JP5090278B2 - Damper device - Google Patents

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Description

本発明は、回転軸の振動を抑制するためのダンパ装置に関し、特に、磁気粘性流体を利用したダンパ装置に関する。   The present invention relates to a damper device for suppressing vibration of a rotating shaft, and more particularly to a damper device using a magnetorheological fluid.

エンジンのクランク軸のねじれ振動等、回転軸の振動を抑制するためにダンパ装置が用いられている(例えば下記特許文献1)。特許文献1においては、クランク軸の先端に固定した円板の外周にラバーを介して円環状の慣性体を取り付け、慣性体によって形成される室内には、慣性体側のディスクと円板側のディスクとの間に磁性流体を封入している。そして、円板と慣性体とに形成した電極を、エンジンの回転センサ及び温度センサによって制御されるコンピュータを介して電源に接続し、もってエンジンの回転数及び温度を感知し、コンピュータによって、最適なねじれ振動制御となるように電源から電極に電圧を印加し、それに応じて磁性流体の粘度を変化させ、ダンパとしての特性を制御して、ねじれ振動を低減するようにしている。   A damper device is used in order to suppress vibration of a rotating shaft such as torsional vibration of an engine crankshaft (for example, Patent Document 1 below). In Patent Document 1, an annular inertial body is attached to the outer periphery of a disk fixed to the tip of a crankshaft via a rubber, and an inertial body side disk and a disk side disk are placed in a chamber formed by the inertial body. Magnetic fluid is sealed between the two. Then, the electrodes formed on the disc and the inertial body are connected to a power source through a computer controlled by the engine rotation sensor and the temperature sensor, and the engine rotation speed and temperature are sensed. A voltage is applied from the power source to the electrodes so as to achieve torsional vibration control, the viscosity of the magnetic fluid is changed accordingly, and the characteristics as a damper are controlled to reduce torsional vibration.

特開平3−28545号公報JP-A-3-28545

特許文献1においては、円板及び慣性体とも回転しているので、磁性流体に電流を流してその粘度を変化させるためには、円板及び慣性体に形成した電極と電源との間にスリップリング等のすべり部材を設ける必要がある。その結果、耐久性や信頼性の低下を招きやすくなる。また、磁性流体は磁束密度によってその粘性が変化するものであるが、単に磁性流体に電流を流しただけでは、粘性が変化するのに十分な磁束が得られにくいため、振動抑制効果が低下する。振動抑制効果を向上させるためには、磁性流体に大電流を流す必要があり、発熱や損失の増大を招きやすくなる。   In Patent Document 1, since both the disk and the inertial body are rotating, in order to change the viscosity by passing an electric current through the magnetic fluid, a slip occurs between the electrode formed on the disk and the inertial body and the power source. It is necessary to provide a sliding member such as a ring. As a result, durability and reliability are likely to be lowered. In addition, the viscosity of magnetic fluid changes depending on the magnetic flux density. However, if a current is simply passed through the magnetic fluid, it is difficult to obtain a sufficient magnetic flux to change the viscosity. . In order to improve the vibration suppression effect, it is necessary to flow a large current through the magnetic fluid, which tends to increase heat generation and loss.

本発明は、磁気粘性流体を利用したダンパ装置において、スリップリング等のすべり部材を用いることなく回転軸の振動抑制効果を向上させることを目的とする。   An object of the present invention is to improve the vibration suppression effect of a rotating shaft in a damper device using a magnetorheological fluid without using a slip member such as a slip ring.

本発明に係るダンパ装置は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。   The damper device according to the present invention employs the following means in order to achieve the above-described object.

本発明に係るダンパ装置は、回転軸の振動を抑制するためのダンパ装置であって、コイルに電流が流れることでヨークに磁束を発生させる固定体と、回転軸とともに回転し、内部の収容室内に磁気粘性流体が収容された回転体であって、ヨークと磁気粘性流体との間で磁束を通すための磁性体がヨークと所定の空隙を空けて対向配置された回転体と、コイルに流す電流を制御することで磁気粘性流体を通る磁束を制御する電流制御部と、を備え、電流制御部は、磁気粘性流体の少なくとも一部を固体化させるようにコイルに流す電流を制御して磁気粘性流体における固体の割合を制御することで、回転体の慣性モーメントを制御することを要旨とする。なお、本発明に用いる磁気粘性流体としては、粘性の変化が大きく、固体化させるまで変化させることができる特性のものを選定する。   A damper device according to the present invention is a damper device for suppressing vibration of a rotating shaft, and rotates together with a rotating body and a fixed body that generates a magnetic flux in a yoke when a current flows through a coil. A rotating body in which a magnetorheological fluid is housed, wherein the magnetic body for passing a magnetic flux between the yoke and the magnetorheological fluid is disposed opposite to the yoke with a predetermined gap therebetween, and flows through the coil A current control unit that controls a magnetic flux that passes through the magnetorheological fluid by controlling the current, and the current control unit controls the current that flows through the coil so as to solidify at least a part of the magnetorheological fluid. The gist is to control the moment of inertia of the rotating body by controlling the ratio of the solid in the viscous fluid. In addition, as a magnetorheological fluid used in the present invention, a fluid having a characteristic that the change in viscosity is large and can be changed until solidification is selected.

この本発明においては、固定体のコイルに流す電流を制御することで、回転体の収容室内に収容された磁気粘性流体を通る磁束を制御することができるので、磁気粘性流体の少なくとも一部を固体化させるようにコイルに流す電流を制御することで、スリップリング等のすべり部材を用いることなく、磁気粘性流体における固体の割合を制御することができ、回転体の慣性モーメントを制御することができる。その結果、スリップリング等のすべり部材を用いることなく、回転軸の振動抑制効果を向上させることができる。   In the present invention, by controlling the current flowing through the coil of the fixed body, the magnetic flux passing through the magnetorheological fluid accommodated in the accommodating chamber of the rotating body can be controlled. By controlling the current flowing through the coil so as to be solidified, the ratio of solids in the magnetorheological fluid can be controlled without using a slip member such as a slip ring, and the moment of inertia of the rotating body can be controlled. it can. As a result, the vibration suppression effect of the rotating shaft can be improved without using a slip member such as a slip ring.

また、本発明に係るダンパ装置は、回転軸の振動を抑制するためのダンパ装置であって、コイルに電流が流れることでヨークに磁束を発生させる固定体と、回転軸とともに回転し、内部の収容室内に磁気粘性流体が収容された回転体であって、ヨークと磁気粘性流体との間で磁束を通すための磁性体がヨークと所定の空隙を空けて対向配置された回転体と、回転体の収容室内に磁気粘性流体とともに収容され、回転体に対し相対回転可能な慣性体と、コイルに流す電流を制御することで磁気粘性流体を通る磁束を制御する電流制御部と、を備え、電流制御部は、回転体と慣性体との相対回転を許容するようにコイルに流す電流を制御して磁気粘性流体の粘性を制御することで、回転体と慣性体との間の粘性抵抗を制御し、回転体と慣性体との相対回転数を検出する相対回転数検出部をさらに備え、電流制御部は、相対回転数検出部で検出された相対回転数に基づいてコイルに流す電流を制御して回転体と慣性体との間の粘性抵抗を制御することを要旨とする。 A damper device according to the present invention is a damper device for suppressing vibration of a rotating shaft, and rotates together with a rotating body and a fixed body that generates a magnetic flux in a yoke when a current flows through a coil. A rotating body in which a magnetorheological fluid is housed in a housing chamber, wherein the magnetic body for passing a magnetic flux between the yoke and the magnetorheological fluid is disposed opposite to the yoke with a predetermined gap therebetween; An inertial body that is housed together with the magnetorheological fluid in the body housing chamber and is capable of rotating relative to the rotating body, and a current control unit that controls the magnetic flux flowing through the magnetorheological fluid by controlling the current flowing through the coil, The current control unit controls the viscosity of the magnetorheological fluid by controlling the current flowing through the coil so as to allow relative rotation between the rotating body and the inertial body, thereby reducing the viscous resistance between the rotating body and the inertial body. control, and the rotating body and the inertial body A relative rotational speed detection unit for detecting the rotational speed, and a current control unit that controls a current flowing through the coil based on the relative rotational speed detected by the relative rotational speed detection unit to control the rotation body and the inertial body; The gist is to control the viscous resistance between .

この本発明においては、固定体のコイルに流す電流を制御することで、回転体の収容室内に収容された磁気粘性流体を通る磁束を制御することができるので、回転体とその収容室内に収容された慣性体との相対回転を許容するようにコイルに流す電流を制御することで、スリップリング等のすべり部材を用いることなく、磁気粘性流体の粘性を制御することができ、回転体と慣性体との間の粘性抵抗を制御することができる。その結果、スリップリング等のすべり部材を用いることなく、回転軸の振動抑制効果を向上させることができる。   In the present invention, by controlling the current flowing through the coil of the fixed body, the magnetic flux passing through the magnetorheological fluid accommodated in the accommodating chamber of the rotating body can be controlled. Therefore, the rotating body and the accommodating chamber are accommodated. By controlling the current flowing through the coil so as to allow relative rotation with the inertial body, the viscosity of the magnetorheological fluid can be controlled without using a slip ring or other sliding member. The viscous resistance between the body and the body can be controlled. As a result, the vibration suppression effect of the rotating shaft can be improved without using a slip member such as a slip ring.

さらに、本発明では、回転体と慣性体との相対回転数を検出する相対回転数検出部をさらに備え、電流制御部は、相対回転数検出部で検出された相対回転数に基づいてコイルに流す電流を制御して回転体と慣性体との間の粘性抵抗を制御することで、回転軸の振動抑制効果をさらに向上させることができる。この態様では、電流制御部は、相対回転数検出部で検出された相対回転数の増大に対して回転体と慣性体との間の粘性抵抗を増大させるようにコイルに流す電流を制御することが好適である。 Furthermore, in this onset bright, further comprising a relative rotational speed detector which detects the relative rotational speed between the rotary body and the inertial body, the current control unit, based on the relative speed detected by the relative rotational speed detector By controlling the current flowing through the coil to control the viscous resistance between the rotating body and the inertial body, the vibration suppression effect of the rotating shaft can be further improved. In this aspect, the current control unit controls the current flowing through the coil so as to increase the viscous resistance between the rotating body and the inertial body with respect to the increase in the relative rotational speed detected by the relative rotational speed detection unit. Is preferred.

本発明の一態様では、慣性体は磁性体により構成され、回転体と慣性体との相対回転に伴って回転体の磁性体と慣性体との間の磁気抵抗が変化し、相対回転数検出部は、コイルの電圧に基づいて回転体と慣性体との相対回転数を検出することで、回転体とその収容室内に収容された慣性体との相対回転数の検出を容易化することができる。この態様では、電流制御部は、コイルに流す電流に所定周波数の交流成分を重畳し、相対回転数検出部は、コイルの電圧における所定周波数成分の振幅に基づいて回転体と慣性体との相対回転数を検出することで、回転体と慣性体との相対回転数の検出精度を向上させることができる。   In one aspect of the present invention, the inertial body is formed of a magnetic body, and the relative resistance between the rotation body and the inertial body changes the magnetic resistance between the magnetic body and the inertial body of the rotation body, thereby detecting the relative rotational speed. The unit may detect the relative rotational speed between the rotating body and the inertial body based on the voltage of the coil, thereby facilitating detection of the relative rotational speed between the rotating body and the inertial body housed in the housing chamber. it can. In this aspect, the current control unit superimposes an alternating current component having a predetermined frequency on the current flowing through the coil, and the relative rotation speed detection unit is configured to detect the relative between the rotating body and the inertial body based on the amplitude of the predetermined frequency component in the coil voltage. By detecting the rotational speed, the detection accuracy of the relative rotational speed between the rotating body and the inertial body can be improved.

また、本発明では、電流制御部は、磁気粘性流体の少なくとも一部を固体化させるようにコイルに流す電流を制御して磁気粘性流体における固体の割合を制御することで、回転体の慣性モーメントを制御する。この本発明によれば、スリップリング等のすべり部材を用いることなく、磁気粘性流体における固体の割合を制御することができ、回転体の慣性モーメントを制御することができる。この態様では、慣性体には、固体化した磁気粘性流体が噛み合う凹凸部が回転体の回転方向に沿って形成されていることで、慣性体と固体化した磁気粘性流体とのすべりをより確実に防ぐことができる。
Further, in this onset bright, the current control unit, by controlling the rate of solids in the magnetic viscous fluid at least a portion of the magneto-rheological fluid to control the current flowing through the coil so as to solidify the rotating body that controls the moment of inertia. According to the present invention , the proportion of solids in the magnetorheological fluid can be controlled without using a slip member such as a slip ring, and the moment of inertia of the rotating body can be controlled. In this aspect, the inertial body is formed with uneven portions that mesh with the solidified magnetorheological fluid along the rotation direction of the rotating body, so that the sliding between the inertial body and the solidified magnetorheological fluid is more reliably performed. Can be prevented.

本発明の一態様では、回転体における収容室に面する部分には、固体化した磁気粘性流体が噛み合う凹凸部が回転体の回転方向に沿って形成されていることで、回転体と固体化した磁気粘性流体とのすべりをより確実に防ぐことができる。   In one aspect of the present invention, an uneven portion that meshes with the solidified magnetorheological fluid is formed along a rotation direction of the rotating body at a portion facing the storage chamber in the rotating body, so that the rotating body and the solidified body are solidified. It is possible to prevent slippage with the magnetorheological fluid more reliably.

本発明の一態様では、回転体における収容室の周囲には、磁気粘性流体を通ることなく収容室の周囲を通る磁束を抑制するための磁束抑制部が配置されていることで、磁気粘性流体を通る磁束を増加させることができる。   In one aspect of the present invention, the magnetic viscous fluid is arranged around the accommodation chamber in the rotating body so as to suppress the magnetic flux passing through the circumference of the accommodation chamber without passing through the magnetorheological fluid. The magnetic flux passing through can be increased.

本発明の一態様では、固定体には、コイルに電流を流すことなくヨークに磁束を発生させるための永久磁石が配置されていることで、コイルに流す電流を減らすことができる。   In one aspect of the present invention, the fixed body is provided with a permanent magnet for generating a magnetic flux in the yoke without causing an electric current to flow through the coil, so that the current flowing through the coil can be reduced.

本発明の一態様では、回転軸の振動を検出する振動検出部をさらに備え、電流制御部は、振動検出部で検出された回転軸の振動に基づいてコイルに流す電流を制御することで、回転軸の振動抑制効果をさらに向上させることができる。   In one aspect of the present invention, the apparatus further includes a vibration detection unit that detects vibration of the rotation shaft, and the current control unit controls the current that flows through the coil based on the vibration of the rotation shaft detected by the vibration detection unit. The vibration suppression effect of the rotating shaft can be further improved.

本発明の一態様では、電流制御部は、回転軸の回転数の変化割合が所定割合より大きくなるときは、磁気粘性流体が液体になるようにコイルの電流を制御することで、回転体の慣性モーメントを減少させることができ、回転軸の回転数を速やかに変化させることができる。   In one aspect of the present invention, the current control unit controls the current of the coil so that the magnetorheological fluid becomes liquid when the rate of change in the rotational speed of the rotating shaft is greater than a predetermined rate. The moment of inertia can be reduced, and the rotational speed of the rotating shaft can be changed quickly.

本発明によれば、磁気粘性流体を利用したダンパ装置において、スリップリング等のすべり部材を用いることなく回転軸の振動抑制効果を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the damper apparatus using a magnetorheological fluid, the vibration suppression effect of a rotating shaft can be improved, without using slip members, such as a slip ring.

以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を図面に従って説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.

「実施形態1」
図1〜3は、本発明の実施形態1に係るダンパ装置の概略構成を示す図である。図1は回転軸12の軸線方向に直交する方向から見た内部構成の概略を示し、図2は回転軸12の軸線方向から見た固定体14及び回転体16の内部構成の一部を示し、図3は回転軸12の軸線方向に直交する方向から見た固定体14及び回転体16の内部構成の一部を示す。本実施形態に係るダンパ装置は、図示しない負荷に連結された回転軸12の振動を抑制するためのものであり、回転の固定された環状の固定体14と、回転軸12に連結され回転軸12とともに回転する環状の回転体16と、を備える。固定体14と回転体16は、回転軸12の軸線方向に直交する径方向に関して所定の空隙を空けて対向配置されている。図1は、回転体16が固定体14の径方向内側に配置された例を示している。回転軸12の例としては、内燃機関のクランク軸を挙げることができ、本実施形態に係るダンパ装置は、例えばクランク軸のねじれ振動を抑制するために用いることが可能である。
“Embodiment 1”
1-3 is a figure which shows schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. FIG. 1 shows an outline of an internal configuration viewed from a direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 12, and FIG. 2 shows a part of the internal configuration of the fixed body 14 and the rotating body 16 viewed from the axial direction of the rotating shaft 12. 3 shows a part of the internal configuration of the fixed body 14 and the rotating body 16 as seen from the direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 12. The damper device according to the present embodiment is for suppressing the vibration of the rotating shaft 12 connected to a load (not shown), and is connected to the rotating shaft 12 and the annular fixed body 14 to which the rotation is fixed. And an annular rotator 16 that rotates together with the rotator 12. The fixed body 14 and the rotating body 16 are arranged to face each other with a predetermined gap in the radial direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 12. FIG. 1 shows an example in which the rotating body 16 is disposed on the radially inner side of the fixed body 14. An example of the rotating shaft 12 can be a crankshaft of an internal combustion engine, and the damper device according to this embodiment can be used, for example, to suppress torsional vibration of the crankshaft.

固定体14は、環状のヨーク(強磁性体)22と、電流が流れることでヨーク22に磁束を発生させるコイル24と、を含む。図3に示すように、ヨーク22には、回転体16へ向けて(径方向内側へ)突出する一対の突出部22a,22bが回転軸12の軸線方向に互いに間隔をおいて形成されている。コイル24は、突出部22a,22b間のスロット内に、周方向(回転軸12の回転方向)に沿って巻装されている。   The fixed body 14 includes an annular yoke (ferromagnetic material) 22 and a coil 24 that generates a magnetic flux in the yoke 22 when a current flows. As shown in FIG. 3, a pair of projecting portions 22 a and 22 b projecting toward the rotating body 16 (inward in the radial direction) are formed on the yoke 22 at an interval in the axial direction of the rotating shaft 12. . The coil 24 is wound in the slot between the protrusions 22a and 22b along the circumferential direction (the rotation direction of the rotary shaft 12).

回転体16は、環状の磁性体(強磁性体)26及び中間部材28を含む。回転体16(磁性体26)の内部には、環状の収容室(閉空間)32が形成されており、収容室32内に磁気粘性流体(MR流体)34が収容(封入)されている。収容室32(磁気粘性流体34)より径方向外側で収容室32に面する、磁性体26の外周側の先端部26a,26bは、回転軸12の軸線方向に互いに間隔をおいて配置されている。磁性体26の一対の先端部26a,26bとヨーク22の突出部22a,22bが、径方向に関して所定の空隙を空けてそれぞれ対向配置されている。図3に示す例では、磁性体26の先端部26a,26bがヨーク22の突出部22a,22bより径方向内側に配置されている。ここでの磁性体26(先端部26a,26b)は、ヨーク22(突出部22a,22b)と磁気粘性流体34との間で磁束を通す役割を果たし、ヨーク22、磁性体26、及び磁気粘性流体34による磁気回路が形成される。中間部材28は、収容室32の外周側(磁気粘性流体34より径方向外側)に配置され、磁性体26の先端部26a,26b間に配置されている。ここでの中間部材28については、先端部26a,26b間で中間部材28(収容室32の外周側)を介して磁束が流れないように非磁性材料により構成することが好ましい。ただし、中間部材28を磁性材料により構成して磁性体26と一体化することも可能である。その場合は、中間部材28の径方向厚さを先端部26a,26bの径方向厚さよりも薄くすることで、中間部材28で磁気飽和を発生させやすくして、中間部材28を介して先端部26a,26b間で流れる磁束を抑制する。   The rotating body 16 includes an annular magnetic body (ferromagnetic body) 26 and an intermediate member 28. An annular storage chamber (closed space) 32 is formed inside the rotating body 16 (magnetic body 26), and a magnetorheological fluid (MR fluid) 34 is stored (enclosed) in the storage chamber 32. Front ends 26 a and 26 b on the outer peripheral side of the magnetic body 26 facing the storage chamber 32 on the outer side in the radial direction from the storage chamber 32 (magnetoviscous fluid 34) are spaced apart from each other in the axial direction of the rotary shaft 12. Yes. The pair of tip portions 26a and 26b of the magnetic body 26 and the protruding portions 22a and 22b of the yoke 22 are opposed to each other with a predetermined gap in the radial direction. In the example shown in FIG. 3, the tip portions 26 a and 26 b of the magnetic body 26 are arranged on the radially inner side with respect to the protruding portions 22 a and 22 b of the yoke 22. Here, the magnetic body 26 (tip portions 26a and 26b) plays a role of passing magnetic flux between the yoke 22 (protruding portions 22a and 22b) and the magnetorheological fluid 34, and the yoke 22, the magnetic body 26, and the magnetorheological fluid. A magnetic circuit is formed by the fluid 34. The intermediate member 28 is disposed on the outer peripheral side (outside in the radial direction from the magnetorheological fluid 34) of the storage chamber 32, and is disposed between the distal end portions 26 a and 26 b of the magnetic body 26. The intermediate member 28 here is preferably made of a non-magnetic material so that magnetic flux does not flow between the front end portions 26a and 26b via the intermediate member 28 (the outer peripheral side of the storage chamber 32). However, the intermediate member 28 may be made of a magnetic material and integrated with the magnetic body 26. In that case, by making the radial thickness of the intermediate member 28 smaller than the radial thickness of the distal end portions 26a, 26b, it is easy to generate magnetic saturation in the intermediate member 28, and the distal end portion is interposed via the intermediate member 28. The magnetic flux which flows between 26a and 26b is suppressed.

コイル24に電流が流れていない状態では、ヨーク22に磁界は発生せず、磁気粘性流体34に磁界は作用しない。この状態では、磁気粘性流体34はすべて液体である。一方、コイル24に電流が流れると、ヨーク22に磁界(磁束)が発生する。図3に示すように、ヨーク22に発生した磁界が回転体16の磁性体26に作用することで、ヨーク22の突出部22a→磁性体26の先端部26a→磁気粘性流体34→磁性体26の先端部26b→ヨーク22の突出部22bの順に流れる磁束が発生し、磁気粘性流体34を磁束が通る。その際には、収容室32の周囲(外周側)に配置された中間部材28が、磁気粘性流体34を通ることなく中間部材28を介して先端部26a,26b間を通る磁束を抑制する役割を果たす。所定数以上の磁束が磁気粘性流体34を流れると、磁気粘性流体34の少なくとも一部が固体化する。磁気粘性流体34の固体化した部分は、回転体16との摩擦力により回転体16と一体で回転するため、磁気粘性流体34が固体化した分、回転体16の慣性モーメントが増加する。その際には、磁気粘性流体34に作用する遠心力により、固体化した磁気粘性流体34と回転体16との摩擦力を増大させることができ、固体化した磁気粘性流体34と回転体16とのすべりが防止される。さらに、コイル24に流れる電流が増加するのに対して、磁気粘性流体34を通る磁束が増加するため、磁気粘性流体34の固体化する割合が増加し、回転体16の慣性モーメントが増加する。図3に示すように、収容室32内に充填された磁気粘性流体34内の磁束密度分布は、先端部26a,26bに近い外周側で高く、先端部26a,26bから離れた内周側で低いため、コイル24に流れる電流が徐々に増大するにつれて、磁気粘性流体34の外周側から内周側へ向かって(先端部26a,26bに近い側から順に)徐々に固体化する。このように、本実施形態では、コイル24に流す電流を変化させて磁気粘性流体34を通る磁束を変化させることで、磁気粘性流体34における固体層の割合を変化させて回転体16の慣性モーメントを変化させることができるので、回転軸12のねじれ振動の固有振動数を変えることができる。これによって、所定の振動数での共振を回避することができ、制振効果が得られるため、可変イナーシャダンパを実現することができる。   When no current flows through the coil 24, no magnetic field is generated in the yoke 22, and no magnetic field acts on the magnetorheological fluid 34. In this state, the magnetorheological fluid 34 is all liquid. On the other hand, when a current flows through the coil 24, a magnetic field (magnetic flux) is generated in the yoke 22. As shown in FIG. 3, the magnetic field generated in the yoke 22 acts on the magnetic body 26 of the rotating body 16, so that the protrusion 22 a of the yoke 22 → the tip 26 a of the magnetic body 26 → the magnetorheological fluid 34 → the magnetic body 26. The magnetic flux that flows in the order of the leading end portion 26b → the protrusion 22b of the yoke 22 is generated, and the magnetic flux passes through the magnetorheological fluid 34. At that time, the intermediate member 28 disposed around the outer periphery 32 of the storage chamber 32 serves to suppress the magnetic flux passing between the tip portions 26 a and 26 b via the intermediate member 28 without passing through the magnetorheological fluid 34. Fulfill. When a predetermined number or more of magnetic fluxes flow through the magnetorheological fluid 34, at least a part of the magnetorheological fluid 34 is solidified. Since the solidified portion of the magnetorheological fluid 34 rotates integrally with the rotating body 16 due to the frictional force with the rotating body 16, the moment of inertia of the rotating body 16 increases as the magnetorheological fluid 34 is solidified. At that time, the frictional force between the solidified magnetorheological fluid 34 and the rotating body 16 can be increased by the centrifugal force acting on the magnetorheological fluid 34. Sliding is prevented. Furthermore, while the current flowing through the coil 24 increases, the magnetic flux passing through the magnetorheological fluid 34 increases, so the rate of solidification of the magnetorheological fluid 34 increases and the moment of inertia of the rotating body 16 increases. As shown in FIG. 3, the magnetic flux density distribution in the magnetorheological fluid 34 filled in the storage chamber 32 is high on the outer peripheral side near the tip portions 26a and 26b, and on the inner peripheral side away from the tip portions 26a and 26b. Since it is low, as the current flowing through the coil 24 gradually increases, the magnetorheological fluid 34 gradually solidifies from the outer peripheral side toward the inner peripheral side (in order from the side closer to the tip portions 26a and 26b). As described above, in the present embodiment, the current flowing through the coil 24 is changed to change the magnetic flux passing through the magnetorheological fluid 34, thereby changing the ratio of the solid layer in the magnetorheological fluid 34 to change the moment of inertia of the rotating body 16. Therefore, the natural frequency of the torsional vibration of the rotating shaft 12 can be changed. Accordingly, resonance at a predetermined frequency can be avoided and a vibration damping effect can be obtained, so that a variable inertia damper can be realized.

回転数検出装置38は、回転軸12に付設されており、回転軸12の回転数を検出する。ここでの回転数検出装置38については、例えばレゾルバや電磁ピックアップ等のセンサにより構成することが可能である。回転軸12に振動が発生しているときは、回転数検出装置38で検出される回転軸12の回転数を示す信号に振動成分が含まれる。回転数検出装置38からの回転軸12の回転数を示す信号(振動成分を含む信号)は、制御装置40に入力される。制御装置40において、振動振幅検出部42は、回転数検出装置38からの信号に対して、設定された周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタ処理を行い、回転軸12の振動振幅を検出する。ここでは、振動を抑制すべき周波数を通過させるようにバンドパスフィルタの通過帯域が設定されることで、振動を抑制すべき周波数に対応する回転軸12の振動振幅が抽出される。例えば、回転軸12(負荷慣性を含む)の共振周波数を含む周波数帯域を通過させるようにバンドパスフィルタの通過帯域が設定されることで、回転軸12の共振周波数に対応する振動振幅が抽出される。なお、回転数検出装置38については、回転軸12以外に、振動を抑制すべき部位(負荷側等)に付設することも可能である。また、回転軸12や負荷側等の振動を抑制すべき部位の振動加速度を検出してもよい。   The rotation speed detection device 38 is attached to the rotation shaft 12 and detects the rotation speed of the rotation shaft 12. Here, the rotation speed detection device 38 can be constituted by a sensor such as a resolver or an electromagnetic pickup. When vibration is generated on the rotary shaft 12, a vibration component is included in the signal indicating the rotational speed of the rotary shaft 12 detected by the rotational speed detection device 38. A signal (a signal including a vibration component) indicating the rotational speed of the rotary shaft 12 from the rotational speed detection device 38 is input to the control device 40. In the control device 40, the vibration amplitude detection unit 42 performs a band-pass filter process that passes the set frequency band on the signal from the rotation speed detection device 38, and detects the vibration amplitude of the rotating shaft 12. Here, the vibration band of the rotating shaft 12 corresponding to the frequency at which vibration is to be suppressed is extracted by setting the pass band of the bandpass filter so as to pass the frequency at which vibration is to be suppressed. For example, the vibration amplitude corresponding to the resonance frequency of the rotating shaft 12 is extracted by setting the passband of the bandpass filter so as to pass the frequency band including the resonance frequency of the rotating shaft 12 (including the load inertia). The The rotation speed detection device 38 can be attached to a portion (load side or the like) where vibration is to be suppressed, in addition to the rotation shaft 12. Moreover, you may detect the vibration acceleration of the site | part which should suppress vibration, such as the rotating shaft 12 or a load side.

制御装置40において、電流指令生成部44は、振動振幅検出部42で検出された回転軸12の振動振幅に基づいてコイル24の電流指令値を演算する。ここでは、振動振幅検出部42で検出された回転軸12の振動振幅が所定値より小さくなるようにコイル24の電流指令値が演算される。電流駆動装置46は、コイル24の電流が電流指令生成部44で演算された電流指令値に一致するようにコイル24に流す電流を制御する。電流駆動装置46によりコイル24に流す電流を制御することで、磁気粘性流体34を通る磁束を制御することができる。その際には、電流駆動装置46は、磁気粘性流体34の少なくとも一部を固体化させるようにコイル24に流す電流を制御して磁気粘性流体34における固体層の割合を制御することで、回転体16の慣性モーメントを制御することができる。   In the control device 40, the current command generator 44 calculates a current command value for the coil 24 based on the vibration amplitude of the rotating shaft 12 detected by the vibration amplitude detector 42. Here, the current command value of the coil 24 is calculated so that the vibration amplitude of the rotating shaft 12 detected by the vibration amplitude detector 42 is smaller than a predetermined value. The current driver 46 controls the current flowing through the coil 24 so that the current of the coil 24 matches the current command value calculated by the current command generator 44. The magnetic flux passing through the magnetorheological fluid 34 can be controlled by controlling the current flowing through the coil 24 by the current driver 46. At that time, the current driving device 46 controls the ratio of the solid layer in the magnetorheological fluid 34 by controlling the current flowing through the coil 24 so that at least a part of the magnetorheological fluid 34 is solidified. The moment of inertia of the body 16 can be controlled.

以上説明した本実施形態では、固定体14のコイル24に流す電流を制御することで、回転体16の収容室32内に収容された磁気粘性流体34を通る磁束を制御することができる。そのため、磁気粘性流体34の少なくとも一部を固体化させるようにコイル24に流す電流を制御することで、スリップリング等のすべり部材を用いることなく、磁気粘性流体34における固体層の割合を制御することができ、回転体16の慣性モーメントを制御することができる。その結果、スリップリング等のすべり部材を用いることなく、回転軸12のねじれ振動の固有振動数を変えて所定の振動数での共振を回避することができ、回転軸12のねじれ振動抑制効果を向上させることができる。   In the present embodiment described above, the magnetic flux passing through the magnetorheological fluid 34 housed in the housing chamber 32 of the rotating body 16 can be controlled by controlling the current flowing through the coil 24 of the stationary body 14. Therefore, the ratio of the solid layer in the magnetorheological fluid 34 is controlled without using a slip member such as a slip ring by controlling the current flowing through the coil 24 so that at least a part of the magnetorheological fluid 34 is solidified. And the moment of inertia of the rotating body 16 can be controlled. As a result, it is possible to avoid resonance at a predetermined frequency by changing the natural frequency of the torsional vibration of the rotating shaft 12 without using a slip member such as a slip ring. Can be improved.

次に、本実施形態の他の構成例について説明する。   Next, another configuration example of this embodiment will be described.

本実施形態では、例えば図4に示すように、回転体16をヨーク22のスロット内に収容することも可能である。図4に示す構成例では、磁性体26の内周側の先端部26a,26bは、収容室32(磁気粘性流体34)より径方向内側で収容室32に面し、ヨーク22の突出部22a,22bより径方向外側に配置された状態で突出部22a,22bと所定の空隙を空けて対向配置されている。電流駆動装置46によりコイル24に流す電流を制御して磁気粘性流体34を固体化する際には、収容室32内に充填された磁気粘性流体34内の磁束密度分布は、先端部26a,26bに近い内周側で高く、先端部26a,26bから離れた外周側で低いため、コイル24に流れる電流が徐々に増大するにつれて、磁気粘性流体34の内周側から外周側へ向かって徐々に固体化する。その際には、磁性体26(先端部26a,26b)が磁気粘性流体34の固体層を吸引することで、磁気粘性流体34の磁性粒子が遠心力により径方向外側へ離れるのが防止される。   In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 4, the rotating body 16 can be accommodated in the slot of the yoke 22. In the configuration example shown in FIG. 4, tip portions 26 a and 26 b on the inner peripheral side of the magnetic body 26 face the storage chamber 32 on the radially inner side of the storage chamber 32 (magnetic viscous fluid 34), and the protruding portion 22 a of the yoke 22. , 22b is arranged opposite to the protrusions 22a, 22b with a predetermined gap in a state of being arranged on the radially outer side. When the magnetic viscous fluid 34 is solidified by controlling the current flowing through the coil 24 by the current driver 46, the magnetic flux density distribution in the magnetic viscous fluid 34 filled in the storage chamber 32 is the tip portions 26a and 26b. Since the current flowing through the coil 24 gradually increases, the magnetorheological fluid 34 gradually increases from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. Solidify. At that time, the magnetic body 26 (tip portions 26a, 26b) attracts the solid layer of the magnetorheological fluid 34, thereby preventing the magnetic particles of the magnetorheological fluid 34 from separating radially outward due to centrifugal force. .

また、本実施形態では、例えば図5,6に示すように、回転体16における収容室32に面する部分(磁気粘性流体34と接触する部分)に、凹凸部36を回転体16の回転方向(周方向)に沿って形成することもできる。図5は回転軸12の軸線方向に直交する方向から見た固定体14及び回転体16の内部構成の一部を示し、図6は回転軸12の軸線方向から見た回転体16の内部構成の一部を示す。図5,6に示す例では、凹凸部36は収容室32の外周面32a(先端部26a,26b及び中間部材28)に形成されている。電流駆動装置46によりコイル24に流す電流を制御して磁気粘性流体34を固体化する際には、固体化した磁気粘性流体34が収容室32の外周面32aの凹凸部36と噛み合う。この磁気粘性流体34の固体層と凹凸部36との噛み合いにより、磁気粘性流体34の固体層と回転体16とのすべりをより確実に防ぐことができる。なお、図4に示す構成例においても、回転体16における収容室32に面する部分に、固体化した磁気粘性流体34が噛み合う凹凸部36を回転体16の回転方向に沿って形成することができ、例えば、凹凸部36を収容室32の内周面(先端部26a,26b及び中間部材28)に形成することができる。   Moreover, in this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, for example, as shown in FIGS. It can also be formed along (circumferential direction). 5 shows a part of the internal configuration of the fixed body 14 and the rotary body 16 as viewed from the direction orthogonal to the axial direction of the rotary shaft 12, and FIG. 6 shows the internal configuration of the rotary body 16 as viewed from the axial direction of the rotary shaft 12. A part of In the example shown in FIGS. 5 and 6, the concavo-convex portion 36 is formed on the outer peripheral surface 32 a (the tip portions 26 a and 26 b and the intermediate member 28) of the storage chamber 32. When the magnetic viscous fluid 34 is solidified by controlling the current flowing through the coil 24 by the current driving device 46, the solidified magnetic viscous fluid 34 meshes with the concavo-convex portion 36 of the outer peripheral surface 32 a of the storage chamber 32. By the meshing of the solid layer of the magnetorheological fluid 34 and the concavo-convex portion 36, slippage between the solid layer of the magnetorheological fluid 34 and the rotating body 16 can be prevented more reliably. In the configuration example shown in FIG. 4, an uneven portion 36 that meshes with the solidified magnetorheological fluid 34 is formed along the rotation direction of the rotating body 16 at the portion facing the storage chamber 32 in the rotating body 16. For example, the concavo-convex portion 36 can be formed on the inner peripheral surface (the tip portions 26 a and 26 b and the intermediate member 28) of the storage chamber 32.

また、本実施形態では、例えば図7に示すように、回転体16における収容室32の周囲に、非磁性体37を配置することもできる。図7に示す例では、非磁性体37が収容室32の側面側に配置されている。電流駆動装置46によりコイル24に流す電流を制御して磁気粘性流体34を固体化する際には、磁束が磁気粘性流体34を通ることなく収容室32の周囲に回り込むのを非磁性体37により抑制することができるので、磁気粘性流体34を通過する磁束を増加させることができる。そのため、より少ないコイル24の電流で磁気粘性流体34を固体化させることができる。なお、例えば図8に示すように、非磁性体37を収容室32の内周側(磁気粘性流体34より径方向内側)に配置することによっても、磁束が磁気粘性流体34を通ることなく収容室32の周囲に回り込むのを非磁性体37により抑制することができ、磁気粘性流体34を通過する磁束を増加させることができる。   Moreover, in this embodiment, as shown, for example in FIG. 7, the nonmagnetic body 37 can also be arrange | positioned around the storage chamber 32 in the rotary body 16. FIG. In the example shown in FIG. 7, the nonmagnetic material 37 is disposed on the side surface side of the storage chamber 32. When the magnetic viscous fluid 34 is solidified by controlling the current flowing through the coil 24 by the current driver 46, the nonmagnetic material 37 prevents the magnetic flux from flowing around the housing chamber 32 without passing through the magnetic viscous fluid 34. Since it can suppress, the magnetic flux which passes the magnetorheological fluid 34 can be increased. Therefore, the magnetorheological fluid 34 can be solidified with a smaller current of the coil 24. For example, as shown in FIG. 8, the magnetic flux can be accommodated without passing through the magnetorheological fluid 34 by disposing the non-magnetic material 37 on the inner peripheral side of the accommodating chamber 32 (in the radial direction from the magnetorheological fluid 34). The non-magnetic material 37 can suppress the surroundings of the chamber 32 and the magnetic flux passing through the magnetorheological fluid 34 can be increased.

また、本実施形態では、例えば図9に示すように、コイル24に電流を流すことなくヨーク22に磁束を発生させるための永久磁石25を固定体14に設けることもできる。永久磁石25が発生する磁束により、コイル24に電流を流すことなく磁気粘性流体34に磁束を流して固体化させることができる。さらに、電流駆動装置46によりコイル24に流す電流を制御することで、磁気粘性流体34における固体層の割合を制御することができる。その際には、永久磁石25の磁束を打ち消す方向(逆方向)の磁束をヨーク22に発生させるようにコイル24に流す電流を制御することで、磁気粘性流体34を通る磁束を減少させて磁気粘性流体34における固体層の割合を減少させることができ、回転体16の慣性モーメントを減少させることができる。一方、永久磁石25の磁束と同方向の磁束をヨーク22に発生させるようにコイル24に流す電流を制御することで、磁気粘性流体34を通る磁束を増加させて磁気粘性流体34における固体層の割合を増加させることができ、回転体16の慣性モーメントを増加させることができる。なお、永久磁石25を固定体14に設ける場合は、コイル24に電流が流れていない状態で回転体16の慣性モーメントが設計値となるように永久磁石25の発生する磁束を設定することで、コイル24に電流を流す頻度を減らすことができ、効率の向上を図ることができる。   In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 9, a permanent magnet 25 for generating a magnetic flux in the yoke 22 without causing a current to flow through the coil 24 can be provided in the fixed body 14. The magnetic flux generated by the permanent magnet 25 can cause the magnetic viscous fluid 34 to flow and solidify without flowing current through the coil 24. Furthermore, the ratio of the solid layer in the magnetorheological fluid 34 can be controlled by controlling the current flowing through the coil 24 by the current driver 46. At that time, the magnetic flux flowing through the magnetorheological fluid 34 is decreased by controlling the current flowing through the coil 24 so that the magnetic flux in the direction to cancel the magnetic flux of the permanent magnet 25 (reverse direction) is generated in the yoke 22. The proportion of the solid layer in the viscous fluid 34 can be reduced, and the moment of inertia of the rotating body 16 can be reduced. On the other hand, the current flowing through the coil 24 is controlled so that the magnetic flux in the same direction as the magnetic flux of the permanent magnet 25 is generated in the yoke 22, thereby increasing the magnetic flux passing through the magnetorheological fluid 34 and increasing the solid layer of the magnetorheological fluid 34. The ratio can be increased, and the moment of inertia of the rotating body 16 can be increased. In the case where the permanent magnet 25 is provided on the fixed body 14, the magnetic flux generated by the permanent magnet 25 is set so that the inertia moment of the rotating body 16 becomes a design value in a state where no current flows through the coil 24. It is possible to reduce the frequency of the current flowing through the coil 24 and improve the efficiency.

また、本実施形態では、回転軸12の回転数制御を行う場合に回転軸12の回転数の変化割合が所定割合より大きくなるときは、電流駆動装置46は、磁気粘性流体34が液体になるようにコイル24の電流を制御することで、回転体16の慣性モーメントを減らすこともできる。永久磁石25が固定体14に設けられていない例において、回転軸12の目標回転数の時間変化率(絶対値)が所定値以上であるときは、電流駆動装置46は、磁束が磁気粘性流体34を流れないようにコイル24の電流を0(あるいはほぼ0)に制御することで、磁気粘性流体34を液体状態に制御する。また、永久磁石25が固定体14に設けられている例において、回転軸12の目標回転数の時間変化率(絶対値)が所定値以上であるときは、電流駆動装置46は、永久磁石25の磁束を打ち消して磁束が磁気粘性流体34を流れないようにコイル24に流す電流を制御することで、磁気粘性流体34を液体状態に制御する。磁気粘性流体34を液体状態に制御することで、回転体16の慣性モーメントを減らして回転軸12の回転数を速やかに変化させることができるので、回転軸12の回転数制御の応答性を向上させることができる。なお、本実施形態に係るダンパ装置をエンジンのクランク軸のねじれ振動を抑制するために用いる場合は、電流駆動装置46は、エンジンの運転を停止するときに磁気粘性流体34が液体になるようにコイル24の電流を制御することで、エンジンの運転停止を速やかに行うことができる。   In the present embodiment, when the rotational speed control of the rotary shaft 12 is performed and the change rate of the rotational speed of the rotary shaft 12 is greater than a predetermined ratio, the current driver 46 causes the magnetic viscous fluid 34 to be liquid. Thus, by controlling the current of the coil 24, the moment of inertia of the rotating body 16 can be reduced. In the example in which the permanent magnet 25 is not provided on the fixed body 14, when the time rate of change (absolute value) of the target rotational speed of the rotating shaft 12 is equal to or greater than a predetermined value, the current driver 46 causes the magnetic flux to be magnetorheological The magnetorheological fluid 34 is controlled to be in a liquid state by controlling the current of the coil 24 to 0 (or almost 0) so that it does not flow through 34. Further, in the example in which the permanent magnet 25 is provided on the fixed body 14, when the time change rate (absolute value) of the target rotational speed of the rotating shaft 12 is equal to or greater than a predetermined value, the current driving device 46 is configured to have the permanent magnet 25. The magnetic viscous fluid 34 is controlled to be in a liquid state by controlling the current flowing through the coil 24 so that the magnetic flux does not flow through the magnetic viscous fluid 34. By controlling the magnetorheological fluid 34 to be in a liquid state, the moment of inertia of the rotating body 16 can be reduced and the rotation speed of the rotation shaft 12 can be changed quickly, thereby improving the responsiveness of the rotation speed control of the rotation shaft 12. Can be made. When the damper device according to this embodiment is used to suppress the torsional vibration of the crankshaft of the engine, the current driver 46 is configured so that the magnetorheological fluid 34 becomes liquid when the engine operation is stopped. By controlling the current of the coil 24, the operation of the engine can be quickly stopped.

「実施形態2」
図10〜12は、本発明の実施形態2に係るダンパ装置の概略構成を示す図である。図10は回転軸12の軸線方向に直交する方向から見た内部構成の概略を示し、図11は回転軸12の軸線方向から見た固定体14及び回転体16の内部構成の一部を示し、図12は回転軸12の軸線方向に直交する方向から見た固定体14及び回転体16の内部構成の一部を示す。以下の実施形態2の説明では、実施形態1と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略する構成については実施形態1と同様である。
“Embodiment 2”
FIGS. 10-12 is a figure which shows schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 10 shows an outline of the internal configuration viewed from the direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 12, and FIG. 11 shows a part of the internal configuration of the fixed body 14 and the rotating body 16 viewed from the axial direction of the rotating shaft 12. 12 shows a part of the internal configuration of the fixed body 14 and the rotating body 16 as seen from the direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 12. In the following description of the second embodiment, the same or corresponding components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the components that are not described are the same as those in the first embodiment.

本実施形態では実施形態1(図1〜3に示す構成例)と比較して、回転体16の収容室32内には、回転体16に対し相対回転可能な環状の慣性体35が磁気粘性流体34とともに収容されている。磁気粘性流体34が液体である状態では、慣性体35は回転体16に拘束されずに相対回転する。ここでの慣性体35は、磁性体であってもよいし、非磁性体であってもよい。回転体16と慣性体35との間には、収容室32内に充填された磁気粘性流体34による粘性抵抗(せん断応力)が作用する。そのため、コイル24に流す電流(磁気粘性流体34を通る磁束)を変化させて磁気粘性流体34の粘性を変えることで、回転体16と慣性体35との間の粘性抵抗(せん断応力)を変えることができる。これによって、所定の振動数での共振を抑えることができ、制振効果を得ることができる。その際には、電流駆動装置46は、回転体16と慣性体35との相対回転を許容するようにコイル24に流す電流を制御して磁気粘性流体34の粘性を制御することで、回転体16と慣性体35との間の粘性抵抗(せん断応力)を制御することができる。そのため、スリップリング等のすべり部材を用いることなく、回転体16と慣性体35との間における磁気粘性流体34の粘性抵抗を制御することができ、回転軸12のねじれ振動抑制効果を向上させることができる。   In the present embodiment, compared to the first embodiment (the configuration example shown in FIGS. 1 to 3), an annular inertia body 35 that can rotate relative to the rotating body 16 is provided in the accommodating chamber 32 of the rotating body 16. Contained with fluid 34. In a state in which the magnetorheological fluid 34 is a liquid, the inertial body 35 rotates relatively without being constrained by the rotating body 16. The inertial body 35 here may be a magnetic body or a non-magnetic body. Viscous resistance (shear stress) is exerted between the rotating body 16 and the inertial body 35 by the magnetorheological fluid 34 filled in the storage chamber 32. Therefore, the viscosity resistance (shear stress) between the rotating body 16 and the inertial body 35 is changed by changing the viscosity of the magnetorheological fluid 34 by changing the current flowing through the coil 24 (magnetic flux passing through the magnetorheological fluid 34). be able to. As a result, resonance at a predetermined frequency can be suppressed, and a damping effect can be obtained. In that case, the current driving device 46 controls the viscosity of the magnetorheological fluid 34 by controlling the current flowing through the coil 24 so as to allow relative rotation between the rotating body 16 and the inertial body 35, thereby allowing the rotating body to rotate. 16 and the viscous resistance (shear stress) between the inertial body 35 can be controlled. Therefore, the viscous resistance of the magnetorheological fluid 34 between the rotating body 16 and the inertial body 35 can be controlled without using a slip member such as a slip ring, and the torsional vibration suppressing effect of the rotating shaft 12 can be improved. Can do.

本実施形態では、収容室32内に慣性体35が収容された分、収容室32内の磁気粘性流体34の使用量を減らすことができ、コスト低減を図ることができる。そして、磁気粘性流体34を固体化しなくても粘性を変化させるだけで制振効果が得られるため、コイル24の電流を減らすことができる。また、前述の特許文献1では、慣性体はラバーを介して円板に拘束されるため、円板と慣性体との回転方向に関する相対変位が制限されて振動抑制効果が低減するが、本実施形態では、慣性体35は、回転体16に対し回転方向に関する相対変位が制限されることなく相対回転可能であるため、振動抑制効果を向上させることができる。   In the present embodiment, since the inertial body 35 is accommodated in the accommodation chamber 32, the amount of use of the magnetic viscous fluid 34 in the accommodation chamber 32 can be reduced, and the cost can be reduced. And since the damping effect is acquired only by changing viscosity without solidifying the magnetorheological fluid 34, the electric current of the coil 24 can be reduced. Further, in Patent Document 1 described above, since the inertial body is constrained to the disk via the rubber, the relative displacement in the rotational direction between the disk and the inertial body is limited, and the vibration suppression effect is reduced. In the embodiment, the inertial body 35 can be relatively rotated with respect to the rotating body 16 without being limited in relative displacement in the rotation direction, so that the vibration suppressing effect can be improved.

本実施形態において、磁気粘性流体34の粘性抵抗(せん断応力)は、図13の実線に示すように、磁界(コイル24の電流と等価)に応じて変化し、せん断速度に関してはほぼ一定の値となる。制振効果をさらに向上させるためには、図13の破線に示すように、磁気粘性流体34のせん断応力がせん断速度に比例した特性になることが好ましい。ここでのせん断速度は、回転体16と慣性体35との相対回転数に相当する。そこで、回転体16と慣性体35との相対回転数に基づいて回転体16と慣性体35との間の粘性抵抗を制御することが好ましい。   In the present embodiment, the viscous resistance (shear stress) of the magnetorheological fluid 34 changes according to the magnetic field (equivalent to the current of the coil 24) as shown by the solid line in FIG. 13, and the shear rate is a substantially constant value. It becomes. In order to further improve the damping effect, it is preferable that the shear stress of the magnetorheological fluid 34 has a characteristic proportional to the shear rate, as shown by the broken line in FIG. The shear rate here corresponds to the relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35. Therefore, it is preferable to control the viscous resistance between the rotating body 16 and the inertial body 35 based on the relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35.

回転体16と慣性体35との相対回転数を検出するための構成例を図14に示す。図14に示すように、回転体16の磁性体26の先端部26a,26b(収容室32の外周面32a)には、凹凸部36が回転体16の回転方向(周方向)に沿って形成されている。慣性体35は磁性体(強磁性体)により構成されており、慣性体35の外周面35aには、凹凸部56が回転体16の回転方向に沿って形成されている。そして、回転体16(磁性体26)の凹凸部36と慣性体35の凹凸部56とが径方向に関して対向配置されている。回転体16と慣性体35との相対回転に伴って、回転体16の凹凸部36と慣性体35の凹凸部56との距離が変化し、回転体16と慣性体35との間の磁気抵抗が変化する。そのため、ヨーク22に磁束が流れていると、回転体16と慣性体35との相対回転に応じて磁束が変化し、磁束の時間変化に応じた起電力がコイル24に発生することで、コイル24の電圧には、図15に示すように、回転体16と慣性体35との相対回転数に応じた交流成分が発生する。したがって、相対回転数検出部48は、コイル24の電圧に基づいて回転体16と慣性体35との相対回転数を検出することができ、これによって、回転体16とその収容室32内に収容された慣性体35との相対回転数の検出を容易化することができる。より具体的には、回転体16と慣性体35との相対回転数の増大に対して、磁束の変化が速くなり、コイル24の電圧に含まれる交流成分の周期が短くなるとともに振幅が増大する。したがって、相対回転数検出部48は、コイル24の電圧に含まれる交流成分の周期を計測することで、回転体16と慣性体35との相対回転数を検出することができる。その際には、図15に示すように、コイル24の電圧に対して直流成分を除去するハイパスフィルタ処理を行って交流成分を抽出する。また、相対回転数検出部48は、コイル24の電圧に含まれる交流成分の振幅を検出することによっても、回転体16と慣性体35との相対回転数を検出することができる。   A configuration example for detecting the relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35 is shown in FIG. As shown in FIG. 14, uneven portions 36 are formed along the rotation direction (circumferential direction) of the rotating body 16 at the front end portions 26 a and 26 b (the outer peripheral surface 32 a of the storage chamber 32) of the magnetic body 26 of the rotating body 16. Has been. The inertial body 35 is made of a magnetic material (ferromagnetic material), and an uneven portion 56 is formed on the outer peripheral surface 35 a of the inertial body 35 along the rotation direction of the rotating body 16. And the uneven part 36 of the rotary body 16 (magnetic body 26) and the uneven part 56 of the inertia body 35 are opposingly arranged regarding the radial direction. Along with the relative rotation between the rotating body 16 and the inertial body 35, the distance between the uneven portion 36 of the rotating body 16 and the uneven portion 56 of the inertial body 35 changes, and the magnetoresistance between the rotating body 16 and the inertial body 35 is changed. Changes. Therefore, when a magnetic flux flows through the yoke 22, the magnetic flux changes according to the relative rotation between the rotating body 16 and the inertial body 35, and an electromotive force corresponding to the time change of the magnetic flux is generated in the coil 24. As shown in FIG. 15, an AC component corresponding to the relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35 is generated in the voltage 24. Accordingly, the relative rotational speed detection unit 48 can detect the relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35 based on the voltage of the coil 24, and thereby accommodates the rotating body 16 and the accommodation chamber 32. The detection of the relative rotational speed with the inertial body 35 thus made can be facilitated. More specifically, as the relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35 increases, the change in magnetic flux becomes faster, the period of the AC component included in the voltage of the coil 24 becomes shorter, and the amplitude increases. . Therefore, the relative rotational speed detection unit 48 can detect the relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35 by measuring the period of the AC component included in the voltage of the coil 24. At that time, as shown in FIG. 15, the AC component is extracted by performing a high-pass filter process for removing the DC component from the voltage of the coil 24. Further, the relative rotational speed detection unit 48 can also detect the relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35 by detecting the amplitude of the AC component included in the voltage of the coil 24.

また、回転体16と慣性体35との相対回転数を検出する際には、電流駆動装置46は、コイル24に流す電流に所定周波数の交流成分を重畳することもできる。ここでの所定周波数については、例えば1kHz〜10kHz程度に設定することができる。回転体16と慣性体35との相対回転数の増大に対してコイル24の電圧に含まれる所定周波数成分の振幅が増大するため、相対回転数検出部48は、コイル24の電圧における所定周波数成分の振幅を検出することで、回転体16と慣性体35との相対回転数を検出することができる。コイル24の電流に交流成分を重畳する場合は、交流成分による鉄損が増加しやすくなるものの、回転体16と慣性体35との相対回転数の検出精度を向上させることができる。   Further, when detecting the relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35, the current driving device 46 can also superimpose an alternating current component of a predetermined frequency on the current flowing through the coil 24. The predetermined frequency here can be set to about 1 kHz to 10 kHz, for example. Since the amplitude of the predetermined frequency component included in the voltage of the coil 24 increases with an increase in the relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35, the relative rotational speed detection unit 48 has the predetermined frequency component in the voltage of the coil 24. , The relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35 can be detected. When an AC component is superimposed on the current of the coil 24, the iron loss due to the AC component is likely to increase, but the detection accuracy of the relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35 can be improved.

電流駆動装置46は、相対回転数検出部48で検出された回転体16と慣性体35との相対回転数に基づいて、コイル24に流す電流を制御して回転体16と慣性体35との間における磁気粘性流体34の粘性抵抗(せん断応力)を制御する。より具体的には、電流駆動装置46は、相対回転数検出部48で検出された回転体16と慣性体35との相対回転数の増大に対して、回転体16と慣性体35との間の粘性抵抗を増大させるようにコイル24に流す電流を制御する。さらに、電流駆動装置46は、回転体16と慣性体35との間の粘性抵抗が相対回転数検出部48で検出された回転体16と慣性体35との相対回転数に比例(あるいはほぼ比例)するように、コイル24に流す電流を制御することが好ましい。つまり、コイル24の電流が回転体16と慣性体35との相対回転数に比例(あるいはほぼ比例)するように制御することが好ましい。これによって、制振効果をさらに向上させることができる。   The current driving device 46 controls the current passed through the coil 24 based on the relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35 detected by the relative rotational speed detection unit 48, and controls the current between the rotating body 16 and the inertial body 35. The viscous resistance (shear stress) of the magnetorheological fluid 34 is controlled. More specifically, the current driving device 46 is arranged between the rotating body 16 and the inertial body 35 with respect to an increase in the relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35 detected by the relative rotational speed detection unit 48. The current flowing through the coil 24 is controlled so as to increase the viscous resistance. Furthermore, the current driver 46 is proportional (or substantially proportional) to the relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35 in which the viscous resistance between the rotating body 16 and the inertial body 35 is detected by the relative rotational speed detection unit 48. ), It is preferable to control the current flowing through the coil 24. That is, it is preferable to control so that the current of the coil 24 is proportional (or substantially proportional) to the relative rotational speed between the rotating body 16 and the inertial body 35. Thereby, the vibration control effect can be further improved.

なお、本実施形態でも実施形態1と同様に、電流駆動装置46は、磁気粘性流体34の少なくとも一部を固体化させるようにコイル24に流す電流を制御して磁気粘性流体34における固体層の割合を制御することで、回転体16の慣性モーメントを制御することもできる。本実施形態では、収容室32内に封入された磁気粘性流体34の量が実施形態1より少ないため、実施形態1より少ないコイル24の電流で磁気粘性流体34を固体化することができる。そして、磁気粘性流体34が固体化された状態では、磁気粘性流体34及び慣性体35が摩擦力により回転体16と一体で回転するため、固体化した磁気粘性流体34と慣性体35の慣性モーメント分、回転体16の慣性モーメントが増加する。その際には、例えば真鍮や鉄等、磁気粘性流体34より比重の重い素材により慣性体35を構成することで、回転体16の慣性モーメントの可変範囲を広げることができ、制振効果を高めることができる。   In the present embodiment, as in the first embodiment, the current driver 46 controls the current flowing through the coil 24 so that at least a part of the magnetorheological fluid 34 is solidified, so that the solid layer of the magnetorheological fluid 34 By controlling the ratio, the moment of inertia of the rotating body 16 can also be controlled. In the present embodiment, since the amount of the magnetorheological fluid 34 sealed in the storage chamber 32 is smaller than that in the first embodiment, the magnetorheological fluid 34 can be solidified with a smaller current of the coil 24 than in the first embodiment. In the state in which the magnetorheological fluid 34 is solidified, the magnetorheological fluid 34 and the inertial body 35 rotate integrally with the rotating body 16 by frictional force, so that the moment of inertia of the solidified magnetorheological fluid 34 and the inertial body 35 is obtained. As a result, the moment of inertia of the rotating body 16 increases. In this case, the inertial body 35 is made of a material having a specific gravity heavier than that of the magnetorheological fluid 34, such as brass or iron, so that the variable range of the moment of inertia of the rotating body 16 can be widened and the vibration damping effect is enhanced. be able to.

本実施形態において、磁気粘性流体34の少なくとも一部を固体化させるようにコイル24に流す電流を制御する場合は、例えば図16,17に示すように、慣性体35における磁気粘性流体34と接触する部分に、凹凸部56を回転体16の回転方向(周方向)に沿って形成することもできる。図16は回転軸12の軸線方向に直交する方向から見た固定体14及び回転体16の内部構成の一部を示し、図17は回転軸12の軸線方向から見た回転体16の内部構成の一部を示す。図16,17に示す例では、凹凸部56は慣性体35の外周面35aに形成されている。電流駆動装置46によりコイル24に流す電流を制御して磁気粘性流体34を固体化する際には、固体化した磁気粘性流体34が慣性体35の外周面35aの凹凸部56と噛み合う。この磁気粘性流体34の固体層と凹凸部56との噛み合いにより、磁気粘性流体34の固体層と慣性体35とのすべりをより確実に防ぐことができる。また、本実施形態でも実施形態1(図5,6に示す構成例)と同様に、回転体16における収容室32に面する部分(磁気粘性流体34と接触する部分)に、凹凸部36を回転体16の回転方向(周方向)に沿って形成することもでき、これによって、磁気粘性流体34の固体層と回転体16とのすべりをより確実に防ぐことができる。   In the present embodiment, when the current flowing through the coil 24 is controlled so as to solidify at least a part of the magnetorheological fluid 34, for example, as shown in FIGS. The uneven portion 56 can be formed along the rotation direction (circumferential direction) of the rotating body 16 in the portion to be formed. 16 shows a part of the internal configuration of the fixed body 14 and the rotary body 16 viewed from the direction orthogonal to the axial direction of the rotary shaft 12, and FIG. 17 shows the internal configuration of the rotary body 16 viewed from the axial direction of the rotary shaft 12. A part of In the example shown in FIGS. 16 and 17, the uneven portion 56 is formed on the outer peripheral surface 35 a of the inertial body 35. When the magnetic viscous fluid 34 is solidified by controlling the current flowing through the coil 24 by the current driving device 46, the solidified magnetic viscous fluid 34 meshes with the concavo-convex portion 56 of the outer peripheral surface 35 a of the inertial body 35. By the meshing of the solid layer of the magnetorheological fluid 34 and the concavo-convex portion 56, slippage between the solid layer of the magnetorheological fluid 34 and the inertial body 35 can be prevented more reliably. Also in this embodiment, as in the first embodiment (configuration example shown in FIGS. 5 and 6), the uneven portion 36 is provided on the portion of the rotating body 16 facing the storage chamber 32 (the portion in contact with the magnetic viscous fluid 34). It can also be formed along the rotation direction (circumferential direction) of the rotating body 16, thereby preventing the sliding of the solid layer of the magnetorheological fluid 34 and the rotating body 16 more reliably.

また、本実施形態でも実施形態1(図7,8に示す構成例)と同様に、回転体16における収容室32の周囲に非磁性体37を配置することもでき、例えば収容室32の側面側や内周側に非磁性体37を配置することができる。これによって、磁束が磁気粘性流体34を通ることなく収容室32の周囲に回り込むのを非磁性体37により抑制することができ、磁気粘性流体34を通過する磁束を増加させることができる。   Also in this embodiment, similarly to the first embodiment (configuration example shown in FIGS. 7 and 8), a nonmagnetic material 37 can be disposed around the storage chamber 32 in the rotating body 16, for example, a side surface of the storage chamber 32. The nonmagnetic material 37 can be disposed on the side or the inner peripheral side. Accordingly, the nonmagnetic material 37 can suppress the magnetic flux from flowing around the housing chamber 32 without passing through the magnetic viscous fluid 34, and the magnetic flux passing through the magnetic viscous fluid 34 can be increased.

また、本実施形態でも実施形態1(図9に示す構成例)と同様に、コイル24に電流を流すことなくヨーク22に磁束を発生させるための永久磁石25を固定体14に設けることもできる。電流駆動装置46によりコイル24に流す電流を制御して磁気粘性流体34の粘性抵抗を制御する際には、永久磁石25の磁束を打ち消す方向(逆方向)の磁束をヨーク22に発生させるようにコイル24に流す電流を制御することで、磁気粘性流体34を通る磁束を減少させて磁気粘性流体34の粘性抵抗を減少させることができる。一方、永久磁石25の磁束と同方向の磁束をヨーク22に発生させるようにコイル24に流す電流を制御することで、磁気粘性流体34を通る磁束を増加させて磁気粘性流体34の粘性抵抗を増加させることができる。なお、永久磁石25を固定体14に設ける場合は、コイル24に電流が流れていない状態で磁気粘性流体34の粘性抵抗が設計値となるように永久磁石25の発生する磁束を設定することで、コイル24に電流を流す頻度を減らすことができ、効率の向上を図ることができる。   Also in this embodiment, as in the first embodiment (configuration example shown in FIG. 9), a permanent magnet 25 for generating a magnetic flux in the yoke 22 without flowing a current through the coil 24 can be provided on the fixed body 14. . When the current flowing through the coil 24 is controlled by the current driver 46 to control the viscous resistance of the magnetorheological fluid 34, a magnetic flux in a direction (reverse direction) to cancel the magnetic flux of the permanent magnet 25 is generated in the yoke 22. By controlling the current flowing through the coil 24, the magnetic flux passing through the magnetorheological fluid 34 can be reduced and the viscosity resistance of the magnetorheological fluid 34 can be reduced. On the other hand, by controlling the current flowing through the coil 24 so that the magnetic flux in the same direction as the magnetic flux of the permanent magnet 25 is generated in the yoke 22, the magnetic flux passing through the magnetorheological fluid 34 is increased to reduce the viscosity resistance of the magnetorheological fluid 34. Can be increased. In the case where the permanent magnet 25 is provided on the fixed body 14, the magnetic flux generated by the permanent magnet 25 is set so that the viscous resistance of the magnetorheological fluid 34 becomes a design value when no current flows through the coil 24. The frequency of current flowing through the coil 24 can be reduced, and the efficiency can be improved.

また、本実施形態でも実施形態1と同様に、回転軸12の回転数制御を行う場合に回転軸12の回転数の変化割合が所定割合より大きくなるときは、電流駆動装置46は、磁気粘性流体34が液体になるようにコイル24の電流を制御することで、回転体16の慣性モーメントを減らすこともできる。図18に示すように、永久磁石25が固定体14に設けられていない例において、回転軸12の目標回転数の時間変化率(絶対値)が所定値以上であるときは(図18の時間t1〜t2)、電流駆動装置46は、磁気粘性流体34の粘性を小さくするようにコイル24の電流を小さくする。また、永久磁石25が固定体14に設けられている例において、回転軸12の目標回転数の時間変化率(絶対値)が所定値以上であるときは(図18の時間t1〜t2)、電流駆動装置46は、永久磁石25の磁束を打ち消して磁気粘性流体34の粘性を小さくするようにコイル24に流す電流を制御する。回転体16の慣性モーメントを減らすことで、回転軸12の回転数を速やかに変化させることができるので、回転軸12の回転数制御の応答性を向上させることができる。なお、実施形態1と同様に、本実施形態に係るダンパ装置をエンジンのクランク軸のねじれ振動を抑制するために用いる場合は、電流駆動装置46は、エンジンの運転を停止するときに磁気粘性流体34が液体になるようにコイル24の電流を制御することで、エンジンの運転停止を速やかに行うことができる。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, when the rotational speed control of the rotary shaft 12 is controlled, if the change rate of the rotational speed of the rotary shaft 12 is greater than a predetermined ratio, the current driver 46 is magnetically viscous. By controlling the current of the coil 24 so that the fluid 34 becomes liquid, the moment of inertia of the rotating body 16 can be reduced. As shown in FIG. 18, in the example in which the permanent magnet 25 is not provided on the fixed body 14, when the time change rate (absolute value) of the target rotational speed of the rotating shaft 12 is equal to or greater than a predetermined value (time in FIG. 18). t <b> 1 to t <b> 2), the current driving device 46 reduces the current of the coil 24 so as to reduce the viscosity of the magnetorheological fluid 34. Further, in the example in which the permanent magnet 25 is provided on the fixed body 14, when the time change rate (absolute value) of the target rotational speed of the rotary shaft 12 is equal to or greater than a predetermined value (time t1 to t2 in FIG. 18), The current driver 46 controls the current flowing through the coil 24 so as to cancel the magnetic flux of the permanent magnet 25 and reduce the viscosity of the magnetorheological fluid 34. By reducing the moment of inertia of the rotating body 16, the rotational speed of the rotary shaft 12 can be quickly changed, so that the responsiveness of the rotational speed control of the rotary shaft 12 can be improved. As in the first embodiment, when the damper device according to the present embodiment is used to suppress the torsional vibration of the crankshaft of the engine, the current driver 46 is configured to generate a magnetorheological fluid when stopping the engine operation. By controlling the current of the coil 24 so that 34 becomes liquid, the engine can be quickly stopped.

図19に示す検証モデルを用いて本実施形態に係るダンパ装置のねじれ振動抑制効果を計算により検討した結果を図20に示す。図20は、コイル24の電流が回転体16と慣性体35との相対回転数に比例係数(制御ゲイン)Kで比例するように制御する場合における回転体16への入力トルクと負荷慣性17の加速度との伝達特性を示す。図20に示すように、制御ゲインKを増加していくと軸ねじれ共振が抑制されることがわかる。さらに、制御ゲインKを増加していくと、慣性体35と回転体16とが一体で回転することで回転体16の慣性モーメントが増加し、共振周波数が低い値に変化することがわかる。   FIG. 20 shows the result of examining the torsional vibration suppression effect of the damper device according to the present embodiment by calculation using the verification model shown in FIG. FIG. 20 shows the input torque to the rotating body 16 and the load inertia 17 when the current of the coil 24 is controlled to be proportional to the relative rotational speed of the rotating body 16 and the inertial body 35 by a proportional coefficient (control gain) K. The transfer characteristic with acceleration is shown. As shown in FIG. 20, it can be seen that the torsional resonance is suppressed as the control gain K is increased. Further, it can be seen that as the control gain K is increased, the inertial body 35 and the rotator 16 rotate together to increase the moment of inertia of the rotator 16 and change the resonance frequency to a lower value.

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.

本発明の実施形態1に係るダンパ装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るダンパ装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るダンパ装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るダンパ装置の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るダンパ装置の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るダンパ装置の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るダンパ装置の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るダンパ装置の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るダンパ装置の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態2に係るダンパ装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2に係るダンパ装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2に係るダンパ装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 磁気粘性流体のせん断応力特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the shear stress characteristic of a magnetorheological fluid. 回転体と慣性体との相対回転数を検出するための構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example for detecting the relative rotation speed of a rotary body and an inertial body. 回転体と慣性体との相対回転数を検出する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method to detect the relative rotation speed of a rotary body and an inertial body. 本発明の実施形態2に係るダンパ装置の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2に係るダンパ装置の他の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the other schematic structure of the damper apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 回転軸の回転数を変化させるときの制御方向の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the control direction when changing the rotation speed of a rotating shaft. 本発明の実施形態2に係るダンパ装置のねじれ振動抑制効果を検討するために用いた検証モデルを示す図である。It is a figure which shows the verification model used in order to examine the torsional vibration suppression effect of the damper apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2に係るダンパ装置のねじれ振動抑制効果を計算により検討した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having examined the torsional vibration suppression effect of the damper apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention by calculation.

符号の説明Explanation of symbols

12 回転軸、14 固定体、16 回転体、22 ヨーク、24 コイル、25 永久磁石、26 磁性体、28 中間部材、32 収容室、34 磁気粘性流体、35 慣性体、36,56 凹凸部、37 非磁性体、38 回転数検出装置、40 制御装置、42 振動振幅検出部、44 電流指令生成部、46 電流駆動装置、48 相対回転数検出部。   12 Rotating shaft, 14 Fixed body, 16 Rotating body, 22 Yoke, 24 Coil, 25 Permanent magnet, 26 Magnetic body, 28 Intermediate member, 32 Storage chamber, 34 Magnetorheological fluid, 35 Inertial body, 36, 56 Uneven portion, 37 Non-magnetic material, 38 rotation speed detection device, 40 control device, 42 vibration amplitude detection section, 44 current command generation section, 46 current drive device, 48 relative rotation speed detection section.

Claims (13)

回転軸の振動を抑制するためのダンパ装置であって、
コイルに電流が流れることでヨークに磁束を発生させる固定体と、
回転軸とともに回転し、内部の収容室内に磁気粘性流体が収容された回転体であって、ヨークと磁気粘性流体との間で磁束を通すための磁性体がヨークと所定の空隙を空けて対向配置された回転体と、
コイルに流す電流を制御することで磁気粘性流体を通る磁束を制御する電流制御部と、
を備え、
電流制御部は、磁気粘性流体の少なくとも一部を固体化させるようにコイルに流す電流を制御して磁気粘性流体における固体の割合を制御することで、回転体の慣性モーメントを制御する、ダンパ装置。
A damper device for suppressing vibration of a rotating shaft,
A stationary body that generates a magnetic flux in the yoke by passing a current through the coil;
A rotating body that rotates together with a rotating shaft and contains a magnetorheological fluid in an inner accommodating chamber, and the magnet for passing magnetic flux between the yoke and the magnetorheological fluid faces the yoke with a predetermined gap therebetween. The arranged rotating body,
A current controller that controls the magnetic flux through the magnetorheological fluid by controlling the current flowing through the coil;
With
The current control unit controls a moment of inertia of the rotating body by controlling a current flowing through the coil so as to solidify at least a part of the magnetorheological fluid and controlling a ratio of the solid in the magnetorheological fluid. .
回転軸の振動を抑制するためのダンパ装置であって、
コイルに電流が流れることでヨークに磁束を発生させる固定体と、
回転軸とともに回転し、内部の収容室内に磁気粘性流体が収容された回転体であって、ヨークと磁気粘性流体との間で磁束を通すための磁性体がヨークと所定の空隙を空けて対向配置された回転体と、
回転体の収容室内に磁気粘性流体とともに収容され、回転体に対し相対回転可能な慣性体と、
コイルに流す電流を制御することで磁気粘性流体を通る磁束を制御する電流制御部と、
を備え、
電流制御部は、回転体と慣性体との相対回転を許容するようにコイルに流す電流を制御して磁気粘性流体の粘性を制御することで、回転体と慣性体との間の粘性抵抗を制御し、
回転体と慣性体との相対回転数を検出する相対回転数検出部をさらに備え、
電流制御部は、相対回転数検出部で検出された相対回転数に基づいてコイルに流す電流を制御して回転体と慣性体との間の粘性抵抗を制御する、ダンパ装置。
A damper device for suppressing vibration of a rotating shaft,
A stationary body that generates a magnetic flux in the yoke by passing a current through the coil;
A rotating body that rotates together with a rotating shaft and contains a magnetorheological fluid in an inner accommodating chamber, and the magnet for passing magnetic flux between the yoke and the magnetorheological fluid faces the yoke with a predetermined gap therebetween. The arranged rotating body,
An inertial body that is housed together with the magnetorheological fluid in the housing of the rotating body and is rotatable relative to the rotating body;
A current controller that controls the magnetic flux through the magnetorheological fluid by controlling the current flowing through the coil;
With
The current control unit controls the viscosity of the magnetorheological fluid by controlling the current flowing through the coil so as to allow relative rotation between the rotating body and the inertial body, thereby reducing the viscous resistance between the rotating body and the inertial body. control and,
A relative rotational speed detector that detects the relative rotational speed of the rotating body and the inertial body;
The current control unit is a damper device that controls a viscous resistance between the rotating body and the inertial body by controlling a current flowing through the coil based on the relative rotational speed detected by the relative rotational speed detection unit .
請求項2に記載のダンパ装置であって、
流制御部は、相対回転数検出部で検出された相対回転数の増大に対して回転体と慣性体との間の粘性抵抗を増大させるようにコイルに流す電流を制御する、ダンパ装置。
The damper device according to claim 2,
Current control unit controls the current flowing through the coil to increase the viscous drag between the rotor and the inertial body relative to the detected relative rotation speed of the increase in relative rotational speed detector, the damper device.
請求項2または3に記載のダンパ装置であって、
慣性体は磁性体により構成され、回転体と慣性体との相対回転に伴って回転体の磁性体と慣性体との間の磁気抵抗が変化し、
相対回転数検出部は、コイルの電圧に基づいて回転体と慣性体との相対回転数を検出する、ダンパ装置。
The damper device according to claim 2 or 3,
The inertial body is composed of a magnetic body, and the magnetic resistance between the magnetic body and the inertial body of the rotating body changes with relative rotation between the rotating body and the inertial body,
The relative rotation speed detection unit is a damper device that detects the relative rotation speed between the rotating body and the inertial body based on the voltage of the coil .
請求項に記載のダンパ装置であって、
電流制御部は、コイルに流す電流に所定周波数の交流成分を重畳し、
相対回転数検出部は、コイルの電圧における所定周波数成分の振幅に基づいて回転体と慣性体との相対回転数を検出する、ダンパ装置。
The damper device according to claim 4 ,
The current control unit superimposes an alternating current component of a predetermined frequency on the current flowing through the coil,
The relative rotational speed detection unit is a damper device that detects the relative rotational speed between the rotating body and the inertial body based on the amplitude of a predetermined frequency component in the coil voltage.
請求項2〜5のいずれか1に記載のダンパ装置であって、
電流制御部は、磁気粘性流体の少なくとも一部を固体化させるようにコイルに流す電流を制御して磁気粘性流体における固体の割合を制御することで、回転体の慣性モーメントを制御する、ダンパ装置。
The damper device according to any one of claims 2 to 5 ,
The current control unit controls a moment of inertia of the rotating body by controlling a current flowing through the coil so as to solidify at least a part of the magnetorheological fluid and controlling a ratio of the solid in the magnetorheological fluid. .
回転軸の振動を抑制するためのダンパ装置であって、
コイルに電流が流れることでヨークに磁束を発生させる固定体と、
回転軸とともに回転し、内部の収容室内に磁気粘性流体が収容された回転体であって、ヨークと磁気粘性流体との間で磁束を通すための磁性体がヨークと所定の空隙を空けて対向配置された回転体と、
回転体の収容室内に磁気粘性流体とともに収容され、回転体に対し相対回転可能な慣性体と、
コイルに流す電流を制御することで磁気粘性流体を通る磁束を制御する電流制御部と、
を備え、
電流制御部は、回転体と慣性体との相対回転を許容するようにコイルに流す電流を制御して磁気粘性流体の粘性を制御することで、回転体と慣性体との間の粘性抵抗を制御し、
さらに、電流制御部は、磁気粘性流体の少なくとも一部を固体化させるようにコイルに流す電流を制御して磁気粘性流体における固体の割合を制御することで、回転体の慣性モーメントを制御する、ダンパ装置。
A damper device for suppressing vibration of a rotating shaft ,
A stationary body that generates a magnetic flux in the yoke by passing a current through the coil;
A rotating body that rotates together with a rotating shaft and contains a magnetorheological fluid in an inner accommodating chamber, and the magnet for passing magnetic flux between the yoke and the magnetorheological fluid faces the yoke with a predetermined gap therebetween. The arranged rotating body,
An inertial body that is housed together with the magnetorheological fluid in the housing of the rotating body and is rotatable relative to the rotating body;
A current controller that controls the magnetic flux through the magnetorheological fluid by controlling the current flowing through the coil;
With
The current control unit controls the viscosity of the magnetorheological fluid by controlling the current flowing through the coil so as to allow relative rotation between the rotating body and the inertial body, thereby reducing the viscous resistance between the rotating body and the inertial body. Control
Furthermore, the current control unit controls the moment of inertia of the rotating body by controlling the current flowing in the coil so as to solidify at least a part of the magnetorheological fluid and controlling the ratio of the solid in the magnetorheological fluid. Damper device.
請求項6または7に記載のダンパ装置であって、
慣性体には、固体化した磁気粘性流体が噛み合う凹凸部が回転体の回転方向に沿って形成されている、ダンパ装置。
The damper device according to claim 6 or 7,
A damper device, wherein the inertial body is formed with concave and convex portions that mesh with the solidified magnetorheological fluid along the rotation direction of the rotating body.
請求項1,6,7,8のいずれか1に記載のダンパ装置であって、
回転体における収容室に面する部分には、固体化した磁気粘性流体が噛み合う凹凸部が回転体の回転方向に沿って形成されている、ダンパ装置。
The damper device according to any one of claims 1, 6, 7, and 8,
A damper device in which a concavo-convex portion that meshes with a solidified magnetorheological fluid is formed along a rotation direction of the rotator at a portion facing the storage chamber in the rotator.
請求項1〜9のいずれか1に記載のダンパ装置であって、
回転体における収容室の周囲には、磁気粘性流体を通ることなく収容室の周囲を通る磁束を抑制するための磁束抑制部が配置されている、ダンパ装置。
The damper device according to any one of claims 1 to 9,
A damper device in which a magnetic flux suppression unit for suppressing magnetic flux passing through the periphery of the storage chamber without passing through the magnetorheological fluid is disposed around the storage chamber of the rotating body.
請求項1〜10のいずれか1に記載のダンパ装置であって、
固定体には、コイルに電流を流すことなくヨークに磁束を発生させるための永久磁石が配置されている、ダンパ装置。
The damper device according to any one of claims 1 to 10,
A damper device in which a permanent magnet for generating a magnetic flux in a yoke without passing an electric current through the coil is arranged on the fixed body.
請求項1〜11のいずれか1に記載のダンパ装置であって、
回転軸の振動を検出する振動検出部をさらに備え、
電流制御部は、振動検出部で検出された回転軸の振動に基づいてコイルに流す電流を制御する、ダンパ装置。
The damper device according to any one of claims 1 to 11,
A vibration detecting unit for detecting vibration of the rotation shaft;
The current control unit is a damper device that controls a current flowing through the coil based on the vibration of the rotating shaft detected by the vibration detection unit.
請求項1〜12のいずれか1に記載のダンパ装置であって、
電流制御部は、回転軸の回転数の変化割合が所定割合より大きくなるときは、磁気粘性流体が液体になるようにコイルの電流を制御する、ダンパ装置。
The damper device according to any one of claims 1 to 12,
The current control unit is a damper device that controls the current of the coil so that the magnetorheological fluid becomes a liquid when the rate of change in the rotational speed of the rotating shaft is greater than a predetermined rate.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103801978A (en) * 2014-03-03 2014-05-21 沈阳化工大学 Miller main shaft magnetic fluid damping device

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6059471B2 (en) * 2012-08-28 2017-01-11 富士重工業株式会社 Recovery device and recovery method
JP6335537B2 (en) * 2014-02-12 2018-05-30 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Blade vibration control device, blade vibration control method, and rotating machine
JP6452509B2 (en) * 2015-03-18 2019-01-16 株式会社栗本鐵工所 Rotating braking device
JP6301397B2 (en) * 2016-06-15 2018-03-28 本田技研工業株式会社 Torsion damper
CN112963502B (en) * 2017-03-31 2022-05-10 日本Tmt机械株式会社 Rotating body system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5921154U (en) * 1982-07-31 1984-02-08 いすゞ自動車株式会社 Internal combustion engine flywheel device
JPS63190945A (en) * 1987-01-30 1988-08-08 Nippon Fueroo Furuideikusu Kk Inertia damper using magnetic fluid
JPH0348962U (en) * 1989-09-14 1991-05-13
JP2003035337A (en) * 2001-07-24 2003-02-07 Bando Chem Ind Ltd Viscous damper device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103801978A (en) * 2014-03-03 2014-05-21 沈阳化工大学 Miller main shaft magnetic fluid damping device
CN103801978B (en) * 2014-03-03 2016-04-06 沈阳化工大学 Milling machine spindle magnetic fluid vibration absorber

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