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公開番号2024126953
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023035740
出願日2023-03-08
発明の名称回転体ユニットおよびこれを備えた操作装置
出願人オムロン株式会社
代理人個人
主分類G05G 5/03 20080401AFI20240912BHJP(制御;調整)
要約【課題】磁気粘性流体の漏れ出しを効果的に防止することが可能な回転体ユニットおよびこれを備えた操作装置を提供する。
【解決手段】MR流体ユニット12は、本体部12a、シャフト12b、ブレーキ機構を備えている。シャフト12bは、本体部12aに対して回転可能な状態で取り付けられる。ブレーキ機構は、本体部12aの内部に設けられ環状に巻回されており電流が流れると磁場を発生させるコイル12dと、コイル12dから付与される磁場によって粘性が変化するMR流体12eと、本体部12aの内部に設けられMR流体12eを保持するMR流体保持部12cと、MR流体保持部12c内の圧力に応じてMR流体保持部12cの容積を変化させる容積可変部12mと、を有している。ブレーキ機構は、MR流体12eの粘性の変化に応じて、シャフト12b(円盤部12ba)への回転操作に対する回転抵抗の大きさを変化させる。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
操作装置に装填され、回転操作される回転体ユニットであって、
本体部と、
前記本体部に対して相対回転可能な状態で取り付けられる回転体と、
前記本体部の内部に設けられ環状に巻回されており電流が流れると磁場を発生させるコイルと、前記コイルから付与される磁場によって粘性が変化する磁気粘性流体と、前記本体部の内部に設けられ前記磁気粘性流体を保持する磁気粘性流体保持部と、前記磁気粘性流体保持部の内部の圧力に応じて前記磁気粘性流体保持部の容積を変化させる容積可変部と、を有し、前記磁気粘性流体の粘性の変化に応じて、前記回転体への回転操作に対する回転抵抗の大きさを変化させるブレーキ機構と、
を備えている回転体ユニット。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記容積可変部は、前記磁気粘性流体の膨張・収縮に応じて伸縮して前記磁気粘性流体保持部の容積を変化させる樹脂製の弾性部材を含む、
請求項１に記載の回転体ユニット。
【請求項３】
前記容積可変部は、前記磁気粘性流体の膨張・収縮に応じて伸縮して前記磁気粘性流体保持部の容積を変化させる負圧可変型のシリンダを含む、
請求項１に記載の回転体ユニット。
【請求項４】
前記容積可変部は、前記磁気粘性流体の膨張・収縮に応じて伸縮して前記磁気粘性流体保持部の容積を変化させる弾性膜を含む、
請求項１に記載の回転体ユニット。
【請求項５】
前記磁気粘性流体保持部は、前記コイルの内周側に配置されている、
請求項１または２に記載の回転体ユニット。
【請求項６】
前記容積可変部は、前記回転体の回転操作の回転中心となる回転軸の方向において、前記磁気粘性流体保持部に隣接する位置に設けられている、
請求項１または２に記載の回転体ユニット。
【請求項７】
前記回転体は、回転軸と、前記回転軸を中心とする径方向に沿って突出し前記磁気粘性流体保持部の内部において前記磁気粘性流体と接触しながら回転する円盤部と、を有している、
請求項１に記載の回転体ユニット。
【請求項８】
前記円盤部は、前記コイルの内周側に設けられている、
請求項７に記載の回転体ユニット。
【請求項９】
前記本体部に設けられており、前記磁気粘性流体を前記磁気粘性流体保持部内に封止する第１封止部材を、さらに備えている、
請求項１または２に記載の回転体ユニット。
【請求項１０】
前記第１封止部材は、前記回転体に含まれる回転軸の軸方向において前記コイルを挟み込むように２つ設けられている、
請求項９に記載の回転体ユニット。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種操作装置に装填される回転体ユニットおよびこれを備えた操作装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、回転操作によって入力を行う回転体ユニットが装填された各種操作装置が採用されている。
また、近年、回転体ユニットが装填された操作装置は、職場や家庭に設置されたＰＣ等を操作する操作装置としての用途だけでなく、クリエータによって操作される操作装置、あるいは、e-Sports等のゲームを操作する操作装置としても使用されており、より繊細な操作感が求められている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、磁場を生成するように構成された永久磁石と、永久磁石によって生成された磁場の強度を設定するように構成された磁化アセンブリとを含む電気永久磁石（ＥＰＭ）アセンブリと、入力要素に結合され磁場に応じて粘度が変化する磁気粘性（ＭＲ）材料と、を備えたコンピュータ周辺機器について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第１１０４８３４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のコンピュータ周辺機器では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示されたコンピュータ周辺機器では、温度変化等によって磁気粘性流体が膨張すると、磁気粘性流体保持部の内部の圧力が上昇して磁気粘性流体が漏れ出してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明の課題は、磁気粘性流体の漏れ出しを効果的に防止することが可能な回転体ユニットおよびこれを備えた操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る回転体ユニットは、操作装置に装填され、回転操作される回転体ユニットであって、本体部と、回転体と、ブレーキ機構と、を備えている。回転体は、本体部に対して相対回転可能な状態で取り付けられる。ブレーキ機構は、本体部の内部に設けられ環状に巻回されており電流が流れると磁場を発生させるコイルと、コイルから付与される磁場によって粘性が変化する磁気粘性流体と、本体部の内部に設けられ磁気粘性流体を保持する磁気粘性流体保持部と、磁気粘性流体保持部の内部の圧力に応じて磁気粘性流体保持部の容積を変化させる容積可変部と、を有し、磁気粘性流体の粘性の変化に応じて回転体への回転操作に対する回転抵抗の大きさを変化させる。
【０００８】
ここでは、磁気粘性流体（ＭＲ（Magneto-Rheological）流体）およびコイルを含むブレーキ機構によって回転体の回転操作に対する回転抵抗を制御する回転体ユニットにおいて、容積可変部によって、磁気粘性流体の膨張・収縮に起因する磁気粘性流体保持部の内部の圧力の変化に合わせて、磁気粘性流体保持部の容積を変化させる。
ここで、回転体ユニットが装填される操作装置は、例えば、ゲーム用コントローラ、各種コントロールパネル、マウス、キーボード等を含む。
【０００９】
回転体ユニットは、使用者による回転操作によって操作入力を行う装置であって、例えば、回転操作に加えて、押圧によって操作入力が行われる構成であってもよい。
ブレーキ機構は、外部から磁場が付与されると粘性が変化する磁気粘性流体（ＭＲ流体）の性質を利用して、回転体の回転操作に対する回転抵抗を調整する。
容積可変部は、例えば、弾性を有するゴムや樹脂等の部材、シリンダ、弾性膜等の部材であって、磁気粘性流体保持部の内部の圧力に応じて変形することで、磁気粘性流体保持部の容積を変化させる。
【００１０】
これにより、磁気粘性流体を保持する磁気粘性流体保持部の内部の圧力が、例えば、温度変化等に起因して磁気粘性流体の膨張・収縮によって変化した場合でも、容積可変部によって磁気粘性流体保持部の容積を変化させることで、磁気粘性流体保持部の内部圧力が高くなりすぎることを防止することができる。
この結果、磁気粘性流体の漏れ出しを効果的に防止することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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