加減弁及びそれを利用している振動ダンパ
【課題】振動ダンパにおいて通路内のフィールド応答する流体、及び通路を通る流体流動調整を含んでいる調節可能な弁を提供する。
【解決手段】ピストン２５の制動弁３６を通る流れに軽量で安価な油圧流体を使用できるようにするＭＲ流体の低減を可能にする。もう一つの面において、ダンパ２０は、手動で制動レベルを調整する機械的調節手段を含む。調整が、可動永久磁石、可動極片、可動磁極と磁石組立体、または磁気分路によって達成される。手動調整は、ノブ、レバー、またはケーブル作動装置備えていてもよい。代わりとして、磁束が電磁石によって与えられる。弁及びダンパは、ダンパ・ボディ２２が自転車フレームのようなフレーム部材１２に取り付けられる場合及びピストン棒２３が、自転車のスウィングアーム１４のような懸架部材に取り付けられる場合のようないかなる懸架装置にも有用であると分かった。
【解決手段】ピストン２５の制動弁３６を通る流れに軽量で安価な油圧流体を使用できるようにするＭＲ流体の低減を可能にする。もう一つの面において、ダンパ２０は、手動で制動レベルを調整する機械的調節手段を含む。調整が、可動永久磁石、可動極片、可動磁極と磁石組立体、または磁気分路によって達成される。手動調整は、ノブ、レバー、またはケーブル作動装置備えていてもよい。代わりとして、磁束が電磁石によって与えられる。弁及びダンパは、ダンパ・ボディ２２が自転車フレームのようなフレーム部材１２に取り付けられる場合及びピストン棒２３が、自転車のスウィングアーム１４のような懸架部材に取り付けられる場合のようないかなる懸架装置にも有用であると分かった。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動防止装置の領域に関する。具体的には、本発明は抵抗力に与える磁界制御可能な材料を利用する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
制御可能な振動装置は、制御可能な線形ダンパ、マウント及び制御できるを制動を有するものなどを含む。特に、磁界応答流体素子は、見掛け粘度が適用されたフィールド（電気的又は磁気的）に応答するいかなる流体も含む。そのようなフィールド応答する流体の一つのクラスは、磁気流動性の（以下にＭＲという）流体、すなわち、キャリア流体の中に懸濁された軟磁性粒子を有する媒質である。一つのそのようなＭＲ流体が共通に譲渡されたカールソンほかの米国特許第５，３８２，３７３号に記載されている。ＭＲダンパは公知である、そして、線形動作変形、すなわち、ダンパボディー内を主ダンパ軸に沿って往復運動するピストン部材を含むものを含む。換言すれば、線形動作装置を使って直線運動を減衰させ、または、制御可能な散逸性の力を与えることができる。
【０００３】
例えば、ＭＲ装置が、多種多様な用途において有効であるとわかった。ＭＲダンパが車エンジン・マウントに組み入れられた。一つのそのような装置が共通に譲渡されたカールソンの米国特許第５，３９８，９１７号において教えられている。電気調節手段を有する他のＭＲ流体装置が共通に譲渡された「磁気流動性の流体ダンパ」という名称の米国特許番号ＵＳ５，２７７，２８１において教示されている。カールソンほかの米国特許第５，２８４，３３０号は、シールなしの設計を含んでいる軸方向に作用する（線形）ダンパ及び装置を記載している。多自由度ＭＲ装置は、「多自由度磁気流動性の装置及びそれを使用するシステム」という名称のカールソンの米国特許第５，４９２，３１２号において記載されている。
【０００４】
多くの問題が実行可能で制御可能な流体ダンパを開発することにおいて出てきた。第一に、米国特許第５，２７７，２８１号の図９ａ−図９ｂに示されているようなＭＲダンパのピストン内の弁の挿入は、一般に複雑で、電線リード線をシールすることを必要とする。さらに、ピストン内の制御可能な弁を有することが制御可能な経路と共に受動制動を使用するための空間を制限する。したがって、費用効果的で製造するのが容易であるダンパ構造が必要とされる。また、ある場合には、動力が利用できないかもしれないが、なお、何らかの制動調整が望まれることがある。したがって、高価な電子制御及び電気的ハードウェアを必要としないでユーザーよって外部から機械的に調節できる装置にたいするニーズがある。さらに、フィールド応答する流体が、高価である傾向があるので、利用する流体少ない装置を求めるニーズがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、従来技術の利点及び欠点が与えられたものとすれば、本発明は、通路、通路内のフィールド応答する流体（例えばＮＲ流体）、及び通路を通るフィールド応答する流体の流れを調整する機械的調節手段を備える調節可能な弁を目的とする。調節手段は、極片に関して移動できる永久磁石、移動できる極片、移動できる磁石−磁極組立体、またはシャントを備えていてもよい。なるべくなら、機械的調節手段は、手動で、微調整ノブまたはレバーを備えているのがよい。選択的に、機械的調節手段は、遠隔で作動されるケーブルであってもよい。
【０００６】
もう一つの面によれば、内部キャビティを定めているダンパ・ボディ、前記内部キャビティ内に配置されて第１および第２の室に前記キャビティを小分けするピストン、前記第１および第２の室のうちの一方にまで相互接続している前記通路、及び制動レベルを調整するために備えられた機械的調節手段を備える振動ダンパが提供される。
【０００７】
なおもう一つの面によれば、内部キャビティを定めているダンパ・ボディ、前記内部キャビティ内に配置されて第１および第２の動さ室に前記キャビティを小分けするピストン、ピストン内に配置された制動弁、ピストンに固着して、内部キャビティに密封して受けられるピストン棒、補助室、第１および第２の室のうちの一方を補助室に相互接続している通路、補助キャビティにおいて入れられるフィールド応答する流体及び第１および第２の室のうちの少なくとも１、補助キャビティと第１および第２の室のうちの少なくとも一つの間のフィールド応答する流体の流れを制御するフィールド応答する流体弁、及び前記フィールド応答する流体を加圧する加圧手段を備える振動ダンパが提供される。フィールド応答する流体弁は、可動極片、可動磁石、シャントまたはユーザーによって手動で調節可能な制動を与える電磁石を備える。
【０００８】
別の態様においては、ダンパは、前記第１および第２の室のうちの少なくとも一方と相互に作用する内部キャビティ内のキャビティ隔壁を備え、前記キャビティ隔壁は、一方にフィールド応答する流体を配置され、それの他方の側にフィールド応答しない流体を配置されている。これは、必要とされるフィールド応答する流体の量のかなりの低減を可能にする。軽量油圧油が、ピストンの中の制動弁を通る流れのために使われる。
【０００９】
もう一つの面において、ダンパは、ダンパ・ボディを囲むコイルばねを備えている支柱の形をとる。このダンパは、乗る高さを調整するようにダンパ・ボディに対するコイルばねの位置を調整するダンパ・ボディに対するコイルばねの位置を調節手段を含んでもよい。
【００１０】
ダンパは、ダンパ・ボディが、自転車フレームのようなフレーム部材に相互接続され、前記ピストン棒が、自転車のスウィングアームのような可動懸架部材に相互接続されている懸架系の一部として優れた効用がある。
【００１１】
代わりに、ダンパは、自動車または機械装置におけるようないかなる懸架系の一部として含まれてもよい。
【００１２】
ユーザーによるダンパ特性を手動で調整するようにしていることは、本発明の一態様の利点である。
【００１３】
いかなる電力も必要とすることなく、ダンパ特性を手動で調整するようにしていることは、本発明の別の態様の利点である。
【００１４】
短い輪郭を有するダンパを提供することはもう一つの面の利点である。
従来のＭＲダンパより低重量のダンパを提供することはもう一つの面の利点である。
【００１５】
低コストの外部調整式弁を有するダンパを提供することはもう一つの面の利点である。
【００１６】
高および／または低状態の手動調整で非対称制動を示しているダンパを提供することはもう一つの面の利点である。
【００１７】
本発明の上述及びそのほかの特徴、利点及び特性は、好適な実施例及び添付図面の付随する説明から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１ａ】本発明によればフィールド応答する流体ダンパの第１の実施例の部分断面側面図である。
【図１ｂ】フィールド応答するもう一つの流体ダンパのもう一つの部分断面側面図である。
【図２】懸架の一部として本発明によればすえ付けられるダンパである。
【図３ａ】図２のフィールド応答する弁組立体の部分断面端面図である。
【図３ｂ】図３ａの磁石と磁極組立体の端面図である。
【図３ｃ】図３ａの永久磁石の透視図である。
【図３ｄ】代替の調節可能な弁組立体の断面端面図である。
【図３ｅ】線３ｅ−３ｅに沿って図３ｄの可動磁石と磁極組立体の断面端面図である。
【図３ｅ−１】線３ｅ’−３ｅ’に沿った図３ｄの中間のポール組立体の断面端面図である。
【図３ｆ】代替調節可能な弁組立体の断面端面図である。
【図３ｇ】オン（高減衰した）位置に配置されて示された、図３ｆの弁の線３ｇ−３ｇに沿った側面図である。
【図３ｈ】オフ（低減衰した）位置に示された図３ｆの弁の側面図である。
【図４ａ】代替の調節式弁組立体の断面端面図である。
【図４ｂ】線４ｂ−４ｂに沿った図４ａのシャント・メカニズムの断面端面図である。
【図５ａ】代替の調節式弁組立体の断面端面図である。
【図５ｂ】図５ａにおいて示される任意のレバーを作動させることのためのケーブル作動メカニズムの側面図である。
【図６】代替電磁式の調節可能な弁組立体の断面端面図である。
【図７】明瞭にするために除かれた非磁性端部を有する図６の電磁弁組立体である。
【図８ａ】本発明による手動で調節可能なもう一つのダンパの断面側面図である。
【図８ｂ】非対称制動を行う代替のダンパ弁の断面側面図である。
【図９ａ】本発明によるもう一つのダンパ構成の断面側面図である。
【図９ｂ】伸長ストロークの間に示された図９ａのダンパ弁の断面側面図である。
【図９ｃ】代替の手動制動調整の側面図である。
【図１０ａ】二つのピストン棒を含む本発明によるもう一つのダンパ構成の断面側面図である。
【図１０ｂ】完全に後退した形で示された弁を有する本発明に従うもう一つのダンパ及びダンパ弁構成の断面側面図である。
【図１０ｃ】完全に後退した形で示された図１０ｂの調節式弁の断面側面図である。
【図１０ｄ】完全に後退した状態で示された代替の弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｄ−１】完全に伸びた状態で示された図１０ｄの弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｅ】完全に後退した状態で示された代替の弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｅ−１】完全に伸びた状態で示された図１０ｅの弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｆ】完全に示された代替の弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｆ−１】完全に伸びた状態で示された図１０ｆの弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｇ】完全に示される代替弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｇ−１】延長ストロークの間に完全に伸びた状態で示された図１０ｇの弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｇ−２】圧縮行程の間に完全に伸びた状態で示された図１０ｇの弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｈ】圧縮行程の間に完全に伸びた状態で示された代替の弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｈ−１】延長ストロークの間、完全に伸びられた状態において示される図１０ｈの弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｈ−２】完全に後退した状態で示された図１０ｈの弁組立体の断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
同様な参照文字を同様な部分を示すことが可能な所に用いている本願明細書における種々の図を参照すると、調節可能な弁３２を含んでいるフィールド応答する流体ダンパが、図１ａ及び図１ｂにおいて示されており、より詳しくいえば、磁気流動性の（ＭＲ）流体ダンパが２０に総括的に示されている。ダンパ２０は、内部キャビティ２４を有するほぼ円筒状のダンパ・ボディまたはハウジング２２を備えている。ボディ２２は、摺動しながらピストン棒２３を受ける中央孔を有する。キャップにおいて置かれる適当な軸受及びシールは、ピストン棒２３及び内部キャビティ２４の間のインタフェースを密封して、流体の漏出を防ぎ、側面ロードを支える。摺動可能なピストン２５は、ねじ部などによってピストン棒２３に固定され、キャビティ２４を第１及び第２の動作室２６及び２８に小分けする内部キャビティ２４内に配置されている。一つ以上の制動弁３６がピストン２５内に配置される。制動弁３６は、周知の形（例えばディスク、リード、ポペットまたはボール弁、その他）のいずれを取ってもよい。制動弁３６が、ダンパ２０の受動バウンド及びはね返り制動特性を形づくるために使われる。
【００２０】
補助キャビティ２７がそれの可動壁を定めている摺動可能な隔壁４２で補助室３０を部分的に定める。流れ通路３１が補助室３０に第１で第２の室２６、２８のうちの一つを相互接続する。フィールド応答する流体３４（例えば磁気流動性の（ＭＲ）流体）が補助室３０及び前記第１の室２６及び第２の室２８の中の少なくとも一つ、及び、なるべくなら両方の中に入れられる。制御弁３２は、前記補助キャビティ３１と前記第１の室２６及び第２の室２８の少なくとも一つの間のフィールド応答する流体３４の流れを制御する。好ましくは通路３１は、第１の室２６及び第２の室２８のうちの一つだけと流体３４を直接に交換することである。アキュムレータ５５がキャビテーションを防ぐためにフィールド応答する流体３４に加圧する加圧手段となる。
【００２１】
アキュムレータが、補助キャビティ２７のなかに置かれてその中で摺動スライド可能な外周部シール４９を有する堅固なナイロン壁４７を含むパック形の隔壁４２を備えているのが好ましい。隔壁４２は、フィールド応答する流体３４と接触関係に配置される。ガス室３３内に入っている窒素ガスなどの、加圧されたガスが、ダンパ２０内のフィールド応答する流体３４を加圧するために必要な圧力を提供する。
【００２２】
図１ｂにおいて最もよく見られるように、ダンパ２０は、内部キャビティ２４内のキャビティ隔壁４０を備えてもよい。キャビティ隔壁４０は、以前に記載されているものに同様である、すなわち、壁４７及び外周部シール４９を備えている。隔壁４０は、第２の室２８を分割している形で示されているが、前記第１の室２６及び第２の室２８のうちの少なくとも一つと相互作用する。図示のように、キャビティ隔壁４０は、第２の室を第１および第２の副室５１、５３に分ける。隔壁４０は、一方に配置されたＭＲ流体のようなフィールド応答する流体３４及びそれの他の側に配置された標準油圧ダンパ油などのフィールド応答しない流体３８を備えている。
【００２３】
フィールド応答しない流体３８は、ダンパ・ピストン２５にある制動弁３６を前後に通過する。フィールド応答する流体弁３２は、フィールド応答する流体３４に、磁束を与える。その磁束は、可変で、多くの方法において達成できるのが好ましい。
【００２４】
図３ｄに示すように、可変磁束は、可動永久磁石によって達成されてもよい。代わりとして、可変磁束は、可動極片（図５ａ）または可動シャント（図３ａ及び図４ａ）によって達成されてもよい。磁石、極片またはシャントの位置調整装置は、ユーザーによって作動される機械的調節手段（例えば、へりにぎざぎざのあるノブ（図３ａ、図４または図５）またはレバー（図５ａ、図５ｂ）のような）によって達成されるのが好ましい。代わりとして、レバーは、図５ｂに示すようにケーブル作動を通してユーザーよって遠隔で作動してもよい。動力が利用できる場合、変数フラックスは、図６及び図７に示すように電磁石（電気手段）で提供されてもよい。
【００２５】
図２は、自転車１０の懸架組立体１１の一部として、すえ付けられた本発明によるダンパ２０を示している。自転車１０は、フレーム部材１２及び回動可能な懸架スウィングアーム１４を含む。ダンパ・ボディ２２は、ボルト５９でクレビスブラケット１３（半分だけ示されている）に接続された非磁性の端部４１のようなフレーム部材１２（例えば、図示の垂直に伸びる垂直に伸びているチューブ・フレーム）に相互接続する手段を備えている（ボルト５９は、非磁性の端部４１に形成されたブッシング３９の中に受けられる。ピストン棒２３は、ボルト５９’によってブラケット１３’に取り付けられたロッド端部３７のような懸架スウィングアーム部材１４に、を相互接続する手段を備えている。ロッド端部３７は、回転および／またはピボットの動きを許すためにピンまたは球面の結合を含んでもよい。選択的に、コイル２１がボディ２２を囲んで、補助ばね力、すなわち、補償器５５であたえられるもの以上の懸架系１１における追加の荷重支持能力および柔軟性を与えてもよい。
【００２６】
コイル組立体は、前記ボディ２２に対してコイルばね２１の位置を調整する調節手段を含むのが好ましい。例えば、ねじ付きりテーナ２９がダンパ・ボディ２２の外側のねじ付き表面の上にねじ込み式に受け入れられる。保持器２９の適当なねじ切りは、乗車高さの変更を達成する。静止保持器２９’は、ロッド端部３７に当接する。
【００２７】
フィールド応答する流体３４は、補助室３０及び室２６において形成された軸方向に可動な隔壁４０と４２の間に保持されるのが好ましい。キャビティ２４内のピストン２５の振れまたは振動に応答して、流体３４は、フィールド応答する流体弁３２を通過する。フィールド応答しない流体３８がフィールドに応答しない流体３８にピストン２５において形成された制動弁３６を通過させることによって制動を達成するために室２８及び副５３において、主作動流体として使われる。ピストン２５がキャビティ２４を第１で第２の室２６、２８に、小分けし、ディスク、ポペット、リード、球または受動バウンド及びはね返り制動レベルを制御する他の同様な弁（図示のばね付きポペット弁）を含むのが好ましい。ボルトまたは他の同様な固定手段がピストン２５を軸２３に固定する。
【００２８】
隔壁４０は、副室５１、５３に室２６を小分けし、第１の副室５１はフィールド応答する流体３４を含み、第２の副室５３はフィールド応答しない流体３８を含んでいる。第２の動作室２８及び第２の副室５３は、充てん孔５４を通してフィールド応答しない流体で充てんされて、充てんプラグ４５’を介して密封される。同様に、補助室３０、通路３１、調節可能な弁３２及び第１の副室５１は、充てん孔５４を介してフィールド応答する流体３４で充てんされ、充てんプラグ４５を介して密封される。アキュムレータ５５の中のガス室３３は、適当なレベルに充てん弁３５を通して窒素ガスで充てんされるのでフレーム１２とスウィングアーム１４の間の重量を支えるばね力を与えることができる。アキュムレータ５５内の隔壁４２は、補助室３０の中のフィールド応答する流体３４をガス室３３の中のガスから切り離して、アキュムレータ・ボディ４３において摺動可能に受けられる。補助室３０は、ダンパ軸線Ａ−Ａに平行で、好ましくはそれから距離ｄずらされている中央軸線Ｂ−Ｂを含むのが好ましい。
【００２９】
図３ａ及び図３ｂは、手動で調節可能な制御可能な弁３２の第１の実施例を示す。弁３２は、図２のダンパの非磁性の端部４１のウェブ部分において受けられ、副室５１と補助室３０の間の流れを制御する。同様の弁が弁３２を横切っている矢印がその制動値が適切に調整されていることを示している図１ａ及び１ｂに組み入れられてもよい。
【００３０】
図３ａ及び図３ｂを、再度参照すると、弁は、端部４１に固定された据え付けの軟磁性極片４４及び北ｎ極及び南ｓ極を有する図３ｃに示された固定永久（角張った形の）磁石４８を備えている。例えばネオジューム鉄硼素等の磁石が好まれる。極片５０、５０’は磁石４８の両側に間隔を置いている。適当な封止用コンパウンドが磁石４８、ポール５０、５０’及び非磁性の端部４１の間のギャップを密封するために用いられている。磁石４８が、通路３１を横切って、それを通して流れているフィールド応答する流体の中にレオロジ変化を引き起こす磁界（図示の磁束線６０で指示された）を生成し、それによって制動を変える。軟磁性の分路４６は、極片５０、５０’に隣接して、ねじ込んで受け入れられる。分路４６が、内部へねじ切られているので、それは、移動する（６０’で表示した）磁束が内部を移動するための分路４６内の二次フィールド経路を与える。分路４６がより近くにより弱い極片５０、５０’の近くに近づけば近づくほど、一次は弱くなり、すなわち、磁界強さが弱くなる。したがって、分路４６が、中でそれ以上内側に曲げられるにつれて、ダンパ２０の制動レートは、減らされる。分路４６がより遠くまでねじを切られれば切られるほど、いものは、ねじ切られる、一次経路６０の中の磁束は、より強くなり、したがって、達成できる制動レートは高くなる。制動レベルを分路４６に形成されたノブ部分５７をユーザーが握って回すことによって容易に調整できる。広範囲にわたる制動調整行われるということが分かるはずである。
【００３１】
図３ｄは、図３ａにおいて記載されている弁の代わりに使うことのできる本発明による調節可能な弁３２の代替実施例を示す。この弁３２において、機械的調節手段は、可動磁石と磁極の組立体５８内に可動永久磁石４８を含む。組立体５８は、ポール５０、５０’が固定軟磁性の中間ポール９４、９４’と一直線に並べられるように、磁石４８を配置するためにユーザーによって手動で回転できる。磁気絶縁体９２（例えばプラスチックまたはゴム）は、磁束線６０が通路３１を横切って、固定磁極４４を通って回ることを確実にする。磁石と磁極組立体５８の端面図を図３ｅにおいて最もよく見ることができる。非磁性の端部４１において密封して受けられた固定磁極９４、９４’および絶縁体９２を含んでいる中間磁極組立体の端面図を図３ｅにおいて見ることができる。図３ｄにおいて示される位置からのノブ５７の９０°の回転がその磁極５０、５０’の中の磁気回路６０を分裂させ、中間磁極９４、９４’横切って伸びて中間のポール９４、９４’を通過して、制動レベルを低くさせる、中間磁極９４、９４’とのポール５０、５０’の位置を揃えると、磁束大部分が通路３１を横切るので、制動を高くするだろう。
【００３２】
図３ｆは、機械的調節手段として可動永久磁石４８を含んでいる弁３２の代替もう一つの実施例を示す。この弁３２は、また、図３ａにおいて示された弁に容易に交換できるであろう。磁極５０、５０’及び磁石４８は、手動ユーザーによって握られるとき、とめ具９１のまわりに回動可能である非磁性の回動可能な腕８９に堅く接続されている。図３ｇに示すように配置されるときに、磁極５０、５０’が中間の磁極９４、９４’と一直線に並べられて、通路３１を横切る磁束は、最大にされて高い制動を生ずる。逆に、ピボット腕８９がスロット９３内で回転されて、図３ｈに示すように配置されるとき、通路３１を横切って作用している磁束は、除去されるので、低制動状態を与える。中間磁極組立体は、非磁性の端部４１に密封して固定されたゴムまたはプラスチックの絶縁体９２及び軟磁性の中間磁極９４、９４’を有する図３ｅ−１に示されたものと同じものである。
【００３３】
図４ａは、機械的手動調節手段を与える調節可能な弁３２の代替の実施例を示す。この弁３２が、前述したのと同じ位置でボディ４１に収まり、固定極片４４、磁石４８と磁極５０、５０’を含む磁石と磁極の組立体５８及び回転磁気分路４６を備えている。回転分路４６は、刻み付きノブ５７を調整しているユーザーに応答して回転する。分路４６は、一端にノブ５７及び他端に平らにされたパイロット６３を備えている非磁性のポスト６１を備えている。軟らかい磁気分路半体６２、６２’は、パイロット６３の両側に配列されている。半体６２、６２’は、プラスチックまたはゴムでできている非磁性の保持器６４によって所定の位置に保持されている。ジャム・リング６５が磁気分路４６を定位置に固定するために突き出ている棚６７に対してあるゆるく嵌められているが、それでも、比較的自由に回転できる。外側の非磁性の保持器６４のサイズ設定を適切にするとある程度の回転高速ができるであろう。
【００３４】
図４ａに示すように、磁気分路４６の回転方向の位置決めをすると、極片５０、５０と半体６２、６２を一直線に並べ高減衰状態を作る。そこから９０度だけ回転すると、分路半体６２、６２’に磁極５０、５０’を横切る短絡をしょうじさせ、したがって磁気回路６０を効果的に分裂させ、それによって通路３１に露出される磁束密度を減らす。これは、ダンパ２０の中の制動を低状態に減らす。種々の中間の制動状態が分路４６の種々の中間の位置決めによって与えられる。
【００３５】
図５ａは、調節可能な弁３２の代替もう一つの実施例を示す。この弁３２は、前述したように、端部４１に配置され、非磁性のねじ切キャップ６８及び適当なシーラントにより定位置に保持された固定永久磁石４８及び極片５０、５０’を含む固定磁石と磁極組立体５８並びに可動極片４４を備えている。極片４４は、密封された案内部分７０、ねじ部７２及びノブ５７を備えている。非磁性の端部４１において形成されたみぞに保持された０− リングシールは、パイロット部分７２を密封する。
【００３６】
極片４４をその軸の回りに図示のように回転すると、案内部分７０を磁石と磁極組立体５８により近づける。これは、通路３１の断面積を減らす効果を有し、更に通路３１を横切って作用している磁界強さを増やす。これらには、制動を増やすという付随の結果がある。磁極４４の軸方向の十分なスローが達成されれば、ダンパ２０を固定できる。本発明による弁３２を含んでいるダンパ２０が一旦超えられるならば、降伏応力が通路３１を通る流れを許すという利点を持っていることを理解すべきである。
【００３７】
このようにして、弁３２は、有限負荷が達成されるまでダンパ２０が締り、次に一旦有限負荷を超えると、通路３１を通る流れが可能になるので安全機構を与える。従来技術の機械的弁は、完全に流れをロックすることができるので、好ましくないことには、大きな負荷入力を受けると、極めて大きい圧力ダンパ内に発生できるようにする。
【００３８】
また、レバー７２が磁極４４から伸びる代替の構成（図５ａにおいて点線で示されている）が図５ａにおいて及びより明らかに図５ｂにおいて示されている。レバー７２は、直接に手で又はケーブル作動を使用することによって遠隔で作動してもよい。図５ｂに示すように、素線７８、シース７５及び端部８０を含むケーブル７６がレバー７２に取り付けられている。ユーザーによって遠隔で作動されると、端部４１に取り付けられたブラケット７７がシース７５を拘束して、シース７５内の素線７８の動きを可能にするので、レバー７２を回転させる。レバー７２の回転がダンパ内に与えられた制動のレベルを調整する。この種類の作動は、図３ａ、図３ｄ、図３ｆ及び図４ａにおいて示される他の弁に等しく適用できる。図６及び図７は、調整のための手段が電気手段にて与えられている弁３２の電磁石実施例を図で示す。弁３２は、前述の機械的に調節可能な弁と同じ位置において非磁性の端部４１にねじを切られた磁極４４、４４’を含む。コイル８２は、非磁性のボビン８４に円周方向に巻かれ、軟磁性のロッド形のコア８６を囲んでいる。コア８６及び磁極４４、４４’の端部は、点線６０’として示されている磁気回路を完成するために、それらに押し付けられた軟磁性のリンク８８、８８’によって相互接続されている。コイル８２は、それに適当な電流を供給する制御装置９０に、相互接続されている。選択された電流は、電流の適当なレベル（高から低まで）を入力パッド９２や調節可能なスライダックなどを通して手動で調整するユーザーによって供給されるのが好ましい。コイル８２に供給される電流を増やすことが通路３１に露出されるフィールドの場の強さを増やすので、制動を大きくする。
【００３９】
図８ａは、本発明の別の面による調節可能な弁３２を備えているダンパ２０を示す。ダンパ２０は、内部キャビティ２４を定めているダンパ・ボディ２２、キャビティ２４ないに配置されキャビティ２４を第１及び第２の室２６、２８に小分けするピストン２５、前記第１および第２の室２６のうちの一つに相互接続し第１および第２の室２６、２８の間を接続するのがこのましい通路３１、２８、及び通路３１内に入れられとともに、なるべくならまた、第１および第２の室２６、２８に入れられるフィールド応答する流体３４、及びダンパ２０の中の制動レベルを手動で調整するための手動の機械的調節手段をそなえている。
【００４０】
この実施例において、調節手段は、ピストン２５に取付けられた調整弁３２に相互接続されたねじ部７２を含んでいる調整ロッド９６を備えている。ロッド９６は、ピストン棒２３を通って軸方向に伸び、堅く固定された刻み付きノブ５７を通してユーザーによって回される。ノブ５７は、端部３７を通して形成された横の交差スロットに受けられる。ロッド９６を回転すると弁３２の中の永久磁石４８の公称軸位置が動く。磁石４８は、通路３１を形成するために軟磁性のピストン・ボディ９７に形成された同様な円錐面７３’と相互に作用する円錐面７３を備えている。磁石４８は、それが図示のように半径方向に向いている北の磁極ｎ及び南の磁極ｓを含むように形成されているので、軟磁性のピストン・ボディ９７を通って戻る点線６０’’’で示されるような磁束経路をつくる。ダンパ２０は、ピストン棒２３及び熱膨張のボリュームを適応させるアキュムレータ５５を含む。また、ガス室を加圧するとかなりのばね力を生じる。
【００４１】
動作時には、調整ロッド９６を回転すると、磁石４８に固定されているのが好ましく、コア９９が軸方向に動き、したがって、磁石４８と戻りボディ９７の間のギャップの厚さ、したがって、通路３１に作用している磁束密度が調整される。ギャップが広ければ広いほど、与えられる制動は少ない。逆に、ギャップが狭ければ狭いほど、制動は高くなる。ギャップが完全に閉じられるかまたはほとんど閉じられたとき、事実上、通路３１を通る流れは、許されないで、ダンパ２０の望ましいロック特徴を与える。ロッド９６の底で形成されたシール４９’は、ロッド２３にフィールド応答する流体３４の漏出するのを防ぐ。
【００４２】
図８ｂは、図８ａにおいて示された弁に代得ることのできる弁３２’の代替の実施例を表す。ロッド９６上のＣ−クリップ９８が、磁石４８の軸方向の厚さｔよりわずかに広く間隔をとって、磁石４８及びコア９９が伸張及び圧縮流に応答して短い距離だけ軸方向に滑動できるようになっている。このすべり動作は、非対称制動を生じる。例えば、伸張制動レートは、調整ロッド９８上の下側のｃ形クリップ９８’の位置及びリターン９７に対する磁石４８の公称位置によって予め定められる。圧縮レートは、上側のＣ形クリップ９８の位置及びリターン９７に対する磁石４８の公称位置によって決定される。間隔ｔ’が磁石厚さｔと比較して広ければ広いほど、圧縮及び伸張制動レートの間の差は、大きくなる。最高及び最低レートは、その上に取り付けられたクリップ９８、９８’が取り付けられたロッド９６を軸方向に移動することによって調節可能である。
【００４３】
図９ａは、ピストン２５内に取付けられた手動で調節可能な磁石と磁極組立体５８を含む本発明のもう一つの弁３２及びダンパ２０を示す。磁石４８は、パック形の永久磁石であり、上側磁極５０は逆カップ形の軟磁性の部材である。ピストン棒２３の軸のまわりに調整レバー７４を回転させているユーザーが調整ロッド９６を回転させ、それは、ロッド２３に形成された同様なねじ内のねじ部７２を前進または後退させるので、磁石と磁極組立体５８を下側磁極５０’に対してピストン２５内の軸方向に動かす。これは、通路３１の中のギャップの厚さを調整し、それは、回路磁気抵抗を変える、したがって制動を増減する。代わりとして、図９ｃの中の調整機構を実施して、ねじ切部分７２の必要をなくすこと画で切るだろう。制動が、ロッド２３’に形成された角度付きスロット７１内にあるレバー７４’を動かし、したがって磁石と磁極組立体５８を軸方向に動かすことよって調整されるだろう。
【００４４】
もう一つの面によれば、制動弁３２は、圧縮及び伸張において非対称制動レートを含む。圧縮行程の間、図９ａに示すように、浮動ディスク５９がピストン２５上の座席と接触して、複数の間隔をあけた伸張通路３６（好ましくは４）を閉め切り、フィールド応答する流体３４を通路３１を通して完全に押し流す。伸張時には、図９ｂに示すように、浮動ディスク８９は、棚６７’において載り、流れの大半は、伸張通路３６を通るので、圧縮状態におけるのと異なる低いレートを伸張時に与える。
【００４５】
図１０ａは、本発明による調節可能ななおもう一つの弁３２及びダンパ２０を示す。このダンパ２０は、ピストン２５のそれぞれの端部に固定された第１および第２のピストン棒２３、２３’を含む。手動の調節可能な弁３２は、機械的調節手段を備え、磁石４８及び磁極５０を含んでいる可動な磁石と磁極組立体５８の磁極５０に形成され円錐面７３を含む。磁石と磁極組立体５８の位置を調整することがノブ５７を介して上部ピストン棒２３を通して伸びている調整ロッド９６のねじ切部分７２を回転させることによって達成される。これは、通路３１の中のギャップを変えるので、磁気抵抗を変えて、フィールド応答する流体３４の中のレオロジ変化をもたらしそれによって制動を変える。この種類の複ピストン棒ダンパ２０は、例えば、自転車のフォーク組立体７５において有効で、ライダが制動レベルを調整できる。上部ロッド２３は、自転車フレームの前部垂直材において受けられる上部フォーク部分７９において摺動可能に受けられる。下側のフォーク部分７９’が自転車車輪ハブに付いている。このダンパ２０は、コイルまたは弾性材ばね２１と平行ばね関係で一般に使われるだろう。
【００４６】
図１０ｂは、弁３２及びダンパ２０の代替実施例を図で示す。ダンパ２０は、ピストン２５及び複ピストン棒２３、２３’を再び含む。本実施例において、機械的調節手段は、可動磁石と磁極ｔ組立体５８から成っている。組立体５８は、ディスク形の軟磁性の磁極５０、５０’の間にはさまれた永久リング磁石４８を含む。組立体５８はその上部端部にねじ部７２を含む調整ロッド９６に取付けられている。他の実施例におけるように、ノブ５７をねじ切ロッド９６を介して回転させると、組立体５８を外側の軟磁性のカップ形磁極５０’’内を進めるかまたは引っ込ませる。磁極５０’’は、図１０ｄ−図１０ｈにある後続の実施例おいて同様の構成を持っている。
【００４７】
図１０ｂにおいて後退して示されているように、磁束６０ｂは、点線によって示されるように、環状通路３１を横切ってとんで、外側の環状磁極５０’’に運ばれる。完全に図１０ｃにおいて十分に進んだ状態で示されているものの回路磁気抵抗は、かなり増えている。したがって、ほとんどの磁束は、通路３１を横切らないで低制動状態を生じる。ピストン２５は、上部カップ形の軟磁性極片５０’’及び磁極５０’’のまわりに固定された非磁性材料の下側半体２５ｂからなっている。密封リング８３は、ピストン２５の外周部のまわりに固定されている。キャビティ２６、２８へ出入りする流れは、倍数増分（一端当たり４以上）で、ロッド２３、２３’のまわりに半径方向に配置された複数の間隔をあけた入り通路８５、８５’を通る。
【００４８】
図１０ｄは、図９ａまたは図１０ｂにおいて示された種類のダンパにおいて有効な機械的に調節可能な弁３２ｄの代替の実施例を示す。この実施例は、ピストン２５内の一体型の可動磁石と磁極組立体５８を含む。それは、頂部極片５０が非磁性体の絶縁体９２に固定された固定環状中間極片９４に対して軸方向に可動という点で、前の実施例と異なる。磁石と磁極ｔ組立体５８が図１０ｄ−１に示されるように軸方向に下方へ横切られるときに、頂部磁極５０は、中間の磁極９４ともはや一直線に並んでいないで、磁気回路（点線６０ｄにて図示）は中断され、したがって、磁束がほとんど又は全く通路３１を横切らないので、制動が減らされる。これに反して、磁石と磁極組立体が図１０ｄに示されるように配置されるとき、磁束が６０ｄがフィールド応答する流体のレオロジを中で変える環状通路３１を横切って作用するので、最大制動が達成される。連続した中間の制動位置があると認識されなければならない。
【００４９】
図１０ｅ及び図１０ｅ’は、機械的に調節可能な弁３２ｅのもう一つの実施例を示す。この実施例において、頂部極片５０は、ディスク形で、パック形の磁石４８の直径より大きい直径を有する。示された位置（完全に、引っ込んだ）において、中間の磁極９４が磁気分路として働くので、磁束６０ｅがほとんど又は全く通路３１を横切って作用しないという点において制動は、最小である。図１０ｅにおいて磁石と磁極組立体５８が伸びた位置に示されており、磁石４８にて生成された磁気回路が、点線６０ｅにて示されているように、環状通路３１を横切って通過し、外側の磁極５０’’に運ばれ、最後に下側の磁極５０’通って戻る。これは、高制動状態を生じる。
【００５０】
図１０ｆ及び図１０ｆ’は、機械的に調節可能な弁３２ｆのもう一つの実施例を示す。図１０ｆにおいて引っ込んだ位置に示されたこの実施例において、磁石と磁極組立体５８を構成する磁石４８、頂部極片５０、底部極片５０’は、磁界を作って環状軟磁性の中間磁極９４へ向ける。これは、磁界６０ｆを分路して、環状の通路３１に露出される磁界を最小にする。図１０ｆ−１において伸ばして示されている磁石と磁極組立体５８は、磁界６０ｆと一直線に並び、それを中間磁極９４、９４’の中に外側環状磁極５０’’を通して向けるので、磁界は通路３１を横切る。この伸びた状態は、高制動を生じる。
【００５１】
図１０ｇ−図１０ｇ−２は、ダンパのピストン２５内の機械的に調節可能な弁３２ｇのもう一つの実施例を示す。図１０ｇにおいて引っ込んだ位置に示されて、磁石と磁極組立体５８は、中間磁極９４と一直線に並べられるので、磁界６０ｄを分路する。磁界は、下側の固定環状中間磁極９４’において少しも運ばれない。この位置決めは、伸張及び圧縮行程の両方に対して低制動状態を生じる。図１０ｇ−１において、伸張ストロークの間完全に伸びた形で示された上側９４、下側９４’及び外側５０’’の環状磁極を通る回路６０ｄは、磁石と磁極ｔ組立体５８を上下の中間磁極９４、９４’と一直線に並べることによって完成され、従って磁束を管状通路３１を横切って運ばせる。これは、伸張ストロークの間、高制動を生じる。
【００５２】
図１０ｇ−２に示されているように、圧縮行程の間のいくぶんか低い制動状態が調整ロッド９６に固定されたＣクリップ９８、９８’によって与えられた限界の間で軸方向に摺動可能である磁石と磁極ｔ組立体５８によって与えられる。コイルばね８１は、磁石と磁極組立体５８を下側のＣクリップ９８’の方へ常時バイアスしておく。図示のように、圧縮行程の間、磁極５０、５０’は、もはや中間磁極９４、９４’ともはや正確に一直線に並ばないので、より低制動を与える。非対称制動、すなわち圧縮及び伸張ストロークの各々において異なるレートが同様に、連続する中間位置において与えられる。
【００５３】
図１０ｈ−図１０ｈ−２は、機械的調節手段を与える機械的に調節可能な弁の３２ｈの最終の実施例を示す。図１０ｈにおいて、環状通路３１を横切り、外側磁極５０’’を通って戻る磁束６０ｈを与える磁石と磁極組立体５８が圧縮行程の間と伸びている状態で示されている。
【００５４】
伸張したときと引っ込ませたときの図１０ｈ−図１０ｈ−２において、磁極９４と磁極５０の不良位置合せのために磁束が弱くなっているので伸張時に弱い制動力を生じるのが示されている。完全に引っ込んだ位置にある図１０ｈに示されるように、磁石と磁極組立体５８は、中間磁極９４によって分路された磁界６０ｈを生成するので、最も低い制動状態を生じる。
【００５５】
本発明の好適な実施例を詳細に説明したが、種々の変更態様、改造、前述ものに対する変化及び適応は、添付の請求の範囲において規定された本発明の範囲から逸れることなく作られてもよい。全てのそのような変更態様、改造及び変化は、本発明の一部分とみなされると考える。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動防止装置の領域に関する。具体的には、本発明は抵抗力に与える磁界制御可能な材料を利用する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
制御可能な振動装置は、制御可能な線形ダンパ、マウント及び制御できるを制動を有するものなどを含む。特に、磁界応答流体素子は、見掛け粘度が適用されたフィールド（電気的又は磁気的）に応答するいかなる流体も含む。そのようなフィールド応答する流体の一つのクラスは、磁気流動性の（以下にＭＲという）流体、すなわち、キャリア流体の中に懸濁された軟磁性粒子を有する媒質である。一つのそのようなＭＲ流体が共通に譲渡されたカールソンほかの米国特許第５，３８２，３７３号に記載されている。ＭＲダンパは公知である、そして、線形動作変形、すなわち、ダンパボディー内を主ダンパ軸に沿って往復運動するピストン部材を含むものを含む。換言すれば、線形動作装置を使って直線運動を減衰させ、または、制御可能な散逸性の力を与えることができる。
【０００３】
例えば、ＭＲ装置が、多種多様な用途において有効であるとわかった。ＭＲダンパが車エンジン・マウントに組み入れられた。一つのそのような装置が共通に譲渡されたカールソンの米国特許第５，３９８，９１７号において教えられている。電気調節手段を有する他のＭＲ流体装置が共通に譲渡された「磁気流動性の流体ダンパ」という名称の米国特許番号ＵＳ５，２７７，２８１において教示されている。カールソンほかの米国特許第５，２８４，３３０号は、シールなしの設計を含んでいる軸方向に作用する（線形）ダンパ及び装置を記載している。多自由度ＭＲ装置は、「多自由度磁気流動性の装置及びそれを使用するシステム」という名称のカールソンの米国特許第５，４９２，３１２号において記載されている。
【０００４】
多くの問題が実行可能で制御可能な流体ダンパを開発することにおいて出てきた。第一に、米国特許第５，２７７，２８１号の図９ａ−図９ｂに示されているようなＭＲダンパのピストン内の弁の挿入は、一般に複雑で、電線リード線をシールすることを必要とする。さらに、ピストン内の制御可能な弁を有することが制御可能な経路と共に受動制動を使用するための空間を制限する。したがって、費用効果的で製造するのが容易であるダンパ構造が必要とされる。また、ある場合には、動力が利用できないかもしれないが、なお、何らかの制動調整が望まれることがある。したがって、高価な電子制御及び電気的ハードウェアを必要としないでユーザーよって外部から機械的に調節できる装置にたいするニーズがある。さらに、フィールド応答する流体が、高価である傾向があるので、利用する流体少ない装置を求めるニーズがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、従来技術の利点及び欠点が与えられたものとすれば、本発明は、通路、通路内のフィールド応答する流体（例えばＮＲ流体）、及び通路を通るフィールド応答する流体の流れを調整する機械的調節手段を備える調節可能な弁を目的とする。調節手段は、極片に関して移動できる永久磁石、移動できる極片、移動できる磁石−磁極組立体、またはシャントを備えていてもよい。なるべくなら、機械的調節手段は、手動で、微調整ノブまたはレバーを備えているのがよい。選択的に、機械的調節手段は、遠隔で作動されるケーブルであってもよい。
【０００６】
もう一つの面によれば、内部キャビティを定めているダンパ・ボディ、前記内部キャビティ内に配置されて第１および第２の室に前記キャビティを小分けするピストン、前記第１および第２の室のうちの一方にまで相互接続している前記通路、及び制動レベルを調整するために備えられた機械的調節手段を備える振動ダンパが提供される。
【０００７】
なおもう一つの面によれば、内部キャビティを定めているダンパ・ボディ、前記内部キャビティ内に配置されて第１および第２の動さ室に前記キャビティを小分けするピストン、ピストン内に配置された制動弁、ピストンに固着して、内部キャビティに密封して受けられるピストン棒、補助室、第１および第２の室のうちの一方を補助室に相互接続している通路、補助キャビティにおいて入れられるフィールド応答する流体及び第１および第２の室のうちの少なくとも１、補助キャビティと第１および第２の室のうちの少なくとも一つの間のフィールド応答する流体の流れを制御するフィールド応答する流体弁、及び前記フィールド応答する流体を加圧する加圧手段を備える振動ダンパが提供される。フィールド応答する流体弁は、可動極片、可動磁石、シャントまたはユーザーによって手動で調節可能な制動を与える電磁石を備える。
【０００８】
別の態様においては、ダンパは、前記第１および第２の室のうちの少なくとも一方と相互に作用する内部キャビティ内のキャビティ隔壁を備え、前記キャビティ隔壁は、一方にフィールド応答する流体を配置され、それの他方の側にフィールド応答しない流体を配置されている。これは、必要とされるフィールド応答する流体の量のかなりの低減を可能にする。軽量油圧油が、ピストンの中の制動弁を通る流れのために使われる。
【０００９】
もう一つの面において、ダンパは、ダンパ・ボディを囲むコイルばねを備えている支柱の形をとる。このダンパは、乗る高さを調整するようにダンパ・ボディに対するコイルばねの位置を調整するダンパ・ボディに対するコイルばねの位置を調節手段を含んでもよい。
【００１０】
ダンパは、ダンパ・ボディが、自転車フレームのようなフレーム部材に相互接続され、前記ピストン棒が、自転車のスウィングアームのような可動懸架部材に相互接続されている懸架系の一部として優れた効用がある。
【００１１】
代わりに、ダンパは、自動車または機械装置におけるようないかなる懸架系の一部として含まれてもよい。
【００１２】
ユーザーによるダンパ特性を手動で調整するようにしていることは、本発明の一態様の利点である。
【００１３】
いかなる電力も必要とすることなく、ダンパ特性を手動で調整するようにしていることは、本発明の別の態様の利点である。
【００１４】
短い輪郭を有するダンパを提供することはもう一つの面の利点である。
従来のＭＲダンパより低重量のダンパを提供することはもう一つの面の利点である。
【００１５】
低コストの外部調整式弁を有するダンパを提供することはもう一つの面の利点である。
【００１６】
高および／または低状態の手動調整で非対称制動を示しているダンパを提供することはもう一つの面の利点である。
【００１７】
本発明の上述及びそのほかの特徴、利点及び特性は、好適な実施例及び添付図面の付随する説明から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１ａ】本発明によればフィールド応答する流体ダンパの第１の実施例の部分断面側面図である。
【図１ｂ】フィールド応答するもう一つの流体ダンパのもう一つの部分断面側面図である。
【図２】懸架の一部として本発明によればすえ付けられるダンパである。
【図３ａ】図２のフィールド応答する弁組立体の部分断面端面図である。
【図３ｂ】図３ａの磁石と磁極組立体の端面図である。
【図３ｃ】図３ａの永久磁石の透視図である。
【図３ｄ】代替の調節可能な弁組立体の断面端面図である。
【図３ｅ】線３ｅ−３ｅに沿って図３ｄの可動磁石と磁極組立体の断面端面図である。
【図３ｅ−１】線３ｅ’−３ｅ’に沿った図３ｄの中間のポール組立体の断面端面図である。
【図３ｆ】代替調節可能な弁組立体の断面端面図である。
【図３ｇ】オン（高減衰した）位置に配置されて示された、図３ｆの弁の線３ｇ−３ｇに沿った側面図である。
【図３ｈ】オフ（低減衰した）位置に示された図３ｆの弁の側面図である。
【図４ａ】代替の調節式弁組立体の断面端面図である。
【図４ｂ】線４ｂ−４ｂに沿った図４ａのシャント・メカニズムの断面端面図である。
【図５ａ】代替の調節式弁組立体の断面端面図である。
【図５ｂ】図５ａにおいて示される任意のレバーを作動させることのためのケーブル作動メカニズムの側面図である。
【図６】代替電磁式の調節可能な弁組立体の断面端面図である。
【図７】明瞭にするために除かれた非磁性端部を有する図６の電磁弁組立体である。
【図８ａ】本発明による手動で調節可能なもう一つのダンパの断面側面図である。
【図８ｂ】非対称制動を行う代替のダンパ弁の断面側面図である。
【図９ａ】本発明によるもう一つのダンパ構成の断面側面図である。
【図９ｂ】伸長ストロークの間に示された図９ａのダンパ弁の断面側面図である。
【図９ｃ】代替の手動制動調整の側面図である。
【図１０ａ】二つのピストン棒を含む本発明によるもう一つのダンパ構成の断面側面図である。
【図１０ｂ】完全に後退した形で示された弁を有する本発明に従うもう一つのダンパ及びダンパ弁構成の断面側面図である。
【図１０ｃ】完全に後退した形で示された図１０ｂの調節式弁の断面側面図である。
【図１０ｄ】完全に後退した状態で示された代替の弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｄ−１】完全に伸びた状態で示された図１０ｄの弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｅ】完全に後退した状態で示された代替の弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｅ−１】完全に伸びた状態で示された図１０ｅの弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｆ】完全に示された代替の弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｆ−１】完全に伸びた状態で示された図１０ｆの弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｇ】完全に示される代替弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｇ−１】延長ストロークの間に完全に伸びた状態で示された図１０ｇの弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｇ−２】圧縮行程の間に完全に伸びた状態で示された図１０ｇの弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｈ】圧縮行程の間に完全に伸びた状態で示された代替の弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｈ−１】延長ストロークの間、完全に伸びられた状態において示される図１０ｈの弁組立体の断面側面図である。
【図１０ｈ−２】完全に後退した状態で示された図１０ｈの弁組立体の断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
同様な参照文字を同様な部分を示すことが可能な所に用いている本願明細書における種々の図を参照すると、調節可能な弁３２を含んでいるフィールド応答する流体ダンパが、図１ａ及び図１ｂにおいて示されており、より詳しくいえば、磁気流動性の（ＭＲ）流体ダンパが２０に総括的に示されている。ダンパ２０は、内部キャビティ２４を有するほぼ円筒状のダンパ・ボディまたはハウジング２２を備えている。ボディ２２は、摺動しながらピストン棒２３を受ける中央孔を有する。キャップにおいて置かれる適当な軸受及びシールは、ピストン棒２３及び内部キャビティ２４の間のインタフェースを密封して、流体の漏出を防ぎ、側面ロードを支える。摺動可能なピストン２５は、ねじ部などによってピストン棒２３に固定され、キャビティ２４を第１及び第２の動作室２６及び２８に小分けする内部キャビティ２４内に配置されている。一つ以上の制動弁３６がピストン２５内に配置される。制動弁３６は、周知の形（例えばディスク、リード、ポペットまたはボール弁、その他）のいずれを取ってもよい。制動弁３６が、ダンパ２０の受動バウンド及びはね返り制動特性を形づくるために使われる。
【００２０】
補助キャビティ２７がそれの可動壁を定めている摺動可能な隔壁４２で補助室３０を部分的に定める。流れ通路３１が補助室３０に第１で第２の室２６、２８のうちの一つを相互接続する。フィールド応答する流体３４（例えば磁気流動性の（ＭＲ）流体）が補助室３０及び前記第１の室２６及び第２の室２８の中の少なくとも一つ、及び、なるべくなら両方の中に入れられる。制御弁３２は、前記補助キャビティ３１と前記第１の室２６及び第２の室２８の少なくとも一つの間のフィールド応答する流体３４の流れを制御する。好ましくは通路３１は、第１の室２６及び第２の室２８のうちの一つだけと流体３４を直接に交換することである。アキュムレータ５５がキャビテーションを防ぐためにフィールド応答する流体３４に加圧する加圧手段となる。
【００２１】
アキュムレータが、補助キャビティ２７のなかに置かれてその中で摺動スライド可能な外周部シール４９を有する堅固なナイロン壁４７を含むパック形の隔壁４２を備えているのが好ましい。隔壁４２は、フィールド応答する流体３４と接触関係に配置される。ガス室３３内に入っている窒素ガスなどの、加圧されたガスが、ダンパ２０内のフィールド応答する流体３４を加圧するために必要な圧力を提供する。
【００２２】
図１ｂにおいて最もよく見られるように、ダンパ２０は、内部キャビティ２４内のキャビティ隔壁４０を備えてもよい。キャビティ隔壁４０は、以前に記載されているものに同様である、すなわち、壁４７及び外周部シール４９を備えている。隔壁４０は、第２の室２８を分割している形で示されているが、前記第１の室２６及び第２の室２８のうちの少なくとも一つと相互作用する。図示のように、キャビティ隔壁４０は、第２の室を第１および第２の副室５１、５３に分ける。隔壁４０は、一方に配置されたＭＲ流体のようなフィールド応答する流体３４及びそれの他の側に配置された標準油圧ダンパ油などのフィールド応答しない流体３８を備えている。
【００２３】
フィールド応答しない流体３８は、ダンパ・ピストン２５にある制動弁３６を前後に通過する。フィールド応答する流体弁３２は、フィールド応答する流体３４に、磁束を与える。その磁束は、可変で、多くの方法において達成できるのが好ましい。
【００２４】
図３ｄに示すように、可変磁束は、可動永久磁石によって達成されてもよい。代わりとして、可変磁束は、可動極片（図５ａ）または可動シャント（図３ａ及び図４ａ）によって達成されてもよい。磁石、極片またはシャントの位置調整装置は、ユーザーによって作動される機械的調節手段（例えば、へりにぎざぎざのあるノブ（図３ａ、図４または図５）またはレバー（図５ａ、図５ｂ）のような）によって達成されるのが好ましい。代わりとして、レバーは、図５ｂに示すようにケーブル作動を通してユーザーよって遠隔で作動してもよい。動力が利用できる場合、変数フラックスは、図６及び図７に示すように電磁石（電気手段）で提供されてもよい。
【００２５】
図２は、自転車１０の懸架組立体１１の一部として、すえ付けられた本発明によるダンパ２０を示している。自転車１０は、フレーム部材１２及び回動可能な懸架スウィングアーム１４を含む。ダンパ・ボディ２２は、ボルト５９でクレビスブラケット１３（半分だけ示されている）に接続された非磁性の端部４１のようなフレーム部材１２（例えば、図示の垂直に伸びる垂直に伸びているチューブ・フレーム）に相互接続する手段を備えている（ボルト５９は、非磁性の端部４１に形成されたブッシング３９の中に受けられる。ピストン棒２３は、ボルト５９’によってブラケット１３’に取り付けられたロッド端部３７のような懸架スウィングアーム部材１４に、を相互接続する手段を備えている。ロッド端部３７は、回転および／またはピボットの動きを許すためにピンまたは球面の結合を含んでもよい。選択的に、コイル２１がボディ２２を囲んで、補助ばね力、すなわち、補償器５５であたえられるもの以上の懸架系１１における追加の荷重支持能力および柔軟性を与えてもよい。
【００２６】
コイル組立体は、前記ボディ２２に対してコイルばね２１の位置を調整する調節手段を含むのが好ましい。例えば、ねじ付きりテーナ２９がダンパ・ボディ２２の外側のねじ付き表面の上にねじ込み式に受け入れられる。保持器２９の適当なねじ切りは、乗車高さの変更を達成する。静止保持器２９’は、ロッド端部３７に当接する。
【００２７】
フィールド応答する流体３４は、補助室３０及び室２６において形成された軸方向に可動な隔壁４０と４２の間に保持されるのが好ましい。キャビティ２４内のピストン２５の振れまたは振動に応答して、流体３４は、フィールド応答する流体弁３２を通過する。フィールド応答しない流体３８がフィールドに応答しない流体３８にピストン２５において形成された制動弁３６を通過させることによって制動を達成するために室２８及び副５３において、主作動流体として使われる。ピストン２５がキャビティ２４を第１で第２の室２６、２８に、小分けし、ディスク、ポペット、リード、球または受動バウンド及びはね返り制動レベルを制御する他の同様な弁（図示のばね付きポペット弁）を含むのが好ましい。ボルトまたは他の同様な固定手段がピストン２５を軸２３に固定する。
【００２８】
隔壁４０は、副室５１、５３に室２６を小分けし、第１の副室５１はフィールド応答する流体３４を含み、第２の副室５３はフィールド応答しない流体３８を含んでいる。第２の動作室２８及び第２の副室５３は、充てん孔５４を通してフィールド応答しない流体で充てんされて、充てんプラグ４５’を介して密封される。同様に、補助室３０、通路３１、調節可能な弁３２及び第１の副室５１は、充てん孔５４を介してフィールド応答する流体３４で充てんされ、充てんプラグ４５を介して密封される。アキュムレータ５５の中のガス室３３は、適当なレベルに充てん弁３５を通して窒素ガスで充てんされるのでフレーム１２とスウィングアーム１４の間の重量を支えるばね力を与えることができる。アキュムレータ５５内の隔壁４２は、補助室３０の中のフィールド応答する流体３４をガス室３３の中のガスから切り離して、アキュムレータ・ボディ４３において摺動可能に受けられる。補助室３０は、ダンパ軸線Ａ−Ａに平行で、好ましくはそれから距離ｄずらされている中央軸線Ｂ−Ｂを含むのが好ましい。
【００２９】
図３ａ及び図３ｂは、手動で調節可能な制御可能な弁３２の第１の実施例を示す。弁３２は、図２のダンパの非磁性の端部４１のウェブ部分において受けられ、副室５１と補助室３０の間の流れを制御する。同様の弁が弁３２を横切っている矢印がその制動値が適切に調整されていることを示している図１ａ及び１ｂに組み入れられてもよい。
【００３０】
図３ａ及び図３ｂを、再度参照すると、弁は、端部４１に固定された据え付けの軟磁性極片４４及び北ｎ極及び南ｓ極を有する図３ｃに示された固定永久（角張った形の）磁石４８を備えている。例えばネオジューム鉄硼素等の磁石が好まれる。極片５０、５０’は磁石４８の両側に間隔を置いている。適当な封止用コンパウンドが磁石４８、ポール５０、５０’及び非磁性の端部４１の間のギャップを密封するために用いられている。磁石４８が、通路３１を横切って、それを通して流れているフィールド応答する流体の中にレオロジ変化を引き起こす磁界（図示の磁束線６０で指示された）を生成し、それによって制動を変える。軟磁性の分路４６は、極片５０、５０’に隣接して、ねじ込んで受け入れられる。分路４６が、内部へねじ切られているので、それは、移動する（６０’で表示した）磁束が内部を移動するための分路４６内の二次フィールド経路を与える。分路４６がより近くにより弱い極片５０、５０’の近くに近づけば近づくほど、一次は弱くなり、すなわち、磁界強さが弱くなる。したがって、分路４６が、中でそれ以上内側に曲げられるにつれて、ダンパ２０の制動レートは、減らされる。分路４６がより遠くまでねじを切られれば切られるほど、いものは、ねじ切られる、一次経路６０の中の磁束は、より強くなり、したがって、達成できる制動レートは高くなる。制動レベルを分路４６に形成されたノブ部分５７をユーザーが握って回すことによって容易に調整できる。広範囲にわたる制動調整行われるということが分かるはずである。
【００３１】
図３ｄは、図３ａにおいて記載されている弁の代わりに使うことのできる本発明による調節可能な弁３２の代替実施例を示す。この弁３２において、機械的調節手段は、可動磁石と磁極の組立体５８内に可動永久磁石４８を含む。組立体５８は、ポール５０、５０’が固定軟磁性の中間ポール９４、９４’と一直線に並べられるように、磁石４８を配置するためにユーザーによって手動で回転できる。磁気絶縁体９２（例えばプラスチックまたはゴム）は、磁束線６０が通路３１を横切って、固定磁極４４を通って回ることを確実にする。磁石と磁極組立体５８の端面図を図３ｅにおいて最もよく見ることができる。非磁性の端部４１において密封して受けられた固定磁極９４、９４’および絶縁体９２を含んでいる中間磁極組立体の端面図を図３ｅにおいて見ることができる。図３ｄにおいて示される位置からのノブ５７の９０°の回転がその磁極５０、５０’の中の磁気回路６０を分裂させ、中間磁極９４、９４’横切って伸びて中間のポール９４、９４’を通過して、制動レベルを低くさせる、中間磁極９４、９４’とのポール５０、５０’の位置を揃えると、磁束大部分が通路３１を横切るので、制動を高くするだろう。
【００３２】
図３ｆは、機械的調節手段として可動永久磁石４８を含んでいる弁３２の代替もう一つの実施例を示す。この弁３２は、また、図３ａにおいて示された弁に容易に交換できるであろう。磁極５０、５０’及び磁石４８は、手動ユーザーによって握られるとき、とめ具９１のまわりに回動可能である非磁性の回動可能な腕８９に堅く接続されている。図３ｇに示すように配置されるときに、磁極５０、５０’が中間の磁極９４、９４’と一直線に並べられて、通路３１を横切る磁束は、最大にされて高い制動を生ずる。逆に、ピボット腕８９がスロット９３内で回転されて、図３ｈに示すように配置されるとき、通路３１を横切って作用している磁束は、除去されるので、低制動状態を与える。中間磁極組立体は、非磁性の端部４１に密封して固定されたゴムまたはプラスチックの絶縁体９２及び軟磁性の中間磁極９４、９４’を有する図３ｅ−１に示されたものと同じものである。
【００３３】
図４ａは、機械的手動調節手段を与える調節可能な弁３２の代替の実施例を示す。この弁３２が、前述したのと同じ位置でボディ４１に収まり、固定極片４４、磁石４８と磁極５０、５０’を含む磁石と磁極の組立体５８及び回転磁気分路４６を備えている。回転分路４６は、刻み付きノブ５７を調整しているユーザーに応答して回転する。分路４６は、一端にノブ５７及び他端に平らにされたパイロット６３を備えている非磁性のポスト６１を備えている。軟らかい磁気分路半体６２、６２’は、パイロット６３の両側に配列されている。半体６２、６２’は、プラスチックまたはゴムでできている非磁性の保持器６４によって所定の位置に保持されている。ジャム・リング６５が磁気分路４６を定位置に固定するために突き出ている棚６７に対してあるゆるく嵌められているが、それでも、比較的自由に回転できる。外側の非磁性の保持器６４のサイズ設定を適切にするとある程度の回転高速ができるであろう。
【００３４】
図４ａに示すように、磁気分路４６の回転方向の位置決めをすると、極片５０、５０と半体６２、６２を一直線に並べ高減衰状態を作る。そこから９０度だけ回転すると、分路半体６２、６２’に磁極５０、５０’を横切る短絡をしょうじさせ、したがって磁気回路６０を効果的に分裂させ、それによって通路３１に露出される磁束密度を減らす。これは、ダンパ２０の中の制動を低状態に減らす。種々の中間の制動状態が分路４６の種々の中間の位置決めによって与えられる。
【００３５】
図５ａは、調節可能な弁３２の代替もう一つの実施例を示す。この弁３２は、前述したように、端部４１に配置され、非磁性のねじ切キャップ６８及び適当なシーラントにより定位置に保持された固定永久磁石４８及び極片５０、５０’を含む固定磁石と磁極組立体５８並びに可動極片４４を備えている。極片４４は、密封された案内部分７０、ねじ部７２及びノブ５７を備えている。非磁性の端部４１において形成されたみぞに保持された０− リングシールは、パイロット部分７２を密封する。
【００３６】
極片４４をその軸の回りに図示のように回転すると、案内部分７０を磁石と磁極組立体５８により近づける。これは、通路３１の断面積を減らす効果を有し、更に通路３１を横切って作用している磁界強さを増やす。これらには、制動を増やすという付随の結果がある。磁極４４の軸方向の十分なスローが達成されれば、ダンパ２０を固定できる。本発明による弁３２を含んでいるダンパ２０が一旦超えられるならば、降伏応力が通路３１を通る流れを許すという利点を持っていることを理解すべきである。
【００３７】
このようにして、弁３２は、有限負荷が達成されるまでダンパ２０が締り、次に一旦有限負荷を超えると、通路３１を通る流れが可能になるので安全機構を与える。従来技術の機械的弁は、完全に流れをロックすることができるので、好ましくないことには、大きな負荷入力を受けると、極めて大きい圧力ダンパ内に発生できるようにする。
【００３８】
また、レバー７２が磁極４４から伸びる代替の構成（図５ａにおいて点線で示されている）が図５ａにおいて及びより明らかに図５ｂにおいて示されている。レバー７２は、直接に手で又はケーブル作動を使用することによって遠隔で作動してもよい。図５ｂに示すように、素線７８、シース７５及び端部８０を含むケーブル７６がレバー７２に取り付けられている。ユーザーによって遠隔で作動されると、端部４１に取り付けられたブラケット７７がシース７５を拘束して、シース７５内の素線７８の動きを可能にするので、レバー７２を回転させる。レバー７２の回転がダンパ内に与えられた制動のレベルを調整する。この種類の作動は、図３ａ、図３ｄ、図３ｆ及び図４ａにおいて示される他の弁に等しく適用できる。図６及び図７は、調整のための手段が電気手段にて与えられている弁３２の電磁石実施例を図で示す。弁３２は、前述の機械的に調節可能な弁と同じ位置において非磁性の端部４１にねじを切られた磁極４４、４４’を含む。コイル８２は、非磁性のボビン８４に円周方向に巻かれ、軟磁性のロッド形のコア８６を囲んでいる。コア８６及び磁極４４、４４’の端部は、点線６０’として示されている磁気回路を完成するために、それらに押し付けられた軟磁性のリンク８８、８８’によって相互接続されている。コイル８２は、それに適当な電流を供給する制御装置９０に、相互接続されている。選択された電流は、電流の適当なレベル（高から低まで）を入力パッド９２や調節可能なスライダックなどを通して手動で調整するユーザーによって供給されるのが好ましい。コイル８２に供給される電流を増やすことが通路３１に露出されるフィールドの場の強さを増やすので、制動を大きくする。
【００３９】
図８ａは、本発明の別の面による調節可能な弁３２を備えているダンパ２０を示す。ダンパ２０は、内部キャビティ２４を定めているダンパ・ボディ２２、キャビティ２４ないに配置されキャビティ２４を第１及び第２の室２６、２８に小分けするピストン２５、前記第１および第２の室２６のうちの一つに相互接続し第１および第２の室２６、２８の間を接続するのがこのましい通路３１、２８、及び通路３１内に入れられとともに、なるべくならまた、第１および第２の室２６、２８に入れられるフィールド応答する流体３４、及びダンパ２０の中の制動レベルを手動で調整するための手動の機械的調節手段をそなえている。
【００４０】
この実施例において、調節手段は、ピストン２５に取付けられた調整弁３２に相互接続されたねじ部７２を含んでいる調整ロッド９６を備えている。ロッド９６は、ピストン棒２３を通って軸方向に伸び、堅く固定された刻み付きノブ５７を通してユーザーによって回される。ノブ５７は、端部３７を通して形成された横の交差スロットに受けられる。ロッド９６を回転すると弁３２の中の永久磁石４８の公称軸位置が動く。磁石４８は、通路３１を形成するために軟磁性のピストン・ボディ９７に形成された同様な円錐面７３’と相互に作用する円錐面７３を備えている。磁石４８は、それが図示のように半径方向に向いている北の磁極ｎ及び南の磁極ｓを含むように形成されているので、軟磁性のピストン・ボディ９７を通って戻る点線６０’’’で示されるような磁束経路をつくる。ダンパ２０は、ピストン棒２３及び熱膨張のボリュームを適応させるアキュムレータ５５を含む。また、ガス室を加圧するとかなりのばね力を生じる。
【００４１】
動作時には、調整ロッド９６を回転すると、磁石４８に固定されているのが好ましく、コア９９が軸方向に動き、したがって、磁石４８と戻りボディ９７の間のギャップの厚さ、したがって、通路３１に作用している磁束密度が調整される。ギャップが広ければ広いほど、与えられる制動は少ない。逆に、ギャップが狭ければ狭いほど、制動は高くなる。ギャップが完全に閉じられるかまたはほとんど閉じられたとき、事実上、通路３１を通る流れは、許されないで、ダンパ２０の望ましいロック特徴を与える。ロッド９６の底で形成されたシール４９’は、ロッド２３にフィールド応答する流体３４の漏出するのを防ぐ。
【００４２】
図８ｂは、図８ａにおいて示された弁に代得ることのできる弁３２’の代替の実施例を表す。ロッド９６上のＣ−クリップ９８が、磁石４８の軸方向の厚さｔよりわずかに広く間隔をとって、磁石４８及びコア９９が伸張及び圧縮流に応答して短い距離だけ軸方向に滑動できるようになっている。このすべり動作は、非対称制動を生じる。例えば、伸張制動レートは、調整ロッド９８上の下側のｃ形クリップ９８’の位置及びリターン９７に対する磁石４８の公称位置によって予め定められる。圧縮レートは、上側のＣ形クリップ９８の位置及びリターン９７に対する磁石４８の公称位置によって決定される。間隔ｔ’が磁石厚さｔと比較して広ければ広いほど、圧縮及び伸張制動レートの間の差は、大きくなる。最高及び最低レートは、その上に取り付けられたクリップ９８、９８’が取り付けられたロッド９６を軸方向に移動することによって調節可能である。
【００４３】
図９ａは、ピストン２５内に取付けられた手動で調節可能な磁石と磁極組立体５８を含む本発明のもう一つの弁３２及びダンパ２０を示す。磁石４８は、パック形の永久磁石であり、上側磁極５０は逆カップ形の軟磁性の部材である。ピストン棒２３の軸のまわりに調整レバー７４を回転させているユーザーが調整ロッド９６を回転させ、それは、ロッド２３に形成された同様なねじ内のねじ部７２を前進または後退させるので、磁石と磁極組立体５８を下側磁極５０’に対してピストン２５内の軸方向に動かす。これは、通路３１の中のギャップの厚さを調整し、それは、回路磁気抵抗を変える、したがって制動を増減する。代わりとして、図９ｃの中の調整機構を実施して、ねじ切部分７２の必要をなくすこと画で切るだろう。制動が、ロッド２３’に形成された角度付きスロット７１内にあるレバー７４’を動かし、したがって磁石と磁極組立体５８を軸方向に動かすことよって調整されるだろう。
【００４４】
もう一つの面によれば、制動弁３２は、圧縮及び伸張において非対称制動レートを含む。圧縮行程の間、図９ａに示すように、浮動ディスク５９がピストン２５上の座席と接触して、複数の間隔をあけた伸張通路３６（好ましくは４）を閉め切り、フィールド応答する流体３４を通路３１を通して完全に押し流す。伸張時には、図９ｂに示すように、浮動ディスク８９は、棚６７’において載り、流れの大半は、伸張通路３６を通るので、圧縮状態におけるのと異なる低いレートを伸張時に与える。
【００４５】
図１０ａは、本発明による調節可能ななおもう一つの弁３２及びダンパ２０を示す。このダンパ２０は、ピストン２５のそれぞれの端部に固定された第１および第２のピストン棒２３、２３’を含む。手動の調節可能な弁３２は、機械的調節手段を備え、磁石４８及び磁極５０を含んでいる可動な磁石と磁極組立体５８の磁極５０に形成され円錐面７３を含む。磁石と磁極組立体５８の位置を調整することがノブ５７を介して上部ピストン棒２３を通して伸びている調整ロッド９６のねじ切部分７２を回転させることによって達成される。これは、通路３１の中のギャップを変えるので、磁気抵抗を変えて、フィールド応答する流体３４の中のレオロジ変化をもたらしそれによって制動を変える。この種類の複ピストン棒ダンパ２０は、例えば、自転車のフォーク組立体７５において有効で、ライダが制動レベルを調整できる。上部ロッド２３は、自転車フレームの前部垂直材において受けられる上部フォーク部分７９において摺動可能に受けられる。下側のフォーク部分７９’が自転車車輪ハブに付いている。このダンパ２０は、コイルまたは弾性材ばね２１と平行ばね関係で一般に使われるだろう。
【００４６】
図１０ｂは、弁３２及びダンパ２０の代替実施例を図で示す。ダンパ２０は、ピストン２５及び複ピストン棒２３、２３’を再び含む。本実施例において、機械的調節手段は、可動磁石と磁極ｔ組立体５８から成っている。組立体５８は、ディスク形の軟磁性の磁極５０、５０’の間にはさまれた永久リング磁石４８を含む。組立体５８はその上部端部にねじ部７２を含む調整ロッド９６に取付けられている。他の実施例におけるように、ノブ５７をねじ切ロッド９６を介して回転させると、組立体５８を外側の軟磁性のカップ形磁極５０’’内を進めるかまたは引っ込ませる。磁極５０’’は、図１０ｄ−図１０ｈにある後続の実施例おいて同様の構成を持っている。
【００４７】
図１０ｂにおいて後退して示されているように、磁束６０ｂは、点線によって示されるように、環状通路３１を横切ってとんで、外側の環状磁極５０’’に運ばれる。完全に図１０ｃにおいて十分に進んだ状態で示されているものの回路磁気抵抗は、かなり増えている。したがって、ほとんどの磁束は、通路３１を横切らないで低制動状態を生じる。ピストン２５は、上部カップ形の軟磁性極片５０’’及び磁極５０’’のまわりに固定された非磁性材料の下側半体２５ｂからなっている。密封リング８３は、ピストン２５の外周部のまわりに固定されている。キャビティ２６、２８へ出入りする流れは、倍数増分（一端当たり４以上）で、ロッド２３、２３’のまわりに半径方向に配置された複数の間隔をあけた入り通路８５、８５’を通る。
【００４８】
図１０ｄは、図９ａまたは図１０ｂにおいて示された種類のダンパにおいて有効な機械的に調節可能な弁３２ｄの代替の実施例を示す。この実施例は、ピストン２５内の一体型の可動磁石と磁極組立体５８を含む。それは、頂部極片５０が非磁性体の絶縁体９２に固定された固定環状中間極片９４に対して軸方向に可動という点で、前の実施例と異なる。磁石と磁極ｔ組立体５８が図１０ｄ−１に示されるように軸方向に下方へ横切られるときに、頂部磁極５０は、中間の磁極９４ともはや一直線に並んでいないで、磁気回路（点線６０ｄにて図示）は中断され、したがって、磁束がほとんど又は全く通路３１を横切らないので、制動が減らされる。これに反して、磁石と磁極組立体が図１０ｄに示されるように配置されるとき、磁束が６０ｄがフィールド応答する流体のレオロジを中で変える環状通路３１を横切って作用するので、最大制動が達成される。連続した中間の制動位置があると認識されなければならない。
【００４９】
図１０ｅ及び図１０ｅ’は、機械的に調節可能な弁３２ｅのもう一つの実施例を示す。この実施例において、頂部極片５０は、ディスク形で、パック形の磁石４８の直径より大きい直径を有する。示された位置（完全に、引っ込んだ）において、中間の磁極９４が磁気分路として働くので、磁束６０ｅがほとんど又は全く通路３１を横切って作用しないという点において制動は、最小である。図１０ｅにおいて磁石と磁極組立体５８が伸びた位置に示されており、磁石４８にて生成された磁気回路が、点線６０ｅにて示されているように、環状通路３１を横切って通過し、外側の磁極５０’’に運ばれ、最後に下側の磁極５０’通って戻る。これは、高制動状態を生じる。
【００５０】
図１０ｆ及び図１０ｆ’は、機械的に調節可能な弁３２ｆのもう一つの実施例を示す。図１０ｆにおいて引っ込んだ位置に示されたこの実施例において、磁石と磁極組立体５８を構成する磁石４８、頂部極片５０、底部極片５０’は、磁界を作って環状軟磁性の中間磁極９４へ向ける。これは、磁界６０ｆを分路して、環状の通路３１に露出される磁界を最小にする。図１０ｆ−１において伸ばして示されている磁石と磁極組立体５８は、磁界６０ｆと一直線に並び、それを中間磁極９４、９４’の中に外側環状磁極５０’’を通して向けるので、磁界は通路３１を横切る。この伸びた状態は、高制動を生じる。
【００５１】
図１０ｇ−図１０ｇ−２は、ダンパのピストン２５内の機械的に調節可能な弁３２ｇのもう一つの実施例を示す。図１０ｇにおいて引っ込んだ位置に示されて、磁石と磁極組立体５８は、中間磁極９４と一直線に並べられるので、磁界６０ｄを分路する。磁界は、下側の固定環状中間磁極９４’において少しも運ばれない。この位置決めは、伸張及び圧縮行程の両方に対して低制動状態を生じる。図１０ｇ−１において、伸張ストロークの間完全に伸びた形で示された上側９４、下側９４’及び外側５０’’の環状磁極を通る回路６０ｄは、磁石と磁極ｔ組立体５８を上下の中間磁極９４、９４’と一直線に並べることによって完成され、従って磁束を管状通路３１を横切って運ばせる。これは、伸張ストロークの間、高制動を生じる。
【００５２】
図１０ｇ−２に示されているように、圧縮行程の間のいくぶんか低い制動状態が調整ロッド９６に固定されたＣクリップ９８、９８’によって与えられた限界の間で軸方向に摺動可能である磁石と磁極ｔ組立体５８によって与えられる。コイルばね８１は、磁石と磁極組立体５８を下側のＣクリップ９８’の方へ常時バイアスしておく。図示のように、圧縮行程の間、磁極５０、５０’は、もはや中間磁極９４、９４’ともはや正確に一直線に並ばないので、より低制動を与える。非対称制動、すなわち圧縮及び伸張ストロークの各々において異なるレートが同様に、連続する中間位置において与えられる。
【００５３】
図１０ｈ−図１０ｈ−２は、機械的調節手段を与える機械的に調節可能な弁の３２ｈの最終の実施例を示す。図１０ｈにおいて、環状通路３１を横切り、外側磁極５０’’を通って戻る磁束６０ｈを与える磁石と磁極組立体５８が圧縮行程の間と伸びている状態で示されている。
【００５４】
伸張したときと引っ込ませたときの図１０ｈ−図１０ｈ−２において、磁極９４と磁極５０の不良位置合せのために磁束が弱くなっているので伸張時に弱い制動力を生じるのが示されている。完全に引っ込んだ位置にある図１０ｈに示されるように、磁石と磁極組立体５８は、中間磁極９４によって分路された磁界６０ｈを生成するので、最も低い制動状態を生じる。
【００５５】
本発明の好適な実施例を詳細に説明したが、種々の変更態様、改造、前述ものに対する変化及び適応は、添付の請求の範囲において規定された本発明の範囲から逸れることなく作られてもよい。全てのそのような変更態様、改造及び変化は、本発明の一部分とみなされると考える。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）磁性流体の通路（３１）、
（ｂ）前記磁性流体の通路（３１）内の磁界応答する磁性流体（３４）、及び
（ｃ）前記通路に設けられた、第1の磁性部材および当該第1の磁性部材に対向する第2の磁性部材と、当該第1および第2の磁性部材の間に介在する前記磁性流体とにより少なくとも一部が形成されている磁気回路における磁束密度を機械的に変化させて、前記磁性流体の通路（３１）内の前記磁性流体（３４）の流れを調整する機械的調整手段と、を有する加減弁。
【請求項２】
前記機械的調節手段が極片に関して移動できる永久磁石を備える請求項１の加減弁。
【請求項３】
前記永久磁石が前記磁性流体の通路（３１）の一部分を定めている円錐面を含む請求項２の加減弁。
【請求項４】
前記機械的調節手段が移動できる極片と前記永久磁石を含む請求項１の加減弁。
【請求項５】
前記機械的調節手段が可動の磁石−磁極組立体を含む請求項１の調節可能な弁。
【請求項６】
前記機械的調節手段が磁気分路を含む請求項１の加減弁。
【請求項７】
（ａ）内部キャビティ（２４）を定めているダンパ・ボディ（２２）、
（ｂ）第１（２６）及び第２（２８）の室に前記キャビティ（２４）を小分けしている前記内部キャビティ（２４）内に配置されたピストン（２５）、
（ｃ）前記第１および第２の室（２６、２８）のうちの一つ上相互接続している前記磁１気流動性流体の通路（３１）、及び
（ｄ）前記ダンパの制動レベルを調整するために設けられた前記機械的調節手段を備える請求項１の加減弁を含むダンパ。
【請求項８】
（ａ）前記第２の室（２８）を第１（５１）及び第２（５３）の副室にさらに小分けしている前記第２の室（２８）に配置された隔壁（４０）、
（ｂ）前記第１の動作室（２６）及び前記第２の副室（５３）に配置された磁界応答しない流体、
（ｃ）前記ピストン（２５）内に配置された制動弁（３６）、
（ｄ）前記ピストン（２５）に固着して、前記内部キャビティ（２４）に密封して受け
るピストン棒（２３）、
（ｅ）補助室（３０）、
（ｆ）前記補助室（３０）に、前記第１の副室（５１）を相互接続している前記磁気流魎通路（３１）、（９）前記補助室（３０）及び前記第１の副室（５１）の中の磁界応答する磁性流体（３４）、
（ｈ）前記補助室（３０）及び前記第１の副室（５１）の間の前記磁界応答する磁性流体（３４）の流れを制御している前記弁（３２）、及び
（ｉ）前記磁界応答する磁性流体（３４）を加圧する高圧密封手毅を備える請求項７の加減弁を備えているダンパ。
【請求項９】
（ａ）前記ピストン（２５）内に配置された制動弁（３６）、
（ｂ）前記ピストン（２５）に固着して、前記内部キャビティ（２４）に、密封して受けられたピストン棒（２３）、
（ｃ）補助室（３０）を部分的に定めている補助キャビティ（２７）、
（ｄ）前記補助室（３０）に、前記第１（２６）及び第２（２８）の室のうちの一つを相互接続している前記磁性流体の通路（３１）、
（ｅ）前記補助室（３０）及び前記第１（２６）及び第２（２８）の室のうちの少なくとも一つに入れられている磁界応答する磁性流体（３４）、
（ｆ）前記補助キャビティ（２７）と前記第１（２６）及び第２（２８）の室のうちの少なくとも一つの間の前記磁界応答する磁性流体（３４）の流れを制御している前記機械的調節手段、及び
（ｇ）前記磁界応答する磁性流体（３４）を加圧する高圧密封法手段を備える請求項７の加減弁を備えているダンパ。
【請求項１０】
前記加圧手段が前記補助キャビティ（２７）内に置かれており、前記磁界応答する磁性流体（３４）と接触関係において配置されて、ガス室（３３）に入っている加圧ガスによって影響される隔壁（４２）をさらに備える請求項９のダンパ。
【請求項１１】
前記磁界応答する流体弁（３２）が前記磁界応答する磁性流体（３４）に、磁束を与える請求項９のダンパ。
【請求項１２】
前記磁束が可変である請求項１１のダンパ。
【請求項１３】
可動永久磁石を更に備えている請求項１２のダンパ。
【請求項１４】
可動極片を更に備えている請求項１２のダンパ。
【請求項１５】
手動の調節手殺を更に備えている請求項１２のダンパ。
【請求項１６】
ノブを更に備えている請求項１５のダンパ。
【請求項１７】
レバーを更に備えている請求項１５のダンパ。
【請求項１８】
ケーブル作動を更に備えている請求項１５のダンパ。
【請求項１９】
磁気分路を更に備えている請求項１５のダンパ。
【請求項２０】
前記ボディ（２２）を囲んでいるコイルばね（２１）を更に備えている請求項９のダンパ。
【請求項２１】
前記ボディ（２２）に対する前記コイルばねの位置を調整する調節手段を更に備えている請求項２０のダンパ。
【請求項２２】
ボディ（２２）がフレーム構成部品（１２）に相互接続する取付け手段を備え、そして、前記ピストン棒（２３）が可動懸架部材（１４）に相互接続する取付け手段を備えている請求項９のダンパ（２０）を含んでいる懸架装置。
【請求項２３】
前記補助室（３０）がダンパ軸（ＡＡ）に平行である中央軸（ＢＢ）を含む請求項９のダンパ。
【請求項２４】
前記中央軸（ＢＢ）が前記ダンパ軸（ＡＡ）から距離（ｄ）ずれている請求項２３のダンパ。
【請求項２５】
（ａ）内部キャビティ（２４）を定めるダンパ・ボディ（２２）、
（ｂ）前記キャビティ（２４）を第１（２６）及び第２（２８）の室に小分けしている前記内部キャビティ（２４）内に配置されたピストン（２５）、
（ｃ）前記第２の室（２８）を第１（５１）及び第２（５３）の副室に小分けしている前記第２の室（２８）に配置された隔壁（４０）、
する流体、
（ｄ）前記第１の動作室（２６）及び前記第２の副室（５３）に配置された非磁界応答する流体、
（ｅ）前記ピストン（２５）内に配置された制動弁（３６）、
（ｆ）前記ピストン（２５）に固定されて、前記内部キャビティ（２４）に密封して受けられるピストン棒（２３）、
（ｇ）補助室（３０）、
（ｈ）前記補助室（３０）に前記第１の副室（５１）を相互ｉ接続している通路（３１）、
（ｊ）前記補助室（３０）及び前記第１の副室（５１）の中の磁界応答する磁性流体（３４）、
（ｋ）前記補助室（３０）及び前記第１の副室（５１）の間の前記磁界応答する磁性流体（３４）の流れを制御する制御可能な弁（３２）、
及び
（ｉ）前記磁界応答する磁性流体（３４）に加圧する加圧手段を備える制御可能な振動ダンパ。
【請求項２６】
前記制御可能な弁が、前記弁（３２）の中の部材の位置を調整するための機械的調節手段を含む請求項２５の振動ダンパ。
【請求項２７】
前記機械的調節手段が固定極片に関して移動できる永久磁石を含む請求項２６のダンパ。
【請求項２８】
前記機械的調節手段が可動極片を含む請求項２６のダンパ。
【請求項２９】
前記機械的調節手段が磁気分路を含む請求項２６のダンパ。
【請求項３０】
前記機械的調節手段が可動磁石と磁極組立体を含む請求項２６のダンパ。
【請求項３１】
前記機械的調節手段が遠隔作動部材（７４）を含む請求項２６のダンパ。
【請求項３２】
前記制御可能な弁がコイル（８２）及び極片（４４）を含む請求項２５の振動ダンパ。
【請求項１】
（ａ）磁性流体の通路（３１）、
（ｂ）前記磁性流体の通路（３１）内の磁界応答する磁性流体（３４）、及び
（ｃ）前記通路に設けられた、第1の磁性部材および当該第1の磁性部材に対向する第2の磁性部材と、当該第1および第2の磁性部材の間に介在する前記磁性流体とにより少なくとも一部が形成されている磁気回路における磁束密度を機械的に変化させて、前記磁性流体の通路（３１）内の前記磁性流体（３４）の流れを調整する機械的調整手段と、を有する加減弁。
【請求項２】
前記機械的調節手段が極片に関して移動できる永久磁石を備える請求項１の加減弁。
【請求項３】
前記永久磁石が前記磁性流体の通路（３１）の一部分を定めている円錐面を含む請求項２の加減弁。
【請求項４】
前記機械的調節手段が移動できる極片と前記永久磁石を含む請求項１の加減弁。
【請求項５】
前記機械的調節手段が可動の磁石−磁極組立体を含む請求項１の調節可能な弁。
【請求項６】
前記機械的調節手段が磁気分路を含む請求項１の加減弁。
【請求項７】
（ａ）内部キャビティ（２４）を定めているダンパ・ボディ（２２）、
（ｂ）第１（２６）及び第２（２８）の室に前記キャビティ（２４）を小分けしている前記内部キャビティ（２４）内に配置されたピストン（２５）、
（ｃ）前記第１および第２の室（２６、２８）のうちの一つ上相互接続している前記磁１気流動性流体の通路（３１）、及び
（ｄ）前記ダンパの制動レベルを調整するために設けられた前記機械的調節手段を備える請求項１の加減弁を含むダンパ。
【請求項８】
（ａ）前記第２の室（２８）を第１（５１）及び第２（５３）の副室にさらに小分けしている前記第２の室（２８）に配置された隔壁（４０）、
（ｂ）前記第１の動作室（２６）及び前記第２の副室（５３）に配置された磁界応答しない流体、
（ｃ）前記ピストン（２５）内に配置された制動弁（３６）、
（ｄ）前記ピストン（２５）に固着して、前記内部キャビティ（２４）に密封して受け
るピストン棒（２３）、
（ｅ）補助室（３０）、
（ｆ）前記補助室（３０）に、前記第１の副室（５１）を相互接続している前記磁気流魎通路（３１）、（９）前記補助室（３０）及び前記第１の副室（５１）の中の磁界応答する磁性流体（３４）、
（ｈ）前記補助室（３０）及び前記第１の副室（５１）の間の前記磁界応答する磁性流体（３４）の流れを制御している前記弁（３２）、及び
（ｉ）前記磁界応答する磁性流体（３４）を加圧する高圧密封手毅を備える請求項７の加減弁を備えているダンパ。
【請求項９】
（ａ）前記ピストン（２５）内に配置された制動弁（３６）、
（ｂ）前記ピストン（２５）に固着して、前記内部キャビティ（２４）に、密封して受けられたピストン棒（２３）、
（ｃ）補助室（３０）を部分的に定めている補助キャビティ（２７）、
（ｄ）前記補助室（３０）に、前記第１（２６）及び第２（２８）の室のうちの一つを相互接続している前記磁性流体の通路（３１）、
（ｅ）前記補助室（３０）及び前記第１（２６）及び第２（２８）の室のうちの少なくとも一つに入れられている磁界応答する磁性流体（３４）、
（ｆ）前記補助キャビティ（２７）と前記第１（２６）及び第２（２８）の室のうちの少なくとも一つの間の前記磁界応答する磁性流体（３４）の流れを制御している前記機械的調節手段、及び
（ｇ）前記磁界応答する磁性流体（３４）を加圧する高圧密封法手段を備える請求項７の加減弁を備えているダンパ。
【請求項１０】
前記加圧手段が前記補助キャビティ（２７）内に置かれており、前記磁界応答する磁性流体（３４）と接触関係において配置されて、ガス室（３３）に入っている加圧ガスによって影響される隔壁（４２）をさらに備える請求項９のダンパ。
【請求項１１】
前記磁界応答する流体弁（３２）が前記磁界応答する磁性流体（３４）に、磁束を与える請求項９のダンパ。
【請求項１２】
前記磁束が可変である請求項１１のダンパ。
【請求項１３】
可動永久磁石を更に備えている請求項１２のダンパ。
【請求項１４】
可動極片を更に備えている請求項１２のダンパ。
【請求項１５】
手動の調節手殺を更に備えている請求項１２のダンパ。
【請求項１６】
ノブを更に備えている請求項１５のダンパ。
【請求項１７】
レバーを更に備えている請求項１５のダンパ。
【請求項１８】
ケーブル作動を更に備えている請求項１５のダンパ。
【請求項１９】
磁気分路を更に備えている請求項１５のダンパ。
【請求項２０】
前記ボディ（２２）を囲んでいるコイルばね（２１）を更に備えている請求項９のダンパ。
【請求項２１】
前記ボディ（２２）に対する前記コイルばねの位置を調整する調節手段を更に備えている請求項２０のダンパ。
【請求項２２】
ボディ（２２）がフレーム構成部品（１２）に相互接続する取付け手段を備え、そして、前記ピストン棒（２３）が可動懸架部材（１４）に相互接続する取付け手段を備えている請求項９のダンパ（２０）を含んでいる懸架装置。
【請求項２３】
前記補助室（３０）がダンパ軸（ＡＡ）に平行である中央軸（ＢＢ）を含む請求項９のダンパ。
【請求項２４】
前記中央軸（ＢＢ）が前記ダンパ軸（ＡＡ）から距離（ｄ）ずれている請求項２３のダンパ。
【請求項２５】
（ａ）内部キャビティ（２４）を定めるダンパ・ボディ（２２）、
（ｂ）前記キャビティ（２４）を第１（２６）及び第２（２８）の室に小分けしている前記内部キャビティ（２４）内に配置されたピストン（２５）、
（ｃ）前記第２の室（２８）を第１（５１）及び第２（５３）の副室に小分けしている前記第２の室（２８）に配置された隔壁（４０）、
する流体、
（ｄ）前記第１の動作室（２６）及び前記第２の副室（５３）に配置された非磁界応答する流体、
（ｅ）前記ピストン（２５）内に配置された制動弁（３６）、
（ｆ）前記ピストン（２５）に固定されて、前記内部キャビティ（２４）に密封して受けられるピストン棒（２３）、
（ｇ）補助室（３０）、
（ｈ）前記補助室（３０）に前記第１の副室（５１）を相互ｉ接続している通路（３１）、
（ｊ）前記補助室（３０）及び前記第１の副室（５１）の中の磁界応答する磁性流体（３４）、
（ｋ）前記補助室（３０）及び前記第１の副室（５１）の間の前記磁界応答する磁性流体（３４）の流れを制御する制御可能な弁（３２）、
及び
（ｉ）前記磁界応答する磁性流体（３４）に加圧する加圧手段を備える制御可能な振動ダンパ。
【請求項２６】
前記制御可能な弁が、前記弁（３２）の中の部材の位置を調整するための機械的調節手段を含む請求項２５の振動ダンパ。
【請求項２７】
前記機械的調節手段が固定極片に関して移動できる永久磁石を含む請求項２６のダンパ。
【請求項２８】
前記機械的調節手段が可動極片を含む請求項２６のダンパ。
【請求項２９】
前記機械的調節手段が磁気分路を含む請求項２６のダンパ。
【請求項３０】
前記機械的調節手段が可動磁石と磁極組立体を含む請求項２６のダンパ。
【請求項３１】
前記機械的調節手段が遠隔作動部材（７４）を含む請求項２６のダンパ。
【請求項３２】
前記制御可能な弁がコイル（８２）及び極片（４４）を含む請求項２５の振動ダンパ。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図３ｅ】
【図３ｅ−１】
【図３ｆ】
【図３ｇ】
【図３ｈ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図９ｃ】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１０ｃ】
【図１０ｄ】
【図１０ｄ−１】
【図１０ｅ】
【図１０ｅ−１】
【図１０ｆ】
【図１０ｆ−１】
【図１０ｇ】
【図１０ｇ−１】
【図１０ｇ−２】
【図１０ｈ】
【図１０ｈ−１】
【図１０ｈ−２】
【図１ｂ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図３ｅ】
【図３ｅ−１】
【図３ｆ】
【図３ｇ】
【図３ｈ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図９ｃ】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１０ｃ】
【図１０ｄ】
【図１０ｄ−１】
【図１０ｅ】
【図１０ｅ−１】
【図１０ｆ】
【図１０ｆ−１】
【図１０ｇ】
【図１０ｇ−１】
【図１０ｇ−２】
【図１０ｈ】
【図１０ｈ−１】
【図１０ｈ−２】
【公開番号】特開２０１１−１５８０９０（Ｐ２０１１−１５８０９０Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−６９６４（Ｐ２０１１−６９６４）
【出願日】平成２３年１月１７日（２０１１．１．１７）
【分割の表示】特願２０００−５２２３８５（Ｐ２０００−５２２３８５）の分割
【原出願日】平成１０年１１月２０日（１９９８．１１．２０）
【出願人】（５０１３３７６０５）ロード・コーポレーション (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６９６４（Ｐ２０１１−６９６４）
【出願日】平成２３年１月１７日（２０１１．１．１７）
【分割の表示】特願２０００−５２２３８５（Ｐ２０００−５２２３８５）の分割
【原出願日】平成１０年１１月２０日（１９９８．１１．２０）
【出願人】（５０１３３７６０５）ロード・コーポレーション (12)
【Ｆターム（参考）】
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