JP2020148326A - Torque generator - Google Patents

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JP2020148326A
JP2020148326A JP2019048870A JP2019048870A JP2020148326A JP 2020148326 A JP2020148326 A JP 2020148326A JP 2019048870 A JP2019048870 A JP 2019048870A JP 2019048870 A JP2019048870 A JP 2019048870A JP 2020148326 A JP2020148326 A JP 2020148326A
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飛鳥 小池
Asuka Koike
飛鳥 小池
高橋 一成
Kazunari Takahashi
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Abstract

To provide a torque generator that may form magnetic circuit through which magnetic lines of force pass through a wider area and may make magnetic field acting on a ferrofluid in the radial direction of a cylindrical rotating body substantially uniform over a wide range.SOLUTION: An inner yoke includes a plurality of facing parts having an outer peripheral surface facing an inner peripheral surface of the cylindrical part, and is arranged so as to be relatively rotatable with respect to an outer yoke with the central axis of the cylindrical part as the center of rotation. The gaps where the outer peripheral surfaces of the facing parts and the inner peripheral surfaces of the outer yoke face each other are filled with a magnetic viscous fluid. A magnetic field generating part arranged inside the plurality of facing parts of the inner yoke is controlled by a control unit so as to generate magnetic field that forms one magnetic circuit including a magnetic field line from one outer peripheral surface of the plurality of facing parts of the inner yoke to the inner peripheral surface of the facing outer yoke and a magnetic field line from the inner peripheral surface of the outer yoke to another outer peripheral surface of the plurality of facing parts of the inner yoke. The plurality of facing parts are arranged side by side along the circumferential direction of the cylindrical part.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、磁気粘性流体を用いて回転抵抗を変化させることができるトルク発生装置に関する。 The present invention relates to a torque generator capable of changing rotational resistance using a ferrofluid.

特許文献1に記載の触覚インターフェースは、磁気粘性流体で満たされたチャンバ内に円筒状の回転体が配置された構成を備える。チャンバは、内側及び外側のいずれも磁性材料で囲まれている。チャンバの内側には、回転体の軸を中心として周方向に巻回されたコイルが配置され、このコイルを含む磁界生成システムによって生成された磁界が、磁気粘性流体に対して、回転体の径方向に作用する。 The tactile interface described in Patent Document 1 includes a configuration in which a cylindrical rotating body is arranged in a chamber filled with a ferrofluid. The chamber is surrounded by magnetic material, both inside and outside. Inside the chamber, a coil wound in the circumferential direction around the axis of the rotating body is arranged, and the magnetic field generated by the magnetic field generation system including this coil is the diameter of the rotating body with respect to the ferrofluid. Act in the direction.

特許文献2に記載の回転伝達装置は、円筒状の回転体が、ロータケースの外筒部と内筒部との間で相対回転可能に設けられた構成を備える。回転体と外筒部との隙間、及び、回転体と内筒部との隙間には磁気粘性流体が設けられている。ロータケースの外側には、径方向に沿った軸を中心として、周方向に沿った面内で巻回された、複数のコイルが配置され、このコイルを含む電磁石が発生させる磁界が、磁気粘性流体に対して、回転体の径方向に作用する。 The rotation transmission device described in Patent Document 2 includes a configuration in which a cylindrical rotating body is provided so as to be relatively rotatable between an outer cylinder portion and an inner cylinder portion of a rotor case. A magnetic viscous fluid is provided in the gap between the rotating body and the outer cylinder portion and in the gap between the rotating body and the inner cylinder portion. On the outside of the rotor case, a plurality of coils wound in a plane along the circumferential direction are arranged around an axis along the radial direction, and the magnetic field generated by the electromagnet including these coils is magnetically viscous. It acts on the fluid in the radial direction of the rotating body.

特表2011−519099号公報Special Table 2011-510099 特開2016−109207号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-109207

しかしながら、特許文献1に記載の触覚インターフェースと特許文献2に記載の回転伝達装置のいずれも、円筒状の回転体の径方向に沿った磁界が発生するものの、磁気粘性流体に対して径方向に作用する磁力線が少ない領域が広く存在するため、回転体が受ける回転抵抗の大きさの上限値を大きくすることが難しかった。より具体的には、特許文献1に記載の触覚インターフェースでは、軸方向においてコイルを設けた領域の磁力線が少なくなりやすく、特許文献2に記載の回転伝達装置では、周方向において、コイルを配置した領域の磁力線が少なくなりやすく、隣り合う電磁石の間でコイルが配置されていない領域はさらに磁力線が少なくなりやすい。 However, both the tactile interface described in Patent Document 1 and the rotation transmission device described in Patent Document 2 generate a magnetic field along the radial direction of the cylindrical rotating body, but are radially relative to the magnetic viscous fluid. Since there is a wide region where there are few lines of magnetic force acting on it, it has been difficult to increase the upper limit of the magnitude of the rotational resistance received by the rotating body. More specifically, in the tactile interface described in Patent Document 1, the number of lines of magnetic force in the region where the coil is provided in the axial direction tends to decrease, and in the rotation transmission device described in Patent Document 2, the coil is arranged in the circumferential direction. The number of magnetic field lines in the region tends to decrease, and the number of magnetic field lines in the region where the coil is not arranged between the adjacent electromagnets tends to decrease.

そこで本発明は、より広い領域を磁力線が通る磁気回路を形成することで、円筒状の回転体の径方向において磁気粘性流体に作用する磁界を広い範囲で略均一化することができ、これによって、回転体に対する磁気粘性流体による抵抗力(トルク)を大きくすることが可能なトルク発生装置を提供することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, by forming a magnetic circuit through which magnetic lines of force pass through a wider region, the magnetic field acting on the ferrofluid in the radial direction of the cylindrical rotating body can be substantially made uniform in a wide range. An object of the present invention is to provide a torque generator capable of increasing the resistance (torque) of a ferrofluid to a rotating body.

上記課題を解決するために、本発明のトルク発生装置は、円筒部を有する外部ヨークと、円筒部の内側に配置された内部ヨークとを備えるトルク発生装置であって、内部ヨークは、円筒部の内周面に対向する外周面を有する複数の対向部を備え、外部ヨークに対して円筒部の中心軸を回転中心として相対回転可能に配置され、複数の対向部のそれぞれの外周面と外部ヨークの内周面とが互いに対向する隙間には磁気粘性流体が充填され、内部ヨークの複数の対向部よりも内側に磁界発生部が配置され、磁界発生部は、制御部によって制御され、内部ヨークの複数の対向部の1つの外周面から対向する外部ヨークの内周面へ向かう磁力線と、外部ヨークの内周面から内部ヨークの複数の対向部の別の1つの外周面へ向かう磁力線と、を含む一つの磁気回路を形成する磁界を発生させ、複数の対向部は、円筒部の周方向に沿って並設されていることを特徴としている。
これにより、より広い領域を磁力線が通る磁気回路を形成することができるため、円筒状の回転体としての外部ヨークの径方向において磁気粘性流体に作用する磁界を、広い範囲で略均一化することができる。これによって、外部ヨーク、又は、この内側に配置された内部ヨークに対する磁気粘性流体による抵抗力(トルク)を大きくすることが可能となる。
In order to solve the above problems, the torque generator of the present invention is a torque generator including an outer yoke having a cylindrical portion and an internal yoke arranged inside the cylindrical portion, and the internal yoke is a cylindrical portion. It is provided with a plurality of facing portions having an outer peripheral surface facing the inner peripheral surface of the cylinder, and is arranged so as to be rotatable relative to the outer yoke with the central axis of the cylindrical portion as the center of rotation. The gaps facing the inner peripheral surfaces of the yoke are filled with magnetic viscous fluid, and the magnetic field generating part is arranged inside the plurality of facing parts of the inner yoke. The magnetic field generating part is controlled by the control unit and is inside. A magnetic field line from one outer peripheral surface of the plurality of opposing portions of the yoke to the inner peripheral surface of the outer yoke facing each other, and a magnetic field line from the inner peripheral surface of the outer yoke to another outer peripheral surface of the plurality of opposing portions of the inner yoke. It is characterized in that a magnetic field forming one magnetic circuit including, is generated, and a plurality of facing portions are arranged side by side along the circumferential direction of the cylindrical portion.
As a result, a magnetic circuit through which magnetic lines of force pass through a wider area can be formed. Therefore, the magnetic field acting on the ferrofluid in the radial direction of the outer yoke as a cylindrical rotating body can be substantially made uniform over a wide range. Can be done. This makes it possible to increase the resistance (torque) of the ferrofluid to the outer yoke or the inner yoke arranged inside the outer yoke.

本発明のトルク発生装置において、内部ヨークは、複数の対向部のうちの中心軸を中心に対称配置された2つの対向部を接続するように円筒部の径方向に沿って延びるコア部を備え、磁界発生部は、コア部に対して、径方向を仮想軸として巻回されているコイルであって、制御部によってコイルが通電されることが好ましい。
これにより、コイルの巻線数を増やすことができ、かつ、径方向に沿った磁力線を広い範囲で略均一化することができる。
In the torque generator of the present invention, the internal yoke includes a core portion extending along the radial direction of the cylindrical portion so as to connect two facing portions symmetrically arranged about the central axis of the plurality of facing portions. The magnetic field generating portion is a coil wound around the core portion with a virtual axis in the radial direction, and it is preferable that the coil is energized by the control unit.
As a result, the number of windings of the coil can be increased, and the lines of magnetic force along the radial direction can be substantially made uniform in a wide range.

本発明のトルク発生装置において、内部ヨークは、少なくとも、第1内部ヨークと第2内部ヨークとを備え、第1内部ヨークは、中心軸を中心として対称に配置された2つの第1対向部と、2つの第1対向部を接続するように円筒部の第1の径方向に沿って延びる第1コア部と、第1コア部に対して第1の径方向を仮想軸として巻回されている第1コイルとを備え、第2内部ヨークは、中心軸を中心として対称に配置された2つの第2対向部と、2つの第2対向部を接続するように円筒部の第2の径方向に沿って延びる第2コア部と、第2コア部に対して第2の径方向を仮想軸として巻回されている第2コイルとを備え、第2の径方向は、中心軸を基準に第1の径方向に交差する方向であり、2つの第1対向部と、2つの第2対向部とは、周方向に沿って交互に並設され、円筒部の中心軸方向において、第1コア部と第2コア部は異なる位置に配置されていることが好ましい。
これにより、外部ヨークの中心軸方向の広い範囲に磁力線を通すことが可能となり、磁界の強さを高め、かつ、より均一化を図ることができる。
In the torque generator of the present invention, the internal yoke includes at least a first internal yoke and a second internal yoke, and the first internal yoke has two first facing portions symmetrically arranged about a central axis. A first core portion extending along the first radial direction of the cylindrical portion so as to connect the two first facing portions, and a first radial direction wound around the first core portion as a virtual axis. The second inner yoke has a second diameter of a cylindrical portion that connects two second facing portions symmetrically arranged about a central axis and two second facing portions. It includes a second core portion extending along the direction and a second coil wound around the second core portion with the second radial direction as a virtual axis, and the second radial direction is based on the central axis. The two first facing portions and the two second facing portions are alternately arranged side by side along the circumferential direction, and are the first in the central axis direction of the cylindrical portion. It is preferable that the 1st core portion and the 2nd core portion are arranged at different positions.
As a result, the magnetic field lines can be passed through a wide range in the central axis direction of the outer yoke, the strength of the magnetic field can be increased, and more uniform can be achieved.

本発明のトルク発生装置において、磁界発生部は、第1コア部を通過して、第1内部ヨークの2つの第1対向部のうちの一方の外周面から対向する外部ヨークの内周面へ向かう第1の磁力線と、第1の磁力線に連続して、外部ヨークを周方向に通過する第1の外部磁力線と、外部ヨークの内周面から第2内部ヨークの2つの第2対向部のうちの一方の外周面へと向かう第2の磁力線と、第2の磁力線に連続して、第2コア部を通過し、第2内部ヨークの2つの第2対向部のうちの他方の外周面から対向する外部ヨークの内周面へ向かう第3の磁力線と、外部ヨークにおいて第3の磁力線に連続して、外部ヨークを周方向に通過する第2の外部磁力線と、外部ヨークの内周面から第1内部ヨークの2つの対向部のうちの他方の外周面へと向かい、第1コア部に至る第4の磁力線と、を含む一つの磁気回路を形成する磁界を発生させることが好ましい。
これにより、外部ヨークの中心軸方向の広い範囲に磁力線を通すことが可能となり、磁界の強さを高め、かつ、より均一化を図ることができる。
In the torque generator of the present invention, the magnetic field generating portion passes through the first core portion and passes from the outer peripheral surface of one of the two first facing portions of the first inner yoke to the inner peripheral surface of the facing outer yoke. The first line of magnetic force to go, the first line of magnetic force that passes through the outer yoke in the circumferential direction in succession to the first line of magnetic force, and the two second opposing portions from the inner peripheral surface of the outer yoke to the second inner yoke. The outer peripheral surface of the other of the two second opposing portions of the second inner yoke, which passes through the second core portion in succession to the second magnetic field line toward the outer peripheral surface of one of them and the second magnetic field line. A third line of magnetic force from the outer yoke toward the inner peripheral surface of the outer yoke, a second external magnetic field line passing through the outer yoke in the circumferential direction in succession to the third magnetic field line in the outer yoke, and an inner peripheral surface of the outer yoke. It is preferable to generate a magnetic field forming one magnetic circuit including a fourth magnetic field line extending from the first to the outer peripheral surface of the other of the two opposing portions of the first inner yoke and reaching the first core portion.
As a result, the magnetic field lines can be passed through a wide range in the central axis direction of the outer yoke, the strength of the magnetic field can be increased, and more uniform can be achieved.

本発明のトルク発生装置において、内部ヨークは、複数の対向部を接続するように円筒部の中心軸方向に沿って延びるコア部を備え、磁界発生部は、コア部に対して、中心軸方向を仮想軸として巻回されているコイルであって、制御部によってコイルが通電されることが好ましい。
これにより、コイルの巻線数を増やすことができ、かつ、径方向に沿った磁力線を広い範囲で略均一化することができる。
In the torque generator of the present invention, the internal yoke includes a core portion extending along the central axis direction of the cylindrical portion so as to connect a plurality of facing portions, and the magnetic field generating portion is in the central axial direction with respect to the core portion. It is preferable that the coil is wound around the virtual shaft and the coil is energized by the control unit.
As a result, the number of windings of the coil can be increased, and the lines of magnetic force along the radial direction can be substantially made uniform in a wide range.

本発明のトルク発生装置において、内部ヨークは、複数の対向部のそれぞれに連なり径方向に広がる連結部を備え、コア部の中心軸方向の両端部は、連結部にそれぞれ接続され、磁界発生部は、コア部を中心軸方向に通過して、連結部の1つを通って、内部ヨークの複数の対向部の1つの外周面から対向する外部ヨークの内周面へ向かう第1の磁力線と、外部ヨークの内周面から内部ヨークの複数の対向部の別の1つの外周面へ向かい、連結部の他の1つを通って、コア部を中心軸方向に至る第2の磁力線と、を含む一つの磁気回路を形成する磁界を発生させることが好ましい。
これにより、外部ヨークに対向する外周面に磁力線を展開できるため、外部ヨークの内周面の広い範囲との間で略均一化された磁界を形成することができる。
In the torque generator of the present invention, the internal yoke includes connecting portions that are connected to each of the plurality of facing portions and spread in the radial direction, and both ends in the central axial direction of the core portion are connected to the connecting portions, respectively, to generate a magnetic field. With a first magnetic field line passing through the core portion in the direction of the central axis, passing through one of the connecting portions, and going from the outer peripheral surface of one of the plurality of opposing portions of the inner yoke to the inner peripheral surface of the facing outer yoke. A second magnetic field line extending from the inner peripheral surface of the outer yoke to another outer peripheral surface of the plurality of opposing portions of the inner yoke, passing through the other one of the connecting portions, and reaching the core portion in the central axial direction. It is preferable to generate a magnetic field that forms one magnetic circuit including.
As a result, the magnetic field lines can be developed on the outer peripheral surface facing the outer yoke, so that a substantially uniform magnetic field can be formed with a wide range of the inner peripheral surface of the outer yoke.

本発明のトルク発生装置において、複数の対向部は、外周面が周方向に沿った形状を有することが好ましい。
これにより、外部ヨークの内周面との距離を均一化できるため、隙間に配置された磁気粘性流体に一様な磁力線を与えることができる。
In the torque generator of the present invention, it is preferable that the outer peripheral surfaces of the plurality of facing portions have a shape along the circumferential direction.
As a result, the distance from the inner peripheral surface of the outer yoke can be made uniform, so that a uniform magnetic field line can be given to the magnetically viscous fluid arranged in the gap.

本発明によると、円筒状の回転体の径方向において磁気粘性流体に作用する磁界を、すべての領域に渡って略均一化することができ、これによって、回転体に対する磁気粘性流体による抵抗力(トルク)を大きくすることが可能なトルク発生装置を提供することができる。 According to the present invention, the magnetic field acting on the ferrofluid in the radial direction of the cylindrical rotating body can be made substantially uniform over all regions, whereby the resistance force of the ferrofluid to the rotating body ( It is possible to provide a torque generator capable of increasing the torque).

(a)は、第1実施形態に係るトルク発生装置を上側から見た斜視図、(b)は(a)に示すトルク発生装置の制御系統を示す機能ブロック図である。(A) is a perspective view of the torque generator according to the first embodiment as viewed from above, and (b) is a functional block diagram showing a control system of the torque generator shown in (a). 第1実施形態のトルク発生装置の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the torque generator of 1st Embodiment. 図1(a)のA−A’線における断面図である。It is sectional drawing in the line AA'in FIG. 1 (a). 第1実施形態のトルク発生装置において、内部ヨークと外部ヨークの配置を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement of the inner yoke and the outer yoke in the torque generator of 1st Embodiment. (a)は、第2実施形態に係るトルク発生装置を上側から見た斜視図、(b)は(a)に示すトルク発生装置の制御系統を示す機能ブロック図である。(A) is a perspective view of the torque generator according to the second embodiment as viewed from above, and (b) is a functional block diagram showing a control system of the torque generator shown in (a). 第2実施形態のトルク発生装置の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the torque generator of the 2nd Embodiment. 図5(a)のB−B’線における断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line BB'of FIG. 5A. (a)は、第2実施形態のトルク発生装置において、第1ロータと外部ヨークの配置を示す平面図、(b)は第2ロータと外部ヨークの配置を示す平面図である。(A) is a plan view showing the arrangement of the first rotor and the outer yoke in the torque generator of the second embodiment, and (b) is a plan view showing the arrangement of the second rotor and the outer yoke. 第2実施形態のトルク発生装置において、第1固定板と第1シャフト部を除いて示した平面図である。FIG. 5 is a plan view showing the torque generator of the second embodiment excluding the first fixing plate and the first shaft portion. (a)は、第3実施形態に係るトルク発生装置を上側から見た斜視図、(b)は(a)に示すトルク発生装置の制御系統を示す機能ブロック図である。(A) is a perspective view of the torque generator according to the third embodiment as viewed from above, and (b) is a functional block diagram showing a control system of the torque generator shown in (a). 第3実施形態のトルク発生装置の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the torque generator of the 3rd Embodiment. 図10(a)のC−C’線における断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line CC'of FIG. 10 (a). 図12のD−D’線における断面図である。It is sectional drawing in the DD'line of FIG.

以下、本発明の実施形態に係るトルク発生装置について図面を参照しつつ詳しく説明する。
<第1実施形態>
図1(a)は、第1実施形態に係るトルク発生装置10を上側から見た斜視図、(b)はトルク発生装置10の制御系統を示す機能ブロック図である。図2は、トルク発生装置10の分解斜視図、図3は図1(a)のA−A’線における断面図である。図4は、トルク発生装置10において、内部ヨーク30と外部ヨーク50の配置を示す平面図である。
Hereinafter, the torque generator according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1A is a perspective view of the torque generator 10 according to the first embodiment as viewed from above, and FIG. 1B is a functional block diagram showing a control system of the torque generator 10. FIG. 2 is an exploded perspective view of the torque generator 10, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA'of FIG. 1A. FIG. 4 is a plan view showing the arrangement of the inner yoke 30 and the outer yoke 50 in the torque generator 10.

各図において、説明の便宜上、回転軸AXに沿って上下方向を規定するが、実際の使用時における方向を制限するものではない。回転軸AXに沿った方向を軸方向又は上下方向とし、回転軸AXから、回転軸AXに直交する方向を径方向と称する。以下の説明において、回転軸AXに沿って、上側から下側を見た状態を平面視ということがあり、平面視において、回転軸AXを中心とする円の円周に沿った方向を周方向と称する。 In each figure, for convenience of explanation, the vertical direction is defined along the rotation axis AX, but the direction in actual use is not limited. The direction along the rotation axis AX is referred to as an axial direction or a vertical direction, and the direction orthogonal to the rotation axis AX from the rotation axis AX is referred to as a radial direction. In the following description, the state of looking from the upper side to the lower side along the rotation axis AX may be referred to as a plan view, and in the plan view, the circumferential direction is the direction along the circumference of the circle centered on the rotation axis AX. It is called.

図2と図3に示すように、第1実施形態に係るトルク発生装置10では、上下に分かれて配置された2つのシャフト部21、22を用い、これらのシャフト部の間に内部ヨーク30と励磁コイル41を備えたロータが固定されている。このロータの外側に配置される外部部材は、外部ヨーク50と一対の固定板61、62とを備える。 As shown in FIGS. 2 and 3, in the torque generator 10 according to the first embodiment, two shaft portions 21 and 22 arranged vertically are used, and an internal yoke 30 is provided between these shaft portions. A rotor provided with the exciting coil 41 is fixed. The external member arranged on the outside of the rotor includes an external yoke 50 and a pair of fixing plates 61 and 62.

2つのシャフト部21、22は、非磁性材料からなり、回転軸AXの軸方向(外部ヨーク50の中心軸方向)において、その間に配置された、内部ヨーク30と励磁コイル41を介して互いに一体化されている。2つのシャフト部21、22は、内部ヨーク30及び励磁コイル41とともに回転軸AXを中心として回転可能とされている。よって、内部ヨーク30と励磁コイル41は、ロータとして、回転軸AXを中心に回転動作する。 The two shaft portions 21 and 22 are made of a non-magnetic material, and are integrated with each other via an internal yoke 30 and an exciting coil 41 arranged between them in the axial direction of the rotating shaft AX (the central axis direction of the external yoke 50). It has been transformed. The two shaft portions 21 and 22 can rotate about the rotation shaft AX together with the internal yoke 30 and the exciting coil 41. Therefore, the internal yoke 30 and the exciting coil 41 rotate around the rotation axis AX as a rotor.

軸方向上側に配置される第1シャフト部21は、軸方向に沿って延びる軸部21aと、軸部21aの下端から径方向に広がる円板部21bを備える。同様に、軸方向下側に配置される第2シャフト部22は、軸方向に沿って延びる軸部22aと、軸部22aの上端から径方向に広がる円板部22bを備える。 The first shaft portion 21 arranged on the upper side in the axial direction includes a shaft portion 21a extending along the axial direction and a disk portion 21b extending in the radial direction from the lower end of the shaft portion 21a. Similarly, the second shaft portion 22 arranged on the lower side in the axial direction includes a shaft portion 22a extending along the axial direction and a disk portion 22b extending in the radial direction from the upper end of the shaft portion 22a.

内部ヨーク30は、磁性材料で構成され、軸方向に直交する方向に延びる柱状のコア部31と、コア部31の両端にそれぞれ固定され、回転軸AXを挟んで互いに対向した、すなわち回転軸AXを中心に対称配置された、2つの対向部32、33とを備える。図4に示すように、2つの対向部32、33は、平面視において、円筒状の外部ヨーク50の周方向に沿って並設されている。 The inner yoke 30 is made of a magnetic material and is fixed to both ends of a columnar core portion 31 extending in a direction orthogonal to the axial direction and both ends of the core portion 31, and faces each other with the rotation axis AX in between, that is, the rotation axis AX. The two facing portions 32 and 33 are provided symmetrically with respect to the center. As shown in FIG. 4, the two facing portions 32 and 33 are arranged side by side along the circumferential direction of the cylindrical outer yoke 50 in a plan view.

図3に示すように、2つの対向部32、33の上面には、上側の第1シャフト部21の円板部21bが固定され、2つの対向部32、33の下面には、下側の第2シャフト部22の円板部22bが固定される。2つの対向部32、33は、外周面32a、33aが周方向に沿った形状を有している。2つの対向部32、33の径方向外側の外周面32a、33aは、平面視において、1つの円の一部を構成する外周面32a、33aとしてそれぞれ形成されている。 As shown in FIG. 3, the disk portion 21b of the upper first shaft portion 21 is fixed to the upper surfaces of the two opposing portions 32, 33, and the lower surface of the two opposing portions 32, 33 is lower. The disk portion 22b of the second shaft portion 22 is fixed. The two facing portions 32 and 33 have outer peripheral surfaces 32a and 33a having a shape along the circumferential direction. The outer peripheral surfaces 32a, 33a of the two opposing portions 32, 33 in the radial direction are formed as outer peripheral surfaces 32a, 33a forming a part of one circle in a plan view, respectively.

磁界発生部としての励磁コイル41は、柱状のコア部31の中心軸(回転軸AXに直交する径方向に沿った仮想軸)を中心として巻回されており、2つの対向部32、33よりも径方向内側に配置されている。ここで、励磁コイル41は、上下方向において2つの対向部32、33よりも内側であること、すなわち、上下方向において2つの対向部32、33よりも上側と下側のいずれにも励磁コイル41が延出しないことが好ましい。励磁コイル41をこのように配置することにより、励磁コイル41の巻線数を増やすことができ、発生する磁界を大きくすることが可能となる。また、コア部31及び励磁コイル41が配置された側において、対向部32、33を平面の形状としているが、これ以外の面形状、例えば、内側又は外側へ凸となる曲面であってもよい。 The exciting coil 41 as the magnetic field generating portion is wound around the central axis of the columnar core portion 31 (a virtual axis along the radial direction orthogonal to the rotation axis AX), and is wound from the two opposing portions 32 and 33. Is also arranged radially inside. Here, the exciting coil 41 is inside the two opposing portions 32, 33 in the vertical direction, that is, the exciting coil 41 is on both the upper side and the lower side of the two opposing portions 32, 33 in the vertical direction. Is preferably not extended. By arranging the exciting coil 41 in this way, the number of windings of the exciting coil 41 can be increased, and the generated magnetic field can be increased. Further, on the side where the core portion 31 and the exciting coil 41 are arranged, the facing portions 32 and 33 have a flat shape, but other surface shapes, for example, a curved surface that is convex inward or outward may be used. ..

ロータとしての内部ヨーク30の径方向の外側には、磁性材料で構成される外部ヨーク50が配置されている。外部ヨーク50は、回転軸AXを中心軸とする中空の円筒形状(円筒部)を有し、その内周面51は、2つの対向部32、33それぞれの外周面32a、33aに対して隙間Sを介して対向している。この隙間Sには、磁気応答性材料としての磁気粘性流体70が充填される。 An outer yoke 50 made of a magnetic material is arranged on the outer side of the inner yoke 30 as a rotor in the radial direction. The outer yoke 50 has a hollow cylindrical shape (cylindrical portion) centered on the rotation axis AX, and the inner peripheral surface 51 thereof has a gap with respect to the outer peripheral surfaces 32a and 33a of the two opposing portions 32 and 33, respectively. They are facing each other via S. The gap S is filled with a magnetic viscous fluid 70 as a magnetically responsive material.

ここで、磁気粘性流体70は、磁界が印加されると粘度が変化する物質であり、例えば、非磁性の液体(溶媒)中に磁性材料からなる粒子(磁性粒子)が分散された流体である。磁気粘性流体70に含まれる磁性粒子としては、例えば、カーボンを含有した鉄系の粒子やフェライト粒子が好ましい。カーボンを含有した鉄系の粒子としては、例えば、カーボン含有量が0.15%以上であることが好ましい。磁性粒子の直径は、例えば0.5μm以上が好ましく、さらには1μm以上が好ましい。磁気粘性流体70は、磁性粒子が重力で沈殿しにくくなるように、溶媒と磁性粒子を選定することが望ましい。さらに、磁気粘性流体70は、磁性粒子の沈殿を防ぐカップリング材を含むことが望ましい。 Here, the magnetic viscous fluid 70 is a substance whose viscosity changes when a magnetic field is applied, and is, for example, a fluid in which particles (magnetic particles) made of a magnetic material are dispersed in a non-magnetic liquid (solvent). .. As the magnetic particles contained in the ferrofluid 70, for example, carbon-containing iron-based particles and ferrite particles are preferable. As the iron-based particles containing carbon, for example, the carbon content is preferably 0.15% or more. The diameter of the magnetic particles is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more. For the magnetic viscous fluid 70, it is desirable to select a solvent and magnetic particles so that the magnetic particles are less likely to precipitate due to gravity. Further, the ferrofluid 70 preferably contains a coupling material that prevents the precipitation of magnetic particles.

外部ヨーク50の上部と下部には、非磁性材料からなる固定板61、62がそれぞれ固定されている。これらの固定板61、62は、回転軸AXを中心として配置される円板であり、その中心には、軸方向(厚み方向)に貫通する孔部61a、62aがそれぞれ形成されている。 Fixing plates 61 and 62 made of non-magnetic material are fixed to the upper part and the lower part of the outer yoke 50, respectively. These fixing plates 61 and 62 are disks arranged around the rotation axis AX, and holes 61a and 62a penetrating in the axial direction (thickness direction) are formed at the centers thereof, respectively.

図3に示すように、第1固定板61は、第1シャフト部21の円板部21bとの間に間隙P1を有するように配置され、第2固定板62は、第2シャフト部22の円板部22bとの間に間隙P2を有するように配置される。これらの間隙P1、P2は上記隙間Sに連なっており、隙間S内の磁気粘性流体70は、これらの間隙P1、P2にも流入し、配置される。 As shown in FIG. 3, the first fixing plate 61 is arranged so as to have a gap P1 between the first fixing plate 61 and the disk portion 21b of the first shaft portion 21, and the second fixing plate 62 is formed on the second shaft portion 22. It is arranged so as to have a gap P2 between it and the disk portion 22b. These gaps P1 and P2 are connected to the gap S, and the ferrofluid 70 in the gap S also flows into and is arranged in these gaps P1 and P2.

上側の第1固定板61の孔部61aには、第1シャフト部21の軸部21aが挿通され、下側の第2固定板62の孔部62aには、第2シャフト部22の軸部22aが挿通される。孔部61aの内周面と軸部21aの外周面との間には、オーリング61b(Oリング)が配置され、孔部62aの内周面と軸部22aの外周面との間にはオーリング62b(Oリング)が配置されている。 The shaft portion 21a of the first shaft portion 21 is inserted into the hole portion 61a of the upper first fixing plate 61, and the shaft portion of the second shaft portion 22 is inserted into the hole portion 62a of the lower second fixing plate 62. 22a is inserted. An O-ring 61b (O-ring) is arranged between the inner peripheral surface of the hole 61a and the outer peripheral surface of the shaft 21a, and between the inner peripheral surface of the hole 62a and the outer peripheral surface of the shaft 22a. An O-ring 62b (O-ring) is arranged.

2つのオーリング61b、62bは、弾性を有する材料で構成されたリング部材である。オーリング61bは、孔部61aの内周面と軸部21aの外周面とに対して、液密な状態で密着し、オーリング62bは、孔部62aの内周面と軸部22aの外周面とに対して、液密な状態で密着する。 The two O-rings 61b and 62b are ring members made of an elastic material. The O-ring 61b is in close contact with the inner peripheral surface of the hole 61a and the outer peripheral surface of the shaft portion 21a in a liquid-tight state, and the O-ring 62b is in close contact with the inner peripheral surface of the hole 62a and the outer peripheral surface of the shaft portion 22a. It adheres to the surface in a liquid-tight state.

2つのオーリング61b、62bを配置することにより、間隙P1、P2内の磁気粘性流体70がトルク発生装置10の外部へ漏れることを防ぐことができ、かつ、2つのシャフト部21、22が2つの固定板61、62にそれぞれ支持される。これにより、外部ヨーク50と内部ヨーク30とが回転軸AX(円筒部を有する外部ヨーク50の中心軸)を回転中心として相対回転可能とされる。
なお、オーリング(Oリング)を、円板部21bと外部ヨーク50又は第1固定板61との間、及び、円板部22bと外部ヨーク50又は第2固定板62との間にそれぞれ設けると、隙間S内の磁気粘性流体70が間隙P1、P2へ流入することを制限できる。また、オーリング(Oリング)に代えて、低トルク封止性能に優れた封止部材、例えばVリング(周方向直交断面がV字状の円環部材)を用いることもできる。
By arranging the two O-rings 61b and 62b, it is possible to prevent the ferrofluid 70 in the gaps P1 and P2 from leaking to the outside of the torque generator 10, and the two shaft portions 21 and 22 have two. It is supported by two fixing plates 61 and 62, respectively. As a result, the outer yoke 50 and the inner yoke 30 can rotate relative to each other with the rotation axis AX (the central axis of the outer yoke 50 having a cylindrical portion) as the center of rotation.
An O-ring is provided between the disk portion 21b and the external yoke 50 or the first fixing plate 61, and between the disk portion 22b and the external yoke 50 or the second fixing plate 62, respectively. And, it is possible to limit the inflow of the ferrofluid 70 in the gap S into the gaps P1 and P2. Further, instead of the O-ring, a sealing member having excellent low torque sealing performance, for example, a V-ring (an annular member having a V-shaped cross section orthogonal to the circumferential direction) can be used.

励磁コイル41は、磁界発生部として、制御部40(図1(b))からの通電により磁界を発生する。制御部40は、励磁コイル41に印加する電流の大きさを制御し、これによって励磁コイル41が発生する磁界の大きさを制御する。制御部40は、例えば、コイルに通電する通電部、中央演算処理装置、及び、記憶装置を含み、電源から電力が供給されるとともに、記憶装置に記憶されたプログラムを中央演算処理装置で実行することにより制御を実行する。励磁コイル41の巻線数を増やすことができるため、発生する磁界を大きくすることが可能となる。
なお、図2〜図4においては制御部40と励磁コイル41との間の配線を省略している。
The exciting coil 41 generates a magnetic field as a magnetic field generating unit by energizing from the control unit 40 (FIG. 1B). The control unit 40 controls the magnitude of the current applied to the exciting coil 41, thereby controlling the magnitude of the magnetic field generated by the exciting coil 41. The control unit 40 includes, for example, an energizing unit that energizes a coil, a central processing unit, and a storage device, and is supplied with electric power from a power source and executes a program stored in the storage device in the central processing unit. By performing control. Since the number of windings of the exciting coil 41 can be increased, the generated magnetic field can be increased.
In FIGS. 2 to 4, the wiring between the control unit 40 and the exciting coil 41 is omitted.

励磁コイル41に対して電流が印加されると、図3と図4において矢印で示す磁力線を有する磁界が発生する。この磁力線は、第1対向部32からコア部31を通って第2対向部33へ至り、第2対向部33から、この外周面33aに対向する外部ヨーク50へ流れる。また、第1対向部32の外周面32aに対向する外部ヨーク50からは、第1対向部32へ向かう磁力線が生じる。これによって、隙間Sにおいては磁力線が径方向に通過する。 When a current is applied to the exciting coil 41, a magnetic field having magnetic field lines indicated by arrows in FIGS. 3 and 4 is generated. The magnetic lines of force reach the second facing portion 33 from the first facing portion 32 through the core portion 31, and flow from the second facing portion 33 to the outer yoke 50 facing the outer peripheral surface 33a. Further, a magnetic field line toward the first facing portion 32 is generated from the outer yoke 50 facing the outer peripheral surface 32a of the first facing portion 32. As a result, the magnetic field lines pass in the radial direction in the gap S.

また、図4に示すように、第2対向部33から外部ヨーク50へ向かった磁力線は、外部ヨーク50において第2対向部33の外周面33aに対応する領域52から、外部ヨーク50の周面に沿って流れて、第1対向部32の外周面32aに対向する領域53へ至る。この領域53に至った磁力線は、第1対向部32に入ってコア部31側へ流れる。トルク発生装置10においては、このような経路の磁力線によって1つの磁気回路が形成される。
なお、励磁コイル41に対する通電方向を逆にすると、図3と図4に示す磁力線とは逆向きの磁力線が生じる。
Further, as shown in FIG. 4, the magnetic field lines directed from the second facing portion 33 toward the outer yoke 50 are the peripheral surfaces of the outer yoke 50 from the region 52 corresponding to the outer peripheral surface 33a of the second facing portion 33 in the outer yoke 50. It flows along the above and reaches the region 53 facing the outer peripheral surface 32a of the first facing portion 32. The magnetic field lines that reach this region 53 enter the first facing portion 32 and flow toward the core portion 31 side. In the torque generator 10, one magnetic circuit is formed by the magnetic field lines of such a path.
When the direction of energization of the exciting coil 41 is reversed, magnetic field lines opposite to those shown in FIGS. 3 and 4 are generated.

以上の構成において、励磁コイル41に電流を印加して磁界を発生させると、隙間S内の磁気粘性流体70には径方向に沿った磁界が与えられる。この磁界により、磁気粘性流体70中で分散していた磁性粒子は磁力線に沿って集まり、径方向に沿って並んだ磁性粒子が磁気的に互いに連結され、クラスタが形成される。この状態において、回転軸AXを中心とする方向に2つのシャフト部21、22又は外部ヨーク50を回転させようとする力を与えると、連結された磁性粒子にせん断力がはたらき、これらの磁性粒子による抵抗力(トルク)が生じる。このため、磁界を発生させていない状態と比べて操作者に抵抗力を感じさせることができる。 In the above configuration, when a current is applied to the exciting coil 41 to generate a magnetic field, a magnetic field along the radial direction is applied to the ferrofluid 70 in the gap S. Due to this magnetic field, the magnetic particles dispersed in the magnetic viscous fluid 70 gather along the magnetic field lines, and the magnetic particles arranged along the radial direction are magnetically connected to each other to form clusters. In this state, when a force is applied to rotate the two shaft portions 21, 22 or the outer yoke 50 in the direction centered on the rotation axis AX, a shearing force acts on the connected magnetic particles, and these magnetic particles act. Resistant force (torque) is generated. Therefore, the operator can feel the resistance as compared with the state where the magnetic field is not generated.

一方、励磁コイル41による磁界が生じていないときには、磁気粘性流体70では磁性粒子は溶媒内で分散されている。したがって、操作者が、シャフト部21、22、及び、外部ヨーク50のいずれかを操作すると、大きな抵抗力を受けずに相対的に回転する。 On the other hand, when the magnetic field generated by the exciting coil 41 is not generated, the magnetic particles are dispersed in the solvent in the ferrofluid 70. Therefore, when the operator operates any of the shaft portions 21, 22 and the external yoke 50, the operator rotates relatively without receiving a large resistance force.

第1実施形態のトルク発生装置10においては、外部ヨーク50の周方向の広い範囲にわたって対向するように対向部32、33を配置しているため、2つの対向部32、33の外周面32a、33aと外部ヨーク50との間の隙間Sを周方向において広くとることができる。2つの対向部32、33は、外周面32a、33aが周方向に沿った形状を有している。これにより、外部ヨーク50の内周面51との距離を均一化できる。このように配置した隙間S内の磁気粘性流体70に対して、径方向に沿った磁力線を与えることができるため、周方向の広い範囲で、略均一化された抵抗力(トルク)を生じさせることができ、全体として大きな作用トルクを得ることが可能となる。 In the torque generator 10 of the first embodiment, since the facing portions 32 and 33 are arranged so as to face each other over a wide range in the circumferential direction of the outer yoke 50, the outer peripheral surfaces 32a of the two facing portions 32 and 33, The gap S between the 33a and the outer yoke 50 can be widened in the circumferential direction. The two facing portions 32 and 33 have outer peripheral surfaces 32a and 33a having a shape along the circumferential direction. As a result, the distance between the outer yoke 50 and the inner peripheral surface 51 can be made uniform. Since the magnetic viscous fluid 70 in the gap S arranged in this way can be given magnetic lines along the radial direction, a substantially uniform resistance force (torque) is generated in a wide range in the circumferential direction. It is possible to obtain a large working torque as a whole.

<第2実施形態>
図5(a)は、第2実施形態に係るトルク発生装置110を上側から見た斜視図、(b)はトルク発生装置110の制御系統を示す機能ブロック図である。図6は、トルク発生装置110の分解斜視図、図7は図5(a)のB−B’線における断面図である。図8(a)は、トルク発生装置110において、第1ロータR11と外部ヨーク160の配置を示す平面図、(b)は第2ロータR12と外部ヨーク160の配置を示す平面図である。図9は、トルク発生装置110において、第1固定板162と第1シャフト部121を除いて示した平面図である。
<Second Embodiment>
FIG. 5A is a perspective view of the torque generator 110 according to the second embodiment as viewed from above, and FIG. 5B is a functional block diagram showing a control system of the torque generator 110. FIG. 6 is an exploded perspective view of the torque generator 110, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB'of FIG. 5 (a). FIG. 8A is a plan view showing the arrangement of the first rotor R11 and the outer yoke 160 in the torque generator 110, and FIG. 8B is a plan view showing the arrangement of the second rotor R12 and the outer yoke 160. FIG. 9 is a plan view showing the torque generator 110 excluding the first fixing plate 162 and the first shaft portion 121.

図6と図7に示すように、第2実施形態に係るトルク発生装置110では、上下に分かれて配置された2つのシャフト部121、122を用い、これらのシャフト部の間に2つのロータR11、R12が配置されている。これらのロータは、軸方向の上側には、第1内部ヨーク130と第1励磁コイル151(第1コイル)を備えた第1ロータR11が配置され、その下側には、第2内部ヨーク140と第2励磁コイル152(第2コイル)を備えた第2ロータR12が配置されている。2つのロータR11、R12の外側に配置される外部部材は、外部ヨーク160と一対の固定板162、163とを備える。 As shown in FIGS. 6 and 7, in the torque generator 110 according to the second embodiment, two shaft portions 121 and 122 arranged vertically are used, and two rotors R11 are used between the shaft portions. , R12 are arranged. In these rotors, a first rotor R11 having a first internal yoke 130 and a first exciting coil 151 (first coil) is arranged on the upper side in the axial direction, and a second internal yoke 140 is arranged on the lower side thereof. And a second rotor R12 provided with a second exciting coil 152 (second coil) are arranged. The external member arranged outside the two rotors R11 and R12 includes an external yoke 160 and a pair of fixing plates 162 and 163.

2つのシャフト部121、122は、非磁性材料からなり、回転軸AXの軸方向において、その間に配置された2つのロータR11、R12を介して互いに一体化されている。2つのシャフト部121、122は、2つのロータR11、R12とともに回転軸AXを中心として回転可能とされている。 The two shaft portions 121 and 122 are made of a non-magnetic material and are integrated with each other in the axial direction of the rotating shaft AX via two rotors R11 and R12 arranged between them. The two shaft portions 121 and 122 can rotate around the rotation shaft AX together with the two rotors R11 and R12.

軸方向上側に配置される第1シャフト部121は、軸方向に沿って延びる軸部121aと、軸部121aの下端から径方向に広がる円板部121bを備える。同様に、軸方向下側に配置される第2シャフト部122は、軸方向に沿って延びる軸部122aと、軸部122aの上端から径方向に広がる円板部122bを備える。 The first shaft portion 121 arranged on the upper side in the axial direction includes a shaft portion 121a extending along the axial direction and a disc portion 121b extending in the radial direction from the lower end of the shaft portion 121a. Similarly, the second shaft portion 122 arranged on the lower side in the axial direction includes a shaft portion 122a extending along the axial direction and a disc portion 122b extending in the radial direction from the upper end of the shaft portion 122a.

第1内部ヨーク130は、磁性材料で構成され、軸方向に直交する方向に延びる柱状の第1コア部131と、第1コア部131の両端にそれぞれ固定され、回転軸AXを挟んで互いに対向する2つの対向部132、133とを備える。同様に、第2内部ヨーク140は、磁性材料で構成され、軸方向に直交する方向に延びる柱状の第2コア部141と、第2コア部141の両端にそれぞれ固定され、回転軸AXを挟んで互いに対向する2つの対向部142、143とを備える。第2コア部141は、回転軸AXに直交する面内において、別言すると回転軸AXを基準として、第1コア部131が延びる方向(第1の径方向)に直交する方向(第2の径方向)に延びる。
ここで、第1コア部131と第2コア部141は、それぞれが延びる方向が互いに交差していれば、直交しない配置も可能である。
The first inner yoke 130 is made of a magnetic material and is fixed to both ends of a columnar first core portion 131 extending in a direction orthogonal to the axial direction and the first core portion 131, respectively, and faces each other with a rotation axis AX in between. It is provided with two facing portions 132 and 133. Similarly, the second inner yoke 140 is made of a magnetic material and is fixed to both ends of a columnar second core portion 141 extending in a direction orthogonal to the axial direction and a second core portion 141, respectively, and sandwiches the rotation axis AX. It is provided with two facing portions 142 and 143 facing each other. In the plane orthogonal to the rotation axis AX, the second core portion 141 is in a direction (second radial direction) orthogonal to the direction in which the first core portion 131 extends (first radial direction) with reference to the rotation axis AX. Extends in the radial direction).
Here, the first core portion 131 and the second core portion 141 can be arranged not orthogonal to each other as long as their extending directions intersect with each other.

図9に示すように、平面視において、第1内部ヨーク130の2つの対向部132、133の対向方向と、第2内部ヨーク140の2つの対向部142、143の対向方向とは互いに直交している。そして、円筒状の外部ヨーク160の周方向に沿って、第1内部ヨーク130の対向部132、第2内部ヨーク140の対向部142、第1内部ヨーク130の対向部133、第2内部ヨーク140の対向部143が順に、互いに離間して並設されている。
なお、並設された各対向部の間を合成樹脂等の非磁性材料で充填すると、隣り合う対向部の間隔を安定させることができる。
As shown in FIG. 9, in a plan view, the facing directions of the two facing portions 132 and 133 of the first inner yoke 130 and the facing directions of the two facing portions 142 and 143 of the second inner yoke 140 are orthogonal to each other. ing. Then, along the circumferential direction of the cylindrical outer yoke 160, the facing portion 132 of the first inner yoke 130, the facing portion 142 of the second inner yoke 140, the facing portion 133 of the first inner yoke 130, and the second inner yoke 140. Opposing portions 143 of the above are sequentially arranged side by side so as to be separated from each other.
If the spaces between the opposing portions arranged side by side are filled with a non-magnetic material such as synthetic resin, the distance between the adjacent facing portions can be stabilized.

図6又は図7に示すように、第1内部ヨーク130の2つの対向部132、133と、第2内部ヨーク140の2つの対向部142、143とは、軸方向において占める範囲が互いに対応するように、それぞれ延びている。具体的には、第1内部ヨーク130の2つの対向部132、133の上面、第2内部ヨーク140の2つの対向部142、143の上面、及び、第1励磁コイル151の上面は、軸方向において略同一の位置とされており、また、第1内部ヨーク130の2つの対向部132、133の下面、第2内部ヨーク140の2つの対向部142、143の下面、及び、152の下面は、軸方向において略同一の位置とされている。 As shown in FIG. 6 or 7, the two opposing portions 132, 133 of the first inner yoke 130 and the two opposing portions 142, 143 of the second inner yoke 140 correspond to each other in the axially occupied range. As you can see, each is extended. Specifically, the upper surfaces of the two opposing portions 132 and 133 of the first inner yoke 130, the upper surfaces of the two opposing portions 142 and 143 of the second inner yoke 140, and the upper surface of the first exciting coil 151 are in the axial direction. The lower surfaces of the two opposing portions 132 and 133 of the first inner yoke 130, the lower surfaces of the two opposing portions 142 and 143 of the second inner yoke 140, and the lower surface of 152 are substantially the same position. , It is almost the same position in the axial direction.

第1内部ヨーク130の2つの対向部132、133の上面、及び、第2内部ヨーク140の2つの対向部142、143の上面には、上側の第1シャフト部121の円板部121bが固定されている。また、第1内部ヨーク130の2つの対向部132、133の下面、及び、第2内部ヨーク140の2つの対向部142、143の下面には、下側の第2シャフト部122の円板部122bが固定される。 The disc portion 121b of the upper first shaft portion 121 is fixed to the upper surfaces of the two opposing portions 132 and 133 of the first inner yoke 130 and the upper surfaces of the two opposing portions 142 and 143 of the second inner yoke 140. Has been done. Further, on the lower surfaces of the two opposing portions 132 and 133 of the first inner yoke 130 and the lower surfaces of the two opposing portions 142 and 143 of the second inner yoke 140, the disc portion of the lower second shaft portion 122 is formed. 122b is fixed.

また、上下のロータR11、R12は、例えば、第1励磁コイル151と第2励磁コイル152を互いに固定することによって一体化される。この場合は、第1励磁コイル151と第2励磁コイル152は、互いに電気的に接続されないように、絶縁性材料、例えば絶縁性の接着剤を介して固定することが好ましい。
これに対して、第1励磁コイル151と第2励磁コイル152とを互いに固定することは行わずに、第1ロータR11の2つの対向部132、133、及び、第2ロータR12の2つの対向部142、143について、それらの上面を第1シャフト部121の円板部121bの下面に固定し、かつ、下面を第2シャフト部122の円板部122bの上面に固定することによって、上下のロータR11、R12を一体化させることもできる。
Further, the upper and lower rotors R11 and R12 are integrated by, for example, fixing the first exciting coil 151 and the second exciting coil 152 to each other. In this case, it is preferable that the first exciting coil 151 and the second exciting coil 152 are fixed via an insulating material, for example, an insulating adhesive so as not to be electrically connected to each other.
On the other hand, the first exciting coil 151 and the second exciting coil 152 are not fixed to each other, but the two facing portions 132, 133 of the first rotor R11 and the two facing portions of the second rotor R12 are opposed to each other. The upper and lower surfaces of the portions 142 and 143 are raised and lowered by fixing the upper surfaces thereof to the lower surface of the disc portion 121b of the first shaft portion 121 and fixing the lower surface to the upper surface of the disc portion 122b of the second shaft portion 122. The rotors R11 and R12 can also be integrated.

2つの対向部132、133は、外周面132a、133aが周方向に沿った形状を有している。2つの対向部142、143は、外周面142a、143aが周方向に沿った形状を有している。図9に示すように、第1内部ヨーク130の2つの対向部132、133の径方向の外周面132a、133a、及び、第2内部ヨーク140の2つの対向部142、143の径方向の外周面142a、143aは、平面視において、1つの円の一部を構成する周面としてそれぞれ形成されている。 The two facing portions 132 and 133 have outer peripheral surfaces 132a and 133a having a shape along the circumferential direction. The two facing portions 142 and 143 have outer peripheral surfaces 142a and 143a having a shape along the circumferential direction. As shown in FIG. 9, the radial outer peripheral surfaces 132a and 133a of the two opposing portions 132 and 133 of the first inner yoke 130 and the radial outer circumferences of the two opposing portions 142 and 143 of the second inner yoke 140. The surfaces 142a and 143a are each formed as peripheral surfaces forming a part of one circle in a plan view.

第1ロータR11において、磁界発生部としての第1励磁コイル151は、柱状の第1コア部131の中心軸(回転軸AXに直交する径方向に沿った仮想軸)を中心として巻回されており、2つの対向部132、133よりも径方向内側に配置されている。第2ロータR12においても、磁界発生部としての第2励磁コイル152は、柱状の第2コア部141の中心軸(回転軸AXに直交する径方向に沿った仮想軸)を中心として巻回されており、2つの対向部142、143よりも径方向内側に配置されている。2つのコア部131、141の中心軸は、回転軸AXに沿った方向に直交する面内において互いに直交している。 In the first rotor R11, the first exciting coil 151 as the magnetic field generating portion is wound around the central axis of the columnar first core portion 131 (a virtual axis along the radial direction orthogonal to the rotation axis AX). It is arranged radially inside the two facing portions 132 and 133. Also in the second rotor R12, the second exciting coil 152 as the magnetic field generating portion is wound around the central axis (the virtual axis along the radial direction orthogonal to the rotation axis AX) of the columnar second core portion 141. It is arranged radially inside the two facing portions 142 and 143. The central axes of the two core portions 131 and 141 are orthogonal to each other in a plane orthogonal to the direction along the rotation axis AX.

2つのロータR11、R12の外側には、磁性材料で構成される外部ヨーク160が配置されている。外部ヨーク160は、回転軸AXを中心とする中空の円筒形状(円筒部)を有し、その内周面161は、第1内部ヨーク130の対向部132、133の外周面132a、133a、及び、第2内部ヨーク140の対向部142、143の外周面142a、143aに対して隙間Sを介して対向している。この隙間Sには、磁気応答性材料として、第1実施形態と同様の磁気粘性流体170が充填される。 An outer yoke 160 made of a magnetic material is arranged on the outside of the two rotors R11 and R12. The outer yoke 160 has a hollow cylindrical shape (cylindrical portion) centered on the rotation axis AX, and its inner peripheral surface 161 is an outer peripheral surface 132a, 133a of the facing portions 132, 133 of the first inner yoke 130, and The second inner yoke 140 faces the outer peripheral surfaces 142a and 143a of the facing portions 142 and 143 via the gap S. The gap S is filled with the same magnetic viscous fluid 170 as in the first embodiment as a magnetically responsive material.

外部ヨーク160の上部と下部には、非磁性材料からなる固定板162、163がそれぞれ固定されている。これらの固定板162、163は、回転軸AXを中心として配置される円板であり、その中心には、軸方向(厚み方向)に貫通する孔部162a、163aがそれぞれ形成されている。 Fixing plates 162 and 163 made of non-magnetic material are fixed to the upper part and the lower part of the outer yoke 160, respectively. These fixing plates 162 and 163 are disks arranged around the rotation axis AX, and holes 162a and 163a penetrating in the axial direction (thickness direction) are formed at the centers thereof, respectively.

図7に示すように、上側の第1固定板162の孔部162aには、第1シャフト部121の軸部121aが挿通され、下側の第2固定板163の孔部163aには、第2シャフト部122の軸部122aが挿通される。これにより、2つのシャフト部121、122が2つの固定板162、163にそれぞれ支持されることで、外部ヨーク160と、一体化された2つのロータR11、R12とが、回転軸AXを中心として、相対回転可能とされる。
なお、図示は省略しているが、第1実施形態と同様に、孔部162aの内周面と軸部121aの外周面との間には、オーリング(Oリング)が配置され、孔部163aの内周面と軸部122aの外周面との間にはオーリング(Oリング)が配置されている。
As shown in FIG. 7, the shaft portion 121a of the first shaft portion 121 is inserted into the hole portion 162a of the upper first fixing plate 162, and the hole portion 163a of the lower second fixing plate 163 is inserted into the shaft portion 121a. 2 The shaft portion 122a of the shaft portion 122 is inserted. As a result, the two shaft portions 121 and 122 are supported by the two fixing plates 162 and 163, respectively, so that the external yoke 160 and the two integrated rotors R11 and R12 are centered on the rotation shaft AX. , Relative rotation is possible.
Although not shown, an O-ring is arranged between the inner peripheral surface of the hole 162a and the outer peripheral surface of the shaft 121a as in the first embodiment, and the hole is provided. An O-ring is arranged between the inner peripheral surface of the 163a and the outer peripheral surface of the shaft portion 122a.

2つの励磁コイル151、152は、磁界発生部として、制御部150(図5(b))からの通電により磁界を発生する。制御部150は、励磁コイル151、152に印加する電流の大きさを制御し、これによって励磁コイル151、152がそれぞれ発生する磁界の大きさを制御する。制御部150は、例えば、コイルに通電する通電部、中央演算処理装置、及び、記憶装置を含み、電源から電力が供給されるとともに、記憶装置に記憶されたプログラムを中央演算処理装置で実行することにより制御を実行する。
なお、図6〜図9においては制御部150と2つの励磁コイル151、152との間の配線を省略している。
The two exciting coils 151 and 152 generate a magnetic field as a magnetic field generating unit when energized from the control unit 150 (FIG. 5B). The control unit 150 controls the magnitude of the current applied to the exciting coils 151 and 152, thereby controlling the magnitude of the magnetic field generated by the exciting coils 151 and 152, respectively. The control unit 150 includes, for example, an energizing unit that energizes the coil, a central processing unit, and a storage device, and is supplied with electric power from a power source and executes a program stored in the storage device in the central processing unit. By performing control.
Note that in FIGS. 6 to 9, the wiring between the control unit 150 and the two exciting coils 151 and 152 is omitted.

第1励磁コイル151に対して電流が印加されると、図8(a)と図9において矢印で示す磁力線を有する磁界が発生する。この磁力線は、第1対向部132から第1コア部131を通って第2対向部133へ至り、第2対向部133の外周面133a(一方の外周面)から、この外周面133aに対向する外部ヨーク160へ流れる(第1の磁力線L1)。また、第1対向部132の外周面132aに対向する外部ヨーク160からは、第1対向部132の外周面132a(他方の外周面)へ向かう磁力線(第4の磁力線L4)が生じる。これによって、2つの対向部132、133と外部ヨーク160との隙間Sにおいては磁力線が径方向に通過する。 When a current is applied to the first exciting coil 151, a magnetic field having magnetic field lines indicated by arrows in FIGS. 8 (a) and 9 is generated. The lines of magnetic force reach the second facing portion 133 from the first facing portion 132 through the first core portion 131, and face the outer peripheral surface 133a from the outer peripheral surface 133a (one outer peripheral surface) of the second facing portion 133. It flows to the outer yoke 160 (first magnetic field line L1). Further, from the outer yoke 160 facing the outer peripheral surface 132a of the first facing portion 132, a magnetic field line (fourth magnetic field line L4) toward the outer peripheral surface 132a (the other outer peripheral surface) of the first facing portion 132 is generated. As a result, the magnetic field lines pass in the radial direction in the gap S between the two facing portions 132 and 133 and the outer yoke 160.

また、第2励磁コイル152に対して電流が印加されると、図8(b)と図9において矢印で示す磁力線を有する磁界が発生する。この磁力線は、第1対向部142から第2コア部141を通って第2対向部143へ至り、第2対向部143の外周面143a(他方の外周面)から、この外周面143aに対向する外部ヨーク160へ流れる(第3の磁力線L3)。また、第1対向部142の外周面142aに対向する外部ヨーク160からは、第1対向部142の外周面142a(一方の外周面)へ向かう磁力線が生じる(第2の磁力線L2)。これによって、2つの対向部142、143と外部ヨーク160との隙間Sにおいては磁力線が径方向に通過する。 Further, when a current is applied to the second exciting coil 152, a magnetic field having magnetic field lines indicated by arrows in FIGS. 8 (b) and 9 is generated. The lines of magnetic force reach the second facing portion 143 from the first facing portion 142 through the second core portion 141, and face the outer peripheral surface 143a from the outer peripheral surface 143a (the other outer peripheral surface) of the second facing portion 143. It flows to the outer yoke 160 (third magnetic field line L3). Further, from the outer yoke 160 facing the outer peripheral surface 142a of the first facing portion 142, a magnetic field line toward the outer peripheral surface 142a (one outer peripheral surface) of the first facing portion 142 is generated (second magnetic field line L2). As a result, the magnetic field lines pass in the radial direction in the gap S between the two facing portions 142 and 143 and the outer yoke 160.

さらに、図9に示すように、第1ロータR11の第2対向部133から外部ヨーク160へ向かった磁力線(第1の磁力線L1)は、第1の外部磁力線L11として、外部ヨーク160において第2対向部133の外周面133aに対応する領域164から、外部ヨーク160の周面に沿って流れて、第2ロータR12の第1対向部142の外周面142aに対向する領域165へ至る。この領域165に至った磁力線は、第2の磁力線L2として第2ロータR12の第1対向部142に入って第2コア部141側へ流れる。 Further, as shown in FIG. 9, the magnetic field lines (first magnetic field lines L1) directed from the second facing portion 133 of the first rotor R11 toward the outer yoke 160 are used as the first external magnetic field lines L11 and are second in the outer yoke 160. From the region 164 corresponding to the outer peripheral surface 133a of the facing portion 133, it flows along the peripheral surface of the outer yoke 160 and reaches the region 165 facing the outer peripheral surface 142a of the first facing portion 142 of the second rotor R12. The magnetic field lines that reach this region 165 enter the first facing portion 142 of the second rotor R12 as the second magnetic field lines L2 and flow toward the second core portion 141 side.

つづいて、第2コア部141を流れる磁力線は、第2ロータR12の第2対向部143から外部ヨーク160へ向かう(第3の磁力線L3)。さらに、外部ヨーク160において第2対向部143の外周面143aに対応する領域166から、外部ヨーク160の周面に沿って流れて、第1ロータR11の第1対向部132の外周面132aに対向する領域167へ至る(第2の外部磁力線L12)。この領域167に至った磁力線は、第1ロータR11の第1対向部132に入って第1コア部131側へ流れる(第4の磁力線L4)。 Subsequently, the magnetic field lines flowing through the second core portion 141 are directed from the second opposing portion 143 of the second rotor R12 to the outer yoke 160 (third magnetic field line L3). Further, in the outer yoke 160, it flows from the region 166 corresponding to the outer peripheral surface 143a of the second facing portion 143 along the peripheral surface of the outer yoke 160 and faces the outer peripheral surface 132a of the first facing portion 132 of the first rotor R11. It reaches the region 167 (second external magnetic field line L12). The magnetic field lines that reach this region 167 enter the first facing portion 132 of the first rotor R11 and flow toward the first core portion 131 (fourth magnetic field line L4).

トルク発生装置110においては、第1の磁力線L1、第1の外部磁力線L11、第2の磁力線L2、第3の磁力線L3、第2の外部磁力線L12、及び、第4の磁力線L4が順に連続して形成されており、このように外部ヨーク160を介して2つのロータR11、R12間を流れる経路の磁力線によって1つの磁気回路が形成される。
なお、励磁コイル151、152に対する通電方向を、上記例とは逆にすると、図8と図9に示す磁力線とは逆向きの磁力線が生じる。また、周方向に沿って並設された各対向部の間を合成樹脂等の非磁性材料で充填する場合は、外部磁力線L11、L12が形成されるように隣り合う対向部の間隔を設定する。非磁性材料を充填することによって、隣り合う対向部の間隔が一定となるため、安定した特性の磁気回路を実現することができる。
In the torque generator 110, the first magnetic line L1, the first external magnetic line L11, the second magnetic line L2, the third magnetic line L3, the second external magnetic line L12, and the fourth magnetic line L4 are continuous in this order. In this way, one magnetic circuit is formed by the magnetic field lines of the path flowing between the two rotors R11 and R12 via the outer yoke 160.
If the energizing directions of the exciting coils 151 and 152 are reversed from those in the above example, magnetic field lines opposite to those shown in FIGS. 8 and 9 are generated. Further, when filling the space between the opposing portions arranged side by side along the circumferential direction with a non-magnetic material such as synthetic resin, the distance between the adjacent facing portions is set so that the external magnetic field lines L11 and L12 are formed. .. By filling with a non-magnetic material, the distance between adjacent facing portions becomes constant, so that a magnetic circuit having stable characteristics can be realized.

以上の構成において、励磁コイル151、152に電流を印加して磁界を発生させると、隙間S内の磁気粘性流体170には径方向に沿った磁界が与えられる。この磁界により、磁気粘性流体170中で分散していた磁性粒子は磁力線に沿って集まり、径方向に沿って並んだ磁性粒子が磁気的に互いに連結され、クラスタが形成される。この状態において、回転軸AXを中心とする方向に2つのシャフト部121、122又は外部ヨーク160を回転させようとする力を与えると、連結された磁性粒子にせん断力がはたらき、これらの磁性粒子による抵抗力(トルク)が生じる。このため、磁界を発生させていない状態と比べて操作者に抵抗力を感じさせることができる。 In the above configuration, when a current is applied to the exciting coils 151 and 152 to generate a magnetic field, a magnetic field along the radial direction is applied to the ferrofluid 170 in the gap S. Due to this magnetic field, the magnetic particles dispersed in the magnetic viscous fluid 170 are gathered along the magnetic field lines, and the magnetic particles arranged along the radial direction are magnetically connected to each other to form clusters. In this state, when a force is applied to rotate the two shaft portions 121, 122 or the outer yoke 160 in the direction centered on the rotation axis AX, a shearing force acts on the connected magnetic particles, and these magnetic particles act. Resistant force (torque) is generated. Therefore, the operator can feel the resistance as compared with the state where the magnetic field is not generated.

一方、2つの励磁コイル151、152による磁界が生じていないときには、磁気粘性流体170では磁性粒子は溶媒内で分散されている。したがって、操作者が、シャフト部121、122、及び、外部ヨーク160のいずれかを操作すると、大きな抵抗力を受けずに相対的に回転する。あるいは、励磁コイル151、152に通電されていない状態で、ヨーク内に残留磁束があるときは、その残留磁束の密度に応じて抵抗トルクが残留する。 On the other hand, when the magnetic fields generated by the two exciting coils 151 and 152 are not generated, the magnetic particles are dispersed in the solvent in the ferrofluid 170. Therefore, when the operator operates any of the shaft portions 121 and 122 and the external yoke 160, the operator rotates relatively without receiving a large resistance force. Alternatively, when the exciting coils 151 and 152 are not energized and there is a residual magnetic flux in the yoke, the resistance torque remains according to the density of the residual magnetic flux.

第2実施形態のトルク発生装置110においては、外部ヨーク160の周方向の広い範囲にわたって、第1ロータR11の対向部132、133と第2ロータR12の対向部142、143を配置しているため、これらの対向部132、133、142、143と外部ヨーク160との間の隙間Sを周方向において広くとることができる。このように配置した隙間S内の磁気粘性流体170に対して、径方向に沿った磁力線を与えることができるため、周方向の広い範囲で、略均一化された抵抗力(トルク)を生じさせることができ、全体として大きな作用トルクを得ることが可能となる。 In the torque generator 110 of the second embodiment, the facing portions 132, 133 of the first rotor R11 and the facing portions 142, 143 of the second rotor R12 are arranged over a wide range in the circumferential direction of the outer yoke 160. , The gap S between these opposing portions 132, 133, 142, 143 and the outer yoke 160 can be widened in the circumferential direction. Since the magnetic viscous fluid 170 in the gap S arranged in this way can be given magnetic lines along the radial direction, a substantially uniform resistance force (torque) is generated in a wide range in the circumferential direction. It is possible to obtain a large working torque as a whole.

さらに、第1ロータR11と第2ロータR12を軸方向において異なる位置に配置しているため、外部ヨーク160の内部空間を有効活用することができるとともに、図9に示すような磁気回路が形成されることで軸方向に磁界を広げることができる。したがって、磁気粘性流体170の作用面を大きくすることができ、操作者に与える抵抗力(トルク)の制御幅を広げることができる。
なお、その他の構成、作用、効果は第1実施形態と同様である。
Further, since the first rotor R11 and the second rotor R12 are arranged at different positions in the axial direction, the internal space of the outer yoke 160 can be effectively utilized, and a magnetic circuit as shown in FIG. 9 is formed. By doing so, the magnetic field can be expanded in the axial direction. Therefore, the working surface of the ferrofluid 170 can be enlarged, and the control range of the resistance force (torque) given to the operator can be widened.
The other configurations, actions, and effects are the same as those in the first embodiment.

<第3実施形態>
図10(a)は、第3実施形態に係るトルク発生装置210を上側から見た斜視図、(b)はトルク発生装置210の制御系統を示す機能ブロック図である。図11は、トルク発生装置210の分解斜視図、図12は図10(a)のC−C’線における断面図である。図13は、図12のD−D’線における断面図である。
<Third Embodiment>
FIG. 10A is a perspective view of the torque generator 210 according to the third embodiment as viewed from above, and FIG. 10B is a functional block diagram showing a control system of the torque generator 210. FIG. 11 is an exploded perspective view of the torque generator 210, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line CC'of FIG. 10 (a). FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line DD'of FIG.

図11に示すように、第3実施形態に係るトルク発生装置210では、上下に配置された2つのヨーク222、223を備えた内部ヨーク220と、内部ヨーク220内に配置された励磁コイル231とを備えたロータが設けられている。このロータの外側に配置される外部部材は、外部ヨーク240と一対の固定板251、252とを備える。 As shown in FIG. 11, in the torque generator 210 according to the third embodiment, an internal yoke 220 having two yokes 222 and 223 arranged vertically and an exciting coil 231 arranged in the internal yoke 220 A rotor is provided. The external member arranged on the outside of the rotor includes an external yoke 240 and a pair of fixing plates 251 and 252.

図11に示すように、内部ヨーク220は、磁性材料で構成され、軸方向に沿って延びる柱状のコア部221と、軸方向においてコア部221の上側に固定される上側ヨーク222と、コア部221の軸方向下側に固定される下側ヨーク223とを備える。コア部221の軸方向の両端部は、上側ヨーク222の上壁部222a(連結部)と下側ヨーク223の底壁部223a(連結部)とにそれぞれ接続されている。 As shown in FIG. 11, the inner yoke 220 is made of a magnetic material and has a columnar core portion 221 extending in the axial direction, an upper yoke 222 fixed above the core portion 221 in the axial direction, and a core portion. It includes a lower yoke 223 fixed to the lower side in the axial direction of 221. Both ends of the core portion 221 in the axial direction are connected to the upper wall portion 222a (connecting portion) of the upper yoke 222 and the bottom wall portion 223a (connecting portion) of the lower yoke 223, respectively.

上側ヨーク222は、板状の上壁部222aと、上壁部222aの外周の一部から軸方向下側へ延びる第1対向部222bと、上壁部222aの平面視中央から上方へ延びるシャフト部222cとを備える。上壁部222aは、その中心軸が回転軸AX上に位置するように配置され、その上面は軸方向に直交する。シャフト部222cは、軸方向に沿って延びる。
ここで、上壁部222aと底壁部223aを板状としたが、連結部としては、これに限定されることはなく、例えば、上側又は下側へ凸となる曲面にしたものや、平面形状を任意の形状とすることもできる。
The upper yoke 222 includes a plate-shaped upper wall portion 222a, a first facing portion 222b extending downward in the axial direction from a part of the outer circumference of the upper wall portion 222a, and a shaft extending upward from the center of the upper wall portion 222a in a plan view. The unit 222c is provided. The upper wall portion 222a is arranged so that its central axis is located on the rotation axis AX, and its upper surface is orthogonal to the axial direction. The shaft portion 222c extends along the axial direction.
Here, the upper wall portion 222a and the bottom wall portion 223a are formed into a plate shape, but the connecting portion is not limited to this, and for example, a curved surface that is convex upward or downward, or a flat surface. The shape can be any shape.

下側ヨーク223は、円板状の底壁部223aと、底壁部223aの外周の一部から軸方向上側へ延びる第2対向部223bと、底壁部223aの平面視中央から下方へ延びるシャフト部223c(図12)とを備える。底壁部223aは、その中心軸が回転軸AX上に位置するように配置され、その底面は軸方向に直交する。シャフト部223cは、軸方向に沿って延びる。
なお、これら上下のヨーク222、223はそれぞれ1つの対向部を備えるが、それぞれが複数の対向部を備えて周方向において交互に配置する櫛歯状の構成も可能である。
The lower yoke 223 extends downward from the center of the disc-shaped bottom wall portion 223a, the second facing portion 223b extending axially upward from a part of the outer circumference of the bottom wall portion 223a, and the bottom wall portion 223a in a plan view. It is provided with a shaft portion 223c (FIG. 12). The bottom wall portion 223a is arranged so that its central axis is located on the rotation axis AX, and its bottom surface is orthogonal to the axial direction. The shaft portion 223c extends along the axial direction.
The upper and lower yokes 222 and 223 each have one facing portion, but each of the upper and lower yokes 222 and 223 may have a plurality of facing portions and are arranged alternately in the circumferential direction in a comb-teeth shape.

図12に示すように、上側ヨーク222の第1対向部222bは、外部ヨーク240の内周面241に対向する外周面222sを備える一方、内周面222tは下側へ行くほど外側へ向かうように傾斜している。よって、第1対向部222bは、下側へ行くほど厚みが小さくなっている。 As shown in FIG. 12, the first facing portion 222b of the upper yoke 222 includes an outer peripheral surface 222s facing the inner peripheral surface 241 of the outer yoke 240, while the inner peripheral surface 222t is directed outward as it goes downward. It is inclined to. Therefore, the thickness of the first facing portion 222b becomes smaller toward the lower side.

下側ヨーク223の第2対向部223bは、外部ヨーク240の内周面241に対向する外周面223sを備える一方、内周面223tは上側へ行くほど外側へ向かうように傾斜している。よって、第2対向部223bは、上側へ行くほど厚みが小さくなっている。 The second facing portion 223b of the lower yoke 223 includes an outer peripheral surface 223s facing the inner peripheral surface 241 of the outer yoke 240, while the inner peripheral surface 223t is inclined toward the outside toward the upper side. Therefore, the thickness of the second facing portion 223b becomes smaller toward the upper side.

上側ヨーク222の第1対向部222bと、下側ヨーク223の第2対向部223bとは、回転軸AXを挟んで互いに対向しており、図13に示すように、平面視において、円筒状の外部ヨーク240の周方向に沿って並設されている。 The first facing portion 222b of the upper yoke 222 and the second facing portion 223b of the lower yoke 223 face each other with the rotation axis AX interposed therebetween, and as shown in FIG. 13, they are cylindrical in a plan view. They are arranged side by side along the circumferential direction of the outer yoke 240.

磁界発生部としての励磁コイル231は、柱状のコア部221の中心軸(回転軸AXに沿った仮想軸)を中心として巻回されており、上下のヨーク222、223よりも径方向内側に配置されている。 The exciting coil 231 as the magnetic field generating portion is wound around the central axis (virtual axis along the rotation axis AX) of the columnar core portion 221 and is arranged radially inside the upper and lower yokes 222 and 223. Has been done.

ロータとしての内部ヨーク220の径方向の外側には、磁性材料で構成される外部ヨーク240が配置されている。外部ヨーク240は、回転軸AXを中心とする中空の円筒形状(円筒部)を有し、その内周面241は、第1対向部222bの外周面222sと、第2対向部223bの外周面223sに対して隙間Sを介して対向している。この隙間Sには、磁気応答性材料として、第1実施形態と同様の磁気粘性流体270が充填される。2つの対向部222b、223bは、外周面222s、223sが周方向に沿った形状を有している。 An outer yoke 240 made of a magnetic material is arranged outside the inner yoke 220 as a rotor in the radial direction. The outer yoke 240 has a hollow cylindrical shape (cylindrical portion) centered on the rotation axis AX, and its inner peripheral surface 241 is an outer peripheral surface 222s of the first facing portion 222b and an outer peripheral surface of the second facing portion 223b. It faces 223s via a gap S. The gap S is filled with the same magnetic viscous fluid 270 as in the first embodiment as a magnetically responsive material. The two facing portions 222b and 223b have outer peripheral surfaces 222s and 223s having a shape along the circumferential direction.

外部ヨーク240の上部と下部には、非磁性材料からなる固定板251、252がそれぞれ固定されている。これらの固定板251、252は、回転軸AXを中心として配置される円板であり、その中心には、軸方向(厚み方向)に貫通する孔部251a、252aがそれぞれ形成されている。 Fixing plates 251 and 252 made of non-magnetic material are fixed to the upper part and the lower part of the outer yoke 240, respectively. These fixing plates 251 and 252 are disks arranged around the rotation axis AX, and holes 251a and 252a penetrating in the axial direction (thickness direction) are formed at the centers thereof, respectively.

図12に示すように、第1固定板251は、上側ヨーク222の上壁部222aとの間に間隙P21を有するように配置され、第2固定板252は、下側ヨーク223の底壁部223aとの間に間隙P22を有するように配置される。これらの間隙P21、P22は上記隙間Sに連なっており、隙間S内の磁気粘性流体270は、これらの間隙P21、P22にも流入し、配置される。 As shown in FIG. 12, the first fixing plate 251 is arranged so as to have a gap P21 with the upper wall portion 222a of the upper yoke 222, and the second fixing plate 252 is the bottom wall portion of the lower yoke 223. It is arranged so as to have a gap P22 between it and 223a. These gaps P21 and P22 are connected to the gap S, and the ferrofluid 270 in the gap S also flows into and is arranged in these gaps P21 and P22.

図12に示すように、上側の第1固定板251の孔部251aには、シャフト部222cが挿通され、下側の第2固定板252の孔部252aにはシャフト部223cが挿通される。孔部251aの内周面とシャフト部222cの外周面との間には、オーリング251b(Oリング)が配置され、孔部252aの内周面とシャフト部223cの外周面との間にはオーリング252b(Oリング)が配置されている。 As shown in FIG. 12, the shaft portion 222c is inserted into the hole portion 251a of the upper first fixing plate 251, and the shaft portion 223c is inserted into the hole portion 252a of the lower second fixing plate 252. An O-ring 251b (O-ring) is arranged between the inner peripheral surface of the hole 251a and the outer peripheral surface of the shaft 222c, and between the inner peripheral surface of the hole 252a and the outer peripheral surface of the shaft 223c. An O-ring 252b (O-ring) is arranged.

2つのオーリング251b、252bは、弾性を有する材料で構成されたリング部材である。オーリング251bは、孔部251aの内周面とシャフト部222cの外周面とに対して、液密な状態で密着し、オーリング252bは、孔部252aの内周面とシャフト部223cの外周面とに対して、液密な状態で密着する。 The two O-rings 251b and 252b are ring members made of an elastic material. The O-ring 251b is in close contact with the inner peripheral surface of the hole 251a and the outer peripheral surface of the shaft portion 222c in a liquid-tight state, and the O-ring 252b is in close contact with the inner peripheral surface of the hole portion 252a and the outer peripheral surface of the shaft portion 223c. It adheres to the surface in a liquid-tight state.

2つのオーリング251b、252bを配置することにより、間隙P21、P22内の磁気粘性流体270がトルク発生装置210の外部へ漏れることを防ぐことができ、かつ、2つのシャフト部222c、223cが2つの固定板251、252にそれぞれ支持されることで、外部ヨーク240と内部ヨーク220とが回転軸AXを中心として相対回転可能とされる。
なお、オーリング(Oリング)を、上壁部222aと外部ヨーク240又は第1固定板251との間、及び、底壁部223aと外部ヨーク240又は第2固定板252との間にそれぞれ設けると、隙間S内の磁気粘性流体270が間隙P21、P22へ流入することを制限できる。また、オーリング(Oリング)に代えて、低トルク封止性能に優れた封止部材、例えばVリング(周方向直交断面がV字状の円環部材)を用いることもできる。
By arranging the two O-rings 251b and 252b, it is possible to prevent the ferrofluid 270 in the gaps P21 and P22 from leaking to the outside of the torque generator 210, and the two shaft portions 222c and 223c are two. By being supported by the two fixing plates 251 and 252, respectively, the outer yoke 240 and the inner yoke 220 can rotate relative to each other about the rotation axis AX.
An O-ring is provided between the upper wall portion 222a and the outer yoke 240 or the first fixing plate 251 and between the bottom wall portion 223a and the outer yoke 240 or the second fixing plate 252, respectively. And, it is possible to limit the inflow of the ferrofluid 270 in the gap S into the gaps P21 and P22. Further, instead of the O-ring, a sealing member having excellent low torque sealing performance, for example, a V-ring (an annular member having a V-shaped cross section orthogonal to the circumferential direction) can be used.

励磁コイル231は、磁界発生部として、制御部230(図10(b))からの通電により磁界を発生する。制御部230は、第1実施形態の制御部40と同様に、励磁コイル231に印加する電流の大きさを制御し、これによって励磁コイル231が発生する磁界の大きさを制御する。
なお、図11〜図13においては制御部230と励磁コイル231との間の配線を省略している。
The exciting coil 231 generates a magnetic field as a magnetic field generating unit by energizing from the control unit 230 (FIG. 10B). Similar to the control unit 40 of the first embodiment, the control unit 230 controls the magnitude of the current applied to the exciting coil 231 and thereby controls the magnitude of the magnetic field generated by the exciting coil 231.
Note that in FIGS. 11 to 13, the wiring between the control unit 230 and the exciting coil 231 is omitted.

励磁コイル231に対して電流が印加されると、図12と図13において矢印で示す磁力線を有する磁界が発生する。この磁力線は、上側ヨーク222の上壁部222aからコア部221を通って、下側ヨーク223の底壁部223aへ至り、底壁部223aから第2対向部223bへ流れて、この外周面223sに対向する外部ヨーク240へ流れる。また、上側ヨーク222の第1対向部222bの外周面222sに対向する外部ヨーク240からは、第1対向部222bへ向かう磁力線が生じ、この磁力線は上壁部222aへ流れてコア部221へ至る。この流れにおいて、隙間Sでは磁力線が径方向に通過する。 When a current is applied to the exciting coil 231, a magnetic field having magnetic field lines indicated by arrows in FIGS. 12 and 13 is generated. The lines of magnetic force pass from the upper wall portion 222a of the upper yoke 222 through the core portion 221 to reach the bottom wall portion 223a of the lower yoke 223, flow from the bottom wall portion 223a to the second facing portion 223b, and flow from the bottom wall portion 223a to the second facing portion 223b. It flows to the outer yoke 240 facing the. Further, from the outer yoke 240 facing the outer peripheral surface 222s of the first facing portion 222b of the upper yoke 222, a magnetic field line toward the first facing portion 222b is generated, and this magnetic field line flows to the upper wall portion 222a and reaches the core portion 221. .. In this flow, magnetic lines of force pass in the radial direction in the gap S.

また、図13に示すように、第2対向部223bから外部ヨーク240へ向かった磁力線は、外部ヨーク240において第2対向部223bの外周面223sに対応する領域242から、外部ヨーク240の周面に沿って流れて、第1対向部222bの外周面222sに対向する領域243へ至る。この領域243に至った磁力線は、第1対向部222bに入ってコア部221側へ流れる。トルク発生装置210においては、このような経路の磁力線によって1つの磁気回路が形成される。
なお、励磁コイル231に対する通電方向を逆にすると、図12と図13に示す磁力線とは逆向きの磁力線が生じる。
Further, as shown in FIG. 13, the lines of magnetic force directed from the second facing portion 223b toward the outer yoke 240 are from the region 242 corresponding to the outer peripheral surface 223s of the second facing portion 223b in the outer yoke 240 to the peripheral surface of the outer yoke 240. It flows along the above and reaches the region 243 facing the outer peripheral surface 222s of the first facing portion 222b. The magnetic field lines that reach this region 243 enter the first facing portion 222b and flow toward the core portion 221 side. In the torque generator 210, one magnetic circuit is formed by the magnetic field lines of such a path.
When the direction of energization of the exciting coil 231 is reversed, magnetic field lines opposite to those shown in FIGS. 12 and 13 are generated.

以上の構成において、励磁コイル231に電流を印加して磁界を発生させると、隙間S内の磁気粘性流体270には径方向に沿った磁界が与えられる。この磁界により、磁気粘性流体270中で分散していた磁性粒子は磁力線に沿って集まり、径方向に沿って並んだ磁性粒子が磁気的に互いに連結され、クラスタが形成される。この状態において、回転軸AXを中心とする方向に2つのシャフト部222c、223c又は外部ヨーク240を回転させようとする力を与えると、連結された磁性粒子にせん断力がはたらき、これらの磁性粒子による抵抗力(トルク)が生じる。このため、磁界を発生させていない状態と比べて操作者に抵抗力を感じさせることができる。 In the above configuration, when a current is applied to the exciting coil 231 to generate a magnetic field, a magnetic field along the radial direction is applied to the ferrofluid 270 in the gap S. Due to this magnetic field, the magnetic particles dispersed in the magnetic viscous fluid 270 gather along the magnetic field lines, and the magnetic particles arranged along the radial direction are magnetically connected to each other to form clusters. In this state, when a force is applied to rotate the two shaft portions 222c, 223c or the outer yoke 240 in the direction centered on the rotation axis AX, a shearing force acts on the connected magnetic particles, and these magnetic particles act. Resistant force (torque) is generated. Therefore, the operator can feel the resistance as compared with the state where the magnetic field is not generated.

一方、励磁コイル231による磁界が生じていないときには、磁気粘性流体270では磁性粒子は溶媒内で分散されている。したがって、操作者が、シャフト部222c、223c、及び、外部ヨーク240のいずれかを操作すると、大きな抵抗力を受けずに相対的に回転する。あるいは、励磁コイル231に通電されていない状態で、ヨーク内に残留磁束があるときは、その残留磁束の密度に応じて抵抗トルクが残留する。 On the other hand, when the magnetic field generated by the exciting coil 231 is not generated, the magnetic particles are dispersed in the solvent in the ferrofluid 270. Therefore, when the operator operates any of the shaft portions 222c, 223c, and the external yoke 240, they rotate relatively without receiving a large resistance force. Alternatively, when the exciting coil 231 is not energized and there is a residual magnetic flux in the yoke, the resistance torque remains according to the density of the residual magnetic flux.

第3実施形態のトルク発生装置210においては、コア部221を軸方向に延びるように配置し、コア部221の中心軸を中心として励磁コイル231を巻回した構成にしたことにより、径方向の設計自由度を高めることができる。
なお、その他の構成、作用、効果は第1実施形態又は第2実施形態と同様である。
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的又は本発明の思想の範囲内において改良又は変更が可能である。
In the torque generator 210 of the third embodiment, the core portion 221 is arranged so as to extend in the axial direction, and the exciting coil 231 is wound around the central axis of the core portion 221 in the radial direction. The degree of freedom in design can be increased.
The other configurations, actions, and effects are the same as those in the first embodiment or the second embodiment.
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be improved or modified within the purpose of improvement or the idea of the present invention.

以上のように、本発明に係るトルク発生装置は、より広い領域を磁力線が通る磁気回路を形成することができるため、円筒状の回転体の径方向において磁気粘性流体に作用する磁界を、広い範囲で略均一化することができ、これによって、回転体に対する磁気粘性流体による抵抗力(トルク)を大きくすることが可能となる点で有用である。 As described above, since the torque generator according to the present invention can form a magnetic circuit through which magnetic lines of force pass through a wider region, the magnetic field acting on the ferrofluid in the radial direction of the cylindrical rotating body is wide. It is useful in that it can be made substantially uniform in the range, which makes it possible to increase the resistance (torque) of the ferrofluid to the rotating body.

10 トルク発生装置
21 第1シャフト部
21a 軸部
21b 円板部
22 第2シャフト部
22a 軸部
22b 円板部
30 内部ヨーク
31 コア部
32 第1対向部
32a 外周面
33 第2対向部
33a 外周面
40 制御部
41 励磁コイル
50 外部ヨーク
51 内周面
52、53 領域
61 第1固定板
62 第2固定板
61a、62a 孔部
61b、62b オーリング(Oリング)
110 トルク発生装置
121 第1シャフト部
121a 軸部
121b 円板部
122 第2シャフト部
122a 軸部
122b 円板部
130 第1内部ヨーク
131 第1コア部
132 第1対向部
132a 外周面
133 第2対向部
133a 外周面
140 第2内部ヨーク
141 第2コア部
142 第1対向部
142a 外周面
143 第2対向部
143a 外周面
150 制御部
151 第1励磁コイル(第1コイル)
152 第2励磁コイル(第2コイル)
160 外部ヨーク
161 内周面
162 第1固定板
162a 孔部
163 第2固定板
163a 孔部
164、165、166、167 領域
210 トルク発生装置
220 内部ヨーク
221 コア部
222 上側ヨーク
222a 上壁部
222b 第1対向部
222c シャフト部
222s 外周面
222t 内周面
223 下側ヨーク
223a 底壁部
223b 第2対向部
223c シャフト部
223s 外周面
223t 内周面
230 制御部
231 励磁コイル
240 外部ヨーク
241 内周面
242、243 領域
251 第1固定板
251a 孔部
251b オーリング(Oリング)
252 第2固定板
252a 孔部
252b オーリング(Oリング)
70、170、270 磁気粘性流体(磁気応答性材料)
P1、P2、P21、P22 間隙
R11 第1ロータ
R12 第2ロータ
S 隙間
AX 回転軸
L1 第1の磁力線
L2 第2の磁力線
L3 第3の磁力線
L4 第4の磁力線
L11 第1の外部磁力線
L12 第2の外部磁力線
10 Torque generator 21 1st shaft part 21a Shaft part 21b Disc part 22 2nd shaft part 22a Shaft part 22b Disk part 30 Internal yoke 31 Core part 32 1st facing part 32a Outer peripheral surface 33 2nd facing part 33a Outer peripheral surface 40 Control unit 41 Exciting coil 50 External yoke 51 Inner peripheral surface 52, 53 Area 61 1st fixing plate 62 2nd fixing plate 61a, 62a Holes 61b, 62b O-ring
110 Torque generator 121 1st shaft part 121a Shaft part 121b Disc part 122 2nd shaft part 122a Shaft part 122b Disc part 130 1st internal yoke 131 1st core part 132 1st facing part 132a Outer peripheral surface 133 2nd facing Part 133a Outer surface 140 Second inner yoke 141 Second core part 142 First facing part 142a Outer surface 143 Second facing part 143a Outer surface 150 Control part 151 First exciting coil (first coil)
152 Second excitation coil (second coil)
160 Outer yoke 161 Inner peripheral surface 162 First fixing plate 162a Hole 163 Second fixing plate 163a Hole 164, 165, 166, 167 Area 210 Torque generator 220 Inner yoke 221 Core part 222 Upper yoke 222a Upper wall part 222b 1 Opposing part 222c Shaft part 222s Outer peripheral surface 222t Inner peripheral surface 223 Lower yoke 223a Bottom wall part 223b Second facing part 223c Shaft part 223s Outer peripheral surface 223t Inner peripheral surface 230 Control part 231 Excitation coil 240 External yoke 241 Inner peripheral surface 242 243 Area 251 First fixing plate 251a Hole 251b O-ring (O-ring)
252 Second fixing plate 252a Hole 252b O-ring (O-ring)
70, 170, 270 Ferrofluid (magnetically responsive material)
P1, P2, P21, P22 Gap R11 1st rotor R12 2nd rotor S Gap AX Rotation axis L1 1st magnetic line L2 2nd magnetic line L3 3rd magnetic line L4 4th magnetic line L11 1st external magnetic line L12 2nd External magnetic field lines

Claims (7)

円筒部を有する外部ヨークと、前記円筒部の内側に配置された内部ヨークとを備えるトルク発生装置であって、
前記内部ヨークは、前記円筒部の内周面に対向する外周面を有する複数の対向部を備え、前記外部ヨークに対して前記円筒部の中心軸を回転中心として相対回転可能に配置され、
前記複数の対向部のそれぞれの前記外周面と前記外部ヨークの前記内周面とが互いに対向する隙間には磁気粘性流体が充填され、
前記内部ヨークの前記複数の対向部よりも内側に磁界発生部が配置され、
前記磁界発生部は、制御部によって制御され、前記内部ヨークの前記複数の対向部の1つの前記外周面から対向する前記外部ヨークの前記内周面へ向かう磁力線と、前記外部ヨークの前記内周面から前記内部ヨークの前記複数の対向部の別の1つの前記外周面へ向かう磁力線と、を含む一つの磁気回路を形成する磁界を発生させ、
前記複数の対向部は、前記円筒部の周方向に沿って並設されていることを特徴とするトルク発生装置。
A torque generator including an outer yoke having a cylindrical portion and an inner yoke arranged inside the cylindrical portion.
The inner yoke includes a plurality of facing portions having an outer peripheral surface facing the inner peripheral surface of the cylindrical portion, and is arranged so as to be rotatable relative to the outer yoke with the central axis of the cylindrical portion as the rotation center.
The gap between the outer peripheral surface of each of the plurality of facing portions and the inner peripheral surface of the outer yoke facing each other is filled with a ferrofluid.
A magnetic field generating portion is arranged inside the plurality of facing portions of the internal yoke.
The magnetic field generating unit is controlled by a control unit, and has a magnetic field line from one of the outer peripheral surfaces of the plurality of facing portions of the inner yoke toward the inner peripheral surface of the outer yoke facing the inner peripheral surface of the outer yoke and the inner circumference of the outer yoke. A magnetic field is generated to form a magnetic circuit that includes a magnetic field line from the surface to the other outer peripheral surface of the plurality of opposing portions of the internal yoke.
A torque generator characterized in that the plurality of facing portions are arranged side by side along the circumferential direction of the cylindrical portion.
前記内部ヨークは、前記複数の対向部のうちの前記中心軸を中心に対称配置された2つの対向部を接続するように前記円筒部の径方向に沿って延びるコア部を備え、
前記磁界発生部は、前記コア部に対して、前記径方向を仮想軸として巻回されているコイルであって、前記制御部によって前記コイルが通電される請求項1に記載のトルク発生装置。
The internal yoke includes a core portion extending along the radial direction of the cylindrical portion so as to connect two facing portions symmetrically arranged about the central axis of the plurality of facing portions.
The torque generating device according to claim 1, wherein the magnetic field generating unit is a coil wound around the core unit with the radial direction as a virtual axis, and the coil is energized by the control unit.
前記内部ヨークは、少なくとも、第1内部ヨークと第2内部ヨークとを備え、
前記第1内部ヨークは、前記中心軸を中心として対称に配置された2つの第1対向部と、前記2つの第1対向部を接続するように前記円筒部の第1の径方向に沿って延びる第1コア部と、前記第1コア部に対して前記第1の径方向を仮想軸として巻回されている第1コイルとを備え、
前記第2内部ヨークは、前記中心軸を中心として対称に配置された2つの第2対向部と、前記2つの第2対向部を接続するように前記円筒部の第2の径方向に沿って延びる第2コア部と、前記第2コア部に対して前記第2の径方向を仮想軸として巻回されている第2コイルとを備え、
前記第2の径方向は、前記中心軸を基準に前記第1の径方向に交差する方向であり、
前記2つの第1対向部と、前記2つの第2対向部とは、前記周方向に沿って交互に並設され、
前記円筒部の中心軸方向において、前記第1コア部と前記第2コア部は異なる位置に配置されている請求項2に記載のトルク発生装置。
The internal yoke includes at least a first internal yoke and a second internal yoke.
The first inner yoke is formed along the first radial direction of the cylindrical portion so as to connect the two first facing portions symmetrically arranged about the central axis and the two first facing portions. A first core portion extending and a first coil wound around the first core portion with the first radial direction as a virtual axis are provided.
The second inner yoke is formed along the second radial direction of the cylindrical portion so as to connect the two second facing portions symmetrically arranged about the central axis and the two second facing portions. A second core portion extending and a second coil wound around the second core portion with the second radial direction as a virtual axis are provided.
The second radial direction is a direction that intersects the first radial direction with respect to the central axis.
The two first facing portions and the two second facing portions are alternately arranged side by side along the circumferential direction.
The torque generator according to claim 2, wherein the first core portion and the second core portion are arranged at different positions in the central axis direction of the cylindrical portion.
前記磁界発生部は、
前記第1コア部を通過して、前記第1内部ヨークの前記2つの第1対向部のうちの一方の前記外周面から対向する前記外部ヨークの前記内周面へ向かう第1の磁力線と、
前記第1の磁力線に連続して、前記外部ヨークを前記周方向に通過する第1の外部磁力線と、
前記外部ヨークの前記内周面から前記第2内部ヨークの前記2つの第2対向部のうちの一方の前記外周面へと向かう第2の磁力線と、
前記第2の磁力線に連続して、前記第2コア部を通過し、前記第2内部ヨークの前記2つの第2対向部のうちの他方の前記外周面から対向する前記外部ヨークの前記内周面へ向かう第3の磁力線と、
前記外部ヨークにおいて前記第3の磁力線に連続して、前記外部ヨークを前記周方向に通過する第2の外部磁力線と、
前記外部ヨークの前記内周面から前記第1内部ヨークの前記2つの対向部のうちの他方の前記外周面へと向かい、前記第1コア部に至る第4の磁力線と、
を含む一つの磁気回路を形成する磁界を発生させる請求項3に記載のトルク発生装置。
The magnetic field generating part is
A first line of magnetic force passing through the first core portion and heading from the outer peripheral surface of one of the two first opposing portions of the first inner yoke to the inner peripheral surface of the outer yoke facing the first inner yoke.
A first external magnetic field line that passes through the external yoke in the circumferential direction in succession to the first magnetic field line,
A second line of magnetic force from the inner peripheral surface of the outer yoke to the outer peripheral surface of one of the two second opposing portions of the second inner yoke.
The inner circumference of the outer yoke that passes through the second core portion in succession to the second magnetic field line and faces the outer peripheral surface of the other of the two second opposing portions of the second inner yoke. The third line of magnetic force toward the surface,
In the outer yoke, a second external magnetic field line that passes through the outer yoke in the circumferential direction is continuous with the third magnetic field line.
A fourth magnetic field line extending from the inner peripheral surface of the outer yoke to the outer peripheral surface of the other of the two opposing portions of the first inner yoke and reaching the first core portion.
The torque generator according to claim 3, wherein a magnetic field for forming one magnetic circuit including the above is generated.
前記内部ヨークは、前記円筒部の中心軸方向に沿って延びるコア部を備え、
前記磁界発生部は、前記コア部に対して、前記中心軸方向を仮想軸として巻回されているコイルであって、前記制御部によって前記コイルが通電される請求項1に記載のトルク発生装置。
The internal yoke includes a core portion extending along the central axis direction of the cylindrical portion.
The torque generating device according to claim 1, wherein the magnetic field generating unit is a coil wound around the core unit with the central axis direction as a virtual axis, and the coil is energized by the control unit. ..
前記内部ヨークは、前記複数の対向部のそれぞれに連なり径方向に広がる連結部を備え、
前記コア部の前記中心軸方向の両端部は、前記連結部にそれぞれ接続され、
前記磁界発生部は、
前記コア部を前記中心軸方向に通過して、前記連結部の1つを通って、前記内部ヨークの前記複数の対向部の1つの前記外周面から対向する前記外部ヨークの前記内周面へ向かう第1の磁力線と、
前記外部ヨークの前記内周面から前記内部ヨークの前記複数の対向部の別の1つの前記外周面へ向かい、前記連結部の他の1つを通って、前記コア部を前記中心軸方向に至る第2の磁力線と、
を含む一つの磁気回路を形成する磁界を発生させる請求項5に記載のトルク発生装置。
The internal yoke includes a connecting portion that is connected to each of the plurality of facing portions and extends in the radial direction.
Both ends of the core portion in the central axis direction are connected to the connecting portion, respectively.
The magnetic field generating part is
Passing through the core portion in the central axis direction, passing through one of the connecting portions, from the outer peripheral surface of one of the plurality of opposing portions of the inner yoke to the inner peripheral surface of the outer yoke facing the inner yoke. The first line of magnetic force going to
From the inner peripheral surface of the outer yoke to another one of the outer peripheral surfaces of the plurality of opposing portions of the inner yoke, the core portion is directed in the central axial direction through the other one of the connecting portions. The second line of magnetic force leading to
The torque generator according to claim 5, wherein a magnetic field for forming one magnetic circuit including the above is generated.
前記複数の対向部は、前記外周面が前記周方向に沿った形状を有する請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のトルク発生装置。 The torque generating device according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of facing portions have an outer peripheral surface having a shape along the circumferential direction.
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