加圧磁気粘性流体ダンパー
加圧された磁気粘性（ＭＲ）液体を含む、改良された性能を有するＭＲ流体装置が、提供される。また、一般的な磁気粘性装置のキャビテーションを最小限に抑える方法であって、ＭＲ流体を少なくとも１００ｐｓｉの圧力で装置内に供給することを特徴とする方法も提供される。この装置は、装置内のキャビテーションを最小限に押さえ、鉄道車両のサスペンションシステムに広く用いられ、優れた性能を発揮することとなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年７月２９に出願された米国仮特許出願第６０／７０３，４２８号の利得を主張するものであり、この内容を参照することによって、その全体がここに明瞭に含まれるものとする。
【０００２】
本発明は、磁気粘性（ＭＲ）流体装置に関し、さらに詳細には、加圧ＭＲ流体を含む磁気粘性（ＭＲ）流体ダンパーに関する。
【背景技術】
【０００３】
制御可能な粘性減衰力を生じさせるためにＭＲ流体を作動媒体として用いる磁気粘性流体装置は、振動低減用途で極めて有望である。可変オリフィスダンパーのような従来の半能動装置と比較して、ＭＲ流体ダンパーは、迅速に応答し、移動部品が少なく（ピストンアセンブリしか有せず）、シンプルかつ信頼性が高くなっている。
【０００４】
ＭＲ装置の優れた順応性によって、融通性という点で新規の用途が得られることとなる。さまざまなＭＲ装置が、種々の用途向けに開発されており、その用途には、例えば、運動器具に用いられるＭＲ回転装置、クラッチおよびブレーキ、および自動車または鉄道車両のサスペンションシステムに用いられるリニアＭＲ装置が挙げられる。
【０００５】
ＭＲ装置に一般的に用いられるＭＲ流体は、磁場に晒されると粘性液体から制御可能な降伏強度を有する半固体にミリ秒単位で可逆的に変化（すなわち、粘性的に変化）できる制御可能な流体の一種である。一般的なＭＲ液体は、３つの主構成成分、すなわち、分散された強磁性粒子、キャリア液体、および安定化剤から構成されている。磁場が印加されないとき（オフ状態のとき）には、ＭＲ流体は、通常の流体のように自在に流動する。十分な強度の磁場が印加されたとき（オン状態のとき）には、強磁性粒子が、磁場の方向に並んで配列される双極子モーメントを得て、印加された磁場と平行な直鎖を形成する。この現象によって、ＭＲ流体が凝固し、その結果、ＭＲ流体の降伏強度を増大させ、ＭＲ流体の運動を拘束する。印加された磁場の強度が増大すると、ＭＲ流体の降伏強度が増大する。印加された磁場が除去されると、ＭＲ流体は、ミリ秒単位の時間内で再び自在に流動する液体に戻ることとなる。
【０００６】
一般的なＭＲダンパーは、ピストンロッドを有するピストンアセンブリを備えており、ピストンロッドは、ＭＲ流体によって十分に満たされた閉空間であるダンパー本体の内部で摺動するように構成されている。ピストンロッドは、ダンパー本体内のピストンアセンブリに取り付けられる少なくとも１つの端部、およびダンパー本体の外側の少なくとも１つの端部を有している。
【０００７】
ダンパー本体およびピストンロッドの少なくとも１つの端部が、２つの別個の構造体に取り付けられ、これらの構造体間での相対的な運動に従って、減衰力がピストンロッドの方向に沿って生じる。具体的には、ピストンが変位すると、ＭＲダンパー内で、ＭＲ流体がオリフィスを介して圧縮チャンバから膨張チャンバに移動する。その結果、オリフィスの内側のＭＲ流体は、用途により異なる振幅を有する印加磁場に晒されることとなる。通常、磁場はピストンコアの中間の領域に位置する電磁回路によって発生させられる。
【０００８】
カールソン（Carlson）らに付与された米国特許第５，２７７，２８２号および５，８７８，８５１号、およびカールソンに付与された米国特許第６，４２７，８１３号では、種々のＭＲダンパーの設計が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ＭＲ流体は力遅れ現象の影響を受ける。第１に、力遅れ現象にはＭＲ流体を充填するプロセス中にＭＲダンパー内に閉じ込められたエアポケットによるものがある。第２に、力遅れ現象にはＭＲ流体の粘度が比較的高いことによるものがある。これらの２つの要因の両方によって、減衰動作中にキャビテーション（気泡発生）を生じさせ、ＭＲダンパーの性能を低下させることとなる。従って、キャビテーションを最小限に抑えることができるＭＲ流体ダンパーを提供することが望まれる。
【００１０】
カールソンの特許（米国特許第６，４２７，８１３号）には、ＭＲ液体の膨張用および抽出用の外部補償チャンバとガス充填チャンバとを有する蓄圧器を備えたＭＲダンパーが開示されている。カールソンは、ＭＲ液体を蓄圧器によって加圧し、これによって、キャビテーションを最小限に抑えることができると述べているが、キャビテーションをどのようにして最小限に抑えるかについては触れていない。
【００１１】
ここに引用した参考文献は、参照することによって、その全体がここに明瞭に含まれるものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
先行技術の上述の問題を解消するために、本発明は、少なくとも１００ｐｓｉの加圧ＭＲ液体を含む磁気粘性流体装置を提供する。
【００１３】
本発明の一態様によれば、
（ａ）空洞を有するハウジングと、
（ｂ）前記空洞内の移動機構であって、前記ハウジングおよび移動機構が少なくとも１つの作動部および少なくとも１つのチャンバを空洞内に画定するように配置される構成となっている移動機構と、
（ｃ）前記少なくとも１つの作動部および前記少なくとも１つのチャンバ内の磁気粘性流体（ＭＲ流体）であって、少なくとも１００ｐｓｉの圧力を有するＭＲ流体と、
（ｄ）該ＭＲ流体に粘性変化を生じさせるために、前記作動部内の前記ＭＲ流体に作用する磁場を生成する手段と、
を備えていることを特徴とする磁気粘性流体装置が提供される。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、磁気粘性装置のキャビテーションを最小限に抑える方法であって、該装置内のＭＲ流体を少なくとも１００ｐｓｉの圧力で供給することを含むことを特徴とする方法が対象とされる。
【００１５】
本発明のさらに別の態様によれば、鉄道車両のサスペンションシステムであって、本発明によって画定された少なくとも１つの磁気粘性ダンパーを鉄道車両の台車と車体との間に備えていることを特徴とするサスペンションシステムが提供される。
【００１６】
本発明の例示的な実施形態では、前記ＭＲ流体が、１００ｐｓｉ〜４００ｐｓｉの範囲内の圧力を有する。別の例示的な実施形態では、前記ＭＲ流体は、１００ｐｓｉ〜２００ｐｓｉの範囲内の圧力を有する。
【００１７】
本発明によって提供されるＭＲ装置は、当技術分野におけるＭＲ装置と比較して、キャビテーションをごく最小限に抑えることによって、改良された性能を発揮することができる。鉄道車両システムに適用される場合には、このＭＲ装置が、高周波での上側首振りモード（upper sway mode）における鉄道車両の性能を低下させることなく、下側首振りモード（lower sway mode）での減衰力を増大させることができる。さらに、本発明による装置は、異なる状況下における種々の振動に対処することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の前述の特徴および他の利点は、本発明の例示的な実施形態を示す以下の説明および添付の図面からよく理解されるであろう。
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明のいくつかの例示的な実施形態について説明する。図面の全体にわたって、同一の符号は、同一の要素を示す。
【００２０】
本発明の例示的な実施形態によるＭＲ装置１０、特にＭＲダンパーが、図１に示されている。
【００２１】
ＭＲダンパー１０は、一般的に低炭素鋼のような軟磁性材料から作製されるハウジングまたは本体１４を備えている。この実施形態では、ハウジング１４は、円筒状の空洞１４０を有している。
【００２２】
ハウジング１４では、その両端部が、それぞれ、カバー１６，１６’によって閉鎖されている。これらのカバー１６，１６’は、タイロッドナット１８，１８’，１８’’，１８’’’によって、タイロッド２０，２０’に結合されている（この実施形態では、総計８つのタイロッドナットおよび４つのタイロッドが用いられているが、これらは、図１に完全に示されていない）。これらの部品が共に組み合わされ、部分的に閉鎖された区画を形成している。
【００２３】
２つの円形開口２４，２４’が、それぞれ、ロッドカバー１６，１６’の中心に形成されている。開口２４，２４’は、それぞれ、軸方向に摺動可能な２つのピストンロッド３０，３０’を受けている。開口２４，２４’は、好ましくは、ピストンロッドが軸方向に移動するのを可能にすると共に内部の流体が区画２２から漏れるのを防ぐ２つの軸受・シール４４，４４’を備えている。
【００２４】
２つのピストンロッドをハウジング１４内で軸方向に同時に摺動させるために、これらのピストンロッドを囲むようにピストンアセンブリ１２が設けられている。ピストンアセンブリ１２は、ピストンヘッドスリーブ２６を備えている。このピストンヘッドスリーブ２６は、ネジ締結または溶接によって、２つのピストンロッド３０，３０’に取り付けられている。
【００２５】
本発明の例示的な実施形態では、ピストンロッド３０，３０’は、同一の直径を有し、軸方向に沿ってハウジング１４から外に延在している。
【００２６】
この構成によれば、ピストンロッドが移動しても、閉鎖された内部区画２２内の容積が変化しないため、ロッド容積の補償装置、蓄圧器、または他の同様の装置をダンパー内に組み込む必要がないという効果が得られる。
【００２７】
ピストンヘッドスリーブ２６は、好ましくは、軟磁性材料によって製造され、少なくとも１つのスプール、この実施形態では、３つのスプール２８，２８’，２８’’を有している。別体のピストンヘッドスリーブ２６をピストンロッド３０，３０’に取り付けてピストンアセンブリ１２を形成することによって、より高級な一体式ピストンアセンブリに取り替えることができる。また、この構成は、複雑化および後で詳述する芯出しの問題を低減させながら、従来のピストンダンパーをＭＲダンパーに変更するためのシンプルかつコスト効率のよい方法を可能にする。加えて、この構成は、外側のシリンダー状ハウジングを磁性回路の一部とする特にシンプルな幾何学的形状を有している。
【００２８】
ピストンアセンブリ１２は、区画２２を第１の流体チャンバ３２および第２の流体チャンバ３４に分割している。
【００２９】
本発明では、クッションリング３６，３６’が設けられる。クッションリング３６，３６’は、それぞれ、ピストンロッド３０，３０’に取り付けられ、ピストンヘッドスリーブ２６からピストンロッドに沿って軸方向に延在している。クッションリングは、円滑な運動を油圧機械的にもたらすと共に、減衰作動中にＭＲ流体の比較的高い粘度によって生じるピストンアセンブリ１２とＭＲ流体４８との間の抵抗を低減させるような形状に作製されている。
【００３０】
円筒状ハウジングの内壁（内径）３８とピストンスリーブ２６の外径４０との間の間隙によって、作動部、すなわち、流体オリフィス４２が形成されている。
【００３１】
ピストンロッド３０，３０’は、それぞれ、ネジ付きロッド端４６，４６’を備えている。振動制御を必要とする第１の構造体が、ネジ付きロッド端４６，４６’の少なくとも１つに溶接されるかまたは締め付けられることによって、ピストンロッド３０，３０’の少なくとも１つに取り付けられることとなる。この第１の構造体に関連する第２の構造体が、カバー１６，１６’に溶接されるかまたはタイロッド２０，２０’に締付けられることによって、ＭＲダンパーハウジングまたは本体１４に取り付けられることとなる。
【００３２】
ＭＲダンパーの本体１４に取り付けられた構造体の振動を誘発する運動によって、ピストンロッド３０，３０’が変位すると、（例えば、図１において右から左に移動すると）、ＭＲ流体４８が、管状の流体オリフィス４２を通って、圧縮されるチャンバ（第１の流体チャンバ３２）から膨張するチャンバ（第２の流体チャンバ３４）に流れる。
【００３３】
好ましくは巻線５０，５０’，５０’’の３つのスプールに電流が印加されると、磁場が生じ、生じた磁場に応じて、ＭＲ流体４８の降伏強度が増大することとなる。流体チャンバ３２，３４間におけるＭＲ流体４８の流れは、巻線５０，５０’，５０’’に印加される電流の変調によって誘発される磁場の振幅によって制御される。従って、取り付けられた構造体の振動を低減するように、ＭＲダンパー１０の減衰率を所望の値に調整することができる。
【００３４】
磁極片５２，５２’、５２’’間の空間および円筒状の本体１４の内径３８が、ＭＲ流体４８を分極する能動的な流体領域を形成する。本発明のこの例示的な実施形態では、巻線５０，５０’，５０’’は、インダクタンスを最小にし、磁極片５２，５２’’での追加的に磁場を生じさせることを可能にするような代替的な方法によって、巻かれてもよい。巻線５０，５０’，５０’’に接続される電線５４は、好ましくは、パイロット孔５８内に位置する気密シール５６を用いて、密封されている。次いで、電線５４は、ピストンヘッドスリーブ２６から出て、ワイヤトンネル６０を介して、ネジ付きロッド端４６’に至っている。巻線５０，５０’，５０’’がＭＲ流体と直接接触し、損耗および短絡することを防ぐために、エポキシ樹脂ペースト６２，６２’，６２’’が、巻線５０，５０’，５０’’の外径に被覆されている。
【００３５】
図１を参照すると、１つまたは複数のセンサ７４が、前述の構造体に配置されている。センサ７４は、信号を受信するように構成されている。この信号は、巻線５４に印加される電流を制御する制御装置７２に伝達されることとなる。制御装置７２は、当該技術分野におけるどのような形式のものでもよい。
【００３６】
図１を再び参照すると、ＭＲ流体ダンパー１０がオン状態のとき、ＭＲ流体４８は、電磁回路によって誘発された高磁場によって高降伏応力レベルに分極されて、ピストンアセンブリ１２により分割された２つの流体チャンバ３２，３４間の流体オリフィス４２において、栓（プラグ）のように作用する。その結果、環状の流体オリフィス４２内のＭＲ流体は、Ｏリングシールのように作用し、円筒状ハウジング１４の内径の方向にピストンアセンブリ１２と共に摺動し、これによって、減衰運転サイクル中に、流体は、流体オリフィス４２を介して、圧縮チャンバから膨張チャンバ、または膨張チャンバから圧縮チャンバに流れることができないこととなる。このような状況は、膨張チャンバ内にキャビテーション（気泡生成）を生じさせ、その結果、ＭＲダンパーの力遅れ現象を引き起こす原因になる。
【００３７】
ＭＲ流体の粘度は比較的高いため、当該技術分野においてなされているような特別の注意を払っても、エアポケットの全ておよびそこに溶解した空気をなくすことは極めて困難である。
【００３８】
本発明者らは、ＭＲ液体に適切な圧力を加えることによって上記の欠点を解消する独創的な方法および装置を開発した。
【００３９】
本発明者らは、閉じ込められた空気の影響を低減させるとともに、ＭＲ流体４８の比較的高い降伏応力によってシールプラグ効果を克服するためには、閉鎖された内部区画２２内のＭＲ流体に加えられる圧力を増大させることが、良好な解決策であることを見出した。
【００４０】
本発明者らは、装置内のＭＲ流体の圧力に対する力遅れ現象の影響を確認する実験を行なった。本発明による種々の加圧流体を含むＭＲダンパーを、１．５Ａの作動電流によって、２０ｍｍ、０．１Ｈｚの三角形状に変位する加振の下で試験を実施した。その結果が、図２に示されている。
【００４１】
図２は、力遅れ現象に対する０，２５，５０，７５，および１００ｐｓｉの加圧ＭＲ流体の影響を示している。この図を参照すると、ＭＲ流体の圧力が増大すると、力遅れ現象が低減することが分かる。ダンパー内のＭＲ流体の圧力が１００ｐｓｉまで上昇すると、力遅れ現象は、ほぼなくなることとなる。
【００４２】
ＭＲ流体を１００ｐｓｉ〜４００ｐｓｉの圧力、好ましくは、１００ｐｓｉ〜２００ｐｓｉの圧力に維持すれば、ＭＲダンパーの性能が良好になることが予期される。
【００４３】
また、本発明者らは、ＭＲダンパー１０の力遅れ現象を防止するためには、閉じ込められたエアポケットを最小限にするように特別の注意を払って、ＭＲ流体を充填する必要があることも見出した。図１に示されるように、この例示的な実施形態では、装置に充填される流体を一方向に維持するために、入口６４および出口６４’が、それぞれ、カバー１６，１６’に設けられている。このことも、この問題を解決することに役立つこととなる。
【００４４】
好ましい実施形態では、入口は、一方向弁に接続されている。他の実施形態では、当業者に容易に理解されるように、一方向弁が、入口としてハウジング１４に嵌合されている。
【００４５】
本発明に用いられる一方向弁は、当該技術分野におけるどのような形式のものでもよい。
【００４６】
ＭＲダンパーの力遅れ現象を防止する目的で流体チャンバを加圧するために、ハンドポンプ（例えば、ＥＮＥＲＰＡＣ（登録商標）Ｐ−１４２）、２つの圧力ゲージ、２つの迅速着脱連結器（例えば、ＦＡＳＴＥＲ（登録商標）ＡＮＶ１４ＧＡＳ）などを備える例示的なＭＲ流体充填機構が本発明に用いられる。ＭＲ流体は、ハンドポンプを用いることによって、ＭＲダンパー内に送り込まれることとなる。１つの圧力ゲージを用いて、ハンドポンプの出口圧力を監視し、他の圧力ゲージを用いて、ＭＲダンパーの内部圧力を監視する。迅速連結器を流体システムに用いて、流体または流体圧の漏れを生じることなく、ラインを迅速に接続する。迅速連結器は、２つの互いに嵌合する半体、すなわち、プラグ（雄）半体および連結器（雌）半体から構成されている。雌連結器は、一方向弁として作用し、５，０００ｐｓｉに至るような高い作動圧に耐えることができる。
【００４７】
ＭＲ流体４８は、まず、区画２２に通路６６または６６’を介して通じる入口／出口６４または６４’から、ＭＲダンパー１０内に導入される。区画２２がＭＲ流体４８によって十分に満たされると、油圧一方向弁６８および油圧締め具７０が、それぞれ、入口６４および出口６４’または出口６４’および入口６４に締め付けられる。ＭＲダンパー１０の内側の閉じ込められたエアポケットを最小限に抑えるために、ＭＲダンパー１０は、数サイクルだけ予備的に運転され、数時間にわたって安定的に保たれる。次いで、前述したようなＭＲ流体を充填するプロセスが、最大限の補給がなされるまで繰り返される。これによって、ＭＲダンパーの内側のエアポケットを最小限に抑えることが促されることとなる。最終的に、力遅れ効果を防止するために、一方向弁６８を介してＭＲダンパー１０内のＭＲ流体を加圧することによって、ＭＲダンパー１０の区画２２が加圧されることとなる。一方向弁６８を用いることによって、力遅れ効果を解消するために蓄圧器を用いる方法に対する小形化について、および代替について解決策がもたらされることとなる。
【００４８】
本発明によるＭＲダンパーは、振動低減システム、特に、鉄道車両サスペンションシステムに広く用いられる。鉄道車両サスペンションシステムにすぐれた性能をもたらすために、従来のダンパーに代えて、ＭＲダンパー１０を用いることができる。実際には、ＭＲダンパーの本体が、カバー１６，１６またはタイロッド２０，２０’を介して、鉄道車両（例えば、台車）の第１の構造体に取り付けられている。次いで、ピストンロッド３０，３０’の少なくとも１つが、ネジ付きロッド端４６，４６’の少なくとも１つの端を介して、鉄道車両（例えば、車体）の第１の構造体に取り付けられている。制御装置７２を用いて、センサ７４からの情報によって入力電流を制御することによって、ＭＲダンパー１０を制御することができる。
【００４９】
図３、図４、図５は、本発明の例示的な実施形態によって、ＭＲダンパー７８，７８’，７８’’，７８’’’を利用する鉄道車両７６を示している。
【００５０】
ＭＲダンパー７８，７８’は、車体８０と前台車８２との間の二次サスペンションシステムに取り付けられている。ＭＲダンパー７８’’，７８’’’は、車体８０と後台車８４との間の二次サスペンションシステムに取り付けられている。符号８６，８６’、８６’’は、それぞれ、鉄道車両の長手方向（ｘ）、横方向（ｙ）、および垂直方向（ｚ）を表し、符号８８，８８’，８８’’は、鉄道車両の偏揺れ（yaw）の方向、横揺れ（roll）の方向、および縦揺れ（pitch）の方向を表している。
【００５１】
車体の横方向絶対速度の測定値と所定の閾速度との比較に基づく制御方式は、オニール（O'Neil）およびウエイル（Wale）による「半能動サスペンションによる鉄道車両の運転の改良」にて見出される。本発明のこの実施形態では、前台車８２上の車体中心９０の横方向絶対速度および後台車８４上の車体中心９２の横方向絶対速度が、異なるセンサによって、個々に測定される。その結果、２組のＭＲダンパー７８，７８’，７８’’，７８’’の減衰力が、各センサの測定値を所定の閾速度と比較することによって、個々に制御される。
【００５２】
本発明の上記の例示的実施形態を例示の目的でここに説明したが、当業者であれば、種々の修正、追加、および変更が、本発明の精神から逸脱することなくなされてもよく、それらの修正、追加、および変更も、特許請求の範囲に含まれることを理解するだろう。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明によるＭＲダンパーの一部を断面で示す側面図である。
【図２】種々の加圧ＭＲ流体の力遅れ現象の影響を示すグラフである。
【図３】本発明のＭＲ流体ダンパーを利用する概略的な鉄道車両の底面図、側面図、および正面図である。
【図４】本発明のＭＲ流体ダンパーを利用する概略的な鉄道車両の底面図、側面図、および正面図である。
【図５】本発明のＭＲ流体ダンパーを利用する概略的な鉄道車両の底面図、側面図、および正面図である。
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年７月２９に出願された米国仮特許出願第６０／７０３，４２８号の利得を主張するものであり、この内容を参照することによって、その全体がここに明瞭に含まれるものとする。
【０００２】
本発明は、磁気粘性（ＭＲ）流体装置に関し、さらに詳細には、加圧ＭＲ流体を含む磁気粘性（ＭＲ）流体ダンパーに関する。
【背景技術】
【０００３】
制御可能な粘性減衰力を生じさせるためにＭＲ流体を作動媒体として用いる磁気粘性流体装置は、振動低減用途で極めて有望である。可変オリフィスダンパーのような従来の半能動装置と比較して、ＭＲ流体ダンパーは、迅速に応答し、移動部品が少なく（ピストンアセンブリしか有せず）、シンプルかつ信頼性が高くなっている。
【０００４】
ＭＲ装置の優れた順応性によって、融通性という点で新規の用途が得られることとなる。さまざまなＭＲ装置が、種々の用途向けに開発されており、その用途には、例えば、運動器具に用いられるＭＲ回転装置、クラッチおよびブレーキ、および自動車または鉄道車両のサスペンションシステムに用いられるリニアＭＲ装置が挙げられる。
【０００５】
ＭＲ装置に一般的に用いられるＭＲ流体は、磁場に晒されると粘性液体から制御可能な降伏強度を有する半固体にミリ秒単位で可逆的に変化（すなわち、粘性的に変化）できる制御可能な流体の一種である。一般的なＭＲ液体は、３つの主構成成分、すなわち、分散された強磁性粒子、キャリア液体、および安定化剤から構成されている。磁場が印加されないとき（オフ状態のとき）には、ＭＲ流体は、通常の流体のように自在に流動する。十分な強度の磁場が印加されたとき（オン状態のとき）には、強磁性粒子が、磁場の方向に並んで配列される双極子モーメントを得て、印加された磁場と平行な直鎖を形成する。この現象によって、ＭＲ流体が凝固し、その結果、ＭＲ流体の降伏強度を増大させ、ＭＲ流体の運動を拘束する。印加された磁場の強度が増大すると、ＭＲ流体の降伏強度が増大する。印加された磁場が除去されると、ＭＲ流体は、ミリ秒単位の時間内で再び自在に流動する液体に戻ることとなる。
【０００６】
一般的なＭＲダンパーは、ピストンロッドを有するピストンアセンブリを備えており、ピストンロッドは、ＭＲ流体によって十分に満たされた閉空間であるダンパー本体の内部で摺動するように構成されている。ピストンロッドは、ダンパー本体内のピストンアセンブリに取り付けられる少なくとも１つの端部、およびダンパー本体の外側の少なくとも１つの端部を有している。
【０００７】
ダンパー本体およびピストンロッドの少なくとも１つの端部が、２つの別個の構造体に取り付けられ、これらの構造体間での相対的な運動に従って、減衰力がピストンロッドの方向に沿って生じる。具体的には、ピストンが変位すると、ＭＲダンパー内で、ＭＲ流体がオリフィスを介して圧縮チャンバから膨張チャンバに移動する。その結果、オリフィスの内側のＭＲ流体は、用途により異なる振幅を有する印加磁場に晒されることとなる。通常、磁場はピストンコアの中間の領域に位置する電磁回路によって発生させられる。
【０００８】
カールソン（Carlson）らに付与された米国特許第５，２７７，２８２号および５，８７８，８５１号、およびカールソンに付与された米国特許第６，４２７，８１３号では、種々のＭＲダンパーの設計が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ＭＲ流体は力遅れ現象の影響を受ける。第１に、力遅れ現象にはＭＲ流体を充填するプロセス中にＭＲダンパー内に閉じ込められたエアポケットによるものがある。第２に、力遅れ現象にはＭＲ流体の粘度が比較的高いことによるものがある。これらの２つの要因の両方によって、減衰動作中にキャビテーション（気泡発生）を生じさせ、ＭＲダンパーの性能を低下させることとなる。従って、キャビテーションを最小限に抑えることができるＭＲ流体ダンパーを提供することが望まれる。
【００１０】
カールソンの特許（米国特許第６，４２７，８１３号）には、ＭＲ液体の膨張用および抽出用の外部補償チャンバとガス充填チャンバとを有する蓄圧器を備えたＭＲダンパーが開示されている。カールソンは、ＭＲ液体を蓄圧器によって加圧し、これによって、キャビテーションを最小限に抑えることができると述べているが、キャビテーションをどのようにして最小限に抑えるかについては触れていない。
【００１１】
ここに引用した参考文献は、参照することによって、その全体がここに明瞭に含まれるものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
先行技術の上述の問題を解消するために、本発明は、少なくとも１００ｐｓｉの加圧ＭＲ液体を含む磁気粘性流体装置を提供する。
【００１３】
本発明の一態様によれば、
（ａ）空洞を有するハウジングと、
（ｂ）前記空洞内の移動機構であって、前記ハウジングおよび移動機構が少なくとも１つの作動部および少なくとも１つのチャンバを空洞内に画定するように配置される構成となっている移動機構と、
（ｃ）前記少なくとも１つの作動部および前記少なくとも１つのチャンバ内の磁気粘性流体（ＭＲ流体）であって、少なくとも１００ｐｓｉの圧力を有するＭＲ流体と、
（ｄ）該ＭＲ流体に粘性変化を生じさせるために、前記作動部内の前記ＭＲ流体に作用する磁場を生成する手段と、
を備えていることを特徴とする磁気粘性流体装置が提供される。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、磁気粘性装置のキャビテーションを最小限に抑える方法であって、該装置内のＭＲ流体を少なくとも１００ｐｓｉの圧力で供給することを含むことを特徴とする方法が対象とされる。
【００１５】
本発明のさらに別の態様によれば、鉄道車両のサスペンションシステムであって、本発明によって画定された少なくとも１つの磁気粘性ダンパーを鉄道車両の台車と車体との間に備えていることを特徴とするサスペンションシステムが提供される。
【００１６】
本発明の例示的な実施形態では、前記ＭＲ流体が、１００ｐｓｉ〜４００ｐｓｉの範囲内の圧力を有する。別の例示的な実施形態では、前記ＭＲ流体は、１００ｐｓｉ〜２００ｐｓｉの範囲内の圧力を有する。
【００１７】
本発明によって提供されるＭＲ装置は、当技術分野におけるＭＲ装置と比較して、キャビテーションをごく最小限に抑えることによって、改良された性能を発揮することができる。鉄道車両システムに適用される場合には、このＭＲ装置が、高周波での上側首振りモード（upper sway mode）における鉄道車両の性能を低下させることなく、下側首振りモード（lower sway mode）での減衰力を増大させることができる。さらに、本発明による装置は、異なる状況下における種々の振動に対処することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の前述の特徴および他の利点は、本発明の例示的な実施形態を示す以下の説明および添付の図面からよく理解されるであろう。
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明のいくつかの例示的な実施形態について説明する。図面の全体にわたって、同一の符号は、同一の要素を示す。
【００２０】
本発明の例示的な実施形態によるＭＲ装置１０、特にＭＲダンパーが、図１に示されている。
【００２１】
ＭＲダンパー１０は、一般的に低炭素鋼のような軟磁性材料から作製されるハウジングまたは本体１４を備えている。この実施形態では、ハウジング１４は、円筒状の空洞１４０を有している。
【００２２】
ハウジング１４では、その両端部が、それぞれ、カバー１６，１６’によって閉鎖されている。これらのカバー１６，１６’は、タイロッドナット１８，１８’，１８’’，１８’’’によって、タイロッド２０，２０’に結合されている（この実施形態では、総計８つのタイロッドナットおよび４つのタイロッドが用いられているが、これらは、図１に完全に示されていない）。これらの部品が共に組み合わされ、部分的に閉鎖された区画を形成している。
【００２３】
２つの円形開口２４，２４’が、それぞれ、ロッドカバー１６，１６’の中心に形成されている。開口２４，２４’は、それぞれ、軸方向に摺動可能な２つのピストンロッド３０，３０’を受けている。開口２４，２４’は、好ましくは、ピストンロッドが軸方向に移動するのを可能にすると共に内部の流体が区画２２から漏れるのを防ぐ２つの軸受・シール４４，４４’を備えている。
【００２４】
２つのピストンロッドをハウジング１４内で軸方向に同時に摺動させるために、これらのピストンロッドを囲むようにピストンアセンブリ１２が設けられている。ピストンアセンブリ１２は、ピストンヘッドスリーブ２６を備えている。このピストンヘッドスリーブ２６は、ネジ締結または溶接によって、２つのピストンロッド３０，３０’に取り付けられている。
【００２５】
本発明の例示的な実施形態では、ピストンロッド３０，３０’は、同一の直径を有し、軸方向に沿ってハウジング１４から外に延在している。
【００２６】
この構成によれば、ピストンロッドが移動しても、閉鎖された内部区画２２内の容積が変化しないため、ロッド容積の補償装置、蓄圧器、または他の同様の装置をダンパー内に組み込む必要がないという効果が得られる。
【００２７】
ピストンヘッドスリーブ２６は、好ましくは、軟磁性材料によって製造され、少なくとも１つのスプール、この実施形態では、３つのスプール２８，２８’，２８’’を有している。別体のピストンヘッドスリーブ２６をピストンロッド３０，３０’に取り付けてピストンアセンブリ１２を形成することによって、より高級な一体式ピストンアセンブリに取り替えることができる。また、この構成は、複雑化および後で詳述する芯出しの問題を低減させながら、従来のピストンダンパーをＭＲダンパーに変更するためのシンプルかつコスト効率のよい方法を可能にする。加えて、この構成は、外側のシリンダー状ハウジングを磁性回路の一部とする特にシンプルな幾何学的形状を有している。
【００２８】
ピストンアセンブリ１２は、区画２２を第１の流体チャンバ３２および第２の流体チャンバ３４に分割している。
【００２９】
本発明では、クッションリング３６，３６’が設けられる。クッションリング３６，３６’は、それぞれ、ピストンロッド３０，３０’に取り付けられ、ピストンヘッドスリーブ２６からピストンロッドに沿って軸方向に延在している。クッションリングは、円滑な運動を油圧機械的にもたらすと共に、減衰作動中にＭＲ流体の比較的高い粘度によって生じるピストンアセンブリ１２とＭＲ流体４８との間の抵抗を低減させるような形状に作製されている。
【００３０】
円筒状ハウジングの内壁（内径）３８とピストンスリーブ２６の外径４０との間の間隙によって、作動部、すなわち、流体オリフィス４２が形成されている。
【００３１】
ピストンロッド３０，３０’は、それぞれ、ネジ付きロッド端４６，４６’を備えている。振動制御を必要とする第１の構造体が、ネジ付きロッド端４６，４６’の少なくとも１つに溶接されるかまたは締め付けられることによって、ピストンロッド３０，３０’の少なくとも１つに取り付けられることとなる。この第１の構造体に関連する第２の構造体が、カバー１６，１６’に溶接されるかまたはタイロッド２０，２０’に締付けられることによって、ＭＲダンパーハウジングまたは本体１４に取り付けられることとなる。
【００３２】
ＭＲダンパーの本体１４に取り付けられた構造体の振動を誘発する運動によって、ピストンロッド３０，３０’が変位すると、（例えば、図１において右から左に移動すると）、ＭＲ流体４８が、管状の流体オリフィス４２を通って、圧縮されるチャンバ（第１の流体チャンバ３２）から膨張するチャンバ（第２の流体チャンバ３４）に流れる。
【００３３】
好ましくは巻線５０，５０’，５０’’の３つのスプールに電流が印加されると、磁場が生じ、生じた磁場に応じて、ＭＲ流体４８の降伏強度が増大することとなる。流体チャンバ３２，３４間におけるＭＲ流体４８の流れは、巻線５０，５０’，５０’’に印加される電流の変調によって誘発される磁場の振幅によって制御される。従って、取り付けられた構造体の振動を低減するように、ＭＲダンパー１０の減衰率を所望の値に調整することができる。
【００３４】
磁極片５２，５２’、５２’’間の空間および円筒状の本体１４の内径３８が、ＭＲ流体４８を分極する能動的な流体領域を形成する。本発明のこの例示的な実施形態では、巻線５０，５０’，５０’’は、インダクタンスを最小にし、磁極片５２，５２’’での追加的に磁場を生じさせることを可能にするような代替的な方法によって、巻かれてもよい。巻線５０，５０’，５０’’に接続される電線５４は、好ましくは、パイロット孔５８内に位置する気密シール５６を用いて、密封されている。次いで、電線５４は、ピストンヘッドスリーブ２６から出て、ワイヤトンネル６０を介して、ネジ付きロッド端４６’に至っている。巻線５０，５０’，５０’’がＭＲ流体と直接接触し、損耗および短絡することを防ぐために、エポキシ樹脂ペースト６２，６２’，６２’’が、巻線５０，５０’，５０’’の外径に被覆されている。
【００３５】
図１を参照すると、１つまたは複数のセンサ７４が、前述の構造体に配置されている。センサ７４は、信号を受信するように構成されている。この信号は、巻線５４に印加される電流を制御する制御装置７２に伝達されることとなる。制御装置７２は、当該技術分野におけるどのような形式のものでもよい。
【００３６】
図１を再び参照すると、ＭＲ流体ダンパー１０がオン状態のとき、ＭＲ流体４８は、電磁回路によって誘発された高磁場によって高降伏応力レベルに分極されて、ピストンアセンブリ１２により分割された２つの流体チャンバ３２，３４間の流体オリフィス４２において、栓（プラグ）のように作用する。その結果、環状の流体オリフィス４２内のＭＲ流体は、Ｏリングシールのように作用し、円筒状ハウジング１４の内径の方向にピストンアセンブリ１２と共に摺動し、これによって、減衰運転サイクル中に、流体は、流体オリフィス４２を介して、圧縮チャンバから膨張チャンバ、または膨張チャンバから圧縮チャンバに流れることができないこととなる。このような状況は、膨張チャンバ内にキャビテーション（気泡生成）を生じさせ、その結果、ＭＲダンパーの力遅れ現象を引き起こす原因になる。
【００３７】
ＭＲ流体の粘度は比較的高いため、当該技術分野においてなされているような特別の注意を払っても、エアポケットの全ておよびそこに溶解した空気をなくすことは極めて困難である。
【００３８】
本発明者らは、ＭＲ液体に適切な圧力を加えることによって上記の欠点を解消する独創的な方法および装置を開発した。
【００３９】
本発明者らは、閉じ込められた空気の影響を低減させるとともに、ＭＲ流体４８の比較的高い降伏応力によってシールプラグ効果を克服するためには、閉鎖された内部区画２２内のＭＲ流体に加えられる圧力を増大させることが、良好な解決策であることを見出した。
【００４０】
本発明者らは、装置内のＭＲ流体の圧力に対する力遅れ現象の影響を確認する実験を行なった。本発明による種々の加圧流体を含むＭＲダンパーを、１．５Ａの作動電流によって、２０ｍｍ、０．１Ｈｚの三角形状に変位する加振の下で試験を実施した。その結果が、図２に示されている。
【００４１】
図２は、力遅れ現象に対する０，２５，５０，７５，および１００ｐｓｉの加圧ＭＲ流体の影響を示している。この図を参照すると、ＭＲ流体の圧力が増大すると、力遅れ現象が低減することが分かる。ダンパー内のＭＲ流体の圧力が１００ｐｓｉまで上昇すると、力遅れ現象は、ほぼなくなることとなる。
【００４２】
ＭＲ流体を１００ｐｓｉ〜４００ｐｓｉの圧力、好ましくは、１００ｐｓｉ〜２００ｐｓｉの圧力に維持すれば、ＭＲダンパーの性能が良好になることが予期される。
【００４３】
また、本発明者らは、ＭＲダンパー１０の力遅れ現象を防止するためには、閉じ込められたエアポケットを最小限にするように特別の注意を払って、ＭＲ流体を充填する必要があることも見出した。図１に示されるように、この例示的な実施形態では、装置に充填される流体を一方向に維持するために、入口６４および出口６４’が、それぞれ、カバー１６，１６’に設けられている。このことも、この問題を解決することに役立つこととなる。
【００４４】
好ましい実施形態では、入口は、一方向弁に接続されている。他の実施形態では、当業者に容易に理解されるように、一方向弁が、入口としてハウジング１４に嵌合されている。
【００４５】
本発明に用いられる一方向弁は、当該技術分野におけるどのような形式のものでもよい。
【００４６】
ＭＲダンパーの力遅れ現象を防止する目的で流体チャンバを加圧するために、ハンドポンプ（例えば、ＥＮＥＲＰＡＣ（登録商標）Ｐ−１４２）、２つの圧力ゲージ、２つの迅速着脱連結器（例えば、ＦＡＳＴＥＲ（登録商標）ＡＮＶ１４ＧＡＳ）などを備える例示的なＭＲ流体充填機構が本発明に用いられる。ＭＲ流体は、ハンドポンプを用いることによって、ＭＲダンパー内に送り込まれることとなる。１つの圧力ゲージを用いて、ハンドポンプの出口圧力を監視し、他の圧力ゲージを用いて、ＭＲダンパーの内部圧力を監視する。迅速連結器を流体システムに用いて、流体または流体圧の漏れを生じることなく、ラインを迅速に接続する。迅速連結器は、２つの互いに嵌合する半体、すなわち、プラグ（雄）半体および連結器（雌）半体から構成されている。雌連結器は、一方向弁として作用し、５，０００ｐｓｉに至るような高い作動圧に耐えることができる。
【００４７】
ＭＲ流体４８は、まず、区画２２に通路６６または６６’を介して通じる入口／出口６４または６４’から、ＭＲダンパー１０内に導入される。区画２２がＭＲ流体４８によって十分に満たされると、油圧一方向弁６８および油圧締め具７０が、それぞれ、入口６４および出口６４’または出口６４’および入口６４に締め付けられる。ＭＲダンパー１０の内側の閉じ込められたエアポケットを最小限に抑えるために、ＭＲダンパー１０は、数サイクルだけ予備的に運転され、数時間にわたって安定的に保たれる。次いで、前述したようなＭＲ流体を充填するプロセスが、最大限の補給がなされるまで繰り返される。これによって、ＭＲダンパーの内側のエアポケットを最小限に抑えることが促されることとなる。最終的に、力遅れ効果を防止するために、一方向弁６８を介してＭＲダンパー１０内のＭＲ流体を加圧することによって、ＭＲダンパー１０の区画２２が加圧されることとなる。一方向弁６８を用いることによって、力遅れ効果を解消するために蓄圧器を用いる方法に対する小形化について、および代替について解決策がもたらされることとなる。
【００４８】
本発明によるＭＲダンパーは、振動低減システム、特に、鉄道車両サスペンションシステムに広く用いられる。鉄道車両サスペンションシステムにすぐれた性能をもたらすために、従来のダンパーに代えて、ＭＲダンパー１０を用いることができる。実際には、ＭＲダンパーの本体が、カバー１６，１６またはタイロッド２０，２０’を介して、鉄道車両（例えば、台車）の第１の構造体に取り付けられている。次いで、ピストンロッド３０，３０’の少なくとも１つが、ネジ付きロッド端４６，４６’の少なくとも１つの端を介して、鉄道車両（例えば、車体）の第１の構造体に取り付けられている。制御装置７２を用いて、センサ７４からの情報によって入力電流を制御することによって、ＭＲダンパー１０を制御することができる。
【００４９】
図３、図４、図５は、本発明の例示的な実施形態によって、ＭＲダンパー７８，７８’，７８’’，７８’’’を利用する鉄道車両７６を示している。
【００５０】
ＭＲダンパー７８，７８’は、車体８０と前台車８２との間の二次サスペンションシステムに取り付けられている。ＭＲダンパー７８’’，７８’’’は、車体８０と後台車８４との間の二次サスペンションシステムに取り付けられている。符号８６，８６’、８６’’は、それぞれ、鉄道車両の長手方向（ｘ）、横方向（ｙ）、および垂直方向（ｚ）を表し、符号８８，８８’，８８’’は、鉄道車両の偏揺れ（yaw）の方向、横揺れ（roll）の方向、および縦揺れ（pitch）の方向を表している。
【００５１】
車体の横方向絶対速度の測定値と所定の閾速度との比較に基づく制御方式は、オニール（O'Neil）およびウエイル（Wale）による「半能動サスペンションによる鉄道車両の運転の改良」にて見出される。本発明のこの実施形態では、前台車８２上の車体中心９０の横方向絶対速度および後台車８４上の車体中心９２の横方向絶対速度が、異なるセンサによって、個々に測定される。その結果、２組のＭＲダンパー７８，７８’，７８’’，７８’’の減衰力が、各センサの測定値を所定の閾速度と比較することによって、個々に制御される。
【００５２】
本発明の上記の例示的実施形態を例示の目的でここに説明したが、当業者であれば、種々の修正、追加、および変更が、本発明の精神から逸脱することなくなされてもよく、それらの修正、追加、および変更も、特許請求の範囲に含まれることを理解するだろう。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明によるＭＲダンパーの一部を断面で示す側面図である。
【図２】種々の加圧ＭＲ流体の力遅れ現象の影響を示すグラフである。
【図３】本発明のＭＲ流体ダンパーを利用する概略的な鉄道車両の底面図、側面図、および正面図である。
【図４】本発明のＭＲ流体ダンパーを利用する概略的な鉄道車両の底面図、側面図、および正面図である。
【図５】本発明のＭＲ流体ダンパーを利用する概略的な鉄道車両の底面図、側面図、および正面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）空洞を有するハウジングと、
（ｂ）前記空洞内の移動機構であって、前記ハウジングおよび前記移動機構が少なくとも１つの作動部および少なくとも１つのチャンバを前記空洞内に画定するように配置される構成となっている移動機構と、
（ｃ）前記少なくとも１つの作動部および前記チャンバ内のＭＲ流体であって、少なくとも１００ｐｓｉの圧力を有するＭＲ流体と、
（ｄ）該ＭＲ流体に粘性変化を生じさせるために、前記作動部内の前記ＭＲ流体に作用する磁場を生成する磁場発生器と
を備えていることを特徴とする磁気粘性流体装置。
【請求項２】
流体入口および流体出口を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記流体入口が、一方向弁を備えていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ハウジングの外に延在する少なくとも１つのピストンロッドを備えるダンパーとなっている装置であって、
前記移動機構が、前記ピストンロッドの周囲に取り付けられたピストンヘッドスリーブと、前記ピストンロッドに取り付けられるとともに、前記ピストンヘッドスリーブから前記ピストンロッドに沿って軸方向に延在する少なくとも１つのクッションリングと
を備えるピストンアセンブリとなっていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記クッションリングが、前記ダンパーの運動中に、前記ピストンアセンブリと前記ＭＲ流体との間の抵抗を低減するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記装置が、同一の直径を有する２つのピストンロッドを備えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記圧力が、１００ｐｓｉ〜４００ｐｓｉの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記圧力が、１００ｐｓｉ〜４００ｐｓｉの範囲内にあることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記圧力が、１００ｐｓｉ〜２００ｐｓｉの範囲内にあることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
磁気粘性装置のキャビテーションを最小限に抑える方法であって、該装置内のＭＲ流体を少なくとも１００ｐｓｉの圧力で加圧することを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記圧力は、１００ｐｓｉ〜４００ｐｓｉの範囲内にあることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記磁気粘性装置が、入口および出口を有する磁気粘性ダンパーであり、前記ＭＲ流体が、前記入口に接続された一方向弁を通して供給されることを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記加圧がなされる前に前記ダンパー内に最大限の補給がなされるように、前記磁気粘性ダンパーを予備運転する方法を含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
鉄道車両のサスペンションシステムであって、前記鉄道車両の台車と車体との間に配置された少なくとも１つの磁気粘性ダンパーを備えるサスペンションシステムにおいて、
前記磁気粘性ダンパーが、
（ａ）空洞を有するハウジングと、
（ｂ）前記空洞内の移動機構であって、前記ハウジングおよび移動機構が、少なくとも１つの作動部および少なくとも１つのチャンバを前記空洞内に画定するように配置される構成となっている移動機構と、
（ｃ）前記少なくとも１つの作動部および前記チャンバ内のＭＲ流体であって、少なくとも１００ｐｓｉの圧力を有するＭＲ流体と、
（ｄ）前記ＭＲ流体に粘性変化を生じさせるために、前記作動部内の前記ＭＲ流体に作用する磁場を生成する磁場発生器と、
を備えていることを特徴とするサスペンションシステム。
【請求項１５】
前記台車または前記車体に取り付けられた少なくとも１つのセンサと、前記センサからの信号を処理するとともに、該信号に従って前記ダンパーの運動を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする請求項１４に記載のサスペンションシステム。
【請求項１】
（ａ）空洞を有するハウジングと、
（ｂ）前記空洞内の移動機構であって、前記ハウジングおよび前記移動機構が少なくとも１つの作動部および少なくとも１つのチャンバを前記空洞内に画定するように配置される構成となっている移動機構と、
（ｃ）前記少なくとも１つの作動部および前記チャンバ内のＭＲ流体であって、少なくとも１００ｐｓｉの圧力を有するＭＲ流体と、
（ｄ）該ＭＲ流体に粘性変化を生じさせるために、前記作動部内の前記ＭＲ流体に作用する磁場を生成する磁場発生器と
を備えていることを特徴とする磁気粘性流体装置。
【請求項２】
流体入口および流体出口を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記流体入口が、一方向弁を備えていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ハウジングの外に延在する少なくとも１つのピストンロッドを備えるダンパーとなっている装置であって、
前記移動機構が、前記ピストンロッドの周囲に取り付けられたピストンヘッドスリーブと、前記ピストンロッドに取り付けられるとともに、前記ピストンヘッドスリーブから前記ピストンロッドに沿って軸方向に延在する少なくとも１つのクッションリングと
を備えるピストンアセンブリとなっていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記クッションリングが、前記ダンパーの運動中に、前記ピストンアセンブリと前記ＭＲ流体との間の抵抗を低減するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記装置が、同一の直径を有する２つのピストンロッドを備えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記圧力が、１００ｐｓｉ〜４００ｐｓｉの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記圧力が、１００ｐｓｉ〜４００ｐｓｉの範囲内にあることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記圧力が、１００ｐｓｉ〜２００ｐｓｉの範囲内にあることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
磁気粘性装置のキャビテーションを最小限に抑える方法であって、該装置内のＭＲ流体を少なくとも１００ｐｓｉの圧力で加圧することを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記圧力は、１００ｐｓｉ〜４００ｐｓｉの範囲内にあることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記磁気粘性装置が、入口および出口を有する磁気粘性ダンパーであり、前記ＭＲ流体が、前記入口に接続された一方向弁を通して供給されることを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記加圧がなされる前に前記ダンパー内に最大限の補給がなされるように、前記磁気粘性ダンパーを予備運転する方法を含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
鉄道車両のサスペンションシステムであって、前記鉄道車両の台車と車体との間に配置された少なくとも１つの磁気粘性ダンパーを備えるサスペンションシステムにおいて、
前記磁気粘性ダンパーが、
（ａ）空洞を有するハウジングと、
（ｂ）前記空洞内の移動機構であって、前記ハウジングおよび移動機構が、少なくとも１つの作動部および少なくとも１つのチャンバを前記空洞内に画定するように配置される構成となっている移動機構と、
（ｃ）前記少なくとも１つの作動部および前記チャンバ内のＭＲ流体であって、少なくとも１００ｐｓｉの圧力を有するＭＲ流体と、
（ｄ）前記ＭＲ流体に粘性変化を生じさせるために、前記作動部内の前記ＭＲ流体に作用する磁場を生成する磁場発生器と、
を備えていることを特徴とするサスペンションシステム。
【請求項１５】
前記台車または前記車体に取り付けられた少なくとも１つのセンサと、前記センサからの信号を処理するとともに、該信号に従って前記ダンパーの運動を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする請求項１４に記載のサスペンションシステム。
【図１】
【図２】
【図３−５】
【図２】
【図３−５】
【公表番号】特表２００９−５０３３７８（Ｐ２００９−５０３３７８Ａ）
【公表日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２３１０９（Ｐ２００８−５２３１０９）
【出願日】平成１８年７月２８日（２００６．７．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００６／００１８８７
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１２２８３
【国際公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【出願人】（５０４３７５４７７）ザ チャイニーズ ユニバーシティー オブ ホンコン (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２８日（２００６．７．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００６／００１８８７
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１２２８３
【国際公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【出願人】（５０４３７５４７７）ザ チャイニーズ ユニバーシティー オブ ホンコン (1)
【Ｆターム（参考）】
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