JP2021014866A - 回転抵抗装置および電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高性能および小型の点で有利な回転抵抗装置を提供すること。【解決手段】回転抵抗装置１００は、第１軸部１０１ａと、第２軸部１０１ｂと、第１軸部１０１ａと第２軸部１０１ｂとの間に配され、第１軸部１０１ａの径および第２軸部１０１ｂの径より大きな径の第３軸部１０１ｃとを含み、磁性体を含んで構成された回転軸部材１０１と、回転軸部材１０１を保持し、磁性体を含んで構成された筐体部材１０２と、第１軸部１０１ａの外周面と筐体部材１０２の内周面との間に配された第１コイル１０４と、第２軸部１０１ｂの外周面と筐体部材１０２の内周面との間に配された第２コイル１０５と、第３軸部１０１ｃの外周面と筐体部材１０２の内周面との間に配された磁気粘性流体Ｆと、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、回転抵抗装置および電子装置に関する。

近年、磁気粘性流体を用いて操作者の操作に対する抵抗を発生させる機能を有する装置が提案されている。特許文献１には、ロータの周囲に配置される磁気粘性流体に磁場を印加することで、磁気粘性流体をせん断する抵抗を増加させ、ロータの回転に対する制動トルクを調整可能な制動装置が開示されている。また、特許文献２には、直動する可動部に対する制動力を調整可能な調整装置が開示されている。

特開２０１４−２０５３９号公報 特開２００２−２１３５１７号公報

特許文献１の制動装置は、装置全体の小型化を図る場合、コイルの内径側に配置されているロータも小型化するため、ロータが磁気粘性流体をせん断する抵抗による制動トルクも小さくなってしまう。すなわち、性能を低下させることなく、特許文献１の制動装置を小型化することは困難である。

また、特許文献２の調整装置は、可動部と固定部との間の小さな流路を通過する磁気粘性流体の流れにくさを磁場で調整し、可動部の制動力を調整する装置である。このため、大量の磁気粘性流体を可動部の駆動方向に沿って配置し、可動部を動かすことで小さな流路に磁気粘性体が流れる構成にする必要があるため、装置が大型化しやすい。また、コイルが可動部に組込まれており、可動部を回転可能とするためには、コイルの配線構成が複雑になり、小型化には向いていない。

本発明は、高性能および小型の点で有利な回転抵抗装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての回転抵抗装置は、第１軸部と、第２軸部と、第１軸部と第２軸部との間に配され、第１軸部の径および第２軸部の径より大きな径の第３軸部とを含み、磁性体を含んで構成された回転軸部材と、回転軸部材を保持し、磁性体を含んで構成された筐体部材と、第１軸部の外周面と筐体部材の内周面との間に配された第１コイルと、第２軸部の外周面と筐体部材の内周面との間に配された第２コイルと、第３軸部の外周面と筐体部材の内周面との間に配された磁気粘性流体と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、高性能および小型の点で有利な回転抵抗装置を提供することができる。

実施例１の回転抵抗装置の断面図である。 実施例１の回転抵抗装置の分解斜視図である。 ＭＲ流体の抵抗力が発生する原理を示す図である。 実施例１の磁気回路を示す図である。 実施例２の回転抵抗装置の断面図である。 実施例２の回転抵抗装置の分解斜視図である。 実施例２の磁気回路を示す図である。 実施例２の磁気回路の拡大図である。 実施例３の回転抵抗装置の断面図である。 実施例３の磁気回路を示す図である。 回転抵抗装置を備える電子装置の一例である撮像装置の概略図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本実施例の回転抵抗装置（ＭＲ流体デバイス）の断面図である。回転抵抗装置１００は、回転軸（回転軸部材）１０１、および筐体（筐体部材）１０２を有する。

回転軸１０１は、磁性体で構成され、第１軸（第１軸部）１０１ａ、第２軸（第２軸部）１０１ｂ、制動軸（第３軸部）１０１ｃ、伝達軸１０１ｄ、および凸部１０１ｅを有する。段差１０１ｆは、回転軸１０１の回転中心Ｘ方向への移動を制限するために、第１軸１０１ａと伝達軸１０１ｄとの間に設けられている。なお、回転軸１０１の回転中心Ｘ方向（軸方向）への移動を制限する必要がない場合は、段差１０１ｆを設ける必要はない。

筐体１０２の内部には、第１コイル１０４、第２コイル１０５、第１ボビン１０６、第２ボビン１０７、およびＭＲ流体（磁気粘性流体）Ｆが配置されている。

筐体１０２は、磁性体で構成され、外装（円筒部）１０２ａ、切欠き１０２ｄ，１０２ｅ、および貫通穴１０２ｆを有する。また、筐体１０２は、嵌合穴（第１嵌合部）１０３ａが設けられている第１円板（第１円板部）１０３、および嵌合凹部（第２嵌合部）１０２ｃが設けられている第２円板（第２円板部）１０２ｂを有する。第１円板１０３は段差１０１ｆに接触し、第２円板１０２ｂは凸部１０１ｅに接触している。また、第１円板１０３の外周面は、筐体１０２の内周面に嵌合している。

伝達軸１０１ｄは、回転軸１０１の第１端側で嵌合穴１０３ａと回転可能に嵌合する。第２軸１０１ｂは、回転軸１０１の第２端側で嵌合凹部１０２ｃと回転可能に嵌合する。回転軸１０１が嵌合穴１０３ａおよび嵌合凹部１０２ｃと回転可能に嵌合するため、制動軸１０１ｃは外周面が対向する外装１０２ａの内周面と非接触な状態で回転可能である。また、段差１０１ｆと凸部１０１ｅがそれぞれ第１円板１０３と第２円板１０２ｂに接触しているため、回転軸１０１は回転中心Ｘ方向への移動が制限される。

なお、外装１０２ａと第１円板１０３は、本実施例では別体で構成されているが、一体で構成されていてもよい。外装１０２ａと第２円板１０２ｂは、本実施例では一体で構成されているが、別体で構成されていてもよい。

また、本実施例では、段差１０１ｆと凸部１０１ｅが第１円板１０３と第２円板１０２ｂを挟むように配置されているため、回転軸１０１は回転中心Ｘ方向への移動が制限されているが、他の構成により回転軸１０１の回転中心Ｘ方向への移動を制限してもよい。例えば、伝達軸１０１ｄの先端に突き当て面を設けることで、段差１０１ｆを設けることなく、回転軸１０１の回転中心Ｘ方向への移動を制限することができる。

外周シール（第１シール）１０８、および内周シール（第３シール）１１０は、回転中心Ｘ方向において、第１コイル１０４と制動軸１０１ｃとの間に配置されている。また、外周シール（第２シール）１０９、および内周シール（第４シール）１１１は、回転中心Ｘ方向において、第２コイル１０５と制動軸１０１ｃとの間に配置されている。外周シール１０８は、第１ボビン１０６の外周面と外装１０２ａの内周面との間の隙間を封止するように変形している。外周シール１０９は、第２ボビン１０７の外周面と外装１０２ａの内周面との間の隙間を封止するように変形している。内周シール１１０は、第１ボビン１０６の内周面と第１軸１０１ａの外周面との間の隙間を封止するように変形している。また、内周シール１１０は、制動軸１０１ｃに接触するように固定されている。内周シール１１１は、第２ボビン１０７の内周面と第２軸１０１ｂの外周面との間の隙間を封止するように変形している。また、内周シール１１１は、制動軸１０１ｃに接触するように固定されている。貫通穴シール１１２は、貫通穴１０２ｆに取り付けられている。

第１ボビン１０６は、非磁性体で構成されている。第１ボビン１０６には、第１コイル１０４が巻回されている。また、第１ボビン１０６は、円環形状の円環部１０６ａ、および配線部１０６ｂを有する。円環部１０６ａは、制動軸１０１ｃと第１コイル１０４との間に配置され、第１軸１０１ａと空隙を介して対向する。円環部１０６ａの外周面は、外装１０２ａの内周面と嵌合している。また、円環部１０６ａの外周面には、外周シール１０８を固定するための凹部が形成され、内周面には内周シール１１０を固定するための凹部が形成されている。配線部１０６ｂは、第１コイル１０４の配線を筐体１０２の外部の図示しない磁場制御装置に接続する。

第２ボビン１０７は、非磁性体で構成され、第２円板１０２ｂに突き当てられた状態で固定されている。第２ボビン１０７には、第２コイル１０５が巻回されている。また、第２ボビン１０７は、円環形状の円環部１０７ａ、および配線部１０７ｂを有する。円環部１０７ａは、制動軸１０１ｃと第２コイル１０５との間に配置され、第２軸１０１ｂと空隙を介して対向している。円環部１０７ａの外周面は、外装１０２ａの内周面と嵌合している。また、円環部１０７ａの外周面には、外周シール１０９を固定するための凹部が形成され、内周面には内周シール１１１を固定するための凹部が形成されている。配線部１０７ｂは、第２コイル１０５の配線を筐体１０２の外部の図示しない磁場制御装置に接続する。

なお、内周シール１１０は、本実施例では、回転軸１０１と摺動可能に接触するように第１ボビン１０６に固定されているが、第１ボビン１０６と摺動可能に接触するように回転軸１０１に固定されていてもよい。また、内周シール１１１は、本実施例では、回転軸１０１と摺動可能に接触するように第２ボビン１０７に固定されているが、第２ボビン１０７と摺動可能に接触するように回転軸１０１に固定されていてもよい。

図２は、回転抵抗装置１００の分解斜視図である。回転抵抗装置１００を組み立てる場合、まず、部品群Ｂ、回転軸１０１、部品群Ａ、および第１円板１０３がこの順番で筐体１０２に組み込まれる。部品群Ａは、第１コイル１０４、第１ボビン１０６、外周シール１０８、および内周シール１１０から構成される。部品群Ｂは、第２コイル１０５、第２ボビン１０７、外周シール１０９、および内周シール１１１から構成される。次に、貫通穴１０２ｆからＭＲ流体Ｆを流入する。ＭＲ流体Ｆは、制動軸１０１ｃの外周面と円筒部１０２ａの内周面との間に充填される。最後に、貫通穴シール１１２を貫通穴１０２ｆに固定する。これにより、ＭＲ流体Ｆは、回転軸１０１、筐体１０２、第１ボビン１０６、第２ボビン１０７、外周シール１０８，１０９、内周シール１１０，１１１、および貫通穴シール１１２で囲まれた領域に密閉される。

以下、図３を参照して、ＭＲ流体Ｆの外力Ｉに対する抵抗力が発生する原理について説明する。図３は、ＭＲ流体Ｆの抵抗力が発生する原理を示す図である。なお、本発明のＭＲ流体Ｆは、磁場の印加によって抵抗力が著しく増大（変化）し、磁場の除去によって元の抵抗力に戻る可逆的性質を持つ流体のことである。

ＭＲ流体Ｆは、磁場Ｍが印加されていない状態では、図３（ａ）に示されるように、溶媒Ｆｂの中に無数の磁性体粒子Ｆａが分散している状態の液体である。図３（ａ）の状態において磁場Ｍを印加すると、図３（ｂ）に示されるように、磁界の方向に沿って、磁性体粒子Ｆａの集合体である多数のクラスタＣが形成される。クラスタＣは、磁場Ｍにより磁化した無数の磁性体粒子Ｆａが、近傍の磁性体粒子Ｆａと引き合うことで形成される。可動部９９が図３（ｃ）に示されるように磁場Ｍの垂直方向の外力Ｉを受けた場合、クラスタＣは傾きながら徐々に伸び、切断される。クラスタＣが切断されるまでは、クラスタＣの内部には磁性体粒子Ｆａ同士が引き合う力が発生している。クラスタＣが一度切断されると、抵抗力がなくなるのではなく、図３（ｃ）および図３（ｄ）に示されるように、クラスタＣがランダムに切断と結合を繰り返すことによって、所定の磁場Ｍに対して所定の抵抗力を得ることができる。これにより、ＭＲ流体Ｆは抵抗力を発生させる。また、磁場Ｍの強さを強くすることにより、クラスタＣの内部において発生する磁性体粒子Ｆａ同士が引き合う力も強くなり、外力Ｉに対する抵抗力も大きくなる。ただし、図３のクラスタＣはＭＲ流体Ｆの抵抗力が発生する原理を説明するために明示的に示したものであり、実際には無数の磁性体粒子Ｆａで形成された無数のクラスタが形成される。

以下、図４を参照して、回転抵抗装置１００で発生する磁気回路について説明する。図４は、本実施例の磁気回路を示す図である。回転抵抗装置１００では、第１軸１０１ａと第２軸１０１ｂで逆向きの磁束がそれぞれ生成されるように、第１コイル１０４および第２コイル１０５に電流を流す。第１コイル１０４で発生した磁束により隣接する磁性体で閉じている磁気回路Ｍ１が形成され、第２コイル１０５で発生した磁束により隣接する磁性体で閉じている磁気回路Ｍ２が形成されている。第１軸１０１ａから制動軸１０１ｃに流れてきた磁束と第２軸１０１ｂから制動軸１０１ｃに流れてきた磁束は制動軸１０１ｃの中で反発し合い、制動軸１０１ｃの外周面に流れる。制動軸１０１ｃの外周面から流れてきた磁束は、ＭＲ流体Ｆを通過し、外装１０２ａに流れる。外装１０２ａに流れてきた磁束のうち、第１コイル１０４で発生した磁束は第１コイル１０４側の外装１０２ａを流れ、第２コイル１０５で発生した磁束は第２コイル１０５側の外装１０２ａを流れる。第１コイル１０４側の外装１０２ａを流れる磁束は、第１円板１０３を流れ、第１軸１０１ａに戻る。第２コイル１０５側の外装１０２ａを流れる磁束は、第２円板１０２ｂを流れ、第２軸１０１ｂに戻る。

以下、回転軸１０１で制動トルクを得る構成について説明する。図４に示す構成で磁気回路Ｍ１，Ｍ２を発生させると、第１コイル１０４および第２コイル１０５で発生した磁束は、制動軸１０１ｃの外周面からＭＲ流体Ｆを通過し、外装１０２ａの内周面に流れる。この磁束により、制動軸１０１ｃと外装１０２ａとの間のＭＲ流体Ｆには磁束の向きに沿った無数のクラスタＣが形成され、制動軸１０１ｃには外装１０２ａに対して相対回転を停止させる抵抗力が働き、制動トルクとなる。以上より、第１コイル１０４および第２コイル１０５に流れる電流量を調整することで、ＭＲ流体Ｆを流れる磁束の大きさを制御し、任意の制動トルクを回転軸１０１に発生させることが可能となる。

磁気回路Ｍ１，Ｍ２では、第１コイル１０４および第２コイル１０５で発生した磁束のほぼ全てがＭＲ流体Ｆを流れるため、制動トルクを発生させない無駄な磁束が少なく、効率的に制動トルクを得ることができる。また回転軸１０１は嵌合凹部１０２ｃおよび嵌合穴１０３ａと回転可能に嵌合するため、制動軸１０１ｃの外周面と筐体１０２の内周面との同軸度は高い。このため、制動軸１０１ｃの外周面と筐体１０２の内周面とを非接触に保ちながら、制動軸１０１ｃの外周面と筐体１０２の内周面との間の隙間を小さくすることで、磁気回路の磁気抵抗を小さくし、流れる磁束を大きくすることができる。

なお、本実施例では、外周シール１０８，１０９および内周シール１１０，１１１を用いてＭＲ流体Ｆを密閉しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１ボビン１０６および第２ボビン１０７に回転軸１０１に嵌合する凸部や筐体１０２の内周面に嵌合する凸部を設けることで、ＭＲ流体Ｆを密閉してもよい。

また、本実施例では、貫通穴シール１１２は、貫通穴１０２ｆに嵌合することでＭＲ流体Ｆを密閉しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、貫通穴シール１１２を接着剤等で固定してもよい。

また、本実施例では、回転抵抗装置１００は、回転中心Ｘ方向へ長く、回転中心Ｘに直交する方向へ短い形状をしているが、回転中心Ｘ方向において短く、回転中心Ｘに直交する方向へ長い形状であっても、本発明を適用可能である。

図５は、本実施例の回転抵抗装置２００の断面図である。本実施例では、実施例１と異なる構成について説明し、共通の構成については詳細な説明は省略する。

回転抵抗装置２００は、回転軸（回転軸部材）２０１、および筐体（筐体部材）２０２を有する。

筐体２０２の内部には、第１コイル２０４、第２コイル２０５、第１ボビン２０６、第２ボビン２０７、およびＭＲ流体Ｆが配置されている。筐体２０２は、第１嵌合穴（第１嵌合部）２０３ａが設けられている第１円板（第１円板部）２０３、および第２嵌合穴（第２嵌合部）２１３ａが設けられている第２円板（第２円板部）２１３を有する。

外装２０２ａは、第１コイル２０４と対向する第１対向面（第１内周面）２０２ｇ、第２コイル２０５と対向する第２対向面（第２内周面）２０２ｈ、および制動軸２０１ｃと対向する第３対向面（第３内周面）２０２ｉを有する。第１対向面２０２ｇおよび第２対向面２０２ｈの径は第３対向面２０２ｉの径よりも大きいため、外装２０２ａは制動軸２０１ｃの外周面と対向する内周段差２０２ｊを有する。

回転軸２０１は、第１嵌合穴２０３ａに回転可能に嵌合する第１伝達軸２０１ｄ、および第２嵌合穴２１３ａと回転可能に嵌合する第２伝達軸２０１ｇを有する。また、回転軸２０１は、第１伝達軸２０１ｄと第１軸２０１ａとの間に設けられた段差２０１ｆ、および第２伝達軸２０１ｇと第２軸２０１ｂとの間に設けられた段差２０１ｈを有する。本実施例では、第１伝達軸２０１ｄおよび第２伝達軸２０１ｇが筐体２０２から突出している。そのため、例えば、第１伝達軸２０１ｄに被制動対象を取り付け、第２伝達軸２０１ｇにエンコーダ等の角度検出手段を設けることで、角度に応じて被制動対象の制動トルクを調整可能である。

図６は、回転抵抗装置２００の分解斜視図である。回転抵抗装置２００を組み立てる場合、まず、第１の方向から部品群Ｄ、および第２円板２１３がこの順で外装２０２ａに組み込まれる。部品群Ｄは、第２コイル２０５、第２ボビン２０７、外周シール２０９、および内周シール２１１から構成される。部品群Ｄは、第２ボビン２０７が外装２０２ａの内周段差２０２ｊに突き当たるように位置決めされる。第２円板２１３は、第２ボビン２０７に突き当たった状態で外装２０２ａに固定される。このとき、第２ボビン２０７は、内周段差２０２ｊと第２円板２１３が両側から突き当たるように固定される。

次に、第１の方向とは反対の第２の方向から、回転軸２０１、部品群Ｃ、および第１円板２０３がこの順で外装２０２ａに組み込まれる。部品群Ｃは、第１コイル２０４、第１ボビン２０６、外周シール２０８、および内周シール２１０から構成される。回転軸２０１が外装２０２ａに組み込まれると、第２伝達軸２０１ｇは第２嵌合穴２１３ａに回転可能に嵌合し、制動軸２０１ｃは内周シール２１１に接触する。部品群Ｃは、第１ボビン２０６が内周段差２０２ｊに突き当たるように位置決めされる。このとき、内周シール２１０は制動軸２０１ｃと第１ボビン２０６に挟まれ、変形し、内周シール２１１は制動軸２０１ｃと第２ボビン２０７に挟まれ、変形する。第１円板２０３は、第１ボビン２０６に突き当たった状態で外装２０２ａに固定される。このとき、第１ボビン２０６は、内周段差２０２ｊと第１円板２０３が両側から突き当たるように固定される。

次に、貫通穴２０２ｆからＭＲ流体Ｆを流入する。最後に、貫通穴シール２１２を貫通穴２０２ｆに固定する。

本実施例では、第１ボビン２０６および第２ボビン２０７はそれぞれ、第１円板２０３および第２円板２１３により、内周段差２０２ｊに突き当たった状態で固定されるため、ＭＲ流体Ｆの密封性が向上する。また、段差２０１ｆ，２０１ｈはそれぞれ、第１円板２０３および第２円板２１３により位置決めされているため、回転軸１０１は回転中心Ｘ方向の移動が制限される。

以下、図７を参照して、回転抵抗装置２００で発生する磁気回路について説明する。図７は、本実施例の磁気回路を示す図である。回転抵抗装置２００では、第１軸２０１ａと第２軸２０１ｂで逆向きの磁束がそれぞれ生成されるように、第１コイル２０４および第２コイル２０５に電流を流す。第１コイル２０４で発生した磁束により磁気回路Ｍ３が形成され、第２コイル２０５で発生した磁束により磁気回路Ｍ４が形成されている。

以下、図８を参照して、内周段差２０２ｊが磁束の流れを変える効果について説明する。図８は、本実施例の磁気回路の拡大図である。図８（ａ）は、実施例１の第１コイル１０４で発生した磁束の流れる磁気回路Ｍ１の一部を示している。図８（ｂ）は、本実施例の第１コイル２０４で発生した磁束の流れる磁気回路Ｍ３の一部を示している。

外装１０２ａの内周面に内周段差２０２ｊが設けられていない場合、制動軸１０１ｃから流れてくる磁束は、図８（ａ）に示されるように、外装１０２ａの内周面に引き付けられ、第１ボビン２０６の側に曲がりながら流れる。そのため、ＭＲ流体Ｆを通過する磁束は少なくなり、磁束密度が低くなる。一方、外装２０２ａの内周面に内周段差２０２ｊが設けられている場合、制動軸２０１ｃから流れてくる磁束は、図８（ｂ）に示されるように、内周段差２０２ｊの第３対向面２０２ｉに引き付けられる。そのため、ＭＲ流体Ｆを通過する磁束は多くなり、磁束密度が高くなる。

なお、本実施例では、第１円板２０３と第２円板２１３は、外装２０２ａと別体で構成されているが、内周段差２０２ｊを有する外装２０２ａに部品群Ｃ，Ｄと回転軸１０１を組み込み可能であれば、本発明はこれに限定されない。例えば、外装２０２ａを複数の部品から構成することで、第１円板２０３と第２円板２１３は、外装２０２ａと一体で構成されていてもよい。

図９は、本実施例の回転抵抗装置３００の断面図である。本実施例では、実施例１または実施例２と異なる構成について説明し、共通の構成については詳細な説明は省略する。

回転抵抗装置３００は、回転軸（回転軸部材）３０１、および筐体（筐体部材）３０２を有する。

筐体３０２の内部には、第１コイル３０４、第２コイル３０５、第１ボビン３０６、第２ボビン３０７、およびＭＲ流体Ｆが配置されている。筐体３０２は、外装（第１円筒部）３０２ａ、および回転軸３０１と外装３０２ａとの間に配置されたリング（第２円筒部）３１４を有する。

外装３０２ａは、第１コイル３０４と対向する第１対向面（第１内周面）３０２ｇと、第２コイル２０５と対向する第２対向面（第２内周面）３０２ｈとを有する。

リング３１４は、外装３０２ａの内周面に嵌合固定され、制動軸３０１ｃと対向する第３対向面（第３内周面）３１４ｉ、および外装３０２ａに設けられた貫通穴３０２ｆと同じ位置に形成された貫通穴３１４ａを有する。リング３１４は、第２ボビン３０７に突き当たった状態で固定されている。

回転抵抗装置３００を組み立てる場合、まず、部品群Ｇ、リング３１４、回転軸３０１、部品群Ｅ、および第１円板３０３がこの順で筐体３０２に組み込まれる。部品群Ｅは、第１コイル３０４、第１ボビン３０６、外周シール３０８、および内周シール３１０から構成される。部品群Ｇは、第２コイル３０５、第２ボビン３０７、外周シール３０９、および内周シール３１１から構成される。次に、貫通穴３０２ｆからＭＲ流体Ｆを流入する。最後に、貫通穴シール３１２を貫通穴３０２ｆに固定する。

部品群Ｅの径は部品群Ｇの径よりも大きく、第１軸３０１ａの径は第２軸３０２ｂの径よりも大きい。そのため、外装３０２ａの部品群Ｅの側の外周面と嵌合する内周面の径は部品群Ｇの側の外周面と嵌合する内周面の径よりも大きくなり、筐体３０２は段差３０２ｋを有する。部品群Ｅは、段差３０２ｋとリング３１４に突き当たった状態で固定される。

本実施例では、第１対向面３０２ｇおよび第２対向面３０２ｈの径は第３対向面３１４ｉの径よりも大きいため、外装３０２ａは制動軸３０１ｃの外周面と対向するリング３１４を有する。また、リング３１４を別体で構成することで、制動軸３０１ｃから流れる磁束を第３対向面３１４ｉに引き付け、回転抵抗装置３００は外装２０２ａの片側方向から組み込み可能な構成となる。さらに、リング３１４は貫通穴３０２ｆと同じ位置に貫通穴３１４ａを有するため、ＭＲ流体Ｆを貫通穴３０２ｆ，３１４ａから流入可能であり、部品群Ｅ，Ｇの位置決め固定が容易となる。

以下、図１０を参照して、回転抵抗装置３００で発生する磁気回路について説明する。図１０は、本実施例の磁気回路を示す図である。回転抵抗装置３００では、第１軸３０１ａと第２軸３０１ｂで逆向きの磁束がそれぞれ生成されるように、第１コイル３０４および第２コイル３０５に電流を流す。第１コイル３０４で発生した磁束により磁気回路Ｍ５が形成され、第２コイル３０５で発生した磁束により磁気回路Ｍ６が形成されている。また、制動軸３０１ｃから流れる磁束は、第３対向面３１４ｉに引き付けられ、第３対向面３１４ｉにより多くの磁束が流れる。

本実施例の構成によれば、外装３０２ａのように段差がある形状においても、小型化可能であるとともに、高効率の回転抵抗装置３００を実現可能である。すなわち、回転抵抗装置３００は、配置や構成の自由度が高い。例えば、伝達軸３０１ｄにギアを付ける場合、部品群Ｅを部品群Ｇより小さくすることで、ギア接続しやすい構成を実現可能である。

図１１は、回転抵抗装置を備える電子装置の一例である撮像装置４０の概略図である。撮像装置４００は、カメラ本体４１０、およびレンズ鏡筒４２０を有する。カメラ本体４１０は、撮像素子４１１を保持する。レンズ鏡筒４２０は、ズームリングやフォーカスリングなどの光学要素を移動させる操作部材４２１と操作部材４２１に連結された回転抵抗装置４２２を有する。回転抵抗装置４２２は、実施例１から３のいずれかの回転抵抗装置である。レンズ鏡筒４２０は、カメラ本体４１０と一体的に構成されていてもよいし、カメラ本体４１０に着脱可能に取り付けられるように構成されていてもよい。また、レンズ鏡筒４２０が撮像素子４１１を保持していてもよい。

なお、本発明の回転抵抗装置は、例えば、患者の臓器に触れた感覚を呈示する機能が搭載された遠隔手術装置等に適用可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１００，２００，３００ 回転抵抗装置
１０１，２０１，３０１ 回転軸（回転軸部材）
１０１ａ，２０１ａ，３０１ａ 第１軸部
１０１ｂ，２０１ｂ，３０１ｂ 第２軸部
１０１ｃ，２０１ｃ，３０１ｃ 第３軸部
１０２，２０２，３０２ 筐体（筐体部材）
１０４，２０４，３０４ 第１コイル
１０５，２０５，３０５ 第２コイル
Ｆ ＭＲ流体（磁気粘性流体）

Claims (10)

1. 第１軸部と、第２軸部と、前記第１軸部と前記第２軸部との間に配され、前記第１軸部の径および前記第２軸部の径より大きな径の第３軸部とを含み、磁性体を含んで構成された回転軸部材と、
   前記回転軸部材を保持し、磁性体を含んで構成された筐体部材と、
   前記第１軸部の外周面と前記筐体部材の内周面との間に配された第１コイルと、
   前記第２軸部の外周面と前記筐体部材の内周面との間に配された第２コイルと、
   前記第３軸部の外周面と前記筐体部材の内周面との間に配された磁気粘性流体と、を有することを特徴とする回転抵抗装置。
2. 前記第１軸部と前記第２軸部とに互いに逆向きの磁束がそれぞれ生成されるように前記第１コイルと前記第２コイルとに電流を流すことにより、前記回転軸部材および前記筐体部材において、前記第１コイルによる第１磁気回路と前記第２コイルによる第２磁気回路とが形成されることを特徴とする請求項１に記載の回転抵抗装置。
3. 前記筐体部材は、前記第１軸部の外周面とは対向する第１内周面と、前記第２軸部の外周面とは対向する第２内周面と、前記第３軸部の外周面とは対向する第３内周面とを含み、
   前記第１内周面の径および前記第２内周面の径は、前記第３内周面の径より大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転抵抗装置。
4. 前記第１軸部の外周面と前記筐体部材の内周面との間に配され、前記第１コイルが巻回された第１ボビンと、
   前記第２軸部の外周面と前記筐体部材の内周面との間に配され、前記第２コイルが巻回された第２ボビンと、
   前記回転軸部材の軸の方向において前記第１コイルと前記第３軸部との間に配され、前記第１ボビンの外周面と前記筐体部材の内周面との間の隙間を封止する第１シールと、
   前記軸の方向において前記第２コイルと前記第３軸部との間に配され、前記第２ボビンの外周面と前記筐体部材の内周面との間の隙間を封止する第２シールと、
   前記軸の方向において前記第１コイルと前記第３軸部との間に配置され、前記第１ボビンの内周面と前記第１軸部の外周面との間の隙間を封止する第３シールと、
   前記軸の方向において前記第２コイルと前記第３軸部との間に配置され、前記第２ボビンの内周面と前記第２軸部の外周面との間の隙間を封止する第４シールと、
   を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の回転抵抗装置。
5. 前記筐体部材は、前記回転軸部材が回転可能に嵌合する第１円板部と、前記回転軸部材が回転可能に嵌合する第２円板部と、前記第１円板部と前記第２円板部との間に配された円筒部とを含み、
   前記円筒部は、前記第１円板部および前記第２円板部のうちの少なくとも一方とは別体で構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載の回転抵抗装置。
6. 前記筐体部材は、前記回転軸部材が回転可能に嵌合する第１円板部と、前記回転軸部材が回転可能に嵌合する第２円板部と、前記第１円板部と前記第２円板部との間に配された円筒部とを含み、
   前記円筒部は、前記第１円板部および前記第２円板部とは一体で構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載の回転抵抗装置。
7. 前記第１コイルおよび前記第２コイルは、前記筐体部材の内周面に接触していることを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載の回転抵抗装置。
8. 請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の回転抵抗装置と、
   前記回転抵抗装置に連結された操作部材と、を有することを特徴とする電子装置。
9. 前記操作部材により移動させられる光学要素を有することを特徴とする請求項８に記載の電子装置。
10. 前記光学要素を介して形成された像を受ける撮像素子を有することを特徴とする請求項９に記載の電子装置。