(57)【要約】      （修正有）【課題】ＥＲ（電気粘性）流体やＭＲ（磁気粘性）流体などの機能性流体の非せん断流れを用いた回転軸型ブレーキの構造簡易化、小型化かつ大ブレーキ力化。【解決手段】ブレーキの回転円盤（１５）に仕切板（１８）を取り付け、容器内壁に固定板（１６）を取り付ける。回転円盤（１５）と固定板（１６）の間に隙間（１７）を設け、回転円盤（１５）を回転させた際に仕切板（１８）に押された機能性流体は、この隙間（１７）を流れる。隙間（１７）に電場や磁場がかかるようにすることで、隙間（１７）での流体の粘性を変化させて流動抵抗を変化させ、回転円盤（１５）の回転抵抗、すなわち、ブレーキ力を制御する。回転円盤（１５）に固定板（１６）を、容器内壁に仕切板（１８）を取り付けても良い。容器の内壁と回転円盤（１５）の隙間（１７）の流体にも電場や磁場がかかり、この隙間（１７）からの流体漏れはなくなり、ブレーキ力の低下が抑えられる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電場あるいは磁場の強さに応答して粘性を変化する機能性流体を充填したシリンダ形の回転軸型ブレーキにおいて、シリンダ容器の円周内壁面から中心軸に向かって軸と同じ方向に仕切板が、シリンダ容器内壁面に取り付け（この取り付けの場合を以下タイプＡと呼ぶ）られ、あるいは回転円盤に取り付け（この取り付けの場合を以下タイプＢと呼ぶ）られ、また、扇型または部分円筒型の固定板が、回転円盤（タイプＡの場合）に、あるいはシリンダ容器の内壁面（タイプＢの場合）に取り付けられ、
シリンダ容器の内壁面と固定板が対向する面（タイプＡの場合）、あるいは固定板と回転円盤が対向する面（タイプＢの場合）には、隙間が設けられ、
仕切板と固定板で区切られた２つの流体室には機能性流体が充填されており、回転円盤の回転軸を回すと、この流体が固定板（タイプＡの場合）あるいは仕切板（タイプＢの場合）に押されて、この隙間を通して他方の流体室に流れ込み、
この間隙には電場や磁場がかけられるようになっており、電場や磁場の強さを変化させることで、この隙間を流れる流体の流動抵抗を変化させ、回転軸の回転抵抗を制御する、
上記のような構造からなる機能性流体ブレーキ。
【請求項２】
シリンダ容器の内壁面（タイプＡの場合）あるいは回転円盤（タイプＢの場合）に取り付けられた扇型または部分円筒型の固定板が複数個であり、回転円盤（タイプＡの場合）あるいは容器の内壁面（タイプＢの場合）に、それら複数個の固定板をそれぞれ挟む複数個の回転円盤あるいは円筒が取り付けられたことを特徴とする請求項１の機能性流体ブレーキ。
【請求項３】
機能性流体がＥＲ（電気粘性）流体であり、回転軸に取り付けられた回転円盤とそれに取り付けられた固定板（タイプＡの場合）あるいは回転円盤（タイプＢの場合）には高電圧がかけられ、容器の内壁（タイプＡの場合）あるいは容器の内壁とそれに取り付けられた固定板（タイプＢの場合）には、低電圧（アース）がかけられることを特徴とする請求項１又は請求項２の機能性流体ブレーキ。
【請求項４】
機能性流体がＭＲ（磁気粘性）流体であり、磁場を発生させるコイルが軸中心部に巻かれたことを特徴とする請求項１又は請求項２の機能性流体ブレーキ。
【請求項５】
機能性流体がＭＲ（磁気粘性）流体であり、磁場がシリンダ容器の外側からかけられることを特徴とする請求項１又は請求項２の機能性流体ブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  ＥＲ（電気粘性）流体やＭＲ（磁気粘性）流体などの機能性流体を用いた、部品点数が少なく簡素な構造で多量生産にも向くブレーキの提供を目指すもので、メカトロニクス分野での回転力の伝達や制止に利用が期待される。
【背景技術】
【０００２】  ＥＲ流体やＭＲ流体は電場や磁場の強さで応答性良く粘性が制御できる流体であり、古くから、ブレーキやクラッチなどのトルク伝達・制御、ダンパーやショックアブゾーバーなどの振動・衝撃吸収、シリンダやバルブなどの力・位置・速度の制御、などメカトロニクス分野で利用されており、自動車や産業機械の用途だけでなく、これら流体の優れた応答性や作動に騒音が出ない特性を活かし、最近ではロボットや医療・健康機器などの用途でも利用され始めている。【０００３】  ところで、メカトロニクスでの流体の利用は、基本的には図１に示すような３つの流れモード、すなわち（Ａ）せん断流れモード、（Ｂ）圧力流れモード、および（Ｃ）スクイーズ流れモードに分類される。また、それらを複合した複合モードもある。【０００４】  流体を用いた回転式のブレーキは、図２に示すような（Ａ）ディスク型と（Ｂ）シリンダ型の２つに分類されるが、いずれも流体のせん断流れモード、すなわち、せん断力を利用するものである。流体のせん断力は個体摩擦に比べて小さいため、このせん断流れモードを利用するブレーキは、コンパクトで大きな制止力や伝達力を得るためには、ディスクやシリンダを多重にして摩擦面積を増やすのが一般である（Ｃ）に多重ディスク型の例を示す。【０００５】  最近の人間共存型ロボットの普及とともに、関節部の動きの制御や触覚提示などの用途において、回転数が多回転でなく１回転以下の制限された回転角度で使用する回転軸型のブレーキの要求も増えてきた。【０００６】  機能性流体を用いた１回転以下の制限された角度で利用されるブレーキは、公表された文献がまだ非常に少ないが、特開２００６−０８７５５９にはＭＲ流体を用いた図３（Ａ）および（Ｂ）に示すようなブレーキが補装具用として公表されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−０８７５５９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  特開２００６−０８７５５９のＭＲ流体を用いたブレーキは、これまでのせん断モードを利用したものではなく、圧力流れモードとスクイーズ流れモードを利用したもので、小型の割には大きな抑制力（ブレーキ力）が得られる。図３（Ａ）のブレーキは、回動軸（以下、回転軸７と呼び換える）に取り付けた堰止板８で２つの室に仕切られた左右の流体室（シリンダ室）１１にはＭＲ流体１２が充填されている。回転軸７の回転により、堰止板８に押された側の流体室の流体１２は堰止板８に設けた連通孔９を通して、もう一方の流体室１１に流れ込む。連通孔９にはコイル１０が取り付けられ、磁場がかけられるようになっており、磁場の強さを変化させることで、連通孔９でのＭＲ流体１２の流動抵抗を変化させ、回転軸７の回転抵抗、すなわちブレーキ力を制御するものである。【０００８】  一方、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のように堰止板８に連通孔９を設けるのではなく、シリンダ室１１の外にバイパス通路１３を設けて、その部分に永久磁石１４を近づけ連通孔部の磁場の強さで流体の流動抵抗を変化させるものである。【０００９】  図１３（Ａ）、（Ｂ）の何れの方法も磁場の強さを変化させて軸の回転抵抗、すなわちブレーキ力を制御することは可能であるが、図３（Ａ）の方法では、堰止板８にコイル１０（電磁石）を設けなければならず、そのため連通孔９の開口面積を広くすることが難しく、磁場をかけない状態でも流体の流動抵抗が大きくなり、基底状態での回転軸７の回転抵抗が大きくなる問題がある。また、磁場をかけた状態で回転軸７を回すと、連通孔９での流体は流れに難くなるが、堰止板８とシリンダ室１１（以下、容器と言う）内壁の隙間からＭＲ流体１２が漏れて、回転の抑制力が低下する。これを避けるために堰止板８に柔らかいゴム等のシール材料で塞ぐ方法もあるが、ＭＲ流体のような鉄粉を含んだ流体ではシール材が容易に摩耗してシール性が低下する。【００１０】  一方、図３（Ｂ）の方法では、容器４の外部にバイパス通路１４を設ける必要があり、コンパクト性が無くなると共に、図３（Ａ）と同様、堰止板８と容器４の内壁との隙間からＭＲ流体１２が漏れて、回転の抑制力が低下する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  このような磁場（電場も同様）をかけない基底状態での回転軸の回転抵抗の低下や、磁場をかけた際の堰止板とシリンダ室内壁との隙間からの流体漏れによる制止力の低下を防ぐ方法として、堰止板の流通孔の開口面積を広くする代わりに、次のような方法を思い着いた。すなわち、仕切板を設けた円筒容器に、回転軸と共に回転する回転円盤を設け、その回転円盤に取り付けた扇型固定板と容器内壁面との対向面に所定の隙間を設け、扇型固定板に押された流体が、この隙間を通るようにすると同時に、この隙間に電場や磁場をかけられるようにすることで、回転軸を回した際の流動抵抗、すなわちブレーキ力を調整する。【００１２】  この方法は、同様に仕切板を設けた回転円盤と容器内壁に取り付けた固定板との間に隙間を設ける方法であっても良い。また、固定板は扇型のみならず、部分円筒型でも良い。【００１３】  これを分かり易くするため、図４にその概念図を示す。図４（Ａ）は回転円盤に固定板を、容器壁面に仕切板を設けた方法（以下、Ａタイプと呼ぶ）、図４（Ｂ）は容器内壁面に固定板を、回転円盤に仕切板を設けた方法（以下、タイプＢと呼ぶ）の概念を示す。【００１４】  このような方法では、隙間の幅や長さ、流路の長さなどを最適化することで所望のブレーキ力を得ること可能になると共に、容器内壁と回転円盤との隙間にある流体にも電場や磁場をかけることができ、この間隙部分からの流体漏れも抑えることも可能となる。【００１５】  すなわち、本発明は、電場あるいは磁場の強さに応答して粘性を変化する機能性流体を充填したシリンダ形の回転軸型ブレーキにおいて、シリンダ容器の円周内壁面から中心軸に向かって軸と同じ方向に仕切板が、シリンダ容器の内壁面に取り付けられ（タイプＡと呼ぶ）、あるいは回転円盤に取り付けられ（以下タイプＢと呼ぶ）、また扇型または部分円筒型の固定板が、回転円盤（タイプＡの場合）に、あるいはシリンダ容器内壁面（タイプＢの場合）に取り付けられている。シリンダ容器の内壁面と固定板が対向する面（タイプＡの場合）、あるいは固定板と回転円盤が対向する面（タイプＢの場合）には、隙間が設けられている。仕切板と固定板で区切られた２つの流体室には機能性流体が充填されており、回転円盤の回転軸を回すと、この流体が固定板（タイプＡの場合）あるいは仕切板（タイプＢの場合）に押されて、この隙間を通して他方の流体室に流れ込む。この間隙には電場や磁場がかけられるようになっており、電場や磁場の強さを変化させることで、この隙間を流れる流体の流動抵抗を変化させ、回転軸の回転抵抗を制御する。上記のような構造からなる機能性流体ブレーキにある。【００１６】  また、本発明は、シリンダ容器の内壁面（タイプＡの場合）あるいは回転円盤（タイプＢの場合）に取り付けられた扇型または部分円筒型の固定板が複数個であり、回転円盤（タイプＡの場合）あるいは容器内壁面（タイプＢの場合）に、それら複数個の固定板をそれぞれ挟む複数個の円盤あるいは円筒が取り付けられたことを特徴とする上記機能性流体ブレーキにある。【００１７】  本発明に言う扇型の固定板とは、図５（Ａ）に、部分円筒型の固定板とは図５（Ｂ）に示すような形状の板であり、板の厚み、扇���や円筒の角度や幅は任意に選んでよい。これらの固定板には、ＥＲ流体を用いる場合には、アルミやステンレスなどの金属や表面を金属メッキした樹脂が、ＭＲ流体を用いる場合には、鉄、パーマロイ、ケイ素鋼などの磁性金属を一般に用いることができる。これらの扇型あるいは部分円筒型の固定板は、回転円盤（タイプＡの場合）や容器内壁（タイプＢの場合）に固定される。【００１８】  本発明に言う仕切板とは、シリンダ容器内の機能性流体を２つの流体室に分けるための区切りの板であり、容器内壁（タイプＡの場合）や回転円筒（タイプＢの場合）に固定される。扇型や部分円筒型の固定板と同一の材料を用いることができるが、樹脂を用いることもできる。仕切板と回転円盤（タイプＡの場合）、あるいは仕切板と容器内壁の間隙は、出来るだけ狭い方が、流体漏れ防止の面で好ましい。仕切板を導電性の金属や磁性金属で作れば、電場や磁場がかけられた際にこの隙間の流体の粘度が上がり、流体漏れを防ぐ効果がある。【００１９】  本発明に言う回転円盤とは、回転軸に直結した円盤であり、通常は１枚であるが、左右あるいは上下の内壁面側にそれぞれ１枚であっても良い。一般には金属製であるが、ＥＲ流体を用いる場合には表面を金属メッキして導電性を持たせた樹脂製でも良い。ＭＲ流体を用いる場合には、磁性金属が用いられる。回転円盤には仕切板や固定板が取り付けられる。【００２０】  本発明に言う扇型固定板と円盤の隙間あるいは部分円筒型固定板と円筒の隙間は、通常は１から５ｍｍ程度であり、狭すぎると流体の流れが悪くなり、基底抵抗（電場や磁場を印加しない際の回転抵抗）が大きくなる。また広すぎると、基底抵抗は小さくなるが、電場や磁場を印加した際のブレーキ力が低くなる。また間隙の長さを長くすると、ブレーキ力は大きくなるが、空転抵抗も大きくなり、また回転軸の回転可能な角度が狭くなる。【００２１】  本発明に言う間隙に電場をかける方法としては、固定板と容器内壁面の間に、あるいは回転円盤と容器内壁面の間に電圧を印加するが、回転円盤とそれに取り付けられた固定板（タイプＡの場合）あるいは回転円盤（タイプＢの場合）に高電圧を、容器内壁（タイプＡの場合）あるいは容器内壁とそれに取り付けられた固定板（タイプＢの場合）に低電圧（アース）をかけることが、安全上望ましい。勿論、回転円盤を取り付けた回転軸と容器内壁とは、Ｏリングなどのシールで流体漏れを防ぐと共に、樹脂製の軸受け等を使用して絶縁する必要がある。【００２２】  一方、間隙に磁場を印加する方法としては、実施例７のように外部から電磁石や永久磁石で印加する方法もあるが、実施例８のように軸芯にコイルを巻いて内部から印加する方法もある。【００２３】  取り分け、実施例８に示すようなコイルを回転軸心に巻いた電磁石内蔵型はコンパクト性に優れる。【００２４】  なお、本発明のブレーキは、シリンダ形（円盤型）以外にも、図６に示すような一部を欠損させた円盤型であっても良い。この場合、欠損部の左右の内壁面は仕切板と見なして良い。【００２５】  本発明に言う電場や磁場に応答して粘性を変化させる機能性流体は、一般にＥＲ（エレクトロレオロジー）流体、あるいはＭＲ（マグネトロレオロジー）流体と呼ばれる流体である。【００２６】  また、磁性流体と呼ばれる流体に適応することも可能である。【００２７】  ＥＲ流体とは、電圧を印加した際にその粘性が瞬間的にかつ大きく変化し、その変化が可逆的である流体である。ＥＲ流体はミクロンサイズの誘電体粒子を絶縁油に分散させた分散系と、粒子を用いない均一系に大別される。前者に用いられる粒子としては、イオン分極が可能な水、酸、アルカリあるいは有機電解質などを含んだ、シリカやゼオライト等の無機粒子、あるいはイオン交換樹脂やセルロースなどの有機粒子、水を含まずイオン分極よりは電子分極を生じ易いカーボンやポリアニリン、金属フタロシアニン等の半導電体粒子、表面に絶縁性薄膜層を形成した金属粒子や導電ポリマー粒子、などが挙げられる。絶縁油としては、鉱物油、シリコン油、フッ素油などが用いられる。また後者の均一系としては、液晶、特に高分子液晶が好ましいものとして挙げられる。前者の分散系は電界印加時に剪断応力が剪断速度によらずほぼ一定である、いわゆるビンガム流動を示す。一方、後者の均一系は一般に剪断応力が剪断速度に比例する、いわゆるニュートン流動を示す。本発明にはいずれの流体をも使用することできる。【００２８】  一方、ＭＲ流体とは磁性粒子を媒体に分散させた流体で、外部磁場の印加によって、粘性を大きく変化できる流体である。磁性粒子の材料としては、鉄、カルボニル鉄、窒化鉄、炭化鉄、低炭素鋼、ニッケル、コバルト等が挙げられる。またアルミニウム、ケイ素、コバルト、ニッケルなどの元素を含む鉄合金でも良い。また、ガドリニウム、ガドリニウム有機誘導体からなる常磁性、超常磁性あるいは強磁性化合物粒子及びこれらの混合物からなる粒子であっても良い。中でも、カルボニル鉄は最も適した材料である。磁性粒子の粒径は平均粒径としては、数μｍから数十μｍが好ましく、例えば、サブμｍやナノμｍの粒子が含まれていても良い。分散媒体としては、鉱物油、シリコン油、フッ素油、パラフィンなどが用いられる。磁性粒子は媒体に容積比で１５〜４５％、一般的には２０〜４０％で分散したものが用いられている。【００２９】  せん断流れを用いたＥＲ流体やＭＲ流体ブレーキでは、電場や磁場を印加した際の到達せん断応力は低いが、本発明の圧縮流れやスクイーズ流れを用いた方法では、隙間の設計により、ＥＲ流体でも大きなブレーキ力を得ることが可能であり、容器内壁面と回転円盤の隙間にも強い電場をかけて流体漏れを防止できることから、とりわけＥＲ流体に適した構造のブレーキと言える。【００３０】  なお、本発明の構造のブレーキは、容器側あるいは回転軸側を回転入力手段に接続することにより、回転角度は制限されるが、クラッチとしての利用も可能である。
【発明の効果】
【００３１】  本発明のＥＲ（電気粘性）流体やＭＲ（磁気粘性ＭＲ）流体などの機能性流体を用いたブレーキは、応答性が良く、焼き付きを起こすことはなく、騒音も小さく、固体摩擦版のような摩擦粉末も発生しない。本発明のブレーキは、流体の圧縮流れ抵抗あるいはスクイーズ流れ抵抗を用いるもので、従来の流体のせん断流れ抵抗を利用したものに比べて、コンパクトで大きなブレーキ力を得ることができ、部品点数も少なく簡素な構造で、小型化もでき、多量生産にも向く。また、容器内壁面と回転円盤の隙間や、容器内壁面と固定板や仕切板の隙間にも電場や磁場をかけることができ、特殊なシールが無くても、これらの隙間からの漏れを抑えることができ、ブレーキ力の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】流体の３つの流れモードを示す。
【図２】せん断流れモードを利用した回転型ブレーキの基本構造を示す。
【図３】圧力流れモードとスクイーズ流れモードを利用した先行技術のＭＲ流体ブレーキを示す。
【図４】本発明のタイプＡおよびタイプＢの二つのタイプのブレーキの構造の違いを分かり易くするために示した基本構造の図である。
【図５】本発明に言う扇型と部分円筒型の固定板を分かり易くするために描いた概念図である。
【図６】本発明の容器のシリンダ形以外の形状の一つである一部欠損型のシリンダ形の容器の例を示す。
【図７】シリンダ形の容器の内壁面に仕切板を取り付け、回転円盤には扇型の固定板を取り付けた実施例１の本発明に言うタイプＡのＥＲ流体ブレーキの断面図を示す。
【図８】シリンダ形の容器の内壁面に扇型の固定板を取り付け、回転円盤には仕切板を取り付けた実施例２の本発明に言うタイプＢのＥＲ流体ブレーキの断面図を示す。
【図９】扇型の固定板枚を容器の内壁に取り付け、固定板を対向して挟むように回転円盤を２枚にした実施例３の本発明に言うタイプＡのＥＲ流体ブレーキの断面構造を示す。
【図１０】２枚の扇型の固定板を容器の内壁に取り付け、それぞれの固定板を対向して挟むように回転円盤を３枚にした実施例４の本発明に言うタイプＡのＥＲ流体ブレーキの断面構造を示す。
【図１１】容器の内壁に部分円筒型の固定板を取り付け、回転円盤にはこの部分円筒型の固定板の両面に一定の隙間を取りながら挟み込むように円筒型の溝を設けた構造の実施例５の本発明に言うタイプＡのＥＲ流体ブレーキの断面構造を示す。
【図１２】容器の内壁に部分円筒型の固定板を２重に取り付け、回転円盤にはこの部分円筒型の固定板を挟み込むように円筒型の溝が２列に設けられた構造の実施例６の本発明に言うタイプＡのＥＲ流体ブレーキの断面構造を示す。
【図１３】シリンダ容器４の内壁面に扇型の固定板を取り付け、回転円盤に仕切板を取り付けた実施例７の本発明に言うタイプＡのＭＲ流体ブレーキの断面図を示す。
【図１４】実施例７で容器の外部から永久磁石を用いて磁場の印加をＭＲ流体ブレーキの磁場の印加方法を示す。
【図１５】扇型の固定板枚を容器の内壁に取り付け、固定板を対向して挟むように回転円盤を２枚にし、また電磁石コイルを内蔵した実施例８の本発明に言うタイプＡのＭＲ流体ブレーキの断面構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】  以下、実施例をもって本発明の内容を補足する。
【実施例】
【実施例１】
【００３４】  図７（Ａ）は、シリンダ容器４の内壁面に仕切板１８を取り付け、回転円盤１５には扇型の固定板１６を取り付けた本発明に言うタイプＡのＥＲ流体ブレーキの断面図を示す。図７（Ｂ）はそのＡ−Ａ面の図を示す。これらの部材はステンレス製の回転軸７以外いずれもアルミ製で通電性がある。容器４の内部にはＥＲ流体（図示されず）が完全に充填され、回転軸７を回すと、固定板１６に押された流体が固定板１６と容器４の内壁の隙間（流路）１７を通して、反対方向に流れ込む。回転軸７には液漏れ防止用のＯリングシール（図示されず）と共に樹脂製の軸受（図示されず）が取り付けられ、液漏れと共に、容器４と回転軸７および固定板１６との電気的な絶縁性が保たれている。容器４の内径は３０ｍｍ、内部長さ（高さ）は１５ｍｍ、回転軸４の径は５ｍｍ、扇型固定板１６の角度は４５度、固定板１６と容器４の隙間１７は３ｍｍである。また回転円盤１５と容器４の隙間、仕切板１８と容器４の隙間は１ｍｍである。容器４は低電圧（アース）配線２２が、扇型固定板１６には回転軸４を通して高電圧配線２２が繋がれ、最大でＤＣ３ｋＶまでかけることができる。
【実施例２】
【００３５】  図８（Ａ）は、シリンダ容器４の内壁面に扇型の固定板１６を取り付け、回転円盤１５には仕切板１８を取り付けた、本発明に言うタイプＢのＥＲ流体ブレーキの断面図を示す。図８（Ｂ）はＡ−Ａ面の断面、図８（Ｃ）はＢ−Ｂ面の断面を示す。部材や、基本構造、寸法は実施例１と同じである。ＥＲ流体は容器内に完全に充填されているが、配線などと共に図には示されていない。
【実施例３】
【００３６】  図９（Ａ）は扇型の固定板枚１６を容器４の内壁に取り付け、固定板１６を対向して挟むように回転円盤１５を２枚にした、本発明に言うタイプＡのＥＲ流体ブレーキの断面構造を示す。図９（Ａ）はＡ−Ａ面の、図９（Ｂ）はＢ−Ｂ面の断面を示す。部材や、基本構造は実施例１と同じであるが、回転円盤１５と固定板１６の隙間は２ｍｍである。
【実施例４】
【００３７】  図１０（Ａ）は２枚の扇型の固定板１６を容器４の内壁に取り付け、それぞれの固定板１６を対向して挟むように回転円盤１５を３枚にした、本発明に言うタイプＡのＥＲ流体ブレーキの断面構造を示す。図１０（Ａ）はＡ−Ａ面の、図１０（Ｂ）はＢ−Ｂ面の断面を示す。部材や、基本構造は実施例１と同じであるが、回転円盤と固定板の隙間は２ｍｍである。
【実施例５】
【００３８】  図１１（Ａ）は、容器４の内壁に部分円筒型の固定板２１を取り付け、回転円盤１５にはこの部分円筒型の固定板２１の両面に一定の隙間１７を取りながら挟み込むように円筒型の溝を設けた構造の、本発明に言うタイプＡのＥＲ流体ブレーキの断面構造を示す。図１１（Ｂ）はＡ−Ａ面の断面を示す。部材や、基本構造は実施例１と同じであるが、部分円筒型の固定板２１と回転円盤１５の溝との隙間は２ｍｍ、容器４の内面と円筒との隙間は１ｍｍである。
【実施例６】
【００３９】  図１２（Ａ）は、容器４の内壁に部分円筒型の固定板１９を２重に取り付け、回転円盤１５にはこの部分円筒型の固定板１９を挟み込むように円筒型の溝が２列に設けられた構造の、本発明に言うタイプＡのＥＲ流体ブレーキの断面構造を示す。図１２（Ｂ）はＡ−Ａ面の断面を示す。部材や、基本構造は実施例１と同じであるが、部分円筒型の固定板１９と回転円盤１５の溝との隙間は２ｍｍ、容器４の内面と円筒２０の最外面との隙間は１ｍｍである。
【実施例７】
【００４０】  図１３（Ａ）は、シリンダ容器４の内壁面に扇型の固定板１６を取り付け、回転円盤１５に仕切板１８を取り付けた本発明に言うタイプＡのＭＲ流体ブレーキの断面図を示す。図１３（Ｂ）はそのＡ−Ａ面の断面を、図１３（Ｃ）はＢ−Ｂ面の断面を示す。これらの部材はいずれも磁性体のケイ素鋼である。容器４の内部にはＭＲ流体（図示されず）が完全に充填され、ステンレス製の回転軸７を回すと、扇型の固定板１６に押された流体が固定板１６と容器４の内壁の隙間を通して、反対方向に流れ込む。回転軸７には液漏れ防止用のＯリングシール（図示されず）が取り付けられている。容器の内径は３０ｍｍ、内部長さ（高さ）は１５ｍｍ、回転軸７の径は５ｍｍ、扇型の固定板１６と角度は４５度、固定板１６と容器４の隙間は２ｍｍである。また回転円盤１５と容器４の隙間、仕切板１８と容器４の隙間は０．２ｍｍである。容器４の外部には図１４に示すように永久磁石２３が取り付けられ、レバー（図示されず）で容器４との距離を近づけたり離したりして、磁場の強さを調整できるようになっている。
【実施例８】
【００４１】  図１５（Ａ）は、扇型の固定板枚１６を容器４の内壁に取り付け、固定板１６を対向して挟むように回転円盤１５を２枚にした、本発明に言うタイプＡのＭＲ流体ブレーキの断面構造を示す。コイル２４が回転円盤１５の回転軸７に巻かれており、コイル２４の外面には細いＯリングシール（図示されず）を挟んで樹脂製の隔離円筒２５が取り付けられている。図１５（Ａ）はＡ−Ａ面の、１５図（Ｂ）はＢ−Ｂ面の断面を示す。部材や、基本構造は実施例７と同じである。回転円盤１５と固定板１６の隙間１７は２ｍｍである。コイル２４に電流を流すと、赤い矢印の方向に磁場が発生して、固定板１６と回転円盤１５の隙間１７を通過するＭＲ流体（図示されず）の流動性を変化して、ブレーキ力が制御される。また、電流を流して磁場を発生させることにより容器４の内壁と回転円盤１６の隙間のＭＲ流体の粘性も変化し、この部分での流体漏れが防止される。
【産業上の利用可能性】
【００４２】  多回転を必要としないメカトロニクス分野での回転力の伝達や制止に利用が期待される。取り分け、最近の人間共存型ロボットの進展とともに、関節部の動きの制御や触覚提示などの用途において、回転数が多回転でなく１回転以下の回転角度で使用する回転軸型のブレーキとしての利用に期待できる。
【符号の説明】
【００４３】１：流体
２：基板
３：ピストン
４：ハウジング（容器）
５：シリンダ
６：ディスク
７：回転軸（回動軸）
８：堰止板
９：連通孔
１０：コイル
１１：流体室
１２：ＭＲ流体
１３：バイパス流路
１４：永久磁石
１５：回転円盤
１６：扇型固定板
１７：隙間
１８：仕切板
１９：円筒型部分円筒
２０：円筒
２１：配線（高電圧側）
２２：配線（低電圧側）
２３：永久磁石
２４：コイル
２５：隔離円筒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図４】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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