WO2007091399A1 - 流体ダンパ - Google Patents

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WO2007091399A1
WO2007091399A1 PCT/JP2007/000078 JP2007000078W WO2007091399A1 WO 2007091399 A1 WO2007091399 A1 WO 2007091399A1 JP 2007000078 W JP2007000078 W JP 2007000078W WO 2007091399 A1 WO2007091399 A1 WO 2007091399A1
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WO
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piston
magnetic
fluid
cylinder chamber
cylinder
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/000078
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English (en)
French (fr)
Inventor
Takahiro Murakami
Hideo Araseki
Original Assignee
Central Research Institute Of Electric Power Industry
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Publication date
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Priority claimed from JP2006099661A external-priority patent/JP4728861B2/ja
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Priority to CN2007800045250A priority Critical patent/CN101379317B/zh
Priority to EP07706326A priority patent/EP1983214A4/en
Priority to US12/162,862 priority patent/US8016087B2/en
Priority to CA2637511A priority patent/CA2637511C/en
Publication of WO2007091399A1 publication Critical patent/WO2007091399A1/ja

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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
    • F16F9/535—Magnetorheological [MR] fluid dampers

Definitions

  • the present invention relates to a damper using a magnetic fluid as a working fluid. More specifically, the present invention relates to a fluid damper suitable for use as, for example, a seismic isolation damper for a structure.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-0 3 1 6 7 9 7
  • a conventional damping force control type damper called a semi-active damper equipped with a sensor for measuring the displacement and speed of the piston and a controller for controlling the coil voltage in real time based on the measurement data of the sensor.
  • damping force control a control method is widely used in which the damping force is increased when the damper is effective in suppressing vibration, and is decreased when the damper is not effective in suppressing vibration.
  • the damping force is increased when the damper is effective in suppressing vibration, and is decreased when the damper is not effective in suppressing vibration.
  • the conventional damper requires transmission of a control command from the control device and supply of electric power, and cannot operate independently while adjusting the damping force by the damper alone. Therefore, it is necessary to keep the control device in an always operating state, that is, a power-on state regardless of whether or not it is operated, and it is not economical when the standby state continues for a long time or operates continuously for a long time. Become. For this reason, for example, it is necessary that the standby state lasts for a long period of time like a seismic isolation dam of a structure while it operates reliably against a sudden earthquake and exhibits a predetermined performance. It is hard to say that it is suitable for application to an attenuation device.
  • the present invention can operate by automatically changing the damping force according to the movement of the piston without providing a sensor for detecting the displacement of the piston or a control device for controlling the supply of electric power.
  • An object of the present invention is to provide a fluid damper. Furthermore, an object of the present invention is to provide a fluid damper capable of exhibiting a good damping effect by adjusting the damping force using the relationship between the relative speed of the piston with respect to the cylinder and the relative displacement. .
  • a fluid damper includes a magnetic fluid, a magnetic piston, a cylinder that seals the magnetic fluid and accommodates the piston, and an axial direction of the cylinder
  • a piston rod that penetrates the end face member of the cylinder to support the piston, a magnetic field generator provided outside the cylinder, and disposed around the cylinder to magnetically connect the piston and the magnetic field generator.
  • the yoke material has a second yoke material that is arranged around the piston rod outside the cylinder and magnetically connects the piston rod and the magnetic field generator.
  • the piston rod has a piston beyond the neutral region.
  • the magnetic part and the piston that form the first magnetic circuit together with the piston, the first yoke material, the magnetic field generator and the second yoke material when displaced in one of the axial directions The magnetic part that forms the second magnetic circuit together with the piston, the first yoke material, the magnetic field generator, and the second yoke material when the piston is displaced axially beyond the neutral region, and the piston
  • the magnetic flux density is changed according to the axial movement of the biston.
  • the gap between the outer peripheral surface of the piston and the inner peripheral surface of the cylinder is referred to as an orifice.
  • the fluid damper when the magnetic field is generated by the magnetic field generator and the biston is displaced in the axial direction due to an excitation force applied to the biston rod, the magnetic properties of the second yoke material and the piston rod are reduced.
  • the ease with which the magnetic flux passes through the part changes, and the magnetic flux density of the magnetic circuit passing through the orifice changes.
  • This makes it possible to change the fluid resistance in proportion to the magnitude of the magnetic field by changing the magnitude of the magnetic field applied to the magnetic fluid in the orifice portion. Therefore, this fluid damper responds to the movement of the piston without using a sensor that senses the displacement of the piston or a control device that controls the power supplied to the magnetic field generator. It can be operated by automatically changing the damping force.
  • the non-magnetic portion of the piston rod faces the second yoke material and becomes a gap on the magnetic circuit. For this reason, a magnetic circuit passing between the piston and the first yoke material is not formed or the magnetic flux density is low, and almost no magnetic field is applied to the fluid having the magnetism in the vicinity of the piston surface, specifically the orifice portion.
  • the fluid resistance hardly changes. Therefore, the damping effect is exhibited as a fluid damper having a damping force close to that due to the original fluid resistance of the fluid.
  • the original fluid stake of fluid refers to the fluid resistance of a fluid having magnetism when no magnetic field is applied.
  • the neutral region means that when the fluid damper of the present invention is displaced, the damping force due to the original fluid resistance of the fluid is not affected by the increase in fluid resistance due to the formation of the magnetic circuit.
  • the neutral region does not have to be the central part of the cylinder, but is set as a part that is biased to one of the axial directions of the cylinder as an initial setting. May be.
  • the magnetic fluid used in the present invention may be any fluid as long as the ferromagnetic material is dispersed in a colloidal form in the solution and the fluid resistance changes depending on the magnitude of the applied magnetic field.
  • the type of solution and the type and particle size of the ferromagnetic material are not particularly limited, but preferably a high-concentration suspension containing ferromagnetic metal particles having a particle size of about 1 to 10 m. .
  • a magnetorheological fluid or a magnetic fluid are examples of a magnetorheological fluid or a magnetic fluid.
  • this fluid damper is a damping force control type damper, it can operate by automatically changing the damping force according to the movement of the piston without receiving a control command from the outside. It is possible to improve the reliability of the fluid damper.
  • the present invention provides the fluid damper according to claim 1, wherein at least one pair of the first and second magnetic pistons are arranged to face each other with a non-magnetic body spaced apart in the axial direction.
  • the first and second magnetic pistons have a bypass that allows a magnetic fluid to pass only in opposite directions.
  • the first biston on the first cylinder chamber side is a bypass that connects the first cylinder chamber and the third cylinder chamber only in the direction from the first cylinder chamber to the third cylinder chamber.
  • the second cylinder on the second cylinder chamber side is bypassed from the second cylinder chamber by a bypass that allows the second cylinder chamber and the third cylinder chamber to communicate with each other.
  • a valve that allows magnetic fluid to pass only in the direction toward the third cylinder chamber is provided, and the piston rod moves the first piston when the first piston moves beyond the neutral region toward the first cylinder chamber.
  • the first piston on the first cylinder chamber side is a bypass that connects the first cylinder chamber and the third cylinder chamber only in the direction from the third cylinder chamber to the first cylinder chamber.
  • the second cylinder on the second cylinder chamber side is provided with a bypass for communicating the second cylinder chamber and the third cylinder chamber from the third cylinder chamber.
  • a valve that allows a magnetic fluid to pass only in the direction toward the second cylinder chamber is provided, and the piston rod is moved to the first cylinder chamber side when the first piston moves beyond the neutral region to the first cylinder chamber side.
  • the fluid damper according to claims 2 to 4 it further differs among the set of bistons depending on the functions of the bypass and the valve provided in each of the set of pistons and the position where the piston is displaced.
  • the magnitude of the damping force exerted by the relationship between the relative speed of the biston relative to the cylinder, that is, the direction of movement, and the relative displacement, that is, the direction of displacement from the neutral position is Since it can be controlled, a good vibration control effect can be exhibited.
  • the following damping force It is possible to perform control. That is, when the piston moves toward the end of the cylinder chamber in the axial direction, the fluid having magnetism is passed through the bypass where the magnetic circuit of the piston is not formed and the orifice where the magnetic circuit is not formed. By flowing in the cylinder chamber, a small damping force as a simple fluid damper is exhibited. When the direction of movement of the piston is changed in the range exceeding the neutral region, that is, from the state where the piston is displaced to the axial end of the cylinder chamber beyond the neutral region, the piston moves to the other axial end.
  • the magnetic fluid flows through the bypass and the orifice where the magnetic circuit is not formed and the orifice where the magnetic circuit is formed and flows to the cylinder chamber on the opposite side.
  • the fluid resistance is increased to add a braking force to the original piston movement of the fluid damper and exert a large damping force.
  • the fluid damper of the present invention preferably uses a magnetorheological fluid or a magnetic fluid as the fluid having magnetism.
  • the fluid damper of the present invention preferably uses a permanent magnet as the magnetic field generator.
  • a permanent magnet Since it is possible to generate a magnetic field without receiving supply, it can operate independently and improve reliability.
  • the fluid damper of the present invention can also use a solenoid as a magnetic field generator.
  • a solenoid it is possible to generate a strong magnetic field with a small device by using a solenoid, and the fluid damper can be miniaturized or a strong magnetic field can be generated to exert a strong damping force.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a fluid damper according to the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state cut along line Y_Y in FIG.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view for explaining the operation of the fluid damper according to the first embodiment, and is a cross-sectional view showing a state where the piston is not displaced.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating the operation of the fluid damper according to the first embodiment, and is a cross-sectional view showing a state where the piston is displaced to one side beyond the neutral region.
  • FIG. 3C is a cross-sectional view for explaining the operation of the fluid damper according to the first embodiment, and is a cross-sectional view showing a state in which the piston is displaced beyond the neutral region to the other side.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing the magnetic field distribution of the fluid damper of the first embodiment, and is a cross-sectional view showing the magnetic field distribution when the piston is not displaced.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing the magnetic field distribution of the fluid damper according to the first embodiment, and is a cross-sectional view showing the magnetic field distribution when the piston is displaced beyond the neutral region.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view for explaining the structure of the piston rod, and is a cross-sectional view in the case where the surface of the magnetic part of the piston rod is covered with a magnetic material.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating the structure of the piston rod, and is a cross-sectional view in the case where the surface of the non-magnetic portion of the piston rod is covered with a nonmagnetic material.
  • FIG. 5C is a cross-sectional view for explaining the structure of the piston rod, and is a cross-sectional view in the case where the whole piston rod magnetic part is made of a magnetic material and the whole piston rod non-magnetic part is made of a non-magnetic material. It is.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the fluid damper according to the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the fluid damper of the present invention.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view showing a fluid damper according to a fourth embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view showing a state where a piston is not displaced.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the fluid damper of the present invention, and is a cross-sectional view showing a state in which the piston is displaced to one side beyond the neutral region.
  • FIG. 8C is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the fluid damper of the present invention, and is a cross-sectional view showing a state in which the piston is displaced to the other side beyond the neutral region.
  • FIG. 9 is a sectional view showing a fifth embodiment of the fluid damper according to the present invention.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a state cut along line Y_Y in FIG.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view for explaining the configuration of the piston rod, and is a cross-sectional view in the case where the surface of the piston rod magnetic part is covered with a magnetic material.
  • FIG. 11 ⁇ A cross-sectional view illustrating the configuration of the piston rod, where the whole piston rod magnetic part is made of a magnetic material and the whole piston rod non-magnetic part is made of a non-magnetic material.
  • FIG. 11C is a cross-sectional view illustrating the configuration of the piston rod, and is a cross-sectional view in the case where the surface of the non-magnetic portion of the piston rod is covered with a nonmagnetic material.
  • FIG. 12B is a cross-sectional view illustrating the operation of the fluid damper according to the fifth embodiment, and is a cross-sectional view showing a state where the piston is moving toward the second cylinder chamber.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining the operation of the fluid damper of the fifth embodiment, from the state in which the piston is displaced to the second cylinder chamber side beyond the neutral region, toward the first cylinder chamber side. It is sectional drawing which shows the state which is moving.
  • FIG. 12C is a cross-sectional view for explaining the operation of the fluid damper according to the fifth embodiment, and is a cross-sectional view showing a state where the piston is moving toward the first cylinder chamber.
  • FIG. 12D is a cross-sectional view for explaining the operation of the fluid damper according to the fifth embodiment, from the state where the piston is displaced to the first cylinder chamber side beyond the neutral region toward the second cylinder chamber side. It is sectional drawing which shows the state which is moving.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a sixth embodiment of the fluid damper according to the present invention.
  • FIG. 14B is a cross-sectional view illustrating the operation of the fluid damper according to the sixth embodiment, and is a cross-sectional view showing a state where the piston is moving toward the second cylinder chamber.
  • FIG. 14B is a cross-sectional view for explaining the operation of the fluid damper according to the sixth embodiment, from the state in which the piston is displaced to the second cylinder chamber side beyond the neutral region, toward the first cylinder chamber side. It is sectional drawing which shows the state which is moving.
  • FIG. 15A is a cross-sectional view for explaining the operation of the fluid damper according to the sixth embodiment, and is a cross-sectional view showing a state where the piston is moving toward the first cylinder chamber.
  • FIG. 15B is a cross-sectional view for explaining the operation of the fluid damper according to the sixth embodiment, from the state in which the piston is displaced to the first cylinder chamber side beyond the neutral region toward the second cylinder chamber side. It is sectional drawing which shows the state which is moving.
  • FIG. 16 is a sectional view showing a seventh embodiment of the fluid damper according to the present invention.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing an eighth embodiment of a fluid damper according to the present invention.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a conventional fluid damper.
  • FIG. 1 to FIG. 5 show a first embodiment of a fluid damper according to the present invention.
  • the fluid damper 1 includes a magnetic fluid 8, a magnetic piston 2, a cylinder 3 that seals the magnetic fluid 8 and accommodates the piston 2, and a piston that supports the piston 2 through the cylinder 3.
  • a rod 4 a magnetic field generator 6 provided outside the cylinder 3, a first yoke material 5 arranged around the cylinder 3, and a second arranged around the piston rod 4 outside the cylinder 3.
  • the cylinder 3 has a cylindrical peripheral wall and end face members 3e at both ends in the axial direction, and a hollow portion, that is, a cylinder chamber is formed by these.
  • a through hole 3 f for penetrating the piston rod 4 is provided at the center of the end face member 3 e.
  • a sealing member 1 for preventing leakage of the magnetic fluid 8 filled in the cylinder chamber of the cylinder 3 as well as slidably supporting the piston rod 4 at the edge defining the through hole 3 f. 3 is provided.
  • the cylinder 3 is a material having a low magnetic permeability and difficult to pass a magnetic flux, specifically, for example.
  • non-magnetic materials such as non-magnetic stainless steel, lead, copper, and aluminum are used.
  • a material with low magnetic permeability and difficult to pass magnetic flux is called a non-magnetic material.
  • the piston 2 is formed using a material having a high magnetic permeability and easily allowing a magnetic flux to pass therethrough, specifically, a magnetic material such as iron or magnetic ceramics.
  • a material having a large magnetic permeability and easy to pass a magnetic flux is called a magnetic material.
  • the shape and size of the cross section perpendicular to the axis of the piston 2 are adjusted so as to form an orifice 3 c that is a gap between the outer peripheral surface of the piston 2 and the inner peripheral surface of the cylinder 3.
  • the cross section perpendicular to the axis of the piston 2 is formed in a circular shape in accordance with the shape of the cross section perpendicular to the axis of the cylinder chamber.
  • the area of the cross section perpendicular to the axis of the piston 2 is such that an orifice 3c of an appropriate size is formed between the outer peripheral surface of the piston 2 and the inner peripheral surface of the cylinder 3 so as to function as a fluid damper. It is smaller than the area of the cross section perpendicular to the axis of the Linda chamber.
  • the cylinder chamber of the cylinder 3 is divided into two in the axial direction of the piston 2 by the piston 2, and is divided into a cylinder chamber 3a and a cylinder chamber 3b.
  • the cylinder chamber 3a and the cylinder chamber 3b are connected by an orifice 3c.
  • the piston head 4 is provided with the piston 2, the first yoke material 5, the magnetic field generator 6, and the second yoke material when the piston 2 is displaced to the cylinder chamber 3a side beyond the neutral region. 7 and the magnetic part 4a, which forms the first magnetic circuit 9a, and when the piston 2 is displaced to the cylinder chamber 3b side beyond the neutral region, the magnetic field is generated between the piston 2 and the first yoke material 5.
  • 6 and with a second yoke member 7 has a magnetic portion 4 a 2 to form a second magnetic circuit 9 b.
  • the piston rod magnetic part 4 a and the piston mouth magnetic part 4 a 2 are arranged near the piston 2 of the piston rod 4 and are magnetically connected to the piston 2.
  • the piston 2 and the piston rod magnetic part 4a are magnetically connected to form the first magnetic circuit 9a, and the piston 2 and the piston rod magnetic part are formed to form the second magnetic circuit 9b.
  • Part 4 a 2 is magnetically connected.
  • the piston rod 4 further includes a first when the piston 2 is in a neutral region. Each having a non-magnetic portion 4 b for blocking the magnetic circuit 9 a and the second magnetic circuit 9 b piston port head magnetic portion 4 a, and the axially outer 4 a 2.
  • the piston rod magnetic portion 4 a ⁇ 4 a 2 is formed of magnetic material sufficient if it has a magnetic permeability not higher region, for example, the surface as shown in FIG. 5 A covering of a magnetic material Alternatively, the entire structure may be made of a magnetic material as shown in FIG. 5C. Further, the piston rod non-magnetic portion 4 b is only necessary permeability than the piston rod magnetic portion 4 a, 4 a 2 is only to have a low area, is formed preferably of a non-magnetic material. For example, as shown in FIG.
  • the surface may be covered with a nonmagnetic material having a thickness that is difficult to form at least a magnetic circuit, or the whole is made of a nonmagnetic material as shown in FIG. 5C. It may be formed.
  • the piston 2 and the piston rod magnetic portions 4 a 4 a 2 disposed on both sides of the piston 2 are integrally formed.
  • the piston rod magnetic portion A male screw extending from the end face is formed on 4 a 4 a 2 and a female screw is formed inside the non-magnetic part 4 b of the biston rod. Then, the piston mouth magnetic parts 4a on both sides of the piston 2 formed integrally with the piston 2! 4 a 2 and the non-magnetic portion 4 b of the piston rod are screwed together to form one piston rod 4.
  • the first yoke material 5 is a member that magnetically connects the magnetic field generator 6 and the piston 2.
  • the first yoke member 5 has a cylindrical peripheral wall and end surface members 5 b at both ends in the axial direction, and the hollow portion 5 a is formed by these members.
  • a through hole 5c is provided in the center of the end face member 5b for slidably supporting and penetrating the piston rod 4.
  • the first yoke member 5 is formed by combining a cylindrical peripheral wall member and cap members on both axial sides. Thereby, the assembly of the fluid damper can be simplified.
  • the first yoke member hollow portion 5a is formed so that the outer peripheral surface of the cylinder 3 and the inner peripheral surface of the first yoke member 5, that is, the peripheral surface of the hollow portion 5a are in contact with each other. Further, it is formed so as to have a space for accommodating the magnetic field generator 6 and the second yoke material 7 on both outer sides in the axial direction of the cylinder 3.
  • the second yoke material 7 is formed in an annular shape having a through hole 7a through which the piston rod 4 is slidably passed.
  • the second yoke material 7 is disposed on both outer sides in the axial direction of the cylinder 3.
  • the magnetic field generator 6 is a member that generates a magnetic field for forming the magnetic circuits 9a and 9b. Specifically, it is preferable to use a magnet or a solenoid. In the present embodiment, a permanent magnet is used as the magnetic field generator 6.
  • the magnetic field generator 6 is configured so that the magnetic flux easily passes between the magnetic field generator 6 and the piston rod 4 so that the magnetic field generator 6 and the piston rod 4 do not contact each other. It is formed in an annular shape having a through hole 6a through which the piston rod 4 penetrates at the center while having at least a space to the extent that no circuit is formed.
  • the magnetic field generator 6 is arranged on both outer sides in the axial direction of the cylinder 3,
  • the second yoke material 7 is provided in contact with the axial end surface of the first yoke material hollow portion 5a.
  • the radius of the cross section perpendicular to the axes of the magnetic field generator 6 and the second yoke member 7 is set smaller than the radius of the cross section perpendicular to the axis of the first yoke hollow portion 5a.
  • a gap 10 is formed between the inner peripheral surface of the first yoke material 5 and the outer peripheral surfaces of the magnetic field generator 6 and the second yoke material 7.
  • the magnetic circuits 9 a and 9 b passing through the piston 2, the first yoke material 5, the magnetic field generator 6, the second yoke material 7, and the piston rod magnetic parts 4 a and 4 a 2 form a gap 10. It is formed so as to surround it.
  • piston 2 and the piston rod magnetic portion 4 a the total length in the axial direction of the magnetic portion including a 4 a 2, when the piston 2 is in the neutral region the piston rod magnetic portion 4 a i, 4 a 2
  • the piston rod magnetic part 4 a 1 4 a 2 faces the second yoke material 7. It is set to a length that is positional.
  • the overall axial length of the magnetic portion including the piston 2 and the piston rod magnetic portion 4 a, 4 a 2 for the second yoke member 7 interval between being placed in the axial direction both outside of the cylinder 3 By adjusting, the range in which the fluid damper 1 exhibits a damping force close to the damping force due to the original fluid resistance of the fluid, that is, the width of the neutral region can be adjusted. Specifically, when the total axial length of the magnetic part with respect to the distance between the second yoke members 7 is increased, a strong damping force is exerted even if the displacement of the piston 2 is small. When the axial total length of the part is shortened, a strong damping force is exhibited only when the displacement of the piston 2 is large.
  • the cylinder chambers 3a and 3b and the orifice 3c formed in the cylinder 3 in a state where the piston 2 and the piston head 4 are accommodated are filled with a fluid 8 having magnetism.
  • a magnetorheological fluid is used as the fluid 8 having magnetism.
  • Magneto-viscous fluid contains micro-scale ferromagnetic particles and apparently behaves as if the fluid has magnetism, so the apparent viscosity changes in response to the strength of the magnetic field. That is, when a magnetic field is applied, the fluid resistance of the magnetorheological fluid further increases, and when the magnetic field is removed, the fluid resistance returns.
  • a magnetorheological fluid is used as the fluid 8 having magnetism.
  • the fluid damper 1 functions as a fluid damper having a damping force close to the damping force due to the original fluid resistance of the magnetorheological fluid 8.
  • the direction of arrow 11 in the figure represents the direction of the magnetic field at the starting point of the arrow, and the length of arrow 11 represents the strength of the magnetic field.
  • the fluid damper 1 of the present invention has a damping force close to the damping force due to the original fluid resistance of the magnetorheological fluid 8 when the displacement of the piston 2 is small when the amplitude is a slight vibration. It works as a fluid damper that effectively reduces the acceleration response. Then, the displacement amount of the piston 2 is gradually increased Do connection piston rod magnetic portion 4 a ,, 4 a 2 in accordance with the amplitude becomes large vibration becomes Konzuke memorial the second yoke member 7, the orifice 3 with it It acts as a fluid damper in which the magnetic field applied to the magnetorheological fluid 8 in part c becomes stronger and the damping force gradually increases as the fluid resistance increases.
  • the piston rod magnetic part 4 a 1 4 a 2 enters a large amount into the second yoke material 7 and the magnetic field in the orifice 3 c part.
  • a strong magnetic field is applied to the viscous fluid 8 and the fluid resistance increases, it acts as a fluid damper that exerts a strong damping force and suppresses large deformation.
  • the fluid damper 1 of the present invention has the piston port Even when a large excitation force is applied to the head 4, it does not exert a strong damping force suddenly to control a large impact, but gradually increases the damping force to achieve a smooth damping effect.
  • the excitation force applied to the piston rod 4 is large and the displacement of the piston 2 is large, a strong damping force is exhibited and a strong vibration damping effect is exhibited.
  • the first yoke material 5 since the magnetorheological fluid 8 is sealed by the cylinder 3, the first yoke material 5 does not need to seal the magnetorheological fluid 8. Therefore, the first yoke member 5 may have any shape as long as it forms part of the magnetic circuits 9 a and 9 b between the piston 2 and the magnetic field generator 6. . Specifically, for example, a streaky yoke material may be attached around the cylinder 3 in the axial direction. In this case, it is possible to adjust the damping force of the fluid attaino by changing the arrangement interval and number of yoke members, the size of the cross section, etc., and adjusting the degree of formation of the magnetic circuit.
  • the piston rod 4 is high permeability magnetic portion 4 a ⁇ 4 a 2 and permeability is composed of only a low magnetic unit 4 b
  • the magnetic portion 4 a 1 , 4 a 2 and the nonmagnetic part 4 b may be provided with a portion having a magnetic permeability between the magnetic part 4 a, 4 a 2 and the nonmagnetic part 4 b.
  • the permeability of the biston rod 4 may be gradually lowered from the side closer to the biston 2 toward the far side. In this case, the damping force of the fluid damper 1 can be changed stepwise or gradually by adjusting the change of the magnetic permeability of the piston rod 4.
  • the magnetorheological fluid 8 is used as the fluid having magnetism, but a magnetic fluid can also be used. Furthermore, it is possible to use a fluid in which a magnetorheological fluid and a magnetic fluid are mixed. Magneto-viscosity Both the fluid and magnetic fluid change their apparent viscosity in response to the strength of the magnetic field, so it is possible to automatically change the damping force of fluid damper 1 according to the movement of piston 2. .
  • a magnetorheological fluid is used as a fluid having magnetism, but a magnetic fluid is used as a fluid having magnetism. It is also possible to use a fluid in which a magnetorheological fluid and a magnetic fluid are mixed.
  • a permanent magnet is used as the magnetic field generating device 6.
  • a solenoid specifically, a DC coil or an AC coil may be used.
  • the fluid damper 1 can be downsized or a strong magnetic field can be generated to exert a stronger damping force. There is an advantage of being able to.
  • FIG. 6 shows a second embodiment of the fluid damper according to the present invention.
  • the cylinder 3 and the first yoke material 5 are formed of the same member. Specifically, it comprises a cylindrical peripheral wall and end face members 5b at both ends in the axial direction, and these form a first yoke member 5 that forms a hollow portion 5a and two partition walls 12 and 2 in the hollow portion 5a, As a result, the cylinder 3 is formed.
  • the cylinder 3 itself serves as the first yoke material 5 and a part of the magnetic circuit.
  • the first yoke material 5 plays a role of sealing the magnetorheological fluid 8 as a part of the cylinder 3.
  • the partition wall 12 is formed of a nonmagnetic material.
  • a through hole 12 a for allowing the piston rod 4 to pass through is provided in the central portion of the partition wall 12.
  • the piston rod 4 is slidably supported on the edge defining the through hole 12 a and, at the same time, both cylinder chambers of the cylinder 3, that is, both the first yoke material hollow portions 5 a in this embodiment.
  • a sealing member 13 is provided to prevent leakage of the magnetorheological fluid 8 in the space sandwiched by the partition walls 12.
  • FIG. 7 shows a third embodiment of the fluid damper according to the present invention.
  • the cylinder 3 and the first yoke material 5 are made of the same member.
  • the sealing member 1 3 provided at the edge that defines the through hole 3 f for penetrating the piston rod 4 in the center of the end surface member 3 e of the cylinder 3 forms a magnetic circuit that does not pass through the piston 2.
  • the magnetic field generator 6 is arranged on both outer sides in the axial direction of the cylinder 3 and is provided in contact with the end face in the axial direction of the cylinder 3.
  • the second yoke member 7 is provided in contact with the end surface on the opposite side in the axial direction to the cylinder 3 of the force magnetic field generator 6.
  • the magnetic field generator 6 includes a gap 10 0 'between the inner peripheral surface of the central through hole 6a and the outer peripheral surface of the piston rod 4, a sealing member 13 and cylinder chambers 3a and 3b.
  • a magnetic circuit is formed so as to surround the space.
  • FIG. 8 shows a fourth embodiment of the fluid damper of the present invention. This embodiment is applied to a cantilever-supported damper, and a single rod 4 ′ that supports the piston 2 from one side through the end surface member 3e on one axial side of the cylinder 3 as a pistonron rod is provided. Used. End face member through which single rod 4 'passes
  • this fluid damper 1 using the single rod 4 ′ has a free piston 1 in the cylinder chamber of the cylinder 3 in order to cope with the volume change of the single rod 4 ′ entering the cylinder 3.
  • An accumulator 14 partitioned by a is provided.
  • the single rod 4 ′ has a piston when the piston 2 is displaced in the direction of the arrow 20, that is, in the cylinder chamber 3 a side beyond the neutral region. with 2 the piston rod magnetic portion 4 a ,, 4 a 2 ⁇ beauty 4 a 3 together with the first yoke member 5 and the magnetic field generator 6 and the second yoke member 7 to form a first magnetic circuit 9 a. As shown in FIG. 8B, the single rod 4 ′ has a piston when the piston 2 is displaced in the direction of the arrow 20, that is, in the cylinder chamber 3 a side beyond the neutral region. with 2 the piston rod magnetic portion 4 a ,, 4 a 2 ⁇ beauty 4 a 3 together with the first yoke member 5 and the magnetic field generator 6 and the second yoke member 7 to form a first magnetic circuit 9 a. As shown in FIG.
  • a second magnetic circuit 9 b is formed by the second yoke material 7 and the piston rod magnetic part 4 a 3 .
  • the single rod 4 ' is a piston rod so that when the piston 2 is in the neutral region, it becomes a gear that interrupts the magnetic circuit passing through the orifice 3c between the piston 2 and the cylinder 3.
  • a piston rod nonmagnetic portion 4 b is provided between the magnetic portion 4 a and the piston rod magnetic portion 4 a 3 .
  • piston rod magnetic portion 4 a, and 4 a 3 when the piston 2 is in the neutral region whereas the second yoke member 7
  • the piston rod non-magnetic part 4 b faces and the magnetic flux is difficult to pass
  • one of the piston rod magnetic parts 4 a 1 4 a 3 is the second The relationship is such that the magnetic flux easily passes through the yoke material 7.
  • the magnetic circuit 9 a, 9 b can be formed in the fluid damper and the magnetic flux density of the magnetic circuit 9 a, 9 b can be changed, so that the orifice 3 c portion can be changed according to the displacement amount of the piston 2.
  • the damping force of the fluid damper 1 can be changed by changing the strength of the magnetic field applied to the magnetorheological fluid 8 and changing the fluid resistance.
  • the cylinder 3 and the first yoke member 5 are made of the same member, but may be made of different members as in the embodiment of FIG. .
  • FIGS. 9 to 12 show a fifth embodiment of the fluid damper of the present invention.
  • the fluid damper 1 of the present embodiment includes a pair of first and second magnetic pistons 2 a and 2 b disposed as opposed to each other in the axial direction with a nonmagnetic body 4 c therebetween as a piston.
  • a bypass 15 that can pass the magnetorheological fluid only in the opposite direction to these one set of pistons, the space through which the magnetorheological fluid passes is switched according to the swinging direction of the piston.
  • the non-magnetic body 4 c is referred to as a piston rod non-magnetic section 4 c
  • the first and second magnetic pistons 2 a and 2 b are referred to as a piston 2 a and a piston 2 b, respectively.
  • the fluid damper 1 of the present embodiment also provides the cylinder 3 with a function as the first yoke material 5 so that the cylinder 3 and the first yoke material 5 are the same.
  • the cylinder 3 is illustrated as being composed of members, it is not particularly limited to this cylinder structure. For example, it is possible to adopt a cylinder structure as shown in FIG.
  • the cylinder chamber of the cylinder 3 is sandwiched between the first cylinder chamber 3a and the second cylinder chamber 3b and the pistons 2a and 2b by the pistons 2a and 2b. It is divided into three cylinder chambers 3d. Then, a first cylinder chamber 3 a and the third cylinder chamber 3 d, connected by an orifice 3 C 1 is a gap between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the cylinder 3 of piston 2 a, the second The cylinder chamber 3 b and the third cylinder chamber 3 d are connected by an orifice 3 c 2 which is a gap between the outer peripheral surface of the piston 2 b and the inner peripheral surface of the cylinder 3.
  • the first cylinder chamber 3a-side biston 2a is a bypass that allows the first viscous fluid chamber 8 to pass through the first cylinder chamber 3a and the third cylinder chamber 3d. Is provided.
  • the piston 2 a is provided with a check valve 16 that allows the magnetorheological fluid 8 to pass only in the direction from the first cylinder chamber 3 a to the third cylinder chamber 3 d in the bypass 15.
  • the piston 2b on the second cylinder chamber 3b side has a bypass 15 that allows the second cylinder chamber 3b and the third cylinder chamber 3d to communicate with each other and allow the magnetorheological fluid 8 to pass therethrough.
  • the piston 2 b includes a check valve 16 that allows the magnetorheological fluid 8 to pass through the bypass 15 only in the direction from the second cylinder chamber 3 b to the third cylinder chamber 3 d.
  • the check valve 16 may have any structure as long as it restricts the fluid passage direction in the bypass 15 to one direction.
  • a flexible plate-like member that is larger than the opening portion of the bypass 15 and that closes the opening portion of the bypass 15 and that is partially fixed around the bypass 15 when not stiff is used. Can be considered.
  • At least one bypass 15 may be provided in each of the pistons 2a and 2b.
  • the cross-sectional shape of the bypass 15 is not limited to a specific shape, and may be circular or polygonal. Further, the bypass 15 may be provided as a through-hole, or may be formed as a recess provided on the outer peripheral surface of the pistons 2a and 2b.
  • the piston rod 4 has a first cylinder chamber in which the piston 2a exceeds the neutral region.
  • Piston rod magnetic part 4a which forms the first magnetic circuit 9a together with the first piston 2a, the cylinder 3, the magnetic field generator 6, and the second yoke material 7 when displaced to the a side
  • the second magnetic circuit 9 together with the second piston 2b, the cylinder 3, the magnetic field generator 6, and the second yoke material 7 is used.
  • It has a piston rod magnetic part 4 a 2 forming b.
  • the piston rod magnetic part 4 a and the piston rod magnetic part 4 a 2 are arranged near the pistons 2 a and 2 b of the piston rod 4 and are connected to the magnetically corresponding pistons 2 a and 2 b.
  • the piston 2a and the piston rod magnetic part 4a are magnetically connected to form the first magnetic circuit 9a, and the biston 2b and the piston are formed to form the second magnetic circuit 9b. It is connected magnetically to the rod magnetic portion 4 a 2.
  • the piston rod 4 further blocks the first magnetic circuit 9a when the piston 2a is in the neutral region, and the second magnetic circuit 9b when the piston 2b is in the neutral region. each having a piston rod non-magnetic portion 4 b for blocking the piston rod magnetic portion 4 a, and the axially outer 4 a 2 a.
  • the piston rod magnetic portion 4 a, and 4 a 2 is sufficient if it has a region high permeability is formed of a magnetic material, as in the description in the first embodiment, For example, FIG.
  • the whole may be made of a magnetic material as shown in 11 B, or the surface may be covered with a magnetic material as shown in FIG.
  • the piston rod nonmagnetic portions 4 b and 4 c only need to have a region having a lower magnetic permeability than the piston rod magnetic portions 4 a and 4 a 2 , and are preferably formed of a nonmagnetic material. .
  • the whole is non-magnetic.
  • the surface may be formed of a non-magnetic material having a thickness that is difficult to form at least a magnetic circuit as shown in FIG. 11C.
  • the piston 2 a and the piston rod magnetic part 4 a are integrally formed, and the piston 2 b and the piston rod magnetic part 4 a 2 are integrally formed.
  • a piston rod non-magnetic portion 4 c is, for example, a piston port head magnetic portion 4 a and the piston 2 a and the piston port integrally formed head magnetic portion 4 a 2 is integrally formed
  • a female thread is formed at the end of the piston 2b and a male thread protruding from both end faces in the axial direction is formed at the non-magnetic part 4c of the piston rod.
  • the piston 2 a and the piston rod magnetic part 4 a which are integrally formed on both sides of the piston rod nonmagnetic part 4 c in the axial direction, are screwed together, and the piston 2 b and the piston rod magnetic part 4 a 2 are joined together.
  • the piston rod non-magnetic portion 4 b is screwed to both sides of the piston rod 4 to form one piston rod 4.
  • the magnetic field generator 6 is disposed on both outer sides in the axial direction of the cylinder 3 and is provided in contact with the end face in the axial direction of the cylinder 3.
  • the second yoke material 7 is formed in an annular shape having a through hole 7 a that supports the piston rod 4 slidably in the center.
  • the second yoke material 7 is disposed on both outer sides in the axial direction of the cylinder 3 and is provided in contact with the cylinder 3 of the magnetic field generator 6 on the end surface opposite to the axial direction.
  • a gap 10 0 ′ is formed between the inner peripheral surface of the through hole 6 a of the magnetic field generator 6 and the outer peripheral surface of the piston rod 4.
  • the magnetic field generator 6, the second yoke material 7, and the piston rod magnetic part are enclosed so as to surround the space consisting of the gap 10 ′, the sealing member 13 and the first and second cylinder chambers 3 a and 3 b.
  • First and second magnetic circuits 9 a and 9 b passing through 4 a 4 a 2, pistons 2 a and 2 b and cylinder 3 are formed.
  • the piston rod non-magnetic part 4b is made of the second yoke material 7 and the piston rod magnetic part 4a, It is interposed between 4 a 2 and forms a gap on the magnetic circuit. For this reason, the magnetic field generator 6, the second yoke material 7, the piston rod magnetic part 4 a 4 a 2, and the piston
  • the magnetorheological fluid 8 moves from the second cylinder chamber 3 b to the piston 2 b bypass 15 and the orifice 3 c 2 in accordance with the movement of the pistons 2 a and 2 b. It flows to the chamber 3d, and further flows from the third cylinder chamber 3d through the orifice 3c to the first cylinder chamber 3a.
  • the fluid damper 1 Since the magnetic field is hardly applied to the magnetorheological fluid 8 in part 2 and the fluid resistance hardly changes, the fluid damper 1 is the original of the magnetorheological fluid 8 at the initial stage of movement of the pistons 2 a and 2 b. It exhibits a damping effect as a fluid damper with a damping force close to that caused by fluid resistance.
  • the magnetic flux density of the magnetic circuit 9b that connects the members having high magnetic permeability at the shortest distance is increased, but the piston rod non-magnetic portions 4b and 4c become gaps with the magnetic field generator 6.
  • the magnetic circuit passing through the piston 2a is not formed, or the magnetic flux density passing therethrough is almost eliminated. Therefore, almost no magnetic field is applied to the magnetorheological fluid 8 in the orifice 3 C 1 portion, and the fluid resistance hardly changes.
  • the magnetorheological fluid 8 Flows along the fluid flow 17 f passing through the bypass 15 and the orifice 3 c through which the magnetic flux b does not pass. Since the fluid resistance of the magnetorheological fluid 8 hardly changes in the fluid flow 17 f, the fluid damper 1 is controlled as a fluid damper having a damping force close to the damping force due to the original fluid resistance of the magnetorheological fluid 8. Demonstrate the vibration effect.
  • FIG. 12A Next, is the state shown in FIG. 12A, that is, whether the piston 2b is displaced to the second cylinder chamber 3b side beyond the neutral region and the magnetic circuit 9b having a high magnetic flux density is formed?
  • the biston rod 4 and the bistons 2 a and 2 b change direction and move toward the direction of the arrow 20, that is, toward the first cylinder chamber 3 a.
  • the check valve 16 provided in the bypasses 15 of the pistons 2a and 2b is operated, the magnetorheological fluid 8 is transferred from the first cylinder chamber 3a to the third cylinder chamber 3d. Force that can flow through bypass 1 5 of biston 2 a
  • the third cylinder chamber 3 d cannot flow through bypass 1 5 of biston 2 b from the third cylinder chamber 3 d to the second cylinder chamber 3 b.
  • the magnetorheological fluid 8 is moved from the first cylinder chamber 3 a in accordance with the movement of the pistons 2 a and 2 b as shown as fluid flow 17 m ′ in FIG. 12B. through the bypass 1 5 and the orifice 3 c of the piston 2 a flows to the third cylinder chamber 3 d, furthermore, the second cylinder chamber 3 b through the orifice 3 c 2 from the third cylinder chamber 3 d To flow.
  • the magnetorheological fluid 8 As described above, when the pistons 2 a and 2 b move from the neutral position in the direction of the arrow 20, that is, toward the first cylinder chamber 3 a side, the magnetorheological fluid 8 The magnetic flux flows along the flow 1 7 f ′ that passes through the bypass 15 and the orifice 3 c 2 through which the magnetic flux does not pass. Since the fluid resistance of the magnetorheological fluid 8 hardly changes in the fluid flow 17 f ′, the fluid damper 1 is a fluid damper having a damping force close to the damping force due to the original fluid resistance of the magnetorheological fluid 8. And demonstrates the vibration control effect.
  • the magnetorheological fluid 8 is moved from the second cylinder chamber 3 b to the piston 2 in accordance with the movement of the pistons 2 a and 2 b as shown as fluid flow 17 m in FIG. Flows through b bypass 1 5 and orifice 3 c 2 to third cylinder chamber 3 d, and further flows from third cylinder chamber 3 d through orifice 3 c to first cylinder chamber 3 a To do.
  • a strong magnetic field is applied to the magnetic viscous fluid 8 in the orifice 3 C l portion by the magnetic circuit 9 a having a high magnetic flux density, the fluid resistance further increases and the damping force of the fluid damper 1 The fluid damper 1 exerts a strong damping effect.
  • the fluid damper 1 of the present invention has a large damping force exerted by the relationship between the relative speed of the piston with respect to the cylinder, that is, the direction of movement, and the relative displacement, that is, the direction of displacement from the neutral position. It is possible to control the thickness, and a good damping effect can be exhibited.
  • FIGS. 13 to 15 show a sixth embodiment of the fluid damper of the present invention.
  • the fluid damper 1 of the present embodiment is a cantilever type piston opening of the fifth embodiment shown in FIG. 12, and passes through the end surface member 3 e on one axial side of the cylinder 3 to move the piston.
  • 2 A single rod 4 ′ that supports a and 2 b from one side, a magnetic field generator 6 provided outside the cylinder 3, and a second rod arranged around the single-mouthed pad 4 ′ outside the cylinder 3.
  • yoke material 7 In the following, the first and second magnetic pistons 2a and 2b are referred to as piston 2a and piston 2b, respectively.
  • the fluid damper 1 using the single rod 4 ′ is An accumulator 14 having a free piston 14 a is provided in the cylinder chamber of the cylinder 3 in order to cope with a change in the volume of the single rod 4 ′ entering the chamber.
  • the piston 2 a on the first cylinder chamber 3 a side communicates the first cylinder chamber 3 a and the third cylinder chamber 3 d.
  • a bypass 15 is provided to allow the magnetic viscous fluid 8 to pass through.
  • the piston 2 a includes a check valve 16 that allows the magnetorheological fluid 8 to pass through the bypass 15 only in the direction from the first cylinder chamber 3 a to the third cylinder chamber 3 d.
  • the piston 2 b on the second cylinder chamber 3 b side includes a bypass 15 that allows the second viscous fluid chamber 8 to pass through the second cylinder chamber 3 b and the third cylinder chamber 3 d.
  • the piston 2 b includes a check valve 16 that allows the magnetorheological fluid 8 to pass only in the direction from the second cylinder chamber 3 to the third cylinder chamber 3 d in the bypass 15.
  • the single rod 4 has the piston 2a, the cylinder 3, and the magnetic field generator when the piston 2a is displaced to the first cylinder chamber 3a side beyond the neutral region.
  • 6 a second first magnetic circuit together with the yoke member 7 9 forming the a-bis Tonroddo magnetic portion 4 a, and 4 a 2, and a second cylinder chamber 3 b side piston 2 b is beyond the neutral zone If it displaced with a piston 2 b and the cylinder 3 and the screw Tonroddo magnetic portion 4 a 3 to magnetic field generation device 6 and form a second second magnetic circuit 9 b with the yoke member 7.
  • the piston 2 a and the piston rod magnetic portion 4 a to form a first magnetic circuit 9 a as described above, and is connected to magnetic manner and the 4 a 2, the second magnetic circuit 9 b
  • the piston 2 and the piston rod magnetic part 4 a 3 are magnetically connected to each other.
  • the single rod 4 further blocks the first magnetic circuit 9a when the piston 2a is in the neutral region, and the second magnetic circuit when the piston 2b is in the neutral region. It has a piston rod non-magnetic part 4b that blocks 9b.
  • the piston rod nonmagnetic portion 4b is composed of a piston mouth magnetic portion 4a that forms the first magnetic circuit 9a and a piston rod magnetic portion 4 that forms the second magnetic circuit 9b. between a 3, and, magnetic circuit between the piston rod magnetic portion 4 a 3 to a Bisutonroddo magnetic portion 4 a 2 to form a first magnetic circuit 9 a to form a second magnetic circuit 9 b Between the piston mouth magnetic part 4 a and the piston rod magnetic part 4 a 3 and the piston mouth magnetic part 4 a so that only a magnetic circuit with little magnetic flux density is formed. Also disposed between 2 and the piston rod magnetic part 4 a 3 . As a result, the pistons 2a and 2b are magnetically separated.
  • the cylinder 3 has a through hole 3f for allowing the one end pad 4 'to pass through at the center of the end surface member 3e on one axial side. And the end of the cylinder 3 on the opposite side in the axial direction from the end rod member 3 e that penetrates the single rod 4 ′ is closed.
  • 4 b is arranged so that when the pistons 2 a and 2 b are in the neutral region, the piston rod nonmagnetic part 4 is located between the piston head magnetic parts 4 ai and 4 a 3 and the second yoke material 7. b is present as a gap that blocks magnetic circuit, and, a piston 2 a, 2 when b is displaced beyond the neutral region the piston rod non-magnetic portion 4 b Gapi piston rod magnetic portion 4 a 4 a 3 It is set so as not to cause a gap with the second yoke material 7.
  • the magnetic fluid 8 in accordance with the movement of the piston 2 a and 2 b, from the second cylinder chamber 3 b through the piston 2 b bypass 1 5 and the orifice 3 c 2 of the third cylinder It flows into the chamber 3d, and further flows from the third cylinder chamber 3d through the orifice 3c to the first cylinder chamber 3a.
  • the magnetic flux density of the magnetic circuit 9b that connects the members with high magnetic permeability at the shortest distance is increased, but the piston rod nonmagnetic part 4b is connected to the gap between the magnetic field generator 6 and the magnetic field generator 6.
  • the magnetic circuit passing through the piston 2a is not formed or there is almost no magnetic flux density passing through. Therefore, almost no magnetic field is applied to the orifice 3c and the magnetorheological fluid 8 in the portion, and the fluid resistance hardly changes.
  • the magnetorheological fluid 8 becomes the piston 2 It flows along the fluid flow 17 f where the magnetic flux b does not pass through the fluid bypass passage 7 and the orifice 3 c. Since the fluid resistance of the magnetorheological fluid 8 hardly changes in the fluid flow 17 f, the fluid damper 1 has a damping force close to the damping force due to the original fluid resistance of the magnetorheological fluid 8. Demonstrate the vibration control effect
  • FIG. 14A that is, whether the piston 2b is displaced to the second cylinder chamber 3b side beyond the neutral region and the magnetic circuit 9b having a high magnetic flux density is formed.
  • FIG. 14B when the rod 4 'and the pistons 2a and 2b change direction and move toward the direction of the arrow 20, that is, toward the first cylinder chamber 3a.
  • the check valve 1 6 provided in the bypass 1 5 of the pistons 2a and 2b, the magnetorheological fluid 8 is transferred from the first cylinder chamber 3a to the third cylinder chamber 3d by viston 2a.
  • the force that can flow through the bypass 15 of the cylinder cannot flow from the third cylinder chamber 3d to the second cylinder chamber 3b through the bypass 15 of the biston 2b.
  • the magnetorheological fluid 8 is moved from the first cylinder chamber 3 a in accordance with the movement of the pistons 2 a and 2 b.
  • Piston 2a bypass 1 5 and orifice 3c through third It flows into the cylinder chamber 3 d, further flows to the second cylinder chamber 3 b through the orifice 3 c 2 from the third cylinder chamber 3 d.
  • the magnetorheological fluid 8 is expressed as shown in FIG.
  • the magnetic flux of the piston 2a flows from the first cylinder chamber 3a to the third cylinder chamber 3d through a bypass 15 that does not pass. Furthermore, the flow orifice 3 c 2 of the magnetic field from the third cylinder chamber 3 d is hardly applied Te Tsutsu to the second cylinder chamber 3 b.
  • the magnetorheological fluid 8 As described above, when the pistons 2 a and 2 b move from the neutral position in the direction of the arrow 20, that is, toward the first cylinder chamber 3 a side, the magnetorheological fluid 8 The magnetic flux flows along the flow 1 7 f ′ that passes through the bypass 15 and the orifice 3 c 2 through which the magnetic flux does not pass. Since the fluid resistance of the magnetorheological fluid 8 hardly changes in the fluid flow 17 f ′, the fluid damper 1 is a fluid damper having a damping force close to the damping force due to the original fluid resistance of the magnetorheological fluid 8. And demonstrates the vibration control effect.
  • the magnetorheological fluid 8 is moved from the second cylinder chamber 3 b to the piston 2 in accordance with the movement of the pistons 2 a and 2 b as shown in FIG. b, bypass 1 5 and orifice 3c 2 to flow to third cylinder chamber 3d, and from third cylinder chamber 3d to orifice 3c, to first cylinder chamber 3a To flow.
  • the damping force of the fluid damper 1 of the present embodiment is as follows when V 1> 0 and X 1> 0 and V 1 XX 1> 0 as shown in Fig. 14A.
  • Fig. 14 B when V 1 ⁇ 0 and X 1> 0 and V 1 XX 1 ⁇ 0, the damping force is maximized, and as shown in Fig. 15 A, V 1 ⁇ 0 and X 1 ⁇ 0 Therefore, the damping force is minimized when V 1 XX 1> 0, and the damping force is maximized when V 1> 0 and X 1 ⁇ 0 and V 1 XX 1 ⁇ 0 as shown in Fig. 15 B. Become.
  • the fluid damper 1 of this embodiment is a single-ended damper, it is provided in each of the pair of pistons when the piston is displaced to the axial direction when it is out of the neutral region.
  • a magnetic circuit is formed that passes through one of the pistons according to the position where the piston is displaced.
  • FIG. 16 shows a seventh embodiment of the fluid damper of the present invention.
  • the fluid damper 1 of the present embodiment is an example in which the cylinder 3 and the first yoke member 5 of the fifth embodiment are configured as separate members.
  • the fluid damper 1 of the seventh embodiment also exhibits a damping force by the same mechanism as in the first embodiment, and between the direction of movement of the piston relative to the cylinder and the direction of displacement from the neutral position. It is possible to control the magnitude of the damping force exerted by this relationship, and to exhibit a good vibration damping effect.
  • FIG. 17 shows an eighth embodiment of the fluid damper of the present invention.
  • the fluid damper 1 of the present embodiment is obtained by changing the flow of the magnetorheological fluid 8 by reversing the function of the check valve 16 of the fifth embodiment.
  • the piston 2a allows the magnetorheological fluid 8 to pass through the bypass 15 only in the direction from the third cylinder chamber 3d to the first cylinder chamber 3a.
  • a check valve 16 is provided.
  • the piston 2 b includes a check valve 16 that allows the magnetorheological fluid 8 to pass through the bypass 15 only in the direction from the third cylinder chamber 3 d to the second cylinder chamber 3 b.
  • the magnetorheological fluid 8 flows from the second cylinder chamber 3 b through the orifice 3 c 2 to the third cylinder chamber 3 d, and further, the bypass 15 of the piston 2 a and the orifice 3 c , Flow into the first cylinder chamber 3a. Then, when the piston 2 b moves beyond the neutral region to the second cylinder chamber 3 b side, the magnetic field generator 6, the second yoke material 7, the piston rod magnetic part 4 a 2 , and the piston 2 b A magnetic circuit passing through the cylinder 3 is formed, and the passing magnetic flux density is further increased.
  • the piston 2 a and 2 b change direction from the state in which the piston 2 b is displaced to the second cylinder chamber 3 b side beyond the neutral region and a magnetic circuit with high magnetic flux density is formed.
  • the magnetic viscous fluid 8 flows from the first cylinder chamber 3a through the orifice 3c to the third cylinder chamber 3d.
  • the fluid flows into the second cylinder chamber 3 b through the bypass 15 of the piston 2 b and the orifice 3 c 2 .
  • magneto-rheological fluid 8 fluid resistance hardly changes because the magnetic field flows through the hardly applied orifice 3 c, and a bypass 1 5 of the piston 2 b and the orifice 3 c 2, fluid Danba 1 magnetic It exhibits a damping effect as a fluid damper with a damping force close to the damping force due to the inherent fluid resistance of viscous fluid 8.
  • the directions of the pistons 2a and 2b are changed to the second cylinder chamber 3b side.
  • the magneto-rheological fluid 8 from the second cylinder chamber 3 spoon through the orifice 3 c 2 flows to the third cylinder chamber 3 d, furthermore, a bypass 1 5 of the piston 2 a It flows to the first cylinder chamber 3a through the orifice 3c.
  • the magnetic fluid 8 bypass O orifice 3 c 2 and Bisuton 2 a magnetic field is hardly applied 1 5 and the orifice 3 c, the fluid resistance hardly changes and the fluid damper 1 is controlled as a fluid damper having a damping force close to the damping force due to the original fluid resistance of the magnetorheological fluid 8. The effect is demonstrated.
  • the damping force of the fluid damper 1 of the present embodiment is maximized when V 1> 0 and X 1> 0 and V 1 XX 1> 0, and V 1 ⁇ 0 and When X 1> 0 and V 1 XX 1 ⁇ 0, the damping force is minimum, and when V 1 ⁇ 0 and X 1 ⁇ 0 and V 1 XX 1> 0, the damping force is maximum, and V When 1> 0 and X 1 ⁇ 0 and V 1 XX 1 ⁇ 0, the damping force is minimized.
  • the fluid damper 1 of the present invention also has a large damping force exerted by the relationship between the relative speed of the piston with respect to the cylinder, that is, the direction of movement, and the relative displacement, that is, the direction of displacement from the neutral position. It is possible to control the thickness, and a good damping effect can be exhibited.

Description

明 細 書
流体ダンバ
技術分野
本発明は、 磁性を有する流体を作動流体として用いるダンバに関する。 さ らに詳述すると、 本発明は、 例えば構造物の免震ダンバとして用いて好適な 流体ダンバに関する。
背景技術
[0002] 従来の磁性を有する流体を作動流体として用いるダンバとしては、 図 1 8 に示すように、 シリンダ 1 0 1 と、 ピストン 1 0 2と、 ピストン 1 0 2によ りシリンダ 1 0 1内に区画された第一の流体室 1 0 3及び第二の流体室 1 0 4と、 第一の流体室 1 0 3及び第二の流体室 1 0 4に充填された磁気粘性流 体 1 0 5と、 ピストン 1 0 2の外周に凹設された溝部 1 0 2 aに電線を巻き 付けたコイルからなる電磁石 1 0 8と、 配線 1 0 9を経由して電磁石 1 0 8 に電力を供給する外部の給電制御装置 1 1 0とを有し、 給電制御装置 1 1 0 により電磁石 1 0 8に給電して流体通路 1 0 7に磁場を形成し、 この磁場の 作用によって流体通路 1 0 7を通過する磁気粘性流体 1 0 5の流体抵抗を増 大させてダンバ減衰力を調整するものが知られている。
[0003] 特許文献 1 ：特開 2 0 0 4— 3 1 6 7 9 7号
[0004] また、 ピストンの変位量や速度を計測するセンサと、 センサの計測データ を基にリアルタィ厶でコィル電圧を制御する制御装置とを備えたセミアクテ イブダンバとも呼ばれる従来の減衰力制御式ダンバの減衰力制御において、 ダンバが振動抑制に有効な場合には減衰力を強くし、 振動抑制に有効でない 場合には減衰力を弱くするという制御方法が広く使われれている。 具体的に は、 シリンダに対するビストンの相対速度 V r及び相対変位量 X rについて シリンダ軸方向の一方の向きを正、 反対の向きを負としたとき、 シリンダに 対するピストンの相対的な移動の向きとピストンが初期設定状態のまま変位 しておらず待機状態にあるときの中立位置からの変位の向きとが異なる場合 、 すなわち、 V r > 0且つ X r < 0、 又は V r < 0且つ X r > 0であって V r X X r <0の場合には減衰力を最大とし、 シリンダに対するビストンの相 対的な移動の向きとピストンの中立位置からの変位の向きとが同じ場合、 す なわち、 V r >0且つ X r >0、 又は V r <0且つ X r <0であって V r X X r >0の場合には減衰力を最小とする制御則などが考えられている （S. R a k h e j a ： ibration and Shock Isolation Performance of a em i -A ctive "On - Off" Damper, American Society of Mechanical Engineers, Jour nal of Vibration, Acoustics, Stress, and Rel iabi l ity in Desi n 107, p p.398-403, 1 985年） 。 このように、 シリンダに対するビストン の相対速度と相対変位量との関係を用いて減衰力を調整することによってダ ンパは良好な制振効果を発揮することが可能となる。
発明の開示
[0005] しかしながら、 上記従来のダンバでは、 減衰力を制御■調整するためにピ ストンの変位を感知するセンサとセンサの信号を基にビストンの変位に合わ せてリアルタイムでコイルに供給する電力を制御する制御装置とが必要であ る。 したがって、 これらセンサや制御装置が故障した場合には減衰力を調整 することができないので所定の性能を発揮することができず、 信頼性が高い とは言えない。
[0006] また、 上記従来のダンバでは、 制御装置からの制御命令の伝達並びに電力 の供給が必要とされ、 ダンバ単独で減衰力を調整しながら自立して作動する ことができない。 したがって、 作動の有無にかかわらず制御装置を常時稼働 状態即ち電源オン状態にしておかなければならず、 待機状態が長期間継続し たり、 長時間連続して作動したりする場合には不経済となる。 このため、 例 えば、 構造物の免震ダンバのように待機状態が長期間継続する一方で突発的 に発生した地震に対して確実に作動して所定の性能を発揮することが必要と される減衰装置への適用に向いているとは言い難い。
[0007] そこで、 本発明は、 ピストンの変位を感知するセンサや電力の供給を制御 する制御装置を設けることなく、 ピストンの移動に応じて自働的に減衰力を 変化させて作動することができる流体ダンバを提供することを目的とする。 さらに、 本発明は、 シリンダに対するピストンの相対速度と相対変位量との 関係を用いて減衰力を調整することによって良好な制振効果を発揮すること ができる流体ダンバを提供することを目的とする。
[0008] かかる目的を達成するため、 請求項 1記載の流体ダンバは、 磁性を有する 流体と、 磁性体製ピストンと、 磁性を有する流体を密封すると共にピストン を収容するシリンダと、 シリンダの軸方向の端面部材を貫通してピストンを 支持するピストンロッドと、 シリンダの外に設けられた磁場発生装置と、 シ リンダの周囲に配置されてピストンと磁場発生装置とを磁気的に接続させる 第一のヨーク材と、 シリンダの外でピストンロッドの周囲に配置されてビス トンロッドと磁場発生装置とを磁気的に接続させる第二のヨーク材とを有し 、 ピストンロッドは、 ピストンが中立領域を越えて軸方向の一方に変位した 場合にピストンと第一のヨーク材と磁場発生装置と第二のヨーク材と共に第 一の磁気回路を形成する磁性部及びピストンが中立領域を越えて軸方向の他 方に変位した場合にピストンと第一のヨーク材と磁場発生装置と第二のョー ク材と共に第二の磁気回路を形成する磁性部、 並びに、 ピストンが中立領域 内にある場合に第一の磁気回路と第二の磁気回路とを遮断する非磁性部を有 し、 ビストンの外周面とシリンダの内周面との間の間隙を通過する磁気回路 の磁束密度がビストンの軸方向の移動に応じて変化するようにしている。 な お、 以後、 ピストンの外周面とシリンダの内周面との間の間隙のことをオリ フィスと呼ぶ。
[0009] したがって、 この流体ダンバによると、 磁場発生装置によって磁場が発生 すると共に、 ビストンロッドに加振力がかかってビストンが軸方向に変位し た場合に第二のヨーク材とピストンロッドの磁性部との間の磁束の通リ易さ が変化し、 オリフィスを通過する磁気回路の磁束密度が変化する。 これによ り、 オリフィス部分の磁性を有する流体に印加される磁場の大きさを変化さ せて流体抵抗を磁場の大きさに比例して変化させることが可能である。 した がって、 この流体ダンバはピストンの変位を感知するセンサや磁場発生装置 に供給する電力を制御する制御装置を用いることなくピストンの移動に応じ て自働的に減衰力を変化させて作動することができる。
[0010] 具体的には、 変位量が小さく、 ピストンが中立領域内にある場合には、 ピ ストンロッドの非磁性部が第二のヨーク材と対向して磁気回路上のギヤップ となる。 このため、 ピストンと第一のヨーク材との間を通過する磁気回路は 形成されないか若しくは磁束密度が低く、 ピストン周面近傍、 具体的にはォ リフィス部分の磁性を有する流体に磁場は殆ど印加されず流体抵抗は殆ど変 化しない。 したがって、 流体の本来の流体抵抗による減衰力に近い減衰力を 有する流体ダンバとして制振効果を発揮する。 ここで、 流体の本来の流体抵 杭とは、 磁場を印加していない状態での磁性を有する流体の流体抵抗のこと をいう。
[001 1 ] —方、 変位量が大きく、 ピストンが中立領域の外側に移動すると、 第二の ヨーク材とピストンロッドの磁性部とが接近あるいは対向するので、 ビスト ン若しくは一組の一方のピストンと第一のヨーク材との間を通過する磁気回 路が形成され、 更に、 通過する磁束密度が高くなつてピストン周面近傍の磁 性を有する流体に印加される磁場が大きくなる。 これにより、 オリフィス部 分の流体抵抗が更に増加して流体ダンバの減衰力が増加し、 流体ダンバは強 い制振効果を発揮する。 したがって、 この流体ダンバは、 ピストンが中立領 域内にある場合には単なる流体ダンバとしての減衰力を有するダンバとして 制振効果を発揮し、 ピストンが中立領域を越えて移動する場合には大きな減 衰カを有するダンバとして強い制振効果を発揮する。 すなわち、 この流体ダ ンパは、 異なる二種類の減衰力を組み合わせて有し、 二つの制振効果を発揮 するダンバとして機能する。
[001 2] ここで、 中立領域とは、 本発明の流体ダンバが、 ピストンが変位した場合 に、 磁気回路の形成による流体抵抗増加の影響を受けることなく流体の本来 の流体抵抗による減衰力に近い減衰力を発揮する範囲のことをいう。 そして 、 この範囲は、 第二のヨーク材とピストンロッドの磁性部との配置関係によ つて任意に決定される。 なお、 中立領域はシリンダの中央部分である必要は なく、 初期設定としてシリンダの軸方向のどちらか一方に偏った部分に設定 されても良い。
[0013] また、 本発明で用いられる磁性を有する流体は、 強磁性体が溶液中にコロ ィ ド状に分散し、 印加される磁場の大きさによって流体抵抗が変化するもの であれば良く、 溶液の種類並びに強磁性体の種類や粒子径は特に限定される ものではないが、 好ましくは、 1〜 1 0 m程度の粒子径をもつ強磁性金属 粒子を含む高濃度の懸濁液である。 具体的には例えば磁気粘性流体や磁性流 体である。
[0014] また、 この流体ダンバは減衰力制御式ダンバでありながら外部からの制御 命令を受けることなくピストンの移動に応じて自働的に減衰力を変化させて 作動することが可能であるので、 流体ダン / の信頼性の向上を図ることがで さる。
[0015] また、 本発明は、 請求項 1記載の流体ダンバにおいて、 磁性体製ピストン が非磁性体を介して軸方向に間隔をあけて対向配置された少なくとも一組の 第一及び第二の磁性体製ピストンからなると共に、 第一及び第二の磁性体製 ピストンが互いに逆方向のみに磁性を有する流体を通過させ得るバイパスを 有するようにしている。
[001 6] また、 請求項 3記載の流体ダンバは、 シリンダのシリンダ室が一組のビス トンによって第一のシリンダ室及び第二のシリンダ室並びに一組のビストン によって挟まれる第三のシリンダ室とに区分され、 第一のシリンダ室側の第 —のビストンは第一のシリンダ室と第三のシリンダ室とを連通させるバイパ スに第一のシリンダ室から第三のシリンダ室への向きのみに磁性を有する流 体を通過させるバルブを備えると共に、 第二のシリンダ室側の第二のビスト ンは第二のシリンダ室と第三のシリンダ室とを連通させるバイパスに第二の シリンダ室から第三のシリンダ室への向きのみに磁性を有する流体を通過さ せるバルブを備え、 ピストンロッドは、 第一のピストンが中立領域を越えて 第一のシリンダ室側に変位した場合に第一のピストンと第一のヨーク材と磁 場発生装置と第二のヨーク材と共に第一の磁気回路を形成する磁性部及び第 二のビストンが中立領域を越えて第二のシリンダ室側に変位した場合に第二 のピストンと第一のヨーク材と磁場発生装置と第二のヨーク材と共に第二の 磁気回路を形成する磁性部、 並びに、 第一のピストンが中立領域内にある場 合に第一の磁気回路を遮断して第二のビストンが中立領域内にある場合に第 二の磁気回路を遮断する非磁性部を有するようにしている。
[001 7] また、 請求項 4記載の流体ダンバは、 シリンダのシリンダ室が一組のビス トンによって第一のシリンダ室及び第二のシリンダ室並びに一組のビストン によって挟まれる第三のシリンダ室とに区分され、 第一のシリンダ室側の第 —のピストンは第一のシリンダ室と第三のシリンダ室とを連通させるバイパ スに第三のシリンダ室から第一のシリンダ室への向きのみに磁性を有する流 体を通過させるバルブを備えると共に、 第二のシリンダ室側の第二のビスト ンは第二のシリンダ室と第三のシリンダ室とを連通させるバイパスに第三の シリンダ室から第二のシリンダ室への向きのみに磁性を有する流体を通過さ せるバルブを備え、 ピストンロッドは、 第一のピストンが中立領域を越えて 第一のシリンダ室側に変位した場合に第一のピストンと第一のヨーク材と磁 場発生装置と第二のヨーク材と共に第一の磁気回路を形成する磁性部及び第 二のビストンが中立領域を越えて第二のシリンダ室側に変位した場合に第二 のピストンと第一のヨーク材と磁場発生装置と第二のヨーク材と共に第二の 磁気回路を形成する磁性部、 並びに、 第一のピストンが中立領域内にある場 合に第一の磁気回路を遮断して第二のビストンが中立領域内にある場合に第 二の磁気回路を遮断する非磁性部を有するようにしている。
[0018] 請求項 2から 4に記載の流体ダンバの場合は、 さらに、 一組のピストンの それぞれに設けられたバイパス及びバルブの働き、 並びにピストンが変位し た位置によって一組のビストンのうち異なるビストンを通過する磁気回路を 形成することにより、 シリンダに対するビストンの相対速度即ち移動の向き と、 相対変位量即ち中立位置からの変位の向きとの間の関係によって発揮す る減衰力の大きさを制御することが可能であるので、 良好な制振効果を発揮 することができる。
[0019] 具体的には、 請求項 3記載の流体ダンバの場合には、 以下のような減衰力 の制御を行うことが可能である。 すなわち、 ピストンがシリンダ室の軸方向 端部に向かって移動する場合には、 磁性を有する流体をピストンの磁気回路 が形成されていないバイパス並びに磁気回路が形成されていないオリフィス を通過させて反対側のシリンダ室に流動させることにより、 単なる流体ダン パとしての小さい減衰力を発揮する。 そして、 中立領域を越える範囲におい てピストンの移動の向きの転換が生じた場合、 すなわち、 ピストンが中立領 域を越えてシリンダ室の軸方向端部に変位した状態から他方の軸方向端部に 向かって移動の向きが反転した場合には、 磁性を有する流体を磁気回路が形 成されていないバイパス及びォリフィス並びに磁気回路が形成されているォ リフィスを通過させて反対側のシリンダ室に流動させることにより、 磁場を 印加して流体抵抗を大きくして流体ダンバ本来のピストンの動きに更に制動 力を付加して大きな減衰力を発揮する。
[0020] さらに、 請求項 4記載の流体ダンバの場合には、 以下のような減衰力の制 御を行うことが可能である。 すなわち、 ピストンが中立領域を越えてシリン ダ室の軸方向端部に向かって移動する場合には、 磁性を有する流体を磁気回 路が形成されているオリフィス並びに磁気回路が形成されていないバイパス 及びォリフィスを通過させて反対側のシリンダ室に流動させることにより、 磁場を印加して流体抵抗を大きくして流体ダンバ本来のピストンの動きに更 に制動力を付加して大きな減衰力を発揮する。 そして、 ピストンが中立領域 を越えてシリンダ室の軸方向端部に変位した状態から他方の軸方向端部に向 かって移動の向きが反転した場合には、 磁性を有する流体を磁気回路が形成 されていないオリフィス並びに磁気回路が形成されていないバイパスを通過 させて反対側のシリンダ室に流動させることにより、 単なる流体ダンバとし ての小さい減衰力を発揮する。
[0021 ] また、 本発明の流体ダンバは、 磁性を有する流体として磁気粘性流体ある いは磁性流体を用いることが好ましい。
[0022] また、 本発明の流体ダンバは、 磁場発生装置として永久磁石を用いること が好ましい。 この場合には、 永久磁石を用いることによって外部からの電力 の供給を受けることなく磁場を発生させることが可能であるので、 自立して 作動することでき、 信頼性の向上を図ることができる。
[0023] また、 本発明の流体ダンバは、 磁場発生装置としてソレノィ ドを用いるこ とも可能である。 この場合には、 ソレノイ ドを用いることによって小さな装 置で強い磁場を発生させることが可能であり、 流体ダンバを小型化したり、 強い磁場を発生させて強い減衰力を発揮させることができる。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1 ]本発明の流体ダンバの第一の実施形態を示す断面図である。
[図 2]図 1の Y _ Y線で切断した状態を示す縦断面図である。
[図 3Α]第一の実施形態の流体ダンバの動作を説明する断面図であり、 ビスト ンが変位していない状態を示す断面図である。
[図 3Β]第一の実施形態の流体ダンバの動作を説明する断面図であり、 ビスト ンが中立領域を越えて一方に変位した状態を示す断面図である。
[図 3C]第一の実施形態の流体ダンバの動作を説明する断面図であり、 ビスト ンが中立領域を越えて他方に変位した状態を示す断面図である。
[図 4Α]第一の実施形態の流体ダンバの磁場分布を示す断面図であり、 ビスト ンが変位していない場合の磁場分布を示す断面図である。
[図 4Β]第一の実施形態の流体ダンバの磁場分布を示す断面図であり、 ビスト ンが中立領域を越えて変位した場合の磁場分布を示す断面図である。
[図 5Α]ピストンロッドの構造を説明する断面図であり、 ピストンロッド磁性 部の表面が磁性材料で覆われている構造の場合の断面図である。
[図 5Β]ピストンロッドの構造を説明する断面図であり、 ピストンロッド非磁 性部の表面が非磁性材料で覆われている構造の場合の断面図である。
[図 5C]ピストンロッドの構造を説明する断面図であり、 ピストンロッド磁性 部全体が磁性材料で形成されると共にピストンロッド非磁性部全体が非磁性 材料で形成されている構造の場合の断面図である。
[図 6]本発明の流体ダンバの第二の実施形態を示す断面図である。
[図 7]本発明の流体ダンバの第三の実施形態を示す断面図である。 [図 8A]本発明の流体ダンバの第四の実施形態を示す断面図であり、 ピストン が変位していない状態を示す断面図である。
[図 8B]本発明の流体ダンバの第四の実施形態を示す断面図であり、 ピストン が中立領域を越えて一方に変位した状態を示す断面図である。
[図 8C]本発明の流体ダンバの第四の実施形態を示す断面図であり、 ピストン が中立領域を越えて他方に変位した状態を示す断面図である。
[図 9]本発明の流体ダンバの第五の実施形態を示す断面図である。
[図 10]図 9の Y _ Y線で切断した状態を示す縦断面図である。
[図 11Α]ピストンロッドの構成を説明する断面図であり、 ピストンロッド磁性 部の表面が磁性材料で覆われている構成の場合の断面図である。
[図 11 Β]ピストンロッドの構成を説明する断面図であり、 ピストンロッド磁性 部全体が磁性材料で形成されると共にピストンロッド非磁性部全体が非磁性 材料で形成されている構成の場合の断面図である。
[図 11 C]ピストンロッドの構成を説明する断面図であり、 ピストンロッド非磁 性部の表面が非磁性材料で覆われている構成の場合の断面図である。
[図 12Α]第五の実施形態の流体ダンバの動作を説明する断面図であり、 ビスト ンが第二のシリンダ室側に向かって移動している状態を示す断面図である。
[図 12Β]第五の実施形態の流体ダンバの動作を説明する断面図であり、 ビスト ンが中立領域を越えて第二のシリンダ室側に変位した状態から第一のシリン ダ室側に向かって移動している状態を示す断面図である。
[図 12C]第五の実施形態の流体ダンバの動作を説明する断面図であり、 ビスト ンが第一のシリンダ室側に向かって移動している状態を示す断面図である。
[図 12D]第五の実施形態の流体ダンバの動作を説明する断面図であり、 ビスト ンが中立領域を越えて第一のシリンダ室側に変位した状態から第二のシリン ダ室側に向かって移動している状態を示す断面図である。
[図 13]本発明の流体ダンバの第六の実施形態を示す断面図である。
[図 14Α]第六の実施形態の流体ダンバの動作を説明する断面図であり、 ビスト ンが第二のシリンダ室側に向かって移動している状態を示す断面図である。 [図 14B]第六の実施形態の流体ダンバの動作を説明する断面図であり、 ビスト ンが中立領域を越えて第二のシリンダ室側に変位した状態から第一のシリン ダ室側に向かって移動している状態を示す断面図である。
[図 15A]第六の実施形態の流体ダンバの動作を説明する断面図であり、 ビスト ンが第一のシリンダ室側に向かって移動している状態を示す断面図である。
[図 15B]第六の実施形態の流体ダンバの動作を説明する断面図であり、 ビスト ンが中立領域を越えて第一のシリンダ室側に変位した状態から第二のシリン ダ室側に向かって移動している状態を示す断面図である。
[図 16]本発明の流体ダンバの第七の実施形態を示す断面図である。
[図 17]本発明の流体ダンバの第八の実施形態を示す断面図である。
[図 18]従来の流体ダンバを示す断面図である。
符号の説明
1 流体ダンバ
2、 2 a、 2 b ピストン
3 シリンダ
3 a、 3 b、 3 d シリンダ室
3 c、 3 c Ί , 3 c 2 オリフィス
4 ピストンロッド
4 ' 片ロッド
4 a 、 4 a 2、 4 a 3 ピストンロッド磁性部
4 b ピストンロッド非磁性部
5 第一のヨーク材
5 a 中空部
6 磁場発生装置
7 第二のヨーク材
8 磁性を有する流体
9 a 第一の磁気回路
9 b 第二の磁気回路 1 0、 1 0 ' 磁気回路により囲まれる間隙
1 1 磁場の向きと強さとを表す矢印
1 2 隔壁
1 3 シーリング部材
1 4 アキュムレータ
1 4 a フリーピストン
1 5 バイパス
1 6 バルブ
1 7 f 、 1 7 f ' 、 1 7 m、 1 7 m' 流体の流れ
2 0、 2 0 ' 加振力の向きを表す矢印
発明を実施するための最良の形態
[0026] 以下、 本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
[0027] 図 1から図 5に、 本発明の流体ダンバの第一の実施形態を示す。 この流体 ダンバ 1は、 磁性を有する流体 8と、 磁性体製ピストン 2と、 磁性を有する 流体 8を密封すると共にピストン 2を収容するシリンダ 3と、 シリンダ 3を 貫通してビストン 2を支持するビストンロッド 4と、 シリンダ 3の外に設け られた磁場発生装置 6と、 シリンダ 3の周囲に配置された第一のヨーク材 5 と、 シリンダ 3の外でピストンロッド 4の周囲に配置された第二のヨーク材 7とを有している。
[0028] シリンダ 3は円筒状の周壁と軸方向両端に端面部材 3 eとを有し、 これら によって中空部即ちシリンダ室が形成される。 端面部材 3 eの中央部にはピ ストンロッド 4を貫通させるための貫通孔 3 f が設けられる。 そして、 この 貫通孔 3 f を区画する縁には、 ピストンロッド 4を摺動可能に支持すると共 にシリンダ 3のシリンダ室に充填される磁性を有する流体 8の漏洩を防ぐた めのシーリング部材 1 3が設けられる。
[0029] なお、 円筒形状のシリンダ 3の代わりに、 中空部の軸直角断面の形状が楕 円形や多角形のケーシングを用いても良い。
[0030] また、 シリンダ 3は、 透磁率が低く磁束が通り難い材料、 具体的には例え ば非磁性のステンレス鋼、 鉛、 銅、 アルミニウムなどの非磁性体を用いて形 成される。 なお、 以下では、 透磁率が小さく磁束が通り難い材料のことを非 磁性材料と呼ぶ。
[0031 ] ピストン 2は、 透磁率が高く磁束が通り易い材料、 具体的には例えば鉄や 磁性体セラミックスなどの磁性体を用いて形成される。 なお、 以下では、 透 磁率が大きく磁束が通り易い材料のことを磁性材料と呼ぶ。
[0032] また、 ピストン 2の軸直角断面の形状及び大きさは、 ピストン 2の外周面 とシリンダ 3の内周面との間の間隙であるオリフィス 3 cを形成するように 調整される。 本実施形態では、 ピストン 2の軸直角断面は、 シリンダ室の軸 直角断面の形状に合わせて円形に形成される。 そして、 ピストン 2の軸直角 断面の面積は、 ビストン 2の外周面とシリンダ 3の内周面との間に流体ダン パとして機能するために適切な大きさのォリフィス 3 cを形成するようにシ リンダ室の軸直角断面の面積よりも小さい。
[0033] シリンダ 3のシリンダ室は、 ピストン 2により、 ピストン 2の軸方向に二 分され、 シリンダ室 3 aとシリンダ室 3 bとに区分される。 そして、 シリン ダ室 3 aとシリンダ室 3 bとはオリフィス 3 cによって繋がれる。
[0034] ピストン口ッド 4は、 ピストン 2が中立領域を越えてシリンダ室 3 a側に 変位した場合にピストン 2と第一のヨーク材 5と磁場発生装置 6と第二のョ ーク材 7と共に第一の磁気回路 9 aを形成する磁性部 4 a，、 及び、 ピストン 2が中立領域を越えてシリンダ室 3 b側に変位した場合にピストン 2と第一 のヨーク材 5と磁場発生装置 6と第二のヨーク材 7と共に第二の磁気回路 9 bを形成する磁性部 4 a 2を有する。 ピストンロッド磁性部 4 a，とピストン 口ッド磁性部 4 a 2とはピストンロッド 4のピストン 2寄りに配置され、 磁気 的にピストン 2と接続されている。 そして、 第一の磁気回路 9 aを形成する ためにピストン 2とピストンロッド磁性部 4 a とは磁気的に繋がっており、 第二の磁気回路 9 bを形成するためにピストン 2とピストンロッド磁性部 4 a 2とは磁気的に繋がっている。
[0035] ピストンロッド 4は、 さらに、 ピストン 2が中立領域内にある場合に第一 の磁気回路 9 aと第二の磁気回路 9 bとを遮断する非磁性部 4 bをピストン 口ッド磁性部 4 a，及び 4 a 2の軸方向外側にそれぞれ有する。
[0036] ピストンロッド磁性部 4 a ^ 4 a 2は、 磁性材料で形成されて透磁率が高 い領域を有していれば足り、 例えば、 図 5 Aに示すように表面が磁性材料で 覆われているようにしても良いし、 又は図 5 Cに示すように全体が磁性材料 で形成されているようにしても良い。 また、 ピストンロッド非磁性部 4 bは 、 ピストンロッド磁性部 4 a 、 4 a 2よりも透磁率が低い領域を有していれ ば足り、 好ましくは非磁性材料で形成される。 例えば、 図 5 Bに示すように 少なくとも磁気回路が形成され難い厚さの非磁性材料で表面が覆われている ようにしても良いし、 又は図 5 Cに示すように全体が非磁性材料で形成され ているようにしても良い。 なお、 本実施形態では、 ピストン 2とその両側に 配置されるピストンロッド磁性部 4 a 4 a 2とが一体として形成されてい る。
[0037] 表面が磁性材料で覆われている構成のピストンロッド磁性部 4 a ^ 4 a 2 の場合には、 例えば、 図 5 Aに示すように、 ピストンロッド磁性部 4 a 、 4 a 2の内側に雌ねじが形成されると共にピストンロッド非磁性部 4 bに端面か ら延び出る雄ねじが形成される。 そして、 ピストン 2と一体形成されたビス トン 2の両側のピストン口ッド磁性部 4 a！及び 4 a 2とピストンロッド非磁 性部 4 bとがねじ結合されて一つのビストンロッド 4が形成される。
[0038] また、 ピストンロッド磁性部 4 a ^ 4 a 2全体が磁性材料で形成されると 共にピストンロッド非磁性部 4 b全体が非磁性材料で形成される場合には、 例えば、 図 5 Cに示すように、 ピストンロッド磁性部 4 a 4 a 2に端面か ら突出する雄ねじが形成されると共にピストンロッド非磁性部 4 bの端部に 雌ねじが形成される。 そして、 ピストン 2と一体形成されたピストン 2の両 側のピストン口ッド磁性部 4 a 及び 4 a 2とピストンロッド非磁性部 4 bと がねじ結合によって一つのピストンロッド 4が形成される。
[0039] さらにまた、 表面が非磁性材料で覆われている構成のピストンロッド非磁 性部 4 bの場合には、 例えば、 図 5 Bに示すように、 ピストンロッド磁性部 4 a 4 a 2に端面から延び出る雄ねじが形成されると共にビストンロッド 非磁性部 4 bの内側に雌ねじが形成される。 そして、 ピストン 2と一体形成 されたピストン 2の両側のピストン口ッド磁性部 4 a！及び 4 a 2とピストン ロッド非磁性部 4 bとがねじ結合によって一つのピストンロッド 4が形成さ れる。
[0040] 第一のヨーク材 5は、 磁場発生装置 6とピストン 2とを磁気的に接続させ る部材である。 本実施形態では、 第一のヨーク材 5は円筒状の周壁と軸方向 両端に端面部材 5 bとを有し、 これらによって中空部 5 aが形成される。 端 面部材 5 bの中央部にはピストンロッド 4を摺動可能に支持して貫通させる ための貫通孔 5 cが設けられる。 なお、 本実施形態では、 第一のヨーク材 5 は円筒状の周壁部材と軸方向両側のキャップ部材とが組み合わされて形成さ れる。 これにより、 流体ダンバの組立を簡便なものとすることができる。
[0041 ] 第一のヨーク材中空部 5 aは、 シリンダ 3の外周面と第一のヨーク材 5の 内周面即ち中空部 5 aの周面とが接するように形成される。 さらに、 シリン ダ 3の軸方向両外側に磁場発生装置 6及び第二のヨーク材 7を収容する空間 を有するように形成される。
[0042] 第二のヨーク材 7は、 ピストンロッド磁性部 4 a 4 a 2と磁場発生装置
6とを磁気的に接続させる部材である。 第二のヨーク材 7は、 ピストンロッ ド 4を摺動可能に貫通させる貫通孔 7 aを中央部に有する環状に形成される 。 そして、 第二のヨーク材 7は、 シリンダ 3の軸方向両外側に配置される。
[0043] 磁場発生装置 6は、 磁気回路 9 a， 9 bを形成するための磁場を発生させ る部材であり、 具体的には、 磁石又はソレノィ ドの使用が好ましい。 本実施 形態では、 磁場発生装置 6として永久磁石が用いられる。
[0044] 磁場発生装置 6は、 磁場発生装置 6とピストンロッド 4とが接することが ないように、 具体的には、 磁場発生装置 6とピストンロッド 4との間で磁束 が通り易くなって磁気回路が形成されない程度に空間を少なくとも有しなが らピストンロッド 4を貫通させる貫通孔 6 aを中央部に有する環状に形成さ れる。 そして、 磁場発生装置 6は、 シリンダ 3の軸方向両外側に配置され、 第二のヨーク材 7、 及び、 本実施形態では、 第一のヨーク材中空部 5 aの軸 方向の端面に接して設けられる。
[0045] 磁場発生装置 6及び第二のヨーク材 7の軸直角断面の半径は、 第一のョー ク材中空部 5 aの軸直角断面の半径よりも小さく設定される。 これにより、 第一のヨーク材 5の内周面と磁場発生装置 6及び第二のヨーク材 7の外周面 との間に間隙 1 0が形成される。 そして、 ピストン 2と第一のヨーク材 5と 磁場発生装置 6と第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a 、 4 a 2と を通過する磁気回路 9 a、 9 bが間隙 1 0を囲むようにして形成される。
[0046] ピストン 2とピストンロッド磁性部 4 a ， 4 a 2とを含む磁性部の軸方向 の全長は、 ピストン 2が中立領域内にある場合にはピストンロッド磁性部 4 a i、 4 a 2が第二のヨーク材 7と対向しない位置関係となり、 且つ、 ピスト ン 2が中立領域を越えて変位した場合にはピストンロッド磁性部 4 a 1 4 a 2が第二のヨーク材 7と対向する位置関係になる長さに設定される。
[0047] ここで、 シリンダ 3の軸方向両外側に配置される第二のヨーク材 7同士の 間隔に対するピストン 2とピストンロッド磁性部 4 a ， 4 a 2を含む磁性部 の軸方向の全長を調整することにより、 流体ダンバ 1が流体の本来の流体抵 抗による減衰力に近い減衰力を発揮する範囲即ち中立領域の幅を調整するこ とができる。 具体的には、 第二のヨーク材 7同士の間隔に対する磁性部の軸 方向の全長を長くした場合にはピストン 2の変位量が小さくても強い減衰力 を発揮するようになり、 逆に磁性部の軸方向の全長を短くした場合にはビス トン 2の変位量が大きい場合のみ強い減衰力を発揮するようになる。
[0048] ピストン 2及びピストン口ッド 4を収容した状態でシリンダ 3内に形成さ れるシリンダ室 3 a及び 3 b及びオリフィス 3 cには磁性を有する流体 8が 充填される。 磁性を有する流体 8としては具体的には例えば磁気粘性流体が 用いられる。 磁気粘性流体は、 マイクロスケールの強磁性体粒子を含み、 流 体が磁性を持っているかのような挙動を見かけ上示すため、 磁場の強さに応 答して見かけ上の粘性が変化する。 すなわち、 磁場が印加されると磁気粘性 流体の流体抵抗が更に増加し、 磁場が除かれると流体抵抗が元に戻る。 なお 、 一般的には、 流体中に分散させる強磁性体の粒子径が大きいほどせん断応 力の変化が小さいために磁場の印加による減衰力の変化が比較的小さい。 し たがって、 流体ダンバの設置場所や用途等によって磁気粘性流体に分散させ る強磁性体の粒子径を調整することで、 要求される減衰力に合わせて適切な 流体ダンバを提供することが可能である。 なお、 本実施形態では、 磁性を有 する流体 8として磁気粘性流体を用いている。
[0049] 上述した第一の実施形態の流体ダンバ 1の動作を以下に説明する。
[0050] 図 3 Aに示すように、 ピストン 2が中立位置にある場合は、 ピストンロッ ド非磁性部 4 bが第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a 、 4 a 2と の間に介在されて磁気回路上のギャップとなる。 このため、 磁場発生装置 6 と第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a 、 4 a 2とピストン 2と第 —のヨーク材 5とを通過する磁気回路 9 a、 9 bは形成されないか若しくは 通過する磁束密度が殆どない。 したがって、 図 4 Aに示すように、 オリフィ ス 3 c部分の磁気粘性流体 8に磁場は殆ど印加されないので流体抵抗も殆ど 変化しない。 また、 このとき、 ピストンロッド 4やピストン 2を経由しない 磁気回路即ち磁場発生装置 6と第一のヨーク材 5と第二のヨーク材 7とを通 過する磁気回路が形成されている。 この状態では、 流体ダンバ 1は磁気粘性 流体 8の本来の流体抵抗による減衰力に近い減衰力を有する流体ダンバとし て働く。 なお、 図 4において、 図中の矢印 1 1の向きは矢印の始点位置にお ける磁場の向きを表し、 矢印 1 1の長さは磁場の強さを表す。
[0051 ] この状態で、 ピストンロッド 4に矢印 2 0の向きの加振力が与えられると 、 ピストンロッド 4並びにピストン 2が矢印 2 0の向きに移動する。 このと き、 ピストン 2の移動に合わせて、 磁気粘性流体 8がシリンダ室 3 aからォ リフィス 3 cを通ってシリンダ室 3 bに流動する。 この際、 ピストン 2が中 立位置にある場合はオリフィス 3 c部分の磁気粘性流体 8に磁場は殆ど印加 されず流体抵抗も殆ど変化しないので、 ピストン 2の移動初期の段階では、 流体ダンバ 1は磁気粘性流体 8の本来の流体抵抗による減衰力に近い減衰力 を有する流体ダンバとして制振効果を発揮する。 [0052] そして、 ピストンロッド 4並びにピストン 2が矢印 2 0の向き即ちシリン ダ室 3 a側に更に変位すると、 図 3 Bに示すように、 ピストンロッド磁性部 4 a，がシリンダ 3から突出し第二のヨーク材 7の中央部の貫通孔 7 aに進入 して第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a ,との間で磁束が通り易く なる。 このため、 磁気回路 9 aの磁束密度が高くなる。 これにより、 図 4 B に示すように、 オリフィス 3 c部分の磁気粘性流体 8に強い磁場が印加され 、 流体抵抗が更に増加して流体ダンバ 1の減衰力が増加し、 流体ダンバ 1は 強い制振効果を発揮する。
[0053] また、 ピストンロッド 4並びにピストン 2が矢印 2 0 ' の向き即ちシリン ダ室 3 b側に大きく変位すると、 図 3 Cに示すように、 ピストンロッド磁性 部 4 a 2がシリンダ 3から突出し第二のヨーク材 7の中央部の貫通孔 7 aに進 入して第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a 2との間で磁束が通り易 くなる。 このため、 磁気回路 9 bの磁束密度が高くなる。 これにより、 オリ フィス 3 c部分の磁気粘性流体 8に強い磁場が印加され、 流体抵抗が更に増 加して流体ダンバ 1の減衰力が増加し、 流体ダンバ 1は強い制振効果を発揮 する。
[0054] このように、 本発明の流体ダンバ 1は、 振幅が僅かな振動時でピストン 2 の変位量が小さい場合には、 磁気粘性流体 8の本来の流体抵抗による減衰力 に近い減衰力を発揮して加速度応答を効率良く低減する流体ダンバとして働 く。 そして、 振動の振幅が大きくなるに従ってピストン 2の変位量が次第に 大きくなつてピストンロッド磁性部 4 a，、 4 a 2が第二のヨーク材 7に近付 くようになり、 それに伴ってオリフィス 3 c部分の磁気粘性流体 8に印加さ れる磁場が次第に強くなり、 流体抵抗の増加に伴って減衰力が次第に増加す る流体ダンバとして働く。 そしてさらに、 振幅が大きい振動時でピストン 2 の変位量が大きい場合には、 ピストンロッド磁性部 4 a 1 4 a 2が第二のョ ーク材 7に多く進入してオリフィス 3 c部分の磁気粘性流体 8に強い磁場が 印加され、 流体抵抗が大きくなつて強い減衰力を発揮して大変形を抑止する 流体ダンバとして働く。 これにより、 本発明の流体ダンバ 1は、 ピストン口 ッド 4に大きな加振力がかかった場合でも急激に強力な減衰力を発揮して衝 撃の大きい制御をするのではなく減衰力を徐々に増加させてスムーズな制振 効果を発揮すると共に、 ピストンロッド 4にかかる加振力が大きくピストン 2の変位量が大きい場合には強い減衰力を発揮して強力な制振効果を発揮す る。
[0055] なお、 本実施形態では、 磁気粘性流体 8はシリンダ 3によって密封される ため、 第一のヨーク材 5は磁気粘性流体 8を密封する必要はない。 したがつ て、 第一のヨーク材 5は、 ピストン 2と磁場発生装置 6との間で磁気回路 9 a、 9 bの一部を形成するものであればどのような形状であっても良い。 具 体的には例えば、 シリンダ 3の周りに筋状のヨーク材を軸方向に貼り付ける ようにしても良い。 この場合には、 ヨーク材の配置間隔や本数、 並びに断面 の大きさ等を変化させることにより磁気回路の形成の程度を加減して流体ダ ンノ の減衰力を調整することができる。
[0056] また、 本実施形態では、 ピストンロッド 4は、 透磁率が高い磁性部 4 a ^ 4 a 2及び透磁率が低い非磁性部 4 bのみから構成されているが、 磁性部 4 a 1 , 4 a 2と非磁性部 4 bとの間に磁性部 4 a ，、 4 a 2の透磁率と非磁性部 4 bの透磁率との間の透磁率を有する部分を設ける構成としても良い。 また、 ビストン 2に近い方から遠い方に向けてビストンロッド 4の透磁率が徐々に 低くなるようにしても良い。 この場合には、 ピストンロッド 4の透磁率の変 化を調整することによって流体ダンバ 1の減衰力を段階的或いは緩やかに変 化させることが可能である。
[0057] また、 本実施形態では、 磁性を有する流体として磁気粘性流体 8が用いら れているが、 磁性流体が用いられることも可能である。 さらに、 磁気粘性流 体と磁性流体とを混合させた流体が用いられることも可能である。 磁気粘性 流体も磁性流体も磁場の強さに応答して見かけ上の粘性が変化するので、 ピ ストン 2の移動に応じて自働的に流体ダンバ 1の減衰力を変化させることが 可能である。 なお、 以下の実施形態においても磁性を有する流体として磁気 粘性流体を用いるようにしているが、 磁性を有する流体として磁性流体が用 いられたり磁気粘性流体と磁性流体とを混合させた流体が用いられることも 可能である。
[0058] また、 本実施形態では、 磁場発生装置 6として永久磁石が用いられている 力 永久磁石の代わりにソレノィ ド、 具体的には直流コイル又は交流コイル を用いることも可能である。 この場合には、 電源を必要とするという問題点 を含んでいるが、 永久磁石が用いられる場合と比べて流体ダンバ 1を小型化 したり、 強い磁場を発生させてより強い減衰力を発揮させることができると いう利点がある。
[0059] また、 図 6に、 本発明の流体ダンバの第二の実施形態を示す。 この実施形 態の流体ダンバ 1は、 シリンダ 3と第一のヨーク材 5とを同一部材で構成し たものである。 具体的には、 円筒状の周壁と軸方向両端の端面部材 5 bとか らなり、 これらによって中空部 5 aを形成する第一のヨーク材 5と中空部 5 a内の二つの隔壁 1 2とによってシリンダ 3が形成される。
[0060] 本実施形態のように、 シリンダ 3の構成部材と第一のヨーク材 5とが同一 部材で構成される場合には、 シリンダ 3自体が第一のヨーク材 5として磁気 回路の一部になる役割を担うと共に、 第一のヨーク材 5がシリンダ 3の一部 として磁気粘性流体 8を密封する役割を担う。
[0061 ] 隔壁 1 2は非磁性材料で形成される。 また、 隔壁 1 2の中央部にはピスト ンロッド 4を貫通させるための貫通孔 1 2 aが設けられる。 そして、 この貫 通孔 1 2 aを区画する縁には、 ピストンロッド 4を摺動可能に支持すると共 にシリンダ 3のシリンダ室、 すなわち本実施形態では第一のヨーク材中空部 5 aの両隔壁 1 2によって挟まれる空間の磁気粘性流体 8の漏洩を防ぐため のシーリング部材 1 3が設けられる。
[0062] また、 図 7に、 本発明の流体ダンバの第三の実施形態を示す。 この実施形 態も、 シリンダ 3と第一のヨーク材 5とを同一部材で構成したものである。 この実施形態では、 シリンダ 3の端面部材 3 e中央部のピストンロッド 4を 貫通させるための貫通孔 3 f を区画する縁に設けられたシーリング部材 1 3 は、 ピストン 2を経由しない磁気回路の形成を防ぐために非磁性材料で形成 される。
[0063] この実施形態では、 磁場発生装置 6はシリンダ 3の軸方向両外側に配置さ れシリンダ 3の軸方向の端面に接して設けられる。 そして、 第二のヨーク材 7力 磁場発生装置 6のシリンダ 3と軸方向反対側の端面に接して設けられ る。
[0064] また、 磁場発生装置 6の中央部貫通孔 6 aの内周面とピストンロッド 4の 外周面との間の間隙 1 0 ' 、 シーリング部材 1 3及びシリンダ室 3 a、 3 b からなる空間を囲むようにして磁気回路が形成される。
[0065] また、 図 8に、 本発明の流体ダンバの第四の実施形態を示す。 この実施形 態は、 片持ち支持のダンバに適用したものであり、 ピストロンロッドとして シリンダ 3の軸方向片側の端面部材 3 eを貫通してピストン 2を片側から支 持する片ロッド 4 ' が用いられる。 なお、 片ロッド 4 ' が貫通する端面部材
3 eと軸方向反対側のシリンダ 3の端部は閉じられている。 また、 片ロッド 4 ' を用いるこの流体ダンバ 1は、 シリンダ 3内に進入する片ロッド 4 ' の 体積の変化に対応するため、 シリンダ 3のシリンダ室内にフリーピストン 1
4 aによって仕切られたアキュムレータ 1 4が設けられる。
[0066] そして、 この実施形態では、 片ロッド 4 ' は、 図 8 Bに示すように、 ビス トン 2が中立領域を越えて矢印 2 0の向き即ちシリンダ室 3 a側に変位した 場合にピストン 2と第一のヨーク材 5と磁場発生装置 6と第二のヨーク材 7 と共に第一の磁気回路 9 aを形成するピストンロッド磁性部 4 a，、 4 a 2及 び 4 a 3を有する。 そして、 図 8 Cに示すように、 ピストン 2が中立領域を越 えて矢印 2 0 ' の向き即ちシリンダ室 3 b側に変位した場合にピストン 2と 第一のヨーク材 5と磁場発生装置 6と第二のヨーク材 7とピストンロッド磁 性部 4 a 3とによって第二の磁気回路 9 bが形成される。
[0067] また、 片ロッド 4 ' は、 ピストン 2が中立領域内にある場合にピストン 2 とシリンダ 3との間のオリフィス 3 cを通過する磁気回路を遮断するギヤッ プになるように、 ピストンロッド磁性部 4 a とピストンロッド磁性部 4 a 3 との間にピストンロッド非磁性部 4 bを有する。 [0068] さらに、 ピストンロッド磁性部 4 a，及び 4 a 3、 並びにピストン口ッド非 磁性部 4 bの配置は、 ピストン 2が中立領域内にある場合には第二のヨーク 材 7に対してピストンロッド非磁性部 4 bが対向して磁束が通り難く、 且つ 、 ピストン 2が中立領域を越えて変位した場合にはピストンロッド磁性部 4 a 1 4 a 3のいずれか一方が第二のヨーク材 7に対向して磁束が通り易くな る関係に設定されている。
[0069] 片ロッド 4 ' を上述の構成とすることにより、 片ロッドダンバでありなが ら、 ピストン 2が中立位置から軸方向のどちら側に移動する場合であっても 、 中立領域を外れたときに流体ダンバ内に磁気回路 9 a , 9 bを形成させる と共にこの磁気回路 9 a , 9 bの磁束密度を変化させることができるので、 ピストン 2の変位量の大きさに応じてオリフィス 3 c部分の磁気粘性流体 8 に印加される磁場の強さを変化させ、 流体抵抗を変化させて流体ダンバ 1の 減衰力を変化させることができる。
[0070] なお、 この実施形態も、 シリンダ 3と第一のヨーク材 5とが同一部材で構 成されているが、 図 1の実施形態のように別々の部材で構成するようにして も良い。
[0071 ] また、 図 9から図 1 2に、 本発明の流体ダンバの第五の実施形態を示す。
本実施形態の流体ダンバ 1は、 ピストンとして、 非磁性体 4 cを介して軸方 向に間隔をあけて対向配置された一組の第一及び第二の磁性体製ピストン 2 a及び 2 bを採用し、 これら一組のピストンに互いに逆方向にのみ磁気粘性 流体を通過させ得るバイパス 1 5を設けることでピストンの揺動向きに応じ て磁気粘性流体が通過する空間を切り換えるようにしたものである。 以下で は、 非磁性体 4 cのことをピストンロッド非磁性部 4 cと呼び、 第一及び第 二の磁性体製ピストン 2 a及び 2 bのことをそれぞれピストン 2 a、 ピスト ン 2 bと呼ぶ。
[0072] なお、 上述の実施形態と同じ構成のものには同一符号を付してその詳細な 説明は省略する。 また、 本実施形態の流体ダンバ 1は、 シリンダ 3に第一の ヨーク材 5としての機能も持たせ、 シリンダ 3と第一のヨーク材 5とが同一 部材で構成されるもので例示しているが、 このシリンダ構造に特に限定され るものではなく、 例えば図 1に示すようなシリンダ構造を採用することも可 能である。
[0073] シリンダ 3のシリンダ室は、 ピストン 2 a及び 2 bによって、 第一のシリ ンダ室 3 a及び第二のシリンダ室 3 b、 並びにビストン 2 aと 2 bとによつ て挟まれる第三のシリンダ室 3 dとに区分される。 そして、 第一のシリンダ 室 3 aと第三のシリンダ室 3 dとは、 ピストン 2 aの外周面とシリンダ 3の 内周面との間の間隙であるオリフィス 3 C 1によって繋がれ、 第二のシリンダ 室 3 bと第三のシリンダ室 3 dとは、 ピストン 2 bの外周面とシリンダ 3の 内周面との間の間隙であるオリフィス 3 c 2によって繋がれる。
[0074] また、 第一のシリンダ室 3 a側のビストン 2 aは、 第一のシリンダ室 3 a と第三のシリンダ室 3 dとを連通させて磁気粘性流体 8を通過させるバイパ ス 1 5を備える。 そして、 ピストン 2 aは、 バイパス 1 5に、 第一のシリン ダ室 3 aから第三のシリンダ室 3 dへの向きのみに磁気粘性流体 8を通過さ せるチヱックバルブ 1 6を備える。
[0075] さらに、 第二のシリンダ室 3 b側のピストン 2 bは、 第二のシリンダ室 3 bと第三のシリンダ室 3 dとを連通させて磁気粘性流体 8を通過させるバイ パス 1 5を備える。 そして、 ピストン 2 bは、 バイパス 1 5に、 第二のシリ ンダ室 3 bから第三のシリンダ室 3 dへの向きのみに磁気粘性流体 8を通過 させるチヱックバルブ 1 6を備える。
[0076] チェックバルブ 1 6は、 バイパス 1 5における流体通過方向を一方向に制 限するものであればどのような構造であっても構わない。 例えば、 バイパス 1 5の開口部よりも大きく、 橈んでいない状態ではバイパス 1 5の開口部を 塞ぐと共に一部がバイパス 1 5の周囲に固定された可撓性を有する板状部材 が用いられることが考えられる。 具体的には、 リード弁を用いることが考え られる。 この場合には、 バイパス 1 5から流体が流出しょうとする際には開 いて流体を流出させるが、 バイパス 1 5に流入する向きの流動に対しては閉 じて流体を流入させない。 [0077] バイパス 1 5は、 ピストン 2 a及び 2 bのそれぞれに少なくとも一つ設け れば良い。 また、 バイパス 1 5の断面形状は、 特定の形状に限られず、 円形 でも多角形でも構わない。 さらに、 バイパス 1 5は、 貫通孔として設けられ ても良いし、 ピストン 2 a、 2 bの外周面に設けられた凹部として形成され ても良い。
[0078] ピストンロッド 4は、 ピストン 2 aが中立領域を越えて第一のシリンダ室
3 a側に変位した場合に第一のピストン 2 aとシリンダ 3と磁場発生装置 6 と第二のヨーク材 7と共に第一の磁気回路 9 aを形成するピストンロッド磁 性部 4 a 、 及び、 ピストン 2 bが中立領域を越えて第二のシリンダ室 3 b側 に変位した場合に第二のピストン 2 bとシリンダ 3と磁場発生装置 6と第二 のヨーク材 7と共に第二の磁気回路 9 bを形成するピストンロッド磁性部 4 a 2を有する。 ピストンロッド磁性部 4 a とピストンロッド磁性部 4 a 2とは ピストンロッド 4のピストン 2 a， 2 b寄りに配置され、 磁気的に対応する ピストン 2 a， 2 bと接続されている。 そして、 第一の磁気回路 9 aを形成 するためにピストン 2 aとピストンロッド磁性部 4 a とは磁気的に繋がって おり、 第二の磁気回路 9 bを形成するためにビストン 2 bとピストンロッド 磁性部 4 a 2とは磁気的に繋がっている。
[0079] ピストンロッド 4は、 さらに、 ピストン 2 aが中立領域内にある場合に第 —の磁気回路 9 aを遮断し、 ピストン 2 bが中立領域内にある場合に第二の 磁気回路 9 bを遮断するピストンロッド非磁性部 4 bをピストンロッド磁性 部 4 a，及び 4 a 2の軸方向外側にそれぞれ有する。
[0080] ピストンロッド磁性部 4 a，及び 4 a 2は、 磁性材料で形成されて透磁率が 高い領域を有していれば足り、 第一の実施形態における説明と同様に、 例え ば、 図 1 1 Bに示すように、 全体が磁性材料で形成されているようにしても 良いし、 又は図 1 1 Aに示すように表面が磁性材料で覆われているようにし ても良い。 また、 ピストンロッド非磁性部 4 b及び 4 cは、 ピストンロッド 磁性部 4 a 及び 4 a 2よりも透磁率が低い領域を有していれば足り、 好まし くは非磁性材料で形成される。 例えば、 図 1 1 Bに示すように、 全体が非磁 性材料で形成されているようにしても良いし、 又は図 1 1 Cに示すように、 少なくとも磁気回路が形成され難い厚さの非磁性材料で表面が覆われている ようにしても良い。 なお、 本実施形態では、 ピストン 2 aとピストンロッド 磁性部 4 a，とが一体として形成され、 ピストン 2 bとピストンロッド磁性部 4 a 2とが一体として形成されている。
[0081 ] なお、 ピストンロッド非磁性部 4 cを有する場合には、 例えば、 ピストン 口ッド磁性部 4 a と一体形成されたピストン 2 a及びピストン口ッド磁性部 4 a 2と一体形成されたピストン 2 bの端部に雌ねじが形成されると共にビス トンロッド非磁性部 4 cに軸方向両側端面から突出する雄ねじが形成される 。 そして、 ピストンロッド非磁性部 4 cの軸方向両側に一体形成されたビス トン 2 aとビストンロッド磁性部 4 a ,とがねじ結合され、 ビストン 2 bとピ ストンロッド磁性部 4 a 2とがねじ結合され、 更にその両側にピストンロッド 非磁性部 4 bがねじ結合されて一つのピストンロッド 4が形成される。
[0082] この実施形態では、 磁場発生装置 6は、 シリンダ 3の軸方向両外側に配置 されシリンダ 3の軸方向の端面に接して設けられる。
[0083] 第二のヨーク材 7は、 ピストンロッド 4を摺動可能に支持する貫通孔 7 a を中央部に有する環状に形成される。 そして、 第二のヨーク材 7は、 シリン ダ 3の軸方向両外側に配置され、 磁場発生装置 6のシリンダ 3と軸方向反対 側の端面に接して設けられる。
[0084] これにより、 磁場発生装置 6の貫通孔 6 aの内周面とピストンロッド 4の 外周面との間に間隙 1 0 ' が形成される。 そして、 間隙 1 0 ' 、 シーリング 部材 1 3及び第一、 第二のシリンダ室 3 a、 3 bからなる空間を囲むように して磁場発生装置 6と第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a 4 a 2とピストン 2 a、 2 bとシリンダ 3とを通過する第一、 第二の磁気回路 9 a 、 9 bが形成される。
[0085] 上述した第五の実施形態の流体ダンバ 1の動作を以下に説明する。
[0086] 図 9に示すように、 ピストン 2 a及び 2 bが中立位置にある場合は、 ビス トンロッド非磁性部 4 bが第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a 、 4 a 2との間に介在されて磁気回路上のギャップとなる。 このため、 磁場発生 装置 6と第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a 4 a 2とピストン
2 a、 2 bとシリンダ 3とを通過する磁気回路は形成されないか若しくは通 過する磁束密度が殆どない。 したがって、 オリフィス 3 C l、 3 c 2部分の磁 気粘性流体 8に磁場は殆ど印加されないので流体抵抗も殆ど変化しない。
[0087] この状態で、 ピストンロッド 4に矢印 2 0 ' の向きの加振力が与えられる と、 ピストンロッド 4並びにピストン 2 a及び 2 bが矢印 2 0 ' の向きに移 動する。
[0088] このとき、 ピストン 2 a及び 2 bのバイパス 1 5に設けられたチェックバ ルブ 1 6の働きにより、 磁気粘性流体 8は、 第二のシリンダ室 3 bから第三 のシリンダ室 3 dにはビストン 2 bのバイパス 1 5を通って流動すること力《 できる力 第三のシリンダ室 3 dから第一のシリンダ室 3 aにはビストン 2 aのバイパス 1 5を通って流動することができない。
[0089] したがって、 磁気粘性流体 8は、 ピストン 2 a及び 2 bの移動に合わせて 、 第二のシリンダ室 3 bからピストン 2 bのバイパス 1 5及びオリフィス 3 c 2を通って第三のシリンダ室 3 dに流動し、 さらに、 第三のシリンダ室 3 d からオリフィス 3 c，を通って第一のシリンダ室 3 aに流動する。
[0090] この際、 ピストン 2 a及び 2 bが中立位置にある場合はオリフィス 3 c，、
3 c 2部分の磁気粘性流体 8に磁場は殆ど印加されず流体抵抗も殆ど変化しな いので、 ピストン 2 a及び 2 bの移動初期の段階では、 流体ダンバ 1は磁気 粘性流体 8の本来の流体抵抗による減衰力に近い減衰力を有する流体ダンバ として制振効果を発揮する。
[0091 ] そして、 ピストンロッド 4並びにピストン 2 a及び 2 bが矢印 2 0 ' の向 き即ち第二のシリンダ室 3 b側に更に変位すると、 図 1 2 Aに示すように、 ピストンロッド磁性部 4 a 2がシリンダ 3から突出し第二のヨーク材 7の中央 部の貫通孔 7 aに進入して第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a 2と の間で磁束が通り易くなる。 このため、 磁場発生装置 6と第二のヨーク材 7 とピストンロッド磁性部 4 a 2とピストン 2 bとシリンダ 3とを通過する磁気 回路 9 bの磁束密度が高くなる。 これにより、 オリフィス 3 c 2部分の磁気粘 性流体 8に強い磁場が印加され、 流体抵抗が更に増加する。
[0092] —方、 ピストン 2 bのバイパス 1 5の周囲では、 磁束がバイパス 1 5を回 避して透磁率の高いピストン 2 b部分を通過する。 したがって、 バイパス 1 5を通過する磁気粘性流体 8には磁場は殆ど印加されず流体抵抗も殆ど変化 しない。
[0093] また、 透磁率の高い部材を最短距離で繋ぐ磁気回路 9 bの磁束密度は高く なるが、 磁場発生装置 6との間でピストンロッド非磁性部 4 b及び 4 cがギ ヤップとなってピストン 2 aを通過する磁気回路は形成されないか若しくは 通過する磁束密度は殆どなくなる。 したがって、 オリフィス 3 C 1部分の磁気 粘性流体 8には磁場は殆ど印加されず流体抵抗も殆ど変化しない。
[0094] そして、 磁気回路 9 bの磁束密度の高まりによってオリフィス 3 c 2部分の 流体抵抗が増加するため、 図 1 2 Aにおいて流体の流れ 1 7 f として示すよ うに、 磁気粘性流体 8はピストン 2 bの磁束が通過しないバイパス 1 5を通 つて第三のシリンダ室 3 dに流動する。 さらに、 第三のシリンダ室 3 dから 磁場が殆ど印加されないオリフィス 3 c，を通って第一のシリンダ室 3 aに流 動する。
[0095] このように、 ピストン 2 a及び 2 bが中立位置から矢印 2 0 ' の向き即ち 第二のシリンダ室 3 b側に向かって移動する際には、 磁気粘性流体 8は、 ピ ストン 2 bの磁束が通過しないバイパス 1 5及びオリフィス 3 c を通過する 流体の流れ 1 7 f に沿って流動する。 そして、 流体の流れ 1 7 f においては 磁気粘性流体 8の流体抵抗は殆ど変化しないので、 流体ダンバ 1は磁気粘性 流体 8の本来の流体抵抗による減衰力に近い減衰力を有する流体ダンバとし て制振効果を発揮する。
[0096] 次に、 図 1 2 Aに示す状態即ちピストン 2 bが中立領域を越えて第二のシ リンダ室 3 b側に変位して磁束密度が高い磁気回路 9 bが形成された状態か ら、 図 1 2 Bに示すように、 ビストンロッド 4並びにビストン 2 a及び 2 b が方向転換して矢印 2 0の向き即ち第一のシリンダ室 3 a側に向かって移動 する場合には、 ピストン 2 a及び 2 bのバイパス 1 5に設けられたチェック バルブ 1 6の働きにより、 磁気粘性流体 8は、 第一のシリンダ室 3 aから第 三のシリンダ室 3 dにはビストン 2 aのバイパス 1 5を通って流動すること ができる力 第三のシリンダ室 3 dから第二のシリンダ室 3 bにはビストン 2 bのバイパス 1 5を通って流動することができない。
[0097] したがって、 磁気粘性流体 8は、 図 1 2 Bにおいて流体の流れ 1 7 m' と して示すように、 ピストン 2 a及び 2 bの移動に合わせて、 第一のシリンダ 室 3 aからピストン 2 aのバイパス 1 5及びオリフィス 3 c を通って第三の シリンダ室 3 dに流動し、 さらに、 第三のシリンダ室 3 dからオリフィス 3 c 2を通って第二のシリンダ室 3 bに流動する。
[0098] この際、 磁束密度の高い磁気回路 9 bによりオリフィス 3 c 2部分の磁気粘 性流体 8に強い磁場が印加されているので、 流体抵抗が更に増加して流体ダ ンパ 1の減衰力が増加し、 流体ダンバ 1は強い制振効果を発揮する。
[0099] そして、 ピストンロッド 4並びにピストン 2 a及び 2 bが中立位置を通過 して第一のシリンダ室 3 a側に更に変位すると、 図 1 2 Cに示すように、 ピ ストンロッド磁性部 4 a，がシリンダ 3から突出し第二のヨーク材 7の中央部 の貫通孔 7 aに進入して第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a，との 間で磁束が通り易くなる。 このため、 磁場発生装置 6と第二のヨーク材 7と ピストン口ッド磁性部 4 a，とピストン 2 aとシリンダ 3とを通過する磁気回 路 9 aの磁束密度が高くなる。 これにより、 オリフィス 3 c，部分の磁気粘性 流体 8に強い磁場が印加され、 流体抵抗が更に増加する。
[0100] —方、 ピストン 2 a内では、 磁束は透磁率の高い部分を通過する。 したが つて、 磁束が通過しないバイパス 1 5部分の磁気粘性流体 8には磁場は殆ど 印加されず流体抵抗も殆ど変化しない。
[0101 ] また、 透磁率の高い部材を最短距離で繋ぐ磁気回路 9 aの磁束密度は高く なるが、 磁場発生装置 6との間でピストンロッド非磁性部 4 b及び 4 cがギ ヤップとなってピストン 2 bを通過する磁気回路は形成されないか若しくは 通過する磁束密度は殆どなくなる。 したがって、 オリフィス 3 c 2部分の磁気 粘性流体 8には磁場は殆ど印加されず流体抵抗も殆ど変化しない。
[0102] そして、 磁気回路 9 aの磁束密度の高まりによってオリフィス 3 c，部分の 流体抵抗が増加するため、 図 1 2 Cにおいて流体の流れ 1 Ί f ' として示す ように、 磁気粘性流体 8はピストン 2 aの磁束が通過しないバイパス 1 5を 通って第一のシリンダ室 3 aから第三のシリンダ室 3 dに流動する。 さらに 、 第三のシリンダ室 3 dから磁場が殆ど印加されないオリフィス 3 c 2を通つ て第二のシリンダ室 3 bに流動する。
[0103] このように、 ピストン 2 a及び 2 bが中立位置から矢印 2 0の向き即ち第 —のシリンダ室 3 a側に向かって移動する際には、 磁気粘性流体 8は、 ビス トン 2 aの磁束が通過しないバイパス 1 5及びオリフィス 3 c 2を通過する流 体の流れ 1 7 f ' に沿って流動する。 そして、 流体の流れ 1 7 f ' において は磁気粘性流体 8の流体抵抗は殆ど変化しないので、 流体ダンバ 1は磁気粘 性流体 8の本来の流体抵抗による減衰力に近い減衰力を有する流体ダンバと して制振効果を発揮する。
[0104] 次に、 図 1 2 Cに示す状態即ちピストン 2 aが中立領域を越えて第一のシ リンダ室 3 a側に変位して磁束密度が高い磁気回路 9 aが形成された状態か ら、 図 1 2 Dに示すように、 ビストンロッド 4並びにビストン 2 a及び 2 b が方向転換して矢印 2 0 ' の向き即ち第二のシリンダ室 3 b側に向かって移 動する場合には、 ピストン 2 a及び 2 bのバイパス 1 5に設けられたチエツ クバルブ 1 6の働きにより、 磁気粘性流体 8は、 第二のシリンダ室 3匕から 第三のシリンダ室 3 dにはビストン 2 bのバイパス 1 5を通って流動するこ とができる力 第三のシリンダ室 3 dから第一のシリンダ室 3 aにはビスト ン 2 aのバイパス 1 5を通って流動することができない。
[0105] したがって、 磁気粘性流体 8は、 図 1 2 Dにおいて流体の流れ 1 7 mとし て示すように、 ピストン 2 a及び 2 bの移動に合わせて、 第二のシリンダ室 3 bからピストン 2 bのバイパス 1 5及びオリフィス 3 c 2を通って第三のシ リンダ室 3 dに流動し、 さらに、 第三のシリンダ室 3 dからオリフィス 3 c を通って第一のシリンダ室 3 aに流動する。 [0106] この際、 磁束密度の高い磁気回路 9 aによりオリフィス 3 C l部分の磁気粘 性流体 8に強い磁場が印加されているので、 流体抵抗が更に増加して流体ダ ンパ 1の減衰力が増加し、 流体ダンバ 1は強い制振効果を発揮する。
[0107] 以上から、 本実施形態の流体ダンバ 1の減衰力の発揮のされ方は以下のよ うに整理される。 シリンダ 3に対するビストン 2 a及び 2 bの相対変位量 X 1について、 中立位置から矢印 2 0 ' 側即ち第二のシリンダ室 3 b側への相 対変位量 X 1を正、 矢印 2 0側即ち第一のシリンダ室 3 a側への相対変位量 X 1を負とする。 さらに、 シリンダ 3に対するピストン 2 a及び 2 bの相対 速度 V 1について、 矢印 2 0 ' の向きを正、 矢印 2 0の向きを負とする。 そ うすると、 上述の流体ダンバ 1の減衰力は、 図 1 2 に示すょぅに 1 > 0 且つ X 1 > 0であって V 1 X X 1 > 0の場合に減衰力が最小となり、 図 1 2 Bに示すように V 1 < 0且つ X 1 > 0であって V 1 X X 1 < 0の場合に減衰 力が最大となり、 図 1 2 Cに示すように V 1 < 0且つ X 1 < 0であって V 1 X X 1 > 0の場合に減衰力が最小となり、 図 1 2 Dに示すように V 1 > 0且 つ X 1 < 0であって V 1 X X 1 < 0の場合に減衰力が最大となる。
[0108] すなわち、 本発明の流体ダンバ 1は、 シリンダに対するピストンの相対速 度即ち移動の向きと、 相対変位量即ち中立位置からの変位の向きとの間の関 係によって発揮する減衰力の大きさを制御することが可能であり、 良好な制 振効果を発揮することができる。
[0109] また、 図 1 3から図 1 5に、 本発明の流体ダンバの第六の実施形態を示す 。 本実施形態の流体ダンバ 1は、 図 1 2に示す第五の実施形態のピストン口 ッドを片持ち式としたものであり、 シリンダ 3の軸方向片側の端面部材 3 e を貫通してピストン 2 a及び 2 bを片側から支持する片ロッド 4 ' と、 シリ ンダ 3の外に設けられた磁場発生装置 6と、 シリンダ 3の外で片口ッド 4 ' の周囲に配置された第二のヨーク材 7とを有している。 なお、 以下では、 第 —及び第二の磁性体製ピストン 2 a及び 2 bのことをそれぞれピストン 2 a 、 ピストン 2 bと呼ぶ。
[01 10] なお、 片ロッド 4 ' を用いるこの流体ダンバ 1は、 シリンダ 3のシリンダ 室内に進入する片ロッド 4 ' の体積の変化に対応するため、 フリーピストン 1 4 aを有するアキュムレータ 1 4がシリンダ 3のシリンダ室内に設けられ る。
[01 1 1 ] そして、 第五の実施形態と同様に、 第一のシリンダ室 3 a側のピストン 2 aは、 第一のシリンダ室 3 aと第三のシリンダ室 3 dとを連通させて磁気粘 性流体 8を通過させるバイパス 1 5を備える。 そして、 ピストン 2 aは、 バ ィパス 1 5に、 第一のシリンダ室 3 aから第三のシリンダ室 3 dへの向きの みに磁気粘性流体 8を通過させるチェックバルブ 1 6を備える。 さらに、 第 二のシリンダ室 3 b側のピストン 2 bは、 第二のシリンダ室 3 bと第三のシ リンダ室 3 dとを連通させて磁気粘性流体 8を通過させるバイパス 1 5を備 える。 そして、 ピストン 2 bは、 バイパス 1 5に、 第二のシリンダ室 3 か ら第三のシリンダ室 3 dへの向きのみに磁気粘性流体 8を通過させるチエツ クバルブ 1 6を備える。
[01 12] また、 本実施形態では、 片ロッド 4 ' は、 ピストン 2 aが中立領域を越え て第一のシリンダ室 3 a側に変位した場合にピストン 2 aとシリンダ 3と磁 場発生装置 6と第二のヨーク材 7と共に第一の磁気回路 9 aを形成するビス トンロッド磁性部 4 a，及び 4 a 2、 並びに、 ピストン 2 bが中立領域を越え て第二のシリンダ室 3 b側に変位した場合にピストン 2 bとシリンダ 3と磁 場発生装置 6と第二のヨーク材 7と共に第二の磁気回路 9 bを形成するビス トンロッド磁性部 4 a 3を有する。 なお、 上述のように第一の磁気回路 9 aを 形成するためにピストン 2 aとピストンロッド磁性部 4 a，及び 4 a 2とは磁 気的に繋がっており、 第二の磁気回路 9 bを形成するためにピストン 2 と ピストンロッド磁性部 4 a 3とは磁気的に繋がっている。
[01 13] 片ロッド 4 ' は、 さらに、 ピストン 2 aが中立領域内にある場合に第一の 磁気回路 9 aを遮断し、 ピストン 2 bが中立領域内にある場合に第二の磁気 回路 9 bを遮断するピストンロッド非磁性部 4 bを有する。
[01 14] ピストンロッド非磁性部 4 bは、 第一の磁気回路 9 aを形成するピストン 口ッド磁性部 4 a ,と第二の磁気回路 9 bを形成するピストンロッド磁性部 4 a 3との間、 及び、 第一の磁気回路 9 aを形成するビストンロッド磁性部 4 a 2と第二の磁気回路 9 bを形成するピストンロッド磁性部 4 a 3との間では磁 気回路が形成されないか若しくは磁束密度が殆どない磁気回路しか形成され ないように、 ピストン口ッド磁性部 4 a，とピストンロッド磁性部 4 a 3との 間、 及び、 ピストン口ッド磁性部 4 a 2とピストンロッド磁性部 4 a 3との間 にも配置される。 そして、 これにより、 ピストン 2 aと 2 bとが磁気的に分 離される。
[01 15] 本実施形態では、 シリンダ 3は、 軸方向片側の端面部材 3 eの中央に片口 ッド 4 ' を貫通させるための貫通孔 3 f を有する。 そして、 片ロッド 4 ' 力《 貫通する端面部材 3 eと軸方向反対側のシリンダ 3の端部は閉じられている
[01 1 6] また、 ピストンロッド磁性部 4 a ， 4 a 3、 及びピストンロッド非磁性部
4 bの配置は、 ピストン 2 a 、 2 bが中立領域内にある場合にはピストン口 ッド磁性部 4 a i 、 4 a 3と第二のヨーク材 7との間にピストンロッド非磁性 部 4 bが磁気回路を遮断するギャップとして存在し、 且つ、 ピストン 2 a 、 2 bが中立領域を越えて変位した場合にはピストンロッド非磁性部 4 bがピ ストンロッド磁性部 4 a 4 a 3と第二のヨーク材 7との間のギャップとな らないように設定される。
[01 1 7] 上述した第六の実施形態の流体ダンバ 1の動作を以下に説明する。
[01 18] 図 1 3に示すように、 ピストン 2 a及び 2 bが中立位置にある場合は、 ピ ストンロッド非磁性部 4 bが第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a , 、 4 a 3との間に介在されて磁気回路上のギャップとなる。 このため、 磁場発 生装置 6と第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a 4 a 3とピスト ン 2 a 、 2 bとシリンダ 3とを通過する磁気回路は形成されないか若しくは 通過する磁束密度がほとんどない。 したがって、 オリフィス 3 C 1 、 3 c 2部 分の磁気粘性流体 8に磁場は殆ど印加されないので流体抵抗も殆ど変化しな い。
[01 19] この状態で、 片ロッド 4 ' に矢印 2 0 ' の向きの加振力が与えられると片 ロッド 4 ' 並びにピストン 2 a及び 2 bが矢印 2 0 ' の向きに移動する。
[0120] このとき、 ピストン 2 a及び 2 bのバイパス 1 5に設けられたチェックバ ルブ 1 6の働きにより、 磁気粘性流体 8は、 第二のシリンダ室 3 bから第三 のシリンダ室 3 dにはビストン 2 bのバイパス 1 5を通って流動すること力《 できる力 第三のシリンダ室 3 dから第一のシリンダ室 3 aにはビストン 2 aのバイパス 1 5を通って流動することができない。
[0121 ] したがって、 磁気粘性流体 8は、 ピストン 2 a及び 2 bの移動に合わせて 、 第二のシリンダ室 3 bからピストン 2 bのバイパス 1 5及びオリフィス 3 c 2を通って第三のシリンダ室 3 dに流動し、 さらに、 第三のシリンダ室 3 d からオリフィス 3 c を通って第一のシリンダ室 3 aに流動する。
[0122] この際、 ピストン 2 a及び 2 bが中立位置にある場合はオリフィス 3 c 、 3 c 2部分の磁気粘性流体 8に磁場は殆ど印加されず流体抵抗も殆ど変化しな いので、 ピストン 2 a及び 2 bの移動初期の段階では、 流体ダンバ 1は磁気 粘性流体 8の本来の流体抵抗による減衰力に近い減衰力を有する流体ダンバ として制振効果を発揮する。
[0123] そして、 片ロッド 4 ' 並びにピストン 2 a及び 2 bが矢印 2 0 ' の向き即 ち第二のシリンダ室 3 b側に更に変位すると、 図 1 4 Aに示すように、 ビス トンロッド磁性部 4 a 3がシリンダ 3から突出し第二のヨーク材 7の中央部の 貫通孔 7 aに進入して第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a 3との間 で磁束が通り易くなる。 このため、 磁場発生装置 6と第二のヨーク材 7とピ ストンロッド磁性部 4 a 3とピストン 2 bとシリンダ 3とを通過する磁気回路 9 bの磁束密度が高くなる。 これにより、 オリフィス 3 c 2部分の磁気粘性流 体 8に強い磁場が印加され、 流体抵抗が更に増加する。
[0124] —方、 ピストン 2 b内では、 磁束は透磁率の高い部分を通過する。 したが つて、 磁束が通過しないバイパス 1 5部分の磁気粘性流体 8には磁場は殆ど 印加されず流体抵抗も殆ど変化しない。
[0125] また、 透磁率の高い部材を最短距離で繋ぐ磁気回路 9 bの磁束密度は高く なるが、 磁場発生装置 6との間でピストンロッド非磁性部 4 bがギャップと なってピストン 2 aを通過する磁気回路は形成されないか若しくは通過する 磁束密度は殆どない。 したがって、 オリフィス 3 c，部分の磁気粘性流体 8に は磁場は殆ど印加されず流体抵抗も殆ど変化しない。
[0126] そして、 磁気回路 9 bの磁束密度の高まりによってオリフィス 3 c 2部分の 流体抵抗が增加するため、 図 1 4 Aにおいて流体の流れ 1 7 f として示すよ うに、 磁気粘性流体 8はピストン 2 bの磁束が通過しないバイパス 1 5を通 つて第三のシリンダ室 3 dに流動する。 さらに、 第三のシリンダ室 3 dから 磁場が殆ど印加されないオリフィス 3 c を通って第一のシリンダ室 3 aに流 動する。
[0127] このように、 ピストン 2 a及び 2 bが中立位置から矢印 2 0 ' の向き即ち 第二のシリンダ室 3 b側に向かって移動する際には、 磁気粘性流体 8は、 ピ ストン 2 bの磁束が通過しない流体バイパス通路 7及びオリフィス 3 c を通 過する流体の流れ 1 7 f に沿って流動する。 そして、 流体の流れ 1 7 f にお いては磁気粘性流体 8の流体抵抗は殆ど変化しないので、 流体ダンバ 1は磁 気粘性流体 8の本来の流体抵抗による減衰力に近い減衰力を有する流体ダン パとして制振効果を発揮する。
[0128] 次に、 図 1 4 Aに示す状態即ちピストン 2 bが中立領域を越えて第二のシ リンダ室 3 b側に変位して磁束密度が高い磁気回路 9 bが形成された状態か ら、 図 1 4 Bに示すように、 片ロッド 4 ' 並びにピストン 2 a及び 2 bが方 向転換して矢印 2 0の向き即ち第一のシリンダ室 3 a側に向かって移動する 場合には、 ピストン 2 a及び 2 bのバイパス 1 5に設けられたチェックバル ブ 1 6の働きにより、 磁気粘性流体 8は、 第一のシリンダ室 3 aから第三の シリンダ室 3 dにはビストン 2 aのバイパス 1 5を通って流動することがで きる力 第三のシリンダ室 3 dから第二のシリンダ室 3 bにはビストン 2 b のバイパス 1 5を通って流動することができない。
[0129] したがって、 磁気粘性流体 8は、 図 1 4 Bにおいて流体の流れ 1 7 m' と して示すように、 ピストン 2 a及び 2 bの移動に合わせて、 第一のシリンダ 室 3 aからピストン 2 aのバイパス 1 5及びオリフィス 3 c を通って第三の シリンダ室 3 dに流動し、 さらに、 第三のシリンダ室 3 dからオリフィス 3 c 2を通って第二のシリンダ室 3 bに流動する。
[0130] この際、 磁束密度の高い磁気回路 9 bによりオリフィス 3 c 2部分の磁気粘 性流体 8に強い磁場が印加されているので、 磁気粘性流体 8の流体抵抗が更 に増加して流体ダンバ 1の減衰力が増加し、 流体ダンバ 1は強い制振効果を 発揮する。
[0131 ] そして、 片ロッド 4 ' 並びにピストン 2 a及び 2 bが中立位置を通過して 第一のシリンダ室 3 a側に更に変位すると、 図 1 5 Aに示すように、 ピスト ンロッド磁性部 4 a が第二のヨーク材 7の中央部の貫通孔 7 aに進入して第 二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a との間で磁束が通り易くなる。 このため、 磁場発生装置 6と第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a 及び 4 a 2とビストン 2 aとシリンダ 3とを通過する磁気回路 9 aの磁束密度 が高くなる。 これにより、 オリフィス 3 C 1部分の磁気粘性流体 8に強い磁場 が印加され、 流体抵抗が更に増加する。
[0132] —方、 ピストン 2 a内では、 磁束は透磁率の高い部分を通過する。 したが つて、 磁束が通過しないバイパス 1 5部分の磁気粘性流体 8には磁場は殆ど 印加されず流体抵抗も殆ど変化しない。
[0133] また、 透磁率の高い部材を最短距離で繋ぐ磁気回路 9 aの磁束密度は高く なるが、 磁場発生装置 6との間でピストンロッド非磁性部 4 bがギャップと なってピストン 2 bを通過する磁気回路は形成されないか若しくは通過する 磁束密度は殆どない。 したがって、 オリフィス 3 c 2部分の磁気粘性流体 8に は磁場は殆ど印加されず流体抵抗も殆ど変化しない。
[0134] そして、 磁気回路 9 aの磁束密度の高まりによってオリフィス 3 c，部分の 流体抵抗が增加するため、 図 1 5 Aにおいて流体の流れ 1 7 f ' として示す ように、 磁気粘性流体 8はピストン 2 aの磁束が通過しないバイパス 1 5を 通って第一のシリンダ室 3 aから第三のシリンダ室 3 dに流動する。 さらに 、 第三のシリンダ室 3 dから磁場が殆ど印加されないオリフィス 3 c 2を通つ て第二のシリンダ室 3 bに流動する。 [0135] このように、 ピストン 2 a及び 2 bが中立位置から矢印 2 0の向き即ち第 —のシリンダ室 3 a側に向かって移動する際には、 磁気粘性流体 8は、 ビス トン 2 aの磁束が通過しないバイパス 1 5及びオリフィス 3 c 2を通過する流 体の流れ 1 7 f ' に沿って流動する。 そして、 流体の流れ 1 7 f ' において は磁気粘性流体 8の流体抵抗は殆ど変化しないので、 流体ダンバ 1は磁気粘 性流体 8の本来の流体抵抗による減衰力に近い減衰力を有する流体ダンバと して制振効果を発揮する。
[0136] 次に、 図 1 5 Aに示す状態即ちピストン 2 aが中立領域を越えて第一のシ リンダ室 3 a側に変位して磁束密度が高い磁気回路 9 aが形成された状態か ら、 図 1 5 Bに示すように、 片ロッド 4 ' 並びにピストン 2 a及び 2 bが方 向転換して矢印 2 0 ' の向き即ち第二のシリンダ室 3 b側に向かって移動す る場合には、 ピストン 2 a及び 2 bのバイパス 1 5に設けられたチヱックバ ルブ 1 6の働きにより、 磁気粘性流体 8は、 第二のシリンダ室 3 bから第三 のシリンダ室 3 dにはビストン 2 bのバイパス 1 5を通って流動すること力《 できる力 第三のシリンダ室 3 dから第一のシリンダ室 3 aにはビストン 2 aのバイパス 1 5を通って流動することができない。
[0137] したがって、 磁気粘性流体 8は、 図 1 5 Bにおいて流体の流れ 1 7 mとし て示すように、 ピストン 2 a及び 2 bの移動に合わせて、 第二のシリンダ室 3 bからピストン 2 bのバイパス 1 5及びオリフィス 3 c 2を通って第三のシ リンダ室 3 dに流動し、 さらに、 第三のシリンダ室 3 dからオリフィス 3 c， を通って第一のシリンダ室 3 aに流動する。
[0138] この際、 磁束密度の高い磁気回路 9 aによりオリフィス 3 C l部分の磁気粘 性流体 8に強い磁場が印加されているので、 流体抵抗が更に増加して流体ダ ンパ 1の減衰力が増加し、 流体ダンバ 1は強い制振効果を発揮する。
[0139] 以上から、 本実施形態の流体ダンバ 1の減衰力は、 図 1 4 Aに示すように V 1 > 0且つ X 1 > 0であって V 1 X X 1 > 0の場合に減衰力が最小となり 、 図 1 4 Bに示すように V 1 < 0且つ X 1 > 0であって V 1 X X 1 < 0の場 合に減衰力が最大となり、 図 1 5 Aに示すように V 1 < 0且つ X 1 < 0であ つて V 1 X X 1 > 0の場合に減衰力が最小となり、 図 1 5 Bに示すように V 1 > 0且つ X 1 < 0であって V 1 X X 1 < 0の場合に減衰力が最大となる。
[0140] すなわち、 片口ッドダンバでありながら、 本実施形態の流体ダンバ 1も、 ピストンが軸方向のどちらの側に変位した場合についても、 中立領域を外れ たとき、 一組のピストンのそれぞれに設けられたバイパス及びバルブの働き によって、 ビストンが変位した位置に応じて一組のビストンのうち一方のピ ストンを通過する磁気回路を形成する。 これにより、 シリンダに対するビス トンの相対速度即ち移動の向きと、 相対変位量即ち中立位置からの変位の向 きとの間の関係によって発揮する減衰力の大きさを制御することが可能であ り、 良好な制振効果を発揮することができる。
[0141 ] さらに、 片ロッドであるので、 ダンバを小型化したり、 片ロッドのダンバ しか用いることができない用途に対しても使用したりすることが可能であり 、 多様な用途に用いることができる。
[0142] また、 図 1 6に、 本発明の流体ダンバの第七の実施形態を示す。 本実施形 態の流体ダンバ 1は、 第五の実施形態のシリンダ 3と第一のヨーク材 5とを 別部材で構成した場合の例である。
[0143] この第七の実施形態の流体ダンバ 1も第一の実施形態と同様のメカニズム で減衰力を発揮し、 シリンダに対するピストンの移動の向きと、 中立位置か らの変位の向きとの間の関係によって発揮する減衰力の大きさを制御するこ とが可能であり、 良好な制振効果を発揮することができる。
[0144] また、 図 1 7に、 本発明の流体ダンバの第八の実施形態を示す。 本実施形 態の流体ダンバ 1は、 第五の実施形態のチェックバルブ 1 6の働きを逆向き とすることで磁気粘性流体 8の流れを変更したものである。
[0145] 具体的には、 本実施形態では、 ピストン 2 aは、 バイパス 1 5に、 第三の シリンダ室 3 dから第一のシリンダ室 3 aへの向きのみに磁気粘性流体 8を 通過させるチヱックバルブ 1 6を備える。 さらに、 ピストン 2 bは、 バイパ ス 1 5に、 第三のシリンダ室 3 dから第二のシリンダ室 3 bへの向きのみに 磁気粘性流体 8を通過させるチェックバルブ 1 6を備える。 [0146] このような構成にすることにより、 ピストン 2 a及び 2 bが第二のシリン ダ室 3 b側に向かって移動する場合、 すなわち図 1 7の矢印 2 0 ' の向きに 移動する場合には、 磁気粘性流体 8は、 第二のシリンダ室 3 bからオリフィ ス 3 c 2を通って第三のシリンダ室 3 dに流動し、 さらに、 ピストン 2 aのバ ィパス 1 5及びオリフィス 3 c，を通って第一のシリンダ室 3 aに流動する。 そして、 ピストン 2 bが中立領域を越えて第二のシリンダ室 3 b側に変位す ると、 磁場発生装置 6と第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a 2とピ ストン 2 bとシリンダ 3とを通過する磁気回路が形成され、 更に、 通過する 磁束密度が高くなる。 これにより、 オリフィス 3 c 2部分の磁気粘性流体 8に 強い磁場が印加され、 流体抵抗が更に増加して流体ダンバ 1の減衰力が増加 し、 流体ダンバ 1は強い制振効果を発揮する。
[0147] また、 ピストン 2 bが中立領域を越えて第二のシリンダ室 3 b側に変位し て磁束密度が高い磁気回路が形成された状態から、 ピストン 2 a及び 2 bが 方向転換して第一のシリンダ室 3 a側に向かって移動する場合には、 磁気粘 性流体 8は、 第一のシリンダ室 3 aからオリフィス 3 c を通って第三のシリ ンダ室 3 dに流動し、 さらに、 ピストン 2 bのバイパス 1 5とオリフィス 3 c 2とを通って第二のシリンダ室 3 bに流動する。 したがって、 磁気粘性流体 8は、 磁場が殆ど印加されないオリフィス 3 c，とピストン 2 bのバイパス 1 5とオリフィス 3 c 2とを通って流動するので流体抵抗は殆ど変化せず、 流体 ダンバ 1は磁気粘性流体 8の本来の流体抵抗による減衰力に近い減衰力を有 する流体ダンバとして制振効果を発揮する。
[0148] そして、 ピストン 2 aが中立領域を越えて第一のシリンダ室 3 a側に変位 すると、 磁場発生装置 6と第二のヨーク材 7とピストンロッド磁性部 4 a，と ピストン 2 aとシリンダ 3とを通過する磁気回路が形成され、 更に、 次第に 磁束密度が高くなる。 これにより、 オリフィス 3 C 1部分の磁気粘性流体 8に 強い磁場が印加され、 流体抵抗が更に増加して流体ダンバ 1の減衰力が増加 し、 流体ダンバ 1は強い制振効果を発揮する。
[0149] さらに、 ピストン 2 a及び 2 bが方向転換して第二のシリンダ室 3 b側に 向かって移動する場合には、 磁気粘性流体 8は、 第二のシリンダ室 3匕から オリフィス 3 c 2を通って第三のシリンダ室 3 dに流動し、 さらに、 ピストン 2 aのバイパス 1 5とオリフィス 3 c，とを通って第一のシリンダ室 3 aに流 動する。 このとき、 ピストン 2 aが中立領域よりも第一のシリンダ室 3 a寄 りの領域に存在するときは、 磁気粘性流体 8は、 磁場が殆ど印加されないォ リフィス 3 c 2及びビストン 2 aのバイパス 1 5とオリフィス 3 c，とを通つ て流動するので流体抵抗は殆ど変化せず、 流体ダンバ 1は磁気粘性流体 8の 本来の流体抵抗による減衰力に近い減衰力を有する流体ダンバとして制振効 果を発揮する。
[0150] 以上から、 本実施形態の流体ダンバ 1の減衰力は、 V 1 > 0且つ X 1 > 0 であって V 1 X X 1 > 0の場合に減衰力が最大となり、 V 1 < 0且つ X 1 > 0であって V 1 X X 1 < 0の場合に減衰力が最小となり、 V 1 < 0且つ X 1 < 0であって V 1 X X 1 > 0の場合に減衰力が最大となり、 V 1 > 0且つ X 1 < 0であって V 1 X X 1 < 0の場合に減衰力が最小となる。
[0151 ] すなわち、 本発明の流体ダンバ 1も、 シリンダに対するピストンの相対速 度即ち移動の向きと、 相対変位量即ち中立位置からの変位の向きとの間の関 係によって発揮する減衰力の大きさを制御することが可能であり、 良好な制 振効果を発揮することができる。
[0152] なお、 上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定され るものではなく、 本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能 である。

Claims

請求の範囲
[1 ] 磁性を有する流体と、 磁性体製ピストンと、 前記磁性を有する流体を密封 すると共に前記ピストンを収容するシリンダと、 前記シリンダの軸方向の端 面部材を貫通して前記ピストンを支持するピストンロッドと、 前記シリンダ の外に設けられた磁場発生装置と、 前記シリンダの周囲に配置されて前記ピ ストンと前記磁場発生装置とを磁気的に接続させる第一のヨーク材と、 前記 シリンダの外で前記ビストンロッドの周囲に配置されて前記ビストンロッド と前記磁場発生装置とを磁気的に接続させる第二のヨーク材とを有し、 前記 ピストンロッドは、 前記ピストンが中立領域を越えて軸方向の一方に変位し た場合に前記ピストンと前記第一のヨーク材と前記磁場発生装置と前記第二 のヨーク材と共に第一の磁気回路を形成する磁性部及び前記ピストンが前記 中立領域を越えて軸方向の他方に変位した場合に前記ピストンと前記第一の ヨーク材と前記磁場発生装置と前記第二のヨーク材と共に第二の磁気回路を 形成する磁性部、 並びに、 前記ピストンが前記中立領域内にある場合に前記 第一の磁気回路と前記第二の磁気回路とを遮断する非磁性部を有し、 前記ピ ストンの外周面と前記シリンダの内周面との間の間隙を通過する磁気回路の 磁束密度が前記ビストンの軸方向の移動に応じて変化することを特徴とする 流体ダンバ。
[2] 前記磁性体製ピストンが非磁性体を介して軸方向に間隔をあけて対向配置 された少なくとも一組の第一及び第二の磁性体製ピストンからなると共に、 前記第一及び第二の磁性体製ビストンが互いに逆方向のみに前記磁性を有す る流体を通過させ得るバイパスを有することを特徴とする請求項 1記載の流 体ダンバ。
[3] 前記シリンダのシリンダ室は前記一組のビストンによって第一のシリンダ 室及び第二のシリンダ室並びに前記一組のピストンによって挟まれる第三の シリンダ室とに区分され、 前記第一のシリンダ室側の前記第一のピストンは 前記第一のシリンダ室と前記第三のシリンダ室とを連通させる前記バイパス に前記第一のシリンダ室から前記第三のシリンダ室への向きのみに前記磁性 を有する流体を通過させるバルブを備えると共に、 前記第二のシリンダ室側 の前記第二のビストンは前記第二のシリンダ室と前記第三のシリンダ室とを 連通させる前記バイパスに前記第二のシリンダ室から前記第三のシリンダ室 への向きのみに前記磁性を有する流体を通過させるバルブを備え、 前記ビス トンロッドは、 前記第一のピストンが中立領域を越えて前記第一のシリンダ 室側に変位した場合に前記第一のピストンと前記第一のヨーク材と前記磁場 発生装置と前記第二のヨーク材と共に第一の磁気回路を形成する磁性部及び 前記第二のピストンが前記中立領域を越えて前記第二のシリンダ室側に変位 した場合に前記第二のピストンと前記第一のヨーク材と前記磁場発生装置と 前記第二のヨーク材と共に第二の磁気回路を形成する磁性部、 並びに、 前記 第一のビストンが前記中立領域内にある場合に前記第一の磁気回路を遮断し て前記第二のピストンが前記中立領域内にある場合に前記第二の磁気回路を 遮断する非磁性部を有することを特徴とする請求項 2記載の流体ダンバ。 前記シリンダのシリンダ室は前記一組のビストンによって第一のシリンダ 室及び第二のシリンダ室並びに前記一組のピストンによって挟まれる第三の シリンダ室とに区分され、 前記第一のシリンダ室側の前記第一のピストンは 前記第一のシリンダ室と前記第三のシリンダ室とを連通させる前記バイパス に前記第三のシリンダ室から前記第一のシリンダ室への向きのみに前記磁性 を有する流体を通過させるバルブを備えると共に、 前記第二のシリンダ室側 の前記第二のビストンは前記第二のシリンダ室と前記第三のシリンダ室とを 連通させる前記バイパスに前記第三のシリンダ室から前記第二のシリンダ室 への向きのみに前記磁性を有する流体を通過させるバルブを備え、 前記ビス トンロッドは、 前記第一のピストンが中立領域を越えて前記第一のシリンダ 室側に変位した場合に前記第一のピストンと前記第一のヨーク材と前記磁場 発生装置と前記第二のヨーク材と共に第一の磁気回路を形成する磁性部及び 前記第二のピストンが前記中立領域を越えて前記第二のシリンダ室側に変位 した場合に前記第二のピストンと前記第一のヨーク材と前記磁場発生装置と 前記第二のヨーク材と共に第二の磁気回路を形成する磁性部、 並びに、 前記 第一のビストンが前記中立領域内にある場合に前記第一の磁気回路を遮断し て前記第二のピストンが前記中立領域内にある場合に前記第二の磁気回路を 遮断する非磁性部を有することを特徴とする請求項 2記載の流体ダンバ。
[5] 前記磁性を有する流体として磁気粘性流体を用いることを特徴とする請求 項 1記載の流体ダンバ。
[6] 前記磁性を有する流体として磁性流体を用いることを特徴とする請求項 1 記載の流体ダンバ。
[7] 前記磁場発生装置として永久磁石を用いることを特徴とする請求項 1記載 の流体ダンバ。
[8] 前記磁場発生装置としてソレノィ ドを用いることを特徴とする請求項 1記 載の流体ダンバ。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011041644A (ja) * 2009-08-20 2011-03-03 Toshiba Corp ドラム式洗濯機
CN102287475A (zh) * 2011-06-10 2011-12-21 涂建维 阻尼力智能可控的粘弹性阻尼器
CN104765289A (zh) * 2015-02-09 2015-07-08 重庆大学 一种磁流变液负载模拟器的控制系统及其控制方法
US9624670B2 (en) 2005-08-05 2017-04-18 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle with reinforced nail zone and method of manufacturing
US10189656B2 (en) 2005-08-05 2019-01-29 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle with reinforced nail zone and method of manufacturing
JP2020020464A (ja) * 2018-08-03 2020-02-06 日本製鉄株式会社 渦電流式ダンパ

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2922287A1 (fr) * 2007-10-15 2009-04-17 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'amortissement apte a offrir une raideur augmentee
EP2065614A1 (en) * 2007-11-28 2009-06-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Magnetorhelogical force transmission device
JP4997149B2 (ja) * 2008-03-07 2012-08-08 カヤバ工業株式会社 緩衝器
CN101749358B (zh) * 2010-02-24 2011-11-30 谭晓婧 阻尼力可调的永磁式磁流变阻尼器
WO2011104977A1 (ja) * 2010-02-24 2011-09-01 株式会社 東芝 ダンパ、洗濯機及び洗濯乾燥機
JP5127873B2 (ja) 2010-04-26 2013-01-23 株式会社東芝 ドラム式洗濯機
JP5127879B2 (ja) 2010-05-21 2013-01-23 株式会社東芝 洗濯機用のダンパ
JP5789422B2 (ja) * 2011-06-13 2015-10-07 カヤバ工業株式会社 磁気粘性流体緩衝器
CN102359536B (zh) * 2011-08-31 2015-12-16 重庆仪表材料研究所 一种无泄漏无密封圈双向可控的磁流变阻尼器
CN102518736B (zh) * 2011-12-15 2013-12-25 哈尔滨工业大学 增加动态输出力可调范围的紧凑型轻量化的磁流变阻尼器
CN102654167B (zh) * 2012-05-09 2013-08-07 杭州电子科技大学 一种能防止磁流变液沉淀的磁流变阻尼器
CN102767589B (zh) * 2012-07-02 2014-07-16 江苏科技大学 阻尼通道高度可调的磁流变阻尼器
US20140027217A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-30 Vytautas Bucinskas Energy harvesting shock absorber and method for controlling same
US20140028117A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-30 Vytautas Bucinskas Chaotic vibration energy harvester and method for controlling same
EP2913256B1 (en) * 2012-10-25 2018-10-03 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Vehicle
US20150000952A1 (en) * 2013-06-28 2015-01-01 Magnetic Innovations Llc Magnetically Enhanced Electrical Signal Conduction Cables and Methods
CN103423365B (zh) * 2013-08-12 2016-01-20 重庆材料研究院有限公司 膜式磁流变阻尼器及系统
CN103644240B (zh) * 2013-09-06 2015-10-14 重庆材料研究院有限公司 磁流变双环膜阻尼器
CN104677661B (zh) * 2015-02-09 2017-05-10 重庆大学 一种磁流变液负载模拟器及其结构参数设计方法
EP3400109A4 (en) * 2016-01-05 2019-10-16 Milwaukee Electric Tool Corporation VIBRATION REDUCTION SYSTEM AND METHOD FOR ELECTRICAL TOOLS
EP4067692A4 (en) * 2019-11-27 2023-08-09 Kabushiki Kaisha Toshiba SUPPORT DEVICE AND SUPPORT UNIT
US11801592B1 (en) * 2019-12-02 2023-10-31 Wesley Ducharme Rail hammer assemblies and methods

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07190128A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Bridgestone Corp 振動制御用ダンパー
JPH08109941A (ja) * 1994-10-11 1996-04-30 Fujikura Ltd 減衰力可変ダンパ
JP2002127727A (ja) * 2000-10-23 2002-05-08 Tokico Ltd サスペンション装置
JP2003314608A (ja) * 2002-04-16 2003-11-06 Delta Tooling Co Ltd 緩衝装置
JP2004316797A (ja) 2003-04-17 2004-11-11 Bando Chem Ind Ltd 磁気粘性流体ダンパー
JP2005291338A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Hitachi Ltd ダンパ
JP2005291284A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Hitachi Ltd ダンパ

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5610844A (en) * 1979-07-02 1981-02-03 Toyota Motor Corp Feedback control system vibration absorbing suspension
JPS59184004A (ja) * 1983-03-31 1984-10-19 Nhk Spring Co Ltd 車高調整装置
DE3911131A1 (de) * 1989-04-06 1990-10-11 Bosch Gmbh Robert Federungssystem fuer fahrzeuge
US6131709A (en) * 1997-11-25 2000-10-17 Lord Corporation Adjustable valve and vibration damper utilizing same
US6390253B1 (en) * 1999-10-05 2002-05-21 Delphi Technologies, Inc. Magneto-rheological damping apparatus
US6382369B1 (en) * 2001-03-14 2002-05-07 Delphi Technologies, Inc. Magneto-rheological fluid damper with an external coil
CN1187205C (zh) * 2001-04-13 2005-02-02 中国科学技术大学 用于车辆的直线型磁流变液阻尼器
CN2480186Y (zh) * 2001-05-31 2002-03-06 刘大均 新型磁流变液减振器
DE10214357A1 (de) * 2002-03-28 2003-10-16 Bock Healthcare Gmbh Prothesen-Kniegelenk mit einem hydraulischen Dämpfungszylinder
US6880483B2 (en) 2003-02-07 2005-04-19 Delphi Technologies, Inc. Active seat suspension for watercraft
CN1601139A (zh) * 2003-09-25 2005-03-30 欧进萍 内藏气囊式双出杆磁流变流体阻尼器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07190128A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Bridgestone Corp 振動制御用ダンパー
JPH08109941A (ja) * 1994-10-11 1996-04-30 Fujikura Ltd 減衰力可変ダンパ
JP2002127727A (ja) * 2000-10-23 2002-05-08 Tokico Ltd サスペンション装置
JP2003314608A (ja) * 2002-04-16 2003-11-06 Delta Tooling Co Ltd 緩衝装置
JP2004316797A (ja) 2003-04-17 2004-11-11 Bando Chem Ind Ltd 磁気粘性流体ダンパー
JP2005291338A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Hitachi Ltd ダンパ
JP2005291284A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Hitachi Ltd ダンパ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
S. RAKHEJA: "Vibration and Shock Isolation Performance of a Semi-Active", ON-OFF' DAMPER, AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS, JOURNAL OF VIBRATION, ACOUSTICS, STRESS, AND RELIABILITY IN DESIGN, vol. 107, 1985, pages 398 - 403

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10000929B2 (en) 2005-08-05 2018-06-19 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle with reinforcement member
US10322889B2 (en) 2005-08-05 2019-06-18 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle with reinforced nail zone and method of manufacturing
US11661744B2 (en) 2005-08-05 2023-05-30 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle with reinforcement member
US9624670B2 (en) 2005-08-05 2017-04-18 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle with reinforced nail zone and method of manufacturing
US10858203B2 (en) 2005-08-05 2020-12-08 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle with reinforced nail zone and method of manufacturing
US9657478B2 (en) 2005-08-05 2017-05-23 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle with reinforced nail zone and method of manufacturing
US10753097B2 (en) 2005-08-05 2020-08-25 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle with reinforcement member
US10308448B2 (en) 2005-08-05 2019-06-04 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle with reinforced nail zone and method of manufacturing
US11028589B2 (en) 2005-08-05 2021-06-08 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle with reinforcement member
US10315863B2 (en) 2005-08-05 2019-06-11 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle with reinforced nail zone and method of manufacturing
US10189656B2 (en) 2005-08-05 2019-01-29 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle with reinforced nail zone and method of manufacturing
US10428525B2 (en) 2005-08-05 2019-10-01 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle with reinforcement member
US11377312B2 (en) 2005-08-05 2022-07-05 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle with reinforced nail zone and method of manufacturing
JP2011041644A (ja) * 2009-08-20 2011-03-03 Toshiba Corp ドラム式洗濯機
CN102287475A (zh) * 2011-06-10 2011-12-21 涂建维 阻尼力智能可控的粘弹性阻尼器
CN104765289B (zh) * 2015-02-09 2017-05-10 重庆大学 一种磁流变液负载模拟器的控制系统及其控制方法
CN104765289A (zh) * 2015-02-09 2015-07-08 重庆大学 一种磁流变液负载模拟器的控制系统及其控制方法
JP7050619B2 (ja) 2018-08-03 2022-04-08 日本製鉄株式会社 渦電流式ダンパ
JP2020020464A (ja) * 2018-08-03 2020-02-06 日本製鉄株式会社 渦電流式ダンパ

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