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(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】P2024142259
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】磁気粘性流体および制振装置
(51)【国際特許分類】
H01F 1/44 20060101AFI20241003BHJP
F16F 9/53 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
H01F1/44 120
H01F1/44 170
F16F9/53
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023054378
(22)【出願日】2023-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100091292
【弁理士】
【氏名又は名称】増田 達哉
(74)【代理人】
【識別番号】100173428
【弁理士】
【氏名又は名称】藤谷 泰之
(74)【代理人】
【識別番号】100091627
【弁理士】
【氏名又は名称】朝比 一夫
(72)【発明者】
【氏名】市川 祐永
【テーマコード（参考）】
3J069
5E041
【Ｆターム（参考）】
3J069DD25
3J069EE35
5E041AA01
5E041AA02
5E041AA11
5E041AA19
5E041BC05
5E041BD07
5E041BD12
5E041NN12
5E041NN13
(57)【要約】
【課題】磁場を印加し、その後に磁場を除去した後でも、分散質が良好に再分散し、安定した特性を示す磁気粘性流体、および、かかる磁気粘性流体を有する制振装置を提供すること。
【解決手段】磁性金属粒子を含む分散質と、液状の分散媒と、を有し、前記分散質の保磁力が７９６［Ａ／ｍ］以下（１０［Ｏｅ］以下）であり、筒状容器に収容された状態で加速度と時間の積が６９０ｋｍ／ｓとなるように加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＡとし、前記筒状容器に収容された状態で磁場が印加された後、前記加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＢとするとき、変動率｜ｔＡ－ｔＢ｜／ｔＡが、１０％以下であることを特徴とする磁気粘性流体。
【選択図】図１
【解決手段】磁性金属粒子を含む分散質と、液状の分散媒と、を有し、前記分散質の保磁力が７９６［Ａ／ｍ］以下（１０［Ｏｅ］以下）であり、筒状容器に収容された状態で加速度と時間の積が６９０ｋｍ／ｓとなるように加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＡとし、前記筒状容器に収容された状態で磁場が印加された後、前記加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＢとするとき、変動率｜ｔＡ－ｔＢ｜／ｔＡが、１０％以下であることを特徴とする磁気粘性流体。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁性金属粒子を含む分散質と、
液状の分散媒と、
を有し、
前記分散質の保磁力が７９６［Ａ／ｍ］以下（１０［Ｏｅ］以下）であり、
筒状容器に収容された状態で加速度と時間の積が６９０ｋｍ／ｓとなるように加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＡとし、
前記筒状容器に収容された状態で磁場が印加された後、前記加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＢとするとき、
変動率｜ｔＡ－ｔＢ｜／ｔＡが、１０％以下であることを特徴とする磁気粘性流体。
液状の分散媒と、
を有し、
前記分散質の保磁力が７９６［Ａ／ｍ］以下（１０［Ｏｅ］以下）であり、
筒状容器に収容された状態で加速度と時間の積が６９０ｋｍ／ｓとなるように加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＡとし、
前記筒状容器に収容された状態で磁場が印加された後、前記加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＢとするとき、
変動率｜ｔＡ－ｔＢ｜／ｔＡが、１０％以下であることを特徴とする磁気粘性流体。
【請求項2】
前記磁性金属粒子の平均粒径は、０．０５μｍ以上９．０μｍ以下である請求項１に記載の磁気粘性流体。
【請求項3】
前記磁性金属粒子は、Ｆｅ基金属材料を含む請求項１に記載の磁気粘性流体。
【請求項4】
前記Ｆｅ基金属材料は、アモルファス金属材料または微結晶金属材料である請求項３に記載の磁気粘性流体。
【請求項5】
前記Ｆｅ基金属材料は、
Ｆｅが主成分であり、
Ｓｉの含有率が１．０原子％以上２０．０原子％以下であり、
前記磁性金属粒子の飽和磁化は、５０ｅｍｕ／ｇ以上２５０ｅｍｕ／ｇ以下である請求項３または４に記載の磁気粘性流体。
Ｆｅが主成分であり、
Ｓｉの含有率が１．０原子％以上２０．０原子％以下であり、
前記磁性金属粒子の飽和磁化は、５０ｅｍｕ／ｇ以上２５０ｅｍｕ／ｇ以下である請求項３または４に記載の磁気粘性流体。
【請求項6】
前記磁性金属粒子は、
粒子本体と、
前記粒子本体の表面に設けられる酸化物膜を有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気粘性流体。
粒子本体と、
前記粒子本体の表面に設けられる酸化物膜を有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気粘性流体。
【請求項7】
前記磁性金属粒子の表面に設けられ、カップリング剤に由来する化合物で構成される被膜を有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気粘性流体。
【請求項8】
前記磁性金属粒子の平均円形度は、０．７８以上１．００以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気粘性流体。
【請求項9】
前記分散質は、非磁性材料で構成されている固体粒子を含む請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気粘性流体。
【請求項10】
全体における前記固体粒子の含有率は、０．５質量％以上３．０質量％以下である請求項９に記載の磁気粘性流体。
【請求項11】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気粘性流体と、
前記磁気粘性流体を貯留する容器と、
前記容器に貯留された前記磁気粘性流体に作用する磁場を発生させる磁場発生部と、
を有することを特徴とする制振装置。
前記磁気粘性流体を貯留する容器と、
前記容器に貯留された前記磁気粘性流体に作用する磁場を発生させる磁場発生部と、
を有することを特徴とする制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、磁気粘性流体および制振装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
磁気粘性流体は、例えば分散媒に磁性金属粒子を分散させてなる流体である。磁気粘性流体に磁場を印加すると、磁性金属粒子が磁化されて磁場方向に整列する。これにより、鎖状のクラスターが形成され、流体の粘性が変化する。そこで、粘性の変化を利用して、制振装置や制動装置等への利用が検討されている。
【0003】
これらの装置では、例えば磁場の印加と除去を繰り返すことにより、磁気粘性流体の粘性を調整し、制振、制動等の各種機能を実現するようになっている。
【0004】
例えば、特許文献１には、鉄カルボニル粒子およびフュームドシリカの粒子が、ポリαオレフィンを含む液体中に分散してなる磁気粘性流体が開示されている。また、この磁気粘性流体は、付与した磁界の影響下で流動性を可逆的に変化させる能力を持つため、例えば緩衝器、制振材（制振装置）、トルク伝達装置等に用いられることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平１０－０３２１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１に記載の磁気粘性流体では、磁場を印加した後、除去したときに、分散質である磁性粒子の再分散が低下する場合がある。この場合、磁場を印加する前後で、磁気粘性流体の特性が変化することになるため、例えば制振、制動等の各種機能の実現に支障を来すおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の適用例に係る磁気粘性流体は、
磁性金属粒子を含む分散質と、
液状の分散媒と、
を有し、
前記分散質の保磁力が７９６［Ａ／ｍ］以下（１０［Ｏｅ］以下）であり、
筒状容器に収容された状態で加速度と時間の積が６９０ｋｍ／ｓとなるように加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＡとし、
前記筒状容器に収容された状態で磁場が印加された後、前記加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＢとするとき、
変動率｜ｔＡ－ｔＢ｜／ｔＡが、１０％以下である。
磁性金属粒子を含む分散質と、
液状の分散媒と、
を有し、
前記分散質の保磁力が７９６［Ａ／ｍ］以下（１０［Ｏｅ］以下）であり、
筒状容器に収容された状態で加速度と時間の積が６９０ｋｍ／ｓとなるように加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＡとし、
前記筒状容器に収容された状態で磁場が印加された後、前記加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＢとするとき、
変動率｜ｔＡ－ｔＢ｜／ｔＡが、１０％以下である。
【0008】
本発明の適用例に係る制振装置は、
本発明の適用例に係る磁気粘性流体と、
前記磁気粘性流体を貯留する容器と、
前記容器に貯留された前記磁気粘性流体に作用する磁場を発生させる磁場発生部と、
を有する。
本発明の適用例に係る磁気粘性流体と、
前記磁気粘性流体を貯留する容器と、
前記容器に貯留された前記磁気粘性流体に作用する磁場を発生させる磁場発生部と、
を有する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の磁気粘性流体および制振装置を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0011】
１．磁気粘性流体
まず、実施形態に係る磁気粘性流体について説明する。
まず、実施形態に係る磁気粘性流体について説明する。
【0012】
【0013】
このような磁気粘性流体１は、磁場が印加されていないときには液体のように振る舞い、磁場が印加されたときには半固体のように振る舞う流体である。このような粘性の変化を利用することにより、磁気粘性流体１の応力を制御することができる。これにより、応力の変化を利用して様々な機能を発揮する各種装置等に磁気粘性流体１を用いることができる。
【0014】
１．１．磁気粘性流体の特性
１．１．１．分散質の保磁力
本実施形態に係る磁気粘性流体１では、分散質５の保磁力が７９６［Ａ／ｍ］以下（１０［Ｏｅ］以下）である。保磁力とは、磁化された磁性体を、磁化されていない状態に戻すために必要な反対向きの外部磁場の値をいう。つまり、保磁力は、外部磁場に対する抵抗力を意味する。保磁力が前記範囲内にある分散質５は、残留磁化が小さいため、磁場が印加されていないときにはほとんど磁化しない一方、磁場の印加に伴って磁化するため、磁場の変化に対する磁化の追従性が高い。このため、このような低保磁力の分散質５を有する磁気粘性流体１は、磁場の変化に対する応答性に優れる。また、このような低保磁力の分散質５は、磁場が印加されていないときに凝集しにくいため、分散媒４に対して高濃度に含まれていても均一に分散可能である。このため、本実施形態に係る磁気粘性流体１は、十分な低粘度回復性を有する。
１．１．１．分散質の保磁力
本実施形態に係る磁気粘性流体１では、分散質５の保磁力が７９６［Ａ／ｍ］以下（１０［Ｏｅ］以下）である。保磁力とは、磁化された磁性体を、磁化されていない状態に戻すために必要な反対向きの外部磁場の値をいう。つまり、保磁力は、外部磁場に対する抵抗力を意味する。保磁力が前記範囲内にある分散質５は、残留磁化が小さいため、磁場が印加されていないときにはほとんど磁化しない一方、磁場の印加に伴って磁化するため、磁場の変化に対する磁化の追従性が高い。このため、このような低保磁力の分散質５を有する磁気粘性流体１は、磁場の変化に対する応答性に優れる。また、このような低保磁力の分散質５は、磁場が印加されていないときに凝集しにくいため、分散媒４に対して高濃度に含まれていても均一に分散可能である。このため、本実施形態に係る磁気粘性流体１は、十分な低粘度回復性を有する。
【0015】
また、低粘度回復性が十分であれば、磁場印加時と磁場除去時との間で粘度変化幅を十分に確保することができる。さらに、粘度変化のヒステリシスを小さく抑えられるため、磁場の印加と除去を繰り返しても粘度変化幅を安定させることができる。これにより、長期にわたって良好な特性を示す磁気粘性流体１を実現することができる。その結果、磁気粘性流体１を用いる各種装置に対し、高い性能および長期信頼性を付与することができる。
【0016】
分散質５の保磁力は、好ましくは３９８［Ａ／ｍ］以下（５［Ｏｅ］以下）とされ、より好ましくは２３９［Ａ／ｍ］以下（３［Ｏｅ］以下）とされる。
【0017】
一方、分散質５の保磁力の下限値は、特に設定されなくてもよいが、製造ロット間の保磁力のバラつきを十分に抑制するという観点で、８［Ａ／ｍ］以上（０．１［Ｏｅ］以上）とされる。
【0018】
なお、分散質５の保磁力は、例えば、振動試料型磁力計（ＶＳＭ：Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ Ｓａｍｐｌｅ Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ）を用いて測定される。振動試料型磁力計としては、例えば、株式会社玉川製作所製のＴＭ－ＶＳＭ１５５０ＨＧＣ等が挙げられる。保磁力を測定する際の最大印加磁場は、例えば１１９４［ｋＡ／ｍ］（１５［ｋＯｅ］）とされる。また、磁気粘性流体１から分散質５を分離する場合、例えば、ノルマルヘキサンやアセトンのような有機溶剤によって分散媒４を除去する方法が用いられる。
【0019】
１．１．２．磁気粘性流体の再分散性
また、本実施形態に係る磁気粘性流体１を、筒状容器に収容した状態で、磁場が印加された後の再分散性の評価を行う。この再分散性の評価は、筒状容器に所定の磁場を印加する前後における、上澄み層の厚さの変化に基づいて行う。
また、本実施形態に係る磁気粘性流体１を、筒状容器に収容した状態で、磁場が印加された後の再分散性の評価を行う。この再分散性の評価は、筒状容器に所定の磁場を印加する前後における、上澄み層の厚さの変化に基づいて行う。
【0020】
具体的には、磁気粘性流体１を筒状容器に収容し、筒状容器に加速度を加える。そして、加速度を加えた後に磁気粘性流体１に生じる上澄み層の厚さを測定する。
【0021】
次に、筒状容器に収容した磁気粘性流体１に磁場を印加する。
次に、磁場を印加した後の筒状容器に対し、再び、加速度を加える。そして、加速度を加えた後に磁気粘性流体１に生じる上澄み層の厚さを測定する。
次に、磁場を印加した後の筒状容器に対し、再び、加速度を加える。そして、加速度を加えた後に磁気粘性流体１に生じる上澄み層の厚さを測定する。
【0022】
次に、磁場を印加する前と磁場を印加した後の上澄み層の厚さの変化（変動率）に基づいて、磁気粘性流体１の再分散性を評価する。
【0023】
なお、磁場を印加する前に、磁気粘性流体１を筒状容器に収納したまま、一定の条件で撹拌するようにしてもよい。このような撹拌を行うことで、磁場印加時の磁気粘性流体１の分散状態が一定となるので、磁性金属粒子２に印加される磁場を均一にでき、評価の精度を高められる。
【0024】
また、加速度を加える前に、磁気粘性流体１を筒状容器に収納したまま、一定の条件で撹拌するようにしてもよい。このような撹拌を行うことで、加速度を加える前の磁気粘性流体１の分散状態を揃えることができる。このため、磁場を印加する前後で上澄み層の厚さを比較して磁気粘性流体の再分散性を評価するとき、評価の精度を高められる。
【0025】
このような手順で変動率を算出した結果、本実施形態に係る磁気粘性流体１は、この変動率が１０％以下であり、好ましくは７％以下であり、より好ましくは５％以下である。
【0026】
このような変動率を満たす磁気粘性流体１は、凝集を促す加速度が加えられた後、磁場が印加されてもほとんど凝集等を発生させず、安定した再分散性を有する。このため、磁場の印加と除去が繰り返されるような用途で用いられた場合でも、粘度の変化幅が低下しにくく、応力変化に基づく安定した特性を維持できる。その結果、長期にわたって高い性能を発揮する各種装置を実現することができる。
【0027】
なお、変動率が前記上限値を上回る場合、磁気粘性流体１は、磁場を印加し、その後、除去した後の再分散性が十分ではなくなる。この場合、磁場の印加と除去が繰り返されるような用途では、磁気粘性流体１の粘度の変化幅を十分に確保することができない。
【0028】
上記の変動幅は、より具体的には、以下のような手順で測定される。
まず、１ｍＬの磁気粘性流体１を１．５ｍＬ遠沈管（筒状溶液）に入れる。測定時の気温は２５℃、相対湿度は５０±５％とする。なお、磁気粘性流体１は、あらかじめ、この温湿度環境下に２４時間以上置いておく。
まず、１ｍＬの磁気粘性流体１を１．５ｍＬ遠沈管（筒状溶液）に入れる。測定時の気温は２５℃、相対湿度は５０±５％とする。なお、磁気粘性流体１は、あらかじめ、この温湿度環境下に２４時間以上置いておく。
【0029】
次に、遠沈管を撹拌機にセットし、磁気粘性流体１を撹拌する。撹拌には、例えば、Ｔａｉｔｅｃ社製、マイクロチューブ撹拌機Ｅ－３６が用いられる。また、撹拌条件として、撹拌方式が水平偏芯振とう、振とう速度が２５００ｒ／ｍｉｎ、振とう時間が１０分、という条件が挙げられる。
【0030】
次に、遠沈管に対し、加速度と時間の積が６９０ｋｍ／ｓとなるように加速度を加える。これにより、磁気粘性流体１に凝集を促すエネルギーが加わる。加速度としては、例えば、遠心加速度、重力加速度等が挙げられる。このうち、短時間で作業を行えるという観点で、遠心加速度を加える方法が好ましく用いられる。
【0031】
加速度の印加を終了した直後に、加速度の印加で生じた上澄み層の厚さを測定する。測定結果を「厚さｔＡ」とする。
【0032】
遠心加速度は、例えば遠心分離機を用いて印加できる。遠心分離機としては、例えば、久保田製作所製、マイクロ遠心機Ｍｏｄｅｌ３３００が挙げられる。遠心加速度を印加する方法の一例を挙げると、遠心加速度２９３Ｇを４分間印加する方法が挙げられる。遠心加速度２９３Ｇは、重力加速度の相対値（相対遠心加速度）であり、単位を変換すると、２９３×９．８１＝２８７４［ｍ／ｓ２］となる。この加速度２８７４［ｍ／ｓ２］と、時間２４０秒と、の積は、６９０［ｋｍ／ｓ］となる。
【0033】
一方、重力加速度を印加する方法の一例を挙げると、磁気粘性流体１を入れた遠沈管を１９．５４時間静置することにより印加できる。つまり、重力加速度９．８１［ｍ／ｓ２］と、時間７０３４４秒（＝３６００×１９．５４）と、の積は、６９０［ｋｍ／ｓ］となる。
【0034】
次に、遠沈管を再び撹拌機にセットし、磁気粘性流体１を撹拌する。撹拌には、例えば、Ｔａｉｔｅｃ社製、マイクロチューブ撹拌機Ｅ－３６が用いられる。また、撹拌条件として、撹拌方式が水平偏芯振とう、振とう速度が２５００ｒ／ｍｉｎ、振とう時間が１０分、という条件が挙げられる。
【0035】
次に、遠沈管に対し、磁場を印加する。磁場の印加は、表面磁束密度が０．２５Ｔの磁石を、遠沈管の側面および底面にそれぞれ２０分間接触させることにより行う。磁石には、ネオジム磁石が好ましく用いられる。
【0036】
次に、遠沈管を再び撹拌機にセットし、磁気粘性流体１を撹拌する。撹拌には、例えば、Ｔａｉｔｅｃ社製、マイクロチューブ撹拌機Ｅ－３６が用いられる。また、撹拌条件として、撹拌方式が水平偏芯振とう、振とう速度が２５００ｒ／ｍｉｎ、振とう時間が１０分、という条件が挙げられる。
【0037】
次に、遠沈管に対し、再び、加速度と時間の積が６９０ｋｍ／ｓとなるように加速度を加える。加速度としては、例えば、遠心加速度、重力加速度等が挙げられる。このうち、短時間で作業を行えるという観点で、遠心加速度を加える方法が好ましく用いられる。
【0038】
加速度の印加を終了した直後に、再び、加速度の印加で生じた上澄み層の厚さを測定する。測定結果を「厚さｔＢ」とする。
次に、厚さｔＡ、ｔＢから、前述した変動率｜ｔＡ－ｔＢ｜／ｔＡを算出する。
次に、厚さｔＡ、ｔＢから、前述した変動率｜ｔＡ－ｔＢ｜／ｔＡを算出する。
【0039】
また、磁気粘性流体１は、上記の加速度と時間の積を下げても、つまり、凝集を促すエネルギーを下げても、良好な分散性を維持することが好ましい。
【0040】
具体的には、加速度と時間の積が３４０ｋｍ／ｓとなるように加速度が加えられたときでも、６９０ｋｍ／ｓの場合と同様、上記の変動率が１０％以下であることが好ましく、７％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。このような変動率を満たすことにより、特に安定した再分散性を有する磁気粘性流体１となる。
【0041】
さらに、磁気粘性流体１は、加速度と時間の積を５２０ｋｍ／ｓに下げた場合も、上記の変動率が１０％以下であることが好ましく、７％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。このような変動率を満たすことにより、特に安定した再分散性を有する磁気粘性流体１となる。
【0042】
また、磁気粘性流体１は、加速度と時間の積を６００ｋｍ／ｓに下げた場合も、上記の変動率が１０％以下であることが好ましく、７％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。このような変動率を満たすことにより、特に安定した再分散性を有する磁気粘性流体１となる。
【0043】
１．２．磁気粘性流体の構成
前述したように、磁気粘性流体１は、磁性金属粒子２、添加剤３および分散媒４を有する。
前述したように、磁気粘性流体１は、磁性金属粒子２、添加剤３および分散媒４を有する。
【0044】
【0045】
図２に示す磁性金属粒子２は、粒子本体２１と、その表面に設けられた酸化物膜２２と、その表面に設けられた表面修飾膜２３と、を有する。なお、酸化物膜２２および表面修飾膜２３は、必要に応じて設けられればよく、いずれか一方または双方が省略されていてもよい。
【0046】
１．２．１．１．粒子本体
粒子本体２１の構成材料としては、例えば、Ｆｅ基金属材料、Ｎｉ基金属材料、Ｃｏ基金属材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上の複合材料が用いられる。また、これらの金属系磁性材料と酸化物系磁性材料との複合材料であってもよい。このうち、粒子本体２１の構成材料には、飽和磁化が高いという観点で、Ｆｅ基金属材料が好ましく用いられる。
粒子本体２１の構成材料としては、例えば、Ｆｅ基金属材料、Ｎｉ基金属材料、Ｃｏ基金属材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上の複合材料が用いられる。また、これらの金属系磁性材料と酸化物系磁性材料との複合材料であってもよい。このうち、粒子本体２１の構成材料には、飽和磁化が高いという観点で、Ｆｅ基金属材料が好ましく用いられる。
【0047】
Ｆｅ基金属材料は、Ｆｅを主成分とする金属材料である。主成分とは、Ｆｅ基金属材料においてＦｅの含有率が原子数比で５０％以上であることをいう。このようなＦｅ基金属材料は、フェライト等に比べて飽和磁化が高く、靭性や強度も高い。このため、Ｆｅ基金属材料は、粒子本体２１の構成材料として有用である。
【0048】
Ｆｅ基金属材料は、Ｆｅの他に、ＮｉまたはＣｏのように単独で強磁性を示す元素を含んでいてもよく、目標とする特性に応じて、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｂ、Ｃ、Ｐ、ＴｉおよびＺｒからなる群から選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。また、Ｆｅ基金属材料には、実施形態の効果を損なわない範囲で、不可避的不純物が含まれていてもよい。
【0049】
不可避的不純物とは、原料や製造時に意図せずに混入する不純物である。不可避的不純物としては、例えば、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｋ等が挙げられる。
【0050】
このようなＦｅ基金属材料としては、特に限定されないが、例えば、純鉄、カルボニル鉄の他、センダストのようなＦｅ－Ｓｉ－Ａｌ系合金、Ｆｅ－Ｎｉ系、Ｆｅ－Ｃｏ系、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ－Ｂ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃｒ－Ｃ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系、Ｆｅ－Ｂ系、Ｆｅ－Ｐ－Ｃ系、Ｆｅ－Ｃｏ－Ｓｉ－Ｂ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｎｂ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｎｂ－Ｃｕ系、Ｆｅ－Ｚｒ－Ｂ系、Ｆｅ－Ｃｒ系、Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ系のようなＦｅ基合金材料等が挙げられる。
【0051】
また、粒子本体２１の構成材料は、アモルファス金属材料であってもよいし、結晶金属材料であってもよいし、微結晶（ナノ結晶）金属材料であってもよい。このうち、アモルファス金属材料または微結晶金属材料が好ましく用いられる。なお、微結晶金属材料とは結晶粒径が１００ｎｍ以下の微結晶（ナノ結晶）が存在する金属材料のことをいう。これらは、分散質５の保磁力を十分低くして、前述した変動率を最適化するのに寄与する。また、これらは、例えば金属酸化物等に比べて靭性および強度が高いため、粒子本体２１の摩耗や欠損等を効果的に抑制することができる。その結果、粘度変化幅が特に安定している磁気粘性流体１を実現することができる。
【0052】
アモルファス金属材料としては、例えば、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ－Ｂ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃｒ－Ｃ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系、Ｆｅ－Ｂ系、Ｆｅ－Ｂ－Ｃ系、Ｆｅ－Ｐ－Ｃ系、Ｆｅ－Ｃｏ－Ｓｉ－Ｂ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｎｂ系、Ｆｅ－Ｚｒ－Ｂ系のような２元系または多元系のＦｅ基アモルファス合金、Ｎｉ－Ｓｉ－Ｂ系、Ｎｉ－Ｐ－Ｂ系のようなＮｉ基アモルファス合金、Ｃｏ－Ｓｉ－Ｂ系のようなＣｏ基アモルファス合金等が挙げられる。
【0053】
微結晶金属材料としては、例えば、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｎｂ－Ｃｕ系、Ｆｅ－Ｚｒ－Ｂ系、Ｆｅ－Ｈｆ－Ｂ系、Ｆｅ－Ｎｂ－Ｂ系、Ｆｅ－Ｚｒ－Ｂ－Ｃｏ系、Ｆｅ－Ｈｆ－Ｂ－Ｃｏ系、Ｆｅ－Ｎｂ－Ｂ－Ｃｏ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｐ－Ｃｕ系のようなＦｅ基ナノ結晶合金等が挙げられる。
【0054】
特に好ましいＦｅ基金属材料は、Ｆｅを主成分とし、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｂ、Ｃ、Ｎｉ、ＭｎおよびＣｕからなる群から選択される少なくとも１種を含む合金材料である。このようなＦｅ基金属材料は、飽和磁化が高く、かつ、耐食性が高い。このため、かかるＦｅ基合金材料を用いることで、耐食性が高く、かつ、励磁せん断応力が高い磁気粘性流体１を製造可能な磁性金属粒子２が得られる。
【0055】
Ｆｅ基金属材料におけるＳｉ（ケイ素）の含有率は、好ましくは１．０原子％以上２０．０原子％以下、より好ましくは１．５原子％以上１３．０原子％以下、さらに好ましくは２．０原子％以上１１．０原子％以下である。このような合金は、透磁率が高いため、飽和磁化が高くなる傾向がある。これにより、励磁せん断応力および磁場応答性が特に高い磁気粘性流体１を製造可能な磁性金属粒子２が得られる。
【0056】
Ｆｅ基金属材料におけるＢ（ホウ素）の含有率は、好ましくは５．０原子％以上１６．０原子％以下、より好ましくは９．０原子％以上１４．０原子％以下である。Ｂは、アモルファス化を促進させる元素であり、磁性金属粒子２に安定した非晶質組織または微結晶組織を形成することに寄与する。
【0057】
Ｆｅ基金属材料におけるＣ（炭素）の含有率は、好ましくは０．５原子％以上５．０原子％以下、より好ましくは１．０原子％以上３．０原子％以下である。Ｃは、アモルファス化を促進させる元素であり、磁性金属粒子２に安定した非晶質組織または微結晶組織を形成することに寄与する。
【0058】
Ｆｅ基金属材料におけるＣｒ（クロム）の含有率は、好ましくは１．０原子％以上２０．０原子％以下、より好ましくは１．５原子％以上５．０原子％以下である。Ｃｒの含有率を前記範囲内にすることで、磁性金属粒子２の耐食性を高めることができる。
【0059】
なお、不純物の含有率は、合計で１．０原子％以下であることが好ましい。この程度であれば、不純物が含有していても、磁性金属粒子２の効果が損なわれない。
【0060】
粒子本体２１の構成元素および組成は、ＪＩＳ Ｇ １２５８：２０１４に規定されたＩＣＰ発光分析法、ＪＩＳ Ｇ １２５３：２００２に規定されたスパーク発光分析法などにより特定することができる。また、粒子本体２１が被覆膜等で被覆されている場合には、化学的または物理的手法でそれらを除去した後、上記手法により測定することができる。また、磁性金属粒子２を切断した上で、コアである粒子本体２１の部分をＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）、ＥＤＸ（Energy Dispersive X-ray spectroscopy）等の分析装置にて分析してもよい。
【0061】
粒子本体２１は、いかなる方法で製造された粒子であってもよい。製造方法の例としては、例えば、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、回転水流アトマイズ法等の各種アトマイズ法の他、粉砕法、カルボニル法等が挙げられる。このうち、アトマイズ法によれば、粒子形状がより真球に近い粒子本体２１が得られる。このような粒子本体２１は、より凝集しにくいものとなる。
【0062】
１．２．１．２．酸化物膜
酸化物膜２２は、粒子本体２１の表面に設けられている被膜である。酸化物膜２２は、粒子本体２１と後述する表面修飾膜２３との間に介在し、粒子本体２１に対する表面修飾膜２３の密着性を高める。また、酸化物膜２２が、粒子本体２１を保護するとともに凝集を抑制することができ、かつ、粒子本体２１の耐吸湿性および防錆性を高めることができる。なお、酸化物膜２２は、粒子本体２１の表面全体を覆っているのが好ましいが、表面の一部のみに設けられていてもよい。
酸化物膜２２は、粒子本体２１の表面に設けられている被膜である。酸化物膜２２は、粒子本体２１と後述する表面修飾膜２３との間に介在し、粒子本体２１に対する表面修飾膜２３の密着性を高める。また、酸化物膜２２が、粒子本体２１を保護するとともに凝集を抑制することができ、かつ、粒子本体２１の耐吸湿性および防錆性を高めることができる。なお、酸化物膜２２は、粒子本体２１の表面全体を覆っているのが好ましいが、表面の一部のみに設けられていてもよい。
【0063】
酸化物膜２２の構成材料としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化クロム、酸化マンガン、酸化スズ、酸化亜鉛等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上の混合物もしくは複合物等が挙げられる。
【0064】
このうち、酸化ケイ素が好ましく用いられる。酸化ケイ素は、組成式ＳｉＯｘ（０＜ｘ≦２）で表される酸化物であるが、好ましくはＳｉＯ２である。
【0065】
酸化物膜２２の平均厚さは、１ｎｍ以上５００ｎｍ以下であるのが好ましく、３ｎｍ以上３００ｎｍ以下であるのがより好ましく、２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であるのがさらに好ましい。酸化物膜２２の平均厚さが前記範囲内であれば、前述した酸化物膜２２の機能を確保しつつ、酸化物膜２２が必要以上に厚くなるのを避けることができる。これにより、磁性金属粒子２の凝集や劣化を抑制しつつ、酸化物膜２２の比率が高くなりすぎることに伴う磁性金属粒子２の磁気特性の低下を抑制することができる。
【0066】
酸化物膜２２の平均厚さは、磁性金属粒子２の粒子の断面を電子顕微鏡で観察し、１０か所以上の酸化物膜２２の膜厚を平均した値である。
【0067】
酸化物膜２２の成膜方法は、特に限定されないが、例えば、ストーバー法を含むゾルゲル法のような湿式成膜法、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）、イオンプレーティングのような気相成膜法等が挙げられる。このうち、ゾルゲル法、特にストーバー法によれば、低コストでムラなく酸化物膜２２を形成することができるので有用である。
【0068】
ストーバー法は、シリコンアルコキシドの加水分解により、酸化物膜２２を形成する手法である。シリコンアルコキシドとしては、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン、Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）が好ましく用いられる。
【0069】
１．２．１．３．表面修飾膜
表面修飾膜２３は、酸化物膜２２を介して粒子本体２１の表面を被覆する。これにより、分散媒４中における磁性金属粒子２の分散性を高めることができる。なお、表面修飾膜２３は、酸化物膜２２または粒子本体２１の表面全体を覆っているのが好ましいが、表面の一部のみに設けられていてもよい。
表面修飾膜２３は、酸化物膜２２を介して粒子本体２１の表面を被覆する。これにより、分散媒４中における磁性金属粒子２の分散性を高めることができる。なお、表面修飾膜２３は、酸化物膜２２または粒子本体２１の表面全体を覆っているのが好ましいが、表面の一部のみに設けられていてもよい。
【0070】
表面修飾膜２３の構成材料は、カップリング剤、界面活性剤またはポリマー重合膜に由来する有機化合物を含む。カップリング剤は、官能基および加水分解性基を有する化合物である。カップリング剤を用いることにより、酸化物膜２２の表面（磁性金属粒子２の表面）に官能基を導入することができる。これにより、磁性金属粒子２の粒子同士の凝集を抑制するとともに、分散媒４への分散性をより高めることができる。これにより、磁場の変化に対する追従性に優れ、かつ、分散媒４に対して高濃度でも均一に分散可能な磁性金属粒子２を実現することができる。
【0071】
また、表面修飾膜２３は、磁性金属粒子２の耐湿性、防錆性等を高めることにも寄与する。耐湿性や防錆性が高められることにより、磁性金属粒子２の吸湿や発錆による劣化を抑制することができる。
【0072】
カップリング剤が有する官能基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、環状構造含有基、フルオロアルキル基、フルオロアリール基、ニトロ基、アシル基、シアノ基等を含有するものが挙げられ、特に脂肪族炭化水素基または環状構造含有基が好ましく用いられる。
【0073】
脂肪族炭化水素基としては、分岐または非分岐のアルキル基が挙げられる。アルキル基の炭素原子数は、特に限定されないが、１以上１２以下であるのが好ましく、１以上６以下であるのがより好ましい。これにより、油性の分散媒４に対して特に良好に分散する磁性金属粒子２が得られる。
【0074】
環状構造含有基は、環状構造を持つ官能基である。環状構造含有基としては、例えば、芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基、環状エーテル基等が挙げられる。
【0075】
芳香族炭化水素基は、芳香族炭化水素から水素原子を除いた残基であり、炭素数は、６以上２０以下であるのが好ましい。芳香族炭化水素基としては、例えば、アリール基、アルキルアリール基、アミノアリール基、ハロゲン化アリール基等が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、インデニル基等が挙げられる。アルキルアリール基としては、例えば、ベンジル基、メチルベンジル基、フェネチル基、メチルフェネチル基、フェニルベンジル基等が挙げられる。
【0076】
脂環式炭化水素基は、脂環式炭化水素から水素原子を除いた残基であり、炭素数は、３以上２０以下であるのが好ましい。脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基等が挙げられる。シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。シクロアルキルアルキル基としては、例えば、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基等が挙げられる。
【0077】
環状エーテル基としては、例えば、エポキシ基、３，４－エポキシシクロヘキシル基、オキセタニル基等が挙げられる。
【0078】
フルオロアルキル基は、１つ以上のフッ素原子で置換されている炭素数１以上１６以下のアルキル基または炭素数３以上１６以下のシクロアルキル基である。特にフルオロアルキル基は、パーフルオロアルキル基であるのが好ましい。
【0079】
フルオロアリール基は、１つ以上のフッ素原子で置換されている炭素数６以上２０以下のアリール基である。特にフルオロアリール基は、パーフルオロアリール基であるのが好ましい。
【0080】
カップリング剤が有する加水分解性基としては、例えば、アルコキシ基、アシルオキシ基、アリールオキシ基、アミノキシ基、アミド基、ケトオキシム基、イソシアネート基、ハロゲン原子等が挙げられる。
【0081】
カップリング剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤等が挙げられるが、特にシランカップリング剤が好ましく用いられる。
【0082】
カップリング剤の添加量は、粒子本体２１の量を１質量部としたとき、０．０１質量部以上１．０質量部以下であるのが好ましく、０．０２質量部以上０．１０質量部以下であるのがより好ましい。
【0083】
１．２．２．磁性金属粒子の物性
磁性金属粒子２の飽和磁化は、５０ｅｍｕ／ｇ以上であることが好ましく、１００ｅｍｕ／ｇ以上であることがより好ましい。飽和磁化とは、外部から十分大きな磁場を印加した時に磁性材料が示す磁化が磁場に関係なく一定となる場合の磁化の値である。磁性金属粒子２の飽和磁化が高いほど、磁性材料としての機能を十分に発揮させることができる。具体的には、磁場中における磁性金属粒子２の移動速度を向上させることができるため、磁場に対する応答性を高めることができる。また、粘度変化幅をより拡大することができる。
磁性金属粒子２の飽和磁化は、５０ｅｍｕ／ｇ以上であることが好ましく、１００ｅｍｕ／ｇ以上であることがより好ましい。飽和磁化とは、外部から十分大きな磁場を印加した時に磁性材料が示す磁化が磁場に関係なく一定となる場合の磁化の値である。磁性金属粒子２の飽和磁化が高いほど、磁性材料としての機能を十分に発揮させることができる。具体的には、磁場中における磁性金属粒子２の移動速度を向上させることができるため、磁場に対する応答性を高めることができる。また、粘度変化幅をより拡大することができる。
【0084】
なお、磁性金属粒子２の飽和磁化の上限値は、特に限定されないが、性能とコストのバランスに適する材料選択の容易性の観点から、２５０ｅｍｕ／ｇ以下とするのが好ましく、２２０ｅｍｕ／ｇ以下とするのがより好ましい。
【0085】
磁性金属粒子２の飽和磁化は、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）等により測定することができる。飽和磁化を測定する際の最大印加磁場は、例えば１１９４［ｋＡ／ｍ］（１５［ｋＯｅ］）以上とされる。
【0086】
磁性金属粒子２の平均粒径は、０．０５μｍ以上９．０μｍ以下であるのが好ましく、０．１μｍ以上７．０μｍ以下であるのがより好ましく、０．５μｍ以上５．０μｍ以下であるのがさらに好ましい。磁性金属粒子２の平均粒径が前記範囲内であれば、磁場が印加されていない状態における磁性金属粒子２の凝集や沈降を抑制することができる。また、磁場応答性が小さくなるのを抑制することができる。
【0087】
なお、磁性金属粒子２の平均粒径が前記下限値を下回ると、磁性金属粒子２の構成材料によっては、磁場を印加していない状態でも磁性金属粒子２の凝集が発生しやすくなるおそれがある。また、粘度変化幅が小さくなるおそれがある。一方、磁性金属粒子２の平均粒径が前記上限値を上回ると、磁性金属粒子２の構成材料によっては、分散媒４中で磁性金属粒子２が沈降し、偏在するおそれがある。
【0088】
磁性金属粒子２の平均粒径は、レーザー回折・分散法により体積基準の粒度分布を測定し、この粒度分布から得られた積算分布曲線から求めることができる。具体的には、積算分布曲線において、小径側からの累積値が５０％である粒子径（メディアン径）が、磁性金属粒子２の平均粒径Ｄ５０である。レーザー回折・分散法により粒度分布を測定する装置としては、例えばマイクロトラック・ベル社製のＭＴ３３００シリーズ等が挙げられる。
【0089】
また、磁性金属粒子２について取得された粒度分布の積算分布曲線において、小径側からの累積値が９０％である粒子径を、磁性金属粒子２の９０％粒径Ｄ９０とする。磁性金属粒子２において平均粒径Ｄ５０に対する９０％粒径Ｄ９０の比Ｄ９０／Ｄ５０は、３．０以下であるのが好ましく、２．０以下であるのがより好ましく、１．７以下であるのがさらに好ましい。これにより、粗大な磁性金属粒子２の含有率が低くなるため、粗大な磁性金属粒子２が周囲の比較的小さな磁性金属粒子２を引き寄せて凝集し、凝集体が生じるのを抑制することができる。凝集体が生じると、自重によって沈降しやすくなり、磁気粘性流体１の粘度変化幅が減少したり、粘度変化幅が安定しなかったりするおそれがある。
【0090】
磁性金属粒子２の平均円形度は、０．７８以上１．００以下であるのが好ましく、０．８０以上０．９８以下であるのがより好ましく、０．８２以上０．９７以下であるのがさらに好ましい。これにより、磁性金属粒子２の比表面積が小さくなるため、凝集体が生じるのを抑制することができる。その結果、磁気粘性流体１の粘度変化幅の安定化を図ることができる。
【0091】
なお、平均円形度が前記下限値を下回ると、平均円形度が低下するため、磁気粘性流体１の粘度変化幅が小さくなるおそれがある。一方、平均円形度が前記上限値を上回ると、製造難易度が高くなり、磁気粘性流体１の製造効率が低下するおそれがある。
【0092】
磁性金属粒子２の平均円形度は、次のようにして測定される。
まず、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で磁性金属粒子２の画像（二次電子像）を撮像する。次に、得られた画像を画像処理ソフトウェアに読み込ませる。画像処理ソフトウェアには、例えば、株式会社マウンテック製の画像解析式粒度分布測定ソフトウェア「Ｍａｃ－Ｖｉｅｗ」等が用いられる。なお、１つの画像に５０～１００個の粒子が写るように、撮像倍率を調整する。そして、合計３００個以上の粒子像が得られるように、複数枚の画像を取得する。
まず、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で磁性金属粒子２の画像（二次電子像）を撮像する。次に、得られた画像を画像処理ソフトウェアに読み込ませる。画像処理ソフトウェアには、例えば、株式会社マウンテック製の画像解析式粒度分布測定ソフトウェア「Ｍａｃ－Ｖｉｅｗ」等が用いられる。なお、１つの画像に５０～１００個の粒子が写るように、撮像倍率を調整する。そして、合計３００個以上の粒子像が得られるように、複数枚の画像を取得する。
【0093】
次に、ソフトウェアを用いて、３００個以上の粒子像の円形度を算出し、平均値を求める。得られた平均値が、磁性金属粒子２の平均円形度となる。なお、円形度をｅとし、粒子像の面積をＳとし、粒子像の周囲長をＬとするとき、円形度ｅは、次式で求められる。
ｅ＝４πＳ／Ｌ２
ｅ＝４πＳ／Ｌ２
【0094】
磁性金属粒子２の含有率は、磁気粘性流体１全体の４０質量％以上９５質量％以下であることが好ましく、５０質量％以上９０質量％以下であることがより好ましく、６０質量％以上８５質量％以下であることがさらに好ましい。これにより、磁場印加時および磁場除去時における磁気粘性流体１においてそれぞれ適度な粘性が得られるとともに、磁気粘性流体１における粘度変化幅を十分に大きくすることができる。
【0095】
１．２．３．添加剤
添加剤３としては、例えば、沈降抑制剤、清浄剤、分散剤、酸化防止剤、摩耗防止剤、極圧剤、摩擦調整剤、界面活性剤、チクソトロピー付与剤（増粘剤）、減粘剤等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上の混合物が用いられる。
添加剤３としては、例えば、沈降抑制剤、清浄剤、分散剤、酸化防止剤、摩耗防止剤、極圧剤、摩擦調整剤、界面活性剤、チクソトロピー付与剤（増粘剤）、減粘剤等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上の混合物が用いられる。
【0096】
沈降抑制剤としては、例えば、ヒュームドシリカ、ベントナイトやヘクトライトのような粘土粉等の非磁性材料で構成されている固体粒子が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上の混合物が用いられる。このような固体粒子は、磁性金属粒子２とは構成材料が異なる非磁性材料の粒子であり、磁性金属粒子２の沈降を抑制する。これにより、磁場が印加されていない期間が長く続いても、粘度変化幅の減少を抑制することができる。
【0097】
固体粒子の含有率は、磁気粘性流体１全体の５．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上３．０質量％以下であることがより好ましい。これにより、粘度変化幅に影響を及ぼすことなく、磁性金属粒子２の沈降を抑制し、長期にわたる粘度変化幅の安定化を図ることができる。したがって、適切な添加剤３を添加することにより、前述した変動率を最適化することができる。
【0098】
分散剤としては、例えば、オレイン酸塩、ナフテン酸塩、スルホン酸塩、リン酸エステル、ステアリン酸、ステアリン酸塩、モノオレイン酸グリセロール、セスキオレイン酸ソルビタン、ラウリン酸、脂肪酸、脂肪アルコール等が挙げられる。
【0099】
摩耗防止剤としては、例えば、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンやジアルキルジチオリン酸モリブデンのような有機モリブデン化合物、ジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛やジアルキルジチオリン酸亜鉛のような有機亜鉛化合物等が挙げられる。
【0100】
また、添加剤３の合計の含有率は、磁気粘性流体１全体の１０質量％以下であることが好ましく、８質量％以下であることがより好ましく、６質量％以下であることがさらに好ましい。これにより、添加剤３によって磁性金属粒子２の機能が阻害されてしまうのを抑制することができる。
なお、添加剤３は、必要に応じて添加されればよく、省略されていてもよい。
なお、添加剤３は、必要に応じて添加されればよく、省略されていてもよい。
【0101】
１．２．４．分散媒
分散媒４は、磁性金属粒子２や添加剤３を分散させ得る液体であれば、特に限定されない。分散媒４としては、例えば、シリコーンオイル、ポリ－α－オレフィン基油、芳香族系合成油、パラフィン油、アルキル化フェニルエーテル油、エーテル油、エステル油、ポリブテン油、ポリアルキレングリコール類、鉱物油、植物性油、動物性油のような油類、トルエン、キシレン、ヘキサンのような有機溶剤、エチルメチルイミダゾリウム塩、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウム塩、１－メチルピラゾリウム塩のようなイオン性液体（常温溶融塩）類等が挙げられる。また、分散媒４は、これらの２種以上を含む混合物であってもよく、これらのうちの１種または２種以上と上記以外の液体とを含む混合物であってもよい。
分散媒４は、磁性金属粒子２や添加剤３を分散させ得る液体であれば、特に限定されない。分散媒４としては、例えば、シリコーンオイル、ポリ－α－オレフィン基油、芳香族系合成油、パラフィン油、アルキル化フェニルエーテル油、エーテル油、エステル油、ポリブテン油、ポリアルキレングリコール類、鉱物油、植物性油、動物性油のような油類、トルエン、キシレン、ヘキサンのような有機溶剤、エチルメチルイミダゾリウム塩、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウム塩、１－メチルピラゾリウム塩のようなイオン性液体（常温溶融塩）類等が挙げられる。また、分散媒４は、これらの２種以上を含む混合物であってもよく、これらのうちの１種または２種以上と上記以外の液体とを含む混合物であってもよい。
【0102】
このうち、エステル油としては、例えば、１価アルコールとジカルボン酸とから製造されるジエステル、ポリオールとモノカルボン酸とから製造されるポリオールエステル、または、ポリオールとモノカルボン酸とポリカルボン酸とから製造されるコンプレックスエステル等が挙げられる。
【0103】
ジエステルとしては、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の二塩基酸のエステルが挙げられる。二塩基酸としては、炭素数４～３６の脂肪族二塩基酸が好ましい。二塩基酸のエステルのエステル部を構成するアルコール残基は、炭素数４～２６の１価アルコール残基が好ましい。このようなジエステルとしては、ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート、ジイソデシルアジペート、ジオクチルアゼレート等が挙げられる。
【0104】
ポリオールエステルおよびコンプレックスエステルに用いられるポリオールとしては、具体的には、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ネオペンチルグリコール等のβ水素を持たないヒンダードアルコールが好適に用いられる。ポリオールエステルおよびコンプレックスエステルに用いられるモノカルボン酸としては、ヤシ油脂肪酸、ステアリン酸等の直鎖飽和脂肪酸、オレイン酸等の直鎖不飽和脂肪酸、イソステアリン酸等の分岐脂肪酸等が挙げられる。
【0105】
ポリカルボン酸としてはコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の直鎖飽和ポリカルボン酸が好適に用いられる。
【0106】
アルキル化フェニルエーテル油としては、アルキル化ジフェニルエーテル、（アルキル化）ポリフェニルエーテル等が挙げられる。
【0107】
ポリアルキレングリコール類としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、エチレンオキサイド－プロピレンオキサイドコポリマー、プロピレンオキサイド－ブチレンオキサイドコポリマー、またはこれらの誘導体等が挙げられる。
【0108】
１．３．磁気粘性流体の用途例
磁気粘性流体１の用途としては、磁場の印加を切り替えたときの応力の差を利用した、様々な装置やデバイス等が挙げられる。かかる装置やデバイスとしては、例えば、リニアダンパー、ロータリーダンパー、ショックアブソーバーのような制振装置、ブレーキのような制動装置、クラッチのような動力伝達装置、ロボットの筋肉部分やエンドエフェクター、液体流量制御用バルブ、触覚呈示装置、音響装置、医療・福祉用ロボットハンド、介護ハンド、パーソナルモビリティー等が挙げられる。
磁気粘性流体１の用途としては、磁場の印加を切り替えたときの応力の差を利用した、様々な装置やデバイス等が挙げられる。かかる装置やデバイスとしては、例えば、リニアダンパー、ロータリーダンパー、ショックアブソーバーのような制振装置、ブレーキのような制動装置、クラッチのような動力伝達装置、ロボットの筋肉部分やエンドエフェクター、液体流量制御用バルブ、触覚呈示装置、音響装置、医療・福祉用ロボットハンド、介護ハンド、パーソナルモビリティー等が挙げられる。
【0109】
１．４．磁気粘性流体の製造方法
磁気粘性流体１の製造方法は、まず、上述した磁気粘性流体１の原材料を混合し、撹拌する。撹拌方法としては、例えば、ヘラによる撹拌、ボルテックスミキサー、ハイシアミキサー、低周波音響共振ミキサー等が挙げられる。撹拌時間は、撹拌方法に応じて適宜設定されるが、５分以上４時間以下であるのが好ましい。撹拌温度は、撹拌方法に応じて適宜設定されるが、１５℃以上７０℃以下であるのが好ましい。
磁気粘性流体１の製造方法は、まず、上述した磁気粘性流体１の原材料を混合し、撹拌する。撹拌方法としては、例えば、ヘラによる撹拌、ボルテックスミキサー、ハイシアミキサー、低周波音響共振ミキサー等が挙げられる。撹拌時間は、撹拌方法に応じて適宜設定されるが、５分以上４時間以下であるのが好ましい。撹拌温度は、撹拌方法に応じて適宜設定されるが、１５℃以上７０℃以下であるのが好ましい。
【0110】
２．制振装置
次に、実施形態に係る制振装置について説明する。
次に、実施形態に係る制振装置について説明する。
【0111】
図３は、実施形態に係る制振装置１００を示す縦断面図である。なお、図３の制振装置１００は、使用時の姿勢を特に限定されるものではないが、以下の説明では、図３における上方を「上」、下方を「下」として説明する。
【0112】
図３に示す制振装置１００は、上下端が閉塞した円筒状のシリンダー２００（容器）と、シリンダー２００の外部からシリンダー２００の上部２１０を貫通し、シリンダー２００内に延伸するよう設けられたピストンロッド３１０と、このピストンロッド３１０の下端に設けられ、シリンダー２００内を上下に摺動するピストン３００と、を有している。また、シリンダー２００内には、磁気粘性流体１が収納されている。
【0113】
このような制振装置１００は、ピストンロッド３１０の上端部に接続された部材と、シリンダー２００の下端部に接続された部材との間で伸縮するように動作する。例えば、ピストンロッド３１０の上端部が自動車の車体に接続され、シリンダー２００の下端部が車輪または車軸に接続されている場合、車体と車輪（車軸）との間隔が伸縮する際に、制振装置１００に伸縮力が付与される。
【0114】
制振装置１００では、各部材間に加わった伸縮力に伴ってピストン３００が摺動するが、この摺動の際、ピストン３００には、前述の伸縮力を緩和する方向に磁気粘性流体１から抵抗力が付与される。その結果、ピストン３００は、各部材間に加わった伸縮力を緩和し、減衰させる緩衝器として機能する。
【0115】
また、制振装置１００は、ピストン３００内に設けられ、シリンダー２００内に収納された磁気粘性流体１に対して磁場を付与するコイル４００と、コイル４００に電圧を印加する図示しない電源回路と、を有している。これにより、コイル４００および電源回路は、磁場形成装置として機能する。
【0116】
磁気粘性流体１は、磁場の有無や強度に応じて粘度が変化する。このため、前述の磁場形成装置による磁場の有無や強度を適宜設定することにより、磁気粘性流体１の粘度を調整することができる。このような特性を利用することにより、制振装置１００は、その減衰力を制御し得る減衰力可変ダンパーとなる。そして、磁気粘性流体１を用いることで、長期にわたって良好な性能を維持し得る制振装置１００が得られる。
【0117】
以下、制振装置１００の各部について詳述する。
図３に示すシリンダー２００は２層構造（複筒式）になっており、外側の外筒２２０と内側の内筒２３０とで構成されている。
図３に示すシリンダー２００は２層構造（複筒式）になっており、外側の外筒２２０と内側の内筒２３０とで構成されている。
【0118】
また、内筒２３０の内側の空間は、ピストン３００の上方のロッド側室２００ａと、ピストン３００の下方のピストン側室２００ｂとに分けられている。
【0119】
さらに、ピストン側室２００ｂの下方には、内筒２３０の内側の空間を仕切るように設けられたベースバルブ２４０を介して、第１リザーバー室２５０が設けられている。
【0120】
ベースバルブ２４０には、ベースバルブ２４０を貫通するオリフィス２４１が設けられており、このオリフィス２４１を介してピストン側室２００ｂと第１リザーバー室２５０とが連通している。
【0121】
また、外筒２２０と内筒２３０との間の空間は、第２リザーバー室２６０である。なお、第１リザーバー室２５０と第２リザーバー室２６０とは、内筒２３０の下端部を介して隣接している。
【0122】
また、内筒２３０の第１リザーバー室２５０と第２リザーバー室２６０とを隔てる部分には、この部分を貫通するオリフィス２３１が設けられており、このオリフィス２３１を介して、第１リザーバー室２５０と第２リザーバー室２６０とが連通している。
【0123】
シリンダー２００は、機械的特性および耐油性に優れた材料、例えば各種金属材料で構成されている。
【0124】
ピストンロッド３１０は、剛性の高い棒状部材で構成されており、シリンダー２００の上部２１０の中央部を貫通して、シリンダー２００の内外に延伸している。
【0125】
ピストン３００は、円柱状の部材で構成されており、その外側面がシリンダー２００の内筒２３０の内壁面に摺接している。このピストン３００により、前述したように、内筒２３０の内側の空間が、ロッド側室２００ａとピストン側室２００ｂとに仕切られている。
【0126】
また、ピストン３００を貫通するように、２つのオリフィス３２０、３３０が設けられている。この各オリフィス３２０、３３０により、ロッド側室２００ａとピストン側室２００ｂとが連通している。
【0127】
また、ピストン３００の上面のうち、オリフィス３２０の上端開口部付近には、弁体３４０が設けられている。この弁体３４０は、オリフィス３２０の上端開口部を塞いで、オリフィス３２０を磁気粘性流体１が流通できない状態（閉状態）と、オリフィス３２０の上端開口部を開放し、オリフィス３２０を磁気粘性流体１が流通可能な状態（開状態）と、をとり得るよう構成されている。また、この弁体３４０は、磁気粘性流体１のピストン側室２００ｂからロッド側室２００ａへ向かう流れを通過させ、その逆向きの流れを遮断する機能を有する一方向弁になっている。なお、図３は、開状態の弁体３４０を示している。
【0128】
この弁体３４０は、シリンダー２００に対してピストン３００が摺動し、これに伴って発生する、ピストン３００に対する磁気粘性流体１の相対的な流れを駆動力として開閉する。なお、弁体３４０が閉状態から開状態へと移行するためには、磁気粘性流体１が所定の速さより速く流れることによって、弁体３４０に所定の大きさ以上の圧力を付与する必要がある。したがって、弁体３４０は、ピストン３００が所定の速さ以上の速さで摺動するときにのみ、開状態をとり得るよう構成されている。このような弁体３４０により、制振装置１００では、ピストン３００の摺動速度が低速のときと高速のときとで減衰力を異ならせることができる。
【0129】
ピストン３００の内部には、リング状のコイル４００（磁場発生部）が設けられている。また、コイル４００の外側面の一部は、各オリフィス３２０、３３０に臨んでいる。
【0130】
また、コイル４００には、前述したように電源回路が接続されている。そして、コイル４００に電圧を印加すると、コイル４００の周囲に磁場が発生する。
【0131】
なお、図３では、ピストン３００の内部にコイル４００が設けられているが、コイル４００の設置箇所は、特に限定されない。
【0132】
３．前記実施形態が奏する効果
以上のように、前記実施形態に係る磁気粘性流体１は、磁性金属粒子２を含む分散質５と、液状の分散媒４と、を有する。分散質５の保磁力は、７９６［Ａ／ｍ］以下（１０［Ｏｅ］以下）である。磁気粘性流体１が筒状容器に収容された状態で加速度と時間の積が６９０ｋｍ／ｓとなるように加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＡとし、磁気粘性流体１が前述した筒状容器に収容された状態で磁場が印加された後、前述した加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＢとするとき、磁気粘性流体１では、変動率｜ｔＡ－ｔＢ｜／ｔＡが、１０％以下である。
以上のように、前記実施形態に係る磁気粘性流体１は、磁性金属粒子２を含む分散質５と、液状の分散媒４と、を有する。分散質５の保磁力は、７９６［Ａ／ｍ］以下（１０［Ｏｅ］以下）である。磁気粘性流体１が筒状容器に収容された状態で加速度と時間の積が６９０ｋｍ／ｓとなるように加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＡとし、磁気粘性流体１が前述した筒状容器に収容された状態で磁場が印加された後、前述した加速度が加えられたときに生じる上澄み層の厚さをｔＢとするとき、磁気粘性流体１では、変動率｜ｔＡ－ｔＢ｜／ｔＡが、１０％以下である。
【0133】
このような構成によれば、磁場を印加し、その後に磁場を除去した後でも、分散質５が良好に再分散し、安定した特性を示す磁気粘性流体１が得られる。このような磁気粘性流体１は、磁場の印加と除去が繰り返されるような用途で用いられた場合でも、粘度の変化幅が低下しにくく、応力変化に基づく安定した特性を維持できる。したがって、このような磁気粘性流体１を用いることにより、長期にわたって高い性能を発揮する各種装置を実現することができる。
【0134】
また、磁性金属粒子２の平均粒径は、０．０５μｍ以上９．０μｍ以下であることが好ましい。
【0135】
これにより、磁場が印加されていない状態における磁性金属粒子２の凝集や沈降を抑制することができる。また、磁場応答性が小さくなるのを抑制することができる。
【0136】
また、磁性金属粒子２は、Ｆｅ基金属材料を含んでいてもよい。Ｆｅ基金属材料は、フェライト等に比べて飽和磁化が高く、靭性や強度も高い。このため、Ｆｅ基金属材料は、磁性金属粒子２の構成材料として有用である。
【0137】
また、Ｆｅ基金属材料は、アモルファス金属材料または微結晶金属材料であることが好ましい。これらは、例えば金属酸化物等に比べて靭性および強度が高いため、磁性金属粒子２の摩耗や欠損等を効果的に抑制することができる。その結果、粘度変化幅が特に安定している磁気粘性流体１を実現することができる。
【0138】
また、Ｆｅ基金属材料は、Ｆｅが主成分であり、Ｓｉの含有率が１．０原子％以上２０．０原子％以下であることが好ましい。さらに、磁性金属粒子２の飽和磁化は、５０ｅｍｕ／ｇ以上２５０ｅｍｕ／ｇ以下であることが好ましい。
このような構成によれば、磁性金属粒子２の磁場応答性を高めることができる。
このような構成によれば、磁性金属粒子２の磁場応答性を高めることができる。
【0139】
また、磁性金属粒子２は、粒子本体２１と、粒子本体２１の表面に設けられる酸化物膜２２と、を有していてもよい。
【0140】
酸化物膜２２は、粒子本体２１を保護するとともに凝集を抑制することができ、かつ、粒子本体２１の耐吸湿性および防錆性を高めることができる。
【0141】
また、磁性金属粒子２の表面に設けられ、カップリング剤に由来する化合物で構成される表面修飾膜２３（被膜）を有していてもよい。
【0142】
表面修飾膜２３は、磁性金属粒子２の表面に官能基を導入することができるので、分散媒４中における磁性金属粒子２の分散性を高めることができる。
【0143】
また、磁性金属粒子２の平均円形度は、０．７８以上１．００以下であることが好ましい。
【0144】
このような構成によれば、磁性金属粒子２の比表面積を小さくできるため、凝集体が生じるのを抑制することができる。その結果、磁気粘性流体１の粘度変化幅の安定化を図ることができる。
【0145】
また、分散質５は、非磁性材料で構成されている固体粒子を含んでいてもよい。
このような構成によれば、固体粒子が磁性金属粒子２の沈降を抑制する。これにより、磁場が印加されていない期間が長く続いても、粘度変化幅の減少を抑制することができる。
このような構成によれば、固体粒子が磁性金属粒子２の沈降を抑制する。これにより、磁場が印加されていない期間が長く続いても、粘度変化幅の減少を抑制することができる。
【0146】
また、磁気粘性流体１の全体における固体粒子の含有率は、０．５質量％以上３．０質量％以下であってもよい。
【0147】
このような構成によれば、粘度変化幅に影響を及ぼすことなく、磁性金属粒子２の沈降を抑制し、長期にわたる粘度変化幅の安定化を図ることができる。その結果、前述した変動率を最適化することができる。
【0148】
前記実施形態に係る制振装置１００は、磁気粘性流体１と、シリンダー２００（容器）と、コイル４００（磁場発生部）と、を有する。シリンダー２００は、磁気粘性流体１を貯留する。コイル４００は、シリンダー２００に貯留された磁気粘性流体１に作用する磁場を発生させる。
【0149】
このような制振装置１００によれば、コイル４００が発生させる磁場の有無や強度を適宜設定することにより、磁気粘性流体１の粘度を調整することができるので、減衰力を制御し得る減衰力可変ダンパーが得られる。そして、磁気粘性流体１を用いることで、長期にわたって良好な性能を維持し得る制振装置１００が得られる。
【0150】
以上、本発明の磁気粘性流体および制振装置について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0151】
例えば、本発明の磁気粘性流体および制振装置は、前記実施形態に任意の構成が付加されたものであってもよい。また、前記実施形態に係る制振装置の各部の構成は、上記と同様の機能を有する構成物で置換されていてもよい。
【実施例0152】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
４．磁気粘性流体の作製
４．１．実施例１
まず、磁性金属粒子および添加剤を分散媒に分散させ、磁気粘性流体を作製した。磁気粘性流体の構成は、表１および表２に示すとおりである。添加剤には、固体粒子である粘土紛および液状の有機モリブデン化合物を用いた。分散媒には、ポリ－α－オレフィン基油およびジオクチルセバケート（セバシン酸ジオクチル）の混合物を用いた。
４．磁気粘性流体の作製
４．１．実施例１
まず、磁性金属粒子および添加剤を分散媒に分散させ、磁気粘性流体を作製した。磁気粘性流体の構成は、表１および表２に示すとおりである。添加剤には、固体粒子である粘土紛および液状の有機モリブデン化合物を用いた。分散媒には、ポリ－α－オレフィン基油およびジオクチルセバケート（セバシン酸ジオクチル）の混合物を用いた。
【0153】
また、磁性金属粒子には、表面に酸化物膜および表面修飾膜を有するものを用いた。酸化物膜の形成には、ストーバー法を用いた。また、酸化物膜の平均厚さは、表１に示す通りである。表面修飾膜は、シランカップリング剤（ＳＣ）由来の化合物で構成された膜とし、シランカップリング剤としてメチルトリメトキシシランを用いた。
【0154】
磁気粘性流体における磁性金属粒子の含有率は、８５質量％とし、固体粒子の含有率は、２．０質量％とし、有機モリブデン化合物の含有率は、３．０質量％とした。
【0155】
４．２．実施例２～５
磁気粘性流体の構成を表１および表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして磁気粘性流体を得た。
磁気粘性流体の構成を表１および表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして磁気粘性流体を得た。
【0156】
４．３．実施例６
酸化物膜を省略した磁性金属粒子を用いるとともに、磁気粘性流体の構成を表１および表２に示すようにした以外は、実施例１と同様にして磁気粘性流体を得た。
酸化物膜を省略した磁性金属粒子を用いるとともに、磁気粘性流体の構成を表１および表２に示すようにした以外は、実施例１と同様にして磁気粘性流体を得た。
【0157】
４．４．実施例７
表面修飾膜を省略した磁性金属粒子を用いるとともに、磁気粘性流体の構成を表１および表２に示すようにした以外は、実施例１と同様にして磁気粘性流体を得た。
表面修飾膜を省略した磁性金属粒子を用いるとともに、磁気粘性流体の構成を表１および表２に示すようにした以外は、実施例１と同様にして磁気粘性流体を得た。
【0158】
４．５．実施例８～１２
磁気粘性流体の構成を表１および表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして磁気粘性流体を得た。
磁気粘性流体の構成を表１および表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして磁気粘性流体を得た。
【0159】
４．６．比較例１～３
磁気粘性流体の構成を表１および表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして磁気粘性流体を得た。
磁気粘性流体の構成を表１および表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして磁気粘性流体を得た。
【0160】
５．磁気粘性流体の特性取得
各実施例および各比較例の磁気粘性流体について、以下のようにして特性を取得した。
各実施例および各比較例の磁気粘性流体について、以下のようにして特性を取得した。
【0161】
５．１．分散質の保磁力
各実施例および各比較例の磁気粘性流体の分散質について、保磁力を測定した。測定結果を表２に示す。
各実施例および各比較例の磁気粘性流体の分散質について、保磁力を測定した。測定結果を表２に示す。
【0162】
５．２．上澄み層の厚さの変動率
各実施例および各比較例の磁気粘性流体について、前述した方法により、上澄み層の厚さを測定し、その変動率を算出した。算出結果を表２に示す。なお、上澄み層の厚さの測定および変動率の算出は、加速度と時間の積を３４０ｋｍ／ｓ、５２０ｋｍ／ｓ、６００ｋｍ／ｓおよび６９０ｋｍ／ｓの４段階に変えて、それぞれ行った。このうち、３４０ｋｍ／ｓ、５２０ｋｍ／ｓおよび６９０ｋｍ／ｓは、遠心分離機による遠心加速度を所定時間加えたものであり、６００ｋｍ／ｓは、重力加速度を所定時間加えたものである。この変動率は、小さいほど、磁気粘性流体における分散質の分散安定性が高いことを示す。
各実施例および各比較例の磁気粘性流体について、前述した方法により、上澄み層の厚さを測定し、その変動率を算出した。算出結果を表２に示す。なお、上澄み層の厚さの測定および変動率の算出は、加速度と時間の積を３４０ｋｍ／ｓ、５２０ｋｍ／ｓ、６００ｋｍ／ｓおよび６９０ｋｍ／ｓの４段階に変えて、それぞれ行った。このうち、３４０ｋｍ／ｓ、５２０ｋｍ／ｓおよび６９０ｋｍ／ｓは、遠心分離機による遠心加速度を所定時間加えたものであり、６００ｋｍ／ｓは、重力加速度を所定時間加えたものである。この変動率は、小さいほど、磁気粘性流体における分散質の分散安定性が高いことを示す。
【0163】
６．磁気粘性流体の評価結果
各実施例および各比較例の磁気粘性流体について、以下の評価を行った。
各実施例および各比較例の磁気粘性流体について、以下の評価を行った。
【0164】
６．１．磁場印加３０回後または６０回後の安定性の評価
各実施例および各比較例の磁気粘性流体について、磁場の印加と除去を繰り返した。そして、３０回繰り返したときの最大のせん断降伏応力および６０回繰り返したときの最大のせん断降伏応力について、それぞれ、磁場を印加する直前のせん断降伏応力に対する倍数の算出を行った。そして、算出した倍数を、以下の評価基準に照らして評価した。評価結果を表２に示す。
各実施例および各比較例の磁気粘性流体について、磁場の印加と除去を繰り返した。そして、３０回繰り返したときの最大のせん断降伏応力および６０回繰り返したときの最大のせん断降伏応力について、それぞれ、磁場を印加する直前のせん断降伏応力に対する倍数の算出を行った。そして、算出した倍数を、以下の評価基準に照らして評価した。評価結果を表２に示す。
【0165】
Ａ：倍数が２．０倍未満である
Ｂ：倍数が２．０倍以上４．０倍未満である
Ｃ：倍数が４．０倍以上６．０倍未満である
Ｄ：倍数が６．０倍以上１２．０倍未満である
Ｅ：倍数が１２．０倍以上である
Ｂ：倍数が２．０倍以上４．０倍未満である
Ｃ：倍数が４．０倍以上６．０倍未満である
Ｄ：倍数が６．０倍以上１２．０倍未満である
Ｅ：倍数が１２．０倍以上である
【0166】
なお、磁気粘性流体のせん断降伏応力とは、せん断速度０．０１［／ｓ］で測定されたせん断応力のことである。せん断応力の測定には、例えば、アントンパール社製、レオメーターＭＣＲ１０２等が挙げられる。また、測定時に磁場を印加する機器として、アントンパール社製、磁場印加アタッチメントＭＲＤ７０等を用いることができる。
【0167】
せん断応力は、磁気粘性流体を２００μＬサンプリングし、装置の試料台と直径２０ｍｍのローターとの間に挟んだ状態でローターを回転させ、所定のせん断速度を加えた状態で、磁場の印加を切り替えつつ測定できる。磁場の強さは０．５Ｔとし、試料台とローターとの隙間を０．５ｍｍとする。
【0168】
磁場の印加と除去を繰り返すとき、磁場印加期間の長さおよび磁場除去期間の長さは、それぞれ８０秒間とする。磁場の印加を切り替えると、せん断降伏応力もそれに対応して変動する。磁場除去期間から磁場印加期間への切り替え時には、せん断降伏応力が瞬時に増大する。この増大直前のせん断降伏応力が、前述した「磁場を印加する直前のせん断降伏応力」であって、磁場の初回印加時点からその５秒前までの期間（初回の磁場印加の５秒前から初回の磁場印加の瞬間までの期間）で測定された最小値のことをいう。一方、前述した「最大のせん断降伏応力」は、磁場の印加と除去を３０回または６０回繰り返す間で測定されるせん断降伏応力の最大値のことをいう。
【0169】
６．２．長期安定性の評価
各実施例および各比較例の磁気粘性流体について、磁場の印加と除去を１００回繰り返した。そして、１００回繰り返したときの最大のせん断降伏応力について、磁場を印加する直前のせん断降伏応力に対する倍数の算出を行った。そして、算出した倍数を、以下の評価基準に照らして評価した。評価結果を表２に示す。
各実施例および各比較例の磁気粘性流体について、磁場の印加と除去を１００回繰り返した。そして、１００回繰り返したときの最大のせん断降伏応力について、磁場を印加する直前のせん断降伏応力に対する倍数の算出を行った。そして、算出した倍数を、以下の評価基準に照らして評価した。評価結果を表２に示す。
【0170】
Ａ：倍数が２．０倍未満である
Ｂ：倍数が２．０倍以上４．０倍未満である
Ｃ：倍数が４．０倍以上６．０倍未満である
Ｄ：倍数が６．０倍以上１２．０倍未満である
Ｅ：倍数が１２．０倍以上である
Ｂ：倍数が２．０倍以上４．０倍未満である
Ｃ：倍数が４．０倍以上６．０倍未満である
Ｄ：倍数が６．０倍以上１２．０倍未満である
Ｅ：倍数が１２．０倍以上である
【0171】
【表1】
【0172】
【表2】
【0173】
表２から明らかなように、各実施例の磁気粘性流体は、磁場の印加と除去を長期にわたって繰り返しても、粘度変化幅が安定し、その結果、せん断降伏応力の変化幅が安定していることが認められた。
【0174】
したがって、本発明によれば、磁場を印加し、その後に磁場を除去した後でも、分散質が良好に再分散し、安定した特性を示す磁気粘性流体を実現可能であることが認められた。
【符号の説明】
【0175】
１…磁気粘性流体、２…磁性金属粒子、３…添加剤、４…分散媒、５…分散質、２１…粒子本体、２２…酸化物膜、２３…表面修飾膜、１００…制振装置、２００…シリンダー、２００ａ…ロッド側室、２００ｂ…ピストン側室、２１０…上部、２２０…外筒、２３０…内筒、２３１…オリフィス、２４０…ベースバルブ、２４１…オリフィス、２５０…第１リザーバー室、２６０…第２リザーバー室、３００…ピストン、３１０…ピストンロッド、３２０…オリフィス、３３０…オリフィス、３４０…弁体、４００…コイル
【図1】
【図2】
【図3】