(57)【要約】【課題】磁気粘性流体緩衝器において、ピストンとロッドの連結部を密封するシール構造を不要にすること。【解決手段】磁気粘性流体緩衝器１であって、ロッド２０の内部に介装される一次コイル３１と、一次コイル３１に接続されてロッド２０の外部へと延びる電線３２、３３と、ピストン１０の内部に介装される二次コイル４１と、二次コイル４１を含み磁場を発生する電磁回路４２と、を備え、一次コイル３１と二次コイル４１の間で行われる電磁誘導によって電磁回路４２に給電される構成とした。【選択図】図１
2013204775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気粘性流体を利用した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挿入される二つの流体室を区画するピストンと、
前記ピストンに形成され、前記二つの流体室を連通するピストン貫通流路と、
前記ピストンに連結され前記シリンダの外部に突出するロッドと、
前記ロッドの内部に介装される一次コイルと、
前記一次コイルに接続されて前記ロッドの外部へと延びる電線と、
前記ピストンの内部に介装される二次コイルと、
前記二次コイルを含み前記ピストン貫通流路を流れる磁気粘性流体に作用する磁場を発生する電磁回路と、を備え、
前記一次コイルと前記二次コイルの間で行われる電磁誘導によって前記電磁回路に給電されることを特徴とする磁気粘性流体緩衝器。
【請求項２】
前記ピストンは少なくとも前記二次コイルを収容して前記ピストン貫通流路を画成する部位が磁性材によって形成され、
前記二次コイルに発生する磁場が前記ピストン貫通流路を流れる磁気粘性流体に作用す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】
前記ロッドは少なくとも前記一次コイルを収容する部位が非磁性材によって形成されることを特徴とする請求項１または２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】
特許文献１には、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場を作用させる電磁コイルがピストンに介装され、電磁コイルへの通電量を制御して電磁コイルに発生する磁場の強さを変えることによって、磁気粘性流体の見かけの粘性が変化して、減衰力が変化するものが開示されている。
【０００３】
従来、この種の磁気粘性流体緩衝器では、電磁コイルを構成するマグネットワイヤに電線が接続され、この電線がピストンに連結されるロッドの内部を通して緩衝器の外側に取り出され、車両に搭載されるコントローラに接続される。コントローラから出力される駆動電流は、電線を通じて電磁コイルに導かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１６９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の磁気粘性流体緩衝器にあっては、電磁コイルに駆動電流を導く電線がピストンとロッドの連結部の内側を通して配設されているため、緩衝器内の磁気粘性流体がピストンとロッドの連結部から緩衝器の外部に漏洩しないように、ピストンとロッドの連結部を密封するシール構造を設ける必要があり、構造が複雑になるという問題点がある。
【０００６】
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いて、ピストンとロッドの連結部を密封するシール構造を不要にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、磁気粘性流体を利用した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、シリンダ内に摺動自在に挿入される二つの流体室を区画するピストンと、ピストンに形成され、二つの流体室を連通するピストン貫通流路と、ピストンに連結されシリンダの外部に突出するロッドと、ロッドの内部に介装される一次コイルと、一次コイルに接続されてロッドの外部へと延びる電線と、ピストンの内部に介装される二次コイルと、二次コイルを含みピストン貫通流路を流れる磁気粘性流体に作用する磁場を発生する電磁回路と、を備え、一次コイルと二次コイルの間で行われる電磁誘導によって電磁回路に給電されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、ピストンの内部に介装される電磁回路には、ロッドの内部に介装される一次コイルとの間で行われる電磁誘導によって非接触で給電されるため、ロッドとピストンの連結部に駆動電流を導く電線を通す必要がない。これにより、ロッドとピストンの各連結端部を閉塞することが可能となり、緩衝器内の磁気粘性流体がピストンとロッドの連結部からロッドの内部またはピストンの内部に漏洩することが回避されるため、ピストンとロッドの連結部を密封するシール構造が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る磁気粘性流体緩衝器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、磁気粘性流体緩衝器（以下、単に「緩衝器１」という）のピストン部を示す断面図である。緩衝器１は、自動車等の車両の車体と車軸との間に介装され、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ものである。
【００１２】
緩衝器１は、磁気粘性流体が封入される円筒状のシリンダ９と、このシリンダ９内に摺動自在に配置されるピストン１０と、このピストン１０に連結されシリンダ９の外部に突出するロッド２０と、を備える。
【００１３】
車体と車軸の一方にロッド２０が連結され、他方にシリンダ９が連結される。車両の走行時に、車体に対して車軸が移動するのに伴って、ロッド２０とシリンダ９が相対移動して緩衝器１が伸縮作動する。
【００１４】
シリンダ９内には、ピストン１０によって二つの流体室３、４が画成されるとともに、フリーピストン（図示省略）によってガス室（図示省略）が画成される。このガス室によってロッド２０の侵入、退出によるシリンダ９内の容積変化が補償される。
【００１５】
ピストン１０は、ロッド２０に連結される円柱状のピストンコア１１と、このピストンコア１１の外周に所定の間隙をもって連結される円筒状のフラックスリング５０と、を備える。緩衝器１の作動時には、フラックスリング５０の外周面５２がシリンダ９の内周面８に摺接してピストン１０が移動する。
【００１６】
緩衝器１は、減衰力発生要素として、ピストン１０を貫通して二つの流体室３、４を連通するピストン貫通流路６と、ピストン１０の内部に介装されピストン貫通流路６に磁場を作用させる電磁回路４２と、を備える。
【００１７】
ピストン貫通流路６は、ピストンコア１１の外周面１４とフラックスリング５０の内周面５４の間に環状に画成され、ピストン１０の両側の流体室３、４を連通する。
【００１８】
電磁回路４２は、ピストン貫通流路６を流れる磁気粘性流体に作用する磁場を発生する磁場発生要素として、二次コイル４１を備える。
【００１９】
二次コイル４１は線材が中心線Ｏ４１を中心として渦巻き状に巻回された電磁コイルである。二次コイル４１を構成する線材の両端は電磁回路４２によって導通され、後述する一次コイル３１に発生する磁場の電磁誘導によって二次コイル４１に電流が流れるようになっている。
【００２０】
二次コイル４１は磁場発生要素としてピストン貫通流路６の内側に設けられ、二次コイル４１に発生する磁場がピストン貫通流路６を流通する磁気粘性流体に作用するようになっている。
【００２１】
二次コイル４１はその中心線Ｏ４１についての両端部４１Ａ、４１Ｂが磁極となる。このため、環状のピストン貫通流路６を流通する磁気粘性流体に作用する磁場は、二次コイル４１の両端部４１Ａ、４１Ｂに近接する部位で強く、二次コイル４１の両端部４１Ａ、４１Ｂから離れる部位で弱くなる。
【００２２】
ピストン貫通流路６は、その流路断面が環状に形成されるが、この構成に限らず、二次コイル４１の両端部４１Ａ、４１Ｂに近接する部位に配置される孔状に形成される構成としてもよい。
【００２３】
ピストンコア１１は、円筒状のコア本体１２と、このコア本体１２の内側に介装されるモールド樹脂１３と、を備える。モールド樹脂１３には、二次コイル４１及び電磁回路４２が埋め込まれる。
【００２４】
コア本体１２及びモールド樹脂１３は、磁性材によって形成される。ピストンコア１１は、二次コイル４１を収容してピストン貫通流路６を画成する部位が磁性材によって形成されることにより、二次コイル４１に発生する磁束がモールド樹脂１３及びコア本体１２を介してピストン貫通流路６に導かれる。コア本体１２は、例えば鉄等の金属によって形成される。モールド樹脂１３は、磁性を有する樹脂によって形成される。なお、上述した構成に限らず、モールド樹脂１３が磁性を有さない樹脂によって形成されるとともに、二次コイル４１の内側に配置される鉄心（図示省略）が設けられる構成としてもよい。
【００２５】
ロッド２０の内部には、電磁回路４２に電流を流す給電要素として、二次コイル４１に磁場を作用させる一次コイル３１と、この一次コイル３１に接続されて前記ロッド２０の外部へと延びる電線３２、３３と、が設けられる。
【００２６】
一次コイル３１は線材が中心線Ｏ３１を中心として渦巻き状に巻回された電磁コイルである。一次コイル３１を構成する線材の両端は、電線３２、３３にそれぞれ接続される。
【００２７】
ロッド２０は、円筒状のロッド本体２１と、このロッド本体２１の内側に介装されるモールド樹脂２２と、を備える。モールド樹脂２２には、電線３２、３３と一次コイル３１が埋め込まれる。
【００２８】
ロッド２０は、ロッド本体２１及びモールド樹脂２２が非磁性材によって形成される。ロッド２０の一次コイル３１を収容する部位が非磁性材によって形成されることにより、一次コイル３１に発生する磁場がピストン貫通流路６に作用することが抑えられる。ロッド本体２１は、例えばステンレスやアルミニウム等の金属によって形成される。モールド樹脂１３は、磁性を有さない樹脂によって形成される。なお、上述した構成に限らず、ロッド２０は、ロッド本体２１及びモールド樹脂２２が磁性材によって形成される構成としてもよい。
【００２９】
一次コイル３１及び二次コイル４１は、それぞれの中心線Ｏ３１、Ｏ４１がピストン１０及びロッド２０の中心線Ｏ１０と直交して互いに平行に延びるように配置される。これにより、一次コイル３１及び二次コイル４１に渡って環状の磁路が構成され、電磁誘導が有効に行われる。
【００３０】
一次コイル３１及び二次コイル４１のコイル巻き数は、任意に設定される。例えば、二次コイル４１のコイル巻き数を一次コイル３１のコイル巻き数より多くして、二次コイル４１を流れる電圧を一次コイル３１を流れる電圧より高める構成としてもよい。
【００３１】
電線３２、３３は、ロッド２０の端部（図示省略）から外部へ延出されて、コントローラ（図示省略）に接続される。
【００３２】
緩衝器１の作動時には、シリンダ９内にてピストン１０が移動すると、磁気粘性流体が図中矢印で示すようにピストン貫通流路６を流れてピストン１０の両側の流体室３、４の間を移動する。この作動時に、コントローラから電線３２、３３を介して一次コイル３１に交流電流が供給されると、一次コイル３１に磁場が発生し、一次コイル３１と二次コイル４１の間で行われる電磁誘導によって二次コイル４１に電流が流れる。こうして二次コイル４１に電流が流れると、二次コイル４１に発生する磁場がピストン貫通流路６を流れる磁気粘性流体に作用し、磁気粘性流体の見かけの粘性が変化する。二次コイル４１の磁場の強さが大きくなるほど、磁気粘性流体の見かけの粘性が大きくなり、緩衝器１が発生する減衰力も大きくなる。
【００３３】
コントローラが一次コイル３１への通電量を制御することにより、緩衝器１が発生する減衰力が調節される。
【００３４】
ロッド２０とピストンコア１１は、互いに螺合するネジ部（図示省略）によって連結される。このロッド２０とピストンコア１１の連結部において、ロッド２０のピストンコア１１に連結される端部２５はロッド本体２１によって閉塞されるとともに、ピストンコア１１のロッド２０に連結される端部１５はコア本体１２によって閉塞される。これらの端部２５、１５には電線を通すための開口部が設けられない。
【００３５】
以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００３６】
〔１〕ピストン１０の内部に二次コイル４１を含みピストン貫通流路６を流れる磁気粘性流体に作用する磁場を発生する電磁回路４２を備え、一次コイル３１と二次コイル４１の間で行われる電磁誘導によって電磁回路４２に非接触で給電される構成としたため、ロッド２０とピストン１０の連結部に駆動電流を導く電線を通す必要がない。これにより、ロッド２０とピストン１０の各連結端部２５、１５を閉塞することが可能となり、緩衝器１内の磁気粘性流体がピストン１０とロッド２０の連結部からロッド２０の内部またはピストン１０の内部に漏洩することが回避されるため、ピストン１０とロッド２０の連結部を密封するシール構造が不要になり、構造の簡素化がはかれる。
【００３７】
〔２〕ピストン１０は少なくとも二次コイル４１を収容してピストン貫通流路６を画成する部位が磁性材によって形成されるため、この磁性材を介してピストン貫通流路６を流れる磁気粘性流体に作用する二次コイル４１の磁場を強められ、緩衝器１が発生する減衰力の調節幅を拡大することができる。
【００３８】
〔３〕ロッド２０は少なくとも一次コイル３１を収容する部位が非磁性材によって形成されるため、この非磁性材が一次コイル３１とピストン貫通流路６の間に介在し、一次コイル３１に発生する磁場がピストン貫通流路６に作用することが抑えられ、二次コイル４１の磁場によって調節される減衰力の精度を高められる。
【００３９】
他の実施形態として、電磁回路４２は、二次コイル４１と直列に励磁コイル（図示省略）が介装され、この励磁コイルに発生する磁場がピストン貫通流路６を流れる磁気粘性流体に作用する構成としてもよい。励磁コイルは、ピストンコア１１の外周部に設けられ、ピストン貫通流路６を取り囲むように配置される。さらに、二次コイル４１は一次コイル３１との間で行われる電磁誘導によって給電される機能を主として果たす構成とし、ピストン１０の二次コイル４１を収容する部位を非磁性材によって形成してもよい。
【００４０】
本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の磁気粘性流体緩衝器は、車両に搭載されるものに限らず、例えば他の機械、設備等にも利用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１    緩衝器
３、４    流体室
６    ピストン貫通流路
９    シリンダ
１０    ピストン
１１    ピストンコア
２０    ロッド
３１    一次コイル
３２、３３    電線
４１    二次コイル
４２    電磁回路
【図１】
2013204775.tif 000003