特許 6544804 入力装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6544804

(24)【登録日】2019年6月28日

(45)【発行日】2019年7月17日

(54)【発明の名称】入力装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0362 20130101AFI20190705BHJP

   G06F 3/01 20060101ALI20190705BHJP

   H01H 19/00 20060101ALI20190705BHJP

   H01H 19/03 20060101ALI20190705BHJP

   G05G 1/10 20060101ALI20190705BHJP

   G05G 5/03 20080401ALI20190705BHJP

   G05G 25/00 20060101ALI20190705BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/0362

   G06F3/01 560

   H01H19/00 Y

   H01H19/03

   G05G1/10 B

   G05G5/03 B

   G05G25/00 C

【請求項の数】7

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-56609(P2016-56609)

(22)【出願日】2016年3月22日

(65)【公開番号】特開2017-173951(P2017-173951A)

(43)【公開日】2017年9月28日

【審査請求日】2018年10月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(72)【発明者】

【氏名】高橋 一成

(72)【発明者】

【氏名】後藤 厚志

【審査官】 岩橋 龍太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００７−５３８３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５１９０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１９０７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０８０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１８１７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６０１４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０１

Ｇ０６Ｆ ３／０３３− ３／０３８

Ｇ０５Ｇ １／００−２５／０４

Ｈ０１Ｈ １９／００−２１／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

操作者の操作により回転動作する操作体を有した操作部材と、
該操作体を回転自在に支持する支持体と、
前記操作体に対して回転負荷を付与する回転負荷付与機構と、
前記操作体の操作位置を検出する位置検出手段と、を備えた回転型の入力装置であって、
前記操作体には前記回転動作を可能にする回転軸を有し、
前記回転負荷付与機構は、該回転軸と係合して前記回転動作する可動部材と、
該可動部材と隙間を挟んで対向する磁気発生機構と、
該隙間の少なくとも一部に存在し磁界の強さに応じて粘性が変化する磁気粘性流体と、
を備え、
前記磁気発生機構は、通電により磁界を発生させるコイルと、
該コイルを囲むように設けられ前記可動部材の一方側に前記隙間を挟んで配設された第１ヨークと、前記コイルへの前記通電を制御する操作制御部と、を備え、
該第１ヨークと前記可動部材との前記隙間である第１隙間に前記磁気粘性流体が充填されており、
前記位置検出手段は、前記可動部材に設けられた可動側電極と、該可動側電極と対向する位置に設けられた固定側電極と、固定側電極と接続された検出制御部と、を有し、
該検出制御部は、前記可動部材の前記回転動作に伴って変化する該可動側電極と該固定側電極との間の静電容量から、前記操作体の回転方向における位置を検出することを特徴とする入力装置。

【請求項2】

前記可動部材が軟磁性体からなることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。

【請求項3】

前記磁気発生機構は、前記可動部材の他方側に前記可動部材と対向して配設された第２ヨークを有し、
前記可動部材と前記第２ヨークとの前記隙間である第２隙間に前記磁気粘性流体が充填されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の入力装置。

【請求項4】

前記固定側電極が前記第２ヨーク側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の入力装置。

【請求項5】

前記可動側電極には、前記回転軸の軸中心を中心とした仮想の円の円周上で、それぞれ等間隔になるように配設された複数の可動側電極ランドを有し、
前記固定側電極には、該円周上でそれぞれ等間隔になるように配設された複数の固定側電極ランドを有し、
隣合う前記可動側電極ランドのそれぞれの中央位置と前記軸中心とのなす角である第１中心角と、隣合う前記固定側電極ランドのそれぞれの中央位置と前記軸中心とのなす角である第２中心角と、が異なることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の入力装置。

【請求項6】

前記可動部材が導電体であり、
前記可動部材には、前記回転軸の軸中心を中心とした仮想の円に沿って、それぞれ等間隔になるように複数の貫通孔を有し、
隣合う前記貫通孔の間を前記可動側電極としたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の入力装置。

【請求項7】

前記位置検出手段には、前記磁気発生機構が発生させる磁界の強さに応じた前記磁気粘性流体の誘電率を記憶する記憶部を有し、
前記検出制御部は、前記操作制御部により通電した電流値と前記記憶部に記憶された前記誘電率とを用いて、検出した前記静電容量の容量値を補正することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の入力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、操作者が操作した際に、操作者に対して操作感触を与えることができる入力装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、操作者が操作部材を操作した際に、この操作部材の操作量や操作方向に応じた抵抗力や推力等の外力（力覚）を付与することにより、操作フィーリングを良好にして所望の操作が確実に行えるようにしたフォースフィードバック機能付きの入力装置が種々提案されている。特に、エアコンやオーディオあるいはナビゲーション等の車載用制御機器の操作においては、視認しながら操作するのではなく、ブラインド操作する場合が多く、操作部材（操作ノブ）に対して力覚を付与することは、安全性の面からも有効であった。

【0003】

このような入力装置を用いた自動車用の手動入力装置８００が特許文献１（従来例１）に提案されている。図１３は、従来例１の手動入力装置８００を説明する図であって、その基本構成の要部を示す縦断面図である。

【0004】

図１３に示す手動入力装置８００は、運転者（操作者）により手動操作され回転するノブ８８０（操作部材）と、ノブ８８０と一体的に設けられたキャリア軸８５１を有する遊星歯車機構と、遊星歯車機構のリングギア８６２を常に固定する円筒状のリングギアケース８６０（固定部材）と、遊星歯車機構のサンギア８３２と係合した出力軸８１１を有するモータ８１０と、モータ８１０の出力軸８１１の回転を検出するエンコーダ８３０（検出手段）と、エンコーダ８３０の検出結果に応じてモータ８１０の回転を制御する制御手段と、を備えて構成されている。そして、手動入力装置８００は、所定のタイミングでモータ８１０を回転させ、この回転力を遊星歯車機構を介してノブ８８０に伝達し、所定の操作感触を操作者に与えるようにしている。

【0005】

しかしながら、この手動入力装置８００は、良好な操作感触を与えることができるが、モータ８１０を用いているので、更なる小型化の要望に対して対応が難しいものであった。そこで、モータ８１０を用いないで、操作部材の操作量や操作方向に応じた抵抗力や推力等の外力（力覚）を付与する方法が模索されてきた。

【0006】

特許文献２（従来例２）では、磁場の影響下で自身の粘度が変わる磁気流動学的流体（磁気粘性流体）を用いた筒型回転式制御装置９００が提案されている。図１４は、従来例２の筒型回転式制御装置９００を説明する図であって、構成を示す断面図である。

【0007】

図１４に示す筒型回転式制御装置９００は、筐体壁９１５内に取り付けられて使用され、操作者により回転操作される回転ノブ（作動ホイール９０４）と、作動ホイール９０４と隙間９０５を有して配置される磁気回路と、電流が流されるコイル（トロイダルコイル９０１）と、作動ホイール９０４の回転角度を検出する角度位置センサ手段と、を備えて構成されており、磁気流動学的流体（磁気粘性流体）が隙間９０５に充填されている。また、磁気回路は、トロイダルコイル９０１を囲うようにして収容する軟磁性ヨークリング９０２と、作動ホイール９０４に囲まれた外側の軟磁性リング９０３と、を組み合わせて形成され、中心を貫くシャフト９０６と基板９０７に固定されている（回転しない）。また、角度位置センサ手段は、作動ホイール９０４とともに回転するシーリングホルダ９１１に保持される磁気センサホイール９１３と、回転しない基板９０７に搭載されるホールセンサ９１４と、を有している。

【0008】

そして、トロイダルコイル９０１に通電を行うと、軟磁性ヨークリング９０２の内側の磁極片と外側の軟磁性リング９０３との間の領域にラジアル磁界が発生し、このラジアル磁界の発生に伴って、隙間９０５に充填された磁気流動学的流体の粘度が変化する。このため、作動ホイール９０４（回転ノブ）と固定される軟磁性リング９０３との間で剪断応力が増大されて、作動ホイール９０４に制動作用（回転負荷）が生ずるようになる。これにより、筒型回転式制御装置９００は、操作者により作動ホイール９０４が回転操作された際に、充填された磁気流動学的流体の上述した作用を用いて、作動ホイール９０４に力覚が付与される。同時に、筒型回転式制御装置９００は、角度位置センサ手段により、作動ホイール９０４が回転した回転角度を検出することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００３−５０６３９号公報

【特許文献2】特開２００２−１０８４７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、筒型回転式制御装置９００では、力覚を付与するために磁気回路を用いているとともに、回転角度を検出するために磁気センサホイール９１３及びホールセンサ９１４を用いているので、互いに隣合って配設された磁性体からの磁界が緩衝して、ホールセンサ９１４の検出精度が低下するという課題があった。

【0011】

本発明は、上述した課題を解決するもので、磁気粘性流体を用いて良好な操作感触が得られるとともに回転動作の検出精度が向上した入力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】

【0012】

この課題を解決するために、本発明の入力装置は、操作者の操作により回転動作する操作体を有した操作部材と、該操作体を回転自在に支持する支持体と、前記操作体に対して回転負荷を付与する回転負荷付与機構と、前記操作体の操作位置を検出する位置検出手段と、を備えた回転型の入力装置であって、前記操作体には前記回転動作を可能にする回転軸を有し、前記回転負荷付与機構が、該回転軸と係合して前記回転動作する可動部材と、該可動部材と隙間を挟んで対向する磁気発生機構と、該隙間の少なくとも一部に存在し磁界の強さに応じて粘性が変化する磁気粘性流体と、を備え、前記磁気発生機構が、通電により磁界を発生させるコイルと、該コイルを囲むように設けられ前記可動部材の一方側に前記隙間を挟んで配設された第１ヨークと、前記コイルへの前記通電を制御する操作制御部と、を備え、該第１ヨークと前記可動部材との前記隙間である第１隙間に前記磁気粘性流体が充填されており、前記位置検出手段が、前記可動部材に設けられた可動側電極と、該可動側電極と対向する位置に設けられた固定側電極と、該固定側電極と接続された検出制御部と、を有し、該検出制御部が、前記可動部材の前記回転動作に伴って変化する該可動側電極と該固定側電極との間の静電容量から、前記操作体の回転方向における位置を検出することを特徴としている。

【0013】

これによれば、本発明の入力装置は、コイルへの通電により磁界が発生し、磁路が第１ヨークから可動部材側に広がって形成されて、磁気粘性流体における磁性粒子が磁束に沿って揃うこととなる。このため、第１ヨークと可動部材及び可動部材と第１ヨークにかけて形成された磁束を横切る方向に回転動作する可動部材に対して、磁気粘性流体により回転負荷がかかるようになる。このことにより、可動部材及び回転軸を介して操作体に回転負荷がかかるようになる。また、位置検出手段が磁気発生機構による磁界の影響を強く受けることがなく、可動部材の回転動作（回転方向の位置）を検出、例えば動作の有無、回転方向、回転角度等の検出を行うことができる。このことにより、検出精度が低下することがない。従って、良好な操作感触が得られるとともに回転動作の検出精度が向上した入力装置を提供することができる。

【0014】

また、本発明の入力装置は、前記可動部材が軟磁性体からなることを特徴としている。

【0015】

これによれば、第１ヨークから可動部材に、可動部材から第１ヨークにかけて磁路が確実に形成されて、磁気粘性流体における磁性粒子が互いに対向する対向面方向に揃うこととなる。このため、磁性粒子が揃った対向面方向を横切る方向に可動動作する可動部材に対して、より強い回転負荷がかかるようになる。このことにより、可動部材及び回転軸を介して操作体により強い回転負荷がかかるようになり、より良好な操作感触を操作者に対して与えることができる。

【0016】

また、本発明の入力装置は、前記磁気発生機構が、前記可動部材の他方側に前記可動部材と対向して配設された第２ヨークを有し、前記可動部材と前記第２ヨークとの前記隙間である第２隙間に前記磁気粘性流体が充填されていることを特徴としている。

【0017】

これによれば、可動部材の他方側に対向して配設された第２ヨークを有するので、可動部材の可動動作する方向と垂直な方向に磁性粒子を揃えることができ、より強い回転負荷をかけることができる。更に、第２ヨークと可動部材との第２隙間に磁気粘性流体が充填されているので、磁束を横切る方向に可動動作する可動部材に対して、更なる回転負荷を付与することができる。このことにより、同等の磁界であっても、更に大きな操作感触を操作者に対して与えることができる。

【0018】

また、本発明の入力装置は、前記固定側電極が前記第２ヨーク側に設けられていることを特徴としている。

【0019】

これによれば、コイルを囲んだ第１ヨークに設ける場合と比較して、可動部材と対向する側に固定側電極を容易に形成することができる。このことにより、固定側電極のパターンを所望の形にでき、回転動作の検出精度をより向上させることができる。

【0020】

また、本発明の入力装置は、前記可動側電極には、前記回転軸の軸中心を中心とした仮想の円の円周上で、それぞれ等間隔になるように配設された複数の可動側電極ランドを有し、前記固定側電極には、該円周上でそれぞれ等間隔になるように配設された複数の固定側電極ランドを有し、隣合う前記可動側電極ランドのそれぞれの中央位置と前記軸中心とのなす角である第１中心角と、隣合う前記固定側電極ランドのそれぞれの中央位置と前記軸中心とのなす角である第２中心角と、が異なることを特徴としている。

【0021】

これによれば、、可動部材の回転に伴って可動側電極ランドと固定側電極ランドとの対向面積が少しずつズレて徐々に変化することとなる。このことにより、検出制御部が静電容量の変化を容易に検出することができ、可動部材、ひいては操作体の回転動作を容易に捉えることができる。

【0022】

また、本発明の入力装置は、前記可動部材が導電体であり、前記可動部材には、前記回転軸の軸中心を中心とした仮想の円に沿って、それぞれ等間隔になるように複数の貫通孔を有し、隣合う前記貫通孔の間を前記可動側電極としたことを特徴としている。

【0023】

これによれば、可動側電極の作製を容易に行うことができる。

【0024】

また、本発明の入力装置は、前記位置検出手段には、前記磁気発生機構が発生させる磁界の強さに応じた前記磁気粘性流体の誘電率を記憶する記憶部を有し、前記検出制御部が、前記操作制御部により通電した電流値と前記記憶部に記憶された前記誘電率とを用いて、検出した前記静電容量の容量値を補正することを特徴としている。

【0025】

これによれば、実際の使用時に磁気発生機構で発生させた磁界の強さに応じて僅かに変化した磁気粘性流体の誘電率の変化を静電容量の容量値に反映させることができる。このことにより、補正した静電容量の容量値から算出することが可能となり、回転動作の検出精度をより一層向上させることができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明の入力装置は、コイルへの通電により磁界が発生し、磁路が第１ヨークから可動部材側に広がって形成されて、磁気粘性流体における磁性粒子が磁束に沿って揃うこととなる。このため、第１ヨークと可動部材及び可動部材と第１ヨークにかけて形成された磁束を横切る方向に回転動作する可動部材に対して、磁気粘性流体により回転負荷がかかるようになる。このことにより、可動部材及び回転軸を介して操作体に回転負荷がかかるようになる。また、位置検出手段が磁気発生機構による磁界の影響を強く受けることがなく、可動部材の回転動作を検出、例えば動作の有無、回転方向、回転角度等の検出を行うことができる。このことにより、検出精度が低下することがない。従って、良好な操作感触が得られるとともに回転動作の検出精度が向上した入力装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の第１実施形態に係わる入力装置の上方斜視図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係わる入力装置の分解斜視図である。

【図3】本発明の第１実施形態の入力装置を説明する図であって、図３（ａ）は、図１に示すＺ１側から見た上面図であり、図３（ｂ）は、図１に示すＹ２側から見た正面図である。

【図4】本発明の第１実施形態の入力装置を説明する図であって、図３（ａ）に示すＩＶ−ＩＶ線における断面図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係わる入力装置の回転負荷付与機構を説明する図であって、図４に示すＱ部分の拡大断面図である。

【図6】本発明の第１実施形態に係わる入力装置の回転負荷付与機構を説明する図であって、図６（ａ）は、回転負荷付与機構の上方斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すＹ２側から見た正面図である。

【図7】本発明の第１実施形態に係わる入力装置の回転負荷付与機構を説明する図であって、図６に示す第２ヨーク及び可動部材を省略した下方斜視図である。

【図8】本発明の第１実施形態に係わる入力装置の位置検出手段を説明する機能ブロック図である。

【図9】本発明の第１実施形態に係わる入力装置の位置検出手段を説明する図であって、図９（ａ）は、回転負荷付与機構の可動部材の上面図であり、図９（ｂ）は、位置検出手段の固定側電極の上面図である。

【図10】本発明の第１実施形態に係わる入力装置の磁気粘性流体について説明する模式図であって、図１０（ａ）は、磁界が印加されていない状態の磁気粘性流体の図であり、図１０（ｂ）は、磁界が印加されている状態の磁気粘性流体の図である。

【図11】本発明の第１実施形態に係わる入力装置の回転負荷付与機構を説明する図であって、磁気発生機構に流す電流と操作体にかかるトルクとの関係の一例を表したグラフである。

【図12】本発明の第１実施形態に係わる入力装置の変形例２を説明する拡大断面図である。

【図13】従来例１の手動入力装置を説明する図であって、その基本構成の要部を示す縦断面図である。

【図14】従来例２の手動ブレーキを説明する図であって、長手方向断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

【0029】

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係わる入力装置１００の上方斜視図である。図２は、入力装置１００の分解斜視図である。図３（ａ）は、図１に示すＺ１側から見た上面図であり、図３（ｂ）は、図１に示すＹ２側から見た正面図である。図４は、図３（ａ）に示すＩＶ−ＩＶ線における断面図である。

【0030】

本発明の第１実施形態の入力装置１００は、図１及び図３に示すような外観を呈し、図２に示すように、操作者の操作により回転動作する操作体１１を有した操作部材１と、操作体１１を回転自在に支持する支持体３と、操作体１１に対して回転負荷を付与する回転負荷付与機構Ｆ５と、操作体１１の操作位置を検出する位置検出手段Ｐ６と、を備えて主に構成されている。なお、本発明の第１実施形態の入力装置１００では、操作体１１の回転軸１１ｊ（図２を参照）を回転中心とした回動方向（回転方向）への操作が可能な回転型の入力装置となっている。

【0031】

また、第１実施形態の入力装置１００では、上述の構成要素に加え、本体の側壁の一部を構成する側壁スペーサＳ１７と（図２を参照）、回転負荷付与機構Ｆ５の中に配設されるスリットスペーサＳ５７と（図４を参照）、を有している。そして、この回転型の入力装置１００は、図示しない操作部材１の操作部（操作ノブや操作つまみ等）が操作体１１の一端側に係合され、操作者により操作部が把持されて操作され、操作体１１が両方向に回転動作するようになっている。

【0032】

先ず、入力装置１００の操作部材１について説明する。操作部材１は、操作者が把持する操作部（図示していない）と、操作部が係合され操作部の回転操作に伴って回転動作する操作体１１と、を有している。

【0033】

操作部材１の操作部は、操作者により把持されて操作される操作ノブや操作つまみ等の部材であり、操作体１１の一端側に係合されて用いられる。また、その形状は、操作し易いような形状等を考慮され、適用される製品によって任意に決められる。

【0034】

操作部材１の操作体１１は、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ、poly butylene terephtalate）等の合成樹脂を用い、図２に示すように、円柱形状の柱部１１ｃと、柱部１１ｃの中心を貫き回転中心ある軸中心ＡＣを中心とした回転軸１１ｊと、操作体１１の他端側に設けられ柱部１１ｃより一回り大きいサイズのリング部１１ｒと、を有して、一体に射出成形されて作製されている。そして、操作体１１は、回転軸１１ｊの軸中心ＡＣを回転中心として回転（回動）するように構成されている。また、図４に示すように、ＯリングＲ７が、柱部１１ｃに挿通されて、柱部１１ｃとリング部１１ｒとの繋ぎ目部分に配設されている。ここに装着されているＯリングＲ７は、可動部材５５が収容される収容空間を閉じる機能も有している。これにより、この収容空間に充填された磁気粘性流体７５が収容空間から漏れ出すのを防止している。

【0035】

次に、入力装置１００の支持体３について説明する。支持体３は、図４に示すように、操作体１１の回転軸１１ｊの端部が当設される軸受け部３ｊと、操作体１１の柱部１１ｃが挿通されて柱部１１ｃを案内する軸支持部３ｓと、軸支持部３ｓを押さえて安定させるための蓋部３ｕと、から主に構成されている。そして、この支持体３が、操作体１１の回転が自在になるように操作体１１（操作部材１）を支持している。

【0036】

また、支持体３の軸受け部３ｊは、図４に示すように、操作体１１の回転軸１１ｊと対向する側が凹形状となっている。そして、軸受け部３ｊは、入力装置１００が組み立てられた際には、この軸受け部３ｊの凹形状部分に回転軸１１ｊの端部が当接されて支持され、操作体１１の回転動作が容易に行われることを許容している。

【0037】

また、支持体３の軸支持部３ｓは、中央部に貫通穴を有したリング形状をしており（図２を参照）、図４に示すように、回転負荷付与機構Ｆ５（後述する磁気発生機構ＦＭ５の第１ヨーク１５の上ヨーク１５Ａ）の中央の上部に設けられた凹部（後述する図６（ａ）を参照）に収容されている。そして、操作体１１の柱部１１ｃが軸支持部３ｓの貫通穴に挿通されて、軸支持部３ｓが柱部１１ｃ（操作体１１）を回転可能に支持している。

【0038】

また、支持体３の蓋部３ｕは、平板状で中央部に貫通穴を有した円形形状をしており（図２を参照）、図３（ａ）に示すように、回転負荷付与機構Ｆ５（上ヨーク１５Ａ）に載置されている。そして、軸支持部３ｓと同様に、操作体１１の柱部１１ｃが蓋部３ｕの貫通穴に挿通されている。なお、軸受け部３ｊ、軸支持部３ｓ及び蓋部３ｕは、操作体１１と同様にして、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）等の合成樹脂を用い、射出成形されて作製されている。

【0039】

次に、入力装置１００の回転負荷付与機構Ｆ５について説明する。図５は、図４に示すＱ部分の拡大断面図である。図６（ａ）は、回転負荷付与機構Ｆ５の上方斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すＹ２側から見た正面図である。図７は、図６に示す第２ヨーク２５及び可動部材５５を省略した下方斜視図である。

【0040】

回転負荷付与機構Ｆ５は、図４に示すように、回転軸１１ｊと係合して回転動作する可動部材５５と、図５に示すように、可動部材５５と隙間５ｇを挟んで一方側に対向する磁気発生機構ＦＭ５と、この隙間５ｇに存在する磁気粘性流体７５と、を備えて構成されている。更に、回転負荷付与機構Ｆ５の磁気発生機構ＦＭ５は、図６（ａ）に示すような円柱形状を呈し、図５に示すように、通電により磁界を発生させるコイル３５と、コイル３５を囲むように設けられた第１ヨーク１５と、可動部材５５と隙間５ｇを挟んで他方側に対向する第２ヨーク２５と、コイル３５への通電を制御する操作制御部４５（図示していない）と、を有して構成されている。そして、回転負荷付与機構Ｆ５は、操作者による回転操作を受けて、操作体１１に回転負荷付与機構Ｆ５からの負荷を与えることにより、操作者に対して操作部材１の操作部（操作ノブや操作つまみ等）へ回転負荷を付与するように構成されている。

【0041】

先ず、回転負荷付与機構Ｆ５の磁気発生機構ＦＭ５について説明する。磁気発生機構ＦＭ５のコイル３５は、金属線材が環状に巻回されて形成されており、図４に示すように、可動部材５５の一方側（図４に示すＺ１側）に配設されている。そして、このコイル３５に通電することにより、コイル３５の周囲に磁界が発生するようになる。なお、コイル３５は、金属線材が巻回されて束ねられた形状となっているが、図２では、簡略化して、表面を平坦にして示している。

【0042】

次に、磁気発生機構ＦＭ５の第１ヨーク１５は、図４に示すように、コイル３５を囲むようにして設けられ、コイル３５の一方側（図４に示すＺ１側）とコイル３５の内側側壁（環状形状の軸中心ＡＣ側の側壁）とを覆う上ヨーク１５Ａと、コイル３５の外側側壁とコイル３５の他方側（図４に示すＺ２側）の一部とを覆う横ヨーク１５Ｂと、コイル３５の他方側の一部を覆う下ヨーク１５Ｃと、を有して構成されている。そして、第１ヨーク１５は、図５に示すように、可動部材５５の一方側に配設されて、横ヨーク１５Ｂの一部及び下ヨーク１５Ｃが可動部材５５と隙間５ｇ（第１隙間５ｇａ、図５を参照）を挟んで対向している。この第１ヨーク１５により、コイル３５から発生する磁束が閉じ込められ、効率的に可動部材５５側に磁界が作用することとなる。

【0043】

また、第１ヨーク１５は、図４及び図７に示すように、可動部材５５と対向する側において、横ヨーク１５Ｂと下ヨーク１５Ｃとで形成されたスリット１５ｓ（ヨークスリット）を有しており、第１ヨーク１５の可動部材５５と対向する側が分割された形状となっている。ここで、可動部材５５と対向している横ヨーク１５Ｂの部分を、第１ヨーク１５の第１対向部ＴＢ５とし、可動部材５５と対向している下ヨーク１５Ｃの部分を、第２対向部ＴＣ５としている。

【0044】

また、図４及び図５に示すように、このスリット１５ｓ幅は、第１ヨーク１５と可動部材５５との隙間５ｇ（第１隙間５ｇａ）より狭くなっている。これにより、コイル３５への通電により磁界が発生し、例えば第１ヨーク１５の第１対向部ＴＢ５から第２対向部ＴＣ５にかけて磁路が可動部材５５側に広がって形成されるようになる。

【0045】

また、本発明の第１実施形態では、第１ヨーク１５のスリット１５ｓの部分には、図７に示すように、リング形状のスリットスペーサＳ５７（図２を参照）が収納されている。このスリットスペーサＳ５７は、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）等の合成樹脂を用いて形成されており、第１ヨーク１５（横ヨーク１５Ｂ）の第１対向部ＴＢ５と第１ヨーク１５（下ヨーク１５Ｃ）の第２対向部ＴＣ５とを磁気回路においても分割している。なお、本発明の第１実施形態では、第１ヨーク１５が、上ヨーク１５Ａ、横ヨーク１５Ｂ及び下ヨーク１５Ｃの３つの部品で構成されているが、これに限るものではなく、２つの部品或いは４つ以上の部品で構成されていても良い。また、第１ヨーク１５にスリット１５ｓを好適に用いた構成であるが、スリット１５ｓを有さない構成であっても良い。

【0046】

次に、磁気発生機構ＦＭ５の第２ヨーク２５は、図２に示すような円盤形状で形成されており、図４、図５及び図６（ｂ）に示すように、可動部材５５の他方側に配設され、可動部材５５と隙間５ｇ（第２隙間５ｇｂ、図５を参照）を挟んで対向している。これにより、コイル３５から発生した磁束が、第１ヨーク１５の第１対向部ＴＢ５から第２ヨーク２５に、第２ヨーク２５から第１ヨーク１５の第２対向部ＴＣ５にかけて確実に貫くこととなる。このため、可動部材５５の回転動作する方向（図６（ａ）に示すＸ−Ｙ平面を横切る方向）と垂直な方向（図６（ｂ）に示すＸ−Ｙ平面に垂直なＺ方向）に確実に磁路が形成される。

【0047】

また、第２ヨーク２５には、図２に示すように、中央部分に下方（図２に示すＺ２方向）まで貫通した貫通穴２５と、略円形形状に一段下方に下がった溝部２５ｍと、溝部２５ｍの一部から下方にまで貫通したスリット穴２５ｓと、が形成されている。この貫通穴２５には、図４に示すように、操作体１１の回転軸１１ｊ及び支持体３の軸受け部３ｊが収容される。

【0048】

また、溝部２５ｍは、後述するフィルム基材９６（位置検出手段Ｐ６の固定側電極２６）の外形が収まるサイズで形成されており、この溝部２５ｍにフィルム基材９６が収容される。また、スリット穴２５ｓには、フィルム基材９６の取出し部９６ｔ（図２を参照）が挿入される。

【0049】

また、第１ヨーク１５（横ヨーク１５Ｂ）の外周側と第２ヨーク２５の外周側との間には、本体の側壁の一部を構成する側壁スペーサＳ１７が設けられている。この側壁スペーサＳ１７も、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）等の合成樹脂を用いて形成されており、第１ヨーク１５（横ヨーク１５Ｂ）と第２ヨーク２５とを磁気回路において分割している。

【0050】

また、図４に示すように、第１ヨーク１５と第２ヨーク２５と側壁スペーサＳ１７とで、操作体１１の回転軸１１ｊに沿った方向（図４に示すＺ方向）と直交する方向（Ｘ−Ｙ平面の方向）に狭い収容空間を形成している。この狭い収容空間に、回転負荷付与機構Ｆ５の可動部材５５が配設されている。

【0051】

次に、磁気発生機構ＦＭ５の操作制御部４５は、集積回路（ＩＣ、integrated circuit）を用いており、コイル３５への通電量、通電のタイミング等を制御している。具体的には、例えば、操作者の操作により回転操作がされた際に、操作体１１の操作位置を検出する位置検出手段Ｐ６からの検出信号を受けて、操作制御部４５は、コイル３５にある一定量の電流を流したり、操作体１１の操作位置に応じて電流量を変化させたりしている。

【0052】

また、操作制御部４５は、図示していない回路基板に搭載されて、コイル３５と電気的に接続されているとともに、位置検出手段Ｐ６（後述する検出制御部６６）と接続されている（後述する図８を参照）。そして、操作制御部４５は、コイル３５へ通電した電流の電流値を位置検出手段Ｐ６に送信している。なお、操作制御部４５及び回路基板は、磁気発生機構ＦＭ５の近傍に好適に配設されているが、これに限るものではない。例えば、操作制御部４５は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ、Flexible printed circuits）等でコイル３５及び検出制御部６６と接続され、適用される製品の母基板（マザーボード）に搭載されていても良い。

【0053】

次に、回転負荷付与機構Ｆ５の可動部材５５について説明する。可動部材５５は、鉄等の軟磁性体から形成されており、しかも導電性を有した導電体である。そして、可動部材５５は、図２に示すように、回転軸１１ｊの軸中心ＡＣを中心とした貫通穴を有した基部５５ｄと、基部５５ｄと一体に形成され軸中心ＡＣを中心とした円盤形状（円形形状）の円盤部５５ｅと、から構成されている。

【0054】

可動部材５５の基部５５ｄは、図４に示すように、操作体１１のリング部１１ｒの下部側で操作体１１の回転軸１１ｊと係合している。これにより、操作体１１の両方向への回転動作に伴って、可動部材５５の円盤部５５ｅが両方向へ回転移動することとなる。

【0055】

可動部材５５の円盤部５５ｅは、入力装置１００が組み立てられた際には、図４に示すように、上述した狭い収容空間に収容される。これにより、コイル３５から発生した磁束が、第１ヨーク１５の第１対向部ＴＢ５から可動部材５５に、可動部材５５から第２ヨーク２５に、第２ヨーク２５から可動部材５５に、可動部材５５から第１ヨーク１５の第２対向部ＴＣ５にかけて、確実に貫くこととなる。このため、可動部材５５の回転動作する方向と垂直な方向により確実に磁路が形成される。

【0056】

また、円盤部５５ｅには、図４に示すように、回転軸１１ｊの軸中心ＡＣを中心とした仮想の円に沿った、つまり円盤部５５ｅの円形形状に沿った一対の円弧を有した矩形状の貫通孔５５ｈが５箇所に設けられている。そして、この貫通孔５５ｈは、いずれも同じ外形形状を有しているとともに、それぞれ等間隔の角度で同一円周上に配設されている（後述する図８（ａ）を参照）。また、この貫通孔５５ｈは、後述するが、位置検出手段Ｐ６の可動側電極１６を形成するための機能を有している。

【0057】

また、円盤部５５ｅには、図２示すように、回転軸１１ｊの軸中心ＡＣを中心とした仮想のリング形状を４つに分割した円弧形状の可動部スリット５５ｓが形成されている。この可動部スリット５５ｓは、図４及び図５に示すように、第１ヨーク１５に設けられたスリット１５ｓと対向した位置に設けられている。これにより、コイル３５から発生した磁束が、可動部材５５により閉じ込められることがなく、第１ヨーク１５及び可動部材５５を介して第２ヨーク２５へ、第２ヨーク２５から可動部材５５を介して第１ヨーク１５へと、確実に貫くことができるようになる。このことにより、第１ヨーク１５から第２ヨーク２５まで誘導されず上側の磁気粘性流体７５や可動部材５５だけを通るようにショートカットして第１ヨーク１５へ（横ヨーク１５Ｂから第２ヨーク２５を介さず下ヨーク１５Ｃへ）導かれる磁束を少なくすることができる。

【0058】

しかも、図５に示すように、可動部スリット５５ｓの幅が第１ヨーク１５のスリット１５ｓの幅よりも小さいので、第１ヨーク１５からの磁束の広がりを可動部材５５で捕捉することができ、第２ヨーク２５まで導くことができる。なお、可動部スリット５５ｓの幅の中心位置とスリット１５ｓの幅の中心位置とが一致するようにすると、より好適である。

【0059】

次に、入力装置１００の位置検出手段Ｐ６について説明する。図８は、位置検出手段Ｐ６を説明する機能ブロック図である。図９は、位置検出手段Ｐ６を説明する図であって、図９（ａ）は、回転負荷付与機構Ｆ５の可動部材５５の上面図であり、図９（ｂ）は、位置検出手段Ｐ６の固定側電極２６が形成されたフィルム基材９６の上面図である。なお、説明を分かり易くするため、図９（ａ）には、可動側電極１６と対向する固定側電極２６の固定側電極ランド２６ｒを２点鎖線で示している。また、同様にして、図９（ｂ）には、可動部材５５の貫通孔５５ｈを２点鎖線で示している。
（ａ）には、

【0060】

位置検出手段Ｐ６は、図８に示すように、可動部材５５に設けられた可動側電極１６と、可動側電極１６と対向する位置に設けられた固定側電極２６と、固定側電極２６と接続された検出制御部６６と、磁気粘性流体７５の誘電率を記憶している記憶部８６と、を有して構成されている。そして、位置検出手段Ｐ６は、可動側電極１６と固定側電極２６との間の静電容量が可動部材５５の回転動作に伴って変化することを利用して、可動部材５５の回転動作（回転方向における位置）、ひいては操作体１１の回転方向における位置を検出を行うことができる。具体的には、例えば動作の有無、回転方向、回転角度等の検出を行うことができる。このため、位置検出手段Ｐ６は、可動部材５５に係合されて連動する操作体１１の操作位置を検出することができる。この検出の際には、従来例のような磁気センサホイール９１３及びホールセンサ９１４を用いていないので、磁気発生機構ＦＭ５による磁界の影響を強く受けることがなく、検出精度が低下することがないという効果を奏する。

【0061】

位置検出手段Ｐ６の可動側電極１６として、本発明の第１実施形態では、可動部材５５が導電性を有した導電体であることを利用して、隣合う可動部材５５の貫通孔５５ｈの間を静電容量の検出のための電極として用いている。つまり、可動側電極１６は、図９（ａ）に示すように、隣合う貫通孔５５ｈの間における固定側電極２６と対向する部分としており、更に、貫通孔５５ｈで分割された複数（本発明の第１実施形態では６個）の可動側電極ランド１６ｒとしている。これにより、可動側電極１６の作製を容易に行うことができる。

【0062】

また、この６個の可動側電極ランド１６ｒは、図９（ａ）に示すように、回転軸１１ｊの軸中心ＡＣを中心とした仮想の円の円周上に配設されているとともに、それぞれ等間隔になるように配設されている。つまり、隣合う可動側電極ランド１６ｒのそれぞれの中央位置（配設位置）と軸中心ＡＣとのなす角である第１中心角Ｒ１が全て同じ角度になっている。なお、本発明の第１実施形態では、可動側電極ランド１６ｒを６個用いた構成としたが、これに限るものではなく、任意に構成することができる。

【0063】

位置検出手段Ｐ６の固定側電極２６は、本発明の第１実施形態では、片面のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ、Flexible printed circuits）を用いており、ポリイミド樹脂（ＰＩ、Polyimide）等のフィルム基材９６の表面に接着された銅箔をパターニングして作製されている。そして、このパターニングされた面を上方（図２に示すＺ１方向）に向けて、第２ヨーク２５の可動部材５５と対向する側の面に形成された溝部２５ｍにこのフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を載置して貼り付けるようにする。これにより、パターニングされた面の固定側電極２６を可動部材５５と対向する第２ヨーク２５側に設けていることとなる。以上により、コイル３５を囲んだ第１ヨーク１５に設ける場合と比較して、可動部材５５と対向する側に固定側電極２６を容易に形成することができる。このことにより、固定側電極２６のパターン（特に固定側電極ランド２６ｒ）を所望の形にでき、回転動作の検出精度をより向上させることができる。

【0064】

また、固定側電極２６には、図９（ｂ）に示すように、それぞれ分割された複数（本発明の第１実施形態では５個）の固定側電極ランド２６ｒを有している。この５個の固定側電極２６は、可動側電極ランド１６ｒと同様に、回転軸１１ｊの軸中心ＡＣを中心とした仮想の円の円周上に配設されているとともに、それぞれ等間隔になるように配設されている。つまり、固定側電極ランド２６ｒのそれぞれの中央位置（配設位置）と軸中心ＡＣとのなす角である第２中心角Ｒ２が全て同じ角度になっている。

【0065】

そして、可動側電極ランド１６ｒの第１中心角Ｒ１と固定側電極ランド２６ｒの第２中心角Ｒ２とが異なる角度となっている。これにより、可動部材５５の回転に伴って可動側電極ランド１６ｒと固定側電極ランド２６ｒとの対向面積が少しずつズレて徐々に変化することとなる。このことにより、検出制御部６６が静電容量の変化を容易に検出することができ、可動部材５５、ひいては操作体１１の回転動作を容易に捉えることができる。場合によっては、詳細な回転角度も得ることができる。なお、図９では、第１中心角Ｒ１が６０°、第２中心角Ｒ２が７２°となっているが、この角度に限るものではなく、任意に決めることができる。

【0066】

位置検出手段Ｐ６の検出制御部６６は、集積回路（ＩＣ、integrated circuit）を用いており、図示していないが、固定側電極２６と電気的に接続されている。そして、検出制御部６６は、前述したように、可動側電極１６の可動側電極ランド１６ｒと固定側電極２６の固定側電極ランド２６ｒとの間の静電容量の変化を検出している。なお、固定側電極２６と検出制御部６６との接続は、詳細な図示はしていないが、第２ヨーク２５にスリット穴２５ｓに挿入されたフィルム基材９６の取出し部９６ｔを介して行われている。

【0067】

また、検出制御部６６は、操作制御部４５により通電した電流値と予め記憶部８６に記憶された誘電率とを用いて、検出した静電容量の容量値を補正している。この記憶部８６に記憶された誘電率は、磁気発生機構ＦＭ５が発生させる磁界の強さに応じた磁気粘性流体７５の誘電率である。これにより、実際の使用時に磁気発生機構ＦＭ５で発生させた磁界の強さに応じて僅かに変化した磁気粘性流体７５の誘電率の変化を静電容量の容量値に反映させることができる。このことにより、補正した静電容量の容量値から算出することが可能となり、回転動作の検出精度をより一層向上させることができる。

【0068】

位置検出手段Ｐ６の記憶部８６は、検出制御部６６に内蔵された内部メモリを利用している。なお、内部メモリに限らず外部メモリを用いても良い。

【0069】

最後に、回転負荷付与機構Ｆ５の磁気粘性流体７５について説明する。図１０は、磁気粘性流体７５について説明する模式図であって、図１０（ａ）は、磁界が印加されていない状態の磁気粘性流体７５の図であり、図１０（ｂ）は、磁界が印加されている状態の磁気粘性流体７５の図である。なお、図１０（ｂ）には、説明を分かり易くするために磁界（磁束）の流れを２点鎖線で示している。

【0070】

磁気粘性流体７５は、図１０（ａ）に示すように、有機溶剤等の溶質ＳＶ中に、鉄やフェライト等の磁性を有した微細な磁性粒子ＪＲが分散した物質であって、一般的にＭＲ流体（Magneto Rheological Fluid）と呼称されている。この磁気粘性流体７５は、磁界の強さに応じて粘性が変化する特性を有しており、同じような磁性流体(Magnetic Fluid)とは区別されている。両者の形態の大きな違いは粉体の粒子径であり、ＭＲ流体の方が１μｍ〜１ｍｍ程度で、磁性流体の方が１０ｎｍ〜１μｍ程度で、ＭＲ流体の方が磁性流体と比べて粒子径が１００〜１０００倍程度、大きくなっている。

【0071】

ここで、この磁気粘性流体７５における“磁界の強さに応じて粘性が変化する”ことについて簡単に説明する。

【0072】

先ず、磁気粘性流体７５に磁界がかかっていない場合、図１０（ａ）に示すように、磁性粒子ＪＲが不規則に溶質ＳＶ中に分散している。この際に、例えば可動部材５５が回転動作する（図１０（ａ）に示すＺ方向に対して垂直な面（Ｘ−Ｙ平面）での回転）と、比較的低い抵抗力を受けながら可動部材５５が容易に回転動作する。

【0073】

次に、磁気発生機構ＦＭ５のコイル３５に電流が流されて磁界が発生すると、図１０（ｂ）に示すように、磁気粘性流体７５に対して作用する磁界に沿って（図１０（ｂ）ではＺ方向に沿って）、磁性粒子ＪＲが直鎖状に規則的に揃うようになる。なお、この規則性の度合いは、磁界の強さに応じて変化している。つまり、磁気粘性流体７５に対して作用する磁界が強くなればなる程、規則性の度合いが強くなる。そして、この直鎖状に揃った磁性粒子ＪＲの規則性を崩す方向に対して、より強いせん断力が働き、結果として、この方向に対しての粘性が強くなってくる。特に、作用した磁界に対して直交する方向（図１０（ｂ）ではＸ−Ｙ平面方向）に最も高いせん断力が働いている。

【0074】

そして、このような通電状態（図１０（ｂ）に示す状態）で、可動部材５５が回転動作すると、可動部材５５に対して抵抗力が生じ、可動部材５５に係合した操作体１１に、この抵抗力（回転負荷）が伝達するようになる。これにより、回転負荷付与機構Ｆ５は、操作者に対して回転操作の回転負荷を付与することができる。その際に、操作制御部４５によりコイル３５への通電量や通電のタイミング等を制御しているので、操作者に対して任意のタイミングで任意の回転負荷を自由に与えることができる。

【0075】

この“磁界の強さに応じて抵抗力（回転負荷）が強くなる”ことを検証した結果を図１１に示す。図１１は、磁気発生機構ＦＭ５のコイル３５に流す電流と操作体１１にかかるトルクとの関係の一例を表したグラフである。横軸は電流（Ａ）で縦軸がトルク（Ｎｍ）である。このトルクは、操作体１１にかかる抵抗力（回転負荷）に相当する。

【0076】

図１１に示すように、磁気発生機構ＦＭ５のコイル３５に流す電流を大きくすると、それに伴って発生する磁界が強くなり、この磁界の強さに伴ってトルク、つまり操作体１１にかかる抵抗力（回転負荷）が増大するようになる。このようにして、磁気粘性流体７５における“磁界の強さに応じて、粘性が変化して、抵抗力が強くなる”ことを利用して、操作体１１（操作部材１）に可変の負荷をかけることができる。

【0077】

本発明の第１実施形態では、上述した特性を有した磁気粘性流体７５を好適に用いている。そして、磁気粘性流体７５は、図４に示すように、第１ヨーク１５と可動部材５５との隙間５ｇである第１隙間５ｇａ（図５を参照）に配設され、特に、図５に示すように、第１ヨーク１５の第１対向部ＴＢ５及び第２対向部ＴＣ５と可動部材５５との第１隙間５ｇａに充填されている。これにより、第１ヨーク１５（第１対向部ＴＢ５）と可動部材５５及び可動部材５５と第１ヨーク１５（第２対向部ＴＣ５）にかけて形成された磁束を横切る方向に回転動作する可動部材５５に対して、磁気粘性流体７５により回転負荷がかかるようになる。このことにより、可動部材５５及び回転軸１１ｊを介して操作体１１に回転負荷がかかるようになる。従って、良好な操作感触が得られる入力装置１００を提供することができる。

【0078】

しかも、本発明の第１実施形態では、図７に示す第１対向部ＴＢ５における磁気粘性流体７５に臨む第１対向面１５ｒの面積と第２対向部ＴＣ５における磁気粘性流体７５に臨む第２対向面１５ｔの面積とが同じである。これにより、磁束の入口と出口とで磁束密度が同等になり、コイル３５から発生した磁束を磁気粘性流体７５の粘性の制御に効率的に作用させることができる。このことにより、可動部材５５に対して均等に回転負荷を付与することができ、より良好な操作感触を操作者に対して与えることができる。

【0079】

更に、本発明の第１実施形態では、可動部材５５と第２ヨーク２５との隙間５ｇである第２隙間５ｇｂにも磁気粘性流体７５が充填されている。ここに充填された磁気粘性流体７５にも、第１ヨーク１５（第１対向部ＴＢ５）から可動部材５５を介して第２ヨーク２５に、第２ヨーク２５から可動部材５５を介して第１ヨーク１５（第２対向部ＴＣ５）にかけて形成された磁束が作用することとなる。このため、可動部材５５の回転動作する方向と垂直な方向に磁性粒子ＪＲを揃えることができ、より強い回転負荷をかけることができる。このことにより、更なる回転負荷を付与することができ、同等の磁界であっても、更に大きな操作感触を操作者に対して与えることができる。

【0080】

以上のように構成された本発明の第１実施形態の操作装置１００は、操作部材１の操作量や操作方向に応じた抵抗力や推力等の外力（力覚）を付与する方法として、従来例１のようにモータ８１０を用いていないので、小型化が図れるとともに、消費電力を低減することができる。しかも、外力（力覚）が付与される際の音も生じることがない。

【0081】

最後に、本発明の第１実施形態の入力装置１００における、効果について、以下に纏めて説明する。

【0082】

本発明の第１実施形態の入力装置１００は、操作体１１の回転軸１１ｊと係合して回転動作する可動部材５５と、可動部材５５の一方側に配設された磁気発生機構ＦＭ５のコイル３５及び第１ヨーク１５と、第１ヨーク１５と可動部材５５との隙間５ｇである第１隙間５ｇａに充填される磁気粘性流体７５と、を備えた構成とした。これにより、コイル３５への通電により磁界が発生し、磁路が第１ヨーク１５から可動部材５５側に広がって形成されて、磁気粘性流体７５における磁性粒子ＪＲが磁束に沿って揃うこととなる。このため、第１ヨーク１５と可動部材５５及び可動部材５５と第１ヨーク１５にかけて形成された磁束を横切る方向に回転動作する可動部材５５に対して、磁気粘性流体７５により回転負荷がかかるようになる。このことにより、可動部材５５及び回転軸１１ｊを介して操作体１１に回転負荷がかかるようになる。また、位置検出手段Ｐ６の検出制御部６６が、可動部材５５の回転動作に伴って変化する、可動部材５５に設けられた可動側電極１６と対向する位置に設けられた固定側電極２６との間の静電容量を検出するので、可動部材５５の回転動作（操作体１１の回転方向における位置）を検出、例えば動作の有無、回転方向、回転角度等の検出を行うことができる。このことにより、位置検出手段Ｐ６が磁気発生機構ＦＭ５による磁界の影響を強く受けることがなく、検出精度が低下することがない。従って、良好な操作感触が得られるとともに回転動作の検出精度が向上した入力装置１００を提供することができる。

【0083】

また、可動部材５５が軟磁性体からなるので、第１ヨーク１５（第１対向部ＴＢ５）から可動部材５５に、可動部材５５から第１ヨーク１５（第２対向部ＴＣ５）にかけて磁路が確実に形成されて、磁気粘性流体７５における磁性粒子ＪＲが第１ヨーク１５と可動部材５５と互いに対向する対向面方向（図４に示すＺ方向）に揃うこととなる。このため、磁性粒子ＪＲが揃った対向面方向を横切る方向に回転動作する可動部材５５に対して、より強い回転負荷がかかるようになる。このことにより、可動部材５５及び回転軸１１ｊを介して操作体１１により強い回転負荷がかかるようになり、より良好な操作感触を操作者に対して与えることができる。

【0084】

また、磁気発生機構ＦＭ５が可動部材５５の他方側に対向して配設された第２ヨーク２５を有するので、第１ヨーク１５（第１対向部ＴＢ５）から第２ヨーク２５に、第２ヨーク２５から第１ヨーク１５（第２対向部ＴＣ５）にかけて磁路が確実に形成される。このため、可動部材５５の回転動作する方向と垂直な方向に磁性粒子ＪＲを揃えることができ、より強い回転負荷をかけることができる。このことにより、可動部材５５及び回転軸１１ｊを介してより強い回転負荷を操作体１１にかけることができる。更に、可動部材５５と第２ヨーク２５との隙間５ｇ（第２隙間５ｇｂ）に磁気粘性流体７５が充填されているので、磁束を横切る方向に回転動作する可動部材５５に対して、更なる回転負荷を付与することができる。このことにより、同等の磁界であっても、更に大きな操作感触を操作者に対して与えることができる。

【0085】

固定側電極２６が第２ヨーク２５に設けられているので、コイル３５を囲んだ第１ヨーク１５に設ける場合と比較して、可動部材５５と対向する側に固定側電極２６を容易に形成することができる。このことにより、固定側電極２６のパターンを所望の形にでき、回転動作の検出精度をより向上させることができる。

【0086】

それぞれ等間隔になるように配設された複数の可動側電極ランド１６ｒ及び複数の固定側電極ランド２６ｒの円周上の配設位置（それぞれの第１中心角Ｒ１と第２中心角Ｒ２）が異なってズレているので、可動部材５５の回転に伴って可動側電極ランド１６ｒと固定側電極ランド２６ｒとの対向面積が少しずつズレて徐々に変化することとなる。このことにより、検出制御部６６が静電容量の変化を容易に検出することができ、可動部材５５、ひいては操作体１１の回転動作を容易に捉えることができる。

【0087】

導電体である可動部材５５に、回転軸１１ｊの軸中心ＡＣを中心とした仮想の円に沿って、それぞれ等間隔になるように複数の貫通孔５５ｈを設け、隣合う貫通孔５５ｈの間を可動側電極１６としたので、可動側電極１６の作製を容易に行うことができる。

【0088】

検出制御部６６が、操作制御部４５により通電した電流値と位置検出手段Ｐ６の記憶部８６に予め記憶された誘電率とを用いて、検出した静電容量の容量値を補正するので、実際の使用時に磁気発生機構ＦＭ５で発生させた磁界の強さに応じて僅かに変化した磁気粘性流体７５の誘電率の変化を静電容量の容量値に反映させることができる。このことにより、補正した静電容量の容量値から算出することが可能となり、回転動作の検出精度をより一層向上させることができる。

【0089】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

【0090】

＜変形例１＞
上記第１実施形態では、可動部材５５が収容される収容空間（第１ヨーク１５と第２ヨーク２５と側壁スペーサＳ１７とで形成した収容空間）を満たすように磁気粘性流体７５が充填されていたが、これに限るものではなく、磁気粘性流体７５が隙間５ｇの少なくとも一部に存在していれば良い。

【0091】

＜変形例２＞
図１２は、本発明の第１実施形態に係わる入力装置１００の変形例２を説明する拡大断面図である。上記第１実施形態では、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を用いて位置検出手段Ｐ６の固定側電極２６を構成したが、これに限るものではない。例えば、図１２に示すように、可動部材５５と対向する第２ヨーク２５の面を凹状に加工して、その凹状の部分に絶縁層ＣＹ６と導電性の電極パターンＣ６ｒとを形成して、固定側電極Ｃ２６の固定側電極ランドＣ２６ｒとしても良い。その際には、コイル３５を囲んだ第１ヨーク１５ヨークよりも、表面の加工自由度が高い第２ヨーク２５に設ける方が好適である。

【0092】

＜変形例３＞
上記第１実施形態では、固定側電極２６を第２ヨーク２５側に設けた構成としたが、第１ヨーク１５側に設けた構成でも良い。

【0093】

＜変形例４＞
上記第１実施形態では、可動部材５５の貫通孔５５ｈを用いて、好適に可動側電極１６の複数の可動側電極ランド１６ｒとして構成したが、これに限るものではなく、例えば、固定側電極２６と同様に、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を用いて可動側電極１６としても良い。

【0094】

＜変形例５＞
上記第１実施形態では、可動部材５５が好適に軟磁性体から形成されていたが、これに限るものではなく、合成樹脂等の非磁性体であっても良い。その際には、可動側電極１６を別途設ける必要がある。

【0095】

＜変形例６＞
上記第１実施形態では、固定側電極ランド２６ｒの形状が回転軸１１ｊの軸中心ＡＣを中心とした仮想のリング形状を分割した矩形状（円弧形状）であったが、この形状に限るものではなく、任意の形状にすることができる。

【0096】

＜変形例７＞
上記第１実施形態では、第１ヨーク１５の横ヨーク１５Ｂと下ヨーク１５Ｃとで、第１対向部ＴＢ５及び第２対向部ＴＣ５を構成したが、下ヨーク１５Ｃのみが可動部材５５と対向するようにして、第１対向部ＴＢ５及び第２対向部ＴＣ５を設けない構成でも良い。

【0097】

＜変形例８＞
上記第１実施形態では、軟磁性体からなる可動部材５５に可動部スリット５５ｓを設けた構成であったが、可動部スリット５５ｓを設けない構成でも良い。その際には、可動部材５５を非磁性体とするのが好適である。

【0098】

＜変形例９＞
上記第１実施形態では、可動部材５５が円盤形状を有して構成されていたが、これに限るものではなく、例えば矩形状や多角形形状であっても良い。

【0099】

＜変形例１０＞＜変形例１１＞
上記第１実施形態では、可動部材５５が回転動作するタイプの回転型の入力装置１００であったが、この回転動作に限るものではない。例えば、可動部材が支持体の延在方向に対して交差する方向にスライド動作するスライド型の入力装置であっても良い｛変形例１０｝。また、例えば、支持体の延在方向にプッシュ動作する押圧型の入力装置であっても良い｛変形例１１｝。この押圧型の入力装置の場合、可動部材と第１ヨーク（及び第２ヨーク）とがプッシュ動作方向に対して交差する方向（好ましくは直交方向）で対向するようにし、可動部材と第１ヨーク（及び第２ヨーク）との隙間に磁気粘性流体を充填するように構成すると適切に可動負荷を与えることができる。

【0100】

本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0101】

１ 操作部材
１１ 操作体
１１ｊ 回転軸
３ 支持体
Ｆ５ 回転負荷付与機構
ＦＭ５ 磁気発生機構
１５ 第１ヨーク
２５ 第２ヨーク
３５ コイル
４５ 操作制御部
５５ 可動部材
７５ 磁気粘性流体
５ｇ 隙間
５ｇａ 第１隙間
５ｇｂ 第２隙間
Ｐ６ 位置検出手段
１６ 可動側電極
１６ｒ 可動側電極ランド
２６、Ｃ２６ 固定側電極
２６ｒ、Ｃ２６ｒ 固定側電極ランド
６６ 検出制御部
８６ 記憶部
ＡＣ 軸中心
Ｒ１ 第１中心角
Ｒ２ 第２中心角
１００ 入力装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】