JP2018151000A - Rotary damper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁性流体や磁気粘性流体等の機能性流体を利用して減衰力を発生させる回転ダンパーに関する。 The present invention relates to a rotary damper that generates a damping force using a functional fluid such as 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のように、相対回転可能なアウタ部材及び回転軸にそれぞれ支持された第1トルク伝達部材及び第2トルク伝達部材と、第1トルク伝達部材と第2トルク伝達部材との隙間に介在する磁気粘性流体と、第1及び第2トルク伝達部材の軸線方向両外側に相互に対向する異なる磁極を有し、磁気粘性流体を貫通する磁束を発生する永久磁石とを備えたものがある。 As a conventional rotary damper, for example, as disclosed in Patent Document 1, a first torque transmission member, a second torque transmission member, a first torque transmission member, and a second torque transmission member that are supported by a relatively rotatable outer member and a rotation shaft, respectively. A permanent magnet that has a magnetic viscous fluid interposed in a gap with the torque transmission member and different magnetic poles opposite to each other on the outer sides in the axial direction of the first and second torque transmission members and generates a magnetic flux penetrating the magnetic viscous fluid There is something with.
かかる従来の回転ダンパーでは、磁極の一方から他方へ向かう磁束により、磁気粘性流が第1トルク伝達部材及び第2トルク伝達部材間の相対回転に減衰力を生じさせることができる。 In such a conventional rotary damper, the magnetic viscous flow can generate a damping force in the relative rotation between the first torque transmission member and the second torque transmission member by the magnetic flux from one of the magnetic poles to the other.
しかし、従来の回転ダンパーでは、対向する磁極間で磁束が一方向にのみ形成されるため、発生する減衰力に限界があった。このため、減衰力を確保するには、第1トルク伝達部材及び第2トルク伝達部材の数を増加させる等、回転ダンパーの大型化が避けられないものとなっていた。 However, the conventional rotary damper has a limit in the generated damping force because the magnetic flux is formed only in one direction between the opposing magnetic poles. For this reason, in order to secure a damping force, it is inevitable to increase the size of the rotary damper, for example, by increasing the number of first torque transmission members and second torque transmission members.
解決しようとする問題点は、減衰力を確保するには回転ダンパーが大型化する点である。 The problem to be solved is that the rotating damper becomes large in order to secure the damping force.
本発明は、回転ダンパーを大型化せずに減衰力を確保可能とするために、相対回転可能な内回転部材及び外回転部材にそれぞれ支持された磁性体製のインナー板及びアウター板を交互に配置した回転板セットと、前記回転板セットの前記インナー板及び前記アウター板間に介在し磁束が通過することで前記インナー板及び前記アウター板間の相対回転に減衰力を生じさせる機能性流体と、前記インナー板及び前記アウター板のそれぞれに対して内周部及び外周部の中間部に設けられた磁気分断部と、前記回転板セットの一端部側に配置され、前記回転板セットの一端部に位置する前記インナー板又はアウター板の前記内周部及び前記外周部に渡る磁性体製の端部部材と、前記回転板セットの他端部側に配置され、前記回転板セットの他端部に位置する前記インナー板又はアウター板の前記内周部及び前記外周部にそれぞれ異なる磁極が対向する永久磁石とを備え、前記永久磁石は、一方の磁極から前記インナー板及び前記アウター板の前記外周部及び前記内周部の一方を通って前記端部部材に至る第一磁束及び前記端部部材から前記インナー板及び前記アウター板の前記外周部及び前記内周部の他方を通って他方の磁極に至る第二磁束を形成することを回転ダンパーの最も主な特徴とする。 According to the present invention, in order to ensure a damping force without increasing the size of the rotary damper, an inner plate and an outer plate made of a magnetic material, which are respectively supported by an inner rotating member and an outer rotating member capable of relative rotation, are alternately arranged. A rotating plate set that is arranged, and a functional fluid that generates a damping force in the relative rotation between the inner plate and the outer plate by passing magnetic flux between the inner plate and the outer plate of the rotating plate set. A magnetic dividing portion provided at an intermediate portion between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion with respect to each of the inner plate and the outer plate, and one end portion of the rotating plate set disposed on one end side of the rotating plate set. An end member made of a magnetic material extending over the inner and outer peripheral portions of the inner plate or outer plate located on the other end of the rotating plate set, and the other end of the rotating plate set. In The inner plate or the outer plate of the inner plate and the outer peripheral portion of the inner plate and the outer peripheral portion of the inner plate and the outer peripheral portion of the permanent magnet facing different magnetic poles, the permanent magnet from one magnetic pole to the outer plate of the inner plate and the outer plate And the first magnetic flux passing through one of the inner peripheral portions to the end member, and from the end member to the other magnetic pole through the other of the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the inner plate and the outer plate. The main feature of the rotary damper is to form a second magnetic flux.
本発明の回転ダンパーは、回転板セットの内周部と外周部とで異なる方向の第一磁束及び第二磁束を形成することができ、大型化せずに減衰力を確保することができる。しかも、永久磁石は回転板セットの他端部側にのみを配置し、回転板セットの一端部側には磁性体製の端部部材を配置すればよいので、構造の簡素化を図ることもできる。 The rotary damper of the present invention can form the first magnetic flux and the second magnetic flux in different directions between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the rotary plate set, and can ensure a damping force without increasing the size. In addition, since the permanent magnet is disposed only on the other end side of the rotating plate set, and an end member made of a magnetic material is disposed on the one end portion side of the rotating plate set, the structure can be simplified. it can.
回転ダンパーを大型化せずに減衰力を確保可能とするという目的を、回転板セットの磁性体製のインナー板及びアウター板の内外周中間部にそれぞれ磁気分断部を設けると共に回転板セットを挟んで永久磁石及び磁性体製の端部部材を配置し、回転板セットの内周部と外周部とで異なる方向の第一磁束及び第二磁束を形成することで実現した。 For the purpose of ensuring damping force without increasing the size of the rotary damper, a magnetic dividing part is provided in each of the inner and outer peripheral middle parts of the magnetic plate of the rotary plate set and the rotary plate set is sandwiched between them. This is realized by arranging the permanent magnet and the end member made of a magnetic material, and forming the first magnetic flux and the second magnetic flux in different directions at the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the rotating plate set.
すなわち、回転ダンパーは、相対回転可能な内回転部材及び外回転部材にそれぞれ支持された磁性体製のインナー板及びアウター板を交互に配置した回転板セットと、回転板セットのインナー板及びアウター板間に介在し磁束が通過することでインナー板及びアウター板間の相対回転に減衰力を生じさせる機能性流体と、インナー板及びアウター板のそれぞれに対して内周部及び外周部の中間部に設けられた磁気分断部と、回転板セットの一端部側に配置され、回転板セットの一端部に位置するインナー板又はアウター板の内周部及び外周部に渡る磁性体製の端部部材と、回転板セットの他端部側に配置され、回転板セットの他端部に位置するインナー板又はアウター板の内周部及び外周部にそれぞれ異なる磁極が対向する永久磁石とを備え、永久磁石は、一方の磁極からインナー板及びアウター板の外周部及び内周部の一方を通って端部部材に至る第一磁束及び端部部材からインナー板及びアウター板の外周部及び内周部の他方を通って他方の磁極に至る第二磁束を形成する。 That is, the rotating damper includes a rotating plate set in which inner plates and outer plates made of a magnetic material, which are respectively supported by an inner rotating member and an outer rotating member capable of relative rotation, are alternately arranged, and an inner plate and an outer plate of the rotating plate set. A functional fluid that causes a damping force to be generated in the relative rotation between the inner plate and the outer plate by passing magnetic flux between them, and an intermediate portion between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion with respect to the inner plate and the outer plate, respectively. A magnetic dividing portion provided; and an end member made of a magnetic material that is disposed on one end portion side of the rotating plate set and spans the inner and outer peripheral portions of the inner plate or the outer plate located at one end portion of the rotating plate set; A permanent magnet disposed on the other end portion side of the rotating plate set and facing different magnetic poles to the inner and outer peripheral portions of the inner plate or outer plate located at the other end portion of the rotating plate set. The permanent magnet includes a first magnetic flux that extends from one magnetic pole through one of the outer peripheral portion and inner peripheral portion of the inner plate and outer plate to the end member, and the outer peripheral portion and inner peripheral portion of the inner plate and outer plate from the end member. A second magnetic flux is formed through the other of the magnetic poles to reach the other magnetic pole.
外回転部材は、非磁性体製のケースであり、内回転部材は、非磁性体製の回転軸であり、永久磁石は、ケース外で回転板セットの他端部に対して近接離反移動自在に支持された構成であってもよい。 The outer rotating member is a non-magnetic case, the inner rotating member is a non-magnetic rotating shaft, and the permanent magnet can move close to and away from the other end of the rotating plate set outside the case. The structure supported by may be sufficient.
また、ケースは、永久磁石と回転板セットの他端部との間に位置する磁性体製の仕切板を有し、永久磁石は、仕切板を介して第一及び第二磁束を形成する構成であってもよい。 In addition, the case has a partition plate made of a magnetic material positioned between the permanent magnet and the other end of the rotating plate set, and the permanent magnet forms first and second magnetic fluxes via the partition plate. It may be.
仕切板は、永久磁石に対して内外回転部材の回転半径方向の少なくとも一側に位置し、永久磁石の回転板セットの他端部に対する離反移動に応じて、永久磁石に内外回転部材の回転半径方向でオーバーラップする部分が徐々に減少する側部を備えてもよい。 The partition plate is located on at least one side of the rotation radius direction of the inner / outer rotation member with respect to the permanent magnet, and the rotation radius of the inner / outer rotation member is moved to the permanent magnet according to the separation movement of the permanent magnet with respect to the other end portion of the rotation plate set. You may provide the side part which the part which overlaps in a direction reduces gradually.
仕切板の側部は、永久磁石に臨む表面が離反移動に応じて永久磁石から漸次離反するテーパ形状であってもよい。 The side part of the partition plate may have a tapered shape in which the surface facing the permanent magnet gradually separates from the permanent magnet in accordance with the separation movement.
[回転ダンパーの構造]
図1及び図2は、本発明の一実施例に係る回転ダンパーの断面図であり、図1は減衰力が最大時、図2は減衰力がオフ時を示す。なお、以下において「軸心方向」とは、簡易回転ダンパー(以下、単に「回転ダンパー」と称する)1の回転軸心方向を意味する。また、「径方向」とは、回転ダンパー1の回転半径方向を意味する。
[Structure of rotating damper]
1 and 2 are cross-sectional views of a rotary damper according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a state in which the damping force is maximum, and FIG. 2 shows a state in which the damping force is off. In the following, the “axial direction” means the direction of the rotational axis of the simple rotational damper (hereinafter simply referred to as “rotational damper”) 1. Further, “radial direction” means the rotational radius direction of the rotary damper 1.
本実施例の回転ダンパー1は、例えば図示しない引き戸等の可動側に対する減衰力を生じさせるものである。 The rotary damper 1 according to the present embodiment generates a damping force for a movable side such as a sliding door (not shown).
回転ダンパー1は、図1及び図2のように、外回転部材としてのケース3と、内回転部材としての回転軸5と、回転板セット7と、永久磁石9とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotary damper 1 includes a case 3 as an outer rotating member, a rotating
ケース3は、非磁性体製であり、例えば樹脂で形成されている。なお、ケース3の材料は、非磁性体製であれば良く、非磁性体金属、セラミック等で形成することもできる。非磁性体金属としては、例えば銅、アルミニウム、ステンレス等を用いることができる。以下、非磁性体製については、同様である。 The case 3 is made of a non-magnetic material and is made of, for example, a resin. The material of the case 3 may be made of a nonmagnetic material, and can be formed of a nonmagnetic metal, ceramic, or the like. As the nonmagnetic metal, for example, copper, aluminum, stainless steel or the like can be used. Hereinafter, the same applies to non-magnetic materials.
このケース3は、軸心方向の両側にダンパー・ハウジング11及び磁石ハウジング13が形成されている。
The case 3 has a
本実施例において、ケース3は、中空円筒状のケース本体15を備え、このケース本体15が軸心方向の中間部で仕切板17により仕切られ、軸心方向の一側にダンパー・ハウジング11及び同他側に磁石ハウジング13が区画されている。
In this embodiment, the case 3 includes a hollow cylindrical case
ダンパー・ハウジング11は、軸心方向の一側で開口する凹形状であり、この凹形状の開口部分が非磁性体製の蓋部19によって閉じられている。蓋部19は、ケース本体15に溶着等により一体的に取り付けられている。蓋部19の軸心部には貫通孔21が形成されている。
The
磁石ハウジング13は、軸心方向の他側で開口する凹形状であり、内部に永久磁石9が収容されている。
The
仕切板17は、磁性体製であり、永久磁石9と回転板セット7との間に位置する。仕切板7を構成する磁性体は、例えば軟磁性材料である鉄、ケイ素鋼等である。以下、磁性体製については、同様である。本実施例の仕切板17は、仕切板本体23及び側部としてのリブ25を有している。
The
仕切板本体23は、板状に形成されて、ケース本体15の内周に嵌合している。仕切板本体23の内外周の中間部には、磁気分断部29aが介設されている。
The
磁気分断部29aは、仕切板本体23の内周部23a及び外周部23bを磁気的に分断するものである。本実施例において、磁気分断部29aは、非磁性体製となっている。なお、磁気分断部29aは、仕切板本体23の内周部23a及び外周部23bを磁気的に分断できればよく、穴(空間部)等であってもよい。
The magnetic dividing
仕切板本体23の内周部23aの軸心部には、ダンパー・ハウジング11内において、回転軸5の軸受用の凹部31が設けられ、磁石ハウジング13内において、後述する駆動機構53のねじ部57の支持用のボス部33が一体に設けられている。
In the
ボス部33は、仕切板本体23から磁石ハウジング13の軸心方向の中央部付近まで突出している。ボス部33の内周には、軸心方向の取付孔35が設けられ、ボス部33の外周側は、リブ25の内周リブ25aを構成している。
The
リブ25は、永久磁石9に対して径方向の少なくとも一側に位置する。本実施例では、外周側部としての外周リブ25b及び内周側部としての内周リブ25aを有し、永久磁石9に対して径方向の両側に位置している。なお、リブ25は、外周リブ25b及び内周リブ25aの何れか一方を省略すれば、永久磁石9に対して径方向の一側に位置する構成とすることができる。
The
外周リブ25bは、ケース本体15の嵌合溝27に対応して設けられて嵌合溝27内に嵌合している。すなわち、ケース本体15の内周には、嵌合溝27が周方向で部分的に設けられている。嵌合溝27は、本実施例において、例えば90度毎に合計4つ設けられている。外周リブ25bは、嵌合溝27に対応してケース本体15の周方向部分的、例えば90度毎に合計4つ設けられている。
The outer
外周リブ25bは、仕切板本体23から磁石ハウジング13の軸心方向の中央部付近まで突出しており、ボス部33と同一の突出高さとなっている。
The outer
外周リブ25bの内周側面37は、永久磁石9に臨む。この内周側面37は、軸心方向の他側(外周リブ25bの先端)に向けて漸次肉厚が薄くなるようにテーパ形状となっている。従って、内周側面37は、後述するように永久磁石9が回転板セット7に対して離反移動(近接移動)すると、その離反移動(近接移動)に応じ永久磁石9に対して漸次離反(近接)する。
The inner
内周リブ25aは、永久磁石9の軸心方向の中心軸を対称軸として、外周リブ25bと線対称の断面形状を有する。すなわち、内周リブ25aは、外周側面39が永久磁石9に臨み、軸心方向の他側(ボス部33の先端)に向けて漸次肉厚が薄くなるようにテーパ形状となっている。このため、内周リブ25aの外周側面39も、永久磁石9が回転板セット7に対して離反移動(近接移動)すると、その離反移動(近接移動)に応じ永久磁石9に対して漸次離反(近接)する。なお、内周リブ25aは、ボス部33に対して周方向全体に設けられているが、外周リブ25bに対応させて周方向部分的に設けることも可能である。
The inner
回転軸5は、非磁性体製であり、軸心方向に伸びる円柱状に形成されている。この回転軸5は、内端がケース3のダンパー・ハウジング11内で仕切板17の凹部31に支持され、蓋部19の貫通孔21を挿通することで、ケース3に対して相対回転自在になっている。貫通孔21には、Oリング等からなるシール部材22が保持されており、蓋部19と回転軸5との間が密閉されている。
The
回転軸5の外端は、ダンパー・ハウジング11外に配置されている。この外端には、ギア等が取り付けられて可動側からのトルクが入力される。
The outer end of the
回転軸5とケース3のダンパー・ハウジング11との間には、回転板セット7が設けられている。
A rotating plate set 7 is provided between the
回転板セット7は、磁性体製の複数のインナー板41及び磁性体製の複数のアウター板43を軸心方向で交互に配置して構成されている。隣接するインナー板41及びアウター板43間には、隙間が設けられている。この隙間には、機能性流体Fが介在する。
The rotating plate set 7 is configured by alternately arranging a plurality of magnetic
機能性流体Fとしては、鉄粉等を分散させた磁性流体(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。機能性流体Fは、インナー板41及びアウター板43間に介在し、後述する磁束ループRが通過することで鉄粉等によるクラスターを形成し、インナー板41及びアウター板43間の相対回転にせん断抵抗による減衰力を生じさせる。減衰力は、磁束ループRの磁束密度の増減に応じて増減する。
As the functional fluid F, a magnetic fluid in which iron powder or the like is dispersed or a magnetorheological fluid called MR fluid is used. The functional fluid F is interposed between the
インナー板41及びアウター板43は、それぞれ相対回転可能な回転軸5及びケース3に一体回転可能に支持されている。具体的には、インナー板41は、内周部分がダンパー・ハウジング11で回転軸5の外周に支持され、アウター板43は、外周部分がダンパー・ハウジング11内のケース本体15の内周に支持されている。
The
インナー板41及びアウター板43には、それぞれ磁気分断部29bが設けられている。
Each of the
磁気分断部29bは、インナー板41及びアウター板43の内周部41a,43a及び外周部41b,43bの中間部に設けられ、全体として軸心方向に沿って整列している。なお、磁気分断部29bは、軸心方向に沿って整列していなくてもよく、回転板セット7内で磁気回路のショートが無い限り、多少径方向にずれていてもよい。
The
これら磁気分断部29bは、仕切板本体23の磁気分断部29aと同様に、非磁性体製となっている。ただし、磁気分断部29bは、インナー板41及びアウター板43の内周部41a,43a及び外周部41b,43bを磁気的に分断できれば穴(空間部)等であってもよい。
These
かかる回転板セット7の端部側には、それぞれ端部部材45及び永久磁石9が配置されている。
端部部材45は、磁性体製の板状体であり、回転板セット7の一端部側に配置されている。この端部部材45は、回転板セット7の一端部に位置するインナー板41との間に機能性流体Fを介在させる隙間を確保している。この端部部材45は、径方向において回転板セット7の一端部のインナー板41の内周部41a及び外周部41bに渡るように延設されている。
The
なお、端部部材45は、回転板セット7の一端部のインナー板41の内周部41a及び外周部41bに渡る形態であれば、板状体に限られるものではない。また、本実施例において回転板セット7の一端部にインナー板41が位置しているが、使用によっては回転ダンパー1の特性に応じてアウター板43が位置することもあるため、回転板セット7の一端部に位置するインナー板41又はアウター板43の内周部43a及び外周部43bに渡るように延設されていればよい。
The
永久磁石9は、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石等からなるリング状で、回転板セット7の周方向に複数配置されている。例えば、外周リブ25bに対応して、90度毎に合計4つ設けられる。各永久磁石9は、ケース3の磁石ハウジング13内に収容され、仕切板17を介して回転板セット7の他端部に対向するようになっている。
The
具体的には、永久磁石9は、磁気分断部29a、29bと同心上に開口部47を有し、磁気分断部29a、29bの径方向内外に異なる磁極49a、49bが位置している。これら磁極49a、49bは、軸心方向で回転板セット7の他端部に位置するインナー板41の内周部41a及び外周部41bにそれぞれ仕切板17の内周部17a及び外周部17bを介して対向している。
Specifically, the
従って、永久磁石9は、その軸心方向の一側において、仕切板17の内周部17a及び外周部17b、インナー板41及びアウター板43の内周部41a,43a及び外周部41b、43b、及び端部部材45を介して磁極49a、49b間に渡る磁気回路が形成される。
Therefore, the
なお、仕切板17は、回転板セット7の他端部に位置するインナー板41との間に機能性流体Fを介在させる隙間を確保している。
The
軸心方向の他側において、永久磁石9は、磁性体製のマグネット・ホルダー51により支持されている。マグネット・ホルダー51は、板状に形成され、径方向において永久磁石9の磁極49a、49b間に渡る。
On the other side in the axial direction, the
従って、永久磁石9は、その軸心方向の他側において、マグネット・ホルダー51により磁極49a、49b間に渡る磁気回路が形成される。
Therefore, the
結果として、永久磁石9は、上記磁気回路上の磁束ループRを形成することになる。なお、磁束ループRは、ループ状の磁束をいう。磁気ループRは、第一磁束R1及び第二磁束R2を有する。第一磁束R1は、一方の磁極49aからインナー板41及びアウター板43の外周部41b,43bを通って端部部材45に至る。第二磁束R2は、端部部材45で折り返した磁束であり、端部部材45からインナー板41及びアウター板43の内周部41a,43aの他方を通って他方の磁極49bに至る。
As a result, the
この磁束ループRは、永久磁石9の回転板セット7に対する距離に応じて磁束密度が増減する。本実施例の永久磁石9は、駆動機構53により磁石ハウジング13内で軸心方向に移動自在となっている。
In the magnetic flux loop R, the magnetic flux density increases or decreases according to the distance of the
このため、磁束ループRは、回転板セット7に最も近接したときに磁束密度が最も高く、回転板セット7から離れるに従って磁束密度が減少する。そして、磁束ループRは、回転ダンパー1の特性にもよるが、永久磁石9が回転板セット7から一定以上離れた場合に消滅する。
For this reason, the magnetic flux loop R has the highest magnetic flux density when closest to the rotating plate set 7, and the magnetic flux density decreases as the distance from the rotating plate set 7 increases. The magnetic flux loop R disappears when the
駆動機構53は、例えば、ねじ駆動機構からなり、ナット部55及びねじ部57を備える。
The
ナット部55は、マグネット・ホルダー51の軸心部に雌ねじ部59を設けることによって構成されている。このナット部55は、ねじ部57に螺合しており、ねじ部57の回転により回転板セット7に対して近接離反移動可能となっている。
The
ねじ部57は、ピン63により仕切板17のボス部33に回転自在に支持されている。具体的には、ねじ部57は、棒状に形成されて、内部を挿通するピン63がボス部33の取付孔35に取り付けられている。ねじ部57の外周には、雄ねじ部61が形成され、この雄ねじ部61がナット部55の雌ねじ部57に螺合している。
The
ねじ部57には、駆動用のギア部65が一体に設けられている。ギア部65には、電動モータ67の駆動ギア69が噛み合っている。このため、ねじ部57は、電動モータ67により回転駆動される構成となっている。
The
[回転ダンパーの動作]
回転ダンパー1は、例えば、引き戸等の可動側に回転軸5を結合し、ケース3を固定側に固定して用いられる。
[Rotation damper operation]
The rotary damper 1 is used, for example, by connecting the
この回転ダンパー1では、電動モーター67及び駆動機構53により永久磁石9を回転板セット7に対して近接離反移動させ、減衰力のオン状態とオフ状態とを切り替えることを可能とする。
In this rotary damper 1, the
また、減衰力のオン状態とオフ状態との切り替え時やオン状態になっている場合において、永久磁石9を回転板セット7に対して近接離反移動させることで、減衰力を調整することもできる。
Further, when the damping force is switched between the on state and the off state or when the damping force is on, the
これにより、本実施例では、種々の特性を有する回転ダンパー1を実現でき、例えば、回転体3の回転初期や後期の何れかに減衰力を高くしたり、回転体3の回転中の減衰力をほぼ一定とすること等を可能とする。 As a result, in this embodiment, the rotary damper 1 having various characteristics can be realized. For example, the damping force is increased either in the early stage or the later stage of the rotating body 3, or the damping force during the rotation of the rotating body 3 is increased. Can be made substantially constant.
具体的には、図1のように、永久磁石9を一定距離以上に回転板セット7に近接させると、磁束ループRが形成されて減衰力のオン状態となる。このオン状態で、可動側から回転軸5にトルクが入力されると、回転軸5のケース3に対する相対回転が減衰される。
Specifically, as shown in FIG. 1, when the
すなわち、回転軸5と一体回転する回転板セット7のインナー板41及びケース3に結合されているアウター板43間で相対回転が生じる。この相対回転に対し、インナー板41及びアウター板43間で磁束ループRが通過することにより機能性流体Fが鉄粉等でクラスターを形成し、クラスターの剪断抵抗により制動トルクを与える。この結果として、回転ダンパー1は、減衰力を生じさせることができる。
That is, relative rotation occurs between the
このとき、本実施例の磁束ループRは、インナー板41及びアウター板43の外周部41b,43bを通る第一磁束R1と同内周部41a,43aを通る第二磁束R2との二本の磁束がインナー板41及びアウター板43を通過するので、磁束を効率よく利用して減衰力を確保することができる。
At this time, the magnetic flux loop R of the present embodiment has two magnetic fluxes, a first magnetic flux R1 passing through the outer
一方、図2のように、永久磁石9を一定距離以上に回転板セット7から離反させると、磁束ループRが消滅して減衰力のオフ状態となる。このオフ状態では、機能性流体Fがクラスターを形成せず、回転板セット7のインナー板41及びアウター板43の相対回転が許容されることになる。
On the other hand, as shown in FIG. 2, when the
また、減衰力調整時には、永久磁石9の回転板セット7に対する近接離反により、永久磁石9と回転板セット7との距離に応じた減衰力を発生することができる。このとき、磁束ループRの第一磁束R1及び第二磁束R2が仕切板17を介して形成されているが、リブ25により仕切板17を通る磁束密度の急変を抑制して、減衰力の調整の安定性及び正確性を向上することができる。
Further, when the damping force is adjusted, a damping force corresponding to the distance between the
図3は、図1の永久磁石9と仕切板17とを拡大して示す部分断面図であり、(A)は永久磁石9が回転板セット7に最も近接した状態、(B)は永久磁石9が回転板セット7から離反した状態を示す。
FIG. 3 is an enlarged partial sectional view showing the
図3のように、リブ25は、永久磁石9に対して径方向の両側に位置し、永久磁石9の回転板セット7に対する離反移動(近接移動)に応じて永久磁石9に径方向でオーバーラップする部分Pが徐々に減少(増加)する。かかるオーバーラップする部分Pの減少(増加)により、仕切板17を通過する磁束密度を徐々に減少(増加)させることができる。
As shown in FIG. 3, the
さらに、リブ25は、永久磁石9に臨む外周リブ25bの内周側面37及び内周リブ25aの外周側面39がテーパ形状であり、永久磁石9の回転板セット7に対する離反移動(近接移動)に応じて永久磁石9に対して漸次離反(近接)するため、より確実に仕切板17を通過する磁束密度を徐々に減少(増加)させることができる。
Further, the
図4は、制動トルクと永久磁石9及び回転板セット7間の距離との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the braking torque and the distance between the
図4のように、リブ25を有する本実施例では、永久磁石9及び回転板セット7間の距離が減少するにつれて制動トルク(減衰力)をより線形に近く減少させることができる。一方、リブ25のない比較例では、永久磁石9及び回転板セット7間の距離の2乗で磁束密度が減少するため、距離の減少当初に大きく制動トルクが減少し、その後に制動トルクの減少が小さくなり、全体として二次曲線状に変化する。
As shown in FIG. 4, in the present embodiment having the
[実施例の効果]
本実施例の回転ダンパー1は、相対回転可能な回転軸5及びケース3にそれぞれ支持された磁性体製のインナー板41及びアウター板43を交互に配置した回転板セット7と、回転板セット7のインナー板41及びアウター板43間に介在し磁束ループRが通過することでインナー板41及びアウター板43間の相対回転に減衰力を生じさせる機能性流体Fと、インナー板41及びアウター板43のそれぞれに対して内周部41a,43a及び外周部41b,43bの中間部に設けられた磁気分断部29bと、回転板セット7の一端部側に配置され、回転板セット7の一端部に位置するインナー板41の内周部41a及び外周部41bに渡る磁性体製の端部部材45と、回転板セット7の他端部側に配置され、回転板セット7の他端部に位置するインナー板41の内周部41a及び外周部41bにそれぞれ異なる磁極49a、49bが対向する永久磁石9とを備える。
[Effect of Example]
The rotary damper 1 of this embodiment includes a rotary plate set 7 in which magnetic
永久磁石9は、一方の磁極49aからインナー板41及びアウター板43の外周部41b,43bを通って端部部材45に至る第一磁束R1及び端部部材45からインナー板41及びアウター板43の内周部41a,43aを通って他方の磁極49bに至る第二磁束R2を形成する。
The
従って、本実施例では、回転板セット7の内周部41a,43aと外周部41b,43bとで異なる方向の第一磁束R1及び第二磁束R2を形成することができ、磁束を効率よく利用して、大型化せずに減衰力を確保することができる。しかも、永久磁石9は回転板セット7の他端部側にのみを配置し、回転板セット7の一端部側には磁性体製の端部部材45を配置すればよいので、構造の簡素化を図ることもできる。
Accordingly, in this embodiment, the first magnetic flux R1 and the second magnetic flux R2 in different directions can be formed in the inner
永久磁石9は、ケース3外で回転板セット7の他端部に対して近接離反移動自在に支持され、ケース3は、永久磁石9と回転板セット7の他端部との間に位置する磁性体製の仕切板17を有し、永久磁石9は、仕切板17を介して回転板セット7との間で第一及び第二磁束R1及びR2を形成する。
The
従って、本実施例では、機能性流体Fを封入して確実に回転板セット7のインナー板41及びアウター板43間に介在させつつ、永久磁石9の移動に応じて減衰力を確実に調整することができる。
Therefore, in this embodiment, the damping force is reliably adjusted according to the movement of the
また、仕切板17は、永久磁石9に対して径方向の少なくとも一側、本実施例では両側に位置し、永久磁石9の回転板セット7の他端部に対する離反移動に応じて永久磁石9に径方向でオーバーラップする部分が徐々に減少するリブ25を備えた。
Further, the
従って、本実施例では、磁束ループRの第一磁束R1及び第二磁束R2が仕切板17を介して形成されるが、リブ25により仕切板17を通る磁束密度の急変を抑制して、減衰力の調整の安定性及び正確性を向上することができる。
Therefore, in the present embodiment, the first magnetic flux R1 and the second magnetic flux R2 of the magnetic flux loop R are formed via the
また、本実施例のリブ25は、内周リブ25aをボス部33の外周部を利用して形成することで、構造の簡素化を図ることができる。
Further, the
1 回転ダンパー
3 ケース(外回転部材)
5 回転軸(内回転部材)
7 回転板セット
9 永久磁石
17 仕切板
25 リブ
29a、29b 磁気破断部
37 内周側面(リブの表面)
39 外周側面(リブの表面)
41 インナー板
41a 内周部
41b 外周部
43 アウター板
43a 内周部
41b 外周部
45 端部部材
F 機能性流体
R 磁束ループ(磁束)
R1 第一磁束
R2 第二磁束
1 Rotating damper 3 Case (outside rotating member)
5 Rotating shaft (inner rotating member)
7 Rotating plate set 9
39 Peripheral side (rib surface)
41
R1 First magnetic flux R2 Second magnetic flux
Claims (5)
前記回転板セットの前記インナー板及び前記アウター板間に介在し磁束が通過することで前記インナー板及び前記アウター板間の相対回転に減衰力を生じさせる機能性流体と、
前記インナー板及び前記アウター板のそれぞれに対して内周部及び外周部の中間部に設けられた磁気分断部と、
前記回転板セットの一端部側に配置され、前記回転板セットの一端部に位置する前記インナー板又はアウター板の前記内周部及び前記外周部に渡る磁性体製の端部部材と、
前記回転板セットの他端部側に配置され、前記回転板セットの他端部に位置する前記インナー板又はアウター板の前記内周部及び前記外周部にそれぞれ異なる磁極が対向する永久磁石とを備え、
前記永久磁石は、一方の磁極から前記インナー板及び前記アウター板の前記外周部及び前記内周部の一方を通って前記端部部材に至る第一磁束及び前記端部部材から前記インナー板及び前記アウター板の前記外周部及び前記内周部の他方を通って他方の磁極に至る第二磁束を形成する、
ことを特徴とする回転ダンパー。 A rotating plate set in which inner plates and outer plates made of a magnetic material supported by an inner rotating member and an outer rotating member, which are relatively rotatable, are alternately arranged;
A functional fluid that generates a damping force in relative rotation between the inner plate and the outer plate by passing magnetic flux between the inner plate and the outer plate of the rotating plate set;
A magnetic dividing portion provided in an intermediate portion between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion with respect to each of the inner plate and the outer plate;
An end member made of a magnetic material that is disposed on one end portion side of the rotating plate set and spans the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the inner plate or outer plate located at one end portion of the rotating plate set;
A permanent magnet disposed on the other end portion side of the rotating plate set and having different magnetic poles facing the inner and outer peripheral portions of the inner plate or outer plate located at the other end portion of the rotating plate set. Prepared,
The permanent magnet includes a first magnetic flux that extends from one magnetic pole through one of the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the inner plate and the outer plate to the end member, and the inner plate and the end member from the end member. Forming a second magnetic flux reaching the other magnetic pole through the other of the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the outer plate,
Rotating damper characterized by that.
前記外回転部材は、非磁性体製のケースであり、
前記内回転部材は、非磁性体製の回転軸であり、
前記永久磁石は、前記ケース外で前記回転板セットの前記他端部に対して近接離反移動自在に支持された、
ことを特徴とする回転ダンパー。 The rotary damper according to claim 1,
The outer rotating member is a non-magnetic case,
The inner rotating member is a non-magnetic rotating shaft,
The permanent magnet is supported so as to be able to move close to and away from the other end of the rotating plate set outside the case.
Rotating damper characterized by that.
前記ケースは、前記永久磁石と前記回転板セットの前記他端部との間に位置する磁性体製の仕切板を有し、
前記永久磁石は、前記仕切板を介して前記第一及び第二磁束を形成する、
ことを特徴とする回転ダンパー。 The rotary damper according to claim 2,
The case has a partition plate made of a magnetic material positioned between the permanent magnet and the other end of the rotating plate set,
The permanent magnet forms the first and second magnetic fluxes via the partition plate,
Rotating damper characterized by that.
前記仕切板は、前記永久磁石に対して前記内外回転部材の回転半径方向の少なくとも一側に位置し、前記永久磁石の前記回転板セットの前記他端部に対する離反移動に応じて前記永久磁石に前記回転半径方向でオーバーラップする部分が徐々に減少する側部を備えた、
ことを特徴とする回転ダンパー。 The rotary damper according to claim 3,
The partition plate is located on at least one side in the rotational radius direction of the inner and outer rotating members with respect to the permanent magnet, and the permanent plate is moved to the permanent magnet according to the separation movement of the permanent magnet with respect to the other end portion of the rotating plate set. The side part which overlaps in the direction of the rotation radius was gradually reduced,
Rotating damper characterized by that.
前記仕切板の側部は、前記永久磁石に臨む表面が前記離反移動に応じて前記永久磁石から漸次離反するテーパ形状である、
ことを特徴とする回転ダンパー。 The rotary damper according to claim 4, wherein
The side portion of the partition plate has a tapered shape in which the surface facing the permanent magnet gradually separates from the permanent magnet in accordance with the separation movement.
Rotating damper characterized by that.
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