JP2010159776A - Magneto-rheological fluid device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気粘性流体を利用した各種のデバイスに関する。 The present invention relates to various devices using a magnetorheological fluid.
磁気粘性流体は、磁化可能な金属粒子(磁性粒子)を分散媒に分散させてなる液体である。この磁気粘性流体は、磁場の作用のないときには流体として機能する一方、磁場を作用させたときには、磁性粒子がクラスターを形成して液体が増粘し、液体の内部応力が増大する。その内部応力の増大により磁気粘性流体は、剛体のように機能してせん断流れや圧力流れに対して抗力を示すようになる。この磁気粘性流体は、ブレーキ、クラッチ及びダンパー等の、機械的に作動する各種のデバイスに利用されている(例えば特許文献1参照)。こうしたデバイスは、磁気粘性流体を封入するアウタ部材と、アウタ部材内で当該アウタ部材の内面に対し所定の隙間を空けて配置されると共に、アウタ部材に対し相対変位可能に構成されたインナ部材と、を備え、その隙間に磁気粘性流体が充填されることが基本構造である。隙間に充填された磁気粘性流体に対して磁場を与えることによって、隙間内における磁気粘性流体の粘度を変化させ、そのことがアウタ部材とインナ部材の相対変位特性が変化する。
ところで、磁気粘性流体を利用したデバイスを小型化したいという要求が存在する。そのためには、アウタ部材とインナ部材との隙間(以下、デバイスの隙間ともいう)を、できるだけ狭くしなければならない。 By the way, there is a demand for downsizing a device using a magnetorheological fluid. For this purpose, the gap between the outer member and the inner member (hereinafter also referred to as a device gap) must be as narrow as possible.
しかしながら、デバイスの隙間を狭くした場合には、そのデバイスの製造が困難になるという不都合がある。つまり、こうした磁気粘性流体デバイスは、その製造時に、アウタ部材内に開口する流入口から磁気粘性流体を流入させることによって、アウタ部材内に磁気粘性流体を封入することになる。そのときに、アウタ部材とインナ部材との隙間に磁気粘性流体を充填しなければならないが、その隙間が狭くなるほど、磁気粘性流体を充填することが困難になる。そのため、例えば磁気粘性流体を高温にして粘度を低下させた状態で、かつ、アウタ部材内を真空状態にした上で、磁気粘性流体をアウタ部材内に流し入れる等の方策が必須になる。ところがそうした方策の必要性は、磁気粘性流体の封入工程作業を煩雑にし、製造コストの点で不利になるという問題がある。また、そうした方策を採用しても、デバイスの隙間が狭いときには、そこに磁気粘性流体が確実に充填されるとは限らず、量産時には、製品の特性ばらつきを生む虞がある。 However, when the gap between the devices is narrowed, there is a disadvantage that it becomes difficult to manufacture the device. That is, such a magnetorheological fluid device encloses the magnetorheological fluid in the outer member by flowing the magnetorheological fluid from an inlet opening in the outer member when the device is manufactured. At that time, the gap between the outer member and the inner member must be filled with the magnetorheological fluid. However, as the gap becomes narrower, it becomes more difficult to fill the magnetorheological fluid. For this reason, for example, it is necessary to take measures such as pouring the magnetorheological fluid into the outer member in a state where the magnetorheological fluid is at a high temperature to reduce the viscosity and the inside of the outer member is evacuated. However, the necessity of such a measure has a problem that the process of enclosing the magnetorheological fluid becomes complicated and disadvantageous in terms of manufacturing cost. Even if such a measure is adopted, when the gap between the devices is narrow, the magnetorheological fluid is not always filled therewith, and there is a possibility that the product characteristics may vary during mass production.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、磁気粘性流体デバイスの製造において、磁気粘性流体を容易かつ確実に封入することにある。 This invention is made | formed in view of this point, The place made into the objective is to manufacture a magnetorheological fluid easily and reliably in manufacture of a magnetorheological fluid device.
磁気粘性流体デバイスは、磁気粘性流体と、前記磁気粘性流体を封入するアウタ部材と、前記アウタ部材内で当該アウタ部材の内面に対し所定の隙間を空けて配置されると共に、前記アウタ部材に対し相対変位可能に構成されたインナ部材と、前記隙間に充填されている前記磁気粘性流体に対し磁場を与えることによって、前記隙間内における前記磁気粘性流体の粘度を変化させる磁場生成手段と、前記アウタ部材内に開口する流入口と、を備え、前記アウタ部材及びインナ部材の少なくとも一方には、前記流入口を通じて前記アウタ部材内に前記磁気粘性流体を流入させるときに、前記アウタ部材及びインナ部材を相対変位させることに伴い、前記磁気粘性流体が前記隙間に充填されるように前記磁気粘性流体を流動させるフィンが形成されている。 The magnetorheological fluid device includes a magnetorheological fluid, an outer member enclosing the magnetorheological fluid, a predetermined gap with respect to the inner surface of the outer member in the outer member, and the magnetorheological fluid device with respect to the outer member. An inner member configured to be relatively displaceable, magnetic field generating means for changing the viscosity of the magnetorheological fluid in the gap by applying a magnetic field to the magnetorheological fluid filled in the gap, and the outer An inlet opening in the member, and at least one of the outer member and the inner member, when the magnetorheological fluid flows into the outer member through the inlet, the outer member and the inner member are With the relative displacement, fins are formed to flow the magnetorheological fluid so that the gap is filled with the magnetorheological fluid. To have.
この構成によると、磁気粘性流体をアウタ部材内に流入させるときには、アウタ部材及びインナ部材を相対変位させる。ここでいう相対変位とは、(製造後の)デバイスの動作に関係した相対変位であってもよいし、デバイスの動作とは無関係な、デバイスの製造時における相対変位であってもよい。つまり、例えばシリンダ(アウタ部材)及びピストン(インナ部材)を含むダンパーの動作はピストンがシリンダの軸心方向に相対変位することであり、磁気粘性流体をシリンダ内に流入させるときには、そのシリンダの軸心方向にシリンダ及びピストンを相対変位させてもよい。これとは異なり、製造時にはピストンがシリンダの軸心を中心として相対回転することを可能にすることによって、磁気粘性流体をシリンダ内に流入させるときには、そのシリンダの軸心を中心としてシリンダ及びピストンを相対回転させてもよい。 According to this configuration, when the magnetorheological fluid is allowed to flow into the outer member, the outer member and the inner member are relatively displaced. Here, the relative displacement may be a relative displacement related to the operation of the device (after manufacture), or may be a relative displacement at the time of manufacturing the device that is unrelated to the operation of the device. That is, for example, the operation of the damper including the cylinder (outer member) and the piston (inner member) is that the piston is relatively displaced in the axial direction of the cylinder. The cylinder and the piston may be relatively displaced in the center direction. In contrast, by allowing the piston to rotate relative to the cylinder center during manufacture, when the magnetorheological fluid is allowed to flow into the cylinder, the cylinder and piston are centered about the cylinder axis. You may make it rotate relatively.
アウタ部材及びインナ部材の少なくとも一方にはフィンが形成されている。このフィンは、アウタ部材及びインナ部材の相対変位に伴い、流入口を通じてアウタ部材内に流入した磁気粘性流体を押し出し得る。それによって生じる流動により、磁気粘性流体はアウタ部材内の隅々にまで行き渡り、デバイスの隙間にも確実に充填される。こうして、磁気粘性流体の封入工程の作業を簡略化して製造コストの低減が図られると共に、磁気粘性流体デバイスの特性のばらつきが生じることも回避される。 Fins are formed on at least one of the outer member and the inner member. With the relative displacement of the outer member and the inner member, the fin can push out the magnetorheological fluid that has flowed into the outer member through the inlet. The resulting flow causes the magnetorheological fluid to reach every corner in the outer member and reliably fills the gaps in the device. Thus, the work of the magnetorheological fluid sealing process is simplified to reduce the manufacturing cost, and variations in the characteristics of the magnetorheological fluid device are also avoided.
前記インナ部材は、所定の回転軸回りに、前記アウタ部材に対して相対回転可能に設けられ、前記流入口は、前記回転軸の近傍位置に開口しており、前記フィンは、前記アウタ部材及びインナ部材が前記回転軸回りに相対回転することによって、前記回転軸の近傍に流入した前記磁気粘性流体を径方向の外方に向かって流動させるように構成されている、としてもよい。 The inner member is provided so as to be rotatable relative to the outer member around a predetermined rotation axis, the inflow port opens at a position near the rotation shaft, and the fin includes the outer member and The inner member may be configured to flow in a radially outward direction when the inner member rotates relative to the rotation axis to flow in the vicinity of the rotation axis.
デバイスの中心付近においてアウタ部材内に流入した磁気粘性流体が、フィンによって径方向の外方に向かって流動することによって、磁気粘性流体がアウタ部材内の隅々にまで、効率的に行き渡るようになる。その結果、デバイスの隙間にも磁気粘性流体が確実に充填されるようになり、デバイスの製造の容易化が図られると共に、デバイスの特性ばらつきを解消する上でも有利になる。 The magnetorheological fluid that has flowed into the outer member near the center of the device flows radially outward by the fins so that the magnetorheological fluid can be efficiently distributed to every corner of the outer member. Become. As a result, the gap between the devices is surely filled with the magnetorheological fluid, facilitating the manufacture of the device, and advantageous in eliminating the device characteristic variation.
前記磁気粘性流体は、ナノサイズの磁化可能な金属ナノ粒子を含む磁性粒子及び前記磁性粒子を分散させる分散媒を含有している、としてもよい。尚、ここでいうナノサイズとは、1〜数百ナノメートル(nm)程度の大きさを意味する。 The magnetorheological fluid may contain magnetic particles containing nano-size magnetizable metal nanoparticles and a dispersion medium for dispersing the magnetic particles. The nano-size here means a size of about 1 to several hundred nanometers (nm).
磁気粘性流体に含まれる磁性粒子の径が比較的大きいときには、デバイスの隙間を狭くしようとしても、その磁性粒子が、隙間を構成する壁面等に接触してしまうようになる。このことは、デバイスの動作抵抗を増大させたり、前記壁面や、デバイスのシールの摩耗を招いたりする。つまり、デバイスの隙間の最小限度は、磁気粘性流体に含有される磁性粒子の径によって制限される。 When the diameter of the magnetic particles contained in the magnetorheological fluid is relatively large, the magnetic particles come into contact with the wall surfaces constituting the gap even if the gap between the devices is to be narrowed. This increases the operating resistance of the device and causes wear of the wall surface and device seal. That is, the minimum gap of the device is limited by the diameter of the magnetic particles contained in the magnetorheological fluid.
前記の構成では、磁気粘性流体に含まれる磁性粒子がナノサイズであって極めて小さい。このため、デバイスの隙間を狭くしても、磁性粒子が、その隙間を構成する壁面に接触することが抑制され、デバイスの動作に支障を生じることなくかつ、前記壁面やシールの摩耗を招くことが防止される。つまり、隙間をできるだけ狭くすることでデバイスの小型化が図られる。それと共に、壁面やシール等の摩耗を未然に防止して、デバイスの長寿命化が図られる。 In the above configuration, the magnetic particles contained in the magnetorheological fluid are nano-sized and extremely small. For this reason, even if the gap between the devices is narrowed, the magnetic particles are prevented from coming into contact with the wall surfaces constituting the gaps, and the operation of the device is not hindered and the wall surfaces and the seal are worn. Is prevented. That is, the device can be miniaturized by making the gap as narrow as possible. At the same time, it is possible to prevent the wear of the wall surface and the seal and the like, thereby extending the life of the device.
以上説明したように、本発明によると、アウタ部材及びインナ部材の少なくとも一方にフィンを形成することによって、磁気粘性流体をアウタ部材内に封入するときに、磁気粘性流体を、デバイスの隙間内に確実にかつ容易に充填させることができる。そのことによって、量産時には、製造コストの低減を図ることができると共に、デバイス特性のばらつきを防止することができる。 As described above, according to the present invention, when the magnetorheological fluid is sealed in the outer member by forming fins on at least one of the outer member and the inner member, the magnetorheological fluid is placed in the gap of the device. It can be filled reliably and easily. As a result, at the time of mass production, the manufacturing cost can be reduced, and variations in device characteristics can be prevented.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
図1は、磁気粘性流体デバイスの例としてのブレーキ1の概略構成を示している。尚、図1等では、当該ブレーキ1によって制動力が付与される軸部材5が上下方向に延びるように配置されているが、ブレーキ1の方向を限定するものではない。尚、以下においては便宜上、図1における上側を上、下側を下として、ブレーキ1の詳細を説明する。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a brake 1 as an example of a magnetorheological fluid device. In FIG. 1 and the like, the
ブレーキ1は、軸部材5に外挿されるアウタ部材2と、アウタ部材2内に配設されるインナ部材3とを含んで構成されている。
The brake 1 includes an
アウタ部材2は、円筒状の周壁21における上下両端の開口が、それぞれ上壁22及び下壁23によって閉塞されることによって構成された、容器状の部材である。アウタ部材2は、その内部に、磁気粘性流体4を封入する。アウタ部材2の上壁22には、その中心位置に、支持部221が上方に突出するように形成されている。支持部221内には、軸部材5の上端部を回転可能に支持する軸受222が取り付けられていると共に、アウタ部材2内をシールするためのシール部材223が配設されている。上壁22における支持部221の近傍には、上壁22を厚み方向に貫通する貫通孔224が形成されており、この貫通孔224は、磁気粘性流体4を内部に封入するときの流入口224として機能する。流入口224は、封止栓225が取り付けられることによって封止されている。
The
アウタ部材2の下壁23には、その中心位置に、軸部材5が貫通して配置される貫通孔231が形成されている。この貫通孔231には、軸部材5の中間部を回転可能に支持する軸受232と、シール部材233とがそれぞれ配設されている。
The
アウタ部材2の周壁21には、その内周面から、径方向の内方に向かって突出するように、複数枚の(図例では3枚の)ディスク211が、周壁21と一体となるように設けられている。3枚のディスク211は、アウタ部材2における上下方向の中間位置において、上下方向に等間隔を空けて配設されている。各ディスク211は、上向きの面と下向きの面とが上下方向に相対することによって所定の厚みを有すると共に、周壁21における内周面に沿ってその全周に亘って延びることで環状に形成されている。それによって、各ディスク211における径方向の中心側には、インナ部材3が内挿される孔が形成されることになる。アウタ部材2の周壁21にはまた、隣合うディスク211の間に相当する位置に、厚み方向に貫通する貫通孔212が形成されており、この貫通孔212は、磁気粘性流体4を封入するときにアウタ部材2内の空気を抜くための空気抜き孔212として機能する。この空気抜き孔212もまた、封止栓213が取り付けられることによって封止されている。
A plurality of (three in the illustrated example)
インナ部材3は、軸部材5に対し外嵌されて、その軸部材5と回転一体に構成される部材であり、概略円柱状の本体部31と、複数枚の(図例では4枚の)ディスク32と、フィン33とを有して構成されている。本体部31は、軸部材5に対し外嵌される部分であり、その内部には、磁場生成手段としてのコイル34が配設されている。このコイル34に対して電流を供給する(尚、その供給源の図示は省略する)ことによって、アウタ部材2内の磁気粘性流体4に対して磁場が与えられる。
The
ディスク32は、本体部31と回転一体となるように設けられている。4枚のディスク32は、本体部31の上端から下端の間において、上下方向に互いに等間隔を空けて配設されている。各ディスク32は、本体部31の外周面から径方向の外方に向かって突出するように設けられており、各ディスク32の外周縁は、アウタ部材2の周壁21の内周面に対し、所定の隙間を空けて位置している。アウタ部材2のディスク211と、インナ部材3のディスク32とは、上下方向に交互となるように配設され、そのアウタ部材2のディスク211とインナ部材3のディスク32との間に、磁気粘性流体4が充填される隙間が形成されることになる。ここで、このブレーキ1では、後述するように磁気粘性流体4に含有される磁性粒子がナノサイズにされており、これによって、アウタ部材2のディスク211と、インナ部材3のディスク32との隙間が極めて狭くなるように構成されている。このことによって、このブレーキ1は、全体として小型化が図られている。尚、図例では理解容易のために、隙間の大きさを誇張して描いている。
The
フィン33は、インナ部材3の上端面から上方に突出するように、本体部31及びディスク32と回転一体に設けられており、それによってフィン33は、アウタ部材2の上壁22の下面とインナ部材3の上端面との間に位置している。フィン33は、図2に示すように、周方向に互いに等角度を空けて4つ配設されており、各フィン33は、インナ部材3の上端面において、軸部材5の外周面に相当する中心側位置から径方向の外方に向かって、湾曲しながら延びて配設されている。
The
尚、図1に示すブレーキ1は概略的に描いており、例えばインナ部材3をアウタ部材2内に配設する上で必要となる具体構成等については、図示を省略している。そうした構成は、適宜の公知の構成を採用することが可能である。
Note that the brake 1 shown in FIG. 1 is schematically illustrated. For example, a specific configuration necessary for disposing the
磁気粘性流体4は、磁性粒子を分散媒に分散させてなる液体であり、本実施形態では特に、その磁性粒子が、ナノサイズの金属粒子(金属ナノ粒子)からなる。磁性粒子は、磁化可能な金属材料からなる。金属材料に特に制限はないが、軟磁性材料が好ましい。軟磁性材料としては、鉄、コバルト、ニッケル及びパーマロイ等の合金を例示することができる。金属ナノ粒子は、その平均粒子径が、20〜500nmであることが望ましく、より好ましくは、70〜200nmである。平均粒子径が70nm以上であるときには、高いMR効果が得られると共に、平均粒子径が200nm以下であるときには、磁気粘性流体4の沈降性の悪化を回避することができる。尚、磁性粒子には、金属ナノ粒子が凝集した凝集体を含んでいてもよい。
The
分散媒は、特に限定されるものではないが、一例として疎水性のシリコーンオイルを挙げることができる。採用する分散媒の種類に応じて、磁性粒子に対し、その分散媒と親和性の高い表面改質を施すようにすればよい。こうすることで、磁性粒子の分散安定性が高まる。例えば疎水性のシリコーンオイルを分散媒として採用する場合、磁性粒子にはカップリング剤による表面改質を施すことが好ましい。 The dispersion medium is not particularly limited, and a hydrophobic silicone oil can be given as an example. Depending on the type of the dispersion medium to be used, the magnetic particles may be subjected to surface modification having high affinity with the dispersion medium. By doing so, the dispersion stability of the magnetic particles is increased. For example, when hydrophobic silicone oil is used as the dispersion medium, it is preferable to subject the magnetic particles to surface modification with a coupling agent.
磁気粘性流体4における磁性粒子の配合量は、例えば3〜40vol%とすればよい。
The blending amount of the magnetic particles in the
磁気粘性流体4にはまた、所望の各種特性を得るために、各種の添加剤を添加することも可能である。
Various additives can also be added to the
以上のような構成のブレーキ1では、コイル34に所定電流を供給することによって磁場が生成され、アウタ部材2のディスク211とインナ部材3のディスク32との隙間に充填されている磁気粘性流体4の粘度が高くなる。その結果、ディスク211,32間のせん断応力が増大し、回転駆動する軸部材5に制動力が付与されることになる。
In the brake 1 configured as described above, a magnetic field is generated by supplying a predetermined current to the
この構成のブレーキ1の製造時において、アウタ部材2内に磁気粘性流体4を封入するときには、図1に示すようにアウタ部材2内にインナ部材3を組み付けた状態において、流入口224及び空気抜き孔212をそれぞれ開放した状態にし、流入口224を通じてアウタ部材2内に磁気粘性流体4を流入させる。このときに、例えばインナ部材3を回転させることで、アウタ部材2及びインナ部材3を相対回転させる。この相対回転に伴い、インナ部材3に設けたフィン33が回転するようになり、このことにより、軸部材5の近傍位置においてアウタ部材2内に流入した磁気粘性流体4は、フィン33によって径方向の外方に向かって押し出されるようになる。こうして磁気粘性流体4は、ブレーキ1の中心側から径方向の外方に向かって流動し、アウタ部材2とインナ部材3との間の隙間を通ってアウタ部材2内の隅々にまで行き渡るようになる。こうして、特に隙間の狭い、アウタ部材2のディスク211とインナ部材3のディスク32との隙間にも、磁気粘性流体4が充填されるようになる。こうして、インナ部材3に形成したフィン33によって、磁気粘性流体4の封入を容易かつ確実に行うことができる。これは特に、当該ブレーキ1のように、隙間の狭いデバイスにおいて効果的である。その結果、製造コストの低減化及び特性ばらつきの抑制を図ることができる。
When the magnetic
尚、アウタ部材2内への磁気粘性流体の封入に際して、磁気粘性流体4の温度を高めてその粘度を低下させるようにしてもよいし、アウタ部材2内を真空にするようにしてもよい。こうした方策を組み合わせることによって、磁気粘性流体4の封入をより一層確実に行い得るようになる。
In addition, when enclosing the magnetorheological fluid in the
図3は、ブレーキ1の変形例を示している。このブレーキ1は、インナ部材3にフィンを設ける代わりに、アウタ部材2にフィン24を設けている。尚、図3に示すブレーキ1において、図1に示すブレーキ1と同じ構成については、同じ符号を付して適宜説明を省略する。
FIG. 3 shows a modification of the brake 1. This brake 1 is provided with
このブレーキ1において、フィン24は、アウタ部材2の上壁22の下面から下方に突出するように形成されている。その省略な図示は省略するが、フィン24は、図1に示すブレーキ1と同様に、複数(例えば4つ)配設されており、複数のフィン24は、周方向に互いに等角度を空けて配設されている。各フィン24は、軸部材5の近傍位置である中心側位置から径方向の外方に向かって、湾曲しながら延びて配設されている。
In the brake 1, the
この構成においても、磁気粘性流体4をアウタ部材2内に封入するときには、アウタ部材2及びインナ部材3を相対回転させる。この相対回転に伴い、流入口224を通じてアウタ部材2内に流入した磁気粘性流体4は、ブレーキ1の中心側から径方向の外方に向かって流動するようになり、アウタ部材2とインナ部材3との間の隙間を通ってアウタ部材2内の隅々にまで行き渡るようになる。こうして、磁気粘性流体4の封入を容易かつ確実に行うことができる。尚、アウタ部材2とインナ部材3との双方にフィンを設けるようにしてもよい。
Even in this configuration, when the
ブレーキ1においてフィンを形成する位置は、図1,3に示すように、アウタ部材2の上壁22の下面とインナ部材3の上端面との間に限定されるものではなく、適宜の位置に形成することができる。例えばアウタ部材2及び/又はインナ部材3における、ディスク等にフィンを形成するようにしてもよい。また、フィンの形状等は、それを配置する位置と磁気粘性流体4を流動させたい方向とに応じて、適宜設定すればよい。図2等に示すように、必要に応じてフィンを湾曲させてもよいし、又は、フィンを直線状に形成してもよい。
The positions where the fins are formed in the brake 1 are not limited between the lower surface of the
アウタ部材2内に磁気粘性流体4を流入させるための流入口の位置も、図1等に示すようにアウタ部材2の上壁22に限定されるものではなく、例えば下壁23等、適宜設定することが可能である。また空気抜き孔の位置も、流入口の位置に応じて適宜設定すればよい。
The position of the inlet for allowing the
さらに、流入口をインナ部材3側に設けるようにしてもよい。図示は省略するが、例えば軸部材5を中空状に形成すると共に、その軸部材5における上下方向の途中位置に、インナ部材3を介してアウタ部材2内に開口する連通孔を形成するようにしてもよい。こうした連通孔は1つであってもよいし、複数であってもよい。この構成では、磁気粘性流体4を、軸部材5の内部から前記連通孔を通じて、アウタ部材2内に流入させることになる。従って当該連通孔の開口が、流入口に相当する。こうした構成を採用した場合にも、フィンは、アウタ部材2及び/又はインナ部材3において、適宜の位置に設けることが可能である。
Further, the inlet may be provided on the
また、ブレーキの構成は、前記の構成に限らず、適宜変更することが可能である。例えばディスクの枚数等は、図例には限定されない。 Moreover, the structure of a brake is not restricted to the said structure, It is possible to change suitably. For example, the number of disks is not limited to the example in the figure.
本発明はブレーキ1への適用に限定されない。本発明は、例えばクラッチやダンパー等の、アウタ部材及びインナ部材を含む、各種の磁気粘性流体デバイスに広く適用することが可能である。また、磁気粘性流体の封入時に行うアウタ部材及びインナ部材の相対移動は、前述のように相対回転に限定されない。デバイスの構造に応じて直線的な相対移動であってもよい。フィンの配置やその形状は、アウタ部材及びインナ部材の形状、その相対移動の方向、流入口の位置等を勘案して、適宜設定すればよい。 The present invention is not limited to application to the brake 1. The present invention can be widely applied to various magneto-rheological fluid devices including an outer member and an inner member such as a clutch and a damper. Further, the relative movement of the outer member and the inner member performed when the magnetic viscous fluid is sealed is not limited to the relative rotation as described above. The relative movement may be linear depending on the structure of the device. The arrangement and shape of the fins may be appropriately set in consideration of the shape of the outer member and the inner member, the direction of relative movement thereof, the position of the inlet, and the like.
さらに、磁気粘性流体4は、そこに含まれる磁性粒子がナノサイズの磁気粘性流体に限定されない。磁性粒子の大きさがそれよりも大きいような磁気粘性流体であってもよい。但し、磁気粘性流体デバイスの小型化を図る観点からは、磁性粒子がナノサイズの磁気粘性流体であることが好ましい。
Furthermore, the
以上説明したように、本発明は、磁気粘性流体を利用した各種のデバイスについて有用である。 As described above, the present invention is useful for various devices using a magnetorheological fluid.
1 ブレーキ(磁気粘性流体デバイス)
2 アウタ部材
24 フィン
224 流入口
3 インナ部材
33 フィン
34 コイル(磁場生成手段)
4 磁気粘性流体
5 軸部材(回転軸)
1 Brake (Magnetorheological fluid device)
2
4
Claims (3)
前記磁気粘性流体を封入するアウタ部材と、
前記アウタ部材内で当該アウタ部材の内面に対し所定の隙間を空けて配置されると共に、前記アウタ部材に対し相対変位可能に構成されたインナ部材と、
前記隙間に充填されている前記磁気粘性流体に対し磁場を与えることによって、前記隙間内における前記磁気粘性流体の粘度を変化させる磁場生成手段と、
前記アウタ部材内に開口する流入口と、を備え、
前記アウタ部材及びインナ部材の少なくとも一方にはフィンが形成されている磁気粘性流体デバイス。 A magnetorheological fluid;
An outer member enclosing the magnetorheological fluid;
An inner member disposed within the outer member with a predetermined gap with respect to the inner surface of the outer member, and configured to be relatively displaceable with respect to the outer member;
Magnetic field generating means for changing the viscosity of the magnetorheological fluid in the gap by applying a magnetic field to the magnetorheological fluid filled in the gap;
An inlet opening in the outer member,
A magnetorheological fluid device in which fins are formed on at least one of the outer member and the inner member.
前記インナ部材は、所定の回転軸回りに、前記アウタ部材に対して相対回転可能に設けられ、
前記流入口は、前記回転軸の近傍位置に開口しており、
前記フィンは、前記アウタ部材及びインナ部材が前記回転軸回りに相対回転することによって、前記回転軸の近傍に流入した前記磁気粘性流体を径方向の外方に向かって流動させるように構成されている磁気粘性流体デバイス。 The magnetorheological fluid device of claim 1, wherein
The inner member is provided to be rotatable relative to the outer member around a predetermined rotation axis,
The inflow port is open at a position near the rotation axis;
The fin is configured to cause the magneto-rheological fluid flowing in the vicinity of the rotation shaft to flow outward in the radial direction when the outer member and the inner member relatively rotate around the rotation shaft. Magnetorheological fluid device.
前記磁気粘性流体は、ナノサイズの磁化可能な金属ナノ粒子を含む磁性粒子及び前記磁性粒子を分散させる分散媒を含有している磁気粘性流体デバイス。 The magnetorheological fluid device according to claim 1 or 2,
The magnetorheological fluid is a magnetorheological fluid device containing magnetic particles containing nano-size magnetizable metal nanoparticles and a dispersion medium for dispersing the magnetic particles.
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- 2009-01-06 JP JP2009000733A patent/JP2010159776A/en active Pending
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