JPH03255237A

JPH03255237A - 流体ダンパ

Info

Publication number: JPH03255237A
Application number: JP5074090A
Authority: JP
Inventors: Hidehiro Sakate; 坂手　英博
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1991-11-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野コ本発明は、産業機械、車両等の運輸機械、その地名種機
器に広く用いられ、振動系の振動を減衰させたり、駆動
系に作用させる力を可変にするための流体ダンパに関す
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を用い、ダ
ンパケース内にピストンを設け、該ピストンによりダン
パケース内に２つの流体室を形成し、前記ピストンに前
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させ、
この作動軸に振動体を連結するものが知られている。

［発明が解決しようとする問題点コしかしながら、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。

従って、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、最適な振動減衰特性が得
られない。また、上記流体ダンパ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。

上記問題を解決するために本出願人は、ダンパケース内
に電気粘性流体を充填し、２つの流体室間を連通ずるオ
リフィス部に電極を配置し、この電極間に電圧をかけて
電気粘性流体の粘度を制御して流体ダンパの減衰力を可
変にするもの提案している。しかしながら、この方式に
おいては電極面積を大きくできないため、大きな振動減
衰特性が得られないという問題を有している。

本発明は、上記問題を解決するものであって、流体ダン
パの振動減衰特性を極めて容易に調整できるようにし、
かつ、電極面積の増大を可能にし大きな振動減衰性能を
得ることができる流体ダンパを提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］そのために本発明の流体ダンパは、ケース７内に設けら
れるピストン本体８と、該ピストン本体により前記ケー
ス内に形成される２つの流体室９ａ１９ｂと、前記ピス
トン本体内に設けられる貫通穴８ａと、該貫通穴内に間
隔をもって並列して配設される電極板２０と、該電極板
を固定するために前記ピストン本体に固定されるピスト
ンカバ８　ｂｚ　　８　ｃと、該ピストンカバーに連結
される作動軸１１とからなり、前記ケース内に電気粘性
流体を充填するとともに前記電極間に印加される電圧を
制御可能にすることを特徴とする。

なお、上記構成に付加した番号は、理解を容易にするた
めに図面と対比させるためのもので、これにより本発明
の構成が限定されるものではない。

［作用コ本発明においては、電極板２０間に電圧を印加すると、
連通路１０ａ１　貫通穴８ａおよび連通路１０ｂを経て
流体室９ａから流体室９ｂ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、電極板２０間にそれぞれ挟ま
れる電気粘性流体の粘度を増加することとなる。従って
、ピストン本体８の貫通穴８ａを通過する流体の粘度が
制御され、結果として貫通穴８ａにおける流体の粘性抵
抗が調整せしめられる。

［実施例コ以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の流体ダンパの１実施例を示す断面図、
第２図は第１図の■−■線に沿う断面図である。

流体ダンパ６は、ケース７の内部にピストン本体８を摺
動自在に嵌合させており、ケース７内にピストン本体８
によって仕切られる２つの流体室９ａｓ９ｂを形成して
いる。ピストン本体８内には、軸方向に断面矩形状の貫
通穴８ａが形成され、該貫通穴８ａ内に多数の電極板２
０が間隔をもって並列して配設され、上下のピストンカ
バー８ｂ。

８ｃをピストン本体８にボルト２１にて固定している。

前記上下のピストンカバー８ｂ１８ｃには、連通路１０
ａ、１０ｂを設け、２つの流体室９ａ１９ｂを連通路１
０ａ１　貫通穴８ａおよび連通路１０ｂを介して連通さ
せている。また、上部ピストンカバーには、作動軸１１
を連結固定している。

なお、１２はピストンリング、１３はシール部材である
。

そして、前記２つの流体室９ａ１９ｂ内にウインズロウ
効果を有する電気粘性流体を充填している。また、多数
の電極板２０は、作動軸１１内を通って電圧源に接続さ
れている。この電圧源の接続に関しては、作動軸１１に
限らずシリンダ壁を利用してもよい。

本発明の構成に必須である電気粘性流体について説明す
る。電気粘性流体が育するウインズロウ効果は、米国特
許第２４１７８５０号に開示されたものであり、２つの
電極間に、電気絶縁性液体（分散媒）に固体粒子（分散
質）を懸濁させたもの、所謂電気粘性流体を充填し、両
電極間に電圧を印加すると、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だけでなく、非常に応答
性が良いという優れた効果が期待できるものである。

上記電気粘性流体に使用される分散媒としての電気絶縁
性液体は、電気絶縁性であればいずれでも良く特別の制
限を受けるものではないが、例えば、鉱油や合成油があ
り、より具体的には、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱
油、ポリアルファーオレフィン、ポリアルキレングリコ
ール、シリコ−ン、ジエステル、ポリオールエステル、
リン酸エステル、珪素化合物、フッ素化合物、ポリフェ
ニルエーテル、アルキルベンゼンなどが挙げられる。こ
れら電気絶縁性液体の粘度範囲は、４０度Ｃにおいて５
〜３００ＣＰのものが好ましい。

また、分散質としての多孔質固体粒子は、慣用のものが
使用され特別の制限を受けるものではないが、例えば、
シリカゲル、含水性樹脂、ケイソウ土、アルミナ、シリ
カ−アルミナ、ゼオライトイオン交換樹脂、セルロース
等がある。これらの多孔質固体粒子は、通常、粒径１０
ｎｍ〜２００μｍのものが０．１〜５０ｗｔ％の割合で
使用される。

また、分極促進効果を高めるために、水、多価アルコー
ルや酸、塩、塩基を添加する。特に、分散質である多孔
質固体粒子が誘電分極しやすくなる態様で使用するのが
好ましい。水や多価アルコールの使用量は多孔質固体粒
子に対して、通常、１〜２０ｗｔ％の割合で使用される
。また、酸、塩、塩基の使用量は多孔質固体粒子に対し
て、通常、０．０１〜５ｗｔ％の割合で使用される。

さらに、分散剤が、多孔質固体粒子の分散媒中での分散
状態を均一かつ安定にするために用いられる。例えば、
スルホネート類、フェネート類、ホスホネート類、コハ
ク酸イミド類、アミン類、エステル類、非イオン系分散
剤等、より具体的には、マグネシウムスルホネート、カ
ルシウムスルホネート、カルシウムフェネート、カルシ
ウムホスホネート、ポリブテニルコハク酸イミド、ソル
ビタンモノオレート、ソルビタンセスキオレートなどが
ある。これらは、通常、０．１〜１０ｗｔ％の割合で使
用される。ただし、分散剤は固体粒子の分散性の良い場
合には使用しなくても良い。

次に上記構成からなる本発明の作用について説明する。

電極板２０間に電圧を印加すると、連通路１０ａ１　貫
通穴８ａおよび連通路１０ｂを経て流体室９ａから流体
室９ｂ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、電極板２０間にそれぞれ挟まれる電気粘性流体の
粘度を増加することとなる。従って、ピストン本体８の
貫通穴８ａを通過する流体の粘度が制御され、結果とし
て貫通穴における流体の粘性抵抗が調整せしめられる。

従って、電極板２０の間に印加される電圧を、作動軸１
１上の重量、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６の振動減衰特性を極めて容易に
調整できる。

また、前記電極板２０は、ピストン本体８の貫通穴８ａ
内の広い範囲にわたって多数設けられるため、電極面積
の増大を可能にし大きな振動減衰性能を得ることができ
る。

第３図は本発明の流体ダンパの他の実施例を示す断面図
である。本実施例においては、貫通穴８ａを複数個設け
、該貫通穴８ａ内に電極板２０を配設した例を示してい
る。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種
々の変更が可能である。

例えば、上記実施例においては、ピストン本体に形成さ
れる貫通穴８ａを断面矩形吠に形成しているが、貫通穴
８ａを断面円形状とし、より電極面積を増大させるよう
にしてもよい。また、連通路１０ａ、１０ｂに電極部材
を取付け、該通路での粘性制御も可能である。

［発明の効果コ以上のように本発明によれば、流体ダンパの振動減衰特
性を極めて容易に調整できるようにし、かつ、電極面積
の増大を可能にし大きな減衰性能を得ることができる。

また、電極に比較的大きな平板を用いることにより、電
極にコーティングを施す場合、簡単に安定的なコーティ
ングを施すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流体ダンパの１実施例を示す断面図、
第２図は第１図の■−■線に沿う断面図、第３図は本発
明の流体ダンパの他の実施例を示す断面図である。６・・・流体ダンパ、７・・・ケース、８・・・ピスト
ン本体、８ａ・・・貫通穴、８ｂ１８Ｃ・・・ピストン
カバー９ａｚ９ｂ・・・流体室、１１・・・作動軸、２
０・・・電極出願人東燃株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ケース内に設けられるピストン本体と、該ピスト
ン本体により前記ケース内に形成される２つの流体室と
、前記ピストン本体内に設けられる貫通穴と、該貫通穴
内に間隔をもって並列して配設される電極板と、該電極
板を固定するために前記ピストン本体に固定されるピス
トンカバーと、該ピストンカバーに連結される作動軸と
からなり、前記ケース内に電気粘性流体を充填するとと
もに前記電極間に印加される電圧を制御可能にすること
を特徴とする流体ダンパ。