JPH03281696A - 電気粘性流体 - Google Patents
電気粘性流体Info
- Publication number
- JPH03281696A JPH03281696A JP8678690A JP8678690A JPH03281696A JP H03281696 A JPH03281696 A JP H03281696A JP 8678690 A JP8678690 A JP 8678690A JP 8678690 A JP8678690 A JP 8678690A JP H03281696 A JPH03281696 A JP H03281696A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particles
- dispersion medium
- dispersoid
- particle size
- electrorheological fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は電圧を印加すると粘性が高くなる電気粘性流体
に関する。電気粘性流体はビスカスカップリング等の自
動車部品、エンジンマウント等の防振部材への適用が検
討されている。
に関する。電気粘性流体はビスカスカップリング等の自
動車部品、エンジンマウント等の防振部材への適用が検
討されている。
［従来の技術］
電気粘性流体は、絶縁性の油状液体（分散媒）に固体粒
子（分散質）を分散させたものである。
子（分散質）を分散させたものである。
従来、分散媒としてはトリメリド酸エステル、シリコン
オイル等が用いられ、分散質としてはイオン交換樹脂、
微結晶セルロース、シリカゲル等が用いられている。ま
た、分散質には、場合によっては固体粒子の表面に観水
剤が付加されたものが用いられる。
オイル等が用いられ、分散質としてはイオン交換樹脂、
微結晶セルロース、シリカゲル等が用いられている。ま
た、分散質には、場合によっては固体粒子の表面に観水
剤が付加されたものが用いられる。
［発明が解決しようとする課題］
電気粘性流体を作動させるために流体に電圧を印加する
と、分散質表面上で電荷の移動が生じ分極が起きる。分
極した各粒子は異なる極の部分が互いに引き付けられて
分散媒中に鎮状に連なる。
と、分散質表面上で電荷の移動が生じ分極が起きる。分
極した各粒子は異なる極の部分が互いに引き付けられて
分散媒中に鎮状に連なる。
いわゆるウィンズロ効果が生ずる。これにより流体の見
掛けの粘度が高くなる。流体の見掛けの粘度は印加する
電圧を高くすればする程高くなる。
掛けの粘度が高くなる。流体の見掛けの粘度は印加する
電圧を高くすればする程高くなる。
一方、印加する電圧を高くする程流体を流れる電流も増
大する。すなわち電気消１１［量が増大する。
大する。すなわち電気消１１［量が増大する。
また、消費電流の増大とともにジュール熱効果により流
体が発熱して高温となりざらに電気が流れ易くなる。そ
して最後には絶縁破壊が発生し、その時生ずるスパーク
により流体を構成する分散媒が熱分解し時にはカーボン
が生成する。これら熱分解物、カーボンは流体の絶縁耐
力を低下させ、−層電気消費量を増す。
体が発熱して高温となりざらに電気が流れ易くなる。そ
して最後には絶縁破壊が発生し、その時生ずるスパーク
により流体を構成する分散媒が熱分解し時にはカーボン
が生成する。これら熱分解物、カーボンは流体の絶縁耐
力を低下させ、−層電気消費量を増す。
本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、消
費電流が少ない電気粘性流体を提供することを目的とす
る。
費電流が少ない電気粘性流体を提供することを目的とす
る。
［８題を解決するための手段］
本発明の電気粘性流体は、電気絶縁性の液体よりなる分
散媒と該分散媒中に分散した粒子状の分散質とよりなり
、該分散質は、主分散粒子と該主分散粒子の粒径の１／
１０００〜１１５の粒径をもつ回分散粒子とから構成さ
れていることを特徴とする。
散媒と該分散媒中に分散した粒子状の分散質とよりなり
、該分散質は、主分散粒子と該主分散粒子の粒径の１／
１０００〜１１５の粒径をもつ回分散粒子とから構成さ
れていることを特徴とする。
本発明の電気粘性流体は分散媒と分散質とで構成されて
いる。分散媒は従来の電気粘性流体の分散媒と同じ電気
絶縁性の液体をそのまま使用できる。具体的には、トリ
メリド酸エステル、シリコンオイル、塩化ジフェニル、
流動パラフィン等が使用できる。分散質は、主分散粒子
と該主分散粒子の粒径の１／１０００〜１１５の粒径を
もつ回分散粒子とから構成されている。すなわち、直径
の大きな主分散粒子と直径の小さな回分散粒子の２種類
の粒子で構成されている。主分散粒子の直径としては０
．５〜５００μｍ程度の大きざで、粒径の比較的揃った
ものが好ましい。回分散粒子としては主分散粒子の直径
の１／１０００〜１１５の直径をもつもので、粒径の比
較的揃ったものが好ましい。なお、主分散粒子、副分散
粒子共にその粒径の規定を除き従来公知の分散質を使用
できる。具体的には、イオン交換樹脂等の有機イオン交
換体、無機イオン交換体、微結晶セルロース、シリカゲ
ル等を使用できる。またζ主分散粒子に比較して回分散
粒子はその導電率が一層低いものとするのが好ましい。
いる。分散媒は従来の電気粘性流体の分散媒と同じ電気
絶縁性の液体をそのまま使用できる。具体的には、トリ
メリド酸エステル、シリコンオイル、塩化ジフェニル、
流動パラフィン等が使用できる。分散質は、主分散粒子
と該主分散粒子の粒径の１／１０００〜１１５の粒径を
もつ回分散粒子とから構成されている。すなわち、直径
の大きな主分散粒子と直径の小さな回分散粒子の２種類
の粒子で構成されている。主分散粒子の直径としては０
．５〜５００μｍ程度の大きざで、粒径の比較的揃った
ものが好ましい。回分散粒子としては主分散粒子の直径
の１／１０００〜１１５の直径をもつもので、粒径の比
較的揃ったものが好ましい。なお、主分散粒子、副分散
粒子共にその粒径の規定を除き従来公知の分散質を使用
できる。具体的には、イオン交換樹脂等の有機イオン交
換体、無機イオン交換体、微結晶セルロース、シリカゲ
ル等を使用できる。またζ主分散粒子に比較して回分散
粒子はその導電率が一層低いものとするのが好ましい。
なお、主分散粒子と回分散粒子の吸着性、導電率は、各
分散質を構成する粒子の表面に付加される水等の付加剤
の種類、量を調整することによって目的のものとするこ
とができる。
分散質を構成する粒子の表面に付加される水等の付加剤
の種類、量を調整することによって目的のものとするこ
とができる。
本発明の電気粘性流体を構成する分散媒と分散質の割合
は、電気粘性流体全体を１００重量％とした場合、分散
媒を５０〜９５重量％、分散質を５０〜５重量％とする
のが好ましい。また、分散質全体を１００重量％とじた
場合、主分散粒子を７０〜９９．５重量％、回分散粒子
を残り０．５〜３０重量％とするのが好ましい。
は、電気粘性流体全体を１００重量％とした場合、分散
媒を５０〜９５重量％、分散質を５０〜５重量％とする
のが好ましい。また、分散質全体を１００重量％とじた
場合、主分散粒子を７０〜９９．５重量％、回分散粒子
を残り０．５〜３０重量％とするのが好ましい。
［発明の作用および効果］
本発明の電気粘性流体は、分散質が粒径の大きな主分散
粒子と粒径の小さな回分散粒子とで構成されている。こ
のためこの液体に電圧を印加するとウィンズロ効果によ
り分散質が鎖状に連なるとき°、その鎖を構成する成分
に必然的に回分散粒子が含まれる。すなわち鎖は主分散
粒子と回分散粒子とで構成される。電気粘性流体を流れ
る電流は、分散媒の液体の電気抵抗が高いために、主に
このウィンズロ効果によって形成された分散質の鎖を通
って流れると考えられる。そしてこの分散質の鎖の中で
最も電気抵抗の高い部分は分散粒子が互いに連なり合っ
ている近接部分であると考えられる。本発明の分散質の
回分散粒子はこの近接部分の数を増大する。すなわち、
構成された鎖の単位長さ当たりの分散質の数、すなわち
近接部分の数を増大させる。電気抵抗の最も高いと考え
られる近接部分の数が増大するため、分散質で構成され
た鎖の単位長さ当たりの電気抵抗および絶縁抵抗が高く
なる。これにより、電気粘性流体としての電気抵抗およ
び絶縁抵抗が高くなる。このため本発明の電気粘性流体
に所定の電圧を印加してもその消費電流は少ない。また
、印加てきる電圧をさらに高くすることができる。これ
により、本発明の電気粘性流体はより高い剪断力を発生
させることができる。
粒子と粒径の小さな回分散粒子とで構成されている。こ
のためこの液体に電圧を印加するとウィンズロ効果によ
り分散質が鎖状に連なるとき°、その鎖を構成する成分
に必然的に回分散粒子が含まれる。すなわち鎖は主分散
粒子と回分散粒子とで構成される。電気粘性流体を流れ
る電流は、分散媒の液体の電気抵抗が高いために、主に
このウィンズロ効果によって形成された分散質の鎖を通
って流れると考えられる。そしてこの分散質の鎖の中で
最も電気抵抗の高い部分は分散粒子が互いに連なり合っ
ている近接部分であると考えられる。本発明の分散質の
回分散粒子はこの近接部分の数を増大する。すなわち、
構成された鎖の単位長さ当たりの分散質の数、すなわち
近接部分の数を増大させる。電気抵抗の最も高いと考え
られる近接部分の数が増大するため、分散質で構成され
た鎖の単位長さ当たりの電気抵抗および絶縁抵抗が高く
なる。これにより、電気粘性流体としての電気抵抗およ
び絶縁抵抗が高くなる。このため本発明の電気粘性流体
に所定の電圧を印加してもその消費電流は少ない。また
、印加てきる電圧をさらに高くすることができる。これ
により、本発明の電気粘性流体はより高い剪断力を発生
させることができる。
［実施例］
以下本発明を実施例により具体的に説明する。
分散媒として動粘度１００ｃｓｔのシリコーンオイルを
使用した。また、分散質を構成する主分散粒子として粒
径７５〜１５０μｍのイオン交換樹脂（三菱化成（株）
ダイヤイオンＣＫＯ８Ｐ）を、回分散粒子として粒径数
百ｎｍの無機イオン交換体（東亜合成（株）ＩＸＥ−１
０００ＣＩ ’）および粒径数百ｎｍの無機イオン交換
体（東亜合成（株）ＩＸＥ−３０ＯＮａ＞を用い、表に
示すＮｏ、１〜４の本発明の電気粘性流体および比較例
としてＮｏ、１の電気粘性流体を表に示す配合割合（重
量部）で配合混合して調整した。
使用した。また、分散質を構成する主分散粒子として粒
径７５〜１５０μｍのイオン交換樹脂（三菱化成（株）
ダイヤイオンＣＫＯ８Ｐ）を、回分散粒子として粒径数
百ｎｍの無機イオン交換体（東亜合成（株）ＩＸＥ−１
０００ＣＩ ’）および粒径数百ｎｍの無機イオン交換
体（東亜合成（株）ＩＸＥ−３０ＯＮａ＞を用い、表に
示すＮｏ、１〜４の本発明の電気粘性流体および比較例
としてＮｏ、１の電気粘性流体を表に示す配合割合（重
量部）で配合混合して調整した。
得られた電気粘性流体のウィンズロ効果を見るため、各
電気粘性流体にＯ〜４ｋＶ／ｍｍの電界を印加し、各電
気粘性流体の剪断応力くｇｆ／Ｃｍ）およびその時に各
電気粘性流体に流れる電流の密度）（μＡ／ｃｍ２）を
測定した。測定された結果をそれぞれ、電界強度−剪断
応力線図として第１図に、電界強度−電流密度線図とし
て第２図に、剪断応力−電力密度線図として第３図に示
す。
電気粘性流体にＯ〜４ｋＶ／ｍｍの電界を印加し、各電
気粘性流体の剪断応力くｇｆ／Ｃｍ）およびその時に各
電気粘性流体に流れる電流の密度）（μＡ／ｃｍ２）を
測定した。測定された結果をそれぞれ、電界強度−剪断
応力線図として第１図に、電界強度−電流密度線図とし
て第２図に、剪断応力−電力密度線図として第３図に示
す。
第１図の電界強度−剪断応力線図からは、本発明のＮｏ
、１の流体が比較例のＮｏ、Ｉの流体とほぼ同じか少し
優れた性能をもつことが解る。しかし、本発明のＮｏ、
２〜４の流体は電界強度が３ｋＶ／ｍｍ以下の範囲で比
較例のＮｏ、Ｉの流体より性能の低いものであった。し
かし、第２図および第３図に示す、電界強度−電流密度
線図と剪断応力−電力密度線図から、本発明のＮｏ、１
〜４の流体は、比較例のＮｏ、Ｉの流体に比較して、同
じ電界強度および同じ剪断応力を得るために低い電流密
度および低い電力量でよいことが解る。これらの結果に
より、本発明の電気粘性流体は低電力消費であることが
確認できた。
、１の流体が比較例のＮｏ、Ｉの流体とほぼ同じか少し
優れた性能をもつことが解る。しかし、本発明のＮｏ、
２〜４の流体は電界強度が３ｋＶ／ｍｍ以下の範囲で比
較例のＮｏ、Ｉの流体より性能の低いものであった。し
かし、第２図および第３図に示す、電界強度−電流密度
線図と剪断応力−電力密度線図から、本発明のＮｏ、１
〜４の流体は、比較例のＮｏ、Ｉの流体に比較して、同
じ電界強度および同じ剪断応力を得るために低い電流密
度および低い電力量でよいことが解る。これらの結果に
より、本発明の電気粘性流体は低電力消費であることが
確認できた。
図はいずれも本発明の実施例に係る４種類の電気粘性流
体および比較例の１種類の電気粘性流体の特性線図を示
し、第１図は電界強度−剪断応力の関係を示す線図、第
２図は電界強度−電流密度の関係を示す線図、第３図は
剪断応力−電力密度の関係を示す線図である。図中、符
号１は本発明のＮｏ、１電気粘性流体を、符号２は本発
明のＮｏ、２電気粘性流体を、符号３は本発明のＮｏ。 ３＠気粘性流体を、符号４は本発明のＮｏ、４電気粘性
流体を、符号Ｊは比較例の電気粘性流体を示す。
体および比較例の１種類の電気粘性流体の特性線図を示
し、第１図は電界強度−剪断応力の関係を示す線図、第
２図は電界強度−電流密度の関係を示す線図、第３図は
剪断応力−電力密度の関係を示す線図である。図中、符
号１は本発明のＮｏ、１電気粘性流体を、符号２は本発
明のＮｏ、２電気粘性流体を、符号３は本発明のＮｏ。 ３＠気粘性流体を、符号４は本発明のＮｏ、４電気粘性
流体を、符号Ｊは比較例の電気粘性流体を示す。
Claims (1)
- （１）電気絶縁性の液体よりなる分散媒と該分散媒中に
分散した粒子状の分散質とよりなる電気粘性流体におい
て、 該分散質は、主分散粒子と該主分散粒子の粒径の１／１
０００〜１／５の粒径をもつ副分散粒子とから構成され
ていることを特徴とする電気粘性流体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8678690A JPH03281696A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 電気粘性流体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8678690A JPH03281696A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 電気粘性流体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03281696A true JPH03281696A (ja) | 1991-12-12 |
Family
ID=13896441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8678690A Pending JPH03281696A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 電気粘性流体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03281696A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014001301A (ja) * | 2012-06-18 | 2014-01-09 | Fujikura Kasei Co Ltd | 電気レオロジーゲルおよびこれを用いた保持具 |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP8678690A patent/JPH03281696A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014001301A (ja) * | 2012-06-18 | 2014-01-09 | Fujikura Kasei Co Ltd | 電気レオロジーゲルおよびこれを用いた保持具 |
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