JP4682086B2 - MR fluid valve - Google Patents

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Description

本発明は流路内におけるMR流体の流量を制御する磁性体バルブに関する。   The present invention relates to a magnetic valve that controls the flow rate of MR fluid in a flow path.

油等の液体を作動媒体する流体圧作動機器を駆動する流圧回路には、流路内を流れる液体の流量を制御するために流量制御弁が用いられており、弁体により流路の開度を変化させることにより流量が制御される。   In a fluid pressure circuit that drives a fluid pressure actuator that operates a fluid such as oil, a flow control valve is used to control the flow rate of the liquid flowing in the channel. The flow rate is controlled by changing the degree.

作動媒体としては上述した油以外に、磁性流体(magnetic fluid)やMR流体(magneto rheological fluid)がある。磁性流体やMR流体は油や水等の液体に微細な強磁性体粒子を分散させた溶液であり、流体に磁界を印加すると流体の粘性が変化するという性質を有している。この性質は緩衝器やダンパにおける作動媒体として利用することができ、例えば、車輪から車体に伝搬される振動を減衰するための緩衝器としては、特許文献1に記載されるものがある。この緩衝器は、車輪側に取り付けられるハウジングと、車体側に取り付けられるシャフトとを有し、ハウジングに固定された複数の磁極板と、シャフトに固定された複数の磁極板とをハウジング内に配置するとともにハウジング内に磁性流体またはMR流体を封入し、外部に配置されたコイルにより磁性流体またはMR流体の粘性を変化させて減衰力を調整するようにしている。   As the working medium, there are a magnetic fluid and an MR fluid (magneto rheological fluid) in addition to the oil described above. Magnetic fluid and MR fluid are solutions in which fine ferromagnetic particles are dispersed in a liquid such as oil or water, and have the property that the viscosity of the fluid changes when a magnetic field is applied to the fluid. This property can be used as a working medium in a shock absorber or a damper. For example, a shock absorber for attenuating vibration propagated from a wheel to a vehicle body is disclosed in Patent Document 1. This shock absorber has a housing attached to the wheel side and a shaft attached to the vehicle body side, and a plurality of magnetic pole plates fixed to the housing and a plurality of magnetic pole plates fixed to the shaft are arranged in the housing. At the same time, the magnetic fluid or MR fluid is sealed in the housing, and the damping force is adjusted by changing the viscosity of the magnetic fluid or MR fluid by an externally arranged coil.

磁性流体やMR流体を利用したダンパとしては、特許文献2に記載されるものがある。このダンパは、磁性流体またはMR流体が封入される2つのチャンバーを連結するシリンダと、コイルおよび永久磁石からなりシリンダの外部に配置される複合磁石とを有し、シリンダ内の磁性流体またはMR流体にその流れ方向に垂直に複合コイルにより磁場を印加させて2つのチャンバー相互に加わる振動を減衰するようにしている。
特開昭62−251220号公報 特開2005−121135号公報
As a damper using magnetic fluid or MR fluid, there is one described in Patent Document 2. This damper has a cylinder that connects two chambers in which magnetic fluid or MR fluid is sealed, and a composite magnet that is composed of a coil and a permanent magnet and is arranged outside the cylinder. In addition, a magnetic field is applied perpendicularly to the flow direction by a composite coil to dampen vibrations applied between the two chambers.
JP-A-62-251220 JP 2005-121135 A

上述した従来の緩衝器やダンパにおいては、MR流体を収容するハウジングやMR流体を案内するシリンダを磁気回路とし、コイルによりMR流体に磁場を印加し、その粘性を調整するようにしている。また、シリンダ内を流れるMR流体にその流れ方向に垂直に磁場を印加させるには、コイルをシリンダに対して直角に放射状に配置する必要があり、断面円形のシリンダの外側に放射状にコイルを配置すると、シリンダ周囲にコイルが突出してシリンダ周囲のスペースを有効に活用することができない。   In the above-described conventional shock absorbers and dampers, a housing for accommodating the MR fluid and a cylinder for guiding the MR fluid are used as a magnetic circuit, and a magnetic field is applied to the MR fluid by a coil to adjust its viscosity. Also, in order to apply a magnetic field perpendicular to the flow direction to the MR fluid flowing in the cylinder, the coils must be arranged radially at right angles to the cylinder, and the coils are arranged radially outside the circular cylinder. Then, the coil protrudes around the cylinder and the space around the cylinder cannot be used effectively.

本発明の目的は、外部からMR流体に対して効率的に磁場を印加してMR流体の粘性を高精度で調整することができるMR流体バルブを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an MR fluid valve capable of adjusting the viscosity of an MR fluid with high accuracy by efficiently applying a magnetic field to the MR fluid from the outside.

本発明の他の目的は、小型かつコンパクトなMR流体バルブを提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a small and compact MR fluid valve.

本発明のMR流体バルブは、MR流体を案内する流路が形成され、前記MR流体よりも比透磁率が低い材料からなるバルブ本体と、前記バルブ本体の内部に設けられ、前記流路を仕切るとともに前記流路よりも小径のオリフィスが形成され、前記MR流体よりも比透磁率が低い材料からなる絞りと、前記バルブ本体の外側に設けられ、前記バルブ本体を透過して前記オリフィスに磁束密度が集中する磁界を発生させるコイルとを有し、前記オリフィスに磁束密度を集中させて前記オリフィスの粘性を調整することを特徴とする。
The MR fluid valve of the present invention has a flow path for guiding the MR fluid, and is provided inside the valve body with a valve body made of a material having a lower relative permeability than the MR fluid, and partitions the flow path. In addition, an orifice having a smaller diameter than the flow path is formed, a throttle made of a material having a lower relative permeability than the MR fluid, and provided outside the valve body, and passes through the valve body and has a magnetic flux density in the orifice. And a coil for generating a magnetic field in which the magnetic field is concentrated, and the magnetic flux density is concentrated on the orifice to adjust the viscosity of the orifice .

本発明のMR流体バルブにおいては、前記絞りを前記バルブ本体に一体に形成することを特徴とする。また、前記バルブ本体を第1の円筒部材と第2の円筒部材とにより形成し、前記第1の円筒部材と前記第2の円筒部材との間に前記絞りを装着することを特徴とする。さらに、前記バルブ本体および前記絞りをアルミニウムまたは樹脂等の非磁性材料により形成することを特徴とする。   In the MR fluid valve of the present invention, the throttle is formed integrally with the valve body. Further, the valve main body is formed of a first cylindrical member and a second cylindrical member, and the diaphragm is mounted between the first cylindrical member and the second cylindrical member. Further, the valve body and the throttle are formed of a nonmagnetic material such as aluminum or resin.

本発明のMR流体バルブは、駆動側のピストンが設けられた駆動側のシリンダを前記バルブ本体の一端部側に設け、従動側のピストンが設けられた従動側のシリンダを前記バルブ本体の他端部側に設け、前記駆動側のピストンにより前記MR流体を介して駆動される前記従動側のピストンの速度を前記コイルに対する通電により制御することを特徴とする。   In the MR fluid valve of the present invention, a driving side cylinder provided with a driving side piston is provided on one end side of the valve body, and a driven side cylinder provided with a driven side piston is provided on the other end of the valve body. The speed of the driven-side piston, which is provided on the part side and is driven via the MR fluid by the driving-side piston, is controlled by energizing the coil.

本発明のMR流体バルブは、第1のピストンが設けられた第1のシリンダを前記バルブ本体の一端部側に設け、第2のピストンが設けられた第2のシリンダを前記バルブ本体の他端部側に設け、前記バルブ本体を第1の部材に取り付ける一方、前記第2のピストンに取り付けられたピストンロッドを第2の部材に取り付け、第1のピストンに対してMR流体を介して第2のピストンへ復帰力を付勢する付勢手段を前記第1のシリンダに設け、前記第1の部材と前記第2の部材の相互間の相対振動の減衰量を前記コイルに対する通電により制御することを特徴とする。   In the MR fluid valve of the present invention, a first cylinder provided with a first piston is provided on one end side of the valve body, and a second cylinder provided with a second piston is provided on the other end of the valve body. The valve body is attached to the first member and the piston rod attached to the second piston is attached to the second member, and the second piston is attached to the first piston via the MR fluid. An urging means for urging the return force to the piston is provided in the first cylinder, and the attenuation amount of the relative vibration between the first member and the second member is controlled by energizing the coil. It is characterized by.

本発明のMR流体バルブは、前記バルブ本体の一端部にMR流体供給部を接続し、前記バルブ本体の他端部にMR流体を作動媒体とする流体作動機器を接続し、前記流体作動機器に前記MR流体供給部から供給されるMR流体の流量を前記コイルに対する通電により制御することを特徴とする。   In the MR fluid valve of the present invention, an MR fluid supply unit is connected to one end of the valve body, and a fluid operating device using MR fluid as a working medium is connected to the other end of the valve body. The flow rate of the MR fluid supplied from the MR fluid supply unit is controlled by energizing the coil.

本発明によれば、バルブ本体に設けられた絞りにバルブ本体内の流路の内径よりも小径のオリフィスを形成し、オリフィスを介して流路内にMR流体が流れるようにし、コイルによりMR流体の流れ方向に生成された磁界によるオリフィスの部分における磁束密度が流路内よりも高くなるようにしたので、オリフィスの部分におけるMR流体の粘性が他の部分よりも高くなり、その部分でのMR流体の流れをコイルへの通電量により制御することができる。   According to the present invention, an orifice having a diameter smaller than the inner diameter of the flow path in the valve body is formed in the throttle provided in the valve body so that the MR fluid flows into the flow path through the orifice, and the MR fluid is formed by the coil. Since the magnetic flux density in the orifice portion due to the magnetic field generated in the flow direction of the orifice is higher than in the flow path, the viscosity of the MR fluid in the orifice portion is higher than in the other portions, and the MR in that portion is increased. The flow of the fluid can be controlled by the amount of current supplied to the coil.

本発明によれば、MR流体バルブにオリフィスを通過させるようにMR流体をピストンによって加圧供給するようにしても良く、ポンプ等のMR流体供給部から加圧供給するようにしても良い。   According to the present invention, the MR fluid may be pressurized and supplied by the piston so as to pass through the orifice to the MR fluid valve, or may be pressurized and supplied from an MR fluid supply unit such as a pump.

本発明のMR流体バルブを2つの部材相互間の相対的な振動を減衰させるためのダンパ、ショックアブソーバまたは減衰装置として適用することができる。   The MR fluid valve of the present invention can be applied as a damper, shock absorber, or damping device for damping relative vibration between two members.

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は本発明の一実施の形態であるMR流体バルブを示す断面図であり、図2は図1の斜視図であり、図3は図1および図2に示されたMR流体バルブが組み込まれたロッド駆動装置を示す断面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an MR fluid valve according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of FIG. 1, and FIG. 3 incorporates the MR fluid valve shown in FIGS. It is sectional drawing which shows the obtained rod drive device.

図1に示されるように、MR流体バルブ10は、MR流体Lを案内する流路11が形成された円筒形状のバルブ本体12を有し、このバルブ本体12は非磁性材料であるアルミニウムにより形成されている。MR流体Lは微細な強磁性体粒子を液体に分散させた溶液であり、その比透磁率は強磁性体粒子の種類によって100〜300程度となる。比透磁率は相対透磁率とも言われており、真空の透磁率μ0と物質の透磁率μとの比(μ/μ0)で表される。比透磁率の値が大きい程、真空中に比較し磁界中において磁束が生成されやすくなる。バルブ本体12の材料であるアルミニウムの比透磁率は1であり、バルブ本体12の比透磁率はMR流体Lの比透磁率(100〜300)よりも低い値となっている。 As shown in FIG. 1, the MR fluid valve 10 has a cylindrical valve body 12 in which a flow path 11 for guiding the MR fluid L is formed. The valve body 12 is made of aluminum which is a nonmagnetic material. Has been. The MR fluid L is a solution in which fine ferromagnetic particles are dispersed in a liquid, and the relative permeability thereof is about 100 to 300 depending on the type of the ferromagnetic particles. The relative magnetic permeability is also referred to as relative magnetic permeability, and is represented by the ratio (μ / μ 0 ) between the vacuum magnetic permeability μ 0 and the material magnetic permeability μ. As the value of relative permeability increases, a magnetic flux is more easily generated in a magnetic field than in a vacuum. The relative permeability of aluminum, which is the material of the valve body 12, is 1, and the relative permeability of the valve body 12 is lower than the relative permeability (100 to 300) of the MR fluid L.

バルブ本体12は2つの円筒部材12a,12bにより形成されており、2つの円筒部材12a,12bの間には絞り13が挟み込まれている。この絞り13はバルブ本体12と同様にアルミニウムにより形成され、外径がバルブ本体12と同一となった環状部13aと、この内側に環状部13aと一体となった径方向部13bとを有し、径方向部13bには流路11の内径よりも小径のオリフィス14が貫通孔により形成されている。絞り13は、バルブ本体12と同様にアルミニウムにより形成されているので、バルブ本体12と同一の比透磁率となっている。   The valve body 12 is formed by two cylindrical members 12a and 12b, and a throttle 13 is sandwiched between the two cylindrical members 12a and 12b. The throttle 13 is made of aluminum like the valve body 12, and has an annular portion 13a having the same outer diameter as that of the valve body 12, and a radial portion 13b integrated with the annular portion 13a on the inner side. The orifice 14 having a smaller diameter than the inner diameter of the flow path 11 is formed in the radial direction portion 13b by a through hole. Since the throttle 13 is made of aluminum like the valve body 12, it has the same relative magnetic permeability as the valve body 12.

バルブ本体12を形成する2つの円筒部材12a,12bのうち一方の円筒部材12aにはこれに一体となって駆動側のシリンダ15が設けられ、他方の円筒部材12bにはこれに一体となって従動側のシリンダ16が設けられている。このように、駆動側のシリンダ15はバルブ本体12の一端部側となる円筒部12aに設けられ、従動側のシリンダ16はバルブ本体12の他端部側となる円筒部12bに設けられており、それぞれのシリンダ15,16の内径は流路11より大径となっている。駆動側のシリンダ15には駆動側のピストン17がシリンダ内周面に接触して軸方向に移動自在に装着され、従動側のシリンダ16には従動側のピストン18がシリンダ内周面に接触して軸方向に移動自在に装着されており、MR流体Lは2つのピストン17,18間に封入されている。   Of the two cylindrical members 12a and 12b forming the valve body 12, one cylindrical member 12a is integrally provided with a drive-side cylinder 15, and the other cylindrical member 12b is integrally formed therewith. A driven cylinder 16 is provided. Thus, the drive side cylinder 15 is provided in the cylindrical portion 12a which is one end portion side of the valve body 12, and the driven side cylinder 16 is provided in the cylindrical portion 12b which is the other end portion side of the valve body 12. The inner diameter of each of the cylinders 15 and 16 is larger than that of the flow path 11. A drive-side piston 17 is mounted on the drive-side cylinder 15 so as to be in contact with the cylinder inner peripheral surface so as to be movable in the axial direction. A driven-side piston 18 is contacted with the cylinder inner peripheral surface. The MR fluid L is sealed between the two pistons 17 and 18.

図示するMR流体バルブ10にはバルブ本体12の両端部にそれぞれシリンダ15,16が一体となって設けられているが、バルブ本体12とシリンダ15,16とを分離し、流体配管を介してバルブ本体12の両端部にシリンダ15,16を接続するようにしても良い。   The illustrated MR fluid valve 10 is integrally provided with cylinders 15 and 16 at both ends of the valve body 12, respectively. However, the valve body 12 and the cylinders 15 and 16 are separated from each other, and the valve is connected via a fluid pipe. The cylinders 15 and 16 may be connected to both ends of the main body 12.

駆動側のピストン17に取り付けられたピストンロッド21を軸方向に往復動すると、作動媒体としてのMR流体Lを介して従動側のピストン18に取り付けられたピストンロッド22が軸方向に駆動される。そのときには、MR流体Lはオリフィス14を通過することになる。ピストンロッド21は、図3に示すように、空気圧シリンダ23のピストン24に連結されており、空気圧シリンダ23の圧力室25aに圧縮空気を供給すると、駆動側のピストン17には図3において左方向に一定の推力が軸方向に加えられ、圧力室25bに圧縮空気を供給すると、駆動側のピストン17には逆方向に一定の推力が軸方向に加えられる。   When the piston rod 21 attached to the driving-side piston 17 is reciprocated in the axial direction, the piston rod 22 attached to the driven-side piston 18 is driven in the axial direction via the MR fluid L as the working medium. At that time, the MR fluid L passes through the orifice 14. As shown in FIG. 3, the piston rod 21 is connected to the piston 24 of the pneumatic cylinder 23. When compressed air is supplied to the pressure chamber 25a of the pneumatic cylinder 23, the piston 17 on the driving side is moved leftward in FIG. When a constant thrust is applied in the axial direction and compressed air is supplied to the pressure chamber 25b, a constant thrust is applied in the reverse direction to the piston 17 on the drive side.

図1に示すように、バルブ本体12の外側には2つのコイル26が軸方向に隣り合って設けられており、それぞれのコイル26は樹脂等の非磁性材料からなるボビン27に巻き付けられている。コイル26に通電すると、コイル26により発生した磁界は、バルブ本体12を透過して流路11内においてはMR流体Lの流れ方向を向くことになる。これにより、MR流体Lに含まれる磁性体粒子が流れ方向に沿って磁気的に連結されてクラスタが形成され、クラスタの磁気的結合度によりMR流体Lの粘性が変化する。コイル26に印加される電流が増えるにつれて粘性抵抗が増加する。   As shown in FIG. 1, two coils 26 are provided adjacent to each other in the axial direction outside the valve body 12, and each coil 26 is wound around a bobbin 27 made of a nonmagnetic material such as resin. . When the coil 26 is energized, the magnetic field generated by the coil 26 passes through the valve body 12 and faces the flow direction of the MR fluid L in the flow path 11. Thereby, the magnetic particles contained in the MR fluid L are magnetically coupled along the flow direction to form a cluster, and the viscosity of the MR fluid L changes depending on the magnetic coupling degree of the cluster. As the current applied to the coil 26 increases, the viscous resistance increases.

オリフィス14における磁束密度は、絞り13がバルブ本体12と同様にMR流体Lよりも比透磁率が低い材料により形成されており、絞り13の部分では磁界がオリフィス14に生成されるので、オリフィス14における磁束密度は流路11における磁束密度よりも高くなり、磁界により形成されるオリフィス14のクラスタ密度も流路11におけるクラスタ密度よりも高くなる。したがって、オリフィス14におけるMR流体Lの粘性は他の部分よりも高くなる。このように、オリフィス14に磁束密度を集中させてオリフィス14の部分で粘性を調整することができるので、空気圧シリンダ23から駆動側のピストン17を介してMR流体Lに一定の推力を加えた状態のもとで、コイル26に対して印加する電力を変化させることにより、従動側のピストン18の速度を制御することができる。   The magnetic flux density in the orifice 14 is such that the restrictor 13 is formed of a material having a lower relative permeability than the MR fluid L like the valve body 12, and a magnetic field is generated in the orifice 14 at the portion of the restrictor 13. Is higher than the magnetic flux density in the flow path 11, and the cluster density of the orifice 14 formed by the magnetic field is also higher than the cluster density in the flow path 11. Therefore, the viscosity of the MR fluid L in the orifice 14 is higher than that in other portions. In this way, the magnetic flux density can be concentrated on the orifice 14 and the viscosity can be adjusted at the orifice 14, so that a constant thrust is applied to the MR fluid L from the pneumatic cylinder 23 via the drive-side piston 17. Therefore, the speed of the driven piston 18 can be controlled by changing the electric power applied to the coil 26.

従動側のピストン18は、駆動側のピストン17に空気圧シリンダ23により図3において左方向の推力を加える場合と、逆方向の推力を加える場合のいずれにおいても、速度制御することができる。なお、ピストンロッド22の軸方向の往復動ストロークは、駆動側のシリンダ15と従動側のシリンダ16の長さにより任意に設定することができる。   The driven piston 18 can be controlled in speed both when applying a thrust in the left direction in FIG. 3 to the driving piston 17 by the pneumatic cylinder 23 and when applying a thrust in the reverse direction. The reciprocating stroke in the axial direction of the piston rod 22 can be arbitrarily set according to the lengths of the drive side cylinder 15 and the driven side cylinder 16.

図4は本発明の他の実施の形態であるMR流体バルブが搭載されたダンパを示す断面図である。このダンパ30は、車両のサスペンションに組み込まれ、車輪から車体に伝搬される振動を減衰して吸収するために使用される。第1の部材としての車輪側のアーム部材31に取り付けられるブラケット33aと、これに対向し第2の部材としての車体32に取り付けられるブラケット33bとを有し、両方のブラケット33a,33bの間には、圧縮コイルばね34が装着されている。   FIG. 4 is a sectional view showing a damper on which an MR fluid valve according to another embodiment of the present invention is mounted. The damper 30 is incorporated in the suspension of the vehicle and is used to attenuate and absorb the vibration propagated from the wheel to the vehicle body. There is a bracket 33a attached to the arm member 31 on the wheel side as the first member, and a bracket 33b attached to the vehicle body 32 as the second member opposite to the bracket 33a, and between the brackets 33a and 33b. The compression coil spring 34 is attached.

バルブ本体12にはその両端部にシリンダ15a,16aが一体に設けられており、バルブ本体12の下端部に一体となったシリンダが第1のシリンダ16aとなっており、バルブ本体12の上端部に一体となったシリンダが第2のシリンダ15aとなっている。第1のシリンダ16aには第1のピストン18aがシリンダ内周面に接触して軸方向に移動自在に装着され、第2のシリンダ15aには第2のピストン17aがシリンダ内周面に接触して軸方向に移動自在に装着されており、MR流体Lは2つのピストン18a,17a間に封入されている。   The valve body 12 is integrally provided with cylinders 15 a and 16 a at both ends thereof, and the cylinder integrated with the lower end portion of the valve body 12 is the first cylinder 16 a, and the upper end portion of the valve body 12 is Is a second cylinder 15a. A first piston 18a is attached to the first cylinder 16a so as to contact the inner peripheral surface of the cylinder and move in the axial direction, and a second piston 17a contacts the inner peripheral surface of the second cylinder 15a. The MR fluid L is sealed between the two pistons 18a and 17a.

第1のシリンダ16a内にはピストン18aに対してピストン17aに向かう復帰力を付勢するためにばね部材35が付勢手段として装着されている。したがって、ピストン18aに加えられる復帰力によりMR流体Lを介してピストン17aには図4において上方に向かう付勢力が加えられている。ピストン18aの上昇限位置はピストン18aが絞り13に当接することにより規制される。   In the first cylinder 16a, a spring member 35 is mounted as a biasing means to bias the return force toward the piston 17a against the piston 18a. Therefore, a biasing force directed upward in FIG. 4 is applied to the piston 17a via the MR fluid L by the restoring force applied to the piston 18a. The ascending limit position of the piston 18a is regulated by the piston 18a coming into contact with the throttle 13.

バルブ本体12は、これの両端部に一体となったシリンダ15a,16aとともにブラケット33aに固定され、ブラケット33aを介して第1の部材であるアーム部材31に取り付けられている。一方、第2のピストン17aに固定されたピストンロッド21aはブラケット33bに固定され、ブラケット33bを介して第2の部材である車体32に取り付けられている。   The valve body 12 is fixed to the bracket 33a together with the cylinders 15a and 16a integrated at both ends thereof, and is attached to the arm member 31 as the first member via the bracket 33a. On the other hand, the piston rod 21a fixed to the second piston 17a is fixed to the bracket 33b and attached to the vehicle body 32 as the second member via the bracket 33b.

したがって、コイル26に対して印加する電力を変化させ、オリフィス14を通過するMR流体Lの粘性を変化させることにより、第1の部材である車輪側のアーム部材31と第2の部材である車体32の相互間の相対振動の減衰量を、コイル26に対する通電量により制御することができる。   Therefore, by changing the electric power applied to the coil 26 and changing the viscosity of the MR fluid L passing through the orifice 14, the arm member 31 on the wheel side which is the first member and the vehicle body which is the second member. The amount of relative vibration attenuation between the 32 can be controlled by the amount of current supplied to the coil 26.

図5は本発明の他の実施の形態であるMR流体バルブが設けられたロッド駆動装置を示す液圧回路図であり、図6は図5に示されたMR流体バルブを示す断面図である。   FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing a rod driving device provided with an MR fluid valve according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view showing the MR fluid valve shown in FIG. .

図5に示すロッド駆動装置40は、ポンプ41により吐出されるMR流体Lにより流体圧シリンダ42のピストンロッド43を駆動するためのものであり、ピストンロッド43は流体圧シリンダ42内に往復動自在に組み込まれたピストン45に取り付けられており、流体圧シリンダ42内はピストン45により2つの圧力室44a、44bに仕切られている。それぞれの圧力室44a、44bに接続される流路46a,46bは、流路切換弁47を介して供給流路48および排出流路49に接続されている。供給流路48および排出流路49は、作動媒体としてのMR流体Lを収容する収容容器50と流路切換弁47との間に設けられ、供給流路48にはポンプ41、アキュムレータ51、およびMR流体バルブ10が取り付けられている。   The rod drive device 40 shown in FIG. 5 is for driving the piston rod 43 of the fluid pressure cylinder 42 by the MR fluid L discharged by the pump 41, and the piston rod 43 can reciprocate within the fluid pressure cylinder 42. The fluid pressure cylinder 42 is partitioned into two pressure chambers 44 a and 44 b by the piston 45. The flow paths 46 a and 46 b connected to the pressure chambers 44 a and 44 b are connected to the supply flow path 48 and the discharge flow path 49 via the flow path switching valve 47. The supply flow path 48 and the discharge flow path 49 are provided between the storage container 50 that stores the MR fluid L as the working medium and the flow path switching valve 47, and the supply flow path 48 includes a pump 41, an accumulator 51, and An MR fluid valve 10 is attached.

したがって、図5に示すロッド駆動装置40においては、MR流体供給部としてのポンプ41から吐出されるMR流体Lを流路切換弁47を操作して2つの圧力室44a,44bに交互に供給することにより、流体作動機器としての流体圧シリンダ42のピストンロッド43を直線方向に往復動することができる。そのときにおけるピストンロッド43の移動速度を、MR流体バルブ10によって供給流路48内を流れるMR流体の流量を調整することにより制御することができる。   Therefore, in the rod drive device 40 shown in FIG. 5, the MR fluid L discharged from the pump 41 as the MR fluid supply unit is alternately supplied to the two pressure chambers 44a and 44b by operating the flow path switching valve 47. Thus, the piston rod 43 of the fluid pressure cylinder 42 as a fluid operation device can be reciprocated in the linear direction. The moving speed of the piston rod 43 at that time can be controlled by adjusting the flow rate of the MR fluid flowing in the supply channel 48 by the MR fluid valve 10.

図6に示されるMR流体バルブ10は、バルブ本体12と絞り13とがアルミニウム材料を用いて一体に形成されており、バルブ本体12の両端部には供給流路48としての配管が接続されるジョイント部52,53が一体に設けられており、それぞれのジョイント部52,53には配管がねじ止めされる雌ねじが形成されている。バルブ本体12の外側には1つのコイル26が設けられているが、図1に示した場合と同様に複数のコイル26をバルブ本体12に設けるようにしても良く、バルブ本体12の外側には任意の数のコイル26を取り付けることができる。   In the MR fluid valve 10 shown in FIG. 6, the valve body 12 and the throttle 13 are integrally formed using an aluminum material, and piping as a supply flow path 48 is connected to both ends of the valve body 12. Joint portions 52 and 53 are integrally provided, and female screws to which pipes are screwed are formed in the joint portions 52 and 53, respectively. Although one coil 26 is provided on the outside of the valve body 12, a plurality of coils 26 may be provided on the valve body 12 as in the case shown in FIG. Any number of coils 26 can be attached.

なお、図1〜図4に示したMR流体バルブにおいても、絞り13とバルブ本体12とを同一素材により一体に形成しても良く、図6に示したMR流体バルブにおいてもバルブ本体12を2つの菅部材により形成し、両方の菅部材の間に絞り13を配置するようにしても良い。上述したそれぞれの実施の形態においては、バルブ本体12および絞り13はアルミニウム材料により形成されているが、樹脂材料によりバルブ本体12および絞り13を形成するようにしても良い。また、バルブ本体12および絞り13としては、MR流体Lよりも低い比透磁率であれば、非磁性材料以外の材料により形成しても良い。   In the MR fluid valve shown in FIGS. 1 to 4, the throttle 13 and the valve main body 12 may be integrally formed of the same material. In the MR fluid valve shown in FIG. It may be formed by two flange members, and the diaphragm 13 may be disposed between both the flange members. In each of the above-described embodiments, the valve body 12 and the throttle 13 are formed of an aluminum material, but the valve body 12 and the throttle 13 may be formed of a resin material. Further, the valve body 12 and the throttle 13 may be formed of a material other than the nonmagnetic material as long as the relative magnetic permeability is lower than that of the MR fluid L.

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。たとえば、絞り13に貫通孔により形成されるオリフィス14の数は1つに限られず、任意の数とすることもできる。   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. For example, the number of orifices 14 formed by through holes in the throttle 13 is not limited to one, and may be an arbitrary number.

本発明の一実施の形態であるMR流体バルブを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the MR fluid valve | bulb which is one embodiment of this invention. 図1の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of FIG. 1. 図1および図2に示されたMR流体バルブが組み込まれたロッド駆動装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rod drive device incorporating the MR fluid valve | bulb shown by FIG. 1 and FIG. 本発明の他の実施の形態であるMR流体バルブが搭載されたダンパを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the damper carrying the MR fluid valve | bulb which is other embodiment of this invention. 発明の他の実施の形態であるMR流体バルブが設けられたロッド駆動装置を示す液圧回路図である。It is a hydraulic-pressure circuit diagram which shows the rod drive device provided with MR fluid valve | bulb which is other embodiment of invention. 図5に示されたMR流体バルブを示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the MR fluid valve shown in FIG. 5.

符号の説明Explanation of symbols

10 MR流体バルブ
11 流路
12 バルブ本体
13 絞り
14 オリフィス
15 シリンダ(駆動側のシリンダ)
15a シリンダ(第2のシリンダ)
16 シリンダ(従動側のシリンダ)
16a シリンダ(第1のシリンダ)
17 ピストン(駆動側のピストン)
17a ピストン(第2のピストン)
18 ピストン(従動側のピストン)
18a ピストン(第1のピストン)
26 コイル
30 ダンパ
40 ロッド駆動装置
10 MR fluid valve 11 Flow path 12 Valve body 13 Restriction 14 Orifice 15 Cylinder (Cylinder on the driving side)
15a cylinder (second cylinder)
16 cylinders (driven cylinders)
16a cylinder (first cylinder)
17 Piston (Piston on the drive side)
17a piston (second piston)
18 piston (piston on the driven side)
18a piston (first piston)
26 Coil 30 Damper 40 Rod drive device

Claims (7)

MR流体を案内する流路が形成され、前記MR流体よりも比透磁率が低い材料からなるバルブ本体と、
前記バルブ本体の内部に設けられ、前記流路を仕切るとともに前記流路よりも小径のオリフィスが形成され、前記MR流体よりも比透磁率が低い材料からなる絞りと、
前記バルブ本体の外側に設けられ、前記バルブ本体を透過して前記オリフィスに磁束密度が集中する磁界を発生させるコイルとを有し
前記オリフィスに磁束密度を集中させて前記オリフィスの粘性を調整することを特徴とするMR流体バルブ。
A valve body formed of a material having a flow path for guiding the MR fluid and having a lower relative permeability than the MR fluid;
A throttle made of a material provided inside the valve body, partitioning the flow path and having a smaller diameter orifice than the flow path, and having a lower relative permeability than the MR fluid;
A coil that is provided outside the valve body and generates a magnetic field that passes through the valve body and concentrates a magnetic flux density on the orifice ;
An MR fluid valve characterized by adjusting a viscosity of the orifice by concentrating a magnetic flux density on the orifice .
請求項1記載のMR流体バルブにおいて、前記絞りを前記バルブ本体に一体に形成することを特徴とするMR流体バルブ。   2. The MR fluid valve according to claim 1, wherein the throttle is formed integrally with the valve body. 請求項1記載のMR流体バルブにおいて、前記バルブ本体を第1の円筒部材と第2の円筒部材とにより形成し、前記第1の円筒部材と前記第2の円筒部材との間に前記絞りを装着することを特徴とするMR流体バルブ。   2. The MR fluid valve according to claim 1, wherein the valve main body is formed of a first cylindrical member and a second cylindrical member, and the restriction is formed between the first cylindrical member and the second cylindrical member. An MR fluid valve that is mounted. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のMR流体バルブにおいて、前記バルブ本体および前記絞りをアルミニウムまたは樹脂等の非磁性材料により形成することを特徴とするMR流体バルブ。   The MR fluid valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the valve body and the throttle are formed of a nonmagnetic material such as aluminum or resin. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のMR流体バルブにおいて、駆動側のピストンが設けられた駆動側のシリンダを前記バルブ本体の一端部側に設け、従動側のピストンが設けられた従動側のシリンダを前記バルブ本体の他端部側に設け、前記駆動側のピストンにより前記MR流体を介して駆動される前記従動側のピストンの速度を前記コイルに対する通電により制御することを特徴とするMR流体バルブ。   5. The MR fluid valve according to claim 1, wherein a driving side cylinder provided with a driving side piston is provided on one end side of the valve body, and a driven side piston is provided. 6. A cylinder on the side is provided on the other end side of the valve body, and the speed of the driven piston driven by the driving piston via the MR fluid is controlled by energizing the coil. MR fluid valve. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のMR流体バルブにおいて、第1のピストンが設けられた第1のシリンダを前記バルブ本体の一端部側に設け、第2のピストンが設けられた第2のシリンダを前記バルブ本体の他端部側に設け、前記バルブ本体を第1の部材に取り付ける一方、前記第2のピストンに取り付けられたピストンロッドを第2の部材に取り付け、第1のピストンに対してMR流体を介して第2のピストンへ復帰力を付勢する付勢手段を前記第1のシリンダに設け、前記第1の部材と前記第2の部材の相互間の相対振動の減衰量を前記コイルに対する通電により制御することを特徴とするMR流体バルブ。   The MR fluid valve according to any one of claims 1 to 4, wherein a first cylinder provided with a first piston is provided on one end side of the valve body, and a second piston is provided. The second cylinder is provided on the other end side of the valve body, and the valve body is attached to the first member, while the piston rod attached to the second piston is attached to the second member. The first cylinder is provided with a biasing means for biasing the return force to the second piston via the MR fluid, and the relative vibration between the first member and the second member is attenuated. An MR fluid valve characterized in that the amount is controlled by energizing the coil. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のMR流体バルブにおいて、前記バルブ本体の一端部にMR流体供給部を接続し、前記バルブ本体の他端部にMR流体を作動媒体とする流体作動機器を接続し、前記流体作動機器に前記MR流体供給部から供給されるMR流体の流量を前記コイルに対する通電により制御することを特徴とするMR流体バルブ。   5. The MR fluid valve according to claim 1, wherein an MR fluid supply unit is connected to one end portion of the valve body, and MR fluid is used as a working medium at the other end portion of the valve body. An MR fluid valve characterized in that a device is connected and the flow rate of MR fluid supplied from the MR fluid supply unit to the fluid operating device is controlled by energization of the coil.
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