JP7624849B2 - Coupling - Google Patents
Coupling Download PDFInfo
- Publication number
- JP7624849B2 JP7624849B2 JP2021034994A JP2021034994A JP7624849B2 JP 7624849 B2 JP7624849 B2 JP 7624849B2 JP 2021034994 A JP2021034994 A JP 2021034994A JP 2021034994 A JP2021034994 A JP 2021034994A JP 7624849 B2 JP7624849 B2 JP 7624849B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coupling
- magnetic field
- magnetorheological elastomer
- joint
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims description 43
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims description 43
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims description 43
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 56
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 42
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001313 Cobalt-iron alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 229910052598 goethite Inorganic materials 0.000 description 1
- AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M hydroxy(oxo)iron Chemical compound [O][Fe]O AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001337 iron nitride Inorganic materials 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Steering Controls (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Description
本発明は、カップリングに関する。 The present invention relates to a coupling.
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、磁気粘弾性エラストマを含み、前記磁場発生部は、前記磁気粘弾性エラストマに磁場を印加する。 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 and absorbing torsional vibrations, and further comprises a magnetic field generating part that generates a magnetic field. The intermediate part includes a magnetorheological elastomer, and the magnetic field generating part applies a magnetic field to the magnetorheological elastomer.
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、前記磁気粘弾性エラストマは、少なくとも磁路が貫通する部分において平板状に形成されている。 The coupling according to the second aspect of the present invention is the coupling according to the first aspect, in which the magnetorheological elastomer is formed in a flat plate shape at least in the portion through which the magnetic path passes.
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1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および磁場発生部9を備えている。 As shown in FIG. 1, the coupling 1 according to this embodiment is connected between a driving side rotating shaft 2 and a driven side rotating shaft 3, and includes a first joint part 5, a second joint part 6, an intermediate part 7, and a magnetic field generating part 9.
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、後述するように、磁場発生部9の第1インナーヨーク15aを兼ねている。したがって、第1継手部5は、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. As described below, the first joint part 5 also serves as the first inner yoke 15a of the magnetic field generating part 9. Therefore, it is desirable that the first joint part 5 is made of a 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、後述するように、磁場発生部9の第2インナーヨーク15bを兼ねている。したがって、第2継手部6は、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. As described below, the second joint part 6 also serves as the second inner yoke 15b of the magnetic field generating part 9. Therefore, it is desirable that the second joint part 6 is made of a magnetic material.
第1継手部5及び第2継手部6は、互いに軸方向に対向する端面をそれぞれ有している。第1継手部5及び第2継手部6のそれぞれの端面の間に、軸方向に微小な間隔を空けて径方向に延びる微小隙間20が形成されている。 The first joint part 5 and the second joint part 6 each have an end face that faces each other in the axial direction. Between the end faces of the first joint part 5 and the second joint part 6, a minute gap 20 is formed that extends radially with a minute gap in the axial direction.
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、微小隙間20に介装されており、軸方向に見て円形状である平板状に形成された磁気粘弾性エラストマ7である。本実施形態では、磁気粘弾性エラストマ7は、微小隙間20の全体に亘って充填されている。 The intermediate portion 7 is connected between the first joint portion 5 and the second joint portion 6. In this embodiment, the intermediate portion 7 is a magnetorheological elastomer 7 that is disposed in the minute gap 20 and formed into a flat plate that is circular when viewed in the axial direction. In this embodiment, the magnetorheological elastomer 7 is filled throughout the entire minute gap 20.
磁気粘弾性エラストマ7は、マトリックスとしての粘弾性をもつ基質エラストマ(弾性材料)と、基質エラストマ内に分散された多数の導電性の磁性粒子とを有する。磁気粘弾性エラストマ7は、基質エラストマ内に導電性の磁性粒子が分散されていることにより、印加される磁場の強さに応じて弾性率や減衰特性などの機械的特性が可逆的に変化する。 The magnetorheological elastomer 7 has a matrix elastomer (elastic material) with viscoelasticity, and a large number of conductive magnetic particles dispersed within the matrix elastomer. Because the conductive magnetic particles are dispersed within the matrix elastomer, the magnetorheological elastomer 7's mechanical properties, such as elastic modulus and damping characteristics, change reversibly depending on the strength of the applied magnetic field.
基質エラストマの構成材料としては、例えば超軟質ウレタン樹脂、エチレン-プロピレンゴム、シリコーンゴム等の室温で粘弾性を有する公知の高分子材料が挙げられる。 Constituent materials for the substrate elastomer include known polymeric materials that have viscoelasticity at room temperature, such as ultra-soft urethane resin, ethylene-propylene rubber, and silicone rubber.
磁性粒子は、磁場の作用によって磁気分極する性質を有する。磁性粒子は、透磁率が高く、残留磁化の小さいものが好ましい。磁性粒子の構成材料としては、例えば、鉄、窒化鉄、炭化鉄、カルボニル鉄、磁性酸化鉄類、フェライト類、ニッケル、コバルト、又はコバルト鉄の合金類、マグネタイト、ゲーサイト等が挙げられる。磁性粒子の形状は、特に限定されず、例えば球形、針形、平板形等であってよい。磁性粒子の粒径は、特に限定されず、例えば0.01μm~500μm程度であってよい。 Magnetic particles have the property of being magnetically polarized by the action of a magnetic field. It is preferable that the magnetic particles have high magnetic permeability and small residual magnetization. Examples of materials constituting the magnetic particles include iron, iron nitride, iron carbide, carbonyl iron, magnetic iron oxides, ferrites, nickel, cobalt, or cobalt-iron alloys, magnetite, goethite, etc. The shape of the magnetic particles is not particularly limited and may be, for example, spherical, needle-shaped, or tabular. The particle size of the magnetic particles is not particularly limited and may be, for example, about 0.01 μm to 500 μm.
磁性粒子は、基質エラストマ内において、印加される磁場の強度が十分に低いとき、互いの相互作用は無視できるほど小さく、かつ、印加される磁場の強度が高まるに従って、磁気相互作用によって互いに作用する引力が増大するように振る舞う。磁性粒子のこの振る舞いによって、磁気粘弾性エラストマの弾性率や剛性(捩り剛性を含む)が変化可能となっている。磁性粒子の基質エラストマに対する割合は、任意に設定できるが、例えば体積分率で5%~85%程度であってよい。基質エラストマ内の磁性粒子の分散状態は、基質エラストマの各部において均一にしてもよいし、一部に密度差を設けてもよい。 When the strength of the applied magnetic field is sufficiently low, the magnetic particles behave in such a way that their mutual interactions are negligibly small, and as the strength of the applied magnetic field increases, the magnetic interaction causes the mutual attractive force to increase. This behavior of the magnetic particles makes it possible to change the elastic modulus and rigidity (including torsional rigidity) of the magnetorheological elastomer. The ratio of magnetic particles to the matrix elastomer can be set at will, but may be, for example, about 5% to 85% by volume. The dispersion state of the magnetic particles in the matrix elastomer may be uniform in each part of the matrix elastomer, or there may be density differences in some parts.
磁気粘弾性エラストマ7は、その一方が第1継手部5に固定され、その他方が第2継手部6に固定されている。これにより、駆動側回転軸2と従動側回転軸3との間で捩り方向に変位が生じると、磁気粘弾性エラストマ7は、その捩り方向に弾性変形する。 One end of the magnetorheological elastomer 7 is fixed to the first joint 5, and the other end is fixed to the second joint 6. As a result, when a displacement occurs in the torsional direction between the driving side rotating shaft 2 and the driven side rotating shaft 3, the magnetorheological elastomer 7 elastically deforms in that torsional direction.
磁場発生部9は、磁場を発生し、その磁場を中間部7(磁気粘弾性エラストマ7)に印加する。本実施形態では、磁場発生部9は、ヨーク15とコイル16とを含んで構成されている。 The magnetic field generating unit 9 generates a magnetic field and applies the magnetic field to the intermediate portion 7 (magnetic viscoelastic elastomer 7). In this embodiment, the magnetic field generating unit 9 includes a yoke 15 and a coil 16.
ヨーク15は、本実施形態では、第1インナーヨーク15a、第2インナーヨーク15bおよびアウターヨーク15cで構成されている。ヨーク15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。 In this embodiment, the yoke 15 is composed of a first inner yoke 15a, a second inner yoke 15b, and an outer yoke 15c. Naturally, all of the components that make up the yoke 15 are made of magnetic material.
本実施形態では、第1継手部5が第1インナーヨーク15aの役割を兼ねており、第2継手部6が第2インナーヨーク15bを兼ねている。 In this embodiment, the first joint part 5 also serves as the first inner yoke 15a, and the second joint part 6 also serves as the second inner yoke 15b.
アウターヨーク15cは、一方の端面が第1インナーヨーク15a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15b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15c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 15c faces the radially outer surface of the first inner yoke 15a via a small gap, and the other end face faces the radially outer surface of the second inner yoke 15b via a small gap. In this embodiment, the outer yoke 15c is formed in an overall ring shape and has a cross section that is approximately C-shaped.
アウターヨーク15cの軸方向の両側には、ベアリングハウジング部材17が固定されている。一方のベアリングハウジング部材17と第1継手部5との間にベアリング18が介装され、他方のベアリングハウジング部材17と第2継手部6との間にベアリング18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15cおよびコイル16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17は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。 Bearing housing members 17 are fixed to both axial sides of the outer yoke 15c. A bearing 18 is interposed between one bearing housing member 17 and the first joint part 5, and a bearing 18 is interposed between the other bearing housing member 17 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 15c and the coil 16. It is preferable that the bearing housing member 17 is made of a non-magnetic material.
コイル16は、アウターヨーク15cの内側に巻設されている。コイル16には、給電部21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16は、電流が給電されると、ヨーク15内に磁路を形成することができる。ヨーク15内に磁路が形成されると、第1インナーヨーク15a(第1継手部5)と第2インナーヨーク15b(第2継手部6)とに挟まれている中間部7(磁気粘弾性エラストマ7)に磁場が印加される。 The coil 16 is wound on the inside of the outer yoke 15c. A current of a desired value can be supplied to the coil 16 from the power supply unit 21. When a current is supplied to the coil 16, it can form a magnetic path within the yoke 15. When a magnetic path is formed within the yoke 15, a magnetic field is applied to the intermediate portion 7 (magnetic viscoelastic elastomer 7) sandwiched between the first inner yoke 15a (first joint portion 5) and the second inner yoke 15b (second joint portion 6).
上述の構成を備えるカップリング1において、給電部21によりコイル16に電流を印加すると、例えば図1の矢印Pの方向に沿って、ヨーク15内に磁路が形成される。特に、第1継手部5と第2継手部6との間の微小隙間20に介装された磁気粘弾性エラストマ7を貫通する磁路が形成され、磁気粘弾性エラストマ7は、印加される磁場の強さに応じた大きさの捩り剛性を発現する。そして、コイル16に印加する電流値を変えることにより、磁気粘弾性エラストマ7の捩り剛性を変化させ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 16 by the power supply unit 21, a magnetic path is formed in the yoke 15, for example along the direction of the arrow P in FIG. 1. In particular, a magnetic path is formed that penetrates the magnetorheological elastomer 7 disposed in the minute gap 20 between the first joint unit 5 and the second joint unit 6, and the magnetorheological elastomer 7 exhibits a torsional rigidity whose magnitude corresponds to the strength of the applied magnetic field. Then, by changing the value of the current applied to the coil 16, the torsional rigidity of the magnetorheological elastomer 7 can be changed, and therefore the torsional rigidity of the coupling 1 can also be changed.
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16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 16, 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、本願発明者は、磁気粘弾性エラストマ7の代わりに磁気粘性流体を用いたカップリングも発明しているが、磁気粘弾性エラストマ7を用いた本実施形態に係るカップリング1は、磁気粘性流体を用いたものと比べて、流体の漏れを生じる可能性が全くないという利点がある。 The inventors of the present application have also invented a coupling that uses a magnetorheological fluid instead of the magnetorheological elastomer 7. The coupling 1 according to this embodiment that uses the magnetorheological elastomer 7 has the advantage that there is absolutely no possibility of fluid leakage compared to couplings that use magnetorheological fluid.
また、上述の構成を備えるカップリング1において、磁気粘弾性エラストマ7は、平板状に形成されているので、第1継手部5と第2継手部6との相対回転に伴う捩れを周方向のせん断力として受けることができ、磁場発生部9により適切に捩り剛性を制御されることで、カップリング1に入力される捩り振動を効果的に抑制することができる。 In addition, in the coupling 1 having the above-mentioned configuration, the magnetorheological elastomer 7 is formed in a flat plate shape, so that it can receive the torsion caused by the relative rotation between the first joint part 5 and the second joint part 6 as a circumferential shear force, and the torsional rigidity is appropriately controlled by the magnetic field generating part 9, so that the torsional vibration input to the coupling 1 can be effectively suppressed.
<変形例>
上述した本発明の実施の形態では、中間部は全て磁気粘弾性エラストマにより構成されていたが、中間部の一部を磁気粘弾性エラストマで構成し、中間部の他の部分を弾性変形可能な部材で構成してもよい。なお、上記の実施形態において説明した部材と同じ部材において同符号を付して説明を省略する場合がある。
<Modification>
In the above-described embodiment of the present invention, the entire intermediate portion is made of a magnetorheological elastomer, but a part of the intermediate portion may be made of a magnetorheological elastomer and the other portion of the intermediate portion may be made of an elastically deformable material. Note that the same reference numerals may be used to designate the same members as those described in the above-described embodiment, and descriptions thereof may be omitted.
例えば、図2に示すように、中間部7Aは、軸線N上に第1継手部5及び第2継手部6に跨って設けられた中央ゴム7Aaと、第1継手部5及び第2継手部6の側面近傍において第1継手部5及び第2継手部6に跨って設けられた環状ゴム7Abと、中央ゴム7Aaと環状ゴム7Abとの径方向の間であって第1継手部5と第2継手部6との間に形成される微小隙間20に介装されている磁気粘弾性エラストマ7Acと、で構成されている。中央ゴム7Aa、環状ゴム7Ab及び磁気粘弾性エラストマ7Acのいずれも、その一方が第1継手部5に固定され、その他方が第2継手部6に固定されている。中央ゴム7Aa、環状ゴム7Ab及び磁気粘弾性エラストマ7Acのいずれも、駆動側回転軸2と従動側回転軸3との間で捩り方向に変位が生じると、その捩り方向に弾性変形する。中央ゴム7Aa及び環状ゴム7Abは、それぞれ一定の弾性率を有し、駆動側回転軸2又は従動側回転軸3から捩り振動が入力されると、捩り方向に弾性変形しながらその捩り振動を吸収する。 For example, as shown in FIG. 2, the intermediate portion 7A is composed of a central rubber 7Aa provided across the first joint portion 5 and the second joint portion 6 on the axis N, an annular rubber 7Ab provided across the first joint portion 5 and the second joint portion 6 near the side surfaces of the first joint portion 5 and the second joint portion 6, and a magnetorheological elastomer 7Ac interposed in a minute gap 20 formed between the central rubber 7Aa and the annular rubber 7Ab in the radial direction and between the first joint portion 5 and the second joint portion 6. One of the central rubber 7Aa, the annular rubber 7Ab, and the magnetorheological elastomer 7Ac is fixed to the first joint portion 5, and the other is fixed to the second joint portion 6. When a displacement occurs in the torsional direction between the driving side rotating shaft 2 and the driven side rotating shaft 3, each of the central rubber 7Aa, the annular rubber 7Ab, and the magnetorheological elastomer 7Ac elastically deforms in the torsional direction. The central rubber 7Aa and the annular rubber 7Ab each have a constant elastic modulus, and when torsional vibration is input from the driving side rotating shaft 2 or the driven side rotating shaft 3, they absorb the torsional vibration while elastically deforming in the torsional direction.
磁場発生部9Aは、磁場を発生し、その磁場を中間部7Aの内の磁気粘弾性エラストマ7Acに印加する。 The magnetic field generating unit 9A generates a magnetic field and applies the magnetic field to the magnetic viscoelastic elastomer 7Ac in the middle portion 7A.
このような構成を備えるカップリング1Aにおいても、微小隙間20に介装される磁気粘弾性エラストマ7Acを貫通する磁路が形成され、磁気粘弾性エラストマ7Acは、印加される磁場の強さに応じた大きさの捩り剛性を発現する。そして、コイル16に印加する電流値を変えることにより、磁気粘弾性エラストマ7Acの捩り剛性を変化させ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。 Even in the coupling 1A having such a configuration, a magnetic path is formed that penetrates the magnetorheological elastomer 7Ac disposed in the minute gap 20, and the magnetorheological elastomer 7Ac exhibits a torsional rigidity whose magnitude corresponds to the strength of the applied magnetic field. By changing the value of the current applied to the coil 16, the torsional rigidity of the magnetorheological elastomer 7Ac can be changed, and therefore the torsional rigidity of the coupling 1 can also be changed.
したがって、本変形例に係るカップリング1Aによれば、コイル16に印加する電流値を変えるだけで、カップリング1A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1A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。 Therefore, with the coupling 1A of this modified example, the torsional rigidity of the coupling 1A can be changed simply by changing the current value applied to the coil 16, so the torsional vibration input to the coupling 1A can be easily suppressed, and the resonance point of the torsional vibration can also be easily changed.
また、上述した本発明の実施の形態では、中間部を構成する磁気粘弾性エラストマが全て平板状に形成されていたが、磁気粘弾性エラストマのうちの少なくとも磁路が貫通する部分において平板状に形成されていてもよい。この場合であっても、磁気粘弾性エラストマのうちの当該部分において、第1継手部5と第2継手部6との相対回転に伴う捩れを周方向のせん断力として受けることができ、磁場発生部9により適切に捩り剛性を制御されることで、カップリング1に入力される捩り振動を効果的に抑制することができる。 In addition, in the above-described embodiment of the present invention, the magnetorheological elastomer constituting the intermediate portion is entirely formed in a flat plate shape, but at least the portion of the magnetorheological elastomer through which the magnetic path passes may be formed in a flat plate shape. Even in this case, the portion of the magnetorheological elastomer can receive the torsion accompanying the relative rotation between the first joint portion 5 and the second joint portion 6 as a circumferential shear force, and the torsional rigidity is appropriately controlled by the magnetic field generating unit 9, thereby effectively suppressing the torsional vibration input to the coupling 1.
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.
1,1A カップリング
5 第1継手部
6 第2継手部
7 中間部(磁気粘弾性エラストマ)
7A 中間部
7Aa 中央ゴム
7Ab 環状ゴム
7Ac 磁気粘弾性エラストマ
9,9A 磁場発生部
15 ヨーク
15a 第1インナーヨーク
15b 第2インナーヨーク
15c アウターヨーク
16 コイル
20 微小隙間
N 軸線
1, 1A Coupling 5 First joint part 6 Second joint part 7 Intermediate part (magnetorheological elastomer)
7A Middle portion 7Aa Central rubber 7Ab Annular rubber 7Ac Magnetorheological elastomer 9, 9A Magnetic field generating portion 15 Yoke 15a First inner yoke 15b Second inner yoke 15c Outer yoke 16 Coil 20 Micro gap N Axis
Claims (1)
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、磁気粘弾性エラストマを含み、
前記磁場発生部は、前記磁気粘弾性エラストマに磁場を印加し、
前記磁気粘弾性エラストマは、少なくとも磁路が貫通する部分において平板状に形成されている、
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 includes a magnetorheological elastomer;
The magnetic field generating unit applies a magnetic field to the magnetorheological elastomer ,
The magnetorheological elastomer is formed in a flat plate shape at least in a portion through which a magnetic path passes.
A coupling characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021034994A JP7624849B2 (en) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | Coupling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021034994A JP7624849B2 (en) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | Coupling |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022135282A JP2022135282A (en) | 2022-09-15 |
| JP7624849B2 true JP7624849B2 (en) | 2025-01-31 |
Family
ID=83231375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021034994A Active JP7624849B2 (en) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | Coupling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7624849B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015045369A (en) | 2013-08-28 | 2015-03-12 | 本田技研工業株式会社 | Viscoelasticity variable device |
-
2021
- 2021-03-05 JP JP2021034994A patent/JP7624849B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015045369A (en) | 2013-08-28 | 2015-03-12 | 本田技研工業株式会社 | Viscoelasticity variable device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022135282A (en) | 2022-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6201176B2 (en) | Rotating braking device | |
| CN100449166C (en) | Actuators with magnetic field-responsive materials | |
| JP5750280B2 (en) | Structure damping device | |
| CA2254464C (en) | Magnetic particle damper apparatus | |
| JP6301397B2 (en) | Torsion damper | |
| JP6110763B2 (en) | Viscoelasticity variable device | |
| Latha et al. | Design and manufacturing aspects of magneto-rheological fluid (MRF) clutch | |
| US20140339029A1 (en) | Magnetic functional fluid, damper and clutch using magnetic functional fluid | |
| JP2021519894A (en) | A clutch disc with a pendulum rocker damper with a friction device, and a friction clutch | |
| JP7624849B2 (en) | Coupling | |
| CN103477106B (en) | Electromagnetic clutch | |
| US6942081B2 (en) | Electrorheological clutch | |
| CN102257290A (en) | Dual electromagnetic clutch assembly | |
| JP2010159776A (en) | Magneto-rheological fluid device | |
| KR20210080121A (en) | A rotary type tiny actuator based on mr fluids of easy assembly disassembly and processing | |
| US10132370B2 (en) | Non-excitation operative brake and motor with non-excitation operative brake | |
| JP7599987B2 (en) | Coupling | |
| JP7540925B2 (en) | Hysteresis torque generating mechanism and power transmission device | |
| JP2007182986A (en) | Vibration reducing damper | |
| JP7162112B2 (en) | magneto-rheological fluid device | |
| JP6995678B2 (en) | Rotational resistance generator | |
| JP5978490B2 (en) | Rotating device | |
| US6883655B2 (en) | Variable torsional damper having magneto-rheological fluid damping in parallel with a spring damper | |
| JP7269047B2 (en) | Seal structure of rotating shaft of magneto-rheological fluid device | |
| JP7611733B2 (en) | Coupling |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231228 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20231228 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240822 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240924 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241114 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250121 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7624849 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |