磁流变流体旋转负载装置及其控制方法与流程

本发明涉及磁流变流体旋转负载装置及其控制方法。更具体地，涉及一种包括磁流变流体且基于施加在磁流变流体的磁场可调节旋转力矩的磁流变流体旋转负载装置及其控制方法。

背景技术：

1、微动拨盘具有可旋转的圆形拨盘形态，由使用者朝顺时针/逆时针方向转动拨盘来选择预定功能。如果去除使用者施加到微动拨盘上的力，则拨盘将位于特定位置，从而可执行准确的位置移动。

2、微动拨盘正逐渐扩大应用到鼠标、家电产品等，作为远程信息处理终端等的驾驶员信息系统(dis；driver information system)的主输入装置，正逐渐应用于车辆中。

3、现有的机械式微动拨盘基于齿轮咬合工作。因此，现有的机械式微动拨盘的旋转触觉为基于齿轮咬合的单一触觉，在体现基于旋转或者使用模式(mode)的各种触觉方面存在局限性。此外，机械式微动拨盘只具有基于齿轮咬合的指定旋转力矩，因此无法灵活地改变旋转力矩。即使通过进一步设置马达等驱动手段来控制旋转力矩或者为了提供触觉(haptic)功能增设额外的振动马达，但仍需要增加部件和装置，导致生产成本上升，装置的体积变大。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的目的在于，提供一种磁流变流体旋转负载装置及其控制方法，不同于现有基于机械式结构只产生单调且单一的触感模式，旋转时根据各种输入信号产生各种触感模式，可感受多样且高级的使用者触感。

3、此外，根据本发明的一实施例，其目的在于，提供一种磁流变流体旋转负载装置及其控制方法，其内置有触觉功能，可改变旋转力矩，能够节约生产成本，且易于装置的小型化。

4、此外，根据本发明的一实施例，其目的在于，提供一种磁流变流体旋转负载装置及其控制方法，其利用磁流变流体的剪切特性或者粘度，可进行符合目的的各种应用。

5、此外，根据本发明的一实施例，其目的在于，提供一种能够防止磁流变流体向外部流出的磁流变流体旋转负载装置及其控制方法。

6、此外，根据本发明的一实施例，其目的在于，提供一种能够感测旋转环从杆脱离的磁流变流体旋转负载装置及其控制方法。

7、但是，这些技术问题仅为示例性的，并非用于限定本发明的范围。

8、技术方案

9、本发明的上述目的通过磁流变流体旋转负载装置来实现，该磁流变流体旋转负载装置包括：外壳；轭部，其布置于所述外壳内；杆，其可旋转地设置于所述外壳内；至少一个旋转环，其连接到所述杆且与所述杆的旋转联动地旋转；线圈部，其布置于所述外壳的内部；磁流变流体，其填充于所述外壳内的至少一部分；盖部，其布置于所述轭部的上端；轴承部，其布置为与所述杆的外周面接触且支持所述杆的旋转；在所述轴承部与所述盖部之间至少形成有用于防止所述磁流变流体流出的防流出机构。

10、此外，根据本发明的一实施例，与所述杆的一端相对的另一端可以与所述外壳的内部下侧面相隔。

11、此外，根据本发明的一实施例，所述杆的一端位于所述外壳外部，与所述杆的一端相对的另一端位于所述外壳内部且可插入所述旋转环。

12、此外，根据本发明的一实施例，位于所述外壳内的所述杆的部分至少可由非磁性材料构成。

13、此外，根据本发明的一实施例，所述杆可插入所述轴承部的贯通孔中。

14、此外，根据本发明的一实施例，所述防流出机构为o形环，所述o形环可套设在所述杆的外周面上。

15、此外，根据本发明的一实施例，所述o形环可套设在所述杆上，以接触所述轴承部的所述贯通孔。

16、此外，根据本发明的一实施例，所述杆的外周面上可形成有用于支撑所述o形环的o形环支撑槽。

17、此外，根据本发明的一实施例，所述防流出机构可为润滑(grease)部。

18、此外，根据本发明的一实施例，所述润滑部可形成于所述轭部的上端与所述盖部的之间的缝隙、所述杆与所述盖部之间的缝隙、所述杆与所述轴承之间的缝隙中至少一个上。

19、此外，根据本发明的一实施例，所述防流出机构可以为从所述盖部的贯通孔向内侧面延伸并形成的延伸孔。

20、此外，根据本发明的一实施例，所述延伸孔朝所述盖部的内侧面方向延伸，以使从所述旋转环上部连接至所述轴承部的所述磁流变流体的间隙路径变长。

21、此外，根据本发明的一实施例，从所述旋转环的上部连接至所述轴承部的所述磁流变流体的间隙路径的侧向截面可包括匸形状。

22、此外，根据本发明的一实施例，所述杆的外周面上可形成有翼部，用于盖住所述轴承部的所述贯通孔。

23、此外，根据本发明的一实施例，所述防流出机构可以为布置于所述盖部的贯通孔的内侧面上的盖环。

24、此外，根据本发明的一实施例，所述盖环布置为将所述磁流变流体的间隙路径控制在从所述旋转环上部至所述盖环的外侧面为止。

25、此外，根据本发明的一实施例，包括多个所述旋转环，所述多个旋转环相互接触或者保持预定间距地朝垂直方向布置，所述旋转环中可插入有所述杆。

26、此外，根据本发明的一实施例，用于布置所述磁流变流体的、所述轭部与所述旋转环之间的预定间隙的大小至少可以为所述磁流变流体内磁性粒子的平均直径的10倍至200倍。

27、此外，根据本发明的一实施例，用于布置所述磁流变流体的、所述轭部与所述旋转环之间的预定间隙的大小至少可以为0.1mm至5mm。

28、此外，根据本发明的一实施例，可进一步包括控制部，其用于控制所述线圈部向所述磁流变流体施加的磁场。

29、此外，根据本发明的一实施例，所述控制部基于从外部接收的事件的效果所对应的事件模式数据或者音频信号所对应的音频模式数据，可向所述线圈部传递模式信号。

30、此外，根据本发明的一实施例，所述控制部基于从外部接收的动作模式所对应的偏移数据，可向所述线圈部传递直流偏移信号。

31、此外，根据本发明的一实施例，所述控制部判断所述杆已到达特定旋转位置时，可向所述线圈部传递位置识别信号。

32、此外，根据本发明的一实施例，所述控制部判断所述杆朝相反于正旋转方向的逆旋转方向旋转时，可向所述线圈部传递旋转停止信号。

33、此外，根据本发明的一实施例，所述控制部判断所述杆朝相反于正旋转方向的逆旋转方向旋转时，可向所述线圈部传递旋转停止信号。

34、此外，根据本发明的一实施例，所述磁流变流体旋转负载装置的工作之前，所述控制部向所述线圈部传递预输入信号，所述预输入信号为使所述磁流变流体的沉淀粒子在预定间隙内朝垂直或者水平方向中的至少一个方向形成不完整或者完整的链状之后再分散的信号。

35、此外，根据本发明的一实施例，所述不完整的链状可以为尖状。

36、此外，根据本发明的一实施例，所述控制部判断向所述线圈部施加工作电压v1时，在所述轭部与所述旋转环之间的预定间隙中由所述磁流变流体的粒子形成的链条的高度判断为低于所述间隙的高度时，可施加强度大于v1的电压v2。

37、此外，根据本发明的一实施例，相比于所述磁流变流体旋转负载装置的初始工作温度，温度上升时，所述控制部可通过控制磁场的强度、模式中任意一个来维持初始工作温度的力矩强度。

38、此外，根据本发明的一实施例，当接收外部输入的显示器中使用者的光标到达预设的特定位置时，所述控制部可向所述线圈部传递位置识别信号。

39、此外，根据本发明的一实施例，当接收外部输入的显示器中发生事件转换时，所述控制部基于对应所述事件转换的事件转换数据可向所述线圈部传递模式信号。

40、此外，根据本发明的一实施例，当接收外部输入的显示器中发生精密事件时，所述控制部控制所述线圈部可向所述磁流变流体施加更大磁场的强度。

41、此外，根据本发明的一实施例，所述磁流变流体的粘度、所述磁流变流体的磁性粒子的含量、所述轭部和所述旋转环的数量、所述轭部和所述旋转环的面积、所述轭部与所述旋转环之间的间隙大小、所述线圈部中施加的电流的强度中至少任意一个设定为：将作用于所述轭部与所述旋转环之间的旋转力矩的最大值增加至在使用者的特定情况中防止旋转操作的程度。

42、此外，根据本发明的一实施例，所述外壳、所述轭部、所述旋转环中至少任意一个可包括磁性材料部分。

43、有益效果

44、根据如上所述构成的本发明，不同于现有的基于机械式结构只产生单调且单一的触感模式，旋转时根据各种输入信号产生各种触感模式，具有可感受多样且高级的使用者触感的效果。

45、此外，本发明内置有触觉功能，可改变旋转力矩，能够节约生产成本，且易于装置的小型化。

46、此外，本发明利用磁流变流体的剪切特性或者粘度，可进行符合目的的各种应用。

47、此外，本发明具有能够防止磁流变流体向外部流出的效果。

48、此外，本发明具有能够感测旋转环从杆脱离的效果。

49、显然，这些效果并非限定本发明的保护范围。