JP6016273B2 - Rotary actuator and operation feeling imparting type input device using the same - Google Patents

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Description

本発明は、回転力とブレーキ力の両方を発生させることができるロータリーアクチュエータ及びそれを用いた操作感触付与型入力装置に関する。   The present invention relates to a rotary actuator that can generate both rotational force and braking force, and an operation feeling imparting type input device using the same.

各種の電子機器や車載電装品等の入力装置として、モータと電磁ブレーキを内蔵することによりクリック感とブレーキ力の両方を発生できる操作感触付与型入力装置が開示されている（例えば、特許文献１）。   As an input device for various electronic devices and in-vehicle electrical components, an operation feeling imparting type input device capable of generating both a click feeling and a braking force by incorporating a motor and an electromagnetic brake is disclosed (for example, Patent Document 1). ).

図１１は、特許文献１の操作感触付与型入力装置２００の全体的な構成を示す模式図である。操作感触付与型入力装置２００は、回転式の操作部２１２と、回転状態を検出するエンコーダ２１８と、操作部２１２とともに回転するアーマチュアロータ２２２と、回転抵抗を付与する電磁ブレーキ２２４と、自立回転力を付与する電動モータ２３０とを備える。   FIG. 11 is a schematic diagram showing an overall configuration of the operation feeling imparting type input device 200 of Patent Document 1. As shown in FIG. The operation feeling imparting type input device 200 includes a rotary operation unit 212, an encoder 218 that detects a rotation state, an armature rotor 222 that rotates together with the operation unit 212, an electromagnetic brake 224 that provides rotational resistance, and a self-supporting rotational force. And an electric motor 230 for providing

制御部２２８は、回転抵抗を付与する場合は電磁ブレーキ２２４を駆動するとともに、電動モータ２３０を駆動して操作部２１２を自立回転させることもできる。   The control unit 228 can drive the electromagnetic brake 224 and rotate the operation unit 212 independently by driving the electric motor 230 when the rotation resistance is applied.

さらに、操作感触付与型入力装置２００は、電磁ブレーキ２２４により回転抵抗を発生させながら、同時に電動モータ２３０によって自立回転力を発生させることもできる。この場合、操作者には自分の操作に対する適度な抵抗感触を付与しつつ、操作部２１２があたかも自立的に回転していくことがあるかのような感触を与えることができる。   Furthermore, the operation feeling imparting type input device 200 can generate a self-supporting rotational force simultaneously with the electric motor 230 while generating rotational resistance with the electromagnetic brake 224. In this case, it is possible to give the operator a feeling as if the operation unit 212 may rotate autonomously while giving an appropriate resistance feeling to the user's operation.

これにより、回転抵抗の発生を主に電磁ブレーキ２２４で賄うことで消費電力を少なく抑えながら、自立回転力を発生可能な電動モータ２３０を合わせて使用することで、より多様な操作感触の付与を実現することができる。   As a result, the use of the electric motor 230 capable of generating a self-supporting rotational force while keeping the power consumption low by mainly covering the generation of rotational resistance with the electromagnetic brake 224 gives a more diverse operational feeling. Can be realized.

特開２０１０−２１１２７０号公報JP 2010-2111270 A

しかしながら、モータ単体では強いブレーキ力を発生することができないため、別駆動源として電磁ブレーキを併用し、回転力とブレーキ力の機能を分担させて使用する必要があった。このため、機器が大きくなり小型化が難しいという問題点があった。   However, since the motor alone cannot generate a strong braking force, it has been necessary to use an electromagnetic brake as another drive source and share the functions of the rotational force and the braking force. For this reason, there is a problem that the device becomes large and it is difficult to reduce the size.

本発明は、上述した課題を解決するもので、小型で、且つ、回転力とブレーキ力の両方を発生させることができるロータリーアクチュエータ及びそれを用いた操作感触付与型入力装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a rotary actuator that is small in size and capable of generating both rotational force and braking force, and an operation feeling imparting type input device using the rotary actuator. And

本発明のロータリーアクチュエータは、回転可能な磁性材料製のロータと、該ロータの径方向外周部と微小空隙を有して対向するように配置された磁性材料製のステータと、選択的に通電され前記ステータに磁気吸引力を発生させて前記ロータを吸引することにより前記ロータに回転力を発生させる回転力発生コイルと、を備えたロータリーアクチュエータであって、前記ロータの回転軸の延長方向に配置され前記ロータと接触可能な磁性材料製のヨークと、選択的に通電され前記ヨークに磁気吸引力を発生させて前記ロータとの摺動摩擦力により前記ロータの回転を規制するブレーキ力発生コイルと、を備えたことを特徴とする。   The rotary actuator of the present invention is selectively energized with a rotor made of a magnetic material that can rotate, and a stator made of a magnetic material that is arranged so as to face the outer circumferential portion of the rotor with a minute gap. A rotary actuator that generates a rotational force on the rotor by generating a magnetic attractive force on the stator and attracting the rotor, and is arranged in an extending direction of the rotation axis of the rotor A yoke made of a magnetic material that can come into contact with the rotor, a brake force generating coil that selectively energizes to generate a magnetic attraction force on the yoke and restricts the rotation of the rotor by a sliding frictional force with the rotor, It is provided with.

ステータの磁気吸引力によりロータの回転力を発生させるとともに、ヨークの磁気吸引力によりロータの摺動摩擦力を強めて回転を規制するブレーキ力を発生させる構成であり、相対角度を検出し選択的に通電制御を行うことにより回転力とブレーキ力を制御できる。このため、回転力用とブレーキ力用のロータを別々に持つ場合にくらべ、小型化が実現できる。したがって、この構成によれば、小型で、且つ、回転力とブレーキ力の両方を発生させることができる。   The rotor's magnetic attractive force generates the rotor's rotational force, and the yoke's magnetic attractive force increases the rotor's sliding friction force to generate a braking force that regulates rotation. By performing energization control, the rotational force and the braking force can be controlled. For this reason, compared with the case where the rotor for torque and brake force are separately provided, the size can be reduced. Therefore, according to this structure, it is small and can generate both a rotational force and a braking force.

また本発明のロータリーアクチュエータにおいて、前記ロータの前記径方向外周部は、前記回転軸を中心とする円形ハブ部と該円形ハブ部から径方向の外側に向かって延びる複数の突出部とからなり、前記ステータには前記ロータの前記突出部と同数の突極部が配置されており、前記回転力発生コイルに通電することにより前記突出部と前記突極部とが正対する位置となるように、前記ロータに前記回転力を発生させることが好ましい。   Further, in the rotary actuator of the present invention, the radially outer peripheral portion of the rotor is composed of a circular hub portion centered on the rotating shaft and a plurality of projecting portions extending radially outward from the circular hub portion, The stator has the same number of salient poles as the projections of the rotor, and the energization of the rotational force generating coil results in a position where the projections and the salient poles face each other. It is preferable to generate the rotational force in the rotor.

この構成によれば、回転力発生コイルに通電しているときには、ロータの突出部とステータの突極部とが対向するように磁気吸引力が発生する。これにより、ロータに、突出部と突極部とが正対する角度に近づく方向に収束する回転力を発生させることができる。こうすれば、ロータを回転させる操作に必要なトルクに変化をもたせた操作感触とすることができる。   According to this configuration, when the rotational force generating coil is energized, a magnetic attractive force is generated so that the protruding portion of the rotor and the salient pole portion of the stator face each other. Thereby, the rotational force which converges in the direction which approaches the angle which a protrusion part and a salient pole part face directly at a rotor can be generated. If it carries out like this, it can be set as the operation feeling which gave change to the torque required for operation which rotates a rotor.

本発明のロータリーアクチュエータにおいて、前記ロータは、前記ヨークに対して前記回転軸の軸方向の相対位置が移動可能に設けられており、前記ロータの自重によって前記ヨークに接触するように配置されていることが好ましい。   In the rotary actuator of the present invention, the rotor is provided such that the relative position in the axial direction of the rotation shaft is movable with respect to the yoke, and is arranged so as to contact the yoke by the weight of the rotor. It is preferable.

この構成によれば、ヨークに対しロータが自重により接触する構造なので、接触させるためのバネのような別部材が必要なく、ロータを摺動回転させることができる。また、ヨークに対して、上方からロータを組み込むだけでよいので、小型化しても製造が容易である。   According to this configuration, since the rotor is in contact with the yoke by its own weight, a separate member such as a spring for contact is not necessary, and the rotor can be slid and rotated. Further, since it is only necessary to incorporate the rotor from above with respect to the yoke, manufacture is easy even if the size is reduced.

また本発明における操作感触付与型入力装置は、上記に記載されたロータリーアクチュエータと、前記ステータと前記ロータとの相対角度を検出する角度センサと、前記角度センサが検出した角度に応じた操作信号を出力する制御部と、操作者により回転操作される操作部と、を備え、前記操作部が前記ロータと一体に回転するように接続されているとともに、前記制御部は、前記操作部の角度によって、回転力発生コイルと前記ブレーキ力発生コイルとに対し個別に通電する通電制御を行うことを特徴とする。   Further, the operation feeling imparting type input device according to the present invention includes the rotary actuator described above, an angle sensor for detecting a relative angle between the stator and the rotor, and an operation signal corresponding to the angle detected by the angle sensor. An output control unit, and an operation unit that is rotated by an operator. The operation unit is connected to rotate integrally with the rotor, and the control unit depends on an angle of the operation unit. Further, energization control for individually energizing the rotational force generating coil and the brake force generating coil is performed.

操作部の回転角度によって操作信号を出力するとともに操作感触が得られる操作感触付与型入力装置であって、回転停止させたり、ロータの突出部とステータの突極部とが対向する角度に近づくときと遠ざかるときとの操作感触を変化させたりすることができる。したがって、複雑な制御をすることなく、回転停止させることができるとともに、操作時のクリック感が発生できる。   An operation feeling imparting type input device that outputs an operation signal according to the rotation angle of the operation section and obtains an operation feeling when the rotation is stopped or the angle at which the protruding portion of the rotor faces the salient pole portion of the stator approaches It is possible to change the operation feeling when moving away. Therefore, the rotation can be stopped without performing complicated control, and a click feeling at the time of operation can be generated.

本発明のロータリーアクチュエータは、ステータの磁気吸引力によりロータの回転力を発生させるとともに、ヨークの磁気吸引力によりロータの摺動摩擦力を強めて回転を規制するブレーキ力を発生させる構成であり、選択的に通電制御を行うことにより回転力とブレーキ力を制御できる。このため、回転力用とブレーキ力用のロータを別々に持つ場合にくらべ、小型化が実現できる。したがって、小型で、且つ、回転力とブレーキ力の両方を発生させることができるロータリーアクチュエータ及びそれを用いた操作感触付与型入力装置を提供することができる。   The rotary actuator of the present invention is configured to generate a rotating force of the rotor by the magnetic attractive force of the stator and to generate a braking force that restricts the rotation by increasing the sliding frictional force of the rotor by the magnetic attractive force of the yoke. Thus, the rotational force and the braking force can be controlled by energization control. For this reason, compared with the case where the rotor for torque and brake force are separately provided, the size can be reduced. Therefore, it is possible to provide a rotary actuator that is small in size and capable of generating both rotational force and braking force, and an operation feeling imparting type input device using the rotary actuator.

本発明の実施形態のロータリーアクチュエータを示す外観図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。It is an external view which shows the rotary actuator of embodiment of this invention, (a) is a top view, (b) is a front view. 本発明の実施形態のロータリーアクチュエータを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the rotary actuator of embodiment of this invention. 図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した模式断面図である。It is the schematic cross section cut | disconnected by the III-III line | wire of Fig.1 (a). 図１（ｂ）のＩＶ−ＩＶ線で切断した模式断面図である。It is the schematic cross section cut | disconnected by the IV-IV line | wire of FIG.1 (b). ステータに発生する磁束の向きを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the direction of the magnetic flux which generate | occur | produces in a stator. ロータに発生する回転力を示す説明図であり、突出部と突極部とが正対する位置に近づく場合を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rotational force which generate | occur | produces in a rotor, and is explanatory drawing which shows the case where a protrusion part and a salient pole part approach the position which opposes. ロータに発生する回転力を示す説明図であり、突出部と突極部とが正対する位置から遠ざかる場合を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rotational force which generate | occur | produces in a rotor, and is explanatory drawing which shows the case where it protrudes from the position where a protrusion part and a salient pole part face directly. ロータに発生する回転力を示す説明図であり、突出部に対して２個の突極部が同距離に位置する瞬間を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rotational force which generate | occur | produces in a rotor, and is explanatory drawing which shows the moment when two salient pole parts are located in the same distance with respect to a protrusion part. 本発明の実施形態の操作感触付与型入力装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the operation feeling provision type input device of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の操作感触付与型入力装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the operation feeling provision type | mold input device of embodiment of this invention. 従来の操作感触付与型入力装置の全体的な構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the conventional operation feeling provision type | mold input apparatus.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、分かりやすいように、図面は寸法を適宜変更している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. For easy understanding, the dimensions of the drawings are appropriately changed.

［第１実施形態］
図１は、本発明の実施形態のロータリーアクチュエータ１を示す平面図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図である。図２は、本発明の実施形態のロータリーアクチュエータ１を示す分解斜視図である。図３は、図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した模式断面図である。図４は、図１（ｂ）のＩＶ−ＩＶ線で切断した模式断面図である。図５は、ステータ２０に発生する磁束の向きを示す説明図である。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a plan view showing a rotary actuator 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is a plan view and FIG. 1 (b) is a front view. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the rotary actuator 1 according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the direction of magnetic flux generated in the stator 20.

ロータリーアクチュエータ１は、図１〜図４に示すように、シャフト１５が挿入されたロータ１０と、ステータ２０と、回転力発生コイル２５と、ヨーク３０と、ブレーキ力発生コイル３５と、を備えている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the rotary actuator 1 includes a rotor 10 into which a shaft 15 is inserted, a stator 20, a rotational force generating coil 25, a yoke 30, and a brake force generating coil 35. Yes.

シャフト１５は上ケース５ａと下ケース５ｂとに回転導入部材７を介して取り付けられている。回転導入部材７はシャフト１５を回転自在に保持するとともに、回転軸１０ａの軸方向（Ｚ１−Ｚ２方向）の上下動は許容されるものである。   The shaft 15 is attached to the upper case 5 a and the lower case 5 b via the rotation introducing member 7. The rotation introducing member 7 holds the shaft 15 in a rotatable manner, and allows vertical movement in the axial direction (Z1-Z2 direction) of the rotating shaft 10a.

ロータ１０は、鉄製で、シャフト１５を挿入して固定可能な挿入孔を有している。ロータ１０とシャフト１５とは、シャフト１５が挿入された状態で一体に回転する。ロータ１０の径方向外周部１０ｂは、図４に示すように、回転軸１０ａを中心とする円形ハブ部１１と円形ハブ部１１から径方向の外側に向かって延びる複数の突出部１２とからなる。   The rotor 10 is made of iron and has an insertion hole in which the shaft 15 can be inserted and fixed. The rotor 10 and the shaft 15 rotate integrally with the shaft 15 inserted. As shown in FIG. 4, the radially outer peripheral portion 10 b of the rotor 10 includes a circular hub portion 11 centering on the rotating shaft 10 a and a plurality of protruding portions 12 extending from the circular hub portion 11 toward the radially outer side. .

ステータ２０は鉄製で、ロータ１０の突出部１２と同数の突極部２２が配置されている。そして、ロータ１０とステータ２０とは、図４に示すように、ステータ２０の突極部２２がロータ１０の径方向外周部１０ｂと微小空隙を有して対向するように配置されている。   The stator 20 is made of iron, and the same number of salient pole portions 22 as the projecting portions 12 of the rotor 10 are arranged. As shown in FIG. 4, the rotor 10 and the stator 20 are arranged such that the salient pole portion 22 of the stator 20 faces the radially outer peripheral portion 10 b of the rotor 10 with a small gap.

ステータ２０は、図４に示すように、複数（図４では２０個）の突極部２２が分割コア部２３に接続されて内側に突出した形状である。複数（図４では１０個）の分割コア部２３は、突極部２２の個数に対応して、２個の突極部２２に接続されている。それぞれの分割コア部２３には、回転力発生コイル２５が巻かれている。なお、図１〜図４では、回転力発生コイル２５に接続される配線部分は省略している。複数の分割コア部２３は円周方向に等角度ピッチで配置されるとともに、隣り合う回転力発生コイル２５は巻き線の向きが異なっている。これにより、隣り合う分割コア部２３に発生する磁束の向きが逆になる。図５では、磁束の向きを矢印で示している。図５に示すように、回転力発生コイル２５に通電したときの磁束は、ロータ１０を介して隣り合う分割コア部２３に流入する。   As shown in FIG. 4, the stator 20 has a shape in which a plurality (20 in FIG. 4) of salient pole portions 22 are connected to the divided core portion 23 and protrude inward. A plurality (ten in FIG. 4) of divided core portions 23 are connected to two salient pole portions 22 corresponding to the number of salient pole portions 22. A rotational force generating coil 25 is wound around each divided core portion 23. In FIG. 1 to FIG. 4, the wiring portion connected to the rotational force generating coil 25 is omitted. The plurality of divided core portions 23 are arranged at equiangular pitches in the circumferential direction, and adjacent rotating force generating coils 25 have different winding directions. Thereby, the direction of the magnetic flux generated in the adjacent divided core portions 23 is reversed. In FIG. 5, the direction of the magnetic flux is indicated by an arrow. As shown in FIG. 5, the magnetic flux when the rotational force generating coil 25 is energized flows into the adjacent divided core portions 23 via the rotor 10.

ヨーク３０は、図３に示すように、ロータ１０とステータ２０との下側（Ｚ２側）で、ロータ１０の回転軸１０ａの延長方向に配置されている。ヨーク３０は鉄製で、第１円筒部３０ａと第２円筒部３０ｂとを底部３０ｃで接続した形状に形成されている。ヨーク３０の上部（Ｚ１側）は同一平面上に位置する平坦な摺動部３０ｄとなっており、摺動部３０ｄにはロータ１０が自重によって接触可能になっている。   As shown in FIG. 3, the yoke 30 is disposed on the lower side (Z2 side) of the rotor 10 and the stator 20 in the extending direction of the rotating shaft 10 a of the rotor 10. The yoke 30 is made of iron and is formed in a shape in which the first cylindrical portion 30a and the second cylindrical portion 30b are connected by the bottom portion 30c. The upper portion (Z1 side) of the yoke 30 is a flat sliding portion 30d located on the same plane, and the rotor 10 can come into contact with the sliding portion 30d by its own weight.

ヨーク３０の第１円筒部３０ａと第２円筒部３０ｂとの間隙には、ブレーキ力発生コイル３５が巻かれている。ブレーキ力発生コイル３５に通電したときの磁束は、第１円筒部３０ａからロータ１０を介して第２円筒部３０ｂに流入する。なお、図１〜図４では、ブレーキ力発生コイル３５に接続される配線部分は省略している。   A brake force generating coil 35 is wound around the gap between the first cylindrical portion 30a and the second cylindrical portion 30b of the yoke 30. Magnetic flux when the brake force generating coil 35 is energized flows from the first cylindrical portion 30a into the second cylindrical portion 30b via the rotor 10. 1 to 4, the wiring portion connected to the brake force generation coil 35 is omitted.

ロータリーアクチュエータ１は、下ケース５ｂにブレーキ力発生コイル３５が巻かれたヨーク３０を載置してから、回転力発生コイル２５が巻かれたステータ２０を載置し、さらに、シャフト１５が挿入されたロータ１０を載置して、上ケース５ａで覆われる。このとき、ロータ１０が回転可能に回転導入部材７を介して取り付けられる。なお、図３に示す角度センサ４０は、ステータ２０とロータ１０との相対角度を検出するための回転位置センサである。ロータ１０と一体で回転するシャフト１５に取り付けられた磁石４１がロータ１０の回転とともに回転し、下ケース５ｂに取り付けられた磁気センサ４２の出力変化を得られるように構成されている。ロータリーアクチュエータ１は角度センサ４０を備えてもよいが、角度センサ４０を備えていないアクチュエータ単体であってもよい。   In the rotary actuator 1, after placing the yoke 30 around which the braking force generating coil 35 is wound on the lower case 5b, the stator 20 around which the rotating force generating coil 25 is wound is placed, and the shaft 15 is further inserted. The rotor 10 is placed and covered with the upper case 5a. At this time, the rotor 10 is rotatably attached via the rotation introducing member 7. The angle sensor 40 shown in FIG. 3 is a rotational position sensor for detecting the relative angle between the stator 20 and the rotor 10. The magnet 41 attached to the shaft 15 that rotates integrally with the rotor 10 rotates with the rotation of the rotor 10 so as to obtain an output change of the magnetic sensor 42 attached to the lower case 5b. The rotary actuator 1 may include the angle sensor 40, but may be a single actuator that does not include the angle sensor 40.

本実施形態のロータリーアクチュエータ１は、回転力発生コイル２５に選択的に通電されステータ２０に磁気吸引力を発生させてロータ１０を吸引することにより、ロータ１０に回転力を発生させることができる。ここで、本実施形態のロータリーアクチュエータ１の動作について、図６〜図８を参照して説明する。   The rotary actuator 1 of this embodiment can generate a rotational force in the rotor 10 by selectively energizing the rotational force generating coil 25 and generating a magnetic attractive force in the stator 20 to attract the rotor 10. Here, the operation of the rotary actuator 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図６は、ロータ１０に発生する回転力を示す説明図であり、突出部１２と突極部２２とが正対する位置に近づく場合を示す説明図である。図７は、ロータ１０に発生する回転力を示す説明図であり、突出部１２と突極部２２とが正対する位置から遠ざかる場合を示す説明図である。図８は、ロータ１０に発生する回転力を示す説明図であり、突出部１２に対して２個の突極部２２が同距離に位置する瞬間を示す説明図である。それぞれの図中に示す白抜きの矢印は、ロータ１０の（外力による）回転方向を示している。図６及び図７に示す黒の太い矢印は、ロータ１０に発生する回転力の方向を示している。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing the rotational force generated in the rotor 10, and is an explanatory diagram showing a case where the protruding portion 12 and the salient pole portion 22 approach a position where they face each other. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the rotational force generated in the rotor 10, and is an explanatory diagram showing a case where the protruding portion 12 and the salient pole portion 22 are moved away from the directly facing position. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the rotational force generated in the rotor 10, and is an explanatory diagram showing the moment when the two salient pole portions 22 are located at the same distance with respect to the protruding portion 12. The white arrow shown in each figure has shown the rotation direction (by external force) of the rotor 10. The thick black arrows shown in FIGS. 6 and 7 indicate the direction of the rotational force generated in the rotor 10.

回転力発生コイル２５に通電すると、突出部１２と突極部２２とが正対する位置となるように磁気吸引力が作用する。これにより、外力でロータ１０を所望の回転方向（Ｄ１で示す回転方向）に回転させようとすると、図６に示すように、突出部１２と突極部２２とが正対する位置に近づく場合には回転しやすくなる回転力（Ｐ１）を付与することができる。一方、図７に示すように、突出部１２と突極部２２とが正対する位置から遠ざかる場合には回転しにくくなる回転力（Ｐ２）を付与することができる。また、図８に示すように、突出部１２に対して２個の突極部２２が同距離に位置する瞬間は回転力が相殺され、また、微小空隙の間隔が大きくなるため、磁気吸引力が弱くなる。すなわち、突出部１２と突極部２２とが正対する位置に向かうときに回転力が大きくなり、その位置を通過した後は回転力が小さくなり、さらに次の正対位置に近づくと再び回転力が大きくなる挙動を繰り返す。   When the rotational force generating coil 25 is energized, a magnetic attraction force acts so that the protruding portion 12 and the salient pole portion 22 are in a position facing each other. As a result, when the rotor 10 is rotated in a desired rotation direction (rotation direction indicated by D1) by an external force, as shown in FIG. 6, the protrusion 12 and the salient pole portion 22 approach a position where they face each other. Can apply a rotational force (P1) that facilitates rotation. On the other hand, as shown in FIG. 7, when the protrusion 12 and the salient pole portion 22 are away from the position where they face each other, a rotational force (P2) that is difficult to rotate can be applied. Further, as shown in FIG. 8, at the moment when the two salient pole portions 22 are located at the same distance with respect to the protruding portion 12, the rotational force is offset and the interval between the minute gaps is increased. Becomes weaker. That is, the rotational force increases when the projecting portion 12 and the salient pole portion 22 face each other, and the rotational force decreases after passing through the position. Repeats the behavior of increasing.

以上説明したように、ロータ１０に、突出部１２と突極部２２とが正対する角度に近づく方向に収束する回転力を発生させることができる。突出部１２と突極部２２とが円周方向に複数配置されているので、その個数に応じて分割された角度で回転しにくい状態を発生させることができる。すなわち、ロータ１０の回転に必要なトルクが大きくなったり小さくなったりする。さらに、ステータ２０に発生させる磁気吸引力が大きければ、外力として大きな回転トルクが必要になる。こうすれば、ロータ１０を回転させる回転操作に必要なトルクに変化をもたせたクリック感のある操作感触とすることができる。   As described above, the rotor 10 can generate a rotational force that converges in a direction approaching the angle at which the protruding portion 12 and the salient pole portion 22 face each other. Since a plurality of the projecting portions 12 and the salient pole portions 22 are arranged in the circumferential direction, it is possible to generate a state in which it is difficult to rotate at an angle divided according to the number of the projecting portions 12 and the salient pole portions 22. That is, the torque required for the rotation of the rotor 10 increases or decreases. Furthermore, if the magnetic attractive force generated in the stator 20 is large, a large rotational torque is required as an external force. If it carries out like this, it can be set as the operation feeling with the click feeling which changed the torque required for rotation operation which rotates the rotor 10. FIG.

本実施形態のロータリーアクチュエータ１は、ブレーキ力発生コイル３５に選択的に通電されヨーク３０に磁気吸引力を発生させて、ロータ１０と摺動部３０ｄとの摺動摩擦力によりロータ１０の回転を規制することができる。ロータ１０が摺動するヨーク３０に磁気吸引力を発生させるので、摺動部３０ｄとの摺動摩擦力を強めて回転を規制するブレーキ力を発生させることができる。例えば、磁気吸引力によって回転規制力を強めれば、ロータ１０を回転できなくすることができる。また、適度な（中間的な）磁気吸引力を付与すれば、単純な摺動状態に比べて回転しにくい回転規制力を発生させて、いわゆる「硬い動き」に調整することができる。   The rotary actuator 1 of the present embodiment selectively energizes the brake force generation coil 35 to generate a magnetic attractive force in the yoke 30 and restricts the rotation of the rotor 10 by the sliding frictional force between the rotor 10 and the sliding portion 30d. can do. Since the magnetic attraction force is generated in the yoke 30 on which the rotor 10 slides, it is possible to generate a braking force that restricts rotation by increasing the sliding friction force with the sliding portion 30d. For example, if the rotation restricting force is strengthened by the magnetic attraction force, the rotor 10 cannot be rotated. Further, if a moderate (intermediate) magnetic attractive force is applied, a rotation restricting force that is difficult to rotate as compared with a simple sliding state can be generated and adjusted to a so-called “hard movement”.

本実施形態のロータリーアクチュエータ１は、上述したように、回転力とブレーキ力の両方を発生させることができる。回転力発生コイル２５とブレーキ力発生コイル３５とは、それぞれ独立して通電する電流量を制御可能とすることにより、いろいろな大きさの回転規制力を付与することができる。   As described above, the rotary actuator 1 of the present embodiment can generate both rotational force and braking force. The rotational force generating coil 25 and the braking force generating coil 35 can apply various amounts of rotational restricting force by making it possible to control the amount of current that is energized independently of each other.

さらに、ロータ１０が、ステータ２０の磁気吸引力と、ヨーク３０の磁気吸引力と、の両方を受けるロータとしているので、回転力用とブレーキ力用のロータを別々に持つ場合にくらべ、小型化が実現できる。したがって、この構成によれば、小型で、回転力とブレーキ力の両方を発生させることができる。   Further, since the rotor 10 is a rotor that receives both the magnetic attraction force of the stator 20 and the magnetic attraction force of the yoke 30, the size of the rotor 10 can be reduced as compared with the case where the rotor for the rotational force and the brake force are separately provided. Can be realized. Therefore, according to this structure, it is small and can generate both a rotational force and a braking force.

なお、ロータ１０、ステータ２０、及びヨーク３０は、上述する磁束によって磁気吸引力を発生させることができる磁性材料製であればよい。   Note that the rotor 10, the stator 20, and the yoke 30 may be made of a magnetic material that can generate a magnetic attractive force by the magnetic flux described above.

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。   Hereinafter, the effect by having set it as this embodiment is demonstrated.

本実施形態のロータリーアクチュエータ１は、回転可能な磁性材料製のロータ１０と、該ロータ１０の径方向外周部１０ｂと微小空隙を有して対向するように配置された磁性材料製のステータ２０と、を備えている。そして、選択的に通電されステータ２０に磁気吸引力を発生させてロータ１０を吸引することによりロータ１０に回転力を発生させる回転力発生コイル２５を備えている。そして、ステータ２０とロータ１０との相対角度を検出する角度センサ４０と、を備えている。さらに、ロータ１０の回転軸１０ａの延長方向に配置されロータ１０と接触可能な磁性材料製のヨーク３０と、選択的に通電されヨーク３０に磁気吸引力を発生させてロータ１０との摺動摩擦力によりロータ１０の回転を規制するブレーキ力発生コイル３５と、を備えたことを特徴とする。   The rotary actuator 1 of the present embodiment includes a rotor 10 made of a magnetic material that can be rotated, and a stator 20 made of a magnetic material that is disposed so as to face the radially outer peripheral portion 10b of the rotor 10 with a minute gap. It is equipped with. A rotational force generating coil 25 is provided that generates a rotational force in the rotor 10 by selectively energized to generate a magnetic attractive force in the stator 20 to attract the rotor 10. And the angle sensor 40 which detects the relative angle of the stator 20 and the rotor 10 is provided. Further, a yoke 30 made of a magnetic material that is arranged in the extending direction of the rotating shaft 10a of the rotor 10 and can come into contact with the rotor 10 and a sliding frictional force with the rotor 10 by selectively energizing the yoke 30 to generate a magnetic attraction force. And a brake force generating coil 35 for restricting the rotation of the rotor 10.

ステータ２０の磁気吸引力によりロータ１０の回転力を発生させるとともに、ヨーク３０の磁気吸引力によりロータ１０と摺動部３０ｄとの摺動摩擦力を強めて回転を規制するブレーキ力を発生させる構成であり、相対角度を検出し選択的に通電制御を行うことにより回転力とブレーキ力を制御できる。このため、回転力用とブレーキ力用のロータを別々に持つ場合にくらべ、小型化が実現できる。したがって、この構成によれば、小型で、且つ、回転力とブレーキ力の両方を発生させることができる。また、複雑な機構が必要な構成に比べて、低コスト化することが容易である。   The rotor 10 generates a rotational force by the magnetic attraction force of the stator 20 and generates a braking force that restricts the rotation by increasing the sliding friction force between the rotor 10 and the sliding portion 30d by the magnetic attraction force of the yoke 30. Yes, the rotational force and the braking force can be controlled by detecting the relative angle and selectively performing the energization control. For this reason, compared with the case where the rotor for torque and brake force are separately provided, the size can be reduced. Therefore, according to this structure, it is small and can generate both a rotational force and a braking force. Further, it is easy to reduce the cost as compared with a configuration requiring a complicated mechanism.

また本実施形態のロータリーアクチュエータ１において、ロータ１０の径方向外周部１０ｂは、回転軸１０ａを中心とする円形ハブ部１１と円形ハブ部１１から径方向の外側に向かって延びる複数の突出部１２とからなり、ステータ２０にはロータ１０の突出部１２と同数の突極部２２が配置されており、回転力発生コイル２５に通電することにより突出部１２と突極部２２とが正対する位置となるように、ロータ１０に回転力を発生させることが好ましい。   Further, in the rotary actuator 1 of the present embodiment, the radially outer peripheral portion 10b of the rotor 10 has a circular hub portion 11 centering on the rotating shaft 10a and a plurality of protruding portions 12 extending from the circular hub portion 11 toward the radially outer side. The same number of salient poles 22 as the projections 12 of the rotor 10 are arranged on the stator 20, and the positions where the projections 12 and the salient poles 22 face each other when the torque generating coil 25 is energized. Thus, it is preferable to generate a rotational force in the rotor 10.

この構成によれば、回転力発生コイル２５に通電しているときには、ロータ１０の突出部１２とステータ２０の突極部２２とが対向するように磁気吸引力が発生する。これにより、ロータ１０に、突出部１２と突極部２２とが正対する角度に近づく方向に収束する回転力を発生させることができる。こうすれば、ロータ１０を回転させる回転操作に必要なトルクに変化をもたせた操作感触とすることができる。   According to this configuration, when the rotational force generating coil 25 is energized, a magnetic attractive force is generated so that the protruding portion 12 of the rotor 10 and the salient pole portion 22 of the stator 20 face each other. Thereby, the rotor 10 can generate a rotational force that converges in a direction approaching an angle at which the protruding portion 12 and the salient pole portion 22 face each other. If it carries out like this, it can be set as the operation feeling which gave the change to the torque required for rotation operation which rotates the rotor 10. FIG.

本実施形態のロータリーアクチュエータ１において、ロータ１０は、ヨーク３０に対して回転軸１０ａの軸方向の相対位置が移動可能に設けられており、ロータ１０の自重によってヨーク３０に接触するように配置されていることが好ましい。   In the rotary actuator 1 of the present embodiment, the rotor 10 is provided such that the relative position in the axial direction of the rotary shaft 10 a is movable with respect to the yoke 30, and is arranged so as to contact the yoke 30 by the weight of the rotor 10. It is preferable.

この構成によれば、ヨーク３０に対しロータ１０が自重により常時接触する構造なので、接触させるためのバネのような別部材が必要なく、ロータ１０を摺動回転させることができる。また、ヨーク３０に対して、上方からロータ１０を組み込むだけでよいので、小型化しても製造が容易である。   According to this configuration, since the rotor 10 is always in contact with the yoke 30 due to its own weight, there is no need for a separate member such as a spring for contact, and the rotor 10 can be slid and rotated. Further, since it is only necessary to incorporate the rotor 10 into the yoke 30 from above, manufacture is easy even if the size is reduced.

また、本実施形態において、分割コア部２３が、２個の突極部２２毎に１個配置されている。突出部１２の個数が多くても、突極部２２の個数に対して、分割コア部２３が半分の個数でよい。このため、突極部２２毎に分割コアを配置する場合に比べ、より小型化することが可能である。   In the present embodiment, one divided core portion 23 is arranged for every two salient pole portions 22. Even if the number of the projecting portions 12 is large, the number of the split core portions 23 may be half that of the salient pole portions 22. For this reason, compared with the case where a division | segmentation core is arrange | positioned for every salient pole part 22, it can reduce in size.

［第２実施形態］
図９は、本発明の実施形態の操作感触付与型入力装置１００を示すブロック図である。図１０は、本発明の実施形態の操作感触付与型入力装置１００の構成を示す模式図である。 [Second Embodiment]
FIG. 9 is a block diagram showing the operation feeling imparting type input device 100 according to the embodiment of the present invention. FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of the operation feeling imparting type input device 100 according to the embodiment of the present invention.

本実施形態の操作感触付与型入力装置１００は、図９に示すように、ロータリーアクチュエータ１と、角度センサ４０と、操作信号ＯＳを出力する制御部５０と、操作者により回転操作される操作部６０と、を備えている。操作部６０は、ロータ１０と一体に回転するようにシャフト１５を介してロータ１０に接続されている   As shown in FIG. 9, the operation feeling imparting type input device 100 according to the present embodiment includes a rotary actuator 1, an angle sensor 40, a control unit 50 that outputs an operation signal OS, and an operation unit that is rotated by an operator. 60. The operation unit 60 is connected to the rotor 10 via the shaft 15 so as to rotate integrally with the rotor 10.

角度センサ４０は、ステータ２０とロータ１０との相対角度を検出するための回転位置センサである。ロータ１０と一体で回転するシャフト１５に取り付けられた磁石４１がロータ１０の回転とともに回転し、下ケース５ｂに取り付けられた磁気センサ４２の出力変化を得られるように構成されている。なお、角度センサ４０は磁気式としたが、これに限らず、例えば光学式であってもよい。   The angle sensor 40 is a rotational position sensor for detecting the relative angle between the stator 20 and the rotor 10. The magnet 41 attached to the shaft 15 that rotates integrally with the rotor 10 rotates with the rotation of the rotor 10 so as to obtain an output change of the magnetic sensor 42 attached to the lower case 5b. In addition, although the angle sensor 40 is a magnetic type, it is not limited thereto, and may be an optical type, for example.

制御部５０は、操作部６０の角度によって、回転力発生コイル２５とブレーキ力発生コイル３５とに対し個別に通電する通電制御を行う。また、制御部５０は、角度センサ４０が検出した角度に応じた操作信号を出力する。   The control unit 50 performs energization control for individually energizing the rotational force generating coil 25 and the brake force generating coil 35 according to the angle of the operation unit 60. The control unit 50 outputs an operation signal corresponding to the angle detected by the angle sensor 40.

操作部６０の角度によって制御部５０から出力される操作信号ＯＳは、例えば、電子機器の表示画面を制御するために使用される。また、電子機器の電源スイッチや切り替えスイッチを操作する制御信号として使用される。   The operation signal OS output from the control unit 50 according to the angle of the operation unit 60 is used, for example, to control the display screen of the electronic device. Further, it is used as a control signal for operating a power switch or a changeover switch of the electronic device.

図１０に示す操作部６０が回転操作されると、シャフト１５を介してロータ１０が回転する。ロータリーアクチュエータ１は、通電制御により回転力やブレーキ力を発生させるので、操作部６０の回転操作を妨げるように回転停止させたり、回転操作に必要なトルクに変化をもたせた操作感触にしたりすることができる。例えば、操作部６０が回転操作されて所定の角度になったことが角度センサ４０によって検出されると、制御部５０から、回転力発生コイル２５に通電する通電制御が行われるとともに、操作信号ＯＳが出力される。これにより、操作部６０を回転操作した操作者にクリック感をフィードバックするとともに、所定の角度に応じた電子機器等の制御が実行される。   When the operation unit 60 shown in FIG. 10 is rotated, the rotor 10 rotates through the shaft 15. Since the rotary actuator 1 generates a rotational force and a braking force by energization control, the rotary actuator 1 is stopped so as to prevent the rotation operation of the operation unit 60, or an operation feeling with a change in torque necessary for the rotation operation is made. Can do. For example, when the angle sensor 40 detects that the operation unit 60 has been rotated to reach a predetermined angle, the control unit 50 performs energization control for energizing the rotational force generating coil 25 and the operation signal OS. Is output. As a result, a click feeling is fed back to the operator who has rotated the operation unit 60, and control of the electronic device or the like according to a predetermined angle is executed.

通電する電流を大きくすれば、回転力及びブレーキ力をそれぞれ大きくすることができる。これにより、操作感触に適した回転力及びブレーキ力をそれぞれ付与することができる。また、通常の操作では操作部６０が回転しない大きさの強いブレーキ力を付与することも可能である。例えば、所定の状態では禁止される操作が行われそうになった場合の動作制限を付加することができる。こうすれば、回転操作できない感触を得ることによって、操作者が気付くことができる。   If the energizing current is increased, the rotational force and the braking force can be increased. Thereby, the rotational force and the braking force suitable for the operation feeling can be respectively applied. In addition, it is possible to apply a strong braking force that does not rotate the operation unit 60 in a normal operation. For example, it is possible to add an operation restriction when an operation that is prohibited in a predetermined state is about to be performed. In this way, the operator can notice by obtaining a feeling that the rotation operation cannot be performed.

また、制御部５０に外部機器からの入力部を設け、該入力部からの入力信号に応じて、回転力発生コイル２５とブレーキ力発生コイル３５とに対し個別に通電する通電制御を行うこともできる。入力部を設けることによって、外部機器が所定の動作状態にある際には、操作部６０の回転操作を禁止するように強いブレーキ力を発生させることができる。例えば、車両の運転者が運転操作中に、その状態での危険な操作をできなくすることができる。また、選択された電子機器によって、操作感触を異ならしめるようにすることができる。例えば、ナビゲーション装置の地図をスクロールする操作では変化しない操作感触を付与し、オーディオ装置の音量を数段階の大きさで操作する音量調整では段階の切り替えに対応したクリック感のある操作感触を付与することができる。   In addition, an input unit from an external device may be provided in the control unit 50, and energization control for individually energizing the rotational force generating coil 25 and the brake force generating coil 35 may be performed according to an input signal from the input unit. it can. By providing the input unit, it is possible to generate a strong braking force so as to prohibit the rotation operation of the operation unit 60 when the external device is in a predetermined operation state. For example, it is possible to prevent a dangerous operation in that state while the driver of the vehicle is driving. Further, the operation feeling can be made different depending on the selected electronic device. For example, an operation feeling that does not change is given by an operation of scrolling a map of the navigation device, and an operation feeling with a click feeling corresponding to a step change is given by volume adjustment in which the volume of the audio device is operated in several steps. be able to.

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。   Hereinafter, the effect by having set it as this embodiment is demonstrated.

本実施形態の操作感触付与型入力装置１００は、上記の特徴を有するロータリーアクチュエータ１と、ステータ２０とロータ１０との相対角度を検出する角度センサ４０と、角度センサ４０が検出した角度に応じた操作信号ＯＳを出力する制御部５０と、操作者により回転操作される操作部６０と、を備えている。そして、操作部６０がロータ１０と一体に回転するように接続されているとともに、制御部５０は、操作部６０の角度によって、回転力発生コイル２５とブレーキ力発生コイル３５とに対し個別に通電する通電制御を行うことを特徴とする。   The operation feeling imparting type input device 100 of the present embodiment corresponds to the rotary actuator 1 having the above features, an angle sensor 40 that detects a relative angle between the stator 20 and the rotor 10, and an angle detected by the angle sensor 40. A control unit 50 that outputs an operation signal OS and an operation unit 60 that is rotated by an operator are provided. The operation unit 60 is connected to rotate integrally with the rotor 10, and the control unit 50 energizes the rotational force generation coil 25 and the brake force generation coil 35 individually depending on the angle of the operation unit 60. It is characterized in that energization control is performed.

操作感触付与型入力装置１００では、操作部６０の回転角度によって操作信号を出力するとともに操作感触が得られる。操作者が操作部６０を回転させようとした場合に、操作部６０の回転操作を妨げるように回転停止させたり、ロータ１０の突出部１２とステータ２０の突極部２２とが対向する角度に近づくときと遠ざかるときとの操作感触を変化させたりすることができる。したがって、複雑な制御をすることなく、回転停止させることができるとともに、操作時のクリック感が発生できる。   The operation feeling imparting type input device 100 outputs an operation signal according to the rotation angle of the operation unit 60 and obtains an operation feeling. When the operator tries to rotate the operation unit 60, the rotation is stopped so as to prevent the rotation operation of the operation unit 60, or the angle at which the protruding portion 12 of the rotor 10 and the salient pole portion 22 of the stator 20 are opposed to each other. It is possible to change the operation feeling when approaching and moving away. Therefore, the rotation can be stopped without performing complicated control, and a click feeling at the time of operation can be generated.

以上のように、本発明の実施形態のロータリーアクチュエータ１及び操作感触付与型入力装置１００を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらも本発明の技術的範囲に属する。   As described above, the rotary actuator 1 and the operation feeling imparting input device 100 according to the embodiment of the present invention have been specifically described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and does not depart from the gist. It is possible to implement with various modifications. For example, the present invention can be modified as follows, and these also belong to the technical scope of the present invention.

（１）本実施形態において、ステータ２０は一体でなく、分割された部品を組み合わせたものであってもよい。例えば、回転力発生コイル２５を容易に巻き付けられる組み立て構造とすることが好ましい。また、ステータ２０は、突極部２２のそれぞれ毎に分割コア部１個としてもよい。   (1) In the present embodiment, the stator 20 may not be integrated but may be a combination of divided parts. For example, it is preferable to have an assembly structure in which the rotational force generating coil 25 can be easily wound. Further, the stator 20 may have one divided core portion for each salient pole portion 22.

（２）本実施形態において、ロータ１０の突出部１２とステータ２０の突極部２２とを同数としたが、同数でない構成で、且つ、回転力発生コイル２５に通電するタイミングを分割コア部２３毎に変えられるようにすれば、モータとして回転させることができる。ステータ２０をモータとして機能させれば、操作者の操作を所望の操作位置に誘導したり、操作者が操作していないときに操作部６０を回転させたりする使い方が可能である。   (2) In the present embodiment, the number of protrusions 12 of the rotor 10 and the number of salient poles 22 of the stator 20 are the same, but the configuration is not the same, and the timing of energizing the rotational force generating coil 25 is divided into the core parts 23. If it can be changed every time, it can be rotated as a motor. If the stator 20 functions as a motor, it is possible to guide the operator's operation to a desired operation position, or to rotate the operation unit 60 when the operator is not operating.

（３）本実施形態において、角度センサ４０の取り付け位置はシャフト１５の操作部６０側であってもよい。また、上ケース５ａと下ケース５ｂとで形成される収容空間に角度センサ４０が配置されている構成に限定されるものではない。また、操作部６０を上方に配置して、ロータ１０が自重でヨーク３０と常時接触するように配置していたが、これに限定されるものではない。ロータ１０が磁気吸引力でブレーキ力を発生させるようにヨーク３０の摺動部３０ｄと摺動摩擦可能であれば、自重で接触していない構造としてもよいし、操作部６０を上方以外とする取り付け方としてもよい。   (3) In the present embodiment, the mounting position of the angle sensor 40 may be on the operation unit 60 side of the shaft 15. Moreover, it is not limited to the structure by which the angle sensor 40 is arrange | positioned in the accommodation space formed with the upper case 5a and the lower case 5b. In addition, the operation unit 60 is disposed at the upper side so that the rotor 10 is always in contact with the yoke 30 by its own weight, but is not limited thereto. As long as the rotor 10 is capable of sliding friction with the sliding portion 30d of the yoke 30 so that the rotor 10 generates a braking force with a magnetic attractive force, the rotor 10 may not be in contact with its own weight, and the operation portion 60 may be mounted other than the upper portion. It is good also as one.

１ ロータリーアクチュエータ
５ａ 上ケース
５ｂ 下ケース
７ 回転導入部材
１０ ロータ
１０ａ 回転軸
１０ｂ 径方向外周部
１１ 円形ハブ部
１２ 突出部
１５ シャフト
２０ ステータ
２２ 突極部
２３ 分割コア部
２５ 回転力発生コイル
３０ ヨーク
３０ａ 第１円筒部
３０ｂ 第２円筒部
３０ｃ 底部
３０ｄ 摺動部
３５ ブレーキ力発生コイル
４０ 角度センサ
４１ 磁石
４２ 磁気センサ
５０ 制御部
６０ 操作部
１００ 操作感触付与型入力装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotary actuator 5a Upper case 5b Lower case 7 Rotation introduction member 10 Rotor 10a Rotating shaft 10b Radial direction outer peripheral part 11 Circular hub part 12 Projection part 15 Shaft 20 Stator 22 Salient pole part 23 Divided core part 25 Rotation force generation coil 30 Yoke 30a 1st cylindrical part 30b 2nd cylindrical part 30c Bottom part 30d Sliding part 35 Brake force generating coil 40 Angle sensor 41 Magnet 42 Magnetic sensor 50 Control part 60 Operation part 100 Operation feeling imparting type input device

Claims (4)

回転可能な磁性材料製のロータと、該ロータの径方向外周部と微小空隙を有して対向するように配置された磁性材料製のステータと、選択的に通電され前記ステータに磁気吸引力を発生させて前記ロータを吸引することにより前記ロータに回転力を発生させる回転力発生コイルと、を備えたロータリーアクチュエータであって、
前記ロータの回転軸の延長方向に配置され前記ロータと接触可能な磁性材料製のヨークと、選択的に通電され前記ヨークに磁気吸引力を発生させて前記ロータとの摺動摩擦力により前記ロータの回転を規制するブレーキ力発生コイルと、を備えたことを特徴とするロータリーアクチュエータ。 A rotor made of a magnetic material that can be rotated, a stator made of a magnetic material that is arranged so as to be opposed to the radially outer peripheral portion of the rotor, and a magnetically attracting force that is selectively energized to the stator. A rotary force generating coil that generates a rotational force to the rotor by generating and sucking the rotor, and a rotary actuator comprising:
A yoke made of a magnetic material that is arranged in the extending direction of the rotation shaft of the rotor and is capable of contacting the rotor, and a magnetic attraction force is generated in the yoke when selectively energized, and a sliding frictional force with the rotor causes the rotor to move. A rotary actuator comprising a brake force generating coil for restricting rotation. 前記ロータの前記径方向外周部は、前記回転軸を中心とする円形ハブ部と該円形ハブ部から径方向の外側に向かって延びる複数の突出部とからなり、
前記ステータには前記ロータの前記突出部と同数の突極部が配置されており、
前記回転力発生コイルに通電することにより前記突出部と前記突極部とが正対する位置となるように、前記ロータに前記回転力を発生させることを特徴とする請求項１に記載のロータリーアクチュエータ。 The radially outer peripheral portion of the rotor is composed of a circular hub portion centered on the rotating shaft and a plurality of protrusions extending radially outward from the circular hub portion,
The stator has the same number of salient pole parts as the projecting parts of the rotor,
2. The rotary actuator according to claim 1, wherein the rotational force is generated in the rotor such that the projecting portion and the salient pole portion are positioned to face each other by energizing the torque generating coil. . 前記ロータは、前記ヨークに対して前記回転軸の軸方向の相対位置が移動可能に設けられており、前記ロータの自重によって前記ヨークに接触するように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のロータリーアクチュエータ。   The rotor is provided such that an axial relative position of the rotary shaft is movable with respect to the yoke, and is arranged so as to contact the yoke by its own weight. The rotary actuator according to claim 1 or 2. 請求項２または請求項３に記載のロータリーアクチュエータと、
前記ステータと前記ロータとの相対角度を検出する角度センサと、
前記角度センサが検出した角度に応じた操作信号を出力する制御部と、
操作者により回転操作される操作部と、を備え、
前記操作部が前記ロータと一体に回転するように接続されているとともに、
前記制御部は、前記操作部の角度によって、前記回転力発生コイルと前記ブレーキ力発生コイルとに対し個別に通電する通電制御を行うことを特徴とする操作感触付与型入力装置。
The rotary actuator according to claim 2 or claim 3,
An angle sensor for detecting a relative angle between the stator and the rotor;
A control unit that outputs an operation signal according to an angle detected by the angle sensor;
An operation unit that is rotated by an operator,
The operation unit is connected to rotate integrally with the rotor,
The operation feeling imparting type input device, wherein the control unit performs energization control for individually energizing the torque generation coil and the brake force generation coil according to an angle of the operation unit.
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