JPH01295040A - 流体ダンパ - Google Patents
流体ダンパInfo
- Publication number
- JPH01295040A JPH01295040A JP11924688A JP11924688A JPH01295040A JP H01295040 A JPH01295040 A JP H01295040A JP 11924688 A JP11924688 A JP 11924688A JP 11924688 A JP11924688 A JP 11924688A JP H01295040 A JPH01295040 A JP H01295040A
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- JP
- Japan
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- piston
- fluid
- damper
- electrodes
- communication path
- Prior art date
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- Pending
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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
- F16F9/532—Electrorheological [ER] fluid dampers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
未発明は、製紙機械等の産業機械、車両等の運輸機械、
その他の各種機器に広く用いられる流体ダンパに関する
。
その他の各種機器に広く用いられる流体ダンパに関する
。
[従来の技術]
従来、流体ダンパとして、油や空気の作動流体ヲ用い、
ダンパケース内にピストンを設け、ダンパケース内に上
記ピストンによって仕切られる2つの流体室を形成し、
上記ピストンに上記2つの流体室を連通ずるオリフィス
を設け、ピストンに固定された作動軸をダンパケースの
内外に延在し、この作動軸に振動体を連結するものが用
いられている。
ダンパケース内にピストンを設け、ダンパケース内に上
記ピストンによって仕切られる2つの流体室を形成し、
上記ピストンに上記2つの流体室を連通ずるオリフィス
を設け、ピストンに固定された作動軸をダンパケースの
内外に延在し、この作動軸に振動体を連結するものが用
いられている。
[発明が解決しようとする課8]
上記従来の流体ダンパの振動減衰特性は、オリフィスの
形状、作動流体の特性により固定したものとなる。
形状、作動流体の特性により固定したものとなる。
したがって、上記流体ダンパがその当初の設計条件と異
なる振動系に用いられる場合には最適な振動減衰効果が
得られない、このことは、従来の流体ダンパが通常の振
動レベルに対し適応するように設計されている時、この
流体ダンパは通常より小刻みの振動(大きな変位をとも
なわない高周波の振動)および通常より波長の大きく緩
やかな振動をそれぞれ減衰するに至らないことを意味す
る。
なる振動系に用いられる場合には最適な振動減衰効果が
得られない、このことは、従来の流体ダンパが通常の振
動レベルに対し適応するように設計されている時、この
流体ダンパは通常より小刻みの振動(大きな変位をとも
なわない高周波の振動)および通常より波長の大きく緩
やかな振動をそれぞれ減衰するに至らないことを意味す
る。
また、上記流体ダンパにあっては、これが経時的に振動
状態の変化する振動系に用いられる場合にはその振動を
効果的に減衰できない。
状態の変化する振動系に用いられる場合にはその振動を
効果的に減衰できない。
なお、流体ダンパにあっては、ピストンの移動速度が急
激に変化する振動系にあっても、そのピストンに生ずる
振動を効果的に減衰することが望まれる。
激に変化する振動系にあっても、そのピストンに生ずる
振動を効果的に減衰することが望まれる。
また、流体ダンパにあっては、そのピストンにほとんど
常に流体圧力が及ぶものであり、ピストンはその構造を
可及的に簡素としてそれを堅牢とする必要がある。
常に流体圧力が及ぶものであり、ピストンはその構造を
可及的に簡素としてそれを堅牢とする必要がある。
本発明は、流体ダンパの振動減衰特性を極めて容易に調
整し、振動系に対し最適な振動減衰効果を付午すること
を目的とする。
整し、振動系に対し最適な振動減衰効果を付午すること
を目的とする。
本発明は、液体ダンパのピストンを簡素に構成し、それ
を堅牢とすることを目的とする。
を堅牢とすることを目的とする。
[課題を解決するための手段]
請求項1に記載の本発明は、ダンパケース内にピストン
を設け、ダンパケース内に上記ピストンによって仕切ら
れる2つの流体室を形成し、上記ピストンに上記2つの
流体室を連通ずる連通路を設け、ピストンに固定された
作動軸をダンパケースの内外に延在している流体ダンパ
において、ピストンにおける作動軸を中心とする周方向
および半径方向の複数位置に連通路を設け、各連通路を
挟んで相対する内面に一対の電極を設け、かつ上記2つ
の流体室にウインズロウ効果を有する電気粘性流体を装
填して構成されるようにしたものである。
を設け、ダンパケース内に上記ピストンによって仕切ら
れる2つの流体室を形成し、上記ピストンに上記2つの
流体室を連通ずる連通路を設け、ピストンに固定された
作動軸をダンパケースの内外に延在している流体ダンパ
において、ピストンにおける作動軸を中心とする周方向
および半径方向の複数位置に連通路を設け、各連通路を
挟んで相対する内面に一対の電極を設け、かつ上記2つ
の流体室にウインズロウ効果を有する電気粘性流体を装
填して構成されるようにしたものである。
請求項2に記載の本発明は、前記ピストンが、ピストン
本体の作動軸まわりに3個以上のリング状電極を同軸的
に備え、隣り合うリング状電極に挟まれる領域の周方向
に間隔をおいて複数のブロック状絶縁体を配設し、隣り
合うリング状電極および隣り合うブロック状絶縁体とで
連通路を画成して構成されるようにしたものである。
本体の作動軸まわりに3個以上のリング状電極を同軸的
に備え、隣り合うリング状電極に挟まれる領域の周方向
に間隔をおいて複数のブロック状絶縁体を配設し、隣り
合うリング状電極および隣り合うブロック状絶縁体とで
連通路を画成して構成されるようにしたものである。
[作用]
本発明の構成に必須である、ウインズロウ効果を有する
電気粘性流体についてまず説明する。
電気粘性流体についてまず説明する。
ウインズロウ効果は1347年W M W+nsl
owの米国特許第2417850号「電気的インパルス
を機械的力に変換する方法と手段」で初めて開示された
ものであり、2つの電極間にある種の液体(分散媒)に
粉体(分散相)を懸濁させたもの、いわゆる電気粘性流
体を充填し1両電極間に電圧を加えると、外部電界の影
響により流体粘度を増大する結果となる。この粘度は外
部電界の大きさによって外部的に制御できるばかりでな
く非常に応答性がよいという優れた効果が期待できる。
owの米国特許第2417850号「電気的インパルス
を機械的力に変換する方法と手段」で初めて開示された
ものであり、2つの電極間にある種の液体(分散媒)に
粉体(分散相)を懸濁させたもの、いわゆる電気粘性流
体を充填し1両電極間に電圧を加えると、外部電界の影
響により流体粘度を増大する結果となる。この粘度は外
部電界の大きさによって外部的に制御できるばかりでな
く非常に応答性がよいという優れた効果が期待できる。
上記分散相としては微結晶セルロース、シリカゲル、大
豆カゼイン、マイカ等が知られており、分散媒としてシ
リコーン油、塩化ジフェニル、セバシン酸ジブチル等が
知られており、それぞれの組合わせによって効果は顕著
となる。
豆カゼイン、マイカ等が知られており、分散媒としてシ
リコーン油、塩化ジフェニル、セバシン酸ジブチル等が
知られており、それぞれの組合わせによって効果は顕著
となる。
しかして、請求項1に記載の本発明にあっては、ピスト
ンの連通路を挟んで相対する内面に一対の電極を設け、
かつダンパケース内に形成される2つの流体室にウイン
ズロウ効果を有する電気粘性流体を装填したから、上記
電極間に電圧を印加すれば、内電極に挟まれる電気粘性
流体の粘度を増加することとなる。したがって、ピスト
ンの連通路を通過する流体の粘度が制御され、結果とし
て上記連通路における流体の絞り抵抗が調整せしめられ
、流体ダンパの振動減衰特性が調整可ス七となる。すな
わち、両電極間に印加される電圧をダンパケースに対す
るピストンの位置、速度、移動方向等に応じて適宜制御
することにより、流体ダンパの振動減衰特性を極めて容
易に調整し、振動系に対し最適な振動減衰効果を付与す
るこができる。これにより、本発明の流体ダンパは通常
の振動レベルだけでなく、通常より小刻みの振動および
通常より波長の大きく緩やかな振動をもそれぞれ効果的
に減衰できる。また、経時的に振動状態の変化する振動
系においてもその振動を効果的に減衰できる。
ンの連通路を挟んで相対する内面に一対の電極を設け、
かつダンパケース内に形成される2つの流体室にウイン
ズロウ効果を有する電気粘性流体を装填したから、上記
電極間に電圧を印加すれば、内電極に挟まれる電気粘性
流体の粘度を増加することとなる。したがって、ピスト
ンの連通路を通過する流体の粘度が制御され、結果とし
て上記連通路における流体の絞り抵抗が調整せしめられ
、流体ダンパの振動減衰特性が調整可ス七となる。すな
わち、両電極間に印加される電圧をダンパケースに対す
るピストンの位置、速度、移動方向等に応じて適宜制御
することにより、流体ダンパの振動減衰特性を極めて容
易に調整し、振動系に対し最適な振動減衰効果を付与す
るこができる。これにより、本発明の流体ダンパは通常
の振動レベルだけでなく、通常より小刻みの振動および
通常より波長の大きく緩やかな振動をもそれぞれ効果的
に減衰できる。また、経時的に振動状態の変化する振動
系においてもその振動を効果的に減衰できる。
ところで、電気粘性流体の上述した電界による粘度増大
特性は、その剪断速度が増大するについて弱まる傾向が
ある。この吟、請求項1に記載の本発明にあっては、ピ
ストンの周方向および半径方向に極めて多数の連通路を
設けることができ。
特性は、その剪断速度が増大するについて弱まる傾向が
ある。この吟、請求項1に記載の本発明にあっては、ピ
ストンの周方向および半径方向に極めて多数の連通路を
設けることができ。
したがって、ピストンの移動速度が大となる場合にも、
連通路を通過する流体速度(剪断速度)を低く設定でき
る。したがって、ピストンの移動速度が急激に変化する
振動系にあっても、連通路を通過する電気粘性流体の電
界による粘性増大特性が弱まることを回避し、そのピス
トンに伝えられる振動を効果的に減衰できる。
連通路を通過する流体速度(剪断速度)を低く設定でき
る。したがって、ピストンの移動速度が急激に変化する
振動系にあっても、連通路を通過する電気粘性流体の電
界による粘性増大特性が弱まることを回避し、そのピス
トンに伝えられる振動を効果的に減衰できる。
また、請求項2に記載の本発明にあっては、ピストンに
電極と絶縁体を設ける時、それら電極および絶縁体の単
純な組合わせのみにより、電極に挟まれる極めて多数の
連通路を形成できる。したかって、 1!!、体ダンパ
のピストンを簡素に構成し。
電極と絶縁体を設ける時、それら電極および絶縁体の単
純な組合わせのみにより、電極に挟まれる極めて多数の
連通路を形成できる。したかって、 1!!、体ダンパ
のピストンを簡素に構成し。
それを堅牢とすることができる。
[実施例]
第1図は本発明の一実施例を示す縦断面図、S2図は第
1図の横断面図である。
1図の横断面図である。
流体ダンパlOは、ダンパケース11の内部にピストン
12を設け、ダンパケース11の内部に1;記ピストン
12によって仕切られる2つの流体室13A、13Bを
形成し、上記ピストン12に上記2つの流体室13A、
13Bを連通ずる連通路14を設け、ピストン12に固
定された作動軸15をダンパケースllの両端において
内外に延在している。なお、16はピストンリング、1
7はシール部材である。
12を設け、ダンパケース11の内部に1;記ピストン
12によって仕切られる2つの流体室13A、13Bを
形成し、上記ピストン12に上記2つの流体室13A、
13Bを連通ずる連通路14を設け、ピストン12に固
定された作動軸15をダンパケースllの両端において
内外に延在している。なお、16はピストンリング、1
7はシール部材である。
ここで、流体ダンパlOは、ピストン12における作動
軸15を中心とする周方向および半径方向の複数位置に
上述の連通路14を設けている。
軸15を中心とする周方向および半径方向の複数位置に
上述の連通路14を設けている。
なお、上記流体ダンパlOのピストン12は。
ピストン本体18の作動軸15のまわりに3個以L(こ
の実施例では4個)のリング状電極19を同軸的に備え
、隣り合うリング状電極19に挟まれる領域の周方向に
間隔をおいて複数のブロック状絶縁体20を配設してい
る。またピストン12は、隣り合うリング状電極19お
よび隣り合うブロック状絶縁体20とで上述の連通路1
4を画成して構成されている。なお、隣り合うリング状
電極19は相互に異なる極性(正極と負極)を備えるも
のである。
の実施例では4個)のリング状電極19を同軸的に備え
、隣り合うリング状電極19に挟まれる領域の周方向に
間隔をおいて複数のブロック状絶縁体20を配設してい
る。またピストン12は、隣り合うリング状電極19お
よび隣り合うブロック状絶縁体20とで上述の連通路1
4を画成して構成されている。なお、隣り合うリング状
電極19は相互に異なる極性(正極と負極)を備えるも
のである。
さらに、流体ダンパ10は、上記2つの流体室13A、
13Bにウインズロウ効果を有する電気粘性流体を装填
している。
13Bにウインズロウ効果を有する電気粘性流体を装填
している。
なお、隣り合う電極19と電極19の間には電圧源Vが
接続されている。電圧源Vは、ダンパケース11の外部
に位置する作動軸15の延在端から取入れできる。また
電圧源Vは、ピストン12もしくは作動軸15に内蔵す
るものであってもよい。
接続されている。電圧源Vは、ダンパケース11の外部
に位置する作動軸15の延在端から取入れできる。また
電圧源Vは、ピストン12もしくは作動軸15に内蔵す
るものであってもよい。
次に、上記実施例の作用について説明する。
上記流体ダンパlOにあっては、ピストン12の連通路
14を挟んで相対する内面に一対の電極19.19を設
け、かつダンパケース11の内部に形成される2つの流
体室13A、13Bにウインズロウ効果を有する電気粘
性流体を装填したから、上記両電極19.19の間に電
圧を印加すれば、連通路14を流体室13Aから流体室
13Bに向かう電気粘性流体の流れもしくはその逆向き
の電気粘性流体の流れに直交する電界を形成することと
なり、両電極19.19に挟まれる電気粘性流体の粘度
を増加することとなる。したがって、ピストン12の連
通路14を通過する流体の粘度が制御され、結果として
上記連通路14における流体の絞り抵抗が調整せしめら
れ、流体ダンパ10の振動減衰特性が調整可能となる。
14を挟んで相対する内面に一対の電極19.19を設
け、かつダンパケース11の内部に形成される2つの流
体室13A、13Bにウインズロウ効果を有する電気粘
性流体を装填したから、上記両電極19.19の間に電
圧を印加すれば、連通路14を流体室13Aから流体室
13Bに向かう電気粘性流体の流れもしくはその逆向き
の電気粘性流体の流れに直交する電界を形成することと
なり、両電極19.19に挟まれる電気粘性流体の粘度
を増加することとなる。したがって、ピストン12の連
通路14を通過する流体の粘度が制御され、結果として
上記連通路14における流体の絞り抵抗が調整せしめら
れ、流体ダンパ10の振動減衰特性が調整可能となる。
すなわち、両電極19.19の間に印加される電圧をダ
ンパケース11に対するピストン12の位置、速度、移
動方向等に応じて適宜制御することにより、流体ダンパ
10の振動減衰特性を極めて容易に調整し、振動系に対
し最適な振動減衰効果を付与するこができる。これによ
り、流体ダンパlOは通常の振動レベルだけでなく、通
常より小刻みの振動および通常より波長の大きく緩やか
な振動をもそれぞれ効果的に減衰できる。また、経時的
に振動状態の変化する振動系においても、七の振動を効
果的に減衰できる。
ンパケース11に対するピストン12の位置、速度、移
動方向等に応じて適宜制御することにより、流体ダンパ
10の振動減衰特性を極めて容易に調整し、振動系に対
し最適な振動減衰効果を付与するこができる。これによ
り、流体ダンパlOは通常の振動レベルだけでなく、通
常より小刻みの振動および通常より波長の大きく緩やか
な振動をもそれぞれ効果的に減衰できる。また、経時的
に振動状態の変化する振動系においても、七の振動を効
果的に減衰できる。
ところで、電気粘性流体の上述した電界による粘度増大
特性は、その剪断速度が増大するについて弱まる傾向が
ある。この時、上記流体ダンパ10にあっては、ピスト
ン12の周方向および半径方向に極めて多数の連通路1
4を設けることができ、したがって、ピストン12の移
動速度が大となる場合にも、連通路14を通過する流体
速度(剪断速度)を低く設定できる。したがって、ピス
トン12の移動速度が急激に変化する振動系にあっても
、連通路14を通過する電気粘性流体の電界による粘性
増大特性が弱まることを回避し、そのピストン12に伝
えられる振動を効果的に減衰できる。
特性は、その剪断速度が増大するについて弱まる傾向が
ある。この時、上記流体ダンパ10にあっては、ピスト
ン12の周方向および半径方向に極めて多数の連通路1
4を設けることができ、したがって、ピストン12の移
動速度が大となる場合にも、連通路14を通過する流体
速度(剪断速度)を低く設定できる。したがって、ピス
トン12の移動速度が急激に変化する振動系にあっても
、連通路14を通過する電気粘性流体の電界による粘性
増大特性が弱まることを回避し、そのピストン12に伝
えられる振動を効果的に減衰できる。
また、流体ダンパ10にあっては、ピストン12に電極
19と絶縁体20を設ける時、それら電M19および絶
縁体20の単純な組合わせのみにより、電極19.19
に挟まれる極めて多数の連通路14を形成できる。した
がって、流体グンバlOのピストン12を簡素に構成し
、それを堅牢とすることができる。
19と絶縁体20を設ける時、それら電M19および絶
縁体20の単純な組合わせのみにより、電極19.19
に挟まれる極めて多数の連通路14を形成できる。した
がって、流体グンバlOのピストン12を簡素に構成し
、それを堅牢とすることができる。
なお、上記実施例においては、ピストン12の連通路1
4を挟んで相対する内面のそれぞれに一対をなす電極1
9.19を設けるに際し、各′41t極19.19をピ
ストン12におけるa通路14の一方の開口端から他方
の開口端にわたる全長に相当する範囲に設けた。ただし
、本発明の実施においては、上記電極19.19をピス
トン12における連通路14の一方の開口端に相昌する
位置にのみ設け、あるいは連通路14の一方の開口端と
他方の開口端のそれぞれに相当する位置のみに設けるも
のであってもよい、この場合にも、電極19.19に挟
まれる電気粘性流体の粘度を増加し、連通路14におけ
る流体の絞り抵抗を調整できる。
4を挟んで相対する内面のそれぞれに一対をなす電極1
9.19を設けるに際し、各′41t極19.19をピ
ストン12におけるa通路14の一方の開口端から他方
の開口端にわたる全長に相当する範囲に設けた。ただし
、本発明の実施においては、上記電極19.19をピス
トン12における連通路14の一方の開口端に相昌する
位置にのみ設け、あるいは連通路14の一方の開口端と
他方の開口端のそれぞれに相当する位置のみに設けるも
のであってもよい、この場合にも、電極19.19に挟
まれる電気粘性流体の粘度を増加し、連通路14におけ
る流体の絞り抵抗を調整できる。
[発明の効果]
以上のように、請求項1に記載の本発明によれば、流体
ダンパの振動減衰特性を極めて容易に調整し、振動系に
対し最適な振動減衰効果を付与することができる。
ダンパの振動減衰特性を極めて容易に調整し、振動系に
対し最適な振動減衰効果を付与することができる。
また請求項2に記載の本発明によれば、流体ダンパのピ
ストンを簡素に構成し、それを堅牢とすることができる
。
ストンを簡素に構成し、それを堅牢とすることができる
。
第1図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第2図は7
iiJ1図の横断面図である。 10・・・流体ダンパ、 11・・・ダンパケース、 12・・・ピストン、 13A、13B・・・流体室。 工4・・・連通路、 15・・・作動軸。 18・・・ピストン本体。 19・・・リング状電極、 20・・・ブロック状絶縁体。 代理人 弁理士 塩 川 修 治 第1図
iiJ1図の横断面図である。 10・・・流体ダンパ、 11・・・ダンパケース、 12・・・ピストン、 13A、13B・・・流体室。 工4・・・連通路、 15・・・作動軸。 18・・・ピストン本体。 19・・・リング状電極、 20・・・ブロック状絶縁体。 代理人 弁理士 塩 川 修 治 第1図
Claims (2)
- (1)ダンパケース内にピストンを設け、ダンパケース
内に上記ピストンによって仕切られる2つの流体室を形
成し、上記ピストンに上記2つの流体室を連通する連通
路を設け、ピストンに固定された作動軸をダンパケース
の内外に延在している流体ダンパにおいて、ピストンに
おける作動軸を中心とする周方向および半径方向の複数
位置に連通路を設け、各連通路を挟んで相対する内面に
一対の電極を設け、かつ上記2つの流体室にウインズロ
ウ効果を有する電気粘性流体を装填して構成されること
を特徴とする流体ダンパ。 - (2)前記ピストンが、ピストン本体の作動軸まわりに
3個以上のリング状電極を同軸的に備え、隣り合うリン
グ状電極に挟まれる領域の周方向に間隔をおいて複数の
ブロック状絶縁体を配設し、隣り合うリング状電極およ
び隣り合うブロック状絶縁体とで連通路を画成して構成
される請求項1記載の流体ダンパ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11924688A JPH01295040A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | 流体ダンパ |
| DE68917370T DE68917370T2 (de) | 1988-05-13 | 1989-05-12 | Dämpfungsvorrichtung für eine rotierende Welle. |
| EP89304852A EP0342882B1 (en) | 1988-05-13 | 1989-05-12 | Damping system for a rotating shaft |
| US07/351,158 US5029677A (en) | 1988-05-13 | 1989-05-12 | Damping system for vibrating body |
| US07/655,535 US5076403A (en) | 1988-05-13 | 1991-02-14 | Damping system for vibrating body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11924688A JPH01295040A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | 流体ダンパ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01295040A true JPH01295040A (ja) | 1989-11-28 |
Family
ID=14756580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11924688A Pending JPH01295040A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-18 | 流体ダンパ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01295040A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011501284A (ja) * | 2007-10-15 | 2011-01-06 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | より高い剛性を提供可能な緩衝装置 |
-
1988
- 1988-05-18 JP JP11924688A patent/JPH01295040A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011501284A (ja) * | 2007-10-15 | 2011-01-06 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | より高い剛性を提供可能な緩衝装置 |
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