JP7611733B2 - Coupling - Google Patents
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Description
本発明は、磁気粘性流体を用いたカップリングに関する。 The present invention relates to a coupling using a magnetorheological fluid.
軸と軸を連結し、回転動力を駆動側から従動側へ伝えるカップリングが知られている(例えば特許文献1~4を参照。)。同文献に開示されたカップリングは、駆動側の軸に固定される駆動側継手部と、従動側の軸に固定される従動側継手部と、これらの継手部の間に連結される中間部とを備えている。特許文献1~3に開示されたカップリングでは、上記中間部に板ばねが含まれ、特許文献4に開示されたカップリングでは、上記中間部にゴム材が含まれる。 Couplings that connect shafts and transmit rotational power from the driving side to the driven side are known (see, for example, Patent Documents 1 to 4). The couplings disclosed in these documents include a driving side joint portion that is fixed to the driving side shaft, a driven side joint portion that is fixed to the driven side shaft, and an intermediate portion that is connected between these joint portions. In the couplings disclosed in Patent Documents 1 to 3, a leaf spring is included in the intermediate portion, and in the coupling disclosed in Patent Document 4, a rubber material is included in the intermediate portion.
カップリングの一般的な役割として、(1)駆動側から従動側に動力伝達すること、(2)駆動側と従動側の軸の取付誤差を吸収すること、(3)駆動側の振動を吸収すること、(4)駆動側のモータなどの熱を従動側に伝えないことが挙げられる。特許文献1~4に開示されたカップリングでは、上記(3)の役割に関し、駆動側の振動は、中間部において吸収される。 The general roles of a coupling are (1) to transmit power from the driving side to the driven side, (2) to absorb installation errors between the driving and driven shafts, (3) to absorb vibrations on the driving side, and (4) to prevent heat from the driving motor or the like from being transmitted to the driven side. In the couplings disclosed in Patent Documents 1 to 4, with regard to the role of (3) above, vibrations on the driving side are absorbed in the middle section.
ところで、カップリングにおいて吸収される捩り振動は、カップリングの捩り剛性を変えることで抑制することができ、その捩り振動の共振点を変えることもできる。 By the way, the torsional vibration absorbed by the coupling can be suppressed by changing the torsional rigidity of the coupling, and the resonance point of the torsional vibration can also be changed.
しかしながら、特許文献1~4に開示されたカップリングでは、捩り剛性を変えるために、カップリングの中間部に使用されている板ばねやゴム材を剛性の異なるものに取り換え、あるいは、カップリングを丸ごと捩り剛性の異なる別のカップリングに取り換えることが必要となる。 However, in the couplings disclosed in Patent Documents 1 to 4, in order to change the torsional rigidity, it is necessary to replace the leaf spring or rubber material used in the middle part of the coupling with one having a different rigidity, or to replace the entire coupling with another coupling having a different torsional rigidity.
本発明は、上記の実情に鑑みて創案されたものであり、簡単に捩り剛性を変えることのできるカップリングを提供することを目的とする。 The present invention was devised in light of the above situation, and aims to provide a coupling whose torsional rigidity can be easily changed.
本発明の第1の態様に係るカップリングは、一方の軸に対して相対回転不能に取り付けられる第1継手部と、他方の軸に対して相対回転不能に取り付けられる第2継手部と、前記第1継手部と前記第2継手部との間に連結され、捩り振動を吸収する中間部と、を備え、磁場を発生する磁場発生部を更に備える。前記中間部は、前記第1継手部に連結される、径方向外方に延び周方向に並び前記一方の軸とともに回転する複数枚の第1羽根部と、前記第2継手部に連結される、径方向内方に延び周方向に並び前記他方の軸とともに回転する複数枚の第2羽根部と、を有する。隣り合う前記第2羽根部同士の間には、前記第1羽根部が入り込むために必要な容積を有する収容空間が形成され、前記第1羽根部が前記収容空間に入り込むように配設されて、前記第1羽根部と前記第2羽根部とが交互に周方向に並ぶ。前記収容空間において前記第1羽根部と前記第2羽根部との間に、磁気粘性流体が充填されている。前記収容空間は、前記第1羽根部の周方向の一方側に形成される一方側空間と、前記第1羽根部の周方向の他方側に形成される他方側空間とを有する。前記中間部には、前記一方側空間と前記他方側空間とを互いに連通する連通流路が形成され、前記磁場発生部は、前記連通流路内の前記磁気粘性流体に磁場を印加することができるように設けられている。 The coupling according to the first aspect of the present invention comprises a first joint part attached to one shaft so as to be non-rotatable relative to the other shaft, a second joint part attached to the other shaft so as to be non-rotatable relative to the other shaft, and an intermediate part connected between the first joint part and the second joint part to absorb torsional vibrations, and further comprises a magnetic field generating part that generates a magnetic field. The intermediate part has a plurality of first blade parts connected to the first joint part, extending radially outward, arranged in a circumferential direction, and rotating with the one shaft, and a plurality of second blade parts connected to the second joint part, extending radially inward, arranged in a circumferential direction, and rotating with the other shaft. Between the adjacent second blade parts, a storage space having a volume necessary for the first blade part to enter is formed, and the first blade part is arranged so as to enter the storage space, and the first blade part and the second blade part are arranged alternately in the circumferential direction. A magnetorheological fluid is filled between the first blade part and the second blade part in the storage space. The storage space has a one-side space formed on one circumferential side of the first blade portion and an other-side space formed on the other circumferential side of the first blade portion. A communication flow path is formed in the middle portion to connect the one-side space and the other-side space, and the magnetic field generating unit is provided so as to apply a magnetic field to the magnetorheological fluid in the communication flow path.
かかる構成を備えるカップリングによれば、その捩り剛性を簡単に変えることができる。 A coupling with this configuration allows the torsional rigidity to be easily changed.
本発明の第2の態様に係るカップリングは、第1の態様に係るカップリングにおいて、前記収容空間内において前記第1羽根部が前記第2羽根部に対して周方向に相対回転できる角度は、5度以下の所定の角度である。 The coupling according to the second aspect of the present invention is the coupling according to the first aspect, in which the angle by which the first blade portion can rotate relative to the second blade portion in the circumferential direction within the storage space is a predetermined angle of 5 degrees or less.
本発明の第3の態様に係るカップリングは、第1の態様又は第2の態様に係るカップリングにおいて、前記連通流路は、軸方向に見て環状に形成された環状流路を含む。 The coupling according to the third aspect of the present invention is the coupling according to the first or second aspect, in which the communication passage includes an annular passage formed in an annular shape when viewed in the axial direction.
本発明の第4の態様に係るカップリングは、第3の態様に係るカップリングにおいて、前記連通流路は、前記一方側空間と前記環状流路とにそれぞれ開口する一方側オリフィスと、前記他方側空間と前記環状流路とにそれぞれ開口する他方側オリフィスとを更に含む。 The coupling according to the fourth aspect of the present invention is the coupling according to the third aspect, wherein the communication flow passage further includes a one-side orifice that opens into the one-side space and the annular flow passage, respectively, and a second-side orifice that opens into the other-side space and the annular flow passage, respectively.
本発明の第5の態様に係るカップリングは、第3の態様又は第4の態様に係るカップリングにおいて、前記磁場発生部は、前記環状流路を軸方向に挟む形状に形成されたヨークと、前記ヨーク内に磁路を形成するように巻設されたコイルと、を有し、前記コイルに電流が印加されると、前記環状流路内の磁気粘性流体を貫通する磁路が形成される。 The coupling according to the fifth aspect of the present invention is the coupling according to the third or fourth aspect, in which the magnetic field generating unit has a yoke formed in a shape that axially sandwiches the annular flow path, and a coil wound so as to form a magnetic path within the yoke, and when a current is applied to the coil, a magnetic path is formed that penetrates the magnetorheological fluid within the annular flow path.
本発明によれば、簡単に捩り剛性を変えることのできるカップリングを提供することができる。 The present invention provides a coupling whose torsional rigidity can be easily changed.
以下、本発明の実施の形態に係るカップリングについて、図面を参照しつつ説明する。 The following describes a coupling according to an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
本実施形態に係るカップリング1は、図2に示すように、駆動側回転軸2と従動側回転軸3との間に連結されるものであって、第1継手部5、第2継手部6、中間部7、磁気粘性流体8および磁場発生部9を備えている。なお、本明細書において、駆動側回転軸を「駆動軸」と、従動側回転軸を「従動軸」と称する場合がある。また、本明細書において、駆動軸側を天とし、従動軸側を底として方向を称する場合がある。 As shown in FIG. 2, the coupling 1 according to this embodiment is connected between the driving side rotating shaft 2 and the driven side rotating shaft 3, and includes a first joint section 5, a second joint section 6, an intermediate section 7, a magnetorheological fluid 8, and a magnetic field generating section 9. In this specification, the driving side rotating shaft may be referred to as the "driving shaft" and the driven side rotating shaft as the "driven shaft". In this specification, directions may be referred to with the driving shaft side as the top and the driven shaft side as the bottom.
第1継手部5は、駆動側回転軸2に対して相対回転不能に取付けられ、駆動側回転軸2と一体に回転する。第1継手部5は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。 The first joint part 5 is attached to the drive side rotating shaft 2 so that it cannot rotate relative to the drive side rotating shaft 2, and rotates integrally with the drive side rotating shaft 2. It is preferable that the first joint part 5 is made of a non-magnetic material.
第2継手部6は、従動側回転軸3に対して相対回転不能に取付けられ、従動側回転軸3と一体に回転する。第2継手部6は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。 The second joint part 6 is attached to the driven rotating shaft 3 so as not to rotate relative to the driven rotating shaft 3, and rotates integrally with the driven rotating shaft 3. It is preferable that the second joint part 6 is made of a non-magnetic material.
中間部7は、第1継手部5と第2継手部6との間に連結されている。本実施形態では、中間部7は、複数枚の第1羽根部10と第1羽根部回転軸11とベアリングハウジング部材12,14とベアリング13,15と複数枚の第2羽根部20と第1円筒部21と第2円筒部22と第3円筒部23とを有する。 The intermediate section 7 is connected between the first joint section 5 and the second joint section 6. In this embodiment, the intermediate section 7 has a plurality of first blade sections 10, a first blade section rotating shaft 11, bearing housing members 12, 14, bearings 13, 15, a plurality of second blade sections 20, a first cylindrical section 21, a second cylindrical section 22, and a third cylindrical section 23.
第1羽根部回転軸11は、軸線N上において第1継手部5に一体的に連結されて、第1継手部5から第2継手部6に向かって軸線N方向に延びている回転軸である。第1羽根部回転軸11は、駆動側回転軸2の回転に伴って回転する。第1羽根部回転軸11は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。 The first blade section rotating shaft 11 is a rotating shaft that is integrally connected to the first joint section 5 on the axis N and extends in the direction of the axis N from the first joint section 5 toward the second joint section 6. The first blade section rotating shaft 11 rotates in conjunction with the rotation of the drive side rotating shaft 2. It is desirable that the first blade section rotating shaft 11 is made of a non-magnetic material.
第1羽根部10は、図2に示すように、第1羽根部回転軸11の軸方向略中間位置から、径方向外方に延びる羽根状の部位である。図1に示すように、複数枚の第1羽根部10は、均等角度を開けて周方向に並び、軸線Nを中心とする放射状に第1羽根部回転軸11から延びている。複数枚の第1羽根部10は、第1継手部5及び第1羽根部回転軸11を介して、駆動側回転軸2の回転とともに回転する。第1羽根部10は、図1に示すように、軸方向に見て、矩形状に形成されている。また、第1羽根部10は、図2に示すように、径方向に見て、矩形状に形成されている。第1羽根部10は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。 As shown in FIG. 2, the first blade portion 10 is a blade-shaped portion extending radially outward from an approximately axially intermediate position of the first blade portion rotating shaft 11. As shown in FIG. 1, the first blade portions 10 are arranged in the circumferential direction at equal angles and extend radially from the first blade portion rotating shaft 11 around the axis N. The first blade portions 10 rotate together with the rotation of the drive side rotating shaft 2 via the first joint portion 5 and the first blade portion rotating shaft 11. As shown in FIG. 1, the first blade portion 10 is formed in a rectangular shape when viewed in the axial direction. Also, as shown in FIG. 2, the first blade portion 10 is formed in a rectangular shape when viewed in the radial direction. It is preferable that the first blade portion 10 is made of a non-magnetic material.
第1円筒部21は、図1ないし図3に示すように、軸線N方向に延びる円筒状に形成されており、複数枚の第1羽根部10の径方向外方に配置されている。第1円筒部21の駆動軸2側端面は、図2及び図3に示すように、第1継手部5の従動軸3側端面に相対回転可能に接触している。第1円筒部21は、中間部7の構成要素であるとともに、後述するように、磁場発生部9の構成要素(第1インナーヨーク21)を兼ねている。したがって、第1円筒部21は、磁性体を用いて構成されている。 As shown in Figs. 1 to 3, the first cylindrical portion 21 is formed in a cylindrical shape extending in the direction of the axis N, and is disposed radially outward of the first blade portions 10. As shown in Figs. 2 and 3, the drive shaft 2 side end face of the first cylindrical portion 21 is in relatively rotatable contact with the driven shaft 3 side end face of the first joint portion 5. The first cylindrical portion 21 is a component of the intermediate portion 7, and also serves as a component of the magnetic field generating portion 9 (first inner yoke 21) as described below. Therefore, the first cylindrical portion 21 is constructed using a magnetic material.
第2円筒部22は、図2及び図3に示すように、内側円筒部22aと外側円筒部22bとで構成され、第1円筒部21の内径と内側円筒部22aの内径とが一致し、第1円筒部21の外径と外側円筒部22bの外径が一致している。第2円筒部22の駆動軸2側端面は、第1円筒部21の従動軸3側端面に相対回転不能に接続されている。第2円筒部22は、後述するように、その外側円筒部22bと内側円筒部22aとの間に環状流路kpを形成している。第2円筒部22は、非磁性体を用いて構成されている。 As shown in Figs. 2 and 3, the second cylindrical portion 22 is composed of an inner cylindrical portion 22a and an outer cylindrical portion 22b, and the inner diameter of the first cylindrical portion 21 and the inner diameter of the inner cylindrical portion 22a are the same, and the outer diameter of the first cylindrical portion 21 and the outer diameter of the outer cylindrical portion 22b are the same. The end face of the second cylindrical portion 22 on the drive shaft 2 side is connected to the end face of the first cylindrical portion 21 on the driven shaft 3 side so as not to rotate relative to each other. As described below, the second cylindrical portion 22 forms an annular flow passage kp between its outer cylindrical portion 22b and inner cylindrical portion 22a. The second cylindrical portion 22 is composed of a non-magnetic material.
第3円筒部23は、図2及び図3に示すように、第3円筒部23及び第2円筒部22と同径の円筒状に形成されている。第3円筒部23の駆動軸2側端面は、第2円筒部22の従動軸3側端面に相対回転不能に接続されている。さらに、第3円筒部23の従動軸3側端面は、第2継手部6の駆動軸2側端面に相対回転不能に接続されている。これにより、互いに相対回転不能に接続された第1円筒部21、第2円筒部22及び第3円筒部23は、第2継手部6を介して、従動軸3とともに回転する。第3円筒部23は、中間部7の構成要素であるとともに、後述するように、磁場発生部9の構成要素(第2インナーヨーク23)を兼ねている。したがって、第3円筒部23は、磁性体を用いて構成されている。 2 and 3, the third cylindrical portion 23 is formed in a cylindrical shape with the same diameter as the third cylindrical portion 23 and the second cylindrical portion 22. The drive shaft 2 side end surface of the third cylindrical portion 23 is connected to the driven shaft 3 side end surface of the second cylindrical portion 22 so as not to rotate relative to the second cylindrical portion 22. Furthermore, the driven shaft 3 side end surface of the third cylindrical portion 23 is connected to the drive shaft 2 side end surface of the second joint portion 6 so as not to rotate relative to the second cylindrical portion 22. As a result, the first cylindrical portion 21, the second cylindrical portion 22, and the third cylindrical portion 23, which are connected to each other so as not to rotate relative to each other, rotate together with the driven shaft 3 via the second joint portion 6. The third cylindrical portion 23 is a component of the intermediate portion 7, and also serves as a component of the magnetic field generating portion 9 (second inner yoke 23) as described later. Therefore, the third cylindrical portion 23 is made of a magnetic material.
第2羽根部20は、図3に示すように、第1円筒部21の略従動軸3側の位置であって、第1羽根部10と軸方向における同じ高さ位置において、第1円筒部21から径方向内方に延びる羽根状の部位である。図1に示すように、複数枚の第2羽根部20は、均等角度を開けて周方向に並び、軸線Nを中心とする放射状に第1円筒部21から延びている。複数枚の第2羽根部20は、第1円筒部21、第2円筒部22、第3円筒部23及び第2継手部6を介して、従動側回転軸3とともに回転する。第2羽根部20は、図1に示すように、軸方向に見て、扇状に形成されている。第2羽根部20は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。 As shown in FIG. 3, the second blade portion 20 is a blade-shaped portion extending radially inward from the first cylindrical portion 21 at a position approximately on the driven shaft 3 side of the first cylindrical portion 21 and at the same height position in the axial direction as the first blade portion 10. As shown in FIG. 1, the multiple second blade portions 20 are arranged in the circumferential direction at equal angles and extend radially from the first cylindrical portion 21 around the axis N. The multiple second blade portions 20 rotate together with the driven side rotating shaft 3 via the first cylindrical portion 21, the second cylindrical portion 22, the third cylindrical portion 23, and the second joint portion 6. As shown in FIG. 1, the second blade portion 20 is formed in a fan shape when viewed in the axial direction. It is preferable that the second blade portion 20 is made of a non-magnetic material.
図1に示すように、周方向に隣り合う第2羽根部20同士の間には、第1羽根部10が入り込むために必要な容積を有する収容空間csが形成されている。すなわち、中間部7内において、複数の収容空間csが周方向に並んで形成されている。1つの収容空間csは、1枚の第1羽根部10に対応して形成されており、第1羽根部10が収容空間csに入り込むように配設されて、第1羽根部10と前記第2羽根部20とが交互に周方向に並ぶ。収容空間csの中で、第1羽根部10は、第2羽根部20に対して相対回転可能である。したがって、収容空間csは、周方向において、第1羽根部10と、隣接する第2羽根部20との間に所定の角度に相当する微小な遊び(角度間隔)を有する。具体的には、収容空間cs内において第1羽根部10が第2羽根部20に対して周方向に相対回転できる角度は、5度以下の所定の角度である。すなわち、収容空間csは、第1羽根部10の周方向の一方側に形成される微小な空間(一方側空間s1)と、第1羽根部10の周方向の他方側に形成される微小な空間(他方側空間s2)とを有する。 As shown in FIG. 1, between the second blades 20 adjacent to each other in the circumferential direction, a storage space cs having a volume necessary for the first blade 10 to enter is formed. That is, in the intermediate portion 7, a plurality of storage spaces cs are formed in a line in the circumferential direction. One storage space cs is formed corresponding to one first blade 10, and the first blade 10 is arranged so that it enters the storage space cs, and the first blade 10 and the second blade 20 are alternately arranged in the circumferential direction. In the storage space cs, the first blade 10 can rotate relative to the second blade 20. Therefore, the storage space cs has a small play (angular interval) corresponding to a predetermined angle between the first blade 10 and the adjacent second blade 20 in the circumferential direction. Specifically, the angle at which the first blade 10 can rotate relative to the second blade 20 in the circumferential direction in the storage space cs is a predetermined angle of 5 degrees or less. That is, the storage space cs has a small space (one-side space s1) formed on one side of the first blade portion 10 in the circumferential direction, and a small space (other-side space s2) formed on the other side of the first blade portion 10 in the circumferential direction.
収容空間csには、第1羽根部10と第2羽根部20との間において、磁気粘性流体8が充填されている。すなわち、収容空間csにおいて、一方側空間s1及び他方側空間s2には、それぞれ磁気粘性流体8が充填されている。本実施形態では、図1ないし図3において、灰色に塗りつぶした部分に磁気粘性流体8が充填されている。 The storage space cs is filled with magnetorheological fluid 8 between the first blade portion 10 and the second blade portion 20. That is, in the storage space cs, one side space s1 and the other side space s2 are each filled with magnetorheological fluid 8. In this embodiment, the portions filled in gray in Figures 1 to 3 are filled with magnetorheological fluid 8.
磁気粘性流体8は、磁性粒子を分散媒に分散させてなる液体である。磁性粒子として、例えばナノサイズの金属粒子(金属ナノ粒子)からなるものを使用することができる。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%とすることができる。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 magnetorheological fluid 8 is a liquid in which magnetic particles are dispersed in a dispersion medium. For example, nano-sized metal particles (metal nanoparticles) can be used as the magnetic particles. The magnetic particles are made of a magnetizable metal material, and although there is no particular restriction on the metal material, soft magnetic materials are preferred. Examples of soft magnetic materials include alloys such as iron, cobalt, nickel, and permalloy. Although there is no particular restriction on the dispersion medium, hydrophobic silicone oil can be given as an example. The amount of magnetic particles in the magnetorheological fluid can be, for example, 3 to 40 vol.%. Various additives can also be added to the magnetorheological fluid in order to obtain various desired characteristics.
収容空間csの形状は、図1に示すように、周方向に拡がる略扇形であることが好ましい。言い換えれば、収容空間csは、径方向内側から径方向外側にかけて、周方向の距離が大きくなる形状に形成されていることが好ましい。これにより、収容空間csの中で第1羽根部10が第2羽根部20に対して相対回転したときに、一方側空間s1又は他方側空間s2に充填されている磁気粘性流体8を後述する第1オリフィスоr1又は第2オリフィスоr2に向かって押し出すことが容易となる。なお、収容空間csの径方向外側壁面は、第1円筒部21の内側面がなしており、収容空間csの径方向内側壁面は、第1羽根部回転軸11がなしている。 As shown in FIG. 1, the shape of the storage space cs is preferably a substantially sector shape expanding in the circumferential direction. In other words, the storage space cs is preferably formed in a shape in which the circumferential distance increases from the radially inner side to the radially outer side. This makes it easier to push out the magnetorheological fluid 8 filled in the one-side space s1 or the other-side space s2 toward the first orifice or1 or the second orifice or2 described below when the first blade portion 10 rotates relative to the second blade portion 20 in the storage space cs. The radially outer wall surface of the storage space cs is formed by the inner surface of the first cylindrical portion 21, and the radially inner wall surface of the storage space cs is formed by the first blade portion rotation shaft 11.
図2及び図3に示すように、第1円筒部21の径方向内側であって第2羽根部20の駆動軸2側には、ベアリングハウジング部材12が固定されている。ベアリングハウジング部材12と第1羽根部回転軸11との間にベアリング13が介装されている。ベアリング13は、第1羽根部回転軸11を中間部7において軸線N上に回転可能に支持している。ベアリングハウジング部材12の従動軸3側端面の一部は、収容空間csの駆動軸2側における壁面(収容空間csの天面)をなしている。ベアリングハウジング部材12は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。 As shown in Figures 2 and 3, a bearing housing member 12 is fixed to the drive shaft 2 side of the second blade portion 20, radially inside the first cylindrical portion 21. A bearing 13 is interposed between the bearing housing member 12 and the first blade portion rotating shaft 11. The bearing 13 supports the first blade portion rotating shaft 11 at the intermediate portion 7 so that it can rotate on the axis N. A part of the end face of the bearing housing member 12 on the driven shaft 3 side forms a wall surface (top surface of the accommodation space cs) on the drive shaft 2 side of the accommodation space cs. It is preferable that the bearing housing member 12 is made of a non-magnetic material.
同様に、第1円筒部21、第2円筒部22及び第3円筒部23の径方向内側であって第2羽根部20の従動軸3側には、図2及び図3に示すように、ベアリングハウジング部材14が固定されている。ベアリングハウジング部材14と第1羽根部回転軸11との間にベアリング15が介装されている。ベアリング15は、第1羽根部回転軸11を中間部7において軸線N上に回転可能に支持している。ベアリングハウジング部材14の駆動軸2側端面の一部は、収容空間csの従動軸3側における壁面(収容空間csの底面)をなしている。ベアリングハウジング部材14は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。 Similarly, as shown in Figs. 2 and 3, a bearing housing member 14 is fixed to the driven shaft 3 side of the second blade section 20, radially inward of the first cylindrical section 21, the second cylindrical section 22, and the third cylindrical section 23. A bearing 15 is interposed between the bearing housing member 14 and the first blade section rotating shaft 11. The bearing 15 supports the first blade section rotating shaft 11 at the intermediate section 7 so that it can rotate on the axis N. A part of the end surface of the bearing housing member 14 on the drive shaft 2 side forms the wall surface (bottom surface of the accommodation space cs) on the driven shaft 3 side of the accommodation space cs. It is preferable that the bearing housing member 14 is made of a non-magnetic material.
中間部7において、一方側空間s1と他方側空間s2とを互いに連通する連通流路cpが形成されている。連通流路cpは、第1オリフィスоr1と第2オリフィスоr2と環状流路kpとを含む。 In the intermediate portion 7, a communication flow path cp is formed that connects the one-side space s1 and the other-side space s2. The communication flow path cp includes a first orifice or1, a second orifice or2, and an annular flow path kp.
図2及び図3に示すように、第2円筒部22の内部において磁気粘性流体8が周方向に流れるように、第2円筒部22には軸方向に見て環状の流路となる環状流路kpが形成されている。環状流路kpは、第2円筒部22の駆動軸2側端面及び従動軸3側端面に開口しているとともに、第2円筒部22の内部を周方向に一周するように形成された流路である。なお、第1円筒部21の従動軸3側端面が環状流路kpの天面をなしており、第3円筒部23の駆動軸2側端面が環状流路kpの底面をなしている。 As shown in Figures 2 and 3, the second cylindrical portion 22 is formed with an annular flow passage kp, which is an annular flow passage when viewed in the axial direction, so that the magnetorheological fluid 8 flows circumferentially inside the second cylindrical portion 22. The annular flow passage kp is open to the drive shaft 2 side end face and the driven shaft 3 side end face of the second cylindrical portion 22, and is a flow passage formed to go around the inside of the second cylindrical portion 22 in the circumferential direction. The driven shaft 3 side end face of the first cylindrical portion 21 forms the top surface of the annular flow passage kp, and the drive shaft 2 side end face of the third cylindrical portion 23 forms the bottom surface of the annular flow passage kp.
第1円筒部21には、図1及び図2に示すように、一方側空間s1に開口する第1オリフィスоr1が形成されるとともに、他方側空間s2に開口する第2オリフィスоr2が形成されている。すなわち、第1オリフィスоr1及び第2オリフィスоr2は、収容空間csの径方向外側壁面をなす第1円筒部21の内側面にそれぞれ開口している。 As shown in Figs. 1 and 2, the first cylindrical portion 21 is formed with a first orifice OR1 that opens into the one-side space s1, and a second orifice OR2 that opens into the other-side space s2. That is, the first orifice OR1 and the second orifice OR2 each open into the inner surface of the first cylindrical portion 21 that forms the radially outer wall surface of the storage space cs.
さらに、第1オリフィスоr1及び第2オリフィスоr2は、それぞれ上記の収容空間cs側の開口から第1円筒部21の中を軸方向に延びて、環状流路kpの天面(第1円筒部21の従動軸3側端面)にもそれぞれ開口している。これにより、第1オリフィスоr1は、一方側空間s1と環状流路kpとを互いに連通し、第2オリフィスоr2は、他方側空間s2と環状流路kpとを互いに連通する。なお、本実施形態では、図2に示すように、第1オリフィスоr1及び第2オリフィスоr2のそれぞれの流路断面積は、環状流路kpの流路断面積より小さいが、これに限定されない。 Furthermore, the first orifice OR1 and the second orifice OR2 each extend axially through the first cylindrical portion 21 from the opening on the side of the storage space cs, and each also opens to the top surface of the annular flow passage kp (the end surface of the first cylindrical portion 21 on the driven shaft 3 side). As a result, the first orifice OR1 communicates the one-side space s1 with the annular flow passage kp, and the second orifice OR2 communicates the other-side space s2 with the annular flow passage kp. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the flow passage cross-sectional area of each of the first orifice OR1 and the second orifice OR2 is smaller than the flow passage cross-sectional area of the annular flow passage kp, but is not limited to this.
すなわち、第1オリフィスоr1、第2オリフィスоr2及び環状流路kpを介することによって、一方側空間s1と他方側空間s2とは互いに連通されている。したがって、第1オリフィスоr1、第2オリフィスоr2及び環状流路kpは、一方側空間s1と他方側空間s2とを互いに連通する連通流路cpを構成する。 That is, the one-side space s1 and the other-side space s2 are connected to each other through the first orifice or1, the second orifice or2, and the annular flow path kp. Therefore, the first orifice or1, the second orifice or2, and the annular flow path kp constitute a communication flow path cp that connects the one-side space s1 and the other-side space s2 to each other.
磁気粘性流体8は、連通流路cpを流れることにより、一方側空間s1から他方側空間s2に向かって、または、他方側空間s2から一方側空間s1に向かって流れることができる。すなわち、第1羽根部10が第2羽根部20に対して周方向の一方側に相対回転した場合、一方側空間s1の容積が小さくなり、他方側空間s2の容積が大きくなる。これに伴い、一方側空間s1に充填されていた磁気粘性流体8は、連通流路cpを流れて、他方側空間s2に流れ込むことができる。第1羽根部10が第2羽根部20に対して周方向の他方側に相対回転した場合、他方側空間s2の容積が小さくなり、一方側空間s1の容積が大きくなる。これに伴い、他方側空間s2に充填されていた磁気粘性流体8は、連通流路cpを流れて、一方側空間s1に流れ込むことができる。 The magnetorheological fluid 8 can flow from the one-side space s1 to the other-side space s2, or from the other-side space s2 to the one-side space s1 by flowing through the communicating flow path cp. That is, when the first blade portion 10 rotates relative to the second blade portion 20 to one side in the circumferential direction, the volume of the one-side space s1 decreases and the volume of the other-side space s2 increases. Accordingly, the magnetorheological fluid 8 filled in the one-side space s1 can flow through the communicating flow path cp and into the other-side space s2. When the first blade portion 10 rotates relative to the second blade portion 20 to the other side in the circumferential direction, the volume of the other-side space s2 decreases and the volume of the one-side space s1 increases. Accordingly, the magnetorheological fluid 8 filled in the other-side space s2 can flow through the communicating flow path cp and into the one-side space s1.
すなわち、収容空間cs内における、第1羽根部10の第2羽根部20に対する相対回転(相対揺動を含む)のエネルギーは、磁気粘性流体8の流れのエネルギーに変換される。 In other words, the energy of the relative rotation (including relative oscillation) of the first blade portion 10 with respect to the second blade portion 20 in the storage space cs is converted into the flow energy of the magnetorheological fluid 8.
収容空間cs内において、一方側空間s1と他方側空間s2とを互いに対してシールするために、第1羽根部10と、第1羽根部10の軸方向又は径方向の周囲にある部材との間には、その隙間を埋めるシール部材se2が介装されている。 In order to seal the one-side space s1 and the other-side space s2 from each other within the accommodation space cs, a seal member se2 is interposed between the first blade portion 10 and a member surrounding the first blade portion 10 in the axial or radial direction to fill the gap.
具体的には、図1に示すように、第1円筒部21の内側面と第1羽根部10の径方向外側面との間には、シール部材se2が介装されている。第1円筒部21の内側面には、軸方向に延び径方向外方に凹む溝が形成されており、当該溝にシール部材se2が嵌め入れられている。シール部材se2は、第1羽根部10の径方向外側面に摺動可能に接触している。シール部材se2は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。 Specifically, as shown in FIG. 1, a seal member se2 is interposed between the inner surface of the first cylindrical portion 21 and the radially outer surface of the first blade portion 10. A groove extending in the axial direction and recessed radially outward is formed on the inner surface of the first cylindrical portion 21, and the seal member se2 is fitted into the groove. The seal member se2 is in slidable contact with the radially outer surface of the first blade portion 10. It is preferable that the seal member se2 is made of a non-magnetic material.
さらに、図示されていないが、シール部材se2は、第1羽根部10の軸方向の駆動軸2側面とベアリングハウジング部材12の底面との間に介装されていることが好ましい。同様に、シール部材se2は、第1羽根部10の軸方向の従動軸3側面とベアリングハウジング部材14の天面との間に介装されていることが好ましい。 Furthermore, although not shown, it is preferable that the seal member se2 is interposed between the axial side of the drive shaft 2 of the first blade portion 10 and the bottom surface of the bearing housing member 12. Similarly, it is preferable that the seal member se2 is interposed between the axial side of the driven shaft 3 of the first blade portion 10 and the top surface of the bearing housing member 14.
また、図1及び図2に示すように、隣り合う収容空間csを互いに対してシールするために、第2羽根部20と、第2羽根部20の軸方向又は径方向の周囲にある部材との間には、その隙間を埋めるシール部材se1が介装されている。 As shown in Figs. 1 and 2, in order to seal adjacent storage spaces cs from each other, a seal member se1 is interposed between the second blade portion 20 and a member surrounding the second blade portion 20 in the axial or radial direction to fill the gap.
具体的には、図1に示すように、第2羽根部20の径方向内側面には、軸方向に延び径方向外方に凹む溝が形成されており、当該溝にシール部材se1が嵌め入れられている。この部分におけるシール部材se1は、第1羽根部回転軸11に摺動可能に接触している。さらに、図3に示すように、第2羽根部20の底面(従動軸3側面)には、径方向に延び駆動軸2側に凹む溝が形成されており、当該溝にシール部材se1が嵌め入れられている。この部分におけるシール部材se1は、ベアリングハウジング部材14の天面に接触している。同様に、第2羽根部20の天面(駆動軸2側面)には、径方向に延び従動軸3側に凹む溝が形成されており、当該溝にシール部材se1が嵌め入れられている。この部分におけるシール部材se1は、ベアリングハウジング部材12の底面に接触している。シール部材se1は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。 Specifically, as shown in FIG. 1, a groove extending in the axial direction and recessed radially outward is formed on the radial inner side surface of the second blade portion 20, and a seal member se1 is fitted into the groove. The seal member se1 in this portion is in sliding contact with the first blade portion rotating shaft 11. Furthermore, as shown in FIG. 3, a groove extending in the radial direction and recessed toward the drive shaft 2 side is formed on the bottom surface (driven shaft 3 side) of the second blade portion 20, and the seal member se1 is fitted into the groove. The seal member se1 in this portion is in contact with the top surface of the bearing housing member 14. Similarly, a groove extending in the radial direction and recessed toward the driven shaft 3 side is formed on the top surface (drive shaft 2 side) of the second blade portion 20, and the seal member se1 is fitted into the groove. The seal member se1 in this portion is in contact with the bottom surface of the bearing housing member 12. It is preferable that the seal member se1 is made of a non-magnetic material.
磁場発生部9は、磁気粘性流体8に印加する磁場を発生する。本実施形態では、磁場発生部9は、ヨークとコイル25とを含んで構成されている。 The magnetic field generating unit 9 generates a magnetic field to be applied to the magnetorheological fluid 8. In this embodiment, the magnetic field generating unit 9 includes a yoke and a coil 25.
ヨークは、図2及び図3に示すように、本実施形態では、第1インナーヨーク21、第2インナーヨーク23およびアウターヨーク24で構成されている。ヨークを構成する部材は何れも当然に磁性体を用いて構成されている。 As shown in Figures 2 and 3, in this embodiment, the yoke is composed of a first inner yoke 21, a second inner yoke 23, and an outer yoke 24. Naturally, all of the components that make up the yoke are made of magnetic material.
第1インナーヨーク21は、第1円筒部21である。第2インナーヨーク23は、第3円筒部23である。これらにより、中間部7の径方向外側の位置に軸方向に延びる磁路を形成することができる。 The first inner yoke 21 is the first cylindrical portion 21. The second inner yoke 23 is the third cylindrical portion 23. These form a magnetic path that extends in the axial direction at a position radially outside the intermediate portion 7.
第1インナーヨーク21と第2インナーヨーク23とは、環状流路kpを内部に有する第2円筒部22を軸方向に挟んでいる。 The first inner yoke 21 and the second inner yoke 23 axially sandwich the second cylindrical portion 22, which has an annular flow passage kp therein.
アウターヨーク24は、一方の端面が第1インナーヨーク21の径方向外側面に微小隙間を介して対向し、他方の端面が第2インナーヨーク23の径方向外側面に微小隙間を介して対向している。本実施形態では、アウターヨーク24は、全体的に環状に形成され、断面が略C字状に形成されている。 One end face of the outer yoke 24 faces the radially outer surface of the first inner yoke 21 via a small gap, and the other end face faces the radially outer surface of the second inner yoke 23 via a small gap. In this embodiment, the outer yoke 24 is formed in an overall ring shape and has a cross section that is approximately C-shaped.
アウターヨーク24の軸方向の両側には、図3に示すように、ベアリングハウジング部材16,18が固定されている。ベアリングハウジング部材16と第1継手部5との間にベアリング17が介装され、ベアリングハウジング部材18と第2継手部6との間にベアリング19が介装されている。したがって、第1継手部5、第2継手部6及び中間部7は、アウターヨーク24およびコイル25に対して回転可能となっている。なお、ベアリングハウジング部材16,18は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。 As shown in FIG. 3, bearing housing members 16 and 18 are fixed to both axial sides of the outer yoke 24. A bearing 17 is interposed between the bearing housing member 16 and the first joint part 5, and a bearing 19 is interposed between the bearing housing member 18 and the second joint part 6. Therefore, the first joint part 5, the second joint part 6, and the intermediate part 7 are rotatable relative to the outer yoke 24 and the coil 25. It is preferable that the bearing housing members 16 and 18 are made of a non-magnetic material.
コイル25は、図2及び図3に示すように、アウターヨーク24の内側に巻設されている。コイル25には、給電部31から所望の電流値の電流が給電可能となっている。コイル25は、電流が給電されると、ヨーク内に磁路を形成することができる。ヨーク内に磁路が形成されると、第1インナーヨーク21と第2インナーヨーク23とに挟まれている環状流路kp内の磁気粘性流体8に磁場が印加される。 As shown in Figures 2 and 3, the coil 25 is wound around the inside of the outer yoke 24. A current of a desired value can be supplied to the coil 25 from the power supply unit 31. When a current is supplied to the coil 25, it can form a magnetic path within the yoke. When a magnetic path is formed within the yoke, a magnetic field is applied to the magnetorheological fluid 8 within the annular flow path kp that is sandwiched between the first inner yoke 21 and the second inner yoke 23.
上述の構成を備えるカップリング1において、給電部31によりコイル25に電流を印加すると、例えば図2及び図3の矢印Pの方向に沿って、ヨーク内に磁路が形成される。特に、環状流路kp内を流れる磁気粘性流体8を貫通する磁路が形成され、磁気粘性流体8は、印加される磁場の強さに応じた粘性を発現する。そして、コイル25に印加する電流値を変えることにより、磁気粘性流体8の粘度を変えることができるので、カップリング1の捩り剛性も変えることができる。 In the coupling 1 having the above-mentioned configuration, when a current is applied to the coil 25 by the power supply unit 31, a magnetic path is formed in the yoke, for example along the direction of the arrow P in Figures 2 and 3. In particular, a magnetic path is formed that penetrates the magnetorheological fluid 8 flowing in the annular flow path kp, and the magnetorheological fluid 8 exhibits a viscosity that corresponds to the strength of the applied magnetic field. And, by changing the value of the current applied to the coil 25, the viscosity of the magnetorheological fluid 8 can be changed, and therefore the torsional rigidity of the coupling 1 can also be changed.
詳細には、環状流路kpを充填する磁気粘性流体8に磁場が印加されると、環状流路kp内の磁気粘性流体8に粘性が生じる。このとき、駆動側回転軸2から捩り振動がカップリング1に入力されると、第1継手部5及び第1羽根部回転軸11を介して、第1羽根部10が収容空間cs内で周方向に回転振動(揺動)する。この第1羽根部10の回転に応じて、一方側空間s1と他方側空間s2とのそれぞれの容積が変化し、一方側空間s1と他方側空間s2との間で連通流路cpを介して磁気粘性流体8が移動しようとする。磁気粘性流体8は、連通流路cpが有する環状流路kpを流れるが、環状流路kpで磁場が印加されるために、一方側空間s1と他方側空間s2との間での流れにおいて粘性に応じた抵抗を生じる。したがって、第1羽根部10の回転振動(揺動)に伴うエネルギーは、磁気粘性流体8が連通流路cpを流れる際の抵抗により消失させられる。言い換えれば、カップリング1全体の捩り剛性を磁場発生部9が生じる磁場により変化させられるので、駆動側回転軸2から入力される捩り振動を抑制することができる。 In detail, when a magnetic field is applied to the magnetorheological fluid 8 filling the annular flow passage kp, viscosity is generated in the magnetorheological fluid 8 in the annular flow passage kp. At this time, when a torsional vibration is input from the drive side rotating shaft 2 to the coupling 1, the first blade portion 10 rotates (sways) in the circumferential direction in the accommodation space cs via the first joint portion 5 and the first blade portion rotating shaft 11. In response to the rotation of the first blade portion 10, the respective volumes of the one-side space s1 and the other-side space s2 change, and the magnetorheological fluid 8 tries to move between the one-side space s1 and the other-side space s2 through the communicating flow passage cp. The magnetorheological fluid 8 flows through the annular flow passage kp of the communicating flow passage cp, but since a magnetic field is applied in the annular flow passage kp, resistance according to viscosity is generated in the flow between the one-side space s1 and the other-side space s2. Therefore, the energy associated with the rotational vibration (swing) of the first blade portion 10 is dissipated by the resistance of the magnetorheological fluid 8 as it flows through the communication flow path cp. In other words, the torsional rigidity of the entire coupling 1 can be changed by the magnetic field generated by the magnetic field generating unit 9, so that the torsional vibration input from the drive side rotating shaft 2 can be suppressed.
このように、本実施形態に係るカップリング1によれば、コイル25に印加する電流値を変えるだけで、カップリング1の捩り剛性を変えることができるので、簡単にカップリング1に入力される捩り振動を抑制でき、その捩り振動の共振点を変えることも簡単に行うことができる。 In this way, with the coupling 1 according to this embodiment, the torsional rigidity of the coupling 1 can be changed simply by changing the current value applied to the coil 25, so the torsional vibration input to the coupling 1 can be easily suppressed, and the resonance point of the torsional vibration can also be easily changed.
また、上述の構成を備えるカップリング1において、収容空間cs内において第1羽根部10が第2羽根部20に対して周方向に相対回転できる角度は5度以下の所定の角度であるので、駆動側回転軸2から入力される大きな回転(当該所定の角度を超える回転)は従動側回転軸3に伝達される一方で、駆動側回転軸2から入力される当該所定の角度以下の微小な回転振動(揺動)は、磁気粘性流体8の流体抵抗として吸収されることができ、抑制される。 In addition, in the coupling 1 having the above-mentioned configuration, the angle at which the first blade portion 10 can rotate relative to the second blade portion 20 in the circumferential direction within the accommodation space cs is a predetermined angle of 5 degrees or less, so that large rotations (rotations exceeding the predetermined angle) input from the driving side rotating shaft 2 are transmitted to the driven side rotating shaft 3, while minute rotational vibrations (oscillations) input from the driving side rotating shaft 2 that are less than the predetermined angle are absorbed as fluid resistance of the magnetorheological fluid 8 and are suppressed.
また、上述の構成を備えるカップリング1において、連通流路cpは軸方向に見て環状に形成された環状流路kpを含むので、周方向に並んで形成されている一方側空間s1と他方側空間s2との間で磁気粘性流体8を流すことが容易となる。もちろん、この場合であっても、磁場発生部9が磁気粘性流体8に印加する磁場に応じて、磁気粘性流体8の流体抵抗を生じさせることができる。 In addition, in the coupling 1 having the above-mentioned configuration, the communication flow path cp includes an annular flow path kp formed in an annular shape when viewed in the axial direction, so that the magnetorheological fluid 8 can be easily caused to flow between the one-side space s1 and the other-side space s2 formed side by side in the circumferential direction. Of course, even in this case, the magnetorheological fluid 8 can generate fluid resistance in response to the magnetic field applied to the magnetorheological fluid 8 by the magnetic field generating unit 9.
また、上述の構成を備えるカップリング1において、連通流路cpは一方側空間s1と環状流路kpとにそれぞれ開口する一方側オリフィスоr1と、他方側空間s2と環状流路kpとにそれぞれ開口する他方側オリフィスоr2とを更に含むので、一方側空間s1と環状流路kpとの間で磁気粘性流体8を流すことが容易となるとともに、他方側空間s2と環状流路kpとの間で磁気粘性流体8を流すことが容易となる。 In addition, in the coupling 1 having the above-mentioned configuration, the communication flow passage cp further includes a one-side orifice or1 that opens into the one-side space s1 and the annular flow passage kp, respectively, and an other-side orifice or2 that opens into the other-side space s2 and the annular flow passage kp, respectively, so that it becomes easy to flow the magnetorheological fluid 8 between the one-side space s1 and the annular flow passage kp, and also easy to flow the magnetorheological fluid 8 between the other-side space s2 and the annular flow passage kp.
また、上述の構成を備えるカップリング1において、磁場発生部9は、環状流路kpを軸方向に挟む形状に形成されたヨークと、ヨーク内に磁路を形成するように巻設されたコイル25と、を有し、コイル25に電流が印加されると、環状流路kp内の磁気粘性流体8を貫通する磁路が形成されるので、環状流路kp内を流れる磁気粘性流体8に集中的に磁場を印加することができ、容易に磁気粘性流体8の粘度を変化させることができる。 In addition, in the coupling 1 having the above-mentioned configuration, the magnetic field generating unit 9 has a yoke formed in a shape that axially sandwiches the annular flow path kp, and a coil 25 wound so as to form a magnetic path within the yoke. When a current is applied to the coil 25, a magnetic path is formed that penetrates the magnetorheological fluid 8 within the annular flow path kp, so that a concentrated magnetic field can be applied to the magnetorheological fluid 8 flowing within the annular flow path kp, and the viscosity of the magnetorheological fluid 8 can be easily changed.
<変形例>
上述した本発明の実施の形態では、連通流路cpは、第1オリフィスоr1、第2オリフィスоr2及び環状流路kpにより構成されていたが、第1オリフィスоr1及び第2オリフィスоr2の収容空間から離れた側のそれぞれの開口を互いに直接的に接続して、一方側空間s1と他方側空間s2とにそれぞれ開口するオリフィス(不図示)により構成してもよい。この場合であっても、磁場発生部9は、当該オリフィスを流れる磁気粘性流体8を貫通する磁路を形成することができるので、コイル25に印加する電流値を変えるだけで、カップリング1の捩り剛性を変えることができるので、簡単にカップリング1に入力される捩り振動を抑制でき、その捩り振動の共振点を変えることも簡単に行うことができる。
<Modification>
In the above-mentioned embodiment of the present invention, the communication flow path cp is composed of the first orifice or1, the second orifice or2, and the annular flow path kp, but the openings of the first orifice or1 and the second orifice or2 on the side away from the accommodation space may be directly connected to each other to be composed of orifices (not shown) opening into the one-side space s1 and the other-side space s2, respectively. Even in this case, the magnetic field generating unit 9 can form a magnetic path penetrating the magnetorheological fluid 8 flowing through the orifice, so that the torsional rigidity of the coupling 1 can be changed simply by changing the current value applied to the coil 25, so that the torsional vibration input to the coupling 1 can be easily suppressed, and the resonance point of the torsional vibration can also be easily changed.
本発明は、例えば、軸と軸を連結するためのカップリングに適用することができる。 The present invention can be applied, for example, to a coupling for connecting shafts.
1 カップリング
2 駆動側回転軸(駆動軸)
3 従動側回転軸(従動軸)
5 第1継手部
6 第2継手部
7 中間部
8 磁気粘性流体
9 磁場発生部
10 第1羽根部
11 第1羽根部回転軸
20 第2羽根部
21 第1円筒部(第1インナーヨーク)
22 第2円筒部
23 第3円筒部(第2インナーヨーク)
24 アウターヨーク
25 コイル
31 給電部
cs 収容空間
s1 一方側空間
s2 他方側空間
cp 連通流路
kp 環状流路
оr1 第1オリフィス
оr2 第2オリフィス
N 軸線
1 Coupling 2 Drive side rotating shaft (drive shaft)
3 Driven rotating shaft (driven shaft)
5 First joint portion 6 Second joint portion 7 Intermediate portion 8 Magnetorheological fluid 9 Magnetic field generating portion 10 First blade portion 11 First blade portion rotating shaft 20 Second blade portion 21 First cylindrical portion (first inner yoke)
22 Second cylindrical portion 23 Third cylindrical portion (second inner yoke)
24 Outer yoke 25 Coil 31 Power supply part cs Storage space s1 One side space s2 Other side space cp Communication flow passage kp Annular flow passage or1 First orifice or2 Second orifice N Axis
Claims (3)
他方の軸に対して相対回転不能に取り付けられる第2継手部と、
前記第1継手部と前記第2継手部との間に連結され、捩り振動を吸収する中間部と、
を備えるカップリングであって、
磁場を発生する磁場発生部を更に備え、
前記中間部は、
前記第1継手部に連結される、径方向外方に延び周方向に並び前記一方の軸とともに回転する複数枚の第1羽根部と、
前記第2継手部に連結される、径方向内方に延び周方向に並び前記他方の軸とともに回転する複数枚の第2羽根部と、
を有し、
隣り合う前記第2羽根部同士の間には、前記第1羽根部が入り込むために必要な容積を有する収容空間が形成され、
前記第1羽根部が前記収容空間に入り込むように配設されて、前記第1羽根部と前記第2羽根部とが交互に周方向に並び、
前記収容空間において前記第1羽根部と前記第2羽根部との間に、磁気粘性流体が充填され、
前記収容空間は、前記第1羽根部の周方向の一方側に形成される一方側空間と、前記第1羽根部の周方向の他方側に形成される他方側空間とを有し、
前記中間部には、前記一方側空間と前記他方側空間とを互いに連通する連通流路が形成され、
前記磁場発生部は、前記連通流路内の前記磁気粘性流体に磁場を印加することができるように設けられており、
前記連通流路は、軸方向に見て環状に形成された環状流路を含み、
前記磁場発生部は、
前記環状流路を軸方向に挟む形状に形成されたヨークと、
前記ヨーク内に磁路を形成するように巻設されたコイルと、
を有し、
前記コイルに電流が印加されると、前記環状流路内の磁気粘性流体を貫通する磁路が形成される、
ことを特徴とするカップリング。 A first joint portion that is attached to one of the shafts so as not to rotate relative to the one of the shafts;
A second joint portion that is attached to the other shaft so as not to rotate relative to the other shaft;
an intermediate portion connected between the first joint portion and the second joint portion and configured to absorb torsional vibration;
A coupling comprising:
Further comprising a magnetic field generating unit that generates a magnetic field,
The intermediate portion is
a plurality of first blade portions connected to the first joint portion, extending radially outward, arranged in a circumferential direction, and rotating together with the one shaft;
A plurality of second blade portions that are connected to the second joint portion, extend radially inward, are arranged in a circumferential direction, and rotate together with the other shaft;
having
Between the adjacent second blade portions, an accommodation space having a volume necessary for the first blade portion to enter is formed,
The first blade portion is disposed so as to enter the accommodation space, and the first blade portion and the second blade portion are alternately arranged in a circumferential direction,
A magnetorheological fluid is filled between the first blade portion and the second blade portion in the accommodation space,
The accommodation space has a one-side space formed on one circumferential side of the first blade portion and a second-side space formed on the other circumferential side of the first blade portion,
A communication flow path is formed in the intermediate portion, the communication flow path connecting the one-side space and the other-side space to each other,
the magnetic field generating unit is provided so as to be able to apply a magnetic field to the magnetorheological fluid in the communicating flow path,
The communication passage includes an annular passage formed in an annular shape when viewed in the axial direction,
The magnetic field generating unit is
a yoke formed in a shape that sandwiches the annular flow passage in the axial direction;
A coil wound so as to form a magnetic path within the yoke;
having
When a current is applied to the coil, a magnetic path is formed through the magnetorheological fluid in the annular flow channel.
A coupling characterized by:
前記収容空間内において前記第1羽根部が前記第2羽根部に対して周方向に相対回転できる角度は、5度以下の所定の角度である、
ことを特徴とするカップリング。 2. The coupling according to claim 1,
The angle at which the first blade portion can rotate relative to the second blade portion in the circumferential direction within the accommodation space is a predetermined angle of 5 degrees or less.
A coupling characterized by:
前記連通流路は、前記一方側空間と前記環状流路とにそれぞれ開口する一方側オリフィスと、前記他方側空間と前記環状流路とにそれぞれ開口する他方側オリフィスとを更に含む、
ことを特徴とするカップリング。 3. The coupling according to claim 1 or 2 ,
the communication flow passage further includes a first-side orifice that opens into the first-side space and the annular flow passage, respectively, and a second-side orifice that opens into the second-side space and the annular flow passage, respectively.
A coupling characterized by:
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