 베이스부재 (5) 의 지지축 (5b) 에 장착된다. 이 때, 지지축 (5b) 에는 코일스프링 (6) 이 장착되고, 또 지지축 (5b) 에 회전체 (1) 의 삽입관통구멍 (1b) 이 삽입통과되며, 다시 셔터판 (2) 의 관통구멍 (2c) 이 삽입된다. 이로 인해, 회전체 (1) 와 셔터판 (2) 과 핸들 (4) 이 베이스부재 (5) 에 대해 회전가능하게 지지된다. 코일스프링 (6) 은, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 지지축 (5b) 의 기단에 형성된 상기 단차부 (5c) 와 셔터판 (2) 의 돌체 (2e) 에 의해 위치결정된다.

또, 회전체 (1) 에는 모터 (M) 와 감속톱니바퀴열 (G) 이 설치되어 있다. 즉, 모터 (M) 에는 그 주축에 톱니바퀴 (m1) 가 설치되고, 상기 톱니바퀴 (m1) 는 대직경톱니바퀴 (G1) 와 맞물리고, 소직경톱니바퀴 (G2) 는 대직경톱니바퀴 (G3) 와 맞물리며, 소직경톱니바퀴 (G4) 는 상기 회전체 (1) 에 형성된 톱니바퀴 (G5) 와 맞물린다. 상기 감속톱니바퀴열 (G) 을 사용함으로써, 구동력이 작은 모터라도 커다란 부하를 부여할 수 있다.

상기와 같이 하여 조립된 회전검출장치 (10) 는, 도 2 에 나타낸 바와 같이 예를 들면 물고기낚시게임 소프트용이라면 릴을 모방한 광주리체 (15) 내에 수납되어 게임 콘트롤러 (20) 로 사용할 수 있다.

또, 상기 콘트롤러 (20) 에서, 회전검출장치 (10) 가 광주리체 (15) 내에 수납되었을 때에는, 도 2 에 나타낸 바와 같이 이탈방지판 (12) 이 설치되어 회전검출장치 (10) 가 확실하게 광주리체 (15) 안에 지지된다.

이탈방지판 (12) 에는 상기 핸들 (4) 이 삽입통과 가능한 삽입구멍 (15b) 이 형성되어 있고, 이 삽입구멍 (15b) 에 핸들 (4) 이 삽입통과되어 있다. 또, 이탈방지판 (12) 의 연부는, 광주리체 (15) 의 내벽면에 형성된 걸림부 (15a) 에 걸리고, 핸들 (4) 의 축부 (4a) 의 선단이 삽입구멍 (15b) 의 주연부에 걸려 회전체 (1) 와 셔터판 (2) 과 핸들 (4) 이 광주리체 (15) 내에서 이탈되지 않도록 되어 있다.

또한, 도시를 생략했지만, 상기 감속톱니바퀴열 (G) 은 광주리체 (15) 내의 소정위치에 설치된 회전축에 의해 회전가능하게 지지되고, 모터 (M) 는 광주리체 (15) 내의 소정의 위치에 고정되어 있다.

또한, 본 발명의 회전검출장치 (10) 에는, 핸들 (4) 이 역회전 조작되었을 때에 핸들 (4) 이 역회전하지 않도록 일방향 회전형의 클러치 (역회전방지 클러치) 가 설치되어 있다. 상기 클러치는, 상기 축부 (4a) 의 선단면에 구동부 (11a) 가 형성되고 또 상기 축돌기 (2b) 의 기단의 상기 선단면과 대향하는 면에 피구동부 (11b) 가 형성되어 있다. 또한, 도 2 에 나타낸 바와 같이 지지판 (5) 과 셔터판 (2) 의 사이에는 코일스프링 (6) 이 지지축 (5b) 에 삽입통과되어 설치되고, 이로 인해 상기 구동부 (11a) 와 피구동부 (11b) 가 서로 세게 눌려져 클러치로서 기능하고 있다.

이로 인해, 핸들 (4) 이 회전입력방향 (도 1 에 나타내는 W 방향) 으로 회전되었을 때에는 회전체 (1) 가 정방향으로 회전되어지고, 핸들 (4) 이 상기와 역방향으로 회전되었을 때에는 회전체 (1) 가 역방향으로 회전하지 않도록 되어 있다.또, 구동부 (11a) 와 피구동부 (11b) 가 대향하여 맞물려진 형상은, 종래로부터 일반적으로 사용되고 있는 형상이면 상관없다.

또, 핸들 (4) 이 정방향 (W 방향) 으로 회전되었을 때에는, 상기 구동부 (11a) 와 피구동부 (11b) 가 서로 맞물려 핸들 (4) 과 함께 셔터판 (2) 과 회전체 (1) 가 회전된다. 이 때 모터 (M) 의 코일을 단락시켜두면, 모터 (M) 의 로터에 회전저항력이 발생하여 핸들 (4) 에 회전부하가 부여된다. 또 모터 (M) 에 상기 정방향과 역방향의 회전을 발생하도록 통전하면, 핸들 (4) 에 상기 정방향과 역방향의 회전력이 부여된다. 이들 저항력 및 역회전력은 게임 소프트로부터의 피드백 제어에 의해 행해진다. 그리고, 핸들 (4) 이 정방향으로 회전되고 있는 도중에 회전입력을 중단하면 핸들 (4) 의 회전은 정지되지만, 회전체 (1) 는 모터 (M) 의 로터의 관성력을 받는다. 특히 모터 (M) 의 코일이 단락되어지지 않고, 또는 역방향 회전의 통전이 행해지지 않을 때에 상기 관성력이 커지게 된다.

다음으로, 상기 회전검출장치 (10) 의 회전검출동작에 대해 도 7 및 도 8 을 참조하여 설명한다.

상기 회전검출장치 (10) 에서, 핸들 (4) 이 회전검출방향 (W 방향) 으로 회전되고 있는 경우에는, 셔터판 (2) 은 도 7 에 나타내는 W 방향 (정방향) 으로 회전된다. 이 경우, 걸림돌기 (7a) 와 소돌기 (8a1, 8a2) 는 안내구멍 (9a) 으로 안내되어 슬라이드하여, 소돌기 (8a2) 가 안내구멍 (9a) 의 회전방향과는 반대측 일단에 맞닿을 때까지 슬라이드된다. 마찬가지로, 걸림돌기 (7b) 와 소돌기 (8b1, 8b2) 는 안내구멍 (9b) 으로 안내되어 슬라이드하여, 소돌기 (8b1) 가 안내구멍 (9b) 의 회전방향과는 반대측 일단에 맞닿을 때까지 슬라이드된다. 상기한 슬라이드 동작에 의해, 안내구멍 (9a, 9b) 이 회전체 (1) 의 소돌기 (8a2, 8b1) 를 강하게 누르면서 W 방향으로 회전된다. 또, 걸림돌기 (7a, 7b) 는 그 선단의 갈고리형상부 (7a1, 7b1) 에 의해 셔터판 (2) 에 걸어 맞춰져 있고, 이것에 의해 회전체 (1) 와 셔터판 (2) 이 떨어지지 않고 슬라이드된다.

또, 핸들 (4) 이 W 방향으로 회전되고 있을 때에는, 회전체 (1) 의 각 투광로 (1c) 와 셔터판 (2) 의 각 노치부 (2d) 가 어느 것이나 서로 겹쳐져 회전체 (1) 의 일면측으로부터 타면측으로 관통되어진 상태가 된다. 따라서, 센서 (3) 의 발광부 (LED 등: 3a) 에서 발광된 광이 상기 투광로 (1c) 와 노치부 (2d) 에 형성된 관통구멍을 통해 수광부 (3b) 에서 수광된다.

또, 핸들 (4) 의 회전입력방향으로의 회전입력이 중단되었을 때에 회전체 (1) 가, 모터 (M) 의 단락시에는 회전력 (회전저항력) 에 의해 또 모터 (M) 의 비단락시에는 모터 (M) 의 로터의 관성력에 의해 그대로 W 방향으로 회전하려고 하면, 셔터판 (2) 의 회전은 정지되지만 회전체 (1) 의 회전은 속행된다. 그 결과, 도 8 에 나타낸 바와 같이, 셔터판 (2) 은 회전체 (1) 의 회전방향과 역방향으로 상대적으로 회전운동된다. 이 때 걸림돌기 (7a) 와 소돌기 (8a1, 8a2) 는 안내구멍 (9a) 으로 안내되고 상기와는 역방향으로 슬라이드되어, 소돌기 (8a1) 가 안내구멍 (9a) 의 타단에 맞닿을 때까지 슬라이드된다. 또 걸림돌기 (7b) 와 소돌기 (8b1, 8b2) 는 안내구멍 (9b) 으로 안내되어 상기와는 역방향으로 슬라이드되어, 소돌기 (8b2) 가 안내구멍 (9b) 의 타단에 맞닿을 때까지 슬라이드된다.

상기한 슬라이드 동작에 의해, 소돌기 (8a1, 8b2) 는 안내구멍 (9a, 9b) 에 의해 각각 세게 눌려진다. 이것에 의해 회전체 (1) 의 각 투광로 (1c) 는 셔터판 (2) 의 각 노치부 (2d) 의 어느 것에도 겹치지 않게 되고, 상기 각 투광로 (1c) 는 노치부 (2d) 와 서로 이웃하는 노치부 (2d) 의 사이의 비노치부 (2g) 에 의해 차폐된다. 따라서, 발광부 (3a) 에 의해 발광된 광은 셔터판 (2) 의 비노치부 (2g) 에 의해 차단되고 수광부 (3b) 에서 수광되지 않게 되어, 회전신호 (광검출신호) 가 출력되지 않게 된다.

또, 본 발명의 회전검출장치 (10) 는, 상기한 일방향 회전형의 클러치가 설치되어 있는 것에 한정되는 것은 아니고, 일방향 회전형의 클러치가 설치되어 있지 않고 정·역 양방향으로 회전가능한 타입의 회전검출장치에 적용할 수도 있다.

상기의 정·역 양방향으로 회전가능한 타입의 회전검출장치에 대해서 도 1 에 나타내는 회전검출장치 (10) 를 참조하여 설명하면, 상기 회전검출장치는 핸들 (4) 의 구동부 (11a) 와 셔터판 (2) 의 피구동부 (11b) 를 삭제하고, 핸들 (4) 이 셔터판 (2) 에 직접 접합됨으로써 구성할 수 있으며, 기타 구성은 상기 회전검출장치 (10) 와 동일하다. 또, 모터 (M) 및 감속톱니바퀴열 (G) 등으로 이루어지는 부하수단은 부하를 부여할 필요성이 있는 경우에 설치할 수 있고, 또 부하수단은 핸들 (4) 이 역회전되었을 때에 회로에 손상을 부여하지 않는 경우에 한하여 탑재할 수 있다.

상기 타입의 회전검출장치의 검출동작에 대해서는, 회전검출장치 (10) 에서의 설명과 동일하다. 즉, 핸들 (4) 이 회전입력방향으로 회전되었을 때에는 도7 에 나타낸 바와 같이 셔터판 (2) 에 대해 회전력이 전달되고, 회전체 (1) 의 걸림돌기 (7a) 와 소돌기 (8a1, 8a2) 가 안내구멍 (9a) 안을 슬라이드 회전하여 안내구멍 (9a) 의 일단에 맞닿는다. 또, 걸림돌기 (7b) 와 소돌기 (8b1, 8b2) 가 안내구멍 (9b) 안을 슬라이드 회전하여 안내구멍 (9b) 의 일단에 맞닿는다. 이 때 소돌기 (8a2) 가 안내구멍 (9a) 의 일단에 눌려지고, 소돌기 (8b1) 가 안내구멍 (9b) 의 일단에 눌려짐으로써, 회전체 (1) 가 회전된다. 이로 인해, 회전체 (1) 의 투광로 (1c) 는 셔터판 (2) 의 노치부 (2d) 와 겹쳐져, 발광부 (3a) 로부터 수광부 (3b) 로 광을 전달할 수 있게 되어, 핸들 (4) 의 회전신호 (광검출신호) 가 출력된다.

또, 핸들 (4) 이 상기와는 역방향으로 회전되었을 때에는, 핸들 (4) 로부터의 역방향의 회전입력이 셔터판 (2) 에 전달된다. 이 때에는 도 8 에 나타낸 바와 같이, 셔터판 (2) 의 상기 회전에 의해 회전체 (1) 의 걸림돌기 (7a) 와 소돌기 (8a1, 8a2) 는 안내구멍 (9a) 안을 상기와는 반대의 단부에 맞닿을 때까지 슬라이드하고, 걸림돌기 (7b) 와 소돌기 (8b1, 8b2) 는, 안내구멍 (9b) 안을 상기와 반대의 단부로 맞닿을 때까지 슬라이드한다. 상기 슬라이드 동작에 의해 회전체 (1) 와 셔터판 (2) 이 상대적으로 역방향으로 회전되고, 회전체 (1) 에 형성된 복수의 투광로 (1c) 는 모두 셔터판 (2) 의 노치부 (2d) 와 인접하는 노치부 (2d) 의 사이의 비노치부 (2g) 에 의해 차폐된다. 따라서, 센서 (3) 의 발광부 (3) 로부터 발광된 LED 등의 광은 수광부 (3b) 에서 검출할 수 없어, 핸들 (4) 의 회전신호는 검출되지 않게 된다.

본 발명의 회전검출장치의 변형예를 도 9 를 참조하여 설명한다.

도 9 에 나타내는 회전검출장치 (30) 는, 회전체 (제 1 회전체: 31) 와 셔터판 (제 2 회전체: 32) 을 가지고 있다.

회전체 (31) 는 디스크 (31a) 로 이루어지고, 디스크 (31a) 의 일면측에는 디스크 (31a) 의 회전중심을 통과하여 직경방향으로 연장하는 긴형상의 걸림돌기 (31b) 가 돌출하여 형성되어 있다. 또, 회전체 (31) 에 형성되어 있는 투광로 (31c), 톱니바퀴 (G5) 및 오목부 (31d) 는 상기 회전체 (1) 와 동일하게 형성되어 있다.

셔터판 (32) 은, 원형의 회전운동부재 (32a) 로 이루어지고, 그 회전운동중심을 포함하는 부분에는 대략 사각형상의 안내구멍 (32b) 이 형성되어 있다. 상기 안내구멍 (32b) 은 일측의 대향하는 부분이 직선 (32b1, 32b2) 에 의해 형성되고, 타측의 대향하는 부분이 곡선 (32b3, 32b4) 에 의해 형성되어 있다. 또, 노치부 (32c) 는 상기 셔터판 (2) 의 노치부 (2d) 와 동일하게 형성되어 있다.

기타 핸들 및 베이스부재 등은, 그 형상을 적절히 변경하여 설치할 수 있다.

상기 회전검출장치 (30) 는, 회전체 (31) 의 일면측에 셔터판 (32) 이 설치되어 있고, 셔터판 (32) 의 안내구멍 (32b) 내에는 걸림돌기 (31b) 가 삽입통과되어 겹쳐져 있다. 이 경우, 걸림돌기 (31b) 의 양단은 곡선 (32b3) 과 곡선 (32b4) 에 각각 접하도록 하여 배열설치되고, 셔터판 (32) 은 회전체 (31) 에 대해 회전운동이 가능하게 지지되어 있다. 또, 이탈방지부재 등은 적절히 설치된다.

회전검출장치 (30) 에서, 상술한 핸들 (4) 에 상당하는 부분은 셔터판 (32)측에 설치되고, 핸들 (4) 과는 반대측에 상기 베이스부재 (5) 에 상당하는 베이스부재가 설치되어 있다. 또 클러치 및 부하부재 등은, 사용형태에 따라 설치할 수도 있고, 설치하지 않을 수도 있다.

다음으로, 회전검출장치 (30) 의 검출동작에 대해 설명한다.

즉, 핸들이 회전입력방향 (W 방향) 으로 회전되면, 셔터판 (32) 은 W 방향으로 회전된다. 이 때 걸림돌기 (31b) (실선으로 나타내는 부분) 는, 그 일단이 곡선 (32b3) 의 직선 (32b2) 측의 일단에서 걸리고, 타단이 곡선 (32b4) 의 직선 (32b1) 측의 일단에서 걸린다. 이로 인해 회전체 (31) 의 투광로 (31c) 와 셔터판 (32) 의 노치부 (32c) 가 서로 겹쳐져 센서에서 광검출신호가 출력된다.

또, 핸들의 회전입력방향으로의 회전입력이 중단되어서 회전체 (31) 가 관성력에 의해 회전되고, 또 역방향 (W 와는 역방향) 으로의 회전입력이 행해질 때에는, 셔터판 (32) 이 회전입력방향과는 역방향으로 회전되어 회전체 (31) 와 셔터판 (32) 이 상대적으로 역방향으로 회전된다. 이 때 걸림돌기 (31b) 는 도 9 의 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 그 일단이 곡선 (32b3) 의 직선 (32b1) 측의 일단으로 곡선 (32b3) 을 따라 슬라이딩하면서, 타단이 곡선 (32b4) 의 직선 (32b2) 측의 일단으로 곡선 (32b4) 을 따라 슬라이딩하면서 회전되어 걸린다. 그 결과 각 투광로 (31c) 는 모두 노치부 (32c) 와 인접하는 노치부 (32c) 의 비노치부에 의해 차단되어, 광검출신호의 출력이 행해지지 않게 된다.

또, 본 발명의 회전검출장치 (10, 30) 는, 상기 실시의 형태에 나타낸 형상에 한정되는 것은 아니다. 또, 투광로의 개수 및 피치 등은 적절히 변경할 수있다.

이상 설명한 본 발명에서는, 핸들의 회전조작시에 회전입력이 중단되어, 모터의 회전력 또는 모터의 로터의 관성력 등에 의해 회전체가 회전을 계속했다고 해도, 셔터판이 회전체의 회전방향과는 역방향으로 상대적으로 회전됨에 따라 회전체의 투광로가 셔터판에 의해 바로 차폐되기 떼문에, 핸들정지시에 회전신호가 검출되는 등의 오검출이 방지된다.

또, 역방향으로의 회전조작이 가능한 핸들이 설치되어 있는 경우라도, 역방향으로의 회전입력을 무효로 하여 오검출을 방지할 수 있다.

Claims

제 1 회전체와, 상기 제 1 회전체와 함께 회전하는 회전력의 입력측이 되는 제 2 회전체와, 상기 제 1 회전체와 상기 제 2 회전체 쌍방에 형성된 투광로와, 상기 제 1 회전체의 투광로와 상기 제 2 회전체의 투광로 쌍방을 통과한 광을 검출하는 검출수단을 갖고,

상기 제 1 회전체와 상기 제 2 회전체는 소정의 여유각도 범위내에서 상대적으로 회전운동이 가능하며,

상기 제 2 회전체에 회전력이 입력되고 이 제 2 회전체와 상기 제 1 회전체가 상기 회전입력방향으로 함께 회전하고 있을 때에는, 상기 제 1 회전체의 투광로와 상기 제 2 회전체의 투광로가 중복되어 상기 검출수단에서 광을 검출하는 것이 가능하고,

상기 제 2 회전체로의 상기 회전력의 입력이 중단되고, 상기 제 1 회전체가 상기 회전입력방향으로의 관성력에 의해 회전을 계속할 때에, 상기 제 2 회전체가 상기 제 1 회전체에 대해 상기 여유각도 범위내에서 제 1 회전체의 회전방향과 역방향으로 상대적으로 회전운동하고, 상기 제 1 회전체의 투광로와 상기 제 2 회전체의 투광로의 위치가 어긋나서 상기 검출수단에 도달하는 상기 광이 차단되는 것을 특징으로 하는 회전검출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 회전체에는 상기 관성력을 발휘하는 부하가 접속되어 있는 회전검출장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제 1 회전체에 회전력을 부여하는 모터가 설치되어 있고, 이 모터에 의해 상기 제 1 회전체에 회전저항력 또는 제 2 회전체에 입력되는 회전력의 회전방향과 역방향의 회전력이 부여되는 것으로, 상기 모터가 상기 회전저항력 또는 상기 역방향의 회전력을 발휘하고 있지 않을 때에, 상기 모터의 로터의 질량에 의해 상기 제 1 회전체에 상기 관성력이 부여되는 회전검출장치.
제 1 회전체와, 상기 제 1 회전체와 함께 회전하는 회전력의 입력측이 되는 제 2 회전체와, 상기 제 1 회전체와 상기 제 2 회전체 쌍방에 형성된 투광로와, 상기 제 1 회전체의 투광로와 상기 제 2 회전체의 투광로 쌍방을 통과한 광을 검출하는 검출수단을 갖고,

상기 제 1 회전체와 상기 제 2 회전체는 소정의 여유각도 범위내에서 상대적으로 회전운동이 가능하며,

상기 제 2 회전체에 회전력이 입력되고 이 제 2 회전체와 상기 제 1 회전체가 상기 회전입력방향으로 함께 회전하고 있을 때에는, 상기 제 1 회전체의 투광로와 상기 제 2 회전체의 투광로가 중복되어 상기 검출수단에서 광을 검출하는 것이 가능하고,

상기 제 2 회전체로 상기 입력방향과 역방향의 회전력이 부여되고, 상기 제 2 회전체가 상기 제 1 회전체에 대해 상기 여유각도 범위내에서 제 1 회전체의 회전방향과 역방향으로 상대적으로 회전운동했을 때에, 상기 제 1 회전체의 투광로와 상기 제 2 회전체의 투광로의 위치가 어긋나서 상기 검출수단에 도달하는 상기 광이 차단되는 것을 특징으로 하는 회전검출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 회전체에 회전력을 부여하는 핸들이 설치되고, 상기 제 1 회전체와 상기 제 2 회전체가 함께 회전하여, 상기 투광로를 통과한 광이 상기 검출수단에서 검출되었을 때, 상기 제 1 회전체와 제 2 회전체의 회전속도에 따라 변화하는 상기 검출수단으로부터의 광검출신호에 의해, 게임 소프트로의 콘트롤 입력이 행해지는 회전검출장치.
제 4 항에 있어서, 상기 제 2 회전체에 회전력을 부여하는 핸들이 설치되고, 상기 제 1 회전체와 상기 제 2 회전체가 함께 회전하여, 상기 투광로를 통과한 광이 상기 검출수단에 의해 검출되었을 때, 상기 제 1 회전체와 상기 제 2 회전체의 회전속도에 따라 변화하는 상기 검출수단으로부터의 광검출신호에 의해, 게임 소프트로의 콘트롤 입력이 행해지는 회전검출장치.