JPS63210432A - 磁性流体ダンパ - Google Patents

磁性流体ダンパ

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Publication number
JPS63210432A
JPS63210432A JP4017487A JP4017487A JPS63210432A JP S63210432 A JPS63210432 A JP S63210432A JP 4017487 A JP4017487 A JP 4017487A JP 4017487 A JP4017487 A JP 4017487A JP S63210432 A JPS63210432 A JP S63210432A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic fluid
orifice
viscosity
fluid
coil
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
Application number
JP4017487A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuhiro Yamamura
山村 宜弘
Yoshinari Kawase
川瀬 良也
Tetsuya Suganuma
菅沼 徹哉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP4017487A priority Critical patent/JPS63210432A/ja
Publication of JPS63210432A publication Critical patent/JPS63210432A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/26Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions
    • F16F13/30Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions comprising means for varying fluid viscosity, e.g. of magnetic or electrorheological fluids
    • F16F13/305Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions comprising means for varying fluid viscosity, e.g. of magnetic or electrorheological fluids magnetorheological

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁界によりて粘度を変化させる磁性流体ダン
パに関し、この種の磁性流体ダンパは、たとえば自動車
用エンジンを車体に支持するダンパに用いられる。
〔従来の技術〕
従来の磁性流体ダンパは、特開昭58−113644号
公報、特開昭57−129944号公報に開示されてい
る。
第6図は、特開昭58−113644号公報に開示の磁
性流体ダンパを示している。これは、オリフィス21の
周囲に電磁コイル22を設け、液室内に磁性流体23を
封入した構造となっている。この磁性流体ダンパは電磁
コイル22に通電し、磁界の強さを変えることにより、
磁性流体23のオリフィス211過の際の粘度を変え、
減衰力を変える。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、従来の磁性流体ダンパには次の問題点が存在す
る。
まず、減衰力を変化させるために、磁性流体の粘度を充
分に変化させる磁界(to、0000e程度)を得るに
は、大電流(20A程度)が必要であり、自動車用とし
て使用するには不可能な程の電流となる。また、電磁コ
イルが大型となり、重量が大になって、車両搭載に問題
を生じる。
また、通常磁性流体の粘度は磁界をかけたときに3〜4
倍にしかならず、粘度変化量が小さいため減衰力変化も
小さいものにしかならない。
本発明の目的は、小さな電流で減衰力が大きく変わり、
したがって電磁コイルも小型化でき、磁性流体も少量で
よい磁性流体ダンパを提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、本発明によれば、2つの枠体と該2つの枠
体間に設けられ室の一部を画成する弾性体と、 室を2室に区画する仕切壁と、 仕切壁に設けられ2室を連通ずるオリフィスと、オリフ
ィスの周囲に設けた電磁コイルと、室内に封入された、
磁性流体と、該磁性流体と混ざり合うことのない前記磁
性流体より粘度の小さい流体と、 電磁コイルへの電力供給手段と、 からなる磁性流体ダンパによって達成される。
〔作用〕
上記本発明の磁性流体ダンパにおいて、非通電時にはオ
リフィスの周囲は粘度の小さい流体となり、減衰力が小
となる。このとき磁性流体は室の底にたまっている。
通電時には、磁性流体がオリフィスの周囲に引き寄せら
れ、オリフィスの周囲は磁性流体となって粘度が飛躍的
に大になる。したがって減衰力は大となる。
さらに電流を増加すると磁性流体の見かけ粘度が増加し
、減衰力はさらに増加する。
〔実施例〕
以下に本発明に係る磁性流体ダンパの望ましい実施例を
、図面を参照して説明する。
第1実施例 第1図は本発明の第1実施例の磁性流体ダンパの、電流
を流していない(磁界が発生していない)時の断面を示
し、第2図は電流を流したときの断面を示す。
第1図、第2図において、エンジン側固定ボルトl、第
1の枠体としてのスタビライザ2はエンジン側に固定さ
れ、弾性体3はこれに接続される。
ポデー4には第2の枠体としてのエンジンマウント容器
5が固定される0弾性体3は2つの枠体2.5を連結し
、その一部が、弾性体3とエンジンマウント容器5との
間に形成される室16に臨んでいる。室16Aの下方に
は室17が存在し室17は大気と連通される。室16と
室17は弾性膜15で隔てられる。
室16には、極性などの差により、互いに混ざり合うこ
とのない2種類の液体が充填され、一方の液体7は磁性
流体7で、他方の液体6は普通の磁性流体でない流体6
である。一方の流体7が水ベースの磁性流体7のときは
、他方の流体6に合成油、ケロシン、鉱油などの非磁性
流体を選び、一方の流体7が合成油、ケロシン、鉱油な
どの非磁性液体がベースの磁性流体であるときは、他方
の流体6を水などの非磁性流体とする。
磁性流体7は、100人程度の強磁性微粉末(Fes0
4など)にオレイン酸などの界面活性剤を吸着させて液
相中に安定に分散させた溶液で、通常の遠心力や磁場を
作用させても沈降、凝集が起こらず、液体自身が磁性を
もっているごとくふるまう性質をもっている0強磁性微
粉末は吸着している界面活性剤の外側の極性により極性
溶媒(水など)中に安定に分散するか、非極性溶媒(ケ
ロシン、合成油など)中に安定に分散するかが決められ
ている。またこの磁性流体7は、磁界をあたえると粘度
が増加するという性質を存している。磁性流体7の比重
はベースオイル、強磁性体重量分率により変化するが、
1.2〜1.4程度であり、他方の液体6を水又はオイ
ルとしても磁性流体7の方が下に沈む、また磁性流体7
を水ベースとし、他方の溶液6をケロシン、合成油とし
た場合、又はその逆の時でも、極性の差により2液は互
いに混ざることはなく分離している。
室16の中には、オリフィス8が設けられ、オリフィス
8の周囲にコイル9が設けられている。10はオリフィ
ス8を形成し、コイル9を支える板である。第2図にの
みこのコイルに電流を供給する電力供給手段のシステム
を示した。すなわち、あらかじめ走行条件に応じて電流
量を変化させることを記憶させたコンピュータ11と、
これに情報をあたえるセンサ12、またコンピュータ1
1により電流量を変化させて出力する可変抵抗器13が
それぞれ接続され、電線14によってコイル9に送られ
る。
次に作用を説明する。
電流が流れていない時は、磁性流体7は、他方の流体6
たとえば水6より比重が重いことより下に沈んでいる。
このときオリフィス8の回りには水6が存在し、粘度が
1  (cp)であることよりオリフィス8の粘性抵抗
は小さく、エンジンマウントのバネ定数も小さくなる。
センサ12によりコンピュータ11に信号が送られ、可
変抵抗器13より電流が流れると、ある電流量より磁性
流体7がコイル9に吸着され始め、磁性流体7はコイル
9の・最も磁束密度の高いオリフィス8に移動する。磁
性流体7を他方の流体たとえば水6より粘度の高いもの
を使うことにより、オリフィス8内の粘度はこの磁性流
体7の吸着により急激に高くなる。
磁性流体7がオリフィス8内を満たした後さらに電流量
が増すことにより、今度は磁性流体7自身の粘度が変化
し、オリフィス8内の粘性抵抗はほぼ比例的に増加する
。これによりエンジンマウントのバネ定数はさらに高く
なる。
ここで第2図の磁性流体7が針山のようになっているの
は磁性流体7のスパイク現象と呼ばれるもので、これは
コイル9の磁力線の方向と一致している。
第3図は以上の現象が起こる時の磁界の強さとオリフィ
ス内粘度を示したものであり、大きく3段階の現象が現
れている。
まず(^)は電流0からある一定の大きさまででこのと
きはコイル9に磁性流体7を吸着する力はなく、オリフ
ィス8の周囲は水6のままである。
電流が増加することにより磁界の強さが約400 (O
e)を超えると、下に沈んでいた磁性流体7がコイル9
に吸着され、オリフィス8内に移動しはじめる。
これが(B)であり、約700 (Oe)でほぼオリフ
ィス8が満たされる。さらに磁界を増すとオリフィス8
内の磁性流体7の粘度は上昇する。これが(C)である
。以上の作用により少ない電流<T11束密度)で急激
にオリフィス8内の粘度を変化させることができる。
第4図はコンピュータ11の作動を示すフローチャート
図である。これはエンジンマウントがスタータ作動中、
悪路、急加速、急減速、急旋回時にバネ定数を高めるた
めである。この図では3段階にバネ定数を変えることが
できる。以上の説明では磁性流体をオイルベース、もう
一方の流体を水としたが、磁性流体を水ベース、もう一
方の液体をオイルベースにしても同様である。
第2実施例 第5図は本発明の第2実施例の磁性流体ダンパを示して
いる。
第2実施例の第1実施例と同一構成を有する部分には、
第5図において、第1図および第2図と同一の符号を付
し、その部分の説明を省略する。
第2実施例の第1実施例と異なる部分は、オリフィス8
周囲のコイル9と異なった位置に、第2のコイル1日を
設け、減衰カルのときは、この第2のコイル18に通電
する点である。第2のコイル18通電中は第1のコイル
9には通電されていない。
これにより、一層、磁性流体7が他方の流体6と混じり
合うことなく、制御性を向上できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、次の効果が得られる。
イ、小さな電流(磁性流体を集合させるだけの電流)で
減衰力が多く変わる。
口、電磁コイルの小型化が可能である。
ハ、磁性流体が少量でよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係る磁性流体ダンパの非
通電時の断面図、 第2図は第1図の磁性流体ダンパの通電時の断面図、 第3図は第1図の磁性流体ダンパの作動特性を示す、磁
界の強さ一オリフィス内粘度関係図、第4図は第1図の
磁性流体ダンパの電力供給手段の制御ブロック図、 第5図は本発明の第2実施例に係る磁性流体ダンパの第
2のコイル通電時の断面図、 第6図は特開昭58−113644号公報に開示された
磁性流体ダンパの断面図、 である。 2・・・・・・第1の枠体としてのスタビライザ3・・
・・・・弾性体 5・・・・・・第2の枠体としてのエンジンマウント容
器 6・・・・・・非磁性流体 7・・・・・・磁性流体 8・・・・・・オリフィス 9・・・・・・コイル 16・・・・・・室 18・・・・・・第2のコイル 特 許 出 願 人   トヨタ自動車株式会社磁界の
強さ (Oe ) 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2つの枠体と該2つの枠体間に設けられ室の一部
    を画成する弾性体と、 室を2室に区画する仕切壁と、 仕切壁に設けられ2室を連通するオリフィスと、オリフ
    ィスの周囲に設けた電磁コイルと、 室内に封入された、磁性流体と、該磁性流体と混ざり合
    うことのない前記磁性流体より粘度の小さい流体と、 電磁コイルへの電力供給手段と、 からなる磁性流体ダンパ。
JP4017487A 1987-02-25 1987-02-25 磁性流体ダンパ Pending JPS63210432A (ja)

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