(57)【要約】  本発明のトルク発生装置は、シャフトに接続され、シャフトの回転軸を中心に回転動作可能なロータと、ロータの外側に配置され、回転軸を中心にロータと相対回転可能に設けられた外部部材と、ロータと外部部材との間の隙間に配置された磁気応答性材料と、磁気応答性材料を通過する磁界を発生させる磁界発生部と、シャフトの外周に沿ってシャフトと外部部材との間に設けられた調整部とを備える。調整部は、調整封止部材を内部に備えた収容空間を有し、磁気応答性材料は、隙間、収容空間、及び、これらをつなぐ経路に封入され、かつ、収容空間においては調整封止部材が設けられた位置から経路に至る調整空間に封入されており、調整部は、磁気応答性材料の体積変化に応じて調整空間の容積が変化可能とされている。このため、磁気粘性流体の体積の膨張収縮に追従して、磁気粘性流体が封入された空間の容積を拡大縮小することができる。
2020189331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトに接続され、前記シャフトの回転軸を中心に回転動作可能なロータと、
前記ロータの外側に配置され、前記回転軸を中心に前記ロータと相対回転可能に設けられた外部部材と、
前記ロータと前記外部部材との間の隙間に配置された磁気応答性材料と、
前記磁気応答性材料を通過する磁界を発生させる磁界発生部と、
前記シャフトの外周に沿って前記シャフトと前記外部部材との間に設けられた調整部とを備え、
前記調整部は、調整封止部材を内部に備えた収容空間を有し、
前記磁気応答性材料は、前記隙間、前記収容空間、及び、これらをつなぐ経路に封入され、かつ、前記収容空間においては前記調整封止部材が設けられた位置から前記経路に至る調整空間に封入されており、
前記調整部は、前記磁気応答性材料の体積変化に応じて前記調整空間の容積が変化可能とされていることを特徴とするトルク発生装置。
【請求項２】
前記調整部は、前記収容空間において前記調整封止部材が前記回転軸の軸方向に沿って移動可能である請求項１に記載のトルク発生装置。
【請求項３】
前記調整空間は、前記外部部材に設けられた凹部と前記シャフトの外周面との間に形成されている請求項２に記載のトルク発生装置。
【請求項４】
前記調整空間は、前記シャフトに設けられた小径部と、前記外部部材との間に形成されている請求項２に記載のトルク発生装置。
【請求項５】
前記調整封止部材は弾性を有するリング部材である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のトルク発生装置。
【請求項６】
前記ロータは前記回転軸に垂直な面を有する回転板であり、
前記外部部材は、前記シャフトを相対回転可能に支持する第１軸受部と、前記回転板の一方の面と対向する第１対向部とを有し、
前記調整空間は、前記回転軸の軸方向において、前記第１軸受部と前記第１対向部との間の位置に設けられている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のトルク発生装置。
【請求項７】
前記磁界発生部は、通電により磁界を発生するコイルを備え、
前記外部部材は、前記コイルが発生する磁界を誘導する第１ヨークと第２ヨークとを備える請求項６に記載のトルク発生装置。
【請求項８】
前記調整空間は、前記シャフトと前記第１ヨークとの間に設けられ、
前記第１ヨークは、前記第１軸受部と前記第１対向部とを備え、
前記第２ヨークは、前記回転板の他方の面と対向する第２対向部を有する請求項７に記載のトルク発生装置。
【請求項９】
前記第２ヨークは、前記シャフトを相対回転可能に支持する第２軸受部を備え、
前記シャフトは、前記第１軸受部によって径方向外側から支持され、かつ、前記第２軸受部によって、前記回転軸の軸方向から支持される請求項８に記載のトルク発生装置。
【請求項１０】
前記第１対向部は薄板状をなしている請求項６に記載のトルク発生装置。
【請求項１１】
前記外部部材は、前記第１軸受部と前記第１対向部とを備える第１封止部材と、前記回転板及び前記隙間を挟んで、前記回転板の外周側で前記第１封止部材に接続される第２封止部材とを含む請求項１０に記載のトルク発生装置。
【請求項１２】
前記第２封止部材は、前記シャフトを相対回転可能に支持する第２軸受部を備え、
前記シャフトは、前記第１軸受部によって径方向外側から支持され、かつ、前記第２軸受部によって、前記回転軸の軸方向から支持される請求項１１に記載のトルク発生装置。
【請求項１３】
前記磁界発生部は、通電により磁界を発生するコイルを備え、
前記外部部材は、前記コイルが発生する磁界を誘導する第１ヨークをさらに備え、
前記回転板と前記第２封止部材は磁性体からなる請求項１２に記載のトルク発生装置。
【請求項１４】
前記第１封止部材は非磁性体からなる請求項１３に記載のトルク発生装置。
【請求項１５】
前記シャフトは非磁性体からなる請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のトルク発生装置。
【請求項１６】
前記収容空間は、前記ロータに近づくほど平面視の面積が大きくなるように形成されている請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載のトルク発生装置。
【請求項１７】
前記調整封止部材は、少なくとも、前記回転軸の軸方向に沿って弾性変形可能な形状を有するリング部材である請求項１又は請求項２に記載のトルク発生装置。
【請求項１８】
前記リング部材は、前記回転軸を中心とする周方向に直交する断面がＶ字状をなす２つのＶリングからなり、前記Ｖ字状として、それぞれ、前記回転軸に沿った方向の一方の基端位置から他方の終端位置へ２本の腕状部が延び、かつ、前記２本の腕状部は、前記基端位置では始端部が互いに接合されており、前記終端位置へ向かうほど径方向に距離を広げており、さらに、前記２つのＶリングにおける前記始端部が前記回転軸に沿った方向において互いに接触又は近接するように配置される請求項１７に記載のトルク発生装置。
【請求項１９】
前記調整部は、前記収容空間に対して外部の空気の流出入を可能とする通気部を備える請求項２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、磁気応答性材料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に記載の磁気粘性流体装置においては、互いに相対回転可能に設けられた２つの部材の間に磁気粘性流体が介在し、この磁気粘性流体に磁場を付与するための磁場発生部が設けられ、さらに、磁気粘性流体が装置本体外へ漏出しないように、シャフトとケーシング部材との隙間をシールするシール材が設けられている。そして、磁気粘性流体の体積の膨張収縮に追従して、磁気粘性流体が封入された空間の容積を拡大縮小するように動作する可撓性部材が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０４４２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の磁気粘性流体装置では、磁気粘性流体が封入された空間の容積を拡大縮小するための可撓性部材を新たに設けなければならないため、部品点数が増加するとともに、製造工程を変更することが必要となっていた。【０００５】
そこで本発明は、部品点数を増やすことなく、かつ、製造工程を大きく変更することなく、磁気粘性流体の体積の膨張収縮に追従して、磁気粘性流体が封入された空間の容積を拡大縮小することができる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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のトルク発生装置は、シャフトに接続され、シャフトの回転軸を中心に回転動作可能なロータと、ロータの外側に配置され、回転軸を中心にロータと相対回転可能に設けられた外部部材と、ロータと外部部材との間の隙間に配置された磁気応答性材料と、磁気応答性材料を通過する磁界を発生させる磁界発生部と、シャフトの外周に沿ってシャフトと外部部材との間に設けられた調整部とを備え、調整部は、調整封止部材を内部に備えた収容空間を有し、磁気応答性材料は、隙間、収容空間、及び、これらをつなぐ経路に封入され、かつ、収容空間においては調整封止部材が設けられた位置から経路に至る調整空間に封入されており、調整部は、磁気応答性材料の体積変化に応じて調整空間の容積が変化可能とされていることを特徴としている。【０００７】
これにより、可撓性部材などの新たな部材を追加することなく、かつ、製造工程の大きな変更なく、磁気応答性材料の体積の膨張収縮に応じて、磁気応答性材料が封入された空間の容積を拡大縮小することができるトルク発生装置を提供することができる。よって、温度変化、経時変化等によって磁気応答性材料の体積に変化が生じたとしても、ロータに対して安定した、所望の抵抗力（トルク）を与えることができる。【０００８】
本発明のトルク発生装置において、調整部は、収容空間において調整封止部材が回転軸の軸方向に沿って移動可能であることが好ましい。
収容空間内で調整封止部材が移動することによって調整空間の容積が変化可能となり、磁気応答性材料の体積の膨張収縮に応じて、磁気応答性材料が封入された空間の容積を拡大縮小することができる。また、回転軸の軸方向に沿って設けることにより、トルク発生装置の構成を大きく変えることなく、収容空間を広くとることができる。【０００９】
本発明のトルク発生装置において、調整空間は、外部部材に設けられた凹部とシャフトの外周面との間に形成されていることが好ましい。
また、調整空間は、シャフトに設けられた小径部と、外部部材との間に形成されていることが好ましい。
これにより、新たな部材の追加や製造工程の大きな変更を要することなく、磁気応答性材料の体積変化に応じて調整空間を変化させることができる。【００１０】
本発明のトルク発生装置において、調整封止部材は弾性を有するリング部材であることが好ましい。
これにより、調整空間の液密性を確保しつつ、調整封止部材を調整空間内で移動させることができる。よって、磁気応答性材料が調整空間から流出することを防げるため、磁気応答性材料の体積変化に対して精度良く調整空間を変化させることができる。【００１１】
本発明のトルク発生装置において、ロータは回転軸に垂直な面を有する回転板であり、外部部材は、シャフトを相対回転可能に支持する第１軸受部と、回転板の一方の面と対向する第１対向部とを有し、調整空間は、回転軸の軸方向において、第１軸受部と第１対向部との間の位置に設けられていることが好ましい。
これにより、ロータに対して広い面積で磁気応答性材料を接触させることが可能となるため、シャフトに与える抵抗力（トルク）の制御幅を広くとることができる。【００１２】
本発明のトルク発生装置において、磁界発生部は、通電により磁界を発生するコイルを備え、外部部材は、コイルが発生する磁界を誘導する第１ヨークと第２ヨークとを備えることが好ましい。
これにより、磁界発生部が発生した磁界の磁力線が流れる磁気回路を構成でき、磁気応答性材料に対して効率的に磁力線を効果的に与えることで、所望の抵抗力を発生させることができる。【００１３】
本発明のトルク発生装置において、調整空間は、シャフトと第１ヨークとの間に設けられ、第１ヨークは、第１軸受部と第１対向部とを備え、第２ヨークは、回転板の他方の面と対向する第２対向部を有することが好ましい。
これにより、磁界発生部が発生した磁界を誘導するヨークをロータに接近して配置でき、効率良くロータに磁力線を通過させることができる。【００１４】
本発明のトルク発生装置において、第２ヨークは、シャフトを相対回転可能に支持する第２軸受部を備え、シャフトは、第１軸受部によって径方向外側から支持され、かつ、第２軸受部によって、回転軸の軸方向から支持されることが好ましい。
これにより、新たな部材を追加することなく、回転軸を安定して回転させる構成が実現できる。【００１５】
本発明のトルク発生装置において、第１対向部は薄板状をなしていることが好ましい。
これにより、装置全体の高さを小さく抑えることができる。【００１６】
本発明のトルク発生装置において、外部部材は、第１軸受部と第１対向部とを備える第１封止部材と、回転板及び隙間を挟んで、回転板の外周側で第１封止部材に接続される第２封止部材とを含むことが好ましい。
これにより、回転板との隙間に磁気応答性材料を封入するように第１封止部材と第２封止部材を互いに接合することができるため、磁気応答性材料を確実に保持しながら装置を解体することが可能となり、また、装置の仕様に応じて再利用することができる。【００１７】
本発明のトルク発生装置において、第２封止部材は、シャフトを相対回転可能に支持する第２軸受部を備え、シャフトは、第１軸受部によって径方向外側から支持され、かつ、第２軸受部によって、回転軸の軸方向から支持されることが好ましい。
これにより、新たな部材を追加することなく、回転軸を安定して回転させる構成が実現できる。【００１８】
本発明のトルク発生装置において、磁界発生部は、通電により磁界を発生するコイルを備え、外部部材は、コイルが発生する磁界を誘導する第１ヨークをさらに備え、回転板と第２封止部材は磁性体からなることが好ましい。
これにより、磁界発生部が発生した磁界の磁力線が流れる磁気回路を構成でき、磁気応答性材料に対して効率的に磁力線を効果的に与えることで、所望の抵抗力を発生させることができる。【００１９】
本発明のトルク発生装置において、第１封止部材は非磁性体からなることが好ましい。
これにより、磁気回路への影響を抑えることができるため、効率的に抵抗力を発生させることができる。【００２０】
本発明のトルク発生装置において、シャフトは非磁性体からなることが好ましい。
これにより、磁力線がシャフトを通過せず、ロータのより外側に効率的に入るようになるため、抵抗力の制御幅を広くすることができる。【００２１】
本発明のトルク発生装置において、収容空間は、ロータに近づくほど平面視の面積が大きくなるように形成されていることが好ましい。
これにより、磁気応答性材料の圧力が低下したときに調整封止部材がロータ側へ移動しやすくなるため、磁気応答性材料の体積変化に対する調整封止部材の位置変化がスムーズかつ迅速に行われる。【００２２】
本発明のトルク発生装置において、調整封止部材は、少なくとも、回転軸の軸方向に沿って弾性変形可能な形状を有するリング部材であることが好ましい。
これにより、収容空間内で調整封止部材が弾性変形することによって調整空間の容積変化を大きくすることが可能となり、磁気応答性材料の体積の膨張収縮を補償することができる。【００２３】
リング部材は、回転軸を中心とする周方向に直交する断面がＶ字状をなす２つのＶリングからなり、上記Ｖ字状として、それぞれ、回転軸に沿った方向の一方の基端位置から他方の終端位置へ２本の腕状部が延び、かつ、２本の腕状部は、基端位置では始端部が互いに接合されており、終端位置へ向かうほど径方向に距離を広げており、さらに２つのＶリングにおける始端部が回転軸に沿った方向において互いに接触又は近接するように配置されることが好ましい。
これにより、磁気応答性材料の体積の増減があったときは、調整封止部材が軸方向に移動しやすくなる。【００２４】
調整部は、収容空間に対して外部の空気の流出入を可能とする通気部を備えることが好ましい。
これにより、調整空間内の圧力が予め定めた値よりも高くなったときに限り、調整空間内の空気を外部へ逃がすことが可能となり、圧力を一定値以下に維持することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、部品点数を増やすことなく、かつ、製造工程を大きく変更することなく、磁気粘性流体の体積の膨張収縮に追従して、磁気粘性流体が封入された空間の容積を拡大縮小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】
【００２６】
【図１】（ａ）は本発明の第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）のトルク発生装置を下側から見た斜視図である。
【図２】（ａ）は第１実施形態に係るトルク発生装置の概略構成を示す断面図、（ｂ）は第１実施形態に係る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３】図２（ａ）に示すトルク発生装置の分解断面図である。
【図４】図３に示すトルク発生装置において励磁コイルが発生した磁界を概念的に示す説明図である。
【図５】図２（ａ）の一部拡大図である。
【図６】変形例に係るトルク発生装置の概略構成を一部拡大した断面図である。
【図７】第２実施形態に係るトルク発生装置の概略構成を示す断面図である。
【図８】図７に示すトルク発生装置の分解断面図である。
【図９】図７に示すトルク発生装置において励磁コイルが発生した磁界を概念的に示す説明図である。
【図１０】図７の一部拡大図である。
【図１１】（ａ）は第３実施形態に係るトルク発生装置の概略構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のうちシャフト２１０ａを含む一部拡大図、（ｃ）は（ａ）のうちシャフト２１０ｂを含む一部拡大図である。
【図１２】第４実施形態に係るトルク発生装置の構成を示す、回転軸に沿った断面図である。
【図１３】（ａ）はシャフトの構成を示す、回転軸に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’線における断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ’線における断面図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）は、調整封止部材としてのＶリングの構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。
【図１５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、シャフト、ガイド部、通気部、収容空間、２つのＶリング、及び、調整空間を拡大して示す断面図である。
【図１６】（ａ）は図１５（ｃ）の一部拡大図、（ｂ）は調整空間から外部へ空気が流出した後の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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を下側から見た斜視図である。図２（ａ）はトルク発生装置１０の概略構成を示す断面図、（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（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。図３は図２（ａ）に示すトルク発生装置１０の分解断面図である。図４は、図３に示すトルク発生装置１０において励磁コイル２０が発生した磁界を矢印で概念的に示す説明図である。図５は、図２（ａ）の一部拡大図である。【００２８】
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る。【００２９】
図２（ａ）に示すように、トルク発生装置１０は、保持部１１と操作部１２とを備える。操作部１２は、シャフト５０と磁性ディスク８０とを含み、シャフト５０の回転軸ＡＸを中心として両方向に回転動作可能に保持部１１に支持されている。操作部１２は、第１軸受部３４ｃと第２軸受部４３を介して、回転可能な状態で保持部１１に支持されている（図５参照）。保持部１１は、第１軸受部３４ｃを含む第１ヨーク３０、第２軸受部４３を含む第２ヨーク４０、第３ヨーク７０、環状部材２１、及び、磁界発生部としての励磁コイル２０を備える。第１ヨーク３０、第２ヨーク４０、第３ヨーク７０、及び、環状部材２１は外部部材を構成する。【００３０】
＜シャフト５０、磁性ディスク８０＞
シャフト５０は非磁性体からなり、一定の直径の円柱状の基部５１と、基部５１の軸方向の下端部において、基部５１よりも大きな直径を有するように設けられた大径部５２とを備える。【００３１】
シャフト５０の底面（大径部５２の底面）には、ロータとしての磁性ディスク８０が固定されている。磁性ディスク８０は、その中心軸が回転軸ＡＸに一致するように配置されており、その上面８１と下面８２は回転軸ＡＸに垂直となっている。磁性ディスク８０は、シャフト５０とともに回転軸ＡＸを中心に回転動作可能とされた回転板である。
磁性ディスク８０の下面８２の中心には、下方に突出する突起部８４が設けられている。【００３２】
＜外部部材＞
磁性ディスク８０の外側には外部部材が配置されている。磁性ディスク８０の外側には、上下方向において上面８１の上側、及び、下面８２の下側、さらに、径方向において外周縁８３の外側が含まれる。【００３３】
外部部材は、第１ヨーク３０、第２ヨーク４０、第３ヨーク７０、及び、環状部材２１を備え、第１ヨーク３０は、磁性ディスク８０の上側を覆うように配置され、第２ヨーク４０は磁性ディスク８０の下側に配置され、さらに、第３ヨーク７０は第１ヨーク３０の上側と、磁性ディスク８０の径方向外側を覆うように配置される。第１ヨーク３０、第２ヨーク４０、及び、第３ヨーク７０は、例えば鉄や鋼であって磁性を有する材料で構成される。【００３４】
＜第１ヨーク３０（外部部材）＞
第１ヨーク３０は、円環部３１と、円環部３１の上面から円環部３１と同心状に上側へ延びるように一体に設けられた円筒部３２とを備える。円環部３１と円筒部３２は、平面視において、回転軸ＡＸを中心とする円形状をなしており、その外径は、円環部３１よりも円筒部３２の方が小さくされている。円環部３１と円筒部３２の外径の違いにより、円筒部３２の外周面の外側に段差部３３が形成される。【００３５】
第１ヨーク３０は、回転軸ＡＸを中心とし、シャフト５０を挿入可能な平面視円形状の中央孔部３４を有する。中央孔部３４は、回転軸ＡＸの方向に沿って、第１軸受部３４ｃを介して、内径が互いに異なる第１孔部３４ａと第２孔部３４ｂとを備える。第１軸受部３４ｃは軸方向において、段差部３３と略同一位置に設けられている。【００３６】
第１孔部３４ａは、シャフト５０の基部５１の直径と略同一の内径を有する。第２孔部３４ｂは、シャフト５０の大径部５２との間に収容空間６１（図２（ａ）、図５）を形成するように、大径部５２よりも大きな内径を備えており、第１孔部３４ａよりも径方向外側へ凹んだ、外部部材の凹部をなしている。【００３７】
中央孔部３４内にシャフト５０を挿通させると、基部５１と大径部５２との段差部分が第１軸受部３４ｃに当接するため、第１軸受部３４ｃによって、シャフト５０が径方向外側から支持され、かつ、第１ヨーク３０に対して相対回転可能となる。【００３８】
第１ヨーク３０の下面は、磁性ディスク８０の上面８１と対向する第１対向部としての第１対向面３５として形成されている。この第１対向面３５は、径方向において、中央孔部３４の第２孔部３４ｂの位置から磁性ディスク８０の外周縁８３に対応する位置まで広がって形成されている。【００３９】
＜第２ヨーク４０（外部部材）＞
第２ヨーク４０は、略円板状をなし、磁性ディスク８０の下面８２の下方に配置される。第２ヨーク４０の上面は、磁性ディスク８０の下面８２と対向する第２対向部としての第２対向面４１として形成される。よって、磁性ディスク８０の一方の面（上面８１）に第１対向部としての第１対向面３５が対向し、他方の面（下面８２）に第２対向部としての第２対向面４１が対向する。【００４０】
第２ヨーク４０の径方向の中央には、磁性ディスク８０の突起部８４を受容する第２軸受部４３が設けられている。各図では簡略化しているが、第２軸受部４３は突起部８４の形状に対応して第２対向面４１から下方に凹んだ凹部、又は、第２ヨーク４０を上下に貫通する孔部であることが好ましい。磁性ディスク８０の突起部８４が第２軸受部４３に支持されることによって、シャフト５０と磁性ディスク８０が軸方向において支持される。【００４１】
＜第３ヨーク７０（外部部材）＞
第３ヨーク７０は、第１ヨーク３０を覆い、かつ、第１ヨーク３０の上面と接触する上壁部７１と、上壁部７１の外囲から下向きに延びる側壁部７２とを備える。上壁部７１の平面視形状は図１（ａ）、（ｂ）に示すような矩形のほか、例えば円形とすることができる。【００４２】
第３ヨーク７０は、回転軸ＡＸを含む領域に略円柱形の貫通孔７３を有する（図２（ａ））。この貫通孔７３は、第３ヨーク７０を上下方向に貫通している。図２（ａ）に示すように、貫通孔７３内の空間は、第１ヨーク３０の中央孔部３４に囲まれた空間と、上下方向に連通しており、シャフト５０を挿入可能である。【００４３】
さらに、第３ヨーク７０の側壁部７２の内面には、第２ヨーク４０の径方向の外縁部４２が接続される。これによって、磁性ディスク８０が第１ヨーク３０と第２ヨーク４０によって挟まれるとともに、第３ヨーク７０によって径方向外側が囲まれる。【００４４】
＜環状部材２１（外部部材）＞
径方向において、第１ヨーク３０と第３ヨーク７０の側壁部７２との間には、非磁性部材からなり円環状をなす環状部材２１が配置されている。この環状部材２１は、平面視において、段差部３３に配設された励磁コイル２０と略同一の外径の円形状を有する。環状部材２１は、非磁性材料である熱硬化性材料などにより、径方向においては第１ヨーク３０と第３ヨーク７０との間に、軸方向においては励磁コイル２０と第２ヨーク４０との間に固定される。図５に示すように、環状部材２１は、その下面２２が、軸方向において、第１ヨーク３０の第１対向面３５と同一高さをなすように配置されている。【００４５】
図２（ａ）と図５に示すように、磁性ディスク８０は、上面８１が第１ヨーク３０の第１対向面３５及び環状部材２１の下面２２と離間する一方、外周縁８３が第３ヨーク７０の側壁部７２と離間している。さらに、磁性ディスク８０の下面８２も、第２軸受部４３を除いて、第２ヨーク４０の第２対向面４１と離間するように配置されている。
【００４６】
これにより、磁性ディスク８０と、これを囲む、第１ヨーク３０の第１対向面３５、環状部材２１、第３ヨーク７０の側壁部７２、及び、第２ヨーク４０の第２対向面４１との間に連続する隙間Ｓが形成される。この隙間Ｓには磁気応答性材料としての磁気粘性流体９０が配置される。隙間Ｓ内は、磁気粘性流体９０のみを充填してもよいが、シャフト５０に対する抵抗力を確保できれば空気が入っていても良い。【００４７】
以上のように、シャフト５０が中央孔部３４の第１軸受部３４ｃによって径方向外側から支持され、かつ、シャフト５０に固定された磁性ディスク８０が第２ヨーク４０の第２軸受部４３によって回転軸ＡＸの軸方向において支持されている。これにより、シャフト５０と磁性ディスク８０は、外部部材としての第１ヨーク３０及び第２ヨーク４０に対して、回転軸ＡＸを中心として安定して相対回転可能となる。【００４８】
＜磁界発生部＞
第１ヨーク３０の段差部３３上であって、径方向において第１ヨーク３０と第３ヨーク７０との間には、回転軸ＡＸを中心として巻回された円環状の励磁コイル２０が配置されている。励磁コイル２０は、径方向において、磁性ディスク８０の外周縁８３を含む、磁性ディスク８０の外側部分、及び、環状部材２１に対応する範囲に配置されている。また、励磁コイル２０は、軸方向において、第１ヨーク３０及び環状部材２１を介して磁性ディスク８０と対向している。【００４９】
励磁コイル２０は、磁界発生部として、制御部２５（図２（ｂ））からの通電により磁界を発生する。制御部２５は、励磁コイル２０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２０が発生する磁界の大きさを制御する。制御部２５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２（ａ）、及び、図３〜図５においては制御部２５と励磁コイル２０との間の配線を省略している。【００５０】
励磁コイル２０は、第１ヨーク３０と第３ヨーク７０によって径方向の内外から囲まれるとともに、下方では第２ヨーク４０により、上方では第３ヨーク７０によって囲まれている。したがって、励磁コイル２０が発生した磁界は、第１ヨーク３０、第２ヨーク４０、及び、第３ヨーク７０によって形成される経路を通じて誘導され、磁気回路が形成される。【００５１】
励磁コイル２０に対して電流が印加されると、図４において矢印で示す磁力線を有する磁界が発生し、第２ヨーク４０においては径方向に沿った磁力線が生じ、第３ヨーク７０の側壁部７２では上下方向に沿った方向の磁力線が生じる。さらに、第３ヨーク７０の上壁部７１では、第２ヨーク４０における磁力線とは逆方向であって径方向に沿った方向の磁力線が生じ、さらに、第１ヨーク３０では、側壁部７２における磁力線とは逆方向で上下方向に沿った方向の磁力線が生じる。これによって、磁性ディスク８０では磁力線が上下に通過する。【００５２】
ここで、環状部材２１を配置したことにより、励磁コイル２０の下方において、第１ヨーク３０と、第３ヨーク７０の側壁部７２とが磁気的に分離される。よって、これらの間で径方向に磁力線が通過することがなく、第１ヨーク３０においては上下方向に沿って磁力線が流れ、この磁力線が磁性ディスク８０を上下に効率よく横断する。
なお、励磁コイル２０に対する通電方向を逆にすると、図４に示す磁力線とは逆向きの磁力線が生じる。【００５３】
図４に示す磁界の磁力線は隙間Ｓ内の磁気粘性流体９０を通過し、磁性ディスク８０においては上下方向に沿った方向の磁束が横断し、磁気粘性流体９０の内部では、径方向に沿った磁束は生じないか生じてもその磁束密度はわずかである。【００５４】
ここで、磁気粘性流体９０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９０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。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９０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９０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。【００５５】
磁気粘性流体９０においては、励磁コイル２０に電流を印加して磁界を発生させると、磁気粘性流体９０には上下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９０中で分散していた磁性粒子は磁力線に沿って集まり、上下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シャフト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。【００５６】
一方、励磁コイル２０による磁界が生じていないときには、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５０を操作すると、保持部１１は、大きな抵抗力を受けずに、操作部１２に対して相対的に回転する。【００５７】
＜調整部＞
図５に示すように、第１ヨーク３０の中央孔部３４の第２孔部３４ｂと、シャフト５０の大径部５２との間には、シャフト５０の外周に沿って収容空間６１が中空環状に設けられている。別言すると、収容空間６１は、シャフト５０の大径部５２の外周面５２ａと外部部材である第１ヨーク３０に設けられた凹部との間に形成されている。【００５８】
収容空間６１内には調整封止部材としてのオーリング６２（Ｏリング）が配置されている。オーリング６２は、弾性を有する材料で構成されたリング部材であり、収容空間６１の内面、すなわち、第１ヨーク３０の第２孔部３４ｂの内面、及び、シャフト５０の大径部５２の外周面５２ａに対して、回転軸ＡＸの軸方向に沿って上下に摺動しつつ移動可能な状態で密着している。【００５９】
収容空間６１は、経路としての接続部６４を介して、隙間Ｓに連なっている。隙間Ｓ内に入れられた磁気粘性流体９０は、隙間Ｓだけでなく、収容空間６１内へ流入する。収容空間６１内ではオーリング６２が内面に密着しているため、流入した磁気粘性流体９０は、収容空間６１のうちオーリング６２が設けられた位置でとどまり、この位置よりも上側には流入しない。【００６０】
ここで、収容空間６１のうちオーリング６２が設けられた位置より下側の空間は調整空間６３である。調整空間６３を含む収容空間６１は、軸方向において、第１軸受部３４ｃと、第１対向部としての第１対向面３５との間の位置に設けられている。また、収容空間６１に含まれる調整空間６３は、シャフト５０の大径部５２の外周面５２ａと、外部部材である第１ヨーク３０に設けられた凹部と、オーリング６２とで囲まれるように形成される。【００６１】
収容空間６１、調整封止部材としてのオーリング６２、及び、調整空間６３により調整部がシャフト５０の外周に沿って構成される。調整部は、径方向において、シャフト５０と外部部材との間に形成される。このような調整部を設けたことにより、磁気粘性流体９０は、隙間Ｓと、収容空間６１のうちの調整空間６３、及び、隙間Ｓと調整空間６３をつなぐ経路としての接続部６４に封入される。【００６２】
磁気粘性流体９０の体積が変化すると、オーリング６２は収容空間６１内で、調整空間６３の液密性を維持しつつ、上下に移動することができる。これにより、磁気粘性流体９０の体積変化に応じて調整空間６３の容積が変化可能となる。ここで、収容空間６１を回転軸ＡＸに沿って延びるように設けているため、新たな部材を追加することがないことから、製造工程の大きな変更を要することがなく、磁気粘性流体９０の体積の膨張収縮に応じて、磁気粘性流体９０が封入された調整空間６３の容積を広い範囲で拡大縮小させることができる。よって、温度変化、経時変化等によって磁気応答性材料の体積に変化が生じたとしても、ロータに対して安定した、所望の抵抗力（トルク）を与えることができる。【００６３】
また、調整封止部材としては、オーリング６２（Ｏリング）に限定されず、例えばＸリングを用いることもできる。また、上述の第２孔部３４ｂ及び収容空間６１に代えて、図６に示すように、収容空間６１’が、下側（磁性ディスク８０（ロータ）側）に近づくほど平面視の面積が大きくなるように第２孔部３４ｂ’を形成すると、磁気粘性流体９０の圧力が低下したときにオーリング６２が下側へ移動しやすくなるため、磁気粘性流体９０の体積変化に対するオーリング６２の位置変化がスムーズかつ迅速に行われる。ここで、図６は、変形例に係るトルク発生装置の概略構成を一部拡大した断面図であって、図５に対応する位置における図である。【００６４】
＜第２実施形態＞
図７は、第２実施形態に係るトルク発生装置１００の概略構成を示す断面図である。このトルク発生装置１００は第１実施形態のトルク発生装置１０と同様の外形形状を備え、図７は図２に対応する位置における断面図である。図８は、図７に示すトルク発生装置１００の分解断面図である。図９は、図７に示すトルク発生装置１００において励磁コイル１７０が発生した磁界の磁力線を概念的に矢印で示す説明図である。図１０は、図７の一部拡大図である。以下の説明において第１実施形態と同様の構成、作用、効果については詳細な説明を省略する。【００６５】
図７に示すように、トルク発生装置１００は、保持部１０１と操作部１０２とを備える。操作部１０２は、シャフト１１０と磁性ディスク１８０とを含み、回転軸ＡＸを中心として両方向に回転動作可能に保持部１０１に支持されている。操作部１０２は、第１軸受部１２４ｃと第２軸受部１５３を介して、回転可能な状態で保持部１０１に支持されている（図１０参照）。保持部１０１は、第１軸受部１２４ｃを含む第１封止部材１２０、内部ヨーク１３０（第１ヨーク）、外部ヨーク１４０、第２軸受部１５３を含む第２封止部材１５０、ハウジング１６０、及び、磁界発生部としての励磁コイル１７０を備える。第１封止部材１２０、内部ヨーク１３０、外部ヨーク１４０、第２封止部材１５０、及び、ハウジング１６０は外部部材を構成する。【００６６】
＜シャフト１１０、磁性ディスク１８０＞
シャフト１１０は非磁性体からなり、上側から下側へ順に連続して形成された、基部１１１と、フランジ部１１２と、凹部１１３と、大径部１１４と、円板部１１５とを備える（図８参照）。基部１１１は一定の直径の円柱状をなしており、フランジ部１１２は、基部１１１の下端から外方へ鍔状に広がるように形成されている。凹部１１３は、フランジ部１１２の下面から径方向内側に凹むように設けられ、基部１１１よりも小さな直径を有する小径部とされている。大径部１１４は、凹部１１３の下端から形成され、フランジ部１１２と同一の直径の円柱状をなしている。円板部１１５は大径部１１４の下端から外方へ広がって、大径部１１４よりも大きな直径を有する円板状をなしている。さらに、円板部１１５の下面の中心には、下方に突出する突起部１１６が設けられている。【００６７】
シャフト１１０の円板部１１５の外縁部には、ロータとしての磁性ディスク１８０が固定されている。磁性ディスク１８０は、円環状をなしており、その中心軸が回転軸ＡＸに一致するように配置されている。磁性ディスク１８０の上面１８１と下面１８２は回転軸ＡＸに垂直となっている。磁性ディスク１８０は、シャフト１１０とともに回転軸ＡＸを中心に回転動作可能とされている。【００６８】
＜外部部材＞
磁性ディスク１８０の外側には外部部材が配置されている。磁性ディスク１８０の外側には、上下方向において上面１８１の上側、及び、下面１８２の下側、さらに、径方向において外周縁１８３の外側が含まれる。【００６９】
外部部材は、第１封止部材１２０、内部ヨーク１３０、外部ヨーク１４０、第２封止部材１５０、及び、ハウジング１６０を備える。第１封止部材１２０は、磁性ディスク１８０の上側及び径方向外側を囲んで配置され、内部ヨーク１３０と外部ヨーク１４０は、第１封止部材１２０及び磁性ディスク１８０の上側を覆うように配置される。第２封止部材１５０は磁性ディスク１８０の下側に配置される。ハウジング１６０は、磁性ディスク１８０を囲んだ、第１封止部材１２０、内部ヨーク１３０、外部ヨーク１４０、及び、第２封止部材１５０の外側を囲むように配置される。第１封止部材１２０は非磁性材料で構成され、内部ヨーク１３０、外部ヨーク１４０、第２封止部材１５０、及び、ハウジング１６０は、例えば鉄や鋼であって磁性を有する材料で構成される。【００７０】
＜第１封止部材１２０（外部部材）＞
第１封止部材１２０は、円板部１２１、円筒部１２２、及び、環状部１２３を備える。円筒部１２２は、薄板状の円板部１２１の上面から円板部１２１と同心状に上側へ延びるように一体に設けられている。環状部１２３は、円板部１２１の外縁から下方に延びるように設けられている。円板部１２１と円筒部１２２は、平面視において、回転軸ＡＸを中心とする円形状をなしており、その外径は、円板部１２１よりも円筒部１２２の方が小さくされている。【００７１】
図７に示すように、第１封止部材１２０は、回転軸ＡＸを中心とし、シャフト１１０を挿入可能な平面視円形状の中央孔部１２４を有する。図８に示すように、中央孔部１２４は、回転軸ＡＸの方向に沿って、第１軸受部１２４ｃを介して、内径が互いに異なる第１孔部１２４ａと第２孔部１２４ｂとを備える。【００７２】
第１孔部１２４ａは、シャフト１１０の基部１１１の直径と略同一の内径を有し、第２孔部１２４ｂは、シャフト１１０のフランジ部１１２及び大径部１１４と略同一の内径を有する。これにより、第２孔部１２４ｂと、シャフト１１０の凹部１１３との間に収容空間１９１が形成される。【００７３】
中央孔部１２４内にシャフト１１０を挿通させると、基部１１１とフランジ部１１２との段差部分が第１軸受部１２４ｃに当接するため、第１軸受部１２４ｃによって、シャフト１１０が径方向外側から支持され、かつ、第１封止部材１２０に対して相対回転可能となる。【００７４】
図１０に示すように、第１封止部材１２０の円筒部１２２とシャフト１１０の大径部１１４との間には軸方向に延びる間隙Ｐ１が設けられ、この間隙Ｐ１に連続するように、第１封止部材１２０の円板部１２１とシャフト１１０の円板部１１５との間には径方向に延びる間隙Ｐ２が設けられている。【００７５】
第１封止部材１２０の円板部１２１は、第１対向部として磁性ディスク１８０の上面１８１と対向しており、円板部１２１の下面は磁性ディスク１８０と対向する第１対向面１２５となっている。【００７６】
環状部１２３は、磁性ディスク１８０の径方向外側を覆うように配置されており、環状部１２３の外側にハウジング１６０の側壁部１６２が配置されている。したがって、磁性ディスク１８０とハウジング１６０は磁気的には隔離される。【００７７】
＜内部ヨーク１３０（外部部材）＞
第１ヨークとしての内部ヨーク１３０は、磁性材料で構成され、軸方向において第１封止部材１２０の円板部１２１よりも上側であって、径方向において円筒部１２２よりも外側に配置されている。内部ヨーク１３０の上部は、励磁コイル１７０の上方において径方向に広がる円板部１３１とされている。この構成により、内部ヨーク１３０は励磁コイル１７０の内側と上側を覆うように配置される。【００７８】
＜外部ヨーク１４０（外部部材）＞
外部ヨーク１４０は、径方向において、励磁コイル１７０を挟んで内部ヨーク１３０の外側に配置された円環状部材であり、内部ヨーク１３０の円板部１３１の径方向外側の端面に接続されている。これにより、励磁コイル１７０の径方向の内側の内部ヨーク１３０と外側の外部ヨーク１４０が円板部１３１を介して磁気的に接続される。【００７９】
＜第２封止部材１５０（外部部材）＞
第２封止部材１５０は、略円板状をなし、シャフト１１０の円板部１１５及びこれに固定された磁性ディスク１８０の下方に配置されている。第２封止部材１５０の上面は、第２対向部としての第２対向面１５１であって、磁性ディスク１８０の下面１８２と対向する。【００８０】
第２封止部材１５０の径方向の中央には、シャフト１１０の突起部１１６を受容する第２軸受部１５３が設けられている。第２軸受部１５３は、突起部１１６の形状に対応して第２対向面１５１から下方に凹んだ凹部形状を有している。突起部１１６が第２軸受部１５３に支持されることによって、シャフト１１０と磁性ディスク１８０が軸方向において支持される。【００８１】
＜ハウジング１６０（外部部材）＞
ハウジング１６０は、磁性材料で構成され、上壁部１６１と、上壁部１６１の外囲から下向きに延びる側壁部１６２とを備える。上壁部１６１は、その内面（下面）が内部ヨーク１３０及び外部ヨーク１４０の上面と接触して固定され、かつ、これらを覆う。側壁部１６２は、その内面が、外部ヨーク１４０、第１封止部材１２０の環状部１２３の外側の側面、及び、第２封止部材１５０の外周面１５２にそれぞれ接触して固定されている。側壁部１６２の下端には先端係止部１６３が設けられている。上壁部１６１の平面視形状は図１（ａ）、（ｂ）に示すような矩形のほか、例えば円形とすることができる。【００８２】
ハウジング１６０は、回転軸ＡＸを含む領域に略円柱形の貫通孔１６４を有する（図７、図８）。貫通孔１６４は、ハウジング１６０を上下方向に貫通している。この貫通孔１６４内には、第１封止部材１２０が挿通される。【００８３】
図７と図８に示すように、ハウジング１６０は、互いに固定された、第１封止部材１２０、内部ヨーク１３０、外部ヨーク１４０、及び、励磁コイル１７０に対して、軸方向上側から組み付けられる。組み付けの際には、ハウジング１６０の側壁部１６２と先端係止部１６３は軸方向に沿って延びた状態となっている（図８の実線）。【００８４】
さらに、第１封止部材１２０内に、予めオーリング１９２と磁性ディスク１８０を装着させたシャフト１１０を挿通させ、その後、シャフト１１０の下方に位置するようにハウジング１６０内に第２封止部材１５０を挿入する。この状態において、先端係止部１６３を径方向内側に屈曲（図８の破線の状態）させることにより、ハウジング１６０内にシャフト１１０と第２封止部材１５０が組み付けられる（図７の状態）。【００８５】
このような組み付け工程により、磁性ディスク１８０は、内部ヨーク１３０及び外部ヨーク１４０と第２封止部材１５０とによって上下から挟まれるとともに、径方向においては、非磁性材料で構成される環状部１２３を介して、ハウジング１６０によって囲まれる。【００８６】
図７と図１０に示すように、磁性ディスク１８０は、上面１８１が、第１封止部材１２０の第１対向面１２５（円板部１２１）と離間する一方、外周縁１８３が第１封止部材１２０の環状部１２３と離間している。さらに、下面１８２も第２封止部材１５０の第２対向面１５１と離間するように配置されている。【００８７】
これにより、磁性ディスク１８０と、これを囲む、第１封止部材１２０の第１対向面１２５（円板部１２１）、環状部１２３、第２封止部材１５０、及び、磁性ディスク１８０が固定されたシャフト１１０の大径部１１４との間に連続する隙間Ｓが形成される。この隙間Ｓには磁気応答性材料としての磁気粘性流体１９０が配置される（図１０）。【００８８】
以上のように、シャフト１１０が第１封止部材１２０の第１軸受部１２４ｃによって径方向外側から支持され、かつ、シャフト１１０に固定された磁性ディスク１８０が第２封止部材１５０の第２軸受部１５３によって回転軸ＡＸの軸方向において支持されている。これにより、シャフト１１０と磁性ディスク１８０は、外部部材としての、第１封止部材１２０、内部ヨーク１３０、外部ヨーク１４０、第２封止部材１５０、及び、ハウジング１６０に対して、回転軸ＡＸを中心として安定して相対回転可能となる。
なお、ハウジング１６０内に順に組み付けていく手順でなく、第１封止部材１２０内に、予めオーリング１９２と磁性ディスク１８０を装着させたシャフト１１０を挿通させ、隙間Ｓに磁気粘性流体１９０を封入するように第２封止部材１５０を第１封止部材１２０の環状部１２３に接合しておいてから、内部ヨーク１３０、外部ヨーク１４０、及び、励磁コイル１７０を配置したハウジング１６０と一体化する手順としてもよい。【００８９】
＜磁界発生部＞
第１封止部材１２０の円板部１２１上であって、径方向において内部ヨーク１３０と外部ヨーク１４０との間には、回転軸ＡＸを中心として巻回された円環状の励磁コイル１７０が配置されている。励磁コイル１７０は、径方向において、磁性ディスク１８０に対応する範囲に配置されている。また、励磁コイル１７０は、軸方向において、第１封止部材１２０の円板部１２１を介して磁性ディスク１８０と対向している。【００９０】
励磁コイル１７０は、磁界発生部として、第１実施形態の制御部２５と同様の制御部からの通電により磁界を発生する。【００９１】
励磁コイル１７０は、内部ヨーク１３０と外部ヨーク１４０によって径方向の内外から囲まれるとともに、内部ヨーク１３０の円板部１３１と第２封止部材１５０によって上下から囲まれている。さらに、ハウジング１６０によって、上下及び径方向外側から囲まれている。よって、励磁コイル１７０が発生した磁界は、内部ヨーク１３０、外部ヨーク１４０、第２封止部材１５０、及び、ハウジング１６０によって形成される経路（磁気回路）を通じて誘導される。【００９２】
励磁コイル１７０に対して電流が印加されると、図９において矢印で示す磁力線を有する磁界が発生し、第２封止部材１５０においては径方向に沿った磁力線が生じ、ハウジング１６０の側壁部１６２及び外部ヨーク１４０では上下方向に沿った方向の磁力線が生じる。さらに、ハウジング１６０の上壁部１６１及び内部ヨーク１３０の円板部１３１では、第２封止部材１５０における磁力線とは逆方向であって径方向に沿った方向の磁力線が生じ、さらに、内部ヨーク１３０では、ハウジング１６０の側壁部１６２及び外部ヨーク１４０における磁力線とは逆方向で上下方向に沿った方向の磁力線が生じる。これによって、磁性ディスク１８０では磁力線が上下に通過する。【００９３】
ここで、磁性ディスク１８０の外周縁１８３とハウジング１６０の側壁部１６２との間に第１封止部材１２０の環状部１２３を配置したことにより、磁性ディスク１８０と側壁部１６２とが磁気的に分離されるため、これらの間で径方向に磁力線が通過することがなく、内部ヨーク１３０においては上下方向に沿って磁力線が流れ、この磁力線が磁性ディスク１８０を上下に効率よく横断する。
なお、励磁コイル１７０に対する通電方向を逆にすると、図９に示す磁力線とは逆向きの磁力線が生じる。【００９４】
図９に示す磁界の磁力線は隙間Ｓ内の磁気粘性流体１９０を通過し、磁性ディスク１８０においては上下方向に沿った方向の磁束が横断し、磁気粘性流体１９０の内部では、径方向に沿った磁束は生じないか生じてもその磁束密度はわずかである。
ここで、磁気粘性流体１９０は第１実施形態と同様のものを用いている。【００９５】
＜調整部＞
図１０に示すように、外部部材である第１封止部材１２０の第２孔部１２４ｂと、シャフト１１０の凹部１１３（小径部）との間には収容空間１９１が中空環状に設けられている。この収容空間１９１は、上記間隙Ｐ１、Ｐ２を経路として、隙間Ｓに連なっている。【００９６】
収容空間１９１内には調整封止部材としてのオーリング１９２（Ｏリング）が配置されている。オーリング１９２は、弾性を有する材料で構成され、収容空間１９１の内面、すなわち、第１封止部材１２０の第２孔部１２４ｂの内面、及び、シャフト１１０の凹部１１３の外周面１１３ａに対して、回転軸ＡＸの軸方向に沿って上下に摺動可能な状態で密着している。【００９７】
隙間Ｓ内に入れられた磁気粘性流体１９０は、隙間Ｓだけでなく、経路としての間隙Ｐ１、Ｐ２を介して収容空間１９１内へ流入する。ここで、収容空間１９１内ではオーリング１９２が内面に密着しているため、流入した磁気粘性流体１９０は、収容空間１９１のうちオーリング１９２が設けられた位置でとどまり、この位置よりも上側には流入しない。【００９８】
ここで、収容空間１９１のうちオーリング１９２が設けられた位置より下側の空間は調整空間１９３である。調整空間１９３を含む収容空間１９１は、軸方向において、第１軸受部１２４ｃと、第１対向面１２５との間の位置に設けられている。【００９９】
収容空間１９１、調整封止部材としてのオーリング１９２、及び、調整空間１９３により調整部がシャフト１１０の外周に沿って構成される。調整部は、径方向において、シャフト１１０と外部部材との間に形成されている。【０１００】
以上のような調整部を設けたことにより、磁気粘性流体１９０は、隙間Ｓと、収容空間１９１のうちの調整空間１９３と、隙間Ｓと調整空間１９３をつなぐ経路としての間隙Ｐ１、Ｐ２とに封入される。【０１０１】
磁気粘性流体１９０の体積が変化すると、オーリング１９２は収容空間１９１内で、調整空間１９３の液密性を維持しつつ、上下に移動することができる。これにより、磁気粘性流体１９０の体積変化に応じて調整空間１９３の容積が変化可能となる。
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。【０１０２】
＜第３実施形態＞
図１１（ａ）は、第３実施形態に係るトルク発生装置２００の概略構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のうちシャフト２１０ａを含む一部拡大図、（ｃ）は（ａ）のうちシャフト２１０ｂを含む一部拡大図である。第１実施形態と第２実施形態においては、ロータとして磁性ディスクを用い、この磁性ディスクにおいては、励磁コイルが発生した磁界の磁力線が回転軸ＡＸに沿った方向に横断していたが、これ以外の形態として第３実施形態のトルク発生装置２００のような構成とすることもできる。【０１０３】
第３実施形態に係るトルク発生装置２００では、上下に分かれて配置された２つのシャフト２１０ａ、２１０ｂを用い、これらのシャフトの間に内部ヨーク２２０と励磁コイル２５０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２３０と一対の固定板２４１、２４２とを備える。【０１０４】
２つのシャフト２１０ａ、２１０ｂ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、内部ヨーク２２０と励磁コイル２５０を介して互いに一体化されている。シャフト２１０ａ、２１０ｂは、内部ヨーク２２０及び励磁コイル２５０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２２０と励磁コイル２５０は、ロータとして、回転軸ＡＸを中心に回転動作する。【０１０５】
軸方向上側に配置されるシャフト２１０ａは、軸方向に沿って延びる軸部２１１ａと、軸部２１１ａの下端から径方向に広がる円板部２１２ａを備える。同様に、軸方向下側に配置されるシャフト２１０ｂは、軸方向に沿って延びる軸部２１１ｂと、軸部２１１ｂの上端から径方向に広がる円板部２１２ｂを備える。【０１０６】
内部ヨーク２２０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２２１と、コア部２２１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２２２ａ、２２２ｂとを備える。【０１０７】
２つの対向部２２２ａ、２２２ｂの上面には、上側のシャフト２１０ａの円板部２１２ａが固定され、２つの対向部２２２ａ、２２２ｂの下面には、下側のシャフト２１０ｂの円板部２１２ｂが固定される。２つの対向部２２２ａ、２２２ｂの径方向の外面は、平面視において、１つの円の一部を構成する外周面２２３ａ、２２３ｂとしてそれぞれ形成されている。【０１０８】
磁界発生部としての励磁コイル２５０は、柱状のコア部２２１の中心軸（回転軸ＡＸに直交する軸）を中心として巻回されている。【０１０９】
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２３０が配置されている。外部ヨーク２３０は、回転軸ＡＸを中心とする中空の円筒形状を有し、その内周面２３１は、２つの対向部２２２ａ、２２２ｂそれぞれの外周面２２３ａ、２２３ｂ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２９０が封入される。【０１１０】
外部ヨーク２３０の上部と下部には、非磁性材料からなる固定板２４１、２４２がそれぞれ固定されている。固定板２４１、２４２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２４１ａ、２４２ａがそれぞれ形成されている。【０１１１】
励磁コイル２５０に対して電流が印加されると、図１１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２２２ａからコア部２２１を通って第２対向部２２２ｂへ至り、第２対向部２２２ｂから、この外周面２２３ｂに対向する外部ヨーク２３０へ流れる。また、第１対向部２２２ａの外周面２２３ａに対向する外部ヨーク２３０からは、第１対向部２２２ａ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。【０１１２】
上側の固定板２４１の孔部２４１ａには、シャフト２１０ａの軸部２１１ａが挿通され、下側の固定板２４２の孔部２４２ａには、シャフト２１０ｂの軸部２１１ｂが挿通される。孔部２４１ａの内周面と軸部２１１ａの外周面２１３ａ（図１１（ｂ））との間には収容空間２６１ａが形成され、孔部２４２ａの内周面と軸部２１１ｂの外周面２１３ｂ（図１１（ｃ））との間には収容空間２６１ｂが形成されている。【０１１３】
上側の収容空間２６１ａ内には、調整封止部材として、第１実施形態と第２実施形態と同様のオーリング２６２ａが配置されている。オーリング２６２ａは、孔部２４１ａの内周面と軸部２１１ａの外周面２１３ａに対して、軸方向に沿って上下に摺動可能な状態で密着している。また、下側の収容空間２６１ｂ内にも、調整封止部材として、第１実施形態と第２実施形態と同様のオーリング２６２ｂが配置されている。オーリング２６２ｂは、孔部２４２ａの内周面と軸部２１１ｂの外周面２１３ｂに対して、軸方向に沿って上下に摺動可能な状態で密着している。【０１１４】
互いに対向する、固定板２４１と円板部２１２ａの間には間隙Ｐ２１が設けられる。同様に、互いに対向する固定板２４２と円板部２１２ｂの間には間隙Ｐ２２が設けられている。隙間Ｓ内の磁気粘性流体２９０は、これらの間隙Ｐ２１、Ｐ２２を経路として、収容空間２６１ａ、２６１ｂ内のオーリング２６２ａ、２６２ｂまでの調整空間２６３ａ、２６３ｂまで連なる空間に配置される。【０１１５】
上側の収容空間２６１ａ、オーリング２６２ａ、及び、調整空間２６３ａ、並びに、下側の収容空間２６１ｂ、オーリング２６２ｂ、及び、調整空間２６３ｂにより、調整部がシャフト２１０ａ、２１０ｂの外周に沿って構成される。調整部は、径方向において、シャフト２１０ａ、２１０ｂと外部部材との間に形成されている。【０１１６】
ここで、収容空間２６１ａ、２６１ｂは、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、シャフト２１０ａ、２１０ｂ及び固定板２４１、２４２の一方に凹部を設けた構成にすると、オーリング２６２ａ、２６２ｂの移動範囲を確実に規制できるため好ましい。【０１１７】
以上のような調整部を設けたことにより、磁気粘性流体２９０の体積が変化すると、オーリング２６２ａ、２６２ｂは、それぞれ、収容空間２６１ａ、２６１ｂ内で、調整空間２６３ａ、２６３ｂの液密性を維持しつつ、上下に移動することができる。これにより、磁気粘性流体２９０の体積変化に応じて調整空間２６３ａ、２６３ｂの容積が変化可能となる。
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。
【０１１８】
＜第４実施形態＞
図１２は、第４実施形態に係るトルク発生装置３００の構成を示す、回転軸ＡＸに沿った断面図、図１３（ａ）はシャフト３５０の構成を示す、回転軸ＡＸに沿った断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’線における断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ’における断面図である。図１４（ａ）、（ｂ）は、調整封止部材としてのＶリング３６２ｂの構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。図１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、シャフト３５０、ガイド部３１３、通気部３１４、収容空間３６１、２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂ、及び、調整空間３６３を拡大して示す断面図である。図１５（ａ）は、図１２の一部拡大図であって、磁気粘性流体３９０の体積が初期の状態を示している。図１５（ｂ）は磁気粘性流体３９０の体積が増加し、２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂがガイド部３１３の下面に当接するまで上側へ変位した状態、（ｃ）は（ｂ）に対して磁気粘性流体３９０の体積がさらに増加し、２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂが所定位置Ｐ３（図１６（ａ））を超えた位置まで収縮した状態を示している。図１６（ａ）は図１５（ｃ）の一部拡大図、（ｂ）は調整空間３６３から外部へ空気が流出した後の状態を示す断面図である。【０１１９】
図１２に示すように、トルク発生装置３００は、保持部３１１と操作部３１２とを備える。操作部３１２は、シャフト３５０と磁性ディスク３８０とを含み、シャフト３５０の回転軸ＡＸを中心として両方向に回転動作可能に保持部３１１に支持されている。操作部３１２は、ガイド部３１３と軸受部３４３を介して、回転可能な状態で保持部３１１に支持されている。保持部３１１は、ガイド部３１３、第１ヨーク３３０、軸受部３４３を含む第２ヨーク３４０、第３ヨーク３７０、環状部材３２１、及び、磁界発生部としての励磁コイル３２０を備える。ガイド部３１３、第１ヨーク３３０、第２ヨーク３４０、第３ヨーク３７０、及び、環状部材３２１は外部部材を構成する。【０１２０】
＜シャフト３５０、磁性ディスク３８０＞
シャフト３５０は非磁性体からなり、略円柱状の形状を備える。図１２又は図１６（ａ）に示すように、シャフト３５０には、保持部３１１内に挿入される部分のうち、軸方向において、ガイド部３１３に対応する範囲を含み、ガイド部３１３の底面３１３ａを上限とする収容空間３６１内の所定位置Ｐ３まで切り欠き部３５６が形成されている。切り欠き部３５６は、図１３（ｃ）に示すように、外周面３５５の一部を切り欠いたものであり、軸方向に沿った平面をなしている。シャフト３５０は、上記所定位置Ｐ３の下側の基部３５１では平面視円形状の外周面３５５を有している（図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）参照）。上記所定位置Ｐ３においては、切り欠き部３５６を設けたことによってシャフト３５０の外径を変位させる変位部としての段差部３５７が形成される。さらに、基部３５１の下方には径方向に突出したフランジ部３５２が設けられ、フランジ部３５２の径方向中央部には下方に突出する突起部３５３が設けられている。【０１２１】
図１２に示すように、シャフト３５０の底部の突起部３５３の外周面には、ロータとしての磁性ディスク３８０が固定されている。磁性ディスク３８０は、その中心軸が回転軸ＡＸに一致するように配置されており、その上面３８１と下面３８２は回転軸ＡＸに垂直となっている。磁性ディスク３８０は、シャフト３５０とともに回転軸ＡＸを中心に回転動作可能とされた回転板であり、磁性ディスク３８０の下方に位置する第２ヨーク３４０の中心に設けられた軸受部３４３によって回転可能に支持されている。【０１２２】
＜外部部材＞
磁性ディスク３８０の外側には外部部材が配置されている。磁性ディスク３８０の外側には、上下方向において上面３８１の上側、及び、下面３８２の下側、さらに、径方向において外周縁３８３の外側が含まれる。【０１２３】
外部部材は、ガイド部３１３、第１ヨーク３３０、第２ヨーク３４０、第３ヨーク３７０、及び、環状部材３２１を備える（図１２）。ガイド部３１３は、その内周面３１３ｂがシャフト３５０の外周面に対向するように配置され、第１ヨーク３３０と第３ヨーク３７０はガイド部３１３の外側に配置される。第１ヨーク３３０は、磁性ディスク３８０の上側を覆うように配置され、第２ヨーク３４０は、磁性ディスク３８０の下側と第１ヨーク３３０の径方向外側を覆うように配置される。第３ヨーク３７０は、第１ヨーク３３０と第２ヨーク３４０の上側を覆うように配置される。ガイド部３１３は非磁性体で構成され、第１ヨーク３３０、第２ヨーク３４０、及び、第３ヨーク３７０は、例えば鉄や鋼であって磁性を有する材料で構成される。【０１２４】
＜ガイド部３１３（外部部材）＞
図１２に示すように、ガイド部３１３は、シャフト３５０の外周面３５５に対応する内径の内周面３１３ｂを有する筒状部材である。ガイド部３１３においては、内周面３１３ｂとシャフト３５０の外周面３５５とが互いに接触するように配置され、これによって、シャフト３５０はガイド部３１３によって回転可能に支持され、外部部材に対して相対回転可能となる。【０１２５】
ガイド部３１３において、シャフト３５０の切り欠き部３５６に対向する部分では、シャフト３５０との間に、軸方向に沿って延びる隙間としての通気部３１４が形成される。この通気部３１４は、軸方向の上側は外部に通じており、軸方向の下側は収容空間３６１に連なっている。したがって、収容空間３６１は、通気部３１４を介して外部に通じている。【０１２６】
＜第１ヨーク３３０（外部部材）＞
図１２に示すように、第１ヨーク３３０は、第１実施形態の第１ヨーク３０と同様に、円環部３３１と円筒部３３２を備え、円筒部の外周面の外側に段差部３３３が形成される。【０１２７】
第１ヨーク３３０は、回転軸ＡＸを中心とし、ガイド部３１３を挿入可能な平面視円形状の中央孔部３３４を有する。中央孔部３３４には、軸方向の略中間位置までの上側部分に、ガイド部３１３が挿入され、ガイド部３１３の底面３１３ａより下側では、シャフト３５０との間に収容空間３６１が形成されている。【０１２８】
第１ヨーク３３０の下面３３０ａは、第１実施形態と同様に、磁性ディスク３８０の上面３８１と対向する第１対向部となっており、径方向において、磁性ディスク３８０の外周縁３８３に対応する位置まで広がって形成されている。【０１２９】
＜第２ヨーク３４０（外部部材）＞
第２ヨーク３４０は、平面視で略円板状の底壁部３４１と、底壁部３４１の周縁部から軸方向上側へ延びた側壁部３４２とを備える。底壁部３４１は、磁性ディスク３８０の下面３８２の下方に配置され、側壁部３４２は、第１ヨーク３３０、環状部材３２１、及び励磁コイル３２０を径方向外側から覆うように配置される。底壁部３４１の上面は、第２対向部として、磁性ディスク３８０の下面３８２と対向する。よって、磁性ディスク３８０の一方の面（上面３８１）は、第１対向部としての第１ヨーク３３０の下面３３０ａが対向し、他方の面（下面３８２）は、第２対向部としての底壁部３４１の上面が対向する。【０１３０】
第２ヨーク３４０の径方向の中央には、シャフト３５０を支持する軸受部３４３が設けられており、シャフト３５０に固定された磁性ディスク３８０も回転可能に支持される。【０１３１】
＜第３ヨーク３７０（外部部材）＞
図１２に示すように、第３ヨーク３７０は、略円板状をなし、第１ヨーク３３０と、第２ヨーク３４０の側壁部３４２とを上から覆うように配置される。【０１３２】
第３ヨーク３７０は、回転軸ＡＸを含む領域において上下に貫通する略円柱形の貫通孔３７１を有する。この貫通孔３７１は、第１ヨーク３３０の中央孔部３３４に、上下方向に連通している。この貫通孔３７１には、ガイド部３１３が挿通・固定され、さらに、その内部にシャフト３５０が挿入される。【０１３３】
＜環状部材３２１（外部部材）＞
図１２に示すように、径方向において、第１ヨーク３３０と第２ヨーク３４０の側壁部３４２との間には、非磁性部材からなり円環状をなす環状部材３２１が配置されている。この環状部材３２１は、平面視において、段差部３３３に配設された励磁コイル３２０と略同一の外径の円形状を有する。環状部材３２１は、非磁性材料である熱硬化性材料などにより、径方向においては第１ヨーク３３０と第２ヨーク３４０との間に固定される。なお、環状部材３２１として適度な弾性を有する材料を用い、第１ヨーク３３０と第２ヨーク３４０との間に圧接配置してもよい。【０１３４】
ここで、磁性ディスク３８０は、上面３８１が第１ヨーク３３０の下面３３０ａ、及び、環状部材３２１の下面３２１ａと離間し、一方、外周縁３８３は第２ヨーク３４０の側壁部３４２と離間している。さらに、磁性ディスク３８０の下面３８２も、第２ヨーク３４０の底壁部３４１と離間するように配置されている。【０１３５】
これにより、磁性ディスク３８０と、これを囲む、第１ヨーク３３０の下面３３０ａ、環状部材３２１の下面３２１ａ、及び、第２ヨーク３４０との間に連続する隙間Ｓが形成される。この隙間Ｓには磁気応答性材料としての磁気粘性流体３９０が配置される。隙間Ｓ内は、磁気粘性流体３９０のみを充填してもよいが、シャフト３５０に対する抵抗力を確保できれば空気が入っていても良い。【０１３６】
以上のように、シャフト３５０は、ガイド部３１３の内周面３１３ｂによって径方向外側から支持され、かつ、第２ヨーク３４０の軸受部３４３によって回転軸ＡＸの軸方向において支持されている。これにより、シャフト３５０と磁性ディスク３８０は、外部部材としての、ガイド部３１３、第１ヨーク３３０、第２ヨーク３４０、及び、第３ヨーク３７０に対して、回転軸ＡＸを中心として安定して相対回転可能となる。【０１３７】
＜磁界発生部＞
図１２に示すように、第１ヨーク３３０の段差部３３３上であって、径方向において第１ヨーク３３０と第２ヨーク３４０の側壁部３４２との間には、回転軸ＡＸを中心として巻回された円環状の励磁コイル３２０が配置されている。励磁コイル３２０は、径方向において、磁性ディスク３８０の外周縁３８３を含む、磁性ディスク３８０の外側部分、及び、環状部材３２１に対応する範囲に配置されている。また、励磁コイル３２０は、軸方向において、第１ヨーク３３０及び環状部材３２１を介して磁性ディスク３８０と対向している。励磁コイル３２０の制御・動作については第１実施形態の励磁コイル２０と同様である。【０１３８】
励磁コイル３２０は、第１ヨーク３３０と第２ヨーク３４０の側壁部３４２によって径方向の内外から囲まれるとともに、下方では第１ヨーク３３０の円環部３３１と第２ヨーク３４０の底壁部３４１により、上方では第３ヨーク３７０によって囲まれている。したがって、励磁コイル３２０が発生した磁界は、第１ヨーク３３０、第２ヨーク３４０、及び、第３ヨーク３７０によって形成される経路を通じて誘導され、磁気回路が形成される。【０１３９】
励磁コイル３２０に対して電流が印加されると、磁力線を有する磁界が発生し、図４に示す第１実施形態の場合と同様に、励磁コイル３２０の周囲を囲むように、第１ヨーク３３０、第２ヨーク３４０、及び、第３ヨーク３７０を順に通過する磁力線が生じる。ここで、環状部材３２１を配置したことにより、励磁コイル３２０の下方において、第１ヨーク３３０と、第２ヨーク３４０の側壁部３４２とが磁気的に分離される点も第１実施形態と同様である。【０１４０】
励磁コイル３２０によって発生した磁界の磁力線は隙間Ｓ内の磁気粘性流体３９０を通過し、磁性ディスク３８０においては上下方向に沿った方向の磁束が横断する。磁気粘性流体３９０は第１実施形態の磁気粘性流体９０と同様の物質を用いる。【０１４１】
磁気粘性流体３９０に対して上下方向に沿った磁界を与えると、第１実施形態の磁気粘性流体９０と同様に、分散していた磁性粒子は磁力線に沿って集まり、上下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、回転軸ＡＸを中心とする方向にシャフト３５０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。また、励磁コイル３２０による磁界が生じていないときには、磁性粒子は溶媒内で分散されており、操作者がシャフト３５０を操作すると、保持部３１１は、大きな抵抗力を受けずに、操作部３１２に対して相対的に回転する。【０１４２】
＜調整部＞
図１５（ａ）に示すように、径方向において第１ヨーク３３０とシャフト３５０の間であって、軸方向においてガイド部３１３とシャフト３５０のフランジ部３５２との間には、シャフト３５０の外周面に沿って収容空間３６１が中空環状に設けられている。収容空間３６１の内壁には、シャフト３５０の段差部３５７が含まれ、軸方向における段差部３５７の位置は、収容空間３６１からの通気のための仕様や、収容される２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂの弾性や形状などに応じて定められている。【０１４３】
収容空間３６１内には、調整封止部材としての２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂが配置されている。Ｖリング３６２ａ、３６２ｂは、弾性を有する材料で形成されたリング部材であって、向きは異なるが同一形状を有する。下側に配置されるＶリング３６２ｂを例に挙げると、図１４（ａ）に示すように平面視で、Ｖリング３６２ｂは回転軸ＡＸを中心とする円環状であり、平面視で上記円環の外形に沿うように周方向Ｄ１が定義される。そして、図１４（ｂ）に示すように、Ｖリング３６２ｂは、周方向Ｄ１に直交し回転軸ＡＸを含む断面の形状がＶ字状をなしている。このＶリング３６２ｂのＶ字状は、回転軸ＡＸに沿った方向の一方の基点位置Ｐ１１（図１４（ｂ）の上面位置）から、他方の終端位置Ｐ１２（図１４（ｂ）の下面位置）へ、２本の腕状部Ａ１１、Ａ１２がそれぞれ延びる形態を有する。２本の腕状部Ａ１１、Ａ１２は基点位置Ｐ１１では始端部Ａｓが互いに接合されており、終端位置Ｐ１２へ向かうほど径方向に互いに距離を広げていく。この形状の基本的特徴は上側に配置されるＶリング３６２ａも同一である。２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂは、上下逆向きとして互いの基点位置Ｐ１１が近位になるように回転軸ＡＸに沿った方向に重ねて配置される。すなわち、上側のＶリング３６２ａは回転軸ＡＸに沿った方向において、上側が開いたＶ字状に配置され、下側のＶリング３６２ｂは下側が開いた逆Ｖ字状に配置される。２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂのそれぞれの始端部Ａｓが、回転軸ＡＸに沿った方向において、互いに接触又は近接した状態に配置される。２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂが互いに接触した状態では、２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂにおける、周方向Ｄ１に直交し回転軸ＡＸを含む断面が作る形状はＸ字状をなす。これにより、２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂは、回転軸ＡＸの軸方向に沿って互いに離れるほどそれぞれのＶ字が開く向きで配置される。【０１４４】
２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂは、その形状及び構成材料の物性により、回転軸ＡＸの軸方向に沿って、及び、径方向に沿って弾性変形可能である。例えば図１５（ａ）に示す状態では、下側の３６２ｂは、弾性変形により、径方向において第１ヨーク３３０の内周面３３５とシャフト３５０の外周面３５５の両方に接触している。【０１４５】
以下の説明において、２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂが周囲の部材と接触するというのは、気体及び液体の通過を阻止しつつ、上下に摺動移動可能に密着していることを意味する。【０１４６】
図１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、収容空間３６１は、経路としての接続部３６４を介して、隙間Ｓに連なっている。図１５（ａ）及び図１２に示す初期状態においては、隙間Ｓに磁気粘性流体３９０が充填され、接続部３６４及び収容空間３６１は空気が充満している。隙間Ｓ内に入れられた磁気粘性流体３９０は、隙間Ｓだけでなく、接続部３６４を通じて収容空間３６１内へ流入可能である。【０１４７】
収容空間３６１のうち、下側のＶリング３６２ｂが設けられた位置より下側の空間は調整空間３６３である。磁気粘性流体３９０の体積が変化すると、接続部３６４及び調整空間３６３の内部の空気の圧力が増減する。このため、接続部３６４及び調整空間３６３の内部の空気の圧力変化によって２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂが一体となって上下し、この上下に応じて調整空間３６３の上端位置が上下する。図１５（ａ）に示す初期状態から、磁気粘性流体３９０の体積増加によって、調整空間３６３内の空気の圧力が高まると、図１５（ｂ）に示すように、高まった空気の圧力によって２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂが上側へ押し上げられる。さらに調整空間３６３内の空気の圧力が高まると、図１５（ｃ）と図１６（ａ）に示すように、２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂはガイド部３１３の底面３１３ａに当接して上下に収縮し、下側のＶリング３６２ｂは、段差部３５７に対応する所定位置Ｐ３よりも上側に位置するようになる。なお、調整空間３６３の容積と、２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂの弾性や形状とを考慮して、接続部３６４及び調整空間３６３の内部の空気量が最適となるように、磁気粘性流体３９０の充填量を調整することができる。【０１４８】
収容空間３６１は、その上部が上記通気部３１４に連なっており、収容空間３６１、２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂ、調整空間３６３、及び、通気部３１４によって、シャフト３５０の外周に沿って調整部が構成される。これによって、通気部３１４を通じて収容空間３６１は外気と繋がっており、さらに、磁気粘性流体３９０の体積増加にともなって２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂがシャフト３５０の段差部３５７（所定位置Ｐ３）よりも上に位置したときには、通気部３１４を介して調整空間３６３と外部の間で空気の流出入が可能となる（図１５（ｃ）、図１６（ａ））。【０１４９】
図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、少なくとも下側のＶリング３６２ｂが第１ヨーク３３０とシャフト３５０に弾性接触している状態においては、調整空間３６３中の空気は、下側のＶリング３６２ｂによって、調整空間３６３より上側の収容空間３６１内への流出が抑えられる。【０１５０】
図１６（ａ）に示すように、磁気粘性流体３９０の体積の増加によって２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂが、段差部３５７に対応する所定位置Ｐ３を上側に超えた位置にある状態においては、下側のＶリング３６２ｂと、シャフト３５０の段差部３５７との間に隙間Ｇが生じる。切り欠き部３５６と段差部３５７の形状、２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂの弾性、及び、磁気粘性流体３９０の粘性などの設定により、隙間Ｇにおいては、調整空間３６３から空気（図１６（ａ）の二点鎖線）を外部へ流出させることができ、かつ、磁気粘性流体３９０をＰ３よりも上側へ流出させないように、段差部３５７と下側のＶリング３６２ｂとの間隔が定められている。これにより、調整空間３６３で高まった圧力を低下させることができる。さらに、圧力低下後は、図１６（ｂ）に示すように、２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂが収縮状態から回復し、かつ、下側のＶリング３６２ｂが段差部３５７よりも下側へ変位するため、外部への空気の流出が止まって所望の圧力の維持が可能となる。
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。【０１５１】
第４実施形態においては、シャフト３５０に切り欠き部３５６を設けていたが、これに代えて第１ヨーク３３０に径方向外側へ向けて凹んだ切り欠き部を設けても良い。また、これらに代えて、シャフト３５０又は第１ヨーク３３０内に、外部へつながる貫通孔を設け、この貫通孔の出口を、所定位置Ｐ３に設けることにより、２つのＶリング３６２ａ、３６２ｂが所定位置Ｐ３を超えた位置に達したときに調整空間３６３内の空気を流出させるようにしてもよい。
また、第４実施形態における通気部３１４と同様に、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、及びこれらの変形例の構成において、シャフトと外部部材との間に通気部を設けることも可能である。
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】
【０１５２】
以上のように、本発明に係るトルク発生装置は、部品点数を増やすことなく、かつ、製造工程を大きく変更することなく、磁気粘性流体の体積の膨張収縮に追従して、磁気粘性流体が封入された空間の容積を拡大縮小することができる点で有用である。
【符号の説明】
【０１５３】
１０、１００、２００、３００  トルク発生装置
１１、１０１、３１１  保持部
１２、１０２、３１２  操作部
２０、３２０  励磁コイル（磁界発生部）
２１  環状部材（外部部材）
２２      下面
２５      制御部
３０      第１ヨーク（外部部材）
３１      円環部
３２      円筒部
３３      段差部
３４      中央孔部
３４ａ    第１孔部
３４ｂ、３４ｂ’  第２孔部
３４ｃ    第１軸受部
３５      第１対向面
４０      第２ヨーク（外部部材）
４１      第２対向面
４２      外縁部
４３      第２軸受部
５０      シャフト
５１      基部
５２      大径部
５２ａ    外周面
６１、６１’  収容空間
６２      オーリング（Ｏリング、調整封止部材）
６３    調整空間
６４    接続部（経路）
７０    第３ヨーク（外部部材）
７１      上壁部
７２      側壁部
７３      貫通孔
８０      磁性ディスク（ロータ）
８１      上面
８２      下面
８３      外周縁
８４      突起部
９０、１９０、２９０  磁気粘性流体（磁気応答性材料）
１１０    シャフト
１１１    基部
１１２    フランジ部
１１３    凹部
１１３ａ  外周面
１１４    大径部
１１５    円板部
１１６    突起部
１２０    第１封止部材
１２１    円板部
１２２    円筒部
１２３    環状部
１２４    中央孔部
１２４ａ  第１孔部
１２４ｂ  第２孔部
１２４ｃ  第１軸受部
１２５    第１対向面
１３０    内部ヨーク
１３１    円板部
１４０    外部ヨーク
１５０    第２封止部材
１５１    第２対向面
１５２    外周面
１５３    第２軸受部
１６０    ハウジング
１６１    上壁部
１６２    側壁部
１６３    先端係止部
１６４    貫通孔
１７０    励磁コイル
１８０    磁性ディスク
１８１    上面
１８２    下面
１８３    外周縁
１９１    収容空間
１９２    オーリング（Ｏリング、調整封止部材）
１９３    調整空間
２１０ａ、２１０ｂ  シャフト
２１１ａ、２１１ｂ  軸部
２１２ａ、２１２ｂ  円板部
２１３ａ、２１３ｂ  外周面
２２０    内部ヨーク
２２１    コア部
２２２ａ、２２２ｂ  対向部
２２３ａ、２２３ｂ  外周面
２３０    外部ヨーク
２３１    内周面
２４１ａ、２４２ａ  孔部
２４１、２４２  固定板
２５０    励磁コイル
２６１ａ、２６１ｂ  収容空間
２６２ａ、２６２ｂ  オーリング（Ｏリング、調整封止部材）
２６３ａ、２６３ｂ  調整空間
３１３    ガイド部（外部部材）
３１３ａ  ガイド部の底面
３１３ｂ  ガイド部の内周面
３１４    通気部
３２１    環状部材（外部部材）
３２１ａ  環状部材の下面
３３０    第１ヨーク（外部部材）
３３０ａ  第１ヨークの下面
３３１      円環部
３３２      円筒部
３３３    段差部
３３４    中央孔部
３３５  第１ヨークの内周面
３４０    第２ヨーク（外部部材）
３４１    底壁部
３４２    側壁部
３４３    軸受部
３５０    シャフト
３５１    基部
３５２    フランジ部
３５３    突起部
３５５    外周面
３５６    切り欠き部（変位部）
３５７    段差部（変位部）
３６１    収容空間
３６２ａ、３６２ｂ  Ｖリング（調整封止部材）
３６３    調整空間
３６４    接続部（経路）
３７０    第３ヨーク（外部部材）
３７１    貫通孔
３８０    磁性ディスク（ロータ）
３８１  磁性ディスクの上面
３８２  磁性ディスクの下面
３８３  磁性ディスクの外周縁
３９０    磁気粘性流体（磁気応答性材料）
Ｇ        隙間
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ２１、Ｐ２２  間隙
Ｐ３      所定位置
Ｓ        隙間
ＡＸ      回転軸
【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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【国際調査報告】
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