JPH09264284A - ポンプ - Google Patents

ポンプ

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Publication number
JPH09264284A
JPH09264284A JP7380296A JP7380296A JPH09264284A JP H09264284 A JPH09264284 A JP H09264284A JP 7380296 A JP7380296 A JP 7380296A JP 7380296 A JP7380296 A JP 7380296A JP H09264284 A JPH09264284 A JP H09264284A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
electrodes
particle
roller
dispersion
Prior art date
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Pending
Application number
JP7380296A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Masuko
実 増子
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.)
Akebono Research and Development Centre Ltd
Original Assignee
Akebono Research and Development Centre Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Akebono Research and Development Centre Ltd filed Critical Akebono Research and Development Centre Ltd
Priority to JP7380296A priority Critical patent/JPH09264284A/ja
Publication of JPH09264284A publication Critical patent/JPH09264284A/ja
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】電気粘性流体を用いた新しい原理に基づくポン
プを提供する。 【解決手段】一対の電極2、8、22、23間に粒子分
散形電気粘性流体12を満たし、同電気粘性流体12に
前記電極2、8、22、23を介して電界を与え、か
つ、少なくとも一方の電極2を移動させることにより、
電極2、8、22、23間に架橋構造を形成する分散粒
子および分散媒を輸送することができることを特徴とす
る粒子分散形電気粘性流体を作動油として利用したポン
プ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,粒子分散形電気粘
性流体を作動油に用いた全く新しい原理に基づくポンプ
であり、さらに詳細には、油圧の制御部に電磁弁等の油
路切り替え部を必要とせずに油圧制御が可能なポンプに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般車両や産業機械用動力油圧源として
油圧ポンプが広く利用されており、こうした油圧ポンプ
は、モータ等の外部アクチュエータによりピストンや羽
根車を作動して作動油を汲み上げ、油圧を高くして吐出
する構成が一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なポンプを液圧制御システムに用いた場合、高圧側と低
圧側の通路を電磁弁等により切り替える必要があり、緻
密な液圧制御を行うシステムでは、電磁弁やそれに伴う
配管などシステム全体の構成が複雑となり、また部品点
数も多く、コスト高の原因となるなど問題点があった。
【0004】そこで、本発明は、最近になって開発され
た電気粘性流体を用いた、全く新しい原理に基づくポン
プを提供し、上記のような問題点を解決せんとするもの
である。本発明に係わるポンプは、ポンプを構成する一
対の電極に印加する電圧を変えることにより、電極間に
存在する電気粘性流体の粘度を変え、この粘度の変化を
利用して、作動油を吸入し吐出する機構からなるため、
油圧制御部に電磁弁等の油路切り替え手段が不要とな
り、システム全体が極めて簡略化できるとともに、大幅
のコスト低減を可能とする。
【0005】ここで、本発明で使用する電気粘性流体に
ついて簡単に説明をしておく。従来から、流体の物性値
である粘度は、温度や圧力の関数であることが知られて
いるが、それらは通常状態では緩慢な変化しか起こせな
いために、油圧システム等の分野では粘度は基本的には
一定のものとして取り扱われている。これに対して電気
粘性流体は、Electro Rheoligical
流体(略してER流体)と呼ばれる流体であり、この流
体は電気(電圧)をかけると瞬時に固まり、電圧をかけ
ることをやめると元の流体の姿に戻るという性質をもっ
ている。本発明に係わるポンプはこのような電気粘性流
体の物性を巧みに使ってポンプ作用を行わせるようにし
た点に特徴がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、本発明が採用
した技術解決手段は、一対の電極間に粒子分散形電気粘
性流体を満たし、同電気粘性流体に前記電極を介して電
界を与え、かつ、少なくとも一方の電極を移動させるこ
とにより、電極間に架橋構造を形成する分散粒子および
分散媒を輸送することができることを特徴とする粒子分
散形電気粘性流体を作動油として利用したポンプであ
る。
【0007】
【実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施形態
を説明すると、図1は本発明に係わる第1実施形態とし
てのポンプの構成図、図2は図1中のA−A断面図であ
る。図中1はポンプ本体であり、この本体1は導電性の
材料で構成され、さらに本体1内には第1電極としての
ローラー2が左右支持軸2a、2bを介してベアリング
18により回転自在に軸支されている。ローラー2は本
体1と導通状態となっているとともに、ローラー2の一
方側の支持軸2bにはギヤ3が固定されている。ギヤ3
はモータ4の出力軸に固定されたピニオン5と噛み合っ
ており、モータ4の回転により、ローラー2が回転する
ようになっている。
【0008】ローラー2は図1に示すように本体内に形
成した入力室6と出力室7とを連通する流路内に図示の
如く少し突出した状態で配置され、さらにローラー2に
対抗して第2電極としての固定体8が配置されており、
固定体8は絶縁体9により本体1とは絶縁状態で保持さ
れている。入力室6には図示せぬリザーバと接続されて
いる入力ポート10が、また出力室7には出力ポート1
1が連通しており、出力ポート11側に図示せぬアクチ
ュエータが接続されていて、これらの流路内には前述し
た粒子分散形電気粘性流体12が充満されている。前記
固定体(第2電極)8には高電圧発生装置13が接続さ
れ、また本体1はアースされており、第1電極(ローラ
ー2)、第2電極(固定体8)間に高電圧をかけること
ができるようになっている。図中14は本体1に固定し
た端板である。
【0009】つづいて、上記ポンプの作動を図3を参照
しながら説明する。第1電極(ローラー2であり−電
極)と第2電極(固定体8であり+電極)間に高電圧発
生装置13により電圧をかけると、両電極2、8間にあ
る粒子分散形電気粘性流体(ERF)に電圧がかかり、
同流体内に混入している分散粒子が電極間に架橋構造を
形成し一種の膜状態を形成する。この状態で、第1電極
2をモータ4により回転すると、ローラー2、固定体8
間に架橋構造を形成している分散粒子は、ローラー2ー
の回転方向に引きずられやがて電界を離れてフリーとな
る。
【0010】このようにして、分散粒子は図中の入力室
6側から出力室7側へと送られる。分散粒子密度が高く
なると、ローラー2および分散粒子に引きずられて分散
媒も出力室7側へ送られることから出力室7の圧力が上
昇し、これによって出力ポート11に連通しているアク
チュエータを作動することができる。また、アクチュエ
ータの減圧は、電極2、8間の電圧をゼロにすることに
より、入出力室の圧力差および粒子の分散性により行わ
れる。さらに、電圧を印加したままで、ローラー2を逆
回転させることにより、アクチュエータの減圧を急速に
行うこともできる。
【0011】上記ポンプでは、流量は主にローラー2の
回転速度で与えられ、入力室6側と出力室7側の圧力差
は、主に電極2、8間電圧により与えられる。そのた
め、ローラー2の回転速度と両電極間にかける電圧を制
御することによりアクチュエータ側の緻密な圧力制御を
実行することができる。
【0012】つづいて、本発明に係わる第2実施形態を
図4、図5を参照して説明すると、図4は第2実施形態
としてのポンプの構成図、図5は図4中のB−B断面図
である。図中21はポンプ本体であり、この本体21は
絶縁体材料で構成され、さらに本体21内には第1電極
としてのローラー22の左右支持軸がベアリングを介し
て、また第2電極としてのローラー23の左右支持軸が
ベアリングを介してそれぞれ回転自在に軸支されてい
る。前記各ローラー22、23は入力室26と出力室2
7とを連通する流路内に図示の如く少し突出した状態で
配置されており、また入力室26はリザーバと、出力室
27は図示せぬアクチュエータと接続されており、これ
らの流路内には第1実施形態と同様に粒子分散形電気粘
性流体12が充満されている。
【0013】各ローラー22、23のうち一方のローラ
ー22(本例では第1電極)はリード線およびスリップ
リングを介してアースされ、他方のローラー23(本例
では第2電極)はリード線およびスリップリングを介し
て高電圧発生装置13に接続されており、第1、第2電
極22、23間に高電圧をかけることができるようにな
っている。また、各ローラー22、23の一側の支持軸
にはギヤ30、31が固定されており、これらのギヤは
互いに噛み合っており、さらに一方のギヤ30はモータ
の出力軸に固定されたギヤ32と噛み合っており、モー
タ4の回転により、各ローラー22、23が互いに逆方
向に回転する構成となっている。図中14は本体21に
固定した端板である。
【0014】つづいて、上記ポンプの作動を図6を参照
しながら説明する。第1電極(ローラー22であり−電
極)、第2電極(ローラー23であり+電極)間に高電
圧発生装置13により電圧をかけると、両電極22、2
3間にある粒子分散形電気粘性流体12に電圧がかか
り、同流体内に混入している分散粒子が電極22、23
間に架橋構造を形成し一種の膜状態を形成する。この状
態で、第1電極(ローラー22)、第2電極(ローラー
23)をモータ4により互いに逆方向に回転させると、
両電極間に架橋構造を形成している分散粒子は、ローラ
ー22、23の回転方向に引きずられ図6左方に送られ
ることになる。
【0015】ここで、粒子密度が高くなると、第1実施
形態と同様に分散媒はローラー22、23および分散粒
子に引きずられて出力室27側へ送られることになり出
力室27圧が上昇し、これによって出力ポート11に連
通しているアクチュエータを作動することができる。ま
た、アクチュエータの減圧は、電極22、23間の電圧
をゼロにすることにより、入出力室26、27の圧力差
および粒子の分散性により行われる。また、電圧を印加
したままで、ローラー22、23を逆回転させることに
より、アクチュエータの減圧を急速に行うこともでき
る。
【0016】なお、上記第2実施形態では、第1電極
(ローラー22)および第2電極(ローラー23)をと
もにモータ4により回転させる構造となっているが、第
1電極および第2電極のいづれか一方のみをモータで回
転させることもできる。この場合、電極間に結合した分
散粒子を介して非駆動側の電極も、駆動側電極の回転に
引きずられて回転するため、第1実施形態と同様に分散
粒子が定位置に留まろうとする作用が働かず効率的に分
散粒子を送ることができる。なお、一方のみのローラー
を回転させる構成の場合には、電気粘性流体の送り込み
量が第2実施形態のものに比較して減少することになる
が、構成や重量が第2実施形態のものよりも簡単、軽量
化できるというメリットがある。
【0017】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、つぎ
のような優れた効果を得ることができる。 (1)本ポンプを使用することにより、流量制御弁のよ
うな複雑で精密な機械的可動部を必要とせず、油圧シス
テムそのものの構造を簡略化、低コスト化できる。 (2)また油路切り替え用の流量制御弁が不要となるた
め、その部分での流体の外部漏れの心配がなくなる。 (3)一対の電極に印加する電圧を変えるだけで、吐出
圧を簡単に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わる第1実施形態のポンプの構成
図である。
【図2】 図1中のA−A断面図である。
【図3】 同ポンプの作動原理説明図である。
【図4】 本発明に係わる第2実施形態のポンプの構成
図である。
【図5】 図4中のB−B断面図である。
【図6】 第2実施形態に係わるポンプの作動説明図で
ある。
【符号の説明】 1 ポンプ本体 2 第1電極(ローラー) 3 ギヤ 4 モータ 5 ピニオン 6 入力室 7 出力室 8 第2電極(固定体) 9 絶縁体 10 入力ポート 11 出力ポート 12 粒子分散形電気粘性流体 13 高電圧発生装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の電極2、8、22、23間に粒子
    分散形電気粘性流体12を満たし、同電気粘性流体12
    に前記電極2、8、22、23を介して電界を与え、か
    つ、少なくとも一方の電極2を移動させることにより、
    電極2、8、22、23間に架橋構造を形成する分散粒
    子および分散媒を輸送することができることを特徴とす
    る粒子分散形電気粘性流体を作動油として利用したポン
    プ。
  2. 【請求項2】 前記電極は、一方が外部アクチュエータ
    により回転可能な円筒体電極2として形成され、他方が
    固定体電極8として形成されていることを特徴とする請
    求項1に記載のポンプ。
  3. 【請求項3】 前記固定体電極8が接地側電極であるこ
    とを特徴とする請求項2に記載のポンプ。
  4. 【請求項4】 前記電極は、一方が外部アクチュエータ
    により回転可能な円筒体電極22として形成され、他方
    が回転可能なフリーの円筒体電極23として構成されて
    いることを特徴とする請求項1に記載のポンプ。
  5. 【請求項5】 前記一対の電極は、夫々外部アクチュエ
    ータにより回転可能に構成されていることを特徴とする
    請求項1に記載のポンプ。
JP7380296A 1996-03-28 1996-03-28 ポンプ Pending JPH09264284A (ja)

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JP7380296A JPH09264284A (ja) 1996-03-28 1996-03-28 ポンプ

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JP7380296A JPH09264284A (ja) 1996-03-28 1996-03-28 ポンプ

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Date Code Title Description
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A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20050830

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A02 Decision of refusal

Effective date: 20060110

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