CN103244582B - 电磁制动装置以及使用该装置的力觉赋予型旋转输入装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的电磁制动装置以及使用该装置的力觉赋予型旋转输入装置实现电磁制动装置整体在径向上的小型化。电磁制动装置(100)的磁轭芯(60)除了具有插通旋转轴(66)的旋转轴孔部(60b)以外,还具有隔着凹槽(60a)配置在内外两侧的内侧磁轭部(60c)和外侧磁轭部(60d)。在凹槽中收容线圈(64),通过通电产生磁通来吸引电枢(52)。电枢在中心处具有插通孔部(52a),形成在内侧磁轭部的突设轴部(61)插入到插通孔部。旋转轴其一侧通过壳体(68)的支撑部(70a)而能够旋转地被支撑,其另一侧经由电枢和行星齿轮机构通过突设轴部能够旋转地被支撑,因此不需要设置轴承等。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁制动装置以及使用该装置的力觉赋予型旋转输入装置。
背景技术
以往,使用于力觉赋予型旋转输入装置的电磁制动装置具有收纳环箍(hoop)状绕组的壳型芯(磁轭)、与连结于被壳型芯支撑的旋转轴的被旋转体一体旋转的摩擦板(电枢:旋转板)以及在壳型芯上支撑旋转轴的轴承,利用通过向绕组通电而在壳型芯中产生的电磁力吸附摩擦板来制止被旋转体的转动(例如参照专利文献1)。
在使用电磁制动装置的力觉赋予型旋转输入装置中,根据操作把手等的被旋转体的旋转角控制电磁制动装置所产生的电磁力,当操作把手被操作至某一程度的旋转角时,此时一口气驱动电磁制动装置来阻止操作把手的旋转,从而能够施加锁定。由此,对操作者赋予向旋转方向的阻力感(撞上壁的触感),从感觉上传递无法进一步旋转。
专利文献1:日本特开2010-62075号公报
但是,以往的电磁制动装置将旋转轴以轴支撑方式支撑于壳型芯,因此通常是在壳型芯与旋转轴之间配置轴承的结构。因此,在壳型芯的内部,除了形成使旋转轴插通的孔部以外,还需要将轴承作为另一构件进行配置,因此存在与此相应地装置整体在径向上大型化的问题。
发明内容
本发明鉴于上述情况,提供一种能够实现径向上的小型化的电磁制动装置以及使用该装置的力觉赋予型旋转输入装置。
本发明的一种电磁制动装置其特征在于,具备:旋转轴;被旋转体,直接或经由其它构件安装于旋转轴,与旋转轴的轴心同心地进行旋转;环状的磁轭,具有插通旋转轴的第一孔部;形成在磁轭上的凹槽、内筒部及外筒部,凹槽与第一孔部同心且呈环状,内筒部形成在凹槽的径向内侧,外筒部形成在凹槽的径向外侧的;线圈部,收纳在凹槽中;摩擦板,在中央具有插通旋转轴的第二孔部,以配置在被旋转体与磁轭之间的状态与被旋转体连结;以及固定构件,固定磁轭,内筒部具有突设轴部,突设轴部向摩擦板突出设置而能够旋转地插入到第二孔部,突设轴部具有与第一孔部同心的外壁面,固定构件具有将旋转轴能够旋转地支撑的支撑部,支撑部具有在固定于磁轭的状态下与第一孔部同心的内壁面,通过内壁面支撑旋转轴。
根据本发明的电磁制动装置的结构,旋转轴与磁轭的第一孔部同心地以能够旋转的方式被支撑。即,旋转轴的一侧通过支撑部中的与第一孔部同心的内壁面能够旋转地被支撑,因此与第一孔部同心地被支撑而旋转。另一方面,与旋转轴的轴心同心的被旋转体与在中央处具有被插入具有与第一孔部同心的外壁面的突设轴部的第二孔部的摩擦板连结而一体旋转,因此旋转轴的另一侧与第一孔部同心地被支撑而旋转。其结果,在磁轭内部不设置如轴承那样的其他构件而能够将旋转轴可平滑旋转地支撑,因此能够使装置整体在径向上小型化。另外,能够省略如安装轴承那样的制造工序,因此能够实现制造成本的降低。
另外,在本发明的电磁制动装置中,优选的是,外筒部的端面与摩擦板相互接触,内筒部的端面与摩擦板设定有相互维持非接触状态所需的距离。
根据所述结构,起到能够防止在向线圈部通电时产生摩擦板与磁轭碰撞的声音的效果。另外,由于摩擦板与磁轭之间的磁路集中于外筒部的端面侧,因此能够将从摩擦板的轴心到产生旋转制止力的位置为止的距离设定得大,因能够确保更大的旋转制止力(制动转矩),能够适用小型的电磁制动装置,因此能够实现装置整体的小型化。并且,即使由于突设轴部与摩擦板的摩擦而产生的摩耗粉等进入内筒部的端面与摩擦板之间,也不会阻碍操作触感(粗糙的操作触感)。
另外,优选的是,突设轴部具有朝着顶端变细的形状的倾斜面。
根据所述结构,防止在向线圈部通电时在突设轴部与摩擦板之间产生磁通集中,能够使磁路集中于外筒部的端面侧,因此能够增大对摩擦板的旋转制止力。
在本发明的电磁制动装置中,优选的是,在从内筒部的突设轴部的根部到凹槽为止的平坦部上形成有凹部。
根据所述结构,能够将在突设轴部的外壁面与摩擦板(第二孔部)的内壁面之间产生的摩耗粉积存在凹部中,因此能够防止产生因摩耗粉移动到其它位置所引起的不良情况(操作触感的恶化、旋转阻力的增加等)。
另外,也可以是,支撑部从固定构件向摩擦板突出设置,在磁轭上,在与摩擦板对置的面的相反侧的面上,与第一孔部连续设置地形成有用于嵌入支撑部的第三孔部。
根据所述结构,能够使高度方向上的尺寸变小。
另外,根据本发明的另一方式,能够实现具备上述电磁制动装置的力觉赋予型旋转输入装置。
根据本发明的力觉赋予型旋转输入装置,能够实现径向上的小型化。
附图说明
图1是使用一个实施方式的电磁制动装置的力觉赋予型的旋转输入装置的整体立体图。
图2是电磁制动装置的概要性分解立体图。
图3是除了电磁制动装置的一部分和操作把手以外的旋转输入装置的概要性分解立体图。
图4是使用电磁制动装置的旋转输入装置整体的概要性纵剖视图。
图5是以从磁轭芯分离电枢的状态示出的分解立体图。
图6是表示旋转输入装置的主要部分的俯视图。
图7是用于说明旋转输入装置的电路结构的概要性框图。
图8是表示图4所示的旋转输入装置的变形例的主要部分的纵剖视图。
附图标记说明
10:力觉赋予型的旋转输入装置;12:操作把手(旋转操作部);14:行星架(行星齿轮支撑体);22:齿轮轴部;22a:切割面;28:行星齿轮;30:太阳齿轮(第一旋转体:旋转基板);30a:外齿列;36:柱塞;38:压缩螺旋弹簧;40:突起;42:外齿轮(第二旋转体);42a:内齿列;44:凹面凸轮部;46:凸轮面;46a:谷部;46b:倾斜面;48:限制面;52:电枢(摩擦板);52a:插通孔部(第二孔部);58:螺线管单元;60:磁轭芯(磁轭);60a:凹槽;60b:旋转轴孔部(第一孔部);60c:内侧磁轭部(内筒部);60d外侧磁轭部(外筒部);60e:插入孔部(第三孔部);61:突设轴部;61a:倾斜面;61c:凹部;64:线圈(线圈部);66:旋转轴(第一旋转体);68:壳体;70:上壳(固定构件);70a:支撑部;72:下壳;74:磁铁(旋转检测单元);76:辅助磁轭;78:磁传感器(旋转检测单元);86:控制部(控制单元)。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明的实施方式。
图1是表示使用一个实施方式的电磁制动装置100的力觉赋予型的旋转输入装置(以下简单称为旋转输入装置)10的整体结构的立体图。电磁制动装置100适于在旋转输入装置10中赋予力觉(操作感觉)的用途。另外,力觉赋予型的旋转输入装置10例如用作汽车空调系统的输入装置,设置在车厢内的仪表板、中央控制台。
旋转输入装置10具有操作把手12作为旋转操作部,操作把手12与电磁制动装置100的旋转轴66(图1中未示出)连结。当操作者旋转操作把手12来选择汽车空调系统的动作条件时,通过电磁制动装置100赋予力觉。
图2是除了操作把手12以外的旋转输入装置10和电磁制动装置100的概要性分解立体图。图3是除了电磁制动装置100的一部分和操作把手12以外的旋转输入装置10的概要性分解立体图。此外,在图3中,分解立体图的视线方向与图2不同。另外,图4是使用电磁制动装置100的旋转输入装置10整体的概要性纵剖视图。
如图4的纵剖视图所示,电磁制动装置100主要由作为摩擦板的电枢52、螺线管单元58以及壳体68构成。电枢52如后述那样与操作把手12的旋转连动地与操作把手12进行同心旋转。另外,螺线管单元58通过在通电时产生的磁通吸引由磁性材料形成的电枢52,用摩擦力产生旋转制动力。由电磁制动装置100产生的旋转制动力经由各种结构部件(详细内容后述)对操作把手12的操作者赋予力觉。此外,壳体68固定螺线管单元58的磁轭芯60(磁轭)。
电磁制动装置100具有磁轭芯60,该磁轭芯60如图2所述那样在整体上呈环形状。磁轭芯60在其中心位置处具有作为第一孔部的旋转轴孔部60b,在该旋转轴孔部60b中插通旋转轴66。此外,旋转轴66是旋转输入装置10的构成部分,因此后面说明其详细情况。
如图2和图4所示,在磁轭芯60中,在旋转轴孔部60b的周围形成有呈环状的凹槽60a。在磁轭芯60中,隔着该凹槽60a在径向的内外两侧分别形成有形成内筒部的内侧磁轭部60c和形成外筒部的外侧磁轭部(外筒部)60d。其中,内侧磁轭部60c呈壁比较厚的圆筒形状,外侧磁轭部60d呈壁比较薄的圆筒形状。内侧磁轭部60c和外侧磁轭部60d相互为同心形状,中心与旋转轴孔部60b的中心轴线(未图示)一致。
螺线管单元58具有线圈(线圈部)64,线圈64收容在磁轭芯60的凹槽60a内。此外,线圈64的绕线中心与旋转轴66的旋转中心大致一致。磁轭芯60由软磁性材料构成。
壳体68由上壳70和下壳72构成。上壳70由软磁性材料构成。此外,上壳70相当于固定磁轭芯60的固定构件。
图5是以从磁轭芯60分离电枢52的状态示出的分解立体图。电枢52在整体上呈圆盘形状,在其中央处形成有作为第二孔部的插通孔部52a。在旋转输入装置10的完成状态下,旋转轴孔部60b(第一孔部)与插通孔部52a(第二孔部)同心,在插通孔部52a内插通上述旋转轴66。电枢52与磁轭芯60对置地配置,图4的下侧的面与外侧磁轭部60d的端面接触。
在磁轭芯60的内侧磁轭部60c上,以朝向电枢52突出设置的方式形成有突设轴部61。突设轴部61具有与旋转轴孔部60b同心的外壁面,能够旋转地嵌入于插通孔部52a。
如图4所示,突设轴部61在嵌入于插通孔部52a的状态下,将电枢52能够旋转地支撑。在该状态下,电枢52经由各种其它构成部件(详细内容后述)与旋转轴66连结。
旋转轴66的一侧(图4的下方侧)与旋转轴孔部60b(第一孔部)同心地被支撑而旋转。即,旋转轴66的一侧通过与旋转轴孔部60b同心地形成的插入孔部60e(第三孔部)中所嵌入的支撑部70a的内壁面能够旋转地被支撑,因此与旋转轴孔部60b同心地被支撑而旋转。在此,支撑部70a从上壳70的上表面(与磁轭芯60相接的面)向突设轴部61的突出方向突出地形成。插入孔部60e具有比旋转轴孔部60b大的直径和能够插入支撑部70a的外周部分的长度,以与旋转轴孔部60b连续设置的方式形成在壳体68侧。
旋转轴66的另一侧(图4的上方侧)也与旋转轴孔部60b同心地被支撑而旋转。即,与旋转轴66的轴心同心地旋转的后述的外齿轮42(被旋转体)和与旋转轴孔部60b(第一孔部)同心地旋转的后述的电枢52(摩擦板)连结,因此旋转轴66的另一侧与旋转轴孔部60b同心地被支撑而旋转。此外,如图6所示,外齿轮42经由与后述的行星架(planetary carrier)14同心地公转的行星齿轮(planetary gear)28而和与旋转轴66同心地固定的太阳齿轮30啮合,因此与旋转轴66同心地旋转。如图4所示,电枢52在其中央部形成的插通孔部52a(第二孔部)中嵌通有具有与旋转轴孔部60b(第一孔部)同心的外壁面的突设轴部61,因此与旋转轴孔部60b同心地被支撑而旋转。
因而,旋转轴66以与磁轭芯60的旋转轴孔部60b(第一孔部)的轴心同心地能够旋转的方式被支撑。这样,在本实施方式的电磁制动装置100中,在磁轭芯60与旋转轴66之间不设置如轴承那样的部件,而能够将旋转轴66平滑旋转地支撑,因此能够使装置整体在径向上小型化。另外,能够省略如安装轴承那样的制造工序,因此能够实现制造成本的降低。
另外,如图4所示,电枢52与磁轭芯60对置地配置,此时,电枢52与外侧磁轭部60d的端面之间的距离C1被设定为0mm而两者处于接触状态。
另一方面,电枢52与内侧磁轭部60c的端面之间的距离C2设定得比零尺寸大(C1<C2),因此电枢52与内侧磁轭部60c的端面维持非接触状态。
因而,当在线圈64通电时产生磁通时,电枢52与磁轭芯60之间的磁通相比于内侧磁轭部60c的端面侧更多地集中于外侧磁轭部60d的端面侧,因此电枢52较强地吸附于外侧磁轭部60d的端面。因而,能够将从电枢52的轴心到产生旋转制止力的位置的距离设定得长,因此即使是同一尺寸的电磁制动装置100,也能够得到大的旋转制止力(制动转矩),因此能够实现装置整体的小型化。另外,即使由于此时的磁力而电枢52吸附于外侧磁轭部60d的端面,由于原来两者间的距离C1为零尺寸,因此也不会产生电枢52的碰撞声。
另外,在电枢52旋转时,即使插通孔部52a的内周面与突设轴部61的外周面接触而互相摩擦所产生的摩耗粉移动到电枢52与内侧磁轭部60c的端面之间(大于零尺寸的距离C2的间隙),也难以阻碍操作感觉。
突设轴部61具有朝着顶端变细的形状的倾斜面61a。因此,在突设轴部61插入到插通孔部52a的状态下,在倾斜面61a与插通孔部52a的内周面之间的位置处形成适度的气隙(空隙),在线圈64通电时缓和在该位置处的磁通的集中。因而,在向线圈64通电时,能够防止磁通集中于突设轴部61与电枢52之间,能够使磁通集中于外侧磁轭部(外筒部)60d的端面侧,因此能够使对于电枢52的旋转制止力变大。
另外,在内侧磁轭部60c中,在从突设轴部61的根部至凹槽60a为止的平坦部61b上形成有环状的凹部61c。这种凹部61c能够将在突设轴部61的外壁面与电枢52的插通孔部52a内周面之间产生的摩耗粉积存在凹部61c中,因此能够防止产生因摩耗粉移动到其它位置所引起的不良情况(操作触感的恶化、旋转阻力的增加等)。在此,凹部61c也可以是在周向上分散存在的多个凹部。
接着,基于图2至图6说明使用电磁制动装置100的旋转输入装置10。此外,图6是表示除了操作把手12和一部分构成部件以外的旋转输入装置10的俯视图。
作为将行星齿轮(planetary gear)28能够旋转地支撑的行星齿轮支撑体的行星架(planet carrier)14以与操作把手12同心且一体地旋转的方式连结于操作把手12。
具体地说,操作把手12具有与行星架14连结的连结轴部16。行星架14具有从圆板部18的操作把手12侧的面突出的连结筒部20、从圆板部18的与操作把手12相反侧的面突出的齿轮轴部22以及旋转轴部24。
操作把手12的连结轴部16与行星架14的连结筒部20用自攻螺钉等相结合。
齿轮轴部22绕旋转轴部24以120°间隔配置在同心圆上。在齿轮轴部22中,在行星架14的径向的内方和外方形成有切割面22a,能够扩大行星齿轮28在行星架14的径向上能够移位的范围。通过所述结构,即使在构成行星齿轮机构的各旋转构件的旋转中心相对于操作把手12的旋转中心偏心的情况下,行星齿轮28的旋转也不会被阻碍,因此能够实现操作把手12的平滑的旋转操作。
在各齿轮轴部22上,行星齿轮(planetary gear)28能够旋转地分别被支撑。
如图6所示,三个行星齿轮28与在作为被旋转体的外齿轮42上形成的内齿列42a和在作为形成第一旋转体的一部分的旋转基板的太阳齿轮(sun gear)30上形成的外齿列30a分别啮合。这些行星齿轮28、太阳齿轮30以及外齿轮42构成行星齿轮机构。
如图4所示,在太阳齿轮30(旋转基板)的中央的轴孔30b的图中下侧,与上述旋转基板一起形成第一旋转体的一部分的旋转轴66同心地固定设置,在轴孔30b的图中上侧,行星架14的旋转轴部24能够旋转地插入。因而,旋转轴66被设置成相对于操作把手12同心且间接地旋转,被设置成相对于外齿轮42也同心且间接地旋转。另外,外齿轮42大致呈环状,能够相对于旋转轴66同心地旋转。
如图6所示,太阳齿轮30在三个外齿列30a间具有比各外齿列30a更向径向外方突出的突出基部32。在各突出基部32上分别形成有凹部34。各凹部34在太阳齿轮30的径向上延伸,向径向外方开口。
在各凹部34中分别配置有柱塞36和压缩螺旋弹簧38。柱塞36通过压缩螺旋弹簧38始终向外方被施力,使得与后述的作为凸轮部的凹面凸轮部44弹性接触。
柱塞36具有外插压缩螺旋弹簧38的轴部36a。
凹部34在径向上以外方的凹部分34a比内方的凹部分34b宽度更大的方式经由台阶而形成。柱塞36能够往复移动地与外方的凹部分34a滑动接触。在凹部34的开口的两侧形成有向径向外方突出的突起40。突起40限制后述的游隙的角度范围。
如图6所示,在外齿轮42的内侧面,形成有与配设在各突出基部32的柱塞36的顶端部抵接的、作为凸轮部的三个凹面凸轮部44。
各凹面凸轮部44具有柱塞36的顶端部弹性抵接而滑动接触的凸轮面46。凸轮面46由中央的谷部46a和隔着其两侧的一对倾斜面46b形成,从太阳齿轮30的旋转中心到凸轮面46的距离设定为在凸轮面46的中央处最长,向两端逐渐变短。
在凸轮面46的两侧形成有限制面48,该限制面48具有比各倾斜面46b的倾斜度大的倾斜度,与突起40的侧壁对置。在外齿轮42被旋转制止的情况下,位于柱塞36的两侧的限制面48规定太阳齿轮30(操作把手12、行星架14)相对于外齿轮42能够旋转的角度范围。例如在太阳齿轮30向一个方向旋转的情况下,在从柱塞36的顶端与谷部46a卡合的状态到突起40的侧面与限制面48冲撞的状态的角度范围内,太阳齿轮30能够相对于外齿轮42旋转。该角度范围相当于游隙。此外,在太阳齿轮30向另一方向旋转的情况下同样地具有游隙。根据所述结构,即使对被阻止旋转的操作把手12施加大的力,也不会对各构成构件产生损坏,能够可靠地制止操作把手12的旋转,因此能够提供可靠性高的旋转输入装置10。
在此,凹面凸轮部44、柱塞36以及压缩螺旋弹簧38构成恢复单元,介于外齿轮42(第二旋转体)与太阳齿轮30(第一旋转体)之间。在外齿轮42未被旋转制止时,柱塞36卡定于凹面凸轮部44的谷部46a,太阳齿轮30与外齿轮42临时固定。因而,当使操作把手12旋转时,太阳齿轮30与外齿轮42一体地旋转。
另外,在外齿轮42被旋转制止时,通过使操作把手12向外齿轮42旋转至被旋转制止的方向旋转,太阳齿轮30相对于外齿轮42从规定位置向其它位置旋转,柱塞36的顶端从凸轮面46的谷部46a向限制面48登上倾斜面46b地移动,相对于向操作把手12的旋转力产生抵抗力(成为壁触感的力)。此时,行星齿轮28进行自转公转,太阳齿轮30相对于行星架14增速旋转。之后,当去除向操作把手12的力或使操作把手12向反方向旋转时,太阳齿轮30相对于外齿轮42从其它位置返回至规定位置,同时使操作把手12返回至原来的位置,并且行星齿轮28进行自转公转,太阳齿轮30相对于行星架14增速旋转。在此,抵抗力是通过当柱塞36的顶端从凸轮面46的谷部46a向限制面48移动时被压缩的压缩螺旋弹簧38的弹性力而产生的。另一方面,使操作把手12返回至原来的位置的力是通过压缩状态的压缩螺旋弹簧38要伸长而对倾斜面46b施加的力而产生的。
如图4所示,外齿轮42介于行星架14与电枢52之间。另外,外齿轮42具有从其外周部向图中上方延伸设置的三个卡合突起50。在各卡合突起50的顶端形成有向径向内方突出的爪部50a,这些爪部50a分别与形成在圆板部18(行星架14)的上表面的切口18a卡合。
为了确保上述游隙,切口18a的周向宽度形成为比卡合突起50的爪部50a的宽度大。因而,外齿轮42和行星架14能够在与游隙的至少2倍相应的角度范围内相对地进行旋转。
关于外齿轮42,从外齿轮42向电枢52(摩擦板)突出设置的连结突起54被插入在形成于电枢52的连结孔56,如图6所示,通过螺钉59螺纹安装于电枢52。通过所述结构,外齿轮42不向轴向移动而仅在周向上与电枢52一体地旋转。因而,当电枢52被螺线管单元58吸引时,外齿轮42不向轴向移位而停止旋转。
在电磁制动装置100中,当使电流流过螺线管单元58的线圈64时,电枢52通过在线圈64中产生的磁力而被磁轭芯60吸引,通过与磁力相应的接触压而与磁轭芯60(外侧磁轭部60d的端面)抵接。当在该状态下使操作把手12旋转时,通过该接触压,产生在电枢52与磁轭芯60之间产生的摩擦力、即制止外齿轮42的旋转的力。
如图4所示,固定设置于太阳齿轮30的轴孔30b的旋转轴66贯通磁轭芯60的旋转轴孔部60b和构成壳体68的上壳70的中心孔,其顶端存在于壳体68内。通过这样构成旋转轴66,能够适当设定后述的旋转检测单元(磁铁76、磁传感器78),能够提高配置的自由度。
在通过螺钉75固定设置于旋转轴66的顶端的辅助磁轭(back yoke)74上,固定有磁铁76。此外,辅助磁轭74、磁铁76收容在壳体68的内部。
在安装在下壳72上的电路基板80上,与磁铁76对置地设置有磁传感器78(例如GMR传感器)。磁传感器78经由安装于电路基板80的连接器82而向外部输出与旋转轴66的旋转相应的信号。在此,磁铁76和磁传感器78构成旋转检测单元。
此外,如图2所示,在上壳70上,两个固定用突起84向外方突出设置。利用这些固定用突起84,壳体68固定于仪表板、中央控制台等。
图7是用于说明旋转输入装置10的电路结构的概要性框图。
如图7所示,旋转输入装置10具有控制旋转输入装置10的动作的作为控制单元的控制部86。控制部86例如由MCU(微型计算机)构成,具有CPU(中央运算处理装置)、存储器等。
控制部86与磁传感器78(旋转检测单元)、汽车空调的主控制器88以及使电流流过线圈64(制动单元)的电源部90连接,基于磁传感器78的输出控制汽车空调的主控制器88。
控制部86例如在电流流过线圈64而外齿轮42与电枢52一起被旋转制止时,如果基于磁传感器78的输出判断为操作把手12的旋转方向反转,则进行控制使得停止向线圈64供给的电流,来解除螺线管单元58的驱动。此外,在操作把手12没有超过操作范围的情况下,控制部86不向线圈64供给电流。
根据本实施方式中的电磁制动装置100的结构,不需要在磁轭芯60内部配置轴承等,能够使电磁制动装置100整体在径向上小型化,能够实现制造成本的降低。
另外,根据上述的使用电磁制动装置的力觉赋予型旋转输入装置10的结构,在外齿轮42被阻止旋转的状态下,当操作者将操作把手12从规定位置旋转至其它位置时,对操作把手12赋予阻力(壁触感),同时操作把手12与行星架14一体旋转而行星齿轮28进行自转公转,旋转轴66相对于行星架14沿与行星架14相同的方向增速旋转。之后,当去除向操作把手12的力或使操作把手12向反方向旋转时,操作把手12从其它位置返回至规定位置,同时操作把手12与行星架14一体地向反方向旋转而行星齿轮28进行自转公转,旋转轴66相对于行星架14沿与行星架14相同的方向增速旋转。这样,旋转轴66相对于行星架14增速旋转,因此即使使超过操作范围地旋转的操作把手12向反方向旋转的角度小,也能够通过旋转检测单元可靠地检测旋转轴66的旋转角度和旋转方向的变化。
本发明不限定于上述的一个实施方式,也包括对上述的一个实施方式适当加以变更的方式。
例如在上述的一个实施方式中,壳体68的支撑部70a设置于磁轭芯60(内侧磁轭部60c)内部,但是也可以在壳体68内设置有支撑部70a。
在一个实施方式中,在突设轴部61上形成有倾斜面61a,但是在由于磁轭芯60的形状、电枢52的形状而在内侧磁轭部60c与电枢52的接近位置处难以集中磁通的情况下,也可以不在突设轴部61上设置倾斜面61a。
另外,在上述的一个实施方式中,为了检测旋转轴66的旋转角度而使用了GMR传感器,但是也可以使用霍尔传感器。另外,也可以使用光学式的旋转角检测单元。
在上述的一个实施方式中,限制面48设置于外齿轮42,突起40设置于太阳齿轮30,但是它们的配置关系也可以相反。
此外,作为本实施方式中的电磁制动装置100的结构,说明了在旋转轴66与外齿轮42(被旋转体)之间设有行星齿轮机构的结构(图4),但是也可以是不使用行星齿轮机构的结构、即与电枢一体旋转的被旋转体和操作把手不经由行星齿轮而直接或间接连结的结构。图8是表示图4所示的旋转输入装置10的变形例的主要部分的纵剖视图,如变形例所示,例如也可以是在以同心地保持旋转轴66的旋转轴保持部90上形成的凹状部90a中插入从与操作把手12连结的连结基部91向下方突出设置的下方突设部91a的结构。在此,作为被旋转体的外侧旋转基部92具有与柱塞36抵接的凸轮面44,另外,虽然未图示,但是与电枢52一体旋转地连结。此外,在图8中,关于与图4所示的构件共同的构件,省略了除了主要构件以外的构件,并且也省略其说明。
最后,本发明适合于用于汽车空调系统的旋转输入装置,但是也适合于除此以外的设备、例如汽车音响系统、汽车导航系统等车载设备,而且当然也能够适用于个人计算机等。
Claims (5)
1.一种电磁制动装置,其特征在于,具备:
旋转轴;
被旋转体,直接或经由其它构件安装于该旋转轴,与该旋转轴的轴心同心地进行旋转;
环状的磁轭,具有插通上述旋转轴的第一孔部;
形成在该磁轭上的凹槽、内筒部及外筒部,上述凹槽与上述第一孔部同心且呈环状,上述内筒部形成在该凹槽的径向内侧,上述外筒部形成在该凹槽的径向外侧;
线圈部,收纳在上述凹槽中;
摩擦板,在中央具有插通上述旋转轴的第二孔部,以配置在上述被旋转体与上述磁轭之间的状态与上述被旋转体连结;以及
固定构件,固定上述磁轭,
上述内筒部具有突设轴部,该突设轴部向上述摩擦板突出设置而能够旋转地插入到上述第二孔部,
该突设轴部具有与上述第一孔部同心的外壁面,
上述固定构件具有将上述旋转轴能够旋转地支撑的支撑部,
该支撑部具有在固定于上述磁轭的状态下与上述第一孔部同心的内壁面,通过该内壁面支撑上述旋转轴,
上述外筒部的端面与上述摩擦板相互接触,
上述内筒部的端面与上述摩擦板设定有相互维持非接触状态所需的距离。
2.根据权利要求1所述的电磁制动装置,其特征在于,
上述突设轴部具有朝着顶端变细的形状的倾斜面。
3.根据权利要求1所述的电磁制动装置,其特征在于,
在从上述内筒部的上述突设轴部的根部到上述凹槽为止的平坦部上形成有凹部。
4.根据权利要求1所述的电磁制动装置,其特征在于,
上述支撑部从上述固定构件向上述摩擦板突出设置,
在上述磁轭上,在与上述摩擦板对置的面的相反侧的面上,与上述第一孔部连续设置地形成有用于嵌入上述支撑部的第三孔部。
5.一种力觉赋予型旋转输入装置,其特征在于,
具备权利要求1所述的电磁制动装置。
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