(57)【要約】【課題】磁気粘性流体の温度変化に関わらず要求される減衰力を発生させる。【解決手段】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るピストン２０と、ピストン２０に連結されるピストンロッド２１と、を備える。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との間に流路２２を形成するフラックスリング３５と、コイル３３ａに対向してフラックスリング３５の内周面３５ｃに設けられ、温度に応じて伸縮することによってコイル３３ａに対して進退する温度補償部６０と、を有することを特徴とする。【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見かけの粘度が変化する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、
前記ピストンロッドの端部に取り付けられ、外周にコイルが設けられるピストンコアと、
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、一対の前記流体室の間を行き来する磁気粘性流体が流通する流路を形成する環状のリング体と、
前記コイルに対向して前記リング体の内周面に設けられ、温度に応じて伸縮することによって前記コイルに対して進退する温度補償部と、を有することを特徴とする磁気粘性流体緩衝器。
【請求項２】
前記温度補償部は、前記リング体の内周面のうち前記流路を規定する領域に渡って設けら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】
前記温度補償部は、前記リング体の内周面のうち前記流路を規定する領域に部分的に設けら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。
【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度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度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。このような磁気粘性流体緩衝器では、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センブリ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。
【０００３】
磁気粘性流体は、磁界の変化だけではなく、温度の変化によっても粘性が変化する。そのため、磁気粘性流体の温度に応じて、磁気粘性流体緩衝器の減衰力が変化する。
【０００４】
特許文献１には、温度変化に起因する減衰力の変化を低減する磁気粘性流体緩衝器が開示されている。この磁気粘性流体緩衝器は、ピストンコアの外周面に設けられる温度補償部を備える。温度補償部は、磁気粘性流体の温度に応じて伸縮することによってピストンリングに対して進退し、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の断面積を変化させる。流路の断面積が変化することにより流路の流通抵抗が変化するので、温度変化に起因する減衰力の変化が低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７５４４５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
磁気粘性流体緩衝器において、コイルが磁気粘性流体の流路から離れていると、コイルにより生じる磁界が磁気粘性流体に作用し難い。そのため、コイルは流路に近接して設けられることが好ましい。
【０００７】
このような理由から、特許文献１に開示される磁気粘性流体緩衝器では、温度補償部を、ピストンコアの外周面のうちコイルを巻回すための部分とは異なる部分に設ける必要がある。つまり、ピストンコアは、コイルを巻回すための部分に加え、温度補償部を設けるための部分を必要とする。そのため、ピストンコアがその軸方向に大型化し、緩衝器が大型化する。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、大型化することなく、磁気粘性流体の温度変化に関わらず要求される減衰力を発生させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、シリンダと、ピストンと、ピストンロッドと、を備え、ピストンは、外周にコイルが設けられるピストンコアと、ピストンコアの外周を取り囲みピストンコアとの間に流路を形成するリング体と、コイルに対向してリング体の内周面に設けられ、温度に応じて伸縮することによってコイルに対して進退する温度補償部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
第１の発明では、温度補償部が、温度に応じて流路に対して進退することによって、流通抵抗を変化させる。このように、温度に応じて流通抵抗が変化するため、温度変化による磁気粘性流体の粘性変化に起因する磁気粘性流体緩衝器の減衰力の変化は補償される。また、温度補償部がコイルに対向してリング体の内周面に設けられるので、ピストンコアは温度補償部を設けるための部分を必要としない。
【００１１】
第２の発明は、温度補償部は、リング体の内周面のうち流路を規定する領域に渡って設けられることを特徴とする。
【００１２】
第２の発明では、温度補償部がピストンコアに対して進退することによって、温度補償部とピストンコアとの間に形成された流路の断面積が一様に変化する。そのため、流路に段部が形成され難いため、流路を設計する際に、段部に起因する流通抵抗を考慮する必要がなく、磁気粘性流体緩衝器をより容易に設計することができる。
【００１３】
第３の発明は、温度補償部は、リング体の内周面のうち流路を規定する領域に部分的に設けられることを特徴とする。
【００１４】
第３の発明では、温度補償部がピストンコアに対して進退することによって、温度補償部とピストンコアとの間に形成された流路に段部が形成される。このように、流路に段部が形成されるため、流路を短くしても流路の流通抵抗を十分に変化させることができ、磁気粘性流体を小型化することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、大型化することなく、磁気粘性流体の温度変化に関わらず要求される減衰力を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る磁気粘性流体緩衝器の断面図である。
【図２】図１におけるピストンの左側面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】温度補償部の周辺の拡大断面図であり、磁気粘性流体の温度が高い状態を示す。
【図５】温度補償部の周辺の拡大断面図であり、磁気粘性流体の温度が低い状態を示す。
【図６】温度補償部の他の形態を図３に対応して示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る磁気粘性流体緩衝器の拡大断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る磁気粘性流体緩衝器の拡大断面図であり、磁気粘性流体の温度が高い状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る磁気粘性流体緩衝器（以下、単に「緩衝器」と称することもある。）ついて説明する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る緩衝器１００の全体構成について説明する。
【００１９】
緩衝器１００は、磁界の作用によって見かけの粘度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。
【００２０】
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。ピストンロッド２１は、ピストン２０の摺動に伴ってシリンダ１０に対して進退する。
【００２１】
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度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。磁気粘性流体の見かけの粘度は、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。
【００２２】
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、ガス室によって補償される。
【００２３】
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。流体室１１と流体室１２とは、ピストン２０に形成される流路２２及びバイパス流路２３を通じて連通する。ピストン２０の構成については、後で詳細に説明する。
【００２４】
ピストンロッド２１は、ピストン２０と同軸に形成され、ピストンロッド２１の一端２１ａがピストン２０に固定される。ピストンの他端２１ｂはシリンダ１０の外部に延出する。
【００２５】
ピストンロッド２１は、一端２１ａと他端２１ｂとに渡って貫通孔２１ｃが形成される円筒形状である。ピストンロッド２１の外周面には、ピストン２０と螺合する雄ねじ２１ｄが形成される。
【００２６】
次に、図１及び図２を参照して、ピストン２０の構成について説明する。図２は、ピストン２０の左側面図である。
【００２７】
ピストン２０は、ピストンロッド２１に取り付けられるピストンコア３０と、ピストンコア３０の外周を取り囲むリング体としての環状のフラックスリング３５と、ピストンコア３０に設けられると共にフラックスリング３５を支持する環状のプレート４０と、ピストンコア３０の外周面に取り付けられプレート４０をピストンコア３０に固定する固定ナット５０と、を有する。
【００２８】
ピストンコア３０は、コイル３３ａが設けられるコイルアセンブリ３３と、コイルアセンブリ３３を挟持する第１及び第２コア３１，３２と、に分割して形成される。第１及び第２コア３１，３２は、コイルアセンブリ３３を挟持した状態で、一対のボルト（図示省略）によって締結される。
【００２９】
第１コア３１は、円筒状の第１小径部３１ａと、第１小径部３１ａと比較して大径に形成される円筒状の第２小径部３１ｂと、第２小径部３１ｂと比較して大径に形成される円筒状の大径部３１ｃと、を有する。
【００３０】
第１小径部３１ａの内周面には、ピストンロッド２１の雄ねじ２１ｄと螺合する雌ねじ３１ｄが形成される。第１小径部３１ａの雌ねじ３１ｄとピストンロッド２１の雄ねじ２１ｄとの螺合により、第１コア３１がピストンロッド２１に締結される。第１小径部３１ａの先端の外周面には、固定ナット５０が螺合する雄ねじ３１ｅが形成される。
【００３１】
第２小径部３１ｂは、第１小径部３１ａに軸方向に連続して同軸に形成され、第１小径部３１ａとの間に段部３１ｆを形成する。段部３１ｆは、プレート４０の端面の内側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。
【００３２】
大径部３１ｃは、第２小径部３１ｂに軸方向に連続して同軸に形成され、コイルアセンブリ３３と当接する。
【００３３】
ピストンコア３０の第２コア３２は、円柱状の大径部３２ａと、大径部３２ａと比較して小径に形成される円柱状の小径部３２ｂと、を有する。大径部３２ａは、流体室１２に臨む端面３２ｃを有する。小径部３２ｂは、大径部３２ａに軸方向に連続して同軸に形成される。
【００３４】
大径部３２ａの端面３２ｃには複数の工具穴３２ｄが形成される。工具穴３２ｄ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り、９０°間隔で４つ形成される。
【００３５】
第２コア３２は、第１コア３１と同様に、磁性材によって形成される。
【００３６】
ピストンコア３０のコイルアセンブリ３３は、内部にコイル３３ａが設けられる円筒状のコイルモールド部３３ｂと、コイルモールド部３３ｂの一端から径方向内側に延在する連結部３３ｃと、連結部３３ｃから軸方向に延在する円柱部３３ｄと、を有する。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。
【００３７】
コイルモールド部３３ｂは、内径が小径部３２ｂの外径と略同径に形成され、小径部３２ｂの外周面に嵌合する。コイルモールド部３３ｂ及び連結部３３ｃが第１及び第２コア３１，３２により挟持される。
【００３８】
円柱部３３ｄは、連結部３３ｃに対してコイルモールド部３３ｂとは反対側に位置する。円柱部３３ｄは外径が大径部３１ｃの内径と略同径に形成され、大径部３１ｃと嵌合する。
【００３９】
また、円柱部３３ｄは、先端部３３ｅがピストンロッド２１の貫通孔２１ｃに挿入される。円柱部３３ｄの先端部３３ｅの外周側には、Ｏリング３４が設けられる。
【００４０】
Ｏリング３４は、第１コア３１の大径部３１ｃ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と第１コア３１との間や、第１コア３１とコイルアセンブリ３３との間に流入した磁気粘性流体がピストンロッド２１の貫通孔２１ｃに漏出することが防止される。
【００４１】
このように、ピストンコア３０は、第１コア３１と第２コア３２とコイルアセンブリ３３との３部材に分割して形成される。したがって、コイル３３ａが設けられるコイルアセンブリ３３のみをモールドにて形成し、第１コア３１と第２コア３２との間にコイルアセンブリ３３を挟持すればよい。３部材に分割して形成されるピストンコア３０は、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を容易に形成することができる。
【００４２】
ピストンコア３０において、第１コア３１は雌ねじ３１ｄと雄ねじ２１ｄとの螺合によりピストンロッド２１に固定されるが、コイルアセンブリ３３と第２コア３２とは軸方向に嵌められているのみである。一対のボルトを用いることにより、第２コア３２及びコイルアセンブリ３３が第１コア３１に押し付けられるように固定される。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。
【００４３】
第２コア３２の大径部３２ａ及びコイルモールド部３３ｂは、外径が第１コア３１の大径部３１ｃと同径に形成される。大径部３１ｃ，３２ａ及びコイルモールド部３３ｂの外径が同一であるので、以下において、大径部３１ｃ，３２ａ及びコイルモールド部３３ｂからなる部分を、ピストンコア３０の「大径部３０ａ」と称する。
【００４４】
ピストン２０のフラックスリング３５は、剛性が高く熱膨張率が低い磁性材によって形成される。フラックスリング３５の一端３５ａには、軸方向にくぼむ環状凹部３５ｅが設けられる。フラックスリング３５の他端３５ｂは、大径部３２ａの端面３２ｃと面一となるように形成される。
【００４５】
フラックスリング３５は、外径がシリンダ１０の内径と略同径に形成され、内径がピストンコア３０の大径部３０ａの外径よりも大径に形成される。したがって、フラックスリング３５の内周面３５ｃとピストンコア３０の大径部３０ａの外周面３０ｂとの間には、軸方向全長に渡って環状の隙間が形成される。この隙間は、磁気粘性流体が流通する流路２２として機能する。
【００４６】
フラックスリング３５の内周面３５ｃには周方向に延びる溝３６が形成される。溝３６には温度補償部６０が設けられる。溝３６及び温度補償部６０については、後で詳細に説明する。
【００４７】
コイルモールド部３３ｂは、流路２２に臨む。そのため、コイル３３ａが発生する磁界は流路２２を流れる磁気粘性流体に作用する。つまり、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して機能する。
【００４８】
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度が変化する。磁気粘性流体の見かけの粘度は、コイル３３ａによる磁界が強くなるほど高くなる。
【００４９】
コイル３３ａへ電流を供給するための一対の配線（図示省略）は、連結部３３ｃ及び円柱部３３ｄの内部に配索される。この一対の配線は、円柱部３３ｄの先端から引き出され、ピストンロッド２１の貫通孔２１ｃに通される。
【００５０】
ピストンコア３０には、コイル３３ａが発生する磁場の影響が流路２２と比較して小さい位置に、軸方向に貫通するバイパス流路２３が形成される。バイパス流路２３は、１８０°間隔で２つ形成される。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。
【００５１】
バイパス流路２３は、第１コア３１を貫通する第１貫通孔２３ａと、第２コア３２とコイルアセンブリ３３とを貫通する第２貫通孔２３ｂと、を有する。
【００５２】
第１貫通孔２３ａの穴径は、磁気粘性流体に十分な抵抗を付与する程度に小さい。第２貫通孔２３ｂは、第１貫通孔２３ａと比較して大径に形成される。したがって、ピストン２０の摺動時の減衰特性は、第１貫通孔２３ａの穴径によって決定される。第２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。
【００５３】
第２コア３２の端面３２ｃに形成される前述の４つの工具穴３２ｄのうち２つは、第２貫通孔２３ｂの端部に形成される。このように、工具穴３２ｄは、第２貫通孔２３ｂと共用される。
【００５４】
プレート４０は、非磁性材によって形成される円環状の平板部材である。プレート４０は、外縁である外周面４０ｂがフラックスリング３５の環状凹部３５ｅに圧入されることによって、環状凹部３５ｅ内に収容され、フラックスリング３５を支持する。
【００５５】
プレート４０には、流路２２に連通する貫通孔である複数の流路２４が形成される。流路２４は、円弧状に形成されて等角度間隔に配置される。具体的には、流路２４は、９０°間隔で４つ形成される。流路２４は、円弧状に限られず、例えば円形の貫通孔であってもよい。
【００５６】
プレート４０と第１コア３１の大径部３１ｃとの間には、環状の空隙が形成される。この空隙は、流路２４から流入した磁気粘性流体を流路２２とバイパス流路２３とに分岐して導くバイパス分岐路２５として機能する。バイパス分岐路２５が第２小径部３１ｂの周りに環状に形成されるので、ピストン２０の組立時に流路２４とバイパス流路２３との周方向の位置を合わせる必要がなく、ピストン２０を容易に組み立てることができる。
【００５７】
プレート４０には、第１コア３１の第１小径部３１ａが嵌合する貫通孔４０ａが形成される。貫通孔４０ａに第１小径部３１ａが嵌合することによって、プレート４０と第１コア３１との同軸度が確保される。その結果、プレート４０により、フラックスリング３５の内周面３５ｃと大径部３０ａの外周面３０ｂとの間の間隔（流路２２の幅）が規定される。
【００５８】
また、プレート４０は、ピストンコア３０の第１小径部３１ａに対する固定ナット５０の締結力によって段部３１ｆ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。
【００５９】
固定ナット５０は、略円筒状に形成され、ピストンコア３０の第１小径部３１ａ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１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、第１小径部３１ａに螺着される。
【００６０】
このように、フラックスリング３５とピストンコア３０とは、フラックスリング３５の中心軸とピストンコア３０の中心軸とが一致するように、フラックスリング３５の一端３５ａ側に設けられるプレート４０を介して結合される。さらに、ピストンコア３０に対するフラックスリング３５の軸方向の位置は、プレート４０によって規定される。このため、フラックスリング３５の他端３５ｂ側には、フラックスリング３５とピストンコア３０とを結合し、フラックスリング３５の軸方向位置を規定する部材を設ける必要がない。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。
【００６１】
また、フラックスリング３５の他端３５ｂ側にはフラックスリング３５とピストンコア３０とを結合する部材が配置されないため、流路２２は、流体室１２に対して環状に連続して開口する。この結果、流路２２の流通抵抗が低減され、流路２２を通過する磁気粘性流体に付与される抵抗を低減することができる。
【００６２】
次に、図１から図５を参照して、溝３６及び温度補償部６０について説明する。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図３では、説明のため、ピストン２０以外の部材については省略して示している。
【００６３】
溝３６は、フラックスリング３５の内周面３５ｃのうちコイル３３ａに対向する領域に、フラックスリング３５の周方向に沿って環状に形成される。溝３６に温度補償部６０が配置される。
【００６４】
温度補償部６０は、熱膨張部材６１と保護部材６２とを有する。熱膨張部材６１は、フラックスリング３５と比較して熱膨張率が大きい材料、例えばポリエチレン及びポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料、又はアルミニウム等の金属材料により形成される。保護部材６２は、耐摩耗性を有する材料、例えばステンレス等の金属材料により形成される。
【００６５】
熱膨張部材６１及び保護部材６２は環状に形成される。熱膨張部材６１は、溝３６の底面３６ａに配置される。保護部材６２は、溝３６の底面３６ａとの間で熱膨張部材６１を挟み、コイル３３ａと対向する。保護部材６２とコイルモールド部３６ｂとによって流路２２の一部が形成される。
【００６６】
熱膨張部材６１は、外周面が溝３６の底面３６ａに接着剤により固定される一方で、両端面のそれぞれが溝３６の両側面３６ｂ，３６ｃには固定されていない。したがって、熱膨張部材６１は、温度変化に伴って溝３６内を径方向に伸縮する。
【００６７】
保護部材６２は、外周面が熱膨張部材６１の内周面に接着剤により固定される一方で、両端面のそれぞれが溝３６の両側面３６ｂ，３６ｃには固定されていない。したがって、保護部材６２は、熱膨張部材６１の伸縮に伴って、フラックスリング３５に対して相対移動し、コイル３３ａに対して進退する。保護部材６２の進退に伴って、流路２２の断面積が変化し、流路２２の流通抵抗が変化する。
【００６８】
保護部材６２は、樹脂製の熱膨張部材６１が磁気粘性流体に直接接触して摩耗することを防止するために設けられる。熱膨張部材６１が磁気粘性流体によって摩耗するおそれがなければ、保護部材６２を設ける必要はなく、コイル３３ａに対して熱膨張部材６１が直接進退する構成としてもよい。
【００６９】
磁気粘性流体の温度が高くなると熱膨張部材６１の体積が膨張するため、保護部材６２は、図４に示される矢印Ａの方向に沿って流路２２へと押し出される。保護部材６２が流路２２内に進出することによって、流路２２の断面積が小さくなり、結果として流通抵抗が上昇する。
【００７０】
フラックスリング３５は剛性が高く熱膨張率が低い材料により形成されるので、溝３６の底面３６ａは径方向外側への熱膨張部材６１の膨張を制限するガイド部として機能し、溝３６の両側面３６ｂ，３６ｃは軸方向への熱膨張部材６１の膨張を制限するガイド部として機能する。そのため、熱膨張部材６１の膨張は、コイル３３ａに対して保護部材６２を押し出す方向にのみ許容される。このように、熱膨張部材６１の膨張方向が分散されず、一方向に規制されるため、熱膨張部材６１の体積の変化を流路２２の断面積の変化に効率的に反映させることができる。
【００７１】
磁気粘性流体の温度が低くなると熱膨張部材６１の体積が収縮するため、保護部材６２は図５に示される矢印Ｂの方向に沿って流路２２からフラックスリング３５に向けて押し戻される。保護部材６２が流路２２から退出することによって、流路２２の断面積が大きくなり、結果として流通抵抗が低下する。
【００７２】
温度補償部６０は、環状の部材に限られない。図６は、温度補償部６０の他の形態を図３に対応して示す断面図である。図６に示すように、温度補償部６０は、円弧状に形成されていてもよいし、円弧状の複数の温度補償部６０が周方向に並べられていてもよい。
【００７３】
温度補償部６０が円弧状に形成される場合には、溝３６は、温度補償部６０に対応して円弧状に形成されることが好ましい。溝３６が円弧状に形成されることにより、溝３６に端面３６ｄ，３６ｅが形成される。端面３６ｄ，３６ｅにより、周方向への温度補償部６０の膨張が規制されるので、温度補償部６０の体積変化を流路２２の断面積の変化に効率的に反映させることができる。
【００７４】
次に、緩衝器１００の作用について説明する。
【００７５】
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２４とバイパス分岐路２５とを通じて流路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との間を流通することで、ピストン２０はシリンダ１０内を摺動する。
【００７６】
このとき、磁性材によって形成される第１コア３１と第２コア３２とフラックスリング３５とは、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ため、ピストンコア３０とフラックスリング３５との間の流路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の磁場が作用する。
【００７７】
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場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場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見かけの粘度が高くなって、緩衝器１００が発生する減衰力が大きくなる。
【００７８】
減衰力を大きくするために、コイル３３ａへの通電量を急激に変化させると磁気粘性流体の見かけの粘度が急激に高くなり圧力変動が生じることがある。緩衝器１００において、バイパス流路２３は、コイル３３ａの磁場の影響を受けにくい場所に設けられている。このため、コイル３３ａへの通電量を変化させてもバイパス流路２３を流れる磁気粘性流体の見かけの粘度はあまり変化しない。この結果、コイル３３ａへの通電量を変化させることによって減衰力を変化させる際に生じる圧力変動は、バイパス流路２３が設けられることによって緩和される。
【００７９】
また、緩衝器１００の伸縮作動に伴い磁気粘性流体の温度が上昇すると、磁気粘性流体の粘度が低下するため、流路２２にて発生する減衰力が低下してしまう。緩衝器１００では、磁気粘性流体の温度が上昇すると、温度補償部６０がコイル３３ａに向かって進出し、流路２２の断面積を小さくして流通抵抗を大きくする。つまり、温度補償部６０は、磁気粘性流体の温度が高いときには、減衰力の低下を抑制する。
【００８０】
一方、磁気粘性流体の温度が低いときには、磁気粘性流体の粘度が高いため、流路２２にて発生する減衰力が上昇してしまう。緩衝器１００では、磁気粘性流体の温度が低いときには、温度補償部６０がコイル３３ａから後退し、流路２２の断面積を大きくして流通抵抗を小さくする。つまり、温度補償部６０は、磁気粘性流体の温度が低いときには、減衰力の上昇を抑制する。
【００８１】
このように、温度補償部６０が設けられることによって、温度変化による磁気粘性流体の粘性変化に起因する緩衝器１００の減衰力の変化は補償される。この結果、磁気粘性流体の温度変化に関わらず、コイル３３ａへの通電量を調整することによって、所望の減衰力を発生させることができる。
【００８２】
以上の第１実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【００８３】
緩衝器１００では、磁気粘性流体の温度に応じて温度補償部６０が、コイル３３ａに対して進退し、流通抵抗を変化させる。このため、温度変化による磁気粘性流体の粘性変化に起因する緩衝器１００の減衰力の変化は補償される。この結果、磁気粘性流体の温度変化に関わらず、コイル３３ａへの通電量を調整することによって、所望の減衰力を発生させることができる。
【００８４】
また、温度補償部６０は、フラックスリング３５の内周面３５ｃに設けられるので、コイルモールド部３３ｂに温度補償部６０を設ける必要がなく、コイル３３ａは流路２２に近接する。したがって、コイル３３ａにより生じる磁界を、流路２２内の磁気粘性流体に効率的に作用させることができる。
【００８５】
さらに、温度補償部６０がコイル３３ａに対向してフラックスリング３５の内周面３５ｃに設けられるので、ピストンコア３０は、温度補償部６０を設けるための部分を必要としない。したがって、軸方向へのピストンコア３０の大型化を防ぐことができ、緩衝器１００の大型化を防ぐことができる。
【００８６】
＜第２実施形態＞
次に、図７を参照して、本発明の第２実施形態に係る磁気粘性流体緩衝器２００について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。図７は、第１実施形態の図４に相当する拡大断面図である。
【００８７】
第１実施形態では、温度補償部６０は、フラックスリング３５の内周面３５ｃのうち流路２２を規定する領域に部分的に設けられる（図４参照）。緩衝器２００では、温度補償部６０は、図７に示すように、フラックスリング３５の内周面３５ｃのうち流路２２を規定する領域に渡って全体的に設けられる。以下、緩衝器２００に備えられる温度補償部６０について詳細に説明する。
【００８８】
フラックスリング３５の他端３５ｂには、内周面３５ｃの縁から径方向内側に突出して形成される円環部３５ｄが設けられる。円環部３５ｄは、第２コア３２の端面３２ｃよりも流体室１２側に位置する。
【００８９】
温度補償部６０の熱膨張部材６１は、環状に形成され、円環部３５ｄからプレート４０までに渡ってフラックスリング３５の内周面３５ｃに設けられる。温度補償部６０の保護部材６２は、環状に形成され、円環部３５ｄからプレート４０までに渡って熱膨張部材６１の内周面に設けられる。円環部３５ｄが端面３２ｃよりも流体室１２側に位置するので、流路２２の全体は、ピストンコア３０の大径部３０ａの外周面３０ｂと保護部材６２の内周面とにより画定される。
【００９０】
円環部３５ｄ及びプレート４０は、剛性が高く熱膨張率が低い材料によって形成される。
【００９１】
熱膨張部材６１は、外周面がフラックスリング３５の内周面３５ｃに接着剤により固定される一方で、両端面のそれぞれが円環部３５ｄ及びプレート４０の端面に固定されていない。したがって、熱膨張部材６１は、温度変化に伴って径方向に伸縮する。
【００９２】
保護部材６２は、外周面が熱膨張部材６１の内周面に接着剤に固定される一方で、両端面のそれぞれが円環部３５ｄ及びプレート４０の端面に固定されていない。したがって、保護部材６２は、熱膨張部材６１の伸縮に伴って、フラックスリング３５に対して相対移動し、ピストンコア３０に対して進退する。保護部材６２の進退に伴って、流路２２の断面積が一様に変化し、流路２２の流通抵抗が変化する。
【００９３】
保護部材６２は、第１実施形態と同様に、樹脂製の熱膨張部材６１が磁気粘性流体により摩耗することを防止するために設けられる。熱膨張部材６１が磁気粘性流体によって摩耗するおそれがなければ、保護部材６２を設ける必要はない。
【００９４】
円環部３５ｄ及びプレート４０は、剛性が高く熱膨張率が低い材料により形成されるので、軸方向への熱膨張部材６１の膨張を制限するガイド部として機能する。そのため、熱膨張部材６１の膨張は、ピストンコア３０に対して保護部材６２を押し出す方向にのみ許容される。このように、熱膨張部材６１の膨張方向が分散されず、一方向に規制されるため、熱膨張部材６１の体積の変化を流路２２の断面積の変化に効率的に反映させることができる。
【００９５】
以上の第２実施形態によっても第１実施形態と同様に、磁気粘性流体の温度変化に関わらず、コイル３３ａへの通電量を調整することによって、所望の減衰力を発生させることができる。
【００９６】
さらに第２実施形態では、温度補償部６０がピストンコア３０に対して進退することによって、温度補償部６０とピストンコア３０との間に形成される流路２２の断面積が一様に変化する。そのため、流路２２に段部が形成され難い。したがって、流路２２を設計する際に、段部に起因する流通抵抗を考慮する必要がなく、磁気粘性流体緩衝器２００をより容易に設計することができる。
【００９７】
＜第３実施形態＞
次に、図８を参照して、本発明の第３実施形態に係る磁気粘性流体緩衝器３００について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。図８は、第１実施形態の図４に相当する拡大断面図であり、磁気粘性流体の温度が高い状態を示す。
【００９８】
図８に示すように、緩衝器３００では、環状の溝３６は、フラックスリング３５の内周面３５ｃのうち流路２２を規定する領域に、軸方向に複数形成される。複数の溝３６の１つは、コイル３３ａに対向する。
【００９９】
各溝３６には温度補償部６０が配置される。各温度補償部６０は、第１実施形態と同様に、両端面のそれぞれが溝３６の両側面３６ｂ，３６ｃに固定されない。したがって、温度補償部６０は、温度変化に伴ってピストンコア３０に対して進退する。その結果、流路２２の断面積が変化し、流路２２の流通抵抗が変化する。
【０１００】
温度補償部６０がフラックスリング３５の内周面３５ｃに部分的に設けられるので、温度補償部６０が流路２２内に進出すると、流路２２に複数の段部２２ａが形成される。流路２２の段部２２ａでは流通抵抗が増加するので、流路２２を短くしても流路２２の流通抵抗を十分に変化させることができる。その結果、緩衝器３００を小型化することができる。
【０１０１】
以上の第３実施形態によっても第１実施形態と同様に、磁気粘性流体の温度変化に関わらず、コイル３３ａへの通電量を調整することによって、所望の減衰力を発生させることができる。
【０１０２】
さらに第３実施形態では、温度補償部６０がピストンコア３０に対して進退することによって、流路２２に段部２２ａが形成される。したがって、流路２２を短くしても流路２２の流通抵抗を十分に変化させることができ、緩衝器３００を小型化することができる。
【０１０３】
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【０１０４】
緩衝器１００，２００，３００は、磁界の作用によって見かけの粘度が変化する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、ピストンロッド２１の一端２１ａに取り付けられ、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、一対の流体室１１，１２の間を行き来する磁気粘性流体が流通する流路２２を形成するフラックスリング３５と、コイル３３ａに対向してフラックスリング３５の内周面３５ｃに設けられ、温度に応じて伸縮することによってコイル３３ａに対して進退する温度補償部６０と、を有することを特徴とする。
【０１０５】
この構成では、磁気粘性流体の温度に応じて温度補償部６０が、コイル３３ａに対して進退し、流通抵抗を変化させる。このため、温度変化による磁気粘性流体の粘性変化に起因する緩衝器１００の減衰力の変化は補償される。また、温度補償部６０がコイル３３ａに対向してフラックスリング３５の内周面３５ｃに設けられるので、ピストンコア３０は温度補償部６０を設けるための部分を必要としない。したがって、大型化することなく、コイル３３ａへの通電量を調整することによって、所望の減衰力を発生させることができる。
【０１０６】
また、温度補償部６０は、フラックスリング３５の内周面３５ｃのうち流路２２を規定する領域に渡って設けられることを特徴とする。
【０１０７】
この構成では、温度補償部６０がピストンコア３０に対して進退することによって、流路２２の断面積を一様に変化させる。このように、流路２２の断面積が一様に変化するため、流路２２に段部が形成され難い。そのため、流路２２を設計する際に、段部に起因する流通抵抗を考慮する必要がなく、緩衝器２００をより容易に設計することができる。
【０１０８】
また、温度補償部６０は、フラックスリング３５の内周面３５ｃのうち流路２２を規定する領域に部分的に設けられることを特徴とする。
【０１０９】
この構成では、温度補償部６０がピストンコア３０に対して進退することによって、流路２２に段部２２ａを形成する。このように、流路２２に段部２２ａが形成されるので、流路２２を短くしても流路２２の流通抵抗を十分に変化させることができ、磁気粘性流体を小型化することができる。
【０１１０】
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。
【０１１１】
例えば、緩衝器１００，２００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】
【０１１２】
１００，２００，３００・・・緩衝器（磁気粘性流体緩衝器）、１０・・・シリンダ、１１，１２・・・流体室、２０・・・ピストン、２１・・・ピストンロッド、２１ａ・・・一端、２２・・・流路、２２ａ・・・段部、３０・・・ピストンコア、３３ａ・・・コイル、３５・・・フラックスリング（リング体）、３５ｃ・・・内周面、６０・・・温度補償部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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