JP4535870B2 - 磁気作動運動制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は磁気作動運動制御装置に関する。特に、本発明は生成される磁界に従って第1の部材および第2部材の間の接触力を変化させる磁気作動運動制御装置に関する。
磁気制御のダンパーまたはストラットなどの磁気作動運動制御装置は、運動制御(例えば加えられた磁界の大きさによって制御される減衰)を行う。磁気制御ダンパーにおける研究の多くは、電気流動性(ER)または磁気流動性(MR)ダンパーに集中した。これらの種類の減衰装置の両方の基礎をなしている原理は、特定の流体が加えられた電界または磁界に比例して粘性の変ることである。したがって、流体によって達成可能な減衰力は、加えられた電磁界を制御することによって制御できる。ERおよびMRダンパーの例は、それぞれ、ノースカロライナ州ケアリー(Cary)のロード(Lord)社に譲渡されたアメリカ特許番号5、018、606および5、284、330の中で論じられている。
一般に、MR流体は、高い降伏強度および粘度を備えており、したがって、ER流体より大きな減衰力を発生させることができる。なお、MR流体の粘度は、簡単な低電圧電磁コイルを付勢することによって発生される容易に生成される磁界によって正確に制御される。その結果、MR流体を使っているダンパーは、ERダンパーよりも好まれるものになった。
ERおよびMR流体ダンパーには流体制動が関係するので、ダンパーは正確な弁システムおよびシールで製造されなければならない。特に、この種のダンパーは、一般に動的シールおよび柔軟な収納部材を必要とし、その結果、従来のMRおよびERダンパーは製造または組立てが容易でない。更に、装置が高速およびオフ状態で作動されるとき、ERおよびMR流体ダンパーは、著しい「オフ状態」力を持つ可能性があり、オフ状態力は更にそれらの製作・組立を複雑にする可能性がある。オフ状態力とは、ダンパーが付勢されていないとき、ダンパーの中に働いている力をいう。
従来技術のMRおよびER流体装置と関連する欠点の結果として、従来のMR流体運動制御装置に対する磁気作動代替品が開発された。そのような磁気作動の従来技術装置は、「磁気作動運動制御装置」のための未決のアメリカ特許番号第6、378、671号および「磁気作動運動制御装置を備えるシステム」の名称の2002年2月20日に出願の出願番号第10/080293号を有する認可済みの‘365出願の未決分割出願の中に開示されている。公告された特許および係属中の出願の両方ともノースカロライナ州ケアリーのロード社に譲渡されている。前記出願の中に開示された従来技術の磁気作動装置は、MRまたはER流体を含まないが、加えられた磁界または電界の大きさによって制御される可変レベルの静電的減衰または摩擦減衰を与える。従来技術の磁気作動運動制御装置は、MRおよびER流体装置と関連する多くの欠点を克服する。例えば、従来技術の磁気作動運動制御装置は、簡単にかつ比較的低コストで製造し組立てることができ、非常にゆるい機械的な許容誤差および構成要素の間の嵌め合いを可能にし、動的シールまたは柔軟な収容部材を必要とせず、特に低いオフ状態力を有し、オフ状態および最大減衰力の間に広いダイナミックレンジを与える。広いダイナミックレンジは、装置が高速で作動されるときに、特にはっきり表れている。
先に「0005」項の中で参照した係属出願において開示された例示的な従来技術の磁気作動運動制御装置が図1、2および3の中に、総括的に例示されている。従来技術の運動制御装置またはダンパーは、図1において101で総括的に表され、ピストン107が中に入っている管状ハウジング103を備え、ハウジングとピストンの間には空洞105が形成されていて、ピストンは軸123に沿ってハウジングの中を移動可能になっている。ダンパーの各端は、他の構造体にダンパー101を取付けるのを容易にする従来の周知の構造(例えば被減衰構成要素の一部に取り付けるUリンクアイ121)を備えているのがよい。ハウジング103には、少なくとも1本の軸方向に整列したみぞ穴109がある。みぞ穴は、また、長手方向に伸びているみぞ穴と言うこともある。
全部で8本のみぞ穴が図2の中に例示され、みぞ穴のうちの5本が図1の中に例示されている。みぞ穴は、ハウジング壁を貫通して柔軟なバンド、タブまたは指111を形成している。みぞ穴109は、ハウジング103の壁を貫通して延び、軸方向にほとんどハウジングの全ての長さにわたって伸びている。
ピストン107には透磁性コア117の中にセットされた少なくとも1つ、および好ましくは2つの電磁コイル115から作られた磁気的に活性な部分113を備えている軸112を有するシャフトがある。部分113は、また、このあとピストンヘッドともいうことがある。ここでは、透磁性コア117が中空であるが、コアは、代わりに、中実ボビンであってもよい。中空コアにはその中に接続線119を入れるスペースがある。図3に示すように、ピストンヘッド113はまた、コイル115の軸方向に向いた部分に隣接している複数の環状磁極114A、114B、114Cおよび114Dを備えている。磁極114A〜114Dは、事実上同じ寸法を備えている。磁極は、図3の中でPとして表された事実上同じ全軸方向寸法および直径Dの4分の1に等しい一定の横方向寸法を備え、そのような横方向寸法は、図3の中でD/4として表されている。磁極が寸法D/4に沿って横に伸びるとき、軸方向の磁極寸法Pはほぼ一定のままである。磁極はほぼ矩形の横断面を備え、コイルが付勢されていないとき、磁極の外周面とハウジング壁の間に一定の半径方向の空洞127を保っている。従来技術の装置101では、電磁石が付勢されるとき生じる磁束は、磁極114A〜D、ピストンヘッド113の内側部分およびハウジングの壁104を通してほぼ一定であり、一定の磁束は図3の中で等間隔に置かれた磁束線125によって示されている。磁束が一定であることは、主に、磁極、活性部分113および壁104がほぼ一定の寸法であることの結果である。
電流源118は、導線119を通してコイル115に電流を供給する。コイル115を通して流れる電流は、ハウジング103をピストンヘッド113の方へ引き寄せる磁界を生成する。上記のように、生成された磁界は、磁界線125によって図3の中に示されている。また、図3に示すように、磁界は、コイル115を囲んで磁極114、ピストンヘッド113の内側部分およびハウジングの壁104を通過している。ピストンヘッド113と同様に、ハウジング103もまた、磁界によって引きつけられる透磁性材料(鋼およびその他の鉄の合金を含むがこれに限らない)から製造される。コイル115を通って流れる電流の量は、発生する磁界の大きさに大体正比例する。したがって、コイル115を通って流れる電流の制御がハウジング103の内面とピストン107の外面の間の垂直の力すなわち圧縮力を制御し、それによってダンパー101の減衰効果を制御するのに使用できる。
ピストン107のみぞ穴付きハウジング103とピストンヘッド113は、低カーボン(高透磁率鋼)から作られるのが好ましい。但し、その他の透磁性材料を用いてもよい。みぞ穴109は、ハウジング103の円周の周囲に均一に間隔を置いて配置されて軸方向に周期的な対称を保つようになっているのが好ましい。一対のコイル115は、図3に示された磁界線125についている矢印によって示されるように、それらが反対方向に磁界を生じるように巻線されるのが好ましい。この構成は、各コイル115によってできた磁界が隣接したコイル115の間の領域で相殺するのではなく加え合わさることを可能にする。
装置101によって生じた減衰効果の説明は、みぞ穴付きハウジング103のピストン107に対する関係を示す図2に示された横断面図において見ることができる。磁界が加えられないとき、ピストン107、(および特にピストンヘッド113)は、ハウジング103とピストン107の磁気的に活性な部分113の間の小さい半径方向の隙間127を画成するようにハウジング103の内側にゆるくはまっている。すなわち、ハウジング103はゆるくピストンヘッド113と組み合わさっていて、ピストンヘッドに圧力を加えない。電流がコイル115に供給されると、発生する磁界はハウジング103の中の柔軟な指111を矢印126によって示されるように半径方向に内向きに引きつけ、ハウジング103がピストン107を加えられた磁界、従って加えられた電流に比例した力で圧迫するようになる。
従来技術の制動装置が多くの用途において減衰の効果的源であるが、従来技術の磁気作動装置101と関連する欠点がある。ピストン107の活性の部分113の中空の構成と磁極114とピストンヘッド113を備えている透磁性材料の性質は、装置を磁気的に飽和させる。そのような飽和の結果として、従来技術の装置は、与えられる減衰力の大きさと範囲が制限されている。従来技術の磁気作動装置は、ハウジングとピストンとの間の接触領域で磁束を最大にしない。むしろ従来技術の装置は、磁界が発生されると、ハウジングとピストンヘッドとの間の接触領域のところとそれから離れたところにおいてほとんど同じ大きさの磁束を与える。
米国特許番号第5018606号 米国特許番号第5284330号 米国特許番号第6378671号 なし
従来の磁気作動運動制御装置の磁気的飽和の結果として生ずる減衰力の大きさと範囲が制限されている問題を解決することが本発明の課題である。
本発明の一態様にしたがって、一つの磁気作動運動制御装置が提供される。この磁気作動運動制御装置は、空洞を画成している第1の部材と、前記空洞内に配置可能で、空洞内に配置されると、軸に沿って第1の部材に対して移動可能である第2の部材と、前記第1の部材と前記第2の部材の一方にある少なくとも1本の可動指と、第1の部材と第2の部材の一方にある磁界発生器を備え、前記第2の部材は少なくとも一つの磁極を備え、前記少なくとも一つの磁極は、第1の軸方向の寸法を備えている第1の部分と第2の軸方向の寸法を備えている第2の部分を備え、前記第1の軸方向の寸法は前記第2の軸方向の寸法より大きく、前記磁界発生器は、第1の部材の一部分と第2部材の一部分のうちの一方に第1の部材の前記一部分と第2部材の前記一部分の他方を押圧させることを特徴とする。
内側の第1の磁極部分と外側の第2の磁極部分との間の軸方向の寸法を小さくすることによって、単位面積当りの磁束、Φ、(また磁束密度、β、ともいう)は、第2の磁極部分を備えている外側の接触面で大きくなる。このようにして、磁極は、磁極の内側と外側の部分の間に磁束を導く働きをする。磁束密度は、式β=Φ/面積、によって表すことができる。本発明の磁気作動装置は、従来のピストン式装置より大きな範囲の動的減衰力を与える。
磁極は、楔形の横断面またはほぼ矩形の部分から外方に伸びている接触部分を有するほぼ矩形の部分を備えている横断面を含むが、これらに限らずいかなる適切な横断面を備えていてもよい。可動要素は、任意の適当な数のピストンヘッドを備えることができる。各ピストンヘッドはいかなる数の磁極を備えていてもよく、磁極はほぼ同じでも異なっていてもよい。
添付の図面とともに考慮されるとき、前述およびその他の態様は以下の発明の詳細な説明から明らかになる。
本願発明は、従来の磁気作動制御装置に起こる磁気飽和に起因する減衰力の大きさと範囲の限界を磁極の形状を工夫することによって解決し、装置の性能を格段に向上させることができた。
本発明のより良い理解のために、以下の詳細な説明は、本発明の例示的な実施態様が例示されて説明されている添付の図面を参照する。
一般的に言えば、本発明の磁気作動装置は、従来技術のERおよびMR並びに磁気作動装置によって示される限界を、磁界がコイルによって作られるとき、ハウジングによって押圧されるピストンヘッドの接触面のところに最大磁束を与えることによって克服する。一方、説明が進むにつれて指示がない限り、
本発明の磁気作動装置の開示された好ましい実施例は、従来技術の装置101の説明の中に前述したようにハウジング103、ピストン軸112、縦みぞ穴109、指111、コイル115、電流源と導線118、119および取付け手段121を備えている。
本発明の実施態様のダンパー10に用いられるいくつかの代替実施態様のピストンヘッド部材が図4〜8に開示されている。
次に、本発明10の磁気作動装置を例示する図4および5に移ると、装置10は、一般に空洞105を画成する管状ハウジング103およびシャフト112と縦軸123に沿って空洞を通って移動可能な第1実施例のピストンヘッド13を備えているピストン部材7を備えている。電磁コイルがピストンヘッドによって支えられている。本発明装置10は、環状接触面20Aおよび20Bを画成する環状磁極の部分14Aおよび14Bを通る磁束密度βを最大にする改良型のピストンヘッド13を備えている。接触面は、磁界を発生すると、柔軟なハウジングの指111によって押圧される。接触面は、磁極14Aおよび14Bの外周に沿ってできている。ピストンヘッド13には単一のコイル115があり、二つの磁極が示されているが、ピストンヘッドは任意の適当な数の磁極を含むことができる。ピストンヘッド13の第1の好ましい実施例を説明するために、磁極部材14Aおよび14Bは、コイル115の各軸方向に向いた側に隣接している。
図5に詳細に示されているように、各磁極はピストンヘッドに沿って環状に伸びて、Pとして表された第1の軸方向に向いた寸法を備え、この寸法はそれぞれの磁極の軸方向の全寸法を表している。各磁極はまた、図5においてTとして表されている第2の寸法備え、この第2の寸法は、それぞれの磁極によって画成される環状接触表面20A、20Bの軸方向の寸法を表している。各磁極14については、第1の軸方向の寸法Pは、第2の軸方向の寸法Tより大きい。本願発明者は、第1および第2の軸方向の寸法の大きさの正確な比率を維持することは、本発明に決定的なことではないと判断したが、本発明で最も意図された用途のために実施するときには、そのような軸方向の寸法の比率P:Tが1.5:1と2.5:1との間の比率範囲(両端の値を含む)に入ることができると思われる。PおよびTの値が磁極14Aおよび14Bに対して等しいとして例示されているが、PおよびTの値は異なる減衰効果を達成するために異なってもよい。
各磁極14Aおよび14Bは、軸123から表面20の方へ外方に行くにつれて内方に先細りになっているそれぞれの面30Aおよび30Bを含む。各対の磁極については、表面30A、30Bは、大体先細りである。表面30は、ピストンヘッド13の接触面20と内側部分を結合している。図5に示された横断面では、磁極は、大体楔形で、その楔形状は、磁束を寸法Pの広い「入口」から寸法Pより小さい軸方向の寸法Tの接触面20のより狭い磁極出口へ磁極14を通して向けることによって接触面20における磁束の大きさの増加を促進する働きをする。この磁極は、接触面領域を通る磁界の密度または磁束が磁極に入る磁束の密度より大きくなるファンネリング効果を生ずる。可変横方向の磁極寸法の結果として、接触面を通る磁束の大きさは、磁極を通るほぼ一定の大きさの磁束を与える従来技術の磁気作動装置を超えてかなり大きくなる。
図5の中に例示されたピストン7がコイルの軸方向に伸びている側に沿って磁極14を備えているコイル115付き単一ヘッド13を備えているが、第2の別の実施例においては、ピストン7´が前述のピストンヘッド13と類似の複数のピストンヘッドを備えることができると理解されなければならない。図6は、コイル115との間のそれぞれの隣接した内側磁極14Bで一体になっている2つの類似のピストンヘッド13と13´を備えているそのような別の実施例のピストンを例示している。ピストンヘッド13´は、ピストンヘッド13と関連して前述したように要素と寸法関係の全てを備えている。二つの類似のピストンヘッドが図6のピストンの中に例示されるが、任意の適当な数のピストンヘッドが本発明の磁気作動装置において、所望の摩擦力を発生するように一体にされることができることが考えられると理解されるべきである。また、図6に示すように、それぞれのピストンのコイル115によって生じた磁界は、各コイルによって作られた磁界がピストン13と13´が二つのコイル115の間で接続される領域において相殺するのではなく加え合わさる反対方向に流れる。図示して説明した各磁極がほぼ同じであるが、磁極の相対的な幾何学的形状が異なってもよいと理解されるべきである。要約すると、第1および第2の実施態様のピストンヘッドの接触面の領域を通る磁束の増えた結果として、第1または第2の実施態様のピストンヘッド13´を備える磁気作動装置によって生じる減衰力は、従来技術の装置によって生じる減衰力より大きい。
第3の代替実施態様ピストン7´´が図7に示されている。前述のピストン部材のように、第3の実施態様ピストン7´´は、図4の中に示された磁気作動装置10のハウジングの空洞105の中を軸123に沿って直線的に移動するように構成されている。中空の円筒形のピストンヘッド13´´を備えているピストン7´´は、コイルの軸方向に向いた端にある磁極214Aと214Bによって、前述したような電磁コイル115を備えている。ピストンヘッドは、任意の適当な数の磁極を備えることができる。図7に示すように、環状磁極は、ほぼ同じであり、磁極の全体的な軸方向の寸法を表している第1の軸方向の寸法P、接触面200A、200Bの軸方向の寸法を表している第2の軸方向の寸法T、および接触面とコイル115から離れている磁極の残部の間の半径方向の寸法の差を表している横方向寸法Aを備えている。第1の軸方向の寸法Pは、接触面の第2の軸方向の寸法Tより大きい。本願発明者は、第1と第2の軸方向の寸法の間の臨界比または関係を決めなかった。
磁極は、主部分35A、35Bを備え、前記主部分35A、35Bは、前記主部分から外方に距離Aだけ伸びている外周辺の接触面を画成する環状部分を有するほぼ矩形の横断面を備えている。寸法Aの大きさは、磁極が磁束225を接触部材の表面20´を通して効率的に導くために比較的小さくなければならない。本願発明者は、半径方向のオフセット距離Aについて臨界寸法を決めなかったが、寸法Aのための適切な効果的大きさが、図7に示されているように、寸法Tにほぼ等しいものであると思われる。
第1および第2の実施態様のピストンヘッドの磁極と同様に、第3の実施態様ピストンヘッド13´´の磁極は、接触面を通る磁界の密度または磁束が磁極35Aおよび35Bに入いる磁束の密度より大きくなる磁束ファンネリングまたはチャネリング効果を発生する。可変軸方向の磁極の寸法の結果として、接触面を通る磁束の大きさは、一定の断面寸法と形状の結果として磁極を通るほぼ一定の大きさの磁束を与える従来技術の磁気作動装置の場合よりもかなり大きくなる。第3の実施態様のピストンヘッド13´´における接触面の領域を通る磁束が増えた結果として、第3の実施態様ピストンヘッド13´´を備える磁気作動装置によって生じる減衰力は、従来技術の装置によって発生される減衰力より大きい。
第4の実施態様のピストン7″′が図8に示され、ピストン7´´´は、第3の実施態様のピストン7´´´と関連して説明したものと同様の2つの類似のピストンヘッド13′と13″′を備えている。ピストンヘッドl3″′は、ピストンヘッド13´´と関連して上述した要素および寸法関係の全てを備えている。図8にて示されているように、ピストンヘッドは、二つのコイル115の間にある磁極214Bのところで一体にされている。ピストンヘッドには、214Aおよび214Bとして示されている各ヘッドの磁極を有する合計四つの磁極がある。ピストン7″′を備えているピストンヘッドの数を増やすことによって、より大きい範囲の減衰力が本発明の磁気作動減衰装置10によって与えられる。二つのピストンヘッド13″′が図8のピストン7″′の中に示されているが、任意の適当な数のピストンヘッドを一体にして第4の実施態様のピストン7″′を構成できると理解されるべきである。第2の実施態様のピストンヘッド7´と関連して前述したのと同じようにして磁界335は加算的である。
本発明のダンパーによって与えられる減衰力は、以下の関係によって近似することができる。
F={c(B )A}/μ
ここで、cは摩擦係数であり、Bは摩擦インタフェースの磁気磁束密度であり、Aは磁極チップの総面積であり、μは磁気定数である。直観的に磁極のチップ領域を減少させることによって全供給力Fは減少するということが式1の関係に基づいてわかる。しかし、数学的に以下に表されるように、磁束密度BはAに逆比例している。
t=(NI)/(AR)
式2の数学的関係において、Nはマグネットコイルの巻き線数を表し、Iは、コイルを通る電流を表し、Atは全体の磁極チップの面積であり、そしてRは全磁気抵抗である。したがって、Atを減らすことは、Btを増やす効果を備えている。式1に戻ると、式1における力FがBt に比例して変わるので、全体的な力Fは、面積の減少とともに増加する。したがって、式1および2を結合することによって、本発明のダンパーの力の出力が以下の数学的関係によって近似的に与えられことを示すことができる。
F={c(NI)}/(μ
ここで、cは、摩擦係数であり、Nは、コイルの巻き線数であり、Iは、電流であり、Aは、磁極チップの総面積であり、μは、磁気定数であり、そしてRは総磁気抵抗である。したがって、一定の磁気抵抗Rについては、磁極チップの面積Aが小さくなれば、全体の力Fは大きくなる。コイルの巻き数および電流、したがって全電力は一定のままである。本発明において、磁極のチップ面積が最小にされ、それによって磁界に応答する材料を備えている従来技術の減衰装置に比較して減衰力を大きくできる。
本発明は、従来の磁気作動制御装置の性能を向上させたので、この形式のダンパーを用いる分野での用途拡大の可能性は大きい。
従来技術の磁気作動運動制御装置の切取縦断面図である。 図1の中に断面線2−2に沿った横断面図である。 図1の中に3として示されえた円によって囲まれた装置の部分の部分拡大図である。 第1実施例ピストンヘッドを備えている本発明の磁気作動運動制御装置の切取縦断面図である。 図4の中に5として示された円によって囲まれた装置の部分の部分拡大図である。 図5に開示されたピストンヘッドのうちの2つを備えている第2の代替実施態様のピストンヘッドの部分拡大図である。 本発明の磁気作動制御装置に用いられた第3の代替実施態様のピストンヘッドの部分拡大図である。 図7に開示されたピストンヘッドのうちの2つを備えている第4の代替実施態様のピストンヘッドの部分拡大図である。
符号の説明
7 ピストン
10 ダンパー
13 ピストンヘッド
14 磁極
103 ハウジング
109 みぞ穴
111 指
115 コイル

Claims (18)

  1. 空洞(105)を画成している第1の部材(103)と、
    前記空洞内に配置可能で、空洞内に配置されると、軸に沿って第1の部材(103)に対して移動可能である第2の部材(113)と、
    前記第1の部材(103)及び前記第2の部材(113)の一方は、少なくとも1本の可動指(104)を有し、
    前記第1の部材及び第2部材の他方は、磁界発生器を備え、
    前記第2の部材は少なくとも一の磁極を備え、
    前記磁界発生器は、前記第1の部材(103)の一部分と前記第2の部材(113)の一部分のうちの一方に第1の部材の前記一部分と第2部材の前記一部分の他方を摩擦力を発生させるべく押圧させ、
    前記少なくとも一の磁極は、前記少なくとも一の可動指に対向する複数の面を有し、前記複数の面の一部のみが前記可動指に前記摩擦力を発生させるべく接触可能となっている、
    ことを特徴とする磁気作動運動制御装置。
  2. 前記少なくとも一つの磁極は、楔形の横断面を備えている請求項1の磁気作動運動制御装置。
  3. 前記少なくとも一つの磁極は、ほぼ矩形の部分および前記矩形の部分から外方に向いた接触部分を備える請求項1の磁気作動制御装置。
  4. 前記第2の部材は、二つの磁極を備える請求項2の磁気作動制御装置。
  5. 前記第2の部材は、三つの磁極を備える請求項3の磁気作動制御装置。
  6. 第1の軸方向の寸法は、第2の軸方向の寸法の約2倍の長さである請求項2の磁気作動制御装置。
  7. 前記接触部分がほぼ矩形の部分から第1の横方向寸法だけ外方に伸びている請求項3の磁気作動制御装置。
  8. 前記第1の横方向寸法が前記第2の軸方向の寸法とほぼ等しい請求項7の磁気作動制御装置。
  9. 前記第2の部材が一つのピストンヘッドを更に備えるピストン部材を備える請求項1の磁気作動制御装置。
  10. 第2部材が複数のピストンヘッドを更に備えているピストン部材を備える請求項1の磁気作動制御装置。
  11. 前記第2の部材が二つのピストンヘッドを更に備えるピストン部材を備える請求項1の磁気作動制御装置。
  12. 前記磁極は、軸から外方に伸びるにつれて先細りになるように形成されている請求項2の磁気作動制御装置。
  13. 前記少なくとも一つの磁極の各々が環状である請求項1の磁気作動制御装置。
  14. 空洞を画成している第1の部材と、
    前記空洞内に配置可能で、空洞内に配置されると、軸に沿って第1の部材に対して移動可能である第2の部材と、
    前記第1の部材と前記第2の部材の一方少なくとも1本の可動指と、
    第1の部材と第2の部材の方にある磁界発生器とを備え、
    前記第2の部材は少なくとも一つの磁極を備え、前記少なくとも一の磁極は、第1の軸方向の寸法を備えている第1の部分と第2の軸方向の寸法を備えている第2部分を備え、前記第1の軸方向の寸法は前記第2の軸方向の寸法より大きく、
    前記磁界発生器は、第1の部材の一部分と第2部材の一部分のうちの一方に第1の部材の前記一部分と第2部材の前記一部分の他方を摩擦力を発生させるべく押圧させ、
    単位面積あたりの磁束は、第1の軸方向の寸法を備えている磁極の部分の横断面より第2の軸方向の寸法を備えている磁極の部分の横断面の方が大きく、
    前記少なくとも一の磁極は、前記少なくとも一の可動指に対向する複数の面を有し、前記複数の面の一部のみが可動指に前記摩擦力を発生させるべく接触可能となっている
    ことを特徴とする磁気作動運動制御装置。
  15. 前記第2の軸方向の寸法を備えている磁極の部分が接触面である請求項14に記載の磁気作動運動制御装置。
  16. 前記少なくとも一つの磁極が楔形である請求項14に記載の磁気作動運動制御装置。
  17. 各磁極がほぼ矩形の部分および前記ほぼ矩形の部分から外方に伸びている接触部分を更に有する横断面を備える請求項14に記載の磁気作動運動制御装置。
  18. 空洞を画成している第1の部材と、
    前記空洞内に配置可能で、空洞内に配置されると、軸に沿って第1の部材に対して移動可能である第2の部材と、
    前記第1の部材と前記第2の部材の一方少なくとも1本の可動指と、
    第1の部材と第2の部材の方にある磁界発生器とを備え、
    前記第2の部材は少なくとも一つの磁極を備え、
    前記少なくとも一の磁極は、第1の軸方向の寸法を備えている第1の部分と第2の軸方向の寸法を備えている第2部分を備え、前記第1の軸方向の寸法は前記第2の軸方向の寸法より大きく、
    前記磁界発生器は、第1の部材の一部分と第2部材の一部分のうちの一方に第1の部材の前記一部分と第2部材の前記一部分の他方を摩擦力を発生させるべく押圧させ、
    単位面積あたりの磁束は、磁極の第1と第2の部分の間で可変であり、
    前記少なくとも一の磁極は、前記少なくとも一の可動指に対向する複数の面を有し、前記複数の面の一部のみが可動指に前記摩擦力を発生させるべく接触可能となっている
    ことを特徴とする磁気作動運動制御装置。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4496788B2 (ja) * 2004-01-23 2010-07-07 オイレス工業株式会社 摩擦ダンパ
US7364022B2 (en) * 2004-04-02 2008-04-29 University Of Nevada Controllable magneto-rheological fluid devices for motion-damping
US7997172B2 (en) 2006-09-11 2011-08-16 Mori Seiki Usa, Inc. Turning method and apparatus
US7748792B2 (en) * 2007-06-11 2010-07-06 Ford Global Technologies Automotive braking system with master cylinder force simulator
DE102007040600B4 (de) * 2007-08-27 2012-12-06 Zf Friedrichshafen Ag Steuerbares Hydrolager
EP2065614A1 (en) * 2007-11-28 2009-06-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Magnetorhelogical force transmission device
US8430416B2 (en) * 2008-08-22 2013-04-30 Inventus Engineering Gmbh Movement damping apparatus
DE102016100750A1 (de) * 2016-01-18 2017-07-20 Airbus Operations Gmbh Fahrzeugrumpf und Verfahren zur Montage eines Fahrzeugrumpfs
CN105912044B (zh) * 2016-06-06 2018-08-03 上海交通大学 频率分辨率可调谐动力吸振器
CN110195763A (zh) * 2018-02-25 2019-09-03 劳漠雨 一种车用电磁阻尼器
CN110056591A (zh) * 2019-04-25 2019-07-26 武汉理工大学 一种位移线性变摩擦和电磁变刚度复合型阻尼器

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1907531A (en) 1931-03-20 1933-05-09 Gen Electric Speed regulator
US2938606A (en) 1956-11-21 1960-05-31 Collins Radio Co Low friction pawl
US3483951A (en) 1968-12-06 1969-12-16 Wisconsin Alumni Res Found Self-optimizing vibration dampers
US3807678A (en) 1972-09-19 1974-04-30 Lord Corp System for controlling the transmission of energy between spaced members
US3866720A (en) 1973-09-20 1975-02-18 Lord Corp Friction damper
US4491207A (en) 1983-07-15 1985-01-01 Lord Corporation Fluid control means for vehicle suspension system
GB8411319D0 (en) 1984-05-03 1984-06-06 Armstrong Patents Co Ltd Shock absorbers
JPS6249025A (ja) 1985-08-27 1987-03-03 Sanden Corp 電磁クラツチ
US4827162A (en) 1987-03-02 1989-05-02 Unisys Corp. Controlled drag for magnet actuator
US5206555A (en) 1987-03-02 1993-04-27 Unisys Corp. Adjustable brake for magnetic actuator
US4836342A (en) 1987-08-07 1989-06-06 Lord Corporation Controllable fluid damper assembly
US4907680A (en) 1988-01-29 1990-03-13 Lord Corporation Semi-active damper piston valve assembly
US4921272A (en) 1989-02-10 1990-05-01 Lord Corporation Semi-active damper valve means with electromagnetically movable discs in the piston
US5004079A (en) 1989-02-10 1991-04-02 Lord Corporation Semi-active damper valve means and method
JPH0359530U (ja) 1989-10-13 1991-06-12
US5018606A (en) 1990-01-10 1991-05-28 Lord Corporation Electrophoretic fluid damper
US5448921A (en) 1991-02-05 1995-09-12 Direct Measurement Corporation Coriolis mass flow rate meter
AU672954B2 (en) 1991-07-12 1996-10-24 Denne Developments Limited Electromagnetic apparatus for producing linear motion
US5207774A (en) 1991-11-27 1993-05-04 Lord Corporation Valving for a controllable shock absorber
US5277281A (en) 1992-06-18 1994-01-11 Lord Corporation Magnetorheological fluid dampers
US5284330A (en) 1992-06-18 1994-02-08 Lord Corporation Magnetorheological fluid devices
JP2752897B2 (ja) 1993-12-21 1998-05-18 サンデン株式会社 電磁連結装置
US5522481A (en) 1994-12-09 1996-06-04 Bridgestone/Firestone, Inc. Vibration damping device using ER fluids
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
US5996973A (en) 1996-11-06 1999-12-07 Campbell; Houston T. Fence gate support device
JP3696358B2 (ja) 1996-12-27 2005-09-14 本田技研工業株式会社 減衰力可変式ダンパ
JP2001507434A (ja) * 1997-02-24 2001-06-05 ロード コーポレーション 磁気レオロジー流体地震ダンパ
US6296088B1 (en) 1997-02-24 2001-10-02 Lord Corporation Magnetorheological fluid seismic damper
GB9717668D0 (en) * 1997-08-20 1997-10-29 Cambridge Consultants Magnetic flux concentration device
US6378671B1 (en) 2000-03-29 2002-04-30 Lord Corporation Magnetically actuated motion control device
CN1120946C (zh) * 2000-04-24 2003-09-10 邱玲 一种磁流变流体阻尼器组件
US6336535B1 (en) * 2001-03-14 2002-01-08 Delphi Technologies, Inc. Magneto-rheological damper with dual flux ring spacer
US6547044B2 (en) * 2001-03-14 2003-04-15 Delphi Technologies, Inc. Magneto-rheological damper with ferromagnetic housing insert
US8029302B1 (en) 2010-06-17 2011-10-04 Xingyi Duan Strap with charging and data transmitting function

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