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JP6712493B2 - Rotating damper - Google Patents

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JP6712493B2
JP6712493B2 JP2016097722A JP2016097722A JP6712493B2 JP 6712493 B2 JP6712493 B2 JP 6712493B2 JP 2016097722 A JP2016097722 A JP 2016097722A JP 2016097722 A JP2016097722 A JP 2016097722A JP 6712493 B2 JP6712493 B2 JP 6712493B2
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良澄 増本
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Description

本発明は、磁性流体や磁気粘性流体の粘性変化を利用して減衰力を可変とする回転ダンパーに関する。 The present invention relates to a rotary damper that makes damping force variable by utilizing a viscosity change of a magnetic fluid or a magnetorheological fluid.

従来の回転ダンパーとしては、例えば特許文献1に記載の制動装置がある。この制動装置は、磁性体製のケース内に磁気粘性流体を封入すると共に磁性体製の回転板を相対回転自在に収容し、且つ電磁コイルをケース内に備えている。そして、電磁コイルの通電により磁束ループを形成し、ケース及び回転板間で磁気粘性流体の粘性を増加させるようになっている。 As a conventional rotary damper, for example, there is a braking device described in Patent Document 1. In this braking device, a magnetic viscous fluid is enclosed in a case made of magnetic material, a rotary plate made of magnetic material is rotatably accommodated, and an electromagnetic coil is provided in the case. Then, by energizing the electromagnetic coil, a magnetic flux loop is formed to increase the viscosity of the magnetorheological fluid between the case and the rotating plate.

従って、磁気粘性流体の粘性に応じてケース及び回転板間の相対回転に対する抵抗を増加させ、例えばケース及び回転板の一方を固定して用いれば、制動トルク(減衰力)を生じさせることができる。このとき、電磁コイルの通電制御によって、制動トルクを可変とすることができる。 Therefore, the resistance to relative rotation between the case and the rotary plate is increased according to the viscosity of the magnetorheological fluid, and if one of the case and the rotary plate is fixed and used, a braking torque (damping force) can be generated. .. At this time, the braking torque can be made variable by controlling the energization of the electromagnetic coil.

しかし、かかる制動装置では、電磁コイルを通電していないと減衰力を生じさせることができないため、初期減衰力を生じさせておいて、それを増減させるような制御を行う場合に消費電力が大きいという問題がある。 However, in such a braking device, the damping force cannot be generated unless the electromagnetic coil is energized. Therefore, when the initial damping force is generated and the control for increasing or decreasing the damping force is performed, the power consumption is large. There is a problem.

特開2014−20539号公報JP, 2014-20539, A

解決しようとする問題点は、初期減衰力を変化させて目的の減衰力を得る場合に消費電力が大きい点である。 The problem to be solved is that the power consumption is large when the initial damping force is changed to obtain the target damping force.

本発明は、初期減衰力を変化させて目的の減衰力を得る場合の消費電力を小さくするために、磁性体製のケースと、該ケース内に相対回転可能に配設された磁性体製の回転体と、前記ケース内に収容され前記ケースと前記回転体との間に介在して磁束が通過することで粘性が高くなる作動流体と、前記ケースの軸心部で該ケース内へ突設された支持部と、該支持部の外周の支持面に取り付けられた電磁コイルと、前記支持部の一部を構成する永久磁石とを備え、前記永久磁石は、前記支持部を介して前記作動流体を通過する磁束の初期磁束を形成し、前記電磁コイルは、通電により前記初期磁束に対して相殺或は付加される制御磁束を前記支持部を介して形成し、前記作動流体に作用する実磁束を調整可能とした回転ダンパーであって、前記支持部は、中空筒状であり、径方向で相対的に厚肉に形成された厚肉部と、前記径方向で相対的に薄肉に形成された薄肉部とを備え、前記永久磁石は、前記薄肉部の外周に嵌合して前記厚肉部と共に前記支持面を構成する周回形状である回転ダンパーを最も主な特徴とする。 The present invention, in order to reduce the power consumption when changing the initial damping force to obtain a desired damping force, a case made of a magnetic material, and a magnetic material disposed in the case so as to be relatively rotatable. A rotating body, a working fluid that is housed in the case and is interposed between the case and the rotating body, and has a high viscosity due to the passage of magnetic flux, and a projecting member that projects into the case at the axial center of the case. And a permanent magnet forming a part of the support portion, the permanent magnet being configured to operate via the support portion. An initial magnetic flux of the magnetic flux passing through the fluid is formed, and the electromagnetic coil forms a control magnetic flux, which is canceled or added to the initial magnetic flux by energization, through the support portion, and acts on the working fluid. A rotary damper capable of adjusting magnetic flux , wherein the supporting portion is a hollow cylindrical shape, and is formed with a thick portion that is formed relatively thick in the radial direction and a portion that is relatively thin in the radial direction. The permanent magnet is characterized in that the permanent magnet is fitted with the outer periphery of the thin wall portion to form the support surface together with the thick wall portion, and has a revolving shape .

本発明の回転ダンパーは、永久磁石の初期磁束を電磁コイルの通電による制御磁束で調整して作動流体を通る磁束を調整できるため、電磁コイルの非通電時に初期減衰力を生じさせ、通電に応じて初期減衰力を変化させて目的の減衰力を得ることが可能となる。従って、初期減衰力を変化させて目的の減衰力を得る場合の消費電力を小さくすることができる。 The rotary damper of the present invention can adjust the magnetic flux passing through the working fluid by adjusting the initial magnetic flux of the permanent magnet with the control magnetic flux generated by energization of the electromagnetic coil. By changing the initial damping force, it is possible to obtain the desired damping force. Therefore, it is possible to reduce power consumption when the target damping force is obtained by changing the initial damping force.

回転ダンパーの断面図である。(実施例1)It is sectional drawing of a rotary damper. (Example 1) 減衰力特性を示すグラフである。(実施例1)It is a graph which shows damping force characteristics. (Example 1) 回転ダンパーの断面図である。(実施例2)It is sectional drawing of a rotary damper. (Example 2)

初期減衰力を変化させて目的の減衰力を得る場合の消費電力を小さくするという目的を、永久磁石による初期磁束を電磁コイルの制御磁束で調整することにより実現した。 The purpose of reducing the power consumption when changing the initial damping force to obtain the desired damping force was realized by adjusting the initial magnetic flux of the permanent magnet with the control magnetic flux of the electromagnetic coil.

すなわち、回転ダンパーは、磁性体製のケースと、ケース内に相対回転可能に配設された磁性体製の回転体と、ケース内に収容されケースと回転体との間に介在して磁束が通過することで粘性が高くなる作動流体と、ケースの軸心部でケース内へ突設された支持部と、支持部の外周の支持面に取り付けられた電磁コイルと、支持部の一部を構成する永久磁石とを備える。 That is, the rotary damper includes a case made of a magnetic material, a rotor made of a magnetic material that is rotatably disposed in the case, and a magnetic flux that is housed in the case and interposed between the case and the rotor. The working fluid that becomes more viscous by passing through it, the support part protruding into the case at the shaft center of the case, the electromagnetic coil attached to the support surface on the outer periphery of the support part, and part of the support part And a permanent magnet constituting the same.

永久磁石は、支持部を介して作動流体を通過する磁束の初期磁束を形成し、電磁コイルは、通電により初期磁束に対して相殺或は付加される制御磁束を支持部を介して形成し、作動流体に作用する実磁束を調整可能とする。 The permanent magnet forms an initial magnetic flux of the magnetic flux passing through the working fluid through the support portion, and the electromagnetic coil forms a control magnetic flux that is canceled or added to the initial magnetic flux by energization through the support portion, The actual magnetic flux acting on the working fluid can be adjusted.

支持部は、中空筒状であり、径方向で相対的に厚肉に形成された厚肉部と、前記径方向で相対的に薄肉に形成された薄肉部とを備え、永久磁石は、薄肉部の外周に嵌合して厚肉部と共に支持面を構成する周回形状である、構成とすることも可能である。 The support portion has a hollow cylindrical shape, and includes a thick portion formed relatively thick in the radial direction and a thin portion formed relatively thin in the radial direction. It is also possible to have a configuration in which the support surface is fitted with the outer periphery of the portion to form a support surface together with the thick portion.

この場合、支持部は、厚肉部が基端側に位置し、薄肉部が前記厚肉部に隣接して先端に位置し、回転ダンパーは、薄肉部に嵌合した永久磁石を厚肉部に締結する締結具を備えた、構成としてもよい。 In this case, in the support portion, the thick-walled portion is located on the proximal end side, the thin-walled portion is located at the tip end adjacent to the thick-walled portion, and the rotary damper has the permanent magnet fitted in the thin-walled portion. It may be configured to include a fastener for fastening to.

或は、支持部は、厚肉部が先端に着脱可能に位置し、薄肉部が前記厚肉部に隣接して基端側に位置し、回転ダンパーは、薄肉部に嵌合した永久磁石を厚肉部と共にケース側に締結する締結具を備えた、構成としてもよい。 Alternatively, in the support portion, the thick-walled portion is removably positioned at the tip, the thin-walled portion is positioned adjacent to the thick-walled portion on the base end side, and the rotary damper is configured to have the permanent magnet fitted to the thin-walled portion. It may be configured to include a fastener that is fastened to the case side together with the thick portion.

締結具は、電磁コイルに軸心方向で突き当てられる抜け止め用のカラーを有してもよい。 The fastener may have a retaining collar that abuts the electromagnetic coil in the axial direction.

[回転ダンパーの構造]
図1は、本発明の実施例1に係る回転ダンパーの断面図である。
[Structure of rotary damper]
1 is a sectional view of a rotary damper according to a first embodiment of the present invention.

本実施例の回転ダンパー1は、ケース3と、回転体5と、電磁コイル7と、永久磁石9とを備えている。この回転ダンパー1は、相対回転自在なケース3及び回転体5の一方を固定して用いることで、ケース3及び回転体5間の相対回転に対して後述する作動流体Fの粘性に応じた制動トルク(減衰力)を発生させる。 The rotary damper 1 of the present embodiment includes a case 3, a rotating body 5, an electromagnetic coil 7, and a permanent magnet 9. This rotary damper 1 uses one of the case 3 and the rotating body 5 which are relatively rotatable and is fixed, so that the braking according to the viscosity of the working fluid F described later against the relative rotation between the case 3 and the rotating body 5. Generates torque (damping force).

かかる制動トルクは、永久磁石9による初期磁束M1自体により或は初期磁束M1を電磁コイル7の制御磁束M2で調整することにより得られる。 Such braking torque is obtained by the initial magnetic flux M1 itself by the permanent magnet 9 or by adjusting the initial magnetic flux M1 by the control magnetic flux M2 of the electromagnetic coil 7.

ケース3は、ケース本体11と蓋部13とで構成されている。 The case 3 is composed of a case body 11 and a lid 13.

ケース本体11は、全体として磁性体によって形成され、周壁部15、端壁部17、支持部19が一体に設けられている。磁性体としては、例えば軟磁性材料である鉄、ケイ素鋼等を用いることができる。 The case body 11 is formed of a magnetic material as a whole, and the peripheral wall portion 15, the end wall portion 17, and the support portion 19 are integrally provided. As the magnetic material, for example, soft magnetic materials such as iron and silicon steel can be used.

周壁部15は、中空円筒状に構成され、軸心方向の一側内周に端壁部17が設けられている。周壁部15には、凹部又は非磁性体からなる高磁気抵抗部15aが設けられている。高磁気抵抗部15aは、周壁部15の他の部分に対して相対的に磁気抵抗が高くなっている。 The peripheral wall portion 15 is formed in a hollow cylindrical shape, and the end wall portion 17 is provided on the inner periphery on one side in the axial direction. The peripheral wall portion 15 is provided with a high magnetic resistance portion 15a made of a recess or a nonmagnetic material. The high magnetic resistance portion 15 a has a relatively high magnetic resistance with respect to other portions of the peripheral wall portion 15.

端壁部17は、全体として周回形状であり、相対的に薄肉の連結部17aを介して周壁部15の一側内周に一体に形成されている。端壁部17の軸心方向の一側は、周壁部15及び連結部17aに対してケース3外へ突出している。端壁部17の軸心方向の他側は、連結部17aに対してケース3内へ突出して、外周部が周壁部15との間で作動室25aの一部を形成している。 The end wall portion 17 has a circular shape as a whole, and is integrally formed on one side inner circumference of the peripheral wall portion 15 via a relatively thin connecting portion 17a. One side in the axial direction of the end wall portion 17 projects outside the case 3 with respect to the peripheral wall portion 15 and the connecting portion 17a. The other side of the end wall portion 17 in the axial direction projects into the case 3 with respect to the connecting portion 17a, and the outer peripheral portion forms a part of the working chamber 25a between the peripheral wall portion 15 and the outer peripheral portion.

端壁部17の内周部には、回転体5の回転軸部5aを挿通する孔部17bが設けられている。この孔部17bの周囲には、端壁部17に対してケース3内へ伸びる支持部19が設けられている。 支持部19は、ケース3の軸心部でケース3内へ突設された構成となっている。具体的には、支持部19は、中空円筒状であり、端壁部17に一体に設けられて軸心方向でケース3内へ突出する。支持部19の先端は、蓋部13との間に回転体5を通すためのクリアランスが確保されている。 On the inner peripheral portion of the end wall portion 17, a hole portion 17b through which the rotating shaft portion 5a of the rotating body 5 is inserted is provided. Around the hole 17b, a support portion 19 that extends into the case 3 with respect to the end wall portion 17 is provided. The support portion 19 is configured so as to project into the case 3 at the axial center portion of the case 3. Specifically, the support portion 19 has a hollow cylindrical shape, is integrally provided on the end wall portion 17, and projects into the case 3 in the axial direction. A clearance for passing the rotating body 5 is secured between the tip of the support portion 19 and the lid portion 13.

支持部19は、厚肉部19aと薄肉部19bとを備えている。本実施例において、厚肉部19aは、支持部19の基端側に位置し、ケース3の端壁部17に一体に設けられている。厚肉部19aは、径方向で相対的に厚肉に形成されている。薄肉部19bは、径方向で相対的に薄肉に形成され、厚肉部19aに隣接して支持部19の先端側に位置している。 The support portion 19 includes a thick portion 19a and a thin portion 19b. In the present embodiment, the thick portion 19a is located on the base end side of the support portion 19 and is integrally provided on the end wall portion 17 of the case 3. The thick portion 19a is formed relatively thick in the radial direction. The thin portion 19b is formed to be relatively thin in the radial direction, and is located adjacent to the thick portion 19a on the tip side of the support portion 19.

薄肉部19bの外周には、後述するように永久磁石9が配置される。これら厚肉部19a及び永久磁石9の外周面により、支持部19の外周には、電磁コイル7の支持面19cが形成されている。支持部19の内周は、端壁部17から続く孔部17bの一部を構成する。本実施例の支持部19は、薄肉部19bに対する先端側に後述するカラー37を取り付けるための先端部19dが形成されている。先端部19dは、薄肉部19aよりも更に薄肉に形成されている。 A permanent magnet 9 is arranged on the outer periphery of the thin portion 19b as described later. A supporting surface 19c of the electromagnetic coil 7 is formed on the outer periphery of the supporting portion 19 by the thick portion 19a and the outer peripheral surface of the permanent magnet 9. The inner circumference of the support portion 19 constitutes a part of the hole portion 17b continuing from the end wall portion 17. The support portion 19 of the present embodiment has a tip portion 19d for attaching a collar 37, which will be described later, on the tip side of the thin portion 19b. The tip portion 19d is formed to be thinner than the thin portion 19a.

蓋部13は、ケース本体11に対し、周壁部15の他側内周にスナップ・リング等の止め具21によって固定されている。蓋部13とケース本体11との間には、Oリング等のシール部材23が介設されている。 The lid 13 is fixed to the case body 11 on the inner circumference of the other side of the peripheral wall 15 by a stopper 21 such as a snap ring. A seal member 23 such as an O-ring is provided between the lid portion 13 and the case body 11.

蓋部13は、全体として樹脂や非磁性体金属等の非磁性体によって形成された円板状となっている。非磁性体金属は、例えば、銅、アルミニウム等である。蓋部13は、ケース本体11の周壁部15、端壁部17、支持部19と共に回転体5及び作動流体Fの収容室25を区画する。また、蓋部13は、外周側に湾曲部13aが形成されており、ケース3内の作動流体Fの体積変化を弾性変形によって吸収するようになっている。 The lid 13 has a disc shape as a whole formed of a non-magnetic material such as resin or non-magnetic metal. The non-magnetic metal is, for example, copper, aluminum or the like. The lid portion 13 defines the rotating body 5 and the storage chamber 25 for the working fluid F together with the peripheral wall portion 15, the end wall portion 17, and the support portion 19 of the case body 11. Further, the lid portion 13 is formed with a curved portion 13a on the outer peripheral side, and absorbs a volume change of the working fluid F in the case 3 by elastic deformation.

回転体5は、回転軸部5aと回転体本体5bとが磁性体により一体に形成されたものである。 The rotating body 5 has a rotating shaft portion 5a and a rotating body body 5b integrally formed of a magnetic material.

回転軸部5aは、円柱状に形成されており、上記のようにケース3の孔部17bを挿通して先端部がケース3外に引き出されている。この回転軸部5aは、べアリング27a、27bbを介してケース3の孔部17b内に支持されている。これにより、回転軸部5a及び支持部19を介して回転体5がケース3に相対回転自在に支持されている。べアリング27a、27b間は、スペーサ29によって間隔が保持されている。 The rotating shaft portion 5a is formed in a columnar shape, and the tip end portion is pulled out of the case 3 through the hole portion 17b of the case 3 as described above. The rotating shaft portion 5a is supported in the hole portion 17b of the case 3 via the bearings 27a and 27bb. As a result, the rotating body 5 is supported by the case 3 so as to be relatively rotatable via the rotating shaft portion 5a and the supporting portion 19. A spacer 29 holds a space between the bearings 27a and 27b.

べアリング27a、27bに対するケース7の内側では、回転軸部5aと孔部17bとの間にXリング等のシール部材31が配置され、シール部材31に対して更にケース3の内側には、回転軸部5aと孔部17bとの間にフィルター33が配置されている。フィルター33は、作動流体F中の微粒子を捉えてシール部材31側に至らないようにし、シール部材31の保護を図る。フィルター33のさらに内側で、回転軸部5aの基端部には、回転体本体5bが一体に結合されている。 Inside the case 7 with respect to the bearings 27a and 27b, a seal member 31 such as an X ring is arranged between the rotary shaft portion 5a and the hole portion 17b, and further inside the case 3 with respect to the seal member 31, a rotation member is provided. The filter 33 is arranged between the shaft portion 5a and the hole portion 17b. The filter 33 catches fine particles in the working fluid F so as not to reach the seal member 31 side, and protects the seal member 31. Inside the filter 33, the rotary body 5b is integrally connected to the base end of the rotary shaft 5a.

回転体本体5bは、ケース3内の収容室25に収容される部分である。この回転体本体5bは、回転板部5cの外周部に回転筒部5dを備えている。 The rotary body 5b is a portion housed in the housing chamber 25 in the case 3. The rotary body 5b includes a rotary cylinder portion 5d on the outer peripheral portion of the rotary plate portion 5c.

回転板部5cは、収容室25内で回転軸部5aの基端部から径方向に延設された円板状となっている。回転板部5cの内外周の中間部は、軸心方向で電磁コイル7側に膨出した膨出部5eを有し、膨出部5eは、ケース3の支持部19と径方向で対向している。また、膨出部5eには、軸心方向で貫通した油路5fが設けられている。回転板部5cの外周部は、収容室25の作動室25aに臨んでおり、作動室25a内に位置する回転筒部5dに至る。 The rotary plate portion 5c has a disc shape extending radially from the base end portion of the rotary shaft portion 5a in the accommodation chamber 25. The intermediate portion of the inner and outer peripheries of the rotating plate portion 5c has a bulging portion 5e bulging toward the electromagnetic coil 7 side in the axial direction, and the bulging portion 5e faces the support portion 19 of the case 3 in the radial direction. ing. Further, the bulging portion 5e is provided with an oil passage 5f penetrating in the axial direction. The outer peripheral portion of the rotary plate portion 5c faces the working chamber 25a of the housing chamber 25 and reaches the rotating tubular portion 5d located in the working chamber 25a.

回転筒部5dは、電磁コイル7の外周側でケース3の周壁部15に沿って延設されている。回転筒部5dには、凹部又は非磁性体からなる高磁気抵抗部5gが設けられている。回転筒部5dの外周は、周壁部15の内周に隙間を持って径方向で対向し、回転筒部5dの内周は、電磁コイル7及びケース3の端壁部17の外周部に隙間を持って径方向で対向する。 作動流体Fは、ケース3の収容室25内に収容されて、回転体5とケース3との間に渡っている。作動流体Fは、磁性流体(Magnetic Fluid)やMR流体と称される磁気粘性流体(Magneto Rheological Fluid)が用いられる。このため、作動流体Fは、磁束が通過することで粘性を増加させるものとなっている。 The rotating tube portion 5d is provided along the peripheral wall portion 15 of the case 3 on the outer peripheral side of the electromagnetic coil 7. The rotating cylinder portion 5d is provided with a high magnetic resistance portion 5g made of a concave portion or a nonmagnetic material. The outer circumference of the rotary cylinder portion 5d radially opposes the inner circumference of the peripheral wall portion 15 with a gap, and the inner circumference of the rotary cylinder portion 5d has a gap between the outer circumference of the electromagnetic coil 7 and the end wall portion 17 of the case 3. To face each other in the radial direction. The working fluid F is housed in the housing chamber 25 of the case 3 and extends between the rotating body 5 and the case 3. As the working fluid F, a magnetorheological fluid called a magnetic fluid or an MR fluid is used. Therefore, the working fluid F increases its viscosity by the passage of the magnetic flux.

電磁コイル7は、ケース3の支持部19外周の支持面19cに取り付けられている。本実施例において、電磁コイル7は、軸心方向の一側で端壁部17に突き当てられ、軸心方向の他側で後述するカラー37が突き当てられて支持部19に対する抜け止めがなされている。 The electromagnetic coil 7 is attached to the support surface 19c on the outer periphery of the support portion 19 of the case 3. In the present embodiment, the electromagnetic coil 7 is abutted against the end wall portion 17 on one side in the axial direction, and a collar 37 described later is abutted on the other side in the axial direction so as to prevent the support portion 19 from coming off. ing.

この電磁コイル7は、支持部19及び端壁部17を介してループ状の制御磁束M2を形成することができる。なお、制御磁束M2は、図1中、上半分にのみ概念的に示しているが、下半分にも対称に生じる。 The electromagnetic coil 7 can form a loop-shaped control magnetic flux M2 via the support portion 19 and the end wall portion 17. The control magnetic flux M2 is conceptually shown only in the upper half of FIG. 1, but is also symmetrically generated in the lower half.

永久磁石9は、支持部19の一部を構成する。本実施例では、支持部19の先端部の電磁コイル7と径方向で重なる部分を構成し、永久磁石9及び電磁コイル7の先端側面が軸心方向で一致する。なお、永久磁石9は、本実施例において全体的に径方向で電磁コイル7と重なっているが、一部が重なるように配置することも可能である。 The permanent magnet 9 constitutes a part of the support portion 19. In the present embodiment, a portion of the tip of the support portion 19 that overlaps the electromagnetic coil 7 in the radial direction is formed, and the tip end side surfaces of the permanent magnet 9 and the electromagnetic coil 7 are aligned in the axial direction. Although the permanent magnet 9 overlaps the electromagnetic coil 7 in the radial direction as a whole in the present embodiment, it may be arranged so as to partially overlap.

本実施例の永久磁石9は、周回形状、特に円環状に形成されている。永久磁石9は、ケース3の支持部19の薄肉部19bの外周に嵌合しており、上記のように支持部19の一部として厚肉部19aと共に支持面19cを構成している。この永久磁石9は、軸心方向の両側が磁極となっており、制御磁束M2の磁路上にループ状の初期磁束M1を形成する。なお、初期磁束M1も、図1中、上半分にのみ概念的に示しているが、下半分にも対称に生じる。 The permanent magnet 9 of the present embodiment is formed in a revolving shape, particularly an annular shape. The permanent magnet 9 is fitted on the outer periphery of the thin portion 19b of the support portion 19 of the case 3, and constitutes the support surface 19c together with the thick portion 19a as a part of the support portion 19 as described above. The permanent magnet 9 has magnetic poles on both sides in the axial direction, and forms a loop-shaped initial magnetic flux M1 on the magnetic path of the control magnetic flux M2. The initial magnetic flux M1 is also conceptually shown only in the upper half of FIG. 1, but is also symmetrically generated in the lower half.

初期磁束M1は、それ自身又は制御磁束M2と相殺或は制御磁束M2が付加されることによって、作動流体Fに作用する実磁束を構成する。すなわち、電磁コイル7の非通電時には、初期磁束M1がそのまま実磁束となる。一方、電磁コイル7の通電時には、初期磁束M1と制御磁束M2とが逆方向の場合に初期磁束M1が制御磁束M2と相殺されて実磁束となり、同方向の場合に初期磁束M1に制御磁束M2が付加されて実磁束となる。 The initial magnetic flux M1 composes an actual magnetic flux acting on the working fluid F by itself or by being offset with or added to the control magnetic flux M2. That is, when the electromagnetic coil 7 is not energized, the initial magnetic flux M1 becomes the actual magnetic flux as it is. On the other hand, when the electromagnetic coil 7 is energized, when the initial magnetic flux M1 and the control magnetic flux M2 are in opposite directions, the initial magnetic flux M1 is canceled by the control magnetic flux M2 to become a real magnetic flux, and in the same direction, the initial magnetic flux M1 becomes the control magnetic flux M2. Is added to form the actual magnetic flux.

かかる永久磁石9は、周方向所定間隔毎に締結用の孔部9aが設けられ、その孔部9aを介し締結具35により厚肉部19aに締結されている。 The permanent magnet 9 is provided with fastening holes 9a at predetermined intervals in the circumferential direction, and is fastened to the thick portion 19a by the fastener 35 through the holes 9a.

本実施例の締結具35は、磁性体製のカラー37及びボルト39によって構成されている。カラー37は、永久磁石9と同様に周回形状としての円環状に形成され、支持部19の先端部19dに嵌合している。 The fastener 35 of this embodiment includes a collar 37 and a bolt 39 made of a magnetic material. Similar to the permanent magnet 9, the collar 37 is formed in a circular ring shape and fits into the tip portion 19d of the support portion 19.

具体的には、永久磁石9が薄肉部19bに嵌合した状態で支持部19の先端部19dが永久磁石9に対して軸心方向で突出する。この先端部19dの外周にカラー37が嵌合し、永久磁石9に軸心方向で突き当てられている。 Specifically, the tip end portion 19d of the support portion 19 projects in the axial direction with respect to the permanent magnet 9 in a state where the permanent magnet 9 is fitted in the thin portion 19b. A collar 37 is fitted on the outer circumference of the tip portion 19d and is abutted on the permanent magnet 9 in the axial direction.

また、カラー37は、内径が永久磁石9よりも小さく、永久磁石9に対して内周面が径方向内側に突出して配置されている。さらに、カラー37は、外径が永久磁石9よりも大きく、永久磁石9に対して外周面が径方向外側に突出して配置されている。この外周面側の突出により、カラー37は、電磁コイル7にも軸心方向で突き当てられている。 Further, the collar 37 has an inner diameter smaller than that of the permanent magnet 9 and is arranged such that the inner peripheral surface thereof projects radially inward with respect to the permanent magnet 9. Furthermore, the outer diameter of the collar 37 is larger than that of the permanent magnet 9, and the outer peripheral surface of the collar 37 is arranged so as to project radially outward with respect to the permanent magnet 9. Due to the protrusion on the outer peripheral surface side, the collar 37 is also abutted on the electromagnetic coil 7 in the axial direction.

カラー37には、周方向所定間隔毎に、永久磁石9の孔部9aに対応して締結用の孔部37aが設けられている。このカラー37の孔部37aは、ボルト39のヘッド部39aを収容すると共に永久磁石9側でボルト39の軸部39bを引き出している。引き出されたボルト39の軸部39bは、永久磁石9の孔部9a挿通し、先端が厚肉部19aの雌ねじ部19fに螺合している。 The collar 37 is provided with fastening holes 37a corresponding to the holes 9a of the permanent magnet 9 at predetermined intervals in the circumferential direction. The hole portion 37a of the collar 37 accommodates the head portion 39a of the bolt 39 and pulls out the shaft portion 39b of the bolt 39 on the permanent magnet 9 side. The shaft 39b of the pulled-out bolt 39 is inserted into the hole 9a of the permanent magnet 9, and the tip of the bolt 39 is screwed into the female screw portion 19f of the thick portion 19a.

こうして永久磁石9は厚肉部19aに締結されている。本実施例では、永久磁石9の締結を利用して、締結具35のカラー37により永久磁石9の抜け止めも行っている。 Thus, the permanent magnet 9 is fastened to the thick portion 19a. In this embodiment, the fastening of the permanent magnet 9 is used to prevent the permanent magnet 9 from coming off by the collar 37 of the fastener 35.

[回転ダンパーの動作]
回転ダンパー1は、例えばケース3を固定側に、回転体5の回転軸部5aを減衰対象となる可動側に連動するように連結(結合)して用いる。なお、ケース3を可動側に、回転軸部5aを固定側に結合してもよい。
[Operation of rotary damper]
The rotary damper 1 is used, for example, by connecting (coupling) the case 3 to the fixed side and the rotary shaft portion 5a of the rotary body 5 to the movable side to be damped. The case 3 may be connected to the movable side and the rotary shaft portion 5a may be connected to the fixed side.

この状態で、回転ダンパー1は、実磁束が形成されると、回転体5とケース3との間で作動流体Fの粘性を高め、可動側から入力される入力トルクに対する制動トルク又は減衰力を発生させる。 In this state, when the actual magnetic flux is formed, the rotary damper 1 increases the viscosity of the working fluid F between the rotating body 5 and the case 3, and applies the braking torque or the damping force to the input torque input from the movable side. generate.

実磁束は、初期磁束M1と同様、支持部19、端壁部17を通って、回転体5の回転筒部5dを介してケース3の周壁部15へと至る。周壁部15と回転筒部5dとの間では、高磁気抵抗部5g、15aを避けるようにして回転筒部5d及び周壁部15間を往復する。そして、回転体5の回転筒部5dからは、回転板部5c及びカラー37を介して支持部19へと至る。 Similar to the initial magnetic flux M1, the actual magnetic flux passes through the support portion 19 and the end wall portion 17 and reaches the peripheral wall portion 15 of the case 3 via the rotating tubular portion 5d of the rotating body 5. Between the peripheral wall portion 15 and the rotary tubular portion 5d, the high magnetic resistance portions 5g and 15a are avoided so as to reciprocate between the rotary tubular portion 5d and the peripheral wall portion 15. Then, the rotary cylinder portion 5d of the rotary body 5 reaches the support portion 19 via the rotary plate portion 5c and the collar 37.

上記のとおり、電磁コイル7の非通電時に初期磁束M1がそのまま実磁束となり、電磁コイル7の通電時には、初期磁束M1に対し制御磁束M2が相殺又は付加されて実磁束となる。従って、本実施例では、電磁コイル7の非通電時に初期減衰力を生じさせ、電磁コイル7の通電に応じて初期減衰力を変化させて目的の減衰力を得ることが可能となる。 As described above, when the electromagnetic coil 7 is not energized, the initial magnetic flux M1 becomes the actual magnetic flux as it is, and when the electromagnetic coil 7 is energized, the control magnetic flux M2 is offset or added to the initial magnetic flux M1 to become the actual magnetic flux. Therefore, in the present embodiment, it is possible to generate an initial damping force when the electromagnetic coil 7 is not energized and change the initial damping force according to the energization of the electromagnetic coil 7 to obtain a target damping force.

図2は、回転ダンパー1の減衰力特性を示すグラフである。初期磁束M1と制御磁束M2とが逆方向の場合には、初期磁束M1と制御磁束M2とが相殺されるため、線分SAのように、電磁コイル7の電流を大きくしていくと初期減衰力から減衰力が減少していく特性となる。従って、初期磁束M1と制御磁束M2とが逆方向の場合には、線分SCで示す永久磁石9を設けない従来技術と比較して逆向きの特性となる。 FIG. 2 is a graph showing damping force characteristics of the rotary damper 1. When the initial magnetic flux M1 and the control magnetic flux M2 are in opposite directions, the initial magnetic flux M1 and the control magnetic flux M2 cancel each other out. Therefore, when the current of the electromagnetic coil 7 is increased like the line segment SA, the initial damping is performed. The damping force decreases from the force. Therefore, when the initial magnetic flux M1 and the control magnetic flux M2 are in opposite directions, the characteristics are in opposite directions as compared with the prior art in which the permanent magnet 9 shown by the line segment SC is not provided.

初期磁束M1と制御磁束M2とが同方向の場合には、初期磁束M1に制御磁束M2が付加されるため、線分SBのように電磁コイル7の電流を大きくしていくと初期減衰力から減衰力が増加していく特性となる。従って、初期磁束M1と制御磁束M2とが同方向の場合には、線分SCの従来技術と比較して線分SBのように初期減衰力の分だけ底上げした特性を得ることができる。 When the initial magnetic flux M1 and the control magnetic flux M2 are in the same direction, the control magnetic flux M2 is added to the initial magnetic flux M1. Therefore, when the current of the electromagnetic coil 7 is increased like the line segment SB, the initial damping force is changed. It has the characteristic that the damping force increases. Therefore, when the initial magnetic flux M1 and the control magnetic flux M2 are in the same direction, it is possible to obtain a characteristic which is increased by the amount of the initial damping force, like the line segment SB, as compared with the conventional technique of the line segment SC.

[実施例1の効果]
本実施例の回転ダンパー1は、磁性体製のケース3と、ケース3内に相対回転可能に配設された磁性体製の回転体5と、ケース3内に収容されケース3と回転体5との間に介在して磁束が通過することで粘性が高くなる作動流体Fと、ケース3の軸心部でケース3内へ突設された支持部19と、支持部19の外周の支持面19cに取り付けられた電磁コイル7と、支持部19の一部を構成する永久磁石9とを備え、永久磁石9が、支持部19を介して作動流体Fを通る磁束の初期磁束M1を形成し、電磁コイル7が、通電により初期磁束M1に対して相殺或は付加される制御磁束M2を支持部19を介して形成し、作動流体Fに作用する実磁束を調整可能とする。
[Effect of Example 1]
The rotary damper 1 according to the present embodiment includes a case 3 made of a magnetic material, a rotary body 5 made of a magnetic material rotatably arranged in the case 3, a case 3 and a rotary body 5 housed in the case 3. Between the working fluid F and the working fluid F, the viscosity of which increases due to the passage of magnetic flux, the support portion 19 projecting into the case 3 at the axial center of the case 3, and the support surface on the outer periphery of the support portion 19. An electromagnetic coil 7 attached to 19c and a permanent magnet 9 forming a part of the support portion 19 are provided, and the permanent magnet 9 forms an initial magnetic flux M1 of a magnetic flux passing through the working fluid F via the support portion 19. The electromagnetic coil 7 forms a control magnetic flux M2, which is canceled or added to the initial magnetic flux M1 by the energization, via the support portion 19, so that the actual magnetic flux acting on the working fluid F can be adjusted.

従って、本実施例の回転ダンパー1は、電磁コイル7の非通電時に初期減衰力を生じさせ、電磁コイル7の通電に応じて初期減衰力を変化させて目的の減衰力を得ることが可能となる。すなわち、初期減衰力を変化させて目的の減衰力を得る場合の消費電力を小さくすることができる。 Therefore, the rotary damper 1 of the present embodiment can generate an initial damping force when the electromagnetic coil 7 is not energized and change the initial damping force according to the energization of the electromagnetic coil 7 to obtain a target damping force. Become. That is, it is possible to reduce the power consumption when the target damping force is obtained by changing the initial damping force.

支持部19は、中空筒状であり、径方向で相対的に厚肉に形成された厚肉部19aと、径方向で相対的に薄肉に形成された薄肉部19bとを備え、永久磁石9は、薄肉部19bの外周に嵌合して厚肉部19aと共に支持面19cを構成する周回形状である。 The support portion 19 has a hollow tubular shape, and includes a thick portion 19 a formed to be relatively thick in the radial direction and a thin portion 19 b formed to be relatively thin in the radial direction. Is a circular shape that is fitted to the outer periphery of the thin portion 19b to form the support surface 19c together with the thick portion 19a.

従って、本実施例では、電磁コイル7を支持する支持部19の一部をそっくり永久磁石9に置き換えた構成であるため、大型化がない。しかも、電磁コイル7の内周に永久磁石9を位置させることになり、初期磁束M1に対する制御磁束M2の相殺或は付加を確実に行うことができる。 Therefore, in the present embodiment, since a part of the supporting portion 19 supporting the electromagnetic coil 7 is entirely replaced with the permanent magnet 9, there is no increase in size. Moreover, since the permanent magnet 9 is positioned on the inner circumference of the electromagnetic coil 7, it is possible to reliably cancel or add the control magnetic flux M2 to the initial magnetic flux M1.

また、回転ダンパー1は、支持部19の厚肉部19aが基端側に位置し、支持部19の薄肉部19bが厚肉部19aに隣接して先端に位置し、薄肉部19bに嵌合した永久磁石9を厚肉部に締結する締結具35を備えるので、永久磁石9の組み付けを容易に行わせることができる。 Further, in the rotary damper 1, the thick wall portion 19a of the support portion 19 is located on the base end side, the thin wall portion 19b of the support portion 19 is located at the tip end adjacent to the thick wall portion 19a, and is fitted to the thin wall portion 19b. Since the fastener 35 for fastening the permanent magnet 9 to the thick wall portion is provided, the permanent magnet 9 can be easily assembled.

また、本実施例では、締結具35が電磁コイル7に軸心方向で突き当てられる抜け止め用のカラーを有するため、永久磁石9の締結を利用して電磁コイル7の抜け止めも実現できる。従って、構成の簡素化を図り、組み付けを容易にすることができる。 Further, in the present embodiment, since the fastener 35 has the retaining collar that abuts the electromagnetic coil 7 in the axial direction, the retaining of the electromagnetic coil 7 can be realized by utilizing the fastening of the permanent magnet 9. Therefore, the structure can be simplified and the assembling can be facilitated.

図3は、本発明の実施例2に係る回転ダンパーの断面図である。なお、実施例2は、実施例1と基本構造が共通するため、対応する部分に同符号又は同符号にAを付加した符号を用いて、重複した説明を省略する。 FIG. 3 is a sectional view of a rotary damper according to a second embodiment of the present invention. Since the second embodiment has the same basic structure as that of the first embodiment, the same reference numerals or the same reference numerals with A added to the corresponding portions are used, and the duplicate description is omitted.

本実施例の回転ダンパー1Aでは、支持部19Aの厚肉部19Aaを先端側に着脱可能に位置させ、支持部19Aの薄肉部19Abを厚肉部19Aaに隣接して基端側に位置させたものである。 In the rotary damper 1A of the present embodiment, the thick portion 19Aa of the support portion 19A is removably positioned on the tip side, and the thin portion 19Ab of the support portion 19A is positioned on the base end side adjacent to the thick portion 19Aa. It is a thing.

本実施例の支持部19Aは、着脱可能な厚肉部19Aaを除くと、全体が薄肉状に構成されている。具体的には、支持部19Aは、基端側から薄肉部19Ab、中間部19Ae、先端部19Adが順に設けられている。 The supporting portion 19A of the present embodiment is configured to be thin as a whole except for the removable thick portion 19Aa. Specifically, the support portion 19A is provided with a thin portion 19Ab, an intermediate portion 19Ae, and a tip portion 19Ad in this order from the base end side.

薄肉部19Abは、ケース3Aの端壁部17Aに隣接して一体に設けられ、外周に永久磁石9が嵌合する。中間部19Aeは、永久磁石9に対して軸心方向で突出し、外周に厚肉部19Aaを嵌合させる。中間部19Aeは、先端部19Adと同様、薄肉部19Abよりも更に薄肉になっている。先端部19Adは、実施例1と同様に構成されており、中間部19Aeと同等の肉厚を有し、外周にカラー37を嵌合させる。 The thin portion 19Ab is integrally provided adjacent to the end wall portion 17A of the case 3A, and the permanent magnet 9 is fitted to the outer periphery thereof. The intermediate portion 19Ae projects in the axial direction with respect to the permanent magnet 9, and the thick portion 19Aa is fitted to the outer periphery. The intermediate portion 19Ae is thinner than the thin portion 19Ab, like the tip portion 19Ad. The tip portion 19Ad has the same structure as that of the first embodiment, has the same thickness as the middle portion 19Ae, and has the collar 37 fitted to the outer periphery thereof.

厚肉部19Aa及び永久磁石9は、全体として電磁コイル7と径方向で重なる範囲に位置して支持面19Acを構成している。 The thick portion 19Aa and the permanent magnet 9 are located in a range that overlaps with the electromagnetic coil 7 in the radial direction as a whole to form the support surface 19Ac.

厚肉部19Aaは、周回形状であり、特に円筒形状となっている。本実施例の厚肉部19Aaは、磁性体製で、締結具35のカラー37Aと一体に設けられている。なお、厚肉部19Aaは、カラー37Aと分離して形成することも可能である。厚肉部19Aaの内周面は永久磁石9よりも径方向内側に位置し、厚肉部19Aaの外周面は永久磁石9と軸方向で平坦になっている。 The thick portion 19Aa has a circular shape, and particularly has a cylindrical shape. The thick portion 19Aa of this embodiment is made of a magnetic material and is provided integrally with the collar 37A of the fastener 35. The thick portion 19Aa may be formed separately from the collar 37A. The inner peripheral surface of the thick portion 19Aa is located radially inward of the permanent magnet 9, and the outer peripheral surface of the thick portion 19Aa is flat with the permanent magnet 9 in the axial direction.

厚肉部19Aaは、カラー37Aの一部として永久磁石9と共にケース3側である端壁部17Aに締結される。このため、厚肉部19Aaには、カラー37Aから続く孔部37Aaが設けられており、ボルト39Aの軸部39Abが挿通している。ボルト39Aの軸部39Abは、さらに永久磁石9の孔部9aを挿通し、先端が端壁部17Aの雌ねじ部17Acに螺合している。 The thick portion 19Aa is fastened to the end wall portion 17A on the case 3 side together with the permanent magnet 9 as a part of the collar 37A. Therefore, the thick portion 19Aa is provided with a hole portion 37Aa continuing from the collar 37A, and the shaft portion 39Ab of the bolt 39A is inserted therethrough. The shaft portion 39Ab of the bolt 39A is further inserted through the hole 9a of the permanent magnet 9, and the tip is screwed into the female screw portion 17Ac of the end wall portion 17A.

このように、本実施例では、支持部19Aの厚肉部19Aaが先端側に着脱可能に位置し、支持部19Aの薄肉部19Abが厚肉部19Aaに隣接して基端側に位置し、締結具35Aが支持部19Aの薄肉部19Abに嵌合した永久磁石9を厚肉部19Aaと共にケース3側としての端壁部17Aに締結する。 Thus, in the present embodiment, the thick portion 19Aa of the support portion 19A is removably located on the tip side, the thin portion 19Ab of the support portion 19A is located adjacent to the thick portion 19Aa on the base end side, The fastener 35A fastens the permanent magnet 9 fitted to the thin portion 19Ab of the support portion 19A to the end wall portion 17A on the case 3 side together with the thick portion 19Aa.

従って、本実施例では、厚肉部19Aa及び永久磁石9の軸心方向のサイズを変更しやすく、異なる特性の回転ダンパー1Aを容易に得ることができる。 Therefore, in this embodiment, the sizes of the thick portion 19Aa and the permanent magnet 9 in the axial direction can be easily changed, and the rotary damper 1A having different characteristics can be easily obtained.

その他、実施例1と同様の作用効果を奏することができる。 In addition, the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained.

1・・・回転ダンパー 3・・・ケース 5・・・回転体 7・・・電磁コイル 9・・・永久磁石 19・・・支持部 19a・・・厚肉部 19b・・・薄肉部 19c・・・支持面 19d・・・基端部 19e・・・先端部 35・・・締結具 37・・・カラー F・・・作動流体 M1・・・初期磁束 M2・・・制御磁束 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Rotation damper 3... Case 5... Rotating body 7... Electromagnetic coil 9... Permanent magnet 19... Support part 19a... Thick part 19b... Thin part 19c. ..Supporting surface 19d...Base end 19e...Tip 35...Fastening 37...Color F...Working fluid M1...Initial magnetic flux M2...Control magnetic flux

Claims (4)

磁性体製のケースと、
該ケース内に相対回転可能に配設された磁性体製の回転体と、
前記ケース内に収容され前記ケースと前記回転体との間に介在して磁束が通過することで粘性が高くなる作動流体と、
前記ケースの軸心部で該ケース内へ突設された支持部と、
該支持部の外周の支持面に取り付けられた電磁コイルと、
前記支持部の一部を構成する永久磁石とを備え、
前記永久磁石は、前記支持部を介して前記作動流体を通過する磁束の初期磁束を形成し、前記電磁コイルは、通電により前記初期磁束に対して相殺或は付加される制御磁束を前記支持部を介して形成し、前記作動流体に作用する実磁束を調整可能とした回転ダンパーであって、
前記支持部は、中空筒状であり、径方向で相対的に厚肉に形成された厚肉部と、前記径方向で相対的に薄肉に形成された薄肉部とを備え、
前記永久磁石は、前記薄肉部の外周に嵌合して前記厚肉部と共に前記支持面を構成する周回形状である、
ことを特徴とする回転ダンパー。
A case made of magnetic material,
A rotating body made of a magnetic material, which is disposed in the case so as to be relatively rotatable,
A working fluid that is housed in the case and has a high viscosity due to the magnetic flux passing through the case and the rotating body,
A support portion projecting into the case at the axial center of the case;
An electromagnetic coil attached to a supporting surface on the outer periphery of the supporting portion,
A permanent magnet forming a part of the support,
The permanent magnet forms an initial magnetic flux of a magnetic flux passing through the working fluid through the supporting portion, and the electromagnetic coil cancels or adds a control magnetic flux to the initial magnetic flux by energization of the supporting portion. A rotary damper capable of adjusting the actual magnetic flux acting on the working fluid ,
The support portion is a hollow cylinder, and includes a thick portion formed to be relatively thick in the radial direction, and a thin portion formed to be relatively thin in the radial direction,
The permanent magnet has a revolving shape that is fitted to the outer periphery of the thin portion to form the support surface together with the thick portion,
A rotary damper characterized by that.
請求項記載の回転ダンパーであって、
前記支持部は、前記厚肉部が基端側に位置し、前記薄肉部が前記厚肉部に隣接して先端側に位置し、
前記薄肉部に嵌合した前記永久磁石を前記厚肉部に締結する締結具を備えた、
ことを特徴とする回転ダンパー。
The rotary damper according to claim 1 , wherein
The support portion, the thick portion is located on the proximal end side, the thin portion is located on the distal end side adjacent to the thick portion,
A fastener for fastening the permanent magnet fitted to the thin portion to the thick portion,
A rotary damper characterized by that.
請求項記載の回転ダンパーであって、
前記支持部は、前記厚肉部が先端側に着脱可能に位置し、前記薄肉部が前記厚肉部に隣接して基端側に位置し、
前記薄肉部に嵌合した前記永久磁石を前記厚肉部と共に前記ケース側に締結する締結具を備えた、
ことを特徴とする回転ダンパー。
The rotary damper according to claim 1 , wherein
In the support portion, the thick portion is removably located on the tip side, and the thin portion is located on the base end side adjacent to the thick portion,
A fastener for fastening the permanent magnet fitted to the thin portion to the case side together with the thick portion,
A rotary damper characterized by that.
請求項2又は3記載の回転ダンパーであって、
前記締結具は、前記電磁コイルに軸心方向で突き当てられる抜け止め用のカラーを有する、
ことを特徴とする回転ダンパー。
The rotary damper according to claim 2 or 3 , wherein
The fastener has a retaining collar that abuts the electromagnetic coil in an axial direction,
A rotary damper characterized by that.
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