JP3307180B2 - 電気制御運動伝達方法及び運動伝達装置 - Google Patents

電気制御運動伝達方法及び運動伝達装置

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JP3307180B2
JP3307180B2 JP20705895A JP20705895A JP3307180B2 JP 3307180 B2 JP3307180 B2 JP 3307180B2 JP 20705895 A JP20705895 A JP 20705895A JP 20705895 A JP20705895 A JP 20705895A JP 3307180 B2 JP3307180 B2 JP 3307180B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気的信号によっ
て回転運動や往復運動等の運動(応力,力,変位など)
の伝達を容易に制御することができるようにした技術分
野に関するものであり、より具体的には、例えば、クラ
ッチ,ブレーキ,ショックアブソーバ,ダンパ,アクチ
ュエータ等への応用が可能である新規な電気制御運動伝
達方法および運動伝達装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、駆動体側と従動体側との間での運
動の伝達を電気的に制御する方法および装置としては、
電気粘性流体を用いるものが知られている。
【0003】電気粘性流体とは、この電気粘性流体に電
圧を印加した際にその粘度が上昇し、大きな剪断応力を
誘起する流体を称するものであるが、近年、クラッチ,
ブレーキ,ショックアブソーバ,ダンパ,アクチュエー
タ等への応用が盛んに試みられている。
【0004】例えば、電気粘性流体を用いた粘性剪断ク
ラッチが米国特許明細書第2,417,850号および
特開昭57−120730号公報に開示されており、ま
た、電気粘性流体を用いたブレーキ装置が特開平4−6
3752号公報に開示されている。 しかしながら、電
気粘性流体は、(1)電圧を印加した際に発生する剪断
応力が比較的小さいものが多いこと、(2)その際に流
れる電流密度が大きく、したがって、消費電力が大きく
なること、(3)分散相の粒子が凝集沈降すること、
(4)分散相の粒子が装置内のO−リング等の部材を摩
耗すること、などといった問題点があった。
【0005】そこで、上記の問題点を解決すべく、われ
われは、少なくとも対向面が導電性を有する駆動体と従
動体の対向面間に繊維集合体を介在させ、対向面間に印
加する電圧を調節して駆動体側から従動体側への運動の
伝達を制御するようにした電気制御運動伝達装置を先に
開発した。
【0006】この新規な電気制御運動伝達装置は、電圧
の印加によって大きな誘起剪断応力を発生し、その際の
電流密度および消費電力が小さく、分散相の粒子による
摩耗および沈降の問題がなく、長期間優れた特性を維持
でき、電圧のみで運動の伝達特性を制御できるという極
めて有用な特性を示す。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そして、上記の電気制
御運動伝達装置で用いる繊維集合体について、市販のレ
ーヨンベルベット布地とレーヨン平織り布地との組み合
わせにおいて、より大きな誘起剪断応力が発生すること
を報告している。
【0008】しかし、その場合のレーヨンベルベット布
地表面のけば(毛羽)は、対向面に対してほぼ90度を
なす真直なけばであり、なおかつ、長さが不揃いなた
め、電圧をかけても対向面に接触しないけばが存在する
ことから、電圧を印加したときと電圧を印加しないとき
の剪断応力の比が小さいという問題点があった。したが
って、電圧を印加したときと電圧を印加しないときの剪
断応力の比をさらに大きくすることができるようにする
ことが課題として存在していた。
【0009】
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、対向している駆動体と従
動体の対向面間に繊維集合体を介在させた電気制御運動
伝達方法および運動伝達装置、特に、駆動体側対向面と
従動体側対向面に繊維集合体が相対して固定ないしは接
触され、繊維どうしの絡み合いにより剪断応力を発生す
るようにした電気制御運動伝達方法および運動伝達装置
が有していた上記の課題を解決することを目的としてお
り、電圧を印加したときと電圧を印加しないときの剪断
応力の比がさらに大きいものであるようにした電気制御
運動伝達方法及び運動伝達装置を提供することを目的と
している。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる電気制御
運動伝達方法は、請求項1に記載しているように、少な
くとも対向面が導電性を有する駆動体と従動体の対向面
間に繊維集合体を介在させ、対向面間に印加する電圧を
調節して駆動体側から従動体側への運動の伝達を制御す
るに際し、添毛組織織物(ベルベット布地など)からな
る繊維集合体を駆動体側対向面および従動体側対向面の
少なくとも一方に固定化すると共に、添毛組織織物の固
定化されない側のけばを対向面の法線に対して傾斜させ
て、電圧を印加しないときと電圧を印加したときとで、
繊維集合体の固定化されない側と対向面との接触の程度
を大きく変化させる構成とし、請求項2に記載している
ように、少なくとも対向面が導電性を有する駆動体と従
動体の対向面間に繊維集合体を介在させ、対向面間に印
加する電圧を調節して駆動体側から従動体側への運動の
伝達を制御するに際し、ループ組織織物(タオル織り布
地)からなる繊維集合体を駆動体側対向面および従動体
側対向面の少なくとも一方に固定化すると共に、ループ
組織織物の固定化されない側のループを屈曲させて対向
面に対して離間させ、電圧を印加しないときと電圧を印
加したときとで、繊維集合体の固定化されない側と対向
面との接触の程度を大きく変化させる構成としたことを
特徴としている。
【0011】そして、本発明に係わる電気制御運動伝達
方法の実施態様においては、請求項3に記載しているよ
うに、繊維集合体が媒体中にあるものとすることがで
き、このとき、請求項4に記載しているように、媒体が
液体であるものとすることができる。
【0012】また、本発明に係わる電気制御運動伝達装
置は、請求項5に記載しているように、少なくとも対向
面が導電性を有する駆動体と従動体の対向面間に繊維集
合体を介在させ、対向面間に印加する電圧を調節して駆
動体側から従動体側への運動の伝達を制御する電気制御
運動伝達装置において、添毛組織織物からなる繊維集合
体が駆動体側対向面および従動体側対向面の少なくとも
一方に固定化されており、添毛組織織物の固定化されな
い側のけばが対向面の法線に対して傾斜させてある構成
とし、請求項6に記載しているように、少なくとも対向
面が導電性を有する駆動体と従動体の対向面間に繊維集
合体を介在させ、対向面間に印加する電圧を調節して駆
動体側から従動体側への運動の伝達を制御する電気制御
運動伝達装置において、ループ組織織物からなる繊維集
合体が駆動体側対向面および従動体側対向面の少なくと
も一方に固定化されており、ループ組織織物の固定化さ
れない側のループが屈曲され、対向面に対して離間させ
てある構成としたことを特徴としている。
【0013】そして、本発明に係わる電気制御運動伝達
装置の実施態様においては、請求項7に記載しているよ
うに、駆動体側対向面と従動体側対向面との間に媒体が
満たされているものとすることができ、このとき、請求
項8に記載しているように、媒体は液体であるものとす
ることができる。
【0014】また、本発明に係わる電気制御運動伝達装
置の同じく実施態様においては、請求項9に記載してい
るように、繊維集合体を駆動体側対向面および従動体側
対向面の少なくとも一方に固定化するための手段が、接
着剤,ねじ,ピン,および当該対向面上に設けられたフ
ックのうちから選ばれる少なくとも1種であるものとす
ることができ、請求項10に記載しているように、繊維
集合体を構成する繊維が、天然繊維および合成繊維のう
ちから選ばれる少なくとも1種であるものとすることが
できる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明に係わる電気制御運動伝達
方法及び運動伝達装置においては、固定化されない側の
けばを傾斜させた添毛組織織物(起毛織物など)を用い
るものとしたり、固定化されない側のル−プを対向面か
ら離間させたル−プ組織織物(なわ状繊維織物など)を
用いるものとしたりすることができる。
【0016】このうち、固定化されない側のけばを傾斜
させた添毛組織織物を用いる場合においては、図1に示
すように、駆動体側対向面1に繊維集合体を固定化して
繊維集合体の固定化されない側のけば2を対向面1の法
線に対して傾斜させているとともに従動体側対向面3か
ら離間させ、両対向面1,3にはスイッチ4を介して電
源5を接続した基本的説明図において、図1の(A)に
示すように、スイッチ4が離れていて電圧が印加されて
いないとき(E=0のとき)には、けば2と従動体側対
向面3とが離れた状態となっている。
【0017】そして、図1の(B)に示すように、スイ
ッチ4を接続させて電圧を印加したとき(E>0のと
き)には、けば2の角度が変化して対向面3に接触する
繊維の割合が大幅に増加するので、ここで発生する剪断
応力は、従来のようにけば(2)が垂直方向(対向面
(1,3)に対してほぼ90度方向)でかつ長さが不揃
いな添毛組織織物(起毛織物など)である場合の剪断応
力に比べてかなり大きいものとなる。
【0018】他方、図1の(A)に示すように、スイッ
チ4を離して電圧を印加しないとき(E=0のとき)
は、けば2を傾斜させたことにより対向面3に接触する
繊維は従来の場合に比べてかなり少なくなるので、剪断
応力は小さいものとなる。
【0019】従って、本発明のごとくけば2を傾斜させ
た添毛組織織物(起毛織物など)においては、電圧を印
加したときと電圧を印加しないときの剪断応力の比をよ
り一層大きなものとすることが可能である。
【0020】このように、電圧を印加しないときに剪断
応力が小さく、かつ、電圧を印加したときに剪断応力が
大きいことは、この種の電気制御運動伝達装置をクラッ
チ,ブレーキ,ショックアブソーバ,ダンパ,アクチュ
エータ等へ応用する場合に重要である。
【0021】さらに、けばを傾斜させた構成とした場合
においては、次に示す点においても従来の場合よりも優
れている。
【0022】(1)駆動体側対向面(電極)と従動体側
対向面(電極)との間の距離を変えて剪断応力を測定す
ると、本発明のようにけばを傾斜させた場合には電極間
距離が変化しても剪断応力はほとんど変化しないのに対
して、従来のようにけばを垂直方向とした場合には誘起
剪断応力は電極間距離が変化すると大きく変わる。すな
わち、本発明のように、けばを傾斜させた場合には電極
間距離が変化しても、その誘起剪断応力特性には変化が
ないので、振動や機械精度の面で従来の場合よりも有利
である。
【0023】(2)特に、同じ長さのけばを用いたとき
に、けばを傾斜させた場合においては、けばを傾斜させ
るため駆動体側電極と従動体側電極との間の距離を短く
することができ、その結果として、印加電圧を小さくす
ることができる。すなわち、従来の場合と電場強度が同
じであっても、けばを傾斜させた場合の電極間距離はよ
り小さいので、実質の印加電圧を下げることができる。
このことは消費電力の点で有利である。
【0024】本発明に係わる電気制御運動伝達方法およ
び運動伝達装置においてル−プ組織織物を用いる場合に
は、図2に示すように、駆動体側対向面11に繊維集合
体を固定化して繊維集合体の固定化されない側のル−プ
12を、例えば円形に屈曲させることにより、従動体側
対向面13から離間させ、両対向面11,13間にはス
イッチ14を介して電源15を接続した基本的説明図に
おいて、図2の(A)に示すように、スイッチ14が離
れていて電圧が印加されていないとき(E=0のとき)
には、ル−プ12と従動体側対向面13とが離れた状態
となっている。
【0025】そして、図2の(B)に示すように、スイ
ッチ14を接続させて電圧を印加したとき(E>0のと
き)には、電圧の印加に応じてル−プ12の形態が大き
く変化し、その結果、対向面13とル−プ12の接触面
積が大幅に増加するので、ここで発生する剪断応力はか
なり大きいものとなる。
【0026】他方、図2の(A)に示すように、スイッ
チ14を離して電圧を印加しないとき(E=0のとき)
には、ル−プ12が円形の屈曲状態にに戻ることにより
対向面13に接触する繊維はかなり少なくなるので、剪
断応力は小さいものとなる。
【0027】従って、本発明のごとくル−プ状組織織物
を用いた場合にも、添毛組織織物を用いた場合と同様
に、電圧を印加したときと電圧を印加しないときの剪断
応力の比をより一層大きなものとすることが可能であ
る。
【0028】本発明において、駆動体側対向面と従動体
側対向面との間に設けられる繊維としては、一般的に繊
維状態をとるすべての物質とそれから形成される繊維の
集合体であるものはすべて使用することができる。
【0029】繊維としては、綿,毛,絹,麻,ビスコー
ス(レーヨン)繊維,銅アンモニア(レーヨン)繊維,
アセテート繊維,ポリアミド系(ナイロン系)繊維,ポ
リビニルアルコール系(ビニロン系)繊維,ポリ塩化ビ
ニル系繊維,ポリ塩化ビニリデン系(サラン系)繊維,
ポリエステル系(テトロン系)繊維,ポリアクリロニト
リル系(オルロン系)繊維,ポリエチレン系繊維,ポリ
プロピレン系繊維,ポリウレタン系(パ−ロン系)繊
維,ポリアルキレンパラオキシベンゾエート系繊維,芳
香族ポリアミド系(アラミド系)繊維,全芳香族ポリエ
ステル系繊維,フッ素系繊維,キチン繊維,アルギン酸
繊維,コラーゲン繊維,ガラス繊維,炭素繊維,炭化ケ
イ素繊維,ボロン繊維,アルミナ繊維などが使用でき
る。
【0030】繊維の集合体としては、糸,ひも,布地一
般すなわち織物,編物,レース,組物,不織布,皮革,
紙,フェルトなどを用いることができるが、本発明で
は、その表面がいわゆる“けば(毛羽)立っている”状
態のものや“ル−プ状となっている”状態ものが好まし
く、添毛組織とよばれる織物(ベルベットなど)が特に
良い結果を与える。
【0031】本発明において、繊維集合体を駆動体側対
向面および従動体側対向面の少なくとも一方に固定化す
るための手段として、接着剤,ねじ,ピン,および当該
対向面上に設けられたフック等のうちから選ばれる少な
くとも1種を用いることができる。そして、例えば、接
着剤を用いて固定化する場合は、駆動体と従動体の材質
および固定化される繊維あるいは繊維集合体の材質など
に応じて適当に取捨選択することができる。
【0032】本発明において、繊維集合体の内部および
周囲を満たす媒体を用いることも望ましく、媒体として
は気体や液体を用いることが可能であって、気体として
は、電気伝導性の小さいものであれば適用可能であり、
例えば、空気,窒素,酸素,ヘリウム,ネオン等の気体
を用いることができる。また、液体としては電気伝導性
が小さく、使用する繊維集合体を溶解させないものであ
れば適用可能であり、広くは、鉱物油,動植物油,合成
油などを使用することができ、鉱物油系に関しては、パ
ラフィン系,ナフテン系,オレフィン系、合成油に関し
ては炭化水素,シリコーン油等の液体を用いることがで
きる。
【0033】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明の効果を説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【0034】実施例1 レーヨンベルベット布地(測厚計で測定した布地厚さ:
1.1mm,表面のけば密度:約2万本/cm2 ,けば
繊維の太さ:約20μm)と、レーヨン平織布地(測厚
計で測定した布地厚さ:0.14mm,糸使い;タテ7
5d,横120d)とを用い、これらの布地を外径:3
0mm,内径:22mmの二つのステンレス鋼製リング
電極(高圧側リング電極(図1,2の符号1,11に対
応)と接地側リング電極(図1,2の符号3,13に対
応)の各々片面にエポキシ樹脂系接着剤(約10mg)
を塗布して接着固定した。また、レ−ヨンベルベット布
地の端からのけばの抜け、ほつれを防止するために、レ
−ヨンベルベット布地最外周と最内周の端部に接着剤を
少量塗布し、端部を固化させた。
【0035】そして、高圧側リング電極に固定したレー
ヨンベルベット布地の固定化しない側のけばを傾斜させ
るため、このレーヨンベルベット布地を固定した高圧側
リング電極を200rpmで一定回転させ、温度を20
0℃に保ったアイロンをレーヨンベルベット布地に数秒
間おしつけたところ、けばの電極面に対する傾斜角度は
約30度となった。また、レーヨンベルベット布地およ
びレーヨン平織布地は、温度:20℃、湿度:80%R
Hのもとで20時間調湿した。
【0036】次いで、布地が相対向するように電極を配
置(電極間隔は0.9mm)して、電極および布地の周
囲をシリコーンオイル(東芝シリコーン製、TSF45
1−10)で満たし、高圧側電極(駆動体側電極)を回
転させたとき接地側電極(従動体側電極)に伝達される
トルクにより、回転数に対する剪断応力を測定した。こ
のとき、剪断応力は、岩本製作所製IR200型回転粘
度計を用いて行った。また、電圧印加のために、菊水電
子工業社製モデルPHS35K−3型高電圧電源を用い
た。そして、特に断りのないかぎり、120rpm/m
inの回転数上昇速度あるいは下降速度のもとで回転数
に対する剪断応力の測定を行った。
【0037】図3に回転数と剪断応力との関係を示す。
【0038】図3に示すように、電場強度が0kV/m
mのときに、剪断応力は0rpmから300rpmの回
転数の間で極めて小さく、300rpmのときに約2g
f/cm2 であった。一方、電場強度が3kV/mmと
なる電圧を印加したとき、剪断応力は低回転で大きく、
高回転になるにつれ減少したが、回転数が300rpm
のときにも200gf/cm2 の大きな誘起剪断応力が
発生することがわかった。
【0039】また、回転数を一定速度で上昇/下降させ
るモ−ドではなく、一定回転数の下で剪断応力を測定す
るモ−ドで測定した場合も、図4に示すように、図3と
ほぼ同様の結果を得た。この場合、図4には一定回転数
(1,5,8,100,200,300,400rp
m、電場強度は3kV/mm)で回転している状態で電
圧を印加して測定した回転数と剪断応力との関係を示
す。
【0040】同じ実験装置を用いて、一定回転数(5r
pm)のもとで、電場強度に対する誘起剪断応力の変化
を測定した。図5に電場強度と誘起剪断応力との関係を
示す。図5に示すように、誘起剪断応力は電場強度の増
加に対応して単調に増加し、電場強度4kV/mmのと
きに700gf/cm2 という大きな剪断応力が発生し
た。また、印加電圧を変えることにより剪断応力を変え
ることができることがわかった。
【0041】比較例1 高圧側リング電極に固定したレーヨンベルベット布地の
固定化されない側のけばを傾斜させないこと、および電
極間隔を1.5mmに保つこと以外は、実施例1と同様
な手法を用いて、回転数に対する剪断応力および一定回
転数(5rpm)のもとでの電場強度に対する剪断応力
を測定した。これらの結果をそれぞれ図6および図7に
示す。
【0042】図6に示すように、電場強度が0kV/m
mのときにおいて剪断応力は回転数が300rpmのと
きに約2gf/cm2 であって実施例1と同様であった
が、電場強度が3kV/mmとなる電圧を印加したとき
に、回転数が300rpmのときの剪断応力はけばを傾
斜させた場合の実施例1に比べてかなり小さくなった。
また、図7に示すように、誘起剪断応力は印加電圧の増
加に対応して単調に増加し、電場強度が4kV/mmの
ときに180gf/cm2 の誘起剪断応力が発生した
が、けばを傾斜させた場合の実施例1に比べてかなり小
さくなっていた。
【0043】他の測定例1 実施例1および比較例1において、一定回転数のもとで
測定した剪断応力−電場強度曲線を剪断応力−印加電圧
曲線に書き換えたグラフを図8に示す。図8より明らか
なように、同一の剪断応力を発生させるときにおいて印
加すべき電圧は、実施例1(傾斜)のほうが比較例1
(無傾斜)に比べてかなり小さいことがわかった。
【0044】他の測定例2 実施例1において、5rpmの一定回転数のもとで電極
間隔を変化させたときの誘起剪断応力を測定した。その
結果を図9に示す。図9より明らかなように、電極間隔
を変化させても誘起剪断応力はほとんど変化しないとい
う優れた特性を示すことがわかった。
【0045】他の測定例3 比較例1において、5rpmの一定回転数のもとで電極
間隔を変化させたときの誘起剪断応力を測定した。その
結果を図10に示す。図10より明らかなように、電極
間隔を変化させると、誘起剪断応力は大きく変化し、電
極間隔のぶれに対して、剪断応力特性が不安定になるこ
とがわかった。
【0046】実施例2,比較例2 高圧側リング電極に綿ベルベット布地(測厚計で測定し
た布地厚さ:1.1mm,表面のけば密度:約5万本/
cm2 ,けば繊維の太さ:約20μm)を用いた以外は
実施例1と同様にして、けばを傾斜させた場合(実施例
2の場合)と傾斜させない場合(比較例2の場合)とに
ついて、印加電圧に対する誘起剪断応力の変化を測定し
た。ここで、回転数:5rpm、電場強度:0kV/m
mのときの剪断応力はどちらの場合も約1gf/cm2
となるように電極間隔を調節した。その結果を図11に
示す。図11より明らかなように、同じ電圧で比較した
とき、けばを傾斜させた実施例2(傾斜)の場合のほう
が、けばを傾斜させない比較例2(無傾斜)の場合に比
べて、かなり大きな誘起剪断応力を示した。
【0047】実施例3 高圧側リング電極に綿のタオル織り布地(測厚計で測定
した布地厚さ:1.2mm,ル−プ(なわ)の密度:1
00本/cm2 ,ル−プ(なわ)の長さ:10mm)を
固定化して用いた以外は実施例1と同様にして印加電圧
に対する剪断応力の変化を測定した。
【0048】その結果、電極間隔:1.5mm,回転
数:5rpmのもとで、電場強度が0kV/mmのとき
に1gf/cm2 の剪断応力が発生し、電場強度が2k
V/mmのときに50gf/cm2 の剪断応力が発生し
た。そして、電圧の印加に伴って、ル−プ(なわ)部分
の繊維が接地側電極の方向に引かれていく様子が観察さ
れた。
【0049】実施例4 実施例1において、媒体として鉱物油を用いたときの誘
起剪断応力を測定した。その結果、回転数:5rpmの
もとで、電場強度が2kV/mmのときに250gf/
cm2 という大きな誘起剪断応力が発生した。
【0050】
【発明の効果】本発明に係わる電気制御運動伝達方法
は、請求項1に記載しているように、少なくとも対向面
が導電性を有する駆動体と従動体の対向面間に繊維集合
体を介在させ、対向面間に印加する電圧を調節して駆動
体側から従動体側への運動の伝達を制御するに際し、添
毛組織織物からなる繊維集合体を駆動体側対向面および
従動体側対向面の少なくとも一方に固定化すると共に、
添毛組織織物の固定化されない側のけばを対向面の法線
に対して傾斜させて、電圧を印加しないときと電圧を印
加したときとで、繊維集合体の固定化されない側と対向
面との接触の程度を大きく変化させるようにしたから、
また、請求項2に記載しているように、ループ組織織物
からなる繊維集合体を駆動体側対向面および従動体側対
向面の少なくとも一方に固定化すると共に、ループ組織
織物の固定化されない側のループを屈曲させて対向面に
対して離間させ、電圧を印加しないときと電圧を印加し
たときとで、繊維集合体の固定化されない側と対向面と
の接触の程度を大きく変化させるようにしたから、電圧
を印加したときには剪断応力を大きなものにすることが
可能であると共に電圧を印加しないときには剪断応力を
小さなものにすることが可能であり、電圧を印加したと
きと電圧を印加しないときの剪断応力の比を大きなもの
にすることが可能であるという著しく優れた効果がもた
らされる。
【0051】そして、請求項3に記載しているように、
繊維集合体が媒体中にあるものとし、より望ましくは請
求項4に記載しているように、媒体が液体であるものと
することによって、電圧を印加したときと電圧を印加し
ないときの剪断応力の比を安定してより大きなものにす
ることが可能であるという著しく優れた効果がもたらさ
れる。
【0052】また、本発明に係わる電気制御運動伝達装
置は、請求項5に記載しているように、少なくとも対向
面が導電性を有する駆動体と従動体の対向面間に繊維集
合体を介在させ、対向面間に印加する電圧を調節して駆
動体側から従動体側への運動の伝達を制御する電気制御
運動伝達装置において、添毛組織織物からなる繊維集合
体が駆動体側対向面および従動体側対向面の少なくとも
一方に固定化されており、添毛組織織物の固定化されな
い側のけばが対向面の法線に対して傾斜させてある構成
としたから、また、請求項6に記載しているように、ル
ープ組織織物からなる繊維集合体が駆動体側対向面およ
び従動体側対向面の少なくとも一方に固定化されてお
り、ループ組織織物の固定化されない側のループが屈曲
され、対向面に対して離間させてある構成としたから、
電圧を印加した状態では剪断応力を大きなものにするこ
とが可能であると共に電圧を印加しない状態では剪断応
力を小さなものとすることが可能であり、電圧を印加し
たときと電圧を印加しないときの剪断応力の比を大きな
ものとすることが可能であって、クラッチ,ブレ−キ,
ショックアブソ−バ,アクチュエ−タ等に適用する場合
に必要な特性を備えた電気制御運動伝達装置を提供する
ことが可能であるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
【0053】そして、請求項7に記載しているように、
駆動体側対向面と従動体側対向面との間に媒体が満たさ
れているものとし、より望ましくは請求項8に記載して
いるように、媒体は液体であるものとすることによっ
て、電圧を印加したときと電圧を印加しないときの剪断
応力の比を安定してより大きなものにすることが可能で
あるという著しく優れた効果がもたらされる。
【0054】さらに、請求項9に記載しているように、
繊維集合体を駆動体側対向面および従動体側対向面の少
なくとも一方に固定化するための手段が、接着剤,ね
じ,ピン,および当該対向面上に設けられたフックのう
ちから選ばれる少なくとも1種であるものとすることに
よって、駆動体側対向面および従動体側対向面の少なく
とも一方の面に繊維集合体を固定化することが容易に可
能である。
【0055】さらに、請求項10に記載しているよう
に、繊維集合体を構成する繊維が、天然繊維および合成
繊維のうちから選ばれる少なくとも1種であるようにす
ることによって、電圧を印加したときと電圧を印加しな
いときの剪断応力の比が大きな値をもつ電気制御運動伝
達装置を提供することが可能であるという著しく優れた
効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の一例を示し、駆動体側対向
面に、添毛組織織物のけばを傾斜させて固定化した電気
制御運動伝達装置において、電圧を印加しない状態(図
1の(A))と電圧を印加した状態(図1の(B))を
示す基本的説明図である。
【図2】本発明の実施形態の他の例を示し、駆動体側対
向面に、ル−プ組織織物を固定化した電気制御運動伝達
装置において、電圧を印加しない状態(図2の(A))
と電圧を印加した状態(図2の(B))を示す基本的説
明図である。
【図3】一組のリング電極のうち高圧側電極にけばを傾
斜させたレーヨンベルベット布地を固定化すると共に、
接地側電極にレーヨン平織り布地を固定化して測定した
本発明実施例1における回転数と剪断応力との関係を例
示したグラフである。
【図4】一定回転数のもとで、けばを傾斜させたレーヨ
ンベルベット布地に電圧を印加したときに誘起される本
発明実施例1における剪断応力と回転数との関係を例示
したグラフである。
【図5】一定回転数のもとで、けばを傾斜させたレーヨ
ンベルベット布地に電圧を印加したときに誘起される本
発明実施例1における剪断応力と電場強度との関係を例
示したグラフである。
【図6】一組のリング電極のうち高圧側電極にけばを傾
斜させないレーヨンベルベット布地を固定化すると共
に、接地側電極にレーヨン平織り布地を固定して測定し
た本発明比較例1における回転数と剪断応力との関係を
例示したグラフである。
【図7】一定回転数のもとで、けばを傾斜させないレー
ヨンベルベット布地に電圧を印加したときに誘起される
本発明比較例1における剪断応力と電場強度との関係を
例示したグラフである。
【図8】一定回転数のもとで、けばを傾斜させたレーヨ
ンベルベット布地、およびけばを傾斜させないレーヨン
ベルベット布地に電圧を印加したときに誘起される本発
明実施例1および比較例1における剪断応力と印加電圧
との関係を例示したグラフである。
【図9】一定回転数のもとで、けばを傾斜させたレーヨ
ンベルベット布地に電圧を印加したときに誘起される本
発明実施例1における剪断応力と電極間隔との関係を例
示したグラフである。
【図10】一定回転数のもとで、けばを傾斜させないレ
ーヨンベルベット布地に電圧を印加したときに誘起され
る本発明比較例1における剪断応力と電極間隔との関係
を例示するグラフである。
【図11】一定回転数のもとで、けばを傾斜させた綿ベ
ルベット布地およびけばを傾斜させない綿ベルベット布
地に電圧を印加したときに誘起される本発明実施例2お
よび比較例2における剪断応力と印加電圧との関係を例
示したグラフである。
【符号の説明】
1 駆動体側対向面(駆動体側(高圧側)電極) 2 繊維集合体のけば 3 従動体側対向面(従動体側(接地側)電極) 4 スイッチ 5 高圧電源 11 駆動体側対向面(駆動体側(高圧側)電極) 12 繊維集合体のル−プ 13 従動体側対向面(従動体側(接地側)電極) 14 スイッチ 15 高圧電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16D 28/00 F16F 9/53 F15B 21/06 C10M 107/00 C10M 171/00

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも対向面が導電性を有する駆動
    体と従動体の対向面間に繊維集合体を介在させ、対向面
    間に印加する電圧を調節して駆動体側から従動体側への
    運動の伝達を制御するに際し、添毛組織織物からなる繊
    維集合体を駆動体側対向面および従動体側対向面の少な
    くとも一方に固定化すると共に、添毛組織織物の固定化
    されない側のけばを対向面の法線に対して傾斜させて、
    電圧を印加しないときと電圧を印加したときとで、繊維
    集合体の固定化されない側と対向面との接触の程度を大
    きく変化させることを特徴とする電気制御運動伝達方
    法。
  2. 【請求項2】 少なくとも対向面が導電性を有する駆動
    体と従動体の対向面間に繊維集合体を介在させ、対向面
    間に印加する電圧を調節して駆動体側から従動体側への
    運動の伝達を制御するに際し、ループ組織織物からなる
    繊維集合体を駆動体側対向面および従動体側対向面の少
    なくとも一方に固定化すると共に、ループ組織織物の固
    定化されない側のループを屈曲させて対向面に対して離
    間させ、電圧を印加しないときと電圧を印加したときと
    で、繊維集合体の固定化されない側と対向面との接触の
    程度を大きく変化させることを特徴とする電気制御運動
    伝達方法。
  3. 【請求項3】 繊維集合体が媒体中にある請求項1また
    は請求項2に記載の電気制御運動伝達方法。
  4. 【請求項4】 媒体が液体である請求項3に記載の電気
    制御運動伝達方法。
  5. 【請求項5】 少なくとも対向面が導電性を有する駆動
    体と従動体の対向面間に繊維集合体を介在させ、対向面
    間に印加する電圧を調節して駆動体側から従動体側への
    運動の伝達を制御する電気制御運動伝達装置において、
    添毛組織織物からなる繊維集合体が駆動体側対向面およ
    び従動体側対向面の少なくとも一方に固定化されてお
    り、添毛組織織物の固定化されない側のけばが対向面の
    法線に対して傾斜させてあることを特徴とする電気制御
    運動伝達装置。
  6. 【請求項6】 少なくとも対向面が導電性を有する駆動
    体と従動体の対向面間に繊維集合体を介在させ、対向面
    間に印加する電圧を調節して駆動体側から従動体側への
    運動の伝達を制御する電気制御運動伝達装置において、
    ループ組織織物からなる繊維集合体が駆動体側対向面お
    よび従動体側対向面の少なくとも一方に固定化されてお
    り、ループ組織織物の固定化されない側のループが屈曲
    され、対向面に対して離間させてあることを特徴とする
    電気制御運動伝達装置。
  7. 【請求項7】 駆動体側対向面と従動体側対向面との間
    に媒体が満たされている請求項5または請求項6に記載
    の電気制御運動伝達装置。
  8. 【請求項8】 媒体は液体である請求項7に記載の電気
    制御運動伝達装置。
  9. 【請求項9】 繊維集合体を駆動体側対向面および従動
    体側対向面の少なくとも一方に固定化するための手段
    が、接着剤,ねじ,ピン,および当該対向面上に設けら
    れたフックのうちから選ばれる少なくとも1種である請
    求項5ないし8のいずれかに記載の電気制御運動伝達装
    置。
  10. 【請求項10】 繊維集合体を構成する繊維が、天然繊
    維および合成繊維のうちから選ばれる少なくとも1種で
    ある請求項5ないし9のいずれかに記載の電気制御運動
    伝達装置。
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