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公開番号2024157294
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-07
出願番号2023071575
出願日2023-04-25
発明の名称操作装置
出願人株式会社栗本鐵工所
代理人KEY弁理士法人
主分類G05G 5/03 20080401AFI20241030BHJP(制御;調整)
要約【課題】磁界が印加されると粘性が変化する機能性材料を用いて操作抵抗を変化させる操作装置において、機能性材料の取扱いが容易にできる。
【解決手段】磁性体を用いて構成され、ユーザの操作に伴って動作する動作部2と、動作部2を動作可能に支持する支持部3と、ヨーク42およびコイル41を有する電磁石4と、動作部2とヨーク42との間に設けられた介在部5を備える。動作部2、ヨーク42および介在部5は、電磁石4に電流が印加されると、動作部2とヨーク42との間で介在部5を貫通する磁束が生じるように配置され、介在部5は、磁界に反応して粘性および形状が変化する有形の機能性材料を用いて構成され、介在部5に印加される磁界が第1の状態の場合、介在部5を介して動作部2とヨーク42が接続され、介在部5に印加される磁界が第2の状態の場合、介在部5を介した動作部2とヨーク42の接続が解除される。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
磁性体を用いて構成され、ユーザの操作に伴って動作する動作部と、
前記動作部を動作可能に支持する支持部と、
ヨークおよびコイルを有する電磁石と、
前記動作部と前記ヨークとの間に設けられた介在部と、
を備え、
前記動作部、前記ヨークおよび前記介在部は、前記電磁石に電流が印加されると、前記動作部と前記ヨークとの間で前記介在部を貫通する磁束が生じるように配置され、
前記介在部は、磁界に反応して粘性および形状が変化する有形の機能性材料を用いて構成され、
前記介在部に印加される磁界が第１の状態の場合は、前記介在部を介して前記動作部と前記ヨークとが接続され、前記介在部に印加される磁界が第２の状態の場合は、前記介在部を介した前記動作部と前記ヨークとの接続が解除される、
ことを特徴とする操作装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
磁性体を用いて構成され、ユーザの操作に伴って動作する動作部と、
前記動作部を動作可能に支持する支持部と、
ヨークおよびコイルを有する電磁石と、
前記動作部と前記ヨークとの間に設けられた介在部と、
を備え、
前記動作部、前記ヨークおよび前記介在部は、前記電磁石に電流が印加されると、前記動作部と前記ヨークとの間で前記介在部を貫通する磁束が生じるように配置され、
前記介在部は、磁界に反応して粘性が変化する有形の機能性材料を用いて構成され、
前記介在部に印加される磁界の状態にかかわらず、前記介在部を介して前記動作部と前記ヨークとが接続されており、
前記接続の強度が前記介在部に印加される磁界の状態に応じて変化し、
前記介在部に印加される磁界が第１の状態の場合は、前記介在部を介して前記動作部と前記ヨークとが接続され、前記介在部に印加される磁界が第２の状態の場合は、前記介在部を介して前記動作部に伝達される力が略ゼロとなる、
ことを特徴とする操作装置。
【請求項３】
請求項１に記載の操作装置であって、
前記第２の状態において、前記動作部と前記ヨークとの間に隙間が形成される、
ことを特徴とする操作装置。
【請求項４】
請求項１～３の何れか1項に記載の操作装置であって、
前記機能性材料は、印加される磁界の強さに応じて粘性および形状を変化させる磁気粘性ゲル、磁気粘性エラストマーまたは、磁気粘性流体が封入された伸縮性を有する立体形状の袋体である、
ことを特徴とする操作装置。
【請求項５】
請求項１または３に記載の操作装置であって、
前記介在部は、印加される磁界が前記第１の状態において、当該印加される磁界の強さに応じて前記接続の強度を変化させる、
ことを特徴とする操作装置。
【請求項６】
請求項１または３に記載の操作装置であって、
前記動作部と前記ヨークとの間に設けられた前記介在部が１層からなる場合において、
前記介在部が前記ヨークに固定される場合にあっては、前記介在部および／または前記動作部に、前記介在部が前記動作部に接触した後、前記動作部に対して離反不能に固着しないように、表面処理が施され、
前記介在部が前記動作部に固定される場合にあっては、前記介在部および／または前記ヨークに、前記介在部が前記ヨークに接触した後、前記ヨークに対して離反不能に固着しないように、表面処理が施されている、
ことを特徴とする操作装置。
【請求項７】
請求項１～３の何れか1項に記載の操作装置であって、
前記動作部は、直線方向または平面方向に移動可能に前記支持部に支持されており、
前記ヨークは、前記コイルに通電する際に磁極となる一対の磁極部を前記動作部に対向させており、
前記介在部は、前記一対の磁極部の片方の磁極部と前記動作部との間、または前記一対の磁極部の両方の磁極部と前記動作部との間に設けられている、
ことを特徴とする操作装置。
【請求項８】
請求項１～３の何れか1項に記載の操作装置であって、
前記動作部は、その場で回転可能に前記支持部に支持されており、
前記ヨークは、前記コイルに通電する際に磁極となる一対の磁極部を前記動作部に対向させており、
前記介在部は、前記一対の磁極部の片方の磁極部と前記動作部との間、または前記一対の磁極部の両方の磁極部と前記動作部との間に設けられている、
ことを特徴とする操作装置。
【請求項９】
請求項１～３の何れか1項に記載の操作装置であって、
前記動作部は、軸方向に移動可能にまたは軸回転可能に前記支持部に支持された軸部を有しており、
前記ヨークは、前記コイルに通電する際に磁極となる一対の磁極部を前記軸部の側面に対向させており、
前記介在部は、前記一対の磁極部の片方の磁極部と前記動作部との間、または前記一対の磁極部の両方の磁極部と前記動作部との間に設けられている、
ことを特徴とする操作装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの操作に対して可変抵抗を付与することができる操作装置に関し、特に、磁界が印加されると粘性が変化する機能性材料を用いた操作装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、機能性材料である磁気粘性流体を用いた操作装置（１）が開示されている。この操作装置（１）は、ユーザが操作する操作部材（２）の下端部の揺動基部（３）と、揺動基部（３）を支持する受け部（６）との間に磁気粘性流体（７）を封入した構造を備え、磁気粘性流体（７）に印加する磁界の強さを変えることで、操作部材（２）の操作抵抗を可変としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１７４７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、磁気粘性流体は、液体の機能性材料であるため装置に注入する際に専門的な知識や技術を要する等取扱いが難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みて創案されたものであり、磁界が印加されると粘性が変化する機能性材料を用いて操作抵抗を変化させることができる操作装置において、機能性材料の取扱いが容易にできる操作装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１態様に係る操作装置は、磁性体を用いて構成され、ユーザの操作に伴って動作する動作部と、前記動作部を動作可能に支持する支持部と、ヨークおよびコイルを有する電磁石と、前記動作部と前記ヨークとの間に設けられた介在部と、を備える。前記動作部、前記ヨークおよび前記介在部は、前記電磁石に電流が印加されると、前記動作部と前記ヨークとの間で前記介在部を貫通する磁束が生じるように配置される。前記介在部は、磁界に反応して粘性および形状が変化する有形の機能性材料を用いて構成される。前記介在部に印加される磁界が第１の状態の場合は、前記介在部を介して前記動作部と前記ヨークとが接続され、前記介在部に印加される磁界が第２の状態の場合は、前記介在部を介した前記動作部と前記ヨークとの接続が解除される。
【０００７】
本発明の第２態様に係る操作装置は、磁性体を用いて構成され、ユーザの操作に伴って動作する動作部と、前記動作部を動作可能に支持する支持部と、ヨークおよびコイルを有する電磁石と、前記動作部と前記ヨークとの間に設けられた介在部と、を備える。前記動作部、前記ヨークおよび前記介在部は、前記電磁石に電流が印加されると、前記動作部と前記ヨークとの間で前記介在部を貫通する磁束が生じるように配置されている。前記介在部は、磁界に反応して粘性が変化する有形の機能性材料を用いて構成されている。前記介在部に印加される磁界の状態にかかわらず、前記介在部を介して前記動作部と前記ヨークとが接続されている。前記接続の強度が前記介在部に印加される磁界の状態に応じて変化する。前記介在部に印加される磁界が第１の状態の場合は、前記介在部を介して前記動作部と前記ヨークとが接続され、前記介在部に印加される磁界が第２の状態の場合は、前記介在部を介して前記動作部に伝達される力が略ゼロとなる。
【０００８】
本発明の第３態様に係る操作装置は、第１態様に係る操作装置において、前記第２の状態において、前記動作部と前記ヨークとの間に隙間が形成される。
【０００９】
本発明の第４態様に係る操作装置は、第１態様～第３態様の何れか１態様に係る操作装置において、前記機能性材料は、印加される磁界の強さに応じて粘性および形状を変化させる磁気粘性ゲル、磁気粘性エラストマーまたは、磁気粘性流体が封入された伸縮性を有する立体形状の袋体である。
【００１０】
本発明の第５態様に係る操作装置は、第１態様または第３態様に係る操作装置において、前記介在部は、前記電磁石に前記一定値以上の電流が印加されるとき、当該電流の大きさに応じて前記接触の度合いを変化させる。
（【００１１】以降は省略されています）

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