JP6452509B2 - Rotating braking device - Google Patents
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Description
本発明は、磁気粘性流体に付与する磁場の強さを変えることで、部材間で伝達されるトルクを変化させる回転制動装置に関する。 The present invention relates to a rotary braking device that changes torque transmitted between members by changing the strength of a magnetic field applied to a magnetorheological fluid.
特許文献1には、磁気粘性流体に付与する磁場の強さを変えることで、磁気粘性流体を介して2つの部材間で伝達されるトルクを変化させる回転制動装置が開示されている。例えば、同文献の図1に記載された回転制動装置は、トルクの伝達側となる円板と、該円板に対する対向面を有してトルクの被伝達側となる部材と、円板と前記部材との隙間に介在する磁気粘性流体に磁場を付与する電磁石とを備えるものである。この装置によれば、磁気粘性流体に付与する磁場の強さを変えることで、円板と前記部材との間で伝達するトルクを変化させることができる。 Patent Document 1 discloses a rotary braking device that changes the torque transmitted between two members via a magnetorheological fluid by changing the strength of a magnetic field applied to the magnetorheological fluid. For example, the rotary braking device described in FIG. 1 of the same document includes a disk on the torque transmission side, a member having a surface facing the disk and on the torque transmission side, the disk, And an electromagnet that applies a magnetic field to the magnetorheological fluid interposed in the gap with the member. According to this apparatus, the torque transmitted between the disk and the member can be changed by changing the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid.
ところで、この種の磁気粘性流体を利用した回転制動装置においては、トルクが伝達される部材間に磁気粘性流体が介在していることから、その磁気粘性流体に磁場を付与していなくても、磁気粘性流体の最低粘性、つまり、クラスターを形成していないときの粘性によって部材間で一定のトルクが伝達されてしまうという問題がある。 By the way, in the rotary braking device using this type of magnetorheological fluid, since the magnetorheological fluid is interposed between the members to which torque is transmitted, even if no magnetic field is applied to the magnetorheological fluid, There is a problem that a constant torque is transmitted between members due to the lowest viscosity of the magnetorheological fluid, that is, the viscosity when the cluster is not formed.
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磁場の強さを変えることで、部材間で伝達されるトルクを変化させる回転制動装置において、磁気粘性流体に磁場を付与していないときに、部材間で伝達されるトルクを大きく低減することができる回転制動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of such problems. In a rotary braking device that changes the torque transmitted between members by changing the strength of a magnetic field applied to the magnetorheological fluid, An object of the present invention is to provide a rotary braking device that can greatly reduce the torque transmitted between members when a magnetic field is not applied.
本発明に係る回転制動装置は、相互に対向する一対のヨーク端部と、前記一対のヨーク端部の間に磁場を形成するように配設されたコイルと、前記一対のヨーク端部の間に配され、当該一対のヨーク端部に対して軸線回りに相対回転可能に設けられたロータと、を備える。前記ロータは、両面に配設された非磁性層(以下「端面非磁性層」という。)と、これら端面非磁性層の間に配設された磁気粘性流体の充填領域とを前記一対のヨーク端部の間に有する(第1の発明)。 The rotary braking device according to the present invention includes a pair of yoke end portions facing each other, a coil disposed so as to form a magnetic field between the pair of yoke end portions, and the pair of yoke end portions. And a rotor provided so as to be relatively rotatable about the axis with respect to the pair of yoke end portions. The rotor includes a pair of yokes each including a nonmagnetic layer (hereinafter referred to as an “end face nonmagnetic layer”) disposed on both sides and a magnetorheological fluid filling region disposed between the end face nonmagnetic layers. Between the ends (first invention).
かかる構成を備える回転制動装置は、前記充填領域の磁気粘性流体に磁場を付与することで、ロータとヨーク端部との間でトルク伝達(制動)をすることができる装置でありながらも、磁気粘性流体に磁場を付与しないときに、ロータとヨーク端部との間での伝達トルク(制動力)を大きく低減することができる。 The rotary braking device having such a configuration is a device that can transmit torque (brake) between the rotor and the yoke end by applying a magnetic field to the magnetorheological fluid in the filling region. When no magnetic field is applied to the viscous fluid, the transmission torque (braking force) between the rotor and the yoke end can be greatly reduced.
上記構成を備える回転制動装置において、前記ロータは、前記端面非磁性層の間に配設された1以上の非磁性層(以下「中間非磁性層」という。)を更に有し、前記磁気粘性流体の充填領域は、前記端面非磁性層および前記中間非磁性層の各間にそれぞれ配設されている、ものとしてもよい(第2の発明)。 In the rotary braking device having the above configuration, the rotor further includes one or more nonmagnetic layers (hereinafter referred to as “intermediate nonmagnetic layer”) disposed between the end surface nonmagnetic layers, and the magnetic viscosity. The fluid filling region may be disposed between each of the end surface nonmagnetic layer and the intermediate nonmagnetic layer (second invention).
かかる構成を備える回転制動装置によれば、クラスターを形成した磁気粘性流体と非磁性層との摩擦面を大きくすることができるため、ロータとヨーク端部との間で伝達されるトルク(制動力)を大きくすることができる。 According to the rotary braking device having such a configuration, since the friction surface between the magnetorheological fluid forming the cluster and the nonmagnetic layer can be increased, torque transmitted between the rotor and the yoke end (braking force) ) Can be increased.
また、他の本発明に係る回転制動装置は、相互に対向する一対のヨーク端部と、前記一対のヨーク端部の間に磁場を形成するように配設されたコイルと、前記一対のヨーク端部の間に配され、当該一対のヨーク端部に対して軸線回りに相対回転可能に設けられたロータと、を備える。前記ロータは、前記軸線側に設けられたインナー部材と、前記インナー部材の遠心側に間隔をおいて設けられたアウター部材とを有し、更に、前記インナー部材の両側面から前記アウター部材の両側面に亘ってそれぞれ架設された非磁性板(以下「端面非磁性板」という。)と、前記端面非磁性板の間に配設された磁気粘性流体の充填領域とを前記一対のヨーク端部の間に有する(第3の発明)。 According to another aspect of the present invention, a rotary braking device includes a pair of yoke end portions facing each other, a coil disposed so as to form a magnetic field between the pair of yoke end portions, and the pair of yokes. And a rotor disposed between the end portions and provided so as to be relatively rotatable about the axis with respect to the pair of yoke end portions. The rotor includes an inner member provided on the axis line side, and an outer member provided at an interval on the distal side of the inner member, and further from both side surfaces of the inner member to both sides of the outer member. A non-magnetic plate (hereinafter referred to as “end-face non-magnetic plate”) installed across the surface and a magnetorheological fluid filling region disposed between the end-surface non-magnetic plates are disposed between the pair of yoke ends. (Third invention)
かかる構成を備える回転制動装置は、前記充填領域の磁気粘性流体に磁場を付与することで、ロータとヨーク端部との間でトルク伝達(制動)をすることができる装置でありながらも、磁気粘性流体に磁場を付与しないときに、ロータとヨーク端部との間での伝達トルク(制動力)を大きく低減することができる。 The rotary braking device having such a configuration is a device that can transmit torque (brake) between the rotor and the yoke end by applying a magnetic field to the magnetorheological fluid in the filling region. When no magnetic field is applied to the viscous fluid, the transmission torque (braking force) between the rotor and the yoke end can be greatly reduced.
また、本発明に係る回転制動装置は、上記第3の発明に係る回転制動装置において、前記インナー部材と前記アウター部材との間に非磁性体又は磁性体からなる介設板が介設されており、2枚の前記端面非磁性板および前記介設板の各間にそれぞれ磁気粘性流体の充填領域が形成されている、ものとしてもよい(第4の発明)。 The rotary brake device according to the present invention is the rotary brake device according to the third invention, wherein an interposed plate made of a non-magnetic material or a magnetic material is interposed between the inner member and the outer member. In addition, a filling region of the magnetorheological fluid may be formed between each of the two end face nonmagnetic plates and the interposed plate (fourth invention).
かかる構成を備える回転制動装置によれば、クラスターを形成した磁気粘性流体と非磁性板との摩擦面を大きくすることができるため、ロータとヨーク端部との間で伝達されるトルク(制動力)を大きくすることができる。 According to the rotary braking device having such a configuration, since the friction surface between the magnetorheological fluid forming the cluster and the nonmagnetic plate can be increased, torque transmitted between the rotor and the yoke end (braking force) ) Can be increased.
また、本発明に係る回転制動装置は、上記第4の発明に係る回転制動装置において、前記端面非磁性板は、前記インナー部材と前記アウター部材に対して着脱可能に取り付けられ、前記介設板は、前記インナー部材と前記アウター部材との間に着脱可能に嵌め込まれて両側の前記非磁性板から突出した脚部により挟まれている、ものとしてもよい(第5の発明)。 The rotary brake device according to the present invention is the rotary brake device according to the fourth invention, wherein the end surface nonmagnetic plate is detachably attached to the inner member and the outer member, and the interposed plate May be inserted between the inner member and the outer member in a detachable manner and sandwiched between legs protruding from the non-magnetic plates on both sides (fifth invention).
かかる構成を備える回転制動装置によれば、容易に介設板を取り換えることができる。 According to the rotary braking device having such a configuration, the interposed plate can be easily replaced.
また、本発明に係る回転制動装置は、上記第3又は第4の発明に係る回転制動装置において、前記ロータは、前記軸線方向に重ねて複数設けられ、隣接するロータ間で前記端面非磁性板が各1枚の中間非磁性板とされた、ものとしてもよい(第6の発明) The rotary braking device according to the present invention is the rotary braking device according to the third or fourth invention, wherein a plurality of the rotors are provided so as to overlap in the axial direction, and the end surface nonmagnetic plate is disposed between adjacent rotors. May be one intermediate non-magnetic plate (sixth invention).
かかる構成を備える回転制動装置によれば、ロータの直径を大きくすることなく、ロータとヨーク端部との間での伝達トルク(制動力)を大きくすることができる。 According to the rotary braking device having such a configuration, the transmission torque (braking force) between the rotor and the yoke end can be increased without increasing the diameter of the rotor.
また、本発明に係る回転制動装置は、上記第5の発明に係る回転制動装置において、前記ロータは、前記軸線方向に重ねて複数設けられ、隣接するロータ間で前記端面非磁性板が両面に前記脚部を有する各1枚の中間非磁性板とされた回転制動装置であって、前記複数のロータが各々前記軸線方向に離間可能に設けられた、ものとしてもよい(第7の発明)。 The rotational braking device according to the present invention is the rotational braking device according to the fifth aspect, wherein a plurality of the rotors are provided so as to overlap in the axial direction, and the end surface nonmagnetic plates are disposed on both surfaces between adjacent rotors. The rotary braking device may be a single intermediate non-magnetic plate having the legs, and the plurality of rotors may be provided so as to be separated from each other in the axial direction (seventh invention). .
かかる構成を備える回転制動装置によれば、ロータの直径を大きくすることなく、ロータとヨーク端部との間での伝達トルク(制動力)を大きくすることができ、しかも、容易に介設板を取り換えることができる。 According to the rotary braking device having such a configuration, the transmission torque (braking force) between the rotor and the yoke end can be increased without increasing the diameter of the rotor, and the interposed plate can be easily provided. Can be replaced.
本発明によれば、磁気粘性流体に磁場を付与することで、ロータとヨーク端部との間でトルク伝達をすることができる装置でありながらも、磁気粘性流体に磁場を付与しないときに、ロータとヨーク端部との間での伝達トルクを大きく低減することができる。 According to the present invention, by applying a magnetic field to the magnetorheological fluid, it is a device that can transmit torque between the rotor and the yoke end, but when no magnetic field is applied to the magnetorheological fluid, The transmission torque between the rotor and the yoke end can be greatly reduced.
[第1の実施形態]
以下、本発明の第1の実施の形態に係る回転制動装置について、図面を参照しつつ説明する。図1に示すように、本実施形態に係る回転制動装置1は、ロータハウジング2、コイル3、シャフト4、ロータ6等で構成されている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a rotary braking device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a rotary braking device 1 according to this embodiment includes a
ロータハウジング2は、2つの側壁部22とヨーク23とで主に構成されて、ロータ6を覆う形状となっている。2つの側壁部22は、互いに所定の間隔をおいて平行に配設され、その中心に軸孔21が形成されている。ヨーク23は、外観が略円環状の断面略C字状に形成され、2つの側壁部22,22の外周に連続して一体に設けられている。ヨーク23の磁極となる両端部23a,23b(以下「ヨーク端部23a,23b」という。)は、相互に所定間隔をおいて対向している。なお、側壁部22およびヨーク23は鉄材等の磁性体で構成されている。
The
コイル3は、シャフト4の軸線Nを中心とした円環状にてヨーク23内に巻設されている。コイル3には、電流供給装置(不図示)から任意値の電流が供給可能とされている。コイル3に電流が供給されると、ヨーク端部23a,23bの間に磁場が形成される。
The
シャフト4は、ロータハウジング2に形成された軸孔21にベアリング41を介して嵌入されている。図1に例示するシャフト4は、中間部に形成された大径部42と両端部に形成された小径部43とを備えた異径シャフトとされ、大径部42に前記ベアリング41が嵌着されている。なお、シャフト4は、ステンレス鋼(SUS304)等の非磁性体で構成されていることが望ましい。
The
ロータ6は、シャフト4の外周部に固設されており、一対のヨーク端部23a,23bの間にそれぞれ微小隙間を介して配されている。ロータ6は、ヨーク端部23a,23bに対して軸線N回りに相対回転自在に設けられている。
The
上記ロータ6は、軸線N側に設けられた円環板状のインナー部材61と、インナー部材61の遠心側に所定間隔をおいて設けられた円環板状のアウター部材62と、インナー部材61の両側面からアウター部材62の両側面に亘ってそれぞれ架設された端面非磁性板(端面非磁性層)63A,63Bとを備えている。特に、ロータ6は、一対のヨーク端部23a,23bの間において、端面非磁性板63A,63Bと、これら端面非磁性板63A,63Bの間の領域64に充填された磁気粘性流体65とを有するものとされている。端面非磁性板63A,63Bとしては、ステンレス鋼等の非磁性体からなる円環状の薄板(例えば厚さ0.2mmの薄板)が使用されている。なお、端面非磁性板63A,63Bは、インナー部材61およびアウター部材62に対してボルト締結(不図示)されている。また、端面非磁性板63A,63Bとインナー部材61およびアウター部材62の側面との間にはOリング等のシール材67が介設されている。これにより、内部に封入されている磁気粘性流体65がロータ6の外に漏出しないようになっている。
The
上記磁気粘性流体65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
以上に述べた回転制動装置1において、電流供給装置(不図示)からコイル3に電流を供給すると、矢印Pに示す方向に磁場が形成され、一対のヨーク端部23a,23bの間にも磁場が形成される。そして、一対のヨーク端部23a,23bの間に形成される磁場は、端面非磁性板63A,63Bおよび磁気粘性流体65を貫通し、当該磁気粘性流体65に磁場の強さに応じた粘度(ずり応力)が発現する。また、磁気粘性流体65内の磁性粒子は磁力線に沿ってクラスターを形成し、当該クラスターはその磁力線に沿った位置を維持しようとする。
In the rotary braking device 1 described above, when a current is supplied from a current supply device (not shown) to the
例えば、ロータ6がヨーク端部23a,23bに対して軸線N回りに相対回転しているとき、磁気粘性流体65もロータ6(ロータ6の磁気粘性流体65を除く部分)とともにヨーク端部23a,23bに対して軸線N回りに相対回転するが、この状態で、電流供給装置からコイル3に電流が供給されると、一対のヨーク端部23a,23bの間に磁場が形成され、ロータ6とともに軸線N回りに相対回転している磁気粘性流体65内の磁性粒子が磁力線に沿ったクラスターを形成し、当該クラスターが磁力線に沿った位置を維持しようとする。そして、磁気粘性流体65には、磁場の強さに応じた粘度が発現するため、磁力線に沿った位置を維持しようとするクラスターを含む磁気粘性流体65と、ヨーク端部23a,23bに対して相対回転している端面非磁性板63A,63Bとの間に摩擦力が生じ、ロータ6(ロータ6の磁気粘性流体65を除く部分)はヨーク端部23a,23bに対する相対回転を減速し停止する。すなわち、ロータ6の内部の磁気粘性流体65に磁場を付与しクラスターを形成させることによって、ロータ6とヨーク端部23a,23bとの間でトルク伝達が行われ、これらの軸線N回りの相対回転に制動力が働くこととなる。
一方、コイル3に電流が供給されていないときは、磁気粘性流体65にクラスターが形成されないことから、ロータ6とヨーク端部23a,23bとの間で伝達されるトルクは微小となる。つまり、ロータ6とヨーク端部23a,23bとの間では、ベアリング41の回転抵抗を介した僅かなトルクが伝達されるに過ぎず、ロータ6とヨーク端部23a,23bとの間では直接的なトルクの伝達は行われない。
For example, when the
On the other hand, when no current is supplied to the
このように本発明の実施形態に係る回転制動装置1によれば、ロータ6とヨーク端部23a,23bとの間に介在物が存在しなくても、ロータ6内の磁気粘性流体65に磁場を付与することで、ロータ6とヨーク端部23a,23bとの間でトルクを伝達させることができる。しかも、磁気粘性流体65に磁場を付与しないときは、ロータ6とヨーク端部23a,23b(ロータハウジング2)との間で伝達されるトルクを大きく低減することができる。
As described above, according to the rotary braking device 1 according to the embodiment of the present invention, a magnetic field is applied to the
以上に説明した回転制動装置1は、様々な使用形態に適用可能であるが、その使用形態の一つとして、ロータハウジング2(ヨーク23)を所定の場所に固定するなどして固定側とし、シャフト4およびロータ6を回転側として使用することが考えられる。
The rotary braking device 1 described above can be applied to various usage forms. As one of the usage forms, the rotor housing 2 (yoke 23) is fixed at a predetermined location, for example, It is conceivable to use the
[第1の実施形態の変形例]
図2に第1の実施形態の変形例に係る回転制動装置1Aを示す。この回転制動装置1Aは、第1の実施形態に係る回転制動装置1において、ロータハウジング2、コイル3およびシャフト4を軸線N方向に拡張し、ロータ6の枚数を複数(図2に示す例では8枚)にしたものである。また、ロータ6同士の間に配置される端面非磁性板63A,63Bは、各1枚の非磁性板(中間非磁性層)63C(以下、「中間非磁性板63C」という。)に置き換えている。図2に示す例では、1枚のロータ6Aをシャフト4に完全に固設し、その他のロータ6Bをシャフト4にスプライン嵌合し(スプライン溝の図示は省略している。)、ロータ6Aと反対側の側面を止め輪44にて係止している。
[Modification of First Embodiment]
FIG. 2 shows a
上記回転制動装置1Aによれば、ロータ6の直径を大きくすることなく、ロータ6とヨーク23との間での伝達トルク(制動力)を大きくすることができる。
According to the
[第2の実施形態]
以下、本発明の第2の実施の形態に係る回転制動装置について図3を参照しつつ説明する。第2の実施の形態に係る回転制動装置101は、第1の実施の形態に係る回転制動装置1(図1参照)のロータ6とは、異なるロータ106を備えるものである。すなわち、第2の実施の形態に係るロータ106は、第1の実施形態に係るロータ6において、インナー部材61とアウター部材62との間に連続して一体に設けられた非磁性体からなる介設板161を備える。この介設板161は、インナー部材61、アウター部材62よりも板厚が薄く、両側の端面非磁性板63A,63Bとの間に磁気粘性流体の充填領域64を形成するように配置されている。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a rotary braking device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
第2の実施の形態に係る回転制動装置101の上記した構成以外の部分は第1の実施形態に係る回転制動装置1と同様である。同様の構成については、図3において、第1の実施形態(図1)と同じ符号を付してその説明を省略する。
Portions other than the above-described configuration of the
以上に説明した第2の実施形態に係る回転制動装置101によれば、第1の実施形態に係る回転制動装置1と比べ、クラスターを形成する磁気粘性流体65と非磁性板63A,63B,63Cとの摩擦面が2倍になるため、ロータ6とヨーク23との間で伝達されるトルク(制動力)を格段に大きくすることができる。
According to the
なお、上記介設板161の材料は非磁性体としたが、使用者のニーズに応じて上記介設板161の材料を磁性体としてもよい。ただし、介設板161を磁性体にすれば、コイル3の消費電力を抑えることができる反面、磁場を印加していない状態で介設板161に残留磁気が生じやすくなる。
Although the material of the interposed
[第2の実施形態の変形例]
図4に第2の実施形態の変形例に係る回転制動装置101Aを示す。この回転制動装置101Aは、第2の実施形態に係る回転制動装置101において、ロータハウジング2、コイル3およびシャフト4を軸線N方向に拡張し、ロータ106の枚数を複数(図4に示す例では8枚)にしたものである。また、ロータ106同士の間に配置される端面非磁性板63A,63Bは、各1枚の非磁性板(中間非磁性層)63C(以下、「中間非磁性板63C」という。)に置き換えている。図4に示す例では、1枚のロータ106Aをシャフト4に固設し、その他のロータ106Bをシャフト4にスプライン嵌合し(スプライン溝の図示は省略している。)、ロータ106Aと反対側の側面を止め輪44にて係止している。
[Modification of Second Embodiment]
FIG. 4 shows a
上記回転制動装置101Aによれば、ロータ106の直径を大きくすることなく、ロータ106とヨーク23との間での伝達トルク(制動力)を大きくすることができる。
According to the
[第3の実施形態]
以下、本発明の第3の実施の形態に係る回転制動装置について図5を参照しつつ説明する。第3の実施形態に係る回転制動装置201は、第2の実施の形態に係る回転制動装置101(図3参照)のロータ106とは、異なるロータ206を備えるものである。すなわち、第3の実施の形態に係るロータ206は、第2の実施形態に係るロータ106において、介設板161をインナー部材61およびアウター部材62に対して別体の介設板261とし、この介設板261をインナー部材61とアウター部材62との間に着脱可能に嵌め込んだものである。また、第3の実施の形態に係る端面非磁性板263A,263Bは、第2の実施形態に係る端面非磁性板63A,63B(図3参照)において、片面に複数の脚部264,265を一体に設けたもの(図5参照)としている。これらの脚部264,265は、例えば円環状の条により構成され、2つの端面非磁性板263A,263Bがインナー部材61およびアウター部材62の両側に取り付けられたときに、介設板261を両面から挟むように形成されている。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a rotary braking device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A
第3の実施形態に係る回転制動装置201の上記した構成以外の部分は第2の実施形態に係る回転制動装置101と同様である。同様の構成については、図5において、第2の実施形態(図3)と同じ符号を付してその説明を省略する。
Portions other than the above-described configuration of the
図6に上記ロータ206の組立手順の一例を示す。先ずは、図6(a)に示すように、インナー部材61とアウター部材62とを内外に配置するとともに、予め両部材61,62の両面のシール溝にシール材67を嵌め付けておき、一方の端面非磁性板263Aを両部材61,62の片面に取り付ける。この取付時には、脚部264,265を両部材61,62の間に入れ、取付後は、端面非磁性板263Aを両部材61,62に対してボルト締結(不図示)する。
FIG. 6 shows an example of the assembly procedure of the
次に、図6(b)に示すように、インナー部材61とアウター部材62との間に上から磁気粘性流体65を適量注入し、更にその上から両部材61,62の間に介在板261を嵌め込む。
Next, as shown in FIG. 6B, an appropriate amount of the
次に、図6(c)に示すように、インナー部材61とアウター部材62との間の介設板261の上から磁気粘性流体65を適量注入し、更にその上からもう一方の端面非磁性板263Bを両部材61,62の片面に取り付けて図6(d)に示す状態にする。この端面非磁性板263Bの取付時には、脚部264,265を両部材61,62の間に入れ、取付後は、当該端面非磁性板263Bを両部材61,62に対してボルト締結(不図示)する。
Next, as shown in FIG. 6 (c), an appropriate amount of the
組み上がったロータ206の介設板261を他の材料(磁性体又は非磁性体)からなる介設板261に取り換える場合は、上記した手順と逆の手順を実施して図6(d)に示す状態から図6(b)に示す状態にする。そして、介設板261を他の材料からなる介設板261に取り換えた後、再度、図6(b)に示す状態から図6(d)に示す状態への組立手順を実施する。
When replacing the interposed
以上に説明した第3の実施形態に係る回転制動装置201によれば、容易に介設板261を取り換えることができるため、ユーザの事情に応じて介設板261の材質を磁性体又は非磁性体に容易に変更することができる。介設板261を磁性体にすれば、コイル3の消費電力を抑えることができ、介設板261を非磁性体にすれば、介設板261に残留磁気が生じなくなるという利点がそれぞれ得られる。
According to the
[第3の実施形態の変形例]
図7に第3の実施形態の変形例に係る回転制動装置201Aを示す。この回転制動装置201Aは、第3の実施形態に係る回転制動装置201において、ロータハウジング2、コイル3およびシャフト4を軸線N方向に拡張し、ロータ206の枚数を複数(図7に示す例では8枚)にしたものである。また、ロータ206同士の間に配置される端面非磁性板263A,263Bは、各1枚の非磁性板(中間非磁性層)263C(以下、「中間非磁性板263C」という。)に置き換えている。この中間非磁性板263Cは、両面に前記した脚部264,265を有するものである。図7に示す例では、1枚のロータ206Aをシャフト4に固設し、その他のロータ206Bをシャフト4にスプライン嵌合し(スプライン溝の図示は省略している。)、ロータ206Aと反対側の側面を止め輪44にて係止している。このため、複数のロータ206が各々軸線N方向に離間でき、上記した介設板261の取替えを行うことができる。
[Modification of Third Embodiment]
FIG. 7 shows a
上記回転制動装置201Aによれば、ロータ206の直径を大きくすることなく、ロータ206とヨーク23との間での伝達トルク(制動力)を大きくすることができる。
According to the
本発明は、例えば、磁気粘性流体に付与する磁場の強さを変えることで、部材間で伝達されるトルクを変化させる回転制動装置に適用可能である。 The present invention is applicable to, for example, a rotary braking device that changes the torque transmitted between members by changing the strength of a magnetic field applied to a magnetorheological fluid.
1,1A 回転制動装置
3 コイル
6 ロータ
23a,23b 一対のヨーク端部
61 インナー部材
62 アウター部材
63A,63B 端面非磁性板(端面非磁性層)
63C 中間非磁性板(中間非磁性層)
64 磁気粘性流体の充填領域
65 磁気粘性流体
101,101A 回転制動装置
106 ロータ
161 介設板
201,201A 回転制動装置
206 ロータ
261 介設板
263A,263B 端面非磁性板(端面非磁性層)
263C 中間非磁性板(中間非磁性層)
264,265 脚部
DESCRIPTION OF
63C Intermediate nonmagnetic plate (intermediate nonmagnetic layer)
64 Magnetorheological
263C Intermediate nonmagnetic plate (intermediate nonmagnetic layer)
264, 265 legs
Claims (7)
前記一対のヨーク端部の間に磁場を形成するように配設されたコイルと、
前記一対のヨーク端部の間に配され、当該一対のヨーク端部に対して軸線回りに相対回転可能に設けられたロータと、
を備え、
前記ロータは、両面に配設された非磁性層(以下「端面非磁性層」という。)と、これら端面非磁性層の間に配設された磁気粘性流体の充填領域とを前記一対のヨーク端部の間に有する、
ことを特徴とする回転制動装置。 A pair of yoke ends facing each other;
A coil disposed to form a magnetic field between the pair of yoke ends,
A rotor disposed between the pair of yoke ends and provided so as to be relatively rotatable around an axis with respect to the pair of yoke ends;
With
The rotor includes a pair of yokes each including a nonmagnetic layer (hereinafter referred to as an “end face nonmagnetic layer”) disposed on both sides and a magnetorheological fluid filling region disposed between the end face nonmagnetic layers. Having between the ends,
A rotary braking device characterized by that.
前記ロータは、前記端面非磁性層の間に配設された1以上の非磁性層(以下「中間非磁性層」という。)を更に有し、
前記磁気粘性流体の充填領域は、前記端面非磁性層および前記中間非磁性層の各間にそれぞれ配設されている、
ことを特徴とする回転制動装置。 The rotary braking device according to claim 1,
The rotor further includes one or more nonmagnetic layers (hereinafter referred to as “intermediate nonmagnetic layer”) disposed between the end surface nonmagnetic layers.
The filled region of the magnetorheological fluid is disposed between each of the end surface nonmagnetic layer and the intermediate nonmagnetic layer,
A rotary braking device characterized by that.
前記一対のヨーク端部の間に磁場を形成するように配設されたコイルと、
前記一対のヨーク端部の間に配され、当該一対のヨーク端部に対して軸線回りに相対回転可能に設けられたロータと、
を備え、
前記ロータは、
前記軸線側に設けられたインナー部材と、前記インナー部材の遠心側に間隔をおいて設けられたアウター部材とを有し、
更に、前記インナー部材の両側面から前記アウター部材の両側面に亘ってそれぞれ架設された非磁性板(以下「端面非磁性板」という。)と、前記端面非磁性板の間に配設された磁気粘性流体の充填領域とを前記一対のヨーク端部の間に有する、
ことを特徴とする回転制動装置。 A pair of yoke ends facing each other;
A coil disposed to form a magnetic field between the pair of yoke ends,
A rotor disposed between the pair of yoke ends and provided so as to be relatively rotatable around an axis with respect to the pair of yoke ends;
With
The rotor is
An inner member provided on the axis side, and an outer member provided at an interval on the distal side of the inner member,
Furthermore, a non-magnetic plate (hereinafter referred to as an “end face non-magnetic plate”) erected from both sides of the inner member to both sides of the outer member and a magnetic viscosity disposed between the end face non-magnetic plates. A fluid-filled region between the pair of yoke ends,
A rotary braking device characterized by that.
前記インナー部材と前記アウター部材との間に非磁性体又は磁性体からなる介設板が介設されており、
2枚の前記端面非磁性板および前記介設板の各間にそれぞれ磁気粘性流体の充填領域が形成されている、
ことを特徴とする回転制動装置。 The rotary braking device according to claim 3,
An interposed plate made of a non-magnetic material or a magnetic material is interposed between the inner member and the outer member,
A filling region of the magnetorheological fluid is formed between each of the two end face nonmagnetic plates and the interposed plate,
A rotary braking device characterized by that.
前記端面非磁性板は、前記インナー部材と前記アウター部材に対して着脱可能に取り付けられ、
前記介設板は、前記インナー部材と前記アウター部材との間に着脱可能に嵌め込まれて両側の前記非磁性板から突出した脚部により挟まれている、
ことを特徴とする回転制動装置。 The rotary braking device according to claim 4,
The end face nonmagnetic plate is detachably attached to the inner member and the outer member,
The interposed plate is detachably fitted between the inner member and the outer member and is sandwiched between legs that protrude from the non-magnetic plates on both sides.
A rotary braking device characterized by that.
前記ロータは、前記軸線方向に重ねて複数設けられ、隣接するロータ間で前記端面非磁性板が各1枚の中間非磁性板とされた、ことを特徴とする回転制動装置。 The rotary braking device according to claim 3 or 4,
A plurality of the rotors are provided so as to be overlapped in the axial direction, and the end surface nonmagnetic plate is formed as one intermediate nonmagnetic plate between adjacent rotors.
前記ロータは、前記軸線方向に重ねて複数設けられ、隣接するロータ間で前記端面非磁性板が両面に前記脚部を有する各1枚の中間非磁性板とされた回転制動装置であって、
前記複数のロータが各々前記軸線方向に離間可能に設けられた、ことを特徴とする回転制動装置。
The rotary braking device according to claim 5,
The rotor is a rotary braking device provided with a plurality of overlapping in the axial direction, wherein the end surface nonmagnetic plate is an intermediate nonmagnetic plate each having the legs on both sides between adjacent rotors,
The rotary braking device, wherein each of the plurality of rotors is provided so as to be separable in the axial direction.
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