JP2013087881A - Braking device - Google Patents

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Hidenori Sugano
秀則 菅野
Daisuke Yamada
大輔 山田
Ryota Shimura
良太 志村
Masanori Itagaki
正典 板垣
Hiroki Anzai
宏樹 安斎
Yoshihiko Nagashima
良彦 長島
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Somic Ishikawa KK
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Somic Ishikawa KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a braking device which can suppress the quantity of magnetic viscous fluid for use in the braking device to an irreducibly minimum and can provide more stabilized braking force.SOLUTION: The braking device includes: a hollow housing 10; a rotor 30 which is rotatable within the housing 10; a void 90 which is formed between an inner circumferential surface of the housing 10 and an outer circumferential surface of the rotor 30 opposed thereto, and of which the confronted two openings are each closed with a surface crossing the inner circumferential surface of the housing 10; a magnetic viscous fluid 40 to be filled within the void 90; a seal member 50 which prevents the magnetic viscous fluid 40 from leaking from the void 90; and a coil 60 which is disposed within the housing 10 and generates a magnetic field to be applied to the magnetic viscous fluid 40.

Description

本発明は、磁気粘性流体を用いた制動装置に関する。   The present invention relates to a braking device using a magnetorheological fluid.

従来、非可動体と、該非可動体の外部又は内部で回転可能な可動体と、該可動体と前記非可動体との間に充填される磁気粘性流体と、該磁気粘性流体に印加される磁場を発生させるコイルとを備えた制動装置が知られている。   Conventionally, a non-movable body, a movable body that can rotate outside or inside the non-movable body, a magnetic viscous fluid that is filled between the movable body and the non-movable body, and a magnetic viscous fluid that is applied A braking device having a coil for generating a magnetic field is known.

この種の制動装置は、磁場を磁気粘性流体に印加し、それにより磁気粘性流体の粘度が増加することを利用して、可動体の回転速度を減速させたり、その回転を停止させたりするものである。磁気粘性流体に印加される磁場は、コイルに電流を流すことによって発生させている。   This type of braking device uses a magnetic field applied to a magnetorheological fluid to increase the viscosity of the magnetorheological fluid, thereby reducing the rotational speed of the movable body or stopping its rotation. It is. The magnetic field applied to the magnetorheological fluid is generated by passing a current through the coil.

例えば、米国特許第6,186,290号明細書には、2つの装置が開示されている。第1の装置は、非可動体である磁極片(45)と、磁極片(45)の外部で回転可能な可動体である周壁(26)と、周壁(26)と磁極片(45)との間に形成される空隙(46)と、空隙(46)に充填される磁気粘性流体(48)と、磁気粘性流体(48)に印加される磁場を発生させるコイル(60)とを備えている。第2の装置は、非可動体であるシャフト(124)と、シャフト(124)の外部で回転可能な可動体であるローラ(120)と、シャフト(124)の外周面とそれに向き合うローラ(120)の内周面との間に形成される空隙(146)と、空隙(146)に充填される磁気粘性流体(148)と、磁気粘性流体(148)に印加される磁場を発生させるコイル(160)とを備えている。   For example, US Pat. No. 6,186,290 discloses two devices. The first device includes a magnetic pole piece (45) that is a non-movable body, a peripheral wall (26) that is a movable body that is rotatable outside the magnetic pole piece (45), a peripheral wall (26), and a magnetic pole piece (45). A magnetic gap (46) formed between the magnetic viscous fluid (48), and a coil (60) for generating a magnetic field applied to the magnetic viscous fluid (48). Yes. The second device includes a shaft (124) that is a non-movable body, a roller (120) that is a movable body that is rotatable outside the shaft (124), and an outer peripheral surface of the shaft (124) and a roller (120 that faces it). ) Formed between the inner peripheral surface of), a magnetorheological fluid (148) filled in the cavity (146), and a coil for generating a magnetic field applied to the magnetorheological fluid (148) ( 160).

しかしながら、いずれの装置も空隙(46,146)と連通する空間(すなわち、磁気粘性流体の剪断応力が発生しない領域)まで磁気粘性流体が充填される構造であるため、多量な磁気粘性流体が使用されている。磁気粘性流体は高価であるため、そのような構造では、製造コストが高くつくという問題がある。   However, since both devices have a structure in which the magnetorheological fluid is filled up to a space communicating with the gap (46, 146) (that is, a region where shear stress of the magnetorheological fluid does not occur), a large amount of magnetorheological fluid is used. Has been. Since the magnetorheological fluid is expensive, there is a problem that such a structure is expensive to manufacture.

特開2008−202744号公報には、非可動体であるケース(1)と、ケース(1)の内部で回転可能な可動体であるプレート(3)と、プレート(3)とケース側プレート(11)との間に形成される空隙と、該空隙に充填される磁気粘性流体と、該磁気粘性流体に印加される磁場を発生させるコイル(4)とを備える装置が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-202744 discloses a case (1) that is a non-movable body, a plate (3) that is a movable body that can rotate inside the case (1), a plate (3), and a case side plate ( 11), a device including a gap formed between the magnetic viscous fluid and the coil (4) for generating a magnetic field applied to the magnetic viscous fluid is disclosed.

しかしながら、この装置も、空隙と連通する空間(すなわち、磁気粘性流体の剪断応力が発生しない領域)まで磁気粘性流体が充填される構造であるため、多量な磁気粘性流体を必要とするという欠点がある。   However, this device also has a drawback that a large amount of magnetorheological fluid is required because the magnetorheological fluid is filled up to a space communicating with the gap (that is, a region where shear stress of the magnetorheological fluid does not occur). is there.

磁気粘性流体は、合成油等の流体中に強磁性粒子を分散させた懸濁液であり、無磁場の状態では低粘度の液体であるため、従来のように、制動力を実質的に発生させる空隙(すなわち、磁気粘性流体の剪断応力が発生する領域)のみならず、制動力を実質的に発生させない空間(すなわち、磁気粘性流体の剪断応力が発生しない領域)にも磁気粘性流体が充填される構造では、流体中の強磁性粒子が沈殿しやすくなり、その結果、制動力が低下し、制動特性が安定しないという問題がある。   A magnetorheological fluid is a suspension in which ferromagnetic particles are dispersed in a fluid such as synthetic oil, and is a low-viscosity liquid in the absence of a magnetic field. Magnetorheological fluid fills not only the voids to be generated (that is, the region where the shear stress of the magnetorheological fluid is generated) but also the space where the braking force is not substantially generated (that is, the region where the shearing stress of the magnetorheological fluid is not generated) With such a structure, the ferromagnetic particles in the fluid are likely to precipitate, resulting in a problem that the braking force is reduced and the braking characteristics are not stable.

米国特許第6,186,290号明細書US Pat. No. 6,186,290 特開2008−202744号公報JP 2008-202744 A

本発明が解決しようとする課題は、磁気粘性流体の使用量を必要最小限に抑えることが可能で、かつより安定した制動力を得ることができる制動装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a braking device capable of minimizing the amount of use of a magnetorheological fluid and obtaining a more stable braking force.

上記課題を解決するため、本発明は以下の制動装置を提供する。
1.中空のハウジングと、該ハウジングの内部で回転可能なロータと、前記ハウジングの内周面とそれに向き合う前記ロータの外周面との間に形成される隙間であって、該隙間の向かい合った2つの開口部がそれぞれ前記ハウジングの内周面に交差する面によって閉塞される空隙と、該空隙に充填される磁気粘性流体と、前記空隙からの前記磁気粘性流体の漏出を防止するシール部材と、前記ハウジングの内部に配置され、前記磁気粘性流体に印加される磁場を発生させるコイルとを具備する制動装置。
2.前記ハウジング及び前記ロータが高密度鉄系焼結金属で形成されている前記1に記載の制動装置。
3.前記ハウジング及び前記ロータが純鉄を主成分とする高密度焼結金属で形成されている前記1に記載の制動装置。
4.前記ハウジングが前記ロータを支持する支持部を有し、該支持部の密度が前記ハウジングの前記支持部以外の部分の密度よりも低く設定され、かつ前記支持部に潤滑油が含浸されている前記2又は3に記載の制動装置。
5.前記支持部の密度が7g/cm未満であり、前記ハウジングの前記支持部以外の部分の密度が7g/cm以上である前記4に記載の制動装置。
6.前記ハウジングが前記ロータを支持する支持部を有し、前記ロータが前記支持部に接する被支持部を有し、前記被支持部の密度が前記ロータの前記被支持部以外の部分の密度よりも低く設定され、かつ前記被支持部に潤滑油が含浸されている前記2又は3に記載の制動装置。
7.前記被支持部の密度が7g/cm未満であり、前記ロータの前記被支持部以外の部分の密度が7g/cm以上である前記6に記載の制動装置。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following braking device.
1. A gap formed between a hollow housing, a rotor rotatable inside the housing, and an inner peripheral surface of the housing and an outer peripheral surface of the rotor facing the housing, and two openings facing each other A gap that is closed by a surface that intersects the inner peripheral surface of the housing, a magnetic viscous fluid that fills the gap, a seal member that prevents leakage of the magnetic viscous fluid from the gap, and the housing And a coil for generating a magnetic field applied to the magnetorheological fluid.
2. 2. The braking device according to 1, wherein the housing and the rotor are formed of high-density iron-based sintered metal.
3. 2. The braking device according to 1, wherein the housing and the rotor are formed of a high-density sintered metal containing pure iron as a main component.
4). The housing has a support portion for supporting the rotor, the density of the support portion is set lower than the density of the portion other than the support portion of the housing, and the support portion is impregnated with lubricating oil The braking device according to 2 or 3.
5. 5. The braking device according to 4, wherein the density of the support portion is less than 7 g / cm 3 and the density of the portion other than the support portion of the housing is 7 g / cm 3 or more.
6). The housing has a support part for supporting the rotor, the rotor has a supported part in contact with the support part, and the density of the supported part is higher than the density of a part other than the supported part of the rotor. 4. The braking device according to 2 or 3, wherein the braking device is set low and the supported portion is impregnated with lubricating oil.
7). 7. The braking device according to 6, wherein the density of the supported portion is less than 7 g / cm 3 and the density of the portion other than the supported portion of the rotor is 7 g / cm 3 or more.

本発明の制動装置によれば、磁気粘性流体が、ハウジングの内周面とそれに向き合うロータの外周面との間に形成される隙間であって、該隙間の向かい合った2つの開口部がそれぞれハウジングの内周面に交差する面によって閉塞される空隙に充填されるとともに、その空隙からの磁気粘性流体の漏出を防止するシール部材を備えている。したがって、磁気粘性流体は、制動力が実質的に発生する空隙(すなわち、磁気粘性流体の剪断応力が発生する領域)だけに充填されることになるので、磁気粘性流体の使用量を必要最小限に抑えることが可能になる。また、制動力を実質的に発生させない空間(すなわち、磁気粘性流体の剪断応力が発生しない領域)には、磁気粘性流体が充填されない構造であるため、流体中の強磁性粒子が沈殿し難く、その結果、制動特性をより安定させることが可能になる。   According to the braking device of the present invention, the magnetorheological fluid is a gap formed between the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the rotor facing the housing, and two openings facing each other are provided in the housing. A seal member is provided that fills a gap that is closed by a surface that intersects the inner peripheral surface, and prevents leakage of the magnetorheological fluid from the gap. Accordingly, since the magnetorheological fluid is filled only in the gap where the braking force is substantially generated (that is, the region where the shearing stress of the magnetorheological fluid is generated), the amount of use of the magnetorheological fluid is minimized. It becomes possible to suppress to. In addition, the space in which the braking force is not substantially generated (that is, the region where the shear stress of the magnetorheological fluid is not generated) is not filled with the magnetorheological fluid. As a result, the braking characteristic can be further stabilized.

図1は、本発明の実施例1及び2に係る制動装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a braking device according to first and second embodiments of the present invention. 図2は、本発明の実施例1に係る制動装置の内部構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the internal structure of the braking apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施例1に係る制動装置の内部構造の部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of the internal structure of the braking system related to Embodiment 1 of the present invention. 図4は、本発明の実施例2に係る制動装置の内部構造を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the internal structure of the braking system related to Example 2 of the present invention.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明するが、本発明の技術的範囲は以下の説明の内容に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the technical scope of the present invention is not limited to the contents of the following description.

図1は、本発明の実施例1に係る制動装置を示す斜視図、図2は、本発明の実施例1に係る制動装置の内部構造を示す断面図、図3は、本発明の実施例1に係る制動装置の内部構造の部分拡大図である。   1 is a perspective view showing a braking device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing an internal structure of the braking device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. 1 is a partially enlarged view of an internal structure of a braking device according to FIG.

本実施例に係る制動装置は、ハウジング10、プラグ20、ロータ30、磁気粘性流体40、シール部材50及びコイル60を有して構成されている(図1乃至図3参照)。   The braking device according to the present embodiment includes a housing 10, a plug 20, a rotor 30, a magnetorheological fluid 40, a seal member 50, and a coil 60 (see FIGS. 1 to 3).

ハウジング10は、中空であり、円筒形の第1周壁部11、第1周壁部11の内径よりも大きい内径を有する円筒形の第2周壁部12及び第1周壁部11の端部を塞ぐ底壁部14を有して構成されている(図1及び図2参照)。第1周壁部11は、第1周壁部11の外周面から突出するフランジ部16及び第1周壁部11を貫通する孔部17を有して構成されている(図1参照)。フランジ部16は、ハウジング10の固定に用いられるものである。孔部17は、ハウジング10の内部にリード線80を引き込むための穴である。第1周壁部11と第2周壁部12との間には、第1周壁部11と直交する座部13が介在している(図2参照)。底壁部14の中央には、底壁部14の内面から突出する軸状の支持部15が設けられている(図2参照)。支持部15は、ロータ30を支持するために設けられたものである。   The housing 10 is hollow and has a cylindrical first peripheral wall portion 11, a cylindrical second peripheral wall portion 12 having an inner diameter larger than the inner diameter of the first peripheral wall portion 11, and a bottom that covers the end portions of the first peripheral wall portion 11. A wall portion 14 is provided (see FIGS. 1 and 2). The 1st surrounding wall part 11 has the hole part 17 which penetrates the flange part 16 and the 1st surrounding wall part 11 which protrude from the outer peripheral surface of the 1st surrounding wall part 11 (refer FIG. 1). The flange portion 16 is used for fixing the housing 10. The hole 17 is a hole for drawing the lead wire 80 into the housing 10. Between the 1st surrounding wall part 11 and the 2nd surrounding wall part 12, the seat part 13 orthogonal to the 1st surrounding wall part 11 is interposing (refer FIG. 2). In the center of the bottom wall portion 14, a shaft-like support portion 15 protruding from the inner surface of the bottom wall portion 14 is provided (see FIG. 2). The support portion 15 is provided to support the rotor 30.

プラグ20は、円板であり、プラグ20の内面が座部13の内面に接するように配置された後、第2周壁部12の端部12aをかしめることによって、ハウジング10に取り付けられている(図2参照)。プラグ20の中央には、プラグ20を貫通する孔部21が形成されており、この孔部21にはロータ30の軸部31が挿通される(図2参照)。   The plug 20 is a disc, and is attached to the housing 10 by caulking the end portion 12a of the second peripheral wall portion 12 after the inner surface of the plug 20 is disposed so as to contact the inner surface of the seat portion 13. (See FIG. 2). A hole 21 that penetrates the plug 20 is formed in the center of the plug 20, and the shaft portion 31 of the rotor 30 is inserted into the hole 21 (see FIG. 2).

ロータ30は、軸部31及び円板部32を有して構成されている(図2参照)。軸部31は、支持部15の先端がはまり込む凹状の被支持部33を有する(図2参照)。ロータ30は、被支持部33及び軸部31の外周面がそれぞれハウジング10に設けられた支持部15及びプラグ20に設けられた孔部21によって回転可能に支持されている(図2参照)。円板部32は、第1周壁部11の内径よりも小さい外径を有する。円板部32は、ハウジング10の内部において、円板部32の外周面32aと交差する円板部32の第1面32bがプラグ20の内面に接し、円板部32の外周面32aと交差する円板部32の第2面32c(第1面32bの反対側の面)がコイルボビン70の外面に接するように配置されている(図3参照)。   The rotor 30 includes a shaft portion 31 and a disc portion 32 (see FIG. 2). The shaft portion 31 has a concave supported portion 33 into which the tip of the support portion 15 is fitted (see FIG. 2). The rotor 30 is rotatably supported on the outer peripheral surfaces of the supported portion 33 and the shaft portion 31 by a support portion 15 provided in the housing 10 and a hole portion 21 provided in the plug 20 (see FIG. 2). The disc part 32 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the first peripheral wall part 11. In the housing 10, the first surface 32 b of the disk part 32 intersecting the outer peripheral surface 32 a of the disk part 32 is in contact with the inner surface of the plug 20 and intersects the outer peripheral surface 32 a of the disk part 32. The second surface 32c (the surface opposite to the first surface 32b) of the disk portion 32 is disposed so as to contact the outer surface of the coil bobbin 70 (see FIG. 3).

磁気粘性流体40は、合成油等の流体中に強磁性粒子を分散させた懸濁液であり、無磁場の状態では低粘度の液体であるが、磁場を印加すると分散していた粒子が互いに連結して架橋構造を形成し、磁場強度に応じて見掛けの粘度が増加する性質を有するものである。磁気粘性流体40は、本実施例では、ハウジング10の内周面である第1周壁部11の内周面11aとそれに向き合うロータ30の外周面である円板部32の外周面32aとの間に形成される隙間であって、該隙間の向かい合った2つの開口部がそれぞれハウジング10の内周面(第1周壁部11の内周面11a)に交差する面であるプラグ20の内面及びコイルボビン70の外面によって閉塞される空隙90に充填されている。   The magnetorheological fluid 40 is a suspension in which ferromagnetic particles are dispersed in a fluid such as synthetic oil. The magnetorheological fluid 40 is a low-viscosity liquid in the absence of a magnetic field. They are linked to form a cross-linked structure, and have the property that the apparent viscosity increases according to the magnetic field strength. In this embodiment, the magnetorheological fluid 40 is formed between the inner peripheral surface 11a of the first peripheral wall portion 11 that is the inner peripheral surface of the housing 10 and the outer peripheral surface 32a of the disk portion 32 that is the outer peripheral surface of the rotor 30 that faces the inner peripheral surface. The inner surface of the plug 20 and the coil bobbin are two gaps that are formed on the inner surface of the housing 10 (the inner peripheral surface 11a of the first peripheral wall portion 11). The gap 90 is filled by the outer surface of the 70.

シール部材50は、空隙90からの磁気粘性流体40の漏出を防止するために、プラグ20の内面と座部13の内面との間、円板部32の第1面32bとプラグ20の内面との間、円板部32の第2面32cとコイルボビン70の外面との間及び第1周壁部11の内周面11aとコイルボビン70の端面との間にそれぞれ設けられている(図3参照)。   In order to prevent leakage of the magnetorheological fluid 40 from the gap 90, the seal member 50 is provided between the inner surface of the plug 20 and the inner surface of the seat portion 13, the first surface 32 b of the disc portion 32, and the inner surface of the plug 20. Between the second surface 32c of the disc portion 32 and the outer surface of the coil bobbin 70, and between the inner peripheral surface 11a of the first peripheral wall portion 11 and the end surface of the coil bobbin 70 (see FIG. 3). .

コイル60は、支持部15の周囲に配置されるコイルボビン70に巻かれており、コイル60には、リード線80が接続されている(図2参照)。   The coil 60 is wound around a coil bobbin 70 disposed around the support portion 15, and a lead wire 80 is connected to the coil 60 (see FIG. 2).

上記したハウジング10及びロータ30は、高密度鉄系焼結金属で形成されることが好ましい。鉄系焼結金属は、他の焼結金属と比較して透磁率が高いからである。ハウジング10及びロータ30の他の形成材料としては、純鉄を主成分とする高密度焼結金属が好ましい。純鉄を主成分とする焼結金属は、他の鉄系焼結金属と比較して透磁率が高いからである。ハウジング10及びロータ30を焼結金属で形成する場合に、それらの密度は、6g/cm以上であることが好ましい。6g/cm未満では、磁気粘性流体40がハウジング10又はロータ30を介して外部に漏出するおそれが高いからである。磁気粘性流体40の外部への漏出を確実に防止するには、それらの密度は、7g/cm以上であることが好ましい。 The housing 10 and the rotor 30 described above are preferably formed of a high-density iron-based sintered metal. This is because the iron-based sintered metal has a higher magnetic permeability than other sintered metals. As another forming material of the housing 10 and the rotor 30, a high-density sintered metal mainly composed of pure iron is preferable. This is because a sintered metal containing pure iron as a main component has a higher magnetic permeability than other iron-based sintered metals. When the housing 10 and the rotor 30 are formed of sintered metal, their density is preferably 6 g / cm 3 or more. If it is less than 6 g / cm 3, there is a high possibility that the magnetorheological fluid 40 leaks to the outside through the housing 10 or the rotor 30. In order to reliably prevent leakage of the magnetorheological fluid 40 to the outside, the density thereof is preferably 7 g / cm 3 or more.

ハウジング10を焼結金属で形成する場合には、支持部15の密度を支持部15以外の部分(すなわち、第1周壁部11、第2周壁部12、座部13及び底壁部14)の密度よりも低く設定し、かつ支持部15に潤滑油を含浸させることが好ましい。この場合、潤滑油を含浸させるために支持部15の密度を7g/cm未満とし、また、磁気粘性流体40の漏出を防止するために支持部15以外の部分の密度を7g/cm以上とすることが好ましい。本実施例では、支持部15の密度を6.5〜6.9g/cmとした。それにより、軸受け部材を設置しなくても、ロータ30を円滑に回転させることができ、また、支持部15及び被支持部33の耐摩耗性を向上させることができた。また、本実施例では、支持部15以外の部分の密度を7.2g/cm以上とした。それにより、磁気粘性流体40の漏出を確実に防ぐことができた。 When the housing 10 is formed of sintered metal, the density of the support portion 15 is set to a portion other than the support portion 15 (that is, the first peripheral wall portion 11, the second peripheral wall portion 12, the seat portion 13 and the bottom wall portion 14). It is preferable to set the density lower than the density and impregnate the support portion 15 with the lubricating oil. In this case, the density of the support portion 15 is less than 7 g / cm 3 in order to impregnate the lubricating oil, and the density of portions other than the support portion 15 is 7 g / cm 3 or more in order to prevent leakage of the magnetorheological fluid 40. It is preferable that In this example, the density of the support portion 15 was set to 6.5 to 6.9 g / cm 3 . Accordingly, the rotor 30 can be smoothly rotated without installing a bearing member, and the wear resistance of the support portion 15 and the supported portion 33 can be improved. Moreover, in the present Example, the density of parts other than the support part 15 was 7.2 g / cm < 3 > or more. As a result, leakage of the magnetorheological fluid 40 could be reliably prevented.

上記のように構成される制動装置は、リード線80を介してコイル60に電流を供給することにより磁場が発生し、この磁場は、空隙90の全ての領域に亘って及び、空隙90に充填された磁気粘性流体40に印加される。磁気粘性流体40は、磁場強度に応じて見掛けの粘度が増加する性質を有するため、磁場強度が高まるにつれて磁気粘性流体40の剪断応力も高まる。したがって、回転するロータ30の回転速度を減速させたり、ロータ30の回転を停止させたりする制動力も磁場強度が高くなるにしたがって大きくなる。   The braking device configured as described above generates a magnetic field by supplying a current to the coil 60 via the lead wire 80, and this magnetic field fills the gap 90 over the entire area of the gap 90. The applied magnetorheological fluid 40 is applied. Since the magnetorheological fluid 40 has the property that the apparent viscosity increases according to the magnetic field strength, the shear stress of the magnetorheological fluid 40 increases as the magnetic field strength increases. Therefore, the braking force for decelerating the rotation speed of the rotating rotor 30 or stopping the rotation of the rotor 30 also increases as the magnetic field strength increases.

本実施例に係る制動装置によれば、磁気粘性流体40は、制動力が実質的に発生する空隙90(すなわち、磁気粘性流体40の剪断応力が発生する領域)だけに充填されることになるので、磁気粘性流体40の使用量を必要最小限に抑えることが可能になる。また、制動力が実質的に発生しない空間(すなわち、磁気粘性流体40の剪断応力が発生しない領域)には、磁気粘性流体40が充填されない構造であるため、流体中の強磁性粒子が沈殿し難く、その結果、制動特性をより安定させることが可能になる。   According to the braking device of the present embodiment, the magnetorheological fluid 40 is filled only in the gap 90 where the braking force is substantially generated (that is, the region where the shearing stress of the magnetorheological fluid 40 is generated). Therefore, the amount of use of the magnetorheological fluid 40 can be minimized. Further, since the structure is not filled with the magnetorheological fluid 40 in the space where the braking force is not substantially generated (that is, the region where the shearing stress of the magnetorheological fluid 40 is not generated), the ferromagnetic particles in the fluid are precipitated. As a result, the braking characteristics can be made more stable.

図1は、本発明の実施例2に係る制動装置を示す斜視図、図4は、本発明の実施例2に係る制動装置の内部構造を示す断面図である。   FIG. 1 is a perspective view illustrating a braking device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of the braking device according to the second embodiment of the present invention.

本実施例に係る制動装置は、ハウジング10及びロータ30の構造が実施例1に係る制動装置と異なる。   The braking device according to the present embodiment is different from the braking device according to the first embodiment in the structure of the housing 10 and the rotor 30.

すなわち、本実施例では、ハウジング10の底壁部14に設けられた支持部15が孔部18を有している(図4参照)。この孔部18は、支持部15及び底壁部14を貫通するように形成されている。また、本実施例では、ロータ30の軸部31が孔部18に挿通される軸状の被支持部33を有している(図4参照)。   That is, in this embodiment, the support portion 15 provided on the bottom wall portion 14 of the housing 10 has the hole portion 18 (see FIG. 4). The hole portion 18 is formed so as to penetrate the support portion 15 and the bottom wall portion 14. In the present embodiment, the shaft portion 31 of the rotor 30 has a shaft-shaped supported portion 33 inserted through the hole portion 18 (see FIG. 4).

上記したハウジング10及びロータ30は、実施例1と同様に、高密度鉄系焼結金属で形成されることが好ましい。また、ハウジング10及びロータ30の他の形成材料としては、純鉄を主成分とする高密度焼結金属が好ましい。さらに、ハウジング10及びロータ30を焼結金属で形成する場合に、それらの密度は、6g/cm以上であることが好ましく、磁気粘性流体40の外部への漏出を確実に防止するには、それらの密度は、7g/cm以上であることが好ましい。 The housing 10 and the rotor 30 described above are preferably formed of a high-density iron-based sintered metal as in the first embodiment. Moreover, as another forming material of the housing 10 and the rotor 30, a high-density sintered metal mainly composed of pure iron is preferable. Furthermore, when the housing 10 and the rotor 30 are formed of sintered metal, their density is preferably 6 g / cm 3 or more, and in order to reliably prevent leakage of the magnetorheological fluid 40 to the outside, Their density is preferably 7 g / cm 3 or more.

ロータ30を焼結金属で形成する場合には、被支持部33の密度を被支持部33以外の部分(すなわち、軸部31及び円板部32)の密度よりも低く設定し、かつ被支持部33に潤滑油を含浸させることが好ましい。この場合、潤滑油を含浸させるために被支持部33の密度を7g/cm未満とし、また、磁気粘性流体40の漏出を防止するために被支持部33以外の部分の密度を7g/cm以上とすることが好ましい。本実施例では、被支持部33の密度を6.5〜6.9g/cmとした。それにより、軸受け部材を設置しなくても、ロータ30を円滑に回転させることができ、また、支持部15及び被支持部33の耐摩耗性を向上させることができた。また、本実施例では、被支持部33以外の部分の密度を7.2g/cm以上とした。それにより、磁気粘性流体40の漏出を確実に防ぐことができた。 When the rotor 30 is formed of a sintered metal, the density of the supported part 33 is set lower than the density of the parts other than the supported part 33 (that is, the shaft part 31 and the disk part 32) and is supported. It is preferable to impregnate the part 33 with lubricating oil. In this case, the density of the supported portion 33 is less than 7 g / cm 3 in order to impregnate the lubricating oil, and the density of the portion other than the supported portion 33 is 7 g / cm 3 in order to prevent leakage of the magnetorheological fluid 40. It is preferable to set it to 3 or more. In the present embodiment, the density of the supported portion 33 is set to 6.5 to 6.9 g / cm 3 . Accordingly, the rotor 30 can be smoothly rotated without installing a bearing member, and the wear resistance of the support portion 15 and the supported portion 33 can be improved. In the present embodiment, the density of the portion other than the supported portion 33 is set to 7.2 g / cm 3 or more. As a result, leakage of the magnetorheological fluid 40 could be reliably prevented.

本実施例に係る制動装置も、磁気粘性流体40が充填される空隙90は、実施例1と同様に構成されている。したがって、磁気粘性流体40の使用量を必要最小限に抑えることが可能になる。また、制動力が実質的に発生しない空間(磁気粘性流体40の剪断応力が発生しない領域)には、磁気粘性流体40が充填されない構造であるため、流体中の強磁性粒子が沈殿し難く、その結果、制動特性をより安定させることが可能になる。   In the braking device according to this embodiment, the gap 90 filled with the magnetorheological fluid 40 is configured in the same manner as in the first embodiment. Therefore, the amount of use of the magnetorheological fluid 40 can be minimized. Further, since the structure in which the magnetic viscous fluid 40 is not filled in the space where the braking force is not substantially generated (the region where the shear stress of the magnetic viscous fluid 40 is not generated), the ferromagnetic particles in the fluid are difficult to precipitate, As a result, the braking characteristic can be further stabilized.

10 ハウジング
11 第1周壁部
12 第2周壁部
13 座部
14 底壁部
15 支持部
16 フランジ部
17 孔部
18 孔部
20 プラグ
21 孔部
30 ロータ
31 軸部
32 円板部
33 被支持部
40 磁気粘性流体
50 シール部材
60 コイル
70 コイルボビン
80 リード線
90 空隙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Housing 11 1st surrounding wall part 12 2nd surrounding wall part 13 Seat part 14 Bottom wall part 15 Support part 16 Flange part 17 Hole part 18 Hole part 20 Plug 21 Hole part 30 Rotor 31 Shaft part 32 Disc part 33 Supported part 40 Magnetorheological fluid 50 Seal member 60 Coil 70 Coil bobbin 80 Lead wire 90 Air gap

Claims (7)

中空のハウジングと、
該ハウジングの内部で回転可能なロータと、
前記ハウジングの内周面とそれに向き合う前記ロータの外周面との間に形成される隙間であって、該隙間の向かい合った2つの開口部がそれぞれ前記ハウジングの内周面に交差する面によって閉塞される空隙と、
該空隙に充填される磁気粘性流体と、
前記空隙からの前記磁気粘性流体の漏出を防止するシール部材と、
前記ハウジングの内部に配置され、前記磁気粘性流体に印加される磁場を発生させるコイルとを具備する制動装置。
A hollow housing;
A rotor rotatable within the housing;
A gap formed between the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the rotor facing the housing, and two openings facing each other are closed by a surface intersecting the inner peripheral surface of the housing. Gaps,
A magnetorheological fluid filling the gap;
A seal member for preventing leakage of the magnetorheological fluid from the gap;
A braking device comprising: a coil disposed inside the housing and generating a magnetic field applied to the magnetorheological fluid.
前記ハウジング及び前記ロータが高密度鉄系焼結金属で形成されている請求項1に記載の制動装置。   The braking device according to claim 1, wherein the housing and the rotor are formed of a high-density iron-based sintered metal. 前記ハウジング及び前記ロータが純鉄を主成分とする高密度焼結金属で形成されている請求項1に記載の制動装置。   The braking device according to claim 1, wherein the housing and the rotor are formed of a high-density sintered metal containing pure iron as a main component. 前記ハウジングが前記ロータを支持する支持部を有し、該支持部の密度が前記ハウジングの前記支持部以外の部分の密度よりも低く設定され、かつ前記支持部に潤滑油が含浸されている請求項2又は3に記載の制動装置。   The housing has a support portion for supporting the rotor, the density of the support portion is set lower than the density of a portion other than the support portion of the housing, and the support portion is impregnated with lubricating oil. Item 4. The braking device according to item 2 or 3. 前記支持部の密度が7g/cm未満であり、前記ハウジングの前記支持部以外の部分の密度が7g/cm以上である請求項4に記載の制動装置。 The braking device according to claim 4, wherein the density of the support portion is less than 7 g / cm 3 , and the density of the portion other than the support portion of the housing is 7 g / cm 3 or more. 前記ハウジングが前記ロータを支持する支持部を有し、前記ロータが前記支持部に接する被支持部を有し、前記被支持部の密度が前記ロータの前記被支持部以外の部分の密度よりも低く設定され、かつ前記被支持部に潤滑油が含浸されている請求項2又は3に記載の制動装置。   The housing has a support part for supporting the rotor, the rotor has a supported part in contact with the support part, and the density of the supported part is higher than the density of a part other than the supported part of the rotor. The braking device according to claim 2 or 3, wherein the braking device is set low and the supported portion is impregnated with lubricating oil. 前記被支持部の密度が7g/cm未満であり、前記ロータの前記被支持部以外の部分の密度が7g/cm以上である請求項6に記載の制動装置。 The braking device according to claim 6, wherein the density of the supported portion is less than 7 g / cm 3 , and the density of the portion other than the supported portion of the rotor is 7 g / cm 3 or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024127871A1 (en) * 2022-12-16 2024-06-20 株式会社ソミックマネージメントホールディングス Rotary damper manufacturing method and rotary damper

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