(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン体によって磁性流体の充填された内部空間を二分させてなるシリンダーを有し、ピストン体の往動又は相対的な往動に磁性流体の抵抗を作用させてシリンダー又はピストン体に連係された部材に制動力を作用させるダンパー装置であって、
ピストン体は、ベースパーツと、このベースパーツよりもピストン体の往動前方側に位置されると共にベースパーツに接離可能に組み合わされた可動パーツと、この可動パーツをベースパーツから離隔させる向きに常時付勢する付勢手段と、磁石体とを有しており、
可動パーツは、シリンダーの軸方向に磁性流体を通過させる第一流路及び第二流路を形成していると共に、
第一流路に前記磁石体の磁力が常時作用されるようになっており、
ピストン体の所定の速度以上での往動又は相対的な往動時に、磁性流体の抵抗によって可動パーツが前記付勢に抗して移動されて第二流路が閉塞されるようになっていると共に、
ベースパーツはピストンロッドの通し孔を有し、この通し孔にピストンロッドを通してこれに固定されると共に、シリンダーの内面とこの内面に向き合うベースパーツの外周面との間は磁性流体が通り抜けないようになっており、かつ、ベースパーツの外周部と通し孔との間に磁性流体の流路が形成されており、
しかも、可動パーツはピストンロッドに通された内筒状をなす磁石体と、この外側を覆う磁性材よりなる外筒体とからなり、シリンダーの内面と外筒体の外周面との間に第二流路が形成され、外筒体の内周面と磁石体の外周面との間に第一流路が形成されていることを特徴とするダンパー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ピストン体の往動又は相対的な往動にシリンダーに充填させた磁性流体の抵抗を作用させて、このようにピストン体を往動させるように連係された各種の部材の移動又は相対的な移動に制動を付与させるように用いられるダンパー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピストンの移動にＭＲ流体（磁性流体）の抵抗を作用させてこのピストンに連係された制動対象となる部材の移動に制動を付与するダンパとして特許文献１に示されるものがある。この特許文献１のものではＭＲ流体の流れを調整する機械的調節手段によって、電気制御や電気的ハードウェアを要することなく制動調整が可能とされている。しかしながら、この特許文献１のものでは、制動対象となる部材の移動速度、つまり、ピストン体の移動速度が一定速度以上になったときに、急激にその制動力を増大させるような制動をなすことはできない。すなわち、特許文献１のものは、いわゆる速度応答型のダンパーではない。
【０００３】
なお、こうした速度応答型のダンパーとしては、本出願人の開示に係る特許文献２のものがある。
【特許文献１】特表２００１−５２４６４８号公報
【特許文献２】特開２００５−１８８６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明が解決しようとする主たる問題点は、電気制御や電気的ハードウェアを要することなく、小型化可能で、さらに所定の速度以上の速度で制動対象物が移動又は相対的に移動されるときこれの移動速度を急激に減衰させ得る、磁性流体利用のいわゆるピストンダンパーを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、この発明にあっては、ダンパー装置を、以下の（１）〜（５）の構成を備えたものとした。
（１）ピストン体によって磁性流体の充填された内部空間を二分させてなるシリンダーを有し、ピストン体の往動又は相対的な往動に磁性流体の抵抗を作用させてシリンダー又はピストン体に連係された部材に制動力を作用させるダンパー装置であって、
（２）ピストン体は、ベースパーツと、このベースパーツよりもピストン体の往動前方側に位置されると共にベースパーツに接離可能に組み合わされた可動パーツと、この可動パーツをベースパーツから離隔させる向きに常時付勢する付勢手段と、磁石体とを有しており、
（３）可動パーツは、シリンダーの軸方向に磁性流体を通過させる第一流路及び第二流路を形成していると共に、
（４）第一流路に前記磁石体の磁力が常時作用されるようになっており、
（５）ピストン体の所定の速度以上での往動又は相対的な往動時に、磁性流体の抵抗によって可動パーツが前記付勢に抗して移動されて第二流路が閉塞されるようになっている。
【０００６】
所定の速度未満の速度でピストン体が往動されるときは、第二流路を通じてピストン体の往動前方にある磁性流体は後方に移動してピストン体の往動が許容される。前記磁力の作用により第一流路にある磁性流体は流動し難く、所定の速度未満の速度でピストン体が往動されるときはもっぱら第二流路を磁性流体は通過する。一方、所定の速度以上の速度でピストン体が往動されるときは、往動前方が加圧され前記付勢に抗して可動パーツが往動後方側に移動して第二流路が閉塞されることから、ピストン体の往動は第一流路を通じた磁性流体の後方への移動によってのみ許容される。第一流路には前記磁石体の磁力が常時作用されていることから、このときは磁性流体は後方へ移動しがたく、したがってピストン体の往動に大きな制動力が作用される。すなわち、かかるダンパー装置によれば、所定の速度以上の速度でピストン体が往動されるときに、この速度未満の速度でピストン体が往動されるときに比し、顕著に大きな制動力を作用させることができ、ピストン体の往動を生じさせるようにダンパー装置に連係された各種の部材の移動又は相対的な移動速度をこの移動速度が所定の速度以上になったときに急激に減衰させることができる。所定の速度以上の速度でピストン体が往動されるときの制動力は、磁石体の磁力を調整することで容易に変更させることができる。
【０００７】
前記シリンダーの内面とこの内面に向き合う可動パーツの外面との間に第二流路を形成させるようにしておけば、所定の速度未満の速度でピストン体が往動されるときは、ピストン体の往動前方にある磁性流体をシリンダーの内面と可動パーツの外面との間から後方に移動させて比較的スムースにピストン体の往動を許容させることができる。
【０００８】
前記ベースパーツはピストンロッドの通し孔を有し、この通し孔にピストンロッドを通してこれに固定されると共に、シリンダーの内面とこの内面に向き合うベースパーツの外周面との間は磁性流体が通り抜けないようにし、かつ、ベースパーツの外周部と通し孔との間に磁性流体の流路を形成させ、
可動パーツはピストンロッドに通された内筒状をなす磁石体と、この外側を覆う磁性材よりなる外筒体とからなり、シリンダーの内面と外筒体の外周面との間に第二流路が形成され、外筒体の内周面と磁石体の外周面との間に第一流路を形成させるようにしておくこともある。
【０００９】
このようにした場合、所定の速度未満の速度でピストン体が往動されるときは、もっぱら第二流路とベースパーツの流路とを通じてピストン体の往動前方にある磁性流体は後方に移動してピストン体の往動が許容される。外筒体は磁性材よりなることから、第二流路にある磁性流体には磁力は作用されず、この第二流路を通じた磁性流体の移動は円滑になされる。一方、所定の速度以上の速度でピストン体が往動されるときは、往動前方が加圧され前記付勢に抗して外筒体が往動後方側に移動してベースパーツに接する。シリンダーの内面とこの内面に向き合うベースパーツの外周面との間は磁性流体が通り抜けないようになっていることから、第二流路は閉塞され、ピストン体の往動は外筒体の内周面と磁石体の外周面との間の第一流路と、ベースパーツの流路とを通じた磁性流体の後方への移動によってのみ許容される。第一流路には前記磁石体の磁力が常時作用されていることから、このときは磁性流体は後方へ移動しがたく、したがってピストン体の往動に大きな制動力が作用される。
【発明の効果】
【００１０】
この発明にかかるダンパー装置は、電気制御や電気的ハードウェアを要することなく、所定の速度以上の速度で制動対象物が移動又は相対的に移動されるときピストン体の往動を許容する磁性流体の流路を磁石体の磁力の作用される第一流路に限定させてこのピストン体の往動に対する制動力を急激に高めることができ、このとき制動対象物の移動速度を急激に減衰させることができる。かかるダンパー装置は、磁石体を備えたピストン体と磁性流体を充填したシリンダーとから構成され、構造的に簡素であり、小型化の要請にも応え得るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１〜図５に基づいて、この発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１２】
なお、ここで図１は、実施の形態にかかるダンパー装置の全体構成をこれを断面にして、図２は図１の要部を拡大して、図３は図２の状態から所定の速度以上の速度でピストン体２が往動されているときの様子を、それぞれ示している。図４および図５はピストン体２とピストンロッド４とを分離させて示している。
【００１３】
この実施の形態にかかるダンパー装置は、いわゆるピストンダンパーであって、ピストン体２の往動又は相対的な往動にシリンダー１に充填させた磁性流体３の抵抗を作用させて、このようにピストン体２を往動させるように連係された各種の部材の移動又は相対的な移動に制動を付与させるものである。
【００１４】
かかるダンパー装置は、シリンダー１と、ピストン体２と、磁性流体３とを備えている。
【００１５】
磁性流体３としては、極微細な磁性粒子を油や水などのベース液に混ぜたものなどを用いることができる。
【００１６】
シリンダー１は、筒一端１０を閉塞させると共に、筒他端１１にピストンロッド４の通し孔１１ａを備えた筒状体として構成されている。かかる筒一端１０と筒他端１１との間に磁性流体３が充填されている。
【００１７】
ピストン体２は、このピストンロッド４の内端４０に備えられており、このピストン体２によってシリンダー１の内部空間１２は二分されている。図示の例では、シリンダー１の筒一端１０と筒他端１１との間に仕切り部１３が形成されており、ピストン体２はこの仕切り部１３とシリンダー１の筒一端１０との間においてシリンダー１の軸方向ｘに移動可能にこのシリンダー１内に納められている。図中符号１３ａで示すのは、仕切り部１３に形成されたピストンロッド４の通し孔である。ピストン体２は仕切り部１３側に位置されるときにシリンダー１の筒他端１１からもっともピストンロッド４を大きく突き出させ、ピストンロッド４の外端４１側に押し込み力が作用されるとシリンダー１の筒一端１０に近づく向きに往動される。後述するようにこのピストン体２の往動又は相対的な往動に磁性流体３の抵抗が常時作用されると共に、このピストン体２の往動又は相対的な往動が所定の速度以上でなされる場合に磁性流体３の抵抗がピストン体２により大きく作用されるようになっている。仕切り部１３には磁性流体３の流路１３ｂが形成されていると共に、この仕切り部１３とシリンダー１の筒他端１１との間には、ピストンロッド４を内側に通す筒状に成形されたアキュムレーター５が納められており、ピストン体２がシリンダー１の筒一端１０側に往動するときに、この往動によりシリンダー１内に入り込むピストンロッド４の体積分このアキュムレーター５を圧縮させてこの往動を可能とさせている。かかるアキュムレーター５としては、例えば、独立気泡を備えてなる発泡ゴムなどを用いることができる。
【００１８】
また、かかるピストン体２は、ベースパーツ２０と、このベースパーツ２０よりもピストン体２の往動前方側に位置されると共にベースパーツ２０に接離可能に組み合わされた可動パーツ２１と、この可動パーツ２１をベースパーツ２０から離隔させる向きに常時付勢する付勢手段２２と、磁石体２３とを有している。
【００１９】
かかる可動パーツ２１は、シリンダー１の軸方向ｘに磁性流体３を通過させる第一流路２１ａ及び第二流路２１ｃを形成していると共に、第一流路２１ａに前記磁石体２３の磁力が常時作用されるようになっており、ピストン体２の所定の速度以上での往動又は相対的な往動時に、磁性流体３の抵抗によって可動パーツ２１が前記付勢に抗して移動されて第二流路２１ｃが閉塞されるようになっている。
【００２０】
所定の速度未満の速度でピストン体２が往動されるときは、第二流路２１ｃを通じてピストン体２の往動前方にある磁性流体３は後方に移動してピストン体２の往動が許容される。前記磁力の作用により第一流路２１ａにある磁性流体３は流動し難く、所定の速度未満の速度でピストン体２が往動されるときはもっぱら第二流路２１ｃを磁性流体３は通過する。一方、所定の速度以上の速度でピストン体２が往動されるときは、往動前方が加圧され前記付勢に抗して可動パーツ２１が往動後方側に移動して第二流路２１ｃが閉塞されることから、ピストン体２の往動は第一流路２１ａを通じた磁性流体３の後方への移動によってのみ許容される。第一流路２１ａには前記磁石体２３の磁力が常時作用されていることから、このときは磁性流体３は後方へ移動しがたく、したがってピストン体２の往動に大きな制動力が作用される。すなわち、この実施の形態にかかるダンパー装置によれば、所定の速度以上の速度でピストン体２が往動されるときに、この速度未満の速度でピストン体２が往動されるときに比し、顕著に大きな制動力を作用させることができ、ピストン体２の往動を生じさせるようにダンパー装置に連係された各種の部材の移動又は相対的な移動速度をこの移動速度が所定の速度以上になったときに急激に減衰させることができる。所定の速度以上の速度でピストン体２が往動されるときの制動力は、磁石体２３の磁力を調整することで容易に変更させることができる。
【００２１】
ピストン体２の往動が止むと、付勢手段２２の付勢により可動パーツ２１はベースパーツ２０から離れ第二流路２１ｃは開通される。ピストン体２の復動はもっぱら第二流路２１ｃを通じた磁性流体３の移動により許容される。
【００２２】
この実施の形態にあっては、第二流路２１ｃは、シリンダー１の内面１４とこの内面１４に向き合う可動パーツ２１の外面２１ｅとの間に形成されている。図示の例では、可動パーツ２１の外径はシリンダー１の内径より小さく、ピストンロッド４によってシリンダー１内に支持される可動パーツ２１の移動中心軸ｘ’を巡る周回方向において、シリンダー１の内面１４と可動パーツ２１の外面２１ｅとの間に隙間２１ｄが形成され、この隙間２１ｄが前記第二流路２１ｃとして機能するようになっている。これにより、この例では、所定の速度未満の速度でピストン体２が往動されるときは、ピストン体２の往動前方にある磁性流体３をシリンダー１の内面１４と可動パーツ２１の外面２１ｅとの間から後方に移動させて比較的スムースにピストン体２の往動を許容させることができる。
【００２３】
また、この実施の形態にあっては、前記ベースパーツ２０はピストンロッド４の通し孔２０ａを有し、この通し孔２０ａにピストンロッド４を通してこれに固定されると共に、シリンダー１の内面１４とこの内面１４に向き合うベースパーツ２０の外周面２０ｂとの間は磁性流体３が通り抜けないようになっており、かつ、ベースパーツ２０の外周部２０ｃと通し孔２０ａとの間に磁性流体３の流路２０ｄが形成されている。
【００２４】
図示の例では、ベースパーツ２０は、シリンダー１の内径と略等しい外径を備えた円筒状をなすように構成されている。ベースパーツ２０の仕切り部１３に向けられた側には内向きの周回鍔２０ｆが形成されており、この周回鍔２０ｆの内方がピストンロッド４の通し孔２０ａとして機能するようになっている。ピストンロッド４の内端４０側には、細径部４２が形成されており、この細径部４２がベースパーツ２０の通し孔２０ａにこの細径部４２による段差面４３が仕切り部１３側から周回鍔２０ｆに突き当たる位置まで通されてベースパーツ２０とピストンロッド４とは組み合わされている。周回鍔２０ｆの基部には可動パーツ２１の移動中心軸を巡る周回方向に長い貫通孔２０ｅが形成されており、この貫通孔２０ｅが前記流路２０ｄとして機能するようになっている。
【００２５】
一方、可動パーツ２１はピストンロッド４に通された内筒状をなす磁石体２３と、この外側を覆う磁性材よりなる外筒体２１ｆとからなり、シリンダー１の内面１４と外筒体２１ｆの外周面２１ｇとの間に前記第二流路２１ｃが形成され、外筒体２１ｆの内周面２１ｈと磁石体２３の外周面２３ａとの間に第一流路２１ａが形成されている。
【００２６】
図示の例では、可動パーツ２１の外筒体２１ｆは、シリンダー１の筒一端１０側に向けられた側を閉塞させた円筒状をなす筒主体２１ｉと、この筒主体２１ｉのベースパーツ２０に向けられた側を塞ぐ蓋体２１ｍとを組み合わせて構成されている。筒主体２１ｉの外径はシリンダー１の内径より小さくこれにより前記のように第二流路２１ｃが形成されている。筒主体２１ｉの閉塞側の略中央と蓋体２１ｍの略中央にはそれぞれ、ピストンロッド４の通し孔２１ｊ、２１ｎが形成されている。
【００２７】
ピストン体２は、前記のようにピストンロッド４にベースパーツ２０を組み合わせた後、バネ一端をシリンダー１の筒一端１０側からこのベースパーツ２０の周回鍔２０ｆに突き当てる圧縮コイルバネ２２ａにピストンロッド４を通し、さらにこのバネ２２ａのバネ他端を蓋体２１ｍの外面に突き当てさせるようにこの蓋体２１ｍの通し孔２１ｎと筒主体２１ｉの通し孔２１ｊとにピストンロッド４を通してその内端４０にＥリング６を止め付けることで、かかるピストンロッド４に備え付けられている。この例ではかかるバネ２２ａが前記付勢手段２２として機能するようになっている。ピストンロッド４の前記段差面４３とＥリング６の止め付け位置との間の寸法は、可動パーツ２１とベースパーツ２０のシリンダー１の軸方向ｘでの寸法の合算よりも大きく、この寸法差分のピッチで可動パーツ２１が移動できるようになっている。
【００２８】
また、可動パーツ２１を構成する外筒体２１ｆの筒主体２１ｉの筒一端１０側に向けられた側には、可動パーツ２１の移動中心軸ｘ’を巡る周回方向に長い貫通孔２１ｋが隣り合う貫通孔２１ｋとの間に間隔を開けて三箇所に形成されており、また、蓋体２１ｍにも可動パーツ２１の移動中心軸ｘ’を巡る周回方向に長い貫通孔２１ｏが隣り合う貫通孔２１ｏとの間に間隔を開けて三箇所に形成されており、これらの貫通孔２１ｋ、２１ｏが第一流路２１ａに連通するようになっている。
【００２９】
磁石体２３は、ピストンロッド４の細径部４２と略等しい通し孔２３ｂを備えた円筒状体、または、このような通し孔２３ｂを有するように複数の磁石構成体を組み合わせて構成され、この通し孔２３ｂに前記細径部４２を通してピストンロッド４に備えられている。図示の例では磁石体２３の外周面２３ａは樹脂製のスリーブ２４により覆われていると共に、このスリーブ２４の外径は外筒体２１ｆの内径より小さく、このスリーブ２４の外周面２４ａと前記外筒体２１ｆの内周面２１ｈとの間にその全周において隙間２１ｂが形成されている。そして、この隙間２１ｂにある磁性流体３に磁石体２３の磁力が作用され、磁石体２３と外筒体２１ｆとによって磁気回路が形成されるようになっている。すなわち、この隙間２１ｂが前記第一流路２１ａとして機能すると共に、第二流路２１ｃには磁石体２３の磁力が作用されないようになっている。
【００３０】
所定の速度未満の速度でピストン体２が往動されるときは、もっぱら第二流路２１ｃとベースパーツ２０の流路とを通じてピストン体２の往動前方にある磁性流体３は後方に移動してピストン体２の往動が許容される。外筒体２１ｆは磁性材よりなることから、第二流路２１ｃにある磁性流体３には磁力は作用されず、この第二流路２１ｃを通じた磁性流体３の移動は円滑になされる。一方、所定の速度以上の速度でピストン体２が往動されるときは、往動前方が加圧され前記付勢に抗して外筒体２１ｆが往動後方側に移動してベースパーツ２０に接する。シリンダー１の内面１４とこの内面に向き合うベースパーツ２０の外周面２０ｂとの間は磁性流体３が通り抜けないようになっていることから、第二流路２１ｃは閉塞され、ピストン体２の往動は外筒体２１ｆの内周面２１ｈと磁石体２３の外周面２３ａとの間の第一流路２１ａと、ベースパーツ２０の流路２０ｄとを通じた磁性流体３の後方への移動によってのみ許容される。第一流路２１ａには前記磁石体２３の磁力が常時作用されていることから、このときは磁性流体３は後方へ移動しがたく、したがってピストン体２の往動に大きな制動力が作用される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ダンパー装置の断面構成図
【図２】同要部断面構成図
【図３】同要部断面構成図
【図４】ピストン体２とピストンロッド４の分離斜視構成図
【図５】ピストン体２とピストンロッド４の要部破断分離斜視構成図
【符号の説明】
【００３２】
１  シリンダー
１２  内部空間
２  ピストン体
２０  ベースパーツ
２１  可動パーツ
２１ａ  第一流路
２１ｃ  第二流路
２２  付勢手段
２３  磁石体
３  磁性流体
ｘ  軸方向
【図１】
0004898644.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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