特開 2022-134387 カップリング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022134387

(43)【公開日】2022-09-15

(54)【発明の名称】カップリング

(51)【国際特許分類】

   F16D 3/80 20060101AFI20220908BHJP

   F16D 37/02 20060101ALI20220908BHJP

   F16D 3/68 20060101ALI20220908BHJP

   F16F 9/53 20060101ALI20220908BHJP

【ＦＩ】

F16D3/80

F16D37/02 Z

F16D3/68

F16F9/53

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021033481

(22)【出願日】2021-03-03

(71)【出願人】

【識別番号】000142595

【氏名又は名称】株式会社栗本鐵工所

(74)【代理人】

【識別番号】100149870

【弁理士】

【氏名又は名称】芦北 智晴

(72)【発明者】

【氏名】辻 仁志

(72)【発明者】

【氏名】赤岩 修一

(72)【発明者】

【氏名】上嶋 優矢

【テーマコード（参考）】

3J069

【Ｆターム（参考）】

3J069AA41

3J069DD25

3J069EE35

(57)【要約】

【課題】簡単に捩り剛性を変えることのできるカップリングを提供する。
【解決手段】軸２に取り付けられる第１継手部５と軸３に取り付けられる第２継手部６と捩り振動を吸収する中間部７と磁場発生部９とを備える。中間部７は、第１継手部５に連結され径方向外方に延びる複数枚の第１羽根部１０と、第２継手部６に連結され径方向内方に延びる複数枚の第２羽根部２０とを有する。隣り合う第２羽根部２０同士の間には第１羽根部１０が入り込む収容空間ｃｓが形成されている。収容空間ｃｓに磁気粘性流体８が充填される。収容空間ｃｓは、周方向の一方側に形成される一方側空間ｓ１と他方側に形成される他方側空間ｓ２とを有する。中間部７には一方側空間ｓ１と他方側空間ｓ２とを互いに連通する連通流路ｃｐが形成され、磁場発生部９は連通流路ｃｐ内の磁気粘性流体８に磁場を印加することができるように設けられている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方の軸に対して相対回転不能に取り付けられる第１継手部と、
他方の軸に対して相対回転不能に取り付けられる第２継手部と、
前記第１継手部と前記第２継手部との間に連結され、捩り振動を吸収する中間部と、
を備えるカップリングであって、
磁場を発生する磁場発生部を更に備え、
前記中間部は、
前記第１継手部に連結される、径方向外方に延び周方向に並び前記一方の軸とともに回転する複数枚の第１羽根部と、
前記第２継手部に連結される、径方向内方に延び周方向に並び前記他方の軸とともに回転する複数枚の第２羽根部と、
を有し、
隣り合う前記第２羽根部同士の間には、前記第１羽根部が入り込むために必要な容積を有する収容空間が形成され、
前記第１羽根部が前記収容空間に入り込むように配設されて、前記第１羽根部と前記第２羽根部とが交互に周方向に並び、
前記収容空間において前記第１羽根部と前記第２羽根部との間に、磁気粘性流体が充填され、
前記収容空間は、前記第１羽根部の周方向の一方側に形成される一方側空間と、前記第１羽根部の周方向の他方側に形成される他方側空間とを有し、
前記中間部には、前記一方側空間と前記他方側空間とを互いに連通する連通流路が形成され、
前記磁場発生部は、前記連通流路内の前記磁気粘性流体に磁場を印加することができるように設けられている、
ことを特徴とするカップリング。

【請求項2】

請求項１に記載のカップリングにおいて、
前記収容空間内において前記第１羽根部が前記第２羽根部に対して周方向に相対回転できる角度は、５度以下の所定の角度である、
ことを特徴とするカップリング。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載のカップリングにおいて、
前記連通流路は、軸方向に見て環状に形成された環状流路を含む、
ことを特徴とするカップリング。

【請求項4】

請求項３に記載のカップリングにおいて、
前記連通流路は、前記一方側空間と前記環状流路とにそれぞれ開口する一方側オリフィスと、前記他方側空間と前記環状流路とにそれぞれ開口する他方側オリフィスとを更に含む、
ことを特徴とするカップリング。

【請求項5】

請求項３又は請求項４に記載のカップリングにおいて、
前記磁場発生部は、
前記環状流路を軸方向に挟む形状に形成されたヨークと、
前記ヨーク内に磁路を形成するように巻設されたコイルと、
を有し、
前記コイルに電流が印加されると、前記環状流路内の磁気粘性流体を貫通する磁路が形成される、
ことを特徴とするカップリング。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気粘性流体を用いたカップリングに関する。

【背景技術】

【0002】

軸と軸を連結し、回転動力を駆動側から従動側へ伝えるカップリングが知られている（例えば特許文献１～４を参照。）。同文献に開示されたカップリングは、駆動側の軸に固定される駆動側継手部と、従動側の軸に固定される従動側継手部と、これらの継手部の間に連結される中間部とを備えている。特許文献１～３に開示されたカップリングでは、上記中間部に板ばねが含まれ、特許文献４に開示されたカップリングでは、上記中間部にゴム材が含まれる。

【0003】

カップリングの一般的な役割として、（１）駆動側から従動側に動力伝達すること、（２）駆動側と従動側の軸の取付誤差を吸収すること、（３）駆動側の振動を吸収すること、（４）駆動側のモータなどの熱を従動側に伝えないことが挙げられる。特許文献１～４に開示されたカップリングでは、上記（３）の役割に関し、駆動側の振動は、中間部において吸収される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－１６７７４３号公報

【特許文献2】特開２００２－３７２０６８号公報

【特許文献3】特開昭６２－１５５３３５号公報

【特許文献4】特開２０１４－０９２１６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、カップリングにおいて吸収される捩り振動は、カップリングの捩り剛性を変えることで抑制することができ、その捩り振動の共振点を変えることもできる。

【0006】

しかしながら、特許文献１～４に開示されたカップリングでは、捩り剛性を変えるために、カップリングの中間部に使用されている板ばねやゴム材を剛性の異なるものに取り換え、あるいは、カップリングを丸ごと捩り剛性の異なる別のカップリングに取り換えることが必要となる。

【0007】

本発明は、上記の実情に鑑みて創案されたものであり、簡単に捩り剛性を変えることのできるカップリングを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１の態様に係るカップリングは、一方の軸に対して相対回転不能に取り付けられる第１継手部と、他方の軸に対して相対回転不能に取り付けられる第２継手部と、前記第１継手部と前記第２継手部との間に連結され、捩り振動を吸収する中間部と、を備え、磁場を発生する磁場発生部を更に備える。前記中間部は、前記第１継手部に連結される、径方向外方に延び周方向に並び前記一方の軸とともに回転する複数枚の第１羽根部と、前記第２継手部に連結される、径方向内方に延び周方向に並び前記他方の軸とともに回転する複数枚の第２羽根部と、を有する。隣り合う前記第２羽根部同士の間には、前記第１羽根部が入り込むために必要な容積を有する収容空間が形成され、前記第１羽根部が前記収容空間に入り込むように配設されて、前記第１羽根部と前記第２羽根部とが交互に周方向に並ぶ。前記収容空間において前記第１羽根部と前記第２羽根部との間に、磁気粘性流体が充填されている。前記収容空間は、前記第１羽根部の周方向の一方側に形成される一方側空間と、前記第１羽根部の周方向の他方側に形成される他方側空間とを有する。前記中間部には、前記一方側空間と前記他方側空間とを互いに連通する連通流路が形成され、前記磁場発生部は、前記連通流路内の前記磁気粘性流体に磁場を印加することができるように設けられている。

【0009】

かかる構成を備えるカップリングによれば、その捩り剛性を簡単に変えることができる。

【0010】

本発明の第２の態様に係るカップリングは、第１の態様に係るカップリングにおいて、前記収容空間内において前記第１羽根部が前記第２羽根部に対して周方向に相対回転できる角度は、５度以下の所定の角度である。

【0011】

本発明の第３の態様に係るカップリングは、第１の態様又は第２の態様に係るカップリングにおいて、前記連通流路は、軸方向に見て環状に形成された環状流路を含む。

【0012】

本発明の第４の態様に係るカップリングは、第３の態様に係るカップリングにおいて、前記連通流路は、前記一方側空間と前記環状流路とにそれぞれ開口する一方側オリフィスと、前記他方側空間と前記環状流路とにそれぞれ開口する他方側オリフィスとを更に含む。

【0013】

本発明の第５の態様に係るカップリングは、第３の態様又は第４の態様に係るカップリングにおいて、前記磁場発生部は、前記環状流路を軸方向に挟む形状に形成されたヨークと、前記ヨーク内に磁路を形成するように巻設されたコイルと、を有し、前記コイルに電流が印加されると、前記環状流路内の磁気粘性流体を貫通する磁路が形成される。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、簡単に捩り剛性を変えることのできるカップリングを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施の形態に係るカップリングの特徴部分を示す径方向に切断した断面図である。

【図2】図１のＡ－Ｏ－Ａ線断面図である。

【図3】図１のＢ－Ｂ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態に係るカップリングについて、図面を参照しつつ説明する。

【0017】

本実施形態に係るカップリング１は、図２に示すように、駆動側回転軸２と従動側回転軸３との間に連結されるものであって、第１継手部５、第２継手部６、中間部７、磁気粘性流体８および磁場発生部９を備えている。なお、本明細書において、駆動側回転軸を「駆動軸」と、従動側回転軸を「従動軸」と称する場合がある。また、本明細書において、駆動軸側を天とし、従動軸側を底として方向を称する場合がある。

【0018】

第１継手部５は、駆動側回転軸２に対して相対回転不能に取付けられ、駆動側回転軸２と一体に回転する。第１継手部５は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。

【0019】

第２継手部６は、従動側回転軸３に対して相対回転不能に取付けられ、従動側回転軸３と一体に回転する。第２継手部６は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。

【0020】

中間部７は、第１継手部５と第２継手部６との間に連結されている。本実施形態では、中間部７は、複数枚の第１羽根部１０と第１羽根部回転軸１１とベアリングハウジング部材１２，１４とベアリング１３，１５と複数枚の第２羽根部２０と第１円筒部２１と第２円筒部２２と第３円筒部２３とを有する。

【0021】

第１羽根部回転軸１１は、軸線Ｎ上において第１継手部５に一体的に連結されて、第１継手部５から第２継手部６に向かって軸線Ｎ方向に延びている回転軸である。第１羽根部回転軸１１は、駆動側回転軸２の回転に伴って回転する。第１羽根部回転軸１１は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。

【0022】

第１羽根部１０は、図２に示すように、第１羽根部回転軸１１の軸方向略中間位置から、径方向外方に延びる羽根状の部位である。図１に示すように、複数枚の第１羽根部１０は、均等角度を開けて周方向に並び、軸線Ｎを中心とする放射状に第１羽根部回転軸１１から延びている。複数枚の第１羽根部１０は、第１継手部５及び第１羽根部回転軸１１を介して、駆動側回転軸２の回転とともに回転する。第１羽根部１０は、図１に示すように、軸方向に見て、矩形状に形成されている。また、第１羽根部１０は、図２に示すように、径方向に見て、矩形状に形成されている。第１羽根部１０は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。

【0023】

第１円筒部２１は、図１ないし図３に示すように、軸線Ｎ方向に延びる円筒状に形成されており、複数枚の第１羽根部１０の径方向外方に配置されている。第１円筒部２１の駆動軸２側端面は、図２及び図３に示すように、第１継手部５の従動軸３側端面に相対回転可能に接触している。第１円筒部２１は、中間部７の構成要素であるとともに、後述するように、磁場発生部９の構成要素（第１インナーヨーク２１）を兼ねている。したがって、第１円筒部２１は、磁性体を用いて構成されている。

【0024】

第２円筒部２２は、図２及び図３に示すように、内側円筒部２２ａと外側円筒部２２ｂとで構成され、第１円筒部２１の内径と内側円筒部２２ａの内径とが一致し、第１円筒部２１の外径と外側円筒部２２ｂの外径が一致している。第２円筒部２２の駆動軸２側端面は、第１円筒部２１の従動軸３側端面に相対回転不能に接続されている。第２円筒部２２は、後述するように、その外側円筒部２２ｂと内側円筒部２２ａとの間に環状流路ｋｐを形成している。第２円筒部２２は、非磁性体を用いて構成されている。

【0025】

第３円筒部２３は、図２及び図３に示すように、第３円筒部２３及び第２円筒部２２と同径の円筒状に形成されている。第３円筒部２３の駆動軸２側端面は、第２円筒部２２の従動軸３側端面に相対回転不能に接続されている。さらに、第３円筒部２３の従動軸３側端面は、第２継手部６の駆動軸２側端面に相対回転不能に接続されている。これにより、互いに相対回転不能に接続された第１円筒部２１、第２円筒部２２及び第３円筒部２３は、第２継手部６を介して、従動軸３とともに回転する。第３円筒部２３は、中間部７の構成要素であるとともに、後述するように、磁場発生部９の構成要素（第２インナーヨーク２３）を兼ねている。したがって、第３円筒部２３は、磁性体を用いて構成されている。

【0026】

第２羽根部２０は、図３に示すように、第１円筒部２１の略従動軸３側の位置であって、第１羽根部１０と軸方向における同じ高さ位置において、第１円筒部２１から径方向内方に延びる羽根状の部位である。図１に示すように、複数枚の第２羽根部２０は、均等角度を開けて周方向に並び、軸線Ｎを中心とする放射状に第１円筒部２１から延びている。複数枚の第２羽根部２０は、第１円筒部２１、第２円筒部２２、第３円筒部２３及び第２継手部６を介して、従動側回転軸３とともに回転する。第２羽根部２０は、図１に示すように、軸方向に見て、扇状に形成されている。第２羽根部２０は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。

【0027】

図１に示すように、周方向に隣り合う第２羽根部２０同士の間には、第１羽根部１０が入り込むために必要な容積を有する収容空間ｃｓが形成されている。すなわち、中間部７内において、複数の収容空間ｃｓが周方向に並んで形成されている。１つの収容空間ｃｓは、１枚の第１羽根部１０に対応して形成されており、第１羽根部１０が収容空間ｃｓに入り込むように配設されて、第１羽根部１０と前記第２羽根部２０とが交互に周方向に並ぶ。収容空間ｃｓの中で、第１羽根部１０は、第２羽根部２０に対して相対回転可能である。したがって、収容空間ｃｓは、周方向において、第１羽根部１０と、隣接する第２羽根部２０との間に所定の角度に相当する微小な遊び（角度間隔）を有する。具体的には、収容空間ｃｓ内において第１羽根部１０が第２羽根部２０に対して周方向に相対回転できる角度は、５度以下の所定の角度である。すなわち、収容空間ｃｓは、第１羽根部１０の周方向の一方側に形成される微小な空間（一方側空間ｓ１）と、第１羽根部１０の周方向の他方側に形成される微小な空間（他方側空間ｓ２）とを有する。

【0028】

収容空間ｃｓには、第１羽根部１０と第２羽根部２０との間において、磁気粘性流体８が充填されている。すなわち、収容空間ｃｓにおいて、一方側空間ｓ１及び他方側空間ｓ２には、それぞれ磁気粘性流体８が充填されている。本実施形態では、図１ないし図３において、灰色に塗りつぶした部分に磁気粘性流体８が充填されている。

【0029】

磁気粘性流体８は、磁性粒子を分散媒に分散させてなる液体である。磁性粒子として、例えばナノサイズの金属粒子（金属ナノ粒子）からなるものを使用することができる。磁性粒子は磁化可能な金属材料からなり、金属材料に特に制限はないが軟磁性材料が好ましい。軟磁性材料としては、例えば鉄、コバルト、ニッケル及びパーマロイ等の合金が挙げられる。分散媒は、特に限定されるものではないが、一例として疎水性のシリコーンオイルを挙げることができる。磁気粘性流体における磁性粒子の配合量は、例えば３～４０ｖｏｌ％とすることができる。磁気粘性流体にはまた、所望の各種特性を得るために、各種の添加剤を添加することも可能である。

【0030】

収容空間ｃｓの形状は、図１に示すように、周方向に拡がる略扇形であることが好ましい。言い換えれば、収容空間ｃｓは、径方向内側から径方向外側にかけて、周方向の距離が大きくなる形状に形成されていることが好ましい。これにより、収容空間ｃｓの中で第１羽根部１０が第２羽根部２０に対して相対回転したときに、一方側空間ｓ１又は他方側空間ｓ２に充填されている磁気粘性流体８を後述する第１オリフィスоｒ１又は第２オリフィスоｒ２に向かって押し出すことが容易となる。なお、収容空間ｃｓの径方向外側壁面は、第１円筒部２１の内側面がなしており、収容空間ｃｓの径方向内側壁面は、第１羽根部回転軸１１がなしている。

【0031】

図２及び図３に示すように、第１円筒部２１の径方向内側であって第２羽根部２０の駆動軸２側には、ベアリングハウジング部材１２が固定されている。ベアリングハウジング部材１２と第１羽根部回転軸１１との間にベアリング１３が介装されている。ベアリング１３は、第１羽根部回転軸１１を中間部７において軸線Ｎ上に回転可能に支持している。ベアリングハウジング部材１２の従動軸３側端面の一部は、収容空間ｃｓの駆動軸２側における壁面（収容空間ｃｓの天面）をなしている。ベアリングハウジング部材１２は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。

【0032】

同様に、第１円筒部２１、第２円筒部２２及び第３円筒部２３の径方向内側であって第２羽根部２０の従動軸３側には、図２及び図３に示すように、ベアリングハウジング部材１４が固定されている。ベアリングハウジング部材１４と第１羽根部回転軸１１との間にベアリング１５が介装されている。ベアリング１５は、第１羽根部回転軸１１を中間部７において軸線Ｎ上に回転可能に支持している。ベアリングハウジング部材１４の駆動軸２側端面の一部は、収容空間ｃｓの従動軸３側における壁面（収容空間ｃｓの底面）をなしている。ベアリングハウジング部材１４は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。

【0033】

中間部７において、一方側空間ｓ１と他方側空間ｓ２とを互いに連通する連通流路ｃｐが形成されている。連通流路ｃｐは、第１オリフィスоｒ１と第２オリフィスоｒ２と環状流路ｋｐとを含む。

【0034】

図２及び図３に示すように、第２円筒部２２の内部において磁気粘性流体８が周方向に流れるように、第２円筒部２２には軸方向に見て環状の流路となる環状流路ｋｐが形成されている。環状流路ｋｐは、第２円筒部２２の駆動軸２側端面及び従動軸３側端面に開口しているとともに、第２円筒部２２の内部を周方向に一周するように形成された流路である。なお、第１円筒部２１の従動軸３側端面が環状流路ｋｐの天面をなしており、第３円筒部２３の駆動軸２側端面が環状流路ｋｐの底面をなしている。

【0035】

第１円筒部２１には、図１及び図２に示すように、一方側空間ｓ１に開口する第１オリフィスоｒ１が形成されるとともに、他方側空間ｓ２に開口する第２オリフィスоｒ２が形成されている。すなわち、第１オリフィスоｒ１及び第２オリフィスоｒ２は、収容空間ｃｓの径方向外側壁面をなす第１円筒部２１の内側面にそれぞれ開口している。

【0036】

さらに、第１オリフィスоｒ１及び第２オリフィスоｒ２は、それぞれ上記の収容空間ｃｓ側の開口から第１円筒部２１の中を軸方向に延びて、環状流路ｋｐの天面（第１円筒部２１の従動軸３側端面）にもそれぞれ開口している。これにより、第１オリフィスоｒ１は、一方側空間ｓ１と環状流路ｋｐとを互いに連通し、第２オリフィスоｒ２は、他方側空間ｓ２と環状流路ｋｐとを互いに連通する。なお、本実施形態では、図２に示すように、第１オリフィスоｒ１及び第２オリフィスоｒ２のそれぞれの流路断面積は、環状流路ｋｐの流路断面積より小さいが、これに限定されない。

【0037】

すなわち、第１オリフィスоｒ１、第２オリフィスоｒ２及び環状流路ｋｐを介することによって、一方側空間ｓ１と他方側空間ｓ２とは互いに連通されている。したがって、第１オリフィスоｒ１、第２オリフィスоｒ２及び環状流路ｋｐは、一方側空間ｓ１と他方側空間ｓ２とを互いに連通する連通流路ｃｐを構成する。

【0038】

磁気粘性流体８は、連通流路ｃｐを流れることにより、一方側空間ｓ１から他方側空間ｓ２に向かって、または、他方側空間ｓ２から一方側空間ｓ１に向かって流れることができる。すなわち、第１羽根部１０が第２羽根部２０に対して周方向の一方側に相対回転した場合、一方側空間ｓ１の容積が小さくなり、他方側空間ｓ２の容積が大きくなる。これに伴い、一方側空間ｓ１に充填されていた磁気粘性流体８は、連通流路ｃｐを流れて、他方側空間ｓ２に流れ込むことができる。第１羽根部１０が第２羽根部２０に対して周方向の他方側に相対回転した場合、他方側空間ｓ２の容積が小さくなり、一方側空間ｓ１の容積が大きくなる。これに伴い、他方側空間ｓ２に充填されていた磁気粘性流体８は、連通流路ｃｐを流れて、一方側空間ｓ１に流れ込むことができる。

【0039】

すなわち、収容空間ｃｓ内における、第１羽根部１０の第２羽根部２０に対する相対回転（相対揺動を含む）のエネルギーは、磁気粘性流体８の流れのエネルギーに変換される。

【0040】

収容空間ｃｓ内において、一方側空間ｓ１と他方側空間ｓ２とを互いに対してシールするために、第１羽根部１０と、第１羽根部１０の軸方向又は径方向の周囲にある部材との間には、その隙間を埋めるシール部材ｓｅ２が介装されている。

【0041】

具体的には、図１に示すように、第１円筒部２１の内側面と第１羽根部１０の径方向外側面との間には、シール部材ｓｅ２が介装されている。第１円筒部２１の内側面には、軸方向に延び径方向外方に凹む溝が形成されており、当該溝にシール部材ｓｅ２が嵌め入れられている。シール部材ｓｅ２は、第１羽根部１０の径方向外側面に摺動可能に接触している。シール部材ｓｅ２は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。

【0042】

さらに、図示されていないが、シール部材ｓｅ２は、第１羽根部１０の軸方向の駆動軸２側面とベアリングハウジング部材１２の底面との間に介装されていることが好ましい。同様に、シール部材ｓｅ２は、第１羽根部１０の軸方向の従動軸３側面とベアリングハウジング部材１４の天面との間に介装されていることが好ましい。

【0043】

また、図１及び図２に示すように、隣り合う収容空間ｃｓを互いに対してシールするために、第２羽根部２０と、第２羽根部２０の軸方向又は径方向の周囲にある部材との間には、その隙間を埋めるシール部材ｓｅ１が介装されている。

【0044】

具体的には、図１に示すように、第２羽根部２０の径方向内側面には、軸方向に延び径方向外方に凹む溝が形成されており、当該溝にシール部材ｓｅ１が嵌め入れられている。この部分におけるシール部材ｓｅ１は、第１羽根部回転軸１１に摺動可能に接触している。さらに、図３に示すように、第２羽根部２０の底面（従動軸３側面）には、径方向に延び駆動軸２側に凹む溝が形成されており、当該溝にシール部材ｓｅ１が嵌め入れられている。この部分におけるシール部材ｓｅ１は、ベアリングハウジング部材１４の天面に接触している。同様に、第２羽根部２０の天面（駆動軸２側面）には、径方向に延び従動軸３側に凹む溝が形成されており、当該溝にシール部材ｓｅ１が嵌め入れられている。この部分におけるシール部材ｓｅ１は、ベアリングハウジング部材１２の底面に接触している。シール部材ｓｅ１は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。

【0045】

磁場発生部９は、磁気粘性流体８に印加する磁場を発生する。本実施形態では、磁場発生部９は、ヨークとコイル２５とを含んで構成されている。

【0046】

ヨークは、図２及び図３に示すように、本実施形態では、第１インナーヨーク２１、第２インナーヨーク２３およびアウターヨーク２４で構成されている。ヨークを構成する部材は何れも当然に磁性体を用いて構成されている。

【0047】

第１インナーヨーク２１は、第１円筒部２１である。第２インナーヨーク２３は、第３円筒部２３である。これらにより、中間部７の径方向外側の位置に軸方向に延びる磁路を形成することができる。

【0048】

第１インナーヨーク２１と第２インナーヨーク２３とは、環状流路ｋｐを内部に有する第２円筒部２２を軸方向に挟んでいる。

【0049】

アウターヨーク２４は、一方の端面が第１インナーヨーク２１の径方向外側面に微小隙間を介して対向し、他方の端面が第２インナーヨーク２３の径方向外側面に微小隙間を介して対向している。本実施形態では、アウターヨーク２４は、全体的に環状に形成され、断面が略Ｃ字状に形成されている。

【0050】

アウターヨーク２４の軸方向の両側には、図３に示すように、ベアリングハウジング部材１６，１８が固定されている。ベアリングハウジング部材１６と第１継手部５との間にベアリング１７が介装され、ベアリングハウジング部材１８と第２継手部６との間にベアリング１９が介装されている。したがって、第１継手部５、第２継手部６及び中間部７は、アウターヨーク２４およびコイル２５に対して回転可能となっている。なお、ベアリングハウジング部材１６，１８は、非磁性体を用いて構成されていることが望ましい。

【0051】

コイル２５は、図２及び図３に示すように、アウターヨーク２４の内側に巻設されている。コイル２５には、給電部３１から所望の電流値の電流が給電可能となっている。コイル２５は、電流が給電されると、ヨーク内に磁路を形成することができる。ヨーク内に磁路が形成されると、第１インナーヨーク２１と第２インナーヨーク２３とに挟まれている環状流路ｋｐ内の磁気粘性流体８に磁場が印加される。

【0052】

上述の構成を備えるカップリング１において、給電部３１によりコイル２５に電流を印加すると、例えば図２及び図３の矢印Ｐの方向に沿って、ヨーク内に磁路が形成される。特に、環状流路ｋｐ内を流れる磁気粘性流体８を貫通する磁路が形成され、磁気粘性流体８は、印加される磁場の強さに応じた粘性を発現する。そして、コイル２５に印加する電流値を変えることにより、磁気粘性流体８の粘度を変えることができるので、カップリング１の捩り剛性も変えることができる。

【0053】

詳細には、環状流路ｋｐを充填する磁気粘性流体８に磁場が印加されると、環状流路ｋｐ内の磁気粘性流体８に粘性が生じる。このとき、駆動側回転軸２から捩り振動がカップリング１に入力されると、第１継手部５及び第１羽根部回転軸１１を介して、第１羽根部１０が収容空間ｃｓ内で周方向に回転振動（揺動）する。この第１羽根部１０の回転に応じて、一方側空間ｓ１と他方側空間ｓ２とのそれぞれの容積が変化し、一方側空間ｓ１と他方側空間ｓ２との間で連通流路ｃｐを介して磁気粘性流体８が移動しようとする。磁気粘性流体８は、連通流路ｃｐが有する環状流路ｋｐを流れるが、環状流路ｋｐで磁場が印加されるために、一方側空間ｓ１と他方側空間ｓ２との間での流れにおいて粘性に応じた抵抗を生じる。したがって、第１羽根部１０の回転振動（揺動）に伴うエネルギーは、磁気粘性流体８が連通流路ｃｐを流れる際の抵抗により消失させられる。言い換えれば、カップリング１全体の捩り剛性を磁場発生部９が生じる磁場により変化させられるので、駆動側回転軸２から入力される捩り振動を抑制することができる。

【0054】

このように、本実施形態に係るカップリング１によれば、コイル２５に印加する電流値を変えるだけで、カップリング１の捩り剛性を変えることができるので、簡単にカップリング１に入力される捩り振動を抑制でき、その捩り振動の共振点を変えることも簡単に行うことができる。

【0055】

また、上述の構成を備えるカップリング１において、収容空間ｃｓ内において第１羽根部１０が第２羽根部２０に対して周方向に相対回転できる角度は５度以下の所定の角度であるので、駆動側回転軸２から入力される大きな回転（当該所定の角度を超える回転）は従動側回転軸３に伝達される一方で、駆動側回転軸２から入力される当該所定の角度以下の微小な回転振動（揺動）は、磁気粘性流体８の流体抵抗として吸収されることができ、抑制される。

【0056】

また、上述の構成を備えるカップリング１において、連通流路ｃｐは軸方向に見て環状に形成された環状流路ｋｐを含むので、周方向に並んで形成されている一方側空間ｓ１と他方側空間ｓ２との間で磁気粘性流体８を流すことが容易となる。もちろん、この場合であっても、磁場発生部９が磁気粘性流体８に印加する磁場に応じて、磁気粘性流体８の流体抵抗を生じさせることができる。

【0057】

また、上述の構成を備えるカップリング１において、連通流路ｃｐは一方側空間ｓ１と環状流路ｋｐとにそれぞれ開口する一方側オリフィスоｒ１と、他方側空間ｓ２と環状流路ｋｐとにそれぞれ開口する他方側オリフィスоｒ２とを更に含むので、一方側空間ｓ１と環状流路ｋｐとの間で磁気粘性流体８を流すことが容易となるとともに、他方側空間ｓ２と環状流路ｋｐとの間で磁気粘性流体８を流すことが容易となる。

【0058】

また、上述の構成を備えるカップリング１において、磁場発生部９は、環状流路ｋｐを軸方向に挟む形状に形成されたヨークと、ヨーク内に磁路を形成するように巻設されたコイル２５と、を有し、コイル２５に電流が印加されると、環状流路ｋｐ内の磁気粘性流体８を貫通する磁路が形成されるので、環状流路ｋｐ内を流れる磁気粘性流体８に集中的に磁場を印加することができ、容易に磁気粘性流体８の粘度を変化させることができる。

【0059】

＜変形例＞
上述した本発明の実施の形態では、連通流路ｃｐは、第１オリフィスоｒ１、第２オリフィスоｒ２及び環状流路ｋｐにより構成されていたが、第１オリフィスоｒ１及び第２オリフィスоｒ２の収容空間から離れた側のそれぞれの開口を互いに直接的に接続して、一方側空間ｓ１と他方側空間ｓ２とにそれぞれ開口するオリフィス（不図示）により構成してもよい。この場合であっても、磁場発生部９は、当該オリフィスを流れる磁気粘性流体８を貫通する磁路を形成することができるので、コイル２５に印加する電流値を変えるだけで、カップリング１の捩り剛性を変えることができるので、簡単にカップリング１に入力される捩り振動を抑制でき、その捩り振動の共振点を変えることも簡単に行うことができる。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本発明は、例えば、軸と軸を連結するためのカップリングに適用することができる。

【符号の説明】

【0061】

１ カップリング
２ 駆動側回転軸（駆動軸）
３ 従動側回転軸（従動軸）
５ 第１継手部
６ 第２継手部
７ 中間部
８ 磁気粘性流体
９ 磁場発生部
１０ 第１羽根部
１１ 第１羽根部回転軸
２０ 第２羽根部
２１ 第１円筒部（第１インナーヨーク）
２２ 第２円筒部
２３ 第３円筒部（第２インナーヨーク）
２４ アウターヨーク
２５ コイル
３１ 給電部
ｃｓ 収容空間
ｓ１ 一方側空間
ｓ２ 他方側空間
ｃｐ 連通流路
ｋｐ 環状流路
оｒ１ 第１オリフィス
оｒ２ 第２オリフィス
Ｎ 軸線

【図1】

【図2】

【図3】