JP2017182147A - Handling device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a handling device with which it is possible to obtain good operational feeling using a magnetic viscous fluid.SOLUTION: Provided is a handling device 100 equipped with an operation body 11 that works in an operation direction by operation and a movable load adding mechanism F5 for adding a load to a support body 3 that supports the working of the operation body 11, the handling device 100 comprising an operation unit U2 having the operation body 11 and the support body 3 and a magnetism generation unit U4 having a portion of the movable load adding mechanism F5. The movable load adding mechanism F5 includes a movable member 55 that works in conjunction with the operation body 11, a mounting unit 6 facing the movable member 55 in a first gap 5ga, a magnetic viscous fluid 75 filled in the first gap 5ga, and a magnetism generation mechanism FM5 equipped with a coil 35 and a first yoke 15 for causing a magnetic field to act on the magnetic viscous fluid 75. The magnetism generation unit U4 is disposed toward a body PN to be mounted, and the operation unit U2 is removably mounted in the mounting unit 6 to the body PN to be mounted.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、操作者が操作した際に、操作者に対して操作感触を与えることができる操作装置に関する。   The present invention relates to an operation device that can give an operation feeling to an operator when the operator operates.

近年、操作者が操作部材を操作した際に、この操作部材の操作量や操作方向に応じた抵抗力や推力等の外力(力覚)を付与することにより、操作フィーリングを良好にして所望の操作が確実に行えるようにしたフォースフィードバック機能付きの操作装置が種々提案されている。特に、エアコンやオーディオあるいはナビゲーション等の車載用制御機器の操作においては、視認しながら操作するのではなく、ブラインド操作する場合が多く、操作部材(操作ノブ)に対して力覚を付与することは、安全性の面からも有効であった。   In recent years, when an operator operates an operation member, an external force (force sense) such as a resistance force or a thrust according to the operation amount or operation direction of the operation member is applied to improve the operation feeling. Various operation devices with a force feedback function have been proposed so that the operation can be reliably performed. In particular, when operating an in-vehicle control device such as an air conditioner, audio, or navigation, it is often the case that a blind operation is performed rather than an operation while visually recognizing, and a force sense is given to an operation member (operation knob). It was also effective in terms of safety.

このような操作装置を用いた自動車用の手動入力装置800が特許文献1(従来例1)に提案されている。図8は、従来例1の手動入力装置800を説明する図であって、その基本構成の要部を示す縦断面図である。   A manual input device 800 for an automobile using such an operation device is proposed in Patent Document 1 (conventional example 1). FIG. 8 is a view for explaining the manual input device 800 of the conventional example 1, and is a longitudinal sectional view showing the main part of the basic configuration.

図8に示す手動入力装置800は、運転者(操作者)により手動操作され回転するノブ880(操作部材)と、ノブ880と一体的に設けられたキャリア軸851を有する遊星歯車機構と、遊星歯車機構のリングギア862を常に固定する円筒状のリングギアケース860(固定部材)と、遊星歯車機構のサンギア832と係合した出力軸811を有するモータ810と、モータ810の出力軸811の回転を検出するエンコーダ830(検出手段)と、エンコーダ830の検出結果に応じてモータ810の回転を制御する制御手段と、を備えて構成されている。そして、手動入力装置800は、所定のタイミングでモータ810を回転させ、この回転力を遊星歯車機構を介してノブ880に伝達し、所定の操作感触を操作者に与えるようにしている。   A manual input device 800 shown in FIG. 8 includes a knob 880 (operation member) that is manually operated and rotated by a driver (operator), a planetary gear mechanism having a carrier shaft 851 provided integrally with the knob 880, and a planetary gear. A cylindrical ring gear case 860 (fixing member) that always fixes the ring gear 862 of the gear mechanism, a motor 810 having an output shaft 811 engaged with the sun gear 832 of the planetary gear mechanism, and rotation of the output shaft 811 of the motor 810 Encoder 830 (detection means) for detecting the rotation of the motor 810 according to the detection result of the encoder 830. The manual input device 800 rotates the motor 810 at a predetermined timing and transmits this rotational force to the knob 880 via the planetary gear mechanism so as to give a predetermined operation feeling to the operator.

しかしながら、この手動入力装置800は、良好な操作感触を与えることができるが、モータ810を用いているので、更なる小型化の要望に対して対応が難しいものであった。そこで、モータ810を用いないで、操作部材の操作量や操作方向に応じた抵抗力や推力等の外力(力覚)を付与する方法が模索されてきた。   However, although this manual input device 800 can give a good operation feeling, since the motor 810 is used, it is difficult to respond to a demand for further miniaturization. Therefore, a method for applying an external force (force sense) such as a resistance force or a thrust according to the operation amount or operation direction of the operation member without using the motor 810 has been sought.

特許文献2(従来例2)では、自身の流動性が磁場発生手段により影響を受ける磁界応答材料(磁気粘性流体)を用いた手動ブレーキ911が提案されている。図9は、従来例2の手動ブレーキ911を説明する図であって、長手方向断面図である。   Patent Document 2 (conventional example 2) proposes a manual brake 911 using a magnetic field responsive material (magnetorheological fluid) whose fluidity is influenced by the magnetic field generating means. FIG. 9 is a view for explaining a manual brake 911 of Conventional Example 2 and is a longitudinal sectional view.

図9に示す手動ブレーキ911は、第1のハウジング室915及び第2のハウジング室917を有するハウジング913と、ハウジング913の開放端側を塞ぐ閉じ板919と、第2のハウジング室917を貫通して第1のハウジング室915に延設しているシャフト923と、シャフト923の端部に一体に設けられ第1のハウジング室内に並設されたロータ921と、第1のハウジング室915内に設けられロータ921の外周辺部のすぐそばにある磁界発生器929と、第1のハウジング室915に設けられロータ921を取り囲むように充填された磁界応答材料941と、第2のハウジング室917に設けられブレーキ動作を制御及び監視する制御手段925と、を備えて構成されている。また、磁界発生器929は、コイル931と、コイル931の三方を囲むようにして配設された極片933と、を備えている。   A manual brake 911 shown in FIG. 9 passes through a housing 913 having a first housing chamber 915 and a second housing chamber 917, a closing plate 919 that closes the open end side of the housing 913, and the second housing chamber 917. A shaft 923 extending to the first housing chamber 915, a rotor 921 provided integrally with the end of the shaft 923 and arranged in parallel in the first housing chamber, and provided in the first housing chamber 915. A magnetic field generator 929 immediately adjacent to the outer periphery of the rotor 921, a magnetic field responsive material 941 provided in the first housing chamber 915 and filled to surround the rotor 921, and a second housing chamber 917. And control means 925 for controlling and monitoring the brake operation. The magnetic field generator 929 includes a coil 931 and a pole piece 933 arranged so as to surround three sides of the coil 931.

このように構成された手動ブレーキ911では、コイル931に通電を行うと、図9に破線で示す磁束J37が発生し、この磁束J37の発生に伴って、磁界応答材料941中の軟磁性または磁化可能な粒子が磁束J37に沿って配列するようになる。このため、この配列を切断する方向、つまり回転動作するロータ921の回転方向に対して、磁界応答材料941によりロータ921に与える抵抗が増大するようになる。従って、手動ブレーキ911は、この磁界応答材料941とロータ921とを用いて、シャフト923の回転動作を止めるブレーキ作用を有することとなる。   In the manual brake 911 configured as described above, when the coil 931 is energized, a magnetic flux J37 indicated by a broken line in FIG. 9 is generated. Along with the generation of the magnetic flux J37, soft magnetic or magnetization in the magnetic field response material 941 is generated. Possible particles come to be arranged along the magnetic flux J37. For this reason, the resistance given to the rotor 921 by the magnetic field response material 941 increases with respect to the direction of cutting this arrangement, that is, the rotational direction of the rotating rotor 921. Therefore, the manual brake 911 has a braking action that stops the rotation operation of the shaft 923 using the magnetic field response material 941 and the rotor 921.

そして、上述した磁界応答材料941(磁気粘性流体)の作用を操作装置に利用する場合が考えられ、例えば、シャフト923(回転軸)に操作者が操作する操作体(操作部材)を係合し、制御手段925でコイル931に流す電流を制御するようにして、操作体(操作部材)に負荷を与える。これにより、モータを用いないで、操作部材の操作量や操作方向に応じた抵抗力や推力等の外力(力覚)を付与することができる。   Then, the case where the action of the magnetic field response material 941 (magnetoviscous fluid) described above is used for an operating device is considered. For example, an operating body (operating member) operated by an operator is engaged with a shaft 923 (rotating shaft). The control unit 925 controls the current flowing through the coil 931 to apply a load to the operating body (operation member). As a result, an external force (force sense) such as a resistance force or a thrust according to the operation amount or operation direction of the operation member can be applied without using a motor.

特開2003−50639号公報JP 2003-50639 A 特表2005−507061号公報JP 2005-507061 gazette

一方、このような操作装置を、あらゆる場所に装着して使用することが求められてきた。しかしながら、従来例2を流用した構成では、操作装置自体が大きくなり、容易に装着して使用できないという課題があった。   On the other hand, it has been demanded that such an operating device be used in various places. However, the configuration using the conventional example 2 has a problem that the operation device itself becomes large and cannot be easily mounted and used.

本発明は、上述した課題を解決するもので、磁気粘性流体を用いて良好な操作感触が得られ容易に装着できる操作装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an operating device that can be easily mounted with a good operational feeling using a magnetorheological fluid.

この課題を解決するために、本発明の操作装置は、操作者の操作により操作方向に動作する操作体を有した操作部材と、該操作体の動作を自在に支持する支持体と、前記操作者の前記操作方向に対して負荷を付与する可動負荷付与機構と、を備える操作装置であって、前記操作体には、前記操作体の前記動作を可能にする可動軸を有し、前記可動負荷付与機構が、該可動軸と係合して前記動作をする可動部材と、該可動部材と第1隙間を有して対向する装着部と、該第1隙間に充填され磁界の強さに応じて粘性が変化する磁気粘性流体と、該磁気粘性流体に磁界を作用させる磁気発生機構と、を有し、該磁気発生機構が、通電により磁界を発生させるコイルと、該コイルを囲むように設けられた第1ヨークと、を有し、前記操作部材と前記支持体と前記可動部材と前記装着部と前記磁気粘性流体とを有する操作ユニットと、前記コイルと前記第1ヨークとを有し前記操作ユニットとは分離した磁気発生ユニットと、からなり、前記磁気発生ユニットが被装着体に向けて配設されるとともに、前記操作ユニットが前記被装着体を挟んで前記磁気発生ユニットと重なるように前記装着部で脱着可能に前記被装着体に装着されることを特徴としている。   In order to solve this problem, an operating device of the present invention includes an operating member having an operating body that moves in an operating direction by an operation of an operator, a support that freely supports the operation of the operating body, and the operation A movable load applying mechanism that applies a load to the operation direction of the user, wherein the operating body has a movable shaft that enables the operation body to move, and the movable body A load applying mechanism engages with the movable shaft to perform the operation, a mounting portion facing the movable member with a first gap, and a strength of the magnetic field filled in the first gap. A magnetorheological fluid whose viscosity changes in response to the magnetorheological fluid, and a magnetism generating mechanism that causes a magnetic field to act on the magnetorheological fluid, and the magnetism generating mechanism surrounds the coil that generates a magnetic field by energization. A first yoke provided, the operating member and the support An operation unit having a body, the movable member, the mounting portion, and the magnetorheological fluid; and a magnetism generation unit having the coil and the first yoke and separated from the operation unit. The unit is disposed toward the mounted body, and the operation unit is mounted on the mounted body so as to be detachable at the mounting portion so as to overlap the magnetic generation unit with the mounted body interposed therebetween. It is a feature.

これによれば、本発明の操作装置は、磁気発生機構のコイルへの通電により磁界が発生し、磁気発生ユニット側から操作ユニット側にかけて磁路が広がって形成されて、操作ユニット側の磁気粘性流体における磁性粒子が磁束に沿って揃うこととなる。このため、装着部と可動部材にかけて形成された磁束の方向に対して横切る方向に動作をする可動部材には、磁気粘性流体による負荷がかかるようになる。このことにより、この可動部材及び可動軸を介して操作体に負荷がかかるようになり、操作者の操作に対して、良好な操作感触を操作者に対して与えることができる。一方、操作ユニットと磁気発生ユニットとの2つに分離したユニットを、被装着体を挟んで配設できるように構成したので、容易に被装着体に脱着可能に装着することができる。従って、磁気粘性流体を用いて良好な操作感触が得られるとともに容易に装着できる操作装置を提供することができる。   According to this, the operating device of the present invention generates a magnetic field by energizing the coil of the magnetism generating mechanism, and the magnetic path is formed from the magnetism generating unit side to the operating unit side to form a magnetic viscosity on the operating unit side. Magnetic particles in the fluid are aligned along the magnetic flux. For this reason, the load by a magnetorheological fluid comes to be applied to the movable member that operates in a direction transverse to the direction of the magnetic flux formed between the mounting portion and the movable member. As a result, a load is applied to the operating body via the movable member and the movable shaft, and a good operation feeling can be given to the operator with respect to the operation of the operator. On the other hand, since the unit separated into the operation unit and the magnetism generating unit can be disposed with the mounted body interposed therebetween, it can be easily attached to the mounted body in a detachable manner. Therefore, it is possible to provide an operating device that can be easily mounted while providing a good operating feeling using a magnetorheological fluid.

また、本発明の操作装置は、前記磁気発生ユニットが前記被装着体に対し前記操作ユニットが装着される側とは反対側に複数備えられていることを特徴としている。   The operating device of the present invention is characterized in that a plurality of the magnetism generating units are provided on the opposite side of the mounted body from the side on which the operating unit is mounted.

これによれば、この複数の磁気発生ユニットを被装着体のそれぞれ所望の位置に予め配設しておくことができ、所望の位置に対応して、1つの操作ユニットを装着して操作を行うことができる。このため、操作ユニットの数を増やすことなしに、被装着体の多種の位置で操作を行うことができる。このことにより、安価で多様な操作が可能になる。   According to this, the plurality of magnetism generating units can be arranged in advance at desired positions of the mounted body, and the operation is performed by mounting one operation unit corresponding to the desired position. be able to. For this reason, it is possible to perform operations at various positions of the mounted body without increasing the number of operation units. This enables various operations at low cost.

また、本発明の操作装置は、前記可動部材が軟磁性体からなることを特徴としている。   In the operating device of the present invention, the movable member is made of a soft magnetic material.

これによれば、磁気発生ユニット側の第1ヨークから操作ユニット側の可動部材に、可動部材から第1ヨークにかけて磁路が確実に形成されて、磁気粘性流体における磁性粒子が第1ヨークと可動部材と互いに対向する対向面方向に揃うこととなる。このため、磁性粒子が揃った対向面方向を横切る方向に可動動作する可動部材に対して、より強い負荷がかかるようになる。このことにより、可動部材及び可動軸を介して操作体により強い負荷がかかるようになり、より良好な操作感触を操作者に対して与えることができる。   According to this, a magnetic path is reliably formed from the first yoke on the magnetism generating unit side to the movable member on the operation unit side from the movable member to the first yoke, and the magnetic particles in the magnetorheological fluid move with the first yoke. The members are aligned in the direction of the opposing surfaces facing each other. For this reason, a stronger load is applied to the movable member that moves in a direction crossing the opposing surface direction in which the magnetic particles are aligned. As a result, a stronger load is applied to the operating body via the movable member and the movable shaft, and a better operational feeling can be given to the operator.

また、本発明の操作装置は、前記磁気発生機構が、前記操作ユニット側において、前記可動部材の他方側に前記可動部材と対向して配設された第2ヨークを有し、前記可動部材と前記第2ヨークとの第2隙間に前記磁気粘性流体が充填されていることを特徴としている。   In the operating device of the present invention, the magnetism generating mechanism has a second yoke disposed on the other side of the movable member on the operation unit side so as to face the movable member. The magnetorheological fluid is filled in a second gap between the second yoke and the second yoke.

これによれば、コイルから発生した磁束が、磁気発生ユニット側の第1ヨークから操作ユニット側の第2ヨークに、第2ヨークから第1ヨークにかけて確実に貫くこととなる。このため、可動部材の可動動作する方向と垂直な方向に確実に磁路が形成されて、垂直な方向に沿って磁気粘性流体の磁性粒子を揃えることができる。このことにより、磁束の方向(磁性粒子が揃った方向)を横切る方向に可動動作する可動部材に対して、この第2隙間の磁気粘性流体によっても負荷を付与することができる。従って、同等の磁界であっても、更に大きな操作感触を操作者に対して与えることができる。   According to this, the magnetic flux generated from the coil surely penetrates from the first yoke on the magnetism generating unit side to the second yoke on the operation unit side and from the second yoke to the first yoke. For this reason, a magnetic path is reliably formed in a direction perpendicular to the direction in which the movable member is movable, and the magnetic particles of the magnetorheological fluid can be aligned along the perpendicular direction. As a result, a load can be applied to the movable member that moves in the direction crossing the direction of magnetic flux (the direction in which the magnetic particles are aligned) by the magnetorheological fluid in the second gap. Therefore, even with an equivalent magnetic field, a greater operational feeling can be given to the operator.

本発明の操作装置は、磁気発生機構のコイルへの通電により磁界が発生し、磁気発生ユニット側から操作ユニット側にかけて磁路が広がって形成されて、操作ユニット側の磁気粘性流体における磁性粒子が磁束に沿って揃うこととなる。このため、装着部と可動部材にかけて形成された磁束の方向に対して横切る方向に可動動作する可動部材には、磁気粘性流体による負荷がかかるようになる。このことにより、この可動部材及び可動軸を介して操作体に負荷がかかるようになり、操作者の操作に対して、良好な操作感触を操作者に対して与えることができる。一方、操作ユニットと磁気発生ユニットとの2つに分離したユニットを、被装着体を挟んで配設できるように構成したので、容易に被装着体に脱着可能に装着することができる。   In the operating device of the present invention, a magnetic field is generated by energizing the coil of the magnetism generating mechanism, the magnetic path is formed from the magnetism generating unit side to the operating unit side, and magnetic particles in the magnetorheological fluid on the operating unit side are formed. It will be aligned along the magnetic flux. For this reason, the load by a magnetorheological fluid comes to be applied to the movable member that moves in a direction transverse to the direction of the magnetic flux formed between the mounting portion and the movable member. As a result, a load is applied to the operating body via the movable member and the movable shaft, and a good operation feeling can be given to the operator with respect to the operation of the operator. On the other hand, since the unit separated into the operation unit and the magnetism generating unit can be disposed with the mounted body interposed therebetween, it can be easily attached to the mounted body in a detachable manner.

本発明の第1実施形態に係わる操作装置の分離斜視図である。It is a separate perspective view of the operating device concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の操作装置を説明する図であって、図2(a)は、図1に示すZ1側から見た上面図であり、図2(b)は、図1に示すY2側から見た正面図である。2A and 2B are diagrams illustrating the operating device according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a top view seen from the Z1 side shown in FIG. 1, and FIG. 2B is shown in FIG. It is the front view seen from the Y2 side. 本発明の第1実施形態の操作装置を説明する図であって、図2(a)に示すIII−III線における断面図である。It is a figure explaining the operating device of 1st Embodiment of this invention, Comprising: It is sectional drawing in the III-III line shown to Fig.2 (a). 本発明の第1実施形態に係わる操作装置の操作ユニットを説明する図であって、図3に示すP部分の拡大断面図である。It is a figure explaining the operation unit of the operating device concerning 1st Embodiment of this invention, Comprising: It is an expanded sectional view of the P section shown in FIG. 本発明の第1実施形態に係わる操作装置の磁気粘性流体について説明する模式図であって、図5(a)は、磁界が印加されていない状態の磁気粘性流体の図であり、図5(b)は、磁界が印加されている状態の磁気粘性流体の図である。FIG. 5A is a schematic diagram for explaining the magnetorheological fluid of the operating device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5A is a diagram of the magnetorheological fluid in a state where no magnetic field is applied, and FIG. b) is a diagram of a magnetorheological fluid in a state where a magnetic field is applied. 本発明の第1実施形態に係わる操作装置の可動負荷付与機構を説明する図であって、磁気発生機構に流す電流と操作体にかかるトルクとの関係の一例を表したグラフである。It is a figure explaining the movable load provision mechanism of the operating device concerning 1st Embodiment of this invention, Comprising: It is the graph showing an example of the relationship between the electric current sent through a magnetism generation mechanism, and the torque concerning an operation body. 本発明の第1実施形態に係わる操作装置の磁気発生ユニットを説明する模式図であって、複数の磁気発生ユニットが被装着体に装着されている状態を示した底面図である。It is a schematic diagram explaining the magnetic generation unit of the operating device concerning 1st Embodiment of this invention, Comprising: It is the bottom view which showed the state with which the several magnetic generation unit was mounted | worn with the to-be-mounted body. 従来例1の手動入力装置を説明する図であって、その基本構成の要部を示す縦断面図である。It is a figure explaining the manual input device of the prior art example 1, Comprising: It is a longitudinal cross-sectional view which shows the principal part of the basic composition. 従来例2の手動ブレーキを説明する図であって、長手方向断面図である。It is a figure explaining the manual brake of the prior art example 2, Comprising: It is longitudinal direction sectional drawing.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係わる操作装置100の分離斜視図である。図2は、操作装置100が被装着体PNに装着された際の図であって、図2(a)は、図1に示すZ1側から見た上面図であり、図2(b)は、図1に示すY2側から見た正面図である。図3は、図2(a)に示すIII−III線における断面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an exploded perspective view of an operating device 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view when the operating device 100 is mounted on the mounted body PN. FIG. 2A is a top view seen from the Z1 side shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 2 is a front view seen from the Y2 side shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG.

本発明の第1実施形態の操作装置100は、図1及び図2に示すような外観を呈し、図3に示すように、操作者の操作により操作方向に動作する操作体11を有した操作部材1と、操作体11の動作を自在に支持する支持体3と、操作体11(操作者)の操作方向に対して負荷を付与する可動負荷付与機構F5と、を備えて主に構成されている。   The operation device 100 according to the first embodiment of the present invention has an appearance as shown in FIGS. 1 and 2, and as shown in FIG. 3, an operation having an operation body 11 that moves in an operation direction by an operator's operation. It is mainly configured to include a member 1, a support body 3 that freely supports the operation of the operation body 11, and a movable load applying mechanism F5 that applies a load to the operation direction of the operation body 11 (operator). ing.

また、操作装置100は、図2(b)及び図3に示すように、前述した操作部材1と支持体3を有する操作ユニットU2と、前述した可動負荷付与機構F5の一部を有し操作ユニットU2とは分離した磁気発生ユニットU4と、2つの独立したユニットとして構成されている。そして、操作ユニットU2と磁気発生ユニットU4とが、被装着体PNを挟んで重なるように配設され、容易に被装着体PNに装着できるようになっている。   Further, as shown in FIGS. 2B and 3, the operation device 100 includes an operation unit U2 having the operation member 1 and the support 3 described above, and a part of the movable load applying mechanism F5 described above. The unit U2 is configured as a magnetic generation unit U4 separated from the unit U2 and two independent units. The operation unit U2 and the magnetism generation unit U4 are arranged so as to overlap with the mounted body PN, and can be easily mounted on the mounted body PN.

また、本発明の第1実施形態では、操作装置100は、図示しない操作部材1の操作部(操作ノブや操作つまみ等)が操作体11の一端側に係合され、操作者により操作部が把持されて操作され、操作体11が両方向に回転動作するような回転型の操作装置となっている。また、被装着体PNとして、液晶パネル等を想定している。なお、操作ユニットU2と磁気発生ユニットU4とが被装着体PNを挟み込むように配設されているが、例えば、被装着体PNの一部分に穴があって、2つのユニット(操作ユニットU2と磁気発生ユニットU4)が被装着体PNを挟みつつも穴の部分においては、何の隔たりもなく互いに向き合って対向していても良い。   In the first embodiment of the present invention, the operation device 100 includes an operation unit (an operation knob, an operation knob, or the like) of the operation member 1 (not shown) engaged with one end side of the operation body 11, and the operation unit is operated by the operator. It is a rotary type operating device that is gripped and operated so that the operating body 11 rotates in both directions. Further, a liquid crystal panel or the like is assumed as the mounted body PN. The operation unit U2 and the magnetism generating unit U4 are arranged so as to sandwich the mounted body PN. For example, a part of the mounted body PN has a hole and two units (the operation unit U2 and the magnetic unit U4) The generation unit U4) may face and face each other without any separation in the hole portion while sandwiching the mounted body PN.

また、本発明の第1実施形態の操作装置100では、上述の構成要素に加え、操作ユニットU2の側壁の一部を構成する側壁スペーサS17と、磁気発生ユニットU4の上壁を構成するカバーC47と、を有している。   In addition, in the operating device 100 according to the first embodiment of the present invention, in addition to the above-described components, the side wall spacer S17 that forms part of the side wall of the operating unit U2 and the cover C47 that forms the upper wall of the magnetism generating unit U4. And have.

また、操作装置100に、操作体11の回転動作を検出、例えば操作体11の回転角度を検出する回転検出手段(図示していない)を備えると、この操作装置100は、回転角度を入力することができる回転型の入力装置として用いることができる。そして、例えば、この回転検出手段として、抵抗体パターンが形成された基板と抵抗体パターンを摺接する摺動子とから構成された、所謂、回転型可変抵抗器を用いると、この回転型可変抵抗器を操作体11に係合させることで、容易に操作体11の回転動作を検出することができる。なお、回転検出手段として、回転型可変抵抗器に限るものではない。例えば、永久磁石と磁気検出センサを用いた磁気式の角度回転検出装置であっても良い。   Further, when the operation device 100 is provided with a rotation detection means (not shown) for detecting the rotation operation of the operation body 11, for example, detecting the rotation angle of the operation body 11, the operation device 100 inputs the rotation angle. It can be used as a rotary input device that can be used. For example, when the so-called rotary variable resistor composed of a substrate on which a resistor pattern is formed and a slider that slidably contacts the resistor pattern is used as the rotation detecting means, the rotary variable resistor is used. By engaging the tool with the operating body 11, the rotational movement of the operating body 11 can be easily detected. Note that the rotation detecting means is not limited to the rotary variable resistor. For example, a magnetic angular rotation detection device using a permanent magnet and a magnetic detection sensor may be used.

先ず、操作装置100の操作ユニットU2について説明する。図4は、操作ユニットU2を説明する図であって、図3に示すP部分の拡大断面図である。   First, the operation unit U2 of the operation device 100 will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation unit U2, and is an enlarged cross-sectional view of a portion P shown in FIG.

先ず、操作装置100の操作ユニットU2は、操作体11を有した操作部材1と、操作体11の可動を自在に支持する支持体3と、操作体11(操作者)の操作方向に対して負荷を付与する可動負荷付与機構F5を構成する一部分(後述する)と、を有して構成されている。なお、可動負荷付与機構F5は、操作ユニットU2に組み込まれる部分と磁気発生ユニットU4に組み込まれる部分とを合わせて構成されているが、説明を分かり易くするため、操作ユニットU2側及び磁気発生ユニットU4側のいずれかを明確にして、その都度、説明する。   First, the operation unit U2 of the operation device 100 is configured with respect to an operation member 1 having an operation body 11, a support body 3 that freely supports the movement of the operation body 11, and an operation direction of the operation body 11 (operator). And a part (to be described later) constituting the movable load applying mechanism F5 for applying a load. The movable load applying mechanism F5 is configured by combining a part incorporated in the operation unit U2 and a part incorporated in the magnetism generation unit U4. However, for easy understanding of the explanation, the operation unit U2 side and the magnetism generation unit are included. Clarify any of the U4 sides and explain each time.

先ず、操作ユニットU2の操作部材1について説明する。操作部材1は、操作者が把持する操作部(図示していない)と、操作部が係合され操作部の回転操作に伴って可動動作する操作体11と、を有している。   First, the operation member 1 of the operation unit U2 will be described. The operation member 1 includes an operation unit (not shown) that is held by an operator, and an operation body 11 that is engaged with the operation unit and that moves in accordance with a rotation operation of the operation unit.

操作部材1の操作部は、操作者により把持されて操作される操作ノブや操作つまみ等の部材であり、操作体11の一端側に係合されて用いられる。また、その形状は、操作し易いような形状等を考慮され、適用される製品によって任意に決められる。   The operation portion of the operation member 1 is a member such as an operation knob or an operation knob that is gripped and operated by an operator, and is used by being engaged with one end side of the operation body 11. In addition, the shape is arbitrarily determined depending on the product to be applied in consideration of a shape that is easy to operate.

操作部材1の操作体11は、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT、poly butylene terephtalate)等の合成樹脂を用い、図3に示すように、円柱形状(図1を参照)の柱部11cと、柱部11cの中心を貫き操作体11の可動動作(回転動作)を可能にする可動軸11jと、操作体11の他端側に設けられ柱部11cより一回り大きいサイズのリング部11rと、を有して、一体に射出成形されて作製されている。なお、本発明の第1実施形態では、可動軸11jが操作体11の柱部11cと一体で好適に形成されていたが、これに限るものではなく、別体で形成され、可動軸11jと操作体11の柱部11cとが係合されていても良い。   The operation body 11 of the operation member 1 uses a synthetic resin such as polybutylene terephthalate (PBT), and as shown in FIG. 3, a columnar part 11c (see FIG. 1) and a columnar part A movable shaft 11j that allows the operation body 11 to move (rotate) through the center of 11c, and a ring portion 11r that is provided on the other end side of the operation body 11 and that is slightly larger than the column portion 11c. And it is manufactured by injection molding integrally. In the first embodiment of the present invention, the movable shaft 11j is preferably formed integrally with the column portion 11c of the operating body 11. However, the present invention is not limited to this, and the movable shaft 11j is formed separately from the movable shaft 11j. The column part 11c of the operating body 11 may be engaged.

また、操作体11には、図3及び図4に示すように、ゴム材料で作製されたOリングR7が、リング部11rに挿通されて、リング部11rと可動部材55(後述する)との繋ぎ目部分に配設されている。ここに装着されているOリングR7は、後述する磁気粘性流体75が収容される収容空間を閉じる機能も有している。これにより、この収容空間に充填された磁気粘性流体75が漏れ出すのを防止している。   Further, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, an O-ring R7 made of a rubber material is inserted into the operation body 11 through the ring portion 11r, and the ring portion 11r and a movable member 55 (described later) are connected. It is arrange | positioned at the joint part. The O-ring R7 attached here also has a function of closing an accommodation space in which a magnetorheological fluid 75 described later is accommodated. This prevents the magnetorheological fluid 75 filled in the accommodation space from leaking out.

次に、操作ユニットU2の支持体3について説明する。支持体3は、図3及び図4に示すように、操作体11の可動軸11jの端部が当設される軸受け部3jと、操作体11の柱部11cが挿通されて柱部11cを案内する軸支持部3sと、軸支持部3sを押さえて安定させるための蓋部3uと、から主に構成されている。そして、この支持体3は、操作体11の可動(回転)が自在になるように操作体11(操作部材1)を支持している。   Next, the support 3 of the operation unit U2 will be described. As shown in FIGS. 3 and 4, the support body 3 is inserted into the bearing portion 3 j where the end of the movable shaft 11 j of the operating body 11 is abutted and the column portion 11 c of the operating body 11 so as to pass through the column portion 11 c. It is mainly composed of a shaft support portion 3s for guiding and a lid portion 3u for pressing and stabilizing the shaft support portion 3s. And this support body 3 is supporting the operation body 11 (operation member 1) so that the operation body 11 can move (rotate) freely.

支持体3の軸受け部3jは、図3に示すように、操作体11の可動軸11jと対向する側が凹形状となっている。そして、軸受け部3jは、操作装置100が組み立てられた際には、この軸受け部3jの凹形状部分に可動軸11jの端部が当接されて、操作体11の可動動作が容易に行われることを許容している。   As shown in FIG. 3, the bearing portion 3 j of the support body 3 has a concave shape on the side facing the movable shaft 11 j of the operating body 11. When the operating device 100 is assembled, the bearing portion 3j is configured such that the end of the movable shaft 11j is brought into contact with the concave portion of the bearing portion 3j so that the movable body 11 can be easily moved. Is allowed.

支持体3の軸支持部3sは、中央部に貫通穴を有したリング形状をしており(図1を参照)、図3に示すように、可動負荷付与機構F5(後述する磁気発生機構FM5の第2ヨーク25)の中央の上部に設けられた凹部に収容されている。そして、操作体11の柱部11cが軸支持部3sの貫通穴に挿通されて、軸支持部3sが柱部11c(操作体11)を回転可能に支持している。   The shaft support portion 3s of the support 3 has a ring shape with a through hole at the center (see FIG. 1), and as shown in FIG. 3, a movable load applying mechanism F5 (a magnetic generation mechanism FM5 described later) is provided. The second yoke 25) is housed in a recess provided in the upper center portion. And the pillar part 11c of the operation body 11 is penetrated by the through-hole of the shaft support part 3s, and the shaft support part 3s supports the pillar part 11c (operation body 11) rotatably.

支持体3の蓋部3uは、平板状で中央部に貫通穴を有した円形形状をしており(図1を参照)、図3に示すように、可動負荷付与機構F5(第2ヨーク25)に載置されている。そして、軸支持部3sと同様に、操作体11の柱部11cが蓋部3uの貫通穴に挿通されている。なお、軸受け部3j、軸支持部3s及び蓋部3uは、操作体11と同様にして、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)等の合成樹脂を用い、射出成形されて作製されている。   The lid 3u of the support 3 is flat and has a circular shape with a through hole in the center (see FIG. 1). As shown in FIG. 3, the movable load applying mechanism F5 (second yoke 25) is provided. ). And the pillar part 11c of the operation body 11 is penetrated by the through-hole of the cover part 3u similarly to the shaft support part 3s. The bearing portion 3j, the shaft support portion 3s, and the lid portion 3u are manufactured by injection molding using a synthetic resin such as polybutylene terephthalate resin (PBT) in the same manner as the operation body 11.

次に、操作装置100の可動負荷付与機構F5について説明する。可動負荷付与機構F5は、図3に示すように、操作ユニットU2側には、可動軸11jと係合して可動動作する可動部材55と、可動部材55の一方側(図3に示すZ2方向側)で可動部材55と第1隙間5ga(図4を参照)を有して対向する装着部6と、この第1隙間5gaに存在する磁気粘性流体75(図4を参照)と、を備えており、磁気発生ユニットU4側には、磁気粘性流体75に磁界を作用させる磁気発生機構FM5と、を備えて構成されている。   Next, the movable load applying mechanism F5 of the operating device 100 will be described. As shown in FIG. 3, the movable load applying mechanism F5 has, on the operation unit U2 side, a movable member 55 that is movable by engaging with the movable shaft 11j, and one side of the movable member 55 (Z2 direction shown in FIG. 3). And a mounting portion 6 that opposes the movable member 55 and the first gap 5ga (see FIG. 4) and a magnetorheological fluid 75 (see FIG. 4) existing in the first gap 5ga. The magnetism generating unit U4 is provided with a magnetism generating mechanism FM5 for applying a magnetic field to the magnetorheological fluid 75.

また、本発明の第1実施形態では、操作装置100は、操作ユニットU2側において、可動部材55の他方側(図3に示すZ1方向側)に可動部材55と対向して配設された磁気発生機構FM5の第2ヨーク25を有している。そして、可動部材55と第2ヨーク25との第2隙間5gb(図4を参照)に、第1隙間5gaと同様に、磁気粘性流体75(図4を参照)が充填されている。   Further, in the first embodiment of the present invention, the operating device 100 is arranged such that, on the operating unit U2 side, the magnetic device disposed opposite to the movable member 55 on the other side (Z1 direction side shown in FIG. 3) of the movable member 55. It has the 2nd yoke 25 of generating mechanism FM5. The second gap 5gb (see FIG. 4) between the movable member 55 and the second yoke 25 is filled with the magnetorheological fluid 75 (see FIG. 4) in the same manner as the first gap 5ga.

先ず、操作ユニットU2側に備えられている、可動負荷付与機構F5の可動部材55について説明する。可動部材55は、鉄等の軟磁性体から形成されており、図4に示すように、可動軸11jの回転中心を中心とした貫通穴を有した基部55dと、可動軸11jの回転中心を中心とした円盤形状の円盤部55eと、から構成されている。   First, the movable member 55 of the movable load applying mechanism F5 provided on the operation unit U2 side will be described. The movable member 55 is made of a soft magnetic material such as iron, and as shown in FIG. 4, the base 55d having a through hole centered on the rotation center of the movable shaft 11j and the rotation center of the movable shaft 11j. And a disk-shaped disk portion 55e as a center.

可動部材55の基部55dは、図3に示すように、操作体11のリング部11rの下部側で操作体11と係合している。また、可動部材55の円盤部55eは、基部55dの外周側で基部55dと係合している。これにより、操作体11の両方向への回転動作に伴って、可動部材55の円盤部55eが両方向へ回転移動することとなる。   As shown in FIG. 3, the base portion 55 d of the movable member 55 is engaged with the operation body 11 on the lower side of the ring portion 11 r of the operation body 11. Further, the disk portion 55e of the movable member 55 is engaged with the base portion 55d on the outer peripheral side of the base portion 55d. Accordingly, the disk portion 55e of the movable member 55 rotates and moves in both directions as the operating body 11 rotates in both directions.

また、後述する装着部6と側壁スペーサS17と第2ヨーク25(磁気発生機構FM5)とで、操作体11の可動軸11jに沿った方向(図3に示すZ方向)と直交する方向(X−Y平面の方向)に狭い収容空間を形成している。そして、操作装置100が組み立てられた際には、図3に示すように、この狭い収容空間に、可動部材55の円盤部55eが配設されている。なお、この側壁スペーサS17も、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)等の合成樹脂を用いて形成されている。   In addition, a direction (X direction) orthogonal to a direction (Z direction shown in FIG. 3) along the movable shaft 11j of the operating body 11 by the mounting portion 6, the side wall spacer S17, and the second yoke 25 (magnetic generation mechanism FM5) described later. A narrow accommodation space is formed in the direction of the −Y plane). When the operating device 100 is assembled, as shown in FIG. 3, the disk portion 55e of the movable member 55 is disposed in the narrow housing space. The side wall spacer S17 is also formed using a synthetic resin such as polybutylene terephthalate resin (PBT).

次に、操作ユニットU2側に備えられている、可動負荷付与機構F5の装着部6について説明する。装着部6は、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)等の合成樹脂を用い、射出成形されて作製されている。そして、装着部6は、図1及び図3に示すように、操作体11の一端側とは反対の他端側に配設され、操作ユニットU2の底面を形成している。   Next, the mounting portion 6 of the movable load applying mechanism F5 provided on the operation unit U2 side will be described. The mounting portion 6 is manufactured by injection molding using a synthetic resin such as polybutylene terephthalate resin (PBT). As shown in FIGS. 1 and 3, the mounting portion 6 is disposed on the other end side opposite to the one end side of the operation body 11, and forms the bottom surface of the operation unit U2.

また、装着部6には、図4に示すように、可動軸11jが貫く中央部分に貫通孔が形成されており、この貫通孔に後述する支持体3の軸受け部3jが収容されている。そして、図2(b)に示すように、この装着部6の底面(装着面)が被装着体PNに脱着可能に装着される。なお、被装着体PNが平板状の形状であるので、装着部6の装着面の形状を平板状に構成しているが、この形状に限るものではない。つまり、被装着体PNの装着する部分の形状に合わた形状が好適であり、例えば、球面状や凹面状であっても良い。   Further, as shown in FIG. 4, the mounting portion 6 has a through hole formed in the central portion through which the movable shaft 11j penetrates, and a bearing portion 3j of the support 3 described later is accommodated in the through hole. As shown in FIG. 2B, the bottom surface (mounting surface) of the mounting portion 6 is detachably mounted on the mounted body PN. In addition, since the to-be-attached body PN has a flat plate shape, the shape of the mounting surface of the mounting portion 6 is configured to be a flat plate shape, but is not limited to this shape. That is, a shape that matches the shape of the portion to which the body to be mounted PN is mounted is suitable, and may be, for example, a spherical shape or a concave shape.

次に、操作ユニットU2側に備えられている、可動負荷付与機構F5の磁気粘性流体75について説明する。図5は、磁気粘性流体75について説明する模式図であって、図5(a)は、磁界が印加されていない状態の磁気粘性流体75の図であり、図5(b)は、磁界が印加されている状態の磁気粘性流体75の図である。なお、図5(b)には、説明を分かり易くするために磁界(磁束)の流れを2点鎖線で示している。   Next, the magnetorheological fluid 75 of the movable load applying mechanism F5 provided on the operation unit U2 side will be described. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the magnetorheological fluid 75. FIG. 5A is a diagram of the magnetorheological fluid 75 in a state where no magnetic field is applied, and FIG. It is a figure of the magnetorheological fluid 75 in the state of being applied. In FIG. 5B, the flow of a magnetic field (magnetic flux) is indicated by a two-dot chain line for easy understanding.

磁気粘性流体75は、図5(a)に示すように、有機溶剤等の溶質SV中に、鉄やフェライト等の磁性を有した微細な磁性粒子JRが分散した物質であって、一般的にMR流体(Magneto Rheological Fluid)と呼称されている。この磁気粘性流体75は、磁界の強さに応じて粘性が変化する特性を有しており、同じような磁性流体(Magnetic Fluid)とは区別されている。両者の形態の大きな違いは粉体の粒子径であり、MR流体の方が1μm〜1mm程度で、磁性流体の方が10nm〜1μm程度で、MR流体の方が磁性流体と比べて粒子径が100〜1000倍程度、大きくなっている。   As shown in FIG. 5A, the magnetorheological fluid 75 is a substance in which fine magnetic particles JR having magnetism such as iron and ferrite are dispersed in a solute SV such as an organic solvent. It is called MR fluid (Magneto Rheological Fluid). The magnetorheological fluid 75 has a characteristic that the viscosity changes according to the strength of the magnetic field, and is distinguished from a similar magnetorheological fluid (Magnetic Fluid). The major difference between the two forms is the particle size of the powder. The MR fluid is about 1 μm to 1 mm, the magnetic fluid is about 10 nm to 1 μm, and the MR fluid has a particle size compared to the magnetic fluid. It is about 100 to 1000 times larger.

ここで、この磁気粘性流体75における“磁界の強さに応じて粘性が変化する”ことについて簡単に説明する。   Here, the fact that “viscosity changes according to the strength of the magnetic field” in the magnetorheological fluid 75 will be briefly described.

先ず、磁気粘性流体75に磁界がかかっていない場合、図5(a)に示すように、磁性粒子JRが不規則に溶質SV中に分散している。この際に、例えば可動部材55が可動動作する(図5(a)に示すZ方向に対して垂直な面(X−Y平面)での回転)と、比較的低い抵抗力を受けながら可動部材55が容易に可動動作する。   First, when no magnetic field is applied to the magnetorheological fluid 75, as shown in FIG. 5A, the magnetic particles JR are irregularly dispersed in the solute SV. At this time, for example, when the movable member 55 moves (rotates on a plane (XY plane) perpendicular to the Z direction shown in FIG. 5A), the movable member 55 receives a relatively low resistance force. 55 can move easily.

次に、後述する磁気発生機構FM5(コイル35)に電流が流されて磁界が発生すると、図5(b)に示すように、磁気粘性流体75に対して作用する磁界に沿って(図5(b)ではZ方向に沿って)、磁性粒子JRが直鎖状に規則的に揃うようになる。なお、この規則性の度合いは、磁界の強さに応じて変化している。つまり、磁気粘性流体75に対して作用する磁界が強くなればなる程、規則性の度合いが強くなる。そして、この直鎖状に揃った磁性粒子JRの規則性を崩す方向に対して、より強いせん断力が働き、結果として、この方向に対しての粘性が強くなってくる。特に、作用した磁界に対して直交する方向(図5(b)ではX−Y平面方向)に最も高いせん断力が働いている。   Next, when a current is passed through a magnetism generation mechanism FM5 (coil 35) described later to generate a magnetic field, as shown in FIG. 5B, along the magnetic field acting on the magnetorheological fluid 75 (FIG. 5). In (b) (along the Z direction), the magnetic particles JR are regularly arranged in a straight chain. The degree of regularity changes according to the strength of the magnetic field. That is, as the magnetic field acting on the magnetorheological fluid 75 becomes stronger, the degree of regularity becomes stronger. A stronger shearing force acts on the direction of breaking the regularity of the linearly aligned magnetic particles JR, and as a result, the viscosity in this direction becomes stronger. In particular, the highest shearing force is acting in the direction orthogonal to the applied magnetic field (the XY plane direction in FIG. 5B).

そして、このような通電状態(図5(b)に示す状態)で、可動部材55の円盤部55eが可動動作すると、可動部材55に対して抵抗力が生じ、可動部材55に係合した操作体11に、この抵抗力(回転負荷)が伝達するようになる。これにより、可動負荷付与機構F5は、操作者に対して回転操作の回転負荷(可動による負荷)を付与することができる。その際に、操作制御部によりコイル35への通電量や通電のタイミング等を制御しているので、操作者に対して任意のタイミングで任意の回転負荷を自由に与えることができる。   When the disk portion 55e of the movable member 55 is movable in such an energized state (the state shown in FIG. 5B), a resistance force is generated on the movable member 55, and the operation engaged with the movable member 55 is performed. This resistance force (rotational load) is transmitted to the body 11. Accordingly, the movable load applying mechanism F5 can apply a rotational load (rotation load) to the operator. At that time, since the amount of energization to the coil 35 and the timing of energization are controlled by the operation control unit, an arbitrary rotational load can be freely given to the operator at an arbitrary timing.

この“磁界の強さに応じて抵抗力(回転負荷)が強くなる”ことを検証した結果を図6に示す。図6は、磁気発生機構FM5のコイル35に流す電流と操作体11にかかるトルクとの関係の一例を表したグラフである。横軸は電流(A)で縦軸がトルク(Nm)である。このトルクは、操作体11にかかる抵抗力(回転負荷)に相当する。   FIG. 6 shows the result of verifying that “the resistance force (rotational load) increases according to the strength of the magnetic field”. FIG. 6 is a graph showing an example of the relationship between the current flowing through the coil 35 of the magnetic generation mechanism FM5 and the torque applied to the operating body 11. The horizontal axis is current (A), and the vertical axis is torque (Nm). This torque corresponds to a resistance force (rotational load) applied to the operating body 11.

図6に示すように、磁気発生機構FM5のコイル35に流す電流を大きくすると、それに伴って発生する磁界が強くなり、この磁界の強さに伴ってトルク、つまり操作体11にかかる抵抗力(回転負荷)が増大するようになる。このようにして、磁気粘性流体75における“磁界の強さに応じて、粘性が変化して、抵抗力が強くなる”ことを利用して、操作体11(操作部材1)に可変の負荷をかけることができる。   As shown in FIG. 6, when the current flowing through the coil 35 of the magnetic generation mechanism FM5 is increased, the magnetic field generated is increased and the torque, that is, the resistance force applied to the operating body 11 ( (Rotational load) increases. In this way, a variable load is applied to the operation body 11 (operation member 1) by utilizing the fact that “the viscosity changes according to the strength of the magnetic field and the resistance force increases” in the magnetorheological fluid 75. You can hang it.

以上のように、操作ユニットU2は、操作部材1、支持体3、可動部材55(可動負荷付与機構F5)、装着部6(可動負荷付与機構F5)、磁気粘性流体75(可動負荷付与機構F5)及び第2ヨーク25(磁気発生機構FM5)を有して構成されている。   As described above, the operation unit U2 includes the operation member 1, the support 3, the movable member 55 (movable load applying mechanism F5), the mounting portion 6 (movable load applying mechanism F5), and the magnetic viscous fluid 75 (movable load applying mechanism F5). ) And the second yoke 25 (magnetic generation mechanism FM5).

次に、操作装置100の磁気発生ユニットU4について説明する。図7は、磁気発生ユニットU4を説明する模式図であって、複数の磁気発生ユニットU4が被装着体PNに装着されている状態を示した底面図である。   Next, the magnetism generating unit U4 of the operating device 100 will be described. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the magnetic generation unit U4, and is a bottom view showing a state where a plurality of magnetic generation units U4 are mounted on the mounted body PN.

操作装置100の磁気発生ユニットU4は、図3に示すように、操作ユニットU2側に設けられている磁気粘性流体75に磁界を作用させる磁気発生機構FM5(可動負荷付与機構F5)と、磁気発生ユニットU4の上壁を構成するカバーC47と、を有して構成されている。   As shown in FIG. 3, the magnetism generating unit U4 of the operating device 100 includes a magnetism generating mechanism FM5 (movable load applying mechanism F5) that applies a magnetic field to the magnetorheological fluid 75 provided on the operating unit U2 side, and magnetism generation. And a cover C47 constituting the upper wall of the unit U4.

先ず、磁気発生ユニットU4側に主に備えられている、可動負荷付与機構F5の磁気発生機構FM5について説明する。   First, the magnetic generation mechanism FM5 of the movable load applying mechanism F5 provided mainly on the magnetic generation unit U4 side will be described.

磁気発生機構FM5は、図3に示すように、通電により磁界を発生させるコイル35と、コイル35を囲むように設けられた第1ヨーク15と、操作ユニットU2側に設けられ可動部材55と第2隙間5gbを挟んで他方側に対向して配設された第2ヨーク25と、を有して構成されている。他に、本発明の第1実施形態では、磁気発生機構FM5は、コイル35への通電を制御する操作制御部(図示していない)を有している。   As shown in FIG. 3, the magnetic generation mechanism FM5 includes a coil 35 that generates a magnetic field by energization, a first yoke 15 provided so as to surround the coil 35, a movable member 55 and a first member provided on the operation unit U2 side. And a second yoke 25 disposed opposite to the other side of the gap 5gb. In addition, in the first embodiment of the present invention, the magnetism generation mechanism FM5 has an operation control unit (not shown) that controls energization to the coil 35.

先ず、磁気発生機構FM5のコイル35は、金属線材が環状に巻回されて形成されており、図3に示すように、コイル35の一方側を向けて被装着体PNに配設されている。そして、このコイル35に通電することにより、コイル35の周囲に磁界が発生するようになる。なお、コイル35は、金属線材が巻回されて束ねられた形状となっているが、図3では、簡略化して、断面を平坦にして示している。   First, the coil 35 of the magnetism generation mechanism FM5 is formed by winding a metal wire in an annular shape, and is disposed on the mounted body PN with one side of the coil 35 facing as shown in FIG. . When the coil 35 is energized, a magnetic field is generated around the coil 35. The coil 35 has a shape in which a metal wire is wound and bundled, but in FIG. 3, the coil 35 is simplified and shown with a flat cross section.

次に、磁気発生機構FM5の第1ヨーク15は、図3に示すように、コイル35を囲むようにして設けられ、コイル35の他方側(図3に示すZ2方向側)とコイル35の内側側壁(環状形状の中心側の側壁)とを覆う下ヨーク15Aと、コイル35の外側側壁とコイル35の一方側(図3に示すZ1方向側)の一部とを覆う横ヨーク15Bと、コイル35の一方側の一部を覆う上ヨーク15Cと、を有して構成されている。そして、この第1ヨーク15により、コイル35から発生する磁束が閉じ込められ、磁気発生ユニットU4側から操作ユニットU2側にかけて磁路が広がって形成されて、操作ユニットU2側の磁気粘性流体75に対して、磁界が効率的に作用することとなる。   Next, as shown in FIG. 3, the first yoke 15 of the magnetic generation mechanism FM5 is provided so as to surround the coil 35, and the other side (Z2 direction side shown in FIG. 3) of the coil 35 and the inner side wall ( A lower yoke 15A covering the annular side wall of the annular shape, a lateral yoke 15B covering the outer side wall of the coil 35 and a part of one side of the coil 35 (Z1 direction side shown in FIG. 3), And an upper yoke 15C that covers a part of one side. The magnetic flux generated from the coil 35 is confined by the first yoke 15, and a magnetic path is formed from the magnetism generating unit U 4 side to the operation unit U 2 side to form a magnetic viscous fluid 75 on the operation unit U 2 side. Thus, the magnetic field acts efficiently.

これにより、磁気粘性流体75における磁性粒子JRが磁束に沿って揃うこととなり、装着部6と可動部材55にかけて形成された磁束の方向に対して横切る方向に可動動作する可動部材55には、磁気粘性流体75による負荷がかかるようになる。このため、この可動部材55及び可動軸11jを介して操作体11に負荷がかかるようになり、操作者の操作に対して、良好な操作感触を操作者に対して与えることができる。   As a result, the magnetic particles JR in the magnetorheological fluid 75 are aligned along the magnetic flux, and the movable member 55 that moves in a direction transverse to the direction of the magnetic flux formed between the mounting portion 6 and the movable member 55 has magnetic properties. A load due to the viscous fluid 75 is applied. For this reason, a load is applied to the operating body 11 through the movable member 55 and the movable shaft 11j, and a good operational feeling can be given to the operator with respect to the operation of the operator.

また、第1ヨーク15は、図3に示すように、操作ユニットU2と対向する側において、横ヨーク15Bと上ヨーク15Cとで形成されたスリット15s(ヨークスリット)を有しており、第1ヨーク15の操作ユニットU2と対向する側が分割された形状となっている。ここで、可動部材55と対向している横ヨーク15Bの部分を、第1ヨーク15の第1対向部TB5とし、可動部材55と対向している上ヨーク15Cの部分を、第2対向部TC5としている。   Further, as shown in FIG. 3, the first yoke 15 has a slit 15s (yoke slit) formed by a lateral yoke 15B and an upper yoke 15C on the side facing the operation unit U2. The side of the yoke 15 facing the operation unit U2 is divided. Here, the portion of the lateral yoke 15B facing the movable member 55 is defined as the first facing portion TB5 of the first yoke 15, and the portion of the upper yoke 15C facing the movable member 55 is defined as the second facing portion TC5. It is said.

これにより、コイル35への通電により磁界が発生し、コイル35からの磁束が、第1ヨーク15の第1対向部TB5から操作ユニットU2側にかけて磁路が広がり、操作ユニットU2側から第1ヨーク15の第2対向部TC5にかけて、確実に貫くこととなる。このため、可動部材55(円盤部55e)の可動動作する方向と垂直な方向に確実に磁路が形成される。   As a result, a magnetic field is generated by energizing the coil 35, and the magnetic path of the magnetic flux from the coil 35 extends from the first facing portion TB 5 of the first yoke 15 to the operation unit U 2 side, and from the operation unit U 2 side to the first yoke. It will surely penetrate through 15 second opposing portions TC5. For this reason, a magnetic path is reliably formed in a direction perpendicular to the direction in which the movable member 55 (disk portion 55e) moves.

しかも、本発明の第1実施形態では、可動部材55が軟磁性体からなるので、磁気発生ユニットU4側の第1ヨーク15(第1対向部TB5)から操作ユニットU2側の可動部材55に、可動部材55から第1ヨーク15(第2対向部TC5)にかけて磁路が確実に形成されて、磁気粘性流体75における磁性粒子JRが互いに対向する対向面方向に揃うこととなる。このため、磁性粒子JRが揃った対向面方向を横切る方向に可動動作する可動部材55に対して、より強い負荷がかかるようになる。このことにより、可動部材55及び可動軸11jを介して操作体11により強い負荷がかかるようになり、より良好な操作感触を操作者に対して与えることができる。   Moreover, in the first embodiment of the present invention, since the movable member 55 is made of a soft magnetic material, the first yoke 15 (first opposing portion TB5) on the magnetism generating unit U4 side moves to the movable member 55 on the operation unit U2 side. A magnetic path is surely formed from the movable member 55 to the first yoke 15 (second opposing portion TC5), and the magnetic particles JR in the magnetorheological fluid 75 are aligned in the opposing surface directions facing each other. For this reason, a stronger load is applied to the movable member 55 that is movable in a direction crossing the opposing surface direction in which the magnetic particles JR are aligned. As a result, a stronger load is applied to the operating body 11 via the movable member 55 and the movable shaft 11j, and a better operational feeling can be given to the operator.

また、本発明の第1実施形態では、第1ヨーク15のスリット15sの部分には、リング形状のスリットスペーサS57(図3を参照)が収納されている。このスリットスペーサS57は、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)等の合成樹脂を用いて形成されており、第1ヨーク15(横ヨーク15B)の第1対向部TB5と第1ヨーク15(上ヨーク15C)の第2対向部TC5とを磁気回路においても分割している。なお、本発明の第1実施形態では、第1ヨーク15が、下ヨーク15A、横ヨーク15B及び上ヨーク15Cの3つの部品で構成されているが、これに限るものではなく、2つの部品或いは4つ以上の部品で構成されていても良い。また、第1ヨーク15にスリット15sを好適に用いた構成であるが、スリット15sを有さない構成であっても良い。   In the first embodiment of the present invention, a ring-shaped slit spacer S57 (see FIG. 3) is accommodated in the slit 15s portion of the first yoke 15. The slit spacer S57 is formed using a synthetic resin such as polybutylene terephthalate resin (PBT), and the first opposing portion TB5 of the first yoke 15 (lateral yoke 15B) and the first yoke 15 (upper yoke 15C). The second facing portion TC5 is also divided in the magnetic circuit. In the first embodiment of the present invention, the first yoke 15 is composed of three parts, ie, the lower yoke 15A, the lateral yoke 15B, and the upper yoke 15C. However, the present invention is not limited to this. It may be composed of four or more parts. Further, although the slit 15s is preferably used in the first yoke 15, a structure without the slit 15s may be used.

次に、磁気発生機構FM5の第2ヨーク25は、円盤形状で形成されて、前述したように、操作ユニットU2側に設けられており、図3、図4に示すように、可動部材55の他方側(図3に示すZ1方向側)で円盤形状の円盤部55e(可動部材55)と対向して配設されている。そして、第2ヨーク25は、可動部材55との間に第2隙間5gbを有しており、この第2隙間5gbに磁気粘性流体75が充填されている。   Next, the second yoke 25 of the magnetism generation mechanism FM5 is formed in a disk shape and is provided on the operation unit U2 side as described above. As shown in FIGS. On the other side (Z1 direction side shown in FIG. 3), it is arranged to face the disc-shaped disc portion 55e (movable member 55). The second yoke 25 has a second gap 5gb between itself and the movable member 55. The second gap 5gb is filled with a magnetorheological fluid 75.

これにより、コイル35から発生した磁束が、磁気発生ユニットU4側の第1ヨーク15の第1対向部TB5から操作ユニットU2側の第2ヨーク25に、第2ヨーク25から第1ヨーク15の第2対向部TC5にかけて確実に貫くこととなる。このため、可動部材55(円盤部55e)の可動動作する方向と垂直な方向に確実に磁路が形成されて、垂直な方向に沿って磁気粘性流体75の磁性粒子JRを揃えることができる。このことにより、磁束の方向(磁性粒子JRが揃った方向)を横切る方向に可動動作する可動部材55に対して、この第2隙間5gbの磁気粘性流体75によっても負荷を付与することができる。従って、同等の磁界であっても、更に大きな操作感触を操作者に対して与えることができる。   As a result, the magnetic flux generated from the coil 35 is transferred from the first facing portion TB5 of the first yoke 15 on the magnetism generating unit U4 side to the second yoke 25 on the operation unit U2 side, and from the second yoke 25 to the first yoke 15 on the first yoke 15 side. It will surely penetrate through the two opposing portions TC5. For this reason, a magnetic path is reliably formed in a direction perpendicular to the direction in which the movable member 55 (disk portion 55e) moves, and the magnetic particles JR of the magnetorheological fluid 75 can be aligned along the perpendicular direction. As a result, a load can also be applied to the movable member 55 that moves in a direction crossing the direction of magnetic flux (the direction in which the magnetic particles JR are aligned) by the magnetorheological fluid 75 in the second gap 5gb. Therefore, even with an equivalent magnetic field, a greater operational feeling can be given to the operator.

最後に、磁気発生機構FM5の操作制御部は、集積回路(IC、integrated circuit)を用いており、コイル35への通電量、通電のタイミング等を制御している。具体的には、例えば、操作者の操作により回転操作がされた際に、操作体11の操作位置を検出する位置検出手段からの検出信号を受けて、操作制御部は、コイル35に、ある一定量の電流を流したり、操作体11の操作位置に応じて電流量を変化させたりしている。その際には、操作制御部によりコイル35への通電量や通電のタイミング等を制御している。このため、操作者に対して任意のタイミングで任意の負荷を自由に与えることができる。   Finally, the operation control unit of the magnetism generation mechanism FM5 uses an integrated circuit (IC), and controls the energization amount to the coil 35, the energization timing, and the like. Specifically, for example, when a rotation operation is performed by an operator's operation, the operation control unit is provided in the coil 35 in response to a detection signal from a position detection unit that detects an operation position of the operation body 11. A certain amount of current is passed, or the amount of current is changed according to the operating position of the operating body 11. At that time, the amount of energization to the coil 35 and the timing of energization are controlled by the operation control unit. For this reason, an arbitrary load can be freely given to the operator at an arbitrary timing.

また、操作制御部は、図示していない回路基板に搭載されて、コイル35と電気的に接続されている。なお、操作制御部及び回路基板は、磁気発生機構FM5と同じ磁気発生ユニットU4内に収容されて好適に配設されているが、これに限るものではない。例えば、操作制御部は、フレキシブルプリント基板(FPC、Flexible printed circuits)等でコイル35と接続され、適用される製品の母基板(マザーボード)に搭載されていても良い。   The operation control unit is mounted on a circuit board (not shown) and is electrically connected to the coil 35. The operation control unit and the circuit board are housed and suitably arranged in the same magnetic generation unit U4 as the magnetic generation mechanism FM5, but are not limited thereto. For example, the operation control unit may be connected to the coil 35 by a flexible printed circuit board (FPC, Flexible printed circuits) or the like and mounted on a mother board (mother board) of a product to be applied.

次に、磁気発生ユニットU4のカバーC47は、前述したように、図3に示すように、コイル35の一方側に配設され磁気発生ユニットU4の上壁を構成している。このカバーC47も、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)等の合成樹脂を用いて形成されている。   Next, as described above, the cover C47 of the magnetic generation unit U4 is disposed on one side of the coil 35 and constitutes the upper wall of the magnetic generation unit U4 as shown in FIG. The cover C47 is also formed using a synthetic resin such as polybutylene terephthalate resin (PBT).

また、カバーC47は、装着部6と同様にして、被装着体PNが平板状の形状であるので、カバーC47の装着面の形状を平板状に構成しているが、この形状に限るものではない。つまり、被装着体PNの装着する部分の形状に合わた形状が好適であり、例えば、球面状や凹面状であっても良い。   Further, in the cover C47, since the mounted body PN has a flat plate shape in the same manner as the mounting portion 6, the shape of the mounting surface of the cover C47 is formed in a flat plate shape. However, the cover C47 is not limited to this shape. Absent. That is, a shape that matches the shape of the portion to which the body to be mounted PN is mounted is suitable, and may be, for example, a spherical shape or a concave shape.

また、本発明の第1実施形態では、操作装置100は、図7に示すように、以上のように構成された磁気発生ユニットU4が複数個(具体的には6個)、備えられており、この複数の磁気発生ユニットU4が被装着体PNのそれぞれ所望の位置に装着されている。これにより、1つの操作ユニットU2をある位置(所望の位置)に装着して操作を行うことができ、操作ユニットU2の数を増やすことなしに、被装着体PNの多種の位置で操作を行うことができる。このことにより、安価で多様な操作が可能になる。   In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, the operating device 100 is provided with a plurality (specifically, six) of magnetic generation units U4 configured as described above. The plurality of magnetism generating units U4 are mounted at desired positions on the mounted body PN. Accordingly, it is possible to perform the operation by mounting one operation unit U2 at a certain position (desired position), and perform the operation at various positions of the mounted body PN without increasing the number of operation units U2. be able to. This enables various operations at low cost.

以上のように構成された本発明の第1実施形態の操作装置100は、操作部材1の操作量や操作方向に応じた抵抗力や推力等の外力(力覚)を付与する方法として、従来例1のようにモータ810を用いていないので、小型化が図れるとともに、消費電力を低減することができる。しかも、外力(力覚)が付与される際の音も生じることがない。   The operation device 100 according to the first embodiment of the present invention configured as described above is a conventional method for applying an external force (force sense) such as resistance force or thrust according to the operation amount or operation direction of the operation member 1. Since the motor 810 is not used as in Example 1, the size can be reduced and the power consumption can be reduced. Moreover, no sound is generated when an external force (force sense) is applied.

また、操作装置100は、操作ユニットU2と磁気発生ユニットU4との2つに分離したユニットを、被装着体PNを挟んで配設できるように構成したので、容易に被装着体PNに脱着可能に装着することができる。   In addition, since the operation device 100 is configured so that the unit separated into the operation unit U2 and the magnetism generation unit U4 can be disposed with the object PN interposed therebetween, it can be easily attached to and detached from the object PN. Can be attached to.

最後に、本発明の第1実施形態の操作装置100における、効果について、以下に纏めて説明する。   Finally, effects of the operation device 100 according to the first embodiment of the present invention will be described below.

本発明の第1実施形態の操作装置100は、操作ユニットU2側には、操作体11を有した操作部材1と、操作体11の可動を自在に支持する支持体3と、操作体11と連動して可動動作する可動部材55(可動負荷付与機構F5)と、可動部材55と第1隙間5gaを有して対向する装着部6(可動負荷付与機構F5)と、第1隙間5gaに充填された磁気粘性流体75(可動負荷付与機構F5)と、を備え、磁気発生ユニットU4側には、可動負荷付与機構F5の磁気発生機構FM5である、通電により磁界を発生させるコイル35と、コイル35を囲むように設けられた第1ヨーク15と、を備え、操作ユニットU2が装着部6で脱着可能に被装着体PNに装着され、被装着体PNを挟んで磁気発生ユニットU4と対向するような構成とした。   The operating device 100 according to the first embodiment of the present invention includes, on the operating unit U2 side, an operating member 1 having an operating body 11, a support body 3 that freely supports the operating body 11, and an operating body 11. The movable member 55 (movable load applying mechanism F5) that moves in conjunction with the movable member 55, the mounting part 6 (movable load applying mechanism F5) facing the movable member 55 with the first gap 5ga, and the first gap 5ga are filled. A magnetic viscous fluid 75 (movable load applying mechanism F5), and on the magnetism generating unit U4 side, a coil 35 for generating a magnetic field by energization, which is a magnetic generating mechanism FM5 of the movable load applying mechanism F5, and a coil 35, a first yoke 15 provided so as to surround 35, and the operation unit U2 is detachably attached to the attachment body PN by the attachment portion 6, and faces the magnetism generation unit U4 with the attachment body PN interposed therebetween. Configuration like It was.

これにより、磁気発生機構FM5のコイル35への通電により磁界が発生し、磁気発生ユニットU4側から操作ユニットU2側にかけて磁路が広がって形成されて、操作ユニットU2側の磁気粘性流体75における磁性粒子JRが磁束に沿って揃うこととなる。このため、装着部6と可動部材55にかけて形成された磁束の方向に対して横切る方向に可動動作する可動部材55には、磁気粘性流体75による負荷がかかるようになる。このことにより、この可動部材55及び可動軸11jを介して操作体11に負荷がかかるようになり、操作者の操作に対して、良好な操作感触を操作者に対して与えることができる。一方、操作ユニットU2と磁気発生ユニットU4との2つに分離したユニットを、被装着体PNを挟んで配設できるように構成したので、容易に被装着体PNに脱着可能に装着することができる。従って、磁気粘性流体75を用いて良好な操作感触が得られるとともに容易に装着できる操作装置100を提供することができる。   As a result, a magnetic field is generated by energizing the coil 35 of the magnetism generation mechanism FM5, and a magnetic path is formed from the magnetism generation unit U4 side to the operation unit U2 side to form a magnetic field in the magnetorheological fluid 75 on the operation unit U2 side. The particles JR are aligned along the magnetic flux. For this reason, the movable member 55 that moves in a direction transverse to the direction of the magnetic flux formed between the mounting portion 6 and the movable member 55 is subjected to a load by the magnetic viscous fluid 75. As a result, a load is applied to the operating body 11 via the movable member 55 and the movable shaft 11j, and a good operational feeling can be given to the operator with respect to the operation of the operator. On the other hand, since the unit separated into the operation unit U2 and the magnetic generation unit U4 can be disposed with the mounted body PN interposed therebetween, it can be easily mounted on the mounted body PN so as to be detachable. it can. Therefore, it is possible to provide the operating device 100 that can be easily mounted while providing a good operating feeling using the magnetorheological fluid 75.

また、磁気発生ユニットU4が被装着体PNに対し操作ユニットU2が装着される側とは反対側に複数備えられているので、この複数の磁気発生ユニットU4を被装着体PNのそれぞれ所望の位置に予め配設しておくことができる。このため、所望の位置に対応して、1つの操作ユニットU2を装着して操作を行うことができ、操作ユニットU2の数を増やすことなしに、被装着体PNの多種の位置で操作を行うことができる。このことにより、安価で多様な操作が可能になる   Further, since a plurality of magnetism generating units U4 are provided on the opposite side of the mounting body PN from the side on which the operation unit U2 is mounted, the plurality of magnetism generating units U4 are respectively arranged at desired positions on the mounting body PN. Can be arranged in advance. For this reason, one operation unit U2 can be mounted and operated in accordance with a desired position, and the operation is performed at various positions of the mounted body PN without increasing the number of operation units U2. be able to. This makes it possible to perform various operations at low cost.

また、可動部材55が軟磁性体からなるので、磁気発生ユニットU4側の第1ヨーク15から操作ユニットU2側の可動部材55に、可動部材55から第1ヨーク15にかけて磁路が確実に形成されて、磁気粘性流体75における磁性粒子JRが第1ヨーク15と可動部材55と互いに対向する対向面方向(図3に示すZ方向)に揃うこととなる。このため、磁性粒子JRが揃った対向面方向を横切る方向に可動動作する可動部材55に対して、より強い負荷がかかるようになる。このことにより、可動部材55及び可動軸11jを介して操作体11により強い負荷がかかるようになり、より良好な操作感触を操作者に対して与えることができる。   Further, since the movable member 55 is made of a soft magnetic material, a magnetic path is reliably formed from the first yoke 15 on the magnetism generating unit U4 side to the movable member 55 on the operation unit U2 side and from the movable member 55 to the first yoke 15. Thus, the magnetic particles JR in the magnetorheological fluid 75 are aligned in the opposing surface direction (the Z direction shown in FIG. 3) facing the first yoke 15 and the movable member 55. For this reason, a stronger load is applied to the movable member 55 that is movable in a direction crossing the opposing surface direction in which the magnetic particles JR are aligned. Thus, a stronger load is applied to the operating body 11 via the movable member 55 and the movable shaft 11j, and a better operational feeling can be given to the operator.

また、可動部材55の他方側に可動部材55と対向して配設された第2ヨーク25を有し、可動部材55と第2ヨーク25との第2隙間5gbに磁気粘性流体75が充填されているので、コイル35から発生した磁束が、磁気発生ユニットU4側の第1ヨーク15から操作ユニットU2側の第2ヨーク25に、第2ヨーク25から第1ヨーク15にかけて確実に貫くこととなる。このため、可動部材55(円盤部55e)の可動動作する方向と垂直な方向に確実に磁路が形成されて、垂直な方向に沿って磁気粘性流体75の磁性粒子JRを揃えることができる。このことにより、磁束の方向(磁性粒子JRが揃った方向)を横切る方向に可動動作する可動部材55に対して、この第2隙間5gbの磁気粘性流体75によっても負荷を付与することができる。従って、同等の磁界であっても、更に大きな操作感触を操作者に対して与えることができる。   Further, the second yoke 25 is provided on the other side of the movable member 55 so as to face the movable member 55, and the second gap 5 gb between the movable member 55 and the second yoke 25 is filled with the magnetorheological fluid 75. Therefore, the magnetic flux generated from the coil 35 surely penetrates from the first yoke 15 on the magnetism generating unit U4 side to the second yoke 25 on the operation unit U2 side and from the second yoke 25 to the first yoke 15. . For this reason, a magnetic path is reliably formed in a direction perpendicular to the direction in which the movable member 55 (disk portion 55e) moves, and the magnetic particles JR of the magnetorheological fluid 75 can be aligned along the perpendicular direction. As a result, a load can also be applied to the movable member 55 that moves in a direction crossing the direction of magnetic flux (the direction in which the magnetic particles JR are aligned) by the magnetorheological fluid 75 in the second gap 5gb. Therefore, even with an equivalent magnetic field, a greater operational feeling can be given to the operator.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, it can deform | transform and implement as follows, These embodiments also belong to the technical scope of this invention.

<変形例1>
上記第1実施形態では、可動部材55が収容される収容空間(第1ヨーク15と第2ヨーク25と側壁スペーサS17とで形成した収容空間)を満たすように磁気粘性流体75が充填されていたが、これに限るものではなく、磁気粘性流体75が第1隙間5gaの少なくとも一部に存在していれば良い。
<Modification 1>
In the first embodiment, the magnetorheological fluid 75 is filled so as to fill the accommodation space in which the movable member 55 is accommodated (the accommodation space formed by the first yoke 15, the second yoke 25, and the side wall spacer S17). However, the present invention is not limited to this, and it is sufficient that the magnetorheological fluid 75 exists in at least a part of the first gap 5ga.

<変形例2>
上記第1実施形態では、可動部材55が好適に軟磁性体から形成されていたが、これに限るものではなく、合成樹脂等の非磁性体であっても良い。
<Modification 2>
In the said 1st Embodiment, although the movable member 55 was suitably formed from the soft magnetic body, it is not restricted to this, A nonmagnetic body, such as a synthetic resin, may be sufficient.

<変形例3>
上記第1実施形態では、第1ヨーク15の横ヨーク15Bと上ヨーク15Cとで、第1対向部TB5及び第2対向部TC5を構成したが、上ヨーク15Cのみが可動部材55と対向するようにして、第1対向部TB5及び第2対向部TC5を設けない構成でも良い。
<Modification 3>
In the first embodiment, the first opposing portion TB5 and the second opposing portion TC5 are configured by the lateral yoke 15B and the upper yoke 15C of the first yoke 15, but only the upper yoke 15C faces the movable member 55. Thus, a configuration in which the first facing portion TB5 and the second facing portion TC5 are not provided may be employed.

<変形例4>
上記第1実施形態では、可動部材55が円盤形状を有して構成されていたが、これに限るものではなく、例えば矩形状や多角形形状であっても良い。
<Modification 4>
In the first embodiment, the movable member 55 has a disk shape, but is not limited thereto, and may be, for example, a rectangular shape or a polygonal shape.

<変形例5>
上記第1実施形態では、可動部材55が回転動作するタイプの回転型の操作装置であったが、この回転動作に限るものではない。例えば、可動部材がスライド動作するスライド型や押圧型の操作装置であっても良い。
<Modification 5>
In the first embodiment, the rotary operation device is of a type in which the movable member 55 rotates. However, the present invention is not limited to this rotation operation. For example, a slide-type or press-type operation device in which the movable member slides may be used.

本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

1 操作部材
11 操作体
11j 可動軸
3 支持体
F5 可動負荷付与機構
FM5 磁気発生機構
15 第1ヨーク
25 第2ヨーク
35 コイル
55 可動部材
75 磁気粘性流体
5ga 第1隙間
5gb 第2隙間
6 装着部
U2 操作ユニット
U4 磁気発生ユニット
100 操作装置
PN 被装着体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Operation member 11 Operation body 11j Movable shaft 3 Support body F5 Movable load provision mechanism FM5 Magnetic generation mechanism 15 1st yoke 25 2nd yoke 35 Coil 55 Movable member 75 Magnetorheological fluid 5ga 1st clearance 5gb 2nd clearance 6 Mounting part U2 Operation unit U4 Magnetic generation unit 100 Operation device PN Mounted object

Claims (4)

操作者の操作により操作方向に動作する操作体を有した操作部材と、
該操作体の動作を自在に支持する支持体と、
前記操作者の前記操作方向に対して負荷を付与する可動負荷付与機構と、を備える操作装置であって、
前記操作体には、前記操作体の前記動作を可能にする可動軸を有し、
前記可動負荷付与機構は、該可動軸と係合して前記動作をする可動部材と、該可動部材と第1隙間を有して対向する装着部と、該第1隙間に充填され磁界の強さに応じて粘性が変化する磁気粘性流体と、該磁気粘性流体に磁界を作用させる磁気発生機構と、を有し、
該磁気発生機構は、通電により磁界を発生させるコイルと、
該コイルを囲むように設けられた第1ヨークと、を有し、
前記操作部材と前記支持体と前記可動部材と前記装着部と前記磁気粘性流体とを有する操作ユニットと、
前記コイルと前記第1ヨークとを有し前記操作ユニットとは分離した磁気発生ユニットと、からなり、
前記磁気発生ユニットが被装着体に配設されるとともに、前記操作ユニットが前記被装着体を挟んで前記磁気発生ユニットと重なるように前記装着部で脱着可能に前記被装着体に装着されることを特徴とする操作装置。
An operation member having an operation body that moves in an operation direction by an operation of an operator;
A support that freely supports the operation of the operating body;
A movable load applying mechanism that applies a load to the operation direction of the operator,
The operating body has a movable shaft that enables the operation body to move,
The movable load applying mechanism includes a movable member that engages with the movable shaft to perform the operation, a mounting portion that faces the movable member with a first gap, and a magnetic field strength that is filled in the first gap. A magnetorheological fluid whose viscosity changes according to the thickness, and a magnetism generating mechanism for applying a magnetic field to the magnetorheological fluid,
The magnetism generating mechanism includes a coil that generates a magnetic field by energization,
A first yoke provided so as to surround the coil,
An operation unit having the operation member, the support, the movable member, the mounting portion, and the magnetorheological fluid;
A magnetic generation unit having the coil and the first yoke and separated from the operation unit,
The magnetic generation unit is disposed on the mounted body, and the operation unit is mounted on the mounted body so as to be detachable at the mounting portion so as to overlap the magnetic generation unit with the mounted body interposed therebetween. An operation device characterized by.
前記磁気発生ユニットが前記被装着体に対し前記操作ユニットが装着される側とは反対側に複数備えられていることを特徴とする請求項1に記載の操作装置。   The operating device according to claim 1, wherein a plurality of the magnetic generation units are provided on a side opposite to a side on which the operating unit is mounted with respect to the mounted body. 前記可動部材が軟磁性体からなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の操作装置。   The operating device according to claim 1, wherein the movable member is made of a soft magnetic material. 前記磁気発生機構は、前記操作ユニット側において、前記可動部材の他方側に前記可動部材と対向して配設された第2ヨークを有し、
前記可動部材と前記第2ヨークとの第2隙間に前記磁気粘性流体が充填されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の操作装置。
The magnetism generating mechanism has a second yoke disposed on the other side of the movable member on the operation unit side so as to face the movable member.
4. The operating device according to claim 1, wherein the magnetorheological fluid is filled in a second gap between the movable member and the second yoke. 5.
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