JPH11125215A - エレクトロレオロジー流体のための圧力モータ - Google Patents
エレクトロレオロジー流体のための圧力モータInfo
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- JPH11125215A JPH11125215A JP10237973A JP23797398A JPH11125215A JP H11125215 A JPH11125215 A JP H11125215A JP 10237973 A JP10237973 A JP 10237973A JP 23797398 A JP23797398 A JP 23797398A JP H11125215 A JPH11125215 A JP H11125215A
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- annular gap
- valve
- pressure motor
- electrorheological
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/06—Use of special fluids, e.g. liquid metal; Special adaptations of fluid-pressure systems, or control of elements therefor, to the use of such fluids
- F15B21/065—Use of electro- or magnetosensitive fluids, e.g. electrorheological fluid
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- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンパクトな外側寸法によって、２つの作動
室間の高い差動圧力、従って相対的に高い調節力を可能
とし、高い動力学的応答を達成し、直接の金属熱伝導に
より良好な熱放出が達成される圧力モータを提供する。 【解決手段】 エレクトロレオロジー弁（１ａ、１ｂ、
２ａ、２ｂ）は、長手方向にハウジング壁を貫通してい
る穴（６）及び該穴（６）内に配列されそしてハウジン
グ（１）から絶縁されている要素（マンドレル７）によ
り形成されており、該穴（６）と該要素（マンドレル
７）は一定のギャップ幅の環状ギャップ（８）を共同し
て規定し、該要素（マンドレル７）は高電圧に接続され
ることができる、該ハウジング（１）はアース電位に接
続されることができることを特徴とする。
室間の高い差動圧力、従って相対的に高い調節力を可能
とし、高い動力学的応答を達成し、直接の金属熱伝導に
より良好な熱放出が達成される圧力モータを提供する。 【解決手段】 エレクトロレオロジー弁（１ａ、１ｂ、
２ａ、２ｂ）は、長手方向にハウジング壁を貫通してい
る穴（６）及び該穴（６）内に配列されそしてハウジン
グ（１）から絶縁されている要素（マンドレル７）によ
り形成されており、該穴（６）と該要素（マンドレル
７）は一定のギャップ幅の環状ギャップ（８）を共同し
て規定し、該要素（マンドレル７）は高電圧に接続され
ることができる、該ハウジング（１）はアース電位に接
続されることができることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２つの作動室（ｏ
ｐｅｒａｔｉｖｅ ｃｈａｍｂｅｒｓ）を取り囲んでい
るハウジングと、該ハウジング内で移動可能でありそし
て該作動室を互いに分離するピストンと、エレクトロレ
オロジー流体（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａ
ｌ ｆｌｕｉｄ）を高圧区域から供給するための入り口
チャンネルと、該エレクトロレオロジー流体を低圧区域
に排出するための出口チャンネルと、エレクトロレオロ
ジー弁であって、各場合に作動室を入り口チャンネル又
は出口チャンネルに接続する（ｃｏｎｎｅｃｔ）環状ギ
ャップ（ａｎｎｕｌａｒ ｇａｐ）を含んで成り、その
境界表面は電界の発生のための電極を形成する、エレク
トロレオロジー弁とを含んで成るエレクトロレオロジー
流体のための圧力モータ（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｍｏｔｏ
ｒ）に関する。
ｐｅｒａｔｉｖｅ ｃｈａｍｂｅｒｓ）を取り囲んでい
るハウジングと、該ハウジング内で移動可能でありそし
て該作動室を互いに分離するピストンと、エレクトロレ
オロジー流体（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａ
ｌ ｆｌｕｉｄ）を高圧区域から供給するための入り口
チャンネルと、該エレクトロレオロジー流体を低圧区域
に排出するための出口チャンネルと、エレクトロレオロ
ジー弁であって、各場合に作動室を入り口チャンネル又
は出口チャンネルに接続する（ｃｏｎｎｅｃｔ）環状ギ
ャップ（ａｎｎｕｌａｒ ｇａｐ）を含んで成り、その
境界表面は電界の発生のための電極を形成する、エレク
トロレオロジー弁とを含んで成るエレクトロレオロジー
流体のための圧力モータ（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｍｏｔｏ
ｒ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロ粘性流体（ｅｌｅｃｔｒｏ−
ｖｉｓｃｏｕｓ ｆｌｕｉｄｓ）とも呼ばれるエレクト
ロレオロジー流体は、それらがされされている電界の電
界強度の関数としてそれらの粘度を変える。電界の作用
の下では、エレクトロレオロジー流体は粘性になるか又
は剛性にすらなる。流体圧システムにおける作動流体と
してエレクトロレオロジー流体を使用して、エレクトロ
レオロジー弁の助けにより流体圧プロセスの直接の電気
的制御を可能とすることは知られている。
ｖｉｓｃｏｕｓ ｆｌｕｉｄｓ）とも呼ばれるエレクト
ロレオロジー流体は、それらがされされている電界の電
界強度の関数としてそれらの粘度を変える。電界の作用
の下では、エレクトロレオロジー流体は粘性になるか又
は剛性にすらなる。流体圧システムにおける作動流体と
してエレクトロレオロジー流体を使用して、エレクトロ
レオロジー弁の助けにより流体圧プロセスの直接の電気
的制御を可能とすることは知られている。
【０００３】米国特許第４８４０１１２号は、航空機用
のサーボモータとして提供されそしてエレクトロレオロ
ジー流体で作動される差動シリンダ（ｄｉｆｆｅｒｅｎ
ｔｉａｌ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）の形態にある圧力モータ
を開示している。制御はシリンダに一体化されているエ
レクトロレオロジー弁を介して行われる。４つの弁はシ
リンダ中への２つのチューブの挿入により形成された環
状ギャップ（ａｎｎｕｌａｒ ｇａｐｓ）から成る。シ
リンダのピストンは、内側チューブを通って延びてい
る。エレクトロレオロジー流体は、シリンダの２つの端
部側（ｅｎｄ ｓｉｄｅｓ）の間の中心にシリンダ壁内
に配列されている接続ピース（ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ
ｐｉｅｃｅｓ）を介して供給されそして排出される。弁
とシリンダ室との間の短い接続の結果として、この既知
のデザインにおいては、エレクトロレオロジー流体の高
い応答速度が十分に利用されうる。必要とされる４つの
弁の形成のために、既知の配列においては、チューブに
より形成された２つの環状ギャップを分けて（ｓｕｂｄ
ｉｖｉｄｅ）、各場合に環状ギャップ当たり２つの弁が
シリンダの長さに沿って収容されるべきことが必要であ
る。これは、環状ギャップの長さが達成可能な圧力差、
従って圧力モータの調節力に対するベアリングを有する
ので、シリンダの長い全長に導く。さらに、ピストン直
径は、環状ギャップの周に、従って環状ギャップにおけ
る流体の入り口断面に結び付けられ（ｌｉｎｋｅｄ）、
その結果環状ギャップのすべての必要な幾何学的寸法は
実質的に固定されそしてもはや異なる原理、例えば高電
圧の制御に従って最適化され得ない。更なる欠点は、粘
性摩擦の結果として内側環状ギャップ中に生じる熱が直
接の金属熱伝導により外部に放出され得ないということ
にある。故に、特にピストン運動の高い周波数では、内
側環状ギャップ中のエレクトロレオロジー流体の激しい
加熱が起こり得る。
のサーボモータとして提供されそしてエレクトロレオロ
ジー流体で作動される差動シリンダ（ｄｉｆｆｅｒｅｎ
ｔｉａｌ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）の形態にある圧力モータ
を開示している。制御はシリンダに一体化されているエ
レクトロレオロジー弁を介して行われる。４つの弁はシ
リンダ中への２つのチューブの挿入により形成された環
状ギャップ（ａｎｎｕｌａｒ ｇａｐｓ）から成る。シ
リンダのピストンは、内側チューブを通って延びてい
る。エレクトロレオロジー流体は、シリンダの２つの端
部側（ｅｎｄ ｓｉｄｅｓ）の間の中心にシリンダ壁内
に配列されている接続ピース（ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ
ｐｉｅｃｅｓ）を介して供給されそして排出される。弁
とシリンダ室との間の短い接続の結果として、この既知
のデザインにおいては、エレクトロレオロジー流体の高
い応答速度が十分に利用されうる。必要とされる４つの
弁の形成のために、既知の配列においては、チューブに
より形成された２つの環状ギャップを分けて（ｓｕｂｄ
ｉｖｉｄｅ）、各場合に環状ギャップ当たり２つの弁が
シリンダの長さに沿って収容されるべきことが必要であ
る。これは、環状ギャップの長さが達成可能な圧力差、
従って圧力モータの調節力に対するベアリングを有する
ので、シリンダの長い全長に導く。さらに、ピストン直
径は、環状ギャップの周に、従って環状ギャップにおけ
る流体の入り口断面に結び付けられ（ｌｉｎｋｅｄ）、
その結果環状ギャップのすべての必要な幾何学的寸法は
実質的に固定されそしてもはや異なる原理、例えば高電
圧の制御に従って最適化され得ない。更なる欠点は、粘
性摩擦の結果として内側環状ギャップ中に生じる熱が直
接の金属熱伝導により外部に放出され得ないということ
にある。故に、特にピストン運動の高い周波数では、内
側環状ギャップ中のエレクトロレオロジー流体の激しい
加熱が起こり得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、一体
化された弁を有する緒言において記述したタイプの圧力
モータであって、コンパクトな外側寸法によって、２つ
の作動室間の高い差動圧力（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ）、従って相対的に高い調節力を可
能とし、高い動力学的応答を達成し、直接の金属熱伝導
により良好な熱放出が達成される圧力モータを提供する
ことである。
化された弁を有する緒言において記述したタイプの圧力
モータであって、コンパクトな外側寸法によって、２つ
の作動室間の高い差動圧力（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ）、従って相対的に高い調節力を可
能とし、高い動力学的応答を達成し、直接の金属熱伝導
により良好な熱放出が達成される圧力モータを提供する
ことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的は、エレクトロ
レオロジー弁が、長手方向にハウジング壁を貫通してい
る穴（ｂｏｒｅｓ）、及び該穴内に配列されそして該ハ
ウジングから絶縁されている要素により形成されてお
り、該穴と該要素は一定のギャップ幅の環状ギャップを
共同して規定し（ｃｏ−ｄｅｆｉｎｅ）、該要素は高電
圧に接続されることができ、該ハウジングはアース電位
に接続されうることにより本発明に従って達成される。
レオロジー弁が、長手方向にハウジング壁を貫通してい
る穴（ｂｏｒｅｓ）、及び該穴内に配列されそして該ハ
ウジングから絶縁されている要素により形成されてお
り、該穴と該要素は一定のギャップ幅の環状ギャップを
共同して規定し（ｃｏ−ｄｅｆｉｎｅ）、該要素は高電
圧に接続されることができ、該ハウジングはアース電位
に接続されうることにより本発明に従って達成される。
【０００６】本発明に従う圧力モータのデザインにおい
ては、エレクトロレオロジー弁の電極ギャップはハウジ
ングの全長に沿って延びることができ、その結果圧力モ
ータの全長に沿って適度の（ｍｅａｓｕｒｅｄ）高い圧
力差が得られ得る。すべての環状ギャップはハウジング
壁と直接接触しており、該ハウジング壁は金属から製造
することができ、かくして良好な熱放出を確実にする。
各弁は、高電圧要素を有する複数の穴により形成するこ
とができる。
ては、エレクトロレオロジー弁の電極ギャップはハウジ
ングの全長に沿って延びることができ、その結果圧力モ
ータの全長に沿って適度の（ｍｅａｓｕｒｅｄ）高い圧
力差が得られ得る。すべての環状ギャップはハウジング
壁と直接接触しており、該ハウジング壁は金属から製造
することができ、かくして良好な熱放出を確実にする。
各弁は、高電圧要素を有する複数の穴により形成するこ
とができる。
【０００７】故に、弁の大きな断面積、従って高い容積
流量（ｈｉｇｈ ｖｏｌｕｍｅ ｆｌｏｗ）及び圧力モ
ータの高い動力学的応答が達成可能である。本発明に従
う圧力モータのデザインは、４つの弁の形成のために、
同じ構成部品、即ち、同じ寸法の穴及び要素を含んで成
る機械的に簡単な構成を容易にする。簡単な態様では、
要素は円筒形ロッド又はマンドレルから成ることができ
るが、穴に沿って延びているコイルの形態を有すること
もできる。
流量（ｈｉｇｈ ｖｏｌｕｍｅ ｆｌｏｗ）及び圧力モ
ータの高い動力学的応答が達成可能である。本発明に従
う圧力モータのデザインは、４つの弁の形成のために、
同じ構成部品、即ち、同じ寸法の穴及び要素を含んで成
る機械的に簡単な構成を容易にする。簡単な態様では、
要素は円筒形ロッド又はマンドレルから成ることができ
るが、穴に沿って延びているコイルの形態を有すること
もできる。
【０００８】本発明に従えば、穴から突き出している要
素の端部は端部キャップに取り付けられており、該端部
キャップは、ハウジングの端部側（ｅｎｄ ｓｉｄｅ
ｓ）に固定されそして高度に絶縁性の材料、例えばＰＰ
Ｓのような工業用熱可塑性プラスチック又はセラミック
から製造されている。端部キャップは室を形成すること
もでき、該室によって弁の環状ギャップは入り口チャン
ネル及び出口チャンネル又は作動室に接続される。これ
は、全体の環状ギャップ断面が入り口断面として利用可
能であるという利点を有している。４つの弁は端部キャ
ップにおける室を介して作動室及び入り口チャンネル及
び出口チャンネルに２つの異なる方法で接続されうる。
１つの態様では、入り口チャンネル及び出口チャンネル
はハウジングの一つの端部側に配列され、そして弁はハ
ウジングの他方の端部側を介して作動室に接続される。
この態様は、モータ、ポンプ及びタンク又はストアを含
んで成るユニットが圧力モータの一つの端面にフランジ
取り付けされる（ｆｌａｎｇｅ−ａｔｔａｃｈｅｄ）こ
とができ、その結果組立体の非常にコンパクトな全体の
機械的構成が得られ、これは例えば正確な位置付けのた
めの工業用ロボットに使用することができ、又は自動車
又はローリ（ｌｏｒｒｉｅｓ）のための操縦補助具（ｓ
ｔｅｅｒｉｎｇ ａｉｄ）として使用することができ
る。エレクトロレオロジー流体は普通１ミリ秒（ｍｓ）
の非常に高い応答速度を有するので、このような組立体
は材料試験のための高周波シリンダ（ｈｉｇｈ−ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）として使用すること
もできる。
素の端部は端部キャップに取り付けられており、該端部
キャップは、ハウジングの端部側（ｅｎｄ ｓｉｄｅ
ｓ）に固定されそして高度に絶縁性の材料、例えばＰＰ
Ｓのような工業用熱可塑性プラスチック又はセラミック
から製造されている。端部キャップは室を形成すること
もでき、該室によって弁の環状ギャップは入り口チャン
ネル及び出口チャンネル又は作動室に接続される。これ
は、全体の環状ギャップ断面が入り口断面として利用可
能であるという利点を有している。４つの弁は端部キャ
ップにおける室を介して作動室及び入り口チャンネル及
び出口チャンネルに２つの異なる方法で接続されうる。
１つの態様では、入り口チャンネル及び出口チャンネル
はハウジングの一つの端部側に配列され、そして弁はハ
ウジングの他方の端部側を介して作動室に接続される。
この態様は、モータ、ポンプ及びタンク又はストアを含
んで成るユニットが圧力モータの一つの端面にフランジ
取り付けされる（ｆｌａｎｇｅ−ａｔｔａｃｈｅｄ）こ
とができ、その結果組立体の非常にコンパクトな全体の
機械的構成が得られ、これは例えば正確な位置付けのた
めの工業用ロボットに使用することができ、又は自動車
又はローリ（ｌｏｒｒｉｅｓ）のための操縦補助具（ｓ
ｔｅｅｒｉｎｇ ａｉｄ）として使用することができ
る。エレクトロレオロジー流体は普通１ミリ秒（ｍｓ）
の非常に高い応答速度を有するので、このような組立体
は材料試験のための高周波シリンダ（ｈｉｇｈ−ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）として使用すること
もできる。
【０００９】第２の態様では、入り口チャンネル及び出
口チャンネルは、ハウジングの両方の端部側の室に通
じ、そこでそれらは各々他の弁の環状ギャップに接続さ
れる。すべての４つの弁の場合には、これはそれぞれの
作動室への非常に短い接続路（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ
ｐａｔｈｓ）を生じる。
口チャンネルは、ハウジングの両方の端部側の室に通
じ、そこでそれらは各々他の弁の環状ギャップに接続さ
れる。すべての４つの弁の場合には、これはそれぞれの
作動室への非常に短い接続路（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ
ｐａｔｈｓ）を生じる。
【００１０】
【実施例】以下において本発明を図面に例示された例示
態様の形態で詳細に説明する。
態様の形態で詳細に説明する。
【００１１】図１は、以下に詳細に述べられるエレクト
ロレオロジー流体により作動する圧力モータの作動方式
を説明する。線は、エレクトロレオロジー作動流体をポ
ンプＰから無圧容器（ｕｎｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ ｃ
ｏｎｔａｉｎｅｒ）Ｔに運搬するフローチャンネル（ｆ
ｌｏｗ ｃｈａｎｎｅｌｓ）を示す。２つの平行なフロ
ーチャンネルがポンプＰと容器Ｔとの間に延びている。
各場合に流れの方向に見て、上方チャンネル（ｕｐｐｅ
ｒ ｃｈａｎｎｅｌ）は円形区域により表された順次に
（ｓｅｒｉａｌｌｙ）配列された環状ギャップ弁１ａ及
び２ｂを含み、下方フローチャンネルは環状ギャップ弁
２ａ及び１ｂを含む。環状ギャップ弁１ａ、２ｂの間に
は圧力モータの１つの作動室Ａが上方フローチャンネル
に接続されており、環状ギャップ弁２ａ、１ｂの間には
圧力モータの他の作動室Ｂが下方フローチャンネルに接
続されている。
ロレオロジー流体により作動する圧力モータの作動方式
を説明する。線は、エレクトロレオロジー作動流体をポ
ンプＰから無圧容器（ｕｎｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ ｃ
ｏｎｔａｉｎｅｒ）Ｔに運搬するフローチャンネル（ｆ
ｌｏｗ ｃｈａｎｎｅｌｓ）を示す。２つの平行なフロ
ーチャンネルがポンプＰと容器Ｔとの間に延びている。
各場合に流れの方向に見て、上方チャンネル（ｕｐｐｅ
ｒ ｃｈａｎｎｅｌ）は円形区域により表された順次に
（ｓｅｒｉａｌｌｙ）配列された環状ギャップ弁１ａ及
び２ｂを含み、下方フローチャンネルは環状ギャップ弁
２ａ及び１ｂを含む。環状ギャップ弁１ａ、２ｂの間に
は圧力モータの１つの作動室Ａが上方フローチャンネル
に接続されており、環状ギャップ弁２ａ、１ｂの間には
圧力モータの他の作動室Ｂが下方フローチャンネルに接
続されている。
【００１２】作動室Ａ、Ｂを分離するピストンが室Ａの
方向に移動させられるべきであるならば、環状ギャップ
弁１ａ、１ｂは高電圧の接続によりブロックされ、即
ち、環状ギャップ内のエレクトロレオロジー作動流体の
粘度は、運搬された流体の一部のみが生じる流れ抵抗に
打ち勝ちそして環状ギャップ弁１ａ、１ｂを通過するよ
うに、高電圧により環状ギャップ内に発生される電界に
より増加される。これは、ポンプ出口における圧力の増
加及び解放状態に切り替えられた環状ギャップ弁２ａを
介してポンプ出口に接続された作動室Ｂにおける圧力の
増加をもたらす。しかしながら、作動室Ａの圧力は、弁
２ｂが同様に開かれているので、容器Ｔの低いレベルに
とどまる。作動室Ｂと作動室Ａとの圧力差により、ピス
トンは作動室Ａの方向に動かされる。
方向に移動させられるべきであるならば、環状ギャップ
弁１ａ、１ｂは高電圧の接続によりブロックされ、即
ち、環状ギャップ内のエレクトロレオロジー作動流体の
粘度は、運搬された流体の一部のみが生じる流れ抵抗に
打ち勝ちそして環状ギャップ弁１ａ、１ｂを通過するよ
うに、高電圧により環状ギャップ内に発生される電界に
より増加される。これは、ポンプ出口における圧力の増
加及び解放状態に切り替えられた環状ギャップ弁２ａを
介してポンプ出口に接続された作動室Ｂにおける圧力の
増加をもたらす。しかしながら、作動室Ａの圧力は、弁
２ｂが同様に開かれているので、容器Ｔの低いレベルに
とどまる。作動室Ｂと作動室Ａとの圧力差により、ピス
トンは作動室Ａの方向に動かされる。
【００１３】ピストンが作動室Ｂの方向に動かされるべ
きであるならぱ、環状ギャップ弁２ａ、２ｂは高電圧の
接続によりブロックされ、そして環状ギャップ弁１ａ、
１ｂは脱付勢され（ｄｅ−ｅｎｅｒｇｉｚｅｄ）、かく
して解放状態に切り替えられる。弁があちらこちらに迅
速に切り替えられるならば、ピストンは切り替え頻度に
従って振動させられることができる。
きであるならぱ、環状ギャップ弁２ａ、２ｂは高電圧の
接続によりブロックされ、そして環状ギャップ弁１ａ、
１ｂは脱付勢され（ｄｅ−ｅｎｅｒｇｉｚｅｄ）、かく
して解放状態に切り替えられる。弁があちらこちらに迅
速に切り替えられるならば、ピストンは切り替え頻度に
従って振動させられることができる。
【００１４】図２〜図６に例示された圧力モータは金属
から成る円筒形ハウジング１を有する。ハウジング１
は、中心の連続的円筒形穴（ｂｏｒｅ）２を含み、該穴
２においてピストンロッド４を有するピストン３が軸線
方向に移動可能であるように取り付けられている。ピス
トン３は、滑りシール５により円筒形穴２の壁からシー
ルされ、そして円筒形穴２を２つの作動室Ａ、Ｂに分け
る。ハウジング１を完全に貫通しておりそして均一な直
径の一連の円筒形穴６が円筒形穴２に平行にハウジング
１の壁に設けられている。金属円筒形マンドレル７が穴
６を通って延びており、該マンドレルは穴６より小さい
直径を有しそして穴に対して心合わせされている（ｃｅ
ｎｔｅｒｅｄ）。この配列は、穴６の壁とマンドレル７
との間に一定のギャップ幅の環状ギャップ８を生じさせ
る。穴６から突き出しているマンドレル７の端部は端部
キャップ９、１０に取り付けられており、端部キャップ
９、１０は、圧力をかけても漏れない（ｐｒｅｓｓｕｒ
ｅ−ｔｉｇｈｔ）方式でハウジング１の両端面（ｅｎｄ
ｆａｃｅｓ）に固定されている。端部キャップ９、１
０は、絶縁材料、例えば、ＰＰＳ又はポリカーボネート
から成り、これらは充填剤、例えばガラス繊維で強化さ
れていてもよい。端部キャップ９、１０は、それらの中
心に円筒形突起１１を含み、この円筒形突起１１は各場
合に円筒形穴２の端部に係合しそしてこの穴を閉じる。
更に、端部キャップ９、１０は中心貫通穴１２を備えて
おり、この中心貫通穴１２内でピストンロッド４が案内
されそしてシールされる。
から成る円筒形ハウジング１を有する。ハウジング１
は、中心の連続的円筒形穴（ｂｏｒｅ）２を含み、該穴
２においてピストンロッド４を有するピストン３が軸線
方向に移動可能であるように取り付けられている。ピス
トン３は、滑りシール５により円筒形穴２の壁からシー
ルされ、そして円筒形穴２を２つの作動室Ａ、Ｂに分け
る。ハウジング１を完全に貫通しておりそして均一な直
径の一連の円筒形穴６が円筒形穴２に平行にハウジング
１の壁に設けられている。金属円筒形マンドレル７が穴
６を通って延びており、該マンドレルは穴６より小さい
直径を有しそして穴に対して心合わせされている（ｃｅ
ｎｔｅｒｅｄ）。この配列は、穴６の壁とマンドレル７
との間に一定のギャップ幅の環状ギャップ８を生じさせ
る。穴６から突き出しているマンドレル７の端部は端部
キャップ９、１０に取り付けられており、端部キャップ
９、１０は、圧力をかけても漏れない（ｐｒｅｓｓｕｒ
ｅ−ｔｉｇｈｔ）方式でハウジング１の両端面（ｅｎｄ
ｆａｃｅｓ）に固定されている。端部キャップ９、１
０は、絶縁材料、例えば、ＰＰＳ又はポリカーボネート
から成り、これらは充填剤、例えばガラス繊維で強化さ
れていてもよい。端部キャップ９、１０は、それらの中
心に円筒形突起１１を含み、この円筒形突起１１は各場
合に円筒形穴２の端部に係合しそしてこの穴を閉じる。
更に、端部キャップ９、１０は中心貫通穴１２を備えて
おり、この中心貫通穴１２内でピストンロッド４が案内
されそしてシールされる。
【００１５】端部キャップ９、１０は、それらのハウジ
ング１の方に面している側に、各々２つの半円筒形室１
３、１４及び１５、１６を含んで成り、これらの半円筒
形室１３、１４及び１５、１６は、それぞれの半径方向
壁１７、１８により互いに分離されている。壁１７、１
８は、それらの中心面が互いに直角に延びているように
互いに正しく位置を合わされている（ａｌｉｇｎｅ
ｄ）。ハウジング１の対応する円筒半部（ｃｙｌｉｎｄ
ｅｒ ｈａｌｆ）内に配列された環状ギャップ８は室１
３〜１６に通じる。室１５、１６に対して１００°回転
した位置における室１３、１４の配列によって、円筒形
ハウジング１の四分円（ｑｕａｄｒａｎｔ）内に位置し
た４つの環状ギャップのみが、ハウジング１の対向する
端部側（ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｅｎｄ ｓｉｄｅｓ）に配
列された２つの室を相互接続する（ｉｎｔｅｃｏｎｎｅ
ｃｔ）。その結果、これは各場合に異なるフローパス
（ｆｌｏｗ ｐａｔｈ）を形成する４つの群の環状ギャ
ップ８を生じさせる。環状ギャップの４つの群の各々
は、エレクトロレオロジー環状ギャップ弁１ａ、１ｂ、
２ａ、２ｂを形成する。各環状ギャップ弁のマンドレル
７は、高電圧ディストリビュータ１９によって端部キャ
ップ９において互いに接続されており、そして各々他の
環状ギャップ弁のマンドレルとは独立に高電圧源に接続
されることができる。ハウジング１はアース電位に接続
される。高電圧が環状ギャップ弁のマンドレル７に印加
されるならば、この環状ギャップ弁の環状ギャップ８に
おいて電界が発生し、そしてこの弁の環状ギャップ８に
存在するエレクトロレオロジー作動流体の粘度の増加が
起こる。
ング１の方に面している側に、各々２つの半円筒形室１
３、１４及び１５、１６を含んで成り、これらの半円筒
形室１３、１４及び１５、１６は、それぞれの半径方向
壁１７、１８により互いに分離されている。壁１７、１
８は、それらの中心面が互いに直角に延びているように
互いに正しく位置を合わされている（ａｌｉｇｎｅ
ｄ）。ハウジング１の対応する円筒半部（ｃｙｌｉｎｄ
ｅｒ ｈａｌｆ）内に配列された環状ギャップ８は室１
３〜１６に通じる。室１５、１６に対して１００°回転
した位置における室１３、１４の配列によって、円筒形
ハウジング１の四分円（ｑｕａｄｒａｎｔ）内に位置し
た４つの環状ギャップのみが、ハウジング１の対向する
端部側（ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｅｎｄ ｓｉｄｅｓ）に配
列された２つの室を相互接続する（ｉｎｔｅｃｏｎｎｅ
ｃｔ）。その結果、これは各場合に異なるフローパス
（ｆｌｏｗ ｐａｔｈ）を形成する４つの群の環状ギャ
ップ８を生じさせる。環状ギャップの４つの群の各々
は、エレクトロレオロジー環状ギャップ弁１ａ、１ｂ、
２ａ、２ｂを形成する。各環状ギャップ弁のマンドレル
７は、高電圧ディストリビュータ１９によって端部キャ
ップ９において互いに接続されており、そして各々他の
環状ギャップ弁のマンドレルとは独立に高電圧源に接続
されることができる。ハウジング１はアース電位に接続
される。高電圧が環状ギャップ弁のマンドレル７に印加
されるならば、この環状ギャップ弁の環状ギャップ８に
おいて電界が発生し、そしてこの弁の環状ギャップ８に
存在するエレクトロレオロジー作動流体の粘度の増加が
起こる。
【００１６】図１に関して述べた制御機能を得るため
に、室１６はハウジング１におけるチャンネル２０を介
して作動室Ａに接続されており、そして室１５はハウジ
ング１におけるチャンネル２１を介して作動室Ｂに接続
されている。室１４は入り口チャンネル（ｉｎｌｅｔ
ｃｈａｎｎｅｌ）２２に接続されており、そして室１３
は出口チャンネル（ｏｕｔｌｅｔ ｃｈａｎｎｅｌ）２
３に接続されている。入り口チャンネル２２を介して室
１４に供給された作動流体は、かくして環状ギャップ弁
１ａを介して室１６に入ることができ又は環状ギャップ
弁２ａを介して室１５に入ることができる。従って、作
動流体は各場合に、室１６から環状ギャップ弁２ａを介
して室１３にそして室１５から環状ギャップ弁１ｂを介
して室１３に排出され得、そして室１３から出口チャン
ネル２３に排出されうる。
に、室１６はハウジング１におけるチャンネル２０を介
して作動室Ａに接続されており、そして室１５はハウジ
ング１におけるチャンネル２１を介して作動室Ｂに接続
されている。室１４は入り口チャンネル（ｉｎｌｅｔ
ｃｈａｎｎｅｌ）２２に接続されており、そして室１３
は出口チャンネル（ｏｕｔｌｅｔ ｃｈａｎｎｅｌ）２
３に接続されている。入り口チャンネル２２を介して室
１４に供給された作動流体は、かくして環状ギャップ弁
１ａを介して室１６に入ることができ又は環状ギャップ
弁２ａを介して室１５に入ることができる。従って、作
動流体は各場合に、室１６から環状ギャップ弁２ａを介
して室１３にそして室１５から環状ギャップ弁１ｂを介
して室１３に排出され得、そして室１３から出口チャン
ネル２３に排出されうる。
【００１７】上記した発明は、マグネトレオロジー作動
流体で作動する圧力モータに等しく適当である。その場
合には、電界の代わりに、適当なコイルの助けにより環
状ギャップにおいて磁界が形成されるべきである。
流体で作動する圧力モータに等しく適当である。その場
合には、電界の代わりに、適当なコイルの助けにより環
状ギャップにおいて磁界が形成されるべきである。
【００１８】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。
りである。
【００１９】１．２つの作動室を取り囲んでいるハウジ
ングと、該ハウジング内で移動可能でありそして該作動
室をお互いから分離するピストンと、エレクトロレオロ
ジー流体を高圧区域から供給するための入り口チャンネ
ルと、該エレクトロレオロジー流体を低圧区域に排出す
るための出口チャンネルと、エレクトロレオロジー弁で
あって、各場合に作動室を入り口チャンネル又は出口チ
ャンネルに接続する環状ギャップを含んで成り、その境
界表面は電界の発生のための電極を形成するエレクトロ
レオロジー弁とを具備しているエレクトロレオロジー流
体のための圧力モータにおいて、該エレクトロレオロジ
ー弁（１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ）は、長手方向にハウジ
ング壁を貫通している穴（６）及び該穴（６）内に配列
されそして該ハウジング（１）から絶縁されている要素
（マンドレル７）により形成されており、該穴（６）と
該要素（マンドレル７）は一定のギャップ幅の環状ギャ
ップ（８）を共同して規定し（ｃｏ−ｄｅｆｉｎｅ）、
該要素（マンドレル７）は高電圧に接続されることがで
き、該ハウジング（１）はアース電位に接続されること
ができることを特徴とする圧力モータ。
ングと、該ハウジング内で移動可能でありそして該作動
室をお互いから分離するピストンと、エレクトロレオロ
ジー流体を高圧区域から供給するための入り口チャンネ
ルと、該エレクトロレオロジー流体を低圧区域に排出す
るための出口チャンネルと、エレクトロレオロジー弁で
あって、各場合に作動室を入り口チャンネル又は出口チ
ャンネルに接続する環状ギャップを含んで成り、その境
界表面は電界の発生のための電極を形成するエレクトロ
レオロジー弁とを具備しているエレクトロレオロジー流
体のための圧力モータにおいて、該エレクトロレオロジ
ー弁（１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ）は、長手方向にハウジ
ング壁を貫通している穴（６）及び該穴（６）内に配列
されそして該ハウジング（１）から絶縁されている要素
（マンドレル７）により形成されており、該穴（６）と
該要素（マンドレル７）は一定のギャップ幅の環状ギャ
ップ（８）を共同して規定し（ｃｏ−ｄｅｆｉｎｅ）、
該要素（マンドレル７）は高電圧に接続されることがで
き、該ハウジング（１）はアース電位に接続されること
ができることを特徴とする圧力モータ。
【００２０】２．該穴から突き出している要素（マンド
レル７）の端部は端部キャップ（９、１０）に取り付け
られており、該端部キャップ（９、１０）は、ハウジン
グ（１）の端面に固定されておりそして高度に絶縁性の
材料から製造されていることを特徴とする上記１に従う
圧力モータ。
レル７）の端部は端部キャップ（９、１０）に取り付け
られており、該端部キャップ（９、１０）は、ハウジン
グ（１）の端面に固定されておりそして高度に絶縁性の
材料から製造されていることを特徴とする上記１に従う
圧力モータ。
【００２１】３．端部キャップ（９、１０）は室（１
３、１４、１５、１６）を形成し、それにより、弁（１
ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ）の環状ギャップ（８）が入り口
チャンネル（２２）及び出口チャンネル（２３）又は作
動室（Ａ、Ｂ）に接続されていることを特徴とする上記
１又は２に従う圧力モータ。
３、１４、１５、１６）を形成し、それにより、弁（１
ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ）の環状ギャップ（８）が入り口
チャンネル（２２）及び出口チャンネル（２３）又は作
動室（Ａ、Ｂ）に接続されていることを特徴とする上記
１又は２に従う圧力モータ。
【００２２】４．入り口チャンネル（２２）及び出口チ
ャンネル（２３）はハウジング（１）の１つの端部側に
配列されており、そこでそれらは各場合に２つの弁（１
ａ、２ａ及び１ｂ、２ｂ）に接続されており、そして弁
（１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ）はハウジング（１）の他の
端部側で作動室（Ａ、Ｂ）に接続されていることを特徴
とする上記態様の１つに従う圧力モータ。
ャンネル（２３）はハウジング（１）の１つの端部側に
配列されており、そこでそれらは各場合に２つの弁（１
ａ、２ａ及び１ｂ、２ｂ）に接続されており、そして弁
（１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ）はハウジング（１）の他の
端部側で作動室（Ａ、Ｂ）に接続されていることを特徴
とする上記態様の１つに従う圧力モータ。
【００２３】５．モータ、ポンプ及びタンク及び／又は
ストア（ｓｔｏｒｅ）を含んで成るユニットが圧力モー
タの端面にフランジ取り付けされている（ｆｌａｎｇｅ
−ａｔｔａｃｈｅｄ）ことを特徴とする上記態様の１つ
に従う圧力モータ。
ストア（ｓｔｏｒｅ）を含んで成るユニットが圧力モー
タの端面にフランジ取り付けされている（ｆｌａｎｇｅ
−ａｔｔａｃｈｅｄ）ことを特徴とする上記態様の１つ
に従う圧力モータ。
【００２４】６．入り口チャンネル（２２）及び出口チ
ャンネル（２３）がハウジング（１）の両方の端部側に
通じており、そこでそれらは各場合に他の弁の環状ギャ
ップに接続されていることを特徴とする上記１〜３の１
つに従う圧力モータ。
ャンネル（２３）がハウジング（１）の両方の端部側に
通じており、そこでそれらは各場合に他の弁の環状ギャ
ップに接続されていることを特徴とする上記１〜３の１
つに従う圧力モータ。
【００２５】７．該圧力モータがマグネトレオロジー流
体のために意図されており、そして該ハウジングと該要
素との間に磁界が発生されるように、該弁がマグネトレ
オロジー弁として設計されていることを特徴とする上記
態様の１つに従う圧力モータ。
体のために意図されており、そして該ハウジングと該要
素との間に磁界が発生されるように、該弁がマグネトレ
オロジー弁として設計されていることを特徴とする上記
態様の１つに従う圧力モータ。
【図１】本発明に従う圧力モータのブロック図である。
【図２】円筒形ハウジング及び該ハウジングに一体化さ
れた環状ギャップ弁を含んで成るエレクトロレオロジー
流体のための本発明に従う圧力モータのＥ−Ｅにおける
長手方向断面図である。
れた環状ギャップ弁を含んで成るエレクトロレオロジー
流体のための本発明に従う圧力モータのＥ−Ｅにおける
長手方向断面図である。
【図３】図２に従う圧力モータのＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２に従う圧力モータのＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図２に従う圧力モータのＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図２に従う圧力モータのＤ−Ｄ断面図である。
１ ハウジング １ａ 環状ギャップ弁 １ｂ 環状ギャップ弁 ２ａ 環状ギャップ弁 ２ｂ 環状ギャップ弁 ６ 穴 ７ 要素（マンドレル） ８ 環状ギャップ ９、１０ 端部キャップ １３、１４、１５、１６ 半円筒形室 １７、１８ 半径方向壁 １９ 高電圧ディストリビュータ ２２ 入り口チャンネル ２３ 出口チャンネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホルスト・ローゼンフエルト ドイツ64846グロス−ツイメルン・ブルー メンシユトラーセ35 (72)発明者 ドロテア・アダムス ドイツ64572ビユツテルボルン・シユーベ ルトシユトラーセ18アー (72)発明者 ホルスト・シエルク ドイツ64372オーバー−ラムスタツト・ア ダム−リユツケルト−シユトラーセ41 (72)発明者 エクハルト・ベント ドイツ51373レーフエルクーゼン・デユン シユトラーセ129 (72)発明者 クラウス・ビユジング ドイツ50676ケルン・フンボルトシユトラ ーセ24 (72)発明者 ゲラルト・フエース ドイツ52062アーヘン・シユーマツハーシ ユトラーセ19／21
Claims (1)
- 【請求項１】 ２つの作動室を取り囲んでいるハウジン
グと、該ハウジング内で移動可能でありそして該作動室
をお互いから分離するピストンと、エレクトロレオロジ
ー流体を高圧区域から供給するための入り口チャンネル
と、該エレクトロレオロジー流体を低圧区域に排出する
ための出口チャンネルと、エレクトロレオロジー弁であ
って、各場合に作動室を入り口チャンネル又は出口チャ
ンネルに接続する環状ギャップを含んで成り、その境界
表面は電界の発生のための電極を形成するエレクトロレ
オロジー弁とを具備しているエレクトロレオロジー流体
のための圧力モータにおいて、該エレクトロレオロジー
弁は長手方向にハウジング壁を貫通している穴、及び該
穴内に配列されそして該ハウジングから絶縁されている
要素（マンドレル）により形成されており、該穴と該要
素（マンドレル）は一定のギャップ幅の環状ギャップを
共同して規定し、該要素（マンドレル）は高電圧に接続
されることができ、該ハウジングはアース電位に接続さ
れうることを特徴とする圧力モータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19735466A DE19735466B4 (de) | 1997-08-16 | 1997-08-16 | Druckmittelmotor für elektrorheologische Flüssigkeiten |
| DE19735466.1 | 1997-08-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11125215A true JPH11125215A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=7839107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10237973A Pending JPH11125215A (ja) | 1997-08-16 | 1998-08-11 | エレクトロレオロジー流体のための圧力モータ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6116144A (ja) |
| EP (1) | EP0898085B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11125215A (ja) |
| KR (1) | KR19990023619A (ja) |
| DE (2) | DE19735466B4 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011161919A (ja) * | 2010-02-04 | 2011-08-25 | Sumitomo (Shi) Demag Plastics Machinery Gmbh | 射出成形機ならびにこのための液圧駆動ユニット |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19717693A1 (de) * | 1997-04-26 | 1998-10-29 | Schenck Ag Carl | Stell- und Dämpfervorrichtung |
| DE19955959A1 (de) | 1999-11-19 | 2001-05-23 | Schenck Pegasus Gmbh | Druckmittelmotor auf Basis elektrorheologischer Flüssigkeiten |
| US6823895B2 (en) * | 2001-05-31 | 2004-11-30 | The Board Of Regents Of The University And Community College System Of Nevada On Behalf Of The University Of Nevada | Magnetorheological fluid device |
| DE102004010532A1 (de) * | 2004-03-04 | 2005-12-15 | Fludicon Gmbh | Ventilansteuerung von hydraulischen Aktoren auf Basis elektrorheologischer Flüssigkeiten |
| DE102004026454B4 (de) * | 2004-05-29 | 2007-10-25 | Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium der Verteidigung, dieses vertreten durch das Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung | Schwimmende Rohrlagerung |
| WO2016028181A1 (ru) * | 2014-08-18 | 2016-02-25 | Катарина Валерьевна НАЙГЕРТ | Магнитореологический привод |
| CN106438565B (zh) * | 2016-12-08 | 2018-02-02 | 广东技术师范学院 | 一种防尘控热装置及其方法 |
| DE102017214660B4 (de) * | 2017-08-22 | 2022-12-15 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Druckbolzen einer Presse sowie Presse mit Druckbolzen |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3050034A (en) * | 1960-04-04 | 1962-08-21 | Ct Circuits Inc | Transducer-controlled servomechanism |
| US3501099A (en) * | 1967-09-27 | 1970-03-17 | Physics Int Co | Electromechanical actuator having an active element of electroexpansive material |
| US3552275A (en) * | 1968-07-29 | 1971-01-05 | Boeing Co | Electric fluid actuator |
| US3587613A (en) * | 1969-07-18 | 1971-06-28 | Atomic Energy Commission | Electro-fluid valve having strip electrodes |
| US3599428A (en) * | 1970-04-29 | 1971-08-17 | Boeing Co | Electric fluid actuator |
| DE3063743D1 (en) * | 1979-05-15 | 1983-07-21 | Secr Defence Brit | A hydraulic servo valve arrangement |
| JP2599602B2 (ja) * | 1987-11-02 | 1997-04-09 | 株式会社ブリヂストン | 起振装置 |
| DE3738630C2 (de) * | 1987-11-13 | 1995-06-08 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Elektrohydraulische Druckwandlervorrichtung |
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| US5158109A (en) * | 1989-04-18 | 1992-10-27 | Hare Sr Nicholas S | Electro-rheological valve |
| US5014829A (en) * | 1989-04-18 | 1991-05-14 | Hare Sr Nicholas S | Electro-rheological shock absorber |
| GB2244006B (en) * | 1990-05-04 | 1994-05-25 | Blatchford & Sons Ltd | An artificial limb |
| US5170866A (en) * | 1991-04-01 | 1992-12-15 | Motorola, Inc | Motion-damping device using electrorheological fluid |
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| GB2285494B (en) * | 1994-01-05 | 1998-04-22 | Ckd Corp | Control apparatus for an electroviscous fluid |
-
1997
- 1997-08-16 DE DE19735466A patent/DE19735466B4/de not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-08-04 EP EP98114617A patent/EP0898085B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-04 DE DE59813531T patent/DE59813531D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-11 US US09/132,609 patent/US6116144A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-11 JP JP10237973A patent/JPH11125215A/ja active Pending
- 1998-08-14 KR KR1019980033111A patent/KR19990023619A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011161919A (ja) * | 2010-02-04 | 2011-08-25 | Sumitomo (Shi) Demag Plastics Machinery Gmbh | 射出成形機ならびにこのための液圧駆動ユニット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0898085A2 (de) | 1999-02-24 |
| DE19735466B4 (de) | 2007-06-28 |
| EP0898085A3 (de) | 2000-01-19 |
| DE19735466A1 (de) | 1999-02-18 |
| DE59813531D1 (de) | 2006-06-14 |
| US6116144A (en) | 2000-09-12 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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