DE112016004191T5

DE112016004191T5 - Magneto-rheologische Fluidzusammensetzung und diese verwendende Schwingungsdämpfvorrichtung

Info

Publication number: DE112016004191T5
Application number: DE112016004191.8T
Authority: DE
Inventors: Kentaro Komori; Daijiro Endo; Shuichi Sakanoue; Seiichiro Yamamoto
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2016-09-15
Publication date: 2018-06-07
Also published as: US10923260B2; JPWO2017047681A1; US20190051437A1; WO2017047681A1; CN108028115B; JP6499766B2; CN108028115A

Abstract

Diese Schwingungsdämpfvorrichtung (10) enthält eine magneto-rheologische Fluidzusammensetzung in einem Zylinder (12). Die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung enthält magnetische Partikel; ein Dispersionsmittel, in dem die magnetischen Partikel dispergiert sind; und einen Reibungsmodifizierer. Der Reibungsmodifizierer ist ein Ester-basiertes Additiv mit einer Kohlenwasserstoffkette mit 14 bis 22 Kohlenstoffatomen, bevorzugt eine Alkylkette oder eine Alkenylkette. Der Gehalt des Reibungsmodifizierers beträgt 0,1 bis 5 Massen-%.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine magneto-rheologische Fluidzusammensetzung und eine diese verwendende Schwingungsdämpfvorrichtung.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Als Schwingungsdämpfvorrichtung ist ein Dämpfer mit variabler Dämpfkraft bekannt geworden, der eine magneto-rheologische Fluid- (MRF-) Zusammensetzung verwendet, um deren scheinbare Viskosität in Abhängigkeit von der Stärke eines an die MRF-Zusammensetzung angelegten Magnetfelds zu ändern. Diese Schwingungsdämpfvorrichtung dämpft die eingehende Schwingung mittels des Strömungswiderstands der MRF-Zusammensetzung, der hervorgerufen wird, wenn sich ein Kolben in einem mit der MRF-Zusammensetzung gefüllten Zylinder hin- und herbewegt. Diese Schwingungsdämpfvorrichtung ist in der Lage, die Schwingungsdämpfkraft in Abhängigkeit von der Stärke des angelegten Magnetfelds zu steuern.
Unterdessen wird allgemein eine MRF-Zusammensetzung verwendet, die durch Dispergieren von magnetischen Partikeln in einem Dispersionsmittel erhalten wird. Somit ist der Arbeitsdruck innerhalb des Zylinders in der Schwingungsdämpfvorrichtung, die die MRF-Zusammensetzung verwendet, höher als in einer Schwingungsdämpfvorrichtung, die keine MRF-Zusammensetzung verwendet. Dementsprechend hat die die MRF-Zusammensetzung verwendende Schwingungsdämpfvorrichtung ein Problem, dass die Reibkraft zwischen Reibgleitabschnitten zunimmt. Darüber hinaus macht, in der die MRF-Zusammensetzung verwendenden Schwingungsdämpfvorrichtung, das Vorhandensein von magnetischen Partikeln der MRF-Zusammensetzung zwischen den Reibgleitabschnitten die Reibkraft zwischen den Reibgleitabschnitten größer. Übrigens macht ein Anstieg in der Reibkraft zwischen dem Reibgleitabschnitten zum Beispiel den Fahrkomfort eines Fahrzeugs, an dem diese Schwingungsdämpfvorrichtung angewendet wird, schlechter, und macht die Schwingungsdämpfvorrichtung an ein leichtgewichtiges Fahrzeug schlechter anpassbar.
Es ist eine Schwingungsdämpfvorrichtung offenbart worden, in der: eine mit einem Kolben verbundene Kolbenstange an einem Endabschnitt eines Zylinders mit einem Lager gleitend gelagert ist; und dieses Lager von einem porösen Element umgeben ist (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1).
Diese Schwingungsdämpfvorrichtung verhindert, dass die magnetischen Partikel zwischen dem Reibgleitabschnitt der Kolbenstange und dem Reibgleitabschnitt des Lagers vorhanden sind, indem nur die flüssigen Komponenten der MRF-Zusammensetzung, die durch Filtern der magnetischen Partikel aus der MRF-Zusammensetzung durch das poröse Element erhalten werden, dem Zwischenraum zwischen den Reibgleitabschnitten zugeführt werden.
Darüber hinaus ist auch eine magnetische Fluidformulierung bekannt geworden, welche unter Berücksichtigung der Re-Dispergierbarkeit und des Niedertemperatur-Fließverhaltens der magnetischen Partikel hergestellt ist (siehe zum Beispiel Patentliteratur 2). Jedoch ist bislang keine Schmiermittelzusammensetzung bekannt geworden, die zu einem Anstieg der Schmierfähigkeit zwischen den Reibgleitabschnitten beiträgt, wie etwa einer abnehmenden Reibkraft zwischen den Reibgleitabschnitten, während die Schwingungsdämpfvorrichtung in Betrieb ist.
ZITATLISTE
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 2008-69858
Patentliteratur 2: Japanische Patentübersetzung-Veröffentlichung Nr. 2008-500816

ABRISS DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Die oben diskutierte Schwingungsdämpfvorrichtung (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1) erfordert, dass Dichtungselemente an mehreren Stellen angeordnet werden, um die MRF-Zusammensetzung (die flüssigen Komponenten) dem Zwischenraum zwischen den Reibgleitabschnitten allein über das poröse Element zuzuführen. Genauer gesagt ist ein Dichtungselement zumindest zwischen der Innenwand des Zylinders und dem porösen Element angeordnet, sowie auch zwischen der Kolbenstange und dem porösen Element, zusätzlich zu einem Dichtungselement, das zwischen der Innenwand des Zylinders und der Kolbenstange angeordnet ist. Diese Schwingungsdämpfvorrichtung hat auch ein Problem einer zunehmenden Reibkraft, während sich die Kolbenstange relativ zu dem Zylinder hin und her bewegt, da die mehreren Dichtungselemente an den jeweiligen mehreren Stellen um die Kolbenstange herum angeordnet sind.
Darüber hinaus hat die herkömmliche Schwingungsdämpfvorrichtung ein Problem einer Zunahme der Anzahl der Bauteile, eine komplexe Konfiguration der Vorrichtung und einen resultierenden Anstieg der Herstellungskosten.
Unter Berücksichtigung der oben diskutierten Probleme ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine magneto-rheologische Fluidzusammensetzung anzugeben, die in einer Schwingungsdämpfvorrichtung dazu beitragen kann, die Reibkraft zwischen einer Kolbenstange und einer Stangenführung grundlegend zu reduzieren, während die Schwingungsdämpfvorrichtung in Betrieb ist, ohne auf Gleitstrukturen der Kolbenstange und der Stangenführung angewiesen zu sein, sowie eine Schwingungsdämpfvorrichtung unter Verwendung der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung anzugeben.
Lösung für das Problem
Die Erfinder haben herausgefunden, dass die mit einer vorbestimmten chemischen Komponente gemischte MRF-Zusammensetzung Dichtungselemente einer Schwingungsdämpfvorrichtung erübrigt, und sind dementsprechend zur vorliegenden Erfindung gelangt.
Die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung, welche die oben diskutierten Probleme löst, enthält magnetische Partikel; ein Dispersionsmittel, in dem die magnetischen Partikel dispergiert sind; und einen Reibungsmodifizierer, wobei der Reibungsmodifizierer ein Ester-basiertes Additiv mit einer Kohlenwasserstoffkette mit 14 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, und der Gehalt des Reibungsmodifizierers 0,1 bis 5 Massen-% ist.
Die Schwingungsdämpfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die die oben diskutierten Probleme gelöst hat, enthält: einen Zylinder, der mit der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung nach Anspruch 1 gefüllt ist; eine Kolbenstange, die in den Zylinder eingesetzt ist; einen Kolben, der mit der Kolbenstange verbunden und in dem Zylinder in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist; eine erste Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer, die in dem Zylinder durch den Kolben begrenzt sind und jeweils die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung enthalten; ein Verbindungsloch, das in dem Kolben derart ausgebildet ist, dass die erste Fluidkammer und die zweite Fluidkammer durch das Verbindungsloch miteinander in Verbindung stehen; und eine elektromagnetische Wicklung, die konfiguriert ist, um an die in dem Verbindungsloch fließende magneto-rheologische Fluidzusammensetzung ein Magnetfeld anzulegen.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Die vorliegende Erfindung kann eine magneto-rheologische Fluidzusammensetzung angeben, die in einer Schwingungsdämpfvorrichtung dazu beitragen kann, die Reibkraft grundlegend zu reduzieren, während die Schwingungsdämpfvorrichtung in Betrieb ist, ohne auf Gleitstrukturen angewiesen zu sein; und eine Schwingungsdämpfvorrichtung unter Verwendung der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung angeben. Die vorliegende Erfindung vereinfacht ferner die Konfiguration der Schwingungsdämpfvorrichtung.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht, die eine schematische Struktur einer Schwingungsdämpfvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine partiell vergrößerte Querschnittsansicht eines in 1 dargestellten Kolbens.
3 ist eine partiell vergrößerte Querschnittsansicht einer in 1 dargestellten Stangenführung.
4 ist eine partiell vergrößerte Ansicht, die ein Beispiel einer herkömmlichen Struktur der in 3 dargestellten Stangenführung darstellt.
5 ist eine partiell vergrößerte Ansicht, die ein Beispiel einer herkömmlichen verbesserten Struktur der in 3 dargestellten Stangenführung darstellt.
6 ist ein Graph, der zum Vergleich ein Ergebnis eines Messtests eines Reibkoeffizienten eines Beispiels der vorliegenden Erfindung und jenes von Vergleichsbeispielen zeigt.
7 ist ein schematisches Diagramm einer Testvorrichtung mit gemessenen Reibkräften im Beispiel der vorliegenden Erfindung und der Vergleichsbeispiele.
8 ist ein Graph, der zum Vergleich ein Ergebnis einer ersten Messung der Reibkraft des Beispiels unter Verwendung der in 7 dargestellten Testvorrichtung und jenes der Vergleichsbeispiele zeigt.
9 ist ein Graph, der zum Vergleich Ergebnisse einer zweiten Messung der Reibkräfte zeigt, die durch Verschieben einer Kolbenstange über eine Stangenführung mit Lasten F von 50N, 150N und 300N im Beispiel unter Verwendung der in 7 dargestellten Testvorrichtung und jener der Vergleichsbeispiele erhalten wurden.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGEN
Nachfolgend werden eine magneto-rheologische Fluidzusammensetzung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung sowie eine diese verwendenden Schwingungsdämpfvorrichtung beschrieben. Die Beschreibungen beginnen mit einer Gesamtkonfiguration der Schwingungsdämpfvorrichtung und gehen weiter zu der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung, die für die Schwingungsdämpfvorrichtung zu verwenden ist.
<Gesamtkonfiguration der Schwingungsdämpfvorrichtung>
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine schematische Struktur der Schwingungsdämpfvorrichtung 10 gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die Schwingungsdämpfvorrichtung 10 ist ein Fahrzeugdämpfer mit variabler Dämpfkraft vom Einrohr-Typ (De Carbon-Typ) und ist konfiguriert, um die Schwingungsdämpfkraft in Abhängigkeit von der Stärke einer von Rädern hereinkommenden Schwingung zu steuern.
Die Schwingungsdämpfvorrichtung 10 enthält: einen rohrförmigen Zylinder 12, der mit einer magneto-rheologischen (MRF-) Zusammensetzung gefüllt ist, die später im Detail beschrieben wird; eine Kolbenstange 13, die innerhalb des Zylinders 12 in axialer Richtung (Längsrichtung) des Zylinders 12 verschiebbar ist; einen Kolben 16, der an dem distalen Ende der Kolbenstange 13 angebracht ist und die Innenseite des Zylinders 12 in eine erste Fluidkammer 14 und eine zweite Fluidkammer 15 unterteilt; sowie einen freien Kolben 18, der die Innenseite des Zylinders 12 in die zweite Fluidkammer 15 und eine Hochdruckgaskammer 17 unterteilt. Es sollte angemerkt werden, dass im Umfang der Ansprüche der Kolben 16 einem „Kolben“ entspricht.
Das eine Ende des Zylinders 12 ist mit einer Stangenführung 19 versehen, die die Öffnung des Zylinders 12 verschließt. Die Stangenführung 19 ist im Wesentlichen zylinderförmig.
Die Kolbenstange 13 ist durch ein Mittelloch der Stangenführung 19 eingesetzt und dort gelagert.
Die Außenumfangsfläche der Kolbenstange 13 (ein Kolbenstange-13-seitiger Reibgleitabschnitt) gleitet über die Innenumfangsfläche der Stangenführung (Stangenführung-19-seitiger Reibgleitabschnitt).
Die Stangenführung 19 enthält eine Öldichtung 26, um zu verhindern, dass die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung nach außen austritt. Die Struktur der Stangenführung 19 wird später im Detail beschrieben.
Das andere Ende des Zylinders 12 ist gewöhnlich mit einem Augstück 12a versehen. Falls zum Beispiel diese Schwingungsdämpfvorrichtung 10 als Fahrzeugradaufhängung verwendet wird, wird ein Bolzen (nicht dargestellt) in das Augstück 12a eingesetzt, und der Bolzen wird mit einem Längslenker verbunden, einem radseitigen Element.
Ferner ist der Endabschnitt (der Endabschnitt links in 1) der Kolbenstange 13 mit einer Dämpferbasis, einem fahrzeugkarosserieseitigen Element (über einem Radhaus) mit Hilfe eines Dämpferlagers verbunden. Während das Fahrzeug fährt, gleiten die Außenumfangsfläche des Kolbens 16 und die Außenumfangsfläche des freien Kolbens 16 auf der Innenumfangsfläche des Zylinders 12.
2 zeigt eine partiell vergrößerte Querschnittsansicht des in 1 dargestellten Kolbens 16.
Der Kolben 16 enthält: ein Verbindungsloch 21, durch das die erste Fluidkammer 14 und die zweite Fluidkammer 15 miteinander in Verbindung stehen; sowie eine elektromagnetische Wicklung 22 zum Anlegen eines Magnetfelds an die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung, die in dem Verbindungsloch 21 fließt. Durch eine Stromversorgungsleitung 23 wird ein elektrischer Strom der elektromagnetischen Wicklung 22 zugeführt.
Die Stromversorgungsleitung 23 verläuft innerhalb der Kolbenstange 13, ist aus der Kolbenstange 13 hinausgeführt und ist mit einer vorbestimmten Steuerstromversorgung (nicht dargestellt) verbunden.
Wenn der elektrische Strom von der Steuerstromversorgung durch die Stromversorgungsleitung 23 der elektromagnetischen Wicklung 22 zugeführt wird, wird das Magnetfeld an die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung in dem Verbindungsloch 21 angelegt. Hierbei ist, außer die in dem Verbindungsloch 21 fließende magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung, die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung stationär, und die in der stationären magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung enthaltenen magnetischen Partikel richten sich selbst entlang Magnetflusslinien aus, um Cluster zu bilden. Andererseits fließt die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung in dem Verbindungsloch 21 darin derart, dass sie die Bildung von Clustern verhindert, und erhöht ihre scheinbare Viskosität.
Die Schwingungsdämpfvorrichtung der Ausführung detektiert die Stärke, Amplitude und Geschwindigkeit der einkommenden Vibration mittels eines vorbestimmten Sensors, und steuert, basierend auf einem Detektionssignal, die der elektromagnetischen Wicklung 22 zuzuführende elektrische Energie. Hierdurch erhöht die Schwingungsdämpfvorrichtung 10 die scheinbare Viskosität der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung in Antwort auf die Stärke der einkommenden Vibration und steuert somit die Dämpfkraft. In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 12 den Zylinder.
3 zeigt eine partiell vergrößerte Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Stangenführung 19.
Die Stangenführung 19 enthält: ein im Wesentlichen zylindrisches Substratteil 31, das in einen Endabschnitt des Zylinders 12 eingesetzt ist, und das durch die Kolbenstange 21 eingesetzt ist; eine im Wesentlichen zylindrische Metallführung 32, die an der Innenoberfläche des Substratteils 31 angeordnet ist und das die Kolbenstange 13 verschiebbar lagert; und eine Öldichtung 26, die auf der Innenumfangsfläche des Substratteils 31 angeordnet ist und die den Zwischenraum zwischen dem Substratteil und der Kolbenstange 13 fluiddicht abdichtet, während sie die Kolbenstange 13 verschiebbar lagert.
Das Substratteil 31 der Ausführung ist zum Beispiel aus einem Metallmaterial auf Eisen-Basis, wie etwa Stahlmaterial, oder nicht-magnetischem Metallmaterial wie etwa Aluminium, Aluminiumlegierung oder rostfreiem Stahl hergestellt. Das Substratteil 31 ist in die Öffnung des Zylinders 12 eingepresst und dichtet das eine Ende des Zylinders 12 fluiddicht ab. Wie das Substratteil 31 an dem Zylinder 12 angebracht wird, ist nicht auf den Presssitz beschränkt. Es können auch Schrauben, Schweißen oder andere Arten als Befestigungsmodus Anwendung finden.
Der Innenumfang des Substratteils 31 enthält: einen im Durchmesser kleinen Abschnitt 35, der nahe dem einen Ende des Zylinders 12 ausgebildet ist, und dessen Innendurchmesser groß genug ist, damit der im Durchmesser kleine Abschnitt 35 die Außenumfangsfläche der Kolbenstange 13 gleitend berührt; einen im Durchmesser großen Abschnitt 36, dessen Innendurchmesser größer ist als jener des im Durchmesserkleinen Abschnitts 35; sowie einen Öldichtungsplatzierungsabschnitt 37, der zwischen dem im Durchmesser kleinen Abschnitt 35 und dem im Durchmesser großen Abschnitt 36 ausgebildet ist, dessen Innendurchmesser größer ist als jener des im Durchmesser großen Abschnitts 36.
Die Metallführung 32 ist zum Beispiel aus einem Metallmaterial wie Stahl, Aluminiumlegierung, Kupferlegierung, rostfreiem Stahl hergestellt. Die Metallführung 32 ist auf dem im Durchmesser großen Abschnitt 36 angeordnet. Die Innenumfangsfläche der Metallführung 32 der Ausführung ist mit einer Fluor-Kunststoffbeschichtung beschichtet oder mit einem pulvergesinterten Kompakt auf Kupfer, Zinn, Nickel oder dergleichen. Übrigens ist die Außenumfangsfläche der Kolbenstange 13 der Ausführung mit Nickel, Chrom, amorphem Kohlenstoff (diamantartigem Kohlenstoff), Keramik oder dergleichen hart-plattiert oder hart-beschichtet. Diese Konfiguration verringert den Reibwiderstand zwischen den Kontaktflächen (Reibgleitabschnitten) der Kolbenstange 13 und der Metallführung 32.
Die Öldichtung 26 der Ausführung ist aus einem Polymer-Elastomer hergestellt, wie etwa Urethanharz, Fluorharz und Silikonharz, oder einem Material auf Gummi-Basis wie etwa Nitril-Butyl-Gummi.
Die Öldichtung 26 ist auf dem Öldichtungsplatzierungsabschnitt 37 in dem Substratteil 31 vorgesehen. Die Öldichtung 26 steht mit der Kolbenstange 13 und dem Substratteil 31 in Druckkontakt und verhindert hierdurch, dass die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung nach außen austritt.
Es sollte angemerkt werden, dass: in der herkömmlichen Schwingungsdämpfvorrichtung, welche die konventionelle magneto-rheologische Fluidzusammensetzung verwendet, eine andere Öldichtung zwischen der Metallführung 32 und der ersten Fluidkammer 14 angeordnet ist; undim Gegensatz hierzu erübrigt die Ausführung eine solche Öldichtung. Der Grund dafür, warum diese Öldichtung von der Ausführung weggelassen werden kann, ist, dass die Ausführung die unten beschriebene magneto-rheologische Fluidzusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet, wie sie später im Detail beschrieben wird.
<Magneto-rheologische Fluidzusammensetzung>
Die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung enthält: magnetische Partikel; ein Dispersionsmittel zum Dispergieren der magnetischen Partikel; sowie einen Reibungsmodifizierer.
(Magnetische Partikel)
Zitierfähige Beispiele des Material der magnetischen Partikel enthalten Eisen, Eisennitrid, Eisencarbid, Carbonyleisen, Chromdioxid, kohlenstoffarmen Stahl, Nickel and Kobalt. Anderweitig sind als das Material der magnetischen Partikel zum Beispiel verwendbar Eisenlegierungen, wie etwa aluminiumhaltige Eisenlegierung, siliziumhaltige Eisenlegierung, kobalthaltige Eisenlegierung, nickelhaltige Eisenlegierung, vanadiumhaltige Eisenlegierung, molybdenhaltige Eisenlegierung, chromhaltige Eisenlegierung, wolframhaltige Eisenlegierung, manganhaltige Eisenlegierung und kupferhaltige Eisenlegierung. Alternativ als das Material für die magnetischen Partikel sind zum Beispiel verwendbar paramagnetische, superparamagnetische oder ferromagnetische Verbindungs-Partikel aus Gadolinium oder einem organischen Gadolinium-Derivat, oder Partikel ihres Gemischs.
Es sollte angemerkt werden, dass magnetische Partikel aus weichmagnetischem Material bevorzugt sind, da sie magnetisiert werden, wenn an sie ein Magnetfeld angelegt wird, und im Wesentlichen entmagnetisiert sind, wenn an sie kein Magnetfeld angelegt wird.
Als ein solches Material der magnetischen Partikel ist insbesondere Carbonyleisen bevorzugt, da Carbonyleisen ein weichmagnetisches Material mit geringer magnetischer Koerzivität und hoher magnetischer Permeabilität ist.
Wenn im Brunauer-Emmett-Teller (BET)-Verfahren erhalten, kann der durchschnittliche Partikeldurchmesser der magnetischen Partikel auf angenähert 50nm bis 50µm gesetzt werden. Wenn sie als das magneto-rheologische Fluid verwendet werden, haben die magnetischen Partikel einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von bevorzugt 1 µm bis 10µm, weiter bevorzugt 2µm bis 9µm, und besonders bevorzugt 3µm bis 8µm.
Ferner können die Oberflächen der magnetischen Partikel modifiziert werden, zu dem Zweck, die Affinität der Partikel für das Dispersionsmittel und die Dispergierbarkeit der Partikel zu verbessern. Die Oberflächenmodifikation kann zum Beispiel erreicht werden, indem ein Silan-Kopplungsmittel auf die Oberflächen der magnetischen Partikel aufgebracht wird.
(Dispersionsmittel)
Als das Dispersionsmittel kann eine beliebige Flüssigkeit verwendet werden, die in der Lage ist, die magnetischen Partikel zu dispergieren. Insbesondere ist Mineralöl und Synthetiköl bevorzugt. Mineral- oder Synthetiköl, das allgemein als Basisöl für Motorschmieröl, Betriebsöl, Stoßdämpferfluid oder Maschinenöl verwendet wird, kann als das Dispersionsmittel angewendet werden. Obwohl der Viskoitätskoeffizient des Dispersionsmittels keiner besonderen Beschränkung unterliegt, liegt der Viskositätskoeffizient bei 40°C bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 0,3 Pa s, weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,02 bis 0,2 Pa s, und bevorzugt in einem Bereich von 0,03 bis 0,15 Pa·s.
Obwohl ferner der Fließpunkt als Index der Gleitfließfähigkeit des Mineralöls und des Synthetiköls keiner besonderen Beschränkung unterliegt, liegt der Fließpunkt bevorzugt bei -20°C oder darunter, weiter bevorzugt -30°C oder darunter und besonders bevorzugt -40°C und darunter, weil das Mineralöl und das Synthetiköl bei niedriger Temperatur benutzbar sein müssen.
Zitierfähige Beispiele des Mineralöls enthalten: Destillate, die durch atmosphärische Destillation von paraffinischem Rohöl, intermediärem Rohöl und naphinischem Rohöl erhalten werden; Destillate, die durch Vakuumdestillation von Restöl erhalten werden, das nach der atmosphärischen Destillation zurückbleibt; und raffiniertem Öl, wie etwa Lösungsmittel-raffiniertes Öl, hydrogeniertes raffiniertes Öl, entwachstes Öl und tonbehandeltes Öl, die durch Raffinieren dieser Destillate mittels herkömmlicher Verfahren erhalten werden.
Zitierfähige Beispiele des Synthetiköls enthalten: Poly-α-Olefin, α-Olefin-Copolymer, Polybuten, Alkylbenzen, Polyolester, dibasischer Säureester, Polyoxyalkylen-Glycol, Polyoxyalkylen-Glycol-Ester, Polyoxyalkylen-Glycol-Ether und Silikonöl.
Die oben genannten Dispersionsmittel können einzeln oder in Kombination mit zwei oder mehr verwendet werden.
(Reibungsmodifizierer)
Der Reibungsmodifizierer ist ein Ester-basiertes Additiv.
Zitierfähige Beispiele des Ester-basierten Additivs enthalten: eine Ester-Verbindung von gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Monocarboxyl-Säure mit gesättigten oder ungesättigtem aliphatischen Monoalkohol; und eine Ester-Verbindung von gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Monocarboxyl-Säure mit mehrwertigem Alkohol.
Die besonders bevorzugte Ester-Verbindung ist jene der gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Monocarboxyl-Säure und mehrwertigem Alkohol.
Die ganz besonders bevorzugte Ester-Verbindung ist jene von gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Monocarboxyl-Säure mit einer Kohlenwasserstoffkette mit 14 bis 22 Kohlenstoffatomen und mehrwertigem Alkohol.
Die besonders bevorzugte Ester-Verbindung ist jene von ungesättigter aliphatischer Monocarboxyl-Säure mit einer Alkenylkette und einem dreiwertigen Alkohol. Die Alkenylkette hat bevorzugt 15 bis 21 Kohlenstoffatome, und besonders bevorzugt 16 bis 20 Kohlenstoffatome.
Es sollte angemerkt werden, dass der ölige Effekt von einer Kohlenwasserstoffkette mit 14 oder mehr Kohlenstoffatomen erwartet werden kann, und der Adsorptionseffekt auf der Reiboberfläche von einer Kohlenwasserstoffkette mit 22 oder weniger Kohlenstoffatomen erwartet werden kann.
Besonders bevorzugte Beispiele des Ester-basierten Additivs enthalten Butylstearat, Butyloleat, Butylpalmitylat, Sorbitan-Monooleat, Sorbitan-Monostearat, Sorbitan-Monopalmitat, Glyzerol-Monooleat, Glyzerol-Monostearat und Glycerol-Monopalmitat.
Der Gehalt der magnetischen Partikel beträgt 60 bis 85 Massen-%.
Darüber hinaus beträgt der Gehalt des Dispersionsmittels einschließlich des Reibungsmodifizierers (Additivs) in der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung 15 bis 40 Massen-%, weiter bevorzugt 20 bis 35 Massen-% und besonders bevorzugt 20 bis 25 Massen-%. Der Viskositätseigenschaftseffekt (während es Anlegens einer magnetischen Last) kann erwartet werden, wenn der Gehalt der magnetischen Partikel 60 Massen-% oder größer ist. Der Dispergierbarkeitseffekt kann erwartet werden, wenn der Gehalt der magnetischen Partikel 85 Massen-% oder weniger ist.
Ferner beträgt der Gehalt des Reibungsmodifizierers (Additivs) in der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung 0,1 bis 5 Massen-%, weiter bevorzugt 0,4 bis 3 Massen-% und besonders bevorzugt 0,7 bis 1,5 Massen-%. Der ölige Effekt kann erwartet werden, wenn der Gehalt des Reibungsmodifizierers 0,1 Massen-% oder größer ist. Der Adsorptionseffekt auf der Reibungsoberfläche kann erwartet werden, wenn der Gehalt des Reibungsmodifizierers 5 Massen-% oder weniger beträgt.
Darüber hinaus kann zu der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung auch ein Ester-Lösungsmittel hinzugefügt werden, wie etwa Sebazinsäure-bis (2-Ethylhexyl), ein Viskositätsmodifizierer wie etwa organophilischer Bentonit, ein Festschmiermittel wie etwa Molybdenum-Disulfid oder andere Additive mit Funktionen wie etwa Dispergierbarkeit, Wärmebeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Schaumverhinderungseigenschaften.
Die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung wird hergestellt durch: Vermischen der magnetischen Partikel, des Dispersionsmittels und des Reibungsmodifizierers (Additivs) in ihren jeweiligen Anteilen; und Mischen derselben miteinander.
Die Schwingungsdämpfvorrichtung der Ausführung mit der oben diskutierten Struktur wird hergestellt, indem der Zylinder 12 mit der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung gefüllt wird, bevor oder nachdem der Kolben 16 in dem Zylinder 12 angebracht wird.
Nun werden der Betrieb und Effekte beschrieben, die mit der Schwingungsdämpfvorrichtung 10 der Ausführung erhalten werden.
Die in der Schwingungsdämpfvorrichtung 10 verwendete magneto-rheologische Fluidzusammensetzung ist in der Lage, die Reibkraft zwischen Reibgleitabschnitten auch in dem Fall weiter zu reduzieren, in dem die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung einschließlich der magnetischen Partikel zwischen den Reibgleitabschnitten vorhanden ist, da die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung den oben diskutierten Reibungsmodifizierer enthält. Man könnte daran denken, dass der Grund für die Minderung der Reibkraft darin liegt, dass ein Teil der den Reibungsmodifizierer enthaltenden magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung einen reibungsarmen Grenzfilm zwischen den Reibgleitabschnitten bildet.
Ferner ist die diese magneto-rheologische Fluidzusammensetzung verwendende Schwingungsdämpfvorrichtung 10 in der Lage, die Reibkraft um ein großes Ausmaß zu reduzieren, während die Schwingungsdämpfvorrichtung 10 in Betrieb ist, und die Abhängigkeit der Reibkraft von einer Querkraftbelastung zu verringern.
Darüber hinaus reduziert die Schwingungsdämpfvorrichtung 10 die Reibkraft unter Verwendung der im Reibungsmodifizierer enthaltenen magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung, und die Schwingungsdämpfvorrichtung ist in der Lage, die Reibkraft ihrer zwischen zwei Bauteilen zu reduzieren, die in der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung aufeinander gleiten. Genauer gesagt, die herkömmliche Schwingungsdämpfvorrichtung (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1) reduziert die Reibkraft zwischen den begrenzten Teilen der Reibgleitabschnitte, die durch das poröse Element definiert sind. Im Gegensatz hierzu ist die Schwingungsdämpfvorrichtung 10 der Ausführung in der Lage, die Reibkraft in allen Reibgleitabschnitten zu reduzieren, in denen sich die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung verteilt, obwohl ihre Konfiguration einfacher ist als jene der herkömmlichen Schwingungsdämpfvorrichtung, und obwohl sie andernfalls auf die interne Struktur angewiesen sein müsste.
Darüber hinaus macht es die Schwingungsdämpfvorrichtung 10 der Ausführung möglich, die Anzahl der Öldichtungen 26 (Dichtungselemente) zu verringern, die zwischen der Kolbenstange 13 und der Stangenführung 19 angeordnet sind, und ist dementsprechend in der Lage, die Reibkraft noch mehr zu reduzieren.
Obwohl vorstehend die Ausführungen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführung beschränkt und kann auf unterschiedliche Weisen ausgeführt werden.
4 ist eine partiell vergrößerte Ansicht, die ein Beispiel einer herkömmlichen Struktur der in 3 dargestellten Stangenführung 19 darstellt.
In der Ausführung ist, wie in 3 dargestellt, die Öldichtung 26 zwischen dem Substratteil 31 und der Kolbenstange 13 der Stangenführung 19 näher an einem offenen Endabschnitt des Zylinders 12 (nach links in 3) angeordnet als die Metallführung 32. Mit anderen Worten, die Metallführung 32 in der Stangenführung 19 der Ausführung ist innerhalb der ersten Fluidkammer 14 angeordnet und somit in der Lage, in einer Schmierumgebung mittels der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung der Ausführung zu gleiten.
Im Gegensatz hierzu ist, wie in 4 dargestellt, in der Stangenführung 19 als der herkömmlichen beispielhaften Struktur, die Öldichtung 26 zwischen dem Substratteil 31 und der Kolbenstange 13 näher an der ersten Fluidkammer 14 (nach rechts in 4) angeordnet als die Metallführung 32.
Die herkömmliche magneto-rheologische Fluidzusammensetzung hat eine höhere Reibkraft und bildet keinen Grenzfilm zwischen den Reibgleitabschnitten, anders als der Reibungsmodifizierer der Ausführung. Somit sind die darin enthaltenen magnetischen Partikel hoch aggressiv. Dementsprechend ist es in der Stangenführung 19 als der herkömmlichen beispielhaften Struktur erforderlich, das Vorhandensein der magnetischen Partikel zwischen den Reibgleitabschnitten der Metallführung 32 und der Kolbenstange 13 zu vermeiden.
Die Metallführung 32 in der Stangenführung 19 als die herkömmliche beispielhafte Struktur unterliegt, ohne magneto-rheologische Fluidzusammensetzung, trockener Reibung. Die Öldichtung 26 und der Kolben 16, die an dem distalen Ende der Kolbenstange 13 angeordnet sind, können jedoch in der Umgebung mittels der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung der Ausführung geschmiert werden. Dies ermöglicht auch der in 4 dargestellten herkömmlichen Struktur, die Reibkraft in der Schwingungsdämpfvorrichtung 10 zu reduzieren, und demzufolge die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung der Ausführung effizient anzuwenden, obwohl die Leistungsfähigkeit nicht so hoch ist wie jene der Ausführung.
5 ist eine partiell vergrößerte Ansicht, die ein Beispiel einer herkömmlichen verbesserten Struktur der in 4 dargestellten Stangenführung 19 darstellt.
Wie in 5 dargestellt, ist in der Stangenführung 19 als dem herkömmlichen verbesserten Strukturbeispiel, ein Metallführungshalter 33, der aus einem im Wesentlichen zylindrischen Körper aus porösem Element hergestellt ist, so angeordnet, dass er die Metallführung 32 umgibt, durch die die Kolbenstange 13 eingesetzt ist. Dieser Metallführungshalter 33 ist in das Substratteil 31 der im Wesentlichen zylindrischen Stangenführung eingesetzt. Das Bezugszeichen 26 bezeichnet Öldichtungen. In den zwei axialen Endabschnitten des Metallführungshalters 33 dichten jeweils die Öldichtungen 26 den Zwischenraum zwischen dem Metallführungshalter 33 und der Kolbenstange 13 ab. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet den Zylinder. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet die erste Fluidkammer.
In der Schwingungsdämpfvorrichtung, die die Stangenführung 19 als das herkömmliche verbesserte Strukturbeispiel enthält, werden nur die flüssigen Komponenten der MRF-Zusammensetzung, die durch Filtern der magnetischen Partikel aus der MRF-Zusammensetzung durch den Metallführungshalter 33 des porösen Elements erhalten werden, dem Zwischenraum zwischen der Kolbenstange 13 und dem Metallführungshalter 33 zugeführt, in dem die Metallführung 32 angeordnet ist.
Somit verhindert die Schwingungsdämpfvorrichtung 10, welche die Stangenführungen 19 mit der herkömmlichen verbesserten Struktur enthält, dass die magnetischen Partikel zwischen den Reibgleitabschnitten vorhanden sind, und daher bleibt die Schmierfähigkeit zwischen den Reibgleitabschnitten mittels der flüssigen Komponenten der MRF-Zusammensetzung erhalten.
Die mehreren Öldichtungen 26 müssen jedoch angeordnet werden, um den Metallführungshalter 33 zu isolieren. Dies erhöht unvermeidlich die Reibkraft aufgrund der Öldichtungen 26. Da jedoch die flüssigen Komponenten der MRF-Zusammensetzung dem Zwischenraum zwischen den Reibgleitabschnitten der Metallführung 32 und der Kolbenstange 13 über den Metallführungshalter 33 des porösen Elements zugeführt werden, kann das reibungsmodifizierende Additiv somit dem Zwischenraum zwischen den Reibgleitabschnitten effizient zugeführt werden. Hierdurch kann die Reibung reduziert werden, obwohl die Leistungsfähigkeit nicht so gut wie jene der Ausführung.
Ferner werden, wie in dem in 4 dargestellten herkömmlichen Strukturbeispiel, die Öldichtungen 26 und der am distalen Ende der Kolbenstange 13 angeordnete Kolben 16 unter der Umgebung mittels der MRF-Zusammensetzung der Ausführung geschmiert. Demzufolge wird die Reibkraft in der Schwingungsdämpfvorrichtung 10 reduziert, und wird die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung der Ausführung in der Schwingungsdämpfvorrichtung 10 effizient genutzt.
Vorstehend wurde beschrieben, wie effektiv die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung der vorliegenden Erfindung in den Ausführungen außer der oben diskutierten Ausführung ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben diskutierte Ausführung beschränkt und kann in anderen verschiedenen Ausführungen ausgeführt werden.
Obwohl darüber hinaus die vorstehende Ausführung die Schwingungsdämpfvorrichtung 10 diskutiert hat, die in Fahrzeugen anzuwenden ist, ist die Schwingungsdämpfvorrichtung 10 nicht auf diese Anwendung beschränkt. Die Schwingungsdämpfvorrichtung 10 ist auch auf Schwingungsdämpfvorrichtungen in anderen Gebieten anwendbar, wie etwa auf dem Gebiet von Haushaltsgeräten und dem Gebiet von Maschinenbau/Baumaschinen.
Beispiel
Nachfolgend werden Beispiele beschrieben, die zur Untersuchung des Betriebs und der Effekte der vorliegenden Erfindung anzuwenden sind, und Vergleichsbeispiele 1 bis 4. Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das folgende Beispiel beschränkt ist; und die vorliegende Erfindung ausgeführt werden kann, indem sie innerhalb des Umfangs beliebig modifiziert wird, ohne von dem Ziel und der Idee der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
<Herstellung von magneto-rheologischen Fluidzusammensetzungen>
Zuallererst wurde Standard-MRF (MRF 126-CD, hergestellt von Lord Corporation), das allgemein im Handel als MRF verfügbar ist, als das Basismaterial der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung verwendet. Übrigens enthält das Standard-MRF magnetische Partikel und ein Dispersionsmittel zum Dispergieren der magnetischen Partikel.

Dann wurde die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung, die für das Beispiel und die Vergleichsbeispiele 1 bis 4 anzuwenden sind, hergestellt, indem das Basismaterial und der Reibungsmodifizierer gemäß den in Tabelle 1 gezeigten Massenteilen (Massen-%) vermischt wurden. [Tabelle 1]

	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 3	Vergleichsbeispiel 4	Beispiel
MRF (Standard-Basis)	100	99	99	99	99
(Massen-%)
Phosphorbasiertes Additiv (Massen-%)		1
Fettsäure (Massen-%)			1
Aminosäurebasiertes Additiv (Massen-%)				1
Ester -basiertes Additiv (Massen-%)					1

Das Ester-basierte Additiv als der Reibungsmodifizierer im Beispiel war ein Sorbitan-Monooleat mit einer Kohlenwasserstoffkette (Alkenylkette) mit 17 Kohlenstoffatomen.
Die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung im Vergleichsbeispiel 1 war das Basismaterial selbst.
Das Phosphor-basierte Additiv im Vergleichsbeispiel war Oleylsäure-Phosphat.
Die Fettsäure im Vergleichsbeispiel 3 war Stearinsäure.
Das Aminosäure-basierte Additiv im Vergleichsbeispiel 4 war N-Oleyl-Sarkosin.
<Messung der Reibkoeffizienten>
Jeder Reibkoeffizient zwischen dem Reibgleitteil der Öldichtung 26 (siehe 3) und dem Reibgleitteil der Kolbenstange 13 (siehe 4) wurde unter der Annahme gemessen, dass die Öldichtung 6 aus Urethanharz hergestellt war, und dass die Oberfläche des Kolbens 13 verchromt war.
Der Messtest wurde ausgeführt durch: Auftragen der hergestellten magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung auf eine Metallplatte, deren Oberfläche hart-verchromt war; und gleitendes Hin- und Herbewegen eines aus Urethanharz hergestellten Blockkörpers über die Metallplatte, während eine Last von 19,6N (2,00 kgf) auf den Blockkörper ausgeübt wurde. Die Messtest-Temperatur betrug 60°C; der Gleithub betrug 10 mm und die Gleitgeschwindigkeit betrug 0,5 mm/s.
Tabelle 2 und 6 zeigen Messergebnisse der Reibkoeffizienten. [Tabelle 2]

Vergleichsbeispiel 1 Vergleichsbeispiel 2 Vergleichsbeispiel 3 Vergleichsbeispiel 4 Beispiel

Reibkoeffizient 0.119 0.033 0.042 0.055 0.050
6 ist ein Graph, der zum Vergleich ein Ergebnis eines Messtests des Reibkoeffizienten des Beispiels der vorliegenden Erfindung und Ergebnisse von Messtests der Reibkoeffizienten der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 zeigt.
<Messung von Reibkräften>
Jede Reibkraft zwischen dem Reibgleitteil zwischen der zylindrischen Metallführung 32 (3) und dem Reibgleitteil der Kolbenstange 13 wurde unter der Annahme gemessen, dass die Innenumfangsfläche der Metallführung 32 mit „Polytetrafluorethylen“ (PTFE) beschichtet war, und die Oberfläche des Kolbens 13 hart-verchromt war.
7 ist ein schematisches Diagramm einer Testvorrichtung, mit der Reibkräfte gemessen wurden.
Die Testvorrichtung 40 enthielt: ein Ölbad 42, das mit einer magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung 41 gefüllt war; und die Stangenführung 19, die innerhalb des Ölbads 42 angeordnet wurde und an der die Metallführung 32 angebracht war.
In 7 bezeichnet die Bezugszahl 13 die Kolbenstange, die durch die Stangenführung 19 hindurch eingesetzt war, und die an der Metallführung 32 verschiebbar gelagert war. Die Bezugszahl 26 bezeichnet die Öldichtungen, die den Zwischenraum zwischen dem Ölbad 42 und der Kolbenstange 13 fluiddicht abdichteten.
Diese Testvorrichtung 40 war konstruiert, um eine Last F auf den Zwischenraum zwischen der Metallführung 32 und der Kolbenstange 13 über die Stangenführung 19 anzulegen, während die Kolbenstange 13 in den axialen Richtungen D hin- und herbewegt wurde.
Zuallererst wurden bei diesem Messtest die Reibkräfte gemessen, die durch das Verschieben der Kolbenstange 13 für 4 Stunden unter Bedingungen erzeugt wurden, welche eine Gleitgeschwindigkeit von 25mm/s, einen Gleithub von 10mm und eine Last (F) von 150N enthielten. Übrigens wurde der Messtest mit Reibgleitteilen ausgeführt, die vollständig in die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung eingetaucht waren. Tabelle 3 und 8 zeigen Ergebnisse dieser ersten Messung. [Tabelle 3]

Vergleichsbeispiel 1 Vergleichsbeispiel 2 Vergleichsbeispiel 3 Vergleichsbeispiel 4 Beispiel

Reibkraft

[N] 51.5 40.3 45.1 46.6 24.1
8 zeigt in einem Graph zum Vergleich ein Ergebnis der ersten Messung der Reibkraft des Beispiels und jenes der Vergleichsbeispiele 1 bis 4.

Nach diesem Messtest wurden die Reibkräfte gemessen, die durch das Verschieben der Kolbenstange 13 unter Bedingungen erzeugt wurden, einschließlich einer Gleitgeschwindigkeit von 0,15mm/s, einen Gleithub von 5mm sowie Lasten (F) von 50N, 150N und 300N. Tabelle 4 und 9 zeigen Ergebnisse dieser zweiten Messung. [Tabelle 4]

Reibkraft [N]		Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 3	Vergleichsbeispiel 4	Beispiel
Last [N]	50	28.8	24.8	25.1	27.2	15.3
	150	51.5	40.3	45.1	46.6	24.1
	300	96.3	62.6	76.4	77.3	36.6

9 zeigt in einem Graph Ergebnisse der zweiten Messung von Reibkräften, die durch Verschieben der Kolbenstange mit Lasten (F) von 50N, 150N und 300N im Beispiel und jener in den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 erhalten wurden.
<Auswertungsergebnisse der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzungen>
Wie in 6 gezeigt, waren die Reibkoeffizienten, die durch die Reibung zwischen der aus Urethanharz hergestellten Öldichtung 26 (3) und der hart-verchromten Kolbenstange 13 (siehe 13) mittels der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung vom Beispiel und der Vergleichsbeispiele 2 bis 4 erhalten wurden, weniger als die Hälfte von jenen, die mittels der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 1 (dem Basismaterial) erhalten wurden. Insbesondere war der Reibkoeffizient, der mittels der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung vom Beispiel erhalten wurde, angenähert 1/6 von jenem, der mittels der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung von Vergleichsbeispiel (dem Basismaterial) erhalten wurde.
Wie in 8 gezeigt, betrug die Reibkraft der hart-verchromten Kolbenstange 13 gegenüber der mit Polytetrafluorethylen (PTFE) beschichteten Metallführung 32 (siehe 3) bei Verwendung der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung des Beispiels angenähert die Hälfte von jener mit der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung der Vergleichsbeispiele 1 bis 4.
Wie in 9 gezeigt, betrugen die Reibkräfte der hart-verchromten Kolbenstange 13, die durch Gleiten der Kolbenstange 13 auf der mit Polytetrafluorethylen (PTFE) beschichteten Metallführung 32 (siehe 3) mit Lasten (F) von 50N, 150N und 300N bei Verwendung der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung vom Beispiel erhalten wurden, extrem kleiner als jene, die mittels der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 erhalten wurden. Die Anstiegsrate (der Gradient) der Reibkraft in Bezug auf jede Last (N) war bei Verwendung der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung des Beispiels die kleinste unter allen gemessenen Raten.
Bezugszeichenliste

10: Schwingungsdämpfvorrichtung
12: Zylinder
12a: Augstück
14: erste Fluidkammer
15: zweite Fluidkammer
16: Kolben
17: Hochdruckgaskammer
18: freier Kolben
19: Stangenführung
21: Verbindungsloch
22: elektromagnetische Wicklung
23: Stromversorgungsleitung
26: Öldichtung
31: Substratteil
32: Metallführung
33: Metallführungshalter
35: im Durchmesser kleiner Abschnitt
36: im Durchmesser großer Abschnitt
37: Öldichtungsplatzierungsabschnitt

Claims

Magneto-rheologische Fluidzusammensetzung, welche aufweist: magnetische Partikel; ein Dispersionsmittel, in dem die magnetischen Partikel dispergiert sind; und einen Reibungsmodifizierer, wobei der Reibungsmodifizierer ein Ester-basiertes Additiv mit einer Kohlenwasserstoffkette mit 14 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, wobei der Gehalt des Reibungsmodifizierers 0,1 bis 5 Massen-% in Bezug auf eine Gesamtmenge der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung ist.
Schwingungsdämpfvorrichtung, welche aufweist: einen Zylinder, der mit der magneto-rheologischen Fluidzusammensetzung nach Anspruch 1 gefüllt ist, eine Kolbenstange, die in den Zylinder eingesetzt ist; einen Kolben, der mit der Kolbenstange verbunden und in dem Zylinder in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist; eine erste Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer, die in dem Zylinder durch den Kolben begrenzt sind und jeweils die magneto-rheologische Fluidzusammensetzung enthalten; ein Verbindungsloch, das in dem Kolben derart ausgebildet ist, dass die erste Fluidkammer und die zweite Fluidkammer durch das Verbindungsloch miteinander in Verbindung stehen; und eine elektromagnetische Wicklung, die konfiguriert ist, um an die in dem Verbindungsloch fließende magneto-rheologische Fluidzusammensetzung ein Magnetfeld anzulegen.