作。因此，在旋轉(zhuǎn)部上，沿第二磁極部朝著第一磁極部的正面位置移動的方向作用有磁吸引力。結(jié)果，在旋轉(zhuǎn)部上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，對由操作者等旋轉(zhuǎn)操作的操作部件施加力覺。
[0120]如上所述，上述實施方式的力覺賦予型操作裝置中，無須使用永久磁鐵就能產(chǎn)生磁吸引力而在旋轉(zhuǎn)部上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，由此能夠通過操作部件來執(zhí)行力覺提示。
[0121]而且，即便在有比預(yù)定電流大的電流流入勵磁線圈的電流失控時，在轉(zhuǎn)子部上只會產(chǎn)生使第二磁極部返回上述正面位置方向的轉(zhuǎn)矩，因此，能夠使操作部件停止在第二磁極部返回上述正面位置時的位置上。即，即使在電流失控的情況下，也能防止操作部件向意外的方向移動。
[0122]上述實施方式的力覺賦予型操作裝置中，也可以使所述勵磁線圈及所述第一磁極部設(shè)置在所述固定部上，所述第二磁極部設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)部上。
[0123]另外，上述實施方式的力覺賦予型操作裝置中，較為理想的是，所述第一磁極部設(shè)置在沿所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)方向空開間隔地排列的多個位置上，所述第二磁極部設(shè)置在沿所述旋轉(zhuǎn)方向空開間隔地排列的與所述第一磁極部數(shù)量相同的位置上，在所述旋轉(zhuǎn)方向上相鄰的所述第二磁極部間的間隔以如下方式設(shè)定:在一個所述第二磁極部與其所對應(yīng)的所述第一磁極部相對向時，其余的各第二磁極部與各自所對應(yīng)的所述第一磁極部相對向。
[0124]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在第一磁極部和第二磁極部通過勵磁線圈勵磁時，每一組互相對應(yīng)的第一磁極部和第二磁極部分別產(chǎn)生磁吸引力。因此，能夠在旋轉(zhuǎn)部上有效地產(chǎn)生大的轉(zhuǎn)矩。
[0125]在上述情況下，較為理想的是，還包括將所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)角度限制在規(guī)定的角度范圍的旋轉(zhuǎn)角限制部，所述規(guī)定的角度范圍使得所述第二磁極部從其所對應(yīng)的第一磁極部的相鄰的第一磁極部受到的吸引力小于所述第二磁極部從其所對應(yīng)的所述第一磁極部受到的磁吸引力。
[0126]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠可靠地避免發(fā)生齒槽效應(yīng)。
[0127]另外，上述實施方式的力覺賦予型操作裝置中，所述特定的對置方向可以相當(dāng)于沿所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)方向的圓周的徑向。
[0128]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，與所述特定的對置方向為旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)軸方向的情況相比，能夠抑制該力覺賦予型操作裝置的所述旋轉(zhuǎn)軸方向的尺寸。
[0129]在上述情況下，較為理想的是，所述旋轉(zhuǎn)部從所述徑向的外側(cè)沿著所述旋轉(zhuǎn)方向圍住所述固定部，所述操作部件安裝在所述旋轉(zhuǎn)部的外周面上。而且，所述操作部件可以從所述旋轉(zhuǎn)部的外周面向徑向外側(cè)延伸。
[0130]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，與使操作部件從配置在固定部的徑向內(nèi)側(cè)的旋轉(zhuǎn)部延伸至固定部的徑向的外側(cè)的結(jié)構(gòu)相比，能夠簡化操作部件的結(jié)構(gòu)。
[0131]另外，上述實施方式的力覺賦予型操作裝置中，也可以為，所述特定的對置方向相當(dāng)于所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)軸方向，所述第一磁極部和所述第二磁極部能夠在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上相對位移，所述力覺賦予型操作裝置還包括使所述第一磁極部與所述第二磁極部在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上的間隔保持固定的間隔保持機(jī)構(gòu)。
[0132]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即便因溫度變化而使旋轉(zhuǎn)軸方向上的固定部及旋轉(zhuǎn)部的尺寸發(fā)生變化，也能使旋轉(zhuǎn)軸方向上的第一磁極部與第二磁極部間的間隔保持固定。因此，能夠防止因溫度變化的影響導(dǎo)致的第一磁極部與第二磁極部間的磁阻變動。
[0133]在上述情況下，較為理想的是，所述間隔保持機(jī)構(gòu)具有:非磁性層，在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上位于所述第一磁極部與所述第二磁極部之間；以及施力部件，能夠在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上彈性變形，并且對所述第一磁極部和所述第二磁極部中的一個磁極部施加向另一個磁極部的力，以保持所述非磁性層被所述第一磁極部和所述第二磁極部夾住的狀態(tài)。
[0134]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠維持通過所述非磁性層在第一磁極部和第二磁極部之間確保旋轉(zhuǎn)軸方向上的一定寬度且非磁性的區(qū)域的狀態(tài)。
[0135]而且，較為理想的是，所述非磁性層具有比所述第一磁極部及所述第二磁極部的摩擦系數(shù)低的摩擦系數(shù)。
[0136]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即使施力部件使第一磁極部和第二磁極部相互推壓，由于兩磁極部之間具有摩擦系數(shù)很低的非磁性層，因此能夠維持兩磁極部可平順地相對旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
[0137]另外，上述力覺賦予型操作裝置中，也可以具備:檢測所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角檢測部；以及基于所述旋轉(zhuǎn)角檢測部的檢測結(jié)果來調(diào)節(jié)向所述勵磁線圈供應(yīng)的勵磁電流的控制部。
[0138]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，根據(jù)操作部件對旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)操作(旋轉(zhuǎn)量)來調(diào)整在旋轉(zhuǎn)部產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大小，由此能夠調(diào)整施加至操作部件的力覺的大小。
[0139]在此情況下，通過使所述旋轉(zhuǎn)角檢測部安裝在所述旋轉(zhuǎn)部上，能夠抑制旋轉(zhuǎn)角檢測部的配置空間。另外，可采用通常的廉價的編碼器來作為旋轉(zhuǎn)角檢測部。
[0140]另外，上述力覺賦予型操作裝置中，還可以具備:檢測被該力覺賦予型操作裝置操作的工程機(jī)械的被操作部的負(fù)荷的負(fù)荷檢測部，其中，所述控制部基于所述負(fù)荷檢測部的檢測結(jié)果來調(diào)節(jié)向所述勵磁線圈供應(yīng)的勵磁電流。
[0141]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)上述負(fù)荷來調(diào)整在旋轉(zhuǎn)部產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大小，由此能夠調(diào)整施加至操作部件的力覺的大小。
[0142]如上所述，根據(jù)上述實施方式，能夠提供一種無須使用永久磁鐵即能對操作部件施加力覺的力覺賦予型操作裝置。
【主權(quán)項】
1.一種力覺賦予型操作裝置，利用由磁力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩來產(chǎn)生力覺，其特征在于具備: 固定部； 能夠相對于所述固定部旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部；以及 對所述旋轉(zhuǎn)部執(zhí)行旋轉(zhuǎn)操作的操作部件，其中， 所述固定部與所述旋轉(zhuǎn)部中的其中一方具有勵磁線圈以及在被所述勵磁線圈勵磁時磁感應(yīng)線所集中的第一磁極部， 所述固定部與所述旋轉(zhuǎn)部中的另一方具有能夠在特定的對置方向上與所述第一磁極部相對向的第二磁極部， 所述勵磁線圈具有與所述第二磁極部相對向的對置部位， 所述第一磁極部具有如下形狀:在與勵磁電流在所述勵磁線圈流動的方向垂直的斷面留出所述對置部位地包圍所述勵磁線圈， 所述第二磁極部具有如下形狀:在所述第二磁極部與所述第一磁極部相對向時，在所述第二磁極部與所述勵磁線圈以及所述第一磁極部之間形成所述對置方向上的間隔；在所述第二磁極部與所述第一磁極部相對向的狀態(tài)下，通過讓所述第二磁極部被所述勵磁線圈勵磁而與所述第一磁極部共同形成在所述斷面包圍所述勵磁線圈的周圍的磁路，所述第二磁極部被配置為隨著所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)而離開所述第一磁極部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力覺賦予型操作裝置，其特征在于: 所述勵磁線圈及所述第一磁極部設(shè)置在所述固定部上， 所述第二磁極部設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)部上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的力覺賦予型操作裝置，其特征在于: 所述第一磁極部設(shè)置在沿所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)方向空開間隔地排列的多個位置上，所述第二磁極部設(shè)置在沿所述旋轉(zhuǎn)方向空開間隔地排列的與所述第一磁極部數(shù)量相同的位置上， 在所述旋轉(zhuǎn)方向上相鄰的所述第二磁極部間的間隔以如下方式設(shè)定:在一個所述第二磁極部與其所對應(yīng)的所述第一磁極部相對向時，其余的各第二磁極部與各自所對應(yīng)的所述第一磁極部相對向。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的力覺賦予型操作裝置，其特征在于還具備: 將所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)角度限制在規(guī)定的角度范圍的旋轉(zhuǎn)角限制部，其中， 所述規(guī)定的角度范圍使得所述第二磁極部從其所對應(yīng)的第一磁極部的相鄰的第一磁極部受到的吸引力小于所述第二磁極部從其所對應(yīng)的所述第一磁極部受到的磁吸引力。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的力覺賦予型操作裝置，其特征在于: 所述特定的對置方向相當(dāng)于沿所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)方向的圓周的徑向。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的力覺賦予型操作裝置，其特征在于: 所述旋轉(zhuǎn)部從所述徑向的外側(cè)沿著所述旋轉(zhuǎn)方向圍住所述固定部， 所述操作部件安裝在所述旋轉(zhuǎn)部的外周面上。7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的力覺賦予型操作裝置，其特征在于: 所述特定的對置方向相當(dāng)于所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)軸方向， 所述第一磁極部和所述第二磁極部能夠在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上相對位移， 所述力覺賦予型操作裝置還包括使所述第一磁極部與所述第二磁極部在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上的間隔保持固定的間隔保持機(jī)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的力覺賦予型操作裝置，其特征在于: 所述間隔保持機(jī)構(gòu)具有:非磁性層，在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上位于所述第一磁極部與所述第二磁極部之間；以及施力部件，能夠在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上彈性變形，并且對所述第一磁極部和所述第二磁極部中的一個磁極部施加向另一個磁極部的力，以保持所述非磁性層被所述第一磁極部和所述第二磁極部夾住的狀態(tài)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的力覺賦予型操作裝置，其特征在于: 所述非磁性層具有比所述第一磁極部及所述第二磁極部的摩擦系數(shù)低的摩擦系數(shù)。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的力覺賦予型操作裝置，其特征在于具備: 檢測所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角檢測部；以及 基于所述旋轉(zhuǎn)角檢測部的檢測結(jié)果來調(diào)節(jié)向所述勵磁線圈供應(yīng)的勵磁電流的控制部。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的力覺賦予型操作裝置，其特征在于: 所述旋轉(zhuǎn)角檢測部安裝在所述旋轉(zhuǎn)部上。12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的力覺賦予型操作裝置，其特征在于還具備: 檢測被該力覺賦予型操作裝置操作的工程機(jī)械的被操作部的負(fù)荷的負(fù)荷檢測部， 其中， 所述控制部基于所述負(fù)荷檢測部的檢測結(jié)果來調(diào)節(jié)向所述勵磁線圈供應(yīng)的勵磁電流。
【專利摘要】一種力覺賦予型操作裝置，具備固定部、旋轉(zhuǎn)部及操作部件，所述固定部與所述旋轉(zhuǎn)部中的一方具有：勵磁線圈和第一磁極部，所述固定部與所述旋轉(zhuǎn)部中的另一方具有能夠在特定的對置方向上與所述第一磁極部相對向的第二磁極部，所述勵磁線圈具有與所述第二磁極部相對向的對置部位，所述第一磁極部具有在與勵磁電流流入所述勵磁線圈的方向垂直的斷面上留出所述對置部位地包圍所述勵磁線圈的如下形狀：所述第二磁極部具有如下形狀：在與所述第一磁極部相對向時在該第二磁極部與所述勵磁線圈及所述第一磁極部之間形成所述對置方向上的間隔，在與所述第一磁極部相對向的狀態(tài)下因該第二磁極部被勵磁而在所述斷面上與所述第一磁極部共同形成包圍所述勵磁線圈的周圍的磁路，所述第二磁極部隨著所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)而離開所述第一磁極部。
【IPC分類】G05G5/03
【公開號】CN105518565
【申請?zhí)枴緾N201480048944
【發(fā)明人】井上浩司, 稗方孝之, 淺野達(dá)郎
【申請人】株式會社神戶制鋼所, 神鋼起重機(jī)株式會社
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年8月25日
【公告號】EP3043230A1, WO2015033807A1