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JP6664996B2 - Magneto-rheological fluid device - Google Patents
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Description

本発明は、互いに相対変位可能に設けられた部材間に磁気粘性流体を介在させ、当該磁気粘性流体に永久磁石による磁場を付与するようにした磁気粘性流体装置に関する。   The present invention relates to a magnetorheological fluid device in which a magnetorheological fluid is interposed between members provided so as to be relatively displaceable from each other, and a magnetic field by a permanent magnet is applied to the magnetorheological fluid.

例えば特許文献1に開示された磁気粘性流体装置は、円板(11)とケーシング(20)との間に磁気粘性流体を介在させ、当該磁気粘性流体に永久磁石(40)による磁場を付与するようにしている。この装置では、磁性体のケーシング(20)に対する永久磁石(40)の距離を調整することにより、磁気粘性流体に付与する磁場の強さを調整できるようにしている。   For example, the magnetorheological fluid device disclosed in Patent Document 1 has a magnetorheological fluid interposed between a disk (11) and a casing (20), and applies a magnetic field by a permanent magnet (40) to the magnetorheological fluid. Like that. In this device, the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid can be adjusted by adjusting the distance of the permanent magnet (40) to the casing (20) made of a magnetic material.

例えば特許文献2には、魚釣用リール内に備わった磁気粘性流体装置が開示されている。この装置は、磁気粘性流体が入り込んだ複数の孔(36b)を有する円筒状の固定部材(36)と、軸方向位置に強磁場と弱磁場とが交互形成されるように配設された3つの永久磁石(39a)〜(39c)とを備えている。固定部材(36)の軸方向位置は、ねじ機構およびスプリング(S)により任意の位置に調整可能となっており、それを調整することで、固定部材(36)の孔(36b)内に存在する磁気粘性流体に付与する磁場の強さを可変としている。この魚釣用リールは、釣り糸が一定の張力以上で引かれたときに回転制動しているスプールを従動回転させて糸キレを防止するドラグ機構を備えており、固定部材(36)の孔(36b)内の磁気粘性流体に付与される磁場の強さに応じて、そのドラグ機構が作動する糸の張力を調整するようにしている。   For example, Patent Document 2 discloses a magnetorheological fluid device provided in a fishing reel. This device is arranged such that a cylindrical fixing member (36) having a plurality of holes (36b) into which a magnetorheological fluid enters, and a strong magnetic field and a weak magnetic field are alternately formed at axial positions. And three permanent magnets (39a) to (39c). The position of the fixing member (36) in the axial direction can be adjusted to an arbitrary position by a screw mechanism and a spring (S). By adjusting the position, the fixing member (36) is present in the hole (36b) of the fixing member (36). The strength of the magnetic field to be applied to the magnetorheological fluid is variable. This fishing reel is provided with a drag mechanism that rotates the spool, which is rotationally braked, when the fishing line is pulled with a certain tension or more to prevent the line from breaking. According to the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid in 36b), the tension of the thread on which the drag mechanism operates is adjusted.

特開2013−167318号公報JP 2013-167318 A 特開2014−198017号公報JP 2014-198017 A

ところで、上記従来例に係る磁気粘性流体装置のように、磁気粘性流体に付与する永久磁石の磁場の強さを調整するものでは、その調整は、磁気粘性流体と永久磁石との相対位置を変えることによって行われる。そのため、磁気粘性流体に付与する磁場の強さのON/OFF比(最大磁束密度と最小磁束密度の比)を大きくするには、磁気粘性流体と永久磁石との相対位置を大きく変化させることが必要となり、その結果として、装置が大型化してしまうという問題があった。   By the way, in the case of adjusting the strength of the magnetic field of the permanent magnet applied to the magnetorheological fluid as in the magnetorheological fluid device according to the conventional example, the adjustment changes the relative position between the magnetorheological fluid and the permanent magnet. This is done by: Therefore, in order to increase the ON / OFF ratio (the ratio between the maximum magnetic flux density and the minimum magnetic flux density) of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid, the relative position between the magnetorheological fluid and the permanent magnet must be largely changed. This necessitates the necessity, and as a result, there has been a problem that the device becomes large.

本発明は、かかる課題に鑑みて創案されたものであり、磁気粘性流体に付与する永久磁石の磁場の強さを調整可能とした磁気粘性流体装置において、磁気粘性流体と永久磁石との相対位置の変化が小さくても、磁気粘性流体に付与する磁場の強さのON/OFF比を大きくすることが可能となる磁気粘性流体装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and in a magneto-rheological fluid device capable of adjusting the strength of a magnetic field of a permanent magnet applied to a magneto-rheological fluid, a relative position between the magneto-rheological fluid and the permanent magnet is provided. It is an object of the present invention to provide a magnetorheological fluid device that can increase the ON / OFF ratio of the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid even if the change in the magnetic fluid is small.

本発明に係る磁気粘性流体装置は、スペースを介して同じ方向に延びた部分を有し、当該部分の先端部に一対の磁極部が形成された磁石部と、その一部が前記磁石部の一方の磁極部と対向して配置された磁性体からなる第1の磁路形成部と、その一部が前記磁石部の他方の磁極部と対向して配置された磁性体からなる第2の磁路形成部と、前記第1の磁路形成部の他の一部と前記第2の磁路形成部の他の一部との間にこれらの磁路形成部に対して相対変位可能に設けられた相対変位部と、前記相対変位部と前記第1の磁路形成部の前記他の一部および前記第2の磁路形成部の前記他の一部との間に介在する磁気粘性流体と、前記一方の磁極部が前記第1の磁路形成部の前記一部から所定距離離れるとともに、前記他方の磁極部が前記第2の磁路形成部の前記一部から前記所定距離離れる第1位置と、前記磁極部が前記第1の磁路形成部の前記一部にそれぞれ接続されるとともに、前記他方の磁極部が前記第2の磁路形成部の前記一部に接続される第2位置との間で、前記磁石部を前記第1および第2の磁路形成部に対して移動させる磁石部移動手段と、前記磁石部が前記第1および第2の磁路形成部に対して第1位置にあるときに、前記磁石部の両磁極部の間に配され、前記磁石部が前記第1および第2の磁路形成部に対して第2位置にあるときに、前記磁石部の両磁極部の間から離脱する位置に配される磁性体からなるショートカット部材と、を備えることを特徴としている。 A magnetorheological fluid device according to the present invention has a portion extending in the same direction via a space, a magnet portion having a pair of magnetic pole portions formed at a tip end of the portion, and a part of which is the magnet portion. A first magnetic path forming portion made of a magnetic material arranged to face one of the magnetic pole portions, and a second magnetic path forming portion made of a magnetic material having a portion thereof arranged to face the other magnetic pole portion of the magnet portion Relative to these magnetic path forming parts, between the other part of the first magnetic path forming part and the other part of the second magnetic path forming part. And a magnetic member interposed between the relative displacement portion, the other portion of the first magnetic path forming portion, and the other portion of the second magnetic path forming portion. and the viscous fluid, said with some or al plant leaves constant distance of said one magnetic pole portion is the first magnetic path forming portion, the other magnetic pole portion is the second magnetic A first position away said predetermined distance from said part of the formation portion, wherein with pole portion is connected to the portion of the first magnetic path forming portion, the other magnetic pole portion is the second magnetic A magnet section moving means for moving the magnet section with respect to the first and second magnetic path forming sections between a second position connected to the part of the path forming section and the magnet section; When located at a first position with respect to the first and second magnetic path forming portions, the magnetic portion is disposed between the two magnetic pole portions of the magnet portion, and the magnet portion is disposed at the first and second magnetic path forming portions. On the other hand, when in the second position, a shortcut member made of a magnetic material is provided at a position separated from both magnetic pole portions of the magnet portion.

かかる構成を備える磁気粘性流体装置によれば、磁石部の磁路形成部に対する位置を第1位置にした場合、磁気粘性流体を迂回する磁気回路が形成されることから、磁極部と磁路形成部との離間距離を少し確保するだけで、当該形成された磁気回路から磁路形成部側へ磁束が漏れないようにすることができる。よって、磁石部の磁路形成部に対する位置の変化量が小さくても、磁気粘性流体に付与する磁場の強さのON/OFF比を大きくすることが可能となる。   According to the magnetorheological fluid device having such a configuration, when the position of the magnet portion with respect to the magnetic path forming portion is the first position, a magnetic circuit that bypasses the magnetorheological fluid is formed. The magnetic flux can be prevented from leaking from the formed magnetic circuit to the magnetic path forming portion side by merely securing a small distance from the portion. Therefore, even if the amount of change in the position of the magnet portion with respect to the magnetic path forming portion is small, it is possible to increase the ON / OFF ratio of the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid.

前記相対変位部は、例えば、前記第1の磁路形成部の前記他の一部と前記第2の磁路形成部の前記他の一部との間に、これら磁路形成部に対して相対回転可能に設けられたディスク部とすることができる。   The relative displacement portion is, for example, between the other portion of the first magnetic path forming portion and the other portion of the second magnetic path forming portion, with respect to these magnetic path forming portions. The disk unit may be provided so as to be relatively rotatable.

前記磁気粘性流体装置は、前記磁石部が前記第1および第2の磁路形成部に対して第2位置にあるときに、前記磁石部の両磁極部の間に配され、前記磁石部が前記第1および第2の磁路形成部に対して第1位置にあるときに、前記磁石部の両磁極部の間から離脱する位置に配される非磁性体からなる規制部材を備えるもの、とすることが望ましい。   The magnetorheological fluid device is disposed between both magnetic pole portions of the magnet portion when the magnet portion is at a second position with respect to the first and second magnetic path forming portions, and the magnet portion is A regulating member made of a non-magnetic material disposed at a position separated from between the two magnetic pole portions of the magnet portion when the magnet portion is at a first position with respect to the first and second magnetic path forming portions; It is desirable that

かかる構成を備える磁気粘性流体装置によれば、第2位置にあるときに、非磁性体からなる規制部材が前記磁石部の両磁極部の間に配されるので、磁気粘性流体に付与する磁場の強さを大きくすることができ、これにより、この装置における磁気粘性流体に付与する磁場の強さのON/OFF比も大きくすることができる。   According to the magneto-rheological fluid device having such a configuration, when in the second position, the regulating member made of a non-magnetic material is disposed between the two magnetic pole portions of the magnet portion, so that the magnetic field applied to the magneto-rheological fluid is Can be increased, whereby the ON / OFF ratio of the intensity of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid in this device can also be increased.

前記磁気粘性流体装置は、前記一方の磁極部と対向して配置された前記第1の磁路形成部の前記一部と、前記他方の磁極部と対向して配置された前記第2の磁路形成部の前記一部との間に配置された非磁性体からなる規制部材を備えるもの、とすることが望ましい。 The magneto-rheological fluid device may include a portion of the first magnetic path forming portion disposed to face the one magnetic pole portion, and the second magnetic field disposed to face the other magnetic pole portion. It is desirable to provide a regulating member made of a non-magnetic material disposed between the path forming portion and the part.

かかる構成を備える磁気粘性流体装置によれば、第1の磁路形成部の前記一部と第2の磁路形成部の前記一部との間に非磁性体からなる規制部材が配置されているので、第2位置にあるときに、磁気粘性流体に付与する磁場の強さを大きくすることができ、これにより、この装置における磁気粘性流体に付与する磁場の強さのON/OFF比も大きくすることができる。   According to the magneto-rheological fluid device having such a configuration, the regulating member made of a non-magnetic material is disposed between the part of the first magnetic path forming part and the part of the second magnetic path forming part. Therefore, when in the second position, the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid can be increased, whereby the ON / OFF ratio of the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid in this device also increases. Can be bigger.

前記磁石部移動手段は、例えば、前記磁石部と一体に設けられた雄雌何れか一方のねじ部と、前記第1および第2の磁路形成部と一体に設けられ、前記ねじ部に螺合した雄雌何れか他方のねじ部と、を含んで構成されたものとすることができる。   The magnet section moving means is, for example, provided with one of the male and female screw sections provided integrally with the magnet section and the first and second magnetic path forming sections, and provided with a screw on the screw section. And the other male or female screw portion.

かかる構成を備える磁気粘性流体装置によれば、簡易な構造にて、第1位置と第2位置との間の移動を容易かつ確実に行わせることができる。   According to the magneto-rheological fluid device having such a configuration, the movement between the first position and the second position can be easily and reliably performed with a simple structure.

本発明に係る磁気粘性流体装置によれば、磁気粘性流体と永久磁石との相対位置の変化が小さくても、磁気粘性流体に付与する磁場の強さのON/OFF比を大きくすることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the magnetorheological fluid apparatus which concerns on this invention, even if the change of the relative position of a magnetorheological fluid and a permanent magnet is small, the ON / OFF ratio of the intensity of the magnetic field provided to a magnetorheological fluid can be enlarged. .

本発明の実施の形態に係る磁気粘性流体装置を軸線を含む平面で切断して表した断面図であって、磁石ユニット(磁石部)が本体ユニット(磁路形成部)に対して「第1位置」にある状態を示す図でもある。FIG. 3 is a cross-sectional view of the magneto-rheological fluid device according to the embodiment of the present invention cut along a plane including an axis, in which a magnet unit (magnet unit) is referred to as a “first It is also a diagram showing a state at the “position”. 図1に対応する図であって、磁性体部材の断面を網目状のハッチングで表した図である。なお、ボルト、ねじ等の図示は省略している。FIG. 2 is a diagram corresponding to FIG. 1, in which a cross section of a magnetic member is represented by mesh-shaped hatching. Illustration of bolts, screws, and the like is omitted. 本発明の実施の形態に係る磁気粘性流体装置を軸線を含む平面で切断して表した断面図であって、磁性体部材の断面を網目状のハッチングで表した図である。磁石ユニット(磁石部)が本体ユニット(磁路形成部)に対して「第2位置」にある状態を示す図でもある。なお、ボルト、ねじ等の図示は省略している。It is sectional drawing which cut | disconnected and represented the magneto-rheological fluid apparatus which concerns on embodiment of this invention in the plane containing an axis, and was the figure which represented the cross section of the magnetic body member by mesh-shaped hatching. It is also a figure showing a state where a magnet unit (magnet part) is in a "2nd position" with respect to a main body unit (magnetic path formation part). Illustration of bolts, screws, and the like is omitted.

以下、本発明の実施形態に係る磁気粘性流体装置について図面を参照しつつ説明する。図1に示すように、本実施形態に係る磁気粘性流体装置1は、ねじ部16,18を介して軸線N方向に接近離反可能に組み合わされた磁石ユニット2と本体ユニット3とで主に構成されている。   Hereinafter, a magneto-rheological fluid device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the magneto-rheological fluid device 1 according to the present embodiment mainly includes a magnet unit 2 and a main body unit 3 that are combined to be able to approach and separate in the direction of the axis N via screw portions 16 and 18. Have been.

磁石ユニット2は、磁石部4、雌ねじ筒6等で構成されている。   The magnet unit 2 includes a magnet unit 4, a female screw cylinder 6, and the like.

磁石部4は、永久磁石7と磁性体9,11とで構成され、同じ方向にN極の磁極部8NとS極の磁極部8Sとが形成されている。図1に例示する磁石部4は、断面矩形の円環状の永久磁石7、断面略L字の円環状の磁性体からなる第1ヨーク9、断面矩形の円環状の磁性体からなる第2ヨーク11等で構成されている。第1ヨーク9、第2ヨーク11および永久磁石7は、略同じ内径とされ、外径については、第1ヨーク9が第2ヨーク11および永久磁石7よりも大きくなっている。第1ヨーク9、永久磁石7、第2ヨーク11は、この順に、軸線N方向に重ね合わせた状態で接合され、それらの接合には例えば工業用接着剤が用いられている。第1ヨーク9、永久磁石7および第2ヨーク11は、後述する雌ねじ筒6の外周に外嵌され、例えば工業用接着剤により当該雌ねじ筒6に固定されている。   The magnet section 4 is composed of a permanent magnet 7 and magnetic bodies 9 and 11, and an N-pole magnetic pole section 8N and an S-pole magnetic pole section 8S are formed in the same direction. The magnet section 4 illustrated in FIG. 1 includes an annular permanent magnet 7 having a rectangular cross section, a first yoke 9 made of an annular magnetic body having a substantially L-shaped cross section, and a second yoke made of an annular magnetic body having a rectangular cross section. 11 and the like. The first yoke 9, the second yoke 11, and the permanent magnet 7 have substantially the same inner diameter, and the outer diameter of the first yoke 9 is larger than the second yoke 11 and the permanent magnet 7. The first yoke 9, the permanent magnet 7, and the second yoke 11 are joined in this order in a state of being overlapped in the direction of the axis N, and an industrial adhesive is used for the joining, for example. The first yoke 9, the permanent magnet 7, and the second yoke 11 are fitted around the outer circumference of the female screw cylinder 6 described later, and are fixed to the female screw cylinder 6 by, for example, an industrial adhesive.

第1ヨーク9の外径部には、軸線N方向一方に突出した円筒部9aが形成されている。この円筒部9aの内周面と永久磁石7および第2ヨーク11の外周面との間には、円環状のスペース12が形成されている。このスペース12には、後述するショートカット部材13、規制部材14等が介入する。   A cylindrical portion 9 a protruding in one direction in the axis N direction is formed on an outer diameter portion of the first yoke 9. An annular space 12 is formed between the inner peripheral surface of the cylindrical portion 9a and the outer peripheral surfaces of the permanent magnet 7 and the second yoke 11. In this space 12, a short-cut member 13, a regulating member 14, and the like described later intervene.

雌ねじ筒6は、後述する雄ねじ筒17の雄ねじ部18と螺合した雌ねじ部16を有する。雌ねじ部16および雄ねじ部18は、磁石ユニット2を本体ユニット3に対して第1位置21(図1、図2参照)と第2位置22(図3参照)との間で移動させる磁石部移動手段23として機能する。なお、雌ねじ筒6および雄ねじ筒17は、非磁性体で構成されている。   The female screw cylinder 6 has a female screw part 16 screwed with a male screw part 18 of a male screw cylinder 17 described later. The female screw portion 16 and the male screw portion 18 move the magnet unit 2 with respect to the main unit 3 between a first position 21 (see FIGS. 1 and 2) and a second position 22 (see FIG. 3). It functions as the means 23. The female screw cylinder 6 and the male screw cylinder 17 are made of a non-magnetic material.

本体ユニット3は、第1の磁路形成部19、第2の磁路形成部20、ディスクシャフト24、規制部材14、ショートカット部材13、磁気粘性流体26等で構成されている。   The main body unit 3 includes a first magnetic path forming section 19, a second magnetic path forming section 20, a disk shaft 24, a regulating member 14, a shortcut member 13, a magnetic viscous fluid 26, and the like.

第1の磁路形成部19は、一部に磁石部4の磁極部8Nと対向して配置された接続部19aを有し、他の一部に後述するディスク部24aの片面と対向するディスク対向面19bを有する。接続部19aは、磁石ユニット2が本体ユニット3に対して第1位置21にあるとき(図1、図2参照)、磁極部8Nと所定距離離れる一方、磁石ユニット2が本体ユニット3に対して第2位置22にあるとき(図3参照)、磁極部8Nと面接触により接続される。なお、図1に例示する第1の磁路形成部19は、断面L字の円環状のものとされており、磁性体からなる円筒状部材27と、磁性体からなる円板状部材28とをボルト締結したものからなる。   The first magnetic path forming portion 19 has a connecting portion 19a arranged to face the magnetic pole portion 8N of the magnet portion 4 at a part, and a disk facing another surface of a disk portion 24a at another part. It has an opposing surface 19b. When the magnet unit 2 is at the first position 21 with respect to the main unit 3 (see FIGS. 1 and 2), the connection unit 19a is separated from the magnetic pole 8N by a predetermined distance, while the magnet unit 2 is When it is in the second position 22 (see FIG. 3), it is connected to the magnetic pole 8N by surface contact. The first magnetic path forming portion 19 illustrated in FIG. 1 is an annular member having an L-shaped cross section, and includes a cylindrical member 27 made of a magnetic material and a disk-shaped member 28 made of a magnetic material. With bolts.

第2の磁路形成部20は、一部に磁石部4の磁極部8Sと対向して配置された接続部20aを有し、他の一部に後述するディスク部24aの片面と対向するディスク対向面20bを有する。接続部20aは、磁石ユニット2が本体ユニット3に対して第1位置21にあるとき(図1、図2参照)、磁極部8Sと所定距離離れる一方、磁石ユニット2が本体ユニット3に対して第2位置22にあるとき(図3参照)、磁極部8Sと面接触により接続される。なお、図1に例示する第2の磁路形成部20は、磁性体からなる断面凸字の円環状部材で構成されている。   The second magnetic path forming part 20 has a connecting part 20a arranged in a part facing the magnetic pole part 8S of the magnet part 4, and a disk facing another surface of a disk part 24a in another part. It has an opposing surface 20b. When the magnet unit 2 is at the first position 21 with respect to the main unit 3 (see FIGS. 1 and 2), the connecting unit 20a is separated from the magnetic pole unit 8S by a predetermined distance, while the magnet unit 2 is When in the second position 22 (see FIG. 3), the magnetic pole 8S is connected by surface contact. In addition, the second magnetic path forming unit 20 illustrated in FIG. 1 is formed of an annular member having a convex cross section made of a magnetic material.

第2の磁路形成部20には、内周面と、磁石ユニット2側の端面とが交わる部分に、雄ねじ筒17の基部17aが嵌め込まれて例えば工業用接着剤により固定されている。なお、上記雄ねじ筒6の基部17aは、フランジ状のものとされている。   In the second magnetic path forming portion 20, the base 17a of the male screw cylinder 17 is fitted into a portion where the inner peripheral surface and the end surface on the magnet unit 2 side intersect, and is fixed with, for example, an industrial adhesive. The base 17a of the male screw cylinder 6 is formed in a flange shape.

ディスクシャフト24は、磁性体からなり、互いに一体に設けられたシャフト部24bおよびディスク部24aで構成されている。   The disk shaft 24 is made of a magnetic material, and includes a shaft portion 24b and a disk portion 24a provided integrally with each other.

図1に例示するシャフト部24bは、中空状のものからなり、先端側に小径部24baが、基端側に大径部24bbが形成されている。小径部24baは、雄ねじ筒17の内周面に相対回転自在に嵌め込まれ、大径部24bbは、第2の磁路形成部20の内周面に相対回転自在に嵌め込まれている。また、大径部24bbは、第1の磁路形成部19の内周面に固設された軟金属製(例えば銅製)の軸受け29に相対回転自在に支持されている。   The shaft portion 24b illustrated in FIG. 1 is formed of a hollow member, and has a small-diameter portion 24ba formed on the distal end side and a large-diameter portion 24bb formed on the proximal end side. The small diameter portion 24ba is relatively rotatably fitted to the inner peripheral surface of the male screw cylinder 17, and the large diameter portion 24bb is relatively rotatably fitted to the inner peripheral surface of the second magnetic path forming portion 20. The large-diameter portion 24bb is relatively rotatably supported by a soft metal (for example, copper) bearing 29 fixed to the inner peripheral surface of the first magnetic path forming portion 19.

規制部材14は、非磁性体からなり、その一側部14aは、磁石ユニット2が本体ユニット3に対して第2位置22にあるとき(図3参照)、磁石部4の両磁極部8N,8Sの間に配される一方、磁石ユニット2が本体ユニット3に対して第1位置21にあるとき(図1、図2参照)、磁石部4の両磁極部8N,8Sの間から離脱する位置に配される。   The restricting member 14 is made of a non-magnetic material, and its one side portion 14a has two magnetic pole portions 8N, 8N of the magnet portion 4 when the magnet unit 2 is at the second position 22 with respect to the main body unit 3 (see FIG. 3). 8S, when the magnet unit 2 is at the first position 21 with respect to the main unit 3 (see FIGS. 1 and 2), the magnet unit 2 is separated from the two magnetic pole portions 8N and 8S of the magnet unit 4. Placed in position.

また、規制部材14の他側部14bは、第1の磁路形成部19の接続部19aと第2の磁路形成部20の接続部20aとの間に嵌め込まれて、例えば工業用接着剤によりこれら磁路形成部19,20に対して固定されている。   Further, the other side portion 14b of the regulating member 14 is fitted between the connecting portion 19a of the first magnetic path forming portion 19 and the connecting portion 20a of the second magnetic path forming portion 20, for example, an industrial adhesive. Thus, it is fixed to these magnetic path forming portions 19 and 20.

ショートカット部材13は、磁性体からなり、磁石ユニット2が本体ユニット3に対して第1位置21にあるとき(図1、図2参照)、磁石部4の両磁極部8N,8Sの間に配され、磁石ユニット2が本体ユニット3に対して第2位置22にあるとき(図3参照)、磁石部4の両磁極部8N,8Sの間から離脱する位置に配される。図1に例示するショートカット部材13は、断面矩形の円環状部材からなり、前記規制部材14の片面にボルト締結されている。   The shortcut member 13 is made of a magnetic material. When the magnet unit 2 is at the first position 21 with respect to the main unit 3 (see FIGS. 1 and 2), the shortcut member 13 is disposed between the magnetic pole portions 8N and 8S of the magnet portion 4. When the magnet unit 2 is located at the second position 22 with respect to the main unit 3 (see FIG. 3), the magnet unit 4 is disposed at a position separated from between the magnetic pole portions 8N and 8S of the magnet unit 4. The shortcut member 13 illustrated in FIG. 1 is an annular member having a rectangular cross section, and is bolted to one surface of the regulating member 14.

磁気粘性流体26は、図1に示すように、ディスク部24aと第1の磁路形成部19のディスク対向面19bおよび第2の磁路形成部20のディスク対向面20bとの隙間に介在している。図1では、磁気粘性流体26は、第1の磁路形成部19、第2の磁路形成部20、規制部材14、ディスクシャフト24および各部Oリング31〜33で囲まれた領域に封入されている。   As shown in FIG. 1, the magnetic viscous fluid 26 is interposed in a gap between the disk portion 24a, the disk facing surface 19b of the first magnetic path forming portion 19, and the disk facing surface 20b of the second magnetic path forming portion 20. ing. In FIG. 1, the magnetorheological fluid 26 is sealed in a region surrounded by the first magnetic path forming section 19, the second magnetic path forming section 20, the regulating member 14, the disk shaft 24, and the O-rings 31 to 33. ing.

なお、磁気粘性流体26は、磁性粒子を分散媒に分散させてなる液体であり、特にその磁性粒子がナノサイズの金属粒子(金属ナノ粒子)からなるものが使用できる。磁性粒子は磁化可能な金属材料からなり、金属材料に特に制限はないが軟磁性材料が好ましい。軟磁性材料としては、例えば鉄、コバルト、ニッケル及びパーマロイ等の合金が挙げられる。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。磁気粘性流体における磁性粒子の配合量は、例えば3〜40vol%とすればよい。磁気粘性流体にはまた、所望の各種特性を得るために、各種の添加剤を添加することも可能である。   The magnetic viscous fluid 26 is a liquid in which magnetic particles are dispersed in a dispersion medium, and in particular, a liquid in which the magnetic particles are nano-sized metal particles (metal nanoparticles) can be used. The magnetic particles are made of a magnetizable metal material, and the metal material is not particularly limited, but a soft magnetic material is preferable. Examples of the soft magnetic material include alloys such as iron, cobalt, nickel, and permalloy. The dispersion medium is not particularly limited, but one example is a hydrophobic silicone oil. The blending amount of the magnetic particles in the magnetorheological fluid may be, for example, 3 to 40 vol%. Various additives can also be added to the magnetorheological fluid to obtain various desired properties.

上記構成を備える磁気粘性流体装置1において、図2に示すように、磁石ユニット2の本体ユニット3に対する位置を第1位置21とした場合、磁性体からなるショートカット部材13が両磁極部8N,8Sの間に介在し、同図の矢印Pが示す方向に沿って磁気回路が形成される。この状態では、形成されている磁気回路から、第1および第2の磁路形成部19,20側へ磁束が漏れることはなく、第1および第2の磁路形成部19,20とディスク部24aとの隙間に介在する磁気粘性流体26に付与される磁場の磁束密度は殆どゼロとなる。このため、この状態では、ディスクシャフト24は、磁路形成部19,20等に対して極低トルクで回転可能である。   In the magneto-rheological fluid device 1 having the above configuration, as shown in FIG. 2, when the position of the magnet unit 2 with respect to the main unit 3 is the first position 21, the shortcut member 13 made of a magnetic material is And a magnetic circuit is formed along the direction indicated by the arrow P in FIG. In this state, the magnetic flux does not leak from the formed magnetic circuit to the first and second magnetic path forming sections 19 and 20, and the first and second magnetic path forming sections 19 and 20 and the disk section The magnetic flux density of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid 26 interposed in the gap with the gap 24a is almost zero. For this reason, in this state, the disk shaft 24 can rotate with extremely low torque with respect to the magnetic path forming portions 19 and 20 and the like.

次に、磁石ユニット2を本体ユニット3に対して回転させて、図3に示すように、磁石ユニット2の本体ユニット3に対する位置を第2位置22とした場合、磁性体からなるショートカット部材13が両磁極部8N,8Sの間から離脱し、非磁性体からなる規制部材14が両磁極部8N,8Sの間に介在する。このため、両磁極部8N,8Sの間で形成されていた磁気回路は消滅する。そして、磁極部8Nが第1の磁路形成部19の接続部19aに接続されるとともに、磁極部8Sが第2の磁路形成部20の接続部20aに接続されることにより、図3の矢印Pが示す方向に沿った新たな磁気回路が形成される。その結果、第1および第2の磁路形成部19,20とディスク部24aとの隙間に介在する磁気粘性流体26に磁場が付与され、磁気粘性流体26に磁場の強さに応じた粘度(ずり応力)が発現する。これにより、ディスクシャフト24を磁路形成部19,20等に対して相対回転させるために必要なトルクが増大する。   Next, when the magnet unit 2 is rotated with respect to the main unit 3 and the position of the magnet unit 2 with respect to the main unit 3 is set to the second position 22, as shown in FIG. The restricting member 14 is separated from the magnetic pole portions 8N and 8S, and is interposed between the magnetic pole portions 8N and 8S. Therefore, the magnetic circuit formed between the magnetic pole portions 8N and 8S disappears. Then, the magnetic pole portion 8N is connected to the connecting portion 19a of the first magnetic path forming portion 19 and the magnetic pole portion 8S is connected to the connecting portion 20a of the second magnetic path forming portion 20, whereby the magnetic pole portion shown in FIG. A new magnetic circuit is formed along the direction indicated by arrow P. As a result, a magnetic field is applied to the magnetorheological fluid 26 interposed in the gap between the first and second magnetic path forming portions 19 and 20 and the disk portion 24a, and the viscosity (corresponding to the strength of the magnetic field ( Shear stress) appears. As a result, the torque required to rotate the disk shaft 24 relative to the magnetic path forming portions 19 and 20 increases.

以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態に係る磁気粘性流体装置1によれば、磁石ユニット2の本体ユニット3に対する位置を第1位置21にすれば、磁気粘性流体26を迂回する磁気回路(ショートカット磁路)が形成されるので、磁極部8N,8Sと磁路形成部19,20との空気を介した隙間が小さくても、形成されたショートカット磁路から磁路形成部19,20側へ磁束が漏れないようにすることができる。すなわち、磁気粘性流体装置1によれば、第1位置21から第2位置22までの磁石ユニット2の位置変化量が小さくても、磁気粘性流体26に付与される磁場の強さを殆どゼロにすることができ、その結果、磁気粘性流体26に付与する磁場の強さのON/OFF比を大きくすることが容易に実現可能となる。   As is clear from the above description, according to the magnetorheological fluid device 1 according to the embodiment of the present invention, if the position of the magnet unit 2 with respect to the main unit 3 is set to the first position 21, the magnetorheological fluid 26 is bypassed. Since the magnetic circuit (shortcut magnetic path) is formed, even if the gap between the magnetic pole portions 8N, 8S and the magnetic path forming sections 19, 20 through the air is small, the magnetic path forming section 19 is removed from the formed shortcut magnetic path. , 20 can be prevented from leaking. That is, according to the magneto-rheological fluid device 1, even if the amount of change in the position of the magnet unit 2 from the first position 21 to the second position 22 is small, the intensity of the magnetic field applied to the magneto-rheological fluid 26 is reduced to almost zero. As a result, the ON / OFF ratio of the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid 26 can be easily increased.

また、本発明の実施形態に係る磁気粘性流体装置1によれば、磁石ユニット2の本体ユニット3に対する位置が第2位置22にあるとき、非磁性体からなる規制部材14が、第1の磁路形成部19の接続部19aと第2の磁路形成部20の接続部20aとの間、および、両磁極部8N,8Sの間に介在するため、磁気粘性流体26に付与する磁場の強さを大きくすることができ、これにより、この装置における磁気粘性流体26に付与する磁場の強さのON/OFF比を更に大きくすることができる。   Further, according to the magnetorheological fluid device 1 according to the embodiment of the present invention, when the position of the magnet unit 2 with respect to the main unit 3 is at the second position 22, the regulating member 14 made of a non-magnetic material is used for the first magnetic member. Since it is interposed between the connecting portion 19a of the path forming portion 19 and the connecting portion 20a of the second magnetic path forming portion 20 and between the magnetic pole portions 8N and 8S, the strength of the magnetic field applied to the magneto-rheological fluid 26 is increased. Therefore, the ON / OFF ratio of the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid 26 in this device can be further increased.

<他の実施形態>
既述した実施形態では、磁石部移動手段23は、ねじ部16,18により構成されていたが、磁石部4を第1および第2の磁路形成部19,20に対して第1位置21と第2位置22との間で移動可能な手段であれば、磁石部移動手段は、ねじ部によるものに限定されない。
<Other embodiments>
In the embodiment described above, the magnet part moving means 23 is constituted by the screw parts 16 and 18, but the magnet part 4 is moved to the first position 21 with respect to the first and second magnetic path forming parts 19 and 20. The magnet part moving means is not limited to the screw part as long as the means can move between the first position and the second position 22.

既述した実施形態では、ディスクシャフト24は全体が磁性体からなるものであったが、ディスクシャフト24のディスク部24aのみが磁性体からなり、その他の部分は非磁性体からなるものとすることが望ましい。この場合、図3の矢印Pで示す磁気回路をより効率的に形成することができ、磁気粘性流体26に付与する磁場の強さのON/OFF比を更に大きくすることができる。   In the embodiment described above, the disk shaft 24 is entirely made of a magnetic material. However, only the disk portion 24a of the disk shaft 24 is made of a magnetic material, and the other portions are made of a non-magnetic material. Is desirable. In this case, the magnetic circuit indicated by the arrow P in FIG. 3 can be formed more efficiently, and the ON / OFF ratio of the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid 26 can be further increased.

本発明は、例えば、互いに相対回転可能に設けられた部材間に磁気粘性流体を介在させ、当該磁気粘性流体に永久磁石による磁場を付与するようにした磁気粘性流体装置に適用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to, for example, a magnetorheological fluid device in which a magnetorheological fluid is interposed between members provided so as to be relatively rotatable with each other, and a magnetic field by a permanent magnet is applied to the magnetorheological fluid.

1 磁気粘性流体装置
4 磁石部
8N,8S 磁極部
13 ショートカット部材
14 規制部材
16 雌ねじ部
17 雄ねじ部
19 第1の磁路形成部
19a 接続部(第1の磁路形成部の一部)
19b ディスク対向面(第1の磁路形成部の他の一部)
20 第2の磁路形成部
20a 接続部(第2の磁路形成部の一部)
20b ディスク対向面(第2の磁路形成部の他の一部)
21 第1位置
22 第2位置
23 磁石部移動手段
24a ディスク部(相対変位部)
26 磁気粘性流体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magneto-rheological fluid device 4 Magnet part 8N, 8S Magnetic pole part 13 Shortcut member 14 Restriction member 16 Female screw part 17 Male screw part 19 First magnetic path forming part 19a Connection part (part of the first magnetic path forming part)
19b Disk facing surface (other part of first magnetic path forming portion)
20 Second magnetic path forming part 20a Connection part (part of second magnetic path forming part)
20b Disk facing surface (other part of the second magnetic path forming portion)
21 1st position 22 2nd position 23 Magnet part moving means
24a disk part (relative displacement part)
26 Magneto-rheological fluid

Claims (5)

スペースを介して同じ方向に延びた部分を有し、当該部分の先端部に一対の磁極部が形成された磁石部と、
その一部が、前記磁石部の一方の磁極部と対向して配置された磁性体からなる第1の磁路形成部と、
その一部が、前記磁石部の他方の磁極部と対向して配置された磁性体からなる第2の磁路形成部と、
前記第1の磁路形成部の他の一部と前記第2の磁路形成部の他の一部との間に、これらの磁路形成部に対して相対変位可能に設けられた相対変位部と、
前記相対変位部と前記第1の磁路形成部の前記他の一部および前記第2の磁路形成部の前記他の一部との間に介在する磁気粘性流体と、
前記一方の磁極部が前記第1の磁路形成部の前記一部から所定距離離れるとともに、前記他方の磁極部が前記第2の磁路形成部の前記一部から前記所定距離離れる第1位置と、前記一方の磁極部が前記第1の磁路形成部の前記一部に接続されるとともに、前記他方の磁極部が前記第2の磁路形成部の前記一部に接続される第2位置との間で、前記磁石部を前記第1および第2の磁路形成部に対して移動させる磁石部移動手段と、
前記磁石部が前記第1および第2の磁路形成部に対して第1位置にあるときに、前記磁石部の両磁極部の間に配され、前記磁石部が前記第1および第2の磁路形成部に対して第2位置にあるときに、前記磁石部の両磁極部の間から離脱する位置に配される磁性体からなるショートカット部材と、
を備えることを特徴とする磁気粘性流体装置。
A magnet portion having a portion extending in the same direction through the space, and a pair of magnetic pole portions formed at the tip of the portion ;
A first magnetic path forming part, a part of which is made of a magnetic material disposed so as to face one magnetic pole part of the magnet part;
A second magnetic path forming part of which a part is made of a magnetic material disposed to face the other magnetic pole part of the magnet part;
Relative displacement provided between the other part of the first magnetic path forming part and the other part of the second magnetic path forming part so as to be relatively displaceable with respect to these magnetic path forming parts. Department and
A magneto-rheological fluid interposed between the relative displacement part and the other part of the first magnetic path forming part and the other part of the second magnetic path forming part;
Together with the one magnetic pole portion leaves the constant distance or part et locations of the first magnetic path forming portion, the said other magnetic pole portions are separated the predetermined distance from said portion of said second magnetic path forming portion 1 position, with the one pole portion is connected to the portion of the first magnetic path forming portion, the other magnetic pole portion is connected to said portion of said second magnetic path forming portion and a second position, the magnet portion moving means for moving the magnet portion relative to said first and second magnetic path forming portion that,
When the magnet portion is located at a first position with respect to the first and second magnetic path forming portions, the magnet portion is disposed between both magnetic pole portions of the magnet portion, and the magnet portion is arranged between the first and second magnetic path forming portions. A short-circuit member made of a magnetic material disposed at a position separated from between the two magnetic pole portions of the magnet portion when the magnetic member is at the second position relative to the magnetic path forming portion;
A magneto-rheological fluid device comprising:
請求項1に記載の磁気粘性流体装置において、
前記相対変位部は、前記第1の磁路形成部の前記他の一部と前記第2の磁路形成部の前記他の一部との間に、これら磁路形成部に対して相対回転可能に設けられたディスク部であることを特徴とする磁気粘性流体装置。
The magneto-rheological fluid device according to claim 1,
The relative displacement portion is disposed between the other portion of the first magnetic path forming portion and the other portion of the second magnetic path forming portion, and rotates relative to the magnetic path forming portions. A magneto-rheological fluid device, characterized in that it is a disk portion provided so as to be capable of being provided.
請求項1又は2に記載の磁気粘性流体装置において、
前記磁石部が前記第1および第2の磁路形成部に対して第2位置にあるときに、前記磁石部の両磁極部の間に配され、前記磁石部が前記第1および第2の磁路形成部に対して第1位置にあるときに、前記磁石部の両磁極部の間から離脱する位置に配される非磁性体からなる規制部材を備えることを特徴とする磁気粘性流体装置。
The magnetorheological fluid device according to claim 1 or 2,
When the magnet portion is located at a second position with respect to the first and second magnetic path forming portions, the magnet portion is disposed between the two magnetic pole portions of the magnet portion, and the magnet portion is arranged between the first and second magnetic path forming portions. A magnetorheological fluid device, comprising: a regulating member made of a non-magnetic material disposed at a position separated from a position between both magnetic pole portions of the magnet portion when the magnet portion is at a first position with respect to the magnetic path forming portion. .
請求項1〜3の何れか1項に記載の磁気粘性流体装置において、
前記一方の磁極部と対向して配置された前記第1の磁路形成部の前記一部と、前記他方の磁極部と対向して配置された前記第2の磁路形成部の前記一部との間に配置された非磁性体からなる規制部材を備えることを特徴とする磁気粘性流体装置。
The magnetorheological fluid device according to any one of claims 1 to 3,
The part of the first magnetic path forming part arranged to face the one magnetic pole part and the part of the second magnetic path forming part arranged to face the other magnetic pole part And a regulating member made of a non-magnetic material disposed between the magnetic viscous fluid device.
請求項1〜4の何れか1項に記載の磁気粘性流体装置において、
前記磁石部移動手段は、前記磁石部と一体に設けられた雄雌何れか一方のねじ部と、前記第1および第2の磁路形成部と一体に設けられ、前記ねじ部に螺合した雄雌何れか他方のねじ部と、を含んで構成されたものである、
ことを特徴とする磁気粘性流体装置。
The magnetorheological fluid device according to any one of claims 1 to 4,
The magnet portion moving means is provided integrally with the male and female screw portions provided integrally with the magnet portion and the first and second magnetic path forming portions, and is screwed to the screw portion. And the other male or female screw portion,
A magnetic viscous fluid device characterized by the above.
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