JP2666503B2 - 磁粉流体 - Google Patents
磁粉流体Info
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- JP2666503B2 JP2666503B2 JP2013674A JP1367490A JP2666503B2 JP 2666503 B2 JP2666503 B2 JP 2666503B2 JP 2013674 A JP2013674 A JP 2013674A JP 1367490 A JP1367490 A JP 1367490A JP 2666503 B2 JP2666503 B2 JP 2666503B2
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- magnetic
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/44—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of magnetic liquids, e.g. ferrofluids
- H01F1/447—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of magnetic liquids, e.g. ferrofluids characterised by magnetoviscosity, e.g. magnetorheological, magnetothixotropic, magnetodilatant liquids
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- Power Engineering (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、樹脂膜コーティングした軟質磁性体粉また
は磁性体膜コーティングした樹脂粉のコーティング磁性
粉を液体中に分散（浮遊懸濁）させた磁粉流体に関する
ものである。
は磁性体膜コーティングした樹脂粉のコーティング磁性
粉を液体中に分散（浮遊懸濁）させた磁粉流体に関する
ものである。
本発明に係る磁粉流体は、近年開発・実用化が進んで
いる磁粉流体に近いものと考えられる。
いる磁粉流体に近いものと考えられる。
磁粉流体とは、直径10nm程度の微細な磁性粒子（Fe3O
4超微粒子）をオレイン酸ナトリウムなどの界面活性剤
で表面を覆って液中に浮遊させた懸濁液であり、通常の
遠心力や磁場によって磁性粒子の凝集や沈降を生ぜず、
あたかも液体自身が磁性をもつかのような挙動を示す。
即ち、磁性粒子と液とが分離したり、磁性粒子のみが磁
界によって吸着されるということはない。磁性流体を実
用化したものとして、磁気シール（宇宙服、真空装置の
軸受）やスピーカーのダンピング材料などがある。
4超微粒子）をオレイン酸ナトリウムなどの界面活性剤
で表面を覆って液中に浮遊させた懸濁液であり、通常の
遠心力や磁場によって磁性粒子の凝集や沈降を生ぜず、
あたかも液体自身が磁性をもつかのような挙動を示す。
即ち、磁性粒子と液とが分離したり、磁性粒子のみが磁
界によって吸着されるということはない。磁性流体を実
用化したものとして、磁気シール（宇宙服、真空装置の
軸受）やスピーカーのダンピング材料などがある。
他方、この磁性流体をエンジンマウント、TEMS（トヨ
タエレクトロニックモデュレイティド・サスペンショ
ン）などの減衰力・バネ定数の変化に用いる試みがなさ
れているが、Fe3O4超微粒子が液中に安定に分散されか
つ粒子径があまりにも小さいために、オリフィス部の粘
度変化が大きなものとならず、温度変化による粘度変化
と同程度にすぎない。
タエレクトロニックモデュレイティド・サスペンショ
ン）などの減衰力・バネ定数の変化に用いる試みがなさ
れているが、Fe3O4超微粒子が液中に安定に分散されか
つ粒子径があまりにも小さいために、オリフィス部の粘
度変化が大きなものとならず、温度変化による粘度変化
と同程度にすぎない。
磁性流体中の磁性粒子は磁界によって液中で配向する
のみで、磁性粒子が凝集することにはならないので、十
分な磁界による粘度変化制御はできない。
のみで、磁性粒子が凝集することにはならないので、十
分な磁界による粘度変化制御はできない。
本発明の目的は、通常は磁性粒子（粉体）が液中に分
散している液体（流体）であって、磁界によって磁性粒
子が凝集して粘度の高くなる部分の生じる流体を提供す
ることである。
散している液体（流体）であって、磁界によって磁性粒
子が凝集して粘度の高くなる部分の生じる流体を提供す
ることである。
一方、エンジンマウントなどの減衰力を制御するため
に、ステッピングモーターなどでオリフィスの径を変化
させる方法は、応答性が悪く、アクティブコントローラ
としては不十分であり、磁性流体の採用もうまくいって
いない。
に、ステッピングモーターなどでオリフィスの径を変化
させる方法は、応答性が悪く、アクティブコントローラ
としては不十分であり、磁性流体の採用もうまくいって
いない。
本発明の別の目的は、エンジンマウントなどの減衰力
を制御するのに利用出来る磁性粒子が液中に分散してい
る液体（流体）を提供することである。
を制御するのに利用出来る磁性粒子が液中に分散してい
る液体（流体）を提供することである。
上述の目的が、粒子径0.1〜100μｍの軟質磁性体粉の
それぞれを樹脂コーティング膜で覆ってコーティング磁
性粉とし、該コーティング磁性粉の比重を分散させる液
体溶媒の比重の90〜110％に前記樹脂コーティング膜の
被覆量で調整し、かつ該コーティング磁性粉を前記液体
溶媒中にその５〜50体積％分散させている第１態様の磁
粉流体によって達成される。
それぞれを樹脂コーティング膜で覆ってコーティング磁
性粉とし、該コーティング磁性粉の比重を分散させる液
体溶媒の比重の90〜110％に前記樹脂コーティング膜の
被覆量で調整し、かつ該コーティング磁性粉を前記液体
溶媒中にその５〜50体積％分散させている第１態様の磁
粉流体によって達成される。
また、粒子径0.1〜100μｍの樹脂粉のそれぞれを磁性
体コーティング膜で覆ってコーティング磁性粉とし、該
コーティング磁性粉の比重を分散させる液体溶媒の比重
の90〜110％に前記磁性体コーティング膜の被覆量で調
整し、かつ該コーティング磁性粉を前記液体溶媒中にそ
の５〜50体積％分散させている第２態様の磁粉流体によ
っても上述の目的が達成される。
体コーティング膜で覆ってコーティング磁性粉とし、該
コーティング磁性粉の比重を分散させる液体溶媒の比重
の90〜110％に前記磁性体コーティング膜の被覆量で調
整し、かつ該コーティング磁性粉を前記液体溶媒中にそ
の５〜50体積％分散させている第２態様の磁粉流体によ
っても上述の目的が達成される。
本発明に係る第１態様の磁粉流体は、第１図に示すよ
うに、個々の軟質磁性体粉１の全面が樹脂コーティング
膜２で覆われている樹脂膜コーティング磁性粉３を液体
溶媒４中に分散（浮遊懸濁）させたものである。
うに、個々の軟質磁性体粉１の全面が樹脂コーティング
膜２で覆われている樹脂膜コーティング磁性粉３を液体
溶媒４中に分散（浮遊懸濁）させたものである。
軟質磁性体粉は、粒子径が0.1〜100μｍ、好ましく
は、１〜30μｍであるFe,Co,Ni,パーマロイなどの軟質
磁性材料である。粒子径0.1μｍ以下では、凝集力が弱
くなり（すなわち、粘度変化量が小さくなる）となり、
好ましくなく、一方、100μｍ以上では、液中での分散
性が悪くなり、使用上も反応性が悪くなる。なお、軟質
磁性材料の形状は、樹脂コーティング後の比重が小さく
なるように海綿状ないし樹枝状又は燐片状が適してお
り、これは樹脂コーティング時に気泡が多くなり比重が
小さく成るからである。もちろん、一般的な球状でもよ
い。
は、１〜30μｍであるFe,Co,Ni,パーマロイなどの軟質
磁性材料である。粒子径0.1μｍ以下では、凝集力が弱
くなり（すなわち、粘度変化量が小さくなる）となり、
好ましくなく、一方、100μｍ以上では、液中での分散
性が悪くなり、使用上も反応性が悪くなる。なお、軟質
磁性材料の形状は、樹脂コーティング後の比重が小さく
なるように海綿状ないし樹枝状又は燐片状が適してお
り、これは樹脂コーティング時に気泡が多くなり比重が
小さく成るからである。もちろん、一般的な球状でもよ
い。
コーティングする樹脂は、その比重が小さいほうが適
しており、ほとんどの樹脂が使用可能であり、例えば、
ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート（PMMA）、
ナイロン、ポリスチレンなどがある。樹脂コーティング
量は、得られる樹脂膜コーティング磁性粉の比重を液体
溶媒比重の90〜110％（好ましくは、同じ＝100％）にす
る量であって、樹脂膜コーティング磁性粉と液体の比重
をほぼ同じにすれば、該磁性粉は液中に浮遊し、分散さ
れる。樹脂膜コーティング磁性粉の比重が液体溶媒比重
の±10％を越えると、分散状態から分離状態に移行して
しまう。
しており、ほとんどの樹脂が使用可能であり、例えば、
ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート（PMMA）、
ナイロン、ポリスチレンなどがある。樹脂コーティング
量は、得られる樹脂膜コーティング磁性粉の比重を液体
溶媒比重の90〜110％（好ましくは、同じ＝100％）にす
る量であって、樹脂膜コーティング磁性粉と液体の比重
をほぼ同じにすれば、該磁性粉は液中に浮遊し、分散さ
れる。樹脂膜コーティング磁性粉の比重が液体溶媒比重
の±10％を越えると、分散状態から分離状態に移行して
しまう。
軟質磁性体粉１に樹脂コーティング膜２を被覆カプセ
ル化する方法は、いくつかあるが代表的な方法を第２図
に示す。この場合、樹脂の超微粒子５（粒径が軟質磁性
粉１の1/10程度）を用意し、帯電し、軟質磁性粉１と混
合することによって、粉体表面に付着する。この粒子を
空中で加熱して樹脂の超微粒子５が融着し、コーティン
グ膜２となる。この工程を数回繰り返して粒子全体の比
重を混合する液体溶媒の比重とほぼ等しくなるようにす
る。
ル化する方法は、いくつかあるが代表的な方法を第２図
に示す。この場合、樹脂の超微粒子５（粒径が軟質磁性
粉１の1/10程度）を用意し、帯電し、軟質磁性粉１と混
合することによって、粉体表面に付着する。この粒子を
空中で加熱して樹脂の超微粒子５が融着し、コーティン
グ膜２となる。この工程を数回繰り返して粒子全体の比
重を混合する液体溶媒の比重とほぼ等しくなるようにす
る。
軟質磁性体粉１自身の比重が大きいにもかかわらず、
樹脂コーティング膜２の厚さを厚くしないで（薄くし
て）樹脂コーティング磁性粉とする場合には、その液体
溶媒４は比重が出来るだけ大きい液が適しており、例え
ば、フッ素系オイル は、粘度20〜50c.s.（センチストーク）で比重が1.90〜
1.93であり、また は、粘度53c.s.で比重が1.86である。
樹脂コーティング膜２の厚さを厚くしないで（薄くし
て）樹脂コーティング磁性粉とする場合には、その液体
溶媒４は比重が出来るだけ大きい液が適しており、例え
ば、フッ素系オイル は、粘度20〜50c.s.（センチストーク）で比重が1.90〜
1.93であり、また は、粘度53c.s.で比重が1.86である。
本発明に係る第２態様の磁粉流体は、第３図に示すよ
うに、個々の樹脂粉６の全面が磁性体コーティング膜７
で覆われている磁性体膜コーティング磁性粉８を液体溶
媒４中に分散（浮遊懸濁）させたものである。
うに、個々の樹脂粉６の全面が磁性体コーティング膜７
で覆われている磁性体膜コーティング磁性粉８を液体溶
媒４中に分散（浮遊懸濁）させたものである。
樹脂粉６は、粒子径が0.1〜100μｍ、好ましくは、１
〜30μｍである上述したコーティング樹脂の材料から作
られる。粒子径0.1μｍ以下では、凝集力が弱くなり
（即ち、粘度変化量が小さくなり）、好ましくなく、一
方、100μｍ以上では、液中での分散性が悪くなり、使
用上も反応性が悪くなる。なお、樹脂粉の形状は、一般
的に球状であり、特に、コーティング磁性体膜７の厚さ
を厚くするために、中空体としても良い。
〜30μｍである上述したコーティング樹脂の材料から作
られる。粒子径0.1μｍ以下では、凝集力が弱くなり
（即ち、粘度変化量が小さくなり）、好ましくなく、一
方、100μｍ以上では、液中での分散性が悪くなり、使
用上も反応性が悪くなる。なお、樹脂粉の形状は、一般
的に球状であり、特に、コーティング磁性体膜７の厚さ
を厚くするために、中空体としても良い。
コーティイグする磁性体は、Ni,Co,Feなどの軟質磁性
材料であり、そのコーティング量は、上述したように得
られる磁性体膜コーティング磁性粉８の比重を液体溶媒
比重の90〜110％（好ましくは、同じ＝100％）にする量
であって、比重をほぼ同じにすれば、該磁性粉は液中に
浮遊し、分散される。磁性体膜コーティング磁性粉の比
重が液体溶媒比重の±10％を越えると、分散状態から分
離状態に移行してしまう。
材料であり、そのコーティング量は、上述したように得
られる磁性体膜コーティング磁性粉８の比重を液体溶媒
比重の90〜110％（好ましくは、同じ＝100％）にする量
であって、比重をほぼ同じにすれば、該磁性粉は液中に
浮遊し、分散される。磁性体膜コーティング磁性粉の比
重が液体溶媒比重の±10％を越えると、分散状態から分
離状態に移行してしまう。
樹脂粉６に磁性体コーティング膜７を被覆カプ公知の
無電解メッキ法が好ましい。Fe膜を被覆するには、無電
解メッキ法でNi,Coを極薄く形成した後で、Feを電解メ
ッキすればよい。したがって、PMMAなどの樹脂の粉体６
をソープフリー乳化重合法で作り、この樹脂粉６に活性
化処理の前処理を施し、水洗し、Ni−Ｐ（94〜95:6〜
５）またはCo−Ｐ（98〜99:2〜１）の無電解メッキ浴中
に浸漬・撹拌してメッキする。メッキ膜（磁性体コーテ
ィング膜）厚さを主に浸漬時間（他にメッキ液を濃度、
浴温度など）によってコントロールして、磁性体膜コー
ティング磁性粉の比重を混合する液体溶媒の比重とほぼ
同じとなるようにする。次に、メッキ後に水洗し、乾燥
して、磁性粉８を得る。このようにして得た磁性体膜コ
ーティング磁性粉８を所定の比重の液体溶媒４中に添加
し、撹拌して本発明に係る磁粉流体となる。
無電解メッキ法が好ましい。Fe膜を被覆するには、無電
解メッキ法でNi,Coを極薄く形成した後で、Feを電解メ
ッキすればよい。したがって、PMMAなどの樹脂の粉体６
をソープフリー乳化重合法で作り、この樹脂粉６に活性
化処理の前処理を施し、水洗し、Ni−Ｐ（94〜95:6〜
５）またはCo−Ｐ（98〜99:2〜１）の無電解メッキ浴中
に浸漬・撹拌してメッキする。メッキ膜（磁性体コーテ
ィング膜）厚さを主に浸漬時間（他にメッキ液を濃度、
浴温度など）によってコントロールして、磁性体膜コー
ティング磁性粉の比重を混合する液体溶媒の比重とほぼ
同じとなるようにする。次に、メッキ後に水洗し、乾燥
して、磁性粉８を得る。このようにして得た磁性体膜コ
ーティング磁性粉８を所定の比重の液体溶媒４中に添加
し、撹拌して本発明に係る磁粉流体となる。
本発明に係る第１および第２の態様の磁粉流体でのコ
ーティング磁性粉の液体溶媒中の量が体積％より少ない
と、十分な粘度変化量が得られなくなりかつ応答性が悪
くなり、一方50体積％よりも多いと、初期粘度が著しく
上昇又は液状を保たないようになって、何れも好ましく
ない。
ーティング磁性粉の液体溶媒中の量が体積％より少ない
と、十分な粘度変化量が得られなくなりかつ応答性が悪
くなり、一方50体積％よりも多いと、初期粘度が著しく
上昇又は液状を保たないようになって、何れも好ましく
ない。
本発明に係る磁粉流体と従来の磁性流体とは、第４図
に示すように、磁界による磁性粒子と液体溶媒の分離量
が異なる。磁性流体は直径10〜20mm程度のFe3O4の表面
に、第５図に示すように、オレイン酸ナトリウムなどの
界面活性剤を吸着させ、液体溶媒中に安定に分散させた
ものである。磁性粒子は単磁区（一般に磁区の大きさは
100mm程度）であり、界面活性剤の親油基（疎水基）の
ために、液中に安定して存在しており、50mm程度まで磁
界をかけても磁性粒子と液（分散媒）が分離することは
ない。即ち、磁性粒子が分散媒と分離しないのは、磁
性粒子が微細で磁界をかけても粒子１個当たりの力はあ
まり大きいものとはならず、力が分散されるために、液
全体で力を受けるようになること、及び界面活性剤の
末端は液体であり、分散媒も液体であり、非常に相溶性
に富んでいる（相互作用が大きい）ことが大きな理由で
ある。一方、本発明に係る磁粉流体では、磁性粒子（ま
たは樹脂粒子）径を0.1〜100μｍとして、樹脂（または
磁性体）コーティングで比重を液体媒体比重とほぼ同じ
にして粒子の沈降を防ぎ、分散媒中に均一に分散させた
ものであるので、粒子は磁性流体の場合よりも大きく、
粒子１個当たりの磁界による力は大きなり、さらに、粒
子表面が樹脂の固体であって液（分散媒）との相互作用
は小さい。従って、磁界を印加することにより容易に樹
脂膜（磁性体膜）コーティング磁性粉（粒子）を液（分
散媒）と分離させることが出来る。
に示すように、磁界による磁性粒子と液体溶媒の分離量
が異なる。磁性流体は直径10〜20mm程度のFe3O4の表面
に、第５図に示すように、オレイン酸ナトリウムなどの
界面活性剤を吸着させ、液体溶媒中に安定に分散させた
ものである。磁性粒子は単磁区（一般に磁区の大きさは
100mm程度）であり、界面活性剤の親油基（疎水基）の
ために、液中に安定して存在しており、50mm程度まで磁
界をかけても磁性粒子と液（分散媒）が分離することは
ない。即ち、磁性粒子が分散媒と分離しないのは、磁
性粒子が微細で磁界をかけても粒子１個当たりの力はあ
まり大きいものとはならず、力が分散されるために、液
全体で力を受けるようになること、及び界面活性剤の
末端は液体であり、分散媒も液体であり、非常に相溶性
に富んでいる（相互作用が大きい）ことが大きな理由で
ある。一方、本発明に係る磁粉流体では、磁性粒子（ま
たは樹脂粒子）径を0.1〜100μｍとして、樹脂（または
磁性体）コーティングで比重を液体媒体比重とほぼ同じ
にして粒子の沈降を防ぎ、分散媒中に均一に分散させた
ものであるので、粒子は磁性流体の場合よりも大きく、
粒子１個当たりの磁界による力は大きなり、さらに、粒
子表面が樹脂の固体であって液（分散媒）との相互作用
は小さい。従って、磁界を印加することにより容易に樹
脂膜（磁性体膜）コーティング磁性粉（粒子）を液（分
散媒）と分離させることが出来る。
さらに、本発明に係る第２態様の磁粉流体では、個々
のコーティング磁性粉８の表面はNi,Coなどの磁性体金
属であるから磁石に直接にないし連鎖的に吸着され、場
合によっては、第６図に示すように、磁石のＮ極41とＳ
極42とを結ぶ磁力線方向に沿って磁性粉が連続的に接触
して並び磁力線は連続したものとなる。一方、第１態様
の磁粉流体では、第７図に示すように、Ｎ極41とＳ極42
とを結ぶ磁力線方向に沿ってコーティング磁性粉３を直
列に並んでいるが、相互に接触しているのは樹脂膜２で
あるので、連続した磁力線とはならず、樹脂の非磁性膜
を通るために磁気抵抗が大きくなってしまう。したがっ
て、第２態様の磁粉流体のほうが、磁極間に大きな磁界
が得られ、磁性粉の吸着力も強い。
のコーティング磁性粉８の表面はNi,Coなどの磁性体金
属であるから磁石に直接にないし連鎖的に吸着され、場
合によっては、第６図に示すように、磁石のＮ極41とＳ
極42とを結ぶ磁力線方向に沿って磁性粉が連続的に接触
して並び磁力線は連続したものとなる。一方、第１態様
の磁粉流体では、第７図に示すように、Ｎ極41とＳ極42
とを結ぶ磁力線方向に沿ってコーティング磁性粉３を直
列に並んでいるが、相互に接触しているのは樹脂膜２で
あるので、連続した磁力線とはならず、樹脂の非磁性膜
を通るために磁気抵抗が大きくなってしまう。したがっ
て、第２態様の磁粉流体のほうが、磁極間に大きな磁界
が得られ、磁性粉の吸着力も強い。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施態様例によ
って本発明を詳しく説明する。
って本発明を詳しく説明する。
先ず、樹脂膜コーティング磁性粉のために軟質磁性体
粉およびコーティング用樹脂そして溶媒液体として、例
えば、次のものを用意する。
粉およびコーティング用樹脂そして溶媒液体として、例
えば、次のものを用意する。
軟質磁性体粉：純Fe、球状、直径2.5μｍ、比重7.87 コーティング用樹脂:PMMA 液体溶媒：フッ素系オイル、比重1.90 この場合に、コーティング後の樹脂膜コーティング磁
性粉の比重を液体溶媒比重と同じにするには、樹脂膜コ
ーティング磁性粉の直径を5.2μｍにする。なお、これ
は球状磁性粉（その内部に気泡はない磁性粒子）の場合
であって、磁性粉が海綿状ないし樹脂状又は鱗片状のと
きには、球状の場合よりも薄い樹脂コーティング膜でよ
い。フッ素系オイルの液体溶媒の中に樹脂膜コーティン
グ磁性粉を25Vol.％添加し、混合して均一分散の第１態
様の磁粉流体を調製する。
性粉の比重を液体溶媒比重と同じにするには、樹脂膜コ
ーティング磁性粉の直径を5.2μｍにする。なお、これ
は球状磁性粉（その内部に気泡はない磁性粒子）の場合
であって、磁性粉が海綿状ないし樹脂状又は鱗片状のと
きには、球状の場合よりも薄い樹脂コーティング膜でよ
い。フッ素系オイルの液体溶媒の中に樹脂膜コーティン
グ磁性粉を25Vol.％添加し、混合して均一分散の第１態
様の磁粉流体を調製する。
また、磁性体膜コーティング磁性粉としての樹脂粉お
よびコーティング（メッキ）用磁性膜そして溶媒液体
に、例えば、次のものを用意する。
よびコーティング（メッキ）用磁性膜そして溶媒液体
に、例えば、次のものを用意する。
樹脂粉:PMMA、球状、直径２μｍ、比重1.15 コーティング膜:Ni無電解メッキ膜、比重8.91 コーティング後の直径:2.07μｍ 液体溶媒：同じフッ素系オイル この場合に、磁性体膜コーティング磁性粉の比重を液
体溶媒比重と同じにするために、該磁性粉の直径を2.07
μｍとしてあり、メッキ厚さは0.035μｍと樹脂膜より
もかなり薄くてよい。フッ素系オイルの液体溶媒の中に
磁性体膜コーティング磁性粉を25Vol.％添加し、混合し
て均一分散の第２態様の磁粉流体を調製する。
体溶媒比重と同じにするために、該磁性粉の直径を2.07
μｍとしてあり、メッキ厚さは0.035μｍと樹脂膜より
もかなり薄くてよい。フッ素系オイルの液体溶媒の中に
磁性体膜コーティング磁性粉を25Vol.％添加し、混合し
て均一分散の第２態様の磁粉流体を調製する。
このように用意した第１態様の磁粉流体を第８〜10図
（断面図）に示すエンジンマウントの封入液体（流体）
に適用し、その作動を説明する。
（断面図）に示すエンジンマウントの封入液体（流体）
に適用し、その作動を説明する。
第８〜10図のエンジンマウントにおいて、エンジン側
固定ボルト11及び第１の枠体としてのスタビライザ12が
エンジン側に固定され、弾性体13がスタビライザ12に接
続されている。ボデー14には第２の枠体としてのエンジ
ンマウント容器15が固定される。弾性体13はこれら２つ
の枠体12、15を連結し、かつその一部がエンジンマウン
ト容器15とで構成する室16の壁面となっている。室16の
下方には室17が形成され、該室17は大気と連通してお
り、弾性隔膜18で室16と隔てられている。この室16に本
発明に係る磁粉流体19が封入されている。室16の中にオ
リフィス（開口）21を有するオリフィス板22が設けら
れ、このオリフィス21を囲むコイル23がオリフィス板22
に取りつけられている。さらに、このコイル23に電流を
供給する電力供給手段のシステムが、予め走行条件に応
じて電流量を変化させることを記憶させたコンピュータ
24と、これに情報を与えるセンサ25と、コンピュータ24
により電流量を変化させて出力する可変抵抗器26と、こ
の可変抵抗器26とコイル23とを繋ぐ電線27とからなる。
固定ボルト11及び第１の枠体としてのスタビライザ12が
エンジン側に固定され、弾性体13がスタビライザ12に接
続されている。ボデー14には第２の枠体としてのエンジ
ンマウント容器15が固定される。弾性体13はこれら２つ
の枠体12、15を連結し、かつその一部がエンジンマウン
ト容器15とで構成する室16の壁面となっている。室16の
下方には室17が形成され、該室17は大気と連通してお
り、弾性隔膜18で室16と隔てられている。この室16に本
発明に係る磁粉流体19が封入されている。室16の中にオ
リフィス（開口）21を有するオリフィス板22が設けら
れ、このオリフィス21を囲むコイル23がオリフィス板22
に取りつけられている。さらに、このコイル23に電流を
供給する電力供給手段のシステムが、予め走行条件に応
じて電流量を変化させることを記憶させたコンピュータ
24と、これに情報を与えるセンサ25と、コンピュータ24
により電流量を変化させて出力する可変抵抗器26と、こ
の可変抵抗器26とコイル23とを繋ぐ電線27とからなる。
エンジンマウントは次のように働く。
コイル23に電流を流していない時は、樹脂膜コーティ
ング磁性粉は液体溶媒中を均一分散（浮遊）しており、
第８図に示すように、オリフィス21内にも均一な磁粉流
体19が存在して、オリフィスの抵抗は小さく、エンジン
マウントのばね定数も小さい。
ング磁性粉は液体溶媒中を均一分散（浮遊）しており、
第８図に示すように、オリフィス21内にも均一な磁粉流
体19が存在して、オリフィスの抵抗は小さく、エンジン
マウントのばね定数も小さい。
走行条件に応じてセンサ25よりコンピュータ24へ信号
が送られ、可変抵抗器26より電流が流れると、コイル23
によって磁界が発生し、磁粉流体19中の樹脂膜コーティ
ング磁性粉がオリフィス21（即ち、コイル23）内に移動
し凝集して磁性粉吸着層28を形成する。電流量が比較的
小さいと、第９図に示すように、樹脂膜コーティング磁
性粉28はオリフィス21を塞がない程度にコイル23の壁面
に吸着される。さらに電流量を増加させると、第10図に
示すように、吸着された樹脂膜コーティング磁性粉28が
オリフィス21を完全に塞ぐ。このように電流量によって
オリフィス21の通路断面積を変化させて、エンジンマウ
ントのばね定数を可変として、大きくすることが出来
る。
が送られ、可変抵抗器26より電流が流れると、コイル23
によって磁界が発生し、磁粉流体19中の樹脂膜コーティ
ング磁性粉がオリフィス21（即ち、コイル23）内に移動
し凝集して磁性粉吸着層28を形成する。電流量が比較的
小さいと、第９図に示すように、樹脂膜コーティング磁
性粉28はオリフィス21を塞がない程度にコイル23の壁面
に吸着される。さらに電流量を増加させると、第10図に
示すように、吸着された樹脂膜コーティング磁性粉28が
オリフィス21を完全に塞ぐ。このように電流量によって
オリフィス21の通路断面積を変化させて、エンジンマウ
ントのばね定数を可変として、大きくすることが出来
る。
オリフィス断面積（当初開口面積、12mm2のもの）が
コイル23の磁界強度によって変化する様子を第11図に示
す。磁界強度が300エルステッド（Oe）を越えると、樹
脂膜コーティング磁性粉28がオリフィス21の周囲に吸着
され始め、磁性粉吸着層28が徐々に厚くなりオリフィス
の断面積が小さくなる。1250エルステッド程度でほぼ完
全に塞がれ、1500エルステッドの時には10kg/cm2以上の
圧力に耐えることが可能である。
コイル23の磁界強度によって変化する様子を第11図に示
す。磁界強度が300エルステッド（Oe）を越えると、樹
脂膜コーティング磁性粉28がオリフィス21の周囲に吸着
され始め、磁性粉吸着層28が徐々に厚くなりオリフィス
の断面積が小さくなる。1250エルステッド程度でほぼ完
全に塞がれ、1500エルステッドの時には10kg/cm2以上の
圧力に耐えることが可能である。
エンジンマウントのばね定数制御（オリフィス断面積
制御）が第12図に示すコンピュータ24の作動フローチャ
ートに従って自動車の運転・走行条件に応じて行われ
る。この場合には、ばね定数を３段階に変えることが出
来て、スタート作動中、悪路、急加速、急減速、急旋回
の時にコイル23への電流値を高めることでばね定数を高
めている。即ち、スタート時及び悪路では電流値が4Aと
大きく、オリフィス断面積がゼロとなり、また、加速度
が3.0m/s2以上でも電流値が4Aになる。加速度が2.0〜3.
0m/s2の間では電流値が2Aになって、オリフィス断面積
が半分の6mm2に減少する。走行中の加速度が2.0m/s2以
下では、電流値がゼロになって、オリフィス断面積は当
初のままである。ばね定数を段階的に変えるのではな
く、連続的に変えることも可能である。
制御）が第12図に示すコンピュータ24の作動フローチャ
ートに従って自動車の運転・走行条件に応じて行われ
る。この場合には、ばね定数を３段階に変えることが出
来て、スタート作動中、悪路、急加速、急減速、急旋回
の時にコイル23への電流値を高めることでばね定数を高
めている。即ち、スタート時及び悪路では電流値が4Aと
大きく、オリフィス断面積がゼロとなり、また、加速度
が3.0m/s2以上でも電流値が4Aになる。加速度が2.0〜3.
0m/s2の間では電流値が2Aになって、オリフィス断面積
が半分の6mm2に減少する。走行中の加速度が2.0m/s2以
下では、電流値がゼロになって、オリフィス断面積は当
初のままである。ばね定数を段階的に変えるのではな
く、連続的に変えることも可能である。
第13図は第８図に示したエンジンマウントの一部構造
を変更したもので、オリフィス21に少ない電流量で大き
な磁界を形成するようにコイル31を有するヨーク32を設
けてある。このようなコイル付ヨーク32及びオリフィス
板22の平面図が第14図である。このエンジンマウントの
構成及び動作は第８〜12図に関連して説明したこととほ
ぼ同じである。
を変更したもので、オリフィス21に少ない電流量で大き
な磁界を形成するようにコイル31を有するヨーク32を設
けてある。このようなコイル付ヨーク32及びオリフィス
板22の平面図が第14図である。このエンジンマウントの
構成及び動作は第８〜12図に関連して説明したこととほ
ぼ同じである。
上述での第１態様の磁粉流体に代えて磁性体膜コーテ
ィング磁性粉を用いた第２態様の磁粉流体を同じエンジ
ンマウントの封入液体に使用することができる。この場
合には、第６図と関連して説明したように磁性粉の吸着
力（凝集力）が樹脂膜コーティング磁性粉よりも大き
く、第15図に示すように、オリフィス長さ2cmでオリフ
ィス部に発生する差圧は直線Ａのように磁界の強さに比
例して生じ、直線Ｂでの樹脂膜コーティング磁性粉の場
合よりも大きい。
ィング磁性粉を用いた第２態様の磁粉流体を同じエンジ
ンマウントの封入液体に使用することができる。この場
合には、第６図と関連して説明したように磁性粉の吸着
力（凝集力）が樹脂膜コーティング磁性粉よりも大き
く、第15図に示すように、オリフィス長さ2cmでオリフ
ィス部に発生する差圧は直線Ａのように磁界の強さに比
例して生じ、直線Ｂでの樹脂膜コーティング磁性粉の場
合よりも大きい。
上述したように、本発明によれば、通常の磁界のかか
っていない時には均一分散状態であり、磁界強度に応じ
て凝集する磁性粒子（樹脂膜または磁性体膜コーティン
グ磁性粉）を含有する磁粉流体が得られる。樹脂で磁性
粒子の金属をコーティングしていると、逆構造の磁性体
膜コーティング磁性粉よりも凝集力は弱いが、防錆効果
が得られて、磁性流体の場合よりも耐久性が向上する。
また、エンジンマウントに磁粉流体を適用することは、
ステッピングモータ方式に比べて可動部がないだけ信頼
性が向上する。
っていない時には均一分散状態であり、磁界強度に応じ
て凝集する磁性粒子（樹脂膜または磁性体膜コーティン
グ磁性粉）を含有する磁粉流体が得られる。樹脂で磁性
粒子の金属をコーティングしていると、逆構造の磁性体
膜コーティング磁性粉よりも凝集力は弱いが、防錆効果
が得られて、磁性流体の場合よりも耐久性が向上する。
また、エンジンマウントに磁粉流体を適用することは、
ステッピングモータ方式に比べて可動部がないだけ信頼
性が向上する。
第１図は、本発明に係る第１態様の磁粉流体の概略図で
あり、 第２図は、軟質磁性体粉に樹脂のコーティング膜を形成
する工程図であり、 第３図は、本発明に係る第２態様の磁粉流体の概略図で
あり、 第４図は、磁性粒子直径と、磁界による粒子と液との分
離量との関係を示すグラフであり、 第５図は、磁性流体の磁性粒子及び界面活性剤の概略図
であり、 第６図は、Ｎ極とＳ極との間の磁性体膜コーティング磁
性粉の配列を示す概略図であり、 第７図は、Ｎ極とＳ極との間の樹脂膜コーティング磁性
粉の配列を示す概略図であり、 第８図〜第10図は、印加電流値の異なる時のエンジンマ
ウントの概略断面図であり、 第11図は、磁界の強さとエンジンマウントのオリフィス
断面積との関係を示すグラフであり、 第12図は、エンジンマウントのコンピュータ制御のフロ
ーチャート図であり、 第13図は、オリフィス部の構成を変更したエンジンマウ
ントの概略構成図であり、 第14図は、第13図のオリフィス部の平面図であり、 第15図は、オリフィス部での磁界の強さと発生差圧との
関係を示すグラフである。 １……軟質磁性体粉 ２……樹脂コーティング膜 ３……樹脂膜コーティイグ磁性粉 ４……液体溶媒、６……樹脂粉 ７……磁性体コーティング膜 ８……磁性体膜コーティイグ磁性粉 13……弾性体 15……エンジンマウント容器 16……室、19……磁粉流体 21……オリフィス、23……コイル 24……コンピュータ、25……センサ 31……コイル、32……ヨーク
あり、 第２図は、軟質磁性体粉に樹脂のコーティング膜を形成
する工程図であり、 第３図は、本発明に係る第２態様の磁粉流体の概略図で
あり、 第４図は、磁性粒子直径と、磁界による粒子と液との分
離量との関係を示すグラフであり、 第５図は、磁性流体の磁性粒子及び界面活性剤の概略図
であり、 第６図は、Ｎ極とＳ極との間の磁性体膜コーティング磁
性粉の配列を示す概略図であり、 第７図は、Ｎ極とＳ極との間の樹脂膜コーティング磁性
粉の配列を示す概略図であり、 第８図〜第10図は、印加電流値の異なる時のエンジンマ
ウントの概略断面図であり、 第11図は、磁界の強さとエンジンマウントのオリフィス
断面積との関係を示すグラフであり、 第12図は、エンジンマウントのコンピュータ制御のフロ
ーチャート図であり、 第13図は、オリフィス部の構成を変更したエンジンマウ
ントの概略構成図であり、 第14図は、第13図のオリフィス部の平面図であり、 第15図は、オリフィス部での磁界の強さと発生差圧との
関係を示すグラフである。 １……軟質磁性体粉 ２……樹脂コーティング膜 ３……樹脂膜コーティイグ磁性粉 ４……液体溶媒、６……樹脂粉 ７……磁性体コーティング膜 ８……磁性体膜コーティイグ磁性粉 13……弾性体 15……エンジンマウント容器 16……室、19……磁粉流体 21……オリフィス、23……コイル 24……コンピュータ、25……センサ 31……コイル、32……ヨーク
Claims (2)
- 【請求項１】粒子径0.1〜100μｍの軟質磁性体粉のそれ
ぞれを樹脂コーティング膜で覆ってコーティング磁性粉
とし、該コーティング磁性粉の比重をを分散させる液体
溶媒の比重の90〜110％に前記樹脂コーティング膜の被
覆量で調整し、かつ該コーティング磁性粉を前記液体溶
媒中にその５〜50体積％分散させている磁粉流体。 - 【請求項２】粒子径0.1〜100μｍの樹脂粉のそれぞれを
磁性体コーティング膜で覆ってコーティング磁性粉と
し、該コーティング磁性粉の比重を分散させる液体溶媒
の比重の90〜110％に前記磁性体コーティング膜の被覆
量で調整し、かつ該コーティング磁性粉を前記液体溶媒
中にその５〜50体積％分散させている磁粉流体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013674A JP2666503B2 (ja) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | 磁粉流体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013674A JP2666503B2 (ja) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | 磁粉流体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03219602A JPH03219602A (ja) | 1991-09-27 |
| JP2666503B2 true JP2666503B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=11839738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013674A Expired - Fee Related JP2666503B2 (ja) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | 磁粉流体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2666503B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4131846A1 (de) * | 1991-09-25 | 1993-04-01 | Basf Ag | Magnetorheologische fluessigkeit |
| US5578238A (en) * | 1992-10-30 | 1996-11-26 | Lord Corporation | Magnetorheological materials utilizing surface-modified particles |
| CA2148001A1 (en) * | 1992-10-30 | 1994-05-11 | Keith D. Weiss | Magnetorheological materials utilizing surface-modified particles |
| US5382373A (en) * | 1992-10-30 | 1995-01-17 | Lord Corporation | Magnetorheological materials based on alloy particles |
| CN1047458C (zh) * | 1994-08-15 | 1999-12-15 | 赵旭东 | 医用磁粉球的生产方法 |
| DE59707683D1 (de) * | 1996-11-28 | 2002-08-14 | Fludicon Gmbh | Magnetorheologische Flüssigkeiten und mit Polymer beschichtete, magnetische Teilchen |
| JP4071401B2 (ja) * | 1999-09-07 | 2008-04-02 | 財団法人地域地盤環境研究所 | 廃棄物処分場の遮水構造とその形成方法 |
| CN100424370C (zh) * | 2003-11-26 | 2008-10-08 | 赫格纳斯公司 | 冶金粉组合物和制品及其使用方法 |
| EP1632962A1 (en) * | 2004-09-07 | 2006-03-08 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Ferromagnetic particles for magnetorheological or electrorheological fluids, magnetorheological or electrorheological fluid including these particles, and manufacturing methods |
| JP5360126B2 (ja) * | 2011-04-27 | 2013-12-04 | セイコーエプソン株式会社 | 磁性流体およびダンパー |
-
1990
- 1990-01-25 JP JP2013674A patent/JP2666503B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03219602A (ja) | 1991-09-27 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |