(57)【要約】【課題】減衰力が低下（不足）することを抑制できるシリンダ装置を提供する。【解決手段】緩衝器１は、内部に封入する作動流体として電気粘性流体２が用いられている。緩衝器１は、内筒３と電極筒１８と追加筒１９と外筒４との４つの筒により構成された４重管構造としている。即ち、内筒３と電極筒１８と外筒４に加えて、アース側の電位となる追加筒１９が、プラス側の電位である電極筒１８とアース側の電位である外筒４との間に設けられている。これにより、ロッド側油室Ｂとリザーバ室Ａとの間を、前段側電極通路２０Ａと後段側電極通路２０Ｂとにより連通している。前段側電極通路２０Ａは、内筒３側から内筒３の油穴３Ａを介して流入した電気粘性流体２が下側に向けて流通する。後段側電極通路２０Ｂは、前段側電極通路２０Ａから電極筒１８の油穴１８Ａを介して流入した電気粘性流体２が上側に向けて流通する。【選択図】図１
2019116930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界により流体の性状が変化する電気粘性流体が封入され、内部にロッドが挿入されるシリンダ装置であって、
前記ロッドが挿入される内筒と、
前記内筒の外周側に設けられる外筒と、
前記内筒と前記外筒との間に設けられ、軸方向の一端側から他端側に向けて前記ロッドの進退動により前記電気粘性流体が流動する通路を前記内筒との間に形成し、電極となる第１筒と、
前記第１筒と前記外筒との間に形成され、前記電気粘性流体および作動流体が封入されるリザーバ室と、
前記内筒と前記外筒の一端を閉塞するように設けられ、前記ロッドを支持するロッドガイドと、
電界供給部からの電界を前記第１筒に付与する付与部と、
を有し、
プラス側の電位である前記第１筒とアース側の電位である前記外筒との間に、アース側の電位である第２筒を設けることを特徴とするシリンダ装置。
【請求項２】
前記内筒と前記第１筒との間、および／または、前記第１筒と前記第２筒との間には、前記電気粘性流体が流動する流路を形成する流路形成部材が設けられ、
前記流路は、周方向に延びる部分を有する螺旋状または蛇行する形状であることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車、鉄道車両等の車両に搭載され、車両の振動を緩衝するのに好適に用いられるシリンダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車等の車両には、車体（ばね上）側と各車輪（ばね下）側との間に油圧緩衝器に代表されるシリンダ装置が設けられている。ここで、特許文献１には、作動流体として電気粘性流体を用いた振動ダンパ（緩衝器）が記載されている。この振動ダンパは、内筒と電極筒と外筒との３つの筒により構成された３重管構造であり、内筒と電極筒との間が電気粘性流体の流路となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１３５１８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された技術の場合、電気粘性流体の温度上昇に伴って、減衰力が低下（不足）する可能性がある。また、長時間の電圧の印加に伴って、減衰力が低下（不足）する可能性もある。
【０００５】
本発明の目的は、減衰力が低下（不足）することを抑制できるシリンダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明によるシリンダ装置は、電界により流体の性状が変化する電気粘性流体が封入され、内部にロッドが挿入されるシリンダ装置であって、前記ロッドが挿入される内筒と、前記内筒の外周側に設けられる外筒と、前記内筒と前記外筒との間に設けられ、軸方向の一端側から他端側に向けて前記ロッドの進退動により前記電気粘性流体が流動する通路を前記内筒との間に形成し、電極となる第１筒と、前記第１筒と前記外筒との間に形成され、前記電気粘性流体および作動流体が封入されるリザーバ室と、前記内筒と前記外筒の一端を閉塞するように設けられ、前記ロッドを支持するロッドガイドと、電界供給部からの電界を前記第１筒に付与する付与部と、を有し、プラス側の電位である前記第１筒とアース側の電位である前記外筒との間に、アース側の電位である第２筒を設けている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のシリンダ装置は、減衰力が低下（不足）することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態による緩衝器を示す断面図。
【図２】内筒と隔壁を示す正面図。
【図３】電極筒と隔壁を示す正面図。
【図４】バッテリ、高電圧ユニット、および、緩衝器を示すブロック図。
【図５】変形例による緩衝器を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態によるシリンダ装置について、４輪自動車等の車両に取付けられる緩衝器に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って説明する。
【００１０】
図１ないし図４は、実施形態を示している。図１において、シリンダ装置としての緩衝器１は、減衰力の調整が可能な減衰力調整式の油圧緩衝器（セミアクティブダンパ）として構成されており、内部に封入する作動油（作動流体）として電気粘性流体２が用いられている。電気粘性ダンパとも呼ばれる緩衝器１は、例えば、コイルばねからなる懸架ばね（図示せず）と共に、車両用のサスペンション装置を構成することができる。即ち、緩衝器１は、車両の相対移動する２部材間である車体と車輪（いずれも図示せず）との間に設けられる。例えば、後述の図４に示すように、緩衝器１を４輪自動車に装着する場合は、車両１台当たり、それぞれの車輪（左前輪、右前輪、左後輪、右後輪）に対応して合計４個の緩衝器１を設けることができる。
【００１１】
ところで、作動油として電気粘性流体を用いた特許文献１の緩衝器は、内筒と電極筒と外筒との３つの筒により構成された３重管構造となっている。このような緩衝器の場合、電気粘性流体の温度上昇に伴って、減衰力が低下（不足）する可能性がある。即ち、電気粘性流体は、温度上昇に伴って抵抗値が低下する。一方、供給できる電力は上限があるため、必要な高電圧を印加するために必要な電流が不足する可能性がある。その結果、電圧印加が不十分になり、減衰力が低下する可能性がある。また、長時間の電圧の印加に伴って、減衰力が低下（不足）する可能性もある。即ち、電極筒にプラスの電圧が印加されることに伴って、リザーバ室側となる電極筒の外周面側に電気粘性流体の粒子（ウレタン粒子）が堆積する可能性がある。これにより、流路を流れる電気粘性流体の粒子濃度（ウレタン濃度）が低下し、減衰力が低下する可能性がある。そこで、従来の緩衝器が３重管構造であるのに対して、実施形態の緩衝器１は、内筒３と電極筒１８と追加筒１９と外筒４との４つの筒により構成された４重管構造としている。
【００１２】
即ち、図１に示すように、実施形態の緩衝器１は、内筒３と、外筒４と、ピストン７と、ピストンロッド１０と、ロッドガイド１１と、ボトムバルブ１３と、第１筒としての電極筒１８と、第２筒としての追加筒１９とを含んで構成されている。この場合、電極筒１８と追加筒１９との２つの中間筒が、内筒３と外筒４との間に設けられている。なお、以下の説明では、緩衝器１の軸方向の一端側を「下端」側とし、軸方向の他端側を「上端」側として説明するが、緩衝器１の軸方向の一端側を「上端」側とし、軸方向の他端側を「下端」側としてもよい。
【００１３】
内筒３は、軸方向に延びる円筒状の筒体として形成され、内部に電気粘性流体２が封入されている。内筒３の内部には、ピストンロッド１０が挿入されている。内筒３の外側には、外筒４の他、電極筒１８および追加筒１９が同軸となるように設けられている。
【００１４】
内筒３は、下端側がボトムバルブ１３のバルブボディ１４に嵌合して取付けられている。内筒３の上端側は、ロッドガイド１１に嵌合して取付けられている。内筒３の上端側でロッドガイド１１よりも下側には、電極通路２０に常時連通する油穴３Ａが径方向の横孔として周方向に離間して複数（例えば、４個）形成されている。即ち、内筒３内のロッド側油室Ｂは、油穴３Ａによって電極通路２０（前段側電極通路２０Ａ）と連通している。また、図１および図２に示すように、内筒３の外周側には、後述の内側隔壁２１が螺旋状に巻回して設けられている。
【００１５】
外筒４は、緩衝器１の外殻をなすもので、円筒体として形成されている。外筒４は、内筒３、電極筒１８および追加筒１９の外周側に設けられている。外筒４は、これら電極筒１８および追加筒１９との間に、電極通路２０と連通するリザーバ室Ａを形成している。この場合、外筒４は、その下端側がボトムキャップ５により溶接手段等を用いて閉塞された閉塞端となっている。ボトムキャップ５は、ボトムバルブ１３のバルブボディ１４と共にベース部材を構成している。外筒４の上端側は、開口端となっている。外筒４の開口端側には、ピストンロッド１０との間を液密、気密に封止（シール）するシール部材６が設けられている。
【００１６】
ここで、内筒３と外筒４はシリンダを構成し、このシリンダ内には、電気粘性流体２が封入されている。なお、図１（および図２，３，５）では、封入されている電気粘性流体２を無色透明で表している。ＥＲＦ（Electro Rheological Fluid）と呼ばれる電気粘性流体２は、電界（電圧）により性状が変化する流体（機能性流体）である。即ち、電気粘性流体２（以下、ＥＲＦ２という）は、印加される電圧に応じて粘度が変化し、流通抵抗（減衰力）が変化する流体である。
【００１７】
ＥＲＦ２は、例えば、シリコンオイル等からなる基油（ベースオイル）と、該基油に混ぜ込まれ（分散され）電界の変化に応じて粘性を可変にする粒子（微粒子）、例えばウレタン粒子とにより構成されている。ＥＲＦ２は、電圧が印加されることにより、ウレタン粒子が架橋（鎖状に連結）し、オイルの流れに対して抵抗力を発生させることで、減衰力を上昇させることができる。即ち、電圧を印加することで、ＥＲＦ２の剪断応力が上昇し、減衰力が上昇する。実施形態の緩衝器１は、内筒３と電極筒１８との間および電極筒１８と追加筒１９との間の電極通路２０内に電位差を発生させ、この電極通路２０を通過するＥＲＦ２の粘度（抵抗力）を制御することで、発生減衰力を制御（調整）する構成となっている。
【００１８】
内筒３と外筒４との間、より具体的には、電極筒１８（および追加筒１９）と外筒４との間には、リザーバタンクとなる環状のリザーバ室Ａが形成されている。リザーバ室Ａ内には、ＥＲＦ２と共に、作動気体となるガスが封入されている。このガスは、大気圧状態の空気であってもよく、また圧縮された窒素ガス等の気体を用いてもよい。リザーバ室Ａ内のガスは、ピストンロッド１０の縮小（縮み行程）時に、当該ピストンロッド１０の進入体積分を補償すべく圧縮される。
【００１９】
ピストン７は、内筒３内に摺動可能に設けられている。ピストン７は、内筒３内を第１室となるロッド側油室Ｂと第２室となるボトム側油室Ｃとに分けている。ピストン７には、ロッド側油室Ｂとボトム側油室Ｃとを連通可能とする油路７Ａ，７Ｂがそれぞれ複数個、周方向に離間して形成されている。
【００２０】
ここで、実施形態による緩衝器１は、ユニフロー構造となっている。このため、内筒３内のＥＲＦ２は、ピストンロッド１０の縮み行程と伸び行程との両行程で、ロッド側油室Ｂ（即ち、内筒３の油穴３Ａ）から電極通路２０に向けて常に一方向（即ち、図１ないし図３中に二点鎖線で示す矢印Ｆの方向）に流通する。
【００２１】
このようなユニフロー構造を実現するため、ピストン７の上端面には、例えば、ピストンロッド１０の縮小行程（縮み行程）でピストン７が内筒３内を下向きに摺動変位するときに開弁し、これ以外のときには閉弁する縮み側逆止弁８が設けられている。縮み側逆止弁８は、ボトム側油室Ｃ内の油液（ＥＲＦ２）がロッド側油室Ｂに向けて各油路７Ａ内を流通するのを許し、これとは逆向きに油液が流れるのを阻止する。即ち、縮み側逆止弁８は、ボトム側油室Ｃからロッド側油室ＢへのＥＲＦ２の流通のみを許容する。
【００２２】
ピストン７の下端面には、例えば、伸長側のディスクバルブ９が設けられている。伸長側のディスクバルブ９は、ピストンロッド１０の伸長行程（伸び行程）でピストン７が内筒３内を上向きに摺動変位するときに、ロッド側油室Ｂ内の圧力がリリーフ設定圧を越えると開弁し、このときの圧力を、各油路７Ｂを介してボトム側油室Ｃ側にリリーフする。
【００２３】
ロッドとしてのピストンロッド１０は、内筒３内を軸方向（内筒３および外筒４、延いては、緩衝器１の中心軸線と同方向であり、図１ないし図３の上下方向）に延びている。即ち、緩衝器１は内部にピストンロッド１０が挿入されている。ピストンロッド１０は、その下端が内筒３内でピストン７に連結（固定）され、その上端がロッド側油室Ｂを通って内筒３および外筒４の外部へ延出されている。この場合、ピストンロッド１０の下端側には、ナット１０Ａ等を用いてピストン７が固定（固着）されている。一方、ピストンロッド１０の上端側は、ロッドガイド１１を介して外部に突出している。
【００２４】
ロッドガイド１１は、内筒３と外筒４の一端（上端）を閉塞するように設けられている。ロッドガイド１１は、ピストンロッド１０を支持するものである。即ち、ロッドガイド１１は、その内周側でピストンロッド１０を軸方向に摺動可能に案内（ガイド）する。
【００２５】
内筒３の下端側には、該内筒３とボトムキャップ５との間に位置してボトムバルブ１３が設けられている。ボトムバルブ１３は、ボトム側油室Ｃとリザーバ室Ａとを連通・遮断するものである。このために、ボトムバルブ１３は、バルブボディ１４と、伸び側逆止弁１５と、ディスクバルブ１６とを含んで構成されている。
【００２６】
バルブボディ１４は、ボトムキャップ５と内筒３との間でリザーバ室Ａとボトム側油室Ｃとを画成する。バルブボディ１４には、リザーバ室Ａとボトム側油室Ｃとを連通可能とする油路１４Ａ，１４Ｂがそれぞれ周方向に間隔をあけて形成されている。
【００２７】
伸び側逆止弁１５は、例えば、バルブボディ１４の上面側に設けられている。伸び側逆止弁１５は、ピストンロッド１０の伸長行程でピストン７が上向きに摺動変位するときに開弁し、これ以外のときには閉弁する。伸び側逆止弁１５は、リザーバ室Ａ内の油液（ＥＲＦ２）がボトム側油室Ｃに向けて各油路１４Ａ内を流通するのを許し、これとは逆向きに油液が流れるのを阻止する。即ち、伸び側逆止弁１５は、リザーバ室Ａ側からボトム側油室Ｃ側へのＥＲＦ２の流通のみを許容する。
【００２８】
縮小側のディスクバルブ１６は、例えば、バルブボディ１４の下面側に設けられている。縮小側のディスクバルブ１６は、ピストンロッド１０の縮小行程でピストン７が下向きに摺動変位するときに、ボトム側油室Ｃ内の圧力がリリーフ設定圧を越えると開弁し、このときの圧力を、各油路１４Ｂを介してリザーバ室Ａ側にリリーフする。
【００２９】
内筒３と外筒４との間には、軸方向に延びる圧力管からなる電極筒１８が設けられている。電極筒１８は、ロッドガイド１１とバルブボディ１４とに対して保持部材１７，１７を介して支持されている。保持部材１７，１７は、例えば電気絶縁性材料（アイソレータ）により形成されている。上側の保持部材１７は、内筒３およびロッドガイド１１と電極筒１８との間を電気的に絶縁した状態に保っている。下側の保持部材１７は、内筒３、追加筒１９およびバルブボディ１４と電極筒１８との間を電気的に絶縁した状態に保っている。
【００３０】
電極筒１８は、内筒３と外筒４との間の第１筒（第１の中間筒）となるものである。電極筒１８は、導電性材料を用いて形成され、筒状の電極を構成している。即ち、電極筒１８は、プラス側の電位となっている。これに対して、追加筒１９は、内筒３と外筒４との間の第２筒（第２の中間筒）となるものである。追加筒１９は、電極筒１８の外側に設けられている。追加筒１９は、内筒３および外筒４と同様に、アース側（グランド側）の電位である。即ち、アース側の電位（ＧＮＤ電位）である追加筒１９は、プラス側の電位である電極筒１８とアース側の電位である外筒４との間に設けられている。
【００３１】
電極筒１８は、内筒３との間にロッド側油室Ｂと連通する電極通路２０（より具体的には、通路としての前段側電極通路２０Ａ）を形成している。即ち、電極筒１８は、内筒３の外周側を全周にわたって取囲むことにより、電極筒１８の内周側と内筒３の外周側との間に環状の通路となる前段側電極通路２０Ａを形成している。また、電極筒１８は、追加筒１９との間にリザーバ室Ａと連通する電極通路２０（より具体的には、後段側電極通路２０Ｂ）を形成している。即ち、追加筒１９は、電極筒１８の外周側を全周にわたって取囲むことにより、電極筒１８の外周側と追加筒１９の内周側との間に環状の通路となる後段側電極通路２０Ｂを形成している。
【００３２】
図１および図３に示すように、電極筒１８の下端側には、前段側電極通路２０Ａと後段側電極通路２０Ｂとを常時連通する油穴１８Ａが径方向の横孔として周方向に離間して複数（例えば、４個）形成されている。また、電極筒１８の外周側には、後述の外側隔壁２３が螺旋状に巻回して設けられている。さらに、図１に示すように、電極筒１８の外周面で、追加筒１９よりも上方には、追加筒１９の開口縁を覆うように返し部１８Ｂが設けられている。返し部１８Ｂは、例えば、電極筒１８の外周面から径方向外側に全周にわたって鍔状に突出する突出部として形成されている。このような返し部１８Ｂは、後段側電極通路２０Ｂからリザーバ室Ａに流出するＥＲＦ２を下方に向けて案内するものである。
【００３３】
実施形態では、ロッド側油室Ｂとリザーバ室Ａとは電極通路２０により連通している。電極通路２０は、内筒３側から内筒３の油穴３Ａを介して流入したＥＲＦ２が下側に向けて流通する前段側電極通路２０Ａと、前段側電極通路２０Ａから電極筒１８の油穴１８Ａを介して流入したＥＲＦ２が上側に向けて流通する後段側電極通路２０Ｂとにより構成されている。前段側電極通路２０Ａ内は、複数の内側隔壁２１によって複数の内側流路２２が形成されている。後段側電極通路２０Ｂ内も、複数の外側隔壁２３によって複数の外側流路２４が形成されている。
【００３４】
電極通路２０（２０Ａ，２０Ｂ）は、ＥＲＦ２が流通する通路であり、ピストン７の摺動によってＥＲＦ２の流れが生じる。即ち、電極通路２０（２０Ａ，２０Ｂ）内のＥＲＦ２は、ピストンロッド１０が内筒３内を進退動するとき（即ち、縮み行程と伸び行程を繰返す間）に、この進退動により前段側電極通路２０Ａの軸方向の上端側から下端側に向けて流動し、後段側電極通路２０Ｂの軸方向の下端側から上端側に向けて流動する。そして、後段側電極通路２０ＢのＥＲＦ２は、追加筒１９の上端側からリザーバ室Ａへと流出する。このとき、電極通路２０内には、電極筒１８に印加される電圧に応じた電位差が発生し、ＥＲＦ２の粘度が変化する。即ち、電極通路２０内のＥＲＦ２に印加する電圧を変化させることでＥＲＦ２を硬化させ、緩衝器１の減衰力を調整することができる。この場合、ダンパ減衰力に占める流体の寄与分は、ＥＲＦ２が流通する流路長に比例する。そこで、実施形態では、電極通路２０を、前段側電極通路２０Ａと後段側電極通路２０Ｂとにより構成している。さらに、実施形態では、前段側電極通路２０Ａ内に流路形成部材としての内側隔壁２１が設けられており、後段側電極通路２０Ｂ内に流路形成部材としての外側隔壁２３が設けられている。
【００３５】
図１および図２に示すように、内側隔壁２１は、内筒３と電極筒１８との間に複数（４本）設けられている。各内側隔壁２１は、内筒３と電極筒１８との間で周まわりに斜めに延びている。内側隔壁２１は、例えば、内筒３の外周側に接着等により固着して設けられている。内側隔壁２１は、絶縁材料、例えば、合成ゴム、合成樹脂等の高分子材料により形成されている。内側隔壁２１は、内筒３と電極筒１８との間、即ち、前段側電極通路２０Ａ内に、複数（４本）の内側流路２２を形成している。即ち、各内側隔壁２１は、電極筒１８の内周側と内筒３の外周側との間で、ＥＲＦ２の流通を複数の内側流路２２に仕切る（ＥＲＦ２の流れを案内する）ものである。各内側流路２２は、ピストンロッド１０の進退動に伴って、軸方向の上端側から下端側に向けてＥＲＦ２が流動する。図２に示すように、各内側隔壁２１は、周方向に延びる部分を有する螺旋状に形成されている。これにより、隣り合う内側隔壁２１間に形成される内側流路２２も、周方向に延びる部分を有する螺旋状の流路となっている。即ち、各内側流路２２は、内筒３の軸方向の上側（油穴３Ａ側）から下側に見て時計回りの方向にＥＲＦ２が流動する流路となっている。これにより、軸方向に直線的に延びる流路と比較して、内筒３の油穴３Ａから電極筒１８の油穴１８Ａまでの流路の長さを長くできる。
【００３６】
図１および図３に示すように、外側隔壁２３は、電極筒１８と追加筒１９との間に複数（４本）設けられている。各外側隔壁２３は、電極筒１８と追加筒１９との間で周まわりに斜めに延びている。外側隔壁２３は、例えば、電極筒１８の外周側（または追加筒１９の内周側）に接着等により固着して設けられている。外側隔壁２３は、絶縁材料、例えば、合成ゴム、合成樹脂等の高分子材料により形成されている。外側隔壁２３は、電極筒１８と追加筒１９の間、即ち、後段側電極通路２０Ｂ内に、複数（４本）の外側流路２４を形成している。即ち、各外側隔壁２３は、追加筒１９の内周側と電極筒１８の外周側との間で、ＥＲＦ２の流通を複数の外側流路２４に仕切る（ＥＲＦ２の流れを案内する）ものである。各外側流路２４は、ピストンロッド１０の進退動に伴って、軸方向の下端側から上端側に向けてＥＲＦ２が流動する。図３に示すように、各外側隔壁２３は、周方向に延びる部分を有する螺旋状に形成されている。これにより、隣り合う外側隔壁２３間に形成される外側流路２４も、周方向に延びる部分を有する螺旋状の流路となっている。即ち、各外側流路２４は、電極筒１８の軸方向の下側（油穴１８Ａ側）から上側に見て時計回りの方向にＥＲＦ２が流動する流路となっている。これにより、軸方向に直線的に延びる流路と比較して、電極筒１８の油穴１８Ａから追加筒１９の上端縁までの流路の長さを長くできる。
【００３７】
電極通路２０は、外筒４および内筒３内でピストン７の摺動によって流通する流体、即ち、ＥＲＦ２となる電気粘性流体に抵抗を付与する。このために、電極筒１８は、電源となるバッテリ２５の正極に、例えば、電極接続部２６および高電圧を発生する高電圧ユニット２７を介して接続されている。この場合、図４に示すように、高電圧ユニット２７は、車両に搭載された４個の緩衝器１（の電極筒１８）に接続されている。即ち、実施形態では、バッテリ２５からの電力を１つの高電圧ユニット２７を介して４個の緩衝器１に供給する構成となっている。
【００３８】
バッテリ２５および高電圧ユニット２７は、電圧供給部（電界供給部）となり、電極筒１８は、電極通路２０内の流体であるＥＲＦ２、即ち、機能性流体としての電気粘性流体に電界（電圧）をかける電極（エレクトロード）となる。また、電極接続部２６は、緩衝器１の外筒４の外側から電極筒１８までの間を電気的に接続するものである。電極接続部２６は、例えば、電極筒１８に接続される電極ピン２６Ａと、この電極ピン２６Ａを外筒４および追加筒１９に対して支持するケース部材（図示せず）とを含んで構成されている。
【００３９】
電極ピン２６Ａは、バッテリ２５および高電圧ユニット２７からの電界を電極筒１８に付与する（電圧を印加する）付与部となるものである。ケース部材は、外筒４および追加筒１９に固定され、これら外筒４および追加筒１９と電極ピン２６Ａとの間を電気的に絶縁するものである。また、電極筒１８の両端側は、電気絶縁性の保持部材１７，１７によって電気的に絶縁されている。一方、内筒３および追加筒１９は、ロッドガイド１１、ボトムバルブ１３、ボトムキャップ５、外筒４、高電圧ドライバ等を介して負極（グランド）に接続されている。これにより、外筒４と内筒３と追加筒１９は、アース側の電位となっている。なお、実施形態では、外筒４および追加筒１９を貫通するように電極接続部２６を設ける構成としているが、これに限らず、例えば、電極接続部をロッドガイドに設ける構成としてもよい。
【００４０】
高電圧ユニット２７は、緩衝器１の減衰力を可変に調整するための制御装置となるコントローラ２７Ａと、バッテリ２５から出力される直流電圧を昇圧する高電圧ドライバ２７Ｂとを備えている。コントローラ２７Ａは、セントラルＥＣＵとも呼ばれており、例えば、車高センサ等の車両状態量を検出する検出センサからの検出値に基づいて必要な減衰力を演算すると共に、この減衰力を発生させるために必要な指令（高電圧指令）を高電圧ドライバ２７Ｂに出力する。高電圧ドライバ２７Ｂは、「ＨＶ  Ｂｏｘ」とも呼ばれており、昇圧回路（図示せず）を含んで構成されている。
【００４１】
高電圧ドライバ２７Ｂは、コントローラ２７Ａから出力される指令に基づいてバッテリ２５から出力される直流電圧を昇圧して電極筒１８に供給（出力）する。これにより、電極筒１８と内筒３との間および電極筒１８と追加筒１９との間の電極通路２０内には、電極筒１８に印加される電圧に応じた電位差が発生し、電気粘性流体であるＥＲＦ２の粘度が変化する。この場合、緩衝器１は、電極筒１８に印加される電圧（例えば、０〜５ｋＶ）に応じて、発生減衰力の特性（減衰力特性）をハード（Hard）な特性（硬特性）からソフト（soft）な特性（軟特性）に連続的に調整することができる。なお、緩衝器１は、減衰力特性を連続的でなくとも、２段階または複数段階に調整可能なものであってもよい。
【００４２】
実施形態による緩衝器１は、上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００４３】
緩衝器１を自動車等の車両に実装するときは、例えば、ピストンロッド１０の上端側を車両の車体側に取付け、外筒４の下端側（ボトムキャップ５側）を車輪側（車軸側）に取付ける。車両の走行時に、路面の凹凸等により、上，下方向の振動が発生すると、ピストンロッド１０が外筒４から伸長、縮小するように変位する。このとき、高電圧ユニット２７は、コントローラ２７Ａの指令に基づいて電極通路２０（２０Ａ，２０Ｂ）内に電位差を発生させ、電極通路２０内の各流路２２，２４を通過するＥＲＦ２の粘度を制御することにより、緩衝器１の発生減衰力を可変に調整する。
【００４４】
例えば、ピストンロッド１０の伸び行程時には、内筒３内のピストン７の移動によってピストン７の縮み側逆止弁８が閉じる。ピストン７のディスクバルブ９の開弁前には、ロッド側油室Ｂの油液（ＥＲＦ２）が加圧され、内筒３の油穴３Ａを通じて電極通路２０（２０Ａ，２０Ｂ）内に流入する。このとき、ピストン７が移動した分の油液は、リザーバ室Ａからボトムバルブ１３の伸び側逆止弁１５を開いてボトム側油室Ｃに流入する。
【００４５】
一方、ピストンロッド１０の縮み行程時には、内筒３内のピストン７の移動によってピストン７の縮み側逆止弁８が開き、ボトムバルブ１３の伸び側逆止弁１５が閉じる。ボトムバルブ１３（ディスクバルブ１６）の開弁前には、ボトム側油室Ｃの油液がロッド側油室Ｂに流入する。これと共に、ピストンロッド１０が内筒３内に浸入した分に相当する油液が、ロッド側油室Ｂから内筒３の油穴３Ａを通じて電極通路２０（２０Ａ，２０Ｂ）内に流入する。
【００４６】
いずれの場合も（伸び行程時も縮み行程時も）、電極通路２０（２０Ａ，２０Ｂ）内に流入した油液は、電極通路２０（２０Ａ，２０Ｂ）の電位差（電極筒１８と内筒３および追加筒１９との間の電位差）に応じた粘度で電極通路２０（２０Ａ，２０Ｂ）内を出口側に向けて通過し、電極通路２０（２０Ａ，２０Ｂ）から電極筒１８と追加筒１９の上端縁との間を通じてリザーバ室Ａに流れる。このとき、緩衝器１は、電極通路２０（２０Ａ，２０Ｂ）内の各流路２２，２４を通過するＥＲＦ２の粘度に応じた減衰力が発生し、車両の上下振動を緩衝（減衰）することができる。
【００４７】
ここで、実施形態の緩衝器１は、内筒３と電極筒１８と追加筒１９と外筒４との４つの筒により構成された４重管構造としている。このため、電極通路２０を、内筒３と電極筒１８との間だけでなく、電極筒１８と追加筒１９との間にも設けることができる。即ち、電極通路２０を、内筒３と電極筒１８との間の前段側電極通路２０Ａと、電極筒１８と追加筒１９との間の後段側電極通路２０Ｂとの往路と復路とにより構成することができる。このため、従来の３重管構造の緩衝器と比較して、電極通路２０の長さ、即ち、ＥＲＦ２が流動する流路長を２倍にできる。このため、電極通路２０内でのＥＲＦ２の粘性抵抗に基づく減衰力を倍増させることができ、ＥＲＦ２が高温となったときの減衰力の不足を抑制できる。
【００４８】
しかも、実施形態では、内筒３と電極筒１８との間に内側隔壁２１が設けられており、電極筒１８と追加筒１９との間に外側隔壁２３が設けられている。これにより、内側流路２２および外側流路２４が螺旋状となっているため、軸方向に直線的に延びる流路と比較して、流路長を長くすることができる。これにより、この面からも、減衰力を向上することができる。
【００４９】
また、従来の３重管構造の場合、電極筒の外周側がリザーバ室となるため、電極筒の外周面にＥＲＦの粒子（ウレタン粒子）が堆積する可能性がある。なお、従来の３重管構造の場合でも、電極筒と内筒との間はＥＲＦの粒子が堆積しない。これは、電極筒と内筒との間の電極通路内はＥＲＦが流通するため、即ち、リザーバ室側のＥＲＦの流速に対して電極通路内のＥＲＦの流速が速いためと考えられる。これに対して、４重管構造である実施形態では、電極筒１８の内周側と外周側との両方がＥＲＦ２の流通する電極通路２０（前段側電極通路２０Ａ、後段側電極通路２０Ｂ）となる。即ち、３重管構造では電気粘性流体の粒子が堆積する電極筒の外周側（リザーバ室）が、４重管構造ではＥＲＦ２が流通する後段側電極通路２０Ｂとなる。このため、電極筒１８の表面にＥＲＦ２の粒子が堆積することを抑制できる。これにより、ＥＲＦ２の粒子濃度（ウレタン濃度）が低下することに伴う減衰力の不足を抑制することができる。なお、リザーバ室Ａに対面する追加筒１９の外周面は、アース電位（ＧＮＤ電位）であるため、ＥＲＦ２の粒子は堆積しない。
【００５０】
また、従来の３重管構造の場合、電極筒の外側に絶縁粉体のコーティング（塗布）を施す必要がある。この絶縁粉体のコーティングは、リザーバ室側のＥＲＦに電圧が印加されることを抑制するものである。即ち、従来の３重管構造の場合、電極筒に絶縁粉体のコーティングを施すことにより、リザーバ室の上側で作動気体（窒素ガス）の絶縁耐圧不足によるスパークが生じることを抑制する必要がある。また、リザーバ室の下側で、電圧印加によりＥＲＦが硬化する（粘性が高くなる）ことによるボトムバルブでの吸込み不足を抑制する必要がある。これに対して、実施形態では、電極筒１８と外筒４との間に追加筒１９が設けられるため、追加筒１９によってリザーバ室Ａへの電界を遮蔽することができる。これにより、電極筒１８のうち追加筒１９に覆われる部分は、絶縁体のコーティング（絶縁膜塗装）が不要となり、絶縁粉体使用量を低減することができる。
【００５１】
さらに、電極筒１８の外周面には、追加筒１９の上端開口縁よりも上側に位置して返し部１８Ｂが設けられている。即ち、後段側電極通路２０ＢからＥＲＦ２が上側に向けて流出する部位は、リザーバ室Ａの空気層（ガス室）となる可能性がある。この場合、エアレーション（キャビテーション）が発生する可能性が考えられるが、後段側電極通路２０Ｂから流出するＥＲＦ２は、返し部１８Ｂに沿って下側に向かうため、エアレーションを抑制することができる。
【００５２】
なお、緩衝器１への出力電流はＥＲＦ２の流路の長さに比例する。このため、実施形態（４重管構造）の場合、従来構造（３重管構造）と比較すると、高電圧ドライバ２７Ｂから各緩衝器１への出力電流が２倍になり、高電圧ドライバ２７Ｂの発熱が増大する可能性がある。ここで、それぞれの緩衝器１毎に高電圧ドライバ２７Ｂを直接取り付ける構成とした場合、緩衝器１の熱が高電圧ドライバ２７Ｂに伝わることにより、この面からも、高電圧ドライバ２７Ｂの温度が上昇する可能性がある。そこで、実施形態では、図４に示すように、高電圧ドライバ２７Ｂを含んで構成される高電圧ユニット２７は、緩衝器１から離れた場所、具体的には、緩衝器１よりも環境温度および設置面温度の低い場所に配置している。即ち、高電圧ドライバ２７Ｂは、コントローラ２７Ａと共に高電圧ユニット２７を構成し、かつ、高電圧ドライバ２７Ｂとコントローラ２７Ａとが一体になった高電圧ユニット２７を、車体の座席の下等の温度の低い場所に配置している。これにより、高電圧ドライバ２７Ｂを含む高電圧ユニット２７の温度の上昇を抑制することができる。また、高電圧ユニット２７と各緩衝器１との間は、それぞれ高電圧ハーネス２８により接続することができる。即ち、高電圧ハーネス２８を用いて緩衝器１に高電圧を印加することができる。
【００５３】
なお、実施の形態では、電極通路２０は、その途中（下端側）で折り返し（Ｕターン）がある往復路（前段側電極通路２０Ａと後段側電極通路２０Ｂとが直列）とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、図５に示す変形例のように、電極通路３１を、並列に延びる第１の電極通路３１Ａと第２の電極通路３１Ｂとにより構成してもよい。この場合、内筒３の油穴３Ａから流出したＥＲＦ２は、電極筒３２の上側で第１の電極通路３１Ａと第２の電極通路３１Ｂとに分岐し、第１の電極通路３１Ａ内を下側に向けて流れると共に第２の電極通路３１Ｂ内を下側に向けて流れる。第１の電極通路３１Ａ内を上側から下側に向けて流れたＥＲＦ２は、電極筒３２の下端側に設けられた油穴３２Ａ、および、追加筒３３の下端側に設けられた油穴３３Ａを通じてリザーバ室Ａに流出する。第２の電極通路３１Ｂ内を上側から下側に向けて流れたＥＲＦ２は、追加筒３３の下端側に設けられた油穴３３Ａを通じてリザーバ室Ａに流出する。
【００５４】
このような変形例では、電極筒３２の軸方向の全体を追加筒３３により覆うことができる。即ち、第２筒としての追加筒３３により、第１筒としての電極筒３２がリザーバ室Ａの空気層（ガス室）に露出しないようにできる。このため、電極筒３２は、絶縁体のコーティング、即ち、絶縁膜塗装が不要になる。また、変形例は、実施形態と比較して流路長が短くなるが、第２筒（電極筒）の外周側が流路である点で実施形態と共通する。即ち、変形例も、実施形態と同様に、電極筒３２の内周側と外周側との両方がＥＲＦ２の流通する電極通路３１（第１の電極通路３１Ａ、第２の電極通路３１Ｂ）となる。このため、電極筒３２の表面にＥＲＦ２の粒子が堆積することを抑制できる。これにより、ＥＲＦ２の粒子濃度（ウレタン濃度）が低下することに伴う減衰力の不足を抑制することができる。
【００５５】
実施形態および変形例では、４重管構造、即ち、内筒３と外筒４との間に電極筒１８と追加筒１９とを設ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、内筒と外筒との間に、第１筒（電極筒）と第２筒（追加筒）とを２組設けてもよい。即ち、径方向内側から順に、内筒、第１筒、第２筒、第１筒、第２筒、外筒となるように配置した６重管構造としてもよい。換言すれば、４重管構造以上の偶数管構造とすることができる。
【００５６】
実施形態および変形例では、電極筒１８に電圧を印加する電極ピン２６Ａを、外筒４の外側からこの外筒４および追加筒１９を貫通するように設けることにより、付与部（電極ピン２６Ａ）と第１筒（電極筒１８）とを接続（接触）する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、ロッドガイドに第１筒（電極筒）と接続（接触）する付与部を設けてもよい。
【００５７】
実施形態および変形例では、流路２２，２４の方向を規制する流路形成部材としての隔壁２１，２３を４本設ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、隔壁を２本または３本設ける構成としてもよいし、５本以上設ける構成としてもよい。その場合、隔壁の本数は、必要な性能（減衰性能）、製造コスト、仕様等に応じて適宜設定することができる。
【００５８】
実施形態および変形例では、複数の隔壁２１，２３により複数の流路２２，２４を形成する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、一の隔壁（流路形成部材）により一の流路を形成する構成としてもよい。
【００５９】
実施形態および変形例では、隔壁２１，２３を合成ゴム、合成樹脂等の高分子材料により形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、高分子材料以外の材料、即ち、電気的絶縁性を有する各種の材料（絶縁材料）を用いて流路を形成してもよい。
【００６０】
実施形態および変形例では、内側流路２２および外側流路２４をいずれも螺旋状の流路とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、流路を、蛇行する流路としてもよい。即ち、実施形態では、図２に示すように、内側隔壁２１は、螺旋状であり、内筒３の上端側から下端側にわたり一様に同方向に周回している。また、図３に示すように、外側隔壁２３は、螺旋状であり、電極筒１８の下端側から上端側にわたり一様に同方向に周回している。これに対して、例えば、隔壁を、途中で折り返す（周回方向が途中から逆転する、途中で時計方向から反時計方向に、または、反時計方向から時計方向に変化する）ように構成してもよい。
【００６１】
実施形態および変形例では、内筒３と電極筒１８との間、および、電極筒１８と追加筒１９との間の両方に、流路形成部材である内側隔壁２１および外側隔壁２３を設ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、内筒と第１筒（電極筒）との間、または、第１筒（電極筒）と第２筒（追加筒）との間のいずれか一方に設ける構成としてもよい。また、流路形成部材を省略してもよい。
【００６２】
実施形態および変形例では、緩衝器１を上下方向に配置する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、エアレーションを起こさない範囲で傾けて配置する等、取付対象に応じて所望の方向に配置することができる。
【００６３】
実施形態および変形例では、シリンダ装置としての緩衝器１を４輪自動車に用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、２輪車に用いる緩衝器、鉄道車両に用いる緩衝器、一般産業機器を含む各種の機械機器に用いる緩衝器、建築物に用いる緩衝器等、緩衝すべき対象を緩衝する各種の緩衝器（シリンダ装置）として広く用いることができる。
【００６４】
以上説明した実施形態に基づくシリンダ装置として、例えば下記に述べる態様のものが考えられる。
【００６５】
（１）．第１の態様としては、電界により流体の性状が変化する電気粘性流体が封入され、内部にロッドが挿入されるシリンダ装置であって、前記ロッドが挿入される内筒と、前記内筒の外周側に設けられる外筒と、前記内筒と前記外筒との間に設けられ、軸方向の一端側から他端側に向けて前記ロッドの進退動により前記電気粘性流体が流動する通路を前記内筒との間に形成し、電極となる第１筒と、前記第１筒と前記外筒との間に形成され、前記電気粘性流体および作動流体が封入されるリザーバ室と、前記内筒と前記外筒の一端を閉塞するように設けられ、前記ロッドを支持するロッドガイドと、電界供給部からの電界を前記第１筒に付与する付与部と、を有し、プラス側の電位である前記第１筒とアース側の電位である前記外筒との間に、アース側の電位である第２筒を設けている。
【００６６】
この第１の態様によれば、第１筒と外筒との間に第２筒を設けることにより、内筒と第１筒との間だけでなく、第１筒と外筒との間も、電気粘性流体が流動する通路にすることができる。これにより、例えば、電気粘性流体が流動する流路長を長くすることができる。この場合には、減衰力を向上（減衰力の調整幅を大きく）することができ、例えば、電気粘性流体の温度が上昇しても、減衰力が低下（不足）することを抑制できる。
【００６７】
また、プラス側の電位である第１筒の外周面側を、電気粘性流体が流動する通路にすることができる。このため、第１筒の外周面側に粒子（ウレタン粒子）が堆積しにくくなり、電気粘性流体の粒子濃度（ウレタン濃度）が低下することを抑制できる。このため、粒子濃度の低下により減衰力が低下（不足）することを抑制できる。
【００６８】
さらに、プラス側の電位である第１筒の外周面のうち、アース側の電位である第２筒で覆われる部分は、リザーバ室側への電界を遮断するための絶縁被膜を形成する必要がなくなる。即ち、絶縁被膜が必要な部分を低減することができ、絶縁粉体を塗布する量（絶縁粉体使用量）を低減することができる。
【００６９】
（２）．第２の態様としては、第１の態様において、前記内筒と前記第１筒との間、および／または、前記第１筒と前記第２筒との間には、前記電気粘性流体が流動する流路を形成する流路形成部材が設けられ、前記流路は、周方向に延びる部分を有する螺旋状または蛇行する形状である。
【００７０】
この第２の態様によれば、流路が螺旋状または蛇行する形状であるため、軸方向に直線的に延びる流路と比較して、流路長を長くすることができる。これにより、減衰力を向上することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１  緩衝器（シリンダ装置）
２  ＥＲＦ（電気粘性流体）
３  内筒
４  外筒
１０  ピストンロッド
１１  ロッドガイド
１８，３２  電極筒（第１筒）
１９，３３  追加筒（第２筒）
２０，３１  電極通路
２０Ａ  前段側電極通路（通路）
２０Ｂ  後段側電極通路
２１  内側隔壁（流路形成部材）
２２  内側流路（流路）
２３  外側隔壁（流路形成部材）
２４  外側流路（流路）
２５  バッテリ（電界供給部）
２６Ａ  電極ピン（付与部）
２７  高電圧ユニット（電界供給部）
２７Ｂ  高電圧ドライバ（電界供給部）
３１Ａ  第１の電極通路（通路）
３１Ｂ  第２の電極通路
Ａ  リザーバ室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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