特許 7026915 ＭＲ流体ブレーキ構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-18

(45)【発行日】2022-03-01

(54)【発明の名称】ＭＲ流体ブレーキ構造

(51)【国際特許分類】

   F16D 63/00 20060101AFI20220221BHJP

【ＦＩ】

F16D63/00 P

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2018056266

(22)【出願日】2018-03-23

(65)【公開番号】P2019168039

(43)【公開日】2019-10-03

【審査請求日】2020-10-30

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２７年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構航空機用先進システム実用化プロジェクト次世代降着システム研究開発、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000203634

【氏名又は名称】多摩川精機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000183369

【氏名又は名称】住友精密工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100166235

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100179936

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 明日香

(74)【代理人】

【識別番号】100195006

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 勇蔵

(72)【発明者】

【氏名】吉地 輝朗

(72)【発明者】

【氏名】近藤 卓

【審査官】保田 亨介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２４７４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０７８７０９３９（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】実開昭６０－０９９３３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特表２００６－５０４９０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ６３／００

Ｆ１６Ｄ ３７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転自在な回転軸（２０）が設けられた輪状の第１ステータ（３０）と、
前記第１ステータ（３０）に設けられた複数の第１磁界発生部（４０）と、
前記回転軸（２０）に共に回転可能に設けられた輪状のロータ（５０，５３）と、
前記ロータ（５０，５３）を前記回転軸（２０）の軸方向（Ａ）に沿って前記第１ステータ（３０）との間に挟むように設けられた輪状の第２ステータ（７０）と、
前記第２ステータ（７０）に設けられた複数の第２磁界発生部（６０）と、
前記ロータ（５０，５３）の周囲に設けられ、前記各第１磁界発生部（４０）及び前記各第２磁界発生部（６０）の発生させる磁界により前記ロータ（５０，５３）に制動力を作用させるＭＲ流体（８０）と
を備えるＭＲ流体ブレーキ構造であって、
前記第１ステータ（３０）は、周方向に複数の第１ステータ片（３１）を組み合わせて構成され、
前記第１ステータ片（３１）には前記各第１磁界発生部（４０）が設けられ、
前記第２ステータ（７０）は、周方向に複数の第２ステータ片（７１）を組み合わせて構成され、
前記第２ステータ片（７１）には前記各第２磁界発生部（６０）が設けられ、
前記第１磁界発生部（４０）と前記第２磁界発生部（６０）とが、前記ロータ（５０，５３）を介して対向して配置されることで、
前記第１ステータ（３０）の周方向及び前記第２ステータ（７０）の周方向へ磁束を通すことを特徴とするＭＲ流体ブレーキ構造。

【請求項2】

複数の前記ロータ（５０，５３）を有し、
前記ロータ（５０，５３）は磁束遮断部（５２）を有することで、前記ロータ（５０，５３）の周方向への磁束が遮断されることを特徴とする請求項１に記載のＭＲ流体ブレーキ構造。

【請求項3】

前記磁束遮断部（５２）を、非磁性部材に置き換えたことを特徴とする請求項２に記載のＭＲ流体ブレーキ構造。

【請求項4】

前記磁束遮断部（５２）は、スリットであることを特徴とする請求項２に記載のＭＲ流体ブレーキ構造。

【請求項5】

前記磁束遮断部（５２）の数量は、前記第１ステータ片（３１）の数量又は前記第２ステータ片（７１）の数量の２倍以上であることを特徴とする請求項２～４のいずれか一項に記載のＭＲ流体ブレーキ構造。

【請求項6】

前記ロータ（５０，５３）同士の間に挟まれるように設けられた、非磁性材からなる輪状の中間ステータホルダ（９０）を有し、
前記中間ステータホルダ（９０）は磁束通過部（９１）を有することで、前記回転軸（２０）の軸方向には磁束を通過させ、前記中間ステータホルダ（９０）の周方向には磁束が通ることを妨げることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のＭＲ流体ブレーキ構造。

【請求項7】

前記磁束通過部（９１）は、前記中間ステータホルダ（９０）と機械的に一体化されていることを特徴とする請求項６に記載のＭＲ流体ブレーキ構造。

【請求項8】

前記磁束通過部（９１）は、前記中間ステータホルダ（９０）と鋳造により一体化されていることを特徴とする請求項６に記載のＭＲ流体ブレーキ構造。

【請求項9】

前記磁束通過部（９１）は、前記中間ステータホルダ（９０）とインサート成形により一体化されていることを特徴とする請求項６に記載のＭＲ流体ブレーキ構造。

【請求項10】

前記第１磁界発生部（４０）の数量は、前記第１ステータ片（３１）の数量の２倍以上であり、
前記第２磁界発生部（６０）の数量が、前記第２ステータ片（７１）の数量の２倍以上であることを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載のＭＲ流体ブレーキ構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はＭＲ流体ブレーキ構造に関する。

【背景技術】

【0002】

磁界の変化により見かけの粘性が変化するＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｒｏ Ｒｈｅｏｌｏｇ）流体を用いて、回転軸の回転速度を減衰させ又は停止させるＭＲ流体ブレーキ構造が一般に知られている。図９に示すように、特許文献１に記載された従来のＭＲ流体ブレーキ構造１は、回転軸２と、ステータ３と、ステータ３に設けられたコイル４と、前記回転軸２と共に回転可能に設けられたロータ５とを有している。前記コイル４は磁界発生部を構成し、前記ロータ５に対向するように設けられている。そして、前記ロータ５と前記コイル４との間にＭＲ流体８を封入し、前記コイル４が前記ＭＲ流体８の磁界を変化させることにより、前記ＭＲ流体８の見かけの粘性が変化して前記ロータ５に制動力が作用する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－１８０９３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような従来の前記ＭＲ流体ブレーキ構造１について、制動力向上には、多段化が考えられるが、先行文献１のロータと正対した位置に磁界発生部を設置した場合、ロータの径方向に磁路が形成されても、軸方向に磁路を形成するには非常に強い磁界を発せさせることが必要で、磁界発生部が大型になり、ＭＲ流体ブレーキ構造自体が大きくなることとと組立が難しくなることが課題である。また、磁界発生部をロータの内径又は外径に円筒状に設置した場合には、多段化による制動力向上が可能となるが、ＭＲ流体ブレーキ構造自体が大きくなることが課題である。

【0005】

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、ロータを多段化しても十分な制動力を発揮するとともに組立を容易にすることができるＭＲ流体ブレーキ構造を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明のＭＲ流体ブレーキ構造は、回転自在な回転軸が設けられた輪状の第１ステータと、第１ステータに設けられた第１磁界発生部と、回転軸に共に回転可能に設けられた円盤状のロータと、ロータを回転軸の軸方向に沿って前記第１ステータとの間に挟むように設けられた輪状の第２ステータと、第２ステータに設けられた第２磁界発生部と、ロータの周囲に設けられ、第１磁界発生部及び第２磁界発生部の発生させる磁界によりロータに制動力を作用させるＭＲ流体とを備えるＭＲ流体ブレーキ構造であって、第１ステータは、周方向に複数の第１ステータ片を組み合わせて構成され、第１ステータ片には各第１磁界発生部が設けられ、第２ステータは、周方向に複数の第２ステータ片を組み合わせて構成され、前記第２ステータ片には各第２磁界発生部が設けられ、第１磁界発生部と第２磁界発生部とが、ロータを介して対向して配置されることで、第１ステータの周方向及び第２ステータの周方向へ磁束を通す。

【0007】

複数のロータを有し、ロータは磁束遮断部を有することで、ロータの周方向への磁束が遮断される。
磁束遮断部を、非磁性部材で置き換えてもよい。
磁束遮断部は、スリットであってもよい。
磁束遮断部の数量は、第１ステータ片の数量又は第２ステータ片の数量の２倍以上であってもよい。
ロータ同士の間に挟まれるように設けられた、非磁性材からなる輪状の中間ステータホルダを有し、中間ステータホルダは磁束通過部を有することで、回転軸の軸方向には磁束を通過させ、中間ステータホルダの周方向には磁束が通ることを妨げてもよい。
磁束通過部は、中間ステータホルダと機械的に一体化されていてもよい。
磁束通過部は、中間ステータホルダと鋳造により一体化されていてもよい。
磁束通過部は、中間ステータホルダとインサート成形により一体化されていてもよい。
第１磁界発生部の数量は、第１ステータ片の数量の２倍以上であり、第２磁界発生部の数量が、第２ステータ片の数量の２倍以上であってもよい。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係るＭＲ流体ブレーキ構造によれば、第１ステータは、周方向に複数の第１ステータ片を組み合わせて構成され、第２ステータは、周方向に複数の第２ステータ片を組み合わせて構成されているので、ロータを多段化しても十分な制動力を発揮するとともに組立が容易である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態に係るロータの段数が１段で構成されたＭＲ流体ブレーキ構造の断面図である。

【図2】図１に記載の第１ステータ及び第２ステータを軸方向に沿って見た概略図である。

【図3】第１ロータ及び第２ロータの正面図である。

【図4】本発明の実施の形態に係るロータの段数が２段で構成されたＭＲ流体ブレーキ構造の正面図である。

【図5】図４に示すＭＲ流体ブレーキ構造の斜視図である。

【図6】図４に示すＭＲ流体ブレーキ構造の断面図である。

【図7】図６に示す中間ステータホルダの概略図である。

【図8】本発明の変形例に係る第１ロータ及び第２ロータの正面図である。

【図9】従来のＭＲ流体ブレーキ構造の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
尚、これから示す各図において、第１コイル（第１磁界発生部）のことを４０，４０ａ４０ｂの符号で示し、第２コイル（第２磁界発生部）のことを６０，６０ａ，６０ｂの符号で示しているが、各図においては同一部材を示している。そして、後述するように各コイルの巻回の向きが異なることを表す場合には、４０ａ，４０ｂ及び６０ａ，６０ｂの符号で区別して示している。

【0011】

初めに、この実施の形態のＭＲ流体ブレーキ構造において、ロータの段数を１段で構成した場合を説明する。図１に、ＭＲ流体ブレーキ構造の断面概略図を示す。ＭＲ流体ブレーキ構造１０は、ケース１１に軸受１２を介して回転自在に保持された回転軸２０と、前記ケース１１内に収容された輪状の第１ステータ３０とを有している。前記第１ステータ３０には、第１コイル４０が取り付けられている。前記第１コイル４０は、第１磁界発生部を構成している。

【0012】

前記第１コイル４０に対向するように、前記回転軸２０と共に回転可能な円盤状の第１ロータ５０が前記ケース１１内に収容されている。第１ロータは、輪状のロータを構成している。前記回転軸２０には鍔部２１が形成されており、前記第１ロータ５０は前記鍔部２１により前記回転軸２０の軸方向における位置が固定されている。

【0013】

また、前記第１ロータ５０に対向するように、第２コイル６０が取り付けられた輪状の第２ステータ７０が、前記ケース１１内に収容されている。すなわち、前記第２ステータ７０は前記第１ロータ５０を、前記回転軸２０の軸方向Ａに沿って前記第１ステータ３０との間に挟むようにして設けられている。前記第２コイル６０は、第２磁界発生部を構成している。前記第１ロータ５０と前記第２ステータ７０との間には、非磁性の材料で形成されたスペーサ２２が挿入されて間隔が確保されている。

【0014】

前記第１コイル４０と前記第２コイル６０との間、すなわち前記第１ロータ５０の周囲には、ＭＲ流体８０が満たされている。前記ＭＲ流体８０は、軸方向Ａに沿って前記軸受１２に対して内側に取り付けられたシール１３により封止されている。前記ＭＲ流体８０は、強磁性体微粒子、界面活性剤及び油等の任意の成分を含む、磁性を有するコロイド溶液である。

【0015】

図２に前記回転軸２０（図１参照）の軸方向Ａに沿って前記第１ロータ５０の側から見た、前記第１ステータ３０及び前記第１コイル４０の構成と、前記第２ステータ７０及び前記第２コイル６０の構成を示す。前記第１ステータ３０は、中心部の無い扇形に分割された第１ステータ片３１を、中心部に前記回転軸２０を挿通可能に輪状に４個組み合わせて構成されている。すなわち、前記各第１ステータ片３１は、４分割された前記第１ステータ３０の１／４ピースを構成している。

【0016】

前記各第１ステータ片３１には、前記回転軸２０の軸方向Ａに沿って突出した第１ステータ歯３２が周方向に２個ずつ形成され、前記各第１ステータ歯３２には前記第１コイル４０を構成する第１コイル４０ａと第１コイル４０ｂとが１個ずつ巻回されている。前記第１コイル４０ｂは、前記第１コイル４０ａに対して逆向きに巻回されている。

【0017】

同様に、前記第２ステータ７０は、中心部の無い扇形である第２ステータ片７１を、中心部に前記回転軸２０を挿通可能に輪状に４個組み合わせて構成されている。すなわち、前記各第２ステータ片７１は、４分割された前記第２ステータ７０の１／４ピースを構成している。また、前記各第２ステータ片７１には、前記各第２ステータ歯７２が周方向に二個ずつ形成され、前記各第２ステータ歯には前記第２コイル６０を構成する第２コイル６０ａと第２コイル６０ｂとが１個ずつ巻回されている。前記第２コイル６０ｂは、前記第２コイル６０ａに対して逆向きに巻回されている。すなわち、前記第２コイル６０ａ及び前記第２コイル６０ｂは、前記第１コイル４０ａ及び前記第１コイル４０ｂと同数になるように設けられている。

【0018】

図３に、前記回転軸２０（図１参照）の軸方向Ａに沿って見た前記第１ロータ５０を示す。前記第１ロータ５０には、前記回転軸２０が挿入される軸穴５１と、前記軸穴５１の側から径方向に向けて放射状に、８個のスリット５２（磁束遮断部）が形成されており、磁束遮断部を構成している。なお、前記スリット５２（磁束遮断部）の本数は、前記第１ステータ片３１の数量又は前記第２ステータ片７１の数量の２倍以上設けられていればよい。

【0019】

次に、この実施の形態に係る前記ＭＲ流体ブレーキ構造１０の動作を説明する。
前記第１コイル４０及び前記第２コイル６０に電流を印加すると、前記第１コイル４０及び前記第２コイル６０により磁界が発生し、前記ＭＲ流体８０の磁界が変化する。前記ＭＲ流体８０の磁界の変化により、前記ＭＲ流体８０の見かけの粘性が変化して前記第１ロータ５０に制動力が作用する。この制動力により、前記回転軸２０に制動力が作用する。これにより、前記回転軸２の回転速度が減衰し又は停止する。

【0020】

前記第１ステータ３０は、前記各第１ステータ片３１によって、周方向に分割されている。同様に、前記第２ステータ７０は、前記各第２ステータ片７１によって、周方向に分割されている。そのため、前記第１コイル４０に鎖交する磁束は、前記第１コイル４０ａから前記ＭＲ流体８０を通り対向する前記第２ステータ片７１の前記第２コイル６０ｂへ向かい、前記第２コイル６０ｂと同じ前記第２ステータ片７１上の前記第２コイル６０ａへ向かい、前記第２コイル６０ａから前記ＭＲ流体８０を通り対向する前記第１コイル４０ｂへ向かい、前記第１コイル４０ｂと同じ前記第１ステータ片３１上の前記第１コイル４０ａに戻る磁路を通る。すなわち、前記第１ステータ３０の周方向及び前記第２ステータ７０の周方向に磁束が通る。

【0021】

このとき、前記第１ロータ５０には、前記スリット５２（磁束遮断部）が形成されているので、前記第１ロータ５０においてその周方向に磁束が通ることが妨げられて遮断される。この磁束の遮断により、前記第１ロータ５０における周方向の磁路が制限され、磁束が前記第１ステータ３０と前記第２ステータ７０との間をより確実に通ることができる。これによりＭＲ流体ブレーキとしての磁路効率を上げ、制動力発生面積を大きくすることができるので、前記第１ステータ３０及び前記第２ステータ７０を分割した構成であっても、前記第２ロータ５３に十分な制動力が作用する。

【0022】

次に、この実施の形態のＭＲ流体ブレーキ構造において、ロータの段数を２段で構成した場合を説明する。図４に、前記第１ステータ３０が４分割されている２段のＭＲ流体ブレーキ構造１４の正面図を、図５に前記ＭＲ流体ブレーキ構造１４の斜視図をそれぞれ示す。なお、図４及び図５において、前記ケース１１及び前記ＭＲ流体８０の図示を省略している。また、図４においては、前記軸受１２の図示を省略しており、図５においては前記回転軸２０の図示を省略している。さらに、ロータの段数を１段で構成した、前記ＭＲ流体ブレーキ構造１０と同じ構成については説明を省略する。

【0023】

前記第１ステータ３０と前記第２ステータ７０との間に、第１ロータ５０と、中間ステータホルダ９０と、第２ロータ５３とが順に取り付けられている。前記第２ロータ５３は輪状のロータを構成し、前記回転軸２０と共に回転可能であり、前記第１ロータ５０と同じ構成を有する。

【0024】

図６に、前記ＭＲ流体ブレーキ構造１４の断面図を示す。前記中間ステータホルダ９０は、前記第１ロータ５０と前記第２ロータ５３とに挟まれるように設けられている。前記第１ロータ５０と前記第２ロータ５３との間と、前記第２ロータ５３と前記第２ステータ７０との間には、スペーサ２２がそれぞれ挿入されて間隔が確保されている。

【0025】

図６及び図７に示すように、円形の前記中間ステータホルダ９０は、アルミニウムで形成され、非磁性材を構成している。また、前記中間ステータホルダ９０には、炭素鋼であるＳ４５Ｃで形成されたポールピース９１が前記中間ステータホルダ９０の両面にはめ込まれて機械的に固定され、周方向に並べられている。前記ポールピース９１は、磁性材である。また、前記ポールピース９１は磁束通過部を構成している。

【0026】

次に、この実施の形態に係る前記ＭＲ流体ブレーキ構造１４の動作を説明する。
図６に示すように、前記第１コイル４０及び前記第２コイル６０に電流を印加すると、前記第１コイル４０及び前記第２コイル６０により磁界が発生し、前記ＭＲ流体８０の磁界が変化する。前記ＭＲ流体８０の磁界の変化により、前記ＭＲ流体８０の見かけの粘性が変化して前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３に制動力が作用する。この制動力により、前記回転軸２０に制動力が作用する。

【0027】

図２に示すように、ロータが１段の場合と同じく、前記第１ステータ３０は、前記各第１ステータ片３１によって、周方向に分割されている。同様に、前記第２ステータ７０は、前記各第２ステータ片７１によって、周方向に分割されている。

【0028】

そのため、図５に破線の矢印で示すように、前記第１コイル４０ｂに鎖交する磁束Ｂは、前記第１コイル４０ｂから前記ＭＲ流体８０を通り対向する前記第２ステータ片７１上の前記第２コイル６０ａへ向かい、前記第２コイル６０ａと同じ前記第２ステータ片７１上の前記第２コイル６０ｂへ向かい、前記第２コイル６０ｂから前記ＭＲ流体８０を通り対向する前記第１ステータ片３１上の前記第１コイル４０ａへ向かい、前記第１コイル４０ａと同じ第１ステータ片３１上の前記第１コイル４０ｂに戻る磁路を通る。すなわち、前記第１ステータ３０の周方向及び前記第２ステータ７０の周方向に磁束が通る。なお、図５では１組の前記第１コイル４０ａ，４０ｂ及び前記第２コイル６０ａ，６０ｂにおける磁束Ｂを図示しているが、同様に前記第２コイル６０ｂに鎖交する磁束Ｂ’は、前記第２コイル６０ｂから前記ＭＲ流体８０を通り対向する前記第１ステータ片３１上の前記第１コイル４０ａへ向かい、前記第１コイル４０ａと隣接する前記第１ステータ片３１上の前記第１コイル４０ｂへ向かい、前記第１コイル４０ｂから前記ＭＲ流体８０を通り対向する前記第２ステータ片７１上の前記第２コイル６０ａへ向かい、前記第２コイル６０ａと隣接する第２ステータ片７１上の前記第２コイル６０ｂに戻る磁路を通る。

【0029】

このとき、前記第１ロータ５０には、前記スリット５２（磁束遮断部）が形成されているので、前記第１ロータ５０においてその周方向に磁束が通ることが妨げられて遮断される。また、前記第２ロータ５３には、前記スリット５２（磁束遮断部）が形成されているので、前記第２ロータ５３においてその周方向に磁束が通ることが妨げられて遮断される。さらに、前記中間ステータホルダ９０にも前記ポールピース９１がはめ込まれているので、前記中間ステータホルダ９０においてその周方向に磁束が通ることが妨げられて遮断される。

【0030】

この磁束の遮断により、前記第１ロータ５０、前記第２ロータ５３及び前記中間ステータホルダにおける周方向の磁路が制限され、磁束が前記第１ステータ３０と前記第２ステータ７０との間をより確実に通ることができる。これによりブレーキとしての磁路効率を上げ、制動力発生面積を大きくすることができるので、前記第１ステータ３０及び前記第２ステータ７０を分割した構成であっても、前記第２ロータ５３に十分な制動力が作用する。

【0031】

また、前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３には前記スリット５２（磁束遮断部）が形成されており、前記スリット５２（磁束遮断部）に前記ＭＲ流体８０が入り込むので、前記ＭＲ流体８０の見かけの粘性が変化することによる前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３への制動力が向上する。

【0032】

特許文献１に記載の前記ステータ３は分割できないのに対し、この実施の形態の前記第１ステータ３０は前記各第１ステータ片３１に分割することができ、前記第２ステータ７０は前記各第２ステータ片７１に分割することができる。これにより、この実施の形態に係る前記ＭＲ流体ブレーキ構造１４は、製造時に例えば前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３部分を先に組み立てておき、前記第１ステータ３０及び前記第２ステータ７０を、前記各第１ステータ片３１及び前記各第２ステータ片７１を順次差し込むような組み立て方法で組み立てることができる。したがって、前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３のようにロータを多段化しても、組み立てが容易になる。

【0033】

また、特許文献１の前記ロータ５を多段化する他の手段として、前記ロータ５の径方向に同心円状に非磁性部を形成し、前記ロータ５の径方向外部及び径方向内部を前記コイル４の磁束の磁路とすることで、良好な制動力を得られる磁路を形成することが考えられる。しかしながら、前記ロータ５をこのような構成とすることは前記ロータ５の構成が複雑になり、前記ＭＲ流体ブレーキ構造の製造工数及び製造費用が増加するおそれがある。

【0034】

一方、この実施の形態では、前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３には前記スリット５２（磁束遮断部）が形成されていればよいため、前記ロータ５に非磁性部を形成する手段よりも簡単な構成で前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３を多段化することができる。

【0035】

また、特許文献１の前記ロータ５を多段化するさらに他の手段として、多段化した前記ロータ５に前記コイル４からの往路の磁路として１つの磁路を形成し、前記コイル４への復路の磁路として前記ステータ３に１つの磁路を形成することが考えられる。しかしながら、この構成のＭＲ流体ブレーキ構造は、前記ステータ３に磁路を形成するために前記ステータ３を大型に構成する必要がある。このため、この実施の形態の前記ＭＲ流体ブレーキ構造１４の方が、全体の重量を大きくせずに前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３を多段化することができる。

【0036】

このように、回転自在な前記回転軸２０が設けられた輪状の前記第１ステータ３０と、前記第１ステータ３０に設けられた前記第１コイル４０と、前記回転軸２０に共に回転可能に設けられた円盤状の前記ロータ５０と、前記ロータ５０を前記回転軸２０の軸方向Ａに沿って前記第１ステータ３０との間に挟むように設けられた輪状の前記第２ステータ７０と、前記第２ステータに設けられた前記第２コイル６０と、前記ロータ５０の周囲に設けられ、前記第１コイル４０及び前記第２コイル６０の発生させる磁界により前記第１ロータ５０に制動力を作用させるＭＲ流体８０とを備えるＭＲ流体ブレーキ構造であって、前記第１ステータ３０は、周方向に複数の前記第１ステータ片３１を組み合わせて構成され、前記各第１ステータ片３１には前記各第１コイル４０が設けられ、前記第２ステータ７０は、周方向に複数の前記第２ステータ片７１を組み合わせて構成され、前記各第２ステータ片７１には前記各第２コイル６０が設けられ、前記第１コイル４０と前記第２コイル６０とが、前記ロータ５０を介して対向して配置されることで、前記第１ステータ３０の周方向及び前記第２ステータ７０の周方向に磁束を通すので、前記第１コイル４０及び前記第２コイルは、前記第１ステータ３０及び前記第２ステータ７０の径方向に磁路を形成することができ、十分な制動力を発揮するとともに組立を容易にすることができる。

【0037】

また、前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３を有し、前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３はスリット５２（磁束遮断部）を有することで、前記第１ロータの周方向への磁束及び前記第２ロータの周方向への磁束が遮断され、磁束Ｂが前記第１ステータ３０と前記第２ステータ７０との間をより確実に通ることができるので、ロータを多段化しても組立を容易にすることができ且つ十分な制動力を発揮することができる。

【0038】

また、この実施の形態において、前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３には前記スリット５２が設けられていたが、周方向へ磁束が通ることを妨げて遮断することができる他の任意の構成を用いてもよい。例えば、前記スリット５２を非磁性材料で置き換えてもよい。これにより、簡単な構成で磁束遮断部を構成することができる。

【0039】

また、前記スリット５２（磁束遮断部）が設けられているので、簡単な構成で磁束遮断部を構成することができる。

【0040】

また、前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３同士の間に前記中間ステータホルダ９０（非磁性材）を有することで、前記回転軸２０の軸方向には磁束を通過させ、前記中間ステータホルダ９０（非磁性材）の周方向には磁束を遮断するので、磁束Ｂが前記第１ステータ３０と前記第２ステータ７０との間をより確実に通ることができるので、ロータを多段化しても組立を容易にすることができ且つ十分な制動力を発揮することができる。

【0041】

また、前記中間ステータホルダ９０（非磁性材）には前記ポールピース９１（磁束通過部）がはめ込まれていたが、周方向へ磁束が通ることを妨げて遮断することができる他の任意の構成を用いてもよい。例えば、前記中間ステータホルダ９０（非磁性材）に前記ポールピース９１（磁束通過部）を鋳造により取り付けてもよいし、前記中間ステータホルダ９０（非磁性材）に前記ポールピース９１（磁束通過部）をインサート成形で組み込んでもよい。

【0042】

また、スリット５２の数量は、前記第１ステータ片３１の数量又は前記第２ステータ片７１の数量の２倍以上であってもよい。これにより、前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３に対して十分な制動力を発揮することができる。

【0043】

また、前記第１コイル４０の数量は、前記第１ステータ片３１の数量の２倍以上であり、前記第２コイル６０の数量が、前記第２ステータ片７１の数量の２倍以上であってもよい。これにより、前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３に対して十分な制動力を発揮することができる。

【0044】

なお、この実施の形態において、前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３には前記スリット５２（磁束遮断部）を設けていたが、図８に示すように前記スリット５２（磁束遮断部）に代えて前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３の径方向に複数のロータ穴５４を設けてもよい。この前記ロータ穴５４は、磁束遮断部を構成する。このような構成にすることで、第１ロータ５０及び第２ロータ５３の強度を向上させることができる。このとき、前記ロータ穴５４は、径方向に列をなして複数並んでいる。そしてこの列の数が、前記第１ステータ片３１の数量又は前記第２ステータ片７１の数量の２倍以上となるように前記ロータ穴５４が設けられている。

【0045】

また、前記中間ステータホルダ９０（非磁性材）は非磁性材料であれば、非磁性ＳＵＳ等の他の材料を用いてもよい。さらに、前記ポールピース９１（磁束通過部）は磁性材料であれば、フェライト等の他の材料を用いてもよい。これにより、前記スリット５２（磁束遮断部）及び前記中間ステータホルダ９０（非磁性部）並びに前記ポールピース９１（磁束通過部）の設計を前記ＭＲ流体ブレーキ構造１０及び１３に求められる特性に応じて自由に行うことができる。

【0046】

また、前記第１ステータ３０は、前記第１ステータ片３１を輪状に４個組み合わせて構成されていたが、前記第１ステータ片３１の数ｎは４個（ｎ＝４）に限定されない。例えば、第１ステータ片３１を輪状に８個（ｎ＝８）組み合わせて前記第１ステータ３０が構成されてもよい。同様に、前記第２ステータ７０を構成する前記第２ステータ片７１の数ｎは４個（ｎ＝４）に限定されない。例えば、前記第２ステータ片７１を輪状に８個（ｎ＝８）組み合わせて前記第２ステータ７０が構成されてもよい。

【0047】

また、前記各第１ステータ片３１には、前記第１コイル４０ａと前記第１コイル４０ｂとが１つずつ、計２つずつ設けられていた。また、前記各第２ステータ片７１には、第２コイル６０ａと第２コイル６０ｂが１つずつ、計２つずつ設けられていた。しかし、前記各第１ステータ片３１及び前記各第２ステータ片７１に設けられるコイルの数は計２つずつに限定されない。前記各第１ステータ片３１に設けられる前記第１コイル４０の数は、前記各第１ステータ片３１にそれぞれ計２つ以上設けられていればよい。また、前記各第２ステータ片７１に設けられる前記第２コイル６０の数は、前記各第２ステータ片７１にそれぞれ計２つ以上設けられていればよい。すなわち、前記第１コイル４０ａと前記第１コイル４０ｂとの合計数量ｎが、前記第１ステータ片３１の合計数量ｍの２倍以上であればよい。また、前記第２コイル６０ａと前記第２コイル６０ｂとの合計数量ｎが、前記第２ステータ片７１の合計数量ｍの２倍以上であればよい。

【0048】

また、前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３には各８個の前記スリット５２（磁束遮断部）が設けられていたが、前記ステータ片の数ｎに対して２ｎ以上の数の前記スリット５２がそれぞれ設けられていればよい。例えば、前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３には各１６個の前記スリット５２（磁束遮断部）が設けられていてもよい。

【0049】

また、この実施の形態としてはロータが前記第１ロータ５０として１段設けられたＭＲ流体ブレーキ構造１０と、ロータが前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３として２段設けられたＭＲ流体ブレーキ構造１４とを示したが、３段以上のロータを備えたＭＲ流体ブレーキ構造であってもよい。

【0050】

また、図示していないが、前記ＭＲ流体ブレーキ構造１０のようにロータを前記第１ロータ５０の１段のみ有する構成であれば、前記スリット５２は設けられていなくてもよい。さらに、前記ＭＲ流体ブレーキ構造１４のようにロータが前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３の複数のロータを有する構成である場合には、前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３の成形を容易にするために、前記スリット５２の一部に、前記スリット５２（磁束遮断部）の両側を連絡するように延びる橋のような部分を設けてもよい。

【0051】

以上、本発明のＭＲ流体ブレーキ構造の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態及びその変形例に限定されることはなく、適宜変形することが可能である。
上記の実施の形態及び変形例において、例えば磁束遮断部は、スリット５２（図３参照）又はロータ穴５４（図８参照）で構成されていたが、これらに限定されるものではない。磁束遮断部の構成要素、配置、具体的な形状等は、適宜変形、変更することが可能である。
また、上記の実施の形態において、例えば磁束通過部は、ポールピース９１（図６及び図７参照）で構成されていたが、これらに限定されるものではない。磁束通過部の構成要素、配置、具体的な形状等は、適宜変形、変更することが可能である。

【0052】

なお、本発明によるＭＲ流体ブレーキ構造の要旨としては、以下の通りである。尚、図１及び図６の形態を用いて説明する。すなわち、回転自在な前記回転軸２０が設けられた輪状の前記第１ステータ３０と、前記第１ステータ３０に設けられた前記第１コイル４０と、前記回転軸２０に共に回転可能に設けられた円盤状の前記第１ロータ５０と、前記第１ロータ５０を前記回転軸２０の軸方向Ａに沿って前記第１ステータ３０との間に挟むように設けられた輪状の前記第２ステータ７０と、前記第２ステータ７０に設けられた第２コイル６０と、前記ロータ５０の周囲に設けられ、前記第１コイル４０及び前記第２コイル６０の発生させる磁界により前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３に制動力を作用させるＭＲ流体８０とを備えるＭＲ流体ブレーキ構造であって、前記第１ステータ３０は、周方向に複数の前記第１ステータ片３１を組み合わせて構成され、前記各第１ステータ片３１には前記各第１コイル４０が設けられ、前記第２ステータ７０は、周方向に複数の前記第２ステータ片７１を組み合わせて構成され、前記各第２ステータ片７１には前記各第２コイル６０が設けられることで、前記第１ステータ３０の周方向及び前記第２ステータ７０の周方向に磁束を通す構成であり、また、前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３を有し、前記第１ロータ５０及び前記第２ロータ５３は前記スリット５２（磁束遮断部）を有することで、前記第１ロータの周方向への磁束及び前記第２ロータの周方向への磁束が遮断され、また、前記スリット５２は、磁束遮断部を構成するスリットであり、また、前記スリット５２（磁束遮断部）に代えて磁束遮断部を構成する、非磁性部材を有し、また、前記第１ロータ５０及び第２ロータ５３同士の間に前記中間ステータホルダ９０（非磁性材）を有し、前記中間ステータホルダ９０（非磁性材）は前記ポールピース９１（磁束通過部）を有することで、前記中間ステータホルダ９０（非磁性材）の周方向への磁束が遮断され、また、前記ポールピース９１（磁束通過部）は、前記中間ステータホルダ９０（非磁性材）と機械的に一体化され、また、前記ポールピース９１（磁束通過部）は、前記中間ステータホルダ９０（非磁性材）と鋳造により一体化され、また、前記ポールピース９１（磁束通過部）は、前記中間ステータホルダ９０（非磁性材）とインサート成形により一体化されている構成である。

【産業上の利用可能性】

【0053】

本発明によるＭＲ流体ブレーキ構造は、回転自在な回転軸が設けられた輪状の第１ステータと、第１ステータに設けられた複数の第１磁界発生部と、回転軸に共に回転可能に設けられた輪状のロータと、ロータを回転軸の軸方向に沿って第１ステータとの間に挟むように設けられた輪状の第２ステータと、第２ステータに設けられた複数の第２磁界発生部と、ロータの周囲に設けられ、各第１磁界発生部及び各第２磁界発生部の発生させる磁界によりロータに制動力を作用させるＭＲ流体とを備えるＭＲ流体ブレーキ構造であって、第１ステータは、周方向に複数の第１ステータ片を組み合わせて構成され、各ステータ片には第１磁界発生部が設けられ、第２ステータは、周方向に複数の第２ステータ片を組み合わせて構成され、各ステータ片には第２磁界発生部が設けられることで、第１ステータの周方向及び第２ステータの周方向に磁束を通す構成であるので、十分な制動力を発揮するとともに組立を容易にすることができる。

【符号の説明】

【0054】

１０，１４ ＭＲ流体ブレーキ構造
２０ 回転軸
３０ 第１ステータ
３１ 第１ステータ片
４０，４０ａ，４０ｂ 第１コイル（第１磁界発生部）
５０ 第１ロータ（ロータ）
５２ スリット（磁束遮断部）
５３ 第２ロータ（ロータ）
５４ ロータ穴（磁束遮断部）
６０，６０ａ，６０ｂ 第２コイル（第２磁界発生部）
７０ 第２ステータ
７１ 第２ステータ片
８０ ＭＲ流体
９０ 中間ステータホルダ
９１ ポールピース（磁束通過部）
Ａ 軸方向
Ｂ 磁束

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】