输入装置
阅读说明：本技术 输入装置 (Input device ) 是由 小川敏生 上町孝志 武藤真也 胁田祥嗣 都军安 木村涉 于 2019-02-13 设计创作，主要内容包括：本发明提供小型化的输入装置。输入装置包括：基座构件；马达,其安装于基座构件；旋转轴,其被马达驱动而旋转；蜗轮,其与旋转轴一体地旋转；第一齿轮,其设置为相对于基座构件而旋转自如,且与蜗轮卡合；第二齿轮,其与第一齿轮同轴地设置,且设置为相对于基座构件而旋转自如；弹性构件,其设置在第一齿轮与第二齿轮之间,且朝向使得第一齿轮与第二齿轮的旋转方向上的自基准角度状态起的相对角度减小的方向产生作用力；转子,其具有与第二齿轮卡合的第三齿轮,且由操作者进行旋转操作,第三齿轮设置为相对于基座构件而旋转自如；角度检测部,其对第一齿轮的第一旋转角度与第二齿轮的第二旋转角度进行检测；以及控制部,其根据第一旋转角度与第二旋转角度的相对角度来进行马达的驱动控制,以使得经由转子而给予操作者的力感发生变化。(The invention provides a miniaturized input device. The input device includes: a base member; a motor mounted on the base member; a rotating shaft that is driven by a motor to rotate; a worm wheel that rotates integrally with the rotating shaft; a first gear which is provided to be rotatable with respect to the base member and is engaged with the worm wheel; a second gear provided coaxially with the first gear and rotatably provided with respect to the base member; an elastic member that is provided between the first gear and the second gear and generates a force in a direction in which a relative angle from a reference angle state in a rotation direction of the first gear and the second gear is reduced; a rotor having a third gear engaged with the second gear and rotated by an operator, the third gear being provided to be rotatable with respect to the base member; an angle detection unit that detects a first rotation angle of the first gear and a second rotation angle of the second gear; and a control unit that performs drive control of the motor so that a force feeling given to the operator via the rotor is changed according to a relative angle between the first rotation angle and the second rotation angle.)
技术领域
本发明涉及输入装置。
背景技术
以往，存在一种力感产生输入装置，其特征在于，具备：轴部，其对操作旋钮进行保持，且被轴承部保持为能够转动；马达，其具有马达轴；以及旋转检测机构，其对所述操作旋钮的转动进行检测，所述力感产生输入装置将所述轴部与所述马达轴排列设置，并且所述力感产生输入装置具有：第一齿轮，其以通过所述操作旋钮而转动的方式安装于所述轴部；以及第二齿轮，其通过该第一齿轮而转动，且安装于所述马达轴，所述力感产生输入装置使得来自所述马达的力感经由所述第一、第二齿轮而向所述操作旋钮传递(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-022137号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在以往的力感产生输入装置中，向操作者传递的力感仅由马达所产生的转矩而生成，因此，为了将力感向操作者传递，需要马达产生较大的转矩。因此，存在装置大型化这样的课题。
于是，本发明的目的在于提供小型化的输入装置。
用于解决课题的方案
本发明的实施方式的输入装置包括：基座构件；马达，其安装于所述基座构件；旋转轴，其被所述马达驱动而旋转；蜗轮，其与所述旋转轴一体地旋转；第一齿轮，其设置为相对于所述基座构件而旋转自如，且与所述蜗轮卡合；第二齿轮，其与所述第一齿轮同轴地设置，且设置为相对于所述基座构件而旋转自如；弹性构件，其设置在所述第一齿轮与所述第二齿轮之间，且朝向使得所述第一齿轮与所述第二齿轮的旋转方向上的自基准角度状态起的相对角度减小的方向产生作用力；转子，其具有与所述第二齿轮卡合的第三齿轮，且由操作者进行旋转操作，所述第三齿轮设置为相对于所述基座构件而旋转自如；角度检测部，其对所述第一齿轮的第一旋转角度和所述第二齿轮的第二旋转角度进行检测；以及控制部，其根据所述第一旋转角度与所述第二旋转角度的相对角度来进行所述马达的驱动控制，以使得经由所述转子而给予所述操作者的力感发生变化。
发明效果
本发明能够提供小型化的输入装置。
附图说明
图1是示出实施方式的输入装置100的剖视图。
图2是示出从输入装置100中将基板125拆除后的结构的立体图。
图3是示出从图2中将转子150拆除后的结构的立体图。
图4是示出从图3中将基部110拆除后的结构的立体图。
图5是示出从输入装置100中将齿轮单元140的一部分拆除后的结构的立体图。
图6是示出将齿轮单元140的一部分去除后的结构和扭簧160的图。
图7是示出将齿轮单元140的一部分去除后的结构和扭簧160的图。
图8A是示出将齿轮单元140的一部分去除后的结构和扭簧160的图。
图8B是示出齿轮142的图。
图9是示出角度传感器170的图。
图10是示出角度传感器170的图。
图11是示出输入装置100的控制系统的图。
图12是示出实施方式的变形例的图。
图13是示出实施方式的变形例的图。
具体实施方式
以下，对应用了本发明的输入装置的实施方式进行说明。
<实施方式>
图1是示出实施方式的输入装置100的剖视图。输入装置100包括基部110、底座120、基板125、马达130、蜗轮(worm gear)135、齿轮单元140、转子150。
以下，除了图1以外，还利用图2至图10进行说明。图2是示出从输入装置100中将基板125拆除后的结构的立体图。图1示出了与图2中的A-A向视剖面对应的剖面。图3是示出从图2中将转子150拆除后的结构的立体图。图4是示出从图3中将基部110拆除后的结构的立体图。
另外，输入装置100除了上述的构成要素以外，还包括扭簧160(参照图5、6、7)、角度传感器170(参照图9)以及控制部。在利用图1至图10说明了各部的构成要素之后，对控制部进行说明。
图5是示出从输入装置100中将齿轮单元140的一部分拆除后的结构的立体图。图6至图8B是示出将齿轮单元140的一部分去除后的结构和扭簧160的图。图9以及图10是示出角度传感器170的图。
以下，利用在各图中共用的XYZ坐标进行说明。另外，将从XZ面观察称为俯视。另外，以下为了便于说明，有时将Y轴正方向称为上，且将Y轴负方向称为下，但并不表示普遍的上下关系。另外，以下为了便于说明，有时以高度来表述Y方向的位置。Y轴方向上的最靠正方向侧的位置为上部，且Y轴方向上的最靠负方向侧的位置为底部。
另外，以下，中心轴C(参照图1)是基部110、底座120、转子150所共用的中心轴。这些构件在俯视下是使得中心轴C穿过中心的圆形。中心轴C与Y轴平行。
作为一例，输入装置100是在对搭载于车辆且在仪表板周边配置的显示器面板所显示的GUI(Graphic User Interface)的操作部等进行远程操作时所利用的输入装置，该GUI显示为导航装置、空调等各种装置的操作画面。输入装置100例如像车辆的中控台那样配置在驾驶员或者副驾驶席的乘员的手边。然而，输入装置100的利用方式并不限于这样的利用方式。
基部110是输入装置100的基座的部分，且在俯视下是以中心轴C为中心轴的圆环状的构件。基部110具有：圆筒部111，其在俯视下设置于最外周侧；以及圆筒部112，其在俯视下与圆筒部111呈同心圆状且设置于内侧。圆筒部111、112是以中心轴C为中心轴的圆筒状的构件。
圆筒部112由从圆筒部111的下端(Y轴方向上的负方向侧的端部)朝向径向内侧延伸的连接部111A进行保持，且圆筒部112的高度比圆筒部111的高度高。连接部111A沿圆周方向以等间隔配置有四个，相邻的连接部111A彼此之间设置有间隙。
基部110在圆筒部111与112之间将转子150轴支承为旋转自如。通过圆筒部111以及112，转子150以中心轴C为旋转中心轴进行旋转。这样的基部110例如由成型树脂构成。
底座120在俯视下设置于基部110的内侧，且Y轴方向上的高度与基部110的底部相等。底座120具有基板部121以及延伸部122。这样的底座120例如由成型树脂构成。底座120是基座构件的一例。另外，底座120也可以与基部110那样的相邻周边部件一体地成形。另外，底座120自身也可以由多个分体部件构成。
基板部121在俯视下是位于中央的圆板状的构件，且具有固定部121A、121B。在固定部121A固定有马达130，在固定部121B固定有基板125。
在基板部121连接有两个延伸部122。一个延伸部相对于基板部121而朝向X轴正方向且Z轴正方向的一侧平面地延伸出。另一个延伸部相对于基板部121而朝向X轴负方向且Z轴负方向的一侧平面地延伸出。
延伸部122在俯视下的最外侧分别具有朝向Y轴正方向突出的两个突出部122A。因此，突出部122A有四个。突出部122A与基部110的圆筒部112的内周面卡合。由此，底座120安装于基部110。另外，另一个延伸部122具有朝向Y轴正方向突出的圆柱状的轴部122B。即，底座120具有轴部122B。由轴部122B(参照图5)将齿轮单元140轴支承为旋转自如。
马达130固定于在底座120的基板部121的上表面(Y轴正方向侧的表面)设置的固定部121A。由马达130自身驱动而旋转的马达130的驱动轴130A沿X轴方向延伸，且以一体地旋转的方式与旋转轴135A连接。马达130的驱动轴130A以及旋转轴135A垂直于中心轴C。需要说明的是，驱动轴130A与旋转轴135A在本实施方式中为分体，但也可以一体地成形。
蜗轮135压入配合于旋转轴135A，以与沿X轴方向延伸的驱动轴130A以及旋转轴135A一体地旋转。蜗轮135是沿着X轴而形成为螺旋状的成型树脂制或者金属制的齿轮。齿轮单元140的齿轮142与蜗轮135啮合(卡合)。需要说明的是，蜗轮135与旋转轴135A在本实施方式中为分体，但也可以一体地成形。
齿轮单元140被底座120的延伸部122的轴部122B轴支承为旋转自如。齿轮单元140具有齿轮141和齿轮142。在齿轮141与齿轮142之间设置有扭簧160，该扭簧160由剖面形状为圆形的金属线组成，且在圆形的卷绕部的两端具有沿圆的切线方向延伸的直线状的端部。
齿轮141是与蜗轮135进行啮合(卡合)的齿轮，且是第一齿轮的一例。齿轮141是外径比齿轮142小的、大致圆筒形状的斜齿轮，且具有设置于中心轴上的孔部141A、以及对Y轴正方向侧的端部以及Y轴负方向侧的端部分别从孔部141A朝向径向外侧进行切口而得到的大致扇形状的切口部141B1及切口部141B2。
齿轮141通过由齿轮142的轴部142B***孔部141A而被轴支承为与齿轮142同轴地旋转自如。另外，在齿轮141的切口部141B1卡合有扭簧160的直线状的端部161A，在齿轮141的切口部141B2卡合有扭簧160的直线状的端部161B。切口部141B1以及切口部141B2的周向的宽度比扭簧160的金属线的直径宽，从而端部161A以及端部161B能够沿周向移动。端部161A是扭簧的一端部的一例，端部161B是扭簧的另一端部的一例。
齿轮142具有：孔部142A，其设置在中心轴上；轴部142B，其在以直齿轮构成的齿轮142的中心侧朝向Y轴正方向延伸；以及大致扇形状的切口部142C1以及切口部142C2，其从孔部142A朝向径向外侧进行切口而得到，且从轴部142B的Y轴正方向侧的端部至Y轴负方向侧的端部连续。在齿轮142的切口部142C1卡合有扭簧160的直线状的端部161A，在齿轮142的切口部142C2卡合有扭簧160的直线状的端部161B。齿轮142与转子150的齿轮152A啮合(卡合)。齿轮142是第二齿轮的一例。
齿轮142的孔部142A被轴部122B贯穿，从而齿轮142被轴支承为旋转自如。齿轮142的轴部142B是圆筒状的构件，将齿轮141的孔部141A轴支承为与齿轮142同轴地旋转自如。在轴部142B设置有将扭簧160的卷绕部收容在中心轴上的收容部142B1。收容部142B1是具有与扭簧160的卷绕部的外径匹配的内径的圆筒状的空间。另外，扭簧160的卷绕部的内径设定为比轴部122B大。
需要说明的是，在本实施方式中，设定为将扭簧160的端部161A与端部161B所成的角度保持为比自由状态宽的状态，从而朝向使得两端部闭合的方向产生力，并以该设定为前提进行说明。然而，并不限定于该设定，也可以相反地设定为将两端部所成的角度保持为比自由状态窄的状态，从而朝向使得两端部扩宽的方向产生力。
在初始状态下，齿轮141的切口部141B1与齿轮142的切口部142C1在直线上排列配置，且在俯视下，各自的沿半径方向延伸的壁的周向的位置相互一致。另外，齿轮141的切口部141B2与齿轮142的切口部142C2在直线上排列配置，且在俯视下，各自的沿半径方向延伸的壁的周向的位置相互一致。将这种壁的周向的位置相互一致且在直线上排列配置的状态定义为齿轮141与齿轮142的基准角度状态。在基准角度状态下，扭簧160的直线状的端部161A以及端部161B能够同时与各切口部的壁抵接，因此，对齿轮141以及齿轮142这两方施加相同大小的作用力，从而以使得各切口部的壁维持直线状地一致的基准角度状态的方式进行作用。另外，在上述初始状态、以及解除了后述的对转子150进行的旋转操作和马达130的旋转驱动的状态下，通过扭簧160的作用力，齿轮141以及齿轮142彼此从相对角度状态返回基准角度状态。
轴承部143是在齿轮142的轴部142B与基板125的下表面之间设置的、具有交叉的两面的大致L字状的部件，且利用一个面对齿轮142的轴部142B进行轴支承，并盖住收容有扭簧160的收容部142B1的Y轴正方向侧。而且，轴承部143利用另一个面，通过未图示的凹部而将旋转轴135A的前端部轴支承为能够旋转，并将旋转轴135A保持在X轴上。由此，即使蜗轮135从齿轮141受到反作用力，旋转轴135A也不会发生翘曲，从而蜗轮135能够可靠地与齿轮141卡合。
转子150具有圆筒部151以及圆筒部152。圆筒部151以及圆筒部152的中心轴为中心轴C。这样的转子150例如由成型树脂构成。转子150的直径为约50mm左右。转子150是圆筒部151和圆筒部152的内部为中空的中空状的转子。
转子150是供输入装置100的操作者直接地接触而进行操作的转子。因此，转子150是作为旋钮来利用的构件。在此，对操作者直接地接触转子150而进行操作的方式进行说明，但也可以设置将转子150覆盖的盖状的其他构件，或者也可以卡合有可动的其他构件，在这些情况下，操作者接触其他构件而间接地对转子150进行操作。
圆筒部151位于比圆筒部152靠上侧(Y轴正方向侧)的位置，且外径以及内径比圆筒部152大。圆筒部151连接在圆筒部152的上侧。圆筒部151是转子150之中的、供操作者直接地接触的部分。
圆筒部152的外周大于圆筒部151的内周，且小于圆筒部151的外周。圆筒部152与圆筒部151的厚度大致相同。在剖视观察下，在圆筒部152与圆筒部151之间存在台阶。
圆筒部152嵌入圆筒部111与112之间的间隙内，且被轴支承为相对于基部110旋转自如。当圆筒部152嵌入圆筒部111与112之间的间隙内时，在圆筒部112的外周面设置的卡合部112A卡合于圆筒部152与圆筒部151之间的台阶，且转子150相对于基部110嵌入。
在圆筒部152的内周面的下端，在周向(旋转方向)范围内形成有齿轮152A。齿轮152A是在一周的范围内设置于圆筒部152的内周的直齿轮。齿轮152A是第三齿轮的一例。
在从基部110的圆筒部112的内侧观察时，齿轮152A露出于四个突出部122A之间。齿轮152A与齿轮单元140的齿轮142啮合(卡合)。因此，在操作者欲使转子150旋转而施加力时，旋转力从齿轮152A传递至齿轮142，且旋转力从齿轮142经由扭簧160传递至齿轮141，进而传递至蜗轮135。
扭簧160是具有端部161A、161B，且在端部161A、161B之间卷绕成螺旋状的扭力螺旋弹簧。扭簧160是弹性构件的一例。扭簧160以使得端部161A、161B分别位于切口部142C1、142C2，且使得卷绕部收容于收容部142B1的内部的方式安装于轴部142B。另外，端部161A与由轴部142B进行轴支承的齿轮141的切口部141B卡合，端部161B与由轴部142B进行轴支承的齿轮141的切口部141C卡合。
角度传感器170具有两个角度传感器170A、170B。角度传感器170A、170B例如由磁传感器构成。角度传感器170是角度检测部的一例。角度传感器170A、170B分别是第一角度检测部、第二角度检测部的一例。
如图9所示，角度传感器170A安装于基板125的下表面。角度传感器170A的俯视下的位置是齿轮141的旋转中心附近的位置。这是为了通过利用角度传感器170A对与齿轮141一体地旋转的未图示的磁铁的磁通的变化进行检测，从而对齿轮141的旋转角度(第一旋转角度的一例)进行检测。
如图10所示，角度传感器170B配置在底座120的轴部122B的附近。角度传感器170B的俯视下的位置是齿轮142的旋转中心附近的位置。这是为了通过利用角度传感器170B对与齿轮142一体地旋转的未图示的磁铁的磁通的变化进行检测，从而对齿轮142的旋转角度(第二旋转角度的一例)进行检测。需要说明的是，由于转子150以始终与齿轮142卡合的状态进行旋转，因此也可以是，将由角度传感器170B检测出的齿轮142的旋转角度的数据向控制部发送，并由控制部基于齿轮142与转子150的传动比来计算转子150的旋转角度。
在以上那样的结构的输入装置100中，在操作者欲使转子150旋转而施加力时，旋转力从齿轮152A传递至齿轮单元140的齿轮142，且旋转力经由扭簧160而传递至齿轮141。此时，由于无法从蜗轮侧驱动蜗轮旋转这样的蜗轮的自锁效果，如果蜗轮135不通过马达130驱动而旋转，则即使齿轮141欲使蜗轮135旋转也无法旋转。因此，从齿轮141与齿轮142的相对角度为零度的初始状态(基准角度状态)变为齿轮142相对于齿轮141而相对地旋转的相对角度状态，扭簧160的两端部所成的角度进一步扩宽，从而朝向使得扭簧160的两端部所成的角度变窄的方向产生回复力。另外，回复力的大小与齿轮142与齿轮141的相对角度的大小成比例地变化。回复力是作用力的一例。
另外，在操作者欲使转子150旋转而施加力，从而旋转力从齿轮152A传递至齿轮142，且旋转力经由扭簧160而传递至齿轮141时，如果蜗轮135由马达130驱动而朝向与齿轮141的旋转方向相反的方向以与齿轮141的旋转速度相同的移动速度旋转，则齿轮141通过齿轮142且经由扭簧160而无负荷地进行旋转。因此，齿轮141与齿轮142能够在保持相对角度为零度的初始状态(基准角度状态)的情况下旋转，且扭簧160的两端部所成的角度也不会变化，因此扭簧160不会产生回复力。
另外，在操作者欲使转子150旋转而施加力，从而旋转力从齿轮152A传递至齿轮142，且旋转力经由扭簧160而传递至齿轮141时，如果蜗轮135由马达130驱动而朝向与齿轮141的旋转方向相反的方向以比齿轮141的旋转速度缓慢的移动速度旋转，则齿轮141的旋转从齿轮141与齿轮142的相对角度为零度的初始状态(基准角度状态)起延迟上述移动速度之差的量，从而成为与齿轮142存在相对角度的相对角度状态。因此，与不由上述的马达130驱动蜗轮135旋转的情况相比，相对角度较小，从而扭簧160的两端部所成的角度较小地扩宽，从而扭簧160产生与相对角度相应的较小回复力。
扭簧160的回复力作为使得齿轮141与齿轮142的相对角度返回零度的初始状态(基准角度状态)的方向的旋转转矩而作用于齿轮142，且经由齿轮152A且作为旋转转矩而施加于转子150。
如上所述，通过控制基于马达130的蜗轮的旋转驱动，能够实现从无相对角度的状态至相对角度为各种大小的状态、即从无回复力的状态至回复力为各种大小的状态的所希望的状态。
另外，扭簧160伸展时的相对角度的大小的检测能够通过控制部基于由角度传感器170A以及角度传感器170B检测的齿轮141以及齿轮142的各自的旋转角度来进行计算而得到，因此控制部能够根据检测出的相对角度的大小来对马达130的驱动进行控制，从而对扭簧160的回复力的大小进行控制。
因此，在操作者欲使转子150旋转而施加力时，向对转子150进行旋转操作的操作者的手施加基于大小受到控制的扭簧160的回复力的旋转转矩，从而作为力感而发挥作用。
此时，控制部通过朝向对扭簧160的回复力进行辅助方向(相对角度为零度的方向)或者对回复力进行限制的方向(相对角度增大的方向)驱动马达130，从而向对转子150进行操作的操作者的手给予力感。
图11是示出输入装置100的控制系统的图。在图11中，除了示出了输入装置100的控制部180、马达130以及角度传感器170A、170B以外，还示出了上位装置10。
在图11中省去了马达130与角度传感器170A、170B之间的结构(蜗轮135、齿轮单元140)，但通过驱动马达130旋转，从而驱动力经由蜗轮135、齿轮单元140而向转子150传递，并且角度传感器170A、170B对齿轮单元140的齿轮141、142的旋转角度进行检测。
上位装置10例如是车辆所搭载的导航装置、空调等各种装置的ECU(ElectronicControl Unit：电子控制装置)。上位装置10通过包括CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、输入输出接口以及内部总线等在内的计算机来实现。
上位装置10将表示力感指令的数据保存在存储器中，该力感指令与在根据输入装置100的输入模式而对输入装置100进行操作时提供的力感相应，且上位装置10将与被选择出的输入模式相应的力感指令向控制部180输出。需要说明的是，输入模式例如是进行导航装置、空调等中的任一个的操作的模式，且通过输入模式来将在仪表板设置的显示器的显示内容切换为导航装置、空调等。通过与这些输入模式相应的力感指令，而提供例如较强咔哒感、较弱咔哒感或者连续的规定的旋转负荷转矩等的力感。
控制部180具有力感模式产生部181、转矩控制部182以及角度追随控制部183。
力感模式产生部181根据由角度传感器170A、170B检测的旋转量，分别求出齿轮141、142的相对于基准角度的角度，从而求出齿轮141、142的相对于基准角度的相对角度。力感模式产生部181基于从上位装置10输入的力感指令和相对角度而生成转矩指令，并将其向转矩控制部182输出。
力感模式产生部181在利用相对角度生成针对转子150的规定角度的转矩指令时，利用规定的FS(Force-Stroke)特性进行转换。力感模式产生部181通过将与力感指令的种类相应的、针对转子150的规定角度的转矩转换为行程，且将转换后的行程适用于FS特性而转换为相对于基准角度的相对角度，从而生成转矩指令。
转矩控制部182通过进行转换处理来生成角度指令，该转换处理将从力感模式产生部181输入的转矩指令所表示的、相对于基准角度的相对角度转换为马达130的旋转轴135A的旋转角度。转矩控制部182将角度指令向角度追随控制部183输出。转矩控制部182生成马达130的旋转轴135A的旋转角度的角度指令，以使得相对角度朝向对扭簧160的回复力进行辅助的方向、或者对回复力进行限制的方向移动。
角度追随控制部183根据由角度传感器170B检测的旋转角度而求出转子150的相对于基准角度的当前的角度，并且根据角度传感器170A以及角度传感器170B而求出当前的齿轮141与齿轮142的相对角度。角度追随控制部183通过基于从转矩控制部182输入的角度指令的针对转子150的规定角度的目标相对角度、以及当前的齿轮141与齿轮142的相对角度，来进行反馈控制，从而生成进行马达130的驱动控制的驱动信号。
角度追随控制部183以使得齿轮141与齿轮142的相对角度与角度指令所表示的角度一致的方式生成驱动信号。驱动信号例如是PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)信号，角度追随控制部183通过反馈控制来确定占空比。
如以上所述，输入装置100包括：齿轮单元140(齿轮141、齿轮142)及蜗轮135，其伴随着转子150的旋转而旋转；扭簧160，其产生抑制齿轮141、142的相对角度的增大的回复力，并且输入装置100包括驱动蜗轮135旋转的马达130，该蜗轮135以对回复力进行辅助或者限制的方式变更齿轮141、142的相对角度。
并且，在对转子150进行操作时，由马达130根据齿轮141、142的相对角度，而朝向对扭簧160的回复力进行辅助的方向、或者以对回复力进行限制的方式控制蜗轮135的旋转。
由这样的结构的输入装置100对操作者的手提供的力感通过伴随着扭簧160的回复力的变化而施加的旋转转矩来实现。对于为了对扭簧160的回复力进行辅助或者限制而驱动蜗轮135旋转的马达130的转矩而言，与像以往的装置那样将马达与转子直接连结而通过马达自身的旋转转矩的变化来实现力感的情况相比，能够大幅度地减少马达130的驱动转矩。
因此，输入装置100是使用比以往的装置小型的马达130的结构，且能够提供力感。
因此，根据实施方式，能够提供小型化的输入装置100。
另外，基于在马达以外的场所设置的角度传感器170来进行马达的旋转控制，从而对于马达自身不需要具有高精度的旋转角度检测机构等，因此，不需要对马达设置马达的旋转控制所需要的结构，能够使马达的结构简化，因此能够实现马达130的小型化。
另外，由于使用了蜗轮135，因此通过利用蜗轮135的自锁效果，在马达130产生对回复力进行限制的转矩的情况下，马达130的保持转矩较小即可。从这样的观点出发，也能够实现马达130的小型化，从而能够实现输入装置100的小型化。另外，扭簧160的回复力经由齿轮单元140而与齿数较大的转子150的齿轮152A连接。因此，从扭簧160侧观察时，能够得到较大的减速比，因此即使扭簧160的回复力所产生的转矩较小，也能够提供足够的力感。从这样的观点出发，也能够实现输入装置100的小型化。
另外，通过使马达130的驱动转矩按照时间序列进行变化，能够实现各种力感。例如，如果设置马达130的驱动模式以使得力感根据导航装置、空调等各种装置的种类、操作内容而不同，则操作者能够仅通过力感来感知操作内容的确认、操作的结束。
需要说明的是，以上对马达130的驱动轴130A以及旋转轴135A与中心轴C垂直的方式进行了说明，但马达130的驱动轴130A以及旋转轴135A也可以不与中心轴C垂直。
另外，以上对输入装置100包括蜗轮135、齿轮单元140(齿轮141及齿轮142)以及齿轮152A的方式进行了说明，但这些齿轮或者齿的结构并不限于上述的结构，也可以是其他结构。
另外，以上对使用了扭簧160的方式进行了说明，但也可以如图12以及图13所示那样进行变形。图12以及图13是示出实施方式的变形例的图。
如图12所示，也可以是代替图1至图10所示的底座120而包括底座120M1、且代替扭簧160而包括图13所示的扭力弹簧160M1的结构。
底座120M1代替图10所示的底座120的轴部122B而具有轴部122M1B。轴部122M1B具有与扭力弹簧160M1匹配且将扭力弹簧160M1保持于圆筒状的构件的切口122M1B1。
扭力弹簧160M1是将金属棒弯折为曲柄状而得到的弹簧，且如图13所示那样安装于轴部122M1B。如果使这样的扭力弹簧160M1的下侧的端部与齿轮141以及齿轮142卡合，且使上侧的端部与齿轮141以及齿轮142卡合，则能够实现与使用扭簧160的情况同样的动作。即，能够朝向使得齿轮141与齿轮142所成的相对角度减小的方向产生由扭力弹簧160M1的回复力引起的作用力。
以上，对本发明的例示的实施方式的输入装置进行了说明，但本发明并不限定于具体公开了的实施方式，而能够在不脱离专利技术方案的情况下进行各种变形、变更。
需要说明的是，本国际申请主张基于在2018年3月19日申请的日本专利申请2018-051381的优先权，并将其全部内容通过此处的参考而援引于本国际申请中。
附图标记说明
100 输入装置
110 基部
120、120M1 底座(基座构件)
130 马达
135 蜗轮
135A 旋转轴
140 齿轮单元
141、142 齿轮
150 转子
151、152 圆筒部
152A 齿轮
160 扭簧
160M1 扭力弹簧
170、170A、170B 角度传感器
180 控制部。