JP3989573B2 - 電気レオロジー流体を使用した振動減衰装置 - Google Patents
電気レオロジー流体を使用した振動減衰装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3989573B2 JP3989573B2 JP17439296A JP17439296A JP3989573B2 JP 3989573 B2 JP3989573 B2 JP 3989573B2 JP 17439296 A JP17439296 A JP 17439296A JP 17439296 A JP17439296 A JP 17439296A JP 3989573 B2 JP3989573 B2 JP 3989573B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- fluid
- damping device
- outer housing
- housing
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/53—Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
- F16F9/532—Electrorheological [ER] fluid dampers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/53—Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
- F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
- F16F9/16—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
- F16F9/18—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
- F16F9/185—Bitubular units
Description
【産業上の利用分野】
本発明は自動車用又はその他の設備用の懸架手段に取り付けられ減衰能力を発揮する振動減衰装置に関する。特に、本発明は制動媒体として電気レオロジー(electrorheological)(ER)流体を使用し、かつ間隔を空けた複数の電極バンドを有する減衰装置であって構造が比較的簡単、組立が容易で、更に装置の減衰特性の変化のために中に収容されているER流体に電圧を与えることが容易な振動減衰装置に関する。
【0002】
【従来技術及びその課題】
道路の衝撃により生じた振動の弱化により、及び油圧式ショックアブゾーバー又は高圧ガス式減衰装置の組込みによるタイヤから車両フレームへの通過の抑制により、管理された応答を提供するように車両の懸架システムに加わる振動力を小さくさせることが、相当長期にわたり振動減衰装置において利用されきた。
【0003】
これらの従来の油圧式及び高圧ガス式の減衰装置は満足であることが確かめられているが、減衰装置の室内で電気レオロジー的又は電気粘性的な流体を使用する最近の開発が進められている。これにおいては、液体は、通常は絞られた流路内に取り付けられた1個又は複数個の電極と接触し、この電極の寸法及び液体に加えられる電圧に依存して液体の粘度が変化し、減衰装置は、高圧ガス式又は油圧式のショックアブゾーバーによって得られるよりも広範囲の性能特性を持つことができる。
【0004】
電気レオロジー流体を収容している膨張可能な液体室を使用する振動抑止装置の例が米国特許第4973031号、第4858733号に示され、この特許は、閉鎖室内に収容された電気粘性液体と組み合わせた電極を使用する別の減衰装置を明らかにする。液体は、絞られた流路内を動くことができ、この流路を通って電気粘性液体が通過するときにこれに電圧を加え、その粘度を変化させて種々の減衰効果を達成する。その他の種々の形式のER振動減衰装置は、米国特許第5180145号に示されたように、ER流体を収容するために弾性体の部材又はスリーブを使用する。これらの装置は満足ではあるが、スリーブが膨張し応答時間及び利用し得る最大力に影響を与えるため、減衰に利用可能な内圧の大きさが限定される。
【0005】
このため、より高い内部圧力とより迅速な応答時間とが得られるように金属製の強固な流体室がER流体と共に使用されている。米国特許第4819772号及び第5259487号は、本発明の振動減衰装置に最も近い従来技術であると信じられる。これら両特許の減衰装置は、強固なハウジング内に容れられたER流体を使用し、室形成用部材として弾性体のスリーブ又はベローズを使用したERダンパーで得られるとは信じられない大きな圧力及び迅速な応答時間を提供する。
【0006】
しかし、これら従来技術の減衰装置は、ER流体が通過する絞られたオリフィス又はダクトに電圧を加えるために必要な電気絶縁を達成し、かつ電極に電圧を加える電線のER流体室への通路が必要であるため、両者ともその構造に多くの部品よりなる複雑な構造が必要である。同様に、外部ハウジングは、一方の端部において、間隔を空けた車両構成部品の一つに連結され、従ってこれに加わる種々の荷重及び力を支持するに十分な強度を持つべきであり、外側本体又はハウジングは強固な金属のものでなければならない。振動減衰装置を車両に取り付けるために、ピストンロッドの外側端部は離れた別の車両構成部品に連結される。
【0007】
ER流体を使用する従来の公知技術のダンパーの総ては、ER流体と連絡する単一の連続電極を使用する。ダンパー内で間隔を空けて複数の電極を設けることにより、ほぼ同じ電流と電圧を有する連続電極よりも、同じ相当電極長でより大きな減衰力を作り得ることが見出だされている。
【0008】
そこで、ER流体を使用し、より簡単な構造であり、車両の間隔を空けられた構造的な構成要素間に取り付けられたときの種々の荷重と力に耐えることができ、更に減衰装置内に収容された複数の間隔を空けられた電極に現在のER流体式ダンパーよりも容易な方法で電圧を加え得る改良された振動減衰装置に対する要求がある。
【0009】
本発明の目的は、得られる減衰特性を犠牲にすることなくダンパーの複雑性を減らすことにより、従来技術のダンパーの前述の諸問題を解決するER流体使用の改良された減衰装置を提供することである。
【0010】
本発明の更なる目的は、電気レオロジー的な流体又は電気粘性流体と共に使用されたとき、種々の減衰特性を達成するためにオリフィス及び組み合わせられた電極を種々の形状になし得る減衰装置を提供することである。
【0011】
本発明の別の目的は、ER流体を使用した従来のダンパーよりもかなり簡単な構造のものであり、かつ車両の懸架システムの間隔を空けられた構成要素間に取り付けられたときにこれに加わる種々の荷重及び力に耐え得る減衰装置を提供することである。
【0012】
本発明の更なる目的は、ER流体に電圧を与えるための電極が、電線の通過を無くすためにER流体の外部に取り付けられ、ER流体を使用した従来のダンパーにおけるようにER流体を通して電極に電圧を供給することのない減衰装置を提供することである。
【0013】
本発明のなお別の目的は、ER流体内のキャビテーション及び気泡の形成を防ぐために、ダンパー内に圧力ガス容器を組み込み、これにより流体内の電気火花の発生を防ぐ減衰装置を提供することである。
【0014】
本発明の更に別の目的は、外側ハウジングが絶縁材料で形成され、内側ハウジングは金属で形成されたピストン室を形成し、これにより、使用されるシリンダーの直径をより小さくでき、更に電極を除いたダンパーの総ての金属構成部品を接地することができ、電気の短絡又はスパークの危険を減らすダンパーを提供することである。
【0015】
本発明の別の目的は、電極が流体ダクトに沿って間隔を空けられかつ絶縁材料のバンドにより互いに分離された複数の個別的電極バンドであって、連続電極において使用されるとほぼ同じ大きさの電流で、電極の総延長が同じ連続電極によるよりも大きな減衰力を提供するために,単一の電圧源が総ての電極バンドに同時に給電でき、又は各電極バンドがこれに印加される自分自身の電圧源を持つことができるダンパーを提供することである。
【0016】
本発明の更に別の目的は、修理のために容易に組立、分解ができ、更に装置の一体性を犠牲にすることなく製造が容易な減衰装置を提供することである。
【0017】
本発明の別の目的は、低いピストン速度においてより大きなERゲインとER効果とを提供し、かつピストンの高速時においては従来のERダンパーよりも流れのドローンが低く、必要ならばピストンの高速時においてより高い電場を使用できる減衰装置を提供することである。
【0018】
本発明の更なる目的は、頑丈で小型で比較的軽量で設計が簡単なものであって、簡単かつ効果的な方法で以上の諸目的を達成する改良された減衰装置を提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
これらの目的及び利点は本発明の振動減衰装置により得られ、この装置の一般的性質は、ピストン室を形成している円筒状の内側ハウジング、ピストン室内で軸方向に動き得るピストンであって前記室を2個の分離した流体室に分割している前記ピストン、内側ハウジングの少なくも一部分を囲んでいる外側ハウジング、内側ハウジングと外側ハウジングとの間に形成され更にピストン室を囲みかつピストンの両側の流体室間の連通を与える環状流体移動ダクト、流体室は電気レオロジー(ER)流体で満たされ、ダクト手段を通過しているER流体の流れの抵抗を大きくするようにダクト手段の諸部分を横切る電場を作るための間隔を空けられた複数の電極バンド、一方の端部においてピストンに連結されかつ減衰装置の第1の端部より先に伸びるピストンロッド、ピストンの他方の端部は第1の支持構造に連結されるようにされている状態であり、及び減衰装置の第2の端部を第1の構造から間隔を空けられた第2の構造に連結するために減衰装置の第2の端部に取り付けられた連結手段を備えた振動減衰装置と言うことができる。
【0020】
【実施例】
本原理の適用を試みた最良のモードを示す本発明の好ましい実施例が以下説明され図示され、更に特許請求の範囲に特に明確に指摘される。
【0021】
図面全体を通じて同様な番号が同様な部分に付けられる。
【0022】
改良された振動減衰装置の第1の実施例、好ましくは車両の懸架装置に組み込まれるようにされた形式のものが、全体として1で示され、図1−4に図示される。装置1は、内側円筒面4と外側円筒面5のある円筒体3を有する強固な金属で形成された内側ハウジング2を備える。円筒体3は一方の端部6において開口し、他方の端部は壁7により閉鎖される。
【0023】
円筒体3の内側円筒面4は、良好な耐摩耗性、良好な衝撃特性及び低摩擦性を有する無電解ニッケル、クロムめっき300シリーズステンレス鋼、セラミックスなどのような材料で被覆されることが好ましい。
【0024】
円筒体3内に形成されたピストン室11内にピストン10が摺動可能に取り付けられ、そしてこのピストンはこれに取り付けられたピストンロッド12を持つ。ロッド12は、端部閉鎖リング14に形成された相補的形状の開口13を通って伸びる。リング14は円筒体3の開口端部6内に取り付けられ、そして外側Oリング15と内側Oリング16とによりこれと気密に組み合わせられる。ピストンロッド12は端部キャップ18に形成された同様に相補的形状の開口17を通って伸びる。図1に示されるように、ピストンロッドを車両の構成要素に固定するためにピストンロッド12の外側端部には連結具20が取り付けられる。車両が道路の大きな穴や突起に遭遇したときの振動ダンパー1の破損を防ぐために、これに加わる苛酷な力を吸収するように、連結具20に隣接してピストンロッド12に通常の緩衝器21が取り付けられる。
【0025】
ダンパー1は、一般に25で示される外側ハウジングを更に備え、これは、図1−4の実施例においては種々の形式の高張力プラスチック材料のような絶縁材料で形成される。ハウジング25は、内側端部26aと27aとにおいて軸方向に差込み式に摺動可能に連結され更に1対のOリング28により液体が漏れないようにされた2個の円筒状部分26と27とで形成されることが好ましい。
【0026】
円筒状部分27の外側端部はクリップリング29により内側ハウジング2上の定位置に固定され、そして1対の間隔をおいたOリング30によりハウジング2の外面と気密に組み合わせられる。円筒状部分26の外側端部もまた1対の間隔をおいたOリング31により内側ハウジング2の外面と気密に組み合わせられる。外側ハウジング25の円筒状部分26と27とは、内側ハウジング2に摺動可能に取り付けられ組み立てられ、そして調整ねじリング33により調整された位置に固定される。リング33は円筒状ハウジング部分26の外側端部における雌ねじ部分34とねじで組み合わせられる。ねじリング33はクリップリング35により定位置に保持される。
【0027】
図2に示されるように、内外のハウジング間に円筒状の流体移動ダクト37を形成するために、内側ハウジング2の外径は外側ハウジング25の内径、特に円筒状部分26と27の内径より小さい。このダクトは一般に外側ハウジング25の軸方向長さの全体にわたって伸びる。ピストン10は室11を1対の流体室38と39とに分割し、これらの室は、ハウジング2の円筒体3に形成された複数の細長いスロット40により移動ダクト37と連通する。従って、図2に示されるように、ピストン10が室11内で動くと、この室11内に収容されていた電気レオロジー(ER)流体は開口40を通り両流体室間の移動ダクト37に沿って流れ、ピストンを運動方向で制動する。ピストン室11と移動ダクト37とをER流体で満たすために、外側ハウジング25には穴42が設けられ流体移動ダクト37と連通する。ダンパー1をER流体で満たした後で、穴42はねじ栓43により封鎖される。
【0028】
内側ハウジング2の一方の端部に圧力室45が形成され、これは、Oリング47により室11からの流体の漏洩のないようにシールされ軸方向に可動に取り付けられたピストン又は仕切り壁46によりピストン室11から分離される。室45は加圧された圧縮性ガスにより満たされるであろう。室11内でピストン10が動くと、壁46が室45から離れるように動き、ピストンロッド12の室への出入運動により生ずる室11内の体積の変化を補償する。壁46のこの運動が、ER流体を一般に一定圧力に維持し気泡の形成またはキャビテーションを防ぐ。キャビテーションは、以下説明されるように、ER流体に電圧が加えられたときに電気火花又は短絡を起こさせる。室内に加圧ガスを供給するために弁48が圧力室45と連通する。
【0029】
ピストンロッド連結具20を取り付けた車両の部分から離れた車両の別の部分にダンパーを取り付けるために、連結具49が内側ハウジング2の端部閉鎖壁7に溶接により確りと固定される。所望の減衰特性の達成を支援するために、車両とダンパーとに加わる小振動の吸収を助けるように、連結具49内にエラストマーのハウジング50を取り付けることが好ましい。
【0030】
本発明の主な特徴の一つにより、一般に52で示された電極が、外側ハウジング25の円筒状部分26内に形成された環状の凹所53内に取り付けられる。電極52は、52a、52b、及び52cで示された複数の個別的な環状金属電極バンドにより形成される。これらバンドは凹所53内に座り、絶縁材料の2個の環状バンド64と65とにより分離される。電極バンド52aと52cとは、好ましくは円錐状の外側端部54を有し、それぞれ外側ハウジング25の円筒状部分26及び27の内面55及び56に移行するときの滑らかなテーパーを与える。各電極バンドは複数のOリング57により凹所53内に気密に取り付けられ、更に調整ねじリング33により円筒状部分26が部分27に向かって進められたとき、外側ハウジングの円筒状部分27の内側の縁58により凹所内に把持される(図2)。電圧は電気コネクター60a、60b及び60cにより各電極バンドに印加される。これらコネクターは、外側ハウジング25に形成された相補的な形状の開口61を通って伸び、電線62により電源に接続される。
【0031】
室11内でピストンが動くときに、ある限定された量のER流体が室38と39との間を通過できるように、ピストン10に複数のブリード穴(図示せず)を形成することができる。希望するならば、ピストンの運動中、流体の1方向のみの流れを許すようにピストン10に1方向逆止弁を設けることも可能である。
【0032】
振動ダンパー1の機能は図2に最もよく示される。車両が路面の穴又は突起に遭遇すると、ピストンは室11内で動き、ER流体を一方の室から流体移動ダクト37を経て他方の室に強制する。ER流体ダンパー技術において良く知られているように、電圧が加えられた電極バンド52a−52cに隣接したダクト37の狭い部分を通過するとき、ER流体の粘度は、各電極バンドに印加された電圧の大きさ、及び絞られた通路幅に依存して変化し、ダンパーの減衰特性に影響を与えるであろう。
【0033】
達成すべき希望の減衰特性に応じて個々の電極バンドに同じ電圧又は異なった電圧を与えることができる。3個の個別電極バンドと同じ有効電極面積を有する単一の連続電極を同じ電圧と電流で使用して得られた値よりも、間隔を空けられた個別電極の使用が移動ダクトを通るER流体の流れに対してより大きな減衰と抵抗とを与えることが見いだされた。
【0034】
強固な金属で形成された内側ハウジング及びピストンロッド12が、離れた位置において車両に取り付けられ、重量を支持し、そしてダンパーに加わる振動力を吸収する。外側ハウジング25は、従来技術のER振動ダンパーの外側ハウジング又はシンリンダーがそうであるように力及び荷重を減衰させることは少しも必要でないため、絶縁性で軽量の、好ましくはプラスチック材料でこれを形成することができる。内側の金属ハウジング2は接地され、電極52だけが帯電され、この電極は絶縁ハウジング内に完全に収容される。外部の電気接続は、コネクター60a、60b及び60c、並びに電線62のみである。従って、総ての帯電した構成要素は、車両の個々の構成要素及び/又は周囲の構成要素と接触する可能性が実質的にない。同様に、上に説明され図2に示されるように、ダンパー1を形成するにはごく少数の構成要素しか必要でなく、これらは、内側金属ハウジング上に外側ハウジングの円筒状部分を滑らせ適合させて連結し、ねじリング33の調整により電極52を把持しかつ組み合わせることにより、容易に組み立てられる。
【0035】
本発明による振動減衰装置の第2の実施例が一般に70で示され、図5に図示される。ダンパー70は、外側ハウジング71がダンパー1の外側ハウジング25の絶縁材料とは異なり金属で形成される点を除いて大部分はダンパー1と同様である。外側ハウジング71を金属で作れるように、凹所53内に環状の絶縁スリーブ72が座り、更に移動ダクト37を通って流れるER流体がハウジング71の先で漏れること防ぐために複数のOリング73及び74によりシールされる。電気コネクター60a、60b及び60cも、絶縁スリーブ75により金属ハウジング71から絶縁されるであろう。その他の構成要素及びダンパー70の作動方法はダンパー1に関して先に説明されたものと同じである。
【0036】
本発明の第3の実施例が80で示され、図7に図示される。ダンパー80は、電極が凹所53の全長を完全に伸びかつその内部に完全に座る連続円筒状要素81より形成されることを除いて上述のダンパー1及び70と一般に同様である。電極81はダンパー1の電極52の端部54と同様な円錐状の端部を持たず、ダンパー1及び70の電極52により与えれたような絞り部分が少しもなくその長手方向の全長にわたり移動ダクト85に連続した均一の幅を与える。
【0037】
円筒状部材81には、2個が図示された複数の環状凹所82が形成され、流体移動ダクト85に沿って間隔を空けられた3個の電極81a、81b及び81cを形成する絶縁材料の環状バンド83がこの凹所内に座る。単一の電気コネクター60が外側ハウジング25の穴を通って伸び、電極81に電圧を供給し、この電圧が個別電極81a、81b及び81cに加えられる。
【0038】
本発明の振動減衰装置の第4の実施例が一般に90で示され、図9に図示される。実施例70の絶縁スリーブ72が実施例90においては溝付き又はスプライン付きのスリーブ91で置き換えれることを除いて、ダンパー90は、図5に示されかつ上に説明されたダンパー70と多くの点で同様である。スリーブ91は絶縁材料で形成され、更に介在の溝93により分離され円周方向で間隔を空けられ軸方向に伸びている複数のスプライン92を持つ(図10及び11)。スプライン92及び93は、好ましくはスリーブ91の全長に連続して伸び、そしてスリーブ91と内側円筒体3との間に流体移動ダクト94が形成される。
【0039】
複数の環状凹所95が円筒状スリーブ91に形成され、これらは内部に複数の電極バンド96を受け入れるようにスリーブに沿って長手方向で間隔を空けられる。各電極バンド96には、介在の溝98により分離され円周方向で間隔を空けられ長手方向に伸びている複数のスプライン97が形成される(図10及び11)。電極96のスプライン97と絶縁スリーブ91のスプライン92、及び溝98と溝93とは軸方向で揃えられる。そこで、溝93と98の底は、スプライン92と97のそれぞれの内側円弧面99と100とがそうであるように、共通の長手方向の線上にある。これにより、絞られたダクト領域が少しもなく完全にスリーブ91の全長を通る流体移動ダクト94のための一様断面積の連続流路が与えられる。電気コネクター60a、60b及び60cは,ダンパー70に関して前述されたように、絶縁スリーブ75により外側金属ハウジング71から絶縁される。
【0040】
ダンパー90のその他の構成要素は、ダンパー70に関して上述されたと同様であり、従って更に詳細には説明されない。
【0041】
電極バンドのスプライン及び溝は、ダンパー1及び80の外側ハウジング25に直接形成された相補的なスプライン及び溝と整列し、本発明の理念に影響を与えることなく同じ結果を達成し得ることも容易に理解される。
【0042】
まとめれば、種々の実施例は、ER流体を使用する振動減衰装置を提供し、この装置は構造が比較的簡単で、組立と車両への取付けとが容易なものであり、更に流体移動ダクトを種々の形状にすることができる。本発明の別の利点は、電極への電気接続が従来のERダンパーにおけるようにER流体内を通過せず、更に電極バンドだけを1個又は複数の電圧源に接続することだけが要求されることである。金属で形成される内側ハウジングは接地され、かつ外側ハウジングは絶縁材料でこれを形成でき、内部に置かれ電気的に絶縁された電極を外部の電圧供給源に接続するためには電気コネクターの外側ハウジングの通過だけしか要求されないので、印加電圧の火花放電又は回路の短絡による機能不全の恐れの少ないダンパーを提供できる。
【0043】
更に、電極は流体移動ダクトに沿って間隔を空けて設けられた複数の個別電極バンドを有し、これは、個別電極の電流が単一の連続電極において必要とされるものとほぼ同じ場合、電極の長さが個別電極の合計長さと等しい連続電極よりも大きな制動力を作る。
【0044】
試験結果より、間隔を空けられた不連続又は個別的な複数の電極は、同じ総表面長さを有する単一の連続電極により得られるよりも、低ピストン速度において、より大きなERゲイン及びER効果を提供することが示された。同様に、高ピストン速度における流れのドローンが小さく、必要ならば、高ピストン速度におけるより高い電場の利用が可能である。
【0045】
従って、本発明の振動減衰装置は、簡単化され、多くの目的の総てを達成する効果的、安全、低費用でかつ効率的な装置を提供し、従来装置で遭遇した難点をなくし、更に本技術における問題点を解決しかつ新たな結果を得た。
【0046】
以上の説明においては、簡明、明確及び理解のために幾つかの用語が使用されたが、かかる用語は説明のために使用されたものであり広く解釈すべきものであり、従来技術の要求以上の不必要な制限をこれらに加えるべきではない。
【0047】
更に、本発明の説明及び図面は例示のものであり、本発明の限界は図示され説明された詳細そのものには限定されない。
【0048】
本発明の特徴、新知見及び原理の説明にあたり、この改良された振動減衰装置の構成方法と使用方法、構造の特徴、及び新規かつ有用な構造、装置、要素、配列、部品及び組合せが実施態様において述べられる。
【0049】
本発明の実施態様は次の通りである。
【0050】
1.ピストン室を形成している円筒状の内側ハウジング、
ピストン室内で軸方向に動き得るピストンであって、前記室を2個の分離した流体室に分割しているピストン、
内側ハウジングの少なくも一部分を囲んでいる外側ハウジング、
前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとの間に形成され、前記ピストン室を囲みかつ前記ピストンの両側の前記流体室間の連通を与える環状流体移動ダクトであって、前記流体室は電気レオロジー(ER)流体で満たされるようになっている環状流体移動ダクト、
ダクト手段を通過しているER流体の流れの抵抗を大きくするようにダクト手段の諸部分を横切る電場を加えるための間隔を空けられた複数の電極バンド、
一方の端部においてピストンに連結されかつ減衰装置の第1の端部より先に伸びるピストンロッドであって、前記ピストンの他方の端部は第1の支持構造に連結されるようになっているピストンロッド、及び
前記装置の第2の端部を第1の構造から間隔を空けられた第2の構造に連結するために減衰装置の第2の端部に取り付けられた連結手段
を備えた振動減衰装置。
【0051】
2.内側ハウジングが金属で形成され、そして連結手段が内側金属ハウジングの端部に取り付けられ、これにより前記減衰装置上の荷重が前記内側ハウジング及びピストンロッドにより支持される実施態様1に定められた振動減衰装置。
【0052】
3.電極バンドが金属の環状バンドであり外側ハウジングに取り付けられかつダクト手段と連携し、更に電気接続手段が外側ハウジングを通って伸びかつ前記環状バンドに電気接続され前記バンドに電圧を加える実施態様2に定められた振動減衰装置。
【0053】
4.外側ハウジングが絶縁材料より形成される実施態様3に定められた振動減衰装置。
【0054】
5.外側ハウジングが金属で形成され、そして前記バンドを外側ハウジングより電気絶縁するために金属バンドと前記外側ハウジングとの間に絶縁材料が取り付けられる実施態様3に定められた振動減衰装置。
【0055】
6.外側ハウジングが第1及び第2の円筒状部分を有し、環状金属バンドが中に座る環状の凹所が前記部分の少なくも一方に形成され、絶縁材料のバンドが隣り合った接環状金属バンド間で前記環状凹所内に座り、そして前記第1と第2の部分を軸方向で互いに連結するため及び前記環状金属バンドと絶縁材料のバンドとを前記凹所内で固定するために減衰装置が更に組立用手段を備える実施態様3に定められた振動減衰装置。
【0056】
7.外側ハウジングの第1の部分と第2の部分とが軸方向で連結され、そして組立用手段が1対の端部保持用部材及び介在調節ねじリングを備える実施態様6に定められた振動減衰装置。
【0057】
8.環状凹所が外側ハウジングの円筒内面に形成され、更に環状金属バンドが前記環状凹所内に座りかつ流体移動ダクトと連通する環状面を有する実施態様3に定められた振動減衰装置。
【0058】
9.流体移動ダクト手段の実質的に全長にわたり、外側ハウジングの円筒内面と内側ハウジングの円筒外面との間に一定の間隔を提供するように金属バンドの環状面が外側ハウジングの円筒内面と一致する実施態様8に定められた振動減衰装置。
【0059】
10.金属バンドの環状面が外側ハウジングの円筒内面より先に伸び、そして流体移動ダクトにおける小さくされた流路面積を与える実施態様8に定められた振動減衰装置。
【0060】
11.電極バンドが、間隔を空けられた複数の凹所の形成された円筒状金属部材の間隔を空けられた環状部分であり、そして絶縁材料のバンドが前記円筒状部材の間隔を空けられた凹所の各に座る実施態様2に定められた振動減衰装置。
【0061】
12.円筒状金属部材が円錐状の端部を有し、この端部が外側ハウジングの円筒内面内に移行する実施態様11に定められた振動減衰装置。
【0062】
13.内側ハウジングの第2の端部に隣接して前記ハウジング内に圧力ガス容器が取り付けられる実施態様1に定められた振動減衰装置。
【0063】
14.ガス容器を流体室から分離するために内側ハウジング内に取り付けられた可動の仕切り手段を備える実施態様13に定められた振動減衰装置。
【0064】
15.電極バンドの少なくも1個に、円周方向で間隔を空けられた複数のスプライン、及び流体ダクト手段の少なくも一部分にわたり長手方向に伸びている介在の溝が形成される実施態様1に定められた振動減衰装置。
【0065】
16.流体ダクト手段の断面積が前記1個の電極バンドの全長にわたり一定である実施態様15に定められた振動減衰装置。
【0066】
17.外側ハウジングが金属で形成され、内側ハウジングと外側ハウジングとの間に絶縁材料のスリーブが取り付けられ、そして前記バンドに電圧を加えるために電気接続手段が外側ハウジングと絶縁スリーブとを通して伸びかつ電極バンドに電気的に接続される実施態様15に定められた振動減衰装置。
【0067】
18.円周方向で間隔を空けられ長手方向に伸びる複数のスプライン及び溝が絶縁スリーブに形成されかつ前記1個の電極バンドのスプライン及び溝に揃う実施態様17に定められた振動減衰装置。
【0068】
19.絶縁スリーブに複数の環状凹所が形成され、前記凹所内に電極バンドが座る実施態様18に定められた振動減衰装置。
【0069】
20.流体移動ダクトの断面積が電極バンド及び絶縁スリーブのスプライン及び溝の長さにわたり一定である実施態様18に定められた振動減衰装置。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の振動減衰装置の側面図である。
【図2】図1の振動減衰装置の長手方向の拡大分解図である。
【図3】図2の線3−3において得られた断面図である。
【図4】図2の線4−4において得られた断面図である。
【図5】本発明の振動減衰装置の第2の実施例の図2と同様な長手方向の分解断面図である。
【図6】図5の線6−6において得られた断面図である。
【図7】振動減衰装置の第2の実施例を示す図2及び5と同様な長手方向断面図である。
【図8】図7の線8−8において得られた断面図である。
【図9】本発明の振動減衰装置の第4の実施例の図2、5.及び7と同様な長手方向の分解断面図である。
【図10】図9の線10−10において得られた断面図である。
【図11】図9の線11−11において得られた断面図である。
【符号の説明】
1 減衰装置
3 円筒体
4 内側円筒面
5 外側円筒面
6 端部
7 壁
10 ピストン
11 ピストン室
12 ピストンロッド
25 ハウジング
Claims (1)
- ピストン室を形成しており、外側直径と内側直径と有する金属製の円筒状の内側ハウジング、
ピストン室内で軸方向に動き得るピストンであって、前記室を2個の分離した流体室に分割しているピストン、
内側ハウジングの少なくも一部分を囲んでいる外側ハウジングであって、少なくとも一部が絶縁材料で形成されており、該内側ハウジングの外側直径よりも大きな、内側表面を形成する内側直径を有する外側ハウジング、
前記内側ハウジングと前記外側ハウジングの上記絶縁材料の部分との間に形成され、前記ピストン室を囲みかつ前記ピストンの両側の前記流体室間の連通を与える環状流体移動ダクトであって、前記流体室は電気レオロジー(ER)流体で満たされるようになっている環状流体移動ダクト、
該外側ハウジングの上記絶縁材料に設置されており、該環状流体移動ダクト手段と連通して、ER流体の流れの抵抗を大きくするように該環状流体移動ダクト手段の諸部分を横切る電場を加えるための間隔を空けられた複数の電極バンドであって、各々が該外側ハウジングの該絶縁材料によって隣接した電極バンドから絶縁されている複数の電極バンド、
一方の端部においてピストンに連結されかつ減衰装置の第1の端部より先に伸びるピストンロッドであって、他方の端部が第1の支持構造に連結されるようになっているピストンロッド、
該外側ハウジングを介して延びており、該電極バンドに電気的に接続されていて、該外側ハウジングの内側直径上の金属電極バンドに電圧を加える電気的コネクタ手段、及び
前記装置の第2の端部を第1の支持構造から間隔を空けられた第2の支持構造に連結するために減衰装置の第2の端部に取り付けられた機械的連結手段を備えた振動減衰装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/491,514 US5590745A (en) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | Vibration damping device using ER fluids having multiple electrodes |
US491514 | 2000-01-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH094669A JPH094669A (ja) | 1997-01-07 |
JP3989573B2 true JP3989573B2 (ja) | 2007-10-10 |
Family
ID=23952559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17439296A Expired - Fee Related JP3989573B2 (ja) | 1995-06-19 | 1996-06-14 | 電気レオロジー流体を使用した振動減衰装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5590745A (ja) |
EP (1) | EP0750133B1 (ja) |
JP (1) | JP3989573B2 (ja) |
KR (1) | KR970002035A (ja) |
CA (1) | CA2179346C (ja) |
DE (1) | DE69604865T2 (ja) |
ES (1) | ES2137579T3 (ja) |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3338465A1 (de) * | 1983-10-22 | 1985-05-02 | kabelmetal electro GmbH, 3000 Hannover | Waermeisoliertes leitungsrohr |
US5788029A (en) * | 1993-08-18 | 1998-08-04 | Bell Helicopter | Vibration isolation system |
US5590745A (en) | 1995-06-19 | 1997-01-07 | Bridgestone/Firestone, Inc. | Vibration damping device using ER fluids having multiple electrodes |
US5588509A (en) * | 1995-10-17 | 1996-12-31 | Bridgestone/Firestone, Inc. | Splined vibration damping device using ER fluids |
DE19805519C1 (de) * | 1998-02-11 | 1999-07-29 | Fraunhofer Ges Forschung | Überlastsicherung für mechanische Pressen |
US6318521B1 (en) | 1999-06-16 | 2001-11-20 | Bridgestone/Firestone, Inc. | Externally guided ER damper |
US6352143B1 (en) * | 2000-03-09 | 2002-03-05 | Bridgestone/Firestone, Inc. | Vibration damping system using a hydraulic damper with a field responsive fluid control |
US6378671B1 (en) | 2000-03-29 | 2002-04-30 | Lord Corporation | Magnetically actuated motion control device |
US7637360B2 (en) * | 2000-03-29 | 2009-12-29 | Lord Corporation | System comprising magnetically actuated motion control device |
US6484566B1 (en) | 2000-05-18 | 2002-11-26 | Rheologics, Inc. | Electrorheological and magnetorheological fluid scanning rheometer |
US6464051B2 (en) * | 2001-03-16 | 2002-10-15 | Delphi Technologies, Inc. | Magnetorheological dampers with improved wear resistance |
US6827822B2 (en) | 2001-11-09 | 2004-12-07 | Temple University Of The Commonwealth System Of Higher Education | Method and apparatus for increasing and modulating the yield shear stress of electrorheological fluids |
US6722480B2 (en) | 2002-05-07 | 2004-04-20 | Lord Corporation | Magnetically actuated motion control device |
US6655511B1 (en) | 2002-10-08 | 2003-12-02 | Delphi Technologies, Inc. | Magnetorheological piston having a core |
US7413063B1 (en) * | 2003-02-24 | 2008-08-19 | Davis Family Irrevocable Trust | Compressible fluid magnetorheological suspension strut |
DE10320005B3 (de) * | 2003-05-06 | 2004-10-21 | Zf Sachs Ag | Schwingungsdämpfer mit feldkraftabhängig regelbarer Dämpfkraft |
CN1318193C (zh) * | 2004-11-24 | 2007-05-30 | 东南大学 | 力反馈数据手套的力反馈装置 |
DE102007026378A1 (de) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Fludicon Gmbh | Schwingungsdämpfer |
US8215463B2 (en) * | 2008-02-12 | 2012-07-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Variable damping-force damper and manufacturing method of the same |
DE602008005860D1 (de) * | 2008-05-22 | 2011-05-12 | Electrolux Home Prod Corp | Waschmaschine |
EP2131062B1 (de) | 2008-06-08 | 2015-10-21 | Grammer Ag | Elektrorheologischer Aktor zur aktiven Schwingungsdämpfung und Vorrichtung mit einem solchen Aktor |
JP5220697B2 (ja) * | 2009-07-01 | 2013-06-26 | カヤバ工業株式会社 | 緩衝器 |
DE102013003841B4 (de) | 2012-12-21 | 2016-11-24 | Fludicon Gmbh | Schwingungsdämpfer |
CN104154169B (zh) * | 2014-07-18 | 2015-12-30 | 湘潭大学 | 自供能电流变弹性体减振器 |
DE112016004236T5 (de) * | 2015-09-18 | 2018-07-19 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Zylindereinrichtung |
US11073190B2 (en) * | 2016-12-26 | 2021-07-27 | Hitachi Astemo, Ltd. | Cylinder apparatus |
CN112185074B (zh) * | 2020-09-28 | 2021-12-21 | 江西行宇家具制造有限公司 | 一种利用电流变体节能型家具制造超负荷预警装置 |
CN113007262A (zh) * | 2021-02-06 | 2021-06-22 | 广西科技大学 | 一种变间隙阶变式磁流变阻尼器 |
CN113606277A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-11-05 | 上海应用技术大学 | 基于液压调节系统的车辆电流变液减震器 |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3866724A (en) * | 1973-08-13 | 1975-02-18 | Harold S Hollnagel | Variable two-way shock absorber |
US4290510A (en) * | 1978-12-14 | 1981-09-22 | Chrysler Corporation | Wear resistant coated article |
DE3033139A1 (de) * | 1980-09-03 | 1982-04-08 | Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt | Vorrichtung mit einer reibpaarung, insbesondere reibungsbremse oder reibungskupplung |
US4861006A (en) | 1986-09-16 | 1989-08-29 | Bridgestone Corporation | Anti-vibration apparatus |
JP2693434B2 (ja) * | 1986-12-29 | 1997-12-24 | 株式会社ブリヂストン | サスペンション用減衰力発生装置およびそれの作動制御装置 |
DE3712349C2 (de) * | 1987-04-11 | 1994-07-07 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Dämpfung von Bewegungsabläufen |
US4838392A (en) * | 1987-08-05 | 1989-06-13 | Lord Corporation | Semi-active damper for vehicles and the like |
US4896752A (en) * | 1988-02-12 | 1990-01-30 | Trw Inc. | Vehicle strut |
EP0342882B1 (en) * | 1988-05-13 | 1994-08-10 | Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha | Damping system for a rotating shaft |
US5000299A (en) * | 1989-02-07 | 1991-03-19 | Tokai Rubber Industries, Ltd. | Shock absorber using electro-viscous fluid |
US5014829A (en) * | 1989-04-18 | 1991-05-14 | Hare Sr Nicholas S | Electro-rheological shock absorber |
US5161653A (en) * | 1989-04-18 | 1992-11-10 | Hare Sr Nicholas S | Electro-rheological shock absorber |
JPH03234938A (ja) * | 1989-08-25 | 1991-10-18 | Bridgestone Corp | 振動減衰装置 |
US5018606A (en) * | 1990-01-10 | 1991-05-28 | Lord Corporation | Electrophoretic fluid damper |
DE4030869A1 (de) * | 1990-09-29 | 1992-04-02 | Suspa Compart Ag | Reibungsdaempfer |
US5263558A (en) * | 1990-10-20 | 1993-11-23 | Atsugi Unisia Corporation | Electromagnetic strut assembly |
US5170866A (en) * | 1991-04-01 | 1992-12-15 | Motorola, Inc | Motion-damping device using electrorheological fluid |
JPH04321829A (ja) * | 1991-04-20 | 1992-11-11 | Bridgestone Corp | 減衰装置用絞り通路 |
US5180145A (en) * | 1991-05-30 | 1993-01-19 | Bridgestone Corporation | Vibration damping device |
EP0552568B1 (en) * | 1991-12-27 | 1997-07-16 | Bridgestone Corporation | A process and an apparatus for controlling vibration damping force in a vibration damping device |
US5176368A (en) | 1992-01-13 | 1993-01-05 | Trw Inc. | Vehicle engine mount |
US5259487A (en) * | 1992-07-14 | 1993-11-09 | The Lubrizol Corporation | Adjustable dampers using electrorheological fluids |
FR2709796B1 (fr) * | 1993-08-06 | 1998-11-27 | Carbon Ste Fse Amortisseurs | Dispositif d'obturation monobloc à guide centreur lubrifié pour tube d'amortisseur hydraulique pressurisé. |
US5439082A (en) | 1994-04-01 | 1995-08-08 | Bell Helicopter Textron Inc. | Hydraulic inertial vibration isolator |
US5522481A (en) * | 1994-12-09 | 1996-06-04 | Bridgestone/Firestone, Inc. | Vibration damping device using ER fluids |
US5513730A (en) * | 1995-02-03 | 1996-05-07 | Petrovich; Paul A. | Nonlinear shock absorber |
US5598908A (en) | 1995-06-05 | 1997-02-04 | Gse, Inc. | Magnetorheological fluid coupling device and torque load simulator system |
US5590745A (en) | 1995-06-19 | 1997-01-07 | Bridgestone/Firestone, Inc. | Vibration damping device using ER fluids having multiple electrodes |
-
1995
- 1995-06-19 US US08/491,514 patent/US5590745A/en not_active Ceased
-
1996
- 1996-03-14 DE DE69604865T patent/DE69604865T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-14 EP EP96104001A patent/EP0750133B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-14 ES ES96104001T patent/ES2137579T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-02 KR KR1019960009856A patent/KR970002035A/ko active IP Right Grant
- 1996-06-14 JP JP17439296A patent/JP3989573B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-18 CA CA002179346A patent/CA2179346C/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-01-16 US US09/008,651 patent/USRE37015E1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
USRE37015E1 (en) | 2001-01-16 |
EP0750133B1 (en) | 1999-10-27 |
DE69604865T2 (de) | 2000-02-17 |
EP0750133A1 (en) | 1996-12-27 |
CA2179346A1 (en) | 1996-12-20 |
ES2137579T3 (es) | 1999-12-16 |
JPH094669A (ja) | 1997-01-07 |
KR970002035A (ko) | 1997-01-24 |
US5590745A (en) | 1997-01-07 |
DE69604865D1 (de) | 1999-12-02 |
CA2179346C (en) | 2006-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3989573B2 (ja) | 電気レオロジー流体を使用した振動減衰装置 | |
US5522481A (en) | Vibration damping device using ER fluids | |
JP3918121B2 (ja) | 電気レオロジー流体を使用したスプライン型振動減衰装置 | |
JP3101081B2 (ja) | 振動減衰装置 | |
US5366048A (en) | Vibration damping device | |
JP4726161B2 (ja) | 外部案内式er減衰装置 | |
US5449150A (en) | Vibration damping device with an electrode and having rolling lobes of different radii | |
US5259487A (en) | Adjustable dampers using electrorheological fluids | |
JPH02209643A (ja) | 緩衝装置 | |
CA2559583C (en) | Splined vibration damping device using er fluids | |
JP6975688B2 (ja) | シリンダ装置 | |
JP2019007601A (ja) | シリンダ装置 | |
MXPA00005967A (es) | Amortiguador er guiado externamente |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060905 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061106 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070410 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070605 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070703 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070718 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100727 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110727 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110727 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120727 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130727 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |