(57)【要約】【課題】より広い領域を磁力線が通る磁気回路を形成することができ、円筒状の回転体の径方向において磁気粘性流体に作用する磁界を、広い範囲で略均一化することができるトルク発生装置を提供する。【解決手段】内部ヨークは、円筒部の内周面に対向する外周面を有する複数の対向部を備え、外部ヨークに対して円筒部の中心軸を回転中心として相対回転可能に配置され、複数の対向部の各々の外周面と外部ヨークの内周面とが互いに対向する隙間には磁気粘性流体が充填され、内部ヨークの複数の対向部よりも内側に配置された磁界発生部は、制御部によって制御され、内部ヨークの複数の対向部の１つの外周面から対向する外部ヨークの内周面へ向かう磁力線と、外部ヨークの内周面から内部ヨークの複数の対向部の別の１つの外周面へ向かう磁力線と、を含む一つの磁気回路を形成する磁界を発生させ、複数の対向部は、円筒部の周方向に沿って並設されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒部を有する外部ヨークと、前記円筒部の内側に配置された内部ヨークとを備えるトルク発生装置であって、
前記内部ヨークは、前記円筒部の内周面に対向する外周面を有する複数の対向部を備え、前記外部ヨークに対して前記円筒部の中心軸を回転中心として相対回転可能に配置され、
前記複数の対向部のそれぞれの前記外周面と前記外部ヨークの前記内周面とが互いに対向する隙間には磁気粘性流体が充填され、
前記内部ヨークの前記複数の対向部よりも内側に磁界発生部が配置され、
前記磁界発生部は、制御部によって制御され、前記内部ヨークの前記複数の対向部の１つの前記外周面から対向する前記外部ヨークの前記内周面へ向かう磁力線と、前記外部ヨークの前記内周面から前記内部ヨークの前記複数の対向部の別の１つの前記外周面へ向かう磁力線と、を含む一つの磁気回路を形成する磁界を発生させ、
前記複数の対向部は、前記円筒部の周方向に沿って並設されていることを特徴とするトルク発生装置。
【請求項２】
前記内部ヨークは、前記複数の対向部のうちの前記中心軸を中心に対称配置された２つの対向部を接続するように前記円筒部の径方向に沿って延びるコア部を備え、
前記磁界発生部は、前記コア部に対して、前記径方向を仮想軸として巻回されているコイルであって、前記制御部によって前記コイルが通電される請求項１に記載のトルク発生装置。
【請求項３】
前記内部ヨークは、少なくとも、第１内部ヨークと第２内部ヨークとを備え、
前記第１内部ヨークは、前記中心軸を中心として対称に配置された２つの第１対向部と、前記２つの第１対向部を接続するように前記円筒部の第１の径方向に沿って延びる第１コア部と、前記第１コア部に対して前記第１の径方向を仮想軸として巻回されている第１コイルとを備え、
前記第２内部ヨークは、前記中心軸を中心として対称に配置された２つの第２対向部と、前記２つの第２対向部を接続するように前記円筒部の第２の径方向に沿って延びる第２コア部と、前記第２コア部に対して前記第２の径方向を仮想軸として巻回されている第２コイルとを備え、
前記第２の径方向は、前記中心軸を基準に前記第１の径方向に交差する方向であり、
前記２つの第１対向部と、前記２つの第２対向部とは、前記周方向に沿って交互に並設され、
前記円筒部の中心軸方向において、前記第１コア部と前記第２コア部は異なる位置に配置されている請求項２に記載のトルク発生装置。
【請求項４】
前記磁界発生部は、
前記第１コア部を通過して、前記第１内部ヨークの前記２つの第１対向部のうちの一方の前記外周面から対向する前記外部ヨークの前記内周面へ向かう第１の磁力線と、
前記第１の磁力線に連続して、前記外部ヨークを前記周方向に通過する第１の外部磁力線と、
前記外部ヨークの前記内周面から前記第２内部ヨークの前記２つの第２対向部のうちの一方の前記外周面へと向かう第２の磁力線と、
前記第２の磁力線に連続して、前記第２コア部を通過し、前記第２内部ヨークの前記２つの第２対向部のうちの他方の前記外周面から対向する前記外部ヨークの前記内周面へ向かう第３の磁力線と、
前記外部ヨークにおいて前記第３の磁力線に連続して、前記外部ヨークを前記周方向に通過する第２の外部磁力線と、
前記外部ヨークの前記内周面から前記第１内部ヨークの前記２つの対向部のうちの他方の前記外周面へと向かい、前記第１コア部に至る第４の磁力線と、
を含む一つの磁気回路を形成する磁界を発生させる請求項３に記載のトルク発生装置。
【請求項５】
前記内部ヨークは、前記円筒部の中心軸方向に沿って延びるコア部を備え、
前記磁界発生部は、前記コア部に対して、前記中心軸方向を仮想軸として巻回されているコイルであって、前記制御部によって前記コイルが通電される請求項１に記載のトルク発生装置。
【請求項６】
前記内部ヨークは、前記複数の対向部のそれぞれに連なり径方向に広がる連結部を備え、
前記コア部の前記中心軸方向の両端部は、前記連結部にそれぞれ接続され、
前記磁界発生部は、
前記コア部を前記中心軸方向に通過して、前記連結部の１つを通って、前記内部ヨークの前記複数の対向部の１つの前記外周面から対向する前記外部ヨークの前記内周面へ向かう第１の磁力線と、
前記外部ヨークの前記内周面から前記内部ヨークの前記複数の対向部の別の１つの前記外周面へ向かい、前記連結部の他の１つを通って、前記コア部を前記中心軸方向に至る第２の磁力線と、
を含む一つの磁気回路を形成する磁界を発生させる請求項５に記載のトルク発生装置。
【請求項７】
前記複数の対向部は、前記外周面が前記周方向に沿った形状を有する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のトルク発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気粘性流体を用いて回転抵抗を変化させることができるトルク発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の触覚インターフェースは、磁気粘性流体で満たされたチャンバ内に円筒状の回転体が配置された構成を備える。チャンバは、内側及び外側のいずれも磁性材料で囲まれている。チャンバの内側には、回転体の軸を中心として周方向に巻回されたコイルが配置され、このコイルを含む磁界生成システムによって生成された磁界が、磁気粘性流体に対して、回転体の径方向に作用する。
【０００３】
特許文献２に記載の回転伝達装置は、円筒状の回転体が、ロータケースの外筒部と内筒部との間で相対回転可能に設けられた構成を備える。回転体と外筒部との隙間、及び、回転体と内筒部との隙間には磁気粘性流体が設けられている。ロータケースの外側には、径方向に沿った軸を中心として、周方向に沿った面内で巻回された、複数のコイルが配置され、このコイルを含む電磁石が発生させる磁界が、磁気粘性流体に対して、回転体の径方向に作用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１１−５１９０９９号公報
【特許文献２】特開２０１６−１０９２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の触覚インターフェースと特許文献２に記載の回転伝達装置のいずれも、円筒状の回転体の径方向に沿った磁界が発生するものの、磁気粘性流体に対して径方向に作用する磁力線が少ない領域が広く存在するため、回転体が受ける回転抵抗の大きさの上限値を大きくすることが難しかった。より具体的には、特許文献１に記載の触覚インターフェースでは、軸方向においてコイルを設けた領域の磁力線が少なくなりやすく、特許文献２に記載の回転伝達装置では、周方向において、コイルを配置した領域の磁力線が少なくなりやすく、隣り合う電磁石の間でコイルが配置されていない領域はさらに磁力線が少なくなりやすい。
【０００６】
そこで本発明は、より広い領域を磁力線が通る磁気回路を形成することで、円筒状の回転体の径方向において磁気粘性流体に作用する磁界を広い範囲で略均一化することができ、これによって、回転体に対する磁気粘性流体による抵抗力（トルク）を大きくすることが可能なトルク発生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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のトルク発生装置は、円筒部を有する外部ヨークと、円筒部の内側に配置された内部ヨークとを備えるトルク発生装置であって、内部ヨークは、円筒部の内周面に対向する外周面を有する複数の対向部を備え、外部ヨークに対して円筒部の中心軸を回転中心として相対回転可能に配置され、複数の対向部のそれぞれの外周面と外部ヨークの内周面とが互いに対向する隙間には磁気粘性流体が充填され、内部ヨークの複数の対向部よりも内側に磁界発生部が配置され、磁界発生部は、制御部によって制御され、内部ヨークの複数の対向部の１つの外周面から対向する外部ヨークの内周面へ向かう磁力線と、外部ヨークの内周面から内部ヨークの複数の対向部の別の１つの外周面へ向かう磁力線と、を含む一つの磁気回路を形成する磁界を発生させ、複数の対向部は、円筒部の周方向に沿って並設されていることを特徴としている。
これにより、より広い領域を磁力線が通る磁気回路を形成することができるため、円筒状の回転体としての外部ヨークの径方向において磁気粘性流体に作用する磁界を、広い範囲で略均一化することができる。これによって、外部ヨーク、又は、この内側に配置された内部ヨークに対する磁気粘性流体による抵抗力（トルク）を大きくすることが可能となる。
【０００８】
本発明のトルク発生装置において、内部ヨークは、複数の対向部のうちの中心軸を中心に対称配置された２つの対向部を接続するように円筒部の径方向に沿って延びるコア部を備え、磁界発生部は、コア部に対して、径方向を仮想軸として巻回されているコイルであって、制御部によってコイルが通電されることが好ましい。
これにより、コイルの巻線数を増やすことができ、かつ、径方向に沿った磁力線を広い範囲で略均一化することができる。
【０００９】
本発明のトルク発生装置において、内部ヨークは、少なくとも、第１内部ヨークと第２内部ヨークとを備え、第１内部ヨークは、中心軸を中心として対称に配置された２つの第１対向部と、２つの第１対向部を接続するように円筒部の第１の径方向に沿って延びる第１コア部と、第１コア部に対して第１の径方向を仮想軸として巻回されている第１コイルとを備え、第２内部ヨークは、中心軸を中心として対称に配置された２つの第２対向部と、２つの第２対向部を接続するように円筒部の第２の径方向に沿って延びる第２コア部と、第２コア部に対して第２の径方向を仮想軸として巻回されている第２コイルとを備え、第２の径方向は、中心軸を基準に第１の径方向に交差する方向であり、２つの第１対向部と、２つの第２対向部とは、周方向に沿って交互に並設され、円筒部の中心軸方向において、第１コア部と第２コア部は異なる位置に配置されていることが好ましい。
これにより、外部ヨークの中心軸方向の広い範囲に磁力線を通すことが可能となり、磁界の強さを高め、かつ、より均一化を図ることができる。
【００１０】
本発明のトルク発生装置において、磁界発生部は、第１コア部を通過して、第１内部ヨークの２つの第１対向部のうちの一方の外周面から対向する外部ヨークの内周面へ向かう第１の磁力線と、第１の磁力線に連続して、外部ヨークを周方向に通過する第１の外部磁力線と、外部ヨークの内周面から第２内部ヨークの２つの第２対向部のうちの一方の外周面へと向かう第２の磁力線と、第２の磁力線に連続して、第２コア部を通過し、第２内部ヨークの２つの第２対向部のうちの他方の外周面から対向する外部ヨークの内周面へ向かう第３の磁力線と、外部ヨークにおいて第３の磁力線に連続して、外部ヨークを周方向に通過する第２の外部磁力線と、外部ヨークの内周面から第１内部ヨークの２つの対向部のうちの他方の外周面へと向かい、第１コア部に至る第４の磁力線と、を含む一つの磁気回路を形成する磁界を発生させることが好ましい。
これにより、外部ヨークの中心軸方向の広い範囲に磁力線を通すことが可能となり、磁界の強さを高め、かつ、より均一化を図ることができる。
【００１１】
本発明のトルク発生装置において、内部ヨークは、複数の対向部を接続するように円筒部の中心軸方向に沿って延びるコア部を備え、磁界発生部は、コア部に対して、中心軸方向を仮想軸として巻回されているコイルであって、制御部によってコイルが通電されることが好ましい。
これにより、コイルの巻線数を増やすことができ、かつ、径方向に沿った磁力線を広い範囲で略均一化することができる。
【００１２】
本発明のトルク発生装置において、内部ヨークは、複数の対向部のそれぞれに連なり径方向に広がる連結部を備え、コア部の中心軸方向の両端部は、連結部にそれぞれ接続され、磁界発生部は、コア部を中心軸方向に通過して、連結部の１つを通って、内部ヨークの複数の対向部の１つの外周面から対向する外部ヨークの内周面へ向かう第１の磁力線と、外部ヨークの内周面から内部ヨークの複数の対向部の別の１つの外周面へ向かい、連結部の他の１つを通って、コア部を中心軸方向に至る第２の磁力線と、を含む一つの磁気回路を形成する磁界を発生させることが好ましい。
これにより、外部ヨークに対向する外周面に磁力線を展開できるため、外部ヨークの内周面の広い範囲との間で略均一化された磁界を形成することができる。
【００１３】
本発明のトルク発生装置において、複数の対向部は、外周面が周方向に沿った形状を有することが好ましい。
これにより、外部ヨークの内周面との距離を均一化できるため、隙間に配置された磁気粘性流体に一様な磁力線を与えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、円筒状の回転体の径方向において磁気粘性流体に作用する磁界を、すべての領域に渡って略均一化することができ、これによって、回転体に対する磁気粘性流体による抵抗力（トルク）を大きくすることが可能なトルク発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は、第１実施形態に係るトルク発生装置を上側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すトルク発生装置の制御系統を示す機能ブロック図である。
【図２】第１実施形態のトルク発生装置の分解斜視図である。
【図３】図１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。
【図４】第１実施形態のトルク発生装置において、内部ヨークと外部ヨークの配置を示す平面図である。
【図５】（ａ）は、第２実施形態に係るトルク発生装置を上側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すトルク発生装置の制御系統を示す機能ブロック図である。
【図６】第２実施形態のトルク発生装置の分解斜視図である。
【図７】図５（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。
【図８】（ａ）は、第２実施形態のトルク発生装置において、第１ロータと外部ヨークの配置を示す平面図、（ｂ）は第２ロータと外部ヨークの配置を示す平面図である。
【図９】第２実施形態のトルク発生装置において、第１固定板と第１シャフト部を除いて示した平面図である。
【図１０】（ａ）は、第３実施形態に係るトルク発生装置を上側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すトルク発生装置の制御系統を示す機能ブロック図である。
【図１１】第３実施形態のトルク発生装置の分解斜視図である。
【図１２】図１０（ａ）のＣ−Ｃ’線における断面図である。
【図１３】図１２のＤ−Ｄ’線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係るトルク発生装置について図面を参照しつつ詳しく説明する。
＜第１実施形態＞
図１（ａ）は、第１実施形態に係るトルク発生装置１０を上側から見た斜視図、（ｂ）はトルク発生装置１０の制御系統を示す機能ブロック図である。図２は、トルク発生装置１０の分解斜視図、図３は図１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。図４は、トルク発生装置１０において、内部ヨーク３０と外部ヨーク５０の配置を示す平面図である。
【００１７】
各図において、説明の便宜上、回転軸ＡＸに沿って上下方向を規定するが、実際の使用時における方向を制限するものではない。回転軸ＡＸに沿った方向を軸方向又は上下方向とし、回転軸ＡＸから、回転軸ＡＸに直交する方向を径方向と称する。以下の説明において、回転軸ＡＸに沿って、上側から下側を見た状態を平面視ということがあり、平面視において、回転軸ＡＸを中心とする円の円周に沿った方向を周方向と称する。
【００１８】
図２と図３に示すように、第１実施形態に係るトルク発生装置１０では、上下に分かれて配置された２つのシャフト部２１、２２を用い、これらのシャフト部の間に内部ヨーク３０と励磁コイル４１を備えたロータが固定されている。このロータの外側に配置される外部部材は、外部ヨーク５０と一対の固定板６１、６２とを備える。
【００１９】
２つのシャフト部２１、２２は、非磁性材料からなり、回転軸ＡＸの軸方向（外部ヨーク５０の中心軸方向）において、その間に配置された、内部ヨーク３０と励磁コイル４１を介して互いに一体化されている。２つのシャフト部２１、２２は、内部ヨーク３０及び励磁コイル４１とともに回転軸ＡＸを中心として回転可能とされている。よって、内部ヨーク３０と励磁コイル４１は、ロータとして、回転軸ＡＸを中心に回転動作する。
【００２０】
軸方向上側に配置される第１シャフト部２１は、軸方向に沿って延びる軸部２１ａと、軸部２１ａの下端から径方向に広がる円板部２１ｂを備える。同様に、軸方向下側に配置される第２シャフト部２２は、軸方向に沿って延びる軸部２２ａと、軸部２２ａの上端から径方向に広がる円板部２２ｂを備える。
【００２１】
内部ヨーク３０は、磁性材料で構成され、軸方向に直交する方向に延びる柱状のコア部３１と、コア部３１の両端にそれぞれ固定され、回転軸ＡＸを挟んで互いに対向した、すなわち回転軸ＡＸを中心に対称配置された、２つの対向部３２、３３とを備える。図４に示すように、２つの対向部３２、３３は、平面視において、円筒状の外部ヨーク５０の周方向に沿って並設されている。
【００２２】
図３に示すように、２つの対向部３２、３３の上面には、上側の第１シャフト部２１の円板部２１ｂが固定され、２つの対向部３２、３３の下面には、下側の第２シャフト部２２の円板部２２ｂが固定される。２つの対向部３２、３３は、外周面３２ａ、３３ａが周方向に沿った形状を有している。２つの対向部３２、３３の径方向外側の外周面３２ａ、３３ａは、平面視において、１つの円の一部を構成する外周面３２ａ、３３ａとしてそれぞれ形成されている。
【００２３】
磁界発生部としての励磁コイル４１は、柱状のコア部３１の中心軸（回転軸ＡＸに直交する径方向に沿った仮想軸）を中心として巻回されており、２つの対向部３２、３３よりも径方向内側に配置されている。ここで、励磁コイル４１は、上下方向において２つの対向部３２、３３よりも内側であること、すなわち、上下方向において２つの対向部３２、３３よりも上側と下側のいずれにも励磁コイル４１が延出しないことが好ましい。励磁コイル４１をこのように配置することにより、励磁コイル４１の巻線数を増やすことができ、発生する磁界を大きくすることが可能となる。また、コア部３１及び励磁コイル４１が配置された側において、対向部３２、３３を平面の形状としているが、これ以外の面形状、例えば、内側又は外側へ凸となる曲面であってもよい。
【００２４】
ロータとしての内部ヨーク３０の径方向の外側には、磁性材料で構成される外部ヨーク５０が配置されている。外部ヨーク５０は、回転軸ＡＸを中心軸とする中空の円筒形状（円筒部）を有し、その内周面５１は、２つの対向部３２、３３それぞれの外周面３２ａ、３３ａに対して隙間Ｓを介して対向している。この隙間Ｓには、磁気応答性材料としての磁気粘性流体７０が充填される。
【００２５】
ここで、磁気粘性流体７０は、磁界が印加されると粘度が変化する物質であり、例えば、非磁性の液体（溶媒）中に磁性材料からなる粒子（磁性粒子）が分散された流体である。磁気粘性流体７０に含まれる磁性粒子としては、例えば、カーボンを含有した鉄系の粒子やフェライト粒子が好ましい。カーボンを含有した鉄系の粒子としては、例えば、カーボン含有量が０．１５％以上であることが好ましい。磁性粒子の直径は、例えば０．５μｍ以上が好ましく、さらには１μｍ以上が好ましい。磁気粘性流体７０は、磁性粒子が重力で沈殿しにくくなるように、溶媒と磁性粒子を選定することが望ましい。さらに、磁気粘性流体７０は、磁性粒子の沈殿を防ぐカップリング材を含むことが望ましい。
【００２６】
外部ヨーク５０の上部と下部には、非磁性材料からなる固定板６１、６２がそれぞれ固定されている。これらの固定板６１、６２は、回転軸ＡＸを中心として配置される円板であり、その中心には、軸方向（厚み方向）に貫通する孔部６１ａ、６２ａがそれぞれ形成されている。
【００２７】
図３に示すように、第１固定板６１は、第１シャフト部２１の円板部２１ｂとの間に間隙Ｐ１を有するように配置され、第２固定板６２は、第２シャフト部２２の円板部２２ｂとの間に間隙Ｐ２を有するように配置される。これらの間隙Ｐ１、Ｐ２は上記隙間Ｓに連なっており、隙間Ｓ内の磁気粘性流体７０は、これらの間隙Ｐ１、Ｐ２にも流入し、配置される。
【００２８】
上側の第１固定板６１の孔部６１ａには、第１シャフト部２１の軸部２１ａが挿通され、下側の第２固定板６２の孔部６２ａには、第２シャフト部２２の軸部２２ａが挿通される。孔部６１ａの内周面と軸部２１ａの外周面との間には、オーリング６１ｂ（Ｏリング）が配置され、孔部６２ａの内周面と軸部２２ａの外周面との間にはオーリング６２ｂ（Ｏリング）が配置されている。
【００２９】
２つのオーリング６１ｂ、６２ｂは、弾性を有する材料で構成されたリング部材である。オーリング６１ｂは、孔部６１ａの内周面と軸部２１ａの外周面とに対して、液密な状態で密着し、オーリング６２ｂは、孔部６２ａの内周面と軸部２２ａの外周面とに対して、液密な状態で密着する。
【００３０】
２つのオーリング６１ｂ、６２ｂを配置することにより、間隙Ｐ１、Ｐ２内の磁気粘性流体７０がトルク発生装置１０の外部へ漏れることを防ぐことができ、かつ、２つのシャフト部２１、２２が２つの固定板６１、６２にそれぞれ支持される。これにより、外部ヨーク５０と内部ヨーク３０とが回転軸ＡＸ（円筒部を有する外部ヨーク５０の中心軸）を回転中心として相対回転可能とされる。
なお、オーリング（Ｏリング）を、円板部２１ｂと外部ヨーク５０又は第１固定板６１との間、及び、円板部２２ｂと外部ヨーク５０又は第２固定板６２との間にそれぞれ設けると、隙間Ｓ内の磁気粘性流体７０が間隙Ｐ１、Ｐ２へ流入することを制限できる。また、オーリング（Ｏリング）に代えて、低トルク封止性能に優れた封止部材、例えばＶリング（周方向直交断面がＶ字状の円環部材）を用いることもできる。
【００３１】
励磁コイル４１は、磁界発生部として、制御部４０（図１（ｂ））からの通電により磁界を発生する。制御部４０は、励磁コイル４１に印加する電流の大きさを制御し、これによって励磁コイル４１が発生する磁界の大きさを制御する。制御部４０は、例えば、コイルに通電する通電部、中央演算処理装置、及び、記憶装置を含み、電源から電力が供給されるとともに、記憶装置に記憶されたプログラムを中央演算処理装置で実行することにより制御を実行する。励磁コイル４１の巻線数を増やすことができるため、発生する磁界を大きくすることが可能となる。
なお、図２〜図４においては制御部４０と励磁コイル４１との間の配線を省略している。
【００３２】
励磁コイル４１に対して電流が印加されると、図３と図４において矢印で示す磁力線を有する磁界が発生する。この磁力線は、第１対向部３２からコア部３１を通って第２対向部３３へ至り、第２対向部３３から、この外周面３３ａに対向する外部ヨーク５０へ流れる。また、第１対向部３２の外周面３２ａに対向する外部ヨーク５０からは、第１対向部３２へ向かう磁力線が生じる。これによって、隙間Ｓにおいては磁力線が径方向に通過する。
【００３３】
また、図４に示すように、第２対向部３３から外部ヨーク５０へ向かった磁力線は、外部ヨーク５０において第２対向部３３の外周面３３ａに対応する領域５２から、外部ヨーク５０の周面に沿って流れて、第１対向部３２の外周面３２ａに対向する領域５３へ至る。この領域５３に至った磁力線は、第１対向部３２に入ってコア部３１側へ流れる。トルク発生装置１０においては、このような経路の磁力線によって１つの磁気回路が形成される。
なお、励磁コイル４１に対する通電方向を逆にすると、図３と図４に示す磁力線とは逆向きの磁力線が生じる。
【００３４】
以上の構成において、励磁コイル４１に電流を印加して磁界を発生させると、隙間Ｓ内の磁気粘性流体７０には径方向に沿った磁界が与えられる。この磁界により、磁気粘性流体７０中で分散していた磁性粒子は磁力線に沿って集まり、径方向に沿って並んだ磁性粒子が磁気的に互いに連結され、クラスタが形成される。この状態において、回転軸ＡＸを中心とする方向に２つのシャフト部２１、２２又は外部ヨーク５０を回転させようとする力を与えると、連結された磁性粒子にせん断力がはたらき、これらの磁性粒子による抵抗力（トルク）が生じる。このため、磁界を発生させていない状態と比べて操作者に抵抗力を感じさせることができる。
【００３５】
一方、励磁コイル４１による磁界が生じていないときには、磁気粘性流体７０では磁性粒子は溶媒内で分散されている。したがって、操作者が、シャフト部２１、２２、及び、外部ヨーク５０のいずれかを操作すると、大きな抵抗力を受けずに相対的に回転する。
【００３６】
第１実施形態のトルク発生装置１０においては、外部ヨーク５０の周方向の広い範囲にわたって対向するように対向部３２、３３を配置しているため、２つの対向部３２、３３の外周面３２ａ、３３ａと外部ヨーク５０との間の隙間Ｓを周方向において広くとることができる。２つの対向部３２、３３は、外周面３２ａ、３３ａが周方向に沿った形状を有している。これにより、外部ヨーク５０の内周面５１との距離を均一化できる。このように配置した隙間Ｓ内の磁気粘性流体７０に対して、径方向に沿った磁力線を与えることができるため、周方向の広い範囲で、略均一化された抵抗力（トルク）を生じさせることができ、全体として大きな作用トルクを得ることが可能となる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
図５（ａ）は、第２実施形態に係るトルク発生装置１１０を上側から見た斜視図、（ｂ）はトルク発生装置１１０の制御系統を示す機能ブロック図である。図６は、トルク発生装置１１０の分解斜視図、図７は図５（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。図８（ａ）は、トルク発生装置１１０において、第１ロータＲ１１と外部ヨーク１６０の配置を示す平面図、（ｂ）は第２ロータＲ１２と外部ヨーク１６０の配置を示す平面図である。図９は、トルク発生装置１１０において、第１固定板１６２と第１シャフト部１２１を除いて示した平面図である。
【００３８】
図６と図７に示すように、第２実施形態に係るトルク発生装置１１０では、上下に分かれて配置された２つのシャフト部１２１、１２２を用い、これらのシャフト部の間に２つのロータＲ１１、Ｒ１２が配置されている。これらのロータは、軸方向の上側には、第１内部ヨーク１３０と第１励磁コイル１５１（第１コイル）を備えた第１ロータＲ１１が配置され、その下側には、第２内部ヨーク１４０と第２励磁コイル１５２（第２コイル）を備えた第２ロータＲ１２が配置されている。２つのロータＲ１１、Ｒ１２の外側に配置される外部部材は、外部ヨーク１６０と一対の固定板１６２、１６３とを備える。
【００３９】
２つのシャフト部１２１、１２２は、非磁性材料からなり、回転軸ＡＸの軸方向において、その間に配置された２つのロータＲ１１、Ｒ１２を介して互いに一体化されている。２つのシャフト部１２１、１２２は、２つのロータＲ１１、Ｒ１２とともに回転軸ＡＸを中心として回転可能とされている。
【００４０】
軸方向上側に配置される第１シャフト部１２１は、軸方向に沿って延びる軸部１２１ａと、軸部１２１ａの下端から径方向に広がる円板部１２１ｂを備える。同様に、軸方向下側に配置される第２シャフト部１２２は、軸方向に沿って延びる軸部１２２ａと、軸部１２２ａの上端から径方向に広がる円板部１２２ｂを備える。
【００４１】
第１内部ヨーク１３０は、磁性材料で構成され、軸方向に直交する方向に延びる柱状の第１コア部１３１と、第１コア部１３１の両端にそれぞれ固定され、回転軸ＡＸを挟んで互いに対向する２つの対向部１３２、１３３とを備える。同様に、第２内部ヨーク１４０は、磁性材料で構成され、軸方向に直交する方向に延びる柱状の第２コア部１４１と、第２コア部１４１の両端にそれぞれ固定され、回転軸ＡＸを挟んで互いに対向する２つの対向部１４２、１４３とを備える。第２コア部１４１は、回転軸ＡＸに直交する面内において、別言すると回転軸ＡＸを基準として、第１コア部１３１が延びる方向（第１の径方向）に直交する方向（第２の径方向）に延びる。
ここで、第１コア部１３１と第２コア部１４１は、それぞれが延びる方向が互いに交差していれば、直交しない配置も可能である。
【００４２】
図９に示すように、平面視において、第１内部ヨーク１３０の２つの対向部１３２、１３３の対向方向と、第２内部ヨーク１４０の２つの対向部１４２、１４３の対向方向とは互いに直交している。そして、円筒状の外部ヨーク１６０の周方向に沿って、第１内部ヨーク１３０の対向部１３２、第２内部ヨーク１４０の対向部１４２、第１内部ヨーク１３０の対向部１３３、第２内部ヨーク１４０の対向部１４３が順に、互いに離間して並設されている。
なお、並設された各対向部の間を合成樹脂等の非磁性材料で充填すると、隣り合う対向部の間隔を安定させることができる。
【００４３】
図６又は図７に示すように、第１内部ヨーク１３０の２つの対向部１３２、１３３と、第２内部ヨーク１４０の２つの対向部１４２、１４３とは、軸方向において占める範囲が互いに対応するように、それぞれ延びている。具体的には、第１内部ヨーク１３０の２つの対向部１３２、１３３の上面、第２内部ヨーク１４０の２つの対向部１４２、１４３の上面、及び、第１励磁コイル１５１の上面は、軸方向において略同一の位置とされており、また、第１内部ヨーク１３０の２つの対向部１３２、１３３の下面、第２内部ヨーク１４０の２つの対向部１４２、１４３の下面、及び、１５２の下面は、軸方向において略同一の位置とされている。
【００４４】
第１内部ヨーク１３０の２つの対向部１３２、１３３の上面、及び、第２内部ヨーク１４０の２つの対向部１４２、１４３の上面には、上側の第１シャフト部１２１の円板部１２１ｂが固定されている。また、第１内部ヨーク１３０の２つの対向部１３２、１３３の下面、及び、第２内部ヨーク１４０の２つの対向部１４２、１４３の下面には、下側の第２シャフト部１２２の円板部１２２ｂが固定される。
【００４５】
また、上下のロータＲ１１、Ｒ１２は、例えば、第１励磁コイル１５１と第２励磁コイル１５２を互いに固定することによって一体化される。この場合は、第１励磁コイル１５１と第２励磁コイル１５２は、互いに電気的に接続されないように、絶縁性材料、例えば絶縁性の接着剤を介して固定することが好ましい。
これに対して、第１励磁コイル１５１と第２励磁コイル１５２とを互いに固定することは行わずに、第１ロータＲ１１の２つの対向部１３２、１３３、及び、第２ロータＲ１２の２つの対向部１４２、１４３について、それらの上面を第１シャフト部１２１の円板部１２１ｂの下面に固定し、かつ、下面を第２シャフト部１２２の円板部１２２ｂの上面に固定することによって、上下のロータＲ１１、Ｒ１２を一体化させることもできる。
【００４６】
２つの対向部１３２、１３３は、外周面１３２ａ、１３３ａが周方向に沿った形状を有している。２つの対向部１４２、１４３は、外周面１４２ａ、１４３ａが周方向に沿った形状を有している。図９に示すように、第１内部ヨーク１３０の２つの対向部１３２、１３３の径方向の外周面１３２ａ、１３３ａ、及び、第２内部ヨーク１４０の２つの対向部１４２、１４３の径方向の外周面１４２ａ、１４３ａは、平面視において、１つの円の一部を構成する周面としてそれぞれ形成されている。
【００４７】
第１ロータＲ１１において、磁界発生部としての第１励磁コイル１５１は、柱状の第１コア部１３１の中心軸（回転軸ＡＸに直交する径方向に沿った仮想軸）を中心として巻回されており、２つの対向部１３２、１３３よりも径方向内側に配置されている。第２ロータＲ１２においても、磁界発生部としての第２励磁コイル１５２は、柱状の第２コア部１４１の中心軸（回転軸ＡＸに直交する径方向に沿った仮想軸）を中心として巻回されており、２つの対向部１４２、１４３よりも径方向内側に配置されている。２つのコア部１３１、１４１の中心軸は、回転軸ＡＸに沿った方向に直交する面内において互いに直交している。
【００４８】
２つのロータＲ１１、Ｒ１２の外側には、磁性材料で構成される外部ヨーク１６０が配置されている。外部ヨーク１６０は、回転軸ＡＸを中心とする中空の円筒形状（円筒部）を有し、その内周面１６１は、第１内部ヨーク１３０の対向部１３２、１３３の外周面１３２ａ、１３３ａ、及び、第２内部ヨーク１４０の対向部１４２、１４３の外周面１４２ａ、１４３ａに対して隙間Ｓを介して対向している。この隙間Ｓには、磁気応答性材料として、第１実施形態と同様の磁気粘性流体１７０が充填される。
【００４９】
外部ヨーク１６０の上部と下部には、非磁性材料からなる固定板１６２、１６３がそれぞれ固定されている。これらの固定板１６２、１６３は、回転軸ＡＸを中心として配置される円板であり、その中心には、軸方向（厚み方向）に貫通する孔部１６２ａ、１６３ａがそれぞれ形成されている。
【００５０】
図７に示すように、上側の第１固定板１６２の孔部１６２ａには、第１シャフト部１２１の軸部１２１ａが挿通され、下側の第２固定板１６３の孔部１６３ａには、第２シャフト部１２２の軸部１２２ａが挿通される。これにより、２つのシャフト部１２１、１２２が２つの固定板１６２、１６３にそれぞれ支持されることで、外部ヨーク１６０と、一体化された２つのロータＲ１１、Ｒ１２とが、回転軸ＡＸを中心として、相対回転可能とされる。
なお、図示は省略しているが、第１実施形態と同様に、孔部１６２ａの内周面と軸部１２１ａの外周面との間には、オーリング（Ｏリング）が配置され、孔部１６３ａの内周面と軸部１２２ａの外周面との間にはオーリング（Ｏリング）が配置されている。
【００５１】
２つの励磁コイル１５１、１５２は、磁界発生部として、制御部１５０（図５（ｂ））からの通電により磁界を発生する。制御部１５０は、励磁コイル１５１、１５２に印加する電流の大きさを制御し、これによって励磁コイル１５１、１５２がそれぞれ発生する磁界の大きさを制御する。制御部１５０は、例えば、コイルに通電する通電部、中央演算処理装置、及び、記憶装置を含み、電源から電力が供給されるとともに、記憶装置に記憶されたプログラムを中央演算処理装置で実行することにより制御を実行する。
なお、図６〜図９においては制御部１５０と２つの励磁コイル１５１、１５２との間の配線を省略している。
【００５２】
第１励磁コイル１５１に対して電流が印加されると、図８（ａ）と図９において矢印で示す磁力線を有する磁界が発生する。この磁力線は、第１対向部１３２から第１コア部１３１を通って第２対向部１３３へ至り、第２対向部１３３の外周面１３３ａ（一方の外周面）から、この外周面１３３ａに対向する外部ヨーク１６０へ流れる（第１の磁力線Ｌ１）。また、第１対向部１３２の外周面１３２ａに対向する外部ヨーク１６０からは、第１対向部１３２の外周面１３２ａ（他方の外周面）へ向かう磁力線（第４の磁力線Ｌ４）が生じる。これによって、２つの対向部１３２、１３３と外部ヨーク１６０との隙間Ｓにおいては磁力線が径方向に通過する。
【００５３】
また、第２励磁コイル１５２に対して電流が印加されると、図８（ｂ）と図９において矢印で示す磁力線を有する磁界が発生する。この磁力線は、第１対向部１４２から第２コア部１４１を通って第２対向部１４３へ至り、第２対向部１４３の外周面１４３ａ（他方の外周面）から、この外周面１４３ａに対向する外部ヨーク１６０へ流れる（第３の磁力線Ｌ３）。また、第１対向部１４２の外周面１４２ａに対向する外部ヨーク１６０からは、第１対向部１４２の外周面１４２ａ（一方の外周面）へ向かう磁力線が生じる（第２の磁力線Ｌ２）。これによって、２つの対向部１４２、１４３と外部ヨーク１６０との隙間Ｓにおいては磁力線が径方向に通過する。
【００５４】
さらに、図９に示すように、第１ロータＲ１１の第２対向部１３３から外部ヨーク１６０へ向かった磁力線（第１の磁力線Ｌ１）は、第１の外部磁力線Ｌ１１として、外部ヨーク１６０において第２対向部１３３の外周面１３３ａに対応する領域１６４から、外部ヨーク１６０の周面に沿って流れて、第２ロータＲ１２の第１対向部１４２の外周面１４２ａに対向する領域１６５へ至る。この領域１６５に至った磁力線は、第２の磁力線Ｌ２として第２ロータＲ１２の第１対向部１４２に入って第２コア部１４１側へ流れる。
【００５５】
つづいて、第２コア部１４１を流れる磁力線は、第２ロータＲ１２の第２対向部１４３から外部ヨーク１６０へ向かう（第３の磁力線Ｌ３）。さらに、外部ヨーク１６０において第２対向部１４３の外周面１４３ａに対応する領域１６６から、外部ヨーク１６０の周面に沿って流れて、第１ロータＲ１１の第１対向部１３２の外周面１３２ａに対向する領域１６７へ至る（第２の外部磁力線Ｌ１２）。この領域１６７に至った磁力線は、第１ロータＲ１１の第１対向部１３２に入って第１コア部１３１側へ流れる（第４の磁力線Ｌ４）。
【００５６】
トルク発生装置１１０においては、第１の磁力線Ｌ１、第１の外部磁力線Ｌ１１、第２の磁力線Ｌ２、第３の磁力線Ｌ３、第２の外部磁力線Ｌ１２、及び、第４の磁力線Ｌ４が順に連続して形成されており、このように外部ヨーク１６０を介して２つのロータＲ１１、Ｒ１２間を流れる経路の磁力線によって１つの磁気回路が形成される。
なお、励磁コイル１５１、１５２に対する通電方向を、上記例とは逆にすると、図８と図９に示す磁力線とは逆向きの磁力線が生じる。また、周方向に沿って並設された各対向部の間を合成樹脂等の非磁性材料で充填する場合は、外部磁力線Ｌ１１、Ｌ１２が形成されるように隣り合う対向部の間隔を設定する。非磁性材料を充填することによって、隣り合う対向部の間隔が一定となるため、安定した特性の磁気回路を実現することができる。
【００５７】
以上の構成において、励磁コイル１５１、１５２に電流を印加して磁界を発生させると、隙間Ｓ内の磁気粘性流体１７０には径方向に沿った磁界が与えられる。この磁界により、磁気粘性流体１７０中で分散していた磁性粒子は磁力線に沿って集まり、径方向に沿って並んだ磁性粒子が磁気的に互いに連結され、クラスタが形成される。この状態において、回転軸ＡＸを中心とする方向に２つのシャフト部１２１、１２２又は外部ヨーク１６０を回転させようとする力を与えると、連結された磁性粒子にせん断力がはたらき、これらの磁性粒子による抵抗力（トルク）が生じる。このため、磁界を発生させていない状態と比べて操作者に抵抗力を感じさせることができる。
【００５８】
一方、２つの励磁コイル１５１、１５２による磁界が生じていないときには、磁気粘性流体１７０では磁性粒子は溶媒内で分散されている。したがって、操作者が、シャフト部１２１、１２２、及び、外部ヨーク１６０のいずれかを操作すると、大きな抵抗力を受けずに相対的に回転する。あるいは、励磁コイル１５１、１５２に通電されていない状態で、ヨーク内に残留磁束があるときは、その残留磁束の密度に応じて抵抗トルクが残留する。
【００５９】
第２実施形態のトルク発生装置１１０においては、外部ヨーク１６０の周方向の広い範囲にわたって、第１ロータＲ１１の対向部１３２、１３３と第２ロータＲ１２の対向部１４２、１４３を配置しているため、これらの対向部１３２、１３３、１４２、１４３と外部ヨーク１６０との間の隙間Ｓを周方向において広くとることができる。このように配置した隙間Ｓ内の磁気粘性流体１７０に対して、径方向に沿った磁力線を与えることができるため、周方向の広い範囲で、略均一化された抵抗力（トルク）を生じさせることができ、全体として大きな作用トルクを得ることが可能となる。
【００６０】
さらに、第１ロータＲ１１と第２ロータＲ１２を軸方向において異なる位置に配置しているため、外部ヨーク１６０の内部空間を有効活用することができるとともに、図９に示すような磁気回路が形成されることで軸方向に磁界を広げることができる。したがって、磁気粘性流体１７０の作用面を大きくすることができ、操作者に与える抵抗力（トルク）の制御幅を広げることができる。
なお、その他の構成、作用、効果は第１実施形態と同様である。
【００６１】
＜第３実施形態＞
図１０（ａ）は、第３実施形態に係るトルク発生装置２１０を上側から見た斜視図、（ｂ）はトルク発生装置２１０の制御系統を示す機能ブロック図である。図１１は、トルク発生装置２１０の分解斜視図、図１２は図１０（ａ）のＣ−Ｃ’線における断面図である。図１３は、図１２のＤ−Ｄ’線における断面図である。
【００６２】
図１１に示すように、第３実施形態に係るトルク発生装置２１０では、上下に配置された２つのヨーク２２２、２２３を備えた内部ヨーク２２０と、内部ヨーク２２０内に配置された励磁コイル２３１とを備えたロータが設けられている。このロータの外側に配置される外部部材は、外部ヨーク２４０と一対の固定板２５１、２５２とを備える。
【００６３】
図１１に示すように、内部ヨーク２２０は、磁性材料で構成され、軸方向に沿って延びる柱状のコア部２２１と、軸方向においてコア部２２１の上側に固定される上側ヨーク２２２と、コア部２２１の軸方向下側に固定される下側ヨーク２２３とを備える。コア部２２１の軸方向の両端部は、上側ヨーク２２２の上壁部２２２ａ（連結部）と下側ヨーク２２３の底壁部２２３ａ（連結部）とにそれぞれ接続されている。
【００６４】
上側ヨーク２２２は、板状の上壁部２２２ａと、上壁部２２２ａの外周の一部から軸方向下側へ延びる第１対向部２２２ｂと、上壁部２２２ａの平面視中央から上方へ延びるシャフト部２２２ｃとを備える。上壁部２２２ａは、その中心軸が回転軸ＡＸ上に位置するように配置され、その上面は軸方向に直交する。シャフト部２２２ｃは、軸方向に沿って延びる。
ここで、上壁部２２２ａと底壁部２２３ａを板状としたが、連結部としては、これに限定されることはなく、例えば、上側又は下側へ凸となる曲面にしたものや、平面形状を任意の形状とすることもできる。
【００６５】
下側ヨーク２２３は、円板状の底壁部２２３ａと、底壁部２２３ａの外周の一部から軸方向上側へ延びる第２対向部２２３ｂと、底壁部２２３ａの平面視中央から下方へ延びるシャフト部２２３ｃ（図１２）とを備える。底壁部２２３ａは、その中心軸が回転軸ＡＸ上に位置するように配置され、その底面は軸方向に直交する。シャフト部２２３ｃは、軸方向に沿って延びる。
なお、これら上下のヨーク２２２、２２３はそれぞれ１つの対向部を備えるが、それぞれが複数の対向部を備えて周方向において交互に配置する櫛歯状の構成も可能である。
【００６６】
図１２に示すように、上側ヨーク２２２の第１対向部２２２ｂは、外部ヨーク２４０の内周面２４１に対向する外周面２２２ｓを備える一方、内周面２２２ｔは下側へ行くほど外側へ向かうように傾斜している。よって、第１対向部２２２ｂは、下側へ行くほど厚みが小さくなっている。
【００６７】
下側ヨーク２２３の第２対向部２２３ｂは、外部ヨーク２４０の内周面２４１に対向する外周面２２３ｓを備える一方、内周面２２３ｔは上側へ行くほど外側へ向かうように傾斜している。よって、第２対向部２２３ｂは、上側へ行くほど厚みが小さくなっている。
【００６８】
上側ヨーク２２２の第１対向部２２２ｂと、下側ヨーク２２３の第２対向部２２３ｂとは、回転軸ＡＸを挟んで互いに対向しており、図１３に示すように、平面視において、円筒状の外部ヨーク２４０の周方向に沿って並設されている。
【００６９】
磁界発生部としての励磁コイル２３１は、柱状のコア部２２１の中心軸（回転軸ＡＸに沿った仮想軸）を中心として巻回されており、上下のヨーク２２２、２２３よりも径方向内側に配置されている。
【００７０】
ロータとしての内部ヨーク２２０の径方向の外側には、磁性材料で構成される外部ヨーク２４０が配置されている。外部ヨーク２４０は、回転軸ＡＸを中心とする中空の円筒形状（円筒部）を有し、その内周面２４１は、第１対向部２２２ｂの外周面２２２ｓと、第２対向部２２３ｂの外周面２２３ｓに対して隙間Ｓを介して対向している。この隙間Ｓには、磁気応答性材料として、第１実施形態と同様の磁気粘性流体２７０が充填される。２つの対向部２２２ｂ、２２３ｂは、外周面２２２ｓ、２２３ｓが周方向に沿った形状を有している。
【００７１】
外部ヨーク２４０の上部と下部には、非磁性材料からなる固定板２５１、２５２がそれぞれ固定されている。これらの固定板２５１、２５２は、回転軸ＡＸを中心として配置される円板であり、その中心には、軸方向（厚み方向）に貫通する孔部２５１ａ、２５２ａがそれぞれ形成されている。
【００７２】
図１２に示すように、第１固定板２５１は、上側ヨーク２２２の上壁部２２２ａとの間に間隙Ｐ２１を有するように配置され、第２固定板２５２は、下側ヨーク２２３の底壁部２２３ａとの間に間隙Ｐ２２を有するように配置される。これらの間隙Ｐ２１、Ｐ２２は上記隙間Ｓに連なっており、隙間Ｓ内の磁気粘性流体２７０は、これらの間隙Ｐ２１、Ｐ２２にも流入し、配置される。
【００７３】
図１２に示すように、上側の第１固定板２５１の孔部２５１ａには、シャフト部２２２ｃが挿通され、下側の第２固定板２５２の孔部２５２ａにはシャフト部２２３ｃが挿通される。孔部２５１ａの内周面とシャフト部２２２ｃの外周面との間には、オーリング２５１ｂ（Ｏリング）が配置され、孔部２５２ａの内周面とシャフト部２２３ｃの外周面との間にはオーリング２５２ｂ（Ｏリング）が配置されている。
【００７４】
２つのオーリング２５１ｂ、２５２ｂは、弾性を有する材料で構成されたリング部材である。オーリング２５１ｂは、孔部２５１ａの内周面とシャフト部２２２ｃの外周面とに対して、液密な状態で密着し、オーリング２５２ｂは、孔部２５２ａの内周面とシャフト部２２３ｃの外周面とに対して、液密な状態で密着する。
【００７５】
２つのオーリング２５１ｂ、２５２ｂを配置することにより、間隙Ｐ２１、Ｐ２２内の磁気粘性流体２７０がトルク発生装置２１０の外部へ漏れることを防ぐことができ、かつ、２つのシャフト部２２２ｃ、２２３ｃが２つの固定板２５１、２５２にそれぞれ支持されることで、外部ヨーク２４０と内部ヨーク２２０とが回転軸ＡＸを中心として相対回転可能とされる。
なお、オーリング（Ｏリング）を、上壁部２２２ａと外部ヨーク２４０又は第１固定板２５１との間、及び、底壁部２２３ａと外部ヨーク２４０又は第２固定板２５２との間にそれぞれ設けると、隙間Ｓ内の磁気粘性流体２７０が間隙Ｐ２１、Ｐ２２へ流入することを制限できる。また、オーリング（Ｏリング）に代えて、低トルク封止性能に優れた封止部材、例えばＶリング（周方向直交断面がＶ字状の円環部材）を用いることもできる。
【００７６】
励磁コイル２３１は、磁界発生部として、制御部２３０（図１０（ｂ））からの通電により磁界を発生する。制御部２３０は、第１実施形態の制御部４０と同様に、励磁コイル２３１に印加する電流の大きさを制御し、これによって励磁コイル２３１が発生する磁界の大きさを制御する。
なお、図１１〜図１３においては制御部２３０と励磁コイル２３１との間の配線を省略している。
【００７７】
励磁コイル２３１に対して電流が印加されると、図１２と図１３において矢印で示す磁力線を有する磁界が発生する。この磁力線は、上側ヨーク２２２の上壁部２２２ａからコア部２２１を通って、下側ヨーク２２３の底壁部２２３ａへ至り、底壁部２２３ａから第２対向部２２３ｂへ流れて、この外周面２２３ｓに対向する外部ヨーク２４０へ流れる。また、上側ヨーク２２２の第１対向部２２２ｂの外周面２２２ｓに対向する外部ヨーク２４０からは、第１対向部２２２ｂへ向かう磁力線が生じ、この磁力線は上壁部２２２ａへ流れてコア部２２１へ至る。この流れにおいて、隙間Ｓでは磁力線が径方向に通過する。
【００７８】
また、図１３に示すように、第２対向部２２３ｂから外部ヨーク２４０へ向かった磁力線は、外部ヨーク２４０において第２対向部２２３ｂの外周面２２３ｓに対応する領域２４２から、外部ヨーク２４０の周面に沿って流れて、第１対向部２２２ｂの外周面２２２ｓに対向する領域２４３へ至る。この領域２４３に至った磁力線は、第１対向部２２２ｂに入ってコア部２２１側へ流れる。トルク発生装置２１０においては、このような経路の磁力線によって１つの磁気回路が形成される。
なお、励磁コイル２３１に対する通電方向を逆にすると、図１２と図１３に示す磁力線とは逆向きの磁力線が生じる。
【００７９】
以上の構成において、励磁コイル２３１に電流を印加して磁界を発生させると、隙間Ｓ内の磁気粘性流体２７０には径方向に沿った磁界が与えられる。この磁界により、磁気粘性流体２７０中で分散していた磁性粒子は磁力線に沿って集まり、径方向に沿って並んだ磁性粒子が磁気的に互いに連結され、クラスタが形成される。この状態において、回転軸ＡＸを中心とする方向に２つのシャフト部２２２ｃ、２２３ｃ又は外部ヨーク２４０を回転させようとする力を与えると、連結された磁性粒子にせん断力がはたらき、これらの磁性粒子による抵抗力（トルク）が生じる。このため、磁界を発生させていない状態と比べて操作者に抵抗力を感じさせることができる。
【００８０】
一方、励磁コイル２３１による磁界が生じていないときには、磁気粘性流体２７０では磁性粒子は溶媒内で分散されている。したがって、操作者が、シャフト部２２２ｃ、２２３ｃ、及び、外部ヨーク２４０のいずれかを操作すると、大きな抵抗力を受けずに相対的に回転する。あるいは、励磁コイル２３１に通電されていない状態で、ヨーク内に残留磁束があるときは、その残留磁束の密度に応じて抵抗トルクが残留する。
【００８１】
第３実施形態のトルク発生装置２１０においては、コア部２２１を軸方向に延びるように配置し、コア部２２１の中心軸を中心として励磁コイル２３１を巻回した構成にしたことにより、径方向の設計自由度を高めることができる。
なお、その他の構成、作用、効果は第１実施形態又は第２実施形態と同様である。
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的又は本発明の思想の範囲内において改良又は変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、本発明に係るトルク発生装置は、より広い領域を磁力線が通る磁気回路を形成することができるため、円筒状の回転体の径方向において磁気粘性流体に作用する磁界を、広い範囲で略均一化することができ、これによって、回転体に対する磁気粘性流体による抵抗力（トルク）を大きくすることが可能となる点で有用である。
【符号の説明】
【００８３】
１０    トルク発生装置
２１    第１シャフト部
２１ａ  軸部
２１ｂ  円板部
２２    第２シャフト部
２２ａ  軸部
２２ｂ  円板部
３０    内部ヨーク
３１    コア部
３２    第１対向部
３２ａ  外周面
３３    第２対向部
３３ａ  外周面
４０    制御部
４１    励磁コイル
５０    外部ヨーク
５１    内周面
５２、５３  領域
６１    第１固定板
６２    第２固定板
６１ａ、６２ａ  孔部
６１ｂ、６２ｂ  オーリング（Ｏリング）
１１０  トルク発生装置
１２１  第１シャフト部
１２１ａ  軸部
１２１ｂ  円板部
１２２  第２シャフト部
１２２ａ  軸部
１２２ｂ  円板部
１３０    第１内部ヨーク
１３１    第１コア部
１３２    第１対向部
１３２ａ  外周面
１３３    第２対向部
１３３ａ  外周面
１４０    第２内部ヨーク
１４１    第２コア部
１４２    第１対向部
１４２ａ  外周面
１４３    第２対向部
１４３ａ  外周面
１５０    制御部
１５１    第１励磁コイル（第１コイル）
１５２    第２励磁コイル（第２コイル）
１６０    外部ヨーク
１６１    内周面
１６２    第１固定板
１６２ａ  孔部
１６３    第２固定板
１６３ａ  孔部
１６４、１６５、１６６、１６７  領域
２１０    トルク発生装置
２２０    内部ヨーク
２２１    コア部
２２２    上側ヨーク
２２２ａ  上壁部
２２２ｂ  第１対向部
２２２ｃ  シャフト部
２２２ｓ  外周面
２２２ｔ  内周面
２２３    下側ヨーク
２２３ａ  底壁部
２２３ｂ  第２対向部
２２３ｃ  シャフト部
２２３ｓ  外周面
２２３ｔ  内周面
２３０    制御部
２３１    励磁コイル
２４０    外部ヨーク
２４１    内周面
２４２、２４３  領域
２５１    第１固定板
２５１ａ  孔部
２５１ｂ  オーリング（Ｏリング）
２５２    第２固定板
２５２ａ  孔部
２５２ｂ  オーリング（Ｏリング）
７０、１７０、２７０    磁気粘性流体（磁気応答性材料）
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ２１、Ｐ２２  間隙
Ｒ１１  第１ロータ
Ｒ１２  第２ロータ
Ｓ      隙間
ＡＸ    回転軸
Ｌ１      第１の磁力線
Ｌ２      第２の磁力線
Ｌ３      第３の磁力線
Ｌ４      第４の磁力線
Ｌ１１    第１の外部磁力線
Ｌ１２    第２の外部磁力線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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