(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の外周を取り囲むフラックスリング３５と、ピストンコア３０の外周面３２ｃまたはフラックスリング３５の内周面３５ｄに形成される第１流路２２ｂと、第１流路２２ｂと交差するようにピストンコア３０の外周面３２ｃまたはフラックスリング３５の内周面３５ｄに形成される溝部３８と、溝部３８内に配置され、温度に応じて伸縮することによって第１流路２２ｂに対して進退する温度補償部６０と、を有する。【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むリング体と、
前記ピストンコアの外周面または前記リング体の内周面に形成され、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第１流路と、
前記第１流路と交差するように前記ピストンコアの外周面または前記リング体の内周面に形成される溝部と、
前記溝部内に配置され、温度に応じて伸縮することによって前記第１流路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】
前記溝部は、前記第１流路に開口する一端と、前記第１流路に開口せず閉塞される他端と、を有し、
前記温度補償部は、前記他端によって前記他端側への変位が規制され、前記一端側への変位のみが許容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】
前記溝部は、対向する一対の壁部を有し、
前記温度補償部は、一対の前記壁部に沿って変位す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。
【請求項４】
前記温度補償部は、
樹脂製の熱膨張部材と、
前記熱膨張部材と前記第１流路との間に配置される金属製の保護部材と、を有することを特徴とする請求項１から３の何れか１つに記載の磁気粘性流体緩衝器。
【請求項５】
前記ピストンコアと前記リング体との間に設けられ、前記第１流路を迂回して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環状の第２流路をさらに備えることを特徴とする請求項１から４の何れか１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。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１８１８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、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。このため、特許文献１に記載される磁気粘性流体緩衝器では、磁気粘性流体の温度に応じて減衰力が変化することになり、磁界を変化させるだけでは要求される減衰力を発生させることが困難になるおそれがある。
【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】
【０００６】
第１の発明は、ピストンが、一対の流体室の間を行き来する磁気粘性流体が流通する第１流路と、第１流路と交差するように形成される溝部と、溝部内に配置され、温度に応じて伸縮することによって第１流路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。
【０００７】
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、流路の流通抵抗を変化させる。このように、温度に応じて流路の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。
【０００８】
第２の発明は、溝部が、第１流路に開口する一端と、第１流路に開口せず閉塞される他端と、を有し、温度補償部が、他端によって他端側への変位が規制され、一端側への変位のみが許容されることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明では、温度補償部は、第１流路に対してのみ変位することが許容される。このように、温度補償部の変位方向が規制されるため、膨張または収縮による温度補償部の体積の変化を第１流路の断面積の変化に反映させることができる。
【００１０】
第３の発明は、溝部が、対向する一対の壁部を有し、温度補償部が、一対の壁部に沿って変位することを特徴とする。
【００１１】
第３の発明では、温度補償部は一対の壁部に沿って変位する。このように、温度補償部の変位方向が規制されるため、膨張または収縮による温度補償部の体積の変化を第１流路の断面積の変化に反映させることができる。
【００１２】
第４の発明は、温度補償部が、樹脂製の熱膨張部材と、熱膨張部材と第１流路との間に配置される金属製の保護部材と、を有することを特徴とする。
【００１３】
第４の発明では、熱膨張部材と第１流路との間に保護部材が配置される。このため、樹脂製の熱膨張部材が磁気粘性流体に直接接触することが防止され、熱膨張部材が磁気粘性流体により摩耗することを抑制することができる。
【００１４】
第５の発明は、ピストンコアとリング体との間に設けられ、第１流路を迂回して一対の流体室の間を行き来する磁気粘性流体が流通する環状の第２流路をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
第５の発明では、ピストンコアとリング体との間に設けられる環状の第２流路が、コイルのまわりに生じる磁束が通過する磁気ギャップとなる。このため、第２流路を介して磁気粘性流体へ磁力を与えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、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】
【００１７】
【図１】本発明の実施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のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】本発明の実施形態の変形例に係る磁気粘性流体緩衝器の断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
まず、図１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。）１００の全体構成について説明する。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
次に、図１を参照して、ピストン２０の構成について説明する。
【００２７】
ピストン２０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、を有するピストンコア３０を備える。
【００２８】
また、ピストン２０は、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、環状に形成されて小径部３０ａの外周に配置されフラックスリング３５の一端３５ａに取り付けられるプレート４０と、小径部３０ａに取り付けられ段部３０ｄとの間にプレート４０を挟持する固定ナット５０と、を備える。
【００２９】
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とコイルアセンブリ３３とを第一コア３１に締結する一対のボルト（図示省略）と、を備える。
【００３０】
また、ピストンコア３０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第一貫通孔２３ａと、第二コア３２を貫通して形成される第二貫通孔２３ｂと、を有する。第一貫通孔２３ａと第二貫通孔２３ｂとは、コイルアセンブリ３３の後述の連結部３３ｃを避けて形成される。バイパス流路２３は、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。
【００３１】
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の一部を形成する第一貫通孔２３ａと、を有する。第一コア３１は、磁性材によって形成される。
【００３２】
小径部３０ａは、ピストンロッド２１の他端２１ｂに向かって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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。また、大径部３１ａには、一対のボルトが螺合する一対の雌ねじ（図示省略）が形成される。
【００３５】
第一貫通孔２３ａは、第一コア３１の大径部３１ａを軸方向に貫通する。第一貫通孔２３ａは、１８０°間隔で二箇所に形成される。第一貫通孔２３ａ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。
【００３６】
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、一対のボルトが貫通する一対の貫通孔（図示省略）と、バイパス流路２３の一部を形成する第二貫通孔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。第二コア３２は、第一コア３１と同様に、磁性材によって形成される。
【００３７】
大径部３２ａは、円柱状に形成され、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。大径部３２ａとフラックスリング３５との間には、流路２２に連通する第１流路２２ｂと、第１流路２２ｂと並列に設けられ流路２２に連通する第２流路２２ｃと、第１流路２２ｂと第２流路２２ｃとを仕切る金属製の仕切部材６３と、第１流路２２ｂに対して進退し、第１流路２２ｂの断面積を変化させる温度補償部６０と、が設けられる。第１流路２２ｂ，第２流路２２ｃ及び温度補償部６０については、後で詳細に説明する。
【００３８】
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。
【００３９】
第二貫通孔２３ｂは、第一貫通孔２３ａと比較して大径に形成される。第二貫通孔２３ｂは、１８０°間隔で二箇所に形成される。第二貫通孔２３ｂは、ピストンコア３０が組み立てられた状態で、第一貫通孔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、第一貫通孔２３ａの穴径によって決定される。第二貫通孔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。
【００４０】
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、９０°間隔で四箇所に形成される。四個の工具穴３２ｆのうち二個は、第二貫通孔２３ｂの端部に形成される。このように、工具穴３２ｆは、第二貫通孔２３ｂと共用される。
【００４１】
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。
【００４２】
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。磁気粘性流体の粘性は、コイル３３ａによる磁界が強くなるほど高くなる。
【００４３】
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、Ｏリング３４が設けられる。
【００４４】
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。
【００４５】
連結部３３ｃは、円筒部３３ｂの基端部からコイルモールド部３３ｄに向かって径方向に直線状に延設され、円筒部３３ｂとコイルモールド部３３ｄとを連結する。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配索される。また、連結部３３ｃは、一対のボルトが貫通する一対の貫通孔（図示省略）を有する。
【００４６】
コイルモールド部３３ｄは、連結部３３ｃの外縁部から環状に立設される。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とは反対側に向かって形成される。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。
【００４７】
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を容易に形成することができる。
【００４８】
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。
【００４９】
一対のボルトは、第二コア３２の貫通孔とコイルアセンブリ３３の貫通孔とを挿通して第一コア３１の雌ねじに螺合する。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。
【００５０】
このように、一対のボルトを締結するだけで、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。
【００５１】
フラックスリング３５は、磁性材によって形成される円筒状部材である。フラックスリング３５の一端３５ａには、軸方向に凹状にくぼむように形成される環状凹部３５ｅが設けられる。フラックスリング３５の外周面３５ｃの外径は、シリンダ１０の内径と略同径に形成される。フラックスリング３５の内周面３５ｄの内径は、大径部３１ａ及びコイルモールド部３３ｄの外径よりも大径に形成され、フラックスリング３５と大径部３１ａ及びコイルモールド部３３ｄとの間には、流路２２が形成される。また、フラックスリング３５の内周面３５ｄの内径は、大径部３２ａの外周面３２ｃに設けられる仕切部材６３の外径よりも大径に形成され、フラックスリング３５と仕切部材６３との間には、第２流路２２ｃが形成される。
【００５２】
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内に収容される。
【００５３】
また、プレート４０は、流路２２に連通する貫通孔である複数の流路２２ａを有する。流路２２ａは、円弧状に形成されて等角度間隔に配置される。流路２２ａは、９０°間隔で四箇所に形成される。流路２２ａ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。
【００５４】
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２２ａ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。
【００５５】
流路２２ａ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２２ａ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。
【００５６】
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。貫通孔４０ａに小径部３０ａが嵌合することによって、プレート４０と第一コア３１との同軸度が確保される。
【００５７】
そして、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。
【００５８】
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。
【００５９】
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によって結合される。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。
【００６０】
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。このため、第２流路２２ｃは、他端３５ｂ側において環状に連続して開口する。この結果、第２流路２２ｃの流通抵抗が低減され、第２流路２２ｃ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。
【００６１】
次に、図２から図４を参照して、第１流路２２ｂ，第２流路２２ｃ及び温度補償部６０について説明する。図２は、図１のII−II線に沿う断面図であり、図３は、図１のIII−III線に沿う断面図である。図２及び図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。また、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【００６２】
第１流路２２ｂは、大径部３２ａの外周面３２ｃに軸方向に沿って形成される溝３７であり、周方向に間隔をあけて４カ所に形成される。第１流路２２ｂの径方向外側は、大径部３２ａの外周面３２ｃに嵌め込まれる仕切部材６３によって覆われる。第１流路２２ｂは、一端が流路２２に開口し、他端が流体室１２に開口する。このため、第１流路２２ｂには、流体室１１と流体室１２との間を行き来する磁気粘性流体が流通する。
【００６３】
第２流路２２ｃは、第１流路２２ｂと並列して、仕切部材６３とフラックスリング３５の内周面３５ｄとの間に設けられる環状の通路である。第２流路２２ｃは、第１流路２２ｂと同様に、一端が流路２２に開口し、他端が流体室１２に開口する。このため、第２流路２２ｃには、流体室１１と流体室１２との間を行き来する磁気粘性流体が流通する。
【００６４】
このように、大径部３２ａとフラックスリング３５との間には、仕切部材６３によって仕切られる第１流路２２ｂ及び第２流路２２ｃが設けられる。また、ピストンコア３０とフラックスリング３５との間には、環状の流路２２及び第２流路２２ｃが設けられるため、ピストンコア３０とフラックスリング３５との間には軸方向全長に渡って所定の隙間が形成される。この隙間は、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。
【００６５】
図３に示されるように、大径部３２ａの外周面３２ｃには、第１流路２２ｂと交差するように、周方向に沿って溝部３８が形成される。溝部３８は、一端が第１流路２２ｂに開口し、他端が端部３８ｂにより閉塞される。また、図４に示されるように、溝部３８は、軸方向に対向する一対の壁部３８ａを有し、溝部３８の径方向外側は、仕切部材６３によって閉塞される。上記構成の溝部３８内には、温度に応じて伸縮することによって第１流路２２ｂに対して進退する温度補償部６０が配置される。
【００６６】
温度補償部６０は、熱膨張率が大きい樹脂製の熱膨張部材６１と、熱膨張部材６１と第１流路２２ｂとの間に配置される金属製の保護部材６２と、を有する。熱膨張部材６１は、例えば、ポリエチレンやポリエチレンテレフタレートにより形成される。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、摩耗することを防止するために設けられる。磁気粘性流体によって熱膨張部材６１が摩耗するおそれがなければ、保護部材６２を設けることなく、第１流路２２ｂ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。また、熱膨張部材６１は、樹脂に限定されず、熱膨張率が大きい金属、例えばアルミニウム等であってもよい。
【００６７】
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３に示される矢印Ａの方向に沿って溝部３８内から第１流路２２ｂへと押し出される。保護部材６２が第１流路２２ｂ内に進出することによって、第１流路２２ｂの断面積が小さくなり、結果として流通抵抗が上昇する。
【００６８】
このとき、熱膨張部材６１の軸方向への膨張は一対の壁部３８ａによって規制され、また、径方向外側への膨張は仕切部材６３によって規制され、さらに、周方向への膨張は端部３８ｂによって規制される。つまり、熱膨張部材６１は、第１流路２２ｂに対して保護部材６２を押し出す方向にのみ膨張することが許容される。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の体積の変化を第１流路２２ｂの断面積の変化に効率的に反映させることができる。
【００６９】
一方、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３に示される矢印Ｂの方向に沿って第１流路２２ｂから溝部３８内へと押し戻される。保護部材６２が第１流路２２ｂ内から退出することによって、第１流路２２ｂの断面積が大きくなり、結果として流通抵抗が低下する。
【００７０】
第１流路２２ｂは、４カ所に限定されず、１カ所にのみ設けられてもよいし、４カ所以外の複数箇所に設けられていてもよい。第１流路２２ｂを複数設ける場合は、各第１流路２２ｂに開口する溝部３８を軸方向にずらしてそれぞれ形成すれば、より多くの第１流路２２ｂを設けることができる。
【００７１】
また、温度補償部６０は、周方向一方側にのみ進退可能な構成に限定されず、周方向両側に進退可能な構成であってもよい。この場合、１つの温度補償部６０によって２つの第１流路２２ｂの断面積を変化させることができる。
【００７２】
また、第１流路２２ｂは、大径部３２ａの外周面３２ｃに代えて、フラックスリング３５の内周面３５ｄに設けられてもよい。この場合、温度補償部６０及び仕切部材６３もフラックスリング３５の内周面３５ｄに設けられ、仕切部材６３と大径部３２ａの外周面３２ｃとの間に第２流路２２ｃが形成される。
【００７３】
また、第１流路２２ｂは、第二コア３２の大径部３２ａに代えて、第一コア３１の大径部３１ａに設けられてもいし、コイルアセンブリ３３のコイルモールド部３３ｄに設けられてもよい。この場合、温度補償部６０及び仕切部材６３は、第１流路２２ｂが形成される部材に設けられる。或いは、第１流路２２ｂは、第二コア３２の大径部３２ａに加えて、第一コア３１の大径部３１ａやコイルアセンブリ３３のコイルモールド部３３ｄにも設けられてもよい。この場合、温度補償部６０は、第１流路２２ｂが形成される何れかの部材に設けられる。
【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２２ａ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。
【００７６】
このとき、磁性材によって形成される第一コア３１と第二コア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。
【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粘性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粘性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が第１流路２２ｂに進出し、第１流路２２ｂの断面積を小さくして流路抵抗を大きくする。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ように作用する。
【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、温度補償部６０が第１流路２２ｂから退出し、第１流路２２ｂの断面積を大きくして流路抵抗を小さくする。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ように作用する。
【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、第１流路２２ｂに対して進退し、第１流路２２ｂの流路抵抗を変化させる。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】
次に、図５及び図６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１００の変形例について説明する。以下では、上記実施形態と異なる点を中心に説明し、上記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５は、上記実施形態の図３に相当する断面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【００８５】
上記実施形態では、大径部３２ａとフラックスリング３５との間に第１流路２２ｂと第２流路２２ｃとが設けられる。これに代えて、大径部３２ａとフラックスリング３５との間に第１流路２２ｂのみを設けるようにしてもよい。
【００８６】
変形例では、図５に示されるように、大径部３２ａは、フラックスリング３５の内周面３５ｄの内径と略同径に形成され、フラックスリング３５は、大径部３２ａに遊びを有して嵌め込まれる。このため、大径部３２ａの外周面３２ｃに形成される第１流路２２ｂ及び溝部３８の径方向外側は、フラックスリング３５の内周面３５ｄによって閉塞される。
【００８７】
以上の変形例によっても上記実施形態と同様に、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ように作用し、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ように作用する。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。さらに変形例では、第１流路２２ｂ及び溝部３８の径方向外側を閉塞する部材として、フラックスリング３５が用いられるため、構成が簡素化される。
【００８８】
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。
【００８９】
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の端部に取り付けられ、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の外周を取り囲むフラックスリング３５と、ピストンコア３０の外周面３２ｃまたはフラックスリング３５の内周面３５ｄに形成され、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第１流路２２ｂと、第１流路２２ｂと交差するようにピストンコア３０の外周面３２ｃまたはフラックスリング３５の内周面３５ｄに形成される溝部３８と、溝部３８内に配置され、温度に応じて伸縮することによって第１流路２２ｂ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。
【００９０】
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、第１流路２２ｂに対して進退し、第１流路２２ｂの流路抵抗を変化させる。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。
【００９１】
また、溝部３８は、第１流路２２ｂに開口する一端と、第１流路２２ｂに開口せず閉塞される他端と、を有し、温度補償部６０は、他端によって他端側への変位が規制され、一端側への変位のみが許容されることを特徴とする。
【００９２】
この構成では、温度補償部６０の体積は、第１流路２２ｂに対してのみ変化することが許容される。このように、温度補償部６０の変位方向が分散されず、一方向に規制されるため、膨張または収縮による温度補償部６０の体積の変化を第１流路２２ｂの断面積の変化に効率的に反映させることができる。
【００９３】
また、溝部３８は、対向する一対の壁部３８ａを有し、温度補償部６０は、一対の壁部３８ａに沿って変位することを特徴とする。
【００９４】
この構成では、温度補償部６０の体積は一対の壁部３８ａに沿って変化する。このように、温度補償部６０の変位方向が分散されず、一方向に規制されるため、膨張または収縮による温度補償部６０の体積の変化を第１流路２２ｂの断面積の変化に効率的に反映させることができる。
【００９５】
また、温度補償部６０は、樹脂製の熱膨張部材６１と、熱膨張部材６１と第１流路２２ｂとの間に配置される金属製の保護部材６２と、を有することを特徴とする。
【００９６】
この構成では、熱膨張部材６１と第１流路２２ｂとの間に金属製の保護部材６２が配置されるため、樹脂製の熱膨張部材６１が磁気粘性流体に直接接触することが防止される。このため、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抑制することができる。
【００９７】
また、ピストンコア３０とフラックスリング３５との間に設けられ、第１流路２２ｂを迂回して一対の流体室１１，１２の間を行き来する磁気粘性流体が流通する環状の第２流路２２ｃをさらに備えることを特徴とする。
【００９８】
この構成では、ピストンコア３０とフラックスリング３５との間に設けられる環状の第２流路２２ｃが、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。このため、第２流路２２ｃを介して効率的に磁気粘性流体へ磁力を与えることができる。
【００９９】
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。
【０１００】
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】
【０１０１】
１００・・・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、２２・・・流路、２２ｂ・・・第１流路、２２ｃ・・・第２流路、３０・・・ピストンコア、３２・・・第二コア、３２ａ・・・大径部、３２ｃ・・・外周面、３３ａ・・・コイル、３５・・・フラックスリング（リング体）、３５ｄ・・・内周面、３８・・・溝部、３８ａ・・・壁部、３８ｂ・・・端部、６０・・・温度補償部、６１・・・熱膨張部材、６２・・・保護部材、６３・・・仕切部材
【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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