ERアクティブダンパを用いた微振動制御システムの開発研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555395
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 中野 政身 山形大学, 工学部, 助教授 (40147947)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 一寿 シーケーディ(株), 空圧事業部, 研究員 ; 浅子 佳延 (株)日本触媒, 筑波研究所, 副主任研究員
• Keywords: ER流体 / 粘弾性特性 / ダンパ / 振動制御 / 微振動

Research Abstract

ERダンパの減衰力特性は電極間の流れモード(圧力流れかせん断流れ)とER流体のER特性とに主に依存する.これらの両者の流れモードをもつ電極構成におけるERダンパの減衰力発生の基本特性を把握するため,両流れモードにおける定常流れ時および往復振動流時それぞれの定常的並びに動的なER特性を実験的に明らかにした.
定常的なER特性については,固定された電極間を流れる圧力流れモードでは印加電圧がDCかACかによって大きく異なり,ACではさらにその周波数に大きく依存することが判明した.一方,電極が相対運動をするせん断流れモードではこれらの印加電圧の形態の違いに大きく影響されず,DC,ACともほぼ同等なER特性を呈する.
ER流体の圧力流れモードでの動的粘弾性の測定は,平行平板電極間に往復振動流を与える装置を考案し電極流路間の圧力差を計測することによって行った.その際,流体慣性に対応する圧力差成分を差し引くことによって動的粘弾性特性を評価できるよう工夫をしている.また,せん断流れモードの動的粘弾性は,回転振動の与えられる回転円筒型粘度計を用いて測定している.いずれの流れモードとも流体ひずみ振幅と電場強度に対する依存性が顕著で,流体ひずみ振幅が小さくなるほど弾性的な特性が顕著になることや電場強度が増大するにつれてより大きな流体ひずみ振幅まで弾性的な特性が維持されることなどを明らかにした.
以上の結果に基づいて,両端にメタルベローズと受圧板からなる伸縮する二つの液室をもち,その間に円筒形状の固定電極群からなるERバルブを配置して両液室を連結した完全密閉形の構造をもつ拮抗形のERダンパを開発している.

Research Products

• [Publications] M.Nakano: "Steady and transient responses of electrorheological suspension passing through a rectangular channel." Proc. of 5th International Conference on ER Fluids, MR Suspensions, and Associated Technologies. No.16. 1-8 (1995)
• [Publications] M.Nakano: "A novel semi-active control of automobile suspension using an electrorheological shock absorber." Proc. of 5th International Conference on ER Fluids, MR Suspensions, and Associated Technologies. No.76. 1-9 (1995)
• [Publications] Y.Asako: "Properties of Electrorheological Fluids Containing Sulfonated Poly(styrene-co-divinylbenzene)Particles" Proc. of 5th International Conference on ER Fluids, MR Suspensions, and Associated Technologies. No.39. 1-8 (1995)
• [Publications] 中野政身: "分散系ER流体を用いたアクティブダンパと振動制御(試作ダンパによる検討)" 日本機械学会機械力学・計測制御講演論文集. No.95-08. 233-236 (1995)
• [Publications] 中野政身: "ER流体を用いた可変ダンパと振動制御の新展開" 計測と制御. 34-9. 707-711 (1995)
• [Publications] 伊藤一寿: "空気圧シリンダの速度制御におけるER流体の応用" 計測と制御. 34-9. 721-722 (1995)
• [Publications] 中野政身: "分散系ER流体を用いたアクティブダンパとその除振制御への応用" 日本機械学会論文集(C編). 62-593. 33-40 (1996)
• [Publications] 小西正芳: "分散系ER流体のせん断流れ場と圧力流れ場におけるER効果の比較(第1報:DC電圧印加時)" 日本機械学会第73期通常総会講演論文集. No.96-1(III)(発表予定). (1996)
• [Publications] 相澤龍司: "分散系ER流体のせん断流れ場と圧力流れ場におけるER効果の比較(第1報:AC電圧印加時)" 日本機械学会第73期通常総会講演論文集. No.96-1(III)(発表予定). (1996)
• [Publications] 中野政身: "分散系ER流体の二次元流路内振動流の動的粘弾性特性" 日本機械学会第73期通常総会講演論文集. No.96-1(III)(発表予定). (1996)
• [Publications] 中野政身: "ERアクティブダンパによる振動制御(拮抗形ERダンパによる検討)" 日本機械学会第73期通常総会講演論文集. No.96-1(III)(発表予定). (1996)
• [Publications] 浅子佳延: "カーボンブラックグラフトポリマーを用いたER流体の特性" 日本機械学会第73期通常総会講演論文集. No.96-1(III)(発表予定). (1996)