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流體阻尼器的制作方法

文檔序號:5729291閱讀:249來源:國知局
專利名稱:流體阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及將具有磁性的流體作為工作流體使用的流體阻尼器。更具體而 言,本發(fā)明涉及適于用作例如結(jié)構(gòu)物的防震阻尼器的流體阻尼器。
背景技術(shù)
作為已有的將具有磁性的流體用作工作流體的流體阻尼器,已知如圖18 所示的裝置,它具有缸IOI、活塞102、由活塞102在缸101內(nèi)劃分出的第 一流體室103和第二流體室104、充填在第一流體室103和第二流體室104中 的磁性粘性流體105、在凹設(shè)于活塞102外周的溝槽部102a上巻繞有電線的由 線圈構(gòu)成的電磁體108、以及經(jīng)由配線109對電磁體108供應(yīng)電力的外部的供 電控制裝置110,利用供電控制裝置110對電磁體108供電而在流體通路107 中形成磁場,利用該磁場的作用來使通過流體通路107的磁性粘性流體105的 流體阻力增大,對阻尼器的阻尼力進行調(diào)節(jié)。
專利文獻l:日本專利特開2004-316797號
此外,在包括對活塞的位移量和速度進行測量的傳感器以及基于傳感器的 測量數(shù)據(jù)來實時控制線圈電壓的控制裝置的、也被稱為半主動式阻尼器的現(xiàn)有 技術(shù)的阻尼力控制型阻尼器的阻尼力控制中,廣泛地使用著在阻尼器對抑制振 動有效時使阻尼力加大、而在對抑制振動無效時使阻尼力減弱的控制方法。具 體而言,可考慮如下的控制規(guī)則等,即對于活塞相對于缸的相對速度Vr和相 對位移量Xr,在將缸軸向的一個方向設(shè)為正而將相反的方向設(shè)為負時,在活塞 相對于缸的相對移動方向與活塞從初始設(shè)定狀態(tài)下沒有位移地處在待機狀態(tài) 時的中間位置位移的方向不同的場合,即在Vr>0且Xr〈0或Vr〈0且Xr〉0的、 VrXXr〈0的場合,使阻尼力成為最大,而在活塞相對于缸的相對移動方向與活 塞從中間位置位移的方向相同的場合,即在Vr〉0且Xr〉0或Vr〈0且Xr〈0的、
VrXXr〉0的場合,使阻尼力成為最小(S. Rakheja: Vibration and Shock Isolation Performance of a Sami-Active "0n-off ,, Damper,美國機械工禾呈 師協(xié)會,設(shè)計中的振動、音響、應(yīng)力和可靠性雜志1985年107期第398-403 頁)。這樣,阻尼器就可利用活塞相對于缸的相對速度和相對位移之間的關(guān)系 通過調(diào)節(jié)阻尼力來發(fā)揮良好的抑制運動的效果。
但是,在上述已有技術(shù)的阻尼器中,為了控制、調(diào)節(jié)阻尼力,需要有感知 活塞位移的傳感器以及基于傳感器的信號與活塞的位移對應(yīng)地實時控制向線 圈供給的電力的控制裝置。因此,在這些傳感器或控制裝置發(fā)生故障時就不能 調(diào)節(jié)阻尼力,從而就不能發(fā)揮規(guī)定的性能,就不能說可靠性高。
此外,在上述已有技術(shù)的阻尼器中,還需要從控制裝置傳送出控制指令并 供給電力,阻尼器無法一邊單獨調(diào)節(jié)阻尼力一邊獨立地工作。因此,無論有無 動作都必須使控制裝置處于工作狀態(tài)、即接通電源的狀態(tài),待機狀態(tài)長時間持 續(xù),或長時間連續(xù)工作,很不經(jīng)濟。因此,就很難說適用于例如像結(jié)構(gòu)物的防 震動阻尼器那樣一方面需要長時間持續(xù)待機狀態(tài)、另一方面又需要在突然發(fā)生 地震時能可靠動作以發(fā)揮規(guī)定性能的阻尼裝置。

發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種流體阻尼器,它能根據(jù)活塞的移動自動 地改變阻尼力來進行動作,而不用設(shè)置感知活塞位移的傳感器或控制電力供給 的控制裝置。另外,本發(fā)明的目的還在于提供一種流體阻尼器,它能通過利用 活塞相對于缸的相對速度和相對位移的關(guān)系對阻尼力進行調(diào)節(jié)來發(fā)揮良好的 抑制振動的效果。
為了實現(xiàn)上述目的,技術(shù)方案1所述的流體阻尼器具有具有磁性的流體; 磁性體活塞;將具有磁性的流體密封、同時又收納活塞的缸;貫穿缸的軸向端 面部件并支承活塞的活塞桿;設(shè)置在缸外的磁場產(chǎn)生裝置;配置在缸的周圍并 將活塞與磁場產(chǎn)生裝置磁性連接的第一軛鐵件;以及在缸外配置在活塞桿的周 圍并將活塞桿與磁場產(chǎn)生裝置磁性連接的第二軛鐵件,活塞桿具有在活塞越 過中間區(qū)域而向軸向的一方位移了時與活塞、第一軛鐵件、磁場產(chǎn)生裝置和第
二軛鐵件一起形成第一磁路的磁性部;在活塞越過中間區(qū)域而向軸向的另一方 位移了時與活塞、第一軛鐵件、磁場產(chǎn)生裝置和第二軛鐵件一起形成第二磁路 的磁性部;以及在活塞處在中間區(qū)域內(nèi)時將第一磁路和第二磁路切斷的非磁性 部,通過活塞的外周面與缸的內(nèi)周面之間的間隙的磁路的磁通密度隨著活塞的 軸向移動而變化。以下,將活塞的外周面與缸的內(nèi)周面之間的間隙稱為阻尼孔。 因此,采用該流體阻尼器,在利用磁場產(chǎn)生裝置產(chǎn)生磁場、同時又在活塞 桿上施加激振力而使活塞沿軸向位移了時,第二軛鐵件與活塞桿的磁性部之間 的磁通通過的容易程度發(fā)生變化,通過阻尼孔的磁路的磁通密度變化。由此, 就可使施加在阻尼孔部分的具有磁性的流體上的磁場的大小變化,使流體阻力 與磁場大小成比例地變化。因此,該流體阻尼器可根據(jù)活塞的移動自動地改變 阻尼力來進行動作,而不用感知活塞位移的傳感器或控制供給磁場產(chǎn)生裝置的 電力的控制裝置。
具體而言,在位移量小、活塞處在中間區(qū)域內(nèi)時,活塞桿的非磁性部與第 二軛鐵件相對而成為磁路上的間隙。因此,不形成通過活塞與第一軛鐵件之間 的磁路或者磁通密度很低,在活塞周面附近、具體而言是阻尼孔部分的具有磁 性的流體上幾乎不施加磁場,流體阻力幾乎不變。因此,作為具有與流體原來 的流體阻力所形成的阻尼力接近的阻尼力的流體阻尼器來發(fā)揮抑制振動的效 果。這里,所謂流體原來的流體阻力就是在未施加磁場的狀態(tài)下的具有磁性的 流體的流體阻力。
另一方面,在位移量大、活塞移動至中間區(qū)域的外側(cè)時,由于第二軛鐵件 與活塞桿的磁性部接近或相對,因此形成通過活塞或一組活塞的一個活塞與第 一軛鐵件之間的磁路,通過的磁通密度增大,施加在活塞周面附近的磁流上的 磁場加強。由此,阻尼孔部分的流體阻力繼續(xù)增大,流體阻尼器的阻尼力增大, 流體阻尼器發(fā)揮強的抑制振動的效果。因此,該流體阻尼器在活塞處在中間區(qū) 域內(nèi)時作為具有單純流體阻尼器的阻尼力的阻尼器而發(fā)揮抑制振動的效果,在 活塞移動越過中間區(qū)域時作為具有大的阻尼力的阻尼器而發(fā)揮強的抑制振動 的效果。也就是說,該流體阻尼器組合有二種不同種類的阻尼力,起到發(fā)揮二 種抑制振動的效果的阻尼器的功能。
這里,所謂中間區(qū)域就是本發(fā)明的流體阻尼器在活塞位移時不受形成磁路 所引起的流體阻力增大的影響而發(fā)揮與流體體原來的流體阻力所形成的阻尼 力接近的阻尼力的范圍。該范圍可由第二軛鐵件與活塞桿的磁性部之間的配置 關(guān)系來任意確定。另外,中間區(qū)域不一定是缸的中央部分,也可作為初始設(shè)定 而設(shè)定在偏向缸的軸向的任一邊的部分上。
此外,在本發(fā)明中使用的具有磁性的流體只要是強磁性體以膠體狀分散在 溶液中且流體阻力根據(jù)所施加的磁場的大小而變化的流體即可,溶液的種類以 及強磁性體的種類或粒子直徑?jīng)]有特別的限定,但最好是含有粒子直徑為l 10ym左右的強磁性金屬粒子的高濃度懸濁液。具體而言,例如為磁性粘性流
體或磁性流體。
此外,由于該流體阻尼器一方面是阻尼力控制型阻尼器,另一方面又可根 據(jù)活塞的移動自動地改變阻尼力而在不接受來自外部的控制指令的情況下進 行動作,因此能提高流體阻尼器的可靠性。
此外,在本發(fā)明是技術(shù)方案l所述的一種流體阻尼器中,磁性體活塞由通 過非磁性體在軸向上隔開間隔地相對配置的至少一組第一磁性體活塞和第二 磁性體活塞構(gòu)成,且第一磁性體活塞和第二磁性體活塞具有僅在彼此相反的方 向上可供具有磁性的流體通過的旁路。
此外,在技術(shù)方案3所述的流體阻尼器中,缸的缸室被一組活塞分為第一 缸室和第二缸室以及在一組活塞之間的第三缸室,第一缸室側(cè)的第一活塞在使 第一缸室與第三缸室連通的旁路中具有僅在從第一缸室向第三缸室的方向上 可供具有磁性的流體通過的閥,同時,第二缸室側(cè)的第二活塞在使第二缸室與 第三缸室連通的旁路中具有僅在從第二缸室向第三缸室的方向上可供具有磁
性的流體通過的閥,活塞桿具有在第一活塞越過中間區(qū)域而向第一缸室側(cè)位 移了時與第一活塞、第一軛鐵件、磁場產(chǎn)生裝置和第二軛鐵件一起形成第一磁 路的磁性部;在第二活塞越過中間區(qū)域而向第二缸室側(cè)位移了時與第二活塞、 第一軛鐵件、磁場產(chǎn)生裝置和第二軛鐵件一起形成第二磁路的磁性部;以及在 第一活塞處在中間區(qū)域內(nèi)時將第一磁路切斷、而在第二活塞處在中間區(qū)域內(nèi)時 將第二磁路切斷的非磁性部。
此外,在技術(shù)方案4所述的流體阻尼器中,缸的缸室被一組活塞分為第一 缸室和第二缸室以及在一組活塞之間的第三缸室,第一缸室側(cè)的第一活塞在使 第一缸室與第三缸室連通的旁路中具有僅在從第三缸室向第一缸室的方向上 可供具有磁性的流體通過的闊,同時,第二缸室側(cè)的第二活塞在使第二缸室與
第三缸室連通的旁路中具有僅在從第三缸室向第二缸室的方向上可供具有磁 性的流體通過的閥,活塞桿具有在第一活塞越過中間區(qū)域而向第一缸室側(cè)位 移了時與第一活塞、第一軛鐵件、磁場產(chǎn)生裝置和第二軛鐵件一起形成第一磁
路的磁性部;在第二活塞越過中間區(qū)域而向第二缸室側(cè)位移了時與第二活塞、 第一軛鐵件、磁場產(chǎn)生裝置和第二軛鐵件一起形成第二磁路的磁性部;以及在 第一活塞處在中間區(qū)域內(nèi)時將第一磁路切斷、而在第二活塞處在中間區(qū)域內(nèi)時 將第二磁路切斷的非磁性部。
在技術(shù)方案2至4所述的流體阻尼器的場合,通過分別設(shè)在一組活塞的各 活塞上的旁路和閥的作用、以及根據(jù)活塞的位移位置來形成通過一組活塞中的 不同的活塞的磁路,可根據(jù)活塞相對于缸的相對速度(即移動方向)與相對位 移量(即從中間位置位移的方向)之間的關(guān)系來控制所發(fā)揮的阻尼力的大小, 因此能發(fā)揮良好的抑制振動的效果。
具體而言,在技術(shù)方案3所述的流體阻尼器的場合,能進行如下那樣的阻
尼力的控制。也就是說,在活塞向缸室的軸向端部移動時,使具有磁性的流體 通過未形成活塞的磁路的旁路以及未形成磁路的阻尼孔而向相反側(cè)的缸室,從 而發(fā)揮作為單純的流體阻尼器的小的阻尼力。另外,當(dāng)在越過中間區(qū)域的范圍
內(nèi)活塞的移動方向發(fā)生改變時,即當(dāng)活塞在越過中間區(qū)域向缸室的軸向端部位 移了的狀態(tài)下使移動方向反向而朝另一個軸向端部移動時,具有磁性的流體通 過未形成磁路的旁路和阻尼孔以及形成了磁路的阻尼孔而向相反側(cè)的缸室流 動,施加磁場來加大流體阻力,對流體阻尼器原來的活塞動作再附加制動力, 從而發(fā)揮出大的阻尼力。
另外,在技術(shù)方案4所述的流體阻尼器的場合,可進行如下那樣的阻尼力
的控制。也就是說,在活塞越過中間區(qū)域而向缸室的軸向端部移動時,使具有 磁性的流體通過形成了磁路的阻尼孔以及未形成磁路的旁路和阻尼孔而向相
反側(cè)的缸室流動,施加磁場來加大流體阻力,對流體阻尼器原來的活塞動作再 附加制動力,從而發(fā)揮出大的阻尼力。另外,當(dāng)活塞在越過中間區(qū)域向缸室的 軸向端部位移了的狀態(tài)下使移動方向反向而朝另一個軸向端部移動時,使具有 磁性的流體通過未形成磁路的阻尼孔以及未形成磁端的旁路而向相反側(cè)的缸 室流動,從而發(fā)揮作為單純的流體阻尼器的小的阻尼力。
此外,本發(fā)明的流體阻尼器最好采用磁性粘性流體或磁性流體來作為具有 磁性的流體。
此外,本發(fā)明的流體阻尼器最好采用永磁體來作為磁場產(chǎn)生裝置。在該場 合,通過采用永磁體,可在不受來自外部的電力供給的情況下產(chǎn)生磁場,因此 能獨立動作,能提高可靠性。
此外,本發(fā)明的流體阻尼器還可采用螺線管來作為磁場產(chǎn)生裝置。在該場 合,通過采用螺線管,能以小的裝置來產(chǎn)生強的磁場,能使流體阻尼器小型化, 或產(chǎn)生強的磁場來發(fā)揮強的阻尼力。


圖1是表示本發(fā)明的流體阻尼器的第一實施形態(tài)的剖視圖。
圖2是表示在圖1的Y-Y線處剖切的狀態(tài)的縱剖視圖。 圖3A是說明第一實施形態(tài)的流體阻尼器的動作的剖視圖,它表示活塞未 位移的狀態(tài)。
圖3B是說明第一實施形態(tài)的流體阻尼器的動作的剖視圖,它表示活塞越 過中間區(qū)域向一邊位移的狀態(tài)。
圖3C是說明第一實施形態(tài)的流體阻尼器的動作的剖視圖,它表示活塞越 過中間區(qū)域向另 一邊位移的狀態(tài)。
圖4A是表示第一實施形態(tài)的流體阻尼器的磁場分布的剖視圖,它表示活 塞未位移時的磁場分布。
圖4B是表示第一實施形態(tài)的流體阻尼器的磁場分布的剖視圖,它表示活 塞越過中間區(qū)域位移時的磁場分布。
圖5A是說明活塞桿的結(jié)構(gòu)的剖視圖,它示出活塞桿磁性部的表面覆蓋著磁性材料的結(jié)構(gòu)。
圖5B是說明活塞桿的結(jié)構(gòu)的剖視圖,它示出活塞桿非磁性部的表面覆蓋 著非磁性材料的結(jié)構(gòu)。
圖5C是說明活塞桿的結(jié)構(gòu)的剖視圖,它示出活塞桿的整個磁性部都用磁
性材料來形成、同時活塞桿的整個非磁性部都用非磁性材料來形成的結(jié)構(gòu)。
圖6是表示本發(fā)明的流體阻尼器的第二實施形態(tài)的剖視圖。 圖7是表示本發(fā)明的流體阻尼器的第三實施形態(tài)的剖視圖。 圖8A是表示本發(fā)明的流體阻尼器的第四實施形態(tài)的剖視圖,它表示活塞 未位移的狀態(tài)。
圖8B是表示本發(fā)明的流體阻尼器的第四實施形態(tài)的剖視圖,它表示活塞
越過中間區(qū)域向一邊位移的狀態(tài)。
圖8C是表示本發(fā)明的流體阻尼器的第四實施形態(tài)的剖視圖,它表示活塞
越過中間區(qū)域向另一邊位移的狀態(tài)。
圖9是表示本發(fā)明的流體阻尼器的第五實施形態(tài)的剖視圖。
圖10是表示在圖9的Y-Y線處剖切的狀態(tài)的縱剖視圖。
圖UA是說明活塞桿的結(jié)構(gòu)的剖視圖,它表示活塞桿磁性部的表面覆蓋著
磁性材料的結(jié)構(gòu)。
圖IIB是說明活塞桿的結(jié)構(gòu)的剖視圖,它表示活塞桿的整個磁性部都用磁 性材料來形成、同時活塞桿的整個非磁性部都用非磁性材料來形成的結(jié)構(gòu)。
圖IIC是說明活塞桿的結(jié)構(gòu)的剖視圖,它表示活塞桿非磁性部的表面覆蓋 著非磁性材料的結(jié)構(gòu)。
圖12A是說明第五實施形態(tài)的流體阻尼器的動作的剖視圖,它表示活塞正 在向第二缸室側(cè)移動的狀態(tài)。
圖12B是說明第五實施形態(tài)的流體阻尼器的動作的剖視圖,它表示活塞從 越過中間區(qū)域而位移至第二缸室側(cè)的狀態(tài)變到向第一缸室側(cè)移動的狀態(tài)。
圖12C是說明第五實施形態(tài)的流體阻尼器的動作的剖視圖,它表示活塞正 在向第一缸室側(cè)移動的狀態(tài)。
圖12D是說明第五實施形態(tài)的流體阻尼器的動作的剖視圖,它表示活塞從
越過中間區(qū)域而位移至第一缸室側(cè)的狀態(tài)變到向第二缸室側(cè)移動的狀態(tài)。 圖13是表示本發(fā)明的流體阻尼器的第六實施形態(tài)的剖視圖。 圖14A是說明第六實施形態(tài)的流體阻尼器的動作的剖視圖,它表示活塞正
在向第二缸室側(cè)移動的狀態(tài)。
圖14B是說明第六實施形態(tài)的流體阻尼器的動作的剖視圖,它表示活塞從
越過中間區(qū)域而位移至第二缸室側(cè)的狀態(tài)變到向第一缸室側(cè)移動的狀態(tài)。
圖15A是說明第六實施形態(tài)的流體阻尼器的動作的剖視圖,它表示活塞正 在向第一缸室側(cè)移動的狀態(tài)。
圖15B是說明第六實施形態(tài)的流體阻尼器的動作的剖視圖,它表示活塞從 越過中間區(qū)域而位移至第一缸室側(cè)的狀態(tài)變到向第二缸室側(cè)移動的狀態(tài)。
圖16是表示本發(fā)明的流體阻尼器的第七實施形態(tài)的剖視圖。
圖17是表示本發(fā)明的流體阻尼器的第八實施形態(tài)的剖視圖。
圖18是表示已有技術(shù)的流體阻尼器的剖視圖。 (符號說明)
1 流體阻尼器
2、 2a、 2b 活塞
3缸
3a、 3b、 3d 缸室 3c、 3Cl、 3c2 阻尼孔 4活塞桿 4'單邊桿
4a,、 4a2、 4a3活塞桿磁性部
4b活塞桿非磁性部
5第一軛鐵件
5a 中空部
6磁場產(chǎn)生裝置
7第二軛鐵件
8具有磁性的流體
9a第一磁路 9b第二磁路
10、 10' 磁路所包圍的間隙 11表示磁場方向和強度的箭頭 12 隔壁 13密封部件
14 儲液器(accumulator) 14a 自由活塞 15旁路 16 閥
17f、 17f, 、 17m、 17m, 流體流 20、 20'表示激振力的方向的箭頭
具體實施例方式
以下,就附圖所示的最佳實施形態(tài)來詳細說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
圖1 圖5表示本發(fā)明的流體阻尼器的第一實施形態(tài)。該流體阻尼器1
具有具有磁性的流體8;磁性體活塞2;將具有磁性的流體8密封、同時
又收納活塞2的缸3;貫穿缸3并支承活塞2的活塞桿4;設(shè)置在缸3外的
磁場產(chǎn)生裝置6;配置在缸3周圍的第一軛鐵件5;以及在缸3外配置在活
塞桿4周圍的第二軛鐵件7。
缸3具有圓筒形的周壁和在軸方向兩端處的端面部件3e,由它們形成
中空部、即缸室。在端面部件3e的中央部設(shè)有供活塞桿4貫通的貫通孔3f 。
另外,在分劃出該貫通孔3f的邊緣處,設(shè)有將活塞桿4可滑動地支承、同
時又可防止充填在缸3的缸室中的具有磁性的流體8泄漏的密封部件13。
另外,也可采用中空部的垂直于軸的截面的形狀為橢圓形或多邊形的 殼體來代替圓筒形的缸3。
此外,缸3用透磁率低、磁力線難以通過的材料、具體而言例如非磁 性的不銹鋼、鉛、銅、鋁等非磁性體來形成。另外,以下將透磁率低、磁
力線難以通過的材料稱為非磁性材料。
活塞2用透磁率高、磁力線容易通過的材料、具體而言例如鐵或磁性 體陶瓷等磁性體來形成。另外,以下將透磁率高、磁力線容易通過的材料 稱為磁性材料。
另外,活塞2的垂直于軸的截面的形狀和大小被調(diào)節(jié)成形成作為活塞
2的外周面與缸3的內(nèi)周面之間的間隙的阻尼孔3c。在本實施形態(tài)中,活 塞2的垂直于軸的截面形狀與缸室的垂直于軸的截面的形狀相一致而形成 為圓形。然而,活塞2的垂直于軸的截面的面積比缸室的垂直于軸的截面 面積要小,以在活塞2的外周面與缸室3的內(nèi)周面之間形成作為流體阻尼 器發(fā)揮作用的適當(dāng)大小的阻尼孔3c。
缸3的缸室由活塞2沿活塞2的軸向分成兩部分,分為缸室3a和缸室 3b。另外,缸室3a與缸室3b利用阻尼孔3c相連。
活塞桿4具有在活塞2越過中間區(qū)域向缸室3a側(cè)位移了時與活塞2、 第一軛鐵件5、磁場產(chǎn)生裝置6以及第2軛鐵件7 —起形成第一磁路9a和 磁性部4a,;以及在活塞2越過中間區(qū)域向缸室3b側(cè)位移了時與活塞2、第 一軛鐵件5、磁場產(chǎn)生裝置6以及第2軛鐵件7 —起形成第二磁路9b的磁 性部4a2?;钊麠U磁性部4a,和活塞桿磁性部4a2配置在活塞桿4的活塞2 附近,與活塞2磁性連接。另外,為了形成第一磁路9a而將活塞2與活塞 桿磁性部4a,磁性相連,為了形成第二磁路9b而將活塞2與活塞桿磁性部 4a2磁性相連。
活塞桿4還在活塞桿磁性部4a,和4a2的軸向外側(cè)分別具有在活塞2處 于中間區(qū)域內(nèi)時將第一磁路9a和第二磁路9b切斷的非磁性部4b。
活塞桿磁性部4ai、 4a2用磁性材料來形成并具有高透磁率的區(qū)域即可, 例如,既可如圖5A所示做成表面用磁性材料來覆蓋,也可如圖5c所示做 成整個都用磁性材料來形成。此外,活塞桿非磁性部4b具有透磁率比活塞 桿磁性部4a,、 4a2低的區(qū)域即可,最好用非磁性材料來形成。例如,既可 如圖5B所示做成至少用難以形成磁路的厚度的非磁性材料來覆蓋表面,也 可如圖5C所示做成整個都用非磁性材料來形成。另外,在本實施形態(tài)中,
活塞2與配置在其兩側(cè)的活塞桿磁性部4a,、 4a2形成為一個整體。
在表面覆蓋著磁性材料的結(jié)構(gòu)的活塞桿磁性部4a,、 4&2的場合,例如, 如圖5A所示,在活塞桿磁性部4a,、 4a2的內(nèi)側(cè)形成陰螺紋,同時在活塞桿 非磁性部4b處形成從端面延伸出的陽螺紋。另外,將與活塞2形成為一個 整體的活塞2兩側(cè)的活塞桿磁性部4a,和4a2、以及活塞桿非磁性部4b用螺 釘連接起來而形成一根活塞桿4。
此外,在整個活塞桿磁性部4a,、 4a2都用磁性材料形成而同時整個活 塞桿非磁性部4b都用非磁性材料形成的場合,例如,如圖5C所示,在活 塞桿磁性部4a,、 4a2處形成從端面突出的陽螺紋,同時在活塞桿非磁性部 4b的端部形成陰螺紋。另外,將與活塞2形成為一個整體的活塞2兩側(cè)的 活塞桿磁性部4a、 4a2、以及活活塞桿非磁性部4b用螺釘連接起來而形成 一根活塞桿4。
另外,在表面覆蓋著非磁性材料的結(jié)構(gòu)的活塞桿非磁性部4b的場合, 例如,如圖5B所示,在活塞桿磁性部4a,、 4a2處形成從端面延伸出的陽螺 紋,同時在活塞桿非磁性部4b的內(nèi)側(cè)形成陰螺紋。另外,將與活塞2形成 為一個整體的活塞2兩側(cè)的活塞桿磁性部4a,、 4a2、以及活塞桿非磁性部 4b用螺釘連接起來而形成一根活塞桿4。
第一軛鐵件5是將磁場產(chǎn)生裝置6和活塞2磁性連接的部件。在本實 施形態(tài)中,第一軛鐵件5具有圓筒形的周壁和軸向兩端處的端面部件5b, 由它們來形成中空部5a。在端面部件5b的中央部設(shè)有貫通孔5c,該貫通 孔5c將活塞桿4可滑動地支承并供活塞桿4貫通。另外,在本實施形態(tài)中, 第一軛鐵件5是通過將圓筒形的周壁部件和軸向兩側(cè)的封蓋部件組合起來 而形成的。由此,就能使流體阻尼器的組裝變得很簡便。
第一軛鐵件中空部5a形成為缸3的外周面與第一軛鐵件的內(nèi)周面、即 中空部5a的周面接觸。另外,缸3的軸向兩外側(cè)處形成為具有收納磁場產(chǎn) 生裝置6和第2軛鐵件7的空間。
第二軛鐵件7是將活塞桿磁性部4a,、 4a2與磁場產(chǎn)生裝置6磁性連接 的部件。第二軛鐵件7形成為在中央部具有供活塞桿4可滑動地貫通的貫
通孔7a的環(huán)形。另外,第二軛鐵件7配置在缸3的軸向兩外側(cè)。
磁場產(chǎn)生裝置6是用來形成磁路9a、 9b的產(chǎn)生磁場的部件,具體而言, 最好使用磁體或螺線管。在本實施形態(tài)中,采用永磁體來作為磁場產(chǎn)生裝 置6。
磁場產(chǎn)生裝置6形成為它與活塞桿4不接觸,具體而言,形成為在磁 場產(chǎn)生裝置6與活塞桿4之間至少具有不形成磁力線容易通過的磁路的那 種程度的空間而在中央部具有供活塞桿4貫通的貫通孔6a的環(huán)形。另外, 磁場產(chǎn)生裝置6配置在缸3的軸向兩外側(cè),設(shè)置成與第二軛鐵件7和本實 施形態(tài)中的第一軛鐵件中空部5a的軸向端面接觸。
磁場產(chǎn)生裝置6和第二軛鐵件7的垂直于軸的截面的半徑被設(shè)定成比 第1軛鐵件中空部5a的垂直于軸的截面的半徑小。由此,在第一軛鐵件5 的內(nèi)周面與磁場產(chǎn)生裝置6和第2軛鐵件7的外周面之間形成間隙10。另 外,通過活塞2、第一軛鐵件5、磁場產(chǎn)生裝置6、第二軛鐵件7以及活塞 桿磁性部4a,、 4&的磁路9a、 9b形成為包圍間隙10。
包括活塞2和活塞桿磁性部4a,、 4a2在內(nèi)的磁性部的軸向全長被設(shè)定 成如下長度,即在活塞2處在中間區(qū)域時使活塞桿磁性部4a,、 4&成為不 與第2軛鐵件7相對的位置關(guān)系,在活塞2越過中間區(qū)域而位移了時使活 塞桿磁性部4a,、 4a2成為與第二軛鐵件7相對的位置關(guān)系。
這里,通過對包括活塞2和活塞桿磁性部4ai、 4a2在內(nèi)的磁性部相對 于配置在缸3的軸向兩外側(cè)的第2軛鐵件7相互間的間隔的軸向全長進行 調(diào)節(jié),可調(diào)節(jié)中間區(qū)域的寬度,所述中間區(qū)域是指流體阻尼器1發(fā)揮出與 流體原來的流體阻力所形成的阻尼力接近的阻尼力的范圍。具體而言,在 加長磁性部相對于第2軛鐵件7相互間的間隔的軸向全長時,即使活塞2 的位移量小也能發(fā)揮出強的阻尼力,相反,在縮短磁性部的軸向全長時, 只有在活塞2的位移量大時才可發(fā)揮出強的阻尼力。
在收納了活塞2和活塞桿4的狀態(tài)下在缸3內(nèi)形成的缸室3a和3b以 及阻尼孔3c中,充填具有磁性的流體8。具體而言例如采用磁性粘性流體 來作為具有磁性的流體8。磁性粘性流體含有微尺寸的強磁性體粒子,為了 從表觀上示出流體是否具有磁性那樣的舉動,表觀上的粘性根據(jù)磁場強度 而改變。也就是說,施加磁場時磁性粘性流體的流體阻力進一步增大,去 掉磁場時流體阻力就變回原樣。另外,通常,分散在流體中的強磁性體粒 子的直徑越大,剪切應(yīng)力的變化就越小,因此施加磁場所引起的阻尼力的 變化較小。因此,通過根據(jù)流體阻尼器的設(shè)置場所或用途等來調(diào)節(jié)分散在 磁性粘性流體中的強磁性粒子的直徑,就能提供與所要求的阻尼力相符的 適用的流體阻尼器。另外,在本實施形態(tài)中,采用磁性粘性流來作為具有 磁性的流體8。
以下說明上述第一實施形態(tài)的流體阻尼器1的動作。
如圖3所示,在活塞2處于中間位置時,活塞桿非磁性部4b介于第二 軛鐵件7與活塞桿磁性部4a,、 4a2之間而成為磁路中的間隙。因此,不形 成通過磁場產(chǎn)生裝置6、第二軛鐵件7、活塞桿磁性部4a,、 4a2、活塞2以 及第一軛鐵件5的磁路9a、 9b或者幾乎沒有通過的磁通密度。因此,如圖 4A所示,由于對阻尼孔3c部分的磁性粘性流體8幾乎未施加磁場,因此流 體阻力也幾乎不變。此外,此時形成不經(jīng)過活塞桿4和活塞2的磁路,即 形成通過磁場產(chǎn)生裝置6、第一軛鐵件5以及第二軛鐵件7的磁路。在此狀 態(tài)下,流體阻尼器1作為具有與磁性粘性流體8原來的流體阻力所形成的 阻尼力接近的阻尼力的流體阻尼器起作用。此外,在圖4中,圖中的箭頭 11的方向表示在箭頭起始點位置處的磁場方向,而箭頭11的長度表示磁場 的強度。
在此狀態(tài)下,當(dāng)在活塞桿4上加上箭頭20方向的激振力時,活塞桿4 和活塞2向箭頭20的方向移動。此時,隨著活塞2的移動,磁性粘性流體 8從缸室3a通過阻尼孔3c流向缸室3b。此時,由于在活塞2處于中間位 置時對阻尼孔3c部分的磁性粘性流體8幾乎未施加磁場而流體阻力也幾乎 不變,因此,在活塞2移動的初始階段,流體阻尼器1作為具有與磁性粘 性流體8原來的流體阻力所形成的阻尼力接近的阻尼力的流體阻尼器而發(fā) 揮抑制振動的效果。
另外,當(dāng)活塞桿4和活塞2向箭頭20的方向即缸室3a側(cè)繼續(xù)位移時,
如圖3B所示,活塞桿磁性部4a,從缸3突出而進入第2軛鐵件7中央部的 貫通孔7a,磁力線容易在第2軛鐵件7與活塞桿磁性部4a,之間通過。因 此,磁路9a的磁通密度增大。由此,如圖4B所示,在阻尼孔3c部分的磁 性粘性流體8上施加強磁場,流體阻力繼續(xù)增大,流體阻尼器1的阻尼力 增大,流體阻尼器1就發(fā)揮強的抑制振動的效果。
此外,當(dāng)活塞桿4和活塞2向箭頭20'的方向即缸室3b側(cè)大幅位移 時,則如圖3c所示,活塞桿磁性部4aJ人缸3突出而進入第2軛鐵件7中 央部的貫通孔7a,磁力線容易在第2軛鐵件7與活塞桿磁性部4&之間通 過。因此,磁路9b的磁通密度增大。由此,在阻尼孔3部分的磁性粘性流 體8上施加強磁場,流體阻力繼續(xù)增大,流體阻尼器1的阻尼力增大,流 體阻尼器1就發(fā)揮強的抑制振動的效果。
這樣,在振動的振幅小、活塞2的位移量小的場合,本發(fā)明的流體阻 尼器1發(fā)揮與磁性粘性流體8原來的流體阻力所形成的阻尼力接近的阻尼 力,作為有效減緩加速度響應(yīng)的流體阻尼器起作用。另外,隨著振動振幅 的增大,活塞2的位移量逐漸變大,活塞桿磁性部4a,、 4a2接近第2軛鐵 件,隨之施加在阻尼孔3c部分的磁性粘性流體8上的磁場逐漸增強,作為 阻尼力隨著流體阻力的增大而逐漸增大的流體阻尼器起作用。另外,在振 動的振幅大、活塞2的位移量大的場合,活塞桿磁性部4a,、 4a2大幅進入 第二軛鐵件7而在阻尼孔3c部分的磁性粘性流體8上施加強磁場,流體阻 力變大,發(fā)揮出強的阻尼力,作為抑制大的變形的流體阻尼器起作用。由 此,本發(fā)明的流體阻尼器l,即使在活塞桿4上施加有大的激振力時,也不 是急劇地發(fā)揮強有力的阻尼力來進行沖擊力大的控制,而是逐漸增大阻尼 力來發(fā)揮順滑的抑制振動的效果,同時,在活塞桿4上施加的激振力大、 活塞2的位移量大時,發(fā)揮大的阻尼力,發(fā)揮強的抑制振動的效果。
另外,在本實施形態(tài)中,由于磁性粘性流體8被缸3密封,因此無需 用第一軛鐵件5來密封磁性粘性流體8。因此,第一軛鐵件5只要是在活塞 2與磁場產(chǎn)生裝置6之間形成磁路9a、 9b的一部分的部件即可,可以是任 何形狀。具體而言,例如也可在缸3的周圍軸向貼附筋狀軛鐵件。在此場合,可通過改變軛鐵件的配置間隔或根數(shù)以及截面的大小等來增大或減小 磁路形成的程度,從而調(diào)節(jié)流體阻尼器的阻尼力。
此外,在本實施形態(tài)中,活塞桿4僅由透磁率高的磁性部4ai、 4&和 透磁率低的非磁性部4b構(gòu)成,但也可做成在磁性部4a,、 4a2與非磁性部4b 之間設(shè)置具有磁性部4a,、 4a2的透磁率與非磁性部4b的透磁率之間的透磁 率的部分的結(jié)構(gòu)。此外,也可使活塞桿4的透磁率從靠近活塞2處向遠處 逐漸減小。在此場合,可通過調(diào)節(jié)活塞桿4的透磁率的變化來使流體阻尼 器1的阻尼力階梯式地或緩慢地變化。
此外,在本實施形態(tài)中,是采用磁性粘性流體8來作為具有磁性的流 體的,但也可采用磁性流體。另外,也可采用磁性粘性流體與磁性流體混 合而成的流體。由于磁性粘性流體、磁性流體都會根據(jù)磁場強度而改變表 觀上的粘性,因此可根據(jù)活塞2的移動自動地改變流體阻尼器1的阻尼力。 而且,在以下的實施形態(tài)中也采用磁性粘性流體來作為具有磁性的流體, 但也可采用磁性流體或采用磁性粘性流體和磁性流體混合而成的流體來作 為具有磁性的流體。
此外,在本實施形態(tài)中,是采用永磁體來作為磁場產(chǎn)生裝置6的,但 也可采用螺線管、具體而言是直流線圈或交流線圈來代替永磁體。在此場 合,會存在需要電源的問題,但與采用永磁體的場合相比,它具有可使流 體阻尼器1小型化或可產(chǎn)生強磁場而發(fā)揮更強的阻尼力的優(yōu)點。
此外,圖6表示本發(fā)明的流體阻尼器的第二實施形態(tài)。該實施形態(tài)的 流體阻尼器1是用同一部件來構(gòu)成缸3和第一軛鐵件5的。具體而言,是 由圓筒形的周壁和軸向兩端的端面部件5b來構(gòu)成的,用由它們形成中空部 5a的第1軛鐵件5和中空部5a內(nèi)的兩個隔壁12來構(gòu)成缸3。
如本實施形態(tài)那樣,在缸3的構(gòu)成部件和第一軛鐵件5用同一部件構(gòu) 成的場合,缸3自身作為第一軛鐵件5起到成為磁路的一部分的作用,同 時第一軛鐵件5作為缸3的一部分起到密封磁性粘性流體8的作用。
隔壁12用非磁性材料來形成。此外,在隔壁12的中央部設(shè)有供活塞 桿4貫通的貫通孔12a。另外,在分劃出該貫通孔12a的邊緣上設(shè)有密封部 件13,該密封部件13將活塞桿4可滑動地支承,同時又用于防止缸3的缸 室、即本實施形態(tài)中被第一軛鐵件中空部5a的兩隔壁12夾持的空間內(nèi)的 磁性粘性流體8泄漏。
此外,圖7表示本發(fā)明的流體阻尼器的第三實施形態(tài)。該實施形態(tài)的 缸3和第一軛鐵件5也用同一部件來構(gòu)成。在此實施形態(tài)中,設(shè)置在分劃 出供缸3的端面部件3e中央部的活塞桿4貫通的貫通孔3f的邊緣處的密 封部件13用非磁性材料來形成,以防止形成不經(jīng)過活塞2的磁路。
在該實施形態(tài)中,磁場產(chǎn)生裝置6配置在缸3的軸向兩外側(cè),與缸3 的軸向端面接觸設(shè)置。另外,第二軛鐵件7與磁場產(chǎn)生裝置6的與缸3軸 向相反側(cè)的端面接觸設(shè)置。
此外,還將磁路形成為將磁場產(chǎn)生裝置6的中央部貫通孔6a的內(nèi)周 面與活塞桿4的外周面之間的間隙10'、密封部件13以及缸室3a、 3b所 構(gòu)成的空間包圍起來。
此外,圖8表示本發(fā)明的流體阻尼器的第四實施形態(tài)。該實施形態(tài)適 用于單邊支承的阻尼器,它采用單邊桿4'來作為活塞桿,該單邊桿4'貫 通缸3的軸向單側(cè)的端面部件3e而從單側(cè)支承活塞2。而且,與單邊桿4' 所貫通的端面部件3e在軸向上相反的一側(cè)的缸3的端部是封閉的。此外, 采用單邊桿4'的流體阻尼器1為了應(yīng)對進入缸3內(nèi)的單邊桿4'的體積變 化而設(shè)有由自由活塞14a在缸3的缸室內(nèi)分隔出來的儲液器14。
另外,在此實施形態(tài)中,如圖8B所示,單邊桿4'具有活塞桿磁性部 4ai、 4a2和4a3,在活塞2越過中間區(qū)域而向箭頭20的方向即缸室3a側(cè)位 移了時,活塞桿磁性部4a,、 4a2和4a3與活塞2、第一軛鐵件5、磁場產(chǎn)生 裝置6以及第二軛鐵件7—起形成第一磁路9a的。另外,如圖8c所示, 在活塞2越過中間區(qū)域而向箭頭20'的方向即缸室3b側(cè)位移了時,由活塞 2、第一軛鐵件5、磁場產(chǎn)生裝置6、第二軛鐵件7以及活塞桿磁性部4a3 形成第二磁路9b。
此外,單邊桿4'在活塞桿磁性部4a,與活塞桿磁性部4a3之間具有活 塞桿非磁性部4b,該活塞桿非磁性部4b在活塞2越過中間區(qū)域內(nèi)時成為將
通過活塞2與缸3之間的阻尼孔3c的磁路切斷的間隙。
另外,將活塞桿磁性部4a,和4a3以及活塞桿非磁性部4b的配置設(shè)定 成如下的關(guān)系在活塞2處于中間區(qū)域內(nèi)時活塞桿非磁性部4b與第二軛鐵 件7相對而使磁力線難以通過,在活塞2移動越過中間區(qū)域時活塞桿磁性 部4a,、 4a3中的任一個與第二軛鐵件7相對而使磁力線容易通過。
由于將單邊桿4'做成上述結(jié)構(gòu),因此盡管是單邊桿阻尼器,但無論 活塞2從中間位置向軸向任一側(cè)移動,都能在離開中間區(qū)域時在流體阻尼 器內(nèi)形成磁路9a、 9b并改變磁路9a、 9b的磁通密度變化,因此,可根據(jù) 活塞2的位移量大小來改變施加在阻尼孔3c部分的磁性粘性流體8上的磁 場強度,改變流體阻力,從而改變流體阻尼器1的阻尼力。
另外,該實施形態(tài)也用同一部件來構(gòu)成缸3和第一軛鐵件5,但也可 如圖1的實施形態(tài)那樣用不同的各個部件來構(gòu)成。
此外,圖9至圖12表示本發(fā)明的流體阻尼器的第五實施形態(tài)。該實施 形態(tài)中的流體阻尼器l釆用通過非磁性體4c在軸向上隔開間隔地相對配置 的一組第一磁性體活塞2a和第二磁性體活塞2b來作為活塞,通過在這一 組活塞上設(shè)置僅在彼此相反的方向上可供磁性粘性流體通過的旁路15,可 根據(jù)活塞的擺動方向來切換磁性粘性流體所通過的空間。以下,將非磁性 體4c稱為活塞桿非磁性部4c,將第一和第二磁性體活塞2a和2b分別稱為 活塞2a、活塞2b。
另外,對與上述頭'施形態(tài)結(jié)構(gòu)相同的部件標(biāo)記相同的符號從而省略其 詳細說明。此外,盡管在本實施形態(tài)的流體阻尼器1中缸3具有作為第一 軛鐵件5的功能且缸3和第一軛鐵件5用同一部件來構(gòu)成,但并不局限于 這種缸結(jié)構(gòu),例如也可采用如圖l所示的缸結(jié)構(gòu)。
缸3的缸室被活塞2a和2b分隔成第一缸室3a和第二缸室3b、以及 活塞2a與2b之間的第三缸室3d。另外,第一缸室3a和第三缸室3d通過 作為活塞2a的外周面與缸3的內(nèi)周面之間的間隙的阻尼孔3"相連,第二 缸室3b與第三缸室3d通過作為活塞2b的外周面與缸3的內(nèi)周面之間的間 隙的阻尼孔3c2相連。 此外,第一缸室3a側(cè)的活塞2a具有使第一缸室3a與第三缸室3d連 通而供磁性粘性流體8通過的旁路15。另外,活塞2a在旁路15中具有僅 在從第一缸室3a到第三缸室3d的方向上可供磁性粘性流體8通過的單向 閥16。
另外,第二缸室3b側(cè)的活塞2b具有使第二缸室3b與第三缸室3d連 通而供磁性粘性流體8通過的旁路15。另外,活塞2b在旁路15中具有僅 在從第二缸室3b到第三缸室3d的方向上可供磁性粘性流體8通過的單向 閥16。
單向闊16只要將旁路15中流體通過的方向限制成一個方向即可,可 以是任何結(jié)構(gòu)。例如,可考慮采用比旁路15的開口部大、在不撓曲的狀態(tài) 下將旁路15的開口部堵塞且一部分固定在旁路15周圍的具有撓曲性的板 狀部件。具體而言,可考慮采用簧片閥(日文卜'弁)。在該場合, 它在流體要從旁路15流出時打開而使流體流出,但對于流入旁路15方向 的流動則關(guān)閉而不讓流體流入。
旁路15分別在活塞2a和2b上至少設(shè)置一個即可。此外,旁路15的 截面形狀也不限于特定的形狀,既可以是圓形也可以是多邊形。另外,既 可將旁路15設(shè)置為貫通孔,也可將其形成為設(shè)置在活塞2a、 2b外周面上 的凹部。
活塞桿4具有在活塞2a越過中間區(qū)域而向第一缸室3a側(cè)位移了時 與第一活塞2a、缸3、磁場產(chǎn)生裝置6以及第二軛鐵件7 —起形成第一磁 路9a的活塞桿磁性部4a,;以及在活塞2b越過中間區(qū)域而向第二缸室3b 側(cè)位移了時與第二活塞2b、缸3、磁場產(chǎn)生裝置6以及第二軛鐵件7—起 形成第二磁路9b的活塞桿磁性部4a2?;钊麠U磁性部4a,和活塞桿磁性部 4a2配置在活塞桿4的活塞2a、 2b附近,與相應(yīng)的活塞2a、 2b磁性連接。 另外,為了形成第一磁路9a而將活塞2a與活塞桿磁性部4a,磁性相連,為 了形成第二磁路9b而將活塞2b與活塞桿磁性部4a2磁性相連。
另外,活塞桿4還在活塞桿磁性部4a,和4a2的軸向外側(cè)分別具有在活 塞2a處在中間區(qū)域內(nèi)時切斷第一磁路9a、而在活塞2b處在中間區(qū)域內(nèi)時
切斷第二磁路9b的活塞桿非磁性部4b。
活塞桿磁性部4a,和4a2只要用磁性材料形成并具有透磁率高的區(qū)域即 可,與第一實施形態(tài)中的說明相同,例如,既可以如圖IIB所示,整體都 用磁性材料來形成,也可以如圖11A所示,表面用磁性材料來覆蓋。此外, 活塞桿非磁性部4b和4c只要具有透磁性比活塞桿磁性部4a,和4a"j、的區(qū) 域即可,最好用非磁性材料來形成。例如,既可如圖IIB所示,整體都用 非磁性材料來形成,也可如圖IIC所示,至少用難以形成磁路的厚度的非 磁性材料來覆蓋表面。而且,在本實施形態(tài)中,活塞2a和活塞桿磁性部4a, 形成為一個整體,活塞2b和活塞桿磁性部4a2形成為一個整體。
另外,在具有活塞桿非磁性部4c的場合,例如在與活塞桿磁性部4a, 形成為一個整體的活塞2a以及與活塞桿磁性部4a2形成為一個整體的活塞 2b的端部形成陰螺紋,并在活塞桿非磁性部4c上形成從軸向兩側(cè)端面突出 的陽螺紋。另外,在活塞桿非磁性部4c的軸向兩側(cè)將形成為一個整體的活 塞2a與活塞桿磁性部4a,用螺釘固連起來,將活塞2b與活塞桿磁性部4a2 用螺釘固連起來,再在其兩側(cè)將活塞桿非磁性部4b用螺釘固連一起來,從 而形成一根活塞桿4。
在該實施形態(tài)中,磁場產(chǎn)生裝置6配置在缸3的軸向兩外側(cè),與缸3 的軸向端面接觸設(shè)置。
第二軛鐵件7形成為在中央部具有將活塞桿4可滑動地支承的貫通孔 7a的環(huán)形。另外,第二軛鐵件7配置在缸3的軸向兩外側(cè),與磁場產(chǎn)生裝 置6的與缸3在軸向上相反的一側(cè)的端面接觸設(shè)置。
由此,在磁場產(chǎn)生裝置6的貫通孔6a的內(nèi)周面與活塞桿4的外周面之 間形成間隙10'。另外,以包圍由間隙10'、密封部件13和第一、第二 缸室3a、 3b構(gòu)成的空間的形態(tài)形成通過磁場產(chǎn)生裝置6、第二軛鐵件7、 活塞桿磁性部4a,、 4a2、活塞2a、 2b以及缸3的第一、第二磁路9a、 9b。
以下說明上述第五實施形態(tài)的流體阻尼器1的動作。
如圖9所示,在活塞2a和2b處于中間位置時,活塞桿非磁性部4b介 于第二軛鐵件7與活塞桿磁性部4a,、 4a2之間而成為磁路上的間隙。由此,就不形成通過磁場產(chǎn)生裝置6、第二軛鐵件7、活塞桿磁性部4a,、 4a2、活 塞2a、 2b以及缸3的磁路,或者幾乎沒有磁通密度通過。因此,在阻尼孔 3c,、 3c2部分的磁性粘性流體8上幾乎未施加磁場,所以流體阻力也幾乎不 變。
在此狀態(tài)下,當(dāng)在活塞桿4上加上箭頭20'方向的激振力時,活塞桿 4和活塞2a和2b向箭頭20'的方向移動。
此時,由于設(shè)置在活塞2a和2b的旁路15上的單向閥16的作用,磁 性粘性流體8可從第二缸室3b通過活塞2b的旁路15流入到第三缸室3d 中,但不能從第三缸室3d通過活塞2a的旁路15流入到第一缸室3a中。
因此,磁性粘性流體8隨著活塞2a和2b的移動而從第二缸室3b通過 活塞2b的旁路15和阻尼孔3c2流入到第三缸室3d中,再從第三缸室3d通 過阻尼孔3c,流入到第一缸室3a中。
此時,在活塞2a和2b處于中間位置時,由于在阻尼孔3c,、 3c2部分 的磁性粘性流體8上幾乎未施加磁場,流體阻力也幾乎不變,因此,在活 塞2a和2b的移動初始階段,流體阻尼器1作為具有與磁性粘性流體8原 來的流體阻力所形成的阻尼力接近的阻尼力的流體阻尼器而發(fā)揮抑制振動 的效果。
但是,當(dāng)活塞桿4和活塞2a和2b向箭頭20,的方向即第二缸室3b 側(cè)繼續(xù)位移后,如圖12A所示,活塞桿磁性部4a2從缸3突出而進入第二軛 鐵件7中央部的貫通孔7a,在第二軛鐵件7與活塞桿磁性部4&之間磁力 線就容易通過。因此,通過磁場產(chǎn)生裝置6、第二軛鐵件7、活塞桿磁性部 4a2、活塞2b以及缸3的磁路9b的磁通密度增大。由此,在阻尼孔3c2部 分的磁性粘性流體8上施加有強磁場,流體阻力進一步增大。
另一方面,在活塞2b的旁路15的周圍,磁力線避開旁路15而通過透 磁率高的活塞2b部分。因此,在通過旁路15的磁性粘性流體8上幾乎未 施加磁場,流體阻力也幾乎不變。
此外,盡管以最短距離將透磁率高的部件連接起來的磁路9b的磁通密 度增大,但在它與磁場產(chǎn)生裝置6之間活塞桿非磁性部4b和4c成為間隙
而不形成通過活塞2a的磁路,或者幾乎沒有磁通密度通過。因此,在阻尼 孔3c,部分的磁性粘性流體8上幾乎未施加磁場,流體阻力也幾乎不變。
另外,由于磁路9b的磁通密度增大而使阻尼孔3c2部分的流體阻力增 大,因此如圖12A中作為流體流17f所述的那樣,磁性粘性流體8通過活 塞2b的磁力線不通過的旁路15而流入到第三缸室3d中。另外,再從第三 缸室3d通過幾乎不施加磁場的阻尼孔3c,而流入到第一缸室3a中。
這樣,在活塞2a和2b從中間位置向箭頭20'的方向即第二缸室3b 側(cè)移動時,磁性粘性流體8沿著通過活塞2b的磁力線不通過的旁路15和 阻尼孔3c,的流體流17f流動。另外,在流體流17f中,由于磁性粘性流體 8的流體阻力幾乎不變,因此流體阻尼器1作為具有與磁性粘性流體8原來 的流體阻力所形成的阻尼力接近的阻尼力的流體阻尼器來發(fā)揮抑制振動的 效果。
接著,從圖12A所示的狀態(tài)、即從活塞2越過中間區(qū)域向第二缸室3b 側(cè)位移而形成了磁通密度大的磁路9b的狀態(tài)開始,如圖12B所示,活塞桿 4和活塞2a和2b改變方向而向箭頭20的方向、即向第一缸室3a側(cè)移動時, 由于設(shè)置在活塞2a和2b的旁路15上的單向閥16的作用,磁性粘性流體8 可從第一缸室3a通過活塞2a的旁路15流入到第三缸室3d中,但不能從 第三缸室3d通過活塞2b的旁路15流入到第二缸室3b中。
因此,如在圖12B中作為流體流17m'所示的那樣,磁性粘性流體8 隨著活塞2a和2b的移動而從第一缸室3a通過活塞2a的旁路15和阻尼孔 3c,流入到第三缸室3d中,再從第三缸室3b通過阻尼孔3c2流入到第二缸 室3b中。
此時,由于磁通密度大的磁路9b而在阻尼孔3c2部分的磁性粘性流體 8上施加有強磁場,因此流體阻力進一步增大,流體阻尼器1的阻尼力增大, 流體阻尼器1發(fā)揮強的抑制振動的效果。
另外,在活塞桿4和活塞2a和2b通過中間位置而繼續(xù)向第一缸室3a 側(cè)位移時,則如圖12C所示,活塞桿磁性部4a,從缸3突出而進入第二軛鐵 件7中央部的貫通孔7a,在第二軛鐵件7與活塞桿磁性部4a,之間磁力線
就容易通過。因此,通過磁場產(chǎn)生裝置6、第二軛鐵件7、活塞桿磁性部4a,、 活塞2a以及缸3的磁路9a的磁通密度增大。由此,在阻尼孔3c,部分的磁 性粘性流體8上施加有強磁場,流體阻力進一步增大。
另一方面,在活塞2a內(nèi),磁力線通過透磁率高的部分。因此,在磁力 線不通過的旁路15部分的磁性粘性流體8上幾乎未施加磁場,流體阻力也 幾乎不變。
此外,盡管以最短距離將透磁率高的部件連接起來的磁路9a的磁通密 度增大,但在它與磁場產(chǎn)生裝置6之間活塞桿非磁性部4b和4c成為間隙 而不形成通過活塞2b的磁路,或者幾乎沒有磁通密度通過。因此,在阻尼 孔3c2部分的磁性粘性流體8上幾乎未施加磁場,流體阻力也幾乎不變。
另外,由于磁路9a的磁通密度增大而使阻尼孔3c,部分的流體阻力增 大,因此如圖12C中作為流體流17f'所示的那樣,磁性粘性流體8通過活 塞2a的磁力線不通過的旁路15而從第一缸室3a流入到第三缸室3d中。 再從第三缸室3d通過幾乎未施加磁場的阻尼孔3"流入到第二缸室3b中。
這樣,在活塞2a和2b從中間位置向箭頭20的方向即向第一缸室3a 側(cè)移動時,磁性粘性流體8沿著通過活塞2a的磁力線不通過的旁路15和 阻尼孔3c2的流體流17f'流動。另外,在流體流17f'中,由于磁性粘性 流體8的流體阻力幾乎不變,因此流體阻尼器1作為具有與磁性粘性流體8 原來的流體阻力所形成的阻尼力接近的阻尼力的流體阻尼器來發(fā)揮抑制振 動的效果。
接著,從圖12C所示的狀態(tài)、即從活塞2a越過中間區(qū)域向第一缸室 3a側(cè)位移而形成了磁通密度大的磁路9a的狀態(tài)開始,如圖12D所示,在活 塞桿4以及活塞2a和2b改變方向而向箭頭20'的方向、即向第二缸室3b 側(cè)移動時,由于設(shè)置在活塞2a和2b的旁路15上的單向閥16的作用,磁 性粘性流體8可從第二缸室3b通過活塞2b的旁路15流入到第三缸室3d 中,但不能從第三缸室3d通過活塞2a的旁路15流入到第一缸室3a中。
因此,如在圖12D中作為流體流17m所示的那樣,磁性粘性流體8隨 著活塞2a和2b的移動而從第二缸室3b通過活塞2b的旁路15和阻尼孔3c2
流入到第三缸室3d中,再從第三缸室3d通過阻尼孔3d流入到第一缸室 3a中。
此時,由于磁通密度大的磁路9a而在阻尼孔3d部分的磁性粘性流體 8上施加有強磁場,因此流體阻力進一步增大,流體阻尼器1的阻尼力增大, 流體阻尼器1發(fā)揮強的抑制振動的效果。
基于上述內(nèi)容,可對本實施形態(tài)的流體阻尼器1的阻尼力的發(fā)揮方式 作如下的歸納整理。對于活塞2a和2b相對于缸3的相對位移量Xl,將從 中間位置向箭頭20'側(cè)即第二缸室3b側(cè)的相對位移量Xl設(shè)為正,而將向 箭頭20側(cè)即第一缸3a側(cè)的相對位移Xl設(shè)為負。另外,對于活塞2a和2b 相對于缸3的相對速度VI,將箭頭20'方向設(shè)為正,而將箭頭20的方向 設(shè)為負。這樣一來,上述流體阻尼器1的阻尼力,如圖12A所示,在V1〉0 且X1〉0的V1XX1〉0時,阻尼力最小,如圖12B所示,在V1<0且X1〉0的 V1XX1〈0時,阻尼力最大,如圖12C所示,在VKO且XKO的V1XX1〉0 時,阻尼力最小,如圖12D所示,在V1〉0且XK0的V1XXK0時,阻尼力 最大。
也就是說,本發(fā)明的流體阻尼器1可根據(jù)活塞相對于缸的相對速度(即 移動的方向)與相對位移量(即從中間位置位移的方向)之間的關(guān)系來控 制所發(fā)揮的阻尼力的大小,能發(fā)揮出良好的抑制振動的效果。
此外,圖13至圖15表示本發(fā)明的流體阻尼器的第六實施形態(tài)。本實 施形態(tài)的流體阻尼器l將圖12所示的第五實施形態(tài)的活塞桿做成了單邊支 承式,它具有貫通缸3的軸向單側(cè)的端面部件3e并從單側(cè)支承活塞2a 和2b的單邊桿4'、設(shè)置在缸3外的磁場產(chǎn)生裝置6、以及在缸3外配置 在單邊桿4'周圍的第二軛鐵件7。另外,以下將第一和第二磁性體活塞2a 和2b分別稱為活塞2a、活塞2b。
另外,采用單邊桿4'的流體阻尼器1為了應(yīng)對進入缸3的缸室內(nèi)的 單邊桿4'的體積的變化而在缸3的缸室內(nèi)設(shè)置具有自由活塞14a的儲液器 14。
另外,與第五實施形態(tài)相同,第一缸室3a側(cè)的活塞2a具有使第一缸
室3a與第三缸室3d連通而供磁性粘性流體8通過的旁路15。而且,活塞 2a在旁路15上具有使磁性粘性流體8僅從第一缸室3a向第三缸室3d方向 通過的單向閥16。另外,第二缸室3b側(cè)的活塞2b具有使第二缸室3b與第 三缸室3d連通而供磁性粘性流體8通過的旁路15。而且,活塞2b在旁路 15上具有使磁性粘性流體8僅從第三缸室3d向第三缸室3d方向通過的單 向闊16。
此外,在本實施形態(tài)中,單邊桿4'具有在活塞2a越過中間區(qū)域而 向第一缸室3a側(cè)位移了時與活塞2a、缸3、磁場產(chǎn)生裝置6以及第二軛鐵 件7 —起形成第一磁路9a的活塞桿磁性部4a,和4a2;以及在活塞2b越過 中間區(qū)域而向第二缸室3b側(cè)位移了時與活塞2b、缸3、磁場產(chǎn)生裝置6以 及第二軛鐵件7—起形成第二磁路9b的活塞桿磁性部4a3。而且,為了上 述那樣地形成第一磁路9a而將活塞2a與活塞桿磁性部4a,和4a2磁性相連, 為了形成第二磁路9b而將活塞2b與活塞桿磁性部4a3磁性相連。
單邊桿4'還具有在活塞2a處于中間區(qū)域內(nèi)時切斷第一磁路9a、而在 活塞2b處于中間區(qū)域內(nèi)時切斷第二磁路9b的活塞桿非磁性部4b。
活塞桿非磁性部4b配置在活塞桿磁性部4a,與活磁4&之間并且也配 置在活塞桿磁性部4a2與活塞桿磁性部4a3之間,以在形成第一磁路9a的活 塞桿磁性部4a,與形成第二磁路9b的活塞桿磁性部4&之間、以及在形成第 一磁路9a的活塞桿磁性部4&2與形成第二磁路9b的活塞桿磁性部4a:,之間 不形成磁路或者只形成幾乎沒有磁通密度的磁路。
在本實施形態(tài)中,缸3具有在軸向單側(cè)的端面部件3e的中央處供單邊 桿4'貫通的貫通孔3f。另外,與單邊桿4'貫通的端面部件3e在軸向上 相反的一側(cè)的缸3的端部是封閉的。
此外,活塞桿磁性部4a,、 4a3和活塞桿非磁性部4b的配置被設(shè)定成 在活塞2a、 2b處于中間區(qū)域內(nèi)時在活塞桿磁性部4a,、 "3與第二軛鐵件7 之間存在作為切斷磁路的間隙的活塞桿非磁性部4b,而且,在活塞2a、 2b 位移越過中間區(qū)域時活塞桿非磁性部4b不成為活塞桿磁性部4a,、 4&與第 二軛鐵件7之間的間隙。
以下說明上述第六實施形態(tài)的流體阻尼器1的動作。
如圖13所示,在活塞2a和2b處于中間位置時,活塞桿非磁性部4b 介于第二軛鐵件7與活塞桿磁性部4a,、 4a3之間而成為磁路上的間隙。因 此,就不形成通過磁場產(chǎn)生裝置6、第二軛鐵件7、活塞桿磁性部4a,、 4a3、 活塞2a、 2b以及缸3的磁路,或者幾乎沒有磁通密度通過。因此,在阻尼 孔3c,、 3c2部分的磁性粘性流體8上幾乎未施加磁場,從而流體阻力也幾 乎不變。
在此狀態(tài)下,當(dāng)在單邊桿4'上加上箭頭20'方向的激振力時,單邊 桿4'和活塞2a和2b向箭頭20'方向移動。
此時,由于設(shè)置在活塞2a和2b的旁路15上的單向閥16的作用,磁 性粘性流體8可從第二缸室3b通過活塞2b的旁路15流入到第三缸室3d 中,但不能從第三缸室3d通過活塞2a的旁路15流入到第一缸室3a中。
因此,磁性粘性流體8隨著活塞2a和2b的移動而從第二缸室3b通過 活塞2b的旁路15和阻尼孔3c2流入到第三缸室3d中,再從第三缸室3d通 過阻尼孔3c,流入到第一缸室3a中。
此時,在活塞2a和2b處于中間位置時,由于在阻尼孔3c,、 3c2部分 的磁性粘性流體8上幾乎未施加磁場,流體阻力也幾乎不變,因此,在活 塞2a和2b的移動初始階段,流體阻尼器1作為具有與磁性粘性流體8原 來的流體阻力所形成的阻尼力接近的阻尼力的流體阻尼器來發(fā)揮抑制振動 的效果。
另外,在單邊桿4'以及活塞2a和2b向箭頭20'的方向即第二缸室 3b側(cè)繼續(xù)位移時,如圖14A所示,活塞桿磁性部4&從缸3突出而進入第 二軛鐵件7中央部的貫通孔7a,在第二軛鐵件7與活塞桿磁性部4&之間 磁力線就容易通過。因此,通過磁場產(chǎn)生裝置6、第二軛鐵件7、活塞桿磁 性部4a3、活塞2b以及缸3的磁路9b的磁通密度增大。由此,在阻尼孔3c2 部分的磁性粘性流體8上施加有強磁場,流體阻力進一步增大。
另一方面,在活塞2b內(nèi),磁力線通過透磁率高的部分。因此,在磁力 線不通過的旁路15部分的磁性粘性流體8上幾乎未施加磁場,流體阻力也
幾乎不變。
此外,盡管以最短距離將透磁率高的部件連接起來的磁路9b的磁通密
度增大,但在它與磁場產(chǎn)生裝置6之間活塞桿非磁性部4b成為間隙而不形 成通過活塞2a的磁路,或者幾乎沒有磁通密度通過。因此,在阻尼孔3Cl 部分的磁性粘性流體8上幾乎未施加磁場,流體阻力也幾乎不變。
另外,由于磁路9b的磁通密度增大而使阻尼孔3c2部分的流體阻力增 大,因此如圖14A中作為流體流17f所示的那樣,磁性粘性流體8通過活 塞2b的磁力線不通過的旁路15而流入到第三缸室3d中。再從第三缸室3d 通過幾乎不施加磁場的阻尼孔3c,而流入到第一缸室3a中。
這樣,在活塞2a和2b從中間位置向箭頭20'的方向即向第二缸室3b 側(cè)移動時,磁性粘性流體8沿著通過活塞2b的磁力線不通過的流體旁路7 的阻尼孔3d的流體流17f流動。另外,在流體流17f中,由于磁性粘性流 體8的流體阻力幾乎不變,所以流體阻尼器1作為具有與磁性粘性流體8 原來的流體阻力所形成的阻尼力接近的阻尼力的流體阻尼器來發(fā)揮抑制振 動的效果。
接著,從圖14A所示的狀態(tài)、即從活塞2越過中間區(qū)域向第二缸室3b 側(cè)位移而形成了磁通密度大的磁路9b的狀態(tài)開始,如圖14B所示,在單邊 桿4'以及活塞2a和2b改變方向而向箭頭20的方向、即向第一缸室3a 側(cè)移動時,由于設(shè)置在活塞2a和2b的旁路15上的單向閥16的作用,磁 性粘性流體8可從第一缸室3a通過活塞2a的旁路15流入到第三缸室3d 中,但不能從第三缸室3d通過活塞2b的旁路15流入到第二缸室3b中。
因此,如在圖14B中作為流體流17m'所示的那樣,磁性粘性流體8 隨著活塞2a和2b的移動而從第一缸室3a通過活塞2a的旁路15和阻尼孔 3c,流入到第三缸室3d中,再從第三缸室3d通過阻尼孔3c2流入到第二缸 室3b中。
此時,由于磁通密度大的磁路9b而在阻尼孔3c2部分的磁性粘性流體 8上施加有強磁場,因此流體阻力進一步增大,流體阻尼器1的阻尼力增大, 流體阻尼器1發(fā)揮強的抑制振動的效果。
另外,在單邊桿4'以及活塞2a和2b通過中間位置而向第一缸室3a 側(cè)繼續(xù)位移時,如圖15A所示,活塞桿磁性部4a,從缸3突出而進入第二軛 鐵件7中央部的貫通孔7a,在第二軛鐵件7與活塞桿磁性部4a,之間磁力 線就容易通過。因此,通過磁場產(chǎn)生裝置6、第二軛鐵件7、活塞桿磁性部 4a,和4a,、活塞2a以及缸3的磁路9a的磁通密度增大。由此,在阻尼孔 3c,部分的磁性粘性流體8上施加有強磁場,流體阻力進一步增大。
另一方面,在活塞2a內(nèi),磁力線通過透磁率高的部分。因此,在磁力 線不通過的旁路15部分的磁性粘性流體8上幾乎未施加磁場,流體阻力也 幾乎不變。
此外,盡管以最短距離將透磁率高的部件連接起來的磁路9a的磁通密 度增大,但在它與磁場產(chǎn)生裝置6之間活塞桿非磁性部4b成為間隙而不形 成通過活塞2b的磁路,或者幾乎沒有磁通密度通過。因此,在阻尼孔3c2 部分的磁性粘性流體8上幾乎未施加磁場,流體阻力也幾乎不變。
另外,由于磁路9a的磁通密度增大而使阻尼孔3c,部分的流體阻力增 大,因此如圖15A中作為流體流17f'所示的那樣,磁性粘性流體8通過活 塞2a的磁力線不通過的旁路15而從第一缸室3a流入到第三缸室3d中。 再從第三缸室3d通過幾乎未施加磁場的阻尼孔3cv流入到第二缸室3b中。
這樣,在活塞2a和2b從中間位置向箭頭20的方向即向第一缸室3a 側(cè)移動時,磁性粘性流體8沿著通過活塞2a的磁力線不通過的旁路15和 阻尼孔3c2的流體流17f'流動。另外,在流體流17f'中,由于磁性粘性 流體8的流體阻力幾乎不變,因此流體阻尼器1作為具有與磁性粘性流體8 原來的流體阻力所形成的阻尼力接近的阻尼力的流體阻尼器來發(fā)揮抑制振 動的效果。
接著,從圖15A所示的狀態(tài)、即從活塞2a越過中間區(qū)域向第一缸室 3a側(cè)位移而形成了磁通密度大的磁路9a的狀態(tài)開始,如圖15B所示,在單 邊桿4'以及活塞2a和2b改變方向而向箭頭20'的方向、即向第二缸室 3b側(cè)移動時,由于設(shè)置在活塞2a和2b的旁路15上的單向閥16的作用, 磁性粘性流體8可從第二缸室3b通過活塞2b的旁路15流入到第三缸室3d
中,但不能從第三缸室3d通過活塞2a的旁路15流入到第一缸室3a中。
因此,如在圖15B中作為流體流17m所示的那樣,磁性粘性流體8隨 著活塞2a和2b的移動而從第二缸室3b通過活塞2b的旁路15和阻尼孔3c2 流入到第三缸室3d中,再從第三缸室3d通過阻尼孔3c,流入到第一缸室 3a中。
此時,由于磁通密度大的磁路9而在阻尼孔3c,部分的磁性粘性流體8 上施加有強磁場,因此流體阻力進一步增大,流體阻尼器1的阻尼力增大, 流體阻尼器1發(fā)揮強的抑制振動的效果。
基于上述內(nèi)容,本實施形態(tài)的流體阻尼器1的阻尼力,如圖14A所示, 在V1>0且X1〉0的V1XX1〉0時,阻尼力最小,如圖14B所示,在VKO且 X1>0的V1XXK0時,阻尼力最大,如圖15A所示,在VK0且XK0的V1 XX1〉0時,阻尼力最小,如圖15B所示,在V1〉0且X1<0的V1XX1〈0時, 阻尼力最大。
也就是說,盡管是單邊桿阻尼器,但在本實施形態(tài)的流體阻尼器1中, 在活塞向軸向任一側(cè)位移的場合,在中間區(qū)域以外時,也可利用分別設(shè)置 在一組活塞的各活塞上的旁路和闊的作用而與活塞位移的位置對應(yīng)地形成 通過一組活塞中的一個活塞的磁路。由此,就可根據(jù)活塞相對于缸的相對 速度(即移動的方向)與相對位移量(即從中間位置位移的方向)之間的 關(guān)系來控制所發(fā)揮的阻尼力的大小,能發(fā)揮良好的抑制振動的效果。
另外,由于是單邊桿,因此可使阻尼器小型化,也可用于只能采用單 邊桿的阻尼器的應(yīng)用中,能用于多種用途。
此外,圖16表示本發(fā)明的流體阻尼器的第七實施形態(tài)。本實施形態(tài)的 流體阻尼器1是將第五實施形態(tài)的缸3和第一軛鐵件5用不同部件來構(gòu)成 時的例子。
該第七實施形態(tài)的流體阻尼器1也以與第一實施形態(tài)一樣的機理來發(fā) 揮阻尼力,可根據(jù)活塞相對于缸的移動方向與從中間位置位移的方向之間 的關(guān)系來控制所發(fā)揮的阻尼力的大小,能發(fā)揮良好的抑制振動的效果。
此外,圖17表示本發(fā)明的流體阻尼器的第八實施形態(tài)。本實施形態(tài)的
流體阻尼器1是使第五實施形態(tài)的單向閥16的作用反向后來改變磁性粘性 流體8的流動的阻尼器。
具體而言,在本實施形態(tài)中,活塞2a在旁路15上具有使磁性粘性流 體8僅從第三缸室3d向第一缸室3a方向通過的單向闊16。另外,活塞2b 在旁路15上具有使磁性粘性流體8僅從第三缸室3d向第二缸室3b方向通 過的單向閥。
由于做成這樣的結(jié)構(gòu),在活塞2a和2b向第二缸室3b側(cè)移動時,即在 向圖17的箭頭20'的方向移動時,磁性粘性流體8從第二缸室3b通過阻 尼孔3c2流入到第三缸室3d中,再通過活塞2a的旁路15和阻尼孔3c,流入 到第一缸室3a中。另外,在活塞2b越過中間區(qū)域而向第二缸室3b側(cè)位移 時,形成通過磁場產(chǎn)生裝置6、第二軛鐵件7、活塞桿磁性部4a2、活塞2b 以及缸3的磁路,使磁通密度增大。由此,在阻尼孔3c2部分的磁性粘性流 體8上施加強磁場,流體阻力進一步增大,流體阻尼器1的阻尼力增大, 流體阻尼器1發(fā)揮強的抑制振動的效果。
此外,在活塞2a和2b從活塞2b越過中間區(qū)域向第二缸室3b位移而 形成了磁通密度大的磁路的狀態(tài)改變方向而向第一缸室3a側(cè)移動時,磁性 粘性流體8從第一缸室3a通過阻尼孔3c,流入到第三缸室3d中,再通過活 塞2b的旁路15和阻尼孔3c2流入到第二缸室3b中。因此,磁性粘性流體 8通過幾乎未施加磁場的阻尼孔3c,、活塞2b的旁路15以及阻尼孔3"進 行流動,因此流體阻力幾乎不變,流體阻尼器1作為具有與磁性粘性流體8 原來的流體阻力所形成的阻尼力接近的阻尼力的流體阻尼器來發(fā)揮抑制振 動的效果。
另外,在活塞2a越過中間區(qū)域而向第一缸室3a側(cè)位移時,形成通過 磁場產(chǎn)生裝置6、第二軛鐵件7、活塞桿磁性部4a,、活塞2a以及缸3的磁 路,磁通密度逐漸地增大。由此,在阻尼孔3d部分的磁性粘性流體8上施 加有強磁場,流體阻力進一步增大,流體阻尼器1的阻尼力增大,流體阻 尼器1發(fā)揮強的抑制振動的效果。
另夕卜,在活塞2a和2b改變方向而向第二缸室3b側(cè)移動時,磁性粘性 流體8從第二缸室3b通過阻尼孔3c2流入到第三缸室3d中,再通過活塞 2a的旁路和阻尼孔3d流入到第一缸室3a中。此時,在活塞2a存在于與 中間區(qū)域相比更靠近第一缸室3a的區(qū)域中時,由于磁性粘性流體8通過幾 乎未施加磁場的阻尼孔3c2、活塞2a的旁路15以及阻尼孔3c,進行流動, 因此流體阻力幾乎不變,流體阻尼器1作為具有與磁性粘性流體8原來的 流體阻力所形成的阻尼力接近的阻尼力的流體阻尼器來發(fā)揮抑制振動的效 果。
基于上述內(nèi)容,本實施形態(tài)的流體阻尼器1的阻尼力為在V1〉0且 X1〉0的V1XX1〉0時,阻尼力最大,在VKO且X1〉0的V1XX1〈0時,阻尼 力最小,在VKO且XKO的V1XX1〉0時,阻尼力最大在,在V1〉0且XK0 的V1XXK0時,阻尼力最小。
也就是說,本發(fā)明的流體阻尼器1也可根據(jù)活塞相對于缸的相對速度 (即移動的方向)與相對位移量(即從中間位置位移的方向)之間的關(guān)系 來控制所發(fā)揮的阻尼力的大小,能發(fā)揮良好的抑制振動的效果。
另外,上述實施形態(tài)是本發(fā)明的較佳實施形態(tài)的一例,但本發(fā)明并不 局限于此,可在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)對本發(fā)明實施各種變形。
權(quán)利要求
1. 一種流體阻尼器,其特征在于,具有具有磁性的流體;磁性體活塞;將所述具有磁性的流體密封、同時又收納所述活塞的缸;貫穿所述缸的軸向端面部件并支承所述活塞的活塞桿;設(shè)置在所述缸外的磁場產(chǎn)生裝置;配置在所述缸的周圍并將所述活塞與所述磁場產(chǎn)生裝置磁性連接的第一軛鐵件;以及在所述缸外配置在所述活塞桿的周圍并將所述活塞桿與所述磁場產(chǎn)生裝置磁性連接的第二軛鐵件,所述活塞桿具有在所述活塞越過中間區(qū)域而向軸向的一方位移后與所述活塞、所述第一軛鐵件、所述磁場產(chǎn)生裝置和所述第二軛鐵件一起形成第一磁路的磁性部;在所述活塞越過所述中間區(qū)域而向軸向的另一方位移后與所述活塞、所述第一軛鐵件、所述磁場產(chǎn)生裝置和所述第二軛鐵件一起形成第二磁路的磁性部;以及在所述活塞處在中間區(qū)域內(nèi)時將所述第一磁路和所述第二磁路切斷的非磁性部,通過所述活塞的外周面與所述缸的內(nèi)周面之間的間隙的磁路的磁通密度隨著所述活塞的軸向移動而變化。
2. 如權(quán)利要求1所述的流體阻尼器,其特征在于,所述磁性體活塞由 通過非磁性體在軸向上隔開間隔地相對配置的至少一組第一磁性體活塞和 第二磁性體活塞構(gòu)成,且所述第一磁性體活塞和第二磁性體活塞具有僅在 彼此相反的方向上可供所述具有磁性的流體通過的旁路。
3. 如權(quán)利要求2所述的流體阻尼器,其特征在于,所述缸的缸室被所 述一組活塞分為第一缸室和第二缸室以及夾在所述一組活塞之間的第三缸 室,所述第一缸室側(cè)的所述第一活塞在使所述第一缸室與所述第三缸室連 通的所述旁路中具有僅在從所述第一缸室向所述第三缸室的方向上可供所 述具有磁性的流體通過的閥,同時,所述第二缸室側(cè)的所述第二活塞在使 所述第二缸室與所述第三缸室連通的所述旁路中具有僅在從所述第二缸室 向所述第三缸室的方向上可供所述具有磁性的流體通過的閥,所述活塞桿 具有在所述第一活塞越過中間區(qū)域而向所述第一缸室側(cè)位移后與所述第 一活塞、所述第一軛鐵件、所述磁場產(chǎn)生裝置和所述第二軛鐵件一起形成 第一磁路的磁性部;在所述第二活塞越過所述中間區(qū)域而向所述第二缸室 側(cè)位移后與所述第二活塞、所述第一軛鐵件、所述磁場產(chǎn)生裝置和所述第 二軛鐵件一起形成第二磁路的磁性部;以及在所述第一活塞處在所述中間 區(qū)域內(nèi)時將所述第一磁路切斷、而在所述第二活塞處在所述中間區(qū)域內(nèi)時 將所述第二磁路切斷的非磁性部。
4. 如權(quán)利要求2所述的流體阻尼器,其特征在于,所述缸的缸室被所 述一組活塞分為第一缸室和第二缸室以及夾在所述一組活塞之間的第三缸 室,所述第一缸室側(cè)的所述第一活塞在使所述第一缸室與所述第三缸室連 通的所述旁路中具有僅在從所述第三缸室向所述第一缸室的方向上可供所 述具有磁性的流體通過的閥,同時,所述第二缸側(cè)的所述第二活塞在使所 述第二缸室與所述第三缸室連通的所述旁路中具有僅在從所述第三缸室向 所述第二缸室的方向上可供所述具有磁性的流體通過的閥,所述活塞桿具 有在所述第一活塞越過中間區(qū)域而向所述第一缸室側(cè)位移后與所述第一 活塞、所述第一軛鐵件、所述磁場產(chǎn)生裝置和所述第二軛鐵件一起形成第 一磁路的磁性部;在所述第二活塞越過所述中間區(qū)域而向所述第二缸室側(cè) 位移后與所述第二活塞、所述第一軛鐵件、所述磁場產(chǎn)生裝置和所述第二 軛鐵件一起形成第二磁路的磁性部;以及在所述第一活塞處在所述中間區(qū) 域內(nèi)時將所述第一磁路切斷、而在所述第二活塞處在所述中間區(qū)域內(nèi)時將 所述第二磁路切斷的非磁性部。
5. 如權(quán)利要求1所述的流體阻尼器,其特征在于,采用磁性粘性流體 作為所述具有磁性的流體。
6. 如權(quán)利要求1所述的流體阻尼器,其特征在于,釆用磁性流體作為 所述具有磁性的流體。
7. 如權(quán)利要求1所述的流體阻尼器,其特征在于,采用永磁體作為所 述磁場產(chǎn)生裝置。
8. 如權(quán)利要求1所述的流體阻尼器,其特征在于,采用螺線管作為所 述磁場產(chǎn)生裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種流體阻尼器,該流體阻尼器可根據(jù)活塞的移動自動地改變阻尼力來進行動作,而不用設(shè)置感知活塞位移的傳感器或控制供給電力的控制裝置。這種可根據(jù)活塞的移動自動地改變阻尼力的流體阻尼器具有具有磁性的流體(8)磁性體活塞(2)將具有磁性的流體(8)密封、同時又收納活塞(2)的缸(3);貫穿缸(3)并支承活塞(2)的活塞桿(4);設(shè)置在缸(3)外的磁場產(chǎn)生裝置(6);配置在缸(3)周圍的第一軛鐵件(5);以及在缸(3)外配置在活塞桿(4)周圍的第二軛鐵件(7),局部地形成磁路。
文檔編號F16F9/20GK101379317SQ20078000452
公開日2009年3月4日 申請日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月9日
發(fā)明者村上貴裕, 荒關(guān)英夫 申請人:財團法人電力中央研究所
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