CN110114736B - 操作装置 - Google Patents
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Abstract
操作装置(100)的特征在于,具备操作体(11)、支承体(3)及操作触感可变机构(FK),操作触感可变机构(FK)具有可动负荷赋予机构(F5)和磁式触击机构(K6),可动负荷赋予机构(F5)具备进行动作的可动构件(55)、具有第一线圈(35)及第一磁轭(15)的磁产生机构(FM5)、根据磁场的强度而粘性变化的磁粘性流体(75),在第一磁轭(15)与可动构件(55)之间的第一间隙(5g)中填充有磁粘性流体(75),磁式触击机构(K6)具备与操作体(11)的动作连动的第一磁性体(16)和与第一磁性体(16)对置的第二磁性体(26),第一磁性体(16)和第二磁性体(26)中的至少一方沿着操作体(11)的动作方向被以不同的磁极交替地进行了磁化。
Description
技术领域
本发明涉及在操作者进行了操作时能够给操作者带来操作触感的操作装置。
背景技术
近年来,提出了如下各种带力反馈功能的操作装置,即在操作者操作了操作构件时,赋予与该操作构件的操作量、操作方向相应的阻力、推力等外力(力感觉),由此能够使操作感良好而可靠地进行所期望的操作。尤其是,在空调、音响或导航等车载用控制设备的操作中,并非一边视觉确认一边操作,多是进行盲操作,对操作构件(操作旋钮)赋予力感觉从安全性方面也是有效的。
在专利文献1(现有例1)中提出了使用了这样的操作装置的机动车用的手动输入装置800。图12是说明现有例1的手动输入装置800的图,是表示其基本结构的主要部分的纵剖视图。
图12所示的手动输入装置800构成为具备:旋钮880(操作构件),其被驾驶员(操作者)进行手动操作而旋转;行星齿轮机构,其具有与旋钮880一体地设置的齿轮架轴851;圆筒状的齿圈壳体860(固定构件),其始终固定行星齿轮机构的齿圈862;马达810,其具有与行星齿轮机构的太阳轮832卡合的输出轴811;编码器830(检测机构),其检测马达810的输出轴811的旋转;以及控制机构,其根据编码器830的检测结果来控制马达810的旋转。并且,手动输入装置800在规定的时机使马达810旋转,将该旋转力经由行星齿轮机构向旋钮880传递,给操作者带来规定的操作触感。
然而,该手动输入装置800虽然能够带来良好的操作触感,但使用了马达810,因此难以应对进一步小型化的迫切希望。于是,探寻不使用马达810地赋予与操作构件的操作量、操作方向相应的阻力、推力等外力(力感觉)的方法。
在专利文献2(现有例2)中,提出了使用了自身的流动性受到磁场产生机构的影响的磁场响应材料(磁粘性流体)的手动制动器911。图13是说明现有例2的手动制动器911的图,是长度方向剖视图。
图13所示的手动制动器911构成为具备:外壳913,其具有第一外壳室915及第二外壳室917;封闭板919,其封堵外壳913的开放端侧;轴923,其贯穿第二外壳室917并在第一外壳室915延伸设置;转子921,其一体地设置于轴923的端部,且在第一外壳室内并列设置;磁场产生器929,其设置于第一外壳室915内,且处于转子921的外周边部的紧跟前;磁场响应材料941,其设置于第一外壳室915,且以包围转子921的方式填充;以及控制机构925,其设置于第二外壳室917,用于控制及监视制动动作。另外,磁场产生器929具备线圈931和以将线圈931的三个方向包围的方式配设的极片933。
并且,当对线圈931进行通电时,产生图13中虚线所示的磁通J37,伴随该磁通J37的产生,磁场响应材料941中的软磁性或能够磁化的粒子沿着磁通J37排列。因此,对于切断该排列的方向、即进行旋转动作的转子921的旋转方向,由磁场响应材料941对转子921赋予的阻力增大。因此,手动制动器911具有使用该磁场响应材料941和转子921来对轴923的旋转动作进行阻止的制动作用。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-50639号公报
专利文献2:日本特表2005-507061号公报
发明内容
发明要解决的课题
考虑到如下方法,即通过利用上述的磁场响应材料941(磁粘性流体)的作用,从而不使用马达地赋予与操作构件的操作量、操作方向相应的阻力、推力等外力(力感觉)。然而,在现有例2的结构中,存在如下课题:仅赋予与操作构件的操作量、操作方向相应的阻力、推力等外力(力感觉),不能明确地得到作为操作触感之一而要求的节制感(所谓的触击感)。
本发明是解决上述的课题的发明,其目的在于提供使用磁粘性流体并能够得到良好的节制感的操作装置。
用于解决课题的方案
为了解决该课题,本发明的操作装置具备:操作构件,其具有通过操作者的操作而向操作方向进行动作的操作体;支承体,其将该操作体支承为动作自如;以及操作触感可变机构,其使对于所述操作者的操作触感可变,所述操作装置的特征在于,在所述操作体具有使所述动作能够进行的可动轴,所述操作触感可变机构包括:可动负荷赋予机构,其对所述操作体赋予负荷;以及磁式触击机构,其通过磁力来对所述操作体赋予可变负荷,所述可动负荷赋予机构具备:可动构件,其与该可动轴卡合而进行所述动作;磁产生机构,其与该可动构件隔着间隙对置;以及磁粘性流体,其存在于该间隙的至少一部分,且所述磁粘性流体的粘性根据磁场的强度而变化,所述磁产生机构具有:第一线圈,其通过通电而产生磁场;第一磁轭,其以包围该第一线圈的方式设置,且配设于所述可动构件的一侧;以及控制部,其控制向所述第一线圈的通电,在所述第一磁轭与所述可动构件之间的所述间隙即第一间隙中填充有所述磁粘性流体,所述磁式触击机构具备与所述操作体的所述动作连动的第一磁性体和与该第一磁性体对置配设的第二磁性体,所述第一磁性体和所述第二磁性体中的至少一方沿着所述操作体的动作方向被以不同的磁极交替地进行了磁化。
据此,通过向第一线圈的通电而产生磁场,从第一磁轭到可动构件而扩展地形成磁路,从而磁粘性流体中的磁性粒子沿着磁通对齐。因此,针对沿着将在第一磁轭和可动构件形成的磁通横截的方向进行动作的可动构件,通过磁粘性流体施加负荷,经由可动构件及可动轴向操作体施加负荷。另一方面,伴随操作体的动作,第一磁性体与第二磁性体反复进行吸引和排斥。因此,能够对操作体赋予正的负荷和负的负荷。因此,通过将可动负荷赋予机构与磁式触击机构组合,能够针对操作体赋予更强的负荷和急剧的负荷降低。由此,能够与操作者的操作对应地给操作者带来良好的节制感。
另外,本发明的操作装置的特征在于,所述第一磁性体和所述第二磁性体中的至少一方通过向所述磁产生机构的所述第一线圈通电、或者向第二线圈通电所产生的磁场而被磁化,其中,所述第二线圈通过通电而产生磁场。
据此,为了向磁粘性流体赋予磁场而设置的磁产生机构一并具有使磁式触击机构的第一磁性体、第二磁性体磁化的功能,因此不需要仅用于使第一磁性体、第二磁性体磁化的其他的磁化机构。由此,能够实现省空间化,并且能够更便宜地制作。
另外,本发明的操作装置的特征在于,所述第一磁性体和所述第二磁性体中的至少一方沿着所述操作体的所述动作方向在彼此的对置面侧形成有多个凸部,所述凸部沿着所述操作体的所述动作方向被以不同的磁极交替地进行了磁化。
据此,第一磁性体与第二磁性体容易反复进行吸引和排斥。因此,能够容易对操作体赋予正的负荷和负的负荷,能够与操作者的操作对应地容易给操作者带来良好的节制感。
另外,本发明的操作装置的特征在于,所述第一磁性体和所述第二磁性体中的至少一方具有在相邻的两个所述凸部之间设置的凹部,所述凸部与所述凹部交替地设置,在向所述第一线圈或所述第二线圈通电的电流为直流的情况下,将通电的通断的交替间隔控制成为所述凸部与所述凹部的交替间隔的整数倍,在向所述第一线圈或所述第二线圈通电的电流为交流的情况下,将频率控制成为所述凸部与所述凹部的交替间隔的整数倍。
据此,能够容易控制磁式触击机构的触击感。
另外,本发明的操作装置的特征在于,所述可动构件由软磁性体构成。
据此,从第一磁轭到可动构件、从可动构件到第一磁轭而可靠地形成磁路,从而磁粘性流体中的磁性粒子在彼此对置的对置面方向上对齐。因此,针对沿着将磁性粒子对齐的对置面方向横截的方向进行动作的可动构件,施加更强的负荷。由此,经由可动构件及可动轴向操作体施加更强的负荷,能够给操作者带来更良好的操作触感。
另外,本发明的操作装置的特征在于,所述磁产生机构在所述可动构件的另一侧具有与所述可动构件对置配设的第二磁轭,在所述可动构件与所述第二磁轭之间的所述间隙即第二间隙中填充有所述磁粘性流体。
据此,能够使磁性粒子在与可动构件进行动作的方向垂直的方向上对齐,能够施加更强的负荷。而且,能够针对沿着将磁通横截的方向进行动作的可动构件赋予进一步的负荷。由此,即便是同等的磁场,也能够给操作者带来更大的操作触感。
另外,本发明的操作装置的特征在于,所述可动轴进行旋转动作,所述第一磁性体设置于该可动轴。
据此,能够将来自可动负荷赋予机构的负荷和来自磁式触击机构的负荷赋予同一可动轴,能够取得良好平衡且效率良好地向操作体赋予负荷。
另外,本发明的操作装置的特征在于,所述第一磁性体设置于所述可动构件的另一侧。
据此,能够实现厚度方向的薄形化。而且,能够将来自可动负荷赋予机构的负荷和来自磁式触击机构的负荷赋予同一可动构件,能够取得良好平衡且效率良好地向操作体赋予负荷。
发明效果
本发明的操作装置通过将可动负荷赋予机构与磁式触击机构组合,能够对操作体赋予更强的负荷和急剧的负荷降低。由此,能够与操作者的操作对应地给操作者带来良好的节制感。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的操作装置的上方立体图。
图2是本发明的第一实施方式的操作装置的分解立体图。
图3是说明本发明的第一实施方式的操作装置的图,图3的(a)是从图1所示的Z1侧观察到的俯视图,图3的(b)是从图1所示的Y2侧观察到的主视图。
图4是说明本发明的第一实施方式的操作装置的图,是图3的(a)所示的IV-IV线处的剖视图。
图5是说明本发明的第一实施方式的操作装置的操作触感可变机构的图,是图4所示的P部分的放大图。
图6是说明本发明的第一实施方式的操作装置的操作触感可变机构的图,图6的(a)是操作触感可变机构的上方立体图,图6的(b)是从图6的(a)所示的Y2侧观察到的操作触感可变机构的侧视图。
图7是说明本发明的第一实施方式的操作装置的操作触感可变机构的图,图7的(a)是上方分解立体图,图7的(b)是下方分解立体图。
图8是说明本发明的第一实施方式的操作装置的磁粘性流体的示意图,图8的(a)是未施加磁场的状态的磁粘性流体的图,图8的(b)是施加了磁场的状态的磁粘性流体的图。
图9是说明本发明的第一实施方式的操作装置的可动负荷赋予机构的图,是表示向磁产生机构流入的电流与施加于操作体的转矩的关系的一例的曲线图。
图10是本发明的第二实施方式的操作装置的纵剖视图。
图11是说明本发明的第二实施方式的操作装置的示意图,是第一磁性体与第二磁性体对置的部分的俯视图。
图12是说明现有例1的手动输入装置的图,是表示其基本结构的主要部分的纵剖视图。
图13是说明现有例2的手动制动器的图,是长度方向剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的实施方式。
[第一实施方式]
图1是本发明的第一实施方式的操作装置100的上方立体图。图2是操作装置100的分解立体图。图3的(a)是从图1所示的Z1侧观察到的操作装置100的俯视图,图3的(b)是从图1所示的Y2侧观察到的操作装置100的主视图。图4是图3的(a)所示的IV-IV线处的操作装置100的剖视图。
本发明的第一实施方式的操作装置100呈图1及图3所示那样的外观,如图2所示,主要构成为具备:操作构件1,其具有通过操作者的操作而向其操作方向进行动作的操作体11;支承体3,其将操作体11支承为动作自如;以及操作触感可变机构FK,其使针对操作者的操作触感可变。另外,如图2所示,操作触感可变机构FK构成为具有:可动负荷赋予机构F5,其对操作体11赋予负荷;磁式触击(click)机构K6,其通过磁力而对操作体11赋予可变负荷。
另外,如图4所示,可动负荷赋予机构F5构成为具备:可动构件55,其与操作体11卡合而进行动作;磁产生机构FM5,其与可动构件55隔着间隙对置;以及磁粘性流体75(参照后述的图5),其存在于该间隙。另外,磁式触击机构K6构成为具备:第一磁性体16,其与操作体11的动作连动;第二磁性体26,其与第一磁性体16对置地配设;以及第三磁性体36,其隔着第一磁性体16而与第二磁性体26对置地配设。
另外,在第一实施方式的操作装置100中,除了上述的构成要素以外,还具有形成外形(参照图1)且为环形形状(参照图2)的侧壁间隔件S7。并且,该操作装置100构成为,未图示的操作构件1的操作部(操作旋钮、操作捏手等)与操作体11的一端侧卡合,由操作者把持并操作操作部,操作体11向两方向进行旋转动作。
另外,此时,若具备检测操作体11的旋转动作的旋转检测机构(未图示),则该操作装置100能够用作旋转操作型的输入装置。例如,作为该旋转检测机构,当使用由形成有电阻体图案的基板和与电阻体图案滑动接触的滑动件构成的、所谓的旋转型可变电阻器时,使该旋转型可变电阻器与操作体11卡合,由此能够容易地检测操作体11的旋转动作。需要说明的是,作为旋转检测机构,并不限于旋转型可变电阻器。例如,也可以是使用了永久磁铁和磁检测传感器的磁式的角度旋转检测装置。
首先,说明操作装置100的操作构件1。操作构件1具有:操作部(未图示),其供操作者把持;以及操作体11,其具有可动轴11j,该可动轴11j的一端侧与操作部卡合。
操作构件1的操作部是由操作者把持并操作的操作旋钮、操作捏手等构件,与操作体11的一端侧卡合地使用。另外,对于其形状,考虑容易操作那样的形状等,由适用的产品任意地决定。
操作构件1的操作体11使用聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT、poly butyleneterephtalate)等合成树脂,如图2所示,具有圆柱形状的柱部11c、贯穿柱部11c的中心且以旋转中心为中心的可动轴11j、以及设置于操作体11的另一端侧且比柱部11c大一圈的尺寸的环状部11r,操作构件1的操作体11通过一体地注塑成形来制作。并且,操作体11构成为以使操作体11的动作能够进行的可动轴11j作为旋转中心而旋转(转动)。
另外,如图4所示,O型环R7被柱部11c穿过,且配设于柱部11c与环状部11r的接缝部分。在此装配着的O型环R7也具有封闭对可动构件55进行收容的收容空间的功能。由此,防止填充到该收容空间中的磁粘性流体75从收容空间漏出。
接着,说明操作装置100的支承体3。如图4所示,支承体3主要构成为包括:轴承部3j,其与操作体11的可动轴11j的端部抵靠地设置;固定部3k,其固定轴承部3j;以及轴支承部3s,其***作体11的柱部11c穿过而引导柱部11c。并且,该支承体3以使操作体11的动作(旋转)自如的方式支承操作体11(操作构件1)。
如图4所示,支承体3的轴承部3j与操作体11的可动轴11j对置的一侧成为凹形状。并且,在轴承部3j被组装了操作装置100时,可动轴11j的端部与该轴承部3j的凹形状部分抵接而被支承,轴承部3j允许容易地进行操作体11的旋转动作。
支承体3的轴支承部3s呈在中央部具有贯通孔的环形形状,如图4所示,支承体3的轴支承部3s收容于凹陷部,该凹陷部设置于可动负荷赋予机构F5(后述的磁产生机构FM5的第一磁轭15的上磁轭15A)的中央的上部。并且,操作体11的柱部11c穿过轴支承部3s的贯通孔,轴支承部3s将柱部11c(操作体11)支承为能够旋转。需要说明的是,轴承部3j、固定部3k及轴支承部3s与操作体11同样地,使用聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)等合成树脂,并通过注塑成形来制作。
接着,说明操作装置100的操作触感可变机构FK。图5是说明本发明的第一实施方式的操作装置100的操作触感可变机构FK的图,是将图4所示的P部分放大了的剖视图。图6是说明操作触感可变机构FK的图,图6的(a)是操作触感可变机构FK的上方立体图,图6的(b)是从图6的(a)所示的Y2侧观察到的操作触感可变机构FK的侧视图。图7是说明本发明的第一实施方式的操作装置100的操作触感可变机构FK的图,图7的(a)是从图6的(a)所示的Z1侧观察到的上方分解立体图,图7的(b)是从图6的(a)所示的Z2侧观察到的下方分解立体图。
操作触感可变机构FK如前述那样构成为具有:可动负荷赋予机构F5,其对操作体11赋予负荷;以及磁式触击机构K6,其通过磁力对操作体11赋予可变负荷。
在本发明的第一实施方式中,操作触感可变机构FK的可动负荷赋予机构F5的构成部件与操作触感可变机构FK的磁式触击机构K6的构成部件共用,因此首先,对操作触感可变机构FK的可动负荷赋予机构F5进行详细的说明,以附加于可动负荷赋予机构F5的形式说明磁式触击机构K6。需要说明的是,由于共用了构成部件,因此实现了操作装置100的小型化。
首先,说明操作触感可变机构FK的可动负荷赋予机构F5。
如图4及图5所示那样,操作触感可变机构FK的可动负荷赋予机构F5构成为具备:可动构件55,其与可动轴11j(环状部11r)卡合而进行动作(旋转动作);磁产生机构FM5,如图5所示,所述磁产生机构FM5与可动构件55隔着间隙对置;以及磁粘性流体75,其存在于该间隙。
而且,可动负荷赋予机构F5的磁产生机构FM5的整体呈图6的(a)所示那样的圆柱形状,如图5所示那样,可动负荷赋予机构F5的磁产生机构FM5构成为具有:线圈(以下设为第一线圈35),其通过通电而产生磁场;第一磁轭15,其设置为包围第一线圈35;第二磁轭25,其在另一侧(图4所示的Z2侧)与可动构件55隔着间隙对置;以及控制部(未图示),其控制向第一线圈35的通电。并且,可动负荷赋予机构F5构成为接受由操作者进行的旋转操作并对操作体11赋予来自可动负荷赋予机构F5的负荷,由此针对操作者而向操作构件1的操作部(操作旋钮、操作捏手等)赋予负荷(旋转负荷)。
首先,说明可动负荷赋予机构F5的磁产生机构FM5。磁产生机构FM5的第一线圈35通过金属线材呈环状卷绕而形成为环状(参照图2),如图4所示,配设于可动构件55的一侧(图4所示的Z1侧)。并且,通过对该第一线圈35进行通电,在第一线圈35的周围产生磁场。需要说明的是,第一线圈35成为金属线材被卷绕并捆扎后的形状,但在图2中,进行简化而将表面平坦地示出。
接着,如图4所示,磁产生机构FM5的第一磁轭15设置为包围第一线圈35,构成为具有:上磁轭15A,其对第一线圈35的一侧(图4所示的Z1侧)和第一线圈35的内侧侧壁(环状形状的中心侧的侧壁)进行覆盖;横磁轭15B,其对第一线圈35的外侧侧壁和第一线圈35的另一侧(图4所示的Z2侧)的一部分进行覆盖;以及下磁轭15C,其对第一线圈35的另一侧的一部分进行覆盖。
另外,第一磁轭15如图5所示那样配设于可动构件55的一侧,且横磁轭15B的一部分及下磁轭15C与可动构件55隔着间隙(第一间隙5g、参照图5)对置。在该磁产生机构FM5(第一磁轭15)与可动构件55之间的间隙即第一间隙5g中,存在后述的磁粘性流体75。并且,由该第一磁轭15将从第一线圈35产生的磁通封入,磁场高效地作用于可动构件55侧。
接着,磁产生机构FM5的第二磁轭25形成为图2所示那样的圆盘形状,且如图4、图5及图6的(b)所示那样配设于可动构件55的另一侧,与可动构件55隔着间隙(第二间隙5p、参照图5)对置。在该磁产生机构FM5(第二磁轭25)与可动构件55之间的间隙即第二间隙5p中,存在后述的磁粘性流体75。
由此,从第一线圈35产生的磁通从第一磁轭15到第二磁轭25、从第二磁轭25到第一磁轭15而可靠地贯通。因此,在与可动构件55进行旋转动作的方向(在图6的(a)所示的X-Y平面上横截的方向)垂直的方向(与图6的(b)所示的X-Y平面垂直的Z方向)上可靠地形成磁路。并且,对存在于磁产生机构FM5与可动构件55之间的间隙(第一间隙5g及第二间隙5p)中的磁粘性流体75作用磁场。
另外,在第一磁轭15(横磁轭15B)的外周侧与第二磁轭25的外周侧之间,设置有构成主体的侧壁的一部分的侧壁间隔件S7。该侧壁间隔件S7也使用聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)等合成树脂来形成,在磁回路中分割第一磁轭15(横磁轭15B)和第二磁轭25。
另外,如图4所示,由第一磁轭15、第二磁轭25及侧壁间隔件S7在与沿着操作体11的可动轴11j的方向(图4所示的Z方向)正交的方向(X-Y平面的方向)上形成窄的收容空间。在该窄的收容空间中配设有可动负荷赋予机构F5的可动构件55。
接着,磁产生机构FM5的控制部使用集成电路(IC、integrated circuit),控制向第一线圈35的通电量、通电的时机等。具体而言,例如,在通过操作者的操作而进行了旋转操作时,控制部接受来自对操作体11的操作位置进行检测的位置检测机构的检测信号,从而使向第一线圈35流入某恒定量的电流,或者根据操作体11的操作位置而使电流量变化。
另外,控制部搭载于未图示的电路基板,且与第一线圈35电连接。需要说明的是,控制部及电路基板优选配设于磁产生机构FM5的附近,但并不限定于此。例如,控制部也可以通过柔性印刷基板(FPC、Flexible printed circuits)等与第一线圈35连接,搭载于适用的产品的母基板(主板)。
接着,说明可动负荷赋予机构F5的可动构件55。可动构件55由铁等软磁性体形成,如图7所示,包括:基部55d,其具有以可动轴11j的旋转中心(轴中心)为中心的贯通孔;以及圆盘形状的圆盘部55e,其与基部55d一体地形成,且以旋转中心为中心。
如图4所示,可动构件55的基部55d在操作体11的环状部11r的下部侧与操作体11的可动轴11j卡合。由此,伴随操作体11向两方向的旋转动作,可动构件55的圆盘部55e向两方向进行旋转移动。
在可动构件55的圆盘部55e设置有具有细长的扇形状的多个贯通孔55h(在本发明的第一实施方式中为20个),多个贯通孔55h以旋转中心(可动轴11j的轴中心)为中心且以使扇形状的圆弧部分朝向外周侧的方式呈放射状规则地配设。
另外,在圆盘部55e被组装了操作装置100时,如图4所示,圆盘部55e收容于由上述的第一磁轭15、第二磁轭25及侧壁间隔件S7形成的窄的收容空间。由此,从第一线圈35产生的磁通从第一磁轭15到可动构件55、从可动构件55到第二磁轭25、从第二磁轭25到可动构件55、从可动构件55到第一磁轭15而可靠地贯通。因此,在与可动构件55进行旋转动作的方向垂直的方向上更可靠地形成磁路。
最后,说明可动负荷赋予机构F5的磁粘性流体75。图8是说明磁粘性流体75的示意图,图8的(a)是未施加磁场的状态的磁粘性流体75的图,图8的(b)是被施加有磁场的状态的磁粘性流体75的图。需要说明的是,在图8的(b)中,为了容易理解说明,以双点划线示出磁场(磁通)的流动。
如图8的(a)所示,磁粘性流体75是在硅酮树脂等合成树脂的溶质SV中分散有铁、铁氧体等具有磁性的微细的磁性粒子JR的物质,通常称作MR流体(Magneto RheologicalFluid)。该磁粘性流体75具有根据磁场的强度而粘性变化的特性,与同样的磁性流体(Magnetic Fluid)相区别。两者的形态的大的差异是粉体的粒径,MR流体的粉体的粒径为1μm~1mm程度,磁性流体的粉体的粒径为10nm~1μm程度,MR流体与磁性流体相比粒径大100~1000倍程度。
在此,简单地说明该磁粘性流体75中的“根据磁场的强度而粘性变化”。首先,在未对磁粘性流体75施加磁场的情况下,如图8的(a)所示,磁性粒子JR不规则地分散到溶质SV中。此时,例如当可动构件55进行动作(旋转动作)(在与图8的(a)所示的Z方向垂直的面(X-Y平面)上的旋转))时,在受到比较低的阻力的同时,可动构件55容易地进行动作。
接着,当磁产生机构FM5的第一线圈35中流入电流而产生磁场时,如图8的(b)所示,沿着对磁粘性流体75作用的磁场(在图8的(b)中沿着Z方向),磁性粒子JR呈直链状规则地对齐。需要说明的是,该规则性的程度根据磁场的强度而变化。即,对磁粘性流体75作用的磁场越强,则规则性的程度越强。并且,在将该呈直链状对齐的磁性粒子JR的规则性打乱的方向上,作用更强的剪切力,其结果是,针对该方向的粘性变强。尤其是,在与作用的磁场正交的方向(在图8的(b)中为X-Y平面方向)上作用有最高的剪切力。
并且,在这样的通电状态(图8的(b)所示的状态)下,当可动构件55进行动作时,对可动构件55产生阻力,该阻力(负荷)向与可动构件55卡合的操作体11传递。由此,可动负荷赋予机构F5能够对操作者赋予可动操作(旋转操作)的负荷。此时,由于由控制部控制着向第一线圈35的通电量、通电的时机等,因此能够对操作者在任意的时机自由地赋予任意的负荷。
将对该“根据磁场的强度而阻力(负荷)变强”的情况进行验证而得出的结果示于图9中。图9是表示向磁产生机构FM5的第一线圈35流入的电流与施加于操作体11的转矩的关系的一例的曲线图。横轴为电流(A),纵轴为转矩(Nm)。该转矩相当于施加于操作体11的阻力(负荷)。如图9所示,当增大向磁产生机构FM5的第一线圈35流入的电流时,伴随于此而产生的磁场变强,与该磁场的强度相伴地,转矩即施加于操作体11的阻力(负荷)增大。这样,能够利用磁粘性流体75的“根据磁场的强度而粘性变化,从而阻力变强”这一性质,来向操作体11(操作构件1)施加可变的负荷。
在本发明的第一实施方式中,优选使用具有上述的特性的磁粘性流体75。即,如图4及图5所示,磁粘性流体75在第一磁轭15与可动构件55之间的间隙即第一间隙5g中配设而填充。由此,通过磁粘性流体75对沿着将从第一磁轭15到可动构件55、从可动构件55到第一磁轭15而形成的磁通横截的方向(旋转方向)进行动作的可动构件55施加负荷。由此,经由可动构件55及可动轴11j对操作体11施加负荷。因此,能够提供能得到良好的操作触感的操作装置100。
而且,在本发明的第一实施方式中,如图4及图5所示,在可动构件55与第二磁轭25之间的间隙即第二间隙5p中也填充有磁粘性流体75。对于填充到此处的磁粘性流体75,也作用从第一磁轭15经由可动构件55到第二磁轭25、从第二磁轭25经由可动构件55到第一磁轭15而形成的磁通。因此,能够使磁性粒子JR在与可动构件55进行动作的方向(旋转方向)垂直的方向(假想纵截面方向)上对齐,能够施加更强的负荷。由此,能够赋予进一步的负荷,即便是同等的磁场,也能够对操作者赋予更大的操作触感。
接着,说明操作触感可变机构FK的磁式触击机构K6。
如图2所示,操作触感可变机构FK的磁式触击机构K6构成为具备:第一磁性体16,其与操作体11的动作连动;第二磁性体26,其与第一磁性体16对置地配设;以及第三磁性体36,其隔着第一磁性体16而与第二磁性体26对置地配设。具体而言,将由软磁性体构成的可动负荷赋予机构F5的可动构件55用作与操作体11的动作(旋转动作)连动的第一磁性体16。另外,在可动负荷赋予机构F5的磁产生机构FM5的第二磁轭25上一体地形成有第二磁性体26,并且在可动负荷赋予机构F5的磁产生机构FM5的第一磁轭15上一体地形成有第三磁性体36。需要说明的是,第三磁性体36分别分开地形成于第一磁轭15的横磁轭15B及下磁轭15C。
并且,第一磁性体16通过向磁产生机构FM5的第一线圈35通电所产生的磁场而被进行了磁化。由此,磁产生机构FM5一并具有使磁式触击机构K6的第一磁性体16磁化的功能,因此不需要仅用于使第一磁性体16磁化的其他的磁化机构,能够实现省空间化,并且能够更便宜地制作操作装置100。
另外,在本发明的第一实施方式中,将与操作体11的动作(旋转动作)连动的可动构件55设为第一磁性体16,因此成为将第一磁性体16设置于可动轴11j的结构。由此,能够将来自可动负荷赋予机构F5的负荷和来自磁式触击机构K6的负荷赋予同一可动轴11j,能够取得良好平衡且效率良好地对操作体11赋予负荷。
另外,在第二磁性体26上,在与第一磁性体16对置的对置面侧,沿着操作体11的动作方向(旋转方向)排列形成有具有细长的扇形状的多个凸部26t,并且在相邻的两个凸部26t之间具有凹部26r。换言之,多个凸部26t以可动构件55的旋转中心(可动轴11j的轴中心)为中心且以使扇形状的圆弧部分朝向外周侧的方式呈放射状规则地配设,多个凸部26t之间成为凹部26r。该多个凸部26t的排列与可动构件55的多个贯通孔55h对应。需要说明的是,在本发明的第一实施方式中,形成有20个凸部26t,其中,在4处的部分一部分连接,凹部26r的形状一部分不同。
并且,该第二磁性体26沿着操作体11的动作方向被以不同的磁极交替地进行了磁化,因此与对置的第一磁性体16、即具有多个贯通孔55h的可动构件55之间的吸引状态或排斥状态发生变化。由此,伴随操作体11的动作,第一磁性体16(可动构件55)与第二磁性体26反复进行吸引和排斥。因此,能够对操作体11赋予正的负荷和负的负荷。
而且,在本发明的第一实施方式中,多个凸部26t与多个凹部26r被以不同的磁极交替地进行了磁化,因此第一磁性体16与第二磁性体26明确地反复进行吸引和排斥。因此,能够容易地对操作体11赋予正的负荷和负的负荷,能够容易地赋予磁式触击机构K6。
并且,在向第一线圈35通电的电流为直流的情况下将通电的通断的交替间隔控制成为凸部26t与凹部26r的交替间隔的整数倍,在向第一线圈35通电的电流为交流的情况下将频率控制成为凸部26t与凹部26r的交替间隔的整数倍,从而使第一磁性体16的磁化状态变化。由此,能够容易地控制磁式触击机构K6的触击感。例如,预先以细的间隔设置凹凸,使产生磁场的周期例如为跳过一个凸部26t的间隔,由此能够赋予细的触击感和粗的触击感。
另外,在本发明的第一实施方式中,在第三磁性体36上,与第二磁性体26同样地,在与第一磁性体16对置的对置面侧,沿着操作体11的动作方向(旋转方向)排列形成有具有细长的扇形状的多个突出部36t,并且在相邻的两个突出部36t之间具有凹陷部36u。并且,多个突出部36t与多个凹部36u被以不同的磁极交替地进行了磁化。由此,对于第一磁性体16与第三磁性体36,也反复进行吸引和排斥,能够对操作体11进一步赋予正的负荷和负的负荷。由此,能够与操作者的操作对应地,更进一步给操作者带来良好的节制感。
根据以上,通过将可动负荷赋予机构F5与磁式触击机构K6组合,能够对操作体11赋予更强的负荷和急剧的负荷降低。由此,能够与操作者的操作对应地,对操作者赋予良好的节制感。
最后,以下汇总地说明本发明的第一实施方式的操作装置100的效果。
本发明的第一实施方式的操作装置100构成为,在可动构件55的一侧配设第一磁轭15,在第一磁轭15与可动构件55的第一间隙5g中填充有磁粘性流体75。由此,通过向第一线圈35的通电而产生磁场,从第一磁轭15到可动构件55而扩展地形成磁路,从而磁粘性流体75中的磁性粒子JR沿着磁通对齐。因此,针对沿着将在第一磁轭15和可动构件55形成的磁通横截的方向进行动作的可动构件55,通过磁粘性流体75来施加负荷,经由可动构件55及可动轴11j向操作体11施加负荷。
另一方面,和与操作体11的动作连动的第一磁性体16对置地配设的第二磁性体26被以不同的磁极交替地进行了磁化,因此与操作体11的动作相伴地,第一磁性体16与第二磁性体26反复进行吸引和排斥。因此,能够对操作体11赋予正的负荷和负的负荷。
因此,通过将可动负荷赋予机构F5与磁式触击机构K6组合,能够对操作体11赋予更强的负荷和急剧的负荷降低。由此,能够与操作者的操作对应地给操作者带来良好的节制感。
另外,第一磁性体16被第一线圈35磁化,因此磁产生机构FM5一并具有使磁式触击机构K6的第一磁性体16磁化的功能。因此,不需要仅用于使第一磁性体16磁化的其他的磁化机构。由此,能够实现省空间化,并且能够更便宜地制作。
另外,在向第一线圈35通电的电流为直流的情况下将通电的通断的交替间隔控制成为凸部26t与凹部26r的交替间隔的整数倍,在向第一线圈35通电的电流为交流的情况下将频率控制成为凸部26t与凹部26r的交替间隔的整数倍,因此能够容易控制磁式触击机构K6的触击感。
另外,可动构件55由软磁性体构成,因此从第一磁轭15到可动构件55、从可动构件55到第一磁轭15而可靠地形成磁路,磁粘性流体75中的磁性粒子JR在彼此对置的对置面方向上对齐。因此,针对沿着将磁性粒子JR对齐的对置面方向横截的方向进行动作的可动构件55,施加更强的负荷。由此,经由可动构件55及可动轴11j对操作体11施加更强的负荷,能够给操作者带来更良好的操作触感。
另外,由于具有与可动构件55的另一侧对置地配设的第二磁轭25,因此能够使磁性粒子JR在与可动构件55进行动作的方向垂直的方向上对齐,能够施加更强的负荷。而且,在第二磁轭25与可动构件55的内周面的第二间隙5p中填充有磁粘性流体75,因此能够对沿着将磁通横截的方向进行动作的可动构件55赋予进一步的负荷。由此,即便是同等的磁场,也能够给操作者带来更大的操作触感。
而且,可动构件55由软磁性体构成,因此从第一磁轭15经由可动构件55到第二磁轭25、从第二磁轭25经由可动构件55到第一磁轭15而可靠地形成磁路。因此,配设于间隙的磁粘性流体75中的磁性粒子JR在彼此对置的对置面方向上可靠地对齐。
另外,由于将第一磁性体16设置于可动轴11j,因此能够将来自可动负荷赋予机构F5的负荷和来自磁式触击机构K6的负荷赋予同一可动轴11j,能够取得良好平衡且效率良好地对操作体11赋予负荷。
[第二实施方式]
图10是表示本发明的第二实施方式的操作装置200的纵截面的结构图。图11是说明本发明的第二实施方式的操作装置200的示意图,是第一磁性体H16与第二磁性体H26对置的部分的俯视图。另外,第二实施方式的操作装置200与第一实施方式相比主要的不同点在于磁式触击机构K26的结构。
本发明的第二实施方式的操作装置200呈与第一实施方式的操作装置100同样的外观,如图10所示,主要构成为具备:操作构件1,其具有通过操作者的操作而向其操作方向进行动作的操作体11;支承体3,其将操作体11支承为动作自如;以及操作触感可变机构FHK,其使对于操作者的操作触感可变。另外,操作触感可变机构FHK包括:可动负荷赋予机构F25,其对操作体11赋予负荷;以及磁式触击机构K26,其通过磁力对操作体11赋予可变负荷。
另外,如图10所示,可动负荷赋予机构F25构成为具备:可动构件H55,其与操作体11卡合而进行动作;磁产生机构FM25,其与可动构件H55隔着间隙对置;以及磁粘性流体75,其存在于该间隙。另外,磁式触击机构K26构成为具备:第一磁性体H16,其与操作体11的动作连动;以及第二磁性体H26,其与第一磁性体H16对置配设。
另外,在第二实施方式的操作装置200中,除了上述的构成要素以外,与第一实施方式同样地,还具有形成外形且呈环形形状的侧壁间隔件S7。并且,在该操作装置200中,未图示的操作构件1的操作部(操作旋钮、操作捏手等)与操作体11的一端侧卡合,由操作者把持并操作操作部,操作体11向两方向进行旋转动作。
以下,省略关于操作装置200的操作构件1、支承体3及磁粘性流体75的说明。另外,关于操作装置200的操作触感可变机构FHK,省略与第一实施方式同样的部分的说明,主要说明不同的结构。
操作装置200的操作触感可变机构FHK构成为具有:可动负荷赋予机构F25,其对操作体11赋予负荷;以及磁式触击机构K26,其通过磁力对操作体11赋予可变负荷。
首先,说明操作触感可变机构FHK的可动负荷赋予机构F25。
如图10所示,操作触感可变机构FHK的可动负荷赋予机构F25构成为具备:可动构件H55,其与可动轴11j卡合而进行动作(旋转动作);磁产生机构FM25,其与可动构件H55隔着间隙对置;以及磁粘性流体75,其存在于该间隙。
首先,可动负荷赋予机构F25的可动构件H55与第一实施方式同样地,由铁等软磁性体形成,但与第一实施方式不同地,形成为不具有贯通孔55h的圆盘形状,对此未进行详细的图示。并且,如图10所示,可动构件H55与操作体11的可动轴11j卡合,伴随操作体11向两方向的旋转动作,可动构件H55以旋转中心(可动轴11j的轴中心)为中心向两方向进行旋转移动。
接着,如图10所示,可动负荷赋予机构F25的磁产生机构FM25构成为具有:线圈(以下称作第一线圈H35),其通过通电而产生磁场;第一磁轭H15,其设置为包围第一线圈H35;第二磁轭H25,其在另一侧与可动构件H55隔着间隙对置;以及控制部(未图示),其控制向第一线圈H35的通电。并且,可动负荷赋予机构F25构成为,接受由操作者进行的旋转操作并对操作体11赋予来自可动负荷赋予机构F25的负荷,由此针对操作者而向操作构件1的操作部(操作旋钮、操作捏手等)赋予负荷(旋转负荷)。
如图10所示,磁产生机构FM25的第一线圈H35与第一实施方式同样地,通过金属线材呈环状卷绕而形成为环状。另外,磁产生机构FM25的第一磁轭H15与第一实施方式同样地,以包围第一线圈H35的方式设置,且与可动构件H55隔着间隙(第一间隙5g)对置。并且,如图10所示,第一线圈H35及第一磁轭H15配设于可动构件H55的一侧(图10所示的Z2侧)。
另外,如图10所示,磁产生机构FM25的第二磁轭H25与第一实施方式同样,配设于可动构件H55的另一侧(图10所示的Z1侧),且与可动构件H55隔着间隙(第二间隙5p)对置。在该磁产生机构FM25(第一磁轭H15及第二磁轭H25)与可动构件H55之间的间隙(第一间隙5g及第二间隙5p)中,存在磁粘性流体75。
并且,通过向第一线圈H35通电,从而在第一线圈H35的周围产生磁场,通过第一磁轭H15将从第一线圈H35产生的磁通封入,高效地向可动构件H55侧作用磁场。另外,由于具有与可动构件H55的另一侧对置配设的第二磁轭H25,因此从第一线圈H35产生的磁通从第一磁轭H15到可动构件H55、从可动构件H55到第二磁轭H25、从第二磁轭H25到可动构件H55、从可动构件H55到第一磁轭H15而可靠地贯通。因此,在与可动构件H55进行旋转动作的方向垂直的方向上更可靠地形成磁路。
由此,在与可动构件H55进行旋转动作的方向垂直的方向(图10所示的Z方向)上可靠地形成磁路,因此对存在于磁产生机构FM25与可动构件H55之间的间隙(第一间隙5g及第二间隙5p)的磁粘性流体75可靠地作用磁场。因此,经由可动构件H55及可动轴11j对操作体11施加负荷,能够提供能得到良好的操作触感的操作装置200。
接着,说明操作触感可变机构FHK的磁式触击机构K26。
如图10所示,操作触感可变机构FHK的磁式触击机构K26构成为具备:线圈(以下称作第二线圈H45),其通过通电而产生磁场;控制部(未图示),其控制向第二线圈H45的通电;第一磁性体H16,其与操作体11的动作连动;以及第二磁性体H26,其与第一磁性体H16对置配设。需要说明的是,与第一实施方式不同,磁式触击机构K26不与操作触感可变机构FHK的可动负荷赋予机构F25的构成部件共用。
首先,磁式触击机构K26的第二线圈H45与第一实施方式同样地,通过金属线材呈环状卷绕而形成为环状。并且,第一磁性体H16和第二磁性体H26的一部分配设于环形形状的内周侧。
接着,磁式触击机构K26的第一磁性体H16使用钐钴磁铁等永久磁铁,形成为在中央具有贯通孔的圆板形状,对此未进行详细的图示。并且,在本发明的第二实施方式中,操作体11穿过该贯通孔,操作体11与第一磁性体H16卡合。
由此,伴随操作体11向两方向的旋转动作,第一磁性体H16以旋转中心(可动轴11j的轴中心)为中心向两方向进行旋转移动。因此,能够将来自可动负荷赋予机构F25的负荷和来自磁式触击机构K26的负荷赋予同一可动轴11j,能够取得良好平衡且效率良好地向操作体11赋予负荷。
另外,在本发明的第二实施方式中,采用了将第一磁性体H16设置于可动构件H55的另一侧(图10所示的Z1侧)的结构。由此,能够实现厚度方向的薄形化。而且,能够将来自可动负荷赋予机构F25的负荷和来自磁式触击机构K26的负荷赋予同一可动构件H55,能够取得良好平衡且效率良好地向操作体11赋予负荷。
另外,在第一磁性体H16的外周侧,如图11所示,朝向外侧(半径方向)突出形成有多个凸部H16t,多个凸部H16t沿着操作体11的动作方向、即沿着周向规则地排列配置。并且,多个凸部H16t沿着操作体11的动作方向被以不同的磁极交替地进行了磁化。
接着,磁式触击机构K26的第二磁性体H26由铁等软磁性体形成,以将第二线圈H45的三个方向包围的方式配设。即,以将第二线圈H45的上方侧(图10所示的Z1侧)及下方侧(图10所示的Z2侧)、与操作体11的可动轴11j对置的内侧包围的方式配设。
另外,如图10及图11所示,第二磁性体H26与第一磁性体H16的外周侧对置配设。并且,第二磁性体H26通过向该第二线圈H45通电所产生的磁场而被进行了磁化。由此,磁产生机构FM25一并具有使磁式触击机构K26的第二磁性体H26磁化的功能,因此不需要仅用于使第二磁性体H26磁化的其他的磁化机构。由此,能够实现省空间化,并且能够更便宜地进行制作。
另外,在第二磁性体H26上,如图11所示,在与第一磁性体H16对置的对置面侧即内周面侧,沿着操作体11的动作方向(旋转方向)排列形成有多个凸部H26t。
并且,通过磁式触击机构K26的控制部来控制向第二线圈H45的通电量、通电的时机等。由此,产生彼此对置的第一磁性体H16与第二磁性体H26的吸引状态或排斥状态的变化。并且,伴随操作体11的动作,第一磁性体H16与第二磁性体H26反复进行吸引和排斥。因此,能够对操作体11施加正的负荷和负的负荷。
另外,在本发明的第二实施方式中,采用了如下结构:在第一磁性体H16上具有沿着操作体11的动作方向被以不同的磁极交替地进行了磁化的多个凸部H16t,并且在第二磁性体H26上也与多个凸部H16t对置地具有多个凸部H26t。由此,彼此的凸部H16t及凸部H26t接近了的情况与分离了的情况明确不同,第一磁性体H16与第二磁性体H26的吸引状态或排斥状态的变化明确。因此,第一磁性体H16与第二磁性体H26明确地反复进行吸引和排斥,能够对操作体11明确地赋予正的负荷和负的负荷,能够明确地赋予磁式触击机构K26。由此,能够针对操作者的操作而容易给操作者带来良好的节制感。
根据以上,通过将可动负荷赋予机构F25与磁式触击机构K26组合,能够对操作体11赋予更强的负荷和急剧的负荷降低。由此,能够与操作者的操作对应地给操作者带来良好的节制感。
最后,以下总结地说明本发明的第二实施方式的操作装置200的效果。
本发明的第二实施方式的操作装置200构成为,在可动构件H55的一侧配设第一磁轭H15,在第一磁轭H15与可动构件H55的第一间隙5g中填充有磁粘性流体75。由此,通过向第一线圈H35的通电而产生磁场,从第一磁轭H15到可动构件H55而扩展地形成有磁路,从而磁粘性流体75中的磁性粒子JR沿着磁通对齐。因此,针对沿着将在第一磁轭H15和可动构件H55形成的磁通横截的方向进行动作的可动构件H55,通过磁粘性流体75施加负荷,经由可动构件H55及可动轴11j向操作体11施加负荷。
另一方面,与操作体11的动作连动的第一磁性体H16和与第一磁性体H16对置地配设的第二磁性体H26这两方被以不同的磁极交替地进行了磁化,因此伴随操作体11的动作,第一磁性体H16与第二磁性体H26反复进行吸引和排斥。因此,能够对操作体11赋予正的负荷和负的负荷。
因此,通过将可动负荷赋予机构F25与磁式触击机构K26组合,能够对操作体11施加更强的负荷和急剧的负荷降低。由此,能够与操作者的操作对应地给操作者带来良好的节制感。
另外,第二磁性体H26被第二线圈H45磁化,因此磁产生机构FM25一并具有使磁式触击机构K26的第二磁性体H26磁化的功能。因此,不需要仅用于使第二磁性体H26磁化的其他的磁化机构。由此,能够实现省空间化,并且能够更便宜地制作。
另外,在第一磁性体H16及第二磁性体H26具有沿着操作体11的动作方向被以不同的磁极交替地进行了磁化的多个凸部H16t及多个凸部H26t,因此第一磁性体H16与第二磁性体H26容易反复进行吸引和排斥。因此,能够容易对操作体11赋予正的负荷和负的负荷,能够容易地赋予磁式触击机构K26。由此,能够针对操作者的操作而容易给操作者带来良好的节制感。
另外,可动构件H55由软磁性体构成,因此从第一磁轭H15到可动构件H55、从可动构件H55到第一磁轭H15而可靠地形成磁路,从而磁粘性流体75中的磁性粒子JR在彼此对置的对置面方向上对齐。因此,针对沿着将磁性粒子JR对齐的对置面方向横截的方向进行动作的可动构件H55,施加更强的负荷。由此,经由可动构件H55及可动轴11j向操作体11施加更强的负荷,能够给操作者带来更良好的操作触感。
另外,由于具有与可动构件H55的另一侧对置配设的第二磁轭H25,因此能够使磁性粒子JR沿着与可动构件H55进行动作的方向垂直的方向对齐,能够施加更强的负荷。而且,在第二磁轭H25与可动构件H55的内周面的第二间隙5p中填充有磁粘性流体75,因此针对沿着将磁通横截的方向进行动作的可动构件H55,能够赋予进一步的负荷。由此,即便是同等的磁场,也能够给操作者带来更大的操作触感。
而且,可动构件H55由软磁性体构成,因此从第一磁轭H15经由可动构件H55到第二磁轭H25、从第二磁轭H25经由可动构件H55到第一磁轭H15而可靠地形成磁路。因此,配设于间隙的磁粘性流体75中的磁性粒子JR在彼此对置的对置面方向上可靠地对齐。
另外,将第一磁性体H16设置于可动轴11j,因此能够将来自可动负荷赋予机构F25的负荷和来自磁式触击机构K26的负荷赋予同一可动轴11j,能够取得良好平衡且效率良好地向操作体11赋予负荷。
另外,将第一磁性体H16设置于可动构件H55的另一侧,因此能够实现厚度方向的薄形化。而且,能够将来自可动负荷赋予机构F25的负荷和来自磁式触击机构K26的负荷赋予同一可动构件H55,能够取得良好平衡且效率良好地向操作体11赋予负荷。
需要说明的是,本发明并不限定于上述实施方式,例如能够如以下那样变形地实施,这些实施方式也属于本发明的技术范围。
<变形例1>
在上述第一实施方式中,使可动构件55为软磁性体且使可动构件55为第一磁性体16而优选共用地设置,但并不限定于此。例如,也可以是另外将第一磁性体设置于可动构件55的另一侧的结构。
<变形例2>
在上述第一实施方式中,在第二磁性体26上多个凸部26t与多个凹部26r交替地设置,且沿着操作体11的动作方向以不同的磁极交替地磁化的结构,但并不限定于此。例如,也可以构成为不设置多个凸部H16t及多个凹部26r,且沿着操作体11的动作方向以不同的磁极交替地磁化。
<变形例3><变形例4>
在上述第一实施方式中,采用了第二磁性体26沿着操作体11的动作方向被以不同的磁极交替地进行了磁化的结构,但并不限定于此。例如,也可以是,第一磁性体16(可动构件55)也被以不同的磁极交替地进行了磁化{变形例3}。例如也可以是,第二磁性体26未被以不同的磁极交替地磁化,仅第一磁性体16(可动构件55)被以不同的磁极交替地进行了磁化{变形例4}。此时,更优选通过向磁产生机构FM5的第一线圈35通电所产生的磁场而使第二磁性体26磁化的结构。
<变形例5>
在上述第一实施方式中,为了使磁式触击机构K6的触击感更明确,采用了在第一磁性体16(可动构件55)设置多个贯通孔55h的结构,但并不限定于此,也可以采用不具有多个贯通孔55h的板状(圆盘状)的圆盘部55e。
<变形例6>
在上述第二实施方式中,采用了在第一磁性体H16没置多个凸部H16t且沿着操作体11的动作方向以不同的磁极交替地磁化的结构,但并不限定于此。例如,也可以构成为,不设置多个凸部H16t,且沿着操作体11的动作方向以不同的磁极交替地磁化。
<变形例7>
在上述第二实施方式中,可动构件H55优选由软磁性体形成,但并不限定于此,也可以是合成树脂等非磁性体。
<变形例8>
在上述第二实施方式中,优选采用设置第二磁轭H25的结构,但也可以是仅设置第一磁轭H15的结构。
<变形例9>
在上述实施方式中,操作体11的动作为旋转动作,但并不限定于此,也可以是滑动动作、倾倒动作。而且,也可以是这些动作的组合。
<变形例10>
在上述实施方式中,以充满收容可动构件55或可动构件H55的收容空间的方式填充有磁粘性流体75,但并不限定于此,磁粘性流体75存在于间隙的至少一部分即可。
本发明不限定于上述实施方式,只要不脱离本发明的主旨,就能够适当变更。
本专利申请基于2016年12月21日申请的日本国专利申请第2016-248217号来主张其优先权,将日本国专利申请第2016-248217号的全部内容援引于本申请。
附图标记说明:
1 操作构件
11 操作体
11j 可动轴
3 支承体
FK、FHK 操作触感可变机构
F5、F25 可动负荷赋予机构
FM5、FM25 磁产生机构
15、H15 第一磁轭
25、H25 第二磁轭
35、H35 第一线圈
H45 第二线圈
55、H55 可动构件
75 磁粘性流体
5g 第一间隙
5p 第二间隙
K6、K26 磁式触击机构
16、H16 第一磁性体
H16t、H26t 凸部
26、H26 第二磁性体
26r 凹部
26t 凸部
100、200 操作装置。
Claims (5)
1.一种操作装置,其具备:
操作构件,其具有通过操作者的操作而向操作方向进行动作的操作体;
支承体,其将该操作体支承为动作自如;以及
操作触感可变机构,其使对于所述操作者的操作触感可变,
所述操作装置的特征在于,
在所述操作体具有使所述动作能够进行的可动轴,
所述操作触感可变机构包括:
可动负荷赋予机构,其对所述操作体赋予负荷;以及
磁式触击机构,其通过磁力来对所述操作体赋予可变负荷,
所述可动负荷赋予机构具备:
可动构件,其与该可动轴卡合而进行所述动作;
磁产生机构,其与该可动构件隔着间隙对置;以及
磁粘性流体,其存在于该间隙的至少一部分,且所述磁粘性流体的粘性根据磁场的强度而变化,
所述磁产生机构具有:
第一线圈,其通过通电而产生磁场;
第一磁轭,其以包围该第一线圈的方式设置,且配设于所述可动构件的一侧;以及
控制部,其控制向所述第一线圈的通电,
在所述第一磁轭与所述可动构件之间的所述间隙即第一间隙中填充有所述磁粘性流体,
所述磁式触击机构具备与所述操作体的所述动作连动的第一磁性体和与该第一磁性体对置配设的第二磁性体,
所述第一磁性体和所述第二磁性体中的至少一方沿着所述操作体的动作方向被以不同的磁极交替地进行了磁化,从而伴随所述操作体的所述动作,所述第一磁性体与所述第二磁性体反复进行吸引和排斥,
所述第一磁性体和所述第二磁性体中的至少一方通过向所述磁产生机构的所述第一线圈通电、或者向第二线圈通电所产生的磁场而被磁化,其中,所述第二线圈通过通电而产生磁场,
所述第一磁性体和所述第二磁性体中的至少一方沿着所述操作体的所述动作方向在彼此的对置面侧形成有多个凸部,
所述凸部沿着所述操作体的所述动作方向被以不同的磁极交替地进行了磁化,
所述第一磁性体和所述第二磁性体中的至少一方具有在相邻的两个所述凸部之间设置的凹部,
所述凸部与所述凹部交替地设置,
在向所述第一线圈或所述第二线圈通电的电流为直流的情况下,将通电的通断的交替间隔控制成为所述凸部与所述凹部的交替间隔的整数倍,在向所述第一线圈或所述第二线圈通电的电流为交流的情况下,将频率控制成为所述凸部与所述凹部的交替间隔的整数倍。
2.根据权利要求1所述的操作装置,其特征在于,
所述可动构件由软磁性体构成。
3.根据权利要求1或2所述的操作装置,其特征在于,
所述磁产生机构在所述可动构件的另一侧具有与所述可动构件对置配设的第二磁轭,
在所述可动构件与所述第二磁轭之间的所述间隙即第二间隙中填充有所述磁粘性流体。
4.根据权利要求1或2所述的操作装置,其特征在于,
所述可动轴进行旋转动作,
所述第一磁性体设置于该可动轴。
5.根据权利要求1或2所述的操作装置,其特征在于,
所述第一磁性体设置于所述可动构件的另一侧。
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