JPH0544723A - Bearing device - Google Patents

Bearing device

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Publication number
JPH0544723A
JPH0544723A JP3338810A JP33881091A JPH0544723A JP H0544723 A JPH0544723 A JP H0544723A JP 3338810 A JP3338810 A JP 3338810A JP 33881091 A JP33881091 A JP 33881091A JP H0544723 A JPH0544723 A JP H0544723A
Authority
JP
Japan
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bearing
electrodes
rotating shaft
fluid
bearing housing
Prior art date
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Pending
Application number
JP3338810A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Mitsui
純一 三井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Tonen Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Tonen Corp filed Critical Tonen Corp
Publication of JPH0544723A publication Critical patent/JPH0544723A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/04Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
    • F16C27/045Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies with a fluid film, e.g. squeeze film damping
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls

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Abstract

PURPOSE:To effectively damp vibration in different directions generated on a rotating shaft. CONSTITUTION:This bearing device is provided with a bearing 12 supporting a rotating shaft 11, a supporting member 14 supporting the bearing 12 in a bearing housing 13, a fluid membrane damper part 16 formed between the supporting member 14 and the bearing housing 13, electrodes 18, 20 oppositely provided on the outer circumferential face of the supporting member 14 and the inner circumferential face of the bearing housing 13, and electroviscous fluid or liquid crystal supplied in the fluid membrane damper part 16. Either of these electrodes 18, 20 is divided, so as to control voltage applied between the electrodes according to the vibrating direction of the rotating shaft 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、回転体を有する種々の
機器において、回転軸の振動を減衰させることができる
軸受装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing device capable of damping the vibration of a rotating shaft in various devices having a rotating body.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、回転軸を支持する軸受装置とし
て、回転軸を支持する軸受を軸受ハウジングに支持し、
軸受ハウジングと軸受との間に流体膜ダンパ部を設け、
この流体膜ダンパ部に流体を供給することにより、回転
軸から軸受ハウジングに伝達される振動を、流体膜ダン
パ部の流体膜のスクイズ効果によって減衰させる装置が
知られている(例えば、特開昭54−96650号公
報、特開昭57−1822号公報)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a bearing device for supporting a rotating shaft, a bearing for supporting the rotating shaft is supported in a bearing housing,
A fluid film damper is provided between the bearing housing and the bearing,
There is known a device that supplies fluid to the fluid film damper portion to damp vibrations transmitted from the rotary shaft to the bearing housing by a squeeze effect of the fluid film of the fluid film damper portion (for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho. 54-96650 and JP-A-57-1822).

【0003】しかしながら、前記従来の軸受装置におい
ては、流体膜ダンパ部の振動減衰特性が、油の粘性係
数、流体膜ダンパ部の軸方向長さおよび間隙によって決
定されるために、油温の変動或いは製造上の誤差から流
体膜ダンパ部の軸方向長さおよび間隙が変化すると、所
望の振動減衰効果が得られないという欠点を有してい
る。
However, in the above conventional bearing device, the vibration damping characteristic of the fluid film damper is determined by the viscosity coefficient of oil, the axial length of the fluid film damper, and the clearance, so that the oil temperature varies. Alternatively, if the axial length and the gap of the fluid film damper change due to manufacturing errors, there is a drawback that the desired vibration damping effect cannot be obtained.

【0004】この欠点を解消するために、本出願人は、
前記流体膜ダンパ部に電気粘性流体を供給し、この電気
粘性流体の粘性を電圧により制御することにより、種々
の振動モードに対する最適な振動減衰力を常に与えるこ
とができる軸受装置を、特開平1−288612号公報
および特開平1−288613号公報により提案してい
る。
To overcome this drawback, the applicant has
By supplying an electrorheological fluid to the fluid film damper section and controlling the viscosity of this electrorheological fluid with a voltage, a bearing device capable of constantly providing an optimum vibration damping force for various vibration modes is disclosed. No. 288612 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-288613.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、回転軸を回
転させると、一般には回転軸の鉛直方向と水平方向の固
有振動数が微妙に異なり、二つの近接した回転数におい
て、回転軸には異なる方向の共振が別々に発生すること
になる。
By the way, when the rotating shaft is rotated, the natural frequencies of the rotating shaft in the vertical direction and in the horizontal direction are slightly different from each other. Directional resonances will occur separately.

【0006】しかしながら、上記本出願人が提案した軸
受装置においては、回転軸にいずれか一方向の振動が発
生したときに電気粘性流体の粘度を電圧により制御して
減衰力を調節しても、流体膜ダンパ部の全周において同
じ電圧を印加しているために、他の方向の振動の減衰に
ついては効果がないどころか逆に振動を増幅させる場合
も少なくないという問題を有している。
However, in the bearing device proposed by the applicant of the present invention, even if the damping force is adjusted by controlling the viscosity of the electrorheological fluid by the voltage when vibration in one direction occurs on the rotating shaft, Since the same voltage is applied to the entire circumference of the fluid film damper part, there is a problem that the vibration is not effectively attenuated in other directions but is also amplified in some cases.

【0007】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、回転軸に生じる異なる方向の振動を効果的に減衰さ
せることができる軸受装置を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a bearing device capable of effectively attenuating vibrations of a rotating shaft in different directions.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】そのために本発明の軸受
装置は、回転軸11を支持する軸受12と、軸受12を
軸受ハウジング13内に支持する支持部材14と、支持
部材14と軸受ハウジング13との間に形成される流体
膜ダンパ部16と、支持部材14の外周面と前記軸受ハ
ウジング13の内周面に対向して設けられる電極18、
20と、前記流体膜ダンパ部16内に供給される電気粘
性流体とを備え、前記電極18、20のうち一方の電極
を分割し、電極間に印加される電圧を回転軸の振動方向
により制御可能にすることを特徴とする。なお、電気粘
性流体の代わりに液晶を採用してもよく、その場合に
は、一方の電極を分割しなくてもよい。なお、上記構成
に付加した番号は、理解を容易にするために図面と対比
させるためのもので、これにより本発明の構成が限定さ
れるものではない。
To this end, the bearing device of the present invention comprises a bearing 12 for supporting the rotating shaft 11, a support member 14 for supporting the bearing 12 in a bearing housing 13, a support member 14 and a bearing housing 13. A fluid film damper portion 16 formed between the electrode 18 and the outer peripheral surface of the support member 14 and the inner peripheral surface of the bearing housing 13,
20 and an electrorheological fluid supplied into the fluid film damper section 16, one of the electrodes 18, 20 is divided, and the voltage applied between the electrodes is controlled by the vibration direction of the rotating shaft. It is characterized by enabling. Liquid crystal may be used instead of the electrorheological fluid, and in that case, one of the electrodes may not be divided. It should be noted that the numbers added to the above configuration are for comparison with the drawings for easy understanding, and the configuration of the present invention is not limited thereby.

【0009】[0009]

【作用】本発明においては、流体膜ダンパ部の対向する
電極間に電圧を印加すると、流体膜ダンパ部の軸方向の
両端部へ向かう電気粘性流体の流れに直交する電界を形
成し電気粘性流体の粘度が増加するため、流体の粘度を
制御することにより回転軸の振動を効果的に低減させる
ことができ、しかも、一方の電極を分割し回転軸の振動
方向に応じて電極に印加される電圧を制御することによ
り、流体の粘度を方向性をもって制御することができ、
回転軸に生じる異なる方向の振動を効果的に減衰させる
ことができる。また、電気粘性流体の代わりに液晶を採
用した場合には、電極7、8に挟まれる液晶分子の方向
や配列等の状態が変化し、液晶の粘度を増減させること
となる。
In the present invention, when a voltage is applied between the opposing electrodes of the fluid film damper portion, an electric field is formed which is orthogonal to the flow of the electrorheological fluid toward both axial ends of the fluid film damper portion. Since the viscosity of the rotating shaft increases, the vibration of the rotating shaft can be effectively reduced by controlling the viscosity of the fluid, and one electrode is divided and applied to the electrode according to the rotating direction of the rotating shaft. By controlling the voltage, the viscosity of the fluid can be directionally controlled,
It is possible to effectively damp vibrations of the rotating shaft in different directions. Further, when liquid crystal is used instead of the electrorheological fluid, the state such as the direction and arrangement of the liquid crystal molecules sandwiched between the electrodes 7 and 8 changes, and the viscosity of the liquid crystal increases or decreases.

【0010】[0010]

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。図1は本発明の軸受装置の1実施例を示し、図A
は断面図、図Bは図Aにおいて左方向から見た側面図で
ある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows one embodiment of the bearing device of the present invention.
Is a cross-sectional view, and FIG. B is a side view seen from the left in FIG.

【0011】図1および図2において、軸受装置10
は、回転軸11を回転自在に支持する軸受12と、軸受
ハウジング13と、軸受12を軸受ハウジング13内に
支持する支持部材14と有している。軸受12は、アウ
タレース12A、ボールベアリング12Bおよびインナ
レース12Cからなり、支持部材14は、筒状部14A
およびフランジ部14Bを有し、電気絶縁材料から形成
されている。そして、軸受12のインナレース12Cに
回転軸11を圧入固定すると共に、アウタレース12A
に支持部材14の筒状部14Aを固定し、さらに、支持
部材14のフランジ部14Bをボルト15により軸受ハ
ウジング13に固定することにより、回転軸11、軸受
12および支持部材14を軸受ハウジング13内で同軸
上に固定し、後述する流体膜ダンパ部16の間隙が一定
になるようにしている。
1 and 2, the bearing device 10 is shown.
Has a bearing 12 that rotatably supports the rotating shaft 11, a bearing housing 13, and a support member 14 that supports the bearing 12 in the bearing housing 13. The bearing 12 includes an outer race 12A, a ball bearing 12B and an inner race 12C, and the support member 14 includes a tubular portion 14A.
And a flange portion 14B, and is made of an electrically insulating material. The rotary shaft 11 is press-fitted and fixed to the inner race 12C of the bearing 12, and the outer race 12A
By fixing the tubular portion 14A of the support member 14 to the bearing housing 13 by fixing the flange portion 14B of the support member 14 to the bearing housing 13 with the bolts 15, the rotary shaft 11, the bearing 12, and the support member 14 are fixed inside the bearing housing 13. Is fixed on the same axis so that the gap of the fluid film damper portion 16 described later becomes constant.

【0012】軸受ハウジング13と支持部材14のフラ
ンジ部14Bとの間には、流体膜ダンパ部16が形成さ
れ、軸受ハウジング13内には、流体膜ダンパ部16内
に連通する流体供給路17が形成されている。また、支
持部材14の筒状部14Aの外周面には、リング状の電
極18が設けられると共に、この電極18に対向して軸
受ハウジング13の内周面には、電気絶縁部材19を介
して電極20が設けられている。そして、電気粘性流体
が流体供給路17から流体膜ダンパ部16内に供給さ
れ、流体膜ダンパ部16の軸方向の両端部から外部へ排
出されるように構成している。
A fluid film damper portion 16 is formed between the bearing housing 13 and the flange portion 14B of the support member 14, and a fluid supply passage 17 communicating with the fluid film damper portion 16 is formed in the bearing housing 13. Has been formed. A ring-shaped electrode 18 is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 14A of the support member 14, and an electrically insulating member 19 is provided on the inner peripheral surface of the bearing housing 13 facing the electrode 18. An electrode 20 is provided. Then, the electrorheological fluid is supplied from the fluid supply passage 17 into the fluid film damper portion 16, and is discharged to the outside from both axial end portions of the fluid film damper portion 16.

【0013】図2は前記電極18および電極20の配置
例を示す模式図である。一方の電極18は、リング状の
一体に形成される電極であるのに対して、他方の電極2
0は、電極20A、20B、20C、20Dが円周方向
に4つに分割されて配置されている。なお、電極を4つ
以上に分割してもよく、また、電極18を分割し電極2
0をリング状に一体に形成してもよい。
FIG. 2 is a schematic view showing an arrangement example of the electrodes 18 and 20. One electrode 18 is a ring-shaped integrally formed electrode, while the other electrode 2 is
In No. 0, the electrodes 20A, 20B, 20C, 20D are arranged by being divided into four in the circumferential direction. The electrode may be divided into four or more, and the electrode 18 may be divided into two or more electrodes.
The 0 may be integrally formed in a ring shape.

【0014】図3は前記電極への電圧制御方法の例を示
し、垂直方向振動センサ21および水平方向振動センサ
22の検出信号は、電子制御装置23に入力され、ここ
で予め記憶されている制御データと比較演算処理され、
電極18に対して垂直方向の電極20A、20Cおよび
水平方向の電極20B、20Dにそれぞれの方向の振動
を効果的に減衰させる電圧が印加される。なお、図2に
おいて電極20の数を増加させた場合には、垂直方向振
動センサ21および水平方向振動センサ22の検出信号
から所定方向の振動を演算し、該当する方向の電極に電
圧を印加するようににすれば、回転軸に生じるあらゆる
方向の振動を効果的に減衰させることができる。
FIG. 3 shows an example of a method for controlling the voltage applied to the electrodes. The detection signals of the vertical vibration sensor 21 and the horizontal vibration sensor 22 are input to the electronic control unit 23, and the control stored in advance here. Data is compared and processed,
Voltages that effectively attenuate the vibrations in the respective directions are applied to the electrodes 20A, 20C in the vertical direction and the electrodes 20B, 20D in the horizontal direction with respect to the electrode 18. In addition, when the number of electrodes 20 is increased in FIG. 2, vibration in a predetermined direction is calculated from detection signals of the vertical vibration sensor 21 and the horizontal vibration sensor 22, and a voltage is applied to the electrodes in the corresponding direction. By doing so, it is possible to effectively damp vibrations of the rotating shaft in all directions.

【0015】次に上記構成からなる本発明の作用につい
て説明する。流体供給路17から流体膜ダンパ部16内
に供給される電気粘性流体は、流体膜ダンパ部16に液
体膜を形成し、回転軸11から軸受12、支持部材1
4、軸受ハウジング13へと伝達される振動をスクイズ
効果により減衰させた後、流体膜ダンパ部16の軸方向
の両端部から外部へ排出される。このとき、電極18、
電極20A、20B、20C、20D間に電圧を印加す
ると、流体膜ダンパ部16の軸方向の両端部へ向かう電
気粘性流体の流れに直交する電界を形成することとな
り、各電極間で電圧に応じて電気粘性流体の粘度が増加
することとなる。従って、流体の粘度を制御することに
より回転軸11の振動を効果的に低減させることがで
き、しかも図3で説明したように、一方の電極を分割し
回転軸11の振動方向に応じて各電極に印加される電圧
を制御することにより、流体の粘度を方向性をもって制
御することができ、回転軸11に生じる異なる方向の振
動を効果的に減衰させることができる。
Next, the operation of the present invention having the above structure will be described. The electrorheological fluid supplied from the fluid supply path 17 into the fluid film damper portion 16 forms a liquid film on the fluid film damper portion 16, and the rotating shaft 11 to the bearing 12 and the support member 1
4. After the vibration transmitted to the bearing housing 13 is attenuated by the squeeze effect, it is discharged to the outside from both axial end portions of the fluid film damper portion 16. At this time, the electrode 18,
When a voltage is applied between the electrodes 20A, 20B, 20C, and 20D, an electric field that is orthogonal to the flow of the electrorheological fluid toward both ends of the fluid film damper portion 16 in the axial direction is formed. As a result, the viscosity of the electrorheological fluid increases. Therefore, by controlling the viscosity of the fluid, the vibration of the rotating shaft 11 can be effectively reduced, and, as described with reference to FIG. By controlling the voltage applied to the electrodes, the viscosity of the fluid can be directionally controlled, and the vibrations of the rotating shaft 11 in different directions can be effectively damped.

【0016】図4は本発明の軸受装置の他の実施例を示
す断面図である。なお、前記した図1、図2の実施例と
同一の構成については同一番号を付けて説明を省略す
る。本実施例においては、流体膜ダンパ部16の軸方向
両端部において、軸受ハウジング13の内周側と支持部
材14の外周側とにそれぞれ電気絶縁材25、26を介
して電極27、28を設けている。本実施例において
も、図2と同様に、一方の電極27または28を分割し
回転軸の振動方向に応じて電極に印加される電圧を制御
することにより、流体の粘度を方向性をもって制御する
ことができ、回転軸に生じる異なる方向の振動を効果的
に減衰させることができる。
FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the bearing device of the present invention. The same components as those in the embodiments shown in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In this embodiment, electrodes 27 and 28 are provided on the inner peripheral side of the bearing housing 13 and the outer peripheral side of the support member 14 at both axial ends of the fluid film damper 16 via electrical insulating materials 25 and 26, respectively. ing. Also in this embodiment, as in FIG. 2, one of the electrodes 27 or 28 is divided and the voltage applied to the electrodes is controlled according to the vibration direction of the rotating shaft to control the viscosity of the fluid in a directional manner. Therefore, it is possible to effectively damp vibrations of the rotating shaft in different directions.

【0017】次に、本発明の構成に必須である前記電気
粘性流体について説明する。電気粘性流体が有するウイ
ンズロウ効果は、米国特許第2,417,850号に開
示されたものであり、2つの電極間に、電気絶縁性液体
(分散媒)に固体粒子(分散質)を懸濁させたもの、い
わゆる電気粘性流体を充填し、両電極間に電圧を印加す
ると、外部電界の影響により流体粘度を増大する結果と
なる。この粘度は外部電界の大きさによって外部的に制
御できるだけでなく、非常に応答性が良いという優れた
効果が期待できるものである。
Next, the electrorheological fluid, which is essential to the construction of the present invention, will be described. The Winslow effect of an electrorheological fluid is disclosed in US Pat. No. 2,417,850, in which solid particles (dispersoids) are suspended between two electrodes in an electrically insulating liquid (dispersion medium). Filling with a turbid material, so-called electrorheological fluid, and applying a voltage between both electrodes results in an increase in fluid viscosity due to the effect of an external electric field. Not only can this viscosity be externally controlled by the magnitude of the external electric field, but the excellent effect of extremely good responsiveness can be expected.

【0018】前記電気粘性流体の実施例について説明す
ると、分散媒としての電気絶縁性液体は、電気絶縁性で
あればいずれでも良く特別の制限を受けるものではない
が、例えば、鉱油や合成油があり、より具体的には、ナ
フテン系鉱油、パラフィン系鉱油、ポリアルファーオレ
フィン、ポリアルキレングリコール、シリコーン、ジエ
ステル、ポリオールエステル、リン酸エステル、珪素化
合物、フッ素化合物、ポリフェニルエーテル、アルキル
ベンゼン、合成炭化水素などが挙げられる。これら電気
絶縁性液体の粘度範囲は、40℃において5〜300CP
のものが好ましい。
Explaining the embodiment of the electrorheological fluid, the electrically insulating liquid as the dispersion medium may be any electrically insulating liquid and is not particularly limited. For example, mineral oil or synthetic oil may be used. Yes, more specifically, naphthenic mineral oil, paraffinic mineral oil, polyalpha-olefin, polyalkylene glycol, silicone, diester, polyol ester, phosphoric acid ester, silicon compound, fluorine compound, polyphenyl ether, alkylbenzene, synthetic hydrocarbon. And so on. The viscosity range of these electrically insulating liquids is 5 to 300 CP at 40 ° C.
Are preferred.

【0019】また、分散質としての多孔質固体粒子は、
慣用のものが使用され特別の制限を受けるものではない
が、例えば、シリカゲル、含水性樹脂、ケイソウ土、ア
ルミナ、シリカ−アルミナ、ゼオライト、イオン交換樹
脂、セルロース等がある。これらの多孔質固体粒子は、
通常、粒径10nm〜200μmのものが0.1〜50
重量%の割合で使用される。
Further, the porous solid particles as the dispersoid are
Commonly used ones are not particularly limited, and examples thereof include silica gel, hydrous resin, diatomaceous earth, alumina, silica-alumina, zeolite, ion exchange resin, and cellulose. These porous solid particles are
Usually, a particle size of 10 nm to 200 μm is 0.1 to 50
Used in a percentage by weight.

【0020】また、分極促進効果を高めるために、水、
多価アルコールや酸、塩、塩基等の分極促進剤を添加す
る。特に、分散質である多孔質固体粒子が誘電分極しや
すくなる態様で使用するのが好ましい。分極促進剤とし
ては、例えば多価アルコールまたはその部分誘導体が挙
げられる。多価アルコールとしては、二価アルコール、
三価アルコール、例えばエチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレ
ングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、
プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオー
ル、ヘキサンジオール等を挙げることができる。好まし
い多価アルコールとしてはトリエチレングリコール、テ
トラエチレングリコール等が挙げられる。
Further, in order to enhance the polarization promoting effect, water,
A polarization promoter such as polyhydric alcohol, acid, salt or base is added. In particular, it is preferable to use the porous solid particles, which are dispersoids, in a mode that facilitates dielectric polarization. Examples of the polarization promoting agent include polyhydric alcohols and partial derivatives thereof. As polyhydric alcohol, dihydric alcohol,
Trihydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin,
Examples thereof include propanediol, butanediol, pentanediol, hexanediol and the like. Examples of preferable polyhydric alcohols include triethylene glycol and tetraethylene glycol.

【0021】また、多価アルコールの部分誘導体として
は、少なくとも1つの水酸基を有する多価アルコールの
部分誘導体であり、上記多価アルコールの末端水酸基の
内の幾つかがメチル基、エチル基、プロピル基、アルキ
ル置換フェニル基(フェニル基に置換されたアルキル基
の炭素数は1〜25)等により置換された部分エーテル
類、またその末端水酸基の内の幾つかが酢酸、プロピオ
ン酸、酪酸等によりエステル化された部分エステル類が
挙げられる。
Further, the partial derivative of polyhydric alcohol is a partial derivative of polyhydric alcohol having at least one hydroxyl group, and some of the terminal hydroxyl groups of the above polyhydric alcohol are methyl group, ethyl group and propyl group. , Partial ethers substituted with an alkyl-substituted phenyl group (the number of carbon atoms of the alkyl group substituted with a phenyl group is 1 to 25), etc., and some of the terminal hydroxyl groups are esters with acetic acid, propionic acid, butyric acid, etc. And partial esters thereof.

【0022】これらの多価アルコールまたはその部分誘
導体は、通常多孔質固体粒子に対して1wt%〜100
wt%、特に好ましくは2wt%〜80wt%使用する
とよい。添加量が1wt%未満であるとER効果が少な
く、また100wt%を越えると電流が流れやすくなる
ので好ましくない。水や多価アルコールの使用量は多孔
質固体粒子に対して、通常、1〜100重量%の割合で
使用される。
These polyhydric alcohols or their partial derivatives are usually used in an amount of 1 wt% to 100% based on the porous solid particles.
wt%, particularly preferably 2 wt% to 80 wt% may be used. If the addition amount is less than 1 wt%, the ER effect is small, and if it exceeds 100 wt%, the current easily flows, which is not preferable. The amount of water or polyhydric alcohol used is usually 1 to 100% by weight with respect to the porous solid particles.

【0023】次に、酸、塩、塩基成分について説明す
る。酸成分としては、硫酸、塩酸、硝酸、過塩素酸、ク
ロム酸、リン酸、ホウ酸等の無機酸、或いは酢酸、ギ
酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、シュウ
酸、マロン酸等の有機酸が使用される。
Next, the acid, salt and base components will be described. As the acid component, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, perchloric acid, chromic acid, phosphoric acid, inorganic acids such as boric acid, or acetic acid, formic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, oxalic acid, malonic acid, etc. Organic acids are used.

【0024】塩としては、金属または塩基性基(N
4 +、N25 + 等)と酸基からなる化合物であり、これ
らはいずれでも使用することができる。中でも多価アル
コール、多価アルコール部分誘導体の系に溶解して解離
するもの、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属のハ
ロゲン化物などの典型的なイオン結晶を形成するもの、
或いは有機酸のアルカリ金属塩などが好ましい。この種
の塩として、LiCl、NaCl、KCl、MgCl
2 、CaCl2 、BaCl2 、LiBr、NaBr、K
Br、MgBr2 、LiI、NaI、KI、AgN
3 、Ca(NO32、NaNO2 、NH4NO3、K2
SO4、Na2SO4、NaHSO4 、(NH42SO4
或いはギ酸、酢酸、シュウ酸、コハク酸などのアルカリ
酸金属塩がある。
As the salt, a metal or a basic group (N
H 4 + , N 2 H 5 +, etc.) and an acid group, and any of these can be used. Among them, polyhydric alcohols, those which dissolve in a system of polyhydric alcohol partial derivatives and dissociate, for example, those which form typical ionic crystals such as alkali metal and halides of alkaline earth metals,
Alternatively, alkali metal salts of organic acids and the like are preferable. LiCl, NaCl, KCl, MgCl, etc.
2 , CaCl 2 , BaCl 2 , LiBr, NaBr, K
Br, MgBr 2 , LiI, NaI, KI, AgN
O 3 , Ca (NO 3 ) 2 , NaNO 2 , NH 4 NO 3 , K 2
SO 4 , Na 2 SO 4 , NaHSO 4 , (NH 4 ) 2 SO 4
Alternatively, there are metal salts of alkali acids such as formic acid, acetic acid, oxalic acid and succinic acid.

【0025】塩基としては、アルカリ金属或いはアルカ
リ土類金属の水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、アミン
類などであり、多価アルコール、多価アルコール部分誘
導体、或いは多価アルコールおよび/または多価アルコ
ール部分誘導体と水の系に溶解して解離するものが好ま
しい。この種の塩基として、NaOH、KOH、Ca
(OH)2 、Na2CO3、NaHCO3 、K3PO4、N
3PO4、アニリン、アルキルアミン、エタノールアミ
ンなどがある。なお、前記した塩と塩基を併用すること
もできる。
Examples of the base include hydroxides of alkali metals or alkaline earth metals, carbonates of alkali metals, amines, etc., and polyhydric alcohols, polyhydric alcohol partial derivatives, or polyhydric alcohols and / or polyhydric alcohols. Those that dissolve in the system of the alcohol partial derivative and water to dissociate are preferable. As this kind of base, NaOH, KOH, Ca
(OH) 2 , Na 2 CO 3 , NaHCO 3 , K 3 PO 4 , N
a 3 PO 4 , aniline, alkylamine, ethanolamine and the like. The above-mentioned salt and base can be used in combination.

【0026】前記酸、塩、塩基類は、分極効果を増大さ
せることができるものであるが、多価アルコールおよび
/または多価アルコール部分誘導体と組み合わせ使用す
ることにより、より分極効果を増大させることができる
ものであり、電気粘性流体全体で0.01wt%〜5w
t%の割合で使用するとよい。0.01wt%未満であ
るとER効果が少なく、また、5wt%を越えると通電
しやすくなり、消費電力が増大するので好ましくない。
また、本実施例の電気粘性流体に酸、塩、または塩基成
分を添加する場合には、多価アルコールの部分エステル
化物が加水分解しないものであることが必要である。
The above-mentioned acids, salts and bases are capable of increasing the polarization effect, but when used in combination with a polyhydric alcohol and / or a polyhydric alcohol partial derivative, the polarization effect is further enhanced. The total amount of electrorheological fluid is 0.01 wt% to 5w.
It is preferable to use it at a ratio of t%. If it is less than 0.01 wt%, the ER effect is small, and if it exceeds 5 wt%, it becomes easy to energize and power consumption increases, which is not preferable.
Further, when an acid, salt or base component is added to the electrorheological fluid of this example, it is necessary that the partial esterified product of the polyhydric alcohol is not hydrolyzed.

【0027】さらに、分散剤が、多孔質固体粒子の分散
媒中での分散状態を均一かつ安定にするために用いられ
る。例えば、スルホネート類、フェネート類、ホスホネ
ート類、コハク酸イミド類、アミン類、エステル類、非
イオン系分散剤等が使用され、具体的には、マグネシウ
ムスルホネート、カルシウムスルホネート、カルシウム
フェネート、カルシウムホスホネート、ポリイソブテニ
ルコハク酸イミド、ソルビタンモノオレート、ソルビタ
ンセスキオレートなどがある。これらは、通常、0.1
〜15重量%の割合で使用される。ただし、分散剤は固
体粒子の分散性の良い場合には使用しなくても良い。
Further, a dispersant is used to make the dispersed state of the porous solid particles in the dispersion medium uniform and stable. For example, sulfonates, phenates, phosphonates, succinimides, amines, esters, nonionic dispersants and the like are used, and specifically, magnesium sulfonate, calcium sulfonate, calcium phenate, calcium phosphonate, Examples include polyisobutenyl succinimide, sorbitan monooleate and sorbitan sesquioleate. These are usually 0.1
Used at a rate of ~ 15% by weight. However, the dispersant may not be used when the dispersibility of the solid particles is good.

【0028】また、酸化防止剤、摩耗防止剤、腐食防止
剤、摩擦調整剤、極圧剤、消包剤等の添加剤を配合して
もよい。
Further, additives such as an antioxidant, an antiwear agent, a corrosion inhibitor, a friction modifier, an extreme pressure agent and an anti-packaging agent may be added.

【0029】本発明の実施例においては、分散媒として
アルキルベンゼン、分散質としてシリカゲル、分極剤と
してトリエチレングリコールからなる電気粘性流体に、
分散剤としてポリブテニルコハク酸イミド、酸化防止剤
として2・6−ジ−t−ブチルフェノールを添加してい
る。
In the examples of the present invention, an electrorheological fluid comprising alkylbenzene as a dispersion medium, silica gel as a dispersoid, and triethylene glycol as a polarizing agent is used.
Polybutenyl succinimide is added as a dispersant, and 2.6-di-t-butylphenol is added as an antioxidant.

【0030】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。本実施例においては、電気粘性流体の代わりに液晶
を採用し、電極間に電圧を印加すると、電極間に挟まれ
る液晶分子の方向や配列等の状態が変化し、液晶の粘度
を増減させるため、電気粘性流体と同様の効果が奏され
るものである。なお、液晶を用いる場合には、図2に示
すように、一方の電極20を電極20A、20B、20
C、20Dとして分割しなくてもよく、電極18、電極
20をリング状に一体に形成しても同様の効果が得られ
る。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, liquid crystal is used instead of the electrorheological fluid, and when a voltage is applied between the electrodes, the state of the liquid crystal molecules sandwiched between the electrodes, such as the direction and arrangement, is changed to increase or decrease the viscosity of the liquid crystal. The same effect as that of the electrorheological fluid is exhibited. When liquid crystal is used, as shown in FIG. 2, one electrode 20 is replaced with electrodes 20A, 20B, 20
C and 20D do not have to be divided, and the same effect can be obtained even if the electrodes 18 and 20 are integrally formed in a ring shape.

【0031】本発明で使用する液晶は、市販品を使用す
ればよく、例えばアゾ系、アゾキシ系、安息香酸フェニ
ルエステル系、シアノビフェニル系、シアノターフェニ
ル系、シクロヘキシルカルボン酸フェニルエステル系、
フェニルシクロヘキサン系、ビフェニルシクロヘキサン
系、フェニルピリミジン系、フェニルジオキサン系、シ
クロヘキシルシクロヘキサンエステル系、シクロヘキシ
ルエタン系、シクロヘキセン系、アルキルアルコキシト
ラン系、アルケニル系、2,3−ジフルオロフェニレン
系、シクロヘキシルシクロヘキサン系、ビシクロオクタ
ン系、キューバン系、ジシアノハイドロキノン系、シア
ノチオフェニルエステル系、アゾメチン系等の液晶を使
用することができる。
The liquid crystal used in the present invention may be a commercially available product, for example, azo type, azoxy type, benzoic acid phenyl ester type, cyanobiphenyl type, cyanoterphenyl type, cyclohexylcarboxylic acid phenyl ester type,
Phenylcyclohexane system, biphenylcyclohexane system, phenylpyrimidine system, phenyldioxane system, cyclohexylcyclohexane ester system, cyclohexylethane system, cyclohexene system, alkylalkoxytran system, alkenyl system, 2,3-difluorophenylene system, cyclohexylcyclohexane system, bicyclooctane system It is possible to use a liquid crystal of a system, a cubane system, a dicyanohydroquinone system, a cyanothiophenyl ester system, an azomethine system, or the like.

【0032】ただし、アゾメチン系のものは、安定性、
増粘効果が小さいためあまり好ましくない。また、必要
に応じて酸化防止剤、摩耗防止剤、腐食防止剤、摩擦調
整剤等の添加剤を配合してもよい。上記液晶は単独でも
また混合して使用してもよい。好ましくは液晶特性を向
上させるために各種液晶物質は混合して使用される。具
体的な液晶の実施例としては、商品名RDX−4069
(ロディック社製)の液晶を用いた。
However, the azomethine type is stable,
It is not so preferable because the thickening effect is small. Further, if necessary, additives such as an antioxidant, an antiwear agent, a corrosion inhibitor, and a friction modifier may be added. The above liquid crystals may be used alone or as a mixture. Preferably, various liquid crystal substances are mixed and used in order to improve liquid crystal characteristics. As a concrete example of the liquid crystal, a trade name RDX-4069
A liquid crystal (manufactured by Rodick) was used.

【0033】本実施例においては、電気粘性流体を用い
た前記実施例と比較して、下記の効果が得られる。 印加電圧が小さいため、放電などによる局部的損傷
が減少し装置の寿命が延びるとともに、電極の間隔を狭
くすることができ装置の小型化を図ることができ、ま
た、電源として電池の使用も可能となる。
In this embodiment, the following effects are obtained as compared with the above-mentioned embodiment using the electrorheological fluid. Since the applied voltage is small, local damage due to discharge etc. is reduced and the life of the device is extended, the gap between the electrodes can be narrowed and the device can be downsized, and the battery can be used as a power source. Becomes

【0034】 固体粒子等の沈降の心配がないため、
増粘効果等の低下、フィルタの目詰まりがない。 剪断速度による影響が小さいため制御が容易であ
る。 劣化しにくい。
Since there is no concern about sedimentation of solid particles,
No decrease in thickening effect and clogging of filter. Control is easy because the effect of shear rate is small. Hard to deteriorate.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上の説明から明かなように本発明によ
れば、電極間に印加される電圧を回転軸の振動方向によ
り制御可能にするため、流体の粘度を方向性をもって制
御することができ、回転軸に生じる異なる方向の振動を
効果的に減衰させることができる。
As apparent from the above description, according to the present invention, since the voltage applied between the electrodes can be controlled by the vibration direction of the rotating shaft, the viscosity of the fluid can be controlled in a directional manner. Therefore, it is possible to effectively damp vibrations of the rotating shaft in different directions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の軸受装置の1実施例を示し、図Aは断
面図、図Bは図Aにおいて左方向から見た側面図
1 shows an embodiment of a bearing device of the present invention, FIG. A is a sectional view, and FIG. B is a side view as seen from the left in FIG.

【図2】電極の配置例を示す模式図FIG. 2 is a schematic diagram showing an arrangement example of electrodes.

【図3】電極への電圧制御方法の例を示す制御系の構成
FIG. 3 is a configuration diagram of a control system showing an example of a method of controlling a voltage to an electrode.

【図4】本発明の軸受装置の他の実施例を示す断面図FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the bearing device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…回転軸、12…軸受、13…軸受ハウジング、1
4…支持部材 16…流体膜ダンパ部、18、20、27、28…電
極、20A、20B、20C、20D…電極
11 ... Rotating shaft, 12 ... Bearing, 13 ... Bearing housing, 1
4 ... Support member 16 ... Fluid film damper part, 18, 20, 27, 28 ... Electrode, 20A, 20B, 20C, 20D ... Electrode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】回転軸を支持する軸受と、該軸受を軸受ハ
ウジング内に支持する支持部材と、該支持部材と前記軸
受ハウジングとの間に形成される流体膜ダンパ部と、前
記支持部材の外周面と前記軸受ハウジングの内周面に対
向して設けられる電極と、前記流体膜ダンパ部内に供給
される電気粘性流体とを備え、前記電極のうち一方の電
極を分割し、電極間に印加される電圧を回転軸の振動方
向により制御可能にすることを特徴とする軸受装置。
1. A bearing for supporting a rotating shaft, a supporting member for supporting the bearing in a bearing housing, a fluid film damper portion formed between the supporting member and the bearing housing, and the supporting member. An electrode provided so as to face the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the bearing housing, and an electrorheological fluid supplied into the fluid film damper portion, one of the electrodes is divided and applied between the electrodes. Bearing device capable of controlling the generated voltage by the vibration direction of the rotating shaft.
【請求項2】回転軸を支持する軸受と、該軸受を軸受ハ
ウジング内に支持する支持部材と、該支持部材と前記軸
受ハウジングとの間に形成される流体膜ダンパ部と、前
記支持部材の外周面と前記軸受ハウジングの内周面に対
向して設けられる電極と、前記流体膜ダンパ部内に供給
される液晶とを備え、電極間に印加される電圧を回転軸
の振動方向により制御可能にすることを特徴とする軸受
装置。
2. A bearing for supporting a rotating shaft, a supporting member for supporting the bearing in a bearing housing, a fluid film damper portion formed between the supporting member and the bearing housing, and the supporting member. An electrode provided opposite to the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the bearing housing, and a liquid crystal supplied to the fluid film damper portion are provided, and the voltage applied between the electrodes can be controlled by the vibration direction of the rotating shaft. A bearing device characterized by:
【請求項3】前記電極のうち一方の電極を分割すること
を特徴とする請求項2に記載の軸受装置。
3. The bearing device according to claim 2, wherein one of the electrodes is divided.
JP3338810A 1991-05-30 1991-12-20 Bearing device Pending JPH0544723A (en)

Applications Claiming Priority (2)

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JP12747991 1991-05-30
JP3-127479 1991-05-30

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ID=14960958

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JP3338810A Pending JPH0544723A (en) 1991-05-30 1991-12-20 Bearing device

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020052315A (en) * 2000-12-26 2002-07-04 이계안 vibration reduction device of cam shaft for vehicle
KR20020073049A (en) * 2001-03-14 2002-09-19 현대자동차주식회사 Damper pulley
JP2004339986A (en) * 2003-05-14 2004-12-02 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Bearing device of pump
KR100521167B1 (en) * 2002-12-13 2005-10-12 현대자동차주식회사 Center bearing of 2-piece type propeller shaft
JP2015124838A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 三菱重工業株式会社 Bearing device and rotary machine
JP2016514820A (en) * 2013-04-12 2016-05-23 ハッセ・ウント・ヴレーデ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングHasse & Wrede GmbH Viscous torsional vibration damper or viscous torsional vibration absorber

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