JP6010727B2 - Magnetorheological fluid device - Google Patents
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Description
本発明は、内部に磁気粘性流体を封入し、磁気粘性流体に与える磁場の強さを変えることで、その装置の動作を制動する磁気粘性流体装置に関する。 The present invention relates to a magnetorheological fluid device that encloses a magnetorheological fluid therein and brakes the operation of the device by changing the strength of a magnetic field applied to the magnetorheological fluid.
内部に磁気粘性流体を封入し、磁気粘性流体に与える磁場の強さを変えることで、磁気粘性流体の粘度（ずり応力）を変化させ、回転動作、トルク伝達動作、直動動作（ピストン動作）などの各種の動作を制動する磁気粘性流体装置が提案されている。例えば特許文献１に開示されている磁気粘性流体装置は、ロータリーダンパであり、ケーシングと、ケーシング内に相対回転可能に設けられたロータと、電磁石とを備え、ケーシングとロータとの隙間に磁気粘性流体を封入したものである。この磁気粘性流体装置は、電磁石が磁気粘性流体に与える磁場の強さを変えることで、ロータの回転動作を制動するようにしている。 By enclosing the magnetorheological fluid inside and changing the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid, the viscosity (shear stress) of the magnetorheological fluid is changed, rotating operation, torque transmission operation, linear motion operation (piston operation) Magnetorheological fluid devices have been proposed that brake various operations such as the above. For example, the magnetorheological fluid device disclosed in Patent Document 1 is a rotary damper, and includes a casing, a rotor provided in the casing so as to be relatively rotatable, and an electromagnet, and a magnetorheological fluid is provided in a gap between the casing and the rotor. A fluid is enclosed. This magnetorheological fluid device brakes the rotational motion of the rotor by changing the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid by the electromagnet.
磁気粘性流体装置内に封入される磁気粘性流体は、磁性粒子を分散媒に分散させてなるものである。磁性粒子は磁化可能な金属材料からなる。分散媒は、特に限定されるものではないが、一例として疎水性のシリコーンオイルを挙げることができる。一般に、磁気粘性流体装置が十分な性能を発揮するためには、磁気粘性流体中の磁性粒子の配合割合をある一定の割合にすることが望ましい。その配合割合は、磁気粘性流体装置ごとに定まっている。 The magnetorheological fluid sealed in the magnetorheological fluid device is obtained by dispersing magnetic particles in a dispersion medium. The magnetic particles are made of a magnetizable metal material. The dispersion medium is not particularly limited, and a hydrophobic silicone oil can be given as an example. In general, in order for the magnetorheological fluid device to exhibit sufficient performance, it is desirable that the blending ratio of the magnetic particles in the magnetorheological fluid be a certain ratio. The blending ratio is determined for each magnetorheological fluid device.
磁気粘性流体は、装置の製造過程で装置内に封入されるが、一般に、装置に設けられた所定の注入口から装置内に注入される。例えば特許文献２に開示されている磁気粘性流体装置では、シャフト端部に磁気粘性流体の注入口が設けられており、この注入口から磁気粘性流体が注入される。注入口から注入された磁気粘性流体は、ロータ内に形成された通路を通じて装置内の各所に送り込まれる。 The magnetorheological fluid is sealed in the apparatus during the manufacturing process of the apparatus, but is generally injected into the apparatus from a predetermined inlet provided in the apparatus. For example, in the magnetorheological fluid device disclosed in Patent Document 2, an inlet for the magnetorheological fluid is provided at the end of the shaft, and the magnetorheological fluid is injected from the inlet. Magnetorheological fluid injected from the inlet is sent to various places in the apparatus through a passage formed in the rotor.
ところで、磁気粘性流体装置を長期間使用せずに放置したり、高温環境下で使用したりすると、磁気粘性流体に含まれる分散媒のみが揮発し装置から抜け出してしまうことがある。そうなると、装置内の磁気粘性流体における磁性粒子の配合割合が高くなってしまい、磁気粘性流体装置の性能が低下してしまうことがある。 By the way, if the magnetorheological fluid device is left unused for a long period of time or used in a high temperature environment, only the dispersion medium contained in the magnetorheological fluid may volatilize and escape from the device. If it becomes so, the mixture ratio of the magnetic particle in the magnetorheological fluid in an apparatus will become high, and the performance of a magnetorheological fluid apparatus may fall.
このような、分散媒の揮発による性能低下を回避するには、定期的に磁気粘性流体装置内に分散媒のみを注入し、装置内の磁気粘性流体における磁性粒子の配合割合を元の状態に戻すことが必要となる。 In order to avoid such performance degradation due to volatilization of the dispersion medium, only the dispersion medium is periodically injected into the magnetorheological fluid device, and the mixing ratio of the magnetic particles in the magnetorheological fluid in the device is restored to the original state. It is necessary to return.
ところが、定期的に磁気粘性流体装置内に分散媒のみを注入しようとしても、分散媒を注入口から注入する際に、注入口から磁性粒子を含んだ磁気粘性流体が逆流して装置外へ漏れ出してしまうことがある。そうなった場合、装置内の磁性粒子の量が減り、分散媒のみを装置内に注入しても装置内の磁気粘性流体における磁性粒子の配合割合が元の状態に戻らなくなってしまう。 However, even if it is attempted to periodically inject only the dispersion medium into the magnetorheological fluid device, when the dispersion medium is injected from the inlet, the magnetorheological fluid containing magnetic particles flows backward from the inlet and leaks out of the device. It may come out. In that case, the amount of magnetic particles in the apparatus decreases, and even if only the dispersion medium is injected into the apparatus, the blending ratio of the magnetic particles in the magnetorheological fluid in the apparatus does not return to the original state.
本発明はかかる問題に鑑みて創案されたものであり、磁気粘性流体の分散媒のみを注入口から装置内に注入する際に、装置内の磁性粒子が注入口から逆流することを防止した磁気粘性流体装置を提供することを目的とする。 The present invention was devised in view of such a problem. When only the dispersion medium of the magnetorheological fluid is injected into the apparatus from the inlet, the magnetic particles in the apparatus are prevented from flowing backward from the inlet. An object is to provide a viscous fluid device.
本発明の磁気粘性流体装置は、内部に形成された磁気粘性流体の封入領域と、磁気粘性流体を互いの隙間に介在させながら相対変位する相対変位部材と、前記相対変位部材間の隙間に介在する磁気粘性流体に付与する磁場を発生する磁場発生手段と、外部と前記磁気粘性流体の封入領域とを連通する連通路と、を備え、前記磁気粘性流体に付与する磁場の強さを変えることで前記相対変位部材の相対変位動作を制動する、ものを前提としており、前記連通路の所定部分に磁場を発生させる永久磁石を備えることを特徴とするものである。 The magnetorheological fluid device of the present invention includes an encapsulated region of magnetorheological fluid formed therein, a relative displacement member that relatively displaces the magnetorheological fluid in a gap between each other, and a gap between the relative displacement members. A magnetic field generating means for generating a magnetic field to be applied to the magnetorheological fluid, and a communication path that communicates the outside with the sealed region of the magnetorheological fluid, and changing the strength of the magnetic field to be applied to the magnetorheological fluid It is premised on that the relative displacement operation of the relative displacement member is braked, and is provided with a permanent magnet that generates a magnetic field in a predetermined portion of the communication path.
かかる構成を備える磁気粘性流体装置において、前記連通路の外部側の端部を注入口として、当該注入口から分散媒のみを装置内に注入するようにすれば、磁性粒子が連通路内を逆流しようとしても、当該磁性粒子は、永久磁石により磁場が形成されている部分でクラスターを形成して留まり、それより注入口側には逆流できない。これにより、分散媒のみを装置内に注入する際に磁性粒子が注入口から外部へ漏出してしまうことが防止される。 In the magneto-rheological fluid device having such a configuration, if only the dispersion medium is injected into the device from the inlet at the end on the outside of the communication passage, the magnetic particles flow backward in the communication passage. Even if it is going to do, the said magnetic particle will form a cluster in the part in which the magnetic field is formed with the permanent magnet, and it cannot flow back to the injection port side from it. This prevents the magnetic particles from leaking out of the injection port when only the dispersion medium is injected into the apparatus.
上記構成を備える磁気粘性流体装置において、例えば、前記相対変位部材は、同じ軸線回りに相対回転可能な第１部材および第２部材からなり、前記第１部材は、前記軸線を中心に回転する回転軸を有し、前記連通路の前記外部側の端部が、前記回転軸の端面の中心に形成されたものとすることができる。 In the magnetorheological fluid device having the above-described configuration, for example, the relative displacement member includes a first member and a second member that are relatively rotatable around the same axis, and the first member rotates around the axis. It has a shaft, and the end part on the outside side of the communicating path may be formed in the center of the end surface of the rotating shaft.
かかる構成を備える磁気粘性流体装置によれば、前記連通路の外部側の端部を注入口とした場合、当該注入口は、回転軸の端面の中心に存在するので、回転軸が容易に回転してしまっても注入口の位置が変わらず、注入作業を効率的に行うことができる。 According to the magnetorheological fluid device having such a configuration, when the outer end of the communication path is used as an injection port, the injection port exists at the center of the end surface of the rotation shaft, so that the rotation shaft easily rotates. Even if it does, the position of the injection port does not change, and the injection work can be performed efficiently.
上記構成を備える磁気粘性流体装置において、例えば、前記連通路は、前記回転軸内に形成されており、前記永久磁石によって磁場を発生させる前記所定部分は、前記連通路の前記封入領域側の端部であり、該永久磁石は前記連通路に対して流れ方向に直交する方向に異なる磁極を対向させて配置される、ものとすることができる。 In the magnetorheological fluid device having the above configuration, for example, the communication path is formed in the rotating shaft, and the predetermined portion that generates a magnetic field by the permanent magnet is an end of the communication path on the sealed region side. The permanent magnet may be arranged with different magnetic poles facing each other in a direction orthogonal to the flow direction with respect to the communication path .
かかる構成を備える磁気粘性流体装置によれば、連通路の封入領域側の端部で磁場が発生するので、この装置に必要な磁性粒子の量が少なくて済む。 According to the magnetorheological fluid device having such a configuration, since a magnetic field is generated at the end of the communication path on the sealed region side, the amount of magnetic particles required for this device can be reduced.
本発明の磁気粘性流体装置によれば、磁気粘性流体の分散媒のみを注入口から装置内に注入する際に、装置内の磁性粒子が注入口から逆流することを防止できる。 According to the magnetorheological fluid device of the present invention, when only the dispersion medium of the magnetorheological fluid is injected into the device from the inlet, the magnetic particles in the device can be prevented from flowing backward from the inlet.
以下、本発明の実施の形態に係る磁気粘性流体装置について図１および図２を参照しながら説明する。本実施形態に係る磁気粘性流体装置としては、内部に封入された磁気粘性流体に与える磁場の強さを変えることで、伝達トルクを制御する回転制動装置を例に挙げて説明する。 Hereinafter, a magnetorheological fluid device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. As the magnetorheological fluid device according to the present embodiment, a rotary braking device that controls the transmission torque by changing the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid sealed therein will be described as an example.
本実施形態に係る回転制動装置１は、軸線Ｎ回りに相対回転可能な入力側部材（第１部材）１００および出力側部材（第２部材）２００を備える。入力側部材１００および出力側部材２００は、互いに磁気粘性流体３００を介してトルク伝達がなされる。 The rotary braking device 1 according to the present embodiment includes an input side member (first member) 100 and an output side member (second member) 200 that can be relatively rotated about an axis N. Torque is transmitted between the input side member 100 and the output side member 200 via the magnetorheological fluid 300.
入力側部材１００は、軸線Ｎ回りに回転する回転軸１１０、回転軸１１０の外周に所定間隔をおいて固設された多数の環状の円板１２０などで構成されている。回転軸１１０は非磁性体からなり、円板１２０は磁性体からなる。 The input side member 100 includes a rotating shaft 110 that rotates around an axis N, and a large number of annular disks 120 that are fixedly provided on the outer periphery of the rotating shaft 110 at a predetermined interval. The rotating shaft 110 is made of a nonmagnetic material, and the disc 120 is made of a magnetic material.
回転軸１１０内には、外部と、装置１内に形成された磁気粘性流体３００の封入領域３０１とを連通する連通路１１１が形成されている。この連通路１１１は、回転軸１１０の一方の端面１１２の中心から軸線Ｎに沿って軸中間位置まで形成され、さらに、当該軸中間位置から二手に分かれて回転軸１１０の外周部１１３に向かって半径方向に延びている。この連通路１１１は、磁性粒子および分散媒からなる磁気粘性流体、あるいは、分散媒のみを外部から装置１内に注入するための磁気粘性流体等の注入用通路として使用される。なお、上記回転軸１１０の外周部１１３は、その軸線Ｎ方向両側と比較して若干中心側に凹んでいるが、これは、後述する全ての溝に対して均等に磁気粘性流体又は分散媒を供給するためである。 In the rotating shaft 110, a communication path 111 is formed that communicates the outside with the sealed region 301 of the magnetorheological fluid 300 formed in the apparatus 1. This communication path 111 is formed from the center of one end surface 112 of the rotating shaft 110 to the shaft intermediate position along the axis N, and further divided into two hands from the shaft intermediate position toward the outer peripheral portion 113 of the rotating shaft 110. It extends in the radial direction. The communication path 111 is used as a path for injecting a magnetorheological fluid composed of magnetic particles and a dispersion medium, or a magnetorheological fluid for injecting only the dispersion medium into the apparatus 1 from the outside. The outer peripheral portion 113 of the rotating shaft 110 is slightly recessed toward the center compared to both sides in the direction of the axis N. This means that the magnetorheological fluid or dispersion medium is evenly distributed to all grooves described later. This is to supply.
連通路１１１の外部側の端部の注入口１１７には、プラグ１１８が嵌着されている。また、連通路１１１の軸線Ｎに沿って形成された部分には、ピストン１１６が連通路１１１に沿って移動可能に挿入されている。このピストン１１６は、回転制動装置１の作動時の温度上昇に伴って装置１内の磁気粘性流体３００や気体（空気等）が膨張する際に、図中左側に移動することで内圧上昇を防止し、装置１から磁気粘性流体（主に分散媒）が漏出することを防止する。 A plug 118 is fitted into the inlet 117 at the outer end of the communication path 111. Further, a piston 116 is inserted in a portion formed along the axis N of the communication path 111 so as to be movable along the communication path 111. The piston 116 moves to the left in the figure when the magnetorheological fluid 300 or gas (air, etc.) in the device 1 expands as the temperature rises during operation of the rotary braking device 1, thereby preventing an increase in internal pressure. Thus, leakage of the magnetorheological fluid (mainly the dispersion medium) from the apparatus 1 is prevented.
図２に示すように、多数の円板１２０間の内径側には、それぞれ、環状の薄板スペーサ１２１が介設されている。円板１２０および薄板スペーサ１２１は、環状の厚板スペーサ１２３と、回転軸１１０において円板１２０の内径部より大径に形成された大径部１１４との間に挟まれ、ボルト１２２（図１参照）にて締結されている。なお、連通路１１１から供給される分散媒等を円板１２０と後記プレート２１０との隙間に供給するため、円板１２０又は薄板スペーサ１２１には、半径方向に溝（図示せず）が形成されている。 As shown in FIG. 2, annular thin plate spacers 121 are interposed on the inner diameter side between the large number of discs 120. The disc 120 and the thin plate spacer 121 are sandwiched between an annular thick plate spacer 123 and a large-diameter portion 114 formed larger in diameter than the inner diameter portion of the disc 120 on the rotating shaft 110, and a bolt 122 (FIG. 1). Reference). In order to supply the dispersion medium or the like supplied from the communication path 111 to the gap between the disk 120 and the plate 210 described later, a groove (not shown) is formed in the disk 120 or the thin plate spacer 121 in the radial direction. ing.
一方、出力側部材２００は、上記多数の円板１２０間にそれぞれ配設された多数の環状のプレート２１０、磁場発生手段２２０、この磁場発生手段２２０等を支持する支持部材２３１，２３２などで構成されている。プレート２１０は磁性体からなり、支持部材２３１，２３２は非磁性体からなる。 On the other hand, the output side member 200 includes a large number of annular plates 210 disposed between the large number of discs 120, a magnetic field generating means 220, and support members 231 and 232 for supporting the magnetic field generating means 220 and the like. Has been. The plate 210 is made of a magnetic material, and the support members 231 and 232 are made of a non-magnetic material.
図２に示すように、多数のプレート２１０間の外径側には、それぞれ、環状の薄板スペーサ２１１（前記薄板スペーサ１２１よりも内外径サイズが大きいもの）が介設されている。プレート２１０および薄板スペーサ２１１は、環状の厚板スペーサ２１２（前記厚板スペーサ１２３よりも内外径サイズが大きいもの）と、後述する一対の第２ヨーク２２３との間に挟まれ、ボルト２１３（図１参照）にて締結されている。 As shown in FIG. 2, annular thin plate spacers 211 (inner and outer diameter sizes larger than those of the thin plate spacers 121) are interposed on the outer diameter side between the multiple plates 210, respectively. The plate 210 and the thin plate spacer 211 are sandwiched between an annular thick plate spacer 212 (having a larger inner and outer diameter size than the thick plate spacer 123) and a pair of second yokes 223 described later, and bolts 213 (see FIG. 1).
磁場発生手段２２０は、図１に示すように、前記プレート２１０より遠心側に設けられたコイル２２１と、このコイル２２１を遠心側から軸線Ｎ方向両側に亘って包囲するように形成された第１ヨーク２２２と、この第１ヨーク２２２の両端部にそれぞれ連設された一対の第２ヨーク２２３とを備えている。一対の第２ヨークは、円板１２０とプレート２１０とが磁気粘性流体３００を介して軸線Ｎ方向に交互に配設された部分を両側から挟むように配設されている。第１および第２ヨーク２２２，２２３は磁性体からなる。 As shown in FIG. 1, the magnetic field generating means 220 includes a coil 221 provided on the centrifugal side from the plate 210, and a first coil 221 formed so as to surround the coil 221 from the centrifugal side to both sides in the axis N direction. A yoke 222 and a pair of second yokes 223 connected to both ends of the first yoke 222 are provided. The pair of second yokes are disposed so as to sandwich a portion where the disc 120 and the plate 210 are alternately disposed in the direction of the axis N via the magnetorheological fluid 300 from both sides. The first and second yokes 222 and 223 are made of a magnetic material.
支持部材２３１，２３２は、回転軸１１０の外周にベアリング２３３を介して相対回転自在に設けられ、これにより、入力側部材１００と出力側部材２００とが相対回転可能となっている。 The support members 231 and 232 are provided on the outer periphery of the rotating shaft 110 so as to be relatively rotatable via a bearing 233, whereby the input side member 100 and the output side member 200 are relatively rotatable.
コイル２２１に電流を印加すると、図１中の黒塗り矢印Ｐで示すように、第１ヨーク２２２、第２ヨーク２２３、円板１２０の外径側およびプレート２１０の内径側に磁路が形成され、磁路を横切る円板１２０およびプレート２１０間の隙間に介在する磁気粘性流体３００が所定の粘度（ずり応力）を発現する。 When a current is applied to the coil 221, magnetic paths are formed on the outer diameter side of the first yoke 222, the second yoke 223, the disc 120, and the inner diameter side of the plate 210 as indicated by the black arrow P in FIG. The magnetorheological fluid 300 interposed in the gap between the disc 120 and the plate 210 crossing the magnetic path develops a predetermined viscosity (shear stress).
このように構成された回転制動装置１では、円板１２０およびプレート２１０は、それらの隙間に磁気粘性流体３００を介在させながら相対回転（互いに回転位置を変える相対変位）するため、上記コイル２２１に印加する電流を調整し（磁気粘性流体に付与する磁場の強さを変え）、当該磁気粘性流体の粘度を調整することにより、円板１２０（入力側部材１００）とプレート２１０（出力側部材２００）との相対回転を制動し、伝達トルクを制御することができる。なお、本実施形態では、回転軸１１０を有する方を入力側部材とし、他方を出力側部材としているが、これらを逆にして、回転軸１１０を有する方を出力側部材とし、他方を入力側部材とすることも可能である。 In the rotary braking device 1 configured as described above, the disc 120 and the plate 210 rotate relative to each other with the magnetorheological fluid 300 interposed in the gap (relative displacement that changes the rotational position of each other). By adjusting the applied current (changing the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid) and adjusting the viscosity of the magnetorheological fluid, the disc 120 (input side member 100) and the plate 210 (output side member 200) are adjusted. ) And the transmission torque can be controlled. In the present embodiment, the direction having the rotating shaft 110 is an input side member and the other is an output side member. However, these are reversed, and the direction having the rotating shaft 110 is an output side member and the other is the input side member. It is also possible to use a member.
次に、外部と磁気粘性流体の封入領域３０１とを連通する連通路１１１について更に詳しく説明する。 Next, the communication path 111 that communicates between the outside and the sealed region 301 of the magnetorheological fluid will be described in more detail.
非磁性体からなる回転軸１１０内には、連通路１１１の所定部分に磁場を発生させる永久磁石１１５が埋設されている。磁場を発生させる上記所定部分は連通路１１１の何れかの部分であってもよいが、本実施形態では、図２に示すように、連通路１１１の下流側端部、つまり、前記磁気粘性流体の封入領域３０１側の端部に磁場を発生させるように設けられている。 A permanent magnet 115 for generating a magnetic field in a predetermined part of the communication path 111 is embedded in the rotating shaft 110 made of a nonmagnetic material. The predetermined portion for generating the magnetic field may be any portion of the communication path 111. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the downstream end of the communication path 111, that is, the magnetorheological fluid is used. Is provided so as to generate a magnetic field at an end portion on the sealed region 301 side.
また、永久磁石１１５は、連通路１１１を介して異なる磁極を対向させており、これによって、連通路１１１内の流れ方向に直交する方向に磁場を形成するようにしている。 Further, the permanent magnet 115 opposes different magnetic poles via the communication path 111, thereby forming a magnetic field in a direction orthogonal to the flow direction in the communication path 111.
回転制動装置１内に分散媒のみを補充するに際しては、連通路１１１の注入口１１７に嵌着されているプラグ１１８を取り外し、連通路１１１内に挿入されているピストン１１６を抜出す。このとき、前記永久磁石１１５が無ければ、回転制動装置１内に封入されている磁気粘性流体３００が注入口１１７より逆流して漏れ出すことがあるが、本実施形態に係る回転制動装置１では、永久磁石１１５により連通路１１１に磁場を発生させているので、磁気粘性流体中の磁性粒子は、当該磁場が発生している部分でクラスターを形成して留まる。これにより、当該部分より注入口１１７側へ磁気粘性流体中の分散媒が逆流することはあっても磁性粒子は留まり、磁性粒子が注入口１１７から外部へ漏出することが防止される。 When only the dispersion medium is replenished in the rotary braking device 1, the plug 118 fitted to the inlet 117 of the communication path 111 is removed, and the piston 116 inserted in the communication path 111 is extracted. At this time, if the permanent magnet 115 is not present, the magnetorheological fluid 300 enclosed in the rotary braking device 1 may flow backward from the inlet 117 and leak, but in the rotary braking device 1 according to the present embodiment, Since the magnetic field is generated in the communication path 111 by the permanent magnet 115, the magnetic particles in the magnetorheological fluid stay in a cluster in the portion where the magnetic field is generated. Thereby, even if the dispersion medium in the magnetorheological fluid flows backward from the portion to the inlet 117 side, the magnetic particles stay, and the magnetic particles are prevented from leaking from the inlet 117 to the outside.
その後、注射器等により、注入口１１７から分散媒のみを注入することにより、回転制動装置１外へ揮発した量と約同量の分散媒を補充した後、ピストン１１６を連通路内の所定位置まで挿入しプラグ１１８を注入口１１７に嵌め付ける。なお、磁気粘性流体装置１には、分散媒のみが漏出する所定の微小隙間（図示せず）が設けられており、注入口１１７から分散媒のみを注入する際には、この微小隙間から分散媒が漏出するまで、分散媒を注入することで、回転制動装置１外へ揮発した量と約同量の分散媒を補充することができる。 Thereafter, by injecting only the dispersion medium from the injection port 117 with a syringe or the like, the dispersion medium is replenished to the same amount as the amount volatilized out of the rotary braking device 1, and then the piston 116 is moved to a predetermined position in the communication path. The plug 118 is inserted and fitted into the inlet 117. The magnetorheological fluid device 1 is provided with a predetermined minute gap (not shown) through which only the dispersion medium leaks, and when only the dispersion medium is injected from the injection port 117, the dispersion is made from the minute gap. By injecting the dispersion medium until the medium leaks, about the same amount of the dispersion medium as volatilized out of the rotary braking device 1 can be replenished.
また、この回転制動装置１によれば、注入口１１７は、回転軸１１０の一方の端面１１２の中心に形成されているので、回転軸１１０が容易に回転してしまっても注入口１１７の位置が変わらないので、注入作業を効率的に行うことができる。 Further, according to the rotary braking device 1, the injection port 117 is formed at the center of the one end surface 112 of the rotary shaft 110, so that the position of the injection port 117 can be maintained even if the rotary shaft 110 rotates easily. Therefore, the injection work can be performed efficiently.
また、この回転制動装置１によれば、連通路１１１の封入領域３０１側の端部で磁場が発生するので、回転制動装置１に必要な磁性粒子の量が少なくて済む。 Further, according to the rotary braking device 1, a magnetic field is generated at the end of the communication path 111 on the sealed region 301 side, so that the amount of magnetic particles required for the rotary braking device 1 can be reduced.
＜他の実施形態＞
装置製造工程における最初の磁気粘性流体の注入作業において、上記連通路１１１から磁気粘性流体を注入すると、磁性粒子が永久磁石１１５による磁場に邪魔されて効率よく装置１内に注入できない場合があるので、その場合は、磁気粘性流体用の注入口を別に設けてもよい。
<Other embodiments>
In the first magnetorheological fluid injection operation in the device manufacturing process, if the magnetorheological fluid is injected from the communication path 111, the magnetic particles may be disturbed by the magnetic field by the permanent magnet 115 and may not be efficiently injected into the device 1. In that case, a separate inlet for the magnetorheological fluid may be provided.
装置製造工程における磁気粘性流体の封入作業を容易にするため、出力側部材２００の一部又は全部を分割可能な構造とし、分割状態で磁気粘性流体を装置内部に充填するようにした回転制動装置であっても上記実施形態における連通路１１１、永久磁石１１５等の構成を適用することができる。 In order to facilitate the enclosing operation of the magnetorheological fluid in the apparatus manufacturing process, a part or all of the output side member 200 has a structure that can be divided, and the apparatus is filled with the magnetorheological fluid in the divided state. Even so, the configuration of the communication path 111, the permanent magnet 115, and the like in the above embodiment can be applied.
既述の実施形態では、連通路１１１の封入領域３０１側の端部で永久磁石１１５による磁場を発生させているが、当該端部以外の特定部分（例えば、当該端部から５ｍｍ〜１０ｍｍの流路長さ以上離れた部分）で永久磁石１１５による磁場を発生させてもよい。この場合、回転制動装置１に必要な磁性粒子の量は増えるものの、永久磁石１１５近傍に封入領域３０１内の磁性粒子が偏在してしまうことを抑制することができる。 In the above-described embodiment, the magnetic field is generated by the permanent magnet 115 at the end portion of the communication path 111 on the sealed region 301 side, but a specific portion other than the end portion (for example, a flow of 5 mm to 10 mm from the end portion). A magnetic field generated by the permanent magnet 115 may be generated at a portion separated by more than the path length). In this case, although the amount of magnetic particles necessary for the rotary braking device 1 increases, it is possible to suppress the magnetic particles in the enclosing region 301 from being unevenly distributed in the vicinity of the permanent magnet 115.
本発明は、内部に磁気粘性流体を封入し、磁気粘性流体に与える磁場の強さを変えることで、その装置の動作を制動する磁気粘性流体装置に適用可能である。 The present invention can be applied to a magneto-rheological fluid apparatus that dampens the operation of the apparatus by enclosing the magnetorheological fluid therein and changing the strength of the magnetic field applied to the magneto-rheological fluid.
Ｎ 軸線
１ 磁気粘性流体装置
１００ 入力側部材（第１部材）
１１０ 回転軸
１１２ 回転軸の一方の端面
１１１ 連通路
１１５ 永久磁石
１２０ 円板（相対変位部材）
２００ 出力側部材（第２部材）
２１０ プレート（相対変位部材）
２２０ 磁場発生手段
３００ 磁気粘性流体
３０１ 磁気粘性流体の封入領域
N axis 1 Magnetorheological fluid device 100 Input side member (first member)
110 Rotating shaft 112 One end face of the rotating shaft 111 Communication path 115 Permanent magnet 120 Disc (relative displacement member)
200 Output side member (second member)
210 Plate (relative displacement member)
220 Magnetic field generating means 300 Magnetorheological fluid 301 Enclosed region of magnetorheological fluid
Claims (2)
磁気粘性流体を互いの隙間に介在させながら相対変位する相対変位部材と、
前記相対変位部材間の隙間に介在する磁気粘性流体に付与する磁場を発生する磁場発生手段と、
外部と前記磁気粘性流体の封入領域とを連通する連通路と、
を備え、
前記磁気粘性流体に付与する磁場の強さを変えることで前記相対変位部材の相対変位動作を制動する、磁気粘性流体装置において、
前記連通路の所定部分に磁場を発生させる永久磁石を備え、
前記連通路は、前記回転軸内に形成されており、前記永久磁石によって磁場を発生させる前記所定部分は、前記連通路の前記封入領域側の端部であり、該永久磁石は前記連通路に対して流れ方向に直交する方向に異なる磁極を対向させて配置されることを特徴とする磁気粘性流体装置。 Enclosing region of the magnetorheological fluid formed inside,
A relative displacement member that relatively displaces the magnetorheological fluid in the gap between each other;
Magnetic field generating means for generating a magnetic field to be applied to the magnetorheological fluid interposed in the gap between the relative displacement members;
A communication path that communicates the outside and the sealed region of the magnetorheological fluid;
With
In the magnetorheological fluid device for braking the relative displacement operation of the relative displacement member by changing the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid,
A permanent magnet for generating a magnetic field in a predetermined portion of the communication path;
The communication path is formed in the rotating shaft, and the predetermined portion that generates a magnetic field by the permanent magnet is an end portion of the communication path on the sealed region side, and the permanent magnet is in the communication path. On the other hand, a magnetorheological fluid device, wherein different magnetic poles are arranged opposite to each other in a direction orthogonal to the flow direction.
前記相対変位部材は、同じ軸線回りに相対回転可能な第１部材および第２部材からなり、
前記第１部材は、前記軸線を中心に回転する回転軸を有し、
前記連通路の前記外部側の端部が、前記回転軸の端面の中心に形成されたことを特徴とする磁気粘性流体装置。 The magnetorheological fluid device according to claim 1,
The relative displacement member includes a first member and a second member that are relatively rotatable around the same axis,
The first member has a rotation shaft that rotates around the axis,
The magnetorheological fluid device according to claim 1, wherein the outer end of the communication path is formed at the center of the end surface of the rotating shaft.
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