(57)【要約】【課題】  機械的なばね部材を用いないで、操作者に対してばね力による戻り感や、クリック感を感じさせることが可能であり、しかも手を離したときに回転操作部を所定の位置に移動させることもできるようにする。【解決手段】  ケーシング１内に、直接又は間接的に作用する人力で揺動回転もしくは回転する第１の部材４とケーシング１に対して固定もしくは揺動可能にした第２の部材５とを互いに接触した状態を保って相対回転可能に設け、第１の部材４と第２の部材５とは１回転当たりの接触面積を相違させ、第１あるいは第２の部材の相対回転の方向において円周上に少なくとも３つ以上の電磁石Ｍ１〜Ｍ８を設け、制御部９は電磁石Ｍ１〜Ｍ８の励磁タイミングを制御し、上記第１あるいは第２の部材に磁力を作用させることによって上記第１の部材に対して回転力を付与し、上記第１の部材に付与する回転力の大きさと方向とを制御する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に、直接又は間接的に作用する人力で揺動回転もしくは回転する第１の部材と上記ケーシングに対して固定もしくは揺動可能にした第２の部材とを互いに接触した状態を保って相対回転可能に設けるとともに、
上記第１の部材と第２の部材とは１回転当たりの接触面積を相違させ、
上記第１あるいは第２の部材の相対回転の方向において円周上に少なくとも３つ以上の電磁石を設け、これら電磁石は互いに隣り合う電磁石によって形成される中心角を１８０度未満に保ってなり、
上記複数の電磁石の励磁タイミングを制御し、上記第１あるいは第２の部材に磁力を作用させることによって上記第１の部材に対して回転力を付与する構成にする一方、
上記電磁石の励磁電流の供給を制御する制御部を設け、
上記制御部は、予め設定された制御プログラムに基づき、
上記第１の部材に付与する回転力の大きさと方向とを制御する回転制御機構。
【請求項２】
上記制御部は、予め設定された制御プログラムに基づき、
上記第１の部材の回転速度を制御する請求項１の回転制御機構。
【請求項３】
上記制御部は、上記電磁石の励磁電流量によって上記回転力の大きさを制御するとともに、
上記複数の電磁石のうち、励磁電流を供給すべき電磁石の順番によって上記回転力の方向を制御する請求項１又は２に記載の回転制御機構。
【請求項４】
上記制御部は、上記複数の電磁石のうち、励磁電流を供給すべき電磁石の切り換え速度によって上記回転速度を制御する請求項２に記載の回転制御機構。
【請求項５】
上記第１の部材とケーシングとの相対回転角度を検出する回転角度検出手段を上記制御部に接続するとともに、ケーシングに対する第１の部材の所定の相対回転角度位置を原点とし、
上記制御部は、上記電磁石による回転力をＦ１とし、上記人力による回転力をＦ２とするとともに、これらＦ１とＦ２との方向が常に反対になるように励磁電流を供給すべき電磁石の順番を制御し、
さらに、上記制御部は、
上記回転角度検出手段の検出値がゼロのとき上記Ｆ１＝０とするとともに、
上記回転角度検出手段の検出値が大きくなるにともなって、予め制御部に設定されたばね係数に合わせて上記Ｆ１の大きさを大きくし、
上記回転角度検出手段の検出値が小さくなるにともなって、上記バネ係数に合わせて上記Ｆ１の大きさを小さくし、
上記回転角度検出手段の検出値が大きくなるにともなって上記励磁電流を供給すべき電磁石の切り換え速度を速くするために、
上記励電磁石に供給する励磁電流の大きさ及び励磁電流を供給すべき電磁石の切り換え速度を制御する請求項１〜４のいずれか１に記載の回転制御機構。
【請求項６】
上記第１の部材とケーシングとの相対回転角度を検出する回転角度検出手段を上記制御部に接続するとともに、
上記制御部に、ケーシングに対する第１の部材の所定の相対回転角度位置を原点とし、この原点位置からの所定の回転角度位置をクリックポイントとし、その前後において出入ポイントを予め設定し、
上記制御部は、上記回転角度検出手段からの検出信号に基づいてその第１の部材の原点からの相対回転角度が、上記出入ポイント間にあると判断したとき、上記第１の部材に対し、上記クリックポイントに向かう回転力を付与する請求項１〜４のいずれか１に記載の回転制御機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロータリースイッチや、ゲーム機の回転操作部を操作する際の操作感を制御することができる回転制御機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、操作者からの操作力入力によって回転する回転機構において、摩擦抵抗感や疑似クリック感などの操作感を付与する装置が知られている。
例えば、特許文献１に記載の装置は、上記摩擦抵抗感を付与するアクチュエータに電磁石を利用するとともに、操作者が手動で回転させる回転操作部に、回転操作部とともに回転する鉄板を取り付けている。この鉄板に上記電磁石の吸引力を作用させることによって摩擦力を発生させ、回転に抵抗を付与するようにしている。
そして、上記電磁石に供給する励磁電流の大きさを制御して所定の摩擦力を発生させて抵抗感を付与したり、上記回転操作部の回転角度が変化するのに伴って摩擦力の増減を繰り返し、摩擦力のピーク値をクリックポイントとして疑似的なクリック感を付与したりするようにしている。
【０００３】
また、特許文献２には、所定の角度ごとのクリックポイントで、操作者にクリック感を付与する装置において、回転操作をやめたときに、回転操作部がクリックポイントを通り過ぎてしまっていた場合などに、その位置をクリックポイントに設定し直し、次の操作時にクリック感を付与するタイミングをソフト的に調整する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９５９５９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２８７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の抵抗感付与装置は、回転操作部に対して、その回転方向に直交する方向の抗力を付与して摩擦抵抗感を付与するものである。
そのため、上記従来の装置では、例えば回転操作部にばねを取り付けたときのような、戻り感を与えたり、操作をやめたときに、回転操作部を基の位置に復帰させたりすることはできなかった。
また、上記特許文献１の疑似的なクリック感は、クリックポイントにおいて摩擦力を最大にするものであるが、操作者が摩擦力に抗して操作し、回転操作部がクリックポイントを通りすぎてしまった場合に、回転操作部をクリックポイントに戻すことはできない。このように、クリックポイントを過ぎた位置から次の回転操作を開始すれば、次にクリックポイントに達するまでの角度が所定の角度より小さくなってしまい、回転角度に応じて付与する抵抗感が、操作者に違和感を与えることがあった。
【０００６】
さらに、特許文献２に記載された座標位置を調整する方法では、クリック感を付与するタイミングと実際の回転位置とがずれてしまうことがあった。
さらに、特許文献２には、弾性部材を用いて、上記のようにクリックポイントを過ぎてしまった回転操作部をクリックポイントに戻す方法も記載されている。しかし、この方法では、ばね部材を必要とするうえ、ばね部材の弾性力を自由に設定することはできない。
【０００７】
この発明の目的は、機械的なばね部材を用いないで、操作者に対してばね力による戻り感や、クリック感を感じさせることが可能であり、しかも手を離したときに回転操作部を所定の位置に移動させることも可能な回転制御機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、ケーシング内に、直接又は間接的に作用する人力で揺動回転もしくは回転する第１の部材と上記ケーシングに対して固定もしくは揺動可能にした第２の部材とを互いに接触した状態を保って相対回転可能に設けるとともに、上記第１の部材と第２の部材とは１回転当たりの接触面積を相違させ、上記第１あるいは第２の部材の相対回転の方向において円周上に少なくとも３つ以上の電磁石を設け、これら電磁石は互いに隣り合う電磁石によって形成される中心角を１８０度未満に保ってなり、上記複数の電磁石の励磁タイミングを制御し、上記第１あるいは第２の部材に磁力を作用させることによって上記第１の部材に対して回転力を付与する構成にする一方、上記電磁石の励磁電流の供給を制御する制御部を設け、上記制御部は、予め設定された制御プログラムに基づき、上記第１の部材に付与する回転力の大きさと方向とを制御することを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、上記制御部が、予め設定された制御プログラムに基づき、上記第１の部材の回転速度を制御することを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、上記制御部が、上記電磁石の励磁電流量によって上記回転力の大きさを制御するとともに、上記複数の電磁石のうち、励磁電流を供給すべき電磁石の順番によって上記回転力の方向を制御することを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、第２の発明を前提とし、上記制御部が、上記複数の電磁石のうち、励磁電流を供給すべき電磁石の切り換え速度によって上記回転速度を制御することを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、上記第１の部材とケーシングとの相対回転角度を検出する回転角度検出手段を上記制御部に接続するとともに、ケーシングに対する第１の部材の所定の相対回転角度位置を原点とし、上記制御部は、上記電磁石による回転力をＦ１とし、上記人力による回転力をＦ２とするとともに、これらＦ１とＦ２との方向が常に反対になるように励磁電流を供給すべき電磁石の順番を制御し、さらに、上記制御部は、上記回転角度検出手段の検出値がゼロのとき上記Ｆ１＝０とするとともに、上記回転角度検出手段の検出値が大きくなるにともなって、予め制御部に設定されたばね係数に合わせて上記Ｆ１の大きさを大きくし、上記回転角度検出手段の検出値が小さくなるにともなって、上記バネ係数に合わせて上記Ｆ１の大きさを小さくし、上記回転角度検出手段の検出値が大きくなるにともなって上記励磁電流を供給すべき電磁石の切り換え速度を速くするために、上記電磁石に供給する励磁電流の大きさ及び励磁電流を供給すべき電磁石の切り換え速度を制御することを特徴とする。
【００１３】
第６の発明は、上記第１の部材とケーシングとの相対回転角度を検出する回転角度検出手段を上記制御部に接続するとともに、上記制御部に、ケーシングに対する第１の部材の所定の相対回転角度位置を原点とし、この原点位置からの所定の回転角度位置をクリックポイントとし、その前後において出入ポイントを予め設定し、上記制御部は、上記回転角度検出手段からの検出信号に基づいてその第１の部材の原点からの相対回転角度が、上記出入ポイント間にあると判断したとき、上記第１の部材に対し、上記クリックポイントに向かう回転力を付与することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、第１の部材に付与する回転力の大きさだけでなく、その方向も制御できるので、第１の部材に回転力を入力する操作者に対して、回転方向の抵抗力や推進力が与えられたような操作感を付与することができる。例えば、第１の部材にばね力が作用しているときの操作感や、クリックポイントに導かれる感覚を付与できる。
また、人力による回転力の入力が停止されたとき、第１の部材を自動的に回転させて所定の位置まで回転させることができる。
そのため、第１の部材が、ばね力によって元の位置に復帰したり、クリックポイントで回転が停止したりする現象を実現できる。
【００１５】
第２、第４の発明によれば、第１の部材の回転速度を制御することができる。
第３の発明によれば、励磁電流の大きさによって第１の部材に付与する回転力の大きさを制御し、電磁石の順番によって回転力の方向を制御することができる。
【００１６】
第５の発明によれば、第１の部材の回転中に常時、戻り力を付与し、その大きさ及び回転速度は回転角度が大きくなるに従って大きくなるようにすることができる。
そのため、操作者は、第１の部材に対し人力を入力している間は、その回転角度が大きくなるに従って大きくなる戻り力を感じ、手を離したときにはその回転角度に応じた回転速度で初期位置まで復帰させることができる。つまり、ばね部材を用いていないのに、実際にばね部材を用いたときと同様の状態に近づけることができる。
【００１７】
第６の発明によれば、予め設定されたクリックポイントに近づいたとき、クリックポイントに導かれるような感覚を付与することができる。また、クリックポイント付近で人力による回転力の入力がなくなった場合、第１の部材をクリックポイント位置まで移動させて止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は第１実施形態の外観斜視図である。
【図２】図２は第１実施形態の断面図である。
【図３】図３は図２のIII-III線断面図である。
【図４】図４は第１実施形態のブロック図である。
【図５】図５は第１実施形態のばね感を付与するための制御手順を示したフローチャートである。
【図６】図６は第１実施形態のクリック感を付与するための制御手順を示したフローチャートである。
【図７】図７は第２実施形態の断面図である。
【図８】図８は図７のＶIII-ＶIII線段検図である。
【図９】図９は第３実施形態の断面図である。
【図１０】図１０は図９のＸ-Ｘ線断面図である。
【図１１】図１１は図９のＸＩ-ＸＩ線断面図である。
【図１２】図１２は第４実施形態の断面図である。
【図１３】図１３は図１２のＸIII-ＸIII線断面図である。
【図１４】図１４は図１２のＸIV-ＸIV線断面図である。
【図１５】図１５は第５実施形態の断面図である。
【図１６】図１６は図１５のＸVI-ＸVI線断面図である。
【図１７】図１７は第６実施形態の断面図である。
【図１８】図１８は図１７のＸVIII-ＸVIII線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１〜図６に示す第１実施形態は、この発明の回転制御機構を用いたロータリースイッチであり、図１に示すスイッチ本体はケーシング１に操作用のスイッチノブ６を被せて構成される。
上記ケーシング１は、円板状のベース部２とカバー部３とからなり、これらベース部２及びカバー部３は、その内部に後で説明する各部材を組み込んでから接着などによって一体化されている。そして、このカバー部３を覆うように、上記スイッチノブ６が被せられている。
【００２０】
以下に、上記ケーシング１内の構成を説明する。
上記ベース部２は円板状の部材の中央に回転軸２ａを起立させ、この回転軸２ａには、発明の第１の部材である円筒状の回転体４を回転可能に組み付けている。
上記スイッチノブ６の中央には開口６ａを形成し、この開口６ａに、上記回転軸２ａとともに上記回転体４の筒部４ａを挿入している。
また、上記開口６ａの周囲には、ケーシング１内に向かう凸部６ｂを形成し、この凸部６ｂを回転体４に固定し、スイッチノブ６と回転体４とが一体回転するようにしている。
【００２１】
また、上記回転体４の外周には、この発明の第２の部材である揺動リング５を設けている。この揺動リング５は、その内径を回転体４の外径よりも多少大きくした鉄などの磁性体からなる部材である。
上記カバー部３には、この揺動リング５の回転を防止するための自転防止ピン３ａを形成し、揺動リング５の上面には上記自転防止ピン３ａを挿入する挿入穴５ａを形成している。この挿入穴５ａは、上記自転防止ピン３ａの外形よりも内径を大きくして、揺動リング５が上記回転体４に一部を接触させた状態で揺動可能にしている。
【００２２】
さらに、揺動リング５の外側には、上記回転体４と同心円状に８つの電磁石Ｍ１〜Ｍ８が配置されている。これらの電磁石Ｍ１〜Ｍ８は、磁石保持リング７を介してケーシング１に固定されている。磁石保持リング７は、円周に沿って等間隔に８個の保持穴７ａを備え、各保持穴７ａに上記各電磁石Ｍ１〜Ｍ８の鉄心８を挿入して固定している。
【００２３】
また、この回転制御機構は、図２，４に示すように、各電磁石Ｍ１〜Ｍ８への励磁電流の供給を制御するための制御部９と、この制御部９に接続し、スイッチノブ６の回転角度を検出するエンコーダ１０とを備えている。エンコーダ１０は、スイッチノブ６の外周に貼付したスリットを形成した反射部材１０ａとこの反射部材１０ａからの反射光を検出する受光部１０ｂとからなる。そして、スイッチノブ６と一体的に回転する回転体４の回転角度を検出する。なお、上記回転体４とスイッチノブ６とは連係して回転するので、上記エンコーダ１０は回転体４の回転角度を検出するこの発明の回転角検出手段である。
また、図４は、第１実施形態のブロック図であり、図中の符号１１は励磁電流を供給するための電源である。
【００２４】
このように構成したロータリースイッチは、スイッチノブ６を手で握って回転させることによって上記回転体４を回転させることができ、その回転量に応じて図示しない接点のオン・オフが可能である。このようなスイッチング機能は、通常のロータリースイッチと同じなので、その説明は省略する。
但し、この第１実施形態では上記スイッチノブ６の操作時に、上記回転体４を介してスイッチノブ６に対し、ばね感やクリック感などを付与することができる点が特徴である。従って、以下には、上記ばね感やクリック感を付与する動作について説明する。
【００２５】
上記ばね感とは、スイッチノブ６と一体回転する回転体４にばね部材が取り付けられて、回転を戻そうとする逆転方向の力が作用しているような感覚のことである。
また、上記クリック感とは、回転方向における特定の位置であるクリックポイントでカチカチという感覚であり、回転体４が上記クリックポイントの近傍に位置したとき、クリックポイントへ向かって導かれるような感覚も付与することができる。
【００２６】
次に、上記したばね感などを与えるために、上記回転体４に付与する回転力を発生させるメカニズムについて説明する。
図２，４に示すように、上記各電磁石Ｍ１〜Ｍ８は制御部９に接続され、制御部９によって励磁電流の供給が制御される。制御部９には、どのタイミングで、どの電磁石Ｍ１〜Ｍ８に励磁電流を供給するのかという手順を決めた制御プログラムが設定され、この制御プログラムに基づいて励磁電流の供給が制御されるようにしている。
【００２７】
上記各電磁石Ｍ１〜Ｍ８は、励磁電流が供給されると磁力を発生して、磁性体からなる上記揺動リング５を引き付ける。そこで、制御部９が、励磁電流を供給する電磁石を順次選択して切り換えれば、揺動リング５が励磁された電磁石の方向へ移動することになる。
図３に示したのは、電磁石Ｍ３のみに励磁電流を供給したときの状態であり、揺動リング５が電磁石Ｍ３に引付らえることによって、電磁石Ｍ３と対向する電磁石Ｍ７側において揺動リング５と回転体４とが接触している。つまり、励磁電流を供給した電磁石と対向する側において、揺動リング５と回転体４とが接触することになる。
【００２８】
従って、励磁電流が供給する電磁石が順次切り換わると、上記揺動リング５と回転体４との接触位置も順次切り換わることになる。
そのため、上記揺動リング５の内周と回転体４の外周との接触位置が、円周方向に切り換わり、上記接触面間が滑らなければ、上記回転体４が回転する。上記接触位置が一周すると、回転体４は、その外周とリング部材の内周との接触面積の差分だけ回転することになる。
従って、励磁電流を供給する電磁石を円周方向に切り換えることによって、回転体４に回転力を付与することができる。
【００２９】
例えば、図３において励磁電流を供給する電磁石の切り換え方向を、図示の矢印Ａ方向とすれば、揺動リング５と回転体４との接触位置も矢印Ａ方向に移動し、回転体４に付与される回転力の方向は矢印Ｂ方向となる。
また、電磁石の切り換え方向を上記と反対にすれば、回転体４に付与される回転力の方向も反対のＡ方向となる。
このような電磁石Ｍ１〜Ｍ８の磁力に基づく回転力は、スイッチノブ６を操作して回転体４を回転させているときには、回転の抵抗感となったり、推進力と感じたりするものであるが、スイッチノブ６を離したときには、回転体４を回転させることになる。
【００３０】
以上のような回転制御機構を用いて、ばね感を実現する場合の手順を図５のフローチャートに従って説明する。このフローチャートは、制御部９に予め設定されたばね感を実現するための制御プログラムに基づく制御部９の処理手順であるが、制御部９には、他の制御プログラムも設定し、必要に応じて選択することができるようにしている。
なお、ここでは、スイッチノブ６を回転操作しているときに入力される回転力、すなわち人力による回転力をＦ２とし、その回転方向が上記Ａ方向（図３参照）とする。
【００３１】
制御部９は、ステップＳ１で、ばね感を実現するための制御プログラムをスタートし、ステップＳ２でばね係数ｋを設定する。このばね係数ｋは、このフローで実現するばねのばね係数で、制御プログラムに固定的に設定されていてもよいし、必要に応じて使用者が設定するようにしてもよい。そして、この処理で実現するばね力は、ばね係数ｋと回転体４の変位量との積である。
なお、ばね感を実現するために、回転体４には、上記ばね力を回転力として作用させるので、回転力Ｆ１もばね係数ｋの関数となる。
また、ここでは、上記スイッチノブ６を介して回転体４を、図３の矢印Ａ方向に回転させている場合について説明する。そして、この矢印Ａ方向の回転を正転、反対方向を逆転ということにする。
【００３２】
制御部９はステップＳ３で、上記エンコーダ１０を介してスイッチノブ６の回転角度θを検出する。この第１実施形態では、上記回転体４とスイッチノブ６とは一体回転するので、上記エンコーダ１０で検出した回転角度θは、回転体４の回転角度でもある。
ステップＳ４で、制御部９は、上記回転角度θ＝０か否か判断し、０の場合にはステップＳ８へ進み、回転力Ｆ１＝０とし、回転力を作用させない。つまり、いずれの電磁石Ｍ１〜Ｍ８にも励磁電流は供給しない状態を維持する。
【００３３】
一方、ステップＳ４で、回転角度θ＝０でないと判断したとき、すなわちスイッチノブ６が操作されているとき、ステップＳ５へ進み、回転角度θ及びばね係数ｋに応じた回転力Ｆ１を算出する。このステップＳ４で算出される回転力Ｆ１は、ばね係数ｋと回転角度θとに依存するもので、回転角度θが大きくなると大きくなるようにしている。つまり、変位量が大きくなったとき大きくなるばね力に対応する回転力を実現することになる。
【００３４】
次に、ステップＳ６で、制御部９は上記回転角度θに応じて電磁石の切換速度ｓを算出する。ここでも、回転角度θが大きくなるにともなって切換速度ｓが早くなる演算式を用いる。
上記ステップＳ５、Ｓ６で、回転力Ｆ１と切換速度ｓとを算出したら、ステップＳ７へ進み、制御部９は回転体４に対し、逆転、すなわち人力による回転力Ｆ２と逆方向の回転力Ｆ１を切換速度ｓで作用させる制御を行なう。具体的には、励磁電流を供給する電磁石を切換速度ｓで順次切り換えるとともに、各電磁石には回転力Ｆ１の大きさに比例する励磁電流を供給する。この時の、電磁石の切り換え方向は、図３の矢印Ａ方向であり、その結果回転体４には矢印Ｂ方向、すなわち逆転方向の回転力が作用する。
【００３５】
上記ステップＳ３〜Ｓ８の処理を繰り返すことによって、回転角度θに応じた回転力Ｆ１を回転体４に作用させることができる。
上記回転力Ｆ１は、回転角度θが大きくなるに従って大きくなり、電磁石に供給する励磁電流を大きくするので、回転角度θが大きくなればなるほど、回転体４に対する揺動リング５の押し付け力が強くなる。上記押し付け力が大きくなれば、回転体４と揺動リング５との間の摩擦抵抗が大きくなるため、スイッチノブ６の回転操作に対する抵抗が大きくなり、回転角度θが大きくなるにしたがって大きくなるばね感に相当する抵抗感を付与することができる。
【００３６】
また、スイッチノブ６から手を離したときには、逆転方向の回転力によって回転体４及びスイッチノブ６が逆転するが、上記回転角度θが大きくなるに伴って励磁電流を供給する電磁石の切り換え速度ｓを速くしているので、回転角度θが大きいときには逆転速度が大きく、θ＝０に近づくにつれて速度が遅くなる。
【００３７】
このように、この第１実施形態の回転制御機構では、図５に示す手順に基づいて、操作感とともに手を離したときの挙動も、実際にばね部材を用いているときに近似させることができる。
なお、上記ステップＳ５，Ｓ６における演算式は、回転角度θが大きくなるにしたがって回転力Ｆ１や切換速度ｓが大きくなるものであれば、どのようなものでもかまわない。
また、制御部９がその都度演算するのではなく、予め設定したテーブル値から選択するようにしてもよい。
さらに、この第１実施形態の回転制御機能では、回転力Ｆ１や切換速度ｓを一定にしてスイッチノブ６の回転角度に依存しない回転力Ｆ１や回転速度を実現することもできる。
【００３８】
また、この第１実施形態の回転制御機構によって、クリック感を実現する場合の手順を図６に示すフローチャートに従って説明する。
ここで実現するクリック感とは、スイッチノブ６を３６０度回転させる間に、所定の間隔で設定されたクリックポイントがあり、回転途中で上記クリックポイントの近傍に来たときには、クリックポイントへ導く方向の回転力が上記電磁石によって付与され、この回転力によって感じる感覚のことである。
【００３９】
制御部９は、図６に示すステップＳ１でクリック感の制御プログラムをスタートし、ステップＳ２でクリック数β及び出入りポイント±Δαを設定する。クリック数βとは、スイッチノブ６の一周に設けるクリックポイントの数であり、各クリックポイントは等間隔にあるものとする。
また、上記出入りポイントとは、クリックポイントの前後の近傍位置のことである。このステップＳ２では、上記出入りポイントの位置を特定するため、クリックポイントからの微小角度±Δαを設定する。
【００４０】
ステップＳ３で、制御部９は各クリックポイントの角度αｎを、ｎ＝１〜βまでの正の整数について算出する。このステップＳ３で、全てのクリックポイントの位置が算出され、処理部９に設定される。
なお、回転角度０度と３６０度とは同じ位置であるが、ステップＳ４で回転角度θ＝０のときのクリックポイントの位置をα０＝０と設定しておく。
【００４１】
制御部９に、上記ステップＳ３、Ｓ４で、スイッチノブ６の一周における全てのクリックポイントの位置が角度αｎとして設定され、以下のステップで、クリック感を実現する処理が実行される。
ステップＳ５で、処理部９は上記エンコーダ１０を介してスイッチノブ６の回転角度θを検出する。
その後、ステップＳ６〜Ｓ１３の処理を、ｎ＝０から、ｎ＝βになるまで繰り返し実行する。
【００４２】
すなわち、ステップＳ６で、処理部９はｎ＝０とし、ステップＳ６〜Ｓ１３までの処理が一通り終了したら、ステップＳ１４でｎに１を加算する。次に、ステップＳ１５で、上記ｎがβを超えていないと判断したら、ステップＳ７へ戻る処理を繰り返す。
上記ステップＳ７では、回転角度θ＝αｎか否か、すなわち、回転角度θがクリックポイントに一致しているか否かを判断する。回転角度θがクリックポイントと一致していると判断したときには、ステップＳ８へ進み、電磁石に対する励磁電流の供給を停止するか、停止状態を維持し、ステップＳ１４へ進む。
【００４３】
ステップＳ７で、処理部９が現時点での回転角度θがクリックポイントと一致していないと判断した場合には、ステップＳ９へ進み回転角度が、隣り合う一対のクリックポイント間に位置しているかどうかを判断する。
このステップＳ９で、αｎ＜θ＜αｎ＋１であると判断した場合には、ステップＳ１０へ進むが、上記θがαｎとαｎ＋１との間に位置していないと判断した場合にはステップＳ１４へ進む。
【００４４】
上記ステップＳ９からステップＳ１０へ進んだら、処理部９は（αｎ＋１−θ）≦Δαか否か、すなわち回転角度θが、回転方向前方のクリックポイントである角度αｎ＋１の近傍に位置しているか否かを判断する。このステップＳ１０で、θがαｎ＋１の近傍に位置していると判断した場合には、ステップＳ１１へ進み、制御部９は回転体４に対し、正転の回転力を付与するように電磁石への供給電流を制御する。これにより、回転体４及びスイッチノブ６には、回転方向前方のクリックポイントへ向かう回転力が作用する。
【００４５】
上記ステップＳ１０で、回転角度θが回転方向前方のクリックポイントの近傍に達していないと判断した場合には、ステップＳ１２へ進み、制御部９は（θ−αｎ）≦Δαか否か、すなわち回転角度θが、回転方向後方のクリックポイントである角度αｎの近傍に位置しているか否かを判断する。このステップＳ１２で、θがαｎの近傍に位置していると判断した場合には、ステップＳ１３へ進み、制御部９は回転体４に対し、逆転の回転力を付与するように電磁石への供給電流を制御する。これにより、回転体４及びスイッチノブ６には、回転方向後方のクリックポイントへ戻される回転力が作用する。
【００４６】
また、上記ステップＳ１２において回転角度θが回転方向後方のクリックポイントの近傍に位置していないと判断したときには、ステップＳ８へ進み、制御部９は各電磁石Ｍ１〜Ｍ８に対する励磁電流の供給を停止する。
以上の処理を実行することによって、上記回転角度θがいずれかのクリックポイントの近傍に位置していたときには、そのクリックポイントに向かう回転力が回転体４に付与されるように電磁石Ｍ１〜Ｍ８への励磁電流の供給が制御され、それ以外では上記励磁電流が供給されないようにしている。
【００４７】
従って、スイッチノブ６を回転操作しているときには、正転方向の回転力によってクリックポイントへ導かれる感覚や、逆転方向の回転力による抵抗感が付与される。
また、上記制御によれば、クリックポイントの近傍位置でスイッチノブ６の回転操作を中止した場合には、スイッチノブ６の位置が自然にクリックポイント位置に移動する。
【００４８】
なお、図６に示した制御プログラムでは、上記回転角度θがクリックポイントの近傍位置以外のときには、電磁石への励磁電流を供給しないようにしているが、いずれかの電磁石に励磁電流を供給して、ある程度の抵抗感を付与することは可能である。
また、この制御プログラムでは、ステップＳ２〜Ｓ４でクリックポイントの設定をしているが、クリックポイントの設定方法は図６に示すものに限らない。例えば、複数のクリックポイントの間隔を等間隔にしなくてもよいし、複数のポイント位置を任意に設定してもよい。いずれにしても、複数のクリックポイント位置と、スイッチ回転角度θとの相対関係に応じて、回転体４に付与する回転力の方向を制御することができればよい。
【００４９】
図７、８に示す第２実施形態は、ケーシング１内の第１の部材と第２の部材の構成及び配置が、上記第１実施形態とは異なるが、ベース部２とカバー部３とからなるケーシング１内に上記第１の部材及び第２の部材を設け、ロータリースイッチに用いることが可能で、スイッチノブ６の回転操作に対し、ばね感やクリック感を実現する点は上記第１実施形態と同じである。そして、第１実施形態と同じ構成要素には図２，３と同じ符号を用い、ここについての詳細な説明は省略する。
【００５０】
この第２実施形態は、ベース部２の中央に円柱部２ｂを突出させ、この円柱部２ｂがケーシングに固定されたこの発明の第２の部材を構成し、この円柱部２ｂの外周に、偏心して設けられた揺動回転リング１２がこの発明の第１の部材を構成している。
上記揺動回転リング１２は、上記円柱部２ｂの外形よりも内形を大きくした磁性体からなる部材であり、上記円柱部２ｂに対する一回転当たりの接触面積を相違させている。
【００５１】
また、揺動回転リング１２の上面には連結穴１２ａを形成し、この連結穴１２ａにスイッチノブ６の裏面から突出させた連結ピン６ｃを挿入して、揺動回転リング１２とスイッチノブ６とを連結している。そのため、スイッチノブ６を回転操作すれば、揺動回転リング１２が回転するとともに、揺動回転リング１２が回転すればスイッチノブ６も回転する。
但し、揺動回転リング１２の連結穴１２ａはスイッチノブ６の連結ピン６ｃの外径よりも大きくし、揺動回転リング１２がスイッチノブ６に対して揺動可能にしている。つまり、揺動回転リング１２は揺動回転可能な第１の部材である。
【００５２】
さらに、揺動回転リング１２の外側には、上記円柱部２ｂと同心円状に８つの電磁石Ｍ１〜Ｍ８が配置されている。これらの電磁石Ｍ１〜Ｍ８は、上記磁石保持リング７を介してケーシング１に固定されている。磁石保持リング７は、円周に沿って等間隔に８個の保持穴７ａを備え、各保持穴７ａに上記各電磁石Ｍ１〜Ｍ８の鉄心８を挿入して固定している。
そして、各電磁石Ｍ１〜Ｍ８は、上記第１実施形態等同様に図示しない制御部９に接続され、励磁電流の供給が制御される。また、図７，８では省略しているが、スイッチノブ６の回転角度を検出すエンコーダ１０も備えている（図２，４参照）。
【００５３】
上記制御部９には、どのタイミングで、どの電磁石Ｍ１〜Ｍ８に励磁電流を供給するのかという手順や供給する電流値を決定するための制御プログラムが設定され、この制御プログラムに基づいて励磁電流の供給が制御される点は、上記第１実施形態と同様である。その詳細は省略する。
但し、上記スイッチノブ６に連結した揺動回転リング１２が揺動回転する点が、上記第１実施形態とは異なるので、その点について以下に説明する。
この第２実施形態でも、各電磁石Ｍ１〜Ｍ８に励磁電流が供給されると磁力を発生して、磁性体からなる上記揺動回転リング１２を引き付ける。
【００５４】
そこで、制御部９が、励磁電流を供給する電磁石を順次選択して切り換えれば、揺動回転リング１２が励磁された電磁石の方向へ移動し、揺動回転リング１２と円柱部２ｂとの接触位置も順次切り換わる。
その結果、揺動回転リング１２には回転力が付与される。
なお、上記電磁石Ｍ１〜Ｍ８の切り換えによって揺動回転リング１２に付与される回転力の方向は、電磁石の切り換え方向と同じである。つまり、励磁する電磁石の切り換え方向を図８のＡ方向にした場合には、揺動回転リング１２にはＡ方向の回転力が付与され、Ｂ方向に切り換えた場合にはＢ方向の回転力が付与される。
【００５５】
上記のように揺動回転リング１２に回転力が付与されたとき、上記スイッチノブ６に操作力を作用させていなければ、上記揺動回転リング１２は、円柱部２ｂの外周に接触しながら揺動回転する。上記揺動回転リング１２は揺動回転するが、その揺動は上記連結穴１２ａの隙間で吸収され、連結ピン６ｃを介してスイッチノブ６には回転のみが伝達される。従って、上記電磁石への励磁電流の供給を制御することによって上記スイッチノブ６を回転させることができる。
また、上記スイッチノブ６を回転操作中であれば、スイッチノブ６は人力に支配されて回転するが、上記電磁石の励磁に基づく回転力は揺動回転リング１２に付与され、抵抗感などとして作用する。
【００５６】
つまり、この第２実施形態でも、図５，６に示す制御プログラムを用いてばね感やクリック感を実現することができる。
そして、この第２実施形態では、図８に示す矢印Ａ方向をスイッチノブ６の回転操作の正転方向とした場合、制御部９は、上記図５のステップＳ７や図６のステップＳ１１，１３において、励磁電流を供給する電磁石の切り換え方向を上記Ａ方向とすることによって正転の回転力を付与し、上記Ｂ方向に切り換えることによって逆転の回転力を付与することができる。
【００５７】
図９〜１１に示す第３実施形態は、スイッチノブ６に形成した筒部６ｄをこの発明の回転可能な第１の部材とするとともに、その内周面に接触して揺動可能な揺動体１３をこの発明の第２の部材とするものである。
なお、この第３実施形態の回転制御機構も、上記実施形態と同じ構成要素には、同じ符号を用いている。そして、上記第１実施形態と同様の構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００５８】
この第３実施形態では、ケーシング１を構成するカバー部３に円筒状の支持部３ｂを形成し、この支持部３ｂによって上記筒部６ｄを回転可能に支持している。
また、上記揺動体１３は円柱状の部材であり、磁性体で構成された小径部１３ａと大径部１３ｂとを備えている。上記小径部１３ａは上記筒部６ｄの内側に挿入され、大径部１３ｂはベース部２上に載置されている。なお、上記揺動体１３は大径部１３ｂのみを磁性体で構成し、小径部１３ａは非磁性体であってもよい。
また、上記ベース部２には複数の自転防止ピン２ｃを起立させるとともに、上記大径部１３ｂの底面には、上記自転防止ピン２ｃを挿入する挿入穴１３ｃを形成している。この挿入穴１３ｃを上記自転防止ピン２ｃの外径よりも大きくすることによって、揺動体１３の自転を防止しながら揺動を可能にしている。
【００５９】
さらに、上記揺動体１３の大径部１３ｂの外側には、上記他の実施形態と同様に８個の電磁石Ｍ１〜Ｍ８を配置している。
これら電磁石Ｍ１〜Ｍ８は、図９〜１１には図示していないが、上記第１実施形態と同様に制御部９に接続されている。
また、この第３実施形態においても、スイッチノブ６の回転角度を検出すエンコーダ１０を備えている（図２，４参照）。
【００６０】
上記制御部９には、どのタイミングで、どの電磁石Ｍ１〜Ｍ８に励磁電流を供給するのかという手順や供給する電流値を決定するための制御プログラムが設定され、この制御プログラムに基づいて励磁電流の供給が制御される点は、上記第１実施形態と同様である。
従って、上記制御部９の機能の詳細は省略するが、以下には、電磁石Ｍ１〜Ｍ８への励磁電流の供給によって、この発明の第１の部材を構成するスイッチノブ６の筒部６ｄに作用する回転力について説明する。
【００６１】
この第３実施形態においても、各電磁石Ｍ１〜Ｍ８に励磁電流が供給されると磁力を発生し、磁性体からなる揺動体１３の大径部１３ｂが電磁石Ｍ１〜Ｍ８に引き付けられ、揺動体１３が励磁された電磁石の方向へ移動する。
このように揺動体１３が特定の方向へ移動すれば、対応する側において小径部１３ａの外周と筒部６ｄの内周とが接触する。
【００６２】
そこで、制御部９が、励磁電流を供給する電磁石を順次選択して切り換えれば、揺動体１３が励磁された電磁石の方向へ移動し、揺動体１３と筒部６ｃとの接触位置も順次切り換わる。
この時揺動体１３は回転を規制されているので、回転力はスイッチノブ６の筒部６ｄに付与される。
なお、上記電磁石Ｍ１〜Ｍ８の切り換えによって筒部６ｄに付与される回転力の方向は、電磁石の切り換え方向と同じである。つまり、励磁する電磁石の切り換え方向を図１０のＡ方向にした場合には、揺動体１３が揺動しながら筒部６ｄとの接触位置がＡ方向に移動し、Ａ方向の回転力が筒部６ｄに付与され、電磁石をＢ方向に切り換えた場合にはＢ方向の回転力が付与される。
【００６３】
従って、この第３実施形態でも、図５，６に示す制御プログラムを用いてばね感やクリック感を実現することができる。
そして、図１０に示す矢印Ａ方向をスイッチノブ６の回転操作の正転方向とした場合、制御部９は、上記図５のステップＳ７や図６のステップＳ１１，１３において、励磁電流を供給する電磁石の切り換え方向を上記Ａ方向とすることによって正転の回転力を付与し、上記Ｂ方向に切り換えることによって逆転の回転力を付与することができる。
【００６４】
図１２〜１４に示す第４実施形態は、上記第１実施形態と同様に、ケーシング１内に円周状に配置した８個の電磁石Ｍ１〜Ｍ８の内側に、磁性体からなる揺動回転体１４を設け、この揺動回転体１４をスイッチノブ６に連結してこの発明の第１の部材を構成するとともに、カバー部３に一体的に構成した筒部３ｃをこの発明の第２の部材としている点が特徴である。
なお、この第４実施形態の回転制御機構も、上記実施形態と同じ構成要素には、同じ符号を用いている。そして、上記第１実施形態と同様の構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００６５】
上記揺動回転体１４は、円柱状の部材であり、磁性体で構成された小径部１４ａと大径部１４ｂとを備えている。上記小径部１４ａは上記筒部３ｃの内側に挿入され、大径部１４ｂはベース部２上に載置されている。なお、上記揺動回転体１４は大径部１４ｂのみを磁性体で構成し、小径部１４ａは非磁性体であってもよい。
また、上記スイッチノブ６には連結ピン６ｅを形成するとともに、上記揺動回転体１４の小径部１４ａには上記連結ピン６ｅを挿入する挿入穴１４ｃを形成している。そして、この挿入穴１４ｃを上記連結ピン６ｅの外径よりも大きくすることによって、揺動回転体１４とスイッチノブ６とを連結しながら揺動可能にしている。
【００６６】
さらに、上記大径部１４ｂの外側に設けた電磁石Ｍ１〜Ｍ８には、図１２〜１４には図示していないが、上記第１実施形態と同様に制御部９が接続されている。
また、この第４実施形態においても、スイッチノブ６の回転角度を検出すエンコーダ１０を備えている（図２，４参照）。
【００６７】
そして、上記制御部９には、どのタイミングで、どの電磁石Ｍ１〜Ｍ８に励磁電流を供給するのかという手順や供給する電流値を決定するための制御プログラムが設定され、この制御プログラムに基づいて励磁電流の供給が制御される点は、上記第１実施形態と同様である。従って、上記制御部９の機能の詳細な説明は省略する。
【００６８】
この第４実施形態においても、各電磁石Ｍ１〜Ｍ８に励磁電流が供給されると磁力を発生し、磁性体からなる揺動回転体１４の大径部１４ｂが電磁石Ｍ１〜Ｍ８に引き付けられ、揺動回転体１４が励磁された電磁石の方向へ移動する。
このように揺動回転体１４が特定の方向へ移動すれば、対応する側において小径部１４ａの外周と筒部３ｃの内周とが接触する。
【００６９】
そこで、制御部９が、励磁電流を供給する電磁石を順次選択して切り換えれば、揺動回転体１４が励磁された電磁石の方向へ移動し、揺動回転体１４と筒部３ｃとの接触位置も順次切り換わる。
このように、揺動回転体１４は、ケーシング１のカバー部３と一体化している筒部３ｃとの接触位置を順次変えることによって、揺動回転することになる。
そして、揺動回転体１４の揺動は、上記挿入穴１４ｃと連結ピン６ｅとの隙間で吸収され、スイッチノブ６には回転力のみが伝達される。
【００７０】
なお、上記電磁石Ｍ１〜Ｍ８の切り換えによって揺動回転体１４に付与される回転力、すなわちスイッチノブ６に付与される回転力の方向は、電磁石の切り換え方向と反対である。つまり、励磁する電磁石の切り換え方向を図１４のＡ方向にした場合には、揺動回転体１４はＢ方向に回転しながら、筒部３ｃとの接触位置はＡ方向に移動するので、Ｂ方向の回転力が付与されたことになる。また、電磁石をＢ方向に切り換えた場合には、揺動回転体１４にはＡ方向の回転力が付与される。
従って、この第４実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、制御部９が、図５、６に示す手順に従って電磁石Ｍ１〜Ｍ８の切り換え方向を制御すれば、上記回転揺動部材１４に正転あるいは逆転方向の回転力を付与して、ばね感やクリック感を実現することができる。
【００７１】
図１５，１６に示す第５実施形態の回転制御機構は、ケーシング１内に、スイッチノブ６を介して人力で回転するこの発明の第１の部材である回転体１５と、この回転体１５に接触して揺動可能な第２の部材である揺動体１６とを備えている。
なお、この第５実施形態においても、上記第１実施形態と同様の構成要素には、上記第１実施形態と同じ符号を用い、個々の部材についての詳細な説明は省略する。
【００７２】
上記回転体１５は、軸部１５ａを備えた傘状の部材で、この軸部１５ａを、スイッチノブ６の中央に形成した開口６ｆに挿入して固定し、ベース部２に対向する円錐状の斜面１５ｂを備えている。
一方、上記揺動体１６は、軸部１６ａに、上記回転体１５の斜面１５ｂを受けるすり鉢状の斜面１６ｂを備えた磁性体からなる部材であり、上記軸部１６ａの端部には球状凹部１６ｃを形成している。
【００７３】
また、ベース部２の中央には、先端を球状にした軸部２ｄを一体的に形成し、この先端に上記揺動体１６の球状凹部１６ｃを嵌めて、上記揺動体１６が揺動自在に支持されるようにしている。
なお、上記球状凹部１６ｃの球面の直径を、上記軸部２ｄの先端の球面の直径よりも大きくし、球状凹部１６ｃと軸部２ｄの先端との間にわずかな隙間を形成している。上記揺動体１６はこの隙間の範囲での揺動を可能にしている。
【００７４】
また、上記揺動体１６の一つの直径方向両端には、自転防止ピン１７を取り付け、これら一対の自転防止ピン１７を外方へ突出させている。
さらに、上記カバー部３の内周側面において、上記自転防止ピン１７に対応する箇所には、中心に向かう凸部３ｄを設け、その中央に図１５における上下方向に伸びるスリット３ｅを形成している。
このスリット３ｅ内に、上記自転防止ピン１７を挿入して、上記揺動体１６自転を防止しながら揺動を可能にしている。
【００７５】
なお、この第５実施形態では、上記一対の自転防止ピン１７の軸線を一直線上に配置するとともに、この軸線が揺動体１６の中心線と直交し、かつ上記揺動体１６の揺動中心Ｏを通過するように配置している。なお、上記揺動体１６の中心線とは、すり鉢状の上記斜面１６ｂの中心を通り、上記斜面１６ｂとの間に形成される角度が全て等しくなる直線である。
上記のように上記自転防止ピン１７の軸線が揺動体１６の中心線と直交し、かつ揺動中心Ｏを通過するように配置すれば、揺動体１６の揺動に伴う自転防止ピン１７の運動は、図１５に沿った上下方向のみの移動になる。自転防止ピン１７の運動が上下方向のみの運動になれば、自転防止ピン１７がスリット３ｅの側面に押しつけられることがなく、自転防止ピン１７に余計な力が作用したり、揺動に抵抗力が作用したりすることなく、揺動体１６の自転を防止できる。
【００７６】
また、ベース部２の上記軸部２ｄの周囲には、８個の磁石保持部２ｅを突出させて設け、この磁石保持部２ｅに電磁石Ｍ１〜Ｍ８を設けている。図１５には、２個の電磁石Ｍ３とＭ７しか表れていないが、８個の電磁石Ｍ１〜Ｍ８は、揺動体１６とベース部２との間に上記揺動体１６の中心点Ｏを中心とする円周上に等間隔に配置されている。
【００７７】
上記電磁石Ｍ１〜Ｍ８には上記他の実施形態と同様に、制御部９を接続している。
また、この第４実施形態においても、スイッチノブ６の回転角度を検出すエンコーダ１０を備えている（図２，４参照）。
そして、上記制御部９には、どのタイミングで、どの電磁石Ｍ１〜Ｍ８に励磁電流を供給するのかという手順や供給する電流値を決定するための制御プログラムが設定され、この制御プログラムに基づいて励磁電流の供給が制御される点は、上記第１実施形態と同様である。従って、上記制御部９の機能の詳細な説明は省略する。
【００７８】
この第５実施形態においても、各電磁石Ｍ１〜Ｍ８に励磁電流が供給されると磁力を発生し、磁性体からなる揺動体１６が電磁石Ｍ１〜Ｍ８に引き付けられ、励磁された電磁石の方向へ移動する。
このように揺動体１６が特定の電磁石の方向へ移動すれば、その反対側において上記斜面１６ｂと上記回転体１５の斜面１５ｂとが接触する。
【００７９】
そこで、制御部９が、励磁電流を供給する電磁石を順次選択して切り換えれば、揺動体１６が励磁された電磁石の方向へ移動し、揺動体１６と回転体１５との接触位置も順次切り換わり、回転体１５に回転力が作用する。従って、上記接触位置が一周すると、両斜面１５ｂ及び１６ｂの接触面積差の分だけ、上記回転体１５が回転することになる。
この回転体１５に付与された回転力は、スイッチノブ６に伝達される。
【００８０】
なお、上記回転体１５は、両斜面１５ｂと１６ｂとの接触位置の移動方向と反対に回転する。つまり、上記電磁石Ｍ１〜Ｍ８の切り換えによって回転体１５に付与される回転力、すなわちスイッチノブ６に付与される回転力の方向は、電磁石の切り換え方向と反対になる。
従って、この第５実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、制御部９が、図５、６に示す手順に従って電磁石Ｍ１〜Ｍ８の切り換え方向を制御すれば、上記回転体１５に正転あるいは逆転方向の回転力を付与して、ばね感やクリック感を実現することができる。
【００８１】
図１７，１８に示す第６実施形態は、すり鉢状の斜面１８ｂを有する揺動回転体１８を、スイッチノブ６に連結して、この発明の第１の部材とするとともに、ケーシングのカバー部３に一体的に円錐状の斜面３ｇを形成し、このカバー部３における円錐状の斜面３ｇの部分を第２の部材としたものである。
上記揺動回転体１８は、上記第５実施形態の揺動体１６と同様に、球状凹部１８ｃを備えた軸部１８ａと、上記斜面１８ｂとを備えた磁性体からなる部材である。
但し、揺動回転体１８には自転防止ピンがなく、揺動回転可能にしている。
なお、この第６実施形態においても、上記他の実施形態と同様の構成要素には、上記実施形態と同じ符号を用い、個々の部材についての詳細な説明は省略する。
【００８２】
また、この第６実施形態では、カバー部３に、ケーシング１内に向かう円錐状の斜面３ｇを形成している。この斜面３ｇは、上記揺動回転体１８の斜面１８ｂと対向し、両斜面３ｇと１８ｂとが接触可能な位置関係を保っている。
さらに、スイッチノブ６には回転軸６ｇを形成するとともに、上記カバー部３の中央には軸穴３ｆを形成し、この軸穴３ｆに上記回転軸６ｇを挿入し、回転可能に支持している。
【００８３】
そして、上記回転軸６ｇと上記揺動回転体１８とを連結部材１９で連結している。この連結部材１９は、図１８に示すように長軸部１９ａとそれに直交する短軸部１９ｂからなる部材である。
一方、上記回転軸６ｇの揺動回転体１８側の端部には、ひとつの直径方向に対向する一対の切欠き６ｈ，６ｈと、これら切欠き６ｈ，６ｈから９０度位相をずらした位置に形成した一対の切欠き６ｉ，６ｉとを設けている。そして、上記切欠き６ｈの大きさを連結部材１９の長軸部１９ａの外径より大きくし、一対の切欠き６ｈに長軸部１９ａの両端を、それぞれ隙間を保って貫通させている。
【００８４】
また、上記一対の切欠き６ｉ，６ｉは、その内側寸法を上記短軸部１９ｂの外径とほぼ一致させ、短軸部１９ｂを回転自在に保持している。
さらに、揺動回転体１８には、中心を横切る線状の連結溝１８ｄを形成し、この連結溝１８ｄ内に上記長軸部１９ａの先端を回転自在に支持している。そこで、この揺動回転体１８は、上記長軸部１９ａと上記切欠き６ｈとの隙間の範囲で揺動可能になる。
つまり、上記回転軸６ｇは上記連結部材１９によって、揺動回転可能な上記揺動回転体１８と連結される。
【００８５】
なお、上記揺動回転体１８に回転自在に支持された連結部材１９の長軸部１９ａの軸方向の中心線が、揺動回転体１８の中心線と直交し、かつ上記長軸部１９ａの中心線と揺動回転体１８の揺動中心とが一直線上に位置するように構成している。なお、上記揺動回転体１８の中心線とは、すり鉢状の上記斜面１８ｂの中心を通り、上記斜面１８ｂとの間に形成される角度が全て等しくなる直線である。
このように構成することによって、揺動回転体１８が揺動してもその中心が図１７の上下方向に移動することがない。もし、回転揺動体１８が上下運動すると、スイッチノブ６に上下方向の力が作用してしまうが、上記長軸部１９ａの位置を上記のように設定すれば、スイッチノブ６に上下方向の力が作用することはない。
【００８６】
さらに、ベース部２上には、上記第５実施形態と同様に８個の電磁石Ｍ１〜Ｍ８が円周方向に等間隔で配置されている。
上記電磁石Ｍ１〜Ｍ８には上記他の実施形態と同様に、制御部９を接続している。
また、この第６実施形態においても、スイッチノブ６の回転角度を検出すエンコーダ１０を備えている（図２，４参照）。
そして、上記制御部９には、どのタイミングで、どの電磁石Ｍ１〜Ｍ８に励磁電流を供給するのかという手順や供給する電流値を決定するための制御プログラムが設定され、この制御プログラムに基づいて励磁電流の供給が制御される点は、上記第１実施形態と同様である。従って、上記制御部９の機能の詳細な説明は省略する。
【００８７】
この第６実施形態においても、各電磁石Ｍ１〜Ｍ８に励磁電流が供給されると磁力を発生し、磁性体からなる揺動回転体１８が電磁石Ｍ１〜Ｍ８に引き付けられ、励磁された電磁石の方向へ移動する。
このように揺動回転体１８が特定の電磁石の方向へ移動すれば、その反対側において上記斜面１８ｂと上記カバー部３の斜面３ｇとが接触する。
【００８８】
そこで、制御部９が、励磁電流を供給する電磁石を順次選択して切り換えれば、揺動回転体１８の斜面１８ｂとカバー部３の斜面３ｇとの接触位置も順次切り換わり、揺動回転体１８に回転力が作用する。従って、上記接触位置が一周すると、両斜面１８ｂ及び３ｇの接触面積差の分だけ、上記揺動回転体１８が回転することになる。
この揺動回転体１８に付与された回転力は、上記連結部材１９を介してスイッチノブ６に伝達される。
【００８９】
上記揺動回転体１８は、両斜面１８ｂと３ｇとの接触位置の移動方向と同方向に回転する。つまり、上記電磁石Ｍ１〜Ｍ８の切り換えによって揺動回転体１８に付与される回転力、すなわちスイッチノブ６に付与される回転力の方向は、電磁石の切り換え方向と同方向になる。
従って、この第６実施形態においても、上記第５実施形態と同様に、制御部９が、図５、６に示す手順に従って電磁石Ｍ１〜Ｍ８の切り換え方向を制御すれば、上記回転体１８に正転あるいは逆転方向の回転力を付与して、ばね感やクリック感を実現することができる。
【００９０】
上記第１〜第６実施形態では、この発明の第１の部材及び第２の部材として、様々な構成を例に説明したが、第１の部材及び第２の部材は、上記のものに限らない。
以下の条件を満足すれば、どのような部材でも構わない。
すなわち、第１の部材はスイッチノブ６などに連係し、人力によって回転あるいは揺動回転可能な部材であり、第２の部材は揺動可能あるいはケーシングに固定された部材である。さらに、回転する第１の部材と揺動する第２の部材との組み合わせ、あるいは揺動回転する第１の部材と固定された第２の部材との組み合わせが必要であり、第１、第２の部材のうち、揺動可能な部材を磁性体で構成しなければならない。但し、揺動可能な部材が電磁石の磁力によって揺動するためには、全体が磁性体でなくてもよく、例えば、当該揺動可能な部材において電磁石に対向する部分のみを磁性体で構成してもよい。上記揺動可能な部材の電磁石に対向する部分のみを磁性体で構成する場合、部分的に材料を変えて一体成型するほか、磁性体からなる別部材を後から取り付けるようにしてもよい。
【００９１】
また、上記実施形態では、第１の部材と第２の部材とは互いに滑らずに接触する接触面を備えているが、この接触面にギアを形成してもよい。但し、両部材に形成したギアの歯数を相違させる必要がある。
さらに、上記実施形態では、８個の電磁石を円周上に等間隔に配置しているが、電磁石の数は３個以上ならいくつでもかまわないし、隣り合う電磁石によって形成される中心角を１８０度未満に保てば、間隔を等間隔にする必要もない。この条件は、回転力を発生させる条件である。
励磁電流を供給するために切り換え選択する電磁石は１個ずつでなく、同時に複数の電磁石に励磁電流を供給するようにしてもよい。例えば、励磁電流を供給する複数の電磁石の配置を変えることによって、同じ大きさの励磁電流を供給しながら、第１の部材あるいは第２の部材に作用させる吸引力を変化させることも可能である。
【００９２】
以上のように、上記実施形態の回転制御機構は、第１の回転体に対して付与する回転力の方向や大きさを制御できるので、それによって例えば、図５，６に示す制御プログラムによって実現される操作感に限らず、様々なものを実現できる。
なお、上記実施形態の回転制御機構は、励磁電流を供給する電磁石を順次切り換えることによって、第１の部材に回転力を付与できることが特徴であるが、励磁電流を供給する電磁石を切り換えずに、特定の電磁石のみに励磁電流を供給し、これによる単なる摩擦抵抗によって回転に対する抵抗感を付与することもできる。
そして、制御部９には、様々な操作感を実現するための複数の制御プログラムを記憶させ、必要に応じで制御プログラムを選択し、実行させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
この発明の回転制御機構は、回転操作部を備えた様々な装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１      ケーシング
２      ベース部
３      カバー部
４      （第１の部材）回転体
５      （第２の部材）揺動リング
６      スイッチノブ
１２    （第１の部材）揺動回転リング
２ｂ    （第２の部材）円柱部
９      制御部
１０    （回転角度検出手段）エンコーダ
６ｄ    （第１の部材）筒部
１３    （第２の部材）揺動体
１４    （第１の部材）揺動回転体
３ｃ    （第２の部材）筒部
１５    （第１の部材）回転体
１６    （第２の部材）揺動体
１８    （第１の部材）揺動回転体
３ｇ    （第２の部材）斜面
Ｍ１〜Ｍ８  電磁石
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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