(57)【要約】【課題】磁気粘性流体緩衝器における減衰力の調整幅を大きくする。【解決手段】磁気粘性流体緩衝器１００は、磁気粘性流体が封入されるシリンダ１０と、シリンダ１０内に摺動自在に配置され、シリンダ１０内に一対の流体室１１，１２を画成するピストン２０と、ピストン２０に連結されてシリンダ１０の外部へ延在するピストンロッド２１と、を備え、ピストン２０は、磁性材によって形成され外周にコイル３３ａが設けられるピストンコア３０と、磁性材によって形成されピストンコア３５の外周を取り囲みピストンコア３５との間に磁気粘性流体の流路２２を形成するフラックスリング３５と、を備え、流路２２は、所定の流路面積に形成される第一流路部２２ａと、第一流路部２２ａと比較して流路面積が大きくコイル３３ａの外周を含んで当該コイル３３ａよりも長く形成される第二流路部２２ｂと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界の作用によって粘性が変化する磁気粘性流体が用いられる磁気粘性流体緩衝器であって、
磁気粘性流体が封入されるシリンダと、
前記シリンダ内に摺動自在に配置され、前記シリンダ内に一対の流体室を画成するピストンと、
前記ピストンに連結されて前記シリンダの外部へ延在するピストンロッドと、を備え、
前記ピストンは、
磁性材によって形成されて外周にコイルが設けられるピストンコアと、
磁性材によって形成されて前記ピストンコアの外周を取り囲み前記ピストンコアとの間に磁気粘性流体の流路を形成するリング体と、を備え、
前記流路は、
所定の流路面積に形成される第一流路部と、
前記第一流路部と比較して流路面積が大きく前記コイルの外周を含んで当該コイルよりも長く形成される第二流路部と、を備えることを特徴とする磁気粘性流体緩衝器。
【請求項２】
前記第二流路部は、前記コイルの外周と当該コイルの両端の前記ピストンコアの外周とにわたって形成されることを特徴とする請求項１に記載の磁気粘性流体緩衝器。
【請求項３】
前記第一流路部は、前記第二流路部の両端に各々形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気粘性流体緩衝器。
【請求項４】
前記コイルは、前記第二流路部の中央に配設され、
各々の前記第一流路部は、同じ長さに形成されることを特徴とする請求項３に記載の磁気粘性流体緩衝器。
【請求項５】
前記第二流路部は、前記リング体の内周を拡径して形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の磁気粘性流体緩衝器。
【請求項６】
前記第二流路部は、前記ピストンコアの外周に環状の凹部を設けることによって形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の磁気粘性流体緩衝器。
【請求項７】
前記第二流路部は、前記リング体の内周を拡径し、かつ、前記ピストンコアの外周に環状の凹部を設けることによって形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の磁気粘性流体緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界の作用によって見かけの粘性が変化する磁気粘性流体を利用した磁気粘性流体緩衝器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載される緩衝器として、磁気粘性流体が通過する流路に磁界を作用させ、磁気粘性流体の見かけの粘性を変化させることによって、減衰力を変化させるものがある。特許文献１には、外周にコイルが巻回されたピストンコアとピストンコアの外周に配置されたピストンリングとを備えるピストンアッシーがシリンダ内を摺動する際に、ピストンコアとピストンリングとの間に形成された流路を磁気粘性流体が通過する磁気粘性流体緩衝器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７５３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の磁気粘性流体緩衝器では、コイルに通電していないときの減衰力は、流路の長さに応じた圧力損失によって決まる。よって、流路が長い場合には、圧力損失が大きくなり減衰力の最小値が大きくなるため、その分だけコイルに通電したときの減衰力の調整幅が小さくなるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、磁気粘性流体緩衝器における減衰力の調整幅を大きくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、磁界の作用によって粘性が変化する磁気粘性流体が用いられる磁気粘性流体緩衝器であって、磁気粘性流体が封入されるシリンダと、前記シリンダ内に摺動自在に配置され、前記シリンダ内に一対の流体室を画成するピストンと、前記ピストンに連結されて前記シリンダの外部へ延在するピストンロッドと、を備え、前記ピストンは、磁性材によって形成されて外周にコイルが設けられるピストンコアと、磁性材によって形成されて前記ピストンコアの外周を取り囲み前記ピストンコアとの間に磁気粘性流体の流路を形成するリング体と、を備え、前記流路は、所定の流路面積に形成される第一流路部と、前記第一流路部と比較して流路面積が大きく前記コイルの外周を含んで当該コイルよりも長く形成される第二流路部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、ピストンに形成される磁気粘性流体の流路は、所定の流路面積に形成される第一流路部と、第一流路部と比較して流路面積が大きく、コイルの外周を含んで当該コイルよりも長く形成される第二流路部と、を有する。よって、圧力損失の大きな第一流路部を短く形成することができるため、コイルに通電していないときの減衰力の最小値を小さくすることができる。また、コイルに通電した場合には、第一流路部だけでなく第二流路部のうちコイルの外周を除いた部分にも磁界が作用するため、減衰力の最大値を大きくすることができる。したがって、磁気粘性流体緩衝器における減衰力の調整幅を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る磁気粘性流体緩衝器の正面の断面図である。
【図２】図１におけるピストンの左側面図である。
【図３】図１におけるピストンの右側面図である。
【図４】コイルの周囲に形成される磁界の磁束密度について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る磁気粘性流体緩衝器（以下、単に「緩衝器」と称する。）１００の全体構成について説明する。
【００１１】
緩衝器１００は、磁界の作用によって粘性が変化する磁気粘性流体を用いることで減衰係数が変化可能なダンパである。緩衝器１００は、例えば、自動車等の車両において車体と車軸との間に介装される。緩衝器１００は、伸縮作動によって車体の振動を抑える減衰力を発生する。
【００１２】
緩衝器１００は、内部に磁気粘性流体が封入されるシリンダ１０と、シリンダ１０内に摺動自在に配置されるピストン２０と、ピストン２０に連結されてシリンダ１０の外部へ延在するピストンロッド２１と、を備える。
【００１３】
シリンダ１０は、有底円筒状に形成される。シリンダ１０内に封入される磁気粘性流体は、磁界の作用によって見かけの粘性が変化するものであり、油等の液体中に強磁性を有する微粒子を分散させた液体である。磁気粘性流体の粘性は、作用する磁界の強さに応じて変化し、磁界の影響がなくなると元の状態に戻る。
【００１４】
シリンダ１０内には、ガスが封入されるガス室（図示省略）が、フリーピストン（図示省略）を介して画成される。ピストンロッド２１の進退によるシリンダ１０内の容積変化は、ガス室が設けられることによって補償される。
【００１５】
ピストン２０は、シリンダ１０内に流体室１１と流体室１２とを画成する。ピストン２０は、流体室１１と流体室１２との間で磁気粘性流体を移動可能とする環状の流路２２と、貫通孔であるバイパス流路２３と、を有する。ピストン２０は、流路２２とバイパス流路２３とを磁気粘性流体が通過することで、シリンダ１０内を摺動することが可能である。ピストン２０の構成については、後で詳細に説明する。
【００１６】
ピストンロッド２１は、ピストン２０と同軸に形成される。ピストンロッド２１は、一端２１ａがピストン２０に固定され、他端２１ｂがシリンダ１０の外部に延出する。ピストンロッド２１は、一端２１ａと他端２１ｂとが開口する円筒状に形成される。ピストンロッド２１の内周２１ｃには、後述するピストン２０のコイル３３ａに電流を供給する一対の配線（図示省略）が通される。ピストンロッド２１の一端２１ａ近傍の外周には、ピストン２０と螺合する雄ねじ２１ｄが形成される。
【００１７】
次に、図１から図４を参照して、ピストン２０の構成について説明する。
【００１８】
ピストン２０は、外周にコイル３３ａが設けられるピストンコア３０と、ピストンコア３０の外周を取り囲みピストンコア３０との間に磁気粘性流体の流路２２を形成するリング体としてのフラックスリング３５と、環状に形成されてフラックスリング３５の一端３５ａに取り付けられるプレート４０と、ピストンコア３０との間にプレート４０を挟持するストッパとしての固定ナット５０と、を備える。
【００１９】
ピストンコア３０は、磁性材によって略円柱状に形成される。ピストンコア３０は、ピストンロッド２１の端部に取り付けられる小径部３０ａと、小径部３０ａと比較して大径に軸方向に連続して形成され小径部３０ａとの間に段部３０ｄを形成する拡径部３０ｂと、拡径部３０ｂと比較して大径に軸方向に連続して形成され外周にコイル３３ａが設けられる大径部３０ｃと、を有する。
【００２０】
ピストンコア３０は、ピストンロッド２１の端部に取り付けられる第一コア３１と、コイル３３ａが外周に設けられるコイルアセンブリ３３と、第一コア３１との間にコイルアセンブリ３３を挟持する第二コア３２と、第二コア３２及びコイルアセンブリ３３を第一コア３１に締結する締結部材としての一対のボルト３６と、を備える。
【００２１】
また、ピストンコア３０は、コイル３３ａが発生する磁界の影響が流路２２と比較して小さい位置に軸方向に貫通して形成されるバイパス流路２３を備える。バイパス流路２３は、第一コア３１を貫通して形成される貫通孔２３ａと、第二コア３２を貫通して形成される貫通孔２３ｂと、を有する。バイパス流路２３は、図３に示すように、１８０°間隔で二箇所に形成される。これに限らず、バイパス流路２３の数は任意であり、また、バイパス流路２３を設けなくてもよい。
【００２２】
第一コア３１は、小径部３０ａと、拡径部３０ｂと、ピストンコア３０の大径部３０ｃの一部を形成する大径部３１ａと、中心を軸方向に貫通する貫通孔３１ｂと、バイパス流路２３の一部を形成する貫通孔２３ａと、を有する。
【００２３】
小径部３０ａは、プレート４０から軸方向に突出する円筒状に形成される。小径部３０ａの内周には、ピストンロッド２１の雄ねじ２１ｄと螺合する雌ねじ３１ｃが形成される。ピストンコア３０は、雄ねじ２１ｄと雌ねじ３１ｃとの螺合によってピストンロッド２１に締結される。
【００２４】
拡径部３０ｂは、円筒状に形成される。拡径部３０ｂは、小径部３０ａに連続して同軸に形成される。小径部３０ａと拡径部３０ｂとの間には、環状の段部３０ｄが形成される。段部３０ｄは、プレート４０が当接し、固定ナット５０との間にプレート４０を挟持するものである。また、小径部３０ａの先端の外周には、プレート４０を挟持した状態で固定ナット５０の雌ねじ５０ｃが螺合する雄ねじ３１ｅが形成される。
【００２５】
大径部３１ａは、円筒状に形成される。大径部３１ａは、拡径部３０ｂに連続して同軸に形成される。大径部３１ａの外周は、磁気粘性流体が通過する流路２２に臨む。大径部３１ａは、コイルアセンブリ３３及び第二コア３２と当接する。大径部３１ａの貫通孔３１ｂには、後述するコイルアセンブリ３３の円筒部３３ｂが挿入されて嵌合する。大径部３１ａには、ボルト３６が螺合する一対の雌ねじ３１ｄが形成される。
【００２６】
貫通孔２３ａは、第一コア３１の大径部３１ａを軸方向に貫通する。貫通孔２３ａは、図３に示すように、１８０°間隔で二箇所に形成される。貫通孔２３ａは、その穴径によってピストン２０の摺動時の減衰特性が設定される。
【００２７】
第二コア３２は、ピストンコア３０の大径部３０ｃの一部を形成する大径部３２ａと、大径部３２ａの一端に大径部３２ａと比較して小径に形成される小径部３２ｂと、ボルト３６が貫通する貫通孔３２ｃと、ボルト３６の頭部が係合する深座繰り部３２ｄと、バイパス流路２３の一部を形成する貫通孔２３ｂと、ピストン２０を回転させるための工具（図示省略）が係合する複数の工具穴３２ｆと、を有する。
【００２８】
大径部３２ａは、円柱状に形成される。大径部３２ａは、第一コア３１の大径部３１ａと同径に形成される。大径部３２ａの外周は、磁気粘性流体が通過する流路２２に臨む。大径部３２ａは、流体室１２に臨む端面３２ｅがフラックスリング３５の他端３５ｂと面一となるように形成される。
【００２９】
小径部３２ｂは、大径部３２ａと同軸の円柱状に形成される。小径部３２ｂは、後述するコイルアセンブリ３３のコイルモールド部３３ｄの内周と同径に形成され、コイルモールド部３３ｄの内周に嵌められる。小径部３２ｂの端面には、コイルアセンブリ３３の後述する連結部３３ｃに対応して径方向に直線状に延びる溝が凹設される。
【００３０】
貫通孔３２ｃは、第二コア３２を軸方向に貫通して一対形成される。貫通孔３２ｃは、ボルト３６の螺合部の径と比較して大径に形成される。貫通孔３２ｃは、ピストンコア３０が組み立てられた状態で、第一コア３１の雌ねじ３１ｄと同軸となるように形成される。
【００３１】
深座繰り部３２ｄは、貫通孔３２ｃの端部に形成される。深座繰り部３２ｄは、貫通孔３２ｃと比較して大径に、かつボルト３６の頭部と比較して大径に形成される。深座繰り部３２ｄは、ボルト３６の頭部を完全に収容可能な深さに形成される。貫通孔３２ｃを挿通するボルト３６が第一コア３１の雌ねじ３１ｄに螺合すると、深座繰り部３２ｄの底面が第一コア３１に向けて押し付けられ、第二コア３２は第一コア３１に押し付けられる。
【００３２】
貫通孔２３ｂは、貫通孔２３ａと比較して大径に形成される。貫通孔２３ｂは、図３に示すように、１８０°間隔で二箇所に形成される。貫通孔２３ｂは、ピストンコア３０が組み立てられた状態で、貫通孔２３ａと同軸となるように形成される。ピストン２０の摺動時の減衰特性は、貫通孔２３ａの穴径によって決定される。貫通孔２３ｂの穴径は、ピストン２０の摺動時の減衰特性に影響を及ぼさない。
【００３３】
工具穴３２ｆは、ピストン２０をピストンロッド２１に螺着する際に工具が嵌められる穴である。工具穴３２ｆは、図３に示すように、９０°間隔で四箇所に形成される。本実施の形態では、四個の工具穴３２ｆのうち二個は、貫通孔２３ｂの端部に形成される。このように、工具穴３２ｆは、貫通孔２３ｂと共用される。
【００３４】
コイルアセンブリ３３は、コイル３３ａが挿入された状態で樹脂をモールドすることで形成される。コイルアセンブリ３３は、第一コア３１の貫通孔３１ｂに嵌合する円筒部３３ｂと、第一コア３１と第二コア３２との間に挟持される連結部３３ｃと、内部にコイル３３ａが設けられるコイルモールド部３３ｄと、を有する。
【００３５】
コイル３３ａは、外部から供給される電流によって磁界を形成する。この磁界の強さは、コイル３３ａに供給される電流が大きくなるほど強くなる。コイル３３ａに電流が供給されて磁界が形成されると、流路２２を流れる磁気粘性流体の見かけの粘性が変化する。磁気粘性流体の粘性は、コイル３３ａによる磁界が強くなるほど高くなる。
【００３６】
円筒部３３ｂは、先端部３３ｅがピストンロッド２１の内周に嵌合する。円筒部３３ｂの先端からは、コイル３３ａに電流を供給するための一対の配線が引き出される。円筒部３３ｂの先端部３３ｅとピストンロッド２１の一端２１ａとの間には、封止部材としてのＯリング３４が設けられる。
【００３７】
Ｏリング３４は、第一コア３１の大径部３１ａとピストンロッド２１とによって軸方向に圧縮され、コイルアセンブリ３３の先端部３３ｅとピストンロッド２１とによって径方向に圧縮される。これにより、ピストンロッド２１の外周と第一コア３１との間や、第一コア３１とコイルアセンブリ３３との間に侵入してきた磁気粘性流体がピストンロッド２１の内周に流出して漏出することが防止される。
【００３８】
連結部３３ｃは、円筒部３３ｂの基端部を中心として径方向に延びる直線状に形成される。連結部３３ｃは、コイルモールド部３３ｄの二箇所と円筒部３３ｂとを各々連結する。連結部３３ｃと円筒部３３ｂとの内部には、コイル３３ａへ電流を供給する一対の配線が通過する。なお、第一コア３１の雌ねじ３１ｄ及び貫通孔２３ａと、第二コア３２の貫通孔３２ｃ及び貫通孔２３ｂとは、連結部３３ｃと干渉しない位置に形成される。
【００３９】
コイルモールド部３３ｄは、連結部３３ｃの両端部から立設されて環状に形成される。コイルモールド部３３ｄは、コイルアセンブリ３３における円筒部３３ｂと反対側の端部に突起して形成される。コイルモールド部３３ｄは、第一コア３１の大径部３１ａと同径に形成される。コイルモールド部３３ｄの外周は、ピストンコア３０の大径部３０ｃの一部を形成する。コイルモールド部３３ｄの内部には、コイル３３ａが設けられる。
【００４０】
このように、ピストンコア３０は、第一コア３１と第二コア３２とコイルアセンブリ３３との三部材に分割して形成される。よって、コイル３３ａが設けられるコイルアセンブリ３３のみをモールドして形成し、第一コア３１と第二コア３２との間に挟持すればよい。よって、ピストンコア３０を単体で形成してモールド作業を行う場合と比較して、ピストンコア３０の形成が容易である。
【００４１】
なお、第一コア３１と第二コア３２とコイルアセンブリ３３との三部材に分割される構成に代えて、第一コア３１とコイルアセンブリ３３とを一体に形成して、ピストン２０を二部材としてもよい。また、第二コア３２とコイルアセンブリ３３とを一体に形成して、ピストン２０を二部材としてもよい。
【００４２】
ピストンコア３０において、第一コア３１はピストンロッド２１に固定されるが、コイルアセンブリ３３と第二コア３２とは軸方向に嵌められているのみである。そこで、ピストン２０では、一対のボルト３６を締結することによって、第二コア３２とコイルアセンブリ３３とを第一コア３１に押し付けるようにして固定している。
【００４３】
ボルト３６は、第二コア３２の貫通孔３２ｃを挿通して第一コア３１の雌ねじ３１ｄに螺合する。ボルト３６は、その締結力によって、深座繰り部３２ｄの底面を第一コア３１に向けて押し付ける。これにより、第二コア３２と第一コア３１との間にコイルアセンブリ３３が挟持され、ピストンコア３０は一体となる。
【００４４】
このように、ボルト３６を締結するだけで、第二コア３２とコイルアセンブリ３３とが、第一コア３１に押し付けられて固定される。したがって、ピストンコア３０を容易に組み立てることができる。
【００４５】
フラックスリング３５は、磁性材によって略円筒状に形成される。フラックスリング３５の外周は、シリンダ１０の内周と略同径に形成される。フラックスリング３５の内周は、ピストンコア３０の外周に臨む。フラックスリング３５の内周は、ピストンコア３０の外周と比較して大径に形成され、ピストンコア３０との間に流路２２を形成する。フラックスリング３５は、ピストンコア３０と同軸となるように、プレート４０を介してピストンコア３０に固定される。
【００４６】
フラックスリング３５は、一端３５ａに形成されプレート４０が嵌められる小径部３５ｃを有する。小径部３５ｃは、外周にプレート４０が嵌まるように、フラックスリング３５の他の部分と比較して小径に形成される。
【００４７】
流路２２は、所定の流路面積に形成される第一流路部２２ａと、第一流路部２２ａと比較して流路面積が大きく、コイル３３ａの外周を含んで当該コイル３３ａよりも長く形成される第二流路部２２ｂと、を備える。
【００４８】
第一流路部２２ａは、流路２２の両端に形成される。第一流路部２２ａは、第二流路部２２ｂの両端に各々連続して形成される。一対の第一流路部２２ａは、互いに同じ長さに形成される。第一流路部２２ａを、第二流路部２２ｂの一端のみに連続して形成してもよい。第一流路部２２ａは、第二流路部２２ｂと比較してピストンコア３０とフラックスリング３５との距離が小さいため、コイル３３ａによる磁界の磁束密度が高い（図４参照）。
【００４９】
第一流路部２２ａが第二流路部２２ｂの両端に形成されることで、磁気ギャップを小さくできる。よって、効率のよい磁気回路を形成することができる。また、一対の第一流路部２２ａの長さを同じにすることで、更に効率のよい磁気回路を形成することができる。
【００５０】
第二流路部２２ｂは、一対の第一流路部２２ａの間に形成される。第二流路部２２ｂは、第一流路部２２ａと比較してピストンコア３０とフラックスリング３５との距離が大きいため、コイル３３ａによる磁界の磁束密度が低い（図４参照）。第二流路部２２ｂの両端は、共に第一流路部２２ａと連続する。
【００５１】
第二流路部２２ｂは、コイル３３ａの外周と当該コイル３３ａの両端のピストンコア３０の外周とにわたって形成される。このように、第二流路部２２ｂを、コイル３３ａの両端のピストンコア３０の外周にわたって形成することで、コイル３３ａの一方の端部のピストンコア３０の外周のみにわたって形成する場合と比較して、第二流路部２２ｂの磁束密度を高くすることができる。これに限らず、第一流路部２２ａを、コイル３３ａの外周と当該コイル３３ａの一端のみのピストンコア３０の外周とにわたって形成してもよい。
【００５２】
第二流路部２２ｂは、フラックスリング３５の内周に形成される環状の凹部によって第一流路部２２ａよりも拡径されて形成される。この場合、第二流路部２２ｂの流路面積を大きくしやすい。これに限らず、ピストンコア３０の外周に環状の凹部を形成してもよい。この場合、フラックスリング３５の内周に環状の凹部を形成するよりも加工が容易である。また、フラックスリング３５とピストンコア３０との両方に環状の凹部を形成してもよい。
【００５３】
コイル３３ａは、第二流路部２２ｂの中央に配設される。また、上述したように、一対の第一流路部２２ａは、互いに同じ長さに形成される。よって、流路２２は、コイル３３ａを中心として長さ方向に対称な形状となる。
【００５４】
プレート４０は、ピストンコア３０に対してフラックスリング３５の一端３５ａを支持して軸方向の位置を規定するものである。プレート４０の外周は、フラックスリング３５の外周と同径又はそれ以下の径に形成される。
【００５５】
プレート４０は、図２に示すように、流路２２に連通する貫通孔である複数の流路２２ｃを有する。流路２２ｃは、円弧状に形成されて等角度間隔に配置される。本実施の形態では、流路２２ｃは、９０°間隔で四箇所に形成される。流路２２ｃは、円弧状に限らず、例えば複数の円形の貫通孔であってもよい。
【００５６】
プレート４０とピストンコア３０の大径部３０ｃとの間には、流路２２ｃから流入した磁気粘性流体をバイパス流路２３に導くバイパス分岐路２５が形成される。バイパス分岐路２５は、拡径部３０ｂの外周に形成される環状の空隙である。
【００５７】
流路２２ｃからピストンコア３０内に流入した磁気粘性流体は、バイパス分岐路２５を介して流路２２とバイパス流路２３とに流れる。よって、流路２２ｃとバイパス流路２３との周方向の相対位置を合わせる必要がないため、ピストン２０の組み立てが容易である。
【００５８】
プレート４０の内周には、第一コア３１の小径部３０ａが嵌合する貫通孔４０ａが形成される。プレート４０は、貫通孔４０ａに小径部３０ａが嵌合することによって、第一コア３１との同軸度が確保される。
【００５９】
プレート４０の外周には、フラックスリング３５の一端３５ａの小径部３５ｃに嵌合する環状の円筒部４０ｂが形成される。円筒部４０ｂは、フラックスリング３５に向けて軸方向に突起して形成される。円筒部４０ｂは、小径部３５ｃにロウ付けされることによって固定される。ロウ付けに代えて、溶接や締結などによってプレート４０とフラックスリング３５とを固定してもよい。
【００６０】
プレート４０は、ピストンコア３０の小径部３０ａに対する固定ナット５０の締結力によって段部３０ｄに押し付けられて挟持される。これにより、プレート４０に固定されるフラックスリング３５のピストンコア３０に対する軸方向の位置が規定されることとなる。
【００６１】
固定ナット５０は、略円筒状に形成され、ピストンコア３０の小径部３０ａの外周に取り付けられる。固定ナット５０は、先端部５０ａがプレート４０と当接する。固定ナット５０は、基端部５０ｂの内周に、第一コア３１の雄ねじ３１ｅに螺合する雌ねじ５０ｃが形成される。これにより、固定ナット５０は、小径部３０ａに螺着される。
【００６２】
以上のように、フラックスリング３５の一端３５ａに取り付けられるプレート４０が、ピストンロッド２１の端部に取り付けられるピストンコア３０の段部３０ｄと、小径部３０ａに螺合する固定ナット５０とによって挟持される。これにより、ピストンコア３０に対してフラックスリング３５が軸方向に固定される。よって、フラックスリング３５の軸方向位置を規定するために、フラックスリング３５の他端３５ｂから軸方向に突出する他の部材を設ける必要はない。したがって、緩衝器１００のピストン２０の全長を短くすることができる。
【００６３】
次に、緩衝器１００の作用について説明する。
【００６４】
緩衝器１００が伸縮作動して、ピストンロッド２１がシリンダ１０に対して進退すると、磁気粘性流体は、プレート４０に形成された流路２２ｃとバイパス分岐路２５とを介して、流路２２とバイパス流路２３とを流れる。これにより、磁気粘性流体が流体室１１と流体室１２との間を移動することで、ピストン２０はシリンダ１０内を摺動する。
【００６５】
ピストンコア３０の第一コア３１と第二コア３２とフラックスリング３５とは、磁性材によって形成され、図４に示すように、コイル３３ａのまわりに生じる磁束を導く磁路を構成する。また、プレート４０は非磁性材によって形成される。そのため、ピストンコア３０とフラックスリング３５の間の流路２２は、コイル３３ａのまわりに生じる磁束が通過する磁気ギャップとなる。これにより、緩衝器１００の伸縮作動時に、流路２２を流れる磁気粘性流体にはコイル３３ａの磁界が作用する。
【００６６】
このとき、流路２２は、所定の流路面積に形成される第一流路部２２ａと、第一流路部２２ａと比較して流路面積が大きく、コイル３３ａの外周を含んで当該コイル３３ａよりも長く形成される第二流路部２２ｂと、を有する。流路２２に作用する磁界の磁束密度は、図４に示すように、流路面積の小さな第一流路部２２ａで高くなり、流路面積の大きな第二流路部２２ｂで低くなる。
【００６７】
ここで、流路２２が、第二流路部２２ｂを有さず一定の流路面積に形成される場合と比較すると、本実施の形態では、第一流路部２２ａの長さが短いため、圧力損失は小さい。そのため、第一流路部２２ａにおけるピストンコア３０とフラックスリング３５との距離を小さくして、流路面積を小さくすることができる。これにより、第一流路部２２ａにおける磁界の磁束密度が高くなり、減衰力の調整幅を大きくすることができる。
【００６８】
更に、本実施の形態では、一対の第一流路部２２ａの間に形成される第二流路部２２ｂのうちコイル３３ａの外周を除いた部分にも磁界が作用する。よって、第一流路部２２ａだけでなく第二流路部２２ｂにも磁界が作用するため、減衰力の最大値を大きくすることができる。
【００６９】
以上のように、本実施の形態では、圧力損失の大きな第一流路部２２ａを短く形成することができるため、コイル３３ａに通電していないときの減衰力の最小値を小さくすることができる。また、コイル３３ａに通電した場合には、第一流路部２２ａだけでなく第二流路部２２ｂのうちコイル３３ａの外周を除いた部分にも磁界が作用するため、減衰力の最大値を大きくすることができる。したがって、緩衝器１００における減衰力の調整幅を大きくすることができる。
【００７０】
緩衝器１００が発生する減衰力の調節は、コイル３３ａへの通電量を変化させ、流路２２を流れる磁気粘性流体に作用する磁界の強さを変化させることによって行われる。具体的には、コイル３３ａに供給される電流が大きくなるほど、コイル３３ａのまわりに発生する磁界の強さが大きくなる。よって、流路２２を流れる磁気粘性流体の粘性が高くなって、緩衝器１００が発生する減衰力が大きくなる。
【００７１】
一方、バイパス流路２３は、ピストンコア３０の第一コア３１に形成される貫通孔２３ａと、第二コア３２及びコイルアセンブリ３３に形成される貫通孔２３ｂとによって形成される。ピストンコア３０とプレート４０との間には、環状のバイパス分岐路２５が画成される。バイパス流路２３は、一端がバイパス分岐路２５を介して流路２２ｃに連通し、他端がピストン２０の端面３２ｅに開口する。
【００７２】
バイパス流路２３は、磁性材からなるピストンコア３０を軸方向に貫通する貫通孔２３ａ及び貫通孔２３ｂによって画成される。コイル３３ａはピストンコア３０の外周部に内蔵される。そのため、バイパス流路２３を流れる磁気粘性流体は、コイル３３ａの磁界の影響を受けにくい。
【００７３】
バイパス流路２３が設けられることによって、緩衝器１００の伸縮作動時には、流路抵抗によってコイル３３ａの電流値が調整されるときに生じる圧力変動が緩和される。したがって、急激な圧力変動による衝撃や騒音等の発生が防止される。緩衝器１００では、要求される減衰特性に応じてバイパス流路２３の貫通孔２３ａの内径や長さが設定される。
【００７４】
以上の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【００７５】
流路２２は、所定の流路面積に形成される第一流路部２２ａと、第一流路部２２ａと比較して流路面積が大きく、コイル３３ａの外周を含んで当該コイル３３ａよりも長く形成される第二流路部２２ｂと、を有する。よって、圧力損失の大きな第一流路部２２ａを短く形成することができるため、コイル３３ａに通電していないときの減衰力の最小値を小さくすることができる。また、コイル３３ａに通電した場合には、第一流路部２２ａだけでなく第二流路部２２ｂのうちコイル３３ａの外周を除いた部分にも磁界が作用するため、減衰力の最大値を大きくすることができる。したがって、緩衝器１００における減衰力の調整幅を大きくすることができる。
【００７６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００７７】
例えば、緩衝器１００は、コイル３３ａに電流を供給する一対の配線がピストンロッド２１の内周を通過するものである。よって、コイル３３ａに印加された電流を外部に逃がすアースを廃止することができる。しかしながら、この構成に代えて、コイル３３ａに電流を印加する一本の配線のみがピストンロッド２１の内部を通過するようにして、ピストンロッド２１自体を通じて外部にアースされる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１００    緩衝器（磁気粘性流体緩衝器）
１０      シリンダ
１１      流体室
１２      流体室
２０      ピストン
２１      ピストンロッド
２２      流路
２２ａ    第一流路部
２２ｂ    第二流路部
２３      バイパス流路
３０      ピストンコア
３３ａ    コイル
３５      フラックスリング（リング体）
４０      プレート
５０      固定ナット（ストッパ）
【図１】
2015175515.tif 000003
【図２】
2015175515.tif 000004
【図３】
2015175515.tif 000005
【図４】
2015175515.tif 000006