JP2012037019A - Magnetic fluid device - Google Patents
Magnetic fluid device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012037019A JP2012037019A JP2010180235A JP2010180235A JP2012037019A JP 2012037019 A JP2012037019 A JP 2012037019A JP 2010180235 A JP2010180235 A JP 2010180235A JP 2010180235 A JP2010180235 A JP 2010180235A JP 2012037019 A JP2012037019 A JP 2012037019A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic fluid
- piston
- magnetic
- case body
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 65
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 56
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims abstract description 36
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 34
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 7
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 239000011554 ferrofluid Substances 0.000 claims 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、磁性流体を作動媒体としショックアブソーバ等の衝撃や振動を減衰するための緩衝装置として適用される磁性流体装置に関する。 The present invention relates to a magnetic fluid device applied as a shock absorber for attenuating shock and vibration of a shock absorber or the like using a magnetic fluid as a working medium.
支持部材に対して往復動自在に装着された移動部材が往復動ストローク端の位置まで移動したときに、移動部材が支持部材に対して衝撃力を加えることを防止したり、振動の発生を防止したり、衝撃音の発生を防止するためにショックアブソーバつまり緩衝装置が使用されている。ショックアブソーバは、相対移動する2つの部材の間に装着されて一方の部材から他方の部材に加わる振動を減衰するためにも使用されており、ダンパとも言われている。例えば、車両と車輪との間に装着される懸架装置には、車輪から車体に振動が加わるのを防止して乗員の乗り心地を良好とするために、ばね部材に加えてショックアブソーバが用いられている。 Prevents the moving member from applying an impact force to the support member or the occurrence of vibration when the moving member mounted to the support member so as to freely reciprocate moves to the position of the reciprocating stroke end. In order to prevent the generation of impact noise, a shock absorber, that is, a shock absorber is used. The shock absorber is mounted between two members that move relative to each other and is also used to damp vibration applied from one member to the other member, and is also referred to as a damper. For example, a suspension device mounted between a vehicle and a wheel uses a shock absorber in addition to a spring member in order to prevent vibration from being applied to the vehicle body from the wheel to improve the ride comfort of the occupant. ing.
ショックアブソーバやダンパとしては、油などの流体を作動媒体としてその流動抵抗を利用して衝撃や振動を吸収するようにした流体粘性型のものがある。この流体としてMR流体(magnetorheological fluid)を作動媒体としたショックアブソーバやダンパが特許文献1〜3に記載されている。MR流体は、磁性流体や磁気粘性流体とも言われている。 As the shock absorber and the damper, there is a fluid viscosity type in which a fluid such as oil is used as a working medium and its flow resistance is used to absorb shock and vibration. Patent Documents 1 to 3 describe shock absorbers and dampers using MR fluid (magnetorheological fluid) as a working medium as this fluid. The MR fluid is also called a magnetic fluid or a magnetorheological fluid.
特許文献1に記載されたショックアブソーバは、下端部が閉塞され内部にMR流体が収容されたハウジングと、ハウジング内に軸方向に移動自在に装着されるピストン組立体とを有しており、ピストン組立体に取り付けられたピストンロッドはハウジングの上端部から外部に突出している。ピストン組立体によりハウジング内は2つの作動室に仕切られており、ピストン組立体の外周面とハウジングの内周面との間は一方の作動室から他方の作動室にMR流体を案内する隙間が形成されている。この隙間を流れるMR流体に流動抵抗を加えるために、ピストン組立体の外周部にはコイルが装着されている。 The shock absorber described in Patent Document 1 includes a housing in which a lower end portion is closed and MR fluid is accommodated therein, and a piston assembly that is movably mounted in the housing in the axial direction. A piston rod attached to the assembly projects outward from the upper end of the housing. The interior of the housing is partitioned into two working chambers by the piston assembly, and a gap for guiding MR fluid from one working chamber to the other working chamber is formed between the outer peripheral surface of the piston assembly and the inner peripheral surface of the housing. Is formed. In order to add flow resistance to the MR fluid flowing through the gap, a coil is mounted on the outer peripheral portion of the piston assembly.
特許文献2には、上記ショックアブソーバを改良したショックアブソーバが記載されている。このショックアブソーバは、下端部が閉塞されたハウジングと、大径部と小径部とが形成されハウジング内に配置されてその上端部に固定されるシリンダとを有している。大径部内に組み込まれたピストンにはピストンロッドが取り付けられ、ピストンロッドは小径部を摺動して小径部内に上部作動室を形成するロッド本体部と、これよりも小径となって外部に突出する突出部とを有している。ピストンには浮動ピストンによりアキュムレータ室と下部作動室とに仕切られた容器が取り付けられており、下部作動室と上部作動室にはMR流体が収容され両方の作動室はピストンロッドに形成された連通孔により連通されている。一方、ケースとシリンダとの間の空間とシリンダの大径部内には作動流体が収容されている。 Patent Document 2 describes a shock absorber obtained by improving the shock absorber. This shock absorber has a housing whose lower end is closed, and a cylinder in which a large diameter portion and a small diameter portion are formed and disposed in the housing and fixed to the upper end portion. A piston rod is attached to the piston built into the large-diameter portion, and the piston rod slides on the small-diameter portion to form an upper working chamber in the small-diameter portion, and protrudes to the outside with a smaller diameter than this. And a protruding portion. The piston is provided with a container that is divided into an accumulator chamber and a lower working chamber by a floating piston. MR fluid is accommodated in the lower working chamber and the upper working chamber, and both working chambers are formed in a piston rod. It is communicated by a hole. On the other hand, working fluid is accommodated in the space between the case and the cylinder and in the large diameter portion of the cylinder.
上述したそれぞれのショックアブソーバにおいては、コイルに電流を印加することによりMR流体の粘度を調整してピストンロッドに加わる衝撃力を減衰するようにしている。 In each of the shock absorbers described above, by applying an electric current to the coil, the viscosity of the MR fluid is adjusted to attenuate the impact force applied to the piston rod.
特許文献3に記載されたダンパは、下端部が閉塞され内部に磁気粘性流体が収容されたシリンダと、シリンダ内に軸方向に移動自在に装着されるピストンとを有しており、ピストンに取り付けられたピストンロッドはシリンダの上端部から外部に突出している。ピストンによりシリンダ内は2つの流体室に仕切られており、ピストンには2つの流体室を連通させる流体通路が形成され、流体流路はピストンの両端面に配置されたバルブプレートにより開閉されるようになっている。2つのバルブプレートに対応させてピストンには2つのコイルが組み込まれており、コイルにより発生する磁界によりそれぞれのバルブプレートの開度を変化させるようにしている。 The damper described in Patent Document 3 has a cylinder having a closed lower end and containing a magnetorheological fluid therein, and a piston mounted in the cylinder so as to be movable in the axial direction. The piston rod thus formed projects outward from the upper end of the cylinder. The cylinder is partitioned into two fluid chambers by the piston, a fluid passage is formed in the piston to communicate the two fluid chambers, and the fluid passage is opened and closed by valve plates arranged on both end faces of the piston. It has become. Two coils are incorporated in the piston so as to correspond to the two valve plates, and the opening degree of each valve plate is changed by a magnetic field generated by the coils.
MR流体は炭化水素油などの分散媒体中に0.1〜10μmの強磁性体粉粒を懸濁化剤によって分散させたコロイド溶液であり、無磁界時には水などと同様のニュートン流体として振る舞うのに対し、外部から磁界が印加されるとそれぞれの粉粒間に結合力が生じ、磁界の方向に沿って架橋構造のクラスターが形成される。このような性質を有するMR流体を作動媒体としたショックアブソーバやダンパ等の磁性流体機器ないし磁性流体装置においては、架橋構造によってMR流体の流動抵抗が発生し、見かけ上の粘性抵抗が増加することになる。 MR fluid is a colloidal solution in which 0.1 to 10 μm ferromagnetic powder particles are dispersed in a dispersion medium such as hydrocarbon oil with a suspending agent, and behaves as a Newtonian fluid similar to water in the absence of a magnetic field. When a magnetic field is applied from the outside, a binding force is generated between the respective powder grains, and a cluster of a crosslinked structure is formed along the direction of the magnetic field. In magnetic fluid devices or magnetic fluid devices such as shock absorbers and dampers using MR fluid having such properties as the working medium, the flow resistance of the MR fluid is generated by the bridging structure, and the apparent viscosity resistance increases. become.
ショックアブソーバ等の磁性流体機器の小型化を達成するには、コイルを小型化して小電力でMR流体の粘性抵抗を高める必要がある。MR流体の粘性抵抗を高めるには、流体の流れに抵抗するように架橋構造つまりクラスターを形成するとともにMR流体に印加される磁界の密度を高めることが望ましいことから、クラスターによるMR流体の流動抵抗発生メカニズムについて研究開発が行われた。その結果、コイルによってMR流体の流れる方向に磁界を発生させた場合に比較して流体の流れ方向に対して直角方向ないし交差する方向に磁界を印加すると、流動抵抗を高められることが判明した。つまり、より少ないコイル電流でMR流体の流動抵抗が得られることになる。 In order to reduce the size of a magnetic fluid device such as a shock absorber, it is necessary to reduce the coil size and increase the viscous resistance of the MR fluid with low power. In order to increase the viscous resistance of the MR fluid, it is desirable to form a bridging structure or cluster so as to resist the flow of the fluid and to increase the density of the magnetic field applied to the MR fluid. Research and development was conducted on the mechanism of development. As a result, it was found that the flow resistance can be increased by applying a magnetic field in a direction perpendicular to or intersecting the fluid flow direction as compared with the case where a magnetic field is generated in the direction of MR fluid flow by the coil. That is, the flow resistance of the MR fluid can be obtained with a smaller coil current.
本発明の目的は、磁性流体を作動媒体とするショックアブソーバなどの磁性流体装置を小型化することにある。 An object of the present invention is to downsize a magnetic fluid device such as a shock absorber using a magnetic fluid as a working medium.
本発明の磁性流体装置は、相対移動する2つの部材の間に磁性流体を介在させて磁性流体の流動抵抗を部材相互間に加えるようにした磁性流体装置であって、磁性流体を収容するケース体と、前記ケース体の内部に軸方向に往復動自在に装着され、前記ケース体の内部を第1の磁性流体室と第2の磁性流体室とに仕切るとともに、前記ケース体の端部から外部に突出するピストンロッドが連結されるピストンと、前記ピストンの内部に組み込まれ、前記第1の磁性流体室と前記第2の磁性流体室とを連通させるとともに径方向に延びる径方向スリットを有する流体案内スリットを前記ピストンとの間で形成するコイル組立体とを有し、コイルが装着されるコイルホルダーと、前記コイルホルダーの径方向内側に組み込まれ前記コイルにより形成された磁界を前記径方向スリットの径方向内方部で交差する方向に横断させる磁界横断部を形成する磁界案内スリーブとにより前記コイル組立体を形成することを特徴とする。 A magnetic fluid device according to the present invention is a magnetic fluid device in which a magnetic fluid is interposed between two members that move relative to each other so that the flow resistance of the magnetic fluid is applied between the members, and the case that accommodates the magnetic fluid And the case body are reciprocally mounted in the axial direction, partition the interior of the case body into a first magnetic fluid chamber and a second magnetic fluid chamber, and from the end of the case body A piston connected to a piston rod that protrudes to the outside, and a radial slit that is incorporated in the piston and communicates with the first magnetic fluid chamber and the second magnetic fluid chamber and extends in the radial direction. A coil assembly that forms a fluid guide slit with the piston, a coil holder on which the coil is mounted, and a coil holder that is incorporated radially inward of the coil holder and formed by the coil. By a magnetic field guide sleeve to form a magnetic field transverse portion to cross in a direction crossed with the magnetic field in the radial inner portion of the radial slits and forming the coil assembly.
本発明の磁性流体装置は、前記ケース体と前記ピストンロッドと前記コイルホルダーを非磁性材料により形成し、前記ピストンと前記磁界案内スリーブとを磁性材料により形成することを特徴とする。本発明の磁性流体装置は、前記コイルに供給される電力を制御し、磁束を変化させて磁性流体の流動抵抗を調整することを特徴とする。本発明の磁性流体装置は、前記ピストンの一端部に形成された第1の貫通孔を介して前記第1の磁性流体室に連通し径方向に延びる第1の径方向スリット部と、前記ピストンの他端部に形成された第2の貫通孔を介して前記第2の磁性流体室に連通し径方向に延びる第2の径方向スリット部と、それぞれの前記径方向スリット部の径方向外方端を連通させる軸方向スリット部とにより前記流体案内スリットを形成し、前記磁界案内スリーブの両端面と前記ピストンとの間で前記磁界横断部を形成することを特徴とする。 The magnetic fluid device of the present invention is characterized in that the case body, the piston rod, and the coil holder are formed of a nonmagnetic material, and the piston and the magnetic field guide sleeve are formed of a magnetic material. The magnetic fluid device of the present invention is characterized in that the electric power supplied to the coil is controlled, and the flow resistance of the magnetic fluid is adjusted by changing the magnetic flux. The magnetic fluid device of the present invention includes a first radial slit portion that communicates with the first magnetic fluid chamber through a first through hole formed in one end portion of the piston and extends in the radial direction, and the piston A second radial slit portion that communicates with the second magnetic fluid chamber through a second through hole formed in the other end portion of the first radial portion and extends in the radial direction, and the radially outer portions of the respective radial slit portions. The fluid guide slit is formed by an axial slit portion communicating with one end, and the magnetic field transverse portion is formed between both end surfaces of the magnetic field guide sleeve and the piston.
本発明の磁性流体装置は、前記ケース体の内面に摺動接触する円筒部と、当該円筒部の両端部に設けられる径方向部とにより前記ピストンを形成し、前記円筒部の内周面と前記コイル組立体の外周面との間で前記軸方向スリット部を形成し、前記径方向部の内面と前記コイル組立体の端面との間で形成される径方向スリット部とにより前記流体案内スリットを形成することを特徴とする。本発明の磁性流体装置は、前記ピストンロッドに案内孔を形成し、前記コイルに電力を供給する給電ケーブルを前記案内孔に配置することを特徴とする。本発明の磁性流体装置は、前記ケース体の一方の端部から突出する第1のロッド突出部と前記ケース体の他方の端部から突出する第2のロッド突出部とをそれぞれ前記ピストンに連結するとともに前記第1のロッド突出部と前記第2のロッド突出部の外径は相互にほぼ同一径であることを特徴とする。本発明の磁性流体装置は、相互に相対移動する2つの部材のうち一方の部材に前記ケース体を取り付け、他方の部材が前記ピストンロッドに衝突する際の衝撃を粘性流体の流動抵抗により吸収するショックアブソーバであることを特徴とする。本発明の磁性流体装置は、前記流体案内スリットを流れる粘性流体の流動抵抗により前記ピストンロッドの前記ケース体に対する相対移動速度を制御する速度調整器であることを特徴とする。 In the magnetic fluid device of the present invention, the piston is formed by a cylindrical portion that is in sliding contact with the inner surface of the case body, and radial portions provided at both ends of the cylindrical portion, and the inner peripheral surface of the cylindrical portion The axial slit portion is formed with the outer peripheral surface of the coil assembly, and the fluid guide slit is formed by a radial slit portion formed between an inner surface of the radial portion and an end surface of the coil assembly. It is characterized by forming. The magnetic fluid device of the present invention is characterized in that a guide hole is formed in the piston rod, and a power supply cable for supplying electric power to the coil is disposed in the guide hole. In the magnetic fluid device of the present invention, a first rod projecting portion projecting from one end portion of the case body and a second rod projecting portion projecting from the other end portion of the case body are coupled to the piston, respectively. In addition, the outer diameters of the first rod protrusion and the second rod protrusion are substantially the same. In the magnetic fluid device of the present invention, the case body is attached to one of two members that move relative to each other, and the impact when the other member collides with the piston rod is absorbed by the flow resistance of the viscous fluid. It is a shock absorber. The magnetic fluid device according to the present invention is a speed regulator that controls a relative moving speed of the piston rod with respect to the case body by a flow resistance of a viscous fluid flowing through the fluid guide slit.
本発明によれば、ピストンの内部にコイル組立体を設けてコイル組立体とピストンとの間にピストン両側の磁性流体室を連通させる流体案内スリットを形成し、ピストン組立体をコイルホルダーとその内側の磁界案内スリーブとにより形成し、磁界案内スリーブにより径方向スリット部に磁界横断部を形成したので、ピストンがケース体に対して相対移動する際に磁界横断部を流れる磁性流体には磁性流体の流れを横断する方向にクラスターが形成される。これにより、コイルに印加する消費電力を大きくすることなく、磁性流体の流動抵抗を高めることができる。 According to the present invention, a coil assembly is provided inside the piston, and a fluid guide slit is formed between the coil assembly and the piston so that the magnetic fluid chambers on both sides of the piston communicate with each other. Since the magnetic field guide sleeve forms a magnetic field crossing portion in the radial slit portion by the magnetic field guide sleeve, the magnetic fluid flowing through the magnetic field crossing portion when the piston moves relative to the case body Clusters are formed in the direction across the flow. Thereby, the flow resistance of the magnetic fluid can be increased without increasing the power consumption applied to the coil.
コイル組立体の両端面とピストン両端部の径方向部との間に径方向スリット部を形成し、それぞれの径方向スリット部のうち径方向内方部の磁界横断部を横断する磁界により粘性流体にクラスターを形成するようにすると、より少ない消費電力により磁性流体の流動抵抗を高めることができる。 A radial slit is formed between the end faces of the coil assembly and the end portions of the piston, and the viscous fluid is generated by the magnetic field crossing the magnetic field crossing portion of the radially inner portion of each of the end slits. If a cluster is formed on the magnetic fluid, the flow resistance of the magnetic fluid can be increased with less power consumption.
この磁性流体装置は、ショックアブソーバつまりダンパや速度調整器として適用することができるとともにそれぞれを小型化することができる。 This magnetic fluid device can be applied as a shock absorber, that is, a damper or a speed regulator, and can be miniaturized.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1に示すように、ショックアブソーバ10は、内部にMR流体つまり磁性流体Fを収容する円筒形状のケース体11を有している。ケース体11の一端部にはロッドカバー12aが取り付けられ、他端部にはロッドカバー12bが取り付けられており、それぞれのロッドカバー12a,12bは止め輪13a,13bによりケース体11に固定されている。ケース体11とロッドカバー12a,12bはアルミニウム合金等の非磁性材料により形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
ケース体11の内部には軸方向に往復動自在にピストン14が装着されており、ピストン14によりケース体11の内部は第1の磁性流体室15aと第2の磁性流体室15bとに仕切られている。ピストン14はケース体11の内周面に摺動接触する円筒部16を有し、この円筒部16の一端部には径方向部17aが設けられ、他端部には径方向部17bが設けられており、ピストン14の内部にはコイル収容室18が形成されている。ピストン14を形成する円筒部16および径方向部17a,17bはそれぞれ軟鉄や鋼等の磁性材料により形成されている。
A
それぞれの径方向部17a,17bの径方向中央部には環状の貫通孔19a,19bが形成されている。ピストン14は円筒片16aと径方向部17aとが一体となったピストン片14aと、円筒片16bと径方向部17bとが一体となったピストン片14bとを組み合わせることにより形成されている。
Annular through-
ピストン14の内部のコイル収容室18にはコイル組立体20が組み込まれている。コイル組立体20は、非磁性材料からなるコイルホルダー21aと、このコイルホルダー21aの径方向内側に組み込まれる磁性材料からなる磁界案内スリーブ21bとを有している。この磁界案内スリーブ21bの中心部には非磁性材料からなる中空のピストンロッド22が設けられている。磁界案内スリーブ21bはピストンロッド22に固定され、コイルホルダー21aは磁界案内スリーブ21bに固定されており、ピストンロッド22はコイル組立体20によりピストン14に連結されている。これらの固定方式としては、ピストンロッド22と磁界案内スリーブ21bとコイルホルダー21aとを相互に圧入する形態と、それぞれを組み合わせた状態のもとでねじ部材等により固定する形態とがある。
A
ピストンロッド22はコイル組立体20の両端部からそれぞれ突出するロッド突出部22a,22bを有し、一方のロッド突出部22aは貫通孔19aを貫通するとともにロッドカバー12aの貫通孔23aを貫通して外部に突出している。他方のロッド突出部22bは貫通孔19bを貫通するとともにロッドカバー12bの貫通孔23bを貫通して外部に突出している。両方のロッド突出部22a,22bは相互にほぼ同一の外径となっている。
The
それぞれのロッドカバー12a,12bの貫通孔23a,23bにはロッド突出部22a,22bを支持する軸受24a,24bが装着されている。軸受24a,24bの内側にはロッドパッキン25a,25bが装着され、それぞれのロッドカバー12a,12bの外周面にはOリング26a,26bが装着されている。ケース体11の内部に収容された磁性流体Fは、ロッドパッキン25a,25bとOリング26a,26bによりシールされて磁性流体Fの外部への漏れが防止されている。さらに、ピストン14の外周面とケース体11の内周面との間はシール材30a,30bによりシールされている。
コイル組立体20の外径はピストン14の円筒部16の内径よりも小さく設定されており、図3に示されるように、コイル組立体20の外周面27と円筒部16の内周面28との間で軸方向に延びる環状の軸方向スリット部29が形成されている。コイル組立体20の軸方向長さはピストン14の径方向部17a,17bの内面間距離よりも短く設定されており、コイル組立体20の一方の端面31aと径方向部17aの内面32aとの間で径方向に延びる径方向スリット部33aが形成され、この径方向スリット部33aの径方向外方端は軸方向スリット部29に連通している。同様に、コイル組立体20の他方の端面31bと径方向部17bの内面32bとの間で径方向に延びる径方向スリット部33bが形成され、この径方向スリット部33bの径方向外方端は軸方向スリット部29に連通している。
The outer diameter of the
図1に示されるように、コイル組立体20のコイルホルダー21aの端面31aと径方向部17aの内面32aとの間には位置決めピン34aが取り付けられ、コイルホルダー21aの端面31bと径方向部17bの内面32bとの間には位置決めピン34bが取り付けられている。これらの位置決めピン34a,34bにより軸方向スリット部29と径方向スリット部33a,33bの隙間寸法が設定されるとともに、コイル組立体20と円筒部16とが連結されている。位置決めピン34aは図2に示されるように、円周方向に間隔を置いて3つ設けられており、同様に位置決めピン34bも3つ設けられている。
As shown in FIG. 1, a
径方向スリット部33aの径方向内方端は貫通孔19aを介して磁性流体室15aに連通し、径方向スリット部33bの径方向内方端は貫通孔19bを介して磁性流体室15bに連通している。ピストン14の両端部側の径方向スリット部33a,33bと軸方向スリット部29と貫通孔19a,19bとにより、両方の磁性流体室15a,15bを連通させる流体案内スリット36が形成されている。したがって、ピストン14がロッドカバー12aに向けて移動すると、磁性流体室15a内の磁性流体Fは流体案内スリット36を介して磁性流体室15b内に流れ、ピストン14がロッドカバー12bに向けて移動すると、磁性流体室15b内の磁性流体Fは流体案内スリット36を介して磁性流体室15a内に流れることになる。
The radially inner end of the
ショックアブソーバ10が、相対的に移動する2つの部材の一方に取り付けられ、他方の部材がピストンロッド22の突出部22aに衝突してピストン14が図1において左側に軸方向に移動したときには、磁性流体室15b内の磁性流体Fが、上述のように、流体案内スリット36を介して磁性流体室15a内に流入することになる。このときには、それぞれロッドカバー12a,12bを貫通する両方のロッド突出部22a,22bの外径がほぼ同一に設定されているので、両方の磁性流体室15a,15bの合計容積は一定となり、ピストン14が軸方向に移動しても外部に磁性流体Fが漏出したり、外部から空気が漏入したりすることがない。
When the
コイルホルダー21aには、図1に示されるように、コイル収容溝37が形成され、コイル収容溝37の軸方向両側はフランジ部38a,38bとなっている。コイル収容溝37にはコイル39が巻き付けられており、コイル39の外周面はフランジ部38a,38bの外周面とほぼ同一となっている。コイル39の給電ケーブル41は、図1に示されるように、ピストンロッド22に形成された案内孔42を通って外部の電源端子に接続されるようになっている。コイル39に電流を供給すると、上述したように、それぞれ磁性材料からなるピストン14と磁界案内スリーブ21bとには、図3に矢印で示すように、磁界が形成される。
As shown in FIG. 1, a
それぞれの径方向スリット部33a,33bのうち磁界案内スリーブ21bの両端面とそれぞれの径方向部17a,17bとの間により形成される径方向スリットの径方向内方部は磁界横断部43a,43bとなっている。磁界案内スリーブ21bの内径は貫通孔19a,19bの内径とほぼ同一に設定されており、径方向スリット部33a,33bのうち磁界案内スリーブ21bの軸方向端面に対応する部分が磁界横断部43a,43bとなっている。磁界案内スリーブ21bと径方向部17a,17bの間では、コイル39により形成された磁界が磁界横断部43a,43bを交差する方向に横断することになる。
Among the
磁界案内スリーブ21bの半径は、ピストン14の円筒部16の半径よりも小径となっているので、それぞれの径方向部17a,17bに形成される磁束密度は、径方向内方から径方向外方に向かうに従って低くなる。これに対し、磁界案内スリーブ21bに軸方向に形成される磁束密度は、円筒部16に軸方向に形成される磁束密度よりも高くなる。それぞれの磁界横断部43a,43bを交差するように横断する磁束密度は、磁界案内スリーブ21bに形成される磁界の磁束密度とほぼ同様となっている。
Since the radius of the magnetic
磁界横断部43a,43bにこれに交差して径方向スリット部33a,33bの径方向内方部を流れる磁性流体Fを横断するように磁界が形成されると、磁界により形成されるクラスターは、磁性流体の流れを阻止する方向に磁性流体Fの強磁性体の粉粒が結合することから、コイル39への供給電力を高めることなく、磁性流体Fの流動抵抗を高めることができる。つまり、ケース体11の外径を大きくすることなく、ショックアブソーバ10を小型化しても、磁性流体Fの流動抵抗を高めることができる。
When a magnetic field is formed so as to cross the magnetic fluid F flowing across the radial inner portions of the
図1に示されるショックアブソーバ10は、支持部材に対して往復動自在に装着された移動部材が往復動ストローク端の位置まで移動したときに移動部材から支持部材に加えられる衝撃力を緩和するために使用される。その場合にはケース体11は支持部材に固定され、移動部材をピストンロッド22の突出部に衝突させることになる。ただし、ケース体11に移動部材を衝突させるようにして衝撃力を緩和するようにしても良い。一方、このショックアブソーバ10は、相対移動する2つの部材の間に装着されて一方の部材から他方の部材に加わる振動を減衰するためにも使用される。その際には、相対移動する2つの部材の一方にケース体11が取り付けられ、他方の部材にピストンロッド22の突出部が取り付けられることになる。
The
いずれの使用形態においても、コイル39に通電して径方向スリット部33a,33bの径方向内方部に形成された磁界横断部43a,43bを横断する方向に磁界を形成すると、横断する方向に磁性流体中の粉粒が結合してクラスターが形成されることから、少ない消費電力で磁性流体Fの流動抵抗を高めることができる。これにより、ショックアブソーバ10を小型化することができる。
In any of the usage forms, when the
図1に示されたショックアブソーバ10においては、コイル組立体20の両端面31a,31bとピストン14の径方向部17a,17bとの間に径方向スリット部33a,33bを形成しているが、例えば、一方の端面31aと一方の径方向部17aとの間にのみ径方向スリット部33aを形成するようにしても、磁性流体Fが流体案内スリット36を通過する際における流動抵抗を高めることができる。その場合には、径方向部17bに軸方向スリット部29の左端部に直接連通させるスリット部を設けることになる。
In the
図1に示されるショックアブソーバ10においては、ピストンロッド22がコイル組立体20の中心部を貫通しているが、コイル組立体20にピストンロッド22を貫通させることなく、ショックアブソーバ10のそれぞれのロッド突出部22a,22bを磁界案内スリーブ21bにねじ結合するようにしても良く、それぞれのロッド突出部22a,22bにフランジ部を設けてピストン14の端面にフランジ部の部分でロッド突出部22a,22bを取り付けるようにしても良い。その場合には、フランジ部にはそれぞれの貫通孔19a,19bと磁性流体室15a,15bを連通させる連通孔を形成することになる。
In the
ケース体11の両端部にロッドカバー12a,12bを設けることなく、ロッドカバー12aのみを設けるようにし、ケース体11の他端部を閉塞するようにしても良い。その場合には、磁性流体室15bの内部にフローティング式のピストンを配置してピストン14とフローティング式のピストンとの間に磁性流体室15bとアキュムレータ室とを形成することになる。このような形態のショックアブソーバないしダンパとしても本発明の磁性流体装置を適用することができる。
Instead of providing the rod covers 12a, 12b at both ends of the
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。本発明の磁性流体装置は、図示する実施の形態においてはショックアブソーバやダンパとして適用されているが、例えば、ピストンロッド22の移動速度を制御する速度調整器つまりスピードレギュレータとしても適用され、ピストンロッド22の移動速度をコイル39への通電量により制御することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. The magnetic fluid device of the present invention is applied as a shock absorber or a damper in the illustrated embodiment. However, the magnetic fluid device is also applied as a speed regulator, that is, a speed regulator for controlling the moving speed of the
10 ショックアブソーバ
11 ケース体
12a,12b ロッドカバー
14 ピストン
15a,15b 磁性流体室
16 円筒部
17a,17b 径方向部
18 コイル収容室
19a,19b 貫通孔
20 コイル組立体
21a コイルホルダー
21b 磁界案内スリーブ
22 ピストンロッド
23a,23b 貫通孔
27 外周面
28 内周面
29 軸方向スリット部
31a,31b 端面
32a,32b 内面
33a,33b 径方向スリット部
36 流体案内スリット
37 コイル収容溝
39 コイル
41 給電ケーブル
42 案内孔
43a,43b 磁界横断部
F 磁性流体
DESCRIPTION OF
Claims (9)
磁性流体を収容するケース体と、
前記ケース体の内部に軸方向に往復動自在に装着され、前記ケース体の内部を第1の磁性流体室と第2の磁性流体室とに仕切るとともに、前記ケース体の端部から外部に突出するピストンロッドが連結されるピストンと、
前記ピストンの内部に組み込まれ、前記第1の磁性流体室と前記第2の磁性流体室とを連通させるとともに径方向に延びる径方向スリットを有する流体案内スリットを前記ピストンとの間で形成するコイル組立体とを有し、
コイルが装着されるコイルホルダーと、前記コイルホルダーの径方向内側に組み込まれ前記コイルにより形成された磁界を前記径方向スリットの径方向内方部で交差する方向に横断させる磁界横断部を形成する磁界案内スリーブとにより前記コイル組立体を形成することを特徴とする磁性流体装置。 A magnetic fluid device in which a magnetic fluid is interposed between two members that move relative to each other so that a flow resistance of the magnetic fluid is applied between the members,
A case body containing a magnetic fluid;
The case body is mounted so as to be capable of reciprocating in the axial direction, partitions the inside of the case body into a first magnetic fluid chamber and a second magnetic fluid chamber, and protrudes from the end of the case body to the outside. A piston to which a piston rod is connected;
A coil that is incorporated in the piston and that communicates the first magnetic fluid chamber and the second magnetic fluid chamber and forms a fluid guide slit between the piston and a radial slit extending in the radial direction. An assembly,
A coil holder on which a coil is mounted, and a magnetic field crossing portion that crosses a magnetic field formed by the coil that is incorporated radially inside the coil holder in a direction intersecting with a radially inner portion of the radial slit, are formed. A magnetic fluid device, wherein the coil assembly is formed by a magnetic field guide sleeve.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010180235A JP5610473B2 (en) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | Magnetic fluid device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010180235A JP5610473B2 (en) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | Magnetic fluid device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012037019A true JP2012037019A (en) | 2012-02-23 |
JP5610473B2 JP5610473B2 (en) | 2014-10-22 |
Family
ID=45849231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010180235A Active JP5610473B2 (en) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | Magnetic fluid device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5610473B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102678799A (en) * | 2012-05-23 | 2012-09-19 | 谢宁 | Plate-type damper of double-outlet rod magnetorheological elastomer |
CN104074916A (en) * | 2014-07-01 | 2014-10-01 | 重庆材料研究院有限公司 | Magnetic control vibration isolation device |
KR101984633B1 (en) * | 2018-01-18 | 2019-05-31 | 인하대학교 산학협력단 | MR damper |
CN111572299A (en) * | 2019-02-15 | 2020-08-25 | 本田技研工业株式会社 | Variable stiffness bushing assembly |
US11828338B2 (en) | 2019-07-10 | 2023-11-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Rotational resistance apparatus and electronic apparatus |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002195339A (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-10 | Mando:Kk | Shock absorber |
JP2002257176A (en) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Tokico Ltd | Cylinder unit |
JP2004169736A (en) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Kayaba Ind Co Ltd | Damping device using electroviscous fluid, and electrode structure for damping device |
JP2005076752A (en) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Tokico Ltd | Magnetic fluid buffer |
JP2008175247A (en) * | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Honda Motor Co Ltd | Damping force adjustable damper |
JP2008215615A (en) * | 2007-01-25 | 2008-09-18 | Stabilus Gmbh | Piston/cylinder unit |
JP2009216209A (en) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Honda Motor Co Ltd | Damping force variable damper |
-
2010
- 2010-08-11 JP JP2010180235A patent/JP5610473B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002195339A (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-10 | Mando:Kk | Shock absorber |
JP2002257176A (en) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Tokico Ltd | Cylinder unit |
JP2004169736A (en) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Kayaba Ind Co Ltd | Damping device using electroviscous fluid, and electrode structure for damping device |
JP2005076752A (en) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Tokico Ltd | Magnetic fluid buffer |
JP2008175247A (en) * | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Honda Motor Co Ltd | Damping force adjustable damper |
JP2008215615A (en) * | 2007-01-25 | 2008-09-18 | Stabilus Gmbh | Piston/cylinder unit |
JP2009216209A (en) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Honda Motor Co Ltd | Damping force variable damper |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102678799A (en) * | 2012-05-23 | 2012-09-19 | 谢宁 | Plate-type damper of double-outlet rod magnetorheological elastomer |
CN104074916A (en) * | 2014-07-01 | 2014-10-01 | 重庆材料研究院有限公司 | Magnetic control vibration isolation device |
KR101984633B1 (en) * | 2018-01-18 | 2019-05-31 | 인하대학교 산학협력단 | MR damper |
CN111572299A (en) * | 2019-02-15 | 2020-08-25 | 本田技研工业株式会社 | Variable stiffness bushing assembly |
CN111572299B (en) * | 2019-02-15 | 2024-02-13 | 本田技研工业株式会社 | Variable stiffness bushing assembly |
US11828338B2 (en) | 2019-07-10 | 2023-11-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Rotational resistance apparatus and electronic apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5610473B2 (en) | 2014-10-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2637511C (en) | Fluid damper | |
US7364022B2 (en) | Controllable magneto-rheological fluid devices for motion-damping | |
JP5610473B2 (en) | Magnetic fluid device | |
CN107923472B (en) | Damping force adjustable shock | |
JP5905233B2 (en) | Damping control device enclosing MR fluid and engine mount including the damping control device | |
WO2010092886A1 (en) | Drum type washing machine | |
CN109630596B (en) | Rotary type damping-adjustable silicone oil-magnetorheological torsional vibration damper | |
JP6778239B2 (en) | Mount bush | |
US6481546B2 (en) | Magneto-rheological damping valve using laminated construction | |
US10605323B2 (en) | Elastomer bearing | |
JP6778238B2 (en) | Mount bush | |
MX2013013378A (en) | Magneto-rheological damping assembly. | |
JP2020133703A (en) | Variable stiffness bushing | |
KR20180049041A (en) | Magnetic viscous fluid buffer | |
JP4682086B2 (en) | MR fluid valve | |
US6439356B1 (en) | Controlled oscillating damper | |
CN111271404A (en) | Magnetorheological fluid damper | |
CN105805217A (en) | Magneto-rheological damper for circular magnetic circuit | |
JP2011027179A (en) | Magnetic viscous fluid flow type damping device | |
JP2020133704A (en) | Variable rigidity bush | |
JP2016023721A (en) | Damper device | |
JP4728862B2 (en) | Magnetorheological fluid damper | |
JP2008285062A (en) | Suspension device for vehicle | |
CN113898693B (en) | Vibration damping actuator | |
JP4383470B2 (en) | Vehicle damping force variable damper |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130802 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140327 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140401 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140529 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140805 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140827 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5610473 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |