[发明专利]力觉赋予型操作装置

说明书

技术领域

本发明涉及力觉赋予型操作装置，在对起重机等工程机械进行操作时，这种装置能够通过操作部件给予操作该操作部件的操作者等力觉提示。

背景技术

以往，专利文献1记载的力觉赋予型操作装置(以下也简称为“操作装置”)已为公众所知。

如图18及图19所示，操作装置100具备：受到支承而能够围绕中心点c旋转的旋转部101、对旋转部101进行旋转操作的操作杆103、以及以旋转部101能够旋转的状态来围住该旋转部101周围的固定部104。

旋转部101具有从中心点c向固定部104延伸的磁极部102。该磁极部102用永久磁铁来形成。固定部104具有：向着中心点c延伸且沿着旋转部101的旋转方向空开间隔排列的多个定子105、105、…、以及将导线分布卷绕在这多个定子105、105、…上形成的励磁线圈106。

该操作装置100通过控制向励磁线圈106供应的励磁电流，使各定子105构成固定部104一侧的磁极。结果是，磁吸引力作用于旋转部101的磁极(永久磁铁)102。因该磁吸引力而在旋转部101产生的中心点c周围的转矩作为操作者在操作操作杆103时能够感知的力觉来利用。

然而，上述操作装置100为了获得较大的力觉(转矩)，要采用钕磁铁等高价磁铁作为永久磁铁102。因此成本非常高。而且上述操作装置100中，短时间内额定地在励磁线圈106流过过电流而形成强磁场，因而可能会导致永久磁铁102减磁。另外，过电流流入励磁线圈106会引起发热，或操作装置100在高温环境下使用，导致永久磁铁102处于高温下，有时会导致永久磁铁102减磁或消磁。

专利文献1：美国专利公告US6664666

发明内容

本发明的目的在于提供一种力觉赋予型操作装置，无须使用永久磁铁即能对操作部件施加力觉。

本发明一个方案的力觉赋予型操作装置利用由磁力产生的转矩产生力觉，利用由磁力产生的转矩来产生力觉，具备：固定部；能够相对于所述固定部旋转的旋转部；以及对所述旋转部执行旋转操作的操作部件，其中，所述固定部与所述旋转部中的其中一方具有励磁线圈以及在被所述励磁线圈励磁时磁感应线所集中的第一磁极部，所述固定部与所述旋转部中的另一方具有能够在特定的对置方向上与所述第一磁极部相对向的第二磁极部，所述励磁线圈具有与所述第二磁极部相对向的对置部位，所述第一磁极部具有如下形状：在与励磁电流在所述励磁线圈流动的方向垂直的断面留出所述对置部位地包围所述励磁线圈，所述第二磁极部具有如下形状：在所述第二磁极部与所述第一磁极部相对向时，在所述第二磁极部与所述励磁线圈以及所述第一磁极部之间形成所述对置方向上的间隔；在所述第二磁极部与所述第一磁极部相对向的状态下，通过让所述第二磁极部被所述励磁线圈励磁而与所述第一磁极部共同形成在所述断面包围所述励磁线圈的周围的磁路，所述第二磁极部被配置为随着所述旋转部的旋转而离开所述第一磁极部。

附图说明

[图1]图1是本发明一实施方式的力觉赋予型操作装置的立体图。

[图2]图2是所述实施方式的力觉赋予型操作装置的分解立体图。

[图3]图3表示定子侧磁极部与转子侧磁极部相对向时磁感应线的分布。

[图4]图4用于说明转子部。

[图5]图5是图1的V-V位置剖视图。

[图6A]图6A用于说明转子部与中立位置返回部的动作。

[图6B]图6B用于说明转子部与中立位置返回部的动作。

[图7]图7是本发明另一实施方式的力觉赋予型操作装置的立体图。

[图8]图8是本发明另一实施方式的力觉赋予型操作装置的分解立体图。

[图9A]图9A用于说明另一实施方式的力觉赋予型操作装置上限制转子部的旋转范围的机构。

[图9B]图9B用于说明另一实施方式的力觉赋予型操作装置上限制转子部的旋转范围的机构。

[图10]图10是又一实施方式的力觉赋予型操作装置的立体图。

[图11]图11是图10的XI-XI位置断面的模式图。

[图12]图12是作为变形例的力觉赋予型操作装置的立体图。

[图13]图13是图12的XII-XII位置剖视图。

[图14]图14是作为变形例的力觉赋予型操作装置的定子部与转子部的分解立体图。

[图15]图15是图13中XV部分的放大图。