JPH10252829A - セミアクティブ制振ダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微小振動を制振することのできるセミアクテ
ィブ制振ダンパであって、設計パラメータの制約が少な
く、強度的に優れ、しかも、低コスト等の利点を有する
セミアクティブ制振ダンパを提供すること。 【解決手段】 内側円筒体４の挿入方向への進退に伴
い、油室１２内部でのオリフィス１４（電圧を印加でき
るようにしている）を流通するＥＲ流体の移動が生じ、
このときの通路抵抗により減衰力が発生し、かつ印加す
る電圧で減衰力が調整され、もって、振動がセミアクテ
ィブに制御されるように構成した。又、第２のゴム部材
８はダイヤフラムを形成し、仕切板１３との間の油室１
２容積をＥＲ流体の移動に合わせて変化させ、内側円筒
体４は第１のゴム部材６を介して外側円筒体２に固着さ
れるようにし、これにより、摺動部分が皆無となり、微
小振動に好適に対応できるようにし、かつ、内側円筒体
４の移動を金属ベローズではなくゴムの変形で許容する
ようにして、金属ベローズを用いることによる問題点を
一掃するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セミアクティブ制
振ダンパに関し、特に、微小振動の抑制に適した電気粘
性流体（以下、ＥＲ流体と言う）を用いたセミアクティ
ブ制振ダンパに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高精度な精密機器の制振や大型構
造物の耐震等のため、微小振幅の振動範囲内で制振を行
うことのできる微小振動用ダンパの要請が高まりつつあ
る。一般的には、振動を抑制するためにピストン・シリ
ンダ形式のパッシブ制御型のオイルダンパが用いられる
が、これは構造が比較的簡単で安価という利点はあるも
のの、動作時にピストンのシール部（摺動部）の摩擦が
大きいこと、制振対象物との取付にクレビス等を用いる
ため、取付部にガタを生じる等の理由によって、０．１
ｍｍ程度以下の振幅の微小振動には制振効果が期待でき
ない。

【０００３】又、パッシブ制御より優れた制振性を付与
するためには、ＥＲ流体を用いたセミアクティブ制振ダ
ンパの使用が考えられる。しかし、このセミアクティブ
制振ダンパの場合にあっても、ピストン・シリンダ形式
のものを用いる限り、同様の問題点が生起する。一方、
特開平７−２７１６２号公報には、上述の欠点を解消し
得る微小振動用ダンパが開示されている。

【０００４】このダンパは、金属ベローズを用いて伸縮
可能な流体室を区画形成し、その伸縮に基づき内部のオ
リフィス（電圧を印加できるようにしたもの）にＥＲ流
体を通過させ、そのときの通路抵抗により減衰力を発生
させ、かつ印加する電圧で減衰力を調整し、振幅をセミ
アクティブに制御するものである。かかるダンパは、内
部には摺動部分が一切なく、制振対象物にはフランジ等
により一体的に取り付けられる構造であるため、上述し
た欠点を解消して微小振動に好適に対応できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
セミアクティブ制振ダンパにあっては、前述した金属ベ
ローズの使用に伴って以下のような問題点が生起する。 （１）金属ベローズは、かなり大きなバネ効果を有する
ものである上、その成形も比較的に難しく、細かい機械
的特性を得られないため、設計パラメータの制約が大き
くなる。

【０００６】（２）金属ベローズが弱い薄板から構成さ
れるものであるため、これをケーシング内に収めて保護
する必要があり、大型化する上での、又、ＥＲ流体の圧
力変動に伴う疲労強度上の制約もある。 （３）金属ベローズ自体は比較的高価であり、標準以外
のサイズを用いると更にコスト高となる。

【０００７】（４）ベローズのヒダの部分のＥＲ流体は
減衰に寄与しないため、使用するＥＲ流体を多く必要と
する。 本発明は以上のような従来の要請を満足し、かつ従来の
課題を解決するためなされたものであり、微小振動を制
振することのできるセミアクティブ制振ダンパであっ
て、設計パラメータの制約が少なく、強度的に優れ、し
かも、低コスト等の利点を有するセミアクティブ制振ダ
ンパを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、作動流体が封入される流体
室を内部に区画壁により区画形成し、該区画壁には２つ
の開放部が形成された固定側部材と、前記固定側部材の
一方の開放部に隙間をもって挿入される可動側部材と、
前記可動側部材及び前記一方の開放部の区画壁に固着さ
れて前記隙間を閉塞する弾性変形可能な材料からなる第
１の閉塞部材と、他方の開放部の区画壁に固着されて該
開放部を閉塞する弾性変形可能な材料からなる第２の閉
塞部材と、前記２つの開放部間において前記流体室を２
つに隔てる隔壁と、前記隔壁に設けられたオリフィス
と、を含んで構成されるセミアクティブ制振ダンパであ
って、前記作動流体を、印加される電圧によって粘性が
変化する電気粘性流体とする一方、前記オリフィスに設
けられ、相互に対向する少なくとも一対の電極と、前記
オリフィスの電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、
ダンパに固定接続される制振対象物に取り付けられ、該
制振対象物の振動を検出する振動センサと、前記振動セ
ンサの検出値に基づいて、振動を減衰させるべく前記オ
リフィスの電極間に印加した電圧を変化させる信号を前
記電圧印加手段に出力する電圧制御手段と、を含んで構
成されことを特徴とする。

【０００９】請求項２に係る発明は、前記固定側部材
は、両端部が前記開放部となるべく開放された筒体から
構成されることを特徴とする。請求項３に係る発明は、
前記固定側部材は、一端部が前記開放部の一方となるべ
く開放され、他端部が閉塞された第１の筒体と、該第１
の筒体の開放端に隙間をもって挿入されて前記可動側部
材を形成し、第１の筒体の開放端への挿入側端部が閉塞
されて前記隔壁を形成すると共に、反対側端部が前記開
放部の他方となるべく開放された第２の筒体とを含んで
構成され、前記第１の閉塞部材が、前記第１の筒体の内
周面と前記第２の筒体の外周面とに固着されて前記隙間
を閉塞し、前記第２の閉塞部材が、前記第２の筒体の開
放端を閉塞することを特徴とする。

【００１０】請求項４に係る発明は、前記固定側部材
は、両端部が前記開放部となるべく開放された筒体から
構成され、前記筒体の一端部から挿入されて他端部まで
延出されると共に、前記第１の閉塞部材が、前記筒体の
他端部にて前記可動側部材に固着され、前記隔壁に前記
可動側部材が挿通し、前記オリフィスが前記隔壁と可動
側部材との間の隙間によって形成されることを特徴とす
る。

【００１１】請求項５に係る発明は、前記固定側部材と
前記可動側部材とに夫々フランジが一体形成されたこと
を特徴とする。かかる本発明の作用について説明する。
可動側部材の挿入方向への進退に伴い、流体室内部での
オリフィス（電圧を印加できるようにしている）を流通
するＥＲ流体の移動が生じ、このときの通路抵抗により
減衰力が発生し、かつ印加する電圧で減衰力が調整さ
れ、もって、振動がセミアクティブに制御される。

【００１２】特に、第２の閉塞部材はダイヤフラムを形
成し、隔壁との間の流体室容積をＥＲ流体の移動に合わ
せて変化させる。そして、可動側部材は第１の閉塞部材
を介して固定側部材に固着されており、これにより、摺
動部分が皆無となり、微小振動に好適に対応できるよう
になる。又、可動側部材の移動を金属ベローズではなく
ゴムの変形で許容するため、金属ベローズを用いること
による上記欠点を一掃することが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明に係るセミアクティ
ブ制振ダンパの第１の実施形態を示す縦断面図である。
この図において、ダンパ１は、固定側部材としての外側
円筒体２を有し、この外側円筒体２はその円筒軸方向の
両端が開放されている。

【００１４】かかる外側円筒体２の一端部（図中左側）
には、固定側フランジ３が一体的に設けられており、こ
の固定側フランジ３には、固定壁等の取付時にボルトを
挿通させるための複数のボルト孔（図示せず）が周方向
に適宜間隔をもって設けられている。前記外側円筒体２
の他端部（図中右側）には、可動側部材をなす小径の内
側円筒体４が、他端部側から一端部側に向けて、外周側
に隙間５をもって同軸上に挿入される。

【００１５】前述の隙間５は、リング状に形成された第
１の閉塞部材、即ち、弾性変形可能な材料としてのゴム
材が用いられた第１のゴム部材６で完全に閉塞される。
前記第１のゴム部材６は、外側円筒体２の内周面（固定
側部材の一方の開放部の区画壁）と内側円筒体４外周面
とに夫々固着されて、その弾性変形範囲内で、内側円筒
体４の外側円筒体２に対する相対移動を許容する。

【００１６】そして、内側円筒体４の一端側の挿入端は
開放され、他端側は一体的に設けられた可動側フランジ
７で閉塞される。尚、この可動側フランジ７にも複数の
ボルト孔（図示せず）が設けられている。一方、外側円
筒体２の一端部には、その内周面（固定側部材の他方の
開放部の区画壁）に固着された第２のゴム部材８が設け
られている。この第２のゴム部材８は、本実施形態では
リング状に形成され、その軸芯部には内側円筒体４と同
径の閉塞円筒体９が挿入され、固着される。

【００１７】そして、第１のゴム部材６と第２のゴム部
材８とは厚さ（径方向の）が等しく形成される。閉塞円
筒体９は、一端側の端部が端壁部１０によって閉塞さ
れ、他端側の端部は閉塞される。第１のゴム部材６と第
２のゴム部材８の固着には接着剤が用いられ、固着後は
向き合う端面同士が夫々離間されかつ面一とされる。こ
のようにして、外側円筒体２の内部は外部から完全に遮
断され、かつその内部には作動流体としてのＥＲ流体１
１が封入される。これにより、外側円筒体２は流体室た
る油室１２を形成することになる。

【００１８】更に、外側円筒体２の内部中央には、油室
１２を仕切るための仕切板１３（隔壁）が設けられ、仕
切板１３の軸芯部には所定サイズのオリフィス１４が設
けられている。これによって、油室１２は、他端側の第
１油室１５と一端側の第２の油室１６とに分割され、か
つこれらはオリフィス１４を通じてのみ連通されること
になる。

【００１９】尚、内側円筒体４と閉塞円筒体９との内部
にもＥＲ流体１１が封入される。又、オリフィス１４の
相互に対向する２部位には、一対の電極１８ａ，１８ｂ
が設けられており、電極１８ａ，１８ｂに接続された電
圧印加手段としての高電圧装置８５によってオリフィス
１４を流れるＥＲ流体に電圧が印加されるようにする。

【００２０】又、ダンパとは固定接続されている制振対
象物８２には、振動センサ８３が取り付けられており、
この振動センサ８３による検出値に基づいてオリフィス
１４の電極１８ａ，１８ｂ間の電圧を変化させる電圧制
御手段としてのコントローラ８４が設けられている。
尚、上記の例では、オリフィス１４の相互に対向する２
部位に一対の電極１８ａ，１８ｂを設け、この電極１８
ａ，１８ｂ間に電圧を印加する構成としたが、例えば、
オリフィス１４に、相互に対向する複数対の電極を設
け、夫々対向する対の電極間に電圧を印加する構成とし
ても良い。

【００２１】ここで、本発明のセミアクティブ制振ダン
パにおいては、作動流体としては、印加される電圧によ
って粘性が変化するＥＲ流体を用いる。ＥＲ流体として
は、公知の分散系或いは均一系ＥＲ流体を用いることが
好ましいが、分散粒子の沈降による不都合を考慮する
と、均一系ＥＲ流体が特に好ましい。

【００２２】分散系ＥＲ流体としては、シリカ、イオン
交換樹脂、ポリアクリル酸の金属塩等の含水微粒子、ア
ルミニウム、炭素質粉末等の導電性微粒子、ポリアニリ
ン、ポリアセンキノリン等の有機半導体微粒子等の粒子
を電気絶縁性液体に分散させた流体が挙げられる。均一
系ＥＲ流体としてはニトロメタン、ニトロベンゼン等の
極性液体、液晶性化合物、強誘電性ポリマー溶液等を電
気絶縁性液体に含有させた流体が挙げられる。

【００２３】電気絶縁性液体としては、シリコーン系オ
イル、塩化パラフィン等のハロゲン化パラフィン、鉱
油、塩化ジフェニル、セバシン酸ブチル、トランスオイ
ル等が挙げられる。次に、かかる構成のセミアクティブ
制振ダンパ１の作用について説明する。ダンパ１は、例
えば、固定側フランジ３を固定側の構造物に固定し、可
動側フランジ部７を振動構造物（図１では制振対象物８
２）に固定する。

【００２４】かかるダンパ１の取付は、上記の逆であっ
ても構わないし、互いに相対移動する構造物間を連結す
るように取り付ければ、その向きは限定されない。従っ
て、「固定側」，「可動側」という用語は便宜上用いて
いるにすぎない。又、ダンパ１は、その軸方向を振動方
向に一致させるようにして用いる。図１は、水平方向の
使用例を示しているが、縦や斜めにして用いることも当
然可能である。

【００２５】図２は、構造物の振動により可動側フラン
ジ７が軸方向に引っ張られたときの様子を示す（Ｆは引
張力）。これによると、内側円筒体４が同時に引っ張ら
れて移動し、これと共に第１のゴム部材６が軸方向に伸
びて剪断的に変形するようになる。このようになると、
第１の油室１５の容積が増加し、該油室１５が負圧とな
るため、この負圧に引っ張られて、第２の油室１６のＥ
Ｒ流体がオリフィス１４を通じて第１の油室１５に移動
する。そして、第２の油室１６も同様に負圧となるた
め、この負圧を相殺するように第２のゴム部材８が引張
方向に剪断変形し、第２の油室１６の容積をＥＲ流体移
動分だけ減少させる。

【００２６】又、図示しないが、反対側の押込力を受け
た際には、内側円筒体４の押込みにより、第１の油室１
５のＥＲ流体がオリフィス１４を通じて第２の油室１６
に押込まれる。そして、第２のゴム部材８は押込み方向
に剪断変形し、第２の油室１６の容積をＥＲ流体移動分
だけ増加する。このように、第２のゴム部材８は、ＥＲ
流体の移動に合わせて適宜変形し、第２の油室１６の容
積を変化させるダイヤフラムを形成する。

【００２７】尚、ここでは、第２のゴム部材８に閉塞円
筒体９が一体的に取り付けられるため、これによって、
第２のゴム部材８の剛性が強化され、第２のゴム部材８
と第１のゴム部材６との厚さが等しくなって、ダンパ１
の調整が容易となる。かかる構成のセミアクティブ制振
ダンパ１にあっては、ＥＲ流体がオリフィス１４を通過
する際の通路抵抗が減衰力を発生させ、かつオリフィス
１４に印加する電圧（電圧制御手段により最適電圧が決
定される）で減衰力が最適に設定され、これによって、
振動を効果的に抑制することができる。

【００２８】このとき、従来のオイルダンパとは異な
り、何ら摺動部分がなく、構造物に対応可能となり、微
小振動を効果的に抑制することができる。尚、第１のゴ
ム部材６があらゆる方向にも変形可能であるため、径方
向や斜め方向、或いは、捩じり方向からの力にもその弾
性変形範囲内で対処が可能であり、これによって、クレ
ビス等を用いる必要のない剛構造のフランジ結合が可能
となる。

【００２９】又、かかるダンパ１においては、ゴムを用
いてダンパ１の伸縮を許容する点に大きな特徴がある。
これについて説明すると、ゴムは金属ベローズよりも遙
かに成形が容易で、そのサイズ（厚さや長さ等）及び硬
さ等を自由に選択できる。従って、従来の金属ベローズ
ダンパよりもきめ細かい機械的特性（バネ定数等）を得
ることができる。

【００３０】これにより、設計パラメータの選択幅が拡
がり、制振対象構造物に合わせて最適設定が可能とな
る。又、ゴムは金属ベローズよりも遙かに安価であるた
め、高性能なダンパを安価に提供することができる。し
かも、かかるダンパ１は構造がシンプルであり、かつ小
型、コンパクトであるのもその特徴の一つであると言
え、特に、外側円筒体２がケーシングを兼ねて、外部に
露出しているため、従来のような保護ケーシングを必要
としないこともも小型、コンパクト化に寄与している。

【００３１】又、第１及び第２のゴム部材６，８の剪断
長（軸方向に沿った長さ）も長くとることができ、これ
によってバネ定数を大きくとれると共に局部的な応力集
中を防止でき、疲労強度を大幅に向上して、信頼性，耐
久性を高めることができる。ここで、ゴム材料として
は、各種のものを自由に選択できるが、ＥＲ流体に侵さ
れないゴム材料がより好ましいことは言うまでもない。

【００３２】ＥＲ流体に侵され易いゴム材料を用いる場
合には、ＥＲ流体とゴム部材が直接接触しないように、
膜等で遮断すれば良く、例えば、ＥＲ流体と接触するゴ
ム部材面をＥＲ流体で侵されないフッ素樹脂等で被覆す
る方法等が挙げられる。又、内側円筒体４や閉塞円筒体
９を中実としたり、別の形状に変えたり、或いは、閉塞
円筒体９を省略する等の変形も可能である。

【００３３】尚、金属ベローズはその長手方向の伸縮の
みが可能で、曲げ方向の変形は極めて僅かしか許容しな
いため、第１及び第２のゴム部材６，８を金属ベローズ
に置き換えるような変形は不可能である。次に、図３に
基づいて、本発明に係るセミアクティブ制振ダンパの第
２の実施形態を説明する。

【００３４】この実施形態にあっては、ダンパ２１が外
側円筒体２２を有し、外側円筒体２かはその一端部（図
中左側）が閉塞されて固定側フランジ２３を一体的に有
しており、その他端部（図中右側）は開放されている。
固定側フランジ２３には、先の実施形態と同様に、固定
壁等の取付時にボルトを挿通させるための複数のボルト
孔（図示せず）が周方向に適宜間隔をもって設けられて
いる。

【００３５】前記外側円筒体２２の開放端には内側円筒
体２４が隙間２５をもって同軸に挿入される。そして、
この隙間２５は、外側円筒体２２と内側円筒体２４とに
固着された第１のゴム２６で閉塞される。内側円筒体２
４の一端側の挿入端は閉塞され、他端は開放される。そ
して、この閉塞端には、オリフィス３４が設けられ、開
放端は第２のゴム部材２８で閉塞される。内側円筒体２
４の他端には可動側フランジ２７が一体的に設けられ
る。この可動側フランジ２７には、複数のボルト穴（図
示せず）と中心穴３７とが設けられ、この中心穴３７に
よって、第２のゴム部材２８は外部と連通される。

【００３６】外側円筒体２２と内側円筒体２４夫々の内
部にはＥＲ流体３１が封入され、これにより油室３２が
形成される。更に、オリフィス３４には一対の電極９１
ａ，９１ｂが設けられており、オリフィス３４を流れる
ＥＲ流体に電圧が印加されるようにする。この際、オリ
フィス３４に複数対の電極を設置するようにしても良
い。又、ダンパと固定接続される制振対象物９２に取り
付けられた振動センサ９３により制振対象物９２の振動
を検出し、この検出値に基づいて前記オリフィス３４の
電極９１ａ，９１ｂ間の電圧を変化させる高電圧装置９
５を制御する電圧制御手段としてのコントローラ９４が
設けられている。

【００３７】かかる実施形態の構成においては、内側円
筒体２４が固定側部材と可動側部材とを兼用している。
即ち、内側円筒体２４は、外側円筒体２２と共にＥＲ流
体３１を封入して油室３２を区画形成すると共に、一方
の開放部である外側円筒体２２の開放端に隙間２５をも
って挿入される。そして、この内側円筒体２４は、その
他端側の開放端によって固定側部材の他方の開放部を形
成する。

【００３８】又、かかる開放部を閉塞する第２のゴム部
材２８は、ここでは単なる円板状に形成されている。し
かし、上記の実施形態と同様に他の部材を固着すること
は自由である。そして、内側円筒体２４の閉塞端部は油
室３２を仕切る隔壁を形成している。ここでは、電極を
備えたオリフィス３４が端面部に設けられているが、油
室３２に没入されている部分のどこに設けても良く、周
方向に沿う側壁に設けるようにしても構わない。そし
て、これによって、内側円筒体２４と外側円筒体２２と
の間には、第１の油室３５が形成され、内側円筒体２４
の内部には第２の油室３６が形成される。

【００３９】かかる実施形態についても作用・効果は先
の実施形態と同様であり、その動作原理についてのみ簡
単に説明する。即ち、図４に示すように、可動側フラン
ジ２７が引張力Ｆで引っ張られると、内側円筒体２４の
移動により第１の油室３５が容量増加して負圧となる。
このため、負圧に引っ張られて、第２の油室３６のＥＲ
流体がオリフィス３４を通じて、第１の油室３５に移動
する。そして、第２の油室３６も同様に負圧となるた
め、この負圧を相殺するように第２のゴム部材２８が引
張方向と反対方向に弾性変形し、第２の油室３６の容積
をＥＲ流体移動分だけ減少させる。このとき、中心穴３
７からは空気の吸い込みがなされる。尚、内側円筒体２
４の周壁側に横穴３８を設け、これから空気を吸い込む
ようにしても良い。

【００４０】又、図示しないが、反対側の押込力を受け
た際には、内側円筒体２４の押し込みにより、第１の油
室３５のＥＲ流体がオリフィス３４を通じて第２の油室
３６に押し込まれる。そして、第２のゴム部材２８は、
押込方向と反対方向に弾性変形し、第２の油室３６の容
積をＥＲ流体移動分だけ増加する。ここでも、第２のゴ
ム部材２８は、内部圧力の増減に応じて第２の油室３６
の容積を変化させるダイヤフラムを形成する。

【００４１】さらに、これにおいても、ＥＲ流体がオリ
フィス３４を通過する際の流体の粘性による通路抵抗が
減衰力を発生させ、かつオリフィス３４に印加する電圧
（電圧制御手段により最適電圧は決められる）により流
体の見かけの粘性を変化させて減衰力を最適に調整し、
これにより、振動を効果的に抑制することができる。特
に、かかるダンパー２１は、特に軸方向の長さをあまり
大きく採れない場合に有効である。

【００４２】次に、図５に基づいて、本発明に係るセミ
アクティブ制振ダンパの第３の実施形態を説明する。こ
の実施形態のダンパ４１は、第１の実施形態で示したダ
ンパ１（図１参照）と略同様であり、以下、異なる部分
について説明し、同一の部分については同一符号を附し
て説明を簡単にする。

【００４３】即ち、第１の実施形態における内側円筒体
４は、一端側（図中、左側）まで延出されて、閉塞円筒
体９と一体をなし、これによって、前記内側円筒体４よ
りも長い内側円筒体４４が形成されている。従って、内
側円筒体４４はその一端部が第２のゴム部材８に固着さ
れ、他端部（図中右側）が第２のゴム部材６に固着され
る。又、その内部はＥＲ流体が封入されていない単なる
空間部となっている。

【００４４】そして、仕切板５３は、その中心部の中心
穴５７に内側円筒体４４を隙間をもって挿通されてお
り、この隙間５８によって周方向に沿うオリフィス５４
を区画形成している。オリフィス５４には、一対の電極
１０１ａ，１０１ｂが設けられ、該一対の電極１０１
ａ，１０１ｂ間に電圧が印加できるようにしてある。か
かる実施形態によると、図６に示すように、可動側フラ
ンジ７が引張力Ｆで引っ張られたときには、第２の油室
１６のＥＲ流体が第２のゴム部材８によって引張方向に
押され、オリフィス５４を通じて第１の油室１５に移動
するようになる。又、逆に、図示しないが、反対側の押
込力を受けた際には、ＥＲ流体１の油室１５のＥＲ流体
が第１のゴム部材６によって押込方向に押され、オリフ
ィス５４を通じて第２の油室１６に移動するようにな
る。

【００４５】このように、かかる実施形態のダンパ４１
にあっては、引っ張り、押し込みのいずれの方向に対し
てもＥＲ流体を押し出して反対側の油室に移動するよう
になっている。前述の第１及び第２の実施形態にあって
は、引張方向のときに負圧を利用してＥＲ流体を吸引す
るようにしているが、油室の圧力変動が大きくなり、負
圧があまり大きくなると気泡が発生し、減衰特性に影響
する。

【００４６】この第３の実施形態では、引張方向のとき
にもＥＲ流体を積極的に押し出して移動するため、負圧
が大きくなることを防止し、気泡の発生、減衰特性の悪
化を防止できる。特に、かかる実施形態のダンパ４１
は、特に大きな減衰力を必要とする大型構造物にも適用
できる。

【００４７】尚、内側円筒体４４の代わりに中実の軸を
用いる変形例も可能である。以上のように本発明を、第
１，第２及び第３の実施形態に基づいて説明したが、本
発明は他にも次のような変形態様が可能である。例え
ば、図７に示す変形態様では、例えば、第１の実施形態
における第１のゴム部材６を、ゴム層１７ａと金属層１
８ａとを径方向に沿って交互に積層するようにした積層
構造としたものである。具体的には、ゴム層１７ａと金
属層１８ａとを夫々薄肉円筒状に形成されたゴムと金属
から構成し、これらを交互に嵌め合わせて接着財で接着
することにより、第１のゴム部材６を形成している。

【００４８】尚、ゴム層１７ａを最外周と最内周とに設
けて、外側円筒体２と内側円筒体４夫々に固着するのが
好ましい。このようにすると、ゴム部分の径方向厚さが
薄くなって、第１のゴム部材６の剪断変形を抑制できる
ようになり、特に厚さが厚い場合や内圧が高い場合等に
は好適となる。尚、これらの積層数は任意に設定でき
る。

【００４９】又、図８に示す変形態様では、例えば、第
１の実施形態における第１のゴム部材６を、ゴム層１７
ｂと金属層１８ｂとを軸方向に沿って交互に積層するよ
うにした積層構造としたものである。具体的には、ゴム
層１７ｂと金属層１８ｂとを軸方向に比較的薄い厚さを
有する円環状のゴムと金属から形成し、これらを交互に
重ね合わせて接着剤で接着することにより、第１のゴム
部材６を形成するようにしている。

【００５０】ここで、金属層１８ｂの外周側と内周側に
は隙間１９が設けられており、外側円筒体２と内側円筒
体４とにはゴム層１７ｂのみが固着されて、第１のゴム
部材６の剪断変形を許容している。このようにすると、
特に、第１のゴム部材６の軸方向の剛性を高められ、内
圧が高い場合に有利となる。尚、以上の説明した変形態
様の構造は、前述した第１〜第３のいずれの実施形態に
おいても、又、第２のゴム部材に対しても採用すること
ができる。

【００５１】次に、これらダンパの各種機器への適用例
として、代表的なものを以下に説明する。図９は、プラ
ント設備等の配管への適用例であり、この場合は、配管
６１と固定壁６２とを結ぶようにダンパ１（２１，４１
でも良い）を設置する。このようにすることで配管６１
の振動は確実に抑制される。

【００５２】図１０は、エンジンの防振支持に用いる例
で、この場合は、エンジン６３とエンジンヘッド６４と
を結んで、ダンパ１を設置する。こうすることで、エン
ジン６３からエンジンヘッド６４への振動伝達を確実に
抑制できる。尚、エンジン９３の荷重（重量）は、バネ
構造のマウント部材６５で受けられるので、ダンパ１に
は荷重が印加されない。

【００５３】図１１は、精密機器用の示す除振台６６へ
の適用例である。この例では、支持台６７の振動はダン
パ１で吸収されて、除振台６６には伝達されなくなる。
尚、除振台６６の荷重（重量）は同様にバネ構造のマウ
ント部材６８で受けられる。

【００５４】図１２は、プラント架台やビル等の鉄骨構
造物６９への適用例を示している。この例においては、
各スラブ間にダンパ１を設置し、鉄骨構造物６９の風や
地震等による揺れを抑制するようにしている。ここで、
各スラブを区画する横材７０からは斜材７１が下方に一
体的に延出され、斜材７１の下端とその下方の横材７０
とを結ぶように、ダンパ１が水平に設置されている。

【００５５】これは、鉄骨構造物６９の揺れに伴って、
上下の横材７０同士が水平方向に相対移動することによ
る。そして、この相対移動を減衰することで、鉄骨構造
物６９の揺れは確実に抑制されることになる。以上、本
発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上
記実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を採るこ
とが可能である。

【００５６】例えば、各円筒体を矩形筒体等の別形状の
ものに代えたり、構造物への取り付けにフランジを用い
ず、溶接等により一体的に固着するようにしても構わな
い。又、かかるダンパは、第１及び第２のゴム部材の変
形量を増やすことにより、微小振動のみならず中程度の
振幅を有する振動にも対応可能となる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明（請求項１
〜５に係る発明）によると、設計パラメータの選択幅を
拡大でき、制振対象構造物に合わせて最適設計が可能と
なると共に、コンパクトで高性能な微小振動制振用ダン
パを安価に提供することができる。

【００５８】特に、ダンパは構造がシンプルであり、か
つ小型、コンパクトであるのもその特徴の一つであると
言え、特に、固定側部材がケーシングを兼ねて、外部に
露出しているため、従来のような保護ケーシングを必要
としないこともも小型、コンパクト化に寄与している。
そして、特に、請求項３に係る発明においては、固定側
部材を、一端部が前記開放部の一方となるべく開放さ
れ、他端部が閉塞された第１の筒体と、該第１の筒体の
開放端に隙間をもって挿入されて前記可動側部材を形成
し、第１の筒体の開放端への挿入側端部が閉塞されて前
記隔壁を形成すると共に、反対側端部が前記開放部の他
方となるべく開放された第２の筒体とを含んで構成する
ようにしたから、特に軸方向の長さをあまり大きく採れ
ない場合に有効である。

【００５９】又、請求項４に係る発明においては、固定
側部材を、両端部が前記開放部となるべく開放された筒
体から構成して、前記筒体の一端部から挿入されて他端
部まで延出させると共に、第１の閉塞部材を、筒体の他
端部にて可動側部材に固着され、隔壁に可動側部材が挿
通し、オリフィスが隔壁と可動側部材との間の隙間によ
って形成される構成としたから、引張方向のときにもＥ
Ｒ流体を積極的に押し出して移動するため、負圧が大き
くなることを防止し、気泡の発生、減衰特性の悪化を防
止できるという利点があり、特に大きな減衰力を必要と
する大型構造物にも適用できる。

【００６０】更に、請求項５に係る発明によると、例え
ば、固定側フランジを固定側の構造物に、可動側フラン
ジ部を振動構造物（制振対象物）に、夫々容易に固定す
ることができ、ダンパの取付性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るＥＲ流体を用いたセミアクティ
ブ制振ダンパの第１の実施形態を示す縦断面図

【図２】 同上の第１の実施形態における動作時の様子
を示す縦断面図

【図３】 本発明に係るＥＲ流体を用いたセミアクティ
ブ制振ダンパの第２の実施形態を示す縦断面図

【図４】 同上の第２の実施形態における動作時の様子
を示す縦断面図

【図５】 本発明に係るＥＲ流体を用いたセミアクティ
ブ制振ダンパの第３の実施形態を示す縦断面図

【図６】 同上の第３の実施形態における動作時の様子
を示す縦断面図

【図７】 本発明の実施形態の変形態様の一例を示す縦
断面図

【図８】 本発明の実施形態の変形態様の別の例を示す
縦断面図

【図９】 本発明に係るセミアクティブ制振ダンパの機
器への適用例を示す斜視図

【図10】 本発明に係るセミアクティブ制振ダンパの機
器への適用例を示す概略正面図

【図11】 本発明に係るセミアクティブ制振ダンパの機
器への適用例を示す概略正面図

【図12】 本発明に係るセミアクティブ制振ダンパの機
器への適用例を示す概略正面図

【符号の説明】

１，２１，４１ ダンパ ２，２２ 外側円筒体 ４，２４，４４ 内側円筒体 ５，２５ 隙間 ６，２６ 第１のゴム部材 ８，２８ 第２のゴム部材 １１，３１ ＥＲ流体 １２，３２ 油室 １３，５３ 仕切板 １４，３４，５４ オリフィス ８１ａ，８１ｂ，９１ａ，９１ｂ，１０１ａ，１０１ｂ
電極

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作動流体が封入される流体室を内部に区画
   壁により区画形成し、該区画壁には２つの開放部が形成
   された固定側部材と、 前記固定側部材の一方の開放部に隙間をもって挿入され
   る可動側部材と、 前記可動側部材及び前記一方の開放部の区画壁に固着さ
   れて前記隙間を閉塞する弾性変形可能な材料からなる第
   １の閉塞部材と、 他方の開放部の区画壁に固着されて該開放部を閉塞する
   弾性変形可能な材料からなる第２の閉塞部材と、 前記２つの開放部間において前記流体室を２つに隔てる
   隔壁と、 前記隔壁に設けられたオリフィスと、 を含んで構成されるセミアクティブ制振ダンパであっ
   て、 前記作動流体を、印加される電圧によって粘性が変化す
   る電気粘性流体とする一方、 前記オリフィスに設けられ、相互に対向する少なくとも
   一対の電極と、 前記オリフィスの電極間に電圧を印加する電圧印加手段
   と、 ダンパに固定接続される制振対象物に取り付けられ、該
   制振対象物の振動を検出する振動センサと、 前記振動センサの検出値に基づいて、振動を減衰させる
   べく前記オリフィスの電極間に印加した電圧を変化させ
   る信号を前記電圧印加手段に出力する電圧制御手段と、 を含んで構成されことを特徴とするセミアクティブ制振
   ダンパ。
2. 【請求項２】前記固定側部材は、両端部が前記開放部と
   なるべく開放された筒体から構成されることを特徴とす
   る請求項１記載のセミアクティブ制振ダンパ。
3. 【請求項３】前記固定側部材は、一端部が前記開放部の
   一方となるべく開放され、他端部が閉塞された第１の筒
   体と、該第１の筒体の開放端に隙間をもって挿入されて
   前記可動側部材を形成し、第１の筒体の開放端への挿入
   側端部が閉塞されて前記隔壁を形成すると共に、反対側
   端部が前記開放部の他方となるべく開放された第２の筒
   体とを含んで構成され、前記第１の閉塞部材が、前記第
   １の筒体の内周面と前記第２の筒体の外周面とに固着さ
   れて前記隙間を閉塞し、前記第２の閉塞部材が、前記第
   ２の筒体の開放端を閉塞することを特徴とする請求項１
   記載のセミアクティブ制振ダンパ。
4. 【請求項４】前記固定側部材は、両端部が前記開放部と
   なるべく開放された筒体から構成され、前記筒体の一端
   部から挿入されて他端部まで延出されると共に、前記第
   １の閉塞部材が、前記筒体の他端部にて前記可動側部材
   に固着され、前記隔壁に前記可動側部材が挿通し、前記
   オリフィスが前記隔壁と可動側部材との間の隙間によっ
   て形成されることを特徴とする請求項１記載のセミアク
   ティブ制振ダンパ。
5. 【請求項５】前記固定側部材と前記可動側部材とに夫々
   フランジが一体形成されたことを特徴とする請求項１〜
   ４のうちいずれか１つに記載のセミアクティブ制振ダン
   パ。