(57)【要約】  本発明は、ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、前記ハウジングに配設されて電気的信号に基づいて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部と、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部において生成された回転力を伝達するハプティックロータリースイッチ動力伝達部、および前記ハウジングの外部に露出され、前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部に連結されて回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを備えるハプティックロータリースイッチ部；と、を備えるハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムを提供する。【選択図】図１
2010540320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、
前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、
前記ハウジングに配設されて電気的信号に基づいて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部と、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部において生成された回転力を伝達するハプティックロータリースイッチ動力伝達部、及び前記ハウジングの外部に露出され、前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部に連結されて回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを有するハプティックロータリースイッチ部；と、を備えるハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項２】
前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部は、
前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に連結されるハプティックロータリースイッチ駆動歯車と、
前記ハプティックロータリースイッチ駆動歯車と噛合して回動自在に前記ハウジングに配設され、前記ハプティックロータリースイッチノブと一緒に回動するハプティックロータリースイッチノブ歯車と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項３】
前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部は、前記ハウジングに回動自在に取り付けられるハプティックロータリースイッチ遊星歯車をさらに備え、
前記ハプティックロータリースイッチ駆動歯車と前記ハプティックロータリースイッチノブ歯車は外接するが、前記ハプティックロータリースイッチノブ歯車は前記ハプティックロータリースイッチ遊星歯車と内接することを特徴とする請求項２に記載のハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項４】
前記ハプティックロータリースイッチ部は、
前記ハプティックロータリースイッチノブに移動可能に配設されるハプティックエンタースイッチノブと、
前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部を貫通して配設され、前記ハプティックエンタースイッチノブと連結されるハプティックエンタースイッチシャフトと、
前記プリント回路基板の一方の面の上に配設され、前記ハプティックエンタースイッチシャフトによって移動可能なハプティックエンタースイッチを有するハプティックエンタースイッチ部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項５】
前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部は、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に連結されるハプティックロータリースイッチ駆動歯車を備え、
前記ハプティックロータリースイッチ駆動歯車と噛合して回動可能なハプティックロータリースイッチ感知部回動軸と、
前記ハプティックロータリースイッチ感知部回動軸に取り付けられて一緒に回動可能なハプティックロータリースイッチ感知対応部と、
前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部に対応するように前記プリント回路基板の上に配設されるハプティックロータリースイッチ感知センサーを有するハプティックロータリースイッチ感知部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項６】
前記ハウジングに配設されるハプティックボタンスイッチ部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項７】
ステアリングホイールに移動可能に配設されるディレクショナルスイッチノブと、
前記ディレクショナルスイッチノブに対応して配設されるディレクショナルスイッチプリント回路基板と、
前記ディレクショナルスイッチプリント回路基板の一方の面に前記ディレクショナルスイッチノブに対応して配設され、前記ディレクショナルスイッチノブによって移動可能となる複数のディレクショナルスイッチを有するディレクショナルスイッチ部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項８】
ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、前記ハウジングの内部に配設されて電気的信号に基づいて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部と、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部において生成された回転力を伝達するハプティックロータリースイッチ動力伝達部、および前記ハウジングの外部に露出され、前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部に連結されて回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを有するハプティックロータリースイッチ部；と、を備えるハプティックステアリングホイールスイッチユニットと、
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットと電気的疎通をなし、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットに制御信号を出力する制御部と、
前記制御部と電気的疎通をなし、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットからの電気的信号に対応する作動モードが予め設定されて貯蔵される貯蔵部と、
前記制御部と電気的疎通をなし、前記制御部からの電気的信号に基づいて予め設定された作動モードに対応して作動する作動部と、を備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステム。
【請求項９】
前記作動部は、前記制御部と電気的疎通をなし、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットの操作によって前記制御部において生成される制御信号に基づいて作動するディスプレイ部または音響出力部をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のハプティックステアリングホイールスイッチシステム。
【請求項１０】
ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、
前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、
前記ハウジングに配設されて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部、および前記ハプティックロータリースイッチ駆動部において生成された回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを有するハプティックロータリースイッチ部；と、
一部分は前記ハプティックロータリースイッチノブに、他の部分は前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に連結されて、前記ハプティックロータリースイッチノブと前記ハプティックロータリースイッチ駆動部を連結するハプティックロータリー伝達部；と、
前記プリント回路基板の上に配設されるハプティックロータリースイッチ感知センサーと、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部から回転力を伝達されて前記ハプティックロータリースイッチ感知センサーに対応するように回動自在に配設されるハプティックロータリースイッチ感知対応部を有するハプティックロータリースイッチ感知部；と、を備え、
前記ハプティックロータリー伝達部の一部分は前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に、他の部分は前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部に連結されて、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部の回転力を前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部に伝達するハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項１１】
前記ハプティックロータリー伝達部は、
前記ハプティックロータリースイッチ駆動部と一緒に回動し、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部と連結され、外周に伝達ノブプーリーが形成されるハプティックロータリー伝達ノブと、
前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部の一方の端に形成される対応部プーリーと、
前記伝達ノブプーリー及び前記対応部プーリーに両端が係止される伝達ベルトと、を備えることを特徴とする請求項１０に記載のハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項１２】
前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部は複数のスリットを備え、前記ハプティックロータリースイッチ感知センサーは光センサーを備えることを特徴とする請求項１０に記載のハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項１３】
前記ハプティックロータリースイッチ部は、
一方の端は前記ハプティックロータリースイッチノブに移動可能に露出されて配設され、他方の端は前記ハプティックロータリー伝達ノブに移動可能に貫設されるハプティックエンタースイッチノブと、
前記ハプティックエンタースイッチノブの他方の端に対応するように前記プリント回路基板の上に配設されて前記ハプティックエンタースイッチノブの他方の端によって移動可能なハプティックエンタースイッチを有するハプティックエンタースイッチ部と、を備えることを特徴とする請求項１０に記載のハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項１４】
前記ハウジングに配設されるハプティックボタンスイッチ部をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載のハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項１５】
ステアリングホイールに移動可能に配設されるディレクショナルスイッチノブと、
前記ディレクショナルスイッチノブに対応して配設されるディレクショナルスイッチプリント回路基板と、
前記ディレクショナルスイッチプリント回路基板の一方の面に前記ディレクショナルスイッチノブに対応して配設され、前記ディレクショナルスイッチノブによって移動可能となる複数のディレクショナルスイッチを有するディレクショナルスイッチ部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載のハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項１６】
前記ハプティックロータリースイッチノブは二重射出構造を取っすることを特徴とする請求項１０に記載のハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項１７】
前記ハプティックロータリー伝達部は、前記ハプティックロータリースイッチノブの下部に配設される伝達ノブウェイトをさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載のハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項１８】
前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部はマグネットを備え、前記ハプティックロータリースイッチ感知センサーは前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部から離れて前記プリント回路基板の上に配設される磁気センサーを備えることを特徴とする請求項１０に記載のハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【請求項１９】
ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、前記ハウジングに配設されて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部、および前記ハプティックロータリースイッチ駆動部において生成された回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを有するハプティックロータリースイッチ部；と、一部分は前記ハプティックロータリースイッチノブに、他の部分は前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に連結されて、前記ハプティックロータリースイッチノブと前記ハプティックロータリースイッチ駆動部を連結するハプティックロータリー伝達部；と、前記プリント回路基板の上に配設されるハプティックロータリースイッチ感知センサー、および前記ハプティックロータリースイッチ駆動部から回転力を伝達されて前記ハプティックロータリースイッチ感知センサーに対応するように回動自在に配設されるハプティックロータリースイッチ感知対応部を有するハプティックロータリースイッチ感知部と、を備え、前記ハプティックロータリー伝達部の一部分は前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に、他の部分は前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部に連結されて、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部の回転力を前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部に伝達することを特徴とするハプティックステアリングホイールスイッチユニットと、
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットと電気的疎通をなし、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットに制御信号を出力する制御部と、
前記制御部と電気的疎通をなし、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットからの電気的信号に対応する作動モードが予め設定されて貯蔵される貯蔵部と、
前記制御部と電気的疎通をなし、前記制御部からの電気的信号に基づいて予め設定された作動モードに対応して作動する作動部と、を備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステム。
【請求項２０】
前記作動部は、前記制御部と電気的疎通をなし、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットの操作によって前記制御部において生成される制御信号に基づいて作動するディスプレイ部または音響出力部をさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載のハプティックステアリングホイールスイッチシステム。
【請求項２１】
ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、
前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、
前記ハウジングに配設されて電気的信号に基づいて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部、および前記ハウジングの外部に露出され、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部からの回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを有するハプティックロータリースイッチ部；と、を備えるハプティックステアリングホイールスイッチユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備える装置に係り、さらに詳しくは、ユーザーが車両走行中に走行注意力を分散することなく迅速な操作を行えるようにユーザーに振動及び回動抵抗を感じさせるハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハプティックスは触覚を通じてユーザーに情報を伝達するための研究分野の一つである。ほとんどの情報伝達は視覚または聴覚を通じて行われてきたものの、コンピュータインタフェースもしくは仮想環境の発展に伴い、他の感覚情報に対するユーザーのニーズの増大に応えてハプティックスに関する研究が急速になされている。
【０００３】
通常のハプティック装置の適用範囲はシミュレータを超えて携帯電話に適用されるなど急速に拡張されている。一方、自動車には運転者または搭乗者の楽な走行を可能にする様々な便宜施設が付設されている。かような便宜施設は、走行便宜性を提供するとはいえ、運転者の走行集中力を減少させて安全運行を阻害するという大きな問題点を招いている。これにより、様々なスイッチ装置が自動車のステアリングホイールに集中して設置されているが、自動車に取り付けられる装置の数が増大するに伴いステアリングホイールに取り付けられるスイッチ類も増大して、ユーザーがスイッチを操作する過程で自動車のステアリングホイールに注意力が分散されるという矛盾を引き起こす。この理由から、スイッチ類の統合及び走行安全を確保することができ、迅速な操作及び操作有無の感覚的な認知を可能にする構造のスイッチが望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、振動及び回動抵抗によりユーザーに触感を感じさせる構造のハプティックアクチュエータの耐久性増大及び操作容易性の増大を両立させるハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックアクチュエータシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した目的を達成するために、本発明は、ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、前記ハウジングに配設されて電気的信号に基づいて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部と、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部において生成された回転力を伝達するハプティックロータリースイッチ動力伝達部、及び前記ハウジングの外部に露出され、前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部に連結されて回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを有するハプティックロータリースイッチ部；と、を備えるハプティックステアリングホイールスイッチユニットを提供する。
【０００６】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部は、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に連結されるハプティックロータリースイッチ駆動歯車と、前記ハプティックロータリースイッチ駆動歯車と噛合して回動自在に前記ハウジングに配設され、前記ハプティックロータリースイッチノブと一緒に回動するハプティックロータリースイッチノブ歯車と、を備えていてもよく、前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部は、前記ハウジングに回動自在に取り付けられるハプティックロータリースイッチ遊星歯車をさらに備え、前記ハプティックロータリースイッチ駆動歯車と前記ハプティックロータリースイッチノブ歯車は外接するが、前記ハプティックロータリースイッチノブ歯車は前記ハプティックロータリースイッチ遊星歯車と内接していてもよい。
【０００７】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリースイッチ部は、前記ハプティックロータリースイッチノブに移動可能に配設されるハプティックエンタースイッチノブと、前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部を貫通して配設され、前記ハプティックエンタースイッチノブと連結されるハプティックエンタースイッチシャフトと、前記プリント回路基板の一方の面の上に配設され、前記ハプティックエンタースイッチシャフトによって移動可能なハプティックエンタースイッチを有するハプティックエンタースイッチ部と、を備えていてもよい。
【０００８】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部は、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に連結されるハプティックロータリースイッチ駆動歯車を備え、前記ハプティックロータリースイッチ駆動歯車と噛合して回動可能なハプティックロータリースイッチ感知部回動軸と、前記ハプティックロータリースイッチ感知部回動軸に取り付けられて一緒に回動可能なハプティックロータリースイッチ感知対応部と、前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部に対応するように前記プリント回路基板の上に配設されるハプティックロータリースイッチ感知センサーを有するハプティックロータリースイッチ感知部と、を備えていてもよい。
【０００９】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハウジングに配設されるハプティックボタンスイッチ部をさらに備えていてもよい。
【００１０】
また、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットは、ステアリングホイールに移動可能に配設されるディレクショナルスイッチノブと、前記ディレクショナルスイッチノブに対応して配設されるディレクショナルスイッチプリント回路基板と、前記ディレクショナルスイッチプリント回路基板の一方の面に前記ディレクショナルスイッチノブに対応して配設され、前記ディレクショナルスイッチノブによって移動可能となる複数のディレクショナルスイッチを有するディレクショナルスイッチ部と、をさらに備えていてもよい。
【００１１】
本発明の他の一面において、ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、前記ハウジングの内部に配設されて電気的信号に基づいて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部と、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部において生成された回転力を伝達するハプティックロータリースイッチ動力伝達部、および前記ハウジングの外部に露出され、前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部に連結されて回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを有するハプティックロータリースイッチ部；と、を備えるハプティックステアリングホイールスイッチユニットと、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットと電気的疎通をなし、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットに制御信号を出力する制御部と、前記制御部と電気的疎通をなし、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットからの電気的信号に対応する作動モードが予め設定されて貯蔵される貯蔵部と、前記制御部と電気的疎通をなし、前記制御部からの電気的信号に基づいて予め設定された作動モードに対応して作動する作動部と、を備えることを特徴とするハプティックステアリングホイールスイッチシステムを提供する。
【００１２】
本発明のさらに他の一面によれば、ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、前記ハウジングに配設されて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部、および前記ハプティックロータリースイッチ駆動部において生成された回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを有するハプティックロータリースイッチ部；と、一部分は前記ハプティックロータリースイッチノブに、他の部分は前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に連結されて、前記ハプティックロータリースイッチノブと前記ハプティックロータリースイッチ駆動部を連結するハプティックロータリー伝達部；と、前記プリント回路基板の上に配設されるハプティックロータリースイッチ感知センサーと、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部から回転力を伝達されて前記ハプティックロータリースイッチ感知センサーに対応するように回動自在に配設されるハプティックロータリースイッチ感知対応部を有するハプティックロータリースイッチ感知部；と、を備え、前記ハプティックロータリー伝達部の一部分は前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に、他の部分は前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部に連結されて、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部の回転力を前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部に伝達することを特徴とするハプティックステアリングホイールスイッチユニットを提供する。
【００１３】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリー伝達部は、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部と一緒に回動し、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部と連結され、外周に伝達ノブプーリーが形成されるハプティックロータリー伝達ノブと、前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部の一方の端に形成される対応部プーリーと、  前記伝達ノブプーリー及び前記対応部プーリーに両端が係止される伝達ベルトと、を備えていてもよい。
【００１４】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部は複数のスリットを備え、前記ハプティックロータリースイッチ感知センサーは光センサーを備えていてもよい。
【００１５】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリースイッチ部は、一方の端は前記ハプティックロータリースイッチノブに移動可能に露出されて配設され、他方の端は前記ハプティックロータリー伝達ノブに移動可能に貫設されるハプティックエンタースイッチノブと、前記ハプティックエンタースイッチノブの他方の端に対応するように前記プリント回路基板の上に配設されて前記ハプティックエンタースイッチノブの他方の端によって移動可能なハプティックエンタースイッチを有するハプティックエンタースイッチ部と、を備えていてもよい。
【００１６】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハウジングに配設されるハプティックボタンスイッチ部をさらに備えていてもよい。
【００１７】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、ステアリングホイールに移動可能に配設されるディレクショナルスイッチノブと、前記ディレクショナルスイッチノブに対応して配設されるディレクショナルスイッチプリント回路基板と、前記ディレクショナルスイッチプリント回路基板の一方の面に前記ディレクショナルスイッチノブに対応して配設され、前記ディレクショナルスイッチノブによって移動可能となる複数のディレクショナルスイッチを有するディレクショナルスイッチ部と、をさらに備えていてもよい。
【００１８】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリースイッチノブは二重射出構造を取っても良い。
【００１９】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリー伝達部は、前記ハプティックロータリースイッチノブの下部に配設される伝達ノブウェイトをさらに備えていてもよい。
【００２０】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部はマグネットを備え、前記ハプティックロータリースイッチ感知センサーは前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部から離れて前記プリント回路基板の上に配設される磁気センサーを備えていてもよい。
【００２１】
本発明のさらに他の一面によれば、本発明は、ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、前記ハウジングに配設されて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部、および前記ハプティックロータリースイッチ駆動部において生成された回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを有するハプティックロータリースイッチ部；と、一部分は前記ハプティックロータリースイッチノブに、他の部分は前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に連結されて、前記ハプティックロータリースイッチノブと前記ハプティックロータリースイッチ駆動部を連結するハプティックロータリー伝達部；と、前記プリント回路基板の上に配設されるハプティックロータリースイッチ感知センサー、および前記ハプティックロータリースイッチ駆動部から回転力を伝達されて前記ハプティックロータリースイッチ感知センサーに対応するように回動自在に配設されるハプティックロータリースイッチ感知対応部を有するハプティックロータリースイッチ感知部と、を備え、前記ハプティックロータリー伝達部の一部分は前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に、他の部分は前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部に連結されて、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部の回転力を前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部に伝達することを特徴とするハプティックステアリングホイールスイッチユニットと、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットと電気的疎通をなし、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットに制御信号を出力する制御部と、前記制御部と電気的疎通をなし、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットからの電気的信号に対応する作動モードが予め設定されて貯蔵される貯蔵部と、前記制御部と電気的疎通をなし、前記制御部からの電気的信号に基づいて予め設定された作動モードに対応して作動する作動部と、を備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムを提供する。
【００２２】
本発明の他の一面によれば、ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、前記ハウジングに配設されて電気的信号に基づいて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部、および前記ハウジングの外部に露出され、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部からの回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを有するハプティックロータリースイッチ部；と、を備えるハプティックステアリングホイールスイッチユニットを提供する。
【発明の効果】
【００２３】
上述した構成を有する本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、下記の如き効果を有する。
【００２４】
第一に、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、ハプティック感を提供して運転者に触覚などによる感覚的な認知を与えて走行注意力の分散を引き起こさないようにして安全運行が図れるスイッチユニット及びシステムを提供することができる。
【００２５】
第二に、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、ステアリングホイールに取り付けられるハプティックロータリースイッチユニットを備えて運転者に一層迅速で且つ安定的なスイッチ操作を可能ならしめる。
【００２６】
第三に、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、歯車構造の回転力伝達構造を取ることにより、操作力または操作反力に対する確実な動力伝達を達成して、誤作動の可能性を顕著に低減することができる。
【００２７】
第四に、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、歯車構造の回転力伝達構造を取ることにより、安価にハプティックロータリースイッチ感知部の分解能を極大化させることができる。
【００２８】
第五に、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、ハプティックロータリースイッチ駆動部に直結される構造を取ることにより、操作力または操作反力に対する確実な動力伝達を達成して、誤作動の可能性を顕著に低減することができる。
【００２９】
第六に、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、プーリー−ベルト構造の回転力伝達構造を有する構成要素を備えることにより分解能を極大化させて、ハプティックロータリースイッチ感知部に一層安価に、一層円滑で且つ正確な感知によって正確な反発動作を行わせることができる。
【００３０】
本発明は図面に示す一実施形態を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、この技術分野の通常の知識を持った者であればこれから種々の変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点が理解できるであろう。よって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想により定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略平面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略斜視図である。
【図３】図２に示すハプティックステアリングホイールスイッチユニットを他の視点から眺めた概略斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略的な分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略的な部分斜視断面図である。
【図６】本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの歯車噛合構造に対する概略的な部分平断面図である。
【図７】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略平面図である。
【図８】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略斜視図である。
【図９】図８に示すハプティックステアリングホイールスイッチユニットを他の視点から眺めた概略斜視図である。
【図１０】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略的な分解斜視図である。
【図１１】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略的な部分斜視断面図である。
【図１２】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの歯車噛合構造に対する概略的な部分斜視断面図である。
【図１３】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの他の一例の概略的な部分破綻斜視図である。
【図１４】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットのハプティックロータリースイッチノブの概略的な製造過程を示す平面図である。
【図１５】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの他の一例に対する概略平面図である。
【図１６】本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチシステムに対する概略ブロック線図である。
【図１７】本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチシステムのハプティックロータリースイッチノブに加えられるハプティック感を示す概略線図である。
【図１８】本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチシステムに対するユーザーインタフェースの一例を示す概略的なディスプレイ部画像表示図である。
【図１９】本発明のハプティックステアリングホイールスイッチシステムに対する、ベンチレーション部の調節のためのユーザーインタフェースを示す概略的なディスプレイ部の画像表示図である。
【図２０】本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットのさらに他の一例に対する概略平面図である。
【図２１】図２０に示すディレクショナルスイッチ部に対する概略的な部分断面図である。
【図２２】図２０に示すディレクショナルスイッチ部に対する概略的な部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面に基づき、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムについて詳細に説明する。
【００３３】
図１には本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０に対する概略斜視図が示され、図２には本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０に対する概略斜視図が示され、図３には他の視点によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０に対する概略斜視図が示され、図４には本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０の概略的な分解斜視図が示され、図５には本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０に対する概略的な部分斜視断面図が示されている。本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０は、ハウジング１００と、プリント回路基板２００と、ハプティックロータリースイッチ部３００と、を備えるが、プリント回路基板２００はハウジング１００に配設され、ハプティックロータリースイッチ３００はユーザーにより回動自在にハウジング１００に配設される。
【００３４】
ハウジング１００は、図１に示すように、ステアリングホイール１に取り付けられるが、ステアリングホイール１は、ステアリングホイールボディ３と、ステアリングホイールリム２と、を備える。ステアリングホイール１におけるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０の対応する位置には他のスイッチ部２０が設けられていてもよい。ハウジング１００はステアリングホイール１のステアリングホイールボディ３側に配設されるが、ステアリングホイールボディ３とステアリングホイールリム２との間に配設される。ハウジング１００は、ハウジングカバー１１０と、ハウジングボディ１２０と、ハウジングベース１３０と、を備えるが、ハウジングボディ１２０は、ハウジングカバー１１０とハウジングベース１３０との間に配設される。
【００３５】
ハウジングカバー１１０の一方の面の上には後述するハプティックロータリースイッチノブ３５０の外部への露出を許容するロータリースイッチノブ貫通口１１１が設けられる。また、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０がハプティックボタンスイッチ部５００をさらに備える場合、ハプティックボタンスイッチ部５００におけるハプティックボタンスイッチノブ５１０の外部への露出を許容するボタンスイッチノブ貫通口１１３が設けられていてもよい。ハウジングカバー１１０の側面にはカバーボディ締付部１１２が設けられ、ハウジングボディ１２０の側面にはボディカバー締付部１２２が設けられるが、これらの締付によってハウジングボディ１２０とハウジングカバー１１０が係合される。
【００３６】
ハウジングボディ１２０は、他の構成要素を安定的に取付または支持するための構造を取る。ハウジングボディ１２０には、後述するハプティックエンタースイッチ部３６０におけるハプティックエンタースイッチシャフト３６３の貫通を許容するエンタースイッチシャフト貫通部１２３が設けられる。ハウジングボディ１２０の側面下端にはボディベース締付部１２４が設けられ、ハウジングベース１３０の側面にはベースボディ締付部１３４が設けられるが、ボディベース締付部１２４とベースボディ締付部１３４は互いに係合される構造を取ることにより、ハウジングボディ１２０とハウジングベース１３０が組み合わせられる。
【００３７】
ハウジングベース１３０には、後述するハプティックロータリースイッチ駆動部３１０の収容を許容する駆動部収容部１３１が設けられ、駆動部収容部１３１の近傍には、ハプティックエンタースイッチ部３６０の配設空間をなすエンタースイッチ配設部１３５と、ハプティックボタンスイッチ部５００の配設空間をなすボタンスイッチ配設部１３７と、が設けられる。場合によって、ハウジング１００はハウジングの内部空間を画定し、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０の取付を一層容易にするために別途のハウジング構成要素をさらに備えていてもよい。すなわち、図４に示すように、ハウジング１００は、ハウジングレア部１４０と、ハウジングサイド部１５０と、をさらに備えていてもよいが、ハウジングレア部１４０とハウジングサイド部１５０は、ハウジングカバー１１０とハウジングベース１３０によって形成される内部空間を画定するために、または、外部構成要素との接触による損傷を防止するためにさらに設けられていてもよい。ハウジングレア部１４０とハウジングサイド部１５０はハウジングカバーまたはハウジングベースとは異なる軟質の材料から形成可能であるなど設計仕様によって様々な構成が採用可能である。
【００３８】
プリント回路基板２００はハウジング１００の内部に配設されるが、本発明の一実施形態によるプリント回路基板２００は、メインプリント回路基板２１０と、ボタンプリント回路基板２２０と、感知プリント回路基板２３０と、を備える。メインプリント回路基板２１０は、ハウジングボディ１２０とハウジングベース１３０が形成する内部空間に配設されるが、メインプリント回路基板２１０の上には複数の電気的素子と配線回路が配設される。メインプリント回路基板２１０には駆動部収容部貫通口２１１が配設されるが、駆動部収容部１３１は、駆動部収容部貫通口２１１を貫通してハウジングボディ１２０側に向かうように配設される。メインプリント回路基板２１０にはコネクター取設部２１３が設けられるが、コネクター２４０は、コネクター取付突起２４１およびコネクターピン２４３を備える。コネクター取付突起２４１およびコネクターピン２４３はコネクター取設部２１３に挿設されるが、コネクター２４０はハウジング１００を介して外部に露出されてコネクター２４０に相当する外部電気接続コネクター（図示せず）と電気的接続をなして外部装置と電気的疎通をなす。
【００３９】
ボタンプリント回路基板２２０はハウジングカバー１１０とハウジングボディ１２０との間に配設されるが、ボタンプリント回路基板２２０はハウジングカバー１１０に形成されるボタンスイッチノブ貫通口１１３と対向するように配設される。メインプリント回路基板２１０とボタンプリント回路基板２２０との間に感知プリント回路基板２３０が配設されるが、感知プリント回路基板２３０はこれらの間の空間に垂直に配設される。すなわち、図５に示すように、感知プリント回路基板２３０は互いに並ぶように配設されるメインプリント回路基板２１０及びボタンプリント回路基板２２０の間に垂直に配設されるが、ハウジングベース１３０には感知プリント回路基板２３０を収容する収容部が設けられていてもよい。
【００４０】
本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０はハプティックロータリースイッチ部３００を備えるが、ハプティックロータリースイッチ部３００は、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０と、ハプティックロータリースイッチ動力伝達部３２０、３３０、３４０と、ハプティックロータリースイッチノブ３５０と、を備える。ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０は電気的信号に基づいて回転力を生成するが、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０はハウジング１００、より具体的にはハウジングベース１３０側に配設される。ハウジングベース１３０には駆動部収容部１３１が設けられるが、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０は駆動部収容部１３１に収容される。駆動部収容部１３１の上端には駆動部貫通口１３３が設けられるが、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０に設けられる駆動部駆動軸３１１および駆動部駆動軸３１１と一体に回動自在に配設される駆動部駆動軸延長部３１３は駆動部貫通口１３３を貫通して配設される。駆動部駆動軸延長部３１３は駆動部駆動軸３１１の軸中心から半径方向に形成される構造を取るが、駆動部駆動軸延長部３１３は、後述するハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０と係合される構造を形成する。ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０は電気モーターにより実現されるが、コネクター２４０を介して入力される電気的信号に基づいて所定の動作を行うことができる。ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０は正逆転可能なモーターにより実現されることが好ましい。
【００４１】
ハプティックロータリースイッチ動力伝達部３２０、３３０、３４０は、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０において生成された回転力を後述するハプティックロータリースイッチノブ３５０に伝達する。ハプティックロータリースイッチ動力伝達部３２０、３３０、３４０は、ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０と、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０と、を備える。ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０は、ハウジングボディ１２０とハウジングベース１３０との間の空間に回動自在に配設されるが、ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０は駆動部収容部１３１の上部に配設される。ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０は、駆動歯車取設部３２１および駆動メイン歯車３２３を備える。駆動歯車取設部３２１にはハプティックロータリースイッチ駆動部３１０に形成される駆動部駆動軸延長部３１３と駆動部駆動軸３１１が挿設される。駆動歯車取設部３２１に形成される収容空間は駆動部駆動軸延長部３１３の外形と類似する形状を有して、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０からの回転力が満遍なく伝達する構造を取る。駆動歯車取設部３２１の上部には駆動メイン歯車３２３が配設されるが、駆動メイン歯車３２３と駆動歯車取設部３２１は一体に形成されて一緒に回動する。駆動メイン歯車３２３はメインプリント回路基板２１０の上部に貫設されるが、駆動メイン歯車３２３はハウジングボディ１２０に形成される駆動部配設部１２８に配設される。駆動部配設部１２８の上端は開放される構造を取って、駆動メイン歯車３２３がハウジングカバー１１０に向かうように配設されることを可能にする。駆動メイン歯車３２３の外周面は歯車加工されるが、駆動メイン歯車３２３の歯数は、後述する他の歯車との所定の歯車比によって適切な値を有する。
【００４２】
場合によって、ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０は、駆動感知歯車３２５をさらに備える構造を取ってもよい。すなわち、駆動歯車取設部３２１の一方の端には駆動感知歯車３２５がさらに設けられてもよいが、駆動感知歯車３２５は駆動メイン歯車３２３と一体をなして一緒に回動してハプティックロータリースイッチ駆動部３１０によって生成された回転力を後述するハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０に伝達する構造を取っても良い。
【００４３】
ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０はハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０と噛合して回動自在にハウジング１００に配設され、後述するハプティックロータリースイッチノブ３５０と一緒に回動する。図４及び図５に示すように、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の外周には歯車加工されるノブ歯車歯３３１が設けられて、ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０の上端に配設される駆動メイン歯車３２３と噛合する構造を取っても良い。ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０のノブ歯車歯３３１と駆動メイン歯車３２３との歯車比は、設計仕様によって予め設定されることが好ましい。ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０のハウジングボディ１２０とハウジングカバー１１０との間の空間にハウジングボディ１２０に形成されるノブ歯車配設部１２１が安定的に配設される。ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の上端にはノブ取設部３３５が設けられるが、ノブ取設部３３５はハプティックロータリースイッチノブ３５０の下端側に形成されるノブ取付対応部（図示せず）と係合されて、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０とハプティックロータリースイッチノブ３５０が一緒に軸方向に回動することを許容する。ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の中心にはノブ歯車貫通口３３３が形成され、ハウジングボディ１２０のノブ歯車配設部１２１の中央にはノブ歯車貫通延長部１２３が設けられるが、ノブ歯車貫通延長部１２３がノブ歯車貫通口３３３を貫通するようにハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０が配設される。ノブ歯車貫通延長部１２３は中空状に設けられるが、ノブ歯車貫通延長部１２３を中空状に設けることにより、後述するハプティックエンタースイッチ部３６０の配設が許容される。
【００４４】
場合によって、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の安定的な回動を行う構成要素をさらに設けてもよい。すなわち、ハプティックロータリースイッチ動力伝達部３２０、３３０、３４０はハプティックロータリースイッチ遊星歯車３４０をさらに備えるが、ハプティックロータリースイッチ遊星歯車３４０はノブ歯車配設部１２１に回動自在に取り付けられる。図４及び図５に示すように、ノブ歯車配設部１２１にはハウジングカバー１１０側に向かって延設する遊星歯車中心軸１２５が設けられるが、ハプティックロータリースイッチ遊星歯車３４０は遊星歯車中心軸１２５に回動自在に取り付けられる。また、ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０、より具体的に、駆動メイン歯車３２３とハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０、さらに具体的に、ノブ歯車歯３３１は互いに外接するが、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０はハプティックロータリースイッチ遊星歯車３４０と内接する。すなわち、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の下端内部には空間が形成されるが、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の内側面は歯車加工され、歯車加工された内側面はハプティックロータリースイッチ遊星歯車３４０と噛合する構造を取る。このようにハプティックロータリースイッチ遊星歯車３４０とハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０が内接構造を通じて互いに噛合する構造を取ることにより、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０のバックラッシュなどによる駆動誤差に起因する誤作動などを防止または低減させ、ハプティックロータリースイッチノブ３５０の安定的な回動を達成することができる。
【００４５】
ハプティックロータリースイッチノブ３５０はハウジングカバー１１０の上端に露出されるように配設されるが、上述したように、ハプティックロータリースイッチノブ３５０の下端にはノブ取設部３３５が設けられる。このノブ取設部３３５はハプティックロータリースイッチノブ３５０の下端側に形成されるノブ取付対応部（図示せず）と係合されてハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０とハプティックロータリースイッチノブ３５０が一緒に軸方向に回動することを許容する。ハプティックロータリースイッチノブ３５０には複数のノブ把持部３５１が設けられるが、ノブ把持部３５１は突起状に形成されてユーザーにハプティックロータリースイッチノブ３５０を完全に把持せしめる。ハプティックロータリースイッチノブ３５０の中央にはハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３が設けられるが、ハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３を介してハプティックエンタースイッチ部３６０がさらに配設される構造をとっても良い。
【００４６】
ハプティックエンタースイッチ部３６０は、ハプティックエンタースイッチノブ３６１と、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３と、ハプティックエンタースイッチ３６９と、を備える。ハプティックエンタースイッチノブ３６１はハプティックロータリースイッチノブ３５０に形成されたハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３に配設されるが、ハプティックエンタースイッチノブ３６１はハプティックロータリースイッチノブ３５０に対して移動可能に配設される。ハプティックエンタースイッチ可動部３６３はハプティックエンタースイッチノブ３６１の下端部に取り付けられるが、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３はハプティックロータリースイッチ動力伝達部を貫通して移動可能に配設される。すなわち、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３はハプティックエンタースイッチノブ３６１の下端に連結されるが、ノブ歯車貫通延長部１２３とノブ歯車貫通口３３３を貫通してハウジングボディ１２０とハウジングベース１３０との間の空間に一方の端部が配設される。ハプティックエンタースイッチ可動部３６３の外周には可動部ガイド３６５が設けられるが、可動部ガイド３６５はノブ歯車貫通延長部１２３の内側面に対応して形成される可動部ガイド対応部（図示せず）と係合されてハプティックエンタースイッチ可動部３６３の可動を導く。ハプティックエンタースイッチ可動部３６３の一方の端部には可動部可動端３６７が設けられるが、可動部可動端３６７は押圧力を伝達可能な所定のプレートタイプに形成されてもよい。また、この実施形態において、可動部可動端３６７はハプティックエンタースイッチ可動部３６３に一体に形成される構造を取っているが、別途の弾性材料などから別々に形成されて取り付けられる構造を取ってもよいなど種々の構成が採用可能である。
【００４７】
ハプティックエンタースイッチ可動部３６１の対応する位置にはハプティックエンタースイッチ３６９が配設されるが、ハプティックエンタースイッチ３６９はタクトスイッチを含んで、ハプティックエンタースイッチ可動部３６１の可動によって移動可能な構造を取る。この実施形態において、ハプティックエンタースイッチ３６９はタクトスイッチにより実現されているが、本発明に係るハプティックエンタースイッチは非接触式センサー、例えば、非接触式磁気センサーにより実現され、ハプティックエンタースイッチ可動部は弾性バネなどによってハウジングに弾性的に移動可能となるように取り付けられ、ハプティックエンタースイッチ可動部の下端には磁性体が設けられてハプティックエンタースイッチ可動部の可動によって変化する磁場による信号変化を磁気センサーにより実現されるハプティックエンタースイッチを介して感知及びスイッチングする構造を取ってもよいなど種々の変形が可能である。
【００４８】
一方、本発明の一実施形態によるステアリングホイールスイッチユニット１０はハプティックロータリースイッチ感知部４００を備えるが、ハプティックロータリースイッチ感知部４００は、ハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０と、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４２０と、ハプティックロータリースイッチ感知センサー４３０と、を備えていてもよい。ハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０は、回動軸ボディ４１１および回動軸歯車４１３を備えるが、回動軸ボディ４１１の一方の端はハウジングベース１３０によって回動自在に支持され、回動軸歯車４１３は回動軸ボディ４１１の他方の端の外周面に歯車加工されて形成される。ハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０はハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０と噛合して回動自在に配設されるが、ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０は回動軸歯車４１３と噛合する。すなわち、上述したように、ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０は駆動感知歯車３２５をさらに備える構造を取ってもよいが、駆動感知歯車３２５は駆動メイン歯車３２３と一体をなして一緒に回動して、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０によって生成された回転力が後述するハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０の回動軸歯車４１３を介して伝達される構造を取ってもよい。駆動感知歯車３２５はハプティックロータリースイッチ回動軸４１０の回動軸歯車４１３と噛合して、ハプティックロータリースイッチノブ３５０の回動に対応してハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０及びハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０と一緒に回動する。
【００４９】
ハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０の上端にはハプティックロータリースイッチ感知対応部４２０が配設されるが、この実施形態において、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４２０は複数のスリットを有するエンコーダーにより実現される。ハプティックロータリースイッチ感知対応部４２０はハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０と一緒に回動する。ハプティックロータリースイッチ感知対応部に対応するようにプリント回路基板２００の上にはハプティックロータリースイッチ感知センサー４３０が設けられるが、より具体的に、ハプティックロータリースイッチ感知センサー４３０は感知プリント回路基板４３０の上に配設される。このため、ハプティックロータリースイッチ感知センサー４３０はハプティックロータリースイッチ感知対応部４２０の回動によって発生する電気的信号の変化を制御部（図示せず）に伝達する。
【００５０】
図６には本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０の動力伝達及び歯車結合構造に対する概略的な部分断面図が示されている。ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０のハプティックロータリースイッチノブ３５０はハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０と連結され、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の外周にはノブ歯車歯３３１が形成されるが、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０はノブ歯車歯３３１を介して駆動メイン歯車３２３と噛合する。駆動メイン歯車３２３を有するハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０はハプティックロータリースイッチ駆動部３１０と軸連結されることにより、ユーザーによって把持されたハプティックロータリースイッチノブ３５０にハプティック感を与える回転力を提供する。ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０の下端には駆動感知歯車３２５が設けられるが、駆動感知歯車３２５はハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０と噛合して回動力を伝達し、究極的にハプティックロータリースイッチ感知対応部４２０の回動によるハプティックロータリースイッチ感知センサー４３０の感知信号の変化による電気的信号の変化が制御部（図示せず）に伝達されることにより、ハプティックロータリースイッチ部３００の回転状態を感知及び制御することができる。このような動力伝達構造は予め設定された歯車比を有するが、この実施形態の一例として、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の外周には８０個の歯車歯が設けられ、駆動メイン歯車３２３は１６個の歯車歯を有し、駆動メイン歯車３２３と同軸回転する駆動感知歯車３２５は５６個の歯車歯を、そして回動軸歯車４１３は１６個の歯車歯を有する。また、この実施形態において、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４２０は２９個のスリットを有し、図示はしないが、クオドラチャークロックコンバーターを用いてハプティックロータリースイッチ感知センサー４３０から出力される信号を変換することにより、８０／１６×５６／１６×２９×４（クオドラチャークロックコンバーター）の関係を通じて合計２０３０個の信号を生成可能にして、ハプティックロータリースイッチノブ３５０の１回転を２０３０個の信号に分解する分解能を提供することができる。しかしながら、これはこの実施形態に一例に過ぎず、本発明に係る分解能がこれに制限されることはなく、設計仕様によって種々の歯車比及び信号変換を通じて様々な構成が採用可能である。なお、この実施形態において、ハプティックロータリースイッチ感知部４００はフォトセンサーにより実現される場合について記述されているが、本発明に係るハプティックロータリースイッチ感知部は磁気センサーにより形成される構造を取ってもよいなど種々の変形が可能である。
【００５１】
図７には本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１に対する概略斜視図が示され、図８には本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１に対する概略斜視図が示され、図９には他の視点によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１に対する概略斜視図が示され、図１０には本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１の概略的な分解斜視図が示され、図１１には本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１に対する概略的な部分斜視断面図が示されている。本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１は、ハウジング１００−１と、プリント回路基板２００−１と、ハプティックロータリースイッチ部３００−１と、を備えるが、プリント回路基板２００−１はハウジング１００−１に配設され、ハプティックロータリースイッチ３００−１もユーザーにより回動自在にハウジング１００−１に配設される。
【００５２】
図７に示すように、ハウジング１００−１は、ステアリングホイール１−１に取り付けられるが、ステアリングホイール１−１は、ステアリングホイールボディ３−１およびステアリングホイールリム２−１を備える。ステアリングホイール１−１のハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１の対応する位置には他のスイッチ部２０−１が設けられていてもよい。ハウジング１００−１はステアリングホイール１−１のステアリングホイールボディ３−１側に配設されるが、ステアリングホイールボディ３−１とステアリングホイールリム２−１との間に配設される。ハウジング１００−１は、ハウジングカバー１１０−１と、ハウジングボディ１２０−１と、ハウジングベース１３０−１と、を備えるが、ハウジングボディ１２０−１は、ハウジングカバー１１０−１とハウジングベース１３０−１との間に配設される。
【００５３】
ハウジングカバー１１０−１の一方の面の上には後述するハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の外部への露出を許容するロータリースイッチノブ貫通口１１１−１が設けられる。また、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１がハプティックボタンスイッチ部５００−１をさらに備える場合、ハプティックボタンスイッチ部５００−１のハプティックボタンスイッチノブ５１０−１の外部への露出を許容するボタンスイッチノブ貫通口１１３−１が設けられていてもよい。ハウジングカバー１１０−１の側面にはカバーボディ締付部１１２−１が設けられ、ハウジングボディ１２０−１の側面にはボディカバー締付部１２２−１が設けられるが、これらの締付によってハウジングボディ１２０−１とハウジングカバー１１０−１とが組み合わせられる。
【００５４】
ハウジングボディ１２０−１は他の構成要素を安定的に取付または支持するための構造を取る。ハウジングボディ１２０−１には後述するハプティックエンタースイッチ部３６０−１におけるハプティックエンタースイッチシャフト３６３−１の貫通を許容するエンタースイッチシャフト貫通部１２３−１が設けられる。ハウジングボディ１２０−１の側面下端にはボディベース締付部１２４−１が設けられ、ハウジングベース１３０−１の側面にはベースボディ締付部１３４−１が設けられるが、ボディベース締付部１２４−１とベースボディ締付部１３４−１は互いに係合される構造を取ることにより、ハウジングボディ１２０−１とハウジングベース１３０−１とが組み合わせられる。
【００５５】
ハウジングベース１３０−１には後述するハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１の収容を許容する駆動部収容部１３１−１が設けられ、駆動部収容部１３１−１の近傍にはハプティックエンタースイッチ部３６０−１の配設空間をなすエンタースイッチ配設部（図示せず）と、ハプティックボタンスイッチ部５００−１の配設空間をなすボタンスイッチ配設部１３７−１と、が設けられるが、エンタースイッチ配設部は駆動部収容部と一体に形成される空間に形成されてもよい。場合によって、ハウジング１００−１はハウジングの内部空間を画定し、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１の取付を一層容易にするために別途のハウジング構成要素をさらに備えていてもよい。すなわち、図１０に示すように、ハウジング１００−１は、ハウジングレア部１４０−１とハウジングサイド部１５０−１をさらに備えていてもよいが、ハウジングレア部１４０−１とハウジングサイド部１５０−１はハウジングカバー１１０−１とハウジングベース１３０−１によって形成される内部空間を画定するために、または外部構成要素との接触による損傷を防ぐためにさらに設けられていてもよい。ハウジングレア部１４０−１とハウジングサイド部１５０−１はハウジングカバーまたはハウジングベースとは異なる軟質の材料から形成されてもよいなど設計仕様によって様々な構成が採用可能である。
【００５６】
プリント回路基板２００−１はハウジング１００−１の内部に配設されるが、本発明の一実施形態によるプリント回路基板２００−１は、メインプリント回路基板２１０−１とボタンプリント回路基板２２０−１を備える。メインプリント回路基板２１０−１はハウジングボディ１２０−１とハウジングベース１３０−１が形成する内部空間に配設されるが、メインプリント回路基板２１０−１の上には複数の電気的素子と配線回路が配設される。メインプリント回路基板２１０−１には駆動部収容部貫通口２１１−１が配設されるが、駆動部収容部１３１−１は駆動部収容部貫通口２１１−１を貫通してハウジングボディ１２０−１側に向かうように配設される。メインプリント回路基板２１０−１にはベース貫通口２１３−１が設けられるが、ベース貫通口２１３−１を介してハウジングベース１３０−１から延設するベース延長部１３３−１が貫設される。後述するボタンプリント回路基板２２０−１とメインプリント回路基板２１０−１は互いに電気的疎通をなし、メインプリント回路基板２１０−１はコネクター２４０−１と連結されるが、コネクター２４０−１はハウジング１００−１を貫通して外部に露出されてコネクター２４０−１に相当する外部電気接続コネクター（図示せず）と電気的接続をなして外部装置と電気的疎通をなす。
【００５７】
ボタンプリント回路基板２２０−１は、ハウジングカバー１１０−１とハウジングボディ１２０−１との間に配設されるが、ボタンプリント回路基板２２０−１はハウジングカバー１１０−１に形成されるボタンスイッチノブ貫通口１１３−１と対向するように配設される。この実施形態において、後述するハプティックロータリースイッチ感知部はメインプリント回路基板の上に配設されるが、場合によって、ハプティックロータリースイッチ感知部のための別個のプリント回路基板がさらに設けられる構造を取ってもよいなど種々の変形が可能である。
【００５８】
本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１はハプティックロータリースイッチ部３００−１を備えるが、ハプティックロータリースイッチ部３００−１は、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１と、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１と、を備える。ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１は電気的信号に基づいて回転力を生成するが、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１は、ハウジング１００−１、より具体的に、ハウジングベース１３０−１側に配設される。ハウジングベース１３０−１には駆動部収容部１３１−１が設けられるが、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１は駆動部収容部１３１−１に収容される。場合によって、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１の安定的な支持のために駆動部収容部１３１−１の一方の面の上にはハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１を支持するための突起または収容溝がさらに凹設される構造を取ってもよい。
【００５９】
この実施形態によるハプティックロータリースイッチ部３００−１は駆動部収容カバー３４０−１をさらに備えていてもよい。駆動部収容カバー３４０−１は、駆動部収容カバーボディ３４１−１と駆動部収容カバー取付端３４３−１を備えるが、駆動部収容カバー３４０−１の駆動部収容カバーボディ３４１−１は駆動部収容部１３１−１と一緒に内部空間を形成して前記内部空間にハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１を収容する。駆動部収容カバー取付端３４３−１はハウジングベース１３０−１に形成されるベースカバー取付端１３２−１と対応するように形成されるが、駆動部収容カバー取付端３４３−１とベースカバー取付端１３２−１は直接的に組み合わせられたり、あるいは、ボルトなどの別個の締付手段を介して組み合わせられる構造を取ってもよい。このような組み合わせ構造を通じて、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１はハウジング１００−１に対して安定的な取付構造を形成することができる。駆動部収容カバー３４０−１の駆動部収容カバーボディ３４１−１の上面には駆動部駆動軸３１１−１が貫通する駆動部駆動貫通口３４５−１が形成されるが、駆動部駆動軸３１１−１は駆動部駆動貫通口３４５−１を貫通してハプティックロータリースイッチノブ３５０−１に向かって配設される。ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１は電気モーターまたは電磁気ブレーキを備えるが、この実施形態において、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１は電気モーターにより実現される。ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１はコネクター２４０−１を介して入力される電気的信号に基づいて所定の動作を行うことができる。ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１が正逆転可能な電気モーターにより実現されることが好ましい。
【００６０】
ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１は円盤状に形成されるが、これはこの実施形態による一例に過ぎず、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の形状及び構造がこれに限定されることはない。ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１はハウジングカバー１１０−１の上端に露出されるように配設されるが、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の下面にはノブ取付突起（図示せず）が設けられる。ノブ取付突起はハウジングベース１３０−１に向かって突設される突起構造を取るが、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１はハウジングカバー１１０−１のロータリースイッチノブ貫通口１１１−１を貫通してハウジングベース１３０−１に向かって配設される。ノブ取付突起（図示せず）は後述するハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１に凹溝状に形成されるノブ取付突起対応部３２５−１に嵌入する構造を取る。ノブ取付突起がノブ取付突起対応部３２５−１に嵌入する構造を採用して、ノブ取付突起とノブ取付突起対応部３２５−１、より具体的に、ハプティックロータリースイッチノブとハプティックロータリー伝達ノブ／ハプティックロータリースイッチ駆動部の相対回転運動が防止され、ハプティックロータリースイッチノブとハプティックロータリースイッチ駆動部との間の同軸回動を許容する。ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１には複数のノブ把持部３５１−１が設けられるが、ノブ把持部３５１−１は突起状に形成されてユーザーにハプティックロータリースイッチノブ３５０−１を完全に把持せしめる。ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の中央にはハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３−１が設けられるが、ハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３−１を介してハプティックエンタースイッチ部３６０−１がさらに配設される構造をとっても良い。
【００６１】
ハプティックロータリー伝達部３２０−１、３３０−１、４２０−１は、一部分がハプティックロータリースイッチノブ３５０−１に、他の部分がハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１に連結されてハプティックロータリースイッチノブ３５０−１とハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１との間の機械的な疎通をなす。ハハプティックエンタースイッチ部３６０−１はハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１を備えるが、ハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１はハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１と一緒に回動する。
【００６２】
ハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１は伝達ノブボディ３２１−１を備えるが、伝達ノブボディ３２１−１の一方の面の上にはノブ取付突起対応部３２５−１が設けられる。上述したように、ノブ取付突起対応部３２５−１はハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の下端に形成されるノブ取付突起（図示せず）と嵌合される構造を取ることにより、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１とハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１が一緒に回動することを許容する。ここで、ノブ取付突起がハプティックロータリースイッチノブに、そしてノブ取付突起対応部がハプティックロータリー伝達ノブに配設される構造を取っているが、これらは互いに反対の位置に配設される構造をとってもよいなど設計仕様によって様々な構成が採用可能である。
【００６３】
ハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１の一部はハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１と連結されるが、このような連結のために、ハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１の伝達ノブボディ３２１−１には伝達ノブ貫通口３２７−１が設けられる。伝達ノブ貫通口３２７−１はハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１の駆動部駆動軸３１１−１と連結されるが、これらの間の相対回動を防止するための構造を取ってもよい。すなわち、図１０に示すように、伝達ノブ貫通口３２７−１の両側に延設する伝達ノブ貫通口延長口３２９−１がハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１にさらに設けられてもよいが、伝達ノブ貫通口延長口３２９−１は伝達ノブ貫通口３２７−１と疎通をなす。
【００６４】
ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１の駆動部駆動軸３１１−１には伝達ノブ取設部３１３−１が配設されるが、伝達ノブ取設部３１３−１と駆動部駆動軸３１１−１は相対回動なしに一緒に回動する構造を取る。すなわち、伝達ノブ取設部３１３−１は伝達ノブ取付貫通口３１５−１を備えるが、伝達ノブ取付貫通口３１５−１には駆動部駆動軸３１１−１が嵌合する構造に互いに配設される。伝達ノブ取設部３１３−１と駆動部駆動軸３１１−１との間の相対回動を防止するために、伝達ノブ取設部３１３−１と駆動部駆動軸３１１−１は係合される角形構造（例えば、四角形構造など）を取ってもよく、嵌め止め構造を取ってもよいなど互いに相対回動が防止される限り、様々な構造を取ることができる。
【００６５】
伝達ノブ取設部３１３−１の外側には伝達ノブ取付延長部３１７−１が設けられるが、この実施形態による伝達ノブ取付延長部３１７−１は両側に延設する。伝達ノブ取付延長部３１７−１は前記伝達ノブ貫通口３２７−１及び伝達ノブ貫通延長口３２９−１と係合される形状を有して、互いに隙間なく嵌合する構造を取ってもよい。このような構造を通じて、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１からの回動力がハプティックロータリースイッチノブ３５０−１に円滑に伝達されたり、または、ユーザーによるハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の回動が円滑になされる。
【００６６】
ハプティックロータリースイッチ感知部４００（４１０、４３０−１）は、ハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１と、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１と、を備える。ハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１は、プリント回路基板２００−１、より具体的に、メインプリント回路基板２１０−１の上に配設され、メインプリント回路基板２１０−１を介して制御部または外部電気装置と電気的疎通をなす。ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１はハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１に対応するように配設されるが、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１はハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１から回転力を伝達されて回動自在にハウジング１００−１の内部に配設される。すなわち、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１から回転力を伝達されたハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１はハウジング１００−１の内部において回動し、このような回動によってハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１に対応するように配設されるハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１によって電気的、磁気的または光学的信号の変化が発生し、このような信号の変化は電気的信号の変化に切り換えられてメインプリント回路基板２１０−１を介して制御部または外部電気装置に伝達される。
【００６７】
この実施形態において、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１は、ハプティックロータリースイッチ感知対応シャフト４３３６−１と、ハプティックロータリースイッチ感知対応ボディ４３１−１と、を備えるが、ハプティックロータリースイッチ感知対応シャフト４３３−１はハプティックロータリースイッチ感知対応ボディ４３１−１を貫通して配設される。ハウジングベース１３０−１にはベース延長部１３３−１が内側下面からハウジングカバー１１０−１に向かって延設するが、ベース延長部１３３−１の中心にはベース延長部取付口１３５−１が形成される。ベース延長部取付口１３５−１はベース延長部１３３−１の一方の端において開放され、長手方向に沿って形成されるが、ハプティックロータリースイッチ感知対応シャフト４３３−１がベース延長部１３３−１に挿設される構造を取る。但し、これはこの実施形態の一例に過ぎず、ハプティックロータリースイッチ感知対応シャフトの取付構造がこの構造に限定されることはない。
【００６８】
ハプティックロータリースイッチ感知対応ボディ４３１−１の下端は中空開放された構造を取り、ハプティックロータリースイッチ感知対応ボディ４３１−１の外周面には複数の感知対応スリット４３２−１が配設されるが、感知対応スリット４３２−１の位置に対応するようにハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１が配設される。すなわち、ハプティックロータリースイッチ感知対応ボディ４３１−１、より具体的に、感知対応スリット４３２−１を挟んでハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１が配設されるが、ハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１は、感知発信部４１１−１と感知受信部４１３−１を備える。この実施形態において、ハプティックロータリースイッチ感知対応部にはスロットが設けられ、ハプティックロータリースイッチ感知センサーは光センサーにより実現されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、ハプティックロータリースイッチ感知対応部はマグネットにより構成され、ハプティックロータリースイッチ感知センサーは磁気センサーにより実現される構造を取ってもよい。
【００６９】
本発明に係るハプティックロータリー伝達部３２０−１、３３０−１、４２０−１は、ハプティックロータリースイッチ感知対応部にハプティックロータリースイッチ駆動部の回転力を伝達するために、ハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１と、対応部プーリー４２０−１と、伝達ベルト３３０−１と、を備える。ハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１の伝達ノブボディ３２１−１の下端には伝達ノブプーリー３２３−１が設けられる。伝達ノブプーリー３２３−１には伝達ノブプーリー溝３２４−１が凹設され、伝達ノブプーリー溝３２４−１に伝達ベルト３３０−１の一方の端が嵌着される。  伝達ノブプーリー３２３−１と同じ平面上の所定の位置に対応部プーリー４２０−１が配設されるが、対応部プーリー４２０−１は上述したハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１に配設される。すなわち、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１のハプティックロータリースイッチ感知対応ボディ４３１−１の上端またはハプティックロータリースイッチ感知対応シャフト４３３−１の上端に対応部プーリー４２０−１が配設されるが、このため、伝達ベルト３３０−１を介してハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１、より具体的に、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１及びハプティックロータリースイッチノブ３５０−１はハプティックロータリースイッチ感知対応部と連結される構造を取ることにより、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１またはハプティックロータリースイッチノブ３５０−１に回動が発生したとき、このような回動状態はハプティックロータリースイッチ感知部４００−１によって感知可能である。
【００７０】
ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の中央にはハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３−１が設けられるが、ハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３−１を介してハプティックエンタースイッチ部３６０−１がさらに配設される構造をとっても良い。
【００７１】
ハプティックエンタースイッチ部３６０−１は、ハプティックエンタースイッチノブ３６１−１と、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１と、ハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１と、ハプティックエンタースイッチ３８０−１と、を備える。ハプティックエンタースイッチノブ３６１−１は、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１に形成されたハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３−１に配設されるが、ハプティックエンタースイッチノブ３６１−１は、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１に対して移動可能に配設される。ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１はハプティックエンタースイッチノブ３６１−１に取り付けられるが、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１はハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１を貫通して移動可能に配設される。すなわち、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１はハプティックエンタースイッチノブ３６１−１の側面に連結されるが、「¬」字状を呈し、端部がハウジングベース１３０−１を向くように配設される。ハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１には可動部貫通口３２６−１が設けられるが、可動部貫通口３２６−１及びハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１はハプティックエンタースイッチノブ３６１−１の安定的な可動のために２つが互いに並ぶように配設されることが好ましい。
【００７２】
ハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１の下部にはリング状のハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１が設けられるが、ハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１はハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１と係合されてハプティックエンタースイッチノブ３６１−１及びハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１が不意に離脱されることを防止することができる。すなわち、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１の端部には可動部溝３６５−１が凹設され、ハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１には取設部突起３７５−１が突設されるが、ハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１の可動部貫通口３２６−１を貫通してメインプリント回路基板２１０−１に向かって配設されるハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１の端部に凹設された可動部溝３６５−１は取設部突起３７５−１と嵌合することにより、ハプティックエンタースイッチノブ３６１−１、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１が可動部貫通口３２６−１から不意に離脱されることを防止することもできる。
【００７３】
ハプティックエンタースイッチ３８０−１はハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１に対応するようにメインプリント回路基板２１０−１の一方の面の上に配設される。ここで、ハプティックエンタースイッチ３８０−１は、ハプティックエンタースイッチ発信部３８１−１と、ハプティックエンタースイッチ受信部３８３−１と、を備える光センサーにより実現されるが、ユーザーによる押圧力によってハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１、究極的にハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１がメインプリント回路基板２１０−１に対して垂直方向に移動可能となる場合、光センサーにより実現されるハプティックエンタースイッチ発信部３８１−１とハプティックエンタースイッチ受信部３８３−１との間の信号発生を変化させ、このような信号変化は電気的信号の変化に切り換えられて制御部または外部電気装置に変化された信号が伝達される結果、所定のエンタースイッチ操作モードを行うことができる。
【００７４】
ここで、ハプティックエンタースイッチノブ３６１−１とハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１は別個の構成要素として記述されているが、これに限定されることなく、一体に形成される構造をとってもよく、別途のハプティックエンタースイッチ取設部を備えることなくハプティックエンタースイッチ可動部が直接的にハプティックエンタースイッチを可動にする構造を取ってもよく、また、ハプティックエンタースイッチはタクトスイッチにより実現されてもよいなど設計仕様によって種々の変形が可能である。
【００７５】
一方、ハプティックエンタースイッチノブ３６１−１の円滑な作動を行うために作動後に元の位置に戻る構造を取ってもよい。すなわち、ハプティックエンタースイッチノブ３６１−１の下部にはハプティックエンタースイッチノブ弾性部材３６７−１がさらに設けられていてもよいが、ハプティックエンタースイッチノブ弾性部材３６７−１は、弾性部材支持部３６８−１と弾性部材可動部３６９−１を備える。弾性部材支持部３６８−１は弾性部材可動部３６９−１の外周下端に形成されて弾性部材可動部３６９−１の安定的な戻り動作を可能にし、弾性部材可動部３６９−１は弾性部材支持部３６８−１によって支持され、上部に配設されるハプティックエンタースイッチノブ３６１−１によって押圧されたり、加えられた圧力の解除によって垂直方向に軸方向可動を達成することができる。この種のハプティックエンタースイッチノブ弾性部材３６７−１は所定の弾性復元力を有する材料から形成されることが好ましい。ここで、ハプティックエンタースイッチノブ弾性部材はゴムなどの弾性材料から形成されているが、弾性コイルバネなどの構成要素が配設される構造をとってもよいなど種々の変形が可能である。
【００７６】
ユーザーによってハプティックエンタースイッチノブ３６１−１が押圧される場合、押圧力によってハプティックエンタースイッチノブ３６１−１に連結されるハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１はハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１に形成された可動部貫通口３２６−１を介してメインプリント回路基板２１０−１の方向に移動可能となる。上述したように、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１に凹設された可動部溝３６５−１に嵌入するハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１によってハプティックエンタースイッチノブ３６１−１及びハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１がハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１から不意に離脱されることが防止可能である。ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１によりハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１はメインプリント回路基板２１０−１に向かって移動可能となってメインプリント回路基板２１０−１上のハプティックエンタースイッチ３８０−１を移動可能とする。
【００７７】
以下、前記構成要素を備えるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１の作動過程について説明する。図１２には本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１の概略断面図が示されている。ユーザーがハプティックロータリースイッチノブ３５０−１を回動させる場合、ユーザーによって与えられる回動力はハプティックロータリースイッチノブ３５０−１からハプティックロータリー伝達部３２０−１、３３０−１、４２０−１のハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１に伝達されるが、ハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１の回動は、伝達ノブプーリー３２３−１、伝達ベルト３３０−１及び対応部プーリー４２０−１を介してハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１に伝達される。ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１の回動によってハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１は回動量を感知し、感知された信号は制御部（図１６における６０）または外部電気装置に伝達される。
【００７８】
この感知された信号に基づいて制御部（図１６における６０）は貯蔵部７０−１に既に貯蔵された作動モードに見合う制御信号をハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１に伝達して所定の作動モードによるハプティック感を与えるための駆動力を提供するが、このようにして提供された駆動力はハプティックロータリー伝達部３２０−１を介してハプティックロータリースイッチノブ３５０−１に伝達されることにより、ユーザーに所定の触覚的認知を与えることが可能である。
【００７９】
この実施形態において、伝達ノブプーリー３２３−１と対応部プーリー４２０−１との間には約１０：１程度の直径比が存在するが、このような直径比により両者間の約１０：１の回転比を達成することができる。また、対応部プーリー４２０−１付きハプティックロータリースイッチ感知対応シャフト４３３−１に配設されるハプティックロータリースイッチ感知対応ボディ４３１−１には数個、例えば、６０個の感知対応スリット４３２−１が配設される。また、この実施形態において、図示はしないが、メインプリント回路基板２１０−１などに配設される回路素子のうちクオドラチャークロックコンバーターを用いてハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１から出力される信号を変換することにより、約１０×６０×４の関係を通じて概ね合計２４００個程度の信号を生成可能にして、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の１回転を２４００個程度の信号に分解する分解能を提供することができる。しかしながら、これはこの実施形態の一例に過ぎず、本発明に係る分解能がこれに制限されることはなく、設計仕様によって種々のプーリー直径比（回転比）及び信号変換を通じて種々の構成が採用可能である。さらに、この実施形態において、ハプティックロータリースイッチ感知部４００−１はフォトセンサーにより実現される場合について記述されているが、本発明に係るハプティックロータリースイッチ感知部は磁気センサーから形成される構造を取ってもよいなど種々の変形が可能である。
【００８０】
例えば、図１５には本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１ａの他の一例に対する概略的な部分破綻斜視図が示されている。ユーザーがハプティックロータリースイッチノブ３５０−１ａを回動させる場合、ユーザーによって与えられる回動力はハプティックロータリースイッチノブ３５０−１ａからハプティックロータリー伝達部３２０−１、３３０−１、４２０−１ａのハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１に伝達されるが、上述したように、ハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１の回動は、伝達ノブプーリー３２３−１、伝達ベルト３３０−１及び対応部プーリー４２０−１ａを介してハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１ａに伝達される。対応部プーリー４２０−１ａは、対応部プーリー支持部４２１−１ａによってプリント回路基板の上に回動自在に支持されるが、対応部プーリー４２０−１ａのプリント回路基板に面する端部にはハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１ａが配設され、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１ａに対応するようにプリント回路基板の一方の面の上にはハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１ａが配設される。ハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１ａは磁気センサーにより実現され、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１ａはマグネットにより実現されるが、伝達ベルト３３０−１を介して伝達される回転力によって回転する対応部プーリー４２０−１ａと連結されるハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１ａは磁場の変化を発生させ、変化された磁場によって電気的信号が変化されることにより、ハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１ａは変化された信号を生成して後述する制御部６０または外部電気装置に信号を伝達することができるなど種々の構成が採用可能である。
【００８１】
また、図１５に示すハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１ａは、他の変形された構成要素としてハプティックロータリースイッチノブ３５０−１ａを備えていてもよい。上述した実施形態において、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１は単一の射出物の形状に実現されているが、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１ａは二重射出構造を取ってもよい。すなわち、図１４及び図１５に示すように、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１ａは、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）などの高硬度材料から形成されるハプティックロータリースイッチノブベース３５０−１ｂと、熱可塑性弾性体（ＴＰＥ：ｔｈｅｒｍｏ  ｐｌａｓｔｉｃ  ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）などの弾性材料から形成されるハプティックロータリースイッチノブ把持部３５０−１ｃと、を備え、これらはそれぞれ二重射出により形成可能である。特に、熱可塑性弾性体の場合、把持感に優れており、高弾性と優れた低温柔軟性を有すると共に、高い熱安定性を有し、弾性率と硬度面において硬化性プラスチックとゴムとの中間程度の値を有する。すなわち、高硬度のハプティックロータリースイッチノブベース３５０−１ｂの少なくとも一方の面の上に弾性材としてのハプティックロータリースイッチノブ把持部３５０−１ｃが射出形成されることにより、高い成形性を有し、且つ、把持感をかなり高められる構造を取ることにより、別途の弾性部材を挿着するなどの煩雑な工程なしに迅速に射出成形して生産することが可能である。図１６において、ハプティックロータリースイッチノブ把持部３５０−１ｃはクロスタイプの突出構造を取っているが、場合によって複数の突起が形成される構造を取ってもよいなど優れた高温成形性により所望の設計構造を容易に実現することができる。
【００８２】
さらに、図１５に示すハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１ａは、ユーザーによる操作感を一層向上させるための構成要素をさらに備えていてもよい。すなわち、図１５に示すように、ハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１の伝達ノブボディ３２１−１の下端には伝達ノブプーリー３２３−１が設けられるが、伝達ノブプーリー３２３−１の一方の面の上及び伝達ノブボディ３２１−１の外周面にはリング状の伝達ノブウェイト６００−１がさらに設けられていてもよい。伝達ノブウェイト６００−１は所定の質量体により実現されるが、伝達ノブウェイト６００−１の自重によるハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の回動を通じて所定の慣性を得ることができ、これにより、微細振動によるハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の回動、究極的に対応部プーリー４２０−１ａの頻繁な回動によってハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１ａとハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１ａがノイズを発生することを防止することもでき、伝達ノブウェイト６００−１の重量によりユーザーに所定の重量感を与えることもできる。
【００８３】
一方、前記実施形態において、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０、１０−１はロータリー構造のハプティックスイッチを有すると記述されているが、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０、１０−１は他のスイッチをさらに備える構造を取ってもよい。以下、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０を基準に説明を行う。図１０及び図１１に示すように、ハプティックボタンスイッチ部５００は、ハウジングカバー１１０に形成されるボタンスイッチノブ貫通口１１３を介してハウジングボディ１２０に形成されるボタンスイッチ配設部１２７に配設される。ボタンスイッチ配設部１２７にはボタンプリント回路基板２２０が配設される。ハプティックボタンスイッチ部５００は、ボタンスイッチノブ５１０と、ボタンスイッチプランジャ５２０と、ボタンスイッチ５３０と、を備えるが、ボタンスイッチ５３０は、ボタンプリント回路基板２２０の上に配設される。ボタンスイッチノブ５１０はハウジングカバー１１０に対して押圧および移動可能に配設される。ボタンスイッチプランジャ５２０は通常的なスイッチプランジャであって、ボタンスイッチノブ５１０の回動または元の位置への戻りを可能にする往復運動素子をいう。ボタンスイッチノブ５１０の作動によってボタンスイッチプランジャ５２０が移動可能となり、ボタンスイッチプランジャ５２０の可動によってボタンスイッチ５３０が移動可能となる。
【００８４】
前記実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０は、ステアリングホイール１の一方の側に単数配設される構造を取っているが、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０は、図１５に示すように、ステアリングホイール１ａのステアリングホイールボディ３とステアリングホイールリム２との間の両側に配設される構造をとっても良い。
【００８５】
他方、本発明は、上述したステアリングホイールスイッチユニット１０を備えるステアリングホイールスイッチシステム３０を提供する。すなわち、図１６に示すように、ステアリングホイールシステム３０は、ステアリングホイールスイッチユニット１０と、制御部６０と、貯蔵部７０と、作動部８０と、を備えていてもよいが、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０は前記実施形態と同様であるためこれについての重複する説明は省略する。ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０は制御部６０と電気的疎通をなすが、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０のハプティックロータリースイッチ感知部によって感知された信号は制御部６０に伝達され、制御部６０は所定の制御信号をハプティックロータリースイッチ駆動部３１０に提供する。制御部６０は貯蔵部７０とも電気的疎通をなすが、貯蔵部７０はハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０からの電気的信号、すなわち、感知信号に対応する作動モード、例えば、制御部６０から入力される制御信号に基づいてハプティックロータリースイッチ駆動部３１０の駆動回転方向または駆動時間などが調節されてハプティックロータリースイッチノブ３５０にハプティック感（図１７参照）を与えるための作動モードなどが予め設定されていて、制御部６０の信号に基づいて所定の作動モードに関するデータを制御部６０に提供する。図１７に示すように、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０は、制御部６０の制御信号に基づいてハプティック感を生成するための回転力Ｆ（駆動力）を生成し、生成された回転力（駆動力）はＡ、Ｂ、Ｃなどの回転力ピーク値を有するなど戻り止めなどの機能を行うように種々の波形を有するが、ハプティックロータリースイッチノブ３５０に伝達される回転力は操作対応力Ｐとして働いて、ユーザーがハプティックロータリースイッチノブ３５０を回動させる場合、所定の操作抵抗として現れて、ユーザーが戻り止め感または回動抵抗として体感可能なハプティック感を与えることができる。
【００８６】
また、制御部６０は所定の制御信号をハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０に伝達すると共に、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０から入力される信号に基づいて所定の制御対象としての作動部８０にユーザーによって選択された作動状態に対応する作動部に対する所定の制御信号を生成して作動部８０に伝達する。作動部８０は、ディスプレイ部８１、音響部８３及びベンチレーション部８５を備えるが、制御部６０からの制御信号に基づいて、ディスプレイ部８１は、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０によって選択される作動モードに対する画像出力と、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０によって選択される作動モードの状態に対する表示などを行う。例えば、図１８及び図１９に示すように、ディスプレイ部８１には車両運転席インクリネイション部、後述するベンチレーション部８５などの作動のための選択メニューインタフェースが形成され、ハプティックロータリースイッチノブ３５０の回動によって所定のメニュー、例えば、ベンチレーション部８５に対する制御モードを選択する場合、図１９に示すベンチレーション調節モード画面がディスプレイ部８１の上にグラフィックスユーザーインタフェース（ＧＵＩ）としての選択メニューインタフェースであるグラフィック画像として表示される。このようなＧＵＩの選択メニューインタフェースは、ユーザーによって操作されるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０と連動されて画像出力される。ここで、ディスプレイ部のＧＵＩとして車両運転席インクリネイション部及びベンチレーション部を例にとって説明したが、これらは本発明を説明するための一例に過ぎず、種々の選択が可能である。
【００８７】
音響部８３も制御部６０からの制御信号に基づいて警告音などを出力することができ、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０によって入力される信号に見合う車両室内温度などを形成するための制御信号がベンチレーション部８５に直接的に伝達されるか、あるいは、ベンチレーション部８５の制御を司るベンチレーション部制御部（図示せず）に所定の制御信号が伝達される構造を取ってもよいなど種々の変形が可能である。ここで、作動部８０としては、ディスプレイ部８１、音響部８３及びベンチレーション部８５などが示されているが、これらは本発明の一例に過ぎず、作動部８０にはナビゲーションユニットなどの制御対象としての様々なユニットが設けられてもよい。
【００８８】
一方、前記実施形態において簡略に言及されたが、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニットおよびこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムはこれらの実施形態に制限されるものではない。例えば、図２０から図２２に示すように、ディレクショナルスイッチ部をさらに備える構造を取ってもよい。ステアリングホイール１ｂのハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０の対応する位置には他のスイッチ部２０’が設けられていてもよいが、図面符号２０’にて示される他のスイッチ部はディレクショナルスイッチ部２０’により実現されてもよい。
【００８９】
ディレクショナルスイッチ部２０’は、ディレクショナルスイッチハウジング２１（２１ａ、２１ｂ）と、ディレクショナルスイッチノブ２２（２２ａ、２２ｂ）と、ディレクショナルスイッチプリント回路基板２４と、複数のディレクショナルスイッチ２５ａ、２５ｂと、を備える。ディレクショナルスイッチハウジング２１（２１ａ、２１ｂ）は、ステアリングホイールに取り付けられるディレクショナルスイッチ下部ハウジング２１ｂと、ディレクショナルスイッチ上部ハウジング２１ａと、を備えるが、ディレクショナルスイッチ下部ハウジング２１ｂとディレクショナルスイッチ上部ハウジング２１ａは組み合わせられて内部空間を形成する。この内部空間にはディレクショナルスイッチプリント回路基板２４が配設される。ディレクショナルスイッチプリント回路基板２４はコネクターなどを介して制御部６０、または外部電気装置、例えば、ＳＲＣなどを介して車両の制御部と電気的疎通をなす構造を取ってもよいなど種々の構成が採用可能である。
【００９０】
ディレクショナルスイッチ上部ハウジング２１ａには開口が設けられるが、この開口を介してディレクショナルスイッチノブ２２（２２ａ、２２ｂ）がディレクショナルスイッチハウジング２１に対して移動可能に配設される。ディレクショナルスイッチノブ２２は、ディレクショナルスイッチエンターノブ２２ａと、ディレクショナルスイッチラウンドノブ２２ｂと、を備え、ディレクショナルスイッチエンターノブ２２ａは、ディレクショナルスイッチラウンドノブ２２ｂの中心に互いに別々の構成要素として配設されるが、このような構成はこの実施形態の一例に過ぎず、本発明がこれらに制限されることはない。ディレクショナルスイッチエンターノブ２２ａの外周には延長部が形成され、ディレクショナルスイッチラウンドノブ２２ｂにはノブストッパー２２ｄが設けられるが、ノブストッパー２２ｄとディレクショナルスイッチエンターノブ２２ａの延長部が互いに接触可能な構造を取ることにより、ディレクショナルスイッチエンターノブ２２ａが不意に外部に離脱されることを防止することができる。ディレクショナルスイッチラウンドノブ２２ｂの下端にはディレクショナルスイッチラウンドノブ取設部２６ａが設けられ、ディレクショナルスイッチ下部ハウジング２１ｂにはラウンドノブ取付対応部２６ｂが設けられるが、ディレクショナルスイッチラウンドノブ取設部２６ａはラウンドノブ取付対応部２６ｂと一部接触可能な構造を取って、ディレクショナルスイッチラウンドノブ２２ｂが不意に外部に離脱されることを防止することができる。
【００９１】
ディレクショナルプリント回路基板２４の一方の面の上にはディレクショナルスイッチ２５ａ、２５ｂが配設されるが、ディレクショナルスイッチ２５ａ、２５ｂは、この実施形態において、プッシュタイプのタクトスイッチにより実現される。ディレクショナルスイッチ２５ａ、２５ｂは、ディレクショナルエンタースイッチ２５ａと、ディレクショナルラウンドスイッチ２５ｂと、を備える。ディレクショナルスイッチ２５ａ、２５ｂに対応するようにディレクショナルスイッチノブ２２にはそれぞれディレクショナルエンタースイッチ可動部２３ａとディレクショナルラウンドスイッチ可動部２３ｂが設けられる。
【００９２】
ディレクショナルスイッチ２５ａ、２５ｂは、上述したように、制御部６０及び／または外部電気装置と電気的疎通をなすことにより、運転者によって選択される所定の制御モードを行える種々の組合信号を生成して伝達することができる。
【００９３】
前記実施形態は本発明を説明するための一例に過ぎず、本発明がこれらに制限されることはない。例えば、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチシステムのハプティックロータリースイッチ感知部及びハプティックエンタースイッチなどは非接触式感知センサーなどを有する非接触式スイッチにより実現されてもよい。また、前記実施形態において、ハプティックステアリングホイールスイッチユニットのハプティックロータリースイッチ部を制御するための制御部が外付けされると開示されているが、場合によって、ハプティックステアリングホイールスイッチユニットは内蔵される専用制御部をさらに備える構造を取ってもよく、伝達ウェイトはハプティック伝達ノブだけではなく、回転動作を構成する他の構成要素に配設されてもよいなど、ステアリングホイールに取り付けられるハプティックロータリースイッチ部を備えるハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びハプティックステアリングホイールスイッチシステムを提供する範囲において様々な変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、ハプティック感により運転者に触覚的認知を与えて走行時に注意力が分散されることを防止して運転者の安全運行を図る車両スイッチ類及び安全装置により実現可能であり、車両のステアリングホイールだけではなく、センターフェーシアまたはダッシュボードなどに配設されてもよく、場合によって、ゲーム機操作パネルのようにスイッチ動作と感覚的認知を必要とする技術分野に様々に適用可能である。
【図１】
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【図２】
2010540320.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2010540320.tif 000016
【図１５】
2010540320.tif 000017
【図１６】
2010540320.tif 000018
【図１７】
2010540320.tif 000019
【図１８】
2010540320.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年3月30日(2010.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備える装置に係り、さらに詳しくは、ユーザーが車両走行中に走行注意力を分散することなく迅速な操作を行えるようにユーザーに振動及び回動抵抗を感じさせるハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハプティックスは触覚を通じてユーザーに情報を伝達するための研究分野の一つである。ほとんどの情報伝達は視覚または聴覚を通じて行われてきたものの、コンピュータインタフェースもしくは仮想環境の発展に伴い、他の感覚情報に対するユーザーのニーズの増大に応えてハプティックスに関する研究が急速になされている。
【０００３】
通常のハプティック装置の適用範囲はシミュレータを超えて携帯電話に適用されるなど急速に拡張されている。一方、自動車には運転者または搭乗者の楽な走行を可能にする様々な便宜施設が付設されている。かような便宜施設は、走行便宜性を提供するとはいえ、運転者の走行集中力を減少させて安全運行を阻害するという大きな問題点を招いている。これにより、様々なスイッチ装置が自動車のステアリングホイールに集中して設置されているが、自動車に取り付けられる装置の数が増大するに伴いステアリングホイールに取り付けられるスイッチ類も増大して、ユーザーがスイッチを操作する過程で自動車のステアリングホイールに注意力が分散されるという矛盾を引き起こす。この理由から、スイッチ類の統合及び走行安全を確保することができ、迅速な操作及び操作有無の感覚的な認知を可能にする構造のスイッチが望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、振動及び回動抵抗によりユーザーに触感を感じさせる構造のハプティックアクチュエータの耐久性増大及び操作容易性の増大を両立させるハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックアクチュエータシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した目的を達成するために、本発明は、ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、前記ハウジングに配設されて電気的信号に基づいて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部と、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部において生成された回転力を伝達するハプティックロータリースイッチ動力伝達部、及び前記ハウジングの外部に露出され、前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部に連結されて回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを有するハプティックロータリースイッチ部；と、を備えるハプティックステアリングホイールスイッチユニットを提供する。
【０００６】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部は、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に連結されるハプティックロータリースイッチ駆動歯車と、前記ハプティックロータリースイッチ駆動歯車と噛合して回動自在に前記ハウジングに配設され、前記ハプティックロータリースイッチノブと一緒に回動するハプティックロータリースイッチノブ歯車と、を備えていてもよく、前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部は、前記ハウジングに回動自在に取り付けられるハプティックロータリースイッチ遊星歯車をさらに備え、前記ハプティックロータリースイッチ駆動歯車と前記ハプティックロータリースイッチノブ歯車は外接するが、前記ハプティックロータリースイッチノブ歯車は前記ハプティックロータリースイッチ遊星歯車と内接していてもよい。
【０００７】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリースイッチ部は、前記ハプティックロータリースイッチノブに移動可能に配設されるハプティックエンタースイッチノブと、前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部を貫通して配設され、前記ハプティックエンタースイッチノブと連結されるハプティックエンタースイッチシャフトと、前記プリント回路基板の一方の面の上に配設され、前記ハプティックエンタースイッチシャフトによって移動可能なハプティックエンタースイッチを有するハプティックエンタースイッチ部と、を備えていてもよい。
【０００８】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部は、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に連結されるハプティックロータリースイッチ駆動歯車を備え、前記ハプティックロータリースイッチ駆動歯車と噛合して回動可能なハプティックロータリースイッチ感知部回動軸と、前記ハプティックロータリースイッチ感知部回動軸に取り付けられて一緒に回動可能なハプティックロータリースイッチ感知対応部と、前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部に対応するように前記プリント回路基板の上に配設されるハプティックロータリースイッチ感知センサーを有するハプティックロータリースイッチ感知部と、を備えていてもよい。
【０００９】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハウジングに配設されるハプティックボタンスイッチ部をさらに備えていてもよい。
【００１０】
また、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットは、ステアリングホイールに移動可能に配設されるディレクショナルスイッチノブと、前記ディレクショナルスイッチノブに対応して配設されるディレクショナルスイッチプリント回路基板と、前記ディレクショナルスイッチプリント回路基板の一方の面に前記ディレクショナルスイッチノブに対応して配設され、前記ディレクショナルスイッチノブによって移動可能となる複数のディレクショナルスイッチを有するディレクショナルスイッチ部と、をさらに備えていてもよい。
【００１１】
本発明の他の一面において、ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、前記ハウジングの内部に配設されて電気的信号に基づいて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部と、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部において生成された回転力を伝達するハプティックロータリースイッチ動力伝達部、および前記ハウジングの外部に露出され、前記ハプティックロータリースイッチ動力伝達部に連結されて回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを有するハプティックロータリースイッチ部；と、を備えるハプティックステアリングホイールスイッチユニットと、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットと電気的疎通をなし、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットに制御信号を出力する制御部と、前記制御部と電気的疎通をなし、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットからの電気的信号に対応する作動モードが予め設定されて貯蔵される貯蔵部と、前記制御部と電気的疎通をなし、前記制御部からの電気的信号に基づいて予め設定された作動モードに対応して作動する作動部と、を備えることを特徴とするハプティックステアリングホイールスイッチシステムを提供する。
【００１２】
本発明のさらに他の一面によれば、ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、前記ハウジングに配設されて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部、および前記ハプティックロータリースイッチ駆動部において生成された回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを有するハプティックロータリースイッチ部；と、一部分は前記ハプティックロータリースイッチノブに、他の部分は前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に連結されて、前記ハプティックロータリースイッチノブと前記ハプティックロータリースイッチ駆動部を連結するハプティックロータリー伝達部；と、前記プリント回路基板の上に配設されるハプティックロータリースイッチ感知センサーと、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部から回転力を伝達されて前記ハプティックロータリースイッチ感知センサーに対応するように回動自在に配設されるハプティックロータリースイッチ感知対応部を有するハプティックロータリースイッチ感知部；と、を備え、前記ハプティックロータリー伝達部の一部分は前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に、他の部分は前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部に連結されて、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部の回転力を前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部に伝達することを特徴とするハプティックステアリングホイールスイッチユニットを提供する。
【００１３】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリー伝達部は、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部と一緒に回動し、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部と連結され、外周に伝達ノブプーリーが形成されるハプティックロータリー伝達ノブと、前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部の一方の端に形成される対応部プーリーと、  前記伝達ノブプーリー及び前記対応部プーリーに両端が係止される伝達ベルトと、を備えていてもよい。
【００１４】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部は複数のスリットを備え、前記ハプティックロータリースイッチ感知センサーは光センサーを備えていてもよい。
【００１５】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリースイッチ部は、一方の端は前記ハプティックロータリースイッチノブに移動可能に露出されて配設され、他方の端は前記ハプティックロータリー伝達ノブに移動可能に貫設されるハプティックエンタースイッチノブと、前記ハプティックエンタースイッチノブの他方の端に対応するように前記プリント回路基板の上に配設されて前記ハプティックエンタースイッチノブの他方の端によって移動可能なハプティックエンタースイッチを有するハプティックエンタースイッチ部と、を備えていてもよい。
【００１６】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハウジングに配設されるハプティックボタンスイッチ部をさらに備えていてもよい。
【００１７】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、ステアリングホイールに移動可能に配設されるディレクショナルスイッチノブと、前記ディレクショナルスイッチノブに対応して配設されるディレクショナルスイッチプリント回路基板と、前記ディレクショナルスイッチプリント回路基板の一方の面に前記ディレクショナルスイッチノブに対応して配設され、前記ディレクショナルスイッチノブによって移動可能となる複数のディレクショナルスイッチを有するディレクショナルスイッチ部と、をさらに備えていてもよい。
【００１８】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリースイッチノブは二重射出構造を取っても良い。
【００１９】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリー伝達部は、前記ハプティックロータリースイッチノブの下部に配設される伝達ノブウェイトをさらに備えていてもよい。
【００２０】
前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットにおいて、前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部はマグネットを備え、前記ハプティックロータリースイッチ感知センサーは前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部から離れて前記プリント回路基板の上に配設される磁気センサーを備えていてもよい。
【００２１】
本発明のさらに他の一面によれば、本発明は、ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、前記ハウジングに配設されて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部、および前記ハプティックロータリースイッチ駆動部において生成された回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを有するハプティックロータリースイッチ部；と、一部分は前記ハプティックロータリースイッチノブに、他の部分は前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に連結されて、前記ハプティックロータリースイッチノブと前記ハプティックロータリースイッチ駆動部を連結するハプティックロータリー伝達部；と、前記プリント回路基板の上に配設されるハプティックロータリースイッチ感知センサー、および前記ハプティックロータリースイッチ駆動部から回転力を伝達されて前記ハプティックロータリースイッチ感知センサーに対応するように回動自在に配設されるハプティックロータリースイッチ感知対応部を有するハプティックロータリースイッチ感知部と、を備え、前記ハプティックロータリー伝達部の一部分は前記ハプティックロータリースイッチ駆動部に、他の部分は前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部に連結されて、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部の回転力を前記ハプティックロータリースイッチ感知対応部に伝達することを特徴とするハプティックステアリングホイールスイッチユニットと、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットと電気的疎通をなし、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットに制御信号を出力する制御部と、前記制御部と電気的疎通をなし、前記ハプティックステアリングホイールスイッチユニットからの電気的信号に対応する作動モードが予め設定されて貯蔵される貯蔵部と、前記制御部と電気的疎通をなし、前記制御部からの電気的信号に基づいて予め設定された作動モードに対応して作動する作動部と、を備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムを提供する。
【００２２】
本発明の他の一面によれば、ステアリングホイールに取り付けられるハウジング；と、前記ハウジングの内部に配設されるプリント回路基板；と、前記ハウジングに配設されて電気的信号に基づいて回転力を生成するハプティックロータリースイッチ駆動部、および前記ハウジングの外部に露出され、前記ハプティックロータリースイッチ駆動部からの回転力を伝達されるハプティックロータリースイッチノブを有するハプティックロータリースイッチ部；と、を備えるハプティックステアリングホイールスイッチユニットを提供する。
【発明の効果】
【００２３】
上述した構成を有する本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、下記の如き効果を有する。
【００２４】
第一に、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、ハプティック感を提供して運転者に触覚などによる感覚的な認知を与えて走行注意力の分散を引き起こさないようにして安全運行が図れるスイッチユニット及びシステムを提供することができる。
【００２５】
第二に、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、ステアリングホイールに取り付けられるハプティックロータリースイッチユニットを備えて運転者に一層迅速で且つ安定的なスイッチ操作を可能ならしめる。
【００２６】
第三に、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、歯車構造の回転力伝達構造を取ることにより、操作力または操作反力に対する確実な動力伝達を達成して、誤作動の可能性を顕著に低減することができる。
【００２７】
第四に、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、歯車構造の回転力伝達構造を取ることにより、安価にハプティックロータリースイッチ感知部の分解能を極大化させることができる。
【００２８】
第五に、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、ハプティックロータリースイッチ駆動部に直結される構造を取ることにより、操作力または操作反力に対する確実な動力伝達を達成して、誤作動の可能性を顕著に低減することができる。
【００２９】
第六に、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、プーリー−ベルト構造の回転力伝達構造を有する構成要素を備えることにより分解能を極大化させて、ハプティックロータリースイッチ感知部に一層安価に、一層円滑で且つ正確な感知によって正確な反発動作を行わせることができる。
【００３０】
本発明は図面に示す一実施形態を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、この技術分野の通常の知識を持った者であればこれから種々の変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点が理解できるであろう。よって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想により定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略平面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略斜視図である。
【図３】図２に示すハプティックステアリングホイールスイッチユニットを他の視点から眺めた概略斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略的な分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略的な部分斜視断面図である。
【図６】本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの歯車噛合構造に対する概略的な部分平断面図である。
【図７】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略平面図である。
【図８】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略斜視図である。
【図９】図８に示すハプティックステアリングホイールスイッチユニットを他の視点から眺めた概略斜視図である。
【図１０】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略的な分解斜視図である。
【図１１】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの概略的な部分斜視断面図である。
【図１２】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの歯車噛合構造に対する概略的な部分斜視断面図である。
【図１３】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの他の一例の概略的な部分破綻斜視図である。
【図１４】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットのハプティックロータリースイッチノブの概略的な製造過程を示す平面図である。
【図１５】本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットの他の一例に対する概略平面図である。
【図１６】本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチシステムに対する概略ブロック線図である。
【図１７】本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチシステムのハプティックロータリースイッチノブに加えられるハプティック感を示す概略線図である。
【図１８】本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチシステムに対するユーザーインタフェースの一例を示す概略的なディスプレイ部画像表示図である。
【図１９】本発明のハプティックステアリングホイールスイッチシステムに対する、ベンチレーション部の調節のためのユーザーインタフェースを示す概略的なディスプレイ部の画像表示図である。
【図２０】本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニットのさらに他の一例に対する概略平面図である。
【図２１】図２０に示すディレクショナルスイッチ部に対する概略的な部分断面図である。
【図２２】図２０に示すディレクショナルスイッチ部に対する概略的な部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面に基づき、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムについて詳細に説明する。
【００３３】
図１には本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０に対する概略斜視図が示され、図２には本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０に対する概略斜視図が示され、図３には他の視点によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０に対する概略斜視図が示され、図４には本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０の概略的な分解斜視図が示され、図５には本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０に対する概略的な部分斜視断面図が示されている。本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０は、ハウジング１００と、プリント回路基板２００と、ハプティックロータリースイッチ部３００と、を備えるが、プリント回路基板２００はハウジング１００に配設され、ハプティックロータリースイッチ３００はユーザーにより回動自在にハウジング１００に配設される。
【００３４】
ハウジング１００は、図１に示すように、ステアリングホイール１に取り付けられるが、ステアリングホイール１は、ステアリングホイールボディ３と、ステアリングホイールリム２と、を備える。ステアリングホイール１におけるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０の対応する位置には他のスイッチ部２０が設けられていてもよい。ハウジング１００はステアリングホイール１のステアリングホイールボディ３側に配設されるが、ステアリングホイールボディ３とステアリングホイールリム２との間に配設される。ハウジング１００は、ハウジングカバー１１０と、ハウジングボディ１２０と、ハウジングベース１３０と、を備えるが、ハウジングボディ１２０は、ハウジングカバー１１０とハウジングベース１３０との間に配設される。
【００３５】
ハウジングカバー１１０の一方の面の上には後述するハプティックロータリースイッチノブ３５０の外部への露出を許容するロータリースイッチノブ貫通口１１１が設けられる。また、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０がハプティックボタンスイッチ部５００をさらに備える場合、ハプティックボタンスイッチ部５００におけるハプティックボタンスイッチノブ５１０の外部への露出を許容するボタンスイッチノブ貫通口１１３が設けられていてもよい。ハウジングカバー１１０の側面にはカバーボディ締付部１１２が設けられ、ハウジングボディ１２０の側面にはボディカバー締付部１２２が設けられるが、これらの締付によってハウジングボディ１２０とハウジングカバー１１０が係合される。
【００３６】
ハウジングボディ１２０は、他の構成要素を安定的に取付または支持するための構造を取る。ハウジングボディ１２０には、後述するハプティックエンタースイッチ部３６０におけるハプティックエンタースイッチシャフト３６３の貫通を許容するエンタースイッチシャフト貫通部１２３が設けられる。ハウジングボディ１２０の側面下端にはボディベース締付部１２４が設けられ、ハウジングベース１３０の側面にはベースボディ締付部１３４が設けられるが、ボディベース締付部１２４とベースボディ締付部１３４は互いに係合される構造を取ることにより、ハウジングボディ１２０とハウジングベース１３０が組み合わせられる。
【００３７】
ハウジングベース１３０には、後述するハプティックロータリースイッチ駆動部３１０の収容を許容する駆動部収容部１３１が設けられ、駆動部収容部１３１の近傍には、ハプティックエンタースイッチ部３６０の配設空間をなすエンタースイッチ配設部１３５と、ハプティックボタンスイッチ部５００の配設空間をなすボタンスイッチ配設部１３７と、が設けられる。場合によって、ハウジング１００はハウジングの内部空間を画定し、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０の取付を一層容易にするために別途のハウジング構成要素をさらに備えていてもよい。すなわち、図４に示すように、ハウジング１００は、ハウジングレア部１４０と、ハウジングサイド部１５０と、をさらに備えていてもよいが、ハウジングレア部１４０とハウジングサイド部１５０は、ハウジングカバー１１０とハウジングベース１３０によって形成される内部空間を画定するために、または、外部構成要素との接触による損傷を防止するためにさらに設けられていてもよい。ハウジングレア部１４０とハウジングサイド部１５０はハウジングカバーまたはハウジングベースとは異なる軟質の材料から形成可能であるなど設計仕様によって様々な構成が採用可能である。
【００３８】
プリント回路基板２００はハウジング１００の内部に配設されるが、本発明の一実施形態によるプリント回路基板２００は、メインプリント回路基板２１０と、ボタンプリント回路基板２２０と、感知プリント回路基板２３０と、を備える。メインプリント回路基板２１０は、ハウジングボディ１２０とハウジングベース１３０が形成する内部空間に配設されるが、メインプリント回路基板２１０の上には複数の電気的素子と配線回路が配設される。メインプリント回路基板２１０には駆動部収容部貫通口２１１が配設されるが、駆動部収容部１３１は、駆動部収容部貫通口２１１を貫通してハウジングボディ１２０側に向かうように配設される。メインプリント回路基板２１０にはコネクター取設部２１３が設けられるが、コネクター２４０は、コネクター取付突起２４１およびコネクターピン２４３を備える。コネクター取付突起２４１およびコネクターピン２４３はコネクター取設部２１３に挿設されるが、コネクター２４０はハウジング１００を介して外部に露出されてコネクター２４０に相当する外部電気接続コネクター（図示せず）と電気的接続をなして外部装置と電気的疎通をなす。
【００３９】
ボタンプリント回路基板２２０はハウジングカバー１１０とハウジングボディ１２０との間に配設されるが、ボタンプリント回路基板２２０はハウジングカバー１１０に形成されるボタンスイッチノブ貫通口１１３と対向するように配設される。メインプリント回路基板２１０とボタンプリント回路基板２２０との間に感知プリント回路基板２３０が配設されるが、感知プリント回路基板２３０はこれらの間の空間に垂直に配設される。すなわち、図５に示すように、感知プリント回路基板２３０は互いに並ぶように配設されるメインプリント回路基板２１０及びボタンプリント回路基板２２０の間に垂直に配設されるが、ハウジングベース１３０には感知プリント回路基板２３０を収容する収容部が設けられていてもよい。
【００４０】
本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０はハプティックロータリースイッチ部３００を備えるが、ハプティックロータリースイッチ部３００は、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０と、ハプティックロータリースイッチ動力伝達部３２０、３３０、３４０と、ハプティックロータリースイッチノブ３５０と、を備える。ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０は電気的信号に基づいて回転力を生成するが、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０はハウジング１００、より具体的にはハウジングベース１３０側に配設される。ハウジングベース１３０には駆動部収容部１３１が設けられるが、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０は駆動部収容部１３１に収容される。駆動部収容部１３１の上端には駆動部貫通口１３３が設けられるが、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０に設けられる駆動部駆動軸３１１および駆動部駆動軸３１１と一体に回動自在に配設される駆動部駆動軸延長部３１３は駆動部貫通口１３３を貫通して配設される。駆動部駆動軸延長部３１３は駆動部駆動軸３１１の軸中心から半径方向に形成される構造を取るが、駆動部駆動軸延長部３１３は、後述するハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０と係合される構造を形成する。ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０は電気モーターにより実現されるが、コネクター２４０を介して入力される電気的信号に基づいて所定の動作を行うことができる。ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０は正逆転可能なモーターにより実現されることが好ましい。
【００４１】
ハプティックロータリースイッチ動力伝達部３２０、３３０、３４０は、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０において生成された回転力を後述するハプティックロータリースイッチノブ３５０に伝達する。ハプティックロータリースイッチ動力伝達部３２０、３３０、３４０は、ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０と、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０と、を備える。ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０は、ハウジングボディ１２０とハウジングベース１３０との間の空間に回動自在に配設されるが、ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０は駆動部収容部１３１の上部に配設される。ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０は、駆動歯車取設部３２１および駆動メイン歯車３２３を備える。駆動歯車取設部３２１にはハプティックロータリースイッチ駆動部３１０に形成される駆動部駆動軸延長部３１３と駆動部駆動軸３１１が挿設される。駆動歯車取設部３２１に形成される収容空間は駆動部駆動軸延長部３１３の外形と類似する形状を有して、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０からの回転力が満遍なく伝達する構造を取る。駆動歯車取設部３２１の上部には駆動メイン歯車３２３が配設されるが、駆動メイン歯車３２３と駆動歯車取設部３２１は一体に形成されて一緒に回動する。駆動メイン歯車３２３はメインプリント回路基板２１０の上部に貫設されるが、駆動メイン歯車３２３はハウジングボディ１２０に形成される駆動部配設部１２８に配設される。駆動部配設部１２８の上端は開放される構造を取って、駆動メイン歯車３２３がハウジングカバー１１０に向かうように配設されることを可能にする。駆動メイン歯車３２３の外周面は歯車加工されるが、駆動メイン歯車３２３の歯数は、後述する他の歯車との所定の歯車比によって適切な値を有する。
【００４２】
場合によって、ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０は、駆動感知歯車３２５をさらに備える構造を取ってもよい。すなわち、駆動歯車取設部３２１の一方の端には駆動感知歯車３２５がさらに設けられてもよいが、駆動感知歯車３２５は駆動メイン歯車３２３と一体をなして一緒に回動してハプティックロータリースイッチ駆動部３１０によって生成された回転力を後述するハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０に伝達する構造を取っても良い。
【００４３】
ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０はハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０と噛合して回動自在にハウジング１００に配設され、後述するハプティックロータリースイッチノブ３５０と一緒に回動する。図４及び図５に示すように、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の外周には歯車加工されるノブ歯車歯３３１が設けられて、ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０の上端に配設される駆動メイン歯車３２３と噛合する構造を取っても良い。ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０のノブ歯車歯３３１と駆動メイン歯車３２３との歯車比は、設計仕様によって予め設定されることが好ましい。ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０のハウジングボディ１２０とハウジングカバー１１０との間の空間にハウジングボディ１２０に形成されるノブ歯車配設部１２１が安定的に配設される。ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の上端にはノブ取設部３３５が設けられるが、ノブ取設部３３５はハプティックロータリースイッチノブ３５０の下端側に形成されるノブ取付対応部（図示せず）と係合されて、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０とハプティックロータリースイッチノブ３５０が一緒に軸方向に回動することを許容する。ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の中心にはノブ歯車貫通口３３３が形成され、ハウジングボディ１２０のノブ歯車配設部１２１の中央にはノブ歯車貫通延長部１２３が設けられるが、ノブ歯車貫通延長部１２３がノブ歯車貫通口３３３を貫通するようにハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０が配設される。ノブ歯車貫通延長部１２３は中空状に設けられるが、ノブ歯車貫通延長部１２３を中空状に設けることにより、後述するハプティックエンタースイッチ部３６０の配設が許容される。
【００４４】
場合によって、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の安定的な回動を行う構成要素をさらに設けてもよい。すなわち、ハプティックロータリースイッチ動力伝達部３２０、３３０、３４０はハプティックロータリースイッチ遊星歯車３４０をさらに備えるが、ハプティックロータリースイッチ遊星歯車３４０はノブ歯車配設部１２１に回動自在に取り付けられる。図４及び図５に示すように、ノブ歯車配設部１２１にはハウジングカバー１１０側に向かって延設する遊星歯車中心軸１２５が設けられるが、ハプティックロータリースイッチ遊星歯車３４０は遊星歯車中心軸１２５に回動自在に取り付けられる。また、ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０、より具体的に、駆動メイン歯車３２３とハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０、さらに具体的に、ノブ歯車歯３３１は互いに外接するが、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０はハプティックロータリースイッチ遊星歯車３４０と内接する。すなわち、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の下端内部には空間が形成されるが、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の内側面は歯車加工され、歯車加工された内側面はハプティックロータリースイッチ遊星歯車３４０と噛合する構造を取る。このようにハプティックロータリースイッチ遊星歯車３４０とハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０が内接構造を通じて互いに噛合する構造を取ることにより、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０のバックラッシュなどによる駆動誤差に起因する誤作動などを防止または低減させ、ハプティックロータリースイッチノブ３５０の安定的な回動を達成することができる。
【００４５】
ハプティックロータリースイッチノブ３５０はハウジングカバー１１０の上端に露出されるように配設されるが、上述したように、ハプティックロータリースイッチノブ３５０の下端にはノブ取設部３３５が設けられる。このノブ取設部３３５はハプティックロータリースイッチノブ３５０の下端側に形成されるノブ取付対応部（図示せず）と係合されてハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０とハプティックロータリースイッチノブ３５０が一緒に軸方向に回動することを許容する。ハプティックロータリースイッチノブ３５０には複数のノブ把持部３５１が設けられるが、ノブ把持部３５１は突起状に形成されてユーザーにハプティックロータリースイッチノブ３５０を完全に把持せしめる。ハプティックロータリースイッチノブ３５０の中央にはハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３が設けられるが、ハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３を介してハプティックエンタースイッチ部３６０がさらに配設される構造をとっても良い。
【００４６】
ハプティックエンタースイッチ部３６０は、ハプティックエンタースイッチノブ３６１と、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３と、ハプティックエンタースイッチ３６９と、を備える。ハプティックエンタースイッチノブ３６１はハプティックロータリースイッチノブ３５０に形成されたハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３に配設されるが、ハプティックエンタースイッチノブ３６１はハプティックロータリースイッチノブ３５０に対して移動可能に配設される。ハプティックエンタースイッチ可動部３６３はハプティックエンタースイッチノブ３６１の下端部に取り付けられるが、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３はハプティックロータリースイッチ動力伝達部を貫通して移動可能に配設される。すなわち、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３はハプティックエンタースイッチノブ３６１の下端に連結されるが、ノブ歯車貫通延長部１２３とノブ歯車貫通口３３３を貫通してハウジングボディ１２０とハウジングベース１３０との間の空間に一方の端部が配設される。ハプティックエンタースイッチ可動部３６３の外周には可動部ガイド３６５が設けられるが、可動部ガイド３６５はノブ歯車貫通延長部１２３の内側面に対応して形成される可動部ガイド対応部（図示せず）と係合されてハプティックエンタースイッチ可動部３６３の可動を導く。ハプティックエンタースイッチ可動部３６３の一方の端部には可動部可動端３６７が設けられるが、可動部可動端３６７は押圧力を伝達可能な所定のプレートタイプに形成されてもよい。また、この実施形態において、可動部可動端３６７はハプティックエンタースイッチ可動部３６３に一体に形成される構造を取っているが、別途の弾性材料などから別々に形成されて取り付けられる構造を取ってもよいなど種々の構成が採用可能である。
【００４７】
ハプティックエンタースイッチ可動部３６１の対応する位置にはハプティックエンタースイッチ３６９が配設されるが、ハプティックエンタースイッチ３６９はタクトスイッチを含んで、ハプティックエンタースイッチ可動部３６１の可動によって移動可能な構造を取る。この実施形態において、ハプティックエンタースイッチ３６９はタクトスイッチにより実現されているが、本発明に係るハプティックエンタースイッチは非接触式センサー、例えば、非接触式磁気センサーにより実現され、ハプティックエンタースイッチ可動部は弾性バネなどによってハウジングに弾性的に移動可能となるように取り付けられ、ハプティックエンタースイッチ可動部の下端には磁性体が設けられてハプティックエンタースイッチ可動部の可動によって変化する磁場による信号変化を磁気センサーにより実現されるハプティックエンタースイッチを介して感知及びスイッチングする構造を取ってもよいなど種々の変形が可能である。
【００４８】
一方、本発明の一実施形態によるステアリングホイールスイッチユニット１０はハプティックロータリースイッチ感知部４００を備えるが、ハプティックロータリースイッチ感知部４００は、ハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０と、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４２０と、ハプティックロータリースイッチ感知センサー４３０と、を備えていてもよい。ハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０は、回動軸ボディ４１１および回動軸歯車４１３を備えるが、回動軸ボディ４１１の一方の端はハウジングベース１３０によって回動自在に支持され、回動軸歯車４１３は回動軸ボディ４１１の他方の端の外周面に歯車加工されて形成される。ハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０はハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０と噛合して回動自在に配設されるが、ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０は回動軸歯車４１３と噛合する。すなわち、上述したように、ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０は駆動感知歯車３２５をさらに備える構造を取ってもよいが、駆動感知歯車３２５は駆動メイン歯車３２３と一体をなして一緒に回動して、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０によって生成された回転力が後述するハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０の回動軸歯車４１３を介して伝達される構造を取ってもよい。駆動感知歯車３２５はハプティックロータリースイッチ回動軸４１０の回動軸歯車４１３と噛合して、ハプティックロータリースイッチノブ３５０の回動に対応してハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０及びハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０と一緒に回動する。
【００４９】
ハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０の上端にはハプティックロータリースイッチ感知対応部４２０が配設されるが、この実施形態において、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４２０は複数のスリットを有するエンコーダーにより実現される。ハプティックロータリースイッチ感知対応部４２０はハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０と一緒に回動する。ハプティックロータリースイッチ感知対応部に対応するようにプリント回路基板２００の上にはハプティックロータリースイッチ感知センサー４３０が設けられるが、より具体的に、ハプティックロータリースイッチ感知センサー４３０は感知プリント回路基板２３０の上に配設される。このため、ハプティックロータリースイッチ感知センサー４３０はハプティックロータリースイッチ感知対応部４２０の回動によって発生する電気的信号の変化を制御部（図示せず）に伝達する。
【００５０】
図６には本発明の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０の動力伝達及び歯車結合構造に対する概略的な部分断面図が示されている。ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０のハプティックロータリースイッチノブ３５０はハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０と連結され、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の外周にはノブ歯車歯３３１が形成されるが、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０はノブ歯車歯３３１を介して駆動メイン歯車３２３と噛合する。駆動メイン歯車３２３を有するハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０はハプティックロータリースイッチ駆動部３１０と軸連結されることにより、ユーザーによって把持されたハプティックロータリースイッチノブ３５０にハプティック感を与える回転力を提供する。ハプティックロータリースイッチ駆動歯車３２０の下端には駆動感知歯車３２５が設けられるが、駆動感知歯車３２５はハプティックロータリースイッチ感知部回動軸４１０と噛合して回動力を伝達し、究極的にハプティックロータリースイッチ感知対応部４２０の回動によるハプティックロータリースイッチ感知センサー４３０の感知信号の変化による電気的信号の変化が制御部（図示せず）に伝達されることにより、ハプティックロータリースイッチ部３００の回転状態を感知及び制御することができる。このような動力伝達構造は予め設定された歯車比を有するが、この実施形態の一例として、ハプティックロータリースイッチノブ歯車３３０の外周には８０個の歯車歯が設けられ、駆動メイン歯車３２３は１６個の歯車歯を有し、駆動メイン歯車３２３と同軸回転する駆動感知歯車３２５は５６個の歯車歯を、そして回動軸歯車４１３は１６個の歯車歯を有する。また、この実施形態において、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４２０は２９個のスリットを有し、図示はしないが、クオドラチャークロックコンバーターを用いてハプティックロータリースイッチ感知センサー４３０から出力される信号を変換することにより、８０／１６×５６／１６×２９×４（クオドラチャークロックコンバーター）の関係を通じて合計２０３０個の信号を生成可能にして、ハプティックロータリースイッチノブ３５０の１回転を２０３０個の信号に分解する分解能を提供することができる。しかしながら、これはこの実施形態に一例に過ぎず、本発明に係る分解能がこれに制限されることはなく、設計仕様によって種々の歯車比及び信号変換を通じて様々な構成が採用可能である。なお、この実施形態において、ハプティックロータリースイッチ感知部４００はフォトセンサーにより実現される場合について記述されているが、本発明に係るハプティックロータリースイッチ感知部は磁気センサーにより形成される構造を取ってもよいなど種々の変形が可能である。
【００５１】
図７には本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１に対する概略平面図が示され、図８には本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１に対する概略斜視図が示され、図９には他の視点によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１に対する概略斜視図が示され、図１０には本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１の概略的な分解斜視図が示され、図１１には本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１に対する概略的な部分斜視断面図が示されている。本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１は、ハウジング１００−１と、プリント回路基板２００−１と、ハプティックロータリースイッチ部３００−１と、を備えるが、プリント回路基板２００−１はハウジング１００−１に配設され、ハプティックロータリースイッチ３００−１もユーザーにより回動自在にハウジング１００−１に配設される。
【００５２】
図７に示すように、ハウジング１００−１は、ステアリングホイール１−１に取り付けられるが、ステアリングホイール１−１は、ステアリングホイールボディ３−１およびステアリングホイールリム２−１を備える。ステアリングホイール１−１のハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１の対応する位置には他のスイッチ部２０−１が設けられていてもよい。ハウジング１００−１はステアリングホイール１−１のステアリングホイールボディ３−１側に配設されるが、ステアリングホイールボディ３−１とステアリングホイールリム２−１との間に配設される。ハウジング１００−１は、ハウジングカバー１１０−１と、ハウジングボディ１２０−１と、ハウジングベース１３０−１と、を備えるが、ハウジングボディ１２０−１は、ハウジングカバー１１０−１とハウジングベース１３０−１との間に配設される。
【００５３】
ハウジングカバー１１０−１の一方の面の上には後述するハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の外部への露出を許容するロータリースイッチノブ貫通口１１１−１が設けられる。また、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１がハプティックボタンスイッチ部５００−１をさらに備える場合、ハプティックボタンスイッチ部５００−１のハプティックボタンスイッチノブ５１０−１の外部への露出を許容するボタンスイッチノブ貫通口１１３−１が設けられていてもよい。ハウジングカバー１１０−１の側面にはカバーボディ締付部１１２−１が設けられ、ハウジングボディ１２０−１の側面にはボディカバー締付部１２２−１が設けられるが、これらの締付によってハウジングボディ１２０−１とハウジングカバー１１０−１とが組み合わせられる。
【００５４】
ハウジングボディ１２０−１は他の構成要素を安定的に取付または支持するための構造を取る。ハウジングボディ１２０−１には後述するハプティックエンタースイッチ部３６０−１におけるハプティックエンタースイッチシャフト３６３−１の貫通を許容するエンタースイッチシャフト貫通部１２３−１が設けられる。ハウジングボディ１２０−１の側面下端にはボディベース締付部１２４−１が設けられ、ハウジングベース１３０−１の側面にはベースボディ締付部１３４−１が設けられるが、ボディベース締付部１２４−１とベースボディ締付部１３４−１は互いに係合される構造を取ることにより、ハウジングボディ１２０−１とハウジングベース１３０−１とが組み合わせられる。
【００５５】
ハウジングベース１３０−１には後述するハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１の収容を許容する駆動部収容部１３１−１が設けられ、駆動部収容部１３１−１の近傍にはハプティックエンタースイッチ部３６０−１の配設空間をなすエンタースイッチ配設部（図示せず）と、ハプティックボタンスイッチ部５００−１の配設空間をなすボタンスイッチ配設部１３７−１と、が設けられるが、エンタースイッチ配設部は駆動部収容部と一体に形成される空間に形成されてもよい。場合によって、ハウジング１００−１はハウジングの内部空間を画定し、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１の取付を一層容易にするために別途のハウジング構成要素をさらに備えていてもよい。すなわち、図１０に示すように、ハウジング１００−１は、ハウジングレア部１４０−１とハウジングサイド部１５０−１をさらに備えていてもよいが、ハウジングレア部１４０−１とハウジングサイド部１５０−１はハウジングカバー１１０−１とハウジングベース１３０−１によって形成される内部空間を画定するために、または外部構成要素との接触による損傷を防ぐためにさらに設けられていてもよい。ハウジングレア部１４０−１とハウジングサイド部１５０−１はハウジングカバーまたはハウジングベースとは異なる軟質の材料から形成されてもよいなど設計仕様によって様々な構成が採用可能である。
【００５６】
プリント回路基板２００−１はハウジング１００−１の内部に配設されるが、本発明の一実施形態によるプリント回路基板２００−１は、メインプリント回路基板２１０−１とボタンプリント回路基板２２０−１を備える。メインプリント回路基板２１０−１はハウジングボディ１２０−１とハウジングベース１３０−１が形成する内部空間に配設されるが、メインプリント回路基板２１０−１の上には複数の電気的素子と配線回路が配設される。メインプリント回路基板２１０−１には駆動部収容部貫通口２１１−１が配設されるが、駆動部収容部１３１−１は駆動部収容部貫通口２１１−１を貫通してハウジングボディ１２０−１側に向かうように配設される。メインプリント回路基板２１０−１にはベース貫通口２１３−１が設けられるが、ベース貫通口２１３−１を介してハウジングベース１３０−１から延設するベース延長部１３３−１が貫設される。後述するボタンプリント回路基板２２０−１とメインプリント回路基板２１０−１は互いに電気的疎通をなし、メインプリント回路基板２１０−１はコネクター２４０−１と連結されるが、コネクター２４０−１はハウジング１００−１を貫通して外部に露出されてコネクター２４０−１に相当する外部電気接続コネクター（図示せず）と電気的接続をなして外部装置と電気的疎通をなす。
【００５７】
ボタンプリント回路基板２２０−１は、ハウジングカバー１１０−１とハウジングボディ１２０−１との間に配設されるが、ボタンプリント回路基板２２０−１はハウジングカバー１１０−１に形成されるボタンスイッチノブ貫通口１１３−１と対向するように配設される。この実施形態において、後述するハプティックロータリースイッチ感知部はメインプリント回路基板の上に配設されるが、場合によって、ハプティックロータリースイッチ感知部のための別個のプリント回路基板がさらに設けられる構造を取ってもよいなど種々の変形が可能である。
【００５８】
本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１はハプティックロータリースイッチ部３００−１を備えるが、ハプティックロータリースイッチ部３００−１は、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１と、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１と、を備える。ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１は電気的信号に基づいて回転力を生成するが、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１は、ハウジング１００−１、より具体的に、ハウジングベース１３０−１側に配設される。ハウジングベース１３０−１には駆動部収容部１３１−１が設けられるが、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１は駆動部収容部１３１−１に収容される。場合によって、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１の安定的な支持のために駆動部収容部１３１−１の一方の面の上にはハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１を支持するための突起または収容溝がさらに凹設される構造を取ってもよい。
【００５９】
この実施形態によるハプティックロータリースイッチ部３００−１は駆動部収容カバー３４０−１をさらに備えていてもよい。駆動部収容カバー３４０−１は、駆動部収容カバーボディ３４１−１と駆動部収容カバー取付端３４３−１を備えるが、駆動部収容カバー３４０−１の駆動部収容カバーボディ３４１−１は駆動部収容部１３１−１と一緒に内部空間を形成して前記内部空間にハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１を収容する。駆動部収容カバー取付端３４３−１はハウジングベース１３０−１に形成されるベースカバー取付端１３２−１と対応するように形成されるが、駆動部収容カバー取付端３４３−１とベースカバー取付端１３２−１は直接的に組み合わせられたり、あるいは、ボルトなどの別個の締付手段を介して組み合わせられる構造を取ってもよい。このような組み合わせ構造を通じて、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１はハウジング１００−１に対して安定的な取付構造を形成することができる。駆動部収容カバー３４０−１の駆動部収容カバーボディ３４１−１の上面には駆動部駆動軸３１１−１が貫通する駆動部駆動貫通口３４５−１が形成されるが、駆動部駆動軸３１１−１は駆動部駆動貫通口３４５−１を貫通してハプティックロータリースイッチノブ３５０−１に向かって配設される。ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１は電気モーターまたは電磁気ブレーキを備えるが、この実施形態において、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１は電気モーターにより実現される。ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１はコネクター２４０−１を介して入力される電気的信号に基づいて所定の動作を行うことができる。ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１が正逆転可能な電気モーターにより実現されることが好ましい。
【００６０】
ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１は円盤状に形成されるが、これはこの実施形態による一例に過ぎず、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の形状及び構造がこれに限定されることはない。ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１はハウジングカバー１１０−１の上端に露出されるように配設されるが、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の下面にはノブ取付突起（図示せず）が設けられる。ノブ取付突起はハウジングベース１３０−１に向かって突設される突起構造を取るが、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１はハウジングカバー１１０−１のロータリースイッチノブ貫通口１１１−１を貫通してハウジングベース１３０−１に向かって配設される。ノブ取付突起（図示せず）は後述するハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１に凹溝状に形成されるノブ取付突起対応部３２５−１に嵌入する構造を取る。ノブ取付突起がノブ取付突起対応部３２５−１に嵌入する構造を採用して、ノブ取付突起とノブ取付突起対応部３２５−１、より具体的に、ハプティックロータリースイッチノブとハプティックロータリー伝達ノブ／ハプティックロータリースイッチ駆動部の相対回転運動が防止され、ハプティックロータリースイッチノブとハプティックロータリースイッチ駆動部との間の同軸回動を許容する。ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１には複数のノブ把持部３５１−１が設けられるが、ノブ把持部３５１−１は突起状に形成されてユーザーにハプティックロータリースイッチノブ３５０−１を完全に把持せしめる。ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の中央にはハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３−１が設けられるが、ハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３−１を介してハプティックエンタースイッチ部３６０−１がさらに配設される構造をとっても良い。
【００６１】
ハプティックロータリー伝達部３２０−１、３３０−１、４２０−１は、一部分がハプティックロータリースイッチノブ３５０−１に、他の部分がハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１に連結されてハプティックロータリースイッチノブ３５０−１とハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１との間の機械的な疎通をなす。ハハプティックエンタースイッチ部３２０−１、３３０−１、４２０−１はハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１を備えるが、ハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１はハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１と一緒に回動する。
【００６２】
ハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１は伝達ノブボディ３２１−１を備えるが、伝達ノブボディ３２１−１の一方の面の上にはノブ取付突起対応部３２５−１が設けられる。上述したように、ノブ取付突起対応部３２５−１はハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の下端に形成されるノブ取付突起（図示せず）と嵌合される構造を取ることにより、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１とハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１が一緒に回動することを許容する。ここで、ノブ取付突起がハプティックロータリースイッチノブに、そしてノブ取付突起対応部がハプティックロータリー伝達ノブに配設される構造を取っているが、これらは互いに反対の位置に配設される構造をとってもよいなど設計仕様によって様々な構成が採用可能である。
【００６３】
ハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１の一部はハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１と連結されるが、このような連結のために、ハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１の伝達ノブボディ３２１−１には伝達ノブ貫通口３２７−１が設けられる。伝達ノブ貫通口３２７−１はハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１の駆動部駆動軸３１１−１と連結されるが、これらの間の相対回動を防止するための構造を取ってもよい。すなわち、図１０に示すように、伝達ノブ貫通口３２７−１の両側に延設する伝達ノブ貫通口延長口３２９−１がハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１にさらに設けられてもよいが、伝達ノブ貫通口延長口３２９−１は伝達ノブ貫通口３２７−１と疎通をなす。
【００６４】
ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１の駆動部駆動軸３１１−１には伝達ノブ取設部３１３−１が配設されるが、伝達ノブ取設部３１３−１と駆動部駆動軸３１１−１は相対回動なしに一緒に回動する構造を取る。すなわち、伝達ノブ取設部３１３−１は伝達ノブ取付貫通口３１５−１を備えるが、伝達ノブ取付貫通口３１５−１には駆動部駆動軸３１１−１が嵌合する構造に互いに配設される。伝達ノブ取設部３１３−１と駆動部駆動軸３１１−１との間の相対回動を防止するために、伝達ノブ取設部３１３−１と駆動部駆動軸３１１−１は係合される角形構造（例えば、四角形構造など）を取ってもよく、嵌め止め構造を取ってもよいなど互いに相対回動が防止される限り、様々な構造を取ることができる。
【００６５】
伝達ノブ取設部３１３−１の外側には伝達ノブ取付延長部３１７−１が設けられるが、この実施形態による伝達ノブ取付延長部３１７−１は両側に延設する。伝達ノブ取付延長部３１７−１は前記伝達ノブ貫通口３２７−１及び伝達ノブ貫通延長口３２９−１と係合される形状を有して、互いに隙間なく嵌合する構造を取ってもよい。このような構造を通じて、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１からの回動力がハプティックロータリースイッチノブ３５０−１に円滑に伝達されたり、または、ユーザーによるハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の回動が円滑になされる。
【００６６】
ハプティックロータリースイッチ感知部４００（４１０、４３０−１）は、ハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１と、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１と、を備える。ハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１は、プリント回路基板２００−１、より具体的に、メインプリント回路基板２１０−１の上に配設され、メインプリント回路基板２１０−１を介して制御部または外部電気装置と電気的疎通をなす。ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１はハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１に対応するように配設されるが、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１はハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１から回転力を伝達されて回動自在にハウジング１００−１の内部に配設される。すなわち、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１から回転力を伝達されたハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１はハウジング１００−１の内部において回動し、このような回動によってハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１に対応するように配設されるハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１によって電気的、磁気的または光学的信号の変化が発生し、このような信号の変化は電気的信号の変化に切り換えられてメインプリント回路基板２１０−１を介して制御部または外部電気装置に伝達される。
【００６７】
この実施形態において、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１は、ハプティックロータリースイッチ感知対応シャフト４３３６−１と、ハプティックロータリースイッチ感知対応ボディ４３１−１と、を備えるが、ハプティックロータリースイッチ感知対応シャフト４３３−１はハプティックロータリースイッチ感知対応ボディ４３１−１を貫通して配設される。ハウジングベース１３０−１にはベース延長部１３３−１が内側下面からハウジングカバー１１０−１に向かって延設するが、ベース延長部１３３−１の中心にはベース延長部取付口１３５−１が形成される。ベース延長部取付口１３５−１はベース延長部１３３−１の一方の端において開放され、長手方向に沿って形成されるが、ハプティックロータリースイッチ感知対応シャフト４３３−１がベース延長部１３３−１に挿設される構造を取る。但し、これはこの実施形態の一例に過ぎず、ハプティックロータリースイッチ感知対応シャフトの取付構造がこの構造に限定されることはない。
【００６８】
ハプティックロータリースイッチ感知対応ボディ４３１−１の下端は中空開放された構造を取り、ハプティックロータリースイッチ感知対応ボディ４３１−１の外周面には複数の感知対応スリット４３２−１が配設されるが、感知対応スリット４３２−１の位置に対応するようにハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１が配設される。すなわち、ハプティックロータリースイッチ感知対応ボディ４３１−１、より具体的に、感知対応スリット４３２−１を挟んでハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１が配設されるが、ハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１は、感知発信部４１１−１と感知受信部４１３−１を備える。この実施形態において、ハプティックロータリースイッチ感知対応部にはスロットが設けられ、ハプティックロータリースイッチ感知センサーは光センサーにより実現されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、ハプティックロータリースイッチ感知対応部はマグネットにより構成され、ハプティックロータリースイッチ感知センサーは磁気センサーにより実現される構造を取ってもよい。
【００６９】
本発明に係るハプティックロータリー伝達部３２０−１、３３０−１、４２０−１は、ハプティックロータリースイッチ感知対応部にハプティックロータリースイッチ駆動部の回転力を伝達するために、ハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１と、対応部プーリー４２０−１と、伝達ベルト３３０−１と、を備える。ハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１の伝達ノブボディ３２１−１の下端には伝達ノブプーリー３２３−１が設けられる。伝達ノブプーリー３２３−１には伝達ノブプーリー溝３２４−１が凹設され、伝達ノブプーリー溝３２４−１に伝達ベルト３３０−１の一方の端が嵌着される。  伝達ノブプーリー３２３−１と同じ平面上の所定の位置に対応部プーリー４２０−１が配設されるが、対応部プーリー４２０−１は上述したハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１に配設される。すなわち、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１のハプティックロータリースイッチ感知対応ボディ４３１−１の上端またはハプティックロータリースイッチ感知対応シャフト４３３−１の上端に対応部プーリー４２０−１が配設されるが、このため、伝達ベルト３３０−１を介してハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１、より具体的に、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１及びハプティックロータリースイッチノブ３５０−１はハプティックロータリースイッチ感知対応部と連結される構造を取ることにより、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１またはハプティックロータリースイッチノブ３５０−１に回動が発生したとき、このような回動状態はハプティックロータリースイッチ感知部４００−１によって感知可能である。
【００７０】
ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の中央にはハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３−１が設けられるが、ハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３−１を介してハプティックエンタースイッチ部３６０−１がさらに配設される構造をとっても良い。
【００７１】
ハプティックエンタースイッチ部３６０−１は、ハプティックエンタースイッチノブ３６１−１と、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１と、ハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１と、ハプティックエンタースイッチ３８０−１と、を備える。ハプティックエンタースイッチノブ３６１−１は、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１に形成されたハプティックロータリースイッチノブ貫通口３５３−１に配設されるが、ハプティックエンタースイッチノブ３６１−１は、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１に対して移動可能に配設される。ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１はハプティックエンタースイッチノブ３６１−１に取り付けられるが、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１はハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１を貫通して移動可能に配設される。すなわち、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１はハプティックエンタースイッチノブ３６１−１の側面に連結されるが、「¬」字状を呈し、端部がハウジングベース１３０−１を向くように配設される。ハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１には可動部貫通口３２６−１が設けられるが、可動部貫通口３２６−１及びハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１はハプティックエンタースイッチノブ３６１−１の安定的な可動のために２つが互いに並ぶように配設されることが好ましい。
【００７２】
ハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１の下部にはリング状のハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１が設けられるが、ハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１はハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１と係合されてハプティックエンタースイッチノブ３６１−１及びハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１が不意に離脱されることを防止することができる。すなわち、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１の端部には可動部溝３６５−１が凹設され、ハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１には取設部突起３７５−１が突設されるが、ハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１の可動部貫通口３２６−１を貫通してメインプリント回路基板２１０−１に向かって配設されるハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１の端部に凹設された可動部溝３６５−１は取設部突起３７５−１と嵌合することにより、ハプティックエンタースイッチノブ３６１−１、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１が可動部貫通口３２６−１から不意に離脱されることを防止することもできる。
【００７３】
ハプティックエンタースイッチ３８０−１はハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１に対応するようにメインプリント回路基板２１０−１の一方の面の上に配設される。ここで、ハプティックエンタースイッチ３８０−１は、ハプティックエンタースイッチ発信部３８１−１と、ハプティックエンタースイッチ受信部３８３−１と、を備える光センサーにより実現されるが、ユーザーによる押圧力によってハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１、究極的にハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１がメインプリント回路基板２１０−１に対して垂直方向に移動可能となる場合、光センサーにより実現されるハプティックエンタースイッチ発信部３８１−１とハプティックエンタースイッチ受信部３８３−１との間の信号発生を変化させ、このような信号変化は電気的信号の変化に切り換えられて制御部または外部電気装置に変化された信号が伝達される結果、所定のエンタースイッチ操作モードを行うことができる。
【００７４】
ここで、ハプティックエンタースイッチノブ３６１−１とハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１は別個の構成要素として記述されているが、これに限定されることなく、一体に形成される構造をとってもよく、別途のハプティックエンタースイッチ取設部を備えることなくハプティックエンタースイッチ可動部が直接的にハプティックエンタースイッチを可動にする構造を取ってもよく、また、ハプティックエンタースイッチはタクトスイッチにより実現されてもよいなど設計仕様によって種々の変形が可能である。
【００７５】
一方、ハプティックエンタースイッチノブ３６１−１の円滑な作動を行うために作動後に元の位置に戻る構造を取ってもよい。すなわち、ハプティックエンタースイッチノブ３６１−１の下部にはハプティックエンタースイッチノブ弾性部材３６７−１がさらに設けられていてもよいが、ハプティックエンタースイッチノブ弾性部材３６７−１は、弾性部材支持部３６８−１と弾性部材可動部３６９−１を備える。弾性部材支持部３６８−１は弾性部材可動部３６９−１の外周下端に形成されて弾性部材可動部３６９−１の安定的な戻り動作を可能にし、弾性部材可動部３６９−１は弾性部材支持部３６８−１によって支持され、上部に配設されるハプティックエンタースイッチノブ３６１−１によって押圧されたり、加えられた圧力の解除によって垂直方向に軸方向可動を達成することができる。この種のハプティックエンタースイッチノブ弾性部材３６７−１は所定の弾性復元力を有する材料から形成されることが好ましい。ここで、ハプティックエンタースイッチノブ弾性部材はゴムなどの弾性材料から形成されているが、弾性コイルバネなどの構成要素が配設される構造をとってもよいなど種々の変形が可能である。
【００７６】
ユーザーによってハプティックエンタースイッチノブ３６１−１が押圧される場合、押圧力によってハプティックエンタースイッチノブ３６１−１に連結されるハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１はハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１に形成された可動部貫通口３２６−１を介してメインプリント回路基板２１０−１の方向に移動可能となる。上述したように、ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１に凹設された可動部溝３６５−１に嵌入するハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１によってハプティックエンタースイッチノブ３６１−１及びハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１がハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１から不意に離脱されることが防止可能である。ハプティックエンタースイッチ可動部３６３−１によりハプティックエンタースイッチ取設部３７０−１はメインプリント回路基板２１０−１に向かって移動可能となってメインプリント回路基板２１０−１上のハプティックエンタースイッチ３８０−１を移動可能とする。
【００７７】
以下、前記構成要素を備えるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１の作動過程について説明する。図１２には本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１の概略断面図が示されている。ユーザーがハプティックロータリースイッチノブ３５０−１を回動させる場合、ユーザーによって与えられる回動力はハプティックロータリースイッチノブ３５０−１からハプティックロータリー伝達部３２０−１、３３０−１、４２０−１のハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１に伝達されるが、ハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１の回動は、伝達ノブプーリー３２３−１、伝達ベルト３３０−１及び対応部プーリー４２０−１を介してハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１に伝達される。ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１の回動によってハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１は回動量を感知し、感知された信号は制御部（図１６における６０）または外部電気装置に伝達される。
【００７８】
この感知された信号に基づいて制御部（図１６における６０）は貯蔵部７０に既に貯蔵された作動モードに見合う制御信号をハプティックロータリースイッチ駆動部３１０−１に伝達して所定の作動モードによるハプティック感を与えるための駆動力を提供するが、このようにして提供された駆動力はハプティックロータリー伝達部３２０−１を介してハプティックロータリースイッチノブ３５０−１に伝達されることにより、ユーザーに所定の触覚的認知を与えることが可能である。
【００７９】
この実施形態において、伝達ノブプーリー３２３−１と対応部プーリー４２０−１との間には約１０：１程度の直径比が存在するが、このような直径比により両者間の約１０：１の回転比を達成することができる。また、対応部プーリー４２０−１付きハプティックロータリースイッチ感知対応シャフト４３３−１に配設されるハプティックロータリースイッチ感知対応ボディ４３１−１には数個、例えば、６０個の感知対応スリット４３２−１が配設される。また、この実施形態において、図示はしないが、メインプリント回路基板２１０−１などに配設される回路素子のうちクオドラチャークロックコンバーターを用いてハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１から出力される信号を変換することにより、約１０×６０×４の関係を通じて概ね合計２４００個程度の信号を生成可能にして、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の１回転を２４００個程度の信号に分解する分解能を提供することができる。しかしながら、これはこの実施形態の一例に過ぎず、本発明に係る分解能がこれに制限されることはなく、設計仕様によって種々のプーリー直径比（回転比）及び信号変換を通じて種々の構成が採用可能である。さらに、この実施形態において、ハプティックロータリースイッチ感知部４００−１はフォトセンサーにより実現される場合について記述されているが、本発明に係るハプティックロータリースイッチ感知部は磁気センサーから形成される構造を取ってもよいなど種々の変形が可能である。
【００８０】
例えば、図１３には本発明の他の一実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１ａの他の一例に対する概略的な部分破綻斜視図が示されている。ユーザーがハプティックロータリースイッチノブ３５０−１ａを回動させる場合、ユーザーによって与えられる回動力はハプティックロータリースイッチノブ３５０−１ａからハプティックロータリー伝達部３２０−１、３３０−１、４２０−１ａのハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１に伝達されるが、上述したように、ハプティックロータリースイッチ伝達ノブ３２０−１の回動は、伝達ノブプーリー３２３−１、伝達ベルト３３０−１及び対応部プーリー４２０−１ａを介してハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１ａに伝達される。対応部プーリー４２０−１ａは、対応部プーリー支持部４２１−１ａによってプリント回路基板の上に回動自在に支持されるが、対応部プーリー４２０−１ａのプリント回路基板に面する端部にはハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１ａが配設され、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１ａに対応するようにプリント回路基板の一方の面の上にはハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１ａが配設される。ハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１ａは磁気センサーにより実現され、ハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１ａはマグネットにより実現されるが、伝達ベルト３３０−１を介して伝達される回転力によって回転する対応部プーリー４２０−１ａと連結されるハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１ａは磁場の変化を発生させ、変化された磁場によって電気的信号が変化されることにより、ハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１ａは変化された信号を生成して後述する制御部６０または外部電気装置に信号を伝達することができるなど種々の構成が採用可能である。
【００８１】
また、図１３に示すハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１ａは、他の変形された構成要素としてハプティックロータリースイッチノブ３５０−１ａを備えていてもよい。上述した実施形態において、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１は単一の射出物の形状に実現されているが、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１ａは二重射出構造を取ってもよい。すなわち、図１３及び図１４に示すように、ハプティックロータリースイッチノブ３５０−１ａは、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）などの高硬度材料から形成されるハプティックロータリースイッチノブベース３５０−１ｂと、熱可塑性弾性体（ＴＰＥ：ｔｈｅｒｍｏ  ｐｌａｓｔｉｃ  ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）などの弾性材料から形成されるハプティックロータリースイッチノブ把持部３５０−１ｃと、を備え、これらはそれぞれ二重射出により形成可能である。特に、熱可塑性弾性体の場合、把持感に優れており、高弾性と優れた低温柔軟性を有すると共に、高い熱安定性を有し、弾性率と硬度面において硬化性プラスチックとゴムとの中間程度の値を有する。すなわち、高硬度のハプティックロータリースイッチノブベース３５０−１ｂの少なくとも一方の面の上に弾性材としてのハプティックロータリースイッチノブ把持部３５０−１ｃが射出形成されることにより、高い成形性を有し、且つ、把持感をかなり高められる構造を取ることにより、別途の弾性部材を挿着するなどの煩雑な工程なしに迅速に射出成形して生産することが可能である。図１４において、ハプティックロータリースイッチノブ把持部３５０−１ｃはクロスタイプの突出構造を取っているが、場合によって複数の突起が形成される構造を取ってもよいなど優れた高温成形性により所望の設計構造を容易に実現することができる。
【００８２】
さらに、図１３に示すハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１ａは、ユーザーによる操作感を一層向上させるための構成要素をさらに備えていてもよい。すなわち、図１３に示すように、ハプティックロータリー伝達ノブ３２０−１の伝達ノブボディ３２１−１の下端には伝達ノブプーリー３２３−１が設けられるが、伝達ノブプーリー３２３−１の一方の面の上及び伝達ノブボディ３２１−１の外周面にはリング状の伝達ノブウェイト６００−１がさらに設けられていてもよい。伝達ノブウェイト６００−１は所定の質量体により実現されるが、伝達ノブウェイト６００−１の自重によるハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の回動を通じて所定の慣性を得ることができ、これにより、微細振動によるハプティックロータリースイッチノブ３５０−１の回動、究極的に対応部プーリー４２０−１ａの頻繁な回動によってハプティックロータリースイッチ感知対応部４３０−１ａとハプティックロータリースイッチ感知センサー４１０−１ａがノイズを発生することを防止することもでき、伝達ノブウェイト６００−１の重量によりユーザーに所定の重量感を与えることもできる。
【００８３】
一方、前記実施形態において、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０、１０−１はロータリー構造のハプティックスイッチを有すると記述されているが、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０、１０−１は他のスイッチをさらに備える構造を取ってもよい。以下、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０を基準に説明を行う。図１０及び図１１に示すように、ハプティックボタンスイッチ部５００−１は、ハウジングカバー１１０−１に形成されるボタンスイッチノブ貫通口１１３−１を介してハウジングボディ１２０−１に形成されるボタンスイッチ配設部１２７−１に配設される。ボタンスイッチ配設部１２７−１にはボタンプリント回路基板２２０−１が配設される。ハプティックボタンスイッチ部５００−１は、ボタンスイッチノブ５１０−１と、ボタンスイッチプランジャ５２０−１と、ボタンスイッチ５３０−１と、を備えるが、ボタンスイッチ５３０−１は、ボタンプリント回路基板２２０−１の上に配設される。ボタンスイッチノブ５１０−１はハウジングカバー１１０−１に対して押圧および移動可能に配設される。ボタンスイッチプランジャ５２０−１は通常的なスイッチプランジャであって、ボタンスイッチノブ５１０−１の回動または元の位置への戻りを可能にする往復運動素子をいう。ボタンスイッチノブ５１０−１の作動によってボタンスイッチプランジャ５２０−１が移動可能となり、ボタンスイッチプランジャ５２０−１の可動によってボタンスイッチ５３０−１が移動可能となる。
【００８４】
前記実施形態によるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０は、ステアリングホイール１の一方の側に単数配設される構造を取っているが、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０−１は、図１５に示すように、ステアリングホイール１ａ−１のステアリングホイールボディ３とステアリングホイールリム２との間の両側に配設される構造をとっても良い。
【００８５】
他方、本発明は、上述したステアリングホイールスイッチユニット１０を備えるステアリングホイールスイッチシステム３０を提供する。すなわち、図１６に示すように、ステアリングホイールシステム３０は、ステアリングホイールスイッチユニット１０と、制御部６０と、貯蔵部７０と、作動部８０と、を備えていてもよいが、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０は前記実施形態と同様であるためこれについての重複する説明は省略する。ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０は制御部６０と電気的疎通をなすが、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０のハプティックロータリースイッチ感知部によって感知された信号は制御部６０に伝達され、制御部６０は所定の制御信号をハプティックロータリースイッチ駆動部３１０に提供する。制御部６０は貯蔵部７０とも電気的疎通をなすが、貯蔵部７０はハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０からの電気的信号、すなわち、感知信号に対応する作動モード、例えば、制御部６０から入力される制御信号に基づいてハプティックロータリースイッチ駆動部３１０の駆動回転方向または駆動時間などが調節されてハプティックロータリースイッチノブ３５０にハプティック感（図１７参照）を与えるための作動モードなどが予め設定されていて、制御部６０の信号に基づいて所定の作動モードに関するデータを制御部６０に提供する。図１７に示すように、ハプティックロータリースイッチ駆動部３１０は、制御部６０の制御信号に基づいてハプティック感を生成するための回転力Ｆ（駆動力）を生成し、生成された回転力（駆動力）はＡ、Ｂ、Ｃなどの回転力ピーク値を有するなど戻り止めなどの機能を行うように種々の波形を有するが、ハプティックロータリースイッチノブ３５０に伝達される回転力は操作対応力Ｐとして働いて、ユーザーがハプティックロータリースイッチノブ３５０を回動させる場合、所定の操作抵抗として現れて、ユーザーが戻り止め感または回動抵抗として体感可能なハプティック感を与えることができる。
【００８６】
また、制御部６０は所定の制御信号をハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０に伝達すると共に、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０から入力される信号に基づいて所定の制御対象としての作動部８０にユーザーによって選択された作動状態に対応する作動部に対する所定の制御信号を生成して作動部８０に伝達する。作動部８０は、ディスプレイ部８１、音響部８３及びベンチレーション部８５を備えるが、制御部６０からの制御信号に基づいて、ディスプレイ部８１は、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０によって選択される作動モードに対する画像出力と、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０によって選択される作動モードの状態に対する表示などを行う。例えば、図１８及び図１９に示すように、ディスプレイ部８１には車両運転席インクリネイション部、後述するベンチレーション部８５などの作動のための選択メニューインタフェースが形成され、ハプティックロータリースイッチノブ３５０の回動によって所定のメニュー、例えば、ベンチレーション部８５に対する制御モードを選択する場合、図１９に示すベンチレーション調節モード画面がディスプレイ部８１の上にグラフィックスユーザーインタフェース（ＧＵＩ）としての選択メニューインタフェースであるグラフィック画像として表示される。このようなＧＵＩの選択メニューインタフェースは、ユーザーによって操作されるハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０と連動されて画像出力される。ここで、ディスプレイ部のＧＵＩとして車両運転席インクリネイション部及びベンチレーション部を例にとって説明したが、これらは本発明を説明するための一例に過ぎず、種々の選択が可能である。
【００８７】
音響部８３も制御部６０からの制御信号に基づいて警告音などを出力することができ、ハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０によって入力される信号に見合う車両室内温度などを形成するための制御信号がベンチレーション部８５に直接的に伝達されるか、あるいは、ベンチレーション部８５の制御を司るベンチレーション部制御部（図示せず）に所定の制御信号が伝達される構造を取ってもよいなど種々の変形が可能である。ここで、作動部８０としては、ディスプレイ部８１、音響部８３及びベンチレーション部８５などが示されているが、これらは本発明の一例に過ぎず、作動部８０にはナビゲーションユニットなどの制御対象としての様々なユニットが設けられてもよい。
【００８８】
一方、前記実施形態において簡略に言及されたが、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニットおよびこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムはこれらの実施形態に制限されるものではない。例えば、図２０から図２２に示すように、ディレクショナルスイッチ部をさらに備える構造を取ってもよい。ステアリングホイール１ｂのハプティックステアリングホイールスイッチユニット１０の対応する位置には他のスイッチ部２０’が設けられていてもよいが、図面符号２０’にて示される他のスイッチ部はディレクショナルスイッチ部２０’により実現されてもよい。
【００８９】
ディレクショナルスイッチ部２０’−１は、ディレクショナルスイッチハウジング２１−１（２１ａ−１、２１ｂ−１）と、ディレクショナルスイッチノブ２２−１（２２ａ−１、２２ｂ−１）と、ディレクショナルスイッチプリント回路基板２４−１と、複数のディレクショナルスイッチ２５ａ−１、２５ｂ−１と、を備える。ディレクショナルスイッチハウジング２１−１（２１ａ−１、２１ｂ−１）は、ステアリングホイールに取り付けられるディレクショナルスイッチ下部ハウジング２１ｂ−１と、ディレクショナルスイッチ上部ハウジング２１ａ−１と、を備えるが、ディレクショナルスイッチ下部ハウジング２１ｂとディレクショナルスイッチ上部ハウジング２１ａは組み合わせられて内部空間を形成する。この内部空間にはディレクショナルスイッチプリント回路基板２４−１が配設される。ディレクショナルスイッチプリント回路基板２４−１はコネクターなどを介して制御部６０、または外部電気装置、例えば、ＳＲＣなどを介して車両の制御部と電気的疎通をなす構造を取ってもよいなど種々の構成が採用可能である。
【００９０】
ディレクショナルスイッチ上部ハウジング２１ａ−１には開口が設けられるが、この開口を介してディレクショナルスイッチノブ２２−１（２２ａ−１、２２ｂ−１）がディレクショナルスイッチハウジング２１−１に対して移動可能に配設される。ディレクショナルスイッチノブ２２−１は、ディレクショナルスイッチエンターノブ２２ａ−１と、ディレクショナルスイッチラウンドノブ２２ｂ−１と、を備え、ディレクショナルスイッチエンターノブ２２ａ−１は、ディレクショナルスイッチラウンドノブ２２ｂ−１の中心に互いに別々の構成要素として配設されるが、このような構成はこの実施形態の一例に過ぎず、本発明がこれらに制限されることはない。ディレクショナルスイッチエンターノブ２２ａ−１の外周には延長部が形成され、ディレクショナルスイッチラウンドノブ２２ｂ−１にはノブストッパー２２ｄ−１が設けられるが、ノブストッパー２２ｄ−１とディレクショナルスイッチエンターノブ２２ａ−１の延長部が互いに接触可能な構造を取ることにより、ディレクショナルスイッチエンターノブ２２ａ−１が不意に外部に離脱されることを防止することができる。ディレクショナルスイッチラウンドノブ２２ｂ−１の下端にはディレクショナルスイッチラウンドノブ取設部２６ａ−１が設けられ、ディレクショナルスイッチ下部ハウジング２１ｂ−１にはラウンドノブ取付対応部２６ｂ−１が設けられるが、ディレクショナルスイッチラウンドノブ取設部２６ａ−１はラウンドノブ取付対応部２６ｂ−１と一部接触可能な構造を取って、ディレクショナルスイッチラウンドノブ２２ｂ−１が不意に外部に離脱されることを防止することができる。
【００９１】
ディレクショナルプリント回路基板２４−１の一方の面の上にはディレクショナルスイッチ２５ａ−１、２５ｂ−１が配設されるが、ディレクショナルスイッチ２５ａ−１、２５ｂ−１は、この実施形態において、プッシュタイプのタクトスイッチにより実現される。ディレクショナルスイッチ２５ａ−１、２５ｂ−１は、ディレクショナルエンタースイッチ２５ａ−１と、ディレクショナルラウンドスイッチ２５ｂ−１と、を備える。ディレクショナルスイッチ２５ａ−１、２５ｂ−１に対応するようにディレクショナルスイッチノブ２２にはそれぞれディレクショナルエンタースイッチ可動部２３ａ−１とディレクショナルラウンドスイッチ可動部２３ｂ−１が設けられる。
【００９２】
ディレクショナルスイッチ２５ａ−１、２５ｂ−１は、上述したように、制御部６０及び／または外部電気装置と電気的疎通をなすことにより、運転者によって選択される所定の制御モードを行える種々の組合信号を生成して伝達することができる。
【００９３】
前記実施形態は本発明を説明するための一例に過ぎず、本発明がこれらに制限されることはない。例えば、本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチシステムのハプティックロータリースイッチ感知部及びハプティックエンタースイッチなどは非接触式感知センサーなどを有する非接触式スイッチにより実現されてもよい。また、前記実施形態において、ハプティックステアリングホイールスイッチユニットのハプティックロータリースイッチ部を制御するための制御部が外付けされると開示されているが、場合によって、ハプティックステアリングホイールスイッチユニットは内蔵される専用制御部をさらに備える構造を取ってもよく、伝達ウェイトはハプティック伝達ノブだけではなく、回転動作を構成する他の構成要素に配設されてもよいなど、ステアリングホイールに取り付けられるハプティックロータリースイッチ部を備えるハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びハプティックステアリングホイールスイッチシステムを提供する範囲において様々な変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明に係るハプティックステアリングホイールスイッチユニット及びこれを備えるハプティックステアリングホイールスイッチシステムは、ハプティック感により運転者に触覚的認知を与えて走行時に注意力が分散されることを防止して運転者の安全運行を図る車両スイッチ類及び安全装置により実現可能であり、車両のステアリングホイールだけではなく、センターフェーシアまたはダッシュボードなどに配設されてもよく、場合によって、ゲーム機操作パネルのようにスイッチ動作と感覚的認知を必要とする技術分野に様々に適用可能である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010540320.tif 000031
【図８】
2010540320.tif 000032
【図９】
2010540320.tif 000033
【図１０】
2010540320.tif 000034
【図１１】
2010540320.tif 000035
【図１２】
2010540320.tif 000036
【図１４】
2010540320.tif 000037
【図１５】
2010540320.tif 000038
【図１６】
2010540320.tif 000039
【図１７】
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【図２０】
2010540320.tif 000041
【図２１】
2010540320.tif 000042
【図２２】
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【図１３】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
2010540320.tif 000047
2010540320.tif 000048
2010540320.tif 000049
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